UNIVERSIDAD DE CARABOBOESCUELA DE INGENIERIA DE
TELECOMUNICACIONESDEPARTAMENTO DE SEALES Y SISTEMASTRANSMISION DE
DATOSMarzo, 2015Prof: Elimar HernndezFlores Eduardo CI:
20245575
1. Qu organismos crearon los estndares de SONET y SDH?SONET
(Synchronous Optical NETwork) y SDH (Synchronous Digital Hierarchy)
son protocolos estandarizados sobre la transferencia mltiple
digital de flujo de bits de forma sncrona sobre fibra ptica
utilizando lseres altamente coherentes o diodos emisores de luz
(LEDs).SONET (Synchronous Optical NETwork) definido por Telcordia y
por ANSI (American National Standards Institute).SDH (Synchronous
Digital Hierarchy) se defini originalmente por ETSI (European
Telecommunications Standards Institute) y formalizado por la ITU
(International Telecommunication Union).2. Cules son las jerarquas
definidas por PDH, SONET y SDH?En el sistema europeo, el estndar
PDH tiene hasta cinco jerarquas, como se puede observar en la
tabla.JerarquaVelocidadCanalesTrama
E12048 Kbit/s30256 bits = 125 us
E28448 Kbit/s120848 bits = 100.38 us
E334368 Kbit/s4801536 bits = 44,7 us
E4139264 Kbit/s19202904 bits = 20.85 us
E5564992 Kbit/s76802688 bits = 4.7 us
Jerarquas definidas por SONET y SDHNivel SONET Optical
CarrierFormato de trama SONETNivel SDH y formato de la tramaAncho
de banda de carga til (kbit / s)Velocidad de lnea (kbit / s)
OC-1STS-1STM-05011251840
OC-3STS-3STM-1150336155520
OC-12STS-12STM-4601344622080
OC-24STS-24-12026881244160
OC-48STS-48STM-1624053762488320
OC-192STS-192STM-6496215049953280
OC-768STS-768STM-2563848601639813120
3. Qu es un STS y un STM?STS (Synchronous Transport Signal),
seal elctrica u OC (Optical Carrier), seal ptica, es la unidad
bsica de transmisin del estndar SONET, un OC-1 o STS-1 = 51.84
Mbps.STM (Synchronous Transport Module), ptico o elctrico, es la
unidad base de transmisin del estndar SDH, un STM-1=155.52 Mbps, lo
que equivale a un OC-3.4. Qu ventajas ofrece SONET/SDH frente a
PDH?Difieren de PDH en que las tarifas exactas que se utilizan para
transportar los datos sobre SONET/SDH estn estrechamente
sincronizadas a travs de toda la red, usando relojes atmicos. Este
sistema de sincronizacin permite a las redes enteras entre pases
que funcionan de forma sincrnica, lo que reduce la cantidad de
memoria intermedia necesaria entre elementos de la red. Tanto SONET
y SDH se pueden utilizar para encapsular las anteriores normas de
transmisin digitales, tales como PDH, o pueden ser utilizados para
apoyar directamente ya sea modo de transferencia asncrono (ATM) o
el llamado paquete a travs de SONET/SDH (POS) de redes. Tambin
maneja mayor capacidad.5. Describa las funciones de cada nivel
SONET1. Nivel Fotnico.- Corresponde con el nivel fsico del modelo
OSI, incluye las especificaciones fsicas para el canal de fibra
ptica, la sensibilidad del receptor, las funciones de
multiplexacin, etc. SONET utiliza codificacin NRZ.2. Nivel de
seccin.- Este es el que se encarga de la transferencia de una seal
a travs de la seccin fsica, adems se encarga de la construccin de
tramas, la mezcla y el control de errores, la sobrecarga del nivel
de seccin se aade a la trama en este nivel.3. Nivel de lnea.- Es
responsable de la transferencia de una seal a travs de la lnea
fsica, adems que la sobrecarga del nivel de lnea se aade a la trama
de este nivel. Los multiplexores STS y los multiplexores de
insercin/extraccin ofrecen funciones de nivel de lnea.4. Nivel de
camino.- Se encarga de la transferencia de una seal desde su fuente
ptica hasta su destino ptico. En la fuente ptica, la seal se cambia
de una forma electrnica a una forma ptica, se multiplexa con otras
seales y se encapsulan en una trama. En el destino ptico, la trama
recibida es demultiplexada y las seales pticas individuales se
convierten a sus correspondientes formas electrnicas. La sobrecarga
del nivel de camino se aade en este nivel. Los multiplexores STS
ofrecen funciones de nivel de camino.6. Qu capacidad es capaz de
manejar los diferentes contenedores de la jerarqua SONET/SDH?Un
Contenedor es el elemento bsico de una sealSDH. ste est formado por
los bits de informacin de una sealPDHla cual ser empaquetada dentro
del contenedor. Existen diferentes tipos de contenedores, cada uno
de los cuales corresponde con una sealPDHde diferente tasa de
transmisin.ContenedorVelocidad (Kbps)Ejemplos de Cargas tiles
PDH
C-1221762048Kbps (E1)
C-269126Mbps (T2)
C-34953645Mbps (T3) o 34Mbps (E3)
C-4149760140Mbps (E4)
7. Qu es un contenedor virtual VC y una unidad tributaria TU?El
Contenedor Virtual (VC) se refiere al conjunto de un contenedor y a
su cabecera de ruta asociada. Volviendo a la analoga con una
tubera, el contenedor virtual puede ser visto como el paquete de
trfico PDH el cual es portado a travs de la tubera SDH. El VC es la
entidad de carga til que viaja sin cambios a lo largo de la red,
siendo creada y desmantelada en los distintos puntos de acceso o
terminacin del servicio de transporte.Unidad Tributaria (TU)
consiste en contenedores virtuales (VC) ms el puntero.8. Qu funcin
cumple el puntero?El puntero indica la posicin del contenedor
virtual dentro de la unidad tributaria. Se le agrega al contenedor
virtual VC para formar una unidad tributaria. Esto permite que el
sistema SDH compense las diferencias de fase a travs de la red o
entre las redes.9. Qu es POH y PTR?POH (Path OverHead) tiene como
misin monitorizar la calidad e indicar el tipo de contenedor
virtual que se tiene, este overhead que se aade es llevado con la
seal a lo largo de la red, incluso cuando se conectan en forma
cruzada en diferentes tramas SDH. Incluye deteccin de errores,
indicaciones de alarma, y una etiqueta de seal.PTR es un puntero
que se agrega al contenedor virtual como se mencion en la pregunta
8.10. Qu es un C-11, C-12, VC-12, TU-12, AU-4 y AGU?C-11 es un
contenedor de primer nivel con una trama de capacidad de 1,5
Mbps.C-12 es un contenedor del nivel 2 con una trama de capacidad
de 2 Mbps.VC-12 es un contenedor virtual compuesto por la cabecera
POH y un C-12.TU-12 es la unidad tributaria conformada por un VC-12
y un PTR.AU-4 es la unidad administrativa compuesta por un VC-4 que
es el contenedor de orden superior y un puntero.AGU es el grupo de
unidades administrativas AU-4.11. Dibuje la estructura de
multiplexacin de un STM-1. Indique cada uno de sus elementos
12. Cuntos canales de voz se pueden acomodar en un flujo E4?Un
canal de voz es de 64 kbps, un flujo E4 cuenta con 139264 kbps, y
es posible acomodar 1920 canales de voz que es la carga til.13.
Cuntos canales de voz se pueden acomodar en un flujo T3?Un flujo T3
tiene una velocidad de 44736 kbps, un canal de voz 64 kbps, 672
canales de voz pueden ser transportados en este flujo.14. Cuntos
bits contiene una trama bsica SDH y a qu velocidad se transmite?Un
STM-1 es una trama de 2430 bytes o 19440 bits y se transmite a una
velocidad d 155 Mbps.Contenido general es de 81 bytes o 648
bitsCarga til es de 2349 bytes o 18792 bits teniendo una capacidad
de carga til de 150.336 Mbps.15. Cuntos bits contiene la trama
STM-64?, Cul es el tiempo de duracin de la trama?, a qu velocidad
se transmite?Una trama STM-64 contiene 155520 bytes o 1244160 bits.
Se transmite a una velocidad de 10 Gbps y en un tiempo de 125
us.16. Cuntas conversaciones telefnicas podra transmitir una trama
STM-1? Considere que, debido al overhead, la eficiencia es del
83%La capacidad de un STM-1 es de 155.52 Mbps, si posee una
eficiencia de 83% nos queda una capacidad de 129.0816 Mbps, bien,
si dividimos por la capacidad de un E1 que es igual a 2048 Kbps,
nos queda una cantidad de 63 E1s, lo que corresponde a 1920 canales
de voz.17. Dibuje los esquemas bsicos de topologas de red que se
pueden tener con sistemas de transmisin SDH. Para cada topologa
especifique los tipos de equipos y las funciones de cada uno de
ellos.ElementosLas redes SDH actuales estn construidas, bsicamente,
a partir de cuatro tipos distintos de equipos o elementos de red
(ITU-T G.782): regeneradores, multiplexores terminales,
multiplexores de insercin y extraccin, y distribuidores
multiplexores. Estos equipos pueden soportar una gran variedad de
configuraciones en la red, incluso, un mismo equipo puede funcionar
indistintamente en diversos modos, dependiendo de la funcionalidad
requerida en el nodo donde se ubica. En la Figura 5 se muestra un
diagrama de bloques de un elemento SDH genrico, sin considerar
amplificadores oboostersopcionales.Regeneradores intermedios o IRs
(Intermediate Regenerators): como su propio nombre indica regeneran
la seal de reloj y la relacin de amplitud de las seales digitales a
su entrada, que han sido atenuadas y distorsionadas por la
dispersin de la fibra ptica por la que viajan. Los regeneradores
obtienen la seal de reloj a partir de la cadena de bits
entrante.
Multiplexores terminales o TMs (Terminal Multiplexers)se
utilizan para multiplexar las distintas seales plesicronas o
sncronas en sus interfaces tributarias de entrada y crear la seal
STM-N, que enviar por su puerto de agregado. Por ejemplo, un TM
STM-4, puede tener entradas a 155 Mbps, 140 Mbps, 34 Mbps y 2 Mbps;
y la interfaz de lnea ser a 622 Mbps. Del mismo modo, los TMs se
utilizan para recibir la seal STM-N y demultiplexarla en las
distintas seales plesicronas o sncronas. Las fibras pticas que se
utilizan para la transmisin y recepcin de los STM-N son distintas
y, por lo tanto, el TM hace de inicio y final de las
comunicaciones. Es un PTE (Path Terminating Element).Multiplexores
con funciones de insercin y extraccin o ADMs (Add and Drop
Multiplexers), se encargan de extraer o insertar seales tributarias
plesicronas o sncronas de cualquiera de las dos seales agregadas
STM-N que recibe (una en cada sentido de transmisin), as como dejar
pasar a aquellas que se desee. El ADM permite, para ello, acceder a
los VCs de la seal agregada, sin demultiplexar la seal completa
STM-N. Si por ejemplo, tenemos un ADM STM-4 y queremos aadir y
extraer un VC-4, el ADM recibir la seal agregada STM-4 (con al
menos un STM-1 estructurado en VC-4s), internamente la
demultiplexar en AU-4s y se encargar de extraer los VC-4s
necesarios y de insertar nuevos VC-4s en la seal agregada STM-4
saliente. Los equipos SDH ofrecen sistemas de proteccin hardware,
como: unidades de control redundantes, interfaces tributarias
redundantes (o proteccin de circuito), matrices de conmutacin
redundantes, etc. Es un PTE.Distribuidores multiplexores o DXC
(Digital Cross-Connect)permiten la interconexin sin bloqueo de
seales a un nivel igual o inferior, entre cualquiera de sus puertos
de entrada y de salida. Los DXCs admiten seales de acceso, tanto
plesicronas como sncronas, en diversos niveles. Los DXCs son los
puntos de mayor flexibilidad en la red SDH, posibilitando que el
operador realice de forma remota interconexiones semipermanentes
entre diferentes canales, capacitando el encaminamiento de flujos a
nivel de VC sin necesidad de multiplexaciones o demultiplexaciones
intermedias. Se suele emplear la notacin DXC N/M, donde el nmero
entero N indica el nivel ms alto de las seales terminadas en sus
puertos y el nmero M indica el nivel mnimo de interconexin. Los dos
tipos principales son: el DXC 4/4 y el DXC 4/1. El DXC 4/4 o tambin
conocido como BDXC (Broadband DXC) proporciona una interconexin
totalmente transparente para el encaminamiento de canales de 140
Mbps o 155 Mbps, que pueden formar parte de conexiones a 622 Mbps o
2,5 Gbps, conmuta en el nivel AU-4 y puede interconectar un nmero
mucho mayor de STM-Ns que en un ADM. El DXC 4/1 o WDXC (Wideband
DXC) en cambio, es un equipo mucho ms completo que el DXC 4/4, pues
proporciona interconexin transparente hasta los 2 Mbps, Conmuta en
el nivel TU-12.
Broadband DXCWideband DXCTopologasPunto a Punto: Dos PTEs
conectados sobre fibra oscura, estos PTEs pueden ser ADMs o TMs. En
el camino puede haber regeneradores.
Punto a Multipunto: Tambin llamada linear add/drop architecture,
permite separar circuitos por el camino.
Hub o Estrella: es escalable.
Ring o anillo: Ofrecen robustos mecanismos de proteccin.
Mesh o malla: Cualquier interconexionado, al menos un ciclo,
mxima redundancia y opciones de encaminamiento.
18. Suponga que tiene que transportar 5.000 llamadas telefnicas
y un flujo ATM de 155 Mbps, desde una ciudad A hasta otra B. Disee
un enlace ptico, full dplex, especificando los equipos SDH a
utilizar.Un flujo ATM 155 Mbps equivale a un STM-1. En un STM-1 se
transportan 63 E1s, un E1 puede transportar 30 llamadas, entonces
tenemos que un STM-1 puede transportar 30*63 =1890 llamadas. Se
tienen que transmitir 5000 llamadas, se necesitaran 5000/1890 =
2.64 STM-1 lo que equivale a 3 STM-1 ms uno adicional para el flujo
ATM de 155 Mbps. Por lo que en total seran 4 STM-1 o un STM-4.Si se
usa un STM-4 necesitaramos los siguientes equipos: 2 Add-Drop
AXD-620, 2 Tarjetas de lnea TL-SML-4, una para cada extremo; adems
necesitara 8 tarjetas tributarias de 63x2 Mps, 4 en cada extremo, 3
para las llamadas y uno para el flujo ATM.
19. Se quiere enlazar tres ciudades a travs de una red ptica SDH
multipunto, full dplex. Las ciudades A y B son terminales y la
ciudad C se encuentra entre ambas. El flujo de datos a transportar
es el siguiente:a) De A a B: 4.000 llamadas telefnicas y un flujo
ATM de 155 Mbps. b) De A a C: 2.000 llamadas telefnicas y un flujo
PDH de 34 Mbps. c) De C a B: 3.800 llamadas telefnicas, un flujo
ATM de 155 Mbps y un flujo PDH de 34 Mbps.
De A a B:#E1s: 4000/30 = 133.33 E1sDe A a C:#E1s: 2000/30 =
66.67 E1sDe C a B:#E1s: 3800/30 = 126.67 E1sNodo A:Trfico total =
133.33 E1s + 66.67 E1s + 21 E1 (Flujo PDH de 34 Mbps) + 1 STM-1
(Flujo ATM 155 Mbps) = 221 E1s + 1 STM-1 = 5 STM-1. Por lo tanto se
necesitara 1 STM-16.Equipos necesarios: Un AXD-2500, 1 TL-SML-16, y
2 tarjetas tributarias 240x2 Mps.Nodo B:Trfico Total = 133.33 E1s +
126.67 E1s + 1 STM-1 (Flujo ATM 155 Mbps) + 21 E1 (Flujo PDH de 34
Mbps) =281 E1s + 1 STM-1 = 6 STM-1. Por lo tanto se necesitara 1
STM-16.Equipos necesarios: Un AXD-2500, 1 TL-SML-16, y 2 tarjetas
tributarias 240x2 Mps.Nodo C:Trfico Total = 66.67 E1s + 126.67 E1s
+ 2* 21 E1 (Flujo PDH de 34 Mbps) + 1 STM-1 (Flujo ATM 155 Mbps) =
236 E1s + 1 STM-1 = 5 STM-1s. Por lo tanto se necesitaran
STM-16s.Equipos necesarios: Un AXD-2500, 2 TL-SML-16, y 2 tarjetas
tributarias 240x2 Mps.