E1,t1 Y Stm1 72b5z

E1,T1 y STM1 Asignatura: Servicios de telecomunicaciones II Docente: Ing. Diaz Zegarra Jose Alberto

Integrantes: *Garcia diego Kevin Robert 13190232 *Espinoza soncco Edson Saul 13190230

Introducción • ¿cómo se logra un intercambio de información a distancia? La respuesta para nosotros los futuros ingenieros debería ser relativamente sencilla. Básicamente es un emisor se comunica con el receptor mediante un sistema de telecomunicaciones (un conjunto de medios y métodos que permiten realizar un intercambio de información a distancia). Si bien esos métodos y medios han ido cambiando; concentrémonos solamente en los dispositivos que se encuentran dentro del sistema; bien, ahora preguntémonos ¿Qué nos asegura que la información enviada en un punto llegará al otro? ¿Cómo sabemos que un dispositivo conectado a otro podrá intercambiar información? Bien así como las personas al comunicarse con otra solo tienen un número limitado de formas de comunicarse pues esto depende de semántica y sintaxis comunes que manejen; entonces análogamente los equipos dentro del sistema necesitarán un conjunto de reglas para una adecuada comunicación sin llegar a causar ambigüedad. Es aquí donde surgen los protocolos es decir la comunicación entre dos dispositivos será óptima solo si estos manejan el mismo protocolo. Cabe resaltar que si bien hay una gran variedad de protocolos para las comunicaciones aquí nos centraremos en los protocolos de transmisión digital; de manera más específica en los protocolos: E1, T1, STM1.

E1 •

Un E1 es una trama síncrona de 2,048 mbps. Su primera aplicación, era transmitir canales de voz. como cada canal de voz utiliza 64 kbps en su codificación PCM (la voz analógica tradicional), en un E1 se podían transmitir 30 canales mas un canal de reloj y otro de señalización(en R2). Tiene señalización porque tenemos siempre los 2 Mbps, haya o no haya datos, por lo que ese canal de 64 kbps es el reloj que marca el inicio y final de la trama en cada instante. Se utiliza en Europa, en Estados Unidos y paises Ansi se utiliza el T1 (de 1,5 mbps). 

E1 • En telefonía, un enlace E1 utiliza un canal para sincronización y uno para señalización. • En transmisión de datos punto a punto, un enlace E1 utiliza los 32 canales para datos. • E1 se utiliza también como portadora analógica, conduciendo 30 conexiones telefónicas regulares.

Sistema troncal “E1” E1 o Trama E1 es un formato de transmisión digital. Portadora-E1 (parte del sistema PDH).

Interconectar troncales entre centrales telefónicas

ventajas • La Multiplexión es más directa; los punteros permiten la localización rápida y sencilla de las señales de información. • Amplia estandarización; para aumentar la compatibilidad. • Reducción de pérdidas y/o esperas para recibir o hacer llamadas, ya que podrán  realizarse  en   cualquiera de los 30 canales que estén disponibles.  • Utilización de los servicios digitales, tales como Caller ID, desvío de llamadas, llamada en espera, etc.

desventajas • Requiere que todos los servicios trabajen bajo una misma señal de sincronismo. • Hay sistemas plesiócronos que no son compatibles con ésta jerarquía. plesiocrono: El término plesiócrono se deriva del griego plesio, cercano y chronos, tiempo, y se refiere al hecho de que las redes PDH funcionan en un estado donde las diferentes partes de la red están casi, pero no

PROTOCOLO T1

CONCEPTOS PREVIOS • Protocolo de comunicación • Sistema MIC • Flujo de bits • Líneas dedicadas • MULTIPLEXACION POR DIVISIÓN DE TIEMPO • JERARQUÍA DIGITAL PLESIÓCRONA

SISTEMA MIC Modulación por impulsos codificados (MIC o PCM por las siglas en ingles de Pulse Code Modulation) es un procedimiento de modulación utilizado para transformar una señal analógica en una secuencia de bits(señal digital),este método es la forma estándar de audio digital en computadoras, discos compactos, telefonía digital y otras aplicaciones similares.

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Flujo de bits Flujo de bits: también llamado bit rate (BR) indica la cantidad de bits de información que se transmite en vídeo. Se mide en bits por segundo (bits/s). Se utilizan dos tipos de flujos de bits: • Flujo constante de bits (CBR). Películas con poco movimiento y pocos cambios de plano. • Flujo variable de bits (VBR). Películas con movimiento y cambios de plano frecuentes.

Lineas dedicadas Una conexión por interfaz fisicaas líneas "dedicadas" posibilitan la transmisión de datos a velocidades medias y altas (de 64Kbps a 140 Mbps) a través de conexiones de punto a punto o multipunto (servicio Transfix).

En Europa, existen cinco tipos de líneas que se distinguen según sus velocidades: • E0 (64 Kbps) • E1 = 32 líneas E0 (2 Mbps) • E1 = 128 líneas E0 (8 Mbps) • E3 = 16 líneas E1 (34 Mbps) • E4 = 64 líneas E1 (140 Mbps) En Estados Unidos, el concepto es el siguiente: • T1 (1,544 Mbps) • T2 = 4 líneas T1 (6 Mbps) • T3 = 28 líneas T1 (45 Mbps) • T4 = 168 líneas T1 (275 Mbps)

En telecomunicaciones es una técnica para compartir MDT un canal de transmisión entre varios s. Consiste en asignar a cada , durante unas determinadas "ranuras de tiempo", la totalidad del ancho de banda disponible. Esto se logra organizando el mensaje de salida en unidades de información llamadas tramas, y asignando intervalos de tiempo fijos dentro de la trama a cada canal de entrada.

• Multiplexación por división de tiempo: se asigna a cada estación un turno de transmisión rotativo, de forma que, durante un período de tiempo, transmite una estación; luego la siguiente, y así sucesivamente

JERARQUÍA DIGITAL PLESIÓCRONA La jerarquía digital plesiócrona abreviada como PDH( Plesiochronous Digital Hierarchy) es una tecnología usada en telecomunicación  tradicionalmente para telefonía que permite enviar varios canales telefónicos sobre un mismo medio (ya sea cable coaxial, radio o microondas) usando técnicas de multiplexación por división de tiempo y equipos digitales de transmisión. Existen tres jerarquías PDH: la europea E1, la norteamericana T1y la japonesa J1. La europea usa la trama descrita en la norma G.732 de la UIT-T mientras que la norteamericana y la japonesa se basan en la trama descrita en G.733. OBS: Al ser tramas diferentes habrá casos en los que para poder unir dos enlaces que usan diferente norma haya que adaptar uno al otro, en este caso siempre se convertirá la trama al usado por la jerarquía europea.  

• PDH se basa en canales de 64 kbps. En cada nivel de multiplexación se van aumentando el número de canales sobre el medio físico. Es por eso que las tramas de distintos niveles tienen estructuras y duraciones diferentes.

En la tabla que sigue se muestran los distintos niveles de multiplexación PDH utilizados en Norteamérica (Estados Unidos y Canadá), Europa y Japón.

JERARQUÍA DIGITAL PLESIÓCRONA NORTEAMERICANA O LINEA DEDICADA TIPO T1

PORTADOR –T En telecomunicaciones, la portadora-T (Inglés: T-carrier) es la designación de un sistema genérico de telecomunicaciones para los sistemas digitales multiplexados utilizado en Estados Unidos y Japón. La unidad básica del sistema de portadoras-T es el DS0 que tiene una velocidad de transmisión de 64 kbit/s y es normalmente usado para un circuito de voz. •

El sistema del T-Portador (TCarrier) fue el primer sistema acertado que soportó la transmisión de voz digitalizada

T1-DS1 • T1-DS1 es un estándar de entramado y señalización para transmisión digital de voz y datos basado en PCM • Técnicamente, DS1 (Digital Signal 1) es el patrón de bits lógico (formato de trama) que se usa sobre una línea T1 física; sin embargo, los términos "DS1" y "T1" suelen usarse indistintamente.

T1 se utiliza para designar

T1

circuitos digitales que funcionan a velocidades de 1,544 Mbit/s. Originalmente el T1 portaba 24 canales de voz codificados (PCM) y multiplexados (TDM) en tramas de 64 kbit/s, separando 8 kbit/s para información de trama la cual facilita la sincronización y la demultiplexación en el receptor. Los canales de circuitos T2 y T3 portan múltiple canales T1 multiplexados, lo que resulta en velocidades de hasta 66,36 Mbit/s

LINEA T1 • La corriente digital T-1 consiste en 24 canales 64-kbit/s multiplexados (el canal estándar de 64 kbit/s se basa en el ancho de banda necesaria para una conversación de voz.) • En el sistema T-1, las señales de la voz se muestrean 8000 veces por segundo y cada muestra se digitaliza en una palabra de 8 bits. Con 24 canales que son convertidos a digital al mismo tiempo, un marco de 192 bits (24 canales cada uno con una palabra de 8 bits) se está transmitiendo así 8000 veces por segundo. Cada marco es separado del siguiente por un solo bit, haciendo un bloque 193 bits. El marco de 192 bits se multiplicó por 8000 y los 8000 bits que enmarcan hacen crecer la tasa de datos del T-1 hasta 1544 kbit/s • Las líneas T1 tienen una capacidad de 1,544 megabits por segundo (1,544 Mbps, más de un millón y medio de bits por segundo)

Coste de contratar una línea T1 • El coste de contratar una línea T1 depende de varios factores, principalmente de la distancia entre el lugar de instalación y la central de comunicaciones. • El precio de una línea T1 ha tendido a ser bastante caro pero su precio es cada vez menor debido al aumento progresivo de la demanda. Los proveedores de a Internet (ISP – Internet Service Provider) generalmente tienen líneas T1 alquiladas que utilizan para dar a Internet a sus clientes. • Otras líneas de fibra óptica dedicadas son los tipos T2 y T3 que cuentan con una capacidad mayor. Una línea T3 es equivalente a 28 líneas T1 y es utilizada por grandes compañías que tienen grandes necesidades de transferencia de datos y voz. Existen estándares de líneas T superiores al T3 pero en la actualidad tienen aún muy poco uso.

MODULO DE TRANSPORTE SINCRONICO (STM-1)

JERARQUÍA DIGITAL SINCRÓNICA (SDH) SDH y su equivalente norteamericano SONET son las tecnologías dominantes en la capa física de transporte de las actuales redes de fibra óptica de banda ancha. Su misión es transportar y gestionar gran cantidad de tipos de tráfico diferentes sobre la infraestructura física. Es un protocolo de transporte (primera capa en el modelo OSI) basado en la existencia de una referencia temporal común (Reloj primario), que multiplexa diferentes señales dentro de una jerarquía común flexible, y gestiona su transmisión de forma eficiente a través de fibra óptica, con mecanismos internos de protección. Podemos considerar a las transmisiones SDH como tuberías las cuales portan tráfico en forma de paquetes de información. Estos paquetes son de aplicaciones tales como PDH, ATM o IP.

Principales características • Multiplexión digital: El tráfico digital puede ser portado mucho más eficientemente y permite monitorización de errores, para propósitos de calidad. • Fibra óptica: Tiene una capacidad mucho mayor de portar tráfico que los coaxiales o los pares de cobre lo que conduce a una disminución de los costes asociados al transporte de tráfico. • Esquemas de protección: Si ocurriera una falla o una rotura de fibra, el tráfico podría ser conmutado a una ruta alternativa, de modo que el final no sufriera disrupción alguna en el servicio. • Topologías en anillo: Si un enlace se perdiera, hay un camino de tráfico alternativo por el otro lado del anillo. Los operadores pueden minimizar el número de enlaces y fibra óptica desplegada en la red. • Gestión de red: Un operador puede ahora gestionar una variedad grande de funciones tales como el aprovisionamiento de capacidad en respuesta a la demanda de clientes y la monitorización de la calidad de una red. • Sincronización: Los operadores de red deben proporcionar temporización sincronizada a todos los elementos de la red para asegurarse que la información que pasa de un nodo a otro no se pierda

Conceptos Básicos Un tributario es un flujo de tráfico el cual es combinado con otros flujos tributarios mediante la función de multiplexación para dar lugar a un menor número de flujos de tráfico salientes. Una señal de agregado es el término asociado con ese flujo de salida generado. Los tributarios de un elemento de red SDH son los interfaces de tráfico en la red SDH. Estos elementos de red soportan diferentes tipos de tributario no SDH permitiendo el transporte eficiente de tráficos de diverso origen. Por ejemplo en capas inferiores o de a la red, un elemento de red puede aceptar alguno de los siguientes tráficos tributarios para portarlos directamente en su estructura de trama: -

Interfaces Interfaces Interfaces Interfaces

de tráfico PDH, tales como 2 Mbps, 34 Mbps,  y 140 Mbps. de voz analógicos. Ethernet que toman datos IP o datos provenientes de LAN. RDSI/ADSL

Modulo de Transporte Sincrónico (STM) La información es empaquetada en un módulo de transporte síncrono de modo que este pueda ser transportado y gestionado a través de la red. Una señal es introducida en un contenedor virtual, el cual es portado sobre la red junto a algunos otros contenedores ubicados en un módulo de transporte síncrono o STM La información de las señales es mapeada en un contenedor, y cada contenedor, por lo tanto, tiene algo de información de control añadida, conocida como cabecera de camino. La combinación de estas señales y la cabecera es conocida como contenedor virtual. Los contenedores virtuales forman el área de carga útil del módulo de transporte síncrono (STM) el cual también tiene información de control llamada cabecera de sección.

La trama STM-1 En sistemas síncronos todos los elementos del sistema están sincronizados al mismo reloj maestro por lo que la justificación no es necesaria para tener una tasa de bits común previa a la multiplexión. La tasa de transmisión básica de SDH estándar es 155,520 Mbps (STM-1). La trama STM-1 consiste en 2430 bytes, los cuales corresponden con una duración de 125 μs. también están definidas tres tasas de bits de mayor velocidad  como son 622,08 Mbps (STM-4), 2488,32 Mbps (STM-16) y 9953,28 Mbps (STM-64). La trama STM-1 está estructurada como 270 columnas (bytes) por 9 filas en las que las nueve primeras columnas de la estructura corresponden con la cabecera de sección, y las restantes 261 columnas son el área de payload. La jerarquía digital sincrónica elimina la necesidad de un número de niveles menores de multiplexión definido en PDH. Los tributarios de 2 Mbps son multiplexados a nivel de STM-1 en un solo paso. De todos modos, para mantener la compatibilidad con equipos no síncronos, las recomendaciones SDH definen métodos de subdivisión del área de payload de la trama STM-1 de varias formas, de modo que puedan portar diversas combinaciones de señales tributarias, tanto síncronas como asíncronas.

Una trama STM-1 consta de 2430 bytes, los cuales pueden dividirse en tres áreas principales: - Área de payload (2349 bytes).  - Área de puntero de Unidad istrativa (9 bytes). - Área de cabecera de sección (72 bytes). El Área de Payload: Señales de todos los niveles de PDH pueden ser acomodadas en SDH empaquetándolas juntas en el área de payload de la trama STM-1. Los tributarios pleusíncronos están mapeados en un contenedor de tamaño apropiado, y un número de bytes conocido como cabecera de camino (Path Overhead o POH)  es añadido al mismo para formar el contenedor virtual (VC) en el que se basa esta trama. La Cabecera de Sección: Los bytes de la cabecera de sección (SOH) son usados para la comunicación entre elementos adyacentes de equipos síncronos. De este modo, además de ser utilizados para la sincronización de trama, también realizan una gran variedad de facilidades de gestión y istración.

Funcionalidad de un Elemento de Red • Multiplexión: Es la combinación de diversas señales de baja velocidad en una única señal de alta velocidad, con lo cual se consigue una máxima utilización de la infraestructura física. Los sistemas de transmisión síncronos emplean la Multiplexión por División en el Tiempo (TDM). • Terminación de línea/Transmisión: En una dirección la señal digital tributaria es terminada, multiplexada y transmitida en una señal de mayor velocidad. En la dirección opuesta, la señal de mayor tasa de transmisión es terminada, demultiplexada y reconstruida la señal digital de tributario. Esta es la tarea de terminales de línea. Las redes de transmisión síncrona usan típicamente fibra óptica como enlaces de transporte físico así que esto requiere la terminación y transmisión de señales ópticas. • Cross-Conexiones: Establecen interconexiones semi-permanentes entre diferentes canales en un elemento de red. Esto permite que el tráfico sea enviado a nivel de contenedor virtual. Si el operador necesita cambiar los circuitos de tráfico en la red, el encaminamiento puede conseguirse cambiando conexiones.

Tipos de Elementos de Red Los equipos SDH están clasificados en multiplexores (hay siete variantes) y cross-conectores (hay tres variantes). Para simplificar, solamente se considerarán tres tipos de elementos de red: • Terminales de Línea: Es el elemento de red SDH más simple. Éste implementará únicamente la terminación de línea y la función de multiplexión, de modo que su utilización es típica en configuraciones punto a punto. Algunos flujos tributarios serán combinados en el terminal de línea para generar un flujo agregado de mayor velocidad y esto será transmitido a un enlace óptico, Los enlaces son circuitos fijos punto a punto • Multiplexores Add-Drop (): Estos equipos ofrecen la función de cross-conexiones junto con la de terminal de línea y multiplexión. En SDH es posible extraer (Drop) un contenedor virtual e insertar en sentido contrario (Add) otro contenedor virtual a la señal STM directamente sin necesidad de despeinarla según vimos anteriormente. Esta ventaja fundamental de los sistemas síncronos significa que es posible conectar flexiblemente señales entre interfaces de elementos de red (agregados o tributarios). Esta capacidad de enrutamiento permite que la función de cross-conexión sea distribuida por la red, resultando mejor que concentrarla en un enorme cross-conector dedicado. Son particularmente útiles para crear redes en anillo. Las señales son introducidas en el anillo vía interfaces tributarios de los , los cuales son acoplados en la señal agregada de mayor velocidad de transmisión dentro del anillo para transportarlas a los otros nodos. Los anillos son la configuración común de red porque pueden incrementar la supervivencia de la red. En una red punto a punto cada enlace debe ser duplicado para proporcionar un camino alternativo para el tráfico que podría estar afectado por el fallo. Puede ser simplemente divergido por el otro camino en torno al anillo.

• Cross-Conectores Dedicados: Distribuye la función de cross-conexión a lo largo de red. Los cross-conectores digitales (DXC) son los más complejos y costosos equipamientos SDH. La característica distintiva de un DXC es su capacidad de proporcionar supervisión de las conexiones. También incorporan esas funciones de multiplexión y terminación de línea, las cuales son esenciales como interfaz entre la matriz de cross-conexión y el resto de la red. Hay dos tipos de cross-conectores SDH dedicados, generalmente conocidos como 4/1 DXCs y 4/4 DXCs. Los 4/1 DXCs puede normalmente aceptar combinaciones de entradas de 2, 155 y 622 Mbps y cross-conectar VC12s, incluso algunos podrán también cross-conectar VC-2s, VC-3s, y VC-4s. Estos módulos de equipamiento más complejos son conocidos como 4/3/1 DXCs. 4/1 DXCs son, de todos modos, instalados en los puntos de red donde sea necesaria una reorganización de la ruta principal y de circuitos, como por ejemplo entre el núcleo de la red y redes regionales, o sea necesaria supervisión de las conexiones, como por ejemplo, en la pasarela con otra red. Los cross-conectores 4/1 extrae contenedores virtuales de una variedad de enlaces SDH  (principalmente STM-1, STM-4 y STM-16) y los reenruta. Tres factores limitan la capacidad de tráfico de un DXC: el número y tamaño de los puertos tributarios y el tamaño del núcleo interno de conmutación. En la práctica, la capacidad del puerto tiende a ser exhaustivo ante la capacidad de conmutación del núcleo, y es la principal razón para la actualización del cross-conector. Regeneradores y Repetidores: Los elementos de red también pueden ser configurados para extender la longitud de los tramos entre nodos, y por tanto realicen funciones de intercambio de tráfico.  Los amplificadores ópticos son otra opción para extender el alcance de las señales ópticas. Estos trabajan como repetidores, reimpulsando la señal. La señal no sufre ninguna transformación a eléctrica. De este modo, el tramo se amplía por potencia inyectada en la señal que no está limpia de degradaciones ni ruido, así que dependiendo de la longitud del enlace, y tipo de fibra, puede que sea requerido un regenerador también.

Tipos de Conexiones en un sistema SDH: • Unidireccional: es una conexión de una vía a través de los elementos de  red SDH, por ejemplo enviar tráfico únicamente. • Bidireccional: es una conexión de dos vías a través de los elementos de red, teniendo funciones de envío y de recepción de información. • Extrae y continúa (Drop & Continue): es una conexión donde la señal es bajada a un tributario del elemento de red pero ésta también continúa por la señal de agregado hacia otro elemento de red. Este tipo de conexiones puede ser usado para difusiones y mecanismos de protección. • Difusión (Broadcast): es una conexión donde un contenedor virtual entrante es llevado a más de un contenedor virtual de salida. En esencia, una señal entrante al elemento de red puede ser transmitida a varios lugares desde el contenedor virtual. Este tipo de conexión puede ser empleado para difusiones de vídeo por ejemplo.

UNIDIRECCIONAL

BIDIRECCIONAL

Estructura

El módulo de Transporte Síncrono STM-1 Las recomendaciones de la UIT-T (G.707 a 709) definen la tasa básica de transmisión en SDH: 155, 52 Mbps, referida como un STM-1 (Módulo de Transporte Síncrono). Se define una estructura de multiplexación donde una señal STM-1 puede portar señales de menor tasa de transmisión, formando parte de su carga útil. A diferencia de PDH, en SDH las señales tributarias se multiplexan byte a byte de forma síncrona (las señales de reloj se extraen de una referencia común). SDH no nace para sustituir a PDH, sino para ser usado en conjunto como medio de transporte en los enlaces que requieren mayor capacidad. Por ello, se ha previsto una forma estándar para transporta tramas PDH dentro de tramas SDH (hasta 3 E3 en una STM-1). PDH SDH Ello permite que se pueda acceder de forma directa y simple a las señales multiplexadas, sin tener que “deshacer“ todas las etapas de multiplexación.

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