Fundamentos y Estructura de la Transmisión Digital SDH: Contenedores, Trazas y Evolución

1. Cómo se Forman los Contenedores Virtuales VC-4, VC-3 y VC-12 en SDH

Se puede formar un VC-4 de tres formas distintas, indicando claramente la función de cada elemento agregado:

Formación de VC-4 a partir de señales de 2 Mbps (E1)

• Un C-12 se convierte en un VC-12 (agregándole el POH o Path Overhead, que contiene información de gestión y sincronismo).
• Luego, el VC-12 se convierte en una TU-12 (Tributary Unit) agregándole un puntero.
• Se pueden agrupar tres TU-12 para formar un TUG-2 (Tributary Unit Group 2).
• Siete TUG-2 se convierten en un TUG-3 (Tributary Unit Group 3).
• Finalmente, tres TUG-3 se pueden insertar en un VC-4 (Virtual Container 4) añadiéndole su propio POH (tara de trayecto).

Formación de VC-4 a partir de señales de 34 Mbps (E3)

• Un C-3 se convierte en un VC-3 (agregándole el POH).
• Luego, el VC-3 se convierte en una TU-3 (agregándole un puntero).
• Como en el caso anterior, tres TU-3 se pueden insertar en un VC-4.

Formación de VC-4 a partir de señales de 140 Mbps (E4)

• Un solo C-4 se convierte en un VC-4 directamente, agregándole su POH.

VC-3:

Una señal E3 se justifica internamente formando un contenedor síncrono C-3. A este se le agrega un POH o tara de trayecto (que contiene información de gestión y sincronismo), convirtiéndose en un VC-3.

VC-12:

Una trama E1 se justifica internamente formando un contenedor síncrono C-12. A este se le agrega un POH o tara de trayecto, convirtiéndose en un VC-12.

2. Transformación de SOH y Carga Útil en un Sistema STM-4

Cuatro tramas STM-1 se transforman en una STM-4 por intercalación de bytes (byte interleave) simple, byte a byte. Así, la sección de SOH (Section Overhead) y el área de carga útil se ven modificadas, pero permanecen íntegras y pueden ser recuperadas gracias al sincronismo común para todo el sistema SDH.

STM-1 (AAA)
STM-1 (BBB) ----> STM-4 (DCBADCBA)
STM-1 (CCC)/
STM-1 (DDD)/

3. Ubicación de Mensajes AIS, FERB y FEBE en SDH (Sección de Alto y Bajo Orden)

4. Diseño de Sistema SDH en Bus (Inserción-Extracción) para Múltiples Ciudades

Las interfaces están señaladas para pequeña, mediana y larga distancia. A continuación, se presenta el diseño de un sistema en bus (inserción-extracción) para tres ciudades separadas en línea, a 90 km y 20 km respectivamente.

Se transmite de A a C con equipos SDH y trama STM-1. Se utilizan dos pares de fibra para protección del bus.

Tramo A-B (90 km)

• Fibra: G.652
• Interfaz Óptica: STM-1 L.1.2 (Larga distancia)
• Longitud de onda: 1550 nm

Tramo B-C (20 km)

• Fibra: G.652
• Interfaz Óptica: STM-1 S.1.1 (Corta distancia)
• Longitud de onda: 1310 nm

5. Razones y Avances del Cambio de PDH a SDH en Transmisión Digital

Se decidió cambiar la estructura de transmisión digital de PDH (Plesiochronous Digital Hierarchy) a SDH (Synchronous Digital Hierarchy) debido a varias causas y avances tecnológicos:

• Flexibilidad de Multiplexación: En PDH, no se puede extraer ni agregar tramas desde un flujo sin tener que demultiplexar el flujo entero. SDH permite la inserción y extracción directa de señales de bajo orden sin necesidad de demultiplexar todo el flujo.
• Gestión Integrada: SDH tiene bytes de gestión integrados en la estructura misma de las tramas (SOH y POH), lo que facilita la supervisión, el mantenimiento y la gestión de la red.
• Sincronización Mejorada: Los avances en las tecnologías de sincronización permitieron el dominio de SDH, que opera con un reloj de red único y preciso, eliminando los problemas de justificación y deslizamiento de bits inherentes a PDH.
• Estandarización Global: SDH proporcionó una estructura de trama estandarizada a nivel mundial, facilitando la interconexión entre equipos de diferentes fabricantes y operadores.
• Mayor Capacidad y Eficiencia: SDH ofrece mayores capacidades de transmisión y una utilización más eficiente del ancho de banda.

6. Ausencia de Grupos de Unidades Tributarias para Contenedores C-4

No existen grupos de unidades tributarias para C-4 dado que es la máxima cantidad de información que se puede integrar en un STM-1 de 155.52 Mb/s. Claramente, un STM-1 no soporta ni siquiera dos VC-4 (cada uno de 139,264 Mb/s), lo que hace innecesaria la agrupación de C-4 en unidades tributarias para este nivel de trama.