TRAFICO Y CONMUTACIONClase 2

TRANSMISION EN REDES DE TELEFONICAS

Prof: Rigoberto MuozMarzo, 2008

Decibelio en Comunicaciones

El decibelio (dB) es una unidad relativa de medida comnmente usado en Comunicaciones para proveer referencia a los niveles de entrada y salida.dB es usado para especificar medidas y calcular valores en:Sistemas de audio, sistemas de microondas, presupuestos de enlaces en los sistemas satelitales, ganancia de potencia de las antenas y en general en cualquier sistema de comunicaciones.En cada caso el valor de dB es calculado con respecto a un estndar o referencia especfica.

Clculo de dBdB es calculado tomando como base la razn de la potencia de salida a la potencia de entrada

dB = 10 Log (P2/P1)

Puede ser modificado para dar diferentes relaciones basado en : P = V2/R dB = 20 Log (V2/V1)

Definin de dBmdBm indica que el nivel especificado de dB es relativo a 1 miliwatt de referencia

dBm = 10 log (P2/ 0.001W)

De la misma manera podemos obtener dBWLa unidad de dB es obtenida con respecto a 1W

dBW = 10 Log ( P2/ 1 W)

Niveles de PotenciaLa potencia dela seal recibida debe ser lo suficientemente alta para ser claramente percibidaNo tan fuerte porque puede resultar con ecoLa ganancia o prdida total en un nmero de circuitos se puede expresar como la suma algebraica de sus ganancias o prdidas.Insercin de perdidas: Redes pasivasInsercin de ganancias: redes activas

Niveles de PotenciaLos decibelios son unidades de niveles de potencia relativas.Niveles de potencia absoluta en decibelEspecificar un nivel de referencia 1mW (dBm) o 1W (dBW)En un sistema de transmisin la seal tiene diferentes niveles en diferentes puntosEs conveniente expresar los niveles a diferentes puntos en relacin a un punto escogido llamado REFERENCIA CERO.El nivel relativo de la seal a cualquier otro punto en el sistema con respecto a su nivel en el punto de referencia es denotado por dBrEs la suma algebraica de las ganancias y prdidas entre ese punto y el punto de referenciaPara un circuito a cuatro hilos el punto de referencia cero es usualmente tomado a la entrada del circuito de 2 hilos

Niveles de PotenciaEs conveniente expresar el nivel de la seal en trminos del nivel correspondiente al punto de referenciaEs denotado dB0 = dBm dBrEjemploSi una seal tiene un nivel absoluto de -6dBm a un punto donde el nivel es de -10dBr, el nivel de la seal referido antes a punto de referencia cero es de +4dBm0.dBO = +(-6dBm) (-10dBr) = +4dBmO

2 hilos/4 hilos2 hilos vs 4 hilosTodos los bucles de abonados en las redes telefnicas son implementados con una seal a 2 hilos (par)El par tiene ambas direcciones de transmisinLas conversaciones son sobrepuestas en el parPara larga distancia la seal va en dos direcciones separadamente (4 hilos)2 hilos a 4 hilos conversinLas funciones de conversin es proveda por circuitos hbridosEl acoplamiento de la impedancia es muy importanteEl desacoplamiento causa ECO

Problemas con la transmisinAtenuacin de la sealInterferenciaAcoplamiento entre cablesDiafonaCercanaLejanaRuidoRuido trmicoRuido blanco, gaussiano.Medida del ruido es importanteReferencia estndar es de 1pW = -90 dBm

Cmo es el Eco?

Problemas con la transmisinECOSi solo ocurre una reflexin la situacin es conocida como Talker echoSi la segunda reflexin ocurre es listener echoSi la seal que retorna es repetidamente acoplada de regreso y produce oscilaciones, es singer echoSupresor de ecoInserta prdidas para reducir el ecoCancelador de ecoCancela la seal de eco desde el enlace de retorno

El eco est siempre presenteEl eco como un problema es una funcin de la demora del eco y de la magnitud del eco

Modulacin por impulso codificados PCM o MICMuestreofs >= 2*B, ancho de banda de 4KHz8,000 muestras por segundoCuantificacin256 nivelesLinealNo lineal: Ley A y Ley (Rec. G.711) Codificacin8 bits por muestra Adaptacin a la lneaNRZ, AMI, HDB3, etc.

Multiplexacin - TDMUIT-T, Rec. de la serie G.700 define las jerarquasSistemas mltiplex primariosMIC-30 (PCM-30) origen europeo usamos en PanamMIC-24 (PCM-24) origen USARec. UIT-T G.732 y G.733 respectivamente

Sistema de transmisin PCM-TDM

Sistema Mltiplex MIC-30Constituido por 32 intervalos de tiempo (IT)IT0 : Sincronizacin (alineacin de trama y supervisin)IT1-IT15: Canales telefnicos de vozIT16: SealizacinIT17-IT31: Canales telefnicos de vozLos 30 canales telefnicos transportan voz codificado en la Ley A segn UIT-T G.711.Datos Duracin de un trama1/8000125 segDuracin de un IT125 seg/323.906 segDuracin de un bit3,096 seg/80.488 segVelocidad1/0.488 seg2.048 MbpsVelocidad de un canal8000*864Kbps

Sistema Mltiplex MIC-30Estructura del trama

Sistema Mltiplex MIC-24Constituido por 24 intervalos de tiempo (IT)Todos destinados a canales telefnicos de vozUsa un bit adicional (bit F) para sincronizacin (alineamiento de trama), control de calidad y suministro de enlaces de datos.Roba el bit menos significativo de los canales de voz (bit 8) cada 6 tramas para sealizacin (subcanales A y B)Los 24 canales telefnicos transportan voz codificado en la Ley U segn UIT-T G.711.Datos Cada IT tiene 8 bits y cada trama tiene 193 bitsDuracin de un trama1/8000125 segDuracin de un bit125 seg/1930.648 segDuracin de un IT0.648 seg*85.181 segVelocidad1/0.648 seg1.544 MbpsVelocidad de un canal8000*864Kbps

Sistema Mltiplex MIC-24Secuencia del trama

Sistema Mltiplex MIC-30Mtodos bsicos para establecer sincronizacinAlineacin por adicin de dgitosAlineacin por robo de dgitosAlineacin por adicin de un canalAlineacin estadsticaAlineacin con cdigo de lnea nicoEl sistema MIC-30 usa el mtodo de alineacin por adicin de un canalEl sistema MIC-24 usa el mtodo por adicin de dgitos.

Datos tcnicos del Mltiplex Primario

Sistema Mltiplex de Segundo OrdenMltiplex MICLa seal es obtenida a partir de tributarios analgicos en un proceso simultneo de digitalizacin y multiplexacin.La trama es estructurada por el mtodo de intercalacin de grupos.Multiplex digitalLa seal es obtenida a partir de tributarias digitales de orden inferiorLa trama es estructurada por el mtodo de intercalacin de bits (bit interleaving)

Sistema Mltiplex de Segundo OrdenMltiplex MICMltiplex de segundo orden a 8.448 Mbps (Rec. G.744)Mltiplex de segundo orden a 6.312 Mbps (Rec. G.746)Mltiplex digitalSegundo Orden a 8.448 Mbps (Rec. G.742 y G.745)Segundo orden a 6.312 Mbps (Rec. G.743)

Mltiplex de segundo orden

Sistema Mltiplex Orden superiorSe han creado jerarquas de orden superior para aprovechar al mximo los diferentes medios de transmisin y transportar un numero cada vez mayor de canales telefnicosSe tienen jerarquas basadas en 30 y 24 canalesRec. G.751Mltiplex digitales de tercer orden a 34.368 MbpsMltiplex digitales de cuarto orden a 139.264 MbpsRec. G.752Mltiplex digitales de tercer orden a 32.368MbpsMltiplex digitales de tercer orden a 44.736 MbpsMltiplex digitales de cuarto orden a 97.728 Mbps

Sistema Mltiplex Orden superiorOtros sistemas mltiplexMltiplex digital de quinto orden a 565.148 Mbps (MIC-30)Mltiplex digital de cuarto orden a 274.176 Mbps (MIC-24)

Sistema Mltiplex Orden superiorBasado en MIC-30 JERARQUIA PDH

Sistema Mltiplex Orden superiorBasado en MIC-30

Jerarqua Digital SincrnicaSDH y SONETLa jerarquas de los mltiplex convencionales se le conocen tambin como Jerarqua Digital Plesiocrana (PDH).Esta jerarqua fue diseada para redes asncronasActualmente tenemosIncremento en la sincronizacinFibras Opticas, con gran capacidad e inmunidad al ruidoNuevos servicios de Telecom. exigen banda ancha con capacidades superiores a 64Kbps que es la base de las jerarquas convencionales.Existe una ineficiencia en el uso de canales de sincronizacin y sealizacinTodo lo anterior ha planteado un nuevo escenario para lo cual se ha definido una nueva jerarqua SDH, el cual tiene su origen en el estndar SONET (Synchronous Optical Network) propuesto por Bell Core.

SONET: IntroduccinSynchronous Optical NETworkEstandar Americano de la capa fsica TDM para comunicaciones pticas8000 tramas/seg. (Ttrama = 125 sec)compatible con la jerarqua digital americanaSDH compatible con SONET a altas velocidadesSimplifica grandemente la multiplexacin en redes de backboneFacilita la operacin, mantenimiento y administracin (OA&M)Protecin y restablecimientoanillos

Multiplexacin Pre-SONET:SONET adiciona y toma multiplexamiento: Permite la entrada y salida de canales individuales sin una demultiplexacin completaSONET simplifica la multiplexacin

SONET: especificacionesDefine las interfases delas seales elctricas y opticasElctricasMultiplexamiento, RegeneracionSTS Synchronous Transport Signals OpticasTransmisin en el dominio pticoTransmisores y receptores pticosOC Optical Carrier

Jerarqua: SONET

Seal ElctricaSeal Optical Razn de Bit (Mbps)STS-1OC-151.84STS-3OC-3155.52STS-9OC-9466.56STS-12OC-12622.08STS-18OC-18933.12STS-24OC-241244.16STS-36OC-361866.24STS-48OC-482488.32STS-192OC-1929953.28STS: Synchronous Transport Signal OC: Optical Channel

SONET: Multiplexacin

Jerarqua Digital SincrnicaSDHSDH es una jerarqua de transmisin digital resultado del esfuerzo de la ANSI (American National Standard Institute) y el CEPT, en el seno de la UIT-T.La norma defineLa interfaz pticaLas velocidades y los formatosLos procedimientos de operacinArquitectura de redEstandarizacinTrabaja en medio Plesicronos, diferencias de velocidades.Resuelve incompatibilidades de la jerarqua de 2.048 Mbps y la de 1.544 Mbps.

Jerarqua Digital SincrnicaSDHRetoma las principales caractersticas del SONETFamilia de interface de seales digitalesVelocidad base cerca de 50Mbps para acomodar mltiplex de tercer orden a 44.736MbpsUtiliza multiplexacin sincrnicaSoporta canales de banda ancha > 50MbpsSoporta canales adicionales para mantenimientoEstructura de SDHSTM-1 Synchronous Transport Module Level 1155.520 MbpsTrama de 9 filas y 270 columnas de octetos (2430 octetos transmitidos en 125 useg)

Jerarqua Digital SincrnicaEstructura del trama SDH

Jerarqua Digital SincrnicaSDH

MODULOVELOCIDADSTM-1155.520 MbpsSTM-4622.080 MbpsSTM-81,244.160 MbpsSTM-16 STM-64 STM-2562,488.320 Mbps9,953.280 Mbps39,814.120 Mbps

Jerarqua: SONET y SDH

SONET seal ElctricaSeal Optical Razn de Bit (Mbps)SDH Seal ElctricaSTS-1OC-151.84N/ASTS-3OC-3155.52STM-1STS-9OC-9466.56STM-3STS-12OC-12622.08STM-4STS-18OC-18933.12STM-6STS-24OC-241244.16STM-8STS-36OC-361866.24STM-12STS-48OC-482488.32STM-16STS-192OC-1929953.28STM-64STS: Synchronous Transport Signal OC: Optical ChannelSTM: Synchronous Transfer Module

Ventajas y desventajas del MICVentajasCalidad de transmisin casi independiente de la distanciaAumento en la capacidad en los paresEconoma para ciertos enlacesEconoma en la combinacin transmisin digital mas conmutacin digitalTecnologa de circuitos integradosIntegracin de serviciosNuevos medios de transmisinFacilidad de multiplexacinFacilidad de sealizacin

Ventajas y desventajas del MICDesventajasMayor ancho de bandaConversin Anlogo DigitalNecesidad de sistemas sincronizacinMultiplexacin con restricciones topolgicas

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