Fundamentos de la Jerarquía Digital: Señalización, PDH y Estructura SDH

Uso del Canal 16 y Señalización de las Tramas

La Señalización es la información necesaria para el establecimiento, control y supervisión de las comunicaciones.

Tipos de Señalización

• Señalización de abonado: Intercambio de información entre la central y el abonado.
• Señalización entre centrales: Incluye la señalización entre registradores y la señalización de línea.

Técnicas para el Intercambio de Señalización entre Centrales

Para intercambiar la señalización entre centrales se utilizan las siguientes técnicas:

• Señalización por canal común.
• Señalización por canal asociado.

Estructura de Multitrama (Canal 16)

El Canal 16 se utiliza para la señalización dentro de la estructura de multitrama:

• Canal 16 de la trama 0: Señalización de alineación de multitrama.
• Canal 16 de la trama 1: Señalización de los canales 1 y 17 (1 y 16 de voz).
• Canal 16 de la trama 2: Señalización de los canales 2 y 18 (2 y 17 de voz).
• ... y así sucesivamente hasta:
• Canal 16 de la trama 15: Señalización de los canales 15 y 31 (15 y 30 de voz).

Jerarquía Digital Plesiócrona (PDH)

La Jerarquía Digital Plesiócrona (JDP), conocida como PDH por sus siglas en inglés (Plesiochronous Digital Hierarchy), genera líneas agregadas de velocidad superior mediante la multiplexación de líneas tributarias de velocidad inferior. Este sistema se utiliza en la jerarquía digital europea.

Proceso de Multiplexación Bit a Bit de Cuatro Afluentes Binarios

Para que la multiplexación se realice correctamente y no aparezcan bits erróneos, es necesario que todos los afluentes tengan la misma velocidad binaria y que la velocidad resultante del multiplex sea exactamente cuatro veces superior.

Esto no ocurre con los afluentes plesiócronos, por lo que es necesario adaptar las diferentes velocidades mediante una técnica conocida como justificación positiva.

Limitaciones de la PDH

La PDH presenta varias limitaciones significativas:

• Falta de estándar mundial: Existen sistemas diferentes (europeo, americano y japonés), lo que dificulta la compatibilidad.
• Proceso de demultiplexación complejo: Se requiere demultiplexar toda la señal para obtener un tributario específico (resultado final), lo que dificulta el proceso.
• Gestión de red limitada: No puede gestionar los bits necesarios para una red moderna.

Jerarquía Digital Síncrona (SDH)

La Jerarquía Digital Síncrona (JDS), o SDH (Synchronous Digital Hierarchy), es el estándar desarrollado para enviar datos a largas distancias utilizando como soporte físico la fibra óptica.

SDH (estándar europeo) es una adaptación del sistema SONET americano. Difieren en pequeños detalles:

• El primer nivel jerárquico en SONET es de 51,84 Mbit/s.
• En la SDH, la velocidad básica binaria es de 155,52 Mbit/s.

Ambos sistemas son capaces de transmitir 2488,32 Mbit/s en su último nivel jerárquico.

Características de la Jerarquía SDH

La SDH ofrece ventajas clave sobre la PDH:

• Jerarquía Síncrona: El sistema funciona basado en un reloj maestro de gran precisión.
• Unificación de Sistemas: Unifica los sistemas digitales estadounidenses, europeos y japoneses que se basan en canales básicos de 64 kbit/s, aunque combinados de forma diferente.
• Multiplexado por Entrelazado de Bytes.
• Transporte Flexible: Permite el transporte de la mayor parte de las velocidades definidas para la JDP, mediante el empleo de contenedores (campos de almacenamiento transparente). También permite el traslado de células ATM (Modo de Transferencia Asíncrono), así como otras señales.
• Extracción Sencilla: Las tramas de velocidad más baja son fácilmente extraíbles, ya que están localizadas por punteros.
• Gestión Eficaz: Permite gestionar la red de manera eficaz.

Velocidades de la SDH

La unidad básica de la SDH es el STM (Módulo de Transferencia Síncrono).

A partir de la señal básica (155 Mb/s), se obtienen las señales de orden superior mediante multiplexación síncrona por entrelazado de bytes. Las velocidades de los niveles superiores se obtienen multiplicando por números enteros la velocidad del primer nivel (STM-1). Actualmente en Europa se encuentran normalizadas las 4 señales indicadas en la tabla [referencia a tabla no incluida en el texto original].

Estructura de la Trama SDH

La estructura de la trama STM contiene la carga útil para el transporte de las velocidades de la PDH, en unos elementos llamados contenedores virtuales.

La información relativa a la gestión de la carga útil se envía en la denominada tara de sección. El punto exacto donde comienza cada contenedor virtual dentro de la carga útil se indica con los punteros.

Los contenedores virtuales, a su vez, constan del contenedor correspondiente más la tara de trayecto, que es también una información relativa a la gestión y que acompaña al contenedor desde su origen hasta el destino.

Detalle del Módulo de Transporte Síncrono (STM-1)

La trama SDH se denomina módulo de transporte síncrono de primer nivel (STM-1) y consta de 2430 bytes u octetos (270 columnas x 9 filas), con una duración de 125 μs.

Se divide en tres sectores principales:

1. La tara de sección.
2. Los punteros de unidades administrativas.
3. Área de carga útil.