Transmisión Múltiple PDH y SDH: Encaminamiento en Redes Telefónicas

Sistemas Digitales de Transmisión Múltiple: PDH y SDH

PDH (Jerarquía Digital Plesiócrona)

Define grupos múltiples de mayor número de canales a partir del grupo primario PCM. Conforman la jerarquía de los sistemas de transmisión: bits de alineamiento (alineación de tramas, justificación y mantenimiento). En cada nivel de la jerarquía se multiplexan varios tributarios (grupo múltiplex PCM de menor número de canales). Los tributarios están dispuestos por relojes independientes (no sincronización) (E1, E2, T1, T2).

Elementos para el conformado de tramas

Cuando se combinan N tributarios por un multiplexor TDM, añadimos bits de alineamiento:

• Alineamiento de tramas: para sincronización entre las tramas. Permite saber el inicio de trama y encaminar los bits a los tributarios, mediante Frame-Alignment Word.
• Justificación: se añaden bits de justificación para garantizar el óptimo trabajo de los multiplexores y demultiplexores.
• Mantenimiento: el operador se encarga de identificar el inicio de trama de nivel menor dentro de otra de mayor nivel. Agregar/Derivar tramas de menor/mayor nivel.

Hay que demultiplexar para obtener el flujo en el terminal para luego asignarlo al cliente y multiplexar el flujo del terminal en el de salida para continuar la transmisión.

SDH (Jerarquía Digital Síncrona)

Solución a las limitaciones de la jerarquía PDH. Es rápido para reconfigurarse y ejerce funciones de gestión más óptimas. Todos los equipos están sincronizados con un único reloj maestro. Tasa de transmisión 155.52 Mbps. Tiempo de 125 µseg de multiplexación. Facilita la inserción/extracción de las tramas de distintos niveles de la jerarquía mediante punteros de localización. Posibilita que los bits de un canal sean localizados en las tramas superiores.

STM-1

Conjunto de tramas que se transmiten de manera repetida cada 125 µseg. 6 tipos:

• C, Container: estructura de información que transporta un flujo tributario. Nivel inferior 1, 2; nivel superior 3, 4.
• VC, Virtual Container: C + POH (cabecera de control extremo a extremo), estructura de información con entidad única y lógica.
• TU, Tributary Unit: estructura de información para proveer adaptación entre un VC inferior y un VC superior, alineamiento, mediante un puntero TU.
• TUG: forma un VC de orden superior que contiene varias TU.
• AU, Admin Unit: estructura de información para proveer adaptación entre un VC superior y la trama STM-N que lo contiene. Puntero AU.
• AUG: contiene una o varias AU en posiciones fijas y definidas en una trama STM-N.
• STM-N: tramas SDH de orden N obtenidas mediante múltiplos STM-1 con factores 4^N. STM-N = SOH + N*AUG.

Encabezamiento global

La trama SDH transporta 2 tipos de información: la de los tributarios y la de control de red. Cada segmento aporta su propio encabezado con información de control:

• POH: encabezamiento de sección de trayecto.
• M-SOH: encabezamiento de sección multiplexora.
• R-SOH: encabezamiento de sección regeneradora.

APS (Automatic Protection Switching)

Mecanismo de protección frente a fallos de equipos y enlaces.

• Topología lineal:
  • 1+1: se escoge la más rápida.
  • 1:1: la más eficiente.
  • 1:N: una línea de protección compartida entre varias líneas de trabajo.
• Topología en anillo:
  • Unidireccional: 2 anillos en paralelo transmiten la misma información.
  • Bidireccional: 4 anillos, 2 de tráfico en un sentido y otros 2 de protección en otro sentido.

Gestión de red

NM (Network Management): posibilita una red de transmisión gestionada en base a un sistema centralizado de gestión con aplicaciones de gestión. Se comunican mediante canales de comunicación soportados en los bytes reservados de la cabecera de cada VC con determinado protocolo.

Encaminamiento en la Red Telefónica

Procedimiento relativo a llamadas inter-centrales para seleccionar el trayecto de conexión y establecer un circuito.

• Encaminamiento directo: posible solo cuando se dispone de enlaces troncales directos entre centrales de origen y destino.
• Encaminamiento alternativo fijo (EAF): encaminamiento jerárquico que utiliza una única secuencia de encaminamiento con rutas predefinidas. Cada central tiene un conjunto de rutas prefijadas en orden de preferencia para cada destino, siendo la primera elección la conexión directa si existe. Análisis de dígitos y destinos: FDEST (final), IDEST (intermedios).
• Encaminamiento alternativo dinámico (EAD): encaminamiento jerárquico que dispone de varias secuencias de encaminamiento con rutas predefinidas. La secuencia de encaminamiento a utilizar depende del momento, lo que posibilita aprovechar el comportamiento del tráfico en distintos periodos del día y distintas zonas horarias. Cada central tiene unas rutas prefijadas en orden de preferencia para cada destino. Esta decisión se basa en el estado actual del tráfico y patrones de tráfico conocidos.

Overflow Traffic

Tráfico de pico (<5% del tráfico poissoniano). Dado que el tráfico es aleatorio, es muy poco probable que ocurra tráfico desbordado en varias rutas a la vez. El encaminamiento alternativo se basa en utilizar:

• Rutas directas infradimensionadas de alta utilización.
• Rutas indirectas bien dimensionadas capaces de evacuar tráfico de desborde de otros tráficos.

Dimensionado de secciones

• Secciones directas: son la primera elección, por lo que manejan altos volúmenes de tráfico. Se dimensionan para alta probabilidad de desborde (10%).
• Secciones finales: reciben tráfico propio del tráfico de desborde. Se dimensionan para baja probabilidad de pérdidas (1-2%).

Crank-back Routing

Es un refinamiento del encaminamiento alternativo mediante señalización específica. Posibilita reencaminar llamadas ante situaciones de congestión avanzada en una ruta. Requiere que las centrales sean capaces de señalizar entre ellas el reencaminamiento de llamadas y notificar a la central precedente la congestión y, a su vez, esta reencamina el establecimiento de llamada.

Encaminamiento inteligente

Encaminamiento no jerárquico a partir de centrales SPC (Stored Program Control). Es encaminamiento alternativo dinámico en tiempo real. Requiere:

• RCP (Routing Central Processor): contiene OMAP (Operation and Administration Application Part), que se ocupa de monitorizar el grado de ocupación de los recursos y actualización de las tablas de encaminamiento de las centrales.
• Comunicación RCP-Central vía red SS7.