SDH Fundamentos

NEC-ITR NS-0

Sistemas de Transmisin SDH 1

SISTEMAS DE TRANSMISIN

SDH

FUNDAMENTOS Y PRINCIPIOS

NEC International Training Ltd.Tokyo - Japan

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CONTENIDO

1. GENERAL...........................................................................................................................................3

2. RECOMENDACIONES DEL ITU-T SOBRE SDH ..........................................................................7

3. VELOCIDAD DE BITS DE SDH .......................................................................................................7

4. CONTENEDOR VIRTUAL, SECCIN Y TRAYECTO..................................................................8

5. ESTRUCTURA DE MULTIPLEXIN SDH...................................................................................10

5.1 TERMINOLOGA ..............................................................................................................................105.2 ESTRUCTURA DE MULTIPLEXIN......................................................................................................11

6. ESTRUCTURA DE TRAMA SDH...................................................................................................12

6.1 ESTRUCTURA DE TRAMA STM-1......................................................................................................126.2 ESTRUCTURA DE TRAMA STM-N.....................................................................................................13

7. FUNCIONES DE PUNTERO ...........................................................................................................14

8. ENCABEZAMIENTO ......................................................................................................................19

8.1 ENCABEZAMIENTO DE SECCIN (SOH).............................................................................................198.2 ENCABEZAMIENTO DE TRAYECTO DE ORDEN SUPERIOR (VC-3, VC-4)...............................................218.3 ENCABEZAMIENTO DE TRAYECTO DE ORDEN INFERIOR (VC-1, VC2).................................................23

9. MAPEO .............................................................................................................................................25

9.1 MAPEO DE SEALES DE 2 MB/S........................................................................................................259.2 MAPEO DE SEALES DE 34 MB/S Y 140 MB/S ...................................................................................279.3 MAPEO DE CELDA ATM ..................................................................................................................28

10. ALEATORIZADOR DE DATOS ...................................................................................................31

11. APLICACIN EN REDES SDH ....................................................................................................32

11.2 SISTEMA DE ANILLO DE CONMUTACIN DE LNEA BIDIRECCIONAL DE 2 FIBRAS.................................3511.3 SISTEMA DE ANILLO DE CONMUTACIN DE LNEA BIDIRECCIONAL DE 4 FIBRAS.................................3611.4 EJEMPLO DE ASIGNACIN DE CANAL DE 2F USHR/PPS..................................................................3811.5 EJEMPLO DE ASIGNACIN DE CANAL DE 2/4F BSHR/LPS................................................................39

12. FUNDAMENTOS DE SINCRONIZACIN EN SDH ...................................................................40

12.1 ARQUITECTURA DE SINCRONIZACIN.............................................................................................4012.2 FUENTE DE SINCRONIZACIN DEL ELEMENTO DE RED (NE)..............................................................4112.3 NIVEL DE CALIDAD EN LA FUENTE DE REFERENCIA..........................................................................4312.4 REGLAS PARA LA CONMUTACIN EN FUENTES DE REFERENCIA.........................................................44

ANEXO ......................................................................................................................................................45

MULTIPLEXACIN DE 21 TU-12 EN UN TUG-3......................................................................................46MULTIPLEXACIN DE 7 TUG-2 EN UN TUG-3........................................................................................47MULTIPLEXACIN DE TU-3 EN UN TUG-3.............................................................................................48MULTIPLEXACIN DE 3 TUG-3 EN UN VC-4..........................................................................................49CORRESPONDENCIA ASNCRONA DE UN TRIBUTARIO A 2048 KB/S ............................................................50RELACIN DE LAS VELOCIDADES BINARIAS ENTRE 2MB/S Y UN STM-N....................................................51DIAGRAMA EN BLOQUE DEL CIRCUITO DE RETENCIN (HOLDOVER).........................................................52

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1. General

Desde hace ya un tiempo se vienen usando tres tipos de jerarquas digitales (CEPT, Norteamrica y Japn)a nivel mundial categorizadas como PDH (Jerarqua Digital Plesicrona). Sin embargo, al considerar latransmisin de seales B ISDN1, como en el caso de la HDTV2, se lleg a la conclusin, mediante estudiosrealizados por la Unin Internacional de Telecomunicaciones (ITU-T), de que ninguno de estos sistemascumpla con los requisitos bsicos para lograr un transporte eficaz de dichas seales a travs de una red.Por consiguiente, antes de proceder con la estandarizacin del Interfaz de Usuario en Red (UNI), se tomla cuidadosa decisin de establecer un nuevo estndar de jerarqua digital que fuese nico y a la vezcomn a nivel internacional.

La Jerarqua Digital Sncrona (SDH) define las especificaciones de interfaz necesarias para multiplexareficientemente varios tipos de seales, tanto para servicios de alta velocidad como para aquellos, yaexistentes, de baja velocidad. La SDH fue incorporada como el nuevo estndar en noviembre de 1988 porla ITU-T y sometida a una revisin parcial en 1990.

Resumen de las caractersticas de SDH:(1) Interfaz sncrona unificada

Es muy fcil encontrar elementos tributarios en una seal de alta velocidad multiplexada yaque la red es sncrona. La red SDH puede controlar distintos tipos de informacin, as seanen sistemas de 2Mb/s como de 1,5Mb/s. Con el interfaz unificado es posible crear unambiente multiproveedor para los operadores de red.

(2) Multiplexin flexible de varios tipos de informacin

El sistema SDH es capaz de multiplexar varios tipos de informacin con amplia flexibilidadcomo, por ejemplo, en el caso de un servicio telefnico actual al de un servicio futuro de altavelocidad. Por lo tanto, es posible crear una infraestructura desde ahora capaz de soportarservicios futuros de tipo B-ISDN.

(3) Capacidad abundante de encabezamiento

SDH tiene gran capacidad para trasmitir informacin OAM (Operacin, Administracin yMantenimiento). Adems, provee altos niveles de funcionalidad y seguridad en la red.

Para hacer todo esto posible, diversas tecnologas han sido introducidas: puntero, trama de 9 filas,contenedor virtual, octeto de encabezamiento y seccin y trayecto. Detalles y explicaciones de cadauna se darn ms adelante.

1 B ISDN: tambin RDSI-B; Red Digital de Servicios Integrados de Banda Ancha - una red capaz de transmitir una amplia gama deservicios, incluyendo seales de video.2 HDTV: Televisin de Alta Definicin.

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Que es el sistema de jerarqua digital sncrona (SDH)?

- Es una nueva jerarqua digital que:

Trabaja con seales de 155,52 Mbit/s (STM-1), 622,08 Mbit/s (STM-4), 2,48832 Gbit/s (STM-16), y 9,953.28 Gbps (STM-64).

Puede transportar tanto seales PDH existentes como futuras de ATM.

- Las funciones bsicas son las mismas que en PDH.

Multiplexin de seales digitales de menor a mayor velocidad de bits y transmisin eficaz de grandes cantidades de informacin.

Esta nueva jerarqua de transmisin adopta una estructura de multiplexion sincrnica para el multiplaje delas tributarias en una seal STM-N, esto permite que el proceso de multiplaje y demultiplaje sea muchoms sencillo permitiendo un acceso simple en las tributarias de baja velocidad. A travs de este mismomedio de transmisin se puede gestionar las funciones de Operacin, Administracin, Mantenimiento yConfiguracin de partes componentes de la red.

Cules son las diferencias ?

Red sncrona Todos los elementos de red trabajan con la misma seal de reloj.

Abundantes bits de encabezamiento para transmitir gran cantidad de informacin para la gestin de red.

Interfaz unificada y especificaciones de multiplexin comn a Europa, Amrica y Japn en jerarquas digitales.

Interfaces pticas estandarizadas.

Las diferencias entre la tcnica PDH y la Tcnica SDH viene dada por tres puntos principales:

1) SDH es una Red Sincrnica2) SDH dispone de abundantes bitios para informacin auxiliar y3) SDH dispone de una estandarizacin unificada

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Cules son los beneficios ? (1) - Red sncrona -

Proceso de multiplexin simple

Acceso fcil de seales tributarias en una seal multiplexada de alta velocidad de transmisin.

FUNCIONALIDADES DE SDH

INSERCIN/EXTRACCIN--------- distribucinANILLO ---------------------------- recuperabilidadCONEXIN CRUZADA------------ gestin de capacidad

gestin de ancho de banda diversidad de ruta de proteccin

Gracias a la Red Sincrnica, se logran beneficios de accesibilidad a los tributarios de bajavelocidad.

Acceso simple a tributarias

MUX INSERCIN-EXTRACCIN

STM-1 STM-1

2M

PDH

SDH

DDF140M

34M

8M 8M

34M

140M

2M

MINI XCON

Si secomparan los accesos a los tributarios de PDH y SDH, las diferencias son notables,especialmente si consideramos la cantidad de equipos independientes a ser utilizados y laflexibilidad que ofrece a la red la gestin de sus funciones.

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Cules son los beneficios ? (2) -Bits de encabezamiento-

Realizacin de un sistema de gestin de red sumamente avanzado

Gestin de fallasGestin de configuracinGestin de comportamientoGestin de seguridadGestin de cuenta

El uso de los bitios auxiliares representan una herramienta til para podergestionar la red de una manera eficiente y flexible.A estos bitios auxiliares se les conoce como canales de encabezamiento los cualesse dividen para las capas de transporte en encabezamiento de seccin yencabezamiento de lnea, y para las capas de trayecto en encabezamiento detrayecto.

Cules son los beneficios ? (3) -Interfaz unificada-

Ambiente multiproveedor

Conexin Internacional

La ventaja de disponer interfaces unificadas, le permitir obtener al cliente un ambientemulti-vendedor, adems de garantizarle conexiones internacionales

En conclusin, qu es el sistema de jerarqua digital sncrona (SDH) ?

SDH es la infraestructura para la red de comunicaciones del siglo 21, que suministra banda anchay servicios inteligentes.

En definitiva se tiene que SDH es la infraestructura de las redes de telecomunicacionesdel presente y del futuro que permiten el uso eficiente de servicios de banda ancha.

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2. Recomendaciones del ITU-T sobre SDH

Teniendo como objetivo la Unificacin de Jerarquas Digitales, se realiz un intenso estudiocuya fase termin en 1988. Dando como resultado las recomendaciones bsicas sobre SDHG707, , las cuales se encuentran como un compendio de las antiguas G707, G708 y G709 quefueron publicadas con una rapidez sin precedentes. Luego fueron completadas otrasrecomendaciones adems de posteriores revisiones de las primeras.Si se compara con previas recomendaciones, estas recomendaciones cubren una mayor rea,especialmente en el campo de OAM (Operacin, Administracin y Mantenimiento). Losobjetivos y el modelo que hacen referencia al OAM son bastante claros y ejecutables; en lasrecomendaciones G782 y G783 se indican los modelos de equipos y en las recomendacionesG784 y G774 se informa sobre la administracin de la gestin.

Recomendaciones de ITU-T sobre SDH

G.707Velocidad de bits de SDHG.708Interfaz de nodos en la red para SDHG.709Estructura de multiplexin sncronaG.773 Protocolos para interfaz QG.774 Modelo de informacin de gestin de SDH para vista de

elemento de redG.782 Tipos y caractersticas generales de equipos de multiplexin SDHG.783 Caractersticas de bloques funcionales de equipos de multiplexin SDHG.784 Gestin de SDHG.803 Arquitectura de redes de transporte basadas en SDHG.957 Interfaces pticas para equipos y sistemas relacionados con SDHG.958 Sistemas de lnea digital basados en SDH para uso en cables de fibra

ptica * Recientemente G.707, G.708 y G.709 fueron convertidos gradualmente en G.70x.

3. Velocidad de bits de SDH

Todos los elementos de una red sncrona SDH se rigen por una misma seal de reloj suministrada por unasola fuente comn. Las velocidades de transmisin estn establecidas en 155,52 Mb/s y mltiplos enterosde esta (ej. N x 155.52 Mb/s). Hasta ahora se reconocen cuatro velocidades fundamentales denominadasSTM-N (mdulo de transporte sncrono-N), donde el coeficiente multiplicador N=1, 4, 16 y 64 paragenerar velocidades de 155,52 Mb/s, 622,08 Mb/s, 2,48832 Gb/s y 9,953280 Gb/s respectivamente.El sistema PDH exige justificaciones de frecuencia en todo proceso de multiplexin. Por consiguiente, lasrelaciones entre las velocidades de transmisin en distintos niveles no logran ser mltiplos enteros.

En cuanto a la transmisin de seales PDH sobre un sistema SDH, slo califican las velocidades 1,5 Mb/s,2 Mb/s, 6,3 Mb/s, 34 Mb/s, 45 Mb/s y 140 Mb/s para lograr interfaz entre dos sistemas. Tambin seconsidera la velocidad de 51,84 Mb/s como mtodo de transmisin SDH a baja y mediana capacidad, talescomo en los medios de transporte de radio y satlite. Esto, sin embargo, no representa un nivel vlido deSDH.

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VELOCIDAD DE BITS DE SDH

STM. Mdulo de transporte sncrono

* La velocidad de 51,840 Mb/s que no representa un nivel de SDH, tambin se considera como capacidad baja y mediana basada en radio y satlite.

CEPT2,048 Mb/s8,448 Mb/s34,368 Mb/s139,264 Mb/s

NORTEAMRICA1,544 Mb/s6,312 Mb/s44,376 Mb/s

JAPN1,544 Mb/s6,312 Mb/s32,064 Mb/s97,728 Mb/s

PDH G.702

SDH G.707

STM-1 155,520 Mb/s

STM-4 622,080 Mb/s

STM-16 2,488,320 Mb/s

STM-64 9, 953,280 Mb/s

4. Contenedor virtual, seccin y trayecto

Con la introduccin de SDH surgen muchos conceptos nuevos. Contenedores virtuales, seccin y trayectose encuentran entre los ms importantes.

Toda informacin de servicios es transportada a travs del sistema de transmisin SDH, el cual se hayadentro de una caja llamada contenedor virtual (VC). Se preparan varios VCs diferentes para contenerdistintos tipos de informacin de la siguiente forma:

VC de orden inferiorVC-11 Tamao equivalente a 1,5 Mb/sVC-12 Tamao equivalente a 2 Mb/sVC-2 Tamao equivalente a 6,3 Mb/s

VC de orden superiorVC-3 Tamao equivalente a 34 Mb/s y 45 Mb/sVC-4 Tamao equivalente a 140 Mb/s

Si se considera al VC como una unidad para procesar seales (ej. multiplexin, conexin cruzada, etc.)dentro del sistema SDH, las caractersticas del servicio dejan de ser una preocupacin ya que todainformacin, por muy distinta que sea, lleva la misma apariencia del VC. Al mismo tiempo, todainformacin necesaria para la administracin del VC de extremo a extremo es aadida a este.

Existen dos tipos de seccin: de regenerador y de multiplexor. La seccin de regenerador representa unsegmento en las facilidades de transmisin entre un elemento de red terminal (LT), donde se genera otermina una seal STM-N, y un Regenerador o entre dos Regeneradores. La seccin de multiplexor es unmedio de transmisin entre dos LTs consecutivos. Uno se encarga de originar la seal STM-N y el otro determinarla. La red SDH est compuesta por varias secciones de multiplexor con distintos niveles de STMsegn la capacidad de transmisin exigida en cada seccin.

Trayecto es la conexin lgica entre un punto donde se ensambla un VC y otro donde este esdesensamblado. Es como un cao que conecta dos puntos, entre los cuales se manifiesta un servicioatravesando una serie de secciones de multiplexin.

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Seccin y trayecto (1)

Ensamblaje de VC

Ensamblaje de STM-N

Seccin deregenerador



Seccin de multiplexor

MUX MUXLT LTREG REG

Trayecto

Seccin y trayecto (2)

Servicios 2M,34,140M ATM, B-ISDN, OTHERS

MUX,LT,ADM o DCS(terminacin M SOH)

Regenerador(terminacin R SOH)

Contenedor virtual(terminacin POH)

vc

Trayecto

Sec. Mvc

Lnea STM-N

Sec.RSec.R

vc vc

Trayecto

Dentro de la capa de transporte existen dos clases de secciones, conocidas como Seccin Regeneradora ySeccin Multiplexora. La primera se define como la porcin de la facilidad de transmisin entre unelemento de red terminal (LT) en donde la seal STM-N es generada o terminada y un repetidor, o entredos repetidores. La Seccin Multiplexora es el medio de transmisin entre dos consecutivos LTs, uno delos cuales origina la seal STM-N y el otro lo termina. La red SDH consiste de Seccines Multiplexorascuyas capacidades de transmisin podran ser diferentes de acuerdo a los requisitos de cada estacin.El trayecto se define como una conexin lgica entre el punto donde un VC se ensambla y el punto dondeel VC se desensambla. Es una idea similar al de una tubera que est tendida a travs de varias seccionesque conectan directamente dos puntos entre los cuales el servicio converge.

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5. Estructura de multiplexin SDH

5.1 Terminologa(1) Contenedor (C-n):

Estructura de informacin con capacidad de transmisin estndar para transportarseales PDH o B-ISDN. Este contiene tanto bits de informacin como de justificacinpara sincronizar la seal PDH al reloj de frecuencia SDH, al igual que otros bits confuncin de relleno.

(2) Contenedor virtual (VC-n):Estructura de informacin con soporte para la interconexin en la capa de trayectoque consiste en carga til de informacin y encabezamiento de trayecto (POH) paraadministrar la trayecto de VC. Por ejemplo, VC-2, VC-11 y VC-12 son contenedoresvirtuales de orden inferior con carga til C-2, C-11 y C12 respectivamente. VC-3 y VC-4 son los de orden superior con carga til C-3 y C-4 respectivamente o combinacin devarias capas de orden inferior. A este proceso se le llama comnmente mapear.

(3) Unidad tributaria (TU-n):Estructura de informacin cuya funcin consiste en proveer adaptacin entre un VC deorden inferior y uno de orden superior. Esta consiste en un VC de orden inferior y unpuntero TU el cual se encarga de mostrar el desplazamiento entre el comienzo de latrama VC de orden inferior y el de la trama VC de orden superior. A esto tambin se lellama alineamiento (aligning).

(4) Grupo de unidades tributarias (TUG-n):Se encarga de combinar una o varias unidades tributarias (TU). Por ejemplo, un TUG-2puede combinar un solo TU-2 o un grupo homogneo de TU-1s idnticos y un TUG-3puede combinar un TU-3 o un grupo homogneo de TUG-2.

(5) Unidad administrativa (AU-n):Estructura de informacin cuya funcin consiste en proveer adaptacin entre una cargatil de un VC de orden superior y un STM-N. Esta consiste de un VC de orden superiory un puntero AU el cual se encarga de mostrar el desplazamiento entre el comienzo deuna trama VC de orden superior y el de una trama STM-N. Por ejemplo, AU-4 consistede un VC-4 y un puntero AU, mientras que AU-3 consiste de un VC-3 y un puntero AU.

(6) Grupo de unidad administrativa (AUG):Grupo homogneo de un AU-4 o tres AU-3 combinados por multiplexin porintercalacin de bytes.

(7) Mdulo de transporte sncrono (STM-N):Estructura de informacin con soporte para conexin de estrato de seccinque consiste en carga til de informacin y encabezamiento de seccin (SOH) paragestin de seccin. 155,52 Mb/s es lo definido como un STM bsico. En STM-N, lavelocidad es determinada por N, donde este representa un mltiplo entero de 155,52Mb/s.

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5.2 Estructura de multiplexin

Hay dos formas de formar una seal STM-N. Una es a travs de AU-3, usada en Estados Unidos, Japn yalgunos otros pases, conocida en Norteamrica como SONET (red ptica sncrona). La otra es a travs deAU-4, usada en todos los dems pases. Para interconectar estos dos estndares, se utiliza normalmente unTUG-2.

Estructura de multiplexin SDH

x N x 1

x 3x 3

Procesamiento del punteroMultiplexinAlineacinProyeccin

TUG-3

44736 kb/s34368 kb/s

6312 kb/s

2048 kb/s

1544 kb/s

139264 kb/s

VC-3AU-3

AUGSTM-N

C-11

C-12

C-2x 7 x 1

TU-2

TU-12

TU-11

VC-2

VC-12

VC-11

AU-4 VC-4 C-4

TUG-2x 7

x 1 TU-3 VC-3

C-3

Proceso de multiplexin del

Ejemplo: 2Mb/s al

PTRS

Punterobits de relleno

PDH

C-12

VC-12

TU-12

TUG-2

TUG-3

VC-4

AU-4

AUG

STM-N

2Mb

S

POH C-12

VC-12PTR

TU-1223123

TUG-227

TUG-323POH

VC-4PTR

Valor de desplazamiento delpuntero

de desplazamiento delpuntero AU-4

AUGNSOH

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6. Estructura de trama SDH

6.1 Estructura de trama STM-1

La estructura bsica de trama STM-1 es como un marco con una distribucin de bytes en nueve filas con270 columnas. La trama entera posee una longitud de 125ms. El orden de transmisin es por filas y encada fila los bytes se transmiten de izquierda a derecha. Las primeras nueve filas y columnas contienen laencabezamiento de seccin (SOH), con la excepcin de la cuarta fila que se utiliza para el puntero AU.Las siguientes 261 filas bajo las mismas nueve columnas corresponden a la carga til, donde se transportao un VC-4 o tres VC-3s.

Las primeras tres filas de SOH son encabezamiento de seccin de regenerador (RSOH) el cual es accesibleen regenerador y multiplexor, y desde la quinta hasta la novena fila son encabezamiento de seccin demultiplexor (MSOH) el cual es accesible solamente en multiplexor.

Todas las estructuras de trama SDH utilizan nueve filas. Esta cantidad es precisa para proveer una mejordisposicin de seales dentro de la trama en ambas velocidades 2Mb/s y 1,5Mb/s. De esta manera esposible hacer que todos los bytes en una columna pertenezcan a una misma fuente de informacin y estopermite un sistema bien sencillo para procesar las seales SDH.

Estructura de trama de STM-1

8 bits= 1 byte1 2 3 4 5 6 7 8

125ms

1

(1)

(2)

(9)

270 bytes

(2)(1) (9)

3

5

9 Hileras

270 columnas R-SOH: tara de seccin de regeneradorM-SOH: tara de seccin de multiplexor

R-SOH

AU PTR

M-SOH

2619

125ms

CAPACIDAD DE CARGA TIL

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6.2 Estructura de trama STM-N

La multiplexin de la carga til STM-1 a la carga til STM-N se realiza a travs de multiplexin porintercalacin de bytes. Esto normalmente ocurre despus de completar el proceso de terminacin de losSOHs y renovacin de punteros correspondientes a cada STM-1 (AU-4 o AU-3s). Finalmente se ensamblaun nuevo SOH listo para STM-N.

Multiplexin STM-N:STM-1 (AU-4) STM-N

AU-4

AU-4

AU-4

STM-1STM-1

STM-1

AAA

BBB

CCC

AU-4STM-1 NNNSTM-NCBAN CBAN

Multiplexin por intercalacin

R SOH

AUPTR

M SOH

ABC N

N

NABC N

9 x N

9 filas

125ms

261 x N

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7. Funciones de puntero

Existen dos punteros: AU y TU. El puntero AU se utiliza para colocar los VCs de orden superior en STM-N. Este tambin muestra la direccin donde comienza la trama de carga til del VC dentro de la tramaSTM. El puntero TU se encarga de alinear varios VCs de orden inferior en un VC de orden superior yadems indica la direccin donde comienza la carga til del VC dentro de la trama VC de orden superior.Ambos se encargan de dos funciones principales: Disminucin en retardo de multiplexin y justificacinde diferencia en frecuencia entre una trama y una carga til. Un puntero normalmente se divide en cuatropartes. H1, H2, H3 y otros bytes no utilizados forman el puntero AU. V1, V2, V3 y V4 (uso futuro) formanel puntero TU. Las primeras dos partes de un puntero (H1,H2,V1,V2) se utilizan para la indicacin dedirecciones y control de justificacin. La tercera parte (H3,V3) es la llamada oportunidad dejustificacin, lo que quiere decir que se encarga de indicar cundo es necesaria la justificacin. El uso deHn y Vn es idntico.

Funcin de puntero

STM-1

Ejemplo: 2Mb/s a STM-1 va AU-4

VC-4 (1)

VC-12 (63)

R SOH

AU PTR

M SOH

POH

VC4

Seal 2M

1

2

63

POHVC-12

POHVC-12

TU PTR

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PUNTERO AU-4 Y NMERO DE DESPLAZAMIENTO DE PUNTERO

H1**H2**H3** 0 # #87 # #

435 # #522 # #

696 # #

86 # #

521 # #

782 # #

# 3 bytes consecutivos tienen el mismo nmeroN N N N S S I D I D I D DI I D

H1 H2

10 bits

VC-4

PUNTERO TU-12 Y NMERO DE DESPLAZAMIENTO DE PUNTERO

V1

V2

V3

V4

105

139

0

34

35

69

70

104

TU 12

V1

V2

V3

V5

V4

V5

J2

Z6

K4

36 bytes

125ms

35 bytes

125ms

VC 12

500ms

N N N S S I D I D I D DI I D

V1 V2

10 bits

N

Nmero de desplazamiento

500ms

(1) Disminucin en retardoNormalmente las seales que originan en distintos puntos presentan ciertas diferencias de fase aconsecuencia de sus diferencias en longitud de transmisin y tiempos de generacin. Para poder alinearlasutilizando los procesos ms comunes de multiplexin, cada seal debe ser escrita en memoria y ledadespus bajo una nueva fase de la trama que va a ser multiplexada. Por lo tanto, es inevitable causar unretardo adicional equivalente a la mitad del tiempo de trama promedio, que como mximo llegara a serhasta el tiempo total de la trama. Adems, se necesita una capacidad de memoria bien amplia ya que elaumento en retardos tiene como resultado una degradacin en la calidad de la informacin a sertransmitida.Para evitar estos inconvenientes, se ha introducido un nuevo mtodo utilizando punteros en lamultiplexin de seales SDH. En este se asigna un puntero a cada VC que va a ser multiplexado paraindicar el desplazamiento relativo entre el VC y la trama nueva tomando una direccin en dicha trama.De hecho, cada VC tiene un valor de puntero distinto que se renueva en cada proceso de multiplexin alque es sometido, de manera que no es necesario introducir retardo adicional con propsitos de alineacin.

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Renovacin de puntero

STM-NAB

Seal Multiplexora

ASTM-1

BSTM-1

ASTM-1

BSTM-1

Seal de entrada

Seal con trama alineada

Retardo

Retardo

( )

( )

(2) Justificacin de frecuenciaEn realidad, la justificacin de frecuencia no es un requisito en la red SDH siendo esta una red sncronadonde todos los elementos de red funcionan bajo el mismo reloj. Sin embargo, cuando esta red SDH semanifiesta a travs de varios operadores independientes o distintas naciones que dispongan de una fuentede reloj principal alterna, cabe la posibilidad de que estos estn a otra frecuencia. Tambin existe laposibilidad de que algunos elementos de red utilicen su propia fuente de reloj, modo de retencin o modode operacin libre, debido a fallas y su frecuencia se desva de la red principal.Se le provee entonces la funcin de justificacin a la red SDH para eliminar esta diferencia en frecuencia.Este proceso se lleva a cabo cambiando el nmero de puntero y utilizando bytes de oportunidad dejustificacin, los cuales son parte del puntero y de uno de los bytes de carga til. Se utiliza el byte H3 pararealizar justificacin negativa o para transportar informacin cuando la frecuencia de la carga til esmayor que la frecuencia de la trama. (H1 y H2 registran un nmero de puntero.) Esto es evidente cuandose invierten los bits en decrementos del nmero de puntero que se encuentra en los bytes de H1 y H2. Enlas prximas tramas, el valor de H1 y H2 es disminuido por uno y conservado as hasta la prximajustificacin.En el caso en que la frecuencia de la carga til resulte menor que la frecuencia de la trama, los bytesprximos al puntero, que se encuentran en la direccin 0, se utilizan como bytes de relleno sin transportarinformacin alguna. Este sera el caso de justificacin positiva. Esto se indica invirtiendo los bits de H1 yH2 e incrementando los valores del puntero por uno.En resumen, se emplean dos funciones distintas de justificacin en el proceso de multiplexin SDH. Unade stas se explica aqu y su propsito central es ajustar las diferencias en frecuencia dentro de la redSDH. La otra se utiliza como herramienta de mapear, para proyectar una seal PDH dentro de uncontenedor (C-n) y su propsito es sincronizar seales PDH a la red SDH.

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Justificacin de AU-4 (1)

1

4

9

H1 * * H2 * * H3 H3 H3 0 0 0

Oportunidad de justificacin negativa(3 bytes)

Oportunidad de justificacin positiva (3 bytes)

I : Bit de incrementoD : Bit de decrementoN : Bandera nueva de datos

Control de justificacin negativa invierte cinco bits-D acepta por mayora de votosControl de justificacin positiva invierte cinco bits-I acepta por mayora de votos

N N N S S I D I D I D DI I D

H1 H2

valor del puntero

N


-Justificacin positiva-

125 ms

250 ms

375 ms

500 ms

H1 Y Y H2 1 1 H3 H3 H3

Comienzo del VC-4

n-1 n n n n+1 n+1Trama 1 1

n-1 n n n n+1 n+1Trama 2

n+1 n+1

Trama 3

H1 Y Y H2 1 1 H3 H3 H3

H1 Y Y H2 1 1 H3 H3 H3

H1 Y Y H2 1 1 H3 H3 H3

Valor de puntero (bits Iinvertidos)

nn-1 n n

Valor de puntero (n+1)

n n+1 n+1Trama 4

nn-1 n n

Comienzo de VC-4 (nuevo)Justificacin positiva

Valor (n) de puntero

NEC-ITR NS-0



-Justificacin negativa -

125 ms

250 ms

375 ms

500 ms

H1 Y Y H2 1 1 H3 H3 H3

Comienzo del VC-4

Valor (n) de puntero

n n n n+1 n+1Trama 1

n n n n+1 n+1Trama 2

Trama 3

H1 Y Y H2 1 1 H3 H3 H3

H1 Y Y H2 1 1

H1 Y Y H2 1 1 H3 H3 H3

Valor de puntero (bits D invertidos)

Valor de puntero (n-1)

Trama 4

Justificacin negativaComienzo de VC-4 (nuevo)

n-1n-1n-2 n-1

n-1n-1n-2 n-1

n n+1 n+1n nn-1n-2 n-1 n-1

n n+1 n+1n nn-1n-2 n-1 n-1

NEC-ITR NS-0


8. Encabezamiento

Los sistemas PDH ya existentes tambin poseen muchos bits de encabezamiento, los cuales transmitenservicios tales como informacin de alarmas remotas. Estos, sin embargo, son de poca capacidad. Almenos lo suficiente como para aprobar los requisitos mnimos para evitar un aumento en la velocidad detransmisin en lnea. En esencia la encabezamiento de SDH es igual a la de PDH, pero con mucha mayorcapacidad y transportabilidad de grandes cantidades de informacin OAMP. El medio principal detransmisin en SDH es como una fibra que, por sus caractersticas de banda ancha, es prcticamenteinmune a imperfecciones que puedan ser causadas por aumentos en velocidad de transmisin.

8.1 Encabezamiento de seccin (SOH)

E s t r u c t u r a d e t r a m a d e S T M - 1 y t a r a d e s e c c i n

9b y t e s

T a r a d e s e c c i n

2 6 1 b y t e s

R S O H

A U P T R

M S O H

C A R G A T I L S T M - 1A 1 A 1 A 1 A 2 A 2 A 2 J O

B 1 E 1 F 1

D 1 D 2 D 3

P u n t e r o ( s ) A UB 2 B 2 B 2 K 1 K 2

D 4 D 5 D 6

D 7 D 8 D 9

D 1 0 D 1 0 D 1 0

S 1 Z 1 Z 1 Z 2 Z 2 M 1 E 2

B y t e s r e s e r v a d o s p a r a u s o n a c i o n a l-

R S O H

M S O H

}

}

9HILERAS

Bytes reservados para uso nacional

A1 A1 A1 A2 A2 A2 JO

B1 E1 F1

D1 D2 D3

Puntero (s) AUB2 B2 B2 K1 K2

D4 D5 D6

D7 D8 D9

D10 D10 D10

S1 Z1 Z1 Z2 Z2 M1 E2

-

RSOH

MSOH

Funciones de tara de seccinEntramadoTrazo de seccin de regeneracinCanal de comunicacin de datos

(A1,2)(JO)(D1-3)

provisional, para estudio adicionalDCC de seccin de regenerador,192kb/s(D4-12) DCC de seccin de multiplexor,576kb/s(E1) accesible en regeneradores

Monitoreo de errores(E2) accesible en multiplexores(F1) Canal despejado de 64 kb/sCanal del usuario

Monitoreo de errores (B1) BIP-8 de seccin de regenerador(B2) BIP-24xN de seccin de multiplexor

Sealizacin APS (K1,2) conmutacin de proteccin automtica(K2) tambin usada como MS-AIS y MS-RDI(S1) indicacin de nivel de calidadEstado de sincronizacin

Reporte del estado de seccin (M1) REI (conteo de BIP-24xN)

Canal de servicio

RDI: Indicacin de defecto remoto(antes FERF, falla de recepcinde extremo lejano)

REI: Indicacin de Error Remoto (antes FEBE, error de bloque dedebloqueBloqueerrado de extremo lejano)MS: Seccin de multiplexor

DCC: Canal de comunicacin de datos

}

}

NS-0


(1) Seal de alineamiento de trama A1, A2A1 y A2 son patrones fijos de sincronizacin de trama. A1 est dispuesto en 11110110 y A2 en 00101000.(2) Traza de seccin de regenerador J0El uso de J0 est an bajo estudio. Este byte ha sido definido formalmente como identificador STM.(3) Monitoreo de errores B1, B2Los errores de transmisin son monitoreados independientemente en las secciones de regenerador ymultiplexor. B1 es para la seccin de regenerador y B2 para la de multiplexor.El mtodo de monitorear se llama BIP-n (paridad n de bits intercalados). La seal que es monitoreada sedivide en bloques pequeos con n cantidad de bits en cada uno. La prueba de paridad par se aplica acada bit por independiente en todos los bloques de la trama comenzando por el primero hasta el ltimo(bit n). El resultado aparece despus en el bit correspondiente del byte B en la trama siguiente.El BIP de la seccin de regenerador (B1) utiliza n=8 y se aplica a todos los bytes luego de haber sidomezclados. Adems, el B1 se renueva en todo regenerador. El BIP de la seccin de multiplexor (B2)utiliza n=Nx24 (N de STM-N) y excluye los bytes de RSOH debido a que los regeneradores renuevan elB1 y cambian los D1-3, E1 y F1 cuando estos son accedidos. El B2, sin embargo, queda intacto enregeneradores. De esta manera pueden monitorearse por separado tanto el promedio de error de cadaseccin en todo regenerador como la ocurrencia total de errores en la seccin de multiplexor.

Principio de BIP 8

#ntrama

#n+1trama

1121...K1...81 12 22 ... K2...82

1i2i...K i...8i

1n 2n... Kn...8n

12...K ...8 Byte B1

S K i=n

1

par ........

inpar .....

K=O

K=1

BIP de tara de seccin

RSOH

AU PTR

MSOH

conteo despus demezclar # n

# n+1

AU PTR

MSOH

conteo antes demezclar

RSOH

B1 Renovacin de B1 en cadaregenerador

B2 B2 B2

Renovacin de B2 slo en multiplexor

BIP Nx24 para seccin de multiplexorBIP 8 para seccin de regenerador

NEC-ITR NS-0


(4) Canal de servicio para Ingeniera E1, E2Los bytes E1 y E2 proveen circuitos de canal de servicio de ingeniera. El E1 es accesible enregeneradores y multiplexores, el E2 slo en multiplexores. Cada circuito posee una capacidad de 64Kb/s.(5) Canal de usuario F1Este es un canal de datos despejado de 64 Kb/s que puede utilizar cualquier operador de red para suspropsitos.(6) Canal de comunicacin de datos (DCC) D1-3, D4-12Tres bytes en el RSOH (D1-3) y nueve en el MSOH (D4-12) son asignados como canales de comunicacinde datos para transmitir informacin OAMP hacia multiplexores y regeneradores y viceversa. Estoscanales son de 192 kb/s y 576 kb/s, respectivamente.(7) Sealizacin de conmutacin de proteccin automtica (APS) K1, K2El intercambio de informacin APS entre dos extremos en una seccin de multiplexor se lleva a cabo atravs de los bytes K1 y K2. Parte de K2 tambin se utiliza para enviar MS-RDI (indicacin de defectosremotos en la seccin de multiplexor) y MS-AIS (seal de indicacin de alarmas en la seccin demultiplexor). Antes de las ltimas recomendaciones, MS-RDI era conocido como MS-FERF.(8) Estado de sincronizacin S1El byte S1 comunica a la siguiente estacin la calidad de la fuente de referencia de sincronizacinutilizada por el equipo, la cual provee administracin y recuperacin de fallas en la distribucin del relojde sincronizacin.(9) Notificacin de estado de seccin M1El resultado de BIP-Nx24 se reporta a su extremo de origen por el byte M1 como MS-REI (indicacin deerror remoto). Antes de las ltimas recomendaciones, REI se conoca como FEBE.(10) Z1 y Z2 son bytes de reserva.

8.2 Encabezamiento de trayecto de orden superior (VC-3, VC-4)

(1) Trazo de trayecto J1Este byte se utiliza para transmitir una validacin de trayecto y seal de trazo. Este forma una trama de 16bytes que consiste de un byte marcador de trama y 15 caracteres ASCII programables. Los caracteres sontransmitidos de manera repetitiva para que, de este modo, una terminal receptora de trayecto los comparecon la cadena de caracteres ms esperada y verifique la conexin continua con el transmisor deseado.(2) Monitoreo de errores B3 (trayecto BIP-8)Esta funcin monitorea el comportamiento en la transmisin de extremo a extremo del servicio (VC), elcual viaja a travs de distintos tipos de media que pudiesen cambiar la ruta y evitar fallas.(3) Etiqueta de seal C2El C2 muestra la composicin del VC:

No equipado - la seccin es completa pero no existe equipo para generar el trayecto.Equipado no especificado- servicios fuera de los definidos a continuacinEstructura TUG - para VC-4, transporta TUG-3s, no seales de 140M.

para VC-3, estructura SONET, transporta TUG-2s, no sealesde 45M o 34M.

TU bloqueado - para compatibilidad con versiones anteriores. (fue eliminadode la recomendacin.)

Mapeo asncrono de 34Mo 45M en C3 -

Mapeo asncrono de 140Men C4 -

Mapeo de ATM -Mapeo MAN (DQDB) -en etapa de estudio.Mapeo de FDDI - en etapa de estudio.

NEC-ITR NS-0


(4) Estado de trayecto G1El G1 se encarga de comunicarle al originador de trayecto VC el estado de terminacin de trayecto enforma de REI y RDI. El REI seala el resultado del B3 (BIP-8) en forma de nmero binario (de 0 a 8), y elRDI es iniciado por la deteccin del AIS, por una falla de trayecto o por diferencias en el trazo de trayecto.(5) Canal del usuario de trayecto F2, Z3Estos bytes son asignados para propsitos de comunicacin del usuario entre dos puntos de terminacin enel trayecto.(6) Indicador de posicin H4El byte H4 provee un indicador generalizado de multitrama para las cargas tiles. Este puede ser utilizadocomo un indicador de posicin de multitrama para el VC-1 y otros propsitos.(7) Canal de conmutacin de proteccin automtica (APS) K3Este byte es utilizado para la sealizacin APS de proteccin en los niveles de trayecto de orden superior(VC-3 y VC-4).(8) Byte de operador de red Z5Este se utiliza para el mantenimiento de conexin en tndem (necesita estudio adicional).

Funciones de tara de trayecto

VC-3 / VC-4

(VC-3, VC-4)

VC-3 / VC-4carga til

J1

B3

C2

G1

F2

H4

Z3

K3

Monitoreo de errores de trayecto(B3) BIP-8Reporte de estado de trayecto(G1) REI (indicacin de error remoto)

conteo de errores (BIP-8 resultados)RDI (Indicacin de defecto remoto) Recepcin de AIS de trayecto, seal de falla

Discrepancia de trazo de trayecto disparejaTrazo de trayecto (J1) Verificacin de la conexin de VC

usuario programable, 15 caracteresEtiqueta de seal (C2) Indicacin de composicin de VC

no equipado, equipado no especificado, estructura de TUG, TU bloqueado, ATM, asncrono de 34M o 45M, asncrono de 140M,

MAN (DQDB), FDDICanales de usuario de trayecto(F2, Z3) canales despejados de 64 Kb/sSealizacin de APS (K3) conmutacin de proteccin automtica

en nivel de trayecto de orden superiorIndicador de posicin (H4) posicin de multitrama para el VC-1 y VC-2

Byte de operador de red (Z5) mantenimiento para conexin en tndem

REI : primer FEBE (error de bloque de extremo lejano)RDI : primer FERF (falla de recepcin de extremo lejano)

NEC-ITR NS-0


8.3 Encabezamiento de trayecto de orden inferior (VC-1, VC2)

Con la excepcin de no tener ni el canal de usuario ni el indicador de posicin, las funciones de laencabezamiento de trayecto de orden inferior son idnticas a las de la encabezamiento de trayecto deorden superior. Estas se pueden resumir en: BIP-2, REI (FEBE), RDI (FERF), identificador de punto deacceso en el trayecto (equivalente al trazo de trayecto en HOPOH), etiqueta de seal, monitoreo deconexin de tndem y APS.

La etiqueta de la seal indica el contenido del VC que puede ser Unequipped (no equipado), Equipped-non-specific (equipado no especfico), Asynchronous (asncrono), Bit synchronous (sncrono en bits)y Byte synchronous (sncrono en bytes). En la ltima recomendacin se suprimi el mapeo de los bitssncronos en 2M.

El cuarto bit de V5 es dedicado al indicador de fallas remotas (RFI) el cual es generado en cuanto sedeclara una falla. En realidad este bit fue asignado inicialmente al trazo de trayecto, pero en la ltimarecomendacin se estableci el uso de un byte independiente (J2) para ste.

Cuando se recibe una condicin de seal de falla o AIS de trayecto, se le enva al originador de trayecto elRDI.

Funciones de tara de trayecto (VC-1x,VC-2)

V5

J2

Z6

K4

VC-1x/VC-2

125 ms

500 ms1 2 3 4 5 6 7 8 BIP-2 REI REIEtiqueta de Seal RDI

Byte V5

Monitoreo de errores de trayecto (V5) BIP-2Reporte de estado de trayecto (V5) REI (indicacin de error remoto)

conteo de errores (resultado BIP-2 )RFI (indicacin de falla remota)RDI (indicacion de defecto remoto)

Recepcin de AIS de trayecto, falla de sealIdentificador de punto de acceso de trayecto (J2) Verificacin de conexin de VC programable por usuarios, 15 carcteres

teresEtiqueta de seal (V5) Indicacin de composicin de VCno equipado, equipado no especfico,asncrono, sncrono de bit, sncrono de

bytes, equipado sin usoSealizacin de APS (K4) Conmutacin de proteccin automtica

en nivel de trayecto de orden inferior

Byte de operador de red (Z6) Para mantenimiento de conexin en tndem

tandem

REI: antes FEBE (error de bloque de extremo lejano)RDI: antes FERF (falla de recepcin de extremo lejano)RFI : formalmente este bit fue asignado al trazo de trayecto

NEC-ITR NS-0


Seal de mantenimiento

LOVC HOVC LT REG LT HOVC LOVC

Seccin de trayecto de orden inferior

Seccin de trayecto de orden superior

Seccin de multiplexor



generacin deteccin

BIP-2

BIP-2

BIP-24N

REI (FEBE)

REI (FEBE)

REI (FEBE)

BIP-8 BIP-8

AIS

LOSLOF

LOSLOF

LOP LOP

AISAIS

AISAIS

AIS

RDI (FERF)

RDI (FERF)

RDI (FERF)

Equipo terminal

MUX

Las seales de mantenimiento en la capa de seccin son el AIS de la seccin multiplexora y laRDI(Indicacin de Defecto Remoto, anteriormente conocida como FERF, falla en el extremo receptor).En la capa de trayecto se tiene el AIS de trayecto y la informacin del estado de trayecto en la forma deREI (Indicacin de Error Remoto, anteriormente FEBE) de trayecto. Estas seales de mantenimiento detrayecto se aplican a los niveles de trayecto de orden inferior y superior.

NEC-ITR NS-0


9. Mapeo

9.1 Mapeo de seales de 2 Mb/s

El tamao de VC-12 necesario para mapear 2 Mb/s son 140 bytes de una trama de tiempo de 500ms. Losbytes V5, J2, Z6 y K4 sern utilizados para POH y el alineamiento de VC-12 dentro de TU-12 se harposible utilizando un sistema multitrama que consista de cuatro tramas TU-12.

(1) Mapeo de seales asncronas de 2 Mb/s El VC-12 encargado de transportar la seal asncrona de 2 Mb/s est compuesto de 1023 bits de informacin de transporte (127 bytes + 7 bits): Dos bits para oportunidad de justificacin (uno para justificacin positiva, otro para la negativa), seis bits para el control de justificacin, un byte POH, ocho canales para la encabezamiento de comunicacin cuya funcin aun no ha sido definida, y 73 bits de reserva (8 bytes + 9 bits). La justificacin que se utiliza aqu es para sincronizar una seal PDH a la frecuencia del reloj SDH, cuyo propsito es distinto al proceso de justificacin presentado en la seccin 8.7 (2) donde la diferencia en frecuencia se absorbe dentro de la red SDH.(2) Mapeo de seales de bits sncronos de 2 Mb/s En este caso no es necesario justificacin de ningn tipo dado que la seal de 2 Mb/s ya est sincronizada al SDH. Una oportunidad de justificacin (S2) en el caso primero, siempre transporta informacin y la otra (S1) se convierte en un bit de relleno. Los bits de control son dispuestos en 0 y 1. Este tipo de mapeo fue excluido en la ltima recomendacin siendo un caso especial del primero y adems, el mismo multiplexor es capaz de realizar este mapeo sin ningn tipo de cambio o modificacin en el proceso.(3) Mapeo de seales de bytes sncronos de 2 Mb/s Este tipo de mapeo se utiliza cuando es necesario tener visibilidad de los canales de 64 Kb/s por individual en una seal SDH de 2 Mb/s.

V5R

32 bytes

RJ2

C1C2OOOORR

32 bytes

32 bytes

31 bytes + 7 bits

RZ6

K4RC1C2 R R R R R S1

C1C2OOOORR

R

S2 I I I I I I I

V510 R R R R R R

32 bytes

R

10 OOOORR

10 OOOORR

RZ6

RK4

10 RRRRRR

R

32 bytes

32 bytes

32 bytes

V5

R

Po P1R R R R R RR

M

Ch 1 - 15

J2

RPo P1R R R R R R

Ch 1- 15

M

Ch 16 - 30

K4

R

Po P1R R R R R RR

M

Ch 1- 15

Ch 16 - 30

R

Ch 16 - 30

R

P0 P1R R R R R R

M

R

M

Ch 16 - 30

Ch 1- 15

J2

35 bytes 125ms

140 bytes

500ms

Asncrono Byte sncrono

I : informacinO: taraC: control de justificacinS: oportunidad de controlR: relleno fijoP: trama de sealizacin

* La ltima recomendacin elimin el mapeo del bit sncrono.

Bit sncrono

Mapeo de seal de 2M en VC-12

NEC-ITR NS-0


9 9

9

Mapeo d

el V

C-1

2 e

n e

l V

C-4

P O H

V

1 5

2 3

4 36

35

P O H

V

2 2

3 4 3

6 3

5

P O H

V

3 2

3 4 3

6 3

5

P O H

V

4 2

3 4 3

6 3

5

1 2

36

3 1

2 3

63

1 2

36

3 1

2 3

63

26

12

52

=4

x6

3

V

1 5

23

4

35

36

V

1 5

23

4

35

36

V

1 5

23

4

35

36

V

1 5

23

4

35

36

12

5ms

50

0ms

37

5ms

9 9 9 9

cu

atr

o V

C-4

s

TU

-12

(adapta

do a

una

est

ruct

ura

de

hile

ras)

TU

G-2

TU

G-3

36 TU

G-2

VC

-1235 1

44

byte

s

50

0ms

PO

HPO

H

2 3 35

36V1

2 3 35

36V2

2 3 35

36V3

2 3 35

36V4

V1

V2

1

14

4byte

s

50

0ms

1

NPI

NPI

9hile

ras

NPI

NPI

25

0ms

NEC-ITR NS-0


9.2 Mapeo de seales de 34 Mb/s y 140 Mb/s

El mapeo de una seal de 34 Mb/s en VC-3 emplea tambin justificacin de tipo positiva y negativa. Latrama VC-3 se divide en tres subtramas de justificacin que consisten en el siguiente nmero de filas: 1-3,4-6 y 7-9. Como la seal norteamericana de 45 Mb/s tambin puede ser proyectada de esta misma maneray en el mismo tamao de VC-3, el mapeo de 34 Mb/s resultar en una porcin mayor de bits de rellenoque la de 45 Mb/s.El mapeo de 140 Mb/s en un VC-4, por otra parte, utiliza nicamente justificacin negativa. Cada una delas nueve filas del VC-4 posee una oportunidad de justificacin negativa y cinco bits de control para lajustificacin.

Mapeo de seal de 34M en VC-3

JI

B3

C2

G1

F2

H4

Z3

K3

Z5

T1

T2

T3

84 bytes

3 filas

3 filas

3 filas

125ms1

VC-3 POH

C3X81

3X81

3X81

3X81

3X81

3X81

3X81

3X81

3X81

3X81

3X81

3X81

3X81

3X81

3X81

3X81

3X81

3X81

3X81

3X81

3X81

3X81

3X81

3X81

3X81

3X81

3X81

C

C

3X81

3X81

3X81

3X81

3X81

3X81

3X81

3X81

3X81

3X81

3X81

3X81

3X81

3X81

3X81

3X81

3X81

3X81

3X81

3X81

3X81

3X81

3X81

3X81

3X81

3X81

3X81

3X81

3X81

3X81

C

C 3X81

3X81

A B 81

C= R R R R R R R R = R R R R R R C1C2 A = R R R R R R R S1S2I I I I I I

R ; Bit de relleno fijoC

1C

2 ; Bit de control de justifcacin

S1S

2 ;Bit de oportunidad de justificacin

I ; Bit de informacin

B

Mapeo de seal 140M en VC-4

SOH

PTR

SOH

I : informacinO : taraC : control de justificacinS : oportunidad de justificacinR : relleno fijo

W = I I I I I I I IX = CRRRRROOY = RRRRRRRRZ = I I I I I I SR

STM-1

POH

VC-41 byte 13 bytes

J1B3C2G1

H4Z3K3

F2

Z520 bloques de 3 bytes

96 I 96 I 96 I 96 I 96 IX Y Y Y

96 I 96 I 96 I 96 I 96 IX Y Y Y

96 I 96 I 96 I 96 I 96 IX Y Y Y

POH W 96 I 96 I 96 I 96 I 96 IX Y Y Y

1 1 12 bytes

NEC-ITR NS-0


9.3 Mapeo de celda ATM

La celda ATM transporta informacin B-ISDN y su tamao es de 53 bytes: cinco de cabecera y 48 deinformacin. La celda ATM es mapeada en VC-4 de manera que queden alineados el byte de la celda y eldel VC-4. La posicin relativa en los lmites de cada celda, junto a la trama VC-4, cambia en cada tramadado que la capacidad de la carga til (2340) no es un mltiplo entero del tamao total de la celda (53bytes). El byte H4 del VC-4 muestra este desplazamiento de s mismo en relacin con el lmite de laprimera celda.

Mapeo de celda ATM en VC-4

J1B3C2G1

F2

H4Z3

K3Z5

VC-4

desplazamiento

VC4 POH

H4encabezado

indicador de desplazamiento de celda Celda ATM

53 bytes

NEC-ITR NS-0


Ejemplo de Mapeo de VC-12 a STM-1

VC-12 (2Mb/s) a STM-1

STM 1

AU 4

VC 4

TUG 3

TUG 2

TU 12

X 3

X 7

X3

SOHAU PTR

AU PTR

AU PTR

9

9

270 = 261 + 9

125 m s

125 m s

125 m s

125 m s

125 m s

125m s 500 m s

9

261 = 86 X 3 + 3

9PO S SH

1 2 3 1 32 21 3 1 1 2 3

9

9

PTR

PTR

S

S

1 1 1 1 77772 2 272

(1) (2) (3) (4) - (11) (12)

86 = 12 x 7 + 2NPI

12 = 4 x 3PTR

1 2 2 2 21 1 13 3 3 3

4

V1

V2

V3

R

36

36

36

36

PTR

125m s

VC 12

NEC-ITR NS-0



TUG 3

TU 3

VC 3

X 3

X 1

X1

NPI

86 = 85 + 1


STM 1

AU 4

VC 4

SOHAU PTR

AU PTR

AU PTR

9

9

270 = 261 + 9

125m s

125m s

125m s

9

261 = 86 X 3 + 3

9PO S SH

1 2 3 1 32 21 3 1 1 2 3

PTR

125m s

S

S

POH

85

9

125m s

125m s



S T M 1

AU 4

VC 4

SOHAU PTRSOH

AU PTR

9

9

270 = 261 + 9

125 m s

125 m s

125 m s

9

261

9POH

NEC-ITR NS-0


10. Aleatorizador de datos

La forma de onda del sistema SDH es equivalente al cdigo de lnea sin retorno a cero (NRZ). Paraobtener una cadencia estable de informacin y evitar que la lnea de base flucte en el punto de decisinde un receptor, es muy importante que el cdigo de lnea tenga suficientes transitorios de datos bienbalanceados. Por ese encabezamientozn, la salida del transmisor es mezclada.

El mezclador es un tipo de trama sncrona con una secuencia de 127 bits de duracin cuyo polinomiogenerador se describe por la siguiente funcin: 1 + X6 + X7. Durante el primer bit del byte que le sigue alltimo byte en la primera fila del RSOH, este se redispone en 1111111 y entonces se aplica conforme aese bit, lo cual quiere decir que la primera fila del RSOH no se mezcla.

MEZCLADOR

D Q

C S

D Q

C S

D Q

C S

D Q

C S

D Q

C S

D Q

C S

D Q

C S

+

datos

Datos mezclados

reloj

redisposicin=pulso de trama

Adicin de modulo 2

A + B = C

1 + 1 = 0

1 + 0 = 1

0 + 1 = 1

0 + 0 = 0

1000000100000110

1100000010000011

1110000001000001

1111000000100000...

1111100000010000

1111110000001000

1111111000000100...

+

123.....9 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 - - - - -

SOHCARGA UTIL

1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 - - - - -

MezcladoNo mezclado

Salida del codificador

+

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11. Aplicacin en Redes SDH

A la aplicacin de los elementos de red en operacin terminal de "punto a punto" y de "multipunto" se leconoce como "Modo Lineal de Operacin".El mutliplexor terminal permite a que las seales tributarias sean multiplexadas y crosconectadas paraformar senales de agregado sncronas. Para mayores detalles referirse a la UIT-T Rec.G.782 Type IIa.El multiplexor de Insercion-Extraccion (Add-Drop) permite que las senales tributarias sean insertadas oextradas desde la seal de agregado. Para mayores detalles referirse a la UIT-T Rec.G.782 Type IIIa.A otro modo de operacin de los elementos de red se le conoce como "Modo en Anillo". Para mayoresdetalles referirse a la UIT-T Rec.G782 Type IIIa y Type IIIb, Bellcore Spec.TR-TSY-000496. Issue2.

Aplicacin de red

TE

TE

TE

TE

Equipo terminalRegenerador

Punto a Punto

ADM ADM

Mux de insercin/extraccin

MultipuntoAnillo

RING

RING

RINGRING

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Productos desarrollados por NEC para las configuraciones Anillo en SDH

Configuracin de anillo

SHR

USHR

BSHR

PPS

LPS

PPS

LPS2FBSHR/LPS

4FBSHR/LPS

2FUSHR/PPS

2FUSHR/PPS

2FUSHR/PPS

Capacidad

pequea simple ms rpido ms bajo STM-1,4 pequea complejo ms lento ms bajo - pequea complejo ms lento mediano -

mediana complejo ms lento mediano STM-4,16

grande complejo ms lento ms alto STM-4,16,64

Control Tiempo deconmutacin

Costo Aproximacin de NEC

SHR : Anillo autorrecuperable USHR/PPS=SNC/PUSHR : SHR unidireccional (Proteccin de conexin de subred)BSHR : SHR bidireccionalPPS : Conmutacin de proteccin de BSHR/LPS=MS-SP TrayectoLPS : Conmutacin de proteccin de (Proteccin compartida de seccin de Lnea multiplexor)

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11.1 Sistema de anillo de conmutacin de trayecto unidireccional de 2 fibras

En ete tipo de configuracin de utiliza la tecnologa SNCP, en la cual el trfico de tributario se enva enambas direcciones (horaria y antihoraria) del anillo. El nodo de recepcin compara ambas seales yselecciona la seal con mejor calidad para la recepcin, a este nodo se llama "nodo de anillo conconmutacin de trayecto unidireccional". SNCP soporta operaciones de anillo a nivel de STM-4. Paramayores detalles, referirse a Bellcore Spec.TR-TSY-000496 Issue 2, ITU-T.Rec.G-841.

Anillo de conmutacin de trayectounidireccional de 2 fibras (1)

Canal en fibra en servicio

Canal en fibra de proteccin

F

E

B

C

D

Anillo de conmutacin de trayectounidireccional de 2 fibras (2)

Canal en fibra en servicio

Canal en fibra de proteccin

F

E

B

C

D

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11.2 Sistema de anillo de conmutacin de lnea bidireccional de 2 fibras

A este tipo de configuracin de 2 fibras, se le llama anillo con proteccin de seccin multiplexadacompartida. Para mayores detalles referirse a UIT-T Rec.G.841 y a GR-1230-Core.

Anillo de conmutacin de lneabidireccional de 2 fibras (1)

F

E

B

CD

A

}}

canales de proteccin

canales en servicio


F

E

B

CD

A

}}

canales de proteccin

canales en servicio

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11.3 Sistema de anillo de conmutacin de lnea bidireccional de 4 fibras

A este tipo de configuracin de 4 fibras, se le llama anillo con proteccin de seccin multiplexadacompartida entre la lnea de trabajo(2 fibras) y la lnea de proteccin (4 fibras). Para mayores detallesreferirse a UIT-T Rec.G.841 y a GR-1230-Core.


F

E

B

CD

A

Conexin de canalde paso

Lnea en servicioLnea de proteccin

conexin decanal deextraccin


F

E

B

CD

A

Conexin de canal de paso

Lnea en servicioLnea de proteccin


Conmutacin de bucle

NEC-ITR NS-0


Anillo con conmutacin de lneabidireccional de 4 fibras (3)

F

E

B

CD

A

Conexin de canal de paso

Lnea en servicio

Lnea de proteccin


Conmutacin de tramo

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11.4 Ejemplo de asignacin de canal de 2F USHR/PPS

Asignacin de canal de 2F USHR/PPS (1)

A

B

CD

E

A-D (protegido) A-C (protegido)canal-a

canal-bcanal-c

B-E (protegido)

A-C (protegido)

A-D (protegido)

B-E (protegido)A

B C

D C

canal-b canal-a

canal-c

Asignacin de canal de 2F USHR/PPS (2)(asignacin mezclada de circuitos protegidosy no protegidos)

A

B

CD

E

canal-a

canal-b canal-b

A-C (protegido)

A-D (protegido)

A

E B

D C

canal-b canal-b

canal-ados circuitos independientescon diversidad de ruta no protegida

un circuito protegido

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11.5 Ejemplo de asignacin de canal de 2/4F BSHR/LPS

Asignacin de canal de 2/4F BSHR/LPS

BD

E

A-D (protegido)(en ambas direcciones)

A-C (protegido)(en ambas direcciones)

B-C (protegido)(en ambas direcciones)

B-C

A-D

A

E B

D C

canal-a canal-b

A

A-CC-D

C-D (protegido)(en ambas direcciones)

C

canal-a

Canal-b (canal con seccin sobrelapada)

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12. Fundamentos de Sincronizacin en SDH

12.1 Arquitectura de sincronizacin

Todos los elementos de red (NE) en la red SDH se operan bajo un mismo reloj de frecuencia suministradopor una fuente de seal llamada reloj de referencia primario (PRC). En la recomendacin ITU-T G.811, seencuentran las especificaciones de rendimiento del PRC, cuya estabilidad y exactitud en frecuencia sehallan en el orden de 10-11, posible gracias a un oscilador de cesio.

La distribucin de la seal de reloj se manifiesta a travs de lneas de transmisin ordinarias como, en estecaso, un sistema de transmisin SDH. Los elementos de red intermedios, tales como regeneradores,multiplexores de insercin y extraccin, etc., son operados por medio de un modo esclavo, el cual utilizaun componente de seal de reloj extrado de la seal STM-N recibida.

El deterioro en la seal de reloj, como la fluctuacin acumulada durante la transmisin a travs de unacadena de elementos de red y lnea de transporte, se reduce con un equipo de reloj esclavo de altorendimiento segn especifica la recomendacin G.812 para nodo de trnsito y para nodo local.

Un elemento de red SDH tiene la capacidad de enviar una seal de reloj externa dirigida hacia el BITS(fuente integrada de temporizacin de construccin) para reducir el deterioro en la seal de reloj. Elelemento de red intermedio utiliza directamente la seal de reloj extrada por s mismo.

Arquitectura de sincronizacin

Referencia primaria G.811

Nodo de trnsito G.812

Nodo local G.812

Los circuitos de reloj de los elementos de red de SDHpueden trabajar en forma esclava ya sea a una sealde lnea o a una referencia externa.El reloj esclavo entra en modo de retencin cuandopierde la referencia de sincronizacin.

Sistema de reloj 8BITS)

(N) (E)

(E)STM-N

(N)STM-N

STM-MSTM-MSTM-M

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12.2 Fuente de sincronizacin del elemento de red (NE)

Las seales de reloj necesarias para la operacin del NE son producidas por un circuito de reloj que correprincipalmente bajo el modo esclavo. Las fuentes de referencia disponibles son:

(1) Entrada externa En este puerto normalmente se conecta o una seal de reloj externa proveniente de un reloj de referencia primario (G.811), o BITS (G.812 trnsito o local), o el reloj de un sistema de conmutacin.(2) Seal de lnea STM-N El componente de la seal de reloj extrada de una seal de lnea puede ser utilizado como fuente de referencia, estando ste conectado hacia el este, hacia el oeste o hacia una direccin tributaria. Entonces, el byte S1 del SOH muestra el nivel de calidad del componente de reloj. Este, en cambio, muestra la seal de reloj que originalmente gener la seal de lnea STM-N, siempre y cuando la seal STM-N pueda ser encontrada desde G.811 o G.812 T, L, u otro.(3) Seal PDH de 2 Mb/s en el tributario Dos de las seales tributarias de 2 Mb/s pueden ser seleccionadas como fuentes de referencia. Este sera el caso si, por ejemplo, el sistema SDH fuese instalado en un rea aislada con el reloj sncrono comunicado a travs de una seal de 2Mb/s generada por un PRC, o cuando el sistema SDH es sincronizado a un reloj ESS (sistema de conmutacin) en vez de PRC.

Aparte de ser utilizado en modo de operacin esclavo, el circuito de reloj del NE tambin puede funcionarcomo una fuente de reloj independiente, para la cual existen dos modos de operacin:

(1) Modo de retencin Mientras el circuito de reloj opera en modo esclavo, todos los parmetros como frecuencia, fase, etc. son memorizados. Cuando el circuito pierde contacto con la fuente de referencia, por alguna falla en la lnea por ejemplo, esta informacin almacenada facilita el flujo de operacin continua ininterrumpidamente. De este modo, se pueden evitar perturbaciones de transmisin causadas por cambios abruptos de frecuencia y de fase.(2) Modo de operacin libre El circuito de reloj que es bsicamente un VCXO (oscilador controlado por voltaje), opera libremente sin fuente de referencia. Este es una excelente opcin para un rea donde no haya una fuente de referencia de reloj disponible, y donde el sistema SDH se utilice de manera semejante al PDH.

En cada elemento de red (NE), se establecen los rdenes por prioridad segn la cantidad de fuentes dereferencias disponibles. Para seleccionar una fuente de referencia entre varias candidatas, se utiliza estesistema de prioridad al igual que la calidad estimada de cada fuente. Este ltimo mtodo se explica msadelante.

NEC-ITR NS-0


Sincronizacin de SDH (1)

Fuente de reloj y prioridad

externa 1, externa 2lnea 1, lnea 2, lnea 3tributaria 1, tributaria 2 interna

Externa; de BITS Lnea; de cualquier lnea de STM-N o tributaria STM-N Tributaria; de cualquier tributaria de 2Mb/s Interna; retencin o funcionamiento libre

El orden de prioridad puede disponerse para cada una de las fuentes de referenciade acuerdo con el plan del usuario.

Fuente de sincronizacin de elemento de red

Entrada externa (de BITS)

Salida externa (para BITS)

1 2 1 2

STM-N

STM-N

STM-N

Lnea LneaLnea 2

Lnea 1

SELECTOR

Tributaria

Lnea 3

Tributaria 1

Tributaria

InternaRetencin

Funcin libre

2

Salida de 2Mb/s

NEC-ITR NS-0


12.3 Nivel de calidad en la fuente de referencia

El byte S1 del SOH muestra el nivel de calidad de la seal de reloj utilizada para generar la seal de lneaSTM-N (la ltima recomendacin se refiere a S1 como Z1). Las indicaciones S1 son definidas por lasrecomendaciones del ITU-T (vea la prxima figura) con la excepcin de los nmeros indicados por Q, queno son especificaciones sino que sirven para explicaciones ms adelante.

Cuando se utilizan entradas externas, relojes internos (tanto en modo libre como en modo de retencin) yseales tributarias PDH como fuentes disponibles, el NE necesita disponer el nivel de calidad para cadauno de estos durante el proceso de implementacin. Si uno de estos se selecciona como fuente dereferencia, entonces el NE le enva un asignador de nivel de calidad en direccin hacia adelante.

En las seales de lnea STM-N, el NE otorga el nivel de calidad a cada uno de estos elementos tras el byteS1. Inmediatamente que uno de ellos se utilice, el mismo nivel de calidad que indica el byte S1 es enviadopor el NE en direccin hacia adelante. El NE tambin enva intencionalmente el mensaje Q=6automticamente en direccin hacia atrs independientemente de cual sea el nivel de calidad de la fuentede referencia que se utilice. Hacia adelante es direccin descendente en la seal de lnea desde donde seextrae el reloj y hacia atrs es direccin ascendente. Por ejemplo, cuando se utiliza la seal de lnea queprocede del oeste como referencia, entonces la seal procedente del este se considera en direccin haciaadelante y la del oeste, en direccin hacia atrs. Si la indicacin S1 de la seal de lnea recibida es Q=6, locual significa no se use, el NE no puede seleccionar la misma como fuente de referencia. La razn porla cual se mantiene Q activado en Q=6 automticamente en direccin hacia atrs es para prevenir un buclede temporizacin que puede causar conmutacin continua e inestable entre varias fuentes.

Sincronizacin de SDH (2)

Nivel de Calidad Rec. del ITU-T

Q S1 significado (rastreable hacia atrs)

O 0000 calidad desconocida (red sncrona existente)2 0010 G.8113 0100 G.812 Trnsito4 1000 G.812 Local5 1011 SETS (fuente de tiempo de equipo

sncrona)6 1111 (significa no se use para sincronizacin)

* otros nmeros son para uso futuro.

* el nivel de calidad se enva al siguiente nodo usando byte S1 del SOH.

NEC-ITR NS-0


Indicacin de nivel de calidad por byte S1

Q=2 Q=2

Q=6

Q=2

Q=3Q=3

Q=3 Q=3

Q=6

Hacia atrs Hacia atrs

G.811primaria G.812

trnsito

12.4 Reglas para la conmutacin en fuentes de referencia

Las siguientes reglas se aplican normalmente al seleccionar una fuente de referencia de entre varias queestn disponibles. El nivel de calidad en la fuente (Q) siempre precede el orden de prioridad (P). El ordende prioridad slo se aplica cuando la seleccin se hace entre varias fuentes con el mismo nivel de calidad.Aun cuando el byte S1 muestra un valor de Q6, si existe alguna falla de condicin; as como una tasa deerror excesiva o un AIS, etc., el NE considerar que la calidad de la lnea es Q=6 y no la utilizar.

Sincronizacin de SDH (3) Regla de conmutacin de fuente de reloj

(1) Seleccione la fuente de reloj disponible con el nivel de ms alta cali-dad (Q).

(2) Para las mismas fuentes de calidad, seleccione la de ms alta priori -dad (P).

(3) La fuente de una seal de lnea de falla se considera Q=6, a pesarde la indicacin S1.

(4) S1 de una seal hacia atrs se dispone en Q=6.

NEC-ITR NS-0


ANEXO

Multiplexacin de 21 TU-12 en un TUG-3

Multiplexacin de 7 TUG-2 en un TUG-3

Multiplexacin de TU-3 en un TUG-3

Multiplexacin de 3 TUG-3 en un VC-4

Correspondencia asncrona de un tributario a 2048 kb/s

Relacin de las velocidades binarias entre 2Mb/s y un STM-n

Diagrama en bloque del circuito de retencin (Holdover)

Diagrama en bloque del PLL de 38Mb/s

NEC-ITR NS-0


Multiplexacin de 21 TU-12 en un TUG-3

Un TUG-2 contiene tres TU-12 y consiste de nueve filas por 12 columnas. Siete TUG-2 configuran unTUG-3.

El TUG-3 es una estructura de nueve filas y 86 columnas cuyas dos primeras columnas incluye Iosiguiente:

1. Una indicacin de puntero nulo (NPI) contenida en los primeros tres octetos de Ia primeracolumna. Esta NPI puede utilizarse para distinguir entre los TUG-3 que contienen TU-3 ylos TUG-3 que contienen TUG-2

2. Relleno en el resto de los octetos de estas dos columnas.

NEC-ITR NS-0


Multiplexacin de 7 TUG-2 en un TUG-3

El TUG-3 es una estructura de 9 filas por 86 columnas cuyas dos primeros columnasincluyen lo siguiente:

- Una indicaci6n de puntero nulo (NPI) contenida en los primeros octetos de laprimera columna. Esta NPI puede utilizarse para distinguir entre los TUG-3 quecontienen TU-3 y los TUG-3 que contienen TUG-2.

- Relleno en el resto de los octetos de estas dos columnas.

Mediante el TUG-3 puede multiplexarse un grupo de siete TUG-2.

La configuracin de siete TUG-2 multiplexados mediante los TUG-3 se describe en lapagina Anexo-1. Los TUG-2 siempre estn entrelazados en el TUG-3.

NEC-ITR NS-0


Multiplexacin de TU-3 en un TUG-3

La TU-3 consta del VC-3 y del puntero de Ia TU-3. A la primera columna de nueve filas por 86 columnas

se le asigna el puntero de Ia TU-3 (octetos Hi, H2, H3) y un relleno fijo.

La fase del VC-3 con respecto a TUG-3 viene dada par el puntero de Ia TU-3.

NEC-ITR NS-0


Multiplexacin de 3 TUG-3 en un VC-4

En Ia figura se muestra Ia configuracin de tres TUG-3 multiplexados en un VC-4. El TUG-3 es una

estructura de nueve filas por 86 columnas.

VC-4 consta de una columna de POH del VC-4, dos columnas de relleno fijo y una estructura de

contenedor util de 258 columnas.

Los t res TUG-3 estn entrelazados por octetos en Ia estructura del contenedor de nueve filas por 258columnas y adems tiene una fase fija con respecto al VC-4.

NEC-ITR NS-0


Correspondencia asncrona de un tributario a 2048 kb/s

NEC-ITR NS-0


Relacin de las velocidades binarias entre 2Mb/s y un STM-n

NEC-ITR NS-0


Diagrama en bloque del circuito de retencin (Holdover)

NEC-ITR NS-0


Diagrama en bloque del PLL de 38Mb/s

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