INSTITUTO TECNOLÓGICO DE TUXTLA GUTIÉRREZ

Integrante: Julio César Camacho Hernández

Tema: Jerarquía por capacidad de ancho de banda

de equipos transmisores y receptores

Materia:Fibra óptica

Nombre del profesor:Gerardo Fernando Díaz Borrego

Octubre 2014 1

ÍNDICE

2.1. SISTEMA DE FIBRA ÓPTICA…………………………………………………..3

2.1.1. DIAGRAMA DE BLOQUES Y COMPONENTES DE UN SISTEMA DE COMUNICACIÓN POR FIBRA ÓPTICA……………………………………………5

2.2. JERARQUÍA DIGITAL PLESIÓCRONA (PDH)………………………………..9

2.3. JERARQUÍA DIGITAL SÍNCRONA (SDH)…………………………………...17

2.4. UNIÓN INTERNACIONAL DE TELECOMUNICACIONES (ITU)………….21

CONCLUSIÓN……………………………………………………………………….24

BIBLIOGRAFÍA………………………………………………………………………252

2.1. SISTEMA DE FIBRA ÓPTICA.

Los sistemas de comunicación por fibra óptica emplean también un medio físico dieléctrico como canal de transmisión.

Es un hilo muy fino de material transparente, vidrio o materiales plásticos, por el que se envían pulsos de luz que representan los datos a transmitir. El haz de luz queda completamente confinado por las diferentes densidades y se propaga por el interior de la fibra con un ángulo de reflexión por encima del ángulo límite

de reflexión total.

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Las fibras se utilizan ampliamente en telecomunicaciones, ya que permiten enviar gran cantidad de datos a una gran distancia, con velocidades similares a las de radio o cable. Son el medio de transmisión por excelencia al ser inmune a las interferencias electromagnéticas, también se utilizan para redes locales, en donde se necesite aprovechar las ventajas de la fibra óptica sobre otros medios de transmisión.

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2.1.1. DIAGRAMA DE BLOQUES Y COMPONENTES DE

UN SISTEMA DE COMUNICACIÓN POR FIBRA ÓPTICA. Como los sistemas de radiocomunicación, estos sistemas

requieren de transductores para el acondicionamiento de la señal útil a transmitirse y recibirse. En el transmisor se requiere de transductor de ondas de voltaje y corriente en ondas luminosas, en el receptor se requiere de un transductor de ondas luminosas en ondas de voltaje y corriente.

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Estos sistemas están compuestos por un transmisor, cuya misión es la de convertir la señal eléctrica en señal óptica susceptible de ser enviada a través de una fibra óptica. En el extremo opuesto de la fibra óptica se encuentra el receptor, cuya misión es la de convertir la señal óptica en señal eléctrica nuevamente. El transmisor puede emplear un LED o un diodo láser como elemento de salida. A estos elementos se los denomina conversores electro-ópticos (E/O). 

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El receptor consiste en un diodo PIN o un APD, que se acopla a la fibra óptica. Se le denomina convertidor opto-electrónico (O/E). 

Detectores PIN: Se componen de una unión P-N y entre esa unión se intercala una nueva zona de material intrínseco, la cual mejora la eficacia del detector. Se utiliza principalmente en sistemas que permiten una fácil discriminación entre posibles niveles de luz y en distancias cortas.

Detectores APD: El mecanismo de estos detectores consiste en lanzar un electro a gran velocidad (con la energía suficiente), contra un átomo para que sea capaz de arrancarle otro electrón.

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El tipo de modulación utilizado es el de amplitud, modulando la intensidad de luz generada por el emisor. Las no linealidades de los emisores y receptores al convertir las señales eléctricas a ópticas y viceversa, así como las fuentes de ruido que se sobreponen a la señal en los sistemas típicos de fibra óptica hacen que este sistema sea especialmente apropiado para la transmisión de señales digitales, que corresponde a los estados de encendido-apagado del emisor. No obstante también es posible transmitir señales analógicas. 

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2.2. JERARQUÍA DIGITAL PLESIÓCRONA (PDH)

Transportar grandes cantidades de información mediante equipos digitales de transmisión que funcionan sobre fibra óptica, cable coaxial o radio de microondas.

Plesiócronas → porque el reloj usado en cada nivel de multiplexación es independiente de los otros niveles

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JERARQUÍAS DE MULTIPLEXACIÓN

Nivel Norteamérica EuropaMbit/s Denom

inaciónMbit/s Denom

inación

1 1,544 (T1) 2,048 (E1)2 6,312 (T2) 8,448 (E2)3 44,736 (T3) 34,368 (E3)4 274,17

6(T4) 139,26

4(E4)

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JERARQUÍAS DE MULTIPLEXACIÓN

11

JERARQUÍAS DE MULTIPLEXACIÓN

La jerarquía europea, usada también en Latinoamérica, agrupa 30+2 canales de 64 kb/s para obtener 2.048 kb/s. Luego, por multiplexado de 4 tributarios sucesivamente, se obtiene las velocidades de 8.448 kb/s; 34.368 kb/s y 139.264 kb/s.

La jerarquía norteamericana agrupa en cambio 24 canales a una velocidad de 1.544 kb/s. Posteriormente genera 1 ordenes superior (x4) a 6.312 kb/s, (x7) a 44.736 kb/s y (x6) a 274.176 kb/s.

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JERARQUÍA EUROPEA

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TRAMA DE 2048 Kb/s

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Estructura de la trama de 30 canales

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

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30

31

125 us (32 x 8 bits =256 bits)

x

x D N

D Bit de servicio para alarma urgente

N Bit de servicio para alarma no urgente

X Bits reservados para utilización internacional

Y Bits reservados para uso nacional

Cada trama tiene 32 columnas o Intervalos de Tiempo TS (Time Slot), numerados de 0 a 31.

Cada intervalo de tiempo lleva un Octeto o Byte de un canal de 64 kb/s.

Los tiempos la trama tienen una duración de 125 μseg, correspondiente al período de muestreo de una señal telefónica (8 kHz).

Cada uno de los 32 intervalos de tiempo dura entonces 3,9 μseg y cada bit tiene una duración de 488 nseg. Una multitrama ocupa un tiempo de 2 mseg.

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TRAMA NORTEAMÉRICA

La trama → 24 intervalos de tiempo de 8 bits y 1 bit por trama para alineamiento de trama y multitrama.

Velocidad → 193 bit/trama y 1544 kb/s. Una multitrama ocupa 12 tramas. Las palabras de alineamiento se transmiten entrelazadas (alineamiento de trama

101010 y alineamiento de multitrama 001110). La señalización se envía en el octavo bit (el menos significativo de la muestra) de las

tramas 6 y 12.

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2.3. JERARQUÍA DIGITAL SÍNCRONA (SDH)

SDH surge como solución a las limitaciones de PDH

Para evitar las limitaciones de PDH, se desarrolló en EE.UU la Red Óptica Síncrona (SONET), que sirvió de plataforma de diseño para la red universal Jerarquía Digital Síncrona SDH.

SONET se utiliza en EE.UU, Canadá, Corea, Taiwan y Hong Kong. Los estándares de SONET están definidos por la ANSI(Instituto

Nacional Estadounidense de Estándares).

SDH se utiliza en el resto del mundo. Los estándares de SDH están definidos por la ITU-T.

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El módulo de Transporte Síncrono STM-1

Las recomendaciones de la UIT-T (G.707 a 709) definen la tasa básica de transmisión en SDH: 155, 52 Mbps, referida como un STM-1 (Módulo de Transporte Síncrono).

Se define una estructura de multiplexación donde una señal STM-1 puede portar señales de menor tasa de transmisión, formando parte de su carga útil.

Importante.- SDH no nace para sustituir a PDH, sino para ser usado en conjunto como medio de transporte en los enlaces que requieren mayor capacidad. Por ello, se ha previsto una forma estándar para transporta tramas PDH dentro de tramas SDH (hasta 3 E3 en una STM-1).

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Estructura de trama STM-1

STM-1 se transmite a una tasa nominal de 155,52 Mbps.

La transmisión de una trama comienza en la esquina superior izquierda y termina en la inferior derecha. Se transmiten 8.000 tramas por segundo (una cada 125 µs).

Carga útil (de tributarios). Información útil transmitida: 9261 = 2.249 bytes = 18.792 bits. Puntero AU-PTR. El inicio de las señales tributarias se señala con punteros. de 19 = 9 bytes = 72 bits.

Encabezados de sección R-SOH y M-SOH. Para monitorear la calidad, detectar fallas, gestionar alarmas, etc. 89 = 72 bytes = 576 bits.

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E3

E1 . .

E1

E3

Conversor electro-óptico

Codificador (scrambler)

Multiplexor 4:1

Multiplexor 4:1

OC-48cSTM-16STM-4STM-1

STM-1

STM-4

STM-4

STM-4

Tramas PDH

Tramas SDH

E3

E3

STM-1STM-1

Multiplexación SDH

Los niveles de jerarquía superior se forman multiplexando a nivel de byte varias estructuras STM-1 utilizando una referencia común de reloj. Es así que se obtienen STM-4, STM-16, STM-64, etc.

En general, los módulos de transporte síncrono SDH se denominan STM-N, siendo N el nivel jerárquico. Actualmente están definidos para N= 4, N=16, N= 64 y N=256. La trama STM-N contiene 9 × 270 × N bytes y también tiene una duración de 125 μs.

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2.4. UNIÓN INTERNACIONAL DE TELECOMUNICACIONES (ITU)

  G.704: Estructuras de trama síncrona utilizadas en los niveles jerárquicos 1544,

6312, 2048, 8448 y 44736 kbit/s    G.707: Interfaz de nodo de red para la jerarquía digital síncrona G.708: Interfaz de nodo de red sub STM-0 para la jerarquía digital síncrona   G.734: Características del equipo múltiplex digital síncrono que funciona a

1544 kbit/s   G.736: Características del equipo múltiplex digital síncrono que funciona a

2048 kbit/s    G.736: Características del equipo múltiplex digital síncrono que funciona a

2048 kbit/s   G.737: Características del equipo de acceso exterior que funciona a 2048 kbit/s

y que ofrece acceso digital síncrono a 384 kbit/s y/o a 64 kbit/s   G.738: Características del equipo múltiplex MIC primario que funciona a 2048

kbit/s y ofrece acceso digital síncrono a 320 kbit/s y/o a 64 kbit/s   G.739: Características del equipo de acceso exterior que funciona a 2048 kbit/s

y que ofrece acceso digital síncrono a 320 kbit/s y/o 64 kbit/s G.774: Jerarquía digital síncrona - Modelo de información de gestión desde el

punto de vista de los elementos de red   21

SDH

G.774.1: Jerarquía digital síncrona - Supervisión de la calidad de funcionamiento bidireccional desde el punto de vista de los elementos de red  

G.774.2: Jerarquía digital síncrona - Configuración de la estructura de cabida útil desde el punto de vista de los elementos de red  

G.774.02: Configuración de la estructura de cabida útil de la jerarquía digital síncrona desde el punto de vista de los elementos de red  

G.774.03: Gestión de la protección de secciones de multiplexión de la jerarquía digital síncrona desde el punto de vista de los elementos de red  

G.774.3: Jerarquía digital síncrona - Gestión de protección de sección múltiplex desde el punto de vista de los elementos de red  

G.774.4: Jerarquía digital síncrona - Gestión de protección de conexión de subred desde el punto de vista de los elementos de red  

G.774.04: Gestión de la protección de conexiones de subred de la jerarquía digital síncrona desde el punto de vista de los elementos de red  

G.774.05: Gestión en la jerarquía digital síncrona de la funcionalidad de supervisión de la conexión de orden superior e inferior desde el punto de vista de los elementos de red  

G.774.5: Jerarquía digital síncrona - Gestión de la funcionalidad de supervisión de la conexión de orden superior e inferior desde el punto de vista de los elementos de red  

G.774.6: Jerarquía digital síncrona - Supervisión de la calidad de funcionamiento unidireccional desde el punto de vista de los elementos de red   22

G.774.7: Jerarquía digital síncrona - Gestión de rastreo de trayecto de orden inferior y etiquetado de interfaz desde el punto de vista de los elementos de red  

G.774.8: Jerarquía digital síncrona - Gestión de sistemas de relevadores radioeléctricos desde el punto de vista de los elementos de red  

G.774.9: Jerarquía digital síncrona - Configuración de la protección de secciones múltiplex lineal desde el punto de vista de los elementos de red  

G.774.10: Jerarquía digital síncrona - Gestión del anillo de protección compartida de la sección múltiplex desde el punto de vista de los elementos de red   

G.780: Términos y definiciones para las redes de jerarquía digital síncrona  G.783: Características de los bloques funcionales del equipo de la

jerarquía digital síncrona   G.784: Aspectos de gestión de los elementos de red de transporte de la

jerarquía digital síncrona (SDH)   G.785: Características de un multiplexor flexible en un entorno de

jerarquía digital síncrona   G.803: Arquitectura de redes de transporte basadas en la jerarquía digital

síncrona G.813: Características de temporización de relojes subordinados de

equipos de la jerarquía digital síncrona  G.823: Control de la fluctuación de fase y de la fluctuación lenta de fase

en las redes digitales basadas en la jerarquía de 2048 kbit/s   23

G.824: Control de la fluctuación de fase y de la fluctuación lenta de fase en las redes digitales basadas en la jerarquía de 1544 kbit/s

G.825: Control de la fluctuación de fase y de la fluctuación lenta de fase en las redes digitales basadas en la jerarquía digital síncrona  

G.828: Parámetros y objetivos de característica de error para trayectos digitales síncronos internacionales de velocidad binaria constante  

G.829: Eventos de característica de error para secciones múltiplex y de regeneración de la jerarquía digital síncrona  

G.831: Capacidades de gestión de las redes de transporte basadas en la jerarquía digital síncrona   

G.841: Tipos y características de las arquitecturas de protección para redes de la jerarquía digital síncrona

G.842: Interfuncionamiento de las arquitecturas de protección para redes de la jerarquía digital síncrona

G.957: Interfaces ópticas para equipos y sistemas relacionados con la jerarquía digital síncrona 24

G.705: Características de los bloques funcionales de equipos de la jerarquía digital plesiócrona

G.775: Criterios de detección y liberación de defectos de pérdida de señal, y de señal de indicación de alarma y de indicación de defectos distantes para señales de la jerarquía digital plesiócrona

G.797: Características de un multiplexor flexible en un entorno de la jerarquía digital plesiócrona   

G.802: Interfuncionamiento de redes basadas en diferentes jerarquías digitales y leyes de codificación de las señales vocales   

G.804: Correspondencia de células modo de transferencia asíncrono con la jerarquía digital plesiócrona  

G.832: Transporte de elementos de la jerarquía digital síncrona por redes de la jerarquía digital plesiócrona - Estructuras de trama y de multiplexión

G.981: Sistemas de línea óptica de la jerarquía digital plesiócrona para la red local  

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PDH

G.873.1: Red óptica de transporte: Protección lineal    G.959.1: Interfaces de capa física de red óptica de transporte   G.971: Características generales de los sistemas de cable submarino de fibra óptica   G.972: Definición de términos pertinentes a los sistemas de cable submarino de fibra

óptica   G.973: Características de los sistemas de cable submarino de fibra óptica sin

repetidores   G.973.1: Aplicaciones DWDM de compatibilidad longitudinale para los sistemas de

cable submarino de fibra óptica sin repetidores   G.973.2: Aplicaciones multicanal del sistema de multiplexación por división en

longitud de onda densa con interfaces ópticas monocanal para sistemas de cables submarinos de fibra óptica sin repetidor  

G.974: Características de los sistemas de cable submarino de fibra óptica con regeneración  

G.976: Métodos de prueba aplicables a los sistemas de cable submarino de fibra óptica  

G.977: Características de los sistemas de cable submarino de fibra óptica con amplificación óptica  

G.978: Características de los cables submarinos de fibra óptica   G.979: Características de los sistemas de control para sistemas de cables ópticos

submarinos   G.798: Características de los bloques funcionales del equipo de la jerarquía de la red

óptica de transporte   G.798.1: Tipos y características de equipos de las redes ópticas de transporte26

FIBRA OPTICA

CONCLUSIÓN Actualmente la fibra óptica es el medio para transmitir

datos mas usado, puesto que tiene muchas mas ventajas sobre los demás medios de transmisión de datos, no tiene interferencias eléctricas, no genera ruido, su costo es un poco mas accesible entre otras cosas, pero para que pueda a ver una correcta transmisión de dichos datos tiene que tener unas reglas o recomendaciones que tenemos que llevar acabó para que nuestros equipo se puedan comunicar a cualquier parte del mundo sin ningún problema.

En el proceso de comunicación se dividen la PDH y SDH para ayudar a dar mayor capacidad para transmitir los datos y una mayor velocidad para poder transmitir dichos datos.

La UIT son recomendaciones para que pueda a ver una interconexión entre diferentes países pues sin estas recomendaciones no se podría tener una comunicación adecuada con el resto del mundo. 27

BIBLIOGRAFÍA http://www.taringa.net/posts/ciencia-educacion/13977529/Sistem

as-de-comunicacion-Fibra-optica.html

http://www.itu.int/dms_pubrec/itu-r/rec/f/R-REC-F.1566-0-200205-S!!PDF-S.pdf

http://www.ptolomeo.unam.mx:8080/xmlui/bitstream/handle/132.248.52.100/900/A4.pdf?sequence=4

http://prezi.com/quuv-aimmg0t/jerarquia-digital-plesiocrona-pdh/

http://www.itu.int/dms_pubrec/itu-r/rec/f/R-REC-F.1566-0-200205-S!!PDF-S.pdf

http://fibraoptica.wikispaces.com/Elementos+del+Sistema+de+Comunicaci%C3%B3n+de+Fibra+Optica

http://redyseguridad.fip.unam.mx/pp/maru/labpracticas/TecnologiaTelecomunicaciones.pdf

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