LA TRANSMISIÓN

Transmisión es el envío de un mensaje (señal) de un punto origen a otro destino, de ciudad a otra, por ejemplo. Puede ser analógica y digital.

Inicialmente, la transmisión analógica era en banda base o multiplexada en frecuencia (FDM) cuando los medios lo permitían (banda ancha). El número de canales y frecuencias que se utilizaban para telefonía, pues ya no se usa, viene dado en la siguiente tabla: Nº de Canales Frecuencias (kHz) 12 (grupo) 60-108 60 (supergrupo) 312-552 960 (mastergrupo) 60-4.028 5.760 (supermastergrupo) 60-24.168

Figura 3.7. Multiplexación FDM-Grupo de 12 canales.

En la multiplexación por división de frecuencia se agrupan los canales de 12 en 12 en el margen de frecuencias 60-108 kHz y se denomina Grupo, cinco de esos grupos conforman un Supergrupo, 5 de ellos un Mastergrupo y cinco para hacer un Supermastergrupo.

Hoy en día, para utilizar la misma línea para varios canales, se multiplexa por división del tiempo. Según dos estándares digitales denominados Jerarquía Digital Plesiócrona y Jerarquía Digital Síncrona.

Ya en la década de los 70, numerosas administraciones de telecomunicaciones de todo el mundo, con la idea de ofrecer un mejor y más barato servicio a los usuarios, deciden promover el empleo de la tecnología digital en las redes públicas, lo que exigió la introducción de nueva tecnología con la renovación de la planta instalada, tanto de las centrales de conmutación como de los medios de transmisión. Así, durante las décadas de los 80 y 90 en muchos países se realizaron grandes inversiones para ello.

3.4.1. Jerarquía Plesiócrona

Inicialmente, las redes transmitían los bits tan sincronizados como era posible, pero como las redes no estaban perfectamente sincronizadas, los orígenes de tiempo de las señales digitales no eran coincidentes, lo que podía dar lugar a errores. Por lo tanto, recibieron el nombre de redes casi sincronizadas (plesiócronas). Contaban con una capacidad de emisión de 140 millones de bit/s, mientras que las redes modernas transmiten miles de millones.

La definición académica es: La Jerarquía Plesiócrona consiste en que todas las

señales de reloj de los flujos de información de un nivel que son afluentes del de otro de nivel superior, así como el reloj de este, son completamente independientes. Por este motivo hay que introducir mecanismos que compensen más que probables desviaciones de los distintos flujos. Simplificando, estos mecanismos consisten en la inserción de bits de relleno, con lo cual el entramado en esta jerarquía tiene que ser a nivel de bit. Pese a esto, hay que poner un límite a estas desviaciones (de ahí que no sea un sistema completamente asíncrono).

3.4.1.1. ESTÁNDARES DE TRANSMISIÓN

En estas redes plesiócronas el número de líneas se combinaba según unos estándares. La de menor capacidad contaba con 30 líneas, después la capacidad iba aumentando de cuatro en cuatro; 120, 480 y, finalmente, 1920 líneas. A esta cantidad de circuitos lo llamamos jerarquías. De manera que capacidades estándares de redes casi sincronizadas se denominan jerarquías digitales plesiócronas o PDH (Plesiochronus Digital Hierarchy).

Vamos a ver con detalle la primera jerarquía: 30 circuitos de voz por una sola línea. Ésto implica que por esa línea tienen que ir 30 circuitos de voz. Cada circuito de voz requiere 64.000 bit/s; y multiplicando 30 por 64, da 1.920, 1.920 kbit/s. Cuando pedimos una línea de 30 canales de voz, que es la jerarquía digital plesiócrona más pequeña, solicitamos los 30 circuitos. En esa línea se reservará un circuito más para sincronismo (sincronizar es muy difícil), y se reserva un canal más para señalización (qué líneas están libres, cuáles están ocupadas o comunicando, etc.). En definitiva, esa línea requiere 1.920 + 64 + 64= 2.048 kbit/s que puestos en Mbit/s serán 2,048 Mbit/s (línea que comúnmente llamamos de 2 megas). Cuando hablamos de una línea de 30 circuitos, siempre son 32. Aunque 2 de ellos no sirven para transmitir información porque los reserva el operador.

La primera jerarquía recibe el nombre de línea de 2 Mbit/s, luego vendría la de 8 Mbit/s, la siguiente, cuatro veces más, sería de 32 pero hay que meter más bits para sincronización y señalización y se usan 34Mbit/s y la última utiliza 140Mbit/s. En la figura 3.8 se puede ver la evolución desde la PDH a la SDH.

Evolución de la red de transmisión

1980s 1990s 2000s Tiempo

Enlaces lentos y simples Gestión de Fallos Protección y Restauración Gestión del Servicio Redes Privadas Virtuales Enrutamiento Dinámico Inteligencia en la Red de Transmisión Redes ópticas SDH PDH

Figura 3.8. Evolución desde la Jerarquía digital Plesiócrona (PDH) a la Síncrona.

En estas redes había tres estándares diferentes para Europa, Japón y América. Refiriéndose al estándar europeo 2, 8, 34 y 140 son las líneas E1, E2, E3 y E4. En Estados Unidos el estándar inicial es 1,5 Mbit/s, son 24 canales de 56 kbit/s.

Esta diferencia provoca dos desventajas principales:

El entrelazado basado en bits, no en bytes, provoca una pérdida de identificación de canal, lo que complica mucho insertar o extraer canales de una trama.

Hay una falta de estándar global (sistemas T en América y sistemas E en Europa).

3.4.2. Jerarquía Digital Síncrona

Hemos visto las jerarquías digitales de redes antiguas, plesiócronas, que aún se siguen utilizando y son las primeras que nacieron. Cuando se comenzó a transformar las redes -en Europa se empezaron a usar hacia 1992- se fijó un mismo estándar a escala mundial.

En esos momentos, la tecnología permitía una mejor sincronización de las redes. De manera que esas redes modernas ya son redes bien sincronizadas y se les llama síncronas. El nombre que le hemos dado en Europa a los diferentes estándares es el de jerarquía digital síncrona o SDH (Synchronous Digital Hierarchy). Los americanos han adoptado otro nombre, SONET (Synchronous Optical Network), red óptica sincronizada (porque normalmente van por fibra óptica).

En las distintas jerarquías de transmisión en uso, PDH y SDH ¿qué velocidades se admiten, y cuántos circuitos hay? Lo tenemos en la tabla de la figura 3.9, en la cual, las cuatro primeras son las jerarquías digitales plesiócronas, 30, 120, 480 y 1920, y las cuatro siguientes son las jerarquías digitales síncronas, las SDH, con estos números tan extraños de 2.349, 9.396, 37.584 y 150.336.

Existen ligeras diferencias entre SDH y SONET, pero los sistemas respectivos son perfectamente compatibles. La unidad básica de transporte en SDH es el Módulo de Transporte Síncrono (STM-1), que se corresponde con el Optical Carrier-3 (OC-3) de SONET, del que pueden agruparse varios. Siendo ATM la técnica de conmutación habitual que se utiliza en este tipo de redes. Indistintamente reciben el nombre de STM u OC, lo que dependerá más bien del lugar en el que nos encontremos: STM en Europa y OC en América.

Las jerarquías síncronas más relevantes son: STM-1 (155,520 Mbit/s), STM-4 (622,080 Mbit/s) y SMT-16 (2488,320 Mbit/s) y STM-64 (9.953,280).

Existen más niveles, que no se muestran en la tabla, tales como OC-1, OC-2, etc., puesto que las jerarquías digitales síncronas son muy numerosas, pero las más utilizadas son las cuatro que se citan. El estándar suele ser conocido por 155 y 622 Mbit/s; 2,5 y 10 Gbit/s, común para Japón, América y Europa.

Jerarquía Velocidad Total (Mbit/s) Velocidad Útil (Mbit/s) Circuitos E-1 2,048 1,920 30 E-2 8,448 7,680 120 E-3 34,368 30,720 480 E-4 139,264 122,880 1.920 OC-3 (STM-1) 155,520 150,336 2.349 OC-12 (STM-4) 622,080 601,344 9.396 OC-48 (STM-16) 2.488,320 2.405,376 37.584 OC-192(STM-64) 9.953,280 9.621,504 150.336

Figura 3.9. Jerarquías digitales y número de circuitos que admiten.

La Jerarquía Digital Síncrona o SDH, normalizada por el ITU-T, es un sistema de transmisión que resuelve varias de las limitaciones de la antigua red de transmisión plesiócrona, la más importante: la sincronización.

Entre sus características cabe resaltar:

- Es un estándar de transmisión mundial.

- Las tramas de SDH pueden transmitirse por fibra óptica y par de cobre.

- Cada trama está identificada por un puntero para su localización.

- El entrelazado es por byte, lo que permite tener perfectamente identificados los canales, siendo sencillo extraerlos o insertarlos.

- Presenta una gestión eficaz de la red.

Las jerarquías digitales o estándares de concentración, son estándares de empaquetar, de meter los circuitos sobre estas jerarquías y con estas agrupaciones. La velocidad inicial en SDH era de 2,5 Gbit/s, que permite 37.000 conversaciones simultáneas. Posteriormente se cuadruplicó esa velocidad, 10 Gbit/s. Si se desea obtener más capacidad, hoy en día, no hay más remedio que poner varios haces en la fibra, es decir, utilizar la técnica DWDM.