Redes de Transmisión
Objetivo General • Identificar las características básicas de la Jerarquía Digital Síncrona (SDH) así como de la Multipexación por División de Longitud de Onda (WDM), para que logre la base teórica acorde con los requerimientos de la tecnología actual de las empresas de telecomunicaciones
Contenido 1. Perspectiva SDH 2. Estructura de la trama y métodos de multiplexación 3. Cabeceras y Punteros
Page3
SDH
Aparición de SDH • ¿Que es SDH? • Jerarquía Digital Síncrona • Define una estructura de trama estándar, un métodos de multiplexación específico y asi sucesivamente.
l
¿Porque aparece SDH? Se necesitaba un sistema que procesara grandes cantidades de información en constante crecimiento. p
Un nuevo estandar que permitiera interconectar equipos de diferentes fabricantes. p
Page5
Ventajas de SDH l
Interfaces p
Interfaces eléctricas PDH n
p
Solo 3 estándares regionales: Europeo (2.048
Interfaces eléctricas SDH n
p
Interfaces ópticas SDH
Mb/s), Japonés, Norteamericano (1.544 Mb/s) p
Estándar universal
n
Pueden ser conectadas en equipos de transmisión de diferentes fabricantes.
Interfaces ópticas PDH n
No exiten estándares, los fabricantes desarrollan los suyos propios. Page6
Desventajas de PDH • Método de multiplexación: Nivel por nivel 140 Mb/s
140 Mb/s 34 Mb/s
34 Mb/s 8 Mb/s
8 Mb/s
Multiplexores
Demultiplexores
2 Mb/s No adecuado para transmisión de grandes volúmenes de datos Dolor de cabeza para los planificadores de red
Mas equipos para alcanzar esta funcionalidad Mas equipos Mayor espacio requerido Mas energía Mas costos Page7
Ventajas de SDH l
Funcion OAM p
PDH n
En la estructura de la
p
SDH n
trama para señales PDH, hay pocos bytes de
abundantes para OAM n
cabecera usados para n
n
Función OAM débil
Administración remota y
centralizada
Operación y Mantenimiento
Bytes de cabecera
Rápido provisionamiento de servicios desde un punto centralizado
Page8
Contenido 1. Perspectiva SDH 2. Estructura de la trama y métodos de multiplexación 3. Cabeceras y Punteros
Page9
Estructura de la trama SDH De la ITU-T G.707: 1. Una trama dura 125 microsegundos (8000 frames/s) 2. Estructura de bloque rectangular 9 filas y 270 columnas (Trama básica: STM1) 3. Cada unidad es un byte (8 bits) 4. Modo de transmisión: Byte por byte, fila por fila, de izquierda a derecha, de arriba hacia abajo
Trama = 125 us
1 2 3 4 5 6 7 8 9
9 Filas
270 Columnas
Rata de bits de un STM-1= 9*270*8*8000 Page10
Estructura de la trama SDH Trama = 125 us
l Tres partes: p
SOH
p
AU-Pointer
p
Información de carga
1 2 3 4 5 6 7 8 9
RSOH AU-PTR
Información de carga
9 Filas
MSOH
9 270 Columnas Page11
Estructura de la trama SDH Cabecera de Sección Función: Cumple el OAM de la capa de sección
1 2 3
Tipos de cabecera de sección RSOH 1.
AU-PTR 5 6 7 8 9
Información de
Carga MSOH
9
9 rows
RSOH monitorea la sección de regeneración 2. MSOH monitorea la sección de multiplexación Ubicación: 1. RSOH: filas #1 ~ #3, columnas #1 ~ #9 2. MSOH: filas #5 ~ #9, columnas #1 ~ #9
270 Columnas
Page12
Características de multiplexación SDH • La multiplexación SDH incluye: • Señales SDH de baja a alta velocidad (STM-1 STM-N) • Señales PDH a SDH (2M, 34M & 140M STM-N) • Señales de otras jerarquías a SDH (IP STM-N)
• Algunos términos y definiciones: • Mapeo • Alineación • Multiplexación
Page13
Estructura de multiplexación SDH ×1 AUG-64
STM-64
×4 STM-16
×1
×1
AUG-4 ×4
STM-1
×1
AUG-16 ×4
STM-4
×1 AU-4-64c
×1
AUG-1
×1
VC-4-64c
C-4-64c
AU-4-16c
VC-4-16c
C-4-16c
AU-4-4c
VC-4-4c
C-4-4c
AU-4
VC-4
C-4
Señal E4
×1
×3
Mapeo
TUG-3
×1
Alineación ×7 Multiplexación
TU-3
VC-3
C-3
Señal E3
TU-12
VC-12
C-12
Señal E1
TUG-2 Go to glossary
×3
Page14
Contenidos 1. Perspectiva SDH 2. Estructura de trama y métodos de multiplexación 3. Cabeceras y Punteros
Page15
Cabeceras
Cabeceras
Cabecera de Sección (SOH)
Cabecera de Sección de Regeneración (RSOH)
Cabecera de Sección de Multiplexación (MSOH)
Cabecera de Ruta (POH)
Cabecera de Ruta de Alto Orden (HPOH)
Cabecera de Ruta de Bajo Orden (LPOH)
Page16
RSOH
1
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
A1
A1
A1
A2
A2
A2
J0
X
X
J1
B1
●
●
E1
●
F1
X
X
B3
D1
●
●
D2
●
D3
C2
2 3 4
MSOH
5
AU-PTR
G1
6 7 8 9
B2
B2
D4
D7
B2
K1
K2
F2
D5
D6
H4
D8
D9
F3
D10dependientes del medio D11 (Radioenlace, Satelite) D12 ● Bytes X Reservado para uso nacional S1 propietarios de Huawei M1 E2 Bytes
HPOH: VC-3/4
Cabeceras
K3
N1 LPOH: VC-11/12
V5 J2 N2 K4 Page17
WDM
Contents 1. 2. 3. 4.
WDM Overview Transmission Media Key Technologies Technical Specifications
Page19
What's WDM？
Gas Station
Free Way
Patrol Car
Page20
WDM Concept • Different signals with specific wavelength are multiplexed into a fiber for transmission.
1
1 2
n
SDH signal IP package ATM cells
2 ┋
┉
n
Page21
System Structure
• The overall structure of the WDM system of N-path wavelength: • Optical Transponder Unit (OTU) • Optical Multiplexer Unit / Optical De-multiplexer Unit (OMU/ODU)
• Optical Amplifier (OA) • Supervisory Channel (OSC/ESC) OTU OTU OTU
O M / O A
O A / O D
OLA
OSC
OSC
OTU OTU OTU
OSC Page22
Transmission Modes • Single fiber unidirectional transmission
O T U
M 4 0
DMUX
M 4 0
MUX
O T U
Page23
Transmission Modes • Single fiber bidirectional transmission
O T U
M 4 0
DMUX/MUX
M 4 0
MUX/DMUX
O T U
Page24
Advantages of WDM • Ultra large capacity • Data transparency transmission • Long haul transmission • Compatible with existing optical fibers • High performance-to-cost ratio • High networking flexibility, economy and reliability • Smooth expansion
Page25
Contents 1. 2. 3. 4.
WDM Overview Transmission Media Key Technologies Technical Specifications
Page26
WDM System Key Technologies
Optical Source
Optical Multiplexer and Demultiplexer
Key Tech. in WDM
Optical Amplifier
Supervisory Technologies
Page27
Requirements of Optical Source
1
Larger dispersion tolerance value
2
Standard and stable wavelength
Page28
Optical Amplifiers
EDFA
RFA
Erbium Doped Fiber Amplifier
Raman Fiber Amplifier
OA
Page29
Erbium Doped Fiber Amplifier E3 excited state Decay E2 meta-stable state
1550nm signal light
Stimulated radiation
1550nm signal light
980nm pump light
E1 ground state Er3+ energy level diagram
Page30
Structure of EDFA Signal input
ISO
Coupler
ISO
Signal Output TAP
TAP EDF Pumping laser PD
PD
ISO: Isolator PD: Photon Detector
Page31
Raman Fiber Amplifier • Stimulated Raman Scattering Gain Pump
30nm 13THz
Gain Pump1 Pump2 Pump3
30nm 70~100nm Page32
Features of Raman …
Advantages
Flexible gain wavelength
Simple structure
Nonlinear effect can be reduced;
…
Disadvantages High pump power, low
efficiency and high cost;
Components & fiber
undertake the high power;
Low noise
Page33
Optical Multiplexer and Demultiplexer
TFF
Thin Film Filter
AWG
Arrayed Waveguide Grating
λ1 λ2
λ1 λ2
λn
λ1 λ2
λn
λ1
λ2 λn
λn Multiplexer
Demultiplexer Page34
Thin Film Filter λ1- λ4
λ1 filter
Self-focusing lens λ1 λ3 filter λ2 λ3 λ4
Glass Page35
Arrayed Waveguide Grating Arrayed of waveguides 1…n
λ1 λ1,λ2… λn
λn Arrayed of fibers
Page36