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Evelio Martínez Martínez
Publicado en la Revista RED
Junio 2003
Introducción
En los años 80s las tecnologías de
alta velocidad dominantes eran las llamadas jerarquías digitales no-síncronas
─referidas por el término PDH (Plesiochronous Digital Hierarchy)]─ tales
como E1/E3 o T1/T3 [ver tabla 1]. En aquellos tiempos, el
tráfico de voz era el reinante en las redes de telecomunicaciones. Sin embargo,
con el pasar de los años siguió un crecimiento explosivo del tráfico de
información a través de las redes, debido a gran parte a la red Internet, lo
que ocasionó una gran demanda de comunicación a altas velocidades. Los patrones
de tráfico en los años 90s cambiaron drásticamente, ahora los datos superaban
al tráfico de voz.
Las redes de alta velocidad de hoy
en día son ópticas y están basadas principalmente en dos estándares conocidos
como SDH y SONET, los cuales consisten de anillos de fibra óptica en los cuales
la información es intercambiada electrónicamente en los nodos. Tanto SDH como
SONET son las tecnologías de transporte dominantes en las redes metropolitanas
de los proveedores de servicios de telecomunicaciones (carriers) en la
actualidad.
| Tabla 1. Jerarquías digitales no-sincronas |
| Señal |
Tasa de bits |
Canales |
Señal |
Tasa de bits |
Canales |
|
DS0
|
64 Kbps
|
1 DS0
|
E0
|
64 Kbps
|
64 Kbps
|
|
DS1
|
1.544 Mbps
|
24 DS0
|
E1
|
2.048 Mbps
|
32 E0
|
|
DS2
|
6.312 Mbps
|
96 DS0
|
E2
|
8.448 Mbps
|
128 E0
|
|
DS3
|
44.736 Mbps
|
28 DS1
|
E3
|
34.368 Mbps
|
16 E1
|
|
|
No definido
|
|
E4
|
139.264 Mbps
|
64 E1
|
Qué es SONET/SDH
SONET y SDH son un conjunto de
estándares para la transmisión o transporte de datos síncronos a través de
redes de fibra óptica. SONET significa por sus siglas en inglés, Synchronous
Optical NETwork; SDH viene de Synchronous Digital Hierarchy. Aunque
ambas tecnologías sirven para lo mismo, tienen pequeñas diferencias técnicas,
de manera semejante con el T1 y el E1. SONET, por su parte, es utilizada en
Estados Unidos, Canadá, Corea, Taiwan y Hong Kong; mientras que SDH es utilizada
en el resto del mundo. Los estándares de SONET están definidos por la ANSI (American
Nacional Standards Institute) y los SDH por la ITU-T (International
Telecommunicatios Union). En la tabla 2 se muestra la equivalencia entre
SDH y SONET en cuestión de velocidades o tasas de bits.
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| Tabla 2. Equivalencia en Jerarquías Digitales SDH y SONET |
SONET
Nivel óptico Nivel eléctrico |
SDH
Equivalencia |
Tasa de bits (Mbps) |
| OC-1 |
STS-1 |
STM-0 |
51.84 |
| OC-3
|
STS-3
|
STM-1
|
155.52
|
| OC-12
|
STS-12
|
STM-4
|
622.08
|
|
OC-48
|
STS-48
|
STM-16
|
2488.32
|
|
OC-192
|
STS-192
|
STM-64
|
9953.28
|
|
OC-768
|
STS-768
|
STM-256
|
39812.12
|
La tasa de bits se refiere a la
velocidad de información que es transportada a través de la fibra óptica. Una
porción de estos bits sobre la línea son designados como overhead. El overhead
transporta información que provee capacidades de tales como ensamblado de
tramas, multicanalización, estatus de la red, rastreo, monitoreo de desempeño y
funciones conocidas como OAM&P (Operations, Administration, Maintenance and
Provisioning). Los bits restantes es la carga útil, es decir el ancho de banda
disponible para transportar los datos de los usuarios tales como paquetes o
celdas ATM (Asynchronous Transfer Mode) o cualquier otro tipo de información.
Tanto SONET como SDH convergen en el
nivel base de SDH de 155 Mbps, definido como STM-1. El nivel base para SONET es
STS-1 (OC-1) y es equivalente a 51.84 Mbps. Así, STM-1 de SDH es equivalente a
STS-3 de SONET (3 x 51.84 Mbps = 155.52 Mbps) y así sucesivamente.
Equipos SONET OC-48 marca Fujitsu de SBC
Según la opinión de Julio A. Garibay,
Administrador técnico de la red (Network Technical
Manager) del carrier estadounidense SBC (http://www.sbc.com/)
en San Diego, California. SONET mas que una dorsal, es un sistema nervioso
de una red de comunicaciones. SBC y otros proveedores de servicios de Internet
tienen la capacidad de satisfacer los requerimientos de las redes de empresas
grandes y pequeñas, debido a que SONET es compatible con aplicaciones
existentes del tipo DS1/DS3, como con tecnologías avanzadas de paquetes de
datos (e.g. Frame Relay y ATM). El carrier SBC tiene una red de más
de 16,000 nodos SONET conectada a través de 7.7 millones de millas de fibra
óptica. Algunos de los fabricantes de equipos SONET con los que cuenta SBC
destacan Alcatel, Lucent Technologies y Fujitsu. SBC ofrece básicamente dos
tipos de servicios: Servicio OC-N (desde OC-3 hasta OC-192) y servicios
dedicados tipos anillo.
Estándares SDH/SONET
Los estándares son una parte bien importante es las telecomunicaciones. Como se menciono anteriormente. ANSI coordina y aprueba los estándares de SONET mientras que los estándares de SDH
son desarrollados por la ITU-T.
Estándares ANSI de SONET
Los estándares de SONET son
actualmente desarrollados por el comité T1 el cual es patrocinado por la ANSI y
por la ATIS (Alliance for Telecommunications Industry Solutions).
A continuación en la tabla 3 se
muestra algunos de los estándares más importantes de SONET, para ver la lista
completa hay que visitar la página de la ANSI (http://www.ansi.org/).
| Tabla 3. Estándares ANSI de SONET |
| Estándar
|
Descripción
|
| ANSI T1.105: SONET |
Descripción básica incluyendo estructura de
multicanalización, tasas y formatos
|
|
ANSI T1.105.01:SONET
|
Protección automática de Conmutación
|
|
ANSI T1.105.02:SONET
|
Mapeos de la carga útil
|
|
ANSI T1.105.03:SONET
|
En las interfaces de red
|
|
ANSI T1.105.04:SONET
|
Protocolos y arquitecturas del canal de
comunicaciones de datos
|
|
ANSI T1.105.05:SONET
|
Mantenimiento de conexión en cascada
|
|
ANSI T1.105.06:SONET
|
Especificaciones de la capa física
|
|
ANSI T1.105.07:SONET
|
Especificación de formatos e tasas de interfaz sub-STS
|
|
ANSI T1.105.09:SONET
|
Elementos de sincronización de la red
|
|
ANSI T1.119:SONET
|
Comunicaciones - OAM&P
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Estándares SDH de la ITU-T
El sector de telecomunicaciones de
la ITU (ITU-T) es el encargado de coordinar y desarrollar los estándares de SDH
para el mundo. A continuación en la tabla 4 se listan los estándares más
importantes de SDH, la lista completa se puede obtener en el sitio de la ITU (http://www.itu.int/).
| Tabla 4. Estándares SDH de la ITU-T |
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Estándar
|
Descripción
|
| ITU-T G.707
|
Interface del nodo de red para SDH
|
| ITU-T G.781
|
Estructura de recomendaciones para SDH
|
| ITU-T G.782
|
Características y tipos de equipos para SDH
|
| ITU-T G.783 |
Características de bloques funcionales de SDH |
| ITU-T G.803
|
Arquitectura de redes de transporte basadas en SDH
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Otros estándares importantes son el
ITU-T I.432 donde se específica la capa física Interface de red-usuario de
B-ISDN (ISDN de banda ancha) o mejor conocido como ATM sobre SONET. El IETF
(Internet Engineering Task Force) también ha liberado algunos RFCs (Request for
Comments) que describen el protocolo punto a punto para transferir tráfico
nativo IP sobre SONET o SDH, tales como:
IETF RFC2615: PPP sobre SONET/SDH
IETF RFC1661: PPP (Point to Point Protocol)
IETF RFC1662: PP en tramas HDLC (High Level Data Link Control)
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Tendencias
Según Julio Garibay de SBC, Las
redes de alta capacidad están evolucionando constantemente hacia IPv6, Gigabit
Ethernet Multicast, Photonic switching, etc., utilizadas por infraestructura de
telecomunicaciones del tipo LEC (Local Exchange Carriers), IXC (IntereXchange
Carriers), proveedores de servicios de Internet, compañías de cable,
fabricantes de equipo y otros organismos como las comisiones de electricidad.
Las mismas compañías y organizaciones tienen que adaptarse, adquirir o unirse
con otras para satisfacer las demandas y expectativas de sistemas de
información de los negocios y clientes en todo el mundo. Los servicios
dedicados de SONET que ofrece SBC son servicios de acceso que continuaran
siendo recursos que los proveedores e inversionistas ven como una fuente de
ingresos en el mercado de las telecomunicaciones.
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Según la firma Probe Research, Inc. (http://www.proberesearch.com/) el
mercado global de SDH, SONET y WDM seguirá creciendo, a pesar de las crisis
reciente de las telecomunicaciones. En el 2006, el total de ganancias se espera
que alcancen los $38,500 millones de dólares si continúa la tasa compuesta de
crecimiento anual de 10.4% del 2001 al 2006.
Segmento de mercado en redes metropolitanas
En el mercado de las redes
metropolitanas a nivel mundial, las ventas en equipos de redes de alta
velocidad se doblarán de $24 mil millones de dólares en el 2000 a $41 mil
millones de dólares para el 2005 según cifras de Alcatel
(http://www.alcatel.com/). Las tecnologías
involucradas en este mercado son principalmente conmutadores de paquetes
(switches) ATM y Ethernet, enrutadores IP, Multicanalizadores de inserción
remoción (ADM, Add Drop Multiplexers)Â Â SDH/SONET, equipos digitales de
conexión cruzada (DCS, Digital Cross Connect), equipos WDM (Wavelengh Division
Multiplexing) y equipos DSL (Digital Subscriber Line). La creciente demanda
para equipos de datos, declara Alcatel, es una consecuencia de la estable
proliferación de datos, multimedia y otras aplicaciones en línea. Esta
evolución está generando una gran necesidad de equipos SDH/SONET, siendo estos
la piedra angular de las modernas redes de transmisión.
Otras tendencias tecnológicas en
redes de alta velocidad que utilizaran SDH/SONET como su plataforma de
transporte serán: Ethernet sobre SONET/SDH, IP/MPLS (Multiprotocol Label
Switching), RPR (Resilient Packet Ring), etc.
Los constantes avances en WDM
permitirán el incremento en las capacidades de las redes ópticas de alta
velocidad del futuro hasta en 40 Gbps. Las redes de alta velocidad basadas en
SDH/SONET están teniendo una gran importancia en el suministro de nuevos
servicios basados en el protocolo de Internet (IP) y en Ethernet. SDH/SONET como
una red metropolitana estará cada vez más cerca de los usuarios finales y
estará disponible en una variedad de formatos e interfaces.
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