conceptos básicos de la sdh

8/17/2019 Conceptos Básicos de La SDH

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Conceptos Básicos de la SDH

La demanda de servicios de telecomunicaciones más eficaces, y con capacidades de comunicaciónsuperiores, y una capacidad de gestión flexible y global, hacan necesario buscar una solución de rednormali!ada" Hoy en da, la solución más extendida es la #erar$ua Digital Sncrona %SDH&" L 'l ob(etivode esta unidad es presentar brevemente los conceptos de la SDH, y la definición de la terminologa $ue seusará en posteriores captulos" )ambi*n se pasará revista de forma somera a la función de sincroni!aciónde un e$uipo SDH, exponiendo los conceptos básicos sobre la sincroni!ación" +or ltimo, trataremos lasmedidas de calidad $ue se pueden efectuar en una red gestionada" -l igual $ue en el resto de la captulo,expondremos sólo ideas básicas $ue sirvan de partida a la hora de efectuar estudios más profundos en posteriores unidades"

.". C/0C'+)/S B1S2C/S

.".". /rgenes de la SDH La SDH es el producto de muchos a3os de traba(o, a escala mundial, por partede los organismos de normali!ación, operadores de red, e industria de las telecomunicaciones" 'l ob(etivoera establecer, una base estándar de transmisión óptica de alta velocidad, válida internacionalmente ycapa! de satisfacer la demanda actual y previsiones futuras" Los traba(os en SDH comen!aron en el 4rupode 'studio 56222 del antiguo CC2)) %ahora 7nión 2nternacional de )elecomunicaciones 8 )ransmisión,2)78)& en #unio de .9:;" 'l ob(etivo consista en definir una norma mundial para sistemas de transmisiónsncrona $ue aportase una red flexible y económica para las compa3as de telecomunicaciones" 'nnoviembre de .9:: se aprobó el primer estándar, definido en las : y 4"=>9, hoy refundidas en una nica 4"=>=" 'sta bitEs" Cada una de las se3ales se adapta, para sutransmisión por la red SDH, en contenedores sncronos %C85&" 'stos contenedores se multiplexan paraformar la se3al S)80 resultante"


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."A BL/F7'S G70C2/0-L'S

7na forma de describir la funcionalidad general de los e$uipos mltiplex SDH, es dividirla en blo$uesfuncionales, segn define la recomendación 4"=: de la 72))" La división es gen*rica y no implica una partición fsica de funciones" Cada uno de estos blo$ues funcionales representa una función concreta,fácilmente definible" La concatenación de blo$ues funcionales discretos define la funcionalidad de une$uipo mltiplex SDH" 'n próximas captulos utili!aremos esta misma división" La figura ."."A8. nosmuestra los blo$ues funcionales definidos" Si seguimos el flu(o de se3ales de aba(o hacia arriba,mapearemos una se3al plesiócrona en un contenedor sncrono y obtendremos %arriba& una se3al S)80"

Los blo$ues funcionales se pueden agrupar segn la función $ue reali!an, en

I 2nterfaces fsicas hacen de interfa! con el medio fsico de transmisión %fibra óptica, pares metálicos,

frecuencias radioel*ctricas&,

I Gunciones de )erminación generan y anali!an los bytes de cabecera,

I Gunciones de -daptación adaptan se3ales, generalmente en velocidad, para su transmisión dentro deotras se3ales superiores" Son las funciones encargadas del tratamiento de punteros, (ustificaciones, etc",

I Gunciones de Conexión conectan se3ales a la entrada con se3ales a la salida"


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- continuación se describen cada uno de estos blo$ues funcionales"

."A". 2nterfa! Gsica Sncrona %S+2&

'sta función proporciona la interfa! entre el medio fsico de transmisión y la )erminación de Sección"

La función S+2 proporciona información sobre los parámetros relacionados con el estado fsico de lainterfa! sncrona, tales como fallo de transmisión o transmisión degradada"


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."A" +rotección de Sección de ultiplexación %S+&

La función S+ proporciona protección de la se3al S)80 contra fallos en la sección de multiplexación"Las funciones, existen en ambos extremos de la sección de multiplexación, monitori!an las se3ales S)8 0 y conmutan al canal de reserva en caso de fallo"

Las dos funciones S+ se comunican entre s por medio de los bytes J. y JA de la S/H, utili!ando un protocolo denominado -+S %-utomatic +rotection S?itching&"

."A" -daptación de Sección %S-&

'sta función permite la adaptación de trayectos de orden superior %6C8& para su transmisión por secciones de ultiplexación" Se obtienen Captulos -dministrativas %-78& generando, interpretando y procesando punteros"

'l puntero de -78 proporciona un m*todo para permitir una alineación flexible y dinámica del 6C8dentro de la trama S)8." 'l puntero de -78 indica la ubicación del primer byte del 6C8 %#.&, como seobserva en la figura ."A"8."

Si existe una diferencia de frecuencia entre la velocidad de la trama -78 %S)80& y la del 6C8, elvalor del puntero se incrementará o disminuirá segn la necesidad"


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."A"K Conexión de )rayecto de /rden Superior %H/+C&"

'sta función asigna 6C8 en sus puertos de entrada, a 6C8 en sus puertos de salida"

."A"; )erminación de )rayecto de /rden Superior %H/+)&"

'sta función acta como fuente y sumidero para la tara de trayecto de orden superior %+/H&"

'n la figura ."A";8. se muestra la asignación de bytes de la tara de trayecto de orden superior"

La figura ."A";8A muestra cómo se obtiene la información de carga til del 6C8, tras terminar cada unade las taras %


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."A"= -daptación de )rayecto de /rden Superior %H/+-&"

'sta función permite la adaptación de trayectos de orden inferior %6C8.A y 6C8& para su transmisión por trayectos de orden superior %6C8&" Se obtienen 7nidades de )ributario %)7& generando, interpretando y procesando punteros"

'l puntero de )7 proporciona un m*todo para permitir una alineación flexible y dinámica del 6C8.A o6C8 dentro de la trama 6C8" 'l puntero de )7 indica la ubicación del primer byte del 6C8.A o 6C8"

Si existe una diferencia de frecuencia entre la velocidad del )7 y la del 6C8.A o6C8, el valor del puntero se incrementará o disminuirá segn la necesidad"

."A": Conexión de )rayecto de /rden 2nferior %L/+C&"

'sta función asigna 6C8.A o 6C8 en sus puertos de entrada, a 6C8.A o 6C8 en sus puertos de salida"

."A"9 )erminación de )rayecto de /rden 2nferior %L/+)&"

'sta función acta como fuente y sumidero para la tara de trayecto de orden inferior"

."A".> -daptación de )rayecto de /rden 2nferior %L/+-&"

'sta función opera en el puerto de acceso a una red sncrona o subred y adapta los datos para el transporteen el dominio sncrono" 'n el caso de datos plesiócronos, la adaptación de trayecto de orden inferior comprende la (ustificación de bits" La función hace corresponder las se3ales 4"=> %AbitEs, bitEs,.>bitEs& con contenedores sncronos %C8.A, C8 y C8&"

Se han definido funciones para cada uno de los niveles existentes en la (erar$ua plesiócrona" Cada unadefine la manera en $ue una se3al de usuario puede hacerse corresponder con uno de los contenedoressncronos" 'xisten funciones L/+- asncronas y byte sncronas"

."A".. 2nterfa! Gsica +lesiócrona %++2&"

'sta función proporciona la interfa! entre la función L/+- y el medio fsico $ue transporta una se3al detributaria"

." S20C


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Los 0's de una red SDH necesitan un relo( para funcionar correctamente" +ara generarlo relo( disponende un oscilador interno" 'ste, por s mismo, puede proporcionar un relo( aun$ue no de gran calidad,motivo por el $ue se utili!an referencias de sincroni!ación externas al 0' para generar una se3al de relo(con me(or calidad"

Las referencias $ue se utili!an para sincroni!ar una red SDH, suelen originarse en relo(es patrones de grancalidad %normalmente de cesio&" Dichas referencias se irán transmitiendo a lo largo de la red, de forma$ue todos los 0's de la misma funcionen con el mismo relo(" La planificación de la distribución de lasincroni!ación de una red es un aspecto importante $ue debe efectuarse con sumo cuidado"

."". Gunción de sincroni!ación %S')S&

'n la figura ."".8. se muestra la función de sincroni!ación en un 0' segn se define en larecomendación 4"=: de la 72)8)"

'n ella se ve $ue la sincroni!ación del 0' o relo( del mismo, se obtiene de una de las referencias )., )A,) o del oscilador interno" 'n realidad, el oscilador interno se va a enganchar a una de las citadas

referencias o va a funcionar sin ninguna de ellas, en cuyo caso estará en oscilación libre o en modo deretención"

S')4 %Synchroni!ation '$uipment )iming 4enerator& 's el generador de la tempori!ación del e$uipo yde *l se obtiene la referencia )>" )iene tres modos de operación

I 'nganchado %Loc@ed& 'l S')4 está controlado por una de las referencias externas )., )A o )" 's elmodo normal de funcionamiento"

I


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."".". ,""", )"

Segn se puede ver en la figura ."".8., existen diversos tipos de referencias de sincroni!ación" -continuación vamos a indicar brevemente su significado

N) y ).N)"

.""." Cómo se elige entre varias referencias de sincronismoLos selectores - y B eligen entre las diferentes se3ales disponibles basándose en tres criterios nivel decalidad, prioridad y comandos externos"

I 0ivel de calidad 'l 0' tratará en todo momento de sincroni!arse con la referencia $ue tenga el me(or nivel de calidad"


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's posible $ue el algoritmo SS est* deshabilitado, en cuyo caso el nivel de calidad no será tenido encuenta"

I +rioridad Si existiese más de una referencia con el me(or nivel de calidad, el 0' tratará de sincroni!arsecon la referencia $ue tenga la me(or prioridad %La primera prioridad es me(or $ue la segunda&"

Los 0' $ue no procesen el algoritmo SS utili!arán el criterio de prioridad para seleccionar sureferencia de sincroni!ación"

I Comandos externos 's posible, normalmente para mantenimiento, seleccionar o eliminar unadeterminada fuente de sincronismo"

.""." Silenciamientos

'xisten dos silenciamientos" 7no para la opción ).N) y otro para la )>N)" Cada silenciamientofunciona como un filtro en el cual se ha definido un umbral de calidad" Si la calidad de la se3al $ue se pretende entregar en ) no es igual o superior a la definida en el umbral, la se3al ) se cortará" Se

prefiere no entregar la se3al ) a entregar una de una calidad no deseada"

.""A 2nterfaces de sincroni!ación

La sincroni!ación se transporta a trav*s de diferentes tipos de interfaces" Se pueden citar como las másfrecuentes A>: @H!, A>: @bitEs y S)80"

Las interfaces S)80 y A>: @bitEs pueden transportar una indicación del nivel de calidad de la se3al desincroni!ación mediante los marcadores de sincroni!ación SS"

."" 0ivel de calidad

Se han definido cuatro niveles de calidad para la sincroni!ación de una red SDH"I +


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'l orden de los niveles de calidad se indica en la )abla .

."""A Los marcadores SS" Dónde se encuentran y $u* valores tienen" Los marcadores SS%Synchroni!ation Source ar@er& vienen incluidos

I 'n el byte S. %llamado SSB& de la sección de multiplexación de las se3ales S)80 en sus bits K al :"

I 'n los bits Sax. a Sax %xN , K, ;, = y :& del intervalo de tiempo > %)S>& de las se3ales de A>: @bitEs"

-ctualmente, el algoritmo SS es capa! de procesar cinco posibles códigos SS

I Código >>.>" 2ndica $ue la fuente de sincroni!ación es un +


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I .K minutos Se acumularán los eventos de monitori!ación de prestaciones producidos en perodos prefi(ados de .K minutos"

-L -C-B-< 70 +'


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I Segundo con error 'rrored SecondT %'S& Se define como un perodo de un segundo con uno o máserrores de blo$ue"

I Segundo con muchos errores Severely 'rrored SecondT %S'S& Segundos con muchos errores" 's un perodo de un segundo $ue contiene al menos un >U de blo$ues con error o un defecto %L/S, L/G,-2S&"

I 'rror de blo$ue de fondo Bac@ground Bloc@ 'rrorT %BB'& Se define como un blo$ue con error $ue noforma parte de un S'S"

Los parámetros son

I )asa de segundos con error 'rrored Second


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Si se proporcionan contadores de -7 +#', los a(ustes positivos y negativos deberán poderse contar individualmente en un -7 seleccionable de la se3al S)80"

-r$uitectura de la


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7na red de capa es el con(unto completo de puntos de acceso similares, $ue pueden estar asociados aefectos de transferencia de información" La información transferida es caracterstica de la capa y sedenomina información caracterstica"

'n una red de capa pueden constituirse y deshacerse asociaciones de puntos de acceso, mediante un proceso de gestión de capa $ue modifica de esta forma su conectividad" 7na red de capa está constituida por subredes y enlaces entre ellas"

b& Subred

7na subred es el con(unto completo de puntos de conexión similares, $ue pueden asociarse a efectos detransferencia de información caracterstica" 'n una subred, pueden constituirse y deshacerse asociacionesde puntos de conexión mediante un proceso de gestión de capa $ue modifica de esta forma suconectividad"

4eneralmente, las subredes están constituidas por más pe$ue3as y enlaces entre ellas" 'l nivel mnimo deesta recurrencia, es la matri! de conexión contenida en un elemento de red individual"

c& 'nlace

7n enlace es el sub8con(unto de puntos de conexión de una subred, $ue están asociados con un sub8con(unto de puntos de conexión de otra subred, a efectos de transferencia de información caractersticaentre subredes"

'l proceso de gestión de la red no puede constituir ni deshacer el con(unto de asociaciones de puntos deconexión $ue definen el enlace" 'l enlace representa la relación topológica entre un par de subredes" Seutili!a, en general, para describir la asociación $ue existe entre los puntos de conexión contenidos en undeterminado elemento de red y los de otro elemento de red" 'l nivel mnimo de recurrencia de un enlace

%en el concepto de estratificación& representa los medios de transmisión"La figura A"."A8. representa la topologa de una red de capa en t*rminos de interconexión de puntos deacceso mediante subredes y enlaces"

A"." 'ntidades de transporte


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Las entidades de transporte proporcionan la transferencia de información transparente entre puntos dereferencia de una red de capa" 's decir, no existe modificación de la información entre la entrada y lasalida salvo la resultante de las degradaciones del proceso de transferencia"

Se distinguen dos entidades básicas, segn $ue se supervise o no la integridad de la informacióntransferida, a los $ue se denomina entidades conexiones y caminos" Las conexiones se dividen enconexiones de red, conexiones de subred y conexiones de enlace, de acuerdo con el componentetopológico al $ue pertene!can"

Conexión de red

7na conexión de red es capa! de transferir información de forma transparente a trav*s de una red de capa"'stá delimitada por puntos de terminación de conexión %)C+&" Constituye el nivel de abstracción máselevado dentro de una capa y puede subdividirse en una concatenación de conexiones de subred yconexiones de enlace"

0o existe información acerca de la integridad de la información transferida, pero a menudo puede

deducirse de otras fuentes información relativa a la integridad de la propia conexión"

d& Conexión de subred

7na conexión de subred es capa! de transferir información de forma transparente a trav*s de una subred"'stá delimitada por puntos de conexión en la frontera de la subred y representa la asociación entre puntosde conexión"

Las conexiones de subred están constituidas, en general, por una concatenación de conexiones de subredde nivel inferior y conexiones de enlace" 'l nivel más ba(o de esta recurrencia, es decir, la conexión dematri!, representa una transconexión de una matri! individual en un elemento de red"

e& Conexión de enlace

7na conexión de enlace es capa! de transferir información de forma transparente a trav*s de un enlaceentre dos subredes" 'stá delimitada por puntos de conexión en la frontera del enlace y las subredes yrepresenta la asociación entre tal pare(a de puntos de conexión, como se observa en la figura A"."8." Lasconexiones de enlace se establecen mediante caminos en la red de capa servidora"

f& Camino


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Se denomina camino a la transferencia de información caracterstica entre puntos de acceso" 's decir, setrata, por tanto, de la asociación entre puntos de acceso (unto con la información adicional relativa a laintegridad de la transferencia de información" 7n camino se forma a partir de una conexión de red,incluyendo funciones de terminación de camino entre los )C+ y los puntos de acceso, como se observa enla figura A"."8A"

A"." Gunciones de tratamiento de transporte

'n la descripción de la ar$uitectura de las redes de capa se distinguen dos funciones gen*ricas de

tratamiento la de adaptación y la de terminación" 2ntervienen con(untamente en las fronteras de capa y sedefinen por el tratamiento de la información efectuado entre sus entradas y sus salidas"

Gunción de adaptación

La función de adaptación adapta la información caracterstica de una red capa cliente, a una formaadecuada para su transporte por la red de capa servidora" La función de adaptación especfica depende dela información caracterstica de las dos capas"

Como e(emplos de funciones de adaptación intercapas pueden citarse la codificación, la modificación dela velocidad, la alineación, la (ustificación, y la multiplexación" '(emplos de funciones de adaptación enla SDH, son los blo$ues funcionales de adaptación de trayecto de orden inferior %L/+-&, de ordensuperior %H/+-& y de sección de multiplexación %S-&"

g& Gunción de terminación de camino

Las funciones de terminación de camino suministran información relacionada con la transferencia deinformación en un camino" 'sto se consigue, por lo general, insertando información adicional en unafunción fuente de terminación de camino $ue se supervisa en la función sumidero correspondiente"

'(emplos de funciones de terminación de camino en la SDH, son los blo$ues funcionales de terminaciónde trayecto de orden inferior %L/+)&, de orden superior %H/+)& y de sección de multiplexación %S)&"

h& +untos de referenciaSe forman puntos de referencia en la red de capa vinculando la entrada de una función de tratamiento detransporte o entidad de transporte con la salida de otra" 'xisten tres tipos de puntos de referencia puntosde acceso %-+&, puntos de conexión %C+& y puntos de terminación de conexión %)C+&"

'n la figura A"."8. se muestra la representación gráfica de las funciones de adaptación, terminación y puntos de referencia"


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'n la figura A"."8A se muestra un e(emplo de modelo funcional $ue ilustra la utili!ación de algunoscomponentes de ar$uitectura vistos anteriormente"

A"A S7BD262S2M0 P 'S)


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'l concepto de subdivisión es importante puesto $ue nos permite definir la estructura de la red dentro deuna capa de redV

fronteras administrativas entre operadores de red $ue proporcionan con(untamente trayectos de extremo aextremo dentro de una sola capaV

fronteras de dominio dentro de la red de capa de un mismo operador, para el establecimiento de ob(etivosde calidad de funcionamiento de los subsistemas $ue componen la redV

fronteras de dominio de encaminamiento independiente, relativas al funcionamiento del proceso degestión del trayecto"

A"A"A 2mportancia del concepto de estratificación

'l concepto de estratificación de la red de transporte se basa en las siguientes hipótesis

W cada red de capa puede clasificarse en base a funciones similaresV

W es más sencillo dise3ar y operar cada capa por separado $ue efectuar el dise3o y la operación de la redde transporte completa como una sola entidadV

Wpuede ser til un modelo de red estratificado para definir los ob(etos gestionados en la red de gestión delas telecomunicaciones %)0&, como se verá en próximas captulosV

Wcada red de capa puede poseer sus propias capacidades de operaciones y mantenimiento, tales como lasfunciones de conmutación de seguridad y restablecimiento automático en caso de fallo, protección frentea anomalas de funcionamiento, fallos o errores de utili!ación" 'stas capacidades reducen al mnimo lasintervenciones de operación y mantenimiento, sin repercusiones sobre las otras capasV

Wes posible agregar o modificar una capa sin $ue esto afecte a otras capas desde el punto de vista de laar$uitecturaV

W cada red de capa puede definirse independientemente de las otras capas"

A" C/0C'+)/ D' S7BD262S2M0

'l concepto de subdivisión puede dividirse en dos subconceptos conexos la subdivisión de subredes, $uedescribe la topologa, y la subdivisión de conexiones de red, $ue describe la conectividad"

A"". Subdivisión de subredes

7na subred describe simplemente la capacidad para asociar cierto nmero de puntos de conexión o de)C+" 0o describe directamente la topologa de los componentes de ar$uitectura utili!ados para constituir la subred" 'n general, cual$uier subred puede subdividirse en un cierto nmero de subredes más pe$ue3as, interconectadas mediante enlaces" La forma segn la cual se enla!an entre s las subredes más pe$ue3as y los enlaces, describe la topologa de la subred" 'sto puede formularse como sigue

Subred Subredes menores enlaces topologa"


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-s pues, utili!ando el concepto de subdivisión, es posible descomponer de forma recurrente cual$uier red de capa hasta revelar el nivel de detalle deseado" 's probable $ue este nivel de detalle corresponda alos e$uipos individuales $ue implementan matrices de conexión en los elementos de red individuales, lo$ue confiere a la red de capa, la capacidad de conexión flexible"

A""A Subdivisión de las conexiones de red y conexiones de subred

7n camino es una entidad de transporte formada por la vinculación de terminaciones de camino con unaconexión de red, como se indica en la figura A"."8A y constituye un caso particular de la capacidad deuna red de capa" La conexión de red es un caso particular de la capacidad de la subred más ampliadefinible dentro de la red de capa" Del mismo modo $ue es posible subdividir una subred, tambi*n lo esefectuar la subdivisión de una conexión de red, como se observa en la figura A""A8."

'n general, una conexión de red puede subdividirse por combinación secuencial de conexiones de subredy conexiones de enlace, como sigue

Conexión de red N )C+ X conexiones de subred X conexiones de enlace )C+" Cada una de las conexionesde subred pueden dividirse, en una combinación secuencial de conexiones de subred y conexiones deenlace, segn el es$uema siguiente

Conexión de subred N punto de conexión X conexiones de subred más pe$ue3as X conexiones de enlace X punto de conexión"

A" C/0C'+)/ D' 'S)


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Se introduce el concepto de adaptación para permitir, $ue redes de capa con una estructura de informacióncaracterstica diferente, se soporten entre s por la relación clienteEservidor"

Desde el punto de vista funcional de la red de transporte, la función de adaptación está situada, por consiguiente, entre los planos de redes de capa, como se observa en la figura A""A8." Sin embargo, seconsidera $ue, desde el punto de vista administrativo, la función pertenece al camino de la capa servidoraal $ue está vinculada"

A"". Capas de la red de transporte

'n la figura A"".8. se representa el modelo estratificado de la red de transporte" Las caractersticas delmodelo son las siguientes

I se distinguen tres clases de redes de capa redes de capa de circuito, redes de capa de trayecto y redes decapa de medios de transmisiónV

I la asociación entre dos capas adyacentes cuales$uiera es una asociación de tipo servidorEclienteV

I cada capa tiene su propia capacidad de operaciones y mantenimiento"


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'stas tres clases de redes de capa se describen como sigue

I


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capa de trayecto de orden inferior %por e(emplo 6C8.A&,

capa de trayecto de orden superior %6C8&,

capa de sección de S)80"

'n la figura A"K".8. se muestra un circuito cliente $ue atraviesa cuatro elementos de red SDH" Los doselementos extremos poseen tributarios a velocidades plesiócronas y son encargados de la adaptación delcircuito para su transporte por la red SDH" Los elementos centrales reali!an conexiones de trayecto deorden inferior %i!$uierda& y de trayecto de orden superior %derecha&" )odas las interfaces %salvo losafluentes a las velocidades binarias plesiócronas&, utili!an la capa de sección de S)80

conceptos básicos de la sdh

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