ler trimestre de 1997

REVISTA DE TELECOMUNICACIONESDE ALCATEL

REDES DE TRANSMISIÓN - INTRODUCCIÓN

Desde finales de los ochenta, las tecnologías detransmisión disponibles solo permitían enlaces puntoa punto en cascada usando diferentes medios -fibra,radio y cobre. Los enlaces se desplegaban proyecto aproyecto sirviendo a las demandas crecientes detelefonía fija.Aunque los operadores reconocían las ventajas de unared de transporte flexible, pocos desplegabantransconectores y niulüplexores de inserción/extracción PDH (jerarquía digital plesiócrona).La rigidez de estas redes significaba que podía durarsemanas, incluso meses, implantar la red nueva o losservicios de usuario final. Su pobre fiabilidad teniacomo resultado un duro trabajo del personal demantenimiento para solucionar los problemas de lared. No era normal la supervisión del tráfico paraverificar la calidad de los servicios ofrecidos y, confrecuencia, los operadores se veían penalizados porno cumplir los niveles de servicio acordados.Para superar estos problemas, los suministradores deequipos y operadores comenzaron a trabajar en 1987en la tecnología de transmisión síncrona y estándaresasociados, primero en EEUU y más tarde en Europa.En este contexto, es importante constatar que lasnormas SONET (red óptica síncrona) y SDH(jerarquía digital síncrona) no son meras tecnologíasde enlaces de transmisión, son tecnologías de redesde transmisión.

¿Que son el SDH y el SONET?Las tecnologías SONET y SDH se basan en unconjunto de normas (Tabla 1) para transmisión ópticaavanzada que definen un interfaz óptico queproporciona compatibilidad transversal entre equipos

de diferentes fabricantes. Ya no hay que retirar flujosde información completos y reeensamblarlos cada vezque hay que insertar o extraer una señal. En su lugarestas se reagrupan (se recopilan y encaminan) dentrode una t rama síncrona.Al ser tecnologías de redes, la operación, laadministración, el mantenimiento y elaprovisionamiento se gestionan por un sistema degestión centralizado.

¿Cuales son las ventajas?Disponer de funciones gestionadas por SONET y SDHes la piedra angular de estas tecnologías. AlcatelTelecom ha trasladado este principio al concepto deVersión de Red. Los operadores gastan mucho enmantenimiento; la protección de red puede reducireste gasto e incrementar significativamente la calidadde sus carteras de servicios.La gestión centralizada de la red puede acelerar engran medida la provisión de servicios, permitiendo alos obtei r beneficio ichoantes. Mecanismos avanzados de supervisión detráfico verifican la calidad de los servicios; lainformación de supervisión la recoge un sistemacentral de gesüón de red, el cual determina la calidadde servicio proporcionada y la lenta degradación delos servicios, ayudando así a prever futuros requisitosde mantenimiento antes que ocurra realmente unfallo.

Ademas, tanto la tecnología SONET como la SDH soninversiones a prueba de futuro ya que se puedenutilizar coiy tintamente con la tecnología WDM(multipiexación por distribución en longitud de onda)para mejorar en gran medida la utilización de lasfibras ópticas instaladas, y con el ATM (modo detransferencia asincrono) para proporcionar serviciosconmutados de banda ancha.

Tabla 1 - Principales n

Aspectosde transmisión.

IJIRTÍYI/, rk: nodo do redArquitectura de redFunciones de redSuperv. de prestacionesModelo de informaciónProtecciones de red

Nota (*) en estudio

jrmas de referencia

SDH

rru TG707G803G783G784G774G841yG842

ETSI

ETS300147ETS300417 1ETS30G417 1-6ETS300417 7(*)ETS30O3O4DTR-TM03025DTR-TM03041DTS-TM03Ü42

SONETANSÍ

T1.105 vTUOü.U:'Igual ref. a U1T-TIgualretaUlT-TTL231TI.1I9.0I y TI LJ9.02TI 105.01

Revisto de telecomunicaciones de Alcatel, revista técnicatrimestral de Alcatel, presenta los investigaciones conse-guidas por las compañías Alcatel en todo el mundo.Revista de telecomunicaciones de Alcatel se edita actual-mente en seis idiomas y su distribución es universal.

Comité Editorial; • ' ; • - • • • • _ • . / " - - . - •

Peter RadleyPresidente

Philippe GoossensThierry Roucher

Editores

Catherine CamusEditora-Jefe Adjunta yEditora de la edición en francés, París

Mike DeasonEditor de la edición en inglés, París

Andreas OrteltEditor de la edición en alemán, Siuítgari

Gustavo ArroyoEditor de la edición en español, Madrid

Egisto CorradiniEditor de la edición en italiano, MilánMing Ch¡ KuoEditor d& la edición sn chino, Taíwan

REVISTADE TELECOMUNICACIONES

DE ALCATEL1 er trimestre de 1997

Alta velocidad:en el coraion de 'as redes de información

2 Editorial

ó Prólogo al número de redes de transmisión6. PíacenM

7 Tendencias generales en tos mercados SDH/SONETD. de Boísséson, M. Pogani

10 Evolución de la arquitectura de redes de transmisiónC. Co/fro

19 Concepto de liberación de red SDH de AlcatelG. De Vos

24 Integración multivendedor en redes de transmisión

31 Aspectos de sincronismo de la redTfi. Klett

38 ATM sobre SDHM. Huterer

47 Una nueva capa forónico para las redes de banda anchaJ. Dupraz, F.-X. Ollivier, P.A. Perrier

55 150 años de sistemas de cables submarinos -desde el código Morse a la ciber-conversaciónS.R. Bornes, J. Devos, PM. Gablo, B. Le Mouét

63 Conecfividad WDM submarinaJ. Chesnoy, O. Gaul/ieran, A. léaoari, i. Le Gowñérec, V. Lemaire

69 Sistemas SDH/SONET de Alcatel:principales referencias y aplicacionesJ, Horli/ng, S. íencioní

76 Abreviaturas de este numere

Editor: Jeon-Paul BARTHRevista técnica, editada por Compognie Rnandére Acon un capital de 42 874 069 700 Francos franceseDomicilio social : 33, rué Emeriou, 75015 Poris, FroDepósito Legal: RCS París B 351 213 624Accionista principal : Alcatel Alsthom: 99,9%Registro Legal : Marzo de 1997ISSN: 12Ó7-71Ó7Imprime : Atelíer Hugueniot,275, rué Pierre et Marie Curie, 73490 La Ravoire, FrTirada : ó Ó00 ejemplares© Compagriie Financiére Aleóle!

Editorial

Conectividad:paradoja o reto

Siempre que nuevos servicios o herramientasse ponen a disposición de la gente, existenimportantes opiniones divergentes sobre sufuturo éxito. Fue lo que sucedió cuando apa-recieron el tren y el coche, y también cuandose inventó el teléfono.

El juicio sobre el futuro éxito se basa endos aspectos:

- ¿cual va a ser el coste del servicio?- ¿que interés tiene la gente en esta clasede servicios y cuanto están dispuestos a

El más reciente y fascinante ejemplo es laintroducción del PC casero. Según el país,entre un 10 y un 30% de los hogares dispone deun PC y gastan una media de 1.000 dólares poraño en cambios, mejoras, software, etc. Sihace diez años hubiésemos planteado pregun-tas como la de si había dinero en el presu-puesto familiar para tal gasto o si un hogarmedio necesitaba un PC, las respuestashabrían sido probablemente negativas.

En las telecomunicaciones nos hemosenfrentados en los últimos años a preguntasmuy parecidas respecto a la multimedia. Mul-timedia significa llevar a los usuarios un canalde comunicaciones de alta velocidad, que lespermite intercambiar voz, datos y vídeo con elresto del mundo.

La primera pregunta, por supuesto, es ¿quecuesta?2

Básicamente, existen dos elementos decoste: la red de acceso y la transmisión a largadistancia.

Hasta hace unos pocos años se considerabaque la introducción de la multimedia requeríade una red de acceso de cable totalmentenueva, que se debería basar en gran medida enfibra. El coste de la puesta de marcha de estanueva red podría estar por encima de los mildólares por cada posible cliente. Pero, unadesventaja incluso mayor de dicho esquemaes que toda la inversión debe hacerse sinconocer la respuesta de los clientes.

Sin embargo, en los dos últimos años sehan encontrado nuevas soluciones técnicasque permiten utilizar la planta de cable exis-tente: par trenzado de cobre o coaxial CATV.En el par trenzado de cobre, el ADSL y elVDSL permiten hasta 6 Mbit/s en distancias deunos pocos kilómetros, e incluso 50 Mbit/s enun kilómetro. Esto significa que la inversiónen fibra se limita a la parte superior de la redde distribución, donde no es específica delcliente. Con esta solución, la inversión puedeser lineal con las conexiones reales ya que lainversión en ADSL es específica del cliente yno tiene que hacerse a priori.

En las redes de TV por cable tenemos unasituación similar. La arquitectura de red sedebe adaptar y hay que introducir fibra en laparte superior de la red. Sin embargo, la inver-sión en módems de cables y teléfonos es engran medida también específica del cliente.

Revista de Telecomunicaciones de Akatel - 1 er trimestre de 1997

Así estamos llegando a una situación muchomás sencilla La arquitectura de red se debeadaptar con la introducción de más fibra. Sinembargo, el resto de la inversión es práctica-mente lineal con las conexiones reales y sepuede limitar a unos 500 dólares por cliente real.

Volvamos ahora a la transmisión a larga dis-tancia. Es un elemento importante ya que elinterés de la multimedia no radica obviamenteen la conexiones locales.

En los últimos diez años eí coste de latransmisión a larga distancia expresada enbit/s y por kilómetro se ha reducido unas diezveces. Esto no se ha reflejado en el precio delas llamadas telefónicas de larga distancia. Esfácil decir que en estos momentos existe unagran diferencia entre el precio y el coste de lascomunicaciones a larga distancia.

Esto ha llevado a la paradoja de Internet.De hecho, Internet representa una doble para-doja. Con Internet es posible tener una comu-nicación a larga distancia prácticamente gra-tis, mientras que la misma comunicaciónsobre la red telefónica es cara La razón deello es, naturalmente, que Internet es capaz deutilizar la facilidad de larga distancia a preciosque son mucho más cercanos al coste realmarginal. La realidad está entre ambas, peromás cerca de Internet que del precio actual delas llamadas telefónicas a larga distancia. Lasegunda paradoja de Internet existe en Esta-dos Unidos. Una situación donde las llamadastelefónicas locales son gratis está en contra-dicción con la realidad de que el coste de unallamada telefónica es virtualmente indepen-diente de la distancia cubierta.

Con la llegada de nuevas tecnologías comola multiplexación por división de la longitudde onda, o el colocar múltiples fuentes lumi-nosas en una misma fibra, podemos esperaren los próximos cinco años reducir los costesde transmisión unas diez veces.

Entonces estaremos más cerca del puntodonde el coste real de una conexión de 2Mbit/s sobre 1000 km no será mayor que losprecios actuales de las llamadas telefónicaslocales en Europa. Digo 2 Mbit/s ya que es laque velocidad que proporciona, con la nuevacodificación MPEG, un servicio de vídeo conla calidad de TV.

En resumen, se puede decir que con unainversión inicial en eí bucle de acceso de unos500 dólares por usuario podremos dar a lagente multimedia a un precio muy asequible.

Veamos ahora la segunda pregunta: ¿quehará la gente y cuanto estará dispuesto a pagar?

Hace unos pocos años el interés de la mul-timedia se centraba en la provisión de servi-cios de vídeo a demanda. Pensando en elgasto real de la gente en el alquiler de videosse llegaba fácilmente a la conclusión que elpresupuesto disponible era sólo de unos 100 a200 dólares por año.

El fenómeno Internet ha mostrado sinembargo que se puede desarrollar un fuerteinterés en las comunicaciones interactivas dedatos. Es de hecho la introducción del PC enel hogar lo que lo ha hecho posible. Los ante-riores intentos de introducir esta clase de ser-vicio de videotex en el hogar no han tenidoéxito por el problema de los terminales, salvoen Francia donde France Telecom ha sido bas-tante activa en la provisión gratuita de termi-nales de bajo coste a sus abonados.

Un PC multimedia ya tiene casi todos loselementos hardware que permiten accesomultimedia. Sólo hay que sustituir el módemactual por un módem de cable o ADSL. Laexperiencia muestra que los propietarios dePCs están deseando hacer esta clase de inver-sión. Si pagan sus moderas, la inversión deloperador de la red será bastante modesta:unos pocos cientos de dólares por usuarioreal. E incluso se puede imaginar que el usua-

Revista de Telecomunicaciones de Alerte! - 1 er trimestre de 1997

rio pague esta inversión como cuota de cone-xión. En ese instante la inversión del operadorde la red estará estrictamente relacionada conel tráfico: conmutación ATM y transmisiónSDH, y ello no tiene virtualmente riesgo.

Pero queda una importante pregunta: ¿y lastarifas? Está claro que el esquema anteriorafecta a la existente situación de tarifas deservicios de datos. Sin embargo, esto pareceinevitable.

Por ello, si todo parece tan brillante ¿cualesson los cuellos de botella?

Desde mi punto de vista los principalescuellos de botella son la normalización y laintroducción real de módems de cable y ADSLcomo parte del PC.

La rápida normalización de las capas detransporte y de servicio es por ello esencial.La experiencia con la RDSI ha mostrado quela rápida normalización de unos pocos servi-cios básicos es preferible a una demasiadolarga normalización de cientos de servicios.Lo que también ha mostrado la experienciacon la RDSI es que el fallo por el que la RDSIno se ha convertido en un interfaz normali-zado en los PCs es un detrimento para el éxitode esta nueva tecnología.

Volvamos a la economía de la utilización delos nuevos servicios multimedia

Lo primero que viene en mente es que lavideoconferencia a 2 Mbit/s traerá un nivelmuy diferente de calidad. La utilización denuevos sistemas de proyección de vídeo haráposible tener una videoconferencia mundialcon muchos participantes con una sensaciónde "familiaridad" casi igual a la de una reu-nión.

Cada año Alcatel paga por unas 20.000noches de hotel en París. El coste por día,incluyendo viajes, comidas y tiempo perdidose acerca a los 1.000 dólares. Reducir a lamitad este coste supondría un ahorro de diezmillones de dólares al año. Esto se compensa4

con una mayor utilización de las telecomuni-caciones.

Un segundo aspecto es ciertamente lamejor colaboración entre unidades multina-cionales. Será posible crear la atmósfera deuna pequeña y dinámica empresa entre perso-nas de diferentes puntos del globo.

El tercer aspecto es naturalmente el tele-trabajo. Ya hoy vemos como crece el teletra-bajo en tareas comerciales, para las cuales eltiempo en la oficina significa en muchos casosno productividad. También elimina una grancantidad de papel, lo que es sinónimo deretraso. En muchas empresas el retraso en lasentregas reside en gran medida en la adminis-tración de las ventas.

Es obvio que ventajas muy similares se pue-den alcanzar a nivel de un país. En unmomento donde cada vez hay más quejassobre la distancia entre gobierno y pueblo, ysobre la eficacia de la administración pública,,1a multimedia puede eliminar muchos interfa-ces y fronteras.

Un sistema de correo electrónico por todoel país, incluyendo el rápido acceso a servi-cios públicos, sería una gran forma de promo-cionar un sentimiento de creciente eficacia.

Pero si todo esto se basa en PCs, ¿no sedeja fuera al 70 u 80% de la población?

La respuesta reside, probablemente, en losordenadores de red y en los teléfonos web, delos que se está hablando. Llevando el coste deun terminal que permita una forma de accesomultimedia a los 1000 dólares, o incluso 500,nos permitirá llegar a un nuevo segmento de lapoblación. Además, los fabricantes de televiso-res están trabajando para introducir la funcio-nalidad del PC en el aparato de TV para conver-tirlo en un verdadero dispositivo multimedia

Así, ¿seguirá la ola multimedia a la olamóvil? Yo pienso que sí. También creo que esnecesaria para revitalizar algunas industrias.En la industria de electrónica de consumo la

¡s de A/cote/ - ler trimestre de 1997

introducción del vídeo digital y de la interacti-vidad proporciona la posibilidad de cambiar elaparato de TV, algo que el HDTV no halogrado. De hecho, la TV digital sobre redes decable puede hacer realidad el HDTV. Pero yocreo que también para la industria del soft-

ware la conectividad de redes es la únicaforma de ir más allá de las funcionalidadesque solemos emplear: procesadores de texto,hojas de cálculo y bases de datos. La mayoríade nosotros tenemos mucho que ganar, porello pongámonos a trabajar en la tarea.

J. CornuPresidente Y COO, Alcatel Telecom

Prólogo al número de redes de transmisión

B. Piacentini

El mundo de las telecomunicaciones que hapresentado J. Cornu en su editorial refleja lasiguiente idea: la importancia de la velocidad.

La velocidad se puede entender en sentidotecnológico para describir las siempre cre-cientes velocidades de los sistemas de con-mutación, transmisión y acceso y la rápidareconfiguración de los sistemas para alcanzarniveles más altos de disponibilidad. Por otrolado, la velocidad se puede tomar en el sen-tido de mayor rapidez en la introducción delas nuevas tecnologías o de la demanda deunos plazos de entrega cada vez más cortosy más flexibles para soportar las urgencias delos planes de inversión de nuestros clientes.

Este número de la "Revista de telecomu-nicaciones de Alcatel" le da la oportunidadde ver el considerable progreso realizadopor Alcatel Telecom en los últimos tres años,desde que se trató este tema en la revista.

Nuestras teorías se han enraizado, hancrecido y están en marcha en redes de todoel mundo demostrandoel esfuerzo que hemosrealizado para satisfa-cer a nuestros clientesen ambos aspectos develocidad.

B. PiacentiniPresidente de Transmissioii Systems División

Tendencias generales en los mercadosSDH/SONET

D. de Boisséson, M. Pagani

En este artículo se resumen algunos de los nuevos aspec-

tos del mercado de transmisión que representan nuevos

retos tanto a operadores como a suministradores de redes

Introducción

Las redes de transmisión SDH ySONET se enfrentan a un básico yrápido cambio que presenta nuevosretos tanto a operadores como asuministradores de red.

Desde la inicial "red de un únicocliente", donde la transmisión erautilizada esencialmente por laETPC, hemos pasado a una "red deun único servidor" que tiene quesoportar múltiples clientes de trans-misión y redes (ver artículos Evolu-ción de las arquitecturas de la redde transporte y 150 años cte siste-mas de cables submarinos - desdeel código Morse a la ciber-conver-sación).

La liberalización y consecuentecompetencia añaden nuevas dimen-siones al mercado de transmisión alintroducir nuevos e importantesactores, y requisitos dinámicos yexigentes que impactan sobre latecnología de red y los procesos deventas y negocios.

En este artículo se resumenalgunos de estos nuevos aspectosdel mercado de transmisión y seresalta, nuestra respuesta.

Tendencia de los mercadosSDH/SONET

Los entornos de los mercados SDHy SONET se caracterizan por su grandinamismo: en EEUU, el Telecom

Refonn Act está llevando a unacompetencia abierta y total entodos ios servicios y está condu-ciendo al mercado de transmisión aun vendaval de fusiones y alianzas.Los operadores tradicionales seposicionan para defender sus mer-cados y, a la vez, se prestan a obte-ner nuevas licencias en los nuevossegmentos del mercado: AT&T,operador tradicional de larga dis-tancia, ha anunciado su propósitode obtener licencias de servicios detelecomunicaciones locales en los50 estados americanos. Muchosanalistas creen que la industria seconsolidará en unos pocos niega-operadores.

El mercado de transmisión enAmérica del Norte ha mostrado uncrecimiento compuesto del 10% enlos últimos años y se espera que latendencia continúe. Tendencia queha sido dirigida fundamentalmentepor la explosión de tráfico deInternet, por la progresiva reduc-ción del precio de las líneas alquila-das y por la creciente disponibili-dad de la capacidad de transmisión.

En Europa, la combinación deliberalización y privatización estáimpulsando las inversiones: losoperadores tradicionales luchanpor conseguir reducir sus costes yutilizan la flexibilidad de margengenerada para desarrollar flujos deingresos fuera de Europa: tambiénse concentran en la defensa de subase de clientes.

Por otro lado, un gran númerode nuevos operadores han obtenidouna licencia y están atacando lossegmentos de mercado más lucrati-vos: cuentes de negocios, líneasalquiladas y tráfico vocal interna-cional de larga distancia.

En las principales capitales yciudades industriales están en mar-cha programas de los nuevos opera-dores para instalar anillos SDH oSONET que proporcionen serviciosde líneas alquiladas e interconexiónLAN a LAN a grandes clientes dezonas empresariales. Estos anillosmetropolitanos se están uniendoentre sí para formar verdaderas pla-taformas de transporte continenta-les e intercontinentales para laconectividad internacional y abri-rán las puertas a las nuevas tecno-logías de larga distancia, como elWDM y los amplificadores ópticosen línea.

Figura í - Mercado SONET en América del

Norte

Revista de Tefecomur sí de Alcaleí - 1 er trimestre de 1997 Tendencias generales en ios mercados SDH/SONET

Tendencias de la tecnología de red

Al examinar el mercado mundial delas redes de transmisión, aparecenen los requisitos de los operadoresciertas tendencias o característicascomunes.

Existe la necesidad de suminis-trar servicios cada vez más fiables.La fiabilidad del servicio se utilizacomo factor diferencial: una disponi-bilidad de circuitos de hasta el 99,99%es actualmente un requisito normaldel mercado. Tal nivel de disponibili-dad no se puede lograr solo con uncuidadoso diseño de la red y con ele-mentos de red altamente fiables; tam-bién hay que complementar los méto-dos tradicionales con mecanismosavanzados de autoreparación paraprotección de trayectos. No se puedepermitir acción manual alguna, yaque ello ocasionaría necesm i. J i ¡ u •! 11 • •

un procedimiento de restauraciónmás largo y consecuentemente unamayor indisponibilidad.

En las operaciones normales dered, la mayoría de los problemas de lared se fijarán por los mecanismos deprotección de autoreparación ante-riormente citados. Algunos sucesoscatastróficos, como el corte múltiplede fibras o el fallo en múltiples nodos,pueden escaparse a estos mecanis-mos de protección: para repararloshay que tener la capacidad de recon-figurar rápidamente la mayor partedel tráfico que origina el ovados bene-ficios en el tiempo más corto posible.De nuevo, un sistema automático derestauración puede ayudar a realizaruna red realmente superviviente.

La reducción de los costes opera-tivos exige servicios y redes fácil-mente manejables; unos sistemas degestión integrados, centralizados yamigables pueden ayudar a los Ope-radores a reducir los altos costesrelacionados con el mantenimiento ylas operaciones normales de red, per-mitiendo al mismo tiempo un tiempode respuesta más rápido a los Clien-tes y un mqor control global. Elloincluye soluciones para establecer ycontrolar la red de sincronismo, ypara efectuar su restauración en caso

de necesidad (ver el artículo Aspectosde sincronismo de la red).

En la instalación y operación deuna red nueva se realizan enormesinversiones: los Operadores pidenpor ello soluciones garantizadas aprueba de futuro y, siempre, nuevasfacilidades de red que puedan ayu-darles a triunfar en un mercado alta-mente competitivo (ver el artículo

deMcatel).Los nuevos Operadores tienen un

interés particular en aquellas solucio-nes de red que les permitan una altacapacidad de transmisión sobrepares de fibras no homogéneos: lasdificultades que encuentran al buscarmedios de transmisión adecuados ylos prohibitivos costes relacionadoscon el despliegue de nuevos pares defibras hacen de la multiplexación pordistribución de longitud de onda(WDM) y de la amplificación ópticaen línea unas tecnologías muy atrac-tivas. El WDM, utilizado en principiopor los sistemas submarinos decable, se está conviitiendo rápida-mente en una solución crucial tam-bién para las redes terrestres de largadistancia.

La tecnología WDM está, a su vez,preparando el camino para los ADMsópticos y los transconectores de lasfuturas redes totalmente ópticas, lascuales añadirán flexibilidad y facili-dades de restauración más rápidas ala red de transporte SDH o SONET,reduciendo tanto el número de longi-tudes de onda utilizadas como elequipo (ver artículosWDM submarina y Una re

fotónica para las redesancha).

Necesidades de la integración dered

La contención de costes, la mejorade la eficacia y una repuesta másrápida son los requisitos que dirigenla integración. Integración es unasimple palabra que abarca unmundo de aspectos técnicos intere-santes y desafiantes, que tienen una

1996 1997 ' 1998 ' 1999 '

Figura 2 - Mercado mundial de SDH

importancia estratégica tanto paraoperadores como proveedores deredes.

Un entorno multivendedor evitala dependencia de un solo proveedorde red a la vez que conserva la capa-cidad de gestionar la red de extremoa extremo desde un único punto.Para hacer esto posible ya se disponede integradores específicos de ges-tión multivendedor (ver el artículoIntegración, multivendedor en redesde transmisión).

Los Operadores de red ya estánconstruyendo redes mundiales, loque ha dado como resultado el quehaya cada vez más operadores inter-nacionales que ofrecen servicios glo-bales de tecnología puntera: la inte-gración SDH/SONET es una reali-dad. El siguiente paso será la integra-ción de la funcionalidad de conmuta-ción ATM en equipo SDH o SONET(ver el artículo ATM sobre SDH).

Más tarde o más temprano senecesitará una gestión de red deacciones cruzadas que integre lasacciones de gestión de acceso, trans-misión y conmutación: la utilizaciónde un conjunto de componentes soft-^vare genéricos dentro de una arqui—tectura de plataforma común, comobase para el desarrollo de las aplica-ciones de gestión, es la forma comolia resuelto Alcatel Telecom el pro-blema.

Revista de Telecomunicaciones de Alcatel - 1 er trimestre de 1997 Tendencias generales en tos mercados SDH/SONET

Procesos de ventas y negocios dered

La discontinuidad básica del entornode mercado ha forzado a los suminis-tradores de red a reaccionar y revisarsus procesos de ventas y negocios.

Los Operadores requieren solu-ciones de red de altas prestacionesy alianzas estratégicas con uno ounos pocos suministradores conuna cartera completa de serviciossoporte.

Los nuevos Operadores de redsuelen confiar en un único suminis-trador estratégico para solucionesque van desde los estudios del mer-cado, marketing de servicios, diseñoy planificación de redes a las activi-dades más tradicionales como insta-lación y puesta en marcha de la red:también suelen pedir el soportepara la operación de red. Los Opera-dores ya establecidos necesitan sersoportados en la optimización de lared y en la forma de obtener nuevosservicios generadores de beneficioscon la infraestructura existente.

Hemos adquirido una considera-ble experiencia en dicho soporteuniendo nuestro know-how entransmisión con los recursos dispo-

nibles y los conocimientos obteni-dos de otros partes de nuestrogrupo en proyectos Dave en mano alimplementar muchas redes (p. ej.,SNCF-TD y Alestra, en el artículoSistemas SDH/SONET de Alcatel:principales referencias y aplica-ciones se da más información sobreestos proyectos).

Alcatel Telecom ha implemen-tado también una estrategia de libe-ración de red SDH que ofrece pro-badas ventajas competitivas a losOperadores de red (ver el artículoConcepto de liberación de red SDHde Alcatel). Además el ISO 9000 conel que está certificada Alcatel Tele-com es una garantía de calidad total.Recientes premios prueban nues-tros insuperables niveles de calidad:Shingo Quality Award y Texas Qua-lity Award.

Para satisfacer el requisitobásico de despliegue rápido de red,Alcatel Telecom ha desarrolladoprocedimientos para reducir los pla-zos de entrega y componentes dered muy flexibles para minimizar lanecesidad de una ingeniería especí-fica. Se nombrarán, cuando seannecesarios de manera global, equi-pos de proyecto especializados.

Además, Alcatel Telecom aseguraun soporte de por vida basado endocumentos software y facilidadesde ayuda en línea, en bien definidasestrategias de actualización y encautivadoras facilidades de equiposde prueba para redes SDH y SONET.

Conclusión

La experiencia obtenida al profundi-zar y ampliar su negocio ha permitidoa Alcatel Telecom consolidar su posi-ción como líder mundial en la nuevaera de la transmisión síncrona. Losartículos siguientes muestran la res-puesta de AJcatel Telecom a estastendencias y retos.

Dominique de Boisséson escribió esteartículo cuando era director de Marketingand Business de Alcatel Telecom. Actual-mente es CSO en Alcatel Telecom paraChina.

Mario Pagani es director de comunicacióny desarrollo de negocioSystems División.

Evolución de la arquitectura de redes de transmisión

C.Coltro

La supervivencia, flexibilidad y crecimiento de la red así

como las prestaciones del tráfico son aspectos ftmdamen-

tales en un entorno multioperador de telecomunicaciones.

Introducción

Una tendencia reciente en las redesde telecomunicaciones es la apari-ción de sistemas de transmisión dealta velocidad como una de susprincipales componentes. Paraalcanzar una buena rentabilidadeconómica en la transmisión de altavelocidad, la mayoría de los opera-dores planifican transmitir un ele-vado volumen de tráfico por mediode sistemas de transmisión concontrol centralizado para aprove-char las economías de escala.

Los aspectos fundamentales deuna arquitectura de red de transporteson la supervivencia, la flexibilidad yla validación de sus prestaciones.

La supervivencia es un factorimportante en la evaluación y diseñode las redes de telecomunicación defibra óptica, ya que se transportamas tráfico por la misma infraes-tructura de fibra y se atienden másabonados de servicios de telecomu-nicaciones por centrales más gran-des. Supervivencia de red es la capa-cidad para recuperar el tráfico en elcaso del fallo de un componente dela red, como puede ser la pérdidacompleta de un enlace de transmi-sión o el fallo de una central. Desdeque utilizar los servicios de teleco-municaciones se ha convertido enuna parte mas integral de muchas

. industrias, han crecido las expectati-vas de los abonados. Un estudio [1]realizado en EEUU en 1987 muestraque cuando la red de telecomunica-

10

ciones falla durante una hora, la esti-mada pérdida potencial de benefi-cios de una importante compañía deaviación es de tres millones de dóla-res, de 3,5 millones de dólares enuna compañía de ventas al pormenor por catálogo y de seis millo-nes en una compañía de negocios e

La flexibilidad de arquitecturade red de transporte se refiere a lacapacidad que tiene una red paraacomodarse al crecimiento del trá-fico y modificar sus esquemas detráfico. El fundamento de la flexibi-lidad de red se basa en utilizar pun-tos de flexibilidad en la red, contro-lados por un centro de operación degestión de red, que juega un impor-tante papel al coordinar la configu-ración de todos los componentes dela red de transporte, DXCs (trans-conectores digitales), equipo de sis-temas de líneas y ADMs (multiple-xores de inserción/extracción).

La validación de las prestacio-nes de la red es un aspecto cada vezmás importante en las tendenciasde la transmisión, habrá muchosoperadores de transporte que ofrez-can servicios de telecomunicacióna diferentes abonados, que o com-pran rnucho trafico, como los agen-tes de bolsa u otros operadores dered, o dirigen servicios de abona-dos. Como los operadores de tele-comunicaciones se centran cadavez más en los abonados, persegui-rán el objetivo de conseguir tantosabonados como sea posible cotí

independencia de su cobertura geo-gráfica, que se proporcionará porsubcontratación de anchura debanda a otros suministradores deservicios de telecomunicaciones.

Rigurosas y avanzadas técnicasde validación de tráfico en las fron-teras de los operadores serán nece-sarias para resolver conflictos defallos y localizar la degradacióncuando más de un operador de tele-comunicaciones está implicado enun servicio extremo a extremo.

Supervivencia de la red

El principal objetivo de la supervi-vencia de red es garantizar uncierto acuerdo del nivel de serviciode tráfico. Existen dos aspectos,uno interno relacionado con lasredes de un solo operador y otropara las redes interconectadas demúltiples operadores.

El objetivo general es garantizarla disponibilidad de tráfico para uncircuito de extremo a extremo segúnun acuerdo del nivel de servicio.

Supervivencia en redes individualesEs aquí donde se describen lascaracterísticas de arquitectura delas principales estrategias que sepueden utilizar para mejorar la dis-ponibilidad de la red de transporte.La mejora se alcanza sustituyendolas entidades de transporte en falloo degradadas. La sustitución se ini-cia normalmente cuando se detectaun defecto, por la degradación delas prestaciones, o por una peticiónextema de gestión.

Las redes individuales se puedencontemplar como la conexión de múl-

:s de Aícolel - 1er trimestre de 1997 Evolución de la arquitectura de redes de transmisión

tiples subredes. Existe sin embargolina diferencia importante entre losrequisitos de las redes individuales yde las redes con varios operadores.

aspectos operativos, administrativos yde mantenimiento. Las redes indivi-duales están normalmente controla-das por un sistema de operación cen-tralizado y mantenidas por varios cen-tros con responsabilidad sobre dife-rentes áreas geográficas. Las técnicasde disponibilidad de tráfico usadas enel dominio de operador individualestán especificadas en normas delETSI [2] y recomendaciones de la UTT-T [3] sobre protección SDK La princi-pa] característica de estos mecanis-mos es que son capaces de recuperarel tráfico muy rápidamente: para lamayoría de ellos su objetivo es prote-ger el tráfico en menos de 50 mseg.Además, la protección también fun-ciona autónomamente desde el centrode operación de red. La protecciónhace uso de la capacidad preasignadaentre nodos: La arquitectura más sen-cilla de protección tiene una entidadde protección dedicada por cada enti-dad operacional (1+1). La arquitecturamás compleja tiene m entidades deprotección compartidas entre n enti-dades operacionales (m:n).

Los siguientes mecanismos deprotección han sido totalmentedefinidos por normas ETSI y porrecomendaciones de la UIT-T:

- SNCP/I (protección de cone-xiones de subred con supervi-sión inherente)

Este mecanismo de protección uti-liza una arquitectura 1+1, lo quesignifica que necesita una cone-xión de subred de repuesto paraproteger una subred en funciona-miento. Es asimétrico, lo que signi-fica que el tráfico se protege demanera independientemente encada sentido. Su modo de opera-ción puede ser reversible o no-reveisible. En el modo de opera-ción reversible, el tráfico será siem-pre transportado por la subred enfuncionamiento, excepto en los

casos de fallo. Además del tiempode fallo, habrá también un ciertotiempo para que el mecanismo deprotección verifique que la subreden funcionamiento ha sido correc-tamente reparada antes de quevuelva a funcionar. En modo deoperación no-reversible el tráficopuede ser transportado indistinta-mente por [a red operativa o por lade repuesto, dependiendo del his-torial de fallos de la red y de lasórdenes del operador que provie-nen del centro de operación. Losfallos ante los que el mecanismoSNCP/I es capaz de reaccionar yproteger son los hardware, que sepresentan como fallos de equipo,de interfaces ópticos, y de enlaces.El SNCP/I también protégela lasinterrupciones de corta duraciónen radioenlaces que iniciarán el VCAIS o VC LOP. El SNCP/I puede serimplantado en base de VC a VCpermitiendo que una determinadafacilidad de transmisión transportetráfico protegido y no protegido.

SNCP/N (protección de cone-xiones de sobred con supervi-sión no-intrusiva)

Este mecanismo de proteccióndifiere del anterior tan solo en lorelacionado con las condicionesde fallos que puede evitar. ElSNCP/N protege contra los mis-mos fallos hardware descritospara el SNCP/I, pero también pro-tege contra fallos relacionadoscon la actividad humana, como lagestión errónea del sistema deoperación, o por provisiones inco-rrectas. Estos tipos de fallo pue-den ser originados por una cone-xión errónea de matrices o por laapertura de conexiones. Además,el SNCP/N protege contra los erro-res software causados por ladegradación de los intetfaces ópti-cos o por errores en un radioen-tace al sobrepasar el valor deumbral predeterminado para elmáximo BER aceptable.Una interesante característica delSNCP es que permite la transición

sencilla de SNCP/I a SNCP/Ncuando sea necesaria, comocuando el equipo de uno de ellostenga que interconectarse con unequipo del otro, alcanzándose asi-métricamente un grado razonablede protección de tráfico hasta lacompleta actualización delequipo. Otra característica delSNCP es que es independiente dela topología de red. Puede trabajarsobre cualquier topología capazde proporcionar trayectos físicosdisjuntos, como las topologías físi-cas en anillo o en malla.

Protección de trayectos line-ales MS (sección múltiplex)Es un mecanismo de protecciónpara tráfico elevado capaz de pro-teger contra cortes en las fibras yfallos de interfaz óptico, así comocontra la degradación de las pres-taciones del interfaz óptico y dela fibra La protección de trayectolineal MS soporta muchos tiposde arquitecturas; pueden ser 1+1o 1:N. La última ofrece algunosmedios de compartir la protec-ción del tráfico entre muchos tra-mos que transportan tráfico ope-racional. La anchura de bandadisponible para la protecciónpuede ser usada para transportartráfico de baja prioridad cuandotodos los trayectos operacionalesse encuentran sin fallos. La pro-tección de trayectos lineales MSpuede utilizarse también paraproteger tramos en redes de tipolineal o encadenadas.

MS-SPRING (anillo protegidocompartido de sección múlti-plex)Es también un mecanismo deprotección para tráfico elevadocapaz de proteger contra cortesde fibra y fallos de interfacesópticos, así como contra la degra-dación de los interfaces ópticos yde la fibra. MS-SPRING es unmecanismo de protección quenecesita para trabajar una topolo-gía física de anillo de red. Una delas principales ventajas del MS-

11

Evolución de la arquitectura de redes de transmisión

SPRING respecto a otros meca-nismos de protección es su capa-cidad para reutilizar la capacidadde anchura de banda, lo que hacede él el mecanismo de proteccióndisponible más eficaz bajo condi-ciones de tráfico uniformementedistribuido.

- Restablecimiento

El restablecimiento hace uso decualquiera de las capacidades dis-ponibles entre los nodos pararecuperar el tráfico frente a fallosde la red. En general, los algorit-mos usados para el restableci-miento implicarán el reencamina-miento. Cuando se usa el restable-cimiento, algún porcentaje de lacapacidad de transporte de la redse reservará para reencaminar eltráfico operacional. Como el resta-blecimiento no ha sido todavíanormalizado, los diferentes pro-ductos actualmente disponiblesen el mercado se correspondencon una serie de especificacionesinternas de los operadores.

El restablecimiento es la técnicamás eficaz para mejorar la disponi-bilidad de tráfico si la topologíafísica de la red está razonable-mente bien mállada. Por ejemplo,cuando se alcanzan los nodos de lared a través de al menos tres o,incluso mejor, de más rutas física-mente disjuntas, una cantidad deanchura de banda de reserva dedi-cada a capacidad de reserva de un33% o menos por tramo podría sersuficiente para restablecer fallos entramos individuales. Los fallos múl-tiples de tramos o nodos requieren

Existen dos tipos de esquemas derestablecimiento, uno centrali-zado y otro distribuido. El resta-blecimiento centralizado se basaen un sistema de operación cen-tralizado para el restablecimientoen caso de fallos de la red. El sis-tema de operación centralizadoposee la información completa de

ARQUITECTURA DE INTERCONEXIÓN DE NODOS SIMPLES.

SUBREDA SUBREDB SUBREDC

ARQUITECTURA DE INTERCONEXIÓN DE NODOS DUALES - ANILLO VIRTUAL

SUBREDA SUBREDB SUBREDC

ARQUITECTURA DE INTERCONEXIÓN DE NODOS DUALES - EXTRAER Y CONTINUAR

DFigura 1 - Arquitecturas de interconexión de nodo simple y nodo dual

la distribución del tráfico, de lacapacidad de reserva, y del perfildel tráfico ert función de sus prio-ridades de recuperación. Depen-diendo de la naturaleza del fallo, elmecanismo de restablecimientopuede administrar el uso de lacapacidad de reserva de trafico ydel tráfico de baja prioridad mien-tras se restablece el tráfico de altaprioridad. Esta característica sellama previsión de tráfico. La res-puesta del restablecimiento esmás lenta que la proteccióndebido a su alta versatilidad en larecuperación del tráfico y a su efi-cacia de anchura de banda.Actualmente, los mecanismossemiautomáíicos de restableci-miento pueden restablecer en diezminutos el tráfico en un tramo en

fallo. Los mecanismos automáti-cos de restablecimiento centrali-zados son mucho más rápidos,algunos de ellos son capaces derecuperar el tráfico entre 5 y 10segundos, sin incurrir en unaindisponibilidad de tráfico en loscircuitos afectados.

Existen objetivos para alcanzarun restablecimiento distribuidoincluso más rápido. Las especifi-caciones actuales esperan res-taurar el tráfico sin causar alar-mas de grupo de operador, esdecir un tiempo máximo de res-tablecimiento de 2,5 segundos.

La combinación de restablecimientoy protección es una manera de incre-mentar la disponibilidad de tráfico

Revista de íe/ecomuí de A/co/eMer trimestre de 1997 Evolución de ¡a arquitectura de redes de transmisión

hasta el máximo posible de la red. Alutilizar MS-SPRING y protección detrayectos lineales MS en las capasmás bajas de la red y restableci-miento en la capa HO-VC, la red sebeneficiará de las ventajas de ambastécnicas de mejora de la disponibili-dad de tráfico. Los mecanismos deprotección asegurarán una rápidarespuesta para recuperar el tráficoen el caso de fallos en la capa de lasección de múlliplex, que es dondeocurre más frecuentemente. Elmecanismo de restablecimientopodría entrar en acción en el caso defallos múltiples, aislamiento catas-trófico de nodos o situaciones depérdida de nodos. Se espera queestos casos ocurran con muchomenor frecuencia. El efecto neto dela protección y del restablecimientoes un aumento significa! ivo de la dis-ponibilidad del tráfico en la red. Deesta manera, se alcanzará la recupe-ración con un impacto muy pequeñoen el tráfico en el caso de fallos sim-ples, el impacto en la supervisión delas prestaciones para los trayectosafectados se estima que será de 1 o 2SES (segundo con muchos errores),y de 5 a 10 SES para tráfico de altaprioridad seleccionado en el caso demúltiples fallos o pérdidas de nodo.

Supervivencia en múltiples subredes pro-tegidas independientemente

Muy raramente serán implantadasredes con un simple anillo o una únicacadena lineal. De aquí que los aspec-tos de interconexión de subredes pro-tegidas individualmente sean de granimportancia Actualmente existen dosarquitecturas de interconexión deprotección conocidas: la de nodo indi-vidual y la de nodo duaL

En el caso de nodo dual, existendos opciones, una llamada arquitecturade interconexión de anillo virtual y laotra arquitectura interoperativa deextracción y continuación La Figura 1ilustra las arquitecturas de intercone-xión de nodo sencillo y nodo dual.

Los principales objetivos [4] deprotección para cualquier esquema deinteroperación son los siguientes:

Objetivo n°l:Maximizar la disponibilidad detranco

En general, la disponibilidad esuna medida del grado al que un ele-mento es capaz de funcionar correc-tamente cuando se requiere. La dis-ponibilidad del tráfico en el ámbitode protección interoperativa signi-fica la disponibilidad del tráfico enlas subredes interconectadas quepodrían utilizar el mismo o diferen-tes mecanismos de prolección.

Se pueden definir tres objetivosde nivel de disponibilidad:

Nivel 1: Los mecanismos parainterconectar subredes permi-ten que el tráfico entre subredesesté sujeto a un menor nivel deseguridad en comparación conel mismo tráfico si éste estuvieraen una única subred. Estoimplica que el esquema de pro-tección interoperativa puede noser capaz de restablecer el 100%del tráfico de la subred para unúnico punto de fallo. Los esque-mas de interconexión de nodosindividuales cumplen con estenivel de disponibilidad.

Nivel 2: Los mecanismos parainterconectar subredes garanti-zan que el tráfico entre subredesno esté sujeto a un nivel menor deseguridad que el de una subredindividual. Esto significa que,para un único punto de fallo encualquier lugar que afecte al trá-fico entre subredes, se requiera elesquema de protección interope-rativo para restablecer el 100% deéste tráfico. La arquitectura deinterconexión de nodo dual deanillo virtual es un ejemplo deuna arquitectura que cumple estenivel de disponibilidad.

Nivel 3: El esquema interopera-tivo de protección puede sobre-vivir a puntos individuales con-currentes de fallo en cada una delas subredes interconectadas. Laarquitectura de interconexión denodo dual utilizando extracción

y continuación es un ejemplo dearquitectura que cumple estenivel de disponibilidad. El meca-nismo de extracción y continua-ción utiliza el concepto de pro-tección particionada que mejorala disponibilidad del Ixáfico en lared ya que la disponibilidad deun trayecto extremo a extremono puede ser lo suficientementealta si la disponibilidad de lostrayectos protectores y protegi-dos es relativamente baja

Objetivo n°2:Independencia de la protección

El objetivo de independencia de laprotección es evitar fallos o fuerasde servicios planificados, es decirlas actividades de mantenimientoen la red, en una subred que influyeen las operaciones de conmutaciónde todas las subredes interconecta-das que transportan el trayectoextremo a extremo.

La independencia de la protecciónes deseable en el caso de diferentesfronteras administrativas u operacio-nales desde un punto de vista admi-nistrativo y de mantenimiento.

La implantación de la indepen-dencia de la protección está sopor-tada en las redes interconectadaspor la arquitectura de extracción ycontinuación, y también es posiblecon arquitecturas de interconexiónde nodos individuales, pero no sesoporta en el esquema de anillo vir-tual.

Objective 3:Interconnccting subnetworksprotected at different layers

Las arquitecturas de nodo dual ynodo individual hacen posible lainterconexión de subredes protegi-das en diferentes capas. Esto esobligatorio cuando se Ínter conec-tan subredes administradas en dife-rentes capas (por ejemplo, redesmetropolitanas, a menudo adminis-tradas en la capa VC-4, y redes loca-les, normalmente administradas enIacapaVC-12).

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:s de Alcatel - ler trimestre de 1997 Evolución de la arquitectura de redes de transmisión

Objetivo n°4:Capacidad de interconectarredes utilizando diferentesesquemas de protección

La facilidad de interconectar subre-des utilizando diferentes esquemasde protección se refiere a la capaci-dad de tener protección interopera-tiva entre subredes independiente-mente de la forma en que se prote-jan. El objetivo es tener subredesprotegidas utilizando diferentesmecanismos de protección o de res-tablecimiento para inter operarentre ellas sin la necesidad de tenerque implantar una señalizaciónautomática de protección entreredes. Esto también es importantecuando se interconectan diferentesdominios de operador que puedenhaber elegido diferentes técnicas demejora de la disponibilidad de trá-fico en sus redes.

Arquitectura interoperativa de protección

Actualmente solo existe una arqui-tectura de protección interoperativacapaz de interconectar subredesprotegidas independientemente quecumpla los requisitos mas estrictosde disponibilidad. Esta es la arqui-tectura de interconexión de nododual llamada de extracción y conti-nuación: Las arquitecturas de inter-conexión de nodo sencillo son tri-viales y no ponen ningún problemaa la protección interoperativa.

La extracción y continuación

cumple todos los objetivos de pro-tección interoperativa descritosanteriormente. La arquitectura deextracción y continuación es unapotente facilidad a introducircuando se planifica la disponibili-dad de una red. AI dividirla ensubredes protegidas independien-temente, la disponibilidad de unared puede incrementarse significa-tivamente. La Figura 2 compara ladisponibilidad del tranco extremoa extremo entre arquitecturas denodo dual, una que soporta unmecanismo simple de protección,como la arquitectura de anillo vir-tual, y otra que soporta extraccióny continuación. Esto se realiza divi-diendo la red en subredes similaresindependientemente protegidas.

Los parámetros utilizados paradichos cálculos son los siguientes:- Topología: cada subred interco-

nectada está compuesta de hasta10 elementos de red (NEs) SDHinterconectados por 70 km de fibra

- Características de la fibra: Tiempomedio entre fallos (MTBF) de3 fallos/ añoxl.000 km; tiempomedio de reparación (MTTR) de12 horas

- Características del equipo: MTBFdel puerto eléctrico de 25 años,MTBF del puerto de alta velocidadde 15,2 años; MTTR del equipo de4 horas; partes comunes protegidas.

El uso de la extracción y continuaciónen redes de dominio individual ayudaa mantener unos valores comparablesde indisponibilidad de tráfico tanto

para trayectos largos como para cor-tos. Esto es particularmente impor-tante si la red se extiende geográfica-mente y necesita cumplir con exigen-tes requisitos de disponibilidad de trá-fico. Los criterios para introducir laextracción y continuación dentro dela arquitectura de la red son los de res-ponder a la estadística de fallos de lasfacilidades y a los fallos de los nodosde interconexión. Las estadísticas delos componentes de la red vienen nor-malmente expresadas en MTBF yMTTR: Este último es de particularimportancia en redes de muy alta fia-bilidad, como los sistemas submari-nos, y en aquellas instaladas sobretorres de distribución de energía. Lafibra desplegada en estos tipos deredes tiene una probabilidad muybaja de sufrir cortes, sin embargo lasactividades de mantenimiento consu-men mucho tiempo. Como compara-ción, mientras que los valores deMTTR para cables enterrados varíanentte 6 y 24 horas, en los cables sub-marinos o en cables sobre torres dedistribución de energía eléctrica valencomo mínimo tres semanas. El fallocatastrófico de un nodo puede llevarmucho más tiempo.

Cuando se considera la intercone-xión de diferentes operadores de tele-comunicaciones, el uso de la extrac-ción y continuación sirve para reducirla indisponibilidad extremo a extremoy para proporcionar independencia dela protección de red. Esto es impor-tante desde el punto de vista de la ope-ración de red y del mantenimiento. La

Figura 2 - Disponibilidad del tráfico en arquitecturas de interconexión de nodo dual

INDISPONIBIUDAD (MINUTOS / AÑO)

60

50

30

10

ANILLO VIRTUAL p

/

3 S 7 9

NUMERO DE SUBREDES

TI ^ ~>T ">T " ^ TI^ j ^ \¿^ ^ ANI1LOV.RTUAL

1 ^ ^ EXTRAER T CONTINUAR

| CONMUTAD. DE PROTECCIÓN ( J SUBRED

Revista de Jelecamur ss de Akatel - ler trimestre de 1997 Evoiución de la arquitectura de redes de transmisión

independencia de la protección ase-gura que los folios que ocurran en unaparte de la red no causen acciones deconmutación en otras partes interco-nectadas. Consecuentemente, los sis-temas de gestión de red y centros demantenimiento no reojbirán informesde acciones de conmutación debidas afallos o actividades planificadas demantenimiento que ocurran en áreasfuera de su parte de control, mininú-zándose así la posibilidad de confun-dir al persona] de mantenimiento.

Los detalles sobre la extracción ycontinuación se dan en las recomen-daciones G.842 de la UTT-T y, en espe-cial, DTR-TM/03041 del ETSI.

Sin embargo el despliegue de enla-ces SDH para posibles abonados noestá muy extendido. La situaciónactual es tal que en muchos casospuede haber conexiones, especial-mente entre la instalación del abo-nado y el segundo suministrador deservicios de telecomunicaciones, rea-lizadas con tecnología PDH. Estoplantea algunos problemas ya que latecnología PDH no tiene característi-cas tan ricas e integradas como elSDH. Por ello, muchas de las funcio-nes requeridas para realizar las arqui-tecturas de interconexión de nodosencillo pueden requerir añadir cajasde protección ad hoc, como las utili-zadas en las redes PDH para realizarla protección.

En aquellos casos en donde laanchura de banda de la línea alquiladasea los suficientemente alta como parajustificar los enlaces de 34 y 140 Mbit/s, una forma eficaz para extender lacapacidad SDH a las instalaciones delabonado es proporcionar cargas útilesSDH al abonado a través de enlacesPDH [5] usando módems PDH.

En aquellos lugares en donde lossegundos operadores deban accederal abonado, el uso de equipo SDH enla instalación del abonado con radioy/o enlaces de fibra ayuda a suminis-trar todas las facilidades SDH en todoel trayecto de extremo a extremo.•Una forma de hacerlo es desplegarradio SDH para comenzar a servir alcliente, y después, en su momento,instalar la fibra Una vez hecho esto

existen dos opciones: o soportar elservicio con una fibra desprotegida uofrecer un nivel más alto de disponi-bilidad al protegerse mutuamente elenlace de fibra y el enlace de radio.

Flexibilidad y crecimiento de la red

Comenzamos definiendo una seriede conceptos asociados con ía fle-xibilidad de la red, ya que nos refe-riremos a ellos en este apartado.

l&jlexibilidad es una medida dela capacidad de la red para respondera cambios en los patrones dedemanda de tráfico. En las redes pri-marias, se refiere a la capacidad dereconfigurar la red para acomodarlos cambios de trafico de forma quese evite la congestión sin necesidadde cambial' la instalación del hard-ware de la red.

El crecimiento de la red implicala posibilidad de añadir facilidadespara incrementar la capacidad de lared. Es aplicable a nodos de red, enla-ces y longitudes de onda

Con la escalabüidad se lograalcanzar el crecimiento con un uni-formemente pequeño coste incre-menta! permitiendodualrnente la topolog

La modvlarídad implica una redconstruida con un número relativa-mente bajo de bloques funcionalesbásicos que se utilizan conjunta.-mente en la implantación de nodos yenlaces de un gran número de tama-ños.

Un indicador de la flexibilidad dela red es el parámetro de bloqueo dela red, que se define por el nivel deocupación de los enlaces de la red apartir del cual la adición de nuevostrayectos en Ja red resulta problemá-tica. Esto es particularmente impor-tante en las partes más congestiona-das de la red, al requerir la consolida-ción del tráfico para liberar anchurade banda. La ocupación de los enla-ces de la red es la utilización media dela anchura de banda de todos losenlaces de la red con respecto a laanchura de banda nominal de losenlaces. El parámetro de bloqueo de

la red debe ser medible y compararsecon el objetivo de los factores de ocu-pación de los enlaces de la red.

Para poder determinar el mar-gen superior del factor de ocupa-ción de los enlaces de la red hayque considerar el número de capasparticipantes en un determinadoservicio, u n a capa de red se consi-dera prácticamente llena cuandoalcanza un 75% de utilización. Deaquí que, según el número de capasque sirven a un determinado cir-cuito, los valores realistas del mar-gen superior de ocupación de la redpara VC-4s son del 75% (VC-4sempaquetados en un MS) y del 56%para VC-12s (VC-12s empaquetadosen VC~4s, y a su vez empaquetadosenunMS).

La elección de la arquitectura dela red debe tener en cuéntalos aspec-tos de flexibilidad y crecimiento esca-lable de la red. No siempre es posible,incluso con las mejores previsionesdel tráfico, predecir la cambiantecara de la demanda Por esta razón lacapacidad de una red de transportepara hacer frente a las cambiantestendencias sobre los servicios reque-ridos es de vital importancia Así,como ejemplo, en el Eeino Unido, elnegocio de líneas alquiladas aumentóde 20.000 circuitos de 2 Mbitfe en1991 a 50.000 en 1995. El número deusuarios móviles en los países nórdi-cos aumentó de 2,5 millones en 1991a más de 10 millones en 1995. Lasinterconexiones de LAN con LAN enEuropa se espera que se multipliquenpor cinco entre 1996 y 1998. Aunqueuna red de arquitectura flexible esmás fácil de mantener que una rígida,la flexibilidad conlleva un coste quenecesita ser considerado como costede inversión. Esto puede suponer unproblema para los nuevos operado-res que empiezan sin poseer una basefirme de abonados que les proporcio-nen unos beneficios estables.

Una manera de resolver el pro-blema es tener un plan de evoluciónde arquitectura de red en el cual lasfases estén claramente definidas.

Incluso la solución de redessuperpuestas desplegadas en Europa

15

Revista de Jelecomi i de Alcotel • 1 er trimestre de 1997 Evolución de ¡a arquitectura de redes de transmisión

por algunos operadores de telecomu-nicaciones ya establecidos está deacuerdo con dicho enfoque. La princi-pal característica de las redes super-puestas es que son extensas geográfi-camente y transportan poco tráfico,ya que necesitan acomodar el creci-miento de tráfico que no puede sopor-tar la base PDH instalada. Este creci-miento del tráfico proviene funda-mentalmente de servicios de líneasalquiladas, ya que la demanda fija deRTPC eslá creciendo muy lentamentey, en algunos casos, incluso disminu-yendo. El panorama es totalmentediferente para los operadores en paí-ses en vías de desarrollo, los cualesvan a tener redes SDH muy ocupadasque transporten todo el tráfico RTPCjunto al de las líneas alquiladas. Laimplantación de redes metropolitanasSDH que transportan entre 20.000 y30.000 circuitos de 2 Mbit/s ya no esuna sorpresa Además, sus redes tron-cales nacionales/regionales estándimensionadas para transportar lacreciente demanda de tráfico nacio-nal e internacional En estas redes, laflexibilidad tiene que desarrollarse enla arquitectura de red y desplegarseen la red desde el principio. La mejorsolución son MS-SPRLNGs interco-nectados por DXCs 4/3/1 para lasredes metropolitanas. Algunas varian-tes incluyen el uso de DXCs 4/4 conrestablecimiento centralizado en las

d nacional y regional.

Primera fase de la evolución óe la red-First stage of ndwork evolutionVolviendo al tema principal de esteartículo, las arquitecturas de red paralos nuevos operadores, un métodopor fases parece ser lo más rentable.

Uno de los principales objetivosde cualquier nuevo operador de tele-comunicaciones es tener una red con

fica, queopere en los principales centros denegocios del país para ofrecer servi-cios de líneas alquiladas con acuerdosdel nivel de servicio innovadores yaltamente competitivos. Una arqui-tectura basada en una malla conec-tada flexiblemente con ADMs parece

16

cumplir estos requisitos. El tráfico es,al principio, pequeño pero altamenterentable, con cierta concentración enlas centros comerciales, e intercone-xiones con otros centros de negociosnacionales e internacionales. El nivelde diversidad de encaminamiento enuna malla viene condicionado princi-palmente por los objetivos de disponi-bilidad de tráfico dados por los com-promisos de nivel de servicio ofreci-dos por el operador en su cartera deservicios. La disponibilidad de redpuede incluirse fácilmente en e]diseño de la. red; la funcionalidad deextracción y continuación juega unpapel muy importante en la protec-ción de la partición de la red. En estaetapa, los ADMs STM-16 con reagru-pamiento parcial y acceso a la capaVC-12 y a los ADMs de nivel inferior,parece ser el tipo de equipo más ade-cuado para implantar una arquitec-tura de red altamente rentable. Sinembargo, conforme crece el tráfico sehace más aparente que la rigidez de lared causa el bloqueo de ]a red inclusosi la capacidad del sistema de lineasesté ampliamente infrautilizada.

Esto se observa, en las redes PDHen donde toda la rigidez del cableadohardware y de las etapas de multiple-xación dan como resultado una utili-zación de la red que, en el mejor de loscasos, es inferior al 25%.

Segunda fase de la evolución de la redEn esta fase de crecimiento del trá-fico, es recomendable comenzar aincluir puntos de flexibilidad en lared para incrementar la ocupaciónde la red. Los elementos de red SDHson los DXCs 4/3/1 que deben serincluidos en aquellos puntos críti-cos de la red donde la congestiónsea más común. Deberían instalarseDCXs para dirigir la ocupación de lared hacia sus fronteras superiores.Este despliegue requiere una plani-ficación muy cuidadosa y necesitaun diseño específico de acuerdo aldiseño original de la red y al creci-miento del tráfico. El uso de DXCs4/3/1 debería también ayudar areducir el coste de propiedad de la

red ya que una mayor flexibilidadimplica menos cableado y serviciomanual de la red.

Tercero fase de la evolución de b red

Esta nueva fase considera el creci-miento, pero a partir de una red bienconsolidada con una factor de ocupa-ción elevado y alta flexibilidad. Pero,en este caso, las limitaciones causa-das por el crecimiento del trafico vie-nen dadas por los sistemas de líneasque ya están alcanzando práctica-mente su limite de ocupación.Teniendo en cuenta que el coste dealquiler de la fibra contribuye en granmanera al coste total de propiedad dela red, se debería considerar la inclu-sión de sistemas multiplexores deorden más elevado tales como los sis-temas SDH de 10 Gbit/s o el uso desistemas WDM de nx2,5 Gbitfs.

Los criterios para elegir una u otratecnología son diversos y la seleccióndebe realizarse caso a caso. Los crite-rios generales de selección se resu-men a continuación.

Razones para la utilización deequipo WDM- Los productos WDM de

nx2,4 Gbit/s trabajan muy biencon fibra G.652, proporcionadocobertura de transmisión paralos sistemas de 2,4 Gbit/s. Lafibra G.653 solo puede soportarWDMs de hasta 4x2,5 Gbit/sdebido al fenómeno de mezclade cuatro ondas

- Una vez instalados los amplifica-dores ópticos, las futuras mejorasde capacidad no necesitan nin-guna intervención en el amplifica-dor en-Imea El uso de tecnologíasde ganancia plana sobre el inter-valo de 1530 a 1565 nm, comoamplificadores de fibra dopada deerbio basada en fluoruro, garan-tiza potencialmente mayorescapacidades de multiplexación

- Los enlaces con tecnología WDMson especialmente rentables enlargas distancias con interfacesópticos SDH coloreados en ADMsy DXCs.

e A/cafe/ - 1 er trimestre de 1997 Evolución de ¡a arquitectura de redes de transmisión

COSTE RELATIVO DEL EQUIPO

7

6

5

4

3

2 *

11

4{

J

1f

•—I

i .

>I 1

120 2 0 0 280 3 6 0 4 4 0 520 £ 0 0

LONGITUD DEL ENLACE ( M

1

|

Figura 3 -Comparación de costes deequipo para enbeesWDM de WGbif/s (1+Ojycnlaces TDM

Razones para la utilización deequipo TDM- La utilización de equipo TDM

(multiplexación por división enel tiempo), a diferencia delWDM, no crea una nueva capade red, La. introducción de unacapa de red óptica hará dismi-nuir en la práctica el nivel deocupación de la red

- Los enlaces con equipo TDM sonespecialmente rentables en cor-tas distancias. Ofrecen un mejorrendimiento con fibras G.653.

En la Figura 3 se presenta la com-paración relativa del coste de losenlaces TDM y WDM en función dela distancia basándose en lossiguientes parámetros:- Similar capacidad de transmi-

sión: equipo TÜJV1 implantado a10 Gbit/s con 64 tributarios eléc-tricos STM-1 más regeneradores;en el caso del WDM se incluyeequipo WDM de 4x2,5 Gbit/s, cua-tro multiplexores STM-16 paraproporcionar interfaces eléctricosmás amplificadores en-línea

- Utilización de fibra G.652- Sin transpondedores, se utiliza

equipo terminal STM-16 colore-ado en su lugar

-• Proyección relativa de las costesa 1998.

Los resultados confir el u

de la tecnología WDM resulta atrac-tiva para enlaces de más de 150 a200 km.

El uso de DXCs 4/3/1 con inter-faces coloreados STM-16 deberíanhacer que la diferencia entre TDM yWDM sea incluso más favorablepara el WDM.

En esta etapa, la arquitectura dela red debería haber alcanzado unatopología final madura, que engeneral estará compuesta de anillosinterconectados y sistemas delíneas protegidos con DXCs 4/3/1.También debe incluir restableci-miento con DXCs 4/4.

Esto es similar a las eleccionestopológicas realizadas por los ope-radores al desplegar SDH en granescala para transportar tráficoRTPC y de líneas alquiladas.

Validación de las prestaciones dela red

Supervisar las prestaciones de unared es valorar sistemáticamente unaentidad de transporte específica parallevar a cabo la función que tiene asig-nada a través de la recolección y aná-lisis de los datos de prestacionesapropiados. Desde el punto de vistade mantenimiento, los procedimien-tos de supervisión de las prestacionespretenden detectar condiciones inter-mitentes de eiTor y problemas resul-

tanteinüaestructura de la red. Técnicas demantenimiento preventivo tales comola supervisión de las prestaciones sonmuy útiles poique permiten al provee-dor de servicios de telecomunicacio-nes detectar los problemas con lasuficiente anterioridad para corregir-los antes flc-í (¡ucriPíj.n severos. El SDHtiene un elevado repertorio de meca-nismos para proporcionar informa-ción de supervisión de las prestacio-nes al sistema de operación, y a loscentros de mantenimiento para queestos los procesen y elaboren indica-dores útiles de la degradación de lasprestaciones de la red.

Todo lo mencionado anterior-mente es también aplicable a los indi-cadores de prestaciones utilizadospara calcular la calidad de servicio.

Tanto para mantenimiento comopara calidad de servicio, el SDH tienemecanismos como las funciones desupervisión de conexión tándem(TCM) y de saturación de trayecto(POM) [6], que permiten la medida delos errores ocurridos en el dominio decada operador y en toda la red.

El uso del TCM permite que cadaoperador sepa el número de erroresque recibe y el número de errores quepasa al siguiente operador. Esto, enteoría, debería resolver la mayoría dedesacuerdos entre operadores quesoportan tráfico para acuerdos denivel de servicio de alto perfil Por logeneral, uno de los operadores es res-ponsable del servicio extremo aextremo, ya que la tendencia del servi-cio actual en la industria de telecomu-nicaciones está enfocada, como suce-dió hace 30 años en la industria publi-citaria, hacia un método de comprartodo de una vez. El operador respon-sable del acuerdo de nivel de servicio(como todos los operadores implica-dos en 3a conexión extremo aextremo) también puede medir lasprestaciones del tráfico extremo aextremo haciendo uso de funcionesPOM. Sin embargo, la provisión deenlaces SDH al abonado no está muyextendida por el momento. De hecho,en muchos casos puede haber cone-xiones, en particular entre las instala-

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Revista de Telecomunicaciones de A/cote/ - ler trimestre de 1997 Evolución de la arquitectura de redes de transmisión

ciones del abonado y el segundo sumi-nistrador de servicios de telecomuni-cación, realizadas en tecnología PDH.

Una forma de resolver este pro-blema es ampliar las capacidadesSDH hasta las instalaciones del abo-nado, proporcionando cargas útilesSDH al abonado sobre enlaces PDHusando módems PDH para soportarseñales de trama G.832.

En muchos casos los enlaces de34 Mbit/ y 140 Mbit/s pueden serincuestionables para acceder a los abo-nados con señales de trama G.832. Porello, cuando se realiza la conexión auna red PDH muchas de las funcionesPM requeridas pueden necesitar la adi-

lizar la supervisión de las prestacionesextremo a extremo. Esto también plan-tea requisitos adicionales al equipoSDH, ya que las funciones POMs yTCM ya no son suficientes. En las fron-teras entre las redes SDH y PDH,ambos puntos de presencia deben efec-tuar la supervisión no-intrusiva de lasprestaciones en la capa de circuito, -función llamada supervisión de laconexión pleosícrona (PCS). Esta fun-cionalidad puede que no esté disponi-ble en todos los elementos de red SDH,siendo en general una característicadisponible en DXCs 43/1 avanzados y,en menor grado, en ADMs. Esto debe-ría solucionar los aspectos de supervi-sión de las prestaciones en los diferen-tes dominios de operador. Además,como se dijo anteriormente, un requi-sito importante es que el proveedor deservicios de telecomunicaciones res-ponsable del acuerdo de nivel de servi-do del circuito extremo a extremoconozca las prestaciones del circuitoextremo a extremo. Esto se realiza nor-malmente supervisando las primitivasde prestaciones en el extremo remotoen ambos sentidos en la capa de cir-cuito. Con elementos de red de accesoque soporten la funcionalidad multi-trama, elementos de red SDH en lospuntos de presencia que soporten lafunción PCS tendrían que poder super-

nes en el dominio completo del opera-dor, además de supervisar las presta-ciones exlremo a extremo del servicio.

i Codos losequipos de acceso tienen las mismascaracterísticas de mula'trama G.706.Hay una gran cantidad de equipo deacceso barato y/o viejo desplegado quees no es capaz de soportar ningunafunción mullitrama. En estas circuns-tancias cajas PM ad hoc deberían colo-carse junto a los elementos de red deacceso para reconstruir la muititramaG.7QG y soportar CEC-4 y la indicaciónde alarma remota

Otra situación tiene lugar cuandohay desplegados elementos de red deacceso más avanzados que soportan laelaboración local de supervisión de lasprestaciones de CRC4, pero no la fun-cionalidad de indicación de error en elextremo remoto. Aquí también senecesita una caja ad hoc para recons-truir la información en la multitrama.

Conelusiones

En este articulo se han analizado unaserie de aspectos de la planificaciónde redes que hay que considerarcuando se despliega una red de tele-comunicaciones que se puede conec-tar con otros suministradores de ser-vicios de telecomunicaciones que uti-licen diferentes tecnologías y arqui-tecturas de red.

Desde el punto de vista de super-vivencia, se han dado algunas ideaspara la construcción de una redsegura utilizando extracción y conti-nuación para conectar subredes pro-tegidas independientemente. El usode ia protección y el i-establecirnientoen la red también ayuda a proporcio-nar las más altas prestaciones de dis-ponibilidad posibles.

Las tendencias actuales de laarquitectura de redes en el mundopueden justificarse por la situaciónactual, la base insidiada y los requisi-tos a cumplir. Existen dos gruposprincipales de arquitecturas, unasadoptadas en Los países desarrolladoscon una gran infraestructura desple-gada y otras en instalación en los paí-ses en vías de desarrollo con facilida-des de telecomunicaciones restringi-das y antiguas.

El primer grupo está desplegandoredes superpuestas. El otro está des-plegando redes masivas, que aprove-chan todas las facilidades que pone asu disposición el SDH. Un trayectode evolución de la arquitectura dered, que comienza con redes super-puestas y que acaba con una arqui-tectura de red eficiente y flexible,permitirá a los segundos operadoresconstruir hoy una red de transportedel siglo 21.

Sin embargo, como todas estasredes necesitan ser abiertas, aspec-tos importantes relativos a la inter-conexión de dominios de operadorque soportan diferentes tecnologías,es decir PDH y SDH, tienen que sertomados en consideración. Las áreasmás importantes que merecen unamayor atención, y que frecuente-mente son subestimadas, son lasupervisión de las prestaciones deltráfico extremo a extremo y la dispo-nibilidad.

Pero, todos estos problemasdesaparecerán una vez que los enla-ces SDH se desplieguen a través de lared entre las instalaciones de abona-dos, bien con radio SDH bienmediante enlaces de fibra SDH.

Referencias

1 Evaluation and Planning for a SurvivableBackbone Network Heesang Lee,Kwang-Suk Kim, Youngsoo Go, de KoreaTelecom presentado en Networks' 94

2 ETSIDTR - TM 03025 y DTS - TM 03042.

3 Recomendación G.841 de la ÜTT-T.

4 ETSI DTR-TM 03041.

5 Recomendación G.832 de la UTT-T.

6 Recomendación G.707 de la UTT-T yETSI ETS-TM 300417.

Claudia Coltro trabaja para AlcatelTransmission Systems División en el grupoNetwork View, donde es el manager de laarquitectura de red.

Concepto de liberación de red SDH de Alcatel

El artículo muestra como los cambios en el entorno delos operadores de red han llevado a que Alcatel Telecomdesarrolle una estrategia original para asegurar un desa-rrollo coherente de la red.

Introducción

Desde que hace unos cinco años apa-recieron en el mercado los primerosproductos SDH, la mayoría de losoperadores se han ido familiarizandocon esta tecnología con demostra-ciones de los suministradores, prue-bas de campo, proyectos de campo apequeña escala, etc.

Durante estos ensayos iniciales,los operadores se interesaron princi-palmente en las nuevas funcionesque les proporcionaba el SDH y larentabilidad que con él podrían obte-ner. En ese momento, los operadoresse enfrentaban a un periodo de tran-sición durante el cual surgieron ideasacerca de como implantar las redesSDH. Sin embargo, las ideas de losoperadores no estuvieron totalmenteclaras durante este periodo, y algu-nos de ellos han cambiado desdeentonces su estrategia completa-mente. Normalmente, los operadoresmás tradicionales se caracterizabanpor su conservadurismo y todavíaseguían pensando en el mundo PDH,mientras que los nuevos operadoresde telecomunicaciones fueron másinnovadores, interesándose por lasnuevas y retadoras funciones eimplantaciones de red.

Hoy, la situación se está haciendomás estable y los operadores ya iden-tifican sus necesidades y las restric-ciones que les pueden plantear a sudespliegue.

Como las privatizaciones y libe-ralizaciones se están imponiendo,la tendencia actual es que todos losoperadores se dirijan más el nego-cio y que busquen enfocar sus acti-vidades en el negocio central: sumi-nistrar servicios. Las actividadesrelacionadas con la construcción,mantenimiento e incluso el diseñode la arquitectura de red estánsiendo progresivamente subcontra-tadas a los suministradores de SDH.Es responsabilidad del suministra-dor proporcionar la "cajas" adecua-das para implantar las nuevas fun-ciones requeridas a nivel de red.

Estas tendencias también hanllevado a cambiar los principios decompras de los operadores. Mien-tras que en el pasado la mayoría delos operadores establecían unaestricta relación operador-suminis-trador, ahora las alianzas y unionesestratégicas entre operador y sumi-

nistrador están más de moda. Ope-radores y suministradores acuerdanmutuamente intercambiar informa-ción estratégica con el objetivo deobtener, tanto operador comosuministrador, los procesos másconvenientes para cada uno deellos.

La organización de TSD

Teniendo en cuenta este nuevocomportamiento del cliente, AlcatelTSD cambió su organización parapoder adaptarse al nuevo perfil delcliente. La división realizó un granesfuerzo para intensificar sus capa-cidades en la "oferta de red" intro-duciendo dos nuevos departamen-tos en la organización: uno es "Net-work View", que es prioritaria-mente responsable de la salva-guarda de la red como productoindividual (lo relacionado con susfunciones, evolución, etc.), y elotro, "Network Integration", tienelas funciones de integrar y calificarel producto de red (Figura 1).

Entre estos dos departamentosse han definido responsabilidades einterfaces para coordinar las activi-

Figura 1 - Integración y calificación de/ producto efe red

NE/NMGESTIÓN DEPRODUCTO

N E / N M

DE PRODUCTO

efe Aicatel - ler trimestre de 1997 Concepto de liberación de red SDH de Akatel

Figura 2 - Ciclo de vida de la liberación de red

dades de desarrollo de los diferen-tes productos SDH: elemento de red(NE) y gestión de red (NM).

Ciclo de vida del producto

Basándose en la idea de la evolu-ción de las redes como productosindividuales se ha creado el con-cepto de "liberaciones de red -NRNetwork Releases". Significa que encualquier momento, se define unared de acuerdo a su funcionalidad,comportamiento y productos EN yNM soportados. La evolución en eltiempo se obtiene migrando a tra-vés de diferentes liberaciones dered, añadiendo nuevas funciones yproductos. La estrategia sobre la"liberación de red" se describe en eldocumento "Network ReleasesPolicy" de Aicatel Telecom.

Como para cualquier otro pro-ducto del catálogo de Aicatel Trans-mission Systems División (TSD), lametodología del "ciclo de vida delproducto" también se aplica al pro-ducto "liberación de red". Esto per-mite una coordinación global detodo el conjunto de productos perte-necientes a la propia NR (Figura 2).

En DRO (Decisión Review Zero)

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de NR, las características y conteni-dos de NR se definen y listan en losdocumentos "Network ReLease Fea-tures" que se acuerdan con los res-ponsables de producto. A continua-ción se obtienen los hitos drl, quedefinen la funcionalidad a nivel deequipo y red para cada producto. Eneste punto, el producto está apro-bado y se tiene un plan para su desa-rrollo. En dr2 del NE, se dispone deuna pre-Iiberación estable de NE(s).Esto afecta principalmente al soft-ware, pero también puede habernuevo hardware. Los primeros pro-totipos pueden usarse por el desarro-llo de NM para realizar algunas prue-bas iniciales con NEs "reales". Trasalgunos ciclos interactivos, durantelos cuales se realizan pruebas concu-rrentes del código software y de inte-gración del producto en el laborato-rio, se Uega a las fechas dr4 de NE ydi2 de NM. En dr4 del NE, el nivel decalidad es lo suficientemente altocomo para validar los NEs para sufuncionamiento independiente (sólogestión a nivel local).

En dr2 de NM, se dispone de unaprimera pre-fiberación estable delcorrespondiente producto NM, queestá en condiciones de ser integradajunto con otros productos NM. Para

EML (capa de gestión de elemento)esto significa que el sistema MN seha integrado con un tipo particularde NE y que está preparado parapos-teriores integraciones con otroscomponentes NM. Como tal podríanhaber múltiples dr2s para EML, cadauno de ellos relacionado con un tipoespecifico de NE. En los sistemasNM de capas superiores solo existeuna fecha dr2.

Después de este periodo, el asíllamado "integración de laboratorio",se ha alcanzado un nivel suficientede calidad como para poder pasartodos los componentes NM a la fasede integración de red que comienzaen DR2 de NR. En la última fasetodos los productos NE/NM estánintegrados a nivel de red. En DR4 deNR se termina de validar la NR y yapuede comenzar el proceso de indus-trialización.

Validación de la liberación de red

Alcatel TSD ha dedicado un depar-tamento a la validación y califica-ción de la red y de sus funcionespara su despliegue comercial, lo queha reportado grandes mejoras: Laclave se encuentra en que el equipo

Revista de Te/ecomi i de Atcatel • 1 er trimestre de 1997 Concepto de liberación de red SDH de Alcatel

de "Network Integration" no estácompuesto por personas de I+D,cuya experiencia está principal-mente relacionada desarrollar apli-caciones específicas y evitar situa-ciones críticas durante las cuales lared podría tener un mal funciona-miento. En su lugar se aporta alciclo de vida del producto de reduna especie de actitud "parecida a ladel cliente". No solo los productos ysus componentes software se obtie-nen del desarrollo y se confrontancontra las especificaciones, tambiénse verifican que son correctos y defácil comprensión para el usuariolos documentos de usuario, las des-cripciones funcionales, la localiza-ción y solución de fallos, las reglasde implantación del sistema, etc.

Durante todo la actividad depruebas funcionales múltiples, elobjetivo es verificar el comporta-miento de la red en condicionesnormales y críticas, así como lasprestaciones de la red en términosde tiempos de respuesta. Como lanormalización del SDH fue impul-sada por razones tecnológicas, algu-nos requisitos operacionales no seencuentran explícitamente cubier-tos al depender del diseño de laarquitectura de la red. Los requisitosrelacionados con tiempos de res-puesta, simplicidad de operación,prestaciones del sistema, caracterís-ticas del sistema, etc. no están al díade hoy muy bien especificados. Sinembargo, las pruebas de las presta-ciones de la red han demostradoclaramente la necesidad de aportarmecanismos que limiten la avalan-cha de, por ejemplo, alarmas e infor-mación asociada de la red durantefallos graves de ésta. Esto, indepen-dientemente de la idea original delSDH de proporcionar cualquierinformación posible sobre las alar-mas a los sistemas de gestión dered, da lugar a la implantación deciertas contramedidas para descar-gar el uso innecesario de la capaci-dad del procesador NM y del DCN(red de comunicaciones de datos), ypermitir al operador realizar lo queel quiere en caso de fallo: ¡restable-

cer el tráfico afectado de la maneramás rápida posible!

Para poder realizar las pruebasde red en un tiempo adecuado, sehan desarrollado algunas platafor-mas en las que las pruebas se ejecu-tan en paralelo. Los centros de prue-bas más importantes se encuentranen Stuttgart (Alemania), Vimercate(Italia) y Viüarceaux (Francia). Laprincipal plataforma de pruebas deintegración se encuentra localizadaen Villarceaux, donde se ha cons-truido un modelo de red con todoslos tipos de NEs que forman partedel modelo de referencia de NR.

Como no existe una única arqui-tectura de red genérica, la valida-ción se realiza sobre configuracio-nes específicas de red que tienen encuenta las configuraciones de redadmitidas en cada uno de los corres-pondientes documentos descripti-vos de la características de la NR.

Conjuntamente con la califica-ción de la correspondiente NR, seeditará un manual de usuario enfo-cado al uso de las funciones del sis-tema de red. Se proporcionarán pro-cedimientos de localización y ges-tión de fallos y recomendacionespara solucionarlos.

Mejoro del proceso de entrega

Al ser siempre el tiempo un factordecisivo en la implantación y acti-vación de las redes operacionales,es importante afinar los procesosde aceptación/implantación por eioperador y el de calificación/entrega por el suministrador. Parapoder minimizar el periodo detiempo entre el DR4 de una deter-minada NR y la fecha en que seencuentra "realmente operativa" yen servicio, se hace necesaria eiparalelismo de los anteriores pro-cesos.

Antes de que una red esté insta-lada y activada para su operaciónreal, es necesario pasar por unaserie de etapas intermedias queconsumen mucho tiempo. Estasetapas implican, por ejemplo, prue-

bas del tipo de aceptación de pro-ductos individual NE y/o NM, fabri-cación de los productos, pruebas deaceptación en fábrica, entrega a losdistintos plantas, instalación enplanta, pruebas del tipo de acepta-ción de la liberación de red, entre-namiento del chente y familiariza-ción con las funciones de red, acti-vación del servicio en planta, prue-bas de campo del chente, etc.

Muchas de las etapas anteriorespueden llevarse a cabo en paralelopor medio de un proceso de valida-ción de NR propietario de Alcatel.Es posible, por ejemplo, comenzarlas pruebas del tipo de aceptaciónde un NE individual por el chenteuna vez que se ha pasado el DE4 deNE (incluir algún tiempo adicionalde desarrollo depende de los condi-cionantes del chente, del tipo deproducto, del tipo de mejora delproducto: sólo software o tambiénnuevo hardware, etc.). Una vez quelos productos han sido aprobadospor el chente, el proceso de pedidoscomerciales lo puede empezar eloperador para inicial- el desplieguedel equipo en planta incluso antesde la fecha DR4 de NR. Está claroque en ese momento, la gestión(provisión, configuración, etc.) solopuede realizarse localmente. Unavez alcanzado el DH4 de NR y que laNR ha sido aceptada en el proto-tipo, se pueden instalar los sistemasde gestión para que se hagan cargodel control de la red ya en estadooperacional.

Estrategia de desplieguede una liberación de red

Anualmente se planifican dos libe-raciones de red. Una de ellas con elpropósito de proporcionar unmayor grado de funcionalidad de lared, mientras que la otra se rela-ciona con las correcciones softwarey la mejora del rendimiento. Esteplan de despliegue ha sido estable-cido después de consultar a dife-rentes operadores- Estos opinanque, ha pesar de la constante urgen-

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Revista de Teíecomur U de Atcatel • 1 er trimestre de 1997 Concepto de liberación de red SDH de Akatel

LIBERACIÓN DE MANTEWMI£HTO NR2

LIBERACIÓN PRINCIPAL

Figura 3 • Evolución temporal de las liberaciones de red

cia que tiene el mercado de nuevasfunciones, es operacionalmentedifícil tener más de una migraciónde red anual. Especialmente en elcaso de las redes más grandes, eltiempo necesario para evolucionarla red depende primordiaLmente delos procedimientos de organizaciónde los operadores, que duran enciertos casos incluso más de seismeses.

Las liberaciones de red impor-tantes tienen como objetivo reali-zarse con intervalos de tiempo decerca de un año (Figura 3). Lasliberaciones de mantenimientoestán previstas que se hagan entrecada dos NRs importantes. Lafecha de disponibilidad de NRs demantenimiento está planificadapara unos seis meses después deuna uberación importante y puedevariar según la severidad y comple-jidad de los errores descubiertos.

Liberaciones de red importantes

Las liberaciones de red importantestienen numeración impar de NRs:NR1, NR3, NR5,~.

Además de la funcionalidadofrecida por la anterior liberaciónimportante, cada nueva liberaciónimportante de NR contiene un con-junto de nuevas funciones de red yde producto, y en ocasiones algu-nos NEs nuevos y capas extras degestión de red. Además, los interfa-ces se pueden cambiar o modificarpara soportar nuevas funciones y/omódulos de gestión.

Liberaciones de red menores

Aunque el proceso de liberación dered, a través de exhaustivas pruebasde red, minimiza la probabilidad deproblemas en la red y en sus pro-

ductos NE/NM integrantes despuésde la fecha DR4 de NR, la política deAlcatel es considerar las actividadesde mantenimiento como un princi-pio y planificar por adelantado losrecursos para hacer frente a los pro-blemas que puedan presentarse. Laexperiencia pasada demuestra queno se puede ignorar la posibilidadde que aparezcan deficiencias o fun-cionamientos incorrectos durante lavida operacional de la red.

Dentro del concepto de libera-ción de red, se ha desarrollado unaestrategia que trata con la resoluciónde posibles errores que puedan apa-recer en múltiples componentes dela NR implicada- Una NR menor(algunas veces denominada NR demantenimiento) esta enfocada amejorar la red en su totalidad, conun procedimiento claramente defi-nido que resuelva todos los erroresidentificados en todos los productos

Figura 4 - Convergencia de las liberaciones de red

DI MANTENIMIENTO NR DE MANTENIMIENTO

Revista de Telecomunicaciones de Alcatel - ler trimesire de 1997 Concepto de liberación de red SDH de Alcatel

que forman parte de la liberación dered.

La estrategia de NR tambiéntiene en cuenta la posibilidad dehacer frente a problemas considera-dos por el cliente como bloqueantes.La experiencia ha demostrado que lapercepción de la gravedad de unproblema es en ocasiones muy sub-jetiva, y por tanto un mismo pro-blema considerado por un operadorcomo bloqueante puede ser conside-rado por otro como de menor impor-tancia. Por tanto, los suministrado-res tienen que ser flexibles en suactitud e intentar resolver el pro-blema tan rápidamente como seaposible. Sin embargo, este compor-tamiento del operador crea un pro-blema, inmediato en las múltiplesliberaciones de una determinadaliberación presentes en la planta ins-talada, de los cuales ninguna hasufrido pruebas exhaustivas de red.Por tanto, la liberación de manteni-miento tiene también como objetivoconsondar todas las soluciones adhoc ofrecidas A distintos operado-res. Este mecanismo de hacer con-verger, a intervalos regulares detiempo, distintas versiones de libera-ciones software en una única ver-sión es extremadamente importanteya que permite que un único con-junto de versiones software, sepruebe y valide durante la fase deintegración de la red, asegurandouna mejor candad del conjunto. Esteproceso se muestra en la Figura 4.

Migración de la liberación de red

Uno de los activos principales de laestrategia de la liberación de red esel de la migración a nuevas NEs.Muy pocos operadores tienen expe-riencia sobre la evolución de las

redes en servicio. Cuando las redesfueron desarrolladas en el pasadono existía el concepto de evoluciónde red. A lo sumo había algunos Lia-mos de la red que eran mejorados,pero en la mayoría de los casos nohabía incluso sistema alguno de ges-tión de red (NM).

Los operadores ya se están con-cienciando de los problemas rela-cionados con la evolución de susredes, que suelen suponer miles depiezas de equipo, múltiples tipos deNEs y NMs, con tráfico real paracientos de abonados, etc.

La mayoría de los operadorestradicionales especifican en susrequisitos el tipo de funcionalidadque quieren, que se correspondenormalmente con las últimas versio-nes de las nonTLCLS. C orno en lamayoría de los casos, los suminis-tradores no cumplen esos requisitosen el despliegue inicial de la red, enlos planes de implantación propor-cionados a los operadores se haceconstar que la funcionalidad com-prometida será proporcionada a tra-vés de sucesivas liberaciones dered. Los operadores no especificannunca en su requisitos como estasimplantaciones deben realizarse. Alo sumo requieren que el "trafico nose vea afectado" durante el procesode evolución.

Requisitos explícitos acerca dela gestión durante la migración tam-poco se han mencionado nunca.Esto es sin embargo de suma impor-tancia ya que el procedimiento demigración puede durar varios meses(dependiendo de los procedimien-tos operativos del operador).

Está claro que los operadoresdeben poder seguir realizando todaslas actividades de tipo operacionaldurante este periodo de transición.Esto requiere que el proceso de

migración sea un proceso contro-lado y dirigido desde la capa de red.Se requieren herramientas y facili-dades de sistema dedicadas paraproporcionar un proceso de migra-ción uniforme.

En algunos casos no es posibleevitar discontinuidades parciales.En esos casos se proporcionará unconjunto de procedimientos de ope-ración para disminuir el impacto yla duración de la discontinuidad.Gomo todo el proceso de migraciónes un proceso controlado, se podrácambial" el periodo de tiempo en elque se planifique la discontinuidadal momento más adecuado (p. ej.,durante la noche).

Al esta es una de las tareas máscomplejas a realizar en la red, esobligatorio tener todas las herra-mientas totalmente probadas y vari-dadas. Por eilo, durante la valida-ción de la NE se realizan pruebas demigración. Las pruebas relaciona-das con la migración forman partedel proceso DR4 de NR.

Conclusiones

Introduciendo la estrategia de "libe-ración de red", Alcatel TransmissionDivisión se ha adaptado al evolutivoentorno de la telecomunicaciones.Allí donde los operadores se estánpreparando para ser más competiti-vos en un entorno de telecomunica-ciones liberalizado, Alcatel está pre-parada para ofrecerles soluciones dered especificas de sus necesidadesoperacionales.

Gerd De Vos es responsable de la coordi-nación de las actividades técnicas de raar-keting de Alcatel Transmission SystemsDivisión.

Integración multivendedor en redesde transmisión

La integración multivendedor es vital páralos operado-res al planificar sus redes. Mostramos en este artículocomo Alcatel Telecom resuelve este aspecto crítico ycomplejo.

de la gestión, con un típico plan deasignación basado en dominios.

En otras palabras, dos objetivosclave de las compañías operadorasparecen inalcanzables simultanea-

Introducción

1Í\R actuales redes de telecomunica-ciones están inmersas en corrientestanto de negocio como técnicas queinterfieren entre sí. Por un lado, estascomentes conducen a un nivel cre-ciente de competencia entre los ope-radores, lo que les obliga a mejorar sunivel de servicio a costes más bajos.Por otro lado aportan nuevos equiposcon mucha mayor flexibilidad y mejo-res posibilidades de operación y man-tenimiento; esto ayuda a conseguirventajas competitivas, pero necesitaun soporte de gestión de red muypotente (y complejo).

Para un vendedor de equipos,satisfacer esta necesidad requeriría"sólo" ofrecer los propios equiposcon el complemento de los produc-tos asociados de gestión de red. Yesto es lo que trata de hacer lamayoría. Sin embargo, para lasempresas operadoras tener queconformarse con esto no es la situa-ción ideal.

Una de las consecuencias de Eascorrientes de negocio es que paralos operadores se hace imprescindi-ble, por razones económicas yestratégicas, planificar sus redescomo "multivendedor", es decircompuestas de equipos de distintossuministradores. De esta forma, sicada fabricante ofrece soporte degestión de red sólo para sus equi-pos, los operadores se ven enfrenta-

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dos a una difícil elección: o tienenuna red completamente gestionadapero sólo un suministrador, o tie-nen varios pero despliegan domi-nios de red aislados. En realidad,los estándares permiten en buenamedida la interoperatividad entreelementos de red, pero eso ya no esasí cuando se trata de funcionalidadde gestión. La Figura 1 muestra unejemplo de tal red multiproveedor,fragmentada desde el punto de vista

La situación en cuanto a los están-dares

Cuando se aspira a Lnteroperativi-dad entre fabricantes, los primerosinstrumentos se encuentran nor-malmente en el mundo de los están-dares. A continuación se hace unpoco de historia en relación coneste tema.

Cuando se sentaron los princi-pios de la interconexión de sistemas

Figura 1 - Dominios de red no integradas en cuanto a gestión

j g WNDEDOR C

a de Atóte/- ler trimestre de 1997 Integración multivendedcr en redes de transmisión

Figura 2 - Arquitectura lógica de capas delaTMN

abiertos (Open Systems Intercon-nection, OSI), la gestión de sistemasy la red de gestión de telecomunica-ciones (TMN) [1], llegó el momentode empezar a aplicarlos al mundoreal. Una de las mejores áreas can-didatas que se encontraron fue lared de transmisión, en concreto lanueva generación de productos dejerarquía digital síncrona (SDH).

Una intensa actividad durantevarios años, sobre todo en la UIT-T(antigua CCITT) y complementadaen ETSI para el ámbito "europeo",dio lugar a una serie de voluminosasespecificaciones para una interfaz Qentre los elementos de red SDH ylos sistemas de gestión de elemen-tos. Este trabajo fue adoptado porAlcatel para la implementación desus productos, lo que resultó seruna fructífera decisión, como seexplicó en un número anterior deesta revista [2j. Muchos operadoresde red, en línea con las expectativasde aquel momento, publicaron susespecificaciones de requisitos conla exigencia específica de esa inter-faz.

Pero, pocos suministradoressiguieron este camino, sobre todopor aparentes razones de coste.Además hubo cierta sensación deque las especificaciones de los equi-pos de cada proveedor podrían cau-sar dificultades.

Todas estas razones llevaron a lacomunidad a desplazar la atenciónhacia el nivel de red (NML), es decir

la capa lógica en la arquitecturaTMN (Figura 2) en la que los recur-sos de red se contemplan no aisla-dos (corno ocurre en el nivel de ele-mento, EML) sino considerando susrelaciones, y de forma más abs-tracta Qa capa de red a su vez dasoporte a la capa de servicio, SML,donde se pierde la mayor parte de lainformación de red y se pone elacento en la funcionalidad relativaal servicio).

Sin embargo, no puede espe-rarse que haya estándares de ges-tión a nivel de red disponibles acorto plazo. Esto se debe en parte ala dificultad de llegar a acuerdos encuanto a objetivos concretos, mar-cos de gestión, e incluso metodolo-gías de especificación.

La postura de Alcatel

Alcatel Telecom viene participandoactivamente desde el principio entodas las actividades de normaliza-ción que afectan a sus productos, deacuerdo con su permanente com-promiso de apertura. En el área degestión a nivel de red, uno de losforos pioneros es el STC NA4 deETSI (el subcomité técnico a cargode las especificaciones genéricas de

O&M), donde el grupo "GenericObject Model" (GOM) produjo elestándar habitualmente llamado"GOM" [3].

Ahora bien, este estándar no esrealmente una definición de inter-faz sino sólo una biblioteca de cla-ses de objetos gestionados, o sea unprimer paso. El siguiente deberíadarse en foros específicos, p. ej.para SDH, ATM, etc., pero el pro-greso es lento.

En esta situación, Alcatel TSDdecidió completar el la-abajo. Hacíafalta ante todo definir un marco, osea identificar la interfaz a definirentre dos sistemas de gestión, cadauno con su parte de funcionalidad.Y a continuación especificar esainterfaz. Esto se hizo tomandocomo base ¡os estándares (sobretodo el "GOM") y complementándo-los con prestaciones adicionales(tanto genéricas como específicaspara SDH), de cara a obtener unasolución operativa real. Porsupuesto, la interfaz interoperablede Alcatel había de cumplir tambiéncon toda la normativa genérica dela ISO y de la UIT-T sobre interfacesentre sistemas abiertos, gestión desistemas e interfaces Q para la TMN[I], incluido CMIP y la pila de pro-tocolos OSI subyacente.

Figura 3 - Arquitectura de gestión de red de Alcatel TSD

GESTIÓN DE SERVICIO

DEL OPERADOR DE RED

INTERFAZ QHN DC ALCATEL

GESTIONA

NIVEL DE SUBREO

Integración multivendedor en redes de transmisión

Figura 4 - Red muitivendedor basada en la ¡nterfaz O.,, y e/ Alcatei \354 NN de Alcutel

Mareo

AI definir la propuesta de Alcateipara interoperatividad muitivende-dor, el primer paso fue obviamentemuy sencillo: como Alcatei ya habíadefinido su propia arquitecturacompleta de gestión de red y sugama de productos (capaz por símisma de gestionar grandes redesSDH), se trataba simplemente detomarla como marco base. Estaarquitectura se muestra en laFigura 3.

Lo siguiente por hacer fue iden-tificar cuál interfaz era la mejor decara a abrirla. Como la interfaz anivel de elemento ya no era el obje-tivo y el nivel de servicio todavíaadolecía de falta de un mínimo nivelde madurez en los organismos denormalización (en términos derecursos gestionados, funcionali-dad, etc.), el interés se concentró en

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el nivel de red. Dentro de éste, seprefirió [a interfaz entre los nivelesde gestión de red y de subred, mejorque la situada entre la gestión desubred y la de elemento.

Para aclarar esto, será útil deciralgo sobre la división que haceAlcatei en dos subeapas de la capade gestión de red (NML), dentro dela arquitectura lógica estratificadade la TMN. La subeapa superior,implementada por el Alcatei1354 NN (nodo de red), tiene unpapel sobre todo de integración.Como cubre típicamente una granred nacional, debe manejar unavisión más bien lógica de los recur-sos de red, mientras por otro ladoestá a cargo de las relaciones conel "mundo exterior". Los gestoresde subred están más especializa-dos en la tecnología concreta y ensu evolución, p. ej., el Alcatei1354 RM (gestor regional) entiende

de anillos y el Alcatei 1354 NP(protección de red) sabe de restau-ración en redes troncales.

lista elección de interfaz es puesel resultado de preferir un modelode los recursos sencillo y lógico, yaque uno de los objetivos principaleses facultar su desarrollo por otrosproveedores, así como su integra-ción subsiguiente. Otra razón paraesta elección es el hecho general-mente aceptado de que la gestión desubred puede optimizarse si la pro-

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que los sistemas de gestión de ele-mento y los equipos subyacentes.

Objetivos de la interfaz ONN

de Alcatei

La interfaz Qnn de Alcatei es unainterfaz Q para la gestión de redesSDH, con un doble papel:

- Por un lado, es parte de la arqui-tectura de gestión de red SDH deAlcatei. Dentro de ella, conectael manejador de red de Alcatei,es decir el Alcatei 1354 NN, conlos gestores de subred deAlcateL a saber el Alcatei 1354 RMy el Alcatei 1354 NP.

— Por otro lado, la interfaz es unainterfaz, basada en estándares,entre el manejador de redAlcatei 1354 NN y el sistemade gestión de subred de otrossuministradores. En este con-texto la QHK y el 1354 NN com-ponen la oferta de Alcatei paralos operadores que desean com-binar en su red las característi-cas de muitivendedor y de ges-tión inte;

Este segundo papel se ilustra en laFigura 4. Dentro de cada dominioasignado a un solo proveedor; losequipos de red y las funciones aso-son gobernados por un sistema degestión de subredes (manejadorde subredes), que incluye la fun-cionalidad de agente para unainterfaz QKN.

integración multívendedor en redes de transmisión

Funcionalidad de la interfaz QNN

de Alcatel

Funcionalidad de gestión de configuraciónLas tres principales actividades degestión de configuración son:

Construcción de red: El maneja-dor de red (el Alcatel 1354 NN)"descubre" los recursos de red"ofrecidos" por cada nianejador desubredes a través de su interfazQnn. Estos recursos son sobre todosubredes y puntos de terminación,organizados en redes capa (capasde trayecto de orden inferior ysuperior, y capa de medios de trans-misión). Esta actividad tiene lugaral principio, y también cuando ocu-rren cambios, por ejemplo cuandose añade un nuevo tributario.Cuando se conectan dos subredespor un enlace STM (modo de trans-ferencia síncrono), los gestores desubredes involucrados informan deello. Más allá de esta información,el Alcatel 1354 NN crea su imageninterna de la infraestructura de redcompleta.

Configuración de la carga útil:La interfaz QNN proporciona losmedios para definir trayectos deorden superior y sus cargas útiles.Esto se hace normalmente comoresultado de una actividad de plani-ficación sobre la base de lademanda esperada de trayectos deorden inferior. Una vez definido,esto cambia poco.

Gestión de trayectos SDH:Esta es la actividad central: seestablecen trayectos de ordeninferior y superior para respondera peticiones de servicio y soportarcircuitos clientes. Esto se hace cre-ando las necesarias conexiones desubred en las subredes, como resul-tado de un proceso de encamina-miento en el Alcatel 1354 NN (auto-mático o guiado por el operador).Estos trayectos pueden ser devarios tipos incluyendo configura-ciones protegidas y punto-multi-punto.

Funcionalidad de gestión de blb-.Las dos actividades principales degestión de fallos son:

Control de la operatividad de losservicios de red (tragectos SDH):sta es la principal función de gestiónde fallos (orientada al servicio); lainterfaz QN5I permite ai gestor de redidentificar los trayectos afectados porun fallo y proporcionar informaciónde disponibilidad por ejemplo confines de contabilidad.

Localización de fallos: Ademásdel impacto en el servicio, la inter-faz Qw permite realizar un primernivel de localización de fallos, esdecir a nivel de subred o de enlace.Además, existen medios para ir másal detalle dentro de una subred,accediendo a las funciones del ges-tor de subredes

Funcionalidad de gestión de prestacionesLas dos principales actividades degestión de prestaciones son:

Control de la calidad de los ser-vicios de red (tragectos SDHJ:Igual que para los fallos, también enrelación con las prestaciones elobjetivo primordial es orientado alservicio. El manejador de red puedeobtener información sobre los pará-metros estándar de calidad de ser-vicio de los trayectos individualespor ejemplo con miras a la contabi-lidad, para lo que se ofrecen funcio-nes estándar a través de la interfaz.

Prestaciones de ia red: Comopara los fallos, puede hacerse un pri-mer nivel de diagnosis de cualquierproblema con las prestaciones de lared, y hay medios para acceder alinterior de las subredes a través dela funcionalidad de su manejador.

Características de la interfaz ONN

de Alcatel

He aquí algunas características dela interfaz QNN de Alcatel.

Modelo de información, abstracción, visi-bilidad

- El modelo de información de lainterfaz consiste en una visiónlógica de la red, lo más ade-cuado para la gestión a nivel dered. Los recursos que se ven ymanipulan son en su mayoría unsubconjunto de los de [4], enlínea con las tendencias de nor-malización (red capa, subred,punto de terminación, conexiónde subred.

- El gestor de subredes esconde latopología interna de éstas y sumodo de trabajo (p. ej., anillo olineal, SNCP o MS-SPRING...)consiguiéndose así un mayornivel de abstracción, reduciendomasivamente el volumen deinformación a transferir al mane-jador de red centralizado y a pro-cesar en él, y desligando las fun-ciones de alto nivel de esteúltimo, más bien orientadas alservicio, de las especificacionesy la evolución que se puede espe-rar de las tecnologías de red.

- Por razones análogas, se exclu-yen del modelo de red los recur-sos de equipo físico.

- Sin embargo, la interfaz incluyecierta información física en lamedida en que es relevante paralas funciones del gestor de red(soporte de la gestión de servi-cio, integración a nivel de red)tales como la ubicación geográ-fica de los recursos lógicos detransmisión y algunas caracterís-ticas de los medios de transmi-sión entre subredes.

- Además, una prestación especial("zoom-in") permite al operadora nivel de red tener acceso com-pleto a los detalles deseados deun recurso, por medio de unasimple conexión a la función depresentación de operador delnivel de subred. Esto cubre lanecesidad o

27

Revista de Telecomui ;s de A/cafe/ - 1 er trimestre de 1997 Integración mu/í (Vendedor en redes de transmisión

bajo nivel sin sobrecargar lasoperaciones normales.

A nivel de subred puede deci-dirse si un recurso dado se pre-senta o se oculta al nivel dered. Una vez presentado, haydisponibles en la interfaz pro-cedimientos que permiten queun recurso, normalmentemanejado por el gestor de red,pase bajo control del gestor desubred cuando sea necesario ysea luego devuelto al gestor dered, es decir ambos sistemaspueden operar sobre los recur-sos pero se evita el acceso con-currente.

Dimensionado, planificación de la TMN

- Es posible una amplia gama detamaños de red. Hay un grado delibertad en la fase de planificaciónen relación con la granularidadcon que el manejador de red la ve.Es decir que por ejemplo pararedes grandes pueden agruparsevarios anillos en una única subred"caja negra" según la conocerá elmanejador de red, reduciendo asíel volumen de datos a manejardentro de ella y a través de lainterfaz (entonces, el encamina-miento dentro de tales subredesgrandes se delega al manejador desubredes). En cambio, con redesmás pequeñas o sistemas máspotentes puede preferirse unagranularidad más fina

- Para redes muy grandes, es posi-ble una jerarquía de más de dosniveles de sistemas de operacio-

Volumen de datos de red, prestaciones,consistencia d& los datos

- Se incluye un surtido completode técnicas y medios para resol-ver los problemas derivados delgran volumen de datos a gestio-nar en una red. Desde los aspec-

CAPí DE SECCIÓN DE MULTIPLEXACION

CAPA DE SECCIÓN DE REGENERACIÓN

CAPA DE MIDIOS FÍSICOS

CAPA DE i

SECCIÓN I

CAPA DE MEDIOSTRANSMISIÓN

Figura 5 - Estratificado de b red SDH (versión ETStl

Figura 6 - Visión QNli de \a red física

INTERFACES QHN ALCATELVISION DE LA RED "FÍSICA"

• SUBREDES _ _ _ _ _

• PUERTOS STM

I INTEGRADO!) (ALCATEL 1354 NN]

«e/fl A/cote/-ler frímeslre de 1997 Integración muitivendedor en redes de transmisión

tos de configuración (se ocultanlos recursos internos de lassubredes, como se ha explicado)a la gestión de fallos y el procesode alarmas, toda la definición dela QNN presta especial atención aeste tema, que es nuevo en lagestión de redes de telecomuni-caciones.

Se prevén procedimientos parala comprobación de la consis-tencia y el realineamiento. Estasfunciones también son más rápi-das gracias a la sencillez delmodelo.

Cumplimento de estándares

- Como se ha explicado antes, lainterfaz Qm de Alcatel cumplecon todos los estándares genéri-cos para interfaces Q de TMN.

También se basa en el estándarexistente para gestión a nivel dered, la biblioteca de clases deobjetos de ETSI NA4 "GOM".Naturalmente, la futura evolu-ción de la interfaz QNN tendráen cuenta el progreso en losorganismos de normalización(Figura 5).

Resumen del modelo de información

a,,,,Las Figuras 6 y 7 muestran res-pectivamente cómo se representala "red física" en las interfaces Q^y cómo "encima de" esta represen-tación de la red física el modeloQNN incluye la visión lógica de lasredes capa de trayecto. Obvia-mente, estas figuras tienden a sim-plificar la realidad por ganar enclaridad.

FUicateJ 7354 NN1 gestor de red nacional Alcatel1354 NN, como ya se ha expli-cado, integra la gestión de toda lared de transmisión apoyándose enla funcionalidad soportada porlos manejadores de subredes através de sus interfaces QNK. Estaintegración se basa en una repre-sentación interna de la red, susrecursos y su conectividad, dondelos distintos modelos de informa-ción QKK se unen entre símediante objetos internos talescomo enlaces y conexiones deenlace y donde los trayectos apa-recen como formados por cone-xiones de subred y de enlace.

Esta representación interna dela red se usa para varios fines.Uno es la interfaz humana, dondelos datos de red se muestran inte-grados con un potente gestor demapas (herramienta genérica en

Figuro 7 - Visión Qm de las redes capa SDH

MTEGRAMR (ALCATEL 1354 NN)

<:_-> SUBRED U P A• TTP

- CTP

Revisto de Telecomunicaciones de Alcatel - 1 er trimestre de 1997 Integración muitivendedor en redes de transmisión

la plataforma de gestión de Alca-tel). Otro es el soporte de las fun-ciones automáticas, por ejemploencaminamiento.

Sobre esta base, otras aplica-ciones complementarias propor-cionan valor añadido. Una es elgestor de contabilidad y calidadde trayectos, que contabiliza eluso, disponibilidad y calidad delos trayectos de servicio. Estainformación está disponible porejemplo para fines de gestión deservicio (o si no para el operadorde red nacional.

Finalmente, una prestaciónclave del Alcatel 1354 NN es sunaturaleza "abierta". Esto quieredecir que, gracias a su implemen-tación totalmente basada en losestándares, está preparado para

de operaciones, además de losmanejadores de subredes SDH.Ejemplos concretos son (Figura 3):el soporte de un sistema de ges-tión de servicio (de Alcatel o no)y la comunicación igual a igualcon otros gestores de red (esdecir, para servicios de trayectosinternacionales.

Conclusiones

La interfaz QKK de Alcatel, juntocon el Alcatel 1354 NN, propor-ciona un instrumento muy valiosopara los operadores de red puesofrece varias ventajas únicas:- Integración de una red com-

pleta de transmisión bajo unúnico centro de gestión.

- Capacidades de gestión com-pletas a nivel de red.

- Cumplimiento de estándares en.términos de funcionalidad y decómo se realiza.

- Extensión de las capacidadesestandarizadas para cubriraspectos nuevos tales como lasespecificaciones de la red SDHy la gestión de datos masivos.

- Arquitectura TMN fácilmenteadaptable a la organización deuna compañía operadora.

- Compromiso con la satisfacciónde las necesidades de los clien-tes, en particular las tendencias"multivendedor", mediante laapertura de todo lo anterior a lascasas competidoras.

- El soporte de una compañíalíder como Alcatel a lo largo del

proceso completo entre la evo-lución de la normalización,pasando por la consideraciónde las necesidades específicasde los mercados, hasta la inte-gración de red y el manteni-miento.

1 Un\T, Recomendación M.3010: Princi-pios de una Red de Gestión de Teleco-muEiicaciones (TMN).

2 Comunicaciones Eléctricas, Alcatel,4o trimestre 1993.

3 ETSI I-ETS 30D 653: Network LevelGlass Iibraiy.

4 UTT-T, Recomendación G.803: Arquitec-turas de Redes de Transporte basadasen la Jerarquía Digital Síncrona (SDH).

Alvaro Larraza Lázcoz trabaja en AlcatelTransmission Systems División, en el grupode producto de Gestión de Red, donde esmiembro del equipo de definición de la Qsk,

Aspectos de sincronismo de la red

El cambio de red de transporte estática a dinámicainfluye en las redes de sincronización asociadasdesde el punto de vista de sus estructuras y su gestión

Introducción

Las redes de transporte han idosufriendo cambios sensacionales alo largo de los últimos años. Estosfueron, y lo son, inicialmente debi-dos no solamente a la introducciónde nuevos estándares tales como lajerarquía digital síncrona (SDH),sino también a las reformas regula-doras en Europa, que han abierto elcamino para que muchas organiza-ciones se conviertan en actores delnegocio de operadores de redes detelecomunicaciones.

La intención de este artículo esmostrar el impacto que sobre lasredes de sincronización han tenidolos cambios habidos en el dominiode transporte en los últimos años.

En el pasado, las redes las con-trolaban los operadores públicos,los cuales trataban los dominios detransporte y sincronización comoredes diferentes. La mayoría de lasveces las redes de sincronizacióneran estáticas y se estructuraban enforma jerárqirica utilizando entra-das redundantes en cada nodo desincronización.

Según las redes de transportecambiaban de redes de jerarquíadigital plesiócrona (PDH) a redesSDH se introdujeron una gran canti-dad de nuevas facilidades con unfuncionamiento mucho mas diná-mico. Mientras que en el pasado lasredes de sincronización usabanenlaces de transmisión fijos y está-

ticos para distribuir la informaciónde sincronismo, hoy, en las redesSDH, estos enlaces se gestionandinámicamente y además permitenel transporte de información sobrela calidad de la señal de sincroniza-ción. Esta nueva flexibilidad deconfiguración de red supone ungran beneficio para eí uso eficaz delos recursos de la red, y tambiénafecta a la estabilidad de la red desincronización.

Además de los cambios antesmencionados, el rápido crecimientode las redes en tamaño y compleji-dad, hace cada vez mas difícil aloperador tener un completo controlde las redes de sincronización.

Recientemente han habidovarios casos de operadores quenecesitaron varios días para detec-tar la causa de la baja calidad o deun fallo en las redes de transmisión.Finalmente se determinó que estosproblemas habían sido originadospor «na sincronización incorrectaen partes de la red. Esto deja enclaro que es necesario estructurarlas redes de sincronización deforma que se asegure la mejora dela gestión y de la supervivencia.Además se tiene que involucrarcada vez más al sistema de opera-ción (OS) en la gestión de las redesde sincronización.

¿Por qué la sincronización?

Como ei propio nombre de lasredes SDH ya lo dice, los elementosde red que forman este tipo deredes tienen que estar sincroniza-

Figuro 1 - Inleropenlmdod de cedes PDH y SDH

Revista de Telecomunicaciones de Aicatet - ler trimestre de 1997 Aspectos de sincronismo de la red

dos. Si la red no está adecuada-mente sincronizada, los elementosde red de operación síncrona pue-den causar la corrupción de losdatos transportados ó de la estabili-dad de fase de la red.

La Figura 1 muestra la típicasituación de una red SDH utilizadacomo medio de transporte de seña-les plesiócronas de diferentes veloci-dades tales como 2, 34 ó 140 Mbifs.Idealmente, todos los elementos dela red SDH están sincronizados porun reloj central y, por tanto, reflejanla alta calidad del reloj maestro. Paratransportar las señales plesiócronassobre la red SDH, estas se conviertenen el nodo Mapper en contenedoresvirtuales (VC), que después se trans-portan como carga útil en las tramasSTM-N (módulos de transporte sín-crono, con N = 1,4,16,64,... como sedefine en [1,3]) por la red SDH hastael nodo Demapper, donde se realizael proceso de reconversión, que con-siste en desempaquetar las señalesplesiócronas de los VCs, suminis-trando acceso a las señales plesió-cronas insertadas originalmente enel origen de la red.

En una situación ideal, cuandotodos los elementos de la red SDHestán sincronizados por un relojcentral, no liay problemas con lacalidad de las señales plesiócronasque dejan la red SDH. Si uno ó maselementos de la red no están ade-cuadamente sincronizados, losmecanismos definidos en las redesSDH generarán acciones indicado-ras para acomodar las variacionesde frecuencia y fase.

En el peor caso, se pueden gene-rar múltiples acciones indicadoras"simultáneas". Estas acciones indi-cadoras "simultáneas" están real-mente separadas por intervalos detiempo controlados por la cons-tante de tiempo de un filtro de relojutilizado para filtrar la señal delreloj. Pueden llevar a una excesivafluctuación (jitter) y a una fluctua-ción lenta (wander) de fase de lasseñales plesiócronas reconvertidas.

Simulaciones [8] y medidas enredes reales han mostrado que la

32

NIVELES CE SINCRONIZACIÓN

G.81I10E-11DESVIACIÓN DEFRECUENCIA A LARGO PLAZO

Figura 2 - Niveles de sincronización

calidad de la señal plesiócronatransmitida tiene una gran depen-dencia de la adecuada sincroniza-ción de los nodos Mapper y Demap-per. Teniendo en cuenta que 3amayoría de los elementos de redSDH ofrecen puertos síncronos yplesiócronos, llegará a ser un requi-sito que todos los elementos de reddentro de la red SDH estén adecua-damente sincronizados.

Esquemas genéricos

de sincronización

Para planificar y construir redes desincronización se deben seguiralgunas reglas básicas.

Niveles y reglas de sincronizaciónLa jerarquía de sincronización sedivide en tres niveles principales desincronización tal como se ve en laFigura 2.

El reloj de referencia primario(PEG), definido en [4], es el nivelmas alto de sincronización y se rea-liza normalmente mediante relojesde cesio ó receptores GPS (sistemade posición global). El objetivo delos elementos de sincronización deuna red es estar controlados por unreloj que representa la calidad deunPRC.

El segundo nivel se representapor la unidad de suministro de sin-

cronización (SSU), que es normal-mente un elemento único delequipo en la red. En el caso de pér-dida de las referencias PEC, la SSU*j 11111111! 11 íii '\ I ii f i'i i tina s e n a ] ' li* ^ ni-

cronización de alta calidad almenos durante veinticuatro horas.En funcionamiento normal, la SSUfiltra el jitter fuera de la referenciade entrada, que resulta del ruido defase en los enlaces de sincroniza-ción entre el PRC y la SSU. Á nivelde SSU se hace otra separaciónpara distinguir entre el nivel denodos SSU de tránsito y local. LasSSUs con candad de nodo de trán-sito tienen la suficiente calidadcomo para ser puestas en cadapunto de la cadena de sincroniza-ción, de forma que puedan utili-zarse como referencia para otrasSSUs. Los relojes de nodo local, adiferencia de los nodos de tránsito,sólo se pueden poner como últimaSSU en la cadena de sincronización.

El tercer y último nivel se repre-senta por el reloj de equipo sín-crono (SEC) que se construye nor-malmente dentro de los elementosde red SDH. El SEG filtra el jitter dela referencia de temporizaciónentrante seleccionada y suministraal elemento de red SDH una capaci-dad de retención continua de apro-ximadamente 15 segundos.

En [7] se ha definido como ycuantos de estos tres elementos desincronización se pueden unir entre

Revista de Telecomut de Alcatet - 1er trimestre de 1997 Aspectos de sincronismo de la red

sí. El número máximo de SSUs enuna cadena de sincronización selimita a diez y el máximo númerototal de SSUs y SECs conjuntos esde sesenta si están sincronizadosentre sí mediante una única cadena

Estructuras de sincronización

Las estructuras de sincronizacióndeben garantizar que cada elementode sincronización está controladopor una referencia de calidad PRC,que no existen bucles de temporiza-ción y, que al menos para cada falloque ocurra en la red, se pueda resta-blecer la sincronización adecuada.

Una de las estructuras usadasmas comúnmente es la estructurade árbol jerárquico con caminosde sincronización redundantes(Figura 3). La ventaja de estructu-rar la red de sincronización enforma jerárquica, es que no se pue-dan crear bucles de temporizaciónya que cada nodo de sincronizaciónse sincroniza por un nivel mas altoy nunca al contrario. La superviven-cia de la red se alcanza mediantecaminos de sincronización redun-dantes. La desventaja de estemétodo es que la red tiene que ser

ESTRUCTURAS EN ANULO

1 ENTRADA SINCR. TIENE LA PRIMERA PRIORIDAD2 ENTRADA SINCR. TIENE LA SEGUNDA PRIORIDADO ENTRADA SINCR. NO SE PUEDE SELECCIONAR

Figura 4 - Estructuras en anillo y uso cíe referencias GPS

estática y que la inversión de lasdirecciones de sincronización noestá permitida.

No obstante, este no es el casode la estructura de sincronizaciónque se puede ver en la Figura 4. Laintroducción del byte de mensajede estado de sincronización (SSM-byte), que se explicará con masdetalle en el siguiente apartado,permite el restablecimiento y la

inversión de las secciones delcamino de sincronización asegu-rando al mismo tiempo que no sepueden crear bucles de sincroniza-ción. Estos mecanismos de SSM-byte son los mas usados por topolo-gías definidas tales como las de ani-llo o cadena lineal. Se pueden apli-car a estas topologías una ó masreferencias externas y el trata-miento del SSM-byte implementado

Figura 3 - Estructuras jerárquicas en árbol

ESTRUCTURA EN ÁRBOL JERÁRQUICA

ENLACE DE RESERVA

ENLACE ACTIVO

iones de Atcatel - ler trirru Aspecfoi de sincronismo de la red

en los elementos de red se encargade que las subestructuras puedanrestablecerse automáticamentepara un fallo aislado y, en muchoscasos, para cualquier fallo múltiple.

Otra innovación es el uso dereceptores GPS en la red, que pue-den suministrar una calidad de relojPRC G.811. Los receptores GPSpueden suministrar una referenciaexterna de calidad PEC a una SSUcon un modo integrado ó indepen-diente. De esta forma la referenciapuede utilizarse ó bien como refe-rencia de reserva ó como una refe-rencia de sincronización activa. Enel segundo caso, ía estructura jerár-quica de una red se puede igualarsólo en unos pocos niveles. La redestará formada así por múltiplesislas todas sincronizadas a relojesde calidad PRC.

La aceptación del uso de GPS enlas redes de sincronización está cre-ciendo, aunque el sistema está con-trolado por el Departamento deDefensa de EEUU (lo cual significaalguna forma de monopolLo).

Sin embargo, los nuevos opera-dores de red se muestran especial-mente poco dispuestos a usar lasredes de sincronización de los ope-radores públicos ya que incluyencostes adicionales y fuerzan a losnuevos operadores a una dependen-cia no deseada con sus competido-res (los operadores públicos). Noobstante, el uso del sistema GPS esdefinitivamente una alternativapara ellos.

Además, los operadores públi-cos están empezando a utilizar lasreferencias GPS, al menos comouna solución de respaldo de su exis-tente red de sincronización.

Otras estructuras, que no seexplicarán con mas detalle en esteartículo, son las estructuras en estre-lla y las estructuras puras manadas.Las estructuras en estrella son apli-cables para la distribución entre-centrales, donde normalmente seutiliza una SSU para sincronizar ungran número (hasta varios cientos)de relojes SEC. Las estructurasmalladas no se recomiendan, ya que

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incluso usando el mecanismo SSMno se puede asegurar la prevenciónde bucles de temporizarían.

Interconexión entre los dominiosde transmisión y de sincronización

Al contrario de lo que se pensaba enel pasado (es decir, que las redes detransporte y de sincronización sedeberían ver como dos redes inde-pendientes) la opinión está cam-biando ahora hacia redes compues-tas que utilizan funcionalidades deambos dominio. A continuación,para comprender los interfaces entredominios, se explican algunas deestas funcionalidades compartidas.

Seña/es efe xincronizadónLa distribución de la señal de sin-cronización en la red se puedelograr mediante enlaces de sincro-nización dedicados, o utilizandopara este propósito señales trans-portadoras de tráfico de la red detransporte.

En el contexto de las redes SDH,los interfaces que más comúnmenteutilizados son las señales ópticasSTM-N transportadoras de tráficocon una velocidad de múltiplex de155 MHz y las señales no transpor-tadoras de tráfico de 2 Mbit/s parala interconexión entre elementos dereloj SEC y SSU.

Las señales plestócronas trans-portadoras de tráfico tales como lasde 2, 34 ó 140 Mbit/s se pueden usar

en teoría, pero no sería la opciónpreferida debido al jitter que ocurreen el nodo Demapper como se des-cribió previamente.

Mientras que las señales STM-Npermiten, usando el byte SSM, eltransporte de información sobre lacalidad de señal de sincronización,los enlaces de 2 MHz entre SSUs ySECs utilizados normalmente nosuministran esta funcionalidad.

Como consecuencia de esta faltade capacidad en los enlaces de2 MHz, en el futuro veremos cambiarla interconexión entre elementos dereloj SEC y SSU a enlaces de 2 Mbit/s,que soportarán al byte SSM

Byte dei mensaje de estadode sincronización

El byte SSM se pone en posicionesespecíficas de las señales normali-zadas de transmisión, como la sec-ción de carga útil (SOH) de las seña-les síncronas STM-N, ó en el canaltemporal 0 de la señal plesiócronade 2 Mbit/s. El valor contemplaactualmente seis diferentes nivelesde calidad de sincronización talcomo se ve en la Figura 5. De estaforma, el nodo receptor de sincroni-zación puede determinar la candad.de las referencias de sincronizaciónrecibidas y después seleccionar lade mejor calidad.

Las calidades representadas sonlas ya mencionadas PRC, SSU ySEC. Además de estas, se definenotros dos niveles "no utilizar" y"calidad desconocida". "No utilizar"

Figura 5 - Byfe del mensaje de estado de sincronización

NIVEL DE CALIDAD

QL-PRC

QL-SSU TRANSITO

QL-SSU LOCAL

QL-SEt

NQ-DNU (NO USAR)

CALIDAD DESCONOCIDA

SYNCHRONIZATION STATUS MESSAGE BYTE

CÓDIGO

0010

OÍDO

1000

ion

Mil

oooo

ORDEM PRIORIDAD

MAS UTA

1

1

1M U BÚA

B de Aleóte! - 1 er trimestre de 1997 Aspectos de sincronismo de la red

ENTRAD

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Figura 6 - Entidad de nodo

se emplea para prevenir los buclesde temporización. "Calidad desco-nocida" indica equipo antiguo queno soporta el manejo del byte SSM.

El objetivo es obtener una totalaccesibilidad a la calidad de las seña-les de sincronización en cada puntode la red. Especialmente a lo largo delos caminos definidos de sincroniza-ción, que se pueden equiparar a tra-yectos del dominio de transmisión,es importante conocer la calidad encada enlace de sincronización. Sólode esta forma se puede garantizarque todos los nodos de sincroniza-ción están adecuadamente sincroni-zados, esto es, controlados por unareferencia de calidad PRC.

La capacidad de los elementosde la red para seleccionar las entra-das de sincronización se basa enuna combinación de prioridadesconfigurables y la calidad recibidapermite el restablecimiento automá-tico de sincronización en caso defallo simple ó múltiple. Natural-mente, esto requiere algún conoci-miento por parte del operador decomo configurar la red. En el futuro,las estructuras de red con esta capa-cidad de SSM estarían restringidas aestructuras básicas tales como ani-llos ó cadenas lineales.

Para estructuras mas complejasno se recomienda actualmente per-mitir et restablecimiento automá-tico basado en el byte SSM. Debidoa la complejidad de estas estructu-ras, pueden ocurrir situacionesimprevistas, las cuales pueden lle-var a la creación de bucles de tem-porización.

Con las capacidades disponiblesactualmente, la mejor estrategiapara estructurar la red de sincroni-zación es hacer uso de la estructurajerárquica en árbol en la SSU y en elnivel PRC, que puede suministraruna red troncal junto con una estruc-tura de sincronización especial quecontenga elementos de reloj SECcon capacidad de restablecínlientoautomático de la sincronización.

Esta estrategia cambiará tanpronto como el operador disponga,de herramientas que le den la posi-bilidad de tener una visión com-pleta de toda la red.

Visión y gestión de redesde sincronización y transmisióncombinadas

Como ocurrió al aumentar entamaño y en complejidad las redes

de transmisión, las redes de sincro-nización demandarán la gestión cen-tralizada de los elementos de sincro-nización. Lo más importante serápresentarte gráficamente al opera-dor toda la red de sincronización,incluyendo todos los niveles de sin-cronización, y ayudarle a configurarcada elemento para asegurar la ade-cuada sincronización en toda la red.

Nuevas capacidades de restable-cimiento automático, semiautomá-tico ó manual tendrán que ser sopor-tadas por el sistema de gestión.

Presentación de la red

Hay diferentes formas de presentarla red de sincronización al opera-dor. La presentación se puede basaren criterios geográficos, jerárquicosó lógicos. Mientras que en un visua-lizador geográfico la colocación delos nodos de sincronización sobreel mapa representa la distribucióngeográfica, en el jerárquico se pre-senta al operador la posición ó elnivel jerárquico de cada nodo enuna cadena de sincronización.

La tercera clase de representa-ción se puede combinar con las dosprimeras y reflejar los caminos lógi-cos de sincronización que seríanconfigurados por el operador.

Independientemente de la formaque se presente la red al operadorse deben cumplir varios criteriosbásicos. Todos los tipos de nodosde sincronización, incluidosPRC/GPS, SSU y SEC, tienen quepresentarse en un mapa. Ademas, eloperador tiene que estar informadosobre el estado real de cada ele-mento y enlace efe interconexión.Debe ser capaz de distinguir entreenlaces de sincronización activos,en reserva ó en fallo.

Si estos criterios se cumplen elsiguiente paso es dividir la red enentidades para permitir la completavisibilidad y dar la posibilidad deobtener información mas detallada,si es necesario. Teniendo en cuentaque las SSUs pueden sincronizaren determinadas configuracioneshasta varios cientos de relojes SEC

35

Revista de Telecomur ií de Alcatei - I er Irimestre de 1997 Aspectos de sincronismo de la red

dentro de una oficina, tiene sentidoestablecer aquí el primer nivel deabstracción que se puede llamarentidad nodo (Figura 6).

Aunque la figura sólo contienecinco elementos de sincronización,el principio se puede aplicar amuchos más. El operador tambiéntendrá la posibilidad de configurarcada elemento de sincronización enel nodo mediante mecanismos dezoom. En el nivel de entidad nodo, lainformación se reducirá a los enlacesde sincronización entrantes y salien-tes más una visión simplificada de laconfiguración interna. La informa-ción de la configuración interna debedarse a conocer hasta un grado enque el nivel de gestión de las capasaltas sea capaz de verificar los buclesó el exceso de limitaciones debido alnúmero de elementos de sincroniza-ción en una cadena.

A partir de este nivel de abstrac-ción el siguiente paso es conectarestas entidades nodo medianteenlaces de sincronización paracrear entidades similares a subre-des tal como se hace en el dominiode transmisión (Figura 7).

Las entidades de subred siguenel mismo mecanismo que las enti-

dades nodo. Representan el estadode las señales de sincronizaciónentrantes y salientes y el estado glo-bal de todos los nodos dentro de lasubred.

Este proceso se puede continuarconectando las subredes entre símediante enlaces de sincronizaciónlo que finalmente da al operadortoda la visión de la red de sincroni-zación a nivel nacional.

Muchas de estos esquemas quese utilizan en el dominio de transmi-sión también se pueden aplicar conéxito a las redes de sincronización.

Configuración de la red

Establecer prioridades, definir enla-ces de sincronización activos y enreserva, y permitir y aprovisionar elbyte SSM de forma que la sincroni-zación completa de la red funcionetal como se supone requiere ungran conocimiento y una planifica-ción detallada. Se pueden preverdiferentes niveles de soporte conherramientas del operador.

Primero, puede ser muy útil darsoporte a la configuración de priori-dades y al aprovisionamiento delbyte SSM para estructuras básicas

Figura 7 - Entidad de subred

ENTRADA-1

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ENTRADA-3

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SEC

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SAUDA-3

como los anillos ó cadenas linealesdescritos anteriormente.

Segundo, a partir de herramien-tas de planificación para estructu-rar y configurar la completa y com-pleja red, se puede prever una con-figuración automática de la red.Esta configuración automática nodebe ser necesariamente aplicablea toda la red, sino que puede tam-bién funcional' en una subred ó anivel de entidad nodo. Sin embargo,las herramientas de planificacióndeben ser capaces de verificar todala red para su correcta sincroniza-ción. Sólo en el nivel superior sepuede asegurar que no existenbucles de sincronización en la red.

Restablecimiento de la red

Como se describió anteriormente,los mecanismos existentes y en fun-cionamiento basados en el byteSSM se pueden usar para lograrel restablecimiento automáticoestructuras de red específicas.

Por encima de este nivel, es deca-en estructuras malladas ó en el nivelSSU, lograr el restablecimiento auto-mático utilizando esta clase demecanismo puede ser peligroso. Elrestablecimiento automático debe-ría por tanto ser supervisado por elsistema de gestión. Este tipo desupervisión puede ser realizadamediante herramientas en-Jínea desimulación, que simulen todos loserrores posibles, proponiendo posi-bles acciones de restablecimiento.Las acciones de restablecimientopueden ser bien puestas en marchaautomáticamente. Alternativamente,puede ser necesario dárselas al ope-rador para su confirmación.

Dichas aplicaciones de gestiónde restablecimiento deben estarestrechamente unidas al dominiode gestión de alarmas. Una posiblemejora adicional puede ser usar lainformación disponible en el gestorde alarmas para correlacionaría conla gestión de transmisión y aislar lasconexiones de transmisión queestén afectadas por los fallos detec-tados en la red de sincronización.

•s de Alcatel - 1 et trimestre de 1997 Aspados de sincronismo de la red

Supervisión de las prestacionesNo sólo los fallos graves que ocu-rren en la red de sincronización,sino también la baja calidad de lasseñales de sincronización, puedenllevar a la corrupción de los datosen el dominio de transmisión. Portanto, tiene sentido utilizar meca-nismos de supervisión de las pres-taciones para determinar la calidadde las señales de sincronización enla red en función de parámetrosdefinidos tales como MTIE (MeanTime Interviú Error) y TDEV{Time Deviation).

No será necesario tener estospuntos de supervisión disponiblesen cada elemento de la red. La colo-cación de la facilidad de supervi-sión en los nodos SSÜ daría sufi-ciente información sobre la calidadreal de la red de sincronización.

Las funciones de correlaciónpodrían también utilizarse aquí paradeterminar las conexiones de trans-misión que se ven afectadas por unabaja calidad de sincronizacióndetectada en la red.

Conclusiones¿Qué es lo próximo?

Se ha hecho un gran esfuerzo en losesquemas de protección en el domi-nio de transporte para mejorar lasupervivencia de la red y asegurar lasupervivencia de las secciones ócaminos en la red. Lo que se olvidafrecuentemente en estas considera-ciones es la supervivencia del domi-nio de sincronización. Los fallos desincronización localizados en un ele-mento de la red no originarán erro-res en una sección ó en un camino,pero pueden corromper los datos entodas las secciones que empiezan enese nodo y en todo los trayectos quepasan por él.

Con este efecto, junto con eldrástico aumento en tamaño, com-plejidad y dinámica de las actualesredes, se hace necesario el suminis-trar herramientas al operador paragarantizar una adecuada sincroniza-ción en toda la red. Estas herra-mientas ía ayudarán a planificar,configurar y supervisar estas redes.

La evolución se hará en fases. Laprimera fase es usar eficazmente elbyte SSM en estructuras específicas.En futuras fases se pueden preversistemas de gestión que ofrezcanvisibilidad de toda la red de sincro-nización; las capacidades de resta-blecimiento de sincronización auto-mática ó semiautomática se puedencontemplar para toda la red.

G.707 de la UTT-T: Velocidades binaiSDH

2 G.708 de la UTT-T: Interfaz de nodo dered para SDH

3 G.709 de la UTT-T: Estructura de multi-plexación síncrona

4 G.811 de la UTT-T: Requisitos de tcmpo-raación de los relojes de referencia pri-

5 G.812 de la UTT-T: Requisitos de tempo-rización de los relojes esclavos adecua-dos para el uso como relojes de nodo enlas redes de sincronización

6 G.813 de la UTT-T: Características detemporización de relojes esclavos ade-cuadas para el funcionamiento delequipo SDH

7 G.803 de la UTT-T: Arquitectura de redde transporte basada en SDH

8 Synchronous Digital Hierarchy NetworkPointer Sinrulatíons, Henry L. Owen yThomas Herí, presentado en 1963 enComputer Networks and ISDN Systems

Thomas Klett es miembro del departa-mento de Estrategia y Desarrollo de Pro-ducto de la Transmission Systems División.Trabaja en el grupo Network View, donde esresponsable de la estrategia de sincroniza-ción de la red

ATM sobre SDH

Este artículo revisa los aspectos esenciales del ATM yel SDH como tecnologías complementarias en la redy se concentra en la evolución a una red de transportecapaz de tratar tráfico y STM.

Introducción

Las redes- de jerarquía digital sín-crona (SDH) están siendo desplega-das por todo el mundo, complemen-tando o sustituyendo a los existentessistemas de transmisión de jerarquíadigital plesiócrona (PDH). Las princi-pales ventajas del SDH y del SONET(red óptica síncrona definida enANSÍ) en una red de transporte seencuentran en su eficiente capacidadde inserción/extracción, su capaci-dad de rápida autoreparación, susinterfaces estándar de señalización ysus simples operación, manteni-miento, administración y aprovisio-namiento de red. Se ha puesto unénfasis especial en un transporteresistente y omnipresente que ofreceindependencia de la estructura decarga útil. Por ello los sistemas SDHpueden transportar tráficos isó-crono, plesiócrono y síncrono. Lacarga útil se coloca (hace correspon-der) en contenedores virtuales CVCs)de capacidad fija. Las tradicionales, yhasta hace poco, únicas cargas útilesexistentes eran el servicio telefónicotradicional (POTS) y las líneas alqui-ladas que se hacen corresponder cla-ramente en VCs predefinidos. Elmodo de transferencia síncrono(STM) del SDH es el mecanismo detransporte más adecuado para tales

Recientemente, no obstante,está emergiendo un nuevo tipo detráfico -el modo de transferenciaasincrono (ATM)- para transporteen redes de telecomunicaciones.El ATM está diseñado como unmecanismo común de transferen-cia de servicios. La información(datos, imagen, voz) se transmiteutilizando pequeños paquetes de53 bytes llamados "celdas". Todosestos tipos de tráfico requierendiferentes calidades de servicio(QoS) de la red respecto al retardode las transferencias, a la variaciónen el retardo, a la pérdida de cel-das, etc. Una transferencia rentablede una diversidad de tipos de trá-fico con un QoS garantizado paracada flujo de usuario es el desa-fiante reto a cumplir por el ATM.

En este emergente entornomixto de STM y ATM, con el cre-ciente aumento de tráfico ATM quese espera en el futuro, la cuestiónes ¿cual será la arquitectura de redde transporte rentable que satis-faga las necesidades de la nuevasituación del trafico, y que, almismo tiempo, tenga en cuenta labase existente y el creciente des-pliegue de redes SDH con la capa-cidad actual de los elementos dered (NE)?

En los siguientes apartadosintroduciremos brevemente !a téc-

JKtM/ " -. PLANO Dt-GEÍHON

. ' PLSNO COHTBOl PUNO USliiRt

CAPAS ALTAS CAPAS ALTAS

U P A DE ADAPTACIÓN ATM

CAPA ATM

CAPA FÍSICA

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Figura 1 - Modelo de refereocío de/ protocoloftDSt-BA

nica ATM y examinaremos másdetalladamente las actuales redesSDH y las posibles opciones parasoportar tráfico ATM. Se describeun escenario evolutivo que seadapte al necesario crecimientopaso a paso requerido para imple-tnentar transporte ATM sobre SDH.

Niveles superiores, ATM, y nivelfísico (5DH)

Una norma de laUTT-T [1] especificael modelo de referencia del proto-colo EDSI-BA (Figura 1).

El modelo de referencia de pro-tocolo está formado por un planode usuario, un plano de control y unplano de gestión. El plano de usua-rio, con su estructura estratificada,suministra al usuario la transferen-cia del flujo de información junto acontroles asociados (control deflujo, recuperación de errores, etc.).El plano de control realiza las fun-ciones de control de llamada y deconexión (p. ej., la señalizaciónnecesaria para establecer, supervi-

¡s de Alcatet - ler trimestre de 1997 ATM sobre SDH

sar y liberar llamadas y conexio-nes). El plano de gestión suministrafunciones tales como el estableci-miento de trayectos virtuales deusuario (VPs) y las funciones rela-cionadas con la operación y el man-

La capa física puede ser virtual-mente cualquier clase de portadorade alta velocidad capaz de transpor-tar celdas ATM, como el SDH quesuministra un servicio de transmi-sión fiable a su capa cliente ATM.

La capa ATM es responsable detransferir todo tráfico de usuario(flujo de celdas) en la red ATM. Susfunciones incluyen la generación yextracción de cabeceras de celdas,el control genérico del flujo, elenrutamiento de celdas, la multiple-xación y la demultiplexación.

La capa de adaptación ATM(AAL) realiza las funciones depen-dientes del servicio requeridas porlos planos de usuario, control y ges-tión. Las principales funciones deesta capa son la "adaptación" (seg-mentado y reensamblado) entre lospaquetes de usuario de tamañovariable y las celdas ATM, así comola recuperación por pérdida, error oinserción errónea de celdas y laabsorción de cualquier variación enel retraso de celdas.

Ancho de banda y flexibilidad deenrutamiento con VPI/VCI de ATM

Los campos identificador de canalvirtual (VCi) e identificador de tra-yecto virtual (VPI) de cada cabecerade celda ATM identifican explícita-mente la conexión virtual a la quepertenece la celda (Figura 4). Lasceldas pertenecientes a una cone-xión VP/VC se multiplexan directa-mente en un flujo de celdas ATMcompuesto en el enlace de salida Laflexibilidad que ofrece el ATM parasoportar velocidades de transmisiónvariables se suministra con la simpletransmisión del número necesariode celdas por unidad de tiempo.

Los VPI y VCI se utilizan en elenrutamiento (conmutación) de

celdas. Como el ATM es una técnicaorientada a la conexión, durante lafase de "establecimiento de la cone-xión" se asignan los valores en lastablas de enrutamiento en todos losnodos intermedios del caminoextremo a extremo entre los nodosfuente y destino. Tras esto, fuente ydestino intercambian informaciónsobre la conexión virtual estable-cida. En los conmutadores ATM, elvalor de VPI y/o VCI de cada celdaATM entrante se hace corresponderen los nuevos valores de VPI y/oVCI de los enlaces VC y VP salientesde acuerdo a la información de latabla de enrutamiento.

Por ello, el concepto de VP y VCen el ATM es fundamental al elimi-nar la noción de jerarquía decamino digital y los canales debanda ancha fija del STM.

Tráfico ATM y su características

El tráfico de datos, voz e imagen condiferentes características de tráfico yvelocidades binarias se 'adapta' enceldas ATM y se multiplexa paratransferir sobre enlaces ATM. Estocrea un situación de tráfico muy dife-rente a la que estábamos acostum-brados en el STM. Cada conexión deusuario puede tener requisitos espe-cíficos de QoS que rLecesiían ser cum-plidos por la red. El tráfico de voz eimagen es sensible al retraso, en par-ticular a la variación en el retraso,mientras que el tráfico de datos essensible a la característica pérdida deceldas en una conexión. Algunostipos de fuentes pueden originar untráfico ATM muy impulsivo (especial-mente el de datos) que puede causardificultades ya que tales fuentespodrían afectar a las QoS de fuentesno impulsivas.

Las características de tráfico deuna conexión ATM se describen porparámetros cuantitativos tales comola velocidad punta de las celdas, lavelocidad media de las celdas, elretraso de transferencia de las celdas,la tolerancia de variación de retrasode celdas, el tamaño máximo de las

ráfagas, ó mediante parámetros cuali-tativos tales como el tipo de mente(por ejemplo, vídeo). Estos descrip-tores del tráfico son importantes yaque se usan en el control de admisiónde conexión (CAC) y, también,durante la vida de una conexión. (Seaceptará una nueva conexión si sepuede asegurar la QoS pedida y si sepueden mantener las QoSs de lasconexiones existentes). Los descrip-tores de tráfico de conexión .y la QoSrequerida constituyen un "contratode tráfico" entre usuario y suminis-trador de red.

Capacidad de transferencia deservicio de ATM

Para dar soporte a los requisitos y altráfico de diferentes usuarios se handefinido [3] varias opciones de servi-cio de transferencia ATM, llamadas"capacidad de transferencia de capaATM" (ATC). De hecho, como partedel contrato de tráfico, el usuarionecesita especificar cual de lasopciones ATC en particular se pidepara la conexión.

La mas básica es la capacidad develocidad binaria determinística(DBR), que se utiliza en conexionesque requieren un cantidad constantede ancho de banda durante toda laconexión con rigurosos requisitosde tiempo de respuesta (p. ej., video-conferencia, teléfono, televisión).Naturalmente, también se puedenofrecer sen-icios "similares al DBR"con STM, estando la diferencia en eluso de los canales de velocidad fija yreservada en el STM. Bastante dife-rentes del STM son los otros modosde transferencia que permiten latransferencia de servicios de anchode banda variable. En este caso, losenlaces de transmisión se puedenusar de forma más eficaz debido alas ventajas adicionales de la multi-plexación estadística. La tarificaciónse puede hacer en base a la transfe-rencia efectiva de información, deesta forma pueden obtener benefi-cios tanto usuarios como suminis-tradores de red:

39

Revisto de Telecomunicaciones de Alcaiel - 1 er trimestre de 1997

TRAYECTOS

VIRTUALES

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CANALES

VIRTUALES

., TRAYECTO DiTRANSMSION(P.E.V<4)

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fe:r/t;i/m 2 - Flexibilidad de asignación de ancho de banda y diferente'-, clases de trafico ATM

La velocidad estadística (SBR) seutiliza en fuentes de velocidadvariable. Ejemplos de aplicacio-nes en tiempo real pueden ser losmismos que en DBR, ya que tam-bién se pueden enviar a velocidadvariable. Aplicaciones no entiempo real pueden ser, por ejem-plo, las transacciones bancarias,las reservas aéreas, etc.La opción de velocidad no espe-cificada (UBR) es equivalente aDBR pero sin garantías de QoS.Es adecuada para aplicacionestales como e-mail, interconexióncon redes de área local (LAN),verificación de tarjetas de cré-dito, etc.

La velocidad disponible (ABR)permite utilizar el ancho debanda disponible. Lo que haceeste esquema atractivo a los ope-radores es que podría permitir elexceso de contratación de cone-xiones (el ancho de banda asig-nado a ABR puede potencial-mente sobrepasar los recursos deenlaces disponibles). Sinembargo, para que el esquemafuncione, se requiere realimentarlas fuentes para adaptar dinámi-camente su tráfico a las condicio-nes cambiantes de la capa ATM.No obstante, en ciertas condicio-

nes, el tiempo de reacción puedeser un problema. Consecuente-mente, no es factible un granexceso de contratación. ABR esadecuada para aplicaciones conrequisitos de pérdidas de celdabaja, como las bancarias.

- Finalmente, el servicio de transfe-rencia de bloques ATM (ABT)ofrece la posibilidad de negociarlas características de transferen-cia en base a bloques ATM (grupode celdas). El servicio es ade-cuado para servicios de obtenciónde información ó para transferen-cia de datos en ráfagas cortas.

La Figura 2 muestra un ejemplo deasignación de ancho de banda paratráficos ATM DBR, SBR y ABRtransmitidos sobre un trayecto decapa física, como un VC-4. La figurailustra la capacidad del ATM paraoptimizar el uso del ancho de bandade los enlaces para diferentes tiposde tráfico, que es claramente supe-rior a la capacidad del STM.

No obstante, la transición a unentorno de tráfico basado en ATMtardará bastante tiempo. Mientras,los operadores se tienen queenfrentar con un entorno mixto detráfico STM y ATM, y piensan actua-lizar y migrar paso a paso las capa-

cidades de la red a medida queaumente la cantidad de tráfico ATMen la red de transporte.

Papeles del ATM y del SDH

Mientras en el futuro el trafico STMpuede ser transmitido cada vez másen "modo ATM", el SDH y el ATM secomplementan y tienen diferentespapeles en la red. De todo lo consi-derado hasta ahora sobre la técnicaATM y el papel del ATM y del SDHen la red se pueden sacar las siguien-tes conclusiones:

El ATM proporciona;- gestión no jerárquica de ancho

de banda de velocidad variable- modo único de transferencia de

servicios para distintas clases detráfico

- ventajas particulares en situacio-nes de mucho tráfico de veloci-dad no determinística

- QoS garantizada para cada cone-xión ATM

- servicio conmutado y controlavanzado de llamada.

El SDH suministra:- transporte masivo fiable y omni-

presente para todo tipo de trá-fico. La Habilidad se suministramediante rápidos mecanismosde protección y recuperaciónbien implantados

- tráfico optimizado de los actua-les servicios STM (POTS, Líneasalquiladas) mediante correspon-dencia directa

- infraestructura de red existentey en crecimiento.

En el siguiente apartado se analizael entorno de red de transporte den-tro del ámbito que soporta losactuales servicios STM y el emer-gente tráfico mixto STM/ATM.

Entorno de red de transporte SDH

La Figura 3 muestra un ejemplode una arquitectura de red de

Revista de Telecomw de A/cofeMer trimestre de 1997

transmisión SDH típica compuestapor NEs SDH: multiplexores deinserción/extracción (ADMs) ytransconectores digitales (DXGs).Es un ejemplo simplificado de unared de acceso de abonado, regional ytroncal. También se muestran loscomponentes de la red de acceso ylos sistemas de conmutación, debanda estrecha y banda ancha comosoporte del debate sobre el entornode tráfico mixto SDH/ATM. Primerose examinan la arquitectura de redSDH y el actual soporte de tráficoPOTS y de líneas alquiladas.

Las redes SDH pueden ser unamezcla de topologías lineales, en ani-llo y en malla La topología de una redSDH de acceso de abonado es nor-malmente en anillo, como se muestraen la Figura 3. El tráfico POTS se"centraliza" hacia la central telefónica(CO) en la que hay una central local.

Los anillos del tipo protección deconexión de subred (SNCP) son ade-cuados para aplicaciones de tráficocentralizado y los más utilizados enlas actuales redes. Los DXCs se utili-zan en las COs para reagrupar el trá-fico entrante de múltiples anillos deacceso local y de la red entre centra-les (regional) y enviarlo a las centra-

En la mírales lademanda de tráfico es predominante-mente punto a punto (es decir, CO aCO); las estructuras en malla conDXCs ó anillos de protección compar-tida de sección multiplexora (MS-SPRING), como muestra la Figura 3,son las más adecuadas en este caso.La arquitectura habitual de red tron-cal es una malla y utiliza DXCs.

Los tipos de anillo equivalentes alos antes mencionados SNCP y MS-SPRING en el SDH son, respectiva-mente, los anillos conmutados de

protección de camino unidireccional(UPSR) y de línea bidireccional(BLSE) en SONET. El uso de tiposespeciales de anillo en redes deacceso local y regional (entre centra-les) es similar en los entornos SDH ySONET.

En oposición al tráfico POTS, quees conmutado, el tráfico de líneasalquiladas es punto a punto y se lograasignando el ancho de banda fijo delos VCs de SDH disponibles a cadatrayecto extremo a extremo.

Tráfico ATM emergentey aplicaciones

Recientemente, se ha puesto en fun-cionamiento gran cantidad deequipo ATM y se está desplegandoespecialmente en el área de redes deempresa. Ello incluye, por ejemplo,

Figura 3 - Tráfico ATM y STM en red regional, troncal y de acceso de abonado

Rewito de Telecomunicaciones de Alcatel - ler trimestre de 1997

CONTENEDOR VC-12

VELOCIDAD

[MBIT/S] ! 2

TRAMA/CELDAS ATM <1

VC-2

6

2

VC-2-NC

txMN=2..7

2xN

VC-3

50

14

VC-4

ISO

44

VC-4-HC

150 i NIM,16

176,704

Tabla 1 • Correspondencia ATM sobre VCs SDH

conmutadores de borde ATM, cnru-tadores con capacidad ATM, etc. Laempresas están interesadas en capa-cidades rentables de interconexiónde redes de área local (LAN). Estetráfico es hoy predominantementede datos. No obstante, se puedentransportar sobre las mismas cone-xión t"s (n'illco <ip voz y dp (VNiuilikisprivadas (PBX) para utilizar mejor elancho de banda alquilado de lasconexiones. Se podría también espe-rar tráfico de vídeo sobre redes detelecomunicación con nuevas apli-caciones como la multimedia, ini-cialmente más en el entorno deempresa, pero con el crecimiento delos ordenadores personales multi-media no es improbable ver en elfuturo ATM también en el área resi-dencial, junto con otras aplicacionesde mayor ancho de banda como ladistribución de vídeo y vídeo ademanda (VoD) -una "red digitalcasera" (DHN). El posible tráficoATM puede crecer como consecuen-cia de la reciente explosión de lasaplicaciones World Wide Web y, dehecho, como una solución rápida yflexible en el núcleo de la red, mejo-rando de este modo las prestacionesy disponibilidad que faltan en lasconexiones Internet. Por último, eltráfico de voz (POTS) podría tam-bién transportarse junto con otrotráfico utilizando mecanismos ATM.

Mientras algunas de las aplica-ciones previstas hoy en día con elATM como modo de transferenciatardarán mas tiempo en llegar, yalguna nunca llegará a materiali-zarse, la interconexión LAN/PBXpodría en un futuro cercano tenerun importante impacto sobre el trá-

42

fico ATM en redes de telecomunica-ción.

La Figura 3 muestra este entornode tráfico mixto STM/ATM en la redde transporte del futuro. Las centra-les VP/VC de ATM podrían ser colo-cadas junto con algunas centralesde banda estrecha en algunas cen-trales importantes locales o de trán-sito para servir a las primerasdemandas de ATM. Las centralesintegradas de banda estrecha ybanda ancha son apropiadas paramás tarde, cuando la cantidad detráfico ATM aumente, (las centraleslocales y de tránsito de la Figura 3están previstas que suministrencapacidad de conmutación tanto debanda estrecha como, progresiva-mente en el futuro, de bandaancha.) El entorno de acceso de laFigura 3 muestra diferentes solucio-nes las cuales, para el propósito de

las consideraciones sobre tráficodel presente artículo, llevan a:- un entorno de tráfico ATM puro,

como en el caso de la red ópticapasiva ATM (APON) con la apli-cación DHN

- un entorno de tráfico STM purocomo ocurre en la actualidad conel POTS y las líneas alquiladas

- un entorno de tráfico mixto ATMy STM en el cual se pueden trans-portar servicios del tipo ATM ySTM en su "modo ATM ó STM"original directamente desde lainstalación del abonado.

No obstante, el emergente tráficoATM creará una situación de tráficomixto STM/ATM directamente en elacceso ó mas adelante en el núcleode la red.

En el siguiente apartado se con-templan las opciones para gestionarel tráfico y la evolución de la capa-cidad de la red de transporte y cum-plir con la demanda de tráfico.

Gestión del tráfico ATM en SDH •método STM

Correspondencia de celdas ATM en la

carga útil del SDH

La correspondencia de tráfico ATMse ha definido en [2] y permite usar

Figura 4 - Ejemplo de correspondencia de celdas ATM en VC-4 y VC-3

¡s de Aleóte! - 1 er trimestre de 1997 ATM sobre SDH

contenedores VC-12, VC-2, VC-2c,VC-3 y VC-4 en redes SDH (el uso delos contenedores VT1.5, STS-1 ySTS-3c se define en las redesSONET). Está prevista la corres-pondencia de ATM en señales demayor velocidad: VC-4-4c y VC-4-16c (OC-12c y OC-48c). La Tabla 1resume las opciones de correspon-dencia ATM actuales y previstaspara VCs SDH.

Hay que indicar que la "c" de laTabla 1 significa espacio de anchode banda concatenado, que sedefine para hacer corresponder máseficazmente los servicios para losque no son adecuadas velocidadesestándar de contenedor (p. ej., elATM de 10 Mbit/s se podría hacercorresponder en dos VC-2s -es decirVC-2-2c). Aunque puede pareceruna solución atractiva para lacorrespondencia del tráfico ATMsobre SDH, desafortunadamente elproblema con las señales concate-nadas es que las SDH ya desplega-das no tienen esta capacidad. Estolleva a que las señales concatenadastengan un valor bastante limitado.

Para intentar resolver este pro-blema se ha definido la concatena-ción "virtual". Los servicios que sehacen corresponder en VCs conca-tenados virtualmente se hacen efec-tivamente en VCs individuales.No obstante, todos los VCs que seconcatenan virtualmente tienen quetratarse como un conjunto, es decircompartiendo el mismo trayectoextremo a extremo y con proteccióncomún. Al final de la recepción lainformación de los VCs individualestiene que mulüplexarse apropiada-mente en un flujo de datos com-puesto como el que se presentó ini-cialmente a la red de transporte.(El tratamiento de VCs concatena-dos virtualmente como un conjuntoes esencial, ya que si las señales tie-nen que seguir caminos diferenteshacia el destino -debido por ejemploa una acción de protección en unaparte- habría que resolver comple-jos problemas de temporización alformarse un flujo compuesto dedatos en el destino).

De aquí que la concatenaciónvirtual sea una opción factible paralograr una correspondencia más efi-caz del ATM en VCs SDH, pero estopodría prácticamente obligar a usarsólo subredes que realicen o sopor-ten esta facilidad, es decir no sepodría garantizar una solución deomnipresencia.

Para ilustrar esto en la Figura 4se dibuja la correspondencia de cel-das ATM en VC-4/VC-3. Como la capa-cidad de C-4/C-3 (2340756 bytes) noes múltiplo entero de la longitud decelda ATM (53 bytes), se permiteque una celda cruce la frontera de latrama del contenedor [2].

Posibilidades e inconvenientes

Dada la variedad descrita de posibi-lidades de correspondencia ATM enVCs SDH (ó en, por ejemplo, señalesEl y E3 en PDH y después conse-cuentemente en VCs SDH), unaopción inmediata para conectarnodos ATM podría ser usar los VCsexistentes como "tuberías extremo aextremo dedicadas". No obstante,este "método STM" üene variosinconvenientes. Cada nuevo puntorequeriría un nueva conexión óconexiones nuevas de linea alqui-lada con los otros puntos, lo quesólo podría ser aceptable para unpequeño número de puntos y cone-xiones. Además, la demanda debanda ancha ATM para cada puntopodría no ser la adecuada para quela capacidad alquilada disponible enestas conexiones fuese bien utili-zada. Los dientes tarificarán asípara todos los anchos de banda develocidad fija alquilados, lo cualpuede desalentarlos, en especial aaquellos que primero lo adoptaron,puede ser que con requisitos de bajoancho de banda al subscribir dichosservicios. Hay que hacer notar tam-bién que, en el caso en que el tráficoCPE ATM esté destinado a un con-mutador ATM y viceversa, los VCsdedicados entre CPEs ATM y con-mutador requerirían puertos dedica-dos de E/S en el conmutador paracada trayecto (los puertos de los

conmutadores ATM suelen ser nor-malmente E3 de PDH o STM-1 deSDH). Esto llevaría a una solución dered cara a menas que las conexionesATM dedicadas se "rellenasen" efi-cientemente con tráfico de usuario.

No obstante, cuando examina-mos las redes SDH actualmente des-plegadas descubrimos otra dificul-tad: aunque actualmente un VC-3 oVC-4 puede ser adecuado para servira las necesidades de transmisión delos dispositivos CPE ATM (p. ej., sir-viendo al tráfico PBX de LAN deempresa), este método podría no serfactible aún en las actuales redesSDH, al suministrar Ja mayoría de lasredes de transporte actualmente des-plegadas en el área de acceso capaci-dad STM-1. Es decir, todo el anchode banda de un VC4 es insuficientepara soportar nuevas conexionesATM en trayectos VC-3 o VC-4. Así,por ejemplo, en el caso de introducirun conexión ATM en un anillo, esobligatorio pasar a una STM-4 develocidad más alta (lo que implicaactualizar todas las placas agregadasde NE en el anillo).

Por otro lado, la correspondenciadel ATM en VCs SDH de orden infe-rior (LO), VC-12 o VC-2, puede no serfactible ya que ef ancho de bandapodría no ser suficiente como paraacomodar todo el tráfico de usuarioen el interíaz de red de usuario(UNÍ). Una idea para encontrar uncamino podría ser, por ejemplo,extraer VPs ATM individuales delflujo compuesto de celdas en el UNÍy correspondemos por separadosobre VCs de LO. No obstante, el malacoplamiento en VPs de tamañovariable y en VCs SDH de tamaño fijopodría llevar a ineficacia de enlacesjunto al hecho de que, cuando seusan VCs SDH de pequeño tamañocon un pequeño número de conexio-nes ATM correspondidas sobre ellos,podría no explotarse la ventaja de Jaganancia estadística del ATM. Ade-más, se necesitarían grandes zonasde almacenamiento, en particularpara gestionar la correspondencia detráfico impulsivo en VCs de LO en elcaso de UNIs de alta velocidad.

43

Revista de Telecomunicaciones de Alcatel - ler trimestre de 1997

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CABECERA

ATM

~ ~ | INTERFAZ(CES)

_ ¡ SDH STM-H

Figura 5 - Funcionalidad añadida en un N f SDH

Finalmente, como se vio antes, la"concatenación virtual" tambiénpodría producir una solución insatis-factoria, ya que se restringiría a aque-llas subredes en las que dicha funcio-nalidad estuviese disponible.

El análisis anterior lleva a la con-clusión de que se necesita un métododiferente que podría mitigar la nece-sidad de usar caminos dedicadosSDH y ofrecer un entorno futuroorientado a una transmisión más fle-xible y barata para la venidera situa-ción de trafico misto STM/ATM.La nueva solución debe asegurar lacompatibilidad hacia atrás y unasuave, y consciente del coste, migra-ción de los actualmente desplegadosNEs SDII con capacidad STM.

de banda común. Los VCs SDH seterminan en cada nodo para soportarfuncionalidad ATM. Los NEs SDHnecesitan también poder añadir, eli-minar, pasar y descartar celdas enlugar de intervalos temporales STM.Esta funcionalidad definida en [4] semuestra en la Figara 5.

El nivel VP se elige por razonesde simplicidad y de flexibilidad delancho de banda. El nivel VC delATM se debe hacer en el equipo deconmutación de banda ancha, esdecir fuera del ámbito de la red detransporte. La funcionalidad VPtiene que suministrarse sólo dondeel tráfico ATM necesite ser inser-

tado o extraído, mientras que laactual funcionalidad STM que tratael tráfico STM existente permanecesin cambios.

Ventajas de la funcionalidad VP del ATM

Para analizar la ventaja real de laintroducción de la funcionalidad VPindiquemos el gran interés actual delos operadores de telecomunica-ción por el ATM como medio parasuministrar transporte eficiente enel creciente tráfico de interconexiónLAN. Las velocidades de transmisiónde tráfico LAN (p. ej,, 10 Mbitvs -Ethernet, 4/16 Mbit/s -Token Ring,25 MbnVs -interfaz de foro ATM etc.)no se cumplen muy bien en los VCsSDH.

Teniendo esto en cuenta nosreferiremos at anillo de acceso SDHen la Figura 3 (abajo a la derecha) yasumiremos algunas posiblesdemandas de tráfico STM y ATM(p. ej. POTS/líneas alquiladas e inter-conexión de LANs, respectiva-mente). El anillo de acceso especialde la Figura 3 es del tipo SNCP.El tráfico POTS se centraliza hacia elconmutador de banda estrecha enCO LEX. El tráfico de línea alquiladaes punto a punto. No obstante, paraambos tipos de tráfico el ancho debanda STM requerido se asigna com-pletamente en todo el anillo (esto sedebe a la colocación particular delancho de banda en el anillo tipoSCNP). Como para el tráfico ATMasumimos que, por ejemplo, se nece-sitan establecer varias interconexio-nes LAN que dan lugar a VPs ATM de10 Mbií/s. El tráfico LAN de ATM

Tratamiento del tráfico ATMen SDH - introducción de lafuncionalidad VP de ATM

Para obtener una mejor eficacia deltransporte para el tráfico ATM, sepueden asignar grandes VCs SDHentre los nodos ATM y el tráfico ATM(VPs) se puede compartir el ancho

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Tabla 2 - Efecto de introducir ta funcionalidad VP ATM eATM (VC-3 equivalentes}

n entorno de tráfico STM y

DEMANDASTM

11

1 7

No DE VPs NaDEVC-3s

( lOf t lB/ i ) REQUERIDOSDEMANDA COHS-NEs

1 2

3 4

7 | »

No DE VC-3sREQUERIDOS

COIJ S/A-NEs

229

VEL DE ANILLONECESARIA

CON S-NTs

STM-1

STM-4

STM-16

VEL DE ANILLONECESARIA

CON S/A-NEs

STM-]

STM-1

STM-4

de A/cateMer trimestre de 1997

puede ir, por ejemplo, directamentea otro punto LAN localizado en elmismo anillo de acceso, ó puede sercentralizado hacia un conmutadorVP/VC de banda ancha en la CO LEX.En este ejemplo asumimos que eltráfico ATM se protege 1+1 desde lafuente al destino, así prácticamentepara este tráfico el ancho de bandatambién se "asigna" por todo el anillo.

La cantidad de demanda de trá-fico STM y ATM es variable. LaTabla 2 muestra la demanda deancho de banda (en VC-3 equivalen-tes) y los tamaños de anillo requeri-dos para soportar tal demanda encaso de redes de NEs STM e híbridasde NEs STM/ATM (S-NEs y S/A NEsrespectivamente en la Tabla 2). CadaVP ATM requiere en el método STMun VC-3 completo, es decir aproxi-madamente 50 Mbitfs (asumiendoque se puede usar concatenación novirtual). Sin embargo con la funcio-nalidad VP ATM varios VPs compar-tirán el mismo VC-3.

Si fuésemos a postular el mismotráfico para el MS-SPRING, el anchode banda SDH que se requiere parala porción de tráfico ATM sería elmismo, como muestra la Tabla 2, yaque la asignación de VPs ATM y elancho de banda resultante que serequiere es independiente del tipode anulo (no obstante, es factibleuna ganancia en el ancho de bandade transmisión para la porción detráfico STM en caso de demandasmás distribuidas de STM punto-a-punto. La razón de esto es la ventajainherente del MS-SPRING parálalesesquemas de tráfico.)

Hasta la red de transmisiónmallada con DXCs se ve afectada,habría que aplicar el mismo análisisy conclusiones de requisitos deancho de banda mostradas en laTabla 2, asumiendo que se requierela demanda establecida de tráficoSTM y ATM para su transporte sobreenlaces físicos comunes (en estecaso sustituir en la Tabla 2 "veloci-dad de anillo" por "velocidad deenlace").

Evidentemente, se pueden alcan-zar substanciales ventajas de ancho

de banda introduciendo la funciona-lidad VP ATM en los NEs de trans-porte. Esto inicialmente podríaimposibilitar el agotamiento y laactualización del enlace/anillo. Laposibüidad de insertar/extraer cel-das ATM en los NEs SDH evita tam-bién la necesidad de regresar todo eltráfico a un conmutador VP/VC. Unanáfisis relacionado con el entornoSONET ATM se puede encontrar en[5, 6],

Junto a la eficacia del ancho debanda, la funcionalidad híbridaSTM/ATM proporciona la flexibili-dad y esealabilidad requerida para elfuturo tráfico mixto con demandasvariables de ATM y STM. El hechomás importante es que la solución esun añadido a la actual funcionalidadSTM, lo que protege de esta formalas inversiones en la red SDH exis-tente, facilita la introducción tem-prana del ATM y abre la puerta a lasuave migración hacia el esperadoentorno de tráfico ATM predomi-nante en el futuro.

Problemas asociados a ia funcionalidadVP ATM en NEs SDH

Para realizar efectivamente la fun-cionalidad VP ATM sobre NEs SDHhay varios problemas que necesitanser analizados cuidadosamente.Algunos de los problemas son debi-dos a la histórica separación de lanormalización y el desarrollo de lasredes ATM y SDH.

Uno de los problemas clave quehay que consolidar se encuentra enel área de la protección del tráficoATM y STM. En la redes SDH la capafísica suministra diferentes mecanis-mos de protección que son capacesde corregir fallos de trayecto óenlace en un espacio de tiempo muycorto (p. ej., 50 ms para proteccióndel trayecto VC SDH). Por otro lado,la capa ATM tiene previsto desple-gar sus propios mecanismos de pro-tección. Esto es espléndido ya queno es posible detectar todos losfallos en cada capa de la red. No obs-tante, ocurren condiciones no dese-adas cuando dos (ó más) capas se

activan simultáneamente para pro-tección y se toman acciones de pro-tección no consistentes. Ello puedecausar una agitación innecesaria enel tráfico de usuario. Por consi-guiente, es obligatorio estableceruna clara estrategia que se basará enla identificación del fallo en cadacapa de la red (capa óptica, capafísica, capa ATM) y la consecuentellamada al mecanismo de protecciónen la capa afectada sin activar inne-cesariamente mecanismos de pro-tección de otras capas. Los fallos enla capa física pueden, por ejemplo,ser reparados en cuestión de micro-segundos, los fallos en la capa físicase arreglan en menos de 100 milise-gundos, mientras que los fallos en lacapa ATM pueden tardar en repa-rarse uno ó dos segundos. Por lotanto, las capas tendrían una "ven-tana temporal" en la cual la acciónde protección se completaría, y enlos casos en los que la protección notenga éxito hay que invocar a la capasuperior. Alcatel está activamenteinvolucrada en estos problemas denorm alización.

El segundo aspecto importante esla gestión de servicios, redes y ele-mentoe en dichas redes y NEs híbri-das. Como la funcionalidad VP ATMes un añadido de los NEs SDH, en lafase inicial podría ser aceptable"albergar" esta funcionalidad dentrode sistemas de gestión de red SDH.En la siguiente etapa, no obstante,podría preverse una única plataformade gestión de red para gestionar NEsATM y SDH. En cualquier caso, el tra-tamiento de nuevas demandas de trá-fico (STM ó ATM), la gestión de lacapacidad libre y las funciones deprotección/restauración no se pue-den tratar en solitario. Son mas biencomponentes de toda la tarea de ges-tión del ancho de banda con clararelación cliente-servidor entre lascapas de gestión de la red.

Otros problemas están relaciona-dos con el grado preciso de funcio-nalidad ATM (p. ej., supervisión,control de congestión) y a asegurarsoluciones correctas en toda la red(p. ej., la interconexión de anillos

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con y sin DXCs). No obstante, la ins-talación de la funcionalidad VP ATMen NEs SDH se basa en la impor-tante documentación de normasATM existente.

Evolución del tratamiento ATM ySTM en las redes de transporte

Empezando por la actual red detransporte se pueden definir lassiguientes etapas de evolución paracumplir las necesidades del operadorcon los futuros requisitos de tráfico.

Etapa 1: Actualización a NEsSTM/ATM híbridos. Tiene especialimportancia el coste de la funciona-lidad añadida, ya que para el opera-dor la migración a la nueva capaci-dad VP ATM debe ser "más barata"que dirigir todo el tráfico ATM a unconmutador VP(/VC). No obstante,basándose en los análisis previos,es evidente que el uso del métodoSTM con trayectos dedicados VCSDH para cada conexión VP ATMestá bastante limitado a casosseleccionados con muy baja pene-tración de tráfico ATM ó a cuandolos nodos de acceso de servicioATM suministren un "relleno" efi-ciente de los VCs SDH.

Etapa 2: Cuando la relación de trá-fico STM/ATM llega a ser predomi-

nante a favor del ATM, y económi-camente adecuada, la tecnología dered de transporte necesita migrarhacia un entorno de núcleo ATM.

Conclusiones

SDH y ATM son dos tecnologíascomplementarias que juntas tienenun papel diferente en la red de trans-porte del futuro. SDH suministra Ha-bilidad de transmisión y aumento dela infraestructura ya existente.La funcionalidad añadida VP ATMpermite compartir eficientementelos recursos de estas redes, mejorarla utilización del ancho de banda ypreviene ó retrasar el pronto agota-miento de la capacidad de transmi-sión y las actualizaciones de la red.

La introducción de la funcionali-dad VP ATM VP en los NEs SDH esun paso natural que responde ade-cuadamente a las necesidades ciavede los operadores de tener unaarquitectura de red fiable, que seaeficiente para los servicios ATMactuales, pero que pueda evolucio-nar, con una inversión incremental,para soportar las futuras demandasbasadas en ATM. La solución des-crita elimina la barrera del trans-porte ATM poco eficiente sobreredes SDH y, de este modo, abre elcamino para el despliegue del ATMen las redes de telecomunicación.

L Recomendación UT-T: 1.-321, Modelo dereferencia del protocolo RDS1-BA y suaplicación

2 Recomendación UH-T. G.707, Interfaz denodo de red para la jerarquía digital sín-crona (SDH)

3 Recomendación UTT-T: 1.371, Control detrafico y control de congestión en laRDSI-BA

4 BeHcore GR-2837: ATM Virtual PathPXinctionality in SONET Rings - GenericCriteria

5 B. Assa; Tcdays Transport Networks -Are they ready for ATM?; Proc. ofNFOEC '96, págs. 50&-514, Denver, sep-tiembre de 1996

6 J. Sosnosky y H. Kobrinsky. A currentBellcore View of SONET ATM VP Rings:Ploc. of Globecom "95, págs. 3944, Sin-gapur, noviembre de 1995

Mario Huterer está dedicado a tareas decoordinación y especificación del sistematécnico con el grupo de Network View deTransmission Systems División.

Una nueva capa tetánica para las redes de bandaancha

J. Dupraz, F.-X. Ollivier, P.A. Perrier

El enorme crecimiento de tráfico resultante de laexplosión de los servicios en-línea originará unafuerte presión sobre el caudal de la red. Nos podemosenfrentar a este problema introduciendo un capa detecnología WDM.

Introducción

La introducción de la óptica en latransmisión fue un importanteevento en las telecomunicaciones.La ñbras ópticas han demostradoque ofrecen una calidad sin par detransferencia de información digi-tal, que han permitido el firme cre-cimiento de la capacidad de losenlaces de transmisión punto apunto. Sin embargo, la enormeanchura de banda intrínseca de lasfibras se utiliza muy pobremente,incluso con una velocidad de modu-lación de 10 Gbit/s.

La rápida introducción mundial deservicios de telecomunicacionesjunto a la introducción de los nuevosservicios de banda ancha requierenun tremendo aumento en la capaci-dad de transferencia de las redespúblicas para explotar mejor, porrazones económicas obvias, el poten-cial de las infraestructuras existentes.

El primer paso es aumentar lacapacidad de los enlaces de trans-misión punto a punto. En la multi-plexión por división en el tiempo(TDM), esto se logra al aumentar lavelocidad, pero por limitacionesfísicas no se puede ir más allá de10 Gbit/s y, en algunos casos,incluso no se alcanzará esta veloci-dad. Otra solución atractiva es lamultiplexación por distribución en

longitud de onda (WDM), que pro-mete flexibilidad, escalabilidad yrentabilidad.

La segunda etapa consistirá enintroducir una nueva capa fotónicaen las redes con nodos que «conmu-tan tuberías» físicas de alta veloci-dad (p. ej., 2,5 Gbit/s), que se identifi-can por su longitud de onda indepen-dientemente de la información quelleven. Esta nueva capa no necesi-tará proceso y sincronización, lo queera. común en TDM de alta velocidad.También ofrecerá un nivel adicionalde granularidad de velocidad de con-mutación (p. ej., 2,5 Gbit/s).

Esto llevará al concepto de unared transparente de enrutamientocompletamente óptico. Sin embargo,antes de cualquier implementariónoperativa, se necesitan pruebas decampo para resolver los problemaspendientes y establecer los procedi-mientos de gestión y supervisión dela nueva capa fotónica. La tecnolo-gía ha avanzado lo suficiente comopara realizar equipo práctico y seestán realizando pruebas de campoa gran escala en todo el mundo.Importantes organismos de normali-zación (UIT-T y ETSI) están traba-jando en recomendaciones que ase-guren la interoperatividad entreredes y sistemas de diferentes ven-dedores. En particular, es esencialespecificar un plan de frecuencias

(longitudes de onda) comunes atodas las redes WDM.

El objetivo de este artículo esdar un visión global de la nuevacapa fotónica WDM.

Transmisión WDM

En las redes de telecomunicacio-nes, los enlaces de transmisiónpunto a punto entre nodos suelentransportar portadoras ópticas úni-cas moduladas por multiplexoresTDM electrónicos. Una forma deincrementar esta capacidad de trans-ferencia es aumentar la velocidaddel enlace. De hecho, ha sido el casocon velocidades que han pasado de2 Mbit/s a 140 Mbit/s en sistemasPDH y de 155 Mbit/s a 10 Gbii/s ensistemas SDH/SONET.

Existen, sin embargo, limitacionesfísicas que limitarán esta tendencia.La primera es ia bien conocida disper-sión cromática que degrada la calidadde la transmisión según la distanciaJunto a las técnicas especiales decompensación |1] utilizadas en lasfibras normales (G.652) se introduje-ron, para aliviar este efecto, las fibrasde dispersión desplazada (DSF-G.653). Otra quizás menos conocidalimitación tiene su origen en el PMD(dispersión de modo de polarización)[2], que afecta estadísticamente aalgunos de los cables ópticos ya insta-lados. El resultado es que hay queregenerai- el flujo binario para mante-ner la calidad cuando se pasa decierta distancia Puede incluso suce-der que el propio PMD impidieraalcanzar la velocidad de 10 Gbit/s, nopermitiendo así usar la enorme, deotra forma disponible, anchura debanda de las fibras.

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a de A/cafe/ - 1 er trimestre de 1997 Una nueva capa tetánica para ¡as redes de banda ancha

1530 *t SO 60 1570

Figura 1 - Principio del WDM (nwltiplexación por distribución en longitud de onda)

Otra forma de incrementar lavelocidad total es multíplexar cana-les a diferentes longitudes de ondasobre la misma fibra. A esto se ledenomina multiplexación por distri-bución en longitud de onda (WDM)y es similar a la multiplexación pordivisión de frecuencia (FDM) usadaen los radioenlaces. Su principio semuestra en la Figura 1 donde unancho de banda de 40 nm (¡unos5 THz!) se comparte entre diferen-tes canales no solapados a las lon-gitudes de onda XI, 12,...., A,>.El ancho de banda del canal alrede-dor de la longitud de onda de lapor-tadora puede ser de cualquier valorque se adapte a la velocidad demodulación y sea compatible con lalimitación de no solapamiento. Así,por ejemplo, se puede alcanzar unavelocidad total de 10 Gbit/s concuatro portadoras, modulada cadauna de ellas a 2,5 Gbit/s.

El WDM ofrece muchas venta-jas. Para una velocidad total dada,la velocidad individual de la porta-dora decrece, por lo que disminu-yen los efectos de la dispersión cro-mática que son proporcionales alcuadrado de la velocidad. Utili-zando WDM de 4x2,5 Gbit/s en lugarde TDM de 10 Gbit/s se podríaincrementar teóricamente la distan-

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cia dieciséis veces. En consecuen-cia, la distancia entre regenerado-res podría incrementarse grande-mente. Sin embargo, aun serequiere de la amplificación paramantener el balance de potencia. Sepuede decir en términos generalesque el paso de TDM a WDM permitesustituir los regeneradores poramplificadores, reduciéndose asísigrLificat.ivainenl.e los costes. ElWDM es flexible y escalable ya queaumentar la velocidad total se logracon solo añadir nuevos canalessobre las longitudes de onda dispo-nibles. Hay que hacer notar que lavelocidad puede ser diferente sobrediferentes portadoras, lo que añadeflexibilidad. La protección contralos fallos del equipo de terminaciónde línea (LTE) se puede lograr fácil-mente con canales de reserva en unesquema de redundancia n+1. Paraaprovechar totalmente estas venta-jas, la implementación física de losenlaces debe establecerse deacuerdo con la instalación. Esto esparticularmente aplicable en laelección de vanos de amplificacióny regeneración.

Existen también algunas limita-ciones en la utilización del WDMsegún el tipo de fibra. Con fibrasG.653 la principal limitación es la

intermodulación entre las diferen-tes portadoras debida a efectos nolineales -la así llamada mezcla decuatro ondas (FWM). Cuando elespaciado entre frecuencias porta-doras es uniforme, la intermodula-ción produce una caída sobre loscanales adyacentes creando conello una diafonía «en línea». Unaforma de evitar los rayos espúreoses tener un espaciado de canalmayor o desigual. Este efecto noimpide la transmisión sobre fibrasG.652, en las cuales la principallimitación sigue siendo la disper-sión cromática. Otra limitación,para ambos tipos de fibra, viene delrequisito básico por el cual todaslas portadoras ofrecen igual calidad(p. ej., el BER -tasa de error binario)tras la modulación. Como los multi-plexores WDM se amplifican a lolargo de los enlaces por amplifica-dores ópticos generadores de ruidoy saturados de potencia, la relaciónseñal-ruido (SNR) de una portadoradepende del número de portadorasy del número de amplificadoresatravesados. También depende dela propia longitud de onda de lapor-tadora ya que el factor de ruido delamplificador es mejor a longitudesde onda más altas y si la caracterís-tica ganancia/longitud de onda delamplificador no es lo bastanteplana a lo largo del ancho de bandaocupado por el multiplexor.

Las ventajas del WDM estánsiendo ampliamente reconocidas,por lo que existe la necesidad de nor-malizar un plan de frecuencias (lon-gitud de onda) que podría ser usadopor los operadores de la red y losfabricantes para asegurar la intero-peratividad entre diferentes redes ysistemas. Se han hecho algunas pro-puestas con respecto a la separaciónentre canales (p. ej., 100 GHz, o equi-valente, sobre 0,8 nm) y a una fre-cuencia de referencia absoluta aso-ciada al plan de frecuencias [3], Ade-más, se lian realizado otras propues-tas sobre la supervisión y la calidadde enlaces WDM [4]. En cualquiercaso, se necesitarán pruebas decampo para validar las soluciones.

íestre de 199/ Una nueva capa fotónica para las redes de banda ancha

De hecho, WDM y TDM soncomplementarios. Se usarán simul-táneamente, ya que cada portadoraWDM se modulará por un flujo digi-tal multiplexado en el tiempo, sín-crono con TDM o, más tarde, asin-crono cuando llegue el ATM (modode transferencia asincrono). Selograrán flexibilidad y escalabilidadañadiendo nuevas portadoras a lamisma velocidad y/o incremen-tando la velocidad por portadora.Así, por ejemplo, se puede alcanzaruna capacidad total de 40 GbhVscon 16x2,5 Gbit/s o 4x10 Gbit/s. Laelección dependerá del tipo de fibray del amplificador, de la cantidad dePMD, etc. Idealmente, la red debe-ría ser diseñada para su futuracapacidad máxima para permitir suactualización al mínimo coste des-pués de la instalación.

Conectividad WDM

Copa de red

Cualquier red de telecomunicacio-nes se compone de nodos donde lasseñales se conmutan a diferentesdirecciones, y que se conectan porenlaces de transmisión para propa-gar las señales. Las ventajas delWDM en los enlaces de transmisiónpunto a punto ya se han expuesto.

Figura 2 - Capas de red de banda ancha

Otras ventajas se tienen que obte-ner a nivel de red al introducirnodos fotónicos que operen directa-mente sobre las portadoras ópticas,independientemente de la informa-ción que lleven. Esto conducirá a lacreación de una nueva capa fotó-nica aparte de las electrónicas yaexistentes.

La futura red de banda ancha dis-pondrá de tres capas, cada una deellas definida por los nodos que con-tiene, los objetos que conmuta, y lagranularidad de velocidad significa-tiva de las señales que procesa. Estose muestra en la Figura 2.

La capa alta electrónica de ATMestá justo debajo del plano de aplica-ciones/servidos que contiene los ter-minales de usuario. Sus nodos sonconmutadores y transconectores queconmutan celdas ATM o, equivalente-mente, conexiones virtuales ATM.La granularidad de las velocidadesconmutadas varía casi continuamentedesde unos pocos kbit/s a 150 Mbifs.Por debajo de la capa ATM está lacapa electrónica SDH/SONET. Susnodos son muffiptexores de inser-ción/extracción (ADM) o transeonee-tores (XCN). Conmutan canales sín-cronos en el tiempo definidos por losasí llamados contenedores virtuales aunas pocas velocidades discretasfijas, por ejemplo, VC-12 a 2 Mbif/s,

CAPA ELECTRÓNICA ATM

T R C T O R / C O

OSEMIPERMANENTESDEV

VIRTUALES ASINCRONAS {C

CAPA ELECTRÓNICA SDH

..¡CiÓÑ /EXTRACCIÓN

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CAPA FOTOHKA WDM

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• TRATA CANALES

VC-4 a 150 Mbit/s. Debajo de la capaSDH/SONET está la capa fotónicaWDM. Contienen los nodos ópticosADM y XCN que conmutan los cana-les físicos. Estos canales se identifi-can por la longitud de onda de suportadora y se modulan a velocida-des muy elevadas, normalmente2,5 Gbit/s y, al final, 10 Gbit/s.

Las tres capas que trabajan con-juntamente intercambiando señalesse gestionan por el mismo operador.La capa WDM conmuta las portado-ras ópticjis y las distribuye individual-mente a la capa SDH/SONET dondese demodulan a señales electrónicas.Estas señales son múltiplex TDMconsistentes en contenedores virtua-les que se conmutan en los nodos dela capa. La capa SDH/SONET distri-buye los flujos de celdas a la capaATM, donde se extraen de los conte-nedores virtuales. Entonces, las cel-das se conmutan individualmente en!os nodos de la capa ATM. Esta claroque la velocidad conmutada decrecede manera importante desde casi los2,5 Gbit/s en la capa fotónica a lospocos kbit/s de la capa ATM. En estoreside la justificación básica paraestratificar la red.

Como las fibras ópticas propaganuna única portadora, no existe lanecesidad de una capa fotónica. Laconmutación puede ser solo electró-nica y las dos capas electrónicasdifieren en su granularidad de veloci-dad. La introducción del WDM en lared de transporte da la oportunidadde conmutar a velocidades muchomás elevadas, y a operar directa-mente sobro las portadoras ópticassin conversión optoelectrónica. Esun proceso puramente físico, al ope-rar sobre "tuberías", sin sincroniza-ción o proceso de señal.

Una capa se cualifica totalmentepor sus nodos y sólo ei operador de lared puede decidir que tipo de nodosnecesita, donde los instala, de quetamaño, etc. Depende básicamentede la distribución geográfica de losusuarios y del tráfico que generan.Esto es especialmente verdad en lospaíses grandes, y con el esperado cre-cimiento de tráfico y anchura de

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Revisto de Telecomunicaciones de Alcalel - ler trimestre de 1997 Uno nueva capo fotónico para las redes de banda ancha

banda de los servicios resultante enlas super-autopistas de la informa-ción, la nueva capa fotórdca probaráser rentable y económica.

La capa fotónicaLa capa fotónica opera sobre cone-xiones físicas identificadas por sulongitud de onda, preferiblementeelegida entre las de un plan de valo-res normalizados. Estas conexionesse soportan por fibras ópticas y seutilizan para unir nodos de la red yconectar usuarios finales (p. ej., deredes privadas) a la red. Una cone-xión extremo a extremo cruza variosnodos donde hay conmutación,basada en su longitud de onda-

Hay dos soluciones posibles.En la primera, la conexión man-tiene la misma longitud de onda deextremo a extremo y los nodos secruzan transparentemente. Esto sedenomina enrutamiento de «tra-yecto de longitud de onda» (WP)[5], que quiere decir que el trayectode la conexión se define por lamisma longitud de onda li que seasignó en el establecimiento paratoda la duración de la conexión.Este esquema de enrutamiento semuestra en la Figura 3.

En la segunda, la conexiónpuede cambiar su longitud de ondacuando cruza los nodos, por lo queahora se identifica por una concate-nación de posibles diferentes longi-tudes de onda Xi, tap, ̂ .K ... sobre lossucesivos enlaces que soportan eltrayecto de la conexión. Se selec-cionan en el establecimiento entreun conjunto de longitudes de ondadisponibles en cada enlace. En estecaso, la longitud de onda se con-vierte en un identificador con solosignificado local. A este respecto,es análogo a los identiñeadoreslógicos de una conexión ATM. Esteesquema de enrutamiento, cono-cido como «trayecto de longitud deonda virtual» (VWP) [5], se ilustraen la Figura 4. Aunque la longitudde onda puede cambial' a lo largodel trayecto, la información todavíase puede transferir transparente-

5 0

Figura 4 - Principio del enrutamiento VWP (trayecto de longitud de onda virival)

mente usando la conversión directade longitud de onda fotónica. Sinembargo, las señales ópticaspodrían necesitar regeneración, loque implica su demodulación aseñales eléctricas y re-modulación.Así, la conversión de longitud deonda podría ser posible sin tenerobviamente un coste adicional, perose podría perder transparencia.

La conexiones WDM actual-mente contempladas son las perma-nentes o senúpermanentes. Lasestablecerá y liberará el opeíadordesde un centro de gestión de red yno de forma dinámica, es decir, lla-mada a llamada, por los usuariosfinales. En una red, se deben eva-luar las implementaciones de enru-tamiento WP y VWP según losrequisitos de tráfico y su evolución

temporal. Claramente, el enruta-miento VWP tiene menos limitacio-nes al establecer una nueva cone-xión sin adaptar las ya existentes; loque reduce el bloqueo.

En todos los casos, la gestión dela capa WDM es más compleja quela simple gestión de enlaces WDMpunto a punto con proceso electró-nico en ambos extremos del enlace.El operador debe de hecho asegu-rar que todas las conexiones cum-plan con un requisito de calidadespecificado, independientementedel número de nodos y amplificado-res ópticos a lo largo del trayecto, ydel número de conexiones estable-cidas. Obviamente, esto es tambiénaplicable cuando hay reconfigura-ción de conexiones en fallo. En par-ticular, la diafonía y la degradación

istre de 1997 Una r. a capa fotónica para las redes de banda ancho

Figura 5 - Principios de un multipiexor óptico dé inserción/extracción {OADM}

de SNR deberán ser cuidadosa-mente controladas. Además, habráque realizarse el seguimiento de lalongitud (WP) o longitudes de onda(VWP) por todo el trayecto paraasegurar que no hay confusiónentre las conexiones y que se man-tiene la correspondencia entre ñu-jos de información y longitudes deonda por toda la red. Diferentes téc-nicas especializadas están siendoinvestigadas [6].

Nodos de la capa fotónica

Los nodos de la capa óptica se unenmediante fibras ópticas para propa-gar señales WDM. La topología de lacapa se basa en dos estructuras fun-damentales ya utilizadas en lascapas electrónicas: las topologíasen anillo y en malla. La primera estáampliamente implementada en lacapa SDH/SONET de las redesregionales y metropolitanas. En lacapa fotónica, se espera que se uti-lice en la WAN (red de áreaextensa). Esta topología es muyatractiva por su capacidad de recu-peración y auto-reparación. Lasegunda, la topología mallada, seusa en principio en las redes detransmisión troncales existentespara conectar anillos. En la super-posición fotónica, se pueden preveranillos muy grandes para realizaresta interconexión.

En esta capa se presentan dostipos de nodos: OADM (ADMóptico) y OXCN (XCN óptico).Estos dos elementos de red solo sediferencian en su número de puer-tos de entrada/salida y, por ello, ensu capacidad. Ambos realizan con-mutación espacial sobre canales delongitud de onda, preservando oconservando su longitud de ondacomo se explicó anteriormente. Lasconexiones son permanentes osemipermanentes. El tiempo deestablecimiento no es crítica pero

Figura ó • Arquitectura OADM

el tiempo de conmutación de un tra-yecto en fallo a uno de reserva esaún un problema debido a la muyalta velocidad de la conexión.Debería ser menor que el tiempo deprotección de 50 ms de la capaSDH/SOíffiT.

Ejemplo de un OADMEl principio de un OADM de multi-longitud de onda se muestra en laFigura 5. Los canales de longitudde onda se pueden extraer e inser-tar, transparentemente o no, entrelos puertos de entrada y salida Laarquitectura del prototipo OADMinvestigada por Alcatel TelecomResearch División se ilustra en laFigura 6 [7]. Es un OADM de multi-longitud de onda versátil y reconfi-gurable con una capacidad de JVcanales (N=4, 8 o 16). Su capacidadla da el número máximo de canalesque se pueden multiplexar en elpuerto de salida. Las señales trans-mitidas en dichos canales o vandesde el puerto de entrada o seañaden loealmente. El número decanales ocupados en los puertos deentrada y salida puede ser diferentes.

El múltiplex entrante de n-longi-tudes de onda (n<N) se difunde ydivide pasivamente a JV filtros ópti-

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ANILLO DE PROTECCIÓN

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ÍS de A/cafe/ 1 er trimestre de 1997 Uno nueva capa ¿atónica para las redes de banda ancha

eos dinámicamente sintonizables.Cada filtro puede seleccionar cual-quier canal y está seguido por unconmutador espacial óptico de cua-tro estados 2x2. Junto a los estadosde barra y cruz, son posibles dosestados de multidifusión. En uno deestos dos estados, cualquier canalseleccionado se extrae y transmitesimultáneamente al siguiente nodo;es la llamada función de «extraer ycontinuar».

Cuando se extraen k señalesentrantes (k<n~), se pueden añadirlocalmente hasta N-(n-k~) señales,que se insertan a través de unamatriz espacial MxN (M<N) de selec-ción y difusión implementada con unacoplador en estrella pasivo y JV fil-tros ópticos sintonizables. Cualquierseñal tributaria entrante puedeentonces encaminarse a cualquiercanal de salida disponible. La asocia-ción de un acoplador pasivo en estre-lla, de filtros ópticos y de conmuta-dores espaciales ópticos hacen muyflexible esta arquitectura.

La señales pasadas en tránsito ylas añadidas se multiplexan pasiva-mente por un acoplador en estrella,si es posible tras las conversión delongitud de onda Esta última fun-ción puede mejorar significativa-mente la flexibilidad de encamina-miento según el esquema de tráfico yla topología de la red. Ello permiteque las longitudes de onda entrantes,añadidas y salientes sean indepen-dientes y reutilizadas por toda la red.

Un OADM es, por principio, muyadaptable a la topología en anillo ya su capacidad de auto-reparación;por esto es que en la arquitectura dela Figura 7 se proporciona accesoa un anillo de protección en acopla-dores en estrella de entrada ysalida. En el caso de un fallo en elanillo en funcionamiento, se pasaautomáticamente el tráfico al anillode protección mediante conmuta-dores espaciales ópticos.

Ejemplo de un transconectorópticoLa ampliación de esta arquitecturaOADM lleva a un transconector

Figura 7 - Arquitectura dei transconector óptico (OXCN)

óptico. Básicamente, un transconec-tor óptico tiene Ai puertos de entraday salida, cada uno de los cuales lleva

y tiene aún la facilidad de inserción yextracción. La mayoría de las arqui-tecturas de transconectores ópticosque han sido propuestas utilizanmatrices de conmutación espacialópticas y deben ser, por razonesprácticas, estrictamente no bloquea-bles. Un ejemplo de una arquitecturade transconector óptico se muestraen la Figura 7 [8]. Se basa en elmismo principio de arquitecturaOADM de la Figura 6, con el añadidode MxN matrices espaciales parapermitir que cualquier canal deentrada se conecte a cualquier canalde salida disponible, y utiliza los mis-mos elementos funcionales.

Tecnologías pora la capa fotónica WDM

La tecnología actual está lo bas-tante madura como para procedercon significativas pruebas decampo, al utilizar dispositivos ópti-cos disponibles comercialmente.Sin embargo, se necesitarán poste-riores desarrollos antes que se des-plieguen redes operacionales realesa gran escala más allá de los ya ins-talados sistemas punto apunto.

En los siguientes apartados seindicarán brevemente las tecnolo-gías desde un punto de vista de sis-temas, distinguiendo entre losrequisitos de los nodos y enlaces detransmisión.

Los componentes claves de unenlace WDM son las fuentes ópticas,los amplificadores ópticos y los dis-positivos de longitud de onda selec-

Tabta I - Principales características de los táseres DBF de Akatel

Hasta 32 longitudes de onde preseleccionadas en la ventana de 1530 o 1565 nn

Espaciado de longitud de onda debajo de 100 GHz (0,8 nm]

Estabilidad de longitud de onda mejor de 0,02 nm/ano

Hasta 250 km (tolerancia de dispersión cromáüca de 4.500 ps/nm) a 2,5 Gbit/s

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Revisto de Telecomunicaciones de Alcatel - ler trimestre de 1997 Una nueva capa fotónica para las redes de banda ancha

tiva. Una fuente I ieiie que generar unaportadora óptica con una frecuencialo bastante estable como para definir,sin ambigüedades, un canal de longi-tud de onda separado de los canalesadyacentes por un espaciadonormalizado, bien especificado yque tiene que ser capaz de sermodulado a 2,5 Gbitfe y, finalmente, a10 Gbit/s. Si el conjunto de longitudesde onda consta de N valores, se nece-sitarán N fuentes, activadas según losvalores realmente utilizados.

Tecnologías para enlaces WDMpunto a puntoLas principales características delos láseres DFB (Distributed Feed-back) de longitud de onda especifi-cada ofrecidos por Alcatel Optro-rúcs se dan en la Tabla 1.

The main characteristics of thewavelength specified DistributedFeedback (DFB) lasers offered byAlcatel Optronics are Usted in Table 1.

La amplificación óptica de bandaancha juegan un papel clave parahacer al WDM rentable. Idealmente,la característica ganancia/longitudde onda debería ser plana en laanchura de banda utilizable y paraun gran margen dinámico de poten-cia de entrada que asegure que larelación señal/ruido sea idénticapara todas las portadoras, indepen-dientemente de su número. La pre-énfasis ayuda a alcanzar este obje-tivo con un amplificador de fibradopada de erbio (EDFA) convencio-nal, pero el amplificador de fibra deflúor dopada de erbio (EDFFA) pro-mete una solución mejor [9]. Inclusocuando todas las portadoras tienenigual SNR, este valor decrece con elnúmero de canales activos. Lapotencia total de salida del amplifi-cador óptico debería ser entonces losuficientemente alta como paramantener el SNR sobre el umbral deutilidad. Un valor típico de la poten-cia total de salida de los amplifica-dores ópticos comercialmente dis-ponibles es +15 dBm.

En los enlaces, los canales sedeben multiplexar y demultíplexar.

Para pocos canales, la multiplexa-ción se realiza fácilmente con uncombinador óptico pasivo, pero elSNR se deteriora cuando crece sunúmero. Se prefiere entonces unmultiplexador de retícula pasivodebido a su inherente selectividad,mejorando así el SNR de las señaleslanzadas. Otra razones prácticashacen preferible ai multipíexor; porejemplo, una calidad de transmisióndel canal no sería afectada por unaderiva de la longitud de onda de uncanal adyacente.

La demultiplexación puedealcanzarse o con un demultiplexorde retícula pasivo o con un divisorpasivo seguido por un banco de fil-tros, sintonizable o fijo pero selec-cionable.

Tecnologías para nodos WDM[10]

Desde el punto de vista del sis-tema, las principales característicasde un conmutador espacial son laspérdidas de inserción, la diafonla yel tiempo de conmutación. Se dis-pone de varias tecnologías pero sepuede decir que sigue siendo difícilcumplir simultáneamente los distin-tos requisitos. Los conmutadoreselectromecánicos tienen excelentescaracterísticas de pérdidas y diafo-nía pero su tiempo de conmutación(>10 ms) los hacen inaceptables.Un tiempo de conmutación de 1 msse puede alcanzar con tecnologíasintegradas, pero la diafonía y laspérdidas siguen siendo un pro-blema, en particular para grandesmatrices (p. ej., de 16x16) comorequieren los nodos de transconec-tores ópticos. La preferida soluciónal estado del arte debería usar puer-tas ópticas implementadas conamplificadores ópticos de semicon-ductores de ganancia fijada.

Los selectores de longitud deonda son dispositivos claves en lasarquitecturas OADM y OXCN de lasFiguras 6 y 7, respectivamente. Sedispone comercialmente de filtrosFabry-Pérot con tiempos de sintoníaaceptables (<1 ms) y buena selecti-vidad. Incluso, los demultiplexores

integrados con puertas ópticas desemiconductores rápidas serían unaatractiva alternativa en el futuro.

La conversión de la longitud deonda es una importante caracterís-tica de las redes WDM y la conver-sión directa ofrece una completatransferencia a la señal óptica. Porello, se ha dedicado un granesfuerzo, con resultados promete-dores, a la conversión directa. Unasolución prometedora se basa en lamodulación de fase cruzada enamplificadores de semiconductoresinsertados en uno de las ramas deun interferómetro Mach-Zender. Taldispositivo fue mostrado para pre-servar la polaridad del flujo binariomodulado y, bastante interesante,para mejorar la relación de extin-ción unos pocos dB [11]. La solu-ción actual, consistente en detectarla señal y re-modularla en la dese-ada longitud de onda, aunque notoda óptica, sigue siendo económi-camente interesante.

Hay que hacer notar que todaslas soluciones preferidas paraimplementar estos dispositivos fun-damentales se basan en el mismomodulo: el amplificador óptico desemiconductores, el cual, cuandoes de ganancia fijada, puede operaren un régimen de multá-longitud deonda.

Conclusiones

Una forma muy flexible y econó-mica de incrementar la capacidadde transferencia de información delas modernas redes de telecomuni-caciones es introducir el WDM enlos enlaces ópticos y crear unanueva capa fotónica WDM, dondese encaminarán y conmutarán loscanales de longitud de onda. La tec-nología actualmente disponible per-mite realizar amplias pruebas decampo para validar los conceptos yevaluar los procedimientos de ges-tión de la capa fotónica. Mientras,se está trabajando en la normaliza-ción con el objetivo de asegurar lainteroperatividad entre redes y sis-

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*s de Alcatel - 1 er trimestre de 1997 Uno nuevo capa tetánica para las redes de banda ancha

temas de diferentes vendedores.Esto conducirá al desarrollo de pro-ductos industriales y al desplieguede la nueva capa en las redes ope-raeionales.

Tanto la conmutación como elenrutamiento de la longitud deonda se aplican a las "tuberías" físi-cas indistintamente de la informa-ción que lleven. Sin embargo, yacon ATM, la información de usuariofinal se transporta en paquetes delongitud fija (las así llamadas cel-das) y puede suceder que en elfuturo toda la información seencapsule en paquetes de acuerdo aprotocolos dedicados. La preguntaasí se relaciona con la posibilidadde una nueva capa fotónica quedebería conmutar directamente lospaquetes fotónicos para incremen-tar la eficacia del transporte fotó-nico. Esto aún se encuentra dentrodel dominio de la investigaciónbásica [12] ya que la conmutaciónde paquetes ópticos necesita buf-fers y sincronización a nivel óptico,tecnologías que no existen en laactualidad.

Referencias

1 B. Jopson y A. Gnauck, «Dispersióncompensation for optical fiber systems»,IEEE Coiiununications Magazine, Vol.33, N°6,p. 96-102,1995.

2 F. Kapron et al., «Polarization-Mode Dis-persión: should you be concemed?»,I2thNational Fiber Optic Engineers Conf.(Denver, CO, EEUU; 8-12 septiembre,1996), Conf. proceedings, Vol. 8, p. 757-758

3 H. Okamura, «Recent ITU-T sÉandardi-zation activities in long-distance opticalcommunicaüons», lst Optoelectroniesand Communications Conf. (Chiba,Japón; 16-19 julio, 1996), TechnicalDigest, paper 18A3-3, p. 308309.

4 RE. Tench, «Internaüonal standards forOptical amplifiers and multiwavelengthoptical line systems», Tópica] Meeting onOptical Amplifiers and ttieir Applications(Monterey, CA, EEUU; 11-13 julio, 1996),Technical Digest, paper ThA2-I, p. 3.

5 K Sato et aL, «Optical path layer tech-nologies to enhance B-ISDN perfor-mance», IEEE Int. Conf. on Communi-cations (Ginebra, Suiza; 23-26 mayo,1993), Conf. Records, p. 1300-1307.

6 F. Heismann et al., «Signal tracking andperformance moni to ring in muM-wave-length optical networks», 22n<l Euro-pean Conf. on Optical Communication(Oslo, Noruega; 15-19 septiembre,1996), Proceedings, Vol. 3, paperWeB.2.2,p. 3.47-3.50.

7 P.A. Peirier et al., «4-channel, 10-GbiÜscapacity self-healing WDM ring networkwith wavelength add/drop multiple-xers», Conf. on Optical Fiber Communi-cation (San José, CA, EEUU; 25 febrero- 1 marzo, 1996), Technical Digest, Vol.2, paper ThD3, p. 218-220.

8 A. Jourdan et al., «Design and imple-mentation of a fully reconfigurable all-optical crossconnecf. for high capaciij1

multiwavelength transport networks»,Journal of Lightwave Technology, Vol.14, n°6,p. 1198-1206.

9 B. Clesca et ai, «l.ó-mm fluoride-basedfiber amplifiers for wideband multi-

channel tianspoit networks», OpticalFiber Technology, Vol.l, N% p. 135-157,marzo 1995.

10 M. Erman, aWhat technology is requiredfor tile pan-€urapean network, what isavailable and what is not», 22nd EuropeanC-onf. on Optical Conununication (Oslo,Noruega; 15-19 septiembre, 1996), Procee-dings, VoL 5, paper TuB.2.2, p. 5.87^.94.

11 D. Chiaroni et al, «New regeneratíonfunctionalities of all-optícal vfavelengüíconvertere for packet switching applica-tions», Int Topical Meetíng on Photo-nics in Switching (Eendai, Japón; 21-25abril, 1996), Technical Digest, paperPMA5,p. 10-11.

12 D. Chiaroni et al, «A novel photonicarchitecture for Wgri-capacity ATM swrt-ching applications», Topical MeetingPhotonics in Switching (Salt Lake Cuy,UT.EEUU; 15-17 marzo,l995), TechnicalDigest, paper PThC3-l, p. 8*Í6.

Jacqnes Dupraz fue director de undepartamento de desarrollo de banda en laBroadband División de Alcatel TransmissionSystems División.

F. X. Ollivier es manager de centro dediseño de tecnologías de plataformas deredes/núcleo ópticas de Alcaíel TransmissionSystems División.

Dr. PMlippe Perrier trabaja en eldepartamento de comunicaciones ópticasde Alcatel Telecom Researcn División, dondeestá a cargo de ¡as actividades de predesarro-llo relacionadas con sistemas de encamina-miento y transmisión óptica de alta capacidad.

750 años de sistemas de cables submarinos -desde el código Morse a la ciber-conversación

S.R. Bornes, J. Devos, P.M. Gabla, B Le Mouel

Este artículo presenta una visión general de las tec-nologías actualmente empleadas en los sistemassubmarinos así como lo que se contempla para losfuturos desarrollos. Da una perspectiva de la inme-diata evolución de la industria de cables submarinos,enfatizando el paso de sistemas punto apunto a redesintegradas.

Introducción

Desde que se instalaron los primeroscables telegráficos transoceánicos amediados del siglo pasado, los siste-mas de telecomunicaciones decables submarinos han constituidouna parte integral de la red de comu-nicaciones mundial.

La evolución de los sistemas decables submarinos durante losciento cincuenta años de su exis-tencia ha estado marcada por unaserie de excitantes mejoras, siem-pre dirigidas por importantes des-cubrimientos tecnológicos. Ade-más, la capacidad y alcance de lossistemas de cables submarinos hanaumentado considerablemente,desde la capacidad telegráfica(unos diez símbolos por segundopor cable) en varias decenas dekilómetros a los más de 100.000 cir-cuitos telefónicos por cable sobredistancias transoceánicas de variosmillares de kilómetros.

Sin embargo, la capacidad essólo parte de la historia, y los siste-mas submarinos están experimen-tando actualmente una importanteevolución, al pasar de sistemaspunto a punto a redes integradas.Estas redes serán una de las partes

de la infraestructura, junto a los sis-temas por satélite y a las redesterrestres, que contribuirán demanera creciente a la construcciónde la infraestructura de informa-ción global del próximo siglo.

Este artículo describe la evolu-ción del cable submarino desde susprimeras instalaciones y debate lastecnologías esenciales que se utili-zan en la actualidad y las que se usa-rán en el futuro para desarrollaraún más sus <

Breve historia

La primera generación de cablestelegráficos submarinos fue posiblegracias al descubrimiento de un efi-caz material de aislamiento eléc-trico, la gutapercha Este materia!tenía unas propiedades de aisla-miento adecuadas, una excelenteresistencia a la corrosión del agua demar, lo que fue suficiente parausarlo como cubierta de los hilos decobre eléctricos. Tan pronto comose demostró que los cables aisladoscon gutapercha funcionaban correc-tamente en un entorno malino realen 1850, se puso en marcha el desa-rrollo de los adecuados procedi-

mientos de tendido de cable, y lostendidos de los primeros cable entreInglaterra y Francia, y más tardeentre Inglaterra y Estados Unidos,asombraron al mundo. Estos prime-ros trabaos sólo fueron el comienzode unas largas y épicas campañas detendidos de cable y significó el naci-miento de una nueva hermandadentre hombres y barcos cableado-res. Esta hermandad de la comuni-dad de la industria del cable subma-rino sigue viva y muy activa, ya quecualquier problema técnico u opera-cional específico requiere de ella, alnecesitar un equipo bien entrenado,barcos especializados y aspectos defiabilidad muy específicos, así comolas soluciones correspondientes.

Los cables telegráficos eran laúnica forma eficaz de comunicarse através de! mar -hasta que se inventóla comunicación inalámbrica- y seemplearon de forma masiva durantecasi un siglo. IJÜ transmisión telefó-nica -que utiliza más ancho de bandaque la telegráfica- sobre varias dece-nas de kilómetros sólo fue posibleantes de la segunda Guerra Mundialutilizando cables especiales. Sinembargo, para distancias transoceá-nicas no era aún posible, debido alas altas pérdidas originadas en laseñal telefónica que iba a través dedichos cables.

La historia de la transmisión porcable submarino se puede resumircomo una carrera sin fin entre losrequisitos de la creciente anchurade banda y, como consecuencia, lacreciente pérdida en la transmisiónpor el cable, que sólo se superó conel descubrimiento de nuevas técni-cas o tecnologías.

El primer ejemplo fue el desarro-llo de cables de cobre coaxiales y

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Revisto de Telecomunicaciones de Atcate! - 1 er trimestre de 1997 150 años de sistemas de cables submarinos

repetidores electrónicos apropiadospara el funcionamiento submarino.Estas tecnologías abrieron elcamino para el primer cable telefó-nico transatlántico, el TAT-1 en1956, que transportaba simultánea-mente 36 canales telefónicos analó-gicos. La importancia de la implan-tación del TAT-1 fue considerable, ylos cables submarinos se volvierona convertir de nuevo en el mediopreferido para la comunicación alarga distancia. El éxito llevó arequerir más canales telefónicos através de los océanos, y para satis-facer la demanda de una mayoranchura de banda la única soluciónque preservaba una pérdida acepta-ble en el cable fue incrementar eldiámetro del cable coaxial. Al final,esto resultó impracticable, y una vezmás la tecnología existente alcanzósus limites. Al tiempo, un poderosocompetidor estaba ganando terreno:la transmisión por satélite.

En 1988, el sistema transatlán-tico TAT-8 marcó el comienzo deuna nueva era. Fue el primer sis-tema transoceánico en implemerttardos importantes tecnologías: latransmisión digital y las fibras ópti-cas. El mayor ancho de banda y lasmenores pérdidas de las fibras ópti-cas permitían la transmisión digital,ofreciendo una fiabilidad y calidadde la señal sin precedentes, y laseñal se regeneraba periódicamentepor repetidores electro-ópticos, oregenerativos, sumergidos. El TAT-8transmitía sobre dos pares de fibra(uno constaba de una fibra en cadadirección del canal de comunica-

-ción) un total de 7680 canales tele-fónicos.

A principios de los noventa llegóotro importante cambio. En los asíllamados sistemas amplificadosópticamente, la señal transmitidapermanecería en forma óptica a lolargo de todo el sistema de transmi-sión, siendo sólo amplificada perió-dicamente por amplificadores ópti-cos sumergidos. Los amplificadoresópticos se usan ahora en casi todoslos sistemas de transmisión óptica,submarinos o terrestres.

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NUMERO DE . VELOCIDADCIRCUITOS HE VOZ * 1GB1T/S]

10.000.000

1.000.000 •

100.000

10.000 -

1000

100

10-

1

1000

100

10

1

0.1

0,01

0,001

TELEt

SISTEMA TRAHSATUHI1C0TAT-1

;—-—"^

HULTICANAL AMP. .•

I IEGENE^ADO^/

TAT-12

-1O.00C

i IODO

-100

- 1 0

{.I1860 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010

Figura J - Evolución del coste y capacidad de los sistemas de cables submarinos

Lo último es hoy la transmisiónmulticanal con amplificación óptica(conocida como WDM, multiplexa-ción por distribución en longitud deonda). El WDM no sólo permitirá unimportante crecimiento de la capa-cidad de los cables submarinos, porla transmisión de varios canalessobre una única fibra óptica, tam-bién permitirá mejorar significativa-mente la conectividad de la red porsu capacidad para establecer múlti-ples conexiones independientes dealta capacidad sin aumentar elnúmero de fibras ópticas o el equipode transmisión.

Como resultado de las potentescaracterísticas de estos nuevosdesarrollos, los sistemas submari-nos están evolucionando de siste-mas punto a punto a redes integra-das, cambiando significativamentela forma en que se planifican eimplementan las infraestructurasglobales. Sin embargo, la naturaleza"submarina" de los sistemas decables submarinos sigue siendo unaimportante característica, conrequisitos de extrema fiabilidad delos sistemas y métodos específicosde mantenimiento e instalación.La mayor parte del coste de un sis-tema de cable submarino está en laobra civil, las operaciones marinas yel tratamiento y posicionado mecá-nico del equipo sumergido

que no lian variado mucho a lo largode los últimos años. Por ello, elcoste global de los sistemas decable submarino ha permanecidocasi estable y es, a simple vista, fun-ción de la longitud del sistema, inde-pendientemente de la capacidad delsistema- Teniendo en cuenta el sos-tenido ritmo del progreso de la tec-nología de transmisión, el coste delcircuito para comunicaciones tele-fónicas internacionales está decre-ciendo rápidamente, una gran ven-taja para operadores y usuarios.La Figura 1 muestra el crecimientode la capacidad frente al coste delcircuito a lo largo del tiempo, desdelos comienzos del cable submarino,junto a la introducción de cada

Tecnologías actuales y futuras

Amplificación óptico

Después de treinta años de cablessubmarinos coaxiales, los sistemassubmarinos se han aprovechado deun salto tecnológico rápido e ines-perado en la última década, con lasustitución de los diseños de siste-mas regenerativos electro ópticospor configuraciones de sistemasbasados en amplificación óptica.La amplificación óptica ha sido ade-más la tecnología focal de la que

Revista de Telecomunicaciones de Alcatel • 1 er trimestre de 1997 750 anos de sistemas de cables submarinos

puede ser llamada "revolución de lared". Debido a su transparencia alformato de la señal, la amplifica-ción óptica ha permitido desarrollarsoluciones de diseño de sistemasflexibles. Además, junto al poten-cial para capacidades muy eleva-das, permite la multiplexación pordistribución en longitud de onda,que a su vez mejora las opciones deencaminamiento y aumenta la flexi-bilidad de la red.

Aunque los principios físicos seconocían desde comienzo de lossesenta, la amplificación óptica hasido realidad al inicio de losnoventa, cuando se realizaron dispo-sitivos prácticos basados en fibrasdopadas con erbio y fuentes de bom-beo de láser de semiconductores.Desde principios de los noventa losamplificadores de fibra dopadas conerbio (EDFA) se habían utilizado vir-tualmente en todo tipo de sistemasde comunicaciones por fibra óptica,fuesen digitales o analógicos, terres-tres o submarinos.

El amplificador de fibra dopadacon erbio es muy fácil de implemen-tar, al ser el medio de amplificaciónuna pieza de fibra óptica dopada coniones de erbio, y la fuente de bom-beo un diodo láser semiconductor,que emite normalmente a 1480 nm.Además, el EDFA presenta excelen-tes características de transmisión,como alta ganancia, bajo ruido, ele-vada potencia de salida, alta Iineali-dad y baja sensibilidad de polariza-ción, que hacen de él el módulobásico en los modernos sistemas detransmisión por fibra óptica.

Una de las más importantes limi-taciones de los sistemas de transmi-sión por fibra óptica es la atenua-ción de la señal en la fibra de líneaLos amplificadores ópticos, queamplifican directamente la señalóptica débil siempre que sea nece-sario a lo largo del trayecto de lafibra, simplifican en gran medida eldiseño de los sistemas de transmi-sión por fibra óptica, ya que mitiganla necesidad de proceso de señalelectroóptico, como sucedía con losrepetidores regenerativos.

Los repetidores regenerativosse llaman también repetidores"3R", ya que realizan tres funcio-nes: Re-sincronizar, Re-conformary Re-amplificar una señal débil ydistorsionada. Estas operacionesse realizan en el dominio eléctrico,por lo que se necesita que en cadarepetidor hayan conversiones ópti-cas a eléctricas (a la entrada, conun fotodetector) y eléctricas aópticas (a la salida, con un láser).Estas no solo rompen la continui-dad del trayecto óptico, tambiénhacen que el repetidor dependa dela capacidad. Para realizar un sis-tema de mayor velocidad, el repe-tidor 3E tiene que rediseñarse porcompleto.

Otea ventaja de la amplificaciónóptica es el vano que se puedealcanzar por los así llamados siste-mas "sin repetidores", que tienenequipo electrónico no activo en elfondo marino. En éstos sistemas,los amplificadores ópticos puedenelevar el nivel de la señal antes queentre en la línea de fibra óptica(post-amplificación), o puedenamplificar la señal antes de ladetección y mejorar la sensibilidaddel receptor (pre-amplificación).Al utilizarse amplificadores ópticosen estas configuraciones o en otrasderivadas de ellas, el vano de lossistemas sin repetidores puedesuperar los 400 km [1],

La amplificación óptica esintrínsecamente independiente dela velocidad, incluso de la capaci-dad ya que un amplificador ópticopuede amplificar simultáneamentevarios canales a diferentes longitu-des de onda De aquí que en los sis-temas amplificados ópticamente sepueda aumentar su capacidad cam-biando únicamente el equipo en lasestaciones terminales, bien utili-zando equipos de mayor velocidad,bien añadiendo canales a diferen-tes longitudes de onda- Sinembargo, hay que hacer notar quedichos cambios en la configuracióndel sistema deben ser conocidos yprevistos en la etapa inicial dediseño.

Mvltipíexación por distribución en longi-tud de onda (WDM)

La posibilidad de transmisiónWDM en los sistemas amplifica-dos es una consecuencia directade la transparencia de los amplifi-cadores ópticos a la capacidad deJa señal. El ancho de banda intrín-seco de las líneas de fibra ópticaes extremadamente grande: en laventana de 1,55 mm el ancho debanda disponible va de 1500 a1600 nm. Su dominio de ancho debanda de 100 nm se convierte en undominio de frecuencia de 12,5 THz.Con una velocidad de transmisiónde, por ejemplo, 10 Gbit/s solo seutiliza una fracción de este domi-nio. Los amplificadores de fibradopada con erbio funciona en elmargen de ancho de banda de1530 a 1565 nm, que se corres-ponde a un dominio de frecuenciade 4,5 THz. La multiplexación pordistribución en longitud de ondaes una forma de explotar esteamplio ancho de banda, enviandomuchos canales a longitudes deonda por la ventana disponible.

Una ventaja obvia del WDM esque se pueden alcanzar capacida-des adicionales muy elevadas -varias decenas de Gbit/s- con unacomplejidad electrónica razona-ble, ya que cada canal individualtrabajará a 2,5 Gbifs, o a 10 Gbit/sen un futuro cercano. Pero la ven-taja más importante de la multi-plexación por distribución en lon-gitud de onda es su capacidadmejorada de conectividad, permi-tida por el encaminamiento yreparto de la longitud de onda [2J.Con componentes de ancho debanda selectivo en los nodos dered o en las unidades de repartose alcanza un mayor grado de fle-xibilidad en la red. Consecuente-mente, los principales componen-tes son los transmisores y recep-tores capaces de funcionar endiferente ancho de banda, y losfiltros ópticos que pueden realizarselección de canales estática odinámica.

Revista de Telecomunicaciones de Aicalel - leí 150 años de sistemas de cables submarinos

Corrección de errores en recepción (FEC)Otra tecnología destacada de lossistemas submarinos modernos esla corrección de errores en recep-ción. Consiste en el proceso mate-mático de la secuencia binarialógica ("ceros" y "unos" de la señaldigital) implantada en el transmisory en el receptor. La prestación delos algoritmos FEC es tal que cuandoel BER (tasa binaria de errores)antes de la corrección es menor de104, el sistema funciona virtualmentesin errores (BER«10-14)- Además, seconoce el número de errores, por loque la evolución de las prestacionesdel sistema se puede supervisarincluso si no hay errores, y se puedepredecir cualquier degradación delBER después de la corrección antesde que ocurra.

Lo poco que hay que pagar es unincremento de la velocidad transmi-tida -normalmente el 7%- para aco-modar la redundancia requerida porlos algoritmos de codificación ydecodificación. Sin embargo, porsus grandes ventajas operativas, lacorrección de errores ya es unacaracterística estándar en los siste-mas de cables submarinos, tanto enaplicaciones con repetidor comosin repetidor, donde su utilizaciónaumenta el vano con o sin repetido-res de 15 a 20 km.

Un impulso de solitones es unasolución particular de la ecuaciónde propagación en la Obra óptica.Tiene la propiedad de propagarsesin distorsión, así como conservaruna adecuada relación entre ener-gía del impulso, anchura delimpulso y velocidad de repetición, yla dispersión cromática de la fibra.Importantes fenómenos físicos limi-tativos son la degradación de larelación señal/raido, el jitter detemporización de los solitones(inducido por el ruido del amplifi-cador y por las interacciones entreimpulsos de solitones contiguos) yios efectos de polarización.

En una situación donde sepuede encontrar, para unas distan-cia y velocidad particular, una con-dición de operación no apropiada,se deben utilizar técnicas de "con-trol de solitones", que introducenen el sistema pérdidas no lineales,lo cual ayuda a los impulsos de soli-tones a mantener su conformado yfrecuencia, pero en detrimento delruido del amplificador. Esta reduc-ción del ruido mejora la relaciónseñal-ruido y disminuye el jitterinducido por el ruido üitter Gor-don-Haus). El control de solitonesse aplica periódicamente, en cadarepetidor o menos frecuentemente[31-

La transmisión por solitonestiene potencial para una transmi-sión de muy alta de capacidad, de20 a más de 160 Gbitfs, combinandoalta velocidad de canal con WDM.Además, se espera que las técnicasde control de solitones permitiránvanos mucho mayores entre repeti-dores que los que se pueden alcan-zar con las sistemas NEZ.

Se están explorando otras técni-cas, como la conjugación de faseóptica y la multiplexación por divi-sión en el tiempo óptica, paraaumentar la capacidad y IIadelante incluso a sistemas de 1;distancia-

Evolución reciente del diseño desistemas

La amplificación óptica ha introdu-cido cambios radicales en los méto-dos de diseño de los sistemas sub-marinos con repetidores. La genera-ción anterior a los amplificadoresópticos se basó en repetidores "3R"regenerativos (ver más arriba),donde el diseño de sistemas eraesencialmente un diseño de vanosúnicos. Además, un enlace com-pleto se parecía a la concatenaciónde módulos elementales "transmi-sor óptico-fíbra-receptor óptico"

Si se considera que los sistemasamplificados ópticamente conven-cionales (utilizando el formato demodulación NRZ -sin retorno acero) están limitados de 10 a20 G-bit/s por canal en enlaces tran-soceánicos, la transmisión por soli-tones es una forma prometedorapara superar una importante limi-tación de los sistemas de transmi-sión óptica no regenerada: la inte-racción de la no linealidad de lafibra y de la dispersión cromática.La transmisión por solitones sebasa esencialmente en un formatode modulación de señal distintojunto a condiciones de propaga-ción específicas.

5 8

Figura 2 - Comparación de los sistemas amplificados ópticamente y regenerativos[TX: transmisor, RX: receptor, E: eléctrica. O: óptica)

W'E/E ||/Q'-Ji¿L- RX

B

150 años de sistemas de cabíes submarinos

Figura 3 - Valoración de un modelo de repetidor e.submarina a larga distancia

banco de pruebas de transmisión

(Figura 2). En los repetidores 3R,se cancelaban las distorsiones deseñal y se restauraba la relaciónseñal-ruido hasta una calidad casiperfecta. Así se diseñaba el sistemapara una prestación de vano único auna velocidad dada, y el espacia-miento entre repetidores no depen-día de la distancia total.

Por otro lado, en los sistemasamplificados ópticamente -1R-(Figura 2), el repetidor es "univer-sal" (es decir, apropiado en princi-pio para cualquier velocidad o capa-cidad) ya que la trata en su formaóptica, pero la distorsión aumenta yla relación señal-ruido decrece a lolargo de todo el sistema. Así, eldiseño del sistema (incluyendoespaciado de repetidores) debeorientarse a la longitud total del sis-tema. Se necesitan herramientasespecíficas para asegurar la presta-ción de la transmisión sobre distan-cias mayores: realmente la unidadutilizada en los sistemas amplifica-dos es hoy día el megametro(1 Mm=1000 km). Se han desarro-llado ordenadores numéricos com-plejos para simular la propagaciónde la señal a lo largo de cascadas de

secciones de fibra y amplificadoresópticos. Además, se han ensam-blado equipos de prueba de trans-misión a tamaño rea! para evaluarla transmisión a través de más de10.000 km de fibra y más de 250repetidores, y para probar la funcio-nalidad de los modelos de equipoen unas condiciones mas parecidasa la realidad (Figura 3).

Aspectos específicos del diseñode lineas vienen de la naturaleza noregenerativa de los sistemas ampli-ficados ópticamente. Importanteslimitaciones del sistema provienende los efectos de aumento del ruidodel amplificador, de la dispersióncromática de la fibra, de la polariza-ción y no linealidad de la fibra.Limitaciones conflictivas, como laelevada energía de entrada del repe-tidor, para mantener una buenarelación señal-ruido, y la moderadaenergía de salida del repetidor, paracontener los efectos no lineales, lle-van a un espaciamiento entre repe-tidores variable, según la velocidady longitud del sistema.

Como se dyo anteriormente, elWDM, siguiente paso importante trasla amplificación óptica, permite un

gran incremento en la capacidad, conuna dificultad tecnológica razonable,ya que cada canal unitario presentauna velocidad moderada, normal-mente 2,5 Gbitfs. Sin embargo, en lossistemas WDM con repetidores apare-cen aspectos específicos de diseño desistemas, muchos de ellos relaciona-dos con la interacción entre canales ycon las características de transmisiónespectralmente no uniformes. Tam-bién se tienen que desarrollar tecno-logías específicas de componentes, yaque un dispositivo clave de los siste-mas WDM es la unidad de reparto deinserción/extracción de longitud deonda, que permite extraer un canalóptico de un múltiplex de canalesópticos. El siguiente artículo de estenúmero proporciona más detallessobre el diseño de sistemas WDM.

Un gran número de sistemas conrepetidores que utilizan amplificado-res ópticos ya están instalados entodo el mundo, siendo los ejemplosmás notables el TAT-12/13 (red en ani-llo trasatlántica), el TPC-5 (red en ani-llo transpacífica) y el APCN (redmallada del sudeste asiático). Todosestos sistemas constan de dos paresde fibra que operan a 5 Gbit/s, parauna capacidad total de 10 Gbit/s.

En lo que se refiere a los sistemasWDM, están en marcha una serie depruebas de campo para probar encondiciones reales las facilidades yfiabilidad de las soluciones que seestán desarrollando [4, 5]- Nuevos eimportantes sistemas, como el SEA-ME-WE 3 (de Europa a Asia por elMediterráneo, Figura 4) o el Atiantis-2 (de América del Sur a Europa), utili-zarán la tecnología WDM antes definales de 1998.

Por el momento la transmisiónpor solitones está aún sujeta amuchas pruebas de laboratorio [6],y lo más probable es que no se uti-lice antes del próximo siglo.

Redes submarinas de óptica defibra

La conjunción de todas la;tecnologías descritas en los anterio-

'¡cationes de Atcateí - 1 ei f 50 arios de sistemas de cables submarinos

Figura 4 - Proyecto SEA-ME-WE 3

res apartados ha permitido la provi-sión de sistemas de muy alta capa-cidad, lo que ha llevado a densida-des de tráfico muy altas por cable.

El tráfico continuará creciendopaso a paso en un futuro próximo,impulsado por dos importantesfuerzas. En primer lugar, el despe-gue de Internet y la emergencia denuevos servicios de telecomunica-ción -tales como las aplicacionesATM o la distribución de HDTV-estimularán la utilización de lasfacilidades de comunicaciones. Y,en segundo lugar, la onda mundialde liberalizaciones y privatizacio-nes que promocionarán la apariciónde muchos nuevos operadores yproveedores de servicios, todosellos muy interesados en tener unacceso al ancho de banda e infraes-tructura de redes a demanda y equi-tativo. Estos dos aspectos implican

60

que la provisión económica deredes de alta Habilidad y capacidadserá un requisito esencial de losusuarios de telecomunicaciones enel futuro.

Una de las principales conse-cuencias es que la protección de ladisponibilidad de tráfico sea unimportante y creciente requisito,desde el punto de vista del usuario.Además, si no se implementa unaadecuada estrategia de redundan-cia, el impacto de los fallos en el sis-tema puede ser desastroso, ya quese pueden descartar cargas de trá-fico muy grandes, lo que lleva a unaineficacia operativa de los usuariosde telecomunicaciones y a una signi-ficativa pérdida de beneficios de losoperadores de telecomunicaciones.

El apoyo en satélites se estáreduciendo progresivamente comouna opción viable de re-encamina-

miento, ya que aumenta el desfasede capacidad entre sistemas subma-rinos de fibra óptica y enlaces desatélite por microondas. Por ello,los sistemas submarinos debenofrecer una solución integrada paralos requisitos de seguridad y dispo-nibilidad de tráfico. Son posiblesvarios métodos, dependiendo de losdiferentes escenarios de fallo. Unmétodo básico consiste en duplicarlos elementos más débiles de la red.

Estos elementos pueden serequipos de la estación terminal(mulüplexores, transmisores yreceptores óptico, etc.) a los quemecanismos de conmutación deprotección automática del equipoles pueden proporcionar unacorrección muy rápida de los fallos.Otro elemento vulnerable de unared submarina es el propio cablesumergido que, en aguas poco pro-

de A/cofeMer trimestre de 1997 150 años de sistemas de cables submarinos

fundas, puede ser dañado por lasartes de pesca o las propias anclasde los barcos. Se toman medidaspara asegurar la adecuada protec-ción del cable, mediante sofistica-dos diseños de los cables y protec-ción mecánica con armadura deacero, y a través del enterrado en elfondo del mar, por ejemplomediante roturado (ver foto de laFigura 5).

También se han desarrolladoescenarios mejorados de redundan-cia de red como salvaguarda adicio-nal. Una opción básica es duplicarlas rutas de los cables, por ejemplola configuración en anillo del TAT-12/13. Sin embargo, para garantizarsuficientes valores de disponibili-dad para el trafico prioritario, sedebe duplicar la capacidad del sis-tema para que la mitad de la capaci-dad se utilice en la protección de laotra mitad. Esta configuración se

adapta bien a redes terrestres depequeña escala al utilizar muMple-xores de inserción/extracción(ADM) estándar. No vale para redessubmarinas de larga distancia, yaque necesitan ADMs complejospara evitar una excesiva transmi-sión bidireccional a través de losocéanos originada por los mecanis-mos de protección ADM estándar.

Se suelen preferir otros esque-mas, basados en la protección depequeñas unidades de tráficomediante mecanismos de reconfi-guración de matrices de transcone-xión digitales. Esto lleva al con-cepto de restauración de red donde,en el caso de un fallo en el equipo oen el cable, la elección de un tra-yecto alternativo para un canal decomunicación dado la determinanalgoritmos "inteligentes" implanta-dos en las facilidades de gestión dered. Estas facilidades examinan

toda la red y supervisan la configu-ración del equipo y de la red, y elestado de las alarmas y las presta-ciones.

Este método tiene la ventaja adi-cional de ser compatible con el des-pliegue global de redes terrestresSDH (Jerarquía Digital Síncrona),ya que los conceptos de transmi-sión SDH se han desarrollado espe-cíficamente para proporcionar faci-lidades insertadas de control ysupervisión de red. Todas las últi-mas redes submarinas cumplen conlas normas relacionadas con el SDHy con el propio SDH, y la tendenciaes proporcionar interfaces de ges-tión y transmisión normalizados,para que las redes submarinas seintegren con facilidades de red glo-bales. Además, la gestión de lasredes submarinas se aprovecha delas tecnologías y normas que hansido desarrolladas para las redesterrestres. Para cumplir con losrequisitos específicos de los opera-dores submarinos, se han incorpo-rado nuevas facilidades en la nuevageneración de sistemas de gestiónde red.

Ampliar las anteriores conside-raciones sobre protección de red,utilizando componentes de longitudde onda selectiva en la red, nodos ounidades de reparto proporciona ungrado adicional de flexibilidad dered. Una ventaja esencial del WDMes que se puede ofrecer total conec-tividad incluso en redes conmuchos nodos, debido a las unida-des de reparto de inserción/extrac-ción de longitud de onda. Estegrado de conectávidad se alcanzasin aumentar el número de pares defibra, en contraposición a las unida-des de reparto de encaminamiemtode fibra antes usadas, donde cadatrayecto de transmisión requería deun par de fibras independiente. Sepuede Ilegal- a un buen acuerdoentre asignación de capacidad yrequisitos locales de capacidad,debido a la fina granularidad ofre-cida por la multiplexación por dis-tribución en longitud de onda. Esta

más fina, y la ausencia

61

Revista de íe/ecomuníi 150 anos de sistemas de cables submarinos

de tráfico de tránsito, reduce eltamaño del equipo SDH (multiple-xores y matriz de transconexióndigital) en las estaciones de losnodos. Por ejemplo, para un sis-tema de 8x2,5 Gbit/s, la capacidadtotal de la linea es de 20 Gbit/s perola unidad de tráfico que se puedeasignar a cada nodo es múltiplo de2,5 Gbit/s. El hecho de que en un paíssolo se extraiga el tráfico específicoimplica un alto nivel de seguridad detráfico y soberanía de acceso paracada país tnterconexionado.

Conclusiones

Los últimos avances tecnológicos,que incluyen amplificación óptica,multiplexación por distribución enlongitud de onda y corrección deerrores en recepción, han permitidoel diseño e instalación de sistemassubmarinos con mayores capacida-des y prestaciones. Estas nuevastécnicas implican que los operado-res de redes submarinos puedanofrecer mejores funcionalidades:excelente calidad demuy alta disponibilidad,bilidad y soluciones ecor

Así, los sistemas submarinosestán evolucionando desde enlacespunto a punto a redes complejas yde alta capacidad, y la crecienteintegración de los sistemas submari-nos en la red global abre el caminohacia servicios y comunicacionesglobales en todo el mundo.

O. Gautheron et aL, Electron. Letters,V6L 32, N° 11,1996, p. 1019.

Reconocimientos

Los autores agradecen a sus colegasde Alcatel Telecom por sus valiosasy estimulantes contribuciones a lostemas desarrollados en el artículo.

Referencias

E. Brun-MaunNoruega, sWe.C.3.1.

nd et al., ECOC'96, Oslo,tiembre 1996, Paper

Stuart R. Barnes es director técnicoadjunto de Alcatel Submarine Networks.

Jean Devos es presidente de raarketingy contracting de Alcatel SubmarineNetworks, y forma parte del Board de

Paul M. Gabla es director general demarketing avanzado de Alcatel SubmarineNetworks.

1 S.S. Sian et ai., OFC95, San Diego,EEUU, febrero 1995, Paper PD26.

2 M. Wehr et al., EFOCSN'95, Brighton,Reino Unido, junio 1995, p. 9a

J.P. Hamaide et al., ECOC95, Bruselas,Bélgica, septiembre 1995, Paper TTLA.3.7.

4 N.H. Taylor et al., OAA'95, Davos, Suiza,junio 1995, Paper PD7.

Bernard Le Monel es vicepresidenteejecutivo técnico de Alcatel Submarine

Conectividad WDM submarína

i. Chesnoy, O. Gautheron, A. Lécroart, L. Le Gourriérec, V. Lemaire

La tecnología de multiplexación por distribución enlongitud de onda (WDM), junto a la amplificaciónóptica, está originando una nueva revolución en laconectividad transoceánica

notable incremento de la capaci-dad total, de 2 a 4 veces respectoa los sistemas de 5 Gbit/sconectividad a las unidades dereparto WDM, que permiten lainserción/extracción de loscanales requeridos, es decir lacapacidad, en cada estación.

Introducción

Los sistemas de transmisión subma-rinos han evolucionado tradicional-mente con rápidos incrementos dela disponible capacidad de transmi-sión de los enlaces piuito a punto.La reciente llegada de la amplifica-ción óptica ha permitido en cuatroaños un sensacional incremento dela velocidad de transmisión, pasandode los 560 Mbit/s de la última genera-ción desplegada de sistemas regene-rativos a los 5 Gbif/s de los sistemasamplificados con fibra dopada conerbio. Dichos sistemas ya se estánimplementando no solo para enlacestransatlánticos (TAT-12/13) y siste-mas transpacíficos (TPC-5), sinotambién para enlaces regionales entodo el mundo. La conectividad seadapta a estos sistemas desde cone-xión punto a punto con redes terres-tres SDH, a protección de anillos(p. ej., TAT-12/13) o derivación limi-tada (como en APCN).

La continuación de esta tenden-cia podría haber sido lograda utili-zando TDM (multiplexación pordivisión en el tiempo). Sin embargo,por las numerosas veril ;ijas disponi-bles en WDM (multiplexación pordistribución en longitud de onda),se ha lomado la decisión de utilizar

tecnología WDM con de 4 a 8 veces2,5 Gbit/s [1] para productos de lapróxima generación. Las ventajasdel método WDM son:- conexión directa a STM-16,

2,5 Gbit/s, acceso SDH que se estáinstalando en las redes terrestres

- tecnología electrónica relativa-mente madura a esta velocidadelemental

Esta evolución de la tecnologíaóptica la percibe el cliente como imagran ventaja, que se aprovecha altiempo de un incremento de la capa-cidad y de la adaptación a la redterrestre SDH con enlaces STM-16.

La implementación de velocida-des mayores será también posibleen un futuro lejano [2,3], lo que tam-bién significa que la evolución haciael WDM es segura.

Figura í • Arquitecturas lógicas de sistemas derívadores WDM, en red multado {arriba)y de control dual (ahajo). Ejemplo de dos fibras con cuatro longitudes de onda cada una

J.1 * - r -

T?_4

PRIMER PAR DI FIBRA

_pnrSEGUNDO PAR DE FIBRA

" " f "-

RED HALLADA

™ L TRAFICO A-Bg PROTEGIDO POR

_ | RUTA A-C-B

RED DE CONTROL DUAL

g ^ TRAFICO B-XÜ g PROTEGIDO POR

^ m RUTAB-Y-X

___JJ

Revista de Tetecomuí de Alcatel - ler trimestre de 1997 Conectividad WDM submarina

Conectividad de red

En contraste con las aplicacionesterrestres, donde la creciente capa-cidad es la principal motivaciónpara el WDM, en las aplicacionessubmarinas es más importantemejorar la conectividad [1], comose ha demostrado en las primeraspruebas en enlaces desplegados [4].Aunque en la transmisión transoce-ánica punto a punto es bastantesatisfactorio un sistema de un canala 5 Gbit/s, los sistemas submarinosWDM de nx2,5 Gbit/s abren nuevasy brillantes oportunidades de mer-cado para redes en malla regionalesde gran escala altamente ramifica-das con redes terrestres SDH [5].

Red mellada

La topología de malla se muestra enla Figura 1: no existen jerarquíasentre las estaciones, las conexionesdirectas entre ellas las dirige lamatriz de tráfico. Este principiogarantiza la soberanía de las esta-ciones involucradas en el sistema, yevita las tensiones políticas ya queningún país manda sobre la red.Además, la ausencia de nodos detránsito disminuye los costes detransmisión, al no tener que pagarcuota alguna a los operadores detránsito.

Por ello, las redes malladas sonmuy apropiadas para redes regiona-les donde las necesidades de tráficoy la demanda de independencia sonelevadas.

Sin embargo, como el númerode canales es limitado, las conexio-nes directas proporcionadas poresta topología solo se pueden haceren redes con un número medianode nodos.

Red de centro dualSi el número de nodos involucradosen una red es demasiado grande parapermitir las conexiones directas, o silos requisitos de tráfico son bajos, latopología de centro dual se convierteen más interesante. En este caso se

64

Figura 2 • Configuración de un sistemo WDM submarino y su equipo asociado

introduce una jerarquía entre países.Dos de ellos, normalmente los situa-dos en los extremos del cable subma-rino, se consideran como nodos pri-marios, mientras el resto de estacio-nes son los nodos secundarios. Estosnodos secundarios no se conectanunos con otros, solo lo hacen con losnodos primarios, que están a su vezconectados directamente. Esta redde centro dual se muestra en laFigura 1.

Por lo tanto, el tráfico entre dosnodos secundarios pasa a través de

los nodos primarios. Mientras losnodos secundarios se equipan conequipo muy simple, normalmenteun muMplexor SDH en modo termi-nal o inserción/extracción, losnodos primarios son transconecto-res digitales que permiten la inter-conexión de diferentes tipos de trá-fico.

La red SEA-ME-WE 3, que sepresenta en otro artículo de estenúmero, propone ambas tecnolo-gías: en la región del Pacífico asiá-tico, por su requisitos tan elevados

Figura 3 - Espectro óptico tras 10 amplificadores sganancia

y con filtros de reconfortado de

SIN RECONFORTADO DE GANANCIA CON RECONFORMADO DE GANANCIA

Üi h

[IIÜL1I|

1550 1554 155Í 1562 1550 155* 1558 1562

LONGHUD DE ONDA (mu) LONGITUD DE ONDA (lira)

ÍS de Alcalel - 1 er trimestre de 1997 Conectividad WDM submarina

de tráfico y por el deseo de tenerconectividad directa se utiliza laarquitectura en malla, mientras queen el mar Mediterráneo, donde lasnecesidades de tráfico son bajas, laarquitectura de centro dual es unasolución óptima.

Sistema WDM

La configuración de un sistemaWDM submarino se muestra en laFigura 2, donde se identifican losdiferentes elementos. Este sistemase conecta directamente al equipoSDH de las redes terrestres. Aunquela transmisión no es SDH sobre lapropia fibra de línea, se transmitencanales limpios STM-16 de extremoa extremo entre los terminales sub-marinos.

El éxito de la transmisión WDMsubmarina se debe también a las fun-cionalidades, requeridas por los ope-radores, que ofrecen las tecnologíasWDM: seguridad de red, disponibili-dad e independencia de canales ade-más de una fácil evolución añadiendolongitudes de onda (cuando se ha pla-nificado desde el diseño inicial).

Diseño de líneas

La transmisión de alta calidad demuchos canales WDM sobre variosmiles de kilómetros, compatible convarias derivaciones WDM, necesitaque se tome especial cuidado en undiseño de sistemas que es muy espe-cífico de la transmisión submarina[1, 6]:- Se requiere una ganancia plana

para permitir la amplificación decanales WDM. La función deautofiltrado de los amplificado-res de fibra dopados de erbio,que son de gran interés en latransmisión de señales en unsolo canal en distancias transo-ceánicas, limita las posibilidadesde transmisión de señales multi-canal a unos 6.000 km con 4 lon-gitudes de onda y a unos 3.000 kmcon 8 longitudes de onda, y ello

500 3000 1500 DISTANCIA (km)

Figura 4 - Mapa de dispersión cromática para sistemas WDM submarinos

a pesar de la preenfásis en eltransmisor. Se ofrecen diferen-tes posibilidades por la gananciaplana En las aplicaciones sub-marinas, la apuesta de Alcatel esreutilizar la cualificada fibra desüice dopada de erbio y co-dopada de Ge-Al y aplanar laganancia para aplicaciones delarga distancia mediante un fil-trado de rejilla de fibra apropia-damente diseñado. La simplici-

dad y Habilidad de este sencillodispositivo es un argumentoañadido a la. improductividad deleficaz aplanamiento de la ganan-cia. La Figura 3 muestra elespectro óptico de 10 amplifica-dores en cascada con y sin dis-positivo de aplanamiento de laganancia.La supresión de la diafonía decanal por la interacción no linealde cuatro ondas necesita un espe-

Fibras y amplificadores óptico del equipo de prueba de transmisión experimental sobre600 km

Je A/cateMer trimesn d» 1997 Co/irctividad WDM submarino

RETÍCULA BRAGG

FIBRA EXTRACCIÓN

Figura 5 - Arquitectura de la unidad de derivación WDM

cial cuidado en la gestión de ladispersión cromática. Para evitarla adaptación de fases de los efec-tos no lineales por la transmisiónen fibras de dispersión nula, ladispersión de la fibra se aleja delvalor mínimo óptimo para unúnico canal, y la dispersión dife-rente de cero acumulada se com-pensa por la adición periódica deun enlace de fibra estándar. Ade-más, la compensación de fibra nosolo cancela la dispersión media acero también elimina la periodici-dad pura del enlace para eliminarlas inestabilidades de modula-ción. La Figura 4 ilustra el mapade dispersión utilizado en los sis-temas WDM submarinos.Las necesidades de inserción/extracción de longitudes deonda necesita una configuraciónoptimizada así como caracterís-ticas optimizadas en los compo-nentes para la alta calidad de lainserción y extracción de uncanal. Para optimizar el trayectode transmisión, !;i. <!i;ü'onía entrelos canales de inserción y deextracción residuales en el tra-yecto de transmisión, y tambiénentre el canal de extracción y laslongitudes de onda de enlace

residuales, el filtrado necesitaser altamente selectivo e insen-sible a las variaciones de tempe-ratura y al envejecimiento. Estaslimitaciones han llevado a la pri-mera implementación de unida-des de derivación fijas. La confi-guración seleccionada se basa encirculadores y retículas fotore-fractivas de reflexión (Figura 5).Finalmente, aunque el WDM

reduce el efecto de combustiónde polarización en el amplificadorde fibra dopada de erbio [7], senecesita aleatorizar la polariza-ción en los sistemas WDM transo-ceánicos de larga distancia paraevitar las fluctuaciones de la rela-ción señal-ruido entre los canalescon el tiempo. Otra limitación esla necesidad de adaptar la ampli-tud de los canales añadidos a losniveles de enlace y tener un sis-tema con total independencia decanales WDM (influencia de pér-didas dependientes de la polariza-ción) y también resistente en casode fallos del cable.

Debido al alto nivel de complejidad delos efectos de propagación en los sis-temas WDM, se necesitan intensassimulaciones por ordenador para eva-luar el espaciado entre repetidores y laprestación de la linea Los diseñosbasados en simulación por ordenadorse confirman y validan en un escenariode pruebas en el laboratorio y nos per-miten demostrar a los clientes la reali-dad y validez de las soluciones queproponemos. En estos escenarios deprueba se ha evaluado la calidad de latransmisión con 8 canales a 2,5 Gbifrssobre una configuración en línea recta[1,6].

Figura 6 • Calidad de transmisión WDM de 8x2,5 Gbit/s medidas epruebas con enlace largo

QHÍD1A HEDIDAQ-S MEDiDO oOCfitCULADG

1 2 3 4 5 6 7 S

- ler trimestre de 1997 ConecíMdad WDM submarina

- 1 0 -

J-20

3 "£-30-

-j-40 -j

_|_1SS2

i 1 , ,

; 1 I

| ; M ; ; ¡ :

1554 1556 I55SLONGITUD DE ONDA (

560 1m)

22 -

20

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1 2 3

v'

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LIMITE SIN FEC

6 7 8

Figura 7 - Espectro óptico y factor Q tras una unidad de derivación WDM

I 120 1

g 80

2000 3000 4000 SOO0 6000 7000LONGITUD DEL SISTEMA (km)

EL ESPACIADO DE REPETIDORES DEPENDERÁ DE REQ. ESPECÍFICOS Di RED

Figura 8 - Espaciado de repetidores en función de la longitud del sistema

mejorado factor Q de este canal quese transmitió sobre un trayecto corto.

El dominio de todos los pará-metros anteriores, junto a ios códi-gos de corrección de errores enrecepción en los terminales sub-marinos, permite alcanzar el espa-ciado entre repetidores mostradoen la Figura 8.

Conclusiones

Con el actual estado tecnológico seImplementarán sistemas WDM sub-marinos de 4 y 8x2,5 GbhVs. Lasimportantes nuevas facilidades aso-ciadas al WDM -posibilidad de enca-minamiento de longitudes de onda,el continuo crecimiento en anchode banda, y la Habilidad aseguradadel equipo sumergido- son la clavede la evolución de los sistemas sub-marinos. Ello ha llevado a la imple-mentación de un equipo radical-mente nuevo, la unidad de deriva-ción WDM para la mulüplexaciónde fuerte derivación. El sistemaWDM transoceánico OALW16 deAlcatel se ha diseñado para dar res-puesta a la nueva demanda deintensa conectividad con accesoglobal a través del mundo SDH.Está claro que todas las futurasgeneraciones de sistemas de trans-misiones transoceánicas se basaránen WDM.

Los resultados de la Figura 6 seobtuvieron sobre 6.000 km con untrayecto de transmisión de 75 kmentre amplificadores. Se aplicó pre-énfasis para lograr una relaciónseñal/ruido uniforme en el espectroen recepción. Las variaciones delfactor Q de canal a canal se origi-nan por las diferencias entre lasfuentes de modulador de láser inte-gradas. La Figura 6 también ilustrael interés que tiene el aplanamientode la ganancia en el trayecto detransmisión.

En el resultado es evidente quela transmisión WDM submarina

puede ser sin errores con una tec-nología fiable. En estas pruebas, seutilizó un FEC -corrección de erro-res en recepción- de tara 7% (normasubmarina de la UIT-T) para llegar aun margen adicional de 4,5 dB.

La Figura 7 muestra el espectroóptico tras una unidad de ramifica-ción de WDM, con la arquitecturadescrita en la Figura 5, con el ante-riormente citado escenario de prue-bas, y con el correspondiente factorQ. La transmisión no se ve afectadapor la función de inserción/extrac-ción. Se puede observar la limpiezade ruido junto al canal 5 añadido y el

Reconocimientos

Los autores quieren agradecer a suscompañeros, en especial V. Letellier,G. Bourret, N.J. Hazell y G. Bassier,por los resultados experimentales yteóricos usados en este artículo.

n & al.: "8x2,5 Gbitó WDMi over 6.000 km with wave-

length add-and-drop multiplexing".Electronic Letters 32, n'll , p. 1019(1996).

67

Revisto de Telecomunicaciones de Alcalel - 1er trimestre de 1997 CoimctMdad WDM submarina

N.S. Bergano & al.; "100 Gbif s WDM trans-

mission of twenty 5 Gbit/s channels over

transoceanic distances using a gain flaíte-

ned amplifier chain". Technical Digest of

ECOC'95, Bruselas, PD Th A 3.1 (1995).

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transmission by non-soliton WDM coding

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digest OFC96, San José, PE

4 N.H. Taylor & al.: "4x2,5 Gbit/s WDMtransmission wiLh add-and-drop multi-plexing over 3.711 km on tlie instaUedEioja submarine cable system". Teclmi-cal digest of Opl. amplifiers and applica-üons, Davos PD17 C1995).

5 M. Wehr & al.: "WDM applied to Mghly-flexible subraarine cable networks".EFOC&N'95, Brighton [1995).

6 LPrigent & aL: "8x2,5 Gbit/s WDM trans-mission. in a transoceaiiic network".NOC'96,Heidelberg,fl996).

7 V. Letellier & al.: "Polarisaüon scramblingin 5 Gbit/s 8.100 km EDFAbased system".Electronic Letters 30, n°7, p. 589 (1994).

sistemas y redes de la dirección técnica de

Alc;rt.-I Sn iniinine N'etworks.

Olivier Gautheron es jefe técnico, actual-mente involucrado en el (tóseño enlacesWDM submarinos de fibra óptica, en AlcatelSubmarina Networks.

Antoine Léeroart es manager de marke-ttng de producto en Alcatel SubmarineNetworks.

Lanrent Le Gourrieréc es ingeniero dediseño de sistemas en Aléale! SubmarineNetworks, donde trabaja en el diseño defacilidades de red paca enlaces WDM sub-marinos de fibra óptica.

Vineent Lemaire es manager de desarrollode proyecto del departamento de diseño desistemas en Alcatel Submarine Networks.

Sistemas SDH/SONET de Alcatel:principales referencias y aplicaciones

J. Hartung and S. Lencioni

Este artículo describe algunos de casos importantes deaplicaciones que demuestran la presencia mundial deAlcatel Telecom en el mercado de las redes de transmi-sión síncronas.

Introducción: Alcatel en el mundo,presencia local en todo el mundo

El mercado de las redes de trans-misión síncronas está claramentedividido en dos segmentos, Europay América, cada uno con diferentesestándares y requiere de una gamade productos completamente dis-tintos, aún existiendo un grannúmero de similitudes tecnológi-cas. Alcatel Telecom es una de laspocas compañías con una gran pre-sencia en ambos mercados, conse-

local en un gran número de paísesy a la cuidadosa atención de lasnecesidades específicas de cadauno de sus clientes.

Unisource: información generaly red de Telefónica

A finales de 1995 Alcatel Telecomfirmó un acuerdo marco con un con-sorcio de cuatro operadores euro-peos (Telefónica de España, Telia deSuecia y los de Suiza y los PaísesBajos), tres de ellos ya integrados enUnisource, más Telefónica en víasde integración y Unisource CarrierService (UCS), para desarrollarredes nacionales SDH en los distin-tos países, así como enlaces interna-

Unisource.

Entre los países anteriormentemencionados, la red de Telefónicaes actualmente una de las más exten-sas. Telefónica está realizando ungran esfuerzo para establecer unainfraestructura moderna, utilizandolas tecnologías disponibles másavanzadas.

Alcatel Telecom es el principalsuministrador de equipos SDH deTelefónica y el responsable de la

integración de la gestión de red.La red nacional se basa en diferen-tes niveles:

- troncal; 70 nodos - tránsito inte-rregional

- regional: 15 regiones - tránsitoregional

- local: 2 áreas urbanas muy gran-des, 4 áreas urbanas grandes

equipadas de acuerdo con elvolumen de circuitos, con nodostransconectores 4/3/1, anillosADM y buses locales.

La red troncal utiliza una topologíaen malla con velocidad de transmi-sión de 2,5 Gbit/s. En los nodos seutilizan transconectores 4/4 para el

de 140 Mbit/s/VC-4.Toda la red troncal está prote-

gida por medio de un sistema derestablecimiento, NPOS, suminis-trado por Alcatel Telecom que pro-porciona reencaminamiento alter-nativo del tráfico en caso de cual-quier fallo. El sistema está gestio-nado por un centro de restableci-miento duplicado situado en Madridtotalmente operativo. La red, lla-mada SAGF por Telefónica, está

de gestión de restablecimiento cen-tralizado, es la mayor de este tipoen el mundo.

Las redes regionales interconec-tan los niveles locales al troncal.Estas redes regionales se basan enanillos STM16. Para la intercone-xión de los anillos con la red tron-cal se utilizan nodos transconecto-res 4/3/1.

Teniendo en cuenta las necesi-dades de las redes regionales ylocales, el tamaño de la red deTelefónica podría llegar a unos70 transconectores 4/3/1 y variosmillares de anillos ADM.

La red SDH de Telecom Italia

Telecom Italia desplegará la rednacional SDH de acuerdo con un planquinquenal, con el objetivo de sopor-

Revista de Te/ecomi > de Alcatel - 1 er trimestre de 1997 Sistemas SDH/SONET de Aícatel

tar la introducdón de los nuevos ser-vicios requeridos por el mercado.

Las ventajas más importantesque espera Telecom Italia con eldespliegue del SDH soru- difusión de señales digitales de

vídeo entre suministradores deservicios y nodos de distribución

— interconexión de nodos flexiblespara la red delineas alquiladas

— interconexión de redes privadaspara clientes de negocios

- interconexión de los principalesnodos de la red móvil.

El resto de servicios (incluyendoETPC), soportados actualmentepor la red pleosícrona existente, seconvertirán gradualmente a la redSDH una vez que la PDH se quededesfasada.

La arquitectura de la red se basaen los niveles nacional, regional,local y de distribución, cada uno deellos con mecanismos dedicados deconfiguración y protección.

El nivel nacional está consti-tuido por una red en malla que uti-liza nodos transconectores 4/4,interconectados por sistemas delíneas o ADMs de 2,5 Gbit/s. Losotros tres niveles están realizadoscon anillos ADM a 2,5 Gbit/s,622 Mbitfs y 155 Mbit/s, respectiva-mente. Entre los niveles nacional yregional se utilizan nodos 4/3/1 conel propósito de ordenación de cir-cuitos, reencaminamiento y con-trol de calidad.

Telecom Italia ha previsto másde 8.000 ADMs y 115 nodos transco-nectores.

70

Alcatel Telecom contribuirá aldesarrollo de la red SDH italianasuministrando equipo para todoslos niveles de la red, así como lagestión de red, instalación, y mante-nimiento durante todo el periododel plan de despliegue.

Nuevos operadores: MFS

Metropolitan Fiber Systems (MFS)se creó en 1987 y ha crecido hastallegar a ser uno de los principalessuministradores de los competiti-vos servicios de acceso local en losEstados Unidos y recientemente enEuropa: MFS ha desarrollado su redexclusivamente sobre transmisiónde fibra óptica, con redes locales yaen servicio en unas 45 ciudades deEstados Unidos y en 7 de otras par-tes del mundo, suministrando servi-cios digitales de alta velocidad aimportantes clientes de negocios.

Recientemente, WorldcomAmerica (empresa americana detelecomunicaciones de larga distan-cia) y MFS Communications anun-ciaron su fusión, creando una nuevacompañía llamada MFS Woridcom,con una sólida presencia en EEUUy Europa,

El anterior pían de MFS -seampliará durante los próximos tresaños en EEUU, pasando de los45 centros de negocios previstos a85, e internacionalmente se incre-mentará de 7 a 45 ciudades deEuropa Occidental, Asia y Pacífico.

MFS suministra una oferta glo-bal de servicios integrados de voz ydatos locales y de larga distancia, yha incrementado su oferta de servi-cios después de su fusión conUUNET, el mayor suministrador deservicios Internet. MFS sirve pre-dominantemente a la comunidadfinanciera, que requiere la mejorcalidad de servicio.

Para soportar la rápida expan-sión en el mercado internacional,Alcatel Telecom ha suministradouna red metropolitana en París,basada en equipo SDH con gestiónde red centralizada, que propor-

ciona elevada anchura de banda,recuperación de red y mejor super-visión de las prestaciones.

MFS ha anunciado queAlcatel Telecom suministrará sured de Amsterdam y se espera quetambién lo haga para nuevas ciuda-des próximamente.

El explosivo crecimiento de lademanda de anchura de banda y lacambiante situación de la liberali-zación en EEUU y Europa ha lle-vado a MFS, con C&W como socio,a construir y operar el más avan-zado sistema trasatlántico de tele-comunicaciones de fibra óptica

entre Londres y Nueva York, dos delos principales centros de comuni-caciones de América y Europa.

El contrato principal fue conce-dido a Alcatel Telecom para cons-truir las redes submarina y terres-tre en EEUU y Reino Unido. Basa-das en tecnología SDH, estas redestendrán encaminamiento dual yestarán soportadas por un sistemaintegrado de gestión.

En lo relativo a la red MFS enEEUU, Aleatel Telecom ha puestorecientemente en servicio de con-

Revisto de Telecomunicaciones de Alcatel - 1 et trimestre de 1997 Sistemes 5DH/5ONET de Atcatei

mutación un total de 124.000 líneaspara dos centrales de MFS enNueva York en cuestión de segun-dos, utilizando la facilidad exclu-siva "Flashcut", disponible única-

digitales de Alcatel Telecom.El Flashcut posibilita a los suminis-tradores de servidos, como MFS,garantizar en todo momento a susclientes el cien por cien del servicio.

Redes ferroviarias: el ARCORalemán

ARCOR, antes DBKom/CNI, es unnuevo operador de red alemán, sub-sidiario de Deutsche Bahn AG yMannesmann AG.

En marzo de 1996, Alcatel Tele-com ha obtenido de ARCOR el con-trato para establecer una red nacio-nal de transmisión de alta velocidadbasada en tecnología SDH.

Entre los diferentes tipos deaplicaciones que la nueva red pro-porciona a los pasajeros del Deuts-che Bahn se ha encontrado la posi-bilidad de asistir en directo a even-tos deportivos como los JuegosOlímpicos de Atlanta a través demonitores en 30 estaciones de lasestaciones de ferrocarril alemanas.

La red está constituida por 4 ani-llos STM16 e incluye multiplexores

de inserción/extracción, nodostransconectores, codificadores devídeo y la gestión de red correspon-diente. Estos sistemas de transmi-sión son elementos esenciales de lared de telecomunicaciones de

banda ancha que ARCOR está de;plegando para operaciones de 1red pública

Redes de ferrocarriles: Hermes -red de transporte paneuropeapara la "sociedad de la informa-ción" europea

Hermes Europe Railtel B.V. es unjoint-venture entre Hit Rail B.V.,consorcio de once compañías ferro-viarias europeas y Global TeleSys-tem Group Inc. (GTS), diseñador yoperador independiente americano

nes. El objetivo de Hermes es con-vertirse en el principal "transpor-tista de transportistas" paneuropeo.

Mediante distintas fases, planifi-cadas entre los años 1996 y 2000, lared Hermes interconectará 55 ciuda-des de Europa Occidental y Orientalcon anillos de fibra óptica de altacapacidad equipados con sistemas

TEtICOM DEVELOPPEMENT

Revista de Telecomt i de Atcalel • 1 er trimestre de 1997 Sistemas SDH/SONET de Akatel

de transmisión SDH. La red de fibraóptica de alta velocidad y calidadserá construida a lo largo de laslíneas del tren europeas.

La red transnacional Henilesofrecerá a los operadores de telefo-nía pública, al consorcio de transpor-tistas y a otras compañías de servi-cios de comunicaciones una redtransnacional paneuropea "bajodemanda" que mejorará sensible-mente la capacidad de servicioincluso para atender a los clientesmás exigentes. En particular, la redHermes proporcionará unos impor-tantes beneficios a sus potencialesclientes, incluyendo:

- transmisión uniforme de alta cali-dad entre países y a través demúltiples países sin necesidad deinvertir en infraestructura de red

- creciente disponibilidad de cir-cuitos de alta calidad a través dediferentes rutas redundantes

- acceso a facilidades de red dealta capacidad fuera de los mer-cados de transportistas naciona-les mediante un único acuerdo

- servicios flexibles, tales comoanchura de banda bajo demanday subred virtual, para soportarsus crecientes necesidades.

Seleccionada en la más cualificadacompetencia, Alcatel Telecom es elsuministrador exclusivo para Her-mes de equipo de transmisión SDH,instalaciones de cable de fibraóptica y gestión correspondiente.Por este contrato, Alcatel Telecomactuará igualmente como directordel proyecto, siendo responsable dela entrega de cada una de las fasesde la red, así como de la instalación,pruebas y mantenimiento de equi-pos y sistemas.

Redes ferroviarias: la red francesade ferrocarriles

En noviembre del año 1995, la direc-, ción de SNCF decidió crear una

empresa subsidiaria de telecomuni-caciones, basada en la infraestruc-tura de la SNCF. Con el nombre de

Telecom Development (TD), lanueva compañía se puso en marchaoficialmente el 28 de octubre de1996. TD tiene el derecho de utilizarla red existente de fibra óptica de la

SNCF, así como también el de poderextenderla a lo largo de la red ferro-viaria. Su objetivo estratégico es lle-gar a ser el segundo operador fran-cés de larga distancia, gracias a sus40.000 km de vía de ferrocarril(de los cuales 15.000 km están listospara ser instalados) y 8.600 km decables de fibra ya desplegados

(en junio de 1996). Está previsto ins-talar 11.000 nuevos kilómetros decable de fibra durante 1997.

En la primera fase (1996-97),se equiparán 13.000 km de siste-mas ópticos con ADMs de hasta2,5 Gbifs, nodos transconectoresy gestión de red.

Alcatel Telecom contribuirá alproyecto TD con el suministro,

llave en mano, de todo el equipoSDH, instalación, puesta en servicioy mantenimiento.

El proyecto Alestra en Méjico

Alestra es un nuevo operador meji-cano, propiedad de AT&T y de lacompañía mejicana Alfa

Alestra ha otorgado reciente-mente un contrato, llave en mano, aAlcatel Telecom para construir unared metropolitana de fibra óptica queincluye cable de fibra y equipo detransmisión. El proyecto supone laconstrucción de 38 anillos ópticosque conectarán usuarios de grandesnegocios a la red de larga distanciade Alestra, proporcionando acceso ytransporte de servicios de voz, vídeoy datos. La red dará cobertura a24 ciudades de todo Méjico: MéjicoD.F., Guadalajara, y Monterrey, yotras 21 ciudades importantes deMéjico.

El proyecto requiere la tiradade 522 km de cable de fibra óptica,con construcciones subterráneas yaéreas en las áreas urbanas.

Alcatel Telecom suministrará unpaquete totalmente llave en manoincluyendo: diseño de red, ingenieríade encaminamiento del cable, sumi-nistro del cable y del equipo, cons-trucción, instalación, pruebas yentrenamiento, así como asistenciatécnica y soporte para alcanzar laintegración total del equipo SDH deAlcatel Telecom y el sistema de ges-tión de red en la infraestructura delarga distancia de Alestra, contribu-yendo así a ia implantación final deuna red uniforme de acuerdo con lasmejores prácticas de cliente.

En paralelo con este proyecto,Alcatel Telecom también participaen la construcción del 70% de la redde larga distancia de Alestra, quecubrirá en su primera fase una infra-estructura de 4.400 km de cable defibra óptica.

La contribución de AJcatelTelecom al proyecto global deAlestra refuerza la ya larga experien-cia en la construcción de la infraes-

72

Revista de Telecomunicaciones de Alcaiel - 1 er trimestre de 1997 Sistemas SDH/SONET de Alcatel

tructura de telecomunicacionesmejicana, recientemente confir-mada por la obtención de un con-trato para la segunda fase de la yaexistente red SDH de larga distan-cia de Telmex.

Redes de transmisión SDH en Perúy Chile

Telefónica de Perú y CTC deChile asignaron recientemente aAlcatel Telecom la realización delas redes metropolitanas de Limay de Santiago.

La red metropolitana de trans-porte de Lima se basa en 3 anillosprotegidos STM16, empleando mul-tiplexores de inserción/extracción,nodos transconectores y terminalesde línea.

La red de Santiago tiene seisanillos protegidos, seis buses, y unsistema troncal, usando ADMs de155 Mbit/s, 622 Mbit/s y 2,5 Gbií/s.

Ambas redes están gestionadaspor un potente sistema de gestiónde red.

Aplicaciones en USA

NYNEX

NYNEX opera en el nordeste de losEstados Unidos, concretamente enlos estados de Nueva York, NewIlampshirc, Vermont, Maine, Mas-sachusetts, Rhode Island y parte deConnecticiit. Sus operaciones tele-fónicas dan cobertura a 17 millonesde líneas de acceso.

Alcatel Telecom recientementecompletó la puesta en servicio demás de 130.000 líneas telefónicas encuestión de nülisegundos -utilizandola facilidad exclusiva "Flashcut" dis-ponible tan solo en los transconec-tores digitales de Alcatel Telecom-en una central de NYNEX en Cam-bridge, Massachusetts, en el área deBoston. Flashcut permite a lossuministradores de servicios man-tener el servicio normal a sus clien-tes mientras reemplaza el equipo y

se realizan otras tareas de manteni-miento.

El Alcatel 1631SX, sistema trans-conector digital de banda ancha,realizó el Flashcut haciendo, en pri-mer lugar, corresponder electróni-camente el tráfico vivo de NYNEXdel antiguo transconector. Seguida-mente transfirió el tráfico al Alcatel1631SX en cuestión de milisegun-dos sin ningún error de bits y sinpérdida de llamadas. A continua-ción, NYNEX puso el equipo viejofuera de servicio. La puesta en ser-vicio supone 133.872 canales pro-ductores de DSOs, o 5.578 "tuberías"operativas DS1 (cada DS1 trans-porta 24 canales DSO).

El fuerte crecimiento de DS3 enNew England requirió una capaci-dad mucho mayor del sistema detransconectores digitales y capaci-dades de transporte SONET másmodernas. Para utilizar de la mejormanera posible el potencial y lascapacidades del Alcatel 1631SX, lasuperposición del nuevo sistemasobre el antiguo transconector per-mitió a NYNEX un mejor aprove-chamiento del Alcatel 1631SX sin

enlazar puertos entre dos conmu-tadores de transconectores digita-les, perdiendo capacidad. El trá-fico hecho corresponder electró-nicamente con Flashcut minimizay simplifica el trabajo manualnecesario por los conmutadoresde servicios, multiplexores eléc-tricos, u otros transconectores.NYNEX está usando los transco-nectores digitales Alcatel 1631SXcomo parte de su masiva mejoratecnológica para ofrecer comple-tos servicios SONET (red ópticasíncrona) y en previsión de ungran crecimiento del tráfico.

de Akatel • ler trimestre de 1997 Sistemas SDHf SONET de Akatel

Sprint

Sprint es una compañía global detelecomunicaciones -a la cabeza dela integración de servicios de comu-nicaciones de larga distancia, loca-les y sin hilos, y el mayor transpor-tista mundial de tráfico Internet.Sprint construyó y opera la únicared de fibra óptica totalmente digi-tal de los Estados Unidos y es ellíder en servicios avanzados decomunicación de datos. Sprint tieneunos beneficios anuales de 12,8millones de dólares y presta servi-cio a más de 15 millones de clientesresidenciales y de negocios.

Call-Net es un grupo de compa-ñías de telecomunicaciones deCanadá. Su subsidiaria, SprintCanadá Inc., es una de las compa-

larga distancia ofreciendo unagama total de servicios de voz ydatos en toda la nación. Con susede centra] en Toronto, SprintCanadá opera 15 oficinas de ventas,incluyendo una en Calgary y otra enEdmonton, y emplea a más de1.200 canadienses.

Un importante porcentaje deltráfico de telecomunicaciones deSprint entre Estados Unidos yCanadá se transporta a través deuna red SONET de extremada fiabi-lidad que puede reencaminar el trá-

fico, si hay algún fallo de la red, enun abrir y cerrar de ojos. Esta con-secución representa el primer anillointernacional SONET con una capa-cidad de restablecimiento del ordende müisegundos. El anillo SONETfue desplegado por Sprint y susocio canadiense, CaU-Net Enter-prises, Inc.

El anillo de fibra óptica de1.174 millas, que recorre Spring-field, Massachusetts, Buffaio,Nueva York, Montreal y Toronto,ofrece a los clientes de Sprint las

ventajas de la tecnología SONET.En el caso de un corte de la fibrao de un fallo electrónico, las lla-madas sobre el anillo de Sprint decuatro fibras SONET de línea con-mutada, bidireccional (4-fibras,BLSE) se reencaminan alrededordel punto de fallo en milisegun-dos, manteniendo las líneas decomunicación abiertas.

Este anillo SONET internacionales precisamente una continuaciónde la estrategia de la compañía paraofrecer a todos los clientes deSprint una consistencia de servicioinigualable.

Sprint se ha diferenciado delresto de compañías al ser la pri-mera en desplegar y gestionar unatecnología tan complicada a tra-vés de fronteras internacionales

extranjeros. Durante 1998, Sprintañadirá más electrónica SONETa sus redes, tanto nacionalescomo internacionales, constru-yendo nuevos anillos y utilizandoequipo SONET en los anillos exis-tentes, siendo Alcatel Telecomuno de los suministradores deequipos.

Nodos transconectores digitales en redesde operadores intercentrales

Un operador intercentrales de Esta-dos Unidos pidió a Alcatel Telecomautomatizar su red de transporte ymantener su competitividad en elmercado cada vez más competitivode la larga distancia. Hasta ahorase utilizaban miles de muftiplexo-res electrónicos digitales adosadospara organizar el tráfico DS1 delíneas alquiladas en importantescentrales y centros urbanos. Estetráfico tenía que ser tratado en unacentral de conmutación tándemcomo servicio de conmutación tari-ficado, reenviado a través de losmultiplexores adosados y enviadorápidamente a la red de transportede larga distancia. Esta red, lenta ypoco eficiente, fue fácilmentemanejada por el transconector digi-tal Alcatel 1631SX.

74

Revista de Tetecomur ?S efe A W - l e r trimestre de 1997 Sistemas SDH/SONET de Akatel

Esta aplicación es un ejemplo dela versatilidad y eficiencia operativadel Alcatel 1631SX. En este caso, laaplicación del transconector 3/1 esmuy simple, pero descubre la esen-cia de la ineficacia de la red del ope-rador. Esencialmente, los sistemasAlcatel 1631SX reemplazan a multi-tud de multiplexores. Actualmenterealizan la ordenación y relleno delos DSls dentro de los DS3s, demanera que se requieren menosDS3s en el lado de la red para sertratados en un conmutador debanda ancha (tal como el Alcatel1633SX); y/o los encarroña para tra-tamiento especial a un conmutadorTándem, que a su vez enviará el trá-fico hacia atrás para que sea orde-nado, rellenado y transmitido a lared de larga distancia. Con los mul-tiplexores adosados había unimportante gasto en personal, enmantenimiento de las unidadesincluyendo sustitución de placas,pruebas, instalación de sistemas,etc.. Utilizando el Alcatel 1631SX,los multiplexores adosados se haneliminado prácticamente.

Conclusión: La experiencia deAlcatel en el área de latelecomunicaciones - un valoresencial para nuestros clientes

Este artículo ha presentado tinaserie de aplicaciones Europa,EEUU y América Latina que consti-tuyen importantes referencias deAlcatel Telecom en el campo de lossistemas de transmisión SDH/SONET.

La considerable experienciaalcanzada en este área garantiza anuestros clientes que Alcatel Telecomes un socio de confianza para todossus proyectos de telecomunicaciones.

Jean Hartung es director de inteligenciade mercado de Alcatel Networks Systemsy actualmente supervisa las bases de datos<te mercado, cuentes y competencia deNorteamérica

Stefano Lencioni es director de marketingy ventas para Europa, África del Sur, yChina de Alcatel Telecom - TransmissionSystems División

Abreviaturas de este número

AAL - capa de adaptación ATM

ABE - velocidad disponible

ABT- transferencia de bloques ATM

ADM - multiplexor de inserción/extracción

ADSL - bucle de abonado digital asimétrico

AIS - señal de indicación de alarmas

ANSÍ - American National Standards Institute

APCN - red Asia-Pacífico

APON - red óptica pasiva ATM

ATC - capacidad de transferencia de capa ATM

ATM - modo de transferencia asincrono

BEE - tasa de errores en los bits

BLSR - anillo conmutado de linea bidireccional

DHN-red digital casera

DNU - no usar

DR - Decisión Review

DSF - fibra con dispersión desplazada

DXC - tiansconeetor digital

E/S - entrada/salida

EDFA - amplificador de fibra dopado de erbio

EDFFA - amplificador de fibra de flúor dopado de

erbio

EL - capa de elemento

EM - gestión de elemento

EML - capa de gestión de elemento

ETSI - Instituto Europeo de Normas

de Telecomunicación

C&W - Cable and Wireless

CAC - control de admisión de conexión

CATV - televisión por cable

CMEP - protocolo común de información de g<

CO - central telefónica (EEUU)

CPE - equipo de las instalaciones del cliente

CRC - código de redundancia cíclica

FDM - multiplexión por división de frecuencia

FEC - corrección de errores en recepción

FWM - mezcla de cuatro ondas

GOM - Generic Object Model"

GPS - sistema de posición global

GTS - Global Tele System Group Inc.

DBR - velocidad binaria determinística

DCN - red de comunicaciones de datos

DBnB - realimentación distribuida (láser)

76

HDTV - televisión de alia definición

HOVC - contenedor de orden superior

Revista de Telecomunfcac :sdeAlcalsí-\e Trimestre 1997 Abreviaturas de este número

LAN - red de área local

LEX - central local

LO - orden inferior

LOP - pérdida de trayecto

LTE - equipo de terminación de línea

MMFS - Metropolitan Fiber Systems

MPEG - grupo de expertos en imágenes animadas

MS-SPEING - anillo con protección compartida de

sección múltiplex

MS - sección múltiplex

MTBF - tiempo medio entre fallos

MTIE - Mean Time Interval Error

MTTR - tiempo medio de reparación

NNE - elemento de red

NM - gestión de red

NML - capa de gestión de red

NN - red nacional

NP - protección de red

NE - liberación de red - Network Reléase

NRZ - no-retorno a cero

oOADM - multiplexor de inserción/extracci

OS - sistema de operación

OSI - interconexión de sistemas abiertos

OXCN - transconector óptico

• PBX - centralita privada

PC - ordenador personal

PCS - supervisión conexión pleosícrona

i óptico

PDH - jerarquía digital plesiócrona

PFE - equipo de alimentación de potencia

PMD - dispersión de modo de polarización

POM - supervisión de saturación de trayecto

POTS - servicio telefónico tradicional

PRC - reloj de referencia primario

PTT - correos, teléfonos y telégrafos

QQoS - calidad de servicio

RDSS - red digital de servicios integrados

RDSI-BA - red digital de servicios integrados de banda

ancha

RM - gestor regional

RTPC - red telefónica pública conmutada

RX - receptor

BR - velocidad estadística

SDH - jerarquía digital síncrona

SEG - reloj de equipo síncrono

SES - segundo con muchos errores

SML - capa de gestión de servicio

SNGP - protección de conexión de subred

SNCP/T - protección de conexión de subred

con supervisión inherente

SNCP/N - protección de conexión de subred con

supervisión no-intrusiva

SNR - relación señal/ruido

SOH - sección de carga úifl

SONET - red óptica síncrona (ANSÍ)

SPRING - anillo con protección compartida

SSM - mensaje de estado de sincronización

SSU - unidad de suministro de sincronización

STM - modo de transferencia síncrono

Revista de Telecomi ; de Atcalel • 1 er trimestre de 1997 Abreviaturas de este número

TAT - teléfono trasatlántico

TCM - supervisiód de conexión tándem

TD - Telecom Development

TDEV - Time Deviation

TDM - multiplexión por división en el tiempo

TMN - red de gestión de telecomunicaciones

TPC - transpacífico

TSD - Transmission Systems División de Alcatel

TX - transmisor

UBR - velocidad no especificada

UIT - Unión Internacional de las Telecomunicaciones

UNÍ - interfaz de red de usuario

UPSR - anulo conmutado de protección de camino

unidireccional

VC - contenedor virtual

VCI - identificador de canal virtual

VDSL - bucle de abonado digital de alta velocidad

VoD - vídeo a demanda

VP - trayecto virtual

VPI - identificador de trayecto virtual

VWP - trayecto virtual de longitud de onda

wWAN - red de área extensa

WDM - multiplexación por distribución de longitud de

onda

WP - trayecto de longitud de onda

XXCN - transconector

Revisla de Tefecomimicacior e Alcatel - 1 er trimestre de 1997

Oficinas editoriales

Cualquier asunto,relativo a las distintas ediciones de la Revista de teSecommunícationes de Alcatel se

debe dirigir al editor adecuado (las peticiones de suscripciones se deben enviar por fax o por correo) :

Edición inglesa :

Mike Deason

Alcatel Telecommunications Review

Alcatel

54 , rué La Boétie

75382 Paris Cedex 08

Francia

Tel.: (33- l | 40.76.13.48

Fax: (33-1)40.70.14.26

E-mail: (ver Edición francesa]

Edición alemana :

Andreas Ortelt

Alcatel Telecom Rundschau

Alcatel SEL AG

Department ZOE/FP

70430 Stuttgart

Alemania

Tel.: (49] 711.821.446.90

Fax: (49) 711.821.460.55

E-mail: A.Ortelt@stgl.sel.alcatel.de

Edición francesa :

Catherine Camus

Revue des Télécommunications d'Alcatel

Alcatel

54 , rué La Boétie

75382 Paris Cédex 08

Francia

Tel.: (33-1)40.76.13.48

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E-mail: catherine.camus@ahqps.alcatel.fr

Edición española :

Gustavo Arroyo

Revista de Telecomunicaciones de Alcafel

Alcatel España

Ramirez de Prado 5

28045 Madrid

España

Tel.: (34-1) 330.49.06

Fax: (34-1)330.50.41

E-mail: gustavo@alcatel.es

Edici italia

Egisío Corradiní

Rívista di Telecomunicazioni Alcatel

Alcatel Italia

Via Trenfo, 30

20059 Vimercafe (MI)

Italia

Tel.: (39-39) 686.3072

Fax: (39-39)608.1483

Sandro Frigerio

Tel.: (39)2.80.52.434Fax: (39)2.72.01.08.62

E-mail: afrigfmc@galactica.it

Edición chino :

Ming-Chi Kuo

Alcafel Telecom

4 Míng Shen Street, Tu-Chen Ind.Dístr.

Taipei Hsíen, Taiwan

Tel.:(88ó-2] 268.61.41

Fax: (886-2) 2o8.60.01

;s de ¿/coíeMer trimestre de 1997

Despedida a Rod Hazell

Rod Hazell nos ha dejado tras 14 años de trabajo en la

Revista de Telecomunicaciones de Alcatel. Durante este

tiempo, primero como Editor Adjunto y después como Editor

de la revista, ha sido fundamenta] para mantener su alta cali-

dad. Tuvo una importante contribución a la calidad de los

gráficos, a los que les dedicó un interés particular.

Le damos las gracias por todo el trabajo realizado

y le deseamos mucha suerte en el futuro.

Ki próximo numero tratará sobre Espacio

;vista de Telecomunicaciones de Alcatel se distribuye GRATUITAMENTE a aquellos que cumplen los requisitos deTOS criterios de control de difusión. Si desea recibir nuestra revista, devuélvanos el cuestionario (incluso la parte•able) ala dirección indicada en la parte de atrás, o por fax a (34.1)330.40.00 Si ya ha recibido este cuestionario, porf;tenga en cuenta, gracias.

a Reuestros caparable) a la dirección indicao lo tenga en cuenta, gracias.

SERVICIO DEL LECTOR

Para uno información sobre los productos y ser

por fax a la persona cuyo nombre se cita obajo

Mario PAGANI .[39.39) 68Ó.4849

REVISTA DE TELECOMUNICACIONES

Apellido Nombre

Titulo

Compañía

Dirección

Código postal/Ciudad

Fecho

Datos de su empresa

Ponga una X en UNA sola casilla de cada ur

los tres apartados siguientes.

Operador de red

01 -U Organismo de rurreos, telégrafos y

02 H Operador de red internacional, larga distancia

03 H Otro operador de red

04 3 Proveedor de servicios de valor añadido

05 3 Radiodifusión (TV / radio / satélite)

20 D Compañia de teléfonos independiente

21 U Operador de red de cable

22 Zl Operador ds red móvil celular / satélite

¿Cuantos empleados hay en

Ponga una X en UNA sola o

ir de trabajo?

23 H Organismo regulador

Usuario final10 3 Banca / Finanzas / Seguros

1 • Transporte

2 Q Sector de distribución /Minorista3 O Viojes/Hostelería / Catering

• Fabricación ajena a las comunicaciones5 O Servicios públicos (Gas / Agua /

Jectricidad)

ó Q Administración central / locol7 • Servicios de protección civil [Bomberos/Policio.!

Defensa / Ejército

2ó O Sanidad |27 • Enseñanzo / Educación

28 O Ingeniería

Fabricantes / Proveedores / Vendedores deequipos de telecomunicaciones

06 Q Fabricante de equipos

07 H Vendedor de equipos

08 a Proveedor de servicios de lelecomunkaci

09 a Consultor de comunicaciones

24 G Distribuidor de cableado / ce

29 ülntugrador de redes

30 3 Empresa de software

31 U Otros datos comerciales

uson en su empresa u organización?

Ponga una X en todas las casillas que sean aplicables

01 • Equipo de transmisión efe lineo

02 D Equipo de transmisión radio

Datos personales¿Cual es la descripción de su puesto de trabajo?

Ponga una X en UNA solo casillo

01 3 Dirección de la empresa

02 O Dirección de comunicaciones

03 • Dirección de sistemes informáticos

04 • Dirección general de operaciones

¿Es Vd . responsable directo de la adquisición I r

Adquisición

S¡ 01 UNo 02 H

¿Cual es el nivel aproximado de gastos del quees Vd . responsable directo en la adquisición,r ecomendac ión , o.spccificadón o au to r i zac ión

Ponga una X en UNA sola casilla

¿En cuales de los siguientes I dio rr

la. Revista de telecomunicaciones

Pongo una X en UNA sola casilla

03 D Equipos/sistemas de conmutación

04 • Equipos y sistemas de redes de datos

05 3 Equipos y servicios de radío móvilOó I I Servicios de telecomunicaciones

07 3 Equipos de medidas y de prueba

OS _l Equipos de comunicaciones vía satélite

07 3 Administración de redes / sistemas

10 3 Administración de proceso de datos12 U Administración de LAN/WAN

1 Ü Administración de software

09 U Ordenadores personales, terminales y [000]sistemas ofimálicos

10 3 Fuentes de alimentación

11 G Servicios de red de valor añadido

12 O Sistsmas de comunicaciones software

13 G Servicios cíe consultorio

13 U Dirección Técnica [014 3 Dirección Financiera

15 OMarkering

16 J Servicios reguladores /gubernamentales

ecomendación / especificación / autorización de equipos o sens equipos o serv ic ias! Pongo una X en UNA sola casillo poro los el

05=)OoD

Recomendación

03 Q0 4 D

01 G No es responsable deejostos

02 D de 1000 a 10.000 dólares USA03 O de 10.001 a 20.000 dólares USA

04 O de 20.001 a 50.000 dolores USA

05 Q de 50.001 o 100.000 dólares USA

01 a Alemán

02 Q Español

06 3 de 100.001 a 250.000 dólares USA [004)

07 U de 250.001 a 500.000 dólares USA0B O de 500.001 a un millón de dólares USA09 3 de más de un millón de dólares USA

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