Resumen


El uso de sistema de transmisión de fibra óptica a crecido en los últimos años. En lo que se refiere a aplicaciones de corta y larga distancias lo cual depende de la implementación de la red . La red crece en tamaño y en la capacidad que transporta.
Sonet (Synchronous Optical Network) se creo para proporcionar una especificación que aproveche las ventajas que proporciona la transmisión digital de alta velocidad a través de fibra óptica.



Sonet

Synchronous Optical Network (Sonet) es un estándar par el transporte de telecomunicaciones en redes de fibra óptica.

Antes del SONET, la primera generación de los sistemas de fibra óptica para redes de telefonía pública, utilizaban arquitecturas, equipo, líneas de código, formas de multiplexación y procedimientos de mantenimiento propios. Los usuarios de este equipo -- regional Bell, operaban con compañías e intercambiaban transportadores (IXCs) en los Estados Unidos, Canadá, Corea, Taiwán y Hong Kong-- querían estándares para que pudieran mezclar su equipo con diferentes proveedores.

Fue originalmente propuesto por Bellcore (Bell Comunication Research), normalizada por ANSI (American National Standarization Institute); define un estándar para señales ópticas, una estructura de trama para el multiplexado de tráfico digital y un tráfico de operaciones.

Sonet se ideó para proporcionar una especificación que aproveche las ventajas que proporciona la transmisión digital de alta velocidad a través de fibra óptica.

La decisión de la creación de Sonet fue tomada por la ECSA (Exchange Carriers Standard Association) en los Estados Unidos de América para posibilitar la conexión normalizada de los sistemas de fibra óptica entre sí, aunque estos fueran de distinto fabricante. En las últimas tapas de desarrollo de Sonet entró también en CCITT (Comité Consultivo Internacional Telefónico y Telegráfico), antecesor del actual UIT-T, de la UIT (Unión Internacional de Telecomunicaciones, sector de estandarización de telecomunicaciones) para que se pudiera desarrollar una norma que posibilitara la interconexión mediante fibra de las redes telefónicas a nivel mundial norma T1.105 del ITU.

Las características singulares de las redes SDH/Sonet (alta confiabilidad de los elementos de red en si mismos), la disponibilidad de mecanismos de protección auto-recuperantes rápidos y automáticos en topologías de anillo redundante, y la aplicabilidad de error recovery en redes con alta conectividad, permitiendo que la comunicación a través de la red se restablezca en el caso de fallas, hacen que las redes SDH/Sonet, sean altamente apropiadas para soportar la DNC del sistema de gestión en la propia red gestionada, sin impactar en la seguridad de la operación.




Beneficios de la Red SONET
La clave de SONET es que permite interfaces con fuentes asíncronas por lo que los equipos existentes pueden ser sustituidos o soportados por la red SONET. De esta forma las transiciones se pueden realizar gradualmente.
Aquí podemos ver las ventajas que presenta la SONET frente a otros sistemas:

  • La creciente flexibilidad de configuración y la disponibilidad de ancho de banda de SONET proporciona significativas ventajas frente a otros sistemas de telecomunicación más antiguos.
  • Reducción de los equipos necesarios para la multiplexación y la extracción-inserción de tráfico en puntos intermedios de las grandes rutas.
  • Aumento de la fiabilidad de la red, como consecuencia del menor número de equipos implicados en las conexiones.
  • Proporciona bytes de cabecera que facilitan la administración de los bytes de información y el mantenimiento de los propios equipos.
  • Definición de un formato síncrono de multiplexación para el transporte de señales digitales de la Jerarquía Digital Plesiócrona o PDH, en sus diversos niveles (como DS-1, DS-3) y una estructura síncrona que simplifica enormemente el interfaz de los conmutadores digitales, así como los conectores y los multiplexores.
  • La existencia de una gran gama de estándares genéricos que permitan la interconexión de productos de diferentes fabricantes.
  • La definición de una arquitectura flexible capaz de incorporar futuras aplicaciones, con una gran variedad de velocidades de transmisión.
Otras ventajas son:
  • Interfaz centralizado, integrado y remoto para los equipos de transporte y multiplexación.
  • Rápido aislamiento de fallos.
  • Monitorizado de rendimiento extremo a extremo.
  • Soporte de nuevos servicios de alta velocidad.
  • Permite REDES VIRTUALES privadas.
  • La posibilidad de crear estructuras de red distribuidas de forma muy económica gracias a los multiplexores ADD/DROP (ADM)
  • Estructura en doble anillo para mayor inmunidad a los fallos.



Arquitectura

SONET define una tecnología para transportar muchas señales de diferentes capacidades a través de una jerarquía óptica síncrona y flexible. Esto se logra por medio de un esquema de multiplexado por interpolación de bytes. La interpolación de bytes simplifica la multiplexación y ofrece una administración de la red extremo a extremo.

Estructura de SONET / Señales SDH

SONET Y SDH suelen utilizar términos diferentes para describir idénticas características o funciones, por lo que a veces esto lleva a la confusión. Con pocas excepciones, se puede decir que SONET es un subconjunto de SDH. Las dos principales diferencias entre ambos son:
  • SONET puede utilizar una de las dos unidades básicas disponibles para crear los frames mientras que SHD sólo pueden utilizar uno
  • SDH ha mapeado las opciones adicionales que no están disponibles en SONET

Unidades básicas de transmisión

La unidad básica de transmisión que utiliza SDH es STM-1 o Módulo de Transporte Síncrono de Nivel 1, que opera a 155,52 Mbps . SONET se referirá a esta unidad básica como STS-3c o Señal Síncrona de Transporte Nivel 3 Concatenada, coincidiendo su funcionalidad, tamaño y velocidad binaria con los de STM-1. SONET ofrece otra unidad básica de transmisión denominada STS-1, la cual tiene una velocidad de 51.84 Mbps, exactamente un tercio de la velocidad que tiene STM-1 / STS-3c.

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Señales y velocidades Binarias

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Elementos de la Red SONET

1.- Multiplexor terminal
Es el elemento que actúa como un concentrador de las señales DS-1 (1,544 Mbps ) tributarias así como de otras señales derivadas de ésta y realiza la transformación de la señal eléctrica en óptica y viceversa.
Dos multiplexores terminales unidos por una fibra con o sin un regenerador intermedio conforman el más simple de los enlaces de SONET.



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2.- Regenerador
Necesitamos un regenerador cuando la distancia que separa a dos multiplexores terminales es muy grande y la señal óptica que se recibe es muy baja. El reloj del regenerador se apaga cuando se recibe la señal y a su vez el regenerador reemplaza parte de la cabecera de la trama de la señal antes de volver a retransmitirla. La información de tráfico que se encuentra en la trama no se ve alterada.


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3.- Multiplexor Add/Drop (ADM)
El multiplexor de extracción-inserción (ADM) permite extraer en un punto intermedio de una ruta parte del tráfico cursado y a su vez inyectar nuevo tráfico desde ese punto. En los puntos donde tengamos un ADM, solo aquellas señales que necesitemos serán descargadas o insertadas al flujo principal de datos. El resto de señales a las que no tenemos que acceder seguirá a través de la red.

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Aunque los elementos de red son compatibles con el nivel OC-N, puede haber diferencias en el futuro entre distintos vendedores de distintos elementos. SONET no restringe la fabricación de los elementos de red. Por ejemplo, un vendedor puede ofrecer un ADM con acceso únicamente a señales DS-1, mientras que otro puede ofrecer acceso simultáneo a señales DS-1 (1,544 Mbps) y DS-3 (44,736 Mbps).

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Configuración de las Redes SONET (Básicas)

1. Punto a punto.
La configuración de red punto a punto está formada por dos multiplexores terminales, unidos por medio de una fibra óptica, en los extremos de la conexión y con la posibilidad de un regenerador en medio del enlace si éste hiciese falta. En un futuro las conexiones punto a punto atravesarán la red en su totalidad y siempre se originarán y terminarán en un multiplexor.

2. Punto a Multipunto
Una arquitectura punto a multipunto incluye elementos de red ADM a lo largo de su recorrido. El ADM es el único elemento de red especialmente diseñado para esta tarea. Con esto se evitan las incomodas arquitecturas de red de demultiplexado, conectores en cruz (cross-connect), y luego volver a multiplexar. Se coloca el ADM a lo largo del enlace para facilitar el acceso a los canales en los puntos intermedios de la red.

3. Red Hub
La arquitectura de red hub está preparada para los crecimientos inesperados y los cambios producidos en la red de una forma más sencilla que las redes punto a punto. Un hub concentra el tráfico en un punto central y distribuye las señales a varios circuitos.

4. Arquitectura en anillo
El elemento principal en una arquitectura de anillo (Figura 2) es el ADM. Se pueden colocar varios ADM en una configuración en anillo para tráfico bidireccional o unidireccional. La principal ventaja de la topología de anillo es su seguridad; si un cable de fibra se rompe o se corta, los multiplexores tienen la inteligencia necesaria para desviar el tráfico a través de otros nodos del anillo sin ninguna interrupción.
La demanda de servicios de seguridad, diversidad de rutas en las instalaciones de fibra, flexibilidad para cambiar servicios para alternar los nodos, así como la restauración automática en pocos segundos, han hecho de la arquitectura de anillo una topología muy popular en SONET.

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Capas de Sonet


SONET tiene 4 capaz de interfaz

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Capa de Ruta o Camino

La capa de ruta trata con la el transporte de servicios entre el PTE. La función principal es mapear las señales a un formato requerido por la capa de línea. Sus principales funciones son::

  • Leer
  • Interpretar
  • Modificar la ruta de overhead para la actuación y el switecheo de protección automático.

Capa de Línea

La capa de línea trabaja con el transporte de la capa de ruta o camino La función principal es proporcionar sincronización y multiplexación para la capa de ruta o camino.. Sus principales funciones:

  • Protección de Switch
  • Sincronización
  • Multiplexación
  • El mantenimiento de la línea,
  • Error de Monitero

Capa de Sección

La capa de sección trabaja con el transporte de un STS−N por el medio físico. Sus principales funciones son: The Section layer deals with the transport of an STS−N frame across the physical medium. Its main functions are:

  • Framing
  • Monitoreo de error,
  • Mantenimiento de la Sección

Capa Fotónica:

La capa fotónica trabaja principalmente con el transporte de bits a través del medio físico. Su función principal es la conversión entre la señal STS y señal OC. Sus principales funciones son:

  • Longitud de Onda,
  • La forma de pulso
  • Niveles de fuente o poder.

Estándares SONET


Los estándares son una parte bien importante es las telecomunicaciones. ANSI coordina y aprueba los estándares de SONET mientras que los estándares de SDH son desarrollados por la ITU-T.

Estándares ANSI de SONET
Los estándares de SONET son actualmente desarrollados por el comité T1 el cual es patrocinado por la ANSI y por la ATIS (Alliance for Telecommunications Industry Solutions).
A continuación en la tabla se muestra algunos de los estándares más importantes de SONET.



Estándares ANSI de SONET




Estándar
Descripción
ANSI T1.105: SONET
Descripción básica incluyendo estructura de multicanalización, tasas y formatos
ANSI T1.105.01:SONET
Protección automática de Conmutación
ANSI T1.105.02:SONET
Mapeos de la carga útil
ANSI T1.105.03:SONET
En las interfaces de red
ANSI T1.105.04:SONET
Protocolos y arquitecturas del canal de comunicaciones de datos
ANSI T1.105.05:SONET
Mantenimiento de conexión en cascada
ANSI T1.105.06:SONET
Especificaciones de la capa física
ANSI T1.105.07:SONET
Especificación de formatos e tasas de interfaz sub-STS
ANSI T1.105.09:SONET
Elementos de sincronización de la red
ANSI T1.119:SONET
Comunicaciones - OAM&P


Otros estándares importantes son el ITU-T I.432 donde se específica la capa física Interface de red-usuario de B-ISDN (ISDN de banda ancha) o mejor conocido como ATM sobre SONET. El IETF (Internet Engineering Task Force) también ha liberado algunos RFCs (Request for Comments) que describen el protocolo punto a punto para transferir tráfico nativo IP sobre SONET o SDH, tales como:

  • IETF RFC2615: PPP sobre SONET/SDH
  • IETF RFC1661: PPP (Point to Point Protocol)
  • IETF RFC1662: PP en tramas HDLC (High Level Data Link Control)

Caso de Estudio

¿Cuál es el futuro de las redes de transporte?

Se tiende hacia velocidades mayores, tal como en el sistema STM-64 (multiplexado por división en el tiempo, TDM de 10 Gbps), pero los costos de los elementos de ese tipo son aún muy elevados, lo que está retrasando el proceso. La alternativa es una técnica llamada DWDM (multiplexación densa por división de longitud de onda) que mejora el aprovechamiento de las fibras ópticas monomodo, utilizando varias longitudes de onda como portadoras de las señales digitales y transmitiéndolas simultáneamente por la fibra. Los sistemas actuales permiten transmitir 16 longitudes de onda, entre 1520 nm y 1580 nm, a través de una sola fibra. Se transmite un canal STM-16 por cada longitud de onda, lo que da una capacidad de unos 40 Gbit/s por fibra. Ya se ha anunciado la ampliación a 32, 64 e incluso 128 longitudes de onda. Conectada al empleo del multiplexado DWDM se observa una tendencia hacia las redes en las que todos los elementos son ópticos. Ya existen en el mercado multiplexores add/drop (inserción / extracción) ópticos y se están realizando pruebas de dispositivos ópticos de transconexión (cross-connects). En términos del modelo de capas ISO-OS, este desarrollo significa básicamente la aparición de una capa DWDN, adicional debajo de la capa SDH. Probablemente pronto veremos velocidades binarias aún más elevadas gracias a la tecnología DWDM.
En aplicaciones rurales, un ADM puede ser desplegado en un sitio terminal o en una locación intermedia para consolidar el tráfico para locaciones ampliamente separadas. Varias ADMs pueden ser configuradas como un anillo. SONET permite dejar caer y repetir (también conocida como caída y continua), una llave capaz en ambas aplicaciones de TV cable y telefonía. Con caida y repetición, una señal terminada en un nodo es duplicada (repetida) y es enviada a la siguiente nodo.
Los equipos de telefonía y de datos antiguos deben cambiarse poco a poco. La clave del SONET/SDH es que permite interfaces con fuentes asíncronas por lo que los equipos exsitentes puedes ser sustituidos o soportados por la red SDH. De esta forma las transiciones se pueden realizar gradualmente.


En el mercado de las redes metropolitanas a nivel mundial, las ventas en equipos de redes de alta velocidad se doblarán de $24 mil millones de dólares en el 2000 a $41 mil millones de dólares para el 2005 según cifras de Alcatel). Las tecnologías involucradas en este mercado principalmente conmutadores de paquetes ATM y Ethernet, enrutadores IP, Multicanalizadores de inserción remoción SDH/SONET, equipos digitales de conexión cruzada (DCS, Digital Cross Connect), equipos WDM y equipos DSL. La creciente demanda para equipos de datos, declara Alcatel, es una consecuencia de la estable proliferación de datos, multimedia y otras aplicaciones en línea. Esta evolución está generando una gran necesidad de equipos SDH/SONET, siendo estos la piedra angular de las modernas redes de transmisión.


Referencias



http://www.monografias.com/trabajos10/sonet/sonet.shtml

http://es.wikipedia.org/wiki/SONET

http://pdf.rincondelvago.com/sonet.html

http://www.eveliux.com/mx/redes-de-alta-velocidad-sdh-sonet.php





Creado por: Sarai Gómez y Paolo Ceron