ES2229815T3 - Sistema de telecomunicaciones, asi como procedimiento para sincronizar el mismo y para enviar datos. - Google Patents
Sistema de telecomunicaciones, asi como procedimiento para sincronizar el mismo y para enviar datos.Info
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Abstract
Sistema de telecomunicaciones para la transmisión de datos a través de al menos una de entre múltiples redes de transmisión distintas, llevándose al sistema de telecomunicaciones a partir de las redes de transmisión, de la que al menos hay una, al menos una cadencia como fuente de sincronización, compuesta por: al menos una unidad de interfaz (4-10) para recibir datos de las redes de transmisión, de las que al menos hay una, que describen la calidad de la cadencia aportada por medio de las redes de transmisión, de las que al menos hay una, y un equipo (2, 30) para enjuiciar la calidad de las cadencias aportadas, de las que al menos hay una, caracterizado porque las unidades de interfaz (4-10), de las que al menos hay una, incluyen un convertidor (22-28), que transforma los datos que describen la calidad en mensajes, cuyo formato es independiente del de los datos transmitidos y que envía estos mensajes al equipo (2, 30) para su evaluación.
Description
Sistema de telecomunicaciones, así como
procedimiento para sincronizar el mismo y para enviar datos.
La invención se refiere a un sistema de
telecomunicaciones según el concepto general de la reivindicación 1,
a un procedimiento para sincronizar un sistema de
telecomunicaciones, así como a un procedimiento para enviar datos
desde un sistema de telecomunicaciones en al menos una red de
transmisión. En particular se refiere la invención a sistemas de
telecomunicaciones que sirven para la transmisión de datos a través
de múltiples redes de transmisión diversas.
El concepto telecomunicaciones es un concepto
colectivo para todos los procedimientos de transmisión de la técnica
de mensajes a través de múltiples servicios en la comunicación a
través de grandes distancias entre persona-persona,
persona-máquina y máquina-máquina.
Debido al crecimiento conjunto de las técnicas de la información y
de la comunicación, obtiene la telecomunicación un significado muy
especial. La telecomunicación se caracteriza por la técnica de
transmisión, con técnica de transmisión por cable, radio de voz y
datos, técnica de satélites, técnica de conductores de fibra óptica,
módems, instalaciones digitales de conmutación y técnica de
conmutación y redes locales.
Para permitir un intercambio de mensajes
razonable entre dos (o más) interlocutores, es necesario, además de
la simple transmisión de mensajes, un sistema de reglas, que
determine las convenciones a observar para una comunicación
razonable en forma de protocolos. Tales reglas se describen por
ejemplo en las especificaciones de servicio de los distintos niveles
del modelo de referencia OSI (Open Systems Interconnection). El
modelo de referencia OSI se generó en el año 1983 por parte de la
organización internacional de estandarización (ISO), partiendo de la
transmisión de informaciones en el marco del tratamiento de datos y
ha tenido desde entonces una propagación muy amplia, también en las
aplicaciones de los sistemas de comunicaciones. El modelo OSI
significa simplemente principios de la transmisión de mensajes y
define en consecuencia sólo la lógica del flujo de información entre
abonados. Puesto que el estándar OSI no contiene determinación
alguna sobre la transmisión física de comunicación, el mismo es
independiente de los fabricantes, pero no obstante precisa para la
realización de un sistema de comunicaciones protocolos
complementarios para la determinación detallada basándose en otros
estándares, por ejemplo propietarios.
Básicamente puede distinguirse entre comunicación
síncrona y comunicación asíncrona. Bajo comunicación asíncrona se
entiende en general el intercambio totalmente desacoplado en el
tiempo de mensajes entre una instancia emisora y una instancia
receptora. No puede predecirse cuando será activada una operación de
envío y la correspondiente operación de recepción.
Por el contrario, se entiende bajo comunicación
síncrona el intercambio de mensajes entre una instancia emisora y
una instancia receptora, cuando este intercambio tiene lugar en un
marco de tiempo fijo. Entonces debe realizarse siempre
simultáneamente una operación de envío y la correspondiente
operación de recepción.
Las redes de telecomunicaciones se caracterizan
por la posibilidad del intercambio de datos bidireccional y
multidireccional entre los abonados. Esto presupone que todo abonado
que participe puede comunicar con cualquier otro mediante el mismo
medio. La realización más sencilla al respecto es la comunicación de
todos los abonados en la banda básica. Debido a la gran cantidad de
abonados activos en paralelo, se utilizan aquí preferentemente
procedimientos que asignan estáticamente a los abonados la anchura
de banda disponible para los abonados en múltiplex en tiempo. Debido
a la creciente utilización de la técnica de la fibra óptica, a la
necesidad de una comunicación de datos intercontinental mejorada y a
las crecientes exigencias de prestaciones, la jerarquía digital
plesiócrona (PDH), dominante desde los años 60, es sustituida en
proporciones crecientes por la jerarquía digital síncrona (SDH).
La jerarquía digital plesiócrona multiplexa los
datos existentes en forma PCM (Modulación en código de pulso) de
diferentes sistemas terminales bit a bit en una corriente de datos.
Una escala de jerarquía se caracteriza aquí por la cantidad de
canales básicos que multiplexa o bien por el marco de la etapa
jerárquica que se encuentra debajo.
Debido a la diferente velocidad de transmisión de
un canal básico en Europa y en USA, se llegó a la configuración de
jerarquías PDH incompatibles. El estándar DS1 predominante en USA
prevé tres etapas de jerarquía, mientras en el estándar europeo E1
se prevén cinco etapas. La etapa más inferior (E1) multiplexa
entonces 30 canales básicos. Debido a la transmisión plesiócrona, en
la que son admisibles desviaciones de (2 - 5)10^{-2}Hz de
la cadencia nominal, las velocidades de transmisión nominales no
corresponden exactamente al múltiplo del escalón más bajo en cada
caso, sino que están asentadas ligeramente más arriba. El hueco que
se presenta así debido a las oscilaciones admisibles dentro de una
etapa jerárquica se llena mediante bits de relleno, que no contienen
información alguna (relleno positivo).
Aún cuando también para las etapas PDH más
elevadas se utilizan conductores de fibra óptica como medio de
transmisión, ya en los años 80 la creciente utilización de
conductores de fibra óptica llegó a consideraciones relativas a un
nuevo sistema más potente que debería sustituir a la técnica PDH
antigua.
Se inició el desarrollo por parte de la firma
Bellcore en USA y fue asumida en 1984 por el Industrial Carriers
Compatibility Forum (ICCF). Del estándar americano que de ello se
derivó SONET (Synchronous Optical Network) resultó el estándar
internacional aprobado por la International Telecommunication Union
(ITU), SDH (Synchronous Digital Hierarchie).
SONET es el estándar aprobado por el CCITT de una
familia de interfaces para la utilización en redes ópticas, es
decir, en redes cuyo medio de transmisión es una fibra óptica. De
esta manera permite SONET por primera vez el enlace de terminales de
diferentes fabricantes en forma estandarizada, así como la unión
directa de multiplexores ópticos con distribuidores digitales de
barras cruzadas. Al respecto se alcanzan velocidades de datos de
51,84 Mbps hasta más de 2,4 Gbps.
La jerarquía síncrona digital (SDH) se denomina
ocasionalmente también como la variante internacional de SONET. El
formato básico de la transmisión SDH es el marco
STM-1 (Synchronous Transport Modul). El marco
STM-1 se compone de una cabecera, la información
adicional de sección y una parte de datos útiles, el contenedor. El
marco STM de todas las etapas de jerarquía más elevadas tiene
también en común un tiempo de transmisión fijo. Puesto que a partir
de una velocidad de transmisión de 155 Mbps el estándar SDH es
compatible con el estándar SNET, permite el SDH respecto al PDH una
comunicación de datos intercontinental simplificada. Debido a que la
cabecera es menor en comparación con la carga útil, se caracteriza
además el SDH por una muy buena eficiencia superior al 96%.
Los sistemas de telecomunicaciones que tienen
enlace con redes estandarizadas de transmisión como PDH, SDH o
SONET, precisan por lo general de una sincronización, para lograr la
calidad de cadencia necesaria en el interfaz con la red de
transmisión. Al respecto, se distinguen dos clases de funcionamiento
de la sincronización. En el caso de una sincronización externa se
lleva al sistema una cadencia directamente desde una fuente de
sincronización externa. Por el contrario, en una sincronización a
través del tramo de transmisión, se obtiene la cadencia a partir de
la corriente de datos recibida de la interfaz y se transmite al
sistema como fuente de sincronización. Para ello, los marcos de
datos recibidos contienen, además de la información útil, entre
otras, también informaciones adicionales, que describen la calidad
de la señal de cadencia de un punto contrapuesto.
En una parte de los tipos de interfaz en
jerarquía plesiócrona digital, se transmite la calidad de la
cadencia en el bit marcador de cadencia
(Timing-Marker-Bit). La tabla 1
muestra el Timing-Marker-Bit
MA-Byte según PDH (ITU G.832, E3).
En el caso de SONET y de la jerarquía síncrona
digital SDH, se comunica la calidad de la señal de cadencia en el
llamado byte SSM (Synchronisation Status Message). En la tabla 2 se
representa la definición SSM en SONET (Bellcore GR253) y en la tabla
3 la definición SSM en la jerarquía síncrona digital (ITU
G.708).
Debido a la existencia en paralelo de diferentes
redes estandarizadas de transmisión como PDH, SDH o SONET, existe
una necesidad de sistemas de telecomunicaciones que a la vez
mantengan enlaces con varias de estas redes de transmisión. La
figura 2 muestra un sistemas de telecomunicaciones de este tipo, que
contiene un procesador principal MP 2 y tarjetas de interfaz
4-10. Al respecto, un sistemas de
telecomunicaciones de este tipo posee para cada tipo de interfaz
diferente una tarjeta propia de interfaz. El sistemas de
telecomunicaciones incluye además un sistema de sincronizaciones 12
unido tanto con el procesador principal 2 como también con las
tarjetas de interfaz.
Tal como se muestra en la figura 2 bajo la
denominación 14, las tarjetas de interfaz 4-10
comunican con el procesador principal 2 respecto a las respectivas
calidades de la cadencia. Además, suministran las tarjetas de
interfaz, tal como se indica bajo la denominación 16, la
correspondiente cadencia obtenida de la red de transmisión al
sistema de sincronización 12. El sistema de sincronización
sincroniza al sistema de telecomunicaciones bajo el control mediante
el procesador principal 2 a través de enlaces 17 con una cadencia 16
transmitida por las tarjetas de interfaz.
El procesador principal 2 enjuicia, sobre la base
de las calidades de cadencia recibidas a través de los enlaces 14
por las tarjetas de interfaz 4-10, con cuál de las
señales de cadencia del sistema de telecomunicaciones aportadas a
partir de las redes de transmisión estandarizadas ha de
sincronizarse. Ya que, como se ha indicado más arriba y puede verse
en las tablas 1 a 3, las informaciones sobre la calidad de la
cadencia puestas a disposición por los diferentes tipos de interfaz
se encuentran en diferentes formatos e incluso presentan distintas
gamas de valores, el tratamiento de las calidades de la cadencia de
diferentes tipos de interfaz ha de realizarse separadamente en el
procesador principal 2. Para esta finalidad dispone el procesador
principal de subunidades 20, de las cuales cada una está prevista
para el procesamiento de informaciones sobre la calidad de la
cadencia de un tipo de interfaz (PDH, SDH, SONET). Estas distintas
subunidades 20 del procesador principal 2 poseen en cada caso una
estructura diferente y presentan, debido a los distintos formatos de
datos, en cada caso una funcionalidad diferente. En consecuencia, en
el procesador principal se tratan separadamente las calidades de
cadencia. Un tratamiento diferente se deduce también del actual
borrador de la ITU-T, G.synce, 01/98
(Synchronisation Layer Functions). Este borrador distingue las
opciones 1 a 3, describiendo las opciones 1 y 3 la jerarquía
síncrona digital según el estándar ITU utilizado hasta ahora,
mientras que la opción 2 se refiere al SONET basado en Bellcore.
Los sistemas de telecomunicaciones de la
estructura antes citada tienen el inconveniente de que en el
procesador principal son necesarios varios algoritmos para las gamas
de valores y formatos inherentes a las distintas redes de
transmisión. Debido a las distintas normas existentes, que también
pueden ser diferentes en distintos países, es por lo tanto necesaria
siempre una adaptación del procesador principal.
La invención tiene así, como tarea básica,
indicar un sistema de telecomunicaciones del tipo antes citado, así
como un procedimiento para sincronizar un sistema de
telecomunicaciones de este tipo y para el envío de datos desde un
sistema de telecomunicaciones de este tipo, en los cuales la
comunicación de las calidades de la cadencia se simplifique.
Esta tarea se resuelve mediante los objetos de
las reivindicaciones 1, 10 y 20.
Ventajosos perfeccionamientos de la invención son
objeto de las reivindicaciones 2 a 9, 11 a 19 y 21 a 27.
Con la invención se logra en particular que el
procesamiento interno del sistema de la calidad de la cadencia se
realice según un solo algoritmo. Entonces ya no es necesario
diferenciar el tipo de interfaz.
Al evitarse tratamientos separados de las
calidades de cadencia procedentes de distintas redes de transmisión,
resulta una simplificación de la comunicación interna del sistema,
especialmente al emitir, ya que el procesador principal 2 de un
sistema de telecomunicaciones correspondiente a la invención genera
simplemente un valor de la calidad de cadencia y lo transmite a
todas las tarjetas de interfaz conectadas. De esta manera se suprime
la generación de diferentes formatos de datos en el procesador
principal. Ello implica una reducción del coste en hardware y
software en el procesador principal.
Además, ventajosamente, se reduce la cantidad de
avisos a emitir y aumenta el rendimiento del sistema.
Otra ventaja adicional resulta de la facilidad de
reequipamiento del sistema de telecomunicaciones cuando se introduce
un nuevo estándar de red de transmisión, ya que el procesador
principal no tiene elementos dependientes del estándar.
Por lo demás, se logra con la invención de manera
ventajosa un sistema de telecomunicaciones que para la
transformación de datos a un formato que es independiente de los
formatos de las redes de transmisión, elige una gama de valores del
formato independiente que cubre todos los formatos específicos. De
esta manera se evita una pérdida de informaciones respecto a la
calidad de la cadencia de las distintas redes de transmisión
individuales.
Ejemplos preferentes de ejecuciones de la
invención se describirán a continuación. Se muestra en:
Fig. 1 un ejemplo de ejecución preferente de un
sistema de telecomunicaciones correspondiente a la invención, y
Fig. 2 un sistema de telecomunicaciones
tradicional.
En la figura 1 se representa un ejemplo de
ejecución preferente de un sistema de telecomunicaciones que al
igual que el sistema de telecomunicaciones conocido antes descrito
contiene un procesador principal 2, varias tarjetas de interfaz
4-10 y un sistema de sincronización 12. Además,
disponen las tarjetas de interfaz 4-10 de
convertidores 22-28, que transforman las calidades
de cadencia específicas de interfaz a un formato unitario. Por
ejemplo el convertidor Timing-Marker 22 convierte la
información contenida en el bit Timing-Marker
mediante la calidad de cadencia de la red de transmisión PDH al
formato unitario. El convertidor SSM 24, 26 de la tarjeta de
interfaz SDH 6 y de la tarjeta de interfaz SONET 8, transforman las
informaciones de calidad contenidas en los datos SSM, tal como se
representan en las tablas 2 y 3, al formato unitario. Estas
calidades de cadencia formateadas unificadamente, tal como se indica
con la referencia 32, se transmiten al procesador principal 2. El
procesador principal 2 dispone de una subunidad común 30, que recibe
las calidades de cadencia formateadas unificadamente de todas las
tarjetas de interfaz, las procesa utilizando un único algoritmo
común y las retransmite al procesador principal para su
procesamiento.
Al enviar datos desde el sistema de
telecomunicaciones a una o varias redes de transmisión, la subunidad
común 30 del procesador principal 2 transmite a través de los
enlaces 32 la calidad actual de cadencia en un formato unitario de
datos a los convertidores 22-28 de las tarjetas de
interfaz 4-10. Los convertidores convierten la
calidad de cadencia recibida al formato de datos de la
correspondiente red de transmisión representado en las tablas 1 a 3,
de manera que los datos a enviar pueden ser enviados por la
correspondiente tarjeta de interfaz 4-10 al punto
contrapuesto.
Según una ejecución preferente de la invención,
el formato unificado de las calidades de cadencia dispone de una
gama de valores que presenta al menos la extensión de la máxima gama
de valores de las redes de transmisión unidas. Preferentemente se
archiva la calidad de cadencia en cuatro bits de un byte.
Preferentemente incluye, en el marco de la
invención, la decisión si el sistema de telecomunicaciones ha de
sincronizarse con una cadencia aportada, la elección de la cadencia
aportada de la máxima calidad. Como alternativa se elige una
cadencia aportada, cuya calidad se encuentre por encima de un nivel
de umbral.
Claims (27)
1. Sistema de telecomunicaciones para la
transmisión de datos a través de al menos una de entre múltiples
redes de transmisión distintas, llevándose al sistema de
telecomunicaciones a partir de las redes de transmisión, de la que
al menos hay una, al menos una cadencia como fuente de
sincronización, compuesta por:
al menos una unidad de interfaz
(4-10) para recibir datos de las redes de
transmisión, de las que al menos hay una, que describen la calidad
de la cadencia aportada por medio de las redes de transmisión, de
las que al menos hay una, y
un equipo (2, 30) para enjuiciar la calidad de
las cadencias aportadas, de las que al menos hay una,
caracterizado porque las unidades de
interfaz (4-10), de las que al menos hay una,
incluyen un convertidor (22-28), que transforma los
datos que describen la calidad en mensajes, cuyo formato es
independiente del de los datos transmitidos y que envía estos
mensajes al equipo (2, 30) para su evaluación.
2. Sistema de telecomunicaciones según la
reivindicación 1,
caracterizado porque el convertidor
(22-28) está diseñado de tal manera que el mismo
recibe mensajes del equipo (2, 30) para su enjuiciamiento y
transforma éstos en datos del formato de las redes de transmisión,
de las que al menos hay una.
3. Sistema de telecomunicaciones según la
reivindicación 1 ó 2,
caracterizado porque los datos contienen
datos útiles y datos adicionales, viniendo descrita la calidad de la
cadencia por los datos adicionales.
4. Sistema de telecomunicaciones según una de las
reivindicaciones 1 a 3,
caracterizado porque las múltiples redes
de transmisión diferentes incluyen al menos una red de transmisión
PDH.
5. Sistema de telecomunicaciones según una de las
reivindicaciones 1 a 4,
caracterizado porque las múltiples redes
de transmisión diferentes incluyen al menos una red de transmisión
SDH.
6. Sistema de telecomunicaciones según una de las
reivindicaciones 1 a 5,
caracterizado porque las múltiples redes
de transmisión diferentes incluyen al menos una red de transmisión
SONET.
7. Sistema de telecomunicaciones según una de las
reivindicaciones 1 a 6,
caracterizado porque los mensajes para la
descripción de la calidad contienen valores numéricos en una gama de
valores.
8. Sistema de telecomunicaciones según la
reivindicación 7,
caracterizado porque la gama de valores
presenta al menos el alcance de la máxima gama de valores de los
datos transmitidos.
9. Sistema de telecomunicaciones según la
reivindicación 7,
caracterizado porque la gama de valores
incluye 4 bits de un byte.
10. Procedimiento para operar una red de
telecomunicaciones, que está unida al menos con una de las múltiples
redes de transmisión distintas, llevándose al sistema de
telecomunicaciones a partir de las redes de transmisión, de las que
al menos hay una, al menos una cadencia como fuente de
sincronización, presentando el procedimiento los siguientes
pasos:
recepción de datos, que describen la calidad de
la cadencia aportada, a partir de las redes de transmisión, de las
que al menos hay una, en un formato utilizado en las redes de
transmisión, de las que al menos hay una,
transformación de los datos en mensajes de un
formato que es independiente del formato de los datos recibidos,
enjuiciamiento de la calidad de la cadencia
aportada mediante evaluación de los mensajes,
decisión respecto a si el sistema de
telecomunicaciones ha de ser sincronizado con la cadencia aportada
y
sincronización del sistema de telecomunicaciones
con la cadencia aportada, caso de que el sistema de
telecomunicaciones haya de ser sincronizado con la cadencia
aportada.
11. Procedimiento según la reivindicación 10,
incluyendo la etapa de recepción de datos los
pasos de la recepción de datos útiles y la recepción de datos
adicionales, siendo los datos que describen la calidad de la
cadencia datos adicionales.
12. Procedimiento según la reivindicación 10 u
11,
siendo los datos, datos una red de transmisión
PDH.
13. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 10 a 12,
siendo los datos, datos una red de transmisión
SDH.
14. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 10 a 13,
siendo los datos, datos una red de transmisión
SONET.
15. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 10 a 14,
incluyendo la etapa de la transformación de los
datos en mensajes un paso para la conversión del valor de la calidad
de la cadencia aportada en un valor de una gama de valores
independiente.
16. Procedimiento según la reivindicación 15,
en el que puede hacerse reversible la etapa de la
conversión sin pérdidas.
17. Procedimiento según la reivindicación 15,
en el que la etapa de la conversión incluye la
activación de cuatro bits de un byte.
18. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 10 a 17,
en el que la etapa de la decisión incluye la
elección de la cadencia aportada de la máxima calidad.
19. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 10 a 17,
en el que la etapa de la decisión incluye la
elección de una cadencia aportada, cuya calidad se encuentra por
encima de un valor de umbral.
20. Procedimiento para enviar datos de un sistema
de telecomunicaciones en al menos una de las múltiples redes de
transmisión distintas, donde los datos describen la calidad de una
cadencia, con la que el sistema de telecomunicaciones está
sincronizado, presentando el proceso de la siguientes etapas:
generación de un mensaje que describe la calidad
en un formato que es independiente de los formatos de los datos a
enviar,
conversión del mensaje en datos de uno de los
formatos utilizados en las redes de transmisión, de las que al menos
hay una, y
transmisión de los datos en las redes de
transmisión, de las que al menos hay una.
21. Procedimiento según la reivindicación 20,
en el que los datos incluyen datos útiles y datos
adicionales y en el que los datos que describen la calidad de la
cadencia son datos adicionales.
22. Procedimiento según la reivindicación 20 a
21,
en el que los datos son datos una red de
transmisión PDH.
23. Procedimiento según la reivindicación 20 a
22,
en el que los datos son datos una red de
transmisión SDH.
\newpage
24. Procedimiento según la reivindicación 20 a
23,
en el que los datos son datos de una red de
transmisión SONET.
25. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 20 a 24,
en el que la etapa de la transformación de los
mensajes en datos incluye una etapa para la conversión del valor de
la calidad de la cadencia aportada en un valor de una gama de
valores independiente.
26. Procedimiento según la reivindicación 25,
en el que la etapa de la conversión es reversible
sin pérdidas.
27. Procedimiento según la reivindicación 25 ó
26,
en el que la etapa de la conversión incluye la
activación de cuatro bits de un byte.
Applications Claiming Priority (2)
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| EP98116319A EP0982888A1 (de) | 1998-08-28 | 1998-08-28 | Telekommunikationssystem sowie Verfahren zum Synchronisieren desselben und zum Senden von Daten |
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|---|---|
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