La jerarquía de interfaces descrita en el estándar G.703 permite transmitir un determinado número de canales de 64 kbps. El canal básico de 64 kbps puede utilizarse para transmitir una llamada telefónica sin comprimir y también para transferir otro tipo de información digital.
Algunos de nuestros productos, como los routers G.703 y los conversores G.703, disponen de interfaces G.703.
Al hablar de G.703 conviene mencionar también otros estándares, como G.704 y G.706. El estándar G.703 describe únicamente los parámetros eléctricos de las interfaces (niveles de tensión, forma de los impulsos, codificación de línea, etc.). El G.704 describe la división del flujo en los denominados intervalos de tiempo (timeslots), es decir, canales de 64 kbps. El G.706 define las reglas para lograr la sincronización entre dos dispositivos y los métodos de cálculo y transmisión de la suma de comprobación CRC4.
Caudales
Los estándares G.703/G.704 definen los siguientes flujos de datos:
- 64 kbps
- 1544 kbps (24 canales de 64 kbps cada uno, utilizado en EE. UU., denominado T1)
- 2048 kbps (30 canales de 64 kbps cada uno, utilizado en Europa, denominado E1)
- 6312 kbps (4 flujos de 1544 kbps concatenados, T2)
- 8448 kbps (4 flujos de 2048 kbps concatenados, E2)
- 32 064 kbps (5 flujos de 6312 kbps cada uno, utilizado en Japón)
- 34 368 kbps (4 flujos de 8448 kbps cada uno, E3)
- 44 736 kbps (7 flujos de 6312 kbps cada uno, T3)
- 97 728 kbps (3 flujos de 32 064 kbps cada uno)
- 139 264 kbps (4 flujos de 34 368 kbps cada uno, E4)
La suma de los subcanales que lo componen es menor que el canal completo (p. ej. 4 * 2048 kbps = 8192 kbps, no 8448 kbps): la parte restante del flujo se utiliza para la sincronización o para transmitir alarmas y sumas de comprobación.
Fig. 1 Jerarquía PDH
En la figura anterior pueden verse las relaciones entre los distintos flujos. Se han incluido también los caudales superiores descritos en otros estándares.
El término 'plesiócrono' significa 'casi síncrono'. 'Casi' porque no existe una sincronización de reloj perfecta entre todos los dispositivos, por lo que pueden darse pequeñas diferencias entre las frecuencias de los sucesivos enlaces. Las técnicas de multiplexación empleadas permiten el denominado bit stuffing (relleno de bits): la inserción y eliminación de bits adicionales que compensan las diferencias de velocidad binaria. Estos bits se eliminan durante la demultiplexación.
Codificación de bits
El esquema de codificación básico es AMI (Alternate Mark Inversion). El cero se codifica como cero, y el uno como un impulso de +1 o -1 que dura el 50% del bit, seguido de cero durante el 50% restante.
Para evitar la introducción de una componente continua, los unos se codifican de forma alternada: primero como +1, después como -1, y así sucesivamente. En ocasiones esta regla puede violarse (enviar +1 tras +1, o -1 tras -1) para introducir otras codificaciones descritas más abajo.
Gracias a la codificación de los unos, una señal de este tipo puede utilizarse para sincronizar el reloj del receptor. Desafortunadamente, en un flujo compuesto únicamente por ceros no hay impulsos que permitan la sincronización. Por ello se introdujeron nuevos esquemas de codificación en los que las secuencias de ceros se modifican de forma adecuada:
- B3ZS (HDB2 - High Density Bipolar 2): cada secuencia de 3 ceros se sustituye por 00V o B0V, donde 'B' representa un impulso conforme a AMI (como si en esa posición hubiera un uno) y 'V' la violación de la regla AMI descrita anteriormente. La elección entre 00V y B0V se realiza de modo que entre impulsos V consecutivos haya un número impar de impulsos B. Dicho de otro modo: los impulsos V consecutivos deben tener distinta polaridad para evitar la introducción de una componente continua.
- HDB3: similar a HDB2, cada secuencia de 4 ceros se sustituye por 000V o B00V.
- B6ZS: una secuencia de 6 ceros se sustituye por 0VB0VB
- B8ZS: una secuencia de 8 ceros se sustituye por 000VB0VB
La codificación HDB3 se utiliza a 2048 kbps, 8448 kbps y 34 368 kbps.
Fig. 2 Codificación HDB
Estructura de trama
El método de entramado es distinto para cada caudal, por lo que nos centraremos en el entramado a 2048 kbps, que es el utilizado en los dispositivos Tahoe.
Una trama consta de 256 bits numerados del 1 al 256. Las tramas se envían con una frecuencia de 8000 Hz, lo que da un caudal total de 2048000 bits por segundo. Cada grupo de 8 bits consecutivos de una trama forma un intervalo de tiempo (timeslot). Si cada intervalo de tiempo ocupa 8 bits de cada trama y las tramas se envían 8000 veces por segundo, cada intervalo de tiempo tiene un caudal de 64 kbps.
Los primeros 8 bits (intervalo de tiempo 0) se utilizan para la sincronización. Estos bits desempeñan funciones alternas en tramas sucesivas:
| Bit: | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Trama con FAS (Frame Alignment Signal) | Si | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 |
| Trama sin FAS | Si | 1 | A | Sa4 | Sa5 | Sa6 | Sa7 | Sa8 |
Si - bit de uso internacional (p. ej. suma de comprobación CRC4)
A - información de alarma
Sa4-Sa8 - bits de reserva, pueden utilizarse para otros fines
Además del intervalo de tiempo 0, utilizado para la sincronización, el intervalo de tiempo 16 se utiliza para la señalización, p. ej. para transmitir la información de una llamada telefónica entrante en uno de los canales.
La señalización se envía en 16 tramas consecutivas. En la primera, el intervalo de tiempo 16 contiene únicamente bits de reserva. En cada una de las tramas siguientes hay 4 bits para cada uno de dos canales (8 bits en total, un intervalo de tiempo completo). Así, 15 tramas contienen la señalización de los 30 intervalos de tiempo libres (del 1 al 15 y del 17 al 31).
| Intervalo 16 de la trama 0 | Intervalo 16 de la trama 1 | Intervalo 16 de la trama 2 | ... | Intervalo 16 de la trama 15 | |||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 0000xyxx | abcd canal 1 | abcd canal 16 | abcd canal 2 | abcd canal 17 | ... | abcd canal 15 | abcd canal 30 |
- Los números de canal indican canales telefónicos. Los canales del 1 al 30 se asignan, respectivamente, a los intervalos de tiempo del 1 al 15 y del 17 al 31.
- a, b, c y d representan 4 canales de señalización de 500 bps cada uno.
- x - bits no utilizados
- y - información de alarma
CRC4
El bit Si puede utilizarse para transferir la suma de comprobación CRC4. La suma de comprobación de cuatro bits se transmite en los bits Si de ocho tramas consecutivas. Se calcula a partir de los 2048 bits de datos enviados en las 8 tramas anteriores. Esta secuencia de ocho tramas se denomina submultitrama (SMF). Una de cada dos SMF contiene bits adicionales que se utilizan para señalizar los errores detectados durante la transmisión. Una secuencia de dos SMF forma una multitrama completa.
| Sub- multitrama | Número de trama | Bits de la trama | ||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | |||
| M u l t i t r a m a | 1 | C1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | |
| 2 | 0 | 1 | A | Sa4 | Sa5 | Sa6 | Sa7 | Sa8 | ||
| 3 | C2 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | ||
| I | 4 | 0 | 1 | A | Sa4 | Sa5 | Sa6 | Sa7 | Sa8 | |
| 5 | C3 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | ||
| 6 | 1 | 1 | A | Sa4 | Sa5 | Sa6 | Sa7 | Sa8 | ||
| 7 | C4 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | ||
| 8 | 0 | 1 | A | Sa4 | Sa5 | Sa6 | Sa7 | Sa8 | ||
| 9 | C1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | ||
| 10 | 1 | 1 | A | Sa4 | Sa5 | Sa6 | Sa7 | Sa8 | ||
| 11 | C2 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | ||
| II | 12 | 1 | 1 | A | Sa4 | Sa5 | Sa6 | Sa7 | Sa8 | |
| 13 | C3 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | ||
| 14 | E | 1 | A | Sa4 | Sa5 | Sa6 | Sa7 | Sa8 | ||
| 15 | C4 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | ||
| 16 | E | 1 | A | Sa4 | Sa5 | Sa6 | Sa7 | Sa8 |
C1-C4 - bits de la suma de comprobación CRC4
E - señalización de errores CRC4
Sa4-Sa8 - no utilizados
A - información de alarma