Introducción a las redes SDH - PCM, trama E1 y velocidades PDH - Los Miércoles de Tecnología

Orígenes previos a la tecnología SDH – Codificación PCM, formato de trama E1 y velocidades PDH


Hoy empezamos una serie de varios post donde explicaremos los conceptos fundamentales de la tecnología SDH (Jerarquía Digital Síncrona).

En el post de hoy nos centraremos, no en SDH sino en las tecnologías anteriores a SDH, como son PDH (Jerarquía Digital Pleosíncrona) y en el formato de trama E1 que es la unidad básica de información en SDH.

Digitalización de un canal de telefonía

Empecemos por el principio. Hace algunas décadas no existía Internet y las comunicaciones entre personas eran únicamente de voz y se realizaban a través de la telefonía. Por tanto, la información a transmitir era la voz humana, con un espectro de frecuencias entre los 300 Hz y 3400 Hz aprox.

La señal de fonía es analógica por naturaleza, pero las señales analógicas son difíciles de transportar a largas distancias por medios que no sean de pares de cobre. Para solucionar estas limitaciones se propuso la digitalización, es decir, el muestreo de la señal de fonía y su codificación mediante unos valores discretos que se aproximen al máximo al valor real de dicha señal.

El criterio de Nyquist nos dice que para poder recuperar la señal analógica original con la calidad suficiente debemos muestrearla a una velocidad igual o superior a su máxima frecuencia. Por tanto, para la señal de fonía, necesitaremos 8 KHz, es decir, 8000 muestras por segundo.

Si codificamos cada muestra entre 256 valores (00000000 a 11111111) necesitaremos 8 bits para cada muestra, lo que quiere decir que estaremos generando un flujo de información de 8x8 = 64 Kbps.

Este primer valor de 64 Kbps se conoce comúnmente como DS0 y es aún hoy en día utilizado por crossconectores o enlaces WAN serie de baja velocidad que denominamos nx64 (como el serial de un router).

Podéis ampliar información sobre este tema en nuestro post sobre Multiplexación por división en el tiempo

Formato de trama E1

Una trama E1 o flujo de 2 Mbps es la unidad básica que es capaz de tratar la tecnología SDH. Es el flujo mínimo que podemos insertar en una red SDH para que nos lo transporte a cualquier otro punto de la red.

Una trama E1 está compuesta por 32 flujos de 64 Kbps, uno detrás del otro. Cada flujo se denomina timeslot o intervalo de trama. Por tanto la trama está compuesta por 32 x 64 Kbps = 2048 Kbps o 2,048 Mbps. Lo que ocurre es que para poder distinguir dónde empieza una trama y acaba la anterior y así poder asignar a cada canal su audio digitalizado necesitamos usar el primero intervalo TS0 para asignarle una secuencia única y fácilmente reconocible.

Si queréis saber más sobre los formatos de trama E1 podéis visitar estos post anteriores.

Velocidades PDH

Antes de que existiera la tecnología SDH disponíamos de la tecnología PDH o pleosíncrona. PDH nos permitía multiplexar diferentes flujos de 2 Mbps dando lugar a las siguientes velocidades:

• E2: 4 x E1 = 8 Mpbs


• E3: 4 x E2 = 32 Mbps


• E4:  4 x E3 = 140 Mbps

Las limitaciones de la tecnología PDH son las siguientes:

• No existe una normalización a nivel mundial para esta tecnología


• Como su nombre indica, es una tecnología pleosíncrona, lo cual quiere decir que cada flujo lleva implícito su propio reloj y no todos ellos van sincronizados entre sí


• No podemos extraer un flujo de un nivel sin antes haber extraído todos los de nivel superior. Es decir, si queremos extraer un E1 de un E4 debemos extraer antes los 4 flujos E3 y de cada flujo E3 sus 4 flujos E2 y del flujo E2 que nos convenga nuestro flujo E1. En consecuencia, necesitamos multiplexores y demultiplexores costosos en todos los puntos de la red donde queramos insertar o extraer flujos


• No existe un sistema estandarizado de gestión para los equipos de la red


• No disponemos de velocidades superiores a los 140 Mbps


• No existen mecanismos de protección estándar (lineal MSP o en anillo SNCP) como en SDH