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ESIME UC ROCIO GARCIA PEREZ

2

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y

ELECTRICA.

UNIDAD CULHUACAN

TEMA DE TESIS

APLICACIÓN Y PRUEBAS DEL ANALIZADOR

DE TRAMAS EN RED PDH DE LUZ Y FUERZA.

I.-EL SISTEMA ELECTRICO NACIONAL.

II.-TEORIA DEL PCM

III.-OPERACIÓN DEL EQUIPO ANALIZADOR DE TRAMAS

IV.- PRUEBAS A RED PDH.

CONCLUSIONES.


3

AGRADECIMIENTOS:

A MIS PAPAS:

Con la mayor gratitud por los esfuerzos realizados para que yo lograra terminar

mí carrera profesional siendo para mí la mejor herencia.

A mi mama que es el ser más maravilloso de todo el mundo.

Gracias por el apoyo moral, tu cariño y comprensión que desde niña me has

brindado, por guiar mi camino y estar junto a mí en los momentos más

difíciles.

A mi padre porque desde pequeña ha sido para mí un gran hombre

maravilloso al que siempre he admirado.

Gracias por guiar mi vida con energía, esto ha hecho que sea lo que soy.

Con amor, admiración y respeto.

A MI FAMILIA:

A dios que me ha heredado el tesoro más valioso que puede dársele a una hija

“sus padres”

A mis padres quienes sin escatimar esfuerzo alguno sacrificaron gran parte de

su vida para educarme.

A mis hermanos e hijo quienes la ilusión de su vida ha sido verme convertida en una

mujer de provecho.

Y a todas aquellas personas que comparten conmigo este triunfo.

Gracias.


4

INDICE PÁGINAS

CAPITULO 1 SISTEMA ELECTRICO NACIONAL.

1.1 El sistema Eléctrico Central. 9

1.2 Sistema de Generación. 9

1.3 Sistema de Transmisión de Energía Eléctrica. 10

1.4 El Sistema de Distribución de Energía Eléctrica. 11

1.5 El Sector Eléctrico Central. 12

1.6 El Área Central Eléctrica y Luz y Fuerza del Centro. 12

1.7 Operación del Área de Control Central. 13

1.8 La red Eléctrica de Potencia en la zona central del país. 15

1.9 Centros de Operación y Control del Área de Control Centro. 20

CAPITULO 2 TEORIA DEL PCM.

2.1 Señal Analógica. 21

2.2 Señal Digital. 22

2.3 Ancho de Banda (BW). 23

2.4 Digitalización de Señales. 24

2.5 Introducción a la Modulación por Codificación de Pulso (PCM). 24

2.6 Definición del Muestreo. 25

2.7 ¿Qué es la Cuantificación? 26

2.8 Codificación. 27

2.9 Factores que intervienen en PCM. 27

2.10 PCM y la G.732 del UIT-T. 27

2.11 PCM y la G.733 del UIT-T. 28

2.12 Estructura de Señales Digitales. 29

2.13 La trama básica PCM de 2.048 Mbps. 29

2.14 Mediciones de Jitter. 34

2.15 Estructura PDH. 35

2.16 Códigos de línea en Señales Digitales. 36

2.17 Esquema básico de Red. 37


5

2.18 Diagrama de referencia para mediciones. 37

2.19 Medición del Bit Error (BER). 38

2.20 Señales de prueba. 38

2.21 Como usar los patrones de prueba 39

2.22 Tipos de Error. 39

2.23 Comportamiento de los errores. 40

2.24 Esquema de medición. 40

2.25 Modos de conexión. 41

2.26 Tiempos de medición. 41

2.27 Recomendaciones G.821 y M.21xx de la UIT-T. 42

2.28 Recomendación G.821 del UIT-T. 42

2.29 Análisis de errores. 43

2.30 Recomendaciones M.21xx. 43

2.31 Recomendaciones G.826. 43

CAPITULO 3 OPERACIÓN DEL EQUIPO ANALIZADOR DE

TRAMAS.

3.1 Aplicaciones del EDT-135. 44

3.2 Funciones. 44

3.3 Mediciones en G.703 sin trama. 44

3.4 Conexión. 44

3.5 Corriendo la prueba. 45

3.6 Definiendo la prueba y observando resultados. 46

3.7 Autoconfiguración. 47

3.8 Mediciones de Delay. 47

3.9 Mediciones sin trama usando otras interfases. 47

3.10 Medición en señales con trama 2 Mbits/s. 47

3.11 Recepción/Transmisión. 48

3.12 Modo Through. 48

3.13 Prueba de multiplexores. 48

3.14 Medición de retardo. 49

3.15 Monitor PCM. 49


6

3.16 Medición de nivel y frecuencia. 49

3.17 Opciones. 50

CAPITULO 4 PRUEBAS A LA RED PDH.(JERARQUIA DIGITAL

PREISOCRONA).

4.1 Resolución de problemas (TROUBLESOOTHING). 51

4.2 Tipos de problemas. 51

4.3 Consejos de resolución de problemas generales. 52

4.4 Procedimiento de bucle típico. 53

4.5 Usando el equipo de prueba E1 para realizar pruebas en servicio. 54

4.6 Usando el equipo de prueba E1 para ejecutar pruebas fuera de servicio. 55

4.7 Usando equipo de prueba análogo o de datos para realizar pruebas de canal. 56

4.8 Mediciones sobre redes de comunicaciones de datos. 57

4.9 Perturbaciones. 57

4.10 Falla en los equipos y degradaciones del enlace. 58

4.11 Errores de proyecto. 60

4.12 Mediciones. 61

4.13 Medición Ber. 62

4.14 Instrumento medidor de Ber. 63

4.15 Ejemplo de Red Lineal en LyF. 67

Conclusiones

INDICE FIGURAS

I.1 Sistema radial.

I.2 Sistema anillo.

I.3 Sistema de red general.

I.4 Diagrama unifilar de 230 KV.

I.5 Diagrama unifilar de 85 KV.

II.1 Representaciones graficas analógicas.

II.2 Representaciones graficas digitales.

II.3 Representación grafica (BW).


7

II.4 Señal PCM.

II.5 Representación grafica del muestreo.

II.6 Señal cuantificada.

II.7 PCM Ley A.

II.8 Codificación.

II.9 PCM 30(E1) vs PCM 24 (T1).

II.10 Estructura de señales digitales.

II.11 Sincronización de la trama PCM.

II.12 Señalización de la multitrama.

II.13 Señalización de la multitrama 2.

II.14 Señalización de la multitrama 3.

II.15 Chequeo de redundancia cíclico CRC-4 bits.

II.16 Multitrama CRC.

II.17 Alarmas y errores en PCM.

II.18 Alarma de trama distante.

II.19 Jitter y sus causas.

II.20 Jerarquía de la estructura PCM.

II.21 Jerarquía PDH.

II.22 Alternancia invertida de marcas AMI.

II.23 Alta densidad bipolar 3 (HDB-3).

II.24 Esquema básico de red.

II.25 Diagrama de referencia para mediciones.

II.26 Medición del bit error rate (BER).

II.27 Patrones de prueba PRBS.

II.28 Tipos de errores.

II.29 Comportamiento de errores.

II.30 Esquema de medición.

II.31 Modos de conexión.

II.32 Tiempos de medición.

II.33 Análisis de error

III.1 Mediciones en G.703 sin trama.

III.2 Mediciones en G.703 sin trama 2.


8

III.3 Mediciones en G.703 sin trama 3.

III.4 Impresión.

III.5 Conexión DTE-DTE.

III.6 Recepción.

III.7 Recepción/Transmisión.

III.8 Modo through

III. 9 Prueba de multiplexores.

III.10 Medición de nivel y frecuencia.

III.11 Pulse shape.

III. 12 Jitter.

IV. 1 Categorías básicas de resolución de problemas.

IV.2 Prueba desde la locación 1 a la locación 2.

IV.3 Prueba desde la locación 2 a la locación 1.

IV.4 Monitoreo en servicio de un circuito E1.

IV.5 Pruebas fuera de servicio.

IV.6 Probando un canal individual en un sistema E1 en servicio.

IV.7 Probando módulos de canal usando bucles E1 locales.

IV.8 Las fuentes de ruido afectan la calidad de un sistema de comunicaciones.

IV.9 Vista posterior de un multiplexor con sus módulos redundantes.

IV.10 Medidor de Ver, marca RAD y vista posterior con su módulo de interface removible.

IV.11 Histograma presentado por el instrumento EDT 135, Tiempo de medición 60.

IV.12 Instrumento medidor de BER, marca ACTERNA. Obsérvese las dimensiones de la

pantalla de presentación.

IV.13 Presentación del instrumento EDT 135 de las señales digitales.


9

CAPITULO I. EL SISTEMA ELECTRICO NACIONAL

1.1 EL SISTEMA ELECTRICO CENTRAL.

Lo que se va automatizar es una parte del sistema eléctrico, nombradas Subestaciones

Eléctricas. Antes de abordar el tema, tendremos que dar un bosquejo para situar a una

Subestación Eléctrica dentro del Sistema Eléctrico, definiendo los elementos que

componen al Sistema Eléctrico.

1.2 SISTEMA DE GENERACION.

El objetivo del sistema de generación es producir la energía eléctrica demandada.

El dispositivo practico para generar las grandes cantidades de energía eléctrica, son las

Plantas Generadoras con sus Generadores Sincronos.

En general, el proceso de generación de energía eléctrica es la conversión de energía

mecánica en energía eléctrica, donde la energía mecánica es suministrada por una

TURBINA y la energía eléctrica es la producida por el GENERADOR SINCRONO.

El proceso de conversión de energía mecánica en eléctrica se lleva a cabo en sitios

conocidos como Centrales Eléctricas o Estaciones Generadoras.

Al conjunto de centrales que suministran la energía eléctrica a un SEE (Sistema de

Energía Eléctrica) se le conoce como Sistema de Generación.

Los dos medios más importantes utilizados para mover las turbinas son el vapor y el

agua, aunque existan otros, entre ellos el viento y la energía atómica.

Las centrales eléctricas se clasifican en:

Termoeléctricas.

Hidroeléctricas.

Nucleoeléctricas.

De acuerdo a las fuentes primarias de energía las centrales termoeléctricas se clasifican

en:

Centrales de combustibles fósiles.

Centrales nucleares.

Centrales de turbina de gas.

Centrales de ciclo combinado.

Centrales geotérmicas.


10

Por su parte las centrales hidroeléctricas utilizan la energía potencial del agua como

fuente primaria de energía para generar energía eléctrica. Estas centrales se localizan en

sitios tales que exista una diferencia de altura entre la central eléctrica y el suministro de

agua.

Las centrales hidroeléctricas se pueden clasificar de acuerdo con dos diferentes criterios

fundamentales:

Por su tipo de embalse (hueco de terreno que se llena de agua, natural o

artificialmente).

Por la altura de la caída del agua.

De acuerdo por su tipo de embalse se tienen los siguientes tipos de centrales

hidroeléctricas.

Centrales de lecho de río.

Centrales de embalse.

Centrales de rebombeo.

1.3 SISTEMA DE TRANSMISION DE ENERGIA ELECTRICA.

Se denomina Sistema de Transmisión de Energía Eléctrica al sistema responsable de

llevar a los Centros de Consumo la Energía Eléctrica producida por el Sistema de

Generación.

Para transmitir grandes cantidades de energía y reducir las perdidas por transmisión,

conviene operar la línea de transmisión a niveles de voltajes ALTOS.

La cantidad de energía eléctrica a transportar y las distancias geográficas son los dos

factores más importantes que definen los voltajes a utilizar en un Sistema de

Transmisión de Energía Eléctrica.

Se distinguen tres niveles básicos de transmisión de energía eléctrica:

Nivel de transmisión.

Nivel de Subtransmisión.

Nivel de Distribución.

Nivel de Transmisión.

El objetivo de este nivel es el movimiento de bloques grandes de energía de los Centros

de Generación a las Subestaciones importantes ubicadas en los principales centros de


11

consumo. Generalmente estos movimientos de energía se realizan entre grandes

distancias, por lo que, los niveles de tensión son altos para minimizar las pérdidas de

energía activa.

En el Área de Control Central se utilizan voltajes que van de 230 kv hasta 400 kv.

Nivel de Subtransmisión.

El objetivo de este nivel de transporte es el movimiento de cantidades regulares de

bloque de energía de las Subestaciones de extra y alta tensión a las Subestaciones de

Distribución.

En el Área de Control Central se utilizan tensiones de 85 kv principalmente.

Nivel de Distribución.

Su objetivo es el transporte de energía de las subestaciones a los consumidores. En el

Área de control Central se utiliza voltaje de 23 y 6 kv y en algunas zonas rurales 13.2 kv.

1.4 EL SISTEMA DE DISTRIBUCION DE ENERGIA ELECTRICA.

Un sistema de distribución de energía eléctrica es el conjunto de dispositivos eléctricos

cuya finalidad principal es conducir energía eléctrica desde el lugar de suministro en la

Subestación Eléctrica de potencia hasta la zona de consumo.

El Sistema de Distribución de Energía Eléctrica comprende:

Las subestaciones de distribución.

La red de distribución Primaria-Alimentadores.

Los Transformadores de Distribución.

La red de distribución Secundaria-Baja Tensión.

Acometida y Medición del servicio al cliente.

Elementos de la Red de Distribución de un alimentador.

La configuración más sencilla empleada para los alimentadores es la del tipo arbolar, la

cual consiste en conductores de grueso calibre en el troncal y de menor calibre en las

derivaciones o ramales. En conjunto con el troncal y los ramales están los elementos de

la red de distribución que son:


12

Cuchillas de navaja.

Interruptores.

Restaurador automático.

Seccionador automático.

Banco de capacitores.

Conductores.

Aisladores.

Postes y Herrajes.

Transformadores de Distribución.

Fusibles.

Apartarrayos.

1.5 EL SECTOR ELECTRICO CENTRAL.

La zona de atención de LyFC, es la denominada “Área Central” la cual comprende la

zona formada por el Distrito Federal y municipios conurbados del Estado de México,

que en conjunto tienen una población superior a los 15 millones de habitantes, y parte

de 5 entidades federativas (Edo. De México, Hidalgo, Morelos, Guerrero y Puebla) que

rebasan el millón de habitantes. Todos concentrados en una superficie de 3560 km², en

base a un sistema mallado e interconectado nacionalmente.

1.6 EL AREA CENTRAL ELECTRICA Y LUZ Y FUERZA DEL

CENTRO.

LyFC, tiene como finalidad la de proporcionar el Servicio Público de Energía Eléctrica a

los usuarios en general que requieren de ella para su consumo. Sus objetivos son los de

suministrarla en condiciones adecuadas de cantidad, calidad, oportunidad, precio y

atención al usuario en el Área Central.

La característica principal de esta zona es la alta concentración no sólo poblacional, sino

industrial, comercial, de servicios y actividades gubernamentales, todos ellos

concentrados en una superficie de 3560 km². Pocas empresas tienen una Misión tan

importante como LyFC, debido a que tiene impacto directo en el desarrollo económico

del país.


13

1.7 OPERACIÓN DEL AREA DE CONTROL CENTRAL.

Para su mejor desempeño se dividen en la siguiente manera:

Organización.

Funciones.

Organización:

Primer nivel.- Constituido por el Centro Nacional (CENAL) le corresponde

dirigir, operar y supervisar la generación y seguridad de la red troncal, a la cual se

le confiere autoridad técnica y administrativa sobre los siguientes niveles.

Segundo nivel.- Constituido por las Áreas de Control, le corresponde dirigir,

operar y supervisar la generación y seguridad de la red troncal en un área

geográfica determinada, coordinándose con el primer nivel para el cumplimiento

de los objetivos básicos de operación y a la cual se ha conferido autoridad técnica

y administrativa sobre los siguientes niveles.

Tercer nivel.- Constituido por las subáreas de control le corresponde dirigir,

operar y supervisar la generación y seguridad de su red en un área geográfica

determinada, coordinándose con el segundo nivel para el cumplimiento de los

objetivos básicos de operación y se le ha conferido autoridad técnica sobre el

siguiente nivel.

Al cuarto nivel, le corresponde dirigir, operar y supervisar la seguridad de su red

en un área geográfica determinada, coordinándose con los niveles superiores

según sea el caso para el cumplimiento de los objetivos básicos de operación.

Están comprendidos en este nivel los centros de distribución, módulos de control

y centros de control de generación, los que se regirán por sus reglamentos

internos de operación y por este reglamento.

Quinto nivel.- Estaciones (Plantas Generadoras y Subestaciones).

Funciones.

La principal función del Área de Control Central es la de asegurar la alimentación a los

usuarios en todo momento y en todo punto de la Red en las mejores condiciones

posibles de potencia, tensión, frecuencia, continuidad y seguridad.


14

Potencia.- tener en sistema los generadores necesarios para garantizar el

suministro de la demanda esperada.

Tensión.- Tener una regulación de voltaje para 400 kv de +5% y -3% y para 230

kv y 85 kv de +/-5%. El Reglamento de la Industria Eléctrica establece +/-10% en

todos los niveles.

Frecuencia.- Tener la suficiente reserva rodante con los generadores regulando

en lo posible en las diferentes plantas para mantener dicho parámetro en 60.00

Hz +/-0.05 Hz y poder absorber la variación por entrada o salida súbita de carga

o por el disparo o salida de emergencia de una Unidad Generadora.

Continuidad.- Evitar la interrupción del servicio al usuario en lo posible, por

maniobras para librar el equipo por licencias programadas o de emergencia,

restablecer en el menor tiempo posible las condiciones normales de generación

del equipo en disturbio.

Seguridad:

a) Llevar acabo todo lo anterior con acciones que garanticen la seguridad del

personal, el equipo y el sistema.

b) Intervenir en todo incidente para limitar las consecuencias en el tiempo y en el

espacio, y por lo tanto, restablecer a la brevedad posible a la situación normal

decidiendo, ordenando o ejecutando las maniobras indispensables en la Red que

tiene bajo su Control.

c) Realizar la mejor utilización de las instalaciones, es decir, de las Centrales

Generadoras, Líneas y Subestaciones en cada instante, teniendo en cuenta las

contingencias.

d) Realizar estudios de planeación de la operación a corto y mediano plazo de la

Red de potencia del Área de Control Central.

e) Elaboración de estudios, reportes, análisis de intercambio de energía entre LyFC

y CFE, etc.

f) Coordinar con los Departamentos de LyFC y CFE la puesta en servicio de las

nuevas instalaciones y ampliaciones para su operación.

g) Coordinar estudios y autorizar las LICENCIAS.

h) Actualización y difusión permanente del plan de operación para disturbio

general.


15

i) Actualización de los alimentos por prioridad, conectados al esquema de

desconexión automática de carga por baja frecuencia.

j) Coordinación con el CENACE para la correcta operación de los enlaces del

Área así como el establecimiento de políticas generales de operación.

k) Elaboración de los procedimientos necesarios para operar el sistema con mayor

seguridad para el personal y los equipos.

1.8 LA RED ELECTRICA DE POTENCIA EN LA ZONA CENTRAL

DEL PAIS.

La red eléctrica de potencia de la zona centro del país es quizás la mas importante del

mundo esto debido a que soporta el suministro de energía de la ciudad mas grande del

mundo con casi 20 millones de habitantes. Además de que el 25% de la energía eléctrica

de todo el país es manejada y controlada dentro de la compañía de Luz y Fuerza, esto sin

duda recae en la gran responsabilidad de tener un servicio de distribución y

comercialización constante y de excelente calidad hacia el usuario.

Los elementos eléctricos de potencia se basan en los conceptos de generación,

transmisión y distribución de la energía eléctrica y en la transformación de la misma,

para suministrar con buena calidad y con continuidad del servicio requerido; por las

diferentes cargas o zonas de carga, se utiliza un sistema de tres grupos que se definen

como:

* Sistemas radiales.

* Sistemas de anillo.

* Sistemas en red.

En los sistemas radiales la energía se proporciona por una sola fuente, y es transmitida en

un solo sentido, alimentando esta fuente a cargas por separado las cuales no tienen

interconexión entre si.

Fig. I. l SISTEMA RADIAL.


16

Los sistemas de anillo son usados para grandes centros de población que consiste en un

anillo de transmisión que rodea la zona de carga y esta conectada a una o más centrales

generadoras o a una serie de estaciones transformadoras.

Fig. I.2 SISTEMA DE ANILLO.

Los sistemas en red en general, son el resultado de ampliaciones y desarrollo de los dos

tipos anteriores, un ejemplo representativo en el desarrollo de dos sistemas radiales

hasta que se encuentran y son interconectados por dos o tres puntos. En estos sistemas

se manejan potenciales de 400 KV, 230KV, 150 KV Y 85 KV. En cuanto a la

distribución de la energía, se trabaja en una tensión de 23 KV.

Fig. I.3 SISTEMA DE RED GENERAL. .

La energía eléctrica es generada aproximadamente en un 96% por CFE (Comisión

Federal de Electricidad), y traída y suministrada a compañía de luz y Fuerza mediante

líneas de transmisión de 400 KV como se les conoce.

La red eléctrica de potencia de la ciudad de México esta estructura da por una serie de

anillos en red conformados por subestaciones y que se clasifican de a cuerdo al potencial

eléctrico que manejan es así que tenemos:


17

* Subestaciones del anillo de 230/85 KV.

* Subestaciones del anillo de 85 KV.

En la figura siguiente se muestra la estructura del anillo de 230 KV del área de control

central y esta conformada por un conjunto de subestaciones para recibir el potencial y

reducirlo a 85 KV.

Fig. 1 4 DIAGRAMA UNIFILAR DE 230kv

FUM FUME

2,3,4

VIC FMC

CTT

JAS CEA

LEC

ACN

PAT

CAH

VFI

ACC AUM

LDM VPM

CRG

ISC

PEW

COYOTEPEC CUAUTITLAN-1

SALADO

CUAUTITLAN-2 JASSO-2

BARRIENTOS-1 ANAHUAC INDUSTOBAL VAME-2

PENNWALT-2

LINDE DE M. VIDRIO PLANO VITRO FIBRAS PATERA-2

PATERA-1 CORSA

VRN

CGT

MORAVER-2 MORALES-2 VERINDIA

COLGATE HUASTECA-1 HUASTECA-2

KM-42 IROLO-1

IROLO-2

PACHUCA PIRE

VDF

KCD VDM

PIR TLG SAO

IRO

K 55

CARMEN

SALTO-2

JASSO-1

CYO

FORD

JAVE

CEMENTERA-1

VDLF

VIT

VITO

KMC

JAMILLA

INN

INS

LA VENTA

ANL

CRM

TPZ

TLT

ATOTONILCO

JASSO-3

CMH JASSO-5

JASSO-4

PCC NON

1-4

LAZ

JAM

CINTURA MORAZAN

METRO-1 METRO-2

IDN

IDNA-1

IDNA-2

MOS

VLR

VIDRIERA

PXA TAC

TXO

IGU

XCH

73040 73070

73050 73080

73060

ZAP CUE

ALZATE

CUAUHTEMOC

ITH

REM

AUR

NETZA-2 NETZA-1

REYES-1 CHALCO-2

NET

REYES-4 CHALCO-1

RES

CHA

REYES-2

AGUA VIVA-2

AGV

MOCTEZUMA-2

MOCTEZUMA-1 ARAGON-1

ARAGON-2

MZA ARA ESR

AYO

CVD

SAN RAFAEL PSR

PEMEX-2

CVM

CEMO

HTC PEX

PEMEX-1

JUA HUM AAN PAC

ZIM HUMEDADES ZIMAPAN JUANDO-2 ACTOPAN

JUANDO-1

ZUM

JULIA-2

APA

ZUMPANGO-2

JULIA-1

ZUMPANGO-1

SALTO-1

MONICA-2

BAR CHE

LOM

ACEROS-1

CAMPOS ACEROS-2

LOMA MONICA-1

REF TYA

INM

TACUBAYA-1 REFORMA-1

REFORMA-2 INDUMIL TACUBAYA-1

TACUDESA

NARQUEÑA-1

NAR

CDS

CONVARTE NARQUEÑA-2

MORALES-1 MORAVER-1

SNG TAX

ALAMO-2 OLIVAR-2

OLIVAR-1 ALAMO-1

PANTITLAN-1 PANTITLAN-2

PNT

TAXQUEÑA-1

TAXQUEÑA-2

MAG

SAN ANDRES

FIS ANS

FISISA-1 FISISA-2

VAJ GUA NAU

MINAS NAUCALPAN GUADALUPE

GORDO-1 INSURGENTES CRUCES TACUBA PEAZ

AUTOMETALES

CAR CAREAGA-2

CAREAGA-1

BARRIENTOS-2

GORDO-2

LUQUE-2 GYO GOOD-YEAR-2

LUQUE-1

VAME-1

PENNWALT-1

LECHERIA-2

LAQ

LECHERIA-1 QUEBRADA

GOOD-YEAR-1

OLI

ATE

ZAE

ZAP. ENVASES

PASTEJE

ALZ

1-3

KCO

LER ORO 2 ORO 1

PASTEJE IXTLAHUACA 1

ZICTEPEC-1 ZIC

INDEPENDENCIA-2

TOL

AVT

SSO

AMOMOLULCO-1

AMO NIS AAP

NISSAN AMOMOLULCO-2 APAPLASTIC

INDEPENDENCIA-1 ZICTEPEC-2 VIDRIERA

PTH SDI

1-3

PATLA-2

PATLA-1

PTL

XIP

1-3

1-10

NEC

NECAXA-4

TEPEXIC-1

TEPEXIC-2

TEP

NECAXA-3

NECAXA-2

NECAXA-1

HTT

RBS

AVANTE CHRYSLER

VDT KDM

ROBERT BOSH GMC

GENERAL MOTORS

98-PTH

REYES-3

AGUA VIVA-1

DCO

DEACERO

HIP

1,2

SAF

SAFMEX


18

En la figura siguiente se muestra la estructura del anillo de 85 KV del área de control

centra] y esta conformada por un conjunto de subestaciones para recibir el potencial y

suministrarla al área de redes de distribución.

Fig. I.5 DIAGRAMA UNIFILAR DE 85 KV.

Un Sistema Eléctrico se conforma con centros de generación de energía eléctrica, centros de

consumo, red de transmisión y subtransmisión para enlazar a dichos centros y una red para

la distribución y venta de estos últimos.

El 6 de diciembre de 1905, se integro el primer gran sistema eléctrico en nuestro país al

interconectarse la Central Hidroeléctrica (Encasa) con la Ciudad de México y el centro

minero localizado en El Oro, Estado de México. (The Mexican Light & Power Company).

FUM FUME

2,3,4

VIC FMC

CTT

JAS CEA

LEC

ACN

PAT

CAH

VFI

ACC AUM

LDM VPM

CRG

ISC

PEW

COYOTEPEC CUAUTITLAN-1

SALADO

CUAUTITLAN-2 JASSO-2

BARRIENTOS-1 ANAHUAC INDUSTOBAL VAME-2

PENNWALT-2

LINDE DE M. VIDRIO PLANO VITRO FIBRAS PATERA-2

PATERA-1 CORSA

VRN

CGT

MORAVER-2 MORALES-2 VERINDIA

COLGATE HUASTECA-1 HUASTECA-2

KM-42 IROLO-1

IROLO-2

PACHUCA PIRE

VDF

KCD VDM

PIR TLG SAO

IRO

K 55

CARMEN

SALTO-2

JASSO-1

CYO

FORD

JAVE

CEMENTERA-1

VDLF

VIT

VITO

KMC

JAMILLA

INN

INS

LA VENTA

ANL

CRM

TPZ

TLT

ATOTONILCO

JASSO-3

CMH JASSO-5

JASSO-4

PCC NON

1-4

LAZ

JAM

CINTURA MORAZAN

METRO-1 METRO-2

IDN

IDNA-1

IDNA-2

MOS

VLR

VIDRIERA

PXA TAC

TXO

IGU

XCH

73040 73070

73050 73080

73060

ZAP CUE

ALZATE

CUAUHTEMOC

ITH

REM

AUR

NETZA-2 NETZA-1

REYES-1 CHALCO-2

NET

REYES-4 CHALCO-1

RES

CHA

REYES-2

AGUA VIVA-2

AGV

MOCTEZUMA-2

MOCTEZUMA-1 ARAGON-1

ARAGON-2

MZA ARA ESR

AYO

CVD

SAN RAFAEL PSR

PEMEX-2

CVM

CEMO

HTC PEX

PEMEX-1

JUA HUM AAN PAC

ZIM HUMEDADES ZIMAPAN JUANDO-2 ACTOPAN

JUANDO-1

ZUM

JULIA-2

APA

ZUMPANGO-2

JULIA-1

ZUMPANGO-1

SALTO-1

MONICA-2

BAR CHE

LOM

ACEROS-1

CAMPOS ACEROS-2

LOMA MONICA-1

REF TYA

INM

TACUBAYA-1 REFORMA-1

REFORMA-2 INDUMIL TACUBAYA-1

TACUDESA

NARQUEÑA-1

NAR

CDS

CONVARTE NARQUEÑA-2

MORALES-1 MORAVER-1

SNG TAX

ALAMO-2 OLIVAR-2

OLIVAR-1 ALAMO-1

PANTITLAN-1 PANTITLAN-2

PNT

TAXQUEÑA-1

TAXQUEÑA-2

MAG

SAN ANDRES

FIS ANS

FISISA-1 FISISA-2

VAJ GUA NAU

MINAS NAUCALPAN GUADALUPE

GORDO-1 INSURGENTES CRUCES TACUBA PEAZ

AUTOMETALES

CAR CAREAGA-2

CAREAGA-1

BARRIENTOS-2

GORDO-2

LUQUE-2 GYO GOOD-YEAR-2

LUQUE-1

VAME-1

PENNWALT-1

LECHERIA-2

LAQ

LECHERIA-1 QUEBRADA

GOOD-YEAR-1

OLI

ATE

ZAE

ZAP. ENVASES

PASTEJE

ALZ

1-3

KCO

LER ORO 2 ORO 1

PASTEJE IXTLAHUACA 1

ZICTEPEC-1 ZIC

INDEPENDENCIA-2

TOL

AVT

SSO

AMOMOLULCO-1

AMO NIS AAP

NISSAN AMOMOLULCO-2 APAPLASTIC

INDEPENDENCIA-1 ZICTEPEC-2 VIDRIERA

PTH SDI

1-3

PATLA-2

PATLA-1

PTL

XIP

1-3

1-10

NEC

NECAXA-4

TEPEXIC-1

TEPEXIC-2

TEP

NECAXA-3

NECAXA-2

NECAXA-1

HTT

RBS

AVANTE CHRYSLER

VDT KDM

ROBERT BOSH GMC

GENERAL MOTORS

98-PTH

REYES-3

AGUA VIVA-1

DCO

DEACERO

HIP

1,2

SAF

SAFMEX


19

Para operar dicho sistema eléctrico, se estableció el Primer Centro de Control en el edificio

anexo a la Central Termoeléctrica de Nonoalco, el sistema eléctrico se representaba

dibujando en un pizarrón, codificándose las condiciones de operación del equipo a base de

gís y borrador, mientras que la comunicación consistía en una red de teléfonos de magneto

entre este centro de operación y las instalaciones antes mencionadas.

Con la construcción del sistema hidroeléctrico Miguel Alemán, la Central Hidroeléctrica El

Infiernillo, sus subestaciones de enlace y las líneas de transmisión en 400 y 150 Kv para

interconectarlas con el entonces Sistema Central, la Compañía de Luz y Fuerza del Centro,

fue responsable adicionalmente de la operación de centrales generadoras, subestaciones y

líneas de transmisión de la Comisión Federal de Electricidad, en el ámbito geográfico del

sistema central.

Con la construcción del nuevo edificio corporativo ubicado en el predio conocido como la

Verónica, en la colonia Anáhuac, en el año de 1970, las oficinas de operación se ubicaron en

el segundo piso de dicho edificio, correspondiendo al Sistema de Operación, la oficina 222,

conocida como “El Ovalo”, la cual funcionó hasta el año de 1985, manteniendo la

responsabilidad de la operación del creciente Sistema Central, en el grupo de ingenieros de

la empresa.

En los 70‟s, se llevó a cabo la integración del Servicio Público de Energía Eléctrica en el país,

mediante la unificación de frecuencia a 60 ciclos por segundo, lo que concluyó en 1976,

dando paso a la posibilidad de interconectar el sistema eléctrico de potencia de la entonces

Compañía de Luz y Fuerza del Centro (en liquidación) con el resto del sistema Eléctrico

Nacional de la Comisión Federal de Eléctrica.

En 1978, se crean las ocho Áreas de Control integrantes del Centro Nacional de Control de

Energía, con sus respectivos sistemas eléctricos de potencia interconectados, y correspondió

a la entonces Compañía de Luz y Fuerza del Centro (en liquidación) la operación del Área

de Control Central, cuyos límites abarcan parte de los estados de Guanajuato, Michoacán,

Morelos, México, Hidalgo, Puebla y el total del Distrito Federal.


20

Durante esta década, la Compañía de Luz y Fuerza del Centro (liquidación) incursionó en el

estudio y desarrollo de los Sistemas Informáticos en Tiempo Real, para la operación, tanto

del sistema eléctrico de potencia, como del sistema de redes de distribución, además de la

automatización de sus subestaciones eléctricas, este sistema se denominó CRAD (Control

Remoto y Adquisición de Datos).

La Compañía de Luz y Fuerza del Centro (en liquidación) se convirtió en líder a nivel

nacional, coadyuvando a que el resto de las siete áreas de control iniciaran sus

correspondientes procesos para el control en tiempo real de sus sistemas eléctricos de

potencia y distribución.

1.9 CENTROS DE OPERACIÓN Y CONTROL DEL AREA DE

CONTROL CENTRAL (COC).

Al final del año 1990, se concluyó el doble anillo de 400 Kv, enlazando las subestaciones

Nopala de Comisión Federal de Electricidad con la Subestación San Bernabé de Compañía

de Luz y Fuerza del Centro (en liquidación). Lo que permite garantizar el abasto de energía

eléctrica.

En la década de los años 90‟s, en forma conjunta con la Comisión Federal de Electricidad, se

integró y desarrolló un sistema informático de alcance nacional que evolucionó al sistema

denominado SITRACEN (Sistema de Información en Tiempo Real para la Administración

y Control de la Energía).

La Gerencia de Operación de Luz y Fuerza del Centro, responsable de la operación,

supervisión y control en tiempo real del Área de Control Central. Para hacer frente al

servicio, dispone de una capacidad instalada de 5400 MW en 27 centrales generadoras, 6000

km de líneas de transmisión de 400, 230, 115 y 85 Kv, 143 subestaciones eléctricas con 27

305 MVA de capacidad instalada de transformación, que permitieron suministrar el pasado

13 de diciembre de 2005, una demanda máxima histórica de 8375 MW.


21

Actualmente, la Gerencia de Operación esta estructurada por; la Subgerencia de Operación

del Área de Control Central, Subgerencia de Automatización y Control de Sistema y por la

Subgerencia de Estudios y Evaluación de la Operación; que tienen bajo su responsabilidad la

operación en tiempo real del equipo de potencia. De esta forma logramos satisfacer las

necesidades de energía eléctrica de mas de 5.7 millones de usuarios.

EL CONSUMO PROMEDIO DE ENERGIA EN UNA DIA LABORABLE ES DE

14000 MWH CON UNA DEMANDA MAXIMA HISTORICA PARA EL 2005 DE 8375

MW, QUE REPRESENTAN RESPECTIVAMENTE EL 26 % Y 27 % DE SUS

CORRESPONDIENTES NACIONALES.

CAPITULO 2. TEORIA DEL PCM.

2.1 LA SEÑAL ANALOGICA.

Definición:

Señal continúa en el tiempo, donde la información está codificada en las diferencias de

amplitud y frecuencia. Este tipo de señales pueden ser representadas de dos formas:

Periódicas y no periódicas.

Por sus características, este tipo de señales predominan en sistemas de baja velocidad y

actualmente su rentabilidad es baja.

Señal Periódica FS (Khz.)

A


22

Señal No Periódica FS (Khz.)

Fig. II. I REPRESENTACIONES GRAFICAS ANALOGICAS.

2.2 LA SEÑAL DIGITAL

Definición:

Son señales donde la información está codificada entre dos niveles o estados binarios (0

o 1); estos niveles también pueden ser llamados trenes de pulsos o niveles lógicos. Al

igual que las señales analógicas se pueden clasificar en:

Periódicas y no periódicas.

Por sus características son utilizadas en sistemas de alta capacidad a velocidades muy

altas y de calidad extrema.

Señal Periódica FS (Khz.)

A

A


23

Señal No Periódica FS (Khz.)

Fig. II.2 REPRESENTACIONES GRAFICAS DIGITALES.

2.3 ANCHO DE BANDA (BW)

Definición:

Es el espacio en frecuencia que ocupa una señal analógica o digital dentro del espectro

para ser enviada de un punto a otro.

El valor de éste depende y está muy ligado a la cantidad de información que ésta señal;

porta dentro de sí.

Fig. II.3 REPRESENTACION GRAFICA (BW)


24

2.4 DIGITALIZACION DE SEÑAL.

La comunicación digital está basada en la transmisión y recepción de trenes de pulsos.

Por lo tanto, para poder transmitir señales analógicas (voz humana); es necesario

transformar estas señales a una corriente de bits y para recibirlos en su estado inicial se

realizará el proceso inverso. Esta conversión básicamente se realiza con el muestreo de

las señales analógicas caracterizando su nivel por una o más cifras las cuales son

transmitidas vía digital.

El proceso inverso se realiza regenerando estas señales de acuerdo a las cifras que se

reciban; a este proceso se le conoce como Modulación Codificada de Pulsos (PCM).

2.5 INTRODUCCION A LA MODULACION POR CODIFICACION

DE PULSOS (PCM).

¿Qué es PCM?

Viene de las siglas Pulse Modulation Code y podemos definirla como la técnica que se

emplea para convertir una señal analógica a una señal de tipo digital.

Para realizar dicha conversión es necesario aplicar a la señal original (analógica) tres

procesos básicos.

Muestreo, Cuantificación y Codificación.

La UIT-T recomienda que se usen sistemas PCM de 8 bits, por lo tanto habrá 256

niveles que se podrán representar por 256 palabras de 8 bits (octetos).

En conclusión:

Los códigos de palabras a la salida del codificador representan digitalmente la señal

analógica original.

Como se obtiene una señal PCM?


25

Fig. .II.4 SEÑAL PCM

2.6 DEFINICION DEL MUESTREO.

El Muestreo de una señal se realiza haciendo una extracción de algunos de sus valores

en forma instantánea.

Según Nyquist; mientras más rápidas sean las muestras que se tomen de la señal original,

podrá recuperarse más fácilmente dicha señal y sin pérdida de información.

Internacionalmente y de acuerdo con la UIT-T se ha especificado una frecuencia de

muestreo de 8000 Hz. para la banda de frecuencias de 300 a 3400 Hz. utilizada en los

sistemas telefónicos, es decir, la señal telefónica es muestreada 8000 veces por segundo.

Fig. .II.5 REPRESENTACION GRAFICA DEL MUESTREO.

SSeeññaall AAnnaallóóggiiccaa == 44KKhhzz == CCaannaall ddee VVoozz

MMuueessttrreeoo == 88KKhhzz == 88000000 xx SSeegg..

CCuuaannttiiffiiccaacciióónn == 225566 ppaallaabbrraass

CCooddiiffiiccaacciióónn == 88bbiittss == OOcctteettoo SSeeññaall PPCCMM

6644 KKbbppss..


26

2.7 QUE ES LA CUANTIFICACION?

Consiste en descomponer el margen total de las posibles amplitudes de la señal en

intervalos de cuantificación

Para cada muestra, se determina el intervalo en el que queda incluida, estando separado

cada intervalo de cuantificación del siguiente por un valor de decisión.

Fig. .II.6 SEÑAL CUANTIFICADA

º

Fig. II .7 PCM-LEY A

+1

+2 +3

+4

+5

-1

-2

-3

-4

-5

Niveles de

Cuantización

1 - 16

17 - 32

33 - 48

49 - 64

65 - 80

81 - 96

97 - 112

113 - 127

1/64

1/32

1/16

1/8

1/4 1/2 1

1

2

3

4

5

6

7

Amplitud

Normalizada

S

e

g

m

e

n

t

o

1 1 1 0 1 0 1 0

Signo Segment

o

1 a 7

Nivel

1 a 16


27

2.8 LA CODIFICACION.

La señal PCM a transmitir se obtiene por la codificación de los intervalos de

cuantificación. El codificador electrónico asigna a cada muestra una señal de carácter o

palabra PCM de 8 bits que depende del intervalo de cuantificación en el que se

encuentre.

La señal codificada en octetos o palabras de 8 bits representa finalmente la señal PCM

básica de 64 Kbps.

Fig. II. 8 CODIFICACION

2.9 FACTORES QUE INTERVIENEN EN PCM

Señal limitada en banda de 300 a 3400 Hz (Canal de Voz).

Frecuencia de muestreo mayor o igual al doble del ancho

de banda (8000 muestras X seg.)

Multiplexación en tiempo (TDM) con un intervalo entre muestras

de 0.125 ms.

Cuantificación de la señal PAM (Pulse Amplitude Modulation).

256 intervalos de 8 bits.

Generación de la señal PCM de 24 o 30 Canales.

2.10 PCM y la G.732 del UIT-T

Ley de codificación: Ley A

No. de pasos, bits por palabra: 8

No. de pasos de cuantización: 256

Frecuencia de muestreo: 8000 /s

Capacidad por canal de voz: 64 kbps

88000000

MMuueessttrraass XX sseegg.. 88 bbiittss

PPoorr mmuueessttrraa XX ==

6644 KKbbppss..


28

La trama digital contiene 30 espacios de tiempo para canales de voz y 2 espacios

adicionales para efectos de sincronía y señalización, para dar como resultado final un

agregado con velocidad = 2048 kbps.

(32 x 8) = 256 bits/trama * 8000 tramas/s = 2048 Kbps

2.11 PCM y la G.733 del UIT-T

Ley de codificación: Ley µ

No de pasos, bits por palabra: 7

No de pasos de cuantización: 193

Frecuencia de muestreo: 8000 /s

Capacidad por canal de voz: 64 kbps

La trama digital contiene 24 espacios de tiempo para canales de voz y un bit adicional

para efectos de sincronía, para dar como resultado un agregado de velocidad = 1544

kbps.

(24 x 8) + 1 = 193 bits/trama * 8000 tramas/s = 1544 Kbps

Fig. II.9 PCM 30(E1) Vs PCM 24 (T1)

Características Comunes PCM-30 y PCM-24

Frecuencia de muestreo 8kHz

Número de muestras por canal

telefónico 8000

Longitud de la trama 125 s

Número de bits en cada palabra 8

Velocidad por canal telefónio 64kbit/s

Características diferentes PCM 30 PCM 24

Codificación/Decodificación Ley A Ley

Número de segmentos 13 15

Número de Time Slots por trama PCM 32 24

Número de bits por trama PCM 256 193

Longitud de un Time Slot de 8 bits approx. 3.9 s approx. 5.2 s

Velocidad de la señal multiplexada en

tiempo 2048kbit/s 1544kbit/s


29

2.12. Estructura de Señales Digitales

Señal Limitada en banda entre 300 y 3400 Hz

Frecuencia de muestreo de 8000 Hz

Multiplexación en el tiempo de 30 señales de voz.

Longitud de la palabra por muestra de 8 bits.

Fig.- II.10 ESTRUCTURA DE SEÑALES DIGITALES

2.13 LA TRAMA BASICA PCM DE 2.048 Mbps.

La trama PCM de 2 Mbps..

Time slots 1 to 15

151515

16 0 Time slots 17 to 31

32 Time slots

Señalización

Sincronización

de trama

Canales útiles 1 al 15 Canales útiles 16 al 30


30

Fig. .II.11 SINCRONIZACION DE LA TRAMA PCM

Multiframe Not Multiframe

Alignment Signal Alignment Signal

MFAS NMFAS

Fig.- II. 12 SEÑALIZACION DE LA MULTITRAMA

Frame Alignment Signal

(FAS)

Not Frame Alignment Signal

(NFAS)

NFAS en Tramas Impares

0 Time slots 1 to 15 1

6

Time slots 17 to 31

0 1 0 1 1 0 1 X

8 bits

1 Sa8 A Sa4 Sa5 Sa6 Sa7 X

FAS en Tramas pares

0 X 0 0 X Y X 0

Frame 0

0 16 31


31

Fig. II.13 SEÑALIZACION DE LA MULTITRAMA (2)

Fig. II.14 SEÑALIZACION DE LA MULTITRAMA 3

Tiene como función monitorear la presencia de errores en la información transmitida y

además ayuda a eliminar los falsos alineamientos de trama.

Funciona realizando una operación aritmética (división) sobre la información a enviar, para

esto se envía el residuo de este cálculo junto con la información. En la parte receptora, se

repite la operación y se comparan los residuos. En caso de no ser iguales se confirma que

ocurrieron errores en la transmisión.

Not Multiframe

Alignment Signal

NMFAS

0 X 0 0 X Y X 0

0 1

6

3

1

Multiframe

Alignment

Signal MFAS

0 1

6

3

1

0 1

6

3

1

0 1

6

3

1

b d c d a b c a

0 16 31

Time slot 4 Telephone channel 4

Time slot 20 Telephone channel 19

4 20

Frame 4

FFrraammee 11 FFrraammee 00 FFrraammee 22 FFrraammee 33

0 X 0 0 X Y X 0

Frame 0

0 1

6

31

b d c d a b c a

Telephone channel 15 Telephone channel 30

0 16 30 15

Telephone channel 1 Telephone channel 16

0 1

5

3

1

Frame 1

1 16


32

Fig.15 CHEQUEO DE REDUNDANCIA CICLICO CRC-4 Bits.

Fig. II.16 MULTITRAMA CRC

CRC-Multiframe

Alignment signal

(Synchronisation)

C

1

C

2

C

4

E

1

E

0 0 0 1 1 1

CRC-Signature or check

word

(is built and inserted

on the sendside)

CRC-4 error indication bits

E=1 no CRC error

E=0 CRC error(s)

C

3


33

Fig. II.17 ALARMAS Y ERRORES EN PCM

Fig. II.18 ALARMA DE TRAMA DISTANTE

TTiippoo DDeessccrriippcciióónn CCaassoo CCoonnddiicciióónn

NoSig No señal HDB3/AMI Más de 31 periodos de bit consecutivos sin impulsos

Nivel de la señal recibida menor que 40 dB (según equipo)

AIS Señal de Indicación de Alarma HDB3/AMI Los datos recibidos se dividen en secciones de 512 bits. AIS si

por lo menos 509 bits son unos

All ones Todos unos PRBS Más de 31 unos consecutivos en el PRBS recibido

All zeros Todos cero PRBS Más de 31 ceros consecutivos en el PRBS recibido

LosSync Pérdida de Sincronismo de Patrón PRBS Pérdida de sincronía de reloj

Fijo

NoSync Pérdida de Sincronismo de Trama PCM30/C Tres FAS incorrectas consecutivas

Más de 914 errores de CRC en un segundo

MFAS Pérdida de Sincronismo de

Multitrama MFAS normal FAS ok pero errores en MFAS

MFAS de usuario FAS ok pero errores en MFAS

FAS ok pero errores en MFAS o en CRC

NFAS Alarma de Trama Distante PCM30/C Si el bit 3 de la NFAS es 1 por 3 veces consecutivas

NMFAS Alarma de Multitrama Distante PCM30/C Si el bit 2 de la NMFAS es 1 por 3 veces consecutivas

Code Errores de Código HDB3 Violación con la misma polaridad que la violación anterior

Violación que no es precedida de 2 ceros

AMI Impulso con la misma polaridad que el impulso anterior

X 1 A Sa4Sa5Sa6Sa7Sa8

NFAS

0 = Normal

Alarma Remota o Distante

Puesto a 1 si:

BER >1x 10-3

MUX A

Forward

Backward

MUX B

NFAS = 11011111

ALL 1‟S AIS

1


34

Fig. II.19 JITTER Y SUS CAUSAS

2.14 MEDICIONES DE JITTER.

• Jitter Intrínseco

Nivel de Jitter presente en el punto de prueba (A la salida de un equipo)

• Transferencia de Jitter

Es la relación de Jitter de entrada y salida que tiene un equipo (que tanto lo

amplifica o atenúa)

• Tolerancia al Jitter

Que tanto jitter puede tolerar un equipo sin introducir errores.

1

UI

0.06 UI p-p

DATOS

RX

REF CLK

Què es ?

Jitter

DATOS

RX

REF CLK

Jitter causa errores de Bit

Muestra de datos

Transmitidos

Es „1‟ o un „0‟?


35

2.15 ESTRUCTURA PDH.

Fig. II.20 JERARQUIA DE LA ESTRUCTURA PCM

Fig. II.21 JERARQUIA PDH

JJeerraarrqquuííaass DDiiggiittaalleess PPlleessiióóccrroonnaass ((PPDDHH))

EEuurrooppeeoo

NNoorrttee

AAmméérriiccaa

1 2048 30 E1

2 8448 120 E2

3 34368 480 E3

4 139264 1920 E4

5 564992 7680 *

1 1544 24 T1

2 6312 96 T2

3 44736 672 T3

4 274176 4032 *

Estándar Nivel

Jerárquico

Velocidad

binaria en

Kbps

Capacidad de

canales Denominación

Sistema de

Transmisión de

2 Mbps

Sistema de

Transmisión de

8 Mbps

Sistema de

Transmisión de

34 Mbps

Sistema de

Transmisión de

140 Mbps MMuuxx DDiiggiittaall

44ªª oorrddeenn

XX 44

MMuuxx DDiiggiittaall

33ªª oorrddeenn

XX 44

MMuuxx DDiiggiittaall

22ªª oorrddeenn

XX 44

MMuuxx PPCCMM

VVeell.. PPrriimmaarriiaa

nnXX3300

2 Mbps

8 Mbps

34 Mbps


36

2.16 CODIGOS DE LINEA EN SEÑALES DIGITALES.

Fig. II.22 ALTERNANCIA INVERTIDA DE MARCAS (AMI)

Fig. II.23 ALTA DENSIDAD BIPOLAR 3 (HDB-3)


37

2.17 ESQUEMA BASICO DE RED.

Fig. .II.24 ESQUEMA BASICO DE RED

2.18 DIAGRAMA DE REFERENCIA PARA MEDICIONES.

Fig. II.25 DIAGRAMA DE REFERENCIA PARA MEDICIONES.

Para realizar las mediciones es necesario cumplir con las características físicas, eléctricas,

estructurales y funcionales del punto o interfase en donde se desea medir.

El parámetro a medir define el punto en donde se debe conectar el equipo para la

medición.


38

2.19 MEDICION DEL BIT ERROR RATE (BER)

Fig. II.26 MEDICION DEL BIT ERROR RATE (BER)

Tasa de error (BER, Bit Error Rate) Medición de tasa de error (BERT, Bit Error Rate Test)

Esta prueba es muy importante en los sistemas digitales ya que de manera general nos

puede dar información inmediata acerca del funcionamiento correcto o incorrecto de un

sistema de transmisión digital.

2.20 SEÑALES DE PRUEBA. “patrones”

Para poder realizar una medición de BER es necesario poder comparar una referencia

para saber si existen errores.

Esta referencia puede ser una parte que siempre conocemos de la señal a medir, o bien

una señal externa y con característica adecuadas al sistema a medir; en otras palabras una

señal o patrón de prueba.

Existen diversas señales de prueba y la selección entre una u otra depende de alguna

manera del parámetro a comprobar, así como de las características de la señal de

verificación.

Tipos de señales de prueba:

Secuencias binarias pseudoaleatorias o PRBS (Pseudo Random Binary Sequence): 26-1

(63), 29-1 (511), 211-1 (2047), 215-1 (32767), 223-1

Palabras de 8, 16 y 32 bits fijos y ajustables

Secuencias de 1´s y 0´s

Secuencias de caracteres

...1011001110011... ...1011001110011...


39

2.21COMO USAR LOS PATRONES DE PRUEBA PRBS...?

Fig. II.27 PATRONES DE PRUEBA PRBS.

2.22 TIPOS DE ERROR

Fig. II.28 TIPOS DE ERRORES.

Errores de bit: Cuando un elemento binario se recibe con un valor contrario al que debería

ser.

Errores de código: Cuando no su cumplen las reglas de codificación de línea y se reciben

condiciones no permitidas de un código de línea en particular. P.ej. Secuencias mayores de 3

ceros para el HDB-3.

Errores de bloque: Cuando se tienen grupos de 2 o más bits en donde uno a más bits de

dicho bloque se reciben de manera errada.

Cuando se realizan mediciones sobre un medio por donde fluirán datos se pueden realizar

mediciones de tasa de error de bloque.

(BLER, Block Error Rate)

Errores de palabra: Particularización de los errores de bloque, pues el número de bits

del bloque se fija a 8.

Se mide la tasa de errores de palabra.

(WER, Word Error Rate).

Errores de FAS: Errores de bloque

donde el bloque es la palabra de

alineamiento de trama de las señales

PDH. Dependiendo de la velocidad es

la longitud del bloque, para E1 se tienen

8 bits, E2 y T2 10 bits y E4 12 bits. Las

mediciones sobre la FAS se hacen

contabilizando bits errados en la palabra

o bien en las palabras erradas.

Patrones para velocidades menores < 64 Kbps.

Patrones para velocidades mayores > 64 Kbps.


40

2.23 Comportamiento de los errores

La forma como se presentan los errores puede definir un patrón que nos ayuda a

tratar de entender la causa que los produjo y así corregirla. Por esta razón es importante que los equipos de medición de BER sean capaces de

entregar información acerca del comportamiento de los errores con respecto al

tiempo como tablas y/o histogramas.

Fig. II.29 COMPORTAMIENTO DE ERRORES.

2.24 ESQUEMAS DE MEDICION.

Fig. . II.30 ESQUEMA DE MEDICION.

Medición fuera de servicio: - Periodos de medición menores - Se verifican todos los bits - Recomendable en instalación y puesta en servicio - Conexión directa

Medición en servicio: - No se interrumpe el tráfico - Sólo se checan algunos bits - Recomendable en supervisión

- Conexión mediante “T” desacoplada.


41

2.25 MODOS DE CONEXIÓN.

Fig. II. 31 MODOS DE CONEXION

2.26 TIEMPOS DE MEDICION.

Fig. II.32 TIEMPOS DE MEDICION.

Conexión mediante Loopback remoto:

- Es suficiente con un equipo de medición

- se verifican ambos sentidos pero en conjunto

La selección del tiempo de medición es de suma importancia, para ello hay que

tener ciertas consideraciones como por ejemplo el tiempo mínimo que

hay que medir para obtener una cierta tasa de error.

Nota: Son los tiempos mínimos (cuando ocurre un solo error) que se debe esperar para

obtener la tasa que se desea.


42

2.27 RECOMENDACIONES G.821 Y M.21XX DE LA UIT-T

Recomendación G.821:

Define el tratamiento e interpretación de errores sobre enlaces y sistemas de

transmisión digitales.

Recomendaciones M.21XX:

Define los límites, procedimientos y métodos para la puesta en servicio y

mantenimiento de enlaces y sistemas de transmisión digitales.

En conjunto:

Estas recomendaciones sirven para el análisis de desempeño de calidad de los

enlaces y sistemas digitales.

Deben de considerarse cuando se diseña, instala y mantiene una red de

telecomunicaciones (basada en sistemas que utilizan estructura de transporte PDH.

2.28 RECOMENDACION G.821DEL UIT-T

Para poder realizar el análisis de calidad la Rec. G.821 define los siguientes

parámetros:

- Segundos errados (ES, Error Second): Un intervalo de 1 segundo con uno o más bits

errados.

- Segundo libre de error (EFS, Error Free Second): Un intervalo de 1 segundo con

ningún bit errado.

- Segundos severamente errados (SES, Severly Errored Second): Un intervalo de 1

segundo con BER mayor o igual a 10-3

.

- Minuto degradado (DM, Degraded Minute): Un intervalo de 1 minuto de BER

mayor o igual a 10-6

.

- Segundo indisponible (US, Unavailable Second): Los segundos indisponibles se

empiezan a contabilizar a partir del primero de cuando menos 10 SES´s consecutivos.

La disponibilidad se volverá a considerar a partir del primero de cuando menos 10

segundos consecutivos que no sean severamente errados.


43

Fig. II.33 ANALISIS DE ERROR

2.31 RECOMENDACIONES G.826

Consideraciones con respecto a la G.826

- Contempla velocidades mayores a 64 Kbps

- Considera mediciones en servicio

- Periodos de prueba realistas

- Estandarización de procedimientos

- Relación de criterios y resultados

- Aceptación mundial

- No se consideran los minutos degradados

intervalo de prueba

de 1 segundo

BER >1x10-3

BER 1x10-3

Segundo libre de error

Periodo 9 s

TIEMPO DISPONIBLE

Periodo 10 s

TIEMPO NO

DISPONIBLE

Periodo 9 s Periodo 10 s

TIEMPO NO DISPONIBLE

Periodo 10 s

TIEMPO DISPONIBLE

2.29 ANALISIS DE ERRORES

2.30 RECOMENDACIONES M.21XX

M.2100:

- Define criterios de evaluación y límites para el desempeño para la puesta en servicio

y mantenimiento de enlaces digitales.

M.2110:

- Define procedimientos para la puesta en servicio de enlaces digitales. Especificación

completa para la puesta en servicio de enlaces internacionales de 64 Kbps y 2Mbps.

M.2120:

- Define procedimientos para el monitoreo en servicio de enlaces digitales.

Especificación completa para mantenimiento de circuitos operando a velocidades

desde 64 Kbps hasta 140 Mbps.


44

3 OPERACIÓN DEL ANALIZADOR DE TRAMAS EDT-135.

3.1 APLICACIONES DEL EDT-135

• Instalación y detección de fallas en circuitos E1

• Prueba de multiplexores

• Pruebas de performance G.821, G.826, M.2100

• Monitoreo CAS

• Pruebas en circuitos DTE/DCE con 7 diferentes interfases.

• Búsqueda avanzada de fallas en E1‟s

3.2 ALGUNAS FUNCIONES.

• Generador receptor de señales con o sin trama

• Prueba de errores en Nx64

• Mediciones de nivel y frecuencia

• Modo de autoconfiguración

• Mediciones de delay

• Offset de frecuencia

3.3 MEDICIONES EN G.703 SIN TRAMA

El EDT-135 puede hacer una prueba BER en una señal sin trama sobre una interface G.703

usando códigos de línea HDB-3 o AMI.

3.4 CONEXION.

La conexión al sistema se hace por medio de cables BNC para 75 Ohms y con conectores

CF para 120 Ohms.


45

Fig. .III.1 MEDICIONES EN G.703 SIN TRAMA

Fig. III.2 MEDICIONES EN G.703 SIN TRAMA 2

Fig. III. 3 MEDICIONES EN G.703 SIN TRAMA 3

3.5 CORRIENDO LA PRUEBA.

• Presionar la tecla RUN en el menú 3

• Aparecerá la pantalla de resultados

• Se pueden alternar las diferentes pantallas de resultados con la tecla <S2>

S1 S2 S3 S4 S5 S6

Menu 2

S1 S2 S3 S4 S5 S6

Menu 3

S1 S2 S3 S4 S5 S6


46

3.6 DETENIENDO LA PRUEBA Y OBSERVANDO RESULTADOS.

Fig. III.4 IMPRESSION.

Fig. III.5 CONEXIÓN DTE-DTE

Imprimir resultados

Transferir datos

Todos son DTE’s

• Para detener la prueba se presiona <stop>

• Posteriormente se puede navegar entre las ventanas de resultados

TxD RxD

2

3

DTR DSR

20 6

4

5

8

7

RTS CTS DCD SGND

TxD RxD

2

3

DTR DSR

20 6

4

5

8

7

RTS CTS DCD SGN

D

Se requiere Null Modem

DTE S

E

S

E

2

3

4

5

7

TxD RxD RTS CTS SGN

D

DTE S

E

S

E

2

3

4

5

7

TxD RxD RTS CTS SGND

?


47

3.7 AUTOCONFIGURACION.

Se puede seleccionar la autoconfiguración con la tecla <auto> del menú principal, seleccione

<G.703> de la lista de opciones presentadas.

3.8 MEDICIONES DE DELAY.

Con esto podemos medir el tiempo que tardan en ser recibidos los datos enviados por el

transmisor del equipo. Esta opción es útil solamente en sistemas con “Loop back”.

Para correr una prueba delay hay que seleccionar <Delay> en el “Setup Menú 1”

3.9 MEDICIONES SIN TRAMA USANDO OTRAS INTERFASES.

Interfase V.35

El equipo es capaz de realizar pruebas BER en circuitos V.35 con emulaciones DTE y DCE,

la operación se hace en full duplex sin control de flujo, en el caso de requerir emulación

DCE es necesario un cable K1512

3.10 MEDICION EN SEÑALES CON TRAMA 2 Mbits/s

El instrumento puede efectuar distintas pruebas en interfaces G.703 de 2 Mbits/s, se tienen

distintos modos:

Solo recepción

El EDT-135 puede efectuar una prueba G.703 con el transmisor deshabilitado, conservando

así la energía en la batería

Fig. .III.6 RECEPCION


48

3.11 RECEPCION/TRANSMISION.

Útil cuando es necesario remplazar un elemento de red o para simular una red. En caso de

solo necesitar transmisión podemos usar este modo y no conectar la recepción.

Fig. III.7 RECEPCION/TRANSMISION.

3.12 MODO THROUGH.

Diseñado para usarse cuando se requiere acceso a los datos en un enlace. El instrumento

recibe la trama y la retransmite.

Fig. III. 8 MODO THROUGH

3.13 PRUEBA DE MULTIPLEXORES.

Permite la prueba de un multiplexor desde el extremo sin trama hasta el extremo con la

trama de 2 Mbits/s, el extremo transmisor utiliza una interface V.11, V.24, V35, V.36/RS449

o G.703. El extremo receptor utiliza la interface G.703.


49

Fig. III.9 PRUEBA DE MULTIPLEXORES

3.14 MEDICION DE RETARDO.

Hace una medición del tiempo que tarda en ser recibida la señal transmitida en sistemas con

un “loop” en el extremo remoto.

3.15 MONITOR PCM.

Monitorea el estado de las secciones significativas de la trama de 2.048 Mbits/s. El análisis se

hace de una manera muy rápida por lo que los datos cambian continuamente, pero es

posible “congelarlos” para permitir su interpretación.

3.16 MEDICION DE NIVEL Y FRECUENCIA.

Se inserta una señal senoidal de frecuencia y nivel programable. Por el receptor se extrae ese

canal y se analizan los resultados. Esto permite probar tarjetas de multiplexores.

Fig. III.10 MEDICION DE NIVEL Y FRECUENCIA.


50

3.17 OPCIONES.

Pulse shape

Permite desplegar la forma de los pulsos de G.703 en entradas balanceadas y las compara

con la máscara standard.

Fig. III.11 PULSE SHAPE

Medición de ruido

Esta función agrega a la medición de nivel y frecuencia, la capacidad de medir diferentes

tipos de ruidos así como la relación de señal a ruido.

Jitter

Esta opción permite al instrumento hacer mediciones de jitter, así como también permite

generar jitter con frecuencia y amplitud seleccionable.

Incorpora también el cálculo del jitter máximo tolerable por el sistema, así como la función

de transferencia del jitter.

Fig. III.12 JITTER.

Jitter

Para cargar esta opción nos vamos a <option> en el menú principal para desplegar las

opciones disponibles, ahí seleccionamos la opción jitter.


51

4.-PRUEBAS A RED PDH. (JERARQUIA DIGITAL

PREISOCRONA)

4.1 RESOLUCIÓN DE PROBLEMAS (TROUBLESHOOTING)

Esta información es útil cuando se intenta resolver problemas en un sistema existente o

cuando se trata de aislar un problema durante la fase de comprobar una nueva instalación de

sistema. Sin embargo, ningún procedimiento, puede cubrir todas las posibles situaciones.

4.2 TIPOS DE PROBLEMAS EN LAS REDES PDH.

Los problemas del sistema generalmente caen en tres categorías:

1. Errores de Configuración (“Setup errors”)

2. Problemas de Red E1 (“E1 Network problems”)

3. Problemas del Equipo. (“ Equipment Problems”)

Fig. IV. 1 CATEGORIAS BASICAS DE RESOLUCION DE PROBLEMAS

El objetivo básico de cualquier procedimiento de resolver los problemas es determinar el

tipo y ubicación del problema. Una vez que esto se ha logrado, tomando una de las acciones

siguientes generalmente restaurará el sistema.

1. Para problemas de configuración, revise el multiplexor o multiplexores que no está (son)

configurado(s) correctamente.


52

2. Para problemas de red públicas, trabajé con su portador local o de inter-cambio para

corregir la situación. Para problemas de red privadas, consulté al administrador de red.

3. Para problemas de equipo, cambié el(los) módulo(s) malo(s) o módulos con repuestos.

4.3 CONSEJOS DE RESOLUCIÓN DE PROBLEMAS GENERALES

Usé los consejos siguientes como guía general cuando resuelva problemas en sistemas.

1. En cada ubicación, verifiqué que el “POWER LED” en el Chasis Principal este

encendido. Si existe un chasis de expansión en la ubicación y tiene su propia fuente de

alimentación, verifiqué que el “POWER LED” también está encendido. Si el “POWER

LED” está apagado, entonces existe un problema relacionado a la energía.

2. En general, siempre verifiqué errores de configuración antes de ejecutar pruebas en

servicio o fuera de servicio. Esto es especialmente verdadero durante la comprobación de un

nuevo sistema instalado.

Los problemas de configuración quizás no aparecen inmediatamente. Por ejemplo, si

durante el tiempo de instalación ambos multiplexores en un sistema punto a punto están

incorrectamente configurados por ejemplo: para la operación AMI (en lugar del HDB3),

errores quizás no ocurren hasta después, cuando un patrón de datos con muy baja densidad

de unos es transmitida.

3. Si ocurre un problema en un solo canal, siempre verifiqué si problemas similares existen

en otros canales. Si existen problemas en canales múltiples al mismo tiempo, entonces, la

fuente de los problemas de canal es probablemente un circuito E1 o una falla del Módulo

Común, antes de varias fallas simultáneas de módulo de canal.

4. Para aislar un problemas “suave” como un rango de errores de bits bajo en un canal de

datos, o chasquidos (“clicks”) o pequeños estadillos (“pops”) ocasionales en canales de audio,

intenté el monitoreo del circuito E1 en-servicio antes de realizar pruebas fuera-de-servicio.

Esto puede minimizar el tiempo muerto (“down-time”) del circuito en su totalidad.

5. Para aislar los problemas “duros”, como por ejemplo cuando se trata de resolver el

problema de un sistema que es inaccesible debido a un rango de errores alto o la pérdida de

sincronización de cuadro, usé el procedimiento de bucle que se encuentra debajo.

Una vez que el sistema se encuentra en una falla tipo “duro”, usted no incurra tiempo

muerto adicional usando estas técnicas.


53

4.4 PROCEDIMIENTO DE BUCLE

El ejemplo siguiente muestra como usar los bucles construidos en multiplexores para aislar

una falla en un sistema E1 punto-a-punto.

Fig.IV 2 PRUEBA DESDE LA LOCACION 1 A LA LOCACION 2

Fig. IV 3 PRUEBA DESDE LA LOCACION 2 A LA LOCACION 1.

Situación:

El indicador “FRM” (pérdida de cuadro) en el multiplexor terminal en la ubicación 1 se

enciende entonces. Los técnicos en la ubicación 1 y la ubicación 2 usan bucles sucesivos en

un intento de identificar la falla que ocurre en uno de los siguientes:

1. El multiplexor en la ubicación 1


54

2. La instalación E1.

3. El multiplexor en la ubicación 2.

Procedimiento:

1. Active el bucle de equipo (“EqLB”) en el multiplexor en la ubicación 1. (Se asume en este

ejemplo que el multiplexor en la ubicación 1 es temporizado internamente.)

Si el LED “FRM” permanece encendido, entonces el multiplexor tiene una falla.

Si el LED “FRM” se apaga, entonces este multiplexor probablemente está bien.

Proceda al paso 2.

2. Desactive el bucle de equipo en el multiplexor en la ubicación 1. El indicador “FRM”

debe encenderse de nuevo.

3. Active el bucle de línea en el multiplexor en la ubicación 2.

Si el indicador “FRM” permanece encendido en la ubicación 1, entonces la instalación E1

es probablemente la fuente con la falla.

Si el indicador “FRM” se apaga, entonces la instalación E1 está bien, dejando al multiplexor

en la ubicación 2 como la fuente de falla más probable.

4. Usted también debe realizar estas pruebas en la dirección opuesta, desde la ubicación 2

hacia la ubicación 1.

4.5 USANDO EL EQUIPO DE PRUEBA E1 PARA REALIZAR PRUEBAS

ENSERVICIO.

Cuando errores intermitentes ocurren en uno o más canales de datos, es a veces útil ejecutar

monitoreo en-servicio en la instalación E1. Esto es principalmente útil en determinar si los

errores de canal son causados por los errores en la instalación E1, en lugar de una falla en el

módulo de canal o en otra sección del circuito de baja-velocidad.

Use el procedimiento siguiente para ejecutar monitoreo en-servicio de una instalación E1

entre dos ubicaciones.

1. Para medir el cumplimiento en la dirección ubicación 2 a ubicación 1, conecte la entrada

E1 de un conjunto de prueba E1 al jack E1 IN Mon en el multiplexor en la ubicación 1.

2. Para medir el cumplimiento en la dirección ubicación 1 a ubicación 2, conecte la entrada E1

de un conjunto de prueba E1 al jack E1 IN Mon en el multiplexor en la ubicación 2.


55

Fig. IV 4 MONITOREO EN SERVICIO DE UN CIRCUITO E1

Use los siguientes consejos para interpretar los resultados de la prueba:

1. En sistemas E1 usando CRC4, mide los errores CRC4 totales, los segundos CRC4 con

errores y los segundos CRC4 con errores severos, para determinar el cumplimiento de la

instalación total.

2. En sistemas que no usan CRC4, el conteo de errores de bits de cuadro puede indicar la

presencia de altos rangos de errores de bits o incremento repentino de errores severos. Sin

embargo, el monitoreo de errores de bits de cuadro generalmente no pueden identificar los

problemas con muy bajos rangos de error.

3. Verifique con su fabricante de servicio para determinar que nivel de cumplimiento de

error está garantizado en su circuito E1. Compare esto con sus resultados de prueba actuales.

4.6 USANDO EL EQUIPO DE PRUEBA E1 PARA EJECUTAR

PRUEBAS FUERA-DE-SERVICIO.

Use el equipo de prueba E1 para probar las instalaciones E1 en términos fuera-de-servicio.

Para tener compatibilidad con todos los nodos de red, recomendamos que usted use el

equipo de prueba que es capaz de generar señales E1 tramas.

En una oficina central de portador, las pruebas fuera de servicio E1 generalmente se realizan

en una bahía DSX-1. En el sitio del cliente, las pruebas pueden realizarse usando jacks de

prueba en la unidad de servicio de canal E1. (CSU)


56

Fig. IV 5 PRUEBAS FUERA DE SERVICIO DE UN CIRCUITO E1

4.7 USANDO EQUIPO DE PRUEBA ANÁLOGICO O DE DATOS PARA

REALIZAR PRUEBAS DE CANAL.

Pruebe canales individuales usando los conjuntos de medición apropiadas de transmisión

análoga (TMS), conjuntos de pruebas de rangos de errores de bits digitales (BERTS) y otros

tipos de equipo de pruebas relacionados. Usted puede realizar pruebas en canales

individuales en sistemas E1 en-servicio sin afectar los otros canales portados en el mismo

sistema. Usted puede realizar una prueba de bucle local en módulos de canal individuales

antes de poner a un multiplexor en servicio a través de la activación de su bucle de equipo, o

por estableciendo un bucle local usando un cable E1. Sin embargo, una vez que el sistema

está en servicio, evite el uso de bucles E1 para probar canales individuales, debido a que

todos los canales en el circuito E1 que transportan el canal bajo prueba estarán fuera de

servicio durante la prueba.

Fig. IV 6 PROBANDO UN CANAL INDIVIDUAL EN UN SISTEMA E1 EN SERVICIO


57

Fig. IV 7 PROBANDO MODULOS DE CANAL USANDO BUCLES E1 LOCALES.

4.8 MEDICIONES SOBRE REDES DE COMUNICACIONES DE DATOS

Redes de Comunicaciones Reales.

Un sistema que se encuentra operativo o en la etapa de puesta en marcha puede verse

afectado en su calidad de servicio por diferentes razones, destacándose las siguientes:

Perturbaciones.

Fallas en los equipos y degradación del medio de enlace.

Errores de proyecto.

4.9 Perturbaciones.

Todos los sistemas de comunicaciones operan en ambientes reales y los mismos son

susceptibles de ser perturbados, ya sea por ruidos provenientes de fenómenos naturales

(Rayos, tormentas solares, etc.), efectos colaterales durante el procesamiento y transmisión de

datos (Filtros de fuentes switching, inducciones, etc.) o por causa de la actividad humana

(Ruido de motores eléctricos, inducciones, activación y desactivaciones de equipos eléctricos,

etc.).

Uno de las consideraciones para reducir el efecto de las perturbaciones es un adecuado

proyecto del Sistema de Puesta a Tierra de los equipos involucrados en el proceso de

transmisión, como así también la Equipotenciación, que consiste en que todos los equipos e


58

infraestructura dentro de una sala de comunicaciones tengan el mismo potencial de

referencia de tierra.

Si bien el efecto inmediato de un adecuado sistema de puesta a tierra es reducir el ruido y

como consecuencia la probabilidad de bits errados, también es un factor importante en la

protección de los equipos.

Fig. IV.8 LAS FUENTES DE RUIDO AFECTAN LA CALIDAD DE UN SISTEMA DE COMUNICACIONES.

4.10 Falla en los Equipos y Degradación del Enlace.

Los equipos y sus módulos pueden fallar por causas ajenas al mismo o por degradación de

sus componentes. En el primer caso se debe recurrir a técnicas de protección con un

adecuado sistema de puesta a tierra (como ya hemos señalado) y sobre las líneas de

alimentación mediante protectores contra sobretensiones.

Las fallas de un módulo o equipo debido a la degradación de sus componentes se

encuentran contempladas dentro del MTBF (Mean Time Between Fairlures) que es el

tiempo medio entre fallas dado por el fabricante.

El MTBF representa el intervalo de tiempo dentro del cual al menos una falla surgirá en el

equipo o módulo y se mide en horas. Algunos valores de referencia oscilan en las 50.000;

100.000 ó 150.000 horas.

Otro factor, además del MTBF, es el MTTR (Mean Time To Repair) que es el tiempo

medio para efectuar una reparación y comprende la demora del viaje al lugar de falla,

localización de la misma dentro del equipo y la reparación y prueba de este.

Dentro del proyecto de un sistema de comunicaciones debemos otorgarle especial atención a

la Disponibilidad del mismo y se refiere al tiempo durante el cual se encuentra brindando

servicio sin interrupciones. El valor ideal de la disponibilidad es 1, pero valores reales rondan


59

en 0,999 lo cual es equivalente a que un sistema esté fuera de servicio durante 8,76 horas en

el período de un año.

Este valor puede mejorarse en los casos de tratarse de sistemas más exigentes como por

ejemplo redes troncales de alto tráfico. Una manera de aumentar este factor es disponiendo

de sistemas redundantes, es decir, que las etapas más criticas de un sistema se encuentren

duplicadas. Como ejemplo podríamos citar las etapas de potencia salida de los equipos de

radio, el canal principal de un multiplexor, sistemas de energía, etc., tal es el ejemplo de la

Figura IV.9 donde observamos la vista posterior de un multiplexor con sus módulos

principales redundantes.

Otro método es disponiendo de vínculos alternativos, por ejemplo mantener un servicio

activo a través de un radioenlace y si este falla, automáticamente conmutar hacia un vínculo

de fibra óptica. Disponer de una buena cantidad de tarjetas o módulos de repuesto en el sitio

de operación es una alternativa también importante.

Fig. IV.9: VISTA POSTERIOR DE UN MULTIPLEXOR CON SUS MODULOS REDUNDANTES.

La disponibilidad de un equipo o parte de este, está dada por la relación existente entre el

MTBF y MTTR según la siguiente expresión:

De todas las variables presentadas, la reparación es la más crítica desde el punto de vista que

no siempre es posible la reparación en sitio y tampoco en los laboratorios locales, ello

debido a limitaciones del tipo tecnológicas con lo cual se debe enviar la placa, módulo o

equipo a reparar a la fábrica de origen.


60

Es por ello que se recomienda un lote de repuestos que conjuntamente con un adecuado

plan de mantenimiento preventivo y correctivo es posible llegar a tiempos de MTTR

requeridos para una alta disponibilidad.

Otro de los aspectos a considerar en las redes operativas es la degradación del medio de

enlace debido a factores varios, entre ellos mencionaremos los siguientes:

· Radioenlaces Digitales. Desalineación de antenas, intermitencias en los conectores, ingreso

de agua en los conectores y uniones debido a una insuficiente protección, cambios en las

condiciones de propagación, etc.

· Cables Multipares. Pérdidas entre pares debido a la presencia de humedad, sulfatación de

cables, fallas en las conexiones, radios de curvaturas mínimos no respetados (Con su

consecuente deformación mecánica), etc.

· Fibra Óptica. Curvaturas o microcurvaturas, fallas en los empalmes mecánicos, fisuras por

esfuerzos mecánicos, etc.

· Cable Coaxial. Pérdidas debido a la presencia de humedad, sulfatación del cobre,

deformación por protecciones mecánicas inadecuadas, radios de curvaturas mínimos no

respetados, etc.

En redes operativas es conveniente establecer planes de mantenimientos correctivos y/o

preventivos a los efectos de minimizar la cantidad de fallas y aumentar la disponibilidad de la

misma, tal como analizaremos en puntos siguientes.

4.11 Errores de Proyecto.

Surgen debido a factores no considerados en la etapa previa o durante el proyecto, ya sea

por un relevamiento erróneo o falta de información. Entre los factores importantes a tener

en cuenta mencionamos los siguientes:

· Capacidad energética del nodo de comunicaciones.

· Sistema de puesta a tierra y protecciones.

· Análisis de los sistemas de radio existentes y sus frecuencias de operación.

· Análisis espectral.

· Condiciones ambientales: temperatura y humedad.

· Obstrucciones existentes en el trayecto de un radioenlace.

· Análisis de los accidentes geográficos a los efectos de la propagación.


61

· Análisis del tipo de terreno para los tendidos subterráneos.

· Análisis de la capacidad de tráfico disponible.

4.12 MEDICIONES

Introducción.

Un mecanismo para garantizar el envío de información entre dos entes, es decir que un

usuario A envíe información a otro B y viceversa de la manera más rápida y confiable

posible, es el empleo de algoritmos detectores y correctores de errores sobre la información

transmitida y recibida.

Debemos tener en cuenta que los algoritmos se aplican sobre las señales recibidas por el

receptor proveniente del medio de enlace en uso. Esto trae aparejado, en el caso de gran

cantidad de errores recibidos, tiempos de procesamiento y pedidos de retransmisión de la

información.

Estos tiempos están presentes tanto en los sistemas que emplean métodos de retransmisión

de las tramas recibidas como en los de control de errores hacia adelante, FEC (Forward

Error Control).

Una manera de asegurar la calidad del servicio y aumentar la disponibilidad del mismo luego

de realizado el proyecto e instalada la red es confeccionando los Protocolos de Medición y

Verificación durante la puesta en marcha y verificaciones periódicas mediante

mantenimientos preventivos.

Los protocolos de medición y verificación consisten en una serie de mediciones sobre los

equipos instalados y en operación, en los cuales se verifica que estén operando de acuerdo a

las especificaciones del fabricante y del proyecto. El protocolo debe estar compuesto como

base por los siguientes datos:

Fecha de inicio de las mediciones.

Fecha de finalización.

Técnicos intervinientes.

Instrumental empleado, marca, modelo y número de serie. Deben poseer los

correspondientes certificados de calibración por entes autorizados.

Marca, modelo, versiones de firmware y número de serie de los equipos a medir.

Detalle de los parámetros a medir.


62

Especificaciones del proyecto referenciales.

Frecuencia de operación.

Coordenadas de los sitios.

Este análisis se lleva a cabo con instrumentos de medición que nos permiten determinar el

estado y la calidad de una red y de ser necesario mejorarla.

Existe una amplia variedad de instrumentos en el mercado para la realización de estas

mediciones, algunos de los cuales analizaremos seguidamente.

4.13. MEDICIÓN BER

Definición de BER. Una de las mediciones más frecuentes en sistemas de transmisión

digitales es el BER (Bit Error Rate) y se lo define como la relación entre el número de bits

errados al ser recibidos por el receptor y el número de bits totales transmitidos en un

determinado intervalo de tiempo durante una comunicación, relación indicada en la

expresión (2).

Otra definición equivalente a la anterior vincula al número de bits transmitidos con el Bit

Rate y al Tiempo de Medición y es la indicada en la siguiente expresión:

Este tipo de medición es aplicable a una gran variedad de sistemas punto a punto,

pudiéndose evaluar el funcionamiento a nivel troncal de una red o segmentos parciales,

como por ejemplo de última milla. Mencionaremos a continuación algunos casos de

aplicación:

Medición de una conexión vía módem que emplea como medio de enlace cable

coaxial, fibra óptica, radioenlace, etc.

Medición de una trama E1 de un radioenlace a microondas.

Medición de subcanales de un multiplexor.


63

Supongamos el siguiente ejemplo, sí entre dos puntos transmitimos a una velocidad de 2048

Kbps (trama E1) durante una hora y la cantidad de bits errados es de 345 bits, el BER

tomara el siguiente valor:

Luego, si durante el mismo lapso de tiempo (Elapsed Time) la cantidad de bits errados

hubiese sido de 3 bits, el BER sería:

Podemos observar que el BER disminuye (mejora la tasa de error) a medida que la cantidad

de bits errados también lo hace o se mantiene constante y el tiempo transcurre. Cuanto

mayor es el tiempo de medición, mejor será la apreciación sobre la calidad del enlace, ya que

si en el segundo ejemplo extendemos el tiempo de medición a 10 horas y solo se hubiesen

errado 3 bits debido a un hecho totalmente aleatorio durante la primera hora de medición, el

resultado hubiese sido 4.069 x 10-11.

Frecuentemente encontraremos la expresión BERT (Bit Error Rate Test) que se refiere a la

prueba de medición de la tasa de error.

4.14 Instrumento Medidor de BER.

El medidor de BER es un instrumento que genera un patrón de ceros y unos denominado

PRBS (Pseudo Random Bit Sequence). Dicho patrón pseudoaleatorio es generado por un

registro de desplazamiento de longitud L y entrega secuencias de longitud 2 L -1.

Existen estandarizados por el ITU-T patrones cuyas longitudes son de 63; 511 y 2047 bits.

Para visualizar los datos, posee un display en el cual podemos observar los siguientes

parámetros, entre los más importantes:

BER.

Tiempo transcurrido de la medición.

Cantidad de bits transmitidos.

Cantidad de bits errados.

Pérdidas de señal de datos.

Pérdidas de sincronismo.


64

Estado de los circuitos de las señales digitales.

Rec. G.821 y G.826.

Para el envío de la secuencia PRBS el instrumento posee un puerto cuya interface, a

seleccionar, puede ser del tipo G.703, V.35, TIA/EIA-232-F, etc. De acuerdo al puerto de

acceso al medio de enlace.

En muchos casos el cambio de interface se realiza por medio de módulos intercambiables

del tipo hop swap (Capacidad de conectar y desconectar un módulo con el equipo

encendido).

En la Figura IV.10 podemos observar un medidor de BER marca RAD, modelo HBT y la

vista posterior del mismo en la cual se detalla la extracción del módulo de interface.

Fig. IV.10 MEDIDOR DE VER, MARCA RAD Y VISTA POSTERIOR CON SUS MODULO DE

INTERFACE REMOVIBLE.

Otros instrumentos, además de los parámetros ya mencionados, indican mediante un

Histograma, presentado en la Figura IV.11, en que momento de la medición ocurrieron los

errores, permitiendo de esta manera realizar un diagnóstico más preciso sobre el origen del

error.

Fig. IV.11: HISTOGRAMA PRESENTADO POR EL INSTRUMENTO EDT 135. TIEMPO DE MEDICION 60'


65

La cantidad de bits errados se representa mediante barras distribuidas en un eje temporal.

Como ejemplo, podemos citar al instrumento marca ACTERNA, modelo EDT 135

indicado en la Figura IV. 12.

Otra pantalla de gran utilidad en los instrumentos medidores de BER es aquella en la cual se

indican el estado de cada uno de los circuitos digitales, tal es el caso presentado en la Figura

IV.13 que corresponde al estándar TIA/EIA -232-F.

Fig. IV. 12: INSTRUMENTO MEDIDOR DE BER, MARCA ACTERNA. OBSERVESE LAS DIMENSIONES DE LA

PANTALLA DE PRESENTACION.

En los circuitos 103; 104; 114 y 115, las flechas en oposición indican que dichas señales están

permanentemente cambiando de estado, reflejando de esta manera la actividad del puerto.

Pueden observarse también el estado de las señales de control.

En el momento de la medición, observando la pantalla que indica los bits errados y la del

estado de las señales digitales, podemos evaluar bajo que circunstancia se genera el error.

Fig. IV.13: PRESENTACION DEL INSTRUMENTO EDT 135 DE LAS SEÑALES DIGITALES.


66

4.15 Ejemplo de red Lineal en LyF.


67

CONCLUSIONES.

Durante mi estancia durante seis meses en la que estuve en Luz y Fuerza del Centro

realizando mi Servicio Social. Aprendí que es una empresa muy importante en el desarrollo

del país y cuya función es la generación, distribución y transmisión de la Energía Eléctrica

que le suministra a la zona centro del país incluyendo la Ciudad de México.

Así mismo me percate que tiene diferentes Subdirecciones y Gerencias y departamentos

técnicos los cuales juntos brindan su mejor esfuerzo para brindar el servicio de suministro de

Energía Eléctrica. Dentro de la empresa tuve el privilegio de prestar mi servicio social en el

departamento Laboratorio Comunicaciones, el cual es el encargado de las

Comunicaciones del Sistema Eléctrico de Potencia donde aprendí sobre la importancia de

las Comunicaciones Digitales y proporcionando la oportunidad de estar en contacto con los

equipos de Prueba empleados ahí para la resolución de problemas Transmisión de Voz y

Datos sobre multiplexores digitales.

Por lo tanto, durante mi estancia en LyF compartí experiencias con los trabajadores

haciendo pruebas, así como supervisar que los equipos multiplexores estuvieran

transmitiendo adecuadamente, en fin tantas pruebas operativas las cuales no cumplían con la

expectativa de resolver los problemas técnicos por la falta de un análisis más técnico por el

personal del Laboratorio Comunicaciones. Es ahí es donde me di cuenta que Laboratorio

Comunicaciones no tenía conocimiento total de un Analizador de Tramas tal como el

EDT-135 fabricado por la empresa ACTERNA el cual es que es de gran utilidad para las

pruebas que emplean día con día. En los mantenimientos a la red de comunicaciones.

Por lo tanto tome el interés de aprender su operación y manejo del equipo de prueba el

Analizador de Tramas, el cual es de uso común en el medio de comunicaciones en nuestro

país y así mismo con este trabajo de tesis

Sirviera para que toda aquella persona interesada el uso del analizador de tramas,

incluyendo al personal del Laboratorio de Laboratorio Comunicaciones. Por tal motivo es

presentado en mi tema de titulación como una contribución de mucho interés para el uso

correcto de los equipos de prueba y como un peldaño para mi desarrollo profesional. Y

compartir mis conocimientos adquiridos en mi Institución hacia un empresa del sector

productivo en, mi estancia en Luz y Fuerza de Centro.

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