PDH frente a SDH: diferencias y similitudes
La multiplexación por división plesiorrítmica (PDH) y la jerarquía digital síncrona (SDH) son 2 tecnologías de uso habitual para multiplexar y transportar señales digitales en redes de telecomunicaciones. PDH y SDH tienen ventajas e inconvenientes y se utilizan en distintos escenarios según las necesidades específicas de la red. En este artículo, analizaremos PDH y SDH y compararemos sus diferencias y similitudes para ayudarle a comprender qué tecnología podría ser la mejor opción para su red.
¿Qué es PDH?
La jerarquía digital plesiócrona (PDH) es una tecnología de telecomunicaciones que se utiliza desde hace varias décadas. Se basa en un sistema de temporización plesiócrono, lo que significa que las frecuencias de reloj de los distintos dispositivos de una red pueden diferir ligeramente. Esta característica permite utilizar equipos más sencillos y económicos. Sin embargo, también limita el número máximo de canales que pueden multiplexarse conjuntamente debido a estas discrepancias de temporización.
Los sistemas PDH emplean una técnica conocida como intercalado de bits para combinar varios canales de datos de menor velocidad en un único canal de mayor velocidad. Este proceso consiste en colocar de forma alternada los bits de cada canal de menor velocidad en el flujo de mayor velocidad, intercalándolos para mantener un flujo constante de datos.
Los estándares PDH definen varios niveles de velocidad de datos y capacidad de multiplexación, entre ellos 2 Mbps (E1), 8 Mbps (E3) y 34 Mbps (E4). Cada nivel representa un incremento de la capacidad de ancho de banda, lo que permite transmitir más datos simultáneamente por una única línea de comunicación.
Esta tecnología, aunque ha quedado algo desfasada frente a sistemas más avanzados como la jerarquía digital síncrona (SDH) y las redes de transporte óptico (OTN), sigue siendo relevante en determinadas aplicaciones en las que no es viable realizar cambios de infraestructura de elevado coste.
¿Qué es SDH?
La jerarquía digital síncrona (SDH) es un estándar avanzado de telecomunicaciones diseñado para superar las limitaciones inherentes a la anterior jerarquía digital plesiócrona (PDH). En esencia, SDH funciona con un esquema de temporización síncrono que garantiza que todos los dispositivos de la red estén sincronizados con precisión con una fuente de reloj común. Esta sincronización aumenta considerablemente la eficiencia de la red, permite multiplexar simultáneamente un mayor número de canales y optimiza el uso del ancho de banda.
SDH emplea una técnica de intercalado de bytes para la multiplexación, que organiza los bytes de varios canales de menor velocidad en un canal de mayor velocidad por turnos cíclicos. Este método no solo facilita la combinación fluida de los flujos de datos, sino que también mejora las capacidades de corrección de errores y simplifica la gestión del sistema.
La infraestructura SDH se caracteriza por un conjunto de velocidades de transmisión normalizadas, entre ellas 155.52 Mbps (STM-1), 622.08 Mbps (STM-4) y 2.5 Gbps (STM-16). Cada nivel, conocido como módulo de transporte síncrono (STM), refleja una estructura jerárquica que proporciona escalabilidad y permite la evolución de la red.
Además, la arquitectura de SDH favorece un mayor grado de interoperabilidad entre equipos de distintos fabricantes y simplifica las actualizaciones y el mantenimiento de la red. Mediante el uso de bytes de cabecera para la gestión y la comprobación de errores, las redes SDH ofrecen una supervisión robusta y un mejor aislamiento de fallos, lo que se traduce en una mayor fiabilidad y un mejor rendimiento de la red.
La introducción de SDH ha supuesto una evolución significativa en el transporte de red, al permitir el desarrollo de redes troncales de gran capacidad que constituyen la base de los sistemas de telecomunicaciones modernos, incluidos los que dan soporte a los servicios de Internet y de comunicaciones móviles.
Diferencias entre PDH y SDH
Una de las principales diferencias entre PDH (jerarquía digital plesiócrona) y SDH (jerarquía digital síncrona) radica en su capacidad de red y su flexibilidad. PDH suele emplearse en redes de menor escala con necesidades moderadas de ancho de banda. Opera en varios niveles de capacidad, hasta el nivel E4, que admite un ancho de banda de aproximadamente 140 Mbps, y en algunos sistemas incluso hasta el nivel E5, que ofrece capacidades de alrededor de 565 Mbps. Estos niveles permiten alojar más canales multiplexados; E4 y E5 permiten un mayor caudal de datos que E3. En cambio, SDH está diseñada para satisfacer las amplias y exigentes necesidades de ancho de banda de las redes de gran escala. Admite varios niveles jerárquicos, como STM-64 y STM-256. STM-64 puede multiplexar hasta 4032 canales E1, ofreciendo un considerable ancho de banda de aproximadamente 10 Gbps. En un nivel superior, STM-256 amplía aún más la capacidad y puede admitir alrededor de 40 Gbps. Esta escalabilidad hace que SDH sea ideal para redes troncales de gran capacidad y para los requisitos de las infraestructuras críticas, donde un elevado caudal de datos y la fiabilidad son fundamentales.
El coste y la complejidad de los equipos también difieren notablemente entre ambas tecnologías. La infraestructura PDH, con sus funciones limitadas, suele ser más económica y más sencilla de desplegar y mantener. Esto la convierte en una solución rentable para determinadas aplicaciones que no requieren la gran escalabilidad ni las prestaciones de SDH. Sin embargo, en redes más dinámicas y de mayor tamaño, el mayor desembolso inicial en equipos SDH suele justificarse por su rendimiento y adaptabilidad superiores.
Además, la resiliencia y la gestión de fallos son ámbitos en los que PDH y SDH difieren significativamente. SDH se ha diseñado con una robustez inherente y emplea esquemas de redundancia, como la protección 1+1, y arquitecturas en anillo para proporcionar continuidad del servicio pese a fallos de los equipos o interrupciones de la red. Esto hace que las redes SDH sean excepcionalmente tolerantes a los fallos y capaces de ejecutar procedimientos rápidos de conmutación ante fallos que garantizan una interrupción mínima del servicio, a menudo del orden de milisegundos.
En comparación, PDH carece de estos mecanismos sofisticados de tolerancia a fallos y recuperación de la red. No incorpora mecanismos de reencaminamiento automático ni de conmutación ante fallos, lo que puede provocar tiempos de inactividad más largos y requerir intervención manual para restablecer el servicio. Por tanto, mientras que las redes SDH ofrecen funciones operativas mejoradas, como herramientas integrales de gestión y diagnóstico de red, las redes PDH no admiten de forma inherente estas capacidades, lo que las hace menos adecuadas para entornos en los que la alta disponibilidad y la fiabilidad son esenciales.
La resiliencia operativa de SDH, combinada con sus capacidades avanzadas de diagnóstico y gestión, la convierte en un marco de gran valor para las redes troncales y las infraestructuras críticas actuales, donde el servicio ininterrumpido y la rápida corrección de fallos no solo son beneficiosos, sino esenciales.
Similitudes entre PDH y SDH
Pese a sus diferencias, PDH (jerarquía digital plesiócrona) y SDH (jerarquía digital síncrona) comparten varias similitudes fundamentales que contribuyen a su uso generalizado en las telecomunicaciones. Ambas tecnologías emplean la multiplexación por división de tiempo (TDM) para agregar varios canales de datos digitales en un único medio de transmisión. Esta técnica de multiplexación les permite utilizar de forma eficiente la infraestructura de telecomunicaciones existente al compartir las vías físicas.
Además, tanto PDH como SDH se ajustan a protocolos de comunicación establecidos, lo que facilita su compatibilidad e interoperabilidad con diversos equipos de distintos fabricantes. Esta normalización ha garantizado que ambas tecnologías puedan integrarse sin problemas en las redes existentes, facilitando el mantenimiento y las actualizaciones.
Asimismo, el amplio respaldo de los fabricantes de equipos ofrece a los diseñadores de redes flexibilidad para elegir componentes y planificar ampliaciones o mejoras de la red.
Conclusión
La elección entre PDH y SDH debe basarse en requisitos específicos como la capacidad, la escalabilidad futura, la resiliencia, la variación del retardo, la topología y los servicios. PDH es una tecnología más sencilla y económica, adecuada para redes de pequeña escala con bajas necesidades de ancho de banda y poca tolerancia a la variación del retardo, mientras que SDH es más avanzada, flexible, resiliente y versátil.
