SDH: Synchronous Digital Hierarchy Prof. José Roberto Amazonas EPUSP/PTC/LCS
SDH: Synchronous Digital Hierarchy
Prof. José Roberto Amazonas
EPUSP/PTC/LCS
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 2
Referências
Transmission Networking: SONET and the Synchrnous Digital Hierarchy
Mike Sexton, Andy ReidEd. Artech House
SONET – A Guide to Synchronous Optical Networks
Walter J. GoralskiMcGraw-Hill Series on Computer Communications
www.iec.org
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 3
Transmissão Assíncrona e Síncrona
O transmissor possui um relógio que regula o timing dos bits transmitidos. Ex.: dados são transmitidos a 1 Mbps, i. é, 1 bit transmitido a cada 1 μs.O receptor fará uma amostragem a cada 1 μs, baseado em seu próprio relógio.Ocorrerá um problema se os relógios de transmissão e recepção não estiverem precisamente alinhados.
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 4
Transmissão Assíncrona e Síncrona (2)
Suponha um desvio de 1%, então a primeira amostragem estará deslocada de 0,01 μs do centro do bit.Depois de 50 ou mais amostras, o receptor incorrerá em erro pois amostraráfora da janela de bit.
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 5
Transmissão Assíncrona
Sincronismo mantido pela duração de um caracter (5 a 8 bits)
1
0
Idle statestartbit
5 a 8 bits de dados
P bit
ímpar,par ounão usado
Stop
1 a 2 inter-valos de bit
Idle oupróximoStart bit
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 6
Transmissão Síncrona
Um bloco de bits é transmitido em fluxo contínuo sem códigos de start ou stop.O bloco pode ter qualquer comprimento em bits.Os relógios do transmissor e do receptor precisam ser sincronizados:
linha de relógio separadasinal de relógio embutido (Manchester, etc...)
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 7
Transmissão Síncrona (2)
Segundo nível de sincronismo: delimitação de início e fim de um bloco de dados.
flag de8 bits
campos decontrole campo de dados campos de
controleflag de8 bits
FRAME Síncrono
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 8
Características da Informação
Voz: 64 kbpsPode ser comprimida para taxas mais baixas
Banda passante não é o problemaO problema é o transporte em tempo real
necessário à manutenção das conversaçõesRetardos da ordem de dezenas de ms exigem cancelamento de eco e retardos maiores distraem aqueles que estão tentando conversar.
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 9
Características da Informação
Vídeo: qualidade VHS ocupa 6 MHz, 100 Mbps sem compressão; 1,5 a 6 Mbps com compressão.A compressão exige a transmissão de vídeo gravado.O maior problema também é a transmissão em tempo real para evitar a perda de sincronismo.
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 10
Características da Informação
Dados
Grande variedade de taxas e necessidade de tempo real dependendo da aplicação.
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 11
Características da Informação
Como conciliar os requisitos conflitantes dos diferentes tipos de informação, com as características específicas dos meios de transmissão?
E com os interesses dos provedores de serviço?
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 12
Limitações das Redes Atuais de Grande Capacidade - PDH
Networking caro e inflexível baseado em multiplex passo-a-passo assíncronoCapacidade de manutenção e gerenciamento extremamente limitada: não há capacidade extra de sinal nos sistemas plesiócronosSistemas com maior taxa de linha são proprietários: não há possibilidade de interoperabilidade
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 13
Multiplex Passo-a-Passo Assíncrono
tributáriosnível 1
tributáriosnível 1
tributáriosnível 2
tributáriosnível 2
tributáriosnível 3
tributáriosnível 3
linha do sistema
X-connect
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 14
SDH: Definição
Um padrão internacional para redes ópticas de telecomunicações de alta capacidade.Um sistema de transporte digital síncrono visando prover uma infra-estrutura de rede de telecomunicações mais simples, econômica e flexível.
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 15
SDH: Normas AplicáveisG.707, G.708, G.709 - definem taxas de transmissão, formato do sinal, estruturas de multiplexação e mapeamento de tributários para Network Node Interface(NNI).G.781, G.782, G.783 - governam a operação dos multiplexers síncronos.G.784 - define regras para o gerenciamento da rede SDH
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 16
SDH: Requisitos e AplicaçõesRequisitos:
Networking (Configurabilidade)ComutaçãoTransmissãoControle da Rede
Aplicações:Rede LocalInter-Exchange NetworkLong Haul Network
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 17
Mudança Nos Requisitos Das Redes
Antes: Transmissão ponto-a-ponto SUPORTADA POR abordagem manual para o gerenciamento e manutenção da rede.Necessidades do Usuário: Provimento mais rápido de circuitos e serviçosDepois: Telecommunications NetworkSUPORTADA POR gerenciamento e manutenção integrados da rede controlados por computador.
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 18
Vantagens do SDHProjetado para um telecom networkingeficiente em custo e flexível: baseado em multiplexação síncrona direta.Provê capacidade interna de sinal para permitir um gerenciamento e manutenção de redes avançados.Provê capacidade de transporte de sinal flexível: pode acomodar tanto os sinais atuais como os futuros
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 19
Vantagens do SDH (2)
Permite uma única infraestrutura de rede de telecomunicações: pode interconectar equipamentos de rede de diferentes fabricantes
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 20
Multiplexação Síncrona DiretaSDH
ADD-DROPMultiplexer
SDHTerminal
Multiplexer
SDHTerminal
Multiplexer
Sinaistributários
Sinaistributários
Sistema X-ConnectDigital SDH
Sinal delinha
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 21
Gerenciamento e Manutenção Integrados de Rede
TerminalMultiplexer
Gerenciamentoda Rede
Sistema deX-connect
digitalGerenciamento
da Rede
TerminalMultiplexer
Gerenciamentoda Rede
SinaisTributários
Sinal de linha SDH SinaisTributários
Sinal de linha SDH
Embedded Overhead Embedded Overhead
Computador de gerenciamento
Interface de comunicação de dados
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 22
Segmentos De Uma Rede SDH
MultiplexTerminal
SDH
MultiplexTerminal
SDH
seções regeneradoras - RS
montagemde VC
seções multiplex - MS
SDH DigitalCrossconnect
trajeto = path
desmontede VC
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 23
Capacidade de Transporte do SDH
Sinais PDH:E1 = 2,048 Mbps;DS1 = 1,544 Mbps.E3 = 34,368 Mbps;DS2 = 6,312 Mbps.E4 = 139,264 Mbps;DS3 = 44,736 Mbps.
Outros Sinais:FDDI: Fiber Distributed Data InterfaceDQDB: Distributed Queue Dual BusATM: Asynchronous Transfer Mode
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 24
Frame de Transporte Síncrono
F
SectionOverhead
Virtual Container (VC)
N linhas
M colunas
B
F=byte de frame; B=byte de sinal
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 25
Frame de Transporte Síncrono
VC: sinais tributários individuais são arranjados dentro do VC para uma transmissão end-to-end (fim-a-fim) através da rede SDHO VC é montado e desmontado somente uma vez, embora possa ser transferido de um sistema de transporte para outro muitas vezes
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 26
Frame de Transporte Síncrono
Section Overhead:Provê facilidades como monitoração de alarme e de erro e canais de comunicação necessárias ao suporte e manutenção do transporte de um VC entre nós em uma rede síncrona.A Section Overhead pertence somente ao sistema individual de transporte e não étransferida com o VC entre sistemas de transporte.
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 27
Princípio de Transporte em SDH
Tributário TributárioSistema X Sistema Y
Rede SDH
Nó de montagemde VC
Nó de desmontede VC
Frame X Frame Y
Overhead X Overhead Y
VC transferido intacto
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 28
Estrutura de Frame STM-1155,52 Mbps
F
SectionOverhead
STM-1Virtual Container (VC - 4)
9 linhas
Capacidade do canal = 150,34 Mbps
9 colunas 261 colunas
2430 bytes/frame * 8 bits/byte * 8000 frames/s = 155,52 MbpsCada byte representa um canal de 64 kbps
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 29
Arquitetura Funcional das Redes de Transporte
Função de Transporte
Entradas Saídas
A informação apresentada em uma entrada é reproduzida, sujeitaà degradação admissível, mais ou menos fielmente nas saídasconectadas.O conjunto de conexões entrada-saída pode ser expresso atravésde uma matriz de conexões.
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 30
Layer Networks (Redes em Camadas)
entradassaídas
conexãobidirecional
conexãoponto-multiponto
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 31
Layer Networks
Todos os tipos de conexões compartilham a mesma capacidade para transferência da informação característica.Conexões podem ser flexíveis do ponto de vista do processo de gerenciamento de camadas ⇒ pontos de entrada e saída de uma função abstrata definida como uma subrede.
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 32
Layer Networks
A conexão do tipo inflexível é chamada de conexão de enlace.
Um conjunto de conexões de enlace entre duas subredes topologicamente adjacentes também é chamada de enlace.
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 33
Decomposição de uma conexão de rede unidirecional
conexãode rede
conexão desubrede
conexão deenlace
conexão desubrede
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 34
Particionamento em Relação àTopologia
Uma subrede é um conjunto de pontos na mesma camada de rede que estão ou podem ser interconectados pela operação do processo de gerenciamento de camadas.Um enlace é uma expressão da relação entre um conjunto de pontos em uma subrede e um conjunto correspondente de pontos em outra subrede, topologicamente adjacente à primeira.
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 35
Decomposição Topológica de Uma Rede
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 36
Integridade da Transferência de Informação
É necessário que, além de prover capacidade de transporte, se forneça uma medida da qualidade da transferência da informação e da validade da conexão de suporte.É normal se introduzir uma informação adicional de overhead para atender a objetivos específicos de operação, administração e manutenção (OAM).
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 37
O Conceito de Trail (Trilha)
conexãode rede
conexão desubrede
conexão deenlace
conexão desubrede
trailinformaçãoadaptadaponto de terminaçãode trail
ponto de conexãode trail
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 38
Relações Entre Camadas e Adaptação
As conexões de enlace em uma camada de rede provêm conectividade entre subredes topologicamente adjacentes e são providas pelos serviços de um trail em outra camada.As duas camadas participam de uma relação cliente-servidor.
servidor: provê serviçoscliente: conexões são providas.
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 39
Relações Entre Camadas e Adaptação (2)
Enlaces são fixos no que concerne o processo intracamada do cliente e sópodem ser mudados por uma solicitação ao processo da camada servidora.Esses pedidos serão originados, geralmente, em resposta a uma mudança nos requisitos de serviço da camada cliente.
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 40
Relações Entre Camadas e Adaptação (3)
A informação da camada cliente deve ser adaptada para a transmissão na camada servidora.A natureza do processo de adaptação depende da informação em cada camada, mas tipicamente envolve:
mudança de taxa, multiplexação, alinhamento, codificação.
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 41
Relações Entre Camadas e Adaptação (4)
Exemplo: a adaptação da camada analógica de freqüência de voz à camada digital de 64 kbps é baseada no princípio PCM onde o sinal analógico é amostrado e quantizado.A adaptação SDH necessita da codificação da informação de fase da camada cliente para transmissão na camada servidora junto com os dados.
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 42
Adaptação Entre Camadas
conexão de rede
pontos de terminação de conexão
trailponto deacesso
adaptaçãointercamada
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 43
Pontos de Referência de Uma Rede
CP: ponto de conexão - é o ponto no qual a saída de uma conexão é ligada à entrada de outra.TCP: ponto de terminação de conexão - é o ponto no qual a saída (entrada) de uma fonte (destino) de trail se liga à entrada (saída) de uma conexão de rede.AP: ponto de acesso - é o ponto em que a saída da função de adaptação se liga à entrada do trail.
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 44
Pontos de Referência de Uma Rede (2)O AP age como ponto de referência através do qual a informação adaptada da camada servidora passa e no qual a relação inter-camada cliente-servidor é definida.Todas as funções de adaptação pertencentes a uma camada servidora são restritas a fornecerem o mesmo formato para a informação adaptada, para que a informação seja transferida uniformemente pela camada servidora.
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 45
Associação Entre Pontos de Referência
AP
TCP
AP
TCPCP CP
conexão
adaptaçãointercamada
AP
TCP
AP
TCPCP CP CP
conexões
trail
trail
conexão de enlace
Camada ClienteCamada Cliente
Camada ServidoraCamada Servidora
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 46
Diferentes Perspectivas Do Modelo de Camadas
Camadas de rede podem ser visualizadas como planos paralelos. Todos os CPs pertencentes a uma única camada da rede podem ser considerados dispostos no mesmo plano.As conexões entre CPs de uma mesma camada de rede são representadas por linhas no plano ligando os CPs associados.
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 47
Diferentes Perspectivas Do Modelo de Camadas (2)
As relações cliente-servidor entre CPs de uma camada cliente e TCPs em uma camada servidora são representadas por linhas de interconexão entre os planos que passam através dos APs que estão diretamente relacionados aos TCPs.
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 48
Diferentes Perspectivas Do Modelo de Camadas (3)
O processamento da informação atuando sobre a informação da camada cliente, quando esta passa à camada servidora, efetivamente adiciona informação, o que é equivalente a reduzir a entropia.No caso das funções de adaptação SDH e de terminação de trail, os processos de alinhamento, multiplexação e geração de overhead constituem os mecanismos de redução da entropia.
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 49
Relações Inter e Intra-camada
camada ‘m’
camada ‘l’
camada ‘k’
matriz de cross-connect dentro de um NE
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 50
Conexão Unidirecional AtravConexão Unidirecional Atravééssde Uma Rede SDHde Uma Rede SDH
port G.703 port G.703
N N
Mux Mux
HPX HPX
Regen. Regen.
LPX
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 51
Conexão Unidirecional AtravConexão Unidirecional Atravééssde Uma Rede SDH (2)de Uma Rede SDH (2)
port G.703 port G.703
N N
Mux Mux
HPX HPX
Regen. Regen.
LPXSDH LO Path Layer
SDH HO Path Layer
Camadas dos meios de transmissão
trail
trailtrail
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 52
Classificação das Camadas de Rede
Circuit Layer Networks:provêm serviços de telecomunicações para os usuários finais. Os circuitos (i.e., circuit layer trails) terminam no equipamento localizado junto ao usuário e sua conectividade é controlada por um processo evocado diretamente ou indiretamente pelo usuário. A rede pública de telefonia e a rede de comutação de pacotes são exemplos de redes na camada de circuitos.
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 53
Classificação das Camadas de Rede (2)
Path Layer Networks:provêm serviços de transporte para as camadas de circuito (ou para outras path layers). A camada de rede DS3 ou a VC4 são exemplos de path layer networks. Uma rede de linha alugada é uma path layer network que oferece serviço de transporte para outra camada de circuito (algumas vezes privada). Os caminhos (paths) são controlados por processos de gerenciamento de trails da camada cliente.
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 54
Classificação das Camadas de Rede (3)
Transmission Media Layer Networks:provêm serviços de transporte às path layersou, menos freqüentemente, diretamente às camadas de circuito. A rede de 140 Mbps CMI (coded mark inversion) e a rede STM-4 são exemplos de transmission media layer networks. Embora compartilhando as propriedades genéricas de todas as camadas de rede, elas também são especializadas de acordo com o meio para o qual foram projetadas: cabo coaxial, fibra óptica ou rádio.
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 55
Classificação das Camadas de Rede (4)
Transmission Media Layer Networks (cont):distiguem-se duas subcamadas. A camada de seção (section layer) que determina o formato da informação e a camada do meio físico (physical media layer) que determina as características da interface física. A conectividade das sessões é determinada por um processo que é evocado indiretamente pelos requisitos de transporte das path layers, conforme determinam os processos de gerenciamento da path layer.
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 56
Estrutura de Camadas do SDHou
Mapeamento SDH
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 57
1544kbps
2048kbps
6132kbps
44736kbps
34368kbps
139264kbps
VC-11 VC-12 VC-2 VC-3
VC-3 VC-4
STM-1MS
STM-4MS
STM-16MS
Camadas de circuito
PDH Path Layers
SDHLOP
SDHHOP
SDHTx
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 58
STM-1MS
STM-4MS
STM-16MS
SDH Transmission Media Layers
STM-1RS
STM-4RS
STM-16RS
STM-1OS
STM-4OS
STM-16OS
STM-1ES
STM = Synchronous Transport ModuleMS = Multiplex SectionRS = Regeneration SectionOS = Optical SectionES = Electrical Section
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 59
Estrutura de Camadas do SONET
ouMapeamento SONET
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 60
1544kbps
2048kbps
6132kbps
44736kbps
34368kbps
139264kbps
VC-11 VC-12 VC-2 VC-3
VC-3 VC-4
STM-1RS
STM-4RS
STM-16RS
Camadas de circuito
PDH Path Layers
SDHLOP
SDHHOP
SDHTx
STS-1ERS
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 61
STM-1MS
STM-4MS
STM-16MS
SDH Transmission Media Layers
STM-1RS
STM-4RS
STM-16RS
STM-1OS
STM-4OS
STM-16OS
STM-1ES
STM = Synchronous Transport ModuleMS = Multiplex SectionRS = Regeneration SectionOS = Optical Section
STS-1LS
STS-1ERS
STS-1OS
STS-1ES
STS = Synchronous TransportSignal LevelES = Electrical Section
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 62
Proteção e Restauração
Proteção: o recurso redundante édedicado ao seu papel dentro do grupo de proteção.Restauração: o recurso redundante deve ser localizado por um processo ao nível de rede, usando um conhecimento da rede que se estende além do escopo imediato da entidade com falha.
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 63
Proteção da Seção Multiplex em Sistemas Ponto-a-Ponto
VC-3/4 VC-3/4 VC-3/4 VC-3/4
MSP MSP MSP MSP
Proteção MS
MSPA MSPA MSPA MSPA MSPA
MS MS MS MS MS
VC-3/4 VC-3/4 VC-3/4 VC-3/4
MSP MSP MSP MSP
Proteção MS
MSPA MSPA MSPA MSPA MSPA
MS MS MS MS MSMS trails
Subcamada MSP
falha MS
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 64
Proteção de Conexão de Subrede
SNP
comutador deproteção de co-nexão de subrede
VC-3/4SNPMS
VC-3/4SNPMS
SNP
comutador deproteção de co-nexão de subrede
VC-3/4SNPMS
VC-3/4SNPMS
Subcamada de proteção da conexão da subrede VC-3/4
Falha da conexãoda subrede (AIS)
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 65
Anel Unidirecional a 2 Fibras
A
D C
BA→B
B→A
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 66
Anel Unidirecional a 2 Fibras
A
D C
BA→B: ?
B→A
Ocorrência de falha em uma fibra
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 67
Anel Unidirecional a 2 Fibras
A
D C
B
A→B
B→A
Restauração do anel
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 68
Anel Unidirecional a 2 Fibras (caso real)
A
D C
B
A→B B→A
Ocorrência de falha em um par de fibras
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 69
MSMS
MSMS
tráfego deproteção
MSP
HOP
Anel de ProteAnel de Proteçção MS Unidirecionalão MS Unidirecional
tráfego detrabalho
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 70
Anel Bidirecional a 2 Fibras
A
D C
BA→B
B→AA→D
D→A C→B
B→C
D→C
C→D
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 71
Anel Bidirecional a 2 Fibras
A
D C
B
A→B B→A
A→D
D→A C→B
B→C
Ocorrência de falha em um par de fibras
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 72
Anel Bidirecional a 4 Fibras
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 73
Anel Bidirecional a 4 Fibras
Ocorrência de falha em um par de fibras
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 74
Anel Bidirecional a 4 Fibras
Ocorrência de falha em 2 pares de fibras
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 75
MSMS
MSMS
MSP
HOP
Anel de ProteAnel de Proteçção MS Bidirecionalão MS Bidirecional
tráfego bidirecionalde trabalho
Add-dropbidirecional
tráfego deproteçãobidirecional
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 76
Comparação Entre Capacidades dos Anéis
3 4 5 6 7 8 9 100,0
1,0
2,0
3,0
4,0
5,0Capacidade relativa
Número de nós
Adjacente
Hubbed
Uniforme
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 77
Interação Entre Prot./Rest. Em Várias CamadasOs sistemas de proteção MS são rápidos e autônomos exigindo pouco ou nenhum suporte da TMN (telecommunications management network), mas estão restritos a um único enlace.Trajetos lógicos, normalmente, atravessam vários enlaces e nós em tandem. Éfreqüentemente necessário protegê-los tão próximo quanto possível das terminações de trajeto.
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 78
Interação Entre Prot./Rest. Em Várias Camadas (2)
Se a disponibilidade de cada enlace e nó é A, a indisponibilidade é (1-A).A disponibilidade de um trajeto com n elementos é: 1 - n.(1-A).Exemplo típico:
enlace não protegido: A = 0,995 → trajeto com 20 elementos: A = 0,900.enlace protegido: A = 0,9999 → trajeto com 20 elementos: A = 0,998.
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 79
Interação Entre Prot./Rest. Em Várias Camadas (3)A disponibilidade de um trajeto protegido édada por: 1 - [(1-Au)2 + (1-As)], onde:
Au = disponibilidade do trajeto não protegido;As = disponibilidade do mecanismo de proteção.
Um mecanismo simples de proteção 1+1, com As = 99,9994% aplicado nos pontos de conexão terminais resultaria numa figura de disponibilidade A = 99,999% para o trajeto protegido.
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 80
Interação Entre Prot./Rest. Em Várias Camadas (4)
O exemplo demonstra a necessidade de proteção em mais de uma camada para se conseguir um bom desempenho de disponibilidade em trajetos moderadamente longos.Em geral, uma única falha será capaz de iniciar, simultaneamente, eventos de proteção ou restauração em cada camada. Éimportante assegurar que a proteção seja ativada na camada mais baixa possível.
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 81
Requisitos Para o Monitoramento de Conexões Tandem
Validade: um trail pode ser considerado válido se seus identificadores do ponto de terminação de trail(TTPId) e rótulos correspondem aos planejados pelo sistema de operações. Similarmente, uma conexão tandem pode ser considerada válida se os identificadores entrando em uma conexão tandem correspondem aos que saem. Um trail pode ser estabelecido em estágios em que um segmento, ou conexão tandem, é estabelecido antes de outro. Nessas circunstâncias, pode ser necessário validar uma conexão tandem conectando-a temporariamente a uma fonte e a um destino de TTP.
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 82
Requisitos Para o Monitoramento de Conexões Tandem (2)
Integridade: de um trail é definida por sua disponibilidade corrente para prestar serviço. No caso de um trail bidirecional ambas as direções devem estar disponíveis para o trail ser considerado disponível. Os critérios para disponibilidade estão definidos em G.782-G.784 em termos de perda de sinal, perda de quadro, far end receiver fail (FERF), alarm indication signal (AIS) etc.
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 83
Requisitos Para o Monitoramento de Conexões Tandem (3)
Integridade (cont.): É necessário distinguir entre integridade fim-a-fim e a integridade correspondente a uma conexão tandem específica, de forma que: i) os mecanismos de proteção e restauração confinados dentro das mesmas fronteiras administrativas, como a própria conexão tandem, possam ser seletivamente acionados; ii) para o propósito de diagnóstico indicar a agência responsável pelo reparo; iii) se a conexão tandem é parte de um trail multi-operador determinar a responsabilidade contratual.
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 84
Requisitos Para o Monitoramento de Conexões Tandem (4)
Qualidade: o desempenho de um trail será definido em termos das G.82Xs ou extrapolação da G.821. Atribuição da causa de qualquer degradação de desempenho a uma conexão tandem é necessária pelas mesmas razões apresentadas para o monitoramento de integridade. A fronteira entre os níveis aceitável e inaceitável de degradação de um trail depende do serviço transportado de acordo com contratos cliente-servidor que governam o serviço provido pelo enlace. Situações de desempenho marginal em redes ópticas de alta qualidade tendem a se manifestar como eventos muito raros, mas em rajadas. → (cont.)
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 85
Requisitos Para o Monitoramento de Conexões Tandem (5)
Qualidade (cont.): Pelas razões citadas, o desempenho marginal não é geralmente considerado um critério adequado para produzir uma ação de proteção rápida e autonôma. Em vez disso, a correlação de dados de desempenho sobre um longo período seránecessária para assegurar que a comutação de uma ação de proteção não introduza uma piora maior do que aquela que se pretendia solucionar.
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 86
Requisitos Para o Monitoramento de Conexões Tandem (6)
Comunicação de dados(Datacomms): não é um requisito de monitoramento em si, mas um requisito para correlação entre dados relacionados disponíveis nas extremidades de uma conexão tandem ou em algum outro lugar da rede. Qualquer sistema de correlação como tal necessita de um canal de comunicação entre os nós monitorados e quaisquer outras agências dentro da rede onde informação relevante possa estar mantida.
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 87
Monitoramento Inerente De Uma Conexão Tandem
conexão tandem
Dados correlacionados de desempenhodas camadas servidoras
A integridade e de-sempenho de umaconexão tandem nacamada cliente podeser inferida da uniãológica da integridadee desempenho de to-dos os trails na cama-da servidora e de to-das subredes na cama-da cliente em que transita.
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 88
Monitoramento Não Intrusivo De Uma Conexão Tandem
conexão tandem
monitores não intrusivos
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 89
Monitoramento Intrusivo De Uma Conexão Tandem
conexão tandem
trail de teste
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 90
Estrutura de Redes Baseadas em SDH
Apesar do nível elevado de cobertura da padronização, a modularidade do método de especificação permite grande criatividade no empacotamento da funcionalidade, respeitando as restrições da arquitetura funcional.As forças de mercado representam a principal influência na formatação da estrutura detalhada.
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 91
Roteamento Nas Camadas de TrajetoRoteamento é o processo de seleção de sub-redes e enlaces a serem usados no estabelecimento de conexões através da rede ou sub-rede.A rede deve ser suficientemente conectada para oferecer uma probabilidade de bloqueio baixa para novos pedidos, de forma a atender os requisitos de tempo de resposta para estabelecimento e restauração de conexão.Um mecanismo muito importante de crescimento em uma rede é a introdução de enlaces diretos entre sub-redes ou nós que estavam previamente desconectados, quando o tráfego entre eles cresceu a proporções que justifiquem a ligação.
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 92
Grooming e ConsolidaçãoGrooming é um caso especial de roteamento onde o tráfego da camada cliente é selecionado e roteado de acordo com algum atributo.Por exemplo, trajetos de baixa ordem transportando 64 kbps de linhas alugadas podem ser separados daqueles transportando o tráfego da rede pública de telefonia e encaminhados a facilidades especiais, a saber: os serviços de crossconnect de 64 kbps ou a central de comutação.Consolidação é o processo no qual o tráfego que chega através de HOPs levemente carregados é agregado e apresentado mais eficientemente para um número menor de outros HOPs.
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 93
Estrutura da Camada LOP
Sub-redeNível 1
Sub-redeNível 1
Grupos de Acesso
Enlaces deAcesso
VCVC--1 1 Path LayerPath LayerNetworkNetwork
••Ponto inicial de uma topologia onde subPonto inicial de uma topologia onde sub--redes de acesso ou de nredes de acesso ou de níível são inicialmentevel são inicialmenteDisjuntas, tendo sido implantadas como ilhas SDH, talvez em Disjuntas, tendo sido implantadas como ilhas SDH, talvez em ááreas metropolitanas oureas metropolitanas oupara aplicapara aplicaçções similares restritas localmente.ões similares restritas localmente.
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 94
Estrutura da Camada LOP (2)
Sub-redeNível 1
Sub-redeNível 1
Grupos de Acesso
Enlaces deAcesso
VCVC--1 1 Path LayerPath LayerNetworkNetwork
Sub-redeNível 2
Subsequente adiSubsequente adiçção da subão da sub--rede de trânsito de nrede de trânsito de níível 2 disponibiliza a conexão necessvel 2 disponibiliza a conexão necessáária ria para o provisionamento autompara o provisionamento automáático de conectividade em uma rede de grande extensãotico de conectividade em uma rede de grande extensãogeogrgeográáfica.fica.
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 95
Estrutura da Camada LOP (3)
••Com o crescimento da rede enlaces podem ser adicionados entre asCom o crescimento da rede enlaces podem ser adicionados entre as subsub--redes de nredes de níível 1 vel 1 desde que o trdesde que o trááfego os justifiquem.fego os justifiquem.••Neste momento, as subNeste momento, as sub--redes de acesso de nredes de acesso de níível 1 estão realizando roteamento evel 1 estão realizando roteamento egroominggrooming do trdo trááfego para apresentafego para apresentaçção ão a grupos de acesso em na grupos de acesso em nóós de servis de serviçço dedicado no o dedicado no domdomíínio de roteamento do nnio de roteamento do níível de acessovel de acesso ou para apresentaou para apresentaçção ão ao nao níível de trânsitovel de trânsito..
Sub-redeNível 1
Sub-redeNível 1
Grupos de Acesso
Enlaces deAcesso
VCVC--1 1 Path LayerPath LayerNetworkNetwork
Sub-redeNível 2
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 96
Sub-redes do Nível de Acesso na LOP
Neste contexto, sub-rede do nível de acesso implica na sub-rede do nível que contém grupos de acesso SDH e, portanto, provê acesso à rede de transporte.Cada rede tem acesso como um cliente à sua rede servidora e por sua vez oferece acesso às suas próprias camadas clientes.Um grupo de acesso de camada cliente estará sempre junto com um de seus grupos de acesso da camada servidora, mas uma servidora também provê acesso àsua camada cliente nos nós de trânsito de camada cliente.
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 97
Sub-redes do Nível de Acesso na LOP (2)
Nó único, rede do tipo hubbing que geralmenterequer uma extensiva duplicação de sua matriz e enlaces para conseguir uma confiabilidadeaceitável, mas ainda é vulnerável a uma catástrofe maior do nó.
Rede hubbing dual, na qual cada grupo de acesso éligado a dois nós hubbing por enlaces independentes.Oferece maior confiabilidade e relaxa os requisitos dedisponibilidade em um nó único.Os serviços de cliente podem ser diferenciados pelaconfiabilidade necessária ao grau do serviço: acessoúnico e acesso duplo.
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 98
Sub-redes do Nível de Acesso na LOP (3)
Os anéis tornaram-se realmente viáveiscom o SDH e a capacidade de suportaranéis é vista por muitos como uma dascaracterísticas principais de uma redeSDH.
Os anéis representam um excelente compromisso entre custo, flexibilidade e confiabilidade, particularmente onde os requisitos decaracterísticas topológicas já estão presentes na infra-estrutura física.
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 99
Sub-redes do Nível de Acesso na LOP (4)
NívelTrânsito
Extensão possExtensão possíível de um vel de um úúniconicoanel para permitir que a rede deanel para permitir que a rede denníível 1 cresvel 1 cresçça.a.
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 100
Sub-redes do Nível de Trânsito na LOP (3)
Exemplo de sub-rede do nível detrânsito parcialmente conectada.Neste caso nenhuma conexão desub-rede precisa de transitar por maisdo que um nó extra.Deve ser lembrado que cada enlacena rede VC-1 pode transitar porvários nós HOP entre nós VC-1 masesses não são visíveis no nível deabstração no qual a camada VC-1 évista.
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 101
Estrutura da Camada HOPA camada HOP será estruturada principalmente em resposta à demanda da camada LOP.As subredes LOP do nível de acesso não impõem um requisito de conectividade em grande área. Elas podem ser suportadas por redes HOP disjuntas e enlaces standalone.
enlaces HOPponto-a-ponto
Rede HOP
Sub-redesdisjuntas
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 102
Enlaces da Camada LOP Providos Por Um Anel da Camada HOP
Camada VC-1x
Sub-redesVC-1/2
EnlacesVC-1/2
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 103
Enlaces da Camada LOP Providos Por Um Anel da Camada HOP (2)
Grupos de acessoVC-3/4
Camada VC-1x
Sub-redesVC-1/2
EnlacesVC-1/2
AnelVC-3/4
EnlacesVC-3/4
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 104
Estrutura das Camadas do Meio de Transmissão
A rede do meio de transmissão consiste de sistemas de transmissão que terminam diretamente nos nós da camada HOP.A conectividade de fiber tails no equipamento de transmissão provê o principal elemento de flexibilidade nessas camadas.As topologias das redes são normalmente definidas pelas rotas de dutos e edifícios previamente existentes para formar um flat mesh (rede nas quais os enlaces não se cruzam).A diversidade de rotas disponível nas camadas dos meios de transmissão pode ser explorada nas camadas de trajeto para restauração usando algoritmos de roteamento distribuído.
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 105
Transmissão Digital e o PDH
Parâmetros Fundamentais:Taxa de amostragem = 8 kHzAlocação de 8 bits para cada amostra codificada em PCM.Taxa básica de canal de 64 kbps.Tempo de repetição de quadro = 125 μsLeis de codificação e sinalização de canal foram padronizadas de forma diferente nos U.S.A e na Europa.
O problema fundamental na transmissão digital écombinar em um único sinal a informação do cliente, que é representada por dados binários válidos em instantes discretos de tempo, bit de sincronismo, que identifica os instantes discretos quando os dados são válidos, e a fase do quadro que identifica a estrutura do feixe de transmissão.
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 106
As Taxas PrimáriasUm certo número de canais codificados em PCM de banda básica são multiplexados no que veio a ser chamado de primary rate digital signal (DS1):
Nos U.S.A: 24 canais em 1544 kbps;Na Europa: 30 canais em 2048 kbps.
CAS (Channel Associated Signaling):U.S.A.: roubando o bit menos significativo a cada 6 amostras do canal de acordo com um multi-quadro de 12 quadros.Europa: período de tempo adicional, time slot 16 (TS16) do quadro de 2048 kbps, com um multi-quadro de 16 quadros.
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 107
As Taxas Primárias (2)Os formatos originais não possuíam capacidade de monitoramento de erro que pudesse ser utilizado no caminho lógico fim-a-fim. O monitoramento de desempenho que era disponível baseava-se na inferência a partir de outra informação disponível, principalmente do mecanismo de alinhamento de quadro.Ambos foram ampliados para prover monitoramento de erro na camada de trajeto, utilizando mecanismos de CRC e capacidade do canal de dados.
DS1: extended super frame;2048 kbps: redefinição do time slot zero (TS0).
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 108
Formato do Sinal Primário de 2048 kbps
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1516 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31
125 μs
016
S 0 0 1 1 0 1 1CAS CAS CAS CAS CAS CAS CAS CAS
S 1 A M Sa5 Sa6 Sa7 Sa8CAS CAS CAS CAS CAS CAS CAS CAS
TS16
TS16
bit 0 bit 7TS0
TS0
S = CRC4A= alarme remotoM = canal de 4 kbpsSa5, Sa6, Sa7, Sa8 =bits de reserva paraaplicações especiais,e.g., timing qualitymarker
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 109
Justificação
4 x (f1 + Δf1) f2 + Δf2
FAW f2
f2/4
FAW
JJC
f1
J
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 110
Hierarquias PDH (kbps)Nível U.S.A. Europa Japão Transatlân-
tico0 64 64 64 64
1 1544 2048 1544 2048
2 6312 8448 6312 6312
3 44736 34368 32064 44736
4 139264 139264 97728 139264
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 111
Princípios da Multiplexação Síncrona
PayloadSOH
STM
Payload
Payload
PayloadH POH
HVC
L POH
LVC
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 112
Convenções Para Ilustrar As Estruturas de Quadro
1 quadro = 60 octetos (Payload) + Server layer OH
1
3
2
gating do primeiro grupo de canais
quadro completo
Informaçãode fase
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 113
Segmentos De Uma Rede SDH
MultiplexTerminal
SDH
MultiplexTerminal
SDH
seções regeneradoras - RS
montagemde VC
seções multiplex - MS
SDH DigitalCrossconnect
trajeto = path
desmontede VC
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 114
Estrutura de Frame STM-1155,52 Mbps
F
SectionOverhead
STM-1Virtual Container (VC - 4)
9 linhas
Capacidade do canal = 150,34 Mbps
9 colunas 261 colunas
2430 bytes/frame * 8 bits/byte * 8000 frames/s = 155,52 MbpsCada byte representa um canal de 64 kbps
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 115
Estrutura do STM
STM-1(1 AUG = 1 AU-4)
STM-4(4 AUG = 4 AU-4)
STM-16(16 AUG = 16 AU-4
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 116
ConcatenaçãoOs serviços mais avançados de cliente, como o ATM de 622 Mbps, necessitam de uma capacidade de transporte maior do que os 149,76 Mbps disponíveis no VC-4 do STM-1.Isso é conseguido no SDH por meio de um VC concatenado de maior taxa.No caso de um STM-4 concatenado (STM-4c), a área do VC é totalmente preenchida por um único VC4-4c.
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 117
Estrutura de Frame STM-4c622,08 Mbps
F
SectionOverhead
STM-4cVirtual Container (VC4 - 4c)
9 linhas
Capacidade do canal = 600,77 Mbps
36 colunas 1044 colunas
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 118
Classificação dos Overheads
Overheads específicos do payload: introduzidos como parte de uma função de adaptação e, portanto, característicos de uma relação cliente-servidor particular. Exemplos: ponteiros TU, indicadores de justificação, bytes indicadores de multi-quadro.Overheads independentes do payload: introduzidos como parte da função de terminação de trail e, portanto, característicos da camada em si e independentes de qualquer relação cliente-servidor particular. Exemplos: bit interleavead parity (BIP) error monitoring bytes, rastreio de trail, bytes de rótulo de sinal.Overheads de camada auxiliar: que provêm conexões de enlace em uma rede auxiliar. Exemplos: canal de comunicação de dados (DCC), bytes EOW.
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 119
Estrutura de Overhead
B1 E1 F1
D1 D2 D3
H1 H2 H3 H3 H3
B2 B2 B2 K1 K2
D4 D5 D6
D7 D8 D9
D10 D11 D12
Z1 Z1 Z1 Z2 Z2 Z2 E2
A1 A1 A1 A2 A2 A2 C1 X X
Payload
RSOH
MSOH
ponteiros AU
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 120
Funções do RSOHFraming - A1, A2: provêm o padrão de alinhamento do quadro. (A1, A2) = (11110110, 00101000).
Existe uma diferença significativa na melhor estratégia de realinhamento para SDH e PDH. A provável disponibilidade de uma referência de clocklocal de alta qualidade em um nó SDH, mesmo quando o sinal de entrada foi perdido durante uma curta interrupção, significa que as referências de quadro local e remota têm uma alta probabilidade de ainda estarem alinhadas quando o sinal de entrada for restaurado.
Identificador STM - C1: é usado para identificar de forma única cada um dos STMs intercalados em um sinal STM-N. Contém um número binário correspondente à sua ordem de aparecimento em uma estrutura STM-N. Os bytes XX que seguem C1 são reservados para uso nacional.
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 121
Funções do RSOH (2)
Monitoramento de erro da seção regeneradora - B1: somente um byte em cada quadro é alocado para monitoramento da seção regeneradora. Em STM-4 ou STM-16 somente o primeiro STM carrega um byte B1 válido. O mecanismo utilizado é chamado de bit interleaved parity (BIP). O número de 1s da posição n de cada byte é contado (módulo 2) sobre todo o quadro. O resultado, 1 para um número ímpar ou 0 para um número par, é colocado na posição n do byte B1. A paridade é recalculada no receptor e qualquer discrepância é interpretada como evidência de um bloco de erro.
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 122
Funções do RSOH (3)EOW e canal de usuário da RS - bytes E1 e F1: o byte E1 disponibiliza um canal para contato de voz entre o pessoal de manutenção nos sítios terminais e/ou regeneradores. O ITU-T não fez outras recomendações a respeito do byte E1 além de alocá-lo no quadro SDH. O canal de usuário, byte F1, étipicamente utilizado pelas operadoras para controlar remotamente vários alarmes físicos, mas várias aplicações criativas têm sido encontradas.Canal de comunicação de dados - bytes D1, D2, D3: provê um canal com capacidade de 192 kbps para troca de mensagens entre regeneradores. Tipicamente usado para comunicação intra-sistema para gerenciamento e supervisão de sistemas regenerados.
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 123
Funções do MSOHMonitoramento de erro da MS - bytes B2: três bytes rotulados de B2 são alocados à função de terminação de trail em cada STM do sinal agregado. Eles são organizados como códigos de monitoramento de erro BIP24, BIP96 e BIP384 para STM-1, STM-4 e STM-16, respectivamente. A paridade é calculada sobre a informação característica da camada MS, isto é, as primeiras três linhas linhas da SOH são omitidas do cálculo, mas o MSOH inteiro, incluindo K1 e K2 são incluídos.Comutação automática de proteção - K1 e K2: são alocados no primeiro STM à função de coordenar a comutação da proteção através de um conjunto de MSs organizadas como um grupo de proteção.
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 124
Funções do MSOH (2)
Camadas auxiliares da MS: a MS suporta duas camadas auxiliares - um canal de comunicação de dados e um EOW. O MS-DCC (bytes D4 - D12) provê um canal de 576 kbps para troca de mensagens entre terminações de trails MS em nós adjacentes da rede. Pode ser utilizado para comunicação entre entidades de gerenciamento como parte de um TMN. O MS-EOW (byte E2) é um único canal de 64 kbps para comunicação de voz entre terminações de trails MS em nós da rede.Reserva - bytes Z1 e Z2: reservados para funções ainda não definidas.
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 125
As Camadas de Trajeto (Path Layers)
As camadas de trajeto são o principal veículo para a configurabilidade da transmissão em SDH. Trajetos SDH podem transportar a informação do cliente através de uma rede complexa com muitos nós flexíveis de trânsito e usar um serviço de enlace de uma variedade de tipos de camadas servidoras; ou podem consistir de uma única conexão de enlace entre dois pontos de terminação de trajeto sem outros nós intervenientes.
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 126
Adaptação Entre Camada de Seção e Camadas HOP
O HVC é a estrutura usada para transportar a informação no HOP. Os HVCs terão sido, em geral, montados em pontos remotos de qualquer extremidade de uma MS em particular e terão, portanto, fases de quadro completamente não-correlacionadas com as MSs nas quais são transportados.A função de adaptação entre a camada MS e a camada HOP énecessária para combinar um certo número de HVCs com diferentes fases de quadro e localizá-los juntos no payload da MS com uma representação codificada da fase de quadro de cada um.Assim, tanto dados quanto a fase de quadro podem ser recuperados nos nós terminais HOP e transferidos em nós de trânsito HOP, apesar das variações de fase não-correlacionadas.
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 127
Unidades Administrativas e Grupos de Unidades Administrativas
Quando um HVC é localizado em um STM, o offset em bytesentre sua referência de quadro e a referência de quadro da MS de suporte é efetivamente medido e quantizado para um número inteiro de bytes. Este número é localizado na linha 4 da SOH.A combinação de um HVC e seu offset codificado de quadro échamada de unidade administrativa (AU) e o offset codificado échamado de ponteiro AU.AU-3 e AU-4 transportam VC-3 e VC-4, respectivamente.A organização de um payload STM em três AU-3 ou um AU-4 échamado de grupo AU (AUG).
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 128
Composição de Um AUG Com 1 AU-4H1 H2 H3 H3 H3 0 1 2 86
H1 H2 H3 H3 H3 0 1 2 8687 88 89 173
174347
348
782
1
2
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 129
Composição de Um AUG Com 3 AU-3sH1 H2 H3 H3 H3
H1 H2 H3 H3 H3 0 00 1 11 2 22 8687 8787 88 8888 89 8989 173173173
174174174347347347
348348348
782782782
1
2
H1H1 H2H2 0 0 0 1 11 2 22 86 86 86
8686H1H1 H2H2
1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 130
Ponteiros AUPonteiros AU provêm um mecanismo para acomodação dinâmica das variações de fase de quadro entre HVCs e a fase de quadro, gerada localmente, da MS na qual devem ser multiplexados.O processo de alinhamento entre a camada HOP e a camada MS exige que os HVCs a serem multiplexados sejam temporariamente armazenados com uma histerese suficiente para suprimir os efeitos de variação de fase de curto tempo.Logo antes do buffer transbordar (ou esvaziar) a fase do HVC associado deve ser incrementada (ou decrementada) em relação à referência MS e o ponteiro deve ser ajustado.
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 131
Ponteiros AU (2)
N N N N S S I D
0 1 1 0 1 0
I D I D I D I D
H1 H2
Ponteiro de 10 bitsValor: 0 a 782
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 132
Justificação Positiva
Quando o buffer cruza o seu limite inferior (quase vazio), correspondendo ao HVC chegando mais devagar do que a taxa de canal disponível, então a fase do HVC de saída precisa escorregar para trás, em relação à MS, e o ponteiro incrementado de uma unidade.A operação é sinalizada invertendo os bits rotulados de “I” e no mesmo quadro suprimindo a transmissão do buffer durante os bytes rotulados de “0” no AUG.
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 133
Justificação Positiva (2)
H1 H2 H3 H3 H3 0 1 2 8687 88 89 173
174347
348
782
SOH
oportunidade de justificação positiva
oportunidade de justificação negativa
VC-4
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 134
H1 H2 H3 H3 H3 0 1 2 8687 88 89 173
174347
348
H1 H2 H3 H3 H3782
0 1 2 8687 88 89 173
174347
348
VC-4
VC-4
JustificaJustificaçção Positivaão Positiva
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 135
Estrutura do VC-4O VC-4 é uma estrutura de quadro síncrona com capacidade total de dados (payload e overhead) equivalente a 150336 kbps.Pode ser representado como um arranjo retangular de bytescom 261 colunas e 9 linhas cuja localização no AU-4 é indicada pelo ponteiro AU-4 associado.Das 261 colunas uma é alocada ao POH e 260 são alocadas ao payload da camada cliente.
J1B3C2G1F2
Z3Z4Z5
VC-4H4
1 261
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 136
Funções do POH
Path Trace - J1: provê a função de validação e rastreio de trajeto. Um identificador único associado ao ponto de acesso da camada cliente na terminação do trajeto é inserido no byte J1. Ele é recuperado na outra extremidade do trajeto onde pode ser comparado com o valor esperado. A especificação sugere uma mensagem de 64 bytes, mas o formato preferido é a opção ASCII de 15 bytes precedida por um byte de flag de início de quadro, formando um padrão de 16 bytes.Monitoramento de erro - B3: verificação de paridade de 8 bits (BIP8), calculada sobre todos os bits do quadro VC-4 anterior. O receptor remoto faz uma computação similar e compara o resultado com o valor de B3 recebido.
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 137
Funções do POH (2)Rótulo de caminho - C2: rótulo que transporta a informação sobre a composição do payload. Dois valores foram especificados na G.709. O valor “0000 0000” é enviado por uma função de terminação de trajeto se a correspondente função de adaptação da camada cliente não está equipada, isto é, representa um VC-4 sem sinais tributários. O valor “0000 0001” é enviado para indicar uma função de adaptação equipada.Sinais de alarme - G1: informações de desempenho como perda de sinal (LOS), perda de ponteiro (LOP), perda de frame(LOF), falha de recepção distante (FERF), indicação de alarme remoto.
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 138
Funções do POH (3)
Canal de comunicação de usuário - F2: disponível para comunicações proprietárias do operador da rede.Indicação de multi-quadro - H4: é específico da camada cliente ou do payload. Normalmente indica qual frameda unidade tributária está presente no VC-4 corrente.Reserva - Z3, Z4, Z5: bytes reservados para ampliação.
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 139
Adaptação Para As Camadas LOP
Cada um dos LVCs é uma estrutura de quadro síncrono cuja fase de quadro não está correlacionada com o HVC de suporte. A informação dinâmica de alinhamento de fase de quadro étransferida através da NNI usando o mesmo princípio explicado anteriormente para a transferência da informação de fase do HVC.O offset em bytes da referência de quadro do LVC em relação àreferência de quadro do HVC é medida e codificada como um binário inteiro. O offset assim codificado é então transferido junto com o LVC associado no payload HVC.A combinação do LVC e o offset de quadro é chamada de TU. Os TUs são arranjados em grupos ordenados, chamados de TUGs, dentro da área de payload do HVC.
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 140
Organização do Payload VC-4 Em TUG-3s
C-3Container-3
VC-3POH
TU-3POH
ptr
TUG-3POH
ptr
C-3Container-3
VC-3POH
TU-3POH
ptr
TUG-3POH
ptr
C-3Container-3
VC-3POH
TU-3POH
ptr
TUG-3POH
ptr
84
85
86
86
RSOH
AU-4 ptr STM-1MSOH
POH
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 141
Organização do Payload VC-4
TU-12: tributário particularmente importante pois foi projetado para acomodar o sinal de 2,048 Mbps.A estrutura de 4 colunas por 9 linhas do TU-12 se encaixa perfeitamente na estrutura de 9 linhas do VC-4.63 TU-12s podem ser acomodados em um VC-4.
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 142
Organização do PayloadVC-4 (2)
TU-11:27 bytes (3 colunas de 9 bytes)Capacidade de 1,728 MbpsMapeamento do sinal DS1 (1,544 Mbps)84 TU-11 podem ser multiplexados no VC-4.
TU-2:108 bytes (12 colunas de 9 bytes)Capacidade de 6,912 MbpsMapeamento do sinal DS221 TU-2 podem ser multiplexados no VC-4.
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 143
Interfaces Físicas SDH:Hierarquia e Taxas de Linha
Módulo de TransporteSíncrono
Taxa de Linha(Mbps)
STM-1 155,52
STM-4 622,08
STM-16 2488,32
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 144
Interfaces ÓpticasIntra-Office (I): corresponde a distâncias de interconexão de até 2 km. Utilizam-se apenas fontes em 1310 nm e fibra do tipo G.652.Short-Haul Interoffice (S): corresponde a distâncias de interconexão de aproximadamente 15 km. Utilizam-se fontes em 1310 nm com fibra do tipo G.652 e fontes em 1550 nm com fibras G.652, G.653 e G.654.Long-Haul Interoffice (L): corresponde a distâncias de interconexão de aproximadamente 40 km na janela de 1310 nm e de aproximadamente 60 km na janela de 1550nm. Utilizam-se fibras G.652, G.653 e G.654.
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 145
Interfaces Ópticas (2)Os valores dos parâmetros especificados dependem da aplicação, taxa de bits e tipo de fibra.As especificações das interfaces são designadas por um código constituído por três partes: A-N.x.A: referência de aplicação - I, S e L já definidos.N: é o nível do STM - 1, 4 ou 16.x: combinação fibra/fonte óptica
1 (ou nada): janela de 1310 nm e fibra G.652.2: janela de 1550 nm e fibra G.652 para aplicações S e também fibras G.652 ou G.654 para aplicações L.3: janela de 1550nm e fibra G.653.
Integração de Aplicações
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 147
telefonia
64 kbps
2 Mbps
8 Mbps
34 Mbps
140 Mbps
Serviçosprop.
2 Mbps
300-3400Hz
faxData filetransfer
X-25
Data baseaccess
Frame relay
LANinterconnect
Sistema PDHproprietário
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 148
telefonia
64 kbps
2 Mbps
8 Mbps
34 Mbps
140 Mbps
Serviçosprop.
2 Mbps
300-3400Hz
faxData filetransfer
X-25
Data baseaccess
Frame relay
LANinterconnect
Sistema PDHproprietário
VC-12ATM-VC
ATM-VP
VC-4
VC-2Distrib. TV
34 Mbps
Distrib. TV45 Mbps
Distrib. TVHDTV
VC-3
MS
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 149
Algumas Características das Redes Atuais
Ethernet, Token Ring, FDDI: dependem do compartilhamento do meio físico, o que leva a um baixo custo do mesmo.
permanece um problema com FDDI
Desvantagens:acesso de um por vez ao meio;todas as estações rodam na mesma velocidade;perda de throughput durante uso intenso.
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 150
Alternativa ATMATM: substitui o meio compartilhado por um comutador centralizado que tem uma linha dedicada para cada usuário.Cada usuário possui uma linha dedicada com banda-passante específica para sua aplicação. Quando acessa a rede consegue usufruir de 100% de sua banda-passante.Provê acesso padronizado a redes de alta capacidade.
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 151
O QUE É ATM?É a primeira tecnologia a juntar voz, vídeo e comunicação de dados em um formato comum...que é, igualmente e equitativamente, ineficiente para todos!!!ATM é uma tecnologia da classe de comutação de pacotes que transporta e roteia o tráfego por meio de um endereço contido no pacote.
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 152
ATM
ATM descreve somente o formato de 53 bytes por célula, sem especificar taxas, frames ou suportes físicos. Assim, LANs, comutadores e redes públicas podem usar o mesmo formato na taxa que for mais conveniente. ATM é uma tecnologia escalável.
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 153
ATMATM é muito flexível no que concerne a garantia de acesso à banda passante. O usuário paga somente pelas células enviadas e não pela velocidade de uma linha dedicada usada apenas parte do tempo.ATM é orientado a conexões, criando circuitos virtuais.ATM pode ser chamado de uma tecnologia de label multiplexing.
ATM x Frame Relay x STM
Visão conjunta dos formatos
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 155
GFC VPIVPI VCI
VCIVCI PT
HEC
5-byte header 48-byte information field
CLP
Formato NNI:Formato NNI:
GFC = generic flow controlVPI = virtual path identifierVCI = virtual channel identifierPT = payload typeCLP = cell loss priorityHEC = header error control
Flag 2-byteheader Variable-lenght information field FlagFrame check seq.
Framebit A B C A B C A B C A
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 156
Quem Precisa de ATM?Multimedia, teleradiologia, aprendizado a
distância, desktop, vídeo-conferência, arquivamento de imagens, paperless office, video e_mail, global workgroup collaboration?
O que tem impulsionado o desenvolvimento do ATM é o aumento contínuo do tráfego ordinário!
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 157
Acesso a redes de alta capacidade
router
router
router
router
routerrouter
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 158
Acesso a redes de alta capacidade
router
router
router
router
router
router
BackboneBackbone ATM/SDHATM/SDH
Prof. José Roberto Amazonas -SDH 159
PDH - SDH - ATMConclusãoA compatibilidade com as redes atuais de grande capacidade pressupõe sobretudo a integração com PDH.O SDH proporcionando uma infra-estrutura de transporte ubíqua, flexível e eficientemente gerenciada permite a implantação de redes ATM bem conectadas geograficamente, como uma superposição lógica aos serviços isócronos e plesiócronos.