1 INTRODUO PDH versus SDH Conceitos de Layers

1. INTRODUÇÃO • PDH versus SDH • Conceitos de Layers e Overheads • Estrutura do Frame e a Multiplexagem Síncrona • Características da Multiplexagem Síncrona • Histórico do processo de padronização • SDH versus SONET 13

1. 1 PDH versus SDH • sobre o PDH: – 2, 34, 140, . . Mbps – multiplexação plesiócrona – justificação positiva e bit-stuffing • sobre o SDH – STM-n: potências de 4 do STM-1 • 155, 622, 2488, . . . Mbps – carrega o PDH – multiplexação por intercalação de bytes – justificação por ponteiros 14

Modulação por código de pulso (PCM) 15 Figura 1 - PCM

Conversão analógico-digital utilizando PCM Figura 2 - Utilização de PCM 16

Manipulação de vários tipos de sinais Figura 3 - Possibilidade de utilização de vários tipos de sinais 17

Modos de transmissão: Há duas formas básicas pelas quais máquinas se comunicam, trocam dados ou transmitem bits: a assíncrona e a síncrona. 3 Transmissão Assíncrona: consiste em enviar a informação precedida por um símbolo de inicio e de marcar o fim da informação com um símbolo de fim (figura 4). O intervalo entre uma informação e outra é imprevisível - por isso o termo assíncrono, que significa, intermitente. 18

Figura 4 - Transmissão Assíncrona 19

3 Transmissão Síncrona: na transmissão síncrona, as referências de tempo (relógios) do transmissor e do receptor precisam ser idênticas. Por isso, neste tipo de transmissão precisa haver um mecanismo de controle dos pulsos do relógio. É comum usar protocolos que reconhecem um byte, único e exclusivo, como referência de sincronismo. Toda vez que o receptor identifica esse byte, realinha os pulsos de seu relógio de referência (figura 5). 20

Figura 5 - Transmissão Síncrona 21

Multiplexação por divisão no tempo (TDM): Figura 6 - Estrutura do MUX: multiplexação de 32 canais PCM - enlace E 1 22

Desses 32 canais, o 10 é usado para controle e sincronismo do "seletor rotativo" e o 170 é usado para sinalização. Essa é a estrutura de um enlace PCM, também chamado de enlace E 1 e de "sinal de 2 Mbps": 30 canais de voz, 2 canais para sinalização e sincronismo e freqüência de 2, 048 Mbps. Por que esses enlaces PCM são importantes? Porque as centrais telefônicas são interligadas por meio desses enlaces. As modernas centrais eletrônicas já fornecem sinais E 1 especialmente para essas interconexões, que são feitas usando pares de fios trançados, cabos coaxiais, fibras ópticas ou rádio ondas. Também os PABX em empresas já transmitem ou recebem, da PSTN, através de enlaces E 1. 23

Multiplexação de canais E 1: Figura 7 - Multiplexação de canais E 1 24

Figura 8 - Concatenação de vários TDM’s 25

Figura 9 - Redes PDH 26

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SDH - Synchronous Digital Hierarchy • Provê aos diversos serviços de telecomunicações o transporte de sinais digitais. ATM SDH PDH 28

SDH - Synchronous Digital Hierarchy Alta velocidade Arquitetura mixta Gerência robusta Novas tecnologias Tecnologias atuais 29

SDH - Synchronous Digital Hierarchy • Definição A SDH é uma rede síncrona de transporte de sinais digitais, formada por um conjunto hierárquico de estruturas de transportes padronizadas objetivando a transferência de informação sobre redes digitais e oferecendo aos operadores e usuários flexibilidade e economia. 30

Características da SDH • Padronização Total – Grande diferencial da SDH permitindo um ambiente multifornecedor. • Taxas de bit, estrutura e tempo de quadro e de multiplexação, interfaces de tributários, interfaces de linha, mecanismos de proteção, funcionalidades dos equipamentos de transmissão e gerência da rede. 31

Características da SDH • Padronização Total Um menor número de equipamentos estarão disponíveis uma vez que em um único equipamento poderemos, por exemplo, ter funções de multiplexação, funções de derivação/inserção e cross-conexão (roteamento) e funções de terminação de linha óptica. 32

A SDH • Uma nova hierarquia digital para a rede de transporte. • Padrão mundial • • Simplicidade no processo de acesso aos tributários. Multiplexação baseada no entrelaçamento de bytes. 33

Tecnologia SDH (Synchronous Digital Hierarchy) ¨ Conceitos Básicos Definição: um conjunto hierárquico de estruturas de transporte digital, padronizado para o transporte de payloads sobre a rede de transmissão física (G. 708/ITU-T). ¨ Multiplexagem de Sinais Plesiócronos 34

1. 2 Camadas e Overheads • camadas: – circuito, multiplexador, regenerador, meio físico • cabeçalhos – circuito, multiplexador, regenerador, meio físico • SOH dividido entre RSOH e MSOH • POH: de baixa e de alta ordem 35

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Estrutura do Frame 37

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O Módulo de Transporte Síncrono - STM N x M bytes sinal serial M colunas 1 2 ) N x M bytes N linhas 39

Estrutura de Quadro do STM-1 Comprimento total: 2430 bytes • Duração: 125 s (freqüência de repetição: 8 k. Hz) • Taxa de bit: 155, 520 Mbits/s 2430 Bytes / Quadro 155, 52 Mbits/s 270 colunas 09 colunas 261 colunas 1 3 4 5 9 Section Overhead SOH Ponteiros Payload 09 linhas Section Overhead SOH 40

Estrutura de Quadro do STM-N • Comprimento total: 2430 x N bytes. • Duração: 125 s (freqüência de repetição: 8 k. Hz). • Taxa de bit: 155, 520 x N Mbits/s. 2430 x N Bytes / Quadro 155, 52 x N Mbits/s 270 x N colunas 09 x N colunas 261 x N colunas 1 3 4 5 9 Section Overhead SOH Ponteiros Payload 09 linhas Section Overhead SOH 41

Estrutura de Quadro do STM-0 • Comprimento total: 810 bytes. • Duração: 125 s (freqüência de repetição: 8 k. Hz). • Taxa de bit: 51, 840 Mbits/s. 810 Bytes / Quadro 51, 840 Mbits/s 90 colunas 03 colunas 87 colunas 1 3 4 5 9 Section Overhead SOH Ponteiros Section Overhead SOH Payload 09 linhas 42

1. 3 Frame & Multiplexagem • STM-n é a justaposição dos STM-1 – STM-1: – STM-n : 9 B x 270 x n 155 Mbps n x 155 Mbps • um resumo do caminho de multiplexação – – – sincroniza o sinal e forma o Container (C) coloca um POH e forma o Virtual Container (VC) mais um ponteiro, forma-se uma Tributary Unit (TU) junta vários TUs, formando um TUG (TU Group) multiplexa vários TU, formando um novo VC adiciona um ponteiro, forma um novo TU – adiciona os overheads, forma-se o STM-n 43

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1. 4 Características do SDH • Frame de 125 microsegundos – tempo de um byte: permite pegar DS-0 – dificulta a sincronização (jitter) • • • Unificação global Estrutura em camadas Uso sistemático de overheads Sincronização via ponteiros Multiplexação em um passo só – add-drop fica mais fácil • conceito de rede ao invés de ponto-a-ponto 46

As características da SDH: • • Compatibilidade com a PDH; Acesso facilitado aos tributários; Transporte de serviços de taxas variáveis; Facilidades de OAM&P; Facilidade para aumentar as taxas; Compatibilidade com ATM; Compatibilidade entre fabricantes; Maximiza a capacidade de transmissão do meio. 47

1. 5 Histórico da padronização • Metrobus – AT&T, 1982 – 146, 432 Mbps – frame de 125 microsegundos – cabeçalho distribuído ao longo do frame • SONET – Bellcore, 1984 – ~ 50 Mbps – três etapas (1984, 86, 88) – cabeçalhos organizados 48

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1. 5 Histórico da padronização • SDH – CCITT, julho de 1986, a partir de BISDN – fechou em Seoul, em 1988 • Influências – Metrobus • visibilidade pelo frame de 125 microseg. • Multiplex passo-único • acomodar sinais de várias velocidades • 150 Mbps – BISDN – SONET • conceito de camadas • organização do overhead • sincronização via ponteiros 52

A estruturação da SDH: 53

Estrutura de Camadas 54

A estruturação da SDH: 55

STM-N com 2 e 34 Mbps 139, 264 Mbits/s C-4 XN STM-N AUG 34, 368 Mbits/s X 1 AU- 4 VC- 4 TU-3 TUG-3 X 3 VC- 3 X 7 C-3 2, 048 Mbits/s TUG-2 TU-12 VC-12 X 3 MAPEAMENTO MULTIPLEXAÇÃO ALINHAMENTO 56

STM-0 34, 368 Mbits/s C-3 2, 048 Mbits/s X 1 STM-0 AUG X 3 AU- 3 VC- 3 TUG-2 TU-12 VC-12 X 7 MAPEAMENTO MULTIPLEXAÇÃO ALINHAMENTO 57

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Estrutura de Multiplexagem 59

Formação de C-12, VC-12 e TU-12 2, 048 Mbit/s 34 bytes C-12 Incluindo POH VC-12 payload 125 us 35 bytes POH payload POH 125 us Incluindo ponteiro de TU-12 PTR (V 1) payload 125 us payload POH 125 us payload 125 us 36 bytes VC-12 125 us PTR (V 2) VC-12 125 us PTR (V 3) VC-12 125 us PTR (V 4) VC-12 125 us 60

1. 6 SDH versus SONET • 150 vs. 50 Mbps (mas concatena. . . ) • SONET cresce STS-n (1, 3, 9, 12, 18, 24, 36, 48, . . . , 192) • SDH cresce STM-n (1, 4, 16, 64) • formato de frame: divide por 3 • SDH exige mais sinais intermediários (SONET só o VT) • nomes diferentes nas camadas • no fundo, quem entende um vai entender o outro 61

Módulo de Transporte 62

Velocidade de transmissão SDH e SONET Tabela 1. 1 63