SDH BÁSICO Severino Pereira da Silva.

SDH BÁSICO Severino Pereira da Silva

LIMITAÇÕES PDH Padronização parcial
Dificuldade de Derivação/Inserção de Tributários Pouca Capacidade para Gerência de Rede(0,5%) Severino Pereira da Silva

CARACTERÍSTICAS DA PDH
O primeiro nível (E1 ou T1) é tratado sob a forma de octetos Os níveis superiores são tratados sob a forma de bits A duração dos quadros não é uniforme O alinhamento de quadros é obtido mediante um sinal de alinhamento de quadro Baixa capacidade dos canais de serviço consistem em bits na palavra de alinhamento de quadro, utilizados primordialmente para alarmes remotos Severino Pereira da Silva

ESTRUTURA DA REDE PDH Severino Pereira da Silva SINAL TRIBUTÁRIO
TERCEIRO NÍVEL SINAL TRIBUTÁRIO TERCEIRO NÍVEL SINAL TRIBUTÁRIO SEGUNDO NÍVEL SINAL TRIBUTÁRIO SEGUNDO NÍVEL SINAL TRIBUTÁRIO PRIMEIRO NÍVEL I SINAL TRIBUTÁRIO PRIMEIRO NÍVEL Severino Pereira da Silva

INSERÇÃO/DERIVAÇÃO DE TRIBUTÁRIOS (PDH)
Severino Pereira da Silva

CARACTERÍSTICAS DA SDH
Tratamento a nível de byte Duração do quadro uniforme (125 µs) ou seja, o quadro repete-se 8000 vezes por segundo Utilização de ponteiros para identificar os quadros dos tributários para adaptação de velocidade (justificação) Canais de serviço e supervisão de grande capacidade Severino Pereira da Silva

Estrutura de Multiplexação ITU-T
AU-3 AU-4 C-12 VC-11 VC-12 VC-2 C-3 C-4 VC-3 VC-4 C-2 C-11 STM-N AUG TUG-3 TUG-2 LEGENDA CONTAINER VIRTUAL CONTAINER TRIBUTARY UNIT TRIBUTARY UNIT GROUP ADMINISTRATIVE UNIT ADMINISTRATIVE UNIT GROUP SYNCHONOUS TRANSPORT MODULE ALINHAMENTO PROCESSAMENTO DE PONTEIRO MAPEAENTO MULTIPLEXAÇÃO 1,544 Mbit/s 34,368 Mbit/s 2,048 Mbit/s 139,264 Mbit/s 44,736 Mbit/s 6,312 Mbit/s x1 x7 x3 x4 xN Severino Pereira da Silva

Equipamentos para Multiplexagem
SDH Multiplex Terminal SDH Multiplex Add-Drop SDH Sistema Digital Cross-Connect Severino Pereira da Silva

MULTIPLEX TERMINAL MTL STM-M Tributário Chaveamento ou STM-N
de Proteção 1+1 Tributário ou STM-N Severino Pereira da Silva

MULTIPLEX DE INSERÇÃO/EXTRAÇÃO
ADM STM-1 2 Mbit/s (ADM - ADD-Drop Mux) Leste Oeste Severino Pereira da Silva

CROSS CONECT (DXC) DXC STM-1 Severino Pereira da Silva

EQUIPAMENTOS PARA MULTIPLEXAGEM
SDH TERMINAL MULTIPLEXER DIGITAL CROSS-CONNECT SYSTEM TRIBUTARY SIGNALS ADD-DROP MULTIPLXER LINE Severino Pereira da Silva

TAXAS DE TRANSMISSÃO SDH
51,84 Mbit/s - STM-0 155,52 Mbit/s - STM-1 622,08 Mbit/s - STM-4 2.488,32 Mbit/s - STM-16 9.953,28 Mbit/s - STM-64 Severino Pereira da Silva

Estrutura de Formação do STM-0
3 87 colunas RSOH Número de bytes: 810 Taxa: Kbit/s AU-3 PTR Payload 125µs MSOH C-3 STM-0 AU-3 VC-3 Kbit/s x7 x3 TUG-2 TU-12 VC-12 C-12 2.048 Kbit/s Severino Pereira da Silva

Níveis Hierárquicos Sonet(ANSI) e SDH(ITU-T)

Comparação das Taxas Existentes Sonet/SDH
PDH CEPT E E E3 Mbit/s 1, , PDH USA T T T3 Mbit/s SDH STM STM STM STM-64 SONET OC OC OC OC OC192 SONET: “Synchronous Optical Network Severino Pereira da Silva

ESTRUTURA DO SINAL SÍNCRONO
F F (N* M BYTES) F F F B B B B B N LINHAS (N* M BYTES) B B B M COLUNAS Severino Pereira da Silva

ESTRUTURA DE QUADRO F VIRTUAL CONTAINER (VC) N LINHAS M COLUNAS
SECTION OVERHEAD VIRTUAL CONTAINER (VC) N LINHAS F Severino Pereira da Silva

ESTRUTURA DO QUADRO (VIRTUAL CONTAINER)
Usado para transportar os sinais tributários Transmissão fim-a-fim sobre a rede SDH Montado e desmontado somente uma vez Section Overhead Provê facilidades para suportar e manter o transporte de um VC Não é trasferido com o VC entre sistemas de transporte diferentes

REDE SDH TRIBUTARY SIGNAL TRIBUTARY SIGNAL TRANSPORT FRAME “X”
SYSTEM “X” TRANSPORT SYSTEM “Y” TRANSPORT FRAME “X” TRANSPORT FRAME “Y” VC ASSEMBLY NODE SECTION OVERHEAD “X” SECTION OVERHEAD “Y” VC DISASSEMBLY NODE SDH NETWORK NODES VC TRANSFERRED INTACT Severino Pereira da Silva

Estrutura de Quadro STM-1
SECTION OVERHEAD 9 LINHAS F 2430 BYTES/FRAME STM-1 VIRTUAL CONTAINER (VC-4) CHANNEL CAPACITY = 150,34Mbit/s 155,52 Mbit/s 261 colunas 9 colunas Severino Pereira da Silva

Localização do VC no Quadro
Pode começar em qualquer lugar do PAYLOAD do STM1 facilitar multiplexagem ajustes de temporização Pode começar em um quadro e terminar em outro Apontador, indica o inicio do VC (localizado no Section Overhead) Severino Pereira da Silva

Localização do VC no Quadro
POINTER BYTES SECTION OVERHEAD FRAME N FRAME N+1 J1 VIRTUAL CONTAINER F Severino Pereira da Silva

Sincronização de Quadro (Ação dos Ponteiros)

Virtual Container (VC-4)
Capacidade do Payload=149,76Mbit/s projetado para transporte de 140 Mbit/s SINAL SERIAL STM-1 155,52 Mbit/s Severino Pereira da Silva

Virtual Container (VC-4)
Container (C4) + Path Overhead Container (C4) 2.340 bytes 149,76 Mbit/s Path Overhead (High Order Path Overhead) Monitoração de Alarme Monitoração de Performance Severino Pereira da Silva

Processo de Montagem do VC-4
MAPEAMENTO DO PAYLOAD Bits de Enchimento PATH OVERHEAD 139,264Mbit/s VC-4 150,34 Mbit/s SINAL DO TRIBUTÁRIO SINCRONIZAÇÃO CAPACIDADE MAPEADO SINAL À 149,76 Mbit/s VIRTUAL CONTAINER SÍNCRONO Severino Pereira da Silva

Processo de Desmontagem do VC-4
139,264Mbit/s SINAL DO TRIBUTÁRIO DEMAPEAMENTO DE PAYLOAD PATH OVERHEAD VC-4 150,34 Mbit/s DE-SINCRONIZAÇÃO CAPACIDADE MAPEADO SINAL A 149,76 Mbit/s LOOP FECHADO DE FASE (PLL) VIRTUAL CONTAINER SÍNCRONO Severino Pereira da Silva

Unidade de Tributário STM-1 VC-4 C-4 TU-12 CAPACIDADE DO
SINAL SERIAL STM-1 155,52 Mbit/s STM-1 VC-4 C-4 TU-12 CAPACIDADE DO CONTAINER STM-1 Severino Pereira da Silva

Unidades de Tributários (Tu)
3 COLUNAS 4 COLUNAS 12 COLUNAS 86 COLUNAS 9 LINHAS TU 11 1,728 Mbit/s TU 12 2,304 Mbit/s TU 2 6,912 Mbit/s TU 3 49,54 Mbit/s Severino Pereira da Silva

27bytes - 1,728 Mbit/s Otimizada para transporte de DS1(1,544 Mbit/s) 84 TUs 11 podem ser multiplexadas para formar um VC4 TU 12 36bytes - 2,304 Mbit/s Otimizada para transporte de 2M(2,048 Mbit/s) 63 TUs 12 podem ser multiplexadas para formar um VC4 Severino Pereira da Silva

108bytes - 6,912 Mbit/s Otimizada para transporte DS2(6,312Mbit/s) 21 TUs 2 podem ser multiplexadas para formar um VC4 TU 3 774bytes - 49,54 Mbit/s Otimizada para transporte DS3(44,736 Mbit/s) 03 TUs 3 podem ser multiplexadas para formar um VC4 Pode acomodar sinais E3 Severino Pereira da Silva

Estrutura da Unidade de Tributário Sinal tributário de baixa taxa é mapeado em um Container O Path Overhead é incluído para criar o VC Um apontador é incluído para criar a TU Modo de Operação Modo Flutuante O VC-n (n=11,12,2) pode flutuar livremente no payload do TU-n correspondente Requer apontador de TU para indicar o início do VC Severino Pereira da Silva

Estrutura de Multiplexação ITU-T
AU-4 C-12 VC-12 C-3 C-4 VC-3 VC-4 STM-N AUG TUG-3 TUG-2 LEGENDA CONTAINER VIRTUAL CONTAINER TRIBUTARY UNIT TRIBUTARY UNIT GROUP ADMINISTRATIVE UNIT ADMINISTRATIVE UNIT GROUP SYNCHONOUS TRANSPORT MODULE ALINHAMENTO PROCESSAMENTO DE PONTEIRO MAPEAENTO MULTIPLEXAÇÃO 34,368 Mbit/s 2,048 Mbit/s 139,264 Mbit/s x1 x3 x7 xN Severino Pereira da Silva

Elementos da Estrutura de Multiplexação ITU-T
Virtual Container - Container + Path Overhead VC de ordem inferior : VC-m (m = 11,12,2 ou 3) VC de ordem superior : VC-n (n = 3 ou 4) Unidade de Tributário (TU) - VC-m + Ponteiro Unidade Administrativa (AU) -VC-n + Ponteiro Grupo de Unidades Tributárias (TUG) - Grupo de TUs multiplexados Grupo de Unidades Administrativas (AUG) - Grupo de AUs multiplexados Severino Pereira da Silva

Feixe de Sinal Serial STM-1
VC-4 CARREGADO COM 63 TU-12 Feixe de Sinal Serial STM-1 155,52 Mbit/s STM-1 VC-4 C-4 Severino Pereira da Silva

FORMAÇÃO DO TUG-2 A PARTIR DE 3 TU-12

Entrelaçamento Byte a Byte 7 TUG-2 para formar 1 TUG-3

Multiplexação de 3 TUG-3 para formar 1 VC-4

Multiplexação de AU-4 num AUG

Entrelaçamento Byte a Byte 7 TUG-2 para formar 1 VC-3

FORMAÇÃO DO STM-1 A PARTIR DE 3 VC-3

Multiplexação de AU-3 num AUG

Overhead Embutidos no STM-1
RSOH - Overhead de Seção Regeneradora MSOH - Overhead de Seção Multiplex Path Overhead Ordem Inferior Ordem Superior Severino Pereira da Silva

OVERHEAD RSOH MSOH POH(ordem superior) POH(ordem inferior) LEGENDA x1
VC-4 C-4 x1 139,264 Mbit/s xN x3 STM-N AUG AU-4 x1 TUG-3 TU-3 VC-3 C-3 34,368 Mbit/s MSOH x7 LEGENDA x3 TUG-2 TU-12 VC-12 C-12 CONTAINER 2,048 Mbit/s VIRTUAL CONTAINER TRIBUTARY UNIT TRIBUTARY UNIT GROUP ADMINISTRATIVE UNIT ADMINISTRATIVE UNIT GROUP SYNCHONOUS TRANSPORT MODULE Severino Pereira da Silva

OVERHEAD Path Overhead
Provê as facilidades requeridas para suportar e manter o transporte de VCs entre as terminações do caminho onde o VC é montado e desmontado Severino Pereira da Silva

DIGITAL CROSS-CONNECT
Segmentos da Rede SDH TRIBUTARY SIGNALS REGENERATOR SECTION PATH SDH TERMINAL MULTIPLEXER DIGITAL CROSS-CONNECT SYSTEM Severino Pereira da Silva

TRIBUTÁRIO SEM DERIVAÇÃO
Funções de Overhead TERMINAL MULTIPLEX TERMINAL MULTIPLEX REGENERADOR ADM REGENERADOR RSOH MSOH POH TRIBUTÁRIO SEM DERIVAÇÃO Severino Pereira da Silva

Bytes do Overhead (MSOH e RSOH)
JO A2 B1 D1 E1 D2 F1 D3 B2 D4 S1 D10 D7 K1 D5 D11 K2 D8 M1 D6 D9 D12 E2 RSOH MSOH PONTEIRO DE AU BYTES RESERVADOS PARA UMA FUTURA PADRONIZAÇÃO INTERNACIONAL PARA USO NACIONAL Severino Pereira da Silva

Funções de Overhead Alinhamento de Quadro (A1,A2)
Trilha da Seção de Regeneração: byte J0 Este byte é usado para transmitir repetitivamente um identificador de ponto de acesso à seção para que um receptor possa verificar sua continuidade de conexão ao transmissor pretendido. OBS:(byte C1).Nas versões anteriores de recomendação o byte C1 foi definido como um identificador único, indicando o valor binário do nível do SDH. Severino Pereira da Silva

Funções de Overhead Bit Interleaved Parity - 8 (BIP-8):byte B1
O byte B1 corresponde a um código de 8 bits, gerado pelo equipamento de transmissão, cuja função é monitorar erros na seção de regeneração. Bit Interleaved Parity- N x 24(BIP-N x 24):bytes B2 Os bytes B2 correspondem a um código de N x 24 bits, gerado pelo equipamento de transmissão, cuja função é monitorar erros na seção de multiplexação. Severino Pereira da Silva

Funções de Overhead Canal de Serviço (E1 e E2) Canal do Usuário - F1
Um canal de 64Kbit/s é definido utilizando-se o byte E1 como canal de serviço para comunicação de voz dentro da seção de regeneração. Um canal de 64Kbit/s é definido utilizando-se o byte E2 como canal de serviço para comunicação de voz dentro da seção de multiplexação. Canal do Usuário - F1 Esse byte é reservado para propósito do usuário (por exemplo, operadoras de rede). Severino Pereira da Silva

Funções de Overhead Canal de Comunicação de Dados (DCC)
(Data Communication Channel): bytes D1-D12 D1-D3: CANAL DE 192 Kbit/s (comunicação dentro da seção de regeneração) D4-D12: CANAL DE 576Kbit/s (comunicação dentro da seção de multiplexação) Severino Pereira da Silva

Funções de Overhead Canal de Comutação de Proteção Automática-APS
(Automatic Protection Switching):bytes K1 e K2 Através desses bytes de sinalização, pode-se comutar as partes do equipamento SDH responsáveis pelas funções atribuídas a camadas do meio de transmissão. Bytes K1/K2 K1 K2 Condição e Prioridade de comutação Número do Canal a ser comutado Paralelado Comutador Bidirecional Unidirecional MS-AIS MS-RDI Arquitetura 1:n / 1+1 Severino Pereira da Silva

Funções de Overhead REI de Seção (MS-REI): byte M1
Este byte é alocado para indicação de REI(Remote Error Indication) de Seção de Multiplexação para o STM-1 e STM-N. Severino Pereira da Silva

Funções de Overhead Status de Sincronização: byte S1(b5-b8)
Os bits 5 a 8 do byte S1 são alocados para Mensagens de Status de Sincronização. Severino Pereira da Silva

Sincronismo da Rede A meta para o sincronismo de uma rede SDH
Criar uma via de sincronização de forma a usar o mesmo bloco de referência para todos os elementos da rede. MESTRE ESCRAVO Severino Pereira da Silva

Valores do byte S1 definido pela ITU-T
G PRC G.812 trânsito SSU-T G.812 local SSU-L relógio interno(G.813) SEC não use p/ sincronismo DNU Severino Pereira da Silva

Sincronismo NE L.1 L.0 Severino Pereira da Silva FONTE PRIORIDADE
EXT EXT LINHA T FONTE PRIORIDADE LINHA LINHA FONTE PRIORIDADE LINHA LINHA LINHA L.1 L.0 Severino Pereira da Silva

Sincronismo NE L.0 L.1 Severino Pereira da Silva FONTE PRIORIDADE
EXT EXT LINHA T FONTE PRIORIDADE LINHA LINHA LINHA LINHA LINHA L.0 L.1 Severino Pereira da Silva

Bytes do Overhead (POH)
J1 B3 C2 G1 F2 H4 F3 N1 K3 261 COLUNAS 9 LINHAS VC-4 POH C-4 OU 3 TUG-3 OBS: POH DO VC-3(Ordem Superior) é igual ao POH DO VC-4 Severino Pereira da Silva

Bytes do Overhead (POH) (Ordem Superior)
J1 B3 F2 G1 C2 H4 F3 K3 N1 P1 Identificador Rota STM Paridade - BIP-8 Etiqueta do Sinal de Rota Status de Rota Canal do Usuário Indicador de Multiquadro APS para VC-4 e VC-3 Monitoração de Tandem REI RDI NÃO USADO P0 SL2 SL1 C3 C2 C1 T Severino Pereira da Silva

Bytes do Overhead (POH) (Ordem Inferior)
J2 K4 N2 Overhead de Via Identificador de Rota Monitoração de Tandem APS para VC-12 BIP-2 SIGNAL LABEL REI RFI RDI L L L3 1 2 3 4 5 6 7 8 L1 L2 L3 SIGNIFICADO 1 1 1 Não Equipado Equipadp não Especificado Assíncrono, “Floating” Síncrono à Nível de Bit, “Floating” Síncrono à Nível de Byte, “Floating” Reservado Severino Pereira da Silva

Bytes do Overhead (RSOH e MSOH) POH(Ordem Superior e Inferior)
JO A2 B1 D1 E1 D2 F1 D3 B2 D4 S1 D10 D7 K1 D5 D11 K2 D8 M1 D6 D9 D12 E2 B3 F2 G1 C2 H4 F3 K3 N1 J1 V5 J2 K4 N2 Severino Pereira da Silva

Mapeamento/Alinhamento
dos Tributários Severino Pereira da Silva

STM-1 com 140Mbit/s C- 4 140Mbit/s P O H AU- 4 VC- 4 RSOH MSOH
PONTEIRO MSOH P O H 140Mbit/s Severino Pereira da Silva

Mapeamento Tributário 139.264Kbit/s
VC4 - 9 linhas por 261 colunas(bytes) Primeira coluna do VC4 - POH Restante: 20 blocos de 13 bytes (260 bytes) em cada linha Cada linha traz um bit de oportunidade de justificação Severino Pereira da Silva

270 bytes 261 bytes VC-4 3 RSOH J1 B3 AU-4 PTR C2 G1 MSOH 5 F2 H4 F3 K3 N1 STM -1 20 blocos de 13 bytes POH (VC4) Severino Pereira da Silva

Y X Z W POH Legenda = IIIIIIII = CRRRRROO = IIIIIISR = RRRRRRRR I = BIT DE INFORMAÇÃO R = BIT DE “STUFF” O = BIT DE “OVERHEAD” S = BIT DE OPORTUNIDADE DE JUSTIFICAÇÃO C = BIT DE CONTROLE DE JUSTIFICAÇÃO 1 BYTE 12 BYTES x Severino Pereira da Silva

Taxa de Transmissão de Informação 104 bits no primeiro bloco de 13 bytes 102 bits no último bloco de 13 bytes 96 bits nos restantes ( x 96 ) x 9 linhas x 8 Kbit/s = Kbit/s Taxa Nominal = Kbit/s Necessidade de 16 Kbit/s de justificação por quadro ( 2bits) Severino Pereira da Silva

Taxa Nominal do Tributário = Kbit/s Kbit I/s + 16 Kbit S/s como bit I 56 Kbit S/s como bit R Tolerância do Tributário = Kbit/s +/- 15ppm Kbit/s + 15ppm = bit/s Kbit/s - 15ppm = bit/s Tolerância , , (-15ppm) (+15ppm) MÍNIMA NOMINAL MÁXIMA Severino Pereira da Silva

STM-1 com 34Mbit/s P O H AU- 4 VC- 4 PTR POH RSOH MSOH TU-3 VC-3 C-3
PONTEIRO TU-3 P O H PTR VC-3 POH C-3 34 Mbit/s Severino Pereira da Silva

Taxa de Transmissão de Informação Total de bits I = bits I por quadro [ (20 x 3 x 8I) + (20 x 3 x 8I) + (19 x 3 x 8I) ] x 3 =4.293 bits I Taxa Nominal = Kbit/s Necessidade de 24 Kbit/s de justificação por quadro Severino Pereira da Silva

Taxa Nominal do Tributário = Kbit/s Kbit I/s + 24 Kbit S/s como bit I 24 Kbit S/s como bit R Tolerância do Tributário = Kbit/s +/- 20ppm Kbit/s + 20ppm = bit/s Kbit/s - 20ppm = bit/s Tolerância , , (-20ppm) (+20ppm) MÍNIMA NOMINAL MÁXIMA Severino Pereira da Silva

STM-1 com 2Mbit/s P O H AU- 4 VC- 4 PTR POH 2M RSOH TU-12 MSOH VC-12
PONTEIRO TU-12 P O H PTR VC-12 POH C-12 2M Severino Pereira da Silva

V5 R 32 BYTES I 31 BYTES I C1 C2 O O O O R R J2 N2 K4 C1 C2 R R R R R S1 S2 I I I I I I I 140 BYTES I = Bit de Informação O = Overhead C = Controle de Justificação S = Oportunidade de Justificação R = Enchimento Severino Pereira da Silva

Mapeamento em VC-12 140 bytes - Período de 500 µs Overhead-POH 1023 bits de dados ( I ) 6 bits de controle de justificação (C1 e C2) 2 bits de oportunidade de justificação(S1 e S2) Taxa de Transmissão de Informação (1.023/500µs) = 2.046Kbit/s Taxa nominal do Tributário =2.048Kbit/s Severino Pereira da Silva

Taxa Nominal do Tributário = 2.048Kbit/s 2.046Kbit/s + 2Kbit S2/s como bit I 2Kbit S1/s como bit R Tolerância do Tributário = 2.048Kbit/s +/- 50ppm 2.048Kbit/s + 50ppm = bit/s 2.048Kbit/s - 50ppm = bit/s Tolerância 2.046Kbit/s ,9Kbit/s Kbit/s ,1Kbit/s Kbit/s (-50ppm) (+50ppm) MÍNIMA NOMINAL MÁXIMA Severino Pereira da Silva

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