1
TP309 – Redes de Transporte
Parte 2
INATEL Competence Center
Av. João de Camargo, 510
Santa Rita do Sapucai - MG
Tel: (35) 3471-9330
2
Formação de TU-3 a partir de um sinal de 34 Mbit/s
139,264 Mbit/s
C-4
34,368 Mbit/s
xN
STM-N
x1
x1
AUG
AU-4
VC-4
x3
TU-3
VC-3
C-3
TUG-3
x7
2,048 Mbit/s
x3
TUG-2
TU-12
VC-12
C-12
3
Formação de C-3 e TU-3
84 bytes
85 bytes
P
O
H
Payload
C-3
9 bytes
VC-3
C-3
86 bytes
TU-3 ≡ TUG-3
1 P
2 T
3 R
4
9
P
O
H
VC-3
VC-3
9 bytes
Bits de enchimento
4
Mapeamento de tributário de
34 Mbit/s em VC-3
6
Capacidade de Transporte de um VC-3
34.344 Kbps
Mínima
34367,31 Kbps
34368,68 Kbps
34368 Kbps
Nominal
34.392 Kbps
Máxima
7
Localização do POH no (VC-3 e VC-4)
85 colunas
J1
B3
C2
G1
F2
H4
Z3
Z4
Z5
VC-3
CONTAINER - 3
261 colunas
VC-3 POH
VC-4 POH
J1
B3
C2
G1
F2
H4
Z3
Z4
Z5
CONTAINER - 4
VC-4
11
Formação de TUG-3 a partir de TU-3
86 bytes
1 P
2 T
3 R
4
P
O
H
VC-3
VC-3
9 bytes
9
TU-3 ≡ TUG-3
Bits de enchimento
12
Formação de TUG-3 a partir de 7 TUG-2
9 linhas
TUG-2
(1)
TUG-2
(7)
1 2 3 4 5 6 7
1 2 3 4 5 6 7
9 linhas
1 2
enchimento
TUG-3
1 2 3 4 5 6 7
86
13
Formação de VC-4 a partir de TUG-3
261
1
TUG-3
86
1
TUG-3
1 2 3
1
2
3
4
5
6
7
8
9
86
1
TUG-3
261
P
O
1 1
86 86 86
H
258
1
2 colunas
de enchimento
Payload
86
14
Formação de VC-4 a partir de um tributário de 140
Mbit/s
Inclusão de POH
140.264 Mbit/s
260 bytes
Payload
C-4
261 bytes
9 bytes
P
O
H
C-4
VC-4
9 bytes
15
Mapeamento de um VC-4
9 bytes
1
AU-4
2
SOH
3
4 AU-4 Ponteiro
5
6
SOH
7
8
9
STM-1
261 bytes
VC-4
POH
J1
B3
C2
G1
F2
H4
Z3
Z4
Z5
1 Byte
13 bytes
20 blocos de 13 bytes
16
Mapeamento do Tributário de 139.264 Mbit/s em
VC-4
1
POH
12 bytes
W
96 * I
X
96 * I
Y
96 * I
Y
96 * I
Y
96 * I
X
96 * I
Y
96 * I
Y
96 * I
Y
96 * I
X
96 * I
Y
96 * I
Y
96 * I
Y
96 * I
X
96 * I
Y
96 * I
Y
96 * I
Y
96 * I
X
96 * I
Y
96 * I
Z
96 * I
W IIIIIIII
Y RRRRRRRR
X CRRRRROO
Z IIIIIISR
I
R
O
S
C
bit de informação
bit de enchimento
bit de cabeçalho
bit de justificação
bit de controle de justificação
18
Capacidade de Transporte de um VC-4
139.248 Kbps
Mínima
139261,9 Kbps
139266,1 Kbps
139.264Kbps
Nominal
139320 Kbps
Máxima
19
Formação de AU-4 e AUG
Associando Ponteiro
261 bytes
261 bytes
9 bytes
P
O
H
Payload
VC-4
9 bytes
1 Ponteiro de AU
VC-4
AUG≡AU-4
20
Flutuação do VC-4 no quadro STM-N
Frame “N”
Frame “N +1”
155.52 Mbits/s
SECTION OVERHEAD
Quadro “N”
PONTEIROS
SECTION OVERHEAD
Quadro “N”
JJ11
J1
SECTION OVERHEAD
Quadro “N + 1”
VC
FRAME “N”
PONTEIROS
SECTION OVERHEAD
Quadro “N +1 ”
J1
22
Codificação dos Ponteiros
H1
H2
H3
AU-4 N N N N S S I D I D I D I D I D
10 bits – Valor do Ponteiro
Oportunidade de
Justificação negativa
Oportunidade de
Justificação Positiva
AU-4 N N N N 1 0 10 bits – Valor do Ponteiro 0 a 782
AU-3 N N N N 1 0 10 bits – Valor do Ponteiro 0 a 782
TU-3 N N N N 1 0 10 bits – Valor do Ponteiro 0 a 764
I – Bit de Incremento
Justificação Negativa
D – Bit de Decremento - Inversão de 5 bits “D”
N- Bit “New Data Flag” - Decisão por detecção de maioria
Justificação Positiva
- Inversão de 5 bits “I”
- Decisão por detecção de maioria
23
Formação do Quadro STM-1
Associando “ Section Overhead”
270 bytes
RSOH
AUG
Ponteiro de AU
MSOH
STM-1
24
Formação do quadro STM-N a partir de AUG
261 bytes
261 bytes
9 bytes
9 bytes
1
1
1
AUG
AUG
RSOH
N
123...N 123...N
123...N 123...N
MSOH
N x 9 bytes
123...N
STM-N
N x 261 bytes
25
Formação do quadro STM-0 / SONED
139,264 Mbit/s
C-4
34,368 Mbit/s
x1
AU-4
VC-4
x3
TUG-3
x1
STM-0
VC-3
C-3
TU-2
VC-2
C-2
TU-12
VC-12
C-12
TU-3
x7
6,312 Mbit/s
x1
AUG
x1
AU-3
VC-3
Mapeamento
Multiplexação
Alinhamento Processamento
de Ponteiro
x7
TUG-2
x3
2,048 Mbit/s
x4
1,544 Mbit/s
TU-11
VC-11
C-11
26
Rede de Transporte
Camada
de Circuito
Camada de Circuito
VC-12
VC-3
Camada
de Via
Alta ordem
VC-3
Camada de
Transporte
SDH
Camada
de meio de
Transmissão
Baixa ordem
VC-4
Seção de Multiplexação
Camada
de Seção
Seção de Regeneração
Camada de meio físico
Camada de meio físico
27
Estrutura em Camadas
• Camada de Circuito
– Nesta camada está o ponto de acesso do usuário à rede.
– Provê aos usuários serviços de telecomunicações tais
como serviços de voz e dados.
– Diferentes camadas de circuitos podem ser identificadas
de acordo com os serviços fornecidos.
– A monitoração desta rede é feita através da aplicação do
cliente.
28
Estrutura em Camadas
• Camada de Via
– Utilizada para dar suporte aos diferentes tipos de
camadas de serviços.
– Existem dois tipos:
• Camada de Via de Ordem Superior.
• Camada de Via de Ordem Inferior.
– A monitoração desta rede é feita através do POH.
IP
IP
29
Estrutura em Camadas
• Camada de Meio de Transmissão.
– Fornece transporte para as camadas de Via.
– Supervisão é feita pelo SOH.
– É dividida em:
• Camada de Seção: responsável pela transferência de informação
entre dois nós da camada de Via.
– Camada de Seção de multiplexação: se ocupa da transmissão fim-a-fim
da informação entre locais que acessem (roteiem ou terminem) a via.
– Camada de Seção de Regeneração: se ocupa da transmissão da
informação entre regeneradores e entre regeneradores e locais que
acessem a via.
• Camada de Meio Físico: se ocupa do meio de transmissão a qual
serve à camada de seção.
– Coaxial, Fibra, Rádio.
30
Camadas da Rede SDH
A
C
ADM
TM
B
1
TM
REG
3
2 Mbits/s
34 Mbits/s
2 Mbits/s
34 Mbits/s
LOP - VC-12
LOP - VC - 3
LOP - VC-12
LOP - VC - 3
HOP - VC - 4
HOP - VC - 4
MULTIPLEXAÇÃO
MULTIPLEXAÇÃO
MULTIPLEXAÇÃO
REGENERAÇÃO
REGENERAÇÃO
REGENERAÇÃO
2
A para B = 2 Mbits/s
A para C = 34 Mbits/s
REGENERAÇÃO
MEIO FÍSICO
MEIO FÍSICO
MEIO FÍSICO
HOP - VC - 4
5
4
MEIO FÍSICO
6
31
Áreas de Overhead do STM-N
• SOH - Section Overhead
– RSOH
– MSOH
• POH - Path Overhead
– LO POH
– HO POH
32
Overhead na Estrutura de Multiplexação
POH (Ordem inferior) 139,264 Mbit/s
C-4
POH (0rdem superior)
RSOH
34,368 Mbit/s
TU-3
STM-N
AUG
AU-4
VC-4
VC-3
C-3
TUG-3
6,312 Mbit/s
TU-2
MSOH
VC-2
TUG-2
C-2
2,048 Mbit/s
TU-12
VC-12
C-12
33
SOH - Section Overhead
• Provê as facilidades requeridas para suportar e
manter o transporte do quadro STM-N entre
nós adjacentes da rede SDH.
• Inclui bytes para informação de alinhamento,
informação para manutenção, monitoração de
desempenho e outras funções operacionais.
34
SOH – Section Overhead
• RSOH - Regenerator Section Overhead
– Suporta a supervisão das seções de regeneração
– Acessado em todos os equipamentos da rede
• MSOH - Multiplexer Section Overhead
– Suporta a supervisão das seções de multiplexação
– Acessado em todos os equipamentos da rede, com
exceção dos regeneradores, onde passa de forma
transparente
35
Localização dos Overheads no quadro STM-N
270 x N bytes
9 x N bytes
VC-4XN
LO POH
HO POH
1
2 RSOH
3
4 AU-n Ponteiro
5
6
7 MSOH
8
9
261 x N bytes
STM-N
1
260
36
SOH do STM-1
9 linhas
A1A1A1A2A2A2 L0 * *
B1
E1
F1
D1
D2
D3
B2 B2B2K1
D4
D5
D7
D8
K2
D6
D9
D11
D12
D10
S1 Z1 Z1Z2 Z2 M1 E2
Bytes reservados para uso nacional
RSOH
MSOH
37
SOH do STM-4
36 bytes
A1 A1 A1 A1 A1 A1 A1 A1 A1 A1 A1 A1 A2 A2 A2 A2 A2 A2 A2 A2 A2 A2 A2 A2 J 0 Z0*Z0*Z0* *
B1
E1
F1
D1
D2
D3
*
*
*
*
*
*
*
RSOH
9 rows
AU-n pointers
B2 B2 B2 B2 B2 B2 B2 B2 B2 B2 B2 B2 K1
K2
D4
D5
D6
D7
D8
D9
D10
D11
D12
S1 Z1 Z1 Z1 Z1 Z1 Z1 Z1 Z1 Z1 Z1 Z1 Z2 Z2 M1 Z2 Z2 Z2 Z2 Z2 Z2 Z2 Z2 Z2 E2
Bytes reserved for national use
*
Unscrambled bytes. Therefore care should be taken with their content
N OT E – A ll unm ark ed bytes are reserv ed for future international
standardization (for m edia dependent, additional national use and
other purposes).
MSOH
38
SOH – Section Overhead
39
SOH do STM-1
9 linhas
A1A1A1A2A2A2 L0 * *
B1
E1
F1
D1
D2
D3
B2 B2B2K1
D4
D5
D7
D8
K2
D6
D9
D11
D12
D10
S1 Z1 Z1Z2 Z2 M1 E2
Bytes reservados para uso nacional
RSOH
MSOH
40
RSOH – Funções do Overhead
• A1 e A2 - PAQ
– Reservados para a transmissão da informação de início de
quadro, denominada Palavra de Alinhamento de Quadro
– Através de um algorítimo de identificação e confirmação o
receptor pode identificar o início do quadro STM-N.
• A1 = 11110110
• A2 = 00101000
– Será detectado a condição LOF não seja encontrado o
alinhamento.
41
RSOH – Funções do Overhead
• J0 - Trace da Seção de Regeneração.
– Transmite uma sequência de caracteres, prédeterminada, permitindo aos equipamentos
receptores, presentes em uma seção de regeneração,
verificar a sua conexão com o equipamento
transmissor.
A
C
B
42
RSOH – Funções do Overhead
• D1 a D3 - Canal de Comunicação de Dados
(DCCR)
– DCC de 192 Kbit/s estabelecido para a seção de
regeneração.
– São acessíveis nos regeneradores e em qualquer
outro elemento de rede
– Usado pela operadora em gerênciamento e
supervisão de sistemas, por exemplo, TMN.
43
RSOH – Funções do Overhead
• E1(RSOH) e E2 (MSOH) - Canais de Serviços
– Canais de 64 Kbits/s.
– Devem ser usados para prover canais de serviço
para comunicação de voz.
• E1 é parte do RSOH e pode ser acessado em todos os
elementos de rede, incluindo os regeneradores.
• E2 é parte da seção de multiplexação e pode ser
acessado nas terminações da seção de multiplexação.
44
RSOH – Funções do Overhead
• F1 - Canal do Usuário
– Canal de 64 kbit/s reservado para propósito do
usuário.
– Usado, por exemplo, para prover temporariamente
canais de voz/dados ou alarmes físicos de locais
remotos para manutenção.
– Só um byte no STM-N
45
RSOH – Funções do Overhead
• B1 - BIP-8 (bit de paridade par)
– Byte utilizado para monitoração de erro na seção de
regeneração.
– Código de 08 bits utilizando paridade par.
– Calculado sobre todos os bits do quadro STM-N
anterior.
0101010111101010111011000010101
0010110010101001010101010110101
000101010110101.............................
011 - 0
46
MSOH – Funções do Overhead
9 linhas
A1A1A1A2A2A2 L0 * *
B1
E1
F1
D1
D2
D3
B2 B2B2K1
D4
D5
D7
D8
K2
D6
D9
D11
D12
D10
S1 Z1 Z1Z2 Z2 M1 E2
Bytes reservados para uso nacional
47
MSOH – Funções do Overhead
• D4 a D12 - Canal de Comunicação de Dados
(DCCM)
– DCC de 576 Kbit/s é estabelecido para a seção de
multiplexação.
– São acessíveis em todos os elementos de rede
exceto nos regeneradores.
– Usado pela operadora em gerênciamento e
supervisão de sistemas, por exemplo, TMN.
48
MSOH – Funções do Overhead
• B2 B2 B2 - BIP N x 24 (bit de paridade par 24)
– Bytes utilizados para monitoração de erro na seção de
multiplexação.
– Código de 24 bits utilizando paridade par.
– Calculado sobre todos os bits do quadro STM-N anterior ,
exceto para as 3 primeiras linhas do SOH.
– O número de erros é enviado para o transmissor através do
byte M1.
– A BER equivalente causará a detecção das condições
• MS-Exc - para BER > 10-3 e retirada se BER < 10-4
• MS-DEG - para BER > 10-x e retirada se BER < 10-(x+1)
– x programável 5, 6, 7, 8, 9.
49
MSOH – Funções do Overhead
• M1 - REI-MS
– Indicação de Erro Remoto na Seção de
Multiplexação
– Envia à terminação da seção de multiplexação
geradora a contagem, 0 a N, dos blocos errados
detectados através do B2 na terminação receptora
TM
QUADRO STM-N COM ERROS
QUADRO STM-N COM REI
TM
50
MSOH – Funções do Overhead
• K2 (bits b6 a b8) - RDI-MS
– Indicação de Defeito Remoto da Seção de
Multiplexação
– Usada para retornar uma indicação para o
transmissor que o receptor detectou uma falha
grave no quadro STM-1 recebido (MS-Exc, LOS,
LOF) ou que esta recebendo um MS-SIA.
– Detectado por um código “110” em b6,b7, e b8 da
K2.
51
MSOH – Funções do Overhead
• K2 (bits b6 a b8) - RDI-MS
TM
QUADRO STM-N COM ERROS
QUADRO STM-N COM RDI
TM
52
MSOH – Funções do Overhead
• K1 e K2 (bits b1 a b5) - Comutação Automática de
Proteção (APS)
– Bytes de sinalização de comutação automática de proteção
– Utilizados para comunicação entre terminações de seção de
multiplexação local e remota com o objetivo de estabelecer
um Seção de Multiplexação de Proteção.
– Utilizam um protocolo orientado a bit.
– A APS pode iniciar devido a condições SF e SD e/ou
pedidos externos.
• SF - LOS, LOF, MS-Exc e recepção de MS-SIA.
• SD - MS-DEG
53
MSOH – Funções do Overhead
• K1 e K2 (bits b1 a b5)
LOS
TM
K1 K2
TM
QUADRO STM-N
QUADRO STM-N COM RDI
K1 K2
PROTOCOLO PARA APS
54
MSOH – Funções do Overhead
• S1 (b5 a b8) - Status de Sincronização
– Usados para informar ao receptor a qualidade da referência
de sincronismo (requisito estabilidade) com a qual foi
gerada o quadro STM-N enviado.
•
•
•
•
•
G.811 - 1 X 10-11
G812 transito - 1 X 10-9
G812 local - 2 X 10-9
Qualidade desconhecida
Não usar para sincronização
– O receptor poderá escolher, através do critério de melhor
qualidade, qual quadro STM-N usará como referência de
sincronismo.
55
Interação dos Sinais de Manutenção em uma Rede
1 LOS
140 Mbit/s
3 AU-SIA
A
B
2 MS-SIA
3 MS-RDI
4 HO-RDI
C
140 Mbit/s
4 PDH SIA
59
Sinal Indicativo de Alarme
• Sinal enviado à
camada superior,
no sentido “para
frente”, indicando
que houve falha
detectada e
alarmada na
camada inferior.
CAMADA DE CIRCUITO
VC - 12
VC - 3
VC - 4
SIA
TU-SIA
SEÇÃO DE MULTIPLEXAÇÃO
AU-SIA
SEÇÃO DE REGENERAÇÃO
MS-SIA
CAMADA DE MEIO FÍSICO
LOS
60
Sinal Indicativo de Alarme
• SIA
– MS-SIA - Tudo 1 bits 6, 7 e 8 do byte K2. Gerado
pelo elemento de rede SDH, quando da detecção de
LOF ou LOS.
– AU-SIA - Tudo “1” em todo o AU-n, incluindo o
ponteiro. Gerado da detecção de MS-SIA e MS-Exc.
– TU-n SIA (n = 12, 3) - Tudo “1” em todo o TU-n,
incluindo o ponteiro. Gerado da detecção de AU-SIA,
AU-LOP e HO-TIM e HO-Exc.
61
Redes SDH
63 x 2 Mbit/s
02 x 34 Mbit/s
01 x 140 Mbit/s
TM
STM-4
TM
ADM
TM
ADM
63 x 2 Mbit/s
02 x 34 Mbit/s
01 x 140 Mbit/s
TM
62
Implantação de Redes SDH
Rede SDH Pura
47 x 2 Mbit/s
TM
47 x 2 Mbit/s
TM
TM
TM
STM-4
34 Mbit/s
34 Mbit/s
Rede SDH com equipamento PDH
34 Mbit/s
Mux
PDH
Mux
PDH
TM
47 x 2 Mbit/s
63 x 2 Mbit/s
STM-1
34 Mbit/s
TM
47 x 2 Mbit/s
63 x 2 Mbit/s
64
Rede em Anel
ADM
STM-N
STM-N
ADM
ADM
STM-N
STM-N
ADM
65
Redes em Anel Unidirecional / Sentido do Tráfego
A
D
B
C
66
Redes em Anel Unidirecional / Mecânismo de
Proteção
A
D
A
B
D
C
B
C
Tráfego Principal
Tráfego de Proteção
67
Redes Bidirecionais a 2 fibras / sentido de Tráfego e
Mecanismo de Proteção
STM-N
N/2 AUG N/2 AUG
STM-N
N/2 AUG N/2 AUG
P
P
Fibra 2
P
P
Fibra 1
Fibra 2
Fibra 2
Fibra 1
Fibra 2
Fibra 1
A
B
A
D
C
B
Fibra 1
D
C
69
Redes Bidirecionais a 4 Fibras / Sentido do Tráfego
Principal
Proteção
A
B
D
C
71
Redes Bidirecionais a 4 Fibras / Span Switching
Principal
Proteção
A
B
D
C
72
Redes Bidirecionais a 4 Fibras / Ring Switching
Principal
Proteção
A
B
D
C
74
Redes em estrela
ADM
TM
TM
SDXC
ADM
TM
75
Redes em Estrela / Proteção do Elemento Central
ADM
TM
TM
SDXC
ADM
PDH
SDH
TM
76
Redes em Malha
ADM
ADM
ADM
SDXC
ADM
ADM
77
Rede Mista
78
Sincronismo
79
Referências de Sincronismo
PRC (Primary Reference Clock)
SSU (Synchronization Supply Unit)
SEC (SDH Equipment Clock)
81
Tipos de Sícronismo
- Síncrono
- Pseudo – Síncrono
- Plesiócrono
- Assíncrono
82
Síncrono
84
Pseudo Síncrono
Relógio
85
Plesiócrono
• Holdover
(modo após a perda do relógio principal, onde o relógio
principal passa a ser o interno)
• Free run
Assíncrono
87
Efeitos
- PJE (Pointer Justification Event)
- Slip