redes de transporte sdh.pdf

7/26/2019 Redes de Transporte SDH.pdf

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Joo Pires Redes de Telecomunicaes 15

Redes de Telecomunicaes

Redes de Transporte SDH


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Estrutura estratificada das redes detelecomunicaes

Camada de servios

Camada de transporte

Camada de servios: Consiste em redes de diferentes servios (circui tos, IP,etc.)

Camada de transporte: Fornece camada superior uma plataforma apropriadapara transferncia de informao, que pouco dependente dos servios.

PDH, SDH, WDM


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Rede de Transporte

A rede de transporte uma plataforma que assegura umatransferncia transparente da informao distncia,

permitindo suportar diferentes servios.

A rede de transporte garante diferentes funcionalidades, como

sejam multiplexagem, transmisso, encaminhamento,proteco, aprovisionamente de capacidade, superviso egesto.

A rede de transporte constituda por diferentes elementos derede ligados entre si segundo uma certa topologia, que porsua vez esto ligados ao sistema de gesto de rede.


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O papel da rede de transporte na rede telefnica

ADM

ADM

ADM

ADMADMDXC

ADM

ADM

TM

2.5 Gbit/s 155-622 Mbit/s

CT

CT CT CL

CL

CL

DXC: crossconnect

TM: multiplexer terminalCT: central de trnsito

CL: central local

Rede de Servios

Rede de Transporte

ADM: multiplexer de insero/extraco

(circuitos)


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O papel da rede de transporte numa rede IP

ADM

ADM

ADM

ADMADMDXC

ADM

ADM

TM

2.5 Gbit/s 155-622 Mbit/s

ER

DXC: crossconnect

TM: multiplexer terminalCR: Core router

ER: Edge router

Rede de Servios

Rede de Transporte

ADM: multiplexer de insero/extraco

(pacotes)

CR

CR

CR

ER

ER


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Multiplexagem por diviso no tempo

A multiplexagem por diviso no tempo ou TDM (time-division multiplexing)pode-se realizar usando interposio de bit ou interposio de palavra. Noprimeiro caso, a cada canal atribui-se um time-slot constitudo por um nicobit, enquanto no segundo caso a cada canal corresponde um time-slot

const itudo por vrios bits (palavra).

Interposio de palavra: Exemplo da multiplexagem de 4 canais:

C2

C3

C4

Trama

C1

C4 C3 C2 C1

t44 t33 t22 t11

Palavra de 8 bit do canal C1 MultiplexagemDesmultiplexagem

Sincronismo

Time-slot

C1

C2

C3

C4


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Hierarquias Plesicronas(1)

Na hierarquia PDH (plesiochronous digital hierarchy) os relgios dosdiferentes elementos de rede (regeneradores e mult iplexadores) no estoperfeitamente sincronizados.

Os diferentes dbitos so obtidos tendo por referncia um sinal a 64 kb/s,que corresponde digitalizao de um canal de voz.

A primeira hierarquia PDH (sistema multiplex primrio) europeia corresponde

mult iplexagem de 30 canais de 64 kbit /s, enquanto as hierarquias de ordemsuperior obtm-se mult iplexando 4 de ordem inferior.

Mux

primrioX30 X4

X4

X4

E12.048 Mbit/s(30 canais) E2

8.448 Mbit/s(120 canais)

E334.368 Mbit/s

(480 canais) E4139.264 Mbit/s(1920 canais)

30 canais(64 kb/s)


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Hierarquias Plesicronas(2)

A nvel mundial para alm da hierarquia europeia h tambm as hierarquiasplesicronas americana e japonesa as quais tm a particularidade de seremincompatveis entre si.

As primeiras hierarquias PDH americana e japonesa usam como sistemamultip lex primrio um sistema com 24 canais de 64 kb/s.

Hierarquia plsiocrona americana

Muxprimrio

X24 X4

X7X6

DS11.544 Mbit/s(24 canais)

DS26.312 Mbit/s(96 canais) DS3

44.736 Mbit/s(672 canais)

DS4272.176 Mbit/s(4032 canais)

24 canais(64 kb/s)


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Sistema de multiplexagem primrio E1

A trama correspondente ao sinal E1 tem uma durao de 125 s e est dividida em 32intervalos de tempo, cada um com 8 bits. Os intervalos de tempo numerados de 1 a 15 e17 a 32 so atribudos a canais de informao, cada um com um dbito de 64 kbit/s. Osintervalos de tempo 0 e 16 so usados, respectivamente, para fins de sincronizao esinalizao.

No intervalo de tempo 0 das tramas mpares transmit ido o padro de enquadramento detrama (PET), enquanto nas tramas pares transmitido um padro de no enquadramento(NPET).

PET 1 2 3029S1 S2

0 1 2 16 30 31

NPET 1 2 3029S3 S4

PET 1 2 3029S5 S6

PET 1 2 3029S29 S30

NPET 1 2 3029PEM

Multitrama de

sinalizao(16x125s=2 ms)

1

2

3

15

16

PEM: padro de enquadramentode multitrama de sinalizao

0000xxxx

Si: sinalizao correspondente aocanal i. A sinalizao de cadacanal actualizada de 2 em 2 ms


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Aspectos de sinalizao

Para estabelecer, terminar e controlar chamadas telefnicas necessriasinalizao entre os assinantes e a central local e entre as diferentes centrais.

A informao de sinalizao de assinante (na rede local), corresponde a sinais

que variam lentamente, sendo suficiente um dbito de 2 kb/s por assinante, euma actualizao da informao de 2 em 2 ms.

Exemplo de um sinal de endereamento (nmero 32):

No sistema em que se faz uma actualizao da sinalizao de cada assinantede 2 em 2 ms designa-se por sistema de sinalizao de canal associado. Emalternativa tem-se o sistema de sinalizao em canal comum, que proporcionaum canal de sinalizao a 64 kb/s, que usado pelos diferentes canais.

Pulso Interdgito Dgito 3 600 ms 60 ms 40 ms

Intervalo de amostragem de 2 ms


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Padro de enquadramento

O padro de enquadramento permite sincronizar a trama do lado do receptor.const itudo por uma padro fixo com 7 bits. O primeiro bit do padro tmfunes especiais.

O padro de no enquadramento usado para transportar informao sobre oestado da ligao e proporciona sinais de controlo para os multiplexadores.

0 0 1 1 0 1 1Ui(C)

b1 b2 b3 b4 b5 b6 b7 b8

PET

No PCM30 o bit 1 (Ui) usado para aplicaesinternacionais.

No PCM30C o bit 1(C) usado para o controloCRC-4.

1 A Sa4Ui(M)NPET Sa5 Sa6 Sa7 Sa8No PCM30 o bit 1 (Ui) usado para aplicaesinternacionais.No PCM30C o bit 1(M) usado como padrode multitrama para a transmisso do CRC-4.

O bit A usado como um alarme distante . Quandoos bits Sa no so usados so feitos igual a 1. Sa4

pode ser usado para transmisso de dados deservio, e os outros bits para diferentes aplicaes.

0:Normal 1:Alarme

MUXA

MUXB

PET

NPET

O NPET pode ser usado para transmitir um alarme distante RAI (Remote Alarm Indicator) . Quando A recebe esse alarme deixa de

transmitir os sinais de voz e passa a transmitir uma sequncia de 1s. O multiplexador em B activa o alarme AIS (Alarm Indication Signal).

Falha de corrente

Falta do sinal E1

Erro no PETTaxa de erro do PET>110-3

Falha no Codec


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Controlo de redundncia cclica(1)

Para avaliar os possveis erros gerados na transmisso dos sinais E1, o ITU-Tatravs da recomendao G.704 aconselha o uso de um controlo deredundncia cclica (CRC-4) para os sistemas a 2048 kb/s. Estes sistemasdesignam-se por sistemas PCM30C.

No lado transmissor forma-se um bloco n de 2048 bits constitudo por oitotramas consecutivas e aplica-se a a esse bloco um controlo CRC-4 (pol inmiogerador x4+x+1). Como resul tado da operao obtm-se a assinatura dosistema, que transmitida no bloco seguinte (n+1) , nos bits designados por

C1,C2,C3 e C4.

O bloco n transmitido e no receptor submetido ao mesmo controlo CRC-4.Se a assinatura obt ida idntica quela que transmitida no bloco n+1, nos

bits C, conclui-se que no houve erros de transmisso. Em caso contrriopode-se conclui r que o bloco foi degradado por 1 ou mais bits errados.

Os bits C so transmitidos no primeiro bit do PET. Para localizar esses bits necessrio construir uma multitrama CRC.


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Controlo de redundncia cclica(2)

A multitrama CRC-4 consiste em 16 tramas, exactamente como a multitramaimposta pela sinalizao. Esta mul titrama com a durao de 2 ms divididaem duas sub-multitramas I e II.

O padro de enquadramento da multi trama CRC-4 (001011) inserido noprimeiro bit do NPET nas tramas 2,4,6,8,10 e 12. No mesmo bit das tramas 14 e16 inserido o bit E, que usado para informar o transmissor dos errosdetectados.

A presena de um erro CRC-4 nos dados da 1 sub-multitrama indicadocolocando o bit E da trama 14 a zero. O bit E igual a zero na trama 16 indica amesma situao para a segunda sub-trama.

NPETPET

0 C2 0C1 C3 1 C4 0

PET NPET NPET NPETPET PET NPETPET

1 C2 1C1 C3 E C4 E

PET NPET NPET NPETPET PET

N da trama

Tipo dePadro

1 bit do padro

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

Sub-multitrama I Sub-multitrama I I


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Implementao do CRC-4

sequncia de bits bn-1 bn-2 bn-1 ..... b2b1b0 faz-se corresponder o polinmioB(x)= bn-1 x

n-1+ bn-2 xn-2+ bn-3 x

n-3+ ...... + b2 x2+ b1 x

1+ b0 .

O CRC-4 caracterizado pelo pol inmio gerador G(x)= x4+ x+ 1.

Para implementar o CRC-4 multipl ica-se o polinmio B(x) correspondente aobloco de bits a controlar por x4 e divide-se em mdulo 2 o resultado obtidopelo polinmio gerador. O resto do processo de diviso designa-se por

assinatura do sistema e transmitido nos bits C1,C2,C3,C4.

Note-se que um cdigo CRC no detecta todos os erros possveis. Errosmltip los podem levar formao de uma assinatura correcta. Para umcdigo CRC-n a probabilidade de no detectar um erro num bloco dada

aproximadamente por 2-n (n: nmero de bits da assinatura).

Para o CRC-4 1/16 (6.25%) dos blocos pode conter erros, mesmo com aassinatura correcta. Em sntese um CRC-4 permite detectar 93.75% dos errosde bloco ocorridos.


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Perda e aquisio de enquadramento no E1

Um circuito de sincronismo de trama tem dois modos bsicos de operao: modo normal(ou de manuteno) e modo de procura. No primeiro caso o PET observadocontinuamente na posio esperada. Quando declarada a perda de sincronismo detrama o sistema passa para o modo de procura.

No sistema PCM30 declarada perda de sncronismo quando so recebidos trs PETconsecutivos errados, enquanto no PCM30C essa declarao tem lugar quando h maisde 914 erros CRC num segundo.

No sistema PCM-30 declarada aquisio do sincronismo quando so recebidas trstramas seguidas com o padro correcto. No sistema PCM-30C declarada aquisio desincronismo quando o PET recebido correctamente em duas tramas consecutivas e opadro de enquadramento de multit rama CRC-4 recebido correctamente pelo menosduas vezes em 8ms (4 sub-multitramas CRC).

Modo deprocura

Modo demanuteno

Declarada perda

de sincronismo

PET continua a noser encontrado

Declarada aquisio

de sncronismo

PET continua aser reconhecido


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Origem do plesiocronismo (1)

Todos os elementos de rede digitais requerem uma fonte de temporizao, ourelgio, de modo a sincronizar todas as operaes realizadas por esseelemento.

Os relgios reais no so iscronos, ou seja, a sua frequncia de emissoest sujeita a ligeiras f lutuaes relativamente frequncia nominal.

O parmetro que contabiliza o afastamento da frequncia real da frequncianominal a preciso do relgio, a qual pode ser expressa em ppm (partes pormilho).

Relgio iscrono

Relgio realDesfasagem

positivaDesfasagem

negativa

t

t


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Origem do plesiocronismo (2)

A preciso de um relgio definida por:

Relativamente preciso dos relgios esto definidas quatro hierarquias

(nveis stratum), sendo o primeiro nvel (stratum 1) ocupado pelos relgiosatmicos (csio ou rubdio). As precises associadas aos di ferentes nveisso as seguintes:

Para os relgios da hierarquia PDH europeia so requeridas as seguintesprecises:

Devido s caractersticas referidas, dois relgios independentes com a mesmafrequncia nominal so plesicronos (quase sncronos), pois oscilam comfrequncias que embora diferentes esto muito prximas.

0

0Preciso

f

ff r=

f0: frequncia nominal

fr: frequncia real

Stratum 1 Stratum 2 Stratum 3 Stratum 4Nvel

Preciso 110-11 1.610-8 4.610-6 3.210-5

E1 E2 E3 E4Hierarquia

Preciso 50 ppm 30 ppm 20 ppm 15 ppm


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Perturbaes introduzidas no relgio

A tempor izao necessria para sincronizar os relgios das centrais digi tais pode serderivada a partir da trama E1, a que corresponde um sinal de relgio de 2.048 MHz.

A transmisso deste sinal atravs de uma rede est sujeita a perturbaes. As maisrelevantes so a flutuao de fase oujittere o vageio de frequncia. Ojittercorresponde a

variaes rpidas da frequncia do relgio em torno da sua frequncia mdia. Asprincipais fontes dejitterso os regeneradores e os mult iplexadores.

A amplitude dojitter expresso em termos do intervalo unitrio ou UI (unit interval),sendo 1 UI igual ao perodo de bit (488 ns no E1). Por exemplo, um valor de 0.05 UI, indicaque a flutuao temporal no deve ultrapassar 5% do tempo de bit .

O vagueio de frequncia corresponde a variaes lentas (


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O papel das memrias elsticas

A temporizao usada para formar as tramas PDH de ordem superior (E2, E3 e E4) no derivada do relgio da rede a 2.048 MHz, mas gerada localmente no mult iplexador com apreciso do relgio interno.

O dbito de chegada dos dados entrada do multiplexador para cada um dos canais

(tributrios), pode ser diferente do dbito de leitura imposto pelo relgio do mult iplexador.A diferena de velocidades deve-se ao plesiocronismo e tambm s perturbaes detransmisso (jittere vagueio).

Para acomodar essas diferenas usam-se memrias elsticas com capacidade para

armazenar uma trama do tributrio de entrada. A memria escrita ao ritmo do tributrioe lida ao ritmo imposto pelo relgio do multiplexador.

Relgio domultiplexador

Recuperaodo relgio

Escrita Leitura, fk

Sinal de tributrio, Dk

fk

Sinal de sada, DkMemriaElstica


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Origem dos slips

Estrutura de uma memria elstica

Uma dupla escrita implica que umatrama (com L bits) escrita sem a

anterior ter sido lida Uma dupla leitura implica que a mesma

trama lida duas vezes

Esta perda ou repetio designa-se porslip

Operao da memria elstica (por bit)

fk=fk

fk>fk

fk


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Impacto dos slips

A perda ou repetio de uma trama completa designa-se por slip controlado eocorre com um perodo dado por

O efeito dos slips depende do servio considerado.

Para reduzir a frequncia de ocorrncia dos slips deve-se aumentar a precisodos relgios. Por exemplo, para garantir um perodo de slips de 20 h deveriausar-se no sistema E1 relgios com uma preciso de 1.7410-9 .

kkk

sD

L

DD

LT

=

=

L: comprimento da trama em bitDk: dbito binrio de entradaDk: dbito binrio de sada

Erros de transmisso de 0.01 at 2 s, a chamada pode ser perdidaDados na banda de voz

Perda ou repetio de dadosDados

necessrio retransmitir o cdigo de criptografiaTexto encriptado

Perturbao nas tramas de video, salvas de rudo no udioMultimedia

Perda de 4 a 8 linhas de varrimentoFax

Cliques, perda de dados de sinalizao (SS7)Voz

Impacto dos SlipsServio


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Justificao

Como as exigncias imposta aos relgios para eliminar os slips so muitoelevadas, recorre-se a uma outra tcnica, designada porjustificao, paraevitar os slips.

Najustificao positiva a frequncia do relgio de leitura feita igual ao ritmomximo no canal de entrada, ou seja . Para evitar o esvaziamentoda memria elstica inserido na sequncia de sada um bit sem informao(bit de justif icao).

Sistema de sincronizao do mult iplexador:

kkk fff +=

Detectorfase

Sinal do tributrio, Dk Sinal de sada, Dk

Relgio recuperado, fkInibidor

Relgio interno

fk

Controla a ocupaoda memria

Comandode inibio

O relgio de leitura inib idodurante um perodo de relgio

MemriaElstica

Quando a ocupao desceabaixo de um l imiar


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Estrutura da trama E2 com justificao positiva

A posio do bit de justificao na trama assinalada pelos bits de indicaode justi ficao (bits C). Com base na informao transmitida pelos bi ts C osbits de justificao so removidos no desmult iplexador.

Estrutura da trama E2 com just if icao positiva (G742)

I212I13I12I11I10I9J4J3J2J1C43C33C23C13

I212I13I12I11I10I9I8I7I6I5C42C32C22C12

I212I13I12I11I10I9I8I7I6I5C41C31C21C11

I212I13YXF0F0F0F0F1F0F1F1F1F1

Padro de enquadramento de trama Bits F, F1=1 e F0=0

Bits de indicao de justif icao Bits C, Ckj : controlo de justificao do canal k

Bits de justificao Bits J, Jk : justificao do canal k

Bits de informao Bits I, I5, I6, I7,I8 bits de informao, respectivamente, do canal 1, 2, 3 e 4

Bits de de servio Bit X: bit de alarme, bit Y:bit de reserva

Ck1= Ck2 = Ck3=1

H justificao

Ck1= Ck2 = Ck3=0

No h justi ficao


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Estrutura da trama E2 com justificao positiva/negativa

Na justif icao positiva/negativa o relgio de leitura opera velocidadenominal. Quando o dbito de entrada aumenta so removidos bits dasequncia e transmitidos em posies determinadas (justificao negativa).No caso oposto usa-sejustificao positiva.

Estrutura da trama E2 com just if icao positiva /negativa (G745)

I264I13J+

4J+

3J+

2J+

1J-4J

-3J

-2J

-1C43C33C23C13

I264I13I12I11I10I9Y4Y3Y2Y1C42C32C22C12

I264I13I12I11I10I9X4X3X2X1C41C31C21C11

I264I13I12I11I10I9F0F1F1F0F0F1F1F1

Padro de enquadramento de trama Bits F, F1=1 e F0=0

Bits de indicao de just ificao Bits C, Ckj : controlo de justificao do canal k

Bits de justificao Bits J, Jk : justificao do canal k (J- :negativa; J+ :positiva)

Bits de informao Bits I, I9, I10, I11,I12 bits de informao, respectivamente, do canal 1, 2, 3 e 4

Bits de de servio Bits X: bits de alarme, bits Y:bits de reserva

Ck1= Ck2 = Ck3=1

Justificao positiva

Ck1= Ck2 = Ck3=0

Ckj= 1, Ckj=0

alternadamente

Justificao negativa

No h justi ficao


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Desvantagens da PDH (1)

No h normalizao para dbitos superiores a 140 Mbit/s.

Incompatibilidade entre equipamento de diferentes fabricantes.

Falta de flexibilidade. dficil usar o equipamento PDH para funesde insero/extraco de canais.

Difcil a monitorizao do desempenho dos canais ao longo datransmisso.

Capacidade muito limitada para funes de gesto centralizada (no

h canais nas tramas destinados a esta funo).

No tem interfaces normalizadas a nvel ptico (ex. definio doscdigos a usar, do nvel de potncia, da largura de linha das fontes).


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Desvantagens da PDH (2)

Cascata de multiplexadores/desmult iplexadores usados para extrair um E1 deum E4.

As interfaces s esto normalizadas a nvel elctrico

Terminal de

linha de

140 Mb/s

Terminal de

linha de

140 Mb/s

2 Mb/s

2 Mb/s

DMUXMUX

MUXTerminal delinha ptica

Interface elctricanormalizada (G.703)

Interface ptica proprietriado fabricante

Cdigos de linha, nveis de potncia ptica,tipo de fibra, no normalizados .

Fibra ptica

34 Mb/s

140

3434

8

8

2

8

2

34

8

140

348 Mb/s


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Vantagens da SDH (1)

H normas at 10 Gbit/s: Apropriada para as rede de transporte.STM-1 155.52 Mbit/s, STM-4 622.08 Mbit/s, STM-162488.32 Mbit/s,STM-649953.28 Mbit/s, STM-256 39.81312 Gbit/s (STM: SynchronousTransport Module).

Compatibilidade entre o equipamento de diferentes fabricantes eentre as hierarquias europeias e americanas.

Funo de insero/extraco simplif icada. Como a tecnologia sncrona fcil identificar os canais de ordem inferior.

Gesto centralizada fcil. A trama SDH dispe de um nmero elevadode octetos para comunicao entre os elementos de rede e um centrode gesto centralizada, usando o sistema TMN (TelecommunicationsManagement Network).


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Vantagens da SDH (2)

Elevada disponibi lidade permitindo uma proviso rpida dos serviosrequeridos pelos clientes. Tal deve-se ao facto da SDH fazer usointensivo de software, em contrapartida com a PDH cujafuncionalidade reside no hardware.

Elevada fiabilidade. As redes SDH usam mecanismos de protecoque permitem recuperaes rpidas a falhas (da ordem dos 50 ms),quer das vias de comunicao, quer dos ns da rede.

Normalizao das interfaces pticas (definindo os cdigos a usar, osnveis de potncia, as caractersticas dos lasers e das fibras, etc).

Possibilidade de monitorizar o desempenho dos diferentes canais.

Plataforma apropriada para diferentes servios.


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Desvantagens da SDH

Tcnica complexa devido necessidade de registar a relao de faseentre os sinais dos tributrios e o cabealho.

A justificao por octeto usada na SDH mais problemticarelativamente aojitteroriginado no processo de desmultiplexagem,do que a justif icao por bit.

A estrutura de multiplexagem no est organizada de modo muitoeficiente no que diz respeito ao transporte dos tributrios CEPT. Porexemplo, s possvel transportar 3x34 Mbit/s numa trama STM-1,embora a capacidade do STM-1 permitisse 4x34 Mbit/s.

A estrutura de multiplexagem no est organizada de modo uniformeno que diz respeito ao transporte dos tributrios plesicronos. Umdeterminado tributrio pode ser transportado usando diferentesopes de multiplexagem.


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Definio dos elementos de rede (1)

Regenerador: Regenera o relgio e a forma dos sinais de entrada. Possuicanais de comunicao a 64 kb/s para transmitir mensagens.

Multiplexador terminal: Agrega sinais plesicronos ou sncronos de modo aformar sinais STM-N de dbito mais elevado.

Mult iplexador de insero/extrao: Permite extrair/inserir , quer sinais PDH,

quer sinais SDH de dbito mais baixo do que o da linha.

RSTM-N STM-N

PDH

SDH

STM-N

ADM

MT

STM-N STM-N

PDH SDH Tributrios


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Definio dos elementos de rede (2)

Comutadores de cruzamento (DXC, digital cross-connects): Proporcionafunes de comutao apropr iadas para estabelecer ligaes semi-permanentes entre canais E1, E3, E4, e STM-1 e permite restauro das redes.

Os comutadores de cruzamento so usados para interligar anis SDH, oucomo ns de redes em malha.

STM-1E4E3E1

E3

E1

STM-1

E4

DXCADM

ADM

ADM

ADM

ADM

ADM

ADM

ADM

ADM

ADM

ADM

ADM

Fibra ptica


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Topologias fsicas (1)

Topologia em cadeia

Topologia em anel com duas ou quatro fibras

PDH

SDH

STM-NMT ADM

PDH SDH

ADM

PDH SDH

MT

PDH

SDHRSTM-N

ADM

ADM

ADM

ADM

ADM

ADMAD

M

ADM

Duas fibras pticasQuatro fibras pticas

f ( )


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Topologias fsicas (2)

Anis unidireccionais e bidireccionais

Topologia emalhada (usada no ncleo central da rede)

DXCDXC

DXCDXC

DXCDXC

DXCDXC

DXCDXC

DXCDXC

ADM

ADM

ADMAD

M

Anel unidireccional

ADM

ADM

ADM

AD

M

Anel bidireccional

A presena dos DXC permiteimplementar um sistema de restaurodinmico para fazer face a falhas na

rede.Com esta tcnica o sistema de gestoda rede reencaminha o trfego porpercursos alternativos queles ondeocorreram falhas.

M d l d d d SDH (1)


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Modelo de camadas da SDH (1)

A rede de transporte SDH descrita em termos da camada de caminho ecamada de transmisso. A camada de transmisso divide-se em camada deseco e camada fsica. Por sua vez, a camada de seco sub-divide-se emcamada de seco de regenerao e de seco de multiplexagem.

Algumas das funcionalidades das camadas:

Caminho:

Identi ficao da integridade da ligao, especificao do tipo de trfego

transportado no caminho e monitorizao de erros.Seco de multiplexagem:

Sincronizao, comutao de proteco, monitorizao de erros,comunicao com o sistema de gesto.

Seco de regenerao:

Enquadramento da trama, monitorizao de erros, comunicao com osistema de gesto.

Fsica:

Forma dos pulsos pticos, nvel de potncia, compr imento de onda.

M d l d d d SDH (2)


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Modelo de camadas da SDH (2)

Cada camada (com excepo da fsica) tem um conjunto de octectos que sousados como cabealho da camada. Estes octectos so adicionados sempreque a camada introduzida e removidos sempre que esta terminada.

Insero de cabealhosServios

Camadas:

Caminho

Seco de Multiplexagem

Seco Regenerao

Fsica

Multiplexador

terminal

Regenerador Multiplexor ADM Multiplexador

terminal

S. Regenerao S. Regenerao S. Regenerao

Seco de Multiplexagem S. de Multiplexagem

Caminho

Regenerador

MT MT

Multiplexadorterminal

Cabealho de caminho

Cabealho de seco de multiplexagem

Cabealho de seco de multiplexagem

ADMR

Multiplexador deinsero/extraco

E t t d t b i


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Estrutura da trama bsica

Uma trama SDH bsica (STM-1) contm trs blocos:- Cabealho de seco (SOH, section overhead)

- Ponteiro (PT): permite localizar a informao transportada no VC

- Contentor virtual (VC): capacidade transportada+ cabealho de caminho.

A durao da trama igual a 125 s, o que corresponde a 8000 tramas/s.

Contentor

Virtual

SOH

SOH

PT

2619

270

3

1

5

Cabealho da seco deregenerao

Cabealho da seco demultiplexagem

125 s

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Representao bidimensionalde uma trama STM-1: matr iz

com 9 linhas e 270 colunas, aque correspondem 2430octetos.

Os diferentes octetos sotransmitidos linha a linha,comeando pela 1 linha e 1coluna.

Formao da trama STM N


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Formao da trama STM-N

Sinais SDH multiplex de ordem superior so obtidos atravs de umamultiplexagem por interposio de palavra (octeto) de vrios STM-1.

O dbito binrio do sinal STM-N N155.52 Mbit/s.

SOH

SOH

PT VC

SOH

SOH

PT VC

SOH

SOH

PT VC

STM-1 #1 STM-1 #2 STM-1 #N

N

9N

PT

261N

125 s 125 s 125 s

125 s

SOH

SOH

Contentor

virtual

TransportaN9 270octetos em125 s.

Cabealho de seco da trama STM 1 (1)


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Cabealho de seco da trama STM-1 (1)

Estrutura do cabealho de seco

Cabealho de seco de regeneraoA1, A2 : Padro de enquadramento de trama (A1=11110110, A2=00101000).

Jo: Trao de seco de regenerao. Veri fica a integridade da ligao a nvel de seco.B1: Monitorizao de erros a nvel da seco de regenerao.

D1- D3: Canal de comunicao de dados. Transporta informao de gesto de rede.

E1: Canal de comunicao de voz (64 kb/s) entre regeneradores.

F1: Canal de utilizador. Diferentes aplicaes. Ex: transmisso de dados, alarmes,etc.

Cabealho de secode multiplexagem

Cabealho de secode regenerao

Ponteiro

X: usados para uso nacional

: informao dependente do meiode transmisso (fibra ptica, feixe

hertziano, etc).

XXE2M1S1D12D11D10

D9D8D7

D6D5D4

K2K1B2B2B2

H3H3H3h2h2H2h1h1H1

D3D2D1

XXF1E1B1

XXJ0A2A2A2A1A1A1

Cabealho de seco da trama STM 1 (2)


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Cabealho de seco da trama STM-1 (2)

Cabealho de seco de multiplexagemB2: Monitorizao de erros a nvel da seco de multiplexagem.

K1- K2: Comutao de proteco automtica (Transporta o protocolo APS).

D4- D12: Canal de comunicao de dados a 576 kbit/s. Transporta informao de gestode rede entre os elementos que terminam a seco de multiplexagem e entre estes e osistema de gesto de rede.

S1: Indicador da qualidade do relgio. Transporta mensagens referentes ao tipo derelgio usado no processo de sincronizao.

M1: usado para transportar uma indicao de erro remoto ou REI (remote errorindication) a nvel de seco de multiplexagem. O alarme REI enviado para o ponto onde

a seco de mult iplexagem originada e indica o nmero de blocos detectados errados apartir da informao dada pelo B2.

E2: Canal de comunicao de voz (64 kb/s) para comunicaes vocais entre asextremidades da camada de multiplexagem.

PonteiroH1, H2: Octetos de ponteiro. Indicam o incio do contentor virtual na trama

H3: Octetos de aco do ponteiro. Usados para justif icao negativa.

h1, h2: Octetos com um valor invarivel.

Etapas associadas formao do STM 1


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Etapas associadas formao do STM-1

1 etapa: Multiplexagem do AUG+(D4-D12)+E2+S1+M1

2 etapa: Adio dos octetos B2, K2 e K1

3 etapa: Adio dos octetos D1-D3, E1 e F1

4 etapa: adicionado o octeto B1 e a estrutura obtida baralhada

PT VC

PT VC

A seco demultiplexagemfica completa

PT VC

PT VC

Esta estrutura baralhada,e em seguida adiciona-se oPET e completa-se a trama

O AUG o contentorvirtual mais o ponteiro

Processo de baralhamento


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Processo de baralhamento

Quando o sinal STM-N transmitido deve-se assegurar que inclui umcontedo de temporizao suficientemente elevado (nmero de transies)para permit ir a recuperao de relgio do lado receptor.

Para aumentar esse contedo de temporizao a sequncia de dados doSTM-1 (com excepo dos 9 primeiros octetos) sujeita a um processo debaralhamento.

O baralhador usa o pol inmio gerador G(x)= 1+x6+ x7 e implementado de

acordo com a figura seguinte:

O circuito baralhador dever ser inicializado a 111 1111 a seguir primeiralinha do cabealho de seco.

D D D D D DD +

+ Dados deentrada

Dadosbaralhados

Registo dedeslocamento

Soma mdulo 2

Cdigo de paridade de bits entrelaados


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Cdigo de paridade de bits entrelaados

O cdigo de paridade de bits entrelaados de ordem n ou BIP-n (bitinterleaved parity) obtido calculando a soma mdulo 2 de n grupos de bits ecolocando o resultado numa palavra de controlo consti tuda por n bits.

O BIP-n calculada sobre os correspondentes bits da trama actual e oresultado transmitido nos octetos B1, B2, B3, ou nos dois primeiros bi ts doV5 da trama seguinte. Na recepo o BIP-n recalculado, e qualquerdiscrepncia entre este e o valor recebido vista como um erro de bloco.

n bits

mb

its

Soma mdulo 2

BIP-nPalavra de controlo constitudapor n bits

BIP-8 B1

BIP-24 B2 B2 B2

BIP-8 B3

BIP-2 V5

Subestruturas modulares do STM-1


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Subestruturas modulares do STM-1

Contentor (C)Unidade bsica usada para transportar informao dos tributrios (ex PDH).Inclui ainda octetos de justificao fixa (sem informao) para adaptar osdbitos dos tributrios aos dbitos dos contentores e bits usados para

justificao dos tributrios PDH.

Contentor Virtual (VC)

O contentor vir tual consiste num contentormais o cabealho de caminho. O

VC uma entidade que no sobre modificaes desde o ponto onde ocaminho originado at ao ponto onde terminado. Os VCs transmitidosdirectamente no STM-1 designam-se contentores virtuais de ordem superior,e os restantes de ordem inferior.

Unidade Administrativa (AU)Consiste num contentor virtual de ordem superiormais um ponteiro deunidade administrativa. O ponteiro regista a relao de fase existente entre ocontentor virtual e a trama e especfica o incio do contentor virtual.

Subestruturas modulares do STM-1 (2)


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Subestruturas modulares do STM 1 (2)

Grupo de unidade administrativa (AUG)Resulta da combinao por interposio de octeto de vrias unidadesadministrativas. Adicionando o cabealho de seco AUG obtem-se a tramaSTM-1.

Unidade tributria (TU)

A unidade tributria consiste num contentor virtual de ordem inferiormais umponteiro da unidade tributria. Como o VC de ordem inferior pode flutuar

dentro do VC de ordem superior, o incio do primeiro dentro do segundo indicado pelo ponteiro da unidade tributria.

Grupo de unidade tributria (TUA)

Resulta da combinao de vrias unidades tr ibutrias por interposio deocteto. Em alguns casos necessrio proceder a justi ficao fixa, paraadaptar dbitos binrios.

Estrutura de multiplexagem


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Estrutura de multiplexagem

Estrutura de mult iplexagem da SDH

Em existe processamento de ponteiros

VC-12C-12

TU-2

VC-3

VC-2

C-4

C-11

C-3

C-2

AU-4VC-4TUG-3TUG-2TU-12

DS3: 44.736 Mb/s

TU-11VC-11

TU-3

E3: 34.368 Mb/s

DS2: 6.312 Mb/s

E1: 2.048 Mb/s

DS1: 1.544 Mb/s

E4: 139.264 Mb/s

VC-3 AU-3

AUG STM-N1STM-N=N155.52 Mb/s

C - ContentorVC - Contentor VirtualTU - Unidade TributriaTUG - Grupo de Unidade TributriaAU - Unidade AdministrativaAUG - Grupo de Unidade Administrativa

MapeamentoMultiplexagem

1

3

N

1

7

3

4

3

Alinhamento

7

ATM

ATM

Transporte das hierarquias CEPT no STM-1


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Transporte das hierarquias CEPT no STM 1

Transporte do E1, E3 e E4

E4

VC-4

Octetos sem informao

Ponteiro da AU-4

AU-4

Cabealho de seco

STM-1

Unidade administrativa

E3

VC-3


Ponteiro da AU-3

AU-3

Cabealho de seco

STM-1

Unidade administrativa

AUG

Multiplexagem de 3 AU-3

E1

VC-12


Ponteiro da TU-12

TU-12 Unidade tributria

TUG-2

Multiplexagem de 3 TU-12

TUG-3

Multiplexagem de 7 TUG-2

C-4

Cabealho de caminhode ordem superior

C-3

Cabealho de caminhode ordem superior

C-12

VC-4

Cabealho de caminhode ordem inferior

AU-4 STM-1

AUG

Mapeamentodo E3

Multiplexagempor interposiode octeto

Alinhamento

Contentores virtuais de ordem superior


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Contentores virtuais de ordem superior

Os contentores virtuais VC-3 e VC-4 obtm-se adicionando, respectivamente,aos contentores C-3 e C-4 um cabealho de caminho de ordem superior.

O cabealho de caminho de ordem superior consti tudo por 9 octetos

iniciando-se com octeto J1, que tambm o primeiro octeto do VC.

O contentor VC-4 const itudo por 2619=2349 octetos, o que d um dbito de150.336 Mbit/s. Ao VC-3 corresponde um dbito de 49.96 Mb/s.

J1

B3

C2

G1

F2

H4

F3

K3N1

C4

Cabealho decaminho deordem superior

1 2 3 4 261

VC-4

J1

B3

C2

F2

H4

F3

K3N1

C3G1VC-3

1 2 3 85

Durao=125 s

Contentores virtuais de ordem inferior


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Co te to es tua s de o de e o

Os contentores virtuais de ordem inferior (VC-2, VC-12, VC-11) obtm-seadicionando aos correspondentes contentores (C-2, C-12,C-11) o cabealho decaminho de ordem inferior.

O cabealho de caminho de ordem inferior constitudo por 4 octetos (V5, J2,N2 e K4) dispostos numa multitrama de 4 VC de ordem inferior.

C-12 C-12 C-12 C-12V5 J2 N2 K4

C-11 C-11 C-11 C-11V5 J2 N2 K4

C-2 C-2 C-2 C-2V5 J2 N2 K4

Multitrama

VC-12

MultitramaVC-11

MultitramaVC-2

1 35 70 105 140 octetos

1 26 52 78 104 octetos

1 107 214 321 428 octetos

Multitrama com durao de 500 s

Octetos do cabealho de caminho de ordem superior


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p

J1: Permite verificar a integridade do caminho. O terminal onde o caminho gerado envia repetidamente uma mensagem padro (trao de caminho) atravs de

J1 a qual confirmada pelo terminal receptor. O trao constitudo por 16 octetos.

B3: usada para monitor izar erros, transmitindo o BIP-8 do caminho.

C2: a etiqueta do sinal, indicando a composio dos contentores virtuaisVC3/VC4: Ex: 0000 0000: no transporta trfego; 0000 0010: usa uma

estrutura TUG; 0001 0010: transporta um E4 num C-4, 0001 0011: transporta ATM.

G1: um canal usado pelo terminal receptor para enviar para o terminalemissor o informao sobre desempenho do caminho, nomeadamente sobre oserros detectados por B3.

F2: Canal de utilizadorusado para manuteno pelos operadores da rede.

H4: Indicador de super-trama. Usada na formao do VC-2, VC-12 e VC-11.

F3: Canal de utilizador.

K3: Canal usado para funes de proteco a nvel do caminho.

N1: Monitorizao de ligaes em cascata (caminhos por vrias sub - redes ).

Octetos do cabealho de caminho de ordem inferior


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Octeto V5Sinaliza o incio da multitrama com a durao de 500 s. A sua estrutura a seguinte:

BIP-2: monitorizao dos erros usando o BIP-2 nos caminhos VC-11, VC-12 e VC-2.

REI (Remote Error Indicator): Indicador de erro distante, usado para enviar para o pontode formao dos VC informao sobre os erros detectados pelo BIP-2.

RFI (Remote failure indication): colocado a 1 para indicar uma falha remota.Etiqueta: Indica o contedo do contentor virtual

RDI (Remote Defect Indication): Alarme remoto enviado para o emissor, quando os dadosno so entregue.

Octeto J2: Trao de caminho de ordem inferior (semelhante ao J0 e J1). Octeto N2: Superviso das l igaes em cascata

Octeto K4: Funes de comutao de proteco automtica (semelhante aoK3).

BIP-2 REI RFI Etiqueta RDI

1 2 3 4 5 6 7 8 bits

Mapeamento de um tributrio a 2.048 Mbit/s


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O mapeamento pode realizar-se em modo sncrono ou modo assncrono.

J2R

V5

J2

N2

K4

R R R R R R R R

R R R R R R R R

C1 C2 O O O O R R

R R R R R R R R

C1 C2 O O O O R R

R R R R R R R R

C1 C2 R R R R R S1

S2 I I I I I I I

R R R R R R R R

32 octetos I

32 octetos I

32 octetos I

31 octetos I

J2R

V5

J2

N2

K4

R R R R R R R R

R R R R R R R R

R R R R R R R R

R R R R R R R R

R R R R R R R R

32 octetos I

32 octetos I

32 octetos I

32 octetos I

R R R R R R R R

R R R R R R R R

R R R R R R R R

35 octetosem 125 s

35 octetosVC-12

34 octetosC-12

34 octetosC-12

Modo Assncrono

140 octetosem 500 s

I : bit de informaoR: bit de enchimento

(sem informao)O : bit de servioC : bit de indicao dejustificaoS : bit de justificao

Modo Sncrono(Octeto)

140octetosem500 s

C1C1C1=111 S1 nulo

C1C1C1=000 S1 dados

C2C2C2=111 S2 nuloC2C2C2=000 S2 dados

Mapeamento de um tributrio a 2.048 Mbit/s (2)


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O mapeamento assncrono usado quando o relgio do tributrio independente do relgio do contentor, ou do contentor virtual, ou seja osrelgios so plesicronos. O mapeamento assncrono pode ser aplicado atodos os tributrios plesicronos.

O mapeamento sncrono realizado quando o relgio do tributrio estsincronizado com o relgio do contentor, ou do contentor virtual. Omapeamento sncrono pode ser de bit ou de octeto. No lt imo caso aorganizao dos octetos dos tributrios respeitada. O mapeamento sncrono

de octetos aplica-se ao DS1 e E1.

No mapeamento assncrono tm de se usar justificao de bit. Nomapeamento do E1, DS1 e DS2, E3 usa-se justif icao positiva/negativa. NoDS3 e E4 usa-se justif icao positiva.

No caso do E1 o bit S1 um bit de cabealho em operao normal, mastransporta informao no caso dejustificao negativa. S2 em operaonormal transporta informao, mas no caso dejustificao positiva nulo.

Mapeamento de um tributrio E4


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O mapeamento de um tributrio E4 feito em modo assncrono. A primeiralinha do contentor C-4 constituda por 20 blocos de 13 octetos, onde oprimeiro octeto toma a forma descri ta pelas letras D,X,Y,Z

Cada uma das l inhas do contentor C-4 possui um dispositivo de justi ficaopositiva com 5 octetos de indicao de justificao. Se CCCCC=00000 ento S um bit de dados, se CCCCC=11111 ento S um bit sem signif icado. Adeciso por maioria.

D Y X X X96 I 96 I 96 I 96 I 96 I

Y X X X Y96 I 96 I 96 I 96 I 96 I

X X X Y X96 I 96 I 96 I 96 I 96 I

X X Y X Z96 I 96 I 96 I 96 I 96 I

D = I I I I I I I IX = RRRRRRRRY = CRRRRROOZ = I I I I I ISR

I : bit de informaoR : bit de enchimentoO : bit de servioC : bit de indicao dejustificaoS : bit de justificao

12 octetos deinformao

Unidade Administrativa AU-4


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Uma AU-4 uma estrutura sncrona constituda por 9x261+9 octetos, queinclui um VC-4 mais um ponteiro de unidade administativa AU-4 (PTR AU-4).

O VC-4 pode flutuar dentro da AU-4. O ponteito da AU-4 contem a posio(endereo) do primeiro octeto (J1) do cabealho de caminho do VC-4. Cadamodificao do ponteiro de 1 unidade corresponde a uma deslocao do VC-4na AU-4 de 3 octetos.

H3H3H3h2h2H2h1h1H1J1

B3

C2

G1

F2H4

F3

K3

N1

C4

PTR AU-4

AU-4

261 colunas

VC-4

9

linhas

Unidades Administrativa AU-3


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A AU-3 uma estrutura sncrona composta por 987+3 octetos, que inclui umVC-3 mais um ponteiro da unidade administrativa AU-3 (PTR-AU-3). Como acapacidade de transporte da AU-3 (87 colunas) superior requerida peloVC-3 (85 colunas), so inseridas duas colunas sem informao (justif icaofixa) para adaptao de capacidade (colunas 30 e 59).

H3H2H1

PTR AU-3

9

linhas

1 2 30 59 87 coluna

J1

B3

C2

F2

H4F3

K3

N1

C3G1

1 2 85

VC-3

A posio do contentorvirtual pode flutuar dentro da

AU-3. O ponteiro PTR AU-3contem o endereo do J1.

Um alterao do ponteiro deuma unidade corresponde deslocao do VC-3 na AU-3de 1 octeto.

O ponteiro PTR AU-3 permiteenderear 879 =783 posies.

Grupo de Unidade Administrativa


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O AUG uma estrutura sncrona constituda por 9261+ 9 octetos, que poradio do cabealho de seco d origem trama STM-1. Um AUG composto de 1 AU-4 ou de 3 AU-3 usando multiplexagem por interposio deocteto.

H2H1 H3 AU-3 H2H1 H3 AU-3 H2H1 H3 AU-3

H1 H1 H1 H2 H2 H2 H3 H3 H3

AUG

(Octetos das 3 AU-3entrelaados)

261 colunas

AUG obtido a partirde 3 AU-3 usando

multiplexagem porinterposio deocteto

Unidade tributria TU-3 e TUG-3


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Um VC-3 de ordem inferior transportado numa unidadade tributria de nvel3 (TU-3). Uma TU-3 uma estrutura sncrona consti tuda por 985+ 3 octetos,que inclui um VC-3 mais um ponteiro de unidade tributria TU-3 (PTR TU-3).Adicionando TU-3 seis octectos de justificao fixa obtem-se o TUG-3.

Como o VC-3 pode flutuar dentro das colunas que lhe esto atribudas no VC-4, o ponteiro da TU-3 usado para indicar a posio do VC-3 (octecto J1)dentro da trama do VC-4.

J1

B3

C2

F2

H4

F3

K3

N1

C3G1

1 2 3 86

H1

H2

H3

TU-3

PTR TU-3

J1

B3

C2

F2

H4

F3

K3

N1

C3G1

H1

H2

H3

TUG-31 2 3 86

+ justificao fixa

Octectos seminformao

VC-3

Formao de um VC-4 a partir de 3 TUG-3


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Um VC-4 pode formar-se a partir de multip lexagem por interposio de octetode 3 TUG-3. Como 3x86=258 colunas necessrio adicionar 2 colunas seminformao para obter as 260 colunas correspondentes ao C-4.

TUG-3 TUG-3 TUG-3

J1

B3

C2

G1

F2H4

F3

K3

N1

H1 H1 H1

H2 H2 H2

H3 H3 0H3 0 0 84 84 84

85 85 85

Octetos seminformao

Cabealho decaminho do VC-4

Os contentores virtuaisVC-3 podem flutuardentro do VC-4. O inciode cada VC-3 indicadopelo ponteiro do TU-3.

Quando o ponteiroapresenta um valor nulo,o correspondente VC-3inicia-se na posio 0.

Unidades tributrias TU-1 e TU-2


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As unidades tributria TU-1 e TU-2 obtm-se adicionando aos contentoresvirtuais da mesma ordem o ponteiro de unidade tributria de ordem inferior,consti tudo pelos octetos V1, V2, V3 e V4. Adiciona-se um deste ponteiros acada uma das tramas, das quatro que constituem a multit rama TU.

As funes dos octetos V1, V2 e V3 so equivalentes s funces dos octetosH1, H2 e H3. O V4 no tem funes normalizadas.

VC-12 VC-12 VC-12 VC-12V1 V2 V3 V4Multitrama

TU-12

MultitramaTU-11

Multitrama

TU-2

1 36 72 108 144 octetos

1 27 54 81 108 octetos

1 108 216 324 432 octetos


VC-11 VC-11 VC-11 VC-11V1 V2 V3 V4

VC-2 VC-2 VC-2 VC-2V1 V2 V3 V4

Representao bidimensional da TU-1 e TU-2


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Representao bidimensional da TU-11 e TU-12

Representao bidimensional da TU-2

V1 V2 V3 V4 V1 V2 V3 V4

27 54 81 108 36 72 108 144

V1

9

octetos

Multitrama TU-11 Mult itrama TU-12

1 2 3 4 12

V2

1 2 3 4 12 1 2 3 4 12

V4

1 2 3 4 12

V3

Multit rama TU-2

9

octet

os

108 Octetos144 Octetos

108 216 324 432

432 Octetos

Formao do TUG-2


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Descreve-se a formao da trama do TUG-2, partindo de trs TU-12

C-12 VC-12 TU-12

C-12 VC-12 TU-12

C-12 VC-12 TU-12

3 TUG-2

a

b

c

V1 V2 V3 V4

V2 V3 V4

V1 V2 V4

V1 V1 V1

a

b

c

500 s

500 s

V1

V3

V2 V2 V2 V3 V3V3 V4 V4V4

V1

9

octetos

1 2 3 4 12

V1 V1

108

Representao bidimensional da 1trama da mul ti trama TUG-2

Formao do TUG-3 a partir do TUG-2


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O TUG-3 formado multiplexando 7 TUG-2 e adicionando duas colunas embranco. constitudo por 86 colunas.

Nesta estrutura os ponteiros H1 H2 e H3 no existem. A sua ausncia indicada pela indicao de ponteiro nulo ou NPI (null pointer indication).

TUG-2 #1 TUG2 #2 TUG2 #7

TUG3

2 colunas seminformao

1 2 3 4 12 24 86

1 2 3 12

9octetos

NPI

Estrutura dos ponteiros


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Os ponteiros dividem-se em ponteiros de unidade administrativa e ponteirosde unidada tributria.

A estrutura dos ponteiros AU-4, AU-3 e TU-3 baseado nos octetos H1, H2 eH3. O octeto H3 usado para aces de justificao negativa. As funes dosbits const ituintes do H1 e H2 so as seguintes:

Os bi ts N const ituem o identif icador de novos dados ou NDF (New Data Flag),os bits S identificam o tipo de ponteiro e os bits I e D o valor do ponteiro.

Tipos de ponteiros

Ponteiro de AU

Ponteiro de TU

Ponteiro de AU-4

Ponteiro de AU-3

Ponteiro de TU-3

Ponteiro de TU-1/TU-2

N N N N S S I D I D I D I D I D

H1 H2

Valor do ponteiro em 10 bitsNDF

Estrutura dos ponteiros (2)


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Os ponteiros TU1/TU2 so constitudos pelos octetos V1, V2, V3 e V4,separados entre si por um espaamento temporal de 125 s. O octeto V4 notem funes definidas, o octeto V3 usado para just if icao negativa e aestrutura dos octetos V1 e V2 a seguinte:

N N N N S S I D I D I D I D I D

V1 V2

Valor do ponteiro em 10 bitsNDF

0-10311TU-11

0-13910TU-12

0-42700TU-2

0-76410TU-3

0-78210AU-3

0-78210AU-4

Valor do ponteiroSSTipo de Ponteiro

Valor dos bits SS e da gamade variao do valor ponteiro

para diferentes ponteiros.

No ponteiro da AU-4 tm-seh1=1001xx11 e h2=11111111

Esquema de endereamento do ponteiro da AU-4


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A cada posio do ponteiro da AU-4 correspondem 3 octetos. A cada posiodo ponteiro da AU-3 corresponde um octeto.

H3h2H2h1H1

261 colunas

0 1 8687 88

0 1 86

87 88

696 782

h1 h2 H3 H3

Cabealho de

regenerao

Cabealho demultiplexagem

H3H3 H3h2H2h1H1 h1 h2

Cabealho deregenerao


609 610 693

522 523 608

521 125 s

Um valor de 0 do ponteiroindica que o J1 do VC-4

se encontra na posio 0

Esquema de endereamento do ponteiro da TU-3


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A f igura representa o transporte de trs TUG-3 num contentor virtual VC-4. Acada posio de um ponteiro TU-3 corresponde um octeto.

260 colunas

Cabealho de

regenerao


Um valor de 0 doponteiro indica que oJ1 do VC-3

correspondente seencontra na posio 0a seguir ao octeto H3

PTR AU-4

H1

H2

H3

H1

H2

H3

H1

H2

H3 0 0 0 84 84 8485 8585 169169 169

H1

H2

H3

H1

H2

H3

H1

H2

H3 84 84 8485 8585 169169 169

680 680 680 764 764 7640 0 0

595 595 595 679 679 679

594594594510 510 510425 425 425 509 509 509

340 340 340 424 424 424

Bit de justifi cao fixa

J1

B3

C2

F2

H4

N1

G1

F3

K3

Cabealho deregenerao


PTR AU-4

J1

B3

C2

G1

F2

H4

F3K3

N1

O papel do identificador de novos dados


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O identi ficador de novos dados NDF pode-se usar no modo activado fazendoNNNN=1001, ou no modo normal fazendo NNNN=0110. O modo act ivadosuporta uma variao arbitrria (e signi ficativa) do valor do ponteiro, comoaquela que ocorre quando h uma alterao do VC, enquanto o modo normals suporta uma variao unitria do ponteiro.

Uma variao no uni tria do valor do ponteiro realizada fazendoNNNN=1001, numa determinada trama e NNNN=0110 nas tramas seguintes. Omesmo valor dever aparecer sucessivamente trs vezes.

O modo normal usado em trs si tuaes: 1) ausncia de justificao; 2)justificao positiva; 3)justificao negativa.

A aco dejustificao positiva indicada invertendo os 5 bits I relativamenteaos 5 bits anteriores e o valor do ponteiro incrementado de uma unidade natrama seguinte, enquanto ajustificao negativa implica a inverso dos 5 bitsD relativamente aos c inco bits anteriores e o valor do ponteiro decrementado de uma unidade.

Flutuao do contentor VC-4


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Sem justificao

O ponteiro H1 H2 indica o incio do contentor virtual VC-4 e mantem o mesmovalor em todas as tramas. A posio zero corresponde posio a seguir aoocteto H3. A cada variao uni tria do ponteiro correspondem trs octetos.

Regenerao

Multiplexagem

H1 h1 h1 H2 h1 h2 H3 H3 H3

Multiplexagem

Trama #n-1

Trama #n

VC-4 #n-1

VC-4 #n

H1 h1 h1 H2 h1 h2 H3 H3 H3

J1

Regenerao

J1

Trama #n-1

NNNN=0110Valor I,D 00 00101100 44SS=10H3H3H30

Exemplo

Trama #nNNNN=0110Valor I,D 00 00101100 44SS=10H3H3H30

0

782 Posio 782

Justificao negativa na AU-4


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Justificao negativa:o dbito do contentor VC-4 superior ao dbito do AU-4.

Durante a justificao os bits D do ponteiro so invertidos e os trs octetosH3 so usados para transportar informao do contentor virtual VC-4. A seguir justi ficao (na trama seguinte) o ponteiro decrementado de uma unidade.

Regenerao

Multiplexagem

H1 h1 h1 H2 h1 h2 H3 H3 H3

Multiplexagem

Trama #n-1

Trama #n

VC-4 #n-1

VC-4 #n

H1 h1 h1 H2 h1 h2

J1

Regenerao

Trama #n

NNNN=0110Valor I,D 0101111001SS=10H3H3H3VC-4 #n-1

Exemplo

Trama #n+1NNNN=0110Valor I,D 00 00101011 43SS=10H3H3H3 0

0

782 Posio 782

J1

Inverso dos octetos D

Justificao positiva no AU-4


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Justificao posit iva: o dbito do contentor VC-4 inferior ao dbito do AU-4.

Durante a justificao os bits I do ponteiro so invertidos e os trs octetos aseguir a H3 no so usados para transportar informao. Depois dajustificao (trama seguinte) o ponteiro incrementado de uma unidade.

Regenerao

Multiplexagem

H1 h1 h1 H2 h1 h2 H3 H3 H3

Multiplexagem

Trama #n-1

Trama #n

VC-4 #n-1

VC-4 #n

H1 h1 h1 H2 h1 h2

J1

Regenerao

Trama #n

NNNN=0110Valor I,D 1010000110SS=10H3H3H3 0

Exemplo

Trama #n+1NNNN=0110Valor I,D 00 00101101 45SS=10H3H3H3 0

0

782 Posio 782

Inverso dos octectos I

J1H3 H3 H3

Justificao no TU-12


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Esquema de endereamento no TU-12

Flutuao do VC-12 (multi trama #n+1 I,D 1)

Justificao positiva (multitrama #n+1, I,D 2)

Justif icao negativa (multirama #n+1, I,D 0)

V1 V2 V3 V4


0 1 35 36 70 71105 139

V1 V2 V3 V4 V1 V2VC-12 #n

1VC-12 #n

3VC-12 #n

2VC-12 #n

4

Multitrama #n

V1 V2 V3 V4 V1 V2VC-12 #n

1

VC-12 #n3

VC-12 #n2

VC-12 #n4

1

2

V1 V2 V4 V1 V2VC-12 #n

1VC-12 #n

3VC-12 #n

2VC-12 #n

4 0

Multitrama #n+1

Octeto de justificao positiva (sem informao)

Aplicaes especiais dos ponteiros


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Indicao de ponteiro nulo ou NPI (null pointer indication): usada naformao do TUG-3 a part ir do TUG-2. O H3 no usado e H1 e H2 tm aseguinte configurao:

Indicao de concatenao ou CI (concatenation indication). Usada quando osinal do tributrio tem uma capacidade superior ao C-4. O H3 pode ser usadopara justi ficao negativa.

1 0 0 1 S S 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0

H1 H2

No representa um endereo vlido

1 0 0 1 S S 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

H1 H2

No representa um endereo vlido

Concatenao


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Permite transportar trfego com um dbito binrio superior ao permit ido peloC-4. A concatenao identi ficada pelo suf ixo c e o nmero de concatenaespor m. Por exemplo, um VC-4 concatenado representado por VC-4-mc e umaAU-4 por AU-4-mc.

No caso do AU-4-mc a concatenao dos ponteiro feita usandomult iplexagem por interposio de octeto. O primeiro ponteiro tem as funesusuais dos ponteiros da AU-4, enquanto os restantes m-1 ponteirostransportam o indicador CI.

C-4-4c

N1

J1

B3

C2

G1

F2H4

F3K3

4261 octetos

VC-4-4C

O cabealho de caminho do primeiroVC-4 transporta os octetos normais.Os cabealhos de caminho dosoutros VC-4 transportam octetos deenchimento (sem informao).

Capacidadedo C-4-4c

599.04 Mb/s

Influncia dos erros no ponteiro


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Os erros originados na transmisso (particularmente os erros em salva)podem conduzir a erros nos bits I, D e N e consequentemente corrupo noponteiro.

A estratgia de deteco usada baseada na deciso por maioria para o casodos bits I e D. Para o caso dos bits N nos ponteiros da TU-1 e TU-2 exige-seuma concordncia total dos bits, enquanto nos ponteiros da TU-3, AU-3 e AU-4 exige-se uma maioria de trs em 4 bits.

Se os erros de transmisso causarem um nmero de inverses de bitssuficientes podem conduzir a uma condio NDF falsa, P

e(NDF).

Modo Normal

Modo Activado

NNNN=0110, 1110, 0010, 0100, 0111

NNNN=1001, 0001, 1101, 1011, 1000

Ponteiros daTU-3, AU-3 eAU-4

inin

kie pp

i

nNDFP

=

= )1()(

p: probabilidade de erro de bit

n: nmero de bits do NDFk: nmero de bits errados requidospara uma condico falsa

TU-3 e AU-4

n=4, k=3

TU-1 e TU-2

n=4, k=4

Influncia do erro no ponteiro (2)


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As salvas de erros podem contribuir para induzir erros nos bits I e D e destemodo originar falsas justi ficaes. Essas salvas de erros podem atingir s umdos octetos do ponteiro (H1, ou H2), ou os dois octetos, embora a segundasituao seja pouco provvel nas TU-1 e TU-2, j que os octetos V1 e V2 estoseparados por 125 s.

A recomendao G.783 do ITU-T recomenda uma deciso por maioria sobre osbits D e I e exclui a situao em que so pedidas ambas as justif icaes.Assim, a probabilidade de falsa justificao

A probabilidade de errar o padro de indicao de justificao dada por

)](1)[()](1)[()( ++ += PIJPPIJPPIJPPIJPjP eeeef

Pe(PIJ+) Probabilidade de errar o padro deindicao de justificao positiva (PIJ+)(bits I)

Pe(PIJ-) Probabilidade de errar o padro deindicao de justificao negativa (PIJ-)(bits D)

inin

ni

e ppi

nPIJP

+=

= )1()(

2

1

p: probabilidade de erro de bitn: nmero de bits do PIJ

redes de transporte sdh.pdf

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