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João Pires Redes de Telecomunicações 165

Redes de Telecomunicações

Redes Ópticas


Fibras Ópticas

• As fibras ópticas dividem-se em fibras monomodais e fibras multimodais. Nas redes WDM só se usam fibras monomodais.

• Os principais fenómenos limitativos são a atenuação e a dispersão. O primeira é responsável por reduzir a amplitude dos pulsos e a segunda por alargá-los.

0

1

2

3

4

5

0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.1 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7

Comprimento Onda (µµµµm)

Coe

ficie

nte

de a

tenu

ação

(dB

/km

)

0

1

2

3

4

5

0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7

Comprimento Onda (µµµµm)

nm dB/km

850 1.811300 0.35

1310 0.34

1383 0.291550 0.19

1625 0.21

nm dB/km

850 1.811300 0.35

1310 0.34

1383 0.51550 0.19

1625 0.21

Fibra óptica monomodal normal Fibra óptica monomodal “AllWave”

Coe

ficie

nte

de a

tenu

ação

(dB

/km

)

1330-1625 nm

0.35 dB/km0.35 dB/km

1440-1625 nm

A fibra óptica monomodal normal apresenta um pico de atenuação devido à absorção OH em 1385 nm. A fibra “AllWave” elimina este pico.

A banda disponível para WDM (atenuação ≤ 0.35 dB/km) situa-se entre os 1440 e 1625 nm, o que corresponde a 370 canais para um espaçamento de 0.5 nm.

Fibra Normal

A banda disponível para WDM (atenuação ≤ 0.35 dB/km) situa-se entre os 1330 e 1625 nm, o que corresponde a 590 canais para um espaçamento de 0.5 nm.

Fibra “AllWave”


Bandas de utilização das fibras

WDM e LANMonomodal(G.652)

1450-1528SSexta

WDMMonomodal(All Wave)

1350-1450EQuinta

WDMMonomodal(G.653)

1561-1620LQuarta

Mono –λe WDM

Monomodal(G.655)

1528-1561CTerceira

Mono –λMonomodal(G.652)

1280-1350OSegunda

Tipo LANMultimodal820-900__Primeira

AplicaçõesTipo de fibraBanda (nm)DesignaçãoJanela


Transmissão digital óptica

• Considera-se um sistema de transmissão digital óptico com compensação da dispersão, através de uma fibra compensadora de dispersão (DCF):

• As fontes ópticas podem ser de três tipos: LED, Laser modulado directamente e laser+modulador externo.

Filtro

v(t)Fonte óptica

Fibra Óptica

Juntas

Ps(0)

Ps(1)Pr(0)

Pr(1)

DCF

Corrente I

t

t

P0

t

t

V

P0

P0

Modulador externo

Laser modulado directamente

Laser + modulador

externo

Receptor óptico

RegeneradorPré-amplificador

Fotodíodo

BER

01

0001 )()(σσ +

−= tVtVQ

=2

erfc21BER Q

No receptor o sinal recebido é corrompido pelo ruído quântico e pelo ruído de circuito. O ruído total é caracterizado pelas variâncias σ1

2 (símbolo 1) e σ02 (símbolo 0).


Sistemas com cadeias de amplificadores ópticos

• No estudo de sistemas com cadeias de amplificadores ópticos admite-se que quando o sistema não opera em saturação o ganho de cada amplificador compensa exactamente a atenuação do troço de fibra anterior.

• Cada amplificador óptico para além de amplificar o sinal também vai introduzir ruído, designado por ruído de emissão espontânea.

• Os amplificadores ópticos mais usados usam como elemento de amplificação um troço de fibra dopada com érbio e como fonte energética um laser.

Fonte óptica

Fibra ÓpticaReceptor

óptico

Amplificador ópticoPs(0)

Ps(1)

Ps(0)

Ps(1)

G GG

Laser bomba

Fibra dopada com érbio Isolador

Emite nos comprimentos de onda de 980 nm e 1480 nm

EDFA (Erbium Doped Fiber Amplifier)

Os EDFAs normais só amplificam na banda C, enquanto os EDFAs de banda ulta-larga amplificam nas bandas C e L.


Sistema WDM ponto-a-ponto

• Os elementos essenciais de um sistema de multiplexagem por divisão no comprimento de onda ou WDM (Wavelength Division Multiplexing) são os multiplexadores (MUX), responsáveis por agregar vários canais ópticos (comprimentos de onda) num único sinal multiplexer e os desmultiplexadores (DMUX) que realizam a operação inversa.

• Sistemas DWDM ( Dense WDM) ponto-a-ponto comerciais de ponta

MUX EDFA

λ1 Sinal multiplex ⇒ λ1, λ2

,λ3,..., λN

EDFA EDFA DMUX

Laser 1

Laser 2

Laser N

λ2

λN

Receptor Óptico 1

Receptor Óptico 2

Receptor Óptico N

λ1

λ2

λNFibra óptica monomodal

160 λs × 10 Gb/s 80 λs × 40 Gb/s

1.6 Tb/s 3.2Tb/s

TransXpress InfinitySiemens

160 λs × 40 Gb/s6.4 Tb/sOPTera Long Haul 5000Nortel

64 λs × 40 Gb/s 128 λs × 10 Gb/s

2.56 Tb/s 1.28 Tb/s

LambdaXtremeLucent

160 λs × 10 Gb/s 640 λs × 2.5 Gb/s

1.6 Tb/sCoreStream Ciena

Número de λλλλsCapacidadeEquipamentoFabricante


Normalização dos comprimentos de onda

• A normalização dos comprimentos de onda a usar nas redes WDM é importante para garantir a interligação de equipamentos de diferentes fabricantes e permitir aos fabricantes a redução dos custos de fabrico.

• A normalização de comprimento de onda é feita pela norma G.692 do ITU-T e usa um espaçamento idêntico na frequência para essa normalização. Os canais são colocados numa grelha de 50 GHz (≈≈≈≈ 0.4 nm), com a frequência central nominal de 193.1 THz (1552.52 nm).

• Outro parâmetro importante é o desvio máximo da frequência nominal de canal. Este desvio não deve ser muito elevado, caso contrário contribui para aumentar o crosstalk e as perdas. Para ∆∆∆∆f≥≥≥≥200 GHz o ITU-T especificou um desvio máximo de ±±±±∆∆∆∆f/5.

frequência

193.1 THz

50 GHz50 GHz50 GHz


O papel da rede de transporte WDM

ADM1

ADM2

ADM3

ADM4

Rede de Serviços

Rede de Transporte SDH

(Rede IP)

Router A

Router B

Router C

OADMOXC

Rede de Transporte WDM

OADM

OADM

OADM OADMOADM

OADM

OTM

Router D

Router ERouter F

Caminho Óptico ( router D→router F)

OADM: multiplexador de inserção/extracção óptico

OTM: multiplexador óptico terminal

OXC: comutador de cruzamento óptico

Caminho Óptico (ADM1 →ADM3)


Características das redes de transporte WDM

• Uma rede de transporte WDM é constituída por amplificadores ópticos (OA, optical amp.), multiplexadores terminais ópticos (OTM, optical terminal multiplexer), multiplexadores de inserção/extracção (OADM, optical add/drop multiplexers) e comutadores de cruzamento (OXC, optical crossconnects) ligados por fibras ópticas.

• Características mais salientes:Transparência: Os caminhos ópticos podem transportar informação com diferentes débitos binários, diferentes formatos e diferentes protocolos. Por exemplo, podem-se estabelecer caminhos ópticos entre pares de elementos de rede SDH, ou pares de routers IP.Sobrevivência: A rede é estruturada de modo que em presença de falhas, os caminhos ópticos são reencaminhados automaticamente por percursos alternativos.Reutilização de comprimentos de onda: O mesmo comprimento de onda pode ser usado em diferentes caminhos desde que estes não tenham nenhuma via óptica (link) em comum. Tal permite estabelecer um número elevado de caminhos, com um número limitado de λs.Topologia lógica: A topologia lógica consiste na topologia vista pelas camadas que fazem uso da camada óptica. Para uma rede de serviço IP, suportada pela rede de transporte WDM, os caminhos ópticos são vistos como ligações entre routers IP.Comutação de caminhos: Os caminhos ópticos oferecidos pela rede de transporte podem serestabelecidos ou terminados por pedido através do sistema de gestão da rede. Uma vez estabelecidos permanecem activos durante períodos longos (meses ou mesmo anos).


Amplificadores ópticos de linha

• Os amplificadores ópticos de linha são colocados no meio das vias ópticas, a intervalos periódicos, tipicamente entre 80-120 km.

• Este amplificadores normalmente incluem dois blocos de amplificação EDFA, e um compensador de dispersão situado entre esses blocos. No caso dos amplificadores usados nas banda C e L, essas bandas são separadas na entrada e usam-se diferentes EDFAs para cada banda.

• O canal de supervisão óptica é extraído e terminado na entrada do amplificador e é adicionado na saída. Este canal é usado para controlar e monitorizar o desempenho dos amplificadores ópticos. É transportado num comprimento de onda diferente do usado para o tráfico.

Receptor Laser

λso

λ1, λ2,... λN

λsoCompensaçãode dispersão

EDFA EDFA

Terminação do canal de supervisão óptica

Adição do canal de supervisão óptica


Multiplexador óptico terminal (OTM)

• O multiplexador óptico terminal é usado nas extremidades das ligações ponto-a-ponto para multiplexar e desmultiplexar diferentes comprimentos de onda. Inclui três elementos funcionais: transponder, multiplexador WDM e amplificador óptico.

• A adaptação realizada pelos transponder corresponde às seguintes funções:- Alteração dos comprimentos de onda, de modo a ter na saída λλλλs ITU-T;- Adição de cabeçalhos para funções de gestão;- Adição de códigos FEC (forward error correction);- Monitorização do BER (bit error rate).

MUX EDFA

Laser

λsoAdição do canal de supervisão óptica

O/E/O

Multiplexador óptico terminal

O/E/OITU λ2

ITU λ3

Router IP

ADM SDH

ADM SDH

ITU λ1Não é ITU λ

Não é ITU λλ1, λ2

,λ3, λso

Transponder

Função de adaptação


Arquitecturas de OADMs• Arquitectura em paralelo

Todos os λλλλs são desmultiplexados, sendo alguns extraídos e outros transmitidos através do OADM. A perdas introduzidas pelo OADM são constantes e independentes do número de canais extraídos. Usa-se quando o número de canais a extrair é elevado.

• Arquitectura em sérieNesta arquitectura cada OADM (OADM-SC) é usado para extrair/inserir um único canal. Para extrair vários canais é necessário usar vários OADM em série. As perdas aumentam com o número de canais. Usa-se quando o número de canais a extrair é reduzido.

λN

λ2λ2

λ1

DMUX

λ1

MUX

Extracção/Inserção

λ1, λ2,.. λN λ1, λ2,.. λN

Banda 4

DMUX

λ1 λ2

MUXλ1, λ2,.. λN λ1, λ2,.. λN

Banda 3

Banda 2

λ1 λ2

Banda 1

Desmultiplexer de bandas

Arquitectura em Paralelo Arquitectura em Paralelo Modular

λ1, λ2,.. λNOADM

SCOADM

SCOADM

SC

Extracção Inserçãoλ1 λ1

λ1, λ2,.. λN

OADM-SC: OADM-single channel

λ2λ2


Comutadores de cruzamento

• Os comutadores de cruzamento ou OXC ( optical cross-connects) são elementos de rede usados em topologias físicas em malha, enquanto os OADMs são usados normalmente em topologias em anel ou em cadeia.

• Os OXC também têm capacidades para processar um número muito elevado de λλλλs e permitem uma reconfiguração rápida da rede. Outras funções:Provisão de serviços: Permite estabelecer e terminal caminhos ópticos de modo automático.Protecção: Permite detectar falhas na rede e reencaminhar os caminhos de modo a ultrapassar essas falhas.Monitorização e processamento de cabeçalhos: Permite monitorizar certos parâmetros dos sinais transmitidos com vista a medir o desempenho e detectar falhas e processar cabeçalhos associados a diferentes camadas de rede.Comutação espacial: Permite comutar sinais de portos ( fibras) de entrada para portos (fibras) de saída. Conversão de comprimentos de onda: Permite comutar sinais de λλλλs de entrada para λλλλs de saída.Funções adicionais: Compensação de dispersão, controlo do nível de potência, etc.


Configurações de OXCs

• A configuração de um OXC pode ser opaca ou transparente. Nas configurações opacas há conversões O/E ou E/O dentro do OXC,enquanto nas transparentes a configuração é totalmente óptica.

• Um OXC é constituído por vários OTMs, que realizem entre outras as funções de multiplexagem/desmultiplexagem, e por uma matriz de comutação. A matriz de comutação pode ser óptica ou eléctrica.

Matriz de comutação

óptica

λ1, λ2, λ3λ1

λ2

λ3

λ1, λ2, λ3

λ1, λ2, λ3

λ1, λ2, λ3

λ1, λ2, λ3

λ1, λ2, λ3

λ1

λ2

λ3

λ1

λ2

λ3

λ1

λ2

λ3

λ1

λ2

λ3

λ1

λ2

λ3

OTM

OTM

OTM

OTM

OTM

OTM

Matriz de comutação

eléctrica

λ1, λ2, λ3λ1

λ2

λ3

λ1, λ2, λ3

λ1, λ2, λ3

λ1, λ2, λ3

λ1, λ2, λ3

λ1, λ2, λ3

λ1

λ2

λ3

λ1

λ2

λ3

λ1

λ2

λ3

λ1

λ2

λ3

λ1

λ2

λ3

OTM

OTM

OTM

OTM

OTM

OTM

OXC com comutação óptica OXC com comutação eléctrica

Conversão O/E Conversão E/OGera λs ITU- não usa transponders


Transparência das redes ópticas

• Uma das grandes vantagens da redes ópticas é ser transparente aos serviços. O utilizador pode enviar informação digital a qualquer débito (dentro de certos limites), usando qualquer formato, ou qualquer tipo de protocolo. Pode também transmitir informação analógica.

• Associada à transparência está o conceito de rede totalmente óptica. Nesta rede a informação é transmitida da fonte para o destino num formato óptico, sem qualquer conversão O/E, ou E/O dentro da rede. Estas redes designam-se por totalmente transparentes.

• Estas rede totalmente transparentes não usam regeneração e por isso comportam-se como rede analógicas onde os factores degradadores (ruído, distorção, interferência,etc )são acumulados, o que limita a sua extensão. Enquanto não for possível dispor de regeneradores ópticos será de esperar a existência de alguma conversão opto-electrónica dentro das redes.

OADM

OADM

OADM

OADM OADMOADM

OADM

Processamento opto-electrónico (regeneração)

OXC

Cliente da rede ópticaCliente da

rede óptica

Sub-rede óptica totalmente transparente

Sub-rede óptica totalmente transparente


Modelo de camadas da rede de transporte WDM

• A rede de transporte óptica é composta por três camadas, situadas por baixo da camada de secção de regeneração do SDH. Essas camadas são: camada de canal óptico (OCh, optical channel layer), camada de secção de multiplexagem óptica (OMS, optical multiplex section layer) e camada de secção de transmissão óptica (OTS, optical transmission section layer) .

• Funcionalidades das camadas:Camada de canal óptico:Verificação da integridade do canal (traço do canal), comutação de protecção de canal, monitorização de desempenho e gestão de falhas (FDI, forward defect indicator e BDI, backward defect indicator).Camada de secção de multiplexagem óptica:Multiplexagem óptica, atribuição de comprimento de onda, identificação do comprimento de onda, comutação de protecção de multiplexagem, e gestão de falhas.Camada de secção de transmissão óptica:Controlo dos amplificadores ópticos, compensação de dispersão através dos amplificadores de linha, verificação da integridade da secção e gestão de falhas.


Camadas nas redes totalmente transparentes

• O canal óptico (OCh) corresponde a uma ligação extremo a extremo, também designada por caminho óptico. Cada via entre um OTM e um OADM (ou OXC) corresponde à secção de multiplexagem óptica (OMS). Cada via OMS é constituída por vários segmentos (OTS), sendo cada segmento delimitado por um estágio de amplificação.

S. Transmissão S. Transmissão S. Transmissão

Secção de Multiplexagem S. de Multiplexagem

Canal óptico (OCh)

Amplificador de linhaOTM

OXCTransponder

OXCTransponder

OADM OADM

AL

AL

OTM S. Transmissão S. Transmissão S. Transmissão

Secção de Multiplexagem S. de Multiplexagem

Canal óptico (OCh)

Caminho Óptico

Caminho Óptico (usa dois λs)

λ1 λ2


Subdivisão da camada da canal óptico

• O canal óptico (OCh) por sua vez é subdividido em várias sub-camadas: sub-camada de secção ( OCh-S ), sub-camada de ligação em cascata (OCh-TC, Tandem Connection) e sub-camada de caminho (OCH-P, Path).

OXC

Caminho Óptico

OADMOTMOTMOTM

OCh-S OCh-S OCh-SOCh-TC OCh-TC

OCh-P

Transponders/regeneradores

Secção de canal óptico (OCh-S)Representa uma secção do caminho óptico dentro de uma su-rede óptica totalmente transparente. Dentro desta secção não há conversão para o domínio eléctrico, mas há regeneração nas suas fronteiras. O seu cabeçalho suporta FEC.

Ligação em cascata OCh (OCh-TC)É necessária para suportar ligações em cascata entre diferentes sub-redes. O NE que termina esta camada processa os cabeçalhos OCh-S e OCh-TC.

Caminho de canal óptico (Och-P)Corresponde ao transporte extremo-a-extremo de um canal óptico através de vários regeneradores. O NE que termina esta sub-camada processa todos os cabeçalhos.

OTMOTM

OTM


Transmissão de cabeçalhos

• Os cabeçalhos associados às camadas OTM e OMS são transmitidos no canal de supervisão óptica (OSC, optical supervisory channel), normalizado pelo ITU-T para ser transmitido no comprimento de onda de 1510 nm.

• Os cabeçalhos do canal óptico podem ser transmitidos em modo associado ao canal. Há duas técnicas para transmissão em modo associado: modulação de sub-portadora e envoltório digital.

• Por exemplo para transmitir o identificador de canal óptico (traço de canal OCh-S), usando a primeira técnica adiciona-se uma sub-portadora, designado por piloto, ao sinal que modula o laser. Esse piloto tem uma frequência, normalmente na banda entre 1 e 2 MHz. O piloto pode ser também usado para monitorizar a potência óptica do canal.

OXC

Transponder

AL OADM

Inserção do piloto

Monitorização do piloto

Monitorização do piloto

Terminação do piloto

OSC OSC

O canal de supervisão óptica é extraído, processado e inserido em todos os elementos de rede

OTM OTM OTM

OSCOSC

Inserção do piloto

Terminação do piloto

OTM

Cabeçalho do envoltório digital é inserido

Cabeçalho monitorizado/ modificado

Cabeçalho extraído


Equipamento versus camadas ópticas

• Exemplo da relação entre algumas funções das camadas ópticas e oequipamento terminal WDM.

• Função dos cabeçalhos:OCh: Fixação da potência emitida e monitorização da recebida, alarmes (perda de sinal).OMS: Monitorização e configuração de equipamento (nível de sinal, frequência dos canais demux, selecção dos canais inseridos/extraídos,etc), alarmes, informação de protecção.OTS: Identificação do amplificador, controlo do amplificador (ganho, potência da bomba), controlo da compensação de dispersão e dos comutadores de protecção, alarmes,etc.

Multiplexer WDM

Laser (OSC)

Laser Laser

PilotoTraço de

canal

Potência do canal

Atribuição de λ

Cabeçalho de OMS

Cabeçalho de OTS

OCh-S

OMS

OTS Amplificador


Indicadores de desempenho

• Os indicadores de desempenho usados a nível dos cabeçalhos OTS,OMS e OCh-S são os seguintes (ANSI T1X1.5/99-071):

Supervisão de continuidadeConjunto de processos usados para monitorizar continuidade da secção ou do caminho. Incluem: Perda de sinal ou LOS (Loss of Signal) corrente de polarização do laser; potência óptica transmitida e potência óptica recebida.

Supervisão de conectividadeConjunto de processos usados para monitorizar a integridade da ligação entre a fonte e a terminação: Correspondem ao traço da camada de secção de transmissão e ao traço da camada de caminho.

Supervisão de qualidade de sinalConjunto de processos usados para monitorizar a qualidade das ligações.As principais caracteristícas a analisar são a filtragem espectral (a sua forma mais simples é a monitorização da potência de todos os canais), crosstalk e o factor de qualidade ou factor Q.

Não é possível medir o BER

Indicação de manutençãoConjunto de processos usados para indicar defeitos nas ligações. Os defeitos são enviados nos dois sentidos de uma ligação bidireccional. Os defeitos usados são: FDI (ForwardDefect Indication) e BDI (Backward Defect Indication).

OCh, OMS e OTS

OCh, e OTS

OCh, e OTS

OCh, OMS e OTS


Envoltório Digital (ANSI T1X1.5/99-146)

• O envoltório digital ( digital Wrapper) consiste em adicionar um certo número de octetos de cabeçalho de OCh, quando o sinal entra na camada óptica e remover esses octetos quando o sinal é devolvido à camada de serviço. Alguns desse octetos são usados para proporcionar capacidade de correcção de erros usando FECs (Forward Error Correction).

Estrutura da trama básica OChOCh-S (Secção):- Enquadramento de trama -Traco de secção (OCh-S) - Correção de erros usando um FEC - Monitorização de desempenho- Canal de comunicação de dados.

OCh-TC (Ligações em cascata):- Monitorização de um canal em ligações em cascata - Sinalização para protecção OCh (APS) –OCh SPRING - Canal de comunicação de dados.

OCh-P (Caminho):- Traço de caminho (OCh-P) - Etiqueta do sinal - Monitorização da qualidade de sinal (BIP-8) - Sinalização para protecção OCh (APS) - Indicação de defeitos a nível do OCh (FDI e BDI) - Canal de comunicação de dados.

Cabeçalho de OCh

OCh-S

OCh-TC

OCh-P

Campo de informação do OCh

Dados

FEC

FEC Reed-Solomon Code

BER=10-4 s/FEC BER=5×10-15 c/FEC


Protecção e restauro ópticos

• A protecção óptica pode ser linear ou de anel. Qualquer uma destas protecções pode ser dedicada (1+1), ou partilhada (1:1).

• A protecção linear é aplicada em ligações ponto-a-ponto. Essa protecção pode ser realizada a nível de canal óptico (protecção OCh), ou a nível de secção de multiplexagem óptica (protecção OMS). A protecção OCh protege os canais ópticos (comprimentos de onda) individualmente, enquanto a protecção OMS protege o sinal WDM.

• A protecção de anel aplica-se a topologias físicas em anel e também pode ser realizada a nível OCh, ou OMS. Os anéis podem usar duas ou quatro fibras como no caso da protecção a nível da SDH.

• O restauro óptico aplica-se a redes com uma topologia física em malha e consiste em encontrar caminhos ópticos alternativos aos caminhos com falhas, sendo a operação coordenada pelo centro de gestão de rede.


Aspectos de gestão

• Os diferentes elementos a gerir (amplificadores ópticos, OTMs, OADMs e OXCs) designam-se por elementos de rede (NE). Cada elemento de rede é gerido pelo seu sistema de gestão de elemento ou EMS (element management system). A informação de gestão é processada em cada NE, pelo agente (software implementado num microprocessador), o qual comunica com o EMS. Um EMS pode gerir um ou mais elementos de rede.

• A comunicação do EMS com os elementos de rede é feita através da rede de comunicação de dados ou DCN (data communication network). O DCN pode ser transmitido pelo canal de supervisão óptica. Os diferentes EMS comunicam com o sistema de gestão de rede, através da rede de gestão ( rede IP).

OXCOADM OADMAL

OTM

Rede de comunicação de dados Rede de comunicação de dados

Sistema de gestão de elemento Sistema de gestão

de elementoSistema de gestão

de rede

Tem uma visão completa da rede, permitindo estabelecer caminhos ópticos

OSC OSC


IP sobre WDM

• O IP (Internet Protocol) pode ser transportado sobre uma grande variedade de protocolos da camada de ligação lógica (camada 2 do OSI) e de infraestruturas da camada física. Apresentam-se algumas configurações usadas para mapear o IP sobre o WDM.

IP

Rede de transporte WDM

Canal óptico/ Envoltório Digital OCh

SDH

ATMHDLC

GFP

Ethernet MAC

1/10 GbE PHY

AAL5PPPPPP, MPLS

PPP: Point-to-point protocol

HDLC: High-level Data Link control

PHY: Physical Layer Protocol

1/10 GbE: 1 ou 10 Gigabit Ethernet

MPLS: Multiprotocol Label switching


Generic Framing Procedure

• Generic Framming Procedure (GFP) é um protocolo usado para transportar tráfego de pacotes de débito fixo ou variável sobre um canal de comunicação genérico de alto débito ( ITU-T G7041/Y.1003, 2001). (Ref: E. Valencia et al, The Generic Framing Procedure: An Overview, IEEE Com. Magazine, Maio 2002.)

• As tramas GFP são delimitadas usando um procedimento baseado no HEC (header errorcontrol) semelhante ao usado no ATM, que é diferente do usado no HDLC que é baseado em flags.

• A trama GFP suporta o encapsulamento completo dos pacotes IP evitando a operação de segmentação /agregação do ATM.

• Os mecanismos de protecção de cabeçalho e do campo de informação são independentes.

Campo de Informação 0- 65531 octetos

FCS (opcional) 4 octectos

Indicador do comprimento do

campo de informação

Controlo de erros do

cabeçalho

Cabeçalho do campo de

informação 4 a 64 octetos

Cabeçalho Área do campo de informação

Frame check sequence ( CRC-32)

Trama GFP

2 octetos, CRC-16

2 octetos Indica o tipo de informação

216=65536


IP sobre SDH

• A primeira fase do processo de transmissão de IP sobre SDH consiste em encapsular os datagramas IP em pacotes PPP (Point-to-Point Protocol). Este protocolo é usado para transmitir vários protocolos (incluindo IP) sobre linhas alugadas ou linhas comutadas.

• Os datagramas IP encapsulados em PPP são em seguida estruturados numa trama usando HDLC (High-Level Data Link Control). A principal função do HDLC consiste em delimitar os pacotes PPP, usando para isso um padrão definido (flags). As tramas formadas são em seguida transmitidas num VC-4.

Informação (Datagrama IP)

FCS 16 bits

Flag 01111110

Protocolo 16 bits

Controlo 8 bits

Endereço 8 bits

Flag 01111110

Formato de um datagrama IP usando PPP/HDLC

O FCS (frame check sequence) usa o polinómio 1+x5+x12+x16 para detectar erros nos campos anteriores (informação, protocolo, controlo, endereço e flag).

Quando não há datagramas para transmitir usa-se o padrão da flag para preencher os espaço intertrama.

Por questões de segurançanca a trama HDCL é baralhada antes de ser inserida na trama SDH.

HDLC 1+x43 SDH

Baralhador

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