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Redes SDH (Synchronous Digital Hierarchy) · PDF fileSDH: O QUE É? •Rede SDH: é o conjunto de equipamentos e meios físicos de transmissão que compõem um sistema digital síncrono

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Text of Redes SDH (Synchronous Digital Hierarchy) · PDF fileSDH: O QUE É? •Rede SDH:...

  • REDES SDH (SYNCHRONOUS DIGITAL HIERARCHY,

    HIERARQUIA DIGITAL SNCRONA)

    Prof. Carlos Messani

  • SDH: O QUE ?

    Rede SDH: o conjunto de equipamentos e meios fsicos

    de transmisso que compem um sistema digital

    sncrono de transporte de informaes.

    Este sistema tem o objectivo fornecer uma infra-estrutura

    bsica para redes de dados e voz, e actualmente

    utilizado em muitas empresas que prestam servios de

    Telecomunicaes, pblicos e privados, em todo o

    mundo.

  • SDH: O QUE ?

    As tecnologias SDH so utilizadas para multiplexao TDM com

    altas taxas de bits.

    Meios de transmisso

    Fibra ptica (meio fsico preferencial de transmisso).

    Interfaces elctricas que permitem o uso de outros meios fsicos de

    transmisso (enlaces de rdios digitais e sistemas pticos que

    utilizam feixes de luz infravermelha).

  • SDH-HISTRICO/MOTIVAO

    Os primeiros sistemas de transmisso baseados em fibra ptica

    utilizados nas redes de telefonia pblica utilizavam tecnologias

    proprietrias na sua arquitetura, nos formatos de multiplexao,

    no software e no hardware, e tinha procedimentos de

    manuteno diferenciados. Os usurios desses equipamentos

    solicitaram ao mercado fornecedor que desenvolvesse uma

    padronizao de tecnologias e equipamentos de forma a

    possibilitar a utilizao de equipamentos de diferentes

    fornecedores numa mesma rede.

  • SDH-HISTRICO/MOTIVAO

    A tarefa de criar tais padres comeou em 1984, junto com

    outras frentes de trabalho para outras tecnologias, e ficou

    inicialmente a cargo da ECSA - EUA (Exchange Carriers

    Standards Association). A ECSA desenvolveu o padro SONET

    (Synchronous Optical Network), que foi adotado, entre outros

    pases, nos EUA.

  • SDH-HISTRICO/MOTIVAO

    Aps algum tempo o ITU-T - Europa (antigo CCITT) envolveu-se

    no trabalho para que um nico padro internacional pudesse

    ser desenvolvido para criar um sistema que possibilitasse que

    as redes de telefonia de pases distintas pudessem ser

    interligadas. O resultado desse trabalho foi o conjunto de

    padres e recomendaes conhecido como SDH (Synchronous

    Digital Hierachy), ou Hierarquia Digital Sncrona.

  • SDH/SONET-HISTRICO/MOTIVAO

    O desenvolvimento do SDH levou a um ajuste no padro

    SONET para que os frames do 2 sistemas pudessem ser

    compatveis tanto em tamanho como em taxa de bits, de forma

    que se pudessem interligar a redes do 2 padres sem

    problemas de interface.

  • SDH/SONET-HISTRICO/MOTIVAO

    Um grande esforo de padronizao fez com que os padres SONET

    (Americano) e SDH (Europeu) se tornassem muito prximos.

    O padro SONET tambm uma arquitectura de multiplexao sncrona.

    Cada canal opera com um relgio sincronizado com os relgios dos outros

    canais.

    O sinal SONET transporta diferentes tipos de sinais PDH (Hierarquia

    Digital Plesicrona), atravs do quadro (frame) padronizado para sinais

    eltricos denominado STS-N (Syncronous Transport Signal). Esse sinal, ao

    ser convertido para ptico denominado OC-N (Optical Carrier).

  • RELAO ENTRE OS SINAIS SONET E SDH

    SONETTaxa de Bits

    (kbit/s)SDH

    STS1, OC1 51.840 STM0

    STS3, OC3 155.520 STM1

    STS12, OC12 622.080 STM4

    STS48, OC48 2.488.320 STM16

    STS192, OC192 9.953.280 STM64

    As hierarquais SDH tambm foram definidas para o transporte de clulas ATM e

    pacotes IP empacotados em PPP (point-to-point protocol) ou HDLC (high-level

    data link control).

  • UMA REDE SDH COMPOSTA POR:

    Rede Fsica: o meio de transmisso que interliga os

    equipamentos SDH. Pode ser composta por: cabos de fibra ptica,

    enlaces de rdio e sistemas pticos de visada direta baseados em

    feixes de luz infravermelha.

    Equipamentos: so os multiplexadores SDH de diversas

    capacidades que executam o transporte de informaes.

  • UMA REDE SDH COMPOSTA POR:

    Sistema de Gerncia: o sistema responsvel pelo gerenciamento

    da rede SDH, contendo as funcionalidades de superviso e controle

    da rede, e de configurao de equipamentos e provisionamento de

    facilidades.

    Sistema de Sincronismo: o sistema responsvel pelo

    fornecimento das referncias de relgio para os equipamentos da

    rede SDH, e que garante a propagao desse sinal por toda a rede.

  • EXEMPLO DE REDE SDH

  • VANTAGENS DA SDH

    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-16 2488.32 Mbit/s

    STM-64 9953.28 Mbit/s

    STM-256 39.81312 Gbit/s (STM: Synchronous Transport Module).

    Compatibilidade entre o equipamento de diferentes fabricantes e

    entre as hierarquias europeias e americanas.

  • VANTAGENS DA SDH

    Funo de insero/extraco simplificada. Como a tecnologia

    sncrona fcil identificar os canais de ordem inferior.

    Gesto centralizada fcil. A trama SDH dispe de um nmero

    elevado de octetos para comunicao entre os elementos de rede e

    um centro de gesto centralizada, usando o sistema TMN

    (Telecommunications Management Network).

  • VANTAGENS DA SDH

    Elevada disponibilidade permitindo uma proviso rpida dos

    servios requeridos pelos clientes. Tal deve-se ao facto da SDH

    fazer uso intensivo de software, em contrapartida com a PDH cuja

    funcionalidade reside no hardware.

    Elevada fiabilidade. As redes SDH usam mecanismos de

    proteco que permitem recuperaes rpidas a falhas (da ordem

    dos 50 ms), quer das vias de comunicao, quer dos ns da rede.

  • VANTAGENS DA SDH

    Normalizao das interfaces pticas (definindo os cdigos a usar,

    os nveis de potncia, as caractersticas dos lasers e das fibras,

    etc.).

    Possibilidade de monitorizar o desempenho dos diferentes

    canais.

    Plataforma apropriada para diferentes servios.

  • DESVANTAGENS DA SDH

    Tcnica complexa devido necessidade de registar a relao de

    fase entre os sinais dos tributrios e o cabealho.

    justificao por octeto usada na SDH mais problemtica

    relativamente ao jitter originado no processo de

    desmultiplexagem, do que a justificao por bit.

    No suporta de modo eficiente as tramas Ethernet => SDH nova

    gerao

  • DESVANTAGENS DA SDH

    A estrutura de multiplexagem no est organizada de modo muito

    eficiente no que diz respeito ao transporte dos tributrios CEPT.

    Por exemplo, 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

    uniforme no que diz respeito ao transporte dos tributrios

    plesicronos. Um determinado tributrio pode ser transportado

    usando diferentes opes de multiplexagem.

  • EXEMPLIFICAO DO PAPEL DO TRANSPORTE

    A rede de transporte neste exemplo representada pelo plano inferior e

    constituda por multiplexadores ADM interligados por fibras pticas.

    A camada de rede de servios representada por centrais de comutao

    telefnica (CC).

    Tecnologias de rede

    para o transporte: SDH

    (Synchronous Digital

    Hierarchy) , WDM,

    (Wavelength Division

    Multiplexing), OTN

    (Optical Transport

    Network)

  • REDE DE TRANSPORTE EM APLICAES TELEFNICAS

    Elementos de rede SDH

    DXC: Cruzador digital

    (digital crossconnect)

    ADM: Multiplexador de

    insero/extraco (add/drop

    multiplexer)

    Elementos de rede telefnica

    CL: Central telefnica local

    CT: Central telefnica de

    trnsito.

  • REDE DE TRANSPORTE EM APLICAES DE DADOS

    Elementos de rede SDH

    DXC: Cruzador digital (digital

    crossconnect) ADM:

    Multiplexador de

    insero/extraco (add/drop

    multiplexer)

    Elementos de rede de pacotes

    ER: Edge router

    CT: Core router

    Numa rede IP (Internet Protocol) os routers so usados para encaminhar os pacotes Os edge routers

    so aqueles que esto mais prximos do utilizador, enquanto os core routers fazem parte da dorsal

    da rede.

  • ESTABELECIMENTO DE CAMINHOS

    Fases do estabelecimento:

    1) O sistema de gesto configura os diferentes elementos de rede envolvidos no circuito;

    2) Os elementos de rede de servio iniciam a sua actividade.

  • DEFINIO DOS ELEMENTOS DE REDE

    Regenerador: Regenera o relgio e a forma dos sinais de entrada. Possui canais de

    comunicao a 64 kb/s para transmitir mensagens.

    Multiplexador terminal: Agrega sinais plesicronos ou sncronos de modo a

    formar sinais STM-N de dbito mais elevado.

  • DEFINIO DOS ELEMENTOS DE REDE

    Multiplexador de insero/extraco: Permite extrair/inserir, quer sinais PDH,

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

    Comutador de cruzamento ou cruzador (DXC,

    digital cross-connect): Proporciona funes de

    comutao apropriadas para estabelecer ligaes

    semi-permanentes a nvel do VC-1, VC-3, VC-4, e

    permite o restauro das redes.

  • DEFINIO DOS ELEMENTOS DE REDE

    Os comutadores de cruzamento so usados para interligar anis SDH, ou

    como ns de redes em malha.

  • TOPOLOGIAS FSICAS

    Topologia em cadeia

    Topologia em anel com duas ou quatro fibras

  • TOPOLOGIAS FSICAS

    Anis unidireccionais e bidireccionais

    Topologia emalhada (usada no ncleo central da rede)

    A presena dos DXC permite implementar um

    sistema de restauro dinmico para fazer face a falhas