Unidade 3 Treinar On Line Básico da Rede de Transmissão Curso de Qualificação Profissional Técnico de Dados

Unidade 3

Treinar On Line

Básico da Rede de Transmissão

Curso de Qualificação Profissional

Técnico de Dados

Outras Centrais

F.O.

SDH

/ F.O

.PDH

DWDM

Rede de Transporte

Central TrânsitoMinas Gerais

Central TrânsitoRio de Janeiro

Central TrânsitoBahia

Backbone

Central Trânsito

Niterói

Rádio EnlaceRede de Transporte

Redes de Transporte

Rede de Transporte • Meios de Transporte de sinais entre Centrais ou “nós de rede” Cabos Metálicos Cabos Ópticos Cabos Submarinos Sistemas de Transmissão PDH Sistemas de Transmissão SDH Redes DWDM Rádios Satélites Antenas

Técnicas de Multiplexação

Evolução das Técnicas de Multiplexação

SDM = Multiplexação por Divisão de Espaço

FDM = Multiplexação por Divisão de Freqüências

TDM = Multiplexação por Divisão de tempo

Multiplexação SDM

Multiplexação FDM

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 f

Faixa de freqüências subdividida em 12 faixas parciais, de 4 kHz cada

108 kHz 60

Multiplexação por divisão de freqüência

Multiplexagem TDM

Principio da Multiplexação TDM

Amostragem periódica de um sinal analógico a

t

ua


Sinal multiplexado por divisão de tempo, formado pelas amostras de três sinais telefônicos analógicos a, b e c, em seqüência cíclica ordenada

t

u

c

b

a

Princípios da técnica PCMFormação de um sinal PCM

ChaveeletrônicaFiltro passa-baixas

Sinal telefônicode faixa limitada

Sinal telefônicodo assinante

Freqüência deamostragemfA = 8000 Hz

Intervalo deamostragemTA = 1/fA = 125sSinal PAM

tTAtt

Princípios da técnica PCM

Teorema de amostragem

fA > 2fS

Conversão analógico digital

Amostragem

fs = 3400 Hz

fa>2 x 3400 = 6800 amostras aumentada para 8000 amostras por segurança

Freqüência de amostragem (fA) = 8000 Hz



Tf 8000 Hz

sAA

1 1

125

Tf 8000 Hz

sAA

1 1

125


t

u a

11001100

Palavras PCM

01111111

11011100

11111111

11001100

10001111

PAM

Modulaçao do sinal a


b 0 1 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1

a 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 1

Sinal PCMmultiplexadopor divisãode tempo

...........................

Sistema PDH

SISTEMA PDH- Hierarquia Digital Plesiócrona

A Hierarquia Digital Plesiócrona (PDH) foi desenvolvida em resposta as exigências da telefonia convencional e como tal não é ideal para serviços faixa larga.

amostraa

Amostra 1

Amostra 2

Amostra 1

Amostra 1

Amostra 2

Amostra 2

Hierarquia Digital Plesiócrona PDH

Sistema de Transmissão PDH

1 2 3 4 29 30 31 32

t

Períodosubdividido em 32 "time slots", de aprox. 3,9s cada

125s0

Sistema PDH

Nível EUA Brasil eEuropa

Japão

1 1,5 Mbps (T-1) 2 Mbps (E-1) 1,5 Mbps (T-1)

2 6 Mbps (T-2) 8 Mbps (E-2) 6 Mbps (T-2)



Sistema PDH

Portadora E1 • Sistema Europeu de Multiplexagem• Multiplexa 32 canais PCM de 64Kbit/s

cada, sendo:

Canais telefônicos digitais = 30

Canal de Sinalização = 1

Canal de Alinhamento = 1

Velocidade da Linha Transportadora: 32x64Kbit/s= 2Mbit/s

Conceitos de MultiplexagemSistemas TDM

• Portadora T1• Sistema de Multiplexagem Norte

Americano• Multiplexa 24 canais PCM de 64kbps

cada, sendo:• 24 canais usados para telefônia e um canal

para sinalização formado virtualmente com bits extraídos dos próprios 24 canais telefônicos

• Velocidade da linha transportadora: 24 x 64Kbit/s = 1,5 Mbit/s.

Sistema de transmissão PCM30

canalde voz

30

canalde voz

16sinalização

canalde voz

15

canalde voz

2

canalde voz

1

palavra de alinhamento de quadro/ palavra de serviço

. . .

31171615210 . . .

. . .

. . .

Aprox.3,9s

87654321

numeração dos bits

32 x 8 = 256 bits

125s

Direção de transmissão

Numeração do slot de tempo do quadro de pulso

Sistema de transmissão PCM 30

Quadro PCM é formado por:

• Canal 0 = alinhamento e serviço Canal 16 = canal de sinalização

• Canais 1 a 15 e 17 a 31 – canais telefônicos

Sistemas PDH

SISTEMA PDH• Utilizado para transportar sinais entre duas localidades.• Sistema não sincronizado (plesiócrono)• Velocidades de transmissão: de 2Mbit/s, 8Mbit/s, 32Mbit/s, 140Mbit/s

Hierarquia Digital Plesiócrona PDH

Serviços PDH

• Além da Transmissão de sinais digitais ou digitalizados entre duas localidades remotas, o sistema PDH oferece outras aplicações.

• Exemplos:

• TC Digitronco

• TC ISDN

TC Digitronco

Rede Telemar

modem modem

Rede de TransporteRede de Acesso

PABX

Ambiente do Cliente Ambiente da Telemar

ACESSO

E1

30 canais voz ou dados

2 canaiscontrole

Placa E1

RamaisNúmero chave

3540-1200

Provedor

Internet

E1

CPA

Rede

TelemarPABX

Empresa XTPO

3540-1201

3540-1202

3540-1204

3540-1205

Placa E1

TC Digitronco

Acessos: par metálico ou fibra óptica

Aplicações de Voz TC DigitroncoTopologia

Modem HDSL

RAS

TC Digitronco i

Roteador

TC IP Connect

RamaisNúmero chave

3540-1220

Provedor

Internet

TC Digitronco

Rede

Telemar

TC DigitroncoTopologia Wireless

PABX

Empresa XTPO

3540-1221

3540-1222

3540-1223

3540-1224

Placa E1

Acesso via Rádio

Rádio

Modem

Central

Telemar

Aplicações de Voz

RAS Roteador

TC Digitronco i

TC IP Connect

Limites do Sistema PDH

A Hierarquia Digital Plesiócrona PDH deixou de satisfazer as necessidades de um sistema moderno e eficiente de transmissão numa sociedade cada vez mais global:

• Difícil e cara compatibilização entre diferentes Hierarquias de Transmissão;

• Necessidade de desmultiplexar um sinal de nível superior, a fim de poder retirar um canal de nível inferior;

• Espaço insuficiente para transportar informação de gestão, manutenção e monitorização do estado da rede;

• Sem normas definidas para transmissão óptica dos sinais;

Exercícios PDH

1. Qual o tipo de sincronismo usado nas redes PDH?

2. Quais são as Ordens ou Níveis de hierarquia PDH e as respectivas velocidades de seus canais ou tributários?

3. Cite uma aplicação do sistema PDH.

Hierarquia Digital Síncrona SDH

Hierarquia Digital Síncrona - SDH.

O International Telecommunication Union (ITU) publicou em 1988, com base na rede digital síncrona norte americana (Synchronous Optical Digital Network - SONET), um novo padrão internacional, designado por:Hierarquia Digital Síncrona - SDH.


1.544 2.048

6.312

51.840

155.520

n x 155.520



SISTEMA SDH


Sistema de transporte de sinais em alta velocidadeAcesso a Internet em alta velocidade;

Padronizado mundialmente

Total compatibilidade

Acesso direto dos tributários através de técnicas do tipo Add/ Drop

Velocidades de 155,5 Mbit/s a 9.9953 Mbit/s

Utilização de videoconferência

Topopogia SDH


Hierarquia Digital Síncrona SDHTrama STM-1

Cabeçalho do Frame SDH

Elementos Básicos de uma Rede SDH

Rede SDH

Topologias de Rede SDH

Topologia Tipica

Topologia em Anel Principal e Secundário

Anel ÓpticoSDH

Anel ÓpticoSDH

Anel ÓpticoSDH

Metropolitano

Arquiteturas de Rede SDH

Vantagens e Serviços

• Maior integração nas interfaces de tributários, permitindo um maior números de interfaces ópticas e elétricas por placa, diminuindo o espaço físico ocupado pelos equipamentos;

• Integração de interfaces típicas de redes de dados, tais como LAN (Ethernet), ATM, FR e IP, diretamente nos equipamentos SDH, com facilidades de configuração implementadas em um mesmo sistema de gerência;

Vantagens e Serviços

• Equipamentos de usuário de tamanho reduzido (de mesa), com multiplicidade de interfaces e capacidade para fazer parte de segmentos de rede STM-1 ou STM-4, sem troca do equipamento;

• Equipamentos de grande porte (STM-16 ou STM-64) com matriz que permite conexões de canais de baixa e alta ordem configuráveis pelo sistema de gerência;

Exercícios SDH

1. Qual alternativa representa um componente de uma rede SDH:( ) Sistema de sincronismo ( ) Rede física ( ) Sistema de Gerência ( ) Equipamentos multiplexadores ( ) Todas as anteriores

2. Qual equipamento abaixo não faz parte do padrão SDH:( ) Terminal Multiplex (TM) ( ) Synchronous Digital Cross-connect (SDXC) ( ) Frame Relay Access Device (FRAD) ( ) Add and Drop Multiplex (ADM)

3. A topologia mais recomendada para garantir a segurança e disponibilidade da rede SDH é:

( ) Barramento ( ) Estrela ( ) Anel ( ) Ponto a Ponto

Rede WDM

Rede WDM • é o conjunto de equipamentos e meios físicos

que têm a capacidade de otimizar o uso de redes de fibra óptica.

• WDM - Wave Division MultiplexTécnica de multiplexação por divisão de ondas de luz

Rede WDM

• Compartilha na mesma fibra diversos sinais ópticos de diferentes comprimentos de onda, que são usualmente denominados de canais com “cores” distintas.

• A taxa de transmissão de cada canal pode variar de 2 Mbit/s (E1) até 10 Gbit/s (STM-64),

Rede WDM

Vantagens

As redes WDM oferecem vários benefícios, quando comparada com outras tecnologias:

• Permite utilizar equipamentos de aplicação para redes de transporte e multisserviços sobre a mesma infra-estrutura de meio fisico óptico;

• Permite o tráfego de qualquer tecnologia, independente do fabricante, através do uso de transponders;

• Permite a economia no uso de fibras ópticas em locais com alta densidade de redes e acessos.

Restrições

A tecnologia WDM apresenta ainda as seguintes desvantagens:

• O projeto, instalação e operação da rede WDM é complexo e deve ser feito com um planejamento criterioso e detalhado;

• Não existe padronização de equipamentos e da tecnologia WDM, que impede que sejam usados equipamentos de fabricantes distintos um mesmo enlace da rede.

Características das Redes WDM

Utiliza Fibra Óptica Monomodo do tipo:• Single Mode SM): é o tipo de fibra mais comum encontrada no mercado.

Possui algumas limitações quando usada em sistemas WDM com maior concentração de comprimentos de ondas, pois possui elevado fator dispersão cromática.

• Dispersion Shiftet (DS): é o tipo de fibra cuja dispersão é zero. Esta fibra possui limitações no tocante à dispersão cromática, o que diminuiu o seu uso.

• Non Zero Dispersion (NZD): é tipo de fibra que foi concebida para corrigir a limitação da fibra tipo DS, e cuja dispersão para a janela de 1550 nm é muito baixa em relação à fibra SM (18 ps.nm/km), porém não é zero (8 ps.nm/km).

• Low Water Peak (LWP): é tipo de fibra onde os processos industriais de produção permitem a diminuição ou eliminação do efeito "pico d'água", permitindo que a faixa de 1400 nm seja utilizada para tráfego de sistemas ópticos.


Multiplexação Óptica • É a característica mais importante a ser definida de um

sistema WDM.

• De acordo com as necessidades da aplicação, identifica-se o qual tipo de sistema WDM a ser implantado definindo-se o espaçamento entre os canais ópticos, limitando assim a sua capacidade.

• Este espaçamento, que pode variar de 200 GHz a 12,5 GHz, é padronizado pelas normas G.694.1 (DWDM) e G.694.2 (CWDM) do ITU-T.


CWDM (Coarse Wave Division Multiplex): • Multiplexação óptica com espaçamento de 200 GHz.• Pode variar a quantidade de canais de 4 a 16 dependendo da fibra

óptica adotada no projeto. • Sua taxa de transmissão pode variar de E3 (34 Mbit/s) a STM-16

(2,5 Gbit/s). • Possui um melhor desempenho com o uso da fibra óptica tipo

LWP.

DWDM (Dense Wave Division Multiplex): • Multiplexação óptica com espaçamento que varia de 100 GHz a

25 GHz.• Pode variar a quantidade de canais de 16 a 128. • Sua taxa de transmissão pode variar de STM-1 (155 Mbits/s) a

STM-64 (10 Gbits/s). • Possui um melhor desempenho com o uso a fibra óptica tipo SM.

Equipamentos das Redes WDM

Aplicações

Aplicações

Tendências

No futuro as redes WDM tendem a ter uma participação maior na camada de serviços, deixando de ser redes puramente dedicadas a transporte de outras tecnologias e passando a fazer parte do acesso, interferindo diretamente na receita da empresa.

Exercícios Redes WDM

1. Qual componente faz parte de uma rede WDM:( ) Equipamentos multiplexadores ópticos ( ) Sistema de Gerência ( ) Equipamentos terminais ópticos ( ) Todas as anteriores

2. A adequação do sinal óptico convencional para o plano de freqüências do ITU-T para o WDM é feito através do:

( ) DCU ( ) OXC ( ) Transponder ( ) ILA

3. Quais aplicações apresentadas fazem uso das redes WDM:( ) Redes de Transporte (PDH, SDH) ( ) Redes Multisserviço (ATM, IP, FR) ( ) Interligação de CPD’s ( ) Todas as anteriores

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