ARTIGO SDH - TRADUÇÃO

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Hierarquia Digital Síncrona (SDH)

Definição e Apresentação

Definição:

Hierarquia Digital Síncrona (SDH) e Rede Óptica Síncrona (SONET) referem-se a um grupo de taxas de transmissão por fibra óptica que podem transportar sinais digitais de diferentes capacidades.

Apresentação:

Este trabalho apresenta o resultado do estudo e tradução do tutorial encontrado em:

O tutorial discute os padrões de transmissão síncrona no mundo das redes de telecomunicações públicas. Cobrirá suas origens, características, aplicações e vantagens, bem como seu impacto nos projetos de redes e estruturas de sinais síncronos. Este tutorial se concentra na forma mais comum de SDH, definida pelo Instituto Europeu de Padrões de Telecomunicações (ETSI), agora usado em todos os lugares exceto na América do Norte e Japão.

A versão japonesa do SDH se difere somente em detalhes que não serão abordados aqui, porém não são significantes para o propósito deste tutorial.

O SONET foi definido pelo Instituto Nacional Americano de Padrões (ANSI) e é usado na América do Norte. Este tutorial faz referência ao SONET quando apropriado. Uma discussão mais detalhada está disponível no tutorial SONET WebProFórum do Consórcio Internacional de Engenharia (IEC).

Este tutorial, proporciona uma leitura confortável com conceitos básicos da rede pública de telecomunicações, como as funções de transmissão e chaveamento (comutação) separadas, feito para ter um melhor entendimento do avanço do tráfego banda-larga. Não é usado nenhum conhecimento específico das tecnologias de hardware e software. É baseado no artigo publicado primeiramente no jornal IEE Eletronics & Communication Engineering em junho de 1994, e os direitos autorais deste artigo são de propriedade do Instituto de Engenheiros Eletricistas (IEE Inglaterra).

Introdução: O surgimento do SDH

Desde o aparecimento da proposta como padrão em 1990, o SDH e sua variante SONET, tem ajudado a revolucionar a performance e o custo das redes de telecomunicações baseadas em fibra óptica.

O SDH tem fornecido redes de transmissão com um fabricante independente e estruturas de sinais mais sofisticados. Essas novas atribuições requerem um grande conjunto de recursos. Isso resultou em novas aplicações de rede, o desenvolvimento de equipamentos para a nova topologia e a gestão por sistemas operacionais mais potentes comparados com os anteriormente utilizados.

Como as redes digitais cresceram em complexidade no início dos anos 80, a demanda dos operadores de redes e de seus clientes cresceu em serviços que não poderiam ser prontamente oferecidas, de acordo com os padrões de transmissão existentes. Estes padrões foram baseados em multiplexação de alta ordem, através de uma hierarquia de taxa crescente de 140Mbps a 565Mbps na Europa, definida no fim dos anos 60 e início dos anos 70, junto com a introdução da transmissão digital através de cabos coaxiais. Suas características foram restringidas junto aos altos custos da banda de transmissão e dispositivos digitais. A técnica de multiplexação permite a combinação de taxas ligeiramente não síncronas, referida como plesiócrona, que conduz ao termo: hierarquia digital plesiócrona (PDH).

Com o desenvolvimento da transmissão de fibra óptica e a grande escala de circuitos integrados feitos em padrões mais complexos possíveis, houve uma demanda por melhores e mais sofisticados serviços ,os quais requeriam uma largura de banda com melhor performance, Como a facilidade de monitoramento e maior flexibilidade de rede. Os dois principais fatores que influenciaram o novo padrão são:

1- Propostas do Comite Consultif Internacional Telegraphie et Telephonique ( CCITT ), hoje União Internacional de Telecomunicações – Setor de Serviçoes de Telecomunicações ( ITU – TS ) , para uma rede integrada de serviços de banda larga digital ( BISDN ), abriu as portas para um novo e único padrão no mundo da multiplexação, que poderia melhor apoiar o serviço de comutação de banda larga.

2- A ruptura em 1984 das companias Bell ( BOCs) nos Estados Unidos, produziu competitivas pressões, que exigiam um padrão de interface óptica para uso das transportadoras e novas funcionalidades para melhor gerenciamento da rede.

Foi amplamente aceito que o novo método de multiplexação síncrona deve ser baseado não em intercalação de bits, como era o PDH, mas no entrelaçamento de bytes, como são as estruturas de multiplexação de 64Kbps, taxa primária de 1544 Kbps (1,5 Mbps) e 2048 Kbps (2Mbps). Desta forma, o novo método de multiplexação foi para dar um nível semelhante da flexibilidade de comutação, tanto acima quanto abaixo das taxas primárias (embora a maioria dos produtos SDH não implementam flexibilidade abaixo da taxa primária). Além disso, para ter opções de gestão global para suportar novos serviços e ter o controle de rede centralizado.

Padrões SDH

O novo padrão apareceu primeiro como SONET, lançado pela Bellcore nos Estados Unidos, então foi revisado antes de surgir como uma nova forma compatível com o SDH internacional. Ambos SDH e SONET surgiram entre 1988 e 1992.

SONET é um padrão ANSI; pode carregar como payload a hierarquia de transmissão do PDH norte-americano: 1,5/6/45 Mbps, plus 2 Mbps (conhecido nos Estados Unidos como E1).

O SDH abrange muito do SONET e é um padrão internacional, mas geralmente é considerado um padrão europeu porque transporta – com uma ou duas exceções – apenas o ETSI – definido como a taxa de transmissão de bits do PDH europeu de 2/34/140 Mbps (8 Mbps é omitido do SDH). Ambas ETSI e ANSI definiram opções de configuração detalhadas de SDH/SONET para serem usadas com suas esferas geográficas de influência. O padrão original de SDH definiu o transporte de 1,5/2/6/34/45/140 Mbps com uma taxa de transmissão de 155,52 Mbps e está desenvolvendo-se para transportar outros tipos de tráfego, como o Modo de Transferência Assíncrono (ATM) e o Protocolo de Internet (IP), com taxas que são múltiplos inteiros de 155,52 Mbps. A unidade básica de transmissão no SONET é de 51,84 Mbps, mas permite transmitir 140 Mbps. O SDH é baseado em três vezes isso (i.e., 155,52 Mbps [155 Mbps]). Através de uma configuração apropriada, uma interconexão de SDH é compatível com uma interconexão de SONET, portanto, interconexão de tráfego é possível.

Interconexão para alarmes e o gerenciamento de desempenho geralmente não são possíveis entre sistemas SDH e SONET. Só são possíveis em poucos casos para algumas aplicações entre fornecedores de SDH e menos frequentemente entre fornecedores de SONET.

Embora SONET e SDH tenham sido concebidos originalmente para transmissão de fibra óptica, sistemas de rádio SDH existentes têm taxas compatíveis com ambos, SONET e SDH.

Em síntese, o seguinte é verdadeiro:

• SONET é uma hierarquia de interface digital concebida pela Bellcore e definida pela ANSI, para uso na América do Norte.

• SDH é (a) uma hierarquia de nó de rede (NNI) definida pelo CITT/ITU-TS para uso no mundo inteiro e parcialmente compatível com SONET; e (b) uma de duas opções para interface de usuário de rede (UNI) (i.e., a conexão do cliente), e formalmente a interface de ponto-de-referência U para suporte de BISDN.

Futuro do SDH

A maioria dos novos sistemas de transmissão por fibra atualmente instalados em redes públicas usam SDH ou SONET. É esperado que eles dominem as transmissões pelas próximas décadas, justamente como seu antecessor PDH, que dominou as transmissões por mais de 20 anos (e permanece, em termos, fazendo parte do sistema instalado). Para as taxas de bits em sistemas de grande tráfego são esperadas que cresçam para 40 Gbps logo após o ano 2000, ao mesmo tempo que os sistemas de 155 Mbps e abaixo penetrem mais nas redes de acesso.

Características e Gerência da rede SDH

Interfaces de tráfego

SDH determina que as interfaces de tráfego são independentes do fabricante. Em 155 mbps elas são definidas tanto para interfaces ópticas quanto para fios de cobre, já em taxas maiores são apenas interfaces ópticas. Estas altas taxas são definidas como múltiplos inteiros de 155.52 Mbps em uma sequência de n x 4, por exemplo, 622.08 Mbps (622 Mbps) e 2488.32 Mbps (2.5 Gbps). Para suportar o crescimento da rede e a demanda por serviços de banda larga, a multiplexação de taxas ainda mais elevadas, como 10Gbps, continuam da mesma maneira, com os limites superiores definidos pela tecnologia e não pela falta de padrões como no caso do PDH.

Cada interface contém uma taxa de overhead para suportar o conjunto de facilidades e a capacidade de tráfego do payload. Tanto o overhead como o payload podem ser completamente ou parcialmente preenchidos. Taxas abaixo de 155 Mbps podem ser suportadas utilizando uma interface de 155 Mbps com somente um área de payload preenchida parcialmente. Um exemplo desta aplicação é um sistema de radio cuja alocação do espectro não permite que capacidade de payload seja a mesma de um de um SDH completo, mas cujas portas de tráfego terminal estão conectadas a um Cross-connect. Algumas vezes as interfaces estão disponíveis em taxas síncronas inferiores, para aplicações de acesso. A América do Norte utilizou por algum tempo o 51.84 Mbps SONET, e o ETSI definiu a interface 34 Mbps SDH (atualmente sendo desenvolvida) cuja taxa de transmissão é idêntica ao 34 Mbps PDH.

Camadas SDH

No processo de multiplexação, o payload é dividido em containers virtuais de ordem inferior e de ordem superior, cada um inclui um cabeçalho que tem as funções de gerenciamento e monitoramento de erros. A transmissão é realizada através do acoplamento de camadas distantes. Esta divisão em camadas das funções no SDH, tanto para o tráfego quanto para o gerenciamento, satisfaz o conceito de divisão de camadas para uma rede baseada em serviços, melhor do que o padrão PDH orientado a transmissão.

Funções de Gerência

Para apoiar uma série de operações, o SDH inclui uma camada de gerenciamento cujas comunicações são transportadas dentro de um canal de comunicação de dados dedicado (DCC)em time slots dentro da taxa de interface <-(não ficou claro isso aqui, alguém?). Estes possuem um padrão para a estrutura de mensagens para o gerenciamento de rede, independentemente do fornecedor ou da operadora. Entretanto, não houve um acordo de como as mensagens seriam encaminhadas, então não existe uma integração entre os canais de gerenciamento e entre os equipamentos de diferentes fornecedores pela interface SDH.

Além disso, a interface do gerenciamento de rede para cada nó, o qual é tipicamente realizado através de uma rede local(LAN), tem tido mais aceitação. Os padrões ITU-TS definem uma interface Q3em entre uma interface SDH e seu gerenciador.

Os fornecedores de equipamentos SDH estão migrando seu software para serem compatíveis com esta interface.

Aplicações Gerais da Rede

Pressões para o Desenvolvimento

A necessidade de reduzir os custos operacionais de rede e de aumentar as receitas foram as razões da introdução do SDH. A redução de custos pode ser alcançada através da melhoria da gestão de operações de redes e da introdução de equipamentos mais confiáveis. O SDH proporciona ambos. O aumento nas receitas pode vir de encontro à crescente demanda por melhores serviços, incluindo banda larga e uma melhoria da resposta, como a maior flexibilidade e confiabilidade de redes. Para os serviços de banda larga normalmente baseados em ATM, existem várias técnicas para transmissão em alta qualidade através de redes PDH. As características do SDH, no entanto, tornam-o mais adequado para esta aplicação, pois oferecem melhor qualidade de transmissão, enorme flexibilidade de roteamento e suporte para equipamentos, tais como restauração automática de caminhos. SDH e ATM fornecem diferentes recursos, mas essencialmente compatíveis, sendo que ambos são necessários na rede.

Operações

Gerenciamento de capacidade na rede envolve operações como as seguintes: (a) proteção, a recuperação do circuito em milissegundos; (b) restauração, a recuperação do circuito em segundos ou minutos; (c) provisionamento, para a atribuição de capacidade de rotas preferenciais; (d) consolidação, ou a redução do tráfego de linhas vazias para um número menor de linhas a fim de reduzir o desperdício de capacidade de tráfego ; (e) organização, ou a classificação de diferentes tipos de tráfegos de payloads misturados em destinos distintos para cada tipo de tráfego.

Os dois últimos são explicados na Figura 1.

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Figura 1. Consolidação e Organização

Todas essas funções estão disponíveis na rede comutada através do uso flexível de circuitos privados e de telefonia pública baseada em serviços, até no máximo três vezes 64 kbps. No início da transmissão de banda larga na rede, no entanto, todos, exceto (a) e, até certo ponto (b) foram fornecidos quase totalmente, reorganizando os cabos em quadros de distribuição através da rede. Isto não foi satisfatório para alterações frequentes em uma rede. Estes quadros são formados a partir de massas de cabos e conectores que são movidos manualmente. Se eles são perturbados com frequência, esses quadros deixam de ser confiáveis e geram problemas, tais como problemas de conexão e garantia de disponibilidade de pessoal de apoio.

Aplicações Gerais da Rede: Equipamentos e usos

(A PARTIR DAQUI PARA BAIXO ATÉ A FIGURA 3 E SUA DESCRIÇÃO TEM QUE REVER TUDO E ADICIONAR ALGUMAS COISAS QUE NÃO TINHAM ANTES!)

SDH foi concebido para permitir a flexibilidade na criação de produtos de eletrônica e de roteamente de tráfego de telecomunicações. Os produtos principais são os seguintes:

  • sistemas de linhas ópticas
  • sistemas de rádio-relay
  • terminal multiplexador
  • add-drop multiplexadores (ADM)
  • multiplexadores hub
  • Switches digitais Cross-connect

Uma rede genérica que usa estes produtos é mostrada na Figura 2:

Figura2.PNG
Figura 2.


Sistemas de linhas ópticas e em menor grau de rádio-relays constituem o pilar de transmissão por portadora para a rede SDH. Multiplexadores terminais fornecem acesso à rede SDH para vários tipos de tráfego usando interfaces tradicionais, tais como a 2 Mbps G.703 ou de dados orientados, tais como fibra de interface de dados distribuídos (FDDI), através de uma ponte adequada ou roteador.

O ADM pode oferecer as mesmas facilidades assim como os multiplexadores terminais, mas também pode proporcionar acesso de baixo custo a uma porção do tráfego que passa ao longo de uma portadora. A maioria dos projetos da ADM são apropriados para incorporação em anéis para oferecer flexibilidade de serviço maior nas áreas urbanas e rurais (vãos entre ADMs são normalmente 60 km). ADM estrutura em anel também emprega roteamento alternativo para a máxima disponibilidade para superar cortes de fibra e falhas de equipamento. Um grupo de ADMs, como em um anel, pode ser administrado como uma entidade de gestão de largura de banda distribuída. A função de encaminhamento de um ADM típico é descrito na Figura 3.

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Figura 3.

Multiplexadores Hub fornecem flexibilidade para o tráfego de interligação entre portadoras, geralmente fibras ópticas. Um hub multiplex é conectado como uma estrela, e o tráfego pode ser consolidado ou serviços gerenciados, enquanto portadoras de espera entre hubs fornecem roteamento alternativo para a restauração. Vários anéis de ADMs podem convergir em um único hub, proporcionando interligação de tráfego entre os anéis e conexão à rede existente.

Alguns projetos de ADM, também podem ser usados como multiplexadores hub, ou podem combinar as duas funções para otimizar a topologia da rede entre o anel e a estrela para cada aplicação mesmo tempo, utilizando uma base comum de equipamento. Uma única unidade pode funcionar como um ADM em um anel, servindo como um hub multiplex para um número de impulsos na fibra fora do anel, com cada impulso apoiando um cliente principal. (NÃO CONSEGUI ENTENDER BEM PARA MELHORAR. EU TAMBÉM NÃO)

Uma cross-connect permite conexões sem bloqueio entre qualquer dos seus portos. Um SDH cross-connect executa esta função para contêiners virtuais (VC) SDH , que é, ao conectar um sinal PDH, o cross-connect SDH também se conecta a sobrecarga caminho associado SDH (POH) para gerenciamento de rede. Em contraste com trocas de telefonia (centrais [COS] na América do Norte), que responde principalmente às demandas individuais de clientes, cross-connects são os pontos de maior flexibilidade para a gestão da rede.

Tipos de Cross-connect

Cross-Connects são conhecidos nos EUA como: Digital Cross-Connect Switches (DCSs) e como DXCs nos outros lugares.

Eles são classificados como DCSs p/q ou DXCs p/q onde P é o nível hierárquico dos tributários e Q é o nível hierárquico do tráfego que pode ser comutado. Há dois tipos principais de DXC/DCS. Cross-connects de alta ordem são normalmente usados para comutar a maior parte do tráfego em blocos de nominalmente 155Mbps para redes de abastecimento ou redes de redundância. São designados como DXC 4/4. O primeiro “4” se refere as portas de transmissão de 155Mbps do DXC, e o segundo “4” indica que todo esse tráfego de 155Mbps será comutado em um único tributário, também de 155Mbps. Cross-Connects de baixa ordem (DXC 4/1 ou 1/1, o “1” denota tráfego primário de 1,5 ou 2Mbps), são usados para comutar o tráfego até taxas primárias, tendo opção para escolher entre 34 ou 45Mbps. Os recursos e aplicações desses dois tipos de Cross-Connetcs podem se sobrepor, com alguns projetos trabalhando em paralelo, como por exemplo, 4/4, 4/1 e 1/1. ADMs e multiplexadores, que incluem o intercâmbio de time-slots, podem ser usados como DCSs não-bloqueantes. Um anel com vários ADMs pode ser gerenciado como Cross-Cnnects distribuídos, mas poderá ter algum bloqueio, que deve ser previsto no projeto da rede. Alguns projetos com Cross-Connect permitem tráfego de interfaces PDH para que haja compatibilidade com equipamentos já existentes. Particularmente, esses projetos podem permitir que o nível hierárquico P do DXC p/q seja de 34 ou 140Mbps em um formato PDH, como uma alternativa aos 155Mbps do SDH. Isso torna a estrutura flexível onde ainda não há uma rede SDH instalada. Nesses Cross-Connects, portas a 34 ou 140Mbps, podem incluir multiplexadores PDH para conversões de 2Mbps, isso permite a transmultiplexação entre redes PDH e SDH.

Tendências de Implantação

O plano geral dos serviços nas redes síncronas no qual provê o transporte de circuitos síncronos são gerenciados por um operador em uma escala menor que horas ou frações de horas (exceto as proteções e restauração, que são mais rápidas). Estes circuitos são mais usados, por exemplo, para carregar tráfego de chaveamento público (public-switched), circuitos privados, ou ainda ambos. Tanto como na North American SONET sistemas integrados de carregamento digital com laços (IDLC). Circuitos privados poderiam ter taxas de mega bits. Trazidos pelo usuário pelo multiplexador local. O controle da largura de banda numa escala de tempo, de segundos ou menos, exige das tecnologias de outros multiplexadores que tenham capacidade de chaveamento como ATM e IP. Estes (ATM e IP) empregados tipicamente em SDH ou SONET como seus mecanismos de transportes. SDH's não são adaptáveis para aplicativos independentes de chaveamentos rápidos, talvez seja só esta a desvantagem. Como o SDH é amplamente introduzido, a capacidade de gerenciamento das redes cresceu gradativamente devido ao monitoramento completo e ao gerenciamento de alta capacidade dos canais em toda extensão da rede. Operados em conjunto por um sistema de gerenciamento de rede comum, os DXC's, ADM's e hub multiplexadores, permitem centralizar os itens de controle (b) até (e) no tópico 4. Enquanto a integração das funções de monitoramento para todos os elementos, provê ao operador uma visualização completa desses recursos e dessas performaces. Proteção – item (a) no tópico 4 – é melhor implementada localmente para uma resposta mais rápida.

Projeto da Rede

Topologia da Rede

A flexibilidade do SDH pode ser usada como a melhor vantagem para introduzir uma nova topologia de rede. A rede tradicional faz uso de armações de malhas e hubs, mas o SDH, com ajuda dos DXCs e hubs multiplexadores, permite usá-los de uma maneira mais compreensível. O SDH também habilita estas armações a serem combinadas com anéis e cadeias de ADMs para melhorar a flexibilidade e a confiabilidade ao longo do núcleo e das áreas de acesso da rede. A figura 4 mostra os fragmentos básicos da topologia de rede que podem ser combinados.

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Figura 4 – fragmentos básicos da topologia de rede.

Os anéis conseguem suprir melhor os serviços para as áreas de altas densidades comerciais, um importante parque cientifico, ou centros de exibições/conferencias. Além disso, eles podem deslocar múltiplos comutadores locais ao invés de multiplexadores e conexões de fibra para uma única, por um menor custo.

Estratégia de Introdução para SDH.

• Para troncos de linhas locais, a capacidade de transmissão é inadequada ou não confiável, por isso foram introduzidos sistemas de linhas ópticas a 2,5Gbps.

• Para fornecer melhor capacidade para serviços digitais em uma área, por isso foram introduzidos anéis ADM.

• Para prover largura de banda e acesso flexível para clientes, onde a fibra prove em lugar de par de cobre, que é inadequado por causa da demanda, tão quanto para introduzir o sistema IDLC (loop digital integrado da portadora utilizando multiplexadores remotos conectados a um serviço de chaveamento via fibra óptica).

• Para prover flexibilidade na largura de banda nos troncos de redes para provisionamento e restauração para introduzir o DXC 4n/4 switches de conexão cruzada de alta ordem.

• Para prover linhas dedicadas comutadas no tempo, demais serviços e melhor utilização da rede ou para maximizar a disponibilidade de um serviço especifico, esta aplicação usaria o ADM, hubs ou DXC de baixa ordem tal como o 4/1 ou 1/1.

Estrutura do Quadro SDH

Formato

O quadro tem sua estrutura repetida a cada período de 125 microssegundos - o mesmo que para a modulação por código de pulso (PCM) - e é composto por nove segmentos de igual comprimento. Na taxa de transporte bruto de 155,52 Mbps para o STM-1, há uma sequência de nove bytes de overhead no início de cada segmento, como mostrado na parte superior da Figura 5. Esta figura também mostra como o quadro de SDH STM-1 é convencionalmente representado, com os segmentos apresentados a partir de nove linhas e 270 colunas. Cada byte é equivalente a 64 kbps, portanto cada coluna de nove bytes é equivalente a 576 kbps.

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As primeiras nove colunas contêm o SOH (as informações do sincronismo de quadro) para transporte de recursos de apoio do quadro. Por exemplo a gestão de canais de operações e monitoramento de erros. Com o primeiro segmento contendo a palavra quadro para o alinhamento do demultiplexador. As colunas restantes podem ser atribuídas de várias maneiras para transportar sinais de menor taxa de bits, como 2 Mbps (cada sinal tem seu próprio overhead). Para o transporte de sinais de tráfego PDH, a capacidade do payload é alocada em um número de colunas integral, dentro das quais a gerência dos overheads está associada com o sinal particular, como mostra a Figura 6.

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O primeiro nível de divisão é a unidade administrativa (AU), que é a unidade que estipula a largura de banda na rede principal. Sua capacidade pode ser usada para carregar uma taxa alta de sinal, como 45 Mbps ou 140 Mbps (para os dois tamanhos de AU, AU-3 e AU-4, respectivamente). A figura 6, mostra um AU-4, que ocupa toda a capacidade de carga de um STM-1. Uma AU pode ainda ser dividida para transportar os sinais de menor taxa, cada um dentro de uma unidade tributária (TU), da qual existem vários tamanhos. Por exemplo, um TU-12 carrega um único sinal de 2 Mbps e um TU-2 traz um sinal norte-americano ou japonês de 6 Mbps.

Uma quantidade específica de um ou mais TU pode ser ficticiamente combinada em um grupo de unidades tributário (TUG) para fins de planejamento e de roteamento. Para criar este item não são unidos overheads, então sua existência conta com a gerência de rede para rastrear seu caminho. Por exemplo, na Europa, o ETSI propõe que um TUG-2 deve levar 3 x 2 Mbps sob a forma de 3 x TU-12s.

Contêiner Virtual

Em cada nível, as subdivisões da capacidade podem flutuar individualmente entre as áreas de payload de quadros adjacentes. Esta individualização permite que as diferenças de clock e fase dos payloads que atravessam a rede sejam multiplexados com outros. Desta forma, as imperfeições inevitáveis de sincronização de rede podem ser favorecidas. Cada subdivisão pode ser facilmente localizada por seu próprio ponteiro que está incorporado no overhead. O ponteiro é usado para encontrar a parte flutuante da AU ou TU, e é chamado de contêiner virtual (VC – Virtual Container). O ponteiro AU localiza uma ordem superior do VC, e o ponteiro de TU localiza a ordem inferior do VC. Por exemplo, um AU-3 contém um VC-3 mais um ponteiro e um TU-2 contém um VC-2 mais um ponteiro.

O VC é a entidade do payload que viaja através da rede, sendo criado e desmantelado perto ou no próprio ponto de terminação do serviço. Os tributários PDH são mapeados em contêineres de tamanho adequado para a largura de banda necessária, usando justificação um único bit para alinhar as taxas de clock onde for necessário. POHS são então adicionados para fins de gestão, criando um VC, e esses overheads são removidos depois que o VC é desmontado e o sinal original é reconstituído.

Os tributários PDH para serem mapeados em SDH são por definição contínuos. Cada sinal PDH é mapeado em sua própria VC, e vários VCs de mesmo tamanho nominal são então multiplexados por intercalação de bytes para o payload SDH. Este arranjo minimiza o atraso causado por cada VC. Embora, em teoria, os tributários ATM sejam compostos de células descontínuas, a cada 53 bytes de comprimento, as lacunas entre as células utilizadas são preenchidas por células ATM ociosas que são inseridas por equipamentos ATM quando estão conectados a uma interface PDH ou SDH, formando aí um sinal contínuo. Eles são então mapeados em suas próprias VCs, assim como por um sinal PDH, e novamente multiplexados com outros sinais por intercalação de bytes.

Suportando diferentes Taxas

Os níveis mais elevados do SDH são formados por intercalação de bytes do payload de um número N do sinal STM-1, a seguir é adicionado o cabeçalho de transporte de tamanho N vezes de um STM-1 e preenchido com novos dados de controle e ponteiros apropriados. STMs são criados na faixa a partir do STM-1 de 155.52 Mbps por múltiplos inteiros de quatro sem limite teórico. Por exemplo, STM-16 é de 2 488.32 Mbps e transporta 16 X AU-4. STM-N é o termo genérico para os módulos de transmissão de taxas mais elevadas. Todos os processos acima são padronizados para abrangência total das taxas PDH suportadas pelo SDH, descrito na figura 7. Outras taxas e serviços futuros são esperados ser suportados por concatenação. Esta é uma técnica que permite múltiplos VCs de baixa ou alta ordem serem controlados como se fossem um único VC. Por exemplo, um VC-4-4 é uma concatenação de 4 X VC-4, dando um circuito equivalente de capacidade em torno de 600 Mbps e é esperado ser usado para a transmissão do ATM entre os nós da rede principal.

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Figura 7. Estrutura da Multiplexação ITU-TS

Antes da transmissão, o sinal STM-N é embaralhado para deixar aleatória a sequência de bits para melhorar o desempenho da transmissão. Alguns bytes do cabeçalho subsequente são deixados sem embaralhar para simplificar a demultiplexação. Com uma faixa larga de payloads, como o ATM e o IP, é possível ocupar um grande VC, como um VC-4, que quando carregado no STM-1 resulta que o SDH enfrenta muitos bytes sucessivos de cada célula ATM<-(COMO ASSIM?). No entanto, os padrões de dados imprevisíveis das células ATM correm o risco de comprometer o embaralhamento curto usado no SDH. Isso poderia colocar em risco de forma intermitente a transmissão do sinal SDH inteiro, afetando as sequências digitais e, portanto, o conteúdo de clock necessário para a demultiplexação. Por esta razão, são adicionados embaralhamentos extras nos payloads.

Teste seus conhecimentos

1. A superação de quais limitações permitiu o desenvolvimento da SDH?

a) falta de fibra óptica.

b) custo dos equipamentos digitais.

c) custo da largura de banda.

d) regulação da competição.

e) limitações na tecnologia dos laseres.

f) b e c.

2. As interfaces de tráfego SDH são definidas apenas para interfaces ópticas.

a) verdadeiro.

b) falso.

3. Os padrões de gerenciamento da reded permitem a interconexão de todas as funções de gerenciamento de fabricantes diversos via fibra.

a) verdadeiro.

b) falso.

4. Quanto tempo demora a recuperação de circuitos SDH?

a) microssegundos.

b) milissegundos.

c) segundos.

d) minutos.

e) horas.

f) b, c e d.

5. Cross-connects de alta ordem fazer o roteamento de que tributários?

a) 1.5 Mbps.

b) ATM.

c) canais de gerência.

d) 155 Mbps.

6. a instalação de SDH requer alterações na topologia da rede existente.

a) verdadeiro.

b) falso.

7. O que é uma TUG?

a) uma interface para fibra óptica em um multiplexador.

b) um grupo de unidades tributárias.

c) uma coluna na estrutura do payload.

d) parte dos cabeçalhos de gerência.

8. A concatenação proporciona que benefício?

a) interconexão entre fabricantes.

b) melhor confiabilidade do sistema.

c) gerenciamento de payloads muito grandes.

d) operação via rádio.

9. para que é usado o embaralhamento de bits em SDH?

a) para tornar a sequência de bits aleatória para transmissão.

b) para reduzir o consumo de energia do equipamento.

c) permitir atualização para taxas mais elevadas.

d) evitar acesso não autorizado.

10. PDH é predecessora tanto de SDH quanto SONET.

a) verdadeiro.

b) falso.

Glossário