Transcript ETM_20_03_2012

Eksploatacija Telekomunikacionih Mreža
Eksploatacija Telekomunikacionih Mreža
-Saobraćajni Odsek –
19-03-2011
Sinhrona Digitalna Hijerarhija (SDH)
Eksploatacija Telekomunikacionih Mreža
-Saobraćajni Odsek –
SDH - SONET




SDH (Synchronous Digital Hierarchy) - SONET – (Synchronous
Optical Network) predstavlja transportni sistem kojim se
obezbeđuje standardizovan optički prenos digitalnih
podataka velikim protocima;
Cilj:
 kompatibilnost opreme različitih proizvođača,
 standardizacija interfejsa,
 standardizacija dovoljnog zaglavlja za funkcionisanje,
administriranje, održavanje i pružanja servisa SDH mreže;
Početak rada na standardima: ~ 1980.
Prvi SDH standard: novembra 1988. godine.
Prednosti SDH u odnosu na PDH





Redukcija opreme i povećanje pouzdanosti mreže;
(De)multipleksiranje u jednom koraku (Single-Step)
ostvareno globalnom mrežnom sinhronizacijom;
Zaglavlje dovoljnog kapaciteta za protok upravljačkih
informacija mrežom, centralizovano upravljanje i izolovanje
neispravnih delova;
Definisanje sinhrone hijerarhije pogodne za prenos signala
PDH hijerarhije i odgovarajućih optičkih interfejsa protoka do
10 Gbit/s;
Definisanje fleksibilne arhitekture sposobne da opsluži i
neke buduće potrebe i servise;
 zamisao je da SDH posluži kao platforma za servise
raspona od POTS, ISDN i mobilne telefonije do servisa
prenosa podataka (ATM).
Elementi SDH mreže

Regenerator;

Terminalni multiplekser;

Add-Drop Multiplekser – ADM;

Digitalni komutacioni sistemi DXC (Digital Cross-Conects).
Elementi SDH mreže
Regenerator



Regenerator – uređaj koji obnavlja karakteristike prenošenog
digitalnog signala kako bi obezbedio prenos na velika
rastojanja
Prihvata signal sa optičkog vlakna, konvertuje ga u električni
oblik, obnavlja u električnom domenu i ponovo optički
moduliše za prenos dalje po optičkom vlaknu
3R funkcije - Retime, Reshape, Reamp - odnosno
obnavljanje signala sa aspekta takta, talasnih oblika i
amplituda;
Terminalni Multiplekser




Koncentratori ulaznog saobraćaja u SDH mrežu (najčešće
koncentrišu grupe E1 signala);
Prihvata signale sa korisničkih uređaja (npr. IP rutera ili ATM
svičeva) i pakuje ih u odgovarajuće kontejnere (virtualne
kontejnere) za prenos preko SDH linkova;
Na prijemnoj strani prihvata SDH signale, izdvaja korisničke
podatke iz virtuelnih kontejnera i prosleđuje ih korisničkim
uređajima
Virtuelni kontejneri: osnovne jedinice prenosa podataka u
SDH mreži – kola (circuits) fiksnog protoka i putanje koja
povezuju krajnje korisnike SDH mreže
Terminalni Multiplekser
Terminalni Multiplekser
Add-Drop Multiplekser


Dodavanje i izdvajanje (Add & Drop) korisničkih signala
“upakovanih” u virtualne kontejnere direktno iz
multipleksiranih SDH signala
“Drop-and-continue”
Add-Drop Multiplekser (ADM)
Digitalni Komutacioni Sistem
(Digital Cross-Connect)

Osnovna funkcija je komutacija (Switching):
 prihvatanje različitih SDH signala koji nose korisničke
signale upakovane u virtualne kontejnere sa različitih
ulaza DXC-a;


komutacija odnosno pregrupisavanje korisničkih signala
koji stižu kroz virtuelne kontejnere dolaznih SDH linkova;
ponovno multipleksiranje korisničkih signala u virtualne
kontejnere koji se grupišu u SDH izlazne signale i
upućuju na SDH odlazne linkove.
Digitalni Komutacioni Sistem
(Digital Cross-Connect)
Digitalni Komutacioni Sistem
(DXC - Digital Cross-Connect)
Primer konfiguracije SDH mreže
Struktura SDH mreže


Struktura SDH mreže može se podeliti na tri sekcije:
 Regeneratorska sekcija;
 Multipleksna sekcija;
 Putanje.
Na svakoj od sekcija zahtevaju se kontrolne informacije za
potrebe mrežnog upravljanja, nadgledanja performansi ili
automatskog preusmeravanja saobraćaja u slučaju ispada
delova mreže.
PUT
PUT
PODACI+POH
MUX
MSOH
MUX
MSOH
REG
RSOH
REG
RSOH
TERMINAL
MUX
REG
RSOH
REG
TERMINAL
Regeneratorska sekcija

Najniži sloj - deo SDH mreže između bilo koja dva susedna
mrežna elementa;

Obuhvata funkcije optičkog prenosa i regenerisanja optičkog
signala;

Svi elementi SDH mreže sadrže funkcionalnost ovog sloja i
svaki može da ga kreira i da mu pristupiti ili modifikuje;

Na krajevima regeneratorske sekcije:
 Dva regeneratora;
 Mrežni SDH uređaj (SDH multiplekser, krajnji ili add-drop,
digitalne DCS komutacione sisteme i dr.) i regenerator;
 Dva mrežna SDH uređaja.
Regeneratorska sekcija
Multipleksna sekcija



Deo SDH linka između susednih mrežnih SDH uređaja (tj.
između uzastopnih elemenata mreže, ako ne posmatramo
regeneratore);
Nekoliko digitalnih signala manjih protoka multipleksirano je
upotrebom virtualnih kontejnera u sinhroni SDH signal na
početku multipleksne sekcije, a demultipleksirani na njenom
kraju;
MSOH zaglavlje sadrži informacije koje razmenjuje krajnja
oprema multipleksne sekcije, a to su SDH multiplekseri ili
DCS uređaji.
Multipleksna sekcija
Putanja




Kompletan SDH link između dva terminalna (krajnja)
multipleksera;
Konekcija “sa kraja na kraj” SDH mreže;
Klijentska oprema sa SDH interfejsima zatvara krajnje tačke
putanje deo je sloja putanje.
Putanja je istovremeno i osnovni servis SDH mreže.
 Razni uređaji koji se povezuju preko SDH mreže
(centrale, ATM svičevi, IP ruteri) se povezuju tako što se
uspostavi putanja fiksnog protoka između posmatranih
uređaja
Putanja
Osnovni SDH signal: STM-1


STM-1 – Synchronous Transport Module;
Osnovna jedinica digitalnog prenosa podataka u SDH mreži –
osnovni nivo SDH hijerarhije;

Uobičajeni prikaz: matrica bajta od 9 vrsta i 270 kolona;

Protok: 155.52 Mbit/s, svaki bajt – 64 kbit/s kanal;
STM-1 frejm
STM-1 frejm
RAM – 125 s
1. vrsta
2. vrsta
...
...
9. vrsta
t
Struktura STM-1 frejma


Zaglavlja (Overhead) :
 Zaglavlje regeneratorske sekcije RSOH (Regenerator
Section Overhead);
 Pokazivači (Pointers);
 Zaglavlje multipleksne sekcije MSOH (Multiplex Section
Overhead);
Prostor za prenos korisničkih podataka upakovanih u tzv.
virtualne kontejnere VC (Virtual Containers);
SDH virtualni kontejneri (VC)
1
261
1
85
VC-4
VC-3
140 Mb/s + biti ispune
34 (45) Mb/s
1
4
VC-12
1
1
3
12
2 Mb/s
VC-11
VC-2
1.5 Mb/s
6 Mb/s
POH
SDH virtuelni kontejneri


Prenosi se neizmenjen po putanji od kraja do kraja SDH
mreže - signal nezavisan od STM-1 rama;
Putanje između krajnjih uređaja se uspostavljaju prenosom
odgovarajućeg virtuelnog kontejnera između posmatranih
uređaja. Da bi se putanja određenog protoka uspostavila, na
svakom linku između dva uređaja mora postojati dovoljan
kapacitet za umetanja virtuelnog kontejnera
Korisnički signali u SDH mreži
Primer pakovanja E1 signala u STM-1
Signali SDH hijerarhije

STM-1 – 155.52 Mbit/s






2,430 govornih kanala
STM-4 – 622.08 Mbit/s
STM-16 – 2488.32 Mbit/s (2.5 Gbit/s)
STM-64 – 9953.28 Mbit/s (10 Gbit/s)
STM-256 – 39813.12 Mbit/s (40 Gbit/s)
STM -1024 – 159252.48 Mbit/s (160 Gbit/s)

2,405,376 govornih kanala
SDH sinhronizacija





Sinhroni signali;
Prelazi između nivoa sinhronisani su potpuno istim taktom broj trenutaka prelaza u jedinici vremena isti je za sve signale;
Može postojati fazni pomeraj usled vremena propagacije;
Svi generatori takta sinhronisani su sa jedinstvenim primarnim
referentnim taktom - Primary Reference Clock;
Tačnost PRC generatora iznosi 1 na 1011 takt-intervala.
SDH sinhronizacija
SDH Prsten (Ring) Topologija
Isti kabl, razlicita
vlakna
Radno vlakno
Zaštitno vlakno
SDH Prsten (Ring) Topologija
Radno vlakno
Zaštitni prsten
Pitanja?


Koje su osnovne vrste uređaja koji formiraju SDH
mrežu? Skicirati tipičan izgled SDH mreže formirane
od SDH prstenova i prikazati primere pozicija svih
vrsta uređaja u mreži.
Nabrojati signale SDH hijerarhije. Koliki je protok
svakog signala. Koliko digitalnih govornih kanala
može da prenese STM-1 signal (poželjno i
objašnjenje zašto baš toliko)?
Sinhrona Digitalna Hijerarhija (SDH)
Eksploatacija Telekomunikacionih Mreža
-Saobraćajni Odsek –