LIVRO - Redes e Sistemas de Telecomunicações

48.960 Mbit/s 9 rows, 85 columns
VC-4 150.336 Mbit/s 9 rows, 261 columns
Multiplexação SDH
Os princípios da multiplexação SDH são os seguintes:
! Mapeamento: é um processo usado quando os tributários são adapta-
dos dentro dos VCs pela adição de bits de justificação e de informação
no overhead de Path (POH).
! Alinhamento: é um processo que toma lugar quando um ponteiro é in-
cluído na unidade tributária (TU) ou em uma unidade administrativa
(AU) para permitir que o primeiro byte do VC seja alocado.
! Multiplexação: Este processo é usado quando múltiplos sinais da ca-
mada de path de baixa ordem são adaptados dentro do sinal da cama-
da de path de alta ordem, ou quando sinais do path de alta ordem são
adaptados na seção de multiplex.
! Enchimento (stuffing): Como os sinais tributários são multiplexados e
alinhados, determinada reserva de capacidade foi projetada dentro do
frame SDH para prover espaço suficiente para todas as taxas tributári-
as existentes. Como conseqüência, em certos pontos na hierarquia de
multiplexação, essa capacidade é preenchida com bits de enchimento
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(fixed stuffing) que não levam nenhuma informação, mas são requeri-
dos para preencher determinado frame.
A figura 3.37 mostra a estrutura de multiplexação definida pela ITU-T. As
notações usadas são explanadas na tabela logo a seguir. No mais baixo
nível, os Containers (C) são colocados dentro dos VCs. O propósito é criar
um payload uniforme no VC, fazendo uso de enchimento de bits para levar
todas as entradas para uma taxa de bits pronta a receber a multiplexação
síncrona. Vários Containers (de VC-11 em 1,728 Mbps a VC-4 em 150,336
Mbps) são cobertos pela hierarquia SDH. Em seguida, os VCs são alinha-
dos em unidades tributárias (Tu), onde as operações de processamento de
ponteiros são implementadas. Essas funções iniciais permitem que o
payload seja multiplexado nos grupos de unidades tributárias (TUG). Na fi-
gura 3.37, o multiplicador xN indica um inteiro que é usado para multiplexar
os TUs em TUGs. O próximo passo é a multiplexação das TUGs nas VCs
de alto nível. Dessa forma TUG-2 e TUG-3 são multiplexadas dentro do
VC-3 (mapeamento ANSI) e VC-4. Esses VCs são multiplexados com o
enchimento de bytes para formar as unidades administrativas (AU) que
finalmente são multiplexadas no grupo de unidades administrativas (AUG).
Esse payload é então multiplexado no STM.
Figura 3.37
TERMO CONTEÚDO USUÁRIO
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C-N N=1 a 4 Payload no nível mais baixo de multi-
plexação
VC-N N=1,2 (Baixa Ordem) Único C-n mais VC POH
VC-N N=3,4 (Alta Ordem) C-N,TUG-2s, ou TUG-3s,mais POH
para nível específico
TU-N N=1 a 3 VC-N mais ponteiro de unidade tributá-
ria
TUG-2 1,3 ou 4 (TU-N) Multiplex de vários TU-Ns
TUG-3 TU-3 ou 7 TUG-2s TU-3 ou multiplex de 7 TUG-2s
AU-N N=3,4 VC-N mais ponteiro AU
AUG 1,3 (AU-n) Ou 1 AU-4 ou multiplex de 3 AU-3s
STM-N N=1,4,16,64 AUGs N Sinais STM-1 multiplexados e sincro-
nizados
POH – Path Overhead
C – Container
TU – Unidade Tributária
AU – Unidade Administrativa
VC – Container Virtual
TUG – Grupo de Unidades Tributárias
STM – Módulo Síncrono de Transporte
Elementos da Rede SDH
Multiplex Terminal (PTE):
Esse elemento age como um concentrador de E1's como também de ou-
tros tributários. A mais simples aplicação envolveria 2 PTE's linkados por
fibra óptica com ou sem o regenerador no link. Essa implementação repre-
senta o mais simples link SDH. Na figura 3.38, uma representação de um
PTE a título de exemplo:
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Figura 3.38
Regenerador:
Esse elemento é necessário quando, devido a longa distância entre o
PTEs, o nível de sinal se torna muito baixo. O regenerador recupera o
timing (clock) do sinal recebido e repõe os bytes do overhead da seção do
Regenerador antes de retransmitir o sinal. Os overheads de Multiplex, de
Path e de Payload não são alterados. A seguir, uma figura representativa:
Figura 3.39
Add/Drop Multiplexer (ADM):
Uma das maiores vantagens do SDH é o de permitir que se adicione tri-
butários (Add) ou se retire tributários (Drop) diretamente dos agregados
binários de alta ordem. Embora os elementos de rede sejam compatíveis
no nível STM-n, podem diferir em algumas características de fabricante
para fabricante. O SDH não restringe que determinado fabricante possa
fabricar somente um tipo de produto e nem requer que o mesmo tenha que
fabricar toda a gama de produtos. Por exemplo, determinado fabricante
pode querer produzir o ADM somente com interfaces E1. Já um outro pode
querer produzir o mesmo elemento de rede com interfaces E1 e E4. A se-
guir, um exemplo de ADM:
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Figura 3.40
Wideband Digital Cross-Connect:
Um Cross-Connect SDH aceita várias taxas de transmissão, acessa os
sinais STM-1 e conecta os payloads (carga útil), por exemplo ao nível TU-
12. Uma das maiores diferenças entre o cross-connect e o ADM é que o
cross-connect pode ser usado para interconectar um grande número de
STM-1's. O cross-connect pode ser usado para fazer os arranjos
(grooming) dos STM-1's ou para gerenciamento de tráfego broadband. Por
exemplo, pode ser usado para separar a banda larga e a banda estreita do
tráfego e enviar separadamente para a comutação da largura de banda
respectiva (larga com larga e estreita com estreita). Este tipo de cross-
connect é similar ao de broadband exceto pelo fato da comutação ser feita
no nível TU-12.
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Figura 3.41
Broadband Digital Cross-Connect:
Esse tipo de cross-connect interfaceia sinais SDH e tributários de alta taxa.
Acessa sinais STM-1's e comuta tipicamente no nível de AU-4.
Figura 3.42
Multiplexador Flexível:
O multiplexador flexível deve ser considerado como um concentrador de
serviços de baixa velocidade antes de serem entregues a uma central local
para distribuição. Se essa concentração não for feita, o número de usuári-
os (ou linhas) que uma central (exchange) poderia servir seria limitado pelo
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número de linhas servidas pela central. Esse elemento é um sistema de
multiplexadores e comutadores projetados para executar alguma concen-
tração de tráfego e alguma comutação em locais remotos.
Figura 3.43
Configurações de Rede
Ponto-a-Ponto
É a configuração mais simples e envolve 2 PTE's linkados por fibra, po-
dendo ter ou não regeneradores no link.
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Figura 3.44
Ponto-Multiponto
Uma arquitetura Ponto-Multiponto, também chamada de Add/Drop linear
inclui circuitos ADM ao longo do link.
Figura 3.45
Malha
Esta arquitetura acomoda crescimentos inesperados e se adapta mais fa-
cilmente do que as redes ponto-a-ponto. Uma função cross-connect (DCS)
concentra o tráfego em site central.
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Figura 3.46
Anel
Os elementos de construção são os ADM's que são colocados dentro do
anel, quer seja para tráfego bidirecional ou unidirecional. A principal vanta-
gem desta configuração é a confiabilidade aumentada. Se a fibra for corta-
da no caminho, os multiplexadores têm inteligência suficiente para enviar
os serviços afetados via caminho alternativo.
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Figura 3.47
Benefícios do SDH
MUX/DEMUX:
Como conseqüência do uso da transmissão SDH, os canais mais bai-
xos são diretamente acessíveis sem a necessidade de desmultiplexa-
ção intermediária.
Ponteiros:
Para aquelas situações onde a freqüência bem como a fase de sincro-
nismo possam variar, o SDH faz uso de ponteiros que permitem que o
stream possa flutuar dentro do payload. Os ponteiros são a chave para
a questão do "timing" de sincronismo, pois eles permitem uma flexibili-
dade no tocante à alocação e alinhamento dentro do frame de trans-
missão.
Multiplexação Back-to-Back reduzida:
Com uso do SDH os E1's podem ser multiplexados diretamente nas
taxas de STM-n.
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Interconexão Óptica:
Um dos maiores benefícios do SDH é que permite ir ao encontro de
compatibilidade "multi-vendor". Os padrões