SDH - PDH final

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ESCOLA SUPERIOR DE CIÊNCIAS NAÚTICAS
DEPARTAMENTO DE RÁDIO
Curso de Licenciatura em Engenharia Electrónica e de Telecomunicações
Sistemas Telefônicos 
:
SDH e PDH
 Discentes:
Amílio Carlos 
Celsio Assane 
Cleiton Zandamela 
Edmilson Chaúque 
Hélder de Jesus
						
			 
Docente:
Eng. Etelvino Chauque
Maputo, Setembro de 2022
ESCOLA SUPERIOR DE CIÊNCIAS NAÚTICAS
DEPARTAMENTO DE RÁDIO
Curso de Licenciatura em Engenharia Electrónica e de Telecomunicações 
Sistemas Telefônicos 
SDH e PDH
Discentes:
Armílio Carlos 
Celsio Assane 
Cleiton Zandamela 
Edmilson Chaúque 
Hélder de Jesus
			 
 Docente:
Eng. Etelvino Chaúque Trabalho de pesquisa de carácter avaliativo na cadeira de Sistemas Telefônicos e com a supervisão e a avalição do docente Eng. Etelvino Chaúque 
Classificação 
______________
Maputo, 08 de setembro de 2022
		
INDICE DE ILUSTRAÇÕES 
Figura 1 - Multiplexagem num sistema digital plesiocrono (sistema europeu)	23
Figura 2 - estrutura e capacidade da carga dos contentores virtuais	27
Figura 3 - Modelo de camadas SDH	28
Figura 4 - Exemplo de uma rede SDH	29
i
INDICE
INDICE DE ILUSTRAÇÕES	i
I. INTRODUÇÃO	3
I.1. Objectivos do Trabalho	3
I.1.1. Objectivo Geral	3
I.1.2. Objectivos Específicos	3
I.2. Metodologia de Trabalho	3
I.2.1. 1ª Fase: Delimitação e contextualização do Tema	4
1. 2.2. 2ª Fase: Análise e discussão da informação	4
1.2.3. 3ª Fase: Compilação do trabalho	4
II. REVISÃO LITERÁRIA	5
Hierarquia digital plesiocrônica (PDH)	5
Características:	5
Tipos de hierarquias PDH	5
Desvantagens	7
Limitações	7
Principios basicos	7
Sistema hierárquico	7
Sistemas internacionais	8
Caracteristicas do sistema europeu	8
Multiplexagem de 34 para 140 Mbit/s	9
SDH (Synchronous Digital Hierarchy)	9
Características	10
Arquitetura	10
Caracteristicas gerais	10
Contentores virtuais (VC, virtual Containers)	11
Rede SDH	12
Hierarquia de multiplexagem sincrona (SDH)	13
Vantagens e Restrições	13
Uso do SDH Atualmente	14
Diferença entre PDH e SDH:	14
III. CONCLUSÃO	16
IV. REFERÊNCIAS BIBLIOGRAFIA	17
		
I. INTRODUÇÃO 
O presente trabalho surge no âmbito da disciplina de sistemas telefônicos que visa descrever de uma forma detalhada acerca do PDH e SDH. O PCM foi desenvolvido nos anos 20, na década de 70 PDH, Na década de 80, o ITU-T (antigo CCIT) lança o padrão SDH um ajuste do padrão SONET. O PDH (do inglês Plesiochronous Digital Hierarchy) significa Hierarquia Digital Plesiócrona onde a transmissão de dados em PDH é caracterizada pelo facto de ser uma transmissão assíncrona, a referência de tempo do transmissor e receptor, não é única, apenas próxima. Posterior um novo sistema, conhecido como: Hierarquia Digital Síncrona, SDH (Synchronous Digital Hierarchy) (europeu), ou SONET (Synchronous Optical Network) (americano) com premissas: maior flexibilidade, confiabilidade, facilidades de gerenciamento, reconfiguração, supervisão. Em resumo, pretendia-se um sistema dentro do conceito de Rede Inteligente.
I.1. Objectivos do Trabalho
I.1.1. Objectivo Geral
· Estudar as tecnologias de transmissão de dados PDH e SDH 
I.1.2. Objectivos Específicos
1. Arrolar sobre o PDH e SDH 
2. Descrever as suas características e apresentar a sua arquitetura 
3. Expor os aspectos que os diferenciam 
I.2. Metodologia de Trabalho
Esta secção é de extrema importância, pois “é na metodologia que se descreve e se explica os métodos que foram aplicados ao longo do trabalho, de forma a sistematizar os procedimentos adoptados durante as várias etapas, procurando garantir a validade e a fidelidade dos resultados”. 
Por outro lado, metodologia na visão de GIL (2008, p.15), “os métodos de recolha de informação têm por objectivo proporcionar ao investigador os meios técnicos para garantir a objectividade e a precisão. […] Mais especificamente, visam fornecer a orientação necessária à realização da pesquisa, sobretudo no referente à obtenção, processamento e validação dos dados pertinentes à problemática que está a ser investigada”. 
GIL (1999) define Metodologia como sendo “o método ou conjunto de procedimentos intelectuais e técnicos adoptados para atingir um determinado propósito ou conhecimento. ” Para o autor existem três (3) tipos de pesquisa quanto aos objectivos nomeadamente: exploratória, descritiva e explicativa. 
Sendo assim, o presente trabalho caracteriza-se com a pesquisa exploratória de modo a proporcionar maior aprofundamento do tema com vista a torna-o explícito. Nele contem levantamento bibliográfico; análise de exemplos que estimulem a compreensão assume em geral, as formas de Pesquisas bibliográfica, documental e virtual. Para a materialização deste trabalho a metodologia usada seguiu três (3) fases distintas nomeadamente: 
I.2.1. 1ª Fase: Delimitação e contextualização do Tema
Esta fase consistiu na identificação e leitura de obras literárias e documentos que foram de grande relevância para a delimitação do tema e recolha de informação para a elaboração do trabalho. Baseou-se em três (3) técnicas nomeadamente: 
a) Pesquisa bibliográfica – GIL (1999) considera pesquisa bibliográfica quando “elaborada a partir de material já publicado, constituído principalmente de livros, artigos periódicos e actualmente com material disponibilizado na Internet. ” Esta técnica consistiu na recolha de informação em diversas obras literárias de autores que versam sobre o tema em estudo. 
b) Pesquisa documental – Para GIL (1999), considera-se pesquisa documental quando elaborada a partir de materiais que ainda não receberam tratamento analítico. Possibilitou a consulta e leitura de documentos que abordam de maneira clara sobre o tema em estudo. 
c) Consulta virtual – A pesquisa virtual é realizada através de um dispositivo com acesso à internet onde através de ferramentas de busca (como o Google académico) é realizada a pesquisa de informações sobre transformadores e posto de transformações. 
1. 2.2. 2ª Fase: Análise e discussão da informação
Após a delimitação e contextualização do tema, passou-se para a fase de análise e discussão da informação, onde se apresentou métodos que foram úteis para a realização do trabalho como forma de dar sentido e coerência. 
1.2.3. 3ª Fase: Compilação do trabalho
Feita a análise e confrontação dos dados obtidos na pesquisa bibliográfica, documental e virtual. Nos estudos de caso fez-se a compilação e digitalização, ou seja, a redacção do trabalho com base no Microsoft Word, este que constitui o pacote informático de processamento de texto. Neste ponto apresentaram-se os dados obtidos em forma de texto. 
II. REVISÃO LITERÁRIA 
Hierarquia digital plesiocrônica (PDH)
PDH significa Plesiochronous Digital Hierarchy. É uma tecnologia de transmissão de rede de telecomunicações projetada para o transporte de grandes volumes de dados em redes digitais de grande escala. No PDH, multiplexação de sinais de 2 Mbit / s em sinais multiplexados de ordem superior. A colocação de cabos entre locais de comutação é muito cara. Ele aumenta a capacidade de tráfego de um cabo aumentando a taxa de bits.
No PDH cada canal multiplexado opera de forma plesiócrona, ou seja, com um relógio que não é sincronizado com os relógios dos outros canais apesar de ser nominalmente idêntico. Como na hierarquia do sistema telefônico existem vários níveis de multiplexação, todo o conjunto de multiplexadores plesíocronos recebe o nome de hierarquia digital plesiócrona, abreviado para PDH (do inglês Plesiochronous Digital Hierarchy).
As redes digitais que utilizam a Hierarquia Digital Plesiócrona surgiram na área de telecomunicações para atender os sistemas de telefonia onde sinais de alto nível são obtidos de múltiplos sinais de baixo nível adicionados a "bits de enchimento" visando compatibilizar as diferentes velocidades de transmissão.
Características: 
· Padronização parcial (interfaces de linha nãopadronizadas) 
· Aplicação ponto a ponto 
· Dificuldades para inserção e derivação de tributários. 
· Pouca capacidade de gerência 
· Três hierarquias: europeia, americana e japonesa. 
· Multiplexação a partir de E1 (por bits e não por bytes)
O PDH constitui-se na hierarquia digital mais simples de ser implementada, existindo dois padrões principais para sua implementação, o europeu e o americano/japonês, ambos formados pela multiplexação síncrona de uma sequência de 64Kbps, diferindo-se apenas pelo número de canais:
Padrão europeu – 32 canais de 64Kbps e 2048Kbps de velocidade primária;
Padrão americano – 24 canais de 64Kbps e 2048Kbps de velocidade primária.
Tipos de hierarquias PDH
· Europa
Na Europa estas taxas são de: 2.048kbit/s, 8.448kbit/s, 34.368kbit/s, 139.264kbit/s e 564.992kbit/s,
Estes níveis são chamados de hierarquia ECPT (European Committee for Post et Telegraph) E1, E2, E3, E4, E5
· América/Japão 
Vantagens
1. Número de sistemas normalizados reduzidos a um pequeno conjunto
2. Níveis adaptados aos sistemas de transmissão de alto débito então existentes (pares simétricos, cabos coaxiais, feixes hertzianos, fibras ópticas)
3. Crescimento através da adição de novos equipamentos mantendo os anteriores
Desvantagens
1. Difícil (e cara) compatibilização entre diferentes Hierarquias de Transmissão
2. Necessidade de demultiplexar um sinal de nível superior, a fim de poder retirar um canal de nível inferior.
3. Espaço insuficiente para transportar informação de gestão, manutenção e monitoração do estado da rede
4. Não há normas definidas para transmissão óptica dos sinais
Limitações
1. Taxas de transmissão limitadas a cerca de 500 Mbit/s
2. Capacidade rudimentar de operação e manutenção
3. Reconfiguração simples mas manual (alteração física de ligações nos repartidores)
4. Acesso a um tributário obriga à desmultiplexagem de todos os níveis superiores
Principios basicos 
Sistema hierárquico
· Cada sinal de um nível é obtido a partir de n tributários do nível anterior
· Os tributários são assíncronos, mas com o mesmo débito nominal (plesiócronos)
· A multiplexagem é assíncrona com justificação positiva / nula
Figura 1 - Multiplexagem num sistema digital plesiocrono (sistema europeu)
Sistemas internacionais 
· Dois sistemas diferentes normalizados pela UIT 
· Não houve acordo internacional 
Caracteristicas do sistema europeu
Multiplexagem de 8 para 34 Mbit/s
Multiplexagem de 34 para 140 Mbit/s
SDH (Synchronous Digital Hierarchy)
É o conjunto de equipamentos e meios físicos de transmissão que compõem um sistema digital síncrono de transporte de informações. Este sistema tem o objetivo de fornecer uma infra-estrutura básica para redes de dados e voz, e atualmente é utilizado em muitas empresas que prestam serviços de Telecomunicações, públicos e privados, em todo o mundo.
As tecnologias SDH (Synchronous Digital Hierarchy) são utilizadas para multiplexação TDM com altas taxas de bits, tendo a fibra óptica como meio físico preferencial de transmissão.  Entretanto, possui ainda interfaces elétricas que permitem o uso de outros meios físicos de transmissão, tais como enlaces de rádios digitais e sistemas ópticos de visada direta, que utilizam feixes de luz infravermelha.
Sua elevada flexibilidade para transportar diferentes tipos de hierarquias digitais permite oferecer interfaces compatíveis com o padrão PDH europeu (nas taxas de 2 Mbit/s, 8 Mbit/s, 34 Mbit/s e 140 Mbit/s) e americano (nas taxas de 1,5 Mbit/s, 6 Mbit/s e 45 Mbit/s), além do próprio SDH (nas taxas de 155 Mbit/s, 622 Mbit/s, 2,5 Gbit/s e 10 Gbit/s). 
A tecnologia SDH permite ainda implementar mecanismos variados de proteção nos equipamentos e na própria rede, oferecendo serviços com alta disponibilidade e efetiva segurança no transporte de informações.
Características
· Compatibilidade com a PDH;
· Acesso facilitado aos tributários;
· Transporte de serviços de taxas variáveis; 
· Facilidade para aumentar as taxas;
· Compatibilidade entre fabricantes;
· Maximiza a capacidade de transmissão do meio;
Principios basicos 
Historia 
· Primeiros sistemas opticos usavam tecnicas proprietarias (codificacao, OAM, etc)
· EUA estabelecem norma ANSI (1988) (SONET – synchronous Optical Network)
· UIT estabelece norma única (1990) (SDH – Synchronous Digital Hierarchy 
Sistema hierarquico 
· Cada sinal de um nivel é obtido a partir de 4 tributarios do nivel anterior 
· A multiplexagem é sincrona, por entrelacamentos de octetos 
Arquitetura 
Caracteristicas gerais 
· Define uma hierarquia de camadas funcionais da rede de transporte
· Cada nivel tem atribuido uma etiqueta adicional (overhead) para funcoes de OAM
Contentores virtuais (VC, virtual Containers)
· sao as unidades de informacao de utilizador 
· incluem etiquetas adicionais (overhead) do caminho
· circuitos são suportados em diferentes contentores virtuais de acordo com o debito
Figura 2 - estrutura e capacidade da carga dos contentores virtuais
Modelo de chamadas 
· Mostra a relação entre as camadas de transporte SDH
Figura 3 - Modelo de camadas SDH
Rede SDH
Uma rede SDH é composta por:
· Rede Física: é o meio de transmissão que interliga os equipamentos SDH. Pode ser composta por: cabos de fibra óptica, enlaces de rádio e sistemas ópticos de visada direta baseados em feixes de luz infravermelha.
· Equipamentos: são os multiplexadores SDH de diversas capacidades que executam o transporte de informações.
· Sistema de Gerência: é o sistema responsável pelo gerenciamento da rede SDH, contendo as funcionalidades de supervisão e controle da rede, e de configuração de equipamentos e provisionamento de facilidades. 
· Sistema de Sincronismo: é o sistema responsável pelo fornecimento das referências de relógio para os equipamentos da rede SDH, e que garante a propagação desse sinal por toda a rede.
Hierarquia de multiplexagem sincrona (SDH) 
Figura 4 - Exemplo de uma rede SDH
Vantagens e Restrições
As redes SDH oferecem vários benefícios, quando comparada com outras tecnologias:
· O cabeçalho complexo existente no frame SDH permite a gerência (administração, operação e manutenção) centralizada da rede; 
· A arquitetura de multiplexação síncrona e a padronização tanto em nível de equipamentos como de interfaces, permite o crescimento para níveis mais altos de multiplexação e taxas de bits; 
· A estrutura de multiplexação é flexível, permitindo o transporte de sinais PDH (e até mesmo de células ATM) e o acesso aos tributários de qualquer hierarquia num único equipamento; 
· A forte padronização do SDH permite maior compatibilidade entre equipamentos de fabricantes diferentes, tanto através de interfaces elétricas como ópticas; 
· Os equipamentos possuem mecanismos que permitem implementar procedimentos de proteção tanto nas interfaces de tributários como na rede, facilitando a formação de redes em anel ou malha. 
Entretanto, a tecnologia SDH apresenta ainda as seguintes desvantagens:
· O  projeto, instalação e operação da rede SDH é complexo e deve ser feito com um planejamento criterioso e detalhado; 
· Apesar da forte padronização de equipamentos e da tecnologia SDH, a padronização dos sistemas de gerência de rede ainda não é um fato, impedindo que equipamentos de fabricantes diferentes possam ser gerenciados por um sistema único.
Uso do SDH Atualmente
Nos dias atuais ainda existe demanda para tal serviço, contudo a rede SDH já pode ser tratada como uma rede legada, pois trata-se de uma rede concebida para lidar com a rede de telefonia e nos dias atuais tal demanda ainda existe, mas não é a principal.
Atualmente, as redes são baseadas no envio e recebimento de pacotes, característica para qual o SDH não foi preparado para suportar, então para as redes já existentes não fossem perdidas soluções para o uso de SDH no transporte de pacotes foram pensadas, entre elas o MPLS.
Diferença entre PDH e SDH:
	S. Nº.
	PDH
	SDH
	1
	O relógio de referência não está sincronizado em toda a rede
	O relógio de referência é sincronizado em toda a rede.
	2
	Não há sincronizaçãoentre a carga útil e o quadro.
	Há sincronização entre a carga útil e o quadro.
	3
	Seu sistema possui diferentes estruturas de quadros em diferentes níveis de hierarquia
	Seu sistema possui estruturas de quadro consistentes em toda a hierarquia.
	4
	Nesse caso, as conexões cruzadas físicas são fornecidas no mesmo nível.
	Nesse caso, as conexões cruzadas digitais são fornecidas em diferentes níveis de sinal.
	5
	Neste, as taxas são derivadas da taxa básica de 1,544 Mbps. A capacidade máxima é de cerca de 566 Mbps.
	Neste, as taxas são derivadas da taxa básica de 155,52 Mbps. As taxas máximas de até 40 Gbps podem ser derivadas da taxa básica mencionada.
	6
	O custo de implantação do PDH é menor.
	O custo de implementação do SDH é maior.
	7
	O método de multiplicação usado no PDH é complexo.
	O custo de implementação do SDH é maior. O custo de implementação do SDH é maior.
	8
	É incompatível com outros sinais, como ATM, FDDI, DQDB etc.
	É compatível com outros sinais, como ATM, FDDI, DQDB etc.
	9
	Não existe um padrão universal para PDH.
	O padrão universal existe para SDH.
 
 
III. CONCLUSÃO
Considerando as diferenças entre as hierarquias PDH existentes, fica evidente a dificuldade para interligar estes sistemas em uma rede de comunicação unificada. Este fato, além de outros fatores, contribuíram para a definição de novos sistemas de comunicação digital que suportam altas taxas de transmissão, além de perfeita compatibilidade entre as diversas hierarquias de multiplexação digitais existentes. Também foram fatores decisivos, a necessidade de maior flexibilidade e confiabilidade destes sistemas, além de facilidades de gerenciamento, reconfiguração e supervisão.
No seu conjunto, a Hierarquia Digital Plesiócrona deixou de satisfazer as necessidades de um sistema moderno e eficiente de transmissão de dados numa sociedade cada vez mais global. Tendo em vista as diferenças entre os sistemas PDH europeu, americano e japonês, torna-se difícil a interligação desses sistemas num sistema de comunicação digital mundial unificado. Surgiu a necessidade de um novo sistema
As redes SDH superam facilmente as limitações experimentadas numa rede de plesiócronos (PDH) permitindo à rede desenvolver-se para atender novas exigências e oferecer uma gama de benefícios, tanto para as operadoras de rede quanto aos usuários
IV. REFERÊNCIAS BIBLIOGRAFIA 
1. PDH – SDH, Protocolos de Transmissão de Dados Fausto Silva Ferreira, Uberlândia, julho/2003. Curso de Ciência da Computação do Centro-Universitário do Triângulo
2. HIERARQUIA DIGITAL SÍNCRONA (SDH): Básico. Departamento de Desenvolvimento de Recursos humanos, 3º edição, 1/nov.1996. (apostila técnica).
3. HJ - TREINAMENTOS. SDH – Hierarquia Digital Síncrona. HJ Treinamento e Consultoria. 1997
4. Telecomunicações Rtedes de Alta Velocidade Sistemas PDH e SDH-Vicente Neto/Jarbas Neto
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