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ODU ODU Antena Antena IDU IDU Rádio Enlace Procedimento de atendimento na Operação e Manutenção de nível 1 para equipamentos de rádio enlace. O&M Rádio Micro-ondas O&M Acesso Móvel Nacional Gerente: Itamar Buratto Coordenador: Flávio Magalhaes P#BAGBB Março 2018 O&M Rádio Enlace e TX O&M de Rádio Enlace Temas a serem apresentados Sinal de Rádio Frequência Frequência Hz Potência dB e dBm Polarização (V e H) Antena parabólica Modulação / Demodulação (frequência, amplitude e fase) Capacidade da modulação em função da largura de banda Portadora Lóbulos do diagrama de radiação Fading (plano e seletivo) Refração – Reflexão - Difração Tecnologia de Transporte PCM - Pulse-code Modulation PCM30 - Multiplexação / hierarquia PDH - Plesiochronous Digital Hierarchy SDH - Synchronous Digital Hierarchy - KLM Ethernet – Teoria Endereço IP - Classe de IP Camada TCP/IP Modo de transmissão – Simplex, half-duplex e full-duplex VLAN – Acesso, trunk e túnel Protocolos – 802.1D – 802.1Q – 802.1ad Interfaces de serviço – UNI e NNI Configuração de serviço – E-line – E-lan – E-Tree Ethernet via rádio (EoPDH) LAG – Link Aggregation Metro Ethernet – Conceito DWDM – Conceito Diagnósticos de falhas – Vários fabricantes Alimentação DC Interferência Falha de IDU Falha de ODU Falha de cabo FI / guia de onda Falha de cabo ethernet, E1 e STM1 Configuração do equipamento Alinhamento da antena Configuração de serviço E1, STM1 e Ethernet Equipamento de vários fabricantes Configurações do enlace Configurações de serviços (E1, STM1 e ethernet). Transmissão / Comunicação Meio de comunicação Transmissor Receptor Transmissor Receptor Composta por: - Transmissor - Receptor - Meio de comunicação (Ar e Cabo) - Mensagem Central Móvel - Fixa Ar - RF Modem GW Modem GW Fibra ótica Up link Donw link Cabo metálico Mensagem Mensagem - Ponto a ponto - Multiponto FSR DWDM DWDM Composição do enlace de rádio IDU – Indoor Unit / Unidade Interna ODU – Outdoor Unit / Unidade Externa. Trasnceptor - Transmite e recebe o sinal de RF (ondas eletromagnéticas). Antena – Condutor metálico que permite emitir ou captar ondas eletromagnéticas. Cabo de FI – RGC 213 – ( FI - frequência intermediária) – Impedância de 50 ohms. Guia de onda flexível ou cabo coaxial – interliga ODU e antena. Sinal de RF. Alimentação DC – +24VDC a -60VDC. Mais comum é -48VDC. Aterramento – IDU, ODU, cabo de FI e antena. ODU ODU Antena Antena IDU IDU ODU ODU Antena Antena IDU IDU Guia de onda Guia de onda Cabo de FI Cabo de FI Procedimento de teste IDU - Alimentação DC Tensão no conector de alimentação. Disjuntor. Fonte DC / retificador. Alimentação AC da fonte continua. ODU – Alimentação DC Tensão de -53VDC (-48VDC) via Cabo de FI. Verificar se o cabo de FI está em curto. Medir a tensão de saída no conector de FI, na placa modem/IDU. Medir a tensão no conector de FI que conecta na ODU. Pode haver perda. Verificar se a entrada de FI da ODU está em curto. Medir continuidade: Pino central (cobre) com o terra/malha. IDU entrada/saída de FI – Cabo de FI – ODU entrada/saída de FI. Medir impedância na IDU, cabo de FI e ODU. Varia de 10k ohms a 40k ohms. Água no cabo de FI ou conector. Abrir capa protetora do cabo na curva entre as esteiras H e V, interno e externo. Cabo de FI danificado. Interferência no cabo de FI (cabos de energia AC). suporte antena Guia de onda Cabo coaxial ODU Alimentação DC Aterramento TN AMM 2p | -48 VDC ou +24 VDC, via NPU2. TN AMM 6P e 20P | -48 VDC, via PFU1 e PFU2. SP 210 Pode variar de +24VDC a -60VDC Nec Neo e iPaso Tensão de saída na placa modem = -53VDC Resistência na saída do cabo de FI: Placa modem = 10K ohms Cabo de FI/ODU 30K ohms Ericsson MLK E - MMU 34+2, resistência 30K ohms Cabo FI + rabicho com ODU = 260K ohms Nec IDU MDP 34MB 18A – resistência de 60K ohms Cabo de FI com ODU resistência de 17K ohms Alimentação DC Teste de curto Resistência modem Nec Neo 7K ohms Saída DC placa modem / cabo de FI -53 VDC Conector, cabo e rabicho de FI Resistência cabo de FI Nec Neo Conectores de FI 16,9K ohms Alimentação DC Teste de curto Multímetro na escala de ohms. Nec iPaso Resistência modem / 9,9K ohms Resistência ODU / 35,2K ohms Conexões Adaptador Pigtail conector N Femea e sma Macho Conectores - BNC – DIN - F - N – TNC – SMA – SMB Rádio Enlace Comunicação IDU – ODU - Fibra ótica - Cabo de FI (Frequência Intermediária) FI de TX e FI de RX Modulação – TX Demodulação – RX Alimentação da ODU -48VDC Cabo coaxial RGC213 50 ohms Sinal de telemetria IDU – ODU ODU - IDU Transmissão RF Rádio Frequência Site A Site B SIAE RGC213 (até 250m) ou cabo de 1/2” (LDF4) para distâncias maiores (500m). Sinais presentes no cabo: FI de transmissão : 330MHz FI de Recepção : 140MHz Cabo de FI - coaxial 50 Ω Sinais de telemetria IDU para ODU : 17,5 MHz (FSK 388Kbps) ODU para IDU : 5,5 MHz (FSK 388Kbps) Alimentação para ODU : -48Vcc HUAWEI FI TX = 350MHz FI RX = 140MHz Polarização V ou H IDU - Indoor Unit ODU - Outdoor Unit FSR Cabo de FI RF Ft Fr NEC Rádio Enlace Equipamento Outdoor FSR VIT MEF MBC VIV Configurações Rádio Enlace Acesso local – Notebook Configuração do equipamento conforme projeto. Informações referente ao site (nome, sigla, enlace). Frequência de transmissão / recepção. Potência de transmissão. Modulação / capacidade. Proteção de RF (1+1 – 1+0 – 2+1 – 3:1 – 4+0). Diversidade (espaço, frequência). XPIC ID do enlace Serviço TDM / STM1 Serviço Ethernet (Portas e VLANs) LAG – Link Aggregation DCN - IP de gerencia Identificação do equipamento Alinhamento da antena (azimute e elevação). Ativação das portas de serviço e teste Rádio Enlace PROJETO CONFIGURAÇÃO Projeto de rádio enlace Projeto de rádio enlace Visada de enlace – Obstrução Relevo da linha de visada Frequência de TX/RX / distância Potência de TX / distância Comprimento do cabo FI ou GO Diâmetro da antena (ganho de sinal) TX e RX Polarização do sinal (V ou H) Frequência liberada (interferência) Capacidade de transporte em Mbits/s TDM (E1) SDH (STM1) Ethernet Estrutura da torre / suporte de antena FSR 19 andares Construídos. Total de 29 andares Em CTP vê apenas a metade da parábola de VMA. 28 andares Mais 5 andares obstrução total Obstrução Foto do dia 18/04/2008 tiradas de CTP. CTP - VMA Rádio Enlace OE – Ordem de Execução Rádio Enlace Projeto - Link Rádio Enlace Projeto - Equipamento PRE Rádio Enlace Projeto - Equipamento Rádio Enlace Projeto - Equipamento Rádio Enlace Projeto - Equipamento Rádio SDH – Alcatel LSY Rádio Enlace Projeto - Equipamento Fade Margin = Sensibilidade – Nível RX Margem Fading = 72 – 22,57 = 49,43 dB Configurações para comunicação do enlace. Frequência Modulação Rádio Enlace ODU ODU Antena Antena IDU IDU JTN ARF Configurações Frequência Diferença entre TX e RX TX - 19.342,500 RX - 17.782,500 1.560,00 Altera com a sub banda 57 16 287 149 16 16 Configurações Frequência Nível de RX Alinhamento do enlace (RF) AGC – Automatic Gain Control IP20 Siae Ericsson CN Nec iPaso Configurações Serviço Huawei E1 STM1 Ethernet O&M Teste lógico Loop IDU Loop Cabo Huawei Rádio Enlace SINAL DE RÁDIO FREQUÊNCIA Sinal de Rádio Frequência Fading - é o desvio da atenuação que um sinal de frequência modulada pode sofrer, por meios de propagação. O fading pode variar de acordo com o tempo, posição geográfica ou frequência de rádio. As condições atmosféricas e a natureza do terreno afetam a propagação das microondas de tal modo que dois pontos podem estar em linha de visada e a transmissão não ser satisfatória. Fading Plano – Devidoa diminuição do sinal. Atenuação por chuva e obstáculos. Fading Seletivo – Devido a diferença de percurso entre raios de um mesmo feixe. Sinais refletidos. Antena 20m v v GLY JBP Refração Desvio sofrido por uma onda de rádio ao passar por meios de diferentes densidades. Reflexão Mudança de direção. Inversão completa ou parcial da fase da onda. Interferências, degradação e até cancelamento do sinal. Difração Fenômeno que acontece quando uma onda encontra um obstáculo. Mantem a mesma velocidade, frequência e comprimento de onda. Quanto menor o comprimento de onda, menor a degradação do sinal Fresnel Onda fora de fase entre TX e RX. Tem várias zonas, mas a 1, 2 e 3 são as mais importantes. A distorção pode cancelar a onda. > freq. < comp. onda > raio Fresnel < freq. > comp. onda < raio Fresnel Polarização V ou H FSR Atenuação X chuva Antena Parabólica Consiste de um refletor em forma de parábola e um alimentador posicionado no ponto focal desta parábola. O ganho de uma antena com refletor parabólico depende do seu tamanho e frequência. Para o estabelecimento de enlaces nas faixas de UHF e Microondas, onde haja necessidade de alto ganho, as antenas parabólicas são as mais indicadas. Polarização A onda eletromagnética irradiada por uma antena de transmissão é caracterizada por uma componente E de Campo Elétrico e uma componente H de Campo Magnético. A polarização de uma onda Eletromagnética descreve o plano no qual se encontra a componente Elétrica desta onda. Se os componentes de uma antena são dipolos, a polarização faz referência em como os elementos estão posicionados ou orientados em relação ao solo. Diagrama de Radiação - padrão de radiação das antenas é chamado de Lóbulo. Os lóbulos do diagrama de radiação são usados para definição de alguns parâmetros de antenas como : Ângulo de meia potência e Relação Frente-Costa. Lóbulo Principal : define o Ângulo e Meia Potência. Lóbulo Secundário : determina os nulos ou regiões do diagrama onde se tem intensidade de campo reduzida. Lóbulo Traseiro : define a relação frente costa da Antena. H V FSR Antena Ganha em dBi X diâmetro 18GHz 11GHz Modulação e Demodulação de Sinal Telecomunicações Modulação Técnica que altera as características da portadora para transmissão de informações. Alterações combinadas de frequência, amplitude ou fase. A modulação acorre através de um sinal senoidal gerado pela portadora. A informação transmitida está no sinal modulado. Portadora Sinal senoidal composto por amplitude, frequência e fase, mas que não possui modulação. A frequência da portadora geralmente é superior à do sinal modulado. Meio físico – Cabo e RF (rádio frequência). Frequência – FM Variação da frequência. A amplitude máxima e a fase do sinal da portadora permanecem inalterados. Amplitude - AM Variação da amplitude. A frequência e a fase da portadora permanecem inalteradas. Fase - PM Variação de fase. A amplitude e a frequência máxima do sinal da portadora permanecem inalterados. Os sinais de modulação em frequência (FM) e de modulação em amplitude (AM) são ambos transmitidos com o auxílio de frequências específicas na portadora. A faixa de frequência é representada pela frequência central. FSR Modulação QAM - Quadrature Amplitude Modulation – Modulação por Amplitude em Quadratura É um sistema otimizado de modulação, que modifica simultaneamente duas características da portadora: Amplitude e sua fase. Conseguir maiores taxas de transmissão. Para cada grupo de quatro bits (TETRABIT), a portadora assume um valor de amplitude e fase. Os bits são ordenados da esquerda para a direita, de cima para baixo. O bit mais à esquerda é o primeiro bit recebido. Tipos de modulação QPSK 16QAM 64QAM 128QAM Modulação Rádio Enlace FSR 4QAM 2bits/symbol 256QAM 8bits/symbol 8QAM 3bits/symbol 512QAM 9bits/symbol 16QAM 4bits/symbol 1024QAM 10bits/symbol 32QAM 5bits/symbol 2048QAM 11bits/symbol 64QAM 6bits/symbol 128QAM 7bits/symbol Maior modulação >> mais bits por símbolo Rádio Frequência Modulações Modulação 7 MHz 14 MHz 28 MHz 56 MHz QPSK 11 Mbps 26 Mbps 53 Mbps 110 Mbps 16 QAM 26 Mbps 53 Mbps 110 Mbps 220 Mbps 32 QAM 33 Mbps 66 Mbps 136 Mbps 273 Mbps 64 QAM 40 Mbps 80 Mbps 160 Mbps 320 Mbps 128 QAM 47 Mbps 94 Mbps 189 Mbps 388 Mbps 256 QAM - 110 Mbps 220 Mbps 441 Mbps Capacidade da modulação em função da largura de banda SIAE ZTE NEC FSR Modulação QAM: 4 QAM 16 QAM 32 QAM 64 QAM 128 QAM 256 QAM 512 QAM 1024 QAM 2048 QAM 4096 QAM Esquema de modulação com largura de banda de 56MHz Modulação Adaptativa – AMR Provê robustez ao enlace de rádio, principalmente para transmissão de pacotes Esquema de modulação em função da largura de banda Desvantagem Obstrução do enlace de rádio. Prédio Árvore FSR MSE - Mean Square Error (erro quadrado médio). Representa a diferença entre o RSL esperado e o RSL real. RSL - received signal Acionando ACM com MSE Quando o rádio estiver em condições ideais, o MSE é próximo a -35dB Quando MSE cai abaixo de -27.5dB, experimentaremos BER elevado Para evitar High BER, alteramos o perfil quando MSE atinge -31dB Agora que o rádio é @ perfil 6, o MSE deve melhorar até -32.5 para recuperar a alta capacidade (perfil 7) ACM & MSE: Ex canal de 56MHz. É mais fácil observar o histerese de alteração do perfil ACM em relação à MSE medida. O rádio permanece no perfil 6 até o MSE melhorar para -32.5dB. Configurações de Modulação diferentes – MSE = 99.99dB (Modulation Mismatch). Frequência Grandeza física que indica o número de ocorrências de um evento (ciclos, voltas, oscilações), em um determinado intervalo de tempo. Na Física, o número de voltas por unidade de tempo (segundo) é chamado de frequência. Período (T) - Tempo decorrido para uma oscilação. Frequência é o inverso do período. Unidade de medida da frequência: Hertz – Hz (Sistema Internacional de Unidades - SI). 1 hertz equivale a 1 ciclo por segundo. 100 hertz equivale a 100 ciclos por segundo. Hertz – Hz = 1 Quilo hertz – KHz = 1.000 Mega hertz – MHz = 1.000.000 Giga hertz – GHz = 1.000.000.000 Tera hertz – THz = 1.000.000.000.000 Senoide – É uma forma de onda. Comprimento de onda - Distância entre valores repetidos. Unidade de medida - letra grega lambda (λ). Distância entre os valores máximos, mínimos, ou duas vezes a distância entre nós. λ . = c/f λ = comprimento de onda c = velocidade da luz no vácuo 299.792,458 km/s ~ 300.000 km/s = 300.000.000 m/s f = frequência da onda 1/s = Hz. Cinco ondas senoidais com diferentes frequências. Azul é a de maior frequência. O comprimento da onda é inversamente proporcional à frequência. amplitude tempo período Sinal modulado Unidade de medida T = 1 / f f = 1 / T T = período f = frequência 1 = tempo necessário para se completar uma oscilação FSR Radio Spectrum Divisão de diferentes frequências Designação por letras AsGa Faixa de 1,5 GHz Espectro de Frequência Sinal modulado FSR Rádio Enlace Espectro Vivo – Brasil 4,0 a 8,5 GHz Nº de canais Espectro Vivo – Brasil 11 a 38 GHz Rádio Enlace Nº de canais Espectro Vivo – Brasil Resolução ANATEL - 310 Espectro Vivo – Brasil Resolução ANATEL - 310 ≠ Feq. TX e RX ≠ Feq. TX Ch8 e RX Ch1 Sinal modulado Medida de potência RF dB Decibéis - Uma medida relativa de dois níveis de potência diferentes, é usado para declarar o ganho ou a perda de um dispositivo em relação a outro dispositivo. É uma unidade logarítmica utilizada para expressar a proporção entre dois valores de uma grandeza física: potência ou intensidade. dBw Decibel watts - P (dBm) = 10 log10 · (P (W) / 1 W) dBi dB isotrópico – Mostra o ganho de uma antena. dBμ – dB microwatt dBm dB mW - potência em relação ao 1 miliwatt. P (dBm) = 10 log10 · (P (W) / 1 mW) P (dBm) = Potência expressa em dBm P (W) = potência absoluto medido em Watts mW = miliWatts log10 = log na base 10 dB – soma e subtrai com dBW, dBm e dBμ dBW - Não se soma e nemsubtrae com dBW, dBm, dBm e dBμ. A diferença entre dois valores dBW, ou dois valores dBm, ou dois valores dBμ, é expresso em decibel (dB). FSR Rádio Enlace GERENCIA Monitoramento e O&M Remoto DCN - Data Communication Network Rede de Comunicação de Dados Trata-se de uma rede específica por onde se conectam todos os elementos de rede (NE- Network Elements) gerenciáveis de uma rede de telecom. Out of band mangement - A gerência trafega por outro equipamento. In band - Via RF – A gerência trafega via rádio frequência (canal de serviço). Cada enlace ou rota de rádio tem o seu range de IP (rede principal e gateway). Gerência de Equipamento Gerência de Equipamento Rádio Enlace TECNOLOGIA DE TRANSPORTE PCM – 64Kbits/s – 2Mbits/s PDH – 2Mbits/s – 140Mbits/s SDH – 155Mbits/s (STM1 – 4 – 16 – 64 - 256) PCM – Pulse-code Modulation (Modulação por pulso codificado) Digitalização do circuito de 64kbit/s da telefonia Fixa. Utilizado por circuitos troncos da central de rede Fixa, conjuntamente com a multiplexagem TDM. A informação da amostra da forma de onda é transmitida através de um código binário equivalente. Frequência de amostragem = 8000Hz (8000 amostras por segundo ou ainda uma amostra a cada 125us). Teorema de Nyquist: a frequência de amostragem de um sinal analógico, deve ser igual ou maior a duas vezes a maior frequência do espectro desse sinal, para que possa posteriormente ser reconstituído com o mínimo de perda de informação. PCM24 - Enlace T1, padrão dos EUA – 1.544 Kbit/s - 24 canais de voz digitalizados. A transmissão do sinal de voz via canal telefônico necessita de 7 bits + 1 bit de controle / 8000 amostras/segundo = 64 000 bit/s. 7 bits em cada amostra de um canal correspondem à informação útil (dados). A capacidade de dados de cada canal é de 7 x 8000 = 56 kbit/s. Portadora T1 tem 193 bits/quadro x 8000 quadro/s = 1.544 kbit/s. Informação útil em 192 bits + 1 de sincronismo. Capacidade de dados de um T1 = 192 bits x 8000 quadros/s = 1.536 Kbits/s. PCM30 - Enlace E1, padrão da Europa e Brasil – 2.048 Kbit/s - 30 canais de voz digitalizados. Total de 32 canais de 64Kbit/s, sendo 2 destinam a sinalização e sincronismo (canal 0 e canal 16). Capacidade de dados de um E1 é de 30 x 64 = 1920 Kbit/s. Total de 32 x 64.000 = 2.048 Kbits/s. Velocidade efetiva de transmissão de dados do assinante – throughput (taxa de transferência). A transmissão dos canais exige o uso de 2 Multiplexers devidamente sincronizados, fazendo um deles a desmultiplexagem à chegada do sinal. Terá ainda de se proceder à conversão digital-analógica a fim de recuperar o sinal de voz original. MULTIPLEXADOR – DEMULTIPLEXADOR. Multiplexação - Técnica que consiste na combinação de dois ou mais canais de informação por apenas um meio de transmissão. Demultiplexação - Consiste em separar dois ou mais canais de informação. A taxa de dados é controlada por um relógio no equipamento gerador dos dados. Variação da taxa pode ser de ± 50 ppm de 2.048 Kbit/s. Ou seja 2.048.000 ± 50 ppm = 2.047.950 a 2.048.050 bits/s. As amostras de diferentes sinais PCM podem ser agrupadas constituindo então um sinal PCM multiplexado por divisão de tempo, TDM (Time Division Multiplexing), este tipo de multiplexação permite transmitir simultaneamente vários sinais, dentro do mesmo espaço físico. SERVIÇO Tecnologia de transporte Amostragem de sinal fM = 3,4kHz freqüência Máxima Freqüência de Nyquist = fa= 2fM fa= 2 . (3,4kHz) fa= 6,8kHz (Mínima freqüência de amostragem) FSR Tecnologia de transporte PDH - Plesiochronous Digital Hierarchy (Hierarquia Digital Plesiócrona) Surgiu da necessidade de aumentar o número de canais transmitidos nos cabos com transmissão PCM. Os canais da hierarquia PDH são agrupados, formando os níveis hierárquicos. Assim, 32 canais de 64 kbit/s formam um canal com 2,048 Mbit/s, via intercalação sequencial de bytes, compondo assim um canal de hierarquia de primeira ordem. Este canal é denominado de E1. Combinações de canais de hierarquia de primeira ordem (E1) compõem canais de hierarquia de segunda ordem, através do mecanismo denominado intercalação sequencial de bits. Quatro canais de 2 Mbits/s formam um canal de segunda ordem de 8 Mbits/s (E2). Quatro canais de 8 Mbits/s formam a terceira ordem em 34 Mbit/s (E3). Quatro canais de 34 Mbits/s formam a quarta ordem em 140 Mbit/s (E4). Quatro canais de 140 Mbits/s formam a quinta ordem em 565 Mbit/s (E5). Devido imperfeições do canal (combatidas com a utilização de bits de justificação), as taxas de bits dos canais associados podem ser levemente diferentes. O que gerou a demoninação "PDH". Considera-se a PDH uma tecnologia em descompasso com a evolução dos sistemas de telecomunicação, devido à impossibilidade de identificação de canais individuais dentro dos fluxos de bits de hierarquias superiores. Vem sendo substituída por sistemas SDH (Sinchronous Digital Hierarchy). No Brasil foi adotada a Hierarquia Europeia. FSR SERVIÇO PDH Utiliza estrutura padrão europeu até o 4° nível. O 5° nível não é padronizado (565Mbit/s). As interfaces elétricas são padronizadas até o 4° nível. As interfaces óticas não são padronizadas. Utiliza poucos bits para a gerência. Nível Velocidade (Kbit/s) Velocidade Mbit/s) Tolerância máxima ppm Hz PCM 64 - +/- 100 +/- 6,4 E1 2048 2 +/- 50 +/- 102,4 E2 8448 8 +/- 30 +/- 253,4 E3 34368 34 +/- 20 +/- 687,4 E4 139264 140 +/- 15 +/- 2088,9 Como ocorrem diferenças entre os diversos relógios (Clocks) dos sinais a serem multiplexados, é necessário sincronizá-los. A multiplexagem é realizada por bit. Bits de justificação são inseridos durante a multiplexação a fim de sincronizar os sinais de entrada. Os bits de justificação que não possuem informação, são identificados e retirados durante o processo de demultiplexação. Devido a inserção destes bits de justificação é impossível identificar em níveis superiores as informações relacionadas aos canais elementares dos níveis inferiores. Sincronismo é o processo usado para fornecer um sinal de referência de tempo (relógio) comum a diversos circuitos ou equipamentos de uma rede. Tecnologia de transporte FSR SERVIÇO 2,048 Mbps E1 2 Mbps 8,448 Mbps E2 8 Mbps 34,368 Mbps E3 34 Mbps 139,264 Mbps E4 140 Mbps 564,992 Mbps E5 565 Mbps Canal PCM 64 Kbps Canal voz dados PDH – Hierarquia de Canais 1ª ordem 1 32 2ª ordem 30 canais 2,048 Mbps 64 Kbps 2 Mbps 2 Mbps 2 Mbps 3ª ordem 8,448 Mbps 8 Mbps 8 Mbps 8 Mbps 4ª ordem 34,368 Mbps 34 Mbps 34 Mbps 34 Mbps 120 canais 480 canais 5ª ordem 139.264 Mbps 140 Mbps 140 Mbps 140 Mbps 1.520 canais 6080 canais 565,148 Mbps Ordem zero Multiplexação Demultiplexação 0 1 2 15 16 17 18 29 30 31 Alinhamento de quadro Alinhamento de multiquadro Voz e dados Voz e dados FSR SERVIÇO Telefonia Celular Comunicação ERB - CCC ERB – Estação Rádio Base CCC – Central de Comutação e Controle O primeiro sistema de serviço móvel celular no Brasil e EUA chama-se AMPS, sinal analógico. AMPS - Advanced Mobile Phone System - Sistema de Telefonia Móvel Avançado. O primeiro link entre a ERB e a CCC foi através de link de 2MBits/s (E1) via par metálico da rede Fixa (HDSL). Após a digitalização do sistema móvel celular, os time slots passaram a ser reservados para voz e dados (internet). Atualmente o sistema GSM tem time slots reservados para voz e dados (máquina de cartão de crédito). CCC LIB PAH LIM BAL PIQ LCA INH CVD Link HDSL Link HDSL PCM 34MB PCM 140MB Link HDSL Link HDSL Link HDSL E R B TX Comunicação ERB x Modem PCM30 Cabo da ERB impedância 120 ohms Cabo do modem 75 ohms Meio de TX via par metálico Rede HDSL Cabo aero ou subterrâneo FSR Rádio Ericsson MLK-E Rádio Ericsson Traffic Node Rádio Nec V4 E1 - Link - PDH FSR SERVIÇO Porta lógica Porta física SERVIÇO Ethernet (Fast e giga) - E1 (TDM) - SDH (STM1) Porta lógica Porta física Tributário de2 Mbits/s SERVIÇO E1 / 2Mbits/s Portas Lógicas - Físicas SERVIÇO E1 / 2Mbits/s E1 / 2Mbits/s SERVIÇO E1 / 2Mbits/s SERVIÇO Portas Físicas - Lógicas SERVIÇO E1 / 2Mbits/s Board Name: CD1 Board Description: 2-port channelized STM-1 interface board Board Remark: Board Name: MP1 Board Description: 16xE1 interface board Board Remark: Board Name: ISV3 Board Description: Versatile IF board Board Remark: Board Name: ODU Board Description: Outdoor Unit Board Remark: Board Name: PIU Board Description: power board Board Remark: SERVIÇO E1 / 2Mbits/s | STM1 155Mbits/s SDH - Synchronous Digital Hierarchy (Hierarquia Digital Síncrona) - é um esquema de multiplexação TDM de banda larga. A técnica SDH realiza multiplexação TDM determinística (ou síncrona). Transporta informações em alta velocidade. Necessidade de uma padronização mundial. Qualidade de serviço e melhores sistemas de gerenciamento. Flexibilidade para inserção e derivação de tributários. Agilidade para atendimento às necessidades dos clientes e aos novos serviços. Redução de custos Cada canal opera com um relógio sincronizado com os relógios dos outros canais, e é sincronizado com o equipamento multiplex . O SDH transporta diferentes tipos de sinais PDH, através da trama padrão denominada STM-N (Syncronous Transport Module), utilizada tanto para sinais elétricos como para sinais ópticos. O SDH multiplexa frames baseadas em transmissão de pacotes, como Ethernet e PPP (Point-to-Point Protocol – protocolo para redes de computadores). Atualmente o padrão SDH utiliza tramas STM-N com as seguintes taxas de bits: Tecnologia de transporte STM - N Capacidade Capacidade Interface STM-1 155 Mbps 155,520 Mbps Elétrica ou ótica STM-4 622 Mbps 622,080 Mbps Ótica STM-16 2,5 Gbps 2.488,320 Mbps Ótica STM-64 10 Gbps 9.953,280 Mbps Ótica STM-256 40 Gbps 39.183,120 Mbps Ótica FSR SERVIÇO Vantagens do SDH Menor quantidade de passos de multiplexação. Menos interfaces de transmissão. Padronização para qualquer velocidade. Redução do estoque para reposição. Canais de operação e manutenção integrados. Redução de custos dos equipamentos. Possibilidade de transportar e misturar sinais de diferentes hierarquias PDH em um único STM-N. Concepção de redes flexíveis com uso de vários tipos de elementos de redes. Provê sinais flexíveis com capacidade de transporte - projetado para sinais existente e futuros de faixa larga. Permite-se uma única infra-estrutura de rede de telecomunicações interconectar com equipamentos de redes de diferentes fabricantes. Maior confiabilidade e disponibilidade. Redução de equipamentos redundantes. Transmissão Topologia SDH Estrutura STM1 O frame SDH para hierarquia STM1 tem 2430 bytes. A estrutura STM1 pode ser considerada como um bloco com 9 linhas e 270 colunas. A ordem de transmissão é linha a linha e da esquerda para direita. As primeiras 9 colunas, exceto a 4° linha onde está presente o AU Ponteiro, são usadas pelo SOH. As 261 colunas e 9 linhas, correspondem ao PAYLOAD, carga útil. A SOH está dividida em RSOH (3 linhas, 1ª a 3ª) e o MSOH (6 linhas, 5ª a 9ª). RSOH – Regeneradores e multiplexadores. MSOH – Multiplexadores. A taxa Básica STM-1do SDH = 9 x 270 x 8 x 8000 =155,520 Mbit/s. RSOH POH - Ponteiro MSOH 3 linhas 5 linhas 1 linhas 125 µs 270 colunas SOH 9 colunas 261 colunas PAYLOAD carga útil FSR RSOH (Regenerator Section Overhead) Processado em cada equipamento da rede Informações de alinhamento de frame Identificação de frame Monitoração de erro de regeneração Alarmes físicos externos ao equipamento Supervisão de sistema Um canal de voz, para comunicação de técnicos entre equipamentos. MSOH (Multiplex Section Overhead) Processado apenas em equipamentos onde existe inserção (add) ou retirada (drop) de canais multiplexados Monitoração e indicação de erros de multiplexação Controle de chaveamento de mecanismos de proteção Monitoração de sincronismo e gerência de sistema. POH (Path Overhead) Processado em cada equipamento, Possui os ponteiros que indicam onde se localiza o primeiro byte do(s) VC(s) dentro da área de informação útil (payload) do frame, e eventuais bytes provenientes de justificação desse(s) VC(s). Topologia SDH RSOH POH - Ponteiro MSOH PAYLOAD carga útil FSR SERVIÇO B1 E1 F1 H1 H1 H1 H2 H2 H2 H3 H3 H3 B2 B2 B2 K1 K2 D4 D5 D6 D7 D8 D9 D10 D11 D12 S1 Z1 Z1 Z2 Z2 M1 E2 D1 D2 D3 A1 A1 A1 A2 A2 A2 JO RSOH POH - Ponteiro MSOH PAYLOAD carga útil Estrutura de quadro STM 1 Bytes do quadro SDH RSOH e MSOH Transmissão Topologia SDH STM 0 STM 1 FSR Transmissão Topologia SDH MSOH B2 – permitem a monitoração de erro na seção multiplexadora . A monitoração de erro é feita sobre todos os bits do STM-N anterior exceto aqueles localizados na RSOH. K1 e K2 - fornecem sinalização de comutação automática de proteção, e são utilizados para comunicação entre MSP local e remota com propósitos de comutação através de um protocolo orientado a bit. Os bits 6,7,8 do K2, indicam RDI=110 e ou MS-AIS=111. D4 - D12 – formam um canal de 576Kb/s para comunicação de dados no percurso dentro da camada de seção multiplexadora. Este canal é baseado em protocolos é usado para transportar informações de gerência de rede e informações de Manutenção. S1 - fornece uma mensagem do status de sincronização, ou seja, indica a qualidade de um fonte de sincronismo utilizado para temporizar o sinal STM-N a ser transmitido. Z1 e Z2 - são reservados para padronizações futuras. M1 - byte REI da seção multiplexadora, é usado para enviar a contagem dos blocos errados detectados pelo BIP- 24 (B2) do equipamento remoto para o equipamento de origem. Isto permite que a performance da linha de transmissão bidirecional seja monitorada em ambos os lados. E2 - é um canal de 64Kb/s para serviço de comunicação de voz, e é acessado no terminal da Seção Multiplexadora. É definido somente para o primeiro STM-1 de um sinal STM-N RSOH POH MSOH PAYLOAD carga útil Topologia SDH Bytes SDH FSR RSOH A1 e A2 – fornece uma palavra de alinhamento de quadro: 1111011000101000 Três bytes A1 mais três bytes A2 são fornecidos para cada canal STM-1 em um STM-N J0 - é um byte usado para transmitir repetitivamente uma mensagem de 16 bytes, identificadora de path da seção regeneradora. B1 - permite a monitoração de erros na seção regeneradora usando o código BIP-8 (de 8 bits paridade par). Este check de paridade par é calculado sobre todos os bytes do quadro STM-N anterior( depois de embaralhado). O valor calculado é colocado no byte B1 do quadro atual, antes do embaralhamento. É definido somente para o primeiro STM-1 de um sinal STM-N. E1 – é um canal de 64Kb/s para serviço de comunicação de voz, entre regeneradores, hubs e terminais remoto. É definido somente para o primeiro STM-1 de um sinal STM-N F1 - é um canal de 64Kb/s para serviço de comunicação entre equipamentos terminais da seção regeneradora. É definido somente para o primeiro STM-1 de um quadro STM-N D1,D2 e D3 - provê um canal de dados de 192 Kb/s para comunicação no percurso dentro da camada de seção regeneradora. É definido somente para o primeiro STM-1 de um STM-N POH H1,H2,H3 - são bytes dos ponteiros de AU. Não fazem parte do MSOH. Porém são processados pelo equipamento terminal na seção multiplexadora. Estes bytes definem a posição inicial do VC-4 dentro do quadro STM-1. H1, H2 - são usados para identificar o primeiro byte do VC-4. H3 – são conhecidos como " bytes de Ação " de Ponteiro. Transportam dados do VC-4 quando ocorrer uma justificação negativa, uma área reservada para overflow (transbordamento). A cada justificação negativa o VC-4 é movido de 3 em 3 bytes. Para a justificação positiva, utiliza-se a posição 0 do VC-4 com movimento de 3 em 3 bytes. RSOH POH MSOH PAYLOAD carga útil Topologia SDH Bytes SDH FSR RSOH POH - PonteiroMSOH PAYLOAD carga útil RSOH - Regenerator Section Overhead MSOH - Multiplex Section Overhead POH - Path Overhead Payload - STOP Baú Carga POH - Ponteiro RSOH MSOH O POH - diretamente associado ao payload e juntos eles formam um VC = Container Virtual. Cabeçalho SOH - providencia facilidades que são requeridas para suportar e manter o transporte do payload através da rede. RSOH - Seção Regeneradora MSOH - Seção Multiplexadora Topologia SDH Quadro STM1 FSR STM-N AUG AU4 VC4 C4 TUG3 TU3 VC3 C3 C12 TUG2 TU12 VC12 139.264 Kbps 34.268 Kbps 2.048 Kbps Multiplexagem Alinhamento Mapeamento N 1 1 3 7 3 1 3 x 7 x 3 Estrutura de multiplexagem do SDH K L M TUG3 - 1 TUG3 - 2 TUG3 - 3 TUG2 - 1 TUG2 - 2 TUG2 - 3 TUG2 - 4 TUG2 - 5 TUG2 - 6 TUG2 - 7 TU12 - 1 TU12 - 2 TU12 - 3 111 - - -173 211 - - -273 311 - - -373 Total de 63 KLM Cada KLM corresponde a um E1 2Mbps Topologia SDH Multiplexagem FSR Central GSM - BSC Topologia SDH - KLM STM1 – 0 VC12 - 40 KLM e VC12 No mux Huawei é MLK Alcatel – 341 Huawei - 143 Central GSM - BSC Topologia SDH VC12 = 2MBits/s DIP VC12 ETM2 - 0 ETM2 - 8 Link de STM1 – KLM igual ponta a ponta – origem / destino G1 - 123 ----- 123 X 352 ----- 352 X 373 ----- 373 X 111 ----- 111 G2 - 273 ----- 273 X 273 ----- 273 X 352 ----- 352 X 352 ----- 352 G3 – 345 ----- 263 errado OK Topologia SDH Cross conexão MUX SDH FSR K L M TUG3 - 1 TUG3 - 2 TUG3 - 3 TUG2 - 1 TUG2 - 2 TUG2 - 3 TUG2 - 4 TUG2 - 5 TUG2 - 6 TUG2 - 7 TU12 - 1 TU12 - 2 TU12 - 3 K L M 8/16/A1-D15 8/1/7/A1-D15 8/1/9/A1-D15 Mux e rádio SDH FSR Rede de transmissão Rádios PDH e SDH MUX (multiplexador) ou ADM ou Add Drop Multiplex MUX ou ADM STM-16 GIGA BIT ETH STM-1 Rádio PDH 8Mbps Site A 4E1 1E2 8E1 Rádio PDH 16Mbps Site B 2E2 Rádio PDH 34Mbps ETH Site C 16E1 1E3 MUX ou ADM 63E1 – KLM de 111 a 373 BTS GSM Node B 3G Interligação cabo coaxial 75 ohms TX e RX ETH FAST ETH P1 STM-16 STM-4 P2 P3 P4 STM-4 Rádio SDH 1+1 Rádio SDH 1:2 Rádio SDH 1:1 STM-1 Site D Site E Site F STM-1 conexão elétrica cabo coaxial 75 ohms TX e RX STM-N conexão ótica TX e RX GIGA BIT ETH MUX ou ADM Site F Site Concentrador Redback STM-1 RNC WCDMA Central CORE BSC GSM Transmissão FSR ADM ADM ADM ADM ADM ADM ADM ADM ADM ADM ADM ADM ADM ADM ADM ADM Anel principal Anel secundário Anel secundário Anel secundário Anel secundário Anel Backbone SDH SDH SDH SDH SDH SDH SDH SDH SDH SDH SDH SDH SDH SDH SDH Ponto a ponto SDH SDH SDH SDH Barramento Topologia de rede SDH SDH SDH SDH SDH SDH SDH Árvore Estrela Anel Malha PDH CCC PDH PDH PDH PDH Transmissão PDH FSR Site Móvel Site Fixa Cenário Inicial – rota POA – VES TX via rádio. CIK POA (POA-PA) JTG GUZ (SPO-GZ) IAQ (IAQ-IT) SMG (SPO-SM) VUN (SPO-VU) POA NPO FAV JTG JHL GPG CNC PIM VT2 JFG IPL JFG CIK IJC RSY PKI AYT CCC VES (SPO-VE) (1) (1) (2) (2) GUZ JLO JSC CBB VIT JIM VIT BNF RBU PKI VCU JCQ IAQ SMG (4) Total de 29 sites de VIT - VES (1) Rádio SDH _STM1 Rádio PDH Rede de Transmissão sem proteção Transmissão X X X X X FSR Proteção em rede de Transmissão Transmissão CIK JTG VIT POA NPO FAV JHL GPG CNC IPL JFG GUZ PIM VT2 JFG CIK IJC RSY PKI AYT JIM VIT BNF RBU PKI VCU JCQ IAQ SMG (2) (2) (2) (4) JLO JSC CBB (2) (2) X Cenário Proposto – rota CIK, POA – VES. Proteção em anel. Sentido tráfego protegido Rádio SDH Fibra Óptica X Interrupção tráfego Sentido tráfego GUZ (SPO-GZ) IAQ (IAQ-IT) SMG (SPO-SM) VUN (SPO-VU) CCC VES (SPO-VE) POA (POA_PA) ITQ (SPO-IT) Site Móvel Site Fixa Objetivo Priorizar – Voz GSM, W e LTE Rotas diferentes Rota de Rádio < banda Ethernet Cap_Alloc X FSR Proteção em rede SDH Transmissão EPS Proteções de Hardware (Equipment Protection Switch) - Tributários - Relógio (Timing) e Alimentação (Power) - Matriz de Comutação (Switch) Acesso físico 63 E1 STM-1 W STM-1 P Matriz ativa Matriz standby STM-1 ativa STM-1 ativa W W P P P Tipos de proteções EPS - Equipment Protection Switch SNCP - Sub-Network Connection Protection MS-SPRING - Multiplexer Section Shared Protection Ring 2 Fibras e 4 Fibras MSP - Multiplexer Section Protection FSR SNCP (Sub-Network Connection Protection) Proteção de circuito VC12, VC3 e VC4. O tráfego é transmitido em duas vias, uma na rota principal e outra na rota de proteção. Ocupa banda nas 2 vias de TX (caminhos principal e reserva); A via de TX principal e reserva podem trafegar via fibra ótica ou rádio, e utilizar equipamentos de fabricantes diferentes. Configurada para capacidades STM-1, STM-4, STM-16. A B D C PRINCIPAL PROTEÇÃO C-A A-C A-C C-A A B D C PRINCIPAL PROTEÇÃO C-A A-C A-C C-A Proteção em rede SDH Transmissão FSR A B D C PRINCIPAL PROTEÇÃO C-A A-C A-C C-A AU4.1 . AU4.32 AU4.33 . AU4.64 AU4.1 . AU4.32 AU4.33 . AU4.64 AU4.1 . AU4.32 AU4.33 . AU4.64 AU4.1 . AU4.32 AU4.33 . AU4.64 AU4.1 . AU4.32 AU4.33 . AU4.64 AU4.1 . AU4.32 AU4.33 . AU4.64 AU4.1 . AU4.32 AU4.33 . AU4.64 MS-SPRING 2F e 4F (Multiplexer Section Shared Protection Ring) O tráfego é transmitido apenas na via principal. A proteção é feita somente por fibra óptica. Não pode utilizar equipamentos de fabricantes diferentes. (STM-1, STM-4, STM-16). Proteção em rede SDH Transmissão FSR MS-SPRING A B D C PRINCIPAL PROTEÇÃO C-A A-C A-C C-A AU4.1a . AU4.32 AU4.33 . AU4.64 AU4.1 . AU4.32 AU4.33 . AU4.64 AU4.1 . AU4.32 AU4.33 . AU4.64 AU4.1 . AU4.32 AU4.33 . AU4.64 AU4.1 . AU4.32 AU4.33 . AU4.64 AU4.1 . AU4.32 AU4.33 . AU4.64 AU4.1c . AU4.32 AU4.33 . AU4.64 AU4.1a . AU4.32 AU4.1c . AU4.32 AU4.1a . AU4.32 AU4.1a . AU4.32 AU4.1a . AU4.32 AU4.1c . AU4.32 Proteção em rede SDH Transmissão FSR Arquitetura 1+1 Tipo de Comutação Unidirecional Bidirecional Modo de Operação Reversivo Não-Reversivo Broadcast Seletor Seletor Broadcast Bridge Seletor Seletor Bridge Bridge Seletor Seletor Bridge 1+1: O sinal é transmitido na linha principal e reserva. Na recepção o sinal é selecionado. 1:N: O sinal é transmitido somente na linha principal. MSP (Multiplexer Section Protection) Ótica A proteção ocorre somente na seção de multiplexação (E1, E2, E3 e E4). 1+1 - O sinal é transmitido na via principal e reserva. Na recepção o sinal é selecionado. 1:N - O sinal é transmitido somente na via principal. Proteção em rede SDH Transmissão FSR JBQ Backbone Regional Transmissão Portugal Telecom Cross Connect Ótico Concentrador TX Redback CORE de REDE BSC RNC SPO_CB_01 3/5A/4~8/Sub1 63X2M - SPARE 63X2M 63X2M 4 x STM-1 - SPARE 4 x STM-1 RF3 - 3/6A/09/B01 1 2 RF1 - 3/6A/09/B02 3 RF2 - 3/6A/09/B03 4 RF0 - 3/6A/09/BD04 Alimentação 3/6A/3/Disj. 1 - A 3/6A/3/Disj. 2– B 3/6A/3/Disj. 20 - S 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 Hi-Speed Proteccion SPO_VV_01-SPO_CB_01 1S 1 SPO_VV_06-SPO_CB_01 1S 1 SPO_VV_06-SPO_CB_01 1S 2 63X2M 63X2M SPO_VV_06-SPO_CB_01 1S 3P Para VIVO SEDE 6’ H - 11.445 P SPO_CB_RD_01 3/5A/4~8/Sub1 RF2 - 3/6A/09/A03 RF0 - 3/6A/09/A01 4’ H - 11.365 W 8’ H - 11.525 2’ H - 11.285 W RF1 - 3/6A/09/A02 Alimentação 3/6A/3/Disj. 1 - A 3/6A/3/Disj. 2– B 3/6A/3/Disj. 20 - S RF3 - 3/X FSR Rádio Enlace ETHERNET via PDH e SDH Transmissão de dados ethernet via links PDH / SDH Ethernet sobre PDH sobre SONET / SDH (EoPoS) ou EoPDH É uma técnica que fornece conectividade ethernetatravés de redes não ethernet. Conjunto de protocolos que permitem o tráfego de Ethernet através de redes de hierarquia síncrona digital. GFP - Generic Framing Procedure. Técnica de multiplexagem. Um quadro GFP é gerado antes de ser transmitido através da rede SDH. GFP-F mapeia o quadro cliente em um único quadro de GFP. - Protocolos baseados em pacotes/quadros (IP/PPP ou Ethernet/MAC). GFP-T permite o mapeamento de vários fluxos para transporte dentro de um quadro de GFP. Oferece transmissão direta de fluxos de dados que necessitam de baixa latência, tais como VoIP, video digital EoPDH Metodologia padronizada para o transporte de frames ethernet sobre a infraestrutura de telecomunicações existente (cabo de cobre), aproveitando a tecnologia de transporte PDH. Permitiu as operadoras de telecomunicações oferecerem uma banda ethernet maior. Os dados da hierarquia síncrona digital (PDH) são encapsulados e passados através de um bloco de mapeamento que utiliza concatenação virtual (VCAT) para encaminhar o fluxo de bits a um ou mais caminhos SDH. Depois de atravessar caminhos SDH, o tráfego é processado na forma inversa. A concatenação virtual SDH podem ser a nível de VC-4, VC-3, VC-12 ou VC11. O ajuste da banda ethernet é dinâmica, podendo fazer incrementos de 1,5 Mbps. O protocolo ITU-T G.7042 VCAT / LCAS fornece alocação dinâmica e flexibilidade para usar eficazmente toda banda SDH. Multiplexação inversa, combina vários links em uma determinada camada (links agregados) para alcançar um aumento proporcional na largura de banda disponível no link agregado. VCAT - Virtual Concatenation LCAS - Link Capacity Adjustment Scheme - regime de ajustamento capacidade do link. Ethernet Ethernet via Rádio Enlace FSR Ethernet Ethernet via Rádio Enlace 2ª ordem 2,048 Mbps 2 Mbps 2 Mbps 2 Mbps 3ª ordem 8,448 Mbps 8 Mbps 8 Mbps 8 Mbps 4ª ordem 34,368 Mbps 34 Mbps 34 Mbps 34 Mbps EoPDH MODEM E1 Tributário Serviço TDM Eth IDU ODU Servidor Eth EoPDH Backbone SDH EoPDH GbE NodeB Adaptação PPP x GFP FSR Rede de área local onde a informação é transmitida em pacotes de comprimento variável e cada dispositivo de rede seleciona somente o pacote a ele enviado. A transmissão de um endereço ethernet se dá com base nos endereços MAC de destino e origem. MAC - Media Access Control. MAC - endereço físico de 48 bits da interface de rede. É responsável pelo controle de acesso de cada equipamento à rede Ethernet. A transmissão de um frame ethernet em um switch é feita através da aprendizagem do endereço MAC via brodcast. HOB – sempre faz brodcast. SWITCH – faz brodcast apenas uma vez para reconhecer o endereço MAC. Broadcast – é o processo pelo qual se transmite ou difunde determinada informação, tendo como principal característica que a mesma informação está sendo enviada para muitos receptores ao mesmo tempo. Um endereço de broadcast é um endereço IP (e o seu endereço é sempre o último possível na rede ou sub-rede) que permite que a informação seja enviada para todas as maquinas de uma LAN, MAN, WAN e TANS. Portas ethernet: E-Ethernet 10Mbps / FE-Fast ethernet 100Mbps / GE-Giga 1Gbps / 10Gbps – 10GBE. Modo Transmissão Simplex - Durante todo tempo apenas uma estação transmite, a transmissão é feita uni-lateralmente. Half-duplex - Não ocorre transmissão simultânia. Full-duplex - Ocorre transmissão simultânia. Camadas (layer) ethernet TCP/IP: TCP/IP = Transmission Control Protocol - Protocolo de Controle de Transmissão / Internet Protocol - Protocolo de Interconexão) Capacidade de conectar redes de tamanhos diferentes e sistemas de diferentes tipos. Camada 1 – Física (Modem, Switch, Hob, Bluetooth,USB). Camada 2 – Interface de rede, enlace ethernet (802.11 WiFi, IEEE 802.1Q). Camada 3 – Rede IP (IPv4, IPv6) (comunicação destino / origem ARP, RARP, ICMP, IPsec). Camada 4 – Transporte (comunicação entre processos TCP, UDP, RTP, SCTP, DCCP). Camada 5 – Aplicação (troca de informação entre aplicaçoes HTTP, SMTP, FTP, SSH, Telnet). LAN - Local Area Network MAN - Metropolitan Area Network WAN - Wide Area Network W – Equivale a rede sem fio, WLAN. Ethernet Definição de Ethernet A troca de informação necessita de um número de tarefas que devem ser empreendidas por ordem, para que a informação seja transmitida de um local para o outro com sucesso. Endereçamento da Mensagem - Colocando um endereço no local certo o qual o sistema sabe aonde vai chegar. Transmissão da Mensagem - Envio para o destinatário correto. Tipos de transmissão - Unicast – Broadcast – Multicast UNICAST - A informação é transmitida para apenas um destinatário da rede. Apenas um endereço MAC. BROADCAST - A informação é transmitida para todos destinatários da rede. Todos endereços MAC. Também utilizada quando a origem não sabe o endereço de um determinado destino. Descobrir o endereço MAC. MULTICAST - A informação é transmitida para um grupo de destinatários da rede. Seleção de endereços MAC. MAC Address - Media Access Control - endereço atribuído à placa de interface de rede. Formado por um conjunto de 6 bytes separados por dois pontos ou hífen. Cada byte é representado por dois algarismos na forma hexadecimal 00:9a:8b:87:81:80. Cada algarismo em hexadecimal corresponde a uma palavra binária de quatro bits, desta forma, os 12 algarismos que formam o endereço totalizam 48 bits. FA-6B-9A-50-CD-AE 11111010.01101011.10011010.01010000.11001101.10101110 02:60:8C:07:48:05 00000010.01100000.10001100.00000111.01001000.00000101 Hexadecimal X Binário FSR Ethernet Comunicação 02.60.8C.07.48.05 08.00.20.05.11.52 00.00.1D.00.97.1C 0D.0A.12.1A.18.10 MAC Informação Servidor NE – Network Element Transmissão Multicast Broadcast Unicast IP address MAC address Exemplos de transmissão de mensagens: Unicast - Informação de gerência e tráfego das NodeB’s. Brodcast – Informações de sincronismo. Multicast – Informações de gerência dos rádios Huawei. FSR Ethernet Comunicação NE – Network Element – Equipamentos utilizados na prestação de um serviço de telecomunicações. HUB – Centraliza a distribuição de dados em rede e replica para todas as portas, a informação recebida do gateway. Gateway – permite a comunicação entre duas redes distintas. SWITCH – Centraliza a distribuição de dados e envia somente para a porta de destino. Aumenta o desempenho da rede. ROTEADOR – Define o caminho a percorrer para interligar duas redes. Modelo OSI (Open Systems Interconnection). REPETIDOR – Repetir e recuperar o sinal. BRIDGE – Repetidor inteligente. Lê e analisa os dados. Modelo OSI. Endereço IP Internet Protocol - Identificação de um dispositivo que se comunica via adaptador de rede (placa de rede). Identifica um host (computador ou outro dispositivo, como uma impressora ou um roteador) em uma rede TCP/IP. Cada elemento de rede na internet possui um IP, utilizado para as máquinas se comunicarem. DNS - Domain Name System – Converte um endereço de domínio em um endereço IP. Ex: Domínio - www.telefonica.com = IP 212.170.36.79 IP V4 – 32 bits – 4 octetos - 4.294.967.296 endereços. 11111010.01101011.10011010.01010000 IP V6 - 128 bits – 16 octetos- cerca de 3,4x10(38). 11111010.01101011.10011010.01010000.11111010.01101011.10011010.01010000. 11111010.01101011.10011010.01010000.11111010.01101011.10011010.01010000 FSR Ethernet Comunicação Endereço IP – IPv4 é um número de 32 bits, formado por quatro octetos (Bytes), representados no formato decimal “192.168.1.41". O endereço IP pode ser usado para conectar-se a uma rede ou host. Um endereço IP não identifica um equipamento individual (host), identifica uma conexão à Internet. Um gateway conectado a várias redes tem vários endereços IP. Um para cada conexão. O endereçamento IP é dividido em duas partes: Primeira - responsável por identificar a rede à qual o computador está conectado. Segunda - utilizada para identificar os Hosts que pertencem à rede. O endereçamentoIP foi dividido em cinco classes diferentes: A, B, C, D e E. As classes D e E não são utilizadas. Reservadas para utilizações futuras. Cada classe reserva um número diferente de octetos para seu endereçamento de rede e diferenciam pequenas, médias e grandes redes. São utilizados os números de 0 a 255 para representar cada octeto. 00000000.00000000.00000000.11111111 Classe A O primeiro octeto é atribuído para identificar a rede e os três últimos identificam os Hosts. Redes de grandes dimensões, até 16.777.214 hosts. Classe B Os dois primeiros octetos identificam a rede e os dois últimos identificam os hosts. Redes moderadas a grande porte, até 65.534 hosts. Classe C Os três primeiros octetos identificam a rede e o último octeto identifica os hosts. Redes pequenas, até 254 hosts. Ethernet Endereço IP Resumo Classes de endereço IP - Mais de 4 bilhões de endereços disponíveis. A: Primeiro bit é 0 (zero) B: Primeiros dois bits são 10 (um, zero) C: Primeiros três bits são 110 (um, um, zero) D: (endereço multicast): Primeiros quatro bits são: 1110 (um, um, um, zero) E: (endereço especial reservado): Primeiros quatro bits são 1111 (um, um, um, um) Rede Privada: Três faixas. Não podem comunicar diretamente com a rede pública. Definido pela norma RFC 1918. RFC - Request for Comments ou pedido para comentários. São documentos técnicos desenvolvidos e mantidos pelo IETF (Internet Enginnering Task Force), instituição que especifica os padrões que serão implementados e utilizados em toda a internet. Octetos ou bytes Decimal x Binário FSR Ethernet Endereço IP Endereço IP NodeB Endereço IP de uma NodeB. IP da Rede = 10.15.123.8 Máscara /29 = 255.255.255.248 Nº IP Host = 6 IP do Gateway = 10.15.123.9 IP Broadcast = 10.15.123.15 Faixa de IP 1º IP pertence ao endereço da rede. Último ao IP broadcast. O IP de gerencia de WAQS1 - 10.15.123.11 /29 IP = 00001010.00001111.01111011.00001011 Bits p/ a rede Bits p/ Host Máscara /29 = 11111111.11111111.11111111.11111000 IP da rede – 10.15.123.8 - 00001010.00001111.01111011.00001000 IP NodeB Máscara Rede AND bit a bit | 0+1=0 | 0+0=0 | 1+1=1 IP NodeB Máscara Broadcast OR bit a bit | 0+0=0 | 1+1=1 | 0+1=1 IP da rede – 10.15.123.15 - 00001010.00001111.01111011.000011111 FSR ARP - Address Resolution Protocol A função principal do ARP é traduzir Endereço IP para Endereço MAC. O ARP não é restrito a redes IP ou Ethernet. Camada de ligação de dados (TCP/IP) Utilizado para resolver endereços de diferentes protocolos de rede. Também é utilizado em outras tecnologias de IP sobre LAN, como Token Ring, FDDI ou IEEE 802.11, e para redes IP sobre ATM. IPv6 – a função do ARP é realizada pelo NDP - Neighbor Discovery Protocol. A alternativa para as máquinas que não suportem ARP é um pré-mapeamento (estático) dos endereços. Comando: SERPGEA>sh ip arp | i 1/3 Comando p/ visualização de todos os IPs configurados na interface X porta Y (1/3). Endereço IP Protocolo ARP Redback Spanning Tree Protocol - STP QoS Quality of Services - padrão IEEE 802.1Q. Permite implantar caminhos redundantes. Identifica o melhor caminho entre bridges ou switches. Resolve problema de loop em rede comutada. Quando um switch STP descobre loop na rede, bloqueia uma ou mais portas redundantes. O STP manda mensagens multicast de BPDU. BPDU - Bridge Protocol Data Units Determina o melhor caminho – Informações multcast / MAC. FSR Ethernet - IP Camadas Camadas O modelo TCP/IP possui 4 camadas O modelo OSI possui 7 camadas. Camada - Pilha de protocolos da Internet (ou pilha TCP/IP). Protocolos responsáveis pela comunicação na Internet. As camadas inferiores fornecem serviços às camadas superiores. Na pilha TCP/IP, o TCP é o principal protocolo da camada de transporte, enquanto que o IP é o responsável pela camada de redes. FSR 99 Ethernet - IP VLAN – Virtual Local Area Network Ethernet - IP VLAN VLAN – Rede Virtual Local dentro de uma rede ethernet - padrão IEEE 802.1Q. Adiciona rótulos de 32 bits (802.1Q tags) nos quadros ethernet e instrui os NE’s da camada de enlace (switches, bridges) a trocarem apenas quadros contendo um mesmo identificador. Divide uma rede física em várias redes virtuais. Comunicação via camada de rede. Rotula determinado serviço. Utilizada para separar ou segmentar logicamente, dois tráfegos ou serviços dentro de uma transmissão. É uma rede logicamente independente. Pode ter várias VLAN's em um roteador (switch), de forma a dividir uma rede local (física) em mais de uma rede (virtual), criando domínios de broadcast separados. Responsavél pela política de QoS (Quality of Services). Pertence a camada 2. O n° de VLAN varia de 0 a 4094. Três tipos de VLAN: Acesso – Trunk – Túnel. Acesso – Utilizada para informação sem TAG (sem VLAN). A porta recebe frame padrão e transmite frame padrão. A VLAN é incerida na origem da rede de transporte e retirada no destino. Trunk – Utilizada para informação com TAG (com VLAN). A porta só reconhece a VLAN da informação, as demais são descartadas. Túnel - Utilizada para informação com TAG (com VLAN). A porta acrescenta outra VLAN mantendo a VLAN da informação. Aplicação da VLAN: Portas – camada 1 A VLAN pode ser distribuida por porta física em um gateway ou switch, e o NE conectado de acordo com a VLAN utilizada. Endereço MAC – camada 1 O NE da rede virtual é identificado pelo endereço MAC (Media Access Control) do servidor principal. O servidor reconhece o endereço MAC pertencente a cada VLAN. A tabela de NE tem que ser reconfigurada. Protocolo - camada 2 O NE é identificado pelo tipo de protocolo encontrado no cabeçalho da camada 2. Endereço IP – camada 3 O NE é identificado pelo endereço IP. VLAN utilizada pela Node B: 159 – gerência (1ª portadora 2.100MHz). 157 - gerência (2ª portadora 850MHz). 308 – tráfego (1ª portadora 2.100MHz). 304 – tráfego (2ª portadora 850MHz). FSR Frame Ethernet Padrão Ethernet A transmissão de um frame ethernet se dá com base nos endereços MAC de destino e origem. Ethernet Switching A transmissão de um frame ethernet em um Switch é feita através da aprendizagem do endereço MAC. FSR VLAN – rede virtual Ethernet VLAN Permite realizar a segmentação lógica do tráfego ethernet (camada 2): Permite dividir o domínio de broadcast: FSR VLAN – rede virtual Ethernet Virtual LAN Frame 802.1q VLAN ID - 0 a 4094 MTU - Maximum Transmission Unit FCS - Frame Check Sequence TCI - Tag Control Information CFI - Canonical Format Indicator Indicador de formato canônico (de acordo com a norma) 1 – MAC não canônico 0 – MAC canônico Frame 802.1q “Q in Q” VLAN sobre VLAN TAG de VLAN VLAN túnel FSR VLAN – rede virtual Ethernet via Rádio Enlace FSR Acesso – Utilizada para informação sem TAG (sem VLAN). A porta recebe frame padrão e transmite frame padrão. A VLAN é incerida na origem da rede de transporte e retirada no destino (VLAN padrão = 1). Trunk – Utilizada para informação com TAG (com VLAN). A porta só reconhece a VLAN da informação, as demais são descartadas. Túnel - Utilizada para informação com TAG (com VLAN). A porta acrescenta outra VLAN mantendo a VLAN da informação. MODEM 1 MODEM 2 L2 SW 1 2 3 4 5 6 Trunk VLAN Trunk VLAN VLAN – rede virtual Ethernet via Rádio Enlace Considerando a VLAN = ao nº da porta Access – porta 2 – VLAN 2 Trunk – porta 3 – VLAN 3 Tunel - porta 4 – VLAN 4 Site A Site B MODEM 1 MODEM 2 L2 SW 1 2 3 4 5 6 Trunk VLAN Trunk VLAN MODEM 1 MODEM 2 L2 SW 1 2 3 4 5 6 Trunk VLAN Trunk VLAN Site B Site C UNI NNI GWD NNI NNI GWC Site D 2 - 3 - 4 RNC VLAN – rede virtual Ethernet via Rádio Enlace FSR VLAN – rede virtual Ethernet via Rádio Enlace VLAN Q in Q / Túnel FSR Rádio Enlace SERVIÇO ETHERNET Ethernet MEN – Metro Ethernet network – Prove o serviço aos clientes. O clienteé conectado a MEN através da interface de rede do usuário. UNI - User Network Interface Interfaces ethernet – 10Mbps, 100Mbps e 1000Mbps. Comunicação ethernet em rede IP ou MPLS. PW - Pseudowire EVC – Ethernet Virtual Conection Conexão ponto a ponto ou multiponto entre duas UNI. EVCs diferentes não se comunicam. VPLS - Virtual Private LAN Service Tipos de serviços: Ethernet LINE (E-LINE). Linha eth – ponto a ponto entre duas UNI. Uma interface UNI pode receber mais de uma E-Line. EVC direrentes. Ethernet LAN (E-LAN). Multiponto entre duas ou mais UNIs. Mesmo EVC. Ethernet TREE (E-TREE) – Ponto-a-multiponto. 3G / 4G Rádio A Rádio B GWD UNI UNI Metro Ethernet Network GWD/C CORE MME RNC Cliente CE - Customer Equipment EVC - Ethernet Virtual Conection EVC1.......EVC2..... VPLS..... MPLS MPLS MPLS - Multi-Protocol Label Switching Aplicado no encaminhamento de pacotes Ips. Combina o roteamento de nível 3 com a comutação de nível 2. Camada TCP/IP Camada 1 – Interface física. Camada 2 – IP de rede. Protocolo IP. Camada 3 – Transporte. Camada 4 – Aplicação (HTTP, FTP, SMTP, DNS). Protocolos MPLS IGP - Interior gateway protocol. Roteamento entre gateway vizinho. RIP, OSPF, IS-IS, EIGRP. EGP - Exterior Gateway Protocol. Desuso. Roteamento entre gateway externo. ISO-IDRP, BGP. Serviço Ethernet. Ethernet Rádio IP - Switch Ethernet O rádio IP dispõe de um switch Ethernet interno. A configuração do switch é feita utilizando os padrões do IEEE: 802.1D – 802.1Q – 802.1ad (protocolos de rede). IEEE - Instituto de Engenheiros Eletricistas e Eletrônicos ou 3-E. 802.1D Uso de MAC address para encaminhamento de tráfego; 802.1Q Uso de C-VLAN ID para encaminhamento de tráfego; 802.1ad Uso de S-VLAN ID para encaminhamento de tráfego; O Ethertype admitido para S-VLAN é configurável (0x8100, 0x88a8, 0x9100), dois bytes. A norma IEEE 802.1ad define o valor 0x88a8 como padrão (QinQ), porém por razões de compatibilidade com outros equipamentos, se admite outros valores. A norma IEEE 802.1Q define o valor 0x8100 como padrão. Mais usual na rede da Vivo. As portas Ethernet podem ser configuradas como NNI, UNI por porta, ou UNI por C-VLAN. C-VLAN – VLAN do cliente. S-VLAN – VLAN de serviço. O padrão IEEE 802.1Q permite a criação de redes virtuais locais, VLANs, dentro de uma rede ethernet. A ideia principal é a de adicionar rótulos de 32 bits (802.1Q tags) nos quadros ethernet e instruir os elementos comutadores de camada de enlace, switches, bridges, a trocarem entre si, apenas quadros contendo um mesmo identificador. Isto permite que uma rede física seja dividida em várias redes virtuais. O tipo 0x8100 foi definido para identificar os quadros no formato IEEE 802.1Q. Permite que os equipamentos possam interpretar quadros com ou sem a extensão de VLAN. Ethernet Interface de usuário UNI - User Network Interface – Usuário de rede. Conectada a um host. NNI – Network to Network Interface. Nó de rede. Conexão entre diferentes MEN (Metro Ethernet Network). ENI – Rede aprimorada. Idem a UNI com controle de protocolo. Tipos de serviços Ethernet LINE (E-line) – Portas separadas. Uma porta não comunica com as demais. – Linhas privativas Ethernet. – Linhas privativas virtuais. – Acesso Internet via Ethernet. Ethernet LAN (E-lan) - Portas em bridge. Todas as portas se comunicam. – Multipoint L2 VPNs – Serviço LAN transparente – Fundação para IPTV e redes multicast. Ethernet TREE (E-TREE) – Um porta UNI principal (raiz) comunica com várias UNI (folha). Topologia ponto-a-multiponto Vídeo por demanda, acesso internet. Provê separação de tráfego entre UNIs “folhas”. Tráfego de qualquer UNI folha pode ser recebido/enviado para UNI raiz, mas nunca ser encaminhado a outras UNI folhas. UNI-C – interface UNI, lado cliente UNI-N – Interface UNI, lado rede I-NNI – Interface NNI interna E-NNI – Interface NNI externa CE - Customer Edge CN – Customer Network NNI – I-NNI (PN) – Provider Network I-NNI usada na rede de transporte. I-NNI interface com o cliente (C-VLAN). I-NNI (PN) interface com a rede de transporte (S-VALN). Ethernet NNI UNI Gateway Roteador Interface de usuário | Tipos de serviços ENI Vlan – Acesso Túnel E-TREE UNI UNI NNI E-LINE UNI UNI Vlan – Trunk A UNI UNI UNI UNI Vlan – Trunk B Gateway Roteador UNI UNI E-LAN Ethernet Interface Ethernet do Rádio Porta Física - Cliente UNI - User Network Interface Porta Lógica – Saída de rede / serviço NNI - Network to Network Interface Port 1 Modem LAN 4 Swtchi Port 6 - WAN LAN 1, 2, 3 e 4 Port A 2-EMF-1 (Port 1) / (3G) 7-EG6-4 (Port 4) / (LTE) 4-IFU2-1 (RTNIF-1) 3-ISV3-1 (RTNIF-1) Ethernet Port#1 Ethernet Ports / Ethernet #1 RJ-45 / Optical Ethernet #8 - Rádio MSS/CORE – MAIN Rádio Enlace CONFIGURAÇÕES DO RÁDIO Rádio Enlace Configuração da IDU e ODU Após instalação em conformidade com o projeto, a unidade de rádio deve ser configurada. IDU instalada e alimentada Acesso local com notebook via web LCT. Nome do equipamento ou sigla do site Serviço (tráfego) – TDM (E1 e STM1) – ethernet (VLAN) Gerência de NE – IP local, remoto e gateway. Frequência Potência de transmissão Modulação Configuração de hardware (1+1 – 1+0) XPIC reuso de frequência Configuração Cabo FI Acesso local ZTE Ip de fábrica – 192.168.1.1 Notebook- 192.168.1.4 máscara 255.255.0.0 FSR Funcionalidades da IDU FSR Rádio Enlace O&M Loop Loop IDU Loop Cabo Ericsson High Capacity FSR Acesso ao equipamento RTN RTN Acesso ao equipamento RTN 950 Link Agregation Acesso ao equipamento Acesso ao equipamento NEO Acesso ao equipamento Admin 12345678 Configurações Configurações Configurações IDU utilizada como um switch ethernet Visualizar configuração de serviço Serviço ethernet E-Line Serviço ethernet E-Lan MTU Maximum Transmission Unit Rádio Enlace CAPACIDADE DE BANDA ETHERNET LAG – LINK AGGREGATION Cliente Transporte LAG – Link Aggregation Link Aggregation (IEEE 802.3ad) LAG – Link Aggregation Combina dois ou mais canais de microondas para criar um link virtual de maior capacidade. A capacidade de múltiplos links é combinada em um único link lógico. Permite agrupar várias interfaces físicas em uma única interface lógica, para criar um link ethernet, vinculada a um único endereço MAC. Ex: criar um link de 4 Gbits/s. A interface lógica é conhecida como um grupo LAG. Constituída por N links ponto a ponto. O tráfego enviado para as interfaces em um grupo LAG é distribuído por meio de uma função de balanceamento de carga. O LAG pode ser utilizado como redundância para proteção de link e equipamento. As configurações da interface são substituídas pelas configurações definidas no LAG. Os sistemas de micro-ondas comuns usam técnicas como compressão de pacotes avançada e modulação de ordem superior, para aumentar a capacidade do canal. Aumentando o número de canais de rádio, é a única maneira de obter mais largura de banda do link de micro-ondas. Na falha de um link de RF, será ajustada uma nova capacidade. O tráfego via LAG é distribuído de acordo com a política do usuário - maior confiabilidade. LAG – Link Aggregation IDU - mistura de enlaces de longo e curto alcance. IDU de maior capacidade. LAG – Link Aggregation LAG - Link agregation LAG - Link agregation LAG - Link agregation Ethernet LAG Admin 12345678 Ethernet LAG Ethernet LAG Ethernet LAG Ethernet Ethernet Ethernet / LAG I n o v a ç ã o P T M S 1 4 E M S 1 4 E M S 1 4 - E A G R E G A D O E S T E A G R E G A D O O E S T E M S 1 4 - E T 2 S T M 1 e / o T 2 S T M 1 e / o T 2 S T M 1 e / o I n o v a ç ã o P T A S T M 1 E / O I n o v a ç ã o P T A S T M 1 E / O T2 S T M 1 e / o T 2 1 E 1 P 2 1 E 1 T 2 1 E 1 T 2 1 E 1 T 2 1 E 1 P 2 1 E 1 P 2 1 E 1 P 2 1 E 1 EMILO SNT ADM 1 16 E 1 Inovação T P EMILO SNT ADM 1 16 E 1 Inovação T P EMILO SNT ADM 1 16 E 1 Inovação T P VAI VCL CHI SDH I n o v a ç ã o P T M S 1 4 E M S 1 4 E M S 1 4 - E A G R E G A D O E S T E A G R E G A D O O E S T E M S 1 4 - E T 2 S T M 1 e / o T 2 S T M 1 e / o T 2 S T M 1 e / o I n o v a ç ã o P T A S T M 1 E / O I n o v a ç ã o P T A S T M 1 E / O VMA
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