SDH Synchronous Digital Hierarchy

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1 SDH Synchronous Digital Hierarchy Principi della gerarchia SDH Si basa sulla rete SONET (Synchronous Optical Network) L elemento base si chiama STM-1 (Synchronous Transport Module-level 1) Durata 125µs Frequenza di cifra Mbit/s E in grado di trasportare 3 STS-1 (Syncronous Transport Signal-level 1) Elementi di base della multiplazione SONET a Mbit/s Tutti i livelli di ordine superiore sono definiti su trame di uguale durata Il livello di ordine i prevede la multiplazione di 4 trame di ordine i-1 Più del 4% della capacità del sistema è riservata alle informazioni di controllo, manutenzione e gestione SDH 2 1

2 Collegamento SDH Sezione di percorso (Path Layer) Sezione di multiplazione (Multiplexer Section) Sezione di rigenerazione (Regeneration Section) Mezzo fisico SDH 3 Struttura di Trama Struttura matriciale a byte 9 righe 270 colonne Trasmissione dei byte sequenziale da sinistra a destra e dall alto in basso Dato che ogni trama viene trasmessa in 125µs ogni elemento della matrice è un singolo canale a 64kbit/s La trama si suddivide in Header (prime 9 colonne) Regenerator section overhead (RSOH) (3 righe) AU-Pointer (AU-PTR) (1 riga) Multiplex section overhead (MSOH) (5 righe) Payload (rimanenti 261 colonne) Path overhead (POH) (1 colonna) STM-1 payload (260 colonne) SDH 4 2

3 RSOH-MSOH A1, A2: allineamento J0: presenza di connessione B1, B2: verifica di errore E1, E2: canali vocali per gli operatori F1: canale riservato per l utente D1-D3, D4-D12: canali dati K1, K2: utilizzati per attivare la procedura di riconfigurazione a seguito di un guasto S1: indica il tipo di generatore del cronosegnale M1: permette di trasferire all indietro il numero di errori sulla tratta : dipendenti dal mezzo trasmissivo utilizzato X: riservati ad usi nazionali SDH 5 Operazioni di multiplazione Mapping (posizionamento) Prevede il posizionamento di un tributario all interno di un contenitore Se il tributario non è generato con lo stesso cronosegnale del sistema SDH può essere necessaria una giustificazione Aligning (allineamento) Permette alla posizione iniziale di un elemento di fluttuare all interno del suo contenitore Ogni elemento si distribuirà quindi su una sequenza di contenitori Multiplexing (multiplazione) E l operazione che permette di affasciare uno o più segnali di livello inferiore per formare un unico segnale di livello superiore I segnali di livello inferiore vengono inseriti in posizioni prefissate Viene sempre inserito un overhead SDH 6 3

4 Elementi di multiplazione Container (C-i=11, 12, 2, 3, 4) permette di trasportare segnali numerici di base flussi della gerarchia PDH pacchetti ATM o IP la loro dimensione è stata scelta in funzione del flusso che deve essere trasmesso Virtual Container (VC-i=11, 12, 2, 3, 4) E costituito dall insieme di C-i e relativo path overhead lower order VC sono i contenitori virtuali relativi ai contenitori C-11, C-12, C-2, C-3 higher order VC possono trasportare un conenitore C-3 o C-4 oppure un insieme di contenitori di dimensioni più piccole assemblati SDH 7 Elementi di multiplazione Tributary Unit (TU-i=11, 12, 2, 3) Consente di trasportare un contenitore virtuale di ordine inferiore all interno di un contenitore di ordine superiore La posizione iniziale del contenitore virtuale di ordine inferiore può fluttuare Sarà costituito quindi dai seguenti elementi Puntatore: specifica la posizione del primo byte del carico Payload: contenitore virtuale trasportato Tributary Unit Group (TUG-i=2, 3) Rappresenta un gruppo di un certo numero di unità tributarie assemblate in posizione fissa che possono diventare il payload di contenitori di ordine superiore SDH 8 4

5 Elementi di multiplazione Administrative Unit (AU-i=3,4) Unità amministrativa di ordine i Consente di trasportate un contenitore virtuale di ordine superiore in maniera tale che la posizione iniziale dello stesso possa fluttuare all interno dell unità Administrative Unit Group (AUG) Gruppo di unità amministrative Permette di assemblare un certo numero di unità amministrative in posizione fissa affinché si possa raggiungere la capacità di carico del flusso STM-1 Synchronous Transport Module (STM-N) Multiplazione byte per byte di N AUG con l aggiunta dell header RSOH e MSOH SDH 9 Struttura di multiplazione SDH 10 5

6 Costituzione di una TU-11/12/2 Struttura della TU Ogni TU sarà costituita Un byte per il puntatore Un numero di byte variabile a seconda del contenitore virtuale assemblato Il contenitore virtuale sarà costituito Un byte per il path overhead Un numero di byte variabile a seconda del tipo di contenitore C-11 per DS1 =25 (25 8/ =1.600 kbit/sec) C-12 per DS1E =34 (34 8/ =2.176 kbit/sec) C-2 per DS2 =106 (106 8/ =6.784 kbit/sec) 27 byte: 3 colonne da 9 righe 36 byte: 4 colonne da 9 righe 108 byte: 12 colonne da 9 righe SDH 11 Composizione del segnale STM-1 Meccanismo del puntatore per le TU-11/12/2 Il meccanismo del puntatore si basa su una struttura multitrama della durata di 500µs (4 trame) Il puntatore sarà costituito dalla sequenza dei quattro byte di una multitrama Dal punto di vista logico il primo byte del carico è quello seguente al puntatore per la seconda trama SDH 12 6

7 Meccanismo del puntatore per le TU-11/12/2 I byte V1 e V2 costituiscono il puntatore I 4 bit N servono ad indicare un eventuale inizializzazione con il posizionamento del carico a partire dalla posizione specificata (in assoluto dai successivi 10 bit) I 5 bit I servono ad indicare uno stuffing positivo I 5 bit D servono ad indicare uno stuffing negativo L informazione viene ripetuta 5 volte per proteggersi da 2 errori Il byte V3 è utilizzato per lo stuffing negativo Il byte V4 non è utilizzato SDH 13 Composizione del segnale STM-1 Meccanismo del puntatore per le TU-11/12/2 ESEMPIO DI POSITIVE STUFFING (TU-12) SDH 14 7

8 Meccanismo del puntatore per le TU-11/12/2 ESEMPIO DI NEGATIVE STUFFING (TU-12) SDH 15 Composizione del segnale STM-1 Meccanismo del puntatore per le TU-11/12/2 ESEMPIO DI INIZIALIZZAZIONE (TU-12) SDH 16 8

9 Costituzione del TUG-2 Un TUG-2 è una struttura costituita da 12 colonne di 9 righe Può trasportare in posizione fissa 4 TU-11 3 TU-12 1 TU-2 Si realizza un interlacciamento byte a byte 4 TU-11 3 TU-12 1 TU-2 SDH 17 Composizione del segnale STM-1 Costituzione di un VC-3 Un VC-3 è costituito da 85 colonne (1 utilizzata come path overhead) ognuna di 9 righe Può essere ottenuto in due modi Contenitore C-3 con l aggiunta di un POH di 9 byte Multiplando 7 elementi TUG-2 e aggiungendo il POH di 9 byte SDH 18 9

10 Costituzione di una TU-3 Una TU-3 è costituito da un VC-3 con l aggiunta di 3 byte che permettono le operazioni di puntatore e stuffing SDH 19 Composizione del segnale STM-1 Costituzione di un TUG-3 Un TUG-3 è una struttura costituita da 87 colonne di 9 righe Può trasportare in posizione fissa Un TU-3 12 TUG-2 In entrambi i casi sono presenti byte inutilizzati SDH 20 10

11 Costituzione di un VC-4 Un VC-4 è costituito da 261 colonne (1 utilizzata come path overhead) ognuna di 9 righe Può essere ottenuto in due modi Contenitore C-4 con l aggiunta del POH di 9 byte 3 TUG-3 con l aggiunta del POH di 9 byte SDH 21 Composizione del segnale STM-1 Costituzione di una AU-3 Si ottiene aggiungendo a un VC-3 3 byte che permettono le operazioni di puntatore e stuffing in maniera esattamente analoga alla costituzione della TU-3 I byte H1-H2-H3 vengono indicati in posizione orizzontale per specificare meglio il loro posizionamento all interno del AUG SDH 22 11

12 Costituzione di una AU-4 Si ottiene aggiungendo a un VC-4 9 byte che permettono le operazioni di puntatore e stuffing in maniera esattamente analoga alla costituzione della TU-3 I byte vengono indicati in posizione orizzontale per specificare meglio il loro posizionamento all interno del AUG Notare la presenza di alcuni byte non utilizzati e di 3 byte per lo stuffing SDH 23 Composizione del segnale STM-1 Costituzione di una AUG Un AUG è una struttura costituita da 261 colonne di 9 righe + 9 byte Può trasportare in posizione fissa Un AU-4 3 AU-3 Il segnale STM-1 si ottiene aggiungendo i campi relativi al RSOH e MSOH SDH 24 12

13 Meccanismo del puntatore per le AU E analogo a quanto visto per le TU Esempio nel caso di AU-4 Negative Stuffing Positive Stuffing SDH 25 Apparati Rigeneratori RETE SDH Multiplatori terminali Add-drop multiplexer Digital cross-connect SDH 26 13

14 Configurazione di rete Struttura di rete elementare: Anello Rete italiana Rete di Accesso Rete di Giunzione Rete a lunga distanza SDH 27 SDH 28 14