Gruppo Reti Politecnico di Torino - Dipartimento di Elettronica SONET/SDH SONET-SDH

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1 SONET-SDH SDH Gruppo Reti Politecnico di Torino - Dipartimento di Elettronica SONET/SDH L attuale infrastruttura della rete telefonica, su cui vengono sovente veicolati i canali di altre tipologie di reti, è in larga misura basata sulle gerarchie sincrone, evoluzioni delle gerarchie plesiocrone (PDH Plesiochronous Digital Hierarchy): SONET Synchronous Optical NETwork (segnali ottici multipli della velocità base di segnale di Mbit/s) SDH Synchronous Digital Hierarchy (equivalente europeo ed internazionale di SONET) STS Synchronous Transport Signal (standard corrispondente per i segnali elettrici) La topologia è sovente ad anelli per motivi di affidabilità. Pag. 1

2 Gruppo TLC Plesiochronous Digital Hierarchy Prima dell introduzione di SONET/SDH, Plesiouchonous Digital Hierarchy (PDH) era lo standard per reti telefoniche digitali Espressamente pensata per il trasferimento di canali vocali digitali a 64Kb/s non memorizza tutta la trama: occorre rispettare dei vincoli temporali tra TX e RX. Tale esigenza è soddisfatta con un sistema quasi-sincrono (plesio-synchronous) Standard diversi in USA/Europa/Giappone Complessità di interfacciamento ^_Z [a`7bdcfe_\ T-1 1 carrier system: standard americano! "!#$%#&(' )*+,.-#/*0 1!1!*+2(3# 45!*+ %/! :9 ) 2;3#"2<= 1 2(3#.?> * (@A@A 2@ 6. 7B;-#/ 3 /#$(2$ *5CD3#E0 FG)H!IJF$G#KKK)LM N >OJ" U g g )) X0Y!Z []\ Un campione ogni 125µsec Una trama ogni 125µsec 193 bit per trama Posso multiplare più trame in canali di velocità superiore U)V PQPRPQPRPSPTPSP W!U)V Pag. 2

3 6 F F F F Gruppo TLC T- and DS- hierarchy 9;:=< 9;:=< 9:>< 9;:=< 9:? 9:? 9;:7? 9:? 9;:? 9;:? 9;:7? 9: E 9;: E 9;: E 9:J 9;:7E 9;:7E 9;:7E "!$#%'&()!#*%+-,,.0/. 1!.!32 % $ BC 5'D 4G6 HA I C F 3'D 04 6 BK I4 6 F 3LC M$N-O, PQP), 1, 2 %R, O %.&(, PS, 1!3"%5/. -,.TU2 U 1!3.! 2 % O %.3&V"U /.U0&V"%!$#5W$U$T.,3XYU2 &S! U 1+1 U ))% O %$#Z/ 2 &V, [ 2!3"%'&D/&Q&(,, 2, XY% 2 2, [3%3 %&V"! )Q%\,.+% S,Q%@!32 &V), 1!.! 2, M$N-O, PQP), 1, 2 %0#*!.&)%.% )% O /% 1!.! 2,,.R[%3"P"%-&"&S! -,. 1 "U.,!W-,/-!5/.5, & &V/3PQPS,.T5[%3G!-Ẍ % "%5/$. -, &)%#'!]/!-,-,. 1 )U.U Gerarchie T- ed E-E Livello 0 America (T-) Mb/s Europe (E-) Mb/s Japan Mb/s Mb/s Mb/s Mb/s Mb/s Mb/s Mb/s Mb/s Mb/s Mb/s Mb/s Mb/s Mb/s Pag. 3

4 Gruppo TLC PDH Sistema di trasmissione digitale (T-carrier, E- carrier) che multipla flussi di velocità più bassa in flussi a velocità maggiore Ogni apparato ha un suo orologio (non c è sincronizzazione globale) Orologi locali hanno derive che portano a errori di sincronizzazione Problema risolto avendo la possibilità di inserire e rimuovere bit di riempimento (bit-stuffing) PDH - Sincronizzazione ' (*),+-) $ % &. / 0 "2143*3 /, $ % $ % "!# Pag. 4

5 Gruppo TLC PDH - Sincronizzazione Per risolvere il problema si adotta il meccanismo del Positive Stuffing: I dati vengono scritti in un buffer temporaneo Tale buffer viene letto a velocità superiore per trasmettere sul canale (a bitrate maggiore) Ogni volta che il buffer si sta per svuotare, inibisco la trasmissione di dati, che vengono sostituiti da bit di riempimento Segnalo al ricevitore la presenza di bit di stuffing tramite un canale di segnalazione punto-punto ricavato in TDM. Si usa quindi una trama trasmissiva diversa da quella logica PCM. Complica le funzionalità di mux/demux. Problematiche di PDH Mancanza di flessibilità: è impossibile identificare un flusso a velocità più bassa in un aggregato superiore Mancanza di efficienza: Non esistono standard per il monitoring delle prestazioni del canale Non c è un canale di management Mancanza di mid-fiber meet Non esiste standard a livello fisico ogni produttore ha suo standard (NNI non standard) Pag. 5

6 Da PDH a SONET/SDH SONET: Synchronous Optical Network: sistema di trasmissione e multiplazione in America SDH: Synchronous Digital Hierarchy: sistema di trasmissione e multiplazione in Europa e Giappone Standardizzazione di SONET e SDH avvenuta alla fine degli anni 80 I gestori di rete realizzarono che Il sistema PDH non era scalabile abbastanza per supportare le aspettative di crescita di traffico Le tecnologie ottiche iniziano a essere appetibili, e incominciano a capirsi le loro potenzialità I sistemi di trasmissione ottica, tutti proprietari, non possono interoperare tra loro Che cosa è SONET/SDH Insieme di Raccomandazioni ITU-T (le prime sono del 1989) che coprono: la definizione di una gerarchia di multiplazione molto strutturata la definizione di tecniche di gestione di rete e di protezione dai guasti le modalità di interfacciamento verso il mezzo fisico (fibre e componenti ottici) la definizione di interfacce verso altri protocolli che possono lavorare sopra SONET/SDH Pag. 6

7 Obiettivi di SONET/SDH I principali obbiettivi degli standard sono: Affidabilità della rete, compatibile con i requisiti di carrier nazionali e internazionali (99.999% - five nines - availability) Interoperabilità tra apparati di diversi costruttori Flessibilità dei formati per supportare diverse architetture di rete e possibili migrazioni Articolate funzioni di controllo e monitoraggio (monitoring) delle prestazioni e del traffico (recupero di guasti singoli in 50 ms) Gerarchia SONET/SDH OC level STS level SDH level Mbit /s OC-1 STS OC-3 STS-3 STM OC-12 STS-12 STM OC-24 STS-24 STM OC-48 STS-48 STM OC-192 STS-192 STM OC-768 STS-768 STM OC-3072 STS-3072 STM Pag. 7

8 Stratificazione SONET/SDH Path (simile al livello 3 - Network - di OSI) Responsabile di connessioni end-to-end Controlla e gestisce lo stato delle connessioni Line Layer Multiplazione di più connessioni di path- tra due nodi Protezione e recupero guasti Section Layer Definisce lungo la tratta le operazioni svolte dai rigeneratori e tra i rigeneratori I livelli Line e Section in SONET corrispondono al livello 2 (Data Link) OSI Physical Layer (identico al livello 1 OSI) Definisce come i bit vengono trasmessi sulle fibre path line Stratificazione SONET/SDH standard ITU-T T G.78x connessione line path line section section section section physical physical physical physical terminale SDH rigeneratore SDH add/drop mux terminale SDH Pag. 8

9 Gruppo TLC SONET Physical Layer Il livello fisico SONET è completamente di tipo ottico Le più importanti raccomandazioni sono: ITU-T G.957: Optical interfaces for equipments and systems relating to the synchronous digital hierarchy Single span, single channel link without optical amplifiers ITU-T G.691: Optical interfaces for single-channel STM-64, STM-256 and other SDH systems with optical amplifiers Single channel, single or multi span, optically amplified links at 622 Mbit/s, 2.5 Gbit/s, 10 Gbit/s ITU-T G.692: Optical interfaces for multichannel systems with optical amplifiers Multi channel, single or multi span, optically amplified Definition of the ITU frequency grid Le raccomandazioni coprono diversi tipi di canali, da very short-haul interoffice links fino a ultra-long haul, WDM backbone links Tutti i parametri di trasmettitori e ricevitori sono completamente specificati Framing SONET SONET/SDH trasmettono un sequenza continua di bit ad una certa velocità La multiplazione dei diversi flussi di informazione è ottenuta con un complesso schema a divisione di tempo (TDM) Anche se complessa, l architettura di multiplazione è stata progettata in modo da consentire efficienti implementazioni VLSI Una trama (frame) SONET è una sequenza organizzata di bit Per un certo livello di multiplazione, ogni flusso tributario di ingresso diventa un Synchronous Payload Envelope (SPE) Un insieme di bit, chiamato Path Overhead, viene aggiunto al SPE, realizzando funzioni di controllo, di monitoring, ecc. SPE + Path Overhead formano un Virtual Tributary (VT) Pag. 9

10 0 k5 l k h h h Gruppo TLC Struttura delle trama STS-1!#"%$'& ()* +,#-/. µ0 /121/) /+'( 34* 56+78* +89* :6;7<<= 5?> rows 0 µs (1st bit) 3 rows 6 A4BDC)E F L#MON P MON GIH A4BJCKE F QSRJT Path Overhead: resta con il payload finchè non viene demultiplata Transport Overhead Payload 125 µs (last bit) Struttura delle trama STS-1 bicdfe VWYX[Z]\_^ L#MON P MUN Q RDT `DaWYX9Z]\_^ Q RDT SPE dalla trama precedente può estendersi attraverso frontiere di trama) bi se - bicdfe g L#MON P MUN L#MON P MUN L#MON Q R Q RDT Q RDT Q RDT!'"8$'& ( ([)/ ij* ( =4df12* 0Dh 56+'!'"<= /f12* 5/+j* (c/< "%$'&I( (Kc < 6"2" "f( 0Yh '=S5j+ m 5 ij* ( $#& ( hd0 5. 4n]/o/"qpri hd0 Pag. 10

11 Multiplazione di ordine superiore 9!"$#&% '(' ')( *+ 9 Virtual Tributary (VT) I VT sono posizionati nelle trame con puntatori contenuti nei bit di overhead della trama, Un puntatore dice quale è la posizione di inizio di un dato VT all interno della trama La struttura è ricorsiva: un VT può contenere diversi VT più piccoli Pointer Pointer VT VT Questo approccio consente di multiplare flussi a velocità anche molto differenti in una trama molto ben strutturata VT Pag. 11

12 Gruppo TLC Gerarchia SONET Un esempio di multiplazione SONET SONET è stato sviluppato per essere compatibile con il trasporto di formati diversi, quali ad esempio ATM (Asynchronous Transfer Mode) Flussi PDH a velocità inferiore DS1 (1.544 Mb/s) E1 (2.048 Mb/s) DSIC (3.152 Mb/s) DS2 ( Mb/s) DS3 ( Mb/s) ATM ( Mb/s) E4 ( Mb/s) ATM ( Mb/s) VT1.5 VT2 VT3 VT6 x4 x3 x2 x1 VT group x7 SPE STS-1 SPE STS-3c Ogni VT group porta un solo tipo di VT e occupa 12 colonne del SPE Si possono combinare VT group diversi in uno stesso SPE STS-1 STS-1 STS-3c Byte interleaved multiplexing xn xn/3 STS-N SONET Overheads Path Terminating Element Section Line Regenerator Section Path Digital Crossconnect o Add/Drop Multiplexer Section Line Regenerator Section Path Terminating Element Section overhead Line overhead Transport Overhead Path overhead Differenti tipi di overhead Sezione: usato per la comunicazione tra due apparati adiacenti Linea: per segnalazione di STS-N tra multiplatori Path: end-to-end, aggiunto al flusso SPE quando viene mappato in un VT Funzioni differenti Multiplazione Gestione e mantenimento Allocazione di canali Pag. 12

13 u Gruppo TLC Intestazioni (overheads) SONET Section Overhead: Usato, elaborato e generato da Section Terminal Equipments (STE) Monitoraggio delle prestazioni sulla trama Canale di comunicazione dati per operation, administration and maintenance (OAM) Framing SONET overhead - SOH pt pe gh v% "+hm 5:./ 0"2%5 ->8 L / 5%/ I/ ->./B5 2N6 7 2:FH2HPGQ(P%R JwiD2"6/%9:1%7 D/ / IGI2 I"/ - 5 1%J xy " >z{)" % : " >v(w _>G}{ )+~*B:1 DX6 /%O? 6 1:AC97 1 DG1%56 /%/ 5 -%Ü 5/%SPQ(PR / 5>B5NM 8 B DGD-S R PGQ(PDG-5-EB:D26 / /:-H0G-%F31 DG1 0G6 / - 5N6 7 2:01>O"?"6 1 <5 18%97 / FH-3PQ(P".1%8:PQ(P Ä -0G-%F31HDG1 0G6 / - 54Ü 7 -: l6 ƒ>o"?"6 13<.%2%8:D1"0" M / 5:->2%8 8 L B%8 6 / F4->P"QP: D@J K Y cd A c e A c f "! #%$&(')* +, -%. / 0" /9:2%7 / 6 ;4<1"= 1%5>9:2%7 / 6?%@ ACB:D2"6 -E9:1%7(7 / 8 1=27 131%7 7-7 /:./ DGF/ DGD/ -5:1HD"BB5:2HD1:I/ - 5:1%JK:L.1"M / 5/ 6 -D"BN6 B"6 6 /%/O/ 6C.1% F32HPQ(PRST9%7 1 0"1.1%5"6 1H.-9"-8 L- 9"1%7 2 I/ -5:1H. /:D0 7 2:FO8 / 5U13VB/ 5:.%/ / 5 DG1%7 / 6 -/ 5 97 / FH23.%18 8 ->D0 7 2 FO 8 / 5:UJ > W X E% +TY"-7 5/ D0"1>B%530"2%5:28 14= H24Z:[\ O/6 ]D49:1%7(8 240-FB5/ 0"2 I/ - 5:1H. /"-91% / J ^ : ( %_ % +`S- 54.1"M / 5%/ 6 -/ 8 D"B ->DG0-9"-J a%bb1:dd17 1>8 1"6 6-13D0 7 /6 6 ->.2H-U5/"2 99 2%7 2"6 ->. / DG1 I/ -5:1%J > > ghgh^ 4 _ i jdk(kc)l "+m5 D"/ 1 F>14M -7 FH2%5:-B%530"2%5:2%8 132 n:e \ O/6 ]D4B:D2"6 ->9 17F31 DDG2 UU/:./ o(pcqdr an6 7 2>/. B:1H2% "6/. /"D1:I/ - 5:1%J m8"0"2%5:2%8 13sB:D2"6-9:1%7 D1 Ü 5:2%8 / Ä :AFH- 5 / UU/ -Ä U1 D6 / -5:1H132%867 /6 / 9/:./ DG1 U5:2%8 2 I/ -5:1%JK:L%9:-%DGD/ O / 8 1H2"= 1%7 1HF31 DDG2 U%Ü /:U%1%5:1%7 2"6 /:.%2:U8 / 2%99:2%7 26 / A FH2%5B 28 FH15"6 1:A-%99%B7 1HD9:1 0 / M/ 026 /.24M -7 FH2" %7 / 16 2%7 / -.1%8:0-D67 B J Pag. 13

14 Overheads SONET Line Overhead: Usato, elaborato e generato da Line Terminal Equipment (LTE) Localizzazione dei VT nella trama Multiplexing/instradamento Monitoraggio delle prestazioni Commutazione per protezione Gestione della tratta STS Path Overhead: Usato, elaborato e generato da Path Terminal Equipment (PTE) Monitoraggio end-to-end delle prestazioni dei VT SPE Stato e gestione della connessione SONET overhead - LOH!#"%$'&'(%)!%"*,+,& ".-,/102& "30#43/0#/5( 6 7!0,& 82& /19 ":-%;#"<( 0%)( -,8:6 = /#> > $?",&( 0*,+,& "@& 9 8( 6 7!02& 8,& /9 ".$'& "#$$/"( ( A./5*2+,& " )"36 6 /B3CD<( 0.E1!#"%$'& /<B?FGB1H av av jjk j N V V ƒ: ƒ< V JI K, ML13M,JIN'!%"%$& / 7 /( 02& "39N8%-?& ( /10*2+,& ":O!%$?8,& /M0%"6 6 "@> 8%$,( )(9 ( $( 0#-%9 /03( PP8#P( /0#"3Ḧ Q R:&'9 8%$ 7 /9 & 8<( 6%*,+,& ".",S,& 9 8<0"36#-,8%$/)(%8,441(!%$& 8%"%A."30,&'( 0#"%48,& ( T#(#)"36 7!0,& 82& /19 "3H ML W? X1M 'K% UNY%Z[G\G L]/)1( -".)1( ( & ^<!#$82& / UV 7 "39G( )"302& ( >'( -,839 ":"39 9 /9 (%)(?& 9 8%$A( $?$( /0#":$!6 6 8<6 ( 0#"%83Ḧ _ $8`-,/)1( -,":)( ( & ^.",T%"30 "#)<O.-,836 -?/16 8,& /$!@&!2& & ((3*#( &V)"366 ( 0%"`//%T%"39 ;#"%8%)":)"36#B1CD.)3"36 6 8`& 9 8%A "%-,"%)3"0,& "H b1 cm K: N'K# d,e Kf gm'h Z ik3f Ld,!#"%$& (%)!#"<*2+& ":$/0#/5!#$82& ( 7 "39G6 8@& 9 8%$A( $$,( /0%".)1(#$"#410#836 8#P( /0#"<( 0 -,8%$?/<)(,8,& & ( T%8%P,( /0%".)1( 7 9 /%-,"%)!39 ":)( 7 9 /#& "%P,( /0%".)38.A:836 >!0%P,( /0%8%A."302& ( H K% cicbn K# d`k3f jmlvlg L13d2n<*2+,& ":-%;#"`> /9 A.830#/5!0.-,830%86 ":8:o#p%qr3*( & s$ 7 "39 & 9 8%$'> "9 ( A:"302& /)1( $?"%410#836 8%P( /10#":tGuVvmwJC@& 9 8."302& ( & ^.)1(6 ( T%"36 6 /<6 ( 0%"#83H d, Kf ' N x% 5d,bd`? V ybnz`o 7 9 "%$?"302& "<0" ( A:/BFNB#{ z`)1(!30@bfgb2{ } "<(*%( &V)8<o.8 ~$?/10#/826 6 /%-,8,&'( 7 "39 & 9 8%$ 7 /19 & 839 " "36 "%A:"0,& (#)(%$,( 0#-29 /03( PP8#P( /0#"`& 9 8:46 (% ,& (#)3(39 ",& ".8<6 ( T%"36 6 /BFGB3' H gg'ef G,( *#"39 /3} 7 "39 >!2&!9 (!#$( H [ J Y?[ˆ.ƒ. vmš O:)",> ( 0( & /<$?/16 / 7 "39G!0.BFGB%{Nz &'9 8%$ 7 /9 & 8,& /M( 0!0Œtm]{ z2h ( &V)8<o@8`~<$?/10#/8%6 6 /#-82& ( 7 "39 >!0%P,( /0%(#)1( $?"%410#836 8%P( /10#":)(%"9 9 /19 "<9 "%A./%& /H [Ž J Y?[ˆ.%ƒ ' _$?8,& / 7 "9>'!30#P( /10#836 ( & ^< ND% { 9 "%$& /9 8,&'( /03 gg'ef G,( *#"39 /} 7 "39 >!2&!9 (!%$,( H e ML,/9 0( $?-"!30@-,830%86 "`T%/-,826 ":8.q, r*( & s$ 7 "9V6 8:-?/3A!30( -,8%P( /10#":)(,/ 7 "39 8,& /9 ( H Pag. 14

15 Puntatori in SONET Uno dei problemi della multiplazione è gestire flussi tributari a velocità leggermente differenti Si usano puntatori per compensare variazione di frequenza e fase dei clock I puntatori consentono un allineamento di fase dinamico e flessibile Evitano buffer di compensazione per la sincronizzazione Section overhead Separate clocks with almost same timing (plesiochronous) Line overhead H1 H2 Bit Stuffing per la sincronizzazione in PDH: quando la velocità della trama del SPE è lenta rispetto a STS-1, si inserisce un byte extra quando la velocità della trama del SPE è veloce rispetto a STS-1, si rimuove un byte che viene posto nell overhead 125 µs Positive stuffing!" #$ % & $"'( ) *,+! (-!!./0 1 2&3 &0)*4." 5&3!6&0 ( 7 )&0 859! : )&; *4< 6& 5$ = &7!!5 :< 85# <>?>@ <= %BA 2./0 8="= :<8-! 5$ )& $ DC,*4 & '( 77! 5 7 'E 08" 6 F < )"'( ) $ DC15#7 5#5$ %HG./ 8== " :(: 5$ '8&; I'E )595$8! 7 6./ JK!L (5#0 )595$M %HG " &; -1 <&; N'O 0 <1< 6 >@&0'( (59$ 5$5 :)* 1>@&7N'( 5# = $67 & &;6"1 <:P:<6 &0 Q Pag. 15

16 Gruppo TLC Negative stuffing "!# $&% ' ( )*!+, -."0/1' 23 2$4 #/" 5 6 #)078 ' 9 #:3 3 $ ' ' ; 3 9 7<3 (=( ;?>A@ " B 0"2 ) :C9" D3E2 9 #3 #$&' /1 F ) 2GH9" 2E07 7<). IJ LK " :-0%* )!M2 ' ) #787 N! ( :*!M?O 9 0 7<7 N!+ E.J ( )*!+' % 2: 6 N! 7< )."6 N!M 2 3)0 #E#)#B 7<3 (=( ; Trama SDH SDH usa una terminologia differente, ma i principi sono identici a quelli di SONET Elemento base in SDH è la trama STM-1, con periodo di ripetizione 125 µs La trama è costituita da bit, corrispondenti a una velocità di Mbit/s L informazione è organizzata in byte su 9 righe da 270 byte ciascuna Il virtual container (VC) è la sezione utile al trasporto dati (261 x 9 = 2349 byte) L administrative unit (AU) è l insieme di VC e dei relativi puntatori Pag. 16

17 Trama STM-1 in SDH 0 µs Framing 270 byte administrative unit 9 byte 261 byte Puntatori tempo overhead virtual container 125 µs SONET Network Elements Lo standard Sonet definisce diversi apparati di rete, differenziati per le loro funzionalità Multiplexer and demultiplexer Rigeneratori Add-Drop multiplexers Digital cross-connects Sono tutti apparati di rete elettronici, nessuna operazione viene realizzata direttamente in ottica Pag. 17

18 Gruppo TLC SONET/SDH ing Riprendiamo la pila di riferimento, indicando espressamente gli apparati path path line connessione line line section section section section physical physical physical physical terminale terminale rigeneratore add/drop mux SONET Network Elements: PTE Multiplexer and demultiplexer: si occupano di aggregare traffico da tributari differenti Il Path Terminating Element (PTE) Versione minima di multiplexer path-terminating terminal Funzionalità di concentratore di DS 1, e di generazione dei segnali del tributario Due terminal multiplexer connessi da una fibra sono il più semplice collegamento SONET (section, line, path sullo stesso link) STS-3 STS-3 STS-3c DS-1 DS-1 VT OC-N OC-N DS-3 DS-3 STS-1 Pag. 18

19 SONET Network Elements: Regen Rigeneratore È il più semplice elemento. Opera una rigenerazione 3R Usato per superare vincoli di distanza Si sincronizza sul segnale in ingresso, e rigenera il section overhead prima di trasmettere il segnale. Non altera il Line e Path overhead (diverso da repeater in ethernet) OC-N T x R x T x R x OC-N SONET Network Elements: Add-Drop multiplexer: si occupa di multiplexing e instradamento in topologie ad anello Multipla diversi tributari in un segnale OC N In un nodo add/drop, solo i segnali che devono essere estratti sono processati e estratti/inseriti Il traffico in transito viene trasmesso attraverso l apparato senza particolari trattamenti. Ha funzionalità di instradamento alternativo in caso di guasti STS-N BUS OC-N OC-N STS-N VT STS-1 OC-N OC-N OC-N DS-1 DS-3 OC-N DS-1 DS-3 Pag. 19

20 Gruppo TLC SONET Network Elements: DCS Digital cross-connect: si occupa di multiplexing e instradamento in topologie magliate Accetta diverse velocità di linea Accede ai segnali STS-1 Commuta tutto a questo livello Usato per interconnettere tanti accessi STS-1 Cross-connect a larga banda sono usati per aggregare traffico efficientemente Transparent Switch Matrix (DS1 Switch Matrix) STS-N (VT1.5) STS-1 (DS1) DS1 (DS1) DS3 (DS1) STS-N (STS-N) STS-1 (DS3) DS1 (DS1) DS3 (DS3) STS-N STS-1 ATM DS1 DS3 SONET Network Configurations Configurazione punto-punto È la più semplice topologia Il link punto punto parte e termina da un Path Terminal Equipments, che si occupa di multiplazione e demultiplazione dei tributari Non si usa instradamento e demultiplazione lungo il sistema Si usano rigeneratori per superare problemi trasmissivi PTE REG REG REG REG PTE Pag. 20

21 Gruppo TLC SONET Network Configurations Configurazione Punto-Multipunto (linear add-drop) Ancora una topologia lineare (e rigeneratori) sono usati lungo la linea Gli inseriscono ed estraggono canali lungo il percorso Gli sono specificatamente pensati per questo scopo, e hanno una struttura significativamente più semplice di un generico cross-connect (non occorre demultiplare per poi rimultiplare) PTE REG REG REG REG PTE SONET Network Configurations Configurazione Hub network Per concentrare traffico, tipicamente alla centrale operativa principale È una configurazione che fa uso di Digital Cross connect (DCS) a alta velocità DCS sono molto più complessi di un : devono essere in grado di multiplare connessioni arbitarie tra differenti tributari, sia livello SONET che dei singoli tributari REG Mux Mux REG DCS REG Mux Mux REG Pag. 21

22 SONET Network Configurations SONET Rings È la configurazione più usata, che usa due o quattro fibre e un in ogni nodo. Bidirezionale Realizza funzionalità di protezione (sempre due percorsi) SONET Ring Architecture Survivability in SONET Pag. 22

23 Network Survivability/Fault Management Survivability: la possibilità della rete di continuare a fornire un servizio usando capacità in eccesso in caso di guasti È una necessità sulle reti di backbone, il cui malfunzionamento deve essere minimo Protection: Risposta immediata (automatica) della rete dopo un guasto, per instradare il traffico su percordo alternativo Survivability Protection Protection Switching Linear Architectures Ring Architectures Restoration Self-healing Restoration: approccio più complicato, tipico di reti genericamente magliate. Per reagire a guasti, la rete è in grado di auto-riconfigurarsi lentamente. Reconfiguration Mesh Network Architectures Survivability in SONET Diverse tecniche sono usate in SONET per Survivability, Protection e Restoration Una degli approcci più comuni è basato su anelli bidirezionali, che sfruttano le loro capacità di protezione La formazione di due loopback nei nodi adiacenti il guasto permette di connettere tutti i nodi La topologia logica dopo la riconfigurazione è un anello monodirezionale, che attraversa ogni nodo due volte Rottura della fibra Pag. 23

24 1:1 protection #$%&'!" Due nodi adiacenti al guasto sono responsabili della commutazione del traffico sull anello di protezione 1+1 protection #(%&' )*,+ #$%&' -./0 12!" I segnali dati sono trasmessi su entrambi i percorsi. Ogni in ogni nodo decide quale segnale è corretto e lo seleziona. Pag. 24

25 Protection and Restoration Il recupero dei guasti in SONET è molto veloce: meno di 50ms Il restoration time Nelle reti PDH è spesso dell ordine dei minuti Nelle reti IP è dell ordine dei minuti Nelle reti ethernet è dell ordine della decina di secondi (60 secondi per riconfigurare lo spanning tree) Pag. 25