Evoluzione architettura di rete

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1 Evoluzione architettura di rete

2 Precedente struttura generale della rete telefonica nazionale (analogica) CN CC CD (3 Centri Intercontinentali) (5 Centri Internazionali) 2 CN 21 Centri Compartimentali 232 Centri Distretto Centri Settore Reti Urbane circa Centrali Urbane CS modificata a partire dalla prima metà degli anni 80. CU

3 Struttura generale della rete telefonica nazionale fonia (commutazione) SGT SGU A SL SL SL Due livelli 1. Stadi di Gruppo Urbani SGU (raccolta traffico, commutazione locale) 2. Stadi di Gruppodi Transito SGT (trasporto) Ogni SGU è collegato a due SGT Gli SGT sono collegati fra loro a maglia completa. L insieme degli SGU collegati al proprio SGT di riferimento costituisce ai fini dell interconnessione con altri operatori un area gateway per la raccolta e terminazione del traffico.

4 Struttura generale della rete telefonica nazionale (trasmissiva - plesiocrona) SGT SGT Rete nazionale SGT SGU SGU Reti Regionali SGU SGU SL Reti Locali La rete nazionale comprende tutti i sistemi trasmissivi tra nodi sedi di SGT; quella regionale i sistemi inter-sgu ed SGU-SGT. Le reti locali comprendono tutti i sistemi trasmissivi originati e terminati su di una stessa area di commutazione cioè su di un SGU. Questo schema si riferisce alla rete plesiocrona ormai superata dalla rete sincrona.

5 Struttura generale della rete telefonica nazionale (trasmissiva - sincrona) SGT Rete nazionale SGT SGT SGU SGU Reti Regionali SGU SGU SL Reti Locali La rete nazionale comprende tutti i sistemi trasmissivi tra nodi sedi di SGT; quella regionale i sistemi inter-sgu ed SGU-SGT. Le reti locali comprendono tutti i sistemi trasmissivi originati e terminati su di una stessa area di commutazione cioè su di un SGU. Questo schema si riferisce alla rete sincrona in cui i circuiti vengono realizzati su anelli SDH.

6 Rete trasmissiva asincrona Detta anche plesiocrona. E la normale rete trasmissiva, il clock è estratto dal flusso ricevuto. La multiplazione è effettuata con la tecnica del pulse-stuffing che consente, mediante l aggiunta di bit di giustificazione e di controllo, la trasmissione di flussi tributari mantenendone inalterato il relativo orologio di temporizzazione, pur essendo quest ultimo originato da una sorgente diversa. Nella rete asincrona, si hanno le seguenti gerarchie: 2,4 Kb/s - 4,8 Kb/s - 9,6 Kb/s - 14,4 Kb/s - 19,2 Kb/s - 64 Kb/s n x 64 Kb/s - 2 Mb/s - 8 Mb/s - 34 Mb/s Mb/s Mb/s 2,5 Gb/s - 10 Gb/s. Per usi fonici la gerarchia utilizzata parte da 64 Kb/s.

7 Rete trasmissiva asincrona vantaggi E ottimizzata per i collegamenti punto-punto completamente terminati agli estremi, senza cioè transiti. svantaggi Complessità della struttura di trama: demux/mux dei flussi di ordine superiore anche per estrarre un singolo tributario. Diversità di trame per diversi ordini gerarchici. Scarsa capacità trasmissiva ausiliaria, sia per l utente che per il gestore: richiede l utilizzo di reti ausiliarie per la gestione. Non adatte a strutture di rete complesse come quelle magliate dove si richiedono parecchi trattamenti sui singoli tributari.

8 Rete trasmissiva sincrona Detta anche Synchronous Digital Hierarchy è dotata di un sistema di sincronizzazione comune a tutta la rete, naturalmente prevede anche una struttura di trama tale da consentire alla rete di operare correttamente anche in presenza di flussi da trasportare con orologi non agganciati al clock principale (come nel caso di flussi PDH), od in presenza di distorsioni di fase dovuti ad esempio a ritardi di propagazione, jitter, ecc. Supera i principali limiti della rete asincrona, consente infatti: flessibilità di gestione dei flussi trasmissivi in quanto si ha, grazie al sincronismo la piena visibilità sui flussi tributari; facilitazione nel drop-insert consente una disponibilità notevole di canali ausiliari; per l E&M non vi sono sistemi sovrapposti nella normativa sono comprese le standardizzazioni delle interfacce ottiche consentendo così al gestore di operare in ambiente multivendor è progettata per garantire una protezione del traffico in quanto nasce per essere utilizzata in configurazioni ad anello e gli apparati stessi sono in grado di dare informazioni sull integrità di linea velocità di cifra: 155 Mb/s, 622 Mb/s, 2,4 Gb/s, 10 Gb/s

9 Rete trasmissiva sincrona Il sincronismo è trasmesso da due reti gerarchiche indipendenti integrate negli anelli e basate su orologi nazionali al rubidio. Gli apparati fondamentali della rete SDH sono gli Add-Drop Multiplexer che sono gli aggregatori/disaggregatori dei flussi trasmissivi. In rete esistono ADM-1 (fino a 155 Mb/s), ADM-4 (fino a 622 Mb/s), ADM 16 (fino a 2,5 Gb/s). A titolo d esempio la struttura di una trama a 155 Mb/s è la seguente: puntatore 9 colonne 261 colonne 9 righe over payload head Risulta: (270x9) x 8 (bit) x 8000 = 155,52 Mb/s 125 µs

10 Multiplazione SDH STM-N STM-N TX RX RX TX C Mbit/s Add-Drop Tributari 3 TU-12 VC-12 C-12 2 Mbit/s N STM-N AUG AU-4 VC-4 TUG-3 TUG-2 1 TU-2 VC-2 CONCATENAZIONE mapping 1 allineamento multiplazione TU- 3 VC-3 C-3 45 Mbit/s 34 Mbit/s inserimento puntatore

11 Tecnologie Disponibili - SDH SDH: Synchronous Digital Hierarchy Gestione integrata Trasporto flessibile dei segnali Compatibilità trasversale: ormai consolidata Utilizza 2 f.o. per sistema (Anello) Stato attuale: Anelli SDH a 2,5 Gbit/s (tecnologia consolidata) Anelli SDH a 10 Gbit/s (prime implementazioni in campo) Sviluppi futuri Anelli SDH a 40 Gbit/s (ancora in fase di studio e sviluppo)

12 Apparati (1) RIGENERATORE funzione di rigenerazione del segnale comunica a livello di RSOH REG STM- N STM- N MUX funzione di multiplazione del segnale Multiplatori (Terminali o Terminali di Linea) Multiplatori Add Drop (ADM) comunica a livello di MSOH Schede di aggregato tributario STM-1 STM Mbit/s Mbit/s Tributari i PDH Tributari i STM-N G.707 MUX STM-M STM Mbit/s STM Mbit/s

13 Apparati (2) ADM inserimento/estrazione di flussi G.703 a 140 Mbit/s e mappaggio nel VC-4 inserimento/estrazione di flussi G.703 a Mbit/s e mapping nel VC-3, VC-12 interfaccia STM-N: inserimento/estrazione di VC già formati STM-N TX RX Add-Drop Tributari RX TX STM-N DXC (Digital Cross Connect) Accetta in Ingresso sia flussi sincroni STM-N che plesiocroni PDH Permuta i flussi secondo una mappa prestabilita e configurabile via SW DXC 4/3/1 o 4/4 STM-N Tributari plesiocroni G.703 X DXC STM-M Tributari plesiocroni G.703

14 Esempi di Configurazioni di Rete (1) Sezione di Multiplazione STM-N RING STM-N

15 Esempi di Configurazioni di Rete (2) RING STM-N X DXC RING STM-N RING STM-N

16 Aggregato-Tributario VC-12, VC-3, VC4 Drop/Insert E Drop/insert W Bridge Switch Aggregato-Aggregato VC-12, VC-3, VC-4 Pass-through Tributario-Tributario VC-12, VC-3, VC4 (*) Connessioni SDH RING STM-N RING STM-N (*) Se la matrice dell apparato lo consente

17 SNCP RING SNCP: il singolo VC viene duplicato ed inviato su 2 vie differenti (protezione 1+1) l apparato ricevente sceglie il VC migliore interviene in < 50 ms due tipologie di SNCP: Inherent interviene per allarmi (es. Loss of Signal, Loss of Pointer) Non Intrusive interviene anche in caso di degrado del segnale trasportato nel VC (es. BER) STM-N Ring

18 MS-SPRING RING (1) MS-SPRING (Multiplex Section-Shared Protection Ring): agisce a livello di sezione STM-N la banda STM-N è divisa in 2 parti: N/2 per il traffico Working N/2 per la protezione la protezione si basa sul rilevamento di guasti a livello di singola sezione di multiplazione interviene in < 50 ms A A-B Working Protection B-A B

19 MS-SPRING RING (2) MS-SPRING (Multiplex Section-Shared Protection Ring): agisce a livello di sezione STM-N esiste una comunicazione tra i due apparati della sezione nella medesima fibra, in caso di guasto, traffico di lavoro traffico di protezione A A-B C A-B Working Protection B-A B B-A D

20 Punto-Punto Architetture di Rete SDH RING STM-N RING STM-N Anello N ADM connessi ad anello Single Homing Multi-anello Single Homing Dual Homing RING STM-N Dual Homing RING STM-N

21 Apparati ottici DWDM point to point λ 1 λ 2 λ 1 λ 2 λ N λ N Optical Add Drop Multiplexer (OADM) OADM λ i λ i OADM λ k λ k Optical Cross Connect (OXC) OXC

22 Optical Transport Network (OTN) OXC OA OXC OADM OA OADM OADM OXC OA OADM OXC REG OADM OXC: OADM: OA: REG: Optical Cross Connect Optical Add Drop Multiplexer Optical Amplifier 3R Regenerator

23 OTN: situazione evolutiva SDH ATM IP GbE... DWDM Client Layer IP, ATM, SDH, GbE,... Optical Server Layer IP ATM GbE, Escon,... SDH OADM OXC

24 DWDM Metropolitano Inserimento della tecnologia DWDM su area Metro (MAN - Metropolitan Area Network) HUB Satelliti λ1 λ2 λ3 Rete MAN Rete DWDM Metro