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RETI NON LOCALI GERARCHIE PDH E SDH Gianfranco Prini DICO - Università di Milano

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Presentazione sul tema: "RETI NON LOCALI GERARCHIE PDH E SDH Gianfranco Prini DICO - Università di Milano"— Transcript della presentazione:

1 RETI NON LOCALI GERARCHIE PDH E SDH Gianfranco Prini DICO - Università di Milano

2 NOTA DI COPYRIGHT Queste trasparenze (slide) sono protette dalle leggi sul copyright e dalle disposizioni dei trattati internazionali. Il titolo e il copyright delle slide (ivi inclusi, ma non limitatamente, ogni immagine, fotografia, animazione, video, audio, musica, testo, tabella, disegno) sono di proprietà dell'autore. Le slide possono essere riprodotte e utilizzate liberamente dagli istituti di ricerca, scolastici e universitari italiani afferenti al Ministero della Pubblica Istruzione e al Ministero dell'Università e della Ricerca Scientifica e Tecnologica per scopi istituzionali e comunque non a fini di lucro. In tal caso non è richiesta alcuna autorizzazione. Ogni altro utilizzo o riproduzione, completa o parziale (ivi incluse, ma non limitatamente, le riproduzioni su supporti magnetici, su reti di calcolatori e a stampa), sono vietati se non preventivamente autorizzati per iscritto dall'autore. L'informazione contenuta in queste slide è ritenuta essere accurata alla data riportata nel frontespizio. Essa è fornita per scopi meramente didattici e non per essere utilizzata in progetti di impianti, prodotti, reti, etc. In ogni caso essa è soggetta a cambiamenti senza preavviso. L'autore non assume alcuna responsabilità per il contenuto delle slide (ivi incluse, ma non limitatamente, la correttezza, la completezza, l'applicabilità, l'adeguatezza per uno scopo specifico e l'aggiornamento dell'informazione). In nessun caso possono essere rilasciate dichiarazioni di conformità all'informazione contenuta in queste slide. In ogni caso questa nota di copyright non deve mai essere rimossa e deve essere riportata fedelmente e integralmente anche per utilizzi parziali.

3 ARGOMENTI Gerarchie plesiocrona e sincrona PDH: carrier system di serie T ed E MUX sincrono di T0/DS0 in T1/DS1 MUX sincrono di canali E0 in E1 MUX asincrono dei livelli superiori SDH: licelli gerarchiciin EUR e USA Formato della trama e VC MUX sincrono dei livelli superiori

4 GERARCHIA PLESIOCRONA E GERARCHIA SINCRONA PDH (Plesiochronous Digital Hierarchy): i clock degli apparati di una stessa rete lavorano a frequenze simili ma non identiche SDH (Synchronous Digital Hierarchy): gli apparati di una stessa rete utilizzano un unico clock di riferimento

5 PDH: CARRIER SYSTEM DI SERIE T E DI SERIE E Serie T: sviluppata in USA e Canada e adottata anche in Giappone e altri paesi asiatici Serie E: sviluppata in Europa e adottata nel resto del mondo al di fuori dellarea di influenza della serie T

6 PDH: CARRIER SYSTEM DI SERIE T (T1/DS-1, T2/DS-2, T3/DS-3, T4/DS-4) Canali T1 (1.544 Mbps) –Multiplazione sincrona di 24 canali T0/DS-0 Canali T2 (6.312 Mbps) –Multiplazione plesiocrona di 4 canali T1/DS-1 Canali T3 ( Mbps) –Multiplazione plesiocrona di 7 canali T2/DS-2 Canali T4 ( Mbps) –Multiplazione plesiocrona di 6 canali T3/DS-3

7 PDH: CARRIER SYSTEM DI SERIE E (E1, E2, E3, E4, E5) Canali E1 (2.048 Mbps) –Multiplazione sincrona di 32 canali E0 Canali E2 (8.448 Mbps) –Multiplazione plesiocrona di 4 canali E1 Canali E3 ( Mbps) –Multiplazione plesiocrona di 4 canali E2 Canali E4 ( Mbps) –Multiplazione plesiocrona di 4 canali E3 Canali E5 ( Mbps) –Multiplazione plesiocrona di 4 canali E4

8 PDH: CANALI T1 (1.544 Mbps) Tecnologia e prodotti resi disponibili dai produttori a partire dal 1958 Installati su larga scala dagli operatori TLC a partire dal 1960 Oggi usati principalmente come: –canali dedicati per laccesso a reti pubbliche (ISDN, Frame Relay, ATM, MPLS, Internet, etc.) –canali dedicati per collegamenti punto-punto o per la realizzazione di reti di dorsale private fonia-dati Nel 1998 in USA i tempi di consegna sono saliti a giorni dallordine (a partire dai 6 giorni tipici in passato)

9 PDH: STANDARD T1 (E DS-1) T1 è uno standard di canale fisico (specifica cavi, borchie, ripetitori) –circuito a 4 coppie (1 coppia sola nel caso HDSL/SDSL) installate ex novo o ricavate da un cavo multicoppia per telefonia –ciascuna coppia esce dalla centrale libera da giunture, coil e cavallotti –primo ripetitore dopo circa 3000 ft, gli altri a intervalli di circa ft, lultimo a circa 1000 ft dal sito dellutente finale DS-1 è uno standard di tramatura

10 PDH: STANDARD DS-1 (E T1) DS-1: formato di trama con frame di 193 bit trasmessi in full duplex alla cadenza di un frame ogni 125 s (e quindi bit rate di Mbps) Trama gestita da un dispositivo detto Channel Service Unit (CSU) Lutente può richiedere canali T1 non tramati (infrequente) oppure tramati (DS-1) secondo necessità

11 DS-1: FORMATO DI TRAMA, CSU CON PROTOCOLLO D4 Ciascun frame di 193 bit contiene 24 time slot di 8 bit ciascuno e un bit di delimitazione (il primo nel frame) Buffer: 12 campioni per ciascun canale Usa 1 bit per ciascun canale nei frame 6 e 12 per segnalazione (in banda) Il bit 8 di ciascun canale può essere forzato a 1 per evitare lunghe sequenze (16 o più occorrenze consecutive) di 0 –Payload per canale: 7 bit x 8000 Hz = 56 Kbps Payload: 24 x 7 x 8000 = Mbps

12 DS-1: CSU CON EXTENDED SUPERFRAME FORMAT (ESF) Buffer: 24 campioni per ciascun canale Bit di framing (il primo di 193) usato per »Framing effettivo (2 Kbps) »Controllo errori CRC-6 (2 Kbps) »Manutenzione e diagnostica (4 Kbps) Canale 24 dedicato alla segnalazione (fuori banda, a canale comune), con conseguente recupero del bit rubato dai frame 6 e 12 per segnalazione (in banda, a canale singolo) dal proto D4 Payload: 23 x 8 x 8000 = Mbps

13 DS-1: CSU CON SINCRONISMO BIPOLAR ZERO SUBSTITUTION B8ZS (Bipolar Zero Substitution): trucco di codifica utilizzato per ricuperare tutta la banda disponibile nei canali T1 Sequenze del tipo vengono ricodificate in fase di trasmissione con la sequenza , in cui la polarità dei bit 4 e 7 (sottolineati) viene invertita Riconoscendo una sequenza siffatta, il ricevitore ripristina la sequenza originale Payload: 24 x 8 x 8000 = Mbps

14 PDH: STANDARD E-1 Ciascun frame di 256 bit contiene 32 time slot (TS0-TS31) di 8 bit ciascuno Buffer: 16 campioni per ciascun canale TS0 usato per sincronizzazione, allarmi e interfacciamento tra operatori di TLC TS16 usato per la segnalazione (fuori banda, a canale comune) dei 30 canali di payload (TS1-TS15 e TS17-TS31) Payload: 30 x 8 x 8000 = Mbps

15 TRAMA E-1: DETTAGLI UTILIZZO TS0 E TS16 Frame 0 –TS0: 8 bit di sincronizzazione –TS16: MFA (Multi Frame Alignment) Frame 1 –TS0: 2 bit di sincronizzazione, 1 bit per allarme giallo (1 allarme, 0 normale), 5 bit a uso nazionale –TS16: segnalazione (canali TS1 e TS 17)... Frame 15 –TS0: 8 bit di sincronizzazione –TS16: segnalazione (canali TS15 e TS31)

16 PDH: STANDARD DS-2 Canale DS-2 (6.312 Mbps) multipla 4 canali DS-1 (4 x = Mbps) con overhead di 136 Kbps –Canali DS-1 internamente sincroni –Canali DS-1 tra di loro asincroni Frame di 1176 bit diviso in 4 subframe (M1-M4) di 294 bit, ciascuno diviso in 6 blocchi di 49 bit (di cui 1 bit overhead) In ciascun blocco vengono interfogliati 12 bit per ciascuno dei 4 canali DS-1 Passo intermedio per multiplare canali DS-1 in canali DS-3 (non si usa isolato)

17 DS-2: BIT DI FRAMING F-bit (8 per frame): allinizio dei blocchi 3 e 6 di ogni subframe con funzione di allineamento del frame (configurazione 01 che si ripete a ogni subframe) M-bit (4 per frame): allinizio del blocco 1 di ciascun subframe con funzione di allineamento di più frame (multiframe) C-bit (3 per subframe): allinizio degli altri blocchi (2, 4 e 5) di ogni subframe con funzione di controllo di bit stuffing per ciascuno dei 4 canali DS-1 tributari

18 PDH: STANDARD T3 (E DS-3) T3 è uno standard di canale fisico (specifica cavi, borchie, ripetitori) –Cavo coassiale nella versione originaria –Successivamente sviluppate versioni per ponti radio a microonde –Da ultimo sviluppate versioni per fibra ottica DS-3 è uno standard di tramatura

19 PDH: STANDARD DS-3 Canale DS-3 ( Mbps) multipla 7 canali DS-2 (7 x = Mbps) con overhead di 552 Kbps –Canali DS-2 internamente asincroni –Canali DS-2 tra di loro asincroni Frame di 4760 bit diviso in 7 subframe (M1-M7) di 680 bit, ciascuno diviso in 8 blocchi di 85 bit (di cui 1 bit overhead) In ciascun blocco vengono interfogliati 12 bit per ciascuno dei 7 canali DS-2

20 DS-3: BIT DI FRAMING [1] F-bit (56 per frame): allinizio dei blocchi 2, 4, 6 e 8 di ogni subframe con funzione di allineamento frame (la configurazione 1001 si ripete a ogni subframe) M-bit (3 per frame): allinizio del blocco 1 dei subframe 5, 6 e 7 con funzione di allineamento multiframe (configurazione 010 che si ripete a ogni frame) C-bit (21 per frame): allinizio dei blocchi 3, 5 e 7 di ogni subframe con funzione di controllo di bit stuffing per ciascuno dei 7 canali DS-2 tributari

21 DS-3: BIT DI FRAMING [2] M-bit (2 per frame): allinizio del blocco 1 dei subframe 1 e 2 con funzione di trasmissione di messaggi di servizio (configurazione 00 oppure 11 che si ripete a ogni frame, e che può essere cambiata al più una volta al secondo) P-bit (2 per frame): allinizio del blocco 1 degli altri subframe (3 e 4) con funzione di controllo di parità (00 se parità pari, 11 se parità dispari) del payload (4704 bit) del frame precedente –Parità dispari: numero dispari di occorrenze di 1

22 SDH E SONET: LIVELLI GERARCHICI IN EUR E USA STM-0 (51.84 Mbps) STS-1/OC-1 –Precedentemente noto come sub STM-1 –Può trasportare canali T3/DS-3 ( Mbps) STM-1 ( Mbps) STS-3/OC-3 –MUX di 3 canali STM-0 –Può trasportare canali E4 ( Mbps) STM-4 ( Mbps) STS-12/OC-12 –MUX di 4 canali STM-1 STM-16 ( Mbps) STS-48/OC-48 –MUX di 4 canali STM-4 (noto come canale a 2.5 Gbps) STM-64 ( Mbps) STS-192/OC-192 –MUX di 4 canali STM-16 (noto come canale a 10 Gpbs) –Velocità di cifra molto prossima a Ethernet 10GIG STM-256 ( Mbps) STS-768/OC-768 –MUX di 4 canali STM-64 (noto come canale a 40 Gbps)

23 STM-0, STS-1 E OC-1: FORMATO DELLA TRAMA Matrice di byte –9 righe x 90 colonne –Trasmessa in ordine di riga (di 90 byte) –Bit meno significativo trasmesso per primo Section Overhead (SOH) –Prime 3 colonne della trama »RSOH (Regen.): prime 3 righe del SOH »AU Pointer (Admin Unit): riga 4 del SOH »MSOH (MUX): ultime 5 righe del SOH Payload: rimanenti 87 colonne

24 VIRTUAL CONTAINER Sequenza di byte di payload, di dimensione pari a quella del payload, che inizia in qualunque punto del payload, eventualmente a cavallo di due trame Puntatore AU ne indica linizio POH (Path Overhead): prima colonna del VC

25 MULTIPLEXING STM-1 (STS-3/OC-3) –Interleaving, colonna per colonna, di 3 canali STM-0 (STS-1/OC-1) STM-4 (STS-12/OC-12) –Interleaving, colonna per colonna, di 4 canali STM-1 STM-16 (STS-48/OC-48) –Interleaving, colonna per colonna, di 4 canali STM-4 Etc.


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