Prenosov é systémy PDH a SDH

1. Prenosové systémy PDH a SDH

2. 125μs • Cieľ: prenos niekoľkých tel. kanálov jedným prenosovým médiom • riešenie – TDMA (Time Division Multiple Access)(FDMA, CDMA) • dĺžka trvania impulzu je menšia ako vzdialenosť medzi nimi, preto je možné v „medzerách“ prenášať ďalšie impulzy • prvé systémy využívali PAM vzorky • pre prenos telefónnej reči Ts = 1/8000 = 125μs • PAM vzorky málo odolnévoči šumu • prechod na PCM ...

3. MUX 1. kanál 8b. 8b. 8b. 8b. 8b. 2. kanál 8b. 8b. 8b. … 3. kanál 8b. 8b. 8b. 8b. 8b. 8b. 8b. 8b. ... N. kanál 8b. 8b. 8b. 8b. PCM časový multiplex

4. PCM rámec 1. rádu (E1) • Európa 30/32 kanálov (štandard ITU-T G.704) Prenosová rýchlosť pre jeden kanál: 8 * 8000 = 64 kbps Celková prenosová rýchlosť: 64000 * 32 = 2048 kbps 8 – bitové A-law vzorky 0. kanál – rámcová synchronizácia (synchroskupina 0011011) 16. kanál – sústredená signalizácia pre všetky kanály (kompletná v 16 rámcoch) Signalizácia predstavuje výmenu riadiacich informácií medzi koncovými zariadeniami navzájom, medzi koncovými zariadeniami a sieťou a medzi sieťovými uzlami navzájom.

5. Príklad signalizácie prenášanej v 16. kanáli (4 bity pre každý kanál)

6. PCM rámec 1. rádu (T1 spoj) • USA, Japonsko 24 kanálov Vp = [24.(7+1) + 1 ] . 8000 = 1 544 kbit/s 1 kanál = 7 bitové μ-law vzorky + 1 bit signalizácie • na konci rámca 1 bitrámcovej synchronizácie tzv. framming bit (striedavo 0 a 1) • vnútrokanálová signalizácia – 1bit v každom kanáli

7. PDH (Plesiochronnous Digital Hierarchy) • vzniká združovaním 4 dátových tokov pomocou multiplexu • prekladanie po bitoch • vpn – prenosová rýchlosť dátového toku n-tého rádu • vp(n-1) – prenosová rýchlosť príspevkového toku n-1 rádu • p – počet združovaných dátových tokov (u PDH vždy 4) • m – multiplikatívny koeficient vpn= p . vp(n-1) + m.64 PDH 2. rádu: vpn= 4* 2048 + 4 * 64 = 8448 kbps

9. PDH hierarchia dátových tokov PCM 24 (USA, JPN) Service vp(kb/s) kanály DS1 (T1) 1544 24 DS1C 3152 48 DS2 6312 96 DS3 (T3) 44736 672 DS4E 139264 1920 DS4 274176 4032 PCM 30/32 (EU) Service vp(kb/s) kanály E1 2048 30 E2 8448 120 E3 34368 480 E4 139264 1920 E5 565148 7680

10. Synchronizácia dátových tokov u PDH • pleziochrónny = „takmer“ synchrónny • nie je daný pevný časový vzťah medzi dátovými tokmi nižšej a vyššej úrovne • počíta sa s kolísaním prenosových rýchlostí príspevkových signálov • aplikuje sa tzv. stuffing, ktorý môže byť: • kladný – f2 > f1 (združovaný signál nestačí obsadiť všetky symbolové miesta signále 2. rádu) • záporný – f2 < f1 (združovaný signál vyžaduje väčší počet symbolových miest v signále 2. rádu) • kombinovaný – kombinácia predchádzajúcich

11. Synchronizácia dátových tokov u PDH • a) signál vyššieho rádu rezervovaný pre sig. niž. rádu • b) signál nižšieho rádu predbieha – museli by sme v určitom okamihu niektorý bit vypustiť • riešenie: signál vyššieho rádu má vyššiu prenosovú rýchlosť • c) ak je rezerva vp dostatočná pridávajú sa stuffing bity (kladný) • stuffing bit sa vkladá na vopred definovanú pozíciu, súčasne sa vysielajú riadiace bity nesúce info. o tom či bol alebo nebol vykonaný stuffing

12. chrbticová sieť (backbone)

13. Nevýhody PDH systémov • ťažkopádna multiplexáxia a demultiplexácia v uzle Ak by sme chceli rozbaliť tok z vyššej prenosovej rýchlosti na nižšiu, museli by sme krok po kroku demultiplexovať postupne po každej úrovni. Napr. vydeliť 2 Mbits tok zo 140 Mbits toku v nejakom uzle siete znamená operáciu 140 – 34 – 8 – 2 a následne 2 – 8 – 34 - 140 • žiaden štandard nad 140Mbps (E4), vznikala potreba prenášať vyššími Vp • nekompatibilta EU a USA, JPN – problém medzikontinentálnych spojení • nedostatočné monitorovacie možnosti – málo kontrolných bitov Prechod na SDH!!!

14. SDH systémy • Synchronnous Digital Hierarchy • vychádza z US štandardu SONET navrhnutého pre prenos informácií vysokými rýchlosťami (médium = optické vlákno) • prenosové rýchlosti na úrovni desiatok Gbps • synchronizácia – presný časový vzťah medzi signálmi nižšej a vyššej úrovne • prekladanie po bajtoch • v každom uzle siete je možné jednoducho vyčleniť príspevkový signál • dostatočná kapacita záhlavia pre prenos riadiacich a monitorovacích info • dáta sú uložené v tzv. virtuálnych kontajneroch (VC)

15. STM (Synchronous Transmission Module - EU)STS (Synchronous Transport Signal - SONET) STM-1 2430 x 8 x 8000 = 155,52 Mbps STM-N = N x STM-1

16. Prenosová cesta Každá čiastková cesta je reprezentovaná info. v záhlaví

17. záhlavie cesty

18. Multiplexovanie PDH dátových tokov do STM1 modulu Do STM1 je možné vložiť: •  1 x 140 Mbit/s, (1 x E4) •  3 x 34   Mbit/s, (3 x E3) •  63 x 2   Mbit/s, (63 x E1) •  1 x 34   Mbit/s  +  42 x 2 Mbit/s (1 x E3 + 42 x E1) •  2 x 34   Mbit/s  +  21 x 2 Mbit/s (2 x E3 + 21 x E1)

19. Úloha smerníka na VC4 Príklad: VC4 prepájame zo smeru AB do smeru BC

20. Fázový posun spôsobený rôzne dlhou cestou šírenia taktovacieho signálu

21. Signál BC predbieha signál AB – potrebujeme „vyplniť“ čas vloženie prázdnej info. (stuffing bity) na adresu 0

22. Signál BC zaostáva za signálom AB – zvýši sa nám užitočná info, ktorá sa nám „nezmestí“ do VC4 užitočná info. sa vloží mimo VC4 do časti vyhradenej pre smerník

23. Ďakujem za pozornosť