unidade 1 - redes e serviços de telecomunicações ago_2014

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Unidade 1 REDES E SERVIÇOS DE TELECOMUNICAÇÕES: REDES ÓPTICAS DE NOVA GERAÇÃO: SDH-NG e OTN Universidade Estácio de Sá Universidade Estácio de Sá Graduação Redes de Telecomunicações Graduação Redes de Telecomunicações Graduação Tecnológica Graduação Tecnológica – Redes de Telecomunicações Redes de Telecomunicações 1 Graduação Redes de Telecomunicações Graduação Redes de Telecomunicações Disciplina CCT0104 Disciplina CCT0104 - Tópicos Avançados em Telecomunicações Tópicos Avançados em Telecomunicações Prof. Antonio J. Prof. Antonio J. Silvério Silvério Versão 1.2 Versão 1.2 – Ago/2014 Ago/2014

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Telecomunicações

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Unidade 1

REDES E SERVIÇOS DE TELECOMUNICAÇÕES:REDES ÓPTICAS DE NOVA GERAÇÃO: SDH-NG e OTN

Universidade Estácio de SáUniversidade Estácio de Sá

Graduação Redes de TelecomunicaçõesGraduação Redes de Telecomunicações

Graduação Tecnológica Graduação Tecnológica –– Redes de TelecomunicaçõesRedes de Telecomunicações 1

Graduação Redes de TelecomunicaçõesGraduação Redes de Telecomunicações

Disciplina CCT0104 Disciplina CCT0104 -- Tópicos Avançados em TelecomunicaçõesTópicos Avançados em Telecomunicações

Prof. Antonio J. Prof. Antonio J. SilvérioSilvério

Versão 1.2 Versão 1.2 –– Ago/2014Ago/2014

� FATORES MOTIVADORES PARA REDES BASEADAS EM ETHERNET

� TECNOLOGIA SDH TRADICIONAL: CONCEITOS BÁSICOS

�SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS PARA REDES BASEADAS EM ETHERNET

� TECNOLOGIA SDH DE NOVA GERAÇÃO: MECANISMOS DE

ÍNDICEÍNDICE

Graduação Tecnológica Graduação Tecnológica –– Redes de TelecomunicaçõesRedes de Telecomunicações 2

� TECNOLOGIA SDH DE NOVA GERAÇÃO: MECANISMOS DECONCATENAÇÃO, PROTOCOLOS DE MAPEAMENTO EMODALIDADES DE APLICAÇÃO

�EXERCÍCIOS

FATORES FATORES MOTIVADORES: MERCADO MOTIVADORES: MERCADO WANWAN

Graduação Tecnológica Graduação Tecnológica –– Redes de TelecomunicaçõesRedes de Telecomunicações 3

MERCADO MUNDIAL DE PORTAS WANMERCADO MUNDIAL DE PORTAS WANBASEADO EM ETHERNET !BASEADO EM ETHERNET !

FATORES MOTIVADORES:FATORES MOTIVADORES:CRESCIMENTO DO TRÁFEGO DE DADOSCRESCIMENTO DO TRÁFEGO DE DADOS

Graduação Tecnológica Graduação Tecnológica –– Redes de TelecomunicaçõesRedes de Telecomunicações 4

PREDOMINÂNCIA DO TRÁFEGO DE DADOS !PREDOMINÂNCIA DO TRÁFEGO DE DADOS !

CUSTO POR BIT CUSTO POR BIT TRANSMITIDO X TECNOLOGIATRANSMITIDO X TECNOLOGIA

Graduação Tecnológica Graduação Tecnológica –– Redes de TelecomunicaçõesRedes de Telecomunicações 5

Duas implantações diferentes na redeDuas implantações diferentes na redeDuas diferentes interfaces para o clienteDuas diferentes interfaces para o cliente

FlexibilidadeFlexibilidade

•• Grande variedade de taxas de Grande variedade de taxas de transmissão.transmissão.

BENEFÍCIOS DA OFERTA BENEFÍCIOS DA OFERTA DE TAXAS DE TRANSMISSÃO VARIÁVELDE TAXAS DE TRANSMISSÃO VARIÁVEL

Graduação Tecnológica Graduação Tecnológica –– Redes de TelecomunicaçõesRedes de Telecomunicações 6

Uma única implantação na redeUma única implantação na redeUma única interface para o clienteUma única interface para o cliente

•• O cliente paga pelo que usa.O cliente paga pelo que usa.

•• A mudança de taxa não implica A mudança de taxa não implica em mudar o equipamento.em mudar o equipamento.

� SEGUNDO O GARTNER GROUP OS OPERADORES “NEW

ENTRANT” COM REDES BASEADAS EM ETHERNET IRÃO ABSORVER

OS SERVIÇOS TRADICIONAIS COMO LINHAS DEDICADAS E3/T3, ATM

PÚBLICA E SONET MANs DOS OPERADORES “INCUMBENT”.

�EM 2005 ESPERA-SE QUE OCORRA UMA MIGRAÇÃO DE SERVIÇOS

MERCADO DE MERCADO DE FACILIDADES ETHERNET FACILIDADES ETHERNET : UM DESAFIO: UM DESAFIO

Graduação Tecnológica Graduação Tecnológica –– Redes de TelecomunicaçõesRedes de Telecomunicações 7

�EM 2005 ESPERA-SE QUE OCORRA UMA MIGRAÇÃO DE SERVIÇOS

TRADICIONAIS PARA REDES BASEADAS EM ETHERNET (MERCADO

NORTE AMERICANO) :

� LINHAS DEDICADAS T3/E3 : 59%

� ATM PÚBLICA : 30%

� SONET MAN : 56%

REDESREDESETHERNETETHERNET

EVOLUÇÃO DAS TECNOLOGIAS DE TRANSMISSÃOEVOLUÇÃO DAS TECNOLOGIAS DE TRANSMISSÃO

���� O Planejamento depende da tecnologia.

���� Grande Banda passante ⇒⇒⇒⇒ Tecnologia de Transmissão Digital +

Fibras ópticas

1a.GeraçãoTecnologia

2a. GeraçãoTecnologia

3a. GeraçãoTecnologia

Graduação Tecnológica Graduação Tecnológica –– Redes de TelecomunicaçõesRedes de Telecomunicações 8

TecnologiaANALÓGICA

Tecnologia DIGITAL PDH

Tecnologia DIGITAL SDH

Rádio AnalógicoCabo de ParesCabo Coaxial

Rádio DigitalFibra Óptica

Satélite Digital

Rádio DigitalFibra Óptica

Satélite Digital

TÉCNICA DIGITAL PCM TÉCNICA DIGITAL PCM –– PULSE CODE MODULATIONPULSE CODE MODULATION

Técnica PCM: Técnica PCM: permite que sinais analógicos sejam representados na forma binária.

���� Amostragem���� Quantização���� Codificação

Amostragem Quantização CodificaçãoSinal de Voz

Graduação Tecnológica Graduação Tecnológica –– Redes de TelecomunicaçõesRedes de Telecomunicações 9

0 – 4 KHz 8.000 amostras/s = 125µs

1 0 1 0 0 1

8.000 x 8 = 64 Kbps

4321

8 bits / amostras

Vantagens ���� Melhoria da qualidade���� Aumento da banda passante

TÉCNICA DIGITAL TDM TÉCNICA DIGITAL TDM –– TIME DIVISION MULTIPLEXTIME DIVISION MULTIPLEX

Conversor A/D

#1 canal

Técnica TDM: Técnica TDM: permite multiplexar (misturar) sequencialmente diferentes canais em um único canal.

a #1

b #1

c #1

d #1

Time slot de 125 µµµµsCanal Tributário

Graduação Tecnológica Graduação Tecnológica –– Redes de TelecomunicaçõesRedes de Telecomunicações 10

#1 canal

Conversor A/D

#2 canal

Conversor A/D

#3 canal

#1#1#1#1

a #2

b #2

c #2

d #2

a #3

b #3

c #3

d #3

d #1

d #2

d #3

c #1

c #2

c #3

...

Canal Agregado

Função: multiplexação !

PADRÕES PDH PADRÕES PDH ––PLESIOCHRONOUSPLESIOCHRONOUS DIGITAL HIERARCHYDIGITAL HIERARCHY

Graduação Tecnológica Graduação Tecnológica –– Redes de TelecomunicaçõesRedes de Telecomunicações 11

MUX2/8

8 Mbps

2 Mbps

#1#2#3#4

8 Mbps

#1

2 Mbps

#4

#2#3

#51#7

MUX

34 Mbps

#1

#8

#6

MULTIPLEXADORES PDHMULTIPLEXADORES PDH

� Tributário: sinais digitais a serem multiplexados�Agregado: sinal digital multiplexado

Graduação Tecnológica Graduação Tecnológica –– Redes de TelecomunicaçõesRedes de Telecomunicações 12

MUX8/34

34 Mbps#1#2#3#4

#13#12

#10

#14

MUX2/34

#8#9

#11

#15#16

Tributário #n Agregado

Tributário #n Agregado

MUX

2/8

MUX

MUX

8/34

MUX

2/8

MUX

MUX

8/34

� Como conectar o tráfego diferentes direções ?

CROSSCROSS--CONEXÃO PDH (DROP AND INSERT)CONEXÃO PDH (DROP AND INSERT)

Graduação Tecnológica Graduação Tecnológica –– Redes de TelecomunicaçõesRedes de Telecomunicações 13

2/8

MUX

2/8

8/34

MUX2/8

MUX2/8

MUX8/34

2/8

MUX

2/8

8/34

Função: conexão cruzada !

- Baixa Escalabilidade

- Alto custo

LIMITAÇÕES DO PDH x BENEFÍCIOS DO SDHLIMITAÇÕES DO PDH x BENEFÍCIOS DO SDH

� LIMITAÇÕES DO PDH�TECNOLOGIA FOCADA PARA OS SERVIÇOS DE TELEFONIADIGITAL.�BAIXA ESCALABILIDADE NO DROP/INSERT, LIMITADO EMTOPOLOGIAS (PONTO A PONTO).�MÉTODO DE JUSTIFICAÇÃO DE BITS NÃO PERMITEIDENTIFICAR O TRIBUTÁRIO DENTRO DO AGREGADO.�DIFERENTES PADRÕES (JAPÃO, EUROPA E ESTADOS UNIDOS)�FALTADEMONITORAMENTO (GERÊNCIA).

Graduação Tecnológica Graduação Tecnológica –– Redes de TelecomunicaçõesRedes de Telecomunicações 14

�FALTADEMONITORAMENTO (GERÊNCIA).

� BENEFÍCIOS DO SDH – SYNCHRONOUS DIGITAL HIERARCHY�TECNOLOGIA PARA OS SERVIÇOS DE TELEFONIA DIGITAL EDADOS (INTERNET).� PERMITE DROP/INSERT E DIFERENTES TOPOLOGIAS (PONTO APONTO, ANEL E MALHA)� USO DE PONTEIROS PERMITE IDENTIFICAR O TRIBUTÁRIODENTRO DO AGREGADO.�PADRÃOMUNDIALUNIFICADO (SONET E SDH)�FORTEMENTE BASEADA EM GERÊNCIA, PERMITINDOCONFIGURAR E MONITORAR A REDE..

LIMITAÇÕES DO PDHLIMITAÇÕES DO PDH

140/

34

14

0/ 3

4

34 MBps

140 MBps

�BAIXA ESCALABILIDADE NO DROP/INSERT, LIMITADO EMTOPOLOGIAS (PONTO A PONTO).

Graduação Tecnológica Graduação Tecnológica –– Redes de TelecomunicaçõesRedes de Telecomunicações 15

34 /

8

8 / 2

34 / 8

8 / 2Cliente

2 MBps

34 MBps

� O SDH (SYNCRONOUS DIGITAL HIERARCHY) É UM SISTEMA DE

TRANSMISSÃO DIGITAL DE ALTA VELOCIDADE CUJO OBJETIVO

BÁSICO É CONSTRUIR UM PADRÃO INTERNACIONAL UNIFICADO.

� UM PADRÃO UNIFICADO PROPICIA MAIOR CAPACIDADE E

EFICIÊNCIA NA GERÊNCIA DAS REDES E REDUÇÃO DE PREÇOS.

� CARACTERÍSTICAS PRINCIPAIS:

TECNOLOGIA SDH TECNOLOGIA SDH TRADICIONAL TRADICIONAL -- INTRODUÇÃO INTRODUÇÃO --

Graduação Tecnológica Graduação Tecnológica –– Redes de TelecomunicaçõesRedes de Telecomunicações 16

� CARACTERÍSTICAS PRINCIPAIS:

�TRANSMISSÃO É FEITA DE FORMA SÍNCRONA E EM FASE;

�COMPRIMENTO DO QUADRO UNIFORME (125 µµµµs);

� USO DE PONTEIROS;

� ALTA CAPACIDADE DE GERÊNCIA;

� FACILIDADE DE ADD/DROP EM QUALQUER NÍVEL DA

HIERARQUIA

���� Gerência de RedesGerência de Redes: controle total da rede por software.

Funções demais alto nível

Funções demais baixo nível

Nível de controle da rede

TECNOLOGIA SDHTECNOLOGIA SDH GERÊNCIAGERÊNCIA

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Elemento de rede #B1

Elemento de rede #B2

Elemento de rede #B3

Gerência de elementos A

Gerência de elementos B

Gerência de elementos C

Elemento de rede #A1

Elemento de rede #A2

Elemento de rede #A3

Elemento de rede #C1

Elemento de rede #C2

� TAXAS PADRONIZADAS CONFORME REC. ITU-T G.707, G.708 eG.709.� ESTRUTURA DE MULTIPLEXAÇÃO ADEQUADA AO AMBIENTE DEOPERADORES DE TELECOMUNICAÇÕES COM NÍVEIS DEFINIDOS DEMULTIPLEXAÇÃO.

Nível SDH Taxa de Bit Nomenclatura

HIERARQUIA SDHHIERARQUIA SDH

1986

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STM-n (Mbit/s) Popular

0 51,840 51 M

1 155,520 155 M

4 622,080 622 M

16 2488,320 2,5 G

64 9953,238 10 G

256 39813,120 40 G

SONETANSI T1X1

1987SDH

UIT G.707, G.708, G.709

1988SONET

ANSI T1X1

1986SDHETSI

PRINCÍPIOS DO SDHPRINCÍPIOS DO SDH

A Hierarquia SDH está organizada em módulos síncronos de transporte (STM) que contém três elementos básicos :

� SOH - Section Overhead (cabeçalho de seção) – possui funções de sincronismo de quadro, canais de serviço, controle, etc.

� AU pointer - Administrative Unit (ponteiro da unidade administrativa) –indica como está estruturada a informação na área da carga útil, e indica como localizar os containers virtuais (VCs), que contém as informações dos

Graduação Tecnológica Graduação Tecnológica –– Redes de TelecomunicaçõesRedes de Telecomunicações 19

como localizar os containers virtuais (VCs), que contém as informações dos tributários.

� PAYLOAD (área de carga útil) – composta de containers virtuais, que contém um cabeçaho próprio (POH – path overhead ou cabeçalho de via)

FORMAÇÃO DO QUADRO SDH FORMAÇÃO DO QUADRO SDH

� 1 FRAME A CADA 125µµµµs →→→→→→→→ 8.000 FRAMES / s

� 1 FRAME = 270 colunas x 9 linhas

Graduação Tecnológica Graduação Tecnológica –– Redes de TelecomunicaçõesRedes de Telecomunicações 20

FORMAÇÃO DO QUADRO FORMAÇÃO DO QUADRO SDH STMSDH STM--11

� POR EXEMPLO QUADRO SDH STM-1 :

1 FRAME A CADA 125µµµµs →→→→→→→→ 8.000 FRAMES / s

1 FRAME = 270 colunas x 9 linhas x 8 bits/byte = 19.440 BITS/FRAME

TAXA = 19.440 BITS/FRAME x 8.000 FRAMES / s = 155,52 MBIT/s

Graduação Tecnológica Graduação Tecnológica –– Redes de TelecomunicaçõesRedes de Telecomunicações 21

Payload

270 Columns (Bytes)

261

AU Pointer

RegeneratorSection

Overhead (RSOH)

MultiplexerSection

Overhead (MSOH)

91

3

4

5

9

96%

9 colunas de overhead + 261 colunas de payload = 271 colunas

FORMAÇÃO DO QUADRO SDH STMFORMAÇÃO DO QUADRO SDH STM--N (N=1,4,16,64,256)N (N=1,4,16,64,256)

Graduação Tecnológica Graduação Tecnológica –– Redes de TelecomunicaçõesRedes de Telecomunicações 22

FORMAÇÃO DO QUADRO SDH STMFORMAÇÃO DO QUADRO SDH STM--N (N=1,4,16,64,256)N (N=1,4,16,64,256)

� POR EXEMPLO QUADRO SDH STM-4 :

1 FRAME A CADA 125µµµµs →→→→→→→→ 8.000 FRAMES / s

1 FRAME = (270 x n ) x 9 linhas x 8 bits/byte onde n = 4 (STM-4)

1 FRAME = (270 x 4 ) x 9 linhas x 8 bits/byte = 77760 bits/frame

TAXA = 77760 bits/frame x 8.000 frames/ s = 622,080 MBIT/s

9 X 4 colunas de overhead + 261 X 4 colunas de payload = 1080 colunas

Graduação Tecnológica Graduação Tecnológica –– Redes de TelecomunicaçõesRedes de Telecomunicações 23

Payload

270 Columns (Bytes)

261

AU Pointer

RegeneratorSection

Overhead (RSOH)

MultiplexerSection

Overhead (MSOH)

91

3

4

5

9

96%

N x 9 N x 2619 X 4 colunas de overhead + 261 X 4 colunas de payload = 1080 colunas

CABEÇALHOS DO SDHCABEÇALHOS DO SDH

� BYTES UTILIZADOS PARA GERENCIAMENTO, CONTROLE DAREDE, SINCRONISMO, ALARMES E HOUSEKEEPING.

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SOH (SECTION OVERHEAD) DO QUADRO STMSOH (SECTION OVERHEAD) DO QUADRO STM--11

� CABEÇALHO DE 9 LINHAS POR 9 COLUNAS DEFINIDO NARECOMENDAÇÃO G.707, COMPOSTO PELO CABEÇALHO DA SEÇÃODE REGENERAÇÃO (RSOH) E SEÇÃO DE MULTIPLEX (MSOH)

RSOH

Graduação Tecnológica Graduação Tecnológica –– Redes de TelecomunicaçõesRedes de Telecomunicações 25

MSOH

POH (PATH OVERHEAD) DO QUADRO STMPOH (PATH OVERHEAD) DO QUADRO STM--11

� O POH ADICIONADO AO CONTAINER FORMA O VIRTUALCONTAINER, USADO PARA INDICAR QUAL O TIPO DE CONTAINER EA QUALIDADE DE SINAL.

POH DE ALTAORDEM

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POH DE BAIXAORDEM

LOS

LOF

RS-TIM

RS-BIP

MS-AIS

MS-BIP

MS-REI

MS-RDI

SEÇÃO DE REGENERAÇÃO

SEÇÃO DEMULTIPLEX

ROTA DE ALTAORDEM

ROTA DE BAIXAORDEM

AIS

AU-AIS

AU-LOP

HP-UNEQ

HP-TIM

AIS

AIS

A1/A2

J0

B1

K2

B2

M1

K2

C2

J1

FLUXO DE ALARMES NO SDHFLUXO DE ALARMES NO SDH

Graduação Tecnológica Graduação Tecnológica –– Redes de TelecomunicaçõesRedes de Telecomunicações 27

HP-TIM

HP-REI

HP-RDI

HP-BIP

TU-AIS

TU-LOP

TU-LOM

HP-PLM

AIS

LP-UNEQ

LP-TIM

LP-BIP

LP-REI

LP-RDI

LP-PLM

AIS

AIS

AIS

J1

B3

G1

G1

H4

C2

V5

J2

V5

V5

V5

V5

TIPOS DE ALARMESTIPOS DE ALARMES

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� LOS (Perda do Sinal) � Sinal deteriorado� LOF (Perda de Quadro)� Disparidade de rastreamento� AIS� Erros em excesso� LOP (Perda de Ponteiro)� LOM (Perda de Multiquadro)� Não-Instalado� PLM (Disparidade de tipo de Payload)

TIPOS DE ALARMES NO SDHTIPOS DE ALARMES NO SDH

�LOP (Perda de Ponteiro)� LOM (Perda de Multiquadro)� Não-Instalado� PLM (Disparidade de tipo de Payload)� RDI (Indicação Remota de Defeito)� SSF (Falha de Sinal do Servidor)

Graduação Tecnológica Graduação Tecnológica –– Redes de TelecomunicaçõesRedes de Telecomunicações 29

� PLM (Disparidade de tipo de Payload)� RDI (Indicação Remota de Defeito)� SSF (Falha de Sinal do Servidor)

ST M -256 A U G -256

ST M -64

ST M -16

ST M -4

C -4 -16c

V C -4-64c

V C -4-4c

V C -4-16c

V C -4-256c

C -4 -4c

C -4 -256c

C -4 -64c

A U -4 -256c

A U -4-64c

A U -4-4c

A U -4-16c

x 1

x 4

x 4

x 4

x 1

x 1

x 4

x 1

x 1

x 1

x 1

x 1

A U G -64

A U G -16

A U G -4

ESTRUTURA DE MULTIPLEXAÇÃO ESTRUTURA DE MULTIPLEXAÇÃO DA TECNOLOGIA SDHDA TECNOLOGIA SDH

Graduação Tecnológica Graduação Tecnológica –– Redes de TelecomunicaçõesRedes de Telecomunicações 30

STM -1

STM -0 A U -3 V C -3

T U G -2 T U -2 V C -2 C -2

T U -12 V C -12 C -12

T U -11 V C -11 C -11

T U -3 V C -3 V C -4 C -4

C -3

T U G -3

A U -4

x 4

x 4

x 3

x 1

x 7 x 7

x 3

x 4

x 1

x 1

x 1

P rocessam ento de ponteiro M ultiplexação A linham ento M apeam ento

x 1A U G -1

ESTRUTURA DE MULTIPLEXAÇÃO DO SDHESTRUTURA DE MULTIPLEXAÇÃO DO SDH

� Container (C-11, C-12, C-2, C-3, C-4) : O container é uma estrutura constituída no payload de informação. A Hierarquia SDH define um número de “containers”, correspondendo a tributários plesiócronos ( 1.5 Mbps, 2 Mbps, 6 Mbps, 34 Mbps, 45 Mbps e 140 Mbps ). O tributário plesiócrono é adaptado no container síncrono, assim o tributário plesiócrono de 2048 Kbps é mapeado no C-12, o tributário de 34.368 Kbps é mapeado no C-3 e o tributário de 139.264 Kbps no C-4.

� Virtual Container ( de ordem inferior : VC-11, VC-12, VC-3 e de ordem

Graduação Tecnológica Graduação Tecnológica –– Redes de TelecomunicaçõesRedes de Telecomunicações 31

� Virtual Container ( de ordem inferior : VC-11, VC-12, VC-3 e de ordem superior: VC-3, VC-4) : O tributário plesiócrono é mapeado em um container virtual (VC) onde informações de controle (POH-path overhead) são adicionadas ao sinal original. Os bytes de controle permitem a monitoração do sinal e medidas de desempenho (controle de erros).

ESTRUTURA DE MULTIPLEXAÇÃO DO SDHESTRUTURA DE MULTIPLEXAÇÃO DO SDH

� Tributary Unit ( TU-12 ou TU-3) : permite a adaptação entre VC’s de ordem inferior com VC’s de ordem superior. Nesta estrutura é introduzido o TU pointer (ponteiro). Na rede síncrona a referência de sincronismo é única, no entanto retardos causados pelo meio de transmissão podem variar ligeiramente a posição do container virtual (VC) dentro do quadro STM-N. Esta acomodação é feita através de um ponteiro para cada container virtual (VC). O ponteiro indica o início do container virtual (VC) dentro do quadro STM-N. O ponteiro poderá ser incrementado ou decrementado dependendo do atraso do container virtual (VC).

Graduação Tecnológica Graduação Tecnológica –– Redes de TelecomunicaçõesRedes de Telecomunicações 32

do atraso do container virtual (VC).

�Tributary Unit Group (TUG-2 ou TUG-3) : esta estrutura permite a multiplexação de VC’s através do entrelaçamento de bytes. Os VC’s podem ser multiplexados formando outros VC’s maiores conforme mostrado na Figura 32. Um VC-4 pode ser formado 3 TUG-3, onde cada TUG-3 é formado por 7 TUG-2 e cada TUG-2 é formado por 3 VC-12.

ESTRUTURA DE MULTIPLEXAÇÃO DO SDHESTRUTURA DE MULTIPLEXAÇÃO DO SDH

� Administrative Unit (AU-3 ou AU-4) : realiza a adaptação entre a via de ordem superior (VC-3 ou VC-4) dentro do quadro STM-N através da adição do AU pointer (ponteiro da unidade administrativa).

�Administrative Unit Group (AUG) : realiza a multiplexação de 3 AU-3 através do entrelaçamento de byte.

�Synchronous Transport Module (STM-N) : estrutura final de informação utilizada para conexões na hierarquia digital síncrona. Um STM-N é uma

Graduação Tecnológica Graduação Tecnológica –– Redes de TelecomunicaçõesRedes de Telecomunicações 33

utilizada para conexões na hierarquia digital síncrona. Um STM-N é uma estrutura que se repete a cada 125 µs constituída por um Payload (carga útil) de informação, sendo esta informação serializada e transmitida por um meio de transmissão (fibra óptica ou rádio digital) e por bytes de controle denominado SOH-Section Overhead formando então um agregado STM-1.

��Rede Rede de Transporte SDH: de Transporte SDH: analogia ao sistema rodoviário.

Neste esquemático temos as seguintes correspondências:� Estrada: Fibra Óptica.� Caminhão: STM-N.� Contaneirs: VCs (ex. VC-12, VC-3, VC-4...).� Espaço de carga: TUs e TUGs ( TU-2, TU-3, TUG-2, TUG-3...).

VC-4

STM-1Fibra Óptica

Tributary Unit Group

TECNOLOGIA SDH TRADICIONAL TECNOLOGIA SDH TRADICIONAL -- INTRODUÇÃO INTRODUÇÃO --

Graduação Tecnológica Graduação Tecnológica –– Redes de TelecomunicaçõesRedes de Telecomunicações 34

VC-4

V

C

3

V

C

3

V

C

3VC-4 VC12VC12

VC12 VC12

V

C

3

VC12

VC12

Óptica

Virtual Container

CROSSCROSS--CONEXÃO CONEXÃO –– LOLO E HOE HO

LO – Low OrderHO - High Order

Graduação Tecnológica Graduação Tecnológica –– Redes de TelecomunicaçõesRedes de Telecomunicações 35

CROSSCROSS--CONEXÃO CONEXÃO –– k, l,k, l, mm

Graduação Tecnológica Graduação Tecnológica –– Redes de TelecomunicaçõesRedes de Telecomunicações 36

K = número TU-12

l = número TUG-2

m = número TUG-3

CONCEITO DE TRIBUTÁRIO E AGREGADOCONCEITO DE TRIBUTÁRIO E AGREGADO

Equipamento 6340 - Tellabs

Graduação Tecnológica Graduação Tecnológica –– Redes de TelecomunicaçõesRedes de Telecomunicações 37

PROCESSO DE PROCESSO DE MULTIPLEXAÇÃO DO MULTIPLEXAÇÃO DO QUADRO SDHQUADRO SDH

� ADIÇÃO DE CABEÇALHOS (POH E SOH) : CONTROLE, PROTEÇÃO, DESEMPENHO E MONITORAMENTO DE ERROS E ALARMES DOS SINAIS TRIBUTÁRIOS E AGREGADOS

TRIBUTÁRIO

Graduação Tecnológica Graduação Tecnológica –– Redes de TelecomunicaçõesRedes de Telecomunicações 38

� ADIÇÃO DE PONTEIROS: PERMITEM LOCALIZAR OS VCs DENTRO DO STM-n.

AGREGADO

PROCESSO DE MULTIPLEXAÇÃO DE UM SINAL PDH DE 140 Mbit/s EM UM STM-1

FUNCIONALIDADES DO SDH TRADICIONALFUNCIONALIDADES DO SDH TRADICIONAL

�REGENERADOR

�TERMINAL MULTIPLEXER

� ADD-DROP

� CROSS-CONNECT

Graduação Tecnológica Graduação Tecnológica –– Redes de TelecomunicaçõesRedes de Telecomunicações 39

EXEMPLO DE UMA REDE SDH TRADICIONALCOM DIVERSAS FUNCIONALIDADES

ARQUITETURAS DE REDE SDH TRADICIONALARQUITETURAS DE REDE SDH TRADICIONAL

� PONTO A PONTO

Graduação Tecnológica Graduação Tecnológica –– Redes de TelecomunicaçõesRedes de Telecomunicações 40

� MALHA

� ANEL ÓPTICO:� 4 FIBRAS� 2 FIBRAS (PROTEÇÃO COMPARTILHADA)

ANEL UNIDIRECIONAL ANEL UNIDIRECIONAL –– MSP MSP RING RING 2F2F

���� O tráfego normal é transportado em um único sentido. MSP – Multiplex Section Protection – protege todo agregado

ADM

A

ADM

DADM

BA para B

B para A

Agregado

Graduação Tecnológica Graduação Tecnológica –– Redes de TelecomunicaçõesRedes de Telecomunicações 41

ADM

C

Fibra Working Fibra Protection

Capacidade Working = 0,5 capacidade do anelCapacidade Protection = 0,5 capacidade do anelOcupação do Anel = ∑ demandas ≤ 0,5 capacidade do anel

Exemplo: anel com capacidade STM-1 = 63 x E1

Demanda A-B = 4 x E1Demanda B-C = 16 x E1Demanda A-C = 10 x E1Ocupação do Anel = 4 + 16 + 10 = 30 x E1 < 63 x E1

Tributário

ANEL BIDIRECIONAL 4F ANEL BIDIRECIONAL 4F –– MSP RING 4FMSP RING 4F

���� O tráfego normal é transportado pelo mesmo braço do anel. MSP – Multiplex Section Protection – protege todo agregado

ADM

A

ADM

DADM

BA para B

B para A

SpanAgregado

Graduação Tecnológica Graduação Tecnológica –– Redes de TelecomunicaçõesRedes de Telecomunicações 42

Fibra Working Fibra Protection

D

ADM

C

B B para A

Capacidade Working = 1 capacidade do anel /spanCapacidade Protection = 1 capacidade do anel/spanOcupação do Anel = ∑ demandas ≤ 1 capacidade do anel/span

Exemplo: anel com capacidade STM-1 = 63 x E1

Demanda A-B = 63 x E1Demanda B-C = 16 x E1Demanda A-C = 10 x E1Ocupação do Anel = ≤ 63 x E1 por span

Tributário

���� Na falha do tributário, a comutação da fibra working para a protection ocorre apenas no braço afetado. A proteção é feita para cada tributário.

ADMA

2 Mbps

ANEL SNC 4FANEL SNC 4F

Graduação Tecnológica Graduação Tecnológica –– Redes de TelecomunicaçõesRedes de Telecomunicações 43

ADMD

ADMC

ADMB

1 x E1Fibra Working Fibra Protection

Capacidade Working = 1 capacidade do anel /spanCapacidade Protection = 1 capacidade do anel/spanOcupação do Anel = ∑ demandas ≤ 1 capacidade do anel/span

Exemplo: anel com capacidade STM-1 = 63 x E1Demanda A-B = 63 x E1Demanda B-C = 16 x E1Demanda A-C = 10 x E1Ocupação do Anel = ≤ 63 x E1 por span

�TECNOLOGIA CONVERSORES ETHERNET.

� TECNOLOGIA METRO ETHERNET.

�TECNOLOGIA SDH DE NOVA GERAÇÃO .

� NOVOS SERVIÇOS:

SOLUÇÕES PARA A REDE DE SOLUÇÕES PARA A REDE DE ACESSO COM ACESSO COM FACILIDADES ETHERNET FACILIDADES ETHERNET

Graduação Tecnológica Graduação Tecnológica –– Redes de TelecomunicaçõesRedes de Telecomunicações 44

� NOVOS SERVIÇOS:

�TRANSPARENT LAN (LAN-TO-LAN);

� VIRTUAL PRIVATE NETWORK (VPN);

� LINHAS DEDICADAS DE TAXA VARIÁVEL;

� STORAGE AREA NETWORK (SAN).

� A TECNOLOGIA METRO ETHERNET É O MAPEAMENTIO DIRETO DO

ETHERNET EM EM COMPRIMENTO DE ONDA DO DWDM/CWDM, SDH

LEGADO E FIBRA ÓPTICA APAGADA, UTILIZANDO SWITCHES L2/L3.

METRO ETHERNETMETRO ETHERNET

Backbone IPIP

Graduação Tecnológica Graduação Tecnológica –– Redes de TelecomunicaçõesRedes de Telecomunicações 45

Anel deAcesso

Anel Regional

Anel deAcesso

� TECNOLOGIA BASEADA EM “ADAPTADORES” DE INTERFACE

ETHERNET, PERMITINDO UTILIZAR A REDE SDH LEGADA PARA O

TRÁFEGO IP.

CONVERSORES ETHERNETCONVERSORES ETHERNET

Graduação Tecnológica Graduação Tecnológica –– Redes de TelecomunicaçõesRedes de Telecomunicações 46

� TECNOLOGIA QUE OTIMIZA O A PLANTA SDH EXISTENTE PARA OTRANSPORTE DE DADOS BASEADA NOS MECANISMOS DECONCATENAÇÃO E PROTOCOLOS DE MAPEAMENTO COMO O PoS(PACKET OVER SONET) E GFP (GENERIC FRAMING PROCEDURE).

TECNOLOGIA SDH TECNOLOGIA SDH DE NOVA DE NOVA GERAÇÃOGERAÇÃO

Graduação Tecnológica Graduação Tecnológica –– Redes de TelecomunicaçõesRedes de Telecomunicações 47

STM-1

Rede SDH

LAN 1

LAN 2ETH

ETHSTM-1

Anel de acesso corporativo

Switch ETH ouRoteador

SMA1K/CP

SMA1K/CP

Anel de acesso corporativo

Switch ETH ouRoteador

STM-1

Rede SDH

LAN 1

LAN 2ETH

ETHSTM-1

Anel de acesso corporativo

Switch ETH ouRoteador

SMA1K/CP

SMA1K/CP

Anel de acesso corporativo

Switch ETH ouRoteador

TECNOLOGIA VANTAGENS DESVANTAGENS

SDH TRADICIONAL

- TECNOLOGIA EXISTENTENA REDE DE LONGA DISTÂNCIA E ACESSO.

- PADRÃO SDH É AMPLAMENTE ESTABELECIDO.

- FUNCIONALIDADES EM EQUIPAMENTOS DIFERENTES.

- ALOCAÇÃO ESTÁTICA DA BANDA.

- INEFICIENTE PARA O TRÁFEGO DE DADOS.

- EFICIENTE PARA O TRANSPORTE DE DADOS.

COMPARATIVO COMPARATIVO DAS TECNOLOGIASDAS TECNOLOGIAS

Graduação Tecnológica Graduação Tecnológica –– Redes de TelecomunicaçõesRedes de Telecomunicações 48

SDH NG

DADOS. - PADRÃO GFP É UMA TENDÊNCIA. - ECONOMIA EM CPEs DE CLIENTE E OUTRAS REDES PARA ADAPTAÇÃO DO

TRÁFEGO DE DADOS. - CONVIVE COM A REDE SDH LEGADA.

- ALGUNS FABRICANTES IMPLICAM EM NOVO HW

E SW NA REDE SDH LEGADA.

HUB

ETHERNETETHERNETROTEADOR / FRADROTEADOR / FRAD

V.35 ( 64K, 128K, ...)V.35 ( 64K, 128K, ...)

HUB

ETHERNETETHERNET

SWITCHSWITCH

SDH SDH TRADICIONAL X SDH TRADICIONAL X SDH DE NOVA GERAÇÃODE NOVA GERAÇÃO

Graduação Tecnológica Graduação Tecnológica –– Redes de TelecomunicaçõesRedes de Telecomunicações 49

SDH NOVA GERAÇÃO

ETHERNETETHERNET1010//100100 BASEBASE T,T, 10001000 BASEBASE SX/FXSX/FX

REDE DE ACESSOREDE DE ACESSOEMBRATELEMBRATEL

SWITCHSWITCH

MUX FLEXMUX FLEX

SDH TRADICIONAL

V.35 ( 64K, 128K, ...)V.35 ( 64K, 128K, ...)

2M2M

REDE DE ACESSOREDE DE ACESSOEMBRATELEMBRATEL

2M2M34M34M155M155M

REDE DE ACESSOREDE DE ACESSOSDHSDH

TRADICIONALTRADICIONAL

VCVC--3 3 ⇒⇒⇒⇒⇒⇒⇒⇒ 34 M34 MVCVC--4 4 ⇒⇒⇒⇒⇒⇒⇒⇒ 155 M155 M

TRANSPORTE POUCOTRANSPORTE POUCOEFICIENTE PARA DADOS !EFICIENTE PARA DADOS !

QUAL A DIFERENÇA DOQUAL A DIFERENÇA DOSDH TRADICIONAL E O SDH NG ?SDH TRADICIONAL E O SDH NG ?

Graduação Tecnológica Graduação Tecnológica –– Redes de TelecomunicaçõesRedes de Telecomunicações 50

TRANSPORTE MAIS EFICIENTE DE DADOS !TRANSPORTE MAIS EFICIENTE DE DADOS !

REDE DE ACESSOREDE DE ACESSOSDH NGSDH NG

CONCATENAÇÃO DE VCCONCATENAÇÃO DE VC--12 E VC12 E VC--4 4 ⇒⇒⇒⇒⇒⇒⇒⇒ 10M, 20M, ..., 50M,..., 100M...10M, 20M, ..., 50M,..., 100M...

CLIENTECLIENTEMATRIZMATRIZ

CLIENTECLIENTEFILIALFILIAL

� A CONCATENAÇÃO É O MECANISMO DE JUSTAPOSIÇÃO DE“CONTAINERS” DO SDH, PERMITINDO A CRIAÇÃO DECANALIZAÇÕES PARA TRANSPORTE OTIMIZADO DE DADOS.

CONCATENAÇÃOCONCATENAÇÃO

VC-12

VC-12

VC-122 x VC-12

4M

Graduação Tecnológica Graduação Tecnológica –– Redes de TelecomunicaçõesRedes de Telecomunicações 51

STM-1VC-12

VC-12

VC-12

VC-12

VC-12

VC-12

VC-12

VC-12

4M

3 x VC-126M

5 x VC-1210M

3 x VC-126M SDH NG

SDH

10M100M

155M

Concatenação ContíguaConcatenação ContíguaUM ÚNICO CONTAINER E PONTEIRO !UM ÚNICO CONTAINER E PONTEIRO !

Concatenação VirtualConcatenação VirtualVÁRIOS CONTAINERS E PONTEIROS !VÁRIOS CONTAINERS E PONTEIROS !

DIFERENÇA ENTRE CONCATENAÇÃO DIFERENÇA ENTRE CONCATENAÇÃO CONTÍGUA E VIRTUAL CONTÍGUA E VIRTUAL

Graduação Tecnológica Graduação Tecnológica –– Redes de TelecomunicaçõesRedes de Telecomunicações 52

� O PAYLOAD DO SDH É PREENCHIDO COM IP USANDO-SE OPROTOCOLO PPP (POINT-TO-POINT-PROTOCOL) (RFC 1661). ESTEPADRÃO DENOMINA-SE PoS (PACKET OVER SONET) (RFC 2615),SUPORTANDO APENAS STM-1/4.

HUB

ETHERNETETHERNET

PoS PoS -- PACKET OVER SONETPACKET OVER SONET

Graduação Tecnológica Graduação Tecnológica –– Redes de TelecomunicaçõesRedes de Telecomunicações 53

IP (IPv6, IPv4)

PPP/HDLC

SDH SDH NOVA GERAÇÃO

ETHERNETETHERNET1010//100100 BASEBASE T,T, 10001000 BASEBASE SX/FXSX/FX

HUB

REDE DE ACESSOREDE DE ACESSOEMBRATELEMBRATEL

SWITCHSWITCH

PoS PoS -- PACKET OVER SONETPACKET OVER SONET

Graduação Tecnológica Graduação Tecnológica –– Redes de TelecomunicaçõesRedes de Telecomunicações 54

Ethernet IP/PPP Other Client Signals

� O PAYLOAD DO SDH É PREENCHIDO COM O QUADRO GFP(GENERIC FRAMING PROCEDURE) QUE PERMITE A ADEQUAÇÃO DEQUALQUER TIPO DE TRÁFEGO NOS CONTAINERS DO SDH (G.7041).

1-8 ports10/100 Mbit/s

and 2 GBE ports VC

GF

P/L

AP

F m

app

ing

STM-N

-- GFP GFP –– GENERIC GENERIC FRAMING PROCEDUREFRAMING PROCEDURE

Graduação Tecnológica Graduação Tecnológica –– Redes de TelecomunicaçõesRedes de Telecomunicações 55

GFP – Common Aspects (Payload Independent)

GFP – Client Specific Aspects (Payload Dependent)

SDH VC-n Path

OTN ODUk Path Other octet-

synchronous paths

LAN SWITCH

IEEE802.3

End User

ports

VC

VC

VC

VC

VCMAPPING

OF LANPACKETS

INGROUPED

VC-12s

LAN WAN

GF

P/L

AP

F m

app

ing

STM-N

SDHMULTIPLEXING

Ethernet card

AUAU--4 #14 #1

AUAU--4 #24 #2

AUAU--4 #34 #3

AUAU--4 #44 #4

VCVC--12 #112 #1

8M8M

STMSTM--44#1#1

VCVC--12 #212 #2

VCVC--12 #312 #3

VCVC--12 #412 #4

STMSTM--44#2#2

LCAS LCAS –– LINK CAPACITY LINK CAPACITY ADJUSTMENT SCHEME (G.7042)ADJUSTMENT SCHEME (G.7042)

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AUAU--4 #44 #4VCVC--12 #412 #4 #2#2

AUAU--4 #14 #1

AUAU--4 #24 #2

AUAU--4 #34 #3

AUAU--4 #44 #4

VCVC--12 #112 #1

6 M6 M

VCVC--12 #212 #2

VCVC--12 #312 #3

VCVC--12 #412 #4

STMSTM--44#1#1

STMSTM--44#2#2

� REDE SDH TRADICIONAL � REDE SDH NG

ARQUITETURA DE REDE SDH NGARQUITETURA DE REDE SDH NG

� CONCEITO DE “OPTICAL MULTI-SERVICE NODE” - OMSN

Graduação Tecnológica Graduação Tecnológica –– Redes de TelecomunicaçõesRedes de Telecomunicações 57

VÁRIAS FUNCIONALIDADESE VÁRIOS TIPOS DE

EQUIPAMENTOS

VÁRIAS FUNCIONALIDADESEM UM ÚNICO EQUIPAMENTO

CARACTERÍSTICAS IMPORTANTES DO SDH NGCARACTERÍSTICAS IMPORTANTES DO SDH NG

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�EoSDH MAPPING (Bridge)

EoSDH MAC

MODALIDADES ETHERNET OVER SDH (EoSDH)MODALIDADES ETHERNET OVER SDH (EoSDH)

LAYER 1

LAYER 2

CUSTO COMPLEXIDADE

Graduação Tecnológica Graduação Tecnológica –– Redes de TelecomunicaçõesRedes de Telecomunicações 59

�EoSDH MAC Switching�EoSDH 802.1q (VLAN)

�EoSDH MPLS

LAYER 2

LAYER 3

� EoSDH MAPPING: FORMATO MAIS SIMPLES DO EoSDH. OS FRAMESETHERNET SÃO MAPEADOS ATRAVÉS DO PoS OU GFP DIRETAMENTE EMGRUPOS DE VCs CONCATENADOS. A GRANULARIDADE É RESTRITA AOMENOR GRUPO DE VC ( 1 x VC-12 = 2M ).

ETHERNET OVER SDH MAPPING (BRIDGE)ETHERNET OVER SDH MAPPING (BRIDGE)

PORTA ETH50M

Graduação Tecnológica Graduação Tecnológica –– Redes de TelecomunicaçõesRedes de Telecomunicações 60

VCG - VC GROUP4M ( 2 x VC-12)

AJUSTANDO O TRÁFEGO DA PORTA ETHERNET AO TÚNEL DE VCG

� EoSDH MAC SWITCHING: NESTE FORMATO ALÉM DO MAPEAMENTOPoS OU GFP, AS PORTAS ETHERNET PERMITEM O POLICIAMENTO,“SHAPING” E A SEGREGAÇÃO DO TRÁFEGO DE DIFERENTES PORTASFÍSICAS ETHERNET E CONFIGURAÇÕES PONTO - MULTIPONTO,COMPORTANDO-SE COMO UM “SWITCH”.

ETHERNET ETHERNET OVEROVER SDH MAC SWITCHINGSDH MAC SWITCHING

Graduação Tecnológica Graduação Tecnológica –– Redes de TelecomunicaçõesRedes de Telecomunicações 61

ETHERNET OVER SDH IEEE 802.1q (VLAN)ETHERNET OVER SDH IEEE 802.1q (VLAN)

� EoSDH IEEE 802.1Q: NESTE FORMATO SÃO PERMITIDAS A CRIAÇÃODE “VLAN” - VIRTUAL LAN” CONFORME O PADRÃO IEEE 802.1Q. ESTAMODALIDADE PERMITE CONFIGURAÇÕES PONTO A PONTO E PONTO-MULTIPONTO, E DIFERENTES CLASSES DE SERVIÇO PARA O USUÁRIOFINAL.

Graduação Tecnológica Graduação Tecnológica –– Redes de TelecomunicaçõesRedes de Telecomunicações 62

Usuário A Usuário A

Usuário B Usuário B

O CONCEITO DE VLANO CONCEITO DE VLAN

� A VLAN É UM “TÚNEL” VIRTUAL QUE PERMITE IDENTIFICARDIFERENTES USUÁRIOS, SERVIÇOS E PRIORIDADES ATRAVÉS DAADIÇÃO DO “VLAN TAG” (DEFINIDA PELA 802.1q) EM UM FRAMEETHERNET.

�FRAME ETHERNET CONVENCIONAL IEEE 802.3DA = DESTINATION MAC ADDRESSSA = SOURCE DESTINATION ADDRESS

Graduação Tecnológica Graduação Tecnológica –– Redes de TelecomunicaçõesRedes de Telecomunicações 63

SA = SOURCE DESTINATION ADDRESSDATA = CAMPO DE DADOSFCS = FRAME CHECK SEQUENCE

(6) (6) (46-1500) (4)

� VLAN TAGVLAN IDENTIFIER = SERVE PARA

IDENTIFICAR QUE O FRAME É DO TIPO VLANIEEE 802.1 Q E NÃO IEEE 802.3.

PRIORITY = DESIGNA A PRIOIRIDADE DOFRAME.

CFI = CANONICAL FRAME IDENTIFIER.USADO APENAS EM REDES TOKEN RING.

VLAN ID = IDENTIFICADOR DA VLAN.

(2 bytes) (3 bits) (1 bit) (12 bits)

212 = 4096 VLANs

TIPOS DE VLAN : UNTAGGED VLANTIPOS DE VLAN : UNTAGGED VLAN

� “UNTAGGED” VLAN: O CLIENTE NÃO TEM VLAN ESPECIFICADA NAREDE.

DADA SASA DATADATA FCSFCS DADA SASA DATADATA FCSFCS

DADA SASA DATADATA FCSFCSVLANVLANTAGTAG

Graduação Tecnológica Graduação Tecnológica –– Redes de TelecomunicaçõesRedes de Telecomunicações 64

VLAN ID = 30VLAN ID = 30

Anel

SDH NG

ETH ETH

� “TAGGED” VLAN: O CLIENTE TEM VLAN ESPECIFICADA NA REDE.

TIPOS DE VLAN : TAGGED VLANTIPOS DE VLAN : TAGGED VLAN

DADA SASA DATADATA FCSFCSVLANVLANTAGTAG

DADA SASA DATADATA FCSFCSVLANVLANTAGTAG DADA SASA DATADATA FCSFCSVLANVLAN

TAGTAG

Graduação Tecnológica Graduação Tecnológica –– Redes de TelecomunicaçõesRedes de Telecomunicações 65

VLAN ID = 30VLAN ID = 30

Anel

SDH NG

ETH ETH

� “STACKABLE VLAN: O CLIENTE TEM VLAN ESPECIFICADA E É FEITAUMA TRADUÇÃO DESTA NA REDE. ESTE TIPO DE ENCAPSULAMENTO DEVLANs É DENOMINADO Q-IN-Q

TIPOS DE VLAN : STACKABLE VLANTIPOS DE VLAN : STACKABLE VLAN

DADA SASA DATADATA FCSFCSVLANVLANTAGTAG

DADA SASA DATADATA FCSFCSVLANVLANTAGTAG DADA SASA DATADATA FCSFCSVLANVLAN

TAGTAG

DADA SASA DATADATA FCSFCSVLANVLANTAGTAG

VLANVLANTAGTAG

VLANVLANTAGTAG

Graduação Tecnológica Graduação Tecnológica –– Redes de TelecomunicaçõesRedes de Telecomunicações 66

VLAN ID = 21VLAN ID = 21

VLAN ID = 22VLAN ID = 22

Anel

SDH NG

ETH ETH

DADA SASA DATADATA FCSFCSVLANVLANTAGTAG DADA SASA DATADATA FCSFCSVLANVLAN

TAGTAG

VLAN ID = 30VLAN ID = 30

VLAN ID = 21VLAN ID = 21

VLAN ID = 22VLAN ID = 22

DEPTO MKT

DIRETORIA DIRETORIA

DEPTO MKT

ETHERNET OVER SDH MPLSETHERNET OVER SDH MPLS

� EoSDH MPLS: NESTE FORMATO O TRÁFEGO IP É ENCAPSULADO EMMPLS (MULTI-PROTOCOL LABEL SWITCH) SOBRE ETHERNETCONFORME O “DRAFT MARTINI”. ESTE MECANISMOPERMITE”OVERSUBSCRIPTION” E “BURST” DE TRÁFEGO, DIFERENTESCLASSES DE SERVIÇOS (QoS), MULTIPLEXAÇÃO DE PACOTES,FORMAÇÃO DE REDES PRIVADAS (VPNs) E BANDAS DE DIFERENTESGRANULARIDADES.

Graduação Tecnológica Graduação Tecnológica –– Redes de TelecomunicaçõesRedes de Telecomunicações 67

GRANULARIDADES.

“Burst” de Tráfego

DADA SASA DATADATA FCSFCS

LABELLABEL

PACOTE IPPACOTE IP

DRAFT MARTINI

ETHERNET o MPLS o SDH

DADA SASA DATADATA FCSFCS

CONCEITO DO MPLSCONCEITO DO MPLS

� MPLS (MULTI PROTOCOL LABEL SWITCH): O MPLS É UMATECNOLOGIA DE PACOTES EM BACKBONES, PERMITINDO TRÁFEGO DEVOZ E DADOS CONVERGENTES ATRAVÉS DA ADIÇÃO DE UM “LABEL”DE FORMATO FIXO, PERMITINDO A CRIAÇÃO DE “TUNÉIS” MPLS (LSP =LABEL SWITCH PATH).

TROCA DE

LABELS

Graduação Tecnológica Graduação Tecnológica –– Redes de TelecomunicaçõesRedes de Telecomunicações 68

LSP X

ROTEAMENTO IPOSPF, IS-IS

ROTEAMENTO MPLSLDP - LABEL

DISTRIBUTION PROTOCOL

ROTEAMENTO IPOSPF, IS-IS

LSP Y

LABELS

STM-1

TELLABS TELLABS 6300 6300 –– ETEX ETEX _S_S

Graduação Tecnológica Graduação Tecnológica –– Redes de TelecomunicaçõesRedes de Telecomunicações 69

� CRIAÇÃO DO VCG

� CONFIGURAÇÃO DA PORTA ETHERNET

� MODALIDADE DE TUNELAMENTO

CIENA CIENA METRO K2METRO K2

� SETUP DE TESTES

Graduação Tecnológica Graduação Tecnológica –– Redes de TelecomunicaçõesRedes de Telecomunicações 70

� ALCATEL: BASEADO NA TECNOLOGIA SDH COMCONCATENAÇÃO DE VCs. A FAMÍLIA OMSN (OPTICALMULTISERVICE NODES) É COMPOSTA PELOS EQUIPAMENTOS 1640(NOVO FOX)-(STM-1/4), 1650-(STM-1/4), 1660-(STM-16) E 1670-(STM-64). ESTA NOVA FAMÍLIA SUPORTA TRÁFEGO ETHERNET 10/100BASE T, ALÉM DE GIGABIT ETHERNET 1000 BASE SX/LX E ATM. OMAPEAMENTO DO TRÁFEGO IP/ATM É FEITO PELA PLACA ISA(INTEGRATED SERVICE ADAPTER).

ALCATELALCATEL--LUCENTLUCENT

Graduação Tecnológica Graduação Tecnológica –– Redes de TelecomunicaçõesRedes de Telecomunicações 71

(INTEGRATED SERVICE ADAPTER).

STM-4

STM-1 / 140 Mbit/s

ATM / IP

2 / 34 / 45 Mbit/s

Eth / GbE

STM-4

STM-1 / 140 Mbit/s

ATM / IP

2 / 34 / 45 Mbit/s

Eth / GbE

STM-4

STM-1 / 140 Mbit/s

ATM / IP

2 / 34 / 45 Mbit/s

Eth / GbE

STM-4

STM-1 / 140 Mbit/s

GbE

STM-16

16401640 16501650 1660166016701670

� HUAWEI : BASEADO NA TECNOLOGIA NA TECNOLOGIA SDHCOM CONCATENAÇÃO DE VCs. A FAMÍLIA OPTIx Metro 1000 (STM-1/4), 3100 (STM-1/4/16) . ESTA NOVA FAMÍLIA SUPORTA TRÁFEGOETHERNET 10/100 BASE T, GIGABIT ETHERNET 1000 BASE SX/LX EATM.

STMSTM--1/4 1/4 -- METRO 1000METRO 1000

HUAWEIHUAWEI

Graduação Tecnológica Graduação Tecnológica –– Redes de TelecomunicaçõesRedes de Telecomunicações 72

ETHERNET / FAST ETHERNET ETHERNET / FAST ETHERNET GIGABIT ETHERNETGIGABIT ETHERNET

METRO 3000METRO 3000STMSTM--16/64/16/64/

DWDM METRODWDM METRO

� SIEMENS : BASEADO NA TECNOLOGIA NA TECNOLOGIA SDHCOM CONCATENAÇÃO DE VCs. A ANTIGA FAMÍLIA SMA/SLT AGORASUPORTA TRÁFEGO ETHERNET 10/100 BASE T, GIGABIT ETHERNET1000 BASE SX/LX. OS EQUIPAMENTOS ATUAIS SÃO O SMA 1KCP ESMA 1K (STM-1), SL16 2.5/4.3 (STM-16) E O SL64 3.27

NOKIA SIEMENSNOKIA SIEMENS

Graduação Tecnológica Graduação Tecnológica –– Redes de TelecomunicaçõesRedes de Telecomunicações 73

ETHERNET / FAST ETHERNET ETHERNET / FAST ETHERNET GIGABIT ETHERNETGIGABIT ETHERNET

STMSTM--16/6416/64STMSTM--1/41/4

FAMÍLIA DE EQUIPAMENTOS FAMÍLIA DE EQUIPAMENTOS TELLABS SDH TELLABS SDH NGNG

Graduação Tecnológica Graduação Tecnológica –– Redes de TelecomunicaçõesRedes de Telecomunicações 74

� TELLABS 6350STM-64 (10G)

LO = 128 x 128 STM-1HO = 640 x 640 STM-1

� TELLABS 6340STM-16/4/1

� TELLABS 6320STM-1/4

� TELLABS 6310STM-1/4

� PODEMOS CONCLUIR QUE A TECNOLOGIA SDH DE NOVAGERAÇÃO É UMA TECNOLOGIA VIÁVEL PARA A OFERTA DESERVIÇOS DO TIPO LAN TRANSPARENTE, VPN (VIRTUAL PRIVATENETWORKS), SAN (STORAGE AREA NETWORKS) E LINHASDEDICADAS DE TAXA VARIÁVEL, CONVIVENDO COM A REDE SDHLEGADA E DE SERVIÇOS TDM, COM MENORES CUSTOS E PRAZOS DE

CONCLUSÕESCONCLUSÕES

Graduação Tecnológica Graduação Tecnológica –– Redes de TelecomunicaçõesRedes de Telecomunicações 75

LEGADA E DE SERVIÇOS TDM, COM MENORES CUSTOS E PRAZOS DEIMPLEMENTAÇÃO.

OTN OTN –– OPTICAL TRANSPORT NETWORKS OPTICAL TRANSPORT NETWORKS

ÍNDICE

� OVERVIEW

� O QUE É A G.709?

� TAXAS OTN E ESTRUTURA DO QUADRO

Graduação Tecnológica Graduação Tecnológica –– Redes de TelecomunicaçõesRedes de Telecomunicações 76

TAXAS OTN E ESTRUTURA DO QUADRO

� FEC

� OTN EVOLUÇÃO PARA ETHERNET

� OTN MULTIPLEXING

� OTN EM 40G

� UTILIZAR OTL COM MULTI-LAMBDA

OTN E ETHERNET OTN E ETHERNET –– FUTURO DAS REDESFUTURO DAS REDES

Network Technology Comparison

FC

Ethernet

OTN

80

100

120

Rate

(G

bps)

Graduação Tecnológica Graduação Tecnológica –– Redes de TelecomunicaçõesRedes de Telecomunicações 77

FC

SONET

0

20

40

60

1990 1995 2000 2005 2010 2015 2020

Year

Rate

(G

bps)

100G

� MULTIPLICIDADE DAS TECNOLOGIAS 10 & 40G

� MAIS COMUMENTE: TRUNK EM 100G

SUBINDO A ESCADA DAS TAXASSUBINDO A ESCADA DAS TAXAS

100GEOTU4

Graduação Tecnológica Graduação Tecnológica –– Redes de TelecomunicaçõesRedes de Telecomunicações 78

100Mbps

10Mbps

OC-3/STM-1

OC-12/STM-41G

SONET/SDH

OTN

Ethernet

40G

10G

2.5GOC-48/STM-16

OC-192/STM-64

OC-768/STM-256

OTU3

OTU2

OTU1

40GE

10GE

GE

Seattle

Washington

Chicago

San Francisco

San Jose

Atlanta

New York

Boston

Kansas CityDenver

Columbus

Seattle

Washington

Chicago

San Francisco

San Jose

Atlanta

New York

Boston

Kansas CityDenver

Columbus

EVOLUÇÃO DAS REDES DE TRANSPORTE ÓPTICAS EVOLUÇÃO DAS REDES DE TRANSPORTE ÓPTICAS

Graduação Tecnológica Graduação Tecnológica –– Redes de TelecomunicaçõesRedes de Telecomunicações 79

Los AngelesDallas

Houston Orlando

AtlantaLos Angeles

Dallas

Houston Orlando

Atlanta

Necessidades:Expandir distâncias (sem regeneradores)

Aumentar a banda

Gerenciamento próprio da rede

Payload Transparente

* NEs Elétricos: Conversão O-E-O necessária em cada elemento;

+ Gerenciamento+ APS- Limitado à 16 nós de rede;- Optimizado para voz – tipos de tráfegos limitados- Gerenciamento optimizado para transmissão em um único λ

EVOLUÇÃO DAS REDES EVOLUÇÃO DAS REDES -- SONET/SDHSONET/SDH

Graduação Tecnológica Graduação Tecnológica –– Redes de TelecomunicaçõesRedes de Telecomunicações 80

1

- Gerenciamento optimizado para transmissão em um único λ

Rede SONET/SDHTradicional

2

Rede ULH DWDM

EVOLUÇÃO DAS REDES EVOLUÇÃO DAS REDES -- DWDMDWDM

Graduação Tecnológica Graduação Tecnológica –– Redes de TelecomunicaçõesRedes de Telecomunicações 81

* NEs Elétricos e Ópticos+ Multiplas Cores/Canais -

multiplica a capacidade das fibras existentes;+ Canais em particular podem ser acessados quando necessários

menos conversões O-E-O necessárias-> reduz custo do sistema drasticamente;-> perimite adiconar capacidade seletivamente;

- Sem gerenciamento da rede;- Sem APS ou ferramenta similar.

+

2

Rede ULH DWDM

NECESSIDADE DE EXPANDIR DISTÂNCIASNECESSIDADE DE EXPANDIR DISTÂNCIAS

Graduação Tecnológica Graduação Tecnológica –– Redes de TelecomunicaçõesRedes de Telecomunicações 82

+1

Rede SONET/SDHTradicional

Sem gerenciamento completo da rede

� Canais não restringirem protocolos-> aumento da flexibilidade;

� Novos serviços em canais habilitam „SLAs Ópticos“-> facilita QoS da rede;

� Proteção do tráfego na camada óptica-> Aumenta eficiência;

DESEJOS EM SISTEMAS AVANÇADOSDESEJOS EM SISTEMAS AVANÇADOS

Graduação Tecnológica Graduação Tecnológica –– Redes de TelecomunicaçõesRedes de Telecomunicações 83

-> Aumenta eficiência;

� Monitoração preventiva e isolamento de falhas por cores-> Funcionalidades OAM melhoradas-> Possibilita novos serviços

--> Rede OTN

OTNOTN

� DEFINIÇÃO WIKIPEDIA:

ITU-T DEFINE OPTICAL TRANSPORT NETWORK (OTN) COMO:

UM CONJUNTO DE ELEMENTOS DE REDE ÓPTICA (3R – REAMPLIFICAR,

REMODELAR, RETEMPORIZAR) CONECTADAS POR UM ENLACE

ÓPTICO, CAPAZ DE PROVER FUNCIONALIDADE PARA:

TRANSPORTE

Graduação Tecnológica Graduação Tecnológica –– Redes de TelecomunicaçõesRedes de Telecomunicações 84

� TRANSPORTE

� MULTIPLEXAÇÃO/SWITCHING

� GERENCIAMENTO, SUPERVISÃO E VERIFICAÇÃO DOS CANAIS

ÓPTICOS

� LEVAR SINAIS DOS CLIENTES

BENEFÍCIOS DO OTNBENEFÍCIOS DO OTN

� MULTIPEXAÇÃO, PROVISIONAMENTO E COMUTAÇÃO EFICIENTES

DE SERVIÇOS IGUAIS OU MAIORES A 1.25GB/S

TDM: SONET/SDH

� PACKET: ETHERNET (FIBRE CHANNEL)

� MELHORA A UTILIZAÇÃO DO COMPRIMENTO DE ONDA

Graduação Tecnológica Graduação Tecnológica –– Redes de TelecomunicaçõesRedes de Telecomunicações 85

� MELHORA A UTILIZAÇÃO DO COMPRIMENTO DE ONDA

� UNICA INFRAESTRUTURA ÓPTICA CONVERGENTE

� PADRONIZAÇÃO DAS INTERFACES ÓPTICA (OCH) E ELÉTRICA

(ODU) PARA TRÁFEGO MULTI-SERVIÇOS

� SUPORTAR UM AMBIENTE MULTI-VENDOR (SE UTILIZAR GFEC)

� PROTECTION SWITCHING

ARQUITETURA OTN ARQUITETURA OTN –– REC. G.872REC. G.872

� Optical Channel (OCh) – representa uma conexão da rede óptica fima fim encapsuladando o sinal do cliente em um quadro estruturadoG.709 .

�Optical Multiplex Section (OMS) – refere-se às seções entre multiplexadores/demultiplexadores ópticos.

�Optical Transmission Section (OTS) – refere-se às seções entre os

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�Optical Transmission Section (OTS) – refere-se às seções entre oselementos de rede OTN, incluindo os amplificadores.

ESTRUTURA BÁSICA DE TRANSPORTE OTNESTRUTURA BÁSICA DE TRANSPORTE OTN

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TAXAS E INTERFACES G.709TAXAS E INTERFACES G.709

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MultiplexaçãoMultiplexação ODUODU--kk

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EVOLUÇÃO OTN EVOLUÇÃO OTN

• ‘Legado’ OTN inclui:• “Wrapping” ou acomodação dos sinais SONET/SDH• Sinais OTN limitados a Multiplexação/Switching:

– ODU1 em ODU2 ou ODU3 & ODU2 em ODU3

• Realidade:– O mundo é Ethernet, OTN tem que estar envolvido

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– O mundo é Ethernet, OTN tem que estar envolvido– Legado OTN usa tributário 2.5G para a base OC-48/STM-16– Novo OTN usa tributário 1.25G para a base GE (e mais)

• ODU switching para múltiplos clientes de 1.25Gb/s– Novo OTN envolvido para clientes Ethernet (e Video, Wireless) – É uma porta averta para cross conexao ODU dedicada

Camada OCh

OTS OTS OTS

OMS

OCh

Camada OMS

Camada OTS

ESTRUTURA DA CAMADA OTN ESTRUTURA DA CAMADA OTN

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Camadas OTN

Optical Channel

Optical Multiplexer Section

Optical Transmission Section

SDH layers

Path

Multiplexer Section

Regenerator Section

OTN SONET SDHOCh Path PathOMS Line Multiplex SectionOTS Section Regenerator sectionOptical channel Transport UnitFAS A1, A2 A1, A2MFAS No direct analogy No direct analogySection Monitoring (SM) (B2) (B2)TTI (SAPI, DAPI) J0, J1, J2 J0, J1, J2BIP BIP-error BIP errorBEI REI REI

OTN OTN -- SONET SONET -- SDH ANALOGIASDH ANALOGIA

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BEI REI REIBIAE No direct analogy No direct analogyIAE No direct analogy No direct analogyBDI RDI RDIOptical channel Data UnitPath Monitoring (PM) B3, BIP-2 B3, BIP-2Tandem ConnectionMonitoring (TCM)

N1, N2 N1, N2

APS / PCC K1, K2 K1, K2GCC D bytes in SOH & LOH D bytes in RSOH & MSOHOptical channel Payload UnitPT C2 C2AIS AIS AIS

OTN G.709OTN G.709

• G.709 é a principal norma ITU-T para OTN

• OTN suporta cabeçalho muito similar ao SONET/SDH:– Gerenciamento de mensagens: DCC � GCC– Proteção de comutação K1/K2 � APS/PCC– Bits de paridade B1/B2/B3 � BIP-8– Mensagens de Trace J0/J1 � TTI

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– Mensagens de Trace J0/J1 � TTI

• Diferenças chaves são:– OTN tem FEC, melhora o enlace– OTN tem melhorias que facilita o transporte em altas taxas

TAXAS G.709TAXAS G.709

Nome Taxa Cliente ‘Wrapped’

OTU1 2.666Gbps OC-48/STM-16

OTU2 10.709Gbps OC-192/STM-64

OTU2e 11.049Gbps 10GbE LAN

Suporta taxas até 100G, OUT-5 em projeto

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OTU2e 11.049Gbps 10GbE LAN

OTU2e 11.095Gbps 10GbE WAN

OTU3 43.018Gbps OC-768/STM-256

OTU3e1 44.57Gbps 4*10GbE LAN

OTU3e2 44.58Gbps 4*10GbE WAN

OTU4 111.81Gbps 100GE

OTN MULTIPLEXING: “CASOS OTN CLÁSSICOS”OTN MULTIPLEXING: “CASOS OTN CLÁSSICOS”

• ODTU12: 4*ODU1 (OC-48/STM-16) mapeado em OTU2

• ODTU23: 4*ODU2 (OC-192/STM-64) mapeado em OTU3

• ODTU13: 16*ODU1 (OC-48/STM-16) mapeado em OTU3

Para SONET/SDH

Client signal (OC-768/STM-256)

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OPU1ODU1

ODTUG2

OPU2ODU2

ODTUG3

OPU3ODU3OTU3

OTU2

OTU1

X 1

X 1

X 1

X 1X 1

X 16

X 4X 1

X 1

X 1X 4

ClientSignal (OC-48/STM-16)

ClientSignal ( OC-192/STM-64)

Client signal (OC-768/STM-256)

HIERARQUIA DE MULTIPLEXAÇÃO OTNHIERARQUIA DE MULTIPLEXAÇÃO OTN

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� Exemplo de linhas OTSn, OMSn, OCh, OTUk, ODUk, OPS0

� Transporte de sinal STM-N via OTM-0, linhas OTM-n e STM-N

STM-N

ODU k

OCh, OTU k OCh, OTU kOCh, OTUk

LINHAS OTNLINHAS OTN

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DXC 3R3R

3R

OTSn OTSn OTSn OTSn OTSn

OMSn OMSn OMSn

Client

Client

3R

DXC

OPS0 OPS0

OT

M-0

OT

M-n

ST

M-N

OCXC

OCADMLT R R LT

OCh, OTU k OCh, OTU kOCh, OTUk

LT Line Terminal w/ optical channel multiplexingOCADM Optical Channel Add/Drop MultiplexerOCXC Optical Channel Cross-Connect3R O/E/O w/ Reamplification, Reshaping and Retiming and monitoringDXC Digital Cross ConnectR Repeater

ESTRUTURA DE TRANSPORTE OTNESTRUTURA DE TRANSPORTE OTN

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OpticalMultiplex OMS

OpticalChannel

Layer

OCh

Client In Client Out

CAMADAS DA REDE OTNCAMADAS DA REDE OTN

Graduação Tecnológica Graduação Tecnológica –– Redes de TelecomunicaçõesRedes de Telecomunicações 99

OMU

OMU

OXC orOADM

OLA

OpticalTransmission

SectionLayer

OTS

MultiplexSectionLayer

OMS

Optical Multiplex Section:� Propoe-se suportar a monitoração das conexões e prover os provedores no serviço de troubleshooting e isolação de falhas� descreve a conexão DWDM entre dois componentes com funções de multiplex ex. OXC (optical cross conection), OADM (optical Add-Drop Mux)

ESTRUTURA DE TRANSPORTE OTNESTRUTURA DE TRANSPORTE OTN

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Optical Transmission Section:� Descreve transporte no enlace óptico entre dois componentes� É usado como função de manutenção e operação � Permite o operador da rede realizar monitoramento entre Equipamentos de Rede

ESTRUTURA DO QUADRO OTN ESTRUTURA DO QUADRO OTN

• 3 Camadas OTN, não como SDH line, section, path• OTU: Optical Channel Transport Unit

– Principal camada de transporte• ODU: Optical Channel Data Unit

– Supervisiona conexões• OPU: Optical Channel Payload Unit

– Adaptação do sinal do cliente

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Bytes: 1 15 17 3825 4080

Rows: 1

2

3

4

ODU OH

OPU

OH

OTU OHFraming

OTU FEC

Client

OTN Frame

ESTRUTURA DO QUADRO NO CANAL ÓPTICOESTRUTURA DO QUADRO NO CANAL ÓPTICO

Graduação Tecnológica Graduação Tecnológica –– Redes de TelecomunicaçõesRedes de Telecomunicações 102

Overhead � Informação do mapeamento� Tipo de payload� stuffing�APS� Alinhamento de quadro

Client signal� protocolo transparente� compatível com taxas anteriores

Forward Error Correction� Implementação da

codificação FEC e.x.Reed-Solomon code

OPU OPU -- OPTICAL CHANNEL PAYLOAD UNIT OVERHEADOPTICAL CHANNEL PAYLOAD UNIT OVERHEAD

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Função do FEC?É usado para correção de erro durante a transmissão

� PMD - Polarization Mode Dispersiondepende da velocidade da taxa de bits

� CD - Chromatic Dispersion

QUAIS SÃO OS LIMITES PARA SE TER UMA QUAIS SÃO OS LIMITES PARA SE TER UMA TRANSMISSÃO LIVRE DE ERROS ?TRANSMISSÃO LIVRE DE ERROS ?

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� Non Linearities – sensíveis a altas potênciasFWM, XPM, SPM....

� CD - Chromatic Dispersiondepende dos números de canais

linear non - linear

Parametric Effects

DispersionEffects

ScatteringEffects

AttenuationLoss

LIMITAÇÕES E EFEITOS DAS TRANSMISSÕESLIMITAÇÕES E EFEITOS DAS TRANSMISSÕESEM FIBRAS MONOMODOEM FIBRAS MONOMODO

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SPM

FWM RamanBrillouinP M D

Chromatic

XPM

� economiza utilização de regeneradores 3R � usa linhas 2.5G existentes para transportar 10G

Benefícios

Efeitos � ganho de potência~ 5dB - expansão do enlace~ 20km� “reduz SNR” para sistemas ópticos

PORQUE O FEC DEVERIA SER USADO?PORQUE O FEC DEVERIA SER USADO?

Graduação Tecnológica Graduação Tecnológica –– Redes de TelecomunicaçõesRedes de Telecomunicações 106

Perda na fibra ~ 0,25 dB/km

� usa linhas 2.5G existentes para transportar 10G� Ferramenta de aviso para degradação do sinal

TransmissorReceptor

00101110011000010111001100

00101110011000010011001110

FEC FORWARD ERROR CORRECTIONFEC FORWARD ERROR CORRECTION

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DeclaraçãoDetalhada Problemas

ocorridos duranteo transporte

Detecção e correção pelo FEC

0010111001100 00101110011000010011001110

No FEC

RS(255/241)

BENEFÍCIOS DE UTILIZAR FECBENEFÍCIOS DE UTILIZAR FEC

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RS(255/239), G709

Sub Row 16 RS (255, 239)Info Bytes

Sub Row 2 RS (255, 239)Info Bytes

1 239 240 255

GFEC FEC SUBGFEC FEC SUB--LINHAS (SUBLINHAS (SUB--ROWS)ROWS)

• Intervalos de Sub-linhas interleaving: 16 sub-rows/frame– Comprometido a reduzir sensivelmente os erros de burst

– Caveat: alguns fabricantes de equipamentos utilizam implementações proprietárias• Esquemas de testes proprietários podem ser feitos pelos overheads

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Columns: 1 17 3825 4080

Overhead Payload FEC

G.709 Row: 1

2

3

4

Sub Row 1 RS (255, 239)Info Bytes

FEC ALGORITMOSFEC ALGORITMOS

• G.709 Standard Method: RS(255,239) � GFEC

• G.975.1 Methods (Strong FEC):– I.2: Outer: RS(255,239); Inner: CSOC (no/ko =7/6, J=8)

– I.3: Outer: BCH(3860, 3824); Inner: BCH(2040,1930)

– I.4: AMCC Outer: RS(1023, 1007); Inner: BCH(2047, 1952)– I.5: Outer: RS(1901, 1855); Inner: Ext’d Hamming (512, 502) X (510, 500)

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– I.5: Outer: RS(1901, 1855); Inner: Ext’d Hamming (512, 502) X (510, 500)

– I.6: LDPC Code (binary Low-Density Parity Check)

– I.7: Intel/Cortina Two orthogonally concatenated BCH codes

– I.8: RS(2720, 2550)

– I.9: Two interleaved extended BCH(1020, 988) codes

BCH: Bose-Chaudhuri-Hocquengham

OTN NA REDEOTN NA REDE

� Hoje, todas as redes OTN utilizam um unico fabricante� Uma das razões de usar um FEC proprietário

� Com o tempo, veremos uma rede com enlaces OTN de diversos fabricantes � O futuro da operação de cross-operação será o OTN � Neste momento, é mais frequente o SONET/SDH

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� Estes enlaces usarão o padrão G.709 standard FEC (GFEC)

FAS contém informação para sincronização de quadro

� Frame FAS� Multiframe MFAS

OTU suporta transporte via um ou mais OCHs e provê funções de monitoramento� Section monitoring SM� Communic.channles

OCH OCH -- OPTICAL CHANNELOPTICAL CHANNEL

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ODU habilita a operação e manutenção dos OChs

� Maintenance signals MS� Communic.channels GCC� Path monitoring PM� TCM� Protection APS� Fault type +locaction FTFL

OPU Informação para adaptaçãodo cliente

� Mapping information PSI� Payload type PT� Stuffing

Função do OPU OH?É usado para suportar o mapeamento de vários sinais de

OPU OPU -- OPTICAL CHANNEL PAYLOAD UNIT OVERHEADOPTICAL CHANNEL PAYLOAD UNIT OVERHEAD

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PSI Payload Structure IdentifierContém o Payload Type no PSI[0].PSI[1] a PSI[255] provê mapeamento e informação de contatenação

PT Payload TypeUm byte dentro do PSI que identifica o payload que será transportado

RES ReservedReservado para futuro international standardization

É usado para suportar o mapeamento de vários sinais deClientes. Em adição provê informação do tipo de payload

Função do ODU OH?Este overhead permite suportar TCM, APS, PM

ODU ODU -- OPTICAL CHANNEL DATA UNITOPTICAL CHANNEL DATA UNIT

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Este overhead permite suportar TCM, APS, PM e supervisão do caminho fim a fim, além da adaptaçãodo cliente via OPU overhead

RES Bytes que são “reserved” para futura padronização internacionalTCM / ACT Byte para ativação e desativação dos campos TCM

It is defined for further studiesTCM Tandem Connection Monitoring, permite o gerenciamento do

DETALHES DO CABEÇALHO ODUDETALHES DO CABEÇALHO ODU

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TCM Tandem Connection Monitoring, permite o gerenciamento dosinal através de multiplas redes via “hierarchical error checking”

FTFL Fault Type and Fault Location canal de comunicação. Byte quepermite indicação do estado de falha incluindo o tipo e local da falha

PM Path Monitoring habilita o monitoramento de sessões particulares dentro da rede assim como localização de falhas

EXP Dois bytes reservados para experimental usado para permitir o operadorda rede dar o suporte

GCC General Communication Channel permite comunicação entre equipamentos de rede com acesso ao quadro ODU

APS / PCC Habilita o Automatic Protection Switching entre um ou mais níveis

BIP-8 Bit Interleaved Parity-81 byte que é usado para detecção do erro e insere nos dois quadros

DETALHES DO CABEÇALHO ODUDETALHES DO CABEÇALHO ODU

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do erro e insere nos dois quadros posteriores

BEI/BIAE Backward Error Indication / Backward Incoming Alignment Errorcarrega informação de erros dos sinais na direção upstream e converge a informação do IAE na direção upstream

BDI Backward Defect IndicationInformação sinal de falha na direção upstream

STAT StatusIndica presença de sinais de manutenção

TTI Trail Trace Identifiersimilar ao J0 byte in SONET/SDH, habilita o sinal da origem para o destino dentro da rede

SAPI Source Access Point Identifier

DAPI Destination Access Point Identifier

Op. Spec Operator Specific

OVERHEAD OTUK, ODUK E OPUKOVERHEAD OTUK, ODUK E OPUK

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

1 MFAS

2TCM ACT FTFL

3

4

TCM3 TCM2 TCM1 PM EXPOPUk OH

GCC1 GCC2 APS/PCC RES

RES TCM6 TCM5 TCM4

FAS SM GCC0 RES

• Framing: FAS provê alinhamento de Quadro

• Framing: MFAS provê alinhamento Multi-quadro (256 quadros no multi-frame)

• GCC(n) para gerenciamento de rede (similar ao SONET/SDH DCC)

• TTI é um trace de mensagem

• FTFL indica sinal falho, degradado

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(bytes)

1 2 3 4 5 6 7 8 (bits)0

PM BD

I

1516 1 2 3 4 5 6 7 8 (bits)

31 TC

Mi

BD

I

321 2 3 4 5 6 7 8 (bits)

SM BD

I

IAE

63

TTI

BEI STATSAPI

BEI/BIAE RES

BEI/BIAE

Operator Specific

STATDAPI

SM, PM and TCMi ( i = 1..6 ) 1 2 3

BIP-8

4 GCC1 GCC2 APS/PCC RES

0 PT1

Mapping & Concat. Specific

255

PSI

1234

15 16Mapping &

Contentspecific

OVERHEAD OTUK, ODUK E OPUKOVERHEAD OTUK, ODUK E OPUK

Graduação Tecnológica Graduação Tecnológica –– Redes de TelecomunicaçõesRedes de Telecomunicações 118

Function of the OTU OH?This overhead supports the transport via one or more OCh connections and specifies the Frame Alignment as well as the FEC

OTU OTU -- OPTICAL CHANNEL TRANSPORT UNITOPTICAL CHANNEL TRANSPORT UNIT

Graduação Tecnológica Graduação Tecnológica –– Redes de TelecomunicaçõesRedes de Telecomunicações 119

1 2 3

TTI BIP-8

21 3 1412 13119 104 5 6 7 8

FAS MFAS SM GCC RES1

1 32 7 84 5 6

BDI STATBEI/ BIAE IAESAPI

FAS No FAS 6 bytes são definidose são usados para sincronização

MFAS O sinal de overhead ODU e OTU

DETALHES DO FAS & OTU OHDETALHES DO FAS & OTU OH

Graduação Tecnológica Graduação Tecnológica –– Redes de TelecomunicaçõesRedes de Telecomunicações 120

BDI STATBEI/ BIAE IAESAPI

DAPI

Operatorspecific

IAE Incoming Alignment ErrorPermite o ingresso informar ao egresso que um erro de alinhamento no sinal de entrada foi detectado. IAE = 1 quando ocorre o erroIAE = 0

MFAS O sinal de overhead ODU e OTU alcança diversos quadros através do sinal

OH e necessita alinhamento de multi-quadro

DESIGNAÇÃO DE SLOTS TRIBUTÁRIOSDESIGNAÇÃO DE SLOTS TRIBUTÁRIOS

• Tributary Slot – numero precisa encaixar com a técnica de mapeamento:– Classico 2.5G TS (legacy) -> 2.5G TS

– Novo 1.25G TS -> 1.25G TSMFAS

Bits 7 8TSOH

2.5G TS#MFAS

bits 6 7 8TSOH

1.25G TS#

0 0 1 0 0 0 1

0 1 2 0 0 1 2

1 0 3 0 1 0 3

1 1 4 0 1 1 4

OTU2 Exemplo para controle TS no OH:

Graduação Tecnológica Graduação Tecnológica –– Redes de TelecomunicaçõesRedes de Telecomunicações 121

1 0 0 5

1 0 1 6

1 1 0 7

1 1 1 8

OTU2 exemplo

Duas vezes TS’s com novo OTN � menos BW/TS

2.5G TS#

1.25G TS#

TS

1T

S1

TS

2T

S2

TS

3T

S3

TS

4T

S4

TS

1T

S5

TS

3T

S7

TS

2T

S6

TS

4T

S8

TS

1T

S1

TS

2T

S2

TS

3T

S3

TS

4T

S4

TS

1T

S5

TS

3T

S7

TS

2T

S6

TS

4T

S8

TS

3T

S7

TS

2 T

S6

TS

4T

S8

FEC

Overhead

MFASFAS

Cliente?� Payload atual que será transportado

CLIENT SIGNALCLIENT SIGNAL

Graduação Tecnológica Graduação Tecnológica –– Redes de TelecomunicaçõesRedes de Telecomunicações 122

Sinal do Cliente pode ser:� Nullclient eg. the whole payload is filled with 0’s� PRBS� SONET / SDH� IP� GbE� GFP

� Payload atual que será transportado � Mapeamento de cliente assíncrono e síncrono

NOVOS OTN CONTAINERSNOVOS OTN CONTAINERS

• Um 2.5G TS (classico) -> ODU1 pode conter OC-48/STM-16

• Dois 1.25G TS (novo) � ODU1

• Um 1.25G TS (novo) � ODU0– Projetado para conter um cliente GE

– Requer GFP-T para mapear GE em um ODU0

– Pode tambem carregar STM1 ou STM4

Graduação Tecnológica Graduação Tecnológica –– Redes de TelecomunicaçõesRedes de Telecomunicações 123

• Ineficiente mas pode fazer um “bypass” na cross conexão SONET/SDH

• O que mais é necessário?– Método classico de justificação (como ponteiros) chamados AMP

– AMP é limitado em granularidade, encaixando os clientes SONET/SDH

– Novos métodos são requeridos para novos clientes

GENERIC MAPPING PROCEDURESGENERIC MAPPING PROCEDURES

�GMP:� GMP é novo e genérico

� Provê mapeamento de cliente em OPU para qualquer taxa de linha de entrada � Ajusta stuffing bytes para adaptação de taxa

� Usa método Sigma/Delta

� Tem somente 1.25G TS

� Provável padrão futuro para qualquer nova taxa de cliente

Graduação Tecnológica Graduação Tecnológica –– Redes de TelecomunicaçõesRedes de Telecomunicações 124

C bits are change bits to adjust pointers

�AMP:

� Para ‘classica’ justificação de eventos OTN com NJO/PJO bytes

� Trabalha com 2.5G TS ou 1.25G TS

OH

Payload Area (for client with GMP)

client data

stuffRES

RES

RES

PSI

JC1

JC2

JC3

RES

OPU OH(for OTU2/3 with GMP)

15 161 RES JC

2 RES JC3 RES JC4 PSI NJO PJO

OPU OH(with AMP)

ODU0 MAPPINGSODU0 MAPPINGS

OTU2 ODU2

AMP 2.5G TS

AMP 1.25G TS

ODU14x

8x

GMP 1.25G TS

2x

Dual-stage muxing

AMP 1.25G TS

Single-stage muxing

Principal proposta é o mapeamento do GE no OTN

Graduação Tecnológica Graduação Tecnológica –– Redes de TelecomunicaçõesRedes de Telecomunicações 125

ODU0 GEGMP 1.25G TS

GFP-T

Single-stage muxing

AMP: Asynchronous Mapping Procedure -> Legacy OTN JustificationGMP: Generic Mapping Procedure -> New OTN ‘pointers’ (sigma/delta BMP: Bit-synchronous Mapping Procedure -> Transparent bit mappingTS: Tributary Slot Legacy: 2.5G New: 1.25G

Dual-stage Muxing: For ODU0 addition with existing chip setsSingle-stage Muxing: For ODU0 in new implementations

O QUE É ODUFLEX?O QUE É ODUFLEX?

Tributary S

lot 1

Overhead

Tributary S

lot 2

Tributary S

lot 3

Tributary S

lot 4

Tributary S

lot 5

Tributary S

lot 7

Tributary S

lot 6

Tributary S

lot 8

Tributary S

lot 1

Tributary S

lot 2

Tributary S

lot 3

Tributary S

lot 4

Tributary S

lot 5

Tributary S

lot 7

Tributary S

lot 6

Tributary S

lot 8

Tributary S

lot 1

Tributary S

lot 2

Tributary S

lot 3

Tributary S

lot 4

Tributary S

lot 5

Tributary S

lot 7

Tributary S

lot 6

Tributary S

lot 8OTU2

FEC

ODU2 with 8 Tributary Slots (8x1.25G=10G) max capacity

• Usado para agrupar qualquer numero de OTN - 1.25G Tributary Slots• Mapeamento para qualquer cliente

Graduação Tecnológica Graduação Tecnológica –– Redes de TelecomunicaçõesRedes de Telecomunicações 126

Área de Payload 100%

preenchidas com bytes de cliente

Overhead

ODUFlex1.. 16 17… … 3824

Example: 3 Tributary Slots usados (1,3,4)

� 3.75Gb/s� Cliente pode usar menos banda, é adaptativo

Clientes ONT ODUFlex :-GFP & MAC (Ethernet), BW flexíveis-Outro cliente real :

-FC-400-FC-800-3G SDI (Video)-CPRI (Wireless)

EVOLUÇÃO ODUFLEX EVOLUÇÃO ODUFLEX

• Será usada no futuro para transporte de pacotes

• Cross-conexão ODU para suportar TDM + Packets

• ODUFlex para mapear conexões de pacotes:– Ethernet

• GE � 1 TS

• 10GE � 8 or 9 TS

Graduação Tecnológica Graduação Tecnológica –– Redes de TelecomunicaçõesRedes de Telecomunicações 127

• 10GE � 8 or 9 TS

• 40GE � 32 or 33 TS

• 100GE � 80 TS

– MPLS• Can ajustar tamanho da conexão CIR/EIR

– IP

• Future: dynamic ODUFlex sizing (with protocol)