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Reti di Trasporto

Ing. Stefano Salsano

AA2002/03 – Blocco 3

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• Tecniche di multiplazione, PCM e PDH» Tecniche di multiplazione (FDM, TDM, CDM) » Multiplazione numerica PCM» Multiplazioni numeriche, multiplazione plesiocrona, PDH

• SDH, multiplazione, apparati e reti» Multiplazione sincrona» Motivazioni per l’SDH» Stratificazione, Trama SDH, Strutture numeriche» Puntatori e sincronizzazione» Funzioni dell’overhead, aspetti di gestione» Apparati, interconnessione in rete e protezione

Dove siamo ?Dove siamo ?

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• Puntatore AU: è utilizzato per specificare l’offset del carico utiledi un VC di ordine superiore rispetto alla struttura di trama di multiplazione che lo contiene

» Ad esempio, il puntatore AU-4 indica la posizione del primo byte del VC-4,libero di muoversi all'interno della trama

I puntatori permettono l'allineamento dinamico dei VC

• Puntatore TU: è usatoper specificare l’offsetdel carico utile di un VC di ordine inferiore rispetto alla trama del VC di ordine superiorein cui è inserito

Funzione dei puntatoriFunzione dei puntatori

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• I VC possono avere fase variabile rispetto alla struttura numerica che li contiene

• Il puntatore è riferitoal primo byte adestra della IV riga diOH

• I VC si trovano acavallo di più trame

Allineamento di fase del VC-4 nel STM-1Allineamento di fase del VC-4 nel STM-1

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• Per compensare in un NE le fluttuazioni di fase tra• i VC in ingresso (clock del NE che li origina)

• il segnale STM-1 in uscita (clock locale)

Perché allinearsi dinamicamente?Perché allinearsi dinamicamente?

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• Orologio di apparato: Synchronous Equipment Clock (SEC)• Il buffer assorbe le variazioni di fase tra i VC in ingresso

all'apparato e le trame in uscita

• Il valore delpuntatore èaggiornato quando lo stato di riempimentodel buffersupera lasoglia inferioreo quella superiore

Generazione del puntatoreGenerazione del puntatore

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• Il puntatore è aggiornato quando il buffer del Pointer Processor si riempe o si svuota oltre le soglie a causa delle variazioni di fase relative degli orologi

Aggiornamento del puntatoreAggiornamento del puntatore

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H1 H1 H1 H2 H2 H2 H3 H3 H3

H1 H2 H3

V1 V2 V3

N N N N s s I D I D I D I D I D

1 4 75 6 1698

Valore del puntatore

Opportunità di giustificazione

negativa

Opportunità di giustificazione

positiva

AU-4

AU-3TU-

3

TU-11TU-12TU-2

Formato dei byte di puntatoreFormato dei byte di puntatore

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• I byte H1 e H2 non usati per il puntatore nel caso di AU-4 sono codificati con 1001ss11 e 11111111 rispettivamente

• I valori dei campi Valore del Puntatore e Signal Type (ss) del puntatore sono codificati come segue

Puntatore Signal Type Valore del puntatore

AU-4 10 0 - 782AU-3 10 0 - 782TU-3 10 0 - 764TU-2 00 0 - 427TU-12 10 0 - 139TU-11 11 0 - 103

Formato dei byte di puntatoreFormato dei byte di puntatore

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Codifica del puntatore AU-4Codifica del puntatore AU-4

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• bit 1-4: NDF» indica una reinizializzazione del valore del puntatore

• bit 5-6:» indica il tipo di AU contenuto (informazione utilizzata solo nel caso di

schema di multiplazione ITU-T)

• bit 7-16: puntatore» il valore numerico della posizione del VC-4 nella trama (da

moltiplicare per 3)» i valori legali sono 0-782» con 0 si indica il primo byte a destra del terzo H3

Codifica del puntatore AU-4Codifica del puntatore AU-4

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Esempio di giustificazione positivaEsempio di giustificazione positiva

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Esempio di giustificazione negativaEsempio di giustificazione negativa

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• In condizioni normali NDF=0110, puntatore = inizio VC-4

• In caso di giustificazione positiva, si invertono i bit I, i byte di opportunità di giustificazione non contengono dati significativi, e dalla trama seguente il puntatore è incrementato di 1 (modulo 783)

• In caso di giustificazione negativa, si invertono i bit D, i byte H3 contengono 3 byte di dati, e dalla trama seguente il puntatore èdecrementato di 1 (modulo 783)

• Se l'allineamento del VC-4 cambia bruscamente di più di 3 byte, si inverte NDF e il puntatore è immediatamente aggiornato

• Dopo una giustificazione non sono permessi altri movimenti per le 3 trame seguenti

Regole di generazione del puntatore AU-4Regole di generazione del puntatore AU-4

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SincronizzazioneSincronizzazione

Estrazione del clock daiflussi

Tx

Rx Tx

Rx

FMaster

ETRx

Tx

Tx

RxET

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SincronizzazioneSincronizzazione

SEC SECSEC SEC SECSEC SEC SECSEC

» PRC = Primary Reference Clock (Orologio Principale, OP; nazionale)» SSU = Synchronization Supply Unit (Orologi Asserviti, OA; in centrale)» SEC = Synchronization Equipment Clock (Orologi Asserviti Secondari;

OAS, nell’apparato)

PRC

SSU SSU SSU

Rete di sincronizzazione ad albero

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• Tecniche di multiplazione, PCM e PDH» Tecniche di multiplazione (FDM, TDM, CDM) » Multiplazione numerica PCM» Multiplazioni numeriche, multiplazione plesiocrona, PDH

• SDH, multiplazione, apparati e reti» Multiplazione sincrona» Motivazioni per l’SDH» Stratificazione, Trama SDH, Strutture numeriche» Puntatori e sincronizzazione» Funzioni dell’overhead, aspetti di gestione» Apparati, interconnessione in rete e protezione

Dove siamo ?Dove siamo ?

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• L’overhead della SDH è riconducibile a quattro tipi» overhead specifici del payload: introdotti nell’adattamento di un

carico informativo di uno strato “cliente” entro una struttura numerica dello strato “servente” (funzione di adattamento); esempi sono il puntatore TU, la segnalazione di giustificazione

» overhead indipendenti dal payload: sono caratteristici dello strato servente e perciò definiti e trattati in modo indipendenti dallospecifico strato “cliente” (funzione di terminazione del trail); esempi sono il controllo di errore, l’etichetta di percorso

» overhead di strati ausiliari: si tratta di capacità messa a disposizione per reti di strati ausiliari; esempi sono i canali di comunicazione dati per la TMN e i canali fonici di manutenzione

» overhead non allocato: sono byte non ancora assegnati ad alcuno scopo, riservati per usi futuri

OverheadOverhead

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• Il Path Overhead (POH) è l’informazione associata al livello di percorso (VC), creata all’ingresso della rete SDH ed esaminata all’uscita

• Il Section Overhead (SOH), trattato a livello di aggregato SDH (STM), e si divide in ¥ Regenerator SOH (RSOH), trattato in tutti gli apparati SDH ¥ Multiplexer SOH (MSOH), trattato in tutti gli apparati SDH eccetto i

rigeneratori

OverheadOverhead

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Stratificazione della rete SDHStratificazione della rete SDH

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• Il livello di percorso (Path Layer) è l’insieme delle risorse trasmissive che vanno dal primo terminale SDH che riceve il tributario (VC, Virtual Container) all’ultimo terminale SDH che restituisce il flusso tributario. (i terminali SDH suddetti sono pertanto o un multiplatore, terminale o Add-Drop, o un RED sincrono)

• Il livello di sezione trasmissiva (Section Layer) è definito fra interfacce che trattano flussi aggregati ed è suddiviso in:¥ Strato della sezione di Multiplazione (Multiplexer Section Layer),

porzione compresa tra due terminali SDH¥ Strato della sezione di Rigenerazione (Regenerator Section Layer),

porzione di collegamento compresa tra un terminale SDH e unrigenetore oppure tra due rigeneratori

Percorso e SezionePercorso e Sezione

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• Percorso di ordine inferiore» tra due punti della rete in cui ilPOH del VC-i viene scritto e letto

(i=11, 12, 2, 3)

• Percorso di ordine superiore» tra due punti della rete in cui il POH del VC-4 (VC-3) viene scritto e

letto

• Sezione di multiplazione» tra due punti in cui il MSOH viene scritto e letto

• Sezione di rigenerazione» tra due punti in cui il RSOH viene scritto e letto

Livelli di trasporto e overheadLivelli di trasporto e overhead

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Path/Trail/Connection Termination

Path/Trail/Connection Termination

Source

SourceSink

Sink

Vicino (Near) Remoto (Far)

problemaLOPLOFAISTIMSLMUNEQ

allarme

LOP = Loss Of Pointer TIM = Trace Identification MismatchLOF = Loss Of Frame SLM = Signal Label MismatchAIS = Alarm Indication Signal UNEQ = Unequipped

Collegamento bidirezionale e allarmiCollegamento bidirezionale e allarmi

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Multiplexer Section Alarm Indication Signal

• Inviato a valle dal Rigeneratore per indicare che è stato rilevato un guasto nella sezione precedente

• In trasmissione viene inviato un segnale STM-N con RSOH valido ed i restanti bit tutti posti a 1

• In ricezione il Terminale rileva l'allarme dalla lettura della configurazione 111 nei bit 6,7,8 del byte K2 dello MSOH per almeno 3 trame consecutive

• L'allarme è rimosso dalla ricezione di almeno 3 trame consecutive con i bit 6,7,8 di K2 diversi da 111

Allarmi di sezione: MS-AISAllarmi di sezione: MS-AIS

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Multiplexer Section Remote Defect Indication(ex Far End Receiver Failure)

• Segnale utilizzato per indicare al Terminale a monte che si è ricevuto un MS-AIS o che si è rilevato un guasto nella sezione

• Il segnale è rilevato dalla ricezione della configurazione 110 nei bit 6,7,8 del byte K2 in almeno 3 trame consecutive

• La segnalazione dell'allarme è rimossa dalla ricezione di almeno 3 trame consecutive con i bit 6,7,8 del byte K2 diversi da 110

• La trasmissione di MS-AIS sovrascrive la MS-RDI

Allarmi di sezione: MS-RDI (ex FERF)Allarmi di sezione: MS-RDI (ex FERF)

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Administrative and Tributary Unit Alarm Indication Signal

• Inviato a valle in seguito alla ricezione di un AU-AIS (TU-AIS) o alla transizione nello stato Loss of Pointer (LOP)

• In trasmissione vengono posti a 1 tutti i bit della struttura AU(TU) (compreso il puntatore)

• L'allarme è rilevato dalla ricezione di tutti 1 nel puntatore, cioè i byte V1 e V2 per il TU-2/-11/-12 AIS e i byte H1 e H2 per lo AU-AIS/TU-3 AIS, per 3 trame consecutive

• L'allarme è rimosso dalla ricezione di un puntatore valido per 3trame consecutive o da NDF

Allarmi di percorso: AU-AIS e TU-AISAllarmi di percorso: AU-AIS e TU-AIS

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Higher Order Path Remote Defect Indication• Inviato a monte alla ricezione di un AU-AIS o un TU-AIS

relativo alla struttura TU-3• Indicato ponendo a 1 il bit 5 del byte G1 del HO-POH

corrispondente

Lower Order Path Remote Defect Indication• Inviato a monte alla ricezione di un TU-AIS relativo alle

strutture TU-11, TU-12, TU-2• Indicato ponendo a 1 il bit 8 del byte V5

Allarmi di percorso: HOP/LOP RDIAllarmi di percorso: HOP/LOP RDI

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Remote Error Indication (ex Far End Block Error)

• Utilizzato per inviare a monte informazioni sulla qualità di trasmissione

• Invia nel byte M1 il numero di errori rilevati dal BIP-24xN ricevuto nel MSOH del STM-N

• Invia nel byte G1 il numero di errori rilevati dal BIP-8 ricevuto nel POH del VC-3/-4

• Invia nel byte V5 il numero di errori rilevati dal BIP-2 ricevuto nel POH dei VC-11/-12/-2

Allarmi di percorso: REI (ex FEBE)Allarmi di percorso: REI (ex FEBE)

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RSOH = Regenerator Section OverHeadMSOH = Multiplexer Section OverHead

X Byte riservati per uso nazionaleByte riservati per futura standardizzazioneByte dipendenti dal mezzoByte non rimescolati (scrambled)

∆*

1 2 3 4 5 6 7 8

1

2

3

4

5

6

7

8

9

9

MS

OH

RS

OH

A1 A1 A1 A2 A2 A2 J0

B2

D4

D7

D10

S1 E2

E1 F1

D2 D3

B2 B2 K1 K2

D5 D6

D8 D9

D11 D12

AREA PUNTATORE

* * * * * * *• A1, A2 allineamento di trama• J0 identificatore della sezione di rigenerazione• B1 rivelazione di errore (BIP-8) • E1 canale fonico di servizio• F1 canale a disposizione del gestore• D1- D3 canali dati per gestione di rete

• B2 rivelazione di errore (BIP-24)• K1, K2 canale per la protezione automatica• D4 - D12 canali dati per gestione di rete• S1 stato di sincronizzazione• M1 Remote Error Indication (REI), ex FEBE,

trasmette all’indietro le violazioni di parità di blocco valutate attraverso il BIP-24

• E2 canale fonico di servizio

B1 ∆ ∆

∆ ∆D1

* *X X

X X

∆

∆

X XM1

Section OverHead dell’STM-1Section OverHead dell’STM-1

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• A1, A2 (6 x N byte)» byte di allineamento (A1=11110110, A2=00101000)

• J0 (N byte)» Identificatore della sezione di Rigenerazione

• B1» controllo parità (BIP-8) sulla trama precedente, dopo lo scrambling

• E1» canale di servizio per comunicazioni vocali accessibile nei rigeneratori

(RSOH EOW)

• F1» canale di utente (per es., connessioni vocali temporanee per scopi di

manutenzione)

• D1-D3» canale a 192 kb/s per scambio di informazioni di gestione (DCC, di sezione

di rigenerazione)

Overhead della sezione di rigenerazione - RSOHOverhead della sezione di rigenerazione - RSOH

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• B2 (3 x N byte)» parità (BIP-24 x N) sulla trama precedente tranne RSOH

• K1, K2» protocollo di segnalazione per la protezione automatica della sezione

(Automatic Protection Switching, APS) e allarmi• E2

» canale di servizio per comunicazioni vocali accessibile nei punti di terminazione di sezione di multiplazione (MSOH EOW)

• D4-D12» canale a 576 kb/s per scambio informazioni di gestione (DCC di sezione di

multiplazione)• S1 (bit 5-8)

» indica il tipo di orologio che genera il segnale di sincronizzazione (Synchronization Status Message, SSM)

• M1» porta indietro il numero di errori rilevati dai byte B2 (MS Remote Error

Indication, REI)• Z1, Z2: funzioni ancora da definire

Overhead della sezione di multiplazione - MSOHOverhead della sezione di multiplazione - MSOH

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TL RL RL TL

E1 E1 E1

E2

I bytes E1 e E2 sono utilizzati per comunicazioni foniche di servizio (Engineering Order Wire, EOW); in particolare il byte E1 è accessibile sia a livello di apparati terminali (TL) sia di rigenerazione (RL), mentre il byte E2 è accessibile solo a livello di apparati terminali (TL)

Canale Telefonico di Servizio (E1, E2)Canale Telefonico di Servizio (E1, E2)

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NE

QLAN

I/F Q

NE

QLAN

I/F Q

NE

QLAN

I/F Q

ELEMENTMANAGER

ELEMENTMANAGER

ELEMENTMANAGER

NETWORK MANAGER

messaggi gestionaliin D1-D12

Sono previsti due canali per il trasporto dei messaggi gestionali (Data Communication Channel, DCC) verso un centro di raccolta; D1-D3 (192 kbit/s) accessibile sia a livello di apparati terminali sia di rigenerazione e D4-D12 (576 kbit/s) accessibile solo a livello di apparati terminali

Canale di Comunicazione dei Dati (D1-D12)Canale di Comunicazione dei Dati (D1-D12)

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VC

-4 P

OH

C-4

J1B3C2G1F2H4F3K3N1

Overhead di Percorso VC-4Overhead di Percorso VC-4

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• J1 (path trace)» trasmette ripetutamente una sequenza di identificazione (HO Path APId)

• B3» controllo parità (BIP-8) sul VC-3/VC-4 precedente

• C2 (signal label)» indica la composizione del VC-3/VC-4

• H4» dipendente dal payload (es. indicatore multitrama dei VC di ordine inferiore

contenuto nel VC-3/VC-4, puntatore celle ATM)• G1 (path status)

» trasmette informazioni sullo stato del percorso all'apparato a monte (bit 1-4: REI, bit 5-7: RDI)

• F2, F3» canali d'utente

• K3 (bit 1-4)» APS per percorso di ordine superiore

• N1» riservato per Tandem Connection Monitoring

Significato dei byte di High Order-POHSignificato dei byte di High Order-POH

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• V5» svolge varie funzioni relative a verifica di integrità

(BIP, REI, RDI)

• J2 (path trace)» trasmette ripetutamente una sequenza di

identificazione (LO Path APId)

• N2» riservato per Tandem Connection Monitoring

• K4» bit 1-4: APS per percorso di ordine inferiore; bit 5-7:

contiene la codifica dello specifico difetto segnalato mediante il bit di RDI nel byte V5

V5

J2

N2

K4

Overhead di Percorso VC-2, VC-12, VC-11Overhead di Percorso VC-2, VC-12, VC-11