Download de presentatie
De presentatie wordt gedownload. Even geduld aub
0
BASISCURSUS Synchronous Digital Hiërarchy
Competence Centre on Broadband Technology (CBT) Basiscursus SDH © CBT TCA
1
1 Inleiding 2 Techniek Casema Netwerk en Diensten Wat is PDH
Inhoud Basiscursus 1 Inleiding Casema Netwerk en Diensten 2 Techniek Wat is PDH Wat is SDH STM-1 Frame SDH Multiplexstructuur Mapping van Tributaries Basiscursus SDH
2
3 SDH-netwerk 4 Metingen Netwerk elementen Netwerk management
Inhoud Basiscursus 3 SDH-netwerk Netwerk elementen Netwerk management Protectie-mechanismen Kwaliteitsbewaking Synchronisatie 4 Metingen BER meting Optische vermogens (D)WDM Basiscursus SDH
3
Casema netwerk en diensten
CATV Telefonie (ECI, ISDN) Datacom (Leased Lines, ISDN) Internet (Demos, COM21, Euromodem) Digitale Video (Film Time) Interne diensten (IT) Basiscursus SDH
4
Wat is PDH Techniek Wat betekent PDH
Korte geschiedenis van de telefonie PDH multiplex techniek Basiscursus SDH
5
PDH Techniek (2) Plesio = bijna
Wat betekent PDH? Plesiochronous Digital Plesio = Bijna Hiërarchy Basiscursus SDH
6
7 kanalen over 1 verbinding: Time Division Multiplexing (TDM)
PDH Techniek (3) Techniek Bijna synchroon 7 kanalen over 1 verbinding: Time Division Multiplexing (TDM) Basiscursus SDH
7
Korte geschiedenis van de telefonie
ANALOOG (handmatig schakelen) ANALOOG (elektromechanisch schakelen) DIGITAAL (elektronisch schakelen) PCM techniek (Pulse Code Modulation) Basiscursus SDH
8
PCM Proces Bemonstering Kwantificatie Codering Basiscursus SDH
9
PCM bemonstering Bemonsterings-frequentie : 4000 x 2 = 8000 Samples/sec. Basiscursus SDH
10
PCM Kwantificatie 256 Basiscursus SDH
11
PCM Codering 8 bits getal x 8000 samples/sec. = 64 000 bit / s
= 64 kbit / s = één PCM kanaal 256 220 210 210 200 200 160 120 120 90 90 90 Basiscursus SDH
12
32 PCM gecodeerde kanalen (64 kbit/s)
PCM Frame 32 PCM gecodeerde kanalen (64 kbit/s) SYNC. ALARM SIGNALERING Basiscursus SDH
13
Transport van PCM frames:PDH multiplexing
139,264 Mbit/s 140 34,368 Mbit/s 34 34 8,448 Mbit/s 8 8 2,048 Mbit/s 2 Bitstuffing Basiscursus SDH
14
Principe van plesiochrone multiplexing
Bitsnelheid 2 1 4 3 2 1 S S 4 3 2 1 aanpassen 2 Mbit/s (“snel”) KLOK 1A2B3C4SSS C B A C B A Bitsnelheid S S S C B A aanpassen 2 Mbit/s (“langzaam”) Bit Interleaving Stuffing bits Basiscursus SDH
15
Transport via PDH-netwerk
Nadelen: (De)multiplexen op elk knooppunt Handmatig schakelen v/d verbinding Veel hardware / ruimte benodigd Basiscursus SDH
16
Functie van overhead en pointer SDH Multiplexstructuur Waarom SDH
SDH-techniek Wat is SDH Het STM-1 Frame Functie van overhead en pointer SDH Multiplexstructuur Waarom SDH Toekomst van de Telecommunicatie Basiscursus SDH
17
Wat betekent SDH Synchronous Digital Hiërarchy Basiscursus SDH
18
Wat is SDH Telecommunicatienetwerk met een hoge transportcapaciteit. Het vormt de basis voor bijna alle diensten van Casema. Basiscursus SDH
19
Hoge capaciteit (véél bits per seconde te versturen)
Waarom SDH Hoge capaciteit (véél bits per seconde te versturen) Transport mogelijk over grote afstanden (glasvezel) Centraal beheer van het netwerk (NMC) Internationaal gestandaardiseerde techniek Te koppelen met andere SDH-netwerken Te koppelen met bestaande PDH-techniek Internationaal gestandaardiseerd heeft ook als voordeel dat je uit diverse leveranciers kunt kiezen Bestaande interfaces worden ondersteund. Basiscursus SDH
20
Synchronous Transport Modules in SDH
STM ,84 Mbit/s (Radio Links) STM ,52 Mbit/s (E/O) STM ,08 Mbit/s (O) STM ,32 Mbit/s (O) STM ,28 Mbit/s (O) Basiscursus SDH
21
# # # Het STM-1 Frame (1) 3 4 2 1 Seriële datastroom (155,52 Mbit/s)
Basiscursus SDH
22
Het STM-1 Frame (2) Bits samen nemen tot Bytes Basiscursus SDH
Bits samen nemen tot Bytes Basiscursus SDH
23
Het STM-1 Frame (3) 9 kolommen (bytes) 270 kolommen (bytes)
Basiscursus SDH
24
PAYLOAD RUIMTE Het STM-1 Frame (4) POINTER 9 kolommen (bytes)
OVERHEAD PAYLOAD RUIMTE POINTER 9 kolommen (bytes) OVERHEAD 9 kolommen (bytes) 261 kolommen (bytes) Basiscursus SDH
25
Van PDH naar STM-1 Frame (5)
Seriële datastroom OVERHEAD PAYLOAD AREA POINTER OVERHEAD 9 kolommen (bytes) 261 kolommen (bytes) Basiscursus SDH
26
Functies van de Overhead, Pointer en Payload ruimte
MS/RS-Overhead Bytes Frame synchronisatie (A1/A2 bytes) Kwaliteitsbewaking van de verbinding (B1/B2 Bytes) Transport van management informatie (DCC-kanalen) Pointer Wijst naar begin informatieblok in de Payloadruimte Opvangen van snelheidsverschillen tussen Frames Payload Transport van (klant) informatie Basiscursus SDH
27
SDH Vrachtwagen PAYLOAD BV Overhead Basiscursus SDH
28
SDH Frames BITS bv Payload Payload Payload Payload Basiscursus SDH
29
Vraagstuk STM-1 Frame (155,52 Mbit/s)
Hoeveel vrachtwagens komen er per seconde voorbij? Basiscursus SDH
30
Framesnelheid STM-1 - 1 Frame = 9 x 270 x 8 bits = 19440 bits
- Bitsnelheid STM-1 : 155,52 Mbit/s Framesnelheid: 155, /19440 = 8000 Frames/s Basiscursus SDH
31
STM-1 Sectieoverhead (1)
B1 E1 F1 D1 D2 D3 AU - 4 POINTER Payload B2 B2 B2 K1 K2 D4 D5 D6 D7 D8 D9 D10 D11 D12 S1 Z1 Z1 Z2 Z2 M1 E2 9 x 9 Bytes Basiscursus SDH
32
STM-1 Sectieoverhead (2)
A1/A2 : Framing synchronisatie bytes B1 : Regenerator sectie BIP-8 B2 : Multiplexer sectie BIP-24 C1 : STM Identificatie D1/D12 : Data communicatie kanalen voor het netwerk management E1/E2 : Engineer Order Wire F1 : Gereserveerd voor andere doeleinden S1 : Synchronisatie Status Message Byte (SSMB) Z1/Z2 : Toekomstig gebruik M1 : Multiplexer Section Far End Blok Error Byte (FEBE) Basiscursus SDH
33
Vraagstuk STM-1 Frame (155,52 Mbit/s)
Wat is de transportcapaciteit van het D1-Byte? Basiscursus SDH
34
STM-1 Transportsnelheid overhead kanaal
Framesnelheid is 8000 Frames/s 1 Byte is 8 bits 8000 x 8 bits = bits/s Basiscursus SDH
35
Van PDH naar STM-1 Frame (1)
PDH signaal Container Container Container Container containers komen met vaste snelheid voorbij en worden niet volgeladen. De rest wordt met stuffing opogevuld. Basiscursus SDH
36
Van PDH naar STM-1 Frame (2)
POH Container Container POH POH VC Container + POH = Virtual Container (VC) Basiscursus SDH
37
Van PDH naar STM-1 Frame (3)
POH + = TU VC Virtual Container + Pointer = Tributary Unit Basiscursus SDH
38
Van PDH naar STM-1 Frame (4)
Typen (virtual) containers & Tributary Units 2,048 kbit/s--> C-12--> VC-12--> TU-12 34,368 kbit/s--> C-3--> VC-3--> TU-3 44,736 kbit/s--> C-3--> VC-3--> TU-3 139,264 kbit/s--> C-4--> VC-4--> AU-4 Administrative Unit Basiscursus SDH
39
SOH SOH P O C-4 H VC-4 Multiplex stappen VC-4 AU-Pointer
Basiscursus SDH
40
VC-4 SOH SOH Multiplex stappen VC-3 Pointer POH P O H TUG-3 C-3 VC-3
AU-Pointer Pointer POH POH SOH P O H TUG-3 C-3 VC-3 Basiscursus SDH
41
Multiplex stappen VC-12 SOH SOH STM-1 (270x9) J1 AU Pointer
VC-4 (261x9) SOH Pointer TU-3 C-3 VC-3 POH TUG-3 (86 kolommen) Pointer TU-2 POH TUG-2 VC-2 (12 kolommen) C-2 Pointer POH VC-12 C-12 Basiscursus SDH
42
SDH Multiplex structuur (Europa)
STM-N AUG AU-4 VC-4 C-4 kbit/s x 3 x 4 STM-4 x 1 TUG-3 TU-3 VC-3 x 16 x 7 34368 kbit/s C-3 STM-16 44736 kbit/s TUG-2 x 3 TU-12 VC-12 C-12 2048 kbit/s High order Multiplexing Low order Multiplexing Basiscursus SDH
43
SDH Multiplex structuur (N. Amerika/Japan)
STM-N AUG AU-4 VC-4 C-4 kbit/s x 4 STM-4 TUG-3 TU-3 VC-3 x 3 x 16 34368 kbit/s AU-3 VC-3 C-3 STM-16 44736 kbit/s x 1 x 7 TUG-2 TU-2 VC-2 C-2 6312 kbit/s x 3 TU-12 VC-12 C-12 2048 kbit/s High order Multiplexing Low order Multiplexing x 4 TU-11 VC-11 C-11 1544 kbit/s Basiscursus SDH
44
Mapping van 140 Mbit/s in een VC-4
Tributary Signaal + Payload Mapping (149,76 Mbit/s) 139,264 Mbit/s VC-4 (150,34 Mbit/s) Path Overhead Stuffing bits Basiscursus SDH
45
Type mapping 2Mbit/s in VC-12
Asynchroon Meest gebruikt Gebruik van bitstuffing en pointer Altijd Floating Mode Bit-Synchroon / Byte Synchroon Geen bitstuffing Floating mode (gebruik pointer) Locked mode (pointer altijd 0) Basiscursus SDH
46
AU-4 Pointer en VC-4 Path Overhead
9 STM-1 RegeneratorSection overhead Payload 3 VC-4 1 Pointer MultiplexerSection overhead 5 POH (Path Overhead) 9 1 Basiscursus SDH
47
VC-4 Path Overhead (POH)
J1 J1: Path Trace. Padbewaking B3: BIP-8. Bit Interleave Parity for error performance C2: Signal Label (inhoud VC-4) G1: Alarm and error indication (Path Status) F2: User channel (communicatie) H4: Multiframe indicator Z4: Spare Z5: Network operator byte (Tandem Connection) B3 C2 G1 F2 H4 Z3 Z4 Z5 Basiscursus SDH
48
AU-4 Pointer (1) Frame N VC-4 Frame N+1 VC-4 Basiscursus SDH
49
H1/H2 bevat het beginadres VC H3 Justificatie mogelijkheid
AU-4 Pointer (2) H1 H1 H1 H1 H2 H2 H2 H3 H3 H3 H3 H3 H3 H1/H2 bevat het beginadres VC H3 Justificatie mogelijkheid Basiscursus SDH
50
AU-4 Pointer (3) Frame N J1 Frame N+1 J1 Basiscursus SDH
51
Frame N (teveel bytes) Frame N+1 (tijdelijke buffer ) AU-4 Pointer (4)
Basiscursus SDH
52
SDH Communicatie model
2 Mbit/s (End-To-End) Circuit Layer Circuit Layer VC-12 (End-To-End) Low Order Path Low Order Path VC-4 (End-To-End) High Order Path High Order Path Multiplexer Section Layer Multiplexer Section Layer SOH Regenerator Section Layer Regenerator Section Layer Physical Layer Physical Layer physical medium Basiscursus SDH
53
Multiplexer sectie en Regenerator sectie
MUX 1 REG 1 REG 2 MUX 2 Regenerator Sectie Multiplexer Sectie Basiscursus SDH
54
Verschil tussen PDH en SDH
Basiscursus SDH
55
Protectie-mechanismen Netwerk management Kwaliteitsbewaking
Overzicht Deel II Netwerk elementen SDH Netwerk Typen verbindingen Protectie-mechanismen Netwerk management Kwaliteitsbewaking Synchronisatie Basiscursus SDH
56
Netwerkelementen (NE)
Add / Drop Multiplexer Terminal Multiplexer Regenerator (A/D zonder tribs) Cross Connect (schakelen op 64 kbit/s niveau Basiscursus SDH
57
Add/Drop Multiplexer Optical Aggregates Input Output Tributary Card
WEST EAST Basiscursus SDH
58
Terminal Multiplexer Optical Aggregate Input Tributary Card Output
WEST Basiscursus SDH
59
Regenerator Optical Aggregates Input Output Output Input WEST EAST
Basiscursus SDH
60
Cross Connect Optical Aggregates Input Output Trib Cards Output Input
WEST EAST Schakelen van willekeurige 64k kanalen (mits gestructureerd) Basiscursus SDH
61
Drop-and-Continue verbinding
Typen verbindingen Punt-punt verbinding Add/Drop verbinding Ring configuratie Drop-and-Continue verbinding Basiscursus SDH
62
Punt-punt verbinding SDH MUX SDH MUX TRIBS TRIBS Basiscursus SDH
63
Add/Drop verbinding SDH SDH MUX MUX TRIBS TRIBS EAST WEST WEST EAST
Basiscursus SDH
64
Ring configuratie TRIB TRIB W E W E E W E W SDH MUX SDH SDH MUX MUX
Basiscursus SDH
65
Drop-And-Continue verbinding
SDH MUX W E W E SDH MUX SDH MUX E W SDH MUX E W Basiscursus SDH
66
Protectie mechanismen
Pad-protectie (SNCP, Sub-Network Connection Protection) MSP (Multiplexer Section Protection) EPS (Equipment Protection Switching) APS (Automatic Protection Switching, K1/K2) 1+1 Protectie (verbindingen/kaarten dubbel uitvoeren) 1:N Protectie (1 stand by voor meerdere verbindingen) revertive! Basiscursus SDH
67
Pad protectie (1) 2 Mb TRIB 2 Mb TRIB VC-12 working path W E W E E W
SDH MUX VC-12 working path 2 Mb TRIB W E W E SDH MUX SDH MUX E W 2 Mb TRIB SDH MUX VC-12 stand-by path E W Basiscursus SDH
68
Pad protectie (2) TRIB TRIB SDH MUX SDH SDH MUX MUX SDH MUX
Basiscursus SDH
69
MSP (Multiplexer Sectie Protectie)
Working Section SDH MUX SDH MUX Stand-by Section Nadelen: Capaciteitshalvering Geografisch gescheiden routes nodig Basiscursus SDH
70
Netwerk Management Systeem
DCC-kanalen Ethernet SDH MUX Gateway Multiplexer X-Terminal Basiscursus SDH
71
Kwaliteitsbewaking in SDH
Foutdetectie (BIP1, 2 en 3) Centrale fout/alarm meldingen Protectie mechanismen Basiscursus SDH
72
Alarm Indication Signal (AIS)
Kwaliteitsbewaking Alarm Indication Signal (AIS) LOS AIS TRIB AIS TRIB SDH MUX SDH MUX FERF AIS = Basiscursus SDH
73
Synchronisatie modes:
Internal mode External mode (2 MHz externe source) Holdover mode Slave mode (binnenkomend lijnsignaal) Basiscursus SDH
74
Kwaliteitsniveaus (synchronisatie)
Synchronisatie modes: G.811 PRC (Primary Reference Clock) 10-11 (Rubidium) / (GPS) G.812 SSU (Synchronisation Supply Unit) 10-10 / 10-9 G.81S SEC (Synchronous Equipment Clock) 5x10-8 / 5x10-7 (HOLDOVER MODE) Basiscursus SDH
75
GPS Ringmaster Synchronisatie (GPS) 2 MHz SDH MUX SDH MUX SDH MUX SDH
Basiscursus SDH
76
Metingen aan SDH verbindingen
BER metingen Optische niveaus (D)WDM systemen Basiscursus SDH
77
BER Metingen (1) Loopback SDH MUX SDH MUX 2 Mbit/s TRIB PRBS instellen
Error injecteren 2 Mbit/s TRIB Basiscursus SDH
78
PRBS (Pseudo Random Binary Sequence)
BER metingen (2) PRBS (Pseudo Random Binary Sequence) 2 Mbit/s : 215-1 34, 45, 140, 155 Mbit/s : 223-1 BER: (Bit Error Rate) aantal foutbits / totaal aantal bits Loopback: kortstondig verbreken ter controle Error inject: injecteren van foutbits ter controle Basiscursus SDH
79
ES (Errored Second): 1 of meer errors in 1 seconde
BER metingen (3) G.821: ES (Errored Second): 1 of meer errors in 1 seconde SES (Severely Errored Second): BER >10-3 in 1 seconde Basiscursus SDH
80
Type laser Uitgangsniveau Gevoeligheid
Optische niveaus Type laser Uitgangsniveau Gevoeligheid S < P < - 8 dBm dBm L < P < dBm dBm S < P < dBm dBm L < P < dBm dBm Basiscursus SDH
81
(D)WDM systemen (Dense) Wavelength-division Multiplexing
Golflengte Golflengte WDM DWDM Basiscursus SDH
82
Wave Division Multiplexing
Wave: golf(lengte) (hiermee wordt bedoeld de optische zender, laserzender) Division: (ver)deling Multiplexing: samenvoegen Letterlijk: het samenvoegen van verschillende stukjes golflengte ofwel: het samenvoegen van verschillende golflengtes / optische zenders op één glasvezel Basiscursus SDH
83
Gebruikte Golflengtes
100 GHz [0.8 nm] Grid for DWDM (ITU-T G692) Frequency in THz 196.10 195.10 194.10 193.10 192.10 191.10 1530 1535 1540 1545 1550 1555 1560 1565 Wavelength in nm Gebruikte Golflengtes
84
Golflengte Multiplexen
Oude situatie 1310 WDM Basiscursus SDH
85
Aantal kleuren. Het aantal golflengtes is beperkt tot 8
Om voldoende onderlinge afstand te houden Voorkomt “overspraak” tussen de te transporteren signalen Analoge signalen zijn gevoelig voor verstoringen Voor digitale signalen kan gewerkt worden met meer golflengtes b.v 16, 32 of 64. Basiscursus SDH
86
WDM Is geen SDH Kan geen verbindingen (paden) schakelen
Maar kan wel gebruikt worden voor het transport van SDH signalen (Synchrone transport modules) Kan geen verbindingen (paden) schakelen het beheer van WDM is beperkt tot foutmeldingen Is een alternatief voor het graven van nieuwe vezels WDM is goed voor je rug Basiscursus SDH
Verwante presentaties
