Ierarhia Digital PlesiocronPartea teoreticPDH este o tehnologie utilizat in reelele de telecomunicaii folosit pentru a transporta cantitai mari de date digitale cu echipamente bazate pe fibr optic i microunde. Termenul este derivat din grecescul plesios nsemnnd aproape si chronos, timp, i se refer la faptul c reelele PDH rulau ntr-o stare n care diferite pri din reea sunt aproape dar nu perfect sincronizate.PDH utilizeaza semnale digitale care sunt organizate in cadre periodice cu T = 125 s. In multiplexul de ordinul 1 (primar) fiecare cadru este divizat in 32 intervale de timp (IT), cu durata egala, numit si canal temporal, permitnd transmiterea unui cuvnt de informatie. Transmiterea cadrelor este sincrona. Sincronizarea este asigurata prin IT0 care marcheaza si inceputul cadrului, identificarea unui IT este realizata prin pozitia acestuia in raport cu IT0. Pentru o conexiune se realizeaza o alocare fixa a unui IT (interval de timp) prin care se transmit periodic informatiile. Rutarea apare implicita ca fiind definita de IT alocat in interiorul cadrului pentru conexiune. Conexiunea intre doua terminale este definita de succesiunea de IT alocate in multiplexurile temporale intre centrele de comutatie (CC-nod de retea) care participa la conexiune. Aceasta tehnica este numita mod circuit si asigura utilizatorului o cale prin retea cu debit fix de 64 Kb/s (8b/125 ?s). Pentru structurarea interconectarii retelelor, CCITT a recomandat o ierarhizare a multiplexurilor digitale sincrone in mai multe niveluri. Ierarhiile digitale plesiocrone standardizate prin norme internationale se obtin prin multiplexarea canalelor temporale de 64 Kb/s (cuvinte de 8 biti transmise periodic cu perioada de 125 s).

Pentru Europa a fost adoptat multiplexul primar de 2048 Kb/s (Recomandarea G-732 CCITT). Ierarhia digitala plesiocrona definita pentru Europa contine 4 nivele. Fig. Ierarhiile digitale plesiocrone (PDH) recomandate pentru Europa

Multiplexul de ordin N se obtine prin multiplexarea semnalelor din 4 multiplexuri de ordin inferior (N1). Pentru Europa, ierarhia digitala plesiocrona include urmatoarele 4 nivele: T1: 2048 Kb/s (32 x 64 Kb/s); T2: 8448 Kb/s (TI x 4) ; T3: 34.368 Kb/s (T2 x 4); T 4: 139.264 Kb/s (T3 x 4). Ierarhiile plesiocrone de ordin superior se obtin prin utilizarea unei cascade de multiplexuri (2 8, 8 34, 34 140), fiecare schimbare de frecventa necesitnd functii analogice de sincronizare. Pentru extragerea unui canal temporal sau al unui multiplex de ordin inferior din multiplexul de ordin superior este necesara demultiplexarea pna la nivelul 1 pentru un canal temporal sau pna la nivelul multiplexului solicitat. Principalele caracteristici ale sistemului multiplex din PDH sunt prezentate in tabelul 4.2: Sisteme de multiplex primare european (E1) si nord-american (DS1)

CaracteristiciE1 (aviz CCITT G-732)DS1 (aviz CCITT G-733)

Frecventa de esantionare8 kHz8 kHz

Tehnica de digitizare a vociiMIC cu cuantizare neuniformaMIC cu cuantizare neuniforma

Numar de biti pe esantion88

Durata unui cadru125 s125 s

Debit binar al unui canal telefonic64 kb/s64 kb/s

Caracteristica de compandareLegea A (A = 876)Legea ? (? = 255)

Nr. de segmente pe caracteristica1315

Nr. de intervale de timp pe cadru3224

Numar de canale telefonice3024

Numar de biti pe cadru32 x 8 = 25624 x 8 + 1 = 193

Debitul binar total256 x 8 = 2,048 Mb/s193 x 8 = 1,544 Mb/s

Sincronizarea cadrelorCu secvente grupate (0011011) transmise la interval 0 al cadrelor impareCu secvente distribuite (101010) formate din bitul 1 al cadrelor impare

SemnalizareaIn intervalul 16, 4 b pe cale sau in canal comun (64 kb/s)LSB al fiecarei cai din 6 in 6 cadre sau un canal comun (bitul 1 al cadrului par) (4 kb/s)

Retelele de banda larga vor utiliza ca unitati de transport a informatiei minipachete de lungime constanta numite celule. Tehnica de transport si comutatie este similara cu cea aplicata in comutatia conventionala de pachete prin modificarea etichetelor de identificare a pachetelor. Avnd in vedere ca intr-o retea de comunicatii apar diferente intre sistemele de transmisie a vorbirii, a datelor si a imaginilor video, tehnologia ATM este proiectata de asa maniera inct sa asigure adaptarea intrzierilor functie de tipul aplicatiilor. Tehnologia ATM asigura integrarea mesajelor vocale, a datelor si a imaginilor in retelele LAN si WAN.

Partea practic

Formatul cadrului STM-1 Recomandarea ITU-T G.707 defineste cadrul STM-1 cu un debit de 155,52 Mbit/s. Acest cadru mai este numit i modulul de transport sincron (STM). Deoarece acest cadru reprezint primul nivel al ierarhiei digitale sincrone, denumirea completa este STM-1. In figura 3 este artat formatul acestui cadru. El este format din matricea de octei cu 9 rnduri i 270 de coloane.Transmisiunea se face rnd cu rnd, ncepnd cu octetul din colul stngasus i terminnd cu octetul din colul dreaptajos. Durata unui cadru este de 125 s, rezultnd 8000 cadre pe secund. Rezult c fiecare octet din ncrctura util (payload) reprezint un canal de 64 kbit/s.

Cadrul STM-1 este capabil s transmit orice semnal tributar PDH.

The STM-1 base frame is structured with the following characteristics: Length: 270 column 9 row = 2430 bytes Byte: 1-byte = 8 bit Duration(Frame repetition time): 125 s i.e. 8000 frame/s Rate(Frame capacity): 2430 8 8000 = 155.5200 Mbit/s Payload= 2349bytes 8bits 8000frames/sec = 150.336 Mbit/s

Overhead-ul de seciune (SOH)Primii 9 octei din fiecare din cele 9 rnduri formeaz supradebitul (overhead). Recomandarea ITU-T G.707 face o distincie clar ntre overhead-ul seciunii de regenerare (RSOH) i overhead-ul seciunii de multiplexare. Aceasta pentru a face posibil asocierea funciilor anumitor octeti din overhead cu arhitectura reelei. Tabelul de mai jos descrie funciile individuale ale fiecrui octet.

A1A1A1A2A2A2J0XX

B1E1F1XX

D1D2D3

Pointer AU

B2B2B2K1K2

D4D5D6

D7D8D9

D10D11D12

S1Z1Z1Z2Z2M1E2XX

X rezervat pentru uz naional pentru uz dependent de mediu (legtur radio, satelit) Figura 5: Overhead-ul STM-1

Tabel 1 Octeii overhead-ului i funciile lor:

OctetFuncie

A1, A2Alinierea cadrului, sincronizare

B1, B2Monitorizarea calitii, octei de paritate

D1D3Canal comunicaii de date OAM

D4D12Canal comunicaii de date OAM

E1, E2Conexiune vocal

F1ntreinere

J0Testarea seciunii de regenerare

K1, K2Controlul comutaiei proteciei automate (APS)

S1Indicatorul calitii ceasului

M1Confirmarea erorii la transmisiune

Funciile RSOH sincronizare cadre A1, A1, A1, A2, A2, A2 secven de sincronizare;A1= 11110110; A2 = 00101000; testarea seciunii de regenerareJ0 pe acest canal se transmite n mod repetat un ir de octei specific fiecrei seciuni de regenerare n parte. Astfel se asigur testatea continu a seciunii. controlul erorilorB1 conine opt bii de paritate calculai pe toi biii cadrului STM-1 precedent. Procedeul de control se numete BIP-8 (control de paritate prin ntreeserea biilor). n urma ntreeserii cu un pas de 8 bii rezult 8 grupe de bii. Acestora li se aplic un cod de paritate par, iar biii de control care rezult formeaz octetul B1. DCC (Data Communication Channel)D1,D2,D3 formeaz un canal pentru comunicaii de date la 192 kbit/s. Este utilizat pentru comunicri referitoare la aspectele OAM (alarm, ntreinere, monitorizare, administrare) ntre echipamentele terminale ale seciunii de regenerare. comunicaie vocal ntre extremitile seciunii de regenerare.E1 formeaz un canal de serviciu la 64kbit/s pentru comunicare vocal ntre regeneratoare i/sau NE. canal utilizatorF1 formeaz un canal la 64 kbit/s la dispoziia operatorului de reea.Observaie: n cadrele STM 4/16 octeii B1, J0, E1, F1 sunt definii numai pentru primul cadru STM. Ceilali octei sunt definii pentru fiecare din cele patru cadre componente.Funciile MSOH controlul erorilorB2 cei trei octei conin 24 bii de paritate calculai cu BIP-24 pe toi biii cadrului STM-1 precedent, cu excepia celor din RSOH. comanda proteciei seciunii de multiplexare (MSP)K1, K2 cu ajutorul canalelor formate de cei doi octei se realizeaz protocolul ce controleaz MSP. n funcie de apariia unei condiii de eroare se comand trecerea pe canalul de rezerv (dublura fizic a seciunii de multiplexare). Biii 6,7,8 din K2 sunt utilizai pentru a indica o alarm n nodul de origine (emisie). Indicatorul de alarm se numete MS-AIS (semnal de indicare al alarmei). Ca rspuns la AIS, nodul terminal seteaz bitul 8 din K2, numit RDI (indicator de defect la distan). DCC (Data Communication Channel)D4 D12 formeaz un canal pentru comunicaii de date (DCC) cu o capacitate de 576 kbit/s. Este utilizat pentru comunicri referitoare la aspectele OAM ntre echipamentele terminale ale seciunii de multiplexare. indicarea strii de sincronizareS1 indic modul n care se genereaz ceasul de emisie al nodului. Sunt utilizai biii b5-b8 ai octetului. octei de rezervZ1, Z2 octei rezervai pentru dezvoltri ulterioare ale standardului indicator al erorilor pe sensul de recepie - REIM1 furnizeaz nodului terminal informaii asupra strii celuilalt sens de transmisiune. Indicatorul ia valori ntre 0 i 24, n funcie de numrul de erori detectate cu BIP-24. comunicaie vocal ntre extremitilor seciunii de multiplexare.E2 formeaz un canal de serviciu la 64 kbit/s pentru comunicare vocal ntre nodul de origine i cel terminal.Pointerul de unitate administrativPentru a spori flexibilitatea sistemului i a reduce timpul de ateptare n noduri, containerele virtuale nu au o poziie fix n ncrctura util. Poziia fiecrui container este indicat de pointerul ataat, mpreun cu acesta formnd unitatea administrativ.Octeii pointerului au urmtoarea semnificaie:- h1 = 1001SS11 (S bii nespecificai n standard);- h2 = 11111111;- H3 octei reprezentnd oportuniti de dopare negativ;- H1, H2 = octei multifuncionali. Pot ndeplini urmtoarele funcii:- indic descrcarea containerului i preluarea unuia nou;- formeaz mpreun adresa de nceput a VC n ncrctura util;- semnalizeaz doparea;- indic echipamentului terminal al cii dac a aprut o condiie de eroare;Adresarea n STM-1Adresa de nceput a VC(4) n STM-1 este codat binar pe cei 10 bii ID. Rezult 1024 adrese posibile n cele 9 x 261 = 2349 elemente (octei) ai ncrcturii. Cei 10 bii sunt suficieni pentru adresarea VC deoarece, conform standardului SDH, VC este mobil n STM cu un pas de 3 octei. Deci un VC poate ncepe la octeii 0, 3, 6, 9, 12, etc. din ncrctura unui STM-1.Pointerul AU indic adresa primului octet dintr-un grup de trei octei ai ncrcturii utile.Rezult c ntr-un STM-1 exist 2349:3 = 783 adrese. Adresa 0 indic primul octet de dup pointer. Uzual VC se plaseaz la adresa 552, adres ce indic primul octet al ncrcturii urmtorului STM-1.Overhead-ul ciiOverhead-ul cii (POH) mpreun cu un container alctuiesc un container virtual. POH are rolul de a monitoriza calitatea i de a indica tipul containerului. Formatul i dimensiunea POH-ului depind de tipul containerului. Rezult dou tipuri distincte de POH:A. POH-ul containerelor virtuale VC-3 si VC-4 este overhead-ul cii de ordin superior. Aceasta este calea de transport a semnalelor de 140Mbit/s, 34 Mbit/s i ATM.

OctetFuncie

J1Testarea cii

B3Monitorizarea calitii, controlul erorilor

C2Informaii privind ncrctura containerului

G1Starea cii

F2Intreinere, canal utilizator

H4Indicator de multicadru

F3Intreinere

K3Comutaia proteciei automate

N1Monitorizarea conexiunii tandem

B. POH-ul containerelor virtuale VC-11 si VC-12. Acesta este folosit pentru calea de ordin inferior. Pe aceast cale sunt transportate semnale de 1,544 Mbit/s, 2,048 Mbit/s i semnale ATM.OctetFuncie

V5Indicare i monitorizarea erorilor

J2Testarea cii

N2Monitorizarea conexiunii tandem

K4Comutaia proteciei automate