unidade 3 treinar on line básico da rede de transmissão curso de qualificação profissional...
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Unidade 3
Treinar On Line
Básico da Rede de Transmissão
Curso de Qualificação Profissional
Técnico de Dados
Outras Centrais
F.O.
SDH
/ F.O
.PDH
DWDM
Rede de Transporte
Central TrânsitoMinas Gerais
Central TrânsitoRio de Janeiro
Central TrânsitoBahia
Backbone
Central Trânsito
Niterói
Rádio EnlaceRede de Transporte
Redes de Transporte
Rede de Transporte • Meios de Transporte de sinais entre Centrais ou “nós de rede” Cabos Metálicos Cabos Ópticos Cabos Submarinos Sistemas de Transmissão PDH Sistemas de Transmissão SDH Redes DWDM Rádios Satélites Antenas
Técnicas de Multiplexação
Evolução das Técnicas de Multiplexação
SDM = Multiplexação por Divisão de Espaço
FDM = Multiplexação por Divisão de Freqüências
TDM = Multiplexação por Divisão de tempo
Multiplexação SDM
Multiplexação FDM
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 f
Faixa de freqüências subdividida em 12 faixas parciais, de 4 kHz cada
108 kHz 60
Multiplexação por divisão de freqüência
Multiplexagem TDM
Principio da Multiplexação TDM
Amostragem periódica de um sinal analógico a
t
ua
Principio da Multiplexação TDM
Sinal multiplexado por divisão de tempo, formado pelas amostras de três sinais telefônicos analógicos a, b e c, em seqüência cíclica ordenada
t
u
c
b
a
Princípios da técnica PCMFormação de um sinal PCM
ChaveeletrônicaFiltro passa-baixas
Sinal telefônicode faixa limitada
Sinal telefônicodo assinante
Freqüência deamostragemfA = 8000 Hz
Intervalo deamostragemTA = 1/fA = 125sSinal PAM
tTAtt
Princípios da técnica PCM
Teorema de amostragem
fA > 2fS
Conversão analógico digital
Amostragem
fs = 3400 Hz
fa>2 x 3400 = 6800 amostras aumentada para 8000 amostras por segurança
Freqüência de amostragem (fA) = 8000 Hz
Conversão analógico digital
Conversão analógico digital
Tf 8000 Hz
sAA
1 1
125
Tf 8000 Hz
sAA
1 1
125
Principio da Multiplexação TDM
t
u a
11001100
Palavras PCM
01111111
11011100
11111111
11001100
10001111
PAM
Modulaçao do sinal a
Principio da Multiplexação TDM
b 0 1 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1
a 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 1
Sinal PCMmultiplexadopor divisãode tempo
...........................
Sistema PDH
SISTEMA PDH- Hierarquia Digital Plesiócrona
A Hierarquia Digital Plesiócrona (PDH) foi desenvolvida em resposta as exigências da telefonia convencional e como tal não é ideal para serviços faixa larga.
amostraa
Amostra 1
Amostra 2
Amostra 1
Amostra 1
Amostra 2
Amostra 2
Hierarquia Digital Plesiócrona PDH
Sistema de Transmissão PDH
1 2 3 4 29 30 31 32
t
Períodosubdividido em 32 "time slots", de aprox. 3,9s cada
125s0
Sistema PDH
Nível EUA Brasil eEuropa
Japão
1 1,5 Mbps (T-1) 2 Mbps (E-1) 1,5 Mbps (T-1)
2 6 Mbps (T-2) 8 Mbps (E-2) 6 Mbps (T-2)
3 44 Mbps (T-3) 34 Mbps (E-3) 32 Mbps (T-3)
4 274 Mbps (T-4) 139 Mbps (E-4) 97 Mbps (T-4)
Sistema PDH
Portadora E1 • Sistema Europeu de Multiplexagem• Multiplexa 32 canais PCM de 64Kbit/s
cada, sendo:
Canais telefônicos digitais = 30
Canal de Sinalização = 1
Canal de Alinhamento = 1
Velocidade da Linha Transportadora: 32x64Kbit/s= 2Mbit/s
Conceitos de MultiplexagemSistemas TDM
• Portadora T1• Sistema de Multiplexagem Norte
Americano• Multiplexa 24 canais PCM de 64kbps
cada, sendo:• 24 canais usados para telefônia e um canal
para sinalização formado virtualmente com bits extraídos dos próprios 24 canais telefônicos
• Velocidade da linha transportadora: 24 x 64Kbit/s = 1,5 Mbit/s.
Sistema de transmissão PCM30
canalde voz
30
canalde voz
16sinalização
canalde voz
15
canalde voz
2
canalde voz
1
palavra de alinhamento de quadro/ palavra de serviço
. . .
31171615210 . . .
. . .
. . .
Aprox.3,9s
87654321
numeração dos bits
32 x 8 = 256 bits
125s
Direção de transmissão
Numeração do slot de tempo do quadro de pulso
Sistema de transmissão PCM 30
Quadro PCM é formado por:
• Canal 0 = alinhamento e serviço Canal 16 = canal de sinalização
• Canais 1 a 15 e 17 a 31 – canais telefônicos
Sistemas PDH
SISTEMA PDH• Utilizado para transportar sinais entre duas localidades.• Sistema não sincronizado (plesiócrono)• Velocidades de transmissão: de 2Mbit/s, 8Mbit/s, 32Mbit/s, 140Mbit/s
Hierarquia Digital Plesiócrona PDH
Serviços PDH
• Além da Transmissão de sinais digitais ou digitalizados entre duas localidades remotas, o sistema PDH oferece outras aplicações.
• Exemplos:
• TC Digitronco
• TC ISDN
TC Digitronco
Rede Telemar
modem modem
Rede de TransporteRede de Acesso
PABX
Ambiente do Cliente Ambiente da Telemar
ACESSO
E1
30 canais voz ou dados
2 canaiscontrole
Placa E1
RamaisNúmero chave
3540-1200
Provedor
Internet
E1
CPA
Rede
TelemarPABX
Empresa XTPO
3540-1201
3540-1202
3540-1204
3540-1205
Placa E1
TC Digitronco
Acessos: par metálico ou fibra óptica
Aplicações de Voz TC DigitroncoTopologia
Modem HDSL
RAS
TC Digitronco i
Roteador
TC IP Connect
RamaisNúmero chave
3540-1220
Provedor
Internet
TC Digitronco
Rede
Telemar
TC DigitroncoTopologia Wireless
PABX
Empresa XTPO
3540-1221
3540-1222
3540-1223
3540-1224
Placa E1
Acesso via Rádio
Rádio
Modem
Central
Telemar
Aplicações de Voz
RAS Roteador
TC Digitronco i
TC IP Connect
Limites do Sistema PDH
A Hierarquia Digital Plesiócrona PDH deixou de satisfazer as necessidades de um sistema moderno e eficiente de transmissão numa sociedade cada vez mais global:
• Difícil e cara compatibilização entre diferentes Hierarquias de Transmissão;
• Necessidade de desmultiplexar um sinal de nível superior, a fim de poder retirar um canal de nível inferior;
• Espaço insuficiente para transportar informação de gestão, manutenção e monitorização do estado da rede;
• Sem normas definidas para transmissão óptica dos sinais;
Exercícios PDH
1. Qual o tipo de sincronismo usado nas redes PDH?
2. Quais são as Ordens ou Níveis de hierarquia PDH e as respectivas velocidades de seus canais ou tributários?
3. Cite uma aplicação do sistema PDH.
Hierarquia Digital Síncrona SDH
Hierarquia Digital Síncrona - SDH.
O International Telecommunication Union (ITU) publicou em 1988, com base na rede digital síncrona norte americana (Synchronous Optical Digital Network - SONET), um novo padrão internacional, designado por:Hierarquia Digital Síncrona - SDH.
Hierarquia Digital Síncrona SDH
1.544 2.048
6.312
51.840
155.520
n x 155.520
Hierarquia Digital Síncrona SDH
Hierarquia Digital Síncrona SDH
SISTEMA SDH
Hierarquia Digital Síncrona SDH
Sistema de transporte de sinais em alta velocidadeAcesso a Internet em alta velocidade;
Padronizado mundialmente
Total compatibilidade
Acesso direto dos tributários através de técnicas do tipo Add/ Drop
Velocidades de 155,5 Mbit/s a 9.9953 Mbit/s
Utilização de videoconferência
Topopogia SDH
Hierarquia Digital Síncrona SDH
Hierarquia Digital Síncrona SDHTrama STM-1
Cabeçalho do Frame SDH
Elementos Básicos de uma Rede SDH
Rede SDH
Topologias de Rede SDH
Topologia Tipica
Topologia em Anel Principal e Secundário
Anel ÓpticoSDH
Anel ÓpticoSDH
Anel ÓpticoSDH
Metropolitano
Arquiteturas de Rede SDH
Vantagens e Serviços
• Maior integração nas interfaces de tributários, permitindo um maior números de interfaces ópticas e elétricas por placa, diminuindo o espaço físico ocupado pelos equipamentos;
• Integração de interfaces típicas de redes de dados, tais como LAN (Ethernet), ATM, FR e IP, diretamente nos equipamentos SDH, com facilidades de configuração implementadas em um mesmo sistema de gerência;
Vantagens e Serviços
• Equipamentos de usuário de tamanho reduzido (de mesa), com multiplicidade de interfaces e capacidade para fazer parte de segmentos de rede STM-1 ou STM-4, sem troca do equipamento;
• Equipamentos de grande porte (STM-16 ou STM-64) com matriz que permite conexões de canais de baixa e alta ordem configuráveis pelo sistema de gerência;
Exercícios SDH
1. Qual alternativa representa um componente de uma rede SDH:( ) Sistema de sincronismo ( ) Rede física ( ) Sistema de Gerência ( ) Equipamentos multiplexadores ( ) Todas as anteriores
2. Qual equipamento abaixo não faz parte do padrão SDH:( ) Terminal Multiplex (TM) ( ) Synchronous Digital Cross-connect (SDXC) ( ) Frame Relay Access Device (FRAD) ( ) Add and Drop Multiplex (ADM)
3. A topologia mais recomendada para garantir a segurança e disponibilidade da rede SDH é:
( ) Barramento ( ) Estrela ( ) Anel ( ) Ponto a Ponto
Rede WDM
Rede WDM • é o conjunto de equipamentos e meios físicos
que têm a capacidade de otimizar o uso de redes de fibra óptica.
• WDM - Wave Division MultiplexTécnica de multiplexação por divisão de ondas de luz
Rede WDM
• Compartilha na mesma fibra diversos sinais ópticos de diferentes comprimentos de onda, que são usualmente denominados de canais com “cores” distintas.
• A taxa de transmissão de cada canal pode variar de 2 Mbit/s (E1) até 10 Gbit/s (STM-64),
Rede WDM
Vantagens
As redes WDM oferecem vários benefícios, quando comparada com outras tecnologias:
• Permite utilizar equipamentos de aplicação para redes de transporte e multisserviços sobre a mesma infra-estrutura de meio fisico óptico;
• Permite o tráfego de qualquer tecnologia, independente do fabricante, através do uso de transponders;
• Permite a economia no uso de fibras ópticas em locais com alta densidade de redes e acessos.
Restrições
A tecnologia WDM apresenta ainda as seguintes desvantagens:
• O projeto, instalação e operação da rede WDM é complexo e deve ser feito com um planejamento criterioso e detalhado;
• Não existe padronização de equipamentos e da tecnologia WDM, que impede que sejam usados equipamentos de fabricantes distintos um mesmo enlace da rede.
Características das Redes WDM
Utiliza Fibra Óptica Monomodo do tipo:• Single Mode SM): é o tipo de fibra mais comum encontrada no mercado.
Possui algumas limitações quando usada em sistemas WDM com maior concentração de comprimentos de ondas, pois possui elevado fator dispersão cromática.
• Dispersion Shiftet (DS): é o tipo de fibra cuja dispersão é zero. Esta fibra possui limitações no tocante à dispersão cromática, o que diminuiu o seu uso.
• Non Zero Dispersion (NZD): é tipo de fibra que foi concebida para corrigir a limitação da fibra tipo DS, e cuja dispersão para a janela de 1550 nm é muito baixa em relação à fibra SM (18 ps.nm/km), porém não é zero (8 ps.nm/km).
• Low Water Peak (LWP): é tipo de fibra onde os processos industriais de produção permitem a diminuição ou eliminação do efeito "pico d'água", permitindo que a faixa de 1400 nm seja utilizada para tráfego de sistemas ópticos.
Características das Redes WDM
Multiplexação Óptica • É a característica mais importante a ser definida de um
sistema WDM.
• De acordo com as necessidades da aplicação, identifica-se o qual tipo de sistema WDM a ser implantado definindo-se o espaçamento entre os canais ópticos, limitando assim a sua capacidade.
• Este espaçamento, que pode variar de 200 GHz a 12,5 GHz, é padronizado pelas normas G.694.1 (DWDM) e G.694.2 (CWDM) do ITU-T.
Características das Redes WDM
CWDM (Coarse Wave Division Multiplex): • Multiplexação óptica com espaçamento de 200 GHz.• Pode variar a quantidade de canais de 4 a 16 dependendo da fibra
óptica adotada no projeto. • Sua taxa de transmissão pode variar de E3 (34 Mbit/s) a STM-16
(2,5 Gbit/s). • Possui um melhor desempenho com o uso da fibra óptica tipo
LWP.
DWDM (Dense Wave Division Multiplex): • Multiplexação óptica com espaçamento que varia de 100 GHz a
25 GHz.• Pode variar a quantidade de canais de 16 a 128. • Sua taxa de transmissão pode variar de STM-1 (155 Mbits/s) a
STM-64 (10 Gbits/s). • Possui um melhor desempenho com o uso a fibra óptica tipo SM.
Equipamentos das Redes WDM
Aplicações
Aplicações
Tendências
No futuro as redes WDM tendem a ter uma participação maior na camada de serviços, deixando de ser redes puramente dedicadas a transporte de outras tecnologias e passando a fazer parte do acesso, interferindo diretamente na receita da empresa.
Exercícios Redes WDM
1. Qual componente faz parte de uma rede WDM:( ) Equipamentos multiplexadores ópticos ( ) Sistema de Gerência ( ) Equipamentos terminais ópticos ( ) Todas as anteriores
2. A adequação do sinal óptico convencional para o plano de freqüências do ITU-T para o WDM é feito através do:
( ) DCU ( ) OXC ( ) Transponder ( ) ILA
3. Quais aplicações apresentadas fazem uso das redes WDM:( ) Redes de Transporte (PDH, SDH) ( ) Redes Multisserviço (ATM, IP, FR) ( ) Interligação de CPD’s ( ) Todas as anteriores