prof. ing. anton Čižmár, csc.1 sdh synchronnous digital hierarchy

Prof. Ing. Anton Čižmár, CSc. 1

SDH

Synchronnous Digital Hierarchy


Cieľom štandardizačných prác na medzinárodnej úrovni bolo vytvoriť celosvetový

štandard pre digitálne prenosové prostredie, ktoré by umožňovalo výstavbu

prevádzkovo a ekonomicky priaznivých, pružných integrovaných digitálnych

prenosových sietí s centrálnym programovo počítačom podporovaným

riadením a dohľadom.

Študijná komisia CCITT XVIII – 1986 – USA/SONET – vzťahuje sa na americkú PDH

hierarchiu. Používa ako prvý hierarchický stupeň – 51,84 Mbit/s.

CCITT – 1990 – revidovanie doporučení G.707, G.708, G.709 – pre SDH. SDH – ako

sústava veľkokapacitných digitálnych prenosových prostriedkov s optickými

digitálnymi linkami, pre výstavbu pružných, programovo riadených

integrovaných digitálnych prenosových sietí. Základný synchrónny

skupinový signál – 155,520 Mbit/s (STM-1).

SDH muldexy umožňujú na rozdiel od PDH muldexov priamy prístup k

združovaným PDH príspevkovým signálom.


SONET & SDH

• SONET - Synchronous Optical NETwork– ANSI/Bellcore standard

• SDH - Synchronous Digital Hierarchy – ITU (European) standard

• Obidva štandardy sú prakticky identické


• Prekladanie po bytoch – bytová štruktúra (každý byte – 64 kbps kanál)

• V prípade SDH sú PDH prítokové toky informácie zabalené do kontajnerov (C)

štandardizovanej kapacity (mapping) – použitý obojstranný stuffing.

• Ku každému kontajneru je pridaná potrebná informácia o kontajneri (POH –

Path Overhead, záhlavie cesty), čím vzniká tzv. virtuálny kontajner VC.

• Podľa multiplexnej schémy sú VC umiestnené do základného rámca STM-1

(Synchronnous Transfer Module).

• Súčasťou tohto procesu je aj umiestnenie označenia začiatkov VC v rámci

STM-1 a pridanie informačných bajtov o prenosovej sekcii medzi dvomi

terminálmi (SOH – Section Overhead, záhlavie sekcie).

• SDH vďaka uvedenej skladbe rámca umožňuje v mieste sieťových prvkov priamy

prístup k zvolenému kontajneru bez kompletného multiplexovania a

demultiplexovania, ako to je pri PDH systémoch.

• Možnosť začleňovať do SDH nielen PDH, ale aj IP, ATM.

• Dostatočná kapacita v záhlavi umožňuje prenos informácie pre monitorovanie,

diagnostiku a riadenie.


Prenosová trasa


SDH Frame Structure• A single SDH frame is called a Synchronous Transmission Module (STM-1).Transmitted over a duration of 125 μs, the frame consists of 2430 octets organizedas 9 rows of 270 octets each. A single octet in an SDH frame represents a 64 kbpschannel (8 bits every 125 μs), several octets can be aggregated to form containersfor larger data rates.

SDH Section Overhead (SOH)• A relatively large number of 72 octets in an STM-1 frame have been reserved forvarious management and monitoring purposes. This so-called section overhead(SOH) is further divided into a regenerator section overhead (RSOH) and multiplexsection overhead (MSOH).

Administrative Unit (AU-4) and Virtual Container (VC-4)• The actual payload carried in an STM-1 frame is encapsulated in an administrativeunit (AU-4). The AU-4 consists of a VC-4 virtual container comprising 261 columnsplus a 9 octet wide AU-4 pointer that points to the first octet of the VC-4 payloadcontainer.

AU-4 Pointer• The SDH pointer mechanism is a very elegant way of multiplexing multiple datacontainers without the need to align the containers to a common frame start.Thus the frame buffers in SDH multiplexing equipment can be kept small and thetransmission delay due to buffering is minimized.• The VC-4 container is allowed to float freely within the AU-4. The H1 and H2 pointerbytes form a word with a range of 0 to 782 which indicates the offset, in three byteincrements, between the pointer and the first byte of the VC-4. If the offset has thevalue 0 then the J1 byte of the VC-4 follows immediately after the H3 bytes of theAU-4 pointer


http://www.ece.uvic.ca/499/2001a/group04/vc.html

http://www.ece.uvic.ca/499/2001a/group04/au.html

http://www.ece.uvic.ca/499/2001a/group04/c.html

http://www.ece.uvic.ca/499/2001a/group04/vc.html

http://www.ece.uvic.ca/499/2001a/group04/au.html

http://www.ece.uvic.ca/499/2001a/group04/c.html


Rámec STM-1

Plávajúci VC

a) Čo to znamenáb) Ako vzniká plávanie VC


Multiplexná schéma

Prítokové PDH signály

EU

EU


SONET/SDH Hierarchy

• STS - Synchronous Transport Signals – 51.84Mbps - base level of SONET hierarchy

• STM - Synchronous Transport Module– 155.52Mbps - base level of SDH hierarchy– Exactly equal to STS-3

STS OC STMBit Rate (Mbps)

STS-1 OC-1 51.84STS-3 OC-3 STM-1 155.52STS-12 OC-12 STM-4 622.08STS-48 OC-48 STM-16 2488.32STS-192 OC-192 STM-64 9953.28STS-768 OC-768 STM-256 39813.12


Synchronizácia


SDH prvky

• SONET/SDH terminal - a mux/demux that creates a SONET signal and terminates paths.

• SONET/SDH ADM (Add/Drop Multiplexer) - a mux/demux that can separate individual STS-n signals from a higher level signal.

• SONET/SDH repeater- a physical level regenerator that also terminates section level overhead to allow section level management.

• SONET/SDH DCS (Cross-Conect)


The CN 3600 Intelligent Optical Multiservice Switchis an advanced Next-Generation SONET/SDH MultiserviceProvisioning Platform with industry-leading integratedDigital Cross-connect System (DCS) capabilities.


SONET/SDH Add/Drop Multiplexer (SADM) Card provides full OC-3/12 or STM-1/4 support for use with the CN 2600 Multiservice Edge Aggregator. This card grooms up to four OC-3/STM-1 or OC-12/STM-4 services onto a single OC-48/STM-16 framed wavelength.


SURPASS hiT 7050 representsa true multiservice networkelement that can be deployedas a terminal multiplexer (TMX),an add-drop multiplexer (ADM)and a small local cross-connect(LXC) in point-to-point, chainand ring topologies and ring interconnections. It is the bestchoice for applications with uplink capacity ranging fromSTM-1 to STM-16.


Manažment SDH

• MonitorovanieJe to pasívna činnosť. Hlavným problémom je prezentovať stav siete.

• RiadenieJe to aktívna činnosť. Vzťahuje sa k narastajúcej potrebe flexibilnosti siete.

• Manažment sieteJe nezávislý od manažmentu služieb. Rozdielny manažment prístupovej a transportnej siete

• Manažment služiebRôzne typy služieb.


4.5 Základy manažmentu siete (network management)

Čo je network management

Network management znamená rôzne veci pre rôznych ľudí. V niektorých prípadoch zahrňa iba jednoduché monitorovanie aktivít siete samostatným sieťovým konzultanton pomocou protokolového analyzátora. V iných prípadoch network mangement zahŕňa distribuovanú databázu, pracovné stanice generujúce grafické zobrazenia topológie siete a prevádzky , resp. ich zmien v reálnom čase. Vo všeobecnosti network mangement je služba, ktorá zahŕňa celú paletu prostriedkov, aplikácií a zariadení za účelom pomoci sieťovým manažérom v monitorovaní a udržiavaní sietí.

Network management architektúra (NMA)

Väčšina NMA používa tú istú základnú štruktúru a množinu vzťahov. Koncové stanice (managed devices) bežia pod SW, ktorý im umožní vyslať poplachový signál v prípade, keď sa očakávajú alebo sa už vyskytli problémy. Na základe prijatia takýchto poplachových signálov, manažment entity sú programované k reakcii a k vykonaniu jednej, niekoľkých alebo skupiny úkonov (akcií). Manažment entity môžu tiež vyzvať koncové stanice ku kontrole hodnôt niektorých premenných. Výzva môže byť automatická alebo iniciovaná užívateľom avšak agenti v manažovaných zariadeniach odpovedajú na každú výzvu. Agenti sú SW moduly, ktoré najprv kompilujú informáciu o manažovanom zariadení v ktorom sú umiestnené, potom uložia túto informáciu v manažment databáze a nakoniec ju poskytnú manažment entitám prostredníctvom systému manažmentu siete pomocou niektorého sieťového protokolu (napr. SNMP, CMIP). Manažment proxis sú entity ktoré poskytujú manažment informáciu v mene inej entity. Obrázok zobrazuje typickú network management architektúru.

ISO Network Management ModelTento model pozostáva z piatich konceptuálnych oblastí:

Performance management Configuration management Accounting management Fault management Security mangement


When the public telephone network was first deployed, the entire network was designed with one service in mind – voice.

Detecting the source of a problem in the network was a crude task at best. The process relied quite heavily on having end-users complain repeatedly before network administrators set into motion a tedioustroubleshooting procedure.

As the public telephone networks grew, preventative maintenance and planning for network growth became a significant concern.

A reduction in the time required to change a network’s configuration was also enabled in the public telephone network by the deployment of equipment that is remotely configurable through a Network Management System, in contrast to previous generation of equipment that required local configuration.


Funkcie manažmentu

• Configuration management

• Fault management

• Performance management

• Security management

• Accounting management


Business

Telecommunications

Telecommunications

Networks

Enterprise Collaboration

Systems

Electronic Commerce

Systems

Internal Business

Systems

Electronic Mail Voice Mail Discussion Foums Data Conferencing Videoconferencing Electronic Meeting Systems

Electronic Banking Interactive Markwting Supply Chain Managmnt Electronic Data Interchange Electronic Funds Transfer

Process Control Intranet Web Publishing Workflow Systems Management Support Systems Activity Monitoring

The Internet Intranets Extranets Client/Server Networks Other Networks


There are many applications and services which may be offered within ITS.

To limit the discussion,

Advanced Traffic Management Systems (ATMS), Advanced Traveler Information Systems (ATIS), and Electronic Toll Collection (ETC)

will be used.


Advanced Traffic Management Systems (ATMS), Advanced Traveler Information Systems (ATIS), Electronic Toll Collection (ETC)


• The layered architecture is particularly important because it allows Department of Transportation officials to support different vendor technologies.

• Referring to previous figure the layered architecture isolates each sub-system. These sub-systems can be differentiated based on geographical area, function, technology, or even by vendor.

• The network element layer (directly above the subsystem layer) allows each sub-system to have its own element manager with a proxy (interpreter) that interfaces with the standard, higher layer NMS platform.

• The platform can then serve as the collection point and integrates all the information provided from the field elements for the various Network Management applications (e.g. fault management, configuration management, etc.) or ITS functions (e.g. ETC, ATIS, etc.).

• A well defined architecture is crucial to an ATMS network because it provides the direction for growing the various components of the system and allows the ITS network operator to adopt multi-vendor solutions.

prof. ing. anton Čižmár, csc.1 sdh synchronnous digital hierarchy

Documents