SISTEMI PRENOSA
Sistemi prenosa
Sredstva čiji je zadatak povezivanje
pretplatničkih uredjaja sa telefonskim centralama ili medjusobno povezivanje centrala.
Treba da obezbede prenos govornih i drugih
signala izmedju različitih tačaka u odgovarajućoj ravni nacionalne telefonske mreže, uključujući i medjunarodni saobraćaj u oba smera prenosa.
Postupak digitalizacije ...
će se odvijati tako što će se digitalni pretplatnički sistemi uvoditi u glavne mreže (do kablovskih razdelnika) a zatim u distributivne mreže (do kablovskih izvoda) i na kraju do telefonskih aparata i terminalnih uredjaja;
Digitalne pretplatničke mreže sa simetričnim kablovima kablovima treba da se koriste za prenos govornih signala i signala podataka protoka do 2048 kbit/s a
digitalne pretplatničke mreže sa optičkim kablovima treba da se koriste i za širokopojasne ISDN signale i za analognu i digitalnu distribuciju TV signala;
Razlozi za digitalne pretplatničke sisteme: Da se poveća kapacitet postojećih kablova, Da se ekonomičnije povežu udaljeni lokaliteti, Da se izvrši direktno povezivanje sa izdvojenim stepenom, koncentratorom ili kućnom
centralom, Da se na ekonomičan način reši pitanje velikih korisnika,
Da se omogući prenos širokopojasnih digitalnih signala (protoka preko 2048 kbit/s) do korisnika itd.
Prenos signala sistemima prenosa:
bežično,
kablovima sa metalnim provodnicima i
kablovima sa optičkim vlaknima .
Sistemi prenosa u pretplatničkoj mreži: Niskofrekventni analogni sistemi prenosa (koriste sa samo još na relaciji LC-LC ); Visokofrekventni analogni sistemi prenosa (ostaju u radu sve do njihove zamene sa digitalnim sistemima prenosa ); pretplatnički radio -relejni sistemi prenosa; Digitalni pretplatnički sistemi mogu pripadati plesiohronoj digitalnoj hijerarhiji PDH, baziranoj na protoku 2.048 kbit/s ili sinhronoj digitalnoj hijerarhiji SDH, osnovnog protoka 155.520 kbit/s; pretplatnički PCM sistemi (formiranje primarnog digitalnog signala postupkom impulsno kodne modulacije osnovnog protoka 2.048 kbit/s, postupkom multipleksiranja dobijaju se svi ostali hijerarhijski signali protoka: 8.448 kbit/s, 34.368 kbit/s i 139.264 kbit/s) ;
Postojeća bakarna infrastruktura
Po slobodnim paricama postojećih pretplatničkih simetričnih kablova mogu se planirati i instalirati digitalni linijski sistemi protoka do 2048 kbit/s;
Po istim paricama treba da je moguće korišćenje xDSL tehnike prenosa;
Sistemi prenosa u mreži spojnih vodova Digitalizacija mreže spojnih vodova:
Digitalni linijski PCM sistemi prenosa,
Digitalni radio-relejni sistemi prenosa i
Digitalni optički sistemi prenosa . Digitalni optički ili radio-relejni sistemi mogu pripadati PDH (za manje snopove vodova) ili SDH (sistemi koji rade na protocima 155.520 kbit/s i
većim) hijerarhiji.
Sistemi prenosa u medjumesnoj i
medjunarodnoj mreži
Po nadzemnim optičkim i metalnim kablovima,
Po podzemnim optičkim i metalnim kablovima,
Radio-relejni sistemi prenosa,
Po podvodnim optičkim kablovima,
Preko telekomunikacionih satelita (u ravni medjunarodnih centrala).
Pretplatnička mreža
Kruta (svi pretplatnički vodovi su direktno spojeni od glavnog razdelnika mesne centrale do izvoda; oblik mreže je zvezdast ),
Elastična ( pretplatnički vodovi su podeljeni na posebna područja preko kablovskih razdelnika; iskorišćenje mreže je bolje s obzirom na mogućnost prespajanja vodova u kablovskim razdelnicima) ili
Kombinovana kruto-elastična;
Digitalna pretplatnička mreža
Može se koristiti prenos po simetričnim i optičkim kablovima kao i radio-prenos; Strukture digitalnih pretplatničkih mreža: Zvezda, Stablo, Magistrala i Prsten; Izdvojeni stepeni su povezani na lokalnu centralu uvek u obliku zvevde; -
Pretplatničke mreže sa PDH sistemima prenosa realizuju se u obliku zvevde, stabla ili kombinovano;
Pretplatničke mreže sa SDH sistemima prenosa realizuju se u obliku magistrale i naročito u obliku prstena; Digitalne pretplatničke mreže sa optičkim kablovima mogu biti aktivne ili pasivne; Pasivne mreže koriste optičke delitelje i -
kaplere (splitters, couplers);
Prstenasta konfiguracija SDH mreže
MnC Beograd
TC Beograd
TC Kragujevac
GC Pančevo
GC Požarevac
GC2 Smederevo
ČC Smederevska Palanka
Primarni digitalni sistem
Svi digitalni sistemi po činju multipleksiranjem govornih kanala (64 kb/s). Primarni digitalni sistem - prvi hijerarhijski nivo Evropa: 30 govornih kanala - na izlazu primarnog sistema binarni protok (bitska brzina) je 2.048 Mb/s (E1) Severna Amerika i Japan: 24 govorna kanala – na izlazu je binarni protok 1.544 Mb/s (T1) Postupak impulsno kodne modulacije (uzimanje uzoraka, kvantizacija i kodiranje) se primenjuje samo kod formiranja primarnog digitalnog signala protoka 2048 kbit/s , a postupak vremenskog multipleksiranja kod formiranja svih ostalih hijerarhijskih digitalnih signala (protoka 8448 kbit/s, 34368 kbit/s i 139264 kbit/s); Formiranje sekundarnog , tercijalnog i kvartarnog digitalnog
signala treba da se vrši u multipleksim uredjajima uz primenu metoda pozitivnog izravnavanja;
Struktura rama primarnog digitalnog sistema
•Kanalski vremenski interval “0” namenjen je za sinhronizaciju rama, alarme, kontrolne bite i dr. •Kanalski vremenski interval od 1 do 15 i od 17 do 31 namenjeni su za prenos govornih signala i signala podataka;
•Kanalski vremenski interval “16” namenjen je za prenos signalizacije; ukoliko se ne koriste za prenos signalizacije mogu se koristiti za prenos digitalnih signala protoka 64 kbit/s; •Trajanje rama je 125 s;
Osnovne karakteristike evropskog primarnog sistema su:
frekvencija odmeravanja 8000 Hz broj bita po odmerku 8 broj kvantizacionih nivoa 256 zakon kompresije A = 87.6 broj telefonskih kanala 30 ukupni broj kanala 32 broj bita po ramu 256 bitska brzina 2.048 Mbit/s trajanje rama 125 μs vremenski interval po kanalu 3.9 μs vremenski interval po bitu 0.49 μs
PDH
Plesiohrona (višesinhrona) digitalna hijejarhija je slo ženi digitalni sistem koji se
zasniva na multipleksiranju više predhodnih hijerarhijskih nivoa u viši hijerarhijski nivo.
Najniži hijerarhijski nivo je primarni digitalni sistem.
PDH
Formiranje hijerarhijskih digitalnih signala u PDH sistemu treba da se vrši u digitalnim multipleksnim uredjajima uz primenu postupka impulsno kodne modulacije i vremenskog multipleksiranja; Signali nižih hijerarhijskih nivoa se ne vide unutar strukture viših nivoa tj. ne može im se jednostavno
pristupiti. Stoga umetanje ili izdvajanje pojedinačnih govornih kanala iz nekog od viših signala PDH hijerarhije zahteva značajan broj kompleksih MUX i DMUX u postupku koji se naziva višeetapno (de)multipleksiranje.
PDH sistem
U evropskoj PDH hijerarhiji svaki naredni hijerarhijski nivo se dobija multipleksiranjem četiri predhodna nivoa. Bitska brzina k-tog nivoa se računa prema formuli
k
vb
4 vbk 1 2 k 0.064 ( Mb / s),
k 2,3, 4,5
Hijerarhijski nivoi i protoci u evropskom PDH sistemu Hijerarhijski nivo
Binarni protok (kb/s)
Broj telefonskih kanala
0
64
1
1
2.048
301=30
2
8.448
304=120
3
34.368
1204=480
4
139.264
4804=1920
5
564.992
19204=7680
Nedostaci PDH
Nemogućnost identifikacije pojedinačnih kanala iz viših signala, Ne postoji standardom definisan signal
protoka većeg od 140 Mb/s, Ne postoji globalni standard za optičke interfejse,
Problemi sa povezivanjem opreme različitih proizvodjača i dr.
SDH-sinhrona digitalna hijerarhija
Standard za prenos digitalnog signala velikog
kapaciteta po optičkoj infrastrukturi;
Formiranje hijerarhijskih digitalnih signala koji
pripadaju SDH treba da se vrši u sinhronim digitalnim uredjajima uz primenu postupka mapiranja, usaglašavanja faz nog stava i sinhronog multipleksiranja;
Višestruke prednosti;
Prednosti SDH
Velike brzine prenosa (do 10 Gbit/s),
Pojednostavljeno odgranjavanje,
Visoka raspoloživost i uskladjenost kapaciteta,
Pouzdanost,
Podržavanje novih servisa, Povezanost (omogućava lak prelaz izmedju mreža što smanjuje cenu opreme;
TEHNOLOGIJE ZA MREŽE OKOSNICE
Klasične tehnologije
PDH
SDH
ATM
Nove tehnologije
DWDM
Gigabit Ethernet
10 Gigabit Ethernet
Resilient Packet Ring
MPLS
SDH-Planirani protoci
Osnovni nivo u SDH je signal protoka 155 520 kbit/s (STM-1),
Nivoi u SDH
mreži
Protoci signala na višim nivoima se formiraju
Hijerarhij ski protok bita (kbit/s)
kao celobrojni umnožak
STM-1
1
155.520
binarnog protoka STM1 signala; N x STM-N (N=1,4,16,64)
STM-4
4
622.080
STM-16
16
2.488.320
STM-64
64
9.953.280
Osnovna struktura rama STM - 1
Struktura STM-1 ram t i b 8
Zaglavlje sekcije SOH a t s r v 9
AU pointer Zaglavlje sekcije
STM-1 Korisni sadr žaj
SOH
125 s 9 bajtova
261 bajt
Struktura STM-1 ram STM-1 ram ima dužinu od 2430 bajtova izdeljenih u 9 jednakih segmenata; Prikazuje se u formi matrice koja ima 9 vrsta i 270 kolona;
Sastoji se od zaglavlja i korisničkog dela za prenos
informacija; Trajanje rama je 125s; STM-1 ram se ponavlja 8000 puta u sec;
Binarni protok se izračunava kao
2.430x8x8.000=155.520kbit/s; Svaki bajt predstavlja protok od 64 kbit/s;
STM-1 ima 3 zone:
SOH (Section Overhead) zaglavlje sekcije ili dodatni sadržaj sekcije; Sadrži: informacije koje služe za sinhronizaciju sa narednim modulom, komunikacioni kanal za kontrolu, alarmne informacije i inof macije koje služe za detekciju greške. Čine ga zaglavlje regeneratorske sekcije RSOH i zaglavlje multipleksne sekcije MSOH; AU pointer-specificira vreme kada korisni segment startuje.
Pointer je tačno fiksiran u vremenu i prema njemu se izravnjavaju ostala vremena.
zajedno sa korisnim segmentom čini administrativnu jedinicu (namenjena za usaglašavanje faznog stava virtuelnog kontejnera VC- n višeg reda unutar STM -1 rama); Korisni segment , čini 97% kapaciteta rama; to je prostor za prenos korisničkih informacija tj. kapacitet za prenos virtuelnih
kontejnera VC;
Virtuelni kontejner VC
Unutar osnovnog STM -1 rama podaci se prenose u okviru kontejnera;
U odgovarajući kontejner se smeštaju sve PDH pritoke pre nego se pojave u procesu sinhronog multipleksiranja i kao deo STM-N;
Razvrstani su u četiri klase: C -1, C-2, C-3 i C-4;
Kada se kontejneru C-n dodaju bajti zaglavlja putanje POH, dobija se virtuelni kontejner VC-n;
n je hijerarhijski nivo;
SDH LINIJSKI SISTEM 1.55 Mbit/s 622 Mbit/s
622 Mbit/s 1.55 Mbit/s Regenerator
LT
63 x 2 Mbit/s
LT
63 x 2 Mbit/s
2.5 Gbit/s SDH 140 Mbit/s
140 Mbit/s
NNI LT=Linijski terminal NNI=Interfejs mrežnog čvora
NNI =SDH Multiplekser/Demultiplekser
ELEMENTI SDH MREŽE
Regenerator,
Multiplekseri,
Terminalni multiplekser, Add-Drop multiplekser (ADM), Digital Cross-Conect (DCC) – uredjaji za digitalno prospajanje;
SDH MULTIPLEKSER
Tipovi multipleksera su standardizovani TIP-I- služi za konverziju sa pleziohronih na sinhrone STM -N signale. TIP-II- služi za konverziju izmeĎu različitih STM signala. Više STM-1 signala može biti multipleksirano na veće protoke. TIP -III- služi za ubacivanje/izdvajanje pleziohronih i sinhronih signala u STM-N. TIP -IV- služi za ostvarivanje funkcija adaptacije izmeĎu AU -4 (evropski standard) i AU-3 ( američki standard ).
Tipovi I i II dopuštaju fleksibilno dodeljivanje kanala koje zavisi od prospajačkih (cross connect) ograničenja.
SDH tipovi multipleksera Pleziohrono
STM-N G.703
Sinhrono
TIP I
Sinhrono
Sinhrono
TIP II
STM-M
STM-N M>N
Fiksno/fleksibilno dodeljivanje
Fiksno/fleksibilno
Sinhrono
STM-N
TIP III
Sinhrono
STM-N
Sinhrono
TIP IV
STM-N AU-3
Ubacivanje/izdvajanje
Sinhrono ili Pleziohrono
Međusobni
Sinhrono
STM-N AU-4
rad
DODATNI FUNKCIONALNI BLOKOVI Ovi funkcionalni blokovi izvršavaju:
funkcije za upravljanje SDH opremom (Synchronous Equipment Management Function - SEMF) i funkcije za komunikaciju poruka (Message Communication Function – MCF; funkcije vremenske sinhronizacije sinhrone opreme (Synchronous Equipment Timing Source-SETS) i njene funkcije n a fizičkom interfejsu (Synchronous Equipment Timing Physical Interface –SETPI) .
TIPOVI ZAGLAVLJA
Upravljanje mrežom zahteva velike kapacitete za prenos upravljačkih informacija. U tom smislu SDH ima sledeće tipove zaglavlja (Overhead) :
zaglavlje sekcije ( Section Overhead - SOH) i
zaglavlje puta (Path Overhead- POH).
Kapacitet DCC kanala zaglavlja STM rama se koristi za potrebe upravljanja; Kanali D1 do D3 koji pripadaju RSOH zaglavlju, ukupnog
kapaciteta 192 kbit/s koriste se za mrežno upravljanje SDH mrežom;
TMN – SISTEM UPRAVLJANJA SDH MREŽOM
Preporuka ITU-T M.3010
Koristi objektno orijentisane tehnike bazirane na OSI referentnom modelu.
Sastoji se od:
Upravljačkog dela i Objekata ili elemenata mreže (fizički delovi mreže-
interfejsi, kartice,...).
Tipična konfiguracija SDH mreže i nj eno povezivanje sa sistemi ma za upravljanje 4
4 Nacionalni nivo
Q
ECC
4
4
4
4
4
4
Nacional MC
Q 4
4 Regionalni nivo
1
4
Q
4
4 4
4
Regional MC
4 Q
Lokalni (pristupni) nivo
4
4
1
1 ECC
A
4 =DXC 4/4
A
SDH MUX
1
=DXC 4/4
Q
Lokal nMC
SDH MUX
A =Add/Drop multiplexer
SIGNALI ODRŽAVANJA
Signali održavanja -MS dele se na signale održavanja sekcije i signale održavanja puta. Signali održavanja sekcije su signal indikacije alarma (MS-AIS) i signal o grešci na daljem kraju (Far End Receive Failure - MS-FERF).
Signali održavanja puta mogu biti signal indikacije alarma (AIS puta) signal o grešci na daljem kraju (FERF puta), i signal blokiranja greške na daljem kraju puta (Far End Blocking Error -FEBE).
KONFIGURACIJE SDH MREŽE
Konfiguracija ta čka-tačka (point to point)-
najprostija konfihuracija SDH mreže koja uključuje dva krajnja multipleksera povezana optičkim vlaknom;Koristi se za ostvarivanje veza većih kapaciteta; Add-drop konfiguracija – naziva se još i zbirna konfiguracija ili konfiguracija lanca;
Funkcioniše tako što su čvorovi rasporedjeni duž nekog pravca. Čvor preuzima saobraćaj koji je njemu namenjen odgranjavanjem iz zbirnog signala;
KONFIGURACIJE SDH MREŽE
Prstenasta konfiguracija- Više ADM multipleksera formiraju prsten koji predstavlja zatvorenu linearnu
konfiguraciju. Obično sadrže radno i rezervno vlakno, što omogućava rerutiranje saobraćaja u slučaju prekida. Ovaj postupak se odvija u vremenu kraćem od 50 ms. Zbog toga se ova konfiguracija koristi u
mrežama koje zahevaju vrlo visoku raspoloživost;
KONFIGURACIJE SDH MREŽE
Hub konfiguracija- koristi se u mrežama kada
je potrebno izvršiti koncentraciju saobraćaja u prostornom smislu. Hub multiplekser se
obično nalazi u centru zvezdaste strukture SDH podmreže. Koncentracija saobraćaja je moguća zbog sinhronih interfejsa na pritočnoj strani.
KONFIGURACIJE SDH MREŽE
Meš (Mash) konfiguracijaova konfiguracija je izuzetno
pogodna za proširivanje mreže tj.
Mnogo je fleksibilnija i
podložna promenama u odnosu na tačka-tačka mreže.
Pogodna je za povezivanja
čvorišta velikih kapaciteta.
Sinhronizacija SDH mreže
Neidealna sinhronizacija mreže može biti uzrok značajne degradacije u njenom radu, uključujući i otkaz mreže; Svi mrežni elementi se sinhronizuju na jedinstven, centralni vremenski takt. Ovaj vremenski takt
generiše izvor visoke tačnosti koji se naziva Primarni Referentni Takt ili PRC (Primary Reference Clock); Ovaj signal se dalje distribuira SSU (Synchronization Supply Unit) jedinicama i dalje ka SEC (Synchronization Equipment Clock) generatorima takta.
