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Visão geral da PDH
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Sistemas Telefnicos e de Comunicao
Profs: Paulo J. da Costa Cunha e Selmar Tarcsio Mendes
PDH Plesiochronous Digital Hierarchy
Sistemas Telefnicos e de Comunicao
Plesios (Quase) Kronos (Tempo)
Objetivo: Necessidade de aumentar o nmero de canais transmitidos nos cabos com transmisso PCM.
Multiplexao Plesicrona: Multiplexao no tempo de sinais com a mesma frequncia nominal mas com relgios
(clocks) independentes. A multiplexao realizada por bit
exceto os 2Mbps que por byte.
Bits de Justificao: Como a taxa de bits podem ser ligeiramente diferentes para se agrupar vrios canais as
taxas devem ser uniformizadas.
Desenvolvida nas dcadas de 60 e 70
Plesicronos-Quase Sncronos
Sistemas Telefnicos e de Comunicao
Caractersticas
Projetada para aplicaes Ponto-a-Ponto
Dificuldade para Insero e Derivao de tributrios
Pouca capacidade para gerncia de rede
Existncia de 03 Hierarquias: Europia, Americana e
Japonesa
Multiplexao a partir de E1 realizada por bits e no mais
por bytes
Padronizao Parcial (altas taxas e interfaces de
linha no padronizadas)
Sistemas Telefnicos e de Comunicao
PDH - Multiplex
A Multiplexao de 30 canais de voz mais 2 canais
de sinalizao e controle transmitida em um canal
de 2Mbps chamado E1.
O PCM-30 com 30 canais a base da multiplexao
digital
Para multiplexao de mais de 30 canais
necessria a utilizao de taxas superiores da PDH
A hierarquia de multiplexao da PDH comea no
E1 e as taxas vo subindo passando pelo E2 (2xE1),
E3(4xE2) e E4(4xE3).
Sistemas Telefnicos e de Comunicao
PDH - Multiplex
Na multiplexao PDH as bordas de subida e
descida do clock no so coincidentes.
Em um sistema sncrono as bordas de subida e
descida do clock so coincidentes em todos os
equipamentos
A multiplexao de vrios tributrios pode ser
conseguida multiplexando-se bit por bit ou byte por
byte.
Byte interleaving Multiplexao E1
Bit interleaving. Demais taxas
Sistemas Telefnicos e de Comunicao
BIT INTERLEAVING
Sistemas Telefnicos e de Comunicao
BYTE INTERLEAVING
MULTIPLEXAO Byte por Byte
Sistemas Telefnicos e de Comunicao
As trs hierarquias
PDH (Plesiochronous Digital Hierarchy)
Japo USA Europa
J1 1,5 Mbit/s T1 1,5 Mbit/s E1 2 Mbit/s
J2 6 Mbit/s T2 6 Mbit/s E2 8 Mbit/s J3 32 Mbit/s T3 45 Mbit/s E3 34 Mbit/s J4 98 Mbit/s T4 140 Mbit/s E4 140 Mbit/s
Sistemas Telefnicos e de Comunicao
Hierarquia Digital Americana
PCM
de 1a
ordem
1
24
64kbit/s
PCM de
2a
ordem
1544kbit/s
4 3 2
PCM
de 3a
ordem
6312kbit/s
4 3 2
5 6 7
PCM
de 4a
ordem
44736kbit/s
3 2
5 6
4 274176kbit/s
Designao Denominao Taxa exata de
bits
Quant. de
Tributrios
DS0 64 kbit/s 64 kbit/s -
DS1 (T1) 1,5 Mbit/s 1,544 Mbit/s 24
DS2 (T2) 6,3 Mbit/s 6,312 Mbit/s 4
DS3 (T3) 44 Mbit/s 44,736 Mbit/s 7
DS-4 (T4) 274 Mbit/s 274,176 Mbit/s 6
Sistemas Telefnicos e de Comunicao
Hierarquia Digital Europia
(adotada no Brasil)
30
PCM
de 1a
ordem
1 64kbit/s 2048kbit/s
PCM de
2a
ordem 4 3 2
8448kbit/s
PCM
de 3a
ordem 4 3 2
34368kbit/s
PCM
de 4a
ordem
3 2
4 139264kbit/s
Designao Denominao Taxa exata de
bits
Quant. de
Tributrios
Ordem 0 64 kbit/s 64 kbit/s -
Primeira Ordem (E1) 2 Mbit/s 2,048 Mbit/s 32
Segunda Ordem (E2) 8 Mbit/s 8,448 Mbit/s 4
Terceira Ordem (E3) 34 Mbit/s 34,368 Mbit/s 4
Quarta Ordem (E4) 140 Mbit/s 139,264 Mbit/s 4
Sem designao 565 Mbit/s 564,992 4
Sistemas Telefnicos e de Comunicao
Comparativo das Hierarquias Digitais
Sistemas Telefnicos e de Comunicao
Caractersticas do PDH - Brasil
As interfaces eltricas so padronizadas tambm at o 4o
nvel
As interfaces pticas no so padronizadas em qualquer
nvel
So destinados poucos bits para a gerncia nos nveis
padronizados
Utiliza estrutura padronizada europia at o 4o nvel o
quinto nvel no padronizado (565Mbit/s)
Sistemas Telefnicos e de Comunicao
PCM
1a
Ordem 30
1
2048
1 PCM
2a
Ordem 4
8448
PCM
3a
Ordem 4
1
34368
PCM
4a
Ordem 4
1
139264
64
2048
8448
34368
Duplo
Salto 16
1
34368 2048
Triplo
Salto 64
1
139264 2048
Taxas em kbit/s
n
1
Agregado Tributrios
30canais
120canais
480canais
1920canais
EQUIPAMENTOS DA PDH
Sistemas Telefnicos e de Comunicao
EQUIPAMENTOS DA PDH
TM
TRIBUTRIOS AGREGADO
TM = TERMINAL MULTIPLEXADOR
Sistemas Telefnicos e de Comunicao
INTERFACES PADRONIZADAS
2M SIM
8M SIM
34M SIM
565M NO
140M SIM
Sistemas Telefnicos e de Comunicao
2M NO
8M NO
34M NO
565M NO
140M NO
INTERFACES DE LINHA
PADRONIZADAS
Sistemas Telefnicos e de Comunicao
TM ETL TM ETL
Interface Proprietria
INTERFACES DE LINHA NO PADRONIZADAS
Interface Padronizada Interface Padronizada
Sistemas Telefnicos e de Comunicao
SADA
A
B
C
D
TM
1 byte
ou
1 bit
DIFICULDADE DE DERIVAO E
INSERO DE TRIBUTRIOS
MULTIPLEXAO
Sistemas Telefnicos e de Comunicao
ENTRADAS COM PEQUENAS VARIAES DE
FREQUNCIA EM RELAO NOMINAL
A
B
C
D
SADA TM ENTRADAS
NECESSIDADE DE MECANISMOS DE
SINCRONIZAO
DIFICULDADE DE DERIVAO E
INSERO DE TRIBUTRIOS
Sistemas Telefnicos e de Comunicao
Necessidade de Justificao Central
A
Central
B
Central
C
Central
D
50ppm
=102,4bps
TDM
2
ordem
8,442Mbps
2,048102 Mbps
2,048 Mbps
2,047898 Mbps
2,047950 Mbps
Sistemas Telefnicos e de Comunicao
Necessidade de Justificao
Como ocorrem diferenas entre os diversos relgios
(Clocks) dos sinais a serem multiplexados necessrio
sincroniz-los uma vez que a multiplexagem realizada
por bit.
Ordem Velocidade nominal de
transmisso (kbit/s)
Tolerncia Mxima
ppm Hz
- 64 100 6,4
1a
2048 50 102,4
2a
8448 30 253,4
3a
34368 20 687,4
4a
139264 15 2088,9
Sistemas Telefnicos e de Comunicao
A
B
C
D
SADA 1 2 3 4 1 2 4 5 1 2 1 3 2 3 3
1 5 4 3 2
1 3 2
4 3 2 1
4 3 2 1
ERROS
Na PDH as entradas correspondem aos tributrios.
Na SDH as entradas correspondem aos VCs.
Necessidade de Justificao
Sistemas Telefnicos e de Comunicao
SINC_B
A
B
SADA SINCRONIZADOR
SINCRONIZADOR
SINC_A
SINC_B
M
U
X
SINC_A
SADA
A
B
I - INFORMAO OJ - OPORTUNIDADE DE JUSTIFICAO
OJ I I I OJ I I OJ I I I OJ I
OJ I I I OJ I I OJ I I I OJ I
I I I I I I I I I I I I I
I I I I I I I I I
Justificao
Sistemas Telefnicos e de Comunicao
Bits de Justificao so ento inseridos durante a multiplexao
a fim de sincronizar os sinais de entrada
Os bits de justificao, que no possuem informao (bit
stuffing), so identificados e retirados durante o processo de
demultiplexao.
Devido a insero destes bits de justificao impossvel
identificar em nveis superiores as informaes relacionadas aos
canais elementares dos nveis inferiores.
Justificao
Sistemas Telefnicos e de Comunicao
Estrutura de Quadro no Facilita a
Insero e Derivao de Tributrios
PDH Adequada para Aplicaes Ponto-a-Ponto
DIFICULDADE DE DERIVAO
E INSERO DE TRIBUTRIOS
Sistemas Telefnicos e de Comunicao
Insero e Derivao de Tributrios
Para se derivar um tributrio de 2Mbit/s a partir de um sinal de
140Mbit/s necessrio percorrer todos os nveis inferiores a
140Mbit/s at chegar ao 2M desejado
Cliente 2Mbit/s
8
2
8
2
34
8
34
8
140
34
140
34 ELO
140Mbit/s
ELO
140Mbit/s
Sistemas Telefnicos e de Comunicao
Rede PDH
ELO
1
4
1
1
4
2
1
4
3
1
4
4
1 ELO
1
4
1
1
4
2
1
4
3
1
4
4
1
2,048Mbps 8,448Mbps
34,368Mbps
139,264Mbps 139,264Mbps
34,368Mbps
8,448Mbps
2,048Mbps
Aplicaes
Ponto a Ponto
Sistemas Telefnicos e de Comunicao
ESTRUTURA DE QUADRO 8.448 kbit/s A
TM 8.448kbit/s B
C
D
2.048bit/s
212 bits 212 bits 212 bits 212 bits
T
OH CJ OJ I I CJ I CJ I
1 1 1 0 1 0 0 0 0 1
CJA CJB CJC CJD
H1 OH =
OJA OJB OJC OJD OJ =
CJ =
IA IB IC ID IA IB IC ID .... I =
Bits I por Quadro =
200 + 208 + 208 + 204 = 820
H2 Durao do Quadro
T = (1/8.448) x (4 x 212)
T = 100,38 s Gerenciamento
Sistemas Telefnicos e de Comunicao
ESTRUTURA DE MULTIPLEXAO NA PDH
8M
x4
2M
x4
Justificao (Mapeamento)
Multiplexao
Alinhamento (Overhead)
34M 140M
x4
Sistemas Telefnicos e de Comunicao
ESTRUTURA DE MULTIPLEXAO NA PDH
Justificao (Mapeamento)
Processo de sincronismo dos tributrios acrscimo
de bits de OJ e CJ
Multiplexao
Entrelaamento de bits podem ocorrer erros se no
houver justificao
Alinhamento (Overhead)
Bits de alinhamento determinam o incio do quadro
Sistemas Telefnicos e de Comunicao
Gerenciamento
Pouca Capacidade para Gerncia de Rede.
Cerca de 0,5% utilizado para Gerncia de Rede (Alarme remoto).
Dificuldade para monitorar o desempenho da rede.
Sistemas Telefnicos e de Comunicao
Porque voc
precisa da SDH?
Sistemas Telefnicos e de Comunicao
SUA REDE DEVER RECEBER VRIOS TIPOS DE DADOS DE ENTRADA? (PDH, ANALGICO, ATM, FRAME RELAY, VDEO ....)
SUA REDE DEVER COMPORTAR VRIAS FREQNCIA DE ENTRADA (FAIXA LARGA)?
SUA REDE OFERECER SERVIOS COM CONFIABILIDADE?
SUA REDE OFERECER FLEXIBILIDADE DE ARQUITETURA?
SUA REDE TER QUE CONVIVER COM OUTRAS REDES DE ALTA VELOCIDADE? NA MESMA FIBRA? NO MESMO CABO?
Sistemas Telefnicos e de Comunicao
A SDH Synchronous Digital Hierarchy a soluo!
Sistemas Telefnicos e de Comunicao
EXERCCIOS
1) Quais as taxas dos sinais agregados dos equipamentos
multiplexadores da PDH?
2) Considerando uma cadeia de equipamentos PCM de 1a, 2a, 3a e 4a
ordem, quantos canais de voz (64 kbit/s) podem ser transmitidos pelo
sinal de 140 Mbit/s?
3) Quais as interfaces de linha padronizadas para a PDH?
4) Como se denomina a tcnica utilizada para sincronizar sinais
tributrios em equipamentos multiplexadores da PDH?
5) Porque o bit de enchimento pode no possuir dado til?
6) Qual a diferena entre os bis CJ e OJ