SDH

Hiérarchie Numérique Synchrone
SDH
CARACTERISTIQUES

Transport Numérique synchrone sur des canaux à débit
constant

Combinaisons de valeurs jusqu’à plusieurs dizaines de Gb/s

Trames de base STM-1 : 2430 octets / 125 µs

Accès de base utilisateurs de 1,6 à 149,756 Mb/s


concaténation possible
Provient de SONET : trame de base 51,84 Mb/s
1
Débits de Transport
STS = Synchronous Transport Signal
OC = Optical Carrier
STM = Synchronous Transport Module
Débits Bruts
IUT-T
SONET
(OC/STS)
51,84
STM-0
1
50,112
155,52
STM-1
3
150,336
Débit Maximum
622,08
STM-4=4STM-1
12
601,344
2488,32
STM-16=4STM-4
48
2405,376
9953,28
STM-64=4STM-16
192
9621,504
2
Principes




Trame de base synchronisée à 125 µs
Délai temporel utilisé à toutes les interfaces
Ecarts temporels des données restitués à l ’arrivée
L ’ensemble est synchrone ce qui permet :
transport entre des points de réseaux ayant quelques
différences de phase et de fréquences
 transport et restitutions de données issues de PDH - ATM …
 extraction/insertion dans un flux de transport



SDH transfère des flux d ’octets (éviter au maximum
toute bufferisation)
Au plus 2 niveaux de multiplexage : LO (Low Order) et HO
(High Order)
3
Organisation générale SDH

Affluents => Conteneurs + contrôle = Conteneurs Virtuels
D=
D=
D=
D=
D=


1,600
2,176
6,784
48,384
149,760
C-11
C-12
C-2
C-3
C-4
VC-11
VC-12
VC-2
VC-3
VC-4
Les CV sont mis dans des unités d ’affluents (Tributary
Unit - TU - LO) ou unités administratives (AU - HO)
décalage => Pointeur de début dans l ’en-tête du TU/AU
 affluents synchrones => décalage fixe ou nul



Multiplexage possible des AU et des TU => AUG / TUG
Trame STM : AUG (place fixe dans la trame) +
4
justification pour chaque VC qu’il contient
Organisation LO
D
C
VC
TU
TUG-2
TUG-3
1600
(1544)
C-11=25
VC-11=26
TU-11 = 27
9r*3c
4 TU-11=108
4*(9r*3c)
7 TUG-2 = 756 +
bourrage=774
2,176
(2,048)
C-12=34
VC-12=35
TU-12 = 36
9r*4c
3 TU-12=106
3*(9r*4c)
6,784
(6,312)
C-2=106
VC-2=107
TU-2 = 108
9r*12c
1 TU-2 = 108
9r*12c
48,384
(34,368)
(44,736)
C-3=756
9r*84c
VC-3=765
9r*85c
TU-3 = 774
9r*86c
1 TU-3 = 774
149,760 C-4=2340 VC-4=2349
(139,264) 9r*260c 9r*261c
5
Niveaux supérieurs
VC supérieurs
VC-3 = 765
AU
AU-3=765
AUG
AUG=2349
7TUG-2 = 7*108
1 VC-3
3*AU-3 = 2295
1 C-3 = 9r*84c
1*AU-4 = 2349
VC-4 = 2349
AU-4=2349
3TUG-3 = 4*9r*86c
1 C-4=2340
1 VC-4=2349
STM-1 = 1 AUG
2430 = 9r*270c
STM-4 = 4 AUG
9720=4p*9r*270c
STM-16 = 16 AUG
38880=16p*9r*270c
6
Format Général
PDH 140 Mb/s
ATM
IP/PPP
C-4
VC-4
AUG
xN
STM-N
x3
VC-3
PDH 45 Mb/s
PDH 34 Mb/s
AU-4
x1
TU-3
TUG-3
C-3
x3
VC-3
AU-3
x7 x7
PDH 6 Mb/s
C-2
VC-2
TU-2
2 Mb/s - E1
C-12
VC-12
TU-12
1,5 Mb/s - DS1
C-11
VC-11
TU-11
x1
TUG-2
x3
x4
7
Schéma de base
Affluents LO
DéMulti 1
Régénérateurs
Multi 1
Multi 2
Affluents HO
DéMulti 2
STM-1
Informations de contrôle :
entre régénérateurs
entre multiplexeurs niveau bas et haut
8
Incorporation des affluents

Mise en correspondance asynchrone (faible ~ plésiochrone)
Les conteneurs « flottent » dans les VC les recevant
 on utilise pas le rythme de l ’émetteur (adaptation à
l ’interface)
 justification dans les données/dans un caractère d ’en-tête


Mise en correspondance synchrone (de bits/octets)
Conteneur Virtuel contient un bloc de l ’affluent
 Adaptation (variation de rythme) dans le TU correspondant
 pointeur de début de données



Les VC-1 et 2 sont organisés en multitrames (4)
commençant par 1 octet
En raison du décalage, un conteneur virtuel peut être à
cheval sur 2 TU ; présence du pointeur de décalage 9
Les conteneurs virtuels LO

Contrôle permet :
Indications d ’alarmes, de défaillance, BIP-2
 Adressage


Mise en correspondance :
Asynchrone : justification (typiquement PDH), on utilise
l ’excès d ’octets
 Synchrone : plus besoin de justification ;

à l ’interface, l ’affluent indique la synchronisation de la trame
 différences de rythmes compensées quand les conteneurs sont
mis dans les TU


Dans tous les cas les bits en excès sont remplis « bourrage »
10
Les unités d’affluents (LO)

TU de base :
TU-11 = 27 octets (3c*9r)
 TU-12 = 36 octets (4c*9r)
 TU-2 = 108 octets (12c*9r)




Ce sont les TU qui sont multiplexés
Contient un conteneur virtuel + 1 pointeur sur début
données
Organisation en multitrames (4 trames)
Chaque trame : 1 octet => 4 octets par multitrame (V1à4)
 Calage : on donne la valeur du décalage
 Alignement : en cas de léger décalage, on fait une
justification positive ou négative
11
 Concaténations

Les groupes d’affluents (TUG-2)

Incorporation d ’un TU-2 de 108 octets

Multiplexage de 4 TU-11 ou de 3 TU-12

Entrelacement entre affluent de même ordre



mêmes octets contigus
TUG organisés en multitrames de 4 ; on entrelace 4 TU
dans 4 TUG => 1 VC pouvant être sur 2 TU => 8 TUG
Multiplexage en temps réel, octets des affluents arrivent
en parallèle mais on peut construire/envoyer le TUG sans
12
avoir reçu complètement les TU !
Les conteneurs VC-3 et VC-4



En-tête = Path OverHead ; 9 octets dans la 1ère colonne
Adresse, contrôle et gestion d’erreurs
composition du VC
TUG,
 C-3, C-4 avec mise en correspondance asynchrone
 ATM, DQDB, FDDI …




Octets de bourrage quand l ’affluent a un débit inférieur +
Justification
VC-3 peut incorporer 1 C-3, 7 TUG-2
VC-4 : 1 C-4 ou 3 TUG-3
13
AU, AUG


AUG = 2349 octets + 9 octets de pointeurs inclus dans
l ’overhead de la trame STM qui la reçoit
1 AUG =

3 AU-3 obtenus à partir de 3 VC-3
remplissage par entrelacement
 VC-3 peut « flotter » dans AU-3 => pointeur placé dans l ’entête STM


1 AU-4 obtenu à partir d’1 VC-4

idem, le VC-4 peut flotter dans l ’AU-4
14
Trames STM

STM-1 =
Section OverHead (9 colonnes de 9 rangées)
 1 AUG


SOH =
données entre mux/demux (MSOH),
 régénérateurs (RSOH) - verrouillage alignement, ...
 pointeurs AUG.



STM-x (ordre supérieur) obtenus en entrelaçant x-AUG
Pour éviter les trop longues suites de « 1 » ou de « 0 » les
données sont « embrouillées »
15
Trames STM-1
SDH 155,52Mbit/s
270 colonnes
pointeurs
Trame #1
SOH
P
O
H
Trame #2
16
Tolérance aux pannes

Duplication des fibres
Structuration en anneaux : 2 fibres ou 4 fibres
!! Différent des réseaux locaux (Token ring …), le destinataire
supprime la trame

Réseaux maillés : liaisons de secours


Routage

Protection 1 : 1 … ou m : n
17
Horloges




PDH : horloges définies en fonction des liaisons de
communication (composants horloges dérivant légèrement)
Pbs : l ’augmentation des débits => légers décalages
implique une bufferisation importante (pbs en SDH)
Principes : horloge unique et asservissement des horloges
locales
Hiérarchies des horloges : sécurisation 1 + 1 ; au niveau le
plus élevé utilisation du GPS en secours.
18
Implantation de la SDH

Dans les réseaux Internet des ISP (Internet Service
Provider) et entre ISP
IP/PPP/Sonet ou IP/ATM/SDH
 liaisons point à point sécurisées (reroutage lors des
défaillances des artères)


Dans les réseaux téléphoniques :
Entre commutateurs de transit primaires : liaisons point à
point sécurisées
 Entre commutateurs de transit secondaires : anneaux

19