Redes Privativas - E1

Tópicos:1- Oque é E1? • 1.1- Histórico

2- Multiplexação TDM• 2.1- Características da multiplexação TDM

3- A multiplexação Plesiócrona • 2.2- Características da Hierarquia Digital Plesiócrona (PDH)

4- Multiplexação TDM de Canais de Voz Digitais• 4.1- Características• 4.2- Interface G.703 / G.704• 4.3- Problemas PDH

5- SDH - Hierarquia Digital Síncrona• 5.1- Características• 5.2- Compatibilidades

6- Sistema de Telecomunicações Global• Evolução do Sistema Telefônica Analógico para Totalmente Digital - gráfico

7- A Rede Digital de Serviços Integrados (RDSI ou ISDN)• 7.1- RDI - Rede Telefônica Digital Integrada - gráfico• 7.2- RDSI de faixa Estreita (N-ISDN) - gráfico• 7.3- RDSI de faixa larga (B-ISDN) - gráfico

8- Comunicação de Dados por canais dedicados do Sistema PDH/SDH público.

9- Estudo de Caso• 9.1- Brasil Telecom• 9.2- Embratel• 9.3- Exemplo de uso E1 - gráfico

• 9.3.1 - Fotos: [Conversor de Interface E1-V35] - [Painel Traseiro do Mainstreet3600] [New Bridge 3600 mainstreet] - [Detalhe da Placa 2xE1] - [MUX 16E1(E3) DigitelDT16E1] [MUX 4E1(E2) Datacom DM 4E1 e MUX 4E1(E2) Digitel DT 4E1] [Central Telefonica Philips Sopho 3090] • 9.3.2- Custos

• 10- Abreviaturas

• 11- Bibliografia

O que é E1?É um padrão de transmissão digital com velocidade de 2048 Kbps.

Histórico:Quando Bell inventou o telefone, a transmissão do sinal de voz era analógico.Posteriormente os cientistas imaginaram que não era preciso transmitir todo o sinal devoz para que a conversa fosse inteligível. Por volta dos anos 20, um cientista descobriuque seria o suficiente amostrar o sinal de voz limitado em 4 kHz a uma taxa de 8 kHz(taxa de Nyquist) e representar a amplitude dessas amostras por 8 bits. Isto nada mais édo que a digitalização da voz. Esta digitalização com 8 bits de resolução resulta numsinal de 8 x 8000 = 64000 bit/s. Este processo foi chamado de PCM (Pulse CodeModulation). A voz foi digitalizada porque assim se tornaria um aglomerado de 0's e 1's,e as máquinas digitais manipulariam mais facilmente um sinal digital do que um sinalanalógico. Não demorou muito tempo, os engenheiros percebem que era possível juntarvários sinais digitais provenientes de várias conversas telefônicas em um único sinal.Esta junção de sinais é feita através da multiplexação dos sinais.

Multiplexação TDM:

A técnica de multiplexação nos permite partilhar, fisicamente ou logicamente, um únicomeio de comunicação para duas ou mais conexões lógicas, de forma independente esimultânea para cada ponto. Nos canais E1 é utilizada a técnica de multiplexaçãochamada TDM (Time Division Multiplex) Multiplexação por Divisão de Tempo.

Na multiplexação por divisão de tempo, são amostrados ciclicamente os diversos canaistributários e em cada amostragem é recolhida uma fatia de sinal (fatia de tempo), que éutilizado na montagem de um quadro agregado, que corresponde às amostragens detodos tributários durante um ciclo de amostragem.

Na figura é ilustrado o processo MUX/DEMUX de um sistema multiplexador TDM

Características da multiplexação TDM

• Sistema é totalmente síncrono e as taxas, tanto dos canais tributários como do canalagregado, são constantes e fixas.

• Em um sistema TDM, a soma das taxas dos tributários deve ser igual à taxa do canalagregado.

EUROPA / BRASIL ESTADOS UNIDOS

Nível Velocidade(Mbps)

Númerode canais

de 64Kbps

Nível Velocidade(Mbps)

Númerode canais

de 64Kbps

E1 2,048 30 DS ø 64 kbps 1

E2 8,448 120 T1,D1 1,544 24

E3 34,368 480 T2,D2 6,312 96

E4 139,264 1920 T3,D3 44,736 672

E5 564,992 7680 T4,D4 274,176 4032

Os dois sistemas de comunicação PCM recomendados pelo CCITT, T1 (1544 Mbits/s) e E1(2048 Mbits/s), transmitem respectivamente 24 e 30 canais de dados ou voz em cadadireção, formando um sinal multiplexado no tempo (TDM).O PCM 24 (T1) e o PCM 30 (E1) são conhecidos como sistemas primários, e formam abase para a hierarquia digital plesiócrona.

Multiplexação TDM de Canais de Voz Digitais

(Sistema MCP*-30 da Telebrás)

Características:

• Cada canal é amostrado 8000 vezes/s, gerando cada vez uma fatia de tempoconstituída de 8 bits. ( 8000/s x 8 bit = 64 kbit/s ).

• Canal de Voz digital: Fatias de Tempo de 8 bits (octeto) repetidos de 125 em 125 µs.

• 32 fatias de tempo (Slot times) são agregadas em um quadro constituído de 32 x 8

Década(ano) Redes de Computadores Telecomunicações

1960

Main Frame - Processato.CentralizadoRedes de Teleprocessamento(multipontos)Protocolos de caracteres (BSC-3)

Comutação de Circuitos Multiplexação FDM (analógica) PCM (Pulse Code Modulation)Multiplexação TDM (digital)

1970

Redes de Computadores -ARPANET Modelo Referência (MR - OSI) Comutação de Pacotes - RedeX.25

Hierarquia Digital Plesiócrona (PDH),Multiplexação TDMComunicações óticas (Laser)

1980

Redes Locais (IEEE 802.xx),FDDIInternet a nível mundial(TCP/IP)Frame Relay, RDSI - FE (N-ISDN)

Rede Digital Integrada (RDI)Troncos de Fibra Ótica RDSI - FE (Faixa Estreita)

1990

LAN-Switching, INTERNET,INTRANETATM (Assynchronous TransferMode)Backbone com Switch ATM

Hierarquia Digital Síncrona(SDH/SONET)SMDS, ATM e B-ISDNMultiplexação weive-length (WDM)

2000

Redes de Banda Larga com Integração de ServiçosRede Digital de Serviços Integrados de Banda Larga (RDSI-FL ou B-ISDN)Comutação de células ATM sobre SDH/SONET (Synchronous DigitalHierarchy)Universalização da Plataforma TCP/IP, Integração de Serviços com QoS

A plataforma de transporte ATM/PDH/SDH constitui-se atualmente na mais avançada esofisticada tecnologia de comunicação de dados de longa distância e serve de suportepara a maioria das outras tecnologias de rede, tais como; TCP/IP (Internet), e FrameRelay. A plataforma permite também, através de protocolos de adaptação fim a fimespecíficos (AAL - ATM Adaptation Layer), rodar aplicações de usuário diretamente sobreo ATM, propiciando desta forma ao usuário altas taxas e parâmetros de qualidade (QoS)associados ao serviço. Estes parâmetros são negociados entre usuário e rede nomomento do estabelecimento da conexão, e uma vez acordados, são garantidos pelarede. A figura anterior apresenta a evolução do sistema telefônico atual, passando por 3etapas tecnológicas intermediárias, até chegar na B-ISDN:

• RDI - Rede Digital Integrada, aproximadamente década de 80).• RDSI de faixa estreita (N-ISDN), década de 90.• RDSI de faixa larga (B-ISDN), início de 2000.

Deve se notar, no entanto, que somente a partir da RDSI, a rede de telecomunicaçõesse torna uma rede integradora de serviços, inicialmente em taxas modestas (2,048Mbit/s), N-ISDN, e posteriormente em taxas mais elevadas (155 Mbit/s) na B-ISDN.Enquanto a RDSI ainda não é uma realidade, diversas soluções intermediárias sãooferecidas pelas concessionárias para oferecer soluções de conectividade de longadistância, com taxas adequadas, para a interconexão das redes corporativas. Amaioria destas soluções são baseadas na utilização de canais digitais privativosdedicados do sistema PDH ou SDH, em ligações do tipo ponto a ponto.

Comunicação de Dados por canais dedicados do Sistema PDH/SDH público.

A RDSI de faixa larga (B-ISDN) baseada na tecnologia ATM, apresenta-se como asolução mais promissora para atender as atuais e futuras necessidades dos usuáriosem termos de banda e qualidade de serviço para as suas aplicações. Porém, a maioriados países ainda está longe desta realidade, incluindo-se nestes o Brasil. Para resolvereste impasse, foram buscadas soluções intermediárias, que se baseiamessencialmente na utilização de canais digitais dedicados de alta velocidade dosistema PDH/SDH público. A grande desvantagem desta solução está no custo elevadodos canais digitais dedicados, que por isto mesmo, obrigam o usuário a uma utilizaçãoeficiente e otimizada destes recursos.A utilização de canais dedicados do sistema da hierarquia digital se dá principalmenteatravés de 3 tipos de canais básicos do PDH:

• Canal básico ou tipo B de 64 kbit/s• Canal básico do tipo n x B ou n x 64 kbit/s (n=2...30)• Canal E1 de 2,048 Mbit/s

Conversor de interface E1- V35

CISCO 2600

CISCO 3600

Painel traseiro do mainstreet 3600...

...com detalhe das interfaces V35

New Bridge 3600 mainstreet

Detalhe da placa 2xE1

aa

MUX 16E1(E3) DigitelDT16E1

MUX 4xE1(E2) DatacomDM4E1

MUX 4xE1(E2) DigitelDT4E1

Central telefônica Philips Sopho 3090

Custos:

Valores tendo como base a operadora Brasil Telecom:

E1 de interface c/ central telefônica: R$ 780,00E1 de dados 2Mb (Taquara-Taquara): R$4.163,58E1 de dados 2Mb (Taquara-Novo Hamburgo): R$ 8.097,00E1 de dados 2Mb (Taquara-Caxias): 8.957,27E1 de dados 2Mb (Taquara-Curitiba): 20.553,97

Abreviaturas:

ATM - Asynchronous Transfer ModeCODEC - Codificador / DecodificadorDDR - Discagem Direta a RamalDSU - Data Service UnitISDN - Integrated Services Digital Network (RDSI)ITU-T - International Telegraphic Union - Telecommunication Standards Section (AntigoCCITT)MUX/DEMUX - Multiplexador / DemultiplexadorPCM - Pulse Code ModulationPDH - Plesiochronous Digital HierarchyRDSI - Rede Digital de Serviços Integrados (ISDN)SDH - Synchronous Digital HierarchyTDM - Time Division Multiplex

Bibliografia:

• http://www.eppet.pt/data/linkserv/telecom/tm12_1.html• http://circulo.pop-rs.rnp.br/~berthold/etcom/teleproc-2000/e1/E1.htm#multipples• http://sites.uol.com.br/helyrosa/welton_protoc/prot_alt_vel_03/prot_alt_vel_03.html