Prefazione XIII

Capitolo 1 Introduzione 1
1.1 Modello a strati OSI dei protocolli di comunicazione 2
1.2 Le tecniche PDH e SDH nel modello a strati OSI 6
1.3 Piano dell’opera 8
Riassunto 10

Capitolo 2 Multiplazione 11
2.1 Multiplazione a divisione di frequenza (FDM) 13
2.1.1 Multiplazione FDM attraverso modulazione
e demodulazione coerente di ampiezza 13
2.1.2 Gerarchie di multiplazione FDM di segnali telefonici 15
2.1.2.1 Gruppo base (o gruppo primario) 16
2.1.2.2 Supergruppo (o gruppo secondario) 16
2.1.2.3 Mastergruppo (o gruppo ternario) 18
2.1.2.4 Gruppi quaternari e livelli superiori definiti
dal CCITT (ITU-T) 19
2.1.2.5 Gruppi quaternari e livelli superiori utilizzati
in Nord America (sistemi AT&T) 19
2.1.3 Sistemi FDM di maggiore utilizzo in Italia 20
2.2 Conversione di un segnale analogico in forma numerica 21
2.2.1 Campionamento 21
2.2.2 Quantizzazione 22
2.2.3 Quantizzazione non uniforme del segnale telefonico 24
2.2.3.1 Legge A 25
2.2.3.2 Legge µ 25
2.2.3.3 Quantizzazione non uniforme attraverso
compressione della dinamica del segnale 26
2.2.3.4 Rapporto segnale/rumore di quantizzazione
secondo le Leggi A e µ 30
2.2.4 Codifica standard PCM del segnale telefonico 33
2.3 Multiplazione a divisione di tempo (TDM) 36
2.3.1 Sincronizzazione di trama 39
2.3.2 Multiplazione analogica a divisione di tempo di segnali
a modulazione di ampiezza impulsiva (TDM PAM) 39
2.3.3 Multiplazione PCM di segnali telefonici 40
2.3.3.1 Multiplex PCM primario europeo (segnale E1) 42
2.3.3.2 Multiplex PCM primario nordamericano
(segnale DS1) 45
2.3.3.3 Struttura di supertrama del multiplex PCM primario
nordamericano DS1 46
2.3.3.4 Struttura di supertrama estesa del multiplex PCM
primario nordamericano DS1 47
2.3.3.5 Multiplatore PCM 50
2.3.3.6 Sommario delle principali grandezze caratteristiche
dei segnali multiplex PCM 51
2.3.4 Multiplazione numerica 52
2.3.4.1 Multiplazione numerica sincrona 54
2.3.4.2 Sincronizzazione di bit e slip 57
2.3.4.3 Multiplatore e demultiplatore numerico sincrono 59
2.3.4.4 Multiplazione numerica asincrona:
giustificazione di bit 60
2.3.4.5 Rapporto di giustificazione 64
2.3.4.6 Multiplatore e demultiplatore numerico asincrono 65
2.4 Multiplazione a divisione di codice (CDM) 67
2.5 Multiplazione ottica 69
2.5.1 Lunghezza d’onda e frequenza 70
2.5.2 Fibre ottiche 71
2.5.3 Multiplazione ottica a divisione di lunghezza d’onda (WDM) 72
2.5.4 Multiplazione ottica a divisione di tempo (OTDM) 74
2.5.4.1 Modulazione ottica numerica 75
2.5.4.2 Generazione del segnale OTDM 76
2.5.4.3 Demodulazione 77
Riassunto 79

Capitolo 3 Sistemi di trasmissione PDH 81
3.1 La gerarchia PDH europea 81
3.1.1 Normativa 82
3.1.2 Struttura di trama 82
3.1.3 Sommario delle principali caratteristiche 84
3.2 Le gerarchie PDH nordamericana e giapponese 89
3.2.1 Normativa 89
3.2.2 Strutture di trama 91
3.2.3 Sommario delle principali caratteristiche 92
3.3 Cenni sull’architettura di rete e i sistemi PDH di Telecom Italia 92
3.3.1 Architettura della rete di commutazione telefonica
di Telecom Italia 92
3.3.2 Rete di accesso e distribuzione 95
3.3.3 Evoluzione della rete analogica verso le tecniche numeriche 97
3.3.4 Portanti fisici 97
3.3.5 Apparati 98
3.4 Svantaggi della tecnica di trasmissione PDH 99
Riassunto 100

Capitolo 4 La Gerarchia Numerica Sincrona SDH e SONET 103
4.1 Un po’ di storia 103
4.2 Normativa internazionale 105
4.2.1 Cosa sono gli standard 106
4.2.2 Organismi di Normativa internazionale 106
4.2.2.1 International Telecommunications Union (ITU) 106
4.2.2.2 European Telecommunications Standard Institute
(ETSI) 107
4.2.2.3 American National Standard Institute (ANSI) 109
4.2.3 Raccomandazioni ITU 109
4.2.3.1 Definizione della gerarchia e della struttura
di trama SDH 110
4.2.3.2 Specifica funzionale degli apparati SDH 110
4.2.3.3 Vocabolario dei termini SDH 110
4.2.3.4 Architettura funzionale della rete SDH 110
4.2.3.5 Tecniche di protezione nelle reti SDH 110
4.2.3.6 Interfacce fisiche 111
4.2.3.7 Sincronizzazione 111
4.2.3.8 Jitter e wander 112
4.2.3.9 Gestione degli apparati e delle reti SDH 113
4.2.3.10 Prestazioni dei sistemi trasmissivi in termini
di tasso di errore 114
4.2.3.11 Interlavoro SDH-PDH 114
4.2.3.12 Sistemi in ponte radio 115
4.2.4 Normativa ETSI 116
4.2.4.1 Definizione della gerarchia e della struttura
di trama SDH 116
4.2.4.2 Specifica funzionale degli apparati SDH 116
4.2.4.3 Architettura funzionale della rete SDH 117
4.2.4.4 Tecniche di protezione nelle reti SDH 117
4.2.4.5 Interfacce fisiche 118
4.2.4.6 Sincronizzazione, jitter e wander 118
4.2.4.7 Gestione degli apparati e delle reti SDH 119
4.2.4.8 Interlavoro SDH-PDH 119
4.2.4.9 Condizioni e test ambientali 120
4.2.4.10 Compatibilita' elettromagnetica 121
4.2.4.11 Installazione e condizioni di sicurezza 121
4.2.4.12 Sistemi in ponte radio 122
4.2.5 Normativa ANSI 122
4.2.5.1 Definizione della gerarchia e della struttura
di trama SDH 122
4.2.5.2 Tecniche di protezione nelle reti SDH 122
4.2.5.3 Interfacce fisiche 122
4.2.5.4 Sincronizzazione, jitter e wander 123
4.2.5.5 Prestazioni dei sistemi trasmissivi in termini
di tasso di errore 123
4.2.5.6 Gestione ed esercizio degli apparati e delle
reti SDH 123
4.2.5.7 Confronto con SDH 123
4.2.5.8 Sistemi in ponte radio 123
4.2.6 Sinossi della Normativa internazionale di interesse per SDH
e SONET 123
4.3 Vantaggi della tecnica di trasmissione SDH 127
4.3.1 Vantaggi strutturali 127
4.3.2 Vantaggi per il progettista e il sistemista 127
4.3.3 Fattori di economia per il sistemista e il gestore di rete 128
4.4 Livelli gerarchici SDH e SONET 129
Riassunto 131

Capitolo 5 Struttura della trama SDH 133
5.1 Generalita' 133
5.2 Multiplazione sincrona in SDH 135
5.3 Schemi di multiplazione sincrona ITU-T ed ETSI 136
5.4 Strutture numeriche 138
5.4.1 Container 139
5.4.2 Virtual Container 140
5.4.3 Tributary Unit 141
5.4.4 Tributary Unit Group 142
5.4.5 Administrative Unit 142
5.4.6 Administrative Unit Group 143
5.4.7 Synchronous Transport Module di livello N 143
5.5 Trasporto asincrono del segnale E4 (139.264 Mbit/s) via VC-4 144
5.5.1 Costruzione del VC-4: giustificazione di bit 144
5.5.2 Indicazione dell’allineamento di trama VC-4 tramite
puntatore AU 146
5.5.3 Interallacciamento con altri tributari e operazioni finali 147
5.6 Trasporto asincrono e sincrono del segnale E1 (2.048 Mbit/s)
via VC-12 149
5.6.1 Costruzione del VC-12: giustificazione di bit 149
5.6.2 Indicazione dell’allineamento di trama VC-12 tramite
puntatore TU 151
5.6.3 Interallacciamento con altri tributari e inserimento
nel VC-4 152
5.7 Trasporto asincrono dei segnali E3 (34.368 Mbit/s)
e DS3 (44.736 Mbit/s) via VC-3 155
5.7.1 Costruzione del VC-3: giustificazione di bit 156
5.7.2 Indicazione dell’allineamento di trama VC-3 tramite
puntatore TU 158
5.7.3 Interallacciamento con altri tributari e inserimento nel VC-4 159
5.8 Giustificazione di puntatore 159
5.8.1 Allineamento dinamico dei VC 160
5.8.2 Meccanismo di giustificazione di puntatore AU-4 e AU-3 164
5.8.3 Meccanismo di giustificazione di puntatore TU-3 173
5.8.4 Meccanismo di giustificazione di puntatore TU-2, TU-12
e TU-11 177
5.9 Concatenazione di Virtual Container 185
5.9.1 Concatenazione contigua di X strutture VC-4 (VC-4-Xc) 185
5.9.2 Concatenazione virtuale di X strutture VC-3 (VC-3-Xv)
e VC-4 (VC-4-Xv) 187
5.9.3 Concatenazione contigua di X strutture VC-2 in un VC-3
di ordine superiore (VC-2-Xc) 189
5.9.4 Concatenazione virtuale di X strutture VC-2 (VC-2-Xv)
e VC-1 (VC-1-Xv) 190
5.10 Byte accessori per funzioni di servizio (overhead) 190
5.10.1 Architettura funzionale a strati della rete SDH 191
5.10.2 Associazione tra overhead e livelli di trasporto SDH 192
5.10.3 Section OverHead (SOH) 196
5.10.3.1 Regenerator Section OverHead (RSOH) 200
5.10.3.2 Multiplex Section OverHead (MSOH) 202
5.10.4 Path OverHead (POH) 203
5.10.4.1 Path Overhead (POH) di VC-4-Xc, VC-4, VC-3 204
5.10.4.2 Path Overhead (POH) di VC-2, VC-1 207
5.11 Strutture di trama per i sistemi radio 209
5.11.1 Schema di multiplazione STM-0 210
5.11.2 Interconnessione tra sistemi STM-0 e STM-1 210
5.11.3 Section OverHead (SOH) di STM-0 211
5.11.4 Struttura di trama STM-0 212
5.12 Codici di parita' BIP-(n,m): stima del tasso di errore 212
5.12.1 Definizione di codice di parita' BIP-(n,m) 214
5.12.2 Efficienza di stima del tasso di errore 215
5.12.3 Efficienza dei codici BIP-(n,m) impiegati in SDH 217
5.12.4 Curve di taratura 219
5.12.5 Curve di sensibilita' 221
5.12.6 Indice di imprecisione e prontezza della misura 224
5.13 Sommario di grandezze caratteristiche dei segnali SDH 233
Riassunto 239

Capitolo 6 Trasporto di traffico dati su SDH 241
6.1 Una panoramica generale 242
6.2 Trasporto di celle ATM su SDH 243
6.2.1 Brevi richiami su ATM 243
6.2.2 Il modello di riferimento ITU-T dei protocolli ATM 245
6.2.2.1 ATM Adaptation Layer (AAL) 246
6.2.2.2 ATM Layer 246
6.2.2.3 ATM Physical Layer 246
6.2.3 Mappaggio di celle ATM nei VC SDH 248
6.2.3.1Generalita' 248
6.2.3.2Scrambling 248
6.2.3.3 Allineamento di cella (cell delineation) 249
6.2.3.4 Mappaggio di celle ATM nel VC-4 e VC-3 250
6.2.3.5 Mappaggio di celle ATM nel VC-4-Xc e VC-4-Xv 250
6.2.3.6 Mappaggio di celle ATM nel VC-2 251
6.2.3.7 Mappaggio di celle ATM nei VC-2-Xc e VC-2-Xv 251
6.2.3.8 Mappaggio di celle ATM nel VC-12 e VC-11 251
6.3 Trasporto di pacchetti IP su SDH (Packet over SDH) 252
6.3.1 Servizi di Internet 253
6.3.2 Brevi richiami su IP 254
6.3.3 Perche' IP su SDH? 255
6.3.4 Pila di protocolli IP-su-SDH (Packet over SDH) 256
6.3.4.1 Inserimento dei datagrammi IP in trame PPP
e HDLC 256
6.3.4.2Scrambling 257
6.3.5 Trasporto di pacchetti IP a velocita' superiori a STM-16 259
6.4 Generic Framing Procedure (GFP) 259
6.4.1 Caratteristiche principali 260
6.4.2 Struttura delle trame GFP 261
6.4.2.1 Client frame: core header 263
6.4.2.2 Client frame: payload area 263
6.4.3 Processi di elaborazione indipendenti dal tipo di segnale
client (client-independent processes) 265
6.4.3.1 Allineamento di trama (frame delineation) 265
6.4.3.2 Core header scrambling 265
6.4.3.3 Payload area scrambling 266
6.4.3.4 Multiplazione di trame (frame multiplexing) 266
6.4.3.5 Multiplazione dei segnali client (client multiplexing) 266
6.4.3.6 Gestione del segnale client (client management) 266
6.4.4 Processi di elaborazione specifici del tipo di segnale client
(client-specific processes): modalita' di mapping 266
6.4.4.1 Frame-Mapped GFP (GFP-F) 267
6.4.4.2 Transparent-Mapped GFP (GFP-T) 267
6.4.5 Inserimento delle trame GFP nei VC SDH 269
6.5 Concatenazione virtuale dei VC SDH (Virtual Concatenation) 271
6.6 Regolazione dinamica della capacita' dei circuiti SDH ottenuti per
concatenazione virtuale (LCAS) 273
6.6.1 Applicazioni di LCAS 273
6.6.2 Principi di funzionamento di LCAS 274
6.7 Trasporto di trame Ethernet su SDH (Ethernet over SDH) 274
6.7.1 Ethernet su GFP su SDH 274
6.7.2 Ethernet su HDLC su SDH 275
6.7.3 Ethernet a 10 Gbit/s su SDH 275
6.8 Quadro di sintesi 276
Riassunto 276

Bibliografia 279
Elenco degli acronimi 286
Elenco dei simboli 292
Prefissi di divisione e moltiplicazione del Sistema Internazionale (SI) 297
Indice analitico 299