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    Ivain KESTELOOT Stphane RZETELNY Eric JULLIEN IR3

    Nouvelles Technologies Rseaux :

    SDH (Synchronous Digital Hierarchy)

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    SOMMAIRE

    INTRODUCTION................................................................................................................................. 3

    I. PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT DE LA SDH ..................................................................... 4

    1) Ncessit d'une nouvelle hirarchie ................................................................................. 4 2) Dfinition des lments de la hirarchie synchrone......................................................... 6 3) Insertion daffluents dans un STM1................................................................................. 8

    a) Insertion daffluent 140Mbit/s dans un STM1............................................................... 8 b) Insertion daffluent 34Mbit/s dans un STM1............................................................... 10 c) Insertion daffluent 2Mbit/s dans un STM1................................................................. 11

    4) Les trame STM-4 et STM-16 ......................................................................................... 12 5) Compatibilit SONET/SDH........................................................................................... 13

    II. INFRASTRUCTURE DU RESEAU S.D.H. ................................................................................ 15

    1) Liaison physique optique................................................................................................ 16 2) Multiplexeur Insertion - Extraction MIE........................................................................ 17 3) Multiplexeur Terminal Simplifi.................................................................................... 17 4) Brasseur .......................................................................................................................... 18

    III LA TOPOLOGIE ET LA PROTECTION.................................................................................. 20

    1) Les topologies................................................................................................................. 20 2) Protection 1+1 ................................................................................................................ 22 3) Protection 1:1 ou 1:n ...................................................................................................... 22

    V CONCLUSION................................................................................................................................ 23

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    INTRODUCTION Avec les autoroutes de l'information - ces larges voies de transmission qui permettent de transporter simultanment les sons, les donnes, les images - les changes informatiques s'enrichissent d'images, l'audiovisuel devient interactif, le multimdia se dveloppe. Les tlcoms, devenus un outil stratgique pour les entreprises intressent dsormais toute organisation de services. Il s'agit donc de monter en puissance d'actuelles infrastructures en fibre optique. Conue pour les hauts dbits, hautement normalise au plan international, la technique SDH offre aujourd'hui des solutions de transport totalement matrises, scurises et comptitivit. Avant les annes 90, le rseau de transmission des Oprateurs tait bas sur une hirarchie plsiochrone. Mais l'un des inconvnients de ce mode de transmission est le multiplexage bit bit de la trame numrique plsiochrone, car lors du multiplexage on introduit des signaux de justification et de bourrage de trame, ce qui ne permet pas l'accs aux niveaux infrieurs sans dmultiplexage ; un deuxime inconvnient est l'absence de normalisation au niveau du C.C.I.T.T., ce qui veut dire qu'on ne peut pas interconnecter deux hirarchies(U.S.A., EUROPE, JAPON) sans passer par un quipement intermdiaire, car par exemple aux U.S.A. les dbits utiliss sont le 275Mbit/s, le 44Mbit/s, le 6Mbit/s, le 1,5Mbit/s et le 64kbit/s ; alors qu'en Europe on utilise le 560, le 140,le 34, le 8 et le 2 Mbit/s, le 64kbit/s. C'est ainsi qu'est apparue la fin des annes 80 (1988) une nouvelle hirarchie de transmission appele " synchronous digital hierarchy " (SDH), c'est--dire en franais la hirarchie numrique synchrone. Cette hirarchie de transmission est fonde sur les concepts de SONET (Synchronous Optical NETwork) proposs par l'organisme de normalisation amricain BELLCORE. Cette hirarchie repose sur une trame numrique de niveau lev qui apporte une facilit de brassage et d'insertion/extraction des niveaux infrieurs. Les concepts de la SDH permettent ainsi de remdier aux inconvnients de la hirarchie numrique plsiochrone (PDH).

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    I. PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT DE LA SDH

    1) Ncessit d'une nouvelle hirarchie Les concepts de la SDH rpondent un certain nombre d'objectifs qui sont la flexibilit, la visibilit, la facilit d'exploitation, la prise en compte des volutions futures vers les hauts dbits et l'interconnexion des systmes :

    - La flexibilit d'un systme de multiplexage se mesure d'une part la facilit de rorganisation du train rsultant et d'autre part la possibilit de transporter dans ce train des dbits varis.

    - Le principe de multiplexage retenu pour la SDH est le multiplexage synchrone. Ce

    type de multiplexage procure une visibilit directe des signaux transports l'intrieur d'une trame 155Mbit/s. On peut alors extraire ou insrer des affluents, rorganiser le multiplex sans effectuer l'ensemble des oprations de multiplexage/dmultiplexage. De plus il est possible de transmettre dans une trame synchrone des dbits non normaliss G703 par exemple : TVHD ou ATM.

    - Les multiplexeurs de la hirarchie plsiochrone actuelle disposent de quelques

    lments binaires de rserve qui peuvent tre utiliss pour effectuer des contrles de qualit entre deux quipements de multiplexage d'un mme niveau. Cependant le dbit disponible reste faible et limite les possibilits d'exploitation et de maintenance. D'autre part, il n'est pas utilisable par les systmes de ligne. Le fait que la SDH soit essentiellement oriente vers la transmission sur fibres optiques a permis de diminuer les contraintes de dbit. Une part relativement importante du dbit peut donc tre rserve aux diffrentes fonctions d'exploitation maintenance, elles existent aux diffrents niveaux dfinis dans la SDH.

    - Dans la hirarchie plsiochrone, la normalisation d'un nouveau dbit de transmission

    au niveau N de la hirarchie se traduit par la dfinition d'une jonction au nouveau dbit de transmission et d'une trame de multiplexage des signaux de niveau N-1. Les systmes de surveillance des quipements de transmission sont spcifiques aux constructeurs qui dfinissent les codes ou trames de ligne, le type d'embrouillage... Dans la SDH les trames haut dbit sont construites par multiplexage synchrone d'une entit de base. Cette entit de base dfinit donc implicitement toutes les trames haut dbit n'tant en principe que technologique. Chaque trame est obtenue en rajoutant un sur dbit de gestion au multiplexage des entits de base.

    - Dans la hirarchie plsiochrone et pour les raisons voques au paragraphe prcdent,

    les systmes de transmission existants au del des dbits normaliss sont incompatibles entre eux. Il nest donc pas possible d'interconnecter deux systmes provenant de constructeurs diffrents sans redescendre au niveau des jonctions normalises (appel Mid Span Meet au U.S.A.), 45Mbit/s aux U.S.A. ou 140Mbit/s en

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    Europe. La SDH normalise une famille d'interface de lignes optiques qui permettent cette interconnexion. Cette interconnexion ncessite, au del de la normalisation de la trame, la normalisation des paramtres optiques et des rgles d'exploitation des systmes.

    C'est ainsi qu'en 1988 le C.C.I.T.T. labore une srie de recommandations qui sont crites en s'inspirant du rseau optique amricain (SONET) et des normes europennes. Le dbit de la trame de base STM1 (Synchronous Transport Module) est le 155,520Mbit/s compatible avec le premier ordre de multiplexage des hirarchies amricaines (1544kbit/s) et le premier ordre europen (2048kbit/s). Tableau rcapitulatif des dbits en SONET et en SDH :

    STS : Synchronous Transport Signal Niveau SONET Dbit correspondant en Kbit/s STS - 1 51.840 STS - 3 155.520 STS - 12 622.080 STS - 48 2.488.320

    STM : Synchronous Transport Module

    Niveau SDH Dbit correspondant en Kbit/s STM - 1 155.520 STM - 4 622.080 STM - 16 2.488.320 STM - 64 9.953.280

    SDH se situe au niveau 1 et 2 du model OSI :

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    2) Dfinition des lments de la hirarchie synchrone Le conteneur Cn est une entit dont la capacit est dimensionne pour assurer le transport d'un des dbits dfinis par le CCITT. Le conteneur joue le rle de rgnration du signal plsiochrone de dpart, il rcupre l'horloge et transforme le code de transfert selon les dbits entrants. Le " n " de Cn dpend du dbit entrant, par exemple C4 correspond 139264kbit/s, le C3 pour 44736 ou 34368 Kbit/s (selon continent), le C12 pour 2048kbit/s, le C11 pour 1544 Kbit/s. Le conteneur virtuel VCn est obtenu partir du conteneur en lui ajoutant un Sur dbit de Conduit POH (Path OverHead) utilis pour la gestion du conteneur. C'est le conteneur virtuel VC qui est l'entit gre par le rseau SDH.

    Rseau SDH

    CnPOH

    CnPOH

    Cn

    VC n

    POH

    CnPOH

    Cn

    CnVC n

    Dbit plsiochroneDbit plsiochrone

    Le VC est lentit gre par le rseau SDH

    L'unit d'affluent TUn (Tributary Unit) est compose du VCn et d'un pointeur PTR associ. La valeur de ce pointeur indique l'emplacement du VCn dans la trame de transport utilise. Ce pointeur est associ au processus de justification du VC