tìm hiểu về các lớp khách hàng trong mạng truyền thông quang

HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG KHOA VIỄN THÔNG I - TIỂU LUẬN HỌC PHẦN CÔNG NGHỆ MẠNG TRUYỀN TẢI QUANG Đề tài: TÌM HIỂU VỀ CÁC LỚP KHÁCH HÀNG TRONG MẠNG TRUYỀN THÔNG QUANG Giảng viên: TS Cao Hồng Sơn Nhóm sinh viên: Nguyễn Ngọc Thi - B18DCVT411 Nguyễn Văn Lộc - B18DCVT275 Đoàn Thành Trung - B18DCVT427 HÀ NỘI-2021 MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH VẼ BẢNG THUẬT NGỮ VIẾT TẮT LỜI MỞ ĐẦU Chương 1: Xác suất 1.1 Định nghĩa xác suất Xác suất có điều kiện Tính độc lập thống kê kiện 1.2 Biến ngẫu nhiên, hàm phân bố xác suất hàm mật độ phân bố xác suất Biến ngẫu nhiên Hàm phân bố xác suất có điều kiện 11 Các biến ngấu nhiên độc lập thống kê 12 1.3 Hàm biến ngẫu nhiên 12 Chương 2: Các lớp khách hàng lớp quang 16 2.1 SONET/SDH 16 Đơn giản hóa việc ghép kênh: 17 Khả quản lý 18 Khả tương tác 18 Tính khả dụng mạng 18 Bộ ghép kênh 18 VCAT and LCAS 21 Các lớp SONET/SDH 22 Cấu trúc khung SONET 24 Lớp vật lý SONET/SDH 25 Các yếu tố sở SONET/SDH 28 KẾT LUẬN 32 TÀI LIỆU THAM KHẢO 33 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1: Hàm phân bố xác suất tung đồng tiền mặt xúc xắc Hình 2: Hàm phân bố xác suất biến ngẫu nhiên liên tục Hình 3: Biến đổi tuyến tính biến ngẫu nhiên X ví dụ hàm mật độ phân bố xác suất tương ứng X Y 13 Hình 4: Các lớp SONET / SDH hiển thị điểm cuối đường dẫn, đường thẳng mặt cắt lớp cho kết nối mẫu qua ghép kênh đầu cuối 23 Hình 5:Cấu trúc khung STS-1.B biểu thị byte có 24 Hình 6: Cấu trúc khung STS-N, đạt cách xen kẽ byte N 25 Hình 7: Các yếu tố sở hạ tầng SONET 29 Hình 8: Các loại hệ thống kết nối chéo khác 31 BẢNG THUẬT NGỮ VIẾT TẮT STT 10 Từ khóa VCAT VCG LCAS MLM SLM NA DCS SONET SDH TM Nghĩa Các kết nối ảo Nhóm mạch ảo Dung lượng liên kết Chế độ đa chiều dọc Chế độ đơn dọc Giới hạn phân tán Hệ thống điều khiển phân tán Mạng quang đồng Phân cấp số đồng Bộ ghép kênh đầu cuối LỜI MỞ ĐẦU Xã hội đại thực tế hoàn tồn tuỳ thuộc vào cơng nghệ truyền thơng Trong thời đại thông tin ngày nay, thử tưởng tượng văn phịng đại khơng có kết nối để gọi điện mạng liệu làm gì? Lỗi mạng, dù lỗi người hay lỗi kỹ thuật cácgây thiệt hại kinh tế lớn cho người cung cấp cho nhà khai thác dịch vụ qua mạng.Chính nhu cầu truyền tin đặc biệt truyền tải thông tin theo công nghệ Quang lớn Cùng với đó,lý thuyết xác suất q trình ngẫu nhiên cơng cụ tốn học chủ yếu để nghiên cứu hệ thống truyền tin Nó đùng việc mơ hình hóa thống kê nguồn tỉn, lượng tử hóa nguồn mơ tả trình truyền tin, nhận tin cần thiết cho việc ứng dụng vào nghiên cứu hệ thống truyền tin Từ công nghệ truyền dẫn sợi quang đời, tạo hệ thống tốc độ cao, băng tần truyền dẫn rộng, chất lượng tốt, thúc đẩy nhiều dịch vụ mới, đáp ứng nhu cầu phát triển mạng thông tin đại Để tạo chuẩn giao tiếp chung cho tồn giới, địi hỏi phải có kỹ thuật truyền dẫn Đó kỹ thuật truyền dẫn đồng SONET/SDH.Mạng SONET/SDH có khả thay đổi cấu hình, định tuyến lại luồng số phần mềm mạng vận hành nên khả chuyển mạch bảo vệ lưu lượng thực cách dễ dàng nhanh chóng Chương 1: Xác suất 1.1 Định nghĩa xác suất Chúng ta bắt đầu phép thử gieo súc xắc Tập giá trị xuất gieo súc xác là: S = {1,2, 3, 4, 5, 6} giá trị xuất số lượng điểm chấm có mặt ngửa eon xúc xắc Khi ta gieo súc xắc tập giá trị S xuất Chúng ta gọi việc xuất kiện, nói cách khác kiện tập S Ví dụ, ta định nghĩa kiện A việc xuất hai giá trị sau: A = (2,4) ̅, tập gồm phần tử S không Sự kiện bù kiện A, ký hiệu A thuộc A Ví dụ với A (2-1-2): 𝐴 = {1,3,5,6} Hai kiện gọi loại trừ chúng khơng chứa giá trị chung Ví dụ hai kiện A B loại trừ nhau: A = {1,3} B = {2,4,6} Hai kiện bù (A 𝐴̅} loại trừ nhau, Hợp (Union) hai kiện kiện chứa tất giá trị eó hai kiện Phép hợp ký hiệu “∪” Ví dụ nếu: A = {1,2} B = {1,3,6} kiện hợp là: C = A ∪ B = {1,2,3,6} (1.1) Tất nhiên, có A ∪ 𝐴= S Giao (Intersection) hai kiện kiện chứa giá trị chung hai kiện Phép giao hai kiện ký biệu “∩” Ví dụ nếu: A = {2,4,5} B = {1,2,4,6} kiện giao là: C = A ∩ B = {2,4} (1.2) Đương nhiên giao hai kiện loại trừ cho ta kiện rỗng, ký hiệu ∅ Ví dụ: A ∩𝐴 = Ø Liên quan đến kiện A thuộc tập S định nghĩa xác suất xuất kiện A, ký hiệu P(A) Xác suất xuất P(A) kiện A định nghĩa khả xuất kiện A (khả xuất giá trị thuộc tập A) thực phép thử có liên quan đến kiện A (hay thực phép thử có tập S giá trị xuất mà giá trị thuộc A tập S xuất hiện) Rõ ràng với định nghĩa ln có: ≤ P(A) ≤ (1.3) Và P(S) = trường hợp kiện tất nhiên hay kiện chứa tất giá trị có Nếu có tập kiện loại trừ Ai, ¡ = 1, 2, thuộc tập S, tức là: A ∩ B = Ø, i ≠ j = 1, 2,… (1.4) xác suất kiện hợp chúng tổng xác suất xuất kiện thành phần: P(≠ 𝑖𝐴 i ) = 𝑖𝑃 ( 𝐴 i ) (1.5) Ví dụ với phép thử gieo xúc xắc ta có kiện: A = {2,4} B = {1,3,6} giả thiết xúc xắc đồng đều, giá trị có khả xuất gieo xúc xắc 1⁄6 P(A) = 2/6 P(B) = 1/2 P(A ∪ B) = 2/6 + 1/2 = 5/6 Sự kiện đồng thời xác suất đồng thời Chúng ta xem xét trường hợp phép thử gieo xúc xắc đơn lẻ, xét trường hợp hai phép thử thực đồng thời Ví dụ: gieo liên tiếp hay gieo đồng thời hai xúc xắc Lúc có 36 cặp giá trị (1, 1), (1, 2), (1, 6), (2, 1), , (2, 6), , (6, 6) Nếu hai xúc xắc đồng đều, xác suất xuất cặp giá trị 1/36 Bây eó thể định nghĩa kiện đồng thời liên quan với Sự kiện đồng thời kiện mà hai kiện riêng đồng thời xuất Một ví dụ kiện đồng thời là: súc sắc thử xuất mặt chẵn thứ hai xuất giá trị Tổng quát, phép thử (thực thực nghiệm) làm xuất kiện Ai„ ¡ = 1,2, , n phép thử thứ hai làm xuất kiện Bj, j = 1, 2, , m phép thử đồng thời làm xuất kiện đồng thời (A i , B j ) i= 1,…,n, j= 1,…,m (1.6) Ứng với kiện đồng thời khả xuất mà ta gọi xác suất xuất đẳng thời P(Ai, Bj), có : ≤ P(A i , B j ) ≤ 1, i=1, 2, , n, j = 1, 2, , m Nếu kiện Bj, loại trừ thi có: 𝑗 =1 𝑚 PA i ,B j = PA i ∑𝑚 𝑗=1 𝑃(𝐴𝑖 , 𝐵𝑗 ) = 𝑃(𝐴𝑖 ) (1.7) Tương tự, kiện A, loại trừ thì: 𝑖 =1 𝑛 PA i ,B j = PBj ∑𝑛𝑖=1 𝑃(𝐴𝑖 , 𝐵𝑗 ) = 𝑃(𝐵𝑗 ) (1.8) Nếu tất kiện Ai, Bj loại trừ thì: ∑𝑛𝑖=1 ∑𝑚 𝑗=1 𝑃 (𝐴𝑖, 𝐵𝑗) = (1.9) Trường hợp nhiều phép thử đồng thời suy tương tự từ hai phép thử đồng thời Xác suất có điều kiện Bây giả thiết thực nghiệm đồng thời thực kiện đồng thời xuất với xác suất P(A, B) Khi thực nghiệm, giả thiết kiện B xuất muốn xác định xác suất xuất kiện A Xác suất gọi xác sưất có điểu kiện kiện A với điểu kiện kiện B xuất ta định nghĩa: P(A | B) = P(A, B)/P(B) (1.10) Tương tự xác suất có điểu kiện củá kiện #Ö với điều kiện A xuất là: P(B | A) = P(A, B)/P(A) (1.11) với điểu kiện P(A) > P(B) > Kết hợp (1.10) (1.11) ta có: P(A, B) = P(A).P(B | A) = P(B).P(A | B) (1.12) Bây giờ, thực phép thử đơn lẻ mà hai kiện A B xuất xác suất đồng thời quan niệm xác suất xuất A ∩ B, 𝑃(𝐴, 𝐵) = 𝑃(𝐴 ∩ 𝐵) Trong trường hợp này, A B loại trừ A ∩ B = Ø, P(A, B) = 0, dẫn đến P(A /B) = Tương tự A tập B thì: P(A | B) = P(A)/P(B) Vì A ∩ B=A B tập A, A ∩ B = B, P(A | B) = P(B)/P(B) = (1.13) Một quan hệ thường dùng xác suất có điểu kiện cơng thức Bayes Cơng thức nói rằng, kiện Ai, i = , , n loại trừ nhau: 𝑖 =1 𝑛𝐴 I =S B kiện xuất đồng thời với kiện Ai P(B) > thì: P(Ai | B)= P(Ai, B) / P(B) = 𝑃𝐵 𝐴𝑖).𝑃(𝐴𝑖)𝑗=1𝑛𝑃𝐵 𝐴𝑗).𝑃(𝐴𝑗) 𝑃(𝐵|𝐴𝑖 ).𝑃(𝐴𝑖 ) 𝑃(𝐴𝑖 |𝐵) = 𝑃(𝐴𝑖 , 𝐵)/𝑃(𝐵) = ∑𝑛 𝑗=1 𝑃(𝐵|𝐴𝑗 ).𝑃(𝐴𝑗 ) (1.14) Trong hệ thống truyền tín hiệu số, kiện Ai coi tin phát, B coi tin nhận phía nguồn phát tin Ai có nhiễu tác động, xác suất P(Ai | B) coi xác suất để nguồn tin phát tin Ai phia thu nhận B Trong công thức Bayes, P(Ai | B) gọi xác suất hậu nghiệm, P(Ai) gọi xác suất tiên nghiệm Tính độc lập thống kê kiện Tính độc lập thống kê kiện khái niệm quan trọng lý thuyết xác suất Để giải thích khái niệm này, xem xét hai kiện A B xác suất có điều kiện chúng P(A | B) P(B | A) Giả thiết việc xuất kiện A không phụ thuộc vào xuất kiện B ngược lại, có: P(A | B) = P(A) P(B | A) = P(B) (1.15) có: P(AB) = P(A).P(B) (1.16) Lúc xác suất đồng thời tích trực tiếp hai xác suất thành phần Trong lý thuyết xác suất người ta nói hai kiện độc lập thống kê chúng thỏa mãn quan hệ (2-116) Định nghĩa tính độc lập mở rộng cho nhiều kiện Ví dụ A1, A2, A3 gọi độc lập thống kê nếu: P(A , A 2, A )= P(A ).P(A ).P(A ) (1.17) 1.2 Biến ngẫu nhiên, hàm phân bố xác suất hàm mật độ phân bố xác suất Biến ngẫu nhiên Giả thiết thực nghiệm có tập giá trị S s phần tử nó, s ∈ 𝑆, định nghĩa hàm X(s) có miền xác định S miền giá trị khoảng trục thực Hàm X(s) gọi biến ngẫu nhiên Ví dụ tung xu có hai mặt sấp (H) ngửa (T), tập S= {H, T}, Ta định nghĩa hàm: (𝑠 = 𝐻) 𝑋(𝑠) = { (1.18) −1 (𝑠 =𝑇) Đây biến số ngẫu nhiên lấy giá trị -1 tùy theo kết tung đồng tiền Biến ngẫu nhiên gợi biến ngẫu nhiên rời rạc cần phải giải điều chế tồn tín hiệu SONET Signal STS-1 SDH Signal Bit Rate (Mb/s) 51.84 STS-3 STM-1 155.52 STS-12 STS-24 STM-4 622.08 1244.16 STS-48 STS-192 STM-16 STM-64 2488.32 9953.28 STS-768 STM-256 39,814.32 Tỷ lệ SONET SDH xác định trình bày Bảng 6.2.Nhớ tín hiệu STS tín hiệu điện nhiều trường hợp (đặc biệt tốc độ cao hơn) tồn bên thiết bị SONET Giao diện thiết bị khác thường optical phiên xáo trộn tín hiệu STS mẫu optical Scrambling sử dụng để ngăn chặn lần chạy dài 1s luồng liệu Mỗi máy phát SONET xáo trộn tín hiệu trước truyền qua sợi quang,sau đóvbộ thu SONET giải mã tín hiệu Optical interface tương ứng với tốc độ STS-3 gọi OC-3 ( sóng mang quang-3), optical interface tương tự xác định cho OC-12, OC-48, OC-192 OC-768 tương ứng với STS-12,STS-48, STS-192 STS-768 Đối với SDH, tốc độ 155 Mb/s gọi STM-1 (mô-đun truyền tải đồng ) Lưu ý tốc độ cao tốc độ bit SONET Tốc độ bit SONET chọn để thích ứng với tín hiệu khơng đồng bộ, tín hiệu DS1 DS3 Tốc độ bit SDH chọn để phù hợp với tín hiệu PDH thường sử dụng, tín hiệu E1, E3 E4 Các tín hiệu tốc độ bit cao xác định tương tự SONET Khung SONET bao gồm số byte gọi chi phí vận chuyển byte truyền dẫn Dữ liệu trọng tải mang gọi gói tải trọng đồng (SPE) SPE bao gồm tập hợp byte đầu đường dẫn bổ sung chèn vào nút nguồn trì với liệu đến nút đích Ví dụ: byte dấu vết đường dẫn, xác định SPE sử dụng để xác minh kết nối mạng 19 Hình 2: Ánh xạ luồng không đồng tốc độ thấp thành nhánh ảo SONET Hình 3: Việc sử dụng trỏ tín hiệu SONET STS-1 mang nhánh sông ảo (VTs) Con trỏ trọng tải STS chi phí vận chuyển trỏ đến đồng STS-1 gói vận chuyển (SPE) trỏ VT bên STS-1 SPE trỏ tới VT SPE SONET SDH sử dụng rộng rãi trỏ để vị trí dũ liệu ghép kênh khung SPE điểm bắt đầu cố định khung Thay vào đó, điểm bắt đầu biểu diễn trỏ dòng đầu Mặc dù tất xung SONET xuất phát từ nguồn, có biến đổi nhỏ thời tần số tín hiệu khác Sự khác biệt tín hiệu đến xung cục sử dụng để tạo tín hiệu di chuyển thành chênh lệch pha tích lũy hai tín hiệu Vấn đề dễ dàng giải cách cho phép chuyển trọng tải sớm muộn 20 khung điều cách sửa đổi trỏ liên quan Điều tránh cần thiết phải nhồi bit thêm đệm Tuy nhiên, yêu cầu lượng xử lý trỏ hợp lý, thực dễ dàng mạch tích hợp ngày VCAT and LCAS Như thảo luận trước đó, SONET có tùy chọn khóa nối tải trọng STS1 nhiều tầng để mang tín hiệu máy khách Các phép nối thường hỗ trợ STS-3c, STS-12c, STS-48c STS-192c Một hạn chế ghép trọng tải cấu thành phải liền Do đó, có hai STS-1 liền kề khơng có STS-1 thứ ba, ba STS-1 nối với để tạo thành STS-3c Điều khiến băng thơng khơng sử dụng bị mắc kẹt Một nhược điểm khác có số tốc độ kết nối giới hạn, STS-3c, STS-12c, ., có khơng khớp tốc độ tín hiệu máy khách tốc độ kết nối SONET / SDH khả dụng Ví dụ: kết nối ghép SONET nhỏ mang liên kết Gigabit Ethernet kết nối STS-48c 2,5 Gb / s, kết nối cung cấp mức 150% Tuy nhiên, nhược điểm khác thiết bị SONET DCS cũ chuyển đổi tốc độ STS-1 chuyển đổi tải trọng lớn Trong trường hợp này, việc triển khai dịch vụ nối liền yêu cầu nâng cấp thiết bị chuyển mạch SONET trung gian, điều tốn Kết nối ảo (VCAT) giải vấn đề cách cho phép kết hợp tải trọng không cần thiết kết nối Một nhóm gọi nhóm nối ảo (VCG) VCAT công nghệ ghép kênh nghịch đảo kết hợp nhiều kết nối thành kết nối băng thông tổng hợp Ví dụ: STS-1-12v kết nối SONET VCAT có tốc độ liệu STS-12c bao gồm 12 trọng tải STS-1, khơng liền Ở đây, "v" STS-1-12v có nghĩa nối ảo Một kết nối SONET VCAT khác có tốc độ liệu STS-3c-4v, kết hợp bốn kết nối STS-3c Ký hiệu VCAT cho SONET STS-N-Mv, N kích thước thành viên M số lượng thành viên VCG Các giá trị N kích thước trọng tải nối liền tiêu chuẩn thường STS-1 STS-3c Các giá trị M có hạn chế so với ghép liền kề kết băng thơng có kích thước phù hợp cung cấp cho ứng dụng liệu Quay trở lại với ứng dụng Gigabit Ethernet chúng ta, VCAT cung cấp kết nối 1.05 Gb / s STS-3-7v, tức dự phòng 5% SDH có nối ảo Ký hiệu VCAT cho SDH VC-N-Mv Lưu ý kết nối SONET STS-1-Mv, nút SONET trung gian STS-1 cụ thể thành viên VCG Đây thuộc tính quan trọng kết nối ảo cho phép triển khai liền mạch sở cài đặt SONET rộng lớn 21 với điểm cuối VCAT,điều áp dụng cho SDH VCG bao gồm nhánh bậc thấp phụ lưu bậc cao hơn.Theo đó, có bậc thấp LO-VCAT bậc cao HO-VCAT Thông thường, lưu lượng Ethernet 10 Mb/giây 100 Mb/giây sử dụng LO-VCAT lưu lượng Gigabit Ethernet sử dụng HO-VCAT Ví dụ: SONET VT1.5-64v mang 100 Mb / s Ethernet STS-1-21v mang Gb / s Ethernet, hai trường hợp dự phòng 2% VCAT cho phép thành viên VCG định tuyến đường dẫn vật lý khác Do đó, kết nối VCAT tạo thành từ kết nối cấu thành từ phần khác mạng, điều làm giảm thêm lượng băng thơng khơng sử dụng bị mắc kẹt Việc kết hợp thành viên VCG định tuyến đường dẫn vật lý khác đặt vấn đề thực tế độ trễ đường dẫn khác Sự khác biệt độ trễ gọi độ trễ vi phân Để kết hợp luồng byte cách, cần có đệm cuối kết nối để bù cho độ trễ Các tiêu chuẩn cho phép độ trễ chênh lệch hai thành viên VCG lên đến 128 ms Điều tương ứng với khoảng độ trễ tối đa mà chúng tơi mong đợi định tuyến hai điểm địa cầu! Các triển khai thực tế chịu độ trễ vi sai từ 32 đến 64 ms Lược đồ điều chỉnh dung lượng liên kết (LCAS) chương trình đồng hành với VCAT cho phép thay đổi kích thước băng thơng kết nối VCAT thêm bớt thành viên VCG Điều hữu ích để quản lý dung lượng kết nối VCAT cho ứng dụng chẳng hạn sử dụng kết nối làm liên kết IP Sau đó, dung lượng liên kết điều chỉnh theo thay đổi tải lưu lượng IP LCAS sử dụng để triển khai tính khơi phục khơng truy cập, điều xảy lưu lượng truy cập phải định tuyến lại để tối ưu hóa việc sử dụng băng thông tránh thành phần mạng bảo trì Các lớp SONET/SDH Lớp SONET bao gồm bốn lớp — đường dẫn, đường thẳng, mặt cắt lớp vật lý Mỗi lớp, ngoại trừ lớp vật lý, có tập hợp byte chi phí liên quan sử dụng cho số mục đích Các byte chi phí thêm vào lớp giới thiệu loại bỏ lớp kết thúc phần tử mạng Chức lớp trở nên rõ ràng thảo luận cấu trúc khung chi phí liên quan đến lớp phần 22 Hình 4: Các lớp SONET / SDH hiển thị điểm cuối đường dẫn, đường thẳng mặt cắt lớp cho kết nối mẫu qua ghép kênh đầu cuối (TM) thêm / bớt ghép kênh (ADM) Lớp vật lý không hiển thị Lớp đường dẫn SONET (và SDH) chịu trách nhiệm cho kết nối đầu cuối nút kết thúc đầu kết nối SONET Có thể nút trung gian giám sát hiệu suất lớp đường dẫn tín hiệu, thân đường dẫn đầu chèn vào nút nguồn kết nối kết thúc nút đích Mỗi kết nối qua tập hợp liên kết nút trung gian mạng Lớp đường (lớp phần ghép kênh SDH) ghép số kết nối lớp đường dẫn vào liên kết hai nút Do đó, lớp đường dây kết thúc ghép kênh đầu cuối đường trung gian (TM) ghép kênh thêm / thả (ADM) dọc theo tuyến kết nối SONET Lớp đường dây chịu trách nhiệm cho việc hình thành số loại chuyển đổi bảo vệ định để khôi phục dịch vụ trường hợp đường truyền có cố.Mỗi liên kết bao gồm số đoạn, tương ứng với đoạn liên kết tái sinh Lớp phần (lớp tái sinh SDH) kết thúc tái tạo mạng Cuối cùng, lớp vật lý chịu trách nhiệm truyền bit thực tế qua sợi quang 23 Cấu trúc khung SONET Hình 6.5 mơ tả cấu trúc khung STS-1 Một khung có thời lượng 125 µs (tương ứng với tốc độ 8000 khung hình / s), tốc độ bit tín hiệu SONET Thời gian đặt tốc độ lấy mẫu kHz mạch thoại Khung chuỗi cụ thể gồm 810 byte, bao gồm byte cụ thể phân bổ để mang thông tin đầu byte khác mang tải trọng Chúng ta hình dung khung bao gồm hàng 90 cột, với chứa byte bit Hình 5:Cấu trúc khung STS-1.B biểu thị byte có Các byte truyền hàng, từ trái sang phải, với bit quan trọng byte truyền Ba cột dành riêng cho byte đầu phần dòng Các byte lại mang STS-1 SPE Bản thân STS-1 SPE bao gồm cột byte đầu để thực chi phí đường dẫn Khung STS-N thu cách xen kẽ byte N khung STS-1, Hình 6.6 Tổng chi phí vận chuyển nằm 3N cột 87N cột lại chứa tải trọng Các chi phí vận chuyển cần phải chỉnh khung trước chúng xen kẽ Tuy nhiên, STS-1 có trỏ trọng tải liên quan để vị trí SPE nó, nên trọng tải chỉnh khung Khung STS-Nc trông giống khung STS-N, ngoại trừ việc trọng tải khơng thể chia thành tín hiệu tốc độ thấp lớp SONET Các cột 87N giống chứa trọng tải giá trị đặc biệt trỏ trọng tải STS sử dụng để trọng tải nối với 24 Hình 6: Cấu trúc khung STS-N, đạt cách xen kẽ byte N Khung STS-1 Hình 2.6 cho thấy byte đầu khung STS-1 khung STS-Nc Trong khung STS-N, có N byte phụ, cho STS-1 Mỗi STS-1 có chi phí chung mặt cắt đường dây riêng Mặt khác, STS-Nc có tập hợp byte chi phí nhất, thực tế trọng tải phải chuyển nguyên vẹn từ nguồn đến đích với mạng SONET Chúng ta đề cập đến byte tổng chi phí chúng cung cấp số chức quản lý khiến SONET trở nên hấp dẫn nhà khai thác mạng.Vị trí thực tế định dạng byte khơng quan trọng việc hiểu chức mà chúng thực hiện.Phần chi phí đường dây nói riêng mối quan tâm lớn lớp quang học Một số tất byte giám sát thiết bị lớp quang học Ngoài ra, số byte đầu chưa xác định byte coi ứng cử viên mang thơng tin lớp quang Lớp vật lý SONET/SDH Một loạt giao diện lớp vật lý xác định cho SONET / SDH, tùy thuộc vào tốc độ bit khoảng cách liên quan, trình bày Bảng 6.3 Chúng ta sử dụng phiên SDH ITU tiêu chuẩn hóa, phiên Các giao diện xác định cho hệ thống SONET thường phù hợp với phiên SDH Nói chung, phân loại ứng dụng khác dựa khoảng cách mục tiêu suy hao liên kết máy phát máy thu Các giao diện vật lý khác cho SDH Phỏng theo khuyến nghị G.957 G.691 25 ITU Khơng có khuếch đại quang học sử dụng nhịp Chữ mã ứng dụng định phạm vi tiếp cận mục tiêu số sau cho biết tốc độ bit Số sau dấu chấm cho biết loại sợi quang bước sóng hoạt động: trống biểu thị 1310 nm transmis-sion sợi quang đơn mode tiêu chuẩn (G.652), biểu thị truyền qua 1550 nm sợi quang đơn mode tiêu chuẩn (G 652), biểu thị truyền 1550 nm sợi quang dịch chuyển phân tán (G.653) biểu thị truyền 1550 nm sợi quang dịch chuyển không phân tán (G.655) Các trans-mitters bao gồm laser Fabry-Perot chế độ đa chiều dọc (MLM) laser DFB chế độ đơn dọc (SLM), điốt phát sáng (LED) Hai giá trị giới hạn phân tán tương ứng với hai lựa chọn máy phát ffs đặc điểm kỹ thuật để nghiên cứu thêm Đây trường hợp liên kết giới hạn phân tán sử dụng laser SLM điều chế trực tiếp mà chưa đạt thỏa thuận cách xác định giới hạn chirp Một số ứng dụng bị giới hạn tổn thất, áp dụng giới hạn phân tán (NA) Tốcđộ bit Mã STM-1 I-1 S-1.1 S.1-2 L-1.1 L-1.2 L-1.3 I-4 S-4.1 S-4.2 L-4.1 L-4.2 L-4.3 V-4.1 V-4.2 V-4.3 U-4.2 U-4.3 I-16 S-16.1 S-16.2 L-16.1 STM-4 STM16 Bước sóng (nm) 1310 1310 1550 1310 1550 1550 1310 1310 1310 1310 1550 1550 1310 1550 1550 1550 1550 1310 1310 1550 1310 Fiber G.652 G.652 G.652 G.652 G.652 G.653 G.652 G.652 G.652 G.652 G.652 G.653 G.652 G.652 G.653 G.652 G.653 G.652 G.652 G.652 G.652 Loss (dB) 0-7 0-12 0-12 10-28 10-28 10-28 0-7 0-12 0-12 10-24 10-24 10-24 22-33 22-33 22-33 33-44 33-44 0-7 0-12 0-12 10-24 Transmitter Dispersion (ps/nm) LED/MLM MLM MLM/SLM MLM/SLM SLM MLM/SLM LED/MLM MLM SLM MLM/SLM SLM SLM SLM SLM SLM SLM SLM MLM SLM SLM SLM 18/25 96 296/NA 246/NA NA 296/NA 14/13 74 NA 109/NA ffs NA 200 2400 400 3200 530 12 NA Ffs NA 26 STM64 L-16.2 L-16.3 V-16.2 V-16.3 U-4.2 U-4.3 I-64.1r I-64.1 I-64.2r I-64.2 I-64.3 I-64.5 S-64.1 S-64.2 S-64.3 S-64.5 L-64.1 L-64.2 L-64.3 L-64.3 V-64.2 V-64.3 1550 1550 1550 1550 1550 1550 1310 1310 1550 1550 1550 1550 1550 1550 1550 1550 1310 1550 1550 1550 1550 1550 G.652 G.653 G.652 G.653 G.652 G.653 G.652 G.652 G.652 G.652 G.653 G.655 G.652 G.652 G.653 G.655 G.652 G.652 G.653 G.652 G.652 G.653 10-24 10-24 22-33 22-33 33-44 33-44 0-4 0-4 0-7 0-7 0-7 0-7 6-11 3/7-11 3/7-11 3/7-11 17-22 11/1622 16-22 0-7 22-33 22-33 SLM SLM SLM SLM SLM SLM MLM SLM SLM SLM SLM SLM SLM SLM SLM SLM SLM SLM SLM SLM SLM SLM 1600 Ffs 2400 400 3200 530 3.8 6.6 40 500 80 Ffs 70 800 130 130 130 1600 260 Ffs 2400 400 Với điều này, ứng dụng xác định phù hợp với danh mục sau: ▪ Kết nối nội (I) tương ứng với khoảng cách khoảng km (thuật ngữ SONET cho điều phạm vi tiếp cận ngắn) ▪ Các kết nối nội đường ngắn (S) tương ứng với khoảng cách khoảng gần 15 km bước sóng hoạt động 1310 nm 40 km bước sóng hoạt động 1550 nm (thuật ngữ SONET cho điều phạm vi tiếp cận trung gian) ▪ Các kết nối liên kết đường dài (L) tương ứng với khoảng cách xấp xỉ 40 km bước sóng hoạt động 1310 nm 80 km bước sóng hoạt động 1550 nm (thuật ngữ SONET cho điều phạm vi tiếp cận dài) ▪ Kết nối nội đường dài dài (V) tương ứng với khoảng cách xấp xỉ 60 km bước sóng hoạt động 1310 nm 120 km bước sóng hoạt động 1550 nm ▪ Kết nối liên văn phòng đường siêu dài (U) tương ứng với khoảng cách xấp xỉ 160 km 27 Các biến khác bao gồm loại sợi quang loại máy phát sử dụng Các loại sợi đề cập Phần 2.5.9 bao gồm sợi đơn mode tiêu chuẩn (G.652), sợi dịch chuyển phân tán (G.653) sợi dịch chuyển phân tán khác không (G.655) Các loại máy phát bao gồm đèn LED laser chế độ đa chiều (MLM) Fabry-Perot 1310 nm cho khoảng cách ngắn tốc độ bit thấp đến laser DFB chế độ dọc (SLM) 1550 nm cho tốc độ bit cao khoảng cách xa Lớp vật lý sử dụng xáo trộn để ngăn chặn lần chạy dài giây liệu Các ứng dụng định nhiều tham số liên quan đến đường truyền, tham số phạm vi suy hao cho phép độ phân tán màu tối đa liên kết Tổn thất bao gồm đầu nối mối nối dọc theo đường dẫn Mức độ đóng góp tương đối yếu tố sau vào tổn thất tổng thể đặc biệt cao kết nối nội bộ, nơi số bảng vá đầu nối có mặt kết nối Chúng tơi chuyển số tổn thất thành khoảng cách mục tiêu cách giả sử tổn thất khoảng 3,5 dB / km kết nối nội bộ, 0,8 dB / km đường ngắn 0,5 dB / km 1310 nm 0,3 dB / km 1550 nm ap-plication khoảng cách xa khác Tương tự, số phân tán màu chuyển thành khoảng cách mục tiêu dựa tham số phân tán sợi sử dụng dải hoạt động liên quan Các tiêu chuẩn cho phép sử dụng khuếch đại công suất quang tiền khuếch đại không bao gồm khuếch đại đường quang Với khuếch đại đường quang, thấy khoảng cách không tái tạo tốt vượt giới hạn khoảng cách định Các hệ thống WDM đường dài ngày với khuếch đại đường truyền có khoảng cách tái tạo khoảng 400 đến 600 km, với số hệ thống đường dài siêu dài mở rộng khoảng cách đến vài nghìn km Các nhịp cho hệ thống phụ thuộc vào nhà cung cấp chưa tiêu chuẩn hóa (Lưu ý việc sử dụng “đường dài” “đường dài cực hạn” ngữ cảnh hệ thống WDM khác với việc sử dụng chúng thuật ngữ SDH.) Các yếu tố sở SONET/SDH SONET triển khai theo ba loại cấu hình mạng: vịng, cấu hình tuyến tính liên kết điểm-điểm Các triển khai ban đầu dạng liên kết điểm-điểm, cấu trúc liên kết sử dụng ngày cho nhiều ứng dụng Trong trường hợp này, nút cuối liên kết gọi ghép kênh đầu cuối (TM) 28 Hình 7: Các yếu tố sở hạ tầng SONET Một số cấu hình SONET khác hiển thị, bao gồm điểm-điểm, thêm / thả tuyến tính cấu hình vịng Cả truy cập liên văn phòng (xương sống) vòng rõ ràng vai trò DCS sở hạ tầng SONET để kết nối chéo luồng tốc độ thấp hơn, kết nối nhiều vòng với đóng vai trị nút vịng Hình Các phần tử sở hạ tầng SONET Một số cấu hình SONET khác hiển thị, bao gồm điểm-điểm, thêm / thả tuyến tính cấu hình vịng Cả hai vịng truy cập liên văn phịng (đường trục) hiển thị Hình giải thích vai trị DCS sở hạ tầng SONET, để kết nối chéo luồng tốc độ thấp hơn, kết nối nhiều vịng đóng vai trị nút vịng TM đơi gọi thiết bị kết cuối đường dây (LTE) Trong nhiều trường hợp, cần phải chọn nhiều luồng tốc độ thấp từ luồng tốc độ cao tương tự vậy, thêm nhiều luồng tốc độ thấp vào luồng tốc độ cao Chức thực ghép kênh add/drop (ADM) Ví dụ: OC-48 ADM thả thêm luồng OC-12 OC-3 từ / vào luồng OC-48 Tương tự, OC-3 ADM add/drop luồng DS3 from/to luồng OC-3 ADM sử dụng rộng rãi sở hạ tầng SONET ADM chèn vào liên kết điểm - điểm TM để mang lại cấu hình tuyến tính Duy trì tính khả dụng dịch vụ có cố trở thành yếu tố chủ chốt cho việc triển khai SONET Cấu trúc liên kết phổ biến sử dụng cho mục đích vòng Các vòng cung cấp đường dẫn thay để định tuyến lại lưu lượng truy cập trường hợp liên kết nút bị lỗi, cấu trúc liên kết đơn giản Các vòng tạo thành từ ADM, việc thực hoạt động ghép kênh phân kênh, kết hợp chế bảo vệ cần thiết để xử lý lỗi Thơng thường, thiết bị SONET cấu hình để hoạt động cấu hình ba cấu hình sau: ADM 29 vịng, ADM tuyến tính ghép kênh đầu cuối Các vòng sử dụng phần truy cập mạng phần xương sống (liên văn phòng) mạng để kết nối văn phòng trung tâm với Do yêu cầu dung lượng mạng ngày nay, việc sử dụng nhiều vòng phủ, đặc biệt mạng đường trục phổ biến, vịng hoạt động bước sóng khác cung cấp lớp quang bên Hai loại cấu trúc vòng sử dụng: vòng chuyển mạch đường dẫn chiều (UPSR) vòng chuyển mạch đường dây hai chiều (BLSR) BLSR sử dụng hai sợi (BLSR / 2) bốn sợi (BLSR / 4).Nói chung, UPSR sử dụng phần truy cập mạng để kết nối nhiều nút với nút trung tâm nằm văn phòng trung tâm BLSR sử dụng phần liên văn phòng mạng để kết nối nhiều văn phòng trung tâm với Ngày có nhiều loại DCS Thơng thường, DCS có hàng trăm đến hàng nghìn cổng Thuật ngữ term grooming dùng để nhóm lưu lượng truy cập có điểm đến, chất lượng dịch vụ loại lưu lượng truy cập tương tự Nó bao gồm ghép luồng tốc độ thấp thành luồng tốc độ cao, trích xuất luồng tốc độ thấp từ luồng tốc độ cao khác kết hợp chúng dựa thuộc tính cụ thể Trong bối cảnh này, kiểu chỉnh sửa mà DCS thực có liên quan trực tiếp đến mức độ chi tiết mà chuyển đổi lưu lượng truy cập Nếu DCS chuyển đổi lưu lượng truy cập mức chi tiết tỷ lệ DS1,nó ưu lượng mức DS1 Ở hệ thống phân cấp narrowband DCS, hỗ trợ lưu lượng truy cập cấp DS0 Tiếp theo wideband DCS, hỗ trợ lưu lượng truy cập tốc độ DS1, sau boardband DCS, hỗ trợ lưu lượng truy cập tốc độ DS3/STS-1 Các DCS thường có giao diện khác nhau, từ giao diện tốc độ cao đến giao diện tốc độ cao nhiều Ví dụ: DCS băng rộng có giao diện từ DS1 đến OC-12, DCS băng rộng có giao diện từ DS3 đến OC-768 Ngồi cịn có DCS chuẩn bị mức DS3 trở lên, với giao diện quang học tốc độ cao chủ yếu Trong hộp gọi DCS băng thơng rộng, thường gọi optical crossconnect Tuy nhiên, có loại kết nối chéo quang học khác sử dụng lưu lượng truy cập tốc độ STS-48, loại kết nối khác sử dụng loại vải chuyển mạch quang hoàn toàn lưu lượng truy cập theo đơn vị bước sóng trở lên 30 Hình 8: Các loại hệ thống kết nối chéo khác Thay có hệ thống phân cấp hệ thống kết nối chéo này, khơng có DCS với giao diện tốc độ cao, chẳng hạn DS0? Điều cân nhắc thực tế khả mở rộng, chi phí dấu chân Ví dụ, khó để tưởng tượng việc xây dựng kết nối chéo với hàng trăm đến hàng nghìn cổng OC-192 10 Gb / s lại xuống cấp DS1 31 KẾT LUẬN Cùng với xu hội tụ tầng mạng năm gần Mạng quang đồng (SONET) Phân cấp kỹ thuật số đồng (SDH) tiêu chuẩn sử dụng mạng cáp quang cung cấp lượng cho mạng điện thoại Internet lớn Mạng SONET triển khai Bắc Mỹ; Mạng SDH triển khai nơi khác Ngành công nghiệp truyền thông liệu sử dụng khái niệm "xương sống" để mạng lớn có khả mang tải lưu lượng lớn Mạng cáp quang SONET SDH, đắt tiền, mạng đường trục lý tưởng, cung cấp tốc độ độ tin cậy cao.Mạng SONET/SDH có khả thay đổi cấu hình, định tuyến lại luồng số phần mềm mạng vận hành nên khả chuyển mạch bảo vệ lưu lượng thực cách dễ dàng nhanh chóng 32 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Bài giảng “Công Nghệ Truyền Tải Quang”.Học viện Công Nghệ Bưu Viễn thơng,2014 [2] Giáo trình “ Cơ sở lý thuyết truyền tin” ,tập một.Đặng Văn Chuyết (Chủ biên ),2003.LTK1.1-Giáo trình Cơ sở lý thuyết truyền tin_ Tập - Đặng Văn Chuyết (chủ biên [3] Cuốn sách “OPTICAL NETWORKS”.Raij Ramaswami (Chủ biên),2009 33 ... (1.60) 15 Chương 2: Các lớp khách hàng lớp quang 2.1 SONET/SDH SONET (Mạng quang đồng bộ) đường truyền ghép kênh tiêu chuẩn cho truyền tải tín hiệu tốc độ cao sở hạ tầng mạng Bắc Mỹ Một tiêu... sử dụng băng thơng tránh thành phần mạng bảo trì Các lớp SONET/SDH Lớp SONET bao gồm bốn lớp — đường dẫn, đường thẳng, mặt cắt lớp vật lý Mỗi lớp, ngoại trừ lớp vật lý, có tập hợp byte chi phí... số mục đích Các byte chi phí thêm vào lớp giới thiệu loại bỏ lớp kết thúc phần tử mạng Chức lớp trở nên rõ ràng thảo luận cấu trúc khung chi phí liên quan đến lớp phần 22 Hình 4: Các lớp SONET