Kỹ thuật truyền dẫn đồng bộ sdh ứng dụng kỹ thuật truyền dẫn sdh vào mạng cáp quang hà nội

kü thuËt SDH

Truyền dẫn đồng bộ SDH

Giới thiệu SDH

Các tiêu chuẩn SDH thực sự bắt đầu từ năm 1985 tại Mỹ Khởi đầu là việc tạo ra một mạng cáp quang có thể hoạt động với tất cả các hệ thống khác nhau của tất cả các hãng khác nhau (theo tiêu chuẩn Châu Âu hoặc theo tiêu chuẩn Mỹ)

Công ty BELLCORE là chi nhánh của công ty BELL tại Mỹ đã đề nghị một đẳng cấp truyền dẫn mới nhằm mục đích khắc phục các nhợc điểm của hệ thống cận đồng bộ PDH. Đẳng cấp mới này gọi là mạng quang đồng bộ SONET (Synchronous Optical Network). Đẳng cấp này hoạt động trên nguyên lý ghép đồng bộ và tất cả các tín hiệu đều đ ợc đồng bộ với nhau, trong đó dùng cáp quang làm môi trờng truyền dẫn Đề nghị của hãng BELLCORE đã đợc một ủy ban khoa học Mỹ nghiên cứu và đến đầu năm 1988, một tiêu chuẩn quốc gia Mỹ đã đợc thông qua. Đồng thời SONET gây đợc chú ý và cũng đợc phát triển tại Châu Âu, các nhà sản xuất dựa trên tiêu chuẩn riêng để làm mạng SONET phù hợp với mạng PDH theo tiêu chuẩn Châu Âu hiện hành.

Năm 1988, CCITT đã đa ra một tiêu chuẩn tơng tự, dựa trên tiêu chuẩn của Mỹ. CCITT đã đa ra các khuyến nghị đầu tiên cho hệ thống đồng bộ số SDH Đó là các khuyến nghị G.707, G.708 và G.709.

Năm 1989, các tiêu chuẩn mới tiếp tục đợc nghiên cứu, CCITT đã sửa đổi các khuyến nghị cũ và đa ra các khuyến nghị mới có liên quan đến thiết bị mạng.

Năm 1990, các công việc nghiên cứu của CCITT vẫn tiếp tục Một loạt các khuyến nghị có liên quan đến cấu trúc ghép kênh và phân kênh, giao tiếp quang, thiết bị thuê bao vòng và điều hành mạng, thiết bị phối luồng, thiết bị xen rẽ luồng cũng đã đợc xem xét.

Dới đây là các khuyến nghị của hệ thống phân cấp số đồng bộ SDH xây dựng theo các tiêu chuẩn do CCITT đề xuất:

 G.707 Định nghĩa các mức SDH chuẩn.

 G.708 Cấu tạo, nguyên lý tạo thành khung cơ bản SDH và giao diện tại nút mạng

 G.709 Cấu trúc ghép kênh SDH.

 G.781 Khuyến nghị liên quan đến thiết bị ghép kênh SDH.

 G.782 Các đặc điểm chung của thiết bị ghép kênh SDH.

 G.783 Đặc điểm của các khối chức năng trong thiết bị ghép kênh SDH.

 G.sdxc1 Khuyến nghị liên quan đến nối chéo luồng

 G.sdxc2 Đặc điểm chung của bộ nối chéo luồng SDH.

 G.sdxc3 Đặc tính của các khối chức năng của bộ nối chéo luồng SDH.

 G.803 Cấu trúc mạng truyền dẫn SDH.

 G.825 Điều khiển độ jitter và wander trong mạng SDH.

 G.957 Giao diện quang cho thiết bị và hệ thống SDH.

 G.958 Các hệ thống truyền dẫn SDH sử dụng sợi quang.

 G.sna1 Cấu trúc mạng truyền dẫn SDH

 G.sna2 Truyền dữ liệu trên mạng SDH.

 G.81s Đồng bộ và đồng hồ của SDH.

SDH - tên gọi tắt của hệ thống phân cấp đồng bộ số (Synchronous Digital Hierarchy):

Là hệ thống truyền dẫn mà tín hiệu ở tất cả các cấp đều đợc đồng bộ bởi cùng một đồng hồ trung t©m.

Hệ thống phân cấp đồng bộ số SDH là một mạng truyền dẫn có khả năng kết hợp đợc tất cả các thiết bị truyền dẫn có tốc độ khác nhau trong hệ thống PDH nh là :1.5, 2, 6, 34, 45 và 140 Mbit/s Hình I.1.1 miêu tả rõ về tính chất này.

Hình I.1.1 : Truy nhập mạng truyền dẫn SDH

Thiết bị SDH chỉ có thể truyền các luồng tín hiệu trên đi vào mạng truyền dẫn SDH mà không thể phân kênh chúng Điều này có nghĩa là khi một luồng tín hiệu 140 Mbit/s đi vào SDH thì ta không thể tách 1 luồng 2 Mbit/s trực tiếp từ luồng 140 Mbit/s này Để thực hiện chức năng này, tín hiệu 140 Mbit/s cần phải đợc cung cấp các thiết bị 4DME, 3DME và 2DME tơng ứng để tách luồng tín hiệu 2 Mbit/s.

Phân cấp đồng bộ số SDH dựa trên 2 tiêu chuẩn luồng số cơ bản

Việc ghép kênh đồng bộ đợc thực hiện theo nguyên lý ghép byte xen byte Do đó khi tách luồng phải tách các byte dùng cho các mục đích khác ra khỏi luồng số chính:(luồng thông tin) Các chức năng nối chéo và xen rẽ luồng có thể thực hiện trực tiếp mà không cần qua nhiều cấp ghép kênh.

Trong hệ thống SDH các thiết bị đợc sử dụng gọi là các phần tử mạng NE (Network Elements) và chia làm 3 loại :

1 Thiết bị đầu cuối tuyến quang LT (Line Terminal)

2 Thiết bị xen rẽ luồng ADM (Add/Drop Multiplexer)

3 Thiết bị nối chéo luồng số DXC (Digital Cross Connect)

Các phần tử mạng đợc điều khiển mạng điều hành SMN (SDH Management Network)

3.1 Chức năng ghép kênh SDH

Bộ ghép kênh đầu cuối TM (Terminal Multiplexer) sẽ thực hiện ghép 63 luồng 2 Mbit/ s thành 1 luồng 155 Mbit/s ( hình I.1.6) Các tín hiệu PDH khác nh tín hiệu 34 Mbit/s, 140 Mbit/s cũng có thể đợc ghép kênh nếu cần

Hình I.1.6: Miêu tả ghép kênh SDH

3.2 Chức năng xen rẽ luồng

Chức năng xen rẽ luồng cũng đợc thực hiện nhờ bộ xen rẽ luồng ADM (Add/ Drop Multiplexer) Thiết bị này cho phép xen rẽ tất cả các luồng PDH ( 2, 34, 140 Mbit/s theo tiêu chuẩn Châu Âu ) và cả các tín hiệu STM-N, tùy theo nó là loại DXC dùng cho tín hiệu STM-1, STM-4 hay STM-16 Các luồng tín hiệu có thể truy nhập và chuyển trực tiếp bằng các lệnh phần mềm Hình 1.1.7 mô tả việc xen rẽ luồng của thiết bị STM-16 DXC.

Hình I.1.7: Miêu tả chức năng xen rẽ luồng STM-16 ADM

3.3 Chức năng nối chéo luồng

Chức năng nối chéo luồng đợc thực hiện bởi bộ nối chéo luồng số DXC (Digital Cross Connect) Có 3 loại DXC thờng dùng là DXC 1/0 DXC 4/1 và DXC 4/4 Nhng loại DXC 4/1 có khả năng làm việc mềm dẻo nhất Nó nhận các tín hiệu có tốc độ là 2, 34, 140 hoặc 155 Mbit/s và nối chéo luồng VC-11, VC-12, VC-2, VC-3 và VC-4.

Hình I.1.8: Mô tả chức năng nối chéo luồng DXC 4/1

Các tiện ích của DXC là:

 Thực hiện chức năng hợp nhất và tách riêng (Consolidation & Hubbing).

 Bảo vệ - phục hồi mạng.

 Cổng nối giữa PDH & SDH.

4 CÊp truyÒn dÉn trong SDH

Các cấp truyền dẫn trong SDH gọi là các module truyền dẫn đồng bộ STM (Synchronous Transport Modules) đợc trình bày trong bảng sau:

Các luồng PDH tạo thành

1 luồng 140 Mbit/s Điện-Quang (Electrical /Optical)

16 luồng 34 Mbit/s hoặc 12luồng 45 Mbit/s hoặc

1008 luồng 2 Mbit/s hoặc 64 luồng 34 Mbit/s hoặc 48 luồng 45 Mbit/s hoặc 16 luồng 140 Mbit/ s.

4032 luồng 2 Mbit/s hoặc 256 luồng 34 Mbit/ s hoặc 192 luồng 45 Mbit/s hoặc 64 luồng

Bảng I.1.1: Các đơn vị truyền dẫn STM-N

5 Các đặc điểm của SDH

A Ưu điểm và khuyết điểm

 SDH làm đơn giản hoá mạng lới nhờ việc tách ghép luồng trực tiếp và nối chéo luồng bằng phần mềm.

 Mạng SDH tơng thích đợc với tất cả các tín hiệu PDH.

 Tốc độ bit trên 140 Mbit/s lần đầu tiên đợc tiêu chẩn hoá trên phạm vi toàn thế giíi.

 Việc truyền dẫn tín hiệu quang đợc tiêu chuẩn hoá tơng thích với các thiết bị của các nhà sản xuất.

 Cấu trúc khối: Tốc độ bit và cấu trúc khung của cấp cao hơn đợc tạo thành từ tốc độ bit và cấu trúc khung của luồng cơ bản cấp thấp hơn Do đó việc tách - ghép luồng thông tin trở nên dễ dàng.

 Có trang bị kênh riêng cho giám sát, quản lý, đo thử hoặc điều khiển sử dụng trong việc quản lý mạng.

 Tất cả các tín hiệu PDH có tốc độ từ 140 Mbit/s trở xuống đều đợc ghép vào khung truyền dẫn cấp thấp nhất STM-1 có tốc độ là 155 Mbit/s.

 Kỹ thuật phức tạp hơn do phải ghi lại sự tơng quan về pha giữa tín hiệu luồng và các Overhead.

 Do xuất phát từ Mỹ cho nên tiêu chuẩn tín hiệu không đảm bảo phù hợp với hệ thống tín hiệu theo tiêu chuẩn của hiệp hội bu điện và điện báo Châu Âu CEPT(Conference of European Post and Telegraphs) Vì vậy khi ghép luồng cần một số giao tiếp khác nhau.

 Việc sắp xếp theo nguyên lý Byte xen Byte làm tăng độ di pha (jitter) so với nguyên lý Bit xen Bit của PDH.

 Đồng hồ phải đợc cung cấp từ ngoài vào.

 Thiếu tín hiệu ghép trung gian 8 Mbit/s.

 Luồng STM-1 chứa tới 63 luồng 2 Mbit/s, do đó sẽ thừa dung lợng khi sử dụng mạng SDH ở những nơi có dung lợng thông tin nhỏ.

6 So sánh kỹ thuật PDH  SDH

Ta có thể tóm tắt sự khác nhau giữa kỹ thuật SDH và PDH nh sau:

Bộ dao động nội dao động tự do Dao động nội đợc điều khiển đồng bộ với đồng hồ ngoài.

Ghép kênh không đồng bộ Ghép kênh đồng bộ.

Có cấu trúc khung đặc trng cho mỗi cÊp

Cấu trúc khung không đồng nhất.

Ghép luồng theo nguyên lý ghép xen bit.

Ghép luồng theo nguyên lý xen byte. Đồng bộ theo nguyên lý nhồi dơng xen bit. Đồng bộ theo nguyên lý nhồi d- ơng/ âm/ zero xen byte.

Truy xuất luồng riêng lẻ sau khi giải ghép đến cấp tơng ứng.

Truy xuất trực tiếp từ luồng tốc độ cao hơn.

Bảng I.1.2: So sánh PDH & SDH

Hình I.1.9 so sánh bộ phối luồng PDH với SDH, ta thấy khi phối luồng, tín hiệu PDH phải chuyển các tín hiệu cấp cao (140 Mbit/s, 34 Mbit/s, 8 Mbit/s) xuống tín hiệu cơ sở 2 Mbit/s sau đó mới thực hiện phối ghép các luồng đợc Trong khi đó, tín hiệu SDH có thể phối luồng trực tiếp tất cả các tín hiệu PDH & SDH có tốc độ khác nhau.

Hình I.1.9: So sánh phối luồng PDH và SDH

ThiÕt bị phèi luồng SDH

ThiÕt bị phèi luồng PDH

OLTEIFU : Thiết bị đầu cuối quang

Quá trình tạo khung truyền dẫn SDH

Sơ đồ quá trình ghép luồng tạo khung STM-1 đợc vẽ trong hình 2.4.

Trong hình I.2.4 ta thấy quá trình hình thành khung truyền dẫn STM-1 qua các cấp độ ghép từ trái qua phải Điều quan trọng là kỹ thuật tạo luồng cấp cao khác hẳn với kỹ thuật tạo luồng của PDH. ý nghĩa các chữ viết tắt tạm dịch nh sau

C-x : Container cấp x Khối luồng cấp x

VC-x : Virtual Container cấp x Container ảo cấp x

TU-x :Tributary Unit cấp x Đơn vị luồng cấp x

TUG-x : Tributary Unit Group cấp x Nhóm đơn vị luồng cấp x

AU : Administrative Unit Đơn vị quản lý

AUG : Administrative Unit Group Nhóm đơn vị quản lý

POH : Path Overhead Mào đầu đờng

SOH : Section Overhead Mào đầu đoạn

STM : Synchronous Transport Module Đơn vị truyền dẫn đồng bộ

RSOH : Repeater Section Overhead Mào đầu trạm lặp

MSOH : Multiplex Section Overhead Mào đầu đoạn ghép kênh

Hình I.2.4: Cấu trúc ghép kênh SDH Định nghĩa các khái niệm :

 C-x : là cấp thấp truyền dẫn thấp nhất trong hệ thống dùng để bố trí các luồng cận đồng bộ.

 VC-x : gồm các Container tơng ứng C-x kết hợp với thông báo vị trí POH

 TU-x : gồm các VC-x tơng ứng kết hợp với từ chỉ dẫn Pointer.

 TUG-x : là nơi ghép các TU với nhau để tạo thành một khung có tốc độ cao hơn.

 POINTER : có nhiệm vụ tơng hợp các luồng tín hiệu có thời gian định thời khác nhau, điều khiển ghép luồng đa lên luồng số có tốc độ cao hơn.

 AU : là đơn vị quản lý ghép các VC với Pointer Chức năng của AU & TU có các điểm tơng tự nhau nhng có điểm khác nhau là :

 AU là tập hợp các luồng có thể đợc nối chéo trong mạng lới và có thể truyền đa giữa các STM-1.

 TU là một đơn vị khung không thể truyền dẫn giữa các STM-1 nếu không có cấp AU.

 STM gồm có AU pointer và từ mào đầu đoạn SOH thông báo đoạn tuyến đợc truyÒn ®a.

 RSOH là từ mào đầu dùng để quản lý trạm lặp.

 MSOH là từ mào đầu để quản lý trạm ghép phân kênh.

Khung truyền dẫn cấp 1 (cấp thấp nhất) trong hệ thống phân cấp đồng bộ số SDH đợc gọi là STM-1 (Synchronous Transport Module level 1) và có cấu trúc nh sau:

H×nh I.2.5: CÊu tróc khung STM-1

Các thông số của khung truyền dẫn STM-1:

Khung STM-1 đợc tổ chức làm 9 hàng, mỗi hàng chứa 270 bytes Các thông tin trong khung sẽ truyền theo thứ tự từ trên xuống dới và từ trái sang phải và đợc chia làm 3 phần nh sau :

 Phần mào đầu đoạn SOH (Section Overhead) : phần này cũng đợc chia ra 2 phần nhá

 Phần mào đầu đoạn lặp RSOH (Regeneration SOH) : là phần chứa các phần chứa các thông tin giám sát và điều khiển trên đoạn lặp

 Phần thông tin mào đầu đoạn ghép kênh (Multiplexing SOH) : là phần lu giữ các thông tin ghép kênh giữa các trạm, truyền các cảnh báo

Chi tiết về phần này sẽ đợc xem xét ở các chơng sau.

 Phần AU Pointer : AU Pointer có chức năng khắc phục sự sai lệch về tần số và đồng thời định vị điểm bắt đầu của các VC tạo thành.

 Phần tải trọng : là phần mang các thông tin chính cần truyền dẫn

2 Các phần tử tạo thành khung truyền dẫn SDH

Container C là đơn vị truyền dẫn nhỏ nhất trong khung truyền dẫn và là nơi để xắp sếp các luồng tín hiệu cấp thấp nh là các luồng PDH, luồng tín hiệu hình, luồng dữ liệu

Các loại Container đợc sử dụng tơng ứng với các tốc độ truyền dẫn khác nhau cho cả hai hệ SONET & SDH nh bảng sau:

Types of Level Container Input Speed

Các tín hiệu đợc ghép vào khung theo nguyên lý ghép xen Byte hoặc xen Bit ( đối với các tín hiệu cận đồng bộ )

Tín hiệu trong các Container gồm có :

 Các luồng dữ liệu (ví dụ nh các luồng PDH)

 Các Bit hoặc Byte nhồi cố định trong khung: Chúng không mang nội dung dữ liệu mà chỉ sử dụng để tơng thích giữa tốc độ bit của tín hiệu PDH với tốc độ bit của container cấp cao hơn.

 Ngoài ra còn có các byte nhồi không cố định nhằm đạt đợc sự đồng chỉnh một cách chính xác Khi cần thiết các byte này cũng đợc sử dụng cho các byte dữ liệu Trong tr- ờng hợp này, trong khung còn có các bit điều khiển nhồi Các bit điều khiển nhồi này sẽ thông báo cho phía thu biết các byte nhồi không cố định là byte dữ liệu hay là byte nhồi thuần tuý.

Cấu trúc của container C tùy theo cấp ghép kênh và kích thớc của luồng dữ liệu đầu vào.

2.2 Container ảo VC (Virtual Container)

Một VC là sự kết hợp của một container C và từ mào đầu đờng POH (Path Overhead) để tạo thành một khung hoàn chỉnh truyền đến đầu thu.Chức năng của POH này là mang thông tin bổ trợ vị trí mà container này sẽ đợc truyền đến Trong khung VC thì POH này sẽ đợc gắn ở đầu khung và tại đầu thu nó sẽ đợc dịch ra trớc tiên khi mà container đợc giải mã. Ngoài ra POH còn mang thông tin về giám sát và bảo dỡng của đờng truyền.

VC có nhiều loại tơng ứng với các container nhng đợc chia làm 2 cấp nh sau:

1 Tất cả các container khi đợc ghép trong một container lớn hơn thì đợc gọi là các container cấp thấp LO (Low Order Container), tơng ứng sẽ có các container ảo cấp thấp LOVC đó là VC-11,VC-12 và VC-2.

2 Tất cả các container truyền trực tiếp trong khung STM-1 gọi là các container cấp cao (HO Container) Tơng ứng có các Container ảo cấp cao là VC-4 Trong trờng hợp VC-3 đợc truyền trực tiếp vào khung STM-1 thì VC-3 cũng đợc coi là container cÊp cao (HO VC).

VC-11 gồm 25 byte dữ liệu cộng với 1 byte POH, sắp xếp trên 3 cột dọc 9 byte (hình I.2.6) Đợc dùng để truyền dẫn tín hiệu 1.5 Mbit/s theo tiêu chuẩn của Mỹ.

VC-12 bao gồm 34 byte dữ liệu cộng với 1 byte POH, sắp xếp trên 4 cột dọc 9 byte (hình I.2.6) Đợc sử dụng để tơng thích với tín hiệu 2 Mbit/s tiêu chuẩn Châu Âu

Hình I.2.6: Cấu trúc VC-11 và VC-12

Có 3 loại tín hiệu 2 Mbit/s có thể bố trí vào VC-12:

1 Tín hiệu 2 Mbit/s không đồng bộ (Asynchronous): cho phép mang tín hiệu 2Mbit/s nhng không có khả năng giám sát từng bit.

2 Tín hiệu 2Mbit/s đồng bộ bit (Bit Synchronous): cho phép giám sát đến từng bít nhng không nhận dạng đợc khung.

3 Tín hiệu 2 Mbit/s đồng bộ byte (Byte Synchronous) cho phép giám sát và nhận dạng tất cả các bít dữ liệu.

VC-2 bao gồm 106 bytes dữ liệu cộng với 1 byte POH dùng để tơng thích với luồng 6.312 Mbit/s theo tiêu chuẩn CEPT, sắp xếp trên 12 cột 9 byte.

VC-3 gồm 756 byte dữ liệu cộng với 9 byte POH sắp xếp trên 85 cột nh hình vẽ Mỗi byte POH thực hiện một chức năng riêng

2.3 Đơn vị luồng TU (Tributary Unit)

Trớc khi sắp xếp vào khung STM-1, các VC cấp thấp sẽ đợc ghép vào một VC cấp cao hơn Mối liên quan về pha giữa các VC đợc thể hiện thông qua khái niệm con trỏ Pointer. Đồng thời nó cũng thông báo sự bắt đầu của VC đó Pointer đợc ghép thêm tại một vị trí cố định trong VC và tạo ra các TU tơng ứng nh sau:

Là các TU đợc tạo thành từ các VC-1X (VC-11 và VC-12) kết hợp với 1 byte PTR (Pointer)

H×nh I.2.9: CÊu tróc TU-11 & TU-12

 TU-2 : TU-2 = VC-2 + 1byte PTR

Việc truyền dẫn các byte pointer sẽ xảy ra lần lợt, cứ mỗi khung 125s sẽ có 1 byte pointer Byte pointer này sẽ đợc gắn vào một vị trí cố định trong khung cấp cao hơn (VC-3 hoặc VC-4) Nh vậy tổng cộng sẽ có 3 byte pointer cho 3 khung 125s Còn byte thứ t của đa khung 500s cũng mang 1 byte pointer, nhng byte này cha đợc qui định rõ chức năng và hiện nay dùng để dự phòng.

 TU-3 : TU-3 = VC-3 + 3 bytes PTR

Kích thớc của TU-3 và vị trí của các byte pointer nh hình vẽ.

Ngoài ra, có thể ghép 3 VC-3 vào 1 khung VC-4 theo nguyên lý ghép xen byte Sau đó, chúng đợc phát đi trong khung AU-4 Trong quá trình truyền dẫn đó có 2 cấp pointer đ- ợc ghép vào để thực hiện các nhiệm vụ sau:

 Pointer AU-4 trong thành phần SOH chỉ thị vị trí của VC-4 trong khung STM-1.

 3 pointers TU-3 (mỗi pointer 3 bytes đợc gắn vào trong VC-4 để thông báo vị trí của mỗi VC-3).

2.4 Nhóm đơn vị luồng TUG (Tributary Group Unit)

TUG là một nhóm các đơn vị luồng TU đợc ghép lại với nhau theo phơng thức byte xen byte.

Có 2 loại TUG là TUG-2 và TUG-3 có các thông số nh sau:

Các loại TUG TUG-2 TUG-3

1 TUG-2 có thể đợc hình thành bởi 3 cách sau : a) TUG-2 = 4 x TU-11

4 x TU-11 tạo thành 1 TUG-2 theo nguyên lý ghép xen byte nh hình I.2.7 Bốn bytes đầu tiên của hàng thứ nhất là các byte pointer, các byte sau là các byte dữ liệu.

Hình I.2.12: Cấu trúc TUG-2 tạo thành từ 4 x TU-11 b) TUG-2 = 3 x TU-12

Hoạt động của Pointer

Mặc dù hệ thống SDH là hệ thống đồng bộ, nhng sự dịch pha vẫn có thể xảy ra đặc biệt là tại các điểm kết nối giữa hai mạng SDH Pointer đợc gắn vào các VC và đợc sử dụng để thực hiện các mục đích sau:

 Ghi nhận mối quan hệ về pha giữa các VC với các khung cấp cao hơn và do đó có thể điều chỉnh lại sự sai lệch về phase và tần số giữa các điểm kết nối trong hệ thèng SDH.

 Đồng thời Pointer cũng đợc sử dụng để định vị điểm bắt đầu của một VC trong đẳng cấp cao hơn.

Pointer đợc gắn vào các VC để đồng bộ các luồng số với các khung cấp cao hơn và ghi nhận địa chỉ của byte VC đầu tiên trong khung (byte POH thứ nhất). Ưu điểm của kỹ thuật con trỏ là cho phép ghép các luồng số trong VC vào khung truyền dẫn cấp cao hơn một cách dễ dàng mà không cần có bộ đệm trễ thời gian Tất cả các sự thay đổi về phase và tốc độ bit đều có thể đợc bù bằng cách đồng chỉnh (Justification) giá trị con trỏ Pointer.

1 Các phơng pháp đồng chỉnh

Có 3 phơng pháp đồng chỉnh là:

+ Đồng chỉnh dơng (Positive Justification) + Đồng chỉnh âm (Negative Justification) + Đồng chỉnh zero (Nil Justification)

Có 2 loại con trỏ là :

AU Pointer có thể đợc chia ra làm hai loại là

Các AU Pointer này cho phép các VC-x đồng bộ về phase và tần số với khung AU-x tơng ứng.

Các Container sau có thể đợc ghép trực tiếp vào khung STM-1 :

 1 x VC-4 thông qua AU-4 Pointer o 3 x VC-3 thông qua AU-3 Pointer

2.1.1 AU-4 Pointer a) Cấu tạo của AU-4 Pointer nh sau :

Hình I.3.1: Cấu tạo của AU-4 Pointer

Giá trị của Pointer và quá trình đồng chỉnh phụ thuộc vào các byte H1, H2 và H3 Cấu trúc của các byte này nh sau :

Hình I.3.2: Cấu trúc các byte H1, H2 và H3 b) ý nghĩa của các bit

- Bits N (New data flag): đợc gọi là cờ dữ liệu mới Cờ này thông báo trạng thái dữ liệu vào Nó sẽ có giá trị sau khi nhận đợc 3 lần liên tiếp.

Trạng thái có dữ liệu vào 1001

Trạng thái không có dữ liệu vào

- Các Bit S ( Style ): các bit này có chức năng thông báo loại Pointer mà nó đặc trng cho.

- ID: 10 bit mang giá trị thực của con trỏ ( các bit từ 7 đến 16 trong hình I.3.2), đợc sử dụng để chỉ ra byte đầu tiên của VC-4 Trong đó:

+ 5 bit I (Increment): Là các bit chỉ thị chèn dơng, khi có nhu cầu chèn dơng thì các bit này đảo trạng thái.

+ 5 bit D (Decrement): là các chỉ thị chèn âm Khi có nhu cầu chèn âm thì các bít này đảo trạng thái.

 Do đ ợc mã hoá 10 bit cho nên nó có thể tạo ra 2 10 = 1024 giá trị

Vị trí của con trỏ AU-4: Con trỏ AU-4 dùng để xác định vị trí bắt đầu của VC-4 trong khung SDH Giá trị con trỏ AU-4 là một số nhị phân Byte đầu tiên của tải trọng VC-4 đặt vào vị trí nào thì giá trị con trỏ chỉ thị bấy nhiêu Trong khung STM-1 có

261 x 9 = 2349 byte tức là có 2349 vị trí dành cho byte đầu tiên của VC-4, nh ng chỉ có 10 bit trong các byte H1, H2 của con trỏ để chỉ giá trị, nh vậy chỉ có tối đa 2 10 =

1024 giá trị Vì vậy để có thể đánh số đợc tất cả các vị trí, thì cứ 3 byte liên tiếp nhau có cùng một giá trị, nh vậy có 2349:3= 783 giá trị ( từ 0 đến 782 ) Nói cách khác là phạm vi chỉ thị của AU-Pointer là từ 0 đến 782 Ba byte mang ký hiệu là 0 0 0 đạt liền kề con trỏ AU-4, các byte còn lại đánh số thứ tự tơng ứng là 1 1 1, 2 2 2, , 782 782 782.

Ví dụ: Nếu Pointer có giá trị IDIDIDIDID = 0000000000 (0) Nh vậy điểm bắt đầu của Pointer là ngay sau byte H3 cuối cùng Nếu Pointer có giá trị là IDIDIDIDID =

0001010111 (87) thì điểm bắt đầu của VC-4 là byte đầu tiên của dòng tiếp theo.

Xử lý con trỏ khi chèn: ở trạng thái bình thờng, khi tải trọng các VC đa vào khung truyền dẫn cấp cao hơn mà không xảy ra sự sai lệch về phase cũng nh tần số thì giá trị của con trỏ cũng không thay đổi Tức là không xảy ra thao tác chèn hay còn gọi là chèn 0 ( đồng chỉnh 0 ).

Do tốc độ các luồng số cận đồng bộ không ổn định nên tải trọng của các VC cũng

3 8 sẽ thay đổi Khi tải trọng của VC thay đổi thì vị trí byte đầu tiên của các VC bậc thấp hơn trong khung của VC bậc cao hơn hoặc của VC bậc cao hơn trong khung STM-1 cũng thay đổi.

Nếu tải trọng thay đổi theo chiều hớng tăng, số byte trong thời hạn 125 s lớn hơn định mức thì vị trí các byte H3 của con trỏ dùng để sắp xếp các byte tải trọng Tr ờng hợp này gọi là chèn âm Khi chèn âm giá trị của con trỏ bằng giá trị ban đầu của con trỏ giảm đI một đơn vị.

Trong trờng hợp ngợc lại, nếu tải trọng thay đổi theo chiều hớng giảm thì phải chèn thêm một số byte mang thông tin giả liền sát ngay sau byte H3 của con trỏ Trờng hợp này gọi là chèn dơng Trong trờng hợp này giá trị của con trỏ bằng giá trị con trỏ lúc đầu tăng thêm 1 đơn vị.

Giá trị của con trỏ khi chèn dơng hoặc chèn âm tăng thêm hay giảm một đơn vị chỉ đợc thiết lập trong các khung đã hoàn thành động tác chèn, còn trong các khung đang thực hiện chèn thì giá trị con trỏ đợc truyền đi bao gồm giá trị lúc bình thờng của con trỏ và đảo các bit I ( nếu có nhu cầu chèn dơng ) hoặc các bit D (nếu có nhu cầu chèn ©m )

Ví dụ: Một con trỏ lúc bình thờng có giá trị là: 0000000101 ( bằng 5 ) Khi có nhu cầu chèn dơng thì giá trị của con trỏ sẽ là : 1010101111 Sau khi thực hiện chèn giá trị của con trỏ là: 000000110 ( tăng thêm 1 đơn vi)

Sau đây ta xét một ví dụ về hoạt động của con trỏ AU-4:

Hình I.3.3 minh họa quá trình chèn dơng, hình I.3.4 minh họa quá trình chèn âm của AU-4 Pointer Cả hai trờng hợp đều xét trong một đa khung 500 s có 4 khung Trong khung thứ nhất và thứ hai thể hiện trạng thái bình thờng và giả thiết rằng điểm bắt đầu của VC-4 là ở vị số 5 (byte J1), tức là giá trị con trỏ lúc này bằng 5 Trong khung thứ 3 có nhu cầu chèn

Nếu là chèn dơng thì cả 5 bit I trong các byte H1, H2 đợc đảo trạng thái Ngay lập tức sau đó 3 byte mang thông tin giả đợc chèn vào liền sau byte H3 Các byte tải trọng của VC-4 sẽ bị dịch sang phía phải Byte đầu tiên của VC-4 bây giờ ở vị trí số 6, tức là điểm bắt đầu của VC-4 chậm hơn so với bình thờng 3 byte, thời gian chậm hơn là: 0,0065 s x 3byte = 0,02  s ( thời gian truyền của 1 byte là 0,0065 s ) Trong khung có 3 byte không đợc sử dụng AU-4 Pointer nhận đợc giá trị mới (tăng lên mét)

Các loại từ mào đầu Soh & POH

Khái niệm về các loại từ mào đầu

Từ mào đầu là một hay nhiều byte đợc gắn thêm vào khung truyền dẫn nhằm tơng thích tốc độ của khung cấp thấp khi bố trí vào các khung cấp cao hơn, đồng thời thực hiện một số chức năng nh sau :

Thông báo kích thớc khung truyền dẫn

 Thực hiện các chức năng về bảo dỡng

 Thực hiện các chức năng về điều khiển

Trên thực tế sử dụng 2 loại từ mào đầu đó là :

1 Từ mào đầu Đờng (Path Overhead)

2 Từ mào đầu Đoạn (Section Overhead)

1 Từ mào đầu Đoạn SOH (Section Overhead)

Từ mào đầu đoạn là nơi lu dữ các thông tin về quản lý luồng, các thông tin ghép kênh, thông tin về bảo dỡng trên các đoạn mà SOH đó có liên quan.

1.1 Từ mào đầu SOH của khung STM-1

Cấu trúc SOH của STM-1 bao gồm 9 byte hàng, mỗi hàng 9 byte Đợc bố trí nh hình I.4.1.

Trên 9 hàng ngời ta chia ra :

 Từ hàng 1  3 là từ mào đầu trạm lặp RSOH (Rgeneration Section Overhead), RSOH đợc tạo ra để mang các thông tin quản lý trạm lặp, nó có thể kết cuối tại trạm lặp hoặc tại trạm ghép kênh Nó có các chức năng sau :

+ Mang thông tin nhận dạng khung.

+ Từ mã nhận dạng khung.

+ Cung cấp kênh thoại cho việc quản lý điều hành mạng.

+ Cung cấp kênh số liệu riêng cho quản lý (192 Kbit/s)

 Từ hàng 5  9 là từ mào đầu đoạn ghép kênh MSOH (Multiplexer Section

Overhead) MSOH đợc tạo ra và truyền đi giữa hai trạm ghép kênh MSOH có các chức năng sau :

- Giám sát lỗi hoạt động

- Cung cấp kênh thoại cho quản lý điều hành mạng.

- Cung cấp kênh số liệu riêng cho quản lý (576 Kbit/s)

H×nh I.4.1: CÊu tróc STM-1 SOH ý nghĩa các bit trong SOH a) A1 và A2 :

Là các byte tạo khung (Framing) Các byte này đợc đặt tại đầu khung STM để nhận dạng khung Nội dung của 2 byte này nh sau :

National Use Bytes for future Standard

A1, A2 Framing C1 STM Identifier D1-D12 Data Channel E1, E2 Order Wire F1 User Channel

B1, B2 Bit error Monitoring K1, K2 Automatic Protection Switching Status Monitor Z1, Z2 Not Defined

Byte này có chức năng nhận dạng khung STM-1 (STM Identifier) trớc khi nó đợc ghép vào khung STM-N Đồng thời nó cũng đợc dùng để xác định cũng nh kiểm tra vị trí của mỗi STM-1 khi thực hiện giải ghép. c) Các byte từ D1  D12 :

Là các kênh thông tin số liệu DCC (Data Communication Channel) và đợc chia làm 2 phÇn :

1 Các byte từ D1  D3 đợc dùng làm kênh truyền dẫn các thông tin quản lý trạm lặp.

2 Các byte từ D4  D12 là các kênh truyền dẫn số để truyền các thông tin quản lý các bộ ghép kênh.

Các kênh Data này chỉ đợc trang bị trong STM-1 thứ nhất của mỗi STM-N. d) Các byte E1 và E2

Là các kênh dành cho thông tin nghiệp vụ dới dạng tín hiệu thoại Tốc độ kênh truyền do mỗi byte cung cấp là 64 Kbit/s đúng bằng ttốc độ kênh thoại cơ sở Các byte E1 và E2 cũng chỉ đợc gắn trong STM-1 thứ nhất mà thôi.

E1 cung cấp kênh thoại cho RSOH và đợc truy nhập tại các trạm lặp.

E2 cung cấp kênh thoại cho MSOH và đơc truy nhập tại các trạm ghép kênh. e) Kênh điều hành F1 (User channel) :

Kênh này đợc sử dụng để truyền các thông tin số trong việc bảo dỡng các trạm lặp Khi có một trạm lặp phát hiện sự cố trong đoạn lặp của nó thì nó sẽ xen vào byte này một chuỗi

6 bit để xác định tên trạm lặp có sự cố, 2 bit còn lại là tên của sự cố. f) Byte kiểm tra chẵn lẻ chèn B1 :

Byte B1 có nhiệm vụ kiểm tra tính đồng dẳng của các byte nhận đợc gọi là BIP-8 (8 bits - Byte - Interleaved Parity check) Phơng pháp này đợc thực hiện bởi các trạm lặp và cả các trạm xen rẽ để giám sát và phát hiện lỗi đờng truyền Việc kiểm tra này đợc tiến hành đối với toàn bộ khung STM-1 sau khi đã đợc ngẫu nhiên hoá, sau đó đợc lu trữ và truyền trên byte B1 của khung STM-1 kế tiếp trớc khi nó đợc ngẫu nhiên hoá.

Có 3 loại BIP đợc dùng trong kỹ thuật SDH là BIP-8, BIP-24 và BIP-2 Con số đứng sau cho biết số bit trong BIP và chúng có chung một nguyên lý hoạt động nh sau

 Tính tổng số các bit thu đợc.

 Gộp các bit này thành từng cột có độ dài n bit (n là số đứng sau chữ BIP)

 Tính toán sự đồng đẳng trong mỗi cột :

- Nếu tổng các bit '1' là chẵn thì đồng đẳng là '0'

- Nếu tổng các bit '1' là lẻ thì đồng đẳng là '1'

Ví dụ xét sự đồng đẳng theo BIP-8 của các chuỗi bit sau :

01001101 10110011 11100101 Kết quả BIP-8 là : 10101001 g) Các byte kiểm tra chẵn lẻ B2 (BIP-24)

Các byte B2 đợc dùng để giám sát lỗi bit của các trạm đầu cuối xen rẽ Cơ chế hoạt động của nó giống nh BIP-8.

Trong một khung STM-N thì có N x 3 byte B2 đợc truyền Nếu có nhiều hơn 1 STM-1 đợc ghéptrong STM-N, thì BIP-24 có thể đợc dùng cho mỗi STM-1 riêng lẻ. h) Các kênh tự động chuyển mạch bảo vệ và chỉ thị sự cố từ xa (K1,K2)

Byte K1 và các bit từ 1  5 của byte K2 đợc sử dụng cho việc chuyển mạch bảo vệ tự động APS (Automatic Protection Switching) để bảo vệ đoạn truyền dẫn giữa hai trạm ghép kênh.

Các bit 6, 7, 8 của byte K2 sẽ đợc thiết lập là 111 khi nhận đợc tín hiệu cảnh báo đờng Path AIS (Arlam Indication Signal) và đợc thiết lập 11 0 khi có cảnh báo lỗi ghép kênh trạm xa MS FERF (Multiplexer Section Far End Receive Fail) Phía thu sẽ tách các bit này và nhận tín hiệu cảnh báo.

K1 & K2 chỉ đợc bố trí trong STM-1 thứ nhất của khung STM-N. i) Chỉ thị trạng thái đồng bộ : Z1 (b5  b8)

Các bit từ 5 8 của byte Z1 đợc dùng để thông báo về trạng thái đồng bộ (Synchronous Status) Các bit này chỉ ra các mức chất lợng đồng bộ do các nhà sản xuất quyết định và đợc xác định nh sau :

Bit 5  8 của Z1 Trạng thái đồng bộ

0000 Không xác định đợc chất lợng

1011 Xung nhịp cho đồng hồ.

1111 Không dùng trong đồng bộ Bảng I.4.1: Chỉ thị đồng bộ

4 8 j) Các trạng thái dự phòng :

Các byte Z2 và các bit từ 1  4 của byte Z1 đợc dùng để dự phòng và cha đợc định nghĩa bởi ITU-T k) Các byte dùng cho mục đích quốc gia NU : National Use

1.2 Từ mào đầu SOH của STM-N

Thông tin quản lý khung truyền dẫn STM-N đợc lu giữ trong từ mào đầu SOH của nó. Kích thớc của từ mào đầu STM-N SOH có dạng : N x 9 cột. ý nghĩa và chức năng của các byte trong SOH STM-N tơng tự nh trong từ mào đầu SOH của STM-1 Tuy nhiên ta nhận thấy có một số byte chỉ xuất hiện một lần trong khung truyền dẫn STM-1 đầu tiên của khung STM-N Ví dụ nh các byte nghiệp vụ E1, E2; các byte phục vụ việc tự động chuyển mạch K1, K2 Điều này có nghĩa là các byte nói trên chỉ đợc sử dụng trong STM-1 đầu tiên của khung STM-N Các byte tơng ứng trong các STM-1 khác là không đợc sử dụng.

Các byte khác nh byte tạo khung A1, A2; các byte Z1, Z2 và các byte B2 trong tất cả các khung STM-1 đều đợc sử dụng.

Từ mào đầu SOH của STM-4 (hình I.4.2) và STM-16 (hình I.4.3)

SOH của khung STM-4 gồm : 4 x 9 cột = 36 cột

SOH của khung STM-16 gồm : 16 x 9 cột = 144 cột

Các byte dự phòng cho mục đích quốc gia NU (National

Các byte dự phòng cho các tiêu chuẩn quốc tế trong t ơng lai

NU NU NU NU NU NU NU NU

NU NU NU NU NU NU NU

NU NU NU NU NU NU NU NU NU NU NU

H×nh I.4.2: CÊu tróc STM-4 SOH

H×nh I.4.3: CÊu tróc STM-16 SOH

2 Từ mào đầu đờng POH (Path Overhead)

Các byte POH đợc đa vào Container C trong quá trình hình thành các VC POH chứa những thông tin cần thiết để đánh giá chất lợng truyền dẫn Từ mào đầu POH đợc chia ra 2 loại :

+ Từ mào đầu POH của VC-3 và VC-4

+ Từ mào đầu POH của VC-1x và VC-2

2.1 Từ mào đầu POH của VC-3 & VC-4 POH

Cấu trúc của VC-3 và VC-4 POH có cấu tạo theo một cột dọc 9 byte nh sau hình I.4.5

Nội dung và ý nghĩa của các byte : a) Thông báo đờng J1 :

NU NU NU NU NU

K2 D6 D9 D12 E2 NU NU NU NU NU

144 colums (bytes) h×nh 5.3 : cÊu tróc STM-16 SOH Lines

Sắp xếp các luồng PDH vào khung SDH

1 Sắp xếp luồng 140 Mbit/s vào Container C-4

Hình I.5.1: Sơ đồ khối chức năng sắp xếp luồng 140 Mbit/s PPI (PDH Physical Interface) : Giao tiÕp vËt lý PDH.

LPA (Low Order path Adaptation) : Bộ thích ứng đờng cấp thấp.

HPT (Higher order Path Termination) : Thiết bị đầu cuối đờng cấp cao hơn.

Sau khi khôi phục xung đồng hồ và tái tạo luồng 140 Mbit/s, dữ liệu sẽ đợc ghép vào container C-4 Mỗi container bao gồm 180 khối, mỗi khối có 13 bytes 180 khối này chia thành 9 hàng mỗi hàng 20 khối với chu kỳ là 125 s (8000 lần/ giây).

Hình I.5.2: Cấu trúc Block của C-4

Do vậy tốc độ của khung C-4 đợc tính nh sau :

Số bit trong 1 chu kỳ là:

Adaptation of lower order path

Physical adaptation G.703 at 140 Mbit/s CMI NRZ

Insertion/Recovery of the VC-4 POH

20 khối x 13 bytes x 8 bit x 9 hàng 720 bit

Tốc độ của khung C-4 là:

Tốc độ này lớn hơn tốc độ luồng 139.264 Mbit/s Do vậy không phải tất cả các đều đ ợc dùng để mang thông tin.

Trong khung C-4 mỗi hàng chia làm 20 khối, mỗi khối bao gồm 13 bytes Trong đó có

12 bytes dữ liệu và 1 byte dùng để thực hiện các chức năng khác và đợc ký hiệu là W, X, Y, Z.

Hình I.5.3: Một hàng gồm 20 khối trong VC-4 Thành phần của các bytes này nh sau:

 I (Information) : Các bit mang thông tin của luồng 140 Mbit/s PDH.

 R (Fixed Stuff Bits) : Các bit làm đầy, trong trờng hợp này chứa các byte nhồi cố định để gắn tín hiệu 140 Mbit/s vào khung SDH Các bit R này sẽ đợc gắn vào các vị trí trống khi không truyền tín hiệu và sẽ đợc tách ra tại đầu thu.

 O (Overhead Bits) : Là các bit dùng nh các overhead phụ Hiện nay chúng cha đợc định nghĩa.

 S (Justification Bits) & C (Control Bits) : Bit S dùng cho đồng chỉnh (gọi là các bít đồng chỉnh không cố định) nhằm mục đích khắc phục sự lệch tần giữa hệ thống PDH và hệ thống SDH bằng cách dùng hoặc không dùng bit này nh một bit dữ liệu 5 bits

C là bit điều khiển nhồi để thông báo các bit đồng chỉnh trên có phải là các bit dữ liệu hay không Phía thu sẽ dựa vào các bit C này để xác định bit S.

Nếu tất cả các bit C đều là "0" thì bit S đợc xác định là bit thông tin Khi đó ta có:

Số bit trong một khung C-4 là:

(8W bits + 20x96I bits +7Z bits) x 9 hàng = 17415 bits/khung.

Tốc độ truyền dẫn là :

Nếu tất cả các bit C đều là "1" thì bit S đợc xác định là bit nhồi và tốc độ của C-4 đợc tÝnh nh sau :

Số bit trong khung C-4 là :

(8W bits + 20x96I bits + 6Z bits) x 9 hàng = 17406 Bits/khung

Tốc độ của khung C-4 là :

Nh vậy tốc độ đồng chỉnh cực đại đợc tính là :

1bit x 8000 lần/ giây x 9 hàng = 72 Kbit/s

Tín hiệu đầu vào cho phép từ 139.248  139.320 Mbit/s Trong khi đó luồng 140 Mbit/s thờng chỉ là 139.264 Mbit/s  2.083 Kbit/s.

Luồng tín hiệu 140 Mbit/s sau khi đợc bố trí vào trong C-4 sẽ đợc cộng thêm từ mào đầu POH tạo thành VC-4 Sau đó VC-4 lại đợc cộng thêm AU-4 Pointer tạo thành AU-4 AU-4 kết hợp với SOH tạo nên khung truyền dẫn STM-1.

Tốc độ C-4 khi bit S là bit đồng chỉnh

Tốc độ C-4 khi bit S là bit thông tin

2 Sắp xếp luồng 34 Mbit/s vào C-3

Hình I.5.4: Sơ đồ khối chức năng sắp xếp luồng 34 Mbit/s

Tín hiệu 34 Mbit/s PDH có thể đợc bố trí vào một khung C-3 Sau đó gắn thêm 9 byte POH để trở thành một VC-3 Kế đó VC-3 sẽ đợc gắn vào trong TUG-3 gồm có 86 byte dữ liệu x 9 byte.

Cột thứ nhất của TUG-3 chứa Pointer của TU-3 để xác định vị trí bắt đầu của VC-3 trong

85 cột còn lại của TUG-3 Pointer của TU-3 gồm có 9 byte Các byte từ H1  H3 đợc sử dụng giống nh trong AU-4 pointer TU-3 pointer có giá trị trong dải từ 0  764 byte.

Phơng pháp gắn tín hiệu 34 Mbit/s vào khung C-3 đợc mô tả nh sau:

Trong hình I.5.5, khung C-3 gồm 9 hàng, mỗi hàng có 84 byte và cứ 3 hàng tạo thành một nhóm và trong mỗi hàng có 4 byte trong đó ngời ta dùng 3 byte để truyền dữ liệu (tín hiệu

34 Mbit/s) còn 1 byte để truyền các tín hiệu X, C, A và B có cấu trúc nh sau:

Adaptation of Lower order Path

Physical Adaptation G.703 at 140 Mbit/s NRZ HDB3

Lower order Path Termination Insertion/Recovery of the VC-3 POH

Connection between the Lower order path and upper order path VC-3 VC-4

Hình I.5.5: Cấu trúc ghép luồng 34 Mbit/s vào khung C-3 ý nghĩa các bit nh sau:

 I : Là các bít thông tin

 R : Là các bit làm đầy, trong trờng hợp này là các bit nhồi cố định

 S1, S2, C1 và C2 : Là các bit đồng chỉnh, trong mỗi nhóm 3 hàng có 2 bit S1, S2 dùng để đồng chỉnh (gọi là các bit đồng chỉnh không cố định) Ngời ta dùng các bit này để khắc phục sự lệch tần giữa hệ thống PDH và hệ thống SDH. Đối với mỗi nhóm bit đồng chỉnh ngời ta dùng 5 bit khác là C1, C2 trong nhóm 3 hàng đó để thông báo bit đồng chỉnh trên là bit dữ liệu hay bit nhồi Tại đầu thu, các bit điều khiển nhồi sẽ đợc tách ra để xác định chức năng các bit tơng ứng.

Container C-3 tạo bởi 9 dòng, mỗi dòng 84 byte với chu kỳ là 125 s.Vậy số bit trong 1 chu kỳ là:

Tốc độ bit sẽ là:

Tốc độ này lớn hơn rất nhiều so với tốc độ luồng PDH đầu vào.Vì thế không phải tất cả các byte đều đợc sử dụng để mang thông tin.

Luồng 34 Mbit/s đợc sắp xếp vào khung C-3 chia làm 3 phần, mỗi phần 3 hàng là T1, T2, T3.

Số bit mang thông tin trong 1 phần (T1) là:

{(3 I byte x 59) + 1 I byte} x 8 bit + 7I bit của B = 1431 bit

Tổng số bit thông tin trong C-3 là :

Tốc độ luồng dữ liệu lúc này là :

Tốc độ đồng chỉnh lớn nhất là :

Tốc độ luồng thông tin C-3 lớn nhất là :

Tốc độ đồng chỉnh trung bình là :

Hình I.5.6: Mô tả tốc độ khung C-3 và luồng 34 Mbit/s

Sau khi C-3 đợc tạo thành, nó sẽ đợc cộng thêm 1 byte POH và trở thành VC-3 VC-3 sau đó đợc gắn thêm 1 byte TU Pointer để tạo nên TU-3 Tơng tự nh vậy,TU-3 sẽ đợc ghép vào khung VC-4, sau đó kết hợp với AU Pointer trở thành AU-4 và cuối cùng đ ợc ghép vào khung truyền dẫn STM-1.Quá trình này đã đợc mô tả trong hình I.2.1.

Tốc độ cực đại của C-3 khi đồng chỉnh tối đa

3 Sắp xếp luồng 2 Mbit/s vào C-1x

Hình I.5.7: Sơ đồ chức năng bố trí luồng 2 Mbit/s

Ngời ta bố trí luồng 2 Mbit/s vào trong C-11 hoặc C-12 tùy theo tiêu chuẩn hệ thống truyền dẫn của ta đang sử dụng Các phơng pháp bố trí nh sau:

 Không đồng bộ : tín hiệu 2 Mbit/s không đợc đồng bộ với tín hiệu SDH.

 Đồng bộ bit : tốc độ của tín hiệu 2 Mbit/s sẽ đợc đồng bộ với tín hiệu SDH Khung truyền dẫn 2 Mbit/s sẽ không đợc đồng bộ với tín hiệu SDH.

 Đồng bộ byte : Cả tốc độ và khung truyền dẫn của tín hiệu 2 Mbit/s đều đợc đồng bộ với tín hiệu SDH. a/ Phơng pháp bố trí Không đồng bộ & Đồng bộ byte kiểu Floating

(Asynchronous & Byte Synchronous, Floating Mode)

Trong trờng hợp này ngời ta dùng C-12 để giao tiếp với luồng 2 Mbit/s C-12 đợc kết hợp với từ mào đầu POH tạo thành VC-12 và mỗi VC-12 đợc chỉ định bởi một Pointer Nh đã trình bày trong phần cấu trúc khung SDH thì VC-12 kết hợp với Pointer để tạo thành TU-12. Cấu trúc của TU-12 gồm 4 cột mỗi cột 9 byte đợc truyền đi ở tốcđộ 8000 khung trong một khung và luồng 2 Mbit/s có thể đợc gắn trực tiếp vào TU-12.

Nh vậy tổng cộng 1 khung VC-4 sẽ có 63 TU-12 (tơng đơng 63 luồng 2 Mbit/s) đợc truyÒn ®i trong mét khung STM-1.

Các byte trong hàng đầu tiên của khungVC-4 sẽ chứa các byte thứ nhất của mỗiTU-12. Trong trờng hợp truyền đa khung TU-12 thì byte thứ nhất của TU-12 sẽ là V1, V2, V3 hoặc

Adaptation of Lower order Path

Physical Adaptation G.703 at 140 Mbit/s NRZ HDB3

Lower order Path Termination Insertion/ Recovery of the VC-12 POH

Connection between the Lower order Path and upper order Path VC-12 VC-4

Giới thiệu một số thiết bị SDH của Siemens

Giới thiệu thiết bị SMA-

Thiết bị ghép kênh đồng bộ SMA1 đợc sử dụng trong hệ thống phân cấp đồng bộ số SDH Nó thực hiện chèn các luồng tín hiệu PDH có tốc độ từ 2 Mbit/s đến 140 Mbit/s hoặc tín hiệu đồng bộ 155 Mbit/s vào khung STM-1 ở dạng quang hoặc điện Các luồng thông tin này sẽ đợc tách ra từ khung STM-1 ở phía thu Thiết bị này đợc mô tả trong hình bên.

1.1 Đặc điểm thiết bị (Feature)

Thiết bị SMA-1 có các đặc điểm sau :

 Gồm 4 card luồng từ 2 Mbit/s đến 140 Mbit/s phù hợp với các giao diện đặt trớc.

 Các cấp chuyển mạch : VC-1, VC-2, VC-3 & VC-4

 Các lựa chọn chuyển mạch bảo vệ :

- Chuyển mạch bảo vệ 1+1 cho đờng truyền.

- Chuyển mạch bảo vệ 1+1 cho tuyến.

- Chuyển mạch bảo vệ 1+1 hoặc 1:n cho các Card luồng.

 Bộ phận chuyển mạch và cung cấp nguồn đều có dự phòng.

 Tín hiệu cảnh báo kiểu 7R.

 Giao diện F đối với đầu cuối cục bộ

 Giao diện Q đợc sử dụng nh là : Qx/B3 (theo tiêu chuẩn cho Ethernet) hoặc Qx/B2 (theo tiêu chuẩn X.25) đối với hệ thống quản lý, vận hành thiết bị EMOS.

1 Các giao diện đờng dây (Line Interfaces)

Theo các khuyến nghị G.709, G.957 & G.985 của ITU-T

Bớc sóng 1300 nm hoặc 1550 nm

Suy hao quang tõ 0  18 dB

Giao diện STM-1 điện mã CMI (Code Mark Inversion)

2 Các giao diện luồng (Tributary Interfaces) : Theo khuyến nghị G.703 của ITU- T

16 giao diện dành cho luồng 2 Mbit/s

3 giao diện dành cho luồng 34 Mbit/s

1 giao diện dành cho luồng 140 Mbit/s

1 giao diện dành cho luồng 155 Mbit/s

3 Giao diện tín hiệu cảnh báo số 7 : cho thông báo nhiễu và phát hiện lỗi.

4 Giao diện F dùng cho PC (Personal Computer)

Tốc độ truyền dẫn 9.6 kbit/s

Là các giao thức Q.811, Q.812 hoặc Qecc trong các khuyến nghị G.773 và G.784 của ITU-T dùng cho kênh thông tin dữ liệu STM-1.

6 Lựa chọn đồng bộ (theo khuyến nghị G.703 của ITU-T)

Tín hiệu đồng hồ nội hoặc đồng hồ mạng 2048 kHz

7 Đồng bộ đầu ra (G.703 của ITU-T)

Tín hiệu đồng bộ hình sin 2048 Khz

8 Nguồn cung cấp (Power Supply) Điện áp đầu vào -48V hoặc -60V

Công suất tiêu thụ từ 80  150 W

9 Kích thớc cơ khí (Dimension)

Các giá con đợc làm theo tiêu chuẩn của học viện tiêu chuẩn viễn thông Châu Âu ETSI (European Telecommunication Standard Institute) và có kích thớc là:

1.3 Sơ đồ giá thiết bị SMA-1

Giá của thiết bị SMA-1 đợc mô tả nh sau :

Hình II.1.2: Sơ đồ bố trí giá thiết bị SMA1

Giá của thiết bị SMA-1 bao gồm một khung chính và các tấm ngăn, trên đó gắn các khối đồng bộ (Sync Unit), một bộ lọc nguồn (Power Filter Unit), một giao diện phụ thuộc (Ancillary Interface Unit), một khối hiển thị cuối giá End of Shelf Display Unit và một Bộ cảnh báo đầu cuối tuyến dùng báo hiệu số 7 (Bw7R Alarm Line Terminal Unit) Trên giá thiết bị ngời ta gắn sẵn các phần chính (các Card thờng dùng), các card phụ sẽ đợc thiết lập tùy theo ứng dụng của ngời sử dụng.

Các Card phụ bao gồm Card điều khiển ghép kênh (Mux Controller Card), Card chuyển mạch (Switch Card) và Bộ cung cấp nguồn Các phần phụ thuộc vào ngời sử dụng nh là các Card thông tin (Communications Card), Card ghép kênh quang (Card ghép kênh điện, các Card luồng 2 Mbit/s và các Bộ đầu cuối đờng dây 2 Mbit/s cân bằng hoặc không cân bằng (Balanced or Unbalanced 2 Mbit/s LTU) Chức năng của các Card ghép kênh quang và Card ghép kênh điện cũng là các Card truyền dẫn STM-1 hoặc các Card luồng STM-1 (trong các khe từ 4 7).

- Trên thực tế, các khe từ 404 đến 407 có thể chứa cả các Card luồng lẫn các Card ghép kênh quang hoặc điện.

- Khe 415 đợc dùng để dự phòng cho Card phụ trợ (Auxiliary Card) và Card này cho phép truy nhập đến SMA-1 với tốc độ 9.6 Kbit/s.

Các ứng dụng

Thiết bị SMA1 có thể vận hành dới 3 cấu hình sau :

S T M -1 L in e C ar d W es t B S T M -1 L in e C ar d W es t A S w it ch C ar d A T ri b u ta ry P ro te ct io n C ar d

T ri b u ta ry 1 T ri b u ta ry 2 T ri b u ta ry 3 T ri b u ta ry 4 S w it ch C ar d B S T M -1 L in e C ar d E as t A S T M -1 L in e C ar d E as t B C om m u n ic at io n s C ar d A C om m u n ic at io n s C ar d B M u x C on tr ol le r C ar d A u xi li ar y C ar d P ow er S u p p ly U n it B P ow er S u p p ly U n it A

End of Shelp Display Unit

 Bộ xen rẽ kênh ADM (Add - Dropp Multiplexer) : cấu hình ADM của thiết bị SMA1 thờng đợc sử dụng trong các mạng vòng Ring và chuỗi Chain nh đã trình bày ở trên

 Bộ nối chéo luồng cục bộ (Local Cross - connect Multiplexer): cấu hình này th- ờng đợc sử dụng khi vận hành đơn lẻ hoặc để đấu nối nhiều nhất là 4 vòng Ring SDH.

 Bộ ghép kênh đầu cuối (Terminal Multiplexer): cấu hình này đợc sử dụng trong việc đấu nối kiểu point to point để truy nhập mạng truyền dẫn SDH.

Nhng chỉ có 2 cấu hình thờng sử dụng là: Cấu hình Bộ xen rẽ kênh ADM và cấu hình

Bộ ghép kênh đầu cuối TM

2.1 Cấu hình bộ xen rẽ kênh (Add- Drop Multiplexer) Đây là ứng dụng chính của thiết bị SMA-1 Trong cấu hình này các luồng thông tin có thể đợc chèn vào hoặc tách ra ở bất cứ cổng nào và cũng có thể đợc nối giữa cổng của tuyến này với cổng của tuyến khác nếu cần (Line Port to Line Port) Cấu hình này đợc sử dụng theo 2 kiÓu :

 Nếu thiết bị SMA-1 đang dùng trong mạng Ring thì nó cũng có chức năng nh là Bộ ghép kênh đồng bộ chủ (Ring Master Multiplexer), tạo ra khả năng đồng bộ hoá với tất cả các thiết bị truyền dẫn khác trên mạng Ring.

 Nếu không cấu hình là Bộ ghép kênh vòng chủ thì SMA-1 sẽ đợc gắn với một Card thông tin, lúc này nó thực hiện chức năng nh là Bộ ghép kênh tuyến cổng (Gateway Multiplexer) và cung cấp khả năng truy nhập mạng cho Bộ quản lý phần tử.

 Cấu hình cơ bản: ứng dụng xen rẽ kênh là ứng dụng chủ yếu của thiết bị SMA-1 Sơ đồ khối cấu hình cơ bản của ứng dụng này nh sau:

Trong sơ đồ trên các khối không tô màu là các khối dự phòng.

Trong cấu hình xen rẽ kênh, các luồng thông tin đi vào (cả hai phía W & E) đều có thể bị tách ra và đa tới các Card luồng trong các Container VC-12 (2 Mbit/s) Tơng tự nh vậy các luồng thông tin khác cũng đợc chèn vào trong dới dạng VC-12 và đi tới đầu ra.

Thiết bị SMA-1 cũng thực hiện xen rẽ các luồng thông tin có tốc độ khác nhau nh 6 Mbit/s (VC-2), 34 Mbit/s hoặc 45 Mbit/s (VC-3), 140 Mbit/s (VC-4) và cả tín hiệu 1.5 Mbit/ s (VC-11).

Khả năng xen rẽ luồng cho phép chèn hoặc tách các luồng thông tin từ các cổng Trong cấu hình này các luồng thông tin đi thẳng (through) sẽ đi từ phía này sang phía kia (East sang West).

 Chức năng ghép kênh đồng bộ chủ

Nếu các bộ xen rẽ luồng đợc nối với nhau trong mạng Ring, thì Bộ ghép kênh đồng bộ chủ sẽ cung cấp tín hiệu đồng bộ cho mạng Ring và tất cả luồng trong mạng

 Chức năng ghép kênh tuyến cổng

Bộ ghép kênh tuyến cổng cung cấp khả năng truy nhập mạng cho Bộ quản lý phần tử Việc truy nhập này thông qua một liên kết dữ liệu bên ngoài và nối với Card thông tin trong SMA-1 Một Bộ ghép kênh tuyến cổng có thể thực hiện đợc chức năng của Bộ xen rẽ kênh hoặc một Bộ ghép kênh đầu cuối.

2.2 Cấu hình Bộ ghép kênh đầu cuối (Terminal Multiplexer)

Sơ đồ khối của Bộ ghép kênh đầu cuối đợc chỉ ra nh hình II.1.5. card tributary card tributary card tributary card tributary

Hình II.1.4: Sơ đồ khối SMA1 khi cấu hình xen rẽ

Hình II.1.5: cấu hình ghép kênh đầu cuối

Trong cấu hình này, thiết bị SMA-1 chỉ đợc gắn một Card tuyến (Line Card) và nh vật các luồng thông tin vào thiết bị chỉ theo một hớng East hoặc West (Line East hoặc Line West) Bộ ghép kênh đầu cuối đơn thuần chỉ là nơi đến của các luồng thông tin, nó không thiết lập chế độ dự phòng cho các luồng đi qua và tất cả các luồng đi vào đều bị tách ra khỏi vị trí của nó trong luồng chính SMA-1 cũng có thể đợc gắn các Card thông tin để thực hiện chức năng của Bộ ghép kênh tuyến cổng (Gateway Multuplexer) Cấu hình Bộ ghép kênh đầu cuối không thực hiện chức năng đồng bộ chủ (Ring Master).

2.3 Các vị trí card luồng

Các Card 2 Mbit/s dùng để bố trí và ghép kênh các luồng tín hiệu vào khung truyền dẫn đồng bộ STM-1 Tức là cung cấp các cổng 2 Mbit/s cho SMA-1 Mỗi Card có thể xử lý nhiều nhất là 16 luồng 2 Mbit/s.Các Card chuyển đổi luồng cũng có thể đợc sử dụng Chúng thực hiện gần giống nh Card 2 Mbit/s và tạo ra các khả năng sau đây :

 Card luồng 34 Mbit/s : Card này có thể xử lý nhiều nhất là 3 luồng 34 Mbit/s.

 Card luồng 45 Mbit/s : Card này cũng chỉ làm việc với nhiều nhất là 3 luồng 45 Mbit/s.

 Card luồng 140 Mbit/s : Card này chỉ xử lý đợc 1 luồng 140 Mbit/s.

Mỗi Card ghép kênh quang & Card ghép kênh điện bao gồm một Bộ ghép-phân kênh STM-1, một bộ thu phát (Transceiver) tín hiệu 155 Mbit/s và các chức năng cần thiết khác.

KÕt nèi chÐo

Mỗi Card luồng 2 Mbit/s có 16 cổng; Các Card luồng 34 và 45 Mbit/s có 3 cổng; Card luồng 140 Mbit/s thì chỉ có một cổng; Một Card STM-1 (quang hoặc điện) có thể cung cấp tới 63 luồng 2 Mbit/s Ngời vận hành thiết bị có thể thực hiện nối chéo luồng hoặc cho các tín hiệu đi qua Card chuyển mạch (Switch Card) nhờ sự kết hợp giữa các cổng.

Các chọn lựa nối chéo luồng

Việc nối chéo luồng tín hiệu có thể thực hiện giữa tuyến truyền dẫn này với tuyến truyền dẫn khác, giữa tuyến truyền dẫn với luồng tín hiệu và giữa các luồng tín hiệu với nhau.

Nối chéo luồng giữa các kênh đợc thực hiện ở mức VC Mức VC đặc trng để nối chéo luồng thì phụ thuộc vào các Card luồng đợc nối chéo :

 Các Card luồng 2 Mbit/s thực hiện nối chéo ở mức VC-12

 Các Card luồng 34 hoặc 45 Mbit/s nối chéo ở mức VC-3

 Các Card luồng 140 Mbit đợc nối chéo ở mức VC-4

 Card STM-1 có thể nối chéo ở các mức VC-4, VC-3 hoặc VC-12.

3.1 Nối chéo giữa hai cổng STM-1 (STM-1 Port to STM-1 Port)

Các VC có khả năng nối chéo giữa các cổng STM-1 đợc miêu tả nh hình II.1.6 Việc nối chéo có thể thực hiện tại các mức VC-4, VC-3 và VC-12 Các Container ảo VC có thể đ- ợc ghép kênh váo tín hiệu STM-1 và cũng có thể đợc chuyển từ một khe thời gian của tín hiệu STM-1 đầu vào tới khe thời gian khác trong tín hiệu STM-1 đầu ra.

Hình II.1.6: Nối chéo hai cổng STM-1

3.2 Nối chéo cổng STM-1 với cổng luồng 2 Mbit/s

(STM-1 Port to 2 Mbit/s Trib Port)

Theo hình II.1.7, quá trình nối chéo giữa cổng STM-1 và cổng 2 Mbit/s chỉ có các VC-

Hình II.1.7: Nối chéo cổng STM-1 với cổng luồng 2 Mbit/s

3.3 Nối chéo giữa hai cổng 2 Mbit/s

(2 Mbit/s Trib Port to 2 Mbit/s Trib Port)

Việc nối chéo các VC giữa các cổng 2 Mbit/s đợc chỉ ra nh hình II.1.8 Quá trình nối chéo giữa các Card luồng chỉ có thể thực hiện ở mức VC-12

STM-1 Port (Line or Trib)

3.4 Nối chéo giữa cổng STM-1 với cổng luồng 34 hoặc 45 Mbit/s

(STM-1 Port to 34/ 45 Mbit/s Trib Port)

Quá trình nối chéo 1 cổng STM-1 với 1 cổng 34 hoặc 45 Mbit/s đợc thực hiện với các VC-3.

Hình II.1.9: Nối chéo giữa cổng STM-1 với cổng luồng 34/45 Mbit/s

3.5 Nối chéo cổng luồng 34 hoặc 45 Mbit/s với cổng luồng 34 hoặc 45 Mbit/s khác (34/45 Mbit/s Trib Port to 34/45 Mbit/s Trib Port)

Việc nối chéo giữa các cổng 34 hoặc 45 Mbit/s với cổng 34 hoặc 45 Mbit/s khác chỉ có VC-3 tham gia nèi chÐo.

Hình II.1.10: Nối chéo giữa các cổng luồng 34 hoặc 45 Mbit/s với nhau

3.6 Nối chéo cổng STM-1 với cổng luồng 140 Mbit/s

(STM-1 Port to 140 Mbit/s Trib Port)

Quá trình nối chéo các VC giữa một cổng STM-1 với một cổng 140 Mbit/s đợc chỉ ra trên hình II.1.11 Chỉ có các VC-4 đợc nối chéo giữa các Card loại này.

STM-1 Port Line or Trib STM-1

Hình II.1.11: Nối chéo cổng STM-1 với cổng luồng 140 Mbit/s

STM-1 Port (Line or Trib)

3.7 Nối chéo giữa hai cổng luồng 140 Mbit/s

(140 Mbit/s Trib Port to 140 Mbit/s Trib Port) Việc nối chéo giữa hai cổng 140 Mbit/s đợc thực hiện ở mức VC-4 Nh sau

Hình II.1.12: Nối chéo giữa hai cổng luồng 140 Mbit/s

Giới thiệu

Thiết bị SMA16c thực chất là nâng cấp từ SMA-4 (Synchronorus Multiplexer

Add-Drop) SMA-4 là thiết bị bao gồm ghép tách kênh đồng bộ, chuyển mạch, hệ thống quang dải rộng 622 Mbit/s Đợc đặt trong sub-rack đơn Thiết bị SMA4 đợc thiết kế để dùng trong mạng đồng bộ SDH, đồng thời nó cũng đợc dùng cho mạng PDH SMA-4 đáp ứng đợc tất cả yêu cầu của CCITT.

Thiết bị SMA4 đợc sử dụng để biểu thị thiết bị có khả năng tạo ra cổng STM-16 Dung lợng của những đờng bổ trợ hoạt động ở chế độ này có thể phù hợp cho việc gia tăng dung l- ợng vòng Ring

Thiết bị này đợc hình thành bởi sự kết hợp các vị trí card và điều khiển phần mềm cho các ứng dụng khác nhau Nó có thể cung cấp cho chuyển mạch dải rộng và lu lợng lớn, theo nguyên lý vòng Ring, Chain(xích), Điểm nối điểm(Point to point) Thiết bị có thể bao gồm các cổng sau: 1.5/2/34/140 Mbit/s (Theo chuẩn G703) và cổng STM-1/4(Theo chuẩn G709) cho nhánh và cổng STM-N(Theo chuẩn G709) cho cổng tuyến, với N=1,4 or 16c Sự lựa chọn này có giá trị cho việc trang bị cho cổng STM-1 quang or điện, còn cổng STM4/16 chỉ là quang.

Giao diện giữa ngời và thiết bị đợc thông qua thiết bị đầu cuối(Loại PC).Thiết bị đầu cuối có thể đợc kết nối thông qua giao diện RS232 tới bất kỳ phần tử mạng SMA4 nào.

Quản lý phần tử mạng đợc kết nối thông qua giao diện ITU-‘Q’ tới một phần tử mạng mà đợc thiết kế nh là một cổng ‘Gateway’

1 Đặc điểm thiết bị (Feature)

Thiết bị SMA-16c có các đặc điểm sau :

 Gồm 8 card luồng từ 2 Mbit/s đến 155 Mbit/s phù hợp với các giao diện đặt trớc.

 Các cấp chuyển mạch : VC-1, VC-2, VC-3 & VC-4

 Các lựa chọn chuyển mạch bảo vệ :

- Chuyển mạch bảo vệ 1+1 cho đờng truyền.

- Chuyển mạch bảo vệ 1+1 cho tuyến.

- Chuyển mạch bảo vệ 1+1 hoặc 1:n cho các Card luồng.

 Bộ phận chuyển mạch và cung cấp nguồn đều có dự phòng.

 Tín hiệu cảnh báo kiểu 7R.

 Giao diện F đối với đầu cuối cục bộ

 Giao diện Q đợc sử dụng nh là : Qx/B3 (theo tiêu chuẩn cho Ethernet) hoặc Qx/B2 (theo tiêu chuẩn X.25) đối với hệ thống quản lý, vận hành thiết bị EMOS.

2.1 Các giao diện đờng dây (Line Interfaces)

Theo các khuyến nghị G.709, G.957 & G.958 của ITU-T

Suy hao quang tõ 0  18 dB

Giao diện STM-16 quang mã CMI (Code Mark Inversion)

2.2 Các giao diện luồng (Tributary Interfaces) : Theo khuyến nghị G.703 của ITU-T

252 giao diện dành cho luồng 2 Mbit/s

16 giao diện dành cho luồng 34 Mbit/s

4 giao diện dành cho luồng 140 Mbit/s

4 giao diện dành cho luồng 155 Mbit/s

2.3 Giao diện tín hiệu cảnh báo số 7 : cho thông báo nhiễu và phát hiện lỗi.

2.4 Giao diện F dùng cho PC (Personal Computer)

Tốc độ truyền dẫn 9.6 kbit/s

Là các giao thức Q.811, Q.812 hoặc Qecc trong các khuyến nghị G.773 và G.784 của ITU-T dùng cho kênh thông tin dữ liệu STM-16.

2.6 Lựa chọn đồng bộ (theo khuyến nghị G.703 của ITU-T)

Tín hiệu đồng hồ nội hoặc đồng hồ mạng 2048 kHz

2.7 Đồng bộ đầu ra (G.703 của ITU-T)

Tín hiệu đồng bộ hình sin 2048 Khz

2.8 Nguồn cung cấp (Power Supply) Điện áp đầu vào -48V hoặc -60V

Công suất tiêu thụ từ 80  150 W

2.9 Kích thớc cơ khí (Dimension)

Các giá con đợc làm theo tiêu chuẩn của học viện tiêu chuẩn viễn thông Châu Âu ETSI (European Telecommunication Standard Institute) và có kích thớc là:

Giá của thiết bị SMA-16c bao gồm một khung chính và các tấm ngăn, trên đó gắn các khối đồng bộ (Sync Unit), một bộ lọc nguồn (Power Filter Unit), một giao diện phụ thuộc (Ancillary Interface Unit), một khối hiển thị cuối giá End of Shelf Display Unit và một Bộ cảnh báo đầu cuối tuyến dùng báo hiệu số 7 (Bw7R Alarm Line Terminal Unit) Trên giá thiết bị ngời ta gắn sẵn các phần chính (các Card thờng dùng), các card phụ sẽ đợc thiết lập tùy theo ứng dụng của ngời sử dụng.

Các Card phụ bao gồm Card điều khiển ghép kênh (Mux Controller Card), Card chuyển mạch (Link và Router Card) và Card cung cấp nguồn Các phần phụ thuộc vào ngời sử dụng nh là các Card thông tin (Mux Communications Card), Card SMC (System MemoryCard), Card EOW, Card ghép kênh quang (Card ghép kênh điện), Card MIC(Mux InterfaceCard), các Card luồng 2 Mbit/s và các Bộ đầu cuối đờng dây 2 Mbit/s cân bằng hoặc không cân bằng (Balanced or Unbalanced 2 Mbit/s LTU).

Đặc điểm chức năng

* Trong chế độ xen / rẽ lu lọng có thể xen /rẽ từ các cổng nhánh, đồng thời có thể kết nối từ cổng tuyến tới cổng tuyến.

* Trong chế độ thiết bị đầu cuối SMA4 hoạt động nh bộ ghép/tách kênh lu lợng từ các cổng nhánh có thể ghép tín hiệu vào trong một STM-N(N=1,4 or 16), mà tín hiệu này đ ợc truyền từ cổng tuyến Thu tín hiệu đợc thực hiện ở bộ tách kênh từ các cổng tuyến tới cổng nhánh Cổng nhánh có thể là 2 Mb/s, 34 Mb/s, 45 Mb/s, 140 Mb/s or STM-N (N=1or 4). Chế độ này không cho phép lu lợng đợc kết nối khi chỉ có một đờng Line West or Line East.

* Một vòng chủ là SMA4 khi mà nó có sự đồng bộ cho vòng Ring Một bộ ghép kênh ra vào là SMA4 trong một mạng mà nó có thể xâm nhập vào mạng quản lý.

1 Kênh thoại có thể tạo ra giữa:

- Phần tử mạng và bộ ghép kênh ra vào ví dụ: Mạng nội bộ sử dụng card Comms 1HAK60589 ABK.

- Bộ ghép kênh ra vào và một phần tử SMA4 khác trong mạng ví dụ:sử dụng byte DCC( data communication Channels) trong khung STM-N khi đó sử dụng card comms 1HAK60589 ABJ.

1.1 Quản lý phần tử và đấu nối thiết bị đầu cuối

- Quản lý phần tử chỉ có thể nối tới cấu hình một bộ ghép cổng vào ra

- Thiết bị đầu cuối nội bộ có thể kết nối với bất cứ cấu hình nào.

1.2 Thông báo và sử lý cảnh báo

Các cảnh báo đợc đa ra màn hình thông qua thiết bị đầu cuối

2 Các ứng dụng a Cấu hình một thiết bị SMA4 có thể ứng dụng trong các mạng khác nhau

Sau đây là 2 cấu hình cơ bản của bộ ghép kênh:

- Bộ ghép kênh xen/rẽ

-Bộ ghép kênh đầu cuối. b Thiết bị SMA4 có thể nâng cấp lên thiết bị SMA16c. c Trong cả trong Bộ ghép kênh xen/rẽ và Bộ ghép kênh đầu cuối card nhánh có thể là card 1.5/ 2/ 34/140 Mb/s, Card nhánh quang or card ghép điện Các card nhánh này có thể sử dông lÉn nhau.

2.1 Bộ ghép kênh xen/rẽ: Đây là ứng dụng cơ bản của SMA4 Trong chế độ này lu lợng có thể xen hoặc rẽ tại cổng nhánh và có thể kết nối thông qua từ cổng tuyến tới cổng tuyến Trong cấu hình này:

- Nếu SMA4 là một phần của mạng vòng Ring thì nó có thể có chức năng nh Vòng chủ (Ring master)

- Với cấu hình có vòng chủ (Ring master) hay không có vòng chủ(Ring master) SMA4 sẽ có chức năng nh bộ ghép cổng ra vào khi đặt nó phù hợp với một card communication Ví dụ: nh kết nối với một mạng quản lý phần tử.

- khi hoạt động với chức năng nh SMA16c thì mọi chức năng của SMA4 có thể đợc tạo ra ,do giới hạn ở chuyển mạch vào, chỉ có 1 tới 4 STM1 từ h ớng EAT và WEST của thiết bị sẽ đợc lựa chọn.

2-2 Chức năng ghép kênh vòng chủ(Ring Master)

Nếu các bộ ghép kênh xen/rẽ đợc đấu nối với nhau trong một mạng vòng ring thì Ring Master là một bộ ghép kênh mà đảm bảo truy nhập tới vòng ring đối với các tín hiệu đồng bộ và giữ chức năng chính của mạng Nguồn đồng bộ đợc lấy từ một đồng hồ ngoài hoặc từ một đầu vào luồng nhánh.

2-3 Chức năng ghép kênh cổng:

Bộ ghép kênh cổng là một bộ ghép kênh mà nó đảm bảo truy nhập tới mạng để quản lý. Việc truy nhập thông qua 1 liên kết dữ liệu ngoài (Erthernet LAN) giao tiếp với một card giao tiếp (COM card) trong thiết bị SMA-4 Một bộ ghép kênh cổng có thể là bộ ghép kênh xen/rẽ cơ bản, bộ ghép kênh Ring Master hoặc bộ ghép kênh đầu cuối.

3 Bộ ghép kênh đầu cuối:

Trong chế độ này SMA4 chỉ đơn thuần là thiết bị đầu cuối của nhánh Lu lợng của tất cả các đờng vào bị tách hoàn toàn khỏi các luồng khi không có sự kết nối Trong cấu hình này SMA4 không có chức năng nh vòng chủ (hình2 sau) Khi cấu hình nh SMA16c đầu vào bị giới hạn tới 4 SMA1 từ tín hiệu đuờng SMA16.

Chức năng của bộ ghép kênh cổng

Một bộ ghép kênh đầu cuối đợc cài đặt một card giao diện với đầy đủ chức năng(Card comms) và nó đóng vai trò nh là một bộ ghép kênh cổng cho phép xâm nhập tới quản lý mạng.

Card luồng nhánh 2 Mb/s đảm bảo tiến trình sắp xếp và ghép các tín hiệu l lợng ban đầu theo cấu trúc khung STM1 đồng bộ nghĩa là sẵp xếp các cổng luồng nhánh cận đồng bộ 2 Mb/s của SMA4.

Có bốn khe băng tần cao từ 401 đến 404 có thể đợc sử dụng cho các luồng nhánh 140 Mb/s, STM1(quang hoặc điện) or 1 card giao tiếp STM4

Có 8 khe băng tần thờng 407 đến 414 có thể sử dụng cho hỗn hợp các card Transmux/ tributtary or card STM1 (quang or điện), tuỳ thuộc vào mạng mà SMA4 đang hoạt động

5 Nâng cấp(SMA-16C) từ STM-4 lên STM-16 Đặc điểm hàng đầu của SMA4 là linh hoạt trong việc áp dụng và cấu hình Đó là khả năng nâng cấp tuyến hoạt động từ STM-4 lên STM-16c, do vậy đã tạo đợc một sự kết hợp đ- ợc biết tới nh SMA-16c SMA-16c còn có thể đợc bổ trợ thêm để có thể biến đổi làm việc nh SMA-4 Để nâng cấp thiết bị này đòi hỏi một sự lắp đặt và lập cấu hình để thay thế khối thiết bị đó Để thay thế thiết bị SMA4 lên SMA16c ta cần thay thế các card tuyến (nh: WestA,B or EastA,B) với card MIC và STM16-OIC

Ngời điều hành có thể thiết lập các đờng dẫn hoặc đấu nối chéo thông qua chuyển mạch gi÷a:

- Trib và Trib Đấu nối chéo có thể thiết lập giữa một kênh luồng nhánh này và 1 kênh đờng nhấnh khác hoặc giữa 2 kênh card STM-n or Giữa một kênh luồng nhánh và một kênh STM-n.