TỔNG QUAN VỀ KỸ THUẬT TRUYỀN DẪN ĐỒNG BỘ SDH

Synchronous Digital Hierarchy - Công nghệ truyền dẫn phân cấp số đồng bộ

MỤC LỤC

Trang

- LỜI NÓI ĐẦU - 5

Chương I - TỔNG QUAN VỀ KỸ THUẬT TRUYỀN DẪN ĐỒNG BỘ SDH 7

1.1 - Hệ thống truyền dẫn cận đồng bộ 7

1.1.1 - Nguyên tắc ghép luồng trong cấu trúc số cận đồng bộ 7

1.1.2 - Các tiêu chuẩn của PDH 9

1.1.3 - Quá trình ghép kênh PDH 10

1.1.4 - Những hạn chế của PDH 11

1.2 - Giới thiệu về hệ thống SDH 14

1.2.1 - Lịch sử phát triển của SDH 14

1.2.2 - Các tiêu chuẩn ghép kênh SDH 16

1.2.3 - Mét số khuyến nghị về SDH của ITU-T 16

1.2.4 - Các đặc điểm và hạn chế của phương pháp truyền dẫn đồng bộ SDH 17

1.2.5 - Những ưu điểm của SDH so với PDH 20

1.2.6 - Nguyên tắc ghép kênh của SDH 21

1.2.7 - Chức năng các khối 23

Chương II - PHƯƠNG PHÁP SẮP XẾP CÁC LUỒNG SỐ TRONG SDH 26

2.1 - Khái quát 26

2.2 - Quá trình sắp xếp các luồng tín hiệu vào các gói 27

2.2.1- Sắp xếp luồng 1,5 Mbit/s vào đa khung VC-11 27

2.2.2 - Sắp xếp luồng 2 Mbit/s vào đa khung VC-12 30

2.2.3 - Sắp xếp luồng 1,5 Mbit/s vào TU-12 thay thế luồng 2 Mbit/s 34

2.2.4 - Sắp xếp luồng 6 Mbit/s vào VC-2 35

2.2.5 - Sắp xếp luồng 34 Mbit/s vào VC-3 37

2.2.6 - Sắp xếp luồng 45 Mbit/s vào VC-3 38

2.2.7 - Sắp xếp luồng số 140 Mbit/s vào VC-4 39

2.3 - Quá trình ghép các gói vào trong khung STM-1 40

2.3.1 - Ghép VC-4 vào STM-1 41

2.3.2 - Ghép 3 VC-3 vào STM-1 qua AU-4 42

2.3.3 - Ghép 3 VC-3 vào STM-1 qua AU-3 45

2.3.4 - Ghép 63 VC-12 vào STM-1 46

2.3.5 - Ghép 84 VC-11 vào STM-1 48

2.3.6 - Tạo khung truyền dẫn STM-N 49

Chương III - TỔ CHỨC VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA CÁC LOẠI CON TRÁ TRONG KHUNG TÍN HIỆU SDH 52

3.1 - Vị trí và chức năng của các loại con trá 52

3.1.1 - Vị trí và chức năng của con trá AU-4 52

3.1.2 - Vị trí và chức năng của con trá AU-3 53

3.1.3 - Vị trí và chức năng của con trá TU-3 53

3.1.4 - Vị trí và chức năng của con trá TU-2 54

3.1.5 - Vị trí và chức năng của con trá TU-12 và TU-11 55

3.2 - Đánh số địa chỉ các nhóm byte và các byte 56

3.2.1 - Đánh số địa chỉ các nhóm byte của khung AUG 56

3.2.2 - Đánh số địa chỉ các nhóm byte của khung VC-4 58

3.2.3 - Đánh số địa chỉ các byte của đa khung TU-2, TU-12 và TU-11 59

3.3 - Cấu tạo và hoạt động của các con trá 59

3.3.1- Cấu tạo của con trá 59

3.3.2 - Hoạt động của các loại con trá 62

3.3.3 - Các con trá trong các khung tín hiệu nối móc xích 71

3.4 - Xử lý con trỏ tại phía thu 73

3.4.1 - Ý nghĩa của việc xử lý con trá 73

3.4.2 - Đánh số thứ tự các khung AU-n, TU-n 73

3.4.3 - Đánh số thứ tự các AU-4 trong khung STM-N 75

3.4.4 - Đánh số thứ tự các TU-3 trong VC-4 75

3.4.5 - Đánh số thứ tự các TU-2 trong VC-4 75

3.4.6 - Đánh số thứ tự các TU-12 trong mét VC-4 76

3.4.7 - Đánh số thứ tự các TU-11 trong VC-4 77

Chương IV - VAI TRÒ CỦA CÁC TÍN HIỆU QUẢN LÍ VÀ BẢO DƯỠNG TRONG HỆ THỐNG SDH 67

4.1 - Đoạn và tuyến trong hệ thống truyền dẫn 67

4.1.1 - Đoạn (section) 67

4.1.2 - Tuyến (Path) 67

4.2 - Các tín hiệu quản lí và bảo dưỡng 68

4.2.1 - Khái niệm về SOH (Section Overhead) – Mào đầu đoạn 68

4.2.2 - Tín hiệu quản lý và bảo dưỡng đoạn lặp (RSOH) 72

4.2.3 - Tín hiệu quản lý và bảo dưỡng đoạn ghép (MSOH) 76

4.2.4 - Tín hiệu quản lý và bảo dưỡng tuyến VC bậc thấp 82

4.2.5 - Tín hiệu quản lý và bảo dưỡng tuyến VC bậc cao 86

4.2.6 - Qui định các tín hiệu bảo dưỡng và cảnh báo 91

- CÁC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT - 94

- TÀI LIỆU THAM KHẢO - 97

Lời nói đầu

-Sù ra đời của công nghệ SDH (Synchronous Digital Hierarchy - Côngnghệ truyền dẫn phân cấp số đồng bộ) đánh dấu một thời kỳ phát triển mớicủa mạng viễn thông thế giới SDH thúc đẩy cuộc cách mạng trong các dịch

vụ viễn thông và dẫn đến ảnh hưởng sâu rộng đến người sử dụng, các nhàkhai thác còng nh các nhà sản xuất thiết bị

Việc người sử dụng cuối cùng đặc biệt là các nhà kinh doanh ngày càngphụ thuộc nhiều hơn vào các phương tiện thông tin đã dẫn đến sự bùng nổnhu cầu về các dịch vụ viễn thông chất lượng cao Các dịch vô nh hội nghịtruyền hình, thâm nhập cơ sở dữ liệu từ xa, chuyển giao tệp đa môi trường (đaphương tiện) đòi hỏi một mạng linh hoạt có khả năng đáp ứng được yêu cầu

về độ rộng dải thông hầu nh không giới hạn Sự phức tạp của mạng hiện nayxây dựng dùa trên hệ thống truyền dẫn cận đồng bộ PDH tốc độ thấp, điềunày đã dẫn đến nhà điều hành mạng không đáp ứng nổi các yêu cầu nói trên

Vì PDH chủ yếu để đáp ứng nhu cầu thoại thông thường, không phù hợp vớitruyền dẫn và quản lý các liên kết có độ rộng băng tần lớn SDH ra đời nhằmgiải quyết nhược điểm này của PDH Khả năng triển khai các hệ thống đồng

bộ sẽ được thực hiện nhanh chóng nhờ khả năng tương thích của nó với các

hệ thống PDH SDH qui định cấu trúc cho phép các tín hiệu cận đồng bộ kếthợp với nhau và được đóng thùng vào trong một tín hiệu SDH Điều này bảo

vệ sự đầu tư của các nhà điều hành mạng ở thiết bị cận đồng bộ và cho phép

họ phát triển các thiết bị đồng bộ phù hợp cho nhu cầu riêng đối với mạng của

họ Khi thiết bị đồng bộ được đưa vào hoạt động trong mạng thì lợi Ých mà

nó đem lại đã rõ ràng Các nhà khai thác sẽ tiết kiệm được đáng kể phần cứngtrong mạng, tăng độ tin cậy trong mạng, dẫn đến giảm chi phí cho bảo dưỡng

và khai thác

Khả năng quản lý mạng linh hoạt sẽ cải thiện to lớn trong việc điềukhiển mạng truyền dẫn, cải thiện khả năng phục hồi mạng giúp cho việc sẵnsàng thông tin tốt hơn và việc cung cấp các dịch vụ sẽ nhanh hơn

SDH sẽ cung cấp cho các nhà khai thác một giải pháp mạng cho tươnglai nh các mạng vùng đô thị (MAN), ISDN băng rộng và các mạng thông tin

Là mét sinh viên cao đẳng của khoa Điện tử - Viễn thông, em luônmong muốn được tìm hiểu về những kỹ thuật, công nghệ đang được sử dụngtrong ngành Viễn thông để vận dụng những kiến thức đã học được vào nghềnghiệp tương lai sau này, cũng là góp phần nhỏ bé của mình vào sự phát triểncủa ngành nói riêng và sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hoá của đất nước

nói chung Vì vậy em đã quyết định chọn đề tài Công nghệ truyền dẫn SDH

làm đồ án tốt nghiệp

Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo - Thạc sĩ Lê Văn Hải, người đãtrực tiếp hướng dẫn, giúp đỡ em rất tận tình trong thời gian làm đồ án, đồngthời em còng xin cảm ơn các thầy cô giáo trong khoa Điện tử - Viễn thôngtrường Đại học Bách Khoa Hà Nội đã giúp cho em tiếp thu được những kiếnthức cơ bản trong quá trình học tập để em có thể hoàn thành đồ án tốt nghiệp

và cũng là để cho em có được nền tảng trong nghề nghiệp tương lai

Do năng lực và thời gian có hạn, bản đồ án của em không thể tránhkhỏi một số thiếu sót và còn có những vấn đề chưa được đề cập sâu Em rấtmong muốn được tiếp thu ý kiến của các thầy cô để em có được kiến thứchoàn thiện hơn

Hµ Néi, th¸ng 6 n¨m 2003

Sinh viªn

TrÇn Hoµi Nam

Chương I

Tổng quan về kỹ thuật truyền dẫn đồng bộ SDH

1.1- HỆ THỐNG TRUYỀN DẪN CẬN ĐỒNG BỘ

1.1.1 - Nguyờn tắc ghộp luồng trong cấu trỳc số cận đồng bộ

Trong hệ thống ghộp kờnh TDM, tần số của hệ thống trong bất kỳ mứcphõn cấp tốc độ bit nào cho trước cũng cú thể xờ dịch giỏ trị danh định tới mộtlượng nhỏ nào đú Vỡ vậy nguyờn tắc của hệ thống ghộp kờnh TDM cú vẻ đơngiản nhưng thực tế khụng phải như vậy Vớ dụ luồng 2,048 Mbit/s ghộp vớinhau tạo thành luồng 8,448 Mbit/s nh sau:

Luồng 2 Mbit/s được tạo ra từ thiết bị ghộp kờnh hoặc tổng đài điện tử

số khỏc nhau nờn tốc độ bit khỏc nhau chút ít, trước khi ghộp theo bit cỏcluồng này thành một luồng cú tốc độ cao hơn phải hiệu chỉnh cho tốc độ bitnhư nhau bằng cỏc bit chốn mang thụng tin giả Cỏc bit chốn sẽ được mỏy thu

Hình 1.1 - Nguyên tắc ghép kênh cận đồng bộ.

1 2 3 4 5 J

1 2 3 4 5 6

1 2 3

4

Luồng số 2 Mbit/s có tốc

độ bit cao hơn định mức

1 2 3

Chèn bit

Các bit dữ liệu đầu

vào

Bộ chuyển mạch

Bộ ghép Tín hiệu ra

5

nhận biết và loại khỏi tín hiệu gốc khi thực hiện tách kênh Mặc dù tốc độ cácluồng nh nhau, nhưng đầu thu không nhận biết được vị trí mỗi luồng trongluồng hợp thành (luồng có tốc độ cao hơn) Kiểu ghép nh vậy gọi là cận đồng

bộ (Plesiochronous) Trường hợp thêm bit giả nh trên được thực hiện ở tất cảcác cấp ghép kênh của hệ thống, vì vậy được gọi là "Hệ thống phân cấp sốcận đồng bộ PDH - Plesiochronous Digital Hierarchy"

1.1.2 - Các tiêu chuẩn của PDH

Hiện nay trên thế giới có ba tiêu chuẩn tốc độ bit PDH, đó là tiêuchuẩn Châu Âu, tiêu chuẩn Bắc Mỹ và tiêu chuẩn Nhật Bản

a-Tiêu chuẩn Châu Âu

Châu Âu dùa trên tốc độ bit cơ sở 2048 kbit/s từ thiết bị ghép kênhPCM-30 hoặc từ tổng đài điện tử số để ghép xen bit thành các tốc độ bit caohơn và gồm có 5 mức Sơ đồ hình thành các mức theo tiêu chuẩn Châu Âunhư hình 1.2a

34368 kbit/s

139264 kbit/s kbit/s

564992 kbit/s

1544

kbit/s

6312 kbit/s

32064kbit/s

44736 kbit/s

97728kbit/s 400352 kbit/s

405000 kbit/s

Bắc Mỹ sử dụng luồng số cơ sở 1544 kbit/s từ thiết bị ghép kênh

PCM-24 hoặc từ tổng đài điện tử sè để ghép xen bit thành các luồng số có tốc độbit cao hơn và gồm có 4 mức Sơ đồ hình thành các mức theo tiêu chuẩn Bắc

1.1.3 - Quá trình ghép kênh PDH

Trong cấu trúc ghép kênh cận đồng bộ PDH (theo tiêu chuẩn Châu Âu)thì quá trình ghép kênh từ luồng 2 Mbit/s thành luồng 140 Mbit/s sẽ phải ghépqua tất cả các mức ghép trung gian 8 Mbit/s, 34 Mbit/s thông qua việc sửdụng các thiết bị ghép kênh phân cấp 2, 3, 4 (hình 1.3) Khi ghép kênh ta phảithực hiện việc chèn

- Chèn từ chốt khung

- Chèn các bit để kiểm tra

- Chèn các bit tín hiệu dịch vụ

Quá trình ghép kênh qua các cấp:

- Cấp 2: Ghép 64 luồng 2 Mbit/s thành 16 luồng 8 Mbit/s dùng 16 DME2

- Cấp 3: Ghép 16 luồng 8 Mbit/s thành 4 luồng 34 Mbit/s dùng 4 DME3

2 Mbit/s 8 Mbit/s 34 Mbit/s 140 Mit/s

13 14 15 16 DME

DME 3

DME 3

1 2 3 4

5 6 7 8

9 10 11 12

DME 4

- Cấp 4: Ghép 4 luồng 34 Mbit/s thành 1 luồng 140 Mbit/s dùng 1 DME4

Khi tách kênh thì ta phải làm ngược lại, để có thể thâm nhập đến luồng

2 Mbit/s ta cần phải tách kênh 140 Mbit/s thành 64 luồng 2 Mbit/s qua cácbước 34 Mbit/s, 8 Mbit/s, 2 Mbit/s và cũng thông qua các thiết bị tách ghépkênh cấp 2, 3, 4 Khi đó:

- Tín hiệu đồng bộ được tách ra

- Khôi phục lại từ chốt khung

- Lấy lại các bit đã chèn vào

Việc trích lấy một luồng 2 Mbit/s dường nh đơn giản, nhưng trong thực

tế không phải nh vậy Việc sử dụng các bit cân bằng ở môĩ cấp ghép PDH tức

là việc nhận dạng chính xác vị trí khung 2 Mbit/s trong một kênh 140 Mbit/s

là không thể được do khung tín hiệu không có đủ các bit nghiệp vụ Do đó đểnhận được một luồng cấp thấp, ta phải tách riêng luồng này trong luồng cấpcao, để có luồng cơ sở 2 Mbit/s, ta phải trải qua tất cả các cấp ghép tách Điềunày sẽ làm cho giá thành dịch vụ tăng cao và làm giảm độ tin cậy cũng nhưchất lượng của hệ thống

b Khả năng quản lý và giám sát mạng kém đặc biệt là với mạng viễn thông tốc độ cao

Do nhu cầu thông tin trước đây chưa cao, cấu hình đơn giản, dễ quản lý

do vậy cấu trúc khung PDH không tạo ra khả năng giám sát và quản lý riêng

Cụ thể là trong khung tín hiệu các bộ ghép 2/8, 8/34, 34/140 và 140/565 cócác bit đồng bộ khung (10 bit), 1 bit cảnh báo đồng bộ khung, 1 bit nghiệp vụ

và 12 bit điều khiển chèn (hình 1.5a) Còn ở cấp ghép cơ sở 2 Mbit/s số lượngcác bit nghiệp vụ trong khung tín hiệu cũng rất hạn chế Mặt khác, trong

Luång 2 Mbit/s (IN/OUT)

140

LTE

140 34

34 8

8 2

140 LTE

140 34

34 8

8 2

H×nh 1.4 - T¸ch luång 2Mbit/s tõ luång 140 Mbit/s.

a b c d a b c d

a – CÊu tróc khung bé ghÐp 2/8

b – CÊu tróc khung tÝn hiÖu ®Çu

ra thiÕt bÞ PCM-30

H×nh 1.5 - CÊu tróc khung tÝn hiÖu.

khung tín hiệu đầu ra thiết bị ghép kênh PCM-30 chỉ có các bit đánh dấu 'x' làcòn có thể sử dụng cho các kênh nghiệp vụ được (hình1.5b)

quốc tế còn thấp

Theo khuyến nghị của ITU-T, tốc độ bit cao nhất được chuẩn hoá chomạng viễn thông quốc tế là 140 Mbit/s, tốc độ bit cao nhất cho mạng viễnthông quốc gia là 565 Mbit/s Với giới hạn tốc độ như vậy, trên mạng viễnthông quốc tế không thể tạo ra được một xa lé thông tin và phục vụ cho nhiềuloại truyền thông khác nhau thể hiện tính linh hoạt của truyền thông số Cũngnhư vậy với mạng viễn thông quốc gia, giới hạn tốc độ 565 Mbit/s làm hạnchế nhu cầu phát triển các dịch vụ băng rộng trong tương lai như là kênhvideo số, yêu cầu tốc độ từ vài chục Mb/s đến hàng trăm Mbit/s tuỳ theo chấtlượng

d Thiết bị cồng kềnh

Thiết bị ghép kênh bậc cao và thiết bị đầu cuối đường độc lập với nhau

Ví dụ như trong hệ thống thông tin quang thì thiết bị ghép kênh bậc cao vàthiết bị đầu cuối quang tách biệt với nhau, hơn thế nữa mã đường của hai loạithiết bị này không như nhau, đầu ra thiết bị ghép kênh dùng mã HDB3 cònđầu ra thiết bị đầu cuối quang dùng mã 5B6D

e Trên thế giới tồn tại ba tiêu chuẩn truyền dẫn khác nhau

Có 3 loại phân cấp truyền dẫn khác về cả luồng cơ sở đến các cấp tốc

độ cao, đó là của Châu Âu, Bắc Mỹ và Nhật Bản Điều này gây ra sự khókhăn trong việc hoà mạng và đồng bộ mạng quốc tế

1.2 - GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG SDH

1.2.1 - Lịch sử phát triển của SDH

Hệ thống phân cấp số đồng bộ SDH (Synchronous Digital Hierarchy) làmột hệ thống truyền dẫn mới trên thế giới SDH tạo ra một cuộc cách mạngmới trong các dịch vụ viễn thông, thể hiện một công nghệ tiên tiến, có thể đápứng một cách rộng rãi các yêu cầu của khách hàng, người khai thác còng nhcác nhà sản xuất

Trong tương lai, hệ thống đồng bộ SDH sẽ ngày càng được phát triểnnhờ các ưu điểm vượt trội so với PDH, có khả năng kết nối với mạng PDHhiện hành từ đó cho phép hiện đại hóa mạng viễn thông theo từng giai đoạnphát triển

Lịch sử phát triển các máy ghép kênh SDH bắt đầu từ Mỹ, nơi mànhiều năm trước đây rất nhiều hãng sản xuất thiết bị truyền dẫn cáp quangkhác nhau đã phát triển các phương pháp khác nhau để mã hoá cho tín hiệuriêng của họ Điều này dẫn đến hậu quả là việc qui hoạch, khai thác bảodưỡng cũng như quản lý mạng hết sức phức tạp và khó khăn Để loại bỏ các

giao tiếp riêng và đạt được tính kết nối tương hỗ thật sự giữa các hãng cungcấp thiết bị, tiểu ban T1X1 của viện tiêu chuẩn quốc gia Mỹ (ANSI -American National Standard Institute) bắt đầu từ năm 1985 đã phát triểnmạng tiêu chuẩn SONET (Synchronous Optical Network - Mạng quang đồngbộ) theo đề xuất của công ty BELLCORE Các tiêu chuẩn của SDH bắt đầuhình thành để tạo ra một mạng giao tiếp quang có thể hoạt động với tất cả các

hệ thống truyền dẫn khác nhau của các sản phẩm khác nhau (theo tiêu chuẩnChâu Âu hoặc Bắc Mỹ) Sau đó, các tiêu chuẩn này được sử dụng rộng rãi để

có thể xử lý cho mạng hiện tại và cho tất cả các loại tín hiệu trong tương laicòng nh cho cả phương tiện khai thác và bảo dưỡng Mạng quang đồng bộdùa trên nguyên lý ghép kênh đồng bộ, trong đó cáp quang được sử dụng làmmôi trường truyền dẫn, về sau các tiêu chuẩn về giao diện thiết bị cũng đượcnghiên cứu nhằm có thể kết nối các loại thiết bị khác nhau mà không gây trởngại khi áp dụng loại hình mới này vào mạng hiện hành Để đáp ứng các yêucầu đó cần phải lưu ý đến việc tiêu chuẩn các tín hiệu bảo dưỡng giám sát,chuyển mạch bảo vệ và cả vấn đề quản lý mạng lưới của các loại thiết bị khácnhau đó

Cuối năm 1988, trên cơ sở tiêu chuẩn SONET và xét đến các tiêu chuẩnghép kênh khác nhau ở châu Âu, Mỹ và Nhật, CCITT đã đưa ra tiêu chuẩnquốc tế về công nghệ truyền dẫn theo cấu trúc số đồng bộ SDH (SynchronousDigital Hierarchy) dùng cho truyền dẫn cáp quang và vi ba Các tiêu chuẩnSDH được nêu trong các khuyến nghị G707, G708, G709 Các khuyến nghịcủa CCITT định nghĩa một số tốc độ truyền dẫn cơ sở ở SDH Tốc độ đầu tiên

là 155,52 Mbit/s thường được gọi là STM-1 (Synchronous Transport Modulelevel 1 - Modul truyền tải mức 1) Các tốc độ truyền dẫn cao hơn là STM-4 vàSTM-16 (622 Mbit/s và 2,5 Gbit/s) cũng được định nghĩa, các mức cao hơnđang được nghiên cứu

1.2.2 - Cỏc tiờu chuẩn ghộp kờnh SDH

Hiện nay tiờu chuẩn SDH của ITU-T kết hợp cả 2 tiờu chuẩn SDH củachõu Âu (ETSI) và tiờu chuẩn SONET của Mỹ :

SONET:Synchronous Optical Network - Mạng quang đồng bộ Synchronous Optical Network - Mạng quang đồng bộ.

ETSI:European Telecommunication Standard Institute-Viện tiờu chuẩn viễn

thụng chõu Âu European Telecommunication Standard Institute-Viện tiêu chuẩn viễn thông châu Âu.

OC : Optical Carrier - truyền dẫn quang Optical Carrier - truyền dẫn quang.

STS :Synchronous Transport Signal - Tớn hiệu truyền tải đồng bộ.

Synchronous Transport Signal - Tín hiệu truyền tải đồng bộ.

STM:Synchronous Transport Module - Modul truyền tải đồng bộ.

Synchronous Transport Module - Modul truyền tải đồng bộ.

1.2.3 - Một số khuyến nghị về SDH của ITU-T

Sau đõy là một số khuyến nghị về SDH mà ITU-T đưa ra:

Cỏc mức tớn hiệu quang

Mbit/s

OC-1 OC-3 OC-9 OC-12 OC-18 OC-24 OC-36 OC-48

STS-1 STS-3 STS-9 STS-12 STS-18 STS-24 STS-36 STS-48

STM-1 STM-4

STM-16

51,84 155,52 466,56 622,08 933,12 1244,16 1866,24 2488,32

G.702- Số lượng mức trong phõn cấp số đồng bộ - Số lợng mức trong

phân cấp số đồng bộ

G.707- Cỏc tốc độ bit của SDH - Các tốc độ bit của SDH

G.709- Cấu trỳc ghộp đồng bộ - Cấu trúc ghép đồng bộ

G.773- Giao thức (Protocol) phự hợp với cỏc giao diện Q để quản lý

cỏc hệ thống truyền dẫn - Giao thức (Protocol) phù hợp vớicác giao diện Q để quản lý các hệ thống truyền dẫn

G.774- Mụ hỡnh thụng tin quản lý SDH - Mô hình thông tin quản

lý SDHG.782- Cỏc kiểu và cỏc đặc tớnh chủ yếu của thiết bị ghộp SDH - Các

kiểu và các đặc tính chủ yếu của thiết bị ghép SDHG.783- Cỏc đặc tớnh của cỏc khối chức năng trong thiết bị ghộp SDH -

Các đặc tính của các khối chức năng trong thiết bị ghépSDH

G.803- Cấu trỳc mạng truyền dẫn SDH - Cấu trúc mạng truyền dẫn

SDHG.825- Điều khiển rung pha và trụi pha trong mạng thụng tin SDH -

Điều khiển rung pha và trôi pha trong mạng thông tin SDHG.957 - Cỏc giao diện quang của cỏc thiết bị và hệ thống liờn quan đến

SDH - Các giao diện quang của các thiết bị và hệ thốngliên quan đến SDH

G.958 - Hệ thống truyền dẫn sử dụng cho cỏp sợi quang - Hệ thốngtruyền dẫn sử dụng cho cáp sợi quang

Cỏc khuyến nghị núi trờn được ITU-T xõy dựng để sử dụng trờn phạm

vi toàn thế giới Trong cỏc vựng khỏc nhau cú thể cú thay đổi nhỏ của cỏc

khuyến nghị để phù hợp với mạng của vùng đó Ví dô nh ở châu Âu, cáckhuyến nghị về SDH do ETSI ban hành, ở Bắc Mỹ do ANSI ban hành.

1.2.4 - Các đặc điểm và hạn chế của phương pháp truyền dẫn đồng bộ SDH

1 Khung 125s

Cấu tróc khung được hình thành bằng các khối 125s Đặc điểm nàykhông có trong phân cấp số cận đồng bộ hiện dùng, nó cho phép truy nhập từtín hiệu phân cấp cao tới các tín hiệu cấp thấp Toàn bộ các quá trình xử lý cóthể được thực hiện được nhờ xen byte, do vậy gây ra rung (Jitter) của tín hiệuthu và được khắc phục bằng tín hiệu chèn dương, chèn âm và chèn không

2 Sự hợp nhất các phân cấp

Cấu trúc ghép kênh đồng bộ có khả năng hoà hợp tín hiệu số SDH Bắc

Mỹ và châu Âu Các tín hiệu số của Bắc Mỹ có thể kết hợp với các tín hiệu sốcủa châu Âu và ngược lại, điều này chỉ thực hiện trong hệ thống SDH

3 Cấu trúc phân cấp

Mét trong những đặc điểm nổi bật của truyền dẫn đồng bộ là thoả hiệpcác khái niệm phân líp khác nhau Dùa trên khái niệm này các mào đầu đượcphân loại thành SOH và POH trong cấu trúc khung, có nghĩa là mạng thôngtin chủ yếu được phân thành các luồng và đoạn Các mào đầu cần thiết chocác luồng sẽ không được xử lý tại các đoạn mà chúng được truyền đi thôngsuốt Các SOH (từ mào đầu đoạn) ở phần trên hoặc dưới con trỏ sẽ được phânloại theo chức năng, chúng được gán tương ứng với các chức năng đoạn lặp

và đoạn ghép kênh Có nghĩa là các đoạn lại được phân líp một lần nữa thànhcác đoạn ghép kênh ở mức cao và các đoạn lặp ở mức thấp

5 Ghép kênh một bước

Trong quá trình ghép kênh đồng bộ, các tín hiệu TUG-2 được ánh xạtrực tiếp thành tín hiệu VC-4 hoặc các tín hiệu AU-3 được ánh xạ trực tiếpthành tín hiệu STM-1 Quá trình này gọi là ghép kênh một bước Ngoài ra khi

áp dụng trên một mạng thông tin, nơi có tín hiệu lớn gửi đi nhờ việc tiến hànhmột quá trình ghép kênh, khái niệm này tạo điều kiện dễ dàng và kinh tế chokết nối phân chia và kết nối chéo Ghép kênh một bước trở nên khả thi nhờkhái niệm Container

6 Khái niệm mạng thông tin

Phương thức truyền dẫn đồng bộ được thiết lập trên cơ sở khái niệmmạng thông tin Do các hệ thống thông tin quang hiện nay đã được thiết kếdùa trên khái niệm truyền dẫn điểm nối điểm cho nên không có hiệu quả khithực hiện kết nối tách nhập hoặc kết nối chéo thường xuyên xảy ra đối với cáctín hiệu đã được tạo ra trên các nót giữa, sau khi hình thành mạng truyềnthông Tuy nhiên các hệ thống thông tin quang ngày càng được sử dụng nhiềuthì hệ thống và các tiêu chuẩn dùa trên mạng đã trở nên rất cần thiết và kháiniệm ghép kênh một bước được áp dụng Hơn thế nữa, về các mào đầu thì cácSOH cần cho các đoạn và POH cần cho các luồng đã được phân loại và mộtvài đoạn mào đầu trong số đó đã được gán cho việc khai thác bảo dưỡngmạng thông tin được hiệu quả

7 Mạng thông tin toàn cầu

Đặc điểm của mạng thông tin truyền dẫn đồng bộ là dùa trên quan điểmmạng thông tin toàn cầu Việc đồng bộ hoá đã được tiến hành một số lần quaviệc sử dụng con trỏ, đó là yếu tố cho phép mạng truyền đồng bộ được đồng

bộ hoá với mạng thông tin toàn cầu Do đó việc phân cấp tương thích với cáccấp truyền dẫn ở châu Âu và Bắc Mỹ Nếu các mào đầu từ bên ngoài và cấutrúc ghép kênh đều được sử dụng dùa trên khái niệm này của mạng thông tinthì mạng thông tin toàn cầu có thể thực hiện được

8 Những hạn chế

- SDH không tận dụng hết dung lượng đường truyền Chẳng hạn khungSTM-1 tốc độ truyền là 155 Mbit/s chỉ chứa được 63 luồng 2 Mbit/s hoặc 3luồng 34 Mbit/s hoặc 1 luồng 140 Mbit/s Trong khi đó PDH 1 luồng 140Mbit/s chứa được 64 luồng 2 Mbit/s

- Kỹ thuật phức tạp do phải ghi lại sự tương quan về pha giữa các tínhiệu luồng và mào đầu.

- Việc xen byte làm tăng tốc độ Jitter hơn kiểu xen bit của PDH

1.2.5 - Những ưu điểm của SDH so với PDH

- Ghép kênh đơn giản Công nghệ SDH chỉ cần giá phối dây tại giao diệnvào ra các container, do đó làm giảm đáng kể giá lắp đặt và đi dây, các contrá SDH phân khung trực tiếp không qua các trung gian tới bất kỳ mứcPDH nào

- Cung cấp khả năng quản lí mạng mở từ hệ thống trung tâm Tất cả cácchức năng cảnh báo hệ thống, đo đạc chỉ tiêu và điều khiển cấu hình đều có

hệ thống quản lý Điều này cho phép ứng dụng vận hành và bảo dưỡng tậptrung

- Thiết bị lắp đặt đơn giản, bảo dưỡng dễ dàng Do thiết bị lắp đặt đượctiêu chuẩn hoá, chi phí lắp đặt được giảm đáng kể và việc bảo dưỡng chỉcòn thay card dưới sự chỉ dẫn của bộ phận bảo dưỡng trung tâm

- Hệ thống phân kênh SDH chỉ lấy một tín hiệu đồng hồ từ dòng STM-N

và phát tín hiệu đồng bộ cũng chỉ một lần ở mức đó

- Mạng độc lập với các nhà sản xuất, cấu hình mạng SDH được địnhnghĩa chặt chẽ bởi ITU-T, tất cả các thiết bị của nhà sản xuất có thể nốitrực tiếp với nhau tại STM-N Hoạt động luân phiên của mạng được thựchiện nhanh chóng bởi phần mềm trong hệ thống quản lý mạng Nh vậy sẽloại bỏ các thiết bị nối chéo nhân công tại giá phối dây Các dòng SDH cóthể định tuyến lại nhờ lệnh của phần mềm

- Đầy đủ các chức năng cảnh báo và đo đạc chỉ tiêu do SDH cung cấp,các chức năng này đều có hệ thống quản lý trung tâm khi hệ thống đang

Sắp xếp

C-3 VC-3

Hình 1.6 - Sơ đồ khối bộ ghép SDH tiêu chuẩn.

làm việc Do việc sử dung thiết bị truyền dẫn quang kết hợp với bộtỏch/xen tốc độ linh hoạt SDH cho phộp sử dụng cấu hỡnh mạch vũng Cấuhỡnh này cú độ an toàn cao trong trường hợp hỏng húc thiết bị hay đứt dõy,đồng thời cũng tiết kiệm được dõy dẫn

Nh vậy việc ứng dụng truyền dẫn SDH là cần thiết đỏp ứng nhu cầuphỏt triển dịch vụ và hạ giỏ thành mạng

1.2.6 - Nguyờn tắc ghộp kờnh của SDH

Trong hệ thống phõn cấp số cận đồng bộ SDH thỡ khung truyền dẫn cấpthấp nhất (cấp 1) được gọi là STM-1 (Synchronous Transport Module 1) cútốc độ chuẩn là 155,52 Mbit/s Quỏ trỡnh tạo thành khung truyền dẫn STM-1được bắt đầu bằng việc ghộp cỏc luồng tớn hiệu cấp thấp như PDH hoặc cỏcluồng tớn hiệu hỡnh, dữ liệu và sẽ được ghộp từ phải qua trỏi qua cỏc cấp độsau đõy:

Từ hình 1.6 ta thấy theo tiêu chuẩn của ITU-T, ta có thể ghép vào luồngSTM-1 các luồng nhánh 1,544 Mbit/s , 2,048 Mbit/s , 6,312 Mbit/s , 34,368Mbit/s , 44,736 Mbit/s , 139,264 Mbit/s.

Để ghép vào luồng STM-1, trước hết các luồng nhánh nói trên được sắpxếp vào các Container ký hiệu là C Để sắp xếp vào các container này, có thểchèn thêm các bit cố định và các bit động Các bit động ở đây có thể chèn âmhay chèn dương tuỳ thuộc vào các luồng nhánh đến nhanh hay chậm Các chữ

số đứng sau C biểu thị tốc độ tương ứng của các luồng nhánh Sau đó cáccontainer nói trên được gán thêm thông tin bổ sung để quản lý tuyến POH đểtạo thành container ảo VC Để dễ dàng xác định được vị trí của VC này trongvùng tải trọng một khi cần lấy chúng ra từ luồng tổng, các con trỏ sẽ chỉ thị vịtrí đầu của các VC nói trên, quá trình này được thể hiện ở các đơn vị luồngnhánh TU và các đơn vị quản lý AU tương ứng và được gọi là quá trình đồng

bộ Để tạo thành luồng tốc độ cao hơn, các luồng nhánh sau TU và AU đượcghép thành một luồng chung ở nhóm đơn vị nhánh TUG hay các nhóm đơn vịquản lý AUG Quá trình này được gọi là ghép kênh

Theo sơ đồ khối hình 1.6, ta có thể thấy được 1 luồng STM-1 cho phépghép tối đa:

Tín hiệu truyền trên mạng đồng bộ trước tiên phải được đóng gói vào 1container tương ứng với tốc độ tín hiệu đó và cấu trúc của khung đồng bộ.Trên thực tế cần có tốc độ bảo đảm cho sự làm việc thông suốt của mạng viễnthông trong thời kỳ quá độ chuyển các thiết bị thành đồng bộ một cách trọnvẹn Quá trình đóng gói vào container bao gồm việc tổ chức, sắp xếp các bytetin và byte độn trong container đó.

2 VC-n (Virtual container) - Container ảo mức n

VC-n là một khối thông tin bao gồm phần tải trọng do các C-n tươngứng cung cấp và phần mào đầu tuyến POH POH được sử dụng để xác định vịtrí bắt đầu của VC-n, định tuyến, quản lý và giám sát luồng nhánh Trongtrường hợp sắp xếp không đồng bộ các luồng nhánh vào VC-n thì phải tiếnhành chèn bit Có 2 loại VC-n là VC-n mức thấp và VC-n mức cao

- VC-n bậc thấp gồm có VC-11, VC-12, VC-2 cấu tạo tương ứng bởiC-11, C-12, C-2 thêm các byte POH loại byte mang thông tin điềukhiển và giám sát tuyến nối giữa 2 VC-n này

- VC-n bậc cao gồm có VC-3, VC-4 là tập hợp các nhóm khối nhánhTUG-2 hoặc 1 tập hợp của TU-3 cùng với các byte mang thông tinđiều khiển và giám sát tuyến nối giữa hai VC-n này gọi là POH

3 TU-n (Tributary) - Khối nhánh mức n

TU-n là một khối thông tin gồm một VC-n cùng mức và một con trỏkhối nhánh TU-n PTR để chỉ thị khoảng cách từ con trỏ khối nhánh đến vị tríbắt đầu của container ảo VC-3 hoặc VC-n mức thấp

4 TUG-n (Tributary group) - Nhóm các khối nhánh

TUG-n được hình thành từ các khối nhánh TU-n hoặc từ TUG-n mứcthấp hơn TUG-n tạo ra sự tương hợp giữa các container của mức thấp và VCmức cao hơn

5 AU-n (Administrative Unit) - Khối quản lý

Có 2 loại AU là AU-3 và AU-4 Các phần tử này gồm VC-n bậc cao và 1con trỏ khối quản lý có vị trí cố định trong khung tín hiệu STM-1 Giá trị contrỏ xác định vị trí của VC-n trong khung (Tức là thể hiện quan hệ về pha VC-

n bậc cao trong khung STM-N)

6 AUG (Administrative Unit Group) - Nhóm đơn vị quản lý

Có thể gồm 1 AU-4 hoặc 3 AU-3 được ghép với nhau để đặt vào trongkhung STM-1

7 STM-N (Synchronous transport module)-Modul truyền tải đồng bộ

- STM-1: Modul truyền tải mức cơ sở (mức 1) Phần tử này chia làm hai

phần Phần tải trọng chứa thông tin các luồng nhánh cần truyền PhầnSOH chứa thông tin dành cho quản lý, đồng bộ các thông tin chứa trongtải trọng Phần SOH này dành cho cả trạm lặp và trạm ghép kênh

- STM-N: Gồm NxSTM-1 có cấu trúc giống STM-1 Do tín hiệu đồng

bộ nên muốn tạo khung STM-N chỉ việc ghép các khung STM-1 vớinhau (Việc ghép luồng trong SDH có thể ghép trực tiếp từ luồng STM-1

cơ sở thành luồng STM-N hoặc từ luồng STM-N bậc thấp thành cáckhung STM-N bậc cao)

Chương II

Phương pháp sắp xếp các luồng số trong SDH

2.1 - KHÁI QUÁT

Quá trình ghép kênh SDH được chia làm hai giai đoạn:

- Sắp xếp các luồng nhánh vào các gói tương ứng

Đối với mỗi loại luồng tín hiệu có cách sắp xếp tương ứng, việc sắp xếpđịnh rõ vị trí chèn để điền đầy trường thông tin đồng thời cho phép bù lại sựchênh lệch tần số giữa SDH và PDH bằng việc hiệu chỉnh (chèn)

Trong SDH có 3 chế độ sắp xếp được sử dụng:

- Sắp xếp không đồng bộ: luồng tín hiệu PDH không được đồng bộ với

luồng tín hiệu SDH, trong mạng dùng chế độ này không thể truy cập tớicác kênh 64 kbit/s một cách trực tiếp

- Sắp xếp đồng bộ theo bit: tốc độ bit được đồng bộ với tín hiệu SDH,

không đồng bộ với tín hiệu nhận dạng khung

- Sắp xếp đồng bộ theo byte: cả tốc độ bit và tín hiệu đồng bộ khung đều

được đồng bé với tín hiệu SDH

Khi truyền thông tin đi thì trình tự truyền các byte trong khung là từ tráiqua phải và từ trên xuống dưới Trình tự truyền các bit trong 1 byte là bit cótrọng số lớn nhất truyền đầu tiên và bit có trọng số bé nhất truyền sau cùng.Nguyên tắc này áp dụng cho mọi loại khung tín hiệu trong SDH

2.2 - QUÁ TRÌNH SẮP XẾP CÁC LUỒNG TÍN HIỆU VÀO CÁC GÓI

2.2.1- Sắp xếp luồng 1,5 Mbit/s vào đa khung VC-11

a Sắp xếp không đồng bộ

Do đặc điểm là khung VC-n mức thấp nờn số byte rất ít so với VC-nmức cao, vỡ vậy VC-11 được sắp xếp thành đa khung cú bốn khung, mỗikhung cú 26 byte (hỡnh 2.1) Cỏc byte này được giải thớch nh sau:

năng của cỏc byte này sẽ được mụ tả kỹ hơn ở phần sau

- I là bit thụng tin

- R là bit độn cố định, bit này khụng cú nghĩa mà chỉ được dựng đểkhớp kớch thước của tớn hiệu PDH so với tớn hiệu SDH

- O là bit thụng tin nghiệp vụ

- S1, S2 là cỏc bit chốn dựng để điều chỉnh sự chờnh lệch về tần số giữa

500 s

Hình 2.1 - Sắp xếp không đồng bộ luồng 1,5 Mbit/s vào VC-11.

Trong trường hợp có một lỗi bit C thì ở đầu thu dùa vào luật số đông củacác bit C để xoá hoặc không S1 và S2 Giá trị các bit S1, S2 khi chèn khôngđược qui định nên máy thu không đếm các bit này khi kiểm tra chẵn từ mãBIP-n

b Sắp xếp đồng bộ theo bit

Sắp xếp đồng bộ theo bit luồng 1,5 Mbit/s vào VC-11 được thể hiệntrong hình 2.2 Trong trường hợp này không phải chèn, hai bit đầu tiên củabyte thứ 2 trong các khung tạo thành từ mã đồng bộ đa khung 10101010

Hỡnh 2.3 là sắp xếp đồng bộ theo byte Chức năng cỏc byte tương tự nh

đó núi ở trờn Ngoài ra cũn cú P0, P1 là cỏc bit dựng cho việc bỏo hiệu kờnhchung CAS trong chế độ đồng bộ byte Cỏc bit S1, S2, S3 và S4 chứa cỏc bitbỏo hiệu của 24 kờnh 64 kbit/s Pha của cỏc bit bỏo hiệu được chỉ thị bởi P1

A13 A14 A15 A16 A13 A14 A15 A16 A13 A14 A15 A16 0 0 A17 A18 A19 A20 A17 A18 A19 A20 A17 A18 A19 A20 0 0 A21 A22 A23 A24 A21 A22 A23 A24 A21 A22 A23 A24 0 0

A13 A14 A15 A16 B13 B14 B15 B16 B13 B14 B15 B16 0 1 A17 A18 A19 A20 B17 B18 B19 B20 B17 B18 B19 B20 0 1 A21 A22 A23 A24 B21 B22 B23 B24 B21 B22 B23 B24 0 1

A13 A14 A15 A16 A13 A14 A15 A16 C13 C14 C15 C16 1 0 A17 A18 A19 A20 A17 A18 A19 A20 C17 C18 C19 C20 1 0 A21 A22 A23 A24 A21 A22 A23 A24 C21 C22 C23 C24 1 0

A13 A14 A15 A16 B13 B14 B15 B16 D13 D14 D15 D16 1 1 A17 A18 A19 A20 B17 B18 B19 B20 D17 D18 D19 D20 1 1 A21 A22 A23 A24 B21 B22 B23 B24 D21 D22 D23 D24 1 1

V5

P1 P0 S1 S2 S3 S4 F R

64 kbit/s Các kênh 1-24

J2

P1 P0 S1 S2 S3 S4 F R

64 kbit/s Các kênh 1-24

N2

P1 P0 S1 S2 S3 S4 F R

64 kbit/s Các kênh 1-24

K4

P1 P0 S1 S2 S3 S4 F R

64 kbit/s Các kênh 1-24

104 Byte

F =Bit đồng bộ khung S= Các bit báo hiệu P1 P0=Chỉ thị pha của báo hiệu P1P0=00 chỉ thị byte báo hiệu đầu tiên của đa khung

500 s

Hình 2.3 – Sắp xếp đồng bộ theo byte luồng 1,5 Mbit/s vào VC –

11.

2.2.2 - Sắp xếp luồng 2 Mbit/s vào đa khung VC-12

a Sắp xếp khụng đồng bộ

Mục đớch của việc sắp xếp này là chuyển đổi luồng 2 Mbit/s cận đồng bộtại đầu vào C-12 thành đa khung VC-12 đồng bộ tức là đồng bộ hoỏ tớn hiệuPDH theo tần số đồng hồ SDH Cỏc byte POH được cộng vào C-12, cỏc bit vàbyte chốn được sử dụng để duy trỡ kớch thước xỏc định cho một đa khung VC-

12 là 140 byte 500s, điều này cú nghĩa là 1 đa khung VC-12 sẽ được truyềnhết sau 4 khung STM-1 Đa khung VC-12 bao gồm 1023 bit thụng tin I (127byte + 7 bit), 2 bit chốn (S1 cho chốn õm, S2 cho chốn dương), 6 bit điềukhiển chốn C1, C2, 8 bit nghiệp vụ O, 49 bit độn cố định R và cỏc byte POHV5, J2, N2, K4

Khi C1C1C1=000 thỡ S1 là bit thụng tin

31 byte

R R R R R R R R

140 Byte

I = Bit dữ liệu O=Bit nghiệp vụ C=Bit điều khiển chèn S= Bit chèn

R=Bit độn cố định

500 s

Hình 2.4 – Sắp xếp không đồng bộ luồng 2 Mbit/s vào đa khung VC-12.

b Sắp xếp đồng bộ theo bit

Trong kiểu sắp xếp này không yêu cầu chèn, vì luồng 2 Mbit/s đã đồng

bộ với SDH Vì vậy bit S1 và S2 trong trường hợp sắp xếp không đồng bộtương ứng sẽ là bit độn và bit thông tin khi sắp xếp đồng bộ theo bit Các bitđiều khiển chèn C1 và C2 trở thành các bit cố định 1 và 0 ITU-T khuyến nghịloại bỏ phương pháp sắp xếp đồng bộ theo bit luồng 2 Mbit/s vì đây là trườngđặc biệt của trường hợp sắp xếp không đồng bộ và sử dụng cùng một bộ ghép

để tiến hành sắp xếp không đồng bộ và đồng bộ theo bit mà không cần bổsung bất kỳ động tác xử lý nào khác

Khi có sự phân biệt rõ ràng các kênh 64 kbit/s của luồng 2 Mbit/s trongSDH thì sử dụng phương pháp sắp xếp này Byte TS0 ghép 8 bit của khe thờigian 0 trong khung tín hiệu PCM-30 Byte TS16 có thể là byte đồng bộ đakhung hoặc byte báo hiệu kênh kết hợp (CAS) của khung PCM-30.

Trong trường hợp yêu cầu sắp xếp đồng bộ theo byte của 64 kbit x 31kênh thì các byte TS16 dùng để truyền dữ liệu kênh thứ 16 P0 P1 chỉ thị phacủa các bit báo hiệu và có cấu trúc tuỳ chọn

2.2.3 - Sắp xếp luồng 1,5 Mbit/s vào TU-12 thay thế luồng 2 Mbit/s

Luồng 1,5 Mbit/s của Bắc Mỹ cũng có thể thay thế luồng 2 Mbit/s đểsắp xếp vào TU-12 và ghép vào AUG Trước hết sắp xếp luồng 1,5 Mbit/svào VC-11 nh hình 2.2 Mỗi khung VC-11 có 26 byte trong khi đó mỗi khung

V5

R R R R R R R R TS0 TS1-TS15 TS16 TS17-TS31

R R R R R R R R

J2

R R R R R R R R TS0 TS1-TS15 TS16

R R R R R R R R TS17-TS31

R R R R R R R R

N2

R R R R R R R R TS0 TS1-TS15 TS16 TS17-TS31

R R R R R R R R

K4

R R R R R R R R TS0 TS1-TS15 TS16 TS17-TS31

R R R R R R R R

VC-12 lại có 35 byte, vì vậy VC-11 phải độn thêm 9 byte không mang thôngtin cho mỗi khung Theo qui định thì các byte độn này được ghép vào cột thứ

ba của mỗi khung VC-11 mới nh hình 2.6 và được gọi là đa khung VC-11tương đương với đa khung VC-12

2.2.4 - Sắp xếp luồng 6 Mbit/s vào VC-2

Hiện nay chỉ sử dụng sắp xếp không đồng bộ (hình 2.7a) và đồng bộtheo bit (hình 2.7b), còn sắp xếp đồng bộ theo byte đang nghiên cứu Ngoài 4byte VC-2 POH (V5, J2, N2, K4), trong đa khung VC-2 còn có 3152 bitthông tin I, 24 bit điều khiển C, 8 bit chèn S, 32 bit thông tin nghiệp vụ O vàcác bit độn cố định R Trong mỗi khung đều có 3 bit C1 để điều khiển bit S1

và 3 bit C2 để điều khiển bit S2

Hình 2.7– Sắp xếp luồng 6 Mbit/s vào VC-2.

2.2.5 - Sắp xếp luồng 34 Mbit/s vào VC-3

Khi sắp xếp luồng số cận đồng bộ 34 Mbit/s vào VC-3 phải sử dụngphương pháp sắp xếp không đồng bộ, nghĩa là sử dụng chèn dương và chèn

âm như khi sắp xếp luồng 2 Mbit/s Mỗi khung VC-3 được chia làm 3 phânkhung có cấu tạo như nhau, mỗi phân khung có 3 dòng Dòng 1-3 là phânkhung T1, dòng 4-6 là phân khung T2, dòng 7-9 là phân khung T3 (hình 2.8)

J1

T1

B3 C2 G1

T2

F2 H4 F3

T3

K3 N1

H×nh 2.8 – S¾p xÕp luång 34 Mbit/s vµo VC-3.

Dòng thứ nhất và dòng thứ hai trong mỗi phân khung cấu tạo giốngnhau và trong mỗi dòng này có 22 byte + 12 bit độn cố định R, 4 bit điềukhiển chèn C1 C2 và 60 byte thông tin I Dòng thứ ba có 23 byte + 13 bit độn

cố định R, 2 bit điều khiển chèn C1 C2, 2 bit chèn S1 S2 và 58 byte + 7 bitthông tin I Mỗi phân khung có 3 bit C1 dùng để điều khiển bit S1 và 3 bit C2điều khiển bit S2

C1C1C1 = 111 chỉ thị S1 là bit chèn (không mang thông tin)C1C1C1 = 000 chỉ thị S1 là bit thông tin

C2C2C2 = 111 chỉ thị S2 là bit chèn (không mang thông tin)C2C2C2 = 000 chỉ thị S2 là bit thông tin

2.2.6 - Sắp xếp luồng 45 Mbit/s vào VC-3

Hiện nay người ta mới chỉ sử dụng kiểu sắp xếp không đồng bé nh hình2.9

Mỗi VC-3 chia làm 9 phân khung Mỗi phân khung gồm có một byteVC-POH, 621 bit thông tin I, 5 bit điều khiển chèn C, mét bit chèn S, 2 bit O

2.2.7 - Sắp xếp luồng số 140 Mbit/s vào VC-4

Mỗi dòng được chia thành 20 khối, mỗi khối có 13 byte Cấu tạo cácdòng đều giống nhau và sắp xếp các byte trong mỗi dòng nh hình 2.11

Mỗi dòng có một bit chèn S, 5 bit điều khiển chèn C Byte đứng đầumỗt khối có thể là 8 bit thông tin I (byte W), hoặc 8 bit độn cố định (byte Y),hoặc 1 bit điều khiển chèn C cộng với 5 bit độn cố định và cộng với 2 bit màođầu O (byte X), hoặc 6 bit thông tin I cộng với bit chèn S và cộng với 1 bitđộn cố định R (byte Z) 12 byte cuối cùng trong mỗi khối đều là những bytethông tin I Các bit mào đầu O dự trữ cho phát triển nghiệp vụ trong tương lai

5 bit điều khiển chèn trong mỗi dòng có chức năng điều khiển bit chèn Strong dòng Êy Khi CCCCC = 00000 thì S là bit thông tin I, còn nếuCCCCC=11111 thì S là bit chèn (không mang thông tin) Phía thu căn cứ vàoluật số đông của các bit C để nhận biết chèn hay không chèn và ra quyết địnhxoá hay không xoá bit S Trị số bit chèn S không được qui định, vì vậy máythu không đếm bit này khi kiểm tra chẵn byte B3

2.3 - QUÁ TRÌNH GHÉP CÁC GÓI VÀO TRONG KHUNG STM-1

2.3.1 - Ghép VC-4 vào STM-1

Quá trình ghép VC-4 vào khung tín hiệu STM-1 được thể hiện tronghình 2.12 như sau:

Khung tín hiệu của C-4 có 260 cột x 9 dòng Như vậy khối C-4 tiếp nhận

từ luồng 140 Mbit/s trong 125 s là 2176 byte và chèn thêm 164 byte VC-4

bổ sung thêm 9 byte VC-4 POH vào cột đầu tiên của khung VC-4 AU-4 ghép

9 byte con trá AU-4 PTR vào vị trí từ cột 1 đến cột 9 thuộc dòng 4 của khungSTM-1 Pha của VC-4 không cố định trong AU-4 Vị trí byte đầu tiên củaVC-4 (J1) được chỉ thị trong 10 bit giá trị con trá AU-4 Khối AU-4 được đặt

9 byte

9 byte

RSOH

trực tiếp vào AUG, khối STM-1 ghép các byte SOH vào vị trí từ cột 1 đến cột

9 thuộc các dòng 1,2,3,5,6,7,8,9 của khung STM-1

2.3.2 - Ghép 3 VC-3 vào STM-1 qua AU-4

Quá trình ghép 3 VC-3 vào STM-1 qua TUG-3 như hình 2.13

VC-3 gồm 85 cột x 9 dòng Khối TU-3 ghép 3 byte con trá TU-3 làH1, H2 và H3 vào đầu các dòng 1,2,3 Khối TUG-3 độn 6 byte không mangthông tin vào đầu các dòng 4,5,6,7,8,9 của khung TU-3 để được khung TUG-

3 có 86 cột x 9 dòng Tiếp theo ghép 3 TUG-3 thành VC-4 Vì 3 TUG-3 chỉ

có 258 cột nên khối VC-4 ngoài việc ghép thêm một cột VC-4 POH còn phảiđộn thêm 18 byte không mang thông tin vào cột thứ 2 và cột thứ 3 của khungVC-4 Ba con trá TU-3 ghép cố định vào cột 4,5,6 thuộc các dòng 1,2,3 củakhung VC-4 Pha của các tín hiệu VC-3 không cố định trong VC-4 Vị trí củabyte J1 của khung VC-3 trong VC-4 được chỉ thị trong 10 bit giá trị con tráTU-3 Các con trá TU-3 hoạt động độc lập với nhau

3 TUG –3 được ghép vào VC-4 nh hình 2.14 Cột đầu tiên là 9 byteVC-4 POH Tiếp theo là 2 cột độn cố định Từ cột thứ 4 đến cột 261 là ghépxen byte 3 TUG-3 Trong đó các cột mang số thứ tự A là các byte tải trọngcủa TUG-3 thứ thất, các cột mang số thứ tự B là các byte tải trọng của TUG-3thứ 2 và các cột mang số thứ tự C là các byte tải trọng của TUG-3 thứ 3

H×nh 2.13– GhÐp VC-3 vµo 1.

STM-x 3

125 s

RSOH AU-4 PTR

VC-4

MSOH

125 s

AU-4 PTR VC-4

125 s

H1 H1 H1 H2 H2 H2

TU-3 PTR