Kỹ thuật ghép kênh Đồng bộ số sdh

1- SỰ PHÁT TRIỂN CỦA THÔNG TIN SỐ: Mạng điện thoại từ lúc hình thành cho đến nay chủ yếu truyền tín hiệu thoại trước những năm 1970s, mạng điện thoại được dùng để truyền tín hiệu analog

BO GIAO DUC VA DAO TAO TRUONG DAI HOC SU’ PHAM KY THUAT

THÀNH PHÓ HÒ CHÍ MINH

HGMUIIE

ĐỎ ÁN TÓT NGHIỆP NGÀNH LUẬN VĂN TÓT NGHIỆP

KỸ THUẬT GHÉP KÊNH ĐÒNG BỘ SÓ SDH

GVHD: NGUYEN HUY HÙNG SVTH: NGUYEN VAN HUY

BO GIAO DUC VA ĐÀO TẠO CONG HOA XA HOI CHU NGHIA VIET NAM ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC

G2 392 + TRƯỜNG ĐẠI HỌC SU PHẠM KỸ THUẬT

KHÓA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ Mer?2_M0Š

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Họ và tên sinh viên thực Hiện : NGUYỄN VĂN HUY

Lớp : 96 KDB

Ngành : Điện - Điện tử

1.Tên để tài : KỸ THUẬT GHÉP KÊNH ĐỒNG BỘ SỐ SDH

2 Các số liệu ban đầu :

3.Nội dung các phần thuyết nình và tính toán

than —_—

BẢN NHẬN XÉT =

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

Họ và tên sinh viên : NGUYÊN VĂN HUY

Mã số sinh viên — :96101307

Tên để tài: KỸ THUẬT GHÉP KÊNH ĐỒNG BỘ SỐ SDH

Nhận xét của giáo viên hướng dẫn:

Ws ates Nudd Med

Qin, dada Abn sa SƠN can Mu,

Ngày z# tháng 3 năm 2001 Giáo viên hướng dẫn

BẢN NHÂN XÉT

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CỦA GIÁO VIÊN DUYỆT

Họ và tên sinh viên: NGUYÊN VĂN HUY

Mã số sinh viên — :96101307

Ngành : Điện - Điện tử'

Tên để tài: KỸ THUẬT GHÉP KÊNH ĐỒNG BỘ SỐ SDH

Nhận xét của giáo viên duyệt:

Ngày tháng nam 2001 Giáo viên duyệt

1- SỰ PHÁT TRIỂN CUA THONG TIN 80 ~ 10

TI- SO SANH TRUYEN DAN SO VA TUONG TU h 10

l- CAC TOU DO BIT CHUAN CUA PDH, 13

2 WE THONG BAC MY 14

3 HỆ THÒÔNG NHẤT BẢN, * 15

Wh CAC DAC DIE MCU A PDE 15

II VÍU- NHƯỢC ĐỊEM CA PDH l5

IV-— MÔ HÌNH GHÉP KÊNH SỐ PDH, SDH KẾT HỢP 17

“VI "80 SANH PDH VA SDH : - : 21 CHUONG 2: CAU TRUC KHUNG GIAO TIEP TRONG SDH 22

L- KHOI TRUYEN DAN DONG BO MUC 1 (SIM lộ - 22

Il | KHỐI TRUYỀN DẪN ĐỒNG BỘ MỨC N (STM- LN) - 24

1- GHEP4XSTM-1 THANH STM-4 _ 4 , 2 GHEP 16X STM-1 THANH STM-16 ghi + 25

It te Fit Nghiep : * GAL, Nya Hany Hong

—

v- CAC KHOI CHUC NANG CO BAN CUA STM-1 30

1- SƠ ĐỒ CẤU TRÚC CÁC KHỐI STM-I 30

3- CẤU TRÚC CÁC KHỐI TRONG KHUNG STM-1 32

II- | TRUYEN DAN TIN HIEU PDH TRONG CAC CONTAINER 47

1- GHEP TIN HEU L40Mbps VAO KHUNG STM-I 47

2 GHEP TIN HEU 34Mbps VÀO KHUNG € -3 48

3- GHIP TÍN HIỂU 2Mbps VÀO KHUNG C -2, 50

CHƯNG đ TU MAD, 53

ul TH MAO VỮNG DAN SOH 53

1 CAC BYTE BONG BO KEHUNG 55

2 CAC KEN THONG TIN DU Lift DI ĐẾN DỊ2 56

4 CAC BY TE NGHLEP VU El, E2 57

CHUONG V: CON TRO

^”————ễễễ

9u sứ, Fat Aplisp GIHD: Npayin Hay Hag

2-_ CON TRỎ CHỈ ĐỊNH VÔ NGHĨA T0

v- CAC PHUONG THUC HOAT BONG CUA ĐỒNG HO 81

CHƯƠNG VII:HỆ THỐNG SDH VỚI MANG GIAM SAT VIEN THONG TMN

Ue CÁC PHẦN TỬ MẠNG SDH, 82

CHUGNG VITE MANG SDH

1 CAC HE THONG DUONG DAY VA THIET BI NOI CHEO 86

CAP BAC CAO

2 CAC BO GHÉP KENH TRUY XUAT VA THIẾT BỊNỐI 86

GAD: Nay Hey Hang vas

Tốt nghiệp đại học điều đó gấn liên với sự

; thành của chúng em, Từ the ar dh trên

Trong suốt quá tình làm đổ án tốt nghiệp em

đã được sự dẫn đắt, chỉ bảo tận tinh cla thi

NGUYÊN HUY HÙNG giáo viên trực tiếp

em, cùng các Thầy- Cô trong khoa Ð

Tử trường Đại Học S7 Phạm Kỹ Thu

em không thể không nhắc đến các bạn

đã góp nhiều ý kiến quý báu cho để tài của em

Em xin chân thành cảm ơn!

Bi ba Fit App GHD Nun Hay Hing

Đây không phải là một vấn để mới mẽ Song đây là một lĩnh vực rất thông dụng hàng ngày và

rất phát triển ở Việt Nam cũng như toàn thế giới Vì vậy là một người thuộc lĩnh vực điện tử thì việc

nghiên cứu vấn để này là điều vô cùng bổ ích và thiết thực, Trên cơ sở các môn đã học tại trường như: Kỹ Thuật Cao Tần, Vì Mạch Số, Chuyên Để (truyền dữ liệu) sẽ giúp cho việc nghiên cứu

vấn để này có phần thuận lợi

„ hàn nữa kiến thức về lĩnh vực này không nhiễu, nên trong quá trình

nh khói sai sót, Rất mong sự thông cảm và chí dẫn của các Thầy - Cô

am Kỹ Thuật, Thầy hướng dẫn , và các bạn

1- SỰ PHÁT TRIỂN CỦA THÔNG TIN SỐ:

Mạng điện thoại từ lúc hình thành cho đến nay chủ yếu truyền tín hiệu thoại trước những

năm 1970s, mạng điện thoại được dùng để truyền tín hiệu analog và ghép kênh theo tần số Trên

các tuyến cự dài chủ yếu dùng cáp đồng trục Thiết bị truyền dẫn này tương đối đắt so với giá thành

của tổng đài điện thoại analog

Đâu những năm 1970, các hệ thống truyền dẫn số bất đầu phát triển Trên các hệ thống này chủ yếu sử dụng ghép kênh theo thời gian, điều xung mã (PCM) Ở hệ thống này một phần để dàng

trong chuyển mạch và định hưởng thiết bị sử lý rẻ, dẫn đến việc hạ giá thành công nghệ mạch tổ

hợp lớn đối với thông tin số Một phần do tính ưu việc truyền dẫn số qua vô tuyến, cáp sợi quang,

có khả năng giẩm tạp âm trên một đoạn truyễn dẫn đài nhiều cháng, Đó là nhờ các mạch tái tạo có thể được bô trí ở những trạm lắp

Một lý do khác nữa đối với truyền dẫn là sự tiến bộ đang được thực hiện hóa công việc văn

trường tuyển dần cáp sợi quang, truyền viba, truyền thông tin vệ tính, đặc biết là kỹ thuật ghép Kênh đồng bộ số SDH nhằm thoả mãn nhu cầu số có dung lượng lớn

Do công nghệ tiên tiến tạo ra các băng tân cao hơn băng tần hiện có, những hạn chế đặt lên

độ rộng băng thông không còn nữa Đồng thời trong các hệ thống viba số cho ra hệ thống ghép

kênh cấp cao đẳng bộ số SDH, nâng cao dung lượng truyền dẫn , khắc phục những khuyết điểm bên

kỹ thuật PDH Mặc khác công nghệ sợi quang đang phát triển nhanh chóng với sự tổn hao trên mỗi

km ngày càng thấp hơn Cho phép dùng các bước sóng đài hơn Việc sử dụng cáp sợi quang trở thành phương tiện chủ yếu cung cấp cho các mạng quốc gia với dung lượng cao

Với kỹ thuật SDH hiện nay sẽ nâng cao dung lượng kênh thông tỉn, tăng tốc độ bit; chất

lượng truyền dẫn tốt hơn hòa nhập với mạng viễn thông quốc tế

- Chỉ tiêu về số rất ưu việc có thể bỏ đi việc sử dụng các bộ chuyển tiếp có chứa nhiều tạp âm

của hệ thống tương tự Các chỉ tiêu của số hầu như không phụ thuộc vào các bộ chuyển tiếp, chiều đài tuyến hay cấu trúc mạng

Dt An Tat Nghey

GLAD: Sguyin Hay Hang

- Các nguồn dữ liệu số hiện nay như teletype writer, hay computer có thể kết hợp một cách có

hiệu quả

- Với sự xuất hiện của công nghệ không gian và máy tính sự tiến bộ trong lý luận số và việc sử dung mạch tích hợp cở lớn làm tăng độ an toàn và tin cậy trong thiết bị truyền số

- Giá thành các thiết bị truyền số giảm một cách đáng kể

- Hệ thống vô tuyến số ít bị ảnh hưởng của nhiễu hơn ở tương tự

~ Truyền số liệu tạo điều kiện bảo mật thông tin liên lạc chống lại kích tạp Thiết bị mã hóa biểu

đồ làm đơn giản hơn nữa các dụng cụ xáo trộn đưa trên lý luận số cung cấp sự an toàn cho người sử dụng

II- CÁC TIÊU CHUẨN TRUYỂN DẪN SỐ:

Các tiêu chuẩn đóng vai trò quan trọng trong việc đánh giá khả năng của các phương tiện và các thiết bị liên lạc mà với các công nghệ sản xuất khác nhau và sử dụng trong nhiều hệ thống truyền dẫn khắp thế giới Các tiêu chuẩn này đưa ra bởi nhiều nước và nhiễu nhóm quốc gia khác nhau TỔ chức có ảnh hưởng lớn nhất đối với các tiêu chuẩn truyền dẫn số là ITU Nó được thành - lập vào I805 và đến 1982 có 157 thành viên Có hai vấn để chính trong; FTU là bảng ghi tần số quốc

tế nó qui định lại qui định trong vô tuyến, CCIR đưa ra các tiêu chuẩn về thong tin vô tuyên, CCLTT khuyến cáo về điện thoại và điện tín quốc tế Cả hai tố chức CCITT và

CCIR phần chía thành hài nhôm nghiên cứu để kiểm chứng lại trên các lĩnh cực khác nhau của điện

án nghiên cứu sẽ báo cáo lại kết quả nghiền cứu của họ ở

là chuẩn hoa tin

thoại, điện tin ya hen lac caw tin Cae ¢

cdc cude hop duh hy CCTTT va CCIT trong vòng 3 hoặc 4 nam,

Di tn Fat Nheep GAD: Appin Hiry Hig

Chương

NỘI DUNG

1- CÁC TỐC ĐỘ BIT TIÊU CHUẨN CỦA PDH

Cho đến ngày nay tổn tại nhiều đẳng cấp khác nhau trên thế giới Tuy nhiên có thể kể ra ba hệ

| Cấp ghép kênh thứ hai nhân 4 luỗng E1 cùng với 256Kbps từ mão tạo luỗng dữ liệu nối tiếp

| 8448Mbps (ludng E2) trong đồ gồm 120 kênh

Cấp phép kênh thử bà nhân 4 luồng B2 còng với 567Kbps từ mão tạo luỗng dữ liệu nối tiếp

34,A6RMbiss (luông 1), Trong đó gồm 480 kênh,

| íp phép kénh dat tr akan 4 leony BF cong vdi 1,792Mbps ir mao tao Judng do lieu n6i tiếp

| 139,264 Mbps didug Pay, Trong ds gdm 1920 kênh

Cấp phép kênh thử 5 nhân 4 luậng E4 ghép thành ludng số E5 có

Gt tn Tet Nhe

2- HỆ THỐNG BẮC MỸ

Cấp ghép kênh đầu tiên xử lý 24 kênh, mỗi kênh gồm 64Kbps cùng với 8Kbps từ mão tạo

Iuỗng dữ liệu nối tiếp 1,554Mbps (luồng TỊ)

Cấp ghép kênh thứ hai nhận 4 luồng T1 cùng với 136Kbps từ mão tạo luỗng dữ liệu nỗi tiếp 6,312Mbps (luông T2) Trong đó gồm 96 kênh

Cấp ghép kênh thứ ba nhận 7 luồng T2 cùng với 552Kbps từ mão tạo luồng dữ liệu nối tiếp 44,736Mbps (luồng T3) Trong đó gồm 672 kênh

Cấp ghép kênh thứ 4 nhận 6 luồng T3 cùng với 5,67Mbps từ mão tạo luỗng dữ liệu nối tiếp 214,174Mbps (uông T4) Trong đó gồm 4032 kênh

Cấp ghép kênh thứ 5 nhận 2 luồng số T4 ghép thành luồng T5 với tốc độ 560,160Mbps tương ứng với 8064 kênh thoại

Gis tn Tet Nhasp : - GAD Nptn Hey, Ming

3- HỆ THỐNG NHẬT BẢN

Hệ thống của Nhật Bản giống hệ thống Bắc Mỹ ở hai cấp ghép đầu, Cấp ghép thứ ba nhận 5 luổng 6,312Mbps cùng với 504Kbps từ mão tạo luồng dữ liệu nối tiếp 32,046Mbps Trong đó gồm

480 kênh

Cấp ghép kênh thứ tư nhận ba luông 32,046Mbps cùng với 1,536Kbps từ mão tạo luỗng liệu

He CAC DAC DIRM CUA PDH

Là hệ thống ghép kênh xen kể từng bit

Đồng bộ thời gian bằng cách chèn dương từng bit

Khung truyền dẫn đặc biệt được định nghĩa cho mỗi mức ghép kênh

Bộ ghép kênh không cần đồng bộ với tín hiệu vào

~— Không cần ghi lại mối liên hệ pha giữa khung và tin tức đầu vào Do đó, không thể truy nhập trực tiếp đến các luồng riêng rẽ Việc này chỉ cho phép sau khi tín hiệu đã được

III- ƯU NHỰƠC DIEM CUA HE THONG PDH

1- UU DIEM:

~_ Cấu trúc hệ thống đơn giản

- ˆ Nguyên tắc ghép kênh theo cấp bậc cho phép ghớp các luồng số chặc chẽ

-_ Chất lượng tốt

~ _ Công nghệ ngày nay dễ đàng chế tạo nên giá thành sản phẩm thấp.

Bi An Tet Nhicpy GVHD: Ngayin Hay Hang

140 Mbps 34Mbps 8 Mbps 8 Mbps 34 Mbps

Drop tribs insert tribs

~ Nếu có từ 3 hướng trở lên, việc thiết kế vô cùng phức tạp

= Do vige ghép kênh và phân kênh diễn ra theo từng cấp nên số lượng giàn giá,

connector, dây feeder để kết nối rất lớn dẫn đến suy hao tín hiệu lớn, phức tạp và tăng giá

thành

~_ Không linh động trong kết nối chéo

-_ Không thể truy xuất trực tiếp đến các luồng bit cấp thấp hơn

-Ds An Tit Naish,

- Kh6 khăn cho việc quản lý mang té hgp va gidm sat

được việc này, phải đặt thêm một số thiết bị phụ trợ và kết nối đến trung tâm kiếm tra chất

lượng và quan ly

'Từ những nhược điểm đó vào những năm 1980s các hãng sản xuất thiết bị viễn thông,

đã xây dựng mô hình ghép kênh đồng bộ số SDH

Di An Tit Naith GAD

Phân II

Chương I GIỚI THIỆU VỀ SDH

I- SDHLA Gi:

SDH là thiết bị truyền dẫn cho phép giao tiếp với các loại luồng số 1,544Mbp/s,

2,048Mbp/s, 6,312Mbp/s, 34,368Mbp/s, 44,736Mbp/s, 139,264Mbp/s theo mô hình sau:

II- SỰ RA ĐỜI CỦA SDH

1- NGUYÊN NHÂN RA ĐỜI

a) Từ các nhược điểm của PDH, đòi hỏi phải xây dựng một mô hình ghép kênh khác

Đó là mô hình ghép kênh đồng bộ số SDH

b)_ Các yêu câu phát triển mạng truyền dẫn:

- Dịch vụ thoại là một ứng dụng quan trọng trong mạng viễn thông Bên cạch đó,ngày nay có một số dịch vụ mới và quan trọng khác đang phát triển như: telefax, truyễn dẫn dữ liệu, truyền tín hiệu hình đòi hồi cao về chất lượng thông tin và khả năng đáp ứng về băng

tần tương thích

- Để thỏa mãn các yêu cầu trên, kỹ thuật viễn thông phải có những bước tiến để đáp ứng

các yêu cầu sau:

—ïïễỄễỄễễễễ>——————————

See GAD Nyuytn Hy Hig

# Thời gian thiết lập luồng truyền dẫn ngắn, dung lượng đáp ứng linh hoạt tùy

theo yêu cầu

+ Tăng cường khả năng phục vụ của mạng viễn thông

+ Giá thành thiết lập mạng, chỉ phí khai thác bảo trì, bảo dưỡng thấp

+ Có khả năng quốc tế hóa các dịch vụ

2- SỰ RA ĐỜI CỦA KỸ THUẬT SDH

Năm 1984 viện tiêu chuẩn Mỹ TIXI đưa ra các định nghĩa cho chuẩn giao tiếp giữa các

đường truyền quang

1985 Bellcor đưa ra khái niệm SONET SONET khái quát hóa một hệ thống phân cấp số

mới cho phép thâm nhập trực tiếp vào từng nhánh riêng lẽ trong một luông số tốc độ cao Nội dung khái niệm bao gồm: Định dạng khung Giao diện quang và việc quản lý

1986 CCITT đưa ra định nghĩa các giao diện 150Mbp/s cho tín hiệu băng rộng và các tín hiệu PDH hiện hành

1987 và 1988 qua nghiên cứu thảo luận và thống nhất từ các tiêu chuẩn SONET, ban đầu các khuyến nghị đầu tiên về SDH được CCITT phê duyệt gồm: G707, G708 G709, Các khuyến nghị này định nghĩa về tóc đệ truyền, format tín hiệu, cấu trúc phép kênh và quá trình xử lý các

nhánh tại cặc giao diện của mod

1980 CCLPE dita rà cáy khuyến nghĩ mới về thiết bị mang

1090 và 1992 theo quyết định của E-TSI, một thế hệ mới của loạt khuyến nghị G707, G708, G709 rà đời đồng thai xuất hiện các khuyến nghị mới về thiết bị ghép kênh, giao diện quang, thiết

bị quần lý mang - loat khuyến nehi này coi như hoàn thiện

HL CAC TOC DO BEE TIEU CHUAN CUA SDH

Nam O88 CCTET da dat duye su thong hat vé tiéu chudn toan céu cho phan cdp s6 déng bộ

2708, 2709 Bén canh céc chỉ tiều quan trọng về kỹ thuật, các

tiêu chuẩn này còn hiện kết tất cả các tốc độ bịt làm cho hệ thống đồng bộ mới không có vấn dé gi

về giao tiếp giữa Bắc N + Bắn và phần còn lại của thế giới

'Tỏe độ truyền dẫn cơ sở SDH là 155,520Mbp/s (khối truyền đẫn đồng bộ cấp 1 (STM-))

an tốc độ này thực sự là một quan điểm tiên phong Sở dĩ như vậy là vì những điểu sau đây

đã được dự kiến: theo khía cạch dịch vụ, tín hiệu thoại, số liệu và Video (kể cả tín hiệu HDTV có nén) hiện tại đều có thể sử dụng trong cấp này, về khía cạnh công nghệ bán dẫn, công nghệ CMOS có thể sử dụng trong phạm vi 155,520Mbp/s chẳng khó khăn gì, ngoài ra về khía cạnh thuê bao thì còn có một số lợi thế với cấp phân tử 150Mbp/s, các ánh sáng quang có thể sử dụng được

nhờ kết hợp với điết LED và PIN rẽ tiên, và cáp sợi quang có thể tạo điểu kiện cho sự kết hợp

hiệu quả này nhờ việc sử dụng sợi quang đa mode có chi sO tang dan thay cho don mode

Tốc độ cơ bản là 155.52 Mbps cho khung STM-1

Các tốc độ cao hơn : N x 155.52 Mbps cho khung STM- N

Hiện nay, N được tiêu chuẩn hóa là : 1, 4, 16

IV- CÁC ĐẶC ĐIỂM CỦA TÍN HIỆU SDH

| 3 An Fit Nhesps GAD Npuyin Hey Hong

- „Ntứn hiệu STM-I được ghép xen kế tường byte tạo thành tứn hiệu STM-N, tốc độ ghép

| của tín hiệu ghép là N x 155.52 Mbps

j - Lién hé vé pha va dif ligu hitu ích được ghi lại bởi chức năng của con trỏ ( con trổ dữ gu) Do vay, c6 thể truy xuất đến các luồng riêng rẽ trong tín hiệu ghép kênh SDH sau khi đọc nội jung con trỏ mà không cần phải phân kênh hoàn toàn tín hiệu SDH đó

1I - UU- NHƯỢC ĐIỂM CỦA HỆ THONG SDH

1 Uw Điểm:

-_ Các tốc độ bit trên 140 Mbps được tiêu chuẩn hóa trên toàn thế giới

~_ Mã truyền dẫn của tín hiệu quang được tiêu chuẩn hoá, các thiết bị được sản xuất bởi các

nhà máy khác nhau dễ dàng tương thích

~_ Tốc độ bit ghép bằng một số nguyên lần tốc độ bit cơ bắn Cấu trúc khung của tín hiệu

ghép giống cấu trúc khung của tín hiệu cơ bản

~_ Việc truy xuất đến các kênh riêng

+ CO thE Huyền đc các tì hiệu bằng rộng

Điện đốt điện, quảng đơn gián, không cẩn các mã đường dáy phức tạp Có thể giám sát

Wi bit bie quá bằng cách kiểm tra inh chẩn lẻ của bít

= Bao tin được mang PDH đã có

~— Đưa gián hóa việc pheệp và phân kênh,

~ Giảm thiết bị và hạ gia thành,

Tầm tầng chất lhšng và các tiện ích bảo dưỡng

-_ Cần có mạng quản lý để khai thác hết ưu điểm

- _ Kế hoạch riêng cho tất cả các nút mạng

-_ Không hiệu quả đối với tín hiệu 34 Mbps ( chỉ có 3 x 34 Mbps được truyền trong khung

ŠTM-1 mặc dù dung lượng cho phép có thể là 4 x 34 Mbps)

~_ Đồi hỏi kỹ thuật cao để gỉ lại liên hệ pha giữa luồng tín hiệu số và khung STM-1 -_ Việc ghép xen kế từng byte dẫn đến phức tạp hơn là ghép xen kẽ từng bit

hiệu vào với từ đồng bộ khung

+ Kỹ thuật ghép kênh đồng bộ

$ Tất cả các tín hiệu ghép có cấu trúc khung đồng nhất,

$ Ghép xen kế từng byIe

® Đồng bộ thời gian bằng cách chèn đương, chèn không hoặc chèn âm từng byte

@ C6 thé truy xuất được các kẽnh riêng,

| lẻ sau khi đọc được nội dung con ud,

$ Tốc độ 155,52 Mbps được tiêu chuẩn

hóa

SP: Nguyen Vin Harp

GHD Again Hay Hing

Ds stn Tot 50 GHD Njayin Hay Hing

a Chương 2

CẤU TRÚC KHUNG GIAO TIẾP TRONG SDH

I- KHOI TRUYEN DAN DONG BO MUC 1(STM-1)

Kỹ thuật thông tin quang đang trên đà phát triển mạnh mẽ nhờ những tiến bộ khoa học kỹ

thuật trong công nghiệp hiện đại và ưu điểm nổi bật của nó Ngoài tính kinh tế ra, về mặt kỹ thuật, truyền dẫn quang đáp ứng được các tốc độ truyền dẫn cực lớn, chất lượng dịch vụ cao đồng thời có

khá năng vượt qua các khoảng cách rất xa thoả mãn được nhu cầu thông tin trên toàn thế giới một

cách nhanh chóng Như vậy cần phải có một tiêu chuẩn quốc tế về tốc độ truyền dẫn, dung

lượng.v.v.để việc giao tiếp giữa các hệ thống ghép kênh khác nhau hiện có dễ dàng Các vấn để trên đưa đến việc xác định một hệ thống nhiều bậc có tốc độ bịt cao hơn 140 Mbps SDH cho phép

thực hiện một mạng đồng bộ dưa trên mức đầu tiên của nó là khung STM:1 có tốc độ 155,52

Mbps Đây là tốc độ thất nhất trong đẳng cấp số đồng bộ SIH,

Để tạo thành luồng 155,52Mbps, STM-I cho phép ghép các luỗng số chuẩn sau:

1 SHIMbpk + 2 OARMbps + 6 112Mhjx

£ 41 16§Mhpv

1 44 TAM bps

+ 120.264 Mbps,

Khung STM L yxim 2430 bytes xép thinh một mã trận 9 hàng, mỗi hàng chứa 270 bytes

| Thời gián cho môi khủng SPM-T là 125g (tương ứng với tấn số lập lại lá 8090H2)

ẩm 8 bit thong tin được truyền 8000 lẫn trong một

| ~ Khoi ti’ mao ving SOH (section overhead)

| « Khối con trd PTR ( pointer)

~_ Khởi tải dữ liệu ( payload)

| Các byte trong khung STM-1 được truyền đi theo từng hàng, bất đầu ở hàng 1 cột 1 Như vậy, cứ sau khi truyền di 9 bytes SOH thì truyền được 261 bytes dữ liệu và cứ như thế một cách

Í luân phiên Ngoại trừ ở hàng thứ tư dữ liệu theo sau 9 bytes con trổ

|

|

| Mai byte tong Kinng

|

i GLAD: Sipgayin Hy Hong

Hình: Sự truyền các byte trong khung STM-1

1- TỪ MÃO VÙNG S0H

Khối SOH gồm (8 x 9) bytes dành cho việc đồng bộ khung, giám sát bảo dưỡng và điều khiển

SOH được chia thành 2 phần:

- Vùng từ mão chuyển tiếp RSOH

- Vùng từ mão ghép kênh MSOH

Ge An Tit Nesp LAD: Npuyin Hey Hang 2- VUNG TAI DU LIBU PAYLOAD Z ế,

‘

Các luồng số từ 2 Mbps đến 140 Mbps cận đồng bộ được chuyển vào vùng tải dữ liệu có

kích thước (9 x 261) bytes Những luỗng này được xen vào khối STM-1 theo c

định nghĩa trước

3 - CON TRỎ PTR

Mối liên hệ về pha giữa vùng tải dữ liệu và khung STM-1 được ghỉ lại trong con trổ Vị tí

của các luồng số khi chuyển vào khung STM-I sẽ được con trỏ ghi nhận chính xác Vì vậy, sau khi

đọc được nội dung của con trồ, việc truy xuất đến các luỗng riêng lẽ là có thể mà không cần phải

phân kênh hoàn toàn tin higu STM-1 đó

Có 3 con trỏ, mỗi con có kích thước 3 bytes có vị trí cố định trong khung STM-1, 9 bytes đầu tiên của hàng thứ tư của khung STM-I là khối con trỏ

Để có tốc độ bít cao hơn, N x STM-L được phép xen kế từng byte để tạo ra STM-N

Tốc độ bịt của khung SEM N khi đó sẽ là: N x 155,52 Mbps Hiện nay các mức ghép 4 và

16 dang được sử dụng Nhĩ vậy, SIM 4 M-16 đạt đến các tốc đó như sau:

+ SVM a4: 3< 155,52 Mbps = 622/08 Mbp/s,

+ SPM I6 16x 155.52 Mbps = 2/4832 Gbp/s

Cức khung này có dụng lượng cất lớu và tốc độ truyền dẫn cao thích hợp với hệ thống

truyền dẫn quang do bãng thông của sợi quảng rất rộng, có thể lén đến hàng Gbps Trong tướng

Íc loại cấp quảng tốt hơn có thé dap ứng được các băng thông rộng hơn nữa và song song đó

sẽ có những cấp phép kênh mức N cao hơn nữa mang một dung lượng kênh khống lỗ đáp ứng

mọi nhụ cầu thông tin cing mh các dịch vụ khác trong tương lai của con người trên thế giới

STM-13 ————] Shếp

Hình thể hiện nguyên lý ghép theo byte Nghia là ghép byte thứ nhất của hệ thong STM-1

thứ nhất xong sẽ ghép byte thứ nhất của hệ thống STM-I thứ hai, tiếp đó là byte thứ nhất của hệ

thống STM-1 thứ ba và đến byte thứ nhất của hệ thống STM-I thứ tư Quá trình như vậy cứ diễn ra

SY Nguyin Vin Hey

Thời gian cho mỗi khùng 125us khung STM-N có các byte SOH, PTR và vùng tải dữ liệu

từ cách ghép xen kế từng byte các SOH, PTR và vùng tải dữ liệu của khung cấp thấp hơn

ee

5

Hình : cấu trúc khung truyền dẫn mức N

Như vậy, cấu trúc khung STM-N cũng tương tự như cấu trúc khung STM-1 Mot điểm khác

nhau là khung STM-N có kích thước là ( Nx9x270) bytes

4- ĐẶC ĐIỂM GHÉP KÊNH

Trong quá trình ghép kênh, các byte trong vùng tải dữ liệu của các STM cấp thấp hơn được ghép xen kế từng byte và tải trực tiếp vào vùng tải dữ liệu của khung STM-N mà không cần

Vùng đệm,

Các byte từ mão vùng SOH được tão thành từ Nx ŠTM-lriêng lẽ tạo nên vùng từ mão

$OH của khung STM-N

Các byte con trổ của Nx STM-lriêng lẽ được ghép vào khung STM-N tại vị trí thích

hgp.Trong qué trình ghép này, vị trí của tín hiệu hữu ích của từng STM-1 riêng lẽ có thể thay đổi

so với vị trí lúc ban đầu của nó để tương thích với sự khác nhau về pha giữa STM-1 va STM-N

Mỗi giá trị con trỏ của các luồng STM-1 riêng lẽ phãi được điểu chỉnh phù hợp theo sự khác nhau

vé pha này để ghép vào

fu Fit Nady :

I pin Hi Sg II-NGẤU NHIÊN HOÁ TÍN HIỆU STM-1 VÀ STM-N,

J Tin hiệu gi trên đường truyền khi đến hướng thu phải bảo đảm có c

để khôi phục lại thời gian Céc day bit 0 hoặc 1 liên tiếp quá dài phải được

đường tuyển _ ;

Chức năng ngẫu nhiên hóa làm tăng thêm các chuyển đổi mức cho luồn;

phục lại ở hướng thu Bộ ngẫu nhiên hóa được trang bị ở hướng phát Nó biến đổi luồng số vào thành luồng tín hiệu khác mà không làm thay đổi tốc độ bit của luỗng vào Tại hướng thu sẽ tran;

bị một bộ giải ngẫu nhiên để khôi phục lại luồng số ban đầu tín hiệu ngẫu nhiên nhận được :

+ Ngẫu nhiên hóa dị bộ

+ Ngẫu nhiên hóa đồng bộ

Nguyên lý chung của hai phương pháp này là luông số chính được trộn với luồng giả ngẫu

nhiên tại mạch cộng modun cỏ 2

Hình: Sơ đổ nguyên lý ngẫu nhiền hoá

Luông sổ sau khí đã được ngẫu nhiên được viết theo hăm logích sau:

S=A@C tỉnh chải của hàm EXOR cho phép biến đổi lại:

S=C@A Như vậy ở hướng thu có thể khôi phục lại luồng số chính A theo sơ đổ:

ä Hình: sơ đổ nguyên lý giải ngẫu nhiên

Các bộ ngẫu nhiên và giải ngẫu nhiên có thể được tạo ra bởi một chudi các Flip-Flop D mắc

nối tiếp nhau, số các Flip-Flop D xác định độ dài của chuỗi giả ngẫu nhiên Hai phương pháp ngau

"hiên hóa khác nhau về cách tổ chức bộ tạo tín hiệu giả ngẫu nhiên

1- NGẪU NHIÊN HOÁ DỊ BỘ

Ở phương pháp này luông số chính cũng tham

SY Noavin Ven Hey

gia vào việc tạo ra tín hiệu giả ngẫu nhiên

Xung khởi động lại

tạo ra tin hiệu giả ngẫu nhiên mà không

Ở phương pháp này,bộ tạo tín hiệu giả ngẫu nhiên tự

iải ngẫu nhiên ở đầu thu phải được khởi

có sự tham gia của các luồng số chính A Vì lý do này bộ øi

z.—= GAD Appin Hoy Hig

Hình 2

Đông bô

Hinh 3

Trong quá trình đồng bộ khung, khung STM-1#1 sẽ bị giữ lại một thời gian Tuy nhiên vùng tải

dữ liệu của nó không bị thay đổi hoặc làm trễ.(Hình 2) co -

Điều này có nghĩa là vị trí của vùng tải dữ liệu thay đổi so với vị tí lúc đầu của nó trong khung

STM-1 trước khi đồng bộ Giá trị con trồ của luồng STM-1#1 phải được điệu chỉnh để chỉ vị trí mới

này (Hình 3) Sự thay đổi con trồ trong quá trình đồng bộ gọi là thao tác điều chỉnh con trổ

Fang 29

Be 7 CAC KHOI CHUC NANG CO BAN CUA STM-1 An ey Sg

| 4 sé pO CAU TRUC CAC KHOISTM-1

+ 139264 Kbps

| Số bit trong 125us của các luông số trên luôn luôn nhỏ hơn kích thước của container tương ứng của nó Để các luỗng số vào vừa vặn với các container đòi hồi phải chèn thêm từng bït hoặt từng

byte vào ( chèn dương, âm hoặc chèn không)

Nội dung con trổ bao gồm:

fl hèn cố định Các bit hoặc các byte chèn cố định này

không mang thông tin và được chèn thêm vào tin hiệu PDH để gần đúng tốc độ với

Gs ha Fat Noisp

¢ Cée bit chèn cơ hội nhằm làm chính xác khung thời gian Các bit này có thể đơn thuần là bit chèn không mang thông tỉn mà cũng có thể là bít chèn mang thông tin luồng số

+ Các bit điều khiển được chèn vào để khai báo cho hướng thu biết được bit chèn

cơ hội là bỉ thông tin hay chi là bit chèn không mang thông tỉn :

2.2- CONTAINER AO VC

| - Từ mão đầu đường dẫn (POH) được thêm vào các container Container và POH sau đó

lược phân định vào một container ảo

- POH mang các thông tin để bảo đảm tốt sự vận chuyển các container từ điểm phát đến

4iém thu Nó được thêm vào đầu đường dẫn khi VC được tạo ra POH mang các thông tin về giám äát và bảo dưỡng các đường chuyển mạch trong mạng, `

| -_VC có thể truyền trực tiếp vào khung STM-1 hay cũng có thể chuyển vào một VC rộng

hơn tùy thuộc vào kích thước của nó Như vậy sẽ có VC cấp bậc cao (HO VC) và VC cấp bậc thấp (Lo VC)

Cac con trỏ được thêm vào các container ảo cấp bặc cao như VC4 hoặc VC-3 Các con trổ

Xày phí lại hiến hệ phá piờa khung ÿPM-T và VỀ tường ứng,

+ Theo sau ld ede con trổ AU:

+AU4

+3axAU-3

- 3x AU-3 có thể truyền vào khung STM-1 thông qua AU-3 Như vậy 3 con trồ AU-3 được ten kế từng byte để vào khung STM-]

2.4 NHOM DON VI QUAN LY AUG

Nhiều AU có thể dược ghép xen kế từng byte tới một nhóm đơn vị quần lý AUG AUG có cấu

úc khung tương đối giống với cấu trúc khung STM-1 nhưng không có từ mão vùng SOH Nếu SOH tỉa STM-1 được thêm vào AUG thì STM-1 hoàn tất

AUG có thể từ 1x AU-4 tạo thành hay ghép xen kế từng byte 3 x AU-3

2.5- ĐƠN VI LUONG SO TU

Ngoại trừ VC-4, tất cả VC đều có thể xen vào một VC lớn hơn để chuyển vào STM-1 Như tây cần thiết phải thiết lập con trổ để ghỉ lại liên hệ pha giữa hai VC -

Các con trổ được thêm vào các container ảo cấp bậc thấp để tạo thành đơn vị luồng số TU

Ì ` Theo sau ]à các đơn vị luỗng số TU và các con trở tương ứng của chúng:

$ TU-3——— Côn trổ TU-3

$ TU-22——* Coón tồ TU-2

$ TU-I2———> Can tỏ TU-12

e@TUI————* ContỏTU-II

Fang 31

YE Neuyin Vine Hire

Ì 26 NHOM DON VILUONG SO TUG: | : bế

' ` Trước khi đưa vào VC cấp bậc cao hơn Các TU cấp bậc thấp được ghép xen kế từi

Ỉ Theo sau là các TUG:

Ỉ @ TUG-3

Ì 1xTUG-2 có thể tạo thành bằng cách ghép xen kẽ từng byte 4x TU-11 hoặc 3x TU-12 hoặc

1x TUG- 3 có thể tạo thành từ 7x TUG-2 hoặc 1x TU- 3

+ Bắng kích thước và tốc độ các khối chức năng cơ bản

Container do: Ven | VO-12 VC-2 C-4

3-CẤU TRÚC CÁC KHỐI TRONG KHUNG STM-1

3.1 ĐƠN VỊ QUẦN LÝ AU

~ VC-4 có kích thước ( 9 x 261) bytes và được chuyển vào khung AU-4 Con trỏ ÂU-4 ented

chi byte đầu tiên của VC-4 (byte J1 của POH của VC-4) trong khung STM-I

~ AU-4 có cấu trúc ( 9 x 26149) bytes Khung này tương đối giống khung STM-1 mà không có

từ mão vùng SOH

32

3.1.2 DON VI QUAN LY AU-3:

AU-3 có cấu trúc ( 9x 87 +3) bytes Trong đó con trổ AU-3 có kích thước 3 bytes

- VC-3 có thể chuyển trực tiếp vào AU-3 Cấu trúc khung truyề

hon edu trúc khung của VC-3 (85 cột) nên hai cột bytes được chèn Vào

STM-1

Hình ;3xTU-3 trong ST Khung VC-1 thiết Kế để Huyền tín hiệu PDH 45Mbp& hày 34Mbp/s Nó gồm một container

C-3 (9x 64) byteš và mãi cốt BÓN của VC-3 (9 bytes)

3x AU-3 được phép xen kế từng byte để chuyển vào STM-] Mỗi AU-3 có một con trồ (3 bytes) Cag con tnd nay chia byte POH dau tién của 3< VC-3 tương ứng

WS Sorin Vn Hy

Hình ghép xen kế từng byte 3xAU-3 trong STM-1

3.2 NHOM DON VỊ QUẦN LÝ AUG

AUG có cấu trúc khung (9x261+9) bytes Cấu trúc khung này tương đối giống cấu trúc khung của STM-1 mà chưa có SOH

Hình: Cấu trúc khung AUG

AUG có thể được hình thành từ 1x AU-4 hoặc ghép xen kẽ từng byte 3x AU-3

Tet 5

43:DON VILUONG $6 TU:

33.1 DON VI LUONG SO TU-3:

TU-3 có cấu trúc khung (9x 8543) bytes Con trỏ TU-3 có kích thước 3 bytes

= VC-3 thiết kế để tuyển dẫn tin hiệu PDH 45Mbp/s hoặc 34Mbp/s Nó gồm một container

C-3 (0 x N7) và một cốt POH của VC-3 (9 bytes) VC-3 chuyển trực tiếp vào TU-3 Con trổ TU-3 chứa địa chí byte đầu nên của POH của VC-3 (byte J1) 3x TU-3 được ghép xen kế từng byte để tạo thành VC-4, Con trỏ của 3x TƯ-3 có vị trí cố định trong khung VC-4 và chỉ vị trí của 3x VC-3 tưởng ng của chủng rong Khung

SOH _|_y, 1 con trổ AU-4

GLAD: Appin Hy Hing

‘Theo sau là cấc VC căn ban‘

+VC-11 Thiết kế để truyền dẫn tín hiệu 1;5Mbp/s Nó gồm một container C-11 (25 bytes) và

pOH của VC-11 (1 byte) -

| +WC-12 Thiết kế dé truyền dẫn tin hiệu 2 Mbp/s, Nó

+VC-2 Thiết kế để truyền dẫn tín hiệu 6 Mbp/s Nó gồm một container C-2 (106 bytes) và p0H của VC-2 (1 byte)

- Các VC-11, VC-12 hoặc VC-2 có thể được ghép xen kẽ từng byte để chuyển vào VC cấp bậc cao hơn thông qua các TU-11, TU-12 hoặc TU-2 Các con trỏ TU-11, TU-12 hoặc TU-2 có vị

trí cố định trong khung cấp bậc cao hơn Các TU-1X và TU-2 gồm VC-1X và VC-2 cùng với con trổ tương ứng của nó

yte kích hoạt con)

Frang 39

VC-1X vàVC-2 cung cấp một byte con trỏ trong một khun,

vị trí cố định trong khung cấp bậc cao hơn Như Vậy ba bị

ba khung phụ Khung phụ thứ tư của đa khung 500us mại

Ta định nghĩa cho chức nâng của nó, Các con trỏ này chỉ vị

34 NHÓM ĐƠN VỊ LUỒNG SỐ TUG

_ -TUG-2 có kích thước 9x12byte Cấu trúc khung này hoàn toàn giống cấu trúc khung của

TU-2 được trình bày ở hình sau:

g Phu 125us byte con trổ này gắn yte con trổ được hoàn tất sau khi

¡ng byte con trỏ dự trữ mà hiện nay

trí byte đầu tiên của VC tương ứng