Hướng dẫn liên kết mạng IP thông qua hệ thống vệ tinh phần 7 potx

!!K Đồ án tốt nghiệp Liên kết mạng IP qua hệ thống vệ tinh thế hệ sauK! GVHD:Võ Trường Sơn 91 http://www.ebook.edu.vn SVTH: Vũ Văn Trực Chức năng người dùng chung là các dịch vụ chung trong hệ điều hành mạng, chúng có thể hỗ trợ một số chức năng người dùng cụ thể . Một số chức năng chung có thể được liệt kê trong các ví dụ sau : + Giám sát: dùng để theo dõi hệ thống và các thơng số hệ thống cơ bản tại một vị trí từ xa. + Thống kê,phân phối dữ liệu và thu thập dữ liệ u: để thống kê việc tạo và và cập nhật, để thu thập các dữ liệu hệ thống và cung cấp các chức năng khác với dữ liệu hệ thống + Thực hiện kiểm tra và điều khiển kiểm tra :phụ thuộc vào mục đích của việc kiểm tra ,cho dù nó được thực hiện để phát hiện lỗi hoặc để thử lại hoạt động đ úng của một yếu tố hay một đơn vị , kiểm tra được thực hiện tương tự như vậy . Kiểm tra được sử dụng bởi thiết lập bảo dưỡng cho các thiết bị hoặc các tính năng mới thực hiện quản lý và vận hành bình thường. Hoạt động bảo vệ điều khiển cấu hình có thể trở nên phức tạp nếu việc ki ểm tra sử dụng tài ngun mạng bổ sung để làm giảm thiểu nguồn tài ngun sử dụng cho việc kiểm tra và sử dụng tối đa hệ thống sẵn có trong suốt q trình kiểm tra. + Quản lý cấu hình : Dùng theo dõi cấu hình thực tế của các mạng và cũng như biết về mạng hợp lệ hoặc cấu hình các yếu tố mạng để cấu hình lại mạng hoặc thành phần mạ ng hoặc để hỗ trợ cấu hình lại nếu cần thiết. + Hệ điều hành mạng: bao gồm 4 lớp chức năng quản lý :quản lý kinh doanh, quản lý dịch vụ quản lý mạng và quản lý các yếu tố với kinh doanh nằm tại đỉnh của lớp và thành phần nằm tại đáy như hình 4.8 !!K Đồ án tốt nghiệp Liên kết mạng IP qua hệ thống vệ tinh thế hệ sauK! GVHD:Võ Trường Sơn 92 http://www.ebook.edu.vn SVTH: Vũ Văn Trực Hình 4.8 Các lớp của chức năng quản lý trong hệ thống vận hành mạng(NOS) • Quản lý kinh doanh :bao gồm chức năng cấn thiết để triển khai thực hiện chính sách và chiến lược với các tổ chức sở hữu và điều hành các dịch vụ và cũng có thể là mạng. Các chức năng này vẫn còn bị ảnh hưởng cao của điều khiển chẳng hạn như luậ t pháp hay yếu tố kinh tế vĩ mơ và có thể bao gồm chính sách thuế và chiến lược quản lý chất lượng mà đưa ra những hướng dẫn về hoạt động của dịch vụ khi mà thiết bị hoặc mạng hoạt động bị suy giảm. • Quản lý dịch vụ: bao gồm các dịch vụ đặc biệt như :điện thoại, dữ liệu, internet hoặc các dịch vụ băng thơng rộng , các dịch vụ này có thể được triển khai thực hiện trên một số mạng . Chức năng có thể bao gồm chức năng liên quan người dùng (như là : hồ sơ đăng ký, quyền truy cập, hồ sơ sử dụng và tài khoản) cài đặt và bảo trì các thiết bị cung cấp các dịch vụ do nó bổ sung vào thiết bị mạng • Quản lý mạng :cung cấp các chức năng để quản lý các vấn đề trong mạng bao gồm cấu hình mạng , phân tích hoạt động và thống kê giám sát. • Quản lý thành phần mạng : cung cấp chức năng để quản lý số lượng thành phần mạng trong một vùng , những tính năng này hầu hết thường tập trung vào bảo trì nhưng cũng có thể bao gồm khả năng cấu hình và một số thống kê giám sát các thành phần mạng, nó khơng cung cấp cho mạng phương diện l ớn. Chức năng trung gian (MF) hoạt động trên những thơng tin chuyển giữa chức năng thành phần mạng và chức năng hệ thống khai thác để đạt được sự thuận lợi và hiệu quả trong truyền thơng. Nó có chức năng bao gồm điều khiển truyền thơng, chuyển đổi giao thức, xử lý dữ liệu và chức năng truyền thơng ban đầu, nó cũng bao gồm việc lưu trữ và xử lý d ữ liệu. !!K Đồ án tốt nghiệp Liên kết mạng IP qua hệ thống vệ tinh thế hệ sauK! GVHD:Võ Trường Sơn 93 http://www.ebook.edu.vn SVTH: Vũ Văn Trực 4.5. Truy nhập và truyền chuyển tiếp mạng Theo khuyến nghị UTU-T Y.101 truy nhập mạng được định nghĩa như là thực hiện bao gồm các đối tượng (chẳng hạn như thiết bị cáp , phương tiện truyền dẫn…) mà cung cấp theo u cầu khả năng truyền dẫn cho việc cung cấp dịch vụ truyền thơng giữa mạng và thiết bị người dùng. Chuyển tiếp mạng có thể xem nh ư là một bộ các nút và các liên kết nhằm cung cấp kết nối giữa hai hoặc nhiều điểm xác định để tạo ra liên lạc giữa chúng , giao diện cũng được xác định trong điều kiện cơng suất và chức năng cho phép phát triển độc lập của thiết bị người dùng và mạng và có một giao diện mới được phát triển để phù hợp với thiết bị người dùng mới vớ i dung lượng lớn và chức năng mới. Sự phát triển của truy nhập và chuyển tiếp mạng có thể thấy là từ truyền tương tự từ mạng điện thoại sang mạng điện thoại truyền số, chế độ truyền đồng bộ trong mạng chuyển tiếp, tích hợp của mạng điện thoại và dữ liệu ISDN ,mạng internet , các mạng băng thơng rộ ng trong B-ISDN…. 4.5.1. Mạng điện thoại tương tự Hầu hết tất cả các mạng ngày nay đều là kỹ thuật số , nhưng các kết nối từ nhiều khu dân cư đến các tổng đài nội bộ vẫn là truyền dẫn tương tự . Họ đang dần dần làm giảm hết bằng cách thiết lập mạng băng thơng rộng như đường dây th bao số bấ t đối (ADSL). ADSL là một kỹ thuật điều chế và giải điều chế mà biến đổi đơi dây xoắn điện thoại thành đường truy nhập cho truyền thơng đa phương tiện và dữ liệu tốc độ cao, tốc độ bit truyền trong cả 2 hướng khác nhau với tỷ lệ là từ 1 tới 8 giữa đầu cuối người dùng và chuyển mạch nội bộ. Chúng ta xem xét mạng đi ện thoại tương tự khơng phải vì bản thân nó là một cơng nghệ hiện đại cho tương lai mà bởi vì các ngun tắc thiết kế, triển khai thực hiện, điều khiển , bảo trì và cải tiến hoạt động với mạng lưới đã được sử dụng trong nhiều năm và vẫn còn rất quan trọng đối với chúng ta ngày nay và vẫn sẽ quan trọng trong tương lai ,tất nhiên là có những ngun tắc được sử dụng và cải thiện trong bối cảnh mạng lưới mới. Mạng điện thoại đã được thiết kế tốt, được thiết kế và tối ưu tốt cho dịch vụ điện thoại, trong bối cảnh kiến thức và cơng nghệ sẵn có, các dịch vụ người dùng là điện thoại, nguồn tài ngun mạng là kênh và băng thơng 4Khz đã được phân phối cho mỗi kênh để hỗ trợ chất lượng tốt chấp nhận được của dịch vụ. 4.5.2. Khái niệm kỹ thuật lưu lượng mạng điện thoại Các mạng được tính tốn kích thước sao cho cung cấp dịch vụ đến một số lượng lớn người dân (hầu hết hộ dân và văn phòng ngày nay) với kênh 4Khz có tính đến yếu tố kinh tế như là nhu cầu người dùng và giá thành của mạng để đáp ứ ng nhu cầu đó. Có sự phát triển tốt về lý thuyết tới chế độ lưu lượng người dùng , tài ngun mạng ,hoạt động của mạng và loại mạng. + Lưu lượng được mơ tả là các mẫu của thời gian đến và thời gian giữ . Lưu lượng được đo bằng Erlang, tên của một nhà tốn học người Đan Mạch cho những đóng góp của ơng đối với kỹ thuật lưu lượng mạng !!K Đồ án tốt nghiệp Liên kết mạng IP qua hệ thống vệ tinh thế hệ sauK! GVHD:Võ Trường Sơn 94 http://www.ebook.edu.vn SVTH: Vũ Văn Trực điện thoại , Erlang là một đơn vị khơng có thứ ngun ,Erlang được định nghĩa là số lượng cuộc gọi A và thời gian giữ trung bình trong giờ H của những cuộc gọi đó A*H Erlang. Một Erlang đặc trưng cho một cuộc gọi kéo dài trong một giờ hoặc một mạch bị chiếm trong một giờ. + Mạng có thể sẵn sàng cung cấp đầy đủ nguồn tài ngun để đáp ứng u c ầu của tất cả lưu lượng nhưng tốn kém hoặc có những giới hạn để đáp ứng hầu hết các u cầu về kinh tế. Mạng cũng cho phép lưu lượng xếp hàng chờ cho tới khi tài ngun mạng có thể sẵn sàng hoặc cho mức độ ưu tiên hoặc một số loại giải pháp cho một phần của lưu lượng. + Tiêu chuẩn của hiệu suấ t cho phép đo định lượng hiệu suất của mạng với bao gồm các tham số :xác suất trễ, độ trễ trung bình, xác suất của độ trễ vượt q một khoảng giá trị thời gian, số lượng độ trễ cuộc gọi và số lượng cuộc gọi bị chặn. + Lớp dịch vụ là một trong các tham số được sử dụng để tính tốn xác suất mất cuộc g ọi được thực hiện do mạng và kì vọng của người dùng như chất lượng dịch vụ có thể chấp nhận được. Có các cơng thức tốn học được xây dựng để giải quyết những yếu tố này trong các mơ hình cổ điển trong điều kiện phân phối cuộc gọi đến và thời gian giữ ,số lượng tài ngun lưu lượng sẵn có cho các mạch và xử lý các cuộc gọi m ất. Một số cơng thức tốn học hữu ích và đơn giản và có thể được tóm tắt như sau: • Cơng thức Erlang B để tính lớp dịch vụ E B là: ∑ = = n x X x N n B A A E 0 ! )( Trong đó N là số mạch có sẵn và A có nghĩa là lưu lượng được cung cấp trong Erlang. Cơng thức giả thiết số lượng nguồn là vơ hạn, bằng mật độ lưu lượng trên mỗi nguồn và lưu lượng của cuộc gọi mất bị xố. • Cơng thức Poisson dùng tính tốn xác suất cuộc gọi bị mất hoặc bị trễ (P) do khơng đủ số lượng kênh (n) với lưu lượng được cung c ấp (A) là : ∑ ∞ = − = nx x A x A eP ! Cơng thức giả thiết số lượng nguồn là vơ tận, bằng mật độ lưu lượng trên mỗi nguồn và cuộc gọi mất bị chiếm. • Cơng thức Erlang C là: !!K Đồ án tốt nghiệp Liên kết mạng IP qua hệ thống vệ tinh thế hệ sauK! GVHD:Võ Trường Sơn 95 http://www.ebook.edu.vn SVTH: Vũ Văn Trực ∑ − = − + − = 1 0 !! ! n x nx n An n n A x A An n n A P Cơng thức giả thiết số lượng nguồn là vơ hạn, cuộc gọi mất bị trễ, thời gian nắm giữ và cuộc gọi được cung cấp trong u cầu của hướng đến theo hàm mũ. • Cơng thức nhị thức là : x s nx s As A x s s As P ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ − − ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ − = ∑ − = − 1 1 1 Cơng thức giả thiết số lượng nguồn(s) là vơ tận , bằng mật độ lưu lượng trên mỗi nguồn và cuộc gọi mất bị chiếm giữ. 4.5.3. Truy cập mạng vệ tinh trong miền tần số Trong miền tần số, ta có thể thấy mỗi tín hiệu kênh thoại thì được phân bố một băng thơng 4Khz để truy nhập vào tổng đài nội bộ hoặc nhiều kênh đơ n được ghép cùng nhau để tạo thành truyền dẫn phân cấp . Để truyền dẫn kênh thoai thơng qua vệ tinh,sóng mang phải được tạo ra mà phù hợp cho truyền dẫn vơ tuyến vệ tinh trong việc phân bố băng tần tần số và tín hiệu kênh điều chế sao cho sóng mang có thể truyền thơng qua vệ tinh. Tại bên nhận bộ xử lý giải điều chế có thể tách tín hiệu kênh từ sóng mang do đó người nhận có thể nhận lạ i được tín hiệu thoại ban đầu được gửi tới đầu cuối người dùng hoặc tới mạng mà có thể định tuyến tín hiệu tới đầu cuối người dùng. Nếu điều chế tín hiệu sóng mang đơn kênh ta gọi là mỗi kênh một sóng mang(SCPC) ví dụ với mỗi sóng mang chỉ mang một kênh thơng tin, nó thường được sử dụng cho người dùng có thể kết nối tới mạng hoặc các đầu cuối khác nh ư là truy nhập mạng. Nó cũng có thể được sử dụng để làm việc như là định tuyến để kết nối các tổng đài nội bộ tới các mạng nơi có mật độ lưu lượng thấp. Nếu điều chế sóng mang một nhóm kênh ta gọi là đa kênh trên mỗi sóng mang (MCPC). Nó thường được dùng cho để liên kết giữa mạng như là mạng chuyển tiếp hoặc tổng đài nội bộ tới mạng truy nhập. 4.5.4. Chuyển mạch mạch onboard Nếu tất cả các kết nối giữa các trạm mặt đất sử dụng chùm tia đơn bao phủ tồn bộ trái đất , thì khơng cần có bất cứ chức năng chuyển mạch nào trên vệ tinh. Nếu sử dụng chùm tia đa điểm, có một thuận lợi lớn để sử dụng chuyển mạch onboard, từ khi nó cho phép trạm mặt đất truyền đa kênh tới nhiều chùm điểm tại cùng một thời điểm mà khơng cần phân kênh trên trạm truyền dẫn mặt đất, do đó chuyển mạch onboard sẽ mang lại cho mạng vệ tinh tiềm lực và tính linh hoạt cao tiết kiệm tài ngun băng thơng. !!K Đồ án tốt nghiệp Liên kết mạng IP qua hệ thống vệ tinh thế hệ sauK! GVHD:Võ Trường Sơn 96 http://www.ebook.edu.vn SVTH: Vũ Văn Trực Hình 4.9 mơ tả khái niệm chuyển mạch onboard với 2 chùm điểm, nếu như khơng có chức năng chuyển mạch thì 2 q trình truyền dẫn phải được tách ra tại trạm truyền dẫn mặt đất sử dụng 2 ống uốn cong khác nhau một cho kết nối bên trong chùm điểm và một đường khác thì dùng cho kết nối giữa các chùm điểm, nếu các tín hiệu giống nhau thì được truyền trong cả hai chùm điểm, nó sẽ u c ầu tách đường truyền của tín hiệu giống nhau làm 2 do đó nó cần 2 lần băng thơng tại đường truyền lên, nó cũng có thể tái sử dụng cùng một băng tần trong chùm điểm khác nhau. Bằng cách sử dụng chuyển mạch onboard, tất cả các kênh có thể được truyền với nhau và sẽ được chuyển mạch trên vệ tinh tới các đích trạm mặt đất của chúng trong các chùm điểm khác nhau. Nếu các tín hiệu tươ ng tự nhau mà được truyền trong các chùm điểm khác nhau , chuyển mạch onboard có thể có khả năng nhân đơi tín hiệu giống nhau để truyền tới các chùm điểm mà cần nhiều truyền dẫn tại trạm truyền mặt đất, băng thơng tần số giống nhau có thể được sử dụng trong 2 chùm điểm bằng cách sử dụng các biện pháp thích hợp để tránh nhiễu có thể xảy ra. Hình 4.9 Minh hoạ của chuyển mạch onboard. 4.6. Mạng điện thoại kỹ thuật số Trong đầu những năm 1970 hệ thống truyền dẫn kỹ thuật số đã bắt đầu xuất hiện, lần đầu tiên đề xuất sử dụng phương pháp điều chế xung mã vào năm 1937. PCM cho phép dạng sóng tương tự chẳng hạn tiếng nói con người có thể biểu diễ n thành dạng nhị phân (dạng số). Nó có khả năng biểu diễn tín hiệu thoại tương tự chuẩn 4Khz dưới dạng chuỗi bit số 64kbit/s. Tiềm năng của xử lý kỹ thuật số cho phép hệ thống truyền dẫn mang lại lợi nhuận nhiều hơn bằng cách kết hợp nhiều kênh PCM và truyền chúng xuống cùng cặp cáp đồng trục giống như trước đây đã từ ng sử dụng bởi tín hiệu tương tự đơn !!K Đồ án tốt nghiệp Liên kết mạng IP qua hệ thống vệ tinh thế hệ sauK! GVHD:Võ Trường Sơn 97 http://www.ebook.edu.vn SVTH: Vũ Văn Trực 4.6.1. Ghép kênh phân cấp số Ở châu Âu và sau đó ở nhiều phần trên thế giới, sơ đồ tiêu chuẩn TDM đã được thơng qua ,nhờ đó 30 kênh 64kbps được kết hợp cùng với 2 kênh sóng mang điều khiển thơng tin bao gồm báo hiệu và đồng bộ để tạo ra kênh với tốc độ bit 2,048Mbit/s. Như u cầu của điện thoại tiếng tăng lên , và mức độ lưu lượng của mạng cũ ng tăng lên cao hơn bao giờ hết, điều đó đã trở nên rõ ràng rằng chuẩn tín hiệu 2,048Mbit/s đã khơng đủ để đáp ứng với lưu lượng tải xuất hiện trong mạng trung kế. để tránh việc phải sử dụng số lượng q lớn liên kết 2,048Mbit/s, người ta đã quyết định tạo ra thêm một cấp ghép kênh. Các chuẩn tham gia ở Châu Âu thơng qua việc kết hợp 4 kênh 2.048Kbit/s tạo thành một kênh tốc độ 8.448Kbit/s. Mức ghép kênh này hơi có một chút khác so với trước đó trong đó tín hiệu đến được kết hợp một bit tại một thời điểm thay vì một byte tại một thời điểm ví dụ sự xen kẽ bit thì được sử dụng ngược với xen kẽ byte, như nếu cần phát sinh một mức mới của ghép kênh ta có thể thêm vào chuẩn 34.368Mbit/s, 139.246Kbit/s và thậm chí tốc độ cao hơn nữa để tạo ra phân cấp ghép kênh như hình 4.10. Tại khu vực bắc Mỹ và Nhật Bản sử dụng các phương thức ghép kênh phân cấp khác nhưng cũng dựa trên ngun tắc giống nhau 4.6.2. Truyền dẫn kỹ thuật số và chuyển mạch onboard vệ tinh Tín hiệu số có thể được xử lý trong miền tần số do đó bên cạnh việc chia sẻ tài ngun băng thơng trong miền tần số trạm mặt đất cũ ng có thể chia sẻ băng thơng trong miền thời gian ,ghép kênh phân chia theo thời gian có thể sử dụng cho truyền dẫn vệ tinh tại nhiều mức phân cấp truyền dẫn như hình 4.10. Về chuyển mạch onboard, kỹ thuật chuyển mạch thời gian có thể được thường xun sử dụng làm việc với chuyển mạch mạch (hoặc chuyển mạch khơng gian). !!K Đồ án tốt nghiệp Liên kết mạng IP qua hệ thống vệ tinh thế hệ sauK! GVHD:Võ Trường Sơn 98 http://www.ebook.edu.vn SVTH: Vũ Văn Trực Hình 4.10 Ví dụ của ghép kênh lưu lượng và u cầu cơng suất của liên kết vệ tinh 4.6.3. Phân cấp số cận đồng bộ (PDH) Phân cấp ghép kênh xuất hiện trong ngun tắc đơn giản nhưng lại có những phức tạp. Vì các luồng 2Mbit/s được tạo ra từ các thiết bị ghép kênh khác nhau, nên tốc độ bit có khác nhau một chút. Do đó, trước khi ghép các luồng này thành một luồng tốc độ cao hơn phải hiệu chỉnh cho tốc độ bit của chúng bằng nhau, tức là phải chèn thêm các bit giả. Mặc dù tốc độ các luồng đầu vào là như nhau, nhưng phía thu khơng thể nhận biết được vị trí của các luồng đầu vào trong luồng đầu ra. Các bit hiệu chỉnh được thừa nhận như là việc phân kênh và huỷ, loại trừ các tín hiệu gốc. Q trình xử lý này được biết như là hoạt động cận đồng bộ nghĩa trong tiếng Hi lạp là “gần nh ư đồng bộ” minh họa trong hình 4.11. !!K Đồ án tốt nghiệp Liên kết mạng IP qua hệ thống vệ tinh thế hệ sauK! GVHD:Võ Trường Sơn 99 http://www.ebook.edu.vn SVTH: Vũ Văn Trực Bộ thích ứng tốc độ bit Bộ thích ứng tốc độ bit Máy tạo dao động chủ Chèn bit điều chỉnh ít Chèn bit điều chỉnh nhiều 1010 110 JJ 010 JJJ110 Bit vào “nhanh” tại kênh 2Mbit/s Bit vào “chậm” tại kênh 2Mbit/s Chuỗi bit ghép kênh tốc độ cao Hình 4.11 Minh hoạ của khái niệm phân cấp số cận đồng bộ(PDH) Cùng một vấn đề với đồng bộ , như đã mơ tả ở trên xuất hiện tại mọi mức của phân cấp ghép kênh vì vậy các bit điều chỉnh được thêm vào tại mỗi tầng, sử dụng hoạt động cận đồng bộ trong suốt phân cấp dẫn đến ra đời thuật ngữ phân cấp s ố cận đồng bộ. 4.6.4. Hạn chế của PDH Ghép kênh và phân kênh luồng bit tốc độ thấp thành luồng bit tốc độ cao dường như có vẻ đon giản và dễ dàng nhưng trên thực tế thì ko dễ dàng cũng như đơn giản. Sử dụng bit diều chỉnh tại mỗi mức trong PDH có nghĩa là nhận dạng chính xác vị trí của luồng bit tốc độ thấp trong luồng bit tốc độ cao là điều khơng thể ví dụ để truy nhập vào luồng E1 2.048Mbit/s trong luồng E4 139.246Mbit/s thì luồng E4 phải được phân kênh thành luồng E3 34.368 và luồng E2 8.448Mbit/s như trong hình 4.12 khi u cầu về đường E1 được xác định và được tách ra, kênh phải được ghép trở lại thành luồng E4. Do đó vấn đề “tách và chèn” kênh khơng tạo nên mơ hình kết nối linh hoạt hoặc dịch vụ kết nối tốc độ cao, trong khi “núi ghép kênh” u cầu rất tốn kém vể chi phí. Hình 4.12 Ghép kênh và phân kênh để chèn nút mạng vào mạng PDH Một vấn đề khác liên quan đến một số lượng khổng lồ thiết bị ghép kênh trong mạng đó là điều khiển. Trên đường mạng luồng E1 có thể được chuyển thơng qua !!K Đồ án tốt nghiệp Liên kết mạng IP qua hệ thống vệ tinh thế hệ sauK! GVHD:Võ Trường Sơn 100 http://www.ebook.edu.vn SVTH: Vũ Văn Trực một số switch. chỉ có một cách chắc chắn rằng nó đi đúng đường để giữ an tồn cho bản tin của các kết nối của thiết bị. Chẳng hạn như số lượng kích hoạt kết nối lại tăng lên nó sẽ trở nên khó khăn hơn trong việc giữ các bản tin hiện tại và khả năng lỗi cũng tăng. Các lỗi có thể khơng chỉ gây ảnh hưởng tớ i các kết nối được thiết lập mà còn làm hỏng các kết nối đang mang lưu lượng thực. Tốc độ bit của PDH khơng cao (tốc độ bit cao nhất được chuẩn hố là 140Mbit/s trên mạng viễn thơng quốc tế) khơng thể đáp ứng cho nhu cầu phát triển các dịch vụ băng rộng hiện tại và trong tương lai. Thiết bị PDH cồng kềnh, các thiết bị ghép kênh và thiết bị đầu cuối thường độ c lập nhau. Trên mạng viễn thơng tồn tại 2 tiêu chuẩn phân cấp khác nhau: chuẩn Châu Âu và Châu Mỹ, gây khó khăn và phức tạp khi nâng cấp, mở rộng và kết nối các mạng với nhau. Một hạn chế khác của PDH là thiếu khả năng giám sát hiệu suất. Nhà cung cấp đang chịu áp lực ngày càng gia tăng để cung cấp cho các khách hàng là doanh nghiệp với việc cải tiến hiệu suất và hoạt động lỗi.Các mặt hạn ch ế trên của PDH sẽ được khắc phục khi sử dụng phân cấp truyền dẫn đồng bộ SDH. 4.7. Phân cấp mạng số đồng bộ (SDH) Để hiểu đúng khái niệm về SDH/SONET, trước hết ta cần hiểu đúng thế nào là đồng bộ, khơng đồng bộ và cận đồng bộ. Trong tập các tín hiệu đồng bộ, việc chuyển tiếp số liệu trong tín hiệu xảy ra ở chính xác cùng m ột tốc độ. Tuy nhiên vẫn có sự lệch pha giữa những lần chuyển giao của hai tín hiệu, và sự lệch pha này nằm trong giới hạn cho phép. Sự lệch pha này có thể do suy hao, trễ thời gian hay jitter trong mạng truyền dẫn. Trong mạng đồng bộ, tất cả các đồng hồ đều tham chiếu đến một đồng hồ chuẩn cơ sở PRC. Độ chính xác của PRC là 10-12 - 10-11 và được lấy từ đồng hồ ngun tử Cesium.Hai tín hi ệu số là cận đồng bộ nếu sự chuyển tiếp xảy ra gần như ở cùng tốc độ, và bất kỳ sự thay đổi nào cũng được cưỡng bức trong một giới hạn nhỏ. Ví dụ nếu có hai mạng tương tác với nhau, xung đồng hồ của chúng có thể lấy từ hai PRC khác nhau. Mặc dù các PRC này vơ cùng chính xác, nhưng vẫn có sự khác nhau giữa hai loại. Điều này gọi là sự sai khác cậ n đồng bộ.Trong trường hợp mạng khơng đồng bộ, sự chuyển giao tín hiệu khơng nhất thiết phải xảy ra ở cùng tốc độ. Trong trường hợp này, khơng đồng bộ có nghĩa là sai khác giữa hai đồng hồ lớn hơn sai khác cận đồng bộ. Ví dụ, nếu hai đồng hồ lấy từ dao động thạch anh tự do, chúng được gọi là khơng đồng bộ. Phân cấp số cận đồng bộ SDH và mạ ng quang đồng bộ SONET chỉ một tập hợp các tốc độ truyền dẫn bằng cáp sợi quang có thể truyền tải tín hiệu số với dung lượng khác nhau. Người ta chấp nhận rộng rãi rằng một phương thức ghép kênh mới có thể được đồng bộ và khơng chỉ dựa trên việc chèn bit, gọi là PDH, mà còn dựa trên việc chèn byte, là các cấu trúc ghép kênh từ 64kbit/s đến tốc độ cơ sở 1,544kbit/s (1,5Mbit/s) và 2,048kbit/s (2Mbit/s).SDH được định nghĩa b ởi Viện tiêu chuẩn viễn thơng Châu Âu [...]... http://www.ebook.edu.vn SVTH: Vũ Văn Trực !K Đồ án tốt nghiệp ! Liên kết mạng IP qua hệ thống vệ tinh thế hệ sauK ! Bảng phân cấp khơng đồng bộ ANSI/ITU-T 4 .7. 2 Ngun tắc ghép kênh Hệ thống số đồng bộ được hình thành từ các hệ thống cận đồng bộ khác nhau, các hệ thống cận đồng bộ này có thể thuộc hệ Châu Âu hoặc Bắc Mỹ Đầu vào của các hệ thống đồng bộ cơ sở là các luồng cận đồng bộ có tốc độ bít khác... Mbit/s đến 140 Mbit/s được truyền tải trong cùng tải trọng gồm có 9x261 byte GVHD:Võ Trường Sơn 103 http://www.ebook.edu.vn SVTH: Vũ Văn Trực !K Đồ án tốt nghiệp ! Liên kết mạng IP qua hệ thống vệ tinh thế hệ sauK ! + Phần con trỏ: Quan hệ thời gian giữa trọng tải và khung STM-1 được ghi lại nhờ con trỏ, ngồi ra nó còn định vị các tín hiệu phân nhánh ở trong khối tải trọng Do đó, sau khi diễn giải...!K Đồ án tốt nghiệp ! Liên kết mạng IP qua hệ thống vệ tinh thế hệ sauK ! (ETSI), được sử dụng ở rất nhiều nước trên thế giới Nhật Bản và Bắc Mỹ cũng xây dựng các tiêu chuẩn về SDH riêng SONET do Viện tiêu chuẩn quốc gia Hoa Kỳ phát triển và được ứng dụng ở Bắc Mỹ 4 .7. 1 Các chuẩn SDH Tiêu chuẩn mới xuất hiện lần đầu tiên là SONET do cơng ty Bellcore... contener: Phần tử này có kích thước đủ để chứa các byte tải trọng thuộc một trong các luồng cận đồng bộ • VC-n: là các contener ảo: ─ Contener ảo cơ sở (n = 1,2): gồm một C-n (n = 1,2) đơn cộng thêm các byte mang thơng tin điều khiển và giám sát tuyến nối hai VC-n này và gọi là POH GVHD:Võ Trường Sơn 102 http://www.ebook.edu.vn SVTH: Vũ Văn Trực !K Đồ án tốt nghiệp ! Liên kết mạng IP qua hệ thống vệ tinh. .. x 270 x 8 = 155520 kbit/s 9 Byte (9 hàng) Hình 4.13 Cấu trúc khung STM-1 Các mức cao hơn STM-N của phân cấp đồng bộ được hình thành bởi cách chèn byte vào phần tải của N tín hiệu STM-1, thêm các mào đầu gấp N lần mào đầu của STM-1 và lấp đầy với dữ liệu quản lý và giá trị con trỏ phù hợp GVHD:Võ Trường Sơn 104 http://www.ebook.edu.vn SVTH: Vũ Văn Trực !K Đồ án tốt nghiệp ! Liên kết mạng IP qua hệ thống. .. trong hình này liên quan đến các tốc độ truyền dẫn cận đồng bộ như sau: 11Tương ứng với 1554 Kbit/s 12 Tương ứng với 2048 Kbit/s 21 Tương ứng với 6312 Kbit/s 22 Tương ứng với 8448 Kbit/s 31 Tương ứng với 34368 Kbit/s 32 Tương ứng với 4 473 6 Kbit/s 4 Tương ứng với 139264 Kbit/s Chữ số đầu tiên đại diện cho mức phân cấp truyền dẫn như quy định trong G702-"Tốc độ bit của các cấp truyền dẫn số", và chữ... SVTH: Vũ Văn Trực !K Đồ án tốt nghiệp ! Liên kết mạng IP qua hệ thống vệ tinh thế hệ sauK ! Hình 4.14: cấu trúc khung STM-4 4 .7. 4 Ánh xạ từ PDH lên SDH Khuyến nghị cũng định nghĩa cấu trúc ghép kênh nhờ đó tín hiệu STM-1 có thể mang một số lượng bit tốc độ thấp như là tải trọng vì vậy cho phép tín hiệu PDH đang có được mang đi thơng qua mạng đồng bộ như trong hình 4.15 Hình 4.15 Ánh xạ từ PDH lên SDH Tất... khối quản lý Con trỏ khối quản lý có vị trí cố định trong khung STM-1 và thể hiện quan hệ về pha của VC bậc cao hơn 4 .7. 3 Cấu trúc khung STM-1 Khung STM-1 bao gồm 2430 bytes và thường được chia làm hai vùng, tương ứng với 9 hàng x 270 cột Độ dài khung là 125 ms, tương ứng với tần số của khung là 8000 Hz Tốc độ truyền dẫn của một byte trong khung là 64 Kbit/s Khung STM-1 gồm 3 khối: • Khối trọng tải... SONET do Viện tiêu chuẩn quốc gia Hoa Kỳ phát triển và được ứng dụng ở Bắc Mỹ Bảng dưới đây thể hiện các tốc độ tiêu chuẩn của SDH và SONET.Mặc dù SONET và SDH được đưa ra ban đầu cho truyền dẫn cáp quang, nhưng các hệ thống SDH hiện tại vẫn tương thích cao với cả SDH và SONET Tín hiệu SONET tốc độ bit Mbt/s Tín hiệu SDH Dung lượng SONET Dung lượng SDH STS-1, OC-1 51,840 STM-0 28DS1,hoặc 1 DS-3 21E1 STS-3,... vậy, sau 9 byte SOH (trừ hàng 4 là 9 byte AU) là 261 byte tải trọng được truyền xen kẽ + Phần điều khiển SOH: gồm có 8x9 byte, gồm các byte cần thiết cho dịch vụ như từ mã đồng bộ khung, các byte bổ sung để giám sát, điều khiển và quản lý + Phần trọng tải : các tín hiệu phân nhánh, các tín hiệu POH trong khuyến nghị G .70 3 của CCITT từ 2 Mbit/s đến 140 Mbit/s được truyền tải trong cùng tải trọng gồm có . truyền dẫn mặt đất, do đó chuyển mạch onboard sẽ mang lại cho mạng vệ tinh tiềm lực và tính linh hoạt cao tiết kiệm tài ngun băng thơng. !!K Đồ án tốt nghiệp Liên kết mạng IP qua hệ thống vệ tinh. dịch vụ quản lý mạng và quản lý các yếu tố với kinh doanh nằm tại đỉnh của lớp và thành phần nằm tại đáy như hình 4.8 !!K Đồ án tốt nghiệp Liên kết mạng IP qua hệ thống vệ tinh thế hệ sauK! . nghiệp Liên kết mạng IP qua hệ thống vệ tinh thế hệ sauK! GVHD:Võ Trường Sơn 97 http://www.ebook.edu.vn SVTH: Vũ Văn Trực 4.6.1. Ghép kênh phân cấp số Ở châu Âu và sau đó ở nhiều phần