nghiên cứu và khai thác hệ thống truyền dẫn sdhalcatel lucent stm-64 của vnpt thừa thiên huế

Khi truyền tải các lưu lượng dựa trên nền IP, các mạng sửdụng công nghệ SDH truyền thống gặp phải một số hạn chế: - Liên kết cứng: Do các tuyến kết nối giữa hai điểm kết nối được xác lập

ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC

BỘ MÔN ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG

TRẦN KHÔI NGUYÊN

NGHIÊN CỨU VÀ KHAI THÁC HỆ THỐNG TRUYỀN DẪN SDH ALCATEL LUCENT STM-64 CỦA VNPT THỪA THIÊN HUẾ

Ngành: Công nghệ kỹ thuật điện tử, truyền thông

Chuyên ngành: Thông Tin Quang

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN K.S NGUYỄN TRỌNG NHO

Huế - 2013

Lời cảm ơn

Lời đầu tiên em xin cảm ơn quý thầy cô tại Bộ môn Điện Tử Viễn Thông Trường Đại Học Khoa Học đã giảng dạy em trong suốt thời gian tham gia học tập tại trường

Tiếp đến, em xin được chân thành cảm ơn đội ngũ kỹ thuật trong tổ Cơ Vụ Trung Tâm Chuyển Mạch Truyền Dẫn VNPT Thừa Thiên Huế đã tạo mọi điều kiệntốt nhất để em có thể thực hiện tốt đồ án

Đặc biệt em xin cảm ơn sự giúp đỡ của anh Nguyễn Trọng Nho là người đã hướng dẫn trực tiếp cho đồ án và tận tình truyền đạt cho em những kiến thức, kinh nghiệm quý báu trong quá trình thực hiện đồ án tốt nghiệp này

Cuối cùng em xin cảm ơn tới gia đình, bạn bè, đã động viên, góp ý để em hoàn thành tốt đồ án

Do thời gian và trình độ còn hạn chế nên đồ án không thể tránh khỏi nhữngthiếu sót Kính mong sự chỉ dẫn và góp ý của tất cả các thầy cô và quý bạn đọc

MỤC LỤC

MỤC LỤC i

Các thuật ngữ viết tắt iii

Lời nói đầu 1

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG NG – SDH 2

1.1 Công nghệ SDH: 2

1.2 Công nghệ NG-SDH: 4

1.2.1 Các hạn chế của công nghệ SDH truyền thống: 4

1.2.2 Mạng SDH thế hệ mới – NG-SDH 5

1.2.3 Các công nghệ của mạng NG-SDH 6

CHƯƠNG II: GIỚI THIỆU THIẾT BỊ OMSN 14

2.1 Giới thiệu chung 14

2.2 Các chức năng và dịch vụ được hỗ trợ của thiết bị OMSN 15

2.2.1 Chức năng 15

2.2.2 Các dịch vụ hỗ trợ 15

2.3 Hệ thống quản lý 19

2.3.1 Phần mềm 1320CT 19

2.3.2 1353NM & 1354RM 21

Kết luận chương II 26

CHƯƠNG III: HỆ THỐNG TRUYỀN DẪN ALCATEL STM – 64 26

TẠI VNPT THỪA THIÊN HUẾ 26

3.1 Giới thiệu chung 26

3.2 Thiết bị Alcatel 1660 SM 28

3.2.1 Cấu trúc chung 28

3.2.2 Các card trên thiết bị 30

3.3 Các cơ chế bảo vệ của thiết bị 1660SM 40

3.3.1 EPS (Equipment Protection Switching) 40

3.3.2 MSP (Multiplexer Section Protection) 41

3.3.3 SNCP (Subnet connection Protection) 42

3.4 Đồng bộ trong thiết bị 1660SM 43

Kết luận chương III 47

CHƯƠNG IV: KHAI THÁC HỆ THỐNG 48

4.1 Giới thiệu 48

4.2 Các thủ tục khai báo trạm mới 49

4.2.1 Trên phần mềm 1320CT: 49

4.2.2 Trên phần mềm 1353NM và 1354RM 54

4.3 Khai báo đồng bộ 60

4.4 Khai báo luồng E1 2Mb trên giao diện 1354RM: 63

4.5 Khai báo luồng Ethernet 69

Kết luận chương IV 71

Kết luận 71

Tài liệu tham khảo 74

Phụ lục 75

Phụ lục 1: Thực hiện loop luồng 75

Phụ lục 2: Bảo dưỡng 76

Các thuật ngữ viết tắt Viết tắt Nghĩa tiếng Anh Nghĩa tiếng Việt

AIS Alarm Indication Signal Tín hiệu chỉ thị cảnh báoALS Automatic Laser Shutdown Tự động ngắt nguồn laserAUG Administrative Unit Group Nhóm quản lý

AIS Alarm Indication Signal Bộ chỉ thị cảnh báo tín hiệu

Switching

Tự động chuyển mạch bảo vệ

CONGI Control & General

Control

Điều khiển liên kết dữ liệu cao

Container Container ảo bậc caoISA Integrated Service Adapter Tích hợp chuyển đổi

Network

Mạng thông tin cục bộ

Container Container bậc thấp

Hierarchy Phân cấp số cận đồng bộ

MonitoRing Giám sát sự kiện và nguồnPPS Path Protection Switch Chuyển mạch bảo vệ

đường

Communication Hệ thống điều khiển và thông tin

Hierarchy

Phân cấp đồng bộ số

SERGI Service General Interface

Message Half Byte

Nữa byte trạng thái đồng bộ

Lời nói đầu

Sự ra đời của công nghệ SDH đánh dấu một bước phát triển mới trong lĩnh vực truyền dẫn của các mạng Viễn thông trên thế giới SDH đã và đang mang lại cho các nhà khai thác mạng một giải pháp mạng tương lai với những ưu thế trong việc ghép kênh đơn giản, băng tần truyền dẫn rộng, tương thích với các giao diện PDH hiện có tạo ra khả năng quản lý mạng một cách tập trung.

Trên cơ sở kế thừa những đặc điểm của SDH trước đó, công nghệ NG-SDH (Next Generation – SDH) ra đời đã khắc phục được những hạn chế của mạng truyền dẫn SDH và tích hợp được nhiều các dịch vụ trong một mạng truyền dẫn chung Để đáp ứng nhu cầu sử dụng ngày càng cao của khách hàng, các hãng cung cấp thiết bị Viễn thông, các nhà khai thác Viễn thông trong đó có VNPT Thừa Thiên Huế đã xây dựng mạng lưới truyền dẫn của mình dựa trên công nghệ NG- SDH.

Mục đích của đồ án là tìm hiểu về các kỹ thuật và thiết bị truyền dẫn SDH đang được sử dụng trong môi trường thực tế, quy trình vận hành khai thác của thiết bị một cách cụ thể và chi tiết.

NG-Xuất phát từ những lý do trên, em đã chọn đề tài cho đồ án tốt nghiệp của

mình là: “Nghiên cứu và khai thác hệ thống truyền dẫn SDH Alcatel STM-64

của VNPT Thừa Thiên Huế”.

Đồ án gồm có 4 chương:

- Chương I: Tổng quan về hệ thống NG-SDH.

- Chương II: Giới thiệu thiết bị OMSN.

- Chương III: Hệ thống truyền dẫn Alcatel STM – 64 tại VNPT Thừa Thiên Huế.

- Chương IV: Các quy trình khai thác hệ thống.

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG NG – SDH

1.1 Công nghệ SDH:

Song song bên cạnh các dịch vụ về thoại, ngày nay người ta phát triển thêmnhiều loại hình dịch vụ mới quan trọng như là telefax, truyền dẫn data, truyền dẫnvideo… trong đó chất lượng và khả năng đáp ứng các yêu cầu đó về băng tần hoặccác giao tiếp tương thích luôn luôn đóng một vai trò quan trọng hàng đầu

Kỹ thuật SDH ra đời tạo một cuộc cách mạng trong ngành viễn thông, thểhiện một kỹ thuật tiên tiến có thể đáp ứng rộng rãi các yêu cầu của các thuê bao,người khai thác cũng như các nhà sản xuất… thoả mãn các yêu cầu đòi hỏi đặt racho ngành viễn thông, khắc phục các nhược điểm của thế hệ PDH Một điểm quantrọng là SDH có khả năng kết hợp với PDH trong mạng lưới hiện tại, nó cho phépthực hiện việc hiện đại hoá dần dần theo từng giai đoạn phát triển

Tháng 11 năm 1988, trên cơ sở tiêu chuẩn của SONET và xét đến các tiêuchuẩn khác ở Châu Âu, Bắc Mỹ và Nhật Bản, ITU-T đã đưa ra tiêu chuẩn quốc tế

về công nghệ truyền dẫn theo phân cấp số đồng bộ SDH dùng cho truyền dẫn cápquang và vi ba Các tiêu chuẩn của SDH đã được ITU-T ban hành trong các khuyếnnghị sau đây

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

G.707 - Các tốc độ bit của SDH.

G.708 - Giao diện nút mạng SDH.

G.709 - Cấu trúc ghép đồng bộ.

G.773 - Giao thức phù hợp với giao diện Q.

G.774 - Mô hình thông tin quản lý SDH.

G.782 - Các kiểu và các đặc tính chủ yếu của thiết bị ghép SDH.

G.784 - Quản lý SDH.

G.803 - Cấu trúc mạng truyền dẫn SDH.

G.825 - Điều khiển rung pha và trôi pha trong mạng thông tin SDH.

G.957 - Các giao diện quang của các thiết bị và hệ thống liên quan đến SDH G.958 - Hệ thống truyền dẫn SDH sử dụng cho cáp sợi quang.[1]

So với PDH thì SDH có các ưu điểm cơ bản sau đây:

- Khác với PDH, trong mạng SDH quá trình ghép kênh chỉ thực hiện qua

một giai đoạn, do đó việc tách một kênh 2 Mbit/s trong một luồng tốc độ cao là đơngiản Hơn nữa việc sử dụng phần mềm trong quản lý bảo dưỡng đã làm cho việc

vận hành và quản lý mạng lưới đơn giản hơn nhiều

- Trong SDH tốc độ bit lớn hơn 140 Mbit/s lần đầu tiên được tiêu chuẩn hoá trên phạm vi toàn thế giới

- Chuẩn hoá: Với các chuẩn SDH, thiết bị truyền dẫn của các nhà sản xuất

khác nhau có thể hoạt động trên cùng một tuyến Các chuẩn SDH cũng tạo ra khả

năng hoạt động qua lại giữa các phân cấp truyền dẫn châu Âu và Bắc Mỹ

- Tốc độ bit và cấu trúc khung của cấp cao hơn được tạo thành từ tốc độ bit

và cấu trúc khung của luồng cơ bản cấp thấp hơn do đó việc tách ghép luồng thông

- Đồng hồ phải cung cấp từ ngoài

- Truyền dư thừa và thiếu mức 8 Mbit/s

Bảng 1.1 Phân cấp hệ thống SDH [1]

Các cấp

Truyền dẫn

Tốc độTruyền dẫn Các luồng PDH tạo thành

STM-1 155.520 Mbit/s 63 Luồng 2 Mbit/s; 3 luồng 34 Mbit/s

3 Luồng 45 Mbit/s; 1 luồng 140 Mbit/s

STM-4 622.080 Mbit/s 252 Luồng 2 Mbit/s; 12 luồng 34 Mbit/s

12 Luồng 45 Mbit/s; 4 luồng 140 Mbit/s

STM-16 2.488.320 Mbit/s 1088 Luồng 2 Mbit/s; 48 luồng 34 Mbit/s

48 Luồng 45 Mbit/s; 16 luồng 140 Mbit/s

STM-64 9.853.280 Mbit/s 4032 Luồng 2 Mbit/s; 192 luồng 34 Mbit/s

192 Luồng 45 Mbit/s; 64 luồng 140 Mbit/s

1.2 Công nghệ NG-SDH:

1.2.1 Các hạn chế của công nghệ SDH truyền thống:

SDH truyền thống là công nghệ TDM đã được tối ưu hoá để truyền tải cáclưu lượng dịch vụ thoại Khi truyền tải các lưu lượng dựa trên nền IP, các mạng sửdụng công nghệ SDH truyền thống gặp phải một số hạn chế:

- Liên kết cứng: Do các tuyến kết nối giữa hai điểm kết nối được xác lập cố

định, có băng tần không đổi, thậm chí không có lưu lượng đi qua hai điểm này thìbăng thông này cũng không thể được tái sử dụng để truyền tải lưu lượng của kết nốikhác dẫn tới không sử dụng hiệu quả băng thông của mạng Cách xác lập kết nốicứng như vậy làm giới hạn băng thông tối đa khi truyền dữ liệu đi qua hai điểm kếtnối, đây là một hạn chế cơ bản của mạng SDH truyền thống khi truyền tải dịch vụ

IP, do các dịch vụ này có đặc điểm thường có sự bùng nổ về nhu cầu lưu lượng mộtcách ngẫu nhiên

- Lãng phí băng thông khi sử dụng cấu hình Mesh (mắt lưới): Khi mạng SDH

thiết lập các liên kết logic để tạo ra cấu trúc mesh, băng thông của vòng (ring) buộcphải chia cho các liên kết logic Việc định tuyến phân chia lưu lượng như vậykhông những rất phức tạp mà còn làm lãng phí rất lớn băng thông của mạng Khinhu cầu lưu lượng truyền trong nội bộ mạng MAN tăng lên, việc thiết lập thêm cácnode, duy trì và nâng cấp mạng trở nên hết sức phức tạp

- Các lưu lượng truyền dữ liệu quảng bá: Trong các Ring SDH, việc truyền

tải các dữ liệu quảng bá chỉ có thể thực hiện được khi phía phát và tất cả các điểmthu đều đã được xác lập kết nối logic Các gói tin quảng bá được sao chép lại thànhnhiều bản và gửi đến từng điểm đích dẫn tới việc phải truyền nhiều lần cùng mộtgói tin trên vòng ring Điều này gây lãng phí lớn đối với băng thông của mạng

- Lãng phí băng thông cho việc bảo vệ mạng: Thông thường đối với các

mạng SDH, 50% băng thông của mạng được dành cho việc dự phòng cho mạng.Mặc dù việc dự phòng này là hết sức cần thiết nhưng các công nghệ SDH truyềnthống không cung cấp khả năng cho phép nhà cung cấp dịch vụ lựa chọn băngthông sử dụng cho việc dự phòng các sự cố

Ngoài ra, khi sử dụng mạng SDH truyền thống để truyền các lưu lượngEthernet, ngoài các hạn chế trên thì còn một yếu tố nữa là tốc độ của Ethernetkhông tương đương với SDH Điều này dẫn đến phải thiết lập các tuyến kết nối của

mạng SDH có tốc độ cao hơn so với của dịch vụ Ethernet, điều này lại là nguyên

nhân làm giảm hiệu quả sử dụng băng thông của mạng lưới Bảng 1.2 mô tả hiệu

suất sử dụng băng thông khi truyền dịch vụ Ethernet qua mạng.[1]

Bảng 1.2 Hiệu suất sử dụng băng thông khi truyền dịch vụ Ethernet qua mạng

truyền

Hiệu suất sử dụng băng thông

Channel, ESCON và DVB (Bảng 1.3), SDH thế hệ mới cho phép truyền dữ liệu

băng thông rộng với tốc độ cao hơn trong điều kiện tài chính giới hạn.[1]

Bảng 1.3 Bảng so sánh giữa GE và FC

Gigabit Ethernet Fiber Channel

Ứng dụng Mạng số liệu SAN, Audio/Video, số liệu

Tốc độ truyền 1.25Gbit/s 1.06Git/s, 2.12Gbit/s, 10Gbit/sKích thước khung Thay đổi, 0 – 1.5kB Thay đổi, 1 – 2 kB

Mạng SDH thế hệ mới nâng cao tính hữu dụng trong mạng SDH hiện có bởiviệc tận dụng cơ chế mạng lớp 1 hiện có cùng với việc bổ sung các công nghệ như:kết chuỗi ảo VC (Virtual Concatenation), thủ tục tạo khung chung GFP (GenericFraming Procedure) và sơ đồ điều chỉnh dung lượng liên kết LCAS (Link Capacity

Adjustment Scheme) Mô hình cấu trúc SDH thế hệ mới như mô tả trên hình 1.2.

GenericFrameProcedure

LAPS

VCAT

Virtual Concatenation

LCAS

LinkCapacityAdjustmentScheme

SONET/SDH

1.2.3.1 Kết chuỗi ảo VCAT

Phương pháp ghép nối truyền thống được định nghĩa trong G.707 là thuậtngữ “kề nhau” (contiguous) Nghĩa là các container kế cận được kết hợp lại vàtruyền qua mạng SDH như là một container tổng Hạn chế của ghép nối kề nhau làtất cả các node mạng là thành phần của đường truyền phải có khả năng nhận ra và

xử lý container được ghép nối và thiếu tính mềm dẻo của việc sử dụng băng thônglàm cho truyền dữ liệu không có hiệu quả

VCAT sắp xếp các container độc lập vào trong một liên kết ghép nối ảo Bất

kỳ các số container có thể nhóm lại được với nhau để cung cấp độ linh hoạt củabăng thông tốt hơn so với cách ghép nối truyền thống Hơn nữa VCAT còn chophép các nhà khai thác mạng điều chỉnh được dung lượng truyền theo dịch vụ củakhách hàng yêu cầu để đạt được hiệu quả sử dụng tốt hơn Bởi vì các node mạngtrung gian xử lý mỗi container trong tuyến bằng một chuẩn - container ở dạng ghépnối, do vậy chỉ cần các thiết bị tại điểm gốc và kết cuối của đường dẫn nhận ra và

xử lý các các cấu trúc tín hiệu VCAT Điều này có nghĩa là mỗi tuyến có thể thựchiện đường dẫn riêng của nó qua mạng do đó sẽ dẫn đến sự khác nhau về pha giữacác container đến tại thiết bị kết cuối của đường dẫn nên yêu cầu thiết bị có bộ đệmcho trễ

Ngày nay các tải trọng truyền dẫn đối với SDH là STM-0/1/4/16 và STM-64

Ví dụ dịch vụ 1 Gbit/s hiện thời được truyền dẫn qua kênh STM-16 Trong trường

hợp này, hiệu quả của dung lượng đường truyền là 42% Bảng 2.6 đưa ra so sánh

hiệu quả sử dụng các dịch vụ khi có và không dùng VCAT Nhóm VC-4-7v là mộtnhóm ghép nối ảo VCATG (VCAT Group), trong đó VC-4 là đã được định nghĩatrong SDH và 7v là số phần tử trong nhóm, sẽ tăng lên hiệu quả sử dụng băng thông

Gigabit Ethernet (1Gbit) VC-4-16c > 42% VC-4-7v > 85%

Bảng 1.4: So sánh hiệu quả sử dụng các dịch vụ khi có và không dùng VCAT

Các tham số yêu cầu đối với VCAT là bộ chỉ thị đa khung MFI (Multi-FrameIndicator) và số thứ tự SQ (Sequence Number) Bởi vì các phần tử của VCATG cóthể đi qua mạng với nhiều đường dẫn khác nhau, chúng không đến cổng đích cùngmột lúc nên gây ra độ trễ giữa các container Để loại bỏ trễ khác nhau này và đảmbảo việc tích hợp các container trong nhóm, số thứ tự SQ được gán với mỗi phần tử.MFI có thể phát hiện các độ trễ khác nhau giữa các phần tử của VCATG

Ưu điểm khi sử dụng VCAT:

- Hiệu quả: Các kênh VCAT được định tuyến độc lập thông qua mạng SDH

và sau đó được nhóm lại tại node đích, do vậy loại trừ được việc tắc nghẽn và sửdụng hiệu quả băng thông

- Có khả năng mở rộng: Phương pháp ghép nối liền kề truyền thống theo các

bước cố định, trong khi VCAT cho phép băng thông thay đổi phù hợp với sự tănggiảm nhỏ của nhu cầu Dựa trên tốc độ dữ liệu mong muốn, các kênh VCAT có thểthay đổi để phù hợp với băng thông sử dụng và tránh được sự lãng phí băng thông

- Tính tương tích: Chỉ có các node nguồn và đích cần nhận ra VCAT, các

node còn lại của mạng SDH trong mạng không cần biết về các nhóm ghép nối ảo

này Do đó VCAT được truyền thẳng trong mạng SDH và làm việc trên các mạng

có sẵn

- Duy trì dịch vụ: Trong các nhóm VCAT, mỗi kênh có thể được định tuyến

khác nhau trên mạng, nếu một kênh có sự cố, các kênh khác vẫn làm việc bìnhthường Do đó nếu một liên kết bị sự cố thì chỉ có một kênh nhánh trong nhómVCAT bị mất nhưng liên kết dữ liệu vẫn tiếp tục cung cấp dịch vụ với băng thông

bị giảm xuống

Tuy nhiên, thủ tục VCAT cũng có các hạn chế sau:

Về mặt lý thuyết, có hai hạn chế: thứ nhất là có sự giới hạn số tối đa của cáckênh thành phần trong một nhóm VCAT được xác định bởi SQ nằm trong byte H4của POH của SDH Đối với đường dẫn bậc cao (VC-3, VC-4) SQ có 8 bit xác địnhđược tối đa là 256 phần tử của một nhóm VCAT, đối với đường dẫn bậc thấp (VC-12) SQ có 6 bit xác định được tối đa 64 phần tử trong một nhóm VCAT Vấn đềthứ hai là giới hạn của độ trễ do đường dẫn khác nhau cực đại do MFI xác địnhcũng nằm trong byte đa khung H4 của POH cho cả hai đường dẫn bậc cao vàđường dẫn bậc thấp cho phép trễ khác nhau tối đa của các phần tử của một nhómVCAT là 256ms

Hạn chế về mặt thực tế: Do khó khăn kỹ thuật của việc tích hợp nhiều bộđệm trên một vi mạch VCAT, trễ đường dẫn khác nhau cung cấp bởi vi mạch này

là rất nhỏ, điển hình khoảng ±25ms hoặc nhỏ hơn Do đó các nhà cung cấp thiết bịphải dùng bộ nhớ ngoài và để tốc độ truyền của bộ nhớ ngoài đủ nhanh chỉ có thể

sử dụng SRAM So sánh với với DRAM và SDRAM, SRAM có dung lượng ít hơn

và đắt hơn, do đó giá thành thiết bị do đó sẽ cao

1.2.3.2 Thủ tục tạo khung chung GFP

Thủ tục tạo khung chung (GFP) là một cơ chế tạo khung các tín hiệu client

và sắp xếp các tín hiệu ở dạng khung này vào trong một luồng số của mạng truyềndẫn SDH GFP là một giao thức thích ứng cung cấp một cơ chế sắp xếp các kiểuluồng bit khác nhau một cách linh hoạt vào trong kênh SDH Cơ chế thích ứng dựatrên việc tạo khung và cho phép đưa phân đoạn của kênh vật lý vào trong các khung

có kích thước cố định hoặc thay đổi được Các tín hiệu của client có thể là theo kiểugói (như là IP/PPP hoặc Ethernet) hoặc theo kiểu các khối đã mã hoá (như là FC).

Kỹ thuật đóng gói như GFP phải được sử dụng để tương thích với dữ liệukhông đồng bộ, thay đổi nhanh và kích thước các khung thay đổi trước khi lưulượng dữ liệu như IP/PPP, Ethernet MAC, FC, ESCON và FICON được truyền điqua các mạng SDH GFP làm thích ứng một luồng dữ liệu trên nền một khung đếnluồng dữ liệu định hướng byte bằng cách sắp xếp các dịch vụ khác nhau vào mộtkhung mục đích chung sau đó khung này được sắp xếp vào trong các khung SDH

đã biết Cấu trúc khung này có ưu điểm hơn ở việc phát hiện và sửa lỗi và cung cấphiệu quả sử dụng băng thông lớn hơn so với các thủ tục đóng gói truyền thống

Hình 1.3 Cấu trúc khung GFP [9]

Bốn thành phần trong khung GFP là: mào đầu (core header), mào đầu tải tin(payload header), thông tin của tải tin (payload information) và trường tuỳ chọnphát hiện lỗi (FCS)

- Core header định nghĩa chiều dài khung và phát hiện lỗi CRC.

- Payload header định nghĩa kiểu thông tin được truyền, các khung quản lý

hoặc các khung khách hàng cũng như nội dung tải tin

- Client payload information định nghĩa tải tin thực tế được chuyển đi.

- Tuỳ chọn FCS phát hiện lỗi.

Hiện nay có hai kiểu tương thích client được định nghĩa đối với GFP:

- GFP được đóng khung (framed) GFP-F: một khung dữ liệu được được thu

và sắp xếp vào trong một khung GFP mà không có overhead kết hợp

- GFP trong suốt (transparent) GFP-T: Các mã khối tín hiệu dữ liệu được sắp

xếp vào trong các khung tuần hoàn có chiều dài được xác định trước vàđược phát tức thời mà không đợi toàn bộ khung dữ liệu

Mào đầu tối thiểu

Chiều dài khung GFP thay đổi

Fast Ethernet, GigaEthernet, IP …

GFP-T

Dịch vụ được sắp xếp theo kiểu bye – bytevào trong khung GFP

Tối ưu hoá trễ truyền dẫn

Chiều dài khung không đổi

FC,FICON, ESCON,Ethernet …

Bảng 1.5 So sánh GFP-F và GFP-T

Tuỳ vào dịch vụ được truyền đi thì sẽ sử dụng theo kiểu GFP nào, tuy nhiênngày nay Ehernet là tín hiệu được định nghĩa trong GFP-F GFP-T sắp xếp bất kỳ

dữ liệu nào bao gồm Ethernet, FC và ESCON Các dịch vụ được sắp xếp qua

GFP-F dùng số lượng overhead ít nhất để đảm bảo hiệu quả sử dụng băng thông tốt nhất,trong khi đó độ ưu tiên của các dịch vụ này được sắp xếp qua GFP-T là nhanh,truyền tải hiệu quả dữ liệu

Hơn nữa GFP là một cơ chế thích ứng, còn có các phương pháp khác: Giaothức truy cập liên kết LAPS (the Link Access Protocol) và điều khiển liên kết dữliệu mức cao HDLC (High-level Data Link Control) là hai cơ chế tạo khung có ưuthế hơn Tuy nhiên GFP hỗ trợ đa dịch vụ và có tính mềm dẻo vì vậy nó có thểdùng trong việc tổ hợp với đầu cuối mạng truyền dẫn quang

Ghép kênh GFP có hạn chế: Lưu lượng từ các giao diện tại node nguồn màchia sẻ cùng một kênh VCAT phải đến chung một node phía thu Nghĩa là chỉ khi

nhiều khách hàng cùng một nơi và lưu lượng của họ đến cùng một đích thì việc sửdụng GFP mới có hiệu quả

1.2.3.3 Sơ đồ điều chỉnh dung lượng liên kết LCAS

Sơ đồ điều chỉnh dung lượng liên kết LCAS (Link Capacity AdjustmentScheme) dùng giữa hai phần tử mạng được kết nối đến giao diện khách hàng đếnmạng SDH truyền thống LCAS là một phần mở rộng của VCAT như được địnhnghĩa trong chuẩn G.704/Y.1305 của ITU, LCAS cho phép thay đổi động các kênhtrong số các kênh của SDH trong một nhóm VCAT Mỗi byte H4/K4 truyền đi mộtgói điều khiển bao gồm thông tin liên quan đến VCAT và các tham số của giao thứcLCAS

Bằng việc xác định thành phần nào của một VCATG được kích hoạt vàchúng được sử dụng như thế nào, LCAS cho phép thiết bị phía xuất phát thay đổilinh hoạt số các container trong một nhóm được ghép nối để đáp ứng với sự thayđổi thời gian thực trong yêu cầu sử dụng băng thông Sự tăng giảm băng thôngtruyền có thể đạt được mà không ảnh hưởng đến dịch vụ Các bản tin báo hiệu củaLCAS được trao đổi giữa các node đầu cuối thông qua overhead của SDH để thayđổi số các luồng nhánh hoặc các các phần tử của một nhóm VCAT Số các phần tửcủa một nhóm VCAT có thể được tăng lên và giảm xuống mà không bị mất khung.Khi một sự cố được phát hiện ở một kênh thành phần, thông lượng sẽ thấp hơn màkhông xảy ra việc mất hoàn toàn lưu lượng Điều này đạt được bằng cách đảm bảorằng các kênh bị sự cố của một nhóm VCAT bị loại bỏ trong khi các kênh củanhóm VCAT còn lại tiếp tục mang lưu lượng Do vậy các kênh được phát hiện vàloại bỏ tự động từ nhóm VCAT

Các tham số sau trong gói điều khiển có liên quan đối với giao thức LCAS:

- Lệnh điều khiển CTRL (Control) đồng bộ nguồn và đích và các thông tin

truyền tải lưu ý đến trạng thái của các thành phần độc lập trong mộtVCATG

- Nhận dạng nguồn GID (Source Identifier) báo cho đầu thu VCATG nào

có phần tử thực tế nào thuộc về nó

- Nhận biết sự sắp xếp lại RS-Ack (Resequence Acknowledgement) thông

báo cho phía nguồn biết đầu thu đã nhận sự thay đổi đã bắt đầu

- Trạng thái thành viên MST (Member Status) chuyển đi trạng thái của liên

kết từ thiết bị nhận đến nguồn đối với mỗi thành phần độc lập củaVCATG (OK=0, FAIL=1)

- Bảo vệ lỗi CRC phát hiện lỗi và bỏ các gói điều khiển bị lỗi đối với mỗi

tăng hiệu suất của hạ tầng mạng SDH đã có Ưu điểm của NG-SDH là không cầnphải lắp đặt một mạng truyền dẫn mới hay thay đổi tất cả các thiết bị nút mạng haycác tuyến cáp quang, nhờ vậy sẽ giảm được chi phí và thu hút được các khách hàngmới trong khi vẫn duy trì được các dịch vụ đã có NG-SDH tạo ra phương thứctruyền tải các dịch vụ khách hàng có tốc độ cố định (như PDH) và các dịch vụ cótốc độ biến đổi như Ethernet, VPN, DVB, SAN qua các thiết bị và mạng SDHhiện có bằng cách bổ sung một số thiết bị phần cứng và các thủ tục cũng như giaothức mới Các thủ tục và giao thức này được phân thành các lớp là: thủ tục địnhdạng khung GFP, kết nối ảo VCAT và giao thức điều chỉnh dung lượng tuyếnLCAS

CHƯƠNG II: GIỚI THIỆU THIẾT BỊ OMSN 2.1 Giới thiệu chung

Thiết bị OMSN (Optical multi service node) [10] dùng để chỉ thiết bị SDH với dung lượng STM-16/64 có khả năng tích hợp chuyển mạch gói vào hệthống SDH, qua đó có thể cung cấp nền tảng đa dịch vụ trên nền quang để xây dựngcác mạng truyền tải NG – SDH đa dịch vụ

NG-Các đặc tính của OMSN [10]:

Truyền dẫn và quản lý hiệu quả các ứng dụng dữ liệu trên nền gói với cơ sở hạtầng quang đã có

Tăng cường kết nối trong các Topo mạng: ring, hình sao, mắt lưới (mesh)

Độ tin cậy cao cho các chức năng truyền dẫn và mục đích xây dựng mạng

Theo dõi, xử lý sự cố, cung cấp dịch vụ

Hỗ trợ các dịch vụ tốc độ cao, trong dải từ 2 Mbit/s và Ethernet lên đến GigabitEthernet GE và 10 Gbit/s

Tiến tới hợp nhất các dịch vụ Internet, thoại và video trong cùng một môi trườngđồng nhất

Quản lý chất lượng dịch vụ và hiệu năng để hỗ trợ các yêu cầu SLA (ServiceLevel Agrement) khó khăn nhất

Các ưu điểm của OMSN

Các thiết bị OMSN dựa trên một cấu trúc truyền dẫn SDH cứng, chưa linhhoạt, mang lại cho các nhà cung cấp dịch vụ một vài lợi ích sau:

Mang lại tính sẵn sàng tối đa cho dịch vụ, hỗ trợ các dịch vụ tiềm năng từ việctruy nhập đến mạng đường trục với bất kỳ luồng lưu lượng nào

Hợp lý hóa các thao tác và cải thiện một cách đáng kể vốn xây dựng cơ bản và chiphí kinh doanh mà không ảnh hưởng đến các dịch vụ hiện có

Tạo ra những lợi nhuận mới từ các dịch vụ hiện tại và các dịch vụ cạnh tranhtrong tương lai

Cải thiện băng thông sử dụng, cung cấp không gian cho các dịch vụ mới phát sinhlợi nhuận nhiều hơn

2.2 Các chức năng và dịch vụ được hỗ trợ của thiết bị OMSN

2.2.1 Chức năng

Node đa dịch vụ trên nền quang OMSN tương thích với những hệ thốngPDH đã có cũng như những mạng SDH đã được lắp đặt, do đó thiết bị OMSN cungcấp các chức năng đã có ở mạng SDH và bổ sung thêm một số các chức năng mớicho các ứng dụng mới Các chức năng đó là:

OMSN có thể được cấu hình như là một bộ ghép đầu cuối đa đường (Multi LineTerminal Multiplexer) hoặc là một bộ tách ghép đa kênh (Multi Add/DropMultiplexer) hoặc là một bộ nối chéo (Cross Connect)

OMSN tích hợp khả năng chuyển mạch ATM, có thể sử dụng được trong mộtcard chuyển mạch tùy chọn

OMSN có thể được trang bị với những thiết bị Ethernet, Fast Ethernet, GigabitEthernet để cho phép kết nối LAN to LAN và chuyển mạch Ethernet

OMSN có thể sử dụng cho chuyển mạch nhãn đa giao thức (MPLS), nghĩa là nóthực hiện phân loại, định tuyến, tập hợp các gói dữ liệu theo kỹ thuật MPLS

OMSN có thể truy nhập và truyền các loại lưu lượng đến FICON (1.0625Gbit/s),kênh quang (1.0625Gbit/s), Digital Video (270Mbit/s), ESCON(200Mbit/s),

FDDI(125Mbit/s), OC-3 (155Mbit/s)

OMSN hỗ trợ những tính năng của CWDM (Coarse WDM) được cung cấp bởi bộtách sóng, bộ giải ghép kênh (Multiplexer/Demultiplexer) và những thiết bịCOADM (Coarse Optical Add/Drop Multiplexer)

2.2.2 Các dịch vụ hỗ trợ

2.2.2.1 Dịch vụ Ethernet

Các thiết bị OMSN [10] được trang bị các card Ethernet cho phép kết nốiLAN to LAN giữa hai bộ định tuyến hoặc chuyển mạch qua một mạng SDH Cáccard Ethernet có thể quản lý được 3 loại lưu lượng Ethernet là: Ethernet (10 Mbit/s),Fast Ethernet (100 Mbit/s) và Gigabit Ethernet (1 Gbit/s)

Các module Ethernet được cắm vào thiết bị OMSN sẽ cung cấp các dịch vụ

Ethernet Đối với thiết bị 1660SM, có các module: ISA-ETH module và ISA-GBE module Module ISA-ETH cung cấp các giao diện 10/100 baseT, Module ISA-GBE

cung cấp các giao diện 1000BaseSX/1000BaseLX Các card này đóng vai trò như làmột gateway đối với mạng SDH Các module này cho phép thiết bị OMSN cung

cấp một số dịch vụ như: đường dây riêng (Private Line), đường dây riêng ảo(Virtual Private Line), mạng LAN riêng (Private LAN), mạng LAN riêng ảo(Virtual Private LAN), tập hợp (Aggregation), tập hợp ảo (Virtual Aggregation).

Hình 2.1 Các dịch vụ Ethernet trên OMSN [10]

2.2.2.2 Dịch vụ truyền dữ liệu

Một số dịch vụ dữ liệu có thể được sắp xếp thành những tín hiệu STM-N nhờ

card SDH matrix được cắm vào thiết bị OMSN Card 4×ANY cung cấp 4 truy nhập

vật lý và kết chuỗi ảo cho tín hiệu dữ liệu Thông lượng của nó bằng 16 VC-4.

Hình 2.2 Ứng dụng dịch vụ dữ liệu

Bảng 2.1 cho thấy các dịch vụ dữ liệu được cung cấp bởi OMSN

Tín hiệu dữ liệu Tốc độ bit Số lượng VC-4

Gigabit Ethernet 1,25 Gbit/s 8

Fiber Channel 1,0625 Gbit/s 8

dịch vụ ATM, card ISA-ATM được cắm vào thiết bị 1660SM là giải pháp tối ưu để

truyền dẫn và tập hợp lưu lượng ATM Về mặt chức năng, ATM đặc biệt hữu íchtrong truy nhập cấu hình Ring cục bộ và metro để hợp nhất lưu lượng dữ liệu từnhững người sử dụng khác nhau lên trên cùng SDH VC, do đó tối ưu băng thôngtruyền

2.2.2.4 Dịch vụ MPLS

Kỹ thuật MPLS được sử dụng trong những hệ thống truyền tải Alcatel đểphân phối và định tuyến các gói dữ liệu được tạo ra bởi dịch vụ gói hóa bất kỳ(packetized service) đang hoạt động tại lớp mạng và được đóng gói thành khungEthernet Một hoặc nhiều nhãn được gắn vào mỗi gói Ethernet và được sử dụng đểchuyển gói Sự phân loại các gói dữ liệu đến chỉ được thực hiện một lần tại cạnhcủa mạng MPLS, những bộ định tuyến MPLS bên trong chỉ phải chọn bước truyền

kế tiếp bằng cách tìm và hoán đổi nhãn ở trên cùng Những gói Ethernet cùng đích

và cùng chất lượng dịch vụ được gán đến cùng một FEC ngay cả khi chúng thuộcmột luồng khác Theo cách này, những luồng gói riêng biệt được tập hợp đến mộtđường dẫn chung

Hình 2.3 Ứng dụng dịch vụ MPLS [10]

Ở thiết bị OMSN, các card ISA PR-EA và ISA PR sẽ quản lý giao thức

MPLS

Card ISA PR-EA được sử dụng để tập hợp những luồng lưu lượng Ethernet khác

nhau, được bảo đảm bằng chất lượng dịch vụ luồng QoS

ISA PR là một hệ thống con Ethernet ADM và cung cấp một lớp sóng mang đượcchia sẻ trong Ethernet Packet Ring

là: 1470-1490-1510-1530-1550-1570-1590-1610 nm Hỗ trợ cả ứng dụng tuyến

tính và vòng Ở những node đầu cuối, nó có thể tách ghép lên đến 8 kênh Ở nhữngnode tức thời, nó có thể xen rẽ 1 hoặc 2 kênh và truyền qua 7 hoặc 6 kênh khác

TRAN SPON DER B&W

STM-16

COLORED

STM-16

λ1 λ2 λ8

STM-16

COLORED STM-16

COLORED STM-16

TRAN SPON DER

B&W STM-16

TRAN SPON DER STM-16 B&W

COLORED STM-16

λ1 λ2 λ8

1660SM

MUX/DEMUX

OF 8 CHANNEL

MUX/DEMUX

OF 8 CHANNEL

THROUGH OF 6 CHANNEL

PASS-ADD/DROP OF

2 CHANNEL

Hình 2.4 Ứng dụng CWDM [10]

2.3 Hệ thống quản lý

Mặc dù các thiết bị OMSN được cải tiến rất nhiều về mặt hiệu quả sử dụng

và tích hợp được nhiều dịch vụ cùng các ưu điểm khác, tuy nhiên việc có một dung lượng lớn tạo ra vấn đề về mặt quản lý Trước đây với các hệ thống truyền dẫn có dung lượng STM-1 đến STM-4 thì hệ thống quản lý và giám sát chủ yếu dựa trên người sử dụng, khi muốn thao tác trên thiết bị thì người sử dụng đăng nhập trực tiếp vào thiết bị và thực hiện thao tác ( tạo luồng, add-drop, cross connect,v.v…) nhưng đối với STM-64 thì số lượng luồng quá lớn để làm theo phương pháp cũ Vấn đề nãy sẽ được giải quyết thông qua hệ thống quản lý giám sát tự động dựa vào server (cụ thể là qua 2 phần mềm 1353 và 1354 ) của Alcatel đang được sử dụng tại trung tâm viễn thông Huế

2.3.1 Phần mềm 1320CT

Phần mềm khai báo đầu cuối 1320CT [11] tương thích với các môi trườngWindows đang hoạt động: Windows NT, Windows 2000, Windows XP 1320CTtruy nhập từ các CT từ xa đến giao diện Q3 GNE Ethernet qua mạng IP Nói chung,

CT là một máy tính cá nhân PC, được kết nối qua giao diện F để quản lý cục bộ

NE Với ứng dụng CT từ xa, nó có thể quản lý lên đến 32 NEs qua các kênhDCCM/DCCR CT thực hiện một số chức năng quản lý như: quản lý cấu hình, quản

lý cảnh báo…

Những nhiệm vụ chính của hệ thống

 Thao tác và bảo trì cục bộ các NE được kết nối

 Giám sát kích hoạt/ngừng kích hoạt một NE

 Thiết lập cấu hình truyền dẫn

 Quản lý thời gian thực các NE được kết nối: cảnh báo khi có lỗi và thông báocác sự kiện khi NE hoạt động bình thường

 Quản lý nối chéo của VC-4, VC-3, VC-2, VC-12 và các mức bước sóng.

Quản lý lỗi

Chức năng quản lý lỗi gồm có một số chức năng cho phép giám sát thời gianthực tình trạng tài nguyên của mạng được quản lý Các lỗi được phát hiện ra và cáchoạt động hiệu chỉnh có thể được thực hiện bởi thao tác viên Những dịch vụ nàybao gồm:

 Hiển thị các cảnh báo hiện thời của NE

 Bật/tắt các cảnh báo thứ cấp

 Cảnh báo các thiết lập quan trọng

 Tạo các file Alarm History

Quản lý hiệu năng

Chức năng quản lý hiệu năng cung cấp một tập hợp các chức năng để khởiđộng và ngừng theo dõi các hoạt động trên các tài nguyên vật lý của mạng, và đểtập hợp, xử lý và hiển thị dữ liệu có sẵn bằng đồ thị Dữ liệu được cung cấp phụthuộc vào dung lượng của các NEs, theo khuyến nghị ITU–T G.826 về các SDHNEs Chức năng quản lý hiệu năng cho phép thiết lập các ngưỡng tài nguyên, nếuvượt quá các ngưỡng này sẽ làm phát sinh một cảnh báo QoS Điều này mang lạicho nhà điều hành cơ hội để theo dõi chi tiết các thỏa thuận mức dịch vụ SLA cánhân cố định của khách hàng

Quản lý bảo mật

Chức năng quản lý bảo mật cung cấp một tập hợp các chức năng để bảo vệ

hệ thống chống lại sự truy nhập trái phép của người sử dụng, các thủ tục hoặcnhững tác động khác Quyền truy nhập được dựa vào FADs và NADs

 Nếu giao diện F đã được kết nối, bản đồ này sẽ chứa các NE được kết nối vớiđịa chỉ được khôi phục

Menu Network Element Synthesis

Hình 2.5 Menu NES của phần mềm 1320CT

2.3.2 1353NM & 1354RM

Một hệ thống quản lý mạng SDH phải có khả năng quản lý tất cả các phần tửmạng, kể cả các phần tử được phát triển trong tương lai Các hệ thống quản lý mạngnày phải được xây dựng hướng tới một mạng quản lý viễn thông chung TMN TMN

là một mạng được cấu trúc đặc biệt cho các chức năng quản lý cho một mạng viễnthông TN TNM có cấu trúc gồm các lớp:

Hình 2.6 Cấu trúc các lớp của TMN [9]

 NE - các phần tử mạng: thiết bị truyền dẫn PDH hoặc SDH

 ECT (Equipment Craft Terminal): để quản lý cục bộ

 TN: đây là mạng kết nối các NEs Nó cung cấp các phương tiện vật lý để đảmbảo sự truyền dẫn.

 EML (Element Management Layer): quản lý tất cả cấu hình NE trên các cơ sởriêng lẻ: phần cứng, kết nối chéo, đồng bộ, bảo vệ, cảnh báo, thực hiện… Phầnmềm 1353NM quản lý lớp này

 NML (Network Management Layer): hệ thống thuộc về lớp này cho phép cácthao tác viên quản lý kết nối, định tuyến và các bảo vệ liên quan Ngoài ra, NMLcòn chịu trách nhiệm về các cảnh báo mạng và theo dõi hiệu năng hệ thống.Phần mềm 1354RM quản lý lớp này

 Thêm, xóa các ký hiệu

 Khai báo NEs

 Kiểm kê NE

Bật/tắt các thông báo cảnh báo

Quản lý các nguồn đồng bộ và thời gian của NE

Quản lý các kết nối và quản lý các cổng

Cấu hình các điểm bên ngoài

Sao lưu và khôi phục các NEs.

Quản lý phần mềm

Nạp các thông tin từ phần mềm xuống NE

Nạp phần mềm từ một server đến một NE

Kích hoạt/ngừng kích hoạt phần mềm của NE

Ủy nhiệm phần mềm cho NE

Hình 2.8 Các chức năng quản lý SW và NE

Các chức năng cảnh báo

Nhận và xử lý các cảnh báo

Thiết lập bộ lọc tiêu chuẩn để nhận các cảnh báo

Quản lý cảnh báo các file đăng nhập

Lưu trữ và xử lý thông tin cảnh báo hiện thời

Hiển thị giao diện người dùng

Tóm lược các báo động liên quan đến một NE

Hình 2.9 Các chức năng quản lý Alarm

Các chức năng quản lý theo dõi hiệu năng

Cấu hình ngưỡng của các bộ đếm lỗi

Theo dõi hoạt động của các bộ đếm

Ghi dữ liệu hiệu năng của hệ thống

Tìm kiếm sự suy giảm chất lượng TP (Termination Point)

Các chức năng quản trị hệ thống

Quản lý hệ thống (cho người quản trị)

Khởi động/dừng hệ thống

Hiển thị và quản lý tất cả các quá trình của 1353NM

Sao lưu/phục hồi hệ thống

Hình 2.10 Các chức năng của 1354RM

Nạp thông tin có sẵn của các cổng và NE từ 1353NM

Xây dựng “phần tĩnh” của mạng được quản lý như:

+ Liên kết các kết nối

+ Các Topo cơ bản: ring, mesh…

+ Áp dụng “các lớp liên quan” theo ITU-G.803.

+ Các đường dẫn, các dạng LO, HO, các đoạn hợp kênh, vật lý

Cấu hình và quản lý “phần động” của mạng như:

+ Cấu hình tải trọng (payload)

+ Cung cấp đường dẫn

+ Bảo dưỡng và giám sát đường dẫn

+ Nối/phân chia

+ Điều khiển các giao diện SEN – IM và OPTICS – IM dựa trên các NEs

+ Nạp chức năng vô hiệu hóa quản lý

+ Dò tìm và khôi phục NE

+ Quản lý các bảo vệ

+ SNCP (SubNetwork Connection Protection – Bảo vệ kết nối mạng con) làmột cơ chế bảo vệ được cung cấp để có thể bảo vệ một phần hoặc toàn bộđường dẫn (giữa hai NE)

+ Các quy tắc khôi phục

+ Theo dõi hiệu năng hệ thống

+ Phân tích và tạo ra các đo lường tùy biến

+ Quản lý cảnh báo nghêm ngặt ASAP.

+ Theo dõi cảnh báo và quản lý các bản ghi

+ Quản lý giao diện Northbound (IOO)

Kết luận chương II

Cùng với sự phát triển của mạng NG-SDH, các thiết bị SDH cũng phát triểntheo để đáp ứng được nhu cầu của nhà cung cấp dịch vụ Các thiết bị OMSN củaAlcatel – Lucent [10] cung cấp các nền tảng đa dịch vụ trên nền quang để xây dựngcác mạng truyền tải NG – SDH đa dịch vụ Các thiết bị OMSN này tích hợp cácchức năng truyền dẫn tốt nhất trong một lớp (best–in–class), các chức năng táchghép CWDM, kết nối chéo SDH cùng với lớp truyền thông (carrier–class) và cácchức năng chuyển mạch gói/tế bào lớp 2 bao gồm: Ethernet, ATM và chuyển mạchnhãn đa giao thức MPLS Chia sẻ các đặc tính và các module chung, các thiết bịAlcatel – Lucent OMSN đảm bảo triển khai linh hoạt và hỗ trợ các đặc tính chomạng NG – SDH

CHƯƠNG III: HỆ THỐNG TRUYỀN DẪN ALCATEL STM – 64

TẠI VNPT THỪA THIÊN HUẾ 3.1 Giới thiệu chung

Sơ đồ hoạt động của thiết bị 1660SM

A21E1 P63E1

Access Card Port Card

S N C P

MSP HVC HPC

AU4 STM1

Matrix

O16ES

SYNCHR SETG

T4

48/60 VDC

Q3 QAUX

LAN

Hình 3.1 Sơ đồ khối thiết bị 1660SM

Nguyên lý hoạt động của thiết bị 1660SM

Đây là sơ đồ hoạt động của của thiết bị 1660SM Các luồng tín hiệu từnhững nguồn khác nhau như luồng E1, luồng dịch vụ Ethernet và ATM được đưavào thiết bị Các luồng được đồng bộ qua card Service đều được tập trung vào cardMatrix, ở đây các luồng tín hiệu được xử lý và tập hợp lại thành luồng STM 64 rồitruyền tải đến card O16ES, sau đó các tín hiệu sẽ được xử lý và chuyển đổi thànhtín hiệu quang rồi truyền đi trên sợi quang

Đối với các luồng tín hiệu E1, các luồng này sẽ đi vào qua các Access CardA21E1, nghĩa là mỗi card này được nối với 21 luồng E1, tuỳ vào số lượng luồng E1

mà sử dụng số lượng card A21E1 để tránh lãng phí Sau đó tín hiệu được nối đếnPort card P63E1 tương ứng, card này thực hiện giao tiếp 63 luồng tín hiệu2,048Mbit/s vào các luồng SDH cao hơn và mỗi Port Card P63E1 được nối với 3Access Card A21E1 Tín hiệu tiếp tục đi đến card MATRIX, ở đây tín hiệu đượcsắp xếp vào các luồng STM-N rồi đi đến card O16ES để chuyển đổi thành tín hiệu

quang và truyền qua đường trung kế đến một tổng đài khác Ở phía thu cũng có cácthành phần và chức năng giống phía phát, song quá trình thu tín hiệu được thựchiện một cách ngược lại với phía phát.

C-12 VC-12

TU-12 TUG-2

TUG-3

VC-3 AU-3

VC-4 AU-4

AUG STM-NxN

x1

x3

2,048 Mbit/s x3

x7 x7 x3

Hình 3.2 Quá trình ghép các luồng E1 thành STM – N

Đối với các luồng tín hiệu Ethernet, các tín hiệu Ethernet sẽ được đưa đếncard ISA, sau đó đi đến card MATRIX Tương tự như các luồng E1 thì các luồngtín hiệu cũng được săp xếp vào những luồng STM-N rồi đến card O16-ES đượcchuyển thành tín hiệu quang rồi truyền trên đường trung kế đến đầu thu

Các luồng tín hiệu ATM cũng được đưa đến MATRIX card và chyển đổithành tín hiệu quang

Các card của thiết bị 1660SM được phân thành các loại là Access Card, PortCard và nhóm Card chung Common Card Sau đây ta sẽ lần lượt tìm hiểu chứcnăng của các loại card này.[1]

3.2 Thiết bị Alcatel 1660 SM

3.2.1 Cấu trúc chung

Thiết bị 1660SM là một thành phần mạng của STM-1/4/16 Truyền tải và kết nối chéo các tín hiệu PDH và SDH Nó hoạt động như là thiết bị đầu cuối đa dịch vụ hoặc như bộ ghép kênh xen/rẽ

Hình 3.3 Hình dáng thiết bị SDH 1660SM

Sub-rack

Đối với thiết bị SDH 1660SM Sub-rack được chia thành 3 vùng

- Vùng Access: là nơi để gắn card Access, vùng này có 21 slot được đánh

Hình 3.4: Sub-rack 1660SM Vùng Fan : được nhìn từ phía trước khi chưa gắn quạt

Hình 3.5 : Khe cắm quạt

3.2.2 Các card trên thiết bị

3.2.2.1 Common Card

Các card chung (Common Card) thực hiện các chức năng: bộ điều khiển,dịch vụ, kết nối hoặc đồng bộ hoá Common Card bao gồm các Card sau:MATRIX, CONGI, PQ2/EQC, SERVICE, SYNTH [10] Sau đây là một số chứcnăng của các Common Card

 Card MATRIX

MATRIX Card là thiết bị tiếp nhận và tách/ghép các luồng giao diện SDH

và cao hơn là các luồng dịch vụ mới như ATM, ETHERNET, MPLS Trong thiết bị1660SM có 2 loại MATRIX Card: MATRIXN và MATRIXE

MATRIXN có một dung lượng ma trận tương đương 96 x 96 STM – 1, cóthể sử dụng theo cách sau:

Tất cả dung lượng cho các kết nối chéo mức cao HOCC

Một phần dung lượng cho các kết nối chéo mức cao và phần còn lại cho các kếtnối chéo mức thấp LOCC Trong trường hợp này, dung lượng tối đa có thể sử

dụng cho một LOCC là 64 STM-1.

MATRIXE có một dung lượng ma trận tương đương 384 x 384 STM-1, có

thể sử dụng theo cách sau:

Tất cả dung lượng cho các kết nối chéo mức cao HOCC

Một phần dung lượng cho các kết nối chéo mức cao và phần còn lại cho các kếtnối chéo mức thấp LOCC Trong trường hợp này, dung lượng tối đa có thể sử

CONGI card là thiết bị cung cấp nguồn DC cho các card và các thiết bị khác

trong hệ thống Trong 1660SM thì nguồn đầu vào là 48/60VDC và đầu ra có cácmức nguồn là 0.8VDC, 1.7VDC, 2.5VDC và 3.3VDC

Trong 1660SM, có 2 loại Card CONGI: CONGI-A và CONGI-B Nếu CONGI-A được sử dụng thì CONGI-B sẽ là dự phòng và ngược lại.

 Card SERVICE

Card SERVICE cung cấp các chức năng sau:

Quản lý kênh AUX (Auxiliary): 4x64 Kbit/s G.703, 4xV11, 4xRS-232, 2x2 Mbit/

s G.703

Giao diện đồng hồ lối vào/lối ra:

+ T3/T6: hai tín hiệu đồng hồ tham chiếu 2MHz/2Mbps để đồng bộ cácphần tử mạng

+ T4/T5: hai tín hiệu đồng hồ lối ra 2MHz/2Mbps được sử dụng bởi mộtphần tử mạng khác

Quản lý EOW cho phép cung cấp 3 loại kết nối khác nhau:

+ Giữa 2 trạm (lựa chọn cuộc gọi)

+ Giữa 3 trạm (đa lựa chọn cuộc gọi)

+ Cuộc gọi bao trùm (một trạm kết nối với tất cả các trạm khác, số cuộcgọi ‘00’)

Ngoài ra có hai kênh mở rộng với các bộ nối khác nhau (RJ11 và RJ45) có thểđược sử dụng để thiết lập một kết nối với một điện thoại bên trong

 Card EQUICO and PQ2/EQC

EQUICO and PQ2/EQC là card dùng cho quản lý và điều khiển các thiết bị,

cảnh báo khẩn cấp các sự cố, các lệnh chú ý và quan trọng nữa là điều khiển cácthiết bị dự phòng trong trường hợp các thiết bị đang hoạt động bị hư hỏng hoặc có

sự cố EQUICO and PQ2/EQC cung cấp chức năng bộ điều khiển thiết bị EC:

Kết nối với Local Craft Terminal như một PC, qua giao diện F.

Kết nối với OS (1353NM, 1354RM) bằng giao diện Q3 có bộ nối nằm trên bản

mạch CONGI, hoặc bởi các kênh DCC của các cổng STM-N.

Kết nối với một CT từ xa qua các kênh DCC của các cổng STM-N.

Kết nối với OS qua giao diện QAUX nằm trên SERVICE card.

 Bus Termination

Ngoài các Card trên thì trong Common Card còn có một đơn vị không thểthiếu là Bus Termination Card Chức năng chính của Bus Termination là gửi các bộđầu cuối điện đến các Bus đã được định tuyến ở mặt sau panel Các Card BusTermination được đặt bên cạnh các MATRIX Card.

3.2.2.2 Các Card LS và HS

LS (Low Speed) và HS (High Speed) là nhóm card giao tiếp lưu lượngvào/ra với tốc độ luồng nhánh khác nhau Card LS có tốc độ luồng nhánh là2,048Mbps Card HS có tốc độ luồng nhánh là 34Mbps, 45Mbps, 140Mbps,622Mbps … Tuỳ theo tốc độ dữ liệu mà thiết bị 1660SM sử dụng các loại cardkhác nhau Trong thiết bị 1660SM, các giao diện truy nhập được thực hiện thông

qua sự kết hợp của Port Card và Access Card Port Card thực hiện chức năng xử lý tín hiệu, Access Card bao chứa giao diện vật lý để kết nối luồng nhánh với các thiết

bị đầu cuối Sau đây, chúng tôi sẽ đi xét các giao diện truy nhập của SDH đangđược sử dụng phổ biến trên mạng viễn thông

 Giao diện truy nhập 2,048Mbps

Để thực hiện ghép/tách các giao diện luồng nhánh PDH 2,048Mbps vào các

luồng SDH tốc độ cao hơn, thiết bị 1660SM sử dụng Port Card là P63E1, P63E1N hoặc P63E1N-M4, Access Card là A21E1.

Card P63E1 thực hiện giao tiếp 63 luồng tín hiệu 2,048Mbps cận đồng bộ song hướng và tín hiệu STM-4-BPF (Back Panel Format), đồng thời xử lý 63 tín hiệu

2,048Mbps từ các card truy nhập đính kèm

Card P63E1N về cơ bản giống như card P63E1, ngoài ra nó có khả năng thực

hiện các chức năng sau:

+ P63E1N cũng thực thi chức năng NT (Network Termination) với tốc độ

truy nhập chủ yếu của các dịch vụ ISDN Đặc trưng này được lập trìnhqua SW để sử dụng hoặc loại trừ chức năng NT cho mỗi cổng đơn, đồng

thời card P63E1N có thể giao tiếp với các cổng ứng dụng hoặc không

ứng dụng chức năng NT

+ P63E1N có thể thực thi chức năng tái định thời, chức năng này được áp

dụng cho đồng hồ thiết bị (Equipment Clock) để gửi đi tín hiệu 2,048Mbit/s, do đó được đồng bộ với mạng SDH

P21E1N-M4 giống với P63E1N với sự khác biệt là: để thay cho tái định thời

‘trượt bit’ (slip bit), tái định thời ‘trượt khung’ (frame slip) được cung cấp trongtrường hợp PRA hoạt động

Card A21E1 là Access card cho P63E1 và P63E1N Có thể sử dụng lên đến 3 card A21E1 cho mỗi Port card Card A21E1 kết nối 21 luồng tín hiệu dữ liệu

2,048Mb/s, cung cấp các kết nối từ mặt sau panel đến các đường dây bên ngoài

và các mấu nối cho 21 tín hiệu PDH Card A21E1 chứa các chuyển mạch bảo

vệ để bảo vệ N+1 EPS

 Giao diện truy nhập 34Mbps/45Mbps

Để thực hiện ghép/tách các giao diện luồng nhánh PDH 34Mbps/45Mbps

vào các luồng SDH tốc độ cao hơn, thiết bị 1660SM sử dụng Port Card là P3E3T3

và Access Card là A3E3, A3T3.

Port Card P3E3T3 là một giao diện song hướng từ/đến 3 luồng 34Mbps hoặc 45Mbps và STM-4-BPF Tốc độ bit của Card P3E3T3 phụ thuộc vào Access

card được trang bị.

Access Card A3E3, A3T3 là card giao diện song hướng vào/ra trên 3 kênh riêng

biệt Mỗi kênh cung cấp 1 truy nhập luồng dữ liệu 34Mbps/45Mbps của Card

P3E3T3 Cụ thể là:

+ A3E3 cung cấp các truy nhập 3×34Mbps cho P3E3T3.

+ A3T3 cung cấp các truy nhập 3×45Mbps cho P3E3T3.

Mỗi Access card cung cấp các kết nối từ mặt sau panel đến các đường dây bên

ngoài và các mấu nối cho các tín hiệu PDH

A3E3 và A3T3 chứa các chuyển mạch bảo vệ để bảo vệ N+1 EPS.

 Giao diện truy nhập 140Mbps (STM-1)

Để thực hiện ghép/tách các giao diện luồng nhánh PDH 140Mbps vào các

luồng SDH tốc độ cao hơn, thiết bị 1660SM sử dụng Port Card là P4ES1N và Access Card là A4ES1.

Card P4ES1N điều khiển 4 tín hiệu điện STM-1, tất cả đều truy nhập trên các

Access card có liên quan (Card A4ES1) Card P4ES1N là một trong các Card

A4ES1 chứa các chuyển mạch bảo vệ để bảo vệ N+1 EPS.

 Giao diện truy nhập 622Mbps (STM-4)