tiểu luận tìm hiểu công nghệ sdh (synchronous digital hierarchy)

1.Các tốc độ bit của ANSI/CEPT Các cấp truyền dẫn số cận đồng bộ đang tồn tại theo nhiều tiêu chuẩn khác nhau... Ở đầu phát, người ta ghép các tín hiệu số cấp thấp để tạo ra luồng số cấ

Tìm hiểu công nghệ

SDH (Synchronous Digital Hierarchy)

GVHD: ThS Phù Trần Tín

Thực hiện: Nhóm 1

I Nguyên lý ghép kênh PDH

1. Các tốc độ bit của ANSI/CEPT

2. Cấu trúc khung của tín hiệu PDH

3. Ghép va tách luồng trong PDH

4. Những nhược điểm của hệ thống PDH

I Nguyên lý ghép kênh PDH

1.Các tốc độ bit của ANSI/CEPT

 Các cấp truyền dẫn số cận đồng bộ đang tồn tại theo nhiều tiêu chuẩn khác nhau

2 Cấu trúc khung của tín hiệu PDH

Ở đầu phát, người ta ghép các tín hiệu số cấp thấp để tạo ra luồng số cấp cao bằng phương pháp xen bit

Để phần thu đồng bộ với phần phát và phân việc được các khung, làm cơ sở cho việc tách các luồng số cấp thấp từ luồng số cấp cao nhận được thì khi ghép kênh người ta cài một tổ hợp các bít gọi là tín hiệu đồng

bộ khung (FAS) và trước mỗi khung truyền Tiếp theo là các bít nghiệp vụ (D+S) để cảnh báo từ xa cho trạm đối biết sự cố của trạm mình tiếp theo mới là các bit của luồng số liệu các nhánh đưa vào ghép kênh

 Tốc độ bit của hệ ANSI:1,5Mb/s ,6Mb/s ,45Mb/s và 405Mb/s.

 Tốc độ bit của hệ CEPT: 2Mb/s ,8Mb/s ,34Mb/s,140 Mb/s

 Mỗi tín hiệu sau khi ghép kênh có cấu trúc khung không như nhau

 Các tín hiệu nhánh không sử dụng đồng bộ khung

 Các tín hiệu nhánh gần đồng bộ với nhau(gọi là cận động bộ), tức là tần số nhịp mặc dù có cùng giá trị nhưng lại hơi khác nhau

4 Nhược điểm của hệ thống PDH

 PDH chủ yếu đáp ứng các dịch vụ thoại, đối với các dịch vụ như: điện thoại truyền hình, truyền số liệu, thì mạng PDH khó có thể đáp ứng được

 Việc tách/xen các luồng 2Mbit/s phức tạp

 Khả năng giám sát và quản lý mạng kém

 Tốc độ bit của PDH không cao (140Mbit/s trên mạng viễn thông quốc tế)

 Thiết bị PDH cồng kềnh, các thiết bị ghép kênh và thiết bị đầu cuối thường độc lập nhau

 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

 Sự hạn chế về khả năng xen rẽ các luồng khiến kết nối kém linh hoạt và khó cung cấp dịch vụ nhanh

chóng,đồng thời đòi hỏi nhiều thiết bị ghép kênh làm cho giá thành tăng lên

II Giới thiệu về SDH

1. SDH là gì?

2. Các tốc độ truyền dẫn trong SDH

3. Cấu trúc khung SDH

4. Cấu trúc ghép kênh SDH

1.SDH là gì

SDH (Synchronous Digital Hierarchy) là một chuẩn quốc tế về truyền dẫn đồng bộ tốc độ cao cho các mạng viễn thông quang

Ưu điểm

 Cho phép xây dựng một mạng viễn thông kinh tế và linh hoạt

 Tăng cường khả năng bảo trì và quản lý mạng

 Cung cấp khả năng truyền tải tín hiệu linh hoạt

 Cho phép xây dựng một hạ tầng mạng viễn thông thống nhất

2.Các tốc độ truyền dẫn trong SDH

Tiêu chuẩn mới xuất hiện lần đầu tiên là SONET do công ty Bellcore (Mỹ) đưa ra, được chỉnh sửa nhiều lần trước khi trở thành tiêu chẩn SDH quốc tế

3 Cấu trúc khung SDH

 Mỗi khung gồm N hàng và M cột.Mỗi ô vuông trong bản ứng với một byte 8 bit của tín hiệu đồng bộ.byte đầu tiên ở hàng 1 cột 1 gọi là byte đánh dấu khung F nó cho phép đinh vị các byte khác trong khung một cách dễ dàng

 Các bit tín hiệu sẽ truyền theo trình tự bắt đầu là byte F và từ trái qua phải,từ trên xuống dưới sau khi truyền hết byte cuối cùng của khung thì quá trình truyền lặp lại bắt đầu từ byte F của khung tiếp theo

4 CẤU TRÚC GHÉP KÊNH SDH

Các luồng đồng bộ cơ sở được nâng lên N lần thành các luồng đồng bộ cấp N

III Một số phương pháp tạo tín hiệu STM-1

1. Sắp xếp tín hiệu 140Mb/s vào khung STM-1

2. Sắp xếp tín hiệu 34Mb/s vào khung STM-1

1.Sắp xếp tín hiệu 140Mb/s vào khung STM-1

 Tải trọng của C-4 gồm 9 hàng và 260 cột (9x260=2340 byte), trong khi đó số bit của luồng số PDH 140Mbit/s (chính xác là 139264 kbit/s) là:

139264 kbit/s : 8000Hz= 17408 bit (2176 byte)

 Tín hiệu 140Mbit/s chiếm chưa đầy một tải trọng C-4 Trong thời gian 125µs, phần tử C-4 bổ xung thêm 164 byte để đầu ra đạt tốc độ định mức 2340 byte

2 Sắp xếp tín hiệu 34Mb/s vào khung STM-1

 Sắp xếp tín hiệu 34Mbit/s vào C-3

Trước khi đưa vào module chuyển tải đồng bộ STM-1, luồng số cận đồng bộ 34Mbit/s phải được đưa vào container C-3

 Tải trọng C-3 gồm 9 hàng và 84 cột (9x84=756 byte), luồng PDH 34Mbit/s có 34368 Kbit/s : 8000Hz = 4296 bit (537 byte) chiếm chưa đầy 1 container C-3

 Phần tử C-3 có độ dư lớn là để truyền thêm luồng PDH 44,736 Mbit/s của chuẩn ANSI:

 44,736 Mbit/s : 8000Hz= 5593 bit

 Trọng tải STM-1 là 18720 bit nên chỉ truyền được 3 luồng 34 Mbit/s

 Trong quãng thời gian 125µs, C-3 tiếp nhận 537 byte luồng PDH và bổ sung thêm 39 byte

 Sắp xếp tín hiệu C-4 vào STM-1

IV Con trỏ SDH

 Con trỏ được sử dụng để tìm các phần khác nhau của AU và TU gọi là container ảo VC Con trỏ AU xác định ở VC bậc cao hơn và con trỏ TU xác định ở VC bậc thấp hơn Ví dụ AU-3 gồm VC-3 cộng với một con trỏ, TU-2 gồm VC-2 cộng với một con trỏ

 Quan hệ thời gian giữa trọng tải và khung STM-1 được ghi lại nhờ con trỏ, ngoài ra nó còn định vị các tín hiệu phân nhánh ở trong khối tải trọng Do đó, sau khi diễn giải con trỏ một cách thích hợp thì có khả năng truy nhập tới từng kênh của người sử dụng độc lập ở bất kỳ thời điểm nào, mà không cần tách luồng STM-1

V Mào đầu trong SDH

1. Mào đầu đoạn tái sinh

2. Mào đầu đoạn ghép kênh MSOH

3. Mào đầu tuyến POH cấp cao (VC-4/VC-3)

4. Mào đầu tuyến POH cấp thấp (VC-2/VC-1)

 Trong chuẩn SDH mào đầu được chia thành các lớp như sau:

• Đoạn tái sinh ( đoạn lặp)

• Đoạn ghép kênh ( đoạn ghép)

• Tuyến

1 Mào đầu đoạn tái sinh(RSOH)

 RSOH chiếm 3 hàng đầu của các cột từ 1-9 trong cấu trúc khung STM-1

 A1 và A2 dùng để đồng bộ khung

 J0 nhận dạng vị trí của STM-1 trong STM-N

 B1 có chức năng giám sát vùng lặp

 E1 cung cấp kênh nghiệp vụ nội bộ giữa các

bộ lặp và được dùng cho thông tin thoại

 F1 là kênh sử dụng dành cho nhân viên điều hành

 D1, D2, D3 dành cho việc truyền dữ liệu giám sát và điều khiển trong vùng lặp

 byte để trống () là dự trữ quốc gia và quốc tế

2 Mào đầu đoạn ghép kênh MSOH

MSOH chiếm 5 hàng cuối của các cột 1-9 Trong cấu trúc khung STM-1

 Byte để trống () là dự trữ quốc gia và quốc tế

 Byte B2 : giám sát bit lỗi của một đoạn ghép

 Byte K1, K2 dùng cho kênh chuyển mạch tự động

 Byte D4-D12: sử dụng để truyền số liệu với tốc độ 576kbit/s giữa các trạm ghép kênh, sử dụng để truyền tin cho công tác bảo trì và quản trị mạng

 Byte Z1,Z2: các byte dự trữ

 Byte E2: dùng cho kênh thoại nghiệp vụ giữa các trạm ghép kênh

3.Mào đầu tuyến POH cấp cao (VC-4/VC-3)

POH chiếm hang 1-9 của cột đầu tiên trong VC-4 hoặc VC-3 Chức năng của các byte trong POH như sau:

 Byte J1: byte định tuyến

 Byte B3: giám sát lỗi của tuyến nối giữa 2 VC-3 hoặc VC-4

 Byte C2: nhãn tín hiệu

 Byte G1: chỉ thị trạng thái của tuyến

 Byte F2: kênh của người sử dụng tuyến

 Byte H4: Chỉ thị đa khung

 Byte Z3-Z5: các byte dự trữ

4 Mào đầu tuyến POH cấp thấp (VC-2/VC-1)

 Byte đứng đầu đa khung chính là VC-1 POH hoặc VC-2 POH được kí hiệu là V5

 Byte V5 được dùng khi các byte trong tải trọng VC-1 (hoặc VC-2) có sự xê dịch (trôi), bình thường V5 là byte độn cố định

 Bit 1 và 2 hình thành từ mã BIP-2 để giám sát lỗi bit

 Bit thứ 3 (FFBE): sử dụng chỉ thị lỗi khối đầu xa cảu tuyến, bit này bằng 0 là không lỗi, bằng 1 có lỗi

 Bit thứ 4: không sử dụng

 Bit thứ 5, 6, 7 (L1, L2, L3): là nhãn tín hiệu của VC-1 hoặc VC-2

 Bit thứ 8: bit cảnh báo từ xa của tuyến

VI Đồng bộ mạng

1. Mục đích của đồng bộ

2. Các phương pháp đồng bộ

1 Mục đích của đồng bộ

Đồng bộ là phương thức giữ cho các thiết bị số trên mạng hoạt động theo cùng một tốc độ trung bình trên tất cả các giao diện Nếu tốc độ ngõ vào và tốc độ ngõ ra không bằng nhau thì một phần thông tin sẽ bị mất, do đó vấn đề đồng bộ là chìa khoá quan trọng để đạt được chất lượng dịch vụ như mong muốn

2 Các phương pháp đồng bộ

 Đồng bộ cưỡng bức

 Đồng bộ độc lập

 Đồng bộ tương hổ

VIII Kết luận

ƯU ĐIỂM

 Đối với SDH thì ưu điểm nổi bật hơn là đơn giản hoá mạng lưới, linh hoạt trong sử dụng khai thác

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

NHƯỢC ĐIỂM:

 Kỹ thuật phức tạp hơn do phải ghi lại sự tương quan về phase giữa các tín hiệu luồng và overhead

 Đồng hồ phải cung cấp từ ngoài

 Truyền dư thừa và thiếu mức 8 Mb/s