CÔNG NGHỆ SDH

Kỹ thuật SDH là kỹ thuật truyền dẫn tiên tiến, đang được sử dụng ngày càng phổ biến trên phạm vi toàn thế giới, nhờ các tính năng ưu việt hơn hẳn thế hệ PDH

VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN TỬ - THÔNG TIN

***********

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Khoá 2005 – 2010 Đại học từ xa

VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI

KHOA CN ĐIỆN TỬ - THÔNG TIN

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHIỆM VỤ THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP

Họ và tên giáo viên hướng dẫn: TS Nguyễn Vũ Sơn

Họ và tên sinh viên: Vũ Trường Giang Ngày sinh: 07-11-1982

Lớp: ĐT 10 Khoá: 2005 – 2010 Ngành học: Điện tử - Viễn thông

1 Tên đề tài tốt nghiệp: Công Nghệ SDH

2 Các số liệu ban đầu: Theo tiêu chuẩn thiết kế của kỹ thuật truyền dẫn SDH

3 Nội dung các phần lý thuyết và tính toán:

* Chương I: Giới thiệu chung về PDH và SDH

* Chương II: Sắp xếp các luồng PDH và SDH vào Container của khung SDH

* Chương III: Con trỏ và và từ mào đầu

4 Các bản vẽ và đồ thị:

5 Ngày giao nhiệm vụ thiết kế: Ngày 08.tháng 02 năm 2010

6 Ngày hoàn thành nhiệm vụ thiết kế: Ngày 02 tháng 5 năm 2010

SINH VIÊN ĐÃ HOÀN THÀNH ĐỒ ÁN

LỜI GIỚI THIỆU

Kỹ thuật SDH là kỹ thuật truyền dẫn tiên tiến, đang được sử dụng ngàycàng phổ biến trên phạm vi toàn thế giới, nhờ các tính năng ưu việt hơn hẳnthế hệ PDH Với ưu thế trong việc ghép kênh đơn giản, linh hoạt, giảm thiết

bị trên mạng, băng tần truyền dẫn rộng, cung cấp giao diện tốc độ lớn hơn chocác dịch vụ trong tương lai, tương thích với các giao diện PDH hiện có tạo rakhả năng quản lý mạng tập trung Công nghệ SDH đáp ứng sự tăng trưởngnhanh của mạng viễn thông và mạng số hoá đa dịch vụ Đặc biệt công nghệSDH cho phép tạo nên cấu trúc mạng vòng, đảm bảo độ tin cậy an toàn mạnglưới mà công nghệ PDH trước đây không làm được

Việc sử dụng con trỏ cùng với việc ghép xen byte ở SDH cho phép cácthiết bị ghép kênh SDH dễ dàng tìm lại các luồng nhánh để thực hiện xen rẽchúng Trong khi đó PDH thực hiện điều này rất khó khăn Ở PDH để xen, rẽcác máy ghép kênh phải thực hiện phân luồng (Demux) và ghép luồng (Mux)rất phức tạp và tốn kém

Hiện nay mạng viễn thông Việt Nam đã đưa kỹ thuật SDH vào sử dụng

để khai thác hết tính năng ưu việt của mọi loại hình dịch vụ và quản lý mạngviễn thông được tốt Việc trang bị kiến thức để làm chủ thiết bị và làm chủmạng lưới là rất cần thiết

Sau một thời gian nghiên cứu, được sự giúp đỡ tận tình của thầy Nguyễn

Vũ Sơn và toàn thể các thầy cô Khoa Công nghệ Điện tử - Viễn thông ViệnĐại học Mở Hà Nội Tôi đã tóm tắt sơ lược về công nghệ SDH và mạngtruyền dẫn quang trong ngành viễn thông Việt Nam Do kiến thức còn nhiềuhạn chế, tôi rất mong được sự đóng góp của các thầy cô giáo cùng các bạnđồng nghiệp

Tôi xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Vũ Sơn và các thầy cô giáokhoa Công nghệ Điện tử - thông tin Viện Đại học Mở Hà Nội đã giúp tôi hoànthành đồ án này

Hà Nội, ngày tháng năm 2010

Sinh viên

CHƯƠNG I GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PDH VÀ SDH

I GIỚI THIỆU VỀ PDH

1 Phương thức ghép luồng

Hiện nay chúng ta vẫn còn đang sử dụng các thiết bị PDH để ghép từ 2Mb/s đến 140Mb/s trong mạng lưới viễn thông Việt Nam và được truyền đitheo vô tuyến hoặc cáp quang Trong các mạng lưới cận đồng bộ quá trìnhghép luồng từ 2Mb/s lên 140Mb/s có liên quan trực tiếp đến các cấp ghépluồng trung gian của 8Mb/s cần phải dùng thiết bị ghép luồng số cấp thứ ba,thứ tư (3&4 DME)

Loại ghép luồng theo phương pháp này không cho phép quản lý mạnglưới theo kiểu tích hợp hoặc giám sát các đặc tính kỹ thuật Muốn quản lýđược như vậy phải lắp đặt thêm thiết bị và có sự kết nối giữa các trạm đầu xavới các trung tâm quản lý làm cho rất tốn kém và phức tạp

Hình 1.1 Ghép luồng số cận đồng hồ

Để ghép 64 luồng 2Mb/s thành luồng 140Mb/s và giao tiếp nó với 1 thiết

bị quang thì yêu cầu phải có các thiết bị quang sau đây:

Sử dụng tổng cộng 22 bộ thiết bị riêng rẽ và cần đến 106 sợi cáp để đấunối các thiết bị trên với nhau.

2 Chức năng xen rẽ của hệ thống PDH

Để có chức năng này trong hệ thống PDH chúng ta phải sử dụng riêngmột hệ thống tuyến hoạt động ở 140Mb/s và phải rẽ xuống luồng 2Mb/s Để

rẽ và xen được như vậy người ta phải sử dụng các thiết bị tách ghép luồngđược bố trí BACK TO BACK (Xem hình 1.2)

Hình 1.2 Ghép và tách luồng trong hệ thống PDH

3 Kết nối chép luồng 2Mb/s trong hệ thống PDH

Để thực hiện đấu chéo luồng số, luồng 140Mb/s phải được tách xuốngluồng 2Mb/s, sử dụng các thiết bị DME cấp 2, 3, 4 Rồi các tín hiệu 2Mb/sphải được đấu chép bằng phương thức nhân công sử dụng đến các dàn DDF

và phải có các sợi cáp và Connecter để đấu nhãy

* Nhược điểm của hệ thống PDH

- Khả năng quản lý điều hành không linh hoạt, không có khả năng giámsát đến từ dòng số cơ sở trong quá trình truyền dẫn Do ghép xen bít và ghéptheo từng cấp nên khi ghép rồi thì không kiểm soát được dòng số cơ sở

- Thiết bị ghép tách cồng kềnh phức tạp vì phải ghép và tách theo từng cấp

- Tốc độ sử dụng cao nhất là 140Mb/s Vì cấp ghép càng cao, tốc độ caothì 2 nhược điểm trên càng lớn

- Tồn tại 3 phân cấp số không đồng nhất, không có khả năng nối chép đểtạo thành mạng chung, khó khăn cho nhà quản lý sử dụng.

- Không tận dụng hết khả năng truyền dẫn của cáp quang

Các nhược điểm trên không tự khắc phục được đòi hỏi phải có mộtphương thức truyền dẫn mới để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao

II GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG SDH (SDH – Synchronous Digital Hiearchi)

1 Khái niệm và ưu điểm của hệ thống SDH

SDH là một công nghệ truyền dẫn thế hệ mới ngày nay trên thế giới.SDH tạo ra một cuộc cách mạng trong các dịch vụ viễn thông, thể hiện một

kỹ thuật tiên tiến có thể đáp ứng rộng rãi các yêu cầu của mọi thuê bao, nhàkhai thác cũng như các nhà sản xuất… Thoả mãn các yêu cầu đặt ra chongành viễn thông trong thời đại mới, khác phục được các nhược điểm của thế

hệ PDH mà chúng ta còn đang sử dụng trên mạng lưới hiện nay

Hệ thống SDH dựa trên cơ sở các khuyến nghị của ITU – T: G707, G708

và G709 cho biết các tiêu chuẩn Quốc tế bao gồm các quá trình ghép đồng bộ

Tốc độ bit trên 155Mb/s lần đầu tiên được chuẩn hoá trên phạm vi toànthế giới Mã truyền dẫn cho tín hiệu quan được tiêu chuẩn hoá tương thích vớicác thiết bị của các nhà sản xuất khác nhau

Sử dụng cấu trúc khối: Tốc độ bít và cấu trúc khung của cấp cao hơnđược tạo thành từ tốc độ bit và cấu trúc khung của luồng cơ bản cấp thấp hơn

và trang bị các kênh riêng cho giám sát, quản lý, đo thử cho ta một mạng linhhoạt, tin cậy, giảm được chi phí rất lớn cho việc quản lý

Mạng được quản lý bằng phần mềm, các kênh quản lý mạng trong cấutrúc khung SDH cho phép mạng đồng bộ hoàn toàn được điều khiển bằngphần mềm.

Tất cả các tín hiệu PDH có tốc độ từ 1,5Mb/s đến 140Mb/s đều đượcghép truyền dẫn vào cấp SDH thấp nhất là STM – 1 có tốc độ 155,52Mb/s

2 Các phần tử mạng SDH (NE)

Trong SDH có một số phần tử mạng như sau:

- Thiết bị ghép kênh đầu cuối (Terminal Multiplexer – TM)

Thực hiện cả chức năng ghép kênh và đầu cuối đường truyền (Hình 1.3)

Hình 1.3 Thiết bị ghép kênh đầu cuối (TM)

- Thiết bị xen/rẽ (Add/Drop Multiplexer ADM)

Cho phép xen/ rẽ các luồng số, được minh hoạ ở Hình 1.4

Hình 1.4 Thiết bị xen/ rẽ kênh (ADM

- Thiết bị nối chép luồng số đồng bộ (Synchoronous Digital CrossConnection – SDXC) Hình 1.5

- Trạm lặp (Regenerator).

Các trạm lặp đóng vai trò khôi phục tín hiệu quang, các trạm lặp được bốtrí dọc theo tuyến dẫn quang nhằm tăng cự ly truyền giữa các thiết bị ghépkênh (Hình 1.6)

Hình 1.6 Trạm lắp

3 Các cấu hình mạng

Trong SDH có thể áp dụng nhiều loại cấu hình mạng như điểm nối điểm,tuyến tính, hình cây (Hub), mạng vòng, mạng hỗn hợp Mỗi loại cấu hình cóđặc điểm riêng, sau đây trình bày tổng quát các cấu hình nói trên

- Cấu hình điểm nối điểm (Hình 1.7a)

Hình 1.7a Cấu hình điểm nối điểm

- Cấu hình tuyến tính (Hình 1.7b)

Hình 1.7b Cấu hình tuyến tínhư

Hình 1.7d Cấu hình mạng

P

- Cấu hình hỗn hợp (Hình 1.7e)

Hình 1.7e Cấu hình hỗn hợp

III KHUNG TRUYỀN DẪN SDH

Sơ đồ quá trình luồng tạo khung STM – 1 được vẽ trong hình 1.8 Trong

đó ta thấy quá trình hình thành khung truyền dẫn STM – 1 qua các cấp độghép từ trái qua phải Điều quan trọng là kỹ thuật tạo luồng cấp cao khác hẳnvới kỹ thuật PDH

Hình 1.8 Quá trình hình thành khung truyền dẫn STM - 1

Định nghĩa các khái niệm

- C-x (Container cấp x): Khối luồng cấp x, là cấp thấp nhất trong hệthống dùng để bố trí các luồng cận đồng bộ

- VC – x (Virtual Container): Container ảo cấp x, gồm các containertương ứng kết hợp với thông báo vị trí POH

- TU – x (Tributary Unit): Đơn vị luồng cấp x, gồm các VC – x tươngứng kết hợp với từ chỉ dẫn Pointer

- TUG – x (Tributary Unit Group): Nhóm đơn vị luồng cấp x, là nơighép các TU với nhau để tạo thành 1 khung có tốc độ cao hơn

- Pointer: Có nhiệm vụ tương hợp các luồng có thời gian định thời khácnhau, điều khiển ghép luồng đưa lên luồng số có tốc độ cao hơn

- AU (Administrative Unit): Là đơn vị quản lý ghép các VC với Pointer.Chức năng của AU và TU có những điểm tương tự giống nhau

- STM (Synchronous Transport Module): Đơn vị truyền dẫn đồng bộ,gồm có AU – Pointer và từ mào đầu đoạn SOH thông báo đoạn tuyến đượctruyền đưa

- RSOH (Repeater Section Overhead): Mào đầu đoạn lặp dùng để quản

Khung truyền dẫn STM – 1 được tổ chức làm 9 hàng, mỗi hàng chứa

270 bytes Các thông tin trong khung sẽ truyền theo thứ tự từ trên xuống dưới

và từ trái qua phải và được chia làm 3 phần như sau:

- Phần mào đầu SOH: Phần này cũng được chia làm 2 phần nhỏ:

+ RSOH: Là phần lưu giữ các thông tin giám sát và điều khiển trên đoạn lặp.+ MSOH: Là phần lưu giữ các thông tin ghép kênh giữa các trạm, truyềncảnh báo…

- Phần AU – Pointer: Có chức năng khắc phục sự sai lệch về tần số vàđồng thời định vị điểm bắt đầu của các VC tạo thành

- Phần Payload: Là phần mang thông tin chính cần truyền dẫn

IV CÁC PHẦN TỬ TẠO THÀNH KHUNG TRUYỀN DẪN SDH

1 Container C

Container là đơn vị truyền dẫn nhỏ nhất trong khung truyền dẫn và là nơisắp xếp các luồng tín hiệu cấp thấp như các luồng PDH, luồng tín hiệu hình,luồng dữ liệu…

Các loại container được sử dụng tương ứng với các tốc độ truyền dẫnkhác nhau cho cả hai hệ SONET và SDH như sau:

C – 12

1.544 Mb/s2.048 Mb/s

Tín hiệu trong Container có:

- Các luồng dữ liệu (Như các luồng PDH)

- Các bit hoặc các byte nhồi cố định trong khung: Chúng không mạngnội dung dữ liệu mà chỉ sử dụng để tương thích giữa tốc độ bit của tín hiệuPDH với tốc độ của container cấp cao hơn.

- Ngoài ra còn có các bytes nhồi không cố định nhằm đạt được sự đồngchỉnh một cách chính xác Khi cần thiết các Bytes này cũng được sử dụng chocác Bytes dữ liêu Trong trường hợp này, các khung còn có các bit điều khiểnnhồi Các bit điều khiển nhồi này sẽ thông báo cho phía thu biết các bytesnhồi không cố định là bytes dữ liệu hay bytes nhồi thuần tuý

Cấu trúc của container C tuỳ thuộc theo cấp ghép kênh và kích thước củaluồng dữ liệu đầu vào

2 Virtual container (Container ảo)

VC = C + POH

Một VC là sự kết hợp của 1 container C và từ mào đầu đường POH (Pathover head) để tạo thành 1 khung hoàn chỉnh truyền đến đầu thu Chức năngcủa POH là mang thông tin bổ trợ vị trí mà container này sẽ được truyền đến.Trong khung VC thì POH này sẽ được gắn ở đầu khung và tại đầu thu nó sẽđược dịch ra trước tiên khi mà container được giải mã Ngoài ra POH cònmang thông tin về giám sát và bảo dưỡng của đường truyền

VC có nhiều loại tương ứng với các Container nhưng được chia làm 2cấp như sau:

1 - Tất cả các Container khi được ghép trong 1 Container lớn hơn thìđược gọi là Container cấp thấp LO (Low Order Container) Tương ứng sẽ cócác Container ảo cấp thấp LOVC đó là VC – 11, VC – 12 và VC – 2

2 Tất cả các Container truyền trực tiếp trong khung STM – 1 gọi là các

C cấp cao (HO Container) Tương ứng có các VC cấp cao là VC4 Trongtrường hợp VC – 3 được coi là Container cấp cao (HOVC)

Cấu trúc VC:

* VC – 11: Gồm 25 bytes dữ liệu cộng với 1 bytes POH sắp xếp trên 3cột dọc 9 bytes được dùng để truyền dẫn tín hiệu 1.5 Mbit/s theo tiêu chuẩncủa Mỹ

Hình 1.9 Cấu trúc VC – 11 và VC - 12

* VC – 12:

Bao gồm 34 bytes dữ liệu + 1 bytes POH Sắp xếp trên 4 cột dọc 9 bytes.Được sử dụng để tương thích với tín hiệu 2Mbit/s của Châu Âu

Có 3 loại tín hiệu 2Mbit/s có thể bố trí vào VC – 12:

1 Tín hiệu 2Mbit/s không đồng bộ (Asynchronous): Cho phép mang tínhiệu 2Mbit/s nhưng không có khả năng giám sát từng bit

2 Tín hiệu 2Mbit/s đồng bộ bit (Bit Synchronous): Cho phép giám sátđến từng bit nhưng không nhận dạng được khung

3 Tín hiệu 2Mbit/s đồng bộ bytes (Bytes synchronous): Cho phép giámsát và nhận dạng tất cả các bit dữ liệu

* VC – 2:

VC – 2 bao gồm 106 bytes dữ liệu cộng 1 bytes POH dùng để tươngthích với luồng 6.312 Mbit/s theo tiêu chuẩn CEPT Sắp xếp trên 12 cột 9bytes

Hình 1.10 Cấu trúc khung VC - 12

Hình 1.12 Cấu trúc TU – 11 và TU - 12

* TU - 2

TU – 2 = VC – 2 + byte PTR

Việc truyền dẫn các byte pointer sẽ xảy ra lần lượt, cứ mỗi khung 125 µs.s

sẽ có một byte pointer Byte pointer này sẽ được gắn vào 1 vị trí cố định trongkhung cấp cao hơn (VC – 3 hoặc VC – 4) Như vậy tổng cộng sẽ có 3 bytespointer cho khung 125 s Còn byte thứ tư của đa khung 500s cũng mang 1byte pointer, nhưng byte này chưa được định rõ chức năng và hiện nay dùng

- Pointer AU – 4 trong thành phần SOH chỉ thị vị của VC-4 trong khungSTM-1

- 3 pointer TU-3 (Mỗi Pointer 3 byte được gắn vào trong VC-4 để thôngbáo vị trí của mỗi VC-3).

4 Nhóm đơn vị luồng TUG (Tributary Group Unit).

TU-G là 1 nhóm các đơn vị luồng TU được ghép lại với nhau theophương thức byte xen byte

Có 2 loại TU-G là TU-G2 và TU-G3 có các thông số:

a) TU-G2

Mỗi TU-G2 có thể hình thành từ 3 kiểu:

* Tu-2 = 4 x TU-11

4 x TU-11 tạo thành TUG-2 theo nguyên lý ghép xem byte (Như hình

1.15) 4 byte đầu tiên của hàng thứ nhất là các byte pointer, các byte pointer,

các byte pointer, các byte pointer, các bytes sau là bb dữ liệu

Hình 1.15: Cấu trúc TUG-2 tạo thành từ 4 TU-11

* TU G2 = 3 x TU - 12

3 TU – 12 cũng sắp xếp theo nguyên lý cen byte để tạo thành 1 TU-G2

(như hình 3-10) Tương tự như trường hợp trên 3 bytes đầu của hàng đầu tiên

là các byte pointer, các byte sau là các byte dữ liệu Có 2 cách để bố trí TU-12

và TUG – 2 đó là chốt (Locked Mode) và động (Floating Mode).

- Kiểu Floating cho phép các VC gắn vào khung TUG tại 1 vị trí nào đó và

sử dụng Pointer để liên kết các VC để chỉ thị điểm bắt đầu của VC trong TUG-2

vị trí của Pointer sẽ được gắn cố định trong TUG tương ứng với vị trí VC

- Kiểu Locked thì ngược lại về nguyên tắc các VC sẽ được gắn vào 1 vịtrí cố định trong TUG-2 và do đó không cần sử dụng Pointer của TU nhưtrong kiểu Floating

Hình 1.16: TUG-2 tạo thành từ TU-2

* TU-2 tạo bởi TU-2

Mỗi TU-12 có kích thước tương ứng 1 TUG-2 do đó ghép TU-12 vàoTUG-2 như sau:

Hình 1.17: TUG-2 tạo thành từ TU-2

* TUG-3 tạo thành từ TUG-2

TUG-3 tạo thành từ 7xTUG-2 (Các TUG-2 được tạo bởi các TU-12).

Nguyên tắc ghép là ghép xen Byte trong trường hợp này các Pointer trongTUG-3 không có chức năng định vị trạm đến của các luồng tín hiệu lúc nàycác Bytes Pointer của các riêng lẻ định vị trạm đến của các luồng tín hiệu lúcnày các Pointer nằm trong TUG-3 Cột đầu tiên chứa 3 Byte Pointer NPI

(Nool Pointer Indication) 6 Byte nhồi cố định (Fixed Stuf Byte) các Byte NPI

gọi là Pointer chỉ thị không giá trị Chúng không mang ý nghĩa nào cả mà chỉmang các mẫu bit cố định

Hình 1.18 Ghép 7xTUG – 2 thành TUG – 3

Chú ý: 3 TUG – 3 được ghép vào VC – 4 theo trình tự cột thứ nhất là 9

Byte VC – 4 POH, cột thứ 2 và thứ 3 chứa các bytes nhồi cố định Quá trìnhghép đó được mô tả như hình sau:

Hình 1.19 Ghép 3xTUG – 3 vào VC - 4

5 Đơn vị quản lý AU (Adminis trantion Unit)

Gồm 2 loại AU – 3 và AU – 4 nguyên lý tạo thành

AU = VC + Pointer

Trong trường hợp này các giá trị của con trỏ AU (AU Pointer) được gắn

trong khung STM – 1 để ghi lại mối quan hệ về phase giữa khung truyền dẫn vàcác VC tương ứng Các byte AU Pointer này được gắn không cố định vào 9Bytes đầu tiên của hàng thứ tư trong khung STM – 1 Chúng có chức năng đánh

dấu các AU (Tuy nhiên các AU – PTR của AU – 3 và AU – 4 là khác nhau)

Các AU có thể được cấu thành như sau:

b AU – 4 tạo thành từ 1 x VC - 4

Tương ứng với khung STM – 1 được cấu thành từ VC – 4 có kích thước:(9 x 260) Byte + 9 Byte POH

Hình 1.21 Cấu trúc AU tạo từ VC – 4

6 Nhóm đơn vị quản lý AUG (Administrantion Unit Group)

AUG được tạo bởi 1 x AU – 4 hoặc 3 x AU – 3 sắp xếp theo nguyên lýghép xen Byte AUG có cấu trúc khung giống cấu trúc khung STM – 1 khichưa có phần mào đầu SOH

7 Khung STM – 1 (Synchronous Transport Module)

Hình 1.22 Khung truyền dẫn STM - 1

* Phần tải tin (Payload)

Gồm 261 (Từ 10  270) x 9 hàng = 2349 Bytes.

* Phần mào đầu đoạn (SOH)

Bao gồm các thông tin quản lý truyền dẫn, chia làm 2 phần:

+ RSOH bao gồm 27 Byte xếp thành 3 hàng (Từ hàng 1  hàng 3), mỗi

hàng 9 Byte như hình 3.17 Nó chứa các thông tin quản lý trạm lặp

+ MSOH bao gồm 45 Byte xếp thành 5 hàng từ hàng thứ 5  hàng 9 mỗihàng có 9 Byte MSOH chứa các thông tin quản lý ghép kênh

+ AU PTR gồm 9 Byte ở hàng thứ tư có chức năng định vị các VC hợp thành

Khung STM – 1 có thể tạo thành từ các AU – 3 và AU – 4

a STM – 1 = 3 x AU - 3

3 x AU – 3 được ghép xen Byte vào khung STM – 1 như hình 1 – 22.Mỗi AU – 3 có 3 Byte con trỏ có chức năng xác định các VC – 3 bằng cáchchỉ thị Byte đầy tiên cảu POH trong VC – 3 tương ứng và được xếp ở 9 Byteđầu tiên của hàng thứ tư Các Byte nhồi cố định được xếp làm 2 cột và bố trívào các vị trí như hình 1.23

Hình 1.23 Ghép Byte xen Byte 3 AU – 3 vào STM – 1

Hình 1.24 Mô tả khung STM – 1 tạo bởi 3 khung AUG – 3

Việc bố trí VC – 4 vào STM – 1 cũng tương tự như bố trí VC – 12 vàoTUG – 2 VC – 4 cho phép bố trí không cố định trong khung STM – 1 Vị trícủa nó được xác định bởi AU – 4 PTR Bình thường VC – 4 chỉ cần 2 Byte đểxác định vị trí và Byte H1 và Byte H2 còn Byte H3là Byte chỉ dùng trongtrường hợp cần thiết.

C – 12 34 2.176

C – 2 106 6.784

C – 3 756 48.384

C – 4 2340 149.760 VC

Kích thước (Byte)

Tốc độ Mbit/s

VC – 11 26 1.664

VC – 12 35 2.240

VC – 2 107 6.848

VC – 3 765 48.960

VC – 4 2349 150.336 TU

Kích thước (Byte)

Tốc độ Mbit/s

TU – 11 27 1.728

TU – 12 36 2.304

TU – 2 108 6.912

TU – 3 768 49.152 TUG

Kích thước (Byte)

Tốc độ Mbit/s

TUG – 2 108 6.912

TUG – 3 774 49.536 AU

Kích thước (Byte)

Tốc độ Mbit/s

AU – 3 786 50.304

AU – 4 2358 150.912 AUG

Kích thước (Byte)

Tốc độ Mbit/s

AUG 2358 150.912

Hình 2.21 Sơ đồ tổng kết quá trình tạo khung STM - 1

8 Khung truyền dẫn STM - N

Kích thước của khung STM – N là (N x 270) Byte x 9 Byte

Có 2 cách để tạo ra khung truyền dẫn STM – N là:

- Tạo khung truyền dẫn STM – N bằng cách ghép NxAUG

- Tạo khung truyền dẫn STM – N bằng cách ghép NxSTM – 1

Tạo khung STM – N bằng phương pháp ghép xen Byte như sau:

Hình 1.27 Mô tả nguyên lý ghép kênh xen Byte STM - 4

a STM – N tạo bởi N x AUG

Khi ghép Nx AUG tạo thành STM – N thì phần tải tin Payload sẽ baogồm các VC – 4 mà đã tạo thành các AUG

Việc ghép kênh sẽ thực hiện theo nguyên lý Byte xen Byte N x VC – 4.Phần tải trọng là N x 261 cột để chứa N x VC – 4 Sau khi thực hiện việcghép Byte xen Byte các AU Pointer sẽ được xếp hàng thứ tư của khung và cókích thước là N x 9 Bytes

Hình 1.28 STM – N tạo bởi khung AUG – 4

NxSTM – 1 ghép theo kiểu Byte xen Byte Các Byte SOH của STM – Ncũng được ghi lại

Hình 1.29 STM – N tạo bởi khung STM - 1

CHƯƠNG II SẮP XẾP CÁC LUỒNG PDH CÁC CONTAINER

CỦA KHUNG SDH

I SẮP XẾP LUỒNG 140MBIT/S VÀO C-4

PPI: (Poh Physical Interface) Giao tiếp vật lý PDH

LPA: (Low order Path Adâpttion) Bộ thích ứng đường cấp thấp

HPT: (Higher order Path Termination) thiết bị đầu cuối đường cấp cao hơn.

Sau khi khôi phục xung đồng hồ và tái tạo luồng 140Mbit/s dữ liệu sẽđược ghép vào C-4 Mỗi Container gồm 180 khối mỗi khối có 13 Bytes 180

khối này chia thành 9 hàng 20 khối với chu kỳ là 125µs.s (8000lần/s).

Do vậy tốc độ của khung C-4 được tính như sau:

Số bit trong 1 chu kỳ

20 khối x 13Bytes x 8bit x 9hàng = 1872 bit

Tốc độ của khung C-4 là:

1872 x 8000 lần/s = 149.760Mbit/s

Tốc độ này lớn hơn tốc độ 139.246Mbit/s do vậy tâts cả các bit ở đâykhông phải đều là những bit tin

Trong khung C-4 có 20 kgối trên 1 hàng và mỗi block có 13Byte thì có

12 Byte dữ liệu, 1Byte để thực hiện các chức năng khác và được ký hiệu làW,X,Y,Z

Hình 2.3: Hàng gồm 20 khối trong C-4

I: Information Bits: Bit thông tin

R: Fixed Stuff Bits: Bit nhồi cố định

O: Overhead Bits: Bit mào đầu

S: Justification Opportunity Bits: Bit đồng chỉnh cố định

C: Justification control Bits: Bit đồng chỉnh

I (Information): Các bit mang thông tin của luồng 140Mbit/s

R (Fixed Stuf bits): Các bit làm đầy cố định, trong trường hợp này nóchứa các byte nhồi cố địng để gắn tín hiệu 140Mbit/s vào khung SDH Các bit

R này sẽ được tách ra ở đầu thu

O (Overhrad bit): Là các bit dùng như các Overhrad phụ Hiện naychúng chưa được định nghĩa

S (Justification bit và Control bit): Bits dùng cho đồng chỉnh (đồngchỉnh không cố định) để khắc phục sự lệch tần giữa hệ thống PDH và SDHbằng cách dùng hoặc không dùng bit này như 1 bít dữ liệu 5bit C là bit điềukhiển nhồi để thông báo các bit đồng chỉnh trên có phải là các bit dữ liệu haykhông Phía thu sẽ dựa vào các bit C này để xác định bit S (C: JustificationControl bits)

Nếu tất cả các bit C đều là “O” thì bit S được xác định là bit thông tinkhi đó ta có:

Số bit trong 1 khung C-4 là

[8w (bit) + 20 x 96 I (bit) + 7Z (bit)] x 9 hàng = 17415 bit/khung.

Tốc độ truyền dẫn là:

17415 x 8000 lần/s = 139.320Mbit/s

Nếu tất cả các bit C đều là “1” thì các bit S là bit nhồi và tốc độ của C-4 là:

[8w (bit) + 20 x 96 I (bit) + 6Z (bit)] x 9 hàng = 17406 bit/khung.

Tốc độ của khung C-4

17406 x 8000 lần/s = 139.246

Nhu vậy tốc độ bit đồng chỉnh cực đại được tính là:

Tín hiệu đầu vào cho phép từ 139.248 ÷ 139.320Mbit/s trong khi đóluồng 140Mbit/s thường chỉ là 139.246Mbit/s ± 2.083 Kbit/s

Luồng tín hiệu 140Mbit/s sau khi được bố trí vào trong C-4 sẽ đượccộng thêm từ mào đầu POH VC-4 Sau đó vào AU-4 kết hợp với SOH tạonên khung STM-1

Tốc độ C-4 khi

bit S là bit

đồng chỉnh

Tốc độ C-4 khi bit S là bit thông tin

+2.083139246

Kbit/s139320

72 Kbit/s-2.083