Hệ thống truyền dẫn SDH mậu thân – cần thơ

Hệ thống truyền dẫn SDH mậu thân – cần thơ

Đồ án tốt nghiệp Hệ thống truyền dẫn SDH Mậu Thân – Cần Thơ Chương I TỔNG QUAN VỀ SDH Truyền dẫn thông tin phần thiếu sống người, đồng thời có nhiều cách để truyền dẫn thông tin Một phương thức truyền dẫn sử dụng hệ thống viễn thông gần hai thập kỷ qua truyền dẫn đồng theo chuẩn hệ thống phân cấp đồng số SDH Chương tìm hiểu tổng quan hệ thống Cụ thể là, mục 1.1 Giới thiệu SDH Trong mục 1.2 đề cập đến đặc điểm SDH Phần kết luận nêu lên mục 1.3 1.1 Giới thiệu 1.1.1 Lịch sử phát triển SDH Phân cấp số đồng SDH (Synchronous Digital Hierarchy) Xuất vào cuối năm 1980, đến đầu năm 90 chuẩn quốc tế báo hiệu số CCITT (nay ITU-T) đưa khuyến nghị G.707, G.708, G.709 tiêu chuẩn nút mạng SDH SDH đặc biệt thích hợp cho môi trường truyền dẫn sợi quang với tốc độ luồng sở 155,52 Mbit/s Người ta sử dụng kỹ thuật ghép xen byte để tạo nên luồng SDH có tốc độ cao theo nguyên lý ghép đồng Các tiêu chuẩn SDH có khả tương hợp với công nghệ truyền dẫn cũ, cụ thể khung tín hiệu hệ thống phân cấp số cận đồng PDH Hơn 30 năm trước, để tăng dung lượng truyền dẫn tuyến cáp đồng, người ta tiến hành ghép kênh thoại điều chế xung mã PCM tốc độ 64 kbit/s thành khung tín hiệu kỹ thuật ghép kênh theo thời gian Trong trình tạo khung bậc khác nhau, để đồng chúng, người ta phải thêm vào đồng chỉnh khung Năm 1962, CCITT giới thiệu số tiêu chuẩn liên quan đến loại khung tín hiệu đặt tên gọi phân cấp số cận đồng PDH (Plesiochronous Digital Hierarchy) GVHD: Ngô Thế Anh -1- Đồ án tốt nghiệp Hệ thống truyền dẫn SDH Mậu Thân – Cần Thơ PDH Số lượng SDH 1990 2010 Năm Hình 1.1: Sự phát triển mạng SDH tương lai Các tiêu chuẩn SDH thực năm 1985 Hoa Kỳ với xuất mạng quang đồng SONET (Synchronous Optical Network) Bắt đầu nổ lực để tạo mạng giao tiếp quang hoạt động với tất hệ thống truyền dẫn khác sản phẩm khác (theo tiêu chuẩn Châu Âu Châu Mỹ) Dần dần sau tiêu chuẩn mở rộng dần lên để xử lý cho mạng cho loại tín hiệu tương lai tính cho phương tiện vận hành bảo dưỡng Tháng năm 1985 công ty Bellcore công ty công ty Bell Hoa Kỳ đề nghị phân cấp truyền dẫn nhằm mục đích khắc phục nhược điểm hệ thống cận đồng PDH Tháng năm 1988, ITU-T đạt thỏa thuận với viện chuẩn hóa Hoa Kỳ ANST (Americal National Standards Institute) thay đổi số tiêu chuẩn mạng quang đồng SONET để phù hợp với giao diện PDH Châu Âu Tháng 11 năm 1988 tiêu chuẩn với tốc độ, khung tín hiệu cho SDH với luồng nhánh PDH đạt phê chuẩn sau tiêu chuẩn đồng quản lý mạng SDH đời 1.1.2 Khái niệm SDH Phân cấp số đồng SDH (Synchronous Digital Hierarchy) có nguồn gốc từ mạng quang đồng SONET Mỹ thuật ngữ nói tới tốc độ, dạng tín hiệu GVHD: Ngô Thế Anh -2- Đồ án tốt nghiệp Hệ thống truyền dẫn SDH Mậu Thân – Cần Thơ hoạt động tiêu chuẩn ITU-T SDH thực họ tiêu chuẩn (hay giao thức) Nó giao tiếp với mạng có xây dựng tiêu chuẩn vùng SDH trở thành tiêu chuẩn công nghiệp cho thông tin sợi quang băng rộng toàn cầu Mạng thông tin bổ sung hệ thống cáp đồng vô tuyến cho ứng dụng đường truyền cự ly ngắn tốc độ thấp Khi mạng số quốc gia truyển khai phần thông qua chuẩn SDH vùng SDH kết nối tới vùng triển khai với tiêu chuẩn phi SDH (thường nói tới chuẩn cận đồng PDH) 1.2 Các đặc điểm SDH 1.2.1 Các nhược điểm kỹ thuật PDH Kỹ thuật cận đồng PDH (Plesiochronous Digital Hierarchy) có trình phát triển ứng dụng mạng lâu dài PDH tỏ rõ nhiều nhược điểm hạn chế không đáp ứng nhu cầu dịch vụ Viễn thông ngày phong phú đa dạng tương lai Các nhược điểm kỹ thuật cận đồng PDH thể vấn đề nêu sau Mạng PDH chủ yếu đáp ứng dịch vụ điện thoại Đối với dịch vụ như: truyền data, đa dịch vụ băng thông rộng ISDN, dịch vụ điện thoại truyền hình dịch vụ phi thoại khác mạng PDH khó đáp ứng Do tốc độ cao chuẩn hóa hệ thống PDH 140Mbit/s nên tạo xa lộ thông tin cho tuyến Viễn thông quốc tế Mạng PDH không linh hoạt việc kết nối luồng liên lạc Khi có nhu cầu tách luồng (ví dụ cần tách luồng 2Mbit/s) từ luồng có dung lượng lớn (ví dụ 140Mbit/s), việc giải ghép cần phải qua đủ cấp độ trung gian để hạ tốc độ luồng từ cao xuống cấp tương ứng, việc ghép luồng cần phải trải qua đầy đủ cấp từ cấp tốc độ thấp lên cấp tốc độ cao Điều dẫn đến việc phải sử dụng thiết bị trung gian làm cho hệ thống quản lý cồng kềnh, chất lượng GVHD: Ngô Thế Anh -3- Đồ án tốt nghiệp Hệ thống truyền dẫn SDH Mậu Thân – Cần Thơ x 34 Mbit/s OLTE x 34 Mbit/s 140 OLTE 140 34 34 140 Mbit/s 140 Mbit/s 64 x Mbit/s DDF 34 DDF 34 2 DDF DDF DDF: Khung phân bố số (Digital Distribution Frame) OLTE: Thiết bị đầu cuối quang (Optical Line Terminal) Hình 1.2: Xen tách luồng PDH Các thông tin quản lý, giám sát, bão dưỡng không liên kết toàn tuyến thông tin mà đoạn truyền dẫn riêng lẻ Thủ tục bảo trì cho toàn tuyến phức tạp Chưa có mã đường truyền thống cho hệ thống truyền dẫn Khả giám sát, quản lý chất lượng không cao Dung lượng hệ thống bị hạn chế Các hệ thống thông tin SDH phát triển không khắc phục vấn đề mà bổ sung dịch vụ công cụ quản lý tập trung mạnh 1.2.2 Các đặc điểm SDH 1.2.2.1 Ưu điểm Công nghệ truyền dẫn SDH xây dựng sở khuyến nghị ITU-T GVHD: Ngô Thế Anh -4- Đồ án tốt nghiệp Hệ thống truyền dẫn SDH Mậu Thân – Cần Thơ đề ra, đồng thời dựa phát triển công nghệ tiên tiến lĩnh vực công nghệ vi điện tử, công nghệ tự động hóa điều khiển, công nghệ tin học, công nghệ truyền dẫn quang, nên hệ thống SDH có ưu điểm nêu sau Do khả tiêu chuẩn hóa cao toàn mạng giao diện, thiết bị xen/rẽ kênh ADM (Add/Drop Multiplexer), nối chéo luồng số đồng SDXC (Synchronous Digital Cross Connection) đầu cuối ghép kênh TM (Terminal Multiplexer) nên dễ lắp đặt bão dưỡng Điều làm cho giá thành hệ thống SDH giảm nhiều so với hệ thống PDH Khả tách, ghép, tải luồng tín hiệu thành phần từ luồng tín hiệu tổng hoàn toàn dễ dàng giao diện ghép kênh Cho phép mạng quản lý hoàn toàn trực tiếp với kênh vận hành, quản lý bão dưỡng OA & M (Operation Administration & Mainternace) Mạng SDH có khả chuyển tải hiệu mềm dẻo dịch vụ băng rộng 1.2.2.2 Nhược điểm Ngoài ưu điểm vượt trội so với công nghệ truyền dẫn trước dung lượng hệ thống, chất lượng dịch vụ, khả quản lý mạng SDH tồn số đặc điểm sau Việc quản lý luồng ghép trình ghép kênh phức tạp phải ghi lại rõ tương quan Phase tín hiệu luồng SDH thông tin dẫn đường cho khung tải trọng luồng Điều thể rõ chương III Việc ghép xen byte SDH làm tăng khả trượt khung tín hiệu so với kiểu ghép xen PDH 1.3 Kết luận Tóm lại, chương cung cấp thông tin lịch sử phát triển SDH, lý đời chuẩn phân cấp số đồng SDH, có việc xem xét GVHD: Ngô Thế Anh -5- Đồ án tốt nghiệp Hệ thống truyền dẫn SDH Mậu Thân – Cần Thơ nhược điểm phân cấp số cận đồng PDH Đồng thời, nội dung khái quát đặc điểm hệ thống phân cấp số đồng SDH trình bày Chương II cung cấp thông tin nguyên lý ghép kênh SDH để hiểu rõ thêm SDH GVHD: Ngô Thế Anh -6- Đồ án tốt nghiệp Hệ thống truyền dẫn SDH Mậu Thân – Cần Thơ Chương II NGUYÊN LÝ GHÉP KÊNH SDH Chương giới thiệu nguyên lý ghép kênh hệ thống truyền dẫn SDH Cụ thể là, mục 2.1 giới thiệu sơ lược sơ đồ cấu trúc ghép kênh SDH Mục 2.2 trình bày phân tích thành phần ghép kênh SDH Trong mục 2.3 phân tích cấu trúc ghép luồng STM_N Mục 2.4 đưa kết luận chương 2.1 Sơ đồ cấu trúc ghép 2.1.1 Cấu trúc theo tiêu chuẩn ITU-T Cấu trúc ghép SDH theo khuyến nghị hiệp hội viễn thông quốc tế ITUT minh họa hình 2.1 STM-N xN AUG x1 AU-4 VC-4 x3 x3 TUG-3 AU-3 VC-3 x7 x1 TU-3 x1 E4 (139,264 Mbps) C-3 DS3 (44,736 Mbps) E3 (34,368 Mbps) VC-3 x7 TUG-2 C-4 TU-2 VC-2 C-2 DS2 (6,312 Mbps) TU-12 VC-12 C-12 E1 (2,048 Mbps) TU-11 VC-11 C-11 DS1(1,544 Mbps) x3 Xử lý trỏ Sắp xếp Đồng chỉnh Ghép kênh x4 Hình 2.1: Cấu trúc ghép kênh theo khuyến nghị ITU-T Trong hình 2.1 trên, chữ viết tắt biểu thị cho nội dung sau STM: Synchronous Transport Module: Mođun truyền tải đồng AUG: Administrative Unit Group: Nhóm đơn vị quản lý AU: Administrative Unit: Đơn vị quản lý GVHD: Ngô Thế Anh -7- Đồ án tốt nghiệp Hệ thống truyền dẫn SDH Mậu Thân – Cần Thơ TU-x: Tributary Unit (cấp x): Đơn vị luồng cấp x TUG-x: Tributary Unit Group (cấp x): Nhóm đơn vị luồng cấp x VC-x: Virtual Container (cấp x): Container ảo cấp x C-x: Container (cấp x): Khối luồng cấp x POH: Path Over Head: Từ mào đầu đường SOH: Section Over Head: Từ mào đầu đoạn Các thành phần cấu trúc ghép phân cấp số đồng thông số tham khảo qua bảng 2.1, 2.2 2.3 Bảng 2.1: Các thành phần ghép SDH Luồng PDH đầu Container Container Đơn vị luồng Đơn vị quản vào C-x ảo VC-x TU-x lý AU 1.544 (DS1) C-11 VC-11 TU-11 - 2.048 (E1) C-12 VC-12 TU-12 - 6.312 (DS2) C-2 VC-2 TU-2 - 34.368 (E3) C-3 VC-3 TU-3 AU-3 44.736 (DS3) C-3 VC-3 TU-3 AU-3 139.264 (E4) C-4 VC-4 - AU-4 (Mbit/s) Bảng 2: Số luồng số đơn vị ghép GVHD: Ngô Thế Anh -8- Đồ án tốt nghiệp Tín hiệu Luồng Hệ thống truyền dẫn SDH Mậu Thân – Cần Thơ AU-3 AU-4 STM-1 STM-4 STM-16 84 63 21 3 236 252 84 12 12 1344 1008 336 48 48 16 ghép số (Mbit/s) 1.544 (DS1) 2.048 (E1) 6.312 (DS2) 34.368 (E3) 44.736 (DS3) 139.264 (E4) 28 21 1 - 84 63 21 3 2.1.2.Các khuyến nghị ITU-T SDH Tháng 11 năm 1988 tiêu chuẩn tốc độ, khung tín hiệu, cấu trúc ghép, bố trí tín hiệu nhánh PDH phê chuẩn sau tiêu chuẩn đồng quản lý mạng SDH đời Các tiêu chuẩn thuộc khuyến nghị ITU-T trình bày G.707: Các tốc độ bit SDH G.708: Giao diện nút mạng SDH G.709: Cấu trúc ghép đồng G.773: Các giao thức giao diện Q G.774: Mô hình thông tin quản lý SDH G.782: Các kiểu đặc tính chung thiết bị ghép SDH G.783: Các đặc tính khối chức thiết bị ghép SDH G.784: Quản lý SDH G.803: Cấu trúc mạng truyền dẫn dựa vào SDH G.957: Các giao diện quang thiết bị hệ thống liên quang đến SDH G.958: Các hệ thống số SDH sử dụng cho cáp sợi quang GVHD: Ngô Thế Anh -9- Đồ án tốt nghiệp Hệ thống truyền dẫn SDH Mậu Thân – Cần Thơ Bảng 2.3: Kích thước tốc độ bit đầu phần tử Container C C-11 C-12 C-2 C-3 C-4 Dung lượng (byte) 25 34 106 756 2340 Tốc độ bit (Kbit) 1600 2176 6784 48384 149760 Container ảo VC VC-11 VC-12 VC-2 VC-3 VC-4 Dung lượng (byte) 26 35 107 765 2349 Tốc độ bit (Kbit/s) 1664 2240 6848 48960 150339 Đơn vị luồng TU TU-11 TU-12 TU-2 TU-3 Dung lượng (byte) 27 36 108 768 Tốc độ bit (Kbit/s) 1728 2304 6912 49152 Đơn vị quản lý AU AU-3 AU-4 Dung lượng (byte) 786 2358 Tốc độ bit (Kbit/s) 50304 150912 Đơn vị quản lý AUG AUG 2358 Dung lượng (byte) 150912 Tốc độ bit (Kbit/s) 2.2 Các thành phần cấu trúc ghép 2.2.1 Đơn vị chứa thông tin đầu vào Container – C Container đơn vị truyền dẫn nhỏ khung truyền dẫn phân cấp số đồng bộ, nơi bố trí luồng tín hiệu truyền dẫn có tốc độ tương ứng với loại container, ví dụ luồng số cận đồng PDH, luồng tín hiệu truyền hình, luồng liệu GVHD: Ngô Thế Anh -10- Đồ án tốt nghiệp Hệ thống truyền dẫn SDH Mậu Thân – Cần Thơ 3.2.1.1 Con trỏ AU-4 Con trỏ AU4 hình thành trình ghép kênh SDH minh họa đây: E → C → VC − → AU − → AUG → STM − N Nhìn vào sơ đồ ghép kênh ta thấy, trỏ AU-4 dùng để quản lý VC4 khung STM-1 3.2.1.2 Con trỏ AU-3 Cũng trỏ AU-4, trỏ AU-3 hình thành trình ghép kênh theo đường ghép kênh sau: E → VC − → AU − → AUG → STM − N Nhìn vào sơ đồ ghép kênh ta thấy, trỏ AU-3 dùng để quản lý VC3 khung STM-1 3.2.2 Con trỏ TU 3.2.2.1 Con trỏ TU3 Con trỏ TU-3 hình thành trình ghép kênh theo đường ghép kênh sau: E → C − → VC − → TU − → TUG − → VC − → AU − → AUG → STM − N Con trỏ TU-3 dùng để quản lý VC VC-4 3.2.2.2 Các trỏ TU bậc thấp Các trỏ TU bậc thấp bao gồm TU2-PTR, TU12-PTR TU11-PTR Chúng dùng để quản lý đa khung VC bậc thấp VC2, VC12 VC11 tương ứng VC bậc cao trình ghép kênh 3.3 Chức Con trỏ (Pointer) gắn vào trỏ container ảo VC trình ghép GVHD: Ngô Thế Anh -36- Đồ án tốt nghiệp Hệ thống truyền dẫn SDH Mậu Thân – Cần Thơ kênh Con trỏ sử dụng để đồng nhánh khung bậc cao Tín hiệu nhánh VC truyền với pha riêng so với khung tín hiệu Sự liên quan pha VC khung tín hiệu thể byte trỏ Các byte trỏ đặc vào vị trí cố định khung tín hiệu chứa địa byte VC, tức byte VC – POH khung tín hiệu Nói cách khác trỏ gắn vị trí cố định khung truyền dẫn chứa địa byte tải VC khung tín hiệu chứa VC Con trỏ dùng để trỏ đến vị trí bắt đầu khung VC, khung bậc cao trỏ có chức dùng để trỏ tới byte J1, khung bậc thấp dùng để trỏ tới byte V5 Ưu điểm kỹ thuật trỏ cho phép tín hiệu nhánh gói VC phép ghép vào khung bậc cao mà không cần sử dụng đến nhớ đệm trễ thời gian phức tạp Sự ảnh hưởng việc thay đổi tốc độ bit đến pha VC bù nhờ đồng giá trị trỏ kết hợp với chèn dương, chèn âm chèn không byte Vấn đề đồng chỉnh dương, âm không trỏ phức tạp Điều thường xảy thực tế, nguyên lý tất trạm Viễn thông điều đồng với tín hiệu định thời ổn định phát từ trạm trung tâm Kỹ thuật trỏ cho phép thâm nhập tức thời đến VC bậc cao sau diễn giải trỏ AU Cũng thế, thâm nhập tới VC bậc thấp hơn, người ta phải diễn giải trỏ TU Ngoài trỏ cho phép tách ghép luồng nhánh đơn từ vào tín hiệu nhánh chung cách trực tiếp mà không cần sử dụng thiết bị tách ghép phức tạp cồng kềnh 3.4 Cấu tạo hoạt động 3.4.1 Con trỏ AU4 GVHD: Ngô Thế Anh -37- Đồ án tốt nghiệp Hệ thống truyền dẫn SDH Mậu Thân – Cần Thơ 3.4.1.1 Cấu tạo Cấu tạo trỏ AU4 thể hình 3.1 byte chèn âm H1 Y Y H2 H3 H3 H3 H1 N N N N H2 S S I D I D I D I D I D 10 bit giá trị trỏ Hình 3.1 Cấu trúc byte trỏ AU-4 Trong đó: H1= NNNN SS ID H2= IDIDIDID Y= 1001SS11 "1"=11111111 H3 byte dành cho chèn âm Các bit N gọi cờ số liệu Các bit S để nhận dạng trỏ Các bit D gọi bit giảm Các bit I gọi bit tăng Như đề cập, trỏ AU4 dùng để quản lý VC4 STM-1 Do đó, hoạt động trỏ AU4 thể trình sau 3.4.1.2 Phạm vi thị trỏ AU4 GVHD: Ngô Thế Anh -38- Đồ án tốt nghiệp Hệ thống truyền dẫn SDH Mậu Thân – Cần Thơ Phạm vi thị trỏ AU4 thể hình 3.2 SOH AU-4 522 609 696 0 1 523 610 697 608 695 728 86 PTR 87 88 522 609 696 523 610 697 SOH SOH AU-4 521 608 695 782 86 PTR SOH Hình 3.2 Phạm vi thị trỏ AU4 Byte tải trọng VC-4 đặt vào vị trí giá trị trỏ AU-4 thị nhiêu Trong khung STM-1 có 2349 byte (261 cột x dòng), tức có 2340 vị trí dành cho byte VC-4 Nhưng sử dụng 10 bit byte H H2 trỏ AU-4 để thị giá trị Nói cách khác phạm vi thị giá trị trỏ AU-4 đến 782 (2349:3) byte mang kí hiệu 000 đặt liền kề trỏ AU-4 3.4.1.3 Hoạt động Đồng chỉnh không GVHD: Ngô Thế Anh -39- Đồ án tốt nghiệp Hệ thống truyền dẫn SDH Mậu Thân – Cần Thơ Khi tốc độ VC-4 đưa vào khung truyền dẫn cấp cao mà có đồng với không xảy đồng chỉnh gọi đồng chỉnh không Đồng chỉnh dương trình xãy tốc độ VC4 chậm tốc độ STM-1 Hình 3.3 mô tả hoạt động trỏ AU-4 (AU-PTR) chèn dương Trong khung thứ không chèn dương nên byte khung VC-4 (byte J1) ghép vào vị trí đầu nhóm byte n Byte J1 VC-4 cách H3 trỏ n nhóm byte Vì giá trị trỏ AU-4 n Trong khung thứ hai không chèn dương nên hoàn toàn giống khung thứ Trong khung thứ ba có chèn dương Con trỏ đảo bit I sau chèn byte không mang tin vào sau H 3, tức chèn vào vị trí nhóm byte mang địa không Thông báo chèn dương (đảo bit I) truyền đến phía thu xóa byte chèn dương Do chèn byte vào sau H3 nên byte tải trọng VC-4 dồn sang bên phải nhóm byte Bây J1 đặt vào vị trí đầu nhóm byte (n+1) Trong khung thứ không chèn dương J1 đặt vị trí đầu nhóm byte (n+1) giá trị trỏ (n+1) Tóm lại sau chèn dương giá trị trỏ tăng thêm đơn vị GVHD: Ngô Thế Anh -40- Đồ án tốt nghiệp Hệ thống truyền dẫn SDH Mậu Thân – Cần Thơ Giá trị trỏ (n) H3 H1 H2 H3 H3 Bắt đầu VC-4 n-1 n n n n+1 Khung 125 µs Giá trị trỏ (n) H3 H1 H2 H3 H3 Bắt đầu VC-4 n-1 n n n n+1 Khung 250 µs Giá trị trỏ (đảo bit I) H1 H2 H3 H3 H3 Bắt đầu VC-4 n-1 n n n n+1 Khung Ba byte chèn dương 375 µs Giá trị trỏ (n+1)H3 H1 H2 H3 H3 Bắt đầu VC-4 n-1 n n n n+1 Khung 500 µs Hình 3.3 Hoạt động AU-4 PTR chèn dương Đồng chỉnh âm xảy tốc độ VC4 nhanh tốc độ STM-1 Quá trình thể hình 3.4 Trong khung thứ không chèn âm, byte J1 VC-4 ghép vào đầu nhóm byte n, giá trị trỏ n Trong khung thứ hai không chèn âm nên giá trị trỏ n Trong khung thứ ba có chèn âm Trước hết AU-4 PTR đảo bit D sau GVHD: Ngô Thế Anh -41- Đồ án tốt nghiệp Hệ thống truyền dẫn SDH Mậu Thân – Cần Thơ xóa byte H3 để ghép vào byte tải trọng VC-4 Thông tin đảo bit D sau xóa byte H3 để ghép vào byte tải trọng VC-4 Thông tin đảo bit D truyền đến máy thu tách byte chèn âm xử lý byte tải tin khác Vì byte tải trọng ghép vào vị trí byte H3 nên tải trọng lùi sang trái nhóm byte Byte J1 VC-4 ghép vào đầu nhóm byte (n-1) Giá trị trỏ (n) H1 H2 H3 H3 H3 Bắt đầu VC-4 n-1 n n n n+1 Khung 125 µs Giá trị trỏ (n) H1 H2 H3 H3 H3 Bắt đầu VC-4 n-1 n n Khung n n+1 250 µs Giá trị trỏ (đảo bit D) H1 H2 Bắt đầu VC-4 n-1n-1n-1 n n Khung n n+1 375 µs Giá trị trỏ (n-1) H1 H2 H3 H3 H3 Bắt đầu VC-4 n-1 n-1 n-1 n n n n+1 Khung 500 µs Hình 3.4 : Hoạt động AU-4 PTR chèn âm Trong khung thứ tư không chèn âm nên J1 ghép vào đầu nhóm byte (n-1), khoảng cách từ H3 đến J1 giảm byte so với khung không chèn âm Vì giá trị GVHD: Ngô Thế Anh -42- Đồ án tốt nghiệp Hệ thống truyền dẫn SDH Mậu Thân – Cần Thơ trỏ khung (n-1) Nghĩa giá trị trỏ AU-4 khung sau khung chèn âm giảm (n-1) 3.4.2 Con trỏ AU-3 3.4.2.1 Cấu tạo Mỗi trỏ AU3 có cấu tạo gồm byte thể hình 3.5 H1 H2 H3 Hình 3.5: Cấu tạo trỏ AU3 Trong đó: H1= NNNNSSID H2= IDIDIDID H3 dùng cho chèn âm Các bit N gọi cờ số liệu Các bit S để nhận dạng trỏ Các bít D gọi bit giảm Các bit I gọi bit tăng Có ba trỏ AU-3, ký hiệu AU3_PTR#1, AU3_PTR#2, AU3_PTR#3, tương ứng để quản lý VC3#1, VC3#2, VC3#3 Bất tập byte trỏ AU-3 (H1, H2, H3) thực chức giống chức trỏ AU-4 mô tả phần 3.4.1.1 Tổ chức (H1, H2) giống tổ chức (H1, H2) trỏ AU-4 3.4.2.2 Phạm vi thị trỏ Con trỏ AU-3 có phạm vi giá trị trỏ (0 ∼ 782) ứng dụng AU-4 PTR Do trỏ AU-3 thực chức giống trỏ AU-4, GVHD: Ngô Thế Anh -43- Đồ án tốt nghiệp Hệ thống truyền dẫn SDH Mậu Thân – Cần Thơ chức thảo luận ngắn gọn Tập byte trỏ (H1, H2, H3) chiếm cột số 1, định cho tín hiệu AU-3 thứ Nếu (H1, H2) có giá trị độ lệch trỏ byte byte mào đầu đường VC-3 thứ nằm hàng thứ cột 10 khung STM-1 Tương tự tín hiệu AU-3 thứ 2, (H1, H2) có giá trị độ lệch trỏ byte byte mào đầu đường VC-3 thứ hai nằm hàng thứ cột thứ 11 khung STM-1 Đối với tín hiệu AU-3 thứ 3, byte H1, H2 có giá trị độ lệch trỏ byte byte mào đầu đường VC-3 thứ nằm hàng số cột 12 khung STM-1 Hình 3.6: Phạm vi độ lệch trỏ AU-3 Ba tập byte trỏ cho ba tín hiệu AU-3 hoạt động độc lập Chẳng hạn, (H1, H2) tín hiệu AU-3 thứ có giá trị độ lệch trỏ 1, (H1, H2) AU-3 thứ có giá trị độ lệch trỏ khoảng (0 ∼782) Và GVHD: Ngô Thế Anh -44- Đồ án tốt nghiệp Hệ thống truyền dẫn SDH Mậu Thân – Cần Thơ tín hiệu AU-3 thứ có giá trị trỏ giống khác giá trị trỏ tín hiệu AU-3 thứ AU-3 thứ 3.4.2.3 Hoạt động Hoạt động trỏ độc lập với nhau, tương tự nên để minh họa ta chọn trỏ để phân tích Giả sử chọn AU-3 PTR#3 Con trỏ AU-3 PTR dùng để xác định vị trí VC3 khung STM_1 Nói cách khác, dùng để trỏ tới vị trí byte J1 VC3 khung STM_1 Như vậy, trỏ AU-3 PTR#3 dùng để tìm byte J1 VC3#3 khung STM-1 Giả sử giá trị trỏ AU-3 PTR#3 5, J1 VC3#3 nằm ô có giá trị thứ vùng địa Như vậy, khoảng cách từ byte H3 cuối đến byte J1 VC3#3 17 bytes Lúc này, bit giá trị trỏ là: IDIDIDIDID = 0000000101 Chèn không trỏ Giả sử tốc độ khung VC3#3 không đổi so với tốc độ khung STM-1 suốt trình làm việc hệ thống, đó, vị trí tương đối trỏ VC3#3 so với vị trí khung STM-1 không đổi Như vậy, cố nguồn truyền dẫn tốc độ khung đồng với nhau, AU3_PTR#3 mang giá trị ổn định mà không cần phải điều chỉnh thông tin Điều gọi chèn không trỏ Chèn dương trỏ: Giả sử sau thời gian làm việc thiết bị trình ghép kênh SDH từ VC-3 lên STM-1, lý mà tốc độ VC3#3 đến nhanh bình thường Điều làm cho tốc độ khung STM-1 khung VC3#3 không đồng với Cũng giả sử thay đổi lớn đến mức yêu cầu chèn dương trỏ để không ảnh hưởng đến việc đồng hệ thống Quá trình chèn dương trỏ AU-3 PTR#3 diễn sau: GVHD: Ngô Thế Anh -45- Đồ án tốt nghiệp Hệ thống truyền dẫn SDH Mậu Thân – Cần Thơ Ở khung STM-1 mà tốc độ khung VC3#3 đến nhanh hơn, bits I giá trị trỏ AU-3 PTR#3 đảo dấu để thông báo cho đầu thu biết việc chèn dương trỏ thực hiện, đồng thời byte không mang tin chèn vào byte mang địa thứ bảng phạm vi thị làm cho J1 VC3#3 bị dịch chuyển sang bên phải tương ứng ô bảng phạm vi thị AU-3 PTR#3 (ô số 6) Các bít giá trị trỏ khung IDIDIDIDID = 1010101111 Ở khung STM-1 tiếp theo, bits I giá trị trỏ trở lại bình thường, giá trị trỏ tăng lên đơn vị, đồng thời J1 VC3#3 ổn định vị trí Các bít giá trị trỏ khung IDIDIDIDID = 0000000110 Đến đây, việc đồng chỉnh dương trỏ hoàn tất Chèn âm trỏ: Giả sử sau thời gian làm việc thiết bị trình ghép kênh SDH từ VC-3 lên STM-1, lý mà tốc độ VC3#3 đến chậm bình thường Điều làm cho tốc độ khung STM-1 khung VC3#3 không đồng với Cũng giả sử thay đổi lớn đến mức yêu cầu chèn âm trỏ để không ảnh hưởng đến việc đồng hệ thống Quá trình chèn âm trỏ AU-3 PTR#3 diễn sau: Ở khung STM_1 mà tốc độ khung VC3#3 đến chậm hơn, bits D giá trị trỏ AU-3 PTR#3 đảo dấu để thông báo cho đầu thu biết việc chèn âm trỏ thực hiện, đồng thời byte mang tin VC3#3 chèn vào byte H3 AU-3 PTR#3 làm cho J1 VC3#3 bị dịch chuyển sang bên trái tương ứng ô bảng phạm vi thị AU-3 PTR#3 (ô số 4) Các bít giá trị trỏ khung IDIDIDIDID = 0101010000 Ở khung STM_1 tiếp theo, bits D giá trị trỏ trở lại bình thường, giá trị trỏ giảm đơn vị, đồng thời J1 VC3#3 ổn định vị trí Các bít giá trị trỏ khung IDIDIDIDID = 0000000100 Đến đây, việc đồng chỉnh âm trỏ hoàn tất 3.4.3 Con trỏ TU3 GVHD: Ngô Thế Anh -46- Đồ án tốt nghiệp Hệ thống truyền dẫn SDH Mậu Thân – Cần Thơ Con trỏ TU3 hình thành khung STM-1 thông qua đơn vị quản lý AU4 Các container ảo VC-3 đồng chỉnh khung container ảo VC-4 theo thứ tự nhờ trỏ TU-3 Cấu trúc trỏ TU-3 giống cấu trúc trỏ AU-3, tức trỏ TU-3 có cấu trúc gồm byte H 1, H2, H3 AU3-PTR Hình 3.7: Phạm vi độ lệch trỏ TU-3 TU3-PTR dùng để quản lý VC-3 khung VC-4 với bảng phạm vi thị xác định hình 3.7 Ba tín hiệu TU-3 phải ghép xen byte vào vùng tải tin STM-1 hình 3.7 Trình tự phát tín hiệu STM-1 từ trái qua phải từ xuống Từ hình 3.7 ta thấy sau H1 (được ấn định cho tín hiệu TU-3 thứ nhất) phát ta phải phát byte H1 cho tín hiệu TU-3 thứ 2, sau H1 cho tín hiệu TU-3 thứ phát Ba byte H1 bố trí gần Tương tự, tất ba byte H2 ba byte H3 tương ứng nối đuôi GVHD: Ngô Thế Anh -47- Đồ án tốt nghiệp Hệ thống truyền dẫn SDH Mậu Thân – Cần Thơ phát Vì vậy, (H1, H2, H3) cho tín hiệu TU-3 phải bố trí theo chiều dọc hình vẽ Hoạt động trỏ TU-3 hoàn toàn tương tự hoạt động trỏ AU-3, khác AU3-PTR dùng để quản lý VC-3 khung STM1, TU3-PTR dùng để quản lý VC-3 khung VC-4 Do đó, việc phân tích hoạt động trỏ TU-3 tham khảo mục 3.4.2.3 3.4.4 Các trỏ TU bậc thấp Các trỏ TU bậc thấp bao gồm TU-2 PTR, TU-12 PTR, TU-11 PTR dùng để đồng chỉnh tốc độ đa khung VC-2, VC-12, VC-11 với đa khung TU-2, TU-12, TU-11 tương ứng Việc đồng chỉnh cần thiết để bảo đảm việc TU-11 TU-12 TU-2 đồng đa khung VC TU bậc thấp trình ghép kênh SDH từ luồng cấp thấp lên luồng cấp cao Việc phân tích yếu tố vị trí, chức V1 V1 V1 78 105 321 năng, cấu tạo hoạt động trỏ TU bậc thấp trình bày sau Vị trí trỏ TU bậc thấp nằm vùng tải trọng khung STM-1 Chức năng: TUn_PTR dùng để quản lý, giám sát định vị VC-n 125µs 103 427 TUn (n = 2, 12, 11) 125µs V2 139 125µs Cấu tạo trỏ TUn-PTR gồmV2 byte thể nhưV2 hình 3.8 25 250µs V3 V2 26 51 V1 V3 375µs V4 V4 V2 = IDIDIDID 250µs 34 106 V3 V3 V3 dùng cho chèn âm trỏ 35 V4 dự trữ 69 375µs V4 500µs 70 GVHD: Ngô Thế Anh -48- 500µs 144 250µs 107 Hình 3.8: Cấu tạo trỏ TUn-PTR 52 77 V1= NNNNSSID 213 375µs V4 214 320 500µs Đồ án tốt nghiệp Hệ thống truyền dẫn SDH Mậu Thân – Cần Thơ Hình 3.9 Phạm vi thị trỏ TU-1x TU-2 Bảng phạm vi thị thể hình 3.9 Bảng bảng tọa độ mà byte V5 đa khung VC bậc thấp đặt vào, bảng tọađộ để trỏ TU bậc thấp quản lý vị trí bắt đầu đa khung VC bậc thấp đa khung TU tương ứng Hoạt động trỏ TU bậc thấp tóm tắt sau: GVHD: Ngô Thế Anh -49- Đồ án tốt nghiệp Hệ thống truyền dẫn SDH Mậu Thân – Cần Thơ Khi bình thường giá trị trỏ thị khoảng cách từ byte V2 đến byte tải trọng VC đa khung TU (trong khung thứ hai đa khung) Cần ý đánh số vị trí byte đa khung TU bậc thấp byte mang số xếp liền sau byte V2 byte mang số thứ tự cao xếp liền trước byte V2, tức cuối khung thứ đa khung Khi có nhu cầu chèn dương bit I V1 V2 bị đảo, sau chèn thêm byte mang thông tin giả sát sau byte V3 Kết thúc động tác chèn dương giá trị trỏ tăng thêm đơn vị (như hình 3.9) Khi có nhu cầu chèn âm bit D V1 V2 bị đảo, byte tải trọng (byte tin) VC xếp vào vị trí byte V3 Kết thúc chèn âm trỏ có giá trị giảm đơn vị so với lúc bình thường 3.5 Kết luận Tóm lại, chương cung cấp thông tin trỏ, đặc biệt hoạt động trỏ SDH Qua việc thực chương III, giới thiệu hoạt trỏ hệ thống truyền dẫn SDH, bao gồm tổng quan trỏ, phân loại trỏ, cấu tạo hoạt động trỏ phân tích cụ thể Ngoài đặc điểm trên, hệ thống phân cấp số đồng SDH ứng dụng ngày nhiều mạng viễn thông Phân cấp số đồng SDH có nhiều cách tổ chức mạng viễn thông Chương IV tìm hiểu phương pháp tổ chức đồng mạng SDH GVHD: Ngô Thế Anh -50- [...]... 16 16 16 ……… …… Hình 2.10: Sơ đồ ghép 16 x STM-1 thành STM-16 GVHD: Ngô Thế Anh -31- …… Đồ án tốt nghiệp Hệ thống truyền dẫn SDH Mậu Thân – Cần Thơ Trong hình 2.10 các chữ số nằm trong vòng tròn biểu thị các byte thuộc hệ thống STM-1 Các byte thuộc hệ thống STM-1 nào thì mạng số thứ tự của hệ thống đó Đầu ra là kết quả ghép theo byte các luồng vào 16 x 270 byte 16 x 9 byte 144 byte không trôn SOH... các loại mào đầu gồm: thông báo kích thước khung truyền dẫn, giám sát hệ thống, giám sát lỗi, thực hiện các chức năng bão dưỡng, thực hiện các chức năng về điều khiển Hình 2.3 chỉ ra một kết nối điểm-điểm điển hình có giao tiếp với các mạng PDH GVHD: Ngô Thế Anh -15- Đồ án tốt nghiệp Hệ thống truyền dẫn SDH Mậu Thân – Cần Thơ Hình 2.3: Kết nối đầu-cuối SDH Trong đó: MSTE là thiết bị kết cuối phần ghép... này là mang thông tin bổ trợ thông báo vị trí nơi Container sẽ đến và mang thông tin giám sát, bảo trì đường truyền GVHD: Ngô Thế Anh -11- Đồ án tốt nghiệp Hệ thống truyền dẫn SDH Mậu Thân – Cần Thơ Có 2 loại Container ảo được sử dụng trong hệ thống ghép kênh SDH, bao gồm: Container ảo cấp thấp – LOVC (Low Order Virtual Container) là các container ảo có thể được ghép trong một container ảo lớn hơn Ứng...Đồ án tốt nghiệp Hệ thống truyền dẫn SDH Mậu Thân – Cần Thơ Các loại container được sử dụng tương ứng với các luồng tốc độ PDH truyền dẫn khác nhau được chứa trong nó như trong bảng 2 4 Bảng 2.4: Các loại Container Ký hiệu container Luồng PDH được truyền trong C tương ứng (Mbiit/s) C C-11 1,544 DS1 C-12 2,048 E1 C-2 6,312 DS2 C-3 44,736... Byte S1: sử dụng các bit từ 5 tới 8 để truyền bản tin (SSM) trạng thái đồng bộ Cụ thể là chỉ số chất lượng Q của đồng hồ trạm này truyền tới trạm khác Bảng 2.5 chỉ ra giá trị các bít thành phần cho bốn mức đồng bộ theo chuẩn ITU-T Trong GVHD: Ngô Thế Anh -21- Đồ án tốt nghiệp Hệ thống truyền dẫn SDH Mậu Thân – Cần Thơ bảng này có hai thành giá trị các thành phần bít cần chú ý đó là chỉ ra rằng chất lượng... + TU-3 PTR = C-3 + POH + Pointer = 756 + 9 byte POH + 3 byte Ponter GVHD: Ngô Thế Anh -12- Đồ án tốt nghiệp Hệ thống truyền dẫn SDH Mậu Thân – Cần Thơ Mỗi con trỏ TU-3 gồm 3 byte Trường hợp 3 VC-3 được ghép vào VC-4 theo nguyên tắc xen byte rồi truyền đi trong AU-4 thì trong quá trình truyền dẫn sẽ có 2 cấp con trỏ được ghép vào, bao gồm AU-4 Pointer để chỉ vị trí VC-4 trong STM-1, và 3 TU-3 Pointer... thể thực hiện được là nhờ vào việc sử dụng con trỏ Các nội dung về con trỏ trong SDH sẽ được đề cập trong chương III sau đây GVHD: Ngô Thế Anh -34- Đồ án tốt nghiệp Hệ thống truyền dẫn SDH Mậu Thân – Cần Thơ Chương III HOẠT ĐỘNG CỦA CON TRỎ TRONG SDH Trong chương III này chúng ta sẽ tìm hiểu về hoạt động của con trỏ trong SDH Chương này sẽ bao gồm những nội dung sau đây Mục 3.1 trình bày tổng quan về... (nhị phân) Mã C2 (Hex) GVHD: Ngô Thế Anh Loại tải tin -25- Đồ án tốt nghiệp Hệ thống truyền dẫn SDH Mậu Thân – Cần Thơ 0000 0000 00 Không tải 0000 0001 01 Có tải/không đặc biệt (Có thể được sử dụng cho tất cả các tải tin không cần sự phân biệt hoặc đạt được sự phân biệt bằng các biện pháp khác chẳng hạn như các bản tin từ các hệ điều hành 0000 0010 02 Cấu trúc TUG 0000 0011 03 TU kiểu locked (sẽ sớm... việc vận hành và quản lý bộ ghép kênh trên đường truyền SDH Các byte này cũng chỉ được ấn định cho khung STM-1 thứ nhất của tín hiệu STM-N Các byte Z1, Z2: Bốn byte này được dùng trong tương lai Hiện nay giá trị của chúng chưa được qui định và chức năng cũng chưa được định nghĩa GVHD: Ngô Thế Anh -20- Đồ án tốt nghiệp Hệ thống truyền dẫn SDH Mậu Thân – Cần Thơ Bảng 2.5: Giá trị các bít thành phần của S1... của phương tiện truyền dẫn bao gồm các GVHD: Ngô Thế Anh -16- Đồ án tốt nghiệp Hệ thống truyền dẫn SDH Mậu Thân – Cần Thơ điểm kết cuối, giữa một phần tử kết cuối mạng NE và một bộ lặp, hoặc hai bộ lặp tái tạo Một thiết bị kết cuối đoạn lặp tái tạo là một phần tử mạng thực hiện tái tạo một tín hiệu STM-N cho tuyến truyền dẫn cự ly xa Chúng có thể khởi tạo, truy nhập, sửa đổi hoặc kết cuối mào đầu đoạn ... nghiệp Hệ thống truyền dẫn SDH Mậu Thân – Cần Thơ đề ra, đồng thời dựa phát triển công nghệ tiên tiến lĩnh vực công nghệ vi điện tử, công nghệ tự động hóa điều khiển, công nghệ tin học, công nghệ truyền. .. án tốt nghiệp Hệ thống truyền dẫn SDH Mậu Thân – Cần Thơ Trong hình 2.10 chữ số nằm vòng tròn biểu thị byte thuộc hệ thống STM-1 Các byte thuộc hệ thống STM-1 mạng số thứ tự hệ thống Đầu kết... điểm hệ thống phân cấp số đồng SDH trình bày Chương II cung cấp thông tin nguyên lý ghép kênh SDH để hiểu rõ thêm SDH GVHD: Ngô Thế Anh -6- Đồ án tốt nghiệp Hệ thống truyền dẫn SDH Mậu Thân – Cần