Cấu hình mạng SDH Ghép kênh số

Kỹ thuật này cho phép có thể kết nối trong mạng viễn thông có nhiều các loại hình thiết bị thuộc các tiêu chuẩn truyền dẫn khác nhau mà không cần thiết chú ý dung lượng làm việc của chún

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI

KHOA ĐIỆN -ĐIỆN TỬ

KỸ THUẬT GHÉP KÊNH SỐ

Đề tài: Cấu hình mạng SDH

Hà Nội Tháng 07 năm 2016

Page | 1

MỤC LỤC

LỜI MỞ ĐẦU 2

1 Cấu hình điểm nối điểm (point – to – point) 3

2 Cấu hình đa điểm 4

3 Cấu hình rẽ nhánh (Hub) 4

4 Cấu hình mạng vòng (Ring) 5

4.1 Mạng vòng một hướng (UniDirectional) 7

4.2 Mạng vòng hai hướng (BiDirectional) 7

5 Cấu hình đa vòng 8

Tài liệu tham khảo 10

Kết luận 11

Page | 2

LỜI MỞ ĐẦU

Việc ứng dụng và triển khai kỹ thuật phân cấp số đồng bộ vào mạng lưới Viễn thông đem lại nhiều lợi ích Kỹ thuật này cho phép có thể kết nối trong mạng viễn thông có nhiều các loại hình thiết bị thuộc các tiêu chuẩn truyền dẫn khác nhau mà không cần thiết chú ý dung lượng làm việc của chúng

Với kỹ thuật xen tách một tầng cho phép thiết bị trên mạng lưới được tinh giảm đồng thời cho phép xem tách nhiều luồng số có dung lượng khác nhau Trong

trường hợp mạng lưới có sự cố làm gián đoạn thông tin , mạng SDH hoàn toàn có thể thiết lập lại cấu hình mạng lưới một cách mềm dẻo hơn phần mềm

Với các đặc điểm của kỹ thuật truyền dẫn phân cấp số đồng bộ, việc phân tích, lựa chọn cấu trúc mạng và thiết bị một cách hợp lý có ý nghĩa quan trọng trong quá trình thiết kế, lắp đặt, khai thác và bảo dưỡng các hệ thống SDH

Page | 3

1 Cấu hình điểm nối điểm (point – to – point)

Cấu trúc này được sử dụng như đối với kỹ thuật truyền dẫn cận đồng bộ PDH

Việc lựa chọn cấu trúc này sẽ có hiệu quả đối với tuyến có dung lượng lớn vì

cấu trúc này chủ yếu để ghép nhiều luồng nhánh thành luồng có tốc độ cao

Trên cấu hình mạng điểm- điểm đơn giản chỉ có các thiết bị ghép kênh để

truyền lưu lượng cho nhau Cấu hình này được dùng cho các tuyền có khoảng

cách ngắn Khi có sự cố xảy ra nhưu đứt cáp thì mạng gần như bị cách ly hoàn

toàn nên thường được triền khai ở cấu hình bảo vệ 1+1

Cấu hình mạng điểm nối điểm

Cấu hình điểm nối điểm bao gồm hai thiết bị ghép đầu cuối( TRM) được kết

nối trực tiếp hoặc qua các thiết bị lặp hay còn gọi là tái sinh (REG) bằng một

sợi quang Vì dọc theo hệ thống không có các nút trung gian, chỉ có hai nút đầu

cuối nên dung lượng tổng thấp Hơn nữa, khi cáp bị đứt thì thông tin bị gián

đoạn

Ưu điểm: có thể đạt được dung lượng khai thác bằng dung lượng thiết kế Loại

cấu hình này chỉ áp dụng cho các tuyến có dung lượng nhỏ và cự li ngắn

Page | 4

2 Cấu hình đa điểm

Cấu hình mạng đa điểm

Trong cấu hình này ngoài hai nút đầu cuối còn có các nút ADM

Cấu hình đa điểm thích hợp cho các hệ thống kéo dài qua các điểm dân cư

tập trung, tại đó mật độ thuê bao cao Cấu hình này không những được sử

dụng trên mạng quốc gia, mà cả trên mạng quốc tế Tùy theo tốc độ bit của

đường truyền thấp hay cao mà cự ly đoạn lặp hoặc đoạn ghép ngắn hay dài

Nếu tốc độ bit cao nhất là STM-16 và sử dụng cáp sợi quang đơn mode thì

cự ly đoạn có thể đạt tới 100km Nếu cự ly đoạn ghép vượt quá độ dài cho

phép được tính toán khi thiết kế hệ thống thì phải sử dụng thiết bị lặp Tuy

nhiên, khi cáp bị đứt hoặc hỏng nút thì thông tin liên lạc giữa các nút sẽ bị

chia cắt thành từng vùng và thông tin toàn tuyến sẽ bị gián đoạn Muốn duy

trì mạng phải có một hệ thống khác dự phòng độc lập với hệ thống hoạt

động

3 Cấu hình rẽ nhánh (Hub)

Cấu hình rẽ nhánh cũng là cấu hình đa điểm Chỉ khác cấu hình đa điểm ở

chỗ có thêm ít nhất một nút rẽ nhánh Tại điểm rẽ nhánh, tín hiệu

STM-(m<N) được kết nối sang một hướng khác để tạo thành một nhánh của hệ

thống chính

Page | 5

Cấu hình mạng rẽ nhánh

Nhờ sử dụng các giao diện rẽ nhánh đồng bộ, một thiết bị đầu cuối có thể

được cấu hình như một bộ rẽ nhánh sợi quang, phục vụ cho các ứng dụng

trên mạng đa điểm Sử dụng cấu hình này sẽ không cần phải sử dụng các

thiết bị đầu cuối đặt áp lưng nhau

4 Cấu hình mạng vòng (Ring)

Cấu hình vòng (ring) bao gồm tối thiểu ba nút ADM kết nối với nhau bởi

một cáp sợi quang tạo thánh một vòng kín Vì vậy, cấu hình này còn gọi là

cấu hình kín để phân biệt với cấu hình hở đã trình bày ở trên

Cấu trúc mạng vòng có thể coi như một trường hợp đặc biệt của cấu trúc xen tách kênh khi mà hai điểm đầu cuối của chuỗi các thiết bị xen tách kênh

trùng nhau

Mạng vòng là mạng truyền dẫn mà các đoạn được ghép lại với nhau thông

qua các nút mạng là các bộ tách xen ADM ( Add and Drop Multiplexer) để

tạo thành vòng tròn Mạng vòng là mạng đặc trưng của công nghệ truyền

dẫn trước đó không thể tạo nên được

Cấu trúc mạng này có ưu điểm là dung lượng lớn, tốc độ cao và có khả năng

tự phục hồi khi nút mạng và đường dây bị sự cố mà không cần có sự can

thiệp của quản trị mạng bên ngoài do đó lưu thoại luôn được duy trì

Page | 6

Cấu hình vòng ( ring)

Cấu hình vòng bao gồm tối đa 16 ADM kết nối với nhau qua 2 sợi hoặc 4 sợi quang Cấu hình vòng có khả năng duy trì mạng ( hay còn gọi là tự phục hồi) khi đứt cáp tại một điểm bất kỳ hoặc hỏng một AND bất kỳ bằng cách tạo đường vu hồi Sở dĩ mooic mạng vòng chỉ có tối đa 16 nút là vì trong byte K1 hoặc K2 có 4 bit nhận dạng nút, tức là mỗi nút được gắn với một địa chỉ 4 bit và tất cả chỉ có 16 địa chỉ (2^4=16) Lý do thứ hai hạn chế

mooic mạng vòng có tối đa 16 nút là nếu vượt quá 16 nút thì tổng thời gian

xử lý byte K1 và K2 khi mạng có sự cố sẽ tăng lên và thời gian hồi phục mạng vượt giá trị cho phép Vấn đề tự hồi phục của mạng vòng sẽ được giải thích kỹ trong phần chuyển mạch bảo vệ tự động

Mạng vòng có thể chia ra làm 2 loại: mạng vòng theo một hướng ( đơn

hướng ) , mạng vòng theo hai hướng ( song hướng)

Page | 7

4.1 Mạng vòng một hướng (UniDirectional)

Mạng vòng một hướng được dành riêng để chuyển lưu thoại trên cả hai chiều quanh mạng và nó sử dụng một cơ chế bảo vệ để chọ hướng đi hiệu quả nhằm đến được đầu thu dựa trên sự phân tích các hư hỏng

Mạng vòng 1 hướng có thể chỉ được tạo ra bằng một sợi quang Tuy nhiên trong trường hợp đó mạng sẽ bị phá hủy hoàn toàn nếu có sự cố xảy ra ở một điểm trên mạng Vì vậy, trên thực tế người ta thường dùng mạch vòng một hướng có số lượng sợi trong cáp lớn hơn một

Mạng vòng một hướng

Trong sơ đồ này các luồng tín hiệu từ nút A sang nút C đi theo hướng

A-D-C còn luồng tín hiệu đi từ A-D-C sang nút A đi theo hướng khác A-D-C-B-A

4.2 Mạng vòng hai hướng (BiDirectional)

Đây là mạng vòng có dung lượng bảo vệ được dự phòng chung quanh mạng Khi phát hiện sự cố trên đường truyền nó sẽ được chuyển bảo vệ trên cả hai hướng của đoạn có sự cố để tái chọn đường thông cho tín hiệu thông qua

Page | 8

dung lượng dự phòng Dung lượng dự phòng được chọn phải vừa đủ cho lưu lượng lớn nhất của đường truyền

Ưu điểm của mạng hai hướng là ít thiết bị , kinh tế và khai thác nhẹ nhàng, đơn giản, nó được dùng ở mạng đô thị , trung kế và mạng liên tỉnh

Mạng vòng hai hướng

Trong mạch vòng hai hướng luồng tín hiệu từ nút A sang nút C truyền theo đường A-B-C còn các luồng tín hiệu từ nút C sang nút A truyền theo đương C-B-A

5 Cấu hình đa vòng

Mạng đa vòng (MultiRing) là cấu trúc mạng trong đó có hai hay nhiều

mạch vòng giao nhau

Có thể kết nối nhiều vòng với nhau qua các ADM hoặc qua nút nối chéo số

để tạo thành mạng đa vòng Cấu hình này được sử dụng nhiều trong thực tế, bởi vì đáp ứng được nhu cầu phát triển các dịch vụ viễn thông trên một vùng địa lý rộng lớn không chỉ bao gồm một quốc gia mà nhiều quốc gia

Page | 9

Cấu hình đa vòng

Kết nối hai ADM của hai vòng khác nhau được thực hiện qua các luồng nhánh PDH với các vòng có dung lượng thấp và trung bình Nếu các vòng

có dung lượng cao, chẳng hạn ghép theo bước sóng, có thể kết nối qua luồng nhánh STM-1e Mạng đa vòng có khả năng tự phục hồi trong trường hợp trên mooic vòng cáp bị đứt tại một điểm bất kỳ hoặc hỏng một nút, trừ nút kết nối hai vòng

Số lượng vòng và tương ứng là các nút của chúng được dựa trên cơ sở một

số tiêu chuẩn: Topo mạng, ma trận lưu thông

- Cần phân biệt mạng đa vòng và mạng vòng đa lớp:

+ Mạng vòng đa lớp là mạng vòng gồn nhiều lớp trong một cấu hình vòng + Mạng đa vòng phải đòi hỏi có một số nút vòng để đảm bảo sự lưu thông giữa các vòng Cấu hình của nút này ảnh hưởng tới số lượng các giao tiếp và tới giá cả của toàn mạng Điểm nút có thể là một thiết bị kết nối chéo đồng

bộ SDXC (Synchronous Digital Cross Connet) hay thông qua các thiết bị xen tách kênh ADM (Add and Drop Multiplexer) Mạng đa vòng làm tăng cao độ tin cậy của mạng, nó tỷ lệ với số lượng vòng giao nhau

Page | 10

Tài liệu tham khảo

1 TS Cao Phán và ThS Cao Hồng Sơn, “Ghép kênh PDH và SDH” Học viện Công nghệ BCVT, Hà Nội 1-2000

2 ThS Chu Công Cẩn, “Kỹ thuật truyền dẫn SDH”, nhà xuất bản khoa học kỹ thuật, Hà Nội-12/2002

3 TS Vũ Văn San & TS Hoàng Văn Võ, “Kỹ thuật thông tin quang” Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật, Hà Nội-1998

4 Optical communication systems- Federico Tosco – Preutice hall Interuational-1990

5 Fiber optic communication design handbook- Robert J Hoss- Engel woood Ceiffs- New Jersey-1990

Page | 11

Kết luận

Bài báo cáo đã trình bày cơ bản mạng quang SDH về các cấu hình của mạng quang SDH Mạng quang SDH mang lại nhiều lợi ích to lớn cho nhà cung cấp như: khả năng đáp ứng cao và dung lượng phù hợp, độ tin cậy cao, làm nền tảng của nhiều dịch vụ tương lai, kết nối dễ dàng với các hệ thống khác Mỗi loại cấu hình mạng đều có ưu và nhược điểm, dựa vào nhu cầu mà

chúng ta chọn cấu hình mạng cho phù hợp

Báo cáo của em xin được kết thúc, trong quá trình xây dựng bài còn nhiều thiếu sót, rất mong nhận được ý kiến đóng góp của cô và các bạn

Em xin trân thành cảm ơn!