Công Nghệ SDH Và Họ Thiết Bị FLX Của Fujitsu

đề tài: công nghệ SDH họ thiết bị flx Lời nói đầu Sự đời công nghệ SDH đánh dấu bớc phát triển vợt bậc lĩnh vực truyền dẫn Với u việc ghép kênh đơn giản, linh hoạt, giảm thiết bị mạng, băng tần truyền dẫn rộng, tơng thích với giao diện PDH có, tạo khả quản lý tập trung Công nghệ SDH đáp ứng tăng trởng nhanh mạng viễn thông yêu cầu mạng số hoá đa dịch vụ t ơng lai Đặc biệt công nghệ SDH cho phép tạo nên cấu trúc mạch vòng, đảm bảo độ tin cậy, an toàn mạng lới mà công nghệ PDH trớc thực đợc Trong năm gần SDH đợc ứng dụng rộng rãi mạng viễn thông Việt Nam: mạng đờng trục Bắc Nam 2,5 Gbit/s hoạt động ổn định nhiều năm qua Đến phần lớn mạng nội tỉnh thành phố ứng dụng công nghệ SDH có tốc độ 155,52 Mbit/s đến 2,5 Gbit/s Đặc biệt nớc ta có nhà máy lắp đặt thiết bị truyền dẫn quang FLX150/600 Fujitsu nên giá thành thiết bị đợc giảm đáng kể so với trớc đây, nhân tố thúc đẩy mạnh mẽ trình ứng dụng công nghệ SDH vào mạng viễn thông nớc ta Để bớc áp dụng kiến thức đợc học nhà trờng với hoạt động hệ thống thực tế mạng lới em chọn đề tài cho đồ án tốt nghiệp: Công nghệ SDH họ thiết bị FLX Fujitsu Nội dung đề tài gồm chơng: Chơng 1: Tổng quan SDH Chơng 2: Hệ thống truyền dẫn SDH Chơng 3: Họ thiết bị FLX Nguyễn Viết Tam Lớp d97-VT i Đề tài: công nghệ SDH họ thiết bị FLX -MụclụcLời nói đầu i Chơng v Tổng quan SDH v 1.1 Đánh giá hệ thống thông tin quang PDH v 1.2 Khái niệm chung SDH vi 1.3 Các phần tử mạng SDH vii 1.4 Bộ ghép SDH .ix 1.4.1 Sơ đồ khối ghép SDH ix 1.4.2 Chức khối ghép x 1.5 Cấu trúc khung SDH x 1.5.1 Khung VC-3 VC-4 x 1.5.2 Cấu trúc khung đa khung VC-n, TU-n mức thấp xi 1.5.3 Cấu trúc khung STM-1 xi 1.5.4 Cấu trúc khung STM-N xii 1.6 Quá trình ghép luồng nhánh PDH thành khung STM-1 xiii 1.6.1 Sắp xếp luồng 2048 kbit/s vào đa khung VC-12 xiii 1.6.2 Sắp xếp luồng 34368 kbit/s vào VC-3 xv 1.6.3 Sắp xếp luồng 139264 kbit/s vào VC-4 18 1.6.4 Sắp xếp VC-4 vào STM-1 19 1.6.5 Ghép VC-3 vào STM-1 .19 1.6.6 Ghép 63VC-12 vào STM-1 21 1.7 Hoạt động loại trỏ 24 1.7.1 Cấu tạo loại trỏ 24 1.7.2 Hoạt động loại trỏ .26 1.7.3 Xử lý trỏ phía thu .31 Chơng .32 Hệ Thống Truyền Dẫn SDH .32 2.1 Các cấu hình mạng SDH 32 2.1.1 Cấu hình hở 32 2.1.2 Cấu hình kín 33 2.2 Tín hiệu quản lý bảo dỡng 34 2.2.1 Cấu trúc SOH khung STM-N 34 2.2.2 Tín hiệu quản lý bảo dỡng đoạn lặp RSOH .36 2.2.3 Tín hiệu quản lý bảo dỡng đoạn ghép MSOH 39 2.2.4 Tín hiệu quản lý bảo dỡng tuyến VC-2/ VC-1 42 đồ án tốt nghiệp ii đề tài: công nghệ SDH họ thiết bị flx 2.2.5 Tín hiệu quản lý bảo dỡng tuyến VC-3 VC-4 .45 2.2.6 Sơ đồ truyền tín hiệu bảo dỡng .48 2.3 Chuyển mạch bảo vệ mạng SDH 49 2.3.1 Chuyển mạch bảo vệ tuyến 49 2.3.2.Chuyển mạch bảo vệ đờng: 50 2.4 Đồng nút mạng SDH 52 2.4.1 Các phơng thức đồng phần tử mạng SDH 52 2.4.2 Một số lu ý truyền tín hiệu đồng tuyến truyền dấn SDH 53 2.5 Quản lý mạng SDH 54 2.5.1 Mô hình hệ thống quản lý mạng SDH 54 Chơng .57 Họ thiết bị FLX Fujitsu 57 3.1.Các thiết bị họ FLX .58 3.1.1.Giới thiệu chung họ thiết bị FLX .58 Chế độ hoạt động .58 M 58 M 58 FLX150T 58 3.1.2.FLX 150T 61 3.1.3.FLX150/600 .62 3.1.4.FLX600A 63 3.1.5.FLX 2500A .65 3.1.6 FLX-GS 67 3.1.7.FLX-4/1, 4/4 69 3.2.Thiết bị FLX150/600 71 3.2.1.Các tiêu kỹ thuật .71 Giá trị 72 Mbit/s 72 Các đặc tính phổ 72 Các đặc tính phổ 73 Công suất phát trung bình .73 3.2.2.Sơ đồ khối tổng quát hệ thống FLX150/600 76 3.2.3.Giá thiết bị FLX-LS (SFL-1) 77 3.2.4.Các card thiết bị FLX 150/600 79 3.2.4.1.Card nguồn PWRL-1 .80 Bảng 3.4 Các tiêu kỹ thuật card PWRL-1 81 500 Vdc vòng phút 81 Tơng thích với ETS300-132 .82 3.2.4.2.Card cảnh báo, nghiệp vụ SACL-1 .82 Chỉ thị 84 Có lỗi xảy card 84 Nguyễn Viết Tam Lớp d97-VT iii Đề tài: công nghệ SDH họ thiết bị FLX Có thị thay card từ trung tâm .84 Thử đèn 84 Thử đèn 84 Thử đèn .84 Bảng 3.6 Các tiêu kỹ thuật card SACL-1 84 Các điều kiện chung .84 A Trở kháng .84 A Trở kháng .84 3.2.4.3.Card quản lý mạng NML-1 85 Số chân 86 Mô tả 86 Chân số 86 BB OSS 86 86 3.2.4.4.Card vi xử lý MPL-1 .87 Tên LED 88 UNIT/RCI 88 Sáng đỏ 88 Có thị thay card thực từ trung tâm 88 3.2.4.5.Card điều khiển xen rẽ đồng TSCL-1 89 Nhấp nháy đỏ 90 Nhấp nháy xanh .90 Sáng xanh 90 Sáng vàng 90 Thử đèn .90 LINE 90 Sáng đỏ 90 3.2.4.6.Card giao diện 2Mbps CHPD-D12C 91 Card CHPD-D12C chuyển đổi 21 kênh tín hiệu 2,048 Mbit/s đến từ thiết bị ghép kênh thành tín hiệu AU-4 (25,92 Mbit/s x 6) cách ghép chúng lại với chèn thêm POH Ngợc lại, card CHPD-D12C làm nhiệm vụ chuyển đổi luồng tín hiệu AU-4 đến từ card TSCL thành 21 luồng tín hiệu 2,048 Mbit/s 92 Chỉ thị .92 Mất đầu vào VC-12 92 3.2.4.7.Card giao diện quang CHSD-1L1C .93 UNIT/RCI 94 3.2.5.Phần mềm quản lý cục hệ thống FLX150/600 (FLEXR) 95 3.2.5.1.Giới thiệu chung hệ thống quản lý mạng SDH Fujitsu 95 3.2.5.2.Tổ chức hệ thống phần mềm FLEXR 99 File Logliles PC .99 Preference .99 Exit 99 Session Logon 99 Logoff 99 Re-configure Screen 99 TL1 99 Provisioning Cross-connect .99 Service State Change Equipment State 99 3.2.5.3.Yêu cầu phần cứng phần mềm máy tính để cài đặt FLEXR 101 3.2.5.4.Các thiết lập ban đầu 101 3.2.5.4.1.Các thủ tục khai báo 102 3.2.5.5.Thực chức bảo dỡng 104 đồ án tốt nghiệp iv đề tài: công nghệ SDH họ thiết bị flx Kết luận 107 Thuật ngữ viết tắt 108 Tài liệu tham khảo 110 Chơng Tổng quan SDH Công nghệ SDH đời với u điểm nh: trình ghép/tách kênh đơn giản, linh hoạt, băng tần truyền dẫn rộng, số lợng byte quản lý, bảo dỡng lớn nhanh chóng đợc áp dụng vào thực tế Để tìm hiểu đợc chất u điểm vào phân tích hoạt động hệ thống truyền dẫn SDH, chơng đề cập đến vấn đề tổng quan công nghệ SDH: - Đánh giá hệ thống thông tin quang PDH đời công nghệ SDH - Các phần tử mạng SDH - Bộ ghép SDH - Cấu trúc khung SDH trình hoạt động loại trỏ 1.1 Đánh giá hệ thống thông tin quang PDH Trong hệ thống thông tin quang PDH trớc ghép luồng số tốc độ thấp thành luồng có tốc độ cao phải tiến hành hiệu chỉnh cho tốc độ bit luồng vào hoàn toàn cách chèn thêm bit không mang tin Nh luồng vào đồng tốc độ bit nhng không đồng pha nên đợc gọi kỹ thuật ghép kênh cận đồng (PDH) PDH tồn nhợc điểm sau: Quá trình ghép/ tách luồng số phức tạp Tốc độ bit thấp (max = 140 Mbit/s) nên không đáp ứng đợc nhu cầu phát triển ngày cao dịch vụ viễn thông Số lợng kênh nghiệp vụ nên việc quản lý mạng không đảm bảo, độ tin cậy thấp Mã đờng điện mã đờng quang khác nên thiết bị ghép kênh thiết bị truyền dấn quang khác dẫn đến việc quản lý kồng kềnh, chiếm diện tích lớn Nguyễn Viết Tam Lớp d97-VT v Đề tài: công nghệ SDH họ thiết bị FLX Hiện tồn ba phân cấp số cận đồng (Châu Âu, Bắc Mỹ Nhật Bản), giao diện cha đợc tiêu chuẩn hoá quốc tế nên không đáp ứng đợc nhu cầu giao tiếp ngày cao mạng với Vì nhợc điểm mà tuyến truyền dẫn liên tỉnh, quốc tế mạng nội hạt số thành phố lớn thay truyền dẫn PDH truyền dấn quang SDH 1.2 Khái niệm chung SDH SDH đợc hình thành phát triển sở tiêu chuẩn mạng thông tin quang đồng SONET, năm 1986 ITU-T bắt đầu nghiên cứu tiêu chuẩn SONET đến năm 1988 tiêu chuẩn SDH nh tốc độ bit, kích cỡ khung tín hiệu, cấu trúc ghép, trình tự xếp luồng nhánh đ ợc ITU-T ban hành Tốc độ bit SDH gồm có: STM-1 = 155,52 Mbit/s STM-4 = x STM-1 = 622,08 Mbit/s STM-8 = x STM-1 = 1244,16 Mbit/s STM-12 = 12 x STM-1 = 1866,24 Mbit/s STM-16 = 16 x STM-1 = 2488,32 Mbit/s STM-64 = 64 x STM-1 = 9953,28 Mbit/s Các tốc độ bit STM-1, STM-4, STM-16 trùng với tốc độ bit STS-3, STS-12 STS-48 SONET Cấu trúc ghép theo khuyến nghị G.709 ITU-T nh hình 1.1 Theo sơ đồ luồng nhánh PDH từ mức đến mức Châu Âu từ mức đến mức Bắc Mỹ đợc sử dụng để ghép thành luồng số STM-N đồ án tốt nghiệp vi đề tài: công nghệ SDH họ thiết bị flx VC-32 AU-32 x7 x3 TU-32 x3 xN STM-N STM-1 TU-21 VC-21 TUG-21 x3 x21 x16 x5 TUG-22 TU-31 x4 x5 44736 kbit/s C-21 6312 kbit/s C-11 1544 kbit/s C-4 139264 kbit/s C-12 2048 kbit/s C-22 8448 kbit/s C-31 34368 kbit/s x4 TU-11 VC-11 AU-4 VC-4 x4 C-32 TU-12 VC-12 x4 TU-22 VC-22 x4 VC-31 AU-31 Hình 1.1 Sơ đồ ghép SDH theo khuyến nghị 709 ITU-T Tuy nhiên sơ đồ hình 1.1 phức tạp nên ITU-T tiếp tục nghiên cứu để đa sơ đồ đơn giản cách giảm bớt số giao diện luồng nhánh PDH đợc sử dụng thực tế Đến năm 1990 ITU-T thức ban hành tiêu chuẩn SDH So với PDH SDH có u điểm sau đây: Giao diện đồng thống nhất, nhờ mà mạng SDH sử dụng chủng loại thiết bị nhiều nhà cung cấp khác Nhờ việc sử dụng trỏ mà việc tách/ ghép luồng nhánh từ/ thành tín hiệu STM-N đơn giản dễ dàng Có thể ghép đợc loại tín hiệu khác cách linh hoạt, không tín hiệu thoại mà tín hiệu khác nh tế bào ATM, Data ghép vào khung SDH Dung lợng byte dành cho quản lý bảo dỡng lớn 1.3 Các phần tử mạng SDH Mạng truyền dẫn SDH đợc cấu thành từ phần tử mạng gọi NE nh sau: Bộ ghép kênh đồng MUX: thực hai chức sau: - Ghép tín hiệu luồng nhánh thành tín hiệu STM-N (N=1, 4, 16, 64) - Tách tín hiệu STM-N thành luồng nhánh Có thể dùng loại luồng nhánh dùng kết hợp nhiều loại luồng nhánh Sơ đồ khối tổng quát ghép MUX nh hình vẽ 1.2 sau MUX Luồng nhánh PDH, STM-m (m[...]... PDH Muốn tách một luồng nhánh nào đó thì chỉ cần xử lý con trỏ của luồng nhánh ấy và sẽ biết đợc vị trí các byte của luồng ấy trong khung ghép và tách chúng một cách trực tiếp nguyễn viết tam lớp d97-vt 30 đề tài : công nghệ SDH và họ thiết bị flx Chơng 2 Hệ Thống Truyền Dẫn SDH Một trong những u điểm nổi bật của công nghệ SDH là khả năng thiết lập các mạng vòng Ring có độ an toàn cao, số lợng các byte... bit C1 dùng để điều khiển bit S1 và 3 bit C2 điều khiển bit S2 Nguyễn Viết Tam Lớp d97-VT xv Đề tài: công nghệ SDH và họ thiết bị FLX C1C1C1=111 chỉ thị S1 là bit chèn không mang thông tin, C1C1C1=000 chỉ thị S1 là bit mang thông tin C2C2C2=111 chỉ thị S2 là bit chèn, C2C2C2=000 chỉ thị S2 là bit thông tin đồ án tốt nghiệp xvi đề tài : công nghệ SDH và họ thiết bị flx VC-3 POH J1 B3 C G1 T1 3 dòng... mạng này tại các nút thờng sử dụng các thiết bị đấu nối chéo số độc lập nguyễn viết tam lớp d97-vt 32 đề tài : công nghệ SDH và họ thiết bị flx 2.2 Tín hiệu quản lý và bảo dỡng 2.2.1 Cấu trúc SOH trong khung STM-N Các tín hiệu nghiệp vụ sử dụng để quản lý, bảo dỡng, giám sát các đoạn lặp và đoạn ghép ký hiệu là SOH Các tín hiệu nghiệp vụ sử dụng để quản lý, bảo d ỡng và giám sát các luồng nhánh đợc ký... đi một và bằng n-1 đợc gửi đi Xét khung thứ t: Khung này không có yêu cầu chèn âm Byte J1 của VC-3 #2 đợc ghép vào byte giữa của nhóm byte mang địa chỉ n-1, vì vậy giá trị của TU-3 PTR #2 bằng n-1 Hoạt động của TU-2 PTR, TU-12 PTR và TU-11 PTR Hoạt động của các con trỏ TU-2, TU-12, và TU-11 đều giống nhau, vì vậy chỉ xét hoạt động của con trỏ TU-2, hình1.27 và hình 1.8 minh hoạ hoạt động của TU-2... khung hoặc byte báo hiệu kênh kết hợp (CAS) của khung PCM-30 Trờng hợp yêu cầu sắp xếp đồng bộ theo byte của 64 kbit/s x 31 kênh thì các byte TS16 dùng để truyền dữ liệu kênh thứ 16 P0 P1 chỉ thị pha của các bit báo hiệu và có cấu trúc tuỳ chọn đồ án tốt nghiệp xiv đề tài: công nghệ SDH và họ thiết bị flx 140 Byte V5 RRRRRRRR TS0 TS1 ữ TS15 TS16 TS17 ữ TS31 RRRRRRRR J2 RRRRRRRR TS0 TS1 ữ TS15 TS16 RRRRRRRR... chèn C1 và C2 trở thành các bit độn cố định 1 và 0 ITU-T khuyến nghị loại bỏ phơng pháp này vì đây là trờng hợp đặc biệt của trờng hợp sắp xếp không đồng bộ và sử dụng cùng một bộ ghép để tiến hành sắp xếp không đồng bộ và đồng bộ theo bit mà không cần bổ sung bất kỳ động tác xử lý nào khác Nguyễn Viết Tam Lớp d97-VT xiii Đề tài: công nghệ SDH và họ thiết bị FLX V5 RRRRRRRR 32 BYTE RRRRRRRR J2 C1 C2 O... 5 bit D và sau đó xoá 3 byte H3 và ghép vào đó 3 byte mang tin của VC-4 Nh vậy các byte thông tin do VC-4 cung cấp đợc ghép vào vị trí dịch sang bên trái một nhóm byte so với khi cha chèn Byte J1 bây giờ đợc ghép vào địa chỉ n-1 của khung ghép AUG Giá trị con trỏ AU-4 vẫn cha thay đổi và bằng n Khung thứ 4: Trong khung này không có yêu cầu chèn âm Byte J1 của VC-4 đợc ghép vào địa chỉ n-1 của khung...đề tài: công nghệ SDH và họ thiết bị flx 9 dòng 85 cột 261 cột P O Vùng tải trọng H P O Vùng tải trọng H ( a) 9 dòng 125às VC-3 POH 125às ( b) VC-4 POH Hình 1.7 Cấu trúc khung VC-3 (a) và VC-4 (b) Trình tự truyền các byte trong khung là từ trái qua phải và từ trên xuống dới Trình tự truyền các bit trong một byte là bit có trọng số lớn nhất truyền đầu tiên và bit có trọng số bé nhất... XXXXXX11 V4 125às 26 35 107 26 35 107 26 35 107 26 35 107 104 140 428 J2 250às 375às N2 K4 500às Hình 1.8 Cấu trúc khung và đa khung VC-n và TU-n mức thấp 1.5.3 Cấu trúc khung STM-1 Cấu trúc khung STM-1 nh hình 1.9 Nguyễn Viết Tam Lớp d97-VT xi Đề tài: công nghệ SDH và họ thiết bị FLX 270 cột RSOH 9 dòng AU-nPTR Vùng tải trọng MSOH 125às Hình 1.9 Cấu trúc khung STM-1 Khung STM-1 có 9 dòng, mỗi dòng... V1, V2, V3 và byte dự trữ V4 nguyễn viết tam lớp d97-vt 24 Chơng 1: Tổng quan về SDH 1.7.2 Hoạt động của các loại con trỏ Khi sắp xếp các luồng số PDH vào các VC-n tơng ứng, do sự chênh lệch về tốc độ giữa đồng hồ trong các hệ thống PDH và đồng hồ của thiết bị SDH nên khi sắp xếp phải tiến hành chèn bit để hiệu chỉnh tốc độ bit các luồng nhánh PDH Quá trình này không liên quan đến hoạt động của các con