Đang tải... (xem toàn văn)
CÁC CÔNG NGHỆ TRUYỀN DẪN THÔNG TIN QUANG I. GIỚI THIỆU Từ khi hình thành cho đến nay, mạng điện thoại chủ yếu để truyền tín hiệu tiếng nói (tín hiệu ở đầu ra máy điện thoại, còn gọi là tín hiệu thoại). Trước năm 1970, để truyền đi xa mạng điện thoại thường sử dụng tín hiệu tương tự (analog) và ghép kênh theo tần số (FDM). Phương tiện truyền dẫn chủ yếu sử dụng dây kim loại trần hoặc cáp đồng trục. Hệ thống truyền dẫn analog này có dung lượng và chất lượng thấp, chi phí cho khai thác bảo dưỡng rất lớn. Ðầu những năm 1970, các hệ thống truyền dẫn số (digital) bắt đầu phát triển. Trên các hệ thống này chủ yếu sử dụng điều chế mã xung (PCM) và ghép kênh theo thời gian (TDM). Nhờ kỹ thuật PCM mà tín hiệu thoại analog có băng tần (0~4)kHz được chuyển thành tín hiệu digital có tốc độ 64 kbs. Các bước thực hiện PCM có thể tóm tắt như sau: Tín hiệu Analog > San bằng > Lấy mẫu > Lượng tử hóa > Mã hóa > Tín hiệu số. Nhưng nếu truyền riêng biệt từng kênh 64kbs trên dây cáp đồng (hoặc vi ba) sẽ rất lãng phí. Vì vậy, người ta ghép các kênh số 64 kbs thành các luồng số có tốc độ cao hơn như ghép 24 kênh số 64 kbs để thành luồng số 1,544 Mbs (ở Bắc Mỹ và Nhật Bản) hoặc 30 kênh số 64 kbs để thành luồng số 2,048 Mbs (ở châu Âu) rồi mới truyền đi (gọi là luồng cấp 1). Từ các luồng cấp 1 này lại tiến hành ghép để có được các luồng số có tốc độ cao hơn. Hệ thống ghép kênh số như vậy gọi là Hệ phân cấp số cận đồng bộ PDH (Plesiochronous Digital Hierarchy). Tuy nhiên với nhu cầu ngày càng cao về tốc độ cũng như đòi hỏi có sự đồng bộ giữa các hệ thống mạng trên toàn cầu thì kĩ thuật cận đồng bộ PDH không còn phù hợp nữa. Xuất phát từ thực tế đó, các nhà khoa học trong lĩnh vực này đã dày côn nghiên cứu và cho ra đời kĩ thuật phân cấp đồng bộ SDH (Synchronous Digital Hierachy). II. NỘI DUNG. 1. Phân cấp cận đồng bộ PDH (Plesiochronous Digital Hierachy) 1.1. Khái niệm truyền dẫn cận đồng bộ (PDH) Vì các luồng 2Mbits được tạo ra từ các thiết bị ghép kênh khác nhau, nên tốc độ bit có khác nhau một chút. Do đó, trước khi ghép các luồng này thành một luồng tốc độ cao hơn phải hiệu chỉnh cho tốc độ bit của chúng bằng nhau, tức là phải chèn thêm các bit giả. Mặc dù tốc độ các luồng đầu vào là như nhau, nhưng phía thu không thể nhận biết được vị trí của các luồng đầu vào trong luồng đầu ra. Kiểu ghép kênh như vậy gọi là cận đồng bộ PDH (Plesiochronous Digital Hierachy). 1.2.Ghép kênh. 1.3. Tiêu chuẩn. Tiêu chuẩn NHẬT. Tiêu chuẩn Bắc Mỹ. Tiêu chuẩn Châu Âu. 1.4. Nhược điểm của PDH. Mạng PDH chủ yếu đáp ứng dịch vụ điện thoại, đối với dịch vụ mới như: mạng ISDN, truyền data, dịch vụ điện thoại truyền hình…thì mạng PDH khó có thể đáp ứng được. Mạng PDH không linh hoạt trong việc kết nối các luồng liên tục. Thủ tục bảo trì cho toàn tuyến phức tạp. Chưa có tiêu chuẩn chung cho thiết bị dường dây. Có nhiều thiết bị ghép luồng. Hệ thống PDH thiếu các phương tiện giám sát, đo thử từ xa mà chỉ tiến hành tại chỗ. 2. Phương pháp đồng bộ SDH (Synchronous Digital Hierachy) 2.1. Khái niệm SDH Để hiểu đúng khái niệm về SDHSONET, trước hết ta cần hiểu đúng thế nào là đồng bộ, không đồng bộ và cận đồng bộ. Trong tập các tín hiệu đồng bộ, việc chuyển tiếp số liệu trong tín hiệu xảy ra ở chính xác cùng một tốc độ. Tuy nhiên vẫn có sự lệch pha giữa những lần chuyển giao của hai tín hiệu, và sự lệch pha này nằm trong giới hạn cho phép. Sự lệch pha này có thể do suy hao, trễ thời gian hay jitter trong mạng truyền dẫn. Trong mạng đồng bộ, tất cả các đồng hồ đều tham chiếu đến một đồng hồ chuẩn cơ sở PRC. Độ chính xác của PRC là 1012 1011 và được lấy từ đồng hồ nguyên tử Cesium. Hai tín hiệu số là cận đồng bộ nếu sự chuyển tiếp xảy ra gần như ở cùng tốc độ, và bất kỳ sự thay đổi nào cũng được cưỡng bức trong một giới hạn nhỏ. Ví dụ nếu có hai mạng tương tác với nhau, xung đồng hồ của chúng có thể lấy từ hai PRC khác nhau. Mặc dù các PRC này vô cùng chính xác, nhưng vẫn có sự khác nhau giữa hai loại. Điều này gọi là sự sai khác cận đồng bộ. Trong trường hợp mạng không đồng bộ, sự chuyển giao tín hiệu không nhất thiết phải xảy ra ở cùng tốc độ. Trong trường hợp này, không đồng bộ có nghĩa là sai khác giữa hai đồng hồ lớn hơn sai khác cận đồng bộ. Ví dụ, nếu hai đồng hồ lấy từ dao động thạch anh tự do, chúng được gọi là không đồng bộ. Phân cấp số cận đồng bộ SDH và mạng quang đồng bộ SONET chỉ một tập hợp các tốc độ truyền dẫn bằng cáp sợi quang có thể truyền tải tín hiệu số với dung lượng khác nhau. Người ta chấp nhận rộng rãi rằng một phương thức ghép kênh mới có thể được đồng bộ và không chỉ dựa trên việc chèn bit, gọi là PDH, mà còn dựa trên việc chèn byte, là các cấu trúc ghép kênh từ 64kbits đến tốc độ cơ sở 1,544kbits (1,5Mbits) và 2,048kbits (2Mbits). SDH được định nghĩa bởi Viện tiêu chuẩn viễn thông Châu Âu (ETSI), được sử dụng ở rất nhiều nước trên thế giới. Nhật Bản và Bắc Mỹ cũng xây dựng các tiêu chuẩn về SDH riêng. SONET do Viện tiêu chuẩn quốc gia Hoa Kỳ phát triển và được ứng dụng ở Bắc Mỹ. Các tổng đài số thường được dùng trong mạng số phân cấp đồng bộ hóa. Mạng được tổ chức theo quan hệ chủtớ (masterslave) với đồng hồ của các node cao hơn cung cấp tín hiệu đồng hồ cho các node thấp hơn.Tất cả các node có thể truy ngược đến nguồn đồng hồ chuẩn. Nguồn đồng hồ chuẩn PRC có độ chính xác là 1x1011 theo khuyến nghị G.811 của ITUT. Các nguồn đồng hồ có độ chính xác thấp hơn là SSU (nguồn đồng hồ phụ) và SEC (thiết bị cấp xung đồng bộ) theo khuyến nghị của ITUT. Các cấp đồng hồ đồng bộ trong hệ thống SDH Ưu điểm: Đơn giản hóa mạng lưới Mạng SDH tương thích với tất cả tín hiệu PDH Tốc độ 140Mbs đầu tiên được tiêu chuẩn hóa trên thế giới Cấu trúc khung đơn giản Có các kênh riêng cho giám sát quản lý,đo thử hoặc điều khiển trong phần mạng quản lý Tất cả các tín hiệu PDH tốc độ nhỏ hơn 140Mbs đều có thể được ghép ở mức thấp nhất STM1(155Mbs) Có khả năng truyền tải hiệu quả và mềm dẻo các dịch vụ băng thông 2.2. Nguyên tắc ghép kênh và cấu trúc khung 2.2.1. Nguyên tắc ghép Hệ thống số đồng bộ được hình thành từ các hệ thống cận đồng bộ khác nhau, các hệ thống cận đồng bộ này có thể thuộc hệ Châu Âu hoặc Bắc Mỹ. Đầu vào của các hệ thống đồng bộ cơ sở là các luồng cận đồng bộ có tốc độ bít khác nhau, được ghép lại thành nhiều bước, mỗi bước lại được đưa vào các bit điều khiển, quản lý và phối hợp tốc độ. Khi đó, đầu ra được một luồng đồng bộ cơ sở. Các luồng đồng bộ cơ sở được nâng lên N lần thành các luồng đồng bộ cấp N. Cấu trúc bộ ghép SDH như hình sau. Cấu trúc bộ ghép SDH G.709 ITUT Các chữ số trong hình này liên quan đến các tốc độ truyền dẫn cận đồng bộ như sau: 11 Tương ứng với 1554 Kbits 12 Tương ứng với 2048 Kbits 21 Tương ứng với 6312 Kbits 22 Tương ứng với 8448 Kbits 31 Tương ứng với 34368 Kbits 32 Tương ứng với 44736 Kbits 4 Tương ứng với 139264 Kbits Chữ số đầu tiên đại diện cho mức phân cấp truyền dẫn như quy định trong G702 Tốc độ bit của các cấp truyền dẫn số, và chữ số thứ hai đặc trưng cho tốc độ thấp hơn (1) và cao hơn (2). Còn chữ số 4 là mức thứ 4, bằng 140 Mbits có trong tiêu chuẩn Châu Âu và Bắc Mỹ. Các khối có ký hiệu và chức năng sau đây: • Cn: (n = 1>4) là các contener: Phần tử này có kích thước đủ để chứa các byte tải trọng thuộc một trong các luồng cận đồng bộ. • VCn: là các contener ảo: + Contener ảo cơ sở (n = 1,2): gồm một Cn (n = 1,2) đơn cộng thêm các byte mang thông tin điều khiển và giám sát tuyến nối hai VCn này và gọi là POH. + Contener ảo bậc cao hơn VCn (n = 3,4): gồm một Cn (n = 3,4) đơn và tập hợp các nhóm khối nhánh (TUG2S) hoặc một tập của TU3S cùng với các byte mang thông tin điều khiển và giám sát tuyến nối hai VCn và được gọi là POH. 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 AU3 gồm VC3 cộng với một con trỏ, TU2 gồm VC2 cộng với một con trỏ. Một VC là một thực thể tải chạy trên mạng được tạo ra và hủy đi ở điểm kết cuối dịch vụ hoặc ở gần điểm đó. Các tín hiệu lưu lượng PDH được ánh xạ tới các container với kích thước phù hợp với yêu cầu băng thông, sử dụng các bit đơn để bám tốc độ đồng hồ khi cần thiết. Các POH được thêm vào sau đó cho mục đích quản lý, tạo một VC. Phần mào đầu này được bỏ đi sau khi VC bị hủy và tín hiệu gốc ban đầu được tái tạo lại. Mỗi tín hiệu PDH được ánh xạ vơi VC của nó, và các VC với cùng kích thước không đáng kể được ghép lại bằng cách chèn byte tạo thành
CÁC CÔNG NGHỆ TRUYỀN DẪN THÔNG TIN QUANG I GIỚI THIỆU Từ hình thành nay, mạng điện thoại chủ yếu để truyền tín hiệu tiếng nói (tín hiệu đầu máy điện thoại, gọi tín hiệu thoại) Trước năm 1970, để truyền xa mạng điện thoại thường sử dụng tín hiệu tương tự (analog) ghép kênh theo tần số (FDM) Phương tiện truyền dẫn chủ yếu sử dụng dây kim loại trần cáp đồng trục Hệ thống truyền dẫn analog có dung lượng chất lượng thấp, chi phí cho khai thác bảo dưỡng lớn Ðầu năm 1970, hệ thống truyền dẫn số (digital) bắt đầu phát triển Trên hệ thống chủ yếu sử dụng điều chế mã xung (PCM) ghép kênh theo thời gian (TDM) Nhờ kỹ thuật PCM mà tín hiệu thoại analog có băng tần (0~4)kHz chuyển thành tín hiệu digital có tốc độ 64 kb/s Các bước thực PCM tóm tắt sau: Tín hiệu Analog > San > Lấy mẫu > Lượng tử hóa > Mã hóa > Tín hiệu số Nhưng truyền riêng biệt kênh 64kb/s dây cáp đồng (hoặc vi ba) lãng phí Vì vậy, người ta ghép kênh số 64 kb/s thành luồng số có tốc độ cao ghép 24 kênh số 64 kb/s để thành luồng số 1,544 Mb/s (ở Bắc Mỹ Nhật Bản) 30 kênh số 64 kb/s để thành luồng số 2,048 Mb/s (ở châu Âu) truyền (gọi luồng cấp 1) Từ luồng cấp lại tiến hành ghép để có luồng số có tốc độ cao Hệ thống ghép kênh số gọi Hệ phân cấp số cận đồng PDH (Plesiochronous Digital Hierarchy) Tuy nhiên với nhu cầu ngày cao tốc độ địi hỏi có đồng hệ thống mạng toàn cầu kĩ thuật cận đồng PDH khơng cịn phù hợp Xuất phát từ thực tế đó, nhà khoa học lĩnh vực dày côn nghiên cứu cho đời kĩ thuật phân cấp đồng SDH (Synchronous Digital Hierachy) II NỘI DUNG Phân cấp cận đồng PDH (Plesiochronous Digital Hierachy) 1.1 Khái niệm truyền dẫn cận đồng (PDH) Vì luồng 2Mbit/s tạo từ thiết bị ghép kênh khác nhau, nên tốc độ bit có khác chút Do đó, trước ghép luồng thành luồng tốc độ cao phải hiệu chỉnh cho tốc độ bit chúng nhau, tức phải chèn thêm bit giả Mặc dù tốc độ luồng đầu vào nhau, phía thu khơng thể nhận biết vị trí luồng đầu vào luồng đầu Kiểu ghép kênh gọi cận đồng PDH (Plesiochronous Digital Hierachy) 1.2.Ghép kênh Mbit/s 64x2 Mbit/s 6 6 Mbit/s DDF D 2M E D 2M E D 3M E D 3M E 11 1 D 2M E O L T E D 4M E D 3M E D 3M E DDF : Digital Distribution Frame DME : Digital Multiplexer Equipment OLTE : Optical Line Terminal Equipment GhÐp kªnh PDH 1.3 Tiêu chuẩn Tiêu chuẩn NHẬT Tiêu chuẩn Bắc Mỹ Tiêu chuẩn Châu Âu IPAN USA 1,544 EUR 2,048 6,312 X4 X4 X5 6,312 8,3488 32,064 X7 X4 X3 44,736 34,368 97,728 X6 X4 X4 394,2 274,17 139,26 X4 564,99 1.4 Nhược điểm PDH Mạng PDH chủ yếu đáp ứng dịch vụ điện thoại, dịch vụ như: mạng ISDN, truyền data, dịch vụ điện thoại truyền hình…thì mạng PDH khó đáp ứng Mạng PDH không linh hoạt việc kết nối luồng liên tục Thủ tục bảo trì cho tồn tuyến phức tạp Chưa có tiêu chuẩn chung cho thiết bị dường dây Có nhiều thiết bị ghép luồng Hệ thống PDH thiếu phương tiện giám sát, đo thử từ xa mà tiến hành chỗ Phương pháp đồng SDH (Synchronous Digital Hierachy) 2.1 Khái niệm SDH Để hiểu khái niệm SDH/SONET, trước hết ta cần hiểu đồng bộ, không đồng cận đồng Trong tập tín hiệu đồng bộ, việc chuyển tiếp số liệu tín hiệu xảy xác tốc độ Tuy nhiên có lệch pha lần chuyển giao hai tín hiệu, lệch pha nằm giới hạn cho phép Sự lệch pha suy hao, trễ thời gian hay jitter mạng truyền dẫn Trong mạng đồng bộ, tất đồng hồ tham chiếu đến đồng hồ chuẩn sở PRC Độ xác PRC 10-12 - 10-11 lấy từ đồng hồ nguyên tử Cesium Hai tín hiệu số cận đồng chuyển tiếp xảy gần tốc độ, thay đổi cưỡng giới hạn nhỏ Ví dụ có hai mạng tương tác với nhau, xung đồng hồ chúng lấy từ hai PRC khác Mặc dù PRC vơ xác, có khác hai loại Điều gọi sai khác cận đồng Trong trường hợp mạng không đồng bộ, chuyển giao tín hiệu khơng thiết phải xảy tốc độ Trong trường hợp này, không đồng có nghĩa sai khác hai đồng hồ lớn sai khác cận đồng Ví dụ, hai đồng hồ lấy từ dao động thạch anh tự do, chúng gọi không đồng Phân cấp số cận đồng SDH mạng quang đồng SONET tập hợp tốc độ truyền dẫn cáp sợi quang truyền tải tín hiệu số với dung lượng khác Người ta chấp nhận rộng rãi phương thức ghép kênh đồng khơng dựa việc chèn bit, gọi PDH, mà dựa việc chèn byte, cấu trúc ghép kênh từ 64kbit/s đến tốc độ sở 1,544kbit/s (1,5Mbit/s) 2,048kbit/s (2Mbit/s) SDH định nghĩa Viện tiêu chuẩn viễn thông Châu Âu (ETSI), sử dụng nhiều nước giới Nhật Bản Bắc Mỹ xây dựng tiêu chuẩn SDH riêng SONET Viện tiêu chuẩn quốc gia Hoa Kỳ phát triển ứng dụng Bắc Mỹ Các tổng đài số thường dùng mạng số phân cấp đồng hóa Mạng tổ chức theo quan hệ chủ-tớ (master-slave) với đồng hồ node cao cung cấp tín hiệu đồng hồ cho node thấp hơn.Tất node truy ngược đến nguồn đồng hồ chuẩn Nguồn đồng hồ chuẩn PRC có độ xác 1x10-11 theo khuyến nghị G.811 ITU-T Các nguồn đồng hồ có độ xác thấp SSU (nguồn đồng hồ phụ) SEC (thiết bị cấp xung đồng bộ) theo khuyến nghị ITU-T Các cấp đồng hồ đồng hệ thống SDH Ưu điểm: Đơn giản hóa mạng lưới Mạng SDH tương thích với tất tín hiệu PDH Tốc độ 140Mb/s tiêu chuẩn hóa giới Cấu trúc khung đơn giản Có kênh riêng cho giám sát quản lý,đo thử điều khiển phần mạng quản lý Tất tín hiệu PDH tốc độ nhỏ 140Mb/s ghép mức thấp STM1(155Mb/s) Có khả truyền tải hiệu mềm dẻo dịch vụ băng thông 2.2 Nguyên tắc ghép kênh cấu trúc khung 2.2.1 Nguyên tắc ghép Hệ thống số đồng hình thành từ hệ thống cận đồng khác nhau, hệ thống cận đồng thuộc hệ Châu Âu Bắc Mỹ Đầu vào hệ thống đồng sở luồng cận đồng có tốc độ bít khác nhau, ghép lại thành nhiều bước, bước lại đưa vào bit điều khiển, quản lý phối hợp tốc độ Khi đó, đầu luồng đồng sở Các luồng đồng sở nâng lên N lần thành luồng đồng cấp N Cấu trúc ghép SDH hình sau Cấu trúc ghép SDH G.709 ITU-T Các chữ số hình liên quan đến tốc độ truyền dẫn cận đồng sau: 11 Tương ứng với 1554 Kbit/s 12 21 Tương ứng với Tương ứng với 2048 Kbit/s 6312 Kbit/s 22 31 Tương ứng với Tương ứng với 8448 Kbit/s 34368 Kbit/s 32 Tương ứng với Tương ứng với 44736 Kbit/s 139264 Kbit/s Chữ số đại diện cho mức phân cấp truyền dẫn quy định G702 - "Tốc độ bit cấp truyền dẫn số", chữ số thứ hai đặc trưng cho tốc độ thấp (1) cao (2) Còn chữ số mức thứ 4, 140 Mbit/s có tiêu chuẩn Châu Âu Bắc Mỹ Các khối có ký hiệu chức sau đây: • C-n: (n = >4) contener: Phần tử có kích thước đủ để chứa byte tải trọng thuộc luồng cận đồng VC-n: contener ảo: + Contener ảo sở (n = 1,2): gồm C-n (n = 1,2) đơn cộng thêm byte mang thông tin điều khiển giám sát tuyến nối hai VC-n gọi POH + Contener ảo bậc cao VC-n (n = 3,4): gồm C-n (n = 3,4) đơn tập hợp nhóm khối nhánh (TUG-2S) tập TU-3S với byte mang thông tin điều khiển giám sát tuyến nối hai VC-n gọi POH Con trỏ sử dụng để tìm phần khác AU TU gọi container ảo VC Con trỏ AU xác định VC bậc cao trỏ TU xác định VC bậc thấp Ví dụ AU-3 gồm VC-3 cộng với trỏ, TU-2 gồm VC-2 cộng với trỏ Một VC thực thể tải chạy mạng tạo hủy điểm kết cuối dịch vụ gần điểm Các tín hiệu lưu lượng PDH ánh xạ tới container với kích thước phù hợp với yêu cầu băng thông, sử dụng bit đơn để bám tốc độ đồng hồ cần thiết Các POH thêm vào sau cho mục đích quản lý, tạo VC Phần mào đầu bỏ sau VC bị hủy tín hiệu gốc ban đầu tái tạo lại Mỗi tín hiệu PDH ánh xạ vơi VC nó, VC với kích thước khơng đáng kể ghép lại cách chèn byte tạo thành tải SDH • TU-n (n = 1,2,3) khối nhánh: gồm VC cộng thêm trỏ khối nhánh Con trỏ khối nhánh thị đồng pha VCn POH VC mức cao Con trỏ khối nhánh có vị trí cố định so với POH mức cao • AU-3S (S = 2) AU-N (N=4): gồm VC bậc cao cộng thêm trỏ khối quản lý Con trỏ khối quản lý có vị trí cố định khung STM-1 thể quan hệ pha VC bậc cao 2.2.2 Cấu trúc khung STM-1 Khung STM-1 bao gồm 2430 bytes thường chia làm hai vùng, tương ứng với hàng x 270 cột Độ dài khung 125 µ s, tương ứng với tần số khung 8000 Hz Tốc độ truyền dẫn byte khung 64 Kbit/s Khung STM-1 gồm khối: • Khối trọng tải Payload • Khối trỏ AU • Khối SOH Các byte khung STM-1 truyền hàng truyền từ trái sang phải, hàng thứ cột thứ Như vậy, sau byte SOH (trừ hàng byte AU) 261 byte tải trọng truyền xen kẽ + Phần điều khiển SOH: gồm có 8x9 byte, gồm byte cần thiết cho dịch vụ từ mã đồng khung, byte bổ sung để giám sát, điều khiển quản lý + Phần trọng tải : tín hiệu phân nhánh, tín hiệu POH khuyến nghị G.703 CCITT từ Mbit/s đến 140 Mbit/s truyền tải tải trọng gồm có 9x261 byte + Phần trỏ: Quan hệ thời gian trọng tải khung STM-1 ghi lại nhờ trỏ, ngồi cịn định vị tín hiệu phân nhánh khối tải trọng Do đó, sau diễn giải trỏ cách thích hợp có khả truy nhập tới kênh người sử dụng độc lập thời điểm nào, mà không cần tách luồng STM1 Con trỏ hàng thứ tư, cột từ > gọi trỏ vùng A, trỏ hàng >3 cột 11 >14 gọi trỏ vùng B Khung STM-1 có độ dài 125µs, có tần số 8000 Hz, truyền 8000 lần/s Do đó, tốc độ bit tín hiệu STM-1 : 8000 x x 270 x = 155520 kbit/s • Cấu trúc khung STM-1 Các mức cao STM-N phân cấp đồng hình thành cách chèn byte vào phần tải N tín hiệu STM-1, thêm mào đầu gấp N lần mào đầu STM-1 lấp đầy với liệu quản lý giá trị trỏ phù hợp Cấu trúc khung STM-4 2.3 Các chế bảo vệ Có hai chế bảo vệ mạng SDH: bảo vệ tuyến tính bảo vệ mạch vịng 2.3.1 Bảo vệ tuyến tính Đây hình thức dự phịng đơn giản nhất, gọi bảo vệ 1+1 đây, đường làm việc bảo vệ đường bảo vệ Việc chuyển sang đường bảo vệ xảy xác định lỗi tín hiệu LOS Cấu trúc 1+1 dự phòng 100% đường làm việc có đường bảo vệ Nhưng vấn đề kinh tế, nên người ta thường sử dụng cấu 1:N, đường truyền có khoảng cách xa Theo cách này, vài đường làm việc bảo vệ đường dự phòng Các đường dự phịng có thẻ sử dụng cho lưu lượng có độ ưu tiên thấp bị ngắt đướngự phòng thay cho đường làm việc bị lỗi Cơ cấu bảo vệ 1+1 1:N tiêu chuẩn hóa khuyến nghị G.783 ITU-T Sơ đồ bảo vệ tuyến tính 2.3.2 Bảo vệ mạch vịng Bảo vệ mạch vịng có nhiều ưu điểm so với bảo vệ tuyến tính Một mạch vịng bảo vệ cách đơn giản hiệu có số phần tử mạng liên kết với Có nhiều cấu bảo vệ dùng cho loại mạng này, song có số cấu tiêu chuẩn hóa theo khuyến nghị G.841 ITU-T Có loại cấu mạch vịng vịng đơn hướng vòng hai hướng 2.3.2.1 Mạch vòng đơn hướng Mạch vịng bảo vệ đơn hướng Trên hình thể cách thức mạch vòng bảo vệ đơn hướng Giả sử có gián đoạn thơng tin phần tử mạng A B, hướng Y không bị ảnh hưởng cố Tất nhiên, đường thứ hai thiết lập cho hướng X Do đó, kết nối chuyển sang đường thứ hai phần tử mạng A B Còn hai phần tẻ khác, C D chuyển qua đường dự phòng Thủ tục gọi chuyển đường thẳng Một cách khác đơn giản sử dụng chuyển vòng Lưu lượng truyền hai đường làm việc đường bảo vệ có cố, phía thu (trường hợp A) chuyển sang đường bảo vệ trì kết nối 2.3.2.2 Mạch vòng hai hướng Trong cấu trúc mạng này, kết nối hai phần tử mạng hai hướng Toàn dung lượng mạng chia thành nhiều đường, đường làm việc hai hướng Nếu có cố hai phần tử mạng cạnh A B, B chuyển sang đường bảo vệ Có thể mang lại hiệu bảo vệ cao dùng mạch vòng bảo vệ hai hướng với sợi cáp, đôi cáp chạy đường làm việc đường bảo vệ Kết quả, ta có cấu trúc bảo vệ 1:1, nghĩa dự phòng 100% Mạch vòng bảo vệ hai hướng 2.4 Các phần tử mạng đồng Hình vẽ thể cấu trúc vịng SDH với nhiều nhánh Đặc trưng SDH có nhiều ứng dụng khác truyền mạng Mạng đồng cịn có khả truyền tín hiệu cận đồng bộ, khả điều khiển dịch vụ ATM Tất điều yêu cầu mạng phải có nhiều phần tử khác Về bản, mạng có phần tử sau: Bộ tái tạo tín hiệu 10 Như tên gọi nó, phần tử có nhiệm vụ tái tạo lại xung đồng hồ biên độ tín hiệu đầu vào bị suy hao méo dạng tán sắc Các thông tin nhận cách trích nhiều kênh 64 kbit/s phần mào đầu RSOH Bộ tái tạo tín hiệu Sơ đồ mạng đồng Đầu cuối ghép kênh TM Được sử dụng để kết hợp luồng tín hiệu cận đồng đồng đầu vào thành luồng STM-N có tốc độ cao 11 Đầu cuối ghép kênh (TM) Bộ xen/rẽ kênh ADM Các tín hiệu cận đồng ín hiệu đồng tốc độ thấp lấy từ luồng đồng tốc độ cao hơn, chèn vào đó, sử dụng ADM Đặc trưng làm cho ADM hữu ích cấu trúc mạch vòng, tạo đường bảo vệ vòng trường hợp xảy cố Tại nút ADM, tín hiệu cấn thết để truy nhập chèn vào / hay rẽ xuống Phần lưu lượng lại tiếp tục chuyển mạng mà không cần thiết bị đặc biẹt khác Bộ đấu chéo số DXC Thiết bị có chức ứng dụng rộng Nó cho phép ánh xạ luồng nhánh PDH vào VC chuyển giá trị container thành VC-4 Thiết bị đấu chéo số 2.5 Quản lý phần tử mạng 12 Bộ phận quản lý mạng viễn thông TNM xem phần tử mạng đồng Tất phần tử đề cập quản lý phần mềm Nghĩa chúng giám sát điều khiển từ xa, đặc tính quan trọng mạng SDH Chức TNM tóm tắt :"Vận hành, quản lý, bảo dưỡng giám sát-OAM&P" Một số lỗi thường gặp quản lý, vận hành mạng truyền dẫn STT Các lỗi Mô tả LOS (Loss OfLOS xảy tín hiệu đồng giảm xuống Signal) ngưỡng có BER =1x10 -3 Nó đo đứt cáp, suy giảm mạnh tín hiệu lỗi thiết bị Trạng thái LOS xóa khung liên tiếp nhận không thấy dấu hiệu LOS OOF (Out ofOOF xảy khung SDH liên tiếp nhận Frame bị lỗi, mẫu khung không hợp lệ Thời gian lớn alignment) để xác định OOF 625µs OOF xóa nhận khung liêm tiếp có mẫu khung hợp lệ LOF (Loss ofLOF xẩy OOF tồn khoảng thời gian frame xác định ms LOF xóa điều kiện alignment) khung tồn tạiliên tiếp thời gian xác định ms LOP (Loss ofLOP xảy nhận N trỏ liên tiếp không pointer) hợp lệ, nhận N cờ liệu (NDF), đây, N=8,9 10 LOP xóa có trỏ hợp lệ nhau, nhận thị AIS liên tiếp AIS (AlarmAIS trạng thái tất bit =1 Nó tạo để Indicator thay cho tín hiệu bình thường bao gồm Signal) điều kiện lỗi để ngăn lỗi cảnh báo tăng lên RDI (RemoteĐây tín hiệu trả thiếp bị truyền dẫn có defect lỗi LOS, LOF AIS indication) RFI (RemoteMột lỗi xảy dài vượt qua thời gian lớn failure cho phép cấu bảo vệ hệ thống truyền dẫn Khi 13 indication) tình nằy xảy ra, tin RFI gửi đến đầu xa khởi tạo chuyển mạch bảo vệ chức kích hoạt III KẾT LUẬN SDH mang lại nhều lợi ích to lớn cho nhà cung cấp mạng: • Tốc độ truyền dẫn cao: Tốc độ truyền dẫn đạt tới 10Gbit/s, phù hợp với mạng đường trục, mạng lõi • Chức xen/rẽ kênh đơn giản: so với PDH, SDH dễ dàng chèn luồng tốc độ thấp vào luồng tốc độ cao, lấy luồng tốc đọ thấp khỏi luồng tốc đọ cao • Khả đáp ứng cao dung lượng phù hợp: với SDH, nhà cung cấp dễ dàng nhanh chóng đáp ứng yêu cầu khách hàng Các phần tử mạng quản lý điều khiển từ trung tâm, sử dụng hệ thống TNM • Độ tin cậy cao: mạng SDH đại có nhiều chế bảo vệ dự phòng khác Lỗi phần tử mạng khơng thể gây lỗi tồn hệ thống • Làm tảng nhiều dịch vụ tương lai: Ngay bây giờ, mạng SDH tảng cho dịch vụ POTS, ISDN, di động Nó dề dàng đáp ứng dịch vụ video theo yêu cầu, truyền hình số quảng bá • Kết nối dễ dàng với hệ thống khác: Giao diện SDH tiêu chuẩn hóa tồn cầu, kết hợp nhiều phần tử khác mạng tương tác với mạng khác dễ dàng Sắp tới, cơng nghệ ghép kênh phân chia theo bước sóng DWDM sẵn sàng sử dụng thay cho SDH Công nghệ truyền nhiều bước sóng sợi quang đơn mode Hiện truyền 16 bước sóng, từ 1520nm đến 1580nm, tốc độ truyền dẫn đạt tới 40Gbit/s cao sợi quang Do đó, nói DWDM công nghệ truyền dẫn quang tương lai 14 ... Cơng nghệ truyền nhiều bước sóng sợi quang đơn mode Hiện truyền 16 bước sóng, từ 1520nm đến 1580nm, tốc độ truyền dẫn đạt tới 40Gbit/s cao sợi quang Do đó, nói DWDM cơng nghệ truyền dẫn quang. .. phân cấp truyền dẫn quy định G702 - "Tốc độ bit cấp truyền dẫn số", chữ số thứ hai đặc trưng cho tốc độ thấp (1) cao (2) Còn chữ số mức thứ 4, 140 Mbit/s có tiêu chuẩn Châu Âu Bắc Mỹ Các khối... tần số khung 8000 Hz Tốc độ truyền dẫn byte khung 64 Kbit/s Khung STM-1 gồm khối: • Khối trọng tải Payload • Khối trỏ AU • Khối SOH Các byte khung STM-1 truyền hàng truyền từ trái sang phải, hàng