Công nghệ sdh và ứng dụng trong mạng truyền thông thông tin tín hiệu đường sắt vinh

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC MỤC LỤC 621.382 MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU CÁC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC BẢNG BIỂU DANH MỤC HÌNH VẼ CHƢƠNG CÔNG NGHỆ SDH 1.1 Giới thiệu kỹ thuật SDH 1.2 Các đặc tính hệ thống PDH SDH 1.3 Cấu trúc ghép kênh 16 1.4 Con trỏ hoạt động trỏ 23 1.5 Các cấu hình mạng SDH 33 CHƢƠNG THIẾT BỊ TRUYỀN DẪN SDH ALCATEL OPTINEX 1660 SM……… 36 2.1 Giới thiệu thiết bị Alcatel Optinex 1660SM 36 2.2 Cấu trúc vật lý thiết bị 38 2.3 Chức card 41 2.4 Chức thiết bị 44 2.5 Cấu hình thiết bị 55 2.6 Cấu hình mạng thiết bị 56 2.7 Các lợi Alcatel 1660SM 57 2.8 Kết luận 59 CHƢƠNG MẠNG TRUYỀN DẪN SDH TẠI CÔNG TY TTTH ĐS VINH 61 3.1 Giới thiệu hệ thống thông tin công ty TTTH ĐS Vinh 61 3.2 Mạng truyền dẫn quang Công ty TTTH ĐS Vinh 67 3.3 Kết luận 71 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 73 LỜI CẢM ƠN 74 SVT SVTH : Đậu Mạnh Cƣờng Lớp: 48k-ĐTVT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC LỜI NÓI ĐẦU Các hệ thống truyền dẫn quang ngày đƣợc ứng dụng rộng rãi hầu hết lĩnh vực viễn thông, tự động điều khiển, y học, quân nhờ vào đặc tính bật sợi quang so với cáp đồng vô tuyến nhƣ suy hao thấp, băng thơng rộng, kích thƣớc nhỏ, trọng lƣợng nhẹ, không bị nhiễu điện từ trƣờng Đối với viễn thông, cáp sợi quang đƣợc dùng truyền dẫn từ hệ thống nội hạt, trung kế liên tỉnh đến hệ thống viễn thông quốc tế Trong lĩnh vự tự động điều khiển sợi quang đƣợc dùng đƣờng truyền tín hiệu để tăng cƣờng tính xác an toàn Việc sử dụng cáp quang cho ngành y tế quân không nằm ngồi mục đích nâng cao chất lƣợng tín hiệu hệ thống truyền dẫn đƣợc sử dụng lĩnh vực Cùng với phát triển hệ thống truyền dẫn quang, công nghệ ghép kênh số đồng SDH cho phép ghép luồng tín hiệu số cận đồng PDH có tốc độ thấp thành luồng có tốc độ cao SDH chứng tỏ hệ thống ghép kênh tƣơng thích tốt với hệ thống truyền dẫn quang tốc độ nhỏ mà SDH đạt đƣợc 155,52 Mbps Việc kết hợp SDH với hệ thống quang tạo hệ thống ghép kênh – truyền dẫn đáp ứng đƣợc hầu hết yêu cầu truyền tải thông tin hệ thống viễn thông Qua thời gian tìm hiểu hệ thống truyền dẫn quang, cơng nghệ ghép kênh SDH, sau thời gian thực tập trung tâm thơng tin tín hiệu Ga Sài Gịn, em lựa chọn lĩnh vực cho thiết kế tốt nghiệp Đƣợc đồng ý GVHD, em thực đề tài “Công nghệ SDH ứng dụng mạng truyền thơng thơng tin tín hiệu đƣờng sắt Vinh ” Đề tài tập trung vào sở lý thuyết tổng quát hệ thống thông tin quang, nguyên lý ghép kênh SDH hệ thống truyền dẫn trung tâm thơng tin tín hiệu sắt Sài Gịn Nội dung đề tài đƣợc thực qua chƣơng sau: Chƣơng 1: Nguyên lý SDH Chƣơng nghiên cứu nguyên lý ghép kênh hoạt động trỏ Cấu trúc khung SDH nghiên cứu cụ thể khung STM-1 Chƣơng 2: Thiết bị truyền dẫn SDH ALCATEL 1660SM Thiết bị đợc sử dụng trung tâm thông tin Ga Sài Gòn Đây thiết bị nằm họ thiết bị ALCATEL Đề tài nghiên cứu nguyên lý hoạt động tính vƣợt trội thiết bị nhƣ ứng dụng ngồi thực tế Chƣơng 3: Hệ thống truyền dẫn trung tâm thông tin Vinh Ở chƣơng này, đề tài vào cụ thể thiết bị trung tâm Vinh Nghiên cứu mạng truyền dẫn, cấu trúc mạng, hệ thống quản lý nhƣ hệ thống tổng đài trung tâm Với điều kiện hạn chế mặt kiến thức thời gian thực báo cáo khơng có nhiều vậy, chắn viết em khơng tránh khỏi sai sót Em mong nhận đƣợc góp ý Thầy, Cơ Khoa Điện tử viễn thông Trƣờng Đại học Vinh để em hồn thiện đề tài cách tốt SVT SVTH : Đậu Mạnh Cƣờng Lớp: 48k-ĐTVT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt MSSP Multiservice Provisioning Thiết bị đầu cuối NG- NA Platform SDH Numerical Aperture Khẩu độ số NGN Next Generation Network Mạng hệ sau NG-SDH Next Generetion SDH SDH hệ sau NNI Network – to – Network Giao diện kết nối Mạng- –Interface Mạng OTN Optical Transport Network Mạng truyền tải quang PDH Plesiochronous Digital Phân cấp số cận đồng Hierarchy PRC Primary Reference Clock Đồng hồ chủ SDH Synchronous Digital Hierarchy Phân cấp số đồng SEC SDH Equipment Clock Đồng hồ thiết bị SDH SONET Synchronous Optical Network Mạng quang đồng SSU Synchronization Sypply Clock Khối phân phối tín hiệu đồng STM Synchronous Transfer Modul Khối truyền tải đồng TU Tributary Unit Khối ghép nhánh VCG Virtual Concatenation Group Nhóm liên kết ảo VC-n Virtual Container –n Container ảo –n VLAN Virtual LAN Mạng cục ảo SVT SVTH : Đậu Mạnh Cƣờng Lớp: 48k-ĐTVT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Tóm tắt tƣơng quan khác kỹ thuật PDH & SDH 12 Bảng 1.2 Cấp mức bit cấp tín hiệu SDH 12 Bảng 1.3 Các thông số TUG-X 15 Bảng 1.4 Bảng kiểu mã Mapping 21 Bảng 1.5 Thông báo loại TU 31 Bảng 2.1 Các loại card thiết bị 1660SM 42 Bảng 3.1 Bảng phân bố sợi cáp theo mục đích sử dụng tuyến 62 SVT SVTH : Đậu Mạnh Cƣờng Lớp: 48k-ĐTVT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Sự phát triển SDH Hình 1.2 Khái niệm SDH Hình 1.3 Sự đơn giản hóa mạng lƣới 12 Hình 1.4 Ghép kênh SDH 13 Hình 1.5 Cấu trúc khung tín hiệu STM-1 16 Hình 1.6 Cấu trúc phân bố xung quản lý 18 Hình 1.7 Byte mào đầu đƣờng VC-1/VC-2, tổ chức byte V5 12 Hình 1.8 Vị trí trỏ AU-4 23 Hình 1.9 Tổ chức trỏ 24 Hình 1.10 Quá trình chèn dƣơng trỏ 25 Hình 1.11 Quá trình chèn âm trỏ 26 Hình 1.12 Vị trí trỏ AU-3 27 Hình 1.13 Vị trí trỏ TU-3 khung VC-4 28 Hình 1.14 Giá trị thực trỏ TU-3 28 Hình 1.15 Vị trí trỏ TUH-3 29 Hình 1.16 Quá trình hiệu chỉnh trỏ chèn dƣơng 30 Hình 1.17 Quá trình hình thành khung 30 Hình 1.18 Các byte trỏ TU-1/TU-2 31 Hình 1.19 Giá trị độ lệch tải tin TU-1/TU-2 34 Hình 1.20 Các vị trí tải tin cấp cao cấp thấp 35 Hình 1.21 Cấu hình mạng điểm nối điểm 36 Hình 1.22 Cấu hình mạng đƣờng trục 36 Hình 1.23 Cấu trúc mạng vòng 37 Hình 1.24 Cấu trúc mạng lƣới 37 Hình 2.1 Hình dạng vật lý thiết bị 41 Hình 2.2 Sơ đồ giá S9 42 Hình 2.3: Sơ đồ card thiết bị Alcatel 1660SM 44 Hình 2.4 Sơ đồ thiết bị STM 1660 47 Hình 2.5 Chức SETS thiết bị 1660SM 49 Hình 2.6: Cấu trúc ma trận ATM 54 SVT SVTH : Đậu Mạnh Cƣờng Lớp: 48k-ĐTVT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hình 2.7: Ghép kênh đầu cuối 59 Hình 2.8: Hình ghép kênh xen/rẽ 59 Hình 2.9: Cấu hình mạng HUB STM-N 59 Hình 2.10: Cấu hình mạng điểm tới điểm 59 Hình 2.11: Cấu hình mạng xen/rẽ tuyến tính 61 Hình 3.1: Phân bố sợi cáp tuyến đƣờng sắt Cty TTTH Vinh quản lý 66 Hình 3.2: Cấu hình giá máy ga 67 Hình 3.3: Kết nối thiết bị truyền dẫn với tổng đài Vinh Thanh Hóa 68 Hình 3.4: Sơ đồ bố trí thiết bị phòng tổng đài ga Vinh 68 Hình 3.5 Cấu hình phần cứng tổng đài ga Vinh 68 Hình 3.6 Sơ đồ hệ thống truyền 70 Hình 3.7 Mơ hình hệ thống quản lý ga Vinh 71 Hình 3.8: Dự phịng STM-1, STM-4 71 SVT SVTH : Đậu Mạnh Cƣờng Lớp: 48k-ĐTVT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CHƢƠNG CÔNG NGHỆ SDH 1.1 Giới thiệu kỹ thuật SDH a Các yêu cầu phát triển mạng SDH Song song bên cạnh dịch vụ thoại, ngày ngƣời ta phát triển thêm nhiều dịch vụ quan trọng nhƣ telefax, truyền dẫn data, truyền dẫn video chất lƣợng khả dáp ứng yêu cầu băng tần giao tiếp tƣơng thích ln ln đóng vai trị quan trọng hàng đầu Để thoả mãn yêu cầu trên, ngành viễn thơng phải có thay đổi cần thiết để đáp ứng kịp thời Thời gian thiết lập luồng truyền dẫn ngắn dung lƣợng thoả mãn theo yêu cầu Tăng cƣờng khả sẵn sàng phục vụ cho mạng viễn thông Giá thành thiết lập mạng viễn thơng thấp, chi phí dành cho khoản khai thác,, bảo trì, bảo dƣỡng phải giảm Có khả quốc tế hoá dịch vụ b Khái niệm SDH Các hệ thống PDH phát triển không đáp ứng đƣợc nhu cầu phải có hệ thống truyền dẫn giới Kỹ thuật SDH đời tạo cách mạng nghành viễn thông, thể kỹ thuật tiên tiến đáp ứng rộng rãi yêu cầu thuê bao, ngƣời khai thác nhƣ nhà sản xuất thoả mãn yêu cầu đòi hỏi đặt cho ngành viễn thông, khắc phục nhƣợc điểm hệ PDH mà sử dụng Trong tƣơng lai hệ đồng SDH ngày phát triển mạnh nhờ ƣu điểm vƣợt trội so với PDH điểm quan trọng SDH có khả kết hợp với PDH mạng lƣới tại, cho phép thực việc đại hoá mạng lƣới theo giai đoạn phát triển SVT SVTH : Đậu Mạnh Cƣờng Lớp: 48k-ĐTVT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Số lƣợng PDH SDH Hình 1.1 Năm 2000 Sự phát triển SDH Các tiêu chuẩn SDH đƣợc năm 1985 Mỹ Bắt đầu nỗ lực để tạo mạng giao tiếp quang hoạt động đƣợc với tất hệ thống truyền dẫn khác sản phẩm khác (theo tiêu chuẩn Châu  u & Châu Mỹ) Dần dần sau tiêu chuẩn đƣợc mở rộng dần lên để sử lý cho mạng cho loại tín hiệu tƣơng lai nhƣ cho phƣơng tiện vận hành bảo dƣỡng Năm 1985 công ty Bellcore công ty cong ty Bell Mỹ đề xuất kỹ thuật truyền dẫn nhằm khắc phục nhƣợc điểm hệ thống cận đồng PDH đƣợc đặt tên SONET (Synchoronous Optical Network) mạng quang đồng dựa nguyên lý ghép đồng tất tín hiệu đồng đƣợc ghép đồng với nhau, cáp quang đƣợc sử dụng làm mơi trƣờng truyền dẫn Sau tiêu chuẩn giao tiếp thiết bị đƣợc ngiên cứu để kết nối thiết bị vơí với tiêu chuẩn khác mà không gây trở ngại Khi ứng dụng kỹ thuật vào mạng lƣới hữu Để đáp ứng tiêu chuẩn ngƣời ta phải ý đến tiêu chuẩn hố tín hiệu bảo dƣỡng, giám sát, chuyển mạch bảo vệ vấn đề quản lý mạng lƣới cuả loại thiết khác Năm 1988 tiêu chuẩn quốc gia Mỹ đƣợc thông qua đồng thời với SONET gây đƣợc ý đƣợc phát triển Châu Âu nhà sản xuất dựa tiêu chuẩn riêng để phù hợp với mạng PDH theo tiêu chuẩn Châu Âu hành CCITT đề xuất tiêu chuẩn hệ thống SDH SVT SVTH : Đậu Mạnh Cƣờng Lớp: 48k-ĐTVT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC SDH đƣợc xây dựng để tạo mạng tiêu chuẩn quốc tế, cho phép tiếp nhận đƣợc tất tín hiệu PDH trƣớc Tiêu chuẩn phân cấp số đồng SDH xây dựng theo tiêu chuẩn ITU-T đề xuất dựa cở hệ thống khuyến nghị sau:  G.707 Các mức phân cấp số đồng  G.708 Giao diện nút mạng cho phân cấp số đồng  G.709 Cấu trúc ghép kênh SDH  G.780 Các định nghĩa thuật ngữ lý thuyết SDH  G.781 SDH Cấu trúc khuyến nghị thiết bị ghép kênh  G.782 Các loại đặc tính chung thiết bị ghép kênh SDH  G.783 Các đặc tính khối chức thiết bị ghép kênh SDH  G.784 Quản lý SDH  G.957 đến SDH Giao diện quang cho thiết bị hệ thống liên quan  G.958 Các hệ thống truyền dẫn SDH sử dụng cáp sợi quang Hình 1.2 Khái niệm SDH 1.2 Các đặc tính PDH SDH a Nhƣợc điểm hệ thống PDH SVT SVTH : Đậu Mạnh Cƣờng Lớp: 48k-ĐTVT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC  Mạng PDH chủ yếu đáp ứng dịch vụ điện thoại, dịch vụ nhƣ: mạng ISDN, truyền data, dịch vụ điện thoại truyền hình mạng PDH khó đáp ứng đƣợc  Mạng PDH không linh hoạt việc kết nối luồng liên tục Khi có nhu cầu rốt luồng từ luồng có dung lƣợng lớn phải qua cấp độ trung gian đẻ hạ tốc độ từ cao xuống thấp tƣơng ứng, nhƣ việc ghép luồng phải trải qua đầy đủ cấp từ tốc độ thấp lên tốc độ cao Điều rõ ràng thể tính khơng mềm dẻo, khơng thuận tiện cho việc kết nối, cần phải có đủ cấp thiết bị để giải ghép luồng khơng tiết kiệm lkhó thực đồng thời địi hỏi nhiều thiết bị phức tạp  Các thơng tin bảo trì khơng đƣợc liên kết tồn tuyến thơng tin mà đoạn truyền dẫn riêng lẻ Thủ tục bảo trì cho tồn tuyến phức tạp  Chƣa có tiêu chuẩn chung cho thiết bị đƣờng dây, nhà sản xuất có tiêu chuẩn đặc trƣngriêng cho thiết bị riêng họ  Có nhiều thiết bị ghép luồng Một luồng 2mb/s qua nhiều hƣớng khác trƣớc đến đích vấn đề quản lý luồng trạm phải đồng chặt chẽ Trong thực tế nhiều sinh lỗi lầm quản lý đấu nối không ảnh hƣởng đến luồng kết nối mà gây liên lạc cho luồng khai thác Hệ thống PDH thiếu phƣơng tiện giám sát, đo thử từ xa mà tiến hành chỗ b Đặc điểm SDH + Ƣu điểm SDH Trong PDHviệc ghép kênh đƣợc tiến hành cấp, trình ghép phải qua lần lƣợt mức trung gian từ 140 Mb/s.Việc truy nhập trực tiếp tới luồng 2Mb/s luồng 140 Mb/s thực đƣợc chẳng hạn nhƣ cần nối chéo luồng 2Mb/sthì phải thực hạ kênh từ luồng 140 Mb/s qua nhiều cấp xuống đến 2Mb/srồi dùng cáp nhảy để nối chéo Mạng SVT SVTH : Đậu Mạnh Cƣờng 10 Lớp: 48k-ĐTVT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC nguồn dự trữ mà khơng quan tâm đến phiên mềm 1660SM thực tỉa xuống phần mềm chỗ từ xa Nó có khả chia sẻ tối đa phần cứng sản phẩm khác họ OPTINEXTM Tính mở: q trình triển khai mạng thực thƣờng địi hỏi tƣơng thích với chuẩn hệ thông khác 1660SM cung cấp chuyển đổi AU3/TU3 thành SDH/SONET, giao tiếp STM-16 làm việc trực tiếp với thiết bị WDM mà không cần chuyển đổi bƣớc sóng trung gian, đơn vị quản trị cấp (AU4) liên kết với giao diện chung thông qua thiết bị ATM/IP 2.8 Kết luận Tóm lại Chƣơng đề tài nghiên cứu thiết bị Alcatel 1660SM nội dung nhƣ sau: Thiết bị 1660SM phần tử mạng STM-1/4/16 dùng rộng rãi cho truyền dẫn kết nối chéo tín hiệu PDH SDH Nó hoạt động nhƣ thiết bị đa đầu cuối dồn kênh xen rẽ Hơn nữa, hệ thống đƣợc cấu hình nhƣ kết nối chéo nhỏ với kích thƣớc lên tới 96*96 STM1 tƣơng đƣơng với mức VC cấp cao 64*64 STM-1 tƣơng đƣơng với mức VC cấp thấp Tất cổng lƣu lƣợng điện bảo vệ theo cấu hình tùy chọn N+1 Tùy theo tô-pô mạng, bảo vệ đoạn ghép kênh (MSP) đầu cuối đơn đơi đƣợc thực giao diện STM-N Bảo vệ mạng vốn có (SNCP/I) nhƣ bảo vệ mạng không xâm nhập (SNCP/N) đƣợc cung cấp tất mức Vci Các cổng SDH tham gia sơ đồ bảo vệ (MSP SNCP) đƣợc chọn linh hoạt đầu cuối nhân cơng hệ thống quản lý, bất chấp vị trí giá (cổng lƣu lƣợng mơ đun truy nhập) Thiết bị 1660SM thực chức luồng không trang bị giám sát kiểm tra mào đầu tuyến không xâm nhập tất VC bậc thấp SVT SVTH : Đậu Mạnh Cƣờng 59 Lớp: 48k-ĐTVT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC bậc cao Các giao diện qunag cự ly dài cự ly ngắn dùng đƣợc cho giao diện STM-1, STM-4 STM-16 Hơn nữa, giao tiếp JE làm việc với khuếch đại đƣợc dùng cho khoảng cách dài Các khuếch đại quang tiền khuếch đại sẵn sàng đƣợc sử dụng Các giao tiếp STM-1 STM-16 truyền dẫn hai chiều qua cáp đơn nhờ tách phối hợp Một giao thức phần mềm hai đầu cuối bảo đảm cố đứt cáp đƣợc phát cách xác sinh kiện báo cảnh LOS tín hiệu phản hồi Giao tiếp STM-16 đƣợc nối trực tiếp tới thiết bị WDM mà không cần chuyển tiếp trung gian SVT SVTH : Đậu Mạnh Cƣờng 60 Lớp: 48k-ĐTVT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CHƢƠNG MẠNG TRUYỀN DẪN SDH TẠI CƠNG TY THƠNG TÍN HIỆU ĐƢỜNG SẮT VINH Trong chƣơng này, đề tài nghiên cứu mạng truyền dẫn SDH công ty TTTH Vinh Mạng thông tin đƣợc xây dựng dọc theo tuyến đƣờng sắt Với tuyến cáp quang đƣờng trục chạy dài, rẽ nhánh ga dọc đƣờng Các thiết bị tuyến đƣợc sử dụng theo công nghệ SDH xen rẽ ga Hệ thống thiết bị phân kênh, hợp kênh xen rẽ sử dụng vòng ring STM-4, STM-1 2Mbps Để hiều thêm mạng thơng tin Vinh Chƣơng nghiên cứu Mục 3.1 giới thiệu hệ thống thông tin trung tâm TTTH Vinh Mục 3.2 nghiên cứu mạng cáp quang trung tâm TTTH Vinh Cuối Mục 3.3 kết luận Chƣơng 3.1 Giới thiệu hệ thống thông tin công ty TTTH Vinh a.Mạng đƣờng trục Cáp quang 24 sợi Alcaltel, loại cáp G652 với suy hao trung bình 0.22db/km chơn trực tiếp hành lang an tồn đƣờng sắt Dọc tuyến cáp đƣợc cuộn vịng dự trữ bể mối nối dự trữ đầu cầu, vƣợt đờng sắt Chiều dài ga lớn 20Km cịn chiều dài cáp ga lớn 230Km Chiều dài cuộn cáp 2,4Km, hàn nối tới bể nối tuyến Cáp rẽ nhập ga hàn nối giá ODF cho hƣớng Dùng sợi cho STM-4 qua ga với nhau, bên cạnh có sợi dùng dự phịng nóng cho STM-4 sợi dùng cho STM-1 qua tất ga nhỏ, kết nối đến STM-4 cá ga lớn Sơ đồ phân bố sợi cáp đƣợc biểu diễn nhƣ Hình 3.1 Hình 3.1: Phân bố sợi cáp tuyến đƣờng sắt Cty TTTH Vinh quản lý SVT SVTH : Đậu Mạnh Cƣờng 61 Lớp: 48k-ĐTVT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Sợi cáp tuyến đƣờng sắt đƣợc thể nhƣ Bảng 4.1 TT Sợi cáp Mục đích sử dụng Hƣớng kết nối 1, STM-4 Hàn thằng qua ODF ga Kết nối đến SDH 3, Dự phịng nóng STM-4 Hàn thẳng qua ODF ga Kết nối đến ga 5,6 STM-1 Kết nối SDH ga 7, 8, 17, 18, 19, 20 Thiết bị tín hiệu Kết nối điểm Conector ga 9, 10 Dự phòng STM-4 Hàn thẳng qua ODF ga Kết nối đến Connector 11, 12, 13, 14, 15, 1, Dự trữ Hàn thẳng qua ODF ga, cuộn lại ODF 21, 22 Dự phòng STM-1 Kết nối đến Connector ga 23 24 Dự trữ STM-1 Cuộn lại ODF ga Bảng 3.1: Bảng phân bố sợi cáp theo mục đích sử dụng tuyến b Mạng truyền dẫn + Cấu trúc mạng SDH Mạng truyền dẫn bao gồm đƣờng trục STM-4 cho ga lớn đƣờng trục STM-1 qua ga nhỏ Thiết bị đƣợc bố trí cụ thể nhƣ sau Các thiết bị SDH 1660SM tốc độ STM-4 (622,08 Mbps) đƣợc lắp đặt trung tâm thông tin: Thanh Hóa,Vinh,Đồng Lê Các thiết bị SDH 1650SMC tốc độ STM-1 (155.52 Mbps) đƣợc lắp đặt ga: Thanh Hóa, Bỉm Sơn, Quán Hành,Vinh, Đồng Lê Các thiết bị 1640FOX tốc độ STM-1 (155,52 Mbps) đƣợc lắp đặt ga cịn lại tuyến Cấu hình giá máy ga đƣợc biểu diễn nhƣ Hình 3.2 SVT SVTH : Đậu Mạnh Cƣờng 62 Lớp: 48k-ĐTVT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hình 3.2: Cấu hình giá máy ga Khối ghép kênh đồng 1660SM, 1650SMC 1640 FOX thuộc họ sản phẩm phân cấp đồng số SDH Alcatel theo chuẩn ITU-T G707, G708 G709 Thiết bị 1660SM tách/ghép từ mdule quang STM-16/STM4/STM-1 thành nhánh STM-1, nhánh cận đồng 140Mbps, 34Mbps 2Mbps Thiết bị 1660SM sử dụng module quang STM-4 dùng cho mạng đƣờng trục phân nhánh 2Mbps, nâng cấp thành STM-16 mà không gây gián đoạn lƣu lƣợng thông tin Giao diện kết nối L-4.2, A-1.1, L-1.2 Thiết bị 1650SMC tách/ghép từ module quang STM-4/STM-1 thành nhánh cận đồng 140Mbps, 34Mbps 2Mbps.Thiết bị 1650SMC sử dụng module quang STM-1 phân nhánh 2Mbps, nâng cấp thành STM-4 cách cắm thêm card Giao diện kết nối S-1.1 L-1.2 Thiết bị 1640FOX khối thiết bị cung cấp đƣờng kết nối quang ga nhỏ nhƣng nâng cấp thành STM-4 tƣơng lai.Thiết bị 1640FOX sử dụng module quang STM-1 phân nhánh 2Mbps, nâng cấp thành STM-4 Giao diện kết nối L-1.2 Bộ ghép kênh 1511BA kết nối với nút SDH để có đƣợc mạch kênh thoại liệu theo yêu cầu Tất truy cập thông qua ghép kênh 1511BA SVT SVTH : Đậu Mạnh Cƣờng 63 Lớp: 48k-ĐTVT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC + Cấu hình thiết bị truyền dẫn Tại ga ghép kênh 1511BA, kết nối chéo 1515-CXC đƣợc sử dụng cho việc định tuyến quản lý Bộ kết nối chéo 1515-CXC tạo kết nối điểm-điểm điểm-đa điểm dùng cho hệ thống điều độ chạy tàu dịch vụ khác nhƣ: dịch vụ đặt chỗ, điện thoại hội nghị Giao diện F: Kết nối thiết bị giám sát chỗ Giao diện Q: Kết nối đến hệ thống điều hành quản lý mạng Khung đấu phối dây giá máy gồm có: DCF: phân bố kênh liệu, mDF: phân bố kênh thoại, DDF: phân bố trung kế số c Hệ thống tổng đài Hệ thống tổng đài đƣợc kết nối với thiết bị truyền dẫn đƣợc biểu diễn nhƣ Hình 3.3 Hình 3.3: Kết nối thiết bị truyền dẫn với tổng đài Vinh Thanh Hóa Mạng điện thoại đƣờng sắt Vinh – Thanh Hóa đƣợc cấu thành ƣ tổng đài M6550 đặt trung tâm thơng tin Vinh, Qn Hành Thanh Hóa Các tổng đài kết nối theo mạng hình đƣờng luồng E thông qua mạng truyền dẫn SDH Thay mạng điện thoại hành chính, cầu đƣờng, thơng tin tín hiệu có ga th bao điện thoại thuộc tổng đài khu vực SVT SVTH : Đậu Mạnh Cƣờng 64 Lớp: 48k-ĐTVT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Chức tổng đài nhƣ sau: - Cung cấp thuê bao điện thoại Analog số toàn dịch vụ gia tăng - Cung cấp thuê bao xa đến ga thuộc tổng đài quản lý đƣờng truyền STM-1 - Cung cấp kết nối với VNPT qua trung kế CO E1 tƣơng lai - Kết nối trung kế liên đài qua đƣờng E1 đƣờng STM-4 - Cung cấp chức điện thoại hội nghị đa điểm - Cung cấp cổng kết nối quản lý tổng đài chỗ kết nối tổng đài đến trung tâm quản lý mạng Vinh Tại công ty thông tin Vinh thiết bị tổng đài đƣợc bố trí nhƣ Hình 3.4 Hình 3.4: Sơ đồ bố trí thiết bị phịng tổng đài ga Vinh Cấu hình phẩn cứng tổng đài trung tâm thơng tin tín hiệu Ga Vinh đƣợc biểu diễn nhƣ Hình 3.5 SVT SVTH : Đậu Mạnh Cƣờng 65 Lớp: 48k-ĐTVT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hình 3.5 Cấu hình phần cứng tổng đài ga Vinh CCU: Khối điều khiển nhóm đa chuyển mạch với tất chức xử lý chuyển mạch Các khối điều khiển kết nối đến CCU sử dụng ma trận chuyển mạch khơng bị giới hạn mà tăng lƣu lƣợng Mỗi CCU quản lý chỗ 300 thuê bao 150 giao diện giữ liệu Các card chức tổng đài: - TEA/USJ: cổng quản lý chỗ - LAE: card 32 thuê bao Analog - LAJ: card 32 thuê bao Digital - LRN: card luồng E1 - ADQ: card luồn E1 đến SDH - CLM: card 16 đƣờng đồng - PVI: Cổng quản lý mạng - LRF: card đƣờng CO - LIF: card đƣờng E&M d Hệ thống điện thoại chuyên dụng + Cấu trúc Hệ thống điện thoại chuyên dụng bao gồm khối chuyển mạch điện thoại, bàn điều khiển, máy điện thoại, giao diện SDH, cáp đồng đƣờng trục nội hạt, thiết bị giám sát, thiết bị ngoại vi Thiết bị tổng đài điều độ CEMU3 đặt trạm SVT SVTH : Đậu Mạnh Cƣờng 66 Lớp: 48k-ĐTVT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Thiết bị SEI, SL đặt phòng máy ga Thiết bị ghi âm số MIRRA đặt trạm Máy điện thoại ghi, chắn đƣờng ngang có ngƣời gác Kết nối CEMU3-SEI, SEI-SEI: đƣờng truyền dẫn SDH Kết nối SEI máy điện thoại ghi, chắn: Mạng cáp đồng + Tính hệ thống Hệ thống điện thoại chuyên dụng đảm bảo đầy đủ tính yêu cầu hệ thống điện thoại chuyên dụng có phƣơng thức liên lạc điều độ viên trực ban ga, liên lạc trực ban ga máy điện thoại ghi chắn Các tính bổ sung: liên lạc điều độ viên chắn, liên lạc trực ban ga liền kề, lƣu giữ thông tin đàm thoại điều độ viêc ga thông qua ghi âm số MIRRA + Phƣơng thức kết nối Kết nối CEMU3-SEI Kết nối SEI-SEI: Sử dụng kênh 2W theo phƣơng thức kết nối điểm- điểm từ ga đến ga kế cạn đƣờng truyền STM-1 Kết nối điều độ viên-ghi, chắn: sử dụng kênh 2W theo phƣơng thức kết nối điểm-điểm từ Vinh đến cá ghi chắn đƣờng truyền STM-1 3.2 Mạng truyền dẫn quang Công ty TTTH Vinh a Mô tả hệ thống Sơ đồ hệ thống truyền dẫn Ga Vinh đƣợc biểu diễn nhƣ Hình 3.6 Hình 3.6 Sơ đồ hệ thống truyền SVT SVTH : Đậu Mạnh Cƣờng 67 Lớp: 48k-ĐTVT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Mạng đƣợc xây dựng gồm 20 ga với ga đầu xa sử dụng hợp kênh 1511 BA kết nối với thiết bị SDH sử dụng để truyền liệu thoại Hệ thống tƣơng thích với hệ thống cận đồng (PDH) Các ga nằm đƣờng trục STM-4 gồm ga Thanh Hóa, Vinh Đồng Lê Đƣờng truyền cáp quang trục ln ln chế độ dự phịng 1:1 Các đƣờng truyền STM-1 có chế độ dự phịng SNCP Thêm vào thiết bị 1650SCM 1660SM có thiết bị dự phòng n+1 cho luồng 2Mbps modul dự phòng khác nhƣ modul nguồn, modul xử lý, modul định tuyến Các ga nhỏ sử dụng đƣờng truyền STM-1 với hợp kênh/phân kênh tách tín hiệu thoại liệu Tại tất ga nhỏ có kết nối đƣờng ETHENET tới điểm Vinh (điểm quản lý trung tâm hệ thống) để phục vụ việc quản lý b Quản lý hệ thống truyền dẫn Hệ thống quản lý đƣợc xây dựng nhƣ sau: trạm quản lý đƣợc ga máy chủ quản lý đƣợc đặt điểm Vinh Tại trung tâm Vinh trạm quản lý trung tâm Mạng quản lý đƣợc kết nối qua giao tiếp Q3 thiết bị 1660SM điểm Sài Gòn với đƣờng kết nối chủ GNE (Gateway Network Element) Các thiết bị 1640FOX 1650SMC sử dụng giao tiếp Q2 cho phép kết nối với bàn điều khiển thông qua hệ thống chuyền mạch đƣợc kết nối trực tiếp với 1660SM luồng 2Mbps Hệ thống sử dụng chƣơng trình quản lý 1353SH/54RM cho phép cấu hình bảo dƣỡng thiết bị từ xa, thông qua giao diện sử dụng Ngƣời vận hành theo dõi đƣợc tồn trạng thái mạng, phát nhanh xác Hệ thống quản lý hệ thống Ga Vinh đƣợc biểu diễn nhƣ Hình 3.7 Hình 3.7 Mơ hình hệ thống quản lý ga Vinh SVT SVTH : Đậu Mạnh Cƣờng 68 Lớp: 48k-ĐTVT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ thống sử dụng chƣơng trình quản lý 1353SH/54RM cho phép cấu hình, bảo dƣỡng thiết bị từ xa, thông qua giao diện sử dụng Ngƣời vận hành theo dõi đƣợc tồn trạng thái mạng, phát nhanh xác Hệ thống quản lý có chức năng: Quản lý, khai báo cấu hình phần cứng phần mềm từ xa Hiển thị mạng quản lý hệ thống SDH: Hiển thị cảnh báo, trạng thái thiết bị, thay đổi cấu hình hệ thống Quản lý trình thực hiện, cho phép thay đổi xử lý liệu để phục vụ cho việc sử dụng hiệu kênh thơng tin Phát vị trí kiểm tra q trình sửa lỗi hƣ hỏng hệ thống Bảo mật hệ thống, quản lý thông tin truy cập hệ thống, password truy cập truy xuất thông tin khỏi sở liệu hệ thống Kiểm tra trình bảo dƣỡng Khối NMS (quản lý mạng) đƣợc tích hợp gồm: Khối tích hợp trung tâm thơng qua giao tiếp IOO: tập trung cảnh báo, đếm hoạt động tóm tắt cách thao tác Quản trị mạng thông qua giao tiếp ISN: để bổ sung giám sát dịch vị truyền dẫn Các thiệt bị đƣợc ghép nối với theo giao diện xác định hệ thống nhƣ: Giao diện S đƣợc sử dụng cho kết nối thiết bị đầu cuối dựa nguyên tắc giám sát thiết bị SDH Giao diện Q đƣợc sử dụng để kết nối với hệ thống điều khiển sử dụng cho quản trị toàn mạng c Cơ chế dự phòng mạng Dự phòng cho STM-4: Sử dụng 02 đôi sợi quang cáp sợi quang, thời gian chuyển đổi dự phòng hệ thống chuyển mạch 50ms Cơ chế dự phòng cho STM-1 STM-4 đƣợc biểu diễn nhƣ Hình 3.8 SVT SVTH : Đậu Mạnh Cƣờng 69 Lớp: 48k-ĐTVT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hình 3.8: Dự phịng STM-1, STM-4 Dự phịng STM-1: Cơ chế chế độ dự phịng bảo vệ đƣờng thơng luồng E1 thơng qua vịng ring Trong trƣờng hợp hƣ hỏng giao diện quang, hỏng cáp, hay hƣ hỏng thiết bị ADM Các đƣờng liên lạc vòng ngƣợc lại bỏ qua vị trí hƣ hỏng Thời gian chuyển mạch 50ms 3.3 Kết luận Tóm lại Chƣơng nghiên cứu hệ thống truyền dẫn công ty thông tin Vinh Nội dung nhƣ sau: Mạng truyền dẫn công ty TTTH Vinh hầu hết sử dụng thiết bị Alcaltel đƣợc đặt giá S9 theo tiêu chuẩn quốc tế ITUT Hệ thống truyền dẫn ga Sài Gòn quản lý tổng đài mạng đƣờng sắt thuộc khu gian từ Đồng Lê đến Thanh Hóa Mạng truyền dẫn sử dụng khối ghép kênh đồng 1660SM, 1650SMC 1640FOX thuộc họ sản phẩm phân cấp đồng SDH Alcatel theo chuẩn ITUT Hệ thống sử dụng ghép kênh 1511BA kết nối với nút SDH để đƣợc mạch kênh thoại liệu Mạng truyền dẫn dùng để thực chức cho điều độ chạy tàu, liên lạc ga liền kề, chắn với SVT SVTH : Đậu Mạnh Cƣờng 70 Lớp: 48k-ĐTVT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ thống sử dụng thiết bị giám sát tịa chỗ hệ thống quản lý mạng tập trung với giao diện tiếng Anh Kết nối đến thành phần mạng qua kênh thông tin chức tích hợp đa phƣơng tiện thiết bị SDH Hệ thống sử dụng phần mềm NMS 1353H/54RM cho phép cầu hình bảo dƣỡng thiết bị từ xa, thông qua giao diện dễ sử dụng, ngƣời vận hành theo dõi toàn hệ trạng thái mạng, phát nhanh xác hƣ hỏng hệ thống SVT SVTH : Đậu Mạnh Cƣờng 71 Lớp: 48k-ĐTVT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng việt: [1] TS Trần Hồng Quân, Công nghệ SDH, NXB Bƣu điện, 2000 [2] TS Nghiêm Xuân Anh, Kỹ thuật truyền dẫn SDH, NXB Khoa học kỹ thuật Năm 2004 [3] TS Lê Quốc Cƣờng, Kỹ thuật thông tin quang, NXB Bƣu điện, 2009 [4] Tài liệu “Dự án đại hóa thơng tin tín hiệu Sài Gịn-Vinh” [5] Tài liệu “Giới thiệu thiết bị Alcatel 1660SM” tập đoàn Alcatel SVT SVTH : Đậu Mạnh Cƣờng 72 Lớp: 48k-ĐTVT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC LỜI CẢM ƠN Đề tài tốt nghiệp đƣợc hoàn thành nhận nhiều động viên từ phía từ phía gia đình bạn bè, nhƣ giúp đỡ từ phía thầy trƣờng, đặc biệt thầy Nguyễn Hoa Lƣ Cùng với giúp đỡ cơng ty Thơng Tin Tín Hiệu Đƣờng Sắt Vinh Nhân em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến: Gia đình bạn bè động viên em suốt trình học tập làm đề tài tốt nghiệp Ban đào tạo toàn thể giáo viên trƣờng Đại Học Vinh truyền đạt kiến thức bổ ích khơng áp dụng cho báo cáo mà cịn cho cơng việc tƣơng lai Các thầy khoa ĐiệnTử Viễn Thông quan tâm động viên định hƣớng phân tích cho báo cáo em thật suôn sẻ Đặc biệt Thầy Nguyễn Hoa Lƣ hƣớng dẫn, theo sát em thời gian em làm đề tài tốt nghiệp nhƣ suốt thời gian học trƣờng Công ty Thơng Tin Tín Hiệu Đƣờng Sắt Vinh, đặc biệt trạm thông tin ga Vinh, trung tâm thông tin tín hiệu Vinh tạo điều kiện thuận lợi để em đƣợc thực tế tìm hiểu hệ thống truyền dẫn tổng đài, tiếp xúc với thực tế, giúp cho em hiểu thêm nhiều kiến thức khơng có sách Đồng thời, giúp em củng cố thêm tảng kiến thực đƣợc vững vàng Sinh viên thực Đậu Mạnh Cƣờng SVT SVTH : Đậu Mạnh Cƣờng 73 Lớp: 48k-ĐTVT ... tài ? ?Công nghệ SDH ứng dụng mạng truyền thơng thơng tin tín hiệu đƣờng sắt Vinh ” Đề tài tập trung vào sở lý thuyết tổng quát hệ thống thông tin quang, nguyên lý ghép kênh SDH hệ thống truyền dẫn... thông tin luồng nhánh cần truyền, PTR cộng thêm số byte bổ sung cho thông tin quản lý (POH) Phần mào đầu đoạn chứa thông tin bổ sung dành cho quản lý thông tin chứa tải trọng OH bao gồm tín hiệu. .. chéo nội ứng dụng cho mạng liên kết thẳng, chuỗi mạng lƣới SVT SVTH : Đậu Mạnh Cƣờng 36 Lớp: 48k-ĐTVT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Trong ứng dụng có kỹ thuật bảo vệ mạng khác Nhiều loại tín hiệu nhánh