Kỹ thuật ghép kênh trong hệ thống thông tin số đồng bộ SDH

Điều chế xung mã (PCM)

- Lọc: Hạn chế phổ tần của tín hiệu liên tục cần truyền để thoả mãn yêu cầu về băng tần hạn chế của định lý lấy mẫu mà chất lượng tín hiệu vẫn được đảm bảo. Quá trình số hoá tín hiệu FDM thành tín hiệu PCM có thể thực hiện theo phương pháp trực tiếp hoặc gián tiếp. Ở đầu thu, quá trình biến đổi ngược lại được thực hiện và tín hiệu lối ra sẽ trở lại là tín hiệu siêu nhóm FDM.

Ghép kênh trong hệ thống thông tin số

Việc xác định dòng bit của từng nhánh trong dòng bit tổng cộng do vậy có thể khó khăn do sự khác biệt tốc độ giữa tốc độ nhịp của từng nhánh và tốc độ nhịp của bộ ghép kênh. • Giao tiếp đối xứng: các tín hiệu định thời được tạo ra ở máy phát của mỗi hướng, có nghĩa là thông tin số liệu và tín hiệu định thời đi cùng hướng và được mã hoá trong luồng số liệu bằng mã AMI (mã đổi dấu luân phiên:. Altenate Mark Inversion). • Giao tiếp không đối xứng: thiết bị PCM tạo ra cả đồng bộ nhịp và giao tiếp đưa về thiết bị 64 Kbps theo phương thức chủ- tớ và dùng mã AMI để mã hoá thông tin số liệu và định thời.

Ghép kênh số trong hệ thống phân cấp số cận đồng bộ PDH

Cũng như chèn dương, chèn âm được thực hiện nhờ truyền hai từ mã của tín hiệu điều khiển mà một bit có được xen hay không được xen vào cùng với khe thời gian bổ sung đến đầu xa của nhánh. Điều này cho phép tần số của đồng hồ thấp hơn của thiết bị ghép tiếp nhận số liệu không mất các bit và giảm độ phức tạp trong khi thiết kế hệ thống. CCITT đã đưa ra định nghĩa về chèn âm: là phương pháp chèn sử dụng các khe thời gian để truyền tín hiệu số có tốc độ bit luôn thấp hơn tốc độ bit của các tín hiệu số gốc [A4].

Tuy nhiên hệ thống còn có thêm 2 cấp nữa, các cấp này được hình thành bằng cách ghép 6 luồng cấp 3 và 2 luồng cấp 4 để tạo ra các luồng cấp 4 và cấp 5. Tần số F/4 cao hơn một chút so với f do phải kết hợp với cấu trúc khung ra của bộ ghép, các bit chèn, điều khiển chèn, đồng bộ khung…, có nghĩa là các bit có trọng số cao. Lý do được phát thường xuyên là vì khe thời gian này không sử dụng để truyền thông tin bit chèn thì sử dụng để truyền một phần tín hiệu thông tin.

Nếu tốc độ định mức của các kênh trong thiết bị ghép bằng tốc độ bit của các nhánh nhưng do các nguồn đồng hồ độc lập khác nhau nên có tình trạng các khe thời gian trong thiết bị ghép dùng để truyền tín hiệu số có tốc độ bit có thể cao hơn, bằng hoặc thấp hơn tốc độ bit của tín hiệu gốc. Khi chèn dương các khe thời gian được tạo ra trong cấu trúc khung tín hiệu hợp thành, khung này truyền hay không truyền thông tin từ tín hiệu gốc tuỳ thuộc vào tốc độ xung tương đối của tín hiệu hợp thành và tín hiệu gốc. Khi chèn âm, một phương tiện riêng để truyền các bit xoá được sắp xếp và các xung dịch vụ chèn được sử dụng để cung cấp thông tin giúp cho việc phục hồi xung xoá.

Ưu điểm của hệ thống ghép dạng này là có thể sử dụng dễ dàng các đầu vào đồng bộ hoặc các hệ thống hỗn hợp, trong đó chỉ có một số nhánh vào là đồng bộ với tốc độ xung ghép, còn các nhánh vào khác là không.

Ghép kênh bậc cao trong hệ thống ghép kênh không đồng bộ 1. Bộ ghép cấp 3 tại 44736 Kbps và 32064 Kbps của Mỹ và Nhật Bản

Tương tự như vậy, các bit điều khiển chèn cũng được phân bố trên khung tại các vị trí bit 1 đến bit 3 của các đoạn 2, 3 và 5. Các bit phụ chiếm vị trí từ bit 1 đến bit 3 trong đoạn 6 và sử dụng để kiểm tra đồng đẳng và cảnh báo. Bit chèn cho mỗi nhánh là bit nhánh xuất hiện trước tiên trong đoạn 6 sau bit phụ.

Bộ ghép này thực hiện ghép 4 luồng số cấp hai 8448 Kbps thành luồng cấp ba 34368 Kbps sử dụng cho các hệ thống tiêu chuẩn Châu Âu. Bộ ghép loại này được sử dụng cho tuyến số nối giữa các nước có cùng kiểu chèn cho bất kỳ hệ thống số cấp ba 34368 Kbps nào. Nếu 111 được truyền trong khung thứ 1 và 000 được truyền trong khung thứ 2 thì hệ thống hiểu là không chèn.

Khi thông tin từ các nhánh không được truyền đi thì các bit từ 5 đến 8 được dùng để truyền thông tin về kiểu chèn (dương hay âm) trong các khung chứa lệnh điều khiển chèn dương và về lượng rung pha trung bình trong các khung chứa lệnh chèn âm. Ta chỉ xét một hệ thống của Châu Âu làm ví dụ với tốc độ bit danh định là 564992 Kbps ± 15 ppm để truyền 7680 kênh thoại (hoặc tương đương) trên trung kế hoặc mạng dung lượng lớn dùng sợi quang đơn mode. Phương pháp ghép được sử dụng là ghép theo bit thứ tự các nhánh và sử dụng chèn dương.

Tín hiệu điều khiển chèn có thể được phân bố và sử dụng các bit CJn.

Các hạn chế của hệ thống ghép kênh không đồng bộ

- Tốc độ bit cao nhất đối với ghép kênh PDH là 140 Mbps, vì vậy trên các tuyến viễn thông quốc tế không thể tạo ra được các xa lộ thông tin và khó đáp ứng các nhu cầu phát triển của các dịch vụ băng rộng trong tương lai. - Thiết bị ghép kênh PDH cồng kềnh do không có sự tương thích giữa thiết bị ghép và các thiết bị đầu cuối đường. - Luôn tồn tại các loại phân cấp truyền dẫn khác nhau, vì vậy rất khó khăn cho việc đồng bộ mạng và hoà mạng viễn thông quốc tế.

GHÉP KÊNH ĐỒNG BỘ

Kỹ thuật ghép kênh số trong hệ thống thông tin số đồng bộ SDH (SDH: Synchronuos Digital Hierarchy)

Ghép kênh từ tốc độ thấp nhất (STM-1) đến bậc cao (STM-N) trong SDH được thực hiện đồng bộ và ghép theo byte. Việc ghép các modul tải đồng hoặc các tải cận đồng bộ theo G702 được thực hiện tại giao diện nút mạng NNI (Network Node Interface). Việc ghép các tải đồng bộ, cận đồng bộ vào các modul tải đồng bộ STM- N được thực hiện qua các contenơ bậc thấp và bậc cao, các đơn vị nhánh các đơn vị quản trị….

Mỗi VC chứa một tải thông tin Cn tương ứng với một đoạn mào đầu đường POH (Path OverHead) được tổ chức thành một cấu trúc khối khung lặp. - DCS ( Digital Crossconnect System): hệ thống nối chéo số - EA (External Access Equipment) : thiết bị truy nhập bên ngoài - SM (Synchronous Muldex): thiết bị truy nhập bên ngoài. - Đơn vị quản trị AU-n (Administrative Unit): là cấu trúc thông tin phối hợp giữa lớp đường bậc cao và lớp đoạn tách ghép kênh (multiplexing section).

- Đơn vị nhánh TU-n (Tributary Unit): là cấu trúc thông tin tiếp hợp giữa lớp đường bậc thấp và lớp đường bậc cao. - Đoạn mào đầu SOH (Section OverHead): là đoạn chứa thông tin quản lý, khai thác và bảo trì được ghép thêm và xử lý tại các đầu cuối lớp đường và trạm trung gian. - Con trỏ AU (AU Pointer): dùng để trỏ sự dịch chuyển của các AU-3 hay AU-4 so với điểm đầu của khung STM-N.

Nói một cách khác, con trỏ chỉ thị khoảng cách từ con trỏ đến byte đầu tiên của tải trọng VC trong khung tín hiệu chứa VC ấy.

Kỹ thuật ghép các luồng số thành VC trong hệ thống SDH

Con trỏ được sử dụng để đồng bộ các nhánh và các khung bậc cao hơn. Tín hiệu nhánh trong một VC có thể truyền với pha riêng so với khung tín hiệu. Sự liên quan về pha giữa VC và khung tín hiệu được thể hiện trong các byte con trỏ.

Các byte con trỏ được đặt vào vị trí cố định trong khung tín hiệu và chứa địa chỉ byte đầu tiên của VC. Các TU này được ghép theo byte, do đó trong mỗi cột của TUG-22 chỉ có các byte tải trọng của cùng một TU-11. Sau khi ghép theo byte tải trọng của các VC-32 này vào khung VC-4 thì mỗi cột của VC-4 cũng chỉ có các byte tải trọng của một trong ba VC-32.

Cách ghép các cột này hoàn toàn tương tự như với ghép VC-32 thành VC-4.

Kỹ thuật ghép các luồng nhánh thành luồng STM-1

9 byte con trỏ trong vùng A không làm nhiệm vụ chỉ thị mà có cấu trúc cố định nên được gọi là các byte chỉ thị con trỏ không có hiệu lực (NPI). Mỗi phần tử AU-32 chiếm lần lượt một trong ba cột trong vùng tải trọng 261 cột của khung tín hiệu STM-1.

Ghép các luồng STM-1 vào luồng STM-N

Việc ghép được thực hiện theo nguyên tắc: trước hết ghép một dãy x byte của luồng X, tiếp đến là y byte của luồng Y và cuối cùng là z byte của luồng Z. Cấu trúc khung tín hiệu STM-4 cũng gồm phần SOH và các byte tải trọng. Như vậy mỗi dòng cần 36 cột cho 9 byte SOH của mỗi luồng STM-1 thành phần.