1. Tổng quan
Card CHM-D12 cung cấp giao tiếp kênh luồng nhánh 2,048 Mb/s, được thiết kế căn bản trên cấu trúc ghép kênh theo hình 84 sau:
AU : Administrative Unit VC : Container Vitural TUG : Tributary Unit Group
Một card CHM-D12 nhận 21 luồng tín hiệu 2,048 Mb/s thực hiện ghép kênh hoặc ghép tín hiệu PCM30, chèn POH từ tổng đài số vào luồng tín hiệu AU-4 (6x25,92Mb/s). Ngược lại nó cũng thực hiện nhận tín hiệu AU-4 từ card PTM, tách các byte POH và phân kênh thành 21 luồng tín hiệu 2,048 Mb/s. Ngoài ra card CHM-D12 còn có chức năng đấu vòng tín hiệu 2,048 Mb/s (Loop back) trên card.
2. Các chức năng của card CHM-D12:
Chức năng của card CHM-D12 được thể hiện qua các khối chức năng cấu hình nên nó, gồm có:
Hình 85 mô tả quá trình xử lý luồng PDH 2,048 Mb/s từ mức C-12 đến TUG-2 thông qua các khối chức năng cụ thể. Như trong hình ta dễ dàng nhận thấy card CHM-D12 có 7 mạch điện giống hệt nhau, mỗi mạch chỉ đảm nhiệm giao tiếp và xử lý đồng thời 3 luồng PDH 2,048 Mb/s và kết quả ở ngõ ra là 2 đường tín hiệu TUG-2(E&W). Mỗi mạch có 2 đường tín hiệu đi và về theo hai hướng phát, thu như đã mô tả ở trên. Mạch thứ nhất đảm nhiệm 3 kênh tín hiệu 2,048 Mb/s(CH1-->CH3), mạch thứ 2 xử lý 3 kênh tín hiệu 2,048 Mb/s (CH4-->CH6),. . ., cứ thế đến mạch thứ 7 sẽ giao tiếp với 3 kênh tín hiệu 2,048 Mb/s (CH19-->CH21). Các mạch này hoạt động đồng thời với nhau và độc lập
Hình 84 . Cấu trúc ghép kênh đồng bộ (2.048 Mb/s ↔AU-4)
x1 AU-4 VC-4 TUG-3 TUG-2 TU-12 VC-12 C-12 2.048Mb/s x1 x1 x3 x7 x3 106
nhau, tín hiệu TUG-2(E&W) ở các ngõ ra của chúng đều dẫn đến khối ghép kênh MUX2. MUX2 xử lý tín hiệu của card CHM-D12 từ mức TUG-2 đến AU-4. Phần này gồm có 3 mạch điện giống hệt nhau, trong đó 1 mạch hoạt động chính, một mạch dự phòng 1+1, mạch còn lại dự trữ. Mỗi mạch có 7 ngõ vào và 2 ngõ ra cho mỗi hướng phát hoặc thu.
2.1 Bộ chuyển đổi tín hiệu lưỡng cực-đơn cực B/U và U/B
Đối với tín hiệu luồng 2,048 Mb/s ngõ vào ở dạng mã đường truyền là HDB3, đó chỉ là mã được sử dụng trong môi trường truyền dẫn từ hệ thống PDH đài chuyển mạch) tới thiết bị FLX để đảm bảo an toàn cho thông tin. HDB3 là tín hiệu lưỡng cực nên khi đến card CHM-D12 cần phải chuyển tín hiệu này từ lưỡng cực sang đơn cực hay còn gọi là tín hiệu nhị phân chỉ có 2 mức là +V và 0 vì các khối thiết bị phía sau chỉ làm việc với tín hiệu nhị phân. Bộ chuyển đổi tín hiệu này có chức năng chuyển tín hiệu từ mã đường truyền HDB3 sang mã nhị phân và ngược lại tuỳ theo hướng phát hay thu.
Mã đường truyền HDB3
Mã HDB3 được tạo ra dực trên tín hiệu nhị phân ngõ vào và qui luật hình thành mã như sau:
Bit 0: được mã hoá ở mức 0 trong suốt chu kỳ đồng hồ.
Bit 1: nửa chu kỳ đầu được mã hoá ở mức +V hoặc –V đảo dấu luân phiên giữa 2 bit 1 liên tục, còn nữa chu kỳ sau được mã hoá ở mức 0. Với qui luật như vậy, trong tín hiệu sau khi mã hoá vẫn còn tồn tại hiện tượng tập trung năng lượng một chiều ở một dãy các bit 0 liên tục gây khó khăn cho việc khôi phục tín hiệu đồng hồ, nên mã HDB3 còn có thêm một qui luật để hạn chế số bit 0 liên tục không quá 3.
Khi thay thế 4 bit 0 liên tiếp bằng chuổi 000V, bit V là bit vi phạm, bit V có cực tính giống hệt cực tính của bit 1 trước đó, chính điều này giúp mạch thu phát hiện được phạm luật và loại bỏ bit V để trả về 0.
Khi thay thế 4 bit 0 liên tiếp bằng chuổi bit B00V, khi đó bit B là bit đơn và bit V là bit vi phạm. Điều này nhằm giải quyết vấn đề làm sao cho cực tính các bit V thêm vào phải luân phiên đảo dấu để tổng cực tính các bit 1 cũng bằng 0.
Tóm lại, việc thay chuổi 4 bit 0 liên tiếp là 000V hay B00V theo qui tắc sau:
000V: nếu giữa 2 lần xuất hiện 0000 có tổng số bit 1 là số lẻ (2n+1).
B00V: nếu giữa 2 lần xuất hiện 0000 có tổng số bit 1 là số chẳn (2n).
2.2 Bộ tách và ghép kênh 1 _ MUX1/DEMUX1
Hướng phát
Bộ ghép kênh MUX1 gồm có các khối chức năng như VC-12MUX, TU- 12MUX (E&W), TUG-2MUX (E&W). Khối ghép kênh VC-12 tiến hành sắp xếp tín hiệu C-12 dạng nhị phân vào cấu trúc đa khung VC-12. Khối này có 3 ngõ vào nhận 3 kênh tín hiệu 2,048 Mb/s khác nhau, 3 tín hiệu này được xử lý đồng thời và cứ sau mỗi 125µs bộ ghép VC-12 đưa ra 3 luồng tín hiệu VC-12, mỗi luồng có tốc độ (35bytex8)/125µs =2240 Kb/s. Các tín hiệu ngõ ra bộ ghép VC-12 dẫn đến khối ghép kênh TU-12. Để nâng cao độ tin cậy, an toàn cho thông tin, mỗi tín hiệu VC-12 sẽ tự động nhân đôi lên, như vậy có tổng cộng 16 tín hiệu VC-12 được đưa đến khối ghép kênh TU-12 (hoạt động và dự phòng), mỗi khối sẽ nhận 3 tín hiệu VC-12 đồng thời. Khối ghép kênh TU-12 hoạt động theo kiểu dự phòng 1+1, tức cả 2 hệ thống thiết bị và truyền dẫn của đường hoạt động chính và đường dự phòng cùng làm việc đồng thời với một lưu lượng thông tin như nhau, và sẽ tự động chuyển mạch dự phòng khi có sự cố ở đường hoạt động chính (do sự cố về truyền dẫn, thiết bị hoặc suy giảm chất lượng thông tin quá ngưỡng cho phép). Tại khối ghép kênh TU-12, sau mỗi 125µs sẽ tiến hành ghép thêm 1 byte con trỏ TU-12PTR vào 35 byte tín hiệu VC-12 để tạo ra tín hiệu TU-12 với tốc độ (36bytex8)/125µs=2304 Kb/s. Quá trình xử lý này sẽ diễn ra đồng thời với 6 tín hiệu VC-12 ở cả 2 khối ghép kênh TU-12(E&W).
Sau TU-12MUX (E&W) là 6 tín hiệu TU-12 song song đồng thời cấp cho khối TUG-2MUX (E&W). Khối ghép kênh TUG-2 cũng hoạt động theo kiể dự phòng 1+1. Mỗi bộ ghép TUG-2 thực hiện việc ghép xen từng byte 3 tín hiệu TU-12 ngõ vào thành 1 TUG-2, tín hiệu TUG-2 có tốc độ (36bytex3x8)/125µs=6912 Kb/s. Như vậy cứ 125µs, ở mỗi bộ ghép TUG-2 (E&W) sẽ cho ra một tín hiệu TUG-2 để làm 1 trong 7 tín hiệu đầu vào cấp cho các bộ ghép MUX2 (E&W) vì bộ ghép MUX2 cũng được thiết kế dự phòng 1+1. Hướng thu + _ _ + V 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 B + V + Clock Binary HDB3 108
Bộ phân kênh DMUX1 gồm các khối chức năng như: TUG-2DMUX (E&W),TU-12DMUX (E&W), VC-12DMUX. Quá trình xử lý tím hiệu ngược lại với quá trình ghép, cụ thể như sau:
Đầu tiên ta xét đường tín hiệu hoạt động chính , tín hiệu sau khi được xử lý bởi khối DMUX2 (E) luồng số TUG-2 với tốc độ 6912 Kb/s được đưa ngược về khối TUG-2DMUX (E). Khối phân kênh TUG-2 chịu trách nhiệm dò tìm các byte con trỏ của các TU-12 tương ứng rồi sau đó tiến hành khôi phục lại 3 luồng tín hiệu TU-12 độc lập giống hệt như ban đầu bằng cách tách từng byte tương ứng từ luồng số TUG-2. Bằng cách đọc giá trị con trỏ TU-12 tín hiệu VC-12 được tách ra khỏi TU-12, 3 luồng tín hiệu VC-12 tiếp tục được xử lý bởi khối VC-12DMUX. Tại đây, byte VC-12POH được tách ra khỏi VC-12. Như vậy sau khối phân kênh VC-12 là 3 luồng số song song, mỗi luồng số có tốc độ 2,048 Mb/s sẽ được chuyển đổi từ dạng nhị phân sang mã đường HDB3 rồi đưa ra ngoài thiết bị qua vùng giao diện SIA dẫn đến đài chuyển mạch. Mọi cuộc kết nối thông qua môi trường truyền dẫn quang và thiết bị FLX đều được chuyển mạch tại tổng đài số.
Đối với đường tín hiệu dự phòng cũng được xử lý hoàn toàn giống như đường tín hiệu chính thông qua các khối như TUG-2DMUX(W), TU- 12DMUX(W)…, và ở đây sử dụng hệ thống chuyển mạch đường (Path SW) thực hiện chuyển mạch dự phòng khi xảy ra sự cố về truyền dẫn hay sự cố về tín hiệu đối đường tín hiệu hoạt động chính.
Trong quá trình tách ghép, card CHM-D12 cũng thực hiện xử lý con trỏ và phần mào đầu để dò tìm trạng thái luồng, cảnh báo hoặc tín hiệu điều khiển. Cụ thể ở đây nó sẽ xử lý byte V5, tất nhiên sau khi đọc giá trị con trỏ để xác định vị trí của byte V5. Khi phân tích byte V5 sẽ cung cấp các thông tin về trạng thái đường truyền dẩn (kiểm tra lỗi BIP-2), hay nhãn tín hiệu L1, L2, L3 cho biết tuyến VC-12 có được sử dụng hay không. Trong trường có cảnh báo từ xa của tuyến, bit thứ 8 của V5 được đặt lên trạng thái 1.
2.3 Khối tách và ghép 2 (MUX2/DMUX2)
Hướng phát :
Các tín hiệu TUG-2(E&W) từ các bộ ghép MUX1 được đưa đến khối ghép kênh MUX2 ở cả mạch hoạt động chính (E) và mạch dự phòng 1+1(W). Trước tiên mỗi đường tín hiệu TUG-2 sẽ được chuyển đổi từ nối tiếp sang 8 song song, trong đó sẽ có 1 đường hoạt động chính còn 7 đường còn lại dự phòng cho nó theo cấu hình 1+1. Cấu hình dự phòng này được áp dụng đối với 7 kênh TUG-2 để nâng cao độ tin cậy của hệ thống. Khối ghép kênh TUG-3 thực hiện ghép xen byte 7xTUG-2, chèn thêm 3 byte con trỏ không hiệu lực NPI và 15 byte chèn cố định để đảm bảo tín hiệu ngõ ra bộ ghép là TUG-3 với tốc độ (86bytex9x8)/125µs=49,536 Mb/s . Khối ghép kênh VC-4 thực hiện ghép 3 tín
hiệu TUG-3 xen kẽ từng byte, chèn vào 9 byte VC-4POH và 18 byte chèn cố định ở cột thứ 2, 3 để có được tín hiệu VC-4 với tốc độ 150,336 Mb/s. Sau khi tải trọng VC-4 được hình thành, tín hiệu VC-4 được dẫn đến bộ ghép AU-4 để tiếp tục được xử lý và cho ra tín hiệu AU-4 (25.92Mb/sx6).
Hướng thu
Đối với hướng thu khối DMUX2 thực hiện quá trình ngược lại. Ngõ ra khối phân kênh DMUX2 gồm có 7 tín hiệu TUG-2 được đưa ngược về đầu vào khối DMUX1 như hình vẽ 85.
Trong quá trình tách ghép tín hiệu, card CHM-D12 thực hiện quá trình xử lý con trỏ, phần mào đầu để dò tìm trạng thái luồng, cảnh báo hoặc tín hiệu điều khiển. Cụ thể ở đây sẽ xử lý con trỏ AU-4 và phần mào đầu VC-4POH như kiểm tra byte G1 để biết được thông tin về trạng thái đường dẫn (đánh giá lỗi hay cảnh báo từ xa).
Tóm tắt hoạt động của card CHM-D12
Tín hiệu sẽ đi từ vùng SIA qua card CHM-D12, sau khi được xử lý sẽ đưa đến card PTM. Ngõ vào card CHM-D12 có thể tiếp nhận đồng thời 21 luồng PDH 2,048 Mb/s từ giao tiếp SIA. Card này có thể thực hiện chuyển trạng thái từ làm việc (IS) sang không làm việc (OOS) cùng lúc đối với 21 luồng. Các tín hiệu 2,048 Mb/s sau khi được đổi mã từ HDB3 sang nhị phân sẽ qua một loạt các cấp ghép ở khối MUX1 để cuối cùng tạo thành các luồng tín hiệu TUG-2, cụ thể là gồm có 7xTUG-2(E) và 7xTUG-2(W) đồng thời được dẫn đến khối ghép kêng MUX2(E&W). Tại đây 7 tín hiệu TUG-2 được ghép lại với nhau thành 1 TUG-3, sau đó lại tiếp tục ghép 3xTUG-3 thành tín hiệu AU-4 (25.92 Mb/sx6). Tất nhiên trong quá trình ghép sẽ có các byte con trỏ, POH, byte chèn cố định được thêm vào hổ trợ cho việc giám sát trạng thái luồng hoặc cảnh báo. Tín hiệu AU-4 sẽ được chuyển sang card PTM dưới 6 đường truyền song song, tốc độ mỗi đường là 25.92 Mb/s. Quá trình sẽ hoàn toàn ngược lại với hướng thu.
3. Các cảnh báo ở mặt trước card CHM-D12
Tên LED Chỉ thị LED Yù nghĩa cảnh báo
UNIT/RCI
Sáng đỏ Có lỗi trong card
Nhấp nháy đỏ Trạm trung tâm giám sát yêu cầu thay card
Chớp xanh Gắn card không đúng vị trí Cài đặt chưa hoàn chỉnh
Sáng xanh Card đang hoạt động bình thường Sáng vàng Đang thử LED
Chỉ thị AIS trong TU-12
LINE Sáng đỏ
Có lỗi Pointer trong TU-121 Cảnh báo VC-12 ở đầu xa Có lỗi bit trong VC-12 Mất tín hiệu HDB3 đầu vào AIS trong C-12
4. Biểu đồ khối chức năng card CHM-D12