IV. Card giao tiếp quang CHM-1 (The SDH chanel 1) 1 Tổng quan
2.Các chức năng của card CHM-1 1 Giao tiếp quang
2.1 Giao tiếp quang
Card CHM-1 giao tiếp với môi trường truyền dẫn quang bên ngoài (cáp quang) qua giao diện quang. Giao diện quang có nhiệm vụ chuyển đổi tín hiệu điện (STM-1) và tín hiệu đồng hồ thành tín hiệu quang để ghép vào sợi quang để truyền đi. Nguồn phát quang ở đây thường dùng là các linh kiện phát quang LED hoặc Laser diode LD. Trong thực tế, đối với các hệ thống truyền dẫn quang yêu cầu tốc độ cao, chất lượng tốt và truyền khoảng cách xa, người ta thường sử dụng Laser diode (LD) làm linh kiện phát quang. LD có nhiều ưu điểm hơn so với LED như công suất phát quang lớn, độ ổn định cao, chịu nhiệt tốt, hiệu suất ghép tín hiệu vào sợi quang rất cao vì phổ phát xạ của LD rất hẹp và hạn chế được độ rộng băng tần truềyn dẫn. LD thường có 2 loại là LD đơn mode và LD đa mode, khác nhau cơ bản giữa chúng là độ rộng phổ của LD đơn mode rất hẹp (∆λ ≈0,1nm), độ rộng phổ quang của LD đa mode lớn hơn (∆λ ≈1--->4nm). Việc chọn nguồn quang là LD đơn mode hay đa mode tuỳ thuộc vào việc lựa chọn môi trường truyền dẫn là cáp sợi quang loại đơn mode hay đa mode. Trong thực tế, khi thiết kế một tuyến truyền dẫn quang để có thể đảm bảo truyền với tốc độ cao trên một cự li dài, người ta thường chọn
STM-1 AUG AU-4
SOH
Hình 86 . Cấu trúc ghép kênh đồng bộ (AU-4 ↔ STM-1)
x1 x1
sợi quang là sợi đơn mode vì độ tán sắc của sợi đơn mode nhỏ hơn rất nhiều so với sợi đa mode dẫn đến suy hao do tán sắc sẽ thấp. Đối với thiết bị FLX600A, giao tiếp quang sử dụng linh kiện phát quang là Laser diode.
Bên cạnh đó card CHM-1 còn làm nhiệm vụ chuyển đổi tín hiệu quang được từ sợi quang thành tín hiệu điện và tách các bit đồng bộ. Ở đây, người ta có thể sử dụng linh kiện tách sóng ánh sáng PIN (Photo diode) hay APD (diode quang thác). Khi tín hiệu quang thu được quá yếu không thể tách các bit đồng hồ (BER khoảng 10−3) hoặc liên tiếp nhận được các số “0” trong thời gian 12,5µs hoặc lâu hơn sau khi chuyển đổi thành tín hiệu điện, cảnh báo mất tín hiệu LOS được khởi tạo. Nếu có cảnh báo này, chức năng tự động ngắt nguồn Laser (ALS) được kích hoạt và thiết bị ngừng phát tín hiệu quang.
2.2Đồng bộ khung
Card CHM-1 liên tiếp kiểm tra mẫu bit trong 2 byte A1, A2 trong phần RSOH, từ mã đồng bộ khung (FAW) được kết hợp từ 4 bit cuối của A1 và 4 bit đầu của A2 và có giá trị là “01100010”. Card sẽ khởi tạo xung đồng bộ mỗi khi tìm được các byte này.
Ơû trạng thái đồng bộ bình thường, yêu cầu card CHM-1 phải phát hiện được FAW trong thời gian 125µs và trong 6 phút không bị mất đồng chỉnh khung quá một lần (khi BER=10−3). Nếu FAW không tìm thấy trong một khoản thời gian đã định (thường là 3 khung liên tiếp), một cảnh báo đồng bộ xuất hiện, card sẽ khởi tạo một tín hiệu cảnh báo mất khung LOF (đồng bộ khung yếu). Trường hợp nếu tìm được FAW nhưng bị lỗi trong 4 khung liên tiếp, card sẽ cho ra tín hiệu cảnh báo mất đồng bộ khung OOF.
2.3Tách phần mào đầu
2.3.1 Tách phần mào đầu đoạn lặp RSOH
Card CHM-1 tách RSOH sau khi đồng bộ khung đã thực hiện xong (tức tìm được FAW chính xác). Chỉ có các trạm lặp mới truy xuất đến phần RSOH, mỗi một byte RSOH sẽ được chuyển thành dữ liệu tương ứng và ngược lại. Cụ thể như, trên cơ sở phân tích các byte RSOH có thể thâm nhập đến kênh nghiệp vụ OW qua nội dung của byte 2,048 Mb/s, kênh 64 Kb/s này được dùng cho mục đích nghiệp vụ giữa các trạm lặp với nhau. Kiểm tra từ mã BIP-8 (byte B1) để đánh giá chất lượng đường truyền giữa 2 trạm lặp. Tại đây các kênh dữ liệu điều khiển dành riêng cho các trạm lặp RS-DCC (byte D1, D2, D3) cũng được truy xuất để lấy tín hiệu giám sát cần thiết từ hệ thống quản lý mạng. Để kiểm tra một luồng tại trạm đó có đúng không, thiết bị FLX600A thực hiện đặt dấu luồng gồm 15 ký tự dạng mã ASCII để đặt trưng cho một PAPI, thông tin này có thể đặt vào byte C1, F1 hặc L1.
2.3.2 Tách mào đầu đoạn ghép kênh MSOH
Tương tự như RSOH, card CHM-1 cũng chỉ tách MSOH sau khi đã đồng bộ khung. MSOH sẽ không thay đổi khi truyền qua các trạm lặp. Tại các đầu cuối ghép kênh TRM, trên cơ sở phân tích các byte MSOH, card CHM-1 sẽ thực hiện các chức năng sau:
Kiểm tra từ mã BIP-24 (3 byte B2) để đánh giá chất lượng đường truyền giữa 2 trạm đầu cuối TRM.
Kiểm tra các byte K1, K2 xem có nhu cầu chuyển mạch bảo vệ đoạn ghép kênh MSP không. Trong trường hợp một trạm TRM có nhu cầu chuyển mạch dự phòng MSP, card CHM của nó sẽ gửi một tín hiệu yêu cầu chuyển mạch đến card MPM-1. Sau khi xử lý tín hiệu này, card MPM-1 sẽ gửi một lệnh chuyển đổi dự phòng tới card CHM đó, đồng thời thay đổi giá trị byte K1, K2 theo đường truyền tới thiết bị phía đối phương. Tại trạm đối phương, card CHM-1 sẽ kiểm tra byte K1, K2 và phát hiện có nhu cầu chuyển mạch bảo vệ và nó gửi ngược lại card MPM-1 một tín hiệu yêu cầu được chuyển mạch dự phòng cũng trên 2 byte K1, K2. Khi card MPM-1 nhận được yêu cầu phản hồi từ card CHM-1, nó ra lệnh chuyển đổi dự phòng đến card CHM-1 ở trạm đối phương.
Thâm nhập kênh truyền dữ liệu MS-DCC ở các byte D4 đến D12 (576 Kb/s) để có được các thông tin điều khiển cần thiết dành cho nó được truyền từ hệ thống quản lý mạng thông qua GNE (Gateway Network Equipment).
Kiểm tra byte STM-1 (bit 5, 6, 7, 8) hay còn gọi là byte thông tin đồng bộ SSMB (Synchronous Message Byte) để đánh giá chất lượng của các nguồn đồng bộ cùng đưa đến tại một trạm TRM, và tiến hành so sánh rồi chọn ra nguồn đồng bộ nào có chất và ưu tiên cao hơn.
Trao đổi nghiệp vụ giữa các trạm đầu cuối ghép kênh TRM qua kênh thoại 64Kbps dành riêng cho nó (byte E2).
2.4Khôi phục nghiệp vụ mạng vòng Ring
Card CHM-1 cung cấp chức năng bảo vệ mạng vòng Ring. Chức năng này thực hiện huỷ bỏ đấu vòng của tín hiệu nghiệp vụ OW và chỉ phát theo một hướng chỉ định từ trạm chủ để ngăn chặn tín hiệu nghiệp vụ quay ngược lại trong cấu hình vòng Ring. Khi có một lỗi xảy ra trên đường quang, các card quang của trạm tới dò tìm lỗi và gửi thông tin lỗi về trạm chủ qua các byte E1#2, E2#2 , lúc này trạm chủ thực hiện chuyển mạch đường nghiệp vụ sang hướng còn lại, do đó thông tin nghiệp vụ vẫn thông suốt bình thường.
2.5Xử lý con trỏ
Tín hiệu VC bậc cao đưa tới và gắn con trỏ AU_4PTR để tạo thành tín hiệu mức AU-4. Con trỏ này được gắn cố định trong khung và các giá trị của nó dùng để ghi nhận mối quan hệ giữa khung truyền dẫn và các VC bậc cao đồng
thời cũng để chỉ ra điểm bắt đầu của VC đó. Sau đó, card CHM-1 sẽ gởi tín hiệu mức AU-4 này qua card PTM để xử lý tiếp theo.
2.6Chuyển mạch bảo vệ MSP
Khi có yêu cầu chuyển mạch MSP, card CHM-1 gởi một yêu cầu chuyển mạch đến card SCM. Card SCM nhận được lệnh yêu cầu chuyển mạch cùng với một số yêu cầu khác trên byte K1, K2, nó sẽ xem xét việc chuyển mạch MSP. Sau đó, nó gởi lệnh chuyển mạch đến card CHM-1 nếu cần thiết. Việc chuyển mạch bảo vệ MSP được thực hiện ở card CHM-1.
2.7Chức năng đo thử
Card CHM-1 cung cấp chức năng đấu vòng ngay trên card. Nếu có một lỗi xảy ra trên card, nhân viên bảo dưỡng sẽ đấu vòng trên card tín hiệu STM-1 để phát hiện vị trí lỗi. Đấu vòng là đưa tín hiệu STM-1 ngõ ra ở mạch phát ngược về mạch thu ở trên cùng một card CHM-1, qua quan sát cảnh báo và trạng thái tín hiệu sẽ xác định được nguyên nhân gây ra lỗi.
2.8Chức năng ALS (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Card CHM-1 cung cấp chức năng tự động ngắt nguồn laser ALS. Chức năng này ngừng việc phát tín hiệu quang khi card phát hiện nguồn quang vào bị suy giảm. Điều này góp phần ngăn chặn khả năng luồng tín hiệu quang gây nguy hại đến con người.
Việc khôi phục lại tín hiệu laser phát sau khi thực hiện chức năng ALS dựa trên 3 chế độ sau:
Khôi phục tự động: sau khoảng 2.5s, nguồn laser tự động phát. Nếu tín hiệu quang ở đầu vào card mức bình thường, chức năng ALS kết thúc.
Khôi phục nhân công: sau khoảng 2s, dựa trên phần mềm FLEXR hoặc FLEXR Plus, nguồn laser sẽ phát lại. Nếu tín hiệu quang ở đầu vào card mức bình thường, chức năng ALS kết thúc.