Khái niệm:
3.1
PDH – Plesiochronous Digital Hierarchy là kỹ thuật truyền dẫn tín hiệu phân cáp số cận đồng bộ. Trong cấu trúc số cận đồng bộ (PDH) thì để ghép được một luồng số có tốc độ cao ta phải ghép 4 luồng số có tốc độ thấp hơn(Theo tiêu chuẩn CEPT). Mà các luồng số 2Mbit/s được tạo ra từ thiêt bị ghép kênh hoặc từ các tổng đài điện tử số khác nhau, do đó có sự khác nhau về tần số xung đồng hồ dẫn đến tốc độ bit của các luồng khác nhau tốc độ. Do đó, trước khi 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 (Justification Bit). Tức là chèn dương (Bit Insert). Kết hợp với việc chèn bit chứ không đồng bộ về pha khi ghép. Khi tách luồng thì phải làm ngược lại. Tức là tách các bit chèn và đồng bộ ra.
CHƯƠNG 3: HỆ THỐNG GHÉP KÊNH SỐ CẬN ĐỒNG BỘ PDH
Đặc điểm nổi bật của quá trình ghép kênh cận đồng bộ PDH
3.2
Các đặc điểm nổi bật của quá trình ghép kênh cận đồng bộ PDH gồm:
Tín hiệu đồng bộ thực hiện trong từng cấp ghép không dùng cho toàn mạng.
- Các bộ phận phân phối thu và phát của bộ ghép/tách kênh không nhất thiết phải duy trì đồng bộ với các nguồn và bộ phận tin nhánh. Tốc độ nhịp của bộ ghép kênh không đúng bằng N lần tốc độ nhịp của từng nhánh.
- Thời điểm bắt đầu của các tin nhánh có thể không cố định trong luồng bit tổng.
- Quá trình ghép thực hiện ghép xen theo bit.
CHƯƠNG 3: HỆ THỐNG GHÉP KÊNH SỐ CẬN ĐỒNG BỘ PDH
Nguyên lý ghép kênh tín hiệu số
3.3
Nguyên lý ghép kênh số: Hệ thống ghép kênh số số DSMX là hệ thống ghép N kênh tín hiệu số PCM có tốc độ truyền dẫn Rb(bps), để tạo thành luồng tín hiệu số đa kênh có tốc độ truyền Rs(bps) truyền qua hệ thống truyền dẫn tín hiệu số.
Nguyên lý chung của hệ thống ghép kênh tín hiệu số như hình 18, hệ thống ghép kênh số có 2 phần chính, phần ghép kênh số ký hiệu là MUX và phần phân kênh ký hiệu là DEMUX. Hệ thống ghép kênh tín hiệu số sơ cấp thực hiện việc ghép kênh tín hiệu số theo nguyên lý ghép kênh theo thời gian, mỗi khe thời gian ghép 8bit tín hiệu số của một kênh tương ứng với 8bit tín hiệu của một mẫu biên độ, hay còn gọi là phương pháp ghép xen byte.
Ghép kênh
số MUX
LPF SAMP
ENB
QTZ
&
0
0 0
CODE P/S
AD
LPF SAMP
ENB
QTZ
&
0
0 0
CODE P/S
AD
LPF SAMP
ENB
QTZ
&
0
0 0
CODE P/S
AD N
1
2
LPF HCT
ENB
DEC S/P
DA
0
0 0
0 0
AMPL
N 1
2
LPF HCT
ENB
DEC S/P
DA
0
0 0
0 0
AMPL
ENB DA
0 0
0
Phân chia kênh số DEM
Tín hiệu số N kênh
Tín hiệu số N kênh H
H Tín hiệu tương tự kênh 1
Tín hiệu tương tự kênh N
CHƯƠNG 3: HỆ THỐNG GHÉP KÊNH SỐ CẬN ĐỒNG BỘ PDH
Nguyên lý ghép kênh tín hiệu số
3.3
Hệ thống ghép kênh số PDH sơ cấp: Hệ thống ghép kênh số sơ cấp được phân cấp thành hai chuẩn loại dựa theo mô hình lượng tử hóa, đó là loại phân cấp (PCM 24), cho phép ghép 24 kênh số 64Kbps để hình thành luồng số có tốc độ truyền dẫn là 1544Kb/s, áp dụng theo chuẩn của khối nước Bắc Mỹ và Nhật Bản và phân cấp ghép (PCM 30), cho phép ghép 32 kênh dữ liệu số 64Kbps, trong đó có 30 kênh thoại, 1 kênh báo hiệu và 1 kênh đồng bộ, để hình thành luồng số tốc độ truyền dẫn là 2048Kb/s, áp dụng theo chuẩn của khối nước của Châu Âu.
Hệ thống PCM 24( USA & Japan): Hệ thống ghép kênh số PCM24 theo chuẩn Bắc Mỹ và Nhật Bản, sử dụng công nghệ ghép xen kẻ từng dòng 8bit và lượng tử theo quy luật =225, chiều dài khung thời gian F = 125s; số kênh ghép là 24 và ở đầu mỗi khung có ghép thêm một bit tín hiệu đồng bộ khung T, sơ đồ khối của hệ thống ghép kênh số PCM24 được minh họa như hình 19 và cấu trúc khung thời gian được minh họa như hình 20.
CHƯƠNG 3: HỆ THỐNG GHÉP KÊNH SỐ CẬN ĐỒNG BỘ PDH
Nguyên lý ghép kênh tín hiệu số
3.3
Hình 19. Hệ thống PCM 24 kênh Hình 20. Cấu trúc khung thời gian PCM24
Thiết bị ghép kênh DMS1 1
2
24
24 1
2 Thiết bị
phân kênh DMS1
Luồng tín hiệu số 24 kênh phát
Luồng tín hiệu số 24 kênh thu
1544Kbps
1544Kbps Tín hiệu
tương tự của 24
kênh thoại
1
24
24 1 2 2
F1(in) F1(Out)
F2(Out) F2(Out)
F2(Out) F2(in)
F2(in)
F2(in)
T TS 1
TS 2
TS 4
TS 6
TS 8 TS
3
TS 5
TS 7
TS 9
TS 10
TS 12
TS 14
TS 16 TS
11
TS 13
TS 15
TS 18 TS 17
TS 19
TS 20
TS 22
TS 24 TS
21
TS 23
Cấu trỳc 1 khung thời gian, 24TS,1T, (F=125às=193 bớt)
Bít đồng bộ
khung 8 bít tín hiệu số của 24 kênh thoại
T
Bít đồng bộ khung
CHƯƠNG 3: HỆ THỐNG GHÉP KÊNH SỐ CẬN ĐỒNG BỘ PDH
Nguyên lý ghép kênh tín hiệu số
3.3
Hệ thống ghép kênh số PCM30 của châu Âu:
Thiết bị ghép kênh PCM30 của Châu Âu hoạt động với tốc độ 2048Kb/s, lượng tử theo quy luật A(13 đoạn) với hê ̣ số lượng tử A=87,6, số mức lượng tử là 256. Cấu trúc khung PCM30 gồm 32 khe thời gian kí hiệu (TS0 đến TS31), trong đó cho phép ghép 30 kênh thoại, 1 kênh báo hiệu và 1 kênh đồng bộ khung. Cấu trúc khung được phân bố như hình 23.
Thiết bị ghép kênh DMS1 1
2
30
30 1
2 Thiết bị
phân kênh DMS1
Luồng tín hiệu số 32 kênh phát
Luồng tín hiệu số 32 kênh thu
2048Kbps
2048Kbps Tín
hiệu tương
Tự của
30 kênh thoại
Kênh tín hiệu báo hiệu TS16 Kênh tín hiệu đồng bộ TS0
Kênh tín hiệu đồng bộ TS0
Kênh tín hiệu báo hiệu TS16
CHƯƠNG 3: HỆ THỐNG GHÉP KÊNH SỐ CẬN ĐỒNG BỘ PDH
Nguyên lý ghép kênh tín hiệu số
3.3
Sơ đồ khối bộ ghép kênh PDH:
Mỗi luồng sử dụng riêng một số khối như: bộ nhớ đàn hồi (M1), khối tách đồng hồ (ĐH), khối so pha và khối điều khiển chèn.
Các khối dùng chung gồm có: khối tạo xung đồng bộ (TXĐB), khối tạo xung (TX) và khối ghép xen bit.
Hình 25. Sơ đồ khối bộ ghép PDH
CHƯƠNG 3: HỆ THỐNG GHÉP KÊNH SỐ CẬN ĐỒNG BỘ PDH
Nguyên lý ghép kênh tín hiệu số
3.3
Kỹ thuật chèn trong PDH: Trong trường hợp tần số (nghịch đảo của chu kỳ) đồng hồ nội của bộ ghép nhỏ hơn tần số của luồng nhành thì một số bit tin bị đánh mất tại đầu ra (do gần trùng thời điểm xuất hiện với xung đọc trước). Vì vậy để bảo toàn thông tin của luồng nhánh, cần tái tạo các bit bị mất này của luồng bit đầu ra bộ ghép và ghép chúng vào một vị trí đã quy định trong khung. Hoạt động như vậy gọi là chèn âm.
Trái lại, trong trường hợp tần số đồng hồ nội của bộ ghép lớn hơn tần số luồng nhánh thì một số lần đọc không làm giảm tốc độ bit luồng ra. Để đảm bảo tốc độ bit định mức, cần bổ sung một số bit không mang tin và ghép vào vị trí đã quy định trong khung. Như vậy gọi là chèn dương.
Kỹ thuật tách kênh PDH:Khi phân kênh, phải thực hiện ngược lại với kỹ thuật ghép kênh. Để có thể xâm nhập đến luồng 2Mbit/s ta cần tách kênh 140Mbit/s thành 64 luồng 2Mbit/s qua các bước trung gian 34Mbit/s, 8Mbit/s, 2Mbit/s cũng thông qua các thiết bị tách, ghép kênh cấp 2 (2DME), 3 (3DME), 4 (4DME).
CHƯƠNG 3: HỆ THỐNG GHÉP KÊNH SỐ CẬN ĐỒNG BỘ PDH
Nhược điểm của PDH
3.4
- Việc tách/xen các luồng 2Mbit/s phức tạp làm giảm độ tin cậy cũng như chất lượng của hệ thống.
- Khả năng giám sát và quản lý mạng kém. Do trong các khung tin hiệu PDH không đủ các byte nghiệp vụ để cung cấp thông tin cho điều khiển, quản lý, giảm sát và bảo dưỡng hệ thống.
- Tốc độ bit của PDH không cao (tốc độ bit cao nhất được chuẩn hóa là 140Mbit/s trên mạng viễn
thông quốc tế) không thể đáp ứng cho nhu cầu phát triển các dịch vụ băng rộng hiện tại và trong tương lai.
- Thiết bị PDH cồng kềnh, các thiết bị ghép kênh và thiết bị đầu cuối thường độc lập nhau.
- Trên mạng viễn thông tồn tại 2 tiêu chuẩn phân cấp khác nhau: chuẩn Châu Âu và Châu Mỹ, gây khó khăn và phức tạp khi nâng cấp, mở rộng và kết nối các mạng với nhau.