CHƯƠNG IV: CÁC GIẢI PHÁP NÂNG CAO NĂNG LỰC MẠNG
4.2 Lựa chọn công nghệ và phương án kỹ thuật .1 Hệ thống truyền dẫn
4.2.2 Hệ thống đồng bộ
Trong mạng SDH các phần tử đều hoạt động theo các nhịp riêng được tạo ra bởi các bộ dao động nội. Do vậy, khi kết nối trao đổi thông tin giữa chúng thường xảy ra các hiện tượng: trôi (wander), trượt (slip), rung pha (jitter) do sự khác biệt cố hữu tồn tại giữa các phần tử mạng, đường truyền, … làm ảnh hưởng xấu hoặc mất kết nối thông tin. Cho nên vấn đề cần thiết đặt ra là phải thực hiện đồng bộ mạng. Để thực hiện tốt việc đồng bộ mạng phải xét đến các vấn đề sau:
4.2.2.1 Lựa chọn phương thức đồng bộ:
Trên thực tế có nhiều phương thức đồng bộ mạng khác nhau, tuy nhiên tuỳ theo các điều kiện, yêu cầu thực tế: cấu hình (dung lượng, topo mạng), chất lượng và độ tin cậy của hệ thống thiết bị, khả năng phát triển về quy mô và các dịch vụ của từng mạng mà đưa ra phương án đồng bộ mạng sao cho có hiệu qủa nhất.
Đối với mạng truyền dẫn sử dụng công nghệ phân cấp số đồng bộ SDH có cấu trúc lớn (mạng quốc gia hay mạng bao phủ trên phạm vi địa lý lớn), thì việc giữ nhịp chung cho các tín hiệu số truyền đưa trên mạng (giữa các nút mạng và đường nối) là hết sức quan trọng. Yêu cầu cao về đồng bộ là đặc điểm cố hữu của mạng này, vì nhờ đó mà thông tin được truyền đưa với độ chính xác cao, cự ly xa, việc xen rẽ thuận tiện.
Mạng thông tin Đường sắt là mạng có cấu trúc tương đối lớn về phạm vi địa lý, nhu cầu phát triển mạng trong tương lai là nhiều. Do vậy: Cần thiết phải có 3 đồng hồ chủ cấp 1 đặt dọc các tuyến có chiều dài địa lý lớn như: Khu vực phía Bắc đặt tại Hà Nội, khu vực miền trung đặt tại Đà Nẵng và Sài Gòn cấp nguồn định thời cho tất cả các phần tử mạng, các phần tử mạng sẽ hoạt động theo tín hiệu định thời này.
* Đồng bộ phần tử mạng:
Để việc đồng bộ có hiệu quả cũgn cần lựa chọn hình thức đồng bộ các phần tử (nút mạng). Trong thực tế, tuỳ thuộc vào nguồn đồng hồ vào ra tại nút có các phương thức đồng bộ phần tử mạng sau: Đồng bộ ngoài, đồng bộ đường, đồng bộ xuyên qua, đồng bộ vòng và chạy tự do.
Do việc cấp tín hiệu đồng hồ bằng cách sử dụng các luồng riêng rẽ trên đường truyền số hoặc sử dụng đường truyền vật lý riêng là không hiệu quả vì
TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com
(LUAN.van.THAC.si).nghien.cuu.giai.phap.phat.trien.va.nang.cao.nang.luc.thong.tin.duong.sat.thuoc.tong.cong.ty.duong.sat.viet.nam(LUAN.van.THAC.si).nghien.cuu.giai.phap.phat.trien.va.nang.cao.nang.luc.thong.tin.duong.sat.thuoc.tong.cong.ty.duong.sat.viet.nam(LUAN.van.THAC.si).nghien.cuu.giai.phap.phat.trien.va.nang.cao.nang.luc.thong.tin.duong.sat.thuoc.tong.cong.ty.duong.sat.viet.nam(LUAN.van.THAC.si).nghien.cuu.giai.phap.phat.trien.va.nang.cao.nang.luc.thong.tin.duong.sat.thuoc.tong.cong.ty.duong.sat.viet.nam
tăng hao phí cho độ rộng băng, tăng công suất máy phát hoặc tăng chi phí xây dựng nên hầu hết các phần tử mạng SDH hiện tại đều sử dụng phương thức tách tín hiệu định thời từ luồng số đầu vào để sử dụng nhịp đồng hồ này cho các hoạt động mạng, như: Sử dụng cho quá trình chuyển đổi tương tự/ số tại các đầu cuối mạng, sử dụng tại các bộ kết nối chéo số DXC, bộ xen tách kênh ADM,… đây chính là phương thức đồng bộ đường.
Với các mạng có cấu trúc đường thẳng, phương án vừa hiệu quả vừa đảm bảo chất lượng hoạt động là: Sử dụng phương thức đồng bộ đường cho các phần tử nút mạng. Khi này tín hiệu đồng hồ được tách từ tín hiệu quang thu được chỉ dùng để đồng bộ cho 1 hướng phát về.
Sử dụng đồng bộ xuyên qua cho các trạm lặp: Tín hiệu đồng hồ thu được từ luồng tín hiệu quang đầu vào chỉ dùng đồng bộ cho tín hiệu quang phát đi cùng hướng.
* Đảm bảo nguyên tắc BITS (nguồn định thời thống nhất công trình):
Sử dụng nguyên tắc: Cấp tín hiệu đồng bộ từ một đồng hồ chủ duy nhất, có độ ổn định và chính xác cao nhất được lựa chọn của công trình qua các luồng số DS0, DS1, cho các thiết bị số (là các phần tử mạng, cổng, các thiết bị đầu cuối số,…) của công trình đó.
* Ưu điểm của BITS:
- Nâng cao độ ổn định của việc phân phối đồng hồ, tối thiểu hoá số lượng tuyến đồng bộ đi vào trạm trung tâm.
- Tăng số dịch vụ trong trạm, do luồng số DS0, DS1 được đấu nối gia tăng.
- Thuận lợi cho cung cấp, bảo dưỡng dịch vụ số mới, BITS có thể tạo ra mạng đồng bộ bên trong công trình khác nhau cho mỗi dịch vụ, không phụ thuộc vào loại dịch vụ.
- Giảm khả năng mất đồng bộ, giảm số lượng đồng bộ trung gian ESI trong mạng, cải thiện chất lượng đồng hồ nhờ nguyên tắc đồng bộ (tham chiếu) từ BITS gần nhất.
4.2.2.2 Lựa chọn phân cấp đồng bộ:
Phân cấp đồng bộ nhằm mục đích phân chia tín hiệu đồng bộ đến các phần tử nhỏ nhất thuộc mạng với một độ chính xác theo yêu cầu, nhằm tạo thuận lợi trong quản lý khai thác mạng và giảm các chi phí không cần thiết. Hiện tại trên thế giới, tuỳ thuộc vào cấu hình mạng thực tế, dự báo phát triển mạng, hình thức tối ưu hoá mạng và khả năng tài chính mà ITU-T và ANSI đều đưa ra 4 phân cấp đồng bộ dưới đây và khuyến nghị số cấp đồng bộ phân chia trong mạng không lớn hơn 4 cấp này
TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com
(LUAN.van.THAC.si).nghien.cuu.giai.phap.phat.trien.va.nang.cao.nang.luc.thong.tin.duong.sat.thuoc.tong.cong.ty.duong.sat.viet.nam(LUAN.van.THAC.si).nghien.cuu.giai.phap.phat.trien.va.nang.cao.nang.luc.thong.tin.duong.sat.thuoc.tong.cong.ty.duong.sat.viet.nam(LUAN.van.THAC.si).nghien.cuu.giai.phap.phat.trien.va.nang.cao.nang.luc.thong.tin.duong.sat.thuoc.tong.cong.ty.duong.sat.viet.nam(LUAN.van.THAC.si).nghien.cuu.giai.phap.phat.trien.va.nang.cao.nang.luc.thong.tin.duong.sat.thuoc.tong.cong.ty.duong.sat.viet.nam
Cấp đồng bộ Độ chính xác tối thiểu Độ ổn định lưu giữ Cấp 1 (tham khảo sơ cấp) ± 1,0*10-11 Không áp dụng ngày Cấp 2(đồng hồ chuyển tiếp) ± 4,6*10-8 10-10 / ngày
Cấp 3 (đồng hồ cục bộ) ± 4,6*10-6 ± 0,37 ppm/ ngày Cấp 4 (đồng hồ kết cuối) ± 3,2*10-5 Không yêu cầu
Muốn việc đồng bộ đạt hiệu quả, phải tuân thủ các nguyên tác phân cấp đồng bộ:
- Các đồng hồ cấp thấp không được trở thành tham khảo cho đồng hồ cấp cao hơn.
- Lựa chọn tuyến truyền dẫn đồng bộ giữa các cấp đồng hồ ngắn để thuận lợi cho cung cấp, giám sát đồng bộ và giảm thiểu ảnh hưởng của đường truyền lên tín hiệu đồng bộ.
- Tuyến truyền dẫn đồng bộ được bố trí sao cho không tạo thành vòng trao đổi định thời, tránh tích luỹ liên tiếp các sai lỗi dẫn đến mất đồng bộ mạng.
- Chỉ lấy tham khảo định nhịp từ các đồng hồ cấp cao.
4.2.2.3 Thiết kế sơ bộ:
Với mạng thông tin đường sắt phương án đồng bộ được đề xuất:
Trang bị 3 đồng hồ đồng bộ cấp 1 (tham khảo sơ cấp) tại trung tâm thông tin Hà Nội, Đà nẵng và Sài Gòn làm đồng hồ chủ, cung cấp tín hiệu định thời cho các phần tử mạng.
- Thực hiện phương thức đồng bộ cho các phần tử thuộc mạng đường trục STM-4/16 , tín hiệu định thời từ đồng hồ chủ được tách trực tiếp trong luồng số mức STM- 4/16 tốc độ 622Mbps.
- Các phần tử mạng đường trục STM- 4/16 tại các trung tâm thông tin sẽ tách tín hiệu đồng hồ cấp từ đồng hồ chủ tại các khu vực để tiếp tục thực hiện đồng bộ theo phương thức đồng bộ đường cho các phần tử mạng truy nhập đặt tại các ga, trạm.
- Các trạm lặp đặt tại các ga nhỏ thực hiện theo phương thức đồng bộ xuyên qua.
Độ lệch tần (ƒ/ ƒ) Loại đồng hồ
Ngắn hạn (1 giây)
Trung hạn (1 ngày)
Dài hạn (1 năm)
Cesium 5,0*10-12 5,0*10-14 1,0*10-13
Rubidium 1,0*10-11 1,0*10-12 1,0*10-11
Bảng 4.1 Phân cấp đồng bộ số
TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com
(LUAN.van.THAC.si).nghien.cuu.giai.phap.phat.trien.va.nang.cao.nang.luc.thong.tin.duong.sat.thuoc.tong.cong.ty.duong.sat.viet.nam(LUAN.van.THAC.si).nghien.cuu.giai.phap.phat.trien.va.nang.cao.nang.luc.thong.tin.duong.sat.thuoc.tong.cong.ty.duong.sat.viet.nam(LUAN.van.THAC.si).nghien.cuu.giai.phap.phat.trien.va.nang.cao.nang.luc.thong.tin.duong.sat.thuoc.tong.cong.ty.duong.sat.viet.nam(LUAN.van.THAC.si).nghien.cuu.giai.phap.phat.trien.va.nang.cao.nang.luc.thong.tin.duong.sat.thuoc.tong.cong.ty.duong.sat.viet.nam
Đ.hồ tinh thể đkhiển nhiệt 1,0*10-10 5,0*10-10 1,0*10-10 Đồng hồ tinh thể 5,0*10-10 5,0*10-10 5,0*10-10 Đồng hồ tinh thể (loại sản
xuất hàng loạt)
1,0*10-9 1,0*10-8 5,0*10-8
Nguồn đồng hồ cấp 1, cấp tín hiệu định nhịp chính cho hoạt động mạng được lựa chọn là loại có độ chính xác tối thiểu: 1,0*10-11 (độ lệch tần ngắn hạn- sai lệch tần tối thiểu).
Nguồn đồng hồ dự phòng cho hoạt động đồng bộ mạng: Sử dụng tín hiệu định nhịp từ hệ thống vệ tinh định vị toàn cầu – GPS (Global Positioning System).
Ngoài ra khi có sự cố đồng hồ chủ ở khu vực nào thì hệ thống được tham chiếu theo nguồn đồng hồ tại các khu vực còn lại.