ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ

CAO XUÂN TÙNG

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG
CÔNG NGHỆ NG SDH
VÀO MẠNG VIỄN THÔNG VIỆT NAM

LUẬN VĂN THẠC SĨ

HÀ NỘI – 2009

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ

CAO XUÂN TÙNG

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG
CÔNG NGHỆ NG SDH
VÀO MẠNG VIỄN THƠNG VIỆT NAM
Ngành: Cơng nghệ Điện tử - Viễn thơng
Chun ngành: Kỹ thuật vô tuyến điện tử
và thông tin liên lạc
Mã số: 2.07.00

LUẬN VĂN THẠC SĨ

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC :
PGS. TS NGUYỄN CẢNH TUẤN

HÀ NỘI – 2009

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


-1-

MỤC LỤC
MỤC LỤC ................................................................................................................. 1
THUẬT NGỮ VIẾT TẮT ........................................................................................ 5
DANH MỤC HÌNH VẼ............................................................................................ 7
DANH MỤC BẢNG BIỂU ...................................................................................... 8
BẢN CAM KẾT ........................................................................................................ 9
LỜI CẢM ƠN ......................................................................................................... 10
MỞ ĐẦU .................................................................................................................. 11
CHƯƠNG I

CƠNG NGHỆ SDH .................................................................... 13

Giới thiệu cơng nghệ SDH [1,2,3,4]. ............................................................ 13
1.
Lịch sử ra đời và phát triển của công nghệ SDH. ................................ 13
2.
Các đặc điểm của công nghệ SDH [1,2]. ............................................. 14
3.
Cấu trúc bộ ghép SDH [1,2,3,4]. .......................................................... 15
3.1 Các thành phần cơ bản của cấu trúc bộ ghép . ....................................... 16

3.1.1 Container C-n. ................................................................................. 16
3.1.2 Đơn vị luồng nhánh TU-n (Tributary Unit). ................................... 17
3.1.3 Đơn vị quản lý AU (Administrative Unit) : ................................... 18
3.1.4 Module truyền tải đồng bộ mức cơ sở STM-1 .............................. 19
3.2 Cấu trúc khung module truyền dẫn đồng bộ STM-N : ........................... 19
3.2.1 Cấu trúc khung STM-1 ................................................................. 20
3.2.2 Cấu trúc khung STM-N ................................................................ 23
3.3 Thông tin quản lý trong cấu trúc bộ ghép SDH ..................................... 23
3.3.1 Con trỏ PTR :................................................................................... 24
3.3.2 Từ mào đầu đoạn SOH : .................................................................. 25
3.3.3 Từ mào đầu đường POH (PATH OVERHEAD) ............................ 26
4.
Cấu trúc mạng truyền dẫn SDH ........................................................... 27
4.1 Các cấu trúc cơ bản của mạng SDH. ...................................................... 28
4.1.1 Cấu trúc điểm nối điểm: .................................................................. 28
4.1.2 Cấu trúc xen tách kênh - kiểu trung tâm : ...................................... 29
4.1.3 Cấu trúc mạng vòng Ring ............................................................... 29
4.2 Các thành phần cơ bản của mạng SDH : ................................................ 30
4.2.1 Thiết bị đầu cuối TE : ...................................................................... 31
4.2.2 Thiết bị xen tách kênh ADM .......................................................... 31
4.2.3 Thiết bị lặp RG: ............................................................................... 32
4.2.4 Thiết bị đấu nối chéo số DXC (Digital Cross Connect ): ................ 32
II. Công nghệ SDH truyền thống trên mạng NGN [10] .................................... 32
1.
Tổng quan về mạng viễn thông thế hệ mới NGN: ............................... 32
1.1 Các đặc điểm chính của mạng NGN : .................................................... 33
1.2 Mơ hình phân lớp, tổ chức mạng NGN: ................................................. 34
2.
Những hạn chế của SDH truyền thống:................................................ 36
I.


LUAN VAN CHAT LUONG download : add


-2CHƯƠNG II

CƠNG NGHỆ NG SDH ............................................................. 39

Giới thiệu cơng nghệ NG SDH [5, 7, 10] ..................................................... 39
1.
Giới thiệu chung. .................................................................................. 39
2.
Những đặc tính kỹ thuật của cơng nghệ NG SDH : ............................. 40
3.
Các thành phần của công nghệ NG SDH : ........................................... 41
3.1 Ghép chuỗi ảo VCAT : ........................................................................... 42
3.1.1 Ghép chuỗi ảo bậc cao:.................................................................... 44
3.1.2 Ghép chuỗi ảo bậc thấp ................................................................... 45
3.1.3 Hiệu quả sử dụng của VCAT: ......................................................... 46
3.2 Cơ chế điều chỉnh dung lượng tuyến LCAS: ......................................... 46
3.2.1 Giao thức LCAS : ............................................................................ 48
3.2.2 Ứng dụng của LCAS. ...................................................................... 51
4.
Thủ tục lập khung tổng quát GFP : ...................................................... 51
4.1 Các vấn đề chung của GFP ..................................................................... 52
4.2 Cấu trúc khung của GFP......................................................................... 53
4.2.1 Mào đầu lõi của GFP ....................................................................... 53
4.2.2 Phần tải tin GFP : ............................................................................ 55
4.2.4 Các khung điều khiển GFP : ........................................................... 60
4.3 Các chức năng mức khung GFP : ........................................................... 60

4.3.1 Thuật tốn mơ tả khung GFP : ........................................................ 60
4.3.2 Ghép khung : ................................................................................... 61
4.3.3 Chỉ thị sự cố tín hiệu khách hàng: ................................................... 61
4.4 Xử lý sự cố trong GFP :.......................................................................... 62
4.5 GFP-F : ................................................................................................... 63
4.5.1 Tải tin MAC Ethernet : .................................................................... 63
4.5.2 Tải tin HDLC/PPP: .......................................................................... 64
4.5.3 Tải kênh quang qua FC-BBW_SONET .......................................... 65
4.5.4 Tải tin RPR IEEE 802.1 .................................................................. 66
4.5.5 Sắp xếp trực tiếp MPLS vào các khung GFP-F .............................. 66
4.5.6 Sắp xếp trực tiếp các PDU IP và IS-IS vào trong khung GFP-F..... 66
4.5.7 Xử lí lỗi trong GFP-F ...................................................................... 67
4.6 GFP-T : ................................................................................................... 67
4.6.1 Mã hoá khối 64B/65B ..................................................................... 67
4.6.2 Băng tần truyền tải: ......................................................................... 68
4.6.3 Các vấn đề về điều khiển lỗi. ....................................................... 69
4.6.4 Các khung quản lí khách hàng (CMF) ............................................ 69
4.6.5 Sắp xếp các tín hiệu 8B/10B thành GFP: ........................................ 71
5.
Một số giao thức khác sử dụng trong NG SDH ................................... 74
5.1 POS : ....................................................................................................... 74
5.2 MAPOS (Giao thức đa truy nhập qua SONET) ..................................... 75
5.3 LAPS ...................................................................................................... 76
II. Một số ứng dụng công nghệ NG SDH [6,8,10] .......................................... 77
1.
Ethernet over NG SDH : ...................................................................... 78
2.
SAN over NG SDH .............................................................................. 79
3.
IP over NG SDH ................................................................................... 81

I.

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


-3CHƯƠNG III ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ NG SDH TRONG MẠNG VIỄN
THÔNG VIỆT NAM .............................................................................................. 82
Cơ sở khoa học. ............................................................................................ 82
1.
Hiện trạng mạng Viễn thông Việt Nam. .............................................. 82
1.1 Tổng quan hiện trạng mạng nội tỉnh. ..................................................... 82
1.1.1 Hệ thống chuyển mạch, định tuyến: ................................................ 83
1.1.2 Hệ thống mạng truyền dẫn: ............................................................. 83
1.1.3 Mạng truyền dẫn quang trung kế liên đài : ...................................... 84
1.1.4 Mạng truy nhập quang. ................................................................. 84
1.2 Hạ tầng mạng viễn thông đường trục: .................................................... 85
1.3 Hạ tầng mạng NGN của Viễn thông Việt Nam ...................................... 87
2.
Giải pháp của các hãng sản xuất thiết bị điển hình. ............................. 88
2.1 Giải pháp của Cisco : .............................................................................. 89
2.1.1 Họ sản phẩm 15400 ......................................................................... 89
2.1.2 Họ sản phẩm 15300. ........................................................................ 90
2.2 Giải pháp của Siemen. ............................................................................ 90
2.3 Giải pháp của Alcatel ............................................................................. 92
2.4 Giải pháp của các hãng khác : ................................................................ 92
II. Các giải pháp ứng dụng công nghệ NG SDH............................................... 93
1.
Ethernet over SDH (EoS)):................................................................... 93
1.1 Chức năng thực hiện của nút EoS .......................................................... 95
1.2 Các giao thức thực hiện tính năng EoS .................................................. 95

1.3 Chức năng thích ứng : PPP ..................................................................... 96
1.4 Chức năng thích ứng :X.86..................................................................... 96
1.5 Các đặc điểm của giải pháp EoS ............................................................ 97
2.
Giải pháp RPR over NG SDH .............................................................. 97
2.1 Các đặc điểm của giải pháp dựa trên RPR ............................................. 98
2.2 Triển khai RPR trên thiết bị NG SDH :.................................................. 98
2.3 Tích hợp RPR vào MSPP ....................................................................... 99
3.
NG SDH over WDM .......................................................................... 100
III.
Các tiêu chí lựa chọn giải pháp ứng dụng công nghệ NG SDH. ............ 101
1.
Năng lực truyền tải. ............................................................................ 101
2.
Bảo vệ và phục hồi. ............................................................................ 102
3.
Thông lượng ....................................................................................... 102
4.
Giá thành mạng. ................................................................................. 103
4.1
Giá thành thiết bị mạng. ............................................................. 103
4.2
Giá thành thực hiện quản lí và điều khiển .................................. 103
5.
Khả năng và chi phí nâng cấp mở rộng mạng .................................... 104
6.
Vấn đề đảm bảo chất lượng dịch vụ. .................................................. 104
7.
Tính mềm dẻo của mạng. ................................................................... 105

8.
Một số sản phẩm NG SDH của các hãng. .......................................... 106
8.1 Dòng Thiết bị truyền dẫn quang ONS của Cisco Systems :............. 106
8.2 Dòng Thiết bị Optix của Huawei: .................................................... 107
8.3 Dòng Thiết bị TN-1X, TN-1C của Nortel ..................................... 108
8.4 Dòng thiết bị của FUJITSU. ............................................................. 108
I.

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


-4IV.
Đề xuất ứng dụng công nghệ NG SDH cho mạng truyền tải NGN Việt
Nam. …………………………………………………………………………109
1.
Khả năng đáp ứng yêu cầu NGN của mạng truyền tải. ...................... 109
2.
Các thiết bị chính trong mạng NG SDH: ........................................... 109
2.1 Thiết bị định tuyến và chuyển mạch: ................................................... 109
2.2 Thiết bị truyền dẫn quang. ................................................................... 110
3. Đánh giá khả năng ứng dụng công nghệ NG SDH vào mạng truyền tải
Việt Nam. ....................................................................................................... 110
4. Lựa chọn giải pháp ứng dụng công nghệ NG SDH cho mạng truyền tải
Việt Nam. ....................................................................................................... 112
4.1 Mạng đường trục. ................................................................................. 112
4.2 Mạng Metro Man diện rộng ................................................................. 113
4.3 Mạng truy nhập quang .......................................................................... 115
V. Một số mơ hình đề xuất áp dụng NG SDH cho mạng viễn thông Việt
nam………….. ................................................................................................... 116
1.

RPR over NG SDH............................................................................. 116
1.1 Triển khai RPR over NG SDH trong trường hợp đã có sẵn mạng SDH
cung cấp các dịch vụ TDM . ....................................................................... 116
1.2 Triển khai RPR over NG SDH trên mạng xây dựng mới ..................... 117
2.
NG SDH over WDM. ......................................................................... 118
3.
EoS. .................................................................................................... 118
VI.
Đo kiểm đánh giá chất lượng thiết bị đầu cuối quang NG-SDH........... 119
1.
Phương pháp kiểm tra tuân thủ GFP. ................................................. 119
2.
Phương pháp kiểm tra tuân thủ VCAT: ............................................. 120
3.
Phương pháp kiểm tra tuân thủ LCAS: .............................................. 120
KẾT LUẬN ........................................................................................................... 122
TÀI LIỆU THAM KHẢO.................................................................................... 123
TÀI LIỆU TIẾNG VIỆT : ................................................................................... 123
TÀI LIỆU TIẾNG ANH : .................................................................................... 123

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


-5-

THUẬT NGỮ VIẾT TẮT
ADM
AIS


Add Drop Miltiplex
Alarm Indication Signal

ANSI

American National Standard Institute

APS

Automatic Protection Switching

ATM

Asynchronous Transfer Mode

AU

Admistrative Unit

AUG

Admistrative Unit Group

CMI

Code Mark Inversion

DDF

Digital Distribution Frame


DOS

Data over SDH

DWDM

Dense Wavelength Division Multiplexing

DXC

Digital Cross connect

EOS

Ethernet Over SDH

ESCON
ETSI
FICON
GFP

Enterprise Systems Connection
European Telecommunications Standards Institute
FIber CONnection
Generic Framing Procedure

GFP-F

GFP Frame


GFP-T

GFP Transparent

HDLC

High Level Datalink Control

IP

Internet Protocol

ITU-T

International Telecommunication Union - Telecommunications

LAPS

Link Access Procedure - SDH

LCAS

Link Capacity Adjustment Scheme

MAPOS

Multiple Access Protocol over SDH

MFI


Multiframe Indicator

MPLS

Multiprotocol Label Switching

MSOH

Multiplexing SOH

MSPP

Multiservice provisioning platform

MSSP

Multi-Service Switching Platform

NG SDH

Next Generation SDH

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


-6NGN

Next Generation Network


NMS

Network Management Systems

OAM

Operation, Administration Maintaince

OTN

Optical Network

PDH

Plesiochronous Digital Hierarchy

PDU

Packet Data Unit

POH

Path OverHead

POS

Packet Over SDH

PPP


Point-to-Point Protocol

PTR

Pointer

QOS

Quality of Service

RDI

Remote Failure Indication

REI

Remote error indication

RG

Repeat Generator

RPR

Resilient Packet Ring

RSOH

Regenerator SOH


RSU

Remote Switching Unit

SAN

storage area network

SDH

Synchronous Digital Hierarchy

SDXC

Synchronous Digital Cross Connect

SMN

SDH Management Network

SOH

Section Overhead

SONET
SQ

Synchronous optical networking
Sequence Number


STM

Synchronous Transport Module

TDM

Time-Division Multiplexing

TE

Terminal Equipment

TU

Tributary Unit

VC

Virtual Containner

VCAT

Virtual concatenation

VPN

virtual private network

WDM


wavelength-division multiplexing

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


-7-

DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình

Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình

I.1 Sơ đồ bộ ghép SDH tiêu chuẩn ................................................................ 15
I.2 Sơ đồ tổng kết quá trình ghép từ cấp Container đến cấp STM-1 .............. 19
I.3 Cấu trúc khung STM-1.............................................................................. 20
I.4 Ghép 3 VC vào STM1............................................................................... 21
I.5 Ghép 63 VC-12 vào khung STM-1 ........................................................... 22
I.6 Bộ ghép các luồng số STM-N ................................................................... 23

I.7 Con trỏ TU-3 trong khung STM-1 ............................................................ 25
I.8 SOH trong khung STM-1 .......................................................................... 26
I.9 Cấu trúc mạng truyền dẫn ......................................................................... 28
I.10: Cấu trúc mạng vòng RING .................................................................... 29
I.11 Các thành phần cơ bản của SDH ............................................................. 31
I.12 Cấu trúc mạng NGN.............................................................................. 34
I.13Mơ hình mạng NGN................................................................................. 36
I.14 Kết nối trong mạng SONET/SDH .......................................................... 38
II.1 Tổng quan mạng NG SDH....................................................................... 40
II.2 Các giao thức trong NG SDH .................................................................. 41
II.3: Ghép chuỗi liên tục và ghép chuỗi ảo..................................................... 43
II.4 Quá trình ghép chuỗi ảo VCAT ............................................................... 44
II.5 Quá trình ghép chuỗi ảo các VC-3-4v (X=4) .......................................... 44
II.6 :Khn dạng trường điều khiển LCAS/VCAT ........................................ 47
II.7 Mã hóa H4 và K4 ..................................................................................... 48
II.8 Quá trình sắp xếp của GFP ...................................................................... 52
II.9 Cấu trúc khung GFP ................................................................................ 53
II.10 Sự lan truyền lỗi trong GFP ................................................................... 62
II.11 Mối quan hệ giữa Ethernet và khung GFP ............................................ 63
II.12 Mối quan hệ giữa HDLC/PPP và khung GFP ....................................... 64
II.13 Mối quan hệ giữa SONET băng rộng 2 kênh quang và khung GFP ..... 66
II.14 Mơ hình mạng truyền dữ liệu IP trên SONET/SDH .............................. 74
II.15 Ngăn giao thức/lớp cho IP trên STM-n sử dụng LAPS X.85 ................ 76
II.16 Định dạng khung LAPS theo X.85 ........................................................ 77
II.17Mơ hình cung cấp dịch vụ mạng trên cơ sở công nghệ NG SDH .......... 78
II.18 Cấu trúc mơ hình tổng quan của mạng MAN ........................................ 78
II.19 hình mạng truy cập SAN qua lớp quang [1,2] ...................................... 80
II.20 Mơ hình mạng truy cập SAN qua lớp truyền tải SDH .......................... 80
II.21 IP over SDH ........................................................................................... 81
III.1Mạng đường trục SDH ............................................................................ 87

III.2 Mạng cung cấp đa dịch vụ với 15454/15302 ......................................... 89
III.3 các ứng dụng của SURPASS hiP 70xx .................................................. 91
III.4 Ứng dụng của Alcatel 1662 SMC .......................................................... 92
III.5 Sắp xếp lưu lượng Ethernet vào kênh SDH ........................................... 93
III.6 Sắp xếp lưu lượng Ethernet vào kênh SDH ........................................... 94
III.7Giải pháp Ethernet over SDH .................................................................. 94
III.8Các giao thức Ethernet over SONET ...................................................... 95
III.9 Giải pháp triển khai RPR trên NG SDH................................................. 99
III.10 Mơ hình RPR over NG SDH cho mạng nâng cấp .............................. 116

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


-8Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình

III.11 Mơ hình RPR over NG SDH cho mạng xây dựng mới ...................... 117
III.12 Mơ hình mạng NG SDH over WDM ................................................. 118
III.13 Mơ hình mạng EoS ............................................................................. 118
III.14 Sơ đồ kiểm tra GFP ............................................................................ 119
III.16 Sơ đồ kiểm tra LCAS ......................................................................... 120
III.15 Sơ đồ kiểm tra VCAT ......................................................................... 120

DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng I.1 Các loại Container .................................................................................... 16
Bảng I.2 Kích thước và tốc độ bit đầu ra của các phần tử....................................... 18

Bảng I.3 Hiệu suất sử dụng băng thông khi truyền dịch vụ qua mạng ................... 38
Bảng I.4 So sánh các thuộc tính của dịch vụ dữ liệu và SDH ................................. 38
Bảng II.1 So sánh hiệu quả sử dụng các dịch vụ khi có và khơng dùng VCAT ..... 43
Bảng II.2Mã xác định mào đầo mở rộng GFP ........................................................ 56
Bảng II.3 Kích cỡ kênh ghép chuỗi ảo mang các GFP-T khác nhau ...................... 68
Bảng II.4 Các giao thức sử dụng cho IP/SDH ......................................................... 75
Bảng III.1 Hiệu suất băng tần ghép ảo VCAT lưu lượng Ethernet vào SDH ......... 97
Bảng III.2 So sánh trễ mạng giữa các giải pháp công nghệ .................................. 102
Bảng III.3 So sánh khả năng bảo vệ và chi phí cho xây dựng cơ cấu bảo vệ ....... 102
Bảng III.4 So sánh thông lượng đường thông và phần tỉ lệ sử dụng băng thông ứng
với các loại hình cơng nghệ .................................................................................... 102
Bảng III.5 So sánh giá thành xây dựng mạng dựa trên một số giải pháp công nghệ
................................................................................................................................ 103
Bảng III.6 So sánh khả năng nâng cấp mạng đối với một số giải pháp công nghệ
................................................................................................................................ 104
Bảng III.7 So sánh chất lượng dịch vụ giữa các giải pháp cơng nghệ .................. 105
Bảng III.8 So sánh tính năng mềm dẻo của các giải pháp công nghệ ................... 105

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


-11-

MỞ ĐẦU

Trong một vài thập kỷ trở lại đây, công nghệ truyền thơng đã có những bước
tiến thần kỳ, đóng vai trị đặc biệt quan trọng trong q trình trao đổi thông tin liên
lạc của con người, đem lại những tiến bộ vượt bậc cho nền kinh tế xã hội và văn
minh nhân loại, góp phần tạo nên xu thế tồn cầu hóa một cách sâu sắc trên tồn thế
giới. Các dịch vụ truyền thông phát triển ngày càng mạnh mẽ và đa dạng đã dẫn đến

sự bùng nổ về lưu lượng thông tin, đặt ra một thách thức mới địi hỏi các nhà cung
cấp dịch vụ viễn thơng phải nỗ lực không ngừng nghiên cứu phát triển để nâng cao
chất lượng dịch vụ.
Theo xu hướng xây dựng và phát triển một thế hệ mạng viễn thông mới tiên
tiến, việc đầu tư nghiên cứu để tìm ra các giải pháp nhằm nâng cao chất lượng và
hiệu suất sử dụng mạng luôn được giành được sự quan tâm đặc biệt của các nhà
nghiên cứu, các nhà sản xuất và cung cấp dịch vụ .
Với những ưu điểm vượt trội của mình, công nghệ truyền dẫn SDH đã và
đang được sử dụng phổ biến nhất trên hầu khắp các mạng viễn thông trên tồn thế
giới. Tuy nhiên, trong kỷ ngun thơng tin với sự bùng nổ của các dịch vụ viễn
thông, đặc biệt trong xu hướng hội tụ công nghệ và dịch vụ hiện nay, công nghệ
SDH đã bộc lộ một số nhược điểm khó có thể đáp ứng được nhu cầu truyền tải lưu
lượng ngày càng gia tăng. Vấn đề này đặt ra yêu cầu cần phải xây dựng một cơ sở
hạ tầng mạng truyền tải mới, có thể đồng thời truyền tải trên đó lưu lượng của hệ
thống SDH truyền thống và lưu lượng của các loại hình dịch vụ mới khi xây dựng
các mạng truyền thông thế hệ kế tiếp. Đó chính là hướng nghiên cứu mới của cơng
nghệ SDH, công nghệ SDH thế hệ kế tiếp - NG SDH.
Nhận thấy đây là một vấn đề cấp thiết có tính thực tiễn và tính khả thi cao
đối với mạng viễn thông Việt Nam, em đã chọn đề tài : “ Nghiên cứu ứng dụng
công nghệ NG SDH vào mạng Viễn thông Việt Nam” cho nội dung nghiên cứu
luận văn của mình.

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


-12Nội dung trình bày của luận văn được chia làm ba chương :

Chương I : Công nghệ SDH.
Giới thiệu một cách tổng quan về công nghệ SDH, giới thiệu sơ lược về
mạng NGN và những hạn chế của công nghệ SDH truyền thống trên mạng NGN.


Chương II : Công nghệ NG SDH.
Giới thiệu về công nghệ NG SDH với các đặc điểm, các thành phần của công
nghệ NG SDH và một số ứng dụng của trên mạng NGN.

Chương III : Ứng dụng công nghệ NG SDH trong mạng Viễn thôngViệt Nam.
Trên cơ sở các nội dung đã trình bày ở các chương trước, trên cơ sở phân
tích thực tiễn mạng viễn thông Việt Nam để đưa ra các đề xuất giải pháp và ứng
dụng công nghệ NG SDH cho mạng viễn thơng Việt Nam.
Trong q trình thực hiện, do hạn chế về kinh nghiệm thực tế, thời gian
nghiên cứu cũng như điều kiện thực nghiệm, nội dung trình bày của bản luận văn
chắc chắn sẽ không tránh khỏi những thiếu sót, em rất mong q thầy cơ và các bạn
đọc quan tâm, đóng góp ý kiến, để bản luận văn được hoàn thiện hơn.

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


-13-

Chương I CƠNG NGHỆ SDH
I. Giới thiệu cơng nghệ SDH [1,2,3,4].
1. Lịch sử ra đời và phát triển của công nghệ SDH.
Từ những năm đầu của thập kỷ 1980, khi nhu cầu truyền tải dịch vụ gia tăng,
đồng thời một số công nghệ tiên tiến như công nghệ vi điện tử, công nghệ thông tin,
công nghệ truyền dẫn sợi quang…đã đạt được thành tựu nhất định, công nghệ SDH
đã ra đời tạo ra một mạng giao tiếp quang trong đó những thiết bị truyền dẫn và các
thông tin được tiêu chuẩn hóa có quy mơ quốc tế có thể hoạt động với tất cả các hệ
thống truyền dẫn khác nhau của các sản phẩm khác nhau.
Việc đưa SDH vào sử dụng đã tạo nên một cuộc cách mạng trong việc truyền
dẫn các dịch vụ Viễn thông, đáp ứng được các yêu cầu đang tăng nhanh về kênh

truyền dẫn linh hoạt, dung lượng lớn hơn và các yêu cầu kênh truyền dẫn băng rộng.
Các mốc quan trọng trong sự phát triển của công nghệ SDH :
Năm 1985 công ty Bellcore đã đề nghị một phân cấp truyền dẫn mới nhằm khắc
phục các nhược điểm của hệ thống cận đồng bộ PDH được đặt tên là mạng quang
đồng bộ SONET (Synchronous Optical Network). Dựa trên nguyên lý ghép kênh
đồng bộ dùng các thiết bị quang làm môi trường truyền dẫn, SONET đưa ra các chỉ
tiêu kỹ thuật của giao tiếp quang, định nghĩa một hệ phân cấp mới cho phép thâm
nhập trực tiếp vào từng nhánh dữ liệu riêng lẻ trong từng luồng số tốc độ cao. Các
tiêu chuẩn về giao tiếp tạo ra khả năng kết nối các loại thiết bị có những tiêu chuẩn
khác nhau mà khơng gây trở ngại khi ứng dụng hệ thống phân cấp mới này vào
mạng lưới hiện tại.
Trên cơ sở các tiêu chuẩn của SONET, công nghệ truyền tải đồng bộ quang đã
dành được sự quan tâm, hình thành và phát triển ở Châu Âu và được gọi là công
nghệ SDH.
Năm 1988 các tiêu chuẩn của SDH như tốc độ bit, kích cỡ khung tín hiệu, cấu
trúc bộ ghép, trình tự sắp xếp các luồng nhánh … đã được ITU-T ban hành.
Năm 1990, theo quyết định của ETSI (Viện tiêu chuẩn viễn thông quốc tế) một
thế hệ mới của loạt khuyến nghị G707, G708, G709 ra đời, đồng thời các khuyến
nghị về thiết bị ghép kênh, giao tiếp quang, thiết bị vòng thuê bao, thiết bị quản lý
mạng được phê duyệt. Các khuyến nghị về thiết bị nối chéo và cấu trúc mạng tiếp
tục được nghiên cứu.

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


-14Bằng việc sử dụng chuyển mạch của các kết nối tín hiệu số và chuyển mạch bảo
vệ đường dây, mạng SDH tận dụng tối đa khả năng truyền dẫn sẵn có, cho phép
giám sát và điều hành mạng một cách hiệu quả cũng như cải tiến các phương án bảo
dưỡng duy trì hệ thống. Cả hai yếu tố trên đều giúp cho việc giảm bớt các chi phí
vận hành.

Cơng nghệ SDH khắc phục được những nhược điểm cơ bản của cơng nghệ PDH
trước đó, tạo ra sự linh hoạt và đa dạng trong các kết nối, thuận tiện trong việc khai
thác, bảo dưỡng và quản lý mạng. Đặc biệt công nghệ SDH cho phép tạo nên cấu
trúc mạch vòng đảm bảo độ tin cậy, an tồn mạng lưới mà cơng nghệ PDH trước
đây không thể thực hiện được.
Công nghệ SDH với những ưu điểm vượt trội của mình đã được ứng dụng trong
hầu khắp các mạng Viễn thông trên thế giới, mở ra một kỷ nguyên mới cho sự phát
triển của công nghệ viễn thông.
2. Các đặc điểm của công nghệ SDH [1,2].
Công nghệ SDH được xây dựng trên cơ sở hệ thống phân cấp đồng bộ số, ghép
kênh theo thời gian TDM dùng chủ yếu cho việc tối ưu truyền tải lưu lượng thoại
với phương tiện truyền dẫn dùng cáp sợi quang và vi ba số.
Từ các hệ thống khác nhau, các luồng tín hiệu số sơ cấp có tốc độ bít khác nhau
được ghép lại qua nhiều bước, mỗi bước lại được đưa vào các bit điều khiển, quản
lý và phối hợp tốc độ. Ở đầu ra hình thành một luồng đồng bộ cơ sở, các luồng đồng
bộ cơ sở được nâng lên N lần thành các luồng đồng bộ cấp N.
Giao diện SDH đã được tiêu chuẩn hóa tồn cầu, do vậy có thể kết hợp nhiều
phần tử khác nhau trong cùng một mạng và tương tác với các mạng khác dễ dàng.
Cơng nghệ SDH có tốc độ truyền dẫn cơ sở STM-1 là 155,520Mbit/s, các mức cao
hơn STM-4 , STM-8, STM – 12 , STM – 16, STM – 64 …tốc độ truyền dẫn có thể
đạt tới 10Gbit/s, do đó nó phù hợp với các mạng đường trục, mạng lõi.
Việc truy nhập tới các kênh ghép vào được thực hiện thông qua con trỏ tạo thuận
lợi cho việc phân nhánh, tách ghép kênh, đấu nối chéo, linh hoạt trong các kết nối.
Trong mạng SDH tất cả các phần tử mạng đều tham chiếu đến một đồng hồ
chuẩn duy nhất. Các kênh điều hành mạng, các kênh số cho việc vận hành và bảo trì
mạng được ghép vào bản thân tín hiệu SDH cho phép điều khiển mạng SDH bằng
phương pháp tập trung.

LUAN VAN CHAT LUONG download : add



-15Mạng SDH hiện đại có nhiều cơ chế bảo vệ và dự phòng khác nhau, thời gian
phục hồi nhỏ hơn 50ms với QoS được đảm bảo, lỗi một phần tử trong mạng khơng
gây lỗi tồn bộ hệ thống.
Cơng nghệ SDH tạo ra chuẩn quang, cho phép sử dụng thiết bị của nhiều nhà
sản xuất trên cùng một hệ thống mạng truyền dẫn. Tuy nhiên trên thực tế các nhà
sản xuất trên thế giới chưa đáp ứng hoàn toàn các tiêu chuẩn do ITU-T đề ra nên
trong quá trình vận hành, khai thác và bảo dưỡng cịn gặp một số khó khăn về vấn
đề kết nối và quản lý mạng.
3. Cấu trúc bộ ghép SDH [1,2,3,4].
Một trong những thành công lớn nhất của công nghệ truyền dẫn phân cấp đồng
bộ số SDH đó là việc xây dựng cấu trúc của bộ ghép đồng bộ. Hiện nay trên thế
giới đang tồn tại ba hệ thống truyền dẫn cận đồng bộ PDH theo tiêu chuẩn Bắc Mỹ,
Nhật bản và Châu Âu. Các hệ thống cận đồng bộ theo tiêu chuẩn của Bắc Mỹ và
Nhật Bản giống nhau là cùng dựa trên tốc độ luồng số cơ bản 1.544Mbit/s, chỉ khác
nhau ở tốc độ bít cấp 3 và cấp 4. Hệ thống truyền dẫn cận đồng bộ theo tiêu chuẩn
Châu Âu được thiết lập dựa trên luồng số cơ bản có tốc độ 2.048Mbit/s.
Để truyền tải tín hiệu tương thích với cả ba hệ thống trên, ITU-T đưa ra cấu
trúc ghép luồng số chung như hình vẽ 1.1. Ở Việt Nam hiện nay chỉ sử dụng hệ
truyền dẫn số phân cấp theo tiêu chuẩn Châu Âu, vì vậy trong bản luận văn này chủ
yếu trình bày về cấu trúc bộ ghép của SDH theo tiờu chun Chõu u.
xN
STM-N

x1
AUG

AU-4

VC-4


x3

x3

139264
kbit/s

C-3

34368 kbit/s
44736 kbit/s

x1
TU-3

TUG-3
AU-3

C-4

VC-3

VC-3

x7
x7

x1
TU-2


VC-2

C-2

6312
kbit/s

TU-12

VC-12

C-12

2048
kbit/s

TU-11

VC-11

C-11

1544
kbit/s

TUG-2

x3
Xử lý con trỏ

Sắp xếp
Đồng chØnh
GhÐp kªnh

x4

Hình I.1 Sơ đồ bộ ghép SDH tiêu chuẩn

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


-16Có hai phương pháp hình thành tín hiệu STM-N :
- Phương pháp thứ nhất qua AU-4 được sử dụng ở Châu Âu và một số nước
khác trong đó có Việt Nam. Tín hiệu AU-4 được hình thành từ một luồng nhánh
C-4 139264 kbit/s, hoặc 3 luồng nhánh C-3 34368 kbit/s, hoặc 63 luồng nhánh C-12
2048 kbit/s thuộc phân cấp số PDH của Châu Âu.
- Phương pháp thứ hai qua AU-3 được sử dụng tại Bắc Mỹ, Nhật và các nước
khác. AU-3 được tạo thành từ một luồng nhánh 44736 kbit/s, hoặc từ 7 luồng nhánh
6312 kbit/s hoặc từ 84 luồng nhánh 1544 kbit/s.
Cũng có thể sử dụng 63 luồng 1544 kbit/s để thay thế cho 63 luồng 2048
kbit/s ghép thành tín hiệu STM-1 qua TU-12,…,AU-4.
3.1 Các thành phần cơ bản của cấu trúc bộ ghép .
Từ trên sơ đồ bộ ghép SDH trên ta có thể thấy các tín hiệu khách hàng được ghép
luồng lần lượt theo các cấp độ khác nhau theo thứ tự tăng dần của kích thước tải tin.
Các thành phần của bộ ghép bao gồm :
3.1.1 Container C-n.
Container là đơn vị truyền dẫn nhỏ nhất trong khung truyền dẫn phân cấp đồng
bộ số. Đây là nơi các luồng thông tin đồng bộ hay cận đồng bộ, luồng tín hiệu dữ
liệu khách hàng được bố trí vào từng loại container tương ứng với tốc độ của các
luồng tín hiệu trước khi đươc đưa vào khung STM-1. Thuật ngữ Container dùng để

chỉ dung lượng truyền đồng bộ mạng. Đơn vị kích thước của Container tính bằng
byte, kích thước này được truyền trong mỗi 125 s.
Tuỳ theo luồng đầu vào mà ta có các Container sau :
Tên Container

Bảng I.1 Các loại Container
Tốc độ container
Tốc độ luồng vào

C-11

1600 kbps

1544 kbps

C-12

2176 kbps

2048 kbps

C-2

6784 kbps

6312 kbps

C-3

48384 kbps


44736 kbps hoặc 34368 kbps

C-4

149760 kbps

139264 kbps

Số bit trong 125 s của luồng số luôn luôn nhỏ hơn kích thước của Container
tương ứng của nó. Để các luồng số đưa vào vừa vặn với các Container đòi hỏi phải
chèn thêm từng bit hoặc từng byte vào ( chèn dương, chèn không hoặc chèn âm)

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


-17Thông tin của Container bao gồm :
+ Dữ liệu của các luồng dữ liệu số được ghép vào.
+ Các bit hoặc các byte chèn cố định: Các bit, byte này khơng mang thơng tin,
được chèn thêm vào tín hiệu PDH để tương thích với tốc độ bit của các Container.
+ Các bit chèn đồng chỉnh khung thời gian . Các bit này có thể là bit chèn
khơng mang thơng tin, có thể là bit chèn mang thơng tin luồng số.
+ Các bit điều khiển: được chèn vào để khai báo cho hướng thu biết bit chèn là
bit thông tin hay chỉ là bit chèn không mang thông tin.
Container ảo VC-n ( Virtual Container) : VC-n là một khối thông tin gồm
phần tải trọng do các TUG hoặc C-n tương ứng cung cấp và phần mào đầu tuyến
POH.
VC-n = C-n + POH
POH (Path Overhead) được sử dụng để xác định vị trí bắt đầu của VC-n, định
tuyến, quản lý và giám sát luồng nhánh, đảm bảo các mức độ tin cậy vận chuyển

Container từ nguồn đến đích.
Tuỳ thuộc vào kích cỡ, một VC có thể được truyền vào STM-1(VC cấp cao)
hoặc được chèn vào một VC lớn hơn để đưa vào khung STM-1(VC cấp thấp).
Các VC cấp thấp là VC-11, VC-12, VC-2;
Các VC cấp cao là VC-3, VC-4.
3.1.2 Đơn vị luồng nhánh TU-n (Tributary Unit).
TU là một khối thông tin bao gồm một Container ảo cùng mức và một con trỏ
khối :
TU = VC + Pointer
Con trỏ Pointer được ghép thêm vào một vị trí cố định ghi lại mối liên quan về
pha của các container ảo VC khi ghép các Container VC cấp thấp vào một container
ảo VC cấp cao hơn và chỉ ra sự bắt đầu của Container ảo đó
Theo các đơn vị luồng nhánh TU ta có các con trỏ tương ứng sau :
TU -3 - con trỏ TU-3( TU-PTR-3).
TU -2 - con trỏ TU-2( TU-PTR-2).
TU-12 - con trỏ TU-12( TU-PTR-12).
TU-11 - con trỏ TU-11( TU-PTR-11).
Nhóm đơn vị luồng nhánh TUG-n (n=2,3):
TUG-n được hình thành từ các khối nhánh TU-n hoặc từ TUG mức thấp hơn.
TUG-n theo phương thức xen byte để tạo thành một luồng tín hiệu có tốc độ cao

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


-18hơn và được chuyển đến các container ảo bậc cao hơn, tạo ra sự tương hợp giữa các
Container ảo mức thấp và Container ảo mức cao hơn.
Có các TUG là : TUG-2 và TUG-3, trong đó :


TUG-3 được tạo thành từ 7xTUG-2 hoặc 1xTU-3.




TUG-2 được tạo thành từ 4xTU-11 hoặc 3xTU-12 hoặc 1xTU-2

3.1.3 Đơn vị quản lý AU (Administrative Unit) :
AU-n là một khối thông tin bao gồm một VC-n cùng mức và một con trỏ khối
quản lý để ghi lại mối tương quan về phase giữa khung truyền dẫn và VC bậc cao
và chỉ thị vị trí bắt đầu của VC đó.
AU = VC + Pointer
Bảng I.2 Kích thước và tốc độ bit đầu ra của các phần tử
Container
C–11
C-12
C-2
C-3

C-4

Kích thước (bytes)

25

34

106

756

2340


Tốc độ bit (kbit/s)

1600

2176

6784

48384

149760

Container ảo

V–11

VC-12

VC-2

C-3

C-4

Kích thước ( bytes)

26

35


107

765

2349

Tốc độ bit (kbit/s)

1664

2240

6784

48960

150336

Đơn vị luồng nhánh

TU–11

TU-12

TU-2

TU-3

Kích thước (bytes)


27

36

108

768

Tốc độ bit (kbit/s)

1728

2304

6912

49152

Nhóm đơn vị luồng nhánh

TUG-2

TUG-3

Kích thước (bytes)

208

774


Tốc độ bit (kbit/s)

6912

49536

Đơn vị quản lý

AU-3

AU-4

Kích thước (bytes)

786

2358

Tốc độ bit (kbit/s)

50304

150912

Nhóm đơn vị quản lý

AUG

Kích thước (bytes)


2358

Tốc độ bit (kbit/s)

150912

Có hai loại con trỏ AU-PTR là AU-PTR-4 và AU-PTR-3. Nhiều AU có thể
được ghép xen kẽ từng byte tạo thành một nhóm đơn vị quản lý AUG. Cấu trúc
khung của AUG chính là cấu trúc khung của STM-1 khi chưa có mào đầu vùng
SOH.

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


-193.1.4 Module truyền tải đồng bộ mức cơ sở STM-1
Phần tử module truyền dẫn đồng bộ mức cơ sở STM-1 bao gồm phần tải trọng là
AUG và phần mào đầu đoạn SOH, là các byte mang thông tin điều khiển, giám sát
đoạn, đồng bộ khung giữa các trạm xen tách kênh và giữa các trạm lặp.
3.2 Cấu trúc khung module truyền dẫn đồng bộ STM-N :

Hình I.2 Sơ đồ tổng kết quá trình ghép từ cấp Container đến cấp STM-1
Trong cấu trúc ghép kênh SDH, module truyền dẫn cơ sở là STM-1. Theo
khuyến nghị G709 các khung tín hiệu trong SDH được tổ chức thành khối thơng tin
có 9 dịng x n cột và có chu kỳ là 125s. Quá trình ghép luồng được thực hiện như
trên hình 1.2, các luồng tín hiệu số được ghép vào các container có tốc độ tương
ứng rồi được đưa lên các mức cao hơn.

LUAN VAN CHAT LUONG download : add



-203.2.1 Cấu trúc khung STM-1
Khung STM-1 gồm 2430 byte được xếp thành một ma trận có 9 hàng mỗi hàng
ghép 270 cột. Thời gian cho mỗi khung STM-1 là 125 s . Khung STM-1 gồm ba
khối :
-

Khối mào đầu vùng SOH(Section Overhead).

-

Khối con trỏ (Pointer) .

-

Khối tải trọng Payload .
270 bytes
9 bytes
RSOH

3
1

261 bytes

AU-n PTR

5

Payload


MSOH
125 s

Hình I.3 Cấu trúc khung STM-1
Trình tự truyền các byte trong khung từ trái qua phải và từ trên xuống dưới.
Trình tự truyền các bit trong một byte là bit có trọng số lớn nhất truyền đầu tiên và
bit có trọng số bé nhất truyền cuối cùng. Nguyên tắc trên được áp dụng cho tất cả
các loại khung tín hiệu trong SDH .
Khối SOH gồm (8x9) bytes, chia làm hai phần :
- RSOH ( Regenerator SOH) : dùng cho quản lý, giám sát các trạm lặp
- MSOH (Multiplexing SOH) : dùng để quản lý, giám sát các trạm ghép kênh
Phần tải trọng có 9 dịng x 261 cột được sử dụng để ghép 1 VC-4 hoặc 3 VC-3
hoặc 63 VC-12.
3.2.1.1 Sắp xếp VC-4 vào STM-1.
Khung VC-4 gồm 261 cột x 9 dòng. Khối AU-4 ghép 9 byte con trỏ AU-4 vào
cột 1 đến cột 9 thuộc dịng thứ 4 của khung STM-1. Pha của VC-4 khơng cố định
trong AU-4, vị trí byte đầu tiên của VC-4 được chỉ thị trong 10 bit giá trị con trỏ
AU-4. Tín hiệu AU-4 được đặt trực tiếp vào AUG. Khối STM-1 ghép các byte SOH
vào cột 1 đến cột 9 thuộc các dòng 1, 2, 3, 5, 6, 7, 8, 9 của khung STM-1.

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


-213.2.1.2

Ghép 3 VC-3 vào STM-1.

Quá trình ghép 3 VC-3 vào STM-1 qua TUG-3 như hình 1.4. VC-3 gồm 85 cột
x 9 dòng, khối TU-3 ghép 3 byte con trỏ TU-3 là H1, H2 và H3 vào đầu các dòng

1,2,3.
270 cét
SOH
STM-1

AU4-PTR

VC-4

SOH

125 s

9 cét

AU-4

261 cét

4 AU4-PTR

VC-4
125 s
86 cét x 3+3=261 cét
H1 H1 H1

VC-4

9 dßng


P
H2 H2 H2
O S S H3 H3 H3
H
S S S

x3

TUG-3

125 s
86 cét

9 dßng

H1
H2
H3

S
125 s
86 cét
H1
H2
H3

TU-3

TU3-PTR
125 s

85 cét

VC-3

9 dßng

P
O
H

C-3
125 s

C-3
125 s

Hình I.4 Ghép 3 VC vào STM1

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


-22Ba con trỏ TU-3 ghép cố định vào cột 4, 5, 6 thuộc các dòng 1, 2, 3 của khung
VC-4. Pha của các tín hiệu VC-3 khơng cố định trong VC-4. Vị trí của byte J1 của
tín hiệu VC-3 trong VC-4 được chỉ thị trong 10 bit giá trị con trỏ TU-3. Các con trỏ
TU-3 hoạt động độc lập với nhau. Cột đầu tiên là 9 byte VC-4 POH. Tiếp theo là 2
cột độn cố định. Từ cột 4 đến cột 261 là ghép xen byte 3 TUG-3. Trong đó các cột
mang số thứ tự A là các byte tải trọng của TUG-3 thứ nhất, các cột mang số thứ tự
B là các byte tải trọng của TUG-3 thứ 2 và các cột mang số thứ tự C là các byte tải
trọng của TUG-3 thứ 3.
3.2.1.3 Ghép 63 VC-12 vào STM-1

Mỗi khung C-12 có 34 byte. Khối VC-12 ghép thêm một byte VC-12 POH để
tạo thành khung VC-12 có 35 byte. Cứ 4 khung VC-12 tạo một đa khung VC-12.
Khối TU-12 ghép vào đầu khung VC-12 thứ nhất, thứ 2, thứ 3 một byte con trỏ TU12 và byte dự trữ vào đầu khung thứ tư để tạo thành đa khung TU-12. Như vậy mỗi
khung TU-12 có 4 cột x 9 dịng. Trình tự ghép 63 tín hiệu TU-12 vào khung STM-1
như Hình 1.5
270 cét
SOH
AU4-PTR

STM-1

VC-4

SOH

125 s
9 cét

AU-3

4

261 cét

AU4-PTR

VC-4
125 s
261 cét
N P


VC-4

9 dßng

63xVn

125 s

12 cétx7+2cét=86 cét
cét

x3

TUG-3

I

P
N P I
N P I
O
H S S S S S S S S

9 dòng

N
P
I


S

21xVn

S

125 s
4 côtx3=12cột

x7

Vn Vn Vn

TUG-2

Đa khung TU-12

9 dòng
125 s

x3

4 cột

36 byte

V2
VC-12
V3
VC-12


Vn

TU-12

V1
VC-12

9 dòng
125 s

V4
VC-12

500 s

Hình I.5 Ghép 63 VC-12 vào khung STM-1

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


-23Khung TUG-2 có 12 cột x 9 dịng, vì vậy ghép 3 TU-12 sẽ được một tín hiệu
TUG-2. Tiếp theo ghép 7 TUG-2 được một TUG-3. Tiếp theo ghép 3TUG-3 vào
khung VC-4. Cuối cùng, khối STM-1 ghép các byte SOH để hình thành khung
STM-1.
3.2.2 Cấu trúc khung STM-N
Tín hiệu SDH với tốc độ cao hơn tốc độ cơ bản thu được thơng qua ghép byte
xen byte các tín hiệu STM-1, và tốc độ của tín hiệu STM-N là Nx155,52 Mbit/s ( N
là số nguyên dương).
Nguyên lý ghép kênh trong khung STM-N :

 Các byte trong vùng tải trọng của các STM cấp thấp hơn được ghép xen kẽ
từng byte và tải trực tiếp vào vùng tải dữ liệu của khung STM-N mà không cần bộ
đệm .
 Các byte mào đầu SOH của khung STM-N được tạo thành từ các byte mào
đầu SOH của NxSTM-1 riêng lẻ .
 Các byte con trỏ của NxSTM-1 riêng lẻ được ghép vào khung STM-N tại vị
trí thích hợp. Trong q trình ghép vị trí của tín hiệu hữu ích của từng STM-1 riêng
lẻ có thể thay đổi so với vị trí ban đầu của nó để thích hợp với sự khác nhau về pha
giữa STM-1 và STM-N. Mỗi giá trị con trỏ của các luồng riêng lẻ phải được điều
chỉnh cho phù hợp theo sự khác nhau về pha để ghép vào.
STM-1 #1

aaaa…

STM-1 #2

bbbb…

STM-1 #3

cccc…

STM-1 #4

dddd…

MUX
1/4

dcbadcba …


MUX
4/16

ddddccccbbbbaaaa …

STM-4

a)
STM-4 #1

aaaa…

STM-4 #2

bbbb…

STM-4 #3

cccc…

STM-4 #4

dddd…

STM-16

b)

Hình I.6 Bộ ghép các luồng số STM-N

3.3 Thông tin quản lý trong cấu trúc bộ ghép SDH
Ưu điểm nổi bật nhất của cơng nghệ SDH chính là khả năng quản lý, tách ghép
các luồng số linh hoạt mềm dẻo. Điều này thực hiện được chính là nhờ các thơng tin
quản lý trong cấu trúc bộ ghép của khung truyền dẫn SDH. Trong cấu trúc bộ ghép

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


-24đồng bộ số SDH, các tín hiệu đồng bộ được bố trí vào các container tương ứng. Tuỳ
theo từng loại container và lộ trình tạo thành module truyền dẫn đồng bộ cấp cơ sở ,
các thông tin quản lý trong cấu trúc bộ ghép SDH được đưa vào một cách thích hợp.
Các thơng tin quản lý này bao gồm các con trỏ PTR , các từ mào đầu đường POH,
các từ mào đầu đoạn SOH.
3.3.1 Con trỏ PTR :
Trong bộ ghép SDH con trỏ được sử dụng để đồng bộ các luồng số với các
khung bậc cao hơn bằng cách ghi nhận mối quan hệ về phase giữa các khung tín
hiệu và VC. Con trỏ được gắn vào các vị trí cố định trong khung truyền dẫn và chứa
địa chỉ các byte đầu tiên của VC trong khung.
Kỹ thuật con trỏ này cho phép xử lý trực tiếp đến các luồng số VC, do vậy có
thể tách, ghép các luồng số vào hoặc ra khỏi một luồng số chung mà không cần phải
sử dụng các bộ tách ghép phức tạp.
Trong q trình hoạt động thường có sự thay đổi về phase và tốc độ bit giữa
PDH và SDH hoặc giữa các hệ thông SDH với nhau, việc dồng bộ được thực hiện
nhờ đồng chỉnh giá trị con trỏ bằng cách sắp xếp, chèn byte theo kiểu đồng chỉnh
âm, dương và zero. Khi đường truyền tín hiệu định thời bị mất đồng bộ, các trạm sẽ
được đồng bộ bởi đồng hồ nội tại của trạm đó, đồng hồ này có độ ổn định tần số
kém hơn và khơng hồn tồn chính xác với đồng hồ mạng.

Trong cấu trúc bộ ghép phân cấp đồng bộ số có ba loại con trỏ :
- Con trỏ AU.

- Con trỏ TU-3.
- Con trỏ TU-1x/TU-2.
Con trỏ AU :
Con trỏ đơn vị quản lý AU cho phép các VC-x đồng bộ về phase và tần số với
một khung đơn vị quản lý AU-x tương ứng, có các loại con trỏ đơn vị quản lý : con
trỏ AU-4 và con trỏ AU-3.
Con trỏ AU-4 xác định điểm bắt đầu của VC-4 trong khung STM-1 khi ghép
trực VC-4 vào khung STM-1.
Con trỏ AU-3 PTR ghi lại địa chỉ của byte đầu tiên của VC-3 trong khung
STM-1, đồng chỉnh tín hiệu VC-3 trong khung AUG một cách linh hoạt và năng
động. Sau đồng chỉnh, vị trí byte đầu tiên của VC-3 trong khung AUG được xác
định bởi giá trị con trỏ AU-3. Các con trỏ AU-3 hoạt động độc lập với nhau. Ba
container ảo VC-3 có thể được ghép trực tiếp vào khung STM-1 nhờ con trỏ AU-3.

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


-25Con trỏ TU-3:
Con trỏ TU-3 được hình thành trong khung truyền dẫn STM-1 thông qua đơn vị
quản lý AU-4. Các container ảo VC-3 được đồng chỉnh trong VC-4 theo thứ tự nhờ
các con trỏ TU-3 trước rồi VC-4 được đồng chỉnh trong STM-1 nhờ con trỏ AU-4.
RSOH

STM-1

AU-3
PTR

MSOH


P
O
H

H1
H1
H2
H3
H2
H3

H1
H2
H3

VC-4

VC-3
VC-3
VC-3

P
O P
H O P
H O
H

Hình I.7 Con trỏ TU-3 trong khung STM-1
Con trỏ TU-2, TU-12, TU-11.
Con trỏ nhánh đơn vị cấp thấp dùng để đồng chỉnh các container ảo cấp thấp

vào trong một khung VC cấp cao hơn cả về phase và tần số.
3.3.2 Từ mào đầu đoạn SOH :
Mào đầu đoạn SOH được gắn thêm vào trường tin để tạo nên STM-N. Nó mang
thông tin quản lý khung và thông tin bảo dưỡng cùng một số chức năng khác.
Phụ thuộc vào vị trí ghép/tách trên mạng lưới mà kỹ thuật SDH phân chia SOH
thành 2 loại:
+ RSOH (Regenerator Section Overhead): khối này gồm có 27 byte (trong đó có 12
byte chưa được định nghĩa), các byte này cung cấp thông tin để điều khiển và giám
sát trạm lặp. Thiết bị có thể xác định lại giá trị các byte này.
+ MSOH (Multiplexer Section Overhead): khối này gồm có 40 byte (trong đó có 22
byte chưa được định nghĩa), các byte này cung cấp thơng tin phát hiện sai và bảo
dưỡng mạng lưới...Ngồi ra, khối MSOH còn cung cấp các kênh nghiệp vụ, các
kênh dành riêng cho người điều hành khai thác mạng trao đổi thông tin cho nhau..
Cấu trúc SOH trong khung STM-1 như trong hình 1.8 :

LUAN VAN CHAT LUONG download : add