ĐẠI HỌC HUẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC
KHOA VẬT LÝ
BỘ MÔN: ĐIỆN TỬ – VIỄN THÔNG



Đề tài:

Sinh viên thực hiện ĐỖ VĂN ĐỨC
HỒ VĂN HƯNG
TRẦN NGỌC HUY
Lớp

ĐTVT K28

Cán bộ hướng dẫn Th.S LÊ HỮU BÌNH
Th.S HỒNG THỊ TỐ PHƯỢNG

HUẾ, 05/2009


Lời nói đầu
Cơng nghệ SDH (Synchronous Digital Hierachy) ra đời đã đánh dấu một bước
phát triển mới trong lĩnh vực truyền dẫn của các mạng Viễn thông trên thế giới. SDH
đã và đang mang lại cho các nhà khai thác mạng một giải pháp mạng tương lai với
những ưu thế trong việc ghép kênh đơn giản, băng tần truyền dẫn rộng, tương thích
với các giao diện PDH hiện có…tạo ra khả năng quản lý mạng một cách tập trung.
Trên cơ sở kế thừa những đặc điểm của SDH, công nghệ NG-SDH (Next
Generation - SDH) ra đời đã khắc phục được những hạn chế của mạng truyền dẫn
SDH. Để đáp ứng nhu cầu sử dụng ngày càng cao của khách hàng, các hãng cung

cấp thiết bị Viễn thông, các nhà khai thác Viễn thông cũng đã và đang xây dựng mạng
lưới truyền dẫn của mình dựa trên cơng nghệ NG-SDH.
Xuất phát từ những lý do trên, chúng tôi chọn đề tài cho đồ án tốt nghiệp của
mình là: “Nghiên cứu hệ thống truyền dẫn SDH Alcatel Lucent STM-16 ở VNPT Thừa
Thiên Huế” để có một cái nhìn tổng qt nhất về công nghệ NG-SDH đã được triển
khai và khai thác ở VNTP Thừa Thiên Huế.
Đề tài gồm có hai phần chính:
-

Phần I: Nghiên cứu cấu trúc của hệ thống truyền dẫn quang, công nghệ
SDH và NG-SDH (Next Generation - SDH).

-

Phần II: Tìm hiểu thiết bị OMSN (Optinex Multi Service Node) dựa trên
công nghệ NG-SDH của Alcatel Lucent đang được sử dụng trên mạng Viễn
thông của VNPT Thừa Thiên Huế, nghiên cứu sâu vào thiết bị 1660SM với
dung lượng STM-16.

Do thời gian và trình độ cịn hạn chế nên đồ án khơng thể tránh khỏi những
thiếu sót. Kính mong sự chỉ dẫn và góp ý của tất cả các thầy cơ và quý bạn đọc.

2


CÁC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT

ADM

Add/Drop Multiplexer


ATM

Asychronous Transfer Mode

AU

Administrative Unit

AUG

Administrative Unit Group

COADM

Coarse Optical Add/Drop Multiplexer

CONGI

Control & General Interface

CWDM

Coarse WDM

DCC

Data Communication Channel

DCN


Data Communication Network

ECC

Embeded Control Chanel

ECT

Equipment Craft Terminal

EML

Element Management Layer

EOW

Engineering Order Wire Extension

ESCON

Enterprise Systems CONnection

FADs

Functional Access Domains

FDDI

Fiber Distributed Data Interface


FDM

Frequency Division Multiplexing

FEC

Forwarding Equivalent Class

FICON

Fiber CONnectivity

GFP

Generic Framing Procedure

HDLC

High-level Data Link Control

HOCC

Higher Order Cross Connections

ISA

Integrated Service Adapter

3



ISA PR

Packet Ring card

ISA PR-EA Packet Ring Edge Aggregator card
ISDN

Intergrated Services Digital Network

LAPS

Link Access Protocol SDH

LCAS

Link Capacity Adjustment Scheme

LER

Label Edge Router

LOCC

Lower Order Cross Connections

LSP

Label Switch Path


LSR

Label Switching Router

MPLS

Multi Protocol Label Switching

NADs

Network Access Domains

NE

Network Element

NES

Network Element Synthesis

NML

Network Management Layer

NMS

Network Management System

OMSN


Optinex Multi Service Node

PCM

Pulse Code Modulation

PDH

Plesiochronous Digital Hierachy

PRC

Primary Reference Clock

QoS

Quality of Service

REG

Regeneration

SDH

Synchronous Digital Hierachy

NG – SDH Next Generation SDH
SEC


Synchronous Equipment Clock

SERGI

Service General Interface

4


SETG

Synchronous Equipment Timing Generation

SETS

Synchronous Equipment Timing Source

SLAs

Service Level Agreements

SNCP

SubNetwork Connection Protection

SONET

Synchronous Optical Network

SPF


Small Form Pluggable

SSU

Synchronization Supply Unit

TDM

Time Division Multiplexing

TMN

Telecommunication Management Network

TU

Tributary Unit

TUG

Tributary Unit Group

VC

Virtual Container

VCAT

Virtual Concatenation


WDM

Wavelength Division Multiplexing

5


MỤC LỤC
Lời nói đầu
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THƠNG TIN SỢI QUANG
1.1. Giới thiệu về thơng tin quang........................Error! Bookmark not defined.
1.1.1. Khái quát chung..................................Error! Bookmark not defined.
1.1.2. Cấu trúc và các thành phần chính trong tuyến truyền dẫn quangError!
Bookmark not defined.
1.2. Kỹ thuật ghép bước sóng quang (WDM). .Error! Bookmark not defined.
1.2.1. Nguyên lý cơ bản của ghép bước sóng quang (WDM)Error! Bookmark
not defined.
1.2.2. Ưu điểm của cơng nghệ WDM...........Error! Bookmark not defined.
1.3. Các cấu trúc mạng quang..........................Error! Bookmark not defined.
1.3.1. Cấu hình điểm nối điểm......................Error! Bookmark not defined.
1.3.2. Cấu hình đa điểm................................Error! Bookmark not defined.
1.3.3. Cấu hình rẽ nhánh...............................Error! Bookmark not defined.
1.3.4. Cấu hình vịng.....................................Error! Bookmark not defined.
1.3.5. Cấu hình đa vịng................................Error! Bookmark not defined.
Chương 2. CƠNG NGHỆ SDH
2.1. Lịch sử phát triển của các hệ thống truyền dẫnError! Bookmark not defined.
2.2. Kỹ thuật phân cấp số cận đồng bộ PDH....Error! Bookmark not defined.
2.2.1. Nguyên tắc cơ bản của PDH...............Error! Bookmark not defined.
2.2.2. Hạn chế của phân cấp số cận đồng bộ Error! Bookmark not defined.

2.3. Công nghệ SDH........................................Error! Bookmark not defined.
2.3.1. Các khái niệm về SDH........................Error! Bookmark not defined.
2.3.2. Các đặc điểm của SDH.......................Error! Bookmark not defined.
2.3.3. Phân cấp hệ thống SDH......................Error! Bookmark not defined.
2.3.4. Cấu trúc ghép kênh SDH....................Error! Bookmark not defined.

6


2.3.5. Các khối chức năng của bộ ghép kênh SDH....Error! Bookmark not
defined.
2.3.6. Cấu trúc khung STM-1.......................Error! Bookmark not defined.
2.3.7. Cấu trúc khung STM-N (N = 4, 16)....Error! Bookmark not defined.
2.4. Công nghệ NG - SDH...............................Error! Bookmark not defined.
2.4.1. Hạn chế của công nghệ truyền dẫn SDH truyền thốngError! Bookmark
not defined.
2.4.2. Ưu điểm của SDH thế hệ mới NG-SDHError! Bookmark not defined.
2.4.3. Các công nghệ của mạng NG-SDH....Error! Bookmark not defined.
2.4.4. Một số hạn chế của công nghệ NG-SDHError! Bookmark not defined.
Chương 3. TỔNG QUAN VỀ THIẾT BỊ OMSN
3.1. Giới thiệu chung........................................Error! Bookmark not defined.
3.2. Các chức năng của thiết bị OMSN............Error! Bookmark not defined.
3.3. Các ứng dụng dịch vụ trên thiết bị OMSN Error! Bookmark not defined.
3.3.1. Dịch vụ Ethernet.................................Error! Bookmark not defined.
3.3.2. Dịch vụ truyền dữ liệu........................Error! Bookmark not defined.
3.3.3. Dịch vụ ATM......................................Error! Bookmark not defined.
3.3.4. Dịch vụ MPLS....................................Error! Bookmark not defined.
3.3.5. Dịch vụ CWDM..................................Error! Bookmark not defined.
3.4. Hệ thống quản lý trong mạng sử dụng OMSNError! Bookmark not defined.
3.4.1. Cấu trúc của hệ thống quản lý.............Error! Bookmark not defined.

3.4.2. Phần mềm khai báo đầu cuối 1320CT Error! Bookmark not defined.
3.4.3. Hệ điều hành.......................................Error! Bookmark not defined.
Chương 4. CẤU TRÚC PHẦN CỨNG VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA
THIẾT BỊ 1660SM STM – 16
4.1. Cấu trúc chức năng của thiết bị 1660SM STM-16..Error! Bookmark not
defined.
4.1.1. Common Card.....................................Error! Bookmark not defined.
4.1.2. Các Card LS và HS.............................Error! Bookmark not defined.

7


4.1.3. Các bộ khuếch đại quang....................Error! Bookmark not defined.
4.1.4. Card ISA.............................................Error! Bookmark not defined.
4.1.5 Card CWDM........................................Error! Bookmark not defined.
4.2. Các cơ chế bảo vệ của thiết bị 1660SM....Error! Bookmark not defined.
4.2.1. EPS (Equipment Protection Switching)Error! Bookmark not defined.
4.2.2 MSP (Multiplexer Section Protection).Error! Bookmark not defined.
4.2.3 SNCP (Subnet connection Protection). Error! Bookmark not defined.
4.3. Đồng bộ trong thiết bị 1660SM.................Error! Bookmark not defined.
Chương 5: HỆ THỐNG TRUYỀN DẪN SDH ALCATEL LUCENT STM – 16
CỦA VIỄN THÔNG THỪA THIÊN HUẾ
5.1. Giới thiệu chung........................................Error! Bookmark not defined.
5.2. Cấu trúc mạng truyền dẫn SDH ALCATEL của Viễn thông Thừa Thiên Huế.
..........................................................................Error! Bookmark not defined.
5.3. Cấu trúc các Ring STM-16 và dung lượng của các ADMError! Bookmark not
defined.
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.............................Error! Bookmark not defined.

8



CHƯƠNG I : TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN
SỢI QUANG
1.1. Giới thiệu về thông tin quang
1.1.1. Khái quát chung
Lưu lượng thông tin trên Internet đang tăng trưởng với tốc độ nhanh chóng, các
loại hình dịch vụ ngày càng đa dạng, có u cầu tốc độ cao, băng thơng rộng. Các kỹ
thuật truyền dẫn bằng cáp đồng và viba số không thể đáp ứng tốt các yêu cầu này.
Sự ra đời của của cơng nghệ truyền dẫn quang có thể xem như một bước ngoặc
trong việc giải quyết các yêu cầu về tốc độ và băng thông cho các dịch vụ truyền
thơng đa phương tiện. Sợi quang có băng thơng rộng, lên tới hàng Tbps nên có thể
thiết lập hệ thống truyền dẫn số tốc độ cao, suy hao tín hiệu khơng đáng kể (trung
bình khoảng 0,2dB/km). Cáp sợi quang hồn tồn cách điện, khơng chịu ảnh hưởng
của sấm sét, không bị can nhiễu bởi trường điện từ, xuyên âm giữa các sợi quang
không đáng kể. Vật liệu chế tạo là SiO 2 sẵn có trong tự nhiên nên giá thành thấp. Với
các ưu điểm vượt trội này, sợi quang đang được chọn làm phương tiện truyền dẫn
hàng đầu trong các mạng đường trục, mạng thành phố, mạng vùng và mạng truy nhập.
Cùng với sợi quang, công nghệ chế tạo các nguồn phát quang và thu quang đã
tạo ra hệ thống thông tin quang với những ưu điểm vượt trội hơn hẳn so với các hệ
thống thơng tin khác, đó là :
-

Suy hao truyền dẫn nhỏ.

-

Băng tần truyền dẫn lớn.

9



-

Khơng bị ảnh hưởng của nhiễu điện từ.

-

Có tính bảo mật thơng tin cao.

-

Kích thước và trọng lượng nhỏ.

-

Độ tin cậy cao và linh hoạt.

1.1.2. Cấu trúc và các thành phần chính trong tuyến truyền dẫn quang
Trong hệ thống thơng tin quang, tín hiệu điện từ các thiết bị đầu cuối khác nhau
được chuyển thành tín hiệu quang thơng qua bộ chuyển đổi điện quang (E/O). Các tín
hiệu quang này được khuếch đại với công suất đủ lớn để đưa vào môi trường truyền
dẫn là cáp sợi quang. Với khoảng cách truyền dẫn lớn, cơng suất của tín hiệu có thể
suy giảm trên đường truyền. Trong trường hợp này cần phải dùng thêm các trạm lặp
để bù lại công suất đã bị suy giảm. Ở đầu thu, quá trình thực hiện ngược lại so với đầu
phát, nghĩa là tín hiệu thu được là tín hiệu quang được đưa qua bộ chuyển đổi quang
điện (O/E) để khôi phục lại nguyên dạng tín hiệu điện ban đầu, đưa đến thiết bị đầu
cuối của bên nhận. Hình 1.1 dưới đây mơ tả cấu trúc tổng quát của một hệ thống
thông tin quang.


thoại
Bộ chuyển đổi
điện – quang

dữ liệu

Bộ lặp đường dây
O/E

E/O

Fax



Sợi quang

E/O

Bộ chuyển đổi
quang – điện
O/E

Sợi quang



hình ảnh
Hình 1.1. Minh họa cấu trúc hệ thống thông tin quang
Một đặc điểm quan trọng của sợi quang là độ rộng băng tần, cáp sợi quang có

thể truyền tín hiệu với tần số cao hơn rất nhiều so với cáp kim loại và cáp đồng trục.
Đặc điểm này cho phép các nhà khai thác thực hiện các dịch vụ truyền thông băng

10


rộng hiện đang có nhu cầu phát triển lớn. Đặc biệt, với cơng nghệ ghép kênh phân
chia theo bước sóng quang (WDM), nhiều kênh tín hiệu có bước sóng khác nhau có
thể truyền dẫn đồng thời trên một sợi quang. Công nghệ WDM cho phép khai thác
đến mức tối đa độ rộng băng tần của sợi quang, làm cho dung lượng truyền dẫn trên
mỗi sợi quang trở nên rất lớn.
1.2. Kỹ thuật ghép bước sóng quang (WDM)
1.2.1. Nguyên lý cơ bản của ghép bước sóng quang (WDM)
Trong các tuyến thơng tin quang điểm nối điểm thông thường, mỗi một sợi
quang sẽ có một nguồn phát quang ở phía phát và một tách sóng quang ở phía thu. Các
nguồn phát quang khác nhau sẽ cho ra các luồng ánh sáng mang các tín hiệu khác
nhau và phát vào sợi dẫn quang xác định riêng biệt, bộ tách sóng quang tương ứng sẽ
nhận tín hiệu từ sợi này. Như vậy muốn tăng dung lượng hệ thống thì phải sử dụng
thêm sợi quang. Kỹ thuật ghép bước sóng quang sẽ cho phép ta tăng dung lượng kênh
mà không cần tăng tốc độ bit đường truyền và cũng không cần dùng thêm sợi dẫn
quang, nó đã thực hiện truyền các luồng ánh sáng với các bước ánh sáng khác nhau
trên cùng một sợi. Ở đầu thu có thể thực hiện thu các tín hiệu quang riêng biệt nhờ q
trình lọc các bước sóng khác nhau này.

Hình
1.2. Hệ thống ghép kênh quang WDM

11



Hình 1.2 minh họa nguyên lý chung của một hệ thống thơng tin quang WDM.
Các nguồn tín hiệu điện ban đầu S1, S2, …, Sn sau khi qua bộ chuyển đổi điện/quang
được chuyển thành các luồng tín hiệu quang có bước sóng khác nhau (1, 2, …, n).
Các tín hiệu quang này được ghép lại tạo thành một luồng quang đa bước sóng nhờ
thiết bị ghép kênh quang (MUX) để truyền trên một sợi quang. Ở đầu thu, luồng quang
đa bước sóng được đưa qua bộ tách kênh (DEMUX) để tách thành các tín hiệu quang
với bước sóng khác nhau ban đầu. Các tín hiệu quang này được đưa qua bộ chuyển
đổi quang/điện để khơi phục lại tín hiệu gốc ban đầu, đưa đến thiết bị đầu cuối.
1.2.2. Ưu điểm của công nghệ WDM
So với công nghệ truyền dẫn đơn kênh truyền thống, cơng nghệ WDM có ưu
điểm nổi trội nhất là tăng dung lượng truyền dẫn trên mỗi sợi quang lên rất lớn nhờ
tăng số kênh bước sóng trên mỗi sợi quang. Hiện nay, mạng đường trục của Việt Nam
do Cơng ty Viễn thơng liên tỉnh chủ trì đã sử dụng 8 kênh bước sóng, dung lượng của
mỗi kênh là 10Gbps, như vậy tổng dung lượng là 80Gbps. Tuy nhiên, hệ thống này
cho phép sử dụng tối đa 32 kênh bước sóng và tốc độ của mỗi kênh có thể lớn hơn.
Ngoài ra, với các hệ thống khác, số kênh bước sóng có thể sử dụng là 64, 128 hoặc
lớn hơn. Cơng nghệ WDM cũng có thể triển khai hoặc nâng cấp hệ thống trên cơ sở
mạng quang hiện có, giảm chi phí đầu tư.
1.3. Các cấu trúc mạng quang
1.3.1. Cấu hình điểm nối điểm

Các
luồng
nhánh

TRM

STM-N

REG


STM-N

TRM

Các
luồng
nhánh

Hình 1.3. Cấu hình mạng điểm nối điểm
Cấu hình điểm nối điểm bao gồm hai thiết bị ghép đầu cuối (TRM) được kết
nối trực tiếp hoặc qua các thiết bị lặp hay còn gọi là tái sinh (REG) bằng một cáp sợi

12


quang. Vì dọc theo hệ thống khơng có các nút trung gian, chỉ có hai nút đầu cuối nên
dung lượng tổng thấp. Hơn nữa, khi cáp bị đứt thì thơng tin bị gián đoạn.
1.3.2. Cấu hình đa điểm
Trong cấu hình này, ngồi hai nút đầu cuối cịn có các nút ADM như hình 1.4
Các
luồng
nhánh

TRM

STM-N

REG


STM-N

A
D
M

STM-N

TRM

Các
luồng
nhánh

Các luồng nhánh
Hình 1.4. Cấu hình mạng đa điểm
Cấu hình đa điểm thích hợp cho các hệ thống kéo dài qua các điểm dân cư tập
trung, tại đó mật độ th bao cao. Cấu hình này khơng những được sử dụng trên mạng
quốc gia, mà cả trên mạng quốc tế
1.3.3. Cấu hình rẽ nhánh
Cấu hình rẽ nhánh cũng là cấu hình đa điểm. Chỉ khác cấu hình đa điểm ở chỗ
có thêm ít nhất một nút rẽ nhánh như hình 1.5.
Các
luồng
nhánh

TRM

STM-N


REG

STM-N

RẼ
STM-N
NHÁNH

TRM

Các
luồng
nhánh

STM-mTRM

Hình 1.5. Cấu hình mạng rẽ nhánh
Tại điểm rẽ nhánh, tín hiệu STM-(m< N) được kết nối sang một hướng khác để tạo
thành một nhánh của hệ thống chính.
1.3.4. Cấu hình vịng

13


Cấu hình vịng (ring) bao gồm tối thiểu ba nút ADM kết nối với nhau bởi một
cáp sợi quang tạo thành một vịng kín như hình 1.6. Vì vậy cấu hình này cịn gọi là cấu
hình kín để phân biệt với cấu hình hở đã trình bày trên đây.
ADM
A

ADM

E

B

ADM

Ring STM-N

ADM

D

C

ADM

Hình 1.6. Cấu hình mạng Ring
Cấu hình vịng (Ring) được kết nối với nhau qua 2 sợi hoặc 4 sợi quang. Cấu
hình vịng có khả năng duy trì mạng (hay cịn gọi là tự phục hồi) khi đứt cáp tại một
điểm bất kỳ hoặc hỏng một ADM bất kỳ bằng cách chuyển mạch bảo vệ.
1.3.5. Cấu hình đa vịng
Có thể kết nối nhiều vòng với nhau qua các ADM hoặc qua nút nối chéo số để
tạo thành mạng đa vịng (hình 1.7). Cấu hình này được sử dụng nhiều trong thực tế,
bởi vì đáp ứng được nhu cầu phát triển các dịch vụ viễn thông trên một vùng địa lý
rộng lớn không chỉ bao gồm một quốc gia mà nhiều quốc gia.

14

A

D

Ring STM-4

C

A

B

C

Ring STM-1

Nối qua
2ADM

B

A

X

Ring STM-4

Nối qua

SDXC

C

B

Hình 1.7. Cấu hình mạng đa vịng
Mạng đa vịng có khả năng tự phục hồi trong trường hợp trên mỗi vòng cáp bị
đứt tại một điểm bất kỳ hoặc hỏng một nút, trừ nút kết nối hai vòng.

15


CHƯƠNG 2: CÔNG NGHỆ SDH
2.1. Lịch sử phát triển của các hệ thống truyền dẫn
Như đã biết, mạng điện thoại ngày nay phát triển dựa trên cơ chế truyền tiếng
nói giữa các máy điện thoại, bằng việc truyền tín hiệu tương tự trong các cáp đồng
xoắn đôi và ghép kênh phân chia tần số FDM; dùng trong các tuyến đường dài để kết
hợp truyền nhiều kênh thoại trong một cáp đồng trục.
Vào đầu những năm 1970, các hệ thống truyền dẫn số bắt đầu xuất hiện sử dụng
phương thức điều chế xung mã PCM. PCM cho phép truyền tín hiệu tương tự ở dạng
nhị phân. Sử dụng phương thức này, tín hiệu thoại tương tự chuẩn 4 kHz có thể truyền
dưới dạng luồng tín hiệu số 64 kbit/s.
Các nhà kỹ thuật đã nhận thấy khả năng hạ giá thành sản xuất các hệ thống
truyền dẫn bằng cách kết hợp một số kênh PCM và truyền chúng trong một đôi cáp
đồng xoắn mà trước đây chỉ dùng để truyền một tín hiệu tương tự duy nhất.
Phương thức ghép nhiều kênh 64 kbit/s thành một luồng bit tốc độ cao duy nhất
còn được gọi là ghép kênh phân chia thời gian TDM. Một cách đơn giản, mỗi byte của
mỗi kênh đầu vào theo thứ tự được đưa xuống kênh tốc độ cao ở đầu ra. Q trình xử
lý này cịn được gọi là “chèn byte tuần tự”.

Ở châu Âu và sau đó là rất nhiều nơi trên thế giới, sơ đồ TDM chuẩn được sử
dụng để ghép 30 kênh 64 kbit/s, cùng với 2 kênh điều khiển kết hợp tạo thành một
kênh có tốc độ 2,048 Mbit/s. Do nhu cầu sử dụng điện thoại tăng lên, kênh chuẩn tốc
độ 2 Mbit/s không đủ cho lưu lượng tải trên mạng trung kế. Để tránh không phải sử
dụng quá nhiều kết nối 2 Mbit/s thì cần tạo ra một mức ghép kênh cao hơn. Châu Âu
đưa ra chuẩn ghép 4 kênh 2 Mbit/s thành một kênh 8 Mbit/s. Tiếp đó do nhu cầu sử
dụng ngày càng tăng, các mức ghép kênh cao hơn nữa được xây dựng thành chuẩn, tạo
ra một phân cấp đầy đủ các tốc độ bit là 34 Mbit/s, 140 Mbit/s và 565 Mbit/s.
Cùng với phát triển phân cấp truyền dẫn số ở châu Âu, khu vực Bắc Mỹ cũng
phát triển phân cấp riêng của mình. Sử dụng nguyên tắc chung như nhau, nhưng phân

16


cấp Bắc Mỹ khác phân cấp châu Âu ở chỗ tốc độ bit của nó thấp hơn, đó là 1,5 Mbit/s,
6 Mbit/s và 45 Mbit/s. Tuy nhiên, khác biệt này đã làm cho liên kết hoạt động giữa 2
phân cấp trở nên phức tạp và tốn kém.
2.2 Kỹ thuật phân cấp số cận đồng bộ PDH
2.2.1 Nguyên tắc cơ bản của PDH
Khi ghép các kênh 2 Mbit/s, tín hiệu các kênh được phát ra từ các thiết bị khác
nhau, tốc độ bit khơng hồn tồn như nhau. Do vậy, trước khi ghép kênh, tốc độ của
chúng được đưa về một tốc độ bit duy nhất bằng cách bổ sung thêm các bit thông tin
gọi là “các bit chèn”. Khi tách kênh, các bit chèn được nhận dạng và loại bỏ chỉ cịn
lại tín hiệu ban đầu. Q trình xử lý này gọi là thao tác cận đồng bộ.
Luồng số 2Mbit/s có
tốc độ bit định mức

6

5

4

3

2

1

Chèn
Bit

6 5

4

3

2

1

J - Các bit chèn

Bộ chuyển
mạch

Tín hiệu ra

Các bit dữ

liệu đầu vào

Bộ tạo xung đồng hồ

5

4

3

2 1

Chèn
Bit

J 5

4

3

2

1

Bộ ghép

Luồng số 2Mbit/s có tốc
độ bit thấp hơn định mức

Hình 2.1. Nguyên tắc ghép kênh PDH
Quá trình ghép kênh từ tốc độ thấp lên tốc độ cao như mô tả ở trên xảy ra ở mọi
mức phân cấp ghép kênh, các bit bổ sung được bổ sung ở từng mức một. Việc áp dụng
cơ chế cận đồng bộ trên tồn bộ phân cấp đã hình thành thuật ngữ “phân cấp số cận
đồng bộ”, viết tắt là PDH.
Về tiêu chuẩn tốc độ bit PDH, hiện nay trên thế giới có 3 tiêu chuẩn: châu Âu,
Bắc Mỹ và Nhật Bản. Các tiêu chuẩn này được trình bày dưới dạng phân cấp số cận
đồng bộ như hình 2.2.

17


CEPT
E1
2048
kbit/s

E3

E2
x4

8448
kbit/s

x4

E5

E4

34368
kbit/s

x4

139264
kbit/s

x4

564992 Châu Âu
kbit/s

32064
kbit/s

x3

97728
kbit/s

x4

400352
kbit/s

Nhật Bản

44736

kbit/s

x6

274176 x2
kbit/s

560160
kbit/s

Bắc Mỹ

ITU-T
ITU-T
x5
1554
kbit/s

x4

T1

6312
kbit/s

T2

x7

T3

T4

T5

Hình 2.2. Các mức truyền dẫn của PDH
2.2.2 Hạn chế của phân cấp số cận đồng bộ
 Mạng PDH chủ yếu đáp ứng các dịch vụ điện thoại, đối với các dịch vụ mới như:
mạng ISDN, truyền dữ liệu, dịch vụ điện thoại truyền hình… thì mạng PDH khó có
thể đáp ứng được.
 Mạng PDH không linh hoạt trong việc kết nối các luồng liên tục. Khi có nhu cầu
rút luồng từ một luồng có dung lượng lớn thì phải qua các cấp độ trung gian để hạ
tốc độ từ cao xuống thấp tương ứng, cũng như việc ghép luồng cũng phải trải qua
đầy đủ các cấp từ tốc độ thấp lên tốc độ cao. Điều này rõ ràng là không mềm dẻo,
không thuận tiện cho việc kết nối, cần phải có đủ các cấp thiết bị để giải ghép
luồng do đó khơng tiết kiệm và khó thực hiện, đồng thời địi hỏi nhiều thiết bị phức
tạp.
 Các thơng tin về bảo trì khơng được liên kết trên tồn tuyến thơng tin mà chỉ đối
với từng đoạn truyền dẫn riêng lẻ. Thủ tục bảo trì cho tồn tuyến phức tạp.
 Chưa có tiêu chuẩn chung cho thiết bị đường dây, các nhà sản xuất mới chỉ có tiêu
chuẩn đặc trưng cho riêng thiết bị của họ.

18


 Hệ thống PDH thiếu các phương tiện giám sát, đo thử từ xa mà chỉ tiến hành ngay
tại chỗ.
2.3 Công nghệ SDH
2.3.1 Các khái niệm về SDH
Song song bên cạnh các dịch vụ về thoại, ngày nay người ta phát triển thêm

nhiều loại hình dịch vụ mới quan trọng như là telefax, truyền dẫn data, truyền dẫn
video… trong đó chất lượng và khả năng đáp ứng các yêu cầu đó về băng tần hoặc các
giao tiếp tương thích ln ln đóng một vai trị quan trọng hàng đầu.
Để thoả mãn các yêu cầu trên, ngành viễn thông cần phải có các thay đổi cần
thiết để đáp ứng kịp thời.
-

Thời gian thiết lập luồng truyền dẫn ngắn, dung lượng thoả mãn theo mọi
yêu cầu.

-

Tăng cường khả năng sẵn sàng phục vụ các mạng viễn thông.

-

Giá thành thiết lập mạng phải thấp, chi phí dành cho các khoảng khai thác,
bảo dưỡng… phải giảm.

-

Có khả năng quốc tế hố dịch vụ.

Các hệ thống PDH phát triển không đáp ứng được các nhu cầu trên do đó phải
có một thế hệ truyền dẫn mới trên thế giới. Kỹ thuật SDH ra đời tạo một cuộc cách
mạng trong ngành viễn thông, thể hiện một kỹ thuật tiên tiến có thể đáp ứng rộng rãi
các yêu cầu của các thuê bao, người khai thác cũng như các nhà sản xuất… thoả mãn
các yêu cầu đòi hỏi đặt ra cho ngành viễn thông, khắc phục các nhược điểm của thế hệ
PDH mà chúng ta đang sử dụng hiện nay.
Trong tương lai hệ thống đồng bộ SDH sẽ ngày càng phát triển mạnh nhờ các

ưu điểm vượt trội so với PDH và một điểm quan trọng là SDH có khả năng kết hợp
với PDH trong mạng lưới hiện tại, nó cho phép thực hiện việc hiện đại hoá dần dần
theo từng giai đoạn phát triển.

19


Tháng 11 năm 1988, trên cơ sở tiêu chuẩn của SONET và xét đến các tiêu
chuẩn khác ở Châu Âu, Bắc Mỹ và Nhật Bản, ITU-T đã đưa ra tiêu chuẩn quốc tế về
công nghệ truyền dẫn theo phân cấp số đồng bộ SDH dùng cho truyền dẫn cáp quang
và vi ba. Các tiêu chuẩn của SDH đã được ITU-T ban hành trong các khuyến nghị sau
đây.
G.702 - Số lượng mức trong phân cấp số đồng bộ.
G.707 - Các tốc độ bit của SDH.
G.708 - Giao diện nút mạng SDH.
G.709 - Cấu trúc ghép đồng bộ.
G.773 - Giao thức phù hợp với giao diện Q.
G.774 - Mơ hình thơng tin quản lý SDH.
G.782 - Các kiểu và các đặc tính chủ yếu của thiết bị ghép SDH.
G.784 - Quản lý SDH.
G.803 - Cấu trúc mạng truyền dẫn SDH.
G.825 - Điều khiển rung pha và trôi pha trong mạng thông tin SDH.
G.957 - Các giao diện quang của các thiết bị và hệ thống liên quan đến SDH.
G.958 - Hệ thống truyền dẫn SDH sử dụng cho cáp sợi quang.
2.3.2 Các đặc điểm của SDH
So với PDH thì SDH có các ưu điểm cơ bản sau đây.
- Trong PDH việc ghép kênh được tiến hành tại mỗi cấp, quá trình ghép phải
lần lượt qua các mức trung gian từ 2 đến 140 Mbit/s. Việc truy cập trực tiếp đến một
luồng 2 Mbit/s trong một luồng 140 Mbit/s là không thể thực hiện được. Đối với SDH
thì ưu điểm nổi bật hơn là đơn giản hoá mạng lưới, linh hoạt trong sử dụng khai thác.

Khác với PDH, trong mạng SDH quá trình ghép kênh chỉ thực hiện qua một giai
đoạn, do đó việc tách một kênh 2 Mbit/s trong một luồng tốc độ cao là đơn giản. Hơn
nữa việc sử dụng phần mềm trong quản lý bảo dưỡng đã làm cho việc vận hành và
quản lý mạng lưới đơn giản hơn nhiều.

20