intTypePromotion=3

Báo cáo tốt nghiệp: "TÌM HIỂU MẠNG CÁP QUANG VNPT LONG AN"

Chia sẻ: Huynh Tan Phuoc | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:60

1
598
lượt xem
256
download

Báo cáo tốt nghiệp: "TÌM HIỂU MẠNG CÁP QUANG VNPT LONG AN"

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Cáp quang dài, mỏng thành phần của thủy tinh trong suốt bằng đường kính của một sợi tóc. Chúng được sắp xếp trong bó được gọi là cáp quang và được sử dụng để truyền tín hiệu trong khoảng cách rất xa. Không giống như cáp đồng truyền tín hiệu bằng điện, cáp quang ít bị nhiễu, tốc độ cao (đây là tốc độ truyền dữ liệu, phân biệt với tốc độ tín hiệu) và truyền xa hơn.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Báo cáo tốt nghiệp: "TÌM HIỂU MẠNG CÁP QUANG VNPT LONG AN"

  1. HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG CƠ SỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA VIỄN THÔNG 2 BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP Đề tài: TÌM HIỂU MẠNG CÁP QUANG VNPT LONG AN Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thới Hòa Lớp: VT206B1 Giáo viên hướng dẫn: Lương Ngọc Nhơn Tp Hồ Chí Minh - 2010
  2. HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG CƠ SỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA VIỄN THÔNG 2 BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP Đề tài: TÌM HIỂU MẠNG CÁP QUANG VNPT LONG AN Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thới Hòa Lớp: VT206B1 Giáo viên hướng dẫn: Lương Ngọc Nhơn Tp Hồ Chí Minh - 2010
  3. Báo cáo thực tập tốt nghiệp Nhận Xét NHẬN XÉT CỦA NƠI THỰC TẬP  ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... Nguyễn Thới Hòa – Lớp VT206B1
  4. Báo cáo thực tập tốt nghiệp Nhận Xét NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN  ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... TP Hồ Chí Minh, ngày….tháng….năm 2010 Giáo viên hướng dẫn Nguyễn Thới Hòa – Lớp VT206B1
  5. Báo cáo thực tập tốt nghiệp Nhận Xét MỤC LỤC Trang Tờ giao nhiệm vụ............................................................................................................ Mục lục ........................................................................................................................... i Danh mục hình vẽ ..........................................................................................................iii Lời cảm ơn ..................................................................................................................... iv Lời nói đầu ...................................................................................................................... 1 CHƯƠNG I KỸ THUẬT GHÉP KÊNH ĐỒNG BỘ SDH ........................................2 I. Giới thiệu ..................................................................................................................... 2 II. Truyền dẫn cận đồng bộ PDH ................................................................................. 2 1. Khái niệm truyền dẫn cận đồng bộ PDH ................................................................2 2. Nhược điểm của PDH ............................................................................................... 3 III. Truyền dẫn đồng bộ SDH ....................................................................................... 3 1. Khái niệm truyền dẫn dồng bộ SDH .......................................................................3 2. Các tiêu chuẩn SDH ...................................................................................................4 3. Tương lai của SDH .................................................................................................... 4 4. Tại sao cần đồng bộ hóa ...........................................................................................5 4.1 Đồng bộ và không đồng bộ ..............................................................................5 4.2 Phân cấp đồng bộ hóa .......................................................................................5 IV. Nguyên tắc ghép kênh và cấu trúc khung ..............................................................5 1. Nguyên tắc ghép kênh ................................................................................................5 2. Cấu trúc khung STM-1 ............................................................................................... 7 V. Các cơ chế bảo vệ ....................................................................................................9 1. Bảo vệ tuyến tính ...................................................................................................... 9 2. Bảo vệ mạch vòng ..................................................................................................... 9 2.1 Mạch vòng đơn hướng .....................................................................................9 2.2 Mạch vòng hai hướng .......................................................................................10 VI. Các phần tử của mạng đồng bộ .............................................................................11 1. Bộ tái tạo tín hiệu ...................................................................................................... 11 2. Đầu cuối ghép kênh TM ............................................................................................ 11 3. Bộ xen/rẽ kênh ADM ................................................................................................. 12 4. Bộ đấu chéo số DXC .................................................................................................12 VII. Quản lý các phần tử mạng ...................................................................................12 CHƯƠNG II CÁP SỢI QUANG ..................................................................................14 I. Giới thiệu chung .......................................................................................................... 14 1. Khái niệm .................................................................................................................... 14 2. Yêu cầu chung về cấu trúc của sợi cáp quang ........................................................14 Nguyễn Thới Hòa – Lớp VT206B1
  6. Báo cáo thực tập tốt nghiệp Nhận Xét 2.1 Cáp quang treo ..................................................................................................... 14 2.2 Cáp quang kéo cống ............................................................................................ 16 2.3 Cáp quang chôn trực tiếp ...................................................................................18 2.4 Cáp quang thuê bao (Drop Fiber) .......................................................................21 II. Các loại cáp sợi quang đang sử dụng trên mạng Viễn thông Long An ................22 1. Cáp quang chôn trực tiếp và cáp luồn cống .............................................................22 1.1 Cáp chôn trực tiếp .............................................................................................. 22 1.2 Cáp luồn cống ..................................................................................................... 23 2. Cáp quang có dây treo kim loại .................................................................................23 3. Mô hình cáp quang đến nhà thuê bao ........................................................................24 CHƯƠNG III .................................................................................................................. 25 MẠNG TRUYỀN DẪN QUANG - VIỄN THÔNG LONG AN ..................................25 I. Đặc điểm địa lý, địa hình tỉnh Long An ....................................................................25 II. Cấu trúc mạng truyền dẫn quang Long An .............................................................26 1. Khái quát mạng truyền dẫn toàn tỉnh .......................................................................26 2. Các công nghệ truyền dẫn và chủng loại thiết bị hiện có trên mạng ...................26 2.1 Chủng loại thiết bị hiện có trên mạng .............................................................26 2.1.1 Các đặc tính kỹ thuật của một số loại thiết bị truyền dẫn chính .............27 2.1.1a Thiết bị truyền dẫn FLX (Fujitsu) ...............................................................27 2.1.1b Thiết bị truyền dẫn OSN (Huawei) .............................................................28 2.1.1c Một số khác biệt cơ bản giữa SDH và NG SDH ......................................29 2.2 Chế độ bảo vệ của mạng truyền dẫn Viễn thông Long An .........................29 3. Khảo sát các vòng quang trên toàn tỉnh .....................................................................30 3.1 Các tuyến quang Huawei ....................................................................................30 3.1.1 Vòng Ring Huawei 64 ...................................................................................... 30 3.1.2 Vòng ring Huawei 16 .......................................................................................31 3.2 Các tuyến quang của thiết bị Fujitsu (FLX) .....................................................32 3.2.1 Vòng ring FLX Mộc Hoá ...............................................................................32 3.2.2 Vòng Ring 600A2 ............................................................................................33 3.2.3 Vòng Ring FLX 600A3 ....................................................................................34 3.2.4 Vòng Ring STM 1 quang FLX Long An 2 .....................................................34 4. Dung lượng các tuyến ................................................................................................ 35 III. Xu hướng phát triển mạng truyền dẫn ..................................................................43 giai đoạn 2010-2015 của VNPT Long An ....................................................................43 Kết luận .......................................................................................................................... 44 Phụ lục 1 Tiêu chuẩn chất lượng truyền dẫn cho sợi quang đơn mode ...................45 Phụ lục 2 Tiêu chuẩn về đặc tính cơ học của cáp sợi quang ....................................46 Tài liệu tham khảo .........................................................................................................48 Nguyễn Thới Hòa – Lớp VT206B1
  7. Báo cáo thực tập tốt nghiệp Danh mục hình DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: Các cấp đồng hồ đồng bộ trong hệ thống SDH Hình 1.2: Cấu trúc bộ ghép SDH G.709 ITU-T Hình 1.3: Cấu trúc khung STM-1 Hình 1.4: Cấu trúc khung STM-4 Hình 1.5: Sơ đồ bảo vệ tuyến tính Hình 1.6: Mạch vòng bảo vệ đơn hướng. Hình 1.7: Chuyển mạch hai hướng. Hình 1.8: Sơ đồ mạng đồng bộ Hình 1.9: Bộ tái tạo tín hiệu Hình 1.10: Đầu cuối ghép kênh (TM) Hình 1.11: Bộ xen/rẽ kênh ADM Hình1.12: Bộ đấu chéo số Hình 2.1: Cáp quang treo Hình 2.2: Cáp quang kéo cống Hình 2.3: Cáp quang chôn trực tiếp Hình 2.4: Cáp quang thuê bao Hình 3.1: Bản đồ Long An Hình 3.2: Sơ đồ kết nối tổng quát mạng truyền dẫn của VNPT Long An. Hình 3.3: Vòng Ring Huawei 64 Hình 3.4: Vòng Ring Huawei 16 Hình 3.5: Vòng ring FLX Mộc Hoá Hình 3.6: Vòng Ring 600A2 Hình 3.7: Vòng Ring 600A3 Hình 3.8: Vòng Ring STM 1 quang FLX Long An 2
  8. Báo cáo thực tập tốt nghiệp Lời cảm ơn LỜI CẢM ƠN Qua hơn một tháng thực tập tốt nghiệp tại Trung Tâm truyền dẫn & chuyển mạch - Viễn thông Long An, cuối cùng, tôi đã hoàn thành xong nội dung báo cáo thực tập của mình. Đầu tiên, tôi gởi lời cảm ơn đến quý thầy cô khoa Viễn thông 2 - Học viện Bưu Chính Viễn thông 2 - đã truyền tải cho tôi những kiến thức quý báu của ngành. Xin chân thành cảm ơn thầy Lương Hữu Nhơn - Giảng viên hướng dẫn thực tập đã giúp tôi nhiều trong việc giao nhận đề tài cũng như trong quá trình thực tập và viết báo cáo. Cuối cùng, tôi chân thành cảm ơn đến toàn thể các anh chị, các bạn cán bộ Kỹ thuật của Trung Tâm truyền dẫn & chuyển mạch đã nhiệt tình hướng dẫn và cung cấp thông tin, tài liệu để tôi tìm hiểu, nghiên cứu một cách có hệ thống và đầy đủ để hoàn thành báo cáo thực tập này, cảm ơn tập thể phòng TCCBLĐ đã sắp xếp và bố trí để tôi được thực tập tại trung tâm TD&CM. Trân trọng cảm ơn. Tân An, ngày tháng năm 2010 Sinh viên thực hiện Nguyễn Thới Hòa
  9. Báo cáo thực tập tốt nghiệp Lời nói đầu LỜI NÓI ĐẦU Dựa vào những ưu thế đặc biệt của sợi quang, thông tin quang này nay càng được phát triển mạnh trong mạng lưới viễn thông của mỗi quốc gia. Hiện nay các hệ thống thông tin quang phát triển rất nhanh, với tốc độ như vũ bão. Các quá trình công nghệ luôn gắn với mục tiêu kinh tế của hệ thống. Sự phát triển của hệ thống thông tin quang trong mạng viễn thông đã tạo hiệu qủa kinh tế, việc sử dụng môi trường truyền dẫn quang làm cho các hệ thống hoạt động ở tốc độ cao được dễ dàng. Hệ thống thông tin quang có rất nhiều ưu điểm, nổi bật là băng tần truyền dẫn rộng, cho phép truyền dẫn hầu hết các dạng thông tin dưới dạng số. Do đó trên thế giới và nước ta đang phát triển mạng viễn thông đa dịch vụ ISDN, ADSL... đặc biệt chỉ có sợi quang mới có thể đáp ứng được đa dịch vụ băng rộng và chế độ chuyển mạch tế bào (ATM), nó đòi hỏi tốc độ thông tin phải cao, băng tần rộng, chất lượng tốt, đáp ứng được nhu cầu ngày càng cao của khách hàng, ngoài ra còn đơn giản hoá và nâng cao hiệu quả của việc quản lý vận hành bảo dưỡng hệ thống. Mạng thông tin bằng sợi cáp quang là mạng thông tin đang dần thay thế mạng thông tin vi ba, tiện lợi cho việc bố trí thêm các trạm vệ tinh, tr ạm truy nhập thuê bao, dễ dàng mở rộng mạng lưới viễn thông. Do đó, việc tìm hiểu để nắm vững mạng lưới thông tin quang phục vục công tác quản lý và khai thác là rất cần thiết. Với đề tài thực tập “Tìm hiểu mạng cáp quang VNPT Long An”, tôi sẽ có điều kiện tìm hiểu tổng thể về mạng cáp quang của tỉnh nhà nơi tôi đang công tác với các nội dung sau: 1. Tìm hiểu về kỹ thuật ghép kênh đồng bộ SDH. 2. Tìm hiểu một số loại cáp sợi quang đang sử dụng tại đơn vị. 3. Tìm hiểu mạng truyền dẫn quang tại Viễn Thông Long An. Do thời gian tìm hiểu không nhiều và quá trình thực hiện không tránh khỏi những thiếu sót nhất định. Kính mong nhận được những góp ý của quý thầy cô cùng các bạn. Tp HCM, ngày 05 tháng 12 năm 2010 Sinh viên thực hiện
  10. Báo cáo thực tập tốt nghiệp Chương I - Kỹ thuật ghép kênh đồng bộ CHƯƠNG I KỸ THUẬT GHÉP KÊNH ĐỒNG BỘ SDH - SYNCHRONOUS DIGITAL HIERACHY I. Giới thiệu Vào đầu những năm 1970, các hệ thống truyền dẫn số bắt đầu xuất hiện, s ử dụng phương thức điều chế xung mã (PCM – Pulse Code Modulation). Với PCM, tín hiệu thoại tương tự chuẩn 4kHz có thể truyền dưới dạng luồng tín hiệusố 64kbit/s. Phương thức ghép nhiều kênh 64kbit/s thành một luồng bit tốc độ cao đ ược gọi là “Ghép kênh phân chia thời gian” (TDM – Time Division Multiplexing). TDM chuẩn được áp dụng để ghép 30 kênh 64kbit/s tạo thành một luồng có tốc độ 2048 Mbit/s. Do nhu cầu sử dụng ngày càng cao, TDM chuẩn không đủ đáp ứng cho lưu lượng trên mạng; các mức ghép kênh với phân cấp tốc độ cao hơn đã được tạo ra. Các luồng bit được phát ra từ các nguồn khác nhau nên tốc độ bit cũng không hoàn toàn giống nhau; do đó, trước khi ghép kênh, tốc độ của chúng được đưa về một tốc độ bit duy nhất bằng cách bổ sung thêm các bit chèn. Cơ chế ghép kênh này hình thành thuật ngữ phân cấp số cận đồng bộ (PDH – Plesiochronous Digital Hierachy). Trước sự phát triển không ngừng của công nghệ, nhu cầu về thông tin càng cao, ngoài các dịch vụ thoại truyền thống còn có nhu cầu về các dịch vụ phi tho ại như số liệu, video … PDH đã không đủ khả năng đáp ứng nhu cầu dịch vụ của người dùng mạng. Phương thức truyền dẫn đồng bộ (SDH – Synchronous Digital Hierachy) được phát triển để thay thế hệ thống PDH. Đó là bước tiếp theo của quá trình phát triển phân cấp truyền dẫn số. II. Truyền dẫn cận đồng bộ PDH 1. Khái niệm truyền dẫn cận đồng bộ PDH Trên đường thông tin số, tần số và pha của xung tín hiệu phải được - đồng bộ một cách chính xác để thực hiện việc ghép kênh. Từ các kênh tín hiệu sơ cấp 64kbit/s (=8kbit/s *8), ta thực hiện ghép kênh cấp cao. Có 02 phương pháp ghép kênh cấp cao: ghép kênh cận đồng bộ và ghép kênh đồng bộ. Vì các luồng tín hiệu được tạo ra từ các thiết bị ghép kênh khác nhau, - nên tốc độ bit có khác nhau một chút. Do đó, trong ghép kênh PDH, trước khi ghép 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.Tuy nhiên, phương pháp hiệu chỉnh được sử dụng là chèn các bit phụ vào luồng dữ liệu nên không thể xác định vị trí của một kênh nhánh trong luồng dữ liệu đã được ghép kênh. Với nguyên tắc chèn bit để ghép các kênh 64kbit/s, hiện nay có hai hệ thống: một theo tiêu chuẩn Bắc Mỹ và một theo tiêu chuẩn châu Âu. ANSI (hệ Bắc Mỹ) ITU-T (hệ Châu Âu)
  11. Báo cáo thực tập tốt nghiệp Chương I - Kỹ thuật ghép kênh đồng bộ Tín hiệu Tốc độ bit Số kênh Tín hiệu Tốc độ bit Số kênh DS-0 64 Kbit/s 1 DS-0 64 Kbit/s 64 Kbit/s 1 64 Kbit/s DS-1 1,544 Mbit/s 24 DS-0 E1 2,048 Mbit/s 1 E1 DS-2 6,312 Mbit/s 96 DS-0 E2 8,450 Mbit/s 4 E1 DS-3 44,7 Mbit/s 28 DS-1 E3 34 Mbit/s 16 E1 E4 144 Mbit/s 64 E1 Bảng 1: Phân cấp không đồng bộ ANSI/ITU-T 2. Nhược điểm của PDH 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 tín hiệu - PDH không đủ các byte nghiệp vụ để cung cấp thông tin cho điều khiển, quản lý, giám sát và bảo dưỡng hệ thống. Tốc độ bit của PDH không cao (tốc độ bit cao nhất được chuẩn hoá 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. Các mặt hạn chế trên của PDH sẽ được khắc phục khi sử dụng phân cấp truyền dẫn đồng bộ SDH. III. Truyền dẫn đồng bộ SDH Trong những năm 1980 do hệ thống chuyển mạch số tăng ngày càng nhiều, thiết bị truyền dẫn số được dùng nhiều và nhu cầu thiết lập ISDN càng ngày càng lớn, việc đồng bộ hoá mạng lưới đã trở nên quan trọng. Mặt khác, nhờ vào tiến bộ công nghệ tin học trong các thiết bị truyền dẫn, các bộ nối chéo thực hiện hoàn toàn bằng điện tử. Tại đây dữ liệu tốc độ thấp có thể nối lẫn với tín hiệu tốc đ ộ cao. Tương ứng, công nghệ truyền dần theo phân cấp đồng bộ SDH ra đời và đưa tới một tiêu chuẩn quốc tế chung. 1. Khái niệm truyền dẫn dồng bộ SDH Trái với phương thức truyền dẫn cận đồng bộ, trong các hệ thống truyền dẫn đồng bộ, toàn bộ các phần tử của hệ thống được đồng bộ theo một đồng hồ chủ. Vì thế, không cần hiệu chỉnh các kênh nhánh về tốc độ danh đ ịnh trước khi ghép kênh.
  12. Báo cáo thực tập tốt nghiệp Chương I - Kỹ thuật ghép kênh đồng bộ Trong tập các tín hiệu đồng bộ, việc chuyển tiếp số liệu trong tín hiệu xảy ra ở chính xác cùng một tốc độ. Tuy nhiên vẫn có sự lệch pha giữa những lần chuyển giao của hai tín hiệu, và sự lệch pha này nằm trong giới hạn cho phép. S ự lệch pha này có thể do suy hao, trễ thời gian hay jitter trong mạng truyền dẫn. Trong mạng đồng bộ, tất cả các đồng hồ đều tham chiếu đến một đồng hồ chuẩn cơ sở PRC. Độ chính xác của PRC là 10-12 - 10-11 và được lấy từ đồng hồ nguyên tử Cesium. 2. Các tiêu chuẩn SDH Tiêu chuẩn mới xuất hiện lần đầu tiên là SONET do công ty Bellcore (Mỹ) đưa ra, được chỉnh sửa nhiều lần trước khi trở thành tiêu chẩn SDH quốc tế. Cả SDH và SONET được giới thiệu rộng rãi giữa những năm 1988 và 1992. SDH đ ược định nghĩa bởi Viện tiêu chuẩn viễn thông Châu Âu (ETSI), được sử dụng ở rất nhiều nước trên thế giới. Nhật Bản và Bắc Mỹ cũng xây dựng các tiêu chuẩn về SDH riêng. SONET do Viện tiêu chuẩn quốc gia Hoa Kỳ phát triển và đ ược ứng dụng ở Bắc Mỹ. Mặc dù SONET và SDH được đưa ra ban đầu cho truyền dẫn cáp quang, nhưng các hệ thống SDH hiện tại vẫn tương thích cao với cả SDH và SONET. Tốc độ Dung lượng Dung lượng Tín hiệu Tín hiệu SONET bit SDH SONET SDH (Mbit/s) 28DS1, hoặc 1 DS-3 STS-1, OC-1 51,840 STM-0 21E1 63E1, hoặc 84DS-1, hoặc 3DS-3 STS-3, OC-3 155,520 STM-1 1E4 336DS-1, hoặc12DS- 252E1, hoặc STS-12, OC-12 622,080 STM-4 3 4E4 1344DS-1, hoặc 1008E1, hoặc STS-48, OC-48 2488,320 STM-16 48DS-3 16E4 5376DS-1, hoặc 4032E1, hoặc STS-192, OC-192 9953,280 STM-64 192DS-3 64E4 Bảng 2: Phân cấp đồng bộ SDH/SONET 3. Tương lai của SDH Hầu hết tất cả các hệ thống truyền dẫn quang hiện nay trong mạng công cộng đều dùng SONET và SDH. Chúng được mong đợi sẽ thống trị môi trường truyền dẫn trong 10 năm, như công nghệ PDH đi trước đã làm được trong 20 năm (và hiện vẫn còn được sử dụng, dù rất ít). Trong khi tốc độ bit của với mạng đường trục được kỳ vọng vượt qua 40Gbit/s thì các tốc độ nhỏ hơn hoặc bằng 155Mbit/s đã được dùng rất rộng rãi trong các mạng truy nhập. 4. Tại sao cần đồng bộ hóa
  13. Báo cáo thực tập tốt nghiệp Chương I - Kỹ thuật ghép kênh đồng bộ 4.1 Đồng bộ và không đồng bộ Nói chung, hệ thống truyền dẫn là không đồng bộ, do mỗi thiết bị trong mạng đều sử dụng đồng hồ riêng của nó. Trong truyền dẫn số, xung đồng hồ là một thông số rất quan trọng. Xung đồng hồ có nghĩa là sử dụng một chuỗi các xung lặp đi lặp lại để giữ cho tốc độ bit của dữ liệu không đổi và chỉ ra vị trí các bit 1 và 0 trong luồng dữ liệu. Ghép kênh không đồng bộ trải qua nhiều giai đoạn. Các tín hiệu không đồng bộ, ví dụ DS-1 ghép với nhau, cộng với các bit thêm vào, gọi là bit chèn để bù cho sự sai khác của mỗi luồng riêng lẻ, và kết hợp với các bit khác (bit khung) để tạo ra một luồng DS-2. Các bit chèn lại được sử dụng theo cách đó để tạo ra các DS-3 và cao hơn nữa. Chúng ta không thể truy nhập tới các luồng không đồng bộ tốc độ cao mà không sử dụng các bộ tách kênh. Trong hệ thống đồng bộ SONET/SDH, tần số trung bình của các đồng hồ trong hệ thống là giống nhau (đồng bộ) hoặc gần giống nhau (cận đồng bộ). Mỗi đồng hồ có thể truy ngược đến nguồn đồng hồ độ chính xác cao. Do đó, các luồng STS-1 dễ dàng ghép với nhau thành các luồng tốc độ cao hơn mà không cần bit chèn. Vì thế, ta có thể truy nhập ngay đến tốc độ STS-1 cũng như các tốc độ cao hơn STS-N. 4.2 Phân cấp đồng bộ hóa Các tổng đài số thường được dùng trong mạng số phân cấp đồng bộ hóa. Mạng được tổ chức theo quan hệ chủ-tớ (master-slave) với đồng hồ của các node cao hơn cung cấp tín hiệu đồng hồ cho các node thấp hơn.Tất cả các node có thể truy ngược đến nguồn đồng hồ chuẩn. Nguồn đồng hồ chuẩn PRC có độ chính xác là 1x10 -11 theo khuyến nghị G.811 của ITU-T. Các nguồn đồng hồ có độ chính xác thấp hơn là SSU (nguồn đồng hồ phụ) và SEC (thiết bị cấp xung đồng bộ) theo khuyến nghị của ITU-T. Hình 1.1: Các cấp đồng hồ đồng bộ trong hệ thống SDH IV. Nguyên tắc ghép kênh và cấu trúc khung 1. Nguyên tắc ghép kênh Hệ thống số đồng bộ được hình thành từ các hệ thống cận đồng bộ khác nhau, các hệ thống cận đồng bộ này có thể thuộc hệ Châu Âu hoặc Bắc Mỹ. Đầu
  14. Báo cáo thực tập tốt nghiệp Chương I - Kỹ thuật ghép kênh đồng bộ vào của các hệ thống đồng bộ cơ sở là các luồng cận đồng bộ có tốc đ ộ bít khác nhau, được ghép lại thành nhiều bước, mỗi bước lại được đưa vào các bit điều khiển, quản lý và phối hợp tốc độ. Khi đó, đầu ra được một luồng đồng bộ cơ sở. Các luồng đồng bộ cơ sở được nâng lên N lần thành các luồng đồng bộ cấp N. Cấu trúc bộ ghép SDH như hình 1.2. Các chữ số trong hình này liên quan đến các tốc độ truyền dẫn cận đồng bộ như sau: Tương ứng với 11 1554 Kbit/s Tương ứng với 12 2048 Kbit/s Tương ứng với 21 6312 Kbit/s Tương ứng với 22 8448 Kbit/s Tương ứng với 31 34368 Kbit/s Tương ứng với 32 44736 Kbit/s Tương ứng với 4 139264 Kbit/s Hình 1.2: Cấu trúc bộ ghép SDH G.709 ITU-T Chữ số đầu tiên đại diện cho mức phân cấp truyền dẫn như quy đ ịnh trong G702-"Tốc độ bit của các cấp truyền dẫn số", và chữ số thứ hai đặc trưng cho tốc độ thấp hơn (1) và cao hơn (2). Còn chữ số 4 là mức thứ 4, bằng 140 Mbit/s có trong tiêu chuẩn Châu Âu và Bắc Mỹ. Các khối có ký hiệu và chức năng sau đây: C-n: (n = 1-->4) là các contener: Phần tử này có kích thước đủ để chứa các - byte tải trọng thuộc một trong các luồng cận đồng bộ. VC-n: là các contener ảo: - + Contener ảo cơ sở (n = 1,2): gồm một C-n (n = 1,2) đơn cộng thêm các byte mang thông tin điều khiển và giám sát tuyến nối hai VC-n này và gọi là POH.
  15. Báo cáo thực tập tốt nghiệp Chương I - Kỹ thuật ghép kênh đồng bộ + Contener ảo bậc cao hơn VC-n (n = 3,4): gồm một C-n (n = 3,4) đ ơn và tập hợp các nhóm khối nhánh (TUG-2S) hoặc một tập của TU-3S cùng với các byte mang thông tin điều khiển và giám sát tuyến nối hai VC-n và được gọi là POH. Con trỏ được sử dụng để tìm các phần khác nhau của AU và TU gọi là container ảo VC. Con trỏ AU xác định ở VC bậc cao hơn và con trỏ TU xác định ở VC bậc thấp hơn. Ví dụ AU-3 gồm VC-3 cộng với một con trỏ, TU-2 gồm VC-2 cộng với một con trỏ. Một VC là một thực thể tải chạy trên mạng được tạo ra và hủy đi ở điểm kết cuối dịch vụ hoặc ở gần điểm đó. Các tín hiệu lưu lượng PDH được ánh xạ tới các container với kích thước phù hợp với yêu cầu băng thông, sử dụng các bit đ ơn đ ể bám tốc độ đồng hồ khi cần thiết. Các POH được thêm vào sau đó cho mục đích quản lý, tạo một VC. Phần mào đầu này được bỏ đi sau khi VC bị hủy và tín hiệu gốc ban đầu được tái tạo lại. Mỗi tín hiệu PDH được ánh xạ vơi VC của nó, và các VC với cùng kích thước không đáng kể được ghép lại bằng cách chèn byte tạo thành tải SDH. TU-n (n = 1,2,3) là khối nhánh: gồm một VC cộng thêm một con trỏ khối - nhánh. Con trỏ khối nhánh chỉ thị sự đồng bộ pha của VC-n đối với POH của VC mức cao hơn tiếp theo. Con trỏ khối nhánh có vị trí cố định so với POH mức cao hơn. - AU-3S (S = 1 hoặc 2) và AU-N (N=4): gồm một VC bậc cao cộng thêm con trỏ khối quản lý. Con trỏ khối quản lý có vị trí cố định trong khung STM-1 và thể hiện quan hệ về pha của VC bậc cao hơn. 2. Cấu trúc khung STM-1 Khung STM-1 bao gồm 2430 bytes và thường được chia làm hai vùng, tương ứng với 9 hàng x 270 cột. Độ dài khung là 125µs, tương ứng với tần số của khung là 8000 Hz. Tốc độ truyền dẫn của một byte trong khung là 64 Kbit/s. Khung STM-1 gồm 3 khối: Hình 1.3: Cấu trúc khung STM-1 Khối trọng tải Payload •
  16. Báo cáo thực tập tốt nghiệp Chương I - Kỹ thuật ghép kênh đồng bộ Khối con trỏ AU • Khối SOH • Các byte trong khung STM-1 được truyền từng hàng một và truyền từ trái sang phải, bắt đầu từ hàng thứ nhất và cột thứ nhất. Như vậy, sau 9 byte SOH (trừ hàng 4 là 9 byte AU) là 261 byte tải trọng được truyền xen kẽ. + Phần điều khiển SOH: gồm có 8x9 byte, gồm các byte cần thiết cho dịch vụ như từ mã đồng bộ khung, các byte bổ sung để giám sát, điều khiển và quản lý. + Phần trọng tải : các tín hiệu phân nhánh, các tín hiệu POH trong khuyến nghị G.703 của CCITT từ 2 Mbit/s đến 140 Mbit/s được truyền tải trong cùng tải trọng gồm có 9x261 byte. + Phần con trỏ: Quan hệ thời gian giữa trọng tải và khung STM-1 đ ược ghi lại nhờ con trỏ, ngoài ra nó còn định vị các tín hiệu phân nhánh ở trong khối tải trọng. Do đó, sau khi diễn giải con trỏ một cách thích hợp thì có khả năng truy nhập tới từng kênh của người sử dụng độc lập ở bất kỳ thời điểm nào, mà không cần tách luồng STM-1. Con trỏ ở hàng thứ tư, cột từ 1 --> 9 gọi là con trỏ vùng A, còn con trỏ ở hàng 1-->3 và cột 11-->14 gọi là con trỏ vùng B. Khung STM-1 có độ dài 125µs, có tần số là 8000 Hz, như vậy được truyền 8000 lần/s. Do đó, tốc độ bit của tín hiệu STM-1 là : 8000 x 9 x 270 x 8 = 155520 kbit/s Các mức cao hơn STM-N của phân cấp đồng bộ được hình thành bởi cách chèn byte vào phần tải của N tín hiệu STM-1, thêm các mào đầu gấp N lần mào đầu của STM-1 và lấp đầy với dữ liệu quản lý và giá trị con trỏ phù hợp. Hình 1.4: Cấu trúc khung STM-4
  17. Báo cáo thực tập tốt nghiệp Chương I - Kỹ thuật ghép kênh đồng bộ V. Các cơ chế bảo vệ Có hai cơ chế bảo vệ trong mạng SDH: bảo vệ tuyến tính và bảo vệ mạch vòng. 1. Bảo vệ tuyến tính Đây là hình thức dự phòng đơn giản nhất, còn gọi là bảo vệ 1+1. ở đây, mỗi đường làm việc được bảo vệ bởi một đường bảo vệ. Việc chuyển sang đường bảo vệ xảy ra khi xác định được lỗi như là mất tín hiệu LOS. Cấu trúc 1+1 là dự phòng 100% khi mỗi đường làm việc có một đường bảo vệ. Nhưng do vấn đề kinh tế, nên người ta thường sử dụng cơ cấu 1:N, nhất là những đường truyền có khoảng cách xa. Theo cách này, vài đường làm việc được bảo vệ bằng một đường dự phòng. Các đường dự phòng có thẻ sử dụng cho các lưu lượng có độ ưu tiên thấp và có thể bị ngắt đi khi đường dự phòng thay thế cho các đường làm việc bị l ỗi. Cơ cấu bảo v ệ 1+1 và 1:N được tiêu chuẩn hóa trong khuyến nghị G.783 của ITU-T. Hình 1.5: Sơ đồ bảo vệ tuyến tính 2. Bảo vệ mạch vòng Bảo vệ mạch vòng có nhiều ưu điểm hơn so với bảo vệ tuyến tính. Một mạch vòng bảo vệ là cách đơn giản nhất và hiệu quả nhất khi có một số phần tử mạng liên kết với nhau. Có nhiều cơ cấu bảo vệ được dùng cho loại mạng này, song chỉ có một số cơ cấu được tiêu chuẩn hóa theo khuyến nghị G.841 ITU-T. Có 2 loại cơ cấu mạch vòng là vòng đơn hướng và vòng hai hướng. 2.1 Mạch vòng đơn hướng Giả sử có sự gián đoạn thông tin giữa 2 phần tử mạng A và B, hướng Y không bị ảnh hưởng bởi sự cố này. Tất nhiên, một đường thứ hai được thiết lập cho hướng X. Do đó, kết nối này được chuyển sang đường thứ hai trong phần tử mạng A và B. Còn hai phần tẻ khác, C và D được chuyển qua đường dự phòng. Thủ tục này gọi là chuyển đường thẳng. Một cách khác đơn giản hơn được sử dụng là chuyển vòng. Lưu lượng được truyền trên cả hai đường làm việc và đường bảo vệ. nếu có sự cố,
  18. Báo cáo thực tập tốt nghiệp Chương I - Kỹ thuật ghép kênh đồng bộ phía thu (trường hợp này là A) chuyển sang đường bảo vệ và ngay lập tức duy trì kết nối. C B D Mạng vòng STM-N A Hình 1.6: Mạch vòng bảo vệ đơn hướng. 2.2 Mạch vòng hai hướng C B D Mạng vòng STM-N Y A Y X Hình 1.7: Chuyển mạch hai hướng. Trong cấu trúc mạng này, kết nối giữa hai phần tử mạng là hai hướng. Toàn bộ dung lượng mạng được chia thành nhiều đường, mỗi đường làm việc là hai hướng. Nếu có sự cố giữa hai phần tử mạng cạnh nhau A và B, B sẽ chuyển sang đường bảo vệ. Có thể mang lại hiệu quả bảo vệ cao hơn khi dùng mạch vòng bảo
  19. Báo cáo thực tập tốt nghiệp Chương I - Kỹ thuật ghép kênh đồng bộ vệ hai hướng với 4 sợi cáp, mỗi đôi cáp chạy cả đường làm việc và đ ường bảo v ệ. Kết quả, ta có cấu trúc bảo vệ 1:1, nghĩa là dự phòng 100%. VI. Các phần tử của mạng đồng bộ Hình 1.8: Sơ đồ mạng đồng bộ Hình vẽ thể hiện cấu trúc của một vòng SDH với nhiều nhánh. Đặc trưng của SDH là có nhiều ứng dụng khác nhau được truyền trên mạng. Mạng đồng bộ còn có khả năng truyền các tín hiệu cận đồng bộ, cũng như khả năng điều khiển các dịch vụ như ATM. Tất cả điều đó yêu cầu mạng phải có nhiều phần tử khác nhau. Về cơ bản, mạng có 4 phần tử sau: 1. Bộ tái tạo tín hiệu Như tên gọi của nó, phần tử này có nhiệm vụ tái tạo lại xung đồng hồ và biên độ của tín hiệu đầu vào đã bị suy hao và méo dạng do tán sắc. Các thông tin nhận được bằng cách trích ra nhiều kênh 64 kbit/s trong phần mào đầu RSOH. Hình 1.9: Bộ tái tạo tín hiệu 2. Đầu cuối ghép kênh TM Được sử dụng để kết hợp các luồng tín hiệu cận đồng bộ và đồng bộ đầu vào thành các luồng STM-N có tốc độ cao hơn.

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

YOMEDIA
Đồng bộ tài khoản