công nghệ ng-sdh và thiết bị truyền dẫn quang optix osn 3500

Đồ án tốt nghiệp Mục
lục
MỤC LỤC
MỤC LỤC
MỤC LỤC i
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ i
DANH MỤC CÁC BẢNG v
THUẬT NGỮ VIẾT TẮT vi
LỜI NÓI ĐẦU viii
CÔNG NGHỆ PHÂN CẤP SỐ ĐỒNG BỘ SDH 1
1.1 Giới thiệu về SDH 1
1.2 Các cấp tốc độ truyền dẫn trong SDH 1
1.3 Đặc điểm của SDH 2
1.4 Cấu trúc ghép kênh SDH 3
1.5 Các khối chức năng của bộ ghép kênh 3
1.5.1 Các gói Container ảo VC-n 4
1.5.2 Cấu trúc các VC 4
1.5.3 Đơn vị nhánh TU-n 6
1.5.4 Nhóm đơn vị nhánh TUG 7
1.5.5 Ghép TUG -3 vào VC-4 10
1.5.6 Ghép TUG-2 vào VC-3 11
1.5.7 Đơn vị quản lý AU-N 12
1.5.8 Nhóm đơn vị quản lý AUG 12
1.6 Cấu trúc khung STM-1 12
1.6.1 Ghép VC-3 vào STM-1 13
1.6.2 Ghép VC-4 vào khung STM-1 14
1.7 Cấu trúc khung STM-N 15
1.8 Khái niệm tuyến (Path), đoạn (Section) và đường (Line) 16
1.8.1 Cấu trúc SOH ( Section Overhead ) của STM-1 17
1.8.2 Cấu trúc POH (Path Overhead ) 20
1.9 Con trỏ PTR 23

1.9.1 Con trỏ AU-3 và AU-4 24
1.9.2 Các con trỏ TU-PTR 25
1.10 Kết luận 26
PHÂN CẤP SỐ ĐỒNG BỘ THẾ HỆ SAU NG−SDH 28
2.1 Giới thiệu về NG-SDH 28
SVTH : Nguyễn Xuân Bảo ĐTVT−K28
Đồ án tốt nghiệp Mục
lục
2.2 Sự kế thừa SDH của NG-SDH 29
2.3 Giao thức đóng khung chung GFP 31
2.3.1 Phần chung của GEP 31
2.3.2 Phần đặc trưng tải trọng cho GFP sắp xếp khung (GFP-F ) 34
2.3.3 Phần đặc trưng tải trọng cho GFP trong suốt ( GFP-T ) 35
2.4 Ghép chuỗi ( Concatenation ) 36
2.4.1 Kết chuỗi liền kề của VC-4 36
2.4.2 Ghép chuỗi ảo VCAT 37
2.4.3 So sánh ghép chuỗi ảo và ghép chuỗi liền kề 45
2.5 Cơ chế điều chỉnh dung lượng liên kết LCAS 46
2.5.1 Gói điều khiển 46
2.5.2 Các chức năng chính của LCAS 49
2.6 Những ưu điểm và hạn chế của NG-SDH 53
2.7 Kết luận 55
THIẾT BỊ TRUYỀN DẪN QUANG OPTIX OSN 3500 56
3.1 Giới thiệu chung về thiết bị OptiX OSN 3500 56
3.2 Các chức năng của OptiX OSN 3500 57
3.2.1 Cấu hình mềm dẽo để trở thành STM-16 hoặc STM-64 57
3.2.2 Khả năng cung cấp đa dịch vụ dung lượng lớn 58
3.2.3 Các giao tiếp 59
3.2.4 Dung lượng kết nối chéo 59
3.2.5 Dung lượng truy xuất dịch vụ 60

3.2.6 Bảo vệ mức thiết bị 60
3.3 Cấu hình mạng 61
3.3.1 Cấu hình mạng của các dịch vụ cơ bản 61
3.3.1a Cấu hình mạng chuỗi 61
3.3.1b Cấu hình mạng vòng 62
3.3.1c Cấu hình mạng vòng kết hợp chuỗi 66
3.3.1d Cấu hình mạng vòng tiếp xúc 66
3.3.1e Cấu hình mạng vòng giao nhau 66
3.3.1g Cấu hình mạng Hub của chuỗi và vòng 67
3.3.1h Cấu hình mạng mắt lưới 68
3.3.2 Cấu hình mạng đối với dịch vụ Ethernet 68
3.3.2a Truyền dẫn trong suốt Ethernet điểm–điểm trong mạng chuỗi 68
SVTH : Nguyễn Xuân Bảo ĐTVT−K28
Đồ án tốt nghiệp Mục
lục
3.3.2b Dịch vụ hội tụ VLAN của dịch vụ Ethernet trong mạng chuỗi 69
3.3.2c Truyền dẫn trong suốt của dịch vụ Ethernet điểm – điểm trong mạng ring 69
3.3.2d Hội tụ VLAN của dịch vụ Ethernet trong mạng ring 70
3.3.2e Chuyển mạch lớp 2 của dịch vụ Ethernet 71
3.3.2f Giao thức cây bắc cầu nhanh RSTP 72
3.3.2g Dịch vụ EPL/EVPL 72
3.3.2h Dịch vụ EPLAN/EVPLAN 73
3.4 Cấu trúc phần cứng của OptiX OSN 3500 74
3.4.1 Kiến trúc hệ thống của OptiX OSN 3500 74
3.4.2 Cấu trúc các khe vật lý của OptiX OSN 3500 75
3.4.3 Các board của OptiX OSN 3500 77
3.4.3a Board xử lý tín hiệu quang STM-16 ( SL16A) 77
3.4.3b Board xử lý 63 x E1( PQ1 ) 78
3.4.3c Board Ethernet Switch ( EGS2 ) 79
3.4.3d Board Ethernet Switch ( EFS4 ) 80

3.4.3e Board định thời đồng bộ và đấu nối chéo (GXCSA ) 83
3.4.3f Board giao tiếp nguồn ( PIU) 84
3.4.3g Board giao tiếp phụ trợ ( AUX) 85
3.5 Phần mềm vận hành quản lý OptiX OSN 3500 87
3.6 Kết luận 88
ỨNG DỤNG OSN 3500 TẠI VIỄN THÔNG BÌNH ĐỊNH 89
4.1 Tổng quan mạng viễn thông Bình Định 89
4.1.1 Giới thiệu 89
4.1.2 Hệ thống chuyển mạch 89
4.1.3 Các sơ đồ hệ thống chuyển mạch của Viễn thông Bình Định 90
4.1.4 Hệ thống truyền dẫn quang 93
4.2 Cấu hình hệ thống truyền dẫn Optix OSN tại viễn thông Bình Định 94
4.3 Các giao diện của OSN 3500 sử dụng tại Viễn thông Bình Định 95
4.4 Cấu hình mạng truyền dẫn Optix OSN 3500 kết nối chuyển mạch và BTS 96
4.5 Cấu hình mạng truyền dẫn Optix OSN 3500 phục vụ di động 3G 97
4.6 Cấu hình mạng truyền dẫn Optix OSN 3500 phục vụ IP-DSLAM 98
4.7 Kết luận 99
CHƯƠNG V KẾT LUẬN CHUNG 100
TÀI LIỆU THAM KHẢO 101
SVTH : Nguyễn Xuân Bảo ĐTVT−K28
Đồ án tốt nghiệp Mục
lục
SVTH : Nguyễn Xuân Bảo ĐTVT−K28
Đồ án tốt nghiệp Danh mục các hình vẽ
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Số hiệu
hình vẽ
Tên hình
vẽ

Trang
Hình 1.1 Cấu trúc ghép kênh SDH 3
Hình 1.2 Cấu trúc VC-11 và VC-12 5
Hình 1.3 Cấu trúc VC-2 5
Hình 1.4 Cấu trúc VC-3 5
Hình 1.5 Cấu trúc VC- 4 6
Hình 1.6 Cấu trúc TU-11 và TU-12 6
Hình 1.7 Cấu trúc TU-2 6
Hình 1.8 Cấu trúc TU-3 7
Hình 1.9 TUG-2 tạo thành từ 4 x TU-11 8
Hình 1.10 TUG-2 tạo thành từ 1xTU-2 8
Hình 1.11 TUG-2 tạo thành từ 3 x TU-12 9
Hình 1.12 TUG-3 tạo thành từ 7 x TUG-2 9
Hình 1.13 TU-3 ghép thành TUG-3 10
Hình 1.14 Ghép các TUG-3 được tạo thành từ 1 x TU-3 vào VC-4 10
Hình 1.15 Ghép các TUG-3 được tạo thành từ 7 x TUG-2 vào VC-4 11
Hình 1.16 Ghép các TUG-2 vào VC-3 11
Hình 1.17 Cấu trúc khung STM-1 13
Hình 1.18 Ghép VC-3 vào khung STM-1 14
Hình 1.19 Ghép VC-4 vào khung STM-1 15
Hình 1.20 Cấu trúc khung STM-N 15
Hình 1.21 Mô hình xác định đường, đoạn và tuyến 16
Hình 1.22 Cấu trúc SOH của khung STM-1 17
Hình 1.23 Cấu trúc POH của VC-3 và VC-4 20
Hình 1.24 POH của VC-1x và VC-2 22
Hình 1.25 Cấu trúc byte V5 22
Hình 1.26 Cấu tạo của AU-4 PTR 24
Hình 1.27 Cấu trúc của các byte H1, H2, H3 24
SVTH : Nguyễn Xuân Bảo, ĐTVT−K28 Trang i
Đồ án tốt nghiệp Danh mục các hình vẽ

Hình 1.28 Cấu tạo của TU-3 pointer 25
Hình 1.29 Cấu trúc của PTR TU-1x và TU-2 26
Hình 2.1 Mô hình giao thức trong NG-SDH 29
Hình 2.2 Mô hình mạng NG-SDH 30
Hình 2.3 Cấu trúc khung người sử dụng GFP 32
Hình 2.4 Cấu trúc khung điều khiển 33
Hình 2.5 Quan hệ giữa khung MAC Ethernet và khung GFP 34
Hình 2.6 Quan hệ giữa khung PPP/HDLC và khung GFP 35
Hình 2.7 Cấu trúc khung VC-4-Xc 36
Hình 2.8 Ghép chuỗi liền kề VC-4-4c trong khung STM-16 37
Hình 2.9 Ghép chuỗi ảo VC-4-7v 38
Hình 2.10 Phân phối của VC-4-4c 38
Hình 2.11 Minh họa việc khôi phục lại VC-4-4v 39
Hình 2.12 Quá trình phân phối và phục hồi VC-3-4v 40
Hình 2.13 Cấu trúc khung VC-3/4-Xv 40
Hình 2.14 Cấu trúc đa khung tổng VC-3/4-Xv 41
Hình 2.15 Cấu trúc đa khung VC-1/2-Xv 43
Hình 2.16 Chỉ thị thứ tự và đa khung trong chuỗi 32 bit (bit thứ 2 của byte K4) 44
Hình 2.17 Cấu trúc đa khung tổng VC-1/2-Xv 44
Hình 2.18 So sánh hai phương thức ghép chuỗi 45
Hình 2.19 Thêm hai thành viên mới 49
Hình 2.20 Xóa thành viên 4 và 5 từ một VCG có 6 thành viên 51
Hình 2.21 Xoá thành viên cuối cùng trong VCG 52
Hình 2.22 Loại bỏ thành viên cuối cùng do sự cố mạng 53
Hình 3.1 Vị trí của thiết bị OptiX OSN 3500 trong mạng 56
Hình 3.2 Dung lượng truy nhập khi cấu hình hệ thống STM-16 57
Hình 3.3 Dung lượng truy nhập khi cấu hình hệ thống STM-64 57
Hình 3.4 Cấu trúc mạng chuỗi 62
Hình 3.5 Cấu hình mạng vòng 62
Hình 3.6 Sơ đồ mạng vòng 2f-MSP Ring STM-16 63

Hình 3.7 Hoạt động bình thường của 2f-MSP Ring 63
Hình 3.8 Hoạt động khi có sự cố đứt cáp quang giữa NE A và NE B 63
Hình 3.9 Hoạt động bình thường của mạng 4f-MSP Ring 64
SVTH : Nguyễn Xuân Bảo, ĐTVT−K28 Trang ii
Đồ án tốt nghiệp Danh mục các hình vẽ
Hình 3.10 Hoạt động của 4f-MSP Ring khi hai sợi quang bị đứt 64
Hình 3.11 Hoạt động của 4f-MSP Ring khi cả 4 sợi quang bị đứt 64
Hình 3.12 Hoạt động bình thường của SNCP 65
Hình 3.13 Chuyển mạch bảo vệ SNCP khi đứt cáp quang giữa A và B 65
Hình 3.14 Cấu hình mạng vòng kết hợp mạng chuỗi 66
Hình 3.15 Cấu hình mạng vòng tiếp xúc 66
Hình 3.16 Cấu hình mạng vòng giao nhau 66
Hình 3.17 Cấu hình mạng kết nối nút kép DNI 67
Hình 3.18 Cấu hình mạng Hub của chuỗi và vòng 67
Hình 3.19 Cấu hình mạng mắt lưới 68
Hình 3.20 Cấu hình truyền dẫn trong suốt Ethernet điểm– điểm mạng chuỗi 68
Hình 3.21 Cấu hình hội tụ VLAN của dịch vụ Ethernet trong mạng chuỗi 69
Hình 3.22 Sơ đồ truyền dẫn trong suốt Ethernet điểm – điểm trong mạng ring 69
Hình 3.23 Cấu hình hội tụ VLAN của dịch vụ Ethernet trong mạng ring 70
Hình 3.24 Cấu hình chuyển mạch lớp 2 của dịch vụ Ethernet 71
Hình 3.25 Cấu hình mạng cây bắc cầu nhanh RSTP 72
Hình 3.26 Cấu hình mạng dịch vụ EPL/EVPL 72
Hình 3.27 Cấu hình dịch vụ EPLAN/EVPLAN 73
Hình 3.28 Kiến trúc hệ thống của OptiX OSN 3500 75
Hình 3.29 Các khe của OptiX OSN 3500 76
Hình 3.30 Sơ đồ khối của board SL16A 77
Hình 3.31 Sơ đồ khối của board PQ1 78
Hình 3.32 Sơ đồ khối của board EGS2 80
Hình 3.33 Sơ đồ khối nguyên lý board GSCC 82
Hình 3.34 Sơ đồ khối của board GXCS 84

Hình 3.35 Sơ đồ khối của board PIU 85
Hình 3.36 Sơ đồ khối của board AUX 86
Hình 3.37 Vị trí của OptiX iManager T2000 trong hệ thống quản lý mạng 87
Hình 3.38 Cấu hình OptiX iManager T2000 quản lý mạng truyền dẫn 88
Hình 4.1 Sơ đồ kết nối chuyển mạch HOST QUY NHƠN 90
Hình 4.2 Sơ đồ kết nối chuyển mạch HOST AN NHƠN 91
Hình 4.3 Sơ đồ kết nối chuyển mạch HOST HOÀI NHƠN 92
Hình 4.4 Tính năng chuyển mạch bảo vệ đường PP Uniform 94
SVTH : Nguyễn Xuân Bảo, ĐTVT−K28 Trang iii
Đồ án tốt nghiệp Danh mục các hình vẽ
Hình 4.5 Hoạt động bình thường của cơ chế bảo vệ PP Uniform 94
Hình 4.6 Chuyển mạch bảo vệ PP khi đứt cáp quang giữa NE 1 và NE 4 94
Hình 4.7 Hoạt động bình thường và khi có sự cố của cơ chế SNCP 95
Hình 4.8 Cấu trúc RING01 – STM16 OSN 3500 NG-SDH 96
Hình 4.9 Cấu trúc RING01 – STM4 OSN 2500 NG-SDH 96
Hình 4.10 Cấu trúc RING02 – STM4 OSN 2500 NG-SDH 97
Hình 4.11 Cấu trúc RING02 – STM16 OSN 3500 NG-SDH 97
Hình 4.12 Mô hình GE IP-DSLAM 98
Hình 4.13 Mô hình FE IP-DSLAM 98
SVTH : Nguyễn Xuân Bảo, ĐTVT−K28 Trang iv
Đồ án tốt nghiệp Danh mục các hình vẽ
DANH MỤC CÁC BẢNG
DANH MỤC CÁC BẢNG
Số hiệu
bảng
Tên bảng Trang
Bảng 1.1 Các cấp tốc độ trong SDH 2
Bảng 2.1 Ghép chuỗi liền kề của VC-4-Xc 37
Bảng 2.2 Dung lượng của ghép chuỗi ảo SDH VC-n-Xv 37
Bảng 2.3 Dung lượng tải trọng của các VC-3/4-Xv 41

Bảng 2.4 Chỉ thị thứ tự và đa khung trong byte H4 42
Bảng 2.5 Dung lượng tải trọng của VC-1/2-Xv
43
Bảng 2.6 Các từ mã điều khiển
47
Bảng 3.1 Các loại giao tiếp dịch vụ của thiết bị OptiX OSN 3500
59
Bảng 3.2 Dung lượng kết nối chéo của thiết bị OptiX OSN 3500
59
Bảng 3.3 Dung lượng truy xuất tối đa của OptiX OSN 3500
60
Bảng 3.4 Bảo vệ mức thiết bị của OptiX OSN 3500
60
Bảng 3.5 Bảng chức năng các card của thiết bị OptiX OSN 3500
75
Bảng 3.6 Vị trí các board xử lý và board giao diện tương ứng
76
Bảng 3.7 Vị trí của các byte tương ứng trong khung SDH
82
SVTH : Nguyễn Xuân Bảo, ĐTVT−K28 Trang v
Đồ án tốt nghiệp Danh mục các hình vẽ
THUẬT NGỮ VIẾT TẮT
THUẬT NGỮ VIẾT TẮT
ADM Add/Drop Multiplexer Khối ghép/ xen rớt kênh
AIS Alarm Indication Signal Tín hiệu chỉ thò cảnh báo
AMI Alternate Mark Inversion Đảo dấu luân phiên
APS Automatic Protection Switching Chuyển mạch bảo vệ tự động
ATM Asynchronous Transfer Mode Kiểu truyền tải bất đồng bộ
AU Administration Unit Đơn vò quản lý
AUG Administration Unit Group Nhóm đơn vò quản lý

CMI Coded Mark Inversion Đảo dấu mã
CRC Cyclic Redundancy Check Kiểm tra dư thừa chu kỳ
DCC Data Communication Channels Kênh thông tin dữ liệu
DCN Data Communication Network Mạng thông tin dữ liệu
DCU Dispersion Compensation Unit Khối bù tán sắc
DNI Dual Node Interconnection Kết nối nút kép
DSP Digital Signal Processor Xử lý tín hiệu số
DVB Dâata Video Broadcast
DWDM Dense Wavelength Division Bộ ghép phân theo bước sóng
Multiplexing mật độ cao
DXC Digital Cross-Connect Kết nối chéo số
ECC Embedded Control Channel Kênh điều khiển nhúng
EMC Electro-Magnetic Compatibility Khả năng tương thích điện từ
EMI Electro-Magnetic Interference Giao thoa điện từ
EMS Electro-Magnetic Susceptibility Độ nhạy điện từ
EPL Ethernet Private Line Đường dây riêng Ethernet
EPLAN Ethernet Private LAN Mạng LAN riêng Ethernet
ETSI European Telecommunications Hiệp hội tiêu chuẩn Viễn thông
Standards Institute Châu Âu
EVPL Ethernet Virtual Private Line Đường dây riêng ảo Ethernet
EVPLAN Ethernet Virtual Private LAN Mạng riêng ảo Ethernet
GFP Generic Framing Protocol Giao thức khung chung
HDLC High level Data Link Control Điều khiển liên kết dữ liệu mức cao
LAN Local Area Network Mạng vùng nội hạt
LAPB Link Access Protocol-Balanced Giao thức truy suất liên kết cân bằng
LAPS Link Access Procedure-SDH Thủ tục truy suất liên kết SDH
LCAS Link capacity Adjustment Scheme Sơ đồ điều chỉnh dung lượng liên kết
MAC Media Access Control Môi trường điều khiển truy suất
MADM Multi Add/Drop Multiplexer Bộ đa ghép xen rớt kênh
MPLS Multiprotocol Label Switching Chuyển mạch nhãn đa giao thức

MSP Multiplex Section Protection Bảo vệ đoạn ghép kênh
SVTH : Nguyễn Xn Bảo, ĐTVT−K28 Trang vi
Đồ án tốt nghiệp Danh mục các hình vẽ
MSSP Multi-Service Switching Platform Nền tảng chuyển mạch đa dịch vụ
NE Network Element Phần tử mạng
NM Network Management Quản lý mạng
NMS Network Management System Hệ thống quản lý mạng
NNI Network Node Interface Giao tiếp nút mạng
OADM Optical Add/drop Multiplexer Khối ghép xen rẽ quang
OAM Operation Administration and Quản lý điều hành và bảo dưỡng
Maintenance
OSI Open Systems Interconnection Hệ thống kết nối mở
OSN Optical Switch Node Nút chuyển mạch quang
OSP OptiX Software Platform Nềng tảng phần mềm OptiX
PDU Protocol Data Unit
PDH Plesiochronous Digital Hierarchy Ghép kênh số cận đồng bộ
PLL Phase-Locked Loop Vòng khoá pha
POH Path Overhead Mào đầu đường dẫn
PP Path Protection Bảo vệ đường dẫn
PRC Primary reference clock Đồng hồ tham chiếu sơ cấp
RDI Remote Defect Indication Chỉ thò dò tìm từ xa
RSTP Rapid Span Tree Protocol Giao thức cây bắt cầu nhanh
SAN Save Area Network
SCC System Control & Communication Hệ thống điều khiển và thông tin
SDH Synchronous Digital Hierarchy Ghép kênh đồng bộ số
SEC SDH Equipment Clock Đồng hồ thiết bò SDH
SNCP Sub-Network Connection Protection Bảo vệ kết nối mạng con
SOH Section Overhead Phần mào đầu
SONET Synchronous Optical Network Mạng quang đồng bộ
SSM Synchronization Status Message Bản tin trạng thái đồng bộ

SSU Synchronous Supply Unit Đơn vò cung cấp đồng bộ
STM SDH Transport Module Modul truyền tải SDH
SVC Switched Virtual Channel Kênh chuyển mạch ảo
TDM Time Division Multiplexing Ghép kênh phân chia theo thời gian
TM Terminal Multiplexer Ghép kênh đầu cuối
TMN Telecommunication Management Quản lý mạng viễn thông
Network
TPS Tributary Protection Switching Chuyển mạch bảo vệ luồng nhánh
TUG Tributary Unit Group Nhóm đơn vò luồng nhánh
VC Virtual Container Conntainer ảo
VCAT Virtual Concatenation Kết nối ảo
VLAN Virtual Local Area Network Mạng LAN ảo
VP Virtual Path Đường dẫn ảo
VPL Virtual Path Link Liên kết đường dẫn ảo
VPN Virtual Private Network Mạng riêng ảo
SVTH : Nguyễn Xn Bảo, ĐTVT−K28 Trang vii
Đồ án tốt nghiệp Danh mục các hình vẽ
WDM Wavelength Division Multiplexing Ghép kênh phân chia theo bước sóng
LỜI NĨI ĐẦU
LỜI NĨI ĐẦU
Trong đợt thực tập tốt nghiệp cuối khố, được sự giới thiệu của khoa Kỹ
thuật và Cơng nghệ Trường Đại học Quy Nhơn em đã đến thực tập tại Trung tâm
Viễn thơng Bình Định. Qua thời gian thực tập em có dịp tìm hiểu về cơng nghệ NG-
SDH và thiết bị truyền dẫn OptiX OSN 3500 ứng dụng cơng nghệ này. Từ đó em đã
thấy được những ưu điểm nổi trội của OSN 3500 theo cơng nghệ NG-SDH như khả
năng cung cấp đa dịch vụ với dung lượng lớn, linh hoạt và mềm dẽo trong kết nối
mạng, sử dụng băng tần tiết kiệm và hiệu quả….Bên cạnh đó còn đơn giản trong
vận hành khai thác và bảo dưỡng.
Vì vậy em quyết định ngun cứu sâu hơn về NG-SDH cùng với thiết bị
OSN 3500 để làm đề tài tốt nghiệp và được khoa giao đề tài “Cơng nghệ NG-SDH

và thiết bị truyền dẫn quang OptiX OSN 3500 ”.
Nội dung của đồ án gồm 5 chương :
• Chưong I Cơng nghệ phân cấp số đồng bộ SDH
• Chương II Phân cấp số đồng bộ thế hệ sau NG-SDH
• Chương III Thiết bị truyền dẫn quang OptiX OSN 3500
• Chương IV Ứng dụng OSN 3500 tại Viễn Thơng Bình Định
• Chương V Kết luận chung
Mặc dù đã có nhiều cố gắn nhưng vì thời gian cũng như kiến thức của em
còn hạn chế nên đồ án này khơng thể tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong nhận
được sự nhận xét và đánh giá của các thầy cơ.
Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn thầy giáo ThS.Đào Minh Hưng đã tận
tình hướng dẫn và giúp đỡ em hồn thành Đồ án Tốt nghiệp này.

SVTH : Nguyễn Xn Bảo, ĐTVT−K28 Trang viii
Đồ án tốt nghiệp Danh mục các hình vẽ
Quy Nhơn ngày 05/06/2010
Sinh viên
Nguyễn Xuân Bảo
SVTH : Nguyễn Xuân Bảo, ĐTVT−K28 Trang ix
Đồ án tốt nghiệp Chương I Công nghệ phân cấp số đồng bộ
SDH
CHƯƠNG I
CHƯƠNG I
CÔNG NGHỆ PHÂN CẤP SỐ ĐỒNG BỘ SDH
CÔNG NGHỆ PHÂN CẤP SỐ ĐỒNG BỘ SDH
1.1 Giới thiệu về SDH
SDH được hình thành và phát triển dựa trên cơ sở các tiêu chuẩn của mạng
thông tin quang đồng bộ SONET. Do hệ thống chuyển mạch số tăng ngày càng
nhiều, thiết bị truyền dẫn số được dùng nhiều và nhu cầu thiết lập ISDN ngày càng
lớn, việc đồng bộ hóa 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 dữ liệu tốc độ cao.
Tương ứng, công nghệ truyền dẫn phân cấp số đồng bộ SDH (Synchronous Digital
Hierachy) ra đời và đưa tới một tiêu chuẩn quốc tế chung. 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.
Các luồng nhánh PDH đầu vào thiết bị ghép SDH được ITU-T chấp nhận gồm có:
• Theo tiêu chuẩn châu Âu: 2,048 Mbit/s; 8,448 Mbit/s; 34,368 Mbit/s và
139,264 Mbit/s.
• Theo tiêu chuẩn Bắc Mỹ: 1,544 Mbit/s; 6,312 Mbit/s và 44,376 Mbit/s.
1.2 Các cấp tốc độ truyền dẫn trong SDH
Cấp tốc
độ
Tốc độ Số luồng PDH tạo thành Giao diện
STM-1
155.520Mbit/s
(155Mbit/s)
63 luồng 2Mbit/s hoặc 3 luồng
34Mbit/s hoặc 3 luồng 45Mbit/s
hoặc 1 luồng 140Mbit/s
Điện - Quang
(Electrical-
Optical)
STM-4
622.080Mbit/s
(622Mbit/s)
252 luồng 2Mbit/s hoặc 12 luồng
34Mbit/s hoặc 12 luồng 45Mbit/s
hoặc 4 luồng 140Mbit/s
Quang

(Optical)
Đồ án tốt nghiệp Chương I Công nghệ phân cấp số đồng bộ
SDH
STM-16
2488.320Mbit/s
(2.5Gbit/s)
1008 luồng 2Mbit/s hoặc 48 luồng
34Mbit/s hoặc 48 luồng 45Mbit/s
hoặc 16 luồng 140Mbit/s
Quang
(Optical)
STM-64
9953.280Mbit/s
(10Gbit/s)
4032 luồng 2Mbit/s hoặc 192
luồng 34Mbit/s hoặc 192 luồng
45Mbit/s hoặc 64 luồng 140Mbit/s
Quang
(Optical)
Bảng 1.1 Các cấp tốc độ trong SDH
1.3 Đặc điểm của SDH
- Kỹ thuật phân kênh đơn giản do nhân kênh theo kiểu đồng bộ, theo kiểu xen
byte lần lượt, điều này dẫn đến độ tin cậy của hệ thống được nâng cao.
- Có thể truy xuất được trực tiếp các luồng nhánh tốc độ thấp mà không cần
phải qua bước xử lý các tín hiệu trung gian. Do đó, thiết bị xen rẽ đơn giản hơn, dẫn
đến chi phí giảm, hệ thống có tính linh hoạt cao.
- Khả năng OAM (Operation Administration Maintenance) được nâng cao,
SDH đảm bảo khả năng quản lý vận hành trong mạng một cách linh hoạt, hiệu quả
do hệ thống đã dành sẵn gần 5% băng thông cho quản lý vận hành và bảo trì.
- SDH có thể chuyển tải tất cả các loại tín hiệu trên các mạng hiện hành tức là

nó có thể bao phủ tất cả các mạng cung cấp dịch vụ.
- Dễ dàng từng bước chuyển tiếp lên tốc độ bit cao hơn trong tương lai để đáp
ứng nhu cầu truyền dẫn của các mạng viễn thông trọng điểm: Mạng trục chính
quốc gia, mạng nội hạt và đường dây thuê bao đối với dịch vụ băng thông rộng.
- Đồng hồ của các thiết bị được khống chế trong phương thức đồng bộ hoá
trên toàn mạng.
- Nhân kênh các tín hiệu nhánh theo kiểu đồng bộ.
- Có cấu trúc khung đồng nhất thay đổi linh hoạt, phù hợp với tín hiệu nhánh vào.
- Nhân kênh theo nguyên lý xen byte lần lượt.
- Đồng bộ theo nguyên lý xen byte. Truy xuất trực tiếp từ tín hiệu bậc cao.
Đồ án tốt nghiệp Chương I Công nghệ phân cấp số đồng bộ
SDH
1.4 Cấu trúc ghép kênh SDH
Hình 1.1 Cấu trúc ghép kênh SDH
1.5 Các khối chức năng của bộ ghép kênh
Tín hiệu luồng nhánh PDH đưa đến thiết bị ghép SDH trong khoảng thời gian
125μs được chứa trong một khung có dung lượng nhất định và gắn nhãn chỉ rõ
trong khung chứa loại tín hiệu luồng nhánh nào, khung như vậy gọi là container ảo.
Có hai loại container ảo là container ảo mức thấp VC-11, VC-12, VC-2 và cotainer
ảo mức cao VC-3, VC-4.
C-n chỉ làm chức năng sắp xếp tín hiệu PDH và hiệu chỉnh để bù lại sự lệch
pha giữa hệ thống SDH và tín hiệu PDH, các container gồm có:
- Các byte thông tin.
- Các bit hoặc byte chèn cố định trong khung, không mang nội dung dữ liệu
mà chỉ sử dụng để tương thích về pha với tốc độ bit của container cao hơn.
- Các byte chèn không cố định nhằm làm cân bằng chính xác về tốc độ giữa
tín hiệu PDH và container của nó. Các byte này có thể đơn thuần là byte chèn
không mang thông tin mà cũng có thể là byte chèn mang thông tin luồng số.
140Mbit/s
STM-1

STM-1
AUG
AUG
AU-4
AU-4
VC-4
VC-4
C-4
C-4
TUG-3
TUG-3
TU-3
TU-3
VC-3
VC-3
C-3
C-3
AU-3
AU-3
VC-3
VC-3
C-2
C-2
C-12
C-12
C-11
C-11
VC-2
VC-2
VC-12

VC-12
VC-11
VC-11
TU-2
TU-2
TU-12
TU-12
TU-11
TU-11
TUG-2
TUG-2
45 Mbit/s
6.312Mbit/s
2.048 Mbit/s
1.544 Mbit/s
x4
x1
x7
x7
x3
x3
Gắn/tách
SOH
Xử lý
con trỏ
Gắn/tách
POH
Xử lý
con trỏ
Gắn/tách

POH
Xử lý con trỏ
Sắp xếp
Ghép kênh
Cân bằng tốc độ (đồng bộ con trỏ)
x3
34 Mbit/s
Đồ án tốt nghiệp Chương I Công nghệ phân cấp số đồng bộ
SDH
- Các byte điều khiển được chèn vào để khai báo cho hướng thu biết được byte
chèn cố định là byte thông tin hay chỉ là byte chèn không mang thông tin.
1.5.1 Các gói Container ảo VC-n
Mỗi gói ảo là một cấu trúc thông tin dùng để trao đổi thông tin ở các mức
truyền dẫn trong SDH. Nó bao gồm một trường tin (Payload) và các thông tin mào
đầu đường (POH) được tổ chức trong một cấu trúc khối với độ dài là 125µs hay
500µs. Thông tin nhận dạng đầu khung VC-n được cung cấp bởi lớp phục vụ mạng.
Có hai loại gói ảo VC được định nghĩa như sau:
• VC-n cấp thấp
VC-n ( n = 11,12,2) gồm một gói C-n (n = 11,12,2) và mào đầu đường cấp tương
đương. Là các VC được ghép vào một VC lớn hơn, được xem là LO-VC ( Low-
priority VC ) khi ghép vào VC-4.
• VC-n cấp cao
VC-n (n = 3,4) gồm một gói C-n (n = 3,4) hoặc một tập hợp nhóm khối nhánh
(TUG-2 hoặc TUG-3) cộng thêm mào đầu đường cấp tương đương. Là các VC
được ghép trực tiếp vào tải trọng (Payload) của khung STM-1 như VC-4. Trong
trường hợp VC-3 được ghép trực tiếp vào STM-1 thì VC-3 cũng được xem như là
HO-VC (High- priority).
POH chứa các thông tin hỗ trợ giám sát sự vận chuyển các container từ điểm
phát đến điểm nhận. Nó được thêm vào đầu đường dẫn khi VC được tạo ra và chỉ
được đọc cuối đường dẫn khi VC bị xóa.

1.5.2 Cấu trúc các VC
VC-11 Gồm 25 byte cộng với 1 byte POH, sắp xếp trên 3 cột x 9 hàng được
dùng để truyền dẫn tín hiệu 1.544Mbit/s theo tiêu chuẩn bắc Mỹ.
VC-12 Gồm 34 byte cộng với 1 byte POH, sắp xếp trên 4 cột x 9 hàng được
dùng để truyền dẫn tín hiệu 2.048Mbit/s theo chuẩn Châu Âu.
Đồ án tốt nghiệp Chương I Công nghệ phân cấp số đồng bộ
SDH
Hình 1.2 Cấu trúc VC-11 và VC-12
VC-2 Bao gồm 106 byte dữ liệu cộng với 1 byte POH dùng để tương thích với
luồng 6.312Mbit/s, sắp xếp trên 12 cột x 9 hàng.
Hình 1.3 Cấu trúc VC-2
VC-3 Gồm 756 byte dữ và 9 byte POH sắp xếp thành 85 cột x 9 hàng.
Hình 1.4 Cấu trúc VC-3
VC-4 Gồm 2340 byte dữ liệu và 9 byte POH sắp xếp thành 261 cột x 9 hàng.
C-3
85
9
9 byte POH
J1
B3
C2
G1
F2
H4
Z3
Z4
Z5
C-2
9
12

1 byte POH
1byte POH
4
VC-12
C-12
9
3
VC-11
9
1byte POH
C-11
TU-12
TU-11
1byte PTR
4
3
9
9
VC-12

1byte PTR
VC-11

VC-2
12
9
1byte PTR
Đồ án tốt nghiệp Chương I Công nghệ phân cấp số đồng bộ
SDH
Hình 1.5 Cấu trúc VC- 4

1.5.3 Đơn vị nhánh TU-n
TU = VC (LO -VC) + PTR
Trước khi sắp xếp vào khung STM-1, các VC bậc thấp sẽ được ghép vào một
VC bậc cao hơn. Mối liên quan về pha giữa các VC được thể hiện thông qua khái
niệm con trỏ (PTR). Đồng thời nó cũng thông báo sự bắt đầu của VC đó. PTR được
ghép thêm tại một vị trí cố định trong VC và tạo ra các TU tương ứng như sau:
TU-1x (TU-11 và TU-12) TU-1x = VC-1x + 1 byte PTR
Là các TU tạo thành từ các VC-1x (VC-11, VC-12 ) kết hợp với 1 byte PTR.
Hình 1.6 Cấu trúc TU-11 và TU-12
TU-2 TU-2 = VC-2 + 1 byte PTR
Là TU được tạo thành từ VC- 2 kết hợp với 1 byte PTR.
Hình 1.7 Cấu trúc TU-2
261
9
9 byte POH
C-4
86
3 byte PTR
VC-3
9
Đồ án tốt nghiệp Chương I Công nghệ phân cấp số đồng bộ
SDH
TU-3 TU-3 = VC-3 + 3 byte PTR
Việc truyền dẫn các byte PTR sẽ xảy ra lần lượt, cứ mỗi khung 125µs sẽ có
một byte PTR. Byte PTR này sẽ được gắn vào vị trí cố định trong khung cấp cao
hơn là ( VC-4). Như vậy tổng cộng sẽ có 3 byte PTR cho 3 khung 125µs. Còn byte
thứ tư của đa khung 500µs cũng mang 1 byte PTR, nhưng byte này chưa được quy
định chức năng và hiện nay dùng để dự phòng.
Kích thước của TU-3 và vị trí của các byte PTR như hình 1.8. Ngoài ra có
thể ghép 3 VC-3 vào khung VC-4 theo nguyên lý ghép xen byte, sau đó chúng được

phát đi trong khung AU-4, trong quá trình truyền dẫn đó có 2 cấp PTR được ghép
vào để thực hiện nhiệm vụ sau:
- PTR AU-4 trong thành phần SOH chỉ thị vị trí của VC-4 trong khung STM-1.
- 3 PTR TU-3 ( mỗi byte PTR TU-3 được gắn vào trong VC-4 để thông báo vị trí
của mỗi VC-3). Cấu thành từ một ngăn chứa ảo VC-n và một con trỏ (PTR), nó cho
phép kết hợp giữa mức đường cấp thấp và mức đường cấp cao.
Hình 1.8 Cấu trúc TU-3
- Con trỏ PTR đơn vị nhánh cho phép hệ thống SDH điều chỉnh sự sai lệch về pha
giữa VC bậc thấp và tiêu đề POH của VC bậc cao kế tiếp chứa chúng.
1.5.4 Nhóm đơn vị nhánh TUG
Sắp xếp các tín hiệu khối nhánh thành tín hiệu số có tốc độ cao hơn, chuyển
đến các VC bậc cao hơn.
TUG-2 Một TUG-2 có thể được hình thành bởi 3 cách sau:
Đồ án tốt nghiệp Chương I Công nghệ phân cấp số đồng bộ
SDH
• TUG-2 = 4 x TU-11
4 x TU-11 tạo thành 1 TUG-2 theo nguyên lý ghép xen byte như hình 1.9. Bốn byte
đầu tiên của hàng thứ nhất là byte PTR, các byte sau là các byte dữ liệu.
Hình 1.9 TUG-2 tạo thành từ 4 x TU-11
• TUG-2 tạo bởi 1 TU-2:
Mỗi TU-2 có kích thước tương ứng 1 TUG-2, ghép TU-2 vào TUG-2 như hình 1.10.
Hình 1.10 TUG-2 tạo thành từ 1xTU-2
• TUG-2 = 3 x TU-12
3 x TU-12 cũng theo nguyên lý ghép xen byte tạo thành 1 TUG-2 như hình 1.11. Ba
byte đầu tiên của hàng thứ nhất là các byte PTR, các byte sau đó là các byte dữ liệu.
TU - 11
TU-11

12
9

1byte PTR
TU - 11
3
TU - 11
3
3
TU - 11
3
12
1 byte PTR
9
Đồ án tốt nghiệp Chương I Công nghệ phân cấp số đồng bộ
SDH
Hình 1.11 TUG-2 tạo thành từ 3 x TU-12
TUG-3 Một TUG-3 có thể được hình thành bởi 2 cách sau:
• TUG-3 = 7 TUG-2
Cột đầu tiên chứa 3 byte PTR NPI (Null PTR Indication), và 6 byte chèn cố định
(Fixed Stuff Byte). Cột thứ 2 chứa 9 byte chèn cố định. Các PTR NPI gọi là PTR chỉ
thị không giá trị, chúng không mang ý nghĩa nào mà chỉ mang các mẫu bit cố định.
Hình 1.12 TUG-3 tạo thành từ 7 x TUG-2
12
TU-12

TU - 12
4
TU - 12
1byte PTR
4
TU - 12
4

9
86
Các bit chèn cố định
Con trỏ (PTR)
TUG -2
12
9

• • •
NPI


9
21
# 1
# 7
……………………….
………………………
….
Đồ án tốt nghiệp Chương I Công nghệ phân cấp số đồng bộ
SDH
• TUG-3 = 1 TU-3
Cột đầu tiên chứa 3 byte PTR và 6 byte chèn cố định
Hình 1.13 TU-3 ghép thành TUG-3
1.5.5 Ghép TUG -3 vào VC-4
• Ghép các TUG-3 được tạo thành từ 1 x TU-3 vào VC-4
VC-4 = 3 x TUG-3 + 18 byte chèn cố định như hình 1.14
• Ghép các TUG-3 được tạo thành từ 7 x TUG-2 vào VC-4
VC-4 = 3 x TUG-3 + 18 byte chèn cố định như hình 1.15
Hình 1.14 Ghép các TUG-3 được tạo thành từ 1 x TU-3 vào VC-4

86
9
TU-3


TUG-3


6 byte chèn
cố định
3 byte PTR
Các bit chèn cố định
261 = (86 x 3) + 2 cột chèn +1 POH
P
O
H
261
9
3 x TU-3
9
86
Con trỏ PTR
TUG-3
VC-4
Đồ án tốt nghiệp Chương I Công nghệ phân cấp số đồng bộ
SDH
Hình 1.15 Ghép các TUG-3 được tạo thành từ 7 x TUG-2 vào VC-4
Ba khung được TUG-3 ghép vào khung VC-4. Vì 3 khung TUG-3 chỉ có 258
cột, nên trong khối VC-4 chèn thêm 18 byte cố định (2 cột ) vào cột thứ hai và thứ
ba, ghép 9 byte VC-4 POH tạo thành khung VC-4 có 261 cột × 9 hàng.

1.5.6 Ghép TUG-2 vào VC-3
Hình 1.16 Ghép các TUG-2 vào VC-3
21
N
P
I
9
N
P
I
N
P
I
86
P
O
H
N
P
I
N
P
I
N
P
I
21 x 3 = 63
9
261
261 = (86 x 3 ) + 2 cột chèn +1 POH

TUG-3
VC-4
85 = (12 x 7 ) + 1 POH
Con trỏ PTR
12
12
9
9

……………
…
P
O
H
…….
21 = 3 x 7
TUG-2
VC-3
7 x TUG-2
Đồ án tốt nghiệp Chương I Công nghệ phân cấp số đồng bộ
SDH
Ghép các TUG-2 được tạo thành từ 3 x TU-12 vào VC-3 như hình 1.16. Bảy
khung TUG-2 được ghép vào khung VC-3. Bảy khung TUG-2 có 84 cột (12 x 7),
cùng với 1 cột POH tạo nên khung VC-3 có 85 cột x 9 hàng. Số byte PTR của mỗi
TUG-2 là 3 nên khi ghép vào khung VC-3 tạo thành 21 byte PTR.
1.5.7 Đơn vị quản lý AU-N
Là một cấu trúc thông tin cung cấp khả năng làm tương hợp giữa mức đường
cấp cao với mức đoạn. Nó bao gồm một trường tin (gói ảo cấp cao) và một con trỏ
(PTR) khối quản lý. Gồm 2 loại: AU-3 và AU-4
AU-N = VC (HO-VC) + PTR

Trong trường hợp này, các giá trị của con trỏ AU (AU PTR) được gắn trong
khung STM-1 để ghi lại mối quan hệ về pha giữa khung truyền dẫn và các VC
tương ứng. Các byte AU PTR được gắn không cố định vào 9 byte đầu tiên của hàng
thứ tư trong khung STM-1, chúng có chức năng đánh dấu AU ( tuy nhiên các AU-
PTR của AU-3 và của AU-4 là khác nhau).
Con trỏ AU-N cho phép hệ thống SDH điều chỉnh sự sai lệch về pha giữa
đầu khung tin tương ứng VC-n (n = 3, 4) với đầu khung STM. Vị trí của con trỏ này
là trong khung STM.
Các AU-N có thể được cấu thành như sau:
• AU-3 = 1 x VC-3 + PTR
• AU-4 = 1 x VC-4 + PTR
1.5.8 Nhóm đơn vị quản lý AUG
Gồm nhiều AU được nhân kênh theo phương thức xen byte lần lượt. Trong
AUG chỉ gồm toàn AU-3 hoặc toàn AU-4.
1.6 Cấu trúc khung STM-1