nghiên cứu và khai thác hệ thống truyền dẫn sdhalcatel lucent stm-64 của vnpt thừa thiên huế

1
ĐẠI HỌC HUẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC
BỘ MÔN ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG
TRẦN KHÔI NGUYÊN
NGHIÊN CỨU VÀ KHAI THÁC HỆ THỐNG TRUYỀN DẪN SDH
ALCATEL LUCENT STM-64 CỦA VNPT THỪA THIÊN HUẾ
Ngành: Công nghệ kỹ thuật điện tử, truyền thông
Chuyên ngành: Thông Tin Quang
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
NGƯỜI HƯỚNG DẪN
K.S NGUYỄN TRỌNG NHO
Huế - 2013
2
Lời cảm ơn
Lời đầu tiên em xin cảm ơn quý thầy cô tại Bộ môn Điện Tử Viễn Thông
Trường Đại Học Khoa Học đã giảng dạy em trong suốt thời gian tham gia học tập
tại trường.
Tiếp đến, em xin được chân thành cảm ơn đội ngũ kỹ thuật trong tổ Cơ Vụ
Trung Tâm Chuyển Mạch Truyền Dẫn VNPT Thừa Thiên Huế đã tạo mọi điều kiện
tốt nhất để em có thể thực hiện tốt đồ án.
Đặc biệt em xin cảm ơn sự giúp đỡ của anh Nguyễn Trọng Nho là người đã
hướng dẫn trực tiếp cho đồ án và tận tình truyền đạt cho em những kiến thức, kinh
nghiệm quý báu trong quá trình thực hiện đồ án tốt nghiệp này.
Cuối cùng em xin cảm ơn tới gia đình, bạn bè, đã động viên, góp ý để em
hoàn thành tốt đồ án.
Do thời gian và trình độ còn hạn chế nên đồ án không thể tránh khỏi những
thiếu sót. Kính mong sự chỉ dẫn và góp ý của tất cả các thầy cô và quý bạn đọc.
3
MỤC LỤC
Các thuật ngữ viết tắt

Viết tắt Nghĩa tiếng Anh Nghĩa tiếng Việt
ADM Add Drop Multiplexer Bộ xen rớt
AID Access Identifier Nhận dạng truy nhập
AIS Alarm Indication Signal Tín hiệu chỉ thị cảnh báo
ALS Automatic Laser Shutdown Tự động ngắt nguồn laser
AUG Administrative Unit Group Nhóm quản lý
AIS Alarm Indication Signal Bộ chỉ thị cảnh báo tín hiệu
APS Automatic Protection
Switching
Tự động chuyển mạch bảo
vệ
CM Cross-connect Matrix Ma trận kết nối chéo
CMI Code Mark Inverted Mã đánh dấu đổi chiều
4
CONGI Control & General
Interface
Cung cấp nguồn DC cho
các Card
COADM Coarse Optical Add/Drop
Multiplexer
ECT Equipment Craft Terminal
EML Element Management
Layer
DCC Data Communication
Chanel
Kênh thông tin dữ liệu
DCN Data Communication
Network
Mạng thông tin số
DDN Digital Data Network Mạng tín hiệu số

FAL Frame Alignment Loss Mất sắp xếp khung
HDLC Hight Level Data Link
Control
Điều khiển liên kết dữ liệu
cao
HO-VC Hight Order Virtual
Container
Container ảo bậc cao
ISA Integrated Service Adapter Tích hợp chuyển đổi
LCN Local Communication
Network
Mạng thông tin cục bộ
LSP Label Switch Path
LSR Label Switching Router
LOF Loss Of Frame Mất khung
LOT Loss Of Tributary Mất luồng
LOP Loss Of PTR Mất con trỏ
LOS Loss Of Signal Mất tín hiệu
LO-VC Lower Order -Vitual
Container
Container bậc thấp
MN Minor (Alarm) Cảnh báo Phụ
MS Multiplex Section Đoạn ghép kênh
MSP Multiplex Section
Protection
Bảo vệ đoạn ghép kênh
NE Network Element Phần tử mạng
NML Network Management
Layer
Lớp quản lý mạng

NMS Network Management
System
Hệ thống quản lý
OMSN Optical Multi-Service
Node
Node quang đa dịch vụ
PDH Plesiochronous Digital
Hierarchy
Phân cấp số cận đồng bộ
PLL Phase Loop Lock Vòng khoá pha
POH Path Overhead Mào đầu đường
PMU Power and Environment
MonitoRing
Giám sát sự kiện và nguồn
5
PPS Path Protection Switch Chuyển mạch bảo vệ
đường
SCC System Control &
Communication
Hệ thống điều khiển và
thông tin
SDH Synchronous Digital
Hierarchy
Phân cấp đồng bộ số
SERGI Service General Interface
SETG Synchronous Equipment
Timing Generation
SETS Synchronous Equipment
Timing Source
SONET Synchronous Optical

Network
Mạng quang đồng bộ
SSMB Synchronous Status
Message Half Byte
Nữa byte trạng thái đồng
bộ
STG Synchronous Timing
Generator board
Card đồng hồ đồng bộ
STM Synchronous Transport
Module
Modul truyền dẫn đồng bộ
TMN Telecommunication
Management Network
Quản lý thông tin mạng
TPS Tributary Protection
Switching
Chuyển mạch bảo vệ
nhánh
6
Lời nói đầu
Sự ra đời của công nghệ SDH 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 trước đó, công nghệ NG-SDH
(Next Generation – SDH) ra đời đã khắc phục được những hạn chế của mạng
truyền dẫn SDH và tích hợp được nhiều các dịch vụ trong một mạng truyền dẫn
chung. 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 trong đó có VNPT Thừa Thiên
Huế đã xây dựng mạng lưới truyền dẫn của mình dựa trên công nghệ NG-SDH.
Mục đích của đồ án là tìm hiểu về các kỹ thuật và thiết bị truyền dẫn NG-
SDH đang được sử dụng trong môi trường thực tế, quy trình vận hành khai thác
của thiết bị một cách cụ thể và chi tiết.
Xuất phát từ những lý do trên, em đã chọn đề tài cho đồ án tốt nghiệp của
mình là: “Nghiên cứu và khai thác hệ thống truyền dẫn SDH Alcatel STM-64
của VNPT Thừa Thiên Huế”.
Đồ án gồm có 4 chương:
- Chương I: Tổng quan về hệ thống NG-SDH.
- Chương II: Giới thiệu thiết bị OMSN.
- Chương III: Hệ thống truyền dẫn Alcatel STM – 64 tại VNPT Thừa Thiên Huế.
- Chương IV: Các quy trình khai thác hệ thống.
7
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG NG – SDH
1.1 Công nghệ 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 luôn luôn đóng một vai trò quan trọng hàng đầu.
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. 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.
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 - Mô hình thông 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.[1]
So với PDH thì SDH có các ưu điểm cơ bản sau đây:
8
- 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.
- Trong SDH tốc độ bit lớn hơn 140 Mbit/s lần đầu tiên được tiêu chuẩn hoá
trên phạm vi toàn thế giới.
- Chuẩn hoá: Với các chuẩn SDH, thiết bị truyền dẫn của các nhà sản xuất
khác nhau có thể hoạt động trên cùng một tuyến. Các chuẩn SDH cũng tạo ra khả
năng hoạt động qua lại giữa các phân cấp truyền dẫn châu Âu và Bắc Mỹ.
- Tốc độ bit và cấu trúc khung của cấp cao hơn được tạo thành từ tốc độ bit
và cấu trúc khung của luồng cơ bản cấp thấp hơn do đó việc tách ghép luồng thông
tin dễ dàng.
- Có các kênh riêng cho giám sát, quản lý, đo thử hoặc điều khiển trong
phần mạng quản lý.
- Tất cả các tín hiệu SDH có tốc độ thấp hơn 140 Mbit/s đều có thể ghép

được vào cấp SDH thấp nhất là STM-1 có tốc độ là 155 Mbit/s.
Bên cạnh đó, hệ thống SDH cũng có những nhược điểm sau:
- Kỹ thuật phức tạp hơn.
- Đồng hồ phải cung cấp từ ngoài.
- Truyền dư thừa và thiếu mức 8 Mbit/s.
Bảng 1.1 Phân cấp hệ thống SDH [1]
Các cấp
Truyền dẫn
Tốc độ
Truyền dẫn
Các luồng PDH tạo thành
STM-1 155.520 Mbit/s 63 Luồng 2 Mbit/s; 3 luồng 34 Mbit/s
3 Luồng 45 Mbit/s; 1 luồng 140 Mbit/s
STM-4 622.080 Mbit/s 252 Luồng 2 Mbit/s; 12 luồng 34 Mbit/s
12 Luồng 45 Mbit/s; 4 luồng 140 Mbit/s
STM-16 2.488.320 Mbit/s 1088 Luồng 2 Mbit/s; 48 luồng 34 Mbit/s
48 Luồng 45 Mbit/s; 16 luồng 140 Mbit/s
STM-64 9.853.280 Mbit/s 4032 Luồng 2 Mbit/s; 192 luồng 34 Mbit/s
192 Luồng 45 Mbit/s; 64 luồng 140 Mbit/s
9
1.2 Công nghệ NG-SDH:
1.2.1 Các hạn chế của công nghệ SDH truyền thống:
SDH truyền thống là công nghệ TDM đã được tối ưu hoá để truyền tải các
lưu lượng dịch vụ thoại. Khi truyền tải các lưu lượng dựa trên nền IP, các mạng sử
dụng công nghệ SDH truyền thống gặp phải một số hạn chế:
- Liên kết cứng: Do các tuyến kết nối giữa hai điểm kết nối được xác lập cố
định, có băng tần không đổi, thậm chí không có lưu lượng đi qua hai điểm này thì
băng thông này cũng không thể được tái sử dụng để truyền tải lưu lượng của kết nối
khác dẫn tới không sử dụng hiệu quả băng thông của mạng. Cách xác lập kết nối
cứng như vậy làm giới hạn băng thông tối đa khi truyền dữ liệu đi qua hai điểm kết

nối, đây là một hạn chế cơ bản của mạng SDH truyền thống khi truyền tải dịch vụ
IP, do các dịch vụ này có đặc điểm thường có sự bùng nổ về nhu cầu lưu lượng một
cách ngẫu nhiên.
- Lãng phí băng thông khi sử dụng cấu hình Mesh (mắt lưới): Khi mạng SDH
thiết lập các liên kết logic để tạo ra cấu trúc mesh, băng thông của vòng (ring) buộc
phải chia cho các liên kết logic. Việc định tuyến phân chia lưu lượng như vậy không
những rất phức tạp mà còn làm lãng phí rất lớn băng thông của mạng. Khi nhu cầu
lưu lượng truyền trong nội bộ mạng MAN tăng lên, việc thiết lập thêm các node,
duy trì và nâng cấp mạng trở nên hết sức phức tạp.
- Các lưu lượng truyền dữ liệu quảng bá: Trong các Ring SDH, việc truyền
tải các dữ liệu quảng bá chỉ có thể thực hiện được khi phía phát và tất cả các điểm
thu đều đã được xác lập kết nối logic. Các gói tin quảng bá được sao chép lại thành
nhiều bản và gửi đến từng điểm đích dẫn tới việc phải truyền nhiều lần cùng một
gói tin trên vòng ring. Điều này gây lãng phí lớn đối với băng thông của mạng.
- Lãng phí băng thông cho việc bảo vệ mạng: Thông thường đối với các
mạng SDH, 50% băng thông của mạng được dành cho việc dự phòng cho mạng.
Mặc dù việc dự phòng này là hết sức cần thiết nhưng các công nghệ SDH truyền
thống không cung cấp khả năng cho phép nhà cung cấp dịch vụ lựa chọn băng
thông sử dụng cho việc dự phòng các sự cố.
Ngoài ra, khi sử dụng mạng SDH truyền thống để truyền các lưu lượng
Ethernet, ngoài các hạn chế trên thì còn một yếu tố nữa là tốc độ của Ethernet
không tương đương với SDH. Điều này dẫn đến phải thiết lập các tuyến kết nối của
mạng SDH có tốc độ cao hơn so với của dịch vụ Ethernet, điều này lại là nguyên
10
nhân làm giảm hiệu quả sử dụng băng thông của mạng lưới. Bảng 1.2 mô tả hiệu
suất sử dụng băng thông khi truyền dịch vụ Ethernet qua mạng.[1]
Bảng 1.2. Hiệu suất sử dụng băng thông khi truyền dịch vụ Ethernet qua mạng
Ethernet SONET SDH
Tốc độ
truyền

Hiệu suất sử dụng
băng thông
10 Mbps STS-1 VC-3 48,4 Mbps 21%
100Mbps STS-3c VC-4 150 Mbps 67%
1 Gbps STS-28c VC-4 - 16C 2,4 Gbps 42%
1.2.2 Mạng SDH thế hệ mới – NG-SDH
SDH thế hệ mới là thuật ngữ mô tả tính kế thừa và phát triển dựa trên những
tiêu chuẩn hình thành từ mạng SDH sẵn có, được các nhà cung cấp dịch vụ đường
dài sử dụng đầu tiên như một cách để hỗ trợ các dịch vụ mới như Ethernet, Fibre
Channel, ESCON và DVB (Bảng 1.3), SDH thế hệ mới cho phép truyền dữ liệu
băng thông rộng với tốc độ cao hơn trong điều kiện tài chính giới hạn.[1]
Bảng 1.3. Bảng so sánh giữa GE và FC
Gigabit Ethernet Fiber Channel
Ứng dụng Mạng số liệu SAN, Audio/Video, số liệu
Tốc độ truyền 1.25Gbit/s 1.06Git/s, 2.12Gbit/s, 10Gbit/s
Kích thước khung Thay đổi, 0 – 1.5kB Thay đổi, 1 – 2 kB
Các kết nối định hướng Không Có
Mạng SDH thế hệ mới nâng cao tính hữu dụng trong mạng SDH hiện có bởi
việc tận dụng cơ chế mạng lớp 1 hiện có cùng với việc bổ sung các công nghệ như:
kết chuỗi ảo VC (Virtual Concatenation), thủ tục tạo khung chung GFP (Generic
Framing Procedure) và sơ đồ điều chỉnh dung lượng liên kết LCAS (Link Capacity
Adjustment Scheme). Mô hình cấu trúc SDH thế hệ mới như mô tả trên hình 1.2.
11
Hình 1.2 Khái quát về mô hình cấu trúc SONET/SDH [10]
1.2.3 Các công nghệ của mạng NG-SDH
1.2.3.1. Kết chuỗi ảo VCAT
Phương pháp ghép nối truyền thống được định nghĩa trong G.707 là thuật
ngữ “kề nhau” (contiguous). Nghĩa là các container kế cận được kết hợp lại và
truyền qua mạng SDH như là một container tổng. Hạn chế của ghép nối kề nhau là
tất cả các node mạng là thành phần của đường truyền phải có khả năng nhận ra và

xử lý container được ghép nối và thiếu tính mềm dẻo của việc sử dụng băng thông
làm cho truyền dữ liệu không có hiệu quả.
VCAT sắp xếp các container độc lập vào trong một liên kết ghép nối ảo. Bất
kỳ các số container có thể nhóm lại được với nhau để cung cấp độ linh hoạt của
băng thông tốt hơn so với cách ghép nối truyền thống. Hơn nữa VCAT còn cho
phép các nhà khai thác mạng điều chỉnh được dung lượng truyền theo dịch vụ của
khách hàng yêu cầu để đạt được hiệu quả sử dụng tốt hơn. Bởi vì các node mạng
trung gian xử lý mỗi container trong tuyến bằng một chuẩn - container ở dạng ghép
nối, do vậy chỉ cần các thiết bị tại điểm gốc và kết cuối của đường dẫn nhận ra và
xử lý các các cấu trúc tín hiệu VCAT. Điều này có nghĩa là mỗi tuyến có thể thực
hiện đường dẫn riêng của nó qua mạng do đó sẽ dẫn đến sự khác nhau về pha giữa
các container đến tại thiết bị kết cuối của đường dẫn nên yêu cầu thiết bị có bộ đệm
cho trễ.
Ngày nay các tải trọng truyền dẫn đối với SDH là STM-0/1/4/16 và STM-64.
Ví dụ dịch vụ 1 Gbit/s hiện thời được truyền dẫn qua kênh STM-16. Trong trường
12
hợp này, hiệu quả của dung lượng đường truyền là 42%. Bảng 2.6 đưa ra so sánh
hiệu quả sử dụng các dịch vụ khi có và không dùng VCAT. Nhóm VC-4-7v là một
nhóm ghép nối ảo VCATG (VCAT Group), trong đó VC-4 là đã được định nghĩa
trong SDH và 7v là số phần tử trong nhóm, sẽ tăng lên hiệu quả sử dụng băng thông
là 85%.
Dịch vụ
Hiệu quả sử dụng Hiệu quả sử dụng
Ethernet (10 Mbit) VC-3 > 20% VC-12-5v > 92%
Fast Ethernet (100 Mbit) VC-4 > 67% VC-12-47v > 100%
ESCON (200 MByte) VC-4-4c > 33% VC-3-4v > 100%
Gigabit Ethernet (1Gbit) VC-4-16c > 42% VC-4-7v > 85%
Bảng 1.4: So sánh hiệu quả sử dụng các dịch vụ khi có và không dùng VCAT
Các tham số yêu cầu đối với VCAT là bộ chỉ thị đa khung MFI (Multi-Frame
Indicator) và số thứ tự SQ (Sequence Number). Bởi vì các phần tử của VCATG có

thể đi qua mạng với nhiều đường dẫn khác nhau, chúng không đến cổng đích cùng
một lúc nên gây ra độ trễ giữa các container. Để loại bỏ trễ khác nhau này và đảm
bảo việc tích hợp các container trong nhóm, số thứ tự SQ được gán với mỗi phần tử.
MFI có thể phát hiện các độ trễ khác nhau giữa các phần tử của VCATG.
Ưu điểm khi sử dụng VCAT:
- Hiệu quả: Các kênh VCAT được định tuyến độc lập thông qua mạng SDH
và sau đó được nhóm lại tại node đích, do vậy loại trừ được việc tắc nghẽn và sử
dụng hiệu quả băng thông.
- Có khả năng mở rộng: Phương pháp ghép nối liền kề truyền thống theo các
bước cố định, trong khi VCAT cho phép băng thông thay đổi phù hợp với sự tăng
giảm nhỏ của nhu cầu. Dựa trên tốc độ dữ liệu mong muốn, các kênh VCAT có thể
thay đổi để phù hợp với băng thông sử dụng và tránh được sự lãng phí băng thông.
- Tính tương tích: Chỉ có các node nguồn và đích cần nhận ra VCAT, các
node còn lại của mạng SDH trong mạng không cần biết về các nhóm ghép nối ảo
13
này. Do đó VCAT được truyền thẳng trong mạng SDH và làm việc trên các mạng có
sẵn.
- Duy trì dịch vụ: Trong các nhóm VCAT, mỗi kênh có thể được định tuyến
khác nhau trên mạng, nếu một kênh có sự cố, các kênh khác vẫn làm việc bình
thường. Do đó nếu một liên kết bị sự cố thì chỉ có một kênh nhánh trong nhóm
VCAT bị mất nhưng liên kết dữ liệu vẫn tiếp tục cung cấp dịch vụ với băng thông bị
giảm xuống
Tuy nhiên, thủ tục VCAT cũng có các hạn chế sau:
Về mặt lý thuyết, có hai hạn chế: thứ nhất là có sự giới hạn số tối đa của các
kênh thành phần trong một nhóm VCAT được xác định bởi SQ nằm trong byte H4
của POH của SDH. Đối với đường dẫn bậc cao (VC-3, VC-4) SQ có 8 bit xác định
được tối đa là 256 phần tử của một nhóm VCAT, đối với đường dẫn bậc thấp (VC-
12) SQ có 6 bit xác định được tối đa 64 phần tử trong một nhóm VCAT. Vấn đề thứ
hai là giới hạn của độ trễ do đường dẫn khác nhau cực đại do MFI xác định cũng
nằm trong byte đa khung H4 của POH cho cả hai đường dẫn bậc cao và đường dẫn

bậc thấp cho phép trễ khác nhau tối đa của các phần tử của một nhóm VCAT là
256ms.
Hạn chế về mặt thực tế: Do khó khăn kỹ thuật của việc tích hợp nhiều bộ
đệm trên một vi mạch VCAT, trễ đường dẫn khác nhau cung cấp bởi vi mạch này là
rất nhỏ, điển hình khoảng ±25ms hoặc nhỏ hơn . Do đó các nhà cung cấp thiết bị
phải dùng bộ nhớ ngoài và để tốc độ truyền của bộ nhớ ngoài đủ nhanh chỉ có thể
sử dụng SRAM. So sánh với với DRAM và SDRAM, SRAM có dung lượng ít hơn
và đắt hơn, do đó giá thành thiết bị do đó sẽ cao.
1.2.3.2 Thủ tục tạo khung chung GFP
Thủ tục tạo khung chung (GFP) là một cơ chế tạo khung các tín hiệu client
và sắp xếp các tín hiệu ở dạng khung này vào trong một luồng số của mạng truyền
dẫn SDH. GFP là một giao thức thích ứng cung cấp một cơ chế sắp xếp các kiểu
luồng bit khác nhau một cách linh hoạt vào trong kênh SDH. Cơ chế thích ứng dựa
trên việc tạo khung và cho phép đưa phân đoạn của kênh vật lý vào trong các khung
14
có kích thước cố định hoặc thay đổi được. Các tín hiệu của client có thể là theo kiểu
gói (như là IP/PPP hoặc Ethernet) hoặc theo kiểu các khối đã mã hoá (như là FC).
Kỹ thuật đóng gói như GFP phải được sử dụng để tương thích với dữ liệu
không đồng bộ, thay đổi nhanh và kích thước các khung thay đổi trước khi lưu
lượng dữ liệu như IP/PPP, Ethernet MAC, FC, ESCON và FICON được truyền đi
qua các mạng SDH. GFP làm thích ứng một luồng dữ liệu trên nền một khung đến
luồng dữ liệu định hướng byte bằng cách sắp xếp các dịch vụ khác nhau vào một
khung mục đích chung sau đó khung này được sắp xếp vào trong các khung SDH
đã biết. Cấu trúc khung này có ưu điểm hơn ở việc phát hiện và sửa lỗi và cung cấp
hiệu quả sử dụng băng thông lớn hơn so với các thủ tục đóng gói truyền thống.
Hình 1.3. Cấu trúc khung GFP [9]
Bốn thành phần trong khung GFP là: mào đầu (core header), mào đầu tải tin
(payload header), thông tin của tải tin (payload information) và trường tuỳ chọn
phát hiện lỗi (FCS).
- Core header định nghĩa chiều dài khung và phát hiện lỗi CRC.

- Payload header định nghĩa kiểu thông tin được truyền, các khung quản lý
hoặc các khung khách hàng cũng như nội dung tải tin.
- Client payload information định nghĩa tải tin thực tế được chuyển đi.
- Tuỳ chọn FCS phát hiện lỗi.
Hiện nay có hai kiểu tương thích client được định nghĩa đối với GFP:
- GFP được đóng khung (framed) GFP-F: một khung dữ liệu được được thu
và sắp xếp vào trong một khung GFP mà không có overhead kết hợp.
15
- GFP trong suốt (transparent) GFP-T: Các mã khối tín hiệu dữ liệu được sắp
xếp vào trong các khung tuần hoàn có chiều dài được xác định trước và
được phát tức thời mà không đợi toàn bộ khung dữ liệu.
Bảng 1.5 đưa ra so sánh GFP-F và GFP-T.
Kiểu giao
thức
Mô tả Ứng dụng
GFP-F
Dịch vụ được sắp xếp theo kiểu khung –
khung vào trong khung GFP.
Mào đầu tối thiểu.
Chiều dài khung GFP thay đổi.
Fast Ethernet, Giga
Ethernet, IP …
GFP-T
Dịch vụ được sắp xếp theo kiểu bye – byte
vào trong khung GFP
Tối ưu hoá trễ truyền dẫn.
Chiều dài khung không đổi.
FC,FICON, ESCON,
Ethernet …
Bảng 1.5. So sánh GFP-F và GFP-T

Tuỳ vào dịch vụ được truyền đi thì sẽ sử dụng theo kiểu GFP nào, tuy nhiên
ngày nay Ehernet là tín hiệu được định nghĩa trong GFP-F. GFP-T sắp xếp bất kỳ
dữ liệu nào bao gồm Ethernet, FC và ESCON. Các dịch vụ được sắp xếp qua GFP-
F dùng số lượng overhead ít nhất để đảm bảo hiệu quả sử dụng băng thông tốt nhất,
trong khi đó độ ưu tiên của các dịch vụ này được sắp xếp qua GFP-T là nhanh,
truyền tải hiệu quả dữ liệu.
Hơn nữa GFP là một cơ chế thích ứng, còn có các phương pháp khác: Giao
thức truy cập liên kết LAPS (the Link Access Protocol) và điều khiển liên kết dữ
liệu mức cao HDLC (High-level Data Link Control) là hai cơ chế tạo khung có ưu
thế hơn. Tuy nhiên GFP hỗ trợ đa dịch vụ và có tính mềm dẻo vì vậy nó có thể
dùng trong việc tổ hợp với đầu cuối mạng truyền dẫn quang.
16
Ghép kênh GFP có hạn chế: Lưu lượng từ các giao diện tại node nguồn mà
chia sẻ cùng một kênh VCAT phải đến chung một node phía thu. Nghĩa là chỉ khi
nhiều khách hàng cùng một nơi và lưu lượng của họ đến cùng một đích thì việc sử
dụng GFP mới có hiệu quả.
1.2.3.3. Sơ đồ điều chỉnh dung lượng liên kết LCAS
Sơ đồ điều chỉnh dung lượng liên kết LCAS (Link Capacity Adjustment
Scheme) dùng giữa hai phần tử mạng được kết nối đến giao diện khách hàng đến
mạng SDH truyền thống. LCAS là một phần mở rộng của VCAT như được định
nghĩa trong chuẩn G.704/Y.1305 của ITU, LCAS cho phép thay đổi động các kênh
trong số các kênh của SDH trong một nhóm VCAT. Mỗi byte H4/K4 truyền đi một
gói điều khiển bao gồm thông tin liên quan đến VCAT và các tham số của giao thức
LCAS.
Bằng việc xác định thành phần nào của một VCATG được kích hoạt và
chúng được sử dụng như thế nào, LCAS cho phép thiết bị phía xuất phát thay đổi
linh hoạt số các container trong một nhóm được ghép nối để đáp ứng với sự thay
đổi thời gian thực trong yêu cầu sử dụng băng thông. Sự tăng giảm băng thông
truyền có thể đạt được mà không ảnh hưởng đến dịch vụ. Các bản tin báo hiệu của
LCAS được trao đổi giữa các node đầu cuối thông qua overhead của SDH để thay

đổi số các luồng nhánh hoặc các các phần tử của một nhóm VCAT. Số các phần tử
của một nhóm VCAT có thể được tăng lên và giảm xuống mà không bị mất khung.
Khi một sự cố được phát hiện ở một kênh thành phần, thông lượng sẽ thấp hơn mà
không xảy ra việc mất hoàn toàn lưu lượng. Điều này đạt được bằng cách đảm bảo
rằng các kênh bị sự cố của một nhóm VCAT bị loại bỏ trong khi các kênh của nhóm
VCAT còn lại tiếp tục mang lưu lượng. Do vậy các kênh được phát hiện và loại bỏ
tự động từ nhóm VCAT.
Các tham số sau trong gói điều khiển có liên quan đối với giao thức LCAS:
- Lệnh điều khiển CTRL (Control) đồng bộ nguồn và đích và các thông tin
truyền tải lưu ý đến trạng thái của các thành phần độc lập trong một
VCATG.
17
- Nhận dạng nguồn GID (Source Identifier) báo cho đầu thu VCATG nào
có phần tử thực tế nào thuộc về nó.
- Nhận biết sự sắp xếp lại RS-Ack (Resequence Acknowledgement) thông
báo cho phía nguồn biết đầu thu đã nhận sự thay đổi đã bắt đầu.
- Trạng thái thành viên MST (Member Status) chuyển đi trạng thái của liên
kết từ thiết bị nhận đến nguồn đối với mỗi thành phần độc lập của
VCATG (OK=0, FAIL=1).
- Bảo vệ lỗi CRC phát hiện lỗi và bỏ các gói điều khiển bị lỗi đối với mỗi
thành phần của VCATG.
Hình 1.4. Khuôn dạng trường điều khiển LCAS/VCAT

Kết luận chương I
18
Hiện nay trên thế giới công nghệ NG-SDH đã và đang được triển khai, cho
phép các nhà khai thác cung cấp nhiều hơn nữa các dịch vụ truyền tải và đồng thời
tăng hiệu suất của hạ tầng mạng SDH đã có. Ưu điểm của NG-SDH là không cần
phải lắp đặt một mạng truyền dẫn mới hay thay đổi tất cả các thiết bị nút mạng hay
các tuyến cáp quang, nhờ vậy sẽ giảm được chi phí và thu hút được các khách hàng

mới trong khi vẫn duy trì được các dịch vụ đã có. NG-SDH tạo ra phương thức
truyền tải các dịch vụ khách hàng có tốc độ cố định (như PDH) và các dịch vụ có
tốc độ biến đổi như Ethernet, VPN, DVB, SAN qua các thiết bị và mạng SDH
hiện có bằng cách bổ sung một số thiết bị phần cứng và các thủ tục cũng như giao
thức mới. Các thủ tục và giao thức này được phân thành các lớp là: thủ tục định
dạng khung GFP, kết nối ảo VCAT và giao thức điều chỉnh dung lượng tuyến
LCAS
19
CHƯƠNG II: GIỚI THIỆU THIẾT BỊ OMSN
2.1 Giới thiệu chung
Thiết bị OMSN (Optical multi service node) [10] dùng để chỉ thiết bị NG-
SDH với dung lượng STM-16/64 có khả năng tích hợp chuyển mạch gói vào hệ
thống SDH, qua đó có thể cung cấp nền tảng đa dịch vụ trên nền quang để xây dựng
các mạng truyền tải NG – SDH đa dịch vụ.
Các đặc tính của OMSN [10]:
 Truyền dẫn và quản lý hiệu quả các ứng dụng dữ liệu trên nền gói với cơ sở hạ
tầng quang đã có.
 Tăng cường kết nối trong các Topo mạng: ring, hình sao, mắt lưới (mesh).
 Độ tin cậy cao cho các chức năng truyền dẫn và mục đích xây dựng mạng.
 Theo dõi, xử lý sự cố, cung cấp dịch vụ.
 Hỗ trợ các dịch vụ tốc độ cao, trong dải từ 2 Mbit/s và Ethernet lên đến Gigabit
Ethernet GE và 10 Gbit/s.
 Tiến tới hợp nhất các dịch vụ Internet, thoại và video trong cùng một môi trường
đồng nhất.
 Quản lý chất lượng dịch vụ và hiệu năng để hỗ trợ các yêu cầu SLA (Service
Level Agrement) khó khăn nhất.
Các ưu điểm của OMSN
Các thiết bị OMSN dựa trên một cấu trúc truyền dẫn SDH cứng, chưa linh
hoạt, mang lại cho các nhà cung cấp dịch vụ một vài lợi ích sau:
 Mang lại tính sẵn sàng tối đa cho dịch vụ, hỗ trợ các dịch vụ tiềm năng từ việc

truy nhập đến mạng đường trục với bất kỳ luồng lưu lượng nào.
 Hợp lý hóa các thao tác và cải thiện một cách đáng kể vốn xây dựng cơ bản và chi
phí kinh doanh mà không ảnh hưởng đến các dịch vụ hiện có.
 Tạo ra những lợi nhuận mới từ các dịch vụ hiện tại và các dịch vụ cạnh tranh
trong tương lai.
 Cải thiện băng thông sử dụng, cung cấp không gian cho các dịch vụ mới phát sinh
lợi nhuận nhiều hơn.
20
2.2 Các chức năng và dịch vụ được hỗ trợ của thiết bị OMSN
2.2.1 Chức năng
Node đa dịch vụ trên nền quang OMSN tương thích với những hệ thống
PDH đã có cũng như những mạng SDH đã được lắp đặt, do đó thiết bị OMSN cung
cấp các chức năng đã có ở mạng SDH và bổ sung thêm một số các chức năng mới
cho các ứng dụng mới. Các chức năng đó là:
 OMSN có thể được cấu hình như là một bộ ghép đầu cuối đa đường (Multi Line
Terminal Multiplexer) hoặc là một bộ tách ghép đa kênh (Multi Add/Drop
Multiplexer) hoặc là một bộ nối chéo (Cross Connect).
 OMSN tích hợp khả năng chuyển mạch ATM, có thể sử dụng được trong một card
chuyển mạch tùy chọn.
 OMSN có thể được trang bị với những thiết bị Ethernet, Fast Ethernet, Gigabit
Ethernet để cho phép kết nối LAN to LAN và chuyển mạch Ethernet.
 OMSN có thể sử dụng cho chuyển mạch nhãn đa giao thức (MPLS), nghĩa là nó
thực hiện phân loại, định tuyến, tập hợp các gói dữ liệu theo kỹ thuật MPLS.
 OMSN có thể truy nhập và truyền các loại lưu lượng đến FICON (1.0625Gbit/s),
kênh quang (1.0625Gbit/s), Digital Video (270Mbit/s), ESCON(200Mbit/s),
FDDI(125Mbit/s), OC-3 (155Mbit/s).
 OMSN hỗ trợ những tính năng của CWDM (Coarse WDM) được cung cấp bởi bộ
tách sóng, bộ giải ghép kênh (Multiplexer/Demultiplexer) và những thiết bị
COADM (Coarse Optical Add/Drop Multiplexer).
2.2.2 Các dịch vụ hỗ trợ

2.2.2.1 Dịch vụ Ethernet
Các thiết bị OMSN [10] được trang bị các card Ethernet cho phép kết nối
LAN to LAN giữa hai bộ định tuyến hoặc chuyển mạch qua một mạng SDH. Các
card Ethernet có thể quản lý được 3 loại lưu lượng Ethernet là: Ethernet (10 Mbit/s),
Fast Ethernet (100 Mbit/s) và Gigabit Ethernet (1 Gbit/s).
Các module Ethernet được cắm vào thiết bị OMSN sẽ cung cấp các dịch vụ
Ethernet. Đối với thiết bị 1660SM, có các module: ISA-ETH module và ISA-GBE
module. Module ISA-ETH cung cấp các giao diện 10/100 baseT, Module ISA-GBE
cung cấp các giao diện 1000BaseSX/1000BaseLX. Các card này đóng vai trò như là
một gateway đối với mạng SDH. Các module này cho phép thiết bị OMSN cung
21
cấp một số dịch vụ như: đường dây riêng (Private Line), đường dây riêng ảo
(Virtual Private Line), mạng LAN riêng (Private LAN), mạng LAN riêng ảo
(Virtual Private LAN), tập hợp (Aggregation), tập hợp ảo (Virtual Aggregation).
Hình 2.1 Các dịch vụ Ethernet trên OMSN [10]
2.2.2.2. Dịch vụ truyền dữ liệu
Một số dịch vụ dữ liệu có thể được sắp xếp thành những tín hiệu STM-N nhờ
card SDH matrix được cắm vào thiết bị OMSN. Card 4×ANY cung cấp 4 truy nhập
vật lý và kết chuỗi ảo cho tín hiệu dữ liệu. Thông lượng của nó bằng 16 VC-4.
Hình 2.2 Ứng dụng dịch vụ dữ liệu
22
Bảng 2.1 cho thấy các dịch vụ dữ liệu được cung cấp bởi OMSN.
Tín hiệu dữ liệu Tốc độ bit Số lượng VC-4
Gigabit Ethernet 1,25 Gbit/s 8
FICON 1,0625 Gbit/s 8
Fiber Channel 1,0625 Gbit/s 8
Digital Video 270 Mbit/s 2
ESCON 200 Mbit/s 2
Fast Ethernet 125 Mbit/s 1
FDDI 125 Mbit/s 1

Bảng 2.1. Các loại dịch vụ dữ liệu được cung cấp bởi OMSN
2.2.2.3 Dịch vụ ATM
Metro OMSN được tích hợp khả năng chuyển mạch kênh ảo VC và đường
dẫn ảo VP ATM nhờ card chuyển mạch tùy chọn chứa ma trận ATM. Để cung cấp
dịch vụ ATM, card ISA-ATM được cắm vào thiết bị 1660SM là giải pháp tối ưu để
truyền dẫn và tập hợp lưu lượng ATM. Về mặt chức năng, ATM đặc biệt hữu ích
trong truy nhập cấu hình Ring cục bộ và metro để hợp nhất lưu lượng dữ liệu từ
những người sử dụng khác nhau lên trên cùng SDH VC, do đó tối ưu băng thông
truyền.
2.2.2.4 Dịch vụ MPLS
Kỹ thuật MPLS được sử dụng trong những hệ thống truyền tải Alcatel để
phân phối và định tuyến các gói dữ liệu được tạo ra bởi dịch vụ gói hóa bất kỳ
(packetized service) đang hoạt động tại lớp mạng và được đóng gói thành khung
Ethernet. Một hoặc nhiều nhãn được gắn vào mỗi gói Ethernet và được sử dụng để
chuyển gói. Sự phân loại các gói dữ liệu đến chỉ được thực hiện một lần tại cạnh
của mạng MPLS, những bộ định tuyến MPLS bên trong chỉ phải chọn bước truyền
kế tiếp bằng cách tìm và hoán đổi nhãn ở trên cùng. Những gói Ethernet cùng đích
và cùng chất lượng dịch vụ được gán đến cùng một FEC ngay cả khi chúng thuộc
một luồng khác. Theo cách này, những luồng gói riêng biệt được tập hợp đến một
đường dẫn chung.
23
Hình 2.3 Ứng dụng dịch vụ MPLS [10]
Ở thiết bị OMSN, các card ISA PR-EA và ISA PR sẽ quản lý giao thức
MPLS.
 Card ISA PR-EA được sử dụng để tập hợp những luồng lưu lượng Ethernet khác
nhau, được bảo đảm bằng chất lượng dịch vụ luồng QoS.
 ISA PR là một hệ thống con Ethernet ADM và cung cấp một lớp sóng mang được
chia sẻ trong Ethernet Packet Ring.
2.2.2.5 Dịch vụ CWDM
CWDM là một nhánh chi phí thấp của các công nghệ DWDM (dense WDM)

hiệu suất cao đã phục vụ cho nghành công nghiệp mạng truyền tải xa.
Sự tích hợp công nghệ SDH và WDM trong 1660SM tạo ra cơ hội để tăng
thêm dung lượng mạng mà không ảnh hưởng lên phương tiện vật lý ban đầu (ví dụ
như sợi quang). Sự hiện diện của một lưới bước sóng cho phép người dùng sử dụng
nhiều dung lượng với giá thành giới hạn. Những thiết bị quang CWDM có thể lên
đến 8 kênh truyền lưu lượng theo như khuyến nghị ITU–T G694.2, lưới bước sóng
là: 1470-1490-1510-1530-1550-1570-1590-1610 nm. Hỗ trợ cả ứng dụng tuyến
tính và vòng. Ở những node đầu cuối, nó có thể tách ghép lên đến 8 kênh. Ở những
node tức thời, nó có thể xen rẽ 1 hoặc 2 kênh và truyền qua 7 hoặc 6 kênh khác.
24
Hình 2.4 Ứng dụng CWDM [10]
2.3 Hệ thống quản lý
Mặc dù các thiết bị OMSN được cải tiến rất nhiều về mặt hiệu quả sử dụng
và tích hợp được nhiều dịch vụ cùng các ưu điểm khác, tuy nhiên việc có một dung
lượng lớn tạo ra vấn đề về mặt quản lý. Trước đây với các hệ thống truyền dẫn có
dung lượng STM-1 đến STM-4 thì hệ thống quản lý và giám sát chủ yếu dựa trên
người sử dụng, khi muốn thao tác trên thiết bị thì người sử dụng đăng nhập trực
tiếp vào thiết bị và thực hiện thao tác ( tạo luồng, add-drop, cross connect,v.v…)
nhưng đối với STM-64 thì số lượng luồng quá lớn để làm theo phương pháp cũ.
Vấn đề nãy sẽ được giải quyết thông qua hệ thống quản lý giám sát tự động dựa
vào server (cụ thể là qua 2 phần mềm 1353 và 1354 ) của Alcatel đang được sử
dụng tại trung tâm viễn thông Huế.
2.3.1 Phần mềm 1320CT
Phần mềm khai báo đầu cuối 1320CT [11] tương thích với các môi trường
Windows đang hoạt động: Windows NT, Windows 2000, Windows XP. 1320CT
truy nhập từ các CT từ xa đến giao diện Q3 GNE Ethernet qua mạng IP. Nói chung,
CT là một máy tính cá nhân PC, được kết nối qua giao diện F để quản lý cục bộ NE.
Với ứng dụng CT từ xa, nó có thể quản lý lên đến 32 NEs qua các kênh
DCCM/DCCR. CT thực hiện một số chức năng quản lý như: quản lý cấu hình, quản
lý cảnh báo…

25
Những nhiệm vụ chính của hệ thống
 Thao tác và bảo trì cục bộ các NE được kết nối.
 Giám sát kích hoạt/ngừng kích hoạt một NE.
 Thiết lập cấu hình truyền dẫn.
 Quản lý thời gian thực các NE được kết nối: cảnh báo khi có lỗi và thông báo
các sự kiện khi NE hoạt động bình thường.
 Quản lý nối chéo của VC-4, VC-3, VC-2, VC-12 và các mức bước sóng.
Quản lý lỗi
Chức năng quản lý lỗi gồm có một số chức năng cho phép giám sát thời gian
thực tình trạng tài nguyên của mạng được quản lý. Các lỗi được phát hiện ra và các
hoạt động hiệu chỉnh có thể được thực hiện bởi thao tác viên. Những dịch vụ này
bao gồm:
 Hiển thị các cảnh báo hiện thời của NE.
 Bật/tắt các cảnh báo thứ cấp.
 Cảnh báo các thiết lập quan trọng.
 Tạo các file Alarm History.
Quản lý hiệu năng
Chức năng quản lý hiệu năng cung cấp một tập hợp các chức năng để khởi
động và ngừng theo dõi các hoạt động trên các tài nguyên vật lý của mạng, và để
tập hợp, xử lý và hiển thị dữ liệu có sẵn bằng đồ thị. Dữ liệu được cung cấp phụ
thuộc vào dung lượng của các NEs, theo khuyến nghị ITU–T G.826 về các SDH
NEs. Chức năng quản lý hiệu năng cho phép thiết lập các ngưỡng tài nguyên, nếu
vượt quá các ngưỡng này sẽ làm phát sinh một cảnh báo QoS. Điều này mang lại
cho nhà điều hành cơ hội để theo dõi chi tiết các thỏa thuận mức dịch vụ SLA cá
nhân cố định của khách hàng.
Quản lý bảo mật
Chức năng quản lý bảo mật cung cấp một tập hợp các chức năng để bảo vệ
hệ thống chống lại sự truy nhập trái phép của người sử dụng, các thủ tục hoặc
những tác động khác. Quyền truy nhập được dựa vào FADs và NADs.

Giao diện 1320CT
Khi 1320CT được khởi động, một bản đồ không tên sẽ xuất hiện trong cửa sổ
NES (Network Element Synthesis – Tổng hợp phần tử mạng).
 Nếu diện F chưa được kết nối, đây là một bản đồ trống.