Cấu hình mạng SDH Ghép kênh số

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI
KHOA ĐIỆN -ĐIỆN TỬ

KỸ THUẬT GHÉP KÊNH SỐ
Đề tài: Cấu hình mạng SDH

Hà Nội
Tháng 07 năm 2016


MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU ............................................................................................................2
1. Cấu hình điểm nối điểm (point – to – point)..........................................................3
2. Cấu hình đa điểm ...................................................................................................4
3. Cấu hình rẽ nhánh (Hub)........................................................................................4
4. Cấu hình mạng vòng (Ring) ...................................................................................5
4.1 Mạng vòng một hướng (UniDirectional) .........................................................7
4.2 Mạng vòng hai hướng (BiDirectional) ............................................................7
5. Cấu hình đa vòng ...................................................................................................8
Tài liệu tham khảo....................................................................................................10
Kết luận ....................................................................................................................11

Page | 1


LỜI MỞ ĐẦU
Việc ứng dụng và triển khai kỹ thuật phân cấp số đồng bộ vào mạng lưới Viễn
thông đem lại nhiều lợi ích. Kỹ thuật này cho phép có thể kết nối trong mạng viễn
thông có nhiều các loại hình thiết bị thuộc các tiêu chuẩn truyền dẫn khác nhau mà
không cần thiết chú ý dung lượng làm việc của chúng.
Với kỹ thuật xen tách một tầng cho phép thiết bị trên mạng lưới được tinh giảm

đồng thời cho phép xem tách nhiều luồng số có dung lượng khác nhau. Trong
trường hợp mạng lưới có sự cố làm gián đoạn thông tin , mạng SDH hoàn toàn có
thể thiết lập lại cấu hình mạng lưới một cách mềm dẻo hơn phần mềm.
Với các đặc điểm của kỹ thuật truyền dẫn phân cấp số đồng bộ, việc phân tích, lựa
chọn cấu trúc mạng và thiết bị một cách hợp lý có ý nghĩa quan trọng trong quá
trình thiết kế, lắp đặt, khai thác và bảo dưỡng các hệ thống SDH.

Page | 2


1. Cấu hình điểm nối điểm (point – to – point)
Cấu trúc này được sử dụng như đối với kỹ thuật truyền dẫn cận đồng bộ PDH .
Việc lựa chọn cấu trúc này sẽ có hiệu quả đối với tuyến có dung lượng lớn vì
cấu trúc này chủ yếu để ghép nhiều luồng nhánh thành luồng có tốc độ cao.
Trên cấu hình mạng điểm- điểm đơn giản chỉ có các thiết bị ghép kênh để
truyền lưu lượng cho nhau. Cấu hình này được dùng cho các tuyền có khoảng
cách ngắn. Khi có sự cố xảy ra nhưu đứt cáp thì mạng gần như bị cách ly hoàn
toàn nên thường được triền khai ở cấu hình bảo vệ 1+1

Cấu hình mạng điểm nối điểm
Cấu hình điểm nối điểm bao gồm hai thiết bị ghép đầu cuối( TRM) được kết
nối trực tiếp hoặc qua các thiết bị lặp hay còn gọi là tái sinh (REG) bằng một
sợi quang. Vì dọc theo hệ thống không có các nút trung gian, chỉ có hai nút đầu
cuối nên dung lượng tổng thấp. Hơn nữa, khi cáp bị đứt thì thông tin bị gián
đoạn.
Ưu điểm: có thể đạt được dung lượng khai thác bằng dung lượng thiết kế. Loại
cấu hình này chỉ áp dụng cho các tuyến có dung lượng nhỏ và cự li ngắn.

Page | 3

2. Cấu hình đa điểm

Cấu hình mạng đa điểm
Trong cấu hình này ngoài hai nút đầu cuối còn có các nút ADM.
Cấu hình đa điểm thích hợp cho các hệ thống kéo dài qua các điểm dân cư
tập trung, tại đó mật độ thuê bao cao. Cấu hình này không những được sử
dụng trên mạng quốc gia, mà cả trên mạng quốc tế. Tùy theo tốc độ bit của
đường truyền thấp hay cao mà cự ly đoạn lặp hoặc đoạn ghép ngắn hay dài.
Nếu tốc độ bit cao nhất là STM-16 và sử dụng cáp sợi quang đơn mode thì
cự ly đoạn có thể đạt tới 100km. Nếu cự ly đoạn ghép vượt quá độ dài cho
phép được tính toán khi thiết kế hệ thống thì phải sử dụng thiết bị lặp. Tuy
nhiên, khi cáp bị đứt hoặc hỏng nút thì thông tin liên lạc giữa các nút sẽ bị
chia cắt thành từng vùng và thông tin toàn tuyến sẽ bị gián đoạn. Muốn duy
trì mạng phải có một hệ thống khác dự phòng độc lập với hệ thống hoạt
động.

3. Cấu hình rẽ nhánh (Hub)
Cấu hình rẽ nhánh cũng là cấu hình đa điểm. Chỉ khác cấu hình đa điểm ở
chỗ có thêm ít nhất một nút rẽ nhánh. Tại điểm rẽ nhánh, tín hiệu STM(mthống chính
Page | 4


Cấu hình mạng rẽ nhánh
Nhờ sử dụng các giao diện rẽ nhánh đồng bộ, một thiết bị đầu cuối có thể
được cấu hình như một bộ rẽ nhánh sợi quang, phục vụ cho các ứng dụng
trên mạng đa điểm. Sử dụng cấu hình này sẽ không cần phải sử dụng các
thiết bị đầu cuối đặt áp lưng nhau.

4. Cấu hình mạng vòng (Ring)
Cấu hình vòng (ring) bao gồm tối thiểu ba nút ADM kết nối với nhau bởi
một cáp sợi quang tạo thánh một vòng kín. Vì vậy, cấu hình này còn gọi là
cấu hình kín để phân biệt với cấu hình hở đã trình bày ở trên.
Cấu trúc mạng vòng có thể coi như một trường hợp đặc biệt của cấu trúc xen
tách kênh khi mà hai điểm đầu cuối của chuỗi các thiết bị xen tách kênh
trùng nhau.
Mạng vòng là mạng truyền dẫn mà các đoạn được ghép lại với nhau thông
qua các nút mạng là các bộ tách xen ADM ( Add and Drop Multiplexer) để
tạo thành vòng tròn. Mạng vòng là mạng đặc trưng của công nghệ truyền
dẫn trước đó không thể tạo nên được.
Cấu trúc mạng này có ưu điểm là dung lượng lớn, tốc độ cao và có khả năng
tự phục hồi khi nút mạng và đường dây bị sự cố mà không cần có sự can
thiệp của quản trị mạng bên ngoài do đó lưu thoại luôn được duy trì.
Page | 5


Cấu hình vòng ( ring)
Cấu hình vòng bao gồm tối đa 16 ADM kết nối với nhau qua 2 sợi hoặc 4
sợi quang. Cấu hình vòng có khả năng duy trì mạng ( hay còn gọi là tự phục
hồi) khi đứt cáp tại một điểm bất kỳ hoặc hỏng một AND bất kỳ bằng cách
tạo đường vu hồi. Sở dĩ mooic mạng vòng chỉ có tối đa 16 nút là vì trong
byte K1 hoặc K2 có 4 bit nhận dạng nút, tức là mỗi nút được gắn với một
địa chỉ 4 bit và tất cả chỉ có 16 địa chỉ (2^4=16). Lý do thứ hai hạn chế
mooic mạng vòng có tối đa 16 nút là nếu vượt quá 16 nút thì tổng thời gian
xử lý byte K1 và K2 khi mạng có sự cố sẽ tăng lên và thời gian hồi phục
mạng vượt giá trị cho phép. Vấn đề tự hồi phục của mạng vòng sẽ được giải
thích kỹ trong phần chuyển mạch bảo vệ tự động.
Mạng vòng có thể chia ra làm 2 loại: mạng vòng theo một hướng ( đơn
hướng ) , mạng vòng theo hai hướng ( song hướng)

Page | 6


4.1 Mạng vòng một hướng (UniDirectional)
Mạng vòng một hướng được dành riêng để chuyển lưu thoại trên cả hai
chiều quanh mạng và nó sử dụng một cơ chế bảo vệ để chọ hướng đi hiệu
quả nhằm đến được đầu thu dựa trên sự phân tích các hư hỏng.
Mạng vòng 1 hướng có thể chỉ được tạo ra bằng một sợi quang . Tuy nhiên
trong trường hợp đó mạng sẽ bị phá hủy hoàn toàn nếu có sự cố xảy ra ở
một điểm trên mạng. Vì vậy, trên thực tế người ta thường dùng mạch vòng
một hướng có số lượng sợi trong cáp lớn hơn một.

Mạng vòng một hướng
Trong sơ đồ này các luồng tín hiệu từ nút A sang nút C đi theo hướng A-DC còn luồng tín hiệu đi từ C sang nút A đi theo hướng khác C-B-A.
4.2 Mạng vòng hai hướng (BiDirectional)
Đây là mạng vòng có dung lượng bảo vệ được dự phòng chung quanh mạng.
Khi phát hiện sự cố trên đường truyền nó sẽ được chuyển bảo vệ trên cả hai
hướng của đoạn có sự cố để tái chọn đường thông cho tín hiệu thông qua

Page | 7


dung lượng dự phòng. Dung lượng dự phòng được chọn phải vừa đủ cho lưu
lượng lớn nhất của đường truyền.
Ưu điểm của mạng hai hướng là ít thiết bị , kinh tế và khai thác nhẹ nhàng,
đơn giản, nó được dùng ở mạng đô thị , trung kế và mạng liên tỉnh.

Mạng vòng hai hướng
Trong mạch vòng hai hướng luồng tín hiệu từ nút A sang nút C truyền theo

đường A-B-C còn các luồng tín hiệu từ nút C sang nút A truyền theo đương
C-B-A.
5. Cấu hình đa vòng
Mạng đa vòng (MultiRing) là cấu trúc mạng trong đó có hai hay nhiều
mạch vòng giao nhau
Có thể kết nối nhiều vòng với nhau qua các ADM hoặc qua nút nối chéo số
để tạo thành mạng đa vòng. Cấu hình này được sử dụng nhiều trong thực tế,
bởi vì đáp ứng được nhu cầu phát triển các dịch vụ viễn thông trên một vùng
địa lý rộng lớn không chỉ bao gồm một quốc gia mà nhiều quốc gia.

Page | 8


Cấu hình đa vòng
Kết nối hai ADM của hai vòng khác nhau được thực hiện qua các luồng
nhánh PDH với các vòng có dung lượng thấp và trung bình. Nếu các vòng
có dung lượng cao, chẳng hạn ghép theo bước sóng, có thể kết nối qua luồng
nhánh STM-1e. Mạng đa vòng có khả năng tự phục hồi trong trường hợp
trên mooic vòng cáp bị đứt tại một điểm bất kỳ hoặc hỏng một nút, trừ nút
kết nối hai vòng.
Số lượng vòng và tương ứng là các nút của chúng được dựa trên cơ sở một
số tiêu chuẩn: Topo mạng, ma trận lưu thông.
- Cần phân biệt mạng đa vòng và mạng vòng đa lớp:
+ Mạng vòng đa lớp là mạng vòng gồn nhiều lớp trong một cấu hình vòng.
+ Mạng đa vòng phải đòi hỏi có một số nút vòng để đảm bảo sự lưu thông
giữa các vòng. Cấu hình của nút này ảnh hưởng tới số lượng các giao tiếp và
tới giá cả của toàn mạng. Điểm nút có thể là một thiết bị kết nối chéo đồng
bộ SDXC (Synchronous Digital Cross Connet) hay thông qua các thiết bị
xen tách kênh ADM (Add and Drop Multiplexer). Mạng đa vòng làm tăng
cao độ tin cậy của mạng, nó tỷ lệ với số lượng vòng giao nhau.

Page | 9


Tài liệu tham khảo
1. TS. Cao Phán và ThS. Cao Hồng Sơn, “Ghép kênh PDH và SDH”.
Học viện Công nghệ BCVT, Hà Nội 1-2000.
2. ThS. Chu Công Cẩn, “Kỹ thuật truyền dẫn SDH”, nhà xuất bản
khoa học kỹ thuật, Hà Nội-12/2002.
3. TS. Vũ Văn San & TS. Hoàng Văn Võ, “Kỹ thuật thông tin quang”
Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật, Hà Nội-1998.
4. Optical communication systems- Federico Tosco – Preutice hall
Interuational-1990.
5. Fiber optic communication design handbook- Robert J. Hoss-

Engel woood Ceiffs- New Jersey-1990.

Page | 10


Kết luận
Bài báo cáo đã trình bày cơ bản mạng quang SDH về các cấu hình của mạng
quang SDH. Mạng quang SDH mang lại nhiều lợi ích to lớn cho nhà cung
cấp như: khả năng đáp ứng cao và dung lượng phù hợp, độ tin cậy cao, làm
nền tảng của nhiều dịch vụ tương lai, kết nối dễ dàng với các hệ thống khác.
Mỗi loại cấu hình mạng đều có ưu và nhược điểm, dựa vào nhu cầu mà
chúng ta chọn cấu hình mạng cho phù hợp.
Báo cáo của em xin được kết thúc, trong quá trình xây dựng bài còn nhiều
thiếu sót, rất mong nhận được ý kiến đóng góp của cô và các bạn.
Em xin trân thành cảm ơn!

Page | 11