H THNG THÔNG TIN QUANG – VÔ TUYN 1
I. H THNG THÔNG TIN QUANG
1.1 THÔNG TIN QUANG
Khác vi thông tin hu tuyn và vô tuyn - các loi thông tin s dng các
môi trng truyn dn tng ng là dây dn và không gian - thông tin
quang là mt h thng truyn tin thông qua si quang. iu đó có ngha
là thông tin đc chuyn thành ánh sáng và sau đó ánh sáng đc truyn
qua si quang. Ti ni nhn, nó li đc bin đi tr li thành thông tin
ban đu. Hình 1.1. Gii thiu mt h thng truyn dn si quang digital
đc s dng rng rãi nht hin nay. Trong phn này chúng ta s xem xét
các giai đon phát trin ca h thng này và so sánh các đc tính ca nó
vi các đc tính ca nhng h thng đang tn ti. Cui cùng, chúng ta s
gii thích các tính cht ca ánh sáng.
Hình 1.1. H thng truyn dn si quang digital
1.1.1. S PHÁT TRIN CA THÔNG TIN QUANG
Các phng tin s khai ca thông tin quang là kh nng nhn bit ca
con ngi v chuyn đng, hình dáng và màu sc ca s vt thông qua
đôi mt. Tip đó, mt h thng thông tin điu ch đn gin xut hin
bng cách s dng các đèn hi đng các đèn hiu. Sau đó, nm 1791,
VC.Chape phát minh ra mt máy đin báo quang.
Thit b này s dng khí quyn nh là mt môi trng truyn dn và do
đó chu nh hng ca các điu kin v thi tit. gii quyt hn ch
H THNG THÔNG TIN QUANG – VÔ TUYN 2
này, Marconi đã sáng ch ra máy đin báo vô tuyn có kh nng thc
hin thông tin gia nhng ngi gi và ngi nhn xa nhau.
u nm 1980, A.G.Bell - ngi phát sinh ra h thng đin thoi - đã
ngh ra mt thit b quang thoi có kh nng bin đi dao đng ca máy
hát thành ánh sáng. Tuy nhiên, s phát trin tip theo ca h thng này đã
b b b do s xut hin h thng vô tuyn.
( Bng 1.1) Các giai đon phát trin ca thông tin cáp si quang
NmNgun quang Cáp si quang
1960 Trin khai máy laser Ruby
(HUGHES)
1962 Máy laser Ga As
1965 Máy laser Co2 (BL)
1966 Kh nng s dng đng truyn
dn cáp quang (ST, tn tht
1000dB/km)
1970 Máy laser GaAIAS to dao đng
liên tc (BL, Nga, NEC)
Trin khai thành công si sáp
quang s dng abaston (Corning,
20 dB/km)
1973 Phng pháp sn xut si quang có
đ tn tht thp (MCVD, BL, 1
dB/km)
1976 Máy laser GalnAsP dao đng liên
tc (MIT, KDD, TIT, NTT)
xut kh nng sn xut si
quang florua (France, Lucas).
1977 Máy laser GaAIAs có tui th c
lng là 100 nm (BL, NTT)
1979 Máy laser GalnAsP 1,55 um
(KDD, BL, TIT) dao đng liên tc
Ch to si quang có Abastoes có
đ tn tht ti thiu (NTT, 0.18
dB/km (1.55um))
1980 Cu trúc laser ging lng t đc
ch to (Bell Lab).
Ch to si quang Flo (NRL) đ
tn tht 1000 dB/km
1981 GalnAsP LD (1.6 um) Continuous
Oscillation (TIT)
1982 LD Array High Power
(2.5 W Continuous
Osciltation)
1983 Single Mode, Single Frequency
LD
(KDD, Bel Lab.)
Si quang fluor có đ tn tht thp
(NRT, NTT) đ tn tht 10 dB/km
1986 Single Mode, Single Frequency Si quang fluor có đ tn tht thp,
H THNG THÔNG TIN QUANG – VÔ TUYN 3
LD
Commercialization (NEC,
Hitachi etc.)
tn tht 1dB/km (khong
2.5 um)
1989 GaAI/AIGa Laser Develoment
S nghiên cu hin đi v thông tin quang đc bt đu bng s phát
minh thành công ca Laser nm 1960 và bng khuyn ngh ca Kao và
Hockham nm 1966 v vic ch to si quang có đ tn tht thp. 4 nm
sau, Kapron đã có th ch to các si quang trong sut có đ suy hao
truyn dn khong 20 dB/km. c c v bi thành công này, các nhà
khoa hc và k s trên khp th gii đã bt đu tin hành các hot đng
nghiên cu và phát trin và kt qu là các công ngh mi v gim suy hao
truyn dn, v tng gii thông v các Laser bán dn đã đc phát trin
thành công trong nhng nm 70. Nh đc ch ra trong <bng 1.1>, đ
tn tht ca si quang đã đc gim đn 0,18 dB/km. Hn na, trong
nhng nm 70 Laser bán dn có kh nng thc hin dao đng liên tc
nhit đ khai thác đã đc ch to. Tui th ca nó đc c lng hn
100 nm. Da trên các công ngh si quang và Laser bán dn gi đây đã
có th gi mt khi lng ln các tín hiu âm thanh / d liu đn các đa
đim cách xa hàng 100 km bng mt si quang có đ dày nh mt si
tóc, không cn đn các b tái to. Hin nay, các hot đng nghiên cu
nghiêm chnh đang đc tin hành trong lnh vc đc gi là photon hc
- là mt lnh vc ti quan trng đi vi tt c các h thng thông tin
quang, có kh nng phát hin, x lý, trao đi và truyn dn thông tin bng
phng tin ánh sáng. Photon hc có kh nng s đc ng dng rng rãi
trong lnh v đin t và vin thông trong th k 21.
1.1.2. Các đc tính ca thông tin quang
Trong thông tin si quang, các u đim sau ca si quang đc s dng
mt cách hiu qu: đ suy hao truyn dn thp và bng thông ln. Thêm
vào đó, chúng có th s dng đ thit lp các đng truyn dn nh và
mng (nh), không có xuyên âm vi các đng si quang bên cnh và
không chu nh hng ca nhim cm ng sóng đin t. Trong thc t si
quang là phng tin truyn dn thông tin hiu qu và kinh t nht đang
có hin nay
Trc ht, vì có bng thông ln nên nó có th truyn mt khi lng
thông tin ln nh các tín hiu âm thanh, d liu, và các tín hiu hn hp
thông qua mt h thng có c ly đn 100 GHz-km. Tng ng, bng cách
s dng si quang, mt khi lng ln các tín hiu âm thanh và hình nh
H THNG THÔNG TIN QUANG – VÔ TUYN 4
có th đc truyn đn nhng đa đim cách xa hàng 100 km mà không
cn đn các b tái to.
Th hai, si quang nh nh và không có xuyên âm. Do vy, chúng có th
đc lp đt d dàng các thành ph, tàu thu, máy bay và các toà nhà
cao tng không cn phi lp thêm các đng ng và cng cáp.
Th ba, vì si quang đc ch to t các cht đin môi phí dn nên chúng
không chu nh hng bi can nhiu ca sóng đin t và ca xung đin
t. Vì vy, chúng có th s dng đ truyn dn mà không có ting n.
iu đó có ngha là nó có th lp đt cùng vi cáp đin lc và có th s
dng trong môi trng phn ng ht nhân.
Th t, do nguyên liu ch yu đ sn xut si quang là cát và cht do -
là nhng th r hn đng nhiu - nên nó kinh t hn cáp đng trc nhiu.
Giá thành ca si quang s gim nhanh mt khi công ngh mi đc đa
ra. Ngoài ra, nh đã đ cp trên, do đc trng là có đ tn tht thp giá
thành lp đt ban đu cng nh giá thành bo dng và sa cha thp bi
vì chúng cn ít các b tái to hn.
Ngoài nhng u đim đã nêu trên, si quang có đ an toàn, bo mt cao,
tui th dài và có kh nng đ kháng môi trng ln. Nó cng d bo
dng, sa cha và có đ tin cy cao. Hn na, nó không b rò r tín hiu
và d kéo dài khi cn và có th ch to vi giá thành thp. Trong bng
1.2, chúng ta tng hp các u đim trên. Nh nhng u đim này, si
quang đc s dng cho các mng li đin thoi, s liu/ máy tính, và
phát thanh truyn hình (dch v bng rng) và s đc s dng cho
ISDN, đin lc, các ng dng y t và quân s, cng nh các thit b đo.
Bng 1.2 Các u nhc đim ca si quang
c tính u đimNhc đim
tn tht thp
C ly tái to xa chi
phí thit b đng
dây dn
Di thông lnTruyn dn dung lng
ln
Gim kích thc đng
truyn dn
D lp đt và bo dng
Gim chi phí lp đt
cng
Khó đu ni
Phi dnNgn nga xuyên âm
Thông tin an toàn
Cn có các đng dây
Cp ngun cho tip
phát
Ngun - cát Nguyên liu phong phú Cn có các phng thc
H THNG THÔNG TIN QUANG – VÔ TUYN 5
Chi phí sn xut r chnh lõi mi (cáp)
ánh giá Dng truyn dn tuyt
vi
Có th gii quyt bng
các tin b công ngh
mi
1.2 CÁP SI QUANG
Si quang là nhng dây nh và do truyn các ánh sáng nhìn thy đc
và các tia hng ngoi. Nh đã đc trình bày trong hình 1.4, chúng có lõi
gia và có phn bao bc xung quanh lõi. ánh sáng có th phn x
mt cách hoàn toàn trong lõi thì chit sut ca lõi ln hn chit sut ca
áo mt chút.
V bc phía ngoài áo bo v si quang khi b m và n mòn, đng thi
chng xuyên âm vi các si đi bên cnh và làm cho si quang d x lý.
bc ngoài ta dùng các nguyên liu mm và đ tn tht nng lng
quang ln.
Hình 1.4. Cu trúc cáp si quang
Lõi và áo đc làm bng thu tinh hay cht do (Silica), cht do, kim
loi, fluor, si quang kt tinh). Ngoài ra chúng đc phân loi thành các
loi si quang đn mode và đa mode tng ng vi s lng mode ca
ánh sáng truyn qua si quang. Ngoài ra chúng còn đc phân loi thành
si qaung có ch s bc và ch s lp tu theo hình dng và chit sut
ca các phn ca lõi si quang. Các vn đ này s đc trình bày t m
mc 1.2.2
1.3. H THNG CÁP QUANG
Nh kt qu ca các hot đng nghên cu và phát trin cng đ cao
trong nhng nm 1970, hin nay công ngh thông tin quang đa mode
đang đc s dng rng rãi trên toàn th gii. Cng đúng nh vy đi vi
h thng thông tin quang đn mode. Da trên k thut đã đc phát trin,
ngày càng nhiu cáp quang đã đc s dng trong nhiu lnh vc. Trong
phn này, các đc tính chung ca cáp quang đc gii thích và tip đó,
H THNG THÔNG TIN QUANG – VÔ TUYN 6
chúng tôi s gii thiu vict hit k mt h thng s và tng t cng nh
công ngh ghép kênh phân chia bc sóng.
1.3.1. Tng quan v h thng thông tin quang
1. Cu hình ca h thng thông tin quang.
thit lp mt h thng truyn dn hp lý, vic la chn môi trng
truyn dn, phng pháp truyn dn và phng pháp điu ch/ ghép kênh
phi đc xem xét trc tiên. Cho đn nay thì không gian đc s dng
mt cách rng rãi cho thông tin vô tuyn, còn cáp đi xng và cáp đng
trc cho thông tin hu tuyn. Trong phn di đây, chúng tôi ch bàn đn
các phng pháp truyn dn hin đang sn có da trên vic s dng cáp
quang. S điu ch sóng mang quang ca h thng truyn dn quang hin
nay đc thc hin vi s điu ch theo mt đ vì các nguyên nhân sau:
(1) Sóng mang quang, nhn đc t các phn t phát quang hin có,
không d n đnh đ phát thông tin sau khi có s thay đi v pha và
đ khuych đi và phn ln không phi là các sóng mang đn tn.
c bit các đit phát quang đu không phi là nht quán và vì vy
có th coi ánh sáng đi loi nh ting n thay vì sóng mang. Do đó,
ch có nng lng là cng đ ánh sáng tc thi đc s dng.
(2) Hin nay, các Laser bán dn đc ch to đã có tính nht quán
tuyt vi và do đó có kh nng cung cp sóng mang quang n đnh.
Tuy nhiên, công ngh to phách - Mt công ngh bin đi tn s cn
thit đ điu ch pha - còn cha đc phát trin đy đ.
(3) Nu mt sóng mang đn tn có tn s cao đc phát đi theo cáp
quang đa mode - điu mà có th x lý mt cách d dàng - thì các đc
tính truyn dn thay đi tng đi phc tp và cáp quang b dao đng
do s giao thoa gây ra bi s bin đi mode hoc do phn x trong
khi truyn dn và kt qu là rt khó sn xut mt h thng truyn dn
n đnh. Vì vy, trong nhiu ng dng, vic s dng phng pháp
điu ch mt đ có kh nng s đc tip tc.
i vi trng hp đu ch quang theo mt đ (IM) có rt nhiu phng
pháp đ bin đi tín hiu quang thông qua vic điu ch và ghép kênh các
tín hiu cn phát. Mt trong nhng ví d đin hình đc trình bày trong
hình 1.19
H THNG THÔNG TIN QUANG – VÔ TUYN 7
Hình 1.19. Quá trình ghép kênh đin
Phng pháp phân chia theo thi gian (TDM) đc s dng mt cách
rng rãi khi ghép kênh các tín hiu nh s liu, âm thanh điu ch xung
mã PCM (64kb/s) và s liu video digital. Tuy nhiên, trong truyn dn c
ly ngn, ca các tín hiu video bng rng rãi cng có th s dng phng
pháp truyn dn analog. Phng pháp điu ch mt đ s DIM - phng
pháp truyn các kênh tín hiu video bng IM - và phng pháp thc hin
điu ch tn s (FM) và điu ch tn s xung (PFM) sm đ tng c ly
truyn dn có th đc s dng cho mc tiêu này.
Ngoài TDM và FDM, phng pháp phân chia theo bc sóng (WDM) -
phng pháp điu ch mt s sóng mang quang có các bc sóng khác
nhau thành các tín hiu đin khác nhau và sau đó có th truyn chúng qua
mt si cáp quang - cng đang đc s dng. Hn na, khi truyn nhiu
kênh thông qua cáp quang, mt s lng ln các d liu có th đc gi
đi nh gia tng s lõi cáp sau khi đã ghép các kênh trên. Phng pháp
này đc gi là ghép kênh SDM. H thng truyn dn quang có th đc
thit lp bng cách s dng hn hp TDM/FDM, WDM và SDM. Chúng
ta có th thy rng h thng truyn dn quang cng tng t nh phng
pháp truyn dn cáp đôi và cáp đng trc truyn thng, ch có khác là nó
bin đi các tín hiu đin thành tín hiu quang và ngc li ti đu thu.
Hình 1.20 trình bày cu hình ca h thng truyn dn cáp quang.
H THNG THÔNG TIN QUANG – VÔ TUYN 8
Hình 1.20. Cu hình ca h thng truyn dn cáp quang
Phng pháp truyn dn analog có th đc tin hành ch vi mt b
khuych đi to điu kin đ phía thu nhn đc mc ra theo yêu cu
bng cách bin đi các tín hiu đin thành các tín hiu quang và ngc
li. Khi s dng phng pháp điu ch PCM thì mi chc nng gii điu
ch tng ng vi nó cn đc gán cho phía thu. Cho ti đây, chúng ta
đã mô t các chc nng c bn ca h thng truyn dn quang. Ngoài
nhng phn đã trình bày trên h thng hot đng thc t còn có thêm
mt mch n đnh đu ra ca các tín hiu quang cn phát, mt mch AGC
đ duy trì tính đng nht ca đu ra tín hiu đin phía thu và mt mch
đ giám sát mi phía.
2. Nhng thành phn c bn ca h thng truyn dn quang.
H thng truyn dn quang bao gm các phn t phát x ánh sáng (ngun
sáng), các si quang (môi trng truyn dn) và các phn t thu đ nhn
ánh sáng truyn qua si quang.
Các phn t sau đây đc chn đ s dng:
1. Phn t phát x ánh sáng
a. iôt Laser (LD)
b. iôt phát quang (LED)
c. Laser bán dn
2. Si quang
a. Si quang đa mode ch s bc
b. Si quang đa mode ch s lp
c. Si quang đn mode
3. Phn t thu ánh sáng
a. iôt quang kiu thác (APD)
b. iôt quang PIN (PIN - PD)
H THNG THÔNG TIN QUANG – VÔ TUYN 9
1.4. PHNG PHÁP TRUYN DN NG B E
1.4.1. C s ca tiêu chun hoá
Trc khi phng pháp truyn dn đng b có đc dng thc cao cp
ca các đc trng đn nht, Metrobus và SONET đã có nhng đóng góp
to ln. Metrobus là h thng thông tin quang đng b ni ti mà bell
Communications Research ca AT & T Hp chúng quc Hoa K
nghiên cu và phát trin. Còn SONET là tiêu chun kt ni ca h thng
thông tin quang mà sau đó Bell communications reseach (Bellcore) đ
xut và ri đc u ban T1 chp nhn s dng và phát trin cho tiêu
chun Bc M. Metrobus đã chng li quan đim ca thông tin quang c
đin, đã s dng s ghép tng đu tiên, đã chp nhn s dng khái nim
container (công ten), đã s dng Overhead (mào đu) mt cách hiu qu
và đã thit lp khái nim h thng thông tin quang đng b ni ti, h
thng này coi tín hiu cp 150 Mbit/s làm cp tiêu chun. Do vy, trên c
s cp 50 Mbit/s, SONET b sung quan nim v cu trúc phân cp và
phng pháp đng b nh con tr đ h thng hoá đon mào đu và sau
đó m ra chân tri mi cho thông tin toàn cu. Da trên nhng cái đó,
chính phân cp ca đng b (SDH) hin nay đã ly tín hiu cp 150
Mbit/s làm tiêu chun, k c phân cp s kiu Châu Âu, và đc ph cp
hoá đ m ra kh nng thông tin toàn cu.
1. Metrobus
Metrobus là mt h thng thông tin quang do J.D.Spalink, mt nhà
nghiên cu ti Bellcore ca AT & T, đ xut nm 1982. Nó đã đc trin
khai theo quy mô đy đ vào đu nm 1984, đc công b vào tháng chín
nm 1985 và đc th nghim đ thng mi hoá vào đu nm 1987.
Chính sách c bn ca Metrobus là phát trin h thng thông tin quang
ti u nht, có cân nhc đn khía cnh tc đ cao, dung lng ln, vn là
đc trng ca mt h thng thông tin quang, phng hng tin trin ca
mng thông tin, quá trình phát trin ca công ngh ct yu và xu hng
đi mi dch v. Tên gi ca Metrobus có ngun gc t mc tiêu ng
dng ca nó nhm vào vùng thành ph ln (metropolitan). Trong quá
trình R&D cho ng dng đó đã ni lên mt s khái nim. in hình là
khái nim v mng thông tin quang đim - đa đim, khái nim v h
thng đng b ni ti, tm nhìn ca DS-O, khái nim ghép kênh tng đu
tiên, điu chnh đng thi nhng tín hiu nhiu cp bng vic điu khin
s hiu công ten, thit lp tín hiu tiêu chun ni ti 150Mbit/s và s
dng đ mào đu.
Do tt c các h thng thông tin quang trc đây đu đã đc đ xut
trong bi cnh ca các h thng đim - ni đim, cho nên khái nim ca
thông tin quang đã đc xem nh mt khái nim có tính cht cách mng.
H THNG THÔNG TIN QUANG – VÔ TUYN 10
Nhng khái nim khác đã đóng vai trò không th thiu đc đ th hin
khái nim này. Vi vic cân nhc đn di thông vô hn mà thông tin
quang cung cp, ta thy nó đ bo đm khong trng cho mào đu, và
bng vic s dng nó cng nh bng vic hình thành kênh truyn thông
mào đu, cho phép ng dng liên kt ca toàn b các tuyn thông tin
quang. Tuy nhiên, do t l ca mào đu đã vt quá 4,5% ca toàn b,
cho nên khái nim này khó có th đc chp nhn trong bi cnh đó.
Vic la chn 150 Mbit/s (c th là 146,432, Mbit/s) làm tín hiu ni b
ca mng đã thc s là mt quan đim tiên phong. S d nh vy là vì
nhng điu sau đây đc d kin : khi đc xem xét theo khía cnh phân
lp tín hiu digital, tc đ bít mà tt c các tín hiu có th bao gm là 150
Mbit/s; theo khía cnh dch v, tín hiu thoi, s liu và video (k c tín
hiu HDTV có nén) hin ti đu có th đc s dng trong cp 150Mbit/s
này; v khía cnh công ngh bán dn c bn, công ngh CMOS có th
đc s dng trong phm vi 150 Mbit/s chng khó khn gì. Ngoài ra, v
khía cnh thuê bao thì còn có mt s li th: vi cp phân t 150 Mbit/s,
các ánh sáng có th đc s dng nh s kt hp vi đit LED và PIN r
tin, và cáp si quang có th to điu kin cho s kt hp hiu qu này
nh vic s dng si quang đa mode có ch s tng dn thay cho đn
mode.
Khái nim ghép kênh tng đu tiên cng là mt khái nim mang tính cách
mng. Nó cho phép ghép kênh trc tip tín hiu DS -1 thành tín hiu tiêu
chun150 Mbit/s mà không cn chuyn qua tín hiu DS-2 hoc DS-3 điu
không th có trong h thng ghép kênh không đng b trc đây. Nó tr
thành nn tng đ thc hin kt ni tách/nhp và ni kt chéo là nhng
ni kt thng thy trong mng thông tin quang.
c gii thiu nh mt phng tin thc hin ghép kênh tng th nht,
khái nim này giúp cho vic ghép kênh tín hiu phân cp bng vic điu
khin s hiu ca các công ten. Ngha là, bng vic xác đnh các ô có
kích thc c đnh, làm cho các tín hiu DS -1. DS -1C, DS-2, DS-3
v.v lp đy vào các ô tng ng ca các khi 1, các khi 2, các khi 4,
các khi 28 trong cùng mt đn v thi gian. Nh vy, kt ni tách nhp
và kt ni chéo rt tin li, bi vì tt c các tín hiu đu đc x lý vi
đn v ca s hiu ô.
Tín hiu tiêu chun ni b bao gm 13Wx88 (1W=16 bít) nh trong hình
1.37. Tc đ bit là 146,432 Mbit/s (13x88x16x8 kbit/s). 88 đn v ca t
mã (thuc v 88 ô) xut hin trong 125m s/13, trong dó 4 đn v đc s
dng cho mào đu và mi tín hiu DS-n chim s hiu tng ng ca ô.
H THNG THÔNG TIN QUANG – VÔ TUYN 11
Hình 1.37. Cu trúc khung ca Metrobus
Vic gii thiu khái nim đng b ni ti cng đã là mt tin đ cho
mng thông tin đng b. Có ngha là, do phm vi mc tiêu đã ch đc
gii hn cho khu vc thành ph, da trên tiêu chun ni b ca mng,
bin pháp đi phó trong trng hp vt quá gii hn cn đng b đã
không đc chun b chút nào. Trong trng hp này tín hiu đnh thi s
s dng tn s chun đng b hoá c bn BSRF và cng có th s dng
tín hiu đnh thi đc đón nhn t b dao đng ni và t tín hiu thu
đc.
nhìn rõ ca tín hiu DS-O đã đc to ra vi đn v 125 m s. Khi vic
chuyn t mi tín hiu phân cp sang công ten cng đc thc hin vi
đn v 125 m s, thì các tín hiu DS-O nhn đc qua ly mu 8 kbit/s có
th xut hin mt cách trong sut ngay ti tín hiu phân cp mc cao.
Theo cách nh vy, vic phân tách kênh DS-O 64 kbit/s khi tín hiu tiêu
chun ni b 150 Mbit/s có th đc thc hin mt cách d dàng.
Hình 1.38 biu din cu trúc ca h thng Metrobus. Phn đc trình bày
nh bus ni b trong hình v tng ng vi tín hiu tiêu chun ni b
146,432 Mbit/s. Tín hiu đc to ra t DS-1 đn DS-3 qua PMB (bng
ghép kênh có th lp trình). Thông tin quang 146 Mbit/s có th phi hp
trc tip vi tín hiu này, và đi qua thit b truyn dn sóng quang LTE-
Lightwave Transmission Equipment). có th to nên thông tin quang 876
Mbit/s hoc 1,7 Gbit/s bng vic đa 6 hoc 12 đn v ca tín hiu này
vào WIM (ghép kênh xen t mã - Word Interleaved Multiplexing), ri sau
đó đa qua LTE. Nhng quá trình này đc mô t trong hình v. Ngoài
ra, h thng PCCS (h thng kt ni chéo có th lp trình) thc hin chc
nng ni kt chéo qua các công ten do tiêu chun ca tc đ bit DS-1
to ra bng cách đa vào tín hiu 146 Mbit/s.
H THNG THÔNG TIN QUANG – VÔ TUYN 12
Hình 1.38. Cu trúc ca h thng Metrobus
2. SONET
Sonet là mt t vit tt ca Synchronous Optical Network (mng quang
đng b). Nó đã đc R.J.Boehm và Y.J.Ching vin nghiên cu truyn
thông Bell đ trình lên u ban T1- t chc tiêu chun truyn thông ca
Bc M - vào cui nm 1984 nh mt đ án tiêu chun v đu ni h
thng thông tin quang. Vào thi gian đó, khung đc đ xut có dng
3x8x33B nh trong hình 1.39, và tc đ bit là 50,688 Mbit/s (=3x8x33x8
kbit/s). Tín hiu này đc gi là STS-1 (Synchronous Transport Signal -
1 - Tín hiu chuyn giao đng b - 1) và DS - 3 hoc SYNTRAN DS-3,
mà nó đã đc chp nhn nh tín hiu phân cp c bn và đc n đnh
đa vào quá trình ghép kênh xen byte qua STS-1.
Tng đu tiên ca SONET đã đc đ ngh cho mc đích "gp g gia
chng" và quan đim nghi ng v tính kh thi ca nó đã chim u th.
Kt qu là vic tiêu chun hoá nó hu nh không đc tin hành trong
khong mt nm, sau khi khái nim SONET đã đc gii thiu. Tuy
nhiên, vic tiêu chun hoá đã bng nhiên đc đa ra cùng vi thông báo
ca Metrobus vào tháng chín nm 1985, và khái nim v h thng phân
cp và k thut đng b hoá bng con tr đã đc các thành viên ca u
ban T1 đ xut thêm. Nhng ngi đ xut SONET đã phát trin và h
thng hoá cu trúc khung ca tng đu tiên và đa ra công thc (28+L)
(24+M) (8+N). iu này d tính tôn mào đu ca mc DS-3 lên kích
thc DS-1 ca L đn v; mào đu ca mc DS-1 lên kích thc DS-O
ca M đn v và mào đu ca mc DS-O lên Nbit. Tng gia ca khung
SONET có cu trúc 26Bx30 và 49,92 Mbit/s (30x26x8x8 kbit/s) đc
điu chnh vi L=2, M=2 N=0 da trên công thc miêu t trong hình
1.39. Vào khong thi gian đó vin nghiên cu truyn thông Bell ca
AT&T đ ngh rng tín hiu tiêu chun ni b ca Metrobus (có cu trúc
26x88W và 146,432 Mbit/s) cn đc chp nhn là tín hiu tiêu chun.
Tín hiu này đc biu th bng công thc ca Vin Nghiên cu truyn
thông Bell s là: J+K (28+L) (24+M), (8+N), J=1, K=3; L=1, M=2; N=0;
và L, M và N trong s đó có cùng mt ý ngha nh đc xác đnh trc,
H THNG THÔNG TIN QUANG – VÔ TUYN 13
K có ngha là s hiu ca tín hiu mc DS-3, còn J là kích thc ca DS-
1 đi din cho mào đu gn vào toàn b chúng.
Hình 1.39. Cu trúc khung ca SONET
Mc dù u ban T1 đã xem xét k nhng cuc tho lun liên quan đn hai
d án này, nó vn không th phán quyt đc tính u vit theo kt qu
đi chiu và kim nghim. im bàn cãi sôi ni nht là trong đánh giá
gia 150Mbit/s và 50 Mbit/s thì tc đ bit nào u vit hn.
Tuy nhiên, do s cnh tranh vì phân chia th trng vin thông và vai trò
gia các công ty, đu nm 1986, u ban T1 đã đi ti mt quyt đnh là tín
hiu tiêu chun STS -1 s là 49,92 Mbit/s. Trong khi ITU - T cng đang
hot đng nhm tiêu chun hoá bng kênh rng vào cùng thi gian đó thì
u ban T1 quyt đnh đ ngh ly 149,976 Mbit/s làm d án ca Bc M,
nó gp ba ln 49,92 Mbit/s; có ngha là u ban T1, ngi đã quyt đnh
chn cp 50 Mbit/s, đã tha nhn v mt k thut tính thích hp ca 150
Mbit/s. Sau đó, nhng hot đng tiêu chun hoá SONRT đc tin hành
mt cách suôn s, ch yu nh u ban ngang cp T1X1, và đã đi đn mt
H THNG THÔNG TIN QUANG – VÔ TUYN 14
tho thun v mt tiêu chun thm chí khá chi tit. Mc dù nó đã tin
hành hot đng phi hp ngay tc khc mang tính cht b mgoài, vi
ITU-T v vn đ tiêu chun kt ni NNI ca B-ISDN, song đã có rt
nhiu mt hn ch trong vic điu tit vi các tín hiu digital kiu Châu
Âu, bi vì 13Bx60 và 49,92 Mbit/s (hoc 146,976 Mbit/s) ch ch yu
phù hp vi các tín hiu digital ca Bc M.
Do vy, cu trúc 9Bx270 và tc đ 155,520 Mbit/s, cái đc tng lên ba
ln cu trúc khung và tc đ bít ca SONET chính là phân cp đng b s
mà nó đã đc quy đnh nh khuyn ngh G.707-G.709 ca ITU-T.
3. Phân cp s đng b
ITU-T đã thit lp các kênh H1, H2, H3, H4 nh đi vi kênh tc đ cao
ca khách hàng trong quá trình tiêu chun hoá ISDN vào đu nm 1980.
Trong s đó, kênh H1, đã đc tiêu chun hoá bng vic phân chia nh
thành kênh H11 ca 1,536 Mbit/s da trên c s tín hiu DS-1 kiu Bc
M, và kênh H12 ca 1,920 Mbit/s da trên c s tín hiu DS-1 kiu
châu Âu. Mi đang ch có nhng nét đi cng mang tính cht khái nim
tng ng vi phân cp s hin có liên quan đn các kênh H2, H3, H4, nó
đã bt đu đ cp đn tiêu chun ca mt kênh bng rng da trên các
kênh đó. u tiên nó nghiên cu các tc đ bit 30-40, 45, 60-70 Mbit/s,
sau đó đ án 149,976 Mbit/s đã đc đa ra, da trên tiêu chun SONET
ca u ban T1.
Trong khi đó, ITU-T bt đu hot đng đ tiêu chun hoá phân cp đng
b s cho NNI (giao din nút mng) vào tháng by nm 1986, khác bit
vi UNI (giao din khách hàng - mng) ca ISDN. iu này đã bt đu
mt giai đon tiêu chun hoá đích thc hng ti phân cp s đng b và
ITU-T cùng u ban T1 đã duy trì mi quan h hp tác cht ch cho mc
đích đó, Hoa k đã chính thc đa ra cp 50 Mbit/s da trên tín hiu
STS-1 đang đc s dng ca SONET ti hi ngh Brazin vào tháng
Hai nm 1987 còn CEPT tìm cách chng minh s cn thiét ca cp tc đ
150Mbit/s vì nó có th thích hp vi c hai h phân cp s kiu Bc M
và kiu Châu Âu.
Kt qu là, đ án ca M đã đc thay đi thành 149,976 Mbit/s ca cu
trúc 13Bx180, da trên tín hiu STS-3, ti Hi ngh Hamburg vào tháng
7 cùng nm đó, còn CEPT đ xut tín hiu 155,520 Mbit/s ca 9Bx270
đi lp vi ca M. Ngi ta đã tranh cãi sut mt thi gian dài v hai
cu trúc này và đim tranh cãi sôi ni nht là s chung hoà gia tín hiu
DS-2 ca 8,448 Mbit/s và DS-3E ca 34,368 Mbit/s tho thun cui cùng
qua hi ngh Seoul vào tháng Hai nm 1988 là cu trúc 9Bx270. Tiêu
chun NNI đc tho thun là tiêu chun trong các khuyn ngh G-707 -
G.709 ca ITU-T và phân cp s đng b, tp trung trên tín hiu STM-1
H THNG THÔNG TIN QUANG – VÔ TUYN 15
ca cu trúc khung 9Bx270 và tc đ bít 155,520Mbit/s, đã đc chính
thc hoá.
Ngay c sau khi khuyn ngh ca ITU-T đã đc n đnh thì các hot
đng nghiên cu và đi mi v phân cp s đng b vn đc tip tc.
Vào thi đim khi tiêu chun phân cp s đng b ln đu tiên đc quy
đnh, h thng ghép kênh đng b đã có mt cu trúc hoàn chnh nh
hình 1.40. Tuy nhiên, khi nhng khuyn ngh G.781 - 784 và G.957 - 958
(đu da trên c s phân cp s đng b) đã đc tiêu chun hoá đ hoàn
chnh trong quá trình nghiên cu hai nm sau đó, thì h thng ghép kênh
đng b đã đc đn gin hoá nh cu trúc trong hình 1.41. Có th thy
đc rng các đng ghép kênh phân cp kiu châu Âu tng đng mt
cách đáng k vi các đng ghép kênh phân cp kiu M, và rng đã b
sung các khái nim mi, chng hn nh AUG, TUG-3. Hiu theo đúng
ngha ca nó thì phm vi mà Metrobus đóng góp cho vic tiêu chun hoá
SONET và SONET đóng góp cho vic tiêu chun hoá phân cp s đng
b là cc k to ln. Rt nhiu đc trng ca phân cp đng b có ngun
gc t tiêu chun ca h thng Metrobus, chng hn nh quan đim v
mng thông tin quang, khái nim v h thng đng b (mt cách ni ti),
đ rõ ca DS-O qua khung 125m s, khái nim v ghép kênh tng th
nht, phi hp tín hiu tc đ ghép kênh bng vic điu khin s hiu ca
công ten, thit lp tín hiu cp 150 Mbit/s tiêu chun, và nâng cao đ
linh hot và đ tin cy ca h thng nh s dng mào đu mt cách hiu
qu. Cng nh vy, cu trúc h thng phân cp, h thng hoá cu trúc
mào đu, đng b hoá bng con tr, và kh nng cu trúc mng thông tin
liên tc đa, đu xut phát t tiêu chun kt ni ca SONET. Da trên
nhng c s đó, tiêu chun phân cp s đng b là tiêu chun cho phép
cu trúc nên mng thông tin toàn cu qua vic điu chnh kt hp hai kiu
phân cp s ca Bc M và ca Châu Âu.
H THNG THÔNG TIN QUANG – VÔ TUYN 16
Hình 1.40 Cu trúc ghép kênh đng b s giai đon đu tiên
Hình 1.41. Cu trúc ghép kênh đng b
Mt khác, phân cp s đng b vn đc khi đu vì mc đích tiêu chun
hoá NNI ca B-ISDN, đã có nh hng rt ln đn tiêu chun UNI ca
B-ISDN. Trc ht, nh hng trc tip ca NNI ca B-ISDN là đã quy
H THNG THÔNG TIN QUANG – VÔ TUYN 17
đnh 155,520 Mbit/s cho tc đ bít tiêu chun ca NNI ca B-ISDN và
trong s quy đnh tc đ bít trng tin thp hn 149,760 Mbít/s. Ngoài ra,
nh hng có tính cht c bn khác na là nó có các t bào ATM đc
ánh x trong đng bao ca trng tin VC-4 đ phát đi c s phân cp s
đng b ca UNI ca B-ISDN. Nói mt cách chính xác, phân cp s đng
b đã đóng mt vai trò ch cht trong vic hình thành khái nim B-ISDN
cng nh đi ti mt phng pháp truyn dn đng b mi.
1.4.2. SHD và SONET
Nh trên đã gii thích v quá trình tiêu chun hoá phng thc truyn
dn đng b, SDH và SONET, có mt mi quan h ht sc mt thit. ó
chính là: hot đng tiêu chun hoá SONET to điu kin thun tin cho
tiêu chun SDH và nó cng m rng SONET đ SONET đc s dng
cho thông tin hoàn cu. Do vy cn phi hiu rng gii thích SDH là đã
bao hàm c vic gii thích SONET. Tuy nhiên vn có mt s khác bit
nh gia SDH và SONET. Nu nhng s khác bit tiêu biu gia chúng
ta có th đm trên đu ngón tay thí đim bt đu c bn ca SDH là cp
150Mbít/s, trong khi SONET là cp 50Mbít/s. Có ngha là, trong khi
SDH kt hp DS-4E vi tín hiu mc thp thành tín hiu cp cao nht thì
SONET có DS-3 nh tín hiu cp cao nht. Do có mt khái nim v giao
din, cho nên, đng nhiên, đây chng phi là mt s khác bit đáng k.
Có ngha là nu ba ln ca tín hiu STS-1 (Tín hiu chuyn giao đng b
cp 1) là 51,840 Mbít/s tín hiu truyn dn c bn ca SONET - đc
phi ghép đ to thành STS-3C thì nó cng có th bng vi tín hiu STM-
1-155,520 Mbít/s ca SDH, SDH và SONET có s khác bit nào đó v
các loi tc đ truyn dn. STM (155,520 Mbít/s, là mt khi c bn,
STM - 4 (622,080 Mbít/s), gp bn ln ca STM-1 và STM-16
(2.488,320 Mbít/s), gp bn ln ca STM-4, là nhng đi tng quan tâm
chính trong SDH. Trong khi đó, trng hp SONET, STS-1 (51,840
Mbít/s) là tc đ c bn, STS-3 (155,520 Mbít/s) STS-9, STS-12
(622,080 Mbít/s)STS-18, STS-24, STS-36, STS-36, STS-48 (2.488,320
Mbít/s) là các đi tng quan tâm (tham kho bng 1.9); khi đó, nói
chung, tín hiu STM-n bng vi tín hiu STS-3n trong tc đ truyn dn :
Bng 1.9 Tc đ truyn dn ca SDH và ca SONET
SDH SONET
N STM - N N STS - N
1 51.840 Mbps
1 155.520 Mbps 3 155.520 Mbps
H THNG THÔNG TIN QUANG – VÔ TUYN 18
9 466.560 Mbps
4 622.080 Mbps 12 622.080 Mbps
18 933.120 Mbps
24 1,244.160 Mbps
36 1,866.240 Mbps
16 2,488.320 Mbps 48 2,488.320 Mbps
V mt cu trúc khung, SONET gim đi ba ln so vi SDH. Nu SDH là
STM-1, nó có cu trúc 9x270B và STS-1 ca SONET có cu trúc 9x90B,
bng mt phn ba kích thc ca SDH. Cng nh vy, mào đu đon ca
STM-1 trong dng 9x9B đc b trí hàng đu ca khung STM - 1, mào
đu đon ca STS-1 di dng 9x3B đc b trí hàng đu ca khung
STS-1. Sau đó, trong c hai trng hp, hàng th t đc dành riêng cho
con tr (pointer). C th là, vic la chn hàng th nht, th t và th by
ca mào đu đon trong STS-1 tng ng vi mào đu đon ca STS-1
và vic s dng các thành phn này là nh nhau trong c hai trng hp.
SDH và SONET có mt s khác bit trong khi tín hiu cu thành. Gc
gác ca vn đ nh vy là vì STM-1 là cp 155Mbít/s và STS - 1 là cp
50Mbít/s. Do đó, trong trng hp STM - 1 cn phi ghép kênh mt cách
có h thng tt c các tín hiu phân cp t DS-1 đn DS-4E, trong khi đó,
trng hp STS-1 ch cn thit ghép kênh có hiu qu nm loi tín hiu
phân cp là DS-1, DS-1E, DS-1C (3,152Mbít/s), DS-2 và DS-3. Do vy,
trong trng hp STM-1, các khi tín hiu gia, chng hn nh C, VC,
TU, TUG, AU, AUG v.v s đc thit lp và th tc ghép kênh đng
b toàn b h thng nh trong hình 1.41 là cn thit. Ngc li, trong
trng hp STS-1 ch có mt khi tín hiu trung gian, gi là mt nhánh
o (VT-virtual tributary) là s đc thit lp. VT nayf tng ng vi VC
ca SDH. Các VT tng đng vi VC-11, VC-12 VC-2 đc gi tng
ng là VT 1,5, VT2 và VT6, còn VT3 đc b sung cho DS-1C.
Vì đn v tín hiu trung gian liên quan có khác nhau, cho nên SDH và
SONET cng khác nhau v cu trúc ghép kênh. Trong trng hp SDH
cu trúc thng kê h thng nh trong hình 1.41 là cn thit , trong đó nó
ni kt C, VC, TU, TUG, AU, AUG ATM-n vi nhau, còn trong trng
hp SONET, ch cn đn mt th tc ghép kênh đn gin là đu ni DS-
m, VT và STS-1. Sau đó, phng pháp ánh x các tín hiu phân cp
thành VT-1,5 VT 2 và VT 6 cng ging nh phng pháp ánh x mi tín
hiu phân cp thành VC-11, VC-12 và VC-2, và phng pháp ánh x DS-
1C thành VT3 s s dng phép ánh x tuân theo cn chnh dng, không
H THNG THÔNG TIN QUANG – VÔ TUYN 19
và âm. Phng pháp dùng đ ghép kênh các VT này thành đng bao
trng tin STS-1, tc là SPE (Synchronous Payload Envelope - ng
bao trng tin đng b) cng ging nh phng pháp ghép kênh VC liên
quan thành VC-3 qua TUG-2. Trong trng hp th hai, vic ánh x DS-
3 thành SPE cng ging nh phng pháp ánh x DS-3 thanh VC-3,
nhng phép ánh x SYNTRAN DS-3 thì đc cung cp ph thêm.
V phng din thut ng, khi mi quan h tng ng gia SONET và
STM đc tóm lc, thì VT 1,5 VT2, VT6 ln lt tng ng vi VC-
11, VC-12, VC-2, STS-1SPE tng ng vi VC-3 và STS-3C vi STM-
1. Khi các thut ng liên quan đn phân cp cn đi sánh, phng tin vt
lý, đon tái to, đon ghép kênh và lp đng truyn đc đt ra trong
SDH s đc gi là lp quang, lp đon, lp đng dây và lp đng
truyn trong SONET. Các thut ng xác đnh khác liên quan đn ánh x,
ghép kênh, mào đu và đng b hoá thì hu nh ging nhau.
SONET cng nh SDH đu da trên khái nim phân cp, s dng khung
125 m s, dùng mào đu h thng, và có tc đ truyn dn c bn ging
nhau. Nhng nó đc điu tit nh s liên kt tt c các tín hiu phân cp
s Bc M k c tín hiu DS-1E kiu Châu Âu, và nó cha đng c th
tc ghép kênh tng th nht.
Ngoài ra, SONET s dng đng b hoá liên quan ti phng pháp con
tr, ging nh ca SDH, cho nên có th kt ni toàn b nc M bng
mng truyn dn đng b.
1.4.3 Phân cp s cn đng b so vi đng b
Lp (mc) s hin có bao gm các tín hiu DS-1-DS-4 ca h thông
Châu Âu/ Bc M, đã đc b phn tiêu chun hoá vin thông ca ITU
và Bell System quy đnh. Trong s đó, các tín hiu ca h thng Bc M
đã đc u ban T1 ca Bc M tha nhn tr li nh tiêu chun Bác M,
đng thi, tiêu chun đó cng đc bit đn nh là tiêu chun do Bell
System thit lp li.
phân bit lp s này vi phân cp s đng b đc thc thi gn đây,
nó đc gi là phân cp s cn đng b.
Phân cp s cn đng b, mt h phân cp s tiêu chun đang đc s
dng, đc phân loi thành h thng Châu Âu và h thng Bc M nh
(a) và (b) trong Hình 1.42 Phân cp s cn đng b ca Bc M đc
hình thành t DS-1 (1,544 Mbít/s), DS-1C (3,152 Mbít/s), DS-2 (6,312
Mbít/s) và DS-3 (44,736 Mbít/s), DS-4E (139,264 Mbít/s). Phân cp s
cn đng b Châu Âu bao gm DS-1E (2,048 Mbít/s), DS-2E (8,448
H THNG THÔNG TIN QUANG – VÔ TUYN 20
Mbít/s), DS03E (34,368 Mbít/s) và DS-4E (139,264 Mbít/s), DS-5E
(564,992 Mbít/s).
Ghép kênh theo mi giai đon là ghép kênh cn đng b và nó đc đng
b hoá nh cân chnh dng - đó là mt loi nhi bít.
Phân cp s đng b, nh đc trình bày trong (c) ca hình 1.42, đc
hình thành t các tín hiu STM-n. ng thi, n là mt s nguyên ln, mà
1,4 và 16 là các s đc quan tâm ch yu. Các tc đ bít tng ng vi
các s này là 155,520 Mbít/s, 622,080 Mbít/s và 2.488,320 Mbít/s. Mt
tín hiu STM-n đc hình thành thông qua ghép kênh đng b t các tín
hiu phân cp DS-1, DS-2, DS-3 và DS-4E, DS3E, DS-2E, DS-1E. ng
thi, các tín hiu DS-1C hoc DS-5E không đc s dng. Tín hiu
STM-n đc cu thành t n ln các tín hiu STM-1 mà nó đã là s ghép
kênh xen byte (BIM).
Tuy nhiên, cu trúc mào đu ca nó đc tin hành mt cách hi khác.
Khi so sánh (a), (b) trong Hình 1.42 vi (c) trong cùng hình đó chúng ta
có th d dàng nhn thy rng phân cp s đng b có mt cu trúc đn
gin hn nhiu so vi cu trúc ca phân cp s cn đng b.
Có ngha là, tt c các tín hiu phân cp ca h thng Bc M và Châu
Âu ch có mt giai đon ghép kênh. Trong mt h thng phân cp s câu
đng b vic ghép kênh không đng b đc thc hin khi tín hiu trong
mt cp đc ghép kênh thành cp ca giai đon k sau. Trong mt h
thng phân cp đng b, vic ghép kênh đng b đc thc hin khi tín
hiu phân cp đc ghép thành tín hiu STM-n. V li, trong phân cp s
cn đng b tín hiu DS-m thuc v cp ca giai đon k sau ca tín hiu
DS-(m-1); nhng tt c các tín hiu này có mi quan h ngang bng trong
phân cp s đng b.
(a) Phân cp không đng b (Bc M)
(b) Phân cp không đng b (Châu Âu)
(c) Phân cp không đông b
H THNG THÔNG TIN QUANG – VÔ TUYN 21
Hình 1.42. Phân cp s
1.4.4. Khái nim phân cp và mào đu
Nói chung, các tín hiu s đc gi đi qua đng truyn, đon tái to,
đon ghép kênh và môi trng vt lý nh đc minh ho trong hình 1.43.
Khi áp dng các khái nim phân cp cho quá trình truyn dn s thì
đng truyn dn có th đc phân chia thành mt lp, đng truyn,
mt lp đon ghép kênh, mt lp đon tái to và mt lp môi trng vt
lý (hoc lp quang hc).
Cu trúc ca ghép kênh đng b có mt s sp xp theo không gian có h
thng phù hp vi các khái nim phân lp. Trong Hình 1.44, khung
STM-n đc phân loi theo chc nng; mào đu ca đon ghép kênh
đc áp dng trên lp ca đon tái to và trên lp ca đon ghép kênh.
Hn na, mào đu đng truyn đc áp dng cho lp đng truyn và
các mào đu cho bt k các đng có mc thp hn nào khác thì hin
din trong hình bao trng tin bên trong STM.
Các mào đu đc s dng trong ghép kênh đng b đc phân chia
thành mào đu đon (SOH-Section overhead) và mào đu đng truyn
(POH - Path Over-head), da trên nhng khái nim phân cp nh mô t
H THNG THÔNG TIN QUANG – VÔ TUYN 22
trên. Trong s chúng, SOH bao gm mt mào đu đon đng trc và
đu đon ghép kênh.
Hình 1.43. ng truyn dn (mt đng) và khái nim phân lp
ca tín hiu s
Mào đu đon tái to
Con tr
Mào đu đon tái to
Mào đu đng truyn
ca lp có mc cao
Mào đu đng truyn ca
lp có mc thp
Hình 1.44. Cu trúc khung và các khái nim phân lp ca STM-n
SOH đc chèn vào trong giai đon cui cùng khi tín hiu STM-n đc
hình thành còn POH đc chèn vào bt k khi nào tín hiu công ten o
đc to thành.
SOH đc chèn vào và đc tách ra trong đon tái to hoc đon ghép
kênh đ ch th hiu nng truyn dn cng nh hot đng và bo dng
tín hiu STM-n. Nh đc minh ho trong hình 1.44, các SOH nm bên
trên và bên di ca con tr đc s dng tng ng cho đon tái to và
đon ghép kênh. Có ngha là B1, SOH cho BIP-8 (Bit Interleaved Parity-
8) đc b trí trên phn phía trên ca PTR và nó đc kim tra và tính
toán li trong mi b tái to.
Tuy nhiên, ba byte ca B2-SOH cho BIP-24- đc b trí phn phía
di ca PTR và chúng ch đc kim tra cui đng dây. Nh đã đ
cp trên, POH đc phân chia thành POH ca lp có mc cao cho VC-
4 hoc VC-3 và POH ca lp có mc thp hn dùng cho VC-11, VC-12
và VC-3. Trong bt k trng hp nào POH cng đc s dngcho
truyn thông đu cui - ti - đu cui gia nhng đim, ni các VC tng
ng đc hình thành và gii to.
H THNG THÔNG TIN QUANG – VÔ TUYN 23
gii thích cu trúc ca mào đu đon và mào đu đng hãy xem
khung STM-1 trong hình 1.45, (a), (b). Vic s dng mi loi mào đu
trong hình này nh sau: A1, A2 dùng cho bít sp xp khung; B1, B2; B3
dùng đ kim tra ngang bng chn l, C1, C2 dùng cho s lng tín hiu
và D1-D12 dùng cho kênh truyn s liu, còn E1 và E2 dùng cho kênh
nghip v; F1, F2 dùng cho kênh khách hàng; G1 là đ kim tra trng thái
đng truyn, H4 dùng đ ch th đa khung; J1 dùng đ ghi du tích
đng truyn; K1, K2 dùng cho chuyn mch bo v t đng; Z1~ Z5 là
các mào đu d phòng cho các mc đích khác.
123456789
J1
1
A1* A1* A1* A2* A2* A2* C1* X* X*
B3
2
B1
E1
F1 X X
C2
3
D1
D2
D3
G1
4 con tr
F2
5
B2 B2 B2 K1
K2
H4
6
D4
D5
D6
Z3
7
D7
D8
D9
Z4
8
D10
D11
D12
Z5
9
Z1 Z1 Z1 Z2 Z2 Z2 E2 X X
Hình 1.45. Cu trúc mào đu
* Các byte không đc pha trn
(a) Mào đu đon (b) Mào đu đng truyn
1.4.5. Cu trúc ca khung STM-n
Khung STM-n có mt cu hình nh đc trình bày trong hình 1.46, da
trên c s các khái nim phân lp đnh ngha trong phn trc. Do cu
trúc này chim mt vùng 9Bxnx270 (B=Byte) trong vòng 125 m s, cho
H THNG THÔNG TIN QUANG – VÔ TUYN 24
nên nó có mt tc đ bít là n x 155,520 Mbít/s (=9 x n x 270 x 8 x 8
kbit/s). Trong đó, 9B x n x 9 đc phân b cho vùng mào đu SOH và
con tr AU (Khi qun lý) và phn còn li ca 9B x n x 261 đc phân
b cho đng bao trng tin ca STM-1.
Do vy, STM-1, mt tín hiu c bn ca phân cp s đng b, s có kích
thc là 9B x 270. Cng nh vy, 9B x 9 trong s đó là cùng ca mào
đu đon và con tr AU, và cng chng y 9B x 261 là đng bao trng
tin, và tc đ bít tr thành 155,520 Mbít/s.
Theo quan đim cu trúc khung STM-1, SOH đc to thành t hai khu
vc 3 x 9B và 5 x 9B, con tr AUPTR bao gm khu vc 1 x 9B và cu
hình ca nó nh đc trình bày trong hình 1.45. Mt VC-4 đc ánh x
trong vùng còn li, hoc ba tín hiu VC-3 có th đc ánh x sang vùng
đó cùng vói mào đu c đnh (FOH-Fixed Overhead). Các tín hiu VC-4
và VC-3 đu bao gm hình bao trng tin và vùng POH có kích thc 9
x 1B đc b trí trc mi hình bao trng tin. ng thi, cu hình bên
trong ca POH nh trong (b) ca hình 1.45. VC-4 hoc VC-3 mà đc
gán con tr AUPTR thì đc gi là AU-4 hoc AU-3.
Hình 1.46. Cu trúc ca khung STM-n
Do vy, trong cu trúc ca khung STM-1, AU-4 là t hp ca vùng
trng tin STM-1 và vùng con tr AU, và cu trúc cui cùng ca STM-1
có th đt đc khi các vùng SOH tng ng đc đt ln lt vào phn
phía trên/ phía di ca AU-4.
1.4.6 Cu trúc ghép kênh đng b
Nh đã đc mô t, quá trình ghép kênh đng b x lý tt c các tín hiu
phân cp s mt cách ngang bng và nó s thit lp nên các tín hiu
STM-n. Trong hình 1.41, s đ tng th ca cu trúc ghép kênh đng b
trên các tín hiu phân cp đã đc đa ra.
H THNG THÔNG TIN QUANG – VÔ TUYN 25
Trong hình này, các con s nm trong ngoc ch rõ s lng tín hiu cn
thit cho qúa trình ghép kênh tng ng. Qua trình ghép kênh đng b
nm trong hình ch nht in chm (đc ch th bng ch SM), trong khi
đó, hình ch nht phía bên trái đc ch th bng ch AM, biu th cho
quá trình ghép kênh không đng b mà trong đó các tín hiu phân cp
đc hìn thành.
Ti bc đu tiên ca quá trình ghép kênh đng b, các tín hiu ca mi
cp đc ánh x sang các công ten tng ng. ng thi, phng pháp
chèn dng/không/âm hoc ch chèn dng trong khi bít đc s dng
đ đng b hoá. Mt VC (Công ten) đc hình thành nu đa thêm
POH vào côngten, và mt TU (khi phân nhánh) đc hình thành nu
gn thêm PTR vào nó. Tuy nhiên, nh trong trng hp VC-4, VC-3, TU
s tr thành AU (Khi qun lý) nu tín hiu đc ánh x thng sang
STM-1 mà không qua các VC khác. Khi đó, s m (m=1, 2, 3, 4) gán cho
mi khi tín hiu s ch th rng mi tc đ bít ca khi tín hiu liên quan
s tng ng vi cp DS-m. Khi m=1, nó đc chia nh thành 11 và 12
và chúng biu th tng ng cho tc đ bít ca h thng Bc M DS-1 và
h thng Châu Âu DS-1E.
Hình 1.47. Qúa trình ghép kênh trên đng truyn
Tuy nhiên, trong trng hp STM-n, tc đ bít gp n ln 155,520 Mbít/s
Trng hp TU-1 (TU - 11 hoc TU-12) nó đc ghép kênh thành VC-3
và VC-4 thành kiu TUG (nhóm ca khi phân nhánh) sau khi đc gp
li thành bn. TU-2 có th đc xem nh tng đng vi TUG-2. Ngoài
ra, TU-3 có th đc xem nh bng vi TUG-3. VC-3 có th đc ghép
kênh thành VC-4 sau khi đã đc đnh tuyn vi TU-3, hoc nó có th
đc ghép thng vào AU (khi qun lý - Administrative Unit) nh đnh