Kỹ thuật truyền dẫn đồng bộ SDH ứng dụng kỹ thuật truyền dẫn SDH vào mạng cáp quang hà nội

Đồ án tốt nghiệp
LỜI NÓI ĐẦU
Ngày nay, công nghệ viễn thông đã và đang có những bước phát triển vượt bậc
trong đó phải kể đến những tiến bộ trong lĩnh vực truyền dẫn số. Cùng với sự phát
triển của công nghệ viễn thông, các nhu cầu về dịch vụ viễn thông cũng tăng lên
không ngừng. Các loại dịch vụ phi thoại như hội nghị truyền hình, truy nhập dữ liệu
từ xa, đa dịch vụ đòi hỏi phải có một mạng truyền dẫn linh hoạt hơn, có độ tin cậy
cao hơn và có băng tần lớn hơn mà hệ thống truyền dẫn cận đồng bộ PDH không
đáp ứng được. Khi sử dụng sợi quang mạng đồng bộ có khả năng tăng đáng kể dộ
rộng băng tần sẵn có và giảm tối thiểu thiết bị . SDH thay thế PDH có tính chất thừa
kế.Chính vì vậy, việc lựa chọn kỹ thuật truyền dẫn SDH làm cơ sở cho mạng viễn
thông quốc gia trong tương lai là hướng phát triển hoàn toàn đúng đắn và có vai trò
quyết định nhằm phát triển và hiện đại hóa mạng viễn thông Việt Nam.
Thời gian vừa qua được sự giúp đỡ của thầy giáo Nguyễn Nam Quân em chọn
đề tài :
Kỹ thuật truyền dẫn đồng bộ SDH - ứng dụng kỹ thuật truyền
dẫn SDH vào mạng cáp quang Hà Nội.
Mặc dù rất cố gắng nhưng vì thời gian có hạn, hơn nữa trình độ hiểu biết chưa
sâu nên bản đồ án của em chắc chắn còn nhiều sai sót. Em rất mong nhận được sự
góp ý của các thầy cô giáo và các bạn đồng nghiệp. Em xin chân thành cảm ơn thầy
giáo Nguyễn Nam Quân, các thầy cô giáo trong Học viện công nghệ bưu chính viễn
thông - Trung tâm dào tạo Bưu chính viễn thông I và các bạn đồng nghiệp đã giúp
em hoàn thành bản đồ án này.


1
Đồ án tốt nghiệp
Hà Nội, ngày 25 tháng 8 năm 2003
Sinh viên thực hiện :
La Mộng Điệp
Phần I

KỸ THUẬT SDH
Chương 1: TRUYỄN DẪN CẬN ĐỒNG BỘ PDH
1. Giới thiệu PDH và các tiêu chuẩn
Kỹ thuật phân cấp số cận đồng bộ PDH (Plesiochronous Digital Hierarchy) là quá
trình ghép kênh một số luồng đơn lẻ có tốc độ thấp để tạo thành một luồng có tốc độ cao
hơn.
Trong hệ thống PDH người ta sử dụng các bit đồng chỉnh (Justification Bits) để bù lại
sự sai khác về phase và tần số giữa các luồng đầu vào.Các bit đồng chỉnh này sẽ được tách
ra ở phía thu để tạo lại thông tin gốc.
Hiện nay trên thế giới tồn tại 3 tiêu chuẩn ghép kênh cận đồng bộ nh hình sau:
JAPAN
U.S.A
EUROPE
3972009772832064
44736 27417663121544
5649921392643436884482048
x 4
x 4 x 4 x 4
G.742 G.751 G.751
G.757 G.757
x 3
x 3
x 4 x 7 x 6
G.753 G.752
G.752
x 5
G.752
x 3
x 4
CÊu tróc khung kh«ng ® îc ®Þnh nghÜa

trong khuyÕn nghÞ cña CCITT.

2
Đồ án tốt nghiệp
Hình I.1.2: Các tiêu chuẩn phân cấp cận đồng bộ PDH
2. Ghép kênh và phân kênh PDH
2.1. Ghép kênh PDH
Trong hệ thống cận đồng bộ PDH (tiêu chuẩn EUROPE), quá trình ghép kênh từ
luồng 2 Mbit/s thành luồng tín hiệu 140 Mbit/s, sẽ phải ghép qua tất cả các mức trung gian
8 Mbit/s, 34 Mbit/s thông qua việc sử dụng các thiết bị ghép kênh cấp 2 ( 2DME ), cấp 3
( 3DME ) và cấp 4 ( 4DME ) như hình I.1.3. Khi tách kênh phải thực hiện theo chiều ngược
lại một cách tuần tự.
O
L
T
E
64 x 2 Mbit/s
Tributaries
2 Mbit/s DDF
8 Mbit/s DDF
34 Mbit/s DDF
140 Mbit/s DDF OFDF
1
64
2
D
M
E
4
D

M
E
3
D
M
E
2
D
M
E
3
D
M
E
Hình I.1.3: Ghép kênh PDH
Tại mỗi cấp ghép kênh phải thực hiện các việc sau:
♦ Chèn từ chốt khung
♦ Chèn thêm bit kiểm tra
♦ Cộng thêm các tín hiệu dịch vụ
Quá trình ghép kênh chia làm các cấp:
• Cấp 2 - Ghép 64 luồng 2 Mbit/s thành 16 luồng 8Mbit/s dùng 8 x 2DME.
• Cấp 3 - Ghép 16 luồng 8 Mbit/s thành 4 luồng 34 Mbit/s dùng 4 x 3DME.
• Cấp 4 - Ghép 4 luồng 34 Mbit/s thành 1 luồng 140 Mbit/s dùng 1 x 4DME.

3
Đồ án tốt nghiệp
2.2. Chức năng Xen -Rẽ luồng PDH
Để thực hiện chức năng này, ta phải sử dụng các bộ ghép- phân kênh Back to Back,
các bộ ghép kênh cấp 2, cấp 3, cấp 4 nh hình sau :
Level 1

3 24 42 3
Drop
Tributaries
Insert
Tributaries
DDF DDF DDF DDF DDF DDF
140 Mbit/s
34 Mbit/s 8 Mbit/s 8 Mbit/s 34 Mbit/s2 Mbit/s
4
D
M
E
3
D
M
E
3
D
M
E
2
D
M
E
2
D
M
E
140 Mbit/s
4

D
M
E
Hình I.1.4: Chức năng xen rẽ luồng PDH
2.3. Chức năng phối luồng (nối chéo luồng) PDH
Để thực hiện chức năng phối luồng, tín hiệu tốc độ cao 140 Mbit/s được phân kênh
thành các tín hiệu cơ sở 2 Mbit/s. Các tín hiệu 2 Mbit/s này sẽ được nối chéo luồng bằng
cáp nhảy tại giá đấu dây.

4
Đồ án tốt nghiệp
Hình I.1.5: Chức năng phối luồng PDH
3. Khung truyễn dẫn PDH
3.1. Kỹ thuật PCM (Pulse Code Modulation)
Kỹ thuật điều xung mã PCM là một quá trình chuyển đổi tín hiệu thoại có dải tần từ
(0.3 ÷ 3.4) Khz thành dòng số 64 Kbit/s.Quá trình này được thực hiện làm 3 giai đoạn :
•Lấy mẫu (Sampling)
•Lượng tử hoá (Quantising)
•Mã hoá (Encode)
Trong thực tế người ta thường lấy dải tần tín hiệu thoại là từ (0 ÷ 4) Khz, tần số lấy
mẫu là 8 Khz (8000 sample per second) và mỗi mẫu (sample) được biểu diễn bởi một từ
mã nhị phân 8 bits. Do đó dòng số 64 Kbit/s được tạo ra nh sau :
8000 samples/ second × 8 bits/ sample = 64000 bit/s
3.2. Cấu trúc khung PCM
Ghép kênh PCM là quá trình kết hợp một số dòng bit tốc độ thấp trở một luồng thông
tin có tốc độ cao hơn.
Trên thế giới tồn tại hai tiêu chuẩn ghép kênh luông PCM cơ bản nh sau :

5
Đồ án tốt nghiệp

♦ Mỹ (American) : 1.544 Mbit/s
♦ Châu Âu (European) : 2.048 Mbit/s
Theo tiêu chuẩn của Mỹ thì 1 kênh 1.544 Mbit/s sẽ bao gồm 24 kênh thoại 64 Kbit/s.
Trong đó, 2 kênh dùng cho thông tin điều khiển và 22 kênh còn lại dùng để tải tin.
Đối với tiêu chuẩn Châu Âu thì 1 kênh 2.048 Mbit/s được tạo bởi 32 kênh thoại 64
Kbit/s. Trong đó, 30 kênh dùng để tải tin và 2 kênh điều khiển. (Hiện nay ở Việt Nam dùng
theo tiêu chuẩn Châu Âu). Mỗi luồng PCM cơ bản 2 Mbit/s có chu kỳ là : 1/8000 = 125 µs
3.3. Cấu trúc khung 2Mbit/s cơ bản
Cấu tróc khung 2 Mbit/s nh hình I.2.1. Mét khung PCM bao gồm 32 khe thời gian TS
(Time Slot), độ rộng của một khe là 3.9 µs. Các khe thời gian được đánh số từ TS0 ÷ TS31.
Trong đó :
+ Khe TS0 và TS16 bao gồm các thông tin điều khiển
+ Các khe thời gian từ TS1 đến TS15 và từ TS17 đến TS31 là 30 kênh thoại tải tin.
3.4. Cấu trúc đa khung PCM
Một đa khung bao gồm 16 khe khung (Fram Slot). Mỗi khe là 125 µs. Do đó một đa
khung có thời gian tồn tại là 2 ms.
Khe 16 trong khung bao gồm các thông tin điều khiển và sắp xếp khung.
Từ khe 1 đến khe 15 là các bits thông tin.
Cấu tróc khung 2 Mbit/s và đa khung PCM được mô tả nh hình I.2.1.

6
ỏn tt nghip
4 5 6 70 1 2 3 8 9 10 11 12 13 14 15
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 0
ONE MULTIFRAME 2 ms
ONE FRAME 125
à
s
3.9
à

s
FRAME SLOTS (ONE FRAME = 125
à
s)

CHANNEL TIMESLOTS
0 0 0 0 X A X X
TS16
Frame 0 only
Multiframe Alignment Word
1 2 3 4 5 6 7 8
FRAMES 1 -15
Signalling Information
Bits 1 - 4
Channels
1 - 15 in
frame order
Bits 5 - 8
Channels
16 - 30 in
frame order
X : Bit tùy chọn, ở trạng thái 1 khi không sử dụng
A : Th ờng ở trạng thái 0. Thiết lập 1
-Tại TS0, khi mất đồng bộ khung
-Tại TS16, khi mất đồng bộ đa khung
X 0 0 1 1 0 1 1
TS0
Frame Alignment Signal
F0
X 1 A X X X X X

F1
X 0 0 1 1 0 1 1
F2
X 1 A X X X X X
F15
hình 2.1 : Cấu trúc đa khung và khung 2 Mbit/s
1 2 3 4 5 6 7 8
TS 1 - 15
TS 17 - 31
Main Information
Channels
488 ns
Hỡnh I.2.1: Cu trỳc khung 2 Mbit/s v a khung PCM.
4. Nhc im PDH
Mng PDH ch yu ỏp ng dch v in thoi. i vi cỏc dch v phi thoi mi,
yờu cu dung lng ln nh: truyn d liu, truyn hỡnh, Mng ISDN thỡ mng
PDH khú cú th thc hin c.
Mng PDH khụng linh hot trong vic kt ni cỏc lung tớn hiu. Vớ d, khi cú nhu
cu r lung cú dung lng thp (2 Mbit/s) t mt lung cú dung lng ln hn (vớ
d 140 Mbit/s), thỡ vic phõn kờnh phi qua tt c cỏc cp trung gian h tc t
cao xung thp tng ng, cng nh vic ghộp lung cng phi tri qua t cp thp
n cp cao t c tc yờu cu. iu ny rừ rng l rt bt tin v khụng
linh hot.
Cỏc thụng tin bo trỡ khụng liờn tip vi ton tuyn m ch i vi tng on tuyn
n l. Th tc bo trỡ ton tuyn rt phc tp.

7
Đồ án tốt nghiệp
• Chưa có tiêu chuẩn chung cho thiết bị đường dây, mỗi nhà sản xuất có tiêu chuẩn
riêng cho các thiết bị của mình.

• Do trong mạng PDH có rất nhiều thiết bị ghép luồng cho nên dễ sinh ra lỗi lầm trong
quản lý hoặc đấu nối. Điều đó không những ảnh hưởng đến luồng đang kết nối mà
còn ảnh hưởng đến luồng đang khai thác.
• Hệ thống PDH thiếu phương tiện giám sát, đo thử từ xa mà chỉ có thể tiến hành ngay
tại chỗ.

8
Đồ án tốt nghiệp
Chương II: Truyền dẫn đồng bộ SDH
I. Giới thiệu SDH
1. Quá trình phát triển
Các tiêu chuẩn SDH thực sự bắt đầu từ năm 1985 tại Mỹ. Khởi đầu là việc tạo ra một
mạng cáp quang có thể hoạt động với tất cả các hệ thống khác nhau của tất cả các hãng
khác nhau (theo tiêu chuẩn Châu Âu hoặc theo tiêu chuẩn Mỹ).
Công ty BELLCORE là chi nhánh của công ty BELL tại Mỹ đã đề nghị một đẳng cấp
truyền dẫn mới nhằm mục đích khắc phục các nhược điểm của hệ thống cận đồng bộ PDH.
Đẳng cấp mới này gọi là mạng quang đồng bộ SONET (Synchronous Optical Network).
Đẳng cấp này hoạt động trên nguyên lý ghép đồng bộ và tất cả các tín hiệu đều được đồng
bộ với nhau, trong đó dùng cáp quang làm môi trường truyền dẫn.
Đề nghị của hãng BELLCORE đã được một ủy ban khoa học Mỹ nghiên cứu và đến
đầu năm 1988, một tiêu chuẩn quốc gia Mỹ đã được thông qua.
Đồng thời SONET gây được chú ý và cũng được phát triển tại Châu Âu, các nhà sản
xuất dựa trên tiêu chuẩn riêng để làm mạng SONET phù hợp với mạng PDH theo tiêu
chuẩn Châu Âu hiện hành.
Năm 1988, CCITT đã đưa ra một tiêu chuẩn tương tự, dựa trên tiêu chuẩn của Mỹ.
CCITT đã đưa ra các khuyến nghị đầu tiên cho hệ thống đồng bộ số SDH. Đó là các
khuyến nghị G.707, G.708 và G.709.
Năm 1989, các tiêu chuẩn mới tiếp tục được nghiên cứu, CCITT đã sửa đổi các
khuyến nghị cũ và đưa ra các khuyến nghị mới có liên quan đến thiết bị mạng.
Năm 1990, các công việc nghiên cứu của CCITT vẫn tiếp tục. Một loạt các khuyến

nghị có liên quan đến cấu trúc ghép kênh và phân kênh, giao tiếp quang, thiết bị thuê bao
vòng và điều hành mạng, thiết bị phối luồng, thiết bị xen rẽ luồng cũng đã được xem xét.

9
Đồ án tốt nghiệp
Dưới đây là các khuyến nghị của hệ thống phân cấp số đồng bộ SDH xây dựng theo
các tiêu chuẩn do CCITT đề xuất:
∗ G.707
Định nghĩa các mức SDH chuẩn.
∗ G.708
Cấu tạo, nguyên lý tạo thành khung cơ bản SDH và giao diện tại nút
mạng
∗ G.709
Cấu trúc ghép kênh SDH.
∗ G.781
Khuyến nghị liên quan đến thiết bị ghép kênh SDH.
∗ G.782
Các đặc điểm chung của thiết bị ghép kênh SDH.
∗ G.783
Đặc điểm của các khối chức năng trong thiết bị ghép kênh SDH.
∗ G.784
Quản lý mạng SDH.
∗ G.sdxc1
Khuyến nghị liên quan đến nối chéo luồng
∗ G.sdxc2
Đặc điểm chung của bộ nối chéo luồng SDH.
∗ G.sdxc3
Đặc tính của các khối chức năng của bộ nối chéo luồng SDH.
∗ G.803
Cấu trúc mạng truyền dẫn SDH.

∗ G.825
Điều khiển độ jitter và wander trong mạng SDH.
∗ G.957
Giao diện quang cho thiết bị và hệ thống SDH.
∗ G.958
Các hệ thống truyền dẫn SDH sử dụng sợi quang.
∗ G.sna1
Cấu trúc mạng truyền dẫn SDH.
∗ G.sna2
Truyền dữ liệu trên mạng SDH.
∗ G.81s
Đồng bộ và đồng hồ của SDH.
2. Khái niệm SDH
SDH - tên gọi tắt của hệ thống phân cấp đồng bộ số (Synchronous Digital Hierarchy):
Là hệ thống truyền dẫn mà tín hiệu ở tất cả các cấp đều được đồng bộ bởi cùng một đồng
hồ trung tâm.
Hệ thống phân cấp đồng bộ số SDH là một mạng truyền dẫn có khả năng kết hợp
được tất cả các thiết bị truyền dẫn có tốc độ khác nhau trong hệ thống PDH như là :1.5, 2,
6, 34, 45 và 140 Mbit/s. Hình I.1.1 miêu tả rõ về tính chất này.

10
Đồ án tốt nghiệp
1.5 Mbit/s
2 Mbit/s
2 Mbit/s
1.5 Mbit/s
SDH
SDH
4
5

M
b
i
t
/
s
1
4
0

M
b
i
t
/
s
4
5

M
b
i
t
/
s
6
.
3
1

2

M
b
i
t
/
s
1
.
5

M
b
i
t
/
s
3
4

M
b
i
t
/
s
3
4

M
b
i
t
/
s
1
.
5

M
b
i
t
/
s
Hình I.1.1 : Truy nhập mạng truyền dẫn SDH
Thiết bị SDH chỉ có thể truyền các luồng tín hiệu trên đi vào mạng truyền dẫn SDH
mà không thể phân kênh chúng. Điều này có nghĩa là khi một luồng tín hiệu 140 Mbit/s đi
vào SDH thì ta không thể tách 1 luồng 2 Mbit/s trực tiếp từ luồng 140 Mbit/s này. Để thực
hiện chức năng này, tín hiệu 140 Mbit/s cần phải được cung cấp các thiết bị 4DME, 3DME
và 2DME tương ứng để tách luồng tín hiệu 2 Mbit/s.

3. Ghép kênh SDH
Phân cấp đồng bộ số SDH dựa trên 2 tiêu chuẩn luồng số cơ bản
• North America 1.544 Mbit/s (1.5 Mbit/s)
• European 2.048 Mbit/s ( 2 Mbit/s)

11
Đồ án tốt nghiệp

Việc ghép kênh đồng bộ được thực hiện theo nguyên lý ghép byte xen byte. Do đó
khi tách luồng phải tách các byte dùng cho các mục đích khác ra khỏi luồng số chính:
(luồng thông tin). Các chức năng nối chéo và xen rẽ luồng có thể thực hiện trực tiếp mà
không cần qua nhiều cấp ghép kênh.
Trong hệ thống SDH các thiết bị được sử dụng gọi là các phần tử mạng NE (Network
Elements) và chia làm 3 loại :
1. Thiết bị đầu cuối tuyến quang LT (Line Terminal)
2. Thiết bị xen rẽ luồng ADM (Add/Drop Multiplexer)
3. Thiết bị nối chéo luồng số DXC (Digital Cross Connect)
Các phần tử mạng được điều khiển mạng điều hành SMN (SDH Management
Network)
3.1. Chức năng ghép kênh SDH
Bộ ghép kênh đầu cuối TM (Terminal Multiplexer) sẽ thực hiện ghép 63 luồng 2
Mbit/s thành 1 luồng 155 Mbit/s ( hình I.1.6). Các tín hiệu PDH khác nh tín hiệu 34 Mbit/s,
140 Mbit/s cũng có thể được ghép kênh nếu cần.
SW
SDH
MUX
TRIB
interface
LINE
interface
Tributaries
2, 34, 140
& 155 Mbit/s
STM-N
Terminal Mux
Hình I.1.6: Miêu tả ghép kênh SDH
3.2. Chức năng xen rẽ luồng

12
Đồ án tốt nghiệp
Chức năng xen rẽ luồng cũng được thực hiện nhờ bộ xen rẽ luồng ADM (Add/ Drop
Multiplexer). Thiết bị này cho phép xen rẽ tất cả các luồng PDH ( 2, 34, 140 Mbit/s theo
tiêu chuẩn Châu Âu ) và cả các tín hiệu STM-N, tùy theo nó là loại DXC dùng cho tín hiệu
STM-1, STM-4 hay STM-16. Các luồng tín hiệu có thể truy nhập và chuyển trực tiếp bằng
các lệnh phần mềm. Hình 1.1.7 mô tả việc xen rẽ luồng của thiết bị STM-16 DXC.
Tributary Interface
DXC
Line
I/F
West
Line
I/F
East
2M 34M 140M STM-1 e/o
STM-4 e/o
2.5 Gbit/s
Optical
2.5 Gbit/s
Optical
Hình I.1.7: Miêu tả chức năng xen rẽ luồng STM-16 ADM
3.3. Chức năng nối chéo luồng
Chức năng nối chéo luồng được thực hiện bởi bộ nối chéo luồng số DXC (Digital
Cross Connect). Có 3 loại DXC thường dùng là DXC 1/0 DXC 4/1 và DXC 4/4. Nhưng
loại DXC 4/1 có khả năng làm việc mềm dẻo nhất. Nó nhận các tín hiệu có tốc độ là 2, 34,
140 hoặc 155 Mbit/s và nối chéo luồng VC-11, VC-12, VC-2, VC-3 và VC-4.
140 Mbit/s
34 Mbit/s
155 Mbit/s

2 Mbit/s 140 Mbit/s
34 Mbit/s
155 Mbit/s
2 Mbit/s
DXC 4/1

13
Đồ án tốt nghiệp
Hình I.1.8: Mô tả chức năng nối chéo luồng DXC 4/1
Các tiện Ých của DXC là:
 Thực hiện chức năng hợp nhất và tách riêng (Consolidation & Hubbing).
 Bảo vệ - phục hồi mạng.
 Quảng bá.
 Cổng nối giữa PDH & SDH.
4. Cấp truyền dẫn trong SDH
Các cấp truyền dẫn trong SDH gọi là các module truyền dẫn đồng bộ STM
(Synchronous Transport Modules) được trình bày trong bảng sau:
Các cấp
truyền dẫn
Tốc độ truyền
dẫn
Các luồng PDH tạo
thành
Giao diện
STM-1
155.520 Mbit/s
(155 Mbit/s)
63 luồng 2 Mbit/s hoặc
4 luồng 34 Mbit/s hoặc
3 luồng 45 Mbit/s hoặc

1 luồng 140 Mbit/s
Điện-Quang
(Electrical /Optical)
STM-4
622.080 Mbit/s
(622 Mbit/s)
252 luồng 2 Mbit/s hoặc
16 luồng 34 Mbit/s hoặc
12luồng 45 Mbit/s hoặc
4 luồng 140 Mbit/s.
Quang
STM-16
2 .88.320Mbit/s
(2.5 Gbit/s)
1008 luồng 2 Mbit/s
hoặc 64 luồng 34 Mbit/s
hoặc 48 luồng 45 Mbit/s
hoặc 16 luồng 140
Mbit/s.
Quang

14
Đồ án tốt nghiệp
STM-64 9.953.280Mbit/s
(10 Gbit/s)
4032 luồng 2 Mbit/s
hoặc 256 luồng 34
Mbit/s hoặc 192 luồng
45 Mbit/s hoặc 64 luồng
140 Mbit/s.

Quang
Bảng I.1.1: Các đơn vị truyền dẫn STM-N
5. Các đặc điểm của SDH
A. Ưu điểm và khuyết điểm
1. Ưu điểm :
♦ SDH làm đơn giản hoá mạng lưới nhờ việc tách ghép luồng trực tiếp và nối chéo
luồng bằng phần mềm.
♦ Mạng SDH tương thích được với tất cả các tín hiệu PDH.
♦ Tốc độ bit trên 140 Mbit/s lần đầu tiên được tiêu chẩn hoá trên phạm vi toàn thế
giới.
♦ Việc truyền dẫn tín hiệu quang được tiêu chuẩn hoá tương thích với các thiết bị
của các nhà sản xuất.
♦ Cấu trúc khối: 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 trở nên dễ dàng.
♦ Có trang bị kênh riêng cho giám sát, quản lý, đo thử hoặc điều khiển sử dụng
trong việc quản lý mạng.
♦ Tất cả các tín hiệu PDH có tốc độ từ 140 Mbit/s trở xuống đều được ghép vào
khung truyền dẫn cấp thấp nhất STM-1 có tốc độ là 155 Mbit/s.
2. Nhược điểm:

15
Đồ án tốt nghiệp
• Kỹ thuật phức tạp hơn do phải ghi lại sự tương quan về pha giữa tín hiệu luồng và
các Overhead.
• Do xuất phát từ Mỹ cho nên tiêu chuẩn tín hiệu không đảm bảo phù hợp với hệ
thống tín hiệu theo tiêu chuẩn của hiệp hội bưu điện và điện báo Châu Âu CEPT
(Conference of European Post and Telegraphs). Vì vậy khi ghép luồng cần một số
giao tiếp khác nhau.
• Việc sắp xếp theo nguyên lý Byte xen Byte làm tăng độ di pha (jitter) so với

nguyên lý Bit xen Bit của PDH.
• Đồng hồ phải được cung cấp từ ngoài vào.
• Thiếu tín hiệu ghép trung gian 8 Mbit/s.
• Luồng STM-1 chứa tới 63 luồng 2 Mbit/s, do đó sẽ thừa dung lượng khi sử dụng
mạng SDH ở những nơi có dung lượng thông tin nhá.
6. So sánh kỹ thuật PDH & SDH
Ta có thể tóm tắt sự khác nhau giữa kỹ thuật SDH và PDH nh sau:
PDH SDH
Bé dao động nội dao động tự do. Dao động nội được điều khiển

16
Đồ án tốt nghiệp
đồng bộ với đồng hồ ngoài.
Ghép kênh không đồng bộ. Ghép kênh đồng bộ.
Có cấu trúc khung đặc trưng cho mỗi
cấp.
Cấu tróc khung không đồng nhất.
Ghép luồng theo nguyên lý ghép xen
bit.
Ghép luồng theo nguyên lý xen
byte.
Đồng bé theo nguyên lý nhồi dương
xen bit.
Đồng bé theo nguyên lý nhồi
dương/ âm/ zero xen byte.
Truy xuất luồng riêng lẻ sau khi giải
ghép đến cấp tương ứng.
Truy xuất trực tiếp từ luồng tốc
độ cao hơn.
Bảng I.1.2: So sánh PDH & SDH

Hình I.1.9 so sánh bộ phối luồng PDH với SDH, ta thấy khi phối luồng, tín hiệu PDH
phải chuyển các tín hiệu cấp cao (140 Mbit/s, 34 Mbit/s, 8 Mbit/s) xuống tín hiệu cơ sở 2
Mbit/s sau đó mới thực hiện phối ghép các luồng được. Trong khi đó, tín hiệu SDH có thể
phối luồng trực tiếp tất cả các tín hiệu PDH & SDH có tốc độ khác nhau.
ThiÕt
bÞ
phèi
luång
SDH
ThiÕt
bÞ
phèi
luång
PDH
I
F
U
I
F
U
I
F
U
I
F
U
I
F
U
I

F
U
STM-1
140 M
140 M
2 M
STM-4
STM-4
O
L
T
E
34 M
O
L
T
E
140 M
140 M
O
L
T
E
1
1
16
O
L
T
E

8 M
64
1
4
1
16
4
1
OLTE
IFU
: ThiÕt bÞ ®Çu cuèi quang
: Khèi giao diÖn
Hình I.1.9: So sánh phối luồng PDH và SDH

17
Đồ án tốt nghiệp
II. QUÁ TRÌNH TẠO KHUNG TRUYỀN DẪN SDH
1. Khung truyền dẫn SDH
Sơ đồ quá trình ghép luồng tạo khung STM-1 được vẽ trong hình 2.4.
Trong hình I.2.4 ta thấy quá trình hình thành khung truyền dẫn STM-1 qua các cấp độ
ghép từ trái qua phải. Điều quan trọng là kỹ thuật tạo luồng cấp cao khác hẳn với kỹ thuật
tạo luồng của PDH.
Ý nghĩa các chữ viết tắt tạm dịch như sau
C-x : Container cấp x Khối luồng cấp x
VC-x : Virtual Container cấp x Container ảo cấp x
TU-x :Tributary Unit cấp x Đơn vị luồng cấp x
TUG-x : Tributary Unit Group cấp x Nhóm đơn vị luồng cấp x
AU : Administrative Unit Đơn vị quản lý
AUG : Administrative Unit Group Nhóm đơn vị quản lý
POH : Path Overhead Mào đầu đường

SOH : Section Overhead Mào đầu đoạn
PTR : Pointer Con trá
STM : Synchronous Transport Module Đơn vị truyền dẫn đồng bộ
RSOH : Repeater Section Overhead Mào đầu trạm lặp
MSOH : Multiplex Section Overhead Mào đầu đoạn ghép kênh

18
Đồ án tốt nghiệp
139264
Kbit/s
6321
Kbit/s
2048
Kbit/s
1544
Kbit/s
44736
34366
Kbit/s
C-4
VC-4
AU-4
STM-N
AUG
C-3
VC-3
AU-3
VC-3
TU-3
TUG-3

TUG-2
C-12
VC-12
TU-12
C-11
VC-11
TU-11
C-2
VC-2
TU-2
x
4
x
1
x
1
x
7
x
3
x
3
x
7
x
3
x
N
T¸ch-GhÐp
SOH

Xö lý
Pointer
T¸ch-GhÐp
POH
ATM
High rate
Multiflexing
Hình I.2.4: Cấu trúc ghép kênh SDH
Định nghĩa các khái niệm :
 C-x : là cấp thấp truyền dẫn thấp nhất trong hệ thống dùng để bố trí các luồng cận
đồng bộ.
 VC-x : gồm các Container tương ứng C-x kết hợp với thông báo vị trí POH
 TU-x : gồm các VC-x tương ứng kết hợp với từ chỉ dẫn Pointer.
 TUG-x : là nơi ghép các TU với nhau để tạo thành một khung có tốc độ cao hơn.
 POINTER : có nhiệm vụ tương hợp các luồng tín hiệu có thời gian định thời khác
nhau, điều khiển ghép luồng đưa lên luồng số có tốc độ cao hơn.
 AU : là đơn vị quản lý ghép các VC với Pointer. Chức năng của AU & TU có các
điểm tương tự nhau nhưng có điểm khác nhau là :
∗ AU là tập hợp các luồng có thể được nối chéo trong mạng lưới và có thể truyền
đưa giữa các STM-1.
∗ TU là một đơn vị khung không thể truyền dẫn giữa các STM-1 nếu không có
cấp AU.

19
Đồ án tốt nghiệp
 STM gồm có AU pointer và từ mào đầu đoạn SOH thông báo đoạn tuyến được
truyền đưa.
 RSOH là từ mào đầu dùng để quản lý trạm lặp.
 MSOH là từ mào đầu để quản lý trạm ghép phân kênh.
Khung truyền dẫn cấp 1 (cấp thấp nhất) trong hệ thống phân cấp đồng bộ số SDH

được gọi là STM-1 (Synchronous Transport Module level 1) và có cấu trúc như sau:
AU-PTR
AU-PTR
MSOH
MSOH
RSOH
RSOH


Payload
270 bytes
261
9
9
lines
Periodicity
of 125
µ
s
Hình I.2.5: Cấu trúc khung STM-1
Các thông số của khung truyền dẫn STM-1:
• Length : 2430 bytes
• Duration : 125 µs
• Rate : 155.520 Mbit/s
• Payload : 2349 bytes
Khung STM-1 được tổ chức làm 9 hàng, mỗi hàng chứa 270 bytes. Các thông tin
trong khung sẽ truyền theo thứ tự từ trên xuống dưới và từ trái sang phải và được chia làm
3 phần nh sau :
∗ Phần mào đầu đoạn SOH (Section Overhead) : phần này cũng được chia ra 2 phần
nhỏ

+ Phần mào đầu đoạn lặp RSOH (Regeneration SOH) : là phần chứa các phần
chứa các thông tin giám sát và điều khiển trên đoạn lặp

20
Đồ án tốt nghiệp
+ Phần thông tin mào đầu đoạn ghép kênh (Multiplexing SOH) : là phần lưu giữ
các thông tin ghép kênh giữa các trạm, truyền các cảnh báo
Chi tiết về phần này sẽ được xem xét ở các chương sau.
∗ Phần AU Pointer : AU Pointer có chức năng khắc phục sự sai lệch về tần số và
đồng thời định vị điểm bắt đầu của các VC tạo thành.
∗ Phần tải trọng : là phần mang các thông tin chính cần truyền dẫn.
2. Các phần tử tạo thành khung truyền dẫn SDH
2.1. Container C
Container C là đơn vị truyền dẫn nhỏ nhất trong khung truyền dẫn và là nơi để xắp
sếp các luồng tín hiệu cấp thấp nh là các luồng PDH, luồng tín hiệu hình, luồng dữ liệu
Các loại Container được sử dụng tương ứng với các tốc độ truyền dẫn khác nhau cho
cả hai hệ SONET & SDH nh bảng sau:
Types of Level Container Input Speed
Level 1 C-11
C-12
1.544 Mbit/s
2.048 Mbit/s
Level 2 C-2 6.312 Mbit/s
Level 3 C-3 34.368 Mbit/s
44.736 Mbit/s
Level 4 C-4 139.264 Mbit/s
Bảng I.2.1: Các loại container
Các tín hiệu được ghép vào khung theo nguyên lý ghép xen Byte hoặc xen Bit ( đối
với các tín hiệu cận đồng bộ )

21
Đồ án tốt nghiệp
Tín hiệu trong các Container gồm có :
• Các luồng dữ liệu (ví dụ như các luồng PDH)
• Các Bit hoặc Byte nhồi cố định trong khung: Chúng không mang nội dung dữ liệu mà
chỉ sử dụng để tương thích giữa tốc độ bit của tín hiệu PDH với tốc độ bit của
container cấp cao hơn.
• Ngoài ra còn có các byte nhồi không cố định nhằm đạt được sự đồng chỉnh một cách
chính xác. Khi cần thiết các byte này cũng được sử dụng cho các byte dữ liệu. Trong
trường hợp này, trong khung còn có các bit điều khiển nhồi. Các bit điều khiển nhồi
này sẽ thông báo cho phía thu biết các byte nhồi không cố định là byte dữ liệu hay là
byte nhồi thuần tuý.
Cấu trúc của container C tùy theo cấp ghép kênh và kích thước của luồng dữ liệu đầu
vào.
2.2. Container ảo VC (Virtual Container)
VC = C + POH
Mét VC là sự kết hợp của một container C và từ mào đầu đường POH (Path
Overhead) để tạo thành một khung hoàn chỉnh truyền đến đầu thu.Chức năng của POH này
là mang thông tin bổ trợ vị trí mà container này sẽ được truyền đến. Trong khung VC thì
POH này sẽ được gắn ở đầu khung và tại đầu thu nó sẽ được dịch ra trước tiên khi mà
container được giải mã. Ngoài ra POH còn mang thông tin về giám sát và bảo dưỡng của
đường truyền.
VC có nhiều loại tương ứng với các container nhưng được chia làm 2 cấp nh sau:
1. Tất cả các container khi được ghép trong mét container lớn hơn thì được gọi là các
container cấp thấp LO (Low Order Container), tương ứng sẽ có các container ảo
cấp thấp LOVC đó là VC-11,VC-12 và VC-2.
2. Tất cả các container truyền trực tiếp trong khung STM-1 gọi là các container cấp
cao (HO Container). Tương ứng có các Container ảo cấp cao là VC-4. Trong
trường hợp VC-3 được truyền trực tiếp vào khung STM-1 thì VC-3 cũng được coi
là container cấp cao (HO VC).

Cấu trúc các VC

22
Đồ án tốt nghiệp
♦ VC-11:
VC-11 gồm 25 byte dữ liệu cộng với 1 byte POH, sắp xếp trên 3 cột dọc 9 byte (hình
I.2.6). Được dùng để truyền dẫn tín hiệu 1.5 Mbit/s theo tiêu chuẩn của Mỹ.
♦ VC-12:
VC-12 bao gồm 34 byte dữ liệu cộng với 1 byte POH, sắp xếp trên 4 cột dọc 9 byte
(hình I.2.6). Được sử dụng để tương thích với tín hiệu 2 Mbit/s tiêu chuẩn Châu Âu
C-11
C-12
VC-12
VC-12
VC-11
VC-11
9
3
POH
4
POH
9
Hình I.2.6: Cấu trúc VC-11 và VC-12
Có 3 loại tín hiệu 2 Mbit/s có thể bố trí vào VC-12:
1. Tín hiệu 2 Mbit/s không đồng bộ (Asynchronous): cho phép mang tín hiệu
2Mbit/s nhưng không có khả năng giám sát từng bit.
2. Tín hiệu 2Mbit/s đồng bộ bit (Bit Synchronous): cho phép giám sát đến từng bít
nhưng không nhận dạng được khung.
3. Tín hiệu 2 Mbit/s đồng bộ byte (Byte Synchronous) cho phép giám sát và nhận
dạng tất cả các bít dữ liệu.

♦ VC-2 :
VC-2 bao gồm 106 bytes dữ liệu cộng với 1 byte POH dùng để tương thích với
luồng 6.312 Mbit/s theo tiêu chuẩn CEPT, sắp xếp trên 12 cột 9 byte.

23
Đồ án tốt nghiệp
9
POH
12
C-2
VC-2
VC-2
Hình I.2.7: Cấu trúc VC-2
♦ VC-3 :
VC-3 gồm 756 byte dữ liệu cộng với 9 byte POH sắp xếp trên 85 cột nh hình vẽ. Mỗi
byte POH thực hiện một chức năng riêng.
84
J1
B3
C2
G1
F2
H4
Z3
Z4
Z5
C-3
9 Bytes

POH

9
VC-3
VC-3
Hình I.2.8: Cấu trúc VC-3

2.3. Đơn vị luồng TU (Tributary Unit)
TU = VC + Pointer
Trước khi sắp xếp vào khung STM-1, các VC cấp thấp sẽ được ghép vào một VC cấp
cao hơn. Mối liên quan về pha giữa các VC được thể hiện thông qua khái niệm con trá
Pointer. Đồng thời nó cũng thông báo sự bắt đầu của VC đó. Pointer 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)

24
Đồ án tốt nghiệp
TU-1X = VC-1X + 1 byte PTR
Là các TU được tạo thành từ các VC-1X (VC-11 và VC-12) kết hợp với 1 byte PTR
(Pointer)
VC-12
TU-12
TU-12
9
4
VC-11
TU-11
TU-11
9
3
Hình I.2.9: Cấu trúc TU-11 & TU-12
• TU-2 : TU-2 = VC-2 + 1byte PTR

Việc truyền dẫn các byte pointer sẽ xảy ra lần lượt, cứ mỗi khung 125µs sẽ có 1 byte
pointer. Byte pointer này sẽ được gắn vào một vị trí cố định trong khung cấp cao hơn (VC-
3 hoặc VC-4). Như vậy tổng cộng sẽ có 3 byte pointer cho 3 khung 125µs. Còn byte thứ tư
của đa khung 500µs còng mang 1 byte pointer, nhưng byte này chưa được qui định rõ chức
năng và hiện nay dùng để dự phòng.
VC-2
12
9
Pointer
TU-2
TU-2

Hình I.2.10: Cấu trúc TU-2
• TU-3 : TU-3 = VC-3 + 3 bytes PTR
Kích thước của TU-3 và vị trí của các byte pointer nh hình vẽ.

25