TẬP ĐOÀN BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG VIỆT NAM
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
VIỆN KHOA HỌC KỸ THUẬT BƯU ĐIỆN
XÂY DỰNG TIÊU CHUẨN CHO GIAO DIỆN MẠNG STM-N
(N = 1, 4, 16, 64) THEO PHÂN CẤP SỐ ĐỒNG BỘ SDHMã số: 124-09-KHKT-TC
Chủ trì: ThS.Phạm Hồng Nhung
Cộng tác viên: ThS.Vũ Hoàng Sơn
ThS.Trần Thủy Bình HÀ NỘI 2009i
LỜI NÓI ĐẦU
ii
kênh và sắp xếp tín hiệu nhánh vào VC-n, con trỏ và các byte mào đầu, liên kết
các contenơ ảo VC-n.
+ Tiêu chuẩn qui định về định thời của tín hiệu tại giao diện, bao gồm jitter và
wander (dựa theo G.823 cho giao diện PDH và G.825 cho giao diện SDH)
Mục tiêu của đề tài này là nghiên cứu và xây dựng tiêu chuẩn cho giao diện mạng
STM-N về cấu trúc khung và logic của tín hiệu tại giao diện, làm sở cứ cho việc
đánh giá, đảm bảo kết nối giữa các thiết bị và giữa các mạng SDH/NG-SDH cũng
như giữa thiết bị khách hàng với nhà cung cấp dịch vụ kênh thuê riêng SDH.
Với phạm vi của đề tài theo nội dung đã đăng ký thì chỉ dừng ở giao diện tốc độ
STM-N (N=1, 4, 16, 64), tuy nhiên để phục vụ cho sự phát triển mạng lưới trong
tương lai nên nhóm đề tài đã đưa thêm nội dung với tốc độ STM-256.
Nội dung của đề tài được chia thành các phần như sau:
Phần I: Thuyết minh xây dựng tiêu chuẩn:
TÌM HIỂU GIAO DIỆN STM-N CỦA THIẾT BỊ VÀ MẠNG QUANG
SDH/NG-SDH ĐIỂN HÌNH Ở VIỆT NAM
NGHIÊN CỨU CÁC TIÊU CHUẨN, QUI CHUẨN LIÊN QUAN ĐẾN
SDH TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM
NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG TIÊU CHUẨN
Phần II: Dự thảo tiêu chuẩn quốc gia “Tiêu chuẩn giao diện mạng STM-N theo
phân cấp số đồng bộ (SDH)” được xây dựng trên cơ sở chấp thuận nguyên vẹn
khuyến nghị ITU-T G.707 (có chỉnh sửa theo qui định Tiêu chuẩn Quốc gia).
iii
MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU i
đồng bộ thế hệ sau (NG-SDH) 34
3 Kết luận: 35
CHƯƠNG 3. XÂY DỰNG TIÊU CHUẨN VỀ GIAO DIỆN MẠNG STM-N THEO
PHÂN CẤP SỐ ĐỒNG BỘ SDH 37 iv
1 Lý do và mục đích xây dựng tiêu chuẩn 37
1.1 Lý do: 37
1.2 Mục đích: 38
2 Sở cứ xây dựng tiêu chuẩn 38
2.1 ITU-T G.707/Y.1322 38
2.2 ITU-T G.780/Y.1351 39
3 Phương pháp xây dựng tiêu chuẩn 40
3.1 Cấu trúc tiêu chuẩn 41
3.2 Tiêu chuẩn viện dẫn 42
KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ ÁP DỤNG 48
TÀI LIỆU THAM KHẢO 56
v
CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Chữ viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt
ATM Asynchronous Transfer Mode Chế độ truyền cận đồng bộ
AU
Administrative Unit
Kh
ối quản lý
VLAN Virtual LAN Mạng cục bộ ảo
VPN Virtual Personal Network Mạng riêng ảo
WDM Wavelength Division Multiplexing Ghép kênh theo bước sóng quang
Đề tài: 124-09-KHKT-TC1
CHƯƠNG 1. HIỆN TRẠNG MẠNG TRUYỀN TẢI QUANG SDH Ở
VIỆT NAM
Hiện nay đã có 11 nhà khai thác được cấp phép xây dựng hạ tầng và cung cấp dịch vụ
truyền tải đó là: Tập đoàn bưu chính viễn thông Việt Nam (VNPT), Tổng công ty viễn
thông quân đội (Viettel), Công ty cổ phần dịch vụ bưu chính viễn thông Sài Gòn
(SPT), Công ty thông tin viễn thông điện lực (EVN Telecom), Công ty cổ phần viễn
thông Hà Nội (Hà Nội Telecom), Công ty thông tin điện tử hàng hải Việt Nam
(VISHIPEL), Tổng công ty truyền thông đa phương tiện (VTC), Công ty cổ phần viễn
thông FPT, Tổng công ty viễn thông toàn cầu (GTEL), Công ty cổ phần viễn thông
Đông Dương Telecom và Công ty cổ phần hạ tầng viễn thông CMC (CMC TI). Tuy
nhiên, hiện chỉ có 3 nhà cung cấp đã triển khai hạ tầng truyền dẫn đó là VNPT, Viettel
và ETC. Trong đó, mới có VNPT và Viettel đã có mạng truyền dẫn đường trục dựa
trên công nghệ SDH và WDM. Các nhà khai thác còn lại chủ yếu hướng đến triển khai
hạ tầng cung cấp dịch vụ di động và truy nhập Internet tốc độ cao.
1 Giao diện STM-N của thiết bị và mạng quang SDH/NG-SDH điển hình ở
Việt nam
1.1
Thiết bị SDH/NG-SDH điển hình triển khai ở Việt nam
Hiện nay, thiết bị SDH/NG-SDH đã được sử dụng rộng rãi trên mạng viễn thông của
Việt nam, đặc biệt là các thiết bị NG-SDH để cung cấp dịch vụ Ethernet qua cơ sở hạ
tầng mạng SDH (hoặc SONET) sẵn có. Phần dưới đây sẽ giới thiệu tóm tắt về một số
chủng loại thiết bị SDH/NG-SDH hiện đang được sử dụng trên mạng viễn thông Việt
VC-4
48xSTM-1Dung lượng tương đương
Các cổng giao tiếp:
Aggregate 2xSTM-16 (L 161, L-16.2, Optical AMP)
Tributary. 16x139.264 MbiVs, 16xSTM-1 (electrical, S-1, 1, L-11) hoặc
4xSTM-4(S-41, L-41)
48xSTM-1 Dung lượng tương đương
Giao tiếp đồng bộ:
2,048 kbit/s/2,048 kHz to ITU- T G 703
Quản lý mạng:
Tải phần mềm từ các máy nội bộ hoặc NM5
Giao tiếp nội bộ V24
Giao tiếp NM5 X.25/LCN
Thiết bị lưu
Mô tả cơ khí:
TR Shelt 275(H)x500(W)x280(D) mm
Đề tài: 124-09-KHKT-TC
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: GFP, VCAT, LCAS.
Có thể tìm hiểu chi tiết về các vấn đề liên quan đến công nghệ truyền dẫn quang NG-
SDH cũng như tình hình sử dụng thiết bị NG-SDH trên mạng viễn thông Việt Nam
trong quyển thuyết minh của đề tài “Xây dựng tiêu chuẩn và bài đo cho giao diện và
dịch vụ luồng số NG-SDH 1/4/16”, mã số 95-08-KHKT-TC. Phần dưới đây sẽ đề cập
đến một số chủng loại thiết bị hiện đang sử dụng trên mạng lưới.
Đề tài: 124-09-KHKT-TC4
Các thiết bị NG-SDH được triển khai chủ yếu ở Việt nam thuộc loại MSXP (nền thiết
bị cung cấp đa dịch vụ) của các hãng như Alcatel, Huawei, ZTE, Nortel,… MSXP
cho phép khách hàng cấu hình thiết bị để cung cấp nhiều loại dịch vụ, giao diện và
giao thức khác nhau theo nhu cầu như: PDH, SDH, Ethernet, ATM, MPLS, WDM …
Nói chung các thiết bị NG-SDH hiện nay đều có cấu trúc chung trên cơ sở phát triển
mở rộng thiết bị SDH truyền thống, tích hợp thêm các tính năng ở lớp 2 như Ethernet,
MPLS… và được ghép vào SDH thông qua các giao thức NGSDH. Một số chủng loại
thiết bị điển hình:
- Huawei với dòng thiết bị OSN 7500/3500/2500/1500
- Alcatel với một số chủng loại là 1662SM-C và 1660SM
- Cisco với họ OSN gồm: ONS 15310-MA SONET Multiservice Platform, ONS
15310-CL SONET Multiservice Platform…
Sau đây sẽ giới thiệu về thiết bị điển hình OMSN (Optinex Multi Service Node) của
Alcatel.
Họ thiết bị OMSN (Optinex Multi Service Node) của hãng Alcatel sản xuất với một số
chủng loại là 1662SM-C và 1660SM.
nguồn và các chức năng dịch vụ khác.
Bảng 1-1: Các loại card của thiết bị 1660SM
Traffic card (card lưu
lượng)
LS Card (Low speed) 2Mb/s
HS card (hight speed) 34, 45, 155
ISA (Intergrated service adapter)
CWDM (Coarse WDM)
Common card (card
chung)
Thực hiện các chức năng điều khiển, đồng bộ
Port card (card cổng) Thực hiện xử lí tín hiệu có thể có giao diện vật lý.
Access card (truy nhập) có các giao diện vật lý.
Card P63E1
- P63E1 thực hiện xử lí 63 tín hiệu 2M và đưa tới các card A21E1.
- Là khối có giao diện hai hướng cho 63 tín hiệu E1 và tín hiệu STM-4-BPF
(back panel format).
Card A21E1
- Card A21E1 có nhiệm vụ để lấy ra luồng E1 từ card P63E1 tương ứng. Như vậy
03 card A21E1 tương đương với 01 P63E1.
- Các tín hiệu 2M là tín hiệu PDH có đặc tính như tốc độ bít 2048kb/s, mã HDB3
và trở kháng 120Ohm.
- Có chức năng phòng vệ N+1 (EPS protection).
Card quang STM-16(CO-16)-{Port card}: Trong hệ thống card CO-16 có thể cắm vào
các vị trí: 25+26, 28+29, 34+35 và 37+38.
- Card quang CO-16 thực hiện xử lí một tín hiệu STM-16.
Đề tài: 124-09-KHKT-TC
8
- Quản lý các kênh AUX.
- Giao diện vào/ra tín hiệu đồng bộ.
- Quản lý EWO(thoại nghiệp vụ).
- Chỉ thị trạng thái vùng.
Card CONGI
Trong hai card CONGI, một card sẽ có chức năng CONtrol và một là giao diện chung
và được gọi là CONGI-A và CONGI-B. Khi hoạt động như CONGI-A các cổng sẽ
được hoạt động còn CONGI-B chỉ có cổng nguồn và cảnh báo toà nhà được kích hoạt.
Card ISA (intergrated service adaptor)
Card ISA có chức năng cung cấp các cổng FE cho một số loại đầu cuối như mạng
LAN hay IP-DSLAM. Các kết nối FE đó được cấu hình theo nhiều dạng khác nhau có
thể là Port to Port hoặc theo kiểu VLAN(Virtual LAN).
Để vận chuyển các tín hiệu Ethernet trên mạng SDH, nhà sản xuất sử dụng các
thủ tục như GFP(Generic Framing Procedure) và LAPS (Link acces procedure SDH)
để xắp xếp các luồng Ethernet vào các container ảo (VC) được vận chuyển trên mạng
SDH.
1.2
Giao diện STM-N của thiết bị và mạng quang SDH/NG-SDH ở Việt Nam
Các giao diện dịch vụ hay truyền tải của thiết bị SDH/NG-SDH với hệ thống
mạng SDH hay WDM hiện nay chủ yếu ở mức STM-1/4/16/64 với các đặc điểm:
- Giao diện điện STM-1 (G.703): tuân theo tiêu chuẩn ngành TCN 68-175:1998
và dự thảo Qui chuẩn về giao diện điện phân cấp số sắp ban hành 2008
- Giao diện quang (G.957,G.691): STM-1/4/16/64 tuân theo tiêu chuẩn ngành
TCN 68-173:1998 và dự thảo Qui chuẩn về giao diện thiết bị kết nối theo SDH-
năm 2008.
Các nhà khai thác mạng đều yêu cầu các đầu cuối kết nối vào mạng phải được
hợp chuẩn, và có đặc trưng sau:
ti: 124-09-KHKT-TC
liu, hi ngh truyn hỡnh
ti: 124-09-KHKT-TC10
- c hng li ớch ca dch v trn gúi t nh cung cp ( kho sỏt, t vn, thit
k, h tr cung cp thit b, bo dng, bo trỡ)
c tớnh k thut:
Truyn dn theo thi gian thc, khụng b tr
Tc ỏp ng cỏc yờu cu ca khỏch hng.
Cung cp cỏc kt ni theo tiờu chun im- im, im - a im
Cung cp gii phỏp kt ni gia cỏc mng LAN-WAN
Vic cung cp kờnh thuờ riờng hin nay c thc hin theo hai kiu:
- Cung cp kt ni c nh: cung cp cỏc kờnh kt ni vo mng trong ton b
thi gian hp ng.
- Cung cp kt ni mm: cung cp/gii phúng cỏc kt ni ngay khi cú yờu cu
(thc hin bng tay).
Cỏc mng truyn ti SDH/NG-SDH ca cỏc nh cung cp nh VNPT, Viettel hin ỏp
ng c nhiu loi hỡnh kờnh thuờ riờng tựy theo nhu cu s dng ca khỏch hng,
tc cú th ỏp ng nx64Kb/s, E1, DS3, 155Mb/s, nxSTM1 thụng qua cỏc giao din
chun vi giao din in theo G.703 v giao din quang theo G.957, bao gm:
- Kờnh thuờ riờng ni ht
- Kờnh thuờ riờng ni tnh
- Kờnh thuờ riờng liờn tnh
- Kờnh thuờ riờng quc t
Vi nhiu mụ hỡnh kt ni linh hot tựy theo yờu cu ca khỏch hng, ph thuc
vo ng dng v kớch c mng:
- Mô hình Điểm - Điểm:
* Triển khai nhanh, đơn giản
phn SaigonPostel, Hanoi Telecom, rt nhiu B, Ngnh, Cụng ty nc ngoi nh
Intel, CISCO, NORTEL Vi s phỏt trin ca cỏc dch v mng riờng o v cỏc dch
v ngõn hng (dch v ATM), s lng cỏc kờnh thuờ riờng s ngy cng tng. iu ú
s dn n nhu cu chun húa i vi thit b u cui ni vo mng vin thụng cụng
cng s dng kờnh thuờ riờng.
SERVICE PROVIDER
NTU
NTU
SERVICE PROVIDER
NTU
NTU
MUX/
DEMUX
NTU
NTUĐề tài: 124-09-KHKT-TC12
3 Kết luận
Ở Việt nam các nhà khai thác lớn như VNPT, Viettel… đã triển khai rộng khắp công
nghệ SDH/NG-SDH, cung cấp các giao diện kết nối với khách hàng, và với nhau theo
các chuẩn viễn thông quốc tế.
Giao diện STM-N của thiết bị và mạng quang SDH/NG-SDH hiện nay được triển khai
chủ yếu ở mức STM-1/4/16/64 và theo các tiêu chuẩn, qui chuẩn Quốc tế và Việt nam
như sau:
Tiêu chuẩn
ngành TCN
Giao diện vật
lý
G.703 (10/98)
G.957 (06/99),
Amd1(12/03)
G.692 (10/98)
K.41 (05/98)
G.691 (04/00)
ETS 300 166
ETS 300 232, ETS
300 232(A1)
ETS 300 166
(09/99)
TCN 68-
172:1998
TCN 68-
173:1998
TCN 68-
175:1998
Kiến trúc
mạng
G.805 (11/95), (03/00)
G.803 (06/97), (03/00)
I.322 (02/99)
ETR 114
Cấu trúc và
sắp xếp
14
Đặc tính chức
năng thiết bị
G.664 (06/99)
G.781 (06/99)
G.783 (10/00),
Corr1(03/01),
Amd1(06/02),
Corr2(03/03)
G.958 (01/94)
G.705 (04/00)
G.806 (04/0)
EN 300 417-x-y
(x=1-7,9 y=1-2)
ETS 300 635
ETS 300 785
RE/TM-1042-x-1
(x=1-5)
MI/TM-4048 (9712) An Toàn
quang
G.664 (06/99) -
Bảo vệ mạng
G.841 (10/98), Corr1
(08/02)
G.842 (04/97)
G.808.1 (2003)
G.774 (09/92),
Corr.1(11/96), (04/00)
G.774.01 (11/94),
Corr1(11/96), (04/00)
G.774.02 (11/94),
Corr1(11/96), (04/00)
ETS 300 304 Ed.2
ETS 300 484
ETS 300 413
ETS 300 411
ETS 300 493 prEN
301 155 Đề tài: 124-09-KHKT-TC15
G.774.03 (11/94),
Corr1(11/96), (04/00)
G.774.04 (07/95),
Corr1(11/96), (04/00)
G.774.05 (07/95),
Corr1(11/96), (04/00)
G.774.06 (04/00)
G.774.07 (11/96),
(04/00)
G.774.08 (04/00)
G.774.09 (04/00)
G.774.10 (04/00)
G.783 (02/04)
G.784 (06/99)
EN 300 417-x-1
RE/TM-1042
Đặc tính
Jitter &
Wander
G.813 (08/96)
G.822 (1988)
G.823 (03/93), (03/00)
G.824 (03/93), (03/00)
G.825 (03/93), (02/99)
G.783 (10/00), corr.
O.171 (04/97)
O.172 (03/99), (06/98)
EN 300 462-5-1 EN
302 084 (01/99)
DEN/TM-1079
(05/98)
TCN 68-177:
1998 ,
TCN 68-
164:1997
Kênh thuê M.13sdh (02/00) EN 301 164 Dự thảo
Đề tài: 124-09-KHKT-TC16
ETS 300 814
TR 101 200
Vì mạng viễn thông của Việt nam chủ yếu tuân theo các tiêu chuẩn của ITU-T và
ETSI nên trong phần dưới đây sẽ thực hiện tóm tắt các tiêu chuẩn điển hình của ITU-T
liên quan đến SDH
1 Các tiêu chuẩn quốc tế
1.1
Tiêu chuẩn về đặc tính điện của giao diện
ITU-T G.703 - Đặc tính điện/vật lý của các giao diện phân cấp số
Khuyến nghị này đưa ra các chỉ tiêu về đặc tính điện và vật lý của các giao diện tại
phân cấp số như qui định trong khuyến nghị G.702 (PDH) và G.707 (SDH), với mục
đích nhằm kết nối các thành phần của mạng truyền dẫn số.
Các giao diện phân cấp số được qui định trong khuyến nghị này bao gồm: giao diện tại
tốc độ 64 kbit/s, 1544 kbit/s, 2048 kbit/s, 6312 kbit/s, 32064 kbit/s, 44736 kbit/s, 8448
kbit/s, 34368 kbit/s, 139264 kbit/s, giao diện đồng bộ 2048 kHz, giao diện 97728
kbit/s, 155520 kbit/s (STM-1e), 51840 kbit/s (STM-0).
1.2
Tiêu chuẩn về đặc tính quang của giao diện
ITU-T G.957 - Giao diện quang cho các thiết bị và hệ thống liên quan đến phân cấp
số đồng bộ
Đề tài: 124-09-KHKT-TC17
- Khuyến nghị này đưa ra các chỉ tiêu về giao diện quang cho các thiết bị và hệ
thống SDH được định nghĩa trong khuyến nghị G.707 và làm việc trên sợi
quang đơn mode G.652, G.653 và G.655
Rec.
G.653
Khoảng cách
(km)
a)
2 15 40 80
Mức
STM
STM-1 I-1 S-1.1 S-1.2 L-1.1 L-1.2 L-1.3
STM-4 I-4 S-4.1 S-4.2 L-4.1 L-4.2 L-4.3
STM-16 I-16 S-16.1 S-16.2 L-16.1 L-16.2 L-16.3
a)
Khoảng cách này được dùng để phân loại chứ không phải là chỉ tiêu kỹ thuật Đề tài: 124-09-KHKT-TC18
Các tham số được qui định bao gồm:
- Chỉ tiêu đối với phần phát tại điểm S:
o Loại nguồn phát
o Đặc tính phổ nguồn phát
o Công suất phát trung bình
o Hệ số phân biệt
o Mặt nạ hình mắt
- Đường truyền giữa điểm S và R
o Dải suy hao
o Tán sắc