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

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

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

♦ 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

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.

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.


M
b
i
t
/
s
1
4
0

M
b
i
t
/
s
4
5

M
b
i
t
/
s
6
.
3
1

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

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

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.

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

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

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

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

+ 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 )


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.

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