Đề tài Kỹ thuật đồng bộ trong mạng quang SDH

pha trong từng khoảng thời gian quan sát ngắn được gọi là hàm lỗi trong thời gian TIE(Time Interval Error). Độ ổn định tần số sẽ là giá trị TIE lớn nhất trong suốt thời gian đo được gọi là MTIE (Max Time Interval Error), đơn vị tính là nano giây hoặc độ trung bình của TIE trong những khoảng thời gian đo khác nhau được gọi là TDEV (Time Deviation ) đơn vị tính là nano giây. Hình 3.6: Giá trị MTIE theo khoảng thời gian quan sát Tần số không ổn định sẽ gây ra trôi pha (wander) và rung pha (jitter). Độ chênh lệch pha giữa tín hiệu đo và tín hiệu danh định mà lớn hơn 10 Hz thì được gọi là jitter, nếu như độ chênh lệch này nhỏ hơn 10 Hz thì được gọi là wander. Jitter thường được đo trong một khoảng thời gian ngắn, có thể đo theo biên độ UI (Unit Interval) hoặc đo theo tần số Hz. Nguyên nhân gây jitter do mạch điều chỉnh khôi phục định thời trong bộ khuếch đại, quá trình bỏ chèn các bit nhồi trong bộ giải ghép. Jitter lớn có thể gây ra lỗi bit vì thiết bị số không thể lấy đúng mẫu tín hiệu đến, gây ra tràn (overflow) hoặc trong (underflow) bộ đệm. Wander thường được đo trong một khoảng thời gian dài, cũng có thể đo theo biên độ UI (Unit Interval) hoặc theo tần số Hz. Nguyên nhân gây wander do sự trôi pha khi nhiệt độ thay đổi, do các quá trình đồng bộ lại các đồng hồ. Wander ở tín hiệu định thời tham chiếu ở ngõ vào có thể ảnh hưởng đến đồng hồ ở chế độ lưu giữ khi nó mất tất cả các tín hiệu tham chiếu. Độ ổn định tần số còn thể hiện ở độ chuyển tiếp pha. Chuyển tiếp pha là sự trượt pha lớn trong một khoảng thời gian rất ngắn. Nguyên nhân do điều chỉnh con trỏ, chuyển tiếp pha gây ra lỗi bit, ảnh hưởng đến đồng hồ ở chế độ lưu giữ. Hình 3.7: Chuyển tiếp pha 3.2. Các Loại Đồng Hồ Một mô hình đồng hồ phân cấp được xây dựng, một đồng hồ tham chiếu sơ cấp được dùng để phân bố đồng bộ tới các thiết bị. Mô hình này gồm bốn cấp đồng hồ, cấp cao nhất là đồng hồ tham chiếu sơ cấp và cấp thấp nhất là đồng hồ của thiết bị người dùng. Hiển nhiên, thiết bị đồng bộ trên mạng SDH chỉ dùng đồng hồ từ cấp ba trở lên. Các đồng hồ cấp thấp hơn sẽ nhận tín hiệu định thời từ các đồng hồ cấp cao hơn hoặc bằng và phải duy trì được sai số phù hợp khi mất tất cả tín hiệu tham chiếu đồng bộ. Hai thông số đánh giá đồng hồ đó là độ chính xác và độ ổn định tần số. 3.2.1. PRC PRC (Primary Reference Clock): đồng hồ chuẩn sơ cấp yêu cầu độ chính xác và độ ổn định rất cao để làm đồng hồ chủ của mạng. Loại đồng hồ làm PRC là một đồng hồ riêng biệt không có bất kỳ tín hiệu vào nào, thường là các loại đồng hồ nguyên tử hoặc các đồng hồ dao động với sai số tuyệt đối nhỏ hơn 1x10-11. Với độ chính xác như vậy, đồng hồ PRC cung cấp chuỗi bit định thời sẽ không gây ra trượt khung trong ít nhất vài tháng. Các loại đồng hồ được dùng làm PRC là đồng hồ nguyên tử Cesium - được xem là đồng hồ cấp một có chất lượng cao nhất; đồng hồ Rubidium được điều khiển bằng các thông tin định thời thu từ hệ thống định vị toàn cầu GPS. Các quy định về jitter và wander của đồng hồ PRC được quy định theo chuẩn của ITU-T G.811. 3.2.2. SSU Đồng hồ cấp hai SSU (Synchronous Supply Unit) là đồng hồ có nhiệm vụ nhận các ngõ vào đồng bộ khác nhau, lựa chọn một trong các tín hiệu tham chiếu đồng bộ đó để tái tạo và phân bố cho toàn mạng. Tín hiệu định thời được khôi phục bằng vòng khóa pha PLL. Đồng hồ cấp hai được xem như một nút mạng đồng bộ. Có hai loại SSU là SSU chuyển tiếp và SSU nội bộ. SSU được xác định trong chuẩn G.812, yêu cầu độ chính xác là 1,6 x 10-8 và các giá trị giới hạn wander và jitter của SSU. 3.2.3. Đồng hồ của thiết bị SDH Đồng hồ của thiết bị mạng SEC (SDH Equipment Clock) thực hiện các chức năng nhận tín hiệu tham chiếu đồng bộ từ các nguồn đồng bộ vào khác nhau, lựa chọn một trong các nguồn đó để tái tạo tín hiệu đồng bộ từ tín hiệu tham chiếu. Tín hiệu định thời được tái tạo bằng vòng khóa pha. Trường hợp mất tất cả các nguồn đồng bộ thì thiết bị mạng sẽ sử dụng nguồn đồng hồ nội riêng của mình. Đồng hồ SEC yêu cầu độ chính xác nhỏ hơn 4,6x10-6 cho phép trượt một khung trong bảy giờ. Các yêu cầu về jitter và wander của SEC được quy định ở chuẩn G.813. Bảng 3.1: Độ chính xác và ổn định của các đồng hồ Loại đồng hồ Độ chính xác Độ ổn định PRC 1 x 10-11 Không dùng SSU loại 1 Không dùng 1 x 10-10/ngày SSU loại 2 1,6 x 10-8 2,7 x 10-9/ngày SSU loại 3 4,6 x 10-6 1,2 x 10-8/ngày SEC 4,6 x 10-6 2 x 10-6/ngày Hình 3.8: Độ tích lũy pha của các đồng hồ 3.2.4. Bộ tạo định thời trong thiết bị đồng bộ SETS (Synchronous Equipment Timing Supply) Trong thiết bị SDH được hỗ trợ một đồng hồ cung cấp tín hiệu định thời cho thiết bị hoạt động với bộ dao động nội sai số ± 4,6 ppm trong chế độ tự do và ± 0,37 ppm trong chế độ lưu giữ. Đồng bộ là phần quan trọng của các thiết bị SDH. Các thành phần mạng SDH được thiết kế với độ thực thi và ổn định cao. Mỗi thành phần mạng có thể cung cấp chế độ hoạt động tự do từ bộ dao động nội, chế độ tín hiệu định thời tách từ tín hiệu quang đến và chế độ định thời ngoài lấy từ mạng đồng bộ số qua giao diện E1. - T0: Tín hiệu tham chiếu định thời bên trong phần tử mạng - T1: Tín hiệu định thời thu được từ ngõ vào STM-N (lấy từ đường dây) - T2: Tín hiệu định thời thu được từ ngõ vào E1 (lấy từ luồng) - T3: Tín hiệu định thời thu được từ ngõ vào đồng bộ E1 (đồng bộ ngoài) - T4: Ngõ ra của tín hiệu định thời (để cung cấp cho thiết bị khác). Hình 3.9: Cấu trúc của SETS Tất cả các tín hiệu định thời đến được đưa đến SETS, SETS sẽ chọn ra tín hiệu định thời có dấu đồng bộ cao nhất để đưa đến mạch PLL để khôi phục xung đồng hồ và được dùng làm đồng hồ trung tâm cho thiết bị và đồng bộ cho tín hiệu SDH đi ra. SETS cung cấp tín hiệu đồng bộ cho mọi khối trong phần tử mạng đồng thời có có khả năng cung cấp cho thiết bị khác, thông qua ngõ giao tiếp T4. 3.3. Các chế độ hoạt động của Đồng Hồ 3.3.1. Khóa đồng bộ Chế độ khóa đồng bộ được xác lập khi SETS nhận được tín hiệu định thời từ đồng hồ có cấp cao hơn. Khi đó, SETS sẽ trích tín hiệu đồng bộ này ở ngõ ra. 3.3.2. Lưu giữ Trong trường hợp tham chiếu đồng bộ bị mất mà không có dự phòng, SETS sẽ chuyển sang chế độ lưu giữ và tiếp tục cung cấp định thời cho thiết bị, sử dụng nguồn dao động nội để đảm bảo tần số hoạt động này được tốt nhất có thể. Có hai nguyên nhân chính ảnh hưởng đến chất lượng của đồng hồ ở chế độ lưu giữ là độ chính xác và độ ổn định. 3.3.3. Chạy tự do Khi đồng hồ ở chế độ lưu giữ không thể tiếp tục cung cấp định thời ở tần số lưu giữ được nữa thì nó sẽ chuyển sang chế độ tự do. Trong chế độ tự do sẽ không có chế độ chuyển mạch nào được thực hiện. SETS trích ra một tín hiệu lấy từ dao động thạch anh. Chỉ một thành phần mạng trong mạng con được hoạt động trong chế độ tự do, tất cả các thành phần mạng khác trong mạng sẽ nhận tín hiệu định thời đó để hoạt động trong chế độ định thời đường dây để tránh cân chỉnh con trỏ. Một tín hiệu định thời ra có thể được tách ra từ đường truyền tốc độ STM-N vì thế sẽ không ảnh hưởng đến ghép kênh và xử lý con trỏ. Ngõ ra định thời này có thể được ngắt hoặc STM-N sẽ thông báo trạng thái qua bản tin đồng bộ. 3.4. Các tín hiệu định thời 3.4.1. Chế độ định thời ngoài (external timing) Chế độ định thời ngoài, SETS có thể nhận hai tín hiệu tham chiếu E1 từ đồng hồ phân cấp ba hoặc cao hơn. Những luồng E1 tham chiếu này đồng bộ cho những thành phần mạng SDH và những thành phần mạng nội bộ khác hoạt động cùng nguồn đồng hồ. Tín hiệu E1 này có thể được khôi phục với độ jitter nhỏ bằng PLL (Phase-Locked Loop). Chế độ định thời ngoài thường được dùng cho các thành phần mạng đặt trong văn phòng và chỉ cần một thiết bị trong mạng dùng định thời ngoài, các thành phần mạng khác sẽ được cung cấp định thời bằng chế độ định thời đường dây. Trên Hình 3.10 các đường liền là định thời sơ cấp, đường gạch nối là định thời thứ cấp. Hình 3.10: Thành phần mạng dùng định thời ngoài 3.4.2. Chế độ định thời đường dây (line timing) Trong chế độ định thời đường dây, SETS trích ra tín hiệu định thời từ tín hiệu đường truyền quang tốc độ cao. PLL được dùng để giảm hiện tượng jitter. Khi cung cấp chế độ chuyển mạch tự động, nếu một STM-N tham chiếu bị mất, SETS sẽ chuyển mạch sang nguồn tham chiếu kia mà không làm ảnh hưởng đến chất lượng đồng bộ. Nếu tất cả các tín hiệu định thời STM-N đều bị mất thì SETS sẽ chuyển sang chế độ lưu giữ và sẽ chuyển lại bình thường khi tín hiệu tham chiếu đường dây có lại. Chế độ này có thể dùng cho các thành phần mạng ở xa. Hình 3.11: Thành phần mạng dùng định thời dường dây 3.4.3. Chế độ lưu giữ (Holdover mode) Trong trường hợp tham chiếu đồng bộ bị mất mà không có dự phòng, SETS sẽ chuyển sang chế độ lưu giữ và tiếp tục cung cấp định thời hệ thống. Lúc này,SETS sẽ hoạt động với tần số ổn định sau cùng, sử dụng nguồn dao động nội để đảm bảo tần số hoạt động này được tốt. 3.4.4. Chế độ tự do (free-running) SETS sẽ chuyển sang chế độ tự do khi mất tất cả tín hiệu định thời và không thể duy trì hoạt động ở chế độ lưu giữ. Khi đó, SETS sẽ hoạt động dựa vào tần số mà bộ dao động thạch anh cung cấp. 3.4.5. Chế độ định thời trong suốt Chế độ định thời trong suốt chỉ dùng cho các thiết bị không cần tín hiệu định thời mà vẫn hoạt động tốt được. Trên mạng SDH chỉ có bộ khuếch đại không cần tín hiệu định thời. 3.5. Phân bố đồng bộ mạng 3.5.1. Mô hình phân bố Trong mạng SDH, đồng bộ được phân bố theo mô hình sau: Hình 3.12: Mô hình phân cấp đồng hồ mạng Trong mô hình này, tín hiệu đồng bộ được phân bố đến tất cả các trạm của mạng theo cấu trúc hình cây. Mô hình phân bố đồng bộ phải thỏa mãn rằng các đồng hồ cấp thấp sẽ nhận thông tin đồng bộ từ các đồng hồ cấp cao hơn hoặc bằng và tránh nối vòng đồng bộ. Nối vòng đồng bộ xảy ra khi tín hiệu đồng bộ ở ngõ ra được dùng để làm tín hiệu đồng bộ ở ngõ vào của chính nó. Các thành phần mạng được đồng bộ từ những nút mạng đồng bộ gần nhất. Thiết bị có thể không nhận tín hiệu đồng bộ ngoài mà có thể nhận từ tín hiệu đường dây được tách ra từ lưu lượng. Do mỗi đồng hồ có một giá trị độ chính xác và độ ổn định riêng nên khi truyền tín hiệu định thời từ các đồng hồ cho nhau (luôn đảm bảo thứ tự phân cấp) các giá trị này cũng sẽ tích lũy dần. Trong quá trình hoạt động, các nguồn định thời sẽ có các gián đoạn ngắn có thể do điều kiện khách quan bên ngoài hoặc do bản thân thiết bị. Khi tín hiệu tham chiếu được khôi phục hoặc sự gián đoạn kéo dài thì sẽ tạo ra tín hiệu tham chiếu mới và tín hiệu tham chiếu này sẽ có một sai khác về thời gian so với tín hiệu tham chiếu của thiết bị đang hoạt động. Sai số này được gọi là hàm lỗi thời gian. Hàm lỗi thời gian sẽ tích lũy như là sự trôi ngẫu nhiên trong tín hiệu đồng bộ của đồng hồ thu. Ngoài sự trôi ngẫu nhiên, các sự gián đoạn còn có thể gây ra sự dịch chuyển tần số giữa đồng hồ thu và đồng hồ nguồn. Đó là độ lệch trong bộ so pha của đồng hồ thu khi tín hiệu tham chiếu được khôi phục. Độ lệch này sẽ tích lũy qua chuỗi đồng hồ thu và sẽ gây dịch chuyển tần số giữa tất cả các đồng hồ trong chuỗi đồng bộ. Do đó, số lượng các đồng hồ trong chuỗi phân cấp sẽ được giới hạn. Số lượng SSU tối đa trong chuỗi không được lớn hơn 10, số lượng SEC tối đa giữa PRC và SSU hoặc giữa hai SSU không được quá 20 và tổng số lượng SEC trong chuỗi không quá 60 theo khuyến nghị G.803. Hình 3.13: Giới hạn phân bố đồng hồ trong chuỗi phân cấp 3.5.2. Phân bố đồng bộ trong mạng 3.5.2.1. BITS Trong các văn phòng thường dùng một thiết bị đồng bộ tích hợp BITS (Building Integrated Timing Supply). BITS là một đồng hồ có chất lượng cao nên được dùng để đồng bộ cho tất cả các thành phần mạng trong văn phòng. Những yêu cầu về cấp đồng hồ của BITS được xác định dựa vào những yêu cầu về khả năng thực thi và kích thước của văn phòng. Đồng hồ cấp hai và cấp chuyển tiếp được dùng cho các văn phòng lớn, còn các đồng hồ cấp ba hay nội bộ được dùng cho các văn phòng nhỏ hơn. Đồng hồ BITS phải là đồng hồ có chất lượng tốt nhất trong chế độ lưu giữ và vững chắc nhất. BITS sẽ cung cấp định thời cho các thiết bị khác trong văn phòng bằng đường truyền tốc độ E1. 3.5.2.2. Phân bố đồng hồ giữa các văn phòng Hình 3.14: Phân bố định thời giữa các văn phòng Trong mạng SDH, giữa các văn phòng để tiết kiệm chi phí vì đường truyền đồng bộ E1 khá đắc nên các thành phần mạng giữa các văn phòng thường được đồng bộ bằng định thời đường dây. SDH có thể cải thiện chất lượng định thời trong mạng liên văn phòng bằng cách tách định thời E1 từ các đường truyền quang tốc độ cao (một dạng của định thời ngoài). Luồng E1 này được cung cấp cho đồng hồ BITS, đồng hồ BITS sẽ cung cấp tuần tự cho các thiết bị mạng SDH và các thiết bị khác trong văn phòng. Nếu không có BITS thì định thời E1 sẽ được dùng để định thời trực tiếp cho các thiết bị. Các thành phần mạng có thể cung cấp định thời E1 cho nhiều mô hình mạng như tuyến tính, vòng. Phân bố định thời qua STM-N, tín hiệu đường truyền STM-N sẽ tiện lợi hơn là ghép E1 này vào payload của khung STM-1 vì nó đòi hỏi phần cơ khí tách ghép luồng đồng bộ này phức tạp hơn. Phân bố định thời trên mạng phải đảm bảo rằng các đồng hồ cấp thấp chỉ nhận định thời từ đồng hồ cấp cao hơn hoặc bằng cấp với nó và không nối vòng đồng bộ. Trên Hình 3.15 là một mạng vòng hai hướng có bốn nút mạng. Thành phần mạng tại nút 1 được định thời ngoài từ một nguồn định thời cấp hai, đây là cấp đồng hồ cao nhất trong các đồng hồ trên mạng nên sẽ là đồng hồ chủ. Tại ba nút còn lại trên mạng vòng được định thời đường dây thông qua các luồng STM-N từ nút 1. Thông tin định thời được gởi chung với dữ liệu nên chiều truyền tín hiệu định thời sẽ cùng chiều với chiều truyền dữ liệu. Tại một nút mạng sẽ nhận hai dấu đồng bộ cấp hai từ tín hiệu định thời đường dây trên hai hướng và cũng truyền tín hiệu định thời đường dây đi theo hai hướng. Hình 3.15: Truyền tín hiệu định thời và dữ liệu Như vậy, tại nút 3 sẽ nhận tín hiệu định thời đường dây từ nút 2 và nút 4. Giả sử đứt cáp trên chiều truyền ngược chiều kim đồng hồ từ nút 4 đến nút 3 Hình 3.16 nên dữ liệu và cả tín hiệu định thời đường dây từ nút 4 cho nút 3 bị gián đoạn. Tại nút 3 chỉ còn nhận tín hiệu định thời từ nút 2. Tín hiệu định thời này được dùng để truyền cho nút 4 theo chiều cùng chiều kim đồng hồ và cũng được truyền cho nút 2 theo chiều ngược chiều kim đồng hồ. Tín hiệu định thời này được nhận từ nút 2 lại được truyền tới nút 2 nên gây nối vòng đồng bộ trên mạng. Hình 3.16: Xảy ra nối vòng đồng bộ khi đứt cáp ở giữa nút 3 và 4 Để tránh nối vòng đồng bộ và duy trì đồng bộ tốt nhất trên mạng thì bản tin trạng thái đồng bộ được dùng để chỉ ra trạng thái của các tín hiệu định thời trên thiết bị. Nếu tại một nút mạng nhận được hai tín hiệu định thời cùng cấp nhau thì sẽ ưu tiên chọn tín hiệu định thời đang hoạt động. 3.6. Bản tin đồng bộ Bản tin đồng bộ được truyền trên bốn bit 5, 6, 7 và 8 của byte S1 trong phần mào đầu vùng ghép của STM-1 đầu tiên trong STM-N. Thông tin trong byte S1 này các bộ khuếch đại không đọc được nên các bộ khuếch đại không biết được trạng thái đồng bộ do đó mà các bộ khuếch đại có thể dùng định thời trong suốt. A1 A1 A1 A2 A2 A2 J0 B1 E1 F1 D1 D2 D3 AU4-PTR B2 B2 B2 K1 K2 D4 D5 D6 D7 D8 D9 D10 D11 D12 S1 Z1 Z1 Z2 Z2 M1 E2 Hình 3.17: Vị trí của các byte S1 trong mào đầu Bảng 3.2: Các trạng thái của bản tin đồng bộ Bit 5 dến 8 của S1 Cấp chất lượng Mô tả 0000 0 Không biết dấu đồng bộ STU 0001 1 Dành cho tương lai 0010 2 G.811 (ST1) 0011 3 Dành cho tương lai 0100 4 G.812 chuyển tiếp (ST2) 0101 5 Dành cho tương lai 0110 6 Dành cho tương lai 0111 7 Dành cho tương lai 1000 8 G.812 nội bộ (ST2) 1001 9 Dành cho tương lai 1010 10 Dành cho tương lai 1011 11 SETS (ST3) 1100 12 Dành cho tương lai 1101 13 Dành cho tương lai 1110 14 Dành cho tương lai 1111 15 Không sử dụng DUS Thành phần mạng SDH cung cấp một bản tin đồng bộ để đảm bảo chắc toàn bộ mạng được đồng bộ trong điều kiện bình thường và cả không bình thường. Sử dụng bản tin đồng bộ có thể truyền thông tin về chất lượng và độ ổn định của nguồn đồng bộ hiện tại từ một thành phần mạng đến một thành phần mạng kế nó. Bản tin này cho phép thành phần mạng ở ngoài cùng (dùng định thời đường truyền, tách từ STM-N) tự động thay đổi tham chiếu định thời để luôn giữ định thời chất lượng cao nhất và tránh nối vòng đồng bộ. Bản tin này cũng cho các thành phần mạng thông tin đến đồng hồ BITS khi định thời E1 giảm chất lượng và không còn được dùng làm tham chiếu. Bản tin đồng bộ được chia thành hai loại: toàn vẹn định thời E1 và tự động cấu hình lại đồng bộ. Ngõ ra định thời E1 được sử dụng như một tham chiếu đồng bộ tới đồng hồ BITS. Tham chiếu đồng bộ được lấy ra từ truyền dẫn sẽ được đồng bộ với một tham chiếu định thời đang được sử dụng. Như vậy, định thời từ đồng hồ BITS trong văn phòng chính sẽ được phân bố tới văn phòng kế tiếp dùng truyền dẫn SDH giữa hai văn phòng này. BITS có thể đồng bộ từ đồng hồ phân cấp ba hoặc cao hơn. Các thành phần mạng SDH có SETS có thể đồng bộ tới đồng hồ có độ chính xác là 4,6 ppm (đồng hồ phân cấp ba) hay tốt hơn. Phân cấp đồng hồ đồng bộ yêu cầu rằng những đồng hồ bằng cấp hoặc cao hơn có thể đồng bộ cho các đồng hồ khác. Như vậy, phân cấp định thời được giữ dưới tất cả các điều kiện xấu. Trong điều kiện tốt bình thường, các thành phần mạng SDH sẽ không truyền nguồn định thời nội của chúng nhưng sẽ truyền thông tin về chất lượng định thời tham chiếu. Khi có điều kiện xấu xảy ra cho tất cả các tham chiếu E1 lấy ra từ thành phần mạng được đưa tới BITS ở văn phòng chính thì các BITS sẽ chuyển sang chế độ lưu giữ, độ chính xác phụ thuộc vào đồng hồ nội của nó. Vì đồng hồ nội của BITS là ngang hoặc cao hơn cấp của đồng hồ SETS nên thành phần mạng SDH sẽ sử dụng tham chiếu này để đồng bộ tất cả các tín hiệu truyền dẫn ra ngoài. 3.6.1. Các trạng thái đồng bộ 3.6.1.1. Bản tin đồng bộ không có giá trị Bản tin đồng bộ có thể không có giá trị trên mỗi giao diện STM-N, bản tin “không sử dụng” được truyền trên bit 5 đến 8. Bản tin này được truyền đi để chỉ rằng định thời của nó không được dùng cho đồng bộ, ví dụ như truyền ở hướng ngược lại hướng truyền đồng bộ đường dây. 3.6.1.2. Đồng bộ ngoài với sync out Khi thành phần mạng được cấu hình cho đồng bộ ngoài và ngõ ra E1 của nó được cung cấp cho chế độ “sync out” thì bản tin “không sử dụng” được gởi tới giao diện STM-N cho thành phần mạng đã gởi E1 đồng bộ. 3.6.1.3. Bản tin không biết dấu đồng bộ STU Bản tin “không biết dấu đồng bộ” được gởi trên tất cả các giao diện STM-N khác. Bản tin này có chất lượng cao hơn chất lượng của tín hiệu định thời từ SETS. Bản tin “không biết dấu đồng bộ” được gởi khi thành phần mạng nhận được tín hiệu đồng bộ mà không có bản tin về trạng thái đồng bộ như tín hiệu định thời ngoài 2,048 MHz. 3.6.1.4. SETS chạy tự do và lưu giữ Khi sử dụng SETS, nếu các thành phần mạng được cấu hình cho chế độ chạy tự do hay chế độ lưu giữ thì bản tin dấu đồng bộ cấp ba sẽ được gởi trên tất cả giao diện STM-N. 3.6.1.5. Định thời đường dây Khi thành phần mạng được cấu hình cho định thời đường dây, bản tin “không sử dụng” được gởi cho các giao diện STM-N về hướng ngược lại với hướng truyền định thời đường dây. 3.6.1.6. Tự động cấu hình lại đồng bộ Trong tự động cấu hình đồng bộ lại, thành phần mạng của SDH sẽ thu và so sánh những bản tin đồng bộ đến trên giao diện STM-N ở chế độ định thời đường dây để chọn ra tham chiếu đồng bộ chất lượng cao nhất trong các tham chiếu đó. Nếu mức chất lượng thu được giống như tham chiếu định thời có sẵn thì tham chiếu định thời ở đường dây đang hoạt động sẽ được ưu tiên. Tự động cấu hình đồng bộ lại sẽ không ảnh hưởng đến chuyển mạch bảo vệ đường truyền STM-N. Thành phần mạng của SDH có thể được lựa chọn để xác định tham chiếu định thời có sẵn nào là tốt nhất cho mình và chuyển sang dùng tham chiếu đó nên hoạt động đồng bộ được giữ tốt. Chuyển mạch định thời tham chiếu và bản tin đồng bộ sẽ tránh được nối vòng đồng bộ trong mạng. 3.6.2. Ví dụ Trong phần này, luận văn sẽ trình bày một số ví dụ chi tiết về cách truyền bản tin đồng bộ qua mạng và tự động khôi phục đồng bộ khi bị đứt cáp. Qua ví dụ này, có thể mở rộng cho những mô hình mạng khác lớn hơn về kích thước, vị trí hư hỏng … 3.6.2.1. Mạng vòng Trên Hình 3.18 là một mạng vòng song hướng có sáu nút mạng. Nút 1 được đồng bộ ngoài, có dấu đồng bộ cấp một ST1, các nút còn lại dùng định thời đường dây từ tín hiệu đường truyền STM-N. Nút 1 truyền tín hiệu định thời dấu đồng bộ cấp một cho nút 2 thông qua bản tin đồng bộ “ST1”. Tín hiệu định thời này được đưa đến SETS, SETS nhận thấy tín hiệu định thời có dấu đồng bộ cấp một cao hơn chất lượng của tín hiệu định thời cấp ba của nó nên dùng tín hiệu định thời này cho đồng bộ thiết bị và gởi bản tin “DUS” trên byte S1 trong khung tín hiệu STM-N tới nút 1. Nút 2 sẽ gởi tín hiệu định thời dấu đồng bộ cấp một này cho nút 3 bằng bản tin “ST1”. Tín hiệu định thời này được đưa đến SETS, SETS sẽ chọn tín hiệu định thời này và bản tin “DUS” sẽ được gởi trên byte S1 trong khung tín hiệu STM-N tới nút 2. Tương tự, nút 3 sẽ gởi tín hiệu định thời dấu đồng bộ cấp một cho nút 4 qua bản tin “ST1”. Tín hiệu định thời này được đưa đến SETS, SETS sẽ dùng tín hiệu định thời này và gởi bản tin “DUS” trên byte S1 trong khung tín hiệu STM-N tới nút 3. Nút 1 cũng gởi tín hiệu định thời dấu đồng bộ cấp một cho nút 6 bằng bản tin “ST1”. Tín hiệu định thời này được đưa đến SETS, SETS sẽ dùng tín hiệu định thời này và bản tin “DUS” được gởi trên byte S1 trong khung tín hiệu STM-N tới nút 1. Tương tự, nút 6 sẽ gởi tín hiệu định thời dấu đồng bộ cấp một cho nút 5 qua bản tin “ST1”. Tín hiệu định thời này được đưa đến SETS, SETS sẽ dùng tín hiệu định thời này và gởi bản tin “DUS” trên byte S1 trong khung tín hiệu STM-N tới nút 6. Hình 3.18: Cách truyền bản tin định thời trong mạng vòng Nút 5 sẽ ruyền tín hiệu định thời mang dấu đồng bộ cấp một qua định thời đường dây tới nút 4 mà nút 4 đang cũng dùng tín hiệu định thời đường dây mang dấu đồng bộ cấp một. Tín hiệu định thời này được đưa đến SETS của nút 4 mà SETS đang chọn tín hiệu định thời mang dấu đồng bộ cấp một từ nút 3 để cung cấp cho thiết bị. Hai tín hiệu này đều cùng cấp như nhau nên SETS sẽ ưu tiên chọn tín hiệu định thời đường dây được gởi từ nút 3 cho thiết bị mạng tại nút 4. Giả sử cáp giữa nút 1 và nút 2 bị đứt như Hình 3.19. Như vậy thì thông tin định thời từ nút 1 gởi cho nút 2 bị gián đoạn. Tại nút 2, SETS sẽ chọn tín hiệu định thời nội là tín hiệu định thời cấp ba để đưa tới thiết bị mạng tại nút 2. Bản tin định thời “ST3” được gởi tới nút 3 qua tín hiệu STM-N. Sau khi nhận tín hiệu định thời cấp ba từ nút 2, để đảm bảo điều chỉnh con trỏ ở mức thấp nhất thì SETS ở nút 3 sẽ chọn tín hiệu định thời tới để hoạt động và gởi bản tin “ST3” tới nút 4, cũng gởi bản tin “DUS” cho nút 2 . Hình 3.19: Cách truyền bản tin định thời trong mạng vòng khi có sự cố Nút 4 nhận được bản tin “ST3” từ nút 3 và cũng nhận bản tin “ST1” từ nút 5 tới. SETS ở nút 4 so sánh độ chính xác của các đồng hồ chủ qua các tín hiệu định thời và sẽ chọn tín hiệu định thời mang dấu đồng bộ cấp một cho thiết bị. Thiết bị mạng tại nút 4 cũng sẽ gởi bản tin “ST1” cho nút 3 qua STM-N. Nút 3 nhận được bản tin “ST1” sẽ chuyển sang dùng tín hiệu định thời đường dây đến từ nút 4, gởi bản tin “DUS” cho nút 4 và bản tin “ST1” cho nút 2. Nút 2 nhận được bản tin “ST1” biết tín hiệu định thời đường dây từ nút 3 có chất lượng cao hơn tín hiệu định thời cấp ba của SETS nên chuyển sang dùng tín hiệu định thời đường dây cấp một từ nút 3. Như vậy, đồng bộ trong mạng vòng luôn được giữ. 3.6.2.2. Mạng tuyến tính Trên mạng tuyến tính, cách truyền tín hiệu định thời cũng tương tự như trên mạng vòng. Hình 3.20: Cách truyền bản tin đồng bộ trên mạng tuyến tính Hình 3.21: Cách truyền bản tin đồng bộ trên mạng tuyến tính khi có sự cố Nói chung quy luật chọn tín hiệu định thời của các SETS như sau: - Nếu tại nút chủ dùng tín hiệu định thời cấp một hoặc cấp hai thì các nút còn lại trên mạng có tín hiệu định thời cấp ba sẽ được truyền định thời đường dây có dấu định thời giống nút chủ. - SETS thu được bản tin đồng bộ cấp cao sẽ truyền bản tin “DUS” cho hướng ngược lại. - SETS thu được bản tin đồng bộ cấp thấp hơn cấp của tín hiệu định thời nội thì nó sẽ truyền tín hiệu định thời nội. 3.7. Kết luận chương Đồng bộ giữ cho các thiết bị số trên mạng hoạt động theo cùng một tốc độ trung bình trên tất cả các giao diện. Có nhiều cách để đồng bộ trong mạng như dựa vào tín hiệu đồng hồ nội bộ, tín hiệu đồng hồ ngoài, tín hiệu đồng hồ được tách từ tín hiệu thu…Việc đồng bộ mạng là giữ cho các đồng hồ này được đồng nhịp để phía thu khôi phục đúng tín hiệu số. CHƯƠNG 4 GIỚI THIỆU VỀ THIẾT BỊ TRUYỀN DẪN QUANG FLX 150/600 Hệ thống thông tin viễn thông trên thế giới phát triển nhánh chóng để kịp trả lời các nhu cầu khách hàng bằng sự tăng lên băng rộng, cung cấp các dịch vụ linh hoạt và đảm bảo mạng thực hiện. Làm đảm bảo yêu cầu người vận hành là nâng cấp các mạng bằng sự phát triển cơ bản các hệ thống truyền dẫn dựa trên kỹ thuật SDH. Các hệ thống này