Đồ án Nghiên cứu tổng quan về thông tin quang

oá tốc cao cần phải thiết lập sự giám sát tập trung có tác động từ xa. Khi có sự cố , mạng lưới phải tự phản ứng để tiếp tục hoạt động. Trong khi đó cấu số cận đồng bộ lại thiếu khả năng cung cấp có hiệu quả các thông tin về các chi tiết phục vụ cho việc quản lý mạng. Hệ thống PDH thiếu các phương tiện giám sát đo thử từ xa mà chỉ được tiến hành ngay tại chỗ. Các thông tin phục vụ cho duy trì hệ thống không được liên kết trên toàn tuyến mà chỉ cho từng đoạn truyền dẫn . Thủ tục để kết nối các thông tin duy trì hệ thống cho toàn tuyến rất phức tạp và khó thực hiện. Một nhược điểm nữa liên quan đến nhiều vấn đề điều khiểm giám sát. Trong mạng có nhiều cấp thiết bị tách ghép luồng. Một luồng 2Mb/s có thể đi qua nhiều hướng trước khi đến đích, do đó vấn đề quản lý trong luồng tại mỗi trạm lại phải đồng bộ chặt chẽ. Trong thực tế rất dễ sinh ra lỗi lầm trong quản lý hoặc đấu nối, không chỉ ảnh hưởng đến luồng đang kết nối mà còn có thể gây mất liên lạc cho các luồng khai thác. 140 34 34 8 8 2 2 8 8 34 34 140 Người sử dụng 140 LTE 140 LTE Hình 1.4. Phương thức xen/ rẽ trong PDH. Hệ thống PDH không linh hoạt trong việc kết nối các luồng liên lạc. Khi có nhu cầu tách luồng (ví dụ luồng 2Mb/s) từ một luồng số tốc độ cao hơn thì phải thực hiện giải pháp qua đủ các cấp trung gian để hạ tốc độ từ cấp cao tới cấp thấp tương ứng. Tương tự việc ghép luồng cũng phải đủ các cấp từ thấp đến cao. Điều này rõ ràng là không mềm dẻo, không thuận tiện cho việc kết nối dịch vụ nhanh chóng và phải có đủ các cấp thiết bị xen/rẽ tương ứng do đó không tiết kiệm và đôi khi còn gây khó khăn trong thực hiện. Như vậy ta đã thấy PDH có các mặt hạn chế chính là không thể xác định các kênh thông tin trong một luồng tốc độ cao, cấu trúc khung không đủ vị trí để mang thông tin về quản lý mạng và không thể đáp ứng được các nhu cầu băng rộng. Vì vậy các nhà khai thác mạng luôn luôn mong muốn vượt qua các hạn chế đó của PDH. Ta có thể tóm tắt sự khác nhau giữa kỹ thuật PDH và SDH như sau: PDH SDH - Bộ giao động tự do - Dao động nội được điều khiển bộ với đồng bộ ngoài - Ghép kênh không đồng bộ - Ghép kênh đồng bộ - Có cấu trúc khung đặc trưng cho mối loại - Cấu trúc khung đồng nhất - Ghép luồng theo nguyên lý xen bit - Ghép luồng theo nguyên lỹ xen byte - Truy xuất luồng riêng lẻ sau khi giải ghép đến cấp tương ứng - Truy xuất luồng trực tiếp từ luồng tốc độ cao hơn. I.3.4. Một số khuyến nghị về SDH của ITV-T: G.702: Tốc độ bit của các cấp truyền dẫn số. G.703: Các đặc tính vật lý/điện của các giao diện số. G.707: Tốc độ bit của SDH. G.708: Giao diện nút mạng cho các cấp truyền dẫn đồng bộ. G.709: Cấu trúc ghép luồng đồng bộ. G.773: Giao thức (Protocol) phù hợp với giao diện Q để quản lý các hệ thống truyền dẫn. G.782: Các kiểu và đặc tính chủ yếu của thiết bị ghép kênh SDH. G.783: Các đặc tính của các khối chức năng thiết bị ghép kênh SDH. G.784: Quản lý SDH. G.955: Các hệ thống thông tin cáp sợi quang có luồng cơ sở 1544Kbs. G.957: Các giao diện quang đo thiết bị và hệ thống liên quan đến SDH. Khuyến nghị G.707 chỉ rỏ các tốc độ bit phân cấp cận đồng bộ (PDH) như: 1,5Mb/s, 6,3Mb/s, 140Mb/s là các giao diện giữa hệ thống PDH và SDH và được gọi là luồng nhánh PDH. Các luồng đồng bộ STM-N (với N = 1,4,16,64). Trong đó STM-1 = 155,52Mb/s, các luồng bậc số cao là ghép bội lần của luồng số bậc thấp hơn. * Các tốc độ bit trong SDH: STM-1 155520 Kb/s STM-4 622080 Kb/s STM-8 1244160 Kb/s STM-12 1866240 Kb/s STM-16 2488320 Kb/s STM-64 9953280 Kb/s CHƯƠNG II NGUYÊN LÝ GHÉP KÊNH SDH II.1. Cơ sở ghép kênh SDH. Bộ ghép kênh SDH theo khuyến nghị G.709 của ITV-T như hình vẽ sau: STMN AUG AU4 VC4 TUG 3 TU3 VC3 C3 AU3 VC3 TUG 2 TU2 VC2 C2 TU12 VC12 C12 TU11 VC11 C11 C4 XN X1 X3 X3 X7 X7 X1 X1 X3 X4 139264 Kb/s 44736 34368 Kb/s 6312 Kb/s 2048 Kb/s 1544 Kb/s Xử lý con trỏ Ghép kênh Sắp xếp, hiệu chỉnh Lựa chọn của ESTI Lựa chọn riêng cho SONET Đồng bồ bằng con trỏ Hình 2.1. Cấu trúc ghép kênh SDH. II.1.2. Cấu trúc ghép kênh : Mức cơ sở của SDH là ở tốc độ 155,520Mb/s và được hiểu như một tín hiệu truyền dẫn cấp một (STM-1). Các tốc độ cao hơn là ghép nguyên lần tốc độ bít ở mức cơ sở. Hiện tại hệ thống phân cấp đồng bộ có ba mức tín hiệu SDH đã được xác định như sau: STM-1 : 155520 Kb/s. STM-4 : 622080 Kb/s. STM-16 : 2488320 Kb/s. Hệ thống SDH cho phép bất kỳ tốc độ truyền dẫn nào (trừ tốc độ 8Mb/s) thì cũng có thể ghép vào các container. Quá trình ghép SDH gồm hai giai đoạn độc lập, đó là quá trình hình thành khối động bộ cơ bản STM-1và sự hình thành các khối STM-N cấp cao hơn bằng cách xen byte các luồng STM-1 (STM-N = Nx STM-1). Và cấu trúc ghép kênh SDH được biểu diễn như hình (2.1). II.1.3. Chức năng các khối: Các khối trong sơ đồ có ký hiệu và chức năng như sau: a. Chức năng (cấp n: n= 1¸4) Container (Đơn vị chứa thông tin): Là đơn vị truyền dẫn nhỏ nhất trong khung truyền dẫn, là nơi ta bố trí vào đó các luồng tín hiệu cấp thấp nhất như là các luồng PDH, luồng hình, luồng số liệu. Có các loại container được sử dụng để tương thích với tốc độ truyền dẫn khác nhau cho hai hệ SONET và SDH C-11: Tín hiệu đường truyền : 1,544Mb/s C-12: Tín hiệu đường truyền: 2,048Mb/s C-2: Tín hiệu đường truyền: 6,312Mb/s C-3: Tín hiệu đường truyền: 44,736Mb/s và 34,368Mb/s C-4: Tín hiệu đường truyền : 139,264Mb/s Các dữ liệu được ghép vào container theo nguyên lý ghép xen bít hoặc xen byte. Đối với tín hiệu cận đồng bộ tín hiệu Container gồm có: Các luồng dữ liệu (như là tín hiệu PDH). Các bit hoặc byte nhồi cố định trong khung không mang nội dung thông tin mà chỉ dùng để tương thích tốc độ bit của tín hiệu PDH được ghép với tốc độ bít của container cấp cao hơn. Ngoài ra còn có các byte nhồi không cố định để đạt được sự đồng chỉnh một cách chính xác. Khi cần thiết các byte nhồi này có thể được sử dụng vào các byte dữ liệu. Byte dữ liệu (Databyte) trong trường hợp này khung còn có bít điều khiển nhồi để thông báo cho đầu thu biết cả byte nhồi không cố định này có thể là byte dữ liệu hoặc là byte thuần tuý. Tuỳ theo kích thước của luồng data đầu vào mà ta gán cho container (c) tương ứng phù hợp. b.Container ảo VC (Vitual Container): Một VC là sự kết hợp của container (C) với POH để tạo thành một khung hoàn chỉnh truyền đến đầu thu. Chức năng của POH là mang thông tin bổ trợ, giám sát và bảo trì đường truyền đồng thời thông báo vị trí mà container sẽ được chuyển đến. Trong VC thì POH được gắn ở đầu khung và tại đầu thu sẽ được dịch ra trước khi container được giải mã. VC cũng có tuỳ loại tương ứng với kích thước của container ( C). Một VC có thể được truyền riêng lẻ trong một khung STM-1 hoặc là truyền xen rẽ nhau trong một VC lớn hơn rồi mới được truyền tới STM-1. Ta có thể phân biệt hai cấp VC tuỳ theo container (C) như sau: Tất cả container khi được ghép trong một container lớn hơn thì được gọi là container cấp thấp LOC (LOW Oder Container ) tương ứng với container ảo cấp tháap LOVC (Low Order Virtual container )đó là : VC-11, VC-12, VC-2 và VC-3. Tất cả container được truyền trực tiếp trong khung STM-1 thì được gọi là container cấp cap HOC (Hight Order Container ) tương ứng ta có Container ảo cấp cao HOVC (Hight Order Virtual Container) đó là VC-4 và trong trường hợp VC-3 được truyền trực tiếp vào khung STM-1 thì VC-3 cũng được coi là HOVC. * Cấu trúc của các VC (Virtual Container): -VC-11: gồm 25 byte dữ liệu cộng với byte POH được sắp xếp trên 3 hàng dọc 9 byte.Được sử dụng để truyền dẫn tín hiệu 1,5Mb/s tiêu chuẩn Châu Mỹ. VC-12: Gồm 34 byte dữ liệu cộng với POH được sử dụng để tương thích với luồng 2Mb/s theo tiêu chuẩn Châu Âu và được sắp xếp theo 4 hàng dọc 9 byte. Có 3 loại tín hiệu 2Mb/s sau có thể được bố trí trong VC-12. + Tín hiệu 2Mb/s không đồng bộ: Cho phép mang tín hiệu 2Mb/s nhưng không có khả năng giám sát trên từng bít. + Tín hiệu 2Mb/s đồng bộ bit (bit synchronour): Cho phép giám sát trên từng bit nhưng không nhận dạng được khung. 3 9 G11 4 9 G11 POH Cấu trúc VC-11. Cấu trúc VC-12. Hình 2.2: Cấu trúc VC-11 và VC-12. + Tín hiệu 2Mb/s đồng bộ byte: Cho phép giám sát và nhận dạng tất cả các bit dữ liệu. 12 9 0 - 2 POH - VC-2: Gồm 160 byte dữ liệu và một byte POH dùng để tương thích ứng với luồng 6,312 Mb/s theo tiêu chuẩn của Mỹ. Cấu trúc gồm 12 cột mỗi cột có 9 byte. Hình 2.3: Cấu trúc VC-2. - VC1X/VC-12: Có thể truyền được đi theo phương thức xen byte vào trong VC-3 hoặc VC-4. - VC1X/VC-2: Được truyền đi theo từng đa khung 500ms gồm có 4 khung mỗi khung 125ms và được gắn vào trong 1TV, các con trỏ gắn vào các VC1X/VC-2 theo từng 125ms một. VC-3: Gồm 756 byte dữ liệu cộng với 9 byte POH sắp xếp trên một hàng dọc trong đó mỗi byte POH thực hiện một chức năng riêng của mình. Cấu trúc gồm 85 cột mỗi cột chứa 9 byte. 9 85 VC 3POH Hình 2.4: Cấu trúc VC-3. c. Đơn vị luồng TV: (Tribuari Unit) : Gồm VC cộng với pointer: TU= VC + Ptr. Trước khi chuyển đến STM-1 để phát đi các cấp, VC cấp thấp sẽ dc ghép vào một VC cấp cao hơn. Để tạo ra mối liên quang giữa phase của VC người ta dùng Ptr (Poiter) ghép theo vào VC tại một vị trí cố định trong VC đó và thông báo sự bắt đầu của VC đó. Tương ứng với VC thì TU cũng có nhiều bậc từ 1 đến 3. Việc truyền dẫn các byte pointer sẽ xảy ra lần lượt cứ một khung 125ms sẽ có một byte poiter ghép theo vào VC tại một vị trí cố định trong khung cấp cao hơn (VC-3 hoặc VC-4).Như vậy tổng cộng sẽ có 3 byte poiter cho vào 3 khung 125ms cũng mang một byte pointer nhưng byte này chưa được quy định rõ ràng chức năng hiện nay nó đang được dùng để dự phòng. * Cấu trúc của các khung TU: Các TU-11, TU-12, TU-2 đều được cấu tạo bởi các VC tương ứng cộng thêm một byte Pointer. TU-11 = VC-11 + Ptr. TU-12 = VC-12 + Ptr. 9 C-11 + 9 + Pointer = TU-11 VC-11 3 TU-2 = VC-2 + Ptr. 4 9 C-12 VC-12 TU-12 + + Pointer = 4 9 C-12 Hình 2.5a. Sự hình thành cấu trúc TU-11. Hình 2.5.b Sự hình thành cấu trúc TU-12. 12 9 C-2 12 9 C-2 VC-2 + Pointer = TU-2 Hình 2.5.c Sự hình thành cấu trúc TU-2 từ VC-2. - TU-3 : TU-3 = VC-3 + Ptr. 3XVC-3 có thể được ghép vào VC-4 theo nguyên tắc xen từng byte sau đó được phát đi trong khung AU-4. Trong quá trình truyền dẫn đó có hai cấp Pointer được ghép vào. + Pointer AU-4 trong SOH để chỉ thị VC-4 trong khung STM-1. + 3 Pointer TU-3 (mỗi Pointer một byte) được gắn vào trong VC-4 để thông báo vị trí của VC-3 trong khung VC-4. 85 9 C-3 VC-3 + 3 byte pointer TU-3 85 TU-3Ptr 9 VC-3 POH Hình 2.6. Sự hình thành TU-3 từ VC-3. d. Nhóm đơn vị luồng TUG: (Tribuatary Unit Group) : TUG là một nhóm các TU ghép lại theo phương thức xen byte. Có hai loại TUG đó là TUG-2 và TUG-3. * Cấu trúc của các TUG: - TUG-2: Một TUG-2 có thể được hình thành bởi: TUG-2 = 3 x TU-13. TUG-2 = 4 x TU-11. TUG-2 = 1 x TU-2. Do vậy TUG-2 có kích thước là 108 byte với tốc độ bit là: 6912 Kb/s. Sau đây là: Hình 2.7.a sự hình thành TUG-2 từ các TU-11. 3 byte 9 byte TU-11 9 byte 12 byte TUG-2 4 byte 9 byte TU-12 9 byte 12 byte TUG-2 Hình 2.7.b. Sự hình thành cấu trúc TUG-2 từ các TU-12. 12 9 TU-12 POH + Pointer 12 9 TU-12 12 Hình 2.7.c. Sự hình thành cấu trúc TUG-2 từ TU-2. * Nhận xét: - Các byte đầu tiên của hàng đầu tiên tương ứng với từng kiểu cấu trúc là các byte Pointer các byte sau đó là các byte data. - TU-2 có kích thước tương ứng với một TUG-2. - Có hai cách để bố trí VC-12 vào TUG-2: chốt (Locked mode) và nối (Floating mode). Kiểu Floating cho phép các VC được gắn vào khung TUG tại một vị trí nào đó và sử dụng Pointer liên kết với mỗi VC để chỉ thị điểm bắt đầu của VC trong TUG-2 vị trí con trỏ sẽ được gắn cố định trong TUG tương ứng bất kể vị trí của VC. Kiểu locked thì ngược lại, VC được gắn vào TUG-2 tại một vị trí cố định và do đó không cần sử dụng Pointer như trong kiểu Floating. - TUG-3: Một TUG-3 có thể được hình thành bởi: TUG-3 = 1 x TU-3. TUG-3 = 7 x TUG-2. + Kích thước TUG-3 gồm 774 byte với tốc độ: 49536 Kb/s. + Nếu trong TUG-3 chứa một TU-3 thì cột đầu tiên chứa 3 byte Pointer TU-3 còn 6 byte còn lại là các byte nhồi cố định (Justification). 85byte TU-3PTr 9byte TU-3PTr 9byte 86byte TU-3 TUG-3 Byte nhồi cố định 6 byte nhồi cố định Hình 2.8. Cấu trúc TUG-3 từ TU-3. + Nếu TUG-3 được cấu thành từ 7 TUG-2 thì nguyên tắc ghép cũng là ghép từng byte. Cột đầu tiên cũng chứa 3 byte Pointer TU-3 và 6 byte nhồi cố định. Tuy nhiên trongh trường hợp này Pointer trong TUG-3 không có chức năng định vị địa chỉ trạm đến của các luồng tín hiệu màlúc này các byte Pointer riêng lẻ định vị địa chỉ của các VC-1x hoặc VC-2 là các Pointer nằm trong TUG-2 các Pointer này được sắp xếp trong hàng đầu tiên của TUG tương ứng. + Các TUG-2 được bố trí theo kiểu cố định vào trong TUG-3. Ba byte Pointer trong cột đầu tiên của TUG-3 này sẽ không mang ý nghĩa nào mà chỉ mang những mấu bít cố định gọi là các chỉ thị Pointer không giá trị NPI (Null Pointer Indication). + Người ta sử dụng các byte NPI để phân biệt trường hợp TUG-3 được cấu thành từ TU-3 hay từ TUG-2. Hình 2.9. Cấu trúc của TUG-3 từ TUG-2. 3XTUG-3 được ghép vào VC-4 theo trình tự cột thứ nhất của VC-4 chứa VC-4 POH. Cột thứ hai và cột thứ ba chứa các byte cố định. e. Các đơn vị quản lý AU: (Adminis Trative Unit): Các AU bao gồm các container của cấp cao cộng với Pointer: AU = POH + VC + Pointer. Trong trường hợp này các giá trị của Pointer AU-Ptr được gắn trong khung STM-1 để ghi nhận mối tương quan phare giữa khung truyền dẫn và các VC tương ứng. Các byte AU-Ptr này được gắn không cố định vào 9 byte đầu tiên của hàng thứ tư trong khung STM-1, có chức năng đánh dấu các AU. Tuy nhiên cần phải lưu ý rằng AU-Ptr của Au-3 và AU-4 là khác nhau. * Các AU có thể được cấu thành từ: Au-3 = 1 x VC-3 AU-4 = 1 x VC-4 - AU-3: Được cấu thành từ 1 x VC-3: Một VC-3 được thiết kế để truyền dẫn tín hiệu 45Mb/s hoặc 34Mb/s PDH. 85 byte 3 byte P O H 9 AU-3: Pointer P O H 85 byte 9 byte Cấu trúc AU-3 gồm 9 x 87 + 3 byte. Ngoài ra vì dung lượng truyền dẫn của AU-3 (87 cột) lớn hơn dung lượng truyền dẫn của VC-3 (85 cột) nên người ta bố trí các byte nhồi cố định vào trong cột thừa như (hình vẽ 2.10). Hình 2.10. Cấu trúc AU-3 từ VC-3. 3x AU-3 được ghép xen byte trong khung STM-1. Mỗi AU-3 gồm 3 byte Pointer có chức năng định vị trí cho VC-3 bằng cách chỉ thị byte đầu tiên của POH trong VC-3 tương ứng. -AU-4: Được tạo thành từ 1 x VC-4: Có cấu trúc gồm 9 x 216 + 9 byte Pointer tương ứng với khung STM-1 được cấu thành từ Container C-4 gồm: P O H 260 9 byte P O H 261 9 9 byte AU-4: Pointer VC-4 AU-4 [ 9 x 260 byte + 1 cột VC-4 POH (9 byte)]. Hình 2.11. Cấu trúc AU-4 từ VC-4. f. Nhóm đơn vị quản lý: AUG (Adminis Trative Unit Group): Nhiều AU được ghép với nhau theo phương thức xen byte tạo thành một AUG. Cấu trúc của khung AUG gồm 9 x 216 + 9 byte. Giống như cấu trúc của khung STM-1 khi chưa có SOH. g. Cấu trúc khung STM-1: STM-1 = AUG + SOH. - Khung STM-1 gồm: 9 x 270 byte và được truyền theo nguyên tắc từ trái sang phải và từ trên xuống dưới. - Trong đó SOH là thông tin quản lý được dùng bố trí trong vị trí 9 cột đầu tiên tính từ trái qua phải và bao gồm: + Thông tin quản lý trạm lặp RSOH (Repeat Section Over Head). Gồm 3 hàng x 9 byte (3 hàng đầu). + Các byte ở hàng thứ tư dùng cho Pointer gồm: 1 hàng x 9 byte (AU-n Pointer). + Thông tin quản lý ghép kênh MSOH (Multiplex Section Over Head) bao gồm: 5 hàng x 9 byte (5 hàng cuối). RSOH AU-4 pinter MSOH Playload 9 261 Thông tin quản lý trạm lặp Thông tin quản lý ghép kênh + Còn lại 9 x 216 byte dùng để tải tin (Play load hay còn gọi là trường tin). 9 Hình 2.12. Cấu trúc khung STM-1. Khung truyền dẫn STM-1 được truỳen dẫn 8000 lần/s là tín hiệu bit sử dụng cho PCM. Mỗi khung STM-1 chiếm 125ms do đó có tốc độ 8000 khung x 9 hàng/khung x 270 byte/hàng x 8 bit/byte = 155 Mb/s. Việc bố trí VC-4 vào trong STM-1 cũng tương ứng như việc bố trí VC-12 vào khung TUG-2 VC-4 cho phép bố trí không cố định trong khung STM-1, vị trí của nó được xác định bởi AU-4 Pointer gồm các byte để chỉ định vị trí , đó là byte thứ nhất (H1) và byte thứ hai (H2). Còn byte thứ ba (H3) la byte nhồi chỉ dùng trong trường hợp cần thiết. RSOH AU-3PTR MSOH J1 B3 C2 G1 F2 H4 Z3 Z4 Z5 J1 B3 C2 G1 F2 H4 Z3 Z4 Z5 3 x AU-3 261 byte 270 byte 9 byte 3 byte 1 byte 5 byte STM-1 VC-3 C-3 85 byte 9 VC-3 POH RSOH Con trỏ AU MSOH J1 B3 C2 G1 F2 H4 Z3 Z4 Z5 J1 B3 C2 G1 F2 H4 Z3 Z4 Z5 2 .. 3 x AU-3 261 byte 270 byte 9 byte 3 byte 1 byte 5 byte STM-1 29 F I X E D S T U F F F I X E D S T U F F 30 .. 57 58 85 VC-3 Hình 2.13. Sơ đồ bố trí 3 x AU-3 trong STM-1 phần Pointer. Hình 2.14. Sơ đồ bố trí 3 x AU-3 vào STM-1 phần dữ liệu *Cấu trúc khung STM-N (N = 4;16) Cấu trúc khung STM-N giống như cấu trúc khung STM-1 chỉ khác là tốc độ dữ liệu được truyền trong 1,25ms là N x 9 x 270 byte. STM-N (với N = 4 hoặc N = 16) là mức truyền dẫn cấp cao của SDH đạt được bằng cách ghép N cấp STM-1 theo phương thức ghép xen từng byte tạo thành các mức sau: + STM-4 có tốc độ truyền dẫn 155,52 x 4 = 622,08 Mb/s. + STM-16 có tốc độ truyền dẫn 155,52 x 16 = 2488 Mb/s. Hình 2.15: Tạo khung STM-16 từ STM-1. Ngoài ra để có được STM-16 ta cũng có thể ghép 4 x STM-4 với nhau theo phương thức ghép từng 4 byte một. Hình 2.16. Tạo khung STM-16 từ STM-4. Bảng: Tốc độ bit và độ lớn của các loại container: Container Độ lớn (byte) Tốc độ (Kb/s) C-11 25 1600 C-12 34 2176 C-2 106 6784 C-3 756 48384 C-4 2340 149760 Vitual Container Độ lớn (byte) Tốc độ (Kb/s) VC-11 26 1664 VC-12 35 2246 VC-2 107 6848 VC-3 765 48960 VC-4 2349 150336 Tributary Unit Độ lớn (byte) Tốc độ (Kb/s) TU-11 27 1728 TU-12 36 2304 TU-2 108 6912 TU-3 768 49152 Tributary Unit Graph Độ lớn (byte) Tốc độ (Kb/s) TUG-2 108 6912 TUG 774 495236 Administrative Unit Độ lớn (byte) Tốc độ (Kb/s) AU-3 786 50304 AU-4 2358 150912 Addministative Unit Group Độ lớn (byte) Tốc độ (Kb/s) AUG 2358 150912 Hình 2.16: Ghép kênh C-12 qua AU-4. Ptr: Con trỏ. : Phần có pha cố định. Hình 2.17. Ghép kênh từ C-4 qua AU-4. Dịch pha giữa phần có pha cố định và phần có pha không cố định được chỉ ra bởi con trỏ. II.1.3. Sắp xếp các luồng 2M vào luồng STM-1 : Trong SDH có ba chế độ ghép có thể được sử dụng : *Ghép đồng bộ bít: Tốc độ bít được đồng bộ với tín hiệu SDH, không đồng bộ các tín hiệu nhận dạng khung. *Ghép không đồng bộ: 1 luồng tín hiệu 2Mb/s không được đồng bộ với kênh 64Kb/s một cách trực tiếp. Kiểu ghép này rất phù hợp với các luồng 2Mb/s PDH hiện nay. V5 32 byte R J2 R C1C20000RR 32 byte R Z6 C1C20000RR S2IIIIIII 32 byte R Z7 C1C2RRRRRS1 31 byte R 140byte 500ms 35byte Không đồng bộ V5 R* 31 byte R R1P0RRRRRR J2 R* 31 byte R R Z6 R* 31 byte Z7 Đồng bộ byte R1P0RRRRRR R1P0RRRRRR R1P0RRRRRR R* 31 byte R *Ghép đồng bộ byte: Cả tốc độ bit và đồng bộ khung 2Mb/s đều được đồng bộ với tín hiệu. Hình 2.19. Sắp xếp 2Mb/s vào VC-12. Khung VC-12 được chia làm 4 đoạn , mỗi đoạn 35 byte. Các byte được giải thích như sau: Byte V5: POH của VC-12 hay gọi là thông tin quản lý luồng bậc thấp.Byte mang các thông tin cảnh báo quản lý đầu cuối tới đầu cuối như: Thông tin cảnh báo, tình trạng truyền gói (có/không), giám sát hoạt động, tình trạng chuyển mạch bảo vệ I: Các bit thông tin. R: Bit chèn cố định, các bit này không có nghĩa chỉ được dùng để khớp kích thước của tín hiệu 2Mb/s và tín hiệu SDH. O: Bit mang thông tin quản lý hiện chưa được định nghĩa Byte R*: Byte này có thể mang nội dung một khe thời gian 0 của tín hiệu PDH 2Mb/s trong cách ghép đồng bộ byte. Nếu không cần thiết nó được dùng cho các bit chèn. S1, S2: Các bit cơ hội hiệu chỉnh. Các bit này dùng để hiệu chỉnh sự lệch tần số giữa hệ thống SDH và PDH. C1,C2: Các bit để điều khiển việc hiệu chỉnh (bằng các bit cơ hội hiệu chỉnh). Các bit C1 dùng để điều khiển S1.C1.C1.C1 =000 chỉ ra rằng S1 mang thông tin và C1C1C1 =111 chỉ ra rằng S1 chỉ là bit hiệu chỉnh (bit chèn). Tại đầu thu việc quyết định S1,S2 và bit thông tin hay bit chèn được xác định theo kiểu đa số trong trường hợp có một lỗi bit C. P0,P1: là các bit dùng cho việc báo hiệu CAS trong chế độ đồng bộ byte trong những khung có mang tín hiệu báo hiệu kênh kết hợp ở khe 15 và 30, hai bít này có giá trị “1” trong trường hợp khác các bit này có giá trị “0”. Byte Z6,Z7: chưa dùng. Byte J2: Dùng để xác định điểm truy nhập luồng bậc thấp. Sau khi khung VC-12 được tạo thành các con trỏ TU-12 sẽ được thêm vào để tạo thành TU-12. Cấu trúc đa khung TU-12 được minh hoạ bằng hình vẽ. Mỗi khung của TU-12 gồm 36 byte (9 hàng x 4 cột) . Byte đầu tiên của mỗi khung TU-12 được dành cho con trỏ. Vì mỗi VC-12 được sắp xếp vào 4 khung TU-12 nên phải xét ý nghĩa con trỏ trong mỗi đa khung TU-tức là trong 4 khung STM-1 liên tiếp. Con trỏ mang 3 byte V1, V2, V3 trên trong đó chỉ có V1 và V2 mới thật sự mang giá trị con trỏ còn V3 được sử dụng trong trường hợp có hiệu chỉnh âm và hiệu chỉnh dương. Byte V4 chưa được định nghĩa. Hai byte V1, V2 tạo thành 16 bit sau: N N N N S S I D I D I D I D I D Trong đó NNNN: NDF (cơ sở dữ liệu mới). Khi có sự hiệu chỉnh con trỏ các bit này mang giá trị 0110. Trong trường hợp giá trị con trỏ hoàn toàn đúng mới được dùng, các bít này mang giá trị 1001, cờ này cũng được đánh giá theo kiểu đa số. Bit I, D: các bit mang giá trị con trỏ. Bit I chiếm 5 bit trong giá trị con trỏ. Nếu con trỏ tăng lên thì các bit này bị đảo (kiểu chọn đa số được dùng để tránh ảnh hưởng của lỗi bit). Trong trường hợp này xảy ra hiện tượng hiệu chỉnh dương và vị trí đầu VC-12 lùi lại một byte trong đa khung TU-12. Trong đa khung tiếp theo giá trị con trỏ được tăng lên một đơn vị. Bit D chiếm 5 bit trong giá trị con trỏ. Nếu con trỏ giảm thì 5 bit này bị đảo (kiểu chọn đa số được dùng để tránh ảnh hưởng của lỗi bit). Trong trường hợp này xảy ra hiệu chỉnh âm, vị trí VC-12 được dịch một byte về phía đa khung TU-12.Byte này hiệu chỉnh âm V3 kế tiếp sau con trỏ được dùng .Trong khung tiếp theo giá trị con trỏ được giảm một đơn vị. Bit SS: chỉ ra kiểu TU theo kiểu bảng sau: SS Kiểu Giá trị con trỏ hợp lệ 00 TU-2 0¸427 10 TU-12(tín hiệu 2Mb/s) 0¸139 11 TU-11 (tín hiệu 1,5Mb/s) 0¸130 V5 32 byte R J2 R C1C20000RR 32 byte R Z6 C1C20000RR S2IIIIIII 32 byte R Z7 C1C2RRRRRS1 31 byte R 140byte 500ms V1 V2 V5 V3 V4 xxxxxx00 xxxxxx01 xxxxxx10 xxxxxx11 36byte 140byte 500ms Khung VC-12 Khung TU-12 Hình 2.20. Ghép VC-12 vào TU-12: V4 H4 (00) Trường tin VC-4 V4 H4 (01) Trường tin VC-4 V1 H4 (10) Trường tin VC-4 V2 H4 (11) Trường tin VC-4 V3 H4 (00) Trường tin VC-4 VC-4POH 9hàng Hình 2.21. Chỉ định đa khung dùng byte H2SO4. Để truyền hết một đa khung TU-12 cần hết 4 khung VC-4. Ta biết rằng 4 byte đầu tiên của 4 đoạn chứa các giá trị V1,V2,V3,V4 nên cần một tín hiệu cho biết đang nhận bít V nào. Tín hiệu đồng bộ đa khung là được dùng cho mục đích này. Tín hiệu này được truyền đi trên byte H2SO4 trong POH của VC-4 như hình 2.20 và hình 2.21đã vẽ ở trên. II.1.4. Sắp xếp các luồng 34Mb/s vào luồng STM-1: 84 cột T1 T2 T3 3 hàng 3 hàng J1 B3 C2 G1 F2 H4 Z3 Z4 Z5 VC-3 polt -> Khi hệ thống SDH được dùng để truyền tải tín hiệu 34Mb/s , tín hiệu này sẽ được xếp vào gói C-3, POH và -3 tạo nên gói ảo VC-3 như hình 2.2.2 dưới đây. 3x8I 3x8I 3x8I 3x8I 3x8I 3x8I 3x8I 3x8I C 3x8I C 3x8I 3x8I 3x8I 3x8I 3x8I 3x8I 3x8I 3x8I 3x8I C 3x8I 3x8I C 3x8I 3x8I 3x8I 3x8I 3x8I 3x8I 3x8I 3x8I 3x8I C 3x8I 3x8I C A B S1 3x8I X: R R R R R R R R C: R R R R R R C1 C2 A:R R R R R R R S1 B: S2 I I I I I I I Hình 2.22: Sắp xếp tín hiệu 34Mb/s. Gói ảo VC-3 gồm 9 byte POH và một trường tin 9 hàng x 84 cột chia thành 3 khung con, mỗi khung gồm: -1431 bit thông tin. 2 bộ 5 bit điều khiển hiệu chỉnh (C1,C2). 2 bit cơ hội để hiệu chỉnh (S1,S2). 573 bit nhồi cố định (R). Các bit C1,C2 được dùng để điều khiển lần lượt S1 và S2. C1C1C1C1C1=00000 chỉ ra rằng S1 là bít thông tin. C1C1C1C1C1=11111 chỉ ra rằng S1 là bít hiệu chỉnh. Tương tự: C2C2C2C2C2 =00000 chỉ ra rằng S2 là bit thông tin. C2C2C2C2C2 =11111 chỉ ra rằng S2 là bit hiệu chỉnh. Trong trường hợp có lỗi bit C thì kiểu đánh giá theo đa số được sử dụng . VC-3 được xếp vào TU-3, mỗi TU-3 xếp vừa một TUG-3. TUG-3 là một khối 8b cột dữ liệu mỗi cột có 9 byte. Cột thứ nhất chứa con trỏ TU-3. Con trỏ này được dùng để xác định điểm bắt đầu của VC-3, trong 85 cột còn lại. II.1.5. Sắp xếp các luồng 140Mb/s vào luồng STM-1: RSOH Con trỏ AU MSOH J1 B3 C2 G1 F2 H4 Z3 Z4 Z5 J1 B3 C2 G1 F2 H4 Z3 Z4 Z5 #1 #2 #19 #20 Trường tin 20 khối 13 byte / 1 khối 261 byte 270 byte 9 byte 3 byte 1 byte 5 byte STM-1 Hình 2.23. Ghép luồng 140Mb/s vào VC-4. Khi luồng tín hiệu SDH 140Mb/s đưa vào mang SDH, nó sẽ được xếp vào VC-4. Một