sdh

5/11/2018 SDH - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/sdh5571fdb4497959916999bd3d 1/31

Các thuật ngữ viết tắt

SDH : Synchronous Digital Hierarchy

PDH : Plesiochronous Digital HierarchyHDTV : High Division Television

B – ISDN : BroadBand Intergrated Sersives Digital Network

UNI : user - Network Interface

OAM $ P : Operation Administration, Maintenance and Provisioning

STM : Synchronous Transport Module

C : Container

VC : Virtual Container

TU : Tributary Unit

TUG : Tributary Unit Group

AU : Administrtive Unit

AUG : Administrative Unit Group

POH : Path Overhead

RSOH : Regen Secsion OverheadMSOH : Multiplex Secsion Overhead

N : New data flag

D : Decrement bit

I : Increment bit

PTR : Pointer

REI : Remote Error Indication

RFI : Remote Failure Indication

RDI : Remote Detect Indication (tên gọi cũ: FERF - Remote Alarm)

NPI : Non Pointer Indication

BIP: Bit Interleaved Parity

DEC : Data Communication Channel

NE : Network Element

SONET : Synchronous Optical Network

1



CCITT : Consultative Commite on International Telegraphy and Telephone

ETSI : European Telecommunication Standards Institute

TMN : Telecommunication Management Network

SMX : Sychronous Multiplex

SDXC : Sychronous Digital Cross Connect

BITS : Building Intergrated Timing Supply

Q : Quality

P : Priority

EXT : External

CNET : Control Network LTE : Line terminal Equipment

EST : External Sychronisation Interface

RSU : Remote Subscriber Unit

TM : Terminal Multiplexer

2



Chương I:

giới thiệu chung về SDH

I-/ Khái niệm cơ bản về PDH ( Pleislochronous Digital Hierachy)1-/ Các tiêu chuẩn ghép kênh cận đồng bộ PDH.

Kỹ thuật ghép kênh cận đồng bộ là một dạng ghép kênh với thời gian, sử dụng phương pháp ghép kênh theo byte đối với PCM 30/32 và ghép theo bit đối với ghépkênh bậc cao.

Các cấp truyền dẫn số cận đồng bộ đang tồn tại theo tiêu chuẩn của châu Âu,Bắc Mỹ, Nhật Bản.

Theo tiêu chuẩn của Châu Âu, muốn được luồng số cao hơn phải ghép 4 luồngthấp hơn với nhau.

Bốn cấp truyền dẫn đầu tiên của châu Âu được CCITT công nhận làm tiêuchuẩn quốc tế.

Tiêu chuẩn của Bắc Mỹ như hình 1-2.

3

PCM30

MUX2/8

12

3

4

MUX8/34

12

3

4

MUX34/14

0

12

3

4

MUX140/5

65

12

3

4

565,128

Mbit/s

K 30

K 1

K 2

2,048Mb/s

8,448Mb/s

34,368

Mb/s

139,264

Mb/s

Hình 1-1: Phân cấp số cận đồng bộ của ChâuÂu

PCM24

K 24

K 1

K 2

Hình 1-2: Phân cấp số cận đồng bộ của Bắc Mỹ

6,3Mb/s

X4

45Mb/s

X7

405Mb/s

X9



Tiêu chuẩn của Nhật như hình 1-3

2-/ Nhược điểm của hệ thống PDH

* Tách xen phức tạp, yêu cầu thiết bị cồng kềnh làm giảm chất lượng truyềndẫn.

Hiện nay nhu cầu sử dụng dịch vụ phi thoại càng ngày càng lớn như truyền dữliệu trong một công ty đa quốc gia, cho một tờ báo phát hành trên toàn quốc ... Nhưngvới kỹ thuật PDH, để đáp ứng yêu cầu một quá trình tách xen phức tạp, qua nhiềucấp.

Với quá trình xen như vậy, các kênh dùng để phục vụ như kể trên sẽ có giáthành cao, độ tin cậy giảm làm ảnh hưởng đến sự phục vụ và độ tin cậy của toàn hệthống.

* Khả năng quản lý và giám sát mạng kém, đặc biệt là với mạng viễn thông tốcđộ cao.

Do nhu cầu về thông tin trước đây chưa cao, cấu hình mạng đơn giản, dễ quảnlý do vậy cấu trúc khung PDH không tạo ra khả năng giám sát và quản lý riêng. Các

nghiệp vụ cho phép trong khung tín hiệu là đồng bộ khung, cảnh báo mật đồng bộđiều khiển chèn.

4

PCM24

K 24

K 1

K 2

Hình 1-3: Phân cấp số cận đồng bộ của Nhật

63Mb/s

X4 32Mb/s

X5 100Mb/s

X3 400Mb/s

X4

14034 14034

82 2

8

34834 8

140LTE

140LTE

Hình 1-4 : Quá trình tách - Xen luồng 2Mb/s từ luồng 140Mb/s



* Tốc độ tiêu chuẩn hoá cho mạng viễn thông còn thấp

Theo khuyến nghị của CCITT, tốc độ bit cao nhất được tiêu chuẩn hoá chomạng viễn thông quốc tế là 140 Mb/s, tốc độ bit cao nhất cho mạng viễn thông quốctế là 565 Mb/s. Với giới hạn tốc độ như vậy trên mạng viễn thông quốc tế không tạo

ra được một xa lộ thông tin, phục vụ cho nhiều loại dịch vụ tạo truyền thông khácnhau thể hiện tính linh hoạt của truyền thông số.

* Thiết bị cồng kềnh

Thiết bị ghép kênh bậc cao và thiết bị đầu cuối đường độc lập với nhau. Ví dụnhư trong hệ thống thông tin quang, thiết bị ghép kênh bậc cao và thiết bị đầu cuốiquang độc lập với nhau, hơn nữa mã đường của hai loại thiết bị này là khác nhau.Đầu ra của thiết bị ghép kênh là mã HDB 3 còn đầu ra thiết bị đầu cuối quang là5B6B.

* Trên thế giới tồn tại hai loại tiêu chuẩn phân cấp truyền dẫn khác nhau.

Đó là 2 loại tiêu chuẩn của châu Âu và của Bắc Mỹ. Hai tiêu chuẩn này có sựkhác biệt vê cả luồng cơ sở đến các cấp tốc độ cao. Sự khác nhau này gây ra khó khăntrong việc hoà mạng và đồng mạng quốc tế.

II-/ Giới thiệu về hệ thống SDH (Synchronous Digital Hierachy)

1-/ Lịch sử phát triển của SDH

Phân cấp số đồng bộ SDH là một thế hệ truyền dẫn mới ngày nay trên thế giới.

SDH tạo ra một cuộc cách mạng trong các dịch vụ viễn thông thể hiện một kỹ thuậttiên tiến có thể đáp ứng rộng rãi các yêu cầu của các thuê bao, người khai thác cũngnhư các nhà sản xuất ... thoả mãn các yêu cầu đặt ra cho nghành viễn thông trong thờiđại mới, khắc phục nhược điểm của thế hệ PDH mà chúng ta đang sử dụng hiện nay.

Trong tương lai, hệ thống đồng bộ SDH sẽ ngày càng được phát triển nhờ cácưu điểm vượt trội so với PDH đặc biệt là SDH có khả năng kết hợp với PDH trongmạng hiện hành, cho phép thực hiện việc hiện đại hoá mạng lưới viễn thông trongtừng giai đoạn phát triển.

Các tiêu chuẩn của SDH thực sự bắt đầu vào năm 1985 tại Mỹ, nơi mà nhiều

năm trước đây rất nhiều hãng sản xuất thiết bị truyền dẫn cáp quang đã phát triển các phương pháp khác nhau để mã hoá cho tín hiệu riêng của họ. Điều này dẫn đến hậuquả là việc quy hoạch, khai thác, bảo dưỡng, quản lý và khai thác mạng hết sức phứctạp.

Trong hoàn cảnh đó, năm 1985 công ty BELLCORE là công ty con của công tyBELL tại Mỹ đã đề nghị một đẳng cấp truyền dẫn mới nhằm mục đích khắc phục cácnhược điểm của hệ thống cận đồng bộ PDH. Đẳng cấp mới này được đặt tên làSONET (Synchronous Optical Network ; Mạng quang đồng bộ) dựa trên nguyên lýghép đồng hồ với nhau trong đó cáp quang được sử dụng làm môi trường truyền dẫn.

5



Năm 1988, trên cơ sở tiêu chuẩn SONET và tiêu chuẩn ghép kênh khác nhau ở

châu Âu, Mỹ, Nhật, CCITT (nay là ITU - T) đã đưa ra tiêu chuẩn quốc tế về côngnghệ truyền dẫn theo cấu trúc số đồng bộ SDH (Synchronous Digital Hiecrachy)dùng cho truyền dẫn cáp quang và viba. Tiêu chuẩn SDH được nêu trong khuyến nghị

G707, G708, G709 của CCITT định nghĩa một số tốc độ truyền dẫn cơ sở ở SDH.Tốc độ nhỏ nhất của SDH là 155 Mvit/s của luồng STM -1. STM (SynchronuosTransport Module - 1: Mô đun truyền tải mức 1). Các độ truyền dẫn cao hơn STM -4là 622 Mb/s và STM -16 là 2.5 Gb/s.

2-/ Khái niệm về SDH

Phân cấp số đồng bộ SDH là mạng truyền dẫn tạo bởi sự kết hợp các thiết bịtruyền dẫn có tốc độ khác nhau là 1,5; 2; 6,3; 34; 45; 140 Mb/s.

* Ưu điểm của SDH

- Đơn giản hoá các kỹ thuật ghép / tách kênh so với PDH.

- Mã truyền dẫn cho tín hiệu quang được tiêu chuẩn hoá tương thích với cácthiết bị của nhà sản xuất.

- Truy nhập tới các luồng nhánh tốc độ thấp không cần đến quá trình tách/ghépkênh trọn vẹn tín hiệu tốc độ cao. Điều này cho phép các ứng dụng nối xen rẽ và nốichéo kênh có hiệu quả.

- Các kênh quản lý mạng cung cấp các khả năng quản lý, vận hành và bảodưỡng mạng được quản lí có hiệu quả.

- Dễ dàng phát triển đến các mức ghép cao hơn.

6

SDH 6,3 Mbit/s140 Mbit/s

1,5 Mbit/s34 Mbit/s

45 Mbit/s2 Mbit/s

Hình 1-5 : Cấu trúc truy nhập



- Cho phép truyền tải các tín hiệu số ở các tốc độ bit xác định trong khuyến nghị

ITU - T G.702 (loại trừ 8 Mb/s) và các tốc độ bit băng rộng. Điều này cho phép thiết bị SDH được đưa vào mạng hiện tại một cách trực tiếp và một phạm vi rộng các dịchvụ.

- Tiêu chuẩn SDH định nghĩa độ cáp trung bình tiếp nhận bên trong thiết bị từcác nguồn cung cấp khác nhau.

* Các nhược điểm của SDH

- Kỹ thuật phức tạp hơn do cần phải ghi lại sự tương quan về pha giữa tín hiệuluồng và mào đầu.

- Do xuất phát từ Mỹ nên dung lượng không đảm bảo cho hệ thống tín hiệuCEPT.

- Việc nhồi byte - byte tăng độ Jitter hơn kiểu bit - bit của PDH.- Đồng hồ phải được cung cấp từ ngoài.

- Thiếu tín hiệu ghép trung gian 8 Mb/s

- Luồng STM -1 tốc độ 155 Mb/s chỉ chứa 63 luồng 2 Mb/s hoặc 3 luồng 34mb/s.

* So sánh sự khác nhau giữa PDH và SDH

Có thể tóm tắt sự khác nhau giữa kỹ thuật PDH và kỹ thuật SDH như sau:

PDH SDH

Bộ dao động nội dao động tự do Dao động nội được điều khiển đồng bộvới nguồn đồng hồ ngoài

Ghép kênh không đồng bộ Ghép kệnh đồng bộ

Ghép luồng theo nguyên lý xen bit Ghép luồng theo nguyên lý xen byte

Truy xuất luồng riêng lẻ sau khi tách / ghép

đến cấp tương ứng.

Truy xuất trực tiếp từ nguồn tốc độ cao

hơn.

* Các khuyến nghị của ITU - T về SDH

G . 707 - Các tốc độ bit của SDH

G . 708 - Giao diện nút mạng của SDH

G . 709 - Cấu trúc ghép đồng bộ

G . 773 - Giao thức của giao diện Q

G . 774 - Mô hình thông tin quản lý SDH để quan sát phân tử mạngG . 782 - Các loại và những đặc tính cơ bản của thiết bị ghép SDH.

7



G . 783 - Các đặc tính của khối chức năng trong thiết bị ghép SDH

G . 784 - Quản lý SDH

G . 803 - Cấu trúc mạng truyền dẫn dựa trên cơ sở SDH

G . 957 - Các giao diện quang của thiết bị và hệ thống SDHG . 958 - Các hệ thống truyền dẫn SDH sử dụng cáp sợi quang

* Phân cấp tốc độ bit của SDH

Theo khuyến nghị G . 707 các cấp tốc độ bit trong SDH như 1,5 Mb/s; 2Mb/s;6,3Mb/s ; 34Mb/s; 45Mb/s và 140Mb/s là các giao diện giữa hệ thống PDH và SDHđược gọi là các luồng nhánh PDH. Các luồng nhánh này qua bộ ghép SDH để hìnhthành các luồng số đồng bộ STM - N

Tốc độ nhỏ nhất của SDH là STM - 1 = 155,52 Mb/s các tốc độ cao hơn bằng bội số nguyên lần tốc độ cơ bản, các tốc độ của SDH được liệt kê trong bảng dướiđây.

Cấp SDH Tốc độ (Mb/s)

stm – 1 155,52

stm – 4 622,08

stm –16 2488,32

stm – 64 9953,28

8



Chương II:

Cấu trúc bộ ghép SDH

I-/ Cơ sở ghép kênh SDHQuá trình ghép kênh của SDH gồm hai đoạn độc lập đó là quá trình hình thành

khối truyền dẫn đồng bộ cơ sở STM - 1 và sự hình thành các khối STM - N cấp caohơn bằng cách xen byte các luồng STM - 1.

Sơ đồ ghép kênh SDH được biểu diễn trong hình 2.1

Từ hình vẽ trên ta thấy theo tiêu chuẩn của ITU- T ta có thể ghép vào STM-Ncác luồng nhánh 1,544 M; 2,048 M; 6,312 M; 34,368 M; 44,736 M; 139;763 M hayluồng có tốc độ tương đương AMT (asynchronous Transfer mode).

Chức năng của các khối trong bộ ghép SDH được mô tả như sau:

a. Khối C - n (Container - n)

Là đơn vị nhỏ nhất trong khung truyền dẫn, là nơi bố trí vào đó các luồng tínhiệu truyền dẫn thấp nhất như là các luồng PDH, luồng hình, luồng số liệu.

9

Hình 2-1 : Sơ đồ ghép kênh theo khuyến nghị ITU - T

VC - 2

VC -12

VC -11

C - 2

C -12

C -11

0

0

0

C - 3

TU -2

TU -12

TU -11

TUG -2

TUG -3

VC - 3

0

TU -3

VC - 3

VC - 4 C - 4AU -

4

AU -3

AUGSTM -

N

xN

x1

x3

x3 x1

x7

x7 x

1

x3

x4

PointerProcesing

Multiplexing

Aliging

Mapping0

SDH Multiplexing structure



Các C - n tương ứng với tốc độ truyền dẫn khác nhau cho hai hệ SONET và

SDH

Ký hiệu Tín hiệu đường truyền (Kb/s)C - 11 1.544

C - 12 2.048

C - 2 6.312

C - 3 44.736

C - 3 34.368

C - 4 139.264

Các Container C - n gồm có:

- Các byte thông tin

- Các bit hoặc các byte nhồi cố định trong khung không mang nội dung dữ liệumà chỉ sử dụng để tương thích với tốc độ bit của tín hiệu PDH được ghép vào tốc độ

bit của Container cao hơn.

- Các byte nhồi không có định để đạt được đồng chỉnh một cách chính xác hơn.Khi cần thiết các byte này sử dụng cho các byte dữ liệu. Trong trường hợp này trong

khung có bit điều khiển nhồi để thông báo cho đầu thu biết các byte nhồi không cốđịnh có thể là byte dữ liệu.

b. Khối VC - n (Vitual Container) : Container ảo

VC = C + POH

Chức năng của POH là mang thông tin bổ trợ thông báo vị trí nơi mà Container này sẽ được truyền đến. Trong VC thì POH được gắn vào đầu khung và tại đầu thu sẽđược dịch ra trước khi mà Container được giải mã. Ngoài ra POH còn có chức năngmang thông tin về giám sát và bảo trì đường truyền.

Ta có thể phân biệt hai cấp VC tuỳ loại tương ứng với kích thước của Container C.

-Tất cả các Container khi được ghép trong Container lớn hơn thì được gọi làContainer cấp thấp các Container ảo cấp là VC - 11, VC - 12, VC -2.

- Tất cả các Container được truyền trực tiếp vào khung STM - 1 được gọi làContainer ảo cấp cao như là VC - 4, VC -3.

10



c. Đơn vị luồng TU (Tributary Unit)TU = VC + PTR

11

9

3

C-11 9

4

C-12 POH : mào đầu đoạn

VC - 11 VC - 12

Hình 2-2 : Cấu trúc VC - 11 và VC - 12

9

12

C - 2 POH

Hình 2-3 : Cấu trúc VC - 2

9

84

C - 3

Hình 2- 4 : Cấu trúc VC - 3

J1B3

C2G1F2H4Z3Z4Z5

VC - 3 POH

TU - 12

3

9

VC - 11PTR

TU - 11

4

9

VC - 12PTR



PTR (pointer) dùng để xác định vị trí VC trong khung. Cứ 1 khung 125 µ s sẽ

có 1 byte pointer, byte pointer sẽ được gắn vào 1 vị trí cố định trong khung cấp caohơn.

TU - 3 = VC - 3 + PTR

3VC - 3 có thể được ghép vào VC -4 theo nguyên tắc xen từng byte sau đó được phát đi trong khung AU - 4.

12

12

9

VC - 2PTR

TU - 12

Hình 2-5 : Cấu trúc các TU

85

9

VC - 3PTR

Hình 2-6 : Cấu trúc TU - 3



d. Nhóm đơn vị luồng TUG (Tributary Unit Group)

TUG là nhóm các TU ghép lại theo phương thức xen byte. Có 2 loại TUG làTUG -2 và TUG -3

Một TUG -2 = 3 x TU -12 = 4 x TU -11 = 1 x TU -2TU - 3 = 7 x TUG -2 = TU -3

e. Các đơn vị quản lý AU (Administration Unit)

AU = VC + PTR

Các AU được tạ ra từ các VC cấp cao, các con trỏ AU - PTR dùng để xác định

vị trí bắt đầu của VC trong khung.AU -3 được tạo thành từ 3 x VC -3 gồm 9 x 87 byte + 3 byte.

13

TU - 12 # 1 TU - 12 # 3 TU - 12 # 2

TUG - 2

12

9

Hình 2-7 Cấu trúc TUG - 2 từ TU - 12

12

Hình 2-8 Cấu trúc TUG - 3 từ TU - 3

TUG - 3

9

TU -3 PTR

byte nhồi

cố định



Ngoài ra vì dung lượng truyền của AU -3 (87 cột) lớn nên người ta bố trí các

byte nhồi cố định vào trong cột thừa.

g. Nhóm đơn vị quản lý AUG (Administration Unit Group)

Nhiều AU được ghép với nhau theo phương thức xen byte tạo thành AUG.

AUG có cấu trúc khung gồm 9 x 261 byte.

14

85

POP

C - 3

87

POP

C - 3

3

AU - 3PTR

Hình 2-8 : Cấu trúc AU - 3 từ VC - 3

AUG

261

9

Hình 2-9 Cấu trúc AUG



II-/ Cấu trúc khung SDH

* Cấu trúc khung STM - 1

STM - 1 (Synchronous Transport Module -1): Môđun truyền dẫn đồng hồ mức

1

Cấu trúc khung STM - 1 được sắp xếp gồm 9 dòng x 270 cột, chiều dài củahung là 125µ s, mỗi ô là 1 byte, các byte được truyền thứ tự từ trái sang phải, từ trênxuống dưới, trong mỗi byte bit nào có trong số lớn sẽ được phát đi trước.

Qua hình vẽ trên ta thấy cấu trúc khung STM -1 gồm 3 phần chính:

- Mào đầu đoạn SOH (Section overhead)

- Con trỏ AU (Administration Unit Pointer)

-Trường tin (Payload)

Phần mào đầu chiếm 9 byte đầu tiên của các hàng từ 1 đến 3 và từ 5 đến 9 vàgồm 2 phần nhỏ.

RSOH (Regennerater SOH) gồm 9 byte đầu tiên của hàng 1 đến hàng 3 phầnnày chứa thông tin để quản lý trạm lặp.

MSOH (Multiplex SOH) gồm 9 byte đầu tiên của hàng 5 đến hàng 9 phần nàychứa thông tin để quản lý ghép kênh.

Con trỏ AU chiếm 9 byte đầu của hàng thứ 4

Phần còn lại gồm 261 byte của hàng tạo nên trường tin để truyền tải tin SDH.Tuy nhiên như ta thấy trên sơ đồ ghép kênh một số byte của phần này được dùng chocác thông tin quản lý thêm.

Khung STM-1 được truyền dẫn 8000 lần /1s là tốc độ bit sử dụng cho tín hiệu

PCM. Mỗi khung STM -1 chiếm 125 µ s do đó tốc độ STM -1 là:

15

AU - PTR

R SOH

MSOH

2619

3

5

1 Trườ ng tin STM - 1

Hình 2-10 : Cấu trúc khung STM - 1



8000 khung x 9 hàng / khung x 270 byte / hàng x 8bit/byte =155,52 mb/s. Tốc

độ của mỗi ô là:

8000 khung x 8bit/khung = 64 Kb/s

* Cấu trúc khung bậc cao STm-N

Khung STM - N được tạo thành nhờ việc ghép các khung STM-1 tăng lên N lầntheo phương thức ghép từng byte tạo thành cấp STM -1 có tốc độ truyền dẫn là 4 x155,52 = 622,08 Mb/s, STM-16 có tốc độ truyền dẫn là 16 x 155,52 = 2,488 Gb/s.

Cấu trúc khung STM -N giống cấu trúc khung STM -1 chỉ khác là tốc độ của dữ liệutruyền được trong 125µ s là N x 9 x 270 byte.

16

AU - PTR

R SOH

MSOH

261xN9xN

3

5

1 Trườ ng tin STM - N

Hình 2-11 : Cấu trúc khung STM -N

AU - 4

AU - 4

AU - 4

AU - 4

N

CBAN CBASTM - N

byte interleavedmultiplex

AAA

BBB

CCC

NNN

STM - 1

STM - 1

STM - 1

STM - 1

ABC NABC N N

AUPTRRSOH

MSOH

9 rows

9 x N 261 x N

...........N125µ s

STM - N Multiplex : STM -1 (AU - 4) STM - N



III-/ Sắp xếp các luồng PDH thành STM -1

Trong cấu trúc ghép kênh của ETSI, quá trình ghép kênh SDH chia thành 2 giaiđoạn:

- Sắp xếp các luồng nhánh vào các gói tương ứng

- Ghép các gói vào khung STM -1

Hiện nay ở nước ta chỉ sử dụng các máy ghép kênh SDH theo tiêu chuẩn củaETSI nên không đề cập đến các chỉ tiêu của Nhật và Bắc Mỹ.

A-/ Sắp xếp các luồng nhánh vào VC - n.

Đối với mỗi loại tín hiệu có cách sắp xếp tương ứng, việc sắp xếp định rõ các bitchèn để điền đầy các trường tin đồng thời cho phép bù sự lệch tầng giữa SDH vàPDH bằng việc hiệu chỉnh.

1-/ Sắp xếp luồng 140 Mb/s

Sắp xếp luồng 140 mb/s vào STM -1 theo trình tự sau:

C - 4→VC - 4 →AU - 4 →AUG - 4 →STM -1

Trình tự sắp xếp 140 Mb/s thành STM -1 như hình vẽ 2 - 14

Luồng cấp 4 châu Âu có số byte trên 125 µ s là

139264 bit/s : 8000 = 2176 byte

Khung tín hiệu của C - 4 có 260 cột x 9 dòng. Như vậy khối C - 4 tiếp nhậnluồng 140 Mb/s trong 125 µ s là 2176 byte chèn thêm 164 byte

17

C - 4

C - 3

C-12

140M

ATM

34M

2MVC-12

VC -3 TU -3

TU-12

TUG

-2

TUG-3

VC - 4AU - 4AUG

STM-1

x3 x1

x7

x3

sdh multiplexing structure

Hình 2-13 : Cấu trúc bộ ghép kênh SDH (ETSI)



VC - 4 bổ xung thêm 9 byte VC - 4 POH vào cột tiên của khung VC - 4 sắp xếp

thành khung có 260 cột x 9 dòng.

Mỗi VC - 4 gồm 9 byte (1 cột) POH và một trường tin 9 x 260 byte dùng để tảitín hiệu 140 Mb/s.

- Mỗi hàng được chia thành 20 khối mỗi khối gồm 13 byte.

- Trong mỗi hàng 1 bit cơ hội hiệu chính (s) và 5 bit điều khiển hiệu chỉnhC.- Byte đầu tiên của mỗi khối gồm:

18

Hình 2-14 : Trình tự sắp xếp 140 Mb/s thành STM -1

AU4 PTR

SOH

SOH

270 = 261 +9

9

125µ m

AU4 PTR

SOH

261

9

125µ m

9

261

9

125µ m

P

O

H

STM - 1

VC - 4

AU - 4

Sắp xếp 140 mb/s thành STM - 1



+ 8 bit thông tin (byte W) hoặc

+ 8 bit độn cố định (byte Y) hoặc

+ 1 bit điều khiển hiệu chỉnh (C), 5 bit nhồi cố định (R) và 2 bit mào đầu (O)

(byte X) hoặc+ 6 bit thông tin I, 1 bit cơ hội hiệu chỉnh (s) và 1 bit nhồi cố định R(byte X).

- 12 byte còn lại của khối thông tin.

- Các bit O được dùng thông tin quản lý trong tương lai. Bộ 5 bit điều khiểnchỉnh được dùng để điều khiển việc sử dụng bit S

CCCCC = 00000 chỉ ra S là bit thông tin

CCCCC = 11111 chỉ ra S là bit hiệu chỉnh

Au tiếp nhận VC - 4 và bổ sung 9 byte con trỏ AU - 4 PTR vào dòng 4 của cột1÷ 9 (vùng A) sau đó STM - 1 bổ sung thêm các byte SOH tạo ra khung có 270 cột x

9 dòng.

19

J1B3C2G1F2H4Z3K5Z5

RSOH

MSOH

Con trỏ AU

270 byte

261 byte9 byte

VC4

STM - 1

VC - 4POH

20 khối 13byte

Hình 2-15 : Ghép 140 Mb/s vào VC - 4



2-/ Sắp xếp luồng 34 Mbit/s

Sắp xếp luồng 34 Mb/s thành STM -1 theo trình tự sau:

C - 3→VC - 3 →TU - 3 →TUG -3 →VC - 4 →AU - 4 →STM - 1

Tín hiệu 34 Mb/s đầu tiên được đưa vào khung C - 3, khung này gồm có 84 cộtx 9 dòng. Khối VC - 3 tiếp nhận khung C - 3 và bổ sung tín hiệu quản lý luồng 9 byte

VC - 3 POH vào cột đầu tiên tạo thành khung 85 cột x 9 dòng.(Xem hình 2-17)

Container ảo VC - 3 gồm 9 byte POH và 1 trường tin 9 dòng x 84 cột chia thành3 khung con mỗi khung gồm:

- 1431 bit thông tin

- 2 bộ 5 bit điều khiển hiệu chỉnh (C1, C2 = 10 bit)

- 2 bit cơ hội hiệu chỉnh (S1, S2)

- 573 bit độn cố định (R)

20

96I Y96I Y 96I Y96IX96IWPOH

96I Y96I Y 96IX96I Y96IX

96I Y96I Y 96I Y96I Y96I Y

96I Y96IX 96IZ96I Y96I Y

12 byte1

Y: R R R R R R R R X: C R R R R R 0 0 Z: I I I I I I S RI: Bit thông tin R: Bit độn cố định 0: Bitquản lýS: Bit chèn C: Bit điều khiển chèn

Hình 2-16 : Cấu trúc một hàng trong khung VC - 4



C1 C1 C1 C1 C1 = 11111 chỉ ra rằng S1 là bit hiệu chỉnh.

Bit C2 cũng điều khiển S2 một cách tương tự. Trong trường hợp có lỗi bit C thìkiểu đánh giá theo đa số được sử dụng.

Sau đây ta xét quá trình sắp xếp VC - 3 thành STM - 1Ta biết rằng cần 3VC - 3 để ghép thành 1VC - 4 d vậy mỗi TU - 3 chỉ cần 3 byte

con trỏ (H1H2H3) từ đó 3 x TU - 3 sẽ cần 9 byte con trỏ. Khối TU - 3 bổ xung 3 bytecon trỏ TU -3 và độn thêm 6 byte và để tạo thành khung TU -3 có 86 cột và 9 dòng.Khối TUG -3 đơn thuần chỉ tiếp nhận khung Tu -3 và giữ nguyên khung đó. 3 khungTUG -3 ghép xen byte để tạo thành khung VC -4. Nhưng 3 khung TUG -3 chỉ có 258cột vì vậy khối VC - 4 bổ xung thêm cột VC - 4 POH và độn thêm 2 cột gồm 16 bytekhông mang tin S. Khối AU - 4 bổ xung con trỏ AU - 4, khối AUG tiếp nhận VC - 4.Khối STM - 1 bổ xung thêm các byte SOH.

22

PTR PTRPTR

TUG - 3 (1) TUG - 3 (2) TUG - 3 (3)

H1

H2

H3

S

H1

H2

H3

S

H1

H2

H3

S

2611 2 3 4 5 6

VC - 4POH

Hình 2-18 Ghép xen byte 3 x TUG - 3 thành VC -4



23

SOH

SOH

AU4PTR

125µ s

270 = 261+ 9

9

125µ s

261 =86 x 3 +3

P

O

H

S S

S

1

H1

H2

H3

S

1

H1

H2

H3 S

H1

H2

H3

1 2 3

1 2 3 1 2 3 1 2 3...

9

P TR

P TR

86 = 85 + 1

POH

85

9

125µ s

125µ s

125µ s

S

S

STM - 1

AU - 1

VC - 1

x3

TUG - 3

x1

TU 3

X1

VC - 3

Hình 2-19 : Trình tự sắp xếp 3 VC - 3 thành STM -1



3-/ Sắp xếp luồng 2 Mbit/s

Các byte của luồng nhánh 2 Mbit/s trong 125 µ s được ghép vào C - 12 là 32

byte sau đó trong C - 2 độn thêm 2 byte không mang tin thành 34 byte. Các bit và các byte chèn được sử dụng để duy trì kích thước xác định cho khung VC- 12. VC - 12tạo thành 1 đa khung 500µ s dùng chung 1 byte VC - 12 POH (byte V5) và đứng đầuđa khung, 3 khung còn lại có 1 byte độn cố định (R) đứng ở đầu khung ta có số bytetrong một VC - 12 là 35 byte.

Trong SDH có 3 chế độ ghép có thể sử dụng là:

- Ghép không đồng bộ

- Ghép đồng bộ bit

24

2Mb

C-12

PDH

s C -12

POH VC -12

TU -12

VC - 12PTRPointer offsetvalue

3 2 1 3 2 TU - 12 1 TUG - 2

7 2 TUG - 2 1 TUG - 3

POH 3 2 TUG - 3 1 VC - 4

PTR VC - 4 AU - 4

AU - 4

AUG 1

AUG

STM - NSOH N

Hình 2-20 : Sắp xếp luồng 2Mbit/s



- Ghép đồng bộ byte

* Ghép không đồng bộ: Luồng tín hiệu 2 Mb/s không đồng bộ với luồng tín hiệuSDH. Trong mạng dùng chế độ này không thể truy nhập với các kênh 64 Kb/s mộtcách trực tiếp. Kiểu ghép này rất phù hợp với các luồng 2 Mb/s PDH hiện nay.

* Ghép đồng bộ bit: Tốc độ bit được đồng bộ với tín hiệu SDH không đồng bộcác tín hiệu nhận dạng khung.

* Ghép đồng bộ byte: Cả tốc độ bit và tín hiệu đồng bộ khung 2 Mb/s đều đượcđồng bộ với tín hiệu SDH.

Khung VC - 12 được chia làm 4 phần, mỗi phần gồm 35 byte. Các byte được

giải thích như sau:

25

V5

R

32bytes

R J2

C1C20000RR

32bytes

RZ6

C1C20000RR

32bytes

RK4

C1C2RRRRRS1

S21111111

32bytes+7bit

R

V51.0RRRRR

R

32bytes

R J2

100000RR

32bytes

RZ6

10RRRRRR

32bytes

RK4

10RRRRRR

32bytes+7bit

R

V5

P0P1RRRRRRR

ch1 - 15M

ch16 -30R

J2P

0P

1RRRRRR

R

ch1 - 15

Mch16 -30RZ6

P0P

1RRRRRR

R

ch1 - 15M

ch16 -30RK4

P0P1RRRRRR

R

ch1 - 15M

ch16 -30R

35byte

125µ s140byte500µ s

Asynchronous Bit synchronous

Bytesynchronous

1: InformationO:EverheadC: JustificationControlS1: Justification

OpportunityS2:Fixed Stuff

The latestrecommendationdelted The bitSynchronousmapping

Hình 2-21 : Các chế độ ghép trong SDH

Mapping of 2M Signal into VC - 12



- V5: POH của VC - 12 làm chức năng quản lí tuyến nối 2 VC - 12. Byte này

mang các thông tin cho việc quản lí đầu cuối tới đầu cuối luồng như thông tin cảnh báo, tình trạng truyền gói (có /không) giám sát hoạt động, tình trạng chuyển bảo vệ...

- I : các bit thông tin

- O : bit mang thông tin và quản lí hiện chưa được định nghĩa.

- S1, S2 : các bit cơ hội điều chỉnh, các bit này dùng để hiệu chỉnh sự chênh lệchtần số giữa SDH và PDH.

- C1, C2 : Để điều khiển việc điều chỉnh (bằng các bit cơ hội điều chỉnh). Các bit C1 dùng để điều khiển S1.

C1 C1 C1 = 000 chỉ ra S1 mang thông tin.

C1 C1 C1 = 111 chỉ ra S1 là bit hiệu chỉnh (bit chèn) tại đầu thu việc quyết định

S1, S2 là bit thông tin hay bit chèn được xác định theo kiểu đa số trong trường hợp cómột lỗi bit C.

- PO, P1: dùng cho việc báo hiệu CAS trong chế độ đồng bộ byte. Trong nhữngkhung có mang tín hiệu báo hiệu kênh kết hợp ở khe 15 và 30, hai bit này có giá trị 1,trong trường hợp khác các bit này có giá trị O.

- J2: định tuyến nối cho VC - 12 (dùng xác định điểm truy nhập luồng bậc thấp)

- R: là byte độn cố định. Hiện nay một hãng đã thay đổi các byte R như sau:

+ R đầu khung 2 thay bằng J2+ R đầu khung 3 thay bằng Z6 (NEC)

+ R đầu khung 4 thay bằng K4

Z6: truyền tín hiệu bảo dưỡng (dành cho người điều hành)

K4: chuyển mạch bảo vệ tự động tuyển bậc thấp (tuyến VC - 12)

(Xem hình 2-22)

Sau khi VC - 12 được tạo thành khối TU - 12 tiếp nhận khung 35 byte do VC

-12 chuyển tới và bổ sung thêm 1 byte con trỏ thành 36 byte/khung. Tiếp theo sắpxếp 3 TU - 12 thành khung TUG - 2 có 12 cột x 9 dòng, sắp xếp 7 x TUG - 2 thànhkhung TUG - 3 có 86 cột x 9 dòng. Sử dụng 3 TUG -3 sắp xếp thành VC - 4. Khi sắpxếp 7 x TUG - 2 thành TUG - 3 thì TUG - 3 bổ sung 3 byte NPI (Non Pointer Indication - chỉ thị con trỏ không hiệu lực) vào đầu cột thứ nhất và 6 byte độn S cũngvào cột thứ nhất và 9 byte S vào cột thứ hai. Khi sẵp xếp 3 TUG - 3 thành VC - 4cũng phải độn thêm 2 cột S tiếp đến là 6 cột S do 3 TUG - 3 chuyển sang, (S - Stuff Fixed- Byte độn cố định). AU - 4 bổ sung con trỏ AU - 4 PTR. STM - 1 bổ sung các

byte SOH. Như vậy là trong khung TUG - 3 có 21 byte con trỏ Vn, phải sử dụng một

đa khung VC - 4 để ghép đủ con trỏ Tu - 12 vào VC - 4.

26



B-/ Ghép các gói khung STM - 1

* Ghép TU - 12 vào TUG - 2:

Mỗi TU - 12 mang một đoạn 35 byte của VC - 12 và con trỏ TU - 12 (trong chếđộ động). TUG - 2 là một cấu trúc gồm 9 dòng x 12 cột chứa đủ 3 x TU - 12. trongTUG - 2, vị trí các VC - 12 được xác định bởi các con trỏ, vị trí của các VC trong

TUG - 12 có thể thay đổi dịch lên hoặc dịch xuống còn vị trí các con trỏ là hoàn toànxác định.

(Xem hình 2-23)

Kích thước của TUG - 3 là 9 hàng x 85 cột vừa vặn cho một TU -3. Cột đầu tiênTUG -3 sẽ chứa các byte nhồi cố định và con trỏ TU -3, con trỏ này chỉ ra định phagiữa Vc -3 và khung TUG -3.

(Xem hình 2-24)

* Ghép TUG - 2 vàp TUG -3: Một TUG -3 có thể chứa hết 7TUG - 2 khi đó cột

đầu tiên của TUG - 3 sẽ chứa các bit nhồi cố định, 84 cột còn lại được chia đều cho 7TUG - 2. Vị trí các con trỏ TU - 2 trong trường hợp này cũng là

27

V5

J2

Z6

K4

35byte

35byte

35

byte

35byte

VC - 12 VC - 12

V1

V2

V5

V3

V4

500µ s

500µ s

Hình 2-22 : Ghép các VC - 12 vào TU -12



28

VCPtr

VCPtr

VCPtr

9hàng

4cột

12 cột

TU-2

TU-12

TU-

12

TU-12

Hình 2-23 : Cách ghép các TU -12 vào TUG-2

J1

B3

C2G1

F2

H4

Z3

K3

Z5

85 cột

85 cột

H1

H2

H3

F

IX

S TUFF

C - 3

Fix stuff : Các bit chèn

cố định

Hình 2-24 : Ghép TU - 3 vào TUG -3



cố định đối với khung TUG -3. Trong hình vẽ trên ta chỉ đưa ra khái niệm về cách sắpxếp dung lượng các khối nhỏ vào các khối lớn hơn, thực tế các khối được xếp lệchnhau theo kiểu xen byte.

Cách ghép xen byte được minh hoạ hình vẽ sau:

* Ghép TUG -3 vào VC - 4: Trường tin của 1 x VC - 4 có thể điền đầy bằng 3TUG -3. Trường tin của VC - 4 có thể được coi là 1 khối 9 hàng x 260 cột, 2 cột đầutiên được điền đầy các bit nhồi. 3 TUG -3 được xếp theo kiểu xen byte điền đầy 9hàng x 258 cột còn lại của trường tin VC -4. Vị trí các con trỏ của VC - 4 là hoàntoàn xác định so với khung VC -4. Vị trí của VC -4 tương ứng với AU -4 được chỉ ra

bởi con trỏ AU -4.

29

86 cột

FIX

FIX

S TUF- __

S TUF-

TU-2

ptr

TU-2

ptr

TUG-2 TUG-2

TUG-3(7xTUG-2)

12 cột

Fix stuff: Các bit chèn cố định

Hình 2-25 : Ghép 7 TUG -2 vào TUG

-3



* Ghép các AUG vào STM - N

Sự sắp xếp N x AUG trong một khung STM - N mô tả như sau:

Mỗi AUG là một cấu trúc gồm 9 hàng x 261 cột cộng thêm 9 byte ở hàng thứ 4cho con trỏ AU - N. Khung STM - N gồm SOH của khung đó và cấu trúc 9 hàng x Nx 261 cột mỗi hàng và N x 9byte hàng thứ tư. N x AUG được xếp theo kiểu xen bytevào cấu trúc đó và có pha cố định tương ứng với khung STM- N (vị trí của các AUG

trong khung STM - N là xác định)

Một AU - 4 có thể ghép vừa vặn trong một AUG 9 byte ở đầu hàng thứ tư đượcdùng cho con trỏ AU -4; 9 hàng x 261 cột còn lại được dùng cho VC -4. Pha của Vc -4 so với Au - 4 là không cố định (vị trí không cố định) vị trí của byte đầu tiên củaVC -4 được chỉ ra bởi giá trị con trỏ AU - 4.

30

RSOH

MSOH

123...N 123...N

N x 9123...N 12

3...N

123...N 123...N

N x 261

AUG(1)

1 9

AUG(1)

1 9

Hình 2-27: Ghép các AUG vào các khung STM-N

TUG - 3(A)

TUG - 3(B)

TUG - 3(C)

A B C A B C A B C A B C A B C A B CA B C

POH

TUG - 3

VC-4

1

2

3

1 1 186

86

86

261

Hình 2-26 : Ghép các TUG - 3 vào VC - 4



31

A B C

A B C A B C A B CA B C

1 2 34 5 671 2 34 5 671 2 34 5 671 2 34 5 67 1 2 31 2 34 5 67 1 2 34 5 6

7 4 5 67

8612

(1) (2) (3) (7)

Nhồi

Hình 2-28 : Ghép TU - 12 vào TUG - 3

TU-12

TUG-2

TUG-3

sdh

Documents