Tài liệu Công nghệ SDH

ĐỀ TÀI: Công nghệ SDH

PHẦN ICÔNG NGHỆ SDHChương I: HỆ THỐNG PHÂN CẤP CẬN ĐỒNG BỘ PDH
1-Các giai đoạn phát triển của công nghệ truyền dẫn.
Mạng điện thoại từ lúc thành lập đến nay chủ yếu truyền tín hiệu thoại được xây dựng để truyền tín hiệu tương tự (Analog) và ghép kênh theo tần số. Trên các tuyến thông tin cự ly dài chủ yếu dùng cáp đồng trục.
Đầu những năm 70, các hệ thống truyền dẫn số bắt đầu phát triển. Trên các hệ thống này chủ yếu sử dụng ghép kênh theo thời gian (TDM), với ứng dụng của kỹ thuật điều xung mă (PCM). Nhờ kỹ thuật điều xung mă tín hiệu thoại có băng tần số từ (0,3¸3,4) KHz được chuyển thành tín hiệu số có tốc độ 64Kbit/s.

[TABLE=align: left]
[TR]
[TD][/TD]
[/TR]
[TR]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[/TR]
[/TABLE]





H́nh 1.1: Qúa tŕnh chuyển đổi tín hiệu tương tự thành tín hiệu số

Nhưng nếu truyền riêng biệt mỗi kênh trên hai đôi dây đi xa sẽ rất tốn kém. V́ vậy kỹ thuật ghép các tín hiệu 64Kbit/s theo phương thức ghép kênh theo thời gian (TDM) thành các luồng sơ cấp và sau đó tiến hành ghép kênh để được các luồng số bậc cao hơn. Các cấp truyền dẫn như vậy gọi là cận đồng bộ PDH.
2-Thế nào là PDH (Plesiochronous Digital Hierachry).
PDH là kỹ thuật truyền dẫn tín hiệu phân cấp số cận đồng bộ. Trong cấu trúc số cận đồng bộ (PDH) th́ để ghép được một luồng số có tốc độ cao ta phải ghép 4 luồng số có tốc độ thấp hơn (Theo tiêu chuẩn CEPT). Mà các luồng số 2Mbit/s được tạo ra từ thiết bị ghép kênh hoặc từ các tổng đài điện tử số khác nhau, do đó có sự khác nhau về tần số xung đồng hồ dẫn đến tốc độ bit của các luồng số khác nhau tốc độ. Vậy trước khi ghép ta phải hiệu chỉnh cho tốc độ của các luồng số có tốc độ bít bằng nhau. Tức là phải thực hiện việc chèn thêm các bít giả thông tin (Justification Bit). Tức là chèn dương (Bít Insert). Kết hợp với việc chèn bít chứ không đồng bộ về pha khi ghép. Khi tách luồng th́ phải làm ngược lại. Tức là tách các bít chèn và đồng bộ ra.



* Sơ đồ cấu trúc ghép kênh luồng 2Mbit/s:












H́nh1.2: Cấu trúc ghép PDH của 4*2,048Mbit/s
F =1111010000: Frame Aligment
A: Cảnh báo đồng bộ
N: Dành cho quốc gia
C: Điều khiển chèn
S: Các bit chèn
C[SUB]11[/SUB] C­[SUB]21[/SUB] C[SUB]31[/SUB]: Điều khiển chèn bit S[SUB]1[/SUB]
C[SUB]12 [/SUB]C[SUB]22[/SUB] C[SUB]33[/SUB]: Điều khiển chèn bit S[SUB]2[/SUB]
Các luồng sơ cấp cơ bản (1,5Mbit/s, 2Mbit/s) đến từ các thiết bị ghép kênh hoặc các tổng đài điện tử khác nhau, do vậy chúng được gọi là các luồng số cận đồng bộ. VD: Khi ghép 4 luồng 2Mbit/s thành một luồng số có tốc độ 8,448Mbit/s th́ quá tŕnh được thực hiện với sơ đồ nguyên lư sau:

[TABLE=align: left]
[TR]
[TD][/TD]
[/TR]
[TR]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[/TR]
[/TABLE]










H́nh1.3: Ghép 4*2,048Mbit/s thành luồng số 8,448Mbit/s
Khi ghép 4*2,048Mbit/s = 8,192Mbit/s mà tốc độ chuẩn của khung truyền dẫn là 8,448Mbit/s. Vậy ta phải thực hiện việc chèn bít vào các luồng số 2,048Mbit/s để hiệu chỉnh tốc độ của chúng. Tức là chèn thêm các bít F ,A, N, C.
Với F: Frame Synchronus gồm 10 bít =1111010000
C: Bit điều khiển chèn

A: (Synchronous Alarm) A = 0 : Đang đồng bộ; A = 1 : Mất đồng bộ
N = 0 : Cho quốc gia ; N = 1 : Cho quốc tế.
3-Các tiêu chuẩn phân cấp số cận đồng bộ.
Hiện nay trên thế giới có ba tiêu chuẩn tốc độ bít PDH. Đó là tiêu chuẩn Châu Âu, tiêu chuẩn Bắc Mỹ, tiêu chuẩn Nhật Bản.
* Tiêu chuẩn Châu Âu : Châu Âu dựa trên tốc độ bít cơ sở 2.048Mbit/s để ghép xen bít thành các tốc độ bít cao hơn và gồm 5 mức.
* Tiêu chuẩn Bắc Mỹ : Bắc Mỹ sử dụng luồng số cơ sở 1544Kbit/s từ thiết bị ghép kênh PCM –24 hoặc từ tổng đài điện tử số để ghép xen bít thành các luồng số có tốc độ bít cao hơn và gồm 4 mức.
* Tiêu chuẩn Nhật Bản : Hai mức đầu tiên của Nhật Bản hoàn toàn giống như tiêu chuẩn Bắc Mỹ và có tất cả 5 mức.


















3.1.Ghép kênh PDH:
Trong hệ thống cận đồng bộ PDH, quá tŕnh ghép kênh từ tín hiệu cận đồng bộ cấp thấp sẽ được ghép thành tín hiệu cấp cao hơn. Ghép luồng 2Mbit/s thành luồng 140Mbit/s phải qua tất cả các mức trung gian 8Mbit/s , 34Mbit/s thông qua việc sử dụng các thiết bị ghép kênh số cấp 2 (2DME) cấp 3 (3DME) và cấp 4(4 DME) như H́nh 1.5.







[TABLE=align: left]
[TR]
[TD][/TD]
[/TR]
[TR]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[/TR]
[/TABLE]






























DDF : Digital Distribution Frame
DME : Digital Multiplexer Equipment
OLTE : Optical Line Terminal Equipment
H́nh1.5: Ghép kênh PDH
3.2.Tách kênh PDH:
Khi phân kênh, phải thực hiện ngược lại. Để có thể xâm nhập đến luồng 2Mbit/s ta cần tách kênh 140Mbit/s thành 64 luồng 2Mbit/s qua các bước trung gian 34Mbit/s, 8Mbit/s và 2Mbit/s cũng thông qua các thiết bị tách, ghép kênh cấp 2, 3, 4.
- Tín hiệu đồng bộ được tách ra
- Khôi phục lại từ chốt khung
- Lấy lại các bít đă chèn vào

Quá tŕnh ghép kênh chia thành các cấp:
- Cấp 2: Ghép 64 luồng 2Mbit/s thành 16 luồng 8Mbit/s dùng 8 x 2DME
- Cấp 3: Ghép 16 luồng 8Mbit/s thành 4luồng 34Mbit/s dùng 4 x 3DME
- Cấp 4: Ghép 4 luồng 34Mbit/s thành 1 luồng 140Mbit/s dùng 1x 4DME
Tuy nhiên, kỹ thuật ghép luồng này không cho phép việc quản lư mạng một cách tập trung. Để thực hiện được các chức năng này các thiết bị ghép luồng phải được cài đặt thêm và kết nối từ xa với các trung tâm quản lư điều hành và khai thác hệ thống.
3.3.Xen /rẽ luồng 2Mbit/s tại các trạm ADM:
Để cung cấp chức năng xen rẽ luồng trong mạng PDH, ta sử dụng một hệ thống đường truyền đặc biệt 140Mbit/s và phải tách ra thành các luồng 2Mbit/s như đầu vào.




















4-Các nhược điểm của PDH.
Mạng PDH chủ yếu đáp ứng các dịch vụ điện thoại tốc độ thấp. Đối với các dịch vụ mới như điện thoại truyền h́nh, truyền số liệu, ISDN hoặc các dịch vụ phi thoại khác th́ mạng PDH khó có thể đáp ứng được, v́ tốc độ cao nhất của truyền dẫn PDH là : V[SUB]MAX[/SUB]= 564,992Mbit/s tương đương 7680 kênh thoại.
Chưa có tiêu chuẩn chung cho thiết bị đường dây, các nhà sản xuất chỉ mới có tiêu chuẩn đặc trưng riêng cho các thiết bị riêng của họ. Do vậy việc ḥa mạng là rất khó khăn nhất là khi ḥa mạng hai cấp truyền dẫn khác nhau.