Đồ Án Hệ thống truyền dẫn SDH Mậu Thân – Cần Thơ

LỜI MỞ ĐẦU
Trong cuộc sống hiện tại, nhu cầu về trao đổi thông tin của con người ngày càng cao và đa dạng. Do đó, các hệ thống thông tin cũng cần có những thay đổi nhất định để đáp ứng những nhu cầu đó, trong đó có sự thay đổi về hệ thống truyền dẫn. Sự phát triển của các hệ thống truyền dẫn mới là dựa trên cơ sở cải tiến các hình thức truyền dẫn cũ nhằm tăng dung lượng truyền dẫn, tăng tốc độ truyền tin, tăng cự ly thông tin, và nâng cao độ an toàn và tin cậy của tin tức. Hơn nữa, bên cạnh nhu cầu trao đổi về thông tin thoại, các nhu cầu phi điện thoại như telefax, truyền dẫn dữ liệu, truyền dẫn tín hiệu hình, truy nhập cơ sở dữ liệu từ xa cũng ngày càng phát triển. Xuất phát từ nhu cầu thực tế như vậy, đòi hỏi phải có một hệ thống truyền dẫn với khả năng truyền dẫn lớn, thuận tiện cho viêc khai thác, quản lý, đáp ứng được các yêu cầu cả về băng tần, chất lượng và các giao tiếp tương thích. Công nghệ phân cấp số đồng bộ SDH (Synchronous Digital Hierarchy) đã ra đời để đáp ứng những yêu cầu đó.
Phân cấp số đồng bộ SDH là một công nghệ truyền dẫn được sử dụng rộng rãi trên mạng viễn thông thế giới ngày nay. SDH đã tạo ra một cuộc cách mạng trong việc truyền dẫn các dịch vụ viễn thông, thể hiện một kỹ thuật tiên tiến có thể đáp ứng các yêu cầu của các khách hàng, người khai thác cũng như các nhà sản xuất. Đồng thời, hệ thống này thỏa mãn được các yêu cầu đặt ra cho các hệ thống truyền dẫn trong việc khắc phục các nhược điểm của hệ thống phân cấp số cận đồng bộ PDH (Plesiochronous Digital Hierarchy).
Công nghệ truyền dẫn SDH được xây dựng trên cơ sở của sự phát triển của các công nghệ tiên tiến trên các lĩnh vực công nghệ như vi điện tử, công nghệ tự động hóa và điều khiển, công nghệ tin học, công nghệ truyền dẫn sợi quang. Sự ra đời của hệ thống truyền dẫn SDH nhằm đạt được mục tiêu là nâng cao hiệu quả phục vụ của các mạng viễn thông trên thế giới. Trong những năm gần đây, Việt Nam đã ứng dụng công nghệ truyền dẫn đồng bộ SDH vào hệ thống truyền dẫn trong mạng viễn thông nhằm đáp ứng các nhu cầu của khách hàng về tốc độ và dung lượng của đường truyền. Hiện nay, mạng đường trục Bắc–Nam đã có tốc độ lên đến 10Gbit/s, mạng nội tỉnh và thành phố cũng ứng dụng ngày càng nhiều SDH với các tốc độ 155,52Mbit/s hoặc 622Mbit/s với nhiều loại thiết bị truyền dẫn. Trong thời gian thực tập tại trạm viễn thông Mậu Thân của Viễn thông Cần Thơ – Hậu Giang, em đã được tìm hiểu về SDH trên hệ thống truyền dẫn quang. Nhận thấy rằng đây là một trong những lĩnh vực cần thiết cho công việc sau này nên được sự đồng ý hướng dẫn của thầy Ngô Thế Anh, em đã xin chọn đề tài là “Hệ thống truyền dẫn SDH Mậu Thân – Cần Thơ” để làm đồ án tốt nghiệp. Nội dung đồ án bao gồm năm chương và phần kết luận. Các chương của đồ án được khái quát như sau:
Chương I: Tổng quan về SDH.
Chương II: Nguyên lý ghép kênh SDH.
Chương III: Hoạt động của con trỏ trong SDH.
Chương IV: Tổ chức và đồng bộ mạng SDH.
Chương V: Tuyến truyền dẫn SDH Mậu Thân – Cần Thơ.
Mặc dù đã rất cố gắng để thực hiện đề tài, nhưng chắc chắn rằng nội dung đề tài còn có những thiếu sót nhất định. Em rất mong nhận được sự chỉ bảo của các Thầy, Cô, cũng như sự đóng góp ý kiến của các anh, chị, và các bạn để đề tài được hoàn thiện hơn.
MỤC LỤC
Trang
Lời mở đầu . i
Lời cảm ơn . iii
Mục lục iv
Danh mục các chữ viết tắt . xi
Danh mục bảng biểu . xv
Danh mục hình vẽ xvi
Chương I: TỔNG QUAN VỀ SDH 1
1.1. Giới thiệu 1
1.1.1. Lịch sử phát triển của SDH . 1
1.1.2. Khái niệm về SDH 2
1.2. Các đặc điểm của SDH . 3
1.2.1. Các nhược điểm của kỹ thuật PDH 3
1.2.2. Các đặc điểm của SDH 4
1.2.2.1. Ưu điểm 4
1.2.2.2. Nhược điểm 5
1.3. Kết luận . 5
Chương II: NGUYÊN LÝ GHÉP KÊNHSDH . 7
2.1. Sơ đồ cấu trúc bộ ghép .7
2.1.1. Cấu trúc ITU-T . 7
2.1.2. Các khuyến nghị của ITU-T về SDH . 9
2.2. Các thành phần cơ bản của cấu trúc bộ ghép 10
2.2.1. Đơn vị chứa thông tin đầu vào Container – C 10
2.2.2. Container ảo-VC (Virtual Container) . 11
2.2.3. Đơn vị luồng TU (Tributary Unit) . 12
2.2.4. Nhóm đơn vị luồng TUG (Tributary Unit Group) . 13
2.2.5. Đơn vị quản lý AU (Administration Unit) 14
2.2.6. Đơn vị quản lý AUG (Administration Unit Group) 14
2.2.7. Tải trọng 14
2.2.8. Mào đầu đoạn SOH 15
2.2.8.1. Mào đầu đoạn lặp RSOH . 16
2.2.8.2. Mào đầu đoạn ghép kênh MSOH 19
2.2.9. Mào đầu đường POH 22
2.2.9.1. Mào đầu đường bậc cao HO-POH 23
2.2.9.2. Từ mào đầu đường bậc thấp LO POH . 27
2.3. Cấu trúc ghép kênh của luồng STM-N . 29
2.3.1. Ghép 4 luồng STM-1 thành STM-4 30
2.3.2. Ghép 16 luồng STM-1 thành STM-16 . 31
2.3.3. Ghép 4 luồng STM-4 thành STM-16 33
2.4. Kết luận . 34
Chương III: HOẠT ĐỘNG CỦA CON TRỎ TRONG SDH 35
3.1. Tổng quan về con trỏ 35
3.2. Phân loại con trỏ 35
3.2.1. Con trỏ AU AU-PTR 35
3.2.1.1. Con trỏ AU-4 . 36
3.2.1.2. Con trỏ AU-3 . 36
3.2.2. Con trỏ TU . 36
3.2.2.1. Con trỏ TU-3 36
3.2.2.2. Các con trỏ TU bậc thấp 36
3.3. Chức năng . 36
3.4. Cấu tạo và hoạt động 37
3.4.1. Con trỏ AU-4 37
3.4.1.1. Cấu tạo 38
3.4.1.2. Phạm vi chỉ thị của con trỏ AU-4 PTR . 38
3.4.1.3. Hoạt động . 40
3.4.2. Con trỏ AU-3 43
3.4.2.1. Cấu tạo 43
3.4.2.2. Phạm vi chỉ thị của con trỏ 43
3.4.2.3. Hoạt động . 45
3.4.3. Con trỏ TU3 46
3.4.3. Các con trỏ TU bậc thấp 48
3.5. Kết luận . 50
Chương IV: TỔ CHỨC VÀ ĐỒNG BỘ MẠNG SDH .54
4.1. Các cấu hình mạng 51
4.1.1. Cấu hình điểm nối điểm . 51
4.1.2. Cấu hình đường thẳng . 51
4.1.3. Cấu hình cây (HUP) 52
4.1.4. Cấu hình mạng vòng . 52
4.1.5. Cấu hình hỗn hợp 53
4.2. Chức năng nối chéo . 54
4.2.1. Cấu trúc chức năng nối chéo 54
4.2.2. Các loại thiết bị nối chéo 56
4.2.2.1. SDXC 4/4 . 57
4.2.2.2. SDXC 4/1 . 57
4.2.3. Các điểm nối chéo 57
4.2.3.1. Nối chéo các VC giữa các cổng STM-1 . 57
4.2.3.2. Nối chéo cổng STM- 1 tới cổng nhánh 2Mbit/s . 58
4.2.3.3. Nối VC giữa các cổng cận đồng bộ 2 Mbit/s . 58
4.2.3.4. Nối VC giữa một cổng STM–1 và cổng nhánh 34/45 Mbit/s .59
4.2.3.5. Nối cổng nhánh 34/45 Mbit/s tới cổng nhánh 34/45 Mbit/s 59
4.3. Đồng bộ mạng SDH . 59
4.3.1. Sự cần thiết phải đồng bộ mạng SDH 59
4.3.2.Thực hiện đồng bộ 61
4.3.3. Yêu cầu của các cấp đồng hồ 62
4.3.4. Phân cấp đồng bộ mạng SDH . 65
4.3.5. Các phương thức đồng bộ phần tử mạng . 68
4.3.5.1. Đồng hồ bên ngoài 68
4.3.5.2. Đồng hồ đường dây . 68
4.3.5.3. Đồng hồ vòng 69
4.3.5.4. Đồng hồ xuyên qua 69
4.3.5.5. Đồng hồ chạy tự do . 70
4.3.6. Các phương thức hoạt động của đồng hồ 70
4.3.6.1. Chạy tự do 70
4.3.6.2. Đồng bộ xuyên qua . 71
4.3.6.3. Giao diện đồng bộ bên ngoài ESI . 71
4.4. Chuyển mạch bảo vệ . 71
4.4.1. Các sơ đồ bảo vệ chuyển mạch 71
4.4.1.1. Sơ đồ bảo vệ 1 + 1 72
4.4.2. Sơ đồ bảo vệ 1 : N 72
4.5. Kết luận . 73
ChươngV: TUYẾN TRUYỀN DẪN SDH MẬU THÂN – CẦN THƠ . 74
5.1. Đặc điểm chung của Thành phố Cần Thơ 74
5.1.1. Vị trí địa lý 74
5.1.2. Lịch sử . 74
5.1.3. Cơ sở hạ tầng . 76
5.1.4. Đặc điểm kinh tế 77
5.2. Đặc điểm Viễn thông Cần Thơ- Hậu Giang . 81
5.2.1. Lịch sử hình thành 82
5.2.2. Quá trình phát triển 83
5.3. Đặc điểm của Trạm Viễn thông Mậu Thân- Cần Thơ 85
5.3.1. Đặc điểm 85
5.3.2. Các loại hình dịch vụ . 85
5.3.3. Cấu trúc các Host của Viễn Thông Cần Thơ – Hậu Giang đi qua tuyến Mậu Thân- Cần Thơ. 85
5.3.3.1. Tuyến Host1 - Mậu Thân - Host2/Host2 - Ô Môn - Thuận Hưng - Thốt Nốt -Thới Thuận 85
5.3.3.2. Sơ đồ truyền dẫn mạch vòng Ring 1 - Host 1 - Ring 2 - Host 2 dự kiến phát triển trong thời gian tới của Viễn thông Cần Thơ- Hậu Giang . 86
5.4. Kết luận . 87
KẾT LUẬN . 89
TÀI LIỆU THAM KHẢO . 92