Ghép kênh SDH và Thiết bò FLX600A Phần 1 PHÂN CẤP SỐ ĐỒNG BỘ SDH   GVHD: T.S Võ Xuân Tựu SVTH: Nguyễn Ngọc Hoành 1 Ghép kênh SDH và Thiết bò FLX600A Chương 1 HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG & SDH Nhu cầu trao đổi thông tin là một trong những nhu cầu cần thiết của con người. Lòch sử phát triển của con người đã có rất nhiều hình thức thông tin khác nhau, tương ứng với mỗi hình thức thông tin là một hệ thống thông tin. Hình thức trao đổi thông tin đầu tiên là trao đổi thông tin bằng lửa của người Hy Lạp ở thế kỷ VIII trước công nguyên mà ở đây hệ thống thông tin chỉ là các đống lửa được đốt để báo hiệu. Phát minh của Alexander Gramham Bell vào năm 1880 về điện thoại đã đánh dấu một bước tiến quan trọng trong thông tin. Sự phát triển các hệ thống mới là trên cơ sở cải tiến các hình thức truyền dẫn củ nhằm mục đích tăng dung lượng truyền dẫn, tăng tốc độ truyền tin, tăng cự ly, độ an toàn và sự tin cậy của tin tức. Cho đến nay hình thức thông tin đã có nhiều thay đổi, chủ yếu là điện thoại cùng với các hình thức phi thoại khác. Dòch vụ điện thoại vẫn là một ứng dụng quan trọng trong mạng Viễn thông ngày nay. Cùng với nhu cầu về điện thoại là các nhu cầu phi thoại khác như telefax, truyền dẫn data, truyền dẫn tín hiệu hình, truy cập cơ sở dữ liệu từ xa, video theo yêu cầu VOD… ngày càng một phát triển. Xuất phát từ nhu cầu thực tế như vậy, mạng đòi hỏi phải có một hệ thống truyền dẫn với khả năng truyền dẫn lớn thuận tiện cho việc khai thác, quản lí, đáp ứng các yêu cầu cả về băng tần, chất lượng hoặc các giao tiếp tương thích với yêu cầu đòi hỏi sau:  Thời gian thiết lập ngắn.  Dung lượng đáp ứng theo mọi yêu cầu.  Tăng cường khả năng sẳn sàng phục vụ của mạng.  Giá thành thiết lập mạng thấp, giảm chi phí vận hành, khai thác, bảo dưỡng …  Khả năng quốc tế hoá các dòch vụ cao. Sự phát triển công nghệ thông tin quang đã cho phép truyền dẫn với tốc độ rất lớn trên sợi quang. Nhờ vậy, nó tạo điều kiện để cho các tiêu chuẩn về truyền dẫn các tốc độ cao ra đời. A. HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG Hệ thống thông tin có thể được hiểu một cách đơn giản là hệ thống dùng để truyền thông tin từ nơi này đến nơi khác. Khoảng cách có thể vài trăm mét đến vài trăm kilomet và thậm chí tới hàng chục ngàn kilomet. Thông tin có thể được truyền GVHD: T.S Võ Xuân Tựu SVTH: Nguyễn Ngọc Hoành 2 Ghép kênh SDH và Thiết bò FLX600A qua các môi trường khác nhau như cáp điện, không khí dưới dạng sóng điện từ, môi trường sợi quang. Hệ thống thông tin quang dùng sợi quang để truyền thông tin. Các hệ thống này phát triển rất nhanh và được triển khai vào các mạng truyền dẫn trên thế giới từ những năm 1980. Do có những ưu điểm nổi bật so với các hình thức thông tin trước đây nên thông tin sợi quang đã và đang được nghiên cứu và ứng dụng rộng rãi, ngày càng có những bước đột phá về công nghệ. Các hệ thống thông tin quang đã chứng tỏ là hệ thống thông tin tiên tiến bậc nhất, được triển khai nhanh chóng trên mạng lưới viễn thông các nước với đủ mọi loại cấu hình linh hoạt với đủ loại tốc độ và cự ly truyền dẫn khác nhau đảm bảo tốt nhất chất lượng các dòch vụ viễn thông. Ở Việt Nam, mạng đường trục Bắc - Nam được triển khai sử dụng sợi quang vớii dung lượng 8 sợi 34 Mbit/s vào năm 1990 và đã được nâng cấp lên tuyến 2,5 Gbit/s sử dụng công nghệ ghép kênh SDH vào năm 1995. Các mạng liên đài (mạng vòng) tại Hà Nội có 2 vòng 2,5 Gbit/s, tại Thành Phố HCM 3 vòng 25 Gbit/s và tại Đà Nẵng 1 vòng 2,5 Gbit/s. Hệ thống cáp quang biển SEA-ME-WE (Đông Nam Á- Trung Đông – Tây Âu) gồm 2 tuyến 40 Gbit/s và 10 Gbit/s v.v… A.1 Khái quát chung Hệ thống thông tin quang được tổ chức giống như các hệ thống thông tin khác nên thành phần cơ bản nhất của nó cũng tuân theo một nguyên tắc chung như được mô tả trên hình 1. Trong mô hình này, tín hiệu từ nguồn tin cần truyền đi sẽ được đưa vào máy phát phát vào môi trường truyền dẫn tương ứng và đầu thu sẽ nhận được tín hiệu cần truyền. Như vậy, quá trình truyền tin hoàn tất. Với hệ thống thông tin quang, môi trường truyền dẫn ở đây là sợi quang làm nhiệm vụ truyền thông tin từ phía phát tin tới phía nhận tin. Quá trình phát triển của hệ thống thông tin quang Với phát minh Laser vào năm 1960, mối quan tâm về các hệ thống quang học cho thông tin bắt đầu lan rộng. Sự phát minh về Laser đưa các nhà nghiên cứu tới việc khảo sát tiềm năng của quang học sợi cho thông tin số liệu, cảm biến và nhiều ứng dụng khác. Các hệ thống Laser có thể truyền một lượng thông tin lớn hơn rất nhiều các hệ thống thông tin điện khác như điện thoại, viba … Thí nghiệm GVHD: T.S Võ Xuân Tựu SVTH: Nguyễn Ngọc Hoành 3 Nguồn tin Máy phát Môi trường truyền dẫn Máy thu Nguồn tin Phía phát tin Phía nhận tin Hình 1 . Các thành phần cơ bản của một hệ thống thông tin Ghép kênh SDH và Thiết bò FLX600A đầu tiên là truyền Laser vào không khí. Các nhà nghiên cứu cũng thực hiện truyền luồng Laser vào các loại ống dẫn sóng khác nhau như sợi thuỷ tinh, ống chứa khí và các ống có sử dụng thấu kính hội tụ. Sợi thuỷ tinh trở thành môi trường ưa chuộng trong nghiên cứu quang học sợi. Ban đầu suy hao đã cản trở việc thay thế cáp quang cho cáp đồng trục. Suy hao sợi lên tới 1000 dB/ km. Vào năm 1969, một số nhà nghên cứu cho rằng suy hao sợi là do tạp chất trong sợi quang và có thể làm giảm suy hao bằng cách loại bỏ tạp chất. Sợi quang có 2 loại cơ bản là sợi đơn mốt và sợi đa mốt. Vào năm 1970, Corning Glass Works chế tạo sợ quang có mức suy hao 20 dB/km. Đến năm 1972, công ty này tiếp tục sợi quang đa mốt lõi silica có mức tổn hao 4 dB/km. Cho đến nay trên thò trường có các sợi đa mốt với mức tổn hao dưới 0,5 dB/km tại bước sóng 1330 nm và sợi đơn mốt có mức tổn hao nhỏ hơn 0,2 dB/km tại bước sóng 1550 nm. Những tiến bộ trong công nghệ bán dẫn, cung cấp các nguồn sáng và bộ tách sóng quang cần thiết, đã góp phần cho quang học sợi đạt những bước tiến xa hơn. Vào năm 1971, Bell Laboratories phát triển một loại đi-ốt phát quang kích thướt nhỏ LED. Nguồn sáng này phù hợp với việc ghép ánh sáng vào sợi quang với mức tổn hao nhỏ. Bên cạnh đó, các nhà nghiên cứu cũng tiếp tục phát triển những phần tử quang học sợi mới gồm các sợi quang và cáp quang có tổn hao thấp, mối hàn và các bộ nối. Những tiến bộ trong quang học sợi đã cho phép đưa quang học sợi vào các ứng dụng hiện nay. Những ứng dụng này hầu hết là trong các hệ thống điện thoại đường dài, ứng dụng trong truyền hình cáp, mạng máy tính, các tuyến truyền số liệu. A.2 Tổ chức hệ thống thông tin quang Một hệ thống thông tin quang được tổ chức theo sơ đồ sau: 1. Tin tức: Là một thuật ngữ kỹ thuật ám chỉ tới các phần tử nhỏ nhất được sắp xếp theo một quy luật nhất đònh và mang nội dung thông tin như âm thanh, hình ảnh … 2. Phần tử điện tử (phía phát): Phần tử này có chức năng xử lý nguồn tin, biến đổi chúng thành các tín hiệu điện, sắp đặt vào các kênh thông tin và thực hiện ghép các kênh này vào những luồng thông tin với tốc độ thích hợp. Ngoài ra, các thông tin cần gửi đi có thể được mã hoá phù hợp với những phương thức điều biến, kỹ thuật truyền dẫn cũng như môi trường truyền dẫn. Phần tử điện (phía thu) làm việc theo chiều ngược lại. 3. Bộ biến đổi điện/ quang (E/O): Thực chất là nguồn quang (đi-ốt quang LED hoặc Laser đi-ốt LD) thực hiện biến đổi tín hiệu điện thành tín hiệu quang, GVHD: T.S Võ Xuân Tựu SVTH: Nguyễn Ngọc Hoành 4 Tin tức Phần tử điện tử Phần tử điện tử E/O Sợi quang O/E Tin tức Hình 2 . Nguyên tắc tổ chức của hệ thống thông tin quang Ghép kênh SDH và Thiết bò FLX600A ghép ánh sáng phát xạ từ nguồn vào sợi quang. Việc biến đổi tín hiệu điện thành tín hiệu quang (hay phương thức điều biến) có thể được thực hiện theo các phương thức điều biến cường độ IM theo đó công suất phát xạ của nguồn quang tỷ lệ tuyến tính với tín hiệu điện đầu vào hay phương thức điều biến gián tiếp (điều chế ngoài) mà theo đó ánh sáng được sử dụng làm sóng mang với các phương thức điều chế tần số, pha và biên độ. 4. Sợi quang: Là môi trường truyền dẫn sóng ánh sáng có cấu trúc dạng sợi hình trụ đặc. Các sợi quang phải đảm bảo các yêu cầu về tổn hao tín hiệu nhỏ và ít gây biến dạng tín hiệu. Sợi quang tuỳ theo khả năng truyền các mốt ánh sáng mà chia ra làm hai loại sợi đơn mốt và sợi đa mốt. Kích thước đường kính lõi sợi tương ứng của chúng nằm trong dải từ 2-10 µm và 50-100 µm. 5. Bộ biến đổi quang / điện (O/E): Thực hiện chức năng tách sóng quang nhằm biến đổi tín hiệu quang thành tín hiệu điện tại đầu thu. Bộ tách sóng quang phải có độ nhạy cao mà độ nhạy ở đây được hiểu là công suất tối thiểu mà bộ tách sóng thu được trong khi vẫn cho ra tín hiệu đúng đặc tính thiết kế. Để có độ nhạy cao, tạp âm nội bộ (nhiễu lượng tử) của bộ biến đổi quang điện cần phải được giảm thiểu. Trong quá trình truyền dẫn, tin tức được truyền qua môi trường truyền dẫn luôn bò tổn hao, biến dạng và đây chính là nguyên nhân làm hạn chế cự ly truyền dẫn. Do đó, cự ly truyền dẫn xa đòi hỏi cần phải sử dụng tới các bộ lặp tại những vò trí hợp lý. Chức năng bộ lặp nhằm khôi phục và nâng cao công suất tín hiệu nhận được rồi sau đó chuyển tiếp lên sợi quang. Hệ thống thông tin quang có 2 loại trạm lặp được sử dụng: Bộ lặp 3 chức năng thực hiện biến đổi quang/điện, khôi phục tái tạo tín hiệu và cuối cùng chuyển đổi điện quang; bộ lặp 1 chức năng khuếch đại trực tiếp tín hiệu quang như bộ khuếch đại quang sợi EDFA. A.3 Các phần tử cơ bản của hệ thống thông tin quang Nhìn chung, các hệ thống thông tin quang được ứng dụng cho truyền dẫn tín hiệu số và hầu hết các quá trình phát triển hệ thống thông tin quang đều đi theo hướng này. Với quan điển như vậy, ta có thể xem cấu trúc của tuyến thông tin quang bao gồm các phần tử chính như hình 3. Các thành phần chính của tuyến bao gồm thiết bò phát quang, cáp sợi quang và thiết bò thu quang. Thiết bò phát quang được cấu tạo từ nguồn phát tín hiệu quang và các mạch điện điều khiển tích hợp. Cáp sợi quang gồm các sợi dẫn quang và các lớp vỏ bọc xung quanh để bảo vệ sợi khỏi tác động có hại từ môi trường bên ngoài. Thiết bò thu quang được cấu tạo từ bộ tách sóng quang và các mạch khuếch đại, mạch tái tạo tín hiệu. Ngoài các thành phần chủ yếu này, tuyến thông tin quang còn sử dụng tới các bộ nối quang, các mối hàn, các bộ chia quang, thiết bò bù tán sắc, các trạm xen rẽ kênh. Tất cả chúng tạo nên một tuyến thông tin quang hoàn chỉnh. GVHD: T.S Võ Xuân Tựu SVTH: Nguyễn Ngọc Hoành 5 Tín hiệu vào Sợi quang Cáp đuôi Xen rẽ kênh Mối hàn sợi Bộ nối quang Thiết bò phát quang Trạm lặp Thiết bò thu quang Tín hiệu ra Mạch điều khiển Nguồn phát quang E/O Khôi phục tín hiệu Chuyển đổi E/O Khôi phuc tín hiệu Chuyển đổi O/E Tín hiệu điện Tín hiệu quang Hình 3. Các thành phần chính của tuyến thông tin quang Tách sóng quang N Khuếch đại quang Ghép kênh SDH và Thiết bò FLX600A A.4 Ưu điểm của hệ thống thông tin quang Hệ thống thông tin quang hình thành và phát triển trên cơ sở của các công nghệ tiên tiến bao gồm công nghệ bán dẫn, công nghệ sóng ánh sáng, công nghệ tin học … tất cả tạo nên công nghệ quang tiên tiến, nhiều ưu điểm nổi bật so với các hệ thống điện. Công nghệ bán dẫn: Tạo ra các nguồn quang có công suất cao, độ rộng phổ hẹp, tuổi thọ cao, tiêu thụ công suất nhỏ, kích thướt gọn nhẹ và tương thích với sợi quang về khẩu độ ánh sáng; tạo ra các bộ tách sóng quang có độ nhạy máy thu cao, nhiễu nội bộ nhỏ, tương thích với sợi quang cả về bước sóng làm việc lẫn khẩu độ ánh sáng. Công nghệ sóng ánh sáng: Tạo ra môi trường truyền dẫn quang có tổn hao nhỏ, biến dạng tín hiệu bé, kích thướt và tải trọng nhỏ, xử lý thành công sóng ánh sáng trong quá trình truyền tin. Hai phương thức xử lý sóng ánh sáng được sử dụng là IM-DD (điều biến cường độ _ tách sóng trực tiếp) và coherent sử dụng tất cả các phương thức điều biến cường độ, pha và tần số sóng ánh sáng. Công nghệ tin học: Tạo ra các phần mềm quản lý, giám sát và điều khiển hệ thống một cách tập trung. Ưu điểm GVHD: T.S Võ Xuân Tựu SVTH: Nguyễn Ngọc Hoành 6 Ghép kênh SDH và Thiết bò FLX600A • Năng lực truyền dẫn của hệ thống cao, được đánh giá bởi LxB. L đạt cỡ vài trăm km và có thể lên tới vài ngàn km nếu sử dụng hệ thống coherent (kết hợp). B có thể đạt tới tốc độ bit Tbit/s sử dụng phương thức ghép kênh theo bước sóng OWDM. • Trọng lượng và kích thướt nhỏ hấp dẫn các nhà khai thác viễn thông, các ứng dụng đòi hỏi kích thướt và trọng lượng càng nhỏ càng tốt như vệ tinh, tàu vũ trụ v.v… • Khả năng miễn nhiễu đối với sóng điện từ như sét, can nhiễu từ các đường truyền lân cận. Mặt khác sóng ánh sáng được truyền chủ yếu trong lõi sợi và cường độ ánh sáng truyền theo phương cắt ngang sợi suy giảm rất nhanh theo hàm mũ và do đó không gây nhiễu ra bên ngoài. Kết quả là thông tin sợi quang đem lại chất lượng thông tin rất cao. • Tính cách điện cao do không gây ra đánh lửa ở các mối nối như các hệ thống kim loại. • An toàn tín hiệu được đảm bảo do việc tiếp cận các thông tin trên sợi quang khó do đó thích hợp các ứng dụng trong an ninh quốc phòng. • Nguyên liệu chế tạo sợi rất phong phú. Nguyên liệu chủ yếu là Silica lấy từ cát có sẵn trong thiên nhiên dẫn đến giá thành của sợi quang thấp. A.5 Phân loại hệ thống thông tin quang A.5.1 Phân theo dạng tín hiệu điện Tuỳ theo tín hiệu điện đi vào điều biến nguồn quang mà chia ra hai loại: hệ thống thông tin quang tương tự AOFCS và hệ thống thông tin quang số DOFCS. Do tính chất phi tuyến của nguồn quang và đặt tính tán xạ của sợi làm cho AOFCS ít được sử dụng mà chủ yếu là DOFCS. A.5.2 Phân theo phương thức điều biến nguồn quang 1. Hệ thống thông tin quang điều biến cường độ- tách sóng trực tiếp IM-DD Nguyên tắc làm việc Ở phía phát tín hiệu điện trực tiếp đi vào điều biến nguồn quang. Cường độ ánh sáng bức xạ tỷ lệ trực tiếp và tuyến tính với tín hiệu điện đưa vào (theo điện áp hay cường độ). Ở phía thu tín hiệu điện được tách trực tiếp từ công suất quang thu được. GVHD: T.S Võ Xuân Tựu SVTH: Nguyễn Ngọc Hoành 7 Phía phát Phía thu Hình 4. Điều chế biên độ – tách sóng trực tiếp IM-DD Ghép kênh SDH và Thiết bò FLX600A Ưu điểm: Nguyên lý hoạt động đơn giản. Nhược điểm: LxB chưa cao, chất lượng hệ thống chưa tốt. Hiện nay phần lớn các mạng viễn thông trên thế giới trong đó có Việt Nam đang sử dụng công nghệ này. Các thiết bò điện tử chỉ đạt tốc độ 2,5 Gbit/s. 2. Hệ thống thông tin quang kết hợp coherent Nguyên tắc làm việc Phía phát: Các tín hiệu điện (thông tin) được đưa vào hoặc trực tiếp điều biến nguồn quang hoặc điều biến với một nguồn ánh sáng đơn sắc bằng một bộ điều chế ngoài. Có thể sử dụng các phương thức điều biến khác nhau như ASK (cường độ sóng ánh sáng biến đổi theo tín hiệu điện vào), PSK hay FSK. Phía thu: nh sáng tần số f o được trộn với ánh sáng đơn sắc tần số f 1 của bộ dao động nội với mức công suất cao so với công suất tín hiệu quang tới. Đầu ra của bộ trộn lấy ra tần số trung tần f IF =f 1 – f o . Nếu f 1 = f o hay f IF =0 kỹ thuật tách sóng được gọi là tách sóng homodyne (đồng tần). Còn trường hợp ngược lại f IF ≠0, kỹ thuật tách sóng được gọi là tách sóng heterodyne (dò tần). Khi đó tần số f IF yêu cầu phải đủ lớn để có thể truyền tải thông tin. Thông thường, nó có giá trò trong khoảng 0,1-5 Ghz. Các khuật tách sóng này được sử dụng nhằm cải thiện độ nhạy máy thu quang. Đặc điểm: • Các thành phần phổ của sóng ánh sáng đều có thể tham gia vào quá trình truyền tin. • Truyền nhiều kênh quang khác nhau sử dụng tần số sóng mang f 0 khác nhau do đó có thể tận dụng được băng thông của sợi quang. • Tăng độ nhạy máy thu do có sự tham gia công suất của bộ dao động nội, nhờ có thể kéo dài cự ly thông tin (L). • Độ phức tạp của mạng cao. GVHD: T.S Võ Xuân Tựu SVTH: Nguyễn Ngọc Hoành 8 f 0 Sợi quang Nguồn sáng đơn sắc f 0 Bộ điều biến ngoài Phía phátPhía phát Phía thu f IF = f 1 – f 0 Nguồn sáng đơn sắc f 1 Bộ trộn Hình 5. OFCS kết hợp _ coherent Ghép kênh SDH và Thiết bò FLX600A • Tăng độ phức tạp trong việc thiết kế khai thác và bảo dưỡng hệ thống thông tin quang. • Do đặc điểm phức tạp và khó khăn trong việc chế tạo các bộ điều biến ngoài, bộ trộn, bộ dao động nội v.v… dẫn đến giá thành cao. Vì vậy, hệ thống coherent chưa được ứng dụng rộng rãi trong thực tế. • Tần số f 0 , f 1 đòi hỏi có độ ổn đònh rất cao nếu không tín hiệu sẽ bò biến dạng. A.5.3 Phân theo cự ly và tốc độ truyền Hệ thống có tốc độ và cự ly truyền nhỏ B≤34 Mbit/s, L≤ 40 km. Hệ thống có tốc độ và cự ly truyền trung bình B≤622 Mbit/s, L≤ 80 km. Hệ thống có tốc độ và cự ly truyền lớn B≤2,5 Mbit/s, L≤ 100 km. Hệ thống có tốc độ và cự ly truyền siêu lớn B≥2,5 Mbit/s, L có giá trò từ 100km đến vài trăm km A.6 Mô hình đặc tính của hệ thống thông tin quang Mục đích Phân tích các đặc tính của các thành phần kỹ thuật tại các giao tiếp đã chọn để đánh giá sự phù hợp với mô hình thiết kế hệ thống đã được đặt ra. Để đánh giá chất lượng hệ thống người ta đưa ra hai chỉ tiêu: Tỷ số tín hiệu trên nhiễu (S/N) với hệ thống tương tự hay tỷ số lỗi bit (BER) với hệ thống số; Độ rộng băng tần của hệ thống đối với hệ thống tương tự và tốc độ truyền đối với hệ thống số. Ngoài ra các thông số khác đối với hệ thống là mức độ rung pha (Jitter), trôi pha (Wander), trượt (Slip). Sau đây là các phương pháp xác đònh các thông số trên A.6.1 Các tham số điện quang 1. Tỷ số tín hiệu / nhiễu điện (S/N) e Là tỷ số tín hiệu trên nhiễu được đo tại phía điện của hệ thống. Tỷ số này có thể là tỷ số điện áp, dòng hay công suất tín hiệu trên giá trò tương ứng của nhiễu. Thông thường tỷ số này được xác đònh theo công suất tín hiệu và công suất nhiễu và được đo tại sau bộ tách sóng do nhiễu được chèn vào trong quá trình truyền và phải được tính đến. 2. Độ rộng băng tần điện (BW) e Là dải tần trong đó đáp ứng của tín hiệu điện nằm trong một giới hạn xác đònh. Thường được quy ước lấy tại mức suy giảm tín hiệu 3 dB hay công suất tín hiệu bò giảm đi 50% , biên độ giảm đi 30% GVHD: T.S Võ Xuân Tựu SVTH: Nguyễn Ngọc Hoành 9 f f C BW 1 0.707 Hình 6. Cách xác đònh độ rộng băng tần điện Biên độ Ghép kênh SDH và Thiết bò FLX600A A.6.2 Tham số quang và tham số đường quang a. Công suất phát quang Là công suất đưa vào sợi quang được xác đònh tại đầu ra của bộ nối phát (bộ nối sau cáp đuôi). • P t / : Công suất phát quang • P s : Công suất bức xạ của nguồn quang • L i : Tổn hao ghép từ nguồn vào sợi P t = P s – L i • P t / = P t – L ct trong đó L ct là tổn hao bộ nối phát. b. Công suất quang yêu cầu tối thiểu MRP – Minimun Required Power r P là cộng suất quang trung bình thu được tại bộ tách sóng. MRP là công suất quang trung bình thu được nào đó để bộ tách sóng làm việc với đặc tính thiết kế (độ nhạy máy thu). c. Tổn hao quang Là tổn hao trên tuyến truyền dẫn quang bao gồm : • Suy hao sợi quang α L : α là suy hao riêng của sợi quang trên một đơn vò chiều dài có thứ nguyên là dB/km và L là khoảng cách truyền dẫn đơn vò là km. • Tổn hao bộ nối L cx • Tổn hao mối hàn α s = α so [L /( L o – 1)] trong đó α so là tổn hao mối hàn, L o là độ dài chế tạo của cáp. Theo ITU α so ≤ 0,1 dB. d. Độ rộng băng tần của hệ thống: Nó được quyết đònh bởi băng thông nhỏ nhất của các phần tử trên tuyến. B. KỸ THUẬT TRUYỀN DẪN SDH SDH (Synchronous Digital Hierarchy) là một công nghệ truyền dẫn thế hệ mới ngày nay trên thế giới. SDH tạo ra một cuộïc cách mạng trong các dòch vụ viễn thông, thể hiện một kỹ thuật tiên tiến có thể đáp ứng rộng rãi các yêu cầu của các thuê bao, nhà khai thác cũng như các nhà sản xuất… SDH thoả mãn các yêu cầu đặt ra cho ngành viễn thông trong thời đại mới, khắc phục các nhược điểm của thế hệ PDH mà chúng ta đang sử dụng trên mạng lưới hiện nay. Với các ưu điểm của mình, hệ thống đồng bộ SDH sẽ ngày càng phát triển trong tương lai. Đặc biệt, SDH có khả năng kết hợp với PDH trong mạng lưới hiện tại, cho phép từng bước hiện đại hoá mạng lưới mà vẫn đảm bảo thông tin thông suốt. B.1 Lòch sử phát triển của công nghệ SDH Năm 1985, công ty BELLCORE là công ty con của công ty BELL tại Hoa Kỳ đã đề nghò một phân cấp truyền dẫn mới,đó là mạng quang truyền dẫn SONET (Synchronous Optical Network). Nhằm mục đích khắc phục các nhược điểm của hệ thống cận đồng bộ PDH. SONET dựa trên nguyên lý ghép đồng bộ trong đó sợi GVHD: T.S Võ Xuân Tựu SVTH: Nguyễn Ngọc Hoành 10 [...]... 12 SVTH: Nguyễn Ngọc Hoành Ghép kênh SDH và Thiết bò FLX600A − SDH cung cấp kênh điều hành mạng, kênh vận hành mạng và bảo trì mạng SDH ghép vào bản thân tín hiệu SDH Do đó, nó sẵn có trong các phương thức mạng Nhờ các kênh điều khiển trong tín hiệu SDH này cho phép điều khiển mạng SDH bằng phương pháp tập trung Với các ưu điểm cơ bản trên, công nghệ SDH đã được nghiên cứu và hoàn thiện các tiêu chuẩn... giới GVHD: T.S Võ Xuân Tựu 14 SVTH: Nguyễn Ngọc Hoành Ghép kênh SDH và Thiết bò FLX600A Chương 2 NGUYÊN LÝ GHÉP KÊNH ĐỒNG BỘ SDH I Nguyên lý ghép kênh đồng bộ I.1 Cấu trúc ghép kênh SDH Hiện nay, trên thế giới đang tồn tại 3 hệ thống truyền dẫn cận đồng bộ PDH theo tiêu chuẩn Bắc Mỹ, Nhật Bản và Châu Âu Các hệ thống cận đồng bộ theo tiêu chuẩn Bắc Mỹ và Nhật Bản giống nhau là cùng dựa trên tốc độ luồng... G.782-Các kiểu và các đặc tính chủ yếu của thiết bò ghép SDH G.783-Các đặc tính của các khối chức năng G.784-Quản lý SDH G.955-Các hệ thống thông cáp sợi quang có luồng cơ sở 1,544Mb/s G.956-Các hệ thống thông cáp sợi quang có luồng cơ sở 2,048 Mb/s G.957-Các giao diện quang cho thiết bò và các hệ thống liên quan đến SDH 11 SVTH: Nguyễn Ngọc Hoành GVHD: T.S Võ Xuân Tựu Ghép kênh SDH và Thiết bò FLX600A M.3010-... XXXXXX01 ghép vào cột POH khung 1 có các byte con trỏ V1 XXXXXX10 ghép vào cột POH khung 2 có các byte con trỏ V2 XXXXXX11 ghép vào cột POH khung 3 có các byte con trỏ V3  Byte Z3, Z4, Z5: byte dự trữ và dành cho mục đích quốc gia GVHD: T.S Võ Xuân Tựu 29 SVTH: Nguyễn Ngọc Hoành Ghép kênh SDH và Thiết bò FLX600A Hình 21 Sử dụng byte H4 chỉ thò đa khung VC3/VC4 III.3 Mào đầu SOH của STM-4 và STM-16... kb/s C-12 VC-12 TU-12 1544 kb/s C-11 VC-11 TU-11 ×4 Hình 8 Sơ đồ khối bộ ghép SDH- ITU 15 SVTH: Nguyễn Ngọc Hoành GVHD: T.S Võ Xuân Tựu ×N STM-N Ghép kênh SDH và Thiết bò FLX600A Ghi chú:  Đọc sơ đồ từ phải sang trái  Mũi tên chỉ đường ghép luồng Ghép luồng (multiplex) Bố trí luồng (mapping)  Dấu x chỉ số lượng khung được ghép vào Ý nghóa các chữ viết tắt: C-x: container (cấp x): khối luồng cấp x VC-x:... hiệu của các kênh ghép vào được thực hiện nhờ con trỏ (pointer) Phương pháp này thuận lợi cho việc phân nhánh và đấu nối chéo của hệ thống − Kỹ thuật SDH tạo sự linh hoạt trong kết nối Một tín hiệu mức thấp ghép vào có thể xác đònh trực tiếp từ mức cao Điều này làm cho việc tách và ghép kênh trong hệ thống SDH đơn giản hơn nhiều − Mã truyền của tín hiệu quang được tiêu chuẩn hoá, các thiết bò được... trình sắp xếp từ TU-12 qua TUG-2 vào TUG-3 được biểu diễn qua hình 29 như sau: #1 #2 #3 TU-12 9 4 TUG-2 #1 #2 9 #7 12 TUG-3 NPI 9 21 86 Con trỏ vô hiệu lực Con trỏ TU-12 Các byte chèn cố đònh 35 SVTH: Nguyễn Ngọ GVHD: T.S Võ XuâHìnhu TU-12 qua TUG-2 vào TUG-3 c Hoành n Tự 29 Ghép kênh SDH và Thiết bò FLX600A IV.1.4 Ghép 3xTUG-3 vào VC-4 3xTUG-3 được ghép xen từng byte để vào VC-4 Một TUG-3 gồm 86 cột... thông Quốc tế và tạo điều kiện đồng bộ mạng viễn thông Quốc tế dễ dàng hơn − Hệ thống SDH là hệ thống đồng bộ, tất cả các phần tử mạng SDH sử dụng duy nhất một đồng hồ và các khuyến nghò SDH đều dựa trên nó − Kỹ thuật SDH có thể dễ dàng đưa vào mạng PDH hiện có với cả hai tiêu chuẩn Châu Âu và Bắc Mỹ Các luồng PDH nhỏ hơn 140 Mbit/s trừ luồng 8 Mbit/s có thể ghép vào các luồng tín hiệu SDH STM1 155,520... trường hợp 3xVC-3 ghép vào 1 VC-4 sẽ có hai loại con trỏ được ghép vào Đó là con trỏ AU-4 dùng để vò trí của VC-4 trong STM-1 và 3 con trỏ 1 byte 85 byte Hướng truyền 1 H1 H2 H3 2 9 dòng 125 µs Hình 17 Cấu trúc TU-3 TU-3 để thông báo vò trí của mỗi VC-3 riêng lẻ trong VC-4 III Thông tin mào đầu OH (Over Head) GVHD: T.S Võ Xuân Tựu 21 SVTH: Nguyễn Ngọc Hoành Ghép kênh SDH và Thiết bò FLX600A Chức năng... POH được ghép ở cấp độ container ảo VC POH mang tất cả các thông tin cần thiết đảm bảo cho sự vận chuyển chính xác các container C Thông GVHD: T.S Võ Xuân Tựu 26 SVTH: Nguyễn Ngọc Hoành Ghép kênh SDH và Thiết bò FLX600A tin về trạng thái của tất cả các luồng có thể nhận biết nhờ giá trò dữ liệu của POH Do các VC chia làm 2 loại gồm VC bậc thấp và VC bậc cao nên sẽ cần có các POH bậc thấp và POH bậc . SVTH: Nguyễn Ngọc Hoành 12 Ghép kênh SDH và Thiết bò FLX600A − SDH cung cấp kênh điều hành mạng, kênh vận hành mạng và bảo trì mạng SDH ghép vào bản thân tín hiệu SDH. Do đó, nó sẵn có trong. Tựu SVTH: Nguyễn Ngọc Hoành 14 Ghép kênh SDH và Thiết bò FLX600A Chương 2 NGUYÊN LÝ GHÉP KÊNH ĐỒNG BỘ SDH I. Nguyên lý ghép kênh đồng bộ I.1 Cấu trúc ghép kênh SDH Hiện nay, trên thế giới đang. Ghép kênh SDH và Thiết bò FLX600A Phần 1 PHÂN CẤP SỐ ĐỒNG BỘ SDH   GVHD: T.S Võ Xuân Tựu SVTH: Nguyễn Ngọc Hoành 1 Ghép kênh SDH và Thiết bò FLX600A Chương 1 HỆ THỐNG