Upload
khanh-con
View
281
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
www.ptit.edu Trang 1GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
BÀI GIẢNG MÔN
KỸ THUẬT GHÉP KÊNH
VÀ ĐA TRUY NHẬP
Giảng viên: Lê Thanh ThuỷĐiện thoại/ E-mail: 094 77 099 79Bộ môn: Tín hiệu và hệ thốngHọc kỳ 1: năm học 2012-2013
www.ptit.edu Trang 2GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH VÀ ĐA TRUY NHẬP
Thời lượng: 3 đvht
Lý thuyết: 32 tiết
Chữa bài trên lớp: 8 tiết
Thực hành: 4 tiết
Tự học : 16 tiết
MỤC ĐÍCH – YÊU CẦU
www.ptit.edu Trang 3GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH VÀ ĐA TRUY NHẬP
Trang bị cho sinh viên các kiến thức cơ bản về các kỹ
thuật ghép kênh và đa truy nhập làm cơ sở cho các môn
học chuyên ngành như thông tin di dộng, mô phỏng hệ
thống truyền thông, công nghệ truyền tải quang, các mạng
truyền thông vô tuyến….
MỤC ĐÍCH
www.ptit.edu Trang 4GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
Sinh viên phải nắm được các kiến thức: toán, vật lý, cấu
kiện điện tử, lý thuyết thông tin,xử lý tín hiệu số.
Nắm được các kỹ thuật ghép kênh và ứng dụng trong
thông tin số, các kỹ thuật đa truy nhập và ứng dụng.
YÊU CẦU
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH VÀ ĐA TRUY NHẬP
www.ptit.edu Trang 5GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
Chương 1: Tổng quan chung (Lý thuyết 6 tiết)
Chương 2: Kỹ thuật ghép kênh và ứng dụng trong hệ thống
thông tin số (LT 15/ BT 6/TH2/ KT 1)
Chương 3: Kỹ thuật đa truy nhập và ứng dụng
(LT7/BT2/TH2/KT1/TH1)
BỐ CỤC CHƯƠNG TRÌNH
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH VÀ ĐA TRUY NHẬP
www.ptit.edu Trang 6GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
Bài 1: Đo kiểm tra tín hiệu, kiểm tra hoạt động cảnh báo, kiểm tra BER thiết bị kênh PDH (2 tiết)
Bài 2: Đo kiểm tra tín hiệu, kiểm tra hoạt động cảnh báo,kiểm trs BER thiết bị kênh SDH (2 tiết)
THÍ NGHIỆM - THỰC HÀNH
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH VÀ ĐA TRUY NHẬP
www.ptit.edu Trang 7GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
Chuyên cần: 10%
Kiểm tra: 10%
Bài tập và Thực hành: 20%
Thi kết thúc: 60 %
ĐÁNH GIÁ
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH VÀ ĐA TRUY NHẬP
www.ptit.edu Trang 8GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH VÀ ĐA TRUY NHẬP
ĐIỀU KIỆN DỰ THI
Tham dự số tiết > 80%
Đủ bài kiểm tra
Đủ bài tập và thực hành
www.ptit.edu Trang 9GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
1. Cao Hồng Sơn, Kỹ thuật ghép kênh số, Bài giảng, Học viện công nghệ BCVT,2009
2. Nguyễn Phạm Anh Dũng, Lý thuyết trải phổ và đa truy nhập vô tuyến,Bài giảng HVCNBCVT.
3. Ye Li,Gordon Stuber, OFDM for wireless Communication, Springer,2006
4. Stefano Bregni,Synchronization of Digital Telecommunication Network, Wiley, 2002
5. William Shieh,Ivan Djordjevic,OFDM for Optical Communication,Academic Press,2009
TÀI LIỆU THAM KHẢO
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH VÀ ĐA TRUY NHẬP
www.ptit.edu Trang 10GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH VÀ ĐA TRUY NHẬP
1.1Giới thiệu
1.2 Số hoá tín hiệu Analog
1.3 Phân loại các phương pháp ghép kênh
1.4 Phân loại các phương pháp đa truy nhập
Chương 1: Tổng quan chung
www.ptit.edu Trang 11GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
• 1.1 Giới thiệu chung • Kỹ thuật ghép kênh và đa truy nhập là lĩnh vực
ứng dụng và phát triển nhanh. Hiện nay hầu hết các ứng dụng của ghép kênh số được áp dụng cho việc phát triển thông tin di động, mở rộng băng tần (dung lượng) của cấu trúc truyền dẫn đường trục trên môi trường truyền dẫn cáp quang và còn xuất hiện cả trong mạng truyền số liệu.
• Để có thể hiểu được các ứng dụng của lĩnh vực này, cần phải nắm vững kiến thức về kỹ thuật ghép kênh và đa truy nhập.
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH VÀ ĐA TRUY NHẬP
www.ptit.edu Trang 12GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
1.2 Số hóa tín hiệu Analog
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH VÀ ĐA TRUY NHẬP
Khái niệm : Số hóa tín hiệu analog là chuyển đổi tín hiệu analog thành tín hiệu số
Phương pháp số hóa :
Điều xung mã PCM
Điều xung mã vi sai
Điều chế delta
www.ptit.edu Trang 13GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
• 1.2.1 Tín hiệu
• 1.2.1.1 Mô hình truyền tin
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH VÀ ĐA TRUY NHẬP
Nguồn phát
Nguồn thuKênh thông tin
Nguồn phát : Gồm các thành phần chuyển đổi A/D (chuyển đổi tín hiệu tương tự liên tục thành chuỗi các từ mã bằng các xung điện áp nhị phân.)
www.ptit.edu Trang 14GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH VÀ ĐA TRUY NHẬP
Nguồn thu: Chuyển đổi từ số sang tương tự D/A, trong bộ thu nó chuyển đổi các xung điện áp trở thành tín hiệu tương tự liên tục
Kênh thông tin
-Có thể bằng dây (cáp quang, cáp xoắn…) hoặc không gian tự do.
-Môi trường thông tin nào cũng có suy hao, nhiễu, méo,tạp âm
www.ptit.edu Trang 15GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
• 1.2.2.1 Tín hiệu và các tham số
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH VÀ ĐA TRUY NHẬP
1 Tín hiệu
Tín hiệu analog : Là loại tín hiệu có các giá trị biên độ liên tục theo thời gian
Tín hiệu xung: Là loại tín hiệu có giá trị biên độ là hàm rời rạc của thời gian.
Tín hiệu số: Có giá trị biên độ là hàm rời rạc theo thời gian, biên độ của các xung bằng 0 hoặc 1
www.ptit.edu Trang 16GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
2.Các tham số
a. Mức điện :
Mức điện tương đối: L(dB) = 10 logPx/Po
Mức điện tuyệt đối: L(dBm) = 10logPx/1mW
Px : Công suất tín hiệu (mW) tại điểm cần đo mức điện.
Po: Công suất tín hiệu tại điểm tham khảo (mW)
b. Tỷ số tín hiệu trên nhiễu
SNR (dB) = 10logPs/Pn = 20logVs/Vn=20logIs/In
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH VÀ ĐA TRUY NHẬP
www.ptit.edu Trang 17GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
1.2.3 Các phương pháp chuyển đổi A/D
1.2.3.1 Chuyển đổi A/D theo nguyên lý điều xung mã PCM
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH VÀ ĐA TRUY NHẬP
Bộ lấy mẫu
Bộ lượng tử hóa
Bộ mã hóa - nén số
Bộ giải mã - dãn số
Bộ lọc thấpĐưởng
truyềnTín hiệu analog
VPAM
Chuyển đổi A/D Chuyển đổi D/A
www.ptit.edu Trang 18GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
Khái niệm : Lấy mẫu là quá trình rời rạc hóa tín hiệu theo thời gian
1Lấy mẫu
Tm
t
S(t)
Xung lấy mẫu
Tín hiệu analog
Hình 1.2 - Lấy mẫu tín hiệu analog
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH VÀ ĐA TRUY NHẬP
www.ptit.edu Trang 19GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
a. Lượng tử hóa đều : Chia biên độ xung lấy mẫu thành các khoảng đều nhau, mỗi khoảng là một bước lượng tử đều ∆
2 Lượng tử hóa
Hình 1.8 - lượng tử hóa đềuTm
t
S(t)
Xung lấy mẫu
Tín hiệu analog
i Bước lượng tử đều
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH VÀ ĐA TRUY NHẬP
www.ptit.edu Trang 20GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
b. Lượng tử hóa không đều : Chia biên độ xung lấy mẫu thành các khoảng không đều nhau theo nguyên tắc khi biên độ xung lấy mẫu càng lớn thì độ dài bước lượng tử càng lớn.
2 Lượng tử hóa
Tm
t
S(t)
Xung lấy mẫu
Tín hiệu analog
Hình 1.9 - Lượng tử hóa không đều
iBước lượng tử không đều
Mức lượng tử
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH VÀ ĐA TRUY NHẬP
www.ptit.edu Trang 21GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
a. Chức năng : Chuyển đổi biên độ xung lượng tử thành một từ mã 8 bít.
b.Đặc tính bộ mã hóa A=87,6/13
3 Mã hóa
16
32
48
64
80
96
112
128
163264
128 256 512 1024
0
I
II
III
IV
V
VI
VII
Hình 1.10 - Nhánh dương đặc tính biên độ bộ mã hóa - nén số A = 87,6/13
2048 V vào
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH VÀ ĐA TRUY NHẬP
www.ptit.edu Trang 22GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
c. Hoạt động của bộ mã hóa nén số.
Xác định bit dấu b1
Xác định mã đoạn b2b3b4
Xác định bước trong đoạn : b5b6b7b8
Dựa vào các bảng nguồn điện áp mẫu để xác định 8 bít theo phương pháp so sánh
3 Mã hóa
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH VÀ ĐA TRUY NHẬP
www.ptit.edu Trang 23GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
Bảng nguồn điện áp mẫu
3 Mã hóa
T.T đoạnMã đoạnb2 b3 b4
Điện áp mẫu chọn bước trong đoạn b8 b7 b6 b5
Điện áp mãu đầu đoạn
∆
2∆
4∆
8∆
16∆
32∆
64∆
∆ 2∆
2∆
4∆
8∆
16∆
32∆
64∆
128∆
4∆
8∆
16∆
32∆
64∆
128∆
4∆
256∆
8∆
16∆
32∆
64∆
128∆
256∆
8∆
512∆
0∆
16∆
32∆
64∆
128∆
256∆
512∆
1024∆
000
001
010
011
100
101
110
111
0
I
II
III
IV
V
VI
VII
Bảng 1.1 - Các nguồn điện áp mẫu
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH VÀ ĐA TRUY NHẬP
www.ptit.edu Trang 24GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
1.2.3.2 Các kỹ thuật chuyển đổi A/D khác
1.Kỹ thuật DPCM
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH VÀ ĐA TRUY NHẬP
Lấy mẫu
Lượng tử 9 mức
Bộ dự báo
Bộ mã hóa
+
+
g(KTs)
+g(t)
DPCM
ε(KTs)εq (KTs)
-
g(KTs)
g(KTs)
www.ptit.edu Trang 25GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
• g(t): Tín hiệu liên tục dạng tương tự
• g(kTs):Tín hiệu lấy mẫu của g(t), số nguyên k là số mẫu.
• e(kTs): Là lỗi giữa giá trị thực tế g(kTs) và giá trị dự báo từ các mẫu trước đó
• es(kTs): là e(kTs) đã được mã hóa và sau đó được mã thành tín hiệu được phát đi
• eq(kTs): Lỗi được lượng tử hóa
• Ước lượng của g(kTs) là :
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH VÀ ĐA TRUY NHẬP
( ) ( ) ( ) :s s q sg kT g kT e kT
www.ptit.edu Trang 26GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH VÀ ĐA TRUY NHẬP
Bộ giải mã
Bộ lọc mịn
Bộ dự báo
+
( )sg kT
( )sg kT ( )g tDPCM
( )se kT
Sơ đồ bộ thu vi sai DPCM : là ước lượng của tín hiệu ban đầu g(t)
( )sg kT
www.ptit.edu Trang 27GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
2. Kỹ thuật điều chế DM (điều chế delta)
Nếu bộ lượng tử hóa của hệ thống bị giới hạn bít 1 ( tức chỉ 2 mức) thì gọi là điều chế Delta.
Tần số lấy mẫu của DM là
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH VÀ ĐA TRUY NHẬP
( ) ax( ) 2 /m TH mf DM f a
www.ptit.edu Trang 28GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
1.2.4 Số hóa tín hiệu thoại Analog
1. Đặc điểm tín hiệu thoại analog Tín hiệu có năng lượng và mang thông tin Công suất tín hiệu được biểu diễn dưới dạng
W hoặc dBm Tín hiệu có thể được biểu diễn dưới dạng thời
gian và dưới dạng tần số Tín hiệu truyền thống trong Viễn thông chính là
tín hiệu thoại
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH VÀ ĐA TRUY NHẬP
www.ptit.edu Trang 29GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH VÀ ĐA TRUY NHẬP
• Traditional telecoms networks are designed to carry voice signal
• Representation in time: Analog signal, small amplitudes are dominant
• Representation in frequency: Energy concentrates on the range of 0.3-3.4 kHz
t (s)
U P
0.3 3.4f (KHz)
Concentrated energy region
www.ptit.edu Trang 30GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH VÀ ĐA TRUY NHẬP
• Apply for voice signal:– fmax = 3.4 kHz fs = 8 kHz
t (s)
Period
Ts = 1/fs = 1/8000 = 125 s
www.ptit.edu Trang 31GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH VÀ ĐA TRUY NHẬP
www.ptit.edu Trang 32GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH VÀ ĐA TRUY NHẬP
www.ptit.edu Trang 33GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH VÀ ĐA TRUY NHẬP
www.ptit.edu Trang 34GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH VÀ ĐA TRUY NHẬP
www.ptit.edu Trang 35GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH VÀ ĐA TRUY NHẬP
www.ptit.edu Trang 36GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH VÀ ĐA TRUY NHẬP
www.ptit.edu Trang 37GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH VÀ ĐA TRUY NHẬP
www.ptit.edu Trang 38GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH VÀ ĐA TRUY NHẬP
www.ptit.edu Trang 39GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH VÀ ĐA TRUY NHẬP
www.ptit.edu Trang 40GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH VÀ ĐA TRUY NHẬP
www.ptit.edu Trang 41GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH VÀ ĐA TRUY NHẬP
www.ptit.edu Trang 42GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH VÀ ĐA TRUY NHẬP
www.ptit.edu Trang 43GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH VÀ ĐA TRUY NHẬP
www.ptit.edu Trang 44GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
www.ptit.edu Trang 45GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
www.ptit.edu Trang 46GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH
Ghép kênh phân chia theo tần số FDM
Ghép kênh phân chia theo thời gian TDM
Ghép kênh thống kê
Ghép kênh phân chia theo mã CDM
1.3 Các phương pháp ghép kênh
www.ptit.edu Trang 47GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH
1.3.1 Ghép kênh phân chia theo tần số FDM
Bộ lọc thấp
Bộ điều chế
Bộ lọc băng
Bộ lọc thấp
Bộ lọc thấp
Bộ điều chế
Bộ điều chế
Bộ lọc băng
Bộ lọc băng
Bộ lọc băng
Bộ giải điều chế
Bộ lọc thấp
Bộ lọc băng
Bộ lọc băng
Bộ giải điều chế
Bộ giải điều chế
Bộ lọc thấp
Bộ lọc thấp
f1
f2
fN
f1
f2
fN
Hình 1.13 - Sô đồ khối hệ thống ghép kênh theo tần số
www.ptit.edu Trang 48GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH
1.3.1 Ghép kênh phân chia theo tần số FDM
0,3 3,4 fN f (kHz)
Băng tần thoại
Đặc tính suy hao - tấn số của bộ lọc băng
Băng dưới Băng trên
Hình 1.14 - Tín hiệu điều biên trong cấp điều chế kênh
www.ptit.edu Trang 49GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH
1.Đối với tín hiệu tương tự
1.3.2 Ghép kênh phân chia theo thời gian TDM
Bộ lọc thấp
Bộ lọc thấp
Bộ lọc thấp
Bộ lọc thấp
Bộ lọc thấp
Bộ lọc thấp
Bộ lọc thấp
Bộ lọc thấp
Phát xung ĐB
Thu xung ĐB
Đường truyền
1
2
3
4
1
2
3
4
Bộ chuyển mạch
Bộ phân phối
Tín hiệu analog
Tín hiệu analog
www.ptit.edu Trang 50GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH
1.Đối với tín hiệu tương tự : Ví dụ ghép 3 kênh tín hiệu tương tự
1.3.2 Ghép kênh phân chia theo thời gian TDM
S1 (t)
S2 (t)
S3 (t)
XR (t)
t
t
t
t
XĐB1
2
3XĐB
12 3 XĐB
1 2
3
125 µsXR (t) là dãy xung ghép tại đàu ra bộ chuyển mạch
Hinh 1.18 - Dạng sóng của TDM
www.ptit.edu Trang 51GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH
2. Đối với tín hiệu số
1.3.2 Ghép kênh phân chia theo thời gian TDM
Bộ lọc thấp
Bộ lọc thấp
Bộ lọc thấp
Bộ lọc thấp
Bộ lọc thấp
Bộ lọc thấp
Bộ lọc thấp
Bộ lọc thấp
1
2
3
4
1
2
3
4
Hinh 1.19 - Sô đồ khối hệ thống TDM tín hiệu số
Bộ mã hóa
Tạo khung
Bộ giải mã
Tái tạo khung
Bộ tạo xung
Tách Đ. hồ
Bộ tạo xung
Tín hiệu analog
Tín hiệu analog
Các bit báo hiệuBáo hiệu
Đường truyền
Từ mã đồng bộ khungBộ chuyển
mạch
Bộ phân phối
www.ptit.edu Trang 52GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH
1.3.3 Ghép kênh thống kê
Nguồn 1
Nguồn 2
Nguồn 3
Máy thu 2
Máy thu 1
Máy thu 3Đường dây
đầu vào
Bộ ghépĐường truyền
Bộ tách
Hình 1.20 - Sơ đồ khối ghép kênh thống kê
1. Sơ đồ khối ghép 3 nguồn tín hiệu
www.ptit.edu Trang 53GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH
1.Khung tín hiệu : Gồm các bit FAS, D+N và các bit tin.
2. Đa khung : tập hợp các khung
1.4 Khung và đa khung tín hiệu
TK – Độ dài khung (thời hạn khung)
Các bit đồng bộ khung
Các bit phụ
Trường tin
Hinh 1.25 - Cấu trúc cơ bản của khung tín hiệu
www.ptit.edu Trang 54GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH
1.Khái niệm đồng bộ : Tiến hành đồng bộ hoạt động của các
thiết bị khác nhau bằng cách đồng chỉnh thang độ thời gian
của các thiết bị đó.
1.5 ĐỒNG BỘ TRONG VIỄN THÔNG
www.ptit.edu Trang 55GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH
2. Các loại đồng bộ :Đồng bộ sóng mangĐồng bộ ký hiệuĐồng bộ khungĐồng bộ bitĐồng bộ góiĐồng bộ mạngĐồng bộ đa phương tiệnĐồng bộ đồng hồ thời gian thực
1.5 ĐỒNG BỘ TRONG VIỄN THÔNG
www.ptit.edu Trang 56GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH
-Trong số hóa tín hiệu analog thì phương pháp PCM là đơn giản nhất, tuy nhiên sử dụng phương pháp này thì tốc độ bit mỗi kênh thoại lớn hơn các phương pháp khác.
-Phương pháp ghép kênh theo thời gian là phương pháp ghép kênh được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống thông tin số.
-Sử dụng giải pháp đồng bộ và ngẫu nhiên hóa tín hiệu nhằm đảm bảo chất lượng tín hiệu thu, BER không vượt quá ngưỡng cài đặt.
1.7 TÓM TẮT CHƯƠNG 1
www.ptit.edu Trang 57GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH
1.8 BÀI TẬP
1. Đầu vào bộ mã hóa – nén số có một xung lượng VPAM = 875 ∆, xác định giá trị 8 bit đầu ra của bộ mã hóa – nén số.
2. Đầu vào bộ mã hóa – nén số có một xung lượng tử VPAM = -1898 ∆, xác định 8 bit đầu ra của bộ mã hóa – nén số.
3. Đầu vào bộ giải mã – dãn số có từ mã 0110 1101, tìm biên độ xung đầu ra bộ giải mã – dãn số.
4. Vẽ nhánh dương của đặc tính biên độ bộ mã hóa – nén số theo trục tọa độ y = f(x). Cho x = 0.5; xác định giá trị của mỗi bit trong từ mã 8 bit tại đầu ra bộ mã hóa – nén số.
5. Tính tốc độ bit của kênh thoại trong trường hợp không sử dụng bộ nén và có sử dụng bộ nén A = 87,6/13.
www.ptit.edu Trang 58GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH
2.1 Giới thiệu chung
2.2 Ghép kênh PCM
2.3 Ghép kênh PDH
2.4 Ghép kênh SDH
Chương 2 : Ghép kênh PCM, PDH và SDH
www.ptit.edu Trang 59GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH
2.2.1 Sơ đồ khối bộ ghép kênh PCM
2.2 Ghép kênh PCM
MHNS
Ghép kênh
Lập mã đường
TX ĐB
Bộ TX phát
Xử lý báo hiệu
Bộ TX thu
GM-DSTách kênh
Giải mã đường
LM
CXK
LM
CXK
SĐ1
SĐN
Hinh 2.1 - Sơ đồ khối bộ ghép kênh PCM - N
1
N
N
N
1
1
Đầu ra
Đầu vào
www.ptit.edu Trang 60GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH
2.2 Ghép kênh PCM
2.2.2 Nguyên lý hoạt động của bộ ghép kênh PCM
Hướng phát :
-Bộ sai động
-Bộ lấy mẫu
-Bộ mã hóa nén số
-Bộ ghép kênh
-Bộ lập mã đường truyền
-Bộ tạo xung đồng bộ phát và bộ xử lý báo hiệu
Hướng thu:
-Bộ giải mã đường
-Bộ tách kênh
-Bộ giải mã dãn số
-Bộ chọn xung kênh
-Bộ tách xung thu và xử lý báo hiệu.
www.ptit.edu Trang 61GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH
2.2.3 Cấu trúc khung và đa khung PCM-30
2.2 Ghép kênh PCM
TS0
F0 F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 F8 F9 F10 F11 F12 F13 F14 F15
TS1 TS2 TS15 TS16 TS17 TS29 TS30 TS31
x Y
Khung F0
Khung F1 ÷ F15
0 0 0 0 x x
a b c d a b c d
Si
Các khung chẵn
Các khung lẻ
Si 1 A
0 0 1 1 0 1 1
Sn Sn Sn Sn Sn
TĐK = 125 µs x 16 = 2 ms
Đa khung
Khung
Hinh 2.2 - Cấu trúc khung và đa khung PCM - 30
A = 0 - có đồng bộ khungA = 1 - mất đồng bộ khungS - sử dụng cho quốc tếS , x sử dụng cho quốc giaY = 0 - có đồng bộ đa khungY = 1 - mất đồng bộ đa khungAbcd – 4 bít báo hiệu
i
n
www.ptit.edu Trang 62GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH
2.2.3 Cấu trúc đa khung PCM-24 có 12 khung
2.2 Ghép kênh PCM
F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 F8 F9 F10 F11 F12
TÐK =
01 1 0 1 0
0 1 1
0 1 S
A B
1.5ms
www.ptit.edu Trang 63GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH
2.2.3 Cấu trúc đa khung PCM-24 có 24 khung
2.2 Ghép kênh PCM
F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 F8 F9 F10 F11 F12 F13 F14 F15 F16 F17 F18 F19 F20 F21 F22 F23 F24
TĐK = 125 µs x 24 = 3ms
mm m m m m m m m m m m
e1 e2 e3 e4 e5 e6
0 0 01 11 1
A B C D
Hinh 2.3 - Cấu trúc đa khung PCM - 24
www.ptit.edu Trang 64GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH
2.3.1 Các tiêu chuẩn tốc độ bit
2.3 Ghép kênh PDH
2048 kbit/s
8448 kbit/s
34368 kbit/s
139264kbit/s
564992 kbit/s
1544 kbit/s
6312 kbit/s
32064 kbit/s
97728 kbit/s
400352 kbit/s
44736 kbit/s
274176 kbit/s
560160 kbit/s
CEPT
ITU-T
ITU-T
x 4 x 4 x 4 x 4
x 4
x 4
x 5
x 3
x 7
x 6 x 2Bắc mỹ
Nhật bản
E1 E2 E3 E4 E5
T1
T3 T4
T2
T5
Hình 2.4 - Phân cấp số cận đồng bộ
www.ptit.edu Trang 65GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH
2.3.2 Sơ đồ khối bộ ghép PDH
2.3 Ghép kênh PDH
Tách ĐHM1
Khối so pha
Khối điểnu khiển chèn
Khối ghép xen bit
TX ĐBKhối TX
Luồng nhánh 3
Luồng nhánh 2
Luồng nhánh 4
1 2 3 4
2a
3b3a
4a4b
2b
+ -
fGi
Luồng nhánh
1a
1b
Hinh 2.5 - Sơ đồ khối bộ ghép PDH
fĐ1
www.ptit.edu Trang 66GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH
2.3.3 Phương pháp ghép xen bit
2.3 Ghép kênh PDH
E1 # 1
E1 # 2
E1 # 3
E1 # 4
XĐB
E2
t
t
t
t
t
tTGH
T = 125 µs
Hình 2.6 - Ghép xen bit bốn luồng E1 thành luồng E2
www.ptit.edu Trang 67GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH
2.3.1Cấu trúc khung ghép 2/8
2.3 Ghép kênh PDH
1111010000 b b
12 200 4 208 4 208 4 4 204
1 1 1 2
PK1 PK2 PK3 PK4
Các bit điều khiển chèn
Các bit chèn dương
Bit dự trữ
Cảnh báo mất đồng bộ khung
Đồng bộ khung
Hình 2.8 - Cấu trúc khung bộ ghép 2/8 sử dụng chèn dương và không chèn
TK = 848 bit = 100,4 µs
www.ptit.edu Trang 68GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH
2.3.2 Cấu trúc khung 8/34
2.3 Ghép kênh PDH
10 1 1 372 4 380 4 380 4 4 376
PK2PK1 PK3 PK4TK = 1536 bit = 44,7 µs
1111010000
Đồng bộ khungCảnh báo mất đồng bộ khung
Bit dự trữCác bít điều khiển chèn
Các bit chèn dương
Hình 2.10 - Cấu trúc khung bộ ghép 8/34 sử dụng chèn dương
www.ptit.edu Trang 69GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH
2.3.3 Cấu trúc khung ghép 34/140
2.3 Ghép kênh PDH
12 1 3 472 4 484 4 484 4 484 4 484 4 4 480
111110100000
PK1 PK2 PK3 PK4 PK5 PK6
TK = 2928 bit = 21,03 µs
Đồng bộ khungCảnh báo mất đồng bộ khung
Sử dụng cho quốc gia
Các bit điều khiển chèn
Các bit chèn dương
Hình 2.12 - Cấu trúc khung bộ ghép 34/40 sử dụng chèn dương
www.ptit.edu Trang 70GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH
2.3.4 Cấu trúc khung ghép 140/565
2.3 Ghép kênh PDH
12 372 4 380 4 3804 380 4 380 4 380 4 4 376
PK1 PK2 PK3 PK4 PK5 PK6 PK7
TK= 2688bit
111110100000
Đồng bộ khung
Các bit điều khiển chènCác bit cảnh báo
Các bit chèn dương
Hình 2.14 - Cấu trúc khung bộ ghép 140/565 sử dụng chèn dương và không chèn
www.ptit.edu Trang 71GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH
2.4.1 Các tiêu chuẩn ghép kênh SDH1. Khuyến nghị của ITU-T về SDH• G.707 Các tốc độ bit SDH• G.708 Giao diện nút mạng SDH• G.709 Cấu trúc ghép đồng bộ• G.773 Các bộ giao thức của giao diện Q• G.774 Mô hình thông tin quản lý SDH• G. 782 Các kiểu và các đặc tính chung của thiết bị ghép SDH• G. 783 Các đặc tính của các khối chức năng thiết bị ghép SDH• G. 784 Quản lý SDH• G. 803 Cấu trúc mạng truyền dẫn dựa vào SDH• G. 957 Các giao diện quang của thiết bị và hệ thống liên quan đến.• G. 958 Các hệ thống số SDH sử dụng cho cáp sợi quang
2.4 Ghép kênh SDH
www.ptit.edu Trang 72GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH
2.Tốc độ bit SDH
STM-0 = 51,840 Mbit/s
STM-1 = 155,520 Mbit/s
STM-4 = 622,08 Mbit/s
STM-16 = 2488,32 Mbit/s
STM-64 = 9953,28 Mbit/s
STM-256= 39813,120 Mbit/s
2.4.1Các tiêu chuẩn ghép kênh SDH
www.ptit.edu Trang 73GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH
3.Qui định về Container ảo
2.4.1Các tiêu chuẩn ghép kênh SDH
Bảng 2.1 – Dung lượng các VC-n
Loại VC-n
VC-11
VC-12
VC-2
VC-3
VC-4
VC-4-4c
VC-4-16c
VC-4-16c
Tốc độ bit tổng (kbit/s)
1664
2240
6848
48960
150336
601344
2405376
9621504
1600
Tốc độ bit của tải trọng (kbit/s)
2176
6784
48384
149760
599040
2396160
9584640
VC-4-256c 38486016 38338560
www.ptit.edu Trang 74GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH
4.Qui định về đường, tuyến, đoạn
2.4.1 Các tiêu chuẩn Ghép kênh SDH
VC
VC
VC
VC
VC
VC
MUX MUX MUX
REG REG
Đoạn lặp Đoạn lặp
tuyến Tuyến (VC)
tuyến
Hình 2.15 - Mô hình xác định đường, đoạn và tuyến
Đường (STM - N) Đoạn ghép
www.ptit.edu Trang 75GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH
1.Sơ đồ khối bộ ghép SDH
2.4.2 Bộ ghép SDH
STM-N AUG AU-4 VC-4
TUG-3 TU-3 VC-3
C-4
C-3VC-3AU-3STM-0
C-2VC-2TU-2
C-12VC-12TU-12
C-11VC-11TU-11
TUG-2
x N x 1
x 1
x 1
x 1x 3x 3
x 3
x 7 x 7
x 4
Chú thích
Xử lý con trỏ
Đường ghép các luồng nhánh PDH châu ÂuN=1,4,16, 64 và 256
Hình 2.16 - Sơ đồ khối thiết bị ghép kênh SDH
139,264 Mbit/s
44,736 Mbit/s34,368 Mbit/s
6,312 Mbit/s
2,048 Mbit/s
1,544 Mbit/s
www.ptit.edu Trang 76GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH
2. Chức năng các khối trong bộ ghép
(1) C-n: contenơ mức n (n=1,2,3,4)
Mức 1 của Bắc Mỹ ký hiệu C-11 và của Châu Âu lý hiệu C-12.
(2) VC-n: contenơ ảo mức n.
VC-n có chức năng sắp xếp tín hiệu C-n, chèn thêm bit để chuyển luồng vào cận đồng bộ thành luồng ra đồng bộ, bổ xung các byte mào đầu tuyến (VC-n POH)
(3) TU-n: con trỏ khối nhánh mứ n (n=11,12 và 3)
Con trỏ khối nhánh có chức năng đồng chỉnh tốc độ bit và tốc độ khung tín hiệu ghép VC-n mức thấp cho phù hợp với tốc độ bit cũng như tốc độ khung tín hiệu VC-n mức cap hơn.
(4) TUG-n: nhóm khối nhánh mức n (n=2,3)
Nhóm khối nhánh ghép xen byte các tín hiệu TU-n mức thấp thành khung chuẩn TUG-2 hoặc ghép các tín hiệu TUG-2 thành khung chuẩn TUG-3. Cũng có thể sắp xếp tín hiệu TUG-3 thành khung TUG-3.
(5) AU-n: con trỏ khối quản lý mức n (n=3,4)
Con trỏ khối quản lý đồng chỉnh tốc độ bit và tốc độ khung của tín hiệu ghép VC-3 hoặc VC-4 cho phù hợp với tốc độ bit và tốc độ khung của tín hiệu AUG.
(6) STM-N: moodun truyền dẫn động bộ mức N (N=1,4,16,64 và 256)
STM-N ghép xen byte N tín hiệu AUG, mào đầu đoạn và con trỏ khối quản lý Au-n thành khungSTM-N
2.4.2 Bộ ghép SDH
www.ptit.edu Trang 77GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH
3. Cấu trúc khung STM-1
2.4.2 Bộ ghép SDH
Hình 2.17 - Cấu trúc khung STM - 1
9 hàng
9 cột 261 cột270 cột
www.ptit.edu Trang 78GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH
1Sắp xếp luồng 139264Kbit/s vào khung STM-1
2.4.3 Sắp xếp luồng nhánh thành khung STM-1
MSOH
PTR
RSOH
J1B3C2
F2G1
H4
K3F3
N1
1 byte 20 khối 13 byte
13 byteVC – 4 POH
9 hàng
STM - 1
POH W 96 I X 96 I Y 96 I Y 96 I Y 96 I
X 96 I Y 96 I Y 96 I Y 96 I X 96 I
Y 96 I Y 96 I Y 96 I 96 I Y 96 I
Y 96 I Y 96 I 96 I Y 96 I Z 96 I
X
X
1 1 12 byte
a)
b)
Chú thích:
I bit tin W = I I I I I I I I O - mào đầu X = C R R R R R O OC - điều khiển chèn Y = R R R R R R R RS – bit chèn Z = I I I I I I S RR – bit độn
Hình 2.18 - Sắp xếp luồng nhánh 139,264 bit/s vào VC - 4
www.ptit.edu Trang 79GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH
2.4.3 Sắp xếp luồng nhánh thành khung STM-1
2.Sắp xếp luồng 34368Kbit/s vào khung STM-1
J1
B3
C2
G1
F2
H4
F3
K3
N1
T1
T2
T3
3 hàng
VC – 3 POH a)
3 hàng
3 hàng
3x81
3x81
3x81
3x81
3x81
3x81
3x81
3x81
3x81
3x81
3x81
3x81
3x81
3x81
3x81
3x81
3x81
3x81
3x81
3x81
3x81
3x81
3x81
3x81
3x81
3x81
3x81
C
C
C
3x81
3x81
3x81
3x81
3x81
3x81
3x81
3x81
3x81
3x81
3x81
3x81
3x81
3x81
3x81
3x81
3x81
3x81
3x81
3x81
3x81
3x81
3x81
3x81
3x81
3x81
3x81
3x81
3x81
3x81
C
C
3x81
3x81
R R R R R R C1 C2
R R R R R R R S1 S2 I I I I I I I
I I I I I I I I
Chú thích
= R R R R R R R R I bit tin, R bit độnS1 bit chèn thứ nhất, S2 bit chèn thứ haiC1 điều khiển bit S1, C2 điều bit S2
Hinh 2.19 - Sắp xếp luồng nhánh 34,368 Mbit/s vào khung VC - 3
www.ptit.edu Trang 80GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH
2.4.3 Sắp xếp luồng nhánh thành khung STM-1
2.Sắp xếp luồng 34368Kbit/s vào khung STM-1 (Tiếp)TUG – 3
(A)TUG – 3
(B)TUG – 3
(C)
SS A CB A CB BA C
1 86 1 86 1 86
256
Độn
VC – 4 POH Hình 2.20 - ghép 3 khung TUG-3 vào khung VC4
www.ptit.edu Trang 81GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH
2.4.3 Sắp xếp luồng nhánh thành khung STM-1
2.Sắp xếp luồng 34368Kbit/s vào khung STM-1 (Tiếp)
RSOH
AU-4 PTR
MSOH
VC - 4
VC - 4AU-4 PTR
POH
S S 3 x VC - 3
S S S
S
VC - 3
POH
C - 3
H1 H1 H1H2
H3H2 H2
H3 H3
H1H2H3
261 cột
9 hàng
86 x 3 + 3 = 261 cột
86 cột
85 cột
VC - 3
TUG - 3
VC - 4
AUG
STM - 1
9
9 hàng
Hình 2.21 - Ghép 3 VC – 3 vào khung STM - 1
www.ptit.edu Trang 82GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH
3.Sắp xếp luồng 2Mbit/s vào khung STM-1
2.4.3 Sắp xếp luồng nhánh thành khung STM-1
V5
J2
N2
K4
V1
V2
V5
V3
V4
Đa khung VC - 12 Đa khung TU - 12
35 byte 36 byte
500 µs
a)
b)
Hình 2.22 - Cấu trúc đa khung VC – 12 và TU - 12
500 µs
www.ptit.edu Trang 83GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH
3.Sắp xếp luồng 2Mbit/s vào khung STM-1(tiếp)
2.4.3 Sắp xếp luồng nhánh thành khung STM-1
1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4
12
31
23
SS
12
34
56
7
12
34
56
7
12
31
23
45
67
12
34
56
7
1 86
TUG-2 # 1 TUG-2 # 7
TUG-12 # 1 TUG-12 # 2 TUG-12 # 3
12
31
23
12
31
23
12
31
23
12
31
23
12
31
23
Hình 2.24 - Ghép 7 khung TUG – 2 vào khung TUG - 3
www.ptit.edu Trang 84GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH
3.Sắp xếp luồng 2Mbit/s vào khung STM-1
2.4.3 Sắp xếp luồng nhánh thành khung STM-1
POH
S S
S
S S S
NPI
S
S
21V
V V V
V
NPI
S
NPI
S
NPI
63V
VC - 4
TUG - 3
TUG - 2
TU - 12
x 3
x 3
x 7
261 cột
9 hàng
125 µs
12 x 7 + 2 = 86 cột
12 cột
4 cột
9 hàng
125 µs
9 hàng
125 µs
9 hàng
125 µs
Hình 2.23 - Ghép 63 luồng nhánh 2,048 Mbit/s vào VC - 4
www.ptit.edu Trang 85GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH
1.Vị trí, chức năng và cấu tạo con trỏ
1.1 Vị trí :
-Con trỏ AU-4PTR và AU-3PTR : Nằm ở hàng 4 ,cột 1 đến cột 9 của khung AUG.
-Con trỏ TU-3PTR : Nằm ở hàng 1,2,3 và cột 4,5,6 của khung VC-4
-Con trỏ TU-12PTR: Nằm ở đầu các khung 1,2,3 của đa khung TU-12
2.4.4 Vai trò và hoạt động của con trỏ trong SDH
www.ptit.edu Trang 86GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH
1.Vị trí, chức năng và cấu tạo con trỏ
1.2 Chức năng :
-Con trỏ AU-4PTR và AU-3PTR : Đồng chỉnh vị trí khung VC-3 hoặc VC-4 trong khung AUG
-Con trỏ TU-3PTR : Đồng chỉnh vị trí các khung VC-3 trong khung VC-4
-Con trỏ TU-12PTR: Đồng chỉnh vị trí đa khung VC-12 trong đa khung TU-12
2.4.4 Vai trò và hoạt động của con trỏ trong SDH
www.ptit.edu Trang 87GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH
1.Vị trí, chức năng và cấu tạo con trỏ
1.3 Cấu tạo con trỏ AU-3,AU4, TU-3 :
2.4.4 Vai trò và hoạt động của con trỏ trong SDH
H1 Y Y H2 “1” ”1" H3 H3 H3
N N N N S S I D I D I D I D I D
3 byte chèn dương
Y = 1001SS11“1” = 11111111H1 = NNNN SS IDH2 = IDIDIDID
10 bit giá trị con trỏ
Hình 2.27 - Cấu tạo của con trỏ AU-3 và AU - 4
H1 H2
3 byte chèn âm
www.ptit.edu Trang 88GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH
2 Đánh địa chỉ nhóm byte trong khung AUG
2.4.4 Vai trò và hoạt động của con trỏ trong SDH
522 608
609 695
696 782
0 86
87 173
174 260
261 347
348 434
435 521
522 608
609 695
696 782
0 86
87 173
AU-4 PTR
AU-4 PTR
261 cột
Hình 2.28 - Đánh địa chỉ các nhóm byte trong khung AUG
9 hàng
www.ptit.edu Trang 89GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH
2 Đánh địa chỉ nhóm byte trong khung VC-4
2.4.4 Vai trò và hoạt động của con trỏ trong SDH
595 679
680 764
0 84
85 169
170 254
255 339
340 424
425 509
510 594
595 679
680 764
0 84
H1
H2
H3
H1
H2
H3
H1
H2
H3
SSS
H1
H2
H3
H1
H2
H3
H1
H2
H3
SSPOH
255 cột
9 hàng
Hình 2.29 - Đánh địa chỉ các nhóm byte trong khung VC-4
www.ptit.edu Trang 90GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH
2 Đánh địa chỉ nhóm byte trong đa khung TU-12
2.4.4 Vai trò và hoạt động của con trỏ trong SDH
V1
105
139
V2
0
34
V3
35
69
V4
70
104
36 byte
Byte chèn âm
Byte chèn dương
500 µs
Hình 2.30 - Đánh địa chỉ các byte trong đa khung TU - 12
www.ptit.edu Trang 91GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH
3.1 Hoạt động của con trỏ AU-4 PTR khi chèn dương
2.4.4 Vai trò và hoạt động của con trỏ trong SDH
n n n n+1n-1
Bắt đầu VC-4H1...H2...H3 H3 H3
Giá trị con trỏ (n)
n n n n+1n-1
Bắt đầu VC-4
n n n n+1n-1
Bắt đầu VC-4
n n n n+1n-1
Bắt đầu VC-4
H1...H2...H3 H3 H3
Giá trị con trỏ (n)
H1...H2...H3 H3 H3
Giá trị con trỏ (n)
H1...H2...H3 H3 H3
Giá trị con trỏ (n)
Khung 1
Khung 2
Khung 3
Khung 4
125 µs
250 µs
375 µs
500 µs
Hình 2.31 - Họat động của AU – 4 PTR khi chèn dương
www.ptit.edu Trang 92GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH
3.1 Hoạt động của con trỏ AU-4 PTR khi chèn âm
2.4.4 Vai trò và hoạt động của con trỏ trong SDH
n n n n+1n-1
Bắt đầu VC-4H1...H2...H3 H3 H3
Giá trị con trỏ (n)
n n n n+1n-1
Bắt đầu VC-4
Bắt đầu VC-4
H1...H2...H3 H3 H3
Giá trị con trỏ (n)
H1...H2...H3 H3 H3
Giá trị con trỏ (n)
H1...H2...H3 H3 H3
Giá trị con trỏ (n)
Khung 1
Khung 2
Khung 3
Khung 4
125 µs
250 µs
375 µs
500 µs
Hình 2.32 - Họat động của AU – 4 PTR khi chèn âm
n n n n+1n-1n-1n-1
Bắt đầu VC-4
n n n n+1n-1n-1n-1
www.ptit.edu Trang 93GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH
3.2 Hoạt động của con trỏ TU-3 PTR khi chèn dương
2.4.4 Vai trò và hoạt động của con trỏ trong SDH
POH
SS
s
H1
H2
H3
s
H1
H2
H3
s
H1
H2
H3
n n n n+1n-1
Bắt đầu VC-3 # 1
POH
SS
s
H1
H2
H3
s
H1
H2
H3
s
H1
H2
H3
n n n n+1n-1
Bắt đầu VC-3 # 1
POH
SS
s
H1
H2
H3
s
H1
H2
H3
s
H1
H2
H3
n n n n+1n-1
POH
SS
s
H1
H2
H3
s
H1
H2
H3
s
H1
H2
H3
n n n n+1n-1
Giá trị con trỏ (n)
Giá trị con trỏ (n)
Giá trị con trỏ (đảo các bit 1)
Giá trị con trỏ (n + 1)
Byte chèn dương của VC-3 # 1 Bắt đầu VC-3 # 1
Bắt đầu VC-3 # 1
Khung 1
Khung 2
Khung 3
Khung 4
125 µs
250 µs
375 µs
500 µs
Hình 2.33 - Hoạt động của TU-3 PTR # 1 khi chèn dương
www.ptit.edu Trang 94GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH
3.2 Hoạt động của con trỏ TU-3 PTR khi chèn âm
2.4.4 Vai trò và hoạt động của con trỏ trong SDH
POH
SS
s
H1
H2
H3
s
H1
H2
H3
s
H1
H2
H3Bắt đầu VC-3 # 1
POH
SS
s
H1
H2
H3
s
H1
H2
H3
s
H1
H2
H3Bắt đầu VC-3 # 1
POH
SS
s
H1
H2
s
H1
H2
H3
s
H1
H2
H3
POH
SS
s
H1
H2
H3
s
H1
H2
H3
s
H1
H2
H3
Giá trị con trỏ (n)
Giá trị con trỏ (n)
Giá trị con trỏ (đảo 5 bit D)
Giá trị con trỏ (n - 1)
Byte chèn âmBắt đầu VC-3 # 1
Bắt đầu VC-3 # 1
Khung 1
Khung 2
Khung 3
Khung 4
125 µs
250 µs
375 µs
500 µs
Hình 2.34 - Hoạt động của TU-3 PTR # 1 khi chèn âm
n n nn-1n-1n-1
n n nn-1n-1n-1
n n nn-1n-1n-1
n n nn-1n-1n-1
www.ptit.edu Trang 95GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH
1 Mào đầu đoạn SOH
2.4.5 Mào đầu đoạn SOH và mào đầu tuyến POH
A1 A1 A1 A2 A2 A2
B1 E1
D1 D2
J0
F1
D3
B2 B2 B2 K1
D4 D5
D7 D8
K2
D6
D9
S1 Z2 E1
D10 D11 D12
Z2 M1Z2Z2
Các byte sử dụng cho quốc gia
Hình 2.35 - Cấu trúc của SOH
RSOH
MSOH
www.ptit.edu Trang 96GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH
Mức chất lượng Q của đồng hồ
2.4.5 Mào đầu đoạn SOH và mào đầu tuyến POH
Q S1 Ý nghĩa
0 0000 Không tồn tại
0010 G.811 đồng hồ cấp 1 (cấp quốc gia)2
0100 G.812, đồng hồ cấp chuyển tiếp3
1000 G.812, đồng hồ cấp nội hạt4
1011 Đồng hồ nội bộ thiết bị SDH5
1000 Không sử dụng cho SDH6
Bảng 2.2 - Mức chất lượng Q của đồng hồ
www.ptit.edu Trang 97GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH
Mức chất lượng Q của đồng hồ
2.4.5 Mào đầu đoạn SOH và mào đầu tuyến POH
G.811
Q = 2B
Q = 3
Q = 6
G.812
D
A C
Hình 2.36 - Sử dụng byte S1 để chuyển tải mức chất lượng Q của đồng hồ đồng bộ mạng SDH
Đấu vòng
Q = 2 Q = 2 Q = 2 Q = 2 Q = 3 Q = 3
Q = 6Q = 3Q = 3Q = 6Q = 6Đấu vòng
www.ptit.edu Trang 98GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH
2.4.5 Mào đầu đoạn SOH và mào đầu tuyến PDH
2. Mào đầu đoạn tuyến bậc cao VC-4POH /VC-3POH
J1
B3
C2
G1
F2
H4
F3
K3
N1
Nhận dạng điểm truy nhập tuyến VC-3 hoặc VC-4
BIP - 8
Nhãn tín hiệu
Chỉ thị lỗi đầu xa
Kênh điều hành mạng
Số thứ tự khung VC-4 trong đa khung
Kênh điều hành mạng
Kênh điều khiển APS các tuyến VC3/VC4
Giám sát điểm chuyển tiếp tuyến VC-3 hoặc VC-4
Hình 2.39 - Cấu chúc và chức năng VC-3/VC-4
www.ptit.edu Trang 99GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH
2.4.5 Mào đầu đoạn SOH và mào đầu tuyến PDH
3. Mào đầu đoạn tuyến bậc thấp VC12POH
BIP-2 REI RFI Nhãn tín hiệu RDI
1 2 3 4 5 6 7 8
BIP-2 - Kiểm tra lỗi tuyến VC-12REI - Chỉ thị lỗi đầu xaRFI - Chỉ thị có sự cố tại đầu xaRDI - Chị thị đầu xa không hoàn toàn
Hình 2.40 - Cấu trúc VC-12 POH
www.ptit.edu Trang 100
GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH
2.4.6 Truyền tín hiệu cảnh báo trong hệ thống SDH
LOVC HOVC LT REG LT HOVC LOVC
Đoạn lặp
Đoạn ghép
Tuyến mức caoTuyến mức thấp
Trạm đầu cuối Trạm lặp
phát thu
Hình 2.41 - Truyền tín hiệu kiểm tra và cảnh báo trong hệ thống SDH
LOSLOF
LOF
ASI
RDI
BIP-8
BIP-24
REI
BIP-2
Đoạn lặpLOSLOF
LOF
ASI ASI
RDI
RDI
BIP-8
BIP-8
REI
Trạm đầu đầu cuối
www.ptit.edu Trang 101
GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH
Tóm tắt chương 2Trong bộ ghép PCM-24 của Bắc Mỹ và PCM-30 của Châu Âu sử dụng kỹ thuật điều xung
mã để chuyển đổi tín hiệu thoại analog thành tín hiệu số. Cả hai loại thiết bị này đều sử dụng nén – dãn số. Khung của PCM – 30 có 30 khe thời gian, trong đó 30 khe thời gian dành để ghép kênh 30 thoại, 2 khe thời gian còn lại ghép báo hiệu và tín hiệu đồng bộ khung. Mỗi đa khung của PCM-30 có 16 khung nhằm mục đích hình thành 16 khe thời gian TS16 để ghép tín hiệu đồng bộ đa khung và báo hiệu của 30 kênh thoại.
Trên thế giới hiện có 3 tiêu chuẩn tốc độ bit PDH: châu Âu, Bắc Mỹ và Nhật Bản. Việt Nam sử dụng thiết bị ghép kênh theo tiêu chuẩn châu Âu. Trong ghép kênh PDH sử dụng kỹ thuật ghép xen bit. Chèn bit nhằm mục đích đồng bộ tốc độ bit các luồng nhánh trước khi ghép thành luồng tốc độ bit cao hơn.
Bộ ghép SDH ghép xen byte các luồng nhánh PDH châu Âu và Bắc Mỹ để tạo thành STM-1, STM-4, STM-16 và STM-64 và STM-256. Con trỏ đóng vai trò đồng chỉnh lệch tốc độ khung giữa khung tín hiệu đến khung ghép. Mặt khác, nhờ có con trỏ mà việc xen rẽ kênh trong SDH đơn giản hơn nhiều so với PDH. Các byte mào đầu trong SDH rất phong phú và tạo thuận lợi cho việc hình thành các kênh giám sát, điều khiển, bảo dưỡng.. Mạng thông tin SDH.
www.ptit.edu Trang 102
GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH
Bài tập chương 21. Dựa vào cấu trúc khung và đa khung của PCM-30, xác định tốc độ bit của các tín hiệu
sau:
- Đồng bộ khung
- Đồng bộ đa khung
- Cảnh báo mất đồng bộ khung
- Cảnh báo mất đồng bộ đa khung
- Báo hiệu
2. Trong khung ghép 2/8 chỉ sử dụng chèn dương, biết các lệnh điều khiển chèn của các luồng nhánh tương ứng là 111, 000, 111, 000, tìm tổng số bít của mỗi luồng nhánh trong khung có chèn dương.
3. Trong khung ghép 8/34 sử dụng chèn dương, chèn âm và không chèn, biết các lệnh điều khiển chèn của luồng nhánh tương ứng trong hai khung liên tiếp là 111, 000, 000, 111, 000, 111, 000. Tìm tổng số bit tin của mỗi luồng nhánh trong khung.
4. Cho biết các bit điều khiển chèn của các luồng nhánh trong khung của bộ ghép 34/140 chỉ sử dụng chèn dương là 00000, 00000, 11111, 11111. Tìm tổng số bit tin của mỗi luồng nhánh trong khung chèn dương.
www.ptit.edu Trang 103
GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH
Bài tập chương 25. Cho biết giá trị con trỏ AU-4 bằng 67, viết cấu trúc 10 bit giá trị của con trỏ.
6. 10 bit giá trị con trỏ không chèn là 0100111000. Tìm cấu trúc 10 bit giá trị con trỏ trong trường hợp sau đây:
-Trong khung chèn dương
-Trong khung chèn âm
-Trong khung liền sau khung chèn dương
-Trong khung liền sau khung chèn âm.
7. Trong khung AUG không chèn, giá trị của AU-4 PTR bằng 123. Tìm tọa độ (cột, hàng) byte J1 của khung VC-4 trong khung AUG này.
8. Giá trị của con trỏ TU-3 thứ hai khung VC-4 bằng 27, tọa độ byte J1 của khung VC-3 thứ hai.
9. Cho biết tọa độ byte J1 của VC-3 thứ hai trong khung VC-4 là (66;3). Viết cấu trúc 10 bit giá trị con trỏ TU-3 thứ 2.
www.ptit.edu Trang 104
GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH
3.1 Các cấu hình thiết bị
3.1 Cấu hình mạng
3.3 Khái niệm để duy trì mạng
3.4 Các cơ chế bảo vệ
3.5 Bảo vệ trong mạng vòng
Chương 3: Các giải pháp duy trì mạng
www.ptit.edu Trang 105
GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH
1 Cấu hình bộ ghép đầu cuối TRM
3.1 Các cấu hình thiết bị
Các luồng nhánhLuồng tống
STM-N
Hình 3.1 - Cấu hình bộ ghép đầu cuối
www.ptit.edu Trang 106
GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH
1 Cấu hình bộ ghép đầu cuối TRM (tiếp)
3.1 Các cấu hình thiết bị
Môdun giao diện điều hành và đồng bộ
Khối ghép trung gian
Các luồng nhánh SDH
MUX
E/O&
O/E
STM-N
Hình 3.2 - Cấu hình bộ ghép đầu cuối kết hợp xen - rẽ
Đồng hồ tham khảo
Các cảnh báo nội bộ
Giao diện điều hành
www.ptit.edu Trang 107
GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH
2. Cấu hình xen rẽ ADM
3.1 Các cấu hình thiết bị
ADMSTM-N(Tây)
STM-N(Đông)
Các luồng nhánh
Hình 3.3 - Sơ đồ khối tổng quát cấu hình ADM
www.ptit.edu Trang 108
GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH
2. Cấu hình xen rẽ ADM (tiếp)
3.1 Các cấu hình thiết bị
MUXO/E
DMUXO/E
DMUX E/O
MUX E/O
MUX &DMUXSTM-1
MUX &DMUXSTM-1
STM-16
Tây Đông
Các luồng STM-1 nối chuyển tiếp
STM-1
Các luồng 2,048 Mbit/s xen-rẽ của hướng Tây
Hình 3.4 – Xen - rẽ các luồng nhánh E1 trong hệ
thống STM-16
STM-16
STM-16
STM-16
STM-1
Các luồng 2,048 Mbit/s xen-rẽ của hướng Đông
www.ptit.edu Trang 109
GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH
3. Cấu hình lặp REG
3.1 Các cấu hình thiết bị
STM - N
TâySTM - N
Đông
REG
Hình 3.5 - Sơ đồ khối cấu hình lặp
www.ptit.edu Trang 110
GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH
4. Cấu hình nối chéo số
3.1 Các cấu hình thiết bị
VC-4 VC-12 VC-12 C-12
VC-4 VC-3 VC-3 C-3
Điểm nối chéo
C-12 VC-12 VC-12 C-12
Điểm nối chéo
Điểm nối chéo
C-3 VC-3 VC-3 C-3
Điểm nối chéo
Cổng STM-1
Cổng 2,048 Mbit/s
Cổng STM-1
Cổng 2,048 Mbit/s
Cổng 2,048 Mbit/s
Cổng 34,368 Mbit/s
Cổng 34,368 Mbit/s
Hình 3.6 - Các mức nối chéo số đồng bộ
www.ptit.edu Trang 111
GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH
5. Cấu hình thiết bị STM-N mức cao
3.1 Các cấu hình thiết bị
MUX1/4
STM-1 # 2
STM-1 # 1
STM-1 # 3
STM-1 # 4
a1 a2 a3 a4 …… an
b1 b2 b3 b4 …… bn
c1 c2 c3 c4 …… cn
d1 d2 d3 d4 …… dn
a1 b1 c1 d1 …. an bn cn dn….
STM - 4
an, bn, cn, dn – ký hiệu các byte của các STM - 1
Hình 3.8 - Cấu hình thiết bị STM-4
www.ptit.edu Trang 112
GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH
5. Cấu hình thiết bị STM-N mức cao (tiếp)
3.1 Các cấu hình thiết bị
MUX1/16
STM-1 # 111 12 13 14…...1n
STM-1 # 2
STM-1 # 3
STM-1 # 4
STM-1 # 16
21 22 23 24…...2n
31 32 33 34…...3n
41 42 43 44…...4n
161 162 163 164…...16n
11 21 31 41...161...1n 2n 3n...16n...
STM-16
1n, 2n, ...16n - ký hiệu các byte của STM-1 # n
Hình 3.9 - Cấu hình thiết bị STM-16
www.ptit.edu Trang 113
GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH
5. Cấu hình thiết bị STM-N mức cao(tiếp)
3.1 Các cấu hình thiết bị
MUX4/16
STM-4 # 1
12 22 32 42...11 21 31 41...14 24 34 44...
STM-16
N1, n2, n3,n4 (n=1,2,3,4)- ký hiệu các byte của các STM-4
Hình 3.10 - Cấu hình thiết bị STM-16 ghép 4 STM-4
STM-4 # 2
STM-4 # 3
STM-4 # 4
11 21 31 41...
13 23 33 43...
14 24 34 44...
www.ptit.edu Trang 114
GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH
1. Cấu hình điểm nối điểm
3.2 Các cấu hình mạng
TRMTRMCác
luồng nhánh
STM-NREG
Hình 3.11 - Cấu hình mạng điểm nối điểm
Các luồng nhánh
STM-N
www.ptit.edu Trang 115
GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH
2. Cấu hình đa điểm
3.2 Các cấu hình mạng
TRMCác
luồng nhánh
STM-N STM-N ADM
TRMCác
luồng nhánh
STM-N
Các luồng nhánh
Hình 3.12 - Cấu hình mạng đa điểm
REG
www.ptit.edu Trang 116
GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH
3. Cấu hình rẽ nhánh
3.2 Các cấu hình mạng
TRMCác
luồng nhánh
STM-N STM-N Rẽ nhánh
TRMCác
luồng nhánh
STM-N
Hình 3.12 - Cấu hình mạng đa điểm
REG
TRM
STM-m<N
www.ptit.edu Trang 117
GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH
4. Cấu hình vòng
3.2 Các cấu hình mạng
Ring STM - N
A
E B
D C
ADM
ADM
ADM ADM
ADM
Hình 3.14 - Cấu hình vòng (ring)
www.ptit.edu Trang 118
GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH
5. Cấu hình đa vòng
3.2 Các cấu hình mạng
Ring STM-4 Ring STM - 1 Ring STM - 4
A
D
C
B C
A
B
X
A
B
CNối qua 2 ADMNối qua SDXC
Hình 3.45 - Cấu hình đa vòng
www.ptit.edu Trang 119
GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH
1.Khái niệm : Duy trì mạng là áp dụng các biện pháp kỹ thuật để đảm bảo cho mạng hoạt động thông suốt 24/24 mà vẫn giữ vững được các chỉ tiêu chất lượng của tín hiệu và các dịch vụ.
2.Các biện pháp :
- Độ thông suốt : Sử dụng bảo vệ đường và tuyến
- Đảm bảo chỉ tiêu chất lượng: Thời gian chuyển mạch, BER, jitter , trôi pha, trượt, suy hao, xuyên nhiều….vv
3.3 Khái niệm duy trì mạng
www.ptit.edu Trang 120
GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH
1.Bảo vệ 1+1
3.4 Các cơ chế bảo vệ
MUX E/O O/E MUX
MUX E/O O/E MUX
Hệ thống hoạt động (W)
Hệ thống bảô vệ (P)
Phía phát Phía thu
Hình 3.16 - Mô hình bảo vệ 1+1
Hệ thống hoạt động (W)
Hệ thống bảô vệ (P)
Bộchọn
www.ptit.edu Trang 121
GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH
2.Bảo vệ 1:1
3.4 Các cơ chế bảo vệ
E
A B
C
D
Ring STM - N
A)
Hoạt động (W)
Bảo vệ (P)
Hình 3.26 – 4F BHSR bảo vệ chặng
www.ptit.edu Trang 122
GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH
2.Bảo vệ 1:N
3.4 Các cơ chế bảo vệ
DMUX
MUX
O/E
O/E
DMUX
MUX
O/E
O/E
DMUX
MUX
O/E
O/E
DMUX
MUX
O/E
O/E
O/E DMUX
O/E MUX
O/E DMUX
O/E MUX
O/E DMUX
O/E MUX
O/E DMUX
O/E MUX
3a
7a
7b
3b
PSC PSC
1a
5a
5b
1b
Hệ thống hoạt động
1
Hệ thống hoạt động 2
Hệ thống hoạt động N
Kênh bảo vệ
1
2
N
4 K1K2
2
6
K1
K2
Đứt sợi
Moodun chuyển mạch Nút đầu
Moodun chuyển mạch Nút cuối
PSC - Bộ điều khiển chuyển mạch----- Kết nối điều khiển chuyển mạch
n Chỉ thi bước n của giao thứcHình 3.17 Hoạt động của giao thức APS trong bảo vệ 1:N
www.ptit.edu Trang 123
GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH
3.5 Bảo vệ trong mạng vòng
Bảo vệ mạng vòng
BSHRUSHR
Bảo vệ tuyến
Bảo vệ đường
Bảo vệ đường
Bảo vệ đường
2F USHR/P - Mạng vòng 2 sợi đơn hướng chuyển mạch bảo vệ tuyến2F USHR/L - Mạng vòng hai sợi đơn hướng chuyển mạch bảo vệ đường2F BSHR/L - Mạng vòng hai sợi hai hướng chuyển mạch bảo vệ đường4F BSHR/L - Mạng vòng 4 sợi hai hướng chuyển mạch bảo vệ đường
Hình 3.20 - Các trường hợp bảo vệ mạng vòng
2F USHR/P 2F USHR/L 4F BSHR/L 2F BSHR/L
www.ptit.edu Trang 124
GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH
1.Mạng vòng 2 sợi đơn hướng chuyển mạch bảo vệ tuyến
3.5 Bảo vệ trong mạng vòng
A
BD
C
W P
W P
WP
WP
A
BD
C
W P
W P
WP
WP
a) b)
Hình 3.21 - Chuyển mạch bảo vệ trong 2F USHR/P
www.ptit.edu Trang 125
GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH
2.Mạng vòng 2 sợi đơn hướng chuyển mạch bảo vệ đường
3.5 Bảo vệ trong mạng vòng
1 2
345
6
W
P
W
P
W P WP
W
P
W
P
1 2
345
6
W
P
W
P
W P
W
P
W
P
Đứt cáp
Đấu vòng
b) a)
Hình 3.23 - Chuyển mạch bảo vệ trong 2F USHR/L
Đấu vòng
www.ptit.edu Trang 126
GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH
3.Mạng vòng 2 sợi hai hướng chuyển mạch bảo vệ đường
3.5 Bảo vệ trong mạng vòng
1 2
345
61 2
345
6
Đứt cáp
b) a)
Hình 3.24 - Chuyển mạch bảo vệ trong 2F BSHR/L
W1W2
1 8 9 16
1 8 9 16
W2
W1
W2
W1
W2
W1
W2
W1
W1 W2
W1W2
1 8 9 16
1 8 9 16
Đấu vòng
W1W2
1 8 9 16
1 8 9 16
Đấu vòng
www.ptit.edu Trang 127
GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH
4.Mạng vòng 4 sợi hai hướng chuyển mạch bảo vệ đường
3.5 Bảo vệ trong mạng vòng
E
A B
C
D
Ring STM - N
E
A B
C
D
Ring STM - N
Hoạt động (W)
Bảo vệ (P)
Hoạt động (W)
Bảo vệ (P)
A) B)
Hình 3.25 Chuyển mạch bảo vệ trong mạng 4F BSHR/L
www.ptit.edu Trang 128
GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH
4.Mạng vòng 4 sợi hai hướng chuyển mạch bảo vệ đường (tiếp)
3.5 Bảo vệ trong mạng vòng
E
A B
C
D
Ring STM - N
E
A B
C
D
Ring STM - N
Hoạt động (W)
Bảo vệ (P)
Hoạt động (W)
Bảo vệ (P)
A) B)
Hình 3.25 Chuyển mạch bảo vệ trong mạng 4F BSHR/L
www.ptit.edu Trang 129
GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH
3.6 So sánh các mạng vòng bảo vệ
Cấu trúc SHR
Giá thành nút
Dung lượng
Sử dụng K1 và K2
Độ phức tạp
Bảo vệ nút
Tốc độ phục hồi
4F BSHR/L lớn Cao Có Có Chậm
2F BSHR/L Có Phức tạp Không Chậm
2F USHR/L Thấp Thấp Có Không Chậm
2F USHR/P Thấp Thấp Không Đơn giản Không Nhanh
Trung bình Trung bình
Trung bình
Trung bình
Bảng 3.2 – So sánh các loại mạch vòng
www.ptit.edu Trang 130
GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH
- Một số cấu hình sử dụng trong SDH : đầu cuối, xen-rẽ (ADM), lặp và nối chéo số. Cấu hình TRM chỉ sử dụng trong mạng đường thẳng. Cấu hình ADM sử dụng cho cả mạng đường thẳng và mạng vòng.
- Cấu hình mạng đường thẳng bao gồm mạng điểm nối điểm và mạng đa điểm. Hai cấu hình này sử dụng 2 sợi quang: một sợi tín hiệu phát và một sợi tín hiệu thu.
- Cấu hình mạng vòng được phân chia thành mạng vòng hai sợi một hướng, mạng vòng 2 sợi hai sợi hai hướng và mạng vòng 4 sợi hai hướng.
Tóm tắt chương 3
www.ptit.edu Trang 131
GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH
1. Đối với cấu hình mạng điểm nối điểm STM-N có thể sử dụng cơ chế bảo vệ nào khi sợi quang của hệ thống hoạt động bị đứt ?
a. Cơ chế bảo vệ 1:
b. Cơ chế bảo vệ 1+1
c. Cơ chế bảo vệ 1:N
d. Cả ba loại cơ chế
2. Trong mạng vòng 2 sợi đơn hướng bảo vệ tuyến, các báo hiệu K1 và K2 truyền như thế nào?
a. Hai hướng
b. Một hướng
c. Không dùng báo hiệu K1 và K2
Bài tập chương 3
www.ptit.edu Trang 132
GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH
4.1 Giới thiệu chung
4.2 Truyền tải số liệu qua SDH
Chương 4: Các phương thức truyền tải số liệu qua SDH
www.ptit.edu Trang 133
GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH
4.1 Giới thiệu chung
4.2 Truyền tải số liệu qua SDH
Chương 4: Các phương thức truyền tải số liệu qua SDH
www.ptit.edu Trang 134
GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH
4.1 Giới thiệu chung
4.2 Truyền tải số liệu qua SDH
Chương 4: Các phương thức truyền tải số liệu qua SDH
www.ptit.edu Trang 135
GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH
Các phương pháp truyền tải ATM qua SDH
Các phương thức đóng khung số liệu IP
Phương pháp kết chuỗi các container ảo
Công nghệ Ethernet
Công nghệ mạng vòng truyền tải các gói số liệu có khả năng tự hồi phục.
Phương pháp truyền tải IP trên mạng quang.
4.1 Giới thiệu chung
www.ptit.edu Trang 136
GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH
1. Truyền tải ATM qua SDH
4.2 Truyền tải số liệu qua SDH
5 byte đầu để
48 byte trường tin
1 2 3 4 5 6 7 81
5
6
53
Số byte trong tế
bào
Hình 4.1 - Cấu trúc tế bào ATM
www.ptit.edu Trang 137
GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH
1. Truyền tải ATM qua SDH (tiếp)
4.2 Truyền tải số liệu qua SDH
H Trường tin H Trường tin H
H Trường tin H Trường tin H
H Trường tin H Trường tin H
H Trường tin H Trường tin H
9 hàng
VC-3/ VC-4 POH
H - Đầu đề
Hình 4.2 - Sắp xếp các tế bào ATM vào khung VC3/VC4
www.ptit.edu Trang 138
GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
NHẬP MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH
1. Truyền tải ATM qua SDH (tiếp)
4.2 Truyền tải số liệu qua SDH
H Trường tin H Trường tin H
H Trường tin H Trường tin H
H Trường tin H Trường tin H
H Trường tin H Trường tin H
9 hàngĐộn cố
định
X x 260 byte
VC-4-Xc POHHình 4.3 - Sắp xếp các tế bào ATM vào khung VC-4-Xc
www.ptit.edu Trang 139
GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
NHẬP MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH
2. Các phương thức đóng khung số liệu
4.2 Truyền tải số liệu qua SDH
IP
PDH MPLS VLAN
ATM Ethernet
HDLC/PPP/LAPS
GFP-F GFP-T
DVB
Fibre Chanel
ESCON
FICON
Kết chuỗi liền kề Kết chuỗi ảo
NG SDH
Hình 4.4 - Mô hình mạng quang SDH thế hệ tiếp theo
www.ptit.edu Trang 140
GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
NHẬP MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH
2. Các phương thức đóng khung số liệu (tiếp)
4.2 Truyền tải số liệu qua SDH
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
Giao thứcGiao thức
(nếu 16 bit)
Đêm
Trường tin……………………..
0 1 2 3
MTU = Trường tin + đệm = 1500 byte
Hình 4.5 - Khuôn dạng gói PPP
www.ptit.edu Trang 141
GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
NHẬP MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH
2. Các phương thức đóng khung số liệu (tiếp)
4.2 Truyền tải số liệu qua SDH
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Gói PPP……………………..
0 1 2 30 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Cờ0 1 1 1 1 1 1 0
Địa chỉ1 1 1 1 1 1 1 1
Điều khiển0 0 0 0 0 0 1 1
Làm đầy giữa các khung hoặc địe chỉ tiếp theo
Cờ0 1 1 1 1 1 1 0
FCS (nếu 32 bit)
FCS
Hình 4.6 - Cấu trúc kkhung HDLC
www.ptit.edu Trang 142
GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
NHẬP MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH
2. Các phương thức đóng khung số liệu (tiếp)
4.2 Truyền tải số liệu qua SDH
TCP/UDP
IP
LAPSVC mức thấp
Đoạn ghép kênh
VC mức cao
Đoạn lặp
Đoạn điện/quang
Giao thức Internet
G.707/Y.1322
G.703/G.957
Hình 4.7 - Ngăn giao thức/ lớp cho IP trên STM-N sử dụng LAPS X.85
www.ptit.edu Trang 143
GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
NHẬP MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH
2. Các phương thức đóng khung số liệu (tiếp)
4.2 Truyền tải số liệu qua SDH
Ethernet IP/PPP Các dịch vụ khác
GFP - Phần đặc trưng khách hàng(Phụ thuộc trọng tải)
GFP - Phần chung(Không phụ thuộc trọng tải)
Tuyến truyền tải SDH
Hình 4.8 – Quan hệ của GFP với các tín hiệu khách hàng và tuyến truyền tải
www.ptit.edu Trang 144
GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
NHẬP MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH
2. Các phương thức đóng khung số liệu (tiếp)
4.2 Truyền tải số liệu qua SDH
Đầu đề chính
Đầu đề tải trọng
TẢI TRỌNG
PLI
cHEC (CRC-16)
PTI PFI
UPItHEC (CRC-16)
eHEC (CRC-16)
EXI
TẢI TRỌNG
pFCS (CRC-32)
Đầu đề mở rộng(tùy chọn)
Tổng kiểm tra(tùy chọn)
Kiểu EXI
Thứ tự truyền bit
Thứ
tự tr
uyền
byt
e
4 byte
4 byte
0-60 byte
n byte
0-4 byte
PLI: chỉ thị kích cỡ PDUcHEC: kiêm tra lỗi đầu đề chínhPTI: chỉ thị kiểu tải trọng 000: số liệu khách hàng 100: quản lý khách hàngPFI: chỉ thị FSC tải trọng 1: có FSC 0: không FSCKiểu EXI: cjỏ tjok đầu đề mở rộng 0000: Null 0001: chuỗi 0010: VUPI: chỉ thị tải trọng người sử dụngtHEC: HEC trường kiểuEXI: chỉ thị đầu đề mở rộngTảo trọng: chứa khung PDUpFCS: FCS tải trọng
Hình 4.9 - Cấu trúc khung người sử dụng GFP
www.ptit.edu Trang 145
GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
NHẬP MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH
3. Kết chuỗi các container : Kết chuỗi ảo và kết chuỗi liền kề
4.2 Truyền tải số liệu qua SDH
PO
H PO
H
PO
H
PO
H
PO
H
PO
HP
OH
PO
H
1
2
3
4
II
III
IV
Kết chuỗi liền kềBăng thông yêu cầu Kết chuỗi ảo
Một nhóm VC(VCG)
3 VC thành viên
Nhiều tuyến
3 x 155 Mbps
VC-4-4c
Một tuyến
622 Mbps
Hình 4.19 - Ví dụ so sánh hai phương thức kết chuỗi
www.ptit.edu Trang 146
GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
NHẬP MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH
4. Cơ chế điều chỉnh dung lượng tuyến LCAS
4.2 Truyền tải số liệu qua SDH
MNS LCAS memn-1 (EOS)
Sk memn (mới)
Sk memn+1(mới)
Sk
Lệnh ADD
CTRL=ADD
MST=OK
CRTL=NORM CTRL=EOS
MST=OK
CTRL=NORM
memi : thành viên thứ i Hình 4.20 - Thêm nhiều thành viên
CTRL=EOS
www.ptit.edu Trang 147
GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
NHẬP MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH
4. Cơ chế điều chỉnh dung lượng tuyến LCAS (tiếp)
4.2 Truyền tải số liệu qua SDH
NMS LCAS memn-1
Sk memn (EOS)
Sk
Trạng thái lỗi
CTRL=EOS
MST=FALL
CTRL=DNU
memi : thành viên thứ i
Hình 4.1 - Giảm dung lượng do sự cố mạng
www.ptit.edu Trang 148
GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH
4. Cơ chế điều chỉnh dung lượng tuyến LCAS (tiếp)
4.2 Truyền tải số liệu qua SDH
NMS LCAS mem4
Sk mem5
Sk
Lệnh giảm
CTRL=IDLE
MST=FALLĐảo bit RS-Ack
CTRL=IDLESQ=5
memi : thành viên thứ i
Hình 4.20 – Giảm dung lượng do sự cố mạng
mem6 (EOS)Sk
MST=FALLĐảo bit RS-Ack
CTRL=IDLESQ=3
www.ptit.edu Trang 149
GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH
5. IP/ATM trực tiếp trên quang
4.2 Truyền tải số liệu qua SDH
IPATM
IP
SDH
Quang/WDM
ATM
Quang/WDM
IP
SDH
Quang/WDM
IP
Quang/WDM
Hình 4.23 - Chuyển từ cấu trúc mạng 4 lớp sang 2 lớp
www.ptit.edu Trang 150
GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH
6. Công nghệ Ethernet
4.2 Truyền tải số liệu qua SDH
Đầu đềSFD
D_MAC_Addr S_MAC_Addr Độ dài/Kiểu Số liệu khách hàng MAC FSC
1 byte7 byte 6 byte 6 byte 2 byteĐộ dài thay đổi từ
46 – 1500 byte4 byte
64 byte ≤ kích cỡ khung ≤ 1518 byte
Hình 4.26 - Khuôn dạng khung Ethernet
www.ptit.edu Trang 151
GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH
6. Công nghệ Ethernet (tiếp)
4.2 Truyền tải số liệu qua SDH
1 2 3 4 5 6
1 2 3 4 5 6 7 8
Nhà cung cấp
Thiết bị
Byte thứ nhất
6 byte
8 bit
Hình 4.27 - Địa chỉ MAC
www.ptit.edu Trang 152
GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH
6. Công nghệ Ethernet (tiếp)
4.2 Truyền tải số liệu qua SDH
Địa chỉ đích Địa chỉ nguồn Độ dài/ kiểu Số liệu CRC
Hình 4.28 – Khung Ethernet không có đầu đề nhãn VLAN
www.ptit.edu Trang 153
GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH
4.2 Truyền tải số liệu qua SDH
6. Công nghệ Ethernet (tiếp)
Địa chỉ đích Địa chỉ nguồn Độ dài/ kiểu Số liệu CRCNhãn
Bộ nhận dạng giao thức nhãn (TPID)
Bộ nhận dạng điều khiển nhãn (LCI)
Bộ nhận dạng giao thức nhãn (TPID) 0 x 8100
802.1pCFI
Bộ nhận dạngVLAN
Hình 4.29 – Khung Ethernet có đầu đề nhãn VLAN
16 bit 3 bit 1 bit 12 bit
www.ptit.edu Trang 154
GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
NHẬP MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH
- Một số công nghệ đóng gói được sử dụng để truyền tải lưu lượng IP trên mạng SDH, gọi tắt là POS; truyền tải gói tin linh hoạt, gọi tắt là DPT và Ethernet.
-Truyền tải gói tin IP trên SDH được thực hiện bằng cách đóng khung IP theo kiểu PPP, HDLC, LAPS, GPF và sau đó sắp xếp thành đơn hoặc khung kết chuỗi SDH
-Phương thức truyền tải gói tin linh hoạt (DPT) sử dụng giao thức điều khiển truy nhập môi trường (MAC) lớp 2 mới hay còn gọi là giao thức tái sử dụng không gian (SRP) để hình thành mạng vòng gói truyền IP hoặc ATM trên SDH.
-Ngoài ra còn có các phương thức truyền tải số liệu khác như IP /quang, IP / ATM / quang .
Tóm tắt chương 4
www.ptit.edu Trang 155
GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
NHẬP MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH
Bài tập chương 4
1. Xây dựng đặc tính tốc độ truyền số liệu cực đại qua giao diện STM-1 là hàm của kích cỡ các gói IP trong phạm vi kích cỡ gói IP từ 46 đến 4470 byte đối với các phương thức POS, DPT và Ethernet.
2. Mạng Ethernet quang truyền tốc độ bit cao nhất là bao nhiêu ?
3. Kết chuỗi liền kề và kết chuỗi ảo X khung VC -4 khác nhau như thế nào ?
www.ptit.edu Trang 156
GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH
Bảng mã bước
1.2.1.3 Mã hóa
Bảng 1.2 Mã bước
TT bước b5 b6 b7 b8 TT bước b5 b6 b7 b8
0
1
2
3
4
5
6
7
0000
0001
0010
0011
0100
0101
0110
0111
8
9
10
12
11
13
14
15
1000
1001
1010
1011
1100
1101
1110
1111
www.ptit.edu Trang 157
GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH
1.2.2 Điều xung mã vi sai DPCM
Bộ lọcBộ lấy mẫu
Bộ mã hóa
Bộ giải mã
Bộ dự đoán
Tín hiệu analog
Xn en
p
iinin XaX
~ˆ
nX̂
ne
Bộ giải mã
Bộ lọc
Bộ dự đoán
Tín hiệu DPCM
a) Máy phát
b) Máy thu
p
iinin XaX
~ˆ
nenX̂
Hình 1.11 - Sơ đồ khối máy phát (a) và máy thu (b) DPCM
www.ptit.edu Trang 158
GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH
1.2.3 Điều chế Delta
Biên độ
Tín hiệu DM
Quá tải sườn Tín hiệu analog
Hàm bậc thang
Hình 1.12 - Chuyển đổi A/D trong DM
www.ptit.edu Trang 159
GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH
1.3.3 Ghép kênh thống kê
Nguồn 1
Nguồn 2
Nguồn 3
Máy thu 2
Máy thu 1
Máy thu 3Đường dây
đầu vào
Bộ ghépĐường truyền
Bộ tách
Hình 1.20 - Sơ đồ khối ghép kênh thống kê
1. Sơ đồ khối ghép 3 nguồn tín hiệu
www.ptit.edu Trang 160
GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH
1.3.3 Ghép kênh thống kê
2. Khung TDM thống kê
Cờ Địa chỉ Điều khiển Khung con TDM thống kê FSC Cờ
Địa chỉ Số liệu
FCS - dãy kiểm tra khung
a) Khung tổng quát
b) Khung con chỉ có một nguồn số liệu
c) Khung con có nhiều nguồn số liệu
Hinh 1.21 - Khuôn dạng khung TDM thống kê
Địa chỉ Chiều dài Số liệu Địa chỉ Chiều dài Số liệu
www.ptit.edu Trang 161
GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH
1.3.3 Ghép kênh thống kê
3.1 Trường hợp 1 : Chỉ có 1 nguồn số liệu, chiều dài số liệu thay đổi, hoạt động khi tải trọng thấp
0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9
Kích cỡ bộ đệm (số khung được đệm)
10
8
6
4
2
0
Hệ thống sử dụng đường truyền
Hinh 1.22 - Kích cỡ trung bình của bộ đệm phụ thuộc vào hệ số sử dụng của đường truyền
www.ptit.edu Trang 162
GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH
1.3.3 Ghép kênh thống kê
3.2 Trường hợp 2 : Có nhiều nguồn số liệu, nhiều mào đầu, hoạt động khi tải trọng cao
0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9
400
0
100
40
20
Độ trễ (ms)
M = 100 kbit/sM = 50 kbit/s
M = 25 kbit/s
M - Tốc độ bit của đường truyền
Hinh 1.23 – Độ trễ phụ thuộc vào hệ số sử dụng đường truyền
Hệ số sử dụng đường truyền
www.ptit.edu Trang 163
GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH
Nguyên lý đa truy nhập theo mã CDMA
1.3.4 Ghép kênh phân chia theo mã CDM
S : mã & En
f : tần số
t: thời gian
Hinh 1.24 - Nguyên lý đa truy nhập phân chia theo mã
N
1
www.ptit.edu Trang 164
GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH
3.1 Đồng bộ sóng mang
1.5 ĐỒNG BỘ TRONG VIỄN THÔNG
Bộ lọc băng
(….)2 PLL và chia tần
s(t)
Hình 1.26 - Đồng bộ sóng mạng cho BPSK
www.ptit.edu Trang 165
GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH
3.2Đồng bộ ký hiệu
1.5 ĐỒNG BỘ TRONG VIỄN THÔNG
Bộ lọc cân bằng kênh Bộ lấy mẫu
Quyết định ký hiệu
Bộ đồng bộ ký hiệu (khôi phục đồng hồ)
r(t) r(kt) 1011
t = kT
Hinh 1.27 - Đồng bộ ký hiệu trong máy thu
www.ptit.edu Trang 166
GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH
3.3 Đồng bộ khung
1.5 ĐỒNG BỘ TRONG VIỄN THÔNG
A0
A1
A2
1A
C1
C0
1-P B
P
1-P
1-P
P
P
P
P
P
P
P
1-P
1-P
1-P
1-P
1-P
C 1
Hinh 1.28 - Mô hình chuỗi Markov của kế hoạch đồng chỉnh khung
www.ptit.edu Trang 167
GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH
3.4 Đồng bộ khung trong SDH
1.5 ĐỒNG BỘ TRONG VIỄN THÔNG
IF
OOF LOF
M N
J
K
Hinh 1.29 - Kế hoạch đồng bộ khung trong SDH
www.ptit.edu Trang 168
GIẢNG VIÊN: LÊ THANH THUỶ
BỘ MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG
MÔN KỸ THUẬT GHÉP KÊNH
1.Khái niệm : Ngẫu nhiên hóa tín hiệu nhằm tránh các hiện tượng bit 1 và bit 0 kéo dài dẫn tới không tách được đồng hồ và làm tăng tích lũy rung pha tín hiệu.
1.6 Ngẫu nhiên hóa tín hiệu
X-1
X-1
X-1
X-1
X-1X-1
X-1
X-1
X-1
X-1
Bộ ghi dịch phản hồi
Số liệu vào Di
Số liệu ra Ds
Bộ cộng modul 2
Số liệu ra Di
Khôi phục đồng hồ
a) Bộ trộn b) Bội giải trộn
Hinh 1.30 - Bộ trộn và giải trộn
Bộ ghi dịch phản hồi
Bộ cộng modul 2
Số liệu vào Ds