Giáo trình Ghép kênh tín hiệu số
- MỤC LỤCLời nói đầu 1
CHƯƠNG I- MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN TRONG TRUYỀN DẪN TÍN HIỆU 3
1.1. Giới thiệu chung 3
1.2. Nhập môn ghép kênh số 3
1.2.1. Tín hiệu và các tham số 3
1.2.2. Đường truyền và độ rộng băng tần truyền dẫn 4
1.2.3. Truyền dẫn đơn kênh và đa kênh 5
1.2.4. Hệ thống truyền dẫn số và các tham số 5
1.3. Số hoá tín hiệu analog 7
1.3.1. Điều xung mã PCM 7
1.3.2. Điều xung mã vi sai DPCM 12
1.3.3. Điều chế Delta DM 13
1.4. Các phương pháp ghép kênh 14
1.4.1. Ghép kênh phân chia theo tần số 14
1.4.2. Ghép kênh phân chia theo thời gian TDM 17
1.4.3. Ghép kênh phân chia theo mã 21
1.5. Khung và đa khung tín hiệu 22
1.5.1. Khái niệm về khung và đa khung 22
1.5.2. Cấu trúc cơ bản của một khung tín hiệu 22
1.6. Đồng bộ trong viễn thông 22
1.6.1. Mở đầu 22
1.6.2. Đồng bộ sóng mang 24
1.6.3. Đồng bộ ký hiệu 25
1.6.4. Đồng bộ khung 26
1.6.5. Đồng bộ bit 30
1.6.6. Đồng bộ gói 30
1.6.7. Đồng bộ mạng 32
1.6.8. Đồng bộ đa phương tiện 32
1.6.9. Đồng bộ đồng hồ thời gian thực 33
1.7. Ngẫu nhiên hoá tín hiệu 34
1.7.1. Khái niệm 34
1.7.2. Cấu tạo và hoạt động của bộ trộn và bộ giải trộn 34
Tóm tắt 35
Bài tập 35163
CHƯƠNG II- GHÉP KÊNH PCM, PDH và SDH 36
2.1. Giới thiệu chung 36
2.2. Ghép kênh PCM 36
2.2.1. Sơ đồ khối bộ ghép PCM-N 36
2.2.2. Nguyên lý hoạt động 36
2.2.3. Cấu trúc khung và đa khung PCM-N 37
2.3. Ghép kênh PDH 39
2.3.1. Các tiêu chuẩn tốc độ bit PDH 39
2.3.2. Kỹ thuật ghép kênh PDH 40
2.3.3. Cấu trúc khung PDH điển hình (∗∗) 43
2.4. Ghép kêng SDH 48
2.4.1. Các tiêu chuẩn ghép kênh SDH 48
2.4.2. Sơ đồ khối ghép các luồng PDH vào khung STM-N 50
2.4.3. Quá trình ghép các luồng nhánh PDH vào khung STM-1 51
2.4.4. Vai trò và hoạt động của con trỏ trong SDH (∗∗∗) 60
2.4.5. Mào đầu đoạn SOH và mào đầu tuyến POH 69
Tóm tắt 77
Bài tập 78
CHƯƠNG III- CÁC GIẢI PHÁP DUY TRÌ MẠNG 80
3.1. Giới thiệu chung 80
3.2. Các cấu hình thiết bị 80
3.2.1. Giới thiệu 80
3.2.2. Các loại cấu hình thiết bị 81
3.3. Các cấu hình mạng 85
3.3.1. Cấu hình điểm nối điểm 85
3.3.2. Cấu hình đa điểm 85
3.3.3. Cấu hình rẽ nhánh 86
3.3.4. Cấu hình vòng 86
3.3.5. Cấu hình đa vòng 86
3.4. Các khái niệm về duy trì mạng 87
3.4.1. Khái niệm 87
3.4.2. Các biện pháp 87
3.5. Các cơ chế bảo vệ 88
3.5.1. Bảo vệ 1+1 88
3.5.2. Bảo vệ 1:1 88
3.5.3. Bảo vệ 1:N 88164
3.5.4. Các đặc điểm của chuyển mạch bảo vệ 90
3.6. Bảo vệ trong mạng vòng 91
3.6.1. Ưu điểm của việc sử dụng mạng vòng tự phục hồi 91
3.6.2. Mạng vòng 2 sợi đơn hướng chuyển mạch bảo vệ tuyến 93
3.6.3. Mạng vòng 2 sợi đơn hướng chuyển mạch bảo vệ đường 96
3.6.4. Mạng vòng 2 sợi hai hướng chuyển mạch bảo vệ đường 96
3.6.5. Mạng vòng 4 sợi hai hướng chuyển mạch bảo vệ đường 97
3.6.6. So sánh các mạng vòng bảo vệ 99
Tóm tắt 100
Câu hỏi 101
CHƯƠNG IV- CÁC PHƯƠNG THỨC TRUYỀN TẢI SỐ LIỆU 103
4.1. Giới thiệu chung 103
4.2. Truyền tải số liệu qua SDH 103
4.2.1. Truyền tải ATM qua SDH 103
4.2.2. Các phương thức đóng khung số liệu 105
4.2.3. Các cơ chế kết chuỗi các contenơ ảo 111
4.2.4. Cơ chế điều chỉnh dung lượng tuyến LCAS 116
4.3. IP/ATM trực tiếp trên quang 120
4.3.1. Hạn chế các lớp trung gian trên mạng đường trục 120
4.3.2. IP/ATM trực tiếp trên quang 121
4.4. Công nghệ Token ring và FDDI 121
4.4.1. Giới thiệu 121
4.4.2. Cấu trúc khung 123
4.5. Công nghệ Ethernet 123
4.5.1. Các chuẩn Ethernet 123
4.5.2. Cấu trúc khung Ethernet 124
4.5.3. Lớp vật lý Ethernet 126
4.6. Công nghệ mạng vòng gói tự phục hồi RPR 131
4.6.1. Giới thiệu về công nghệ RPR 131
4.6.2. Khung SRP và giao diện lớp vật lý 142
4.6.3. Các giao thức trong RPR 144
4.7. So sánh, đánh giá hiệu suất sử dụng băng thông và các chỉ tiêu khác của các phương
thức (∗) 149
4.7.1. Hiệu suất sử dụng băng thông 149
4.7.2. Các chỉ tiêu khác 149
Tóm tắt 151
Bài tập 151165
Câu hỏi 152
Phụ lục 153
Bảng thuật ngữ viết tắt 155
Tài lệu tham khảo 160
Mục lục 162
g mã PDH Plesiochronous Digital Hierachy Phân cấp số cận đồng bộ 158 PDU Protocol Data Unit Khối số liệu giao thức pFCS payload Frame Check Sequence Dãy kiểm tra khung tải trọng PFI Payload FCS Indicator Bộ chỉ thị dãy kiểm tra khung tải trọng PHY PHYsical Layer Lớp vật lý PI Primary In Lối vào sơ cấp PLD PayLoaD Tải trọng PLI Payload Length Indicator Bộ chỉ thị chiều dài tải trọng PLL Phase - Locked Loop Vòng khoá pha PMD Physical Medium Dependent layer Lớp phụ thuộc môi trường vật lý PO Primary Out Đầu ra sơ cấp POS Packet Over SDH Gói trên SDH PPP Point-to-Point Protocol Giao thức điểm - điểm PRI PRIority Ưu tiên PRS PacketPHY Reconcilliaton Sublayer Phân lớp phục hồi PacketPHY PSC Protection Swiching Controler Bộ điều khiển chuyển mạch bảo vệ PTI Payload Type Identifier Bộ nhận dạng kiểu tải trọng PLI PDU Length Indicator Bộ chỉ thị chiều dài PDU PTR PoinTeR Con trỏ RCR CLK ReCeiver Recovery CLoK Đồng hồ hồi phục từ tín hiệu thu REG REGenerator Bộ tái sinh (Lặp) RIP Routing Information Field Trường thông tin định tuyến RPR Resilient Packet Ring Mạng vòng gói tự phục hồi RSOH Regenerator Section OverHead Mào đầu đoạn lặp SA Source Address Địa chỉ nguồn SD Starting Delimiter Bộ giới hạn đầu khung SDXC Synchronous Digital cross Connection Nối chéo số đồng bộ SF Signal Failure Mất tín hiệu SFET Synchronous Frequency Encoding Technique Kỹ thuật mã hoá tần số đồng bộ SI Secondary In Đầu vào thứ cấp SO Secondary Out Đầu ra thứ cấp SRP Spatial Reuse Protocol Giao thức tái sử dụng không gian SRS SDH Reconcillation Sublayer Phân lớp phục hồi SDH SRTS Synchronous Residual Time Stamp Dấu hiệu thời gian dư đồng bộ STM-N Synchronous Transmistion Module -N Môđun truyền dẫn đồng bộ mức N TDM Time Division Multiplexing Ghép phân chia theo thời gian tHEC Type Header Error Correction Sửa lỗi đầu đề kiểu TRM Terminal Đầu cuối TS Time Stamp Dấu hiệu thời gian 159 TTL Time To Live Thời gian sống TUG-n Tributery Unit group Nhóm khối nhánh UDP User Datagram Protocol Giao thức gói số liệu người sử dụng VCO Voltage Controlled Oscillator Bộ tạo dao động điều khiển bằng điện áp VC Virtual Container Contenơ ảo VCG Virtual Concatenation Group Nhóm kết chuỗi ảo VID VLAN IDentifier Bộ nhận dạng VLAN VLAN Virtual LAN Mạng diện cục bộ ảo VPI/VCI Virtual Path Identifier/ Virtual Channel Identifier Bộ nhận dạng tuyến ảo/Bộ nhận dạng kênh ảo WDM Wavelength Division Multiplexing Ghép phân chia theo bước sóng WIS WAN Interface Sublayer Phân lớp giao diện WAN WTR Waite To Restore Đợi phục hồi XAUI 10 Gigabit/s Attachment Unit Interface Giao diện khối cắm 10 Gbit/s XGM 10 Gigabit/s Media Independent Độc lập môi trường 10 Gbit/s XGMII 10 Gigabit/s Media Independent Interface Giao diện độc lập môi trường 10 Gbit/s XGXS XGMII Extender Sublayer Phân lớp mở rộng XGMII 160 - TÀI LIỆU THAM KHẢO- [1] TS. Cao Phán và ThS. Cao Hồng Sơn, "Ghép kênh PDH và SDH". Học viện Công nghệ BCVT, Hà Nội 1-2000. [2] ThS. Cao Hồng Sơn, "Công nghệ IP trên WDM" Tập 1 và Tập 2. Nhà xuất bản Bưu Điện, Hà Nội 8-2005. [3] Robert J. Hoss, " Fiber Optic Communications Design Handbook". Prentice Hall, Englewood Cliffs, New Jersey 07632, 1990. [4] Tsong - Ho Wu, "Fiber Network Sevice Survivability", Artech House, Boston- London, 1992. [5] Neill Wilkinson, " Next Generation Network Service", John Wiley & Sons, LTD. England 2002. [6] Jean - Pierre Laude, "DWDM Fundamentals, Component, and Applications", Artech House, Boston- London 2002. [7] ITU-T Telecommunication standardization sector of ITU G.707/Y. 1332. "Network Node Interface for the Synchronous Digital Hierarchy (SDH)", 12/2003. [8] ITU-T Recommendation G.7041/Y.1303, “Generic Framing Procedure”, Jan. 2002. [9] ITU-T Recommendation G.707/Y1322, “Network Node Interface for SDH”, Oct. 2000. [10] ITU-T Recommendation G.7042/Y.1305, “Link Capacity Adjustment Scheme (LCAS) for Virtual Concatenated Signals”, Nov. 2001. [11] ITU-T Recommendation X.85/Y1321, “IP over SDH using LAPS”, Mar. 2000. [12] www.acterna.com, “Next Genration SONET/SDH Technologies and Applications”, Oct. 2003. [13] RFC 2615, “PPP over SONET/SDH”, Jun.1999. [14 ] Part 17: IEEE Standards 802.17, "Resillient Packet Ring (RPR) Access Method and Physical Layer Specifications", 2004. [15 ] Corrigent Systems, IEEE 802.17- "Resillient Packet Ring", 2005. [16 ] Stejano Bregni, "Synchronization of Digital Telecommunicatins Network", John Wiley & Sons, 2002. [17 ] Siemens, " Optical Network": SURPASS hit 70 series OAM, Advanced topic, 2004. [18] Max Ming - Kang Liu, "Principles and Applications of Optical Communications", IRWIN, 1996. [19] John Gowar, "Optical Communication Systems", Prentice Hall (UK), 1984. [20] Peter Tomsu and Christian Schmutzer, "Next Generation Optical Networks", Prentice Hall PTR, 2002. [21] Djafar K. Mynbaev and Lowell L. Scheiner, "Fiber Optic Communications Technology", Prentice Hall, 2001. 161 [22] Kiyoshi Nosu, "Optical FDM Network Technologies", Artech House, Inc., Boston, London, 1997. [23] Rajiv Ramaswami and Kumar N. Sivarajan, "Optical Networks, A practical Perspective", Morgan Kaufmann Publishers, San Francisco New York, 2002. [24] ATM Forum Specification, af-lance-0021.000,"LAN Emulation over ATM", Version 1.0, January 1995. [25] Cisco Systems Inc. Whitepaper, "Cisco's Packet over SONET/SDH (POS) Technology Support", February, 1998. [26] Cisco Systems Inc. Whitepaper, "Dinamic Packet Transport Technology and Applications Overview", January, 1999. [27] OIF Contribubution, "A proposal to Use POS as Physical Layer up to OC-192c", 2000. [28] RFC 1662, "PPP in HDLC- like framing", July 2000. 162 - MỤC LỤC- Lời nói đầu 1 CHƯƠNG I- MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN TRONG TRUYỀN DẪN TÍN HIỆU 3 1.1. Giới thiệu chung 3 1.2. Nhập môn ghép kênh số 3 1.2.1. Tín hiệu và các tham số 3 1.2.2. Đường truyền và độ rộng băng tần truyền dẫn 4 1.2.3. Truyền dẫn đơn kênh và đa kênh 5 1.2.4. Hệ thống truyền dẫn số và các tham số 5 1.3. Số hoá tín hiệu analog 7 1.3.1. Điều xung mã PCM 7 1.3.2. Điều xung mã vi sai DPCM 12 1.3.3. Điều chế Delta DM 13 1.4. Các phương pháp ghép kênh 14 1.4.1. Ghép kênh phân chia theo tần số 14 1.4.2. Ghép kênh phân chia theo thời gian TDM 17 1.4.3. Ghép kênh phân chia theo mã 21 1.5. Khung và đa khung tín hiệu 22 1.5.1. Khái niệm về khung và đa khung 22 1.5.2. Cấu trúc cơ bản của một khung tín hiệu 22 1.6. Đồng bộ trong viễn thông 22 1.6.1. Mở đầu 22 1.6.2. Đồng bộ sóng mang 24 1.6.3. Đồng bộ ký hiệu 25 1.6.4. Đồng bộ khung 26 1.6.5. Đồng bộ bit 30 1.6.6. Đồng bộ gói 30 1.6.7. Đồng bộ mạng 32 1.6.8. Đồng bộ đa phương tiện 32 1.6.9. Đồng bộ đồng hồ thời gian thực 33 1.7. Ngẫu nhiên hoá tín hiệu 34 1.7.1. Khái niệm 34 1.7.2. Cấu tạo và hoạt động của bộ trộn và bộ giải trộn 34 Tóm tắt 35 Bài tập 35 163 CHƯƠNG II- GHÉP KÊNH PCM, PDH và SDH 36 2.1. Giới thiệu chung 36 2.2. Ghép kênh PCM 36 2.2.1. Sơ đồ khối bộ ghép PCM-N 36 2.2.2. Nguyên lý hoạt động 36 2.2.3. Cấu trúc khung và đa khung PCM-N 37 2.3. Ghép kênh PDH 39 2.3.1. Các tiêu chuẩn tốc độ bit PDH 39 2.3.2. Kỹ thuật ghép kênh PDH 40 2.3.3. Cấu trúc khung PDH điển hình (∗∗) 43 2.4. Ghép kêng SDH 48 2.4.1. Các tiêu chuẩn ghép kênh SDH 48 2.4.2. Sơ đồ khối ghép các luồng PDH vào khung STM-N 50 2.4.3. Quá trình ghép các luồng nhánh PDH vào khung STM-1 51 2.4.4. Vai trò và hoạt động của con trỏ trong SDH (∗∗∗) 60 2.4.5. Mào đầu đoạn SOH và mào đầu tuyến POH 69 Tóm tắt 77 Bài tập 78 CHƯƠNG III- CÁC GIẢI PHÁP DUY TRÌ MẠNG 80 3.1. Giới thiệu chung 80 3.2. Các cấu hình thiết bị 80 3.2.1. Giới thiệu 80 3.2.2. Các loại cấu hình thiết bị 81 3.3. Các cấu hình mạng 85 3.3.1. Cấu hình điểm nối điểm 85 3.3.2. Cấu hình đa điểm 85 3.3.3. Cấu hình rẽ nhánh 86 3.3.4. Cấu hình vòng 86 3.3.5. Cấu hình đa vòng 86 3.4. Các khái niệm về duy trì mạng 87 3.4.1. Khái niệm 87 3.4.2. Các biện pháp 87 3.5. Các cơ chế bảo vệ 88 3.5.1. Bảo vệ 1+1 88 3.5.2. Bảo vệ 1:1 88 3.5.3. Bảo vệ 1:N 88 164 3.5.4. Các đặc điểm của chuyển mạch bảo vệ 90 3.6. Bảo vệ trong mạng vòng 91 3.6.1. Ưu điểm của việc sử dụng mạng vòng tự phục hồi 91 3.6.2. Mạng vòng 2 sợi đơn hướng chuyển mạch bảo vệ tuyến 93 3.6.3. Mạng vòng 2 sợi đơn hướng chuyển mạch bảo vệ đường 96 3.6.4. Mạng vòng 2 sợi hai hướng chuyển mạch bảo vệ đường 96 3.6.5. Mạng vòng 4 sợi hai hướng chuyển mạch bảo vệ đường 97 3.6.6. So sánh các mạng vòng bảo vệ 99 Tóm tắt 100 Câu hỏi 101 CHƯƠNG IV- CÁC PHƯƠNG THỨC TRUYỀN TẢI SỐ LIỆU 103 4.1. Giới thiệu chung 103 4.2. Truyền tải số liệu qua SDH 103 4.2.1. Truyền tải ATM qua SDH 103 4.2.2. Các phương thức đóng khung số liệu 105 4.2.3. Các cơ chế kết chuỗi các contenơ ảo 111 4.2.4. Cơ chế điều chỉnh dung lượng tuyến LCAS 116 4.3. IP/ATM trực tiếp trên quang 120 4.3.1. Hạn chế các lớp trung gian trên mạng đường trục 120 4.3.2. IP/ATM trực tiếp trên quang 121 4.4. Công nghệ Token ring và FDDI 121 4.4.1. Giới thiệu 121 4.4.2. Cấu trúc khung 123 4.5. Công nghệ Ethernet 123 4.5.1. Các chuẩn Ethernet 123 4.5.2. Cấu trúc khung Ethernet 124 4.5.3. Lớp vật lý Ethernet 126 4.6. Công nghệ mạng vòng gói tự phục hồi RPR 131 4.6.1. Giới thiệu về công nghệ RPR 131 4.6.2. Khung SRP và giao diện lớp vật lý 142 4.6.3. Các giao thức trong RPR 144 4.7. So sánh, đánh giá hiệu suất sử dụng băng thông và các chỉ tiêu khác của các phương thức (∗) 149 4.7.1. Hiệu suất sử dụng băng thông 149 4.7.2. Các chỉ tiêu khác 149 Tóm tắt 151 Bài tập 151 165 Câu hỏi 152 Phụ lục 153 Bảng thuật ngữ viết tắt 155 Tài lệu tham khảo 160 Mục lục 162 GHÉP KÊNH TÍN HIỆU SỐ Mã số: 411GKS360 Chịu trách nhiệm bản thảo TRUNG TÂM ÐÀO TẠO BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG 1
File đính kèm:
- giao_trinh_ghep_kenh_tin_hieu_so.pdf