Hệ thống thông tin quang và công nghệ truyền dẫn SDH

Tuỳ theo dạng tín hiệu điện đưa vào điều biến nguồn quang là tín hiệu tương tự hay tín hiệu số mà ta có: + Hệ thống thông tin quang tương tự + Hệ thống thông tin quang số Tuy nhiên mạng

Đồ án tốt nghiệp Lời mở đầu

LỜI MỞ ĐẦU

***

Trong những năm gần đây nền kinh tế nước ta phát triển nhanh, tiến đến hộinhập toàn cầu dẫn tới nhu cầu trao đổi thông tin tăng mạnh Sự bùng nổ của mạnginternet cũng như hàng loạt các dịch vụ mới yêu cầu băng thông rộng ra đời nhưtruyền hình cáp, truyền hình độ phân giải cao, truyền hình hội nghị, mạng riêng ảo,mạng WAN v.v Lĩnh vực viễn thông đem lại lợi nhuận cao nên nhiều doanhnghiệp đầu tư, khai thác và cung cấp các dịch vụ viễn thông tạo nên một thị trườngsôi động Tuy nhiên xây dựng một mạng truyền dẫn với khoảng cách lớn và phạm

vi rộng không phải nhà khai thác viễn thông nào cũng làm được, họ phải đi thuê lạiđường truyền của các công ty khác Tập đoàn bưu chính viễn thông Việt NamVNPT là nhà khai thác viễn thông duy nhất ở Việt Nam đã xây dựng được mộtmạng lưới viễn thông rộng khắp các tỉnh thành trong nước và mở rộng kết nối điquốc tế Trong đó mạng truyền dẫn quang đường trục Bắc - Nam đóng vai trò hếtsức quan trọng, nơi tập trung truyền tải lưu lượng chính trong nước Lưu lượngtruyền dẫn qua mạng đường trục tăng nhanh từ 40Gbps 2008 và lên đến 240Gbpscuối năm 2009

Công nghệ viễn thông đang phát triển rất nhanh để đáp ứng nhu cầu ngàycàng cao của xã hội Điều đó đồng nghĩa với việc các nhà cung cấp phải khôngngừng cải thiện các công nghệ cũ và nghiên cứu các công nghệ mới để đảm bảocung cấp cho khách hàng các dịch vụ tốt nhất Trong những thập kỷ gần đây, mạngcông cộng (PSTN: Public Swiched Telephone Network) gồm có hai hệ thống mạnggần riêng biệt đó là mạng Viễn thông mà tiêu biểu là mạng điện thoại, và mạngcông cộng thứ hai đó là mạng dữ liệu (Data Network) mà tiêu biểu là mạng Internet,với hệ thống mạng như vậy công nghệ SDH đã có thể đáp ứng nhu cầu của nó.Trước hết ta phải nói đến lĩnh vực truyền dẫn số Các hệ thống truyền dẫn ban đầuchủ yếu dựa trên cơ sở hạ tầng sẵn có của các tuyến truyền dẫn tương tự Các hệthống này hoàn thiện dần và được tiêu chuẩn hoá thành các hệ thống cận đồng bộPDH ( Pleisiochrouous Digital Hearachy ) Các hệ thống PDH phát triển chủ yếutrên cơ sở đáp ứng những dịch vụ thoại thông thường Cùng với sự phát triển củacông nghệ viễn thông, các nhu cầu về dịch vụ viễn thông không ngừng tăng lên, cácloại dịch vụ phi thoại như hội nghị truyền hình, truy nhập cơ sở dữ liệu từ xa, đadịch vụ v.v… đòi hỏi phải có mạng lưới linh hoạt hơn và băng tần lớn hơn Sựphức tạp của hệ thống truyền dẫn dựa trên tiêu chuẩn PDH không thể đáp ứngnhững nhu cầu này Xuất phát từ nhu cầu thực tế trên, tiêu chuẩn hệ thống truyềndẫn mới dựa trên các công nghệ tiên tiến nhất đã được hình thành, đó là tiêu chuẩnphân cấp số đồng bộ SDH ( Synchronuous Digital Hierachy )

Nguyễn Thị Dung 46k ĐTVT

Đồ án tốt nghiệp Lời mở đầu

Công nghệ SDH là một kỹ thuật ghép kênh và truyền tải ra đời vào nhữngnăm 90 của thế kỷ 20, nó có nhiều ưu điểm so với kỹ thuật PDH trước đó Do cócác ưu điểm như ghép kênh linh hoạt, tốc độ truyền dẫn cao, khả năng giám sát vàquản lý hiệu quả, thiết bị gọn nhẹ, thích ứng với tương lai…trong khi đó vẫn hoàntoàn tương thích với hầu hết mọi giao diện PDH đang tồn tại Có thể nói SDH cùngvới truyền dẫn quang chính là nền tảng cho việc xây dựng một cơ sở hạ tầng viễnthông hiện đại Thông tin truyền dẫn SDH được triển khai vào Việt Nam từ năm

1996 cho mạng truyền dẫn đường trục Bắc Nam

Trên cơ sở những kiến thức tích luỹ trong những năm học tập chuyên ngànhĐiện Tử - Viễn Thông tại trường đại học Vinh và sau thời gian thực tập tại Trungtâm Viễn thông KVI là đơn vị trực thuộc công ty Bưu chính Viễn thông Việt Nam

em đã tìm hiểu, nghiên cứu và hoàn thành đồ án tốt nghiệp với đề tài “Hệ thống thông tin quang và công nghệ truyền dẫn SDH”.

Do sự hiểu biết và thời gian có hạn nên sẽ không tránh khỏi những thiếu sót,rất mong nhận được sự góp ý của các thầy cô giáo và các bạn trong tập thể lớp 46k-ĐTVT để em có thể vững vàng thêm kiến thức khi ra trường

Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong khoa Công Nghệ, các bạn

trong lớp 46k-ĐTVT, đặc biệt em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới Thầy giáo KS.

Lê Đình Công - người đã tận tình chỉ bảo hướng dẫn em hoàn thành đồ án này.

Vinh, Tháng năm 2010

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Thị Dung Lớp 46k.ĐTVT2

Đồ án tốt nghiệp Lời mở đầu

MỤC LỤC

LỜI MỞ ĐẦU

MỤC LỤC

CÁC TỪ VIẾT TẮT

DANH SÁCH HÌNH MINH HỌA

Phần mở đầu 1

Phần 1 Hệ thống thông tin quang 2

Chương 1 Tổng quan về hệ thống thông tin quang 2

1.1 Lịch sử phát triển 2

1.2 Đặc điểm và phân loại hệ thống thông tin quang 3

1.2.1 Đặc điểm 3

1.2.2 Phân loại 3

1.3 Các tham số của hệ thống thông tin quang 4

Chương 2 Các phần tử cơ bản của hệ thống thông tin quang 6

2.1 Sơ đồ khối của hệ thống 6

2.2 Sợi quang 7

2.2.1 Cấu tạo và phân loại sợi quang 7

2.2.1.1 Cấu tạo 7

2.2.1.2 Phân loại 7

2.2.2 Nguyên lý truyền dẫn sóng ánh sáng trong sợi quang 8

2.2.2.1 Lý thuyết quang hình 8

2.2.2.2 Độ mở số 10

2.2.3 Đặc tính truyền dẫn của sợi quang 11

2.2.3.1 Đặc tính suy hao 11

2.2.3.2 Đặc tính tán sắc 12

2.2.3.2 Những ứng dụng của sợi quang 15

2.3 Thiết bị phát quang 15

2.4 Thiết bị thu quang 17

2.5 Các trạm lặp 18

2.6 Các trạm xen/rẽ kênh 19

Phần 2 Công nghệ truyền dẫn SDH 20

Chương 3 Giới thiệu về kỹ thuật ghép kênh đồng bộ SDH 20

3.1 Nhược điểm của truyền dẫn cận đồng bộ PDH 20

3.1.1 Khái niệm truyền dẫn cận đồng bộ 20

3.1.2 Các tiêu chuẩn ghép kênh cận đồng bộ 20

3.1.3 Nhược điểm của gép kênh cận đồng bộ 21

3.2 Truyền dẫn đồng bộ SDH 22

3.2.1 Lịch sử phát triển của SDH 22

3.2.2 Đặc điểm của công nghệ truyền dẫn SDH 23

3.2.3 Một số khuyến nghị của CCITT về SDH 24

3.2.4 Các tiêu chuẩn SDH 25

Chương 4 Công nghệ truyền dẫn đồng bộ SDH 26

4.1 Nguyên tắc ghép kênh cơ bản 26

4.2 Cấu trúc các khối 27

2.4.1 Container C…… 27

4.2.2 Container ảo VC 28

4.2.3 Đơn vị luồng TU 30

Nguyễn Thị Dung Lớp 46k.ĐTVT3

Đồ án tốt nghiệp Lời mở đầu

4.2.4 Nhóm đơn vị luồng TUG 32

4.2.5 Các đơn vị quản lý AU 36

4.2.6 Nhóm đơn vị quản lý AUG 37

4.2.7 Cấu trúc khung STM -1 37

4.2.8 Cấu trúc khung STM-N 40

4.3 Ghép các luồng nhánh PDH thành khung STM-1 44

4.3.1 Ghép luồng 139264 kbit/s thành khung STM-1 44

4.3.1.1 Sắp xếp luồng 140 Mbit/s vào VC-4 44

4.3.1.2 Sắp xếp VC- 4 vào STM-1 46

4.3.2 Ghép 3 luồng 34368 kbit/s thành khung STM-1 46

4.3.2.1 Sắp xếp luồng 34368 kbit/s vào VC-3 46

4.3.2.2 Ghép 3VC-3 vào STM-1 48

4.3.3 Sắp xếp 63 luồng 2048 kbit/s thành khung STM-1 49

4.3.3.1 Sắp xếp luồng 2048 kbit/s vào VC-12 49

4.3.3.2 Ghép 63 VC- 12 vào STM- 1 53

4.4 Cấu trúc, hoạt động của các loại con trỏ 55

4.4.1 Vị trí và chức năng của các con trỏ 55

4.4.1.1 Vị trí và chức năng của con trỏ AU-4 55

4.4.1.2 Vị trí và chức năng của con trỏ AU-3 56

4.4.1.3 V ị tr í v à ch ức n ăng con tr ỏ TU-3 56

4.4.1.3 Vị trí và chức năng con trỏ TU-2 57

4.4.1.4 Vị trí và chức năng con trỏ TU-12 và TU-11 57

4.4.2 Cấu tạo và hoạt động của các con trỏ 59

4.4.2.1 Con trỏ của con trỏ AU-4 PTR, AU-3 PTR, TU-3 PTR 59

4.4.2.2 Cấu tạo của các con trỏ của TU-2, TU-12, TU-11 61

Chương 5 Hệ thống truyền dẫn SDH 64

5.1 Đoạn và tuyến 64

5.1.1 Đoạn 64

5.1.2 Tuyến 64

5.2 Các phần tử cơ bản của mạng SDH 65

5.2.1 Thiết bị đầu cuối TM 65

5.2.2 Thiết bị xen rẽ ADM 66

5.2.3 Thiết bị kết nối chéo SDXC 66

5.2.4 Thiết bị lặp REG 67

5.2.5 Quản lý các phần tử mạng 67

5.3 Cấu hình node 68

5.3.1 Cấu hình NE đầu cuối 68

5.3.2 Cấu hình NE xen rẽ 69

5.3.3 Cấu hình NE lặp 69

Nguyễn Thị Dung Lớp 46k.ĐTVT4

Đồ án tốt nghiệp Lời mở đầu

5.3.4 Cấu hình NE nối chéo số 70

5.4 Cấu hình mạng 70

5.4.1 Cấu hình điểm nối điểm 70

5.4.2 Cấu hình đa điểm 70

5.4.3 Cấu hình cây 71

5.4.4 Cấu hình mạng vòng 71

5.4.5 Cấu hình hỗn hợp 72

5.5 Các cơ chế bảo vệ mạng 72

5.5.1 Bảo vệ tuyến tính 72

5.5.2 Bảo vệ mạch vòng 73

5.5.2.1 Mạch vòng đơn hướng 73

5.5.2.2 Mạch vòng hai hướng 74

5.6 Đồng bộ mạng 75

5.6.1 Sự cần thiết của đồng bộ 75

5.6.2 Các phương thức đồng bộ mạng SDH 75

5.6.3 Cấu trúc đồng bộ 75

5.6.4 Đồng bộ phần tử mạng SDH 79

5.6.5 Nguồn đồng bộ 81

5.6.6 Mức chất lượng Q và mức ưu tiên P 82

5.6.7 Quản lý mạng SDH 83

Kết luận và hương phát triển đề tài 86

Tài liệu tham khảo 88

DANH SÁCH HÌNH MINH HỌA Hình 1.1: Sơ đồ khối của hệ thống thông tin quang 7

Nguyễn Thị Dung Lớp 46k.ĐTVT5

Đồ án tốt nghiệp Lời mở đầu

Hình 1.2: Cấu tạo sợi quang 8

Hình 1.3: Cấu trúc của các loại sợi quang 9

Hình 1.4: Sự phản xạ và khúc xạ ánh sáng 10

Hình 1.5: Nguyên lý truyền ánh sáng trong sợi quang 11

Hình 1.6.Tính khẩu độ số của sợi quang 11

Hình 1.7: Sự tán sắc của sợi quang 13

Hình 1.8: Sự phụ thuộc của chiết suất vào bước sóng 15

Hình 1.9: Các thành phần của một máy phát quang 16

Hình 1.10: Sơ đồ khối thiết bị thu quang 18

Hình 1.11: Sơ đồ khối tổng quát trạm lặp điện quang 19

Hình 1.12: Sơ đồ khối chức năng của trạm lặp loại điện quang 19

Hình 2.1: Phân cấp số cận đồng bộ của Châu Âu 21

Hình 2.2: Phân cấp số cận đồng bộ của Bắc Mỹ 22

Hình 2.3: Phân cấp số cận đồng bộ của Nhật 22

Hình 2.4: Sơ đồ khung ghép SDH tiêu chuẩn 27

Hình 2.5: Cấu trúc của các VC bậc thấp 30

Hình 2.6: Cấu trúc khung và đa khung VC-n và TU-n mức thấp 30

Hình 2.7: Cấu trúc khung VC- 3 và VC- 4 31

Hình 2.8: Sự hình thành của cấu trúc TU-11, TU-12, TU-2 32

Hình 2.9: Sự hình thành khung TU-3 33

Hình 2.10 : TUG-2 hình thành từ TU-11 33

Hình 2.11: TUG-2 hình thành từ TU-12 34

Hình 2.12: TUG-2 hình thành từ TU-2 34

Hình 2.13: Khung TUG 3 35

Hình 2.14: TUG - 3 được cấu thành từ các TUG – 2 36

Hình 2.15: Ghép 3 TUG - 3 vào VC – 4 37

Hình 2.16: Cấu trúc AU – 3 từ VC-3 38

Hình 2.17: Cấu trúc AU-4 từ VC-4 38

Hình 2.18: Cấu trúc STM – 1 39

Hình 2.19: Sơ đồ bố trí 3AU-3 trong STM-1 phần pointer 40

Hình 2.20: Sơ đồ bố trí 3AU-3 vào STM-1 phần dữ liệu 41

Hình 2.21: Bộ ghép luồng số STM-4 42

Hình 2.22: Cấu trúc khung STM-4 42

Hình 2.23 : Cấu trúc SOH trong khung STM-1 44

Hình 2.24: Cấu trúc khung POH 45

Hình 2.25: Cấu trúc VC- 4 khi sắp xếp luồng 140Mbit/s vào VC-4 46

Hình 2.26: Cấu tạo mỗi dòng của VC-4 47

Hình 2.27: Quá trình ghép VC-4 vào STM-1 48

Hình 2.28: Sắp đặt luồng nhánh 34M vào VC-3 49

Hình 2.29 Ghép 3 VC-3 vào STM-1 50

Hình 2.30: Ghép các AUG thành các khung STM-N 51

Hình 2.31: Sắp xếp đồng bộ luồng 2048 Kbit/s vào đa khung VC-12 53

Hình 2.32: Sắp xếp đồng bộ luồng 2048 Kbit/s vào đa khung VC-12 54

Nguyễn Thị Dung Lớp 46k.ĐTVT6

Đồ án tốt nghiệp Lời mở đầu

Hình 2.33: Ghép 63 VC-12 vào STM-1 56

Hình 2.34: Trình tự ghép 21 tín hiệu TU-12 vào TUG-3 56

Hình 2.35: Vị trí của trỏ AU-4 trong khung AUG 57

Hình 2.36: Vị trí của trỏ AU-3 trong khung AUG 58

Hình 2.37: Vị trí con trỏ TU-3 trong VC-4 59

Hình 2.38: Vị trí của con trỏ TU2, TU-12, TU-11 trong đa khung 60

Hình 2.39: Cấu tạo của con trỏ AU 61

Hình 2.40: Cấu tạo của dòng 4 vùng A của POH 61

Hình 2.41 : Quản lí dữ liệu của con trỏ AU-4 62

Hình 2.42 : Quản lí dữ liệu của con trỏ AU-3 63

Hình 2.43 : Cấu tạo của các con trỏ TU 64

Hình 2.44: 2 loại đoạn của truyền dẫn 65

Hình 2.45: Sơ đồ khối mạng vòng đồng bộ SDH 65

Hình 2.46: Thiết bị đầu cuối ghép kênh 66

Hình 2.47: Thiết bị xen/rẽ 66

Hinh 4.48: Thiết bị đấu chéo số 67

Hình 4.49: Bộ tái tạo tín hiệu 69

Hình 2.50 : Cấu hình NE đầu cuối 69

Hình 2.51: Cấu hình NE xen rẽ 69

Hình 2.52: Cấu hình NE lặp 70

Hình 2.53 : Cấu hình NE nối chéo số 70

Hình 2.54: Cấu hình điểm nối điểm 71

Hình 2.55: Cấu hình đa điểm 71

Hình 2.56: Cấu hình cây 71

Hình 2.57: Cấu hình mạng vòng (ring) 72

Hình 2.58: Cấu hình đa Ring 72

Hình 2.59: Cấu hình hỗn hợp 73

Hình 2.60: Sơ đồ bảo vệ tuyến tính 73

Hình 2.61: Mạch vòng bảo vệ đơn hướng 74

Hình 2.62: Mạch vòng bảo vệ hai hướng 76

Hình 2.63 Kiến trúc đồng bộ mạng SDH 77

Hình 2.64: Vòng định thời trong cấu trúc đồng bộ 77

Hình 2.65: Mô hình mạng phân bố theo hình thức phân cấp 78

Hình 2.66: PRC là một đồng hồ chủ cho mạng 79

Hình 2.67: Chế độ đồng bộ ngoài 80

Hình 2.68: Chế độ đồng bộ đường truyền 80

Hình 2.69: Chế độ đồng bộ vòng 80

Hình 2.70: Chế độ đồng bộ xuyên qua 81

Hình 2.71: Chế độ chạy tự do 81

Hình 2.72: Các loại nguồn đồng bộ trong phần tử mạng SDH 82

Hình 2.73: Truyền mức chất lượng Q giữa các nút mạng 83

Hình 2.74: Mô hình quản lý mạng SDH 84

Hình 2.75: Mô hình OSI cho SDH 85

Nguyễn Thị Dung Lớp 46k.ĐTVT7

Đồ án tốt nghiệp Lời mở đầu

CÁC TỪ VIẾT TẮT

ANSI Americal National Standards Institute Viện các tiêu chuẩn quốc gia Hoa

Kỳ

Nguyễn Thị Dung Lớp 46k.ĐTVT8

Đồ án tốt nghiệp Lời mở đầu

AIS Alarm Indicator Signal Tín hiệu chỉ thị cảnh báo

ATM Asynchronous Transfer mode Môdun truyền đồng bộ

AUG Administrative Unit Group Nhóm đơn vị quản lí luồng

A/D Analog – to- Digital Bộ chuyển đổi tương tự số

BIP Bit Interleaved Parity Từ mã kiẻm tra chẵn xen bit

B–ISDN BroadBand Intergrated Sersives

Digital Network

Mạng số đa dịch vụ băng rộng

CATV Community Antenna Television

CAS Channal Associated Signalling Báo hiệu kênh kết hợp

International Telegraphy and

CRC Cyclic Redundancy Check Mã kiểm tra dư chu trình

D/A Digital - to – Analog Bộ chuyển đổi số tương tự

DS-n Digital Signal – n Tín hiệu số mức n

DEC Data Communication Channel Kênh truyền dữ liệu

DWDM Wavelength Division Multiplexer DWM mật độ cao

ECC Embeded Communication Channal Kênh số liệu kèm theo

EDFA Erbium Doped Fiber Amplifier Khuếch đại quang pha tạp ErbiumETSI European Telecommunication

FAS Frame Alignment Signal Tín hiệu đồng chỉnh khung

FERF Far End Receive Failure Mất thu đầu xa

FDDI Fiber Distributed Data Interface Giao diện số liệu phân bố theo cáp

quangHDTV High Division Definition Television Truyền hình độ phân giải cao

Nguyễn Thị Dung Lớp 46k.ĐTVT9

Đồ án tốt nghiệp Lời mở đầu

HOC Hight Order Container Con –te-nơ bậc cao

HOVC Higher Order Virtual Container Con-te-nơ ảo bậc cao

ID/MM Intensity Modulation Direct Detection Tách sóng cường độ trực tiếp ISDN Integrated Servises Digital Network Mạng số liên kết đa dịch vụ

ISI InterSymbol Interference Nhiễu xuyên tín hiệu

ITU-T International Telecomunications

LOVC Low Order Virtual Container Container ảo cấp thấp

LOC Low Order Container Container cấp thấp

MAF Management Application and

MSOH Multiplex Secsion Overhead Tiêu đề đoạn ghép

MS-AIS Multiplex Section- Alarm Indication

Kênh truyền số liệu đoạn ghép

MS-REI Multiplexer Section Remote

Indication

Chỉ thị đầu xa đoạn ghép

MS-RDI Multiplex Section Remote Defec

Indication

Chỉ thị sự cố đầu xa đoạn ghép

NMI Network Management Interface Giao diện quản lý mạng

Nguyễn Thị Dung Lớp 46k.ĐTVT10

Đồ án tốt nghiệp Lời mở đầu

NNI Network Node Interface Giao diện nút mạng

Maintenance and Provisioning

Vận hành, quản lý, bảo dưỡng vàgiám sát

OADM Optical Add/Drop Multiplexer Bộ xen/rẽ kênh quang

OEI Out Error Indication Chỉ thị sự cố đầu ra

O/E Optical to Electrical Bộ biến đổi điện quang

PDH Plesiochronous Digital Hierarchy Phân cấp số cận đồng bộ

PIN Positive Intrinsic Negative

PSTN Public Switched Telephone Network Mạng chuyển mạch điện thoại

công cộng

PRC Primary Reference Clock đồng hồ tham chiếu thứ cấp RDI Remote Detect Indication Chỉ thị sự cố đầu xa

REI Remote Error Indication Chỉ thị lỗi khối đầu xa

RFI Remote Failure Indication Chỉ thị mất thu đầu xa

RSOH Regen Secsion Overhead Tiêu đề đoạn lặp

SDH Synchronous Digital Hierarchy Phân cấp số đồng bộ

SDH-NG

Next Generation SDH SDH thế hệ kế tiếp

SONET Synchronous Optical Network Mạng quang đồng bộ

STM-1 Synchronous Transport Module-1 Modul truyền đồng bộ mức 1TCM Tandem Connection Monitoring Giám sát nối chuyển tiếp

TC-API Tandem connection – Access Point

Identifier

Nhận dạng điểm truy nhập nốichuyển tiếp

TMN Telecommuication Management

Network

Mạng quản lý viễn thông

TUG Tributary Unit Group Nhóm đơn vị khối nhánh

UNI User - Network Interface Giao diện mạng- người dùng

VNPT VN Posts and Telecommunication

Group

Tập đoàn bưu chính viễn thôngViệt Nam

VPN Virtual Private Network Mạng riêng ảo

Nguyễn Thị Dung Lớp 46k.ĐTVT11

Đồ án tốt nghiệp Lời mở đầu

WDM Wavelength Division Multiplexing Ghép kênh theo bước sóng

PHẦN MỞ ĐẦU

***

Đề tài được chia thành hai phần:

 Phần 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG

 Phần 2: CÔNG NGHỆ TRUYỀN DẪN SDH

Nguyễn Thị Dung Lớp 46k.ĐTVT12

Đồ án tốt nghiệp Lời mở đầu

Phần 1 của đề tài sẽ đề cập tới những khái niệm cơ bản nhất về hệ thốngthông tin quang

Phần 2 trình bày các khái niệm về công nghệ truyền dẫn cận đồng bộ, đồng

bộ, ưu nhược điểm của nó cũng như các quá trình ghép các luồng số PDH thành cácluồng SDH

Nội dung chính được trình bày trong các chương như sau:

 Chương 1 Tổng quan về hệ thống thông tin quang

 Chương 2 Các phần tử cơ bản của hệ thống thông tin quang

 Chương 3 Giới thiệu về kỹ thuật ghép kênh đồng bộ SDH

 Chương 4 Công nghệ truyền dẫn đồng bộ SDH

 Chương 5 Hệ thống truyền dẫn SDH

PHẦN I

HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG

Chương 1 Tổng quan về hệ thống thông tin quang

1.1 Lịch sử phát triển

Nguyễn Thị Dung Lớp 46k.ĐTVT13

Đồ án tốt nghiệp Lời mở đầu

Kể từ khi con người biết sử dụng ánh sáng để làm phương tiện thông tin liênlạc đến nay lịch sử của thông tin quang đã có những bước phát triển và ngày càngđược phát triển hoàn thiện

1790 : CLAUDE CHAPPE, kĩ sư người pháp đã xây dụng một hệ thốngđiện báo quang ( Otical telephone), hệ thồng này gồm một chuỗi các tháp với cácđèn báo hiệu di động trên đó Hệ thống truyền tin tức trên khoảng cách 200km trongvòng 15 phút

1870 : JONH TYNDALL, nhà vật lí người Anh, đã chứng tỏ ánh sáng có thểdẫn được qua vòi nước uốn cong Thí nghiệm của ông đã sử dụng nguyên lí phản xạtoàn phần, điều này vẫn được áp dụng cho sợi quang ngày nay

1880 ALEXANDER GRAHAM BELL, người Mĩ, giới thiệu hệ thốngphotophone, qua đó tiếng nói có thể truyền đi bằng ánh sáng trong môi trườngkhông khí mà không cần dây Tuy nhiên hệ thống này chưa được áp dụng trên thực

tế vì còn quá nhiều nguồn nhiễu làm giảm chất lượng của đường truyền

1934 : NOMAN R FRENCH, kĩ sư người mĩ, nhận được bằng sáng chế về

hệ thống thông tin quang Phương tiện truyền dẫn của ông là các thanh thuỷ tinh

1958 : ARTHUR SCHAWLOW và CHARLESS H.TOWNES, xây dựng vàphát triển lazer

1960 : THEODOR H>MAIMAN đưa lazer vào hoạt động thành công

1962 : Lazer bán dẫn và photodiode bán dẫn được thừa nhận Vấn đề còn lại

là phải tìm môi trường truyền dẫn thích hợp

1966 : CHALES H>KAO và GEORGE A HOCKHAM, hai kỹ sư phòng thínghiệm Standard Telecomunications của Anh, đề xuất việc dùng thuỷ tinh để truyềndẫn ánh sáng Nhưng do công nghệ chế tạo sợi thuỷ tinh thời ấy còn nhiều hạn chếnên suy hao của sợi quá lớn (  ~ 1000dB / km)

1970 : Hãng Corning Glas Words chế tạo thành công loại sợi quang SI cósuy hao nhỏ hơn 20dB/km ở bước sóng 633 nm

1972 : Loại sợi GI được chế tạo với độ suy hao 4 dB/km

1983 : Sợi đơn mode (SM) được xuất xưởng ở Mỹ

Ngày nay sợi đơn mode được sử dụng rộng rãi, độ suy hao của loại sợi nàychỉ còn khoảng 0,2 dB/km ở bước sóng 1550 nm

1.2 Đặc điểm và phân loại hệ thống thông tin quang.

Nguyễn Thị Dung Lớp 46k.ĐTVT14

Đồ án tốt nghiệp Lời mở đầu

1.2.1 Đặc điểm.

So với dây kim loại sợị quang có nhiều ưu điểm đáng chú ý là:

- Suy hao thấp : cho phép kéo dài khoảng cách tiếp vận do đó giảm được sốtrạm tiếp vận

- Dải thông rất rộng : có thể thiết lập hệ thống truyền dẫn số tốc độ cao

- Trọng lượng nhẹ, kích thước nhỏ

- Hoàn toàn cách diện không chịu ảnh hưởng của sấm sét

- Không bị can nhiễu bởi trường điện từ

- Xuyên âm giữa các sợi dây không đáng kể

- Vậi liệu chế tạo có rất nhiều trong thiên nhiên

Như vậy dùng hệ thống thông tin quang sợi mang lại hiệu quả kinh tếcao hơn so với dùng cáp kim loại có cùng cự li

Tuy nhiên nó còn có một số hạn chế sau:

- Công nghệ chế tạo sợi quang và các linh kiện thu phát quang rất hiện đại,nên giá thành còn cao

- Sợi quang có kích thước nhỏ nên việc đấu nối đòi hỏi kỹ thuật cao và cần

có các thiết bị thi công lắp đặt và đo lường chuyên dụng có giá thành cao

- Do sợi quang không đãn điện nên việc cấp nguồn cho trạm lặp làm việc ởchế độ tự động phức tạp phải dùng cáp kim loại để cấp nguồn riêng

1.2.2 Phân loại.

Hệ thống thông tin quang sợi được phân thành các loại sau :

1.2.2.1 Phân loại theo dạng tín hiệu truyền dẫn.

Tuỳ theo dạng tín hiệu điện đưa vào điều biến nguồn quang là tín hiệu tương

tự hay tín hiệu số mà ta có:

+ Hệ thống thông tin quang tương tự

+ Hệ thống thông tin quang số

Tuy nhiên mạng thông tin hầu như đã được số hóa nên chủ yếu hiện nay sửdụng hệ thống thông tin quang số chỉ còn một số mạng đặc thù là vẫn còn dùng hệthống thông tin quang tương tự Ví dụ như hệ thống truyền hình cáp

1.2.2.2 Phân loại theo phương pháp điều chế và giải điều chế tín hiệu quang.

Theo nguyên lý điều chế quang ở đầu phát và tách tín hiệu quang ở đầu thu

có thể phân chia làm 2 loại hệ thống truyền dẫn quang:

Nguyễn Thị Dung Lớp 46k.ĐTVT15

Đồ án tốt nghiệp Lời mở đầu

+ Hệ thống thông tin quang kết hợp (Coherent): hệ thống này sử dụngphương pháp điều chế gián tiếp nguồn quang, ở đầu phát luồng tín hiệu điện đưađến điều chế nguồn bức xạ quang đơn sắc trong bộ điều chế ngoài, ở đầu thu thựchiện kỹ thuật thu đổi tần Tín hiệu quang thu được đưa vào bộ trộn quang trộn vớitín hiệu dao động nội rồi đưa đến bộ tách sóng quang để lấy ra tín hiệu IF, sau đóthực hiện giải điều chế khôi phục lại tín hiệu cần phát đi

+ Hệ thống điều chế cường độ - tách sóng trực tiếp (IM/DD: IntensityModulation Direct Detection): ở đầu phát các tín hiệu điện thực hiện điều chế trựctiếp cường độ bức xạ quang của nguồn quang Phía đầu thu photodiode thực hiệntách sóng trực tiếp tín hiệu quang nhận được thành tín hiệu băng gốc đã truyền đi

1.2.2.3 Phân loại theo tốc độ và cự ly truyền dẫn.

+ Hệ thống có dung lượng truyền dẫn nhỏ tốc độ 8Mb/s hoặc hệ thống códung lượng truyền dẫn trung bình tốc độ 34Mb/s, sử dụng trên mạng trung kế giữacác tổng đài, trên mạng thuê bao ISDN(Integrated Servises Digital Network) vàmạng LAN( Local area network)

+ Hệ thống có dung lượng truyền dẫn lớn với tốc độ truyền dẫn đến140Mb/s

+ Hệ thống có dung lượng truyền dẫn rất lớn, tốc độ truyền dẫn lớn hơn140Mb/s sử dụng cho các hệ thống thông tin đường dài, trong mạng lõi

1.3 Các tham số của hệ thống thông tin quang.

Hệ thống thông tin quang cũng có một số các tham số nhất định để cho quátrình thu cũng như phát tín hiệu quang được đảm bảo Thông thường người ta quantâm tới các tham số chính sau:

1.3.1 Các tham số điện quang.

+ (S/N)e và (C/N)e là tỉ số tín hiệu trên nhiễu và tỉ số sóng mang trên nhiễu được đo

và xác định về phía điện của hệ thống điện quang, đó chính là tỉ số của điện áp,dòng điện hoặc công suất điện Tham số tỷ lệ lỗi bit BER của hệ thống truyền dẫn

số luôn được đo sau bộ tách sóng quang tương ứng với tỉ số tín hiệu trên nhiễu S/N

Nguyễn Thị Dung Lớp 46k.ĐTVT16

Đồ án tốt nghiệp Lời mở đầu

+ Độ rộng băng tần điện (BW)e là khoảng tần số trong đó đáp ứng của tín hiệu như

hệ số khuyếch đại, tỉ số dòng điện hay điện áp nằm trong giới hạn xác định

+ (S/N)O và (C/N)O là tỉ số tín hiệu và sóng mang trên nhiễu được đo và xác định tạicổng quang của hệ thống tương ứng

+ Độ rộng băng tần quang (BW)O là khoảng tần số mà tại đó mức công suất quangnằm trong giới hạn xác định

1.3.2 Các tham số quang.

+ Công suất yêu cầu tối thiểu của nguồn quang: Mỗi thiết bị trên đường truyền luôn

có tổn hao nhất định và có thể biểu diễn bằng một hàm truyền:

(1.1) L(dB)=10lg

vao

ra P P

Trong đó Pra và Pvao tương ứng là công suất ra và công suất vào của từng thiết bị, độtổn hao của toàn tuyến bằng tổng tổn hao của các thành phần trong hệ thống Đểnhận biết được mối quan hệ của công suất phát Ps và độ nhạy máy thu PD thì thôngthường các giá trị này được biểu diễn bằng w có thể đưa về biểu diễn qua đạilượng dB trong thang đo logarit theo các biểu thức sau:

Vì vậy phương trình cơ bản của toàn tuyến : PSPD=L+Pdự trữ Muốn tuyếntruyền dẫn hoạt động tốt thì hiệu công suất lối ra của máy phát và độ nhạy máy thuphải lớn hơn tổng suy giảm trên toàn tuyến, ngoài ra cũng cần phải có một lượng dựtrữ công suất cho toàn tuyến

1.3.3 Độ tổn hao của tuyến.

Độ tổn hao của tuyến có thể chia ra làm hai thành phần như đã được trình bày ở phần trước mà trong đó ta chủ yếu quan tâm tới suy hao do bản thân sợiquang Độ suy hao được xác định qua hệ số (dB/km)

1.3.4 Độ rộng băng tần của tuyến.

Trong đó người ta quan tâm đến độ rộng băng tần của sợi quang; độ rộng băng tầncủa nguồn quang và các bộ kích thích; độ rộng băng tần của các bộ thu quang vàcác bộ tách quang

Nguyễn Thị Dung Lớp 46k.ĐTVT17

Đồ án tốt nghiệp Lời mở đầu

Chương 2 Các phần tử cơ bản của hệ thống thông tin quang

2.1 Sơ đồ khối của hệ thống

Nguyễn Thị Dung Lớp 46k.ĐTVT18

Các thiệt bị khác

Nguồn phát quang

Mạch điều khiển

Trạm lặp

Bộ tách/ghép quang

Tín hiệu

vào

Bộ phát quang

Bội nối quang

Mối hàn sợi

Sợi quang

Tín hiệu điệnTín hiệu quang

Khuếch đại

Khuếch đại quang

bộ thu quang

Khôi phục tín hiệu

Tách sóng quang

Tín hiệu ra

Đồ án tốt nghiệp Lời mở đầu

Hình 1.1: Sơ đồ khối của hệ thống thông tin quang

+ Khối thiết bị đầu cuối phát quang có nhiệm vụ biến tín hiệu điện ở đầu vào thànhtín hiệu quang ở đầu ra để phát vào sợi quang Phần tử quan trọng nhất của thiết bịđầu cuối phát quang là bộ phát quang hay bộ biến đổi điện quang E/O Nó là cácđiode phát xạ ánh sáng LED và Laser bán dẫn LD

+ Khối thiết bị đầu cuối thu quang có nhiệm vụ thu tín hiệu ánh sáng từ sợi quangbiến trở lại thành tín hiệu điện để đưa đến các thuê bao sử dụng Phần tử quan trọngnhất của thiết bị đầu cuối thu quang là bộ thu quang hay bộ biến đổi quang điệnO/E Các bộ biến đổi quang điện thường dùng là diode PIN và APD

+ Sợi quang là môi trường truyền dẫn tín hiệu ánh sáng từ đầu thu quang đến đầuphát quang

Nguyễn Thị Dung Lớp 46k.ĐTVT19

+ Trạm lặp có nhiệm vụ khuếch đại tín hiệu trên đường truyền để bù đắp sự suyhao ánh sáng truyền trên sợi quang dài, với tuyến thông tin cự li lớn.

H ình 1.2: Cấu tạo sợi quang

- Theo mode lan truyền : Có sợi quang đa mode và sợi quang đơn mode

Thông thường người ta phân loại sợi quang theo mode lan truyền kết hợp với phân

bố chiết suất Theo đó ta phân sợi quang thành 3 loại như sau:

1/ Sợi quang đa mode chiết suất nhảy bậc MM-SI (Multi mode-Step Index): Chiết

suất của lớp lõi là n1 và của lớp vỏ là n2, đều là hằng số nhưng khác nhau, trong sợi

có thể truyền đồng thời nhiều mode sóng (tia sóng) khác nhau với hằng số truyềnriêng  của mỗi mode Với sợi làm bằng thuỷ tinh thạch anh thì chiết suất n1 =1.5, n2 = 1.48

2/ Sợi quang đa mode chiết suất biến đổi Gradien MM-GI: Lõi sợi có chiết suất

phân bố biến đổi là hàm số theo bán kính của lõi, với giá trị lớn nhất tại tâm là n0 vàgiảm dần theo bán kính đến giá trị n2, còn vỏ sợi có chiết suất cố định là n2

3/ Sợi quang đơn mode chiết suất nhảy bậc SM-SI: Chiết suất lõi và vỏ cũng là các

hằng số khác, nhưng bán kính lõi sợi bé hơn rất nhiều so với sợi đa mode Trong sợiquang đơn mode chỉ truyền lan một mode sóng duy nhất là mode cơ bản Tia sángcủa mode này truyền song song với trục của lõi Hình vẽ 1.3 dưới mô tả cấu trúc vàphân bố chiết suất cùng các loại mode sóng truyền của các sợi MM-SI, MM-GI,SM-SI

2.2.2 Nguyên lý truyền dẫn sóng ánh sáng trong sợi quang.

2.2.2.1 Lý thuyết quang hình.

Nguyên lý truyền dẫn sóng sánh sáng trong sợi quang dựa trên hiện tượngkhúc xạ trong lõi sợi và hiện tượng phản xạ toàn phần sóng ánh sáng trên bề mặtphân cách giữa lõi và vỏ của sợi quang Để giải thích hiện tượng trên, ta xét sự phản

xạ và khúc xạ sóng ánh sáng trên bề nmặt phân cách giữa hai môi trường điện môi

có chiết suất khácc nhau là n1 và n2, khi sóng ánh sáng truyền từ môi trường 1 sangmôi trường 2 Để đơn giản ta coi mặt phân chia giữa hai môi trường là mặt phẳngrộng vô hạn Hình 1.4 mô tả hiện tượng này dựa trên lý thuyết quang hình

n1b)

n2

n1n

Khi tia tới số 1 truyền từ môi trường 1 tới mặt phân chia hai môi trường dướigóc tới 1 (góc lập giữa tia tới và pháp tuyến n của mặt phân chia) thì tại mặt phânchia hai môi trường sẽ xuất hiện tia phản xạ quay trở lại môi trường 1 với góc phản

xạpx và tia sóng khúc xạ 1’ đi tiếp vào môi trường 2 với góc khúc xạ Theođịnh luật khúc xạ ta có hệ thức sau:

mặt phân chia và truyền dọc trong lõi sợi quang theo đường dích dắc mà không đi rangoài vỏ như hình 1.5 bên.

Hình 1.5: Nguyên lý truyền ánh sáng trong sợi quang

Đối với sợi quang GI, chiết suất lõi sợi biến đổi theo hàm số của bán kínhdạng n 1 f(r) thì do sự khúc xạ mà tia sóng truyền dọc theo lõi sợi quang khôngtheo đường dích dắc mà theo đường cong dạng sin với chu kỳ tập trung quanh trụclõi sợi như mô tả trên hình 1.3b Điều này được giải thích như sau: vận tốc truyền

sóng trong lõi sợi quang xác định bởi công thức:

2.2.2.2 Độ mở số (numerical aperturre )

Để đặc trưng về khả năng ghép lượng ánh sáng vào lõi sợi quang , người tađưa vào đại lượng gọi là độ mở số , ký hiệu là NA Hình 1.6 dưới cho ta cách tínhbiểu thức của độ mở số NA

Hình 1.6: Tính khẩu độ s ố của sợi quang

Ta đã biết để tia sáng đi vào lõi sợi quang và truyền dọc theo lỡi sợi cần thựchiện được điều kiện phản xạ toàn phần liên tiếp trên mặt phân chia giữa lõi và vỏ, nghĩa là phải có góc tới lớn hơn góc tới hạn  0 Trên hình vẽ, tia tới 1 khi đi từ không khí vào lõi sợi lập với trục một góc   Max ứng với góc tới nhỏ hơn góc tới hạn  1   0 khi đến mặt phân chia sẽ khúc xạ ra vùng vỏ và bị tiêu hao, không

truyền dọc theo sợi, tia tới 2 khi đi vào lõi sợi lập với trục một góc Max ứng với góc tới hạn  0 nên đến mặt giới hạn sẽ truyền dọc theo mặt này Còn tia tới 3 khi truyền từ ngoài không khí vào lõi sợi lập với trục sợi một góc   Max sẽ ứng với góc tới lớn hơn góc tới hạn  3   0, nên sẽ phản xạ toàn phần liên tiếp trên mặt phânchia và truyền dọc theo lõi sợi mà không khúc xạ ra vùng vỏ Như vậy chỉ các tia sáng truyền từ bên ngoài vào lõi sợi nằm trong giới hạn của hình nón có góc mở

Max

 với trục sợi mới truyền dọc theo lõi sợi quang Do đó góc Max được gọi là góc tiếp nhận cực đại ánh sáng Và độ mở số của sợi được định nghĩa là:

Max

NA  sin  Từ hình vẽ 1.6 trên và định luật khúc xạ ta có :

(1.9) n0 sin  max n1 sin( 900   0 ) n1 cos  0 n1 1  sin2 0

Vì chiết suất của không khí n0=1, và góc tới hạn được tính theo biểu thức:

(1.10)

1

2 0

n

2.2.3 Đặc tính truyền dẫn của sợi quang

2.2.3.1 Đặc tính suy hao

Sóng ánh sáng khi truyền dọc theo sợi quang bị suy giảm theo chiều dài sợi

Đó là đặc tính vật lý vốn có của sợi quang gọi là sự suy hao Nếu gọi l(km) là chiềudài sợi quang, Pv là công suất quang tại đầu sợi và Pra là công suất quang tại cuốisợi thi lượng suy hao của ánh sáng trên đoạn sợi tính theo đơn vị dB có dạng là:Nếu gọi  (dB/km) là hệ số suy hao riêng của sợi thì ta có biểu thức :

(1.12)

ra

P

Pv l

+ Suy hao do tán xạ và bức xạ :

Khi ánh sáng truyền trong lõi sợi quang, gặp các chỗ bất đồng nhất về chiếtsuất trong sợi có kích thước lớn sấp xỉ bước sóng sẽ bị tán xạ ra mọi phía và đượcgọi là tán xạ Rơlay dẫn đến suy hao Tán xạ này có hệ số suy hao tỷ lệ nghịch với

4

 Nên suy hao do tán xạ Rơlay sẽ giảm nhanh trong vùng bước sóng   m,ánh sáng truyền trong sợi còn bị suy hao do bức xạ ra ngoài vùng vỏ khi sợi bị uốncong quá mức

+ Suy hao do kết nối : bao gồm suy hao do hàn nối sợi và suy hao do đấu nối dùngColectơ Suy hao tại mỗi mối hàn quy định không vượt 0,1 dB/mối, và suy hao tạimỗi Colectơ không vượt 1 dB/c

2.2.3.2 Đặc tính tán sắc (dispersion)

+ Sự tán sắc của sợi quang : khi xung quang truyền dọc sợi ngoài bị suy hao còn bị

mở rộng xung như hình 1.7, hiện tượng trên gọi là sự tán sắc ánh sáng trong sợiquang Độ tán sắc trên một đơn vị độ dài sợi là :

(1.13) 1=1 2 2

r t

Sự tán sắc của sợi quang dẫn đến phát sinh sự chồng lấn của các xung lâncận lên nhau khi truyền ở tốc độ bít cao và cự ly dài gọi là sự giao thoa giưa các kýhiệu ISI (intersymbol interference), gây ra lỗi ở máy thu, do đó hạn chế cự ly và tốc

độ bít truyền trong sợi

a) Tán sắc mode : Tán sắc mode chỉ xảy ra trong sợi đa mode Tán sắc mode là sự

khác nhau về thời gian truyền dọc sợi quang của các mode khác nhau Mỗi mode làmột tia sóng sẽ truyền theo các đường khác nhau trong sợi, mặc dù các mode truyền

đi đồng thời ở lối vào của sợi quang, nhưng ở cuối sợi các mode lại đến tại nhữngthời điểm khác nhau đi trên những khoảng cách khác nhau, còn được gọi là sự trễmode Tán sắc mode dẫn đến làm giãn rộng xunh quang Tán sắc mode thể hiện ởsợi MM-SI mạnh hơn so với ở sợi MM-GI Để đặc trưng cho sự tán sắc, ta đưa vào

Hình 1.7: Sự tán sắc của sợi quang

đại lượng gọi là là hệ số tán sắc tính trên một đơn vị độ dài sợi, ký hiệu là D Dùng

lý thuyết quang hình ta tính được hệ số tán sắc mode theo biểu thức sau:

- Trong sợi MM-SI:

(1.14)   ns km

C

n SI

Trong đó C là vận tốc ánh sáng trong chân không

Tán sắc mode không phụ thuộc vào độ rộng phổ của nguồn phát, nó là trộinhất trong các loại tán sắc của sợi quang

b) Tán sắc vật liệu: Đó là sự phụ thuộc của vận tốc truyền của càc mode sóng

trong sợi quang vào bước sóng làm việc Nguyên nhân của hiện tượng này là dochiết suất của vật liệu chế tạo lỡi sợi là hàm của bước sóng Hình 1.8 sau mô tả sựphụ thuộc hàm số của chiết xuất thuỷ tinh thạch anh vào bước sóng Vận tốc pha vàvận tốc nhóm của sóng tính theo các công thức tính sau:

Hệ số tán sắc vật liệu tính theo biểu thức sau:

(1.18) 1 2 2 21 ( / )

2 1

2

nm kn ps d

n d C

d

n d C

Trong sợi đa mode, hệ số tán sắc vật liệu là khá nhỏ so với tán sắc mode nên có thể

bỏ qua, nhưng trong sợi đơn mode thì lại là dạng tán sắc trội nhất

c) Tán sắc ống dẫn sóng: là sự phụ thuộc của hằng số truyền của mode sóng vào

bán kính lõi sợi a và bước sóng làm việc theo hàm số dạng:

(1.20)   ps kmnm

dV

Vb d C

n

2 2

2 2 2

2/

n n

n k b





 là hằng số truyền chuẩn hoá của mode sóng

2.2.4 Những ứng dụng của sợi quang

Do có nhiều ưu điểm hơn hẳn so với các hình thức thông tin khác về dunglương kênh, về kinh tế mà thông tin quang giữ vai trò chính trong việc truyền tínhiệu ở các tuyến đường trục và các tuyến xuyên lục địa, xuyên đại dương Côngnghệ ngày nay đã tạo ra kỹ thuật thông tin quang phát triển và thay đổi theo xuhướng hiện đại và kinh tế nhất

Ở nước ta hiện nay, thông tin cáp quang đang ngày càng chiếm vị trí quantrọng Các tuyến cáp quang được hình thành, đặc biệt là hệ thống cáp quang Hà Nội– Thanh phố Hồ Chí Minh chiếm một vị trí quan trọng trong thông tin toàn quốc.

Trong tương lai mạng cáp quang sẽ được xây đựng rộng khắp Tuyến đườngtrục cáp quang sẽ được rẽ nhánh tới các tỉnh, thành phố, quận, huyện và xây dựngtuyến cáp quang nội hạt

Vị trí của thông tin quang trong mạng thông tin hịên nay:

- Mạng đường trục xuyên quốc gia

- Mạng thông tin riêng như: quân sự, hàng không, taxi, điện lực, đường sắt,

- Đường trung kế

- Đường cáp thả biển liên quốc gia

- Đường truyền số liệu, mạng LAN

2.3.1 Bộ điều khiển.

Thực chất là một mạch điện có chức năng cung cấp một năng lượng điện chonguồn quang và chế độ công tác của nó Các mạch này thường khá đơn giản đối vớicác thiết bị phát quang sử dụng diode phát quang (LED) nhưng lại khá phức tạp đốivới các máy phát quang tốc độ cao có sử dụng nguồn quang là bán dẫn laser, bởi vì

Bộ điều khiển

Nguồn quang

Điều chế

Bộ nối quang

Tín hiệu đầu vào

Tín hiệu đầu ra

Hình 1.9: Các thành phần của một máy phát quang

nguồn phát quang sử dụng bán dẫn laser thì mạch điện điều khiển cần cung cấp mộtthiên áp cố định và mạch ổn định điểm làm việc và ổn định nhiệt cho laser.

2.3.2 Nguồn quang

Là thành phần chủ yếu nhất của máy phát quang Các nguồn quang được sửdụng phổ biến là diode phát quang LED và diode laser bán dẫn (LD) Đây là nguồnphát quang có nhiều ưu điểm như kích thước nhỏ gọn, độ tin cậy cao, dải bước sóngphù hợp, vùng phát xạ hẹp tương ứng với kích thước lõi sợi và khả năng điều chếtrực tiếp tại các tần số tương đối cao

Diode phát quang LED là một nguồn phát quang sử dụng rất phù hợp với các

hệ thống thông tin quang có tốc độ bít không quá 200 Mb/s sử dụng sợi quang đamode Có hai kiểu cấu trúc LED được sử dụng rộng rãi nhất là các cấu trúc tiếp giápthuần nhất và cấu trúc tiếp giáp dị thể kép Căn cứ vào nhiều yếu tố như năng lượngvùng cấm và bước sóng trong vùng cấm của vật liệu chế tạo LED mà người ta sửdụng các loại vật liệu khác nhau cho các vùng bước sóng khác nhau

Diode laser bán dẫn LD thường được sử dụng trong hệ thống thông tin quang

có tốc độ cao như các mạng thông tin đường trục Thực tế sử dụng trong hệ thốnghiện nay là các loại LD có cấu trúc dị thể Do nhu cầu phải phát tia laser nên cấutrúc của LD phức tạp hơn so với LED

2.3.4 Bộ điều chế.

Thực hiện điều chế tín hiệu điện nguồn phát quang và tuỳ theo từng hệ thống

mà sử dụng điều chế IM/DD hoặc sử dụng hệ thống điều chế ngoài

2.3.5 Bộ nối vào kênh quang.

Thông thường bộ nối vào kênh quang là một hệ thống thấu kính hội tụ cótiêu điểm hướng tín hiệu quang vào trong sợi cáp quang với hiệu quả lớn nhất cóthể

2.4 Thiết bị thu quang.

Thiết bị thu quang cũng là một thành phần không thể thiếu được trong hệthống thông tin quang Nhiệm vụ chính của thiết bị thu quang là thu tín hiệu trên sợiquang và biến đổi tín hiệu quang đó thành tín hiệu điện ở dạng ban đầu Do thiết bịthu quang ở vị trí sau cùng của mộ tổ chức truyền dẫn nên nó sẽ thu nhận mọi tác

Tín hiệu

quang

Các mạch điện tử

Nối vào kênh

Tách sóng kênh

Giải Điều chế

Tín hiệu điện

động của toàn tuyến đưa tới, vì vậy mà hoạt động của thiết bị thu quang ảnh hưởngtới chính chất lượng của toàn bộ hệ thống truyền dẫn Cho nên yêu cầu đối với cácthiết bị thu quang là khá cao, như đòi hỏi độ nhạy cao, đáp ứng nhanh, nhiễu thấp,giá thành hạ, độ tin cậy cao Cấu hình của một thiết bị thu quang được mô tả nhưhình 1.10.

Hình 1.10: Sơ đồ khối thiết bị thu quang

2.4.1 Bộ nối vào kênh.

Giống như trong bộ phát quang, nhưng ở đây là bộ ghép nối của thiết bị thuquang thực hiện chức năng ngược lại

lý biến đổi quang điện

2.4.3 Khối giải điều chế.

Thường sử dụng hai phương pháp giải điều chế là IM/DD và tách sóngCoherent Đối với phương pháp IM/DD thì khối giải điều chế suy biến vào trong bộtách sóng, khi đó không cần sử dụng các mạch điện tử phụ bên ngoài Đối vớiphương pháp Coherent thì khối giải điều chế là một khối riêng biệt kết hợp sử dụngcác mạch điện tử nhằm duy trì điều chế kết hợp giữa thu và phát, duy trì việc đồng

bộ sóng mang quang

2.4.4 Độ nhạy của thiết bị thu quang.

Là mức công suất quang trung bình thu được nhỏ nhất có thể chấp nhận đượctại điểm tham chiếu trên sợi quang ở ngay trước bộ nối quang phía thu mà vẫn duy

trỡ được một tỷ lệ lỗi bớt (BER) xỏc định trước Đõy là yếu tố quan trọng nhất đỏnhgiỏ khả năng và chất lượng của hệ thống thụng tin quang.

2.5 Cỏc trạm lặp.

Cỏc trạm lặp được thiết kế và sử dụng khi cự ly truyền dẫn dài, số trạm lặptuỳ theo khoảng cỏch cự ly truyền dẫn, loại điện quang Ta cú sơ đồ khối của trạmlặp như sau:

Hỡnh 1.1: Sơ đồ khối tổng quỏt trạm lặp điện quang

Tớn hiệu quang được đưa vào bộ biến đổi quang điện (O/E) để biến đổi thànhtớn hiệu điện, tớn hiệu điện được đưa vào bộ khuếch đại và sửa mộo để khụi phục lạicường độ tớn hiệu, sau đú tớn hiệu điện được đưa qua bộ biến đổi điện quang (E/O)

để tạo lại tớn hiệu quang và đưa ra sợi quang Hỡnh 1.12 thể hiện sơ đồ khối chứcnăng của một trạm lặp điện quang

Tái sinh biên độ

Tái sinh

độ rộng

Kích thích

Điều khiển Laser

Khôi phục Clock

Khối nghiệp vụ

KĐ KĐ,San Bằng

Hỡnh 1.12: Sơ đồ khối chức năng của trạm lặp loại điện quang

Trờn thực tế hiện nay cỏc tuyến thụng tin tốc độ cao người ta sử dụng bộkhuếch đại quang làm cỏc trạm lặp, chủ yếu là cỏc bộ khuếch đại đường dõy pha tạpEribum (EDFA) Cỏc bộ khuếch đại này cú ưu điểm là khụng cần quỏ trỡnh chuyểnđổi O/E và E/O mà thực hiện khuếch đại trực tiếp tớn hiệu quang

2.6 Cỏc trạm xen/rẽ kờnh.

Do nhu cầu của người sử dụng nờn trờn đường truyền tại một số nơi cần lấythụng tin hoặc cần truyền thụng tin đi, nờn cỏc trạm xen – rẽ được sử dụng để lấythụng tin trờn luồng hoặc ghộp thờm kờnh thụng tin cần truyền vào đường truyền

Sợi

quang Biến đổi

O/E

Khuếch đại và sửa mộo

Biến đổi E/O

Sợi quang

chung Tại các trạm xen/rẽ luồng thông tin có thể được hạ xuống tốc độ phù hợp.Việc xen/rẽ kênh được thực hiện thông qua các thiết bị ghép kênh điện (ADM: Add/Adaptation layer – Bộ ghép kênh xen rẽ) Tuy nhiên gần đây người ta sử dụng cácthiết bị xen/ rẽ kênh quang (OADM: Optical Add/Drop Multiplexer – bộ ghép kênhxen/rẽ quang), thiết bị này cho phép tách ghép trực tiếp các luồng tín hiệu quang màkhông cần thông qua quá trình biến đổi O/E và E/O như trong thiết bị ADM

PHÂN II CÔNG NGHỆ TRUYỀN ĐẪN SDH

( Synchronous Digital Hierarchy)

Chương 3 Giới thiệu về kỹ thuật ghép kênh đồng bộ SDH

3.1 Nhược điểm của truyền dẫn cận đồng bộ PDH (PlesioSynchronous Digital Hierarchy )

3.1.1 Khái niệm truyền dẫn cận đồng bộ PDH

Vì các luồng tốc độ thấp (2Mbit/s) được tạo ra từ các thiết bị ghép kênh khácnhau, nên tốc độ bit có khác nhau một chút Do đó, trước khi ghép các luồng nàythành một luồng tốc độ cao hơn phải hiệu chỉnh cho tốc độ bit của chúng bằng nhau,tức là phải chèn thêm các bit giả Mặc dù tốc độ các luồng đầu vào là như nhau,nhưng phía thu không thể nhận biết được vị trí của các luồng đầu vào trong luồngđầu ra Kiểu ghép kênh như vậy gọi là cận đồng bộ

3.1.2 Các tiêu chuẩn ghép kênh cận đồng bộ PDH.

Kỹ thuật ghép kênh cận đồng bộ là một dạng ghép kênh với thời gian, sửdụng phương pháp ghép kênh theo byte đối với PCM30, PCM24 và ghép theo bitđối với ghép kênh bậc cao

Các cấp truyền dẫn số cận đồng bộ đang tồn tại theo tiêu chuẩn của châu Âu,Bắc Mỹ, Nhật Bản

Theo tiêu chuẩn của Châu Âu, muốn được luồng số cao hơn phải ghép 4luồng thấp hơn với nhau

Bốn cấp truyền dẫn đầu tiên của châu Âu được CCITT (Consultative Commite

on International Telegraphy and Telephone) công nhận làm tiêu chuẩn quốc tế.Tiêu chuẩn của Bắc Mỹ như hình sau:

2,048

Mb/s 8,448 Mb/s

1234

34,368 Mb/s

1234

139,264 Mb/s

1234

560,128 Mb/s

1234K

Tiêu chuẩn của Nhật như hình sau:

3.1.3 Nhược điểm của ghếp kênh cận đồng bộ PDH

 Việc tách/xen các luồng 2Mbit/s phức tạp làm giảm độ tin cậy cũng như chấtlượng của hệ thống

 Khả năng giám sát và quản lý mạng kém Do trong các khung tín hiệu PDHkhông đủ các byte nghiệp vụ để cung cấp thông tin cho điều khiển, quản lý, giámsát và bảo dưỡng hệ thống

 Tốc độ bit của PDH không cao (tốc độ bit cao nhất được chuẩn hoá là140Mbit/s trên mạng viễn thông quốc tế) không thể đáp ứng cho nhu cầu phát triểncác dịch vụ băng rộng hiện tại và trong tương lai

 Thiết bị PDH cồng kềnh, phức tạp, các thiết bị ghép kênh và thiết bị đầu cuốithường độc lập nhau

 Trên mạng viễn thông tồn tại 3 tiêu chuẩn phân cấp số không giống nhau vềtốc độ cũng như số luồng cơ sở, gây khó khăn và phức tạp khi nâng cấp, mở rộng vàkết nối các mạng với nhau

Các mặt hạn chế trên của PDH sẽ được khắc phục khi sử dụng phân cấptruyền dẫn đồng bộ SDH

3.2 Truyền dẫn đồng bộ SDH ( Synchronuous Digital Hierarchy)

3.2.1 Lịch sử phát triển của SDH

Phân cấp số đồng bộ SDH là một thế hệ truyền dẫn mới ngày nay trên thế giới.SDH tạo ra một cuộc cách mạng trong các dịch vụ viễn thông thể hiện một kỹ thuậttiên tiến có thể đáp ứng rộng rãi các yêu cầu của các thuê bao, người khai thác cũngnhư các nhà sản xuất thoả mãn các yêu cầu đặt ra cho nghành viễn thông trongthời đại mới, khắc phục nhược điểm của thế hệ PDH mà chúng ta đang sử dụng hiệnnay

PCM 24

X4 X5 Mb/s 32 X3 Mb/s 100 X4 Mb/s 400

Trong tương lai, hệ thống đồng bộ SDH sẽ ngày càng được phát triển nhờ các

ưu điểm vượt trội so với PDH đặc biệt là SDH có khả năng kết hợp với PDH trongmạng hiện hành, cho phép thực hiện việc hiện đại hoá mạng lưới viễn thông trongtừng giai đoạn phát triển

Các tiêu chuẩn của SDH thực sự bắt đầu vào năm 1985 tại Mỹ, nơi mà nhiềunăm trước đây rất nhiều hãng sản xuất thiết bị truyền dẫn cáp quang đã phát triểncác phương pháp khác nhau để mã hoá cho tín hiệu riêng của họ Điều này dẫn đếnhậu quả là việc quy hoạch, khai thác, bảo dưỡng, quản lý và khai thác mạng hết sứcphức tạp

Trong hoàn cảnh đó, năm 1985 công ty BELLCORE là công ty con của công

ty BELL tại Mỹ đã đề nghị một đẳng cấp truyền dẫn mới nhằm mục đích khắc phụccác nhược điểm của hệ thống cận đồng bộ PDH Đẳng cấp mới này được đặt tên làSONET (Synchronous Optical Network : Mạng quang đồng bộ) dựa trên nguyên lýghép đồng hồ với nhau trong đó cáp quang được sử dụng làm môi trường truyềndẫn

Năm 1988, trên cơ sở tiêu chuẩn SONET và tiêu chuẩn ghép kênh khác nhau ởchâu Âu, Mỹ, Nhật, CCITT (nay là ITU-T: International TelecommunicationUnions- Telecommunication Standardization Sector) đã đưa ra tiêu chuẩn quốc tế

về công nghệ truyền dẫn theo cấu trúc số đồng bộ SDH dùng cho truyền dẫn cápquang và viba Tiêu chuẩn SDH được nêu trong khuyến nghị G707, G708, G709của CCITT định nghĩa một số tốc độ truyền dẫn cơ sở ở SDH Tốc độ nhỏ nhất củaSDH là 155 Mbit/s của luồng STM -1 (Synchronuous Transport Module - 1: Môđun truyền tải mức 1) Các độ truyền dẫn cao hơn STM -4 là 622 Mb/s , STM -16 là2.5 Gb/s và STM-64 là 10Gb/s

3.2.2 Đặc điểm của công nghệ truyền dẫn SDH.

Công nghệ truyến dẫn SDH ra đời khắc phục những nhược điểm của côngnghệ PDH trước đó bởi nó có nhiều ưu điểm:

- Đơn giản hoá các kỹ thuật ghép / tách kênh so với PDH

- Mã truyền dẫn cho tín hiệu quang được tiêu chuẩn hoá tương thích với cácthiết bị của nhà sản xuất

- Truy nhập tới các luồng nhánh tốc độ thấp không cần đến quá trìnhtách/ghép kênh trọn vẹn tín hiệu tốc độ cao ( có thể tách/ghép vượt cấp) Điều nàycho phép các ứng dụng nối xen rẽ và nối chéo kênh có hiệu quả.

- Các kênh quản lý mạng cung cấp các khả năng quản lý, vận hành và bảodưỡng mạng được quản lí có hiệu quả

- Dễ dàng phát triển đến các mức ghép cao hơn

- Cho phép truyền tải các tín hiệu số ở các tốc độ bit xác định trong khuyếnnghị ITU-T G.702 (trừ 8 Mb/s) và các tốc độ bit băng rộng Điều này cho phép thiết

bị SDH được đưa vào mạng hiện tại một cách trực tiếp và một phạm vi rộng cácdịch vụ

- Tiêu chuẩn SDH định nghĩa độ cáp trung bình tiếp nhận bên trong thiết bị

từ các nguồn cung cấp khác nhau

Tuy nhiên vẫn còn một số hạn chế như sau:

- Kỹ thuật phức tạp hơn do cần phải ghi lại sự tương quan về pha giữa tín hiệuluồng và mào đầu

- Do xuất phát từ Mỹ nên dung lượng không đảm bảo cho hệ thống tín hiệuCEPT ( Eropean Conference of Postal and Communications)

- Việc nhồi byte - byte tăng độ Jitter hơn kiểu bit - bit của PDH

- Đồng hồ phải được cung cấp từ ngoài

- Thiếu tín hiệu ghép trung gian 8 Mb/s

- Luồng STM -1 tốc độ 155 Mb/s chỉ chứa 63 luồng 2 Mb/s hoặc 3 luồng 34Mb/s

Để tìm hiểu được bản chất của công nghệ truyền dẫn SDH chúng ta đi sâu vàotìm hiểu các cấu trúc khung của SDH và quá trình ghép các luồng nhánh thànhkhung STM-1

3.2.3 Các khuyến nghị của CCITT về SDH

Tiêu chuẩn phân cấp đồng bộ SDH xây dựng theo tiêu chuẩn do CCITT đềxuất trên cơ sở một hệ thống các khuyến nghị :

G.702: Phân cấp tốc độ bit

G.703: Các đặc tính vật lý điện của các giao diện phân cấp số

G.707: Các mức phân cấp số đồng bộ.

G.708: Giao diện tại nút mạng cho phân cấp số đồng bộ

G.709: Cấu trúc ghép kênh SDH

G.773: Bộ giao các giao diện Q để quản lý các hệ thống truyền dẫn

G.780: Các định nghĩa và thuật ngữ trong SDH

G.781: Cấu trúc của các khuyến nghị đối với thiết bị ghép kênh SDH

G.782: Các loại và đặc tính chung của các thiết bị ghép kênh SDH

G.783: Các đặc tính của khối chức năng thiết bị ghép kênh SDH

G.784: Quản lý SDH

G.803: Kiến trúc các mạng truyền tải dựa trên SDH

G.825: Khống chế Jitter và Wander trong hệ thống PDH

G.831: Khả năng truyền tải của mạng SDH

G.841: Các loại và các đặc tính của kiến trúc bảo vệ mạng SDH

G.861: Các nguyên tắc và hướng dãn tích hợp các hệ thống vệ tinh và vôtuyến trong SDH

G.957: Giao diện quang cho các thiết bị và các hệ thống liên quan đếnSDH

G.958: Các hệ thống truyền dẫn SDH sử dụng cáp sợi quang

O.172: Thiết bị Jitter và Wander của thiết bị trong hệ thống số SDH

O.181: Thiết bị đo lỗi và giao diện STM-N

F.750: Kiến trúc và các khía cạnh của hệ thống viba SDH

G.30: Các nguyên tắc của mạng quản lý viễn thông

G.3010: Nguyên lý của TMN

G.773: Quản lý hệ thống truyền dẫn

Các khuyến nghị nói trên được CCITT xây dựng để sử dụng trên phạm vitoàn thế giới Trong các vùng khác nhau có thể có các phiên bản sửa đổi của cáckhuyến nghị đó cho phù hợp với mạng cúa vùng đó Ví dụ ở Châu Âu các khuyếnnghị về SDH do ETSI (European Telecommunication Standards Snstitute: Viện tiêuchuẩn Viễn Thông Châu âu ) ban hành, còn ở Bắc Mỹ do ANSI (Americal NationalStandards Institute: Viện các tiêu chuẩn quốc gia hoa kỳ) ban hành

3.2.5 Các tiêu chuẩn SDH

Tiêu chuẩn mới xuất hiện lần đầu tiên là SONET do công ty Bellcore (Mỹ)đưa ra, được chỉnh sửa nhiều lần trước khi trở thành tiêu chẩn SDH quốc tế CảSDH và SONET được giới thiệu rộng rãi giữa những năm 1988 và 1992 SDHđược định nghĩa bởi Viện các tiêu chuẩn viễn thông Châu Âu (ETSI), được sử dụng

ở rất nhiều nước trên thế giới Nhật Bản và Bắc Mỹ cũng xây dựng các tiêu chuẩn

về SDH riêng, SONET do Viện tiêu chuẩn quốc gia Hoa Kỳ phát triển và được ứngdụng ở Bắc Mỹ

Bảng dưới đây thể hiện các tốc độ tiêu chuẩn của SDH và SONET Mặc dùSONET và SDH được đưa ra ban đầu cho truyền dẫn cáp quang, nhưng các hệthống SDH hiện tại vẫn tương thích cao với cả SDH và SONET

Bảng 2.1: Phân cấp đồnh bộ SDH/SONET

Tín hiệu SONET Tốc độ bit

(Mbit/s)

Tín hiệu SDH Dung lượng SONET Dung lượng SDH

STS-3, OC-3 155,520 STM-1 84DS-1, hoặc 3DS-3 63E1, hoặc 1E4 STS-12,OC-12 622,080 STM-4 336DS-1, hoặc12DS-3 252E1, hoặc 4E4 STS-48,OC-48 2488,320 STM-16 1344DS-1, hoặc 48DS-3 1008E1,hoặc16E4 STS-192,OC192 9953,280 STM-64 5376DS-1,hoặc 192DS-3 4032E1,hoặc64E4

Bảng 2.2: Phân cấp không đồng bộ ANSI/ITU-T

Tín hiệu Tốc độ bit Số kênh Tín hiệu Tốc độ bit Số kênh

Đồ án tốt nghiệp Chương 4: Công nghệ truyền dẫn đồng bộ SDH

Chương 4 Công nghệ truyền dẫn đồng bộ SDH

4.1 Nguyên tắc ghép kênh cơ bản

Hệ thống số đồng bộ được hình thành từ các hệ thống cận đồng bộ khácnhau, các hệ thống cận đồng bộ này có thể thuộc hệ Châu Âu hoặc Bắc Mỹ Đầuvào của các hệ thống đồng bộ cơ sở là các luồng cận đồng bộ có tốc độ bít khácnhau, được ghép lại thành nhiều bước, mỗi bước lại được đưa vào các bit điềukhiển, quản lý và phối hợp tốc độ Khi đó, ở đầu ra được một luồng đồng bộ cơ sở.Các luồng đồng bộ cơ sở được nâng lên N lần thành các luồng đồng bộ cấp N

Quá trình ghép các luồng nhánh thành luồng tổng STM-N giữa Châu Âu vàBắc Mỹ khác nhau ở chỗ: Châu Âu và một số nước khác trong đó có Việt Nam sửdụng khối AU-4 (Administrator Unit - 4), còn Bắc Mỹ sử dụng khối AU-3 Sơ đồnày mô tả quá trình ghép các tín hiệu PDH theo tiêu chuẩn Bắc Mỹ - Châu Âu vàokhung ghép đồng bộ cấp 1: STM–1

Tín hiệu AU-4 được hình thành từ một luồng nhánh 139264 kbit/s, hoặc 3 luồngnhánh 34368 kbit/s, hoặc 63 luồng nhánh 2048 kbit/s thuộc phân cấp số PDH củaChâu Âu AU-3 được tạo thành từ một luồng nhánh 44736 kbit/s, hoặc từ 7 luồng

44736 Kbps

34368 Kbps

1544 Kbps

2048 Kbps

6312 Kbps

C-VC-12 VC-2

VC-3 TU-3

VC-3 VC-4

TUG-2 TUG-3

Sắp xếp

Đồng bộ

Hình 2.4: Sơ đồ khung ghép SDH tiêu chuẩn (STM-1)

Đồ án tốt nghiệp Chương 4: Công nghệ truyền dẫn đồng bộ SDH

nhánh 6312 kbit/s, hoặc từ 84 luồng nhánh 1544 kbit/s Ta cũng có thể sử dụng 63luồng nhánh 1544 kbit/s để thay thế cho 63 luồng 2048 kbit/s ghép thành tín hiệuSTM-1

4.2 Cấu trúc các khối

4.2.1 Container C

Là đơn vị nhỏ nhất trong khung truyền dẫn, là nơi ta bố trí vào đó các luồng tínhiệu truyền dẫn cấp thấp nhất như là các luồng PDH, luồng hình, luồng số hiệu Cócác loại container được sử dụng để tương thích với các tốc độ truyền dẫn khác nhaucho hai hệ SONET và SDH

C - 3

C - 4

1,544 2,048 6,312 44,736 & 34,368 139,264

Dữ liệu được ghép vào container theo phương pháp xen bit hoặc byte Đối vớitín hiệu cận đồng bộ các container gồm có :

- Các luồng dữ liệu ( như là tín hiệu PDH )

- Các bit hoặc byte nhồi cố định trong khung không mang nội dung thông tin màchỉ sử dụng để tương thích tốc độ bit của tín hiệu PDH được ghép với tốc độ bitcontainer cấp cao hơn

- Ngoài ra còn có các byte nhồi không cố định để đạt được sự đồng chỉnh một cáchchính xác Khi cần thiết các byte này có thể được sử dụng cho các byte dữ liệu (

databyte ) Trong trường hợp này trong khung còn có các bít điều khiển nhồi để

thông báo cho đầu thu biết các byte này có thể là byte dữ liệu hoặc các byte nhồithuần tuý Tuỳ theo kích thước của luồng dữ liệu đầu vào mà ta gán container Ctương ứng phù hợp

4.2.2 Container ảo VC ( Virtual container )