Trước hết, xác định nhiệm vụ: đưa các dịch vụ kênh thuê riêng hiện có đến địa điểm khác
Giữa phòng điều khiển trong khuôn viên và một địa điểm ở xa, có thể cần duy trì một số kênh thuê riêng E1. Thiết bị ở hai đầu cần liên tục tiếp nhận các dịch vụ số ban đầu, nhưng đoạn giữa phải vượt khoảng cách dài hơn hoặc kết nối với mạng truyền dẫn đã xây dựng. Trong những tình huống như vậy, bộ ghép kênh quang SDH đảm nhiệm việc truy nhập dịch vụ, tổ chức truyền dẫn và khôi phục ở đầu xa; thiết bị sẽ không tự động hiểu thao tác quay số điện thoại, lệnh công nghiệp hay mọi định dạng video chỉ vì đã kết nối cáp quang.
SDH là viết tắt của Synchronous Digital Hierarchy, tức phân cấp số đồng bộ, mô tả cách các dịch vụ số đi vào một cấu trúc truyền dẫn xác định. E1 mô tả một giao diện đường truyền số, còn Ethernet mô tả một nhóm dịch vụ mạng khác; các tên gọi và hệ thống truyền tải này thuộc những lớp khác nhau. Trước tiên hãy xác định thiết bị ở hai đầu xuất ra tín hiệu gì, cần duy trì bao nhiêu kênh và theo hướng nào, sau đó mới chọn phương thức truyền dẫn. Cách này tránh việc dùng bảng số lượng giao diện để thay thế cho một giải pháp hoàn chỉnh.
Cách E1 đi vào SDH: thích ứng, ánh xạ và ghép/tách
Lấy một luồng nhánh E1 phổ biến làm ví dụ, mạch đầu vào trước tiên tiếp nhận tín hiệu đường truyền quy định, xử lý mã đường truyền, đồng hồ và các điều kiện giao diện cần thiết, sau đó tổ chức thông tin số cần truyền theo các quy tắc ánh xạ. Có thể hiểu ánh xạ là sắp xếp dịch vụ vào các vị trí mà đầu xa nhận biết được, nhưng việc này không cấp địa chỉ IP cho chúng. Khi đấu nối, vẫn cần xác nhận trở kháng, chế độ tạo khung, mã đường truyền và quan hệ phát/thu.
Container ảo là cấu trúc số mang các dịch vụ cùng thông tin mào đầu đường dẫn tương ứng, thường được viết tắt là VC trong tiếng Anh. Thông tin mào đầu đường dẫn hỗ trợ các chức năng như giám sát truyền dẫn; container ảo không phải là một vật chứa vật lý bên trong khung máy. Phép ánh xạ bậc thấp E1 thông dụng sử dụng các cấu trúc như VC-12, sau đó đưa chúng vào các luồng mang bậc cao thông qua các tổ hợp tương ứng. Toàn bộ quá trình gồm nhiều lớp, nên không thể coi một khối màu xanh trong sơ đồ giản lược là toàn bộ byte khung của một model nhất định.
Một số nút cần tách một phần dịch vụ để sử dụng tại chỗ, trong khi phần còn lại tiếp tục đến trạm kế tiếp; đây là điểm khởi đầu để hiểu ghép/tách kênh. Số kênh mà một nút có thể tách và đích đến của các kết nối chéo bị giới hạn bởi bo mạch, phép ánh xạ và cấu hình. Cơ chế này khác với việc bộ chuyển mạch chuyển tiếp khung theo địa chỉ MAC, và không thể suy ra khả năng thiết lập mạng vòng tùy ý chỉ vì có hai cổng quang.
Khung đồng bộ, con trỏ và tốc độ: dung lượng đường truyền không đồng nghĩa với số lượng cổng
Một khung STM-1 điển hình gồm chín hàng và 270 cột byte, có chu kỳ khung 125 microgiây, tương ứng với tốc độ bit đường truyền 155.520 Mbit/s. Giá trị này bao gồm thông tin mào đầu truyền dẫn và không thể được xem toàn bộ là băng thông dịch vụ thuần của khách hàng. Lưới trong hình chỉ giải thích mối quan hệ giữa thông tin mào đầu, con trỏ và tải hữu ích; nó không được vẽ theo số cột thực tế, tỷ lệ byte hay cách đấu nối bên trong sản phẩm.
Con trỏ giúp định vị điểm bắt đầu của cấu trúc luồng mang tương ứng và hỗ trợ việc thích ứng định thời theo quy định. Con trỏ không chỉ ra tín hiệu quang đi đến đích IP nào, cũng không có nghĩa là dữ liệu người dùng có thể bị xóa tùy ý. Đường truyền SDH sử dụng cấu trúc đồng bộ có tổ chức, còn các luồng nhánh được truyền tải vẫn có thể có điều kiện đồng hồ riêng, đòi hỏi ánh xạ và khôi phục đúng cách. Không thể hiểu “đồng bộ” là mọi giao diện tại hiện trường đều bị buộc phải dùng chung một đồng hồ.
Trong các điều kiện ánh xạ truyền thống, một cấu trúc luồng mang STM-1 có thể bố trí số lượng dịch vụ bậc thấp tương ứng, nhưng vẫn phải xác nhận riêng liệu thiết bị cụ thể đã lắp các bo mạch E1 cần thiết hay chưa, tất cả các kênh đã được kích hoạt hay chưa và đang dùng phép ánh xạ dịch vụ nào. Một thiết bị chỉ có vài cổng E1 trên mặt máy sẽ không tự nhiên có thêm hàng chục giao diện có thể đấu nối chỉ vì tốc độ đường quang cao hơn.
Vì sao bảo vệ có thể khôi phục dịch vụ: trước hết phải có một đường khác khả dụng
Trong ví dụ một chiều giản lược về bảo vệ tuyến tính 1+1, phía phát gửi đồng thời cùng thông tin luồng mang đến đường làm việc và đường bảo vệ, còn phía thu chọn đầu vào đáp ứng điều kiện dựa trên việc phát hiện khiếm khuyết và cấu hình. Khi đường làm việc gặp sự cố nhưng đường bảo vệ vẫn khả dụng, bộ chọn phía thu có thể chuyển sang đường bảo vệ. Trong hình, hai bộ thu quang đi vào một mạch lựa chọn và chỉ khôi phục một bản của dịch vụ khách hàng; chúng không chồng hai bản dữ liệu lên nhau rồi xuất ra.
Bảo vệ vòng có các phương thức tổ chức khác nhau, và không thể trực tiếp coi sơ đồ tuyến tính 1+1 giản lược là cơ chế hoàn chỉnh của mọi vòng SDH. Cần kiểm tra lớp bảo vệ, tài nguyên làm việc và bảo vệ, điều kiện chuyển mạch, mức ưu tiên và chiến lược khôi phục. Nếu hai sợi quang dùng chung các phần tử quan trọng trên cùng một cáp dễ bị hư hại, cùng nguồn điện hoặc cùng thiết bị bị lỗi, chúng vẫn có thể đồng thời gặp sự cố.
Chuyển mạch bảo vệ đòi hỏi thiết bị có khả năng tương ứng và được cấu hình đúng, đồng thời cũng có thể gây ảnh hưởng ngắn hạn đến dịch vụ. Không thể suy từ thuật ngữ “tự phục hồi” rằng mọi sự cố kép đều có thể được khôi phục, hoặc cam kết không gián đoạn trong mọi tình huống. Các dự án chính thức cần thống nhất điều kiện thử nghiệm theo yêu cầu dịch vụ và kiểm chứng sự cố đơn, quá trình khôi phục cùng các cảnh báo trong khung thời gian bảo trì, thay vì chỉ quan sát có bao nhiêu đèn sáng trên khung máy.
Sợi quang và đồng hồ là hai nhóm điều kiện đều phải kiểm tra
Mạch phía phát điều khiển bộ phát quang để tín hiệu quang mang thông tin số; bộ tách sóng quang và mạch khôi phục ở đầu xa sau đó khôi phục luồng số tương ứng, rồi dịch vụ được tách ra theo quan hệ ánh xạ. Sợi quang mang thông tin; dòng điện ban đầu không đi xuyên qua thủy tinh đến đầu bên kia. Công suất quang, tốc độ và cấu trúc khung mô tả các điều kiện khác nhau: thu được ánh sáng không có nghĩa là nhận dạng được khung; khung bình thường không có nghĩa là mọi luồng nhánh đều được đấu nối đúng.
Đối với đường quang, hãy kiểm tra loại sợi, bước sóng, giao diện, dải công suất phát, độ nhạy thu, ngưỡng quá tải trên và suy hao đường truyền. Không thể đánh giá một liên kết chỉ bằng khoảng cách danh định tính theo kilômét, cũng không nên trực tiếp nối cổng quang đường dài bằng dây nhảy rất ngắn mà không kiểm tra điều kiện. Đối với đồng hồ, hãy lưu giữ thông tin về nguồn, mức ưu tiên, hành vi khi mất tham chiếu và cài đặt khôi phục để tránh các nút hình thành quan hệ đồng bộ không hợp lý.
Những ưu điểm và hạn chế nào ảnh hưởng đến lựa chọn kỹ thuật
Đối với các kênh thuê riêng hoạt động liên tục, ánh xạ dịch vụ rõ ràng, đường truyền có thể giám sát và cơ chế bảo vệ đi kèm giúp dễ dàng ghi các quan hệ truyền thông vào bảng kênh có thể kiểm chứng. Khi cần bảo trì một dịch vụ cụ thể tại một nút, có thể dựa vào cấu hình để xác định đầu vào, vị trí luồng mang và đầu ra. Giá trị này đến từ thiết kế thiết bị và mạng hoàn chỉnh, chứ không phải tự động có mọi chức năng quản lý chỉ bằng việc “dùng cáp quang”.
Mặt khác, khi dịch vụ nhàn rỗi, tài nguyên mạch được cấp phát trước có thể không chia sẻ được cho mọi lưu lượng đột biến như mạng gói. Bo mạch, khung máy, điện năng tiêu thụ, phụ tùng dự phòng và kỹ năng của nhân viên bảo trì cũng cấu thành chi phí. Truyền tải kênh thuê riêng không tự động cung cấp mã hóa, kiểm soát truy nhập hay bảo mật lớp ứng dụng; các hệ thống liên quan đến bảo vệ và điều độ vẫn cần các hệ thống dịch vụ tương ứng đáp ứng yêu cầu riêng, và một thiết bị truyền dẫn không thể thay thế toàn bộ thiết kế bảo mật.
Cách phát triển hệ thống hiện có: lập kế hoạch theo giao diện và vòng đời
Duy trì mạng SDH hiện có và xây dựng mạng gói hoàn toàn mới là hai nhiệm vụ kỹ thuật khác nhau. Với nhiệm vụ thứ nhất, trước tiên cần kiểm kê các dịch vụ E1, phép ánh xạ, đồng hồ, cơ chế bảo vệ và phụ tùng dự phòng vẫn cần giữ lại, sau đó đánh giá việc mở rộng hoặc thay thế. Không thể suy từ mô tả thị trường trong một bài viết cũ rằng mọi ngành hiện nay đều dùng cùng một công nghệ, cũng không nên quyết định ngừng vận hành một kênh thuê riêng quan trọng chỉ dựa trên tuổi thiết bị.
Nếu dự định chuyển sang truyền tải gói, hãy xác minh cách đóng gói dịch vụ, cách đầu xa khôi phục đồng hồ, cũng như liệu độ trễ, độ biến thiên trễ, mất gói và quá trình khôi phục có đáp ứng yêu cầu của hệ thống ban đầu hay không. Tốc độ danh định cao của cổng Ethernet không chứng minh rằng nó có thể trực tiếp thay thế bất kỳ mạch E1 nào. Trong quá trình chuyển đổi, hãy giữ lại cấu hình ban đầu và dữ liệu kiểm thử dịch vụ làm mốc đối chiếu, di chuyển từng mạch theo kế hoạch, rồi kiểm tra các điểm có thể gây sự cố chung và điều kiện quay về hệ thống cũ.
Khi xem xét sản phẩm Feichang Technology, hãy phân biệt danh mục và model được bàn giao
Trung tâm sản phẩm Feichang Technology liệt kê bộ ghép kênh quang SDH riêng với các thiết bị PDH thông thường và thiết bị giao diện E1, vì vậy khi tìm kiếm, trước tiên có thể xác định theo mạng hiện có và đầu vào dịch vụ. Tên danh mục giúp thu hẹp phạm vi nhưng không thể thay thế mô tả giao diện đường truyền, ánh xạ, bo mạch và bảo vệ của một model cụ thể. Khi không có thông số kỹ thuật có thể kiểm chứng, đừng suy ra cấp STM, tổng số cổng hay thời gian khôi phục cố định từ tên danh mục.
Hồ sơ yêu cầu báo giá cần bao gồm thiết bị ở hai đầu, số kênh dịch vụ, giao diện mạng truyền dẫn hiện có, không gian tủ rack, điều kiện sợi quang và phương thức bảo trì. Đối với kết nối liên thông với mạng hiện có, cũng cần nêu thiết bị phía đối tác và các điều kiện tương tác cần xác minh. Ghi rõ bo mạch tùy chọn, nguồn điện tùy chọn và tổ hợp bàn giao thực tế có thể tránh việc hiểu nhầm rằng nhiều khả năng được nêu trong tài liệu giới thiệu đều là trang bị tiêu chuẩn trên mọi thiết bị.
Chuyển yêu cầu thành dự án có thể nghiệm thu
Giả sử cần duy trì ba dịch vụ E1 giữa hai tòa nhà: trước tiên đo kiểm để xác nhận từng liên kết ngắn ban đầu hoạt động bình thường, sau đó ghi lại cách đấu nối, trở kháng, cấu trúc khung và quan hệ đồng hồ. Nếu chỉ mở rộng điểm-điểm, hãy so sánh các thiết bị điểm-điểm phù hợp; nếu cần truy nhập nút SDH hiện có, ghép/tách dọc tuyến hoặc cơ chế bảo vệ đã thỏa thuận, hãy tiếp tục kiểm tra cấu trúc luồng mang và khả năng của nút tương ứng. Đây là ví dụ giả định, không phải trường hợp khách hàng đã triển khai hoàn tất.
Trong quá trình chạy thử, hãy xác minh một kênh trước, sau đó kiểm tra ánh xạ của tất cả các kênh; tiếp theo chạy đồng thời các dịch vụ theo kế hoạch và theo dõi lỗi bit, cảnh báo cùng hiệu năng thực tế của hệ thống. Thử nghiệm bảo vệ được thực hiện theo kế hoạch bảo trì đã phê duyệt, ghi lại đường bị ngắt, dịch vụ bị ảnh hưởng, quá trình khôi phục và cấu hình sau khôi phục. Cuối cùng, bàn giao bảng đối chiếu cổng, quỹ công suất quang, nguồn đồng hồ và biên bản kiểm thử để nhân viên bảo trì có thể xác định bất thường dịch vụ xảy ra ở đâu.
Ghi chú tài liệu: Các sơ đồ nguyên lý đã được kiểm tra về nội dung kỹ thuật và được dùng để giải thích các cơ chế chung; chúng không phải là ảnh sản phẩm hay hồ sơ đo thực tế. Giao diện, chế độ và khả năng cụ thể phụ thuộc vào mẫu máy, phiên bản được chọn và việc xác minh tại hiện trường.
Tài liệu tham khảo để xác minh:Giao diện số ITU-T G.703
ITU-T G.707 Giao diện nút phân cấp số đồng bộ
ITU-T G.783 Các khối chức năng của thiết bị
ITU-T G.841 Kiến trúc bảo vệ
Các danh mục sản phẩm SDH của Feichang Technology
Các chủ đề kỹ thuật liên quan:Cách lựa chọn giữa bộ ghép kênh quang PDH và SDH: thích ứng đồng hồ, ánh xạ dịch vụ và điều kiện tương tácCách kiểm tra cảnh báo của bộ ghép kênh quang PDH/SDH: LOS, LOF, AIS, RDI và định vị lỗi bit
Được dịch từ bài viết kỹ thuật tiếng Trung. Nguồn được xuất bản lần đầu: 2020-04-29. Nguồn được sửa đổi lần cuối: 2026-10-13T11:40:22+08:00. Đọc nguồn tiếng Trung
