Bài giảng Chương 3: Các giải pháp duy trì mạng

BÀI GIẢNG MÔN GHÉP KÊNH TÍN HIỆU SỐ www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: NGÔ THU TRANG BỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG - KHOA VT1 Trang 1 CHƯƠNG 3 CÁC GIẢI PHÁP DUY TRÌ MẠNG BÀI GIẢNG MÔN GHÉP KÊNH TÍN HIỆU SỐ www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: NGÔ THU TRANG BỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG - KHOA VT1 Trang 2 KHÁI NIỆM DUY TRÌ MẠNG  Duy trì mạng: khi mạng truyền dẫn xảy ra sự cố thì vẫn có khả năng tiếp tục cung cấp được dịch vụ (truyền tin vẫn thông suốt)  Thực tế, chỉ có 99,999% khả năng là duy trì được mạng (thời gian sự cố < 5 phút/năm)  Một kết nối giữa nguồn và đích: gồm nhiều node mạng và cáp: các phần tử này có thể bị hỏng  Để đảm bảo duy trì được mạng: sử dụng kĩ thuật chuyển mạch bảo vệ  Các kĩ thuật bảo vệ thường cung cấp một số dung lượng dự trữ trong mạng và khi có sự cố kết nỗi sẽ được định tuyến lại lưu lượng bằng cách sử dụng dung lượng dự trữ này (còn gọi là phục hồi)  Đối với mạng tốc độ cao: yêu cầu phải tự phục hồi khi có sự cố BÀI GIẢNG MÔN GHÉP KÊNH TÍN HIỆU SỐ www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: NGÔ THU TRANG BỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG - KHOA VT1 Trang 3 CÁC CẤU HÌNH THIẾT BỊ  PDH  Đầu cuối (TE)  Xen rẽ (D/I)  Lặp (REG)  SDH  Đầu cuối (TRM)  Xen rẽ (ADM)  Lặp (REG)  Nối chéo số (DXC) BÀI GIẢNG MÔN GHÉP KÊNH TÍN HIỆU SỐ www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: NGÔ THU TRANG BỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG - KHOA VT1 Trang 4 CÁC CẤU HÌNH THIẾT BỊ SDH BÀI GIẢNG MÔN GHÉP KÊNH TÍN HIỆU SỐ www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: NGÔ THU TRANG BỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG - KHOA VT1 Trang 5 CÁC CẤU HÌNH MẠNG SDH T R M RT R M STM - N STM - N T R M T R M ADMADM STM - NSTM - N STM - N STM-N ADM A D M ADM A D M DXC DXC DXC DXCDXC STM-M (M<N) T R M ADM / HUB T R M T R M T R M BÀI GIẢNG MÔN GHÉP KÊNH TÍN HIỆU SỐ www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: NGÔ THU TRANG BỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG - KHOA VT1 Trang 6 BẢO VỆ MẠNG SDH Mạng SDH có nhiều cấu hình đa dạng Nhiều phương thức bảo vệ mạng khác nhau Khả năng bảo vệ mạng rất cao Đặc biệt là cấu hình mạng vòng BÀI GIẢNG MÔN GHÉP KÊNH TÍN HIỆU SỐ www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: NGÔ THU TRANG BỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG - KHOA VT1 Trang 7 BẢO VỆ MẠNG SDH Khi xảy ra sự cố thì quá trình chuyển mạch bảo vệ trong mạng SDH được thực hiện hoàn toàn tự động Chuyển mạch bảo vệ tự động APS (APS: Automatic Protection Switching) BÀI GIẢNG MÔN GHÉP KÊNH TÍN HIỆU SỐ www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: NGÔ THU TRANG BỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG - KHOA VT1 Trang 8 CÁC ĐẶC ĐIỂM CỦA CHUYỂN MẠCH BẢO VỆ (1) Chế độ chuyển mạch  Đơn hướng (Un-direction)  Hai hướng (Bi-direction) Chế độ hoạt động  Trở về (Revertive)  Không trở về (Non-revertive) Các nguyên nhân cần chuyển mạch bảo vệ  Lỗi tín hiệu (SF: Signal Failure): LOS, LOF, AIS,  Suy giảm tín hiệu (SD: Signal Degrade)  Đợi phục hồi (WTR: Wait To Restore)  Yêu cầu đảo chiều (RR: Reverse Request) BÀI GIẢNG MÔN GHÉP KÊNH TÍN HIỆU SỐ www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: NGÔ THU TRANG BỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG - KHOA VT1 Trang 9 CÁC ĐẶC ĐIỂM CỦA CHUYỂN MẠCH BẢO VỆ (2)  Các loại lưu lượng  Lưu lượng được bảo vệ  Lưu lượng không được bảo vệ  Lưu lượng mở rộng  Yêu cầu đối với chuyển mạch bảo vệ  Thời gian phát hiện lỗi  Thời gian chuyển mạch bảo vệ  Phạm vi bảo vệ  Phương thức chuyển mạch bảo vệ  Phương thức hoạt động  Giao thức và thuật toán BÀI GIẢNG MÔN GHÉP KÊNH TÍN HIỆU SỐ www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: NGÔ THU TRANG BỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG - KHOA VT1 Trang 10 CÁC CƠ CHẾ BẢO VỆ TỰ ĐỘNG APS (1)  Cơ chế APS 1+1 C h u y ể n m ạ c hHệ thống bảo vệ Hệ thống bảo vệ Hệ thống hoạt độngHệ thống hoạt động MUX E/O MUX E/O E/O MUX E/O MUX Head End Tail End OLTM OLTM BÀI GIẢNG MÔN GHÉP KÊNH TÍN HIỆU SỐ www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: NGÔ THU TRANG BỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG - KHOA VT1 Trang 11 CÁC CƠ CHẾ BẢO VỆ TỰ ĐỘNG APS (2)  Cơ chế APS 1:N (N≥1) Hệ thống hoạt động 1 Hệ thống hoạt động 1 Hệ thống hoạt động N MUX E/O O/E DMUX O/E DMUX O/E DMUX MUX E/O MUX E/O PSC Hệ thống hoạt động N OLTM OLTM Head End Tail End 1:N Bus Hệ thống bảo vệ Hệ thống bảo vệ PSM BÀI GIẢNG MÔN GHÉP KÊNH TÍN HIỆU SỐ www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: NGÔ THU TRANG BỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG - KHOA VT1 Trang 12 CHUYỂN MẠCH BẢO VỆ TRONG MẠNG SDH Chuyển mạch bảo vệ đoạn ghép (MSP) Chuyển mạch bảo vệ tuyến (PPS)  Chú ý: Thời gian hồi phục của MSP chậm hơn so với PPS do cần xử lí hai byte K1, K2 trong MSOH BÀI GIẢNG MÔN GHÉP KÊNH TÍN HIỆU SỐ www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: NGÔ THU TRANG BỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG - KHOA VT1 Trang 13 ĐOẠN VÀ TUYẾN VC VC VC VC Thiết bị TRM, ADM, DXC (Kết nối MSOH) Container ảo (Kết nối POH) Thiết bị lặp (Kết nối RSOH) Đoạn lặp Đoạn ghép Tuyến Tuyến Các dịch vụ: 2Mb/s, 34Mb/s, 140Mb/s, ATM, B-ISDN và các dịch vụ khác Đoạn lặp Đoạn lặp BÀI GIẢNG MÔN GHÉP KÊNH TÍN HIỆU SỐ www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: NGÔ THU TRANG BỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG - KHOA VT1 Trang 14 TÍN HIỆU QUẢN LÍ VÀ BẢO DƯỠNG (1)  Cấu trúc SOH/ POH trong STM-N BÀI GIẢNG MÔN GHÉP KÊNH TÍN HIỆU SỐ www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: NGÔ THU TRANG BỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG - KHOA VT1 Trang 15 TÍN HIỆU QUẢN LÍ VÀ BẢO DƯỠNG (1)  Chuyển mạch bảo vệ đoạn ghép MSP  MSOH: K1, K2 – Kênh CM bảo vệ tự động APS  Chuyển mạch bảo vệ tuyến PPS  POH: K3/V5 – Kênh CM bảo vệ tự động APS Mức yêu cầu: 111- CM bắt buộc 110 – Mất tín hiệu 101 – Giảm chất lượng TH 100 – CM nhân công 011 – Đợi hồi phục 010 – Hoàn thành CM 001 – Y/c trở lại vị trí ban đầu 000 – Rỗi R R R P ID ID ID ID ID ID ID ID Ty S S S K1 K2 Mức ưu tiên 0 – Thấp 1 – Cao Yêu cầu CM 0 – CM đấu vòng 1 – CM chặng Nhận dạng kênh Nhận dạng node P/thức bảo vệ 0 – 1+1 1 – 1:N Yêu cầu CM 0 – CM đấu vòng 1 – CM chặng Trạng thái 111 – AIS đoạn 110 – RDI xxx – CM do suy giảm chất lượng yyy – CM do mất TH BÀI GIẢNG MÔN GHÉP KÊNH TÍN HIỆU SỐ www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: NGÔ THU TRANG BỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG - KHOA VT1 Trang 16 BẢO VỆ TRONG MẠNG VÒNG (1)  Mạng vòng 2 sợi đơn hướng chuyển mạch bảo vệ tuyến (UPSR- 2F: Unidirectional Path protection Switching Ring – 2 Fibers) B A D C Bình thường D CA B Sự cố BÀI GIẢNG MÔN GHÉP KÊNH TÍN HIỆU SỐ www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: NGÔ THU TRANG BỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG - KHOA VT1 Trang 17 BẢO VỆ TRONG MẠNG VÒNG (1)  Mạng vòng 2 sợi đơn hướng chuyển mạch bảo vệ đoạn (ULSR- 2F: Unidirectional Line protection Switching Ring – 2 Fibers) B A D C Bình thường Sự cố D CA B BÀI GIẢNG MÔN GHÉP KÊNH TÍN HIỆU SỐ www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: NGÔ THU TRANG BỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG - KHOA VT1 Trang 18 BẢO VỆ TRONG MẠNG VÒNG (1)  Mạng vòng 2 sợi song hướng chuyển mạch bảo vệ đoạn (BLSR- 2F: Bidirectional Line protection Switching Ring – 2 Fibers) Bình thường A D E F B C Các kênh hoạt động Các kênh bảo vệ BÀI GIẢNG MÔN GHÉP KÊNH TÍN HIỆU SỐ www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: NGÔ THU TRANG BỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG - KHOA VT1 Trang 19 BẢO VỆ TRONG MẠNG VÒNG (1)  Mạng vòng 2 sợi song hướng chuyển mạch bảo vệ đoạn (BLSR- 2F: Bidirectional Line protection Switching Ring – 2 Fibers) Sự cố A D E F B C Các kênh hoạt động Các kênh bảo vệ BÀI GIẢNG MÔN GHÉP KÊNH TÍN HIỆU SỐ www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: NGÔ THU TRANG BỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG - KHOA VT1 Trang 20 BẢO VỆ TRONG MẠNG VÒNG (1)  Mạng vòng 4 sợi song hướng chuyển mạch bảo vệ đoạn (BLSR- 4F: Bidirectional Line protection Switching Ring – 4 Fibers) Bình thường A B C D E F BÀI GIẢNG MÔN GHÉP KÊNH TÍN HIỆU SỐ www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: NGÔ THU TRANG BỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG - KHOA VT1 Trang 21 BẢO VỆ TRONG MẠNG VÒNG (1)  Mạng vòng 4 sợi song hướng chuyển mạch bảo vệ đoạn (BLSR- 4F: Bidirectional Line protection Switching Ring – 4 Fibers) Sự cố đứt cáp A B C D E F BÀI GIẢNG MÔN GHÉP KÊNH TÍN HIỆU SỐ www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: NGÔ THU TRANG BỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG - KHOA VT1 Trang 22 BẢO VỆ TRONG MẠNG VÒNG (1)  Mạng đa vòng Ring STM- 1#2 Ring STM-1#1  B D E GH I O L M N K F Các luồng nhánh 2/34 Mbps   A C P              Bình thường BÀI GIẢNG MÔN GHÉP KÊNH TÍN HIỆU SỐ www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: NGÔ THU TRANG BỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG - KHOA VT1 Trang 23 BẢO VỆ TRONG MẠNG VÒNG (1)  Mạng đa vòng      Ring STM- 1#2 Ring STM-1#1  B D E GH I O L M N K F Các luồng nhánh 2/34 Mbps  A C P         Sự cố