Hệ thống truyền dẫn viễn thông sử dụng công nghệ ghép kênh kỹ thuật số PDH/SDH được ứng dụng trong vận chuyển tín hiệu với các dung lượng khác nhau, cho phép các luồng dữ liệu tốc độ bit thấp kết hợp với các luồng dữ liệu tốc độ cao. Hơn nữa, vì toàn bộ mạng là đồng bộ, nó cho phép người dùng nhúng và trích xuất các luồng bit riêng lẻ từ các luồng dữ liệu tốc độ cao tương đối dễ dàng. Công nghệ PDH/SDH được tiêu chuẩn hóa bởi Liên minh Viễn thông Quốc tế, cả hai công nghệ đều cung cấp các kết nối mạng nhanh và rẻ, cung cấp giải pháp truyền dẫn tín hiệu chất lượng cao cho mạng viễn thông.
Một trong những yếu tố quan trọng của bộ ghép kênh là có thể trích xuất từ tín hiệu tốc độ thấp đến cao hiệu quả để vận chuyển tín hiệu các dịch vụ cơ sở: 64kbps (ITU G.703), 2Mbit/s (luồng E1) hay (1,5Mbit/s cho SONET); và ghép kênh PDH: 34Mbit/s (Luồng E3) hay (45Mbit/s SONET); và 155,52 Mbps (STM1), 622.08 Mbps (STM-4), 2,488.32 Mbps(STM-16), 9,953.28Mbps (STM64). Cùng với cáp quang, SDH mang lại tỷ lệ lỗi đặc biệt thấp cho khoảng cách quốc gia và quốc tế. Sau này, Next Generation SDH (NG-SDH) được sử dụng trong các hệ thống truyền dẫn cho Mạng kỹ thuật số đa dịch vụ, tích hợp băng thông rộng không đồng bộ, tập hợp Ethernet, tín hiệu PDH, tín hiệu mạng NAS và các tín hiệu truyền thông khác.
Trong nỗ lực duy trì mạng truyền dẫn ghép kênh kỹ thuật số PDH/SDH viễn thông có xung nhịp đồng bộ ở hiệu suất cao nhất và giảm thiểu các nguy cơ gây gián đoạn dịch vụ, các kỹ thuật viên điều hành mạng sẽ cần phải duy trì kiểm tra các mạng truyền dẫn SDH và PDH. Điều này đặc biệt cần thiết khi kiểm tra xác minh các tiêu chuẩn, hoặc giám sát mạng và các yêu cầu khắc phục sự cố, phát hiện lỗi.
Để thực hiện điều này, các kỹ thuật viên sử dụng máy phân tích mạng PDH/SDH có thể thực hiện các thử nghiệm để kiểm tra điều kiện tín hiệu và tình trạng bất thường nếu có. Đối với các bài kiểm tra như vậy, máy phân tích PDH/SDH rất thuận tiện cho người dùng để có thể thiết lập các cài đặt thông số một cách linh hoạt, đồng thời có thể kiểm tra các tham số phản ứng của (các) phần tử mạng và sau đó hiển thị kết quả đo trên màn hình. Kèm theo máy đo mạng PDH/SDH là phần mềm quản lý, xử lý, phân tích kết quả đo kiểm trên máy tính PC để tạo ra các báo cáo chuyên nghiệp để tham khảo, báo cáo, hoặc làm tài liệu nghiệm thu.
Sơ lược về công nghệ PDH/SDH
PDH
PDH là viết tắt của Plesiochronous Digital Hierarchy và SDH là viết tắt của Synchronous Digital Hierarchy. Cả PDH và SDH đều là những thuật ngữ liên quan đến bộ ghép kênh kỹ thuật số được sử dụng trong hệ thống truyền dẫn thông tin. Các cấu trúc phân cấp khác nhau có tốc độ bit khác nhau được kết hợp với nhau. Các cấu trúc phân cấp này sẽ bao gồm nhiều luồng / kênh bit như vậy (24,30 hoặc bội số).
Trong PDH, các đầu vào của bộ ghép kênh kỹ thuật số (luồng bit) có cùng tốc độ bit và được lấy từ các đồng hồ khác nhau từ các bộ dao động khác nhau. Mỗi loại sẽ khác nhau trong phạm vi dung sai của một vài chu kỳ đồng hồ. PDH tuân thủ theo khuyến nghị ITU-T G.703 và có 2 tiêu chuẩn chính, một được sử dụng ở Châu Âu có 30 kênh, và một được sử dụng ở Bắc Mỹ / Nhật Bản có 24 kênh. Tốc độ cơ bản là 64 Kbps ở Bắc Mỹ (được chỉ định là DS0) và ở Châu Âu (được chỉ định là E0).
PDH châu Âu

Các tốc độ bắt nguồn từ tốc độ cơ bản 2.048 Mbps (E1) tương ứng 30 kênh được đề cập bên dưới.
2.048 x 1 tốc độ 2.048 Mbps (30 kênh) – Luồng E1
2.048 x 4 tốc độ 8.448 Mbps (120 kênh) – Luồng E2
8.448 x 4 tốc độ 34.368 Mbps (480 kênh) – Luồng E3
34.368 x 4 tốc độ 139.264 Mbps (1920 kênh) – Luồng E4
139.264 x 4 tốc độ 564.992 Mbps (7680 kênh) – Luồng E5
PDH Mỹ – Nhật Bản

Các tốc độ bắt nguồn từ tốc độ cơ bản 1.544 Mbps (DS0) tương ứng 24 kênh được đề cập bên dưới.
1.544 x 1 tốc độ 1.544 Mbps (24 Kênh) – Luồng DS0
1.544 x 4 tốc độ 6.312 Mbps (96 Kênh) – Luồng DS1
6.312 x 7 tốc độ 44.736 Mbps (672 Kênh) – Luồng DS2
44.736 x 6 tốc độ 274.16 Mbps (4032 Kênh)- Luồng DS3
Các hạn chế của PDH
- Trong PDH, khung khác nhau được sử dụng để truyền và trong lớp dữ liệu. Do đó ghép kênh và khử ghép kênh rất phức tạp.
- Việc tiếp cận nhánh phụ (tributary) thấp hơn yêu cầu toàn bộ hệ thống phải được ghép kênh lại.
- Dung lượng tối đa cho PDH là 566 Mbps, bị giới hạn về băng thông.
- PDH chỉ cho phép cấu hình truyền dẫn điểm-điểm (Point-to-Point).
- PDH không hỗ trợ Hub.
- Mỗi nhà sản xuất đều có tiêu chuẩn riêng; PDH cũng có các phân cấp ghép kênh khác nhau gây khó khăn cho việc tích hợp các mạng liên kết với nhau.
SDH
Do PDH không thể mở rộng để hỗ trợ băng thông dung lượng cao và do đó không phù hợp để đáp ứng nhu cầu lưu lượng ngày càng tăng. SONET được phát triển theo Tiêu chuẩn Mỹ trong khi SDH là Tiêu chuẩn Châu Âu.
SDH hỗ trợ các cấu trúc liên kết (Topology) khác nhau như điểm tới điểm, vòng, hình sao, bus tuyến tính, v.v. Nó sử dụng TDM và ghép kênh octet. Nó sử dụng thời gian cực kỳ chính xác và sử dụng cả thông số kỹ thuật điện và quang học. Trong SDH, các đầu vào của bộ ghép kênh kỹ thuật số có cùng tốc độ bit và được lấy từ xung nhịp chung, do đó có cùng pha. Do đó SDH là đồng bộ.

SDH sử dụng tốc độ cơ bản là 155,52 Mbps và gấp bốn lần bội số của tốc độ này, tức là 622,08 Mbps và 2488,32Mbps. Tỷ lệ SDH cơ bản là 155,52 còn được gọi là STM-1, và tỷ lệ tiếp theo sẽ tương ứng là STM-4, STM-16, STM-64. (STM là viết tắt của Synchronous Transport Module).
Các ưu điểm của SDH so với PDH
- Kỹ thuật ghép kênh và phân kênh đơn giản hơn.
- Mạng đồng bộ và SDH hỗ trợ mạng đa điểm.
- Khả năng vận chuyển các tín hiệu PDH hiện có.
- Dễ dàng phát triển lên tốc độ bit cao hơn giúp tăng cường quá trình quản lý và bảo trì.
- SDH có khả năng vận chuyển tín hiệu băng thông rộng.
- SDH cung cấp các dịch vụ truyền tải mạng trên mạng LAN như hội nghị truyền hình và đa phương tiện tương tác.
- Băng thông cáp quang có thể được tăng lên không giới hạn trong SDH.
- SDH cho phép khôi phục nhanh chóng sau khi hỏng hóc.
Jitter và Wander trong PDH/SDH
Jitter và Wander là các khiếm khuyết quan trọng nhất trong các mạng kỹ thuật số. Đối với các mạng dựa trên plesiochronous (PDH) hoặc phân cấp kỹ thuật số đồng bộ (SDH), chúng có thể làm suy giảm nghiêm trọng tín hiệu liên lạc với âm thanh tác động đến một số dịch vụ như lưu lượng dữ liệu, lưu lượng thoại, dữ liệu được mã hóa băng tần thoại cũng như video. Trước mối quan tâm này, các khuyến nghị của ITU-T O.171, O.172 và các tham số MTIE/TDEV được sử dụng cho các phép đo cần thiết để kiểm tra hiệu suất Jitter/Wander của PDH / SDH dựa trên thiết bị và chỉ định các thiết bị đo kiểm có khả năng thực hiện các phép đo này.
Giải pháp các thiết bị đo kiểm và phân tích mạng truyền dẫn đồng bộ PDH/SDH
Máy đo mạng thế hệ mới thông thường trang bị phần cứng hỗ trợ sẵn PDH/SDH, cũng như IP/Ethernet và nhiều phần mềm hỗ trợ nhiều tính năng đo khác nhau. Người dùng có thể mua license để kích hoạt các chức năng đo kiểm theo nhu cầu thực tế. Máy đo phân tích mạng PDH/SDH Analyzer thường được thiết kế đặc biệt cho kỹ thuật viên hiện trường cài đặt và kiểm tra mạng truyền dẫn và chuyển mạch. Với ứng dụng màn hình LCD màu cảm ứng tích hợp và giao diện dễ sử dụng, máy phân tích PDH/SDH cho phép người dùng kích hoạt các điều kiện đặc biệt hoặc bất thường đối với tín hiệu, đồng thời hiển thị kết quả giúp kiểm tra tình trạng mạng SDH và PDH nhanh chóng. Điều này tạo điều kiện khắc phục sự cố và xác minh các tiêu chuẩn, cũng như tình trạng truyền dẫn của hệ thống.
1. Máy đo mạng đa năng cầm tay VeEX MTX-150

MTX150 là máy đo mạng truyền dẫn mini cầm tay, kiểm tra đa dịch vụ 10G dành cho Ethernet, SyncE SDH, SONET, PDH, DSn, , Mobile Backhaul và Fibre Channel (SAN). Thiết bị đo mạng SDH/PDH cầm tay có thiết kế nhỏ gọn, vỏ bảo vệ chắc chắn và cơ động này có thể được định cấu hình với các giao diện và công nghệ mà các kỹ thuật viên hiện trường yêu cầu để cài đặt, xác minh, bảo trì và khắc phục sự cố các liên kết và dịch vụ truyền tải, truy cập lên đến 10 Gbps, bao gồm mạng kế thừa.
Test Interfaces | ||
---|---|---|
Ports | Technology | Interfaces |
SFP+/SFP | Ethernet Fibre Channel SDH SONET IEEE® C37.94 | 10GBASE-X, 1000BASE-X, 100BASE-FX 4G, 2G, 1G FC STM-64/16/4/1 OC-192/48/12/3/1 64 to 768 kbps |
RJ45 | Ethernet | 10/100/1000BASE-T |
BNC | SDH SONET PDH DSn | STM-1, STM-0 STS-3, STS-1 E4, E3, E2, E1 T3 (DS3) |
RJ48/Bantam | PDH DSn | E1, 64k Codirectional T1 (DS1) |
DVI | Datacom | RS232 async, RS232/V.24 sync, X.21, V.35, RS449/V.36 (422/423) DTE, DCE, Monitor |
SMA (2) | External TX Clock and Measurement Reference | 1.544 MHz, 2.048 MHz, 10 MHz 1.544 Mbps, 2.048 Mbps 1PPS |
2.5mm TRS Jack (2) | ISDN, PDH/DSn VF VoIP | Headset mic and speaker |
2. Máy đo mạng đa năng thiết kế kiểu Modular VeEX MTTPLUS

MTTPlus là máy đo mạng truyền dẫn cầm tay thiết kế theo kiểu modular, bao gồm thân máy chính MTTPlus Platform và Module đo kiểm tra MTTPlus-340 đa dịch vụ 10G dành cho Ethernet, SyncE SDH, SONET, PDH, DSn, , Mobile Backhaul và Fibre Channel (SAN).
MTTplus-340: Multi-Service Testing
Đo kiểm OTN, SONET, SDH, PDH, DSn, 64k Codirectional, C37.94, Carrier Ethernet, Fibre Channel, SyncE, PTP and CPRI/OBSAI.
3. Máy đo đa năng VeEX RxT
VeEX RxT là máy đo mạng truyền dẫn cầm tay thiết kế theo kiểu modular có hiệu suất cao, bao gồm thân máy chính RxT-1200 Platform và Module đo kiểm tra RxT-3400 đa dịch vụ 10G dành cho Ethernet, SyncE SDH, SONET, PDH, DSn, , Mobile Backhaul và Fibre Channel (SAN).

RXT-3400: Advanced Multi-Service Testing
The RXT-3400 add-on module for the versatile RXT® test platform offers state-of-the-art support for Access, Metro, Core, Transport, Carrier Ethernet, Backhaul, Fronthaul and SAN Technologies up to 16GFC. VeEX RXT is the industry’s most flexible, compact, complete and future-proof hand-held test solution, from 64k to 400GE, including Fiber Optics and WDM.
Xu hướng sử dụng mạng truyền dẫn PDH/SDH trong viễn thông ngày nay
Mạng truyền tải IP Ethernet không chỉ giới hạn triển khai cho mạng cục bộ (LAN) và chuyển sang mạng diện rộng đô thị (Metro), quốc gia (WAN) đáp ứng với tốc độ dữ liệu Mbit/s và Gigabit/s đang tăng nhanh chóng. Tốc độ SDH 10Gbit/s (STM-64) và tiến tới 40Gbps (STM256) đã bắt đầu trở nên quá nhỏ đối với các mạng lõi (Core Network). Một phần nữa vì SDH được coi là đắt, trong khi Ethernet rẻ hơn và dễ dùng hơn, yêu cầu về thi công lắp đặt, cài đặt và bảo trì đơn giản hơn.
Đồng thời, ngành công nghiệp dữ liệu lớn vẫn đang tiếp tục tăng trưởng rất nhanh đã quyết định công nghệ nào sẽ tốt hơn, rẻ hơn và hiệu quả hơn để vận chuyển dữ liệu. Khi mạng băng thông rộng IP-Ethernet được tiêu chuẩn hóa để sử dụng cho các nhà cung cấp dịch vụ tại mạng trục Backbone hàng trăm Gigabit/s và mạng truy nhập Access Network tốc độ Gigabit/s, thì việc triển khai PDH/SDH đã dần bị thu hẹp. Ngày nay chỉ còn một số công ty sử dụng mạng tích hợp NG-SDH kế thừa và ở một số mạng viễn thông tiện ích đặc thù cho các ngành điện lực, cấp nước, đường sắt, khí gas,….