. Hệ thống ghép kênh truy nhập đường thuê bao số DSLAM

1.1 Sơ đồ khối thiết bị

1.1.1 Sơ đồ khối

Hình 3.1 Sơ đồ khối DSLAM

1.1.2 Chức năng các khối

1.1.2.1 CLU (Combined Controller and Line Unit)

Module CLU đảm nhận chức năng xử lý trung tâm cho DSLAM và điều khiển kết nối đến hệ thống quản lý TMN-OS của thiết bị DSLAM.

CLU thực hiện các chức năng trên lớp ATM chẳng hạn như

multiplexer/demultiplexer…v..v

Đồng thời thông qua giao tiếp trên module CLU, DSLAM thực hiện kết nối với mạng trục ATM/IP. Có rất nhiều loại module CLU khác nhau, trong mạng vận hành hiện nay chúng ta sử dụng 3 loại CLU và tương ứng với giao tiếp kết nối mạng trục ATM/IP.

- Cung cấp giao tiếp quang dung lượng 155Mbit/s với mạng trục ATM ở cự ly 0- 25km. Ngoài giao tiếp trên, loại CLU này còn có thêm một giao tiếp quang nữa gọi là interlink, tuy nhiên giao tiếp này chỉ để kết nối với một DSLAM khác theo mô hình kết nối Daisy-chaining:

Hình 3.2 Mô hình kết nối Daisy-chaining

CLU còn có chức năng xử lý những thông tin liên quan đến OAM. CLU thực hiện chức năng nhận hoặc điều phối và đồng thời xử lý các thông tin từ/đến các module khác trong cùng một DSLAM. Các SU trao đổi thông tin OAM chẳng hạn như cấu hình, khởi động lại (reset), trạng thái.. với CLU.

Trong quá trình DSLAM vận hành nếu xảy ra lỗi về phần cứng lẫn phần mềm trên bất cứ module nào, CLU đều có thể chuyển những cảnh báo đến hệ thống quản lý TMN-OS.

Đồng thời CLU giám sát sự hiện diện của SU, cứ 300ms thì thực hiện kiểm tra 1 lần.

Nếu CLU không nhận trả lời từ SU nào trong ba lần kiểm tra liên tục, CLU sẽ gửi thông báo cho TMN-OS coi như SU đó hỏng hoặc đã bị tháo ra khỏi subrack.

Chức năng Diagnostic( chuẩn đoán) liên quan đến kiểm tra phần cứng cũng là một trong những chức năng của CLU, được thực hiện trong quá trình khởi động hoặc loopback để định vị được vị trí lỗi.

1.1.2.2 SUADSL:64P (Service Unit ADSL) và POSU (POTS splitter unit)

Surpass HiX5300 H1000 và M200 thuộc loại DSLAM mật độ cao, do đó chỉ lắp đặt loại SUADSL:64P.

Nếu xét theo hướng kết nối của SUADSL thì bao gồm hai hướng tách biệt, hướng kết nối thuê bao và hướng kết nối với module CLU.

Hình 3.3 Hai hướng kết nối cùa SUADSL

Ở hướng kết nối với CLU, SUADSL trao đổi dữ liệu với CLU thông qua giao tiếp quản lý bên trong basic Subrack, ATM bus.

Hình 3.4 Nhiệm vụ của POSU module.

Theo hướng thuê bao, SUADSL kết nối với POSU module bằng cáp nhảy. Đồng thời trên module POSU còn có hai giao tiếp:

- Giao tiếp NB (Narrowband) đến tổng đài để phục vụ thoại POTS cho thuê bao.

- Giao tiếp NB+BB (Narrowband và Broadband) còn lại nối với thuê bao, cung cấp đồng thời tín hiệu thoại và băng thông rộng (ví dụ internet) cho thuê bao. Khác biệt sovới dạng thuê bao dùng dial-up, chỉ sử dụng một trong hai dịch vụ tại một thời điểm trên cùng một giao tiếp a/b.

Như vậy muốn thuê bao có thể sử dụng cả hai loại dịch vụ NB và BB cùng lúc, thì cần phải có module POSU. Nói một cách khác nếu không cần cung cấp tín hiệu thoại cho thuê bao thì không cần lắp đặt POSU. Và sơ đồ kết nối giữa SUADSL và module POSU như sau:

HÌnh 3.5 Sơ đồ đấu dây giữa SUADSL và POSU,

Đấu dây cho thuê bao, và đến tổng đài.

1.1.2.3 SUSHDSL:32 (Service Unit SHDSL)

Hình 3.6 Giải pháp VoDSL

Giống như module SUADSL, module SHDSL cũng ở vị trí chính giữa thuê bao và CLU.

Tương tự SUADSL, ở hướng kết nối với CLU, SUSHDSL trao đổi dữ liệu với CLU thông qua giao tiếp quản lý bên trong basic Subrack, ATM bus. Chi tiết về những dữ liệu này sẽ được xem xét ở phần cấu hình và bảo dưỡng hệ thống.

Khác biệt so với SUADSL, SHDSL không cần splitter như SUADSL. Muốn cung cấp tín hiệu thoại cùng với tín hiệu băng thông rộng thì dùng giải pháp VoDSL như hình vẽ:

Trong mô hình mạng tại Việt Nam, SHDSL không cung cấp dịch vụ băng thông hẹp (thoại) chỉ cung cấp những dịch vụ data băng thông rộng chẳng hạn như leased line…v.v. Và sơ đồ đấu nối để cung cấp tín hiệu SHDSLcho thuê bao như sau:

Hình 3.7 Sơ đồ đấu nối SHDSL và thuê bao

1.1.2.4 SUIMAE1:16C:E1 (Service Unit IMA)

Dựa vào đặc tính IMA (Inverse Multiplexing over ATM) của công nghệ ATM, ứng dụng của module SUIMAE1:16C là tập trung lưu lượng ATM từ những trạm từ xa (remote) như hình vẽ

Hình 3.8 Kết nối giữa tạm Remote và Hub thông qua SUIMAE1:16C và

CLUIMAE1NC:C

Hub thường được lắp đặt tại những nơi trung tâm, với mật độ thuê bao lớn hay thường gọi là tổng đài host. Từ Hub này thực hiện kết nối theo mô hình sao đến những trạm ở xa (Remote). Thông qua kết nối này, toàn bộ tín hiệu ATM của thuê bao (liên quan đến những dịch vụ băng thông rộng như Internet) của những trạm Remote và Hub, sẽ được tập trung xử lý trên module CLU của Hub. Từ đây CLU của Hub sẽ được nối đến BRAS và kết nối ra Internet hoặc là những Sever cung cấp dịch vụ băng thông rộng cho thuê bao như Video on Demand…v…v. Và chính vì vậy CLU của H1000 thường là CLU155 :OS hoặc là CLU155 :OS Interlink như hình sau:

Hình 3.9 Mô hình kết nối Internet cho thuê bao

Xét đến kết nối vật lý giữa trạm Remote và Hub:

- Trên mỗi module SUIMAE1:16C của Hub có tổng cộng là 16 luồng E1 (theo chuẩn ITU-T G703). Chia thành hai nhóm tách biệt, nhóm 1 và nhóm 2. Mỗi nhóm có 8 luồng E1, theo thứ tự tương ứng trên module từ 1 đến 8 cho nhóm 1, và từ 9 đến 16 cho nhóm 2. Lưu ý 8E1 đầu tiên tạo thành nhóm 1, và 8E1 tiếp theo là của nhóm thứ hai, theo đúng nhóm tạo thành khung của IMA. Khi đấu dây cũng như vận hành module SUIMAE1:16C cần phải theo đúng nhóm. Và tốc độ tối đa kết nối giữa Remote và Hub lên đến 16Mbit/s, và thấp nhất là 2Mbit/s.

- Để thực hiện kết nối IMA giữa Hub và Remote, cần phải lắp SUIMAE1:16C tại Hub và CLUIMAE1NC:C tại Remote.

Xét về tính năng H1000 và M200 đều có đặc tính kỹ thuật giống nhau, tuy nhiên số khe cho lắp đặt SU của H1000 lên đến 15 so với 4 của M200. Do đó Hub thường là H1000 và Remote là M200.

1.1.2.5 SUSTM1 (Service Unit STM1)

Tương tự SUIMAE1:16C, SUSTM1 cũng làm chức năng tập trung lưu lượng ATM từ những trạm remote.

Mỗi module SUSTM-1 có hai giao tiếp 155Mbit/s, mỗi giao tiếp kết nối với một DSLAM.

Như vậy giống như SUIMAE1:16C, mỗi SUSTM1 kết nối được hai DSLAM. Để thực hiện kết nối này thì Remote phải được lắp đặt CLU với tốc độ 155Mbit/s, và Hub lắp module SUSTM1.

Mô hình kết nối giữa Remote và Hub như hình sau:

Hình 3.10 Kết nối Remote và Hub ở tốc độ 155Mbit/s theo mô hình Star

1.1.2.6 UPL (User Panel Label)

DSLAM nếu không có module UPL sẽ không vận hành. Module UPL có những chức năng chính sau:

- Cung cấp giao tiếp 10BT cho kết nối DSLAM với hệ thống quản lý TMN-OS. Và

trên UPL có đèn “LAN” hiển thị trạng thái kết nối này.

- Lưu trữ MAC của DSLAM. MAC này được dán nhãn phía trước của module UPL, và Mac không trùng với nhau.

- Thông qua những đèn hiển thị với màu khác nhau, nhằm hiển thị cảnh báo cho toàn bộ thiết bị DSLAM ở những mức khác nhau (critical- nghiêm trọng, major – lớn, minor – nhỏ)

Trong trường hợp UPL hỏng, có thể thay thế UPL cho H1000 (khe 301) và M200 (khe 203). Tuy nhiên UPL của H1000 không thay thế cho UPL của M200, phải cùng loại với nhau. Hai loại module cùng phần cứng nhưng khác nhau về firmware. UPL:A:M200 là loại module UPL cho M200 và UPL:A:H1000 là module UPL của H1000. Và mỗi UPL lưu trữ một MAC khác nhau, sau khi thay thế phải thay đổi MAC trong DHCP lúc đó thiết bị mới vận hành được.

Hình 3.11 UPL(User Panel Label)

1.2 Cấu trúc Subrack của H1000 và M200

Mỗi loại DSLAM sẽ cung cấp dịch vụ với số lượng thuê bao khác nhau, do đó cấu trúc subrack của từng loại DSLAM cũng khác nhau.

1.2.1. Surpass Hix5300 H1000

Như hình vẽ sau, thiết bị DSLAM H1000 (High Density) được triển khai ở mạng truy cập nhằm cung cấp thêm những dịch vụ băng rộng cho thuê bao. Thiết bị được thiết kế với giao tiếp đến mạng trục băng thông rộng và những giao tiếp cung cấp dịch vụ cho thuê bao ( tối đa 960 ADSL, hoặc 480 SHDSL, hoặc 360 VDSL).

Ngoài ra thiết bị còn thiết kế những giao tiếp cho OAM. Giao tiếp OAM bao gồm giao tiếp Ethernet 10BT cho chức năng giám sát (TMN-OS, LCT), giao tiếp cho những cảnh báo ngoài và những đèn LED hiển thị những trạng thái vận hành của thiết bị.

DSLAM H1000 được thiết kế gồm 1 Basic Subrack và tối đa hai Splitter subrack. Trong đó Basic subrack được lắp cùng một số module, thực hiện những chức năng xử lý trung tâm cho toàn bộ hệ thống của thiết bị DSLAM. Splitter subrack cùng với những module splitter làm nhiệm vụ tách, ghép tín hiệu băng thông thấp và băng thông rộng nhằm mục đích cung cấp dịch vụ thoại kết hợp với dịch vụ băng thông rộng cho thuê bao.

Hình 3.12 Basic Subrack của H1000

Hình 3.13 Vị trí lắp đặt Module của Basic Subrack.

Basic Subrack của H1000 gồm:

- Module quạt FCU (Fan Control Unit) dùng để toả nhiệt cho module trong quá trình hoạt động.

- Module nguồn, DC Filter, cung cấp nguồn một chiều cho basic subrack và module FCU hoạt động.

- 17 khe cắm cho những loại module với vị trí lắp đặt tương ứng trên Basic Subrack như sau:

• Khe 301 là vị trí duy nhất lắp đặt module UPL (User Panel Label) trên Basic subrack. Và mỗi DSLAM bắt buộc phải có module UPL mới vận hành được. Tính năng của module UPL sẽ được trình bày ở phần trên.

• CLU (Controller and Line Unit): là module điều khiển trung tâm và cung cấp giao tiếp với mạng core. DSLAM không thể hoạt động nếu không có module này. Module CLU gồm rất nhiều loại khác nhau. Tuy nhiên mạng ADSL hiện đang vận hành cho 43 tỉnh thành, gồm 3 loại CLU chính sau: CLUIMAE1NC:C, CLU155:OS, CLU155:OS-interlink. Đối với H1000, CLU hay sử dụng là CLU155:OS hoặc CLU155:OS-interlink. Vị trí lắp đặt module CLU trên basic subrack chỉ có 2 vị trí 309 và 310. Trong đó khe 309 là vị trí không thể lắp đặt bất cứ loại module nào khác, chỉ dùng để lắp đặt CLU. Nếu lắp đặt cùng lúc hai module CLU vào một basic subrack, trong một thời điểm chỉ có một CLU hoạt động và 1 CLU hoạt động ở trạng thái bảo vệ.

• Còn lại những vị trí 302 đến 308, 310 đến 317, dùng để lắp đặt module SU. Như vậy vị trí 310 có thể lắp đặt module CLU hoặc SU đều được. Có nhiều loại module SU khác nhau, Trong mạng ADSL hiện tại, những loại module SU sau được đưa vào sử dụng và những loại này đều có thể lắp đặt ở bất kỳ khe cắm nào từ 302 đến 308, từ 310 đến 317:

• SUADSL:64P (Subscriber Unit Adapter ADSL over POSTs) cung cấp 64 giao tiếp ADSL cho thuê bao. Vì H1000 là loại High-Density DSLAM nên không sử dụng module SUADSL:32P hay SUADSL:16P. Chính vì vậy nếu lắp đặt SUADSL:64P vào tất cả vị trí còn lại trên Basic Subrack, H1000 có thể cung cấp: 15x64=960 giao tiếp cho thuê bao ADSL.

• SHDSL:32 PAM cung cấp 32 giao tiếp SHDSL cho thuê bao. Tổng số giao tiếp SHDSL trên H1000 là: 15x32=480 thuê bao.

• SUIMAE1:16C:E1 (Service Unit for IMA for E1) cung cấp giao tiếp 2Mbit/s để kết nối với DSLAM khác theo mô hình Cascading. Mỗi module SUIMAE1:16C:E1 có thể kết nối đến 2DSLAM khác.

• SU155:OS (Service Unit for opt.STM-1) cung cấp giao tiếp quang 155Mbit/s kết nối với DSLMA khác theo mô hình Cascading. Mỗi module SU155:OS kết nối tối đa 2DSLAM khác.

Trong mạng DSL hiện đang hoạt động, chỉ sử dụng POSU Subrack cho SUADSL. Module POSU thực hiện tách, ghép tín hiệu băng thông hẹp (narrowband) và băng thông rộng (broadband) ADSL để cung cấp dịch vụ băng thông hẹp và băng thông rộng ADSL cho thuê bao đầu cuối. Mỗi POSU suback (hay còn gọi là Splitter subrack) có thể lắp đặt tối đa 15 POSU module. Phụ thuộc vào từng loại mạng cung cấp dịch vụ băng thông hẹp khác nhau, sẽ tương ứng với mỗi loại POSU khác nhau. Mạng băng thông hẹp của Việt Nam sử dụng tín hiệu thoại dạng POTS do đó lắp đặt loại POSU:32P cho Splitter Subrack. Mỗi module cung cấp giao tiếp cho 32 thuê bao, vì vậy để cung cấp giao tiếp đầy đủ cho 960 thuê bao ADSL thì chúng ta cần 2 POSU Subrack. POSU subrack của H1000 như hình vẽ sau:

Hình 3.14 POSU subrack

1.2.2 Surpass HiX5300 M200

M200 cũng là một loại High-Density DSLAM giống như H1000. Khe cắm trên Basic Subrack của M200 ít hơn H1000 nên số lượng thuê bao cung cấp ít hơn H1000 rất nhiều. Do đó thường dùng M200 ở những nơi ít thuê bao hay còn gọi là những trạm remote, và H1000 được lắp đặt những nơi nhiều thuê bao. Về đặt tính kỹ thuật cũng như những loại module đều có thể lắp đặt giống như nhau ở hai loại DSLAM này.

Surpass HiX5300 M200 thiết kế bao gồm 1 Basic Subrack và tối đa 4 POSU subrack. M200 có thể cung cấp giao tiếp tối đa cho 256 ADSL, hoặc 128 SHDSL, hoặc 96 VDSL thuê bao.

Hình 3.15 Basic Surack và POSU của M200.

Ngoài trừ module quạt, module cung cấp nguồn, và module UPL. Còn lại 5 khe cắm, trong đó:

- Khe 207 chỉ dùng để lắp đặt module CLU

- Khe 205 có thể lắp đặt CLU hoặc là SU. Loại module CLUIMAE1NC:C thường được dùng để lắp đặt cho M200.

- Khe 202 đến 205 dùng để lắp đặt SU. Trong đó SU là những loại đã đề cập phần 1.2.1. Như vậy Basic subrack có tối đa 4 khe cắm cho SU, do đó số lượng thuê bao lớn nhất mà M200 cung cấp: 4x64SUADSL=256SUADSL, hay 128 SHDSL, hoặc 96 VDSL.

Mỗi POSU subrack của M200 chỉ có hai khe, do đó cần 4 POSU subrack để cung cấp đầy đủ giao tiếp cho 256 thuê bao ADSL.

1.3 Những vấn đề lưu ý về hệ thống Surpass HiX5300

Trên mỗi DSLAM, M200 và H1000, đều có hai vị trí để lắp đặt CLU:

- Vị trí khe 309, và 310 trên H1000

- Vị trí khe 207, và 205 trên M200.

- Trong trường hợp muốn dự phòng CLU, chúng ta mới lắp đặt hai module này.

Đối với mạng hiện tại, chúng ta chỉ lắp một CLU cho mỗi DSLAM, và vị trí lắp của CLU trên Basic subrack tương ứng ở khe 309 đối với H1000 và 207 đối với M200.

- Như vậy khe 310 và 204 còn lại có thể dùng cho SU. Tuy nhiên trong mạng hiện tại, các DSLAM nối với nhau theo mô hình Star, trong đó H1000 là trung tâm.

Nói một cách khác nếu như Hub bị sự cố ngưng hoạt động, lúc đó toàn bộ dịch vụ băng thông rộng cho khách hàng của những trạm Remote cũng như Hub sẽ ngưng cung cấp. Chính vì vậy, không nên sử dụng khe 310 mà để dự phòng cho khe 309, trong trường hợp khe cắm 309 có sự cố.

Để cho dễ dàng mở rộng sau này, khi lắp đặt subrack của M200 vào rack 19inch, và vị trí module ở Basic Subrack cần lưu ý:

- Khi lắp module M200 do tất cả module nằm ngang và nếu lắp đặt SU là SUADSL, thì phải đấu dây nhảy với POSU module. Do đó vị trí lắp phải bắt đầu từ vị trí 202, sau đó mới đến 203…v..v

- Ngoài ra rack 19inch, đủ lắp cho 2 Basic Subrack và 8 POSU subrack. Do đó khi lắp đặt subrack cần lưu ý vị trí trên rack để có thể mở rộng về sau.

Khi lắp đặt subrack của H1000 vào rack 19inch, và vị trí module ở Basic Subrack, để cho dễ dàng mở rộng về sau cần lưu ý:

- Đối với H1000, thường làm nhiệm vụ là Hub, đồng thời cũng cung cấp dịch vụ cho thuê bao của khu vực đó. Nên khi lắp module vào basic subrack, cần chú ý đến vị trí lắp đặt các SU, để có thể mở rộng về sau và có thể kéo dây cáp dễ dàng, không bị chồng chéo lên nhau. Do SUADSL phải chạy dây nhảy lên POSU,subrack, trong khi đó SUIMAE1:16C và SUSHDSL thì không cần, cáp E1 hoặc là cáp thuê bao SHDSL được kéo thẳng ra DDF hoặc MDF. Do đó, thường SUADSL bắt đầu từ vị trí 302, còn SUIMAE1:16C và SUSHDSL bắt đầu từ vị trí 317.

Ngoài ra việc lắp đặt ví trí sẽ dễ dàng cho chúng ta mở rộng, do chúng ta không biết chính xác số lượng thuê bao hay là số trạm remote được mở rộng sau này, cho nên để khoảng chính giữa trống cho việc mở rộng này sẽ là tốt nhất và dễ dàng nhất.

- Một Rack 19inch, lắp vừa đủ Basic subrack và 2 POSU subrack của H1000.

Có hai mô hình đấu nối các DSLAM:

- Các DSLAM nối theo hình sao. Thông qua SUIMAE1:16C hoặc SUSTM-1, Remote nối với Hub theo hình vẽ H.3.16 và H. 3.17. Tuy nhiên lưu ý tương ứng

SUIMAE1:16C bên phía Hub thì Remote phải là CLUIMAE1NC:C, và nếu SUSTM-1 bên phía hub thì tương ứng CLU155 bên remote.

- Các DSLAM nối theo sơ đồ Daisy-chaining. Thông qua CLU155-Interlink tại Hub và CLU155 tại Remote như hình vẽ H…..

Hình 3.16 là mô hình đấu nối theo dạng hình sao, giữa những DSLAM của mạng đang vận hành:

Hình 3.16 Mô hình kết nối sao giữa Hub và Remote trong mạng hiện tại.

Trong quá trình vận hành mạng, nếu muốn nâng cao số lượng thuê bao cho Remote. Ta có thể vận dụng mô hình đấu nối DSLAM theo hình sao, lắp thêm SUIMAE1:16C cho M200 để đấu thêm M200 cho trạm remote để gia tăng số lượng thuê bao như hình vẽ 3.17 sau:

Hình 3.17 Ví dụ về mở rộng thuê bao cho trạm Remote.