bao cao tien do v4.0 standard

Báo cáo tiến độ 2013

Đàm Minh Hiệu - Hanoi University of Science and Technology | MỤC LỤC 1

MỤC LỤC

Contents

MỤC LỤC .......................................................................................................................... 1

1 Tổng quan về HTTT Quang WDM .............................................................................. 3

1.1 Giới thiệu chung về HTTT quang sử dụng WDM ................................................. 3

1.2 Công nghệ ghép kênh theo bước sóng ............................................................... 4

1.3 Cấu trúc và các thành phần chính của hệ thống thông tin quang WDM .............. 7

1.4 Các tham số cơ bản của ghép kênh phân chia theo bước sóng .......................... 7

1.4.1 Nhiễu xuyên kênh ........................................................................................ 7

1.4.2 Độ rộng kênh ............................................................................................... 9

1.5 Các phần tử cơ bản của hệ thống ....................................................................... 9

1.5.1 Bộ phát quang .............................................................................................. 9

1.5.2 Bộ thu quang .............................................................................................. 10

1.5.3 Sợi quang .................................................................................................. 10

1.5.4 Bộ tách/ghép bước sóng ............................................................................ 11

1.5.5 Bộ xen/rẽ bước sóng ................................................................................. 11

1.5.6 Bộ nối chéo quang ..................................................................................... 12

1.5.7 Bộ khuếch đại quang ................................................................................. 12

1.5.8 Bộ chuyển đổi bước sóng .......................................................................... 13

2 WDM trong mạng đường trục Việt Nam ................................................................... 14

2.1 Mạng quang đường trục 2.5Gbps trước khi áp dụng công nghệ WDM ............. 14

2.1.1 Chế độ bảo vệ ............................................................................................ 14

2.1.2 Các tuyến cáp quang ................................................................................. 16

2.1.3 Thiết bị ....................................................................................................... 18

2.1.4 Hệ thống quản lý mạng .............................................................................. 18

2.1.5 Đồng bộ mạng ........................................................................................... 19

2.2 Tuyến cáp quang đường trục 20Gbps Hà Nội – Hồ Chí Minh ........................... 19

2.2.1 Cấu hình tuyến ........................................................................................... 19

2.2.2 Phổ bước sóng quang ............................................................................... 21

2.2.3 Thiết bị DWDM OPTera NORTEL 1600G – 20Gbps .................................. 23

3 Mô phỏng tuyến thông tin quang .............................................................................. 38

3.1 Công cụ mô phỏng ............................................................................................ 38


Đàm Minh Hiệu - Hanoi University of Science and Technology | MỤC LỤC 2

3.2 Mô hình mô phỏng ............................................................................................ 38


Đàm Minh Hiệu - Hanoi University of Science and Technology | Tổng quan về HTTT Quang WDM 3

1 Tổng quan về HTTT Quang WDM

1.1 Giới thiệu chung về HTTT quang sử dụng WDM

Ghép kênh theo bước sóng WDM (Wavelength Devision Multiplexing) là công

nghệ “trong một sợi quang đồng thời truyền dẫn nhiều bước sóng tín hiệu

quang”. Ở đầu phát, nhiều tín hiệu quang có bước sóng khác nhau được tổ hợp lại

(ghép kênh) để truyền đi trên một sợi quang. Ở đầu thu, tín hiệu tổ hợp đó được

phân giải ra (tách kênh), khôi phục lại tín hiệu gốc rồi đưa vào các đầu cuối khác

nhau.

Phát tín hiệu: Trong hệ thống WDM, nguồn phát quang được dùng là laser.

Hiện tại đã có một số loại nguồn phát như: Laser điều chỉnh được bước sóng

(Tunable Laser), Laser đa bước sóng (Multiwavelength Laser)... Yêu cầu đối với

nguồn phát laser là phải có độ rộng phổ hẹp, bước sóng phát ra ổn định, mức công

suất phát đỉnh, bước sóng trung tâm, độ rộng phổ, độ rộng chip phải nằm trong

giới hạn cho phép.

Ghép/tách tín hiệu: Ghép tín hiệu WDM là sự kết hợp một số nguồn sáng khác

nhau thành một luồng tín hiệu ánh sáng tổng hợp để truyền dẫn qua sợi

quang. Tách tín hiệu WDM là sự phân chia luồng ánh sáng tổng hợp đó thành các

tín hiệu ánh sáng riêng rẽ tại mỗi cổng đầu ra bộ tách. Hiện tại đã có các bộ

tách/ghép tín hiệu WDM như: bộ lọc màng mỏng điện môi, cách tử Bragg sợi,

cách tử nhiễu xạ, linh kiện quang tổ hợp AWG, bộ lọc Fabry-Perot... Khi xét đến

các bộ tách/ghép WDM, ta phải xét các tham số như: khoảng cách giữa các kênh,

độ rộng băng tần của các kênh bước sóng, bước sóng trung tâm của kênh, mức

xuyên âm giữa các kênh, tính đồng đều của kênh, suy hao xen, suy hao phản xạ

Bragg, xuyên âm đầu gần đầu xa...

Truyền dẫn tín hiệu: Quá trình truyền dẫn tín hiệu trong sợi quang chịu sự ảnh

hưởng của nhiều yếu tố: suy hao sợi quang, tán sắc, các hiệu ứng phi tuyến, vấn

đề liên quan đến khuếch đại tín hiệu... Mỗi vấn đề kể trên đều phụ thuộc rất nhiều

vào yếu tố sợi quang (loại sợi quang, chất lượng sợi...).

Khuếch đại tín hiệu: Hệ thống WDM hiện tại chủ yếu dùng bộ khuếch đại quang



sợi EDFA (Erbium – Dopped Fiber Amplifier). Tuy nhiên bộ khuếch đại Raman

cũng đã được sử dụng trên thực tế. Có 3 chế độ khuếch đại: khuếch đại công suất,

khuếch đại đường và tiền khuếch đại. Khi dùng bộ khuếch đại EDFA cho hệ thống

WDM thì phải đảm bảo các yêu cầu sau:

Độ lợi khuếch đại đồng đều đối với tất cả các kênh bước sóng (mức

chênh lệch không quá 1dB)

Sự thay đổi số lượng kênh bước sóng làm việc không được gây ảnh

hưởng đến mức công suất đầu ra của các kênh

Có khả năng phát hiện sự chênh lệch mức công suất đầu vào để điều

chỉnh lại các hệ số khuếch đại nhằm đảm bảo đặc tuyến khuếch đại là

bằng phẳng với tất cả các kênh

Thu tín hiệu: thu tín hiệu trong các hệ thống WDM cũng sử dụng bộ tách sóng

quang như trong hệ thống thông tin quang thông thường.

1.2 Công nghệ ghép kênh theo bước sóng

Ghép kênh theo bước sóng là công nghệ cơ bản để tạo nên mạng quang. Kỹ thuật

này tận dụng băng tần của sợi quang bằng cách truyền nhiều kênh bước sóng quang

độc lập và riêng rẽ trên cùng một sợi quang. Mỗi bước sóng biểu thị cho một kênh

quang trong sợi.

Một cách nhìn khác đối với ghép kênh theo bước sóng đó là nếu ta coi mỗi

kênh/bước sóng là một màu khác nhau (lưu ý rằng các bước sóng sử dụng trong

truyền tin là những bước sóng không nhìn thấy) thì tín hiệu truyền trong một sợi

quang trên hệ thống WDM sẽ giống như một chiếc cầu vồng.

Ở phía phát, các tín hiệu quang khác nhau (bước sóng khác nhau) sẽ được tổ hợp

lại (ghép kênh) để truyền được trên một sợi quang. Ở phía thu, tín hiệu đó được

phân tách ra (tách kênh), khôi phục lại tín hiệu gốc rồi được đưa đến các đầu cuối

khác nhau. Đồng thời, để tránh hiện tượng xuyên nhiễu (ISI) thì giữa các kênh

người ta phải để “trống” một khoảng nhất định gọi là khoảng bảo vệ. Theo khuyến

nghị G.692 của ITU-T (International Telecommunications Union-Telecommunication

Standardization Sector – lĩnh vực tiêu chuẩn hóa viễn thông Quốc tế) thì khoảng bảo vệ

này có thể lựa chọn ở các cấp độ: 200GHz, 100GHz, 50GHz



1-1 abcxxx

Có nhiều cách để tạo nên một hệ thống WDM chẳng hạn như sử dụng bước sóng

1310 nm và 1550 nm hoặc bước sóng 850 nm và 1310 nm. Khi số lượng bước sóng

được ghép bằng hoặc nhiều hơn 8 kênh thì ghép kênh được gọi là mật độ cao

DWDM (Desen WDM). Về nguyên lý thì không có sự khác biệt nào giữa 2 khái

niệm trên, DWDM nói đến khoảng cách gần giữa các kênh và chỉ ra một cách định

tính số lượng kênh riêng rẽ trong hệ thống. Những kênh quang trong hệ thống

DWDM thường nằm trong một cửa sổ bước sóng, chủ yếu là 1550nm vì môi trường

ứng dụng hệ thống này là mạng đường trục, cự ly dài và dung lượng lớn. Công nghệ

hiện nay đã cho phép chế tạo phần tử và hệ thống DWDM tới 80 kênh và khoảng

cách giữa các kênh chỉ khoảng 0,5 nm. Để thuận tiện, sau đây thuật ngữ WDM sẽ

được dùng để chỉ cho cả hai khái niệm WDM và DWDM.

Công nghệ WDM ra đời nhằm đáp ứng nhu cầu tăng vọt về băng thông do sự

phát triển mạnh mẽ của mạng máy tính toàn cầu (Internet) và các ứng dụng, dịch vụ

mới trên nền Internet. Trước WDM, người ta dành mọi nỗ lực để nâng cao tốc độ

truyền dẫn của các hệ thống SHD nhưng những thành tựu này không mang tính đột

phá vì công nghệ xử lý tín hiệu điện ở tốc độ cao đã dần đến giới hạn. Khi tốc độ

đạt đến hàng chục Gbps thì bản thân các mạch điện tử không thể đảm bảo đáp ứng

được xung tín hiệu cực kỳ hẹp. Thêm vào đó, chi phí cho các giải pháp trở nên quá

tốn kém vì cơ cấu hoạt động phức tạp, đòi hỏi công nghệ khá cao. Trong khi nguồn

tài nguyên băng thông của các sợi quang mới chỉ được khai thác rất hạn chế, hơn

nữa, nguyên lý ghép kênh theo bước sóng lại rất gần với ghép kênh theo tần số

FDM. Nhưng các hệ thống WDM chỉ được thương mại hóa khi một số công nghệ



xử lý tín hiệu quang trở nên chín muồi, trong đó phải kể đến thành công trong chế

tạo các laser phổ hẹp, các bộ lọc quang và đặc biệt là các bộ khuếch đại quang dải

rộng (khuếch đại quang sợi EDFA, khuếch đại Raman).

Các ưu điểm của công nghệ WDM:

Dung lượng truyền dẫn lớn:

Loại bỏ các yêu cầu khắt khe cũng như các khó khăn gặp phải với hệ

thống đơn kênh tốc độ cao: Không giống như TDM phải tăng tốc đô

truyền số liệu khi lưu lượng truyền dẫn tăng, WDM chỉ cần mang vài tín

hiệu, mỗi tín hiệu ứng với một bước sóng riêng (kênh riêng) nên tốc độ

kênh thấp. Điều này làm giảm đáng kể những tác động bất lợi của các

tham số truyền dẫn như tán sắc… Do đó tránh được sự phức tạp về các

thiết bị như của hệ thống TDM tốc độ cao.

Đáp ứng linh hoạt việc nâng dung lượng hệ thống

Quản lý băng tần hiệu quả, tái cấu hình mềm dẻo và linh hoạt

Giảm chi phí đầu tư

1-2 abc xxx

Nhược điểm của WDM:

Dung lượng của hệ thống vẫn chưa sử dụng hết băng tần của sợi quang

Chi phí cho khai thác và bảo dưỡng cao



1.3 Cấu trúc và các thành phần chính của hệ thống thông tin quang WDM

Một hệ thống WDM cũng giống như một hệ thống TDM truyền thống. sự khác

nhau giữa hai hệ thống này nằm ở số lượng các kênh tín hiệu được truyền đi trên

một sợi quang.

1-3 abc xxx

1.4 Các tham số cơ bản của ghép kênh phân chia theo bước sóng

Các tham số cơ bản để mô tả đặc tính của các bộ ghép/tách kênh hỗ hợp suy ha

oxen, xuyên kênh và độ rộng kênh. Các ký hiệu I(λi), O(λk) tương ứng là các tín hiệu

đã được ghép và đang có mặt ở đường chung. Ký hiệu Ik(λk) là tín hiệu đầu vào

được ghép vào của thứ k, tín hiệu này được phát ở nguồn thứ k. Ký hiệu Oi(λi) là tín

hiệu có bước sóng λi đã được ghép và đi ra ở của thứ i. Sau đây ta sẽ xem xét các

tham số: xuyên kênh, suy hao xen, độ rộng kênh

1.4.1 Nhiễu xuyên kênh

Xuyên kênh hàm ý mô tả một lượng tín hiệu từ kênh này ghép sang kênh khác.

Các mức xuyên kênh cho phép nằm ở dải rất rộng tùy thuộc vào trường hợp áp

dụng. Nhưng nhìn chung phải đảm bảo nhỏ hơn -30 dB trong mọi trường hợp.

Trong một bộ tách/ghép kênh lý tưởng sẽ không có hiện tượng dò tín hiệu từ kênh

thứ i có bước sóng λi sang các kênh khác có bước sóng khác λi. Nhưng trong thực

tế, luôn tồn tại một mức xuyên kênh nào đó và làm giảm chất lượng truyền dẫn của



thiết bị. Khả năng để tách các kênh khác nhau được diễn giải bằng suy hao xuyên

kênh và tính bằng dB:

k

kiki

I

UD

log10 (1.1)

Theo sơ đồ đơn giản mô tả tách kênh trong Hình 1-4 a thì Ui(λk) là lượng tín hiệu

không mong muốn ở bước sóng λk do có sự rò tín hiệu ở cửa ra thứ i mà đúng ra chỉ

có tín hiệu ở bước sóng λi. Trong thiết bị ghép/tách hỗn hợp như Hình 1-4 b việc

xác định suy hao xuyên kênh cũng được áp dụng như một bộ tách kênh. Trong

trường hợp này sẽ phải xem xét loại xuyên kênh, “xuyên kênh đầu xa” là do các

kênh khác được ghép đi vào đường truyền gây ra, “xuyên kênh đầu gần” là do các

kênh khác ở đầu vào sinh ra, nó được ghép ở bên trong thiết bị

1-4 a, Xuyê kê ở bộ tác kê b, Xuyê kê ở bộ g ép/tác kê ỗn hợp

1.4.2 Suy hao xen

Suy hao xen được xác định là lượng công suất tổn hao sinh ra trong tuyến truyền

dẫn quang do tuyến có them các thiết bị ghép bước sóng quang WDM. Suy hao này

bao gồm suy hao do çc ®iÓm ghÐp nèi thiÕt bÞ WDM víi sîi vµ suy hao bëi b¶n

th©n çc thiÕt bÞ ghÐp g©y ra. V× vËy, trên thực tế thiÕt kÕ tuyÕn ph¶i tÝnh cho vµi dB

ë mçi ®Çu. Suy hao xen được diễn giải tương tự như suy hao ®èi víi çc bé ghÐp nèi

chung, nhưng cần lưu ý ë WDM lµ xÐt cho mét bước sóng đặc trưng (víi Li lµ suy

hao tại bước sóng i khi thiÕt bÞ được ghép xen vµo tuyÕn truyÒn dÉn):

ii

ii

I

OL

log10 với thiết bị MUX (1.2)

i

ii

I

OL

log10 với thiết bị DEMUX (1.3)



1.4.3 Độ rộng kênh

Độ rộng kênh là dải bước sóng mà nó định ra cho từng nguån ph¸t quang riªng

biÖt. Nếu như nguồn phát quang là çc ®ièt Laser th× çc ®é réng kªnh yªu cÇu vµo

kho¶ng vµi chôc nano mÐt (nm) ®Ó ®¶m b¶o kh«ng bÞ nhiễu giữa çc kªnh do sự bất

ổn định của các nguồn ph¸t g©y ra (ví dụ như khi nhiÖt ®é thay ®æi sÏ lµm trôi bước

sóng đỉnh). §èi víi nguån ph¸t quang lµ ®ièt ph¸t quang LED, yªu cÇu ®é réng

kªnh ph¶i lín h¬n 10 ®Õn 20 lÇn bëi ®é réng phæ cña lo¹i nguån ph¸t nµy réng h¬n.

1.5 Các phần tử cơ bản của hệ thống

1.5.1 Bộ phát quang

Các nguồn quang cơ bản sử dụng trong thông tin quang là diode laser (LD) hoặc

diode phát quang (LED). Tín hiệu quang phát ra từ LD hay LED có các tham số biến

đổi tương ứng với biến đổi của tín hiệu điện đầu vào. Tín hiệu điện đầu vào có thể ở

dạng số hoặc tương tự, thiết bị phát quang sẽ biến đổi tín điện đầu vào thành các tín

hiệu quang tương ứng.

Các nguồn phát quang sử dụng bộ điều biến ngoài để giảm chip, tốc độ điều biến

cao và tạo định dạng các tín hiệu quang khác nhau (RZ, NRZ, CS – RZ, DPSK,…) và

đảm bảo tín hiệu quang có độ rộng phổ hẹp tại bước sóng chính xác theo tiêu chuẩn.

1-5 xxx

Yêu cầu đối với nguồn quang:

Độ chính xác của bước sóng phát

Độ rộng phổ hẹp

Dòng ngưỡng thấp

Khả năng điều chỉn được bước sóng



Tính tuyến tính

Nhiễu thấp

1.5.2 Bộ thu quang

Phần thu quang gồm các bộ tách sóng quang, kênh tuyến tính và kênh phục

hồi. Nó tiếp nhận tín hiệu quang, tách lấy tín hiệu thu được từ phía phát, biến đổi

thành tín hiệu điện theo yêu cầu cụ thể. Trong phần này thường sử dụng các

photodiode PIN hoặc APD. Yêu cầu quan trọng nhất đối với bộ thu quang là công

suất quang phải nhỏ nhất (độ nhạy quang) có thể thu được ở một tốc độ truyền dẫn

số nào đó ứng với tỉ lệ lỗi bít (BER) cho phép.

1-6 Sơ đồ khối p ía t u

1.5.3 Sợi quang

Việc truyền tín hiệu trong sợi quang là ứng dụng hiện tượng phản xạ toàn phần,

sơi quang được chế tạo cơ bản gồm có 2 lớp:

Lớp trong cùng có dạng hình trụ, đường kính d1 = 2a, làm bằng thủy tinh

có chiết suất n1 được gọi là lớp lõi (core) sợi.

Lớp thứ 2 bao quanh lõi nên được gọi là lớp bọc (cladding), đường kính d2

= 2b, làm bằng thủy tinh hoặc plastic có chiết suất n2 < n1.

1-7 Cấu trúc cơ bản của sợi quang

Phân loại sợi quang:

Phân loại theo chiết suất:

Sợi quang chiết suất bậc SI (Step - Index)



Sợi quang có chiết suất biến đổi GI (Grad - Index)

Phân loại theo mode:

Sợi đơn mode (Signle – mode)

Sợi đa mode (Multi – mode)

1.5.4 Bộ tách/ghép bước sóng

Bộ tách/ghép kênh bước sóng cùng với bộ nối chéo quang là 2 thành phần quan

trọng nhất cấu thành nên hệ thống WDM. Khi dùng kết hợp với bộ nối chéo quang

sẽ hình thành nên mạng truyền tải quang có khả năng truyền tải đồng thời và “trong

suốt” mọi loại hình dịch vụ, đo là cái đích mà mọi công nghệ hiện nay đang hướng

tới.

Bộ tách/ghép kênh bước sóng thường được mô tả theo những thông số sau:

Suy hao xen, giá trị lớn nhất của suy hao xen

Số lượng kênh xử lý

Suy hao giữa các kênh

Bước sóng trung tâm

Băng thông

1-8 Sơ đồ khối bộ g ép/tác kê t eo bước só g

1.5.5 Bộ xen/rẽ bước sóng

Bộ xen/rẽ bước sóng – Optical Add/Drop Multiplexer (OADM) thường được

dùng trong các mạng quang đô thị và các mạng quang đường dài vì nó cho hiệu quả



kinh tế cao đặc biệt là với cấu hình mạng tuyến tính và cấu hình mạng vòng.

OADM được cấu hình để xen/rớt một số kênh bước sóng, các kênh còn lại được cấu

hình cho đi xuyên qua.

1.5.6 Bộ nối chéo quang

Bộ nối chéo quang – (OXC) là thiết bị đáp ứng yêu cầu về khả năng linh động

trong việc cung ứng dịch vụ hay đáp ứng khả năng đáp ứng được sự tăng băng thông

đột biến của các dịch vụ đa phương tiện.

1-9 Sơ đồ kết nối OXC

Các yêu cầu đối với OXC:

Cung cấp dịch vụ

Bảo vệ

Trong suốt với tốc độ truyền dẫn bit

Giám sát chất lượng truyền dẫn

Chuyển đổi bước sóng

Ghép và nhóm tín hiệu

1.5.7 Bộ khuếch đại quang

Hiện nay, các tuyến thông tin tốc độ cao người ta sử dụng bộ khuếch đại làm các

trạm lặp. Chủ yếu là các bộ khuếch đại đường dây pha tạp Eribum (EDFA). Các bộ

khuếch đại này có ưu điểm là không cần quá trình chuyển đổi E/O và O/E mà

khuếch đại trực tiếp tín hiệu quang.



1-10 Khuếc đại quang OLA

Lợi ích:

1.5.8 Bộ chuyển đổi bước sóng

Bộ chuyển đổi bước sóng là thiết bị làm nhiệm vụ chuyển đổi tín hiệu có bước

sóng này ở đầu vào thành tín hiệu có bước sóng khác ở đầu ra mà không làm thay

đổi nội dung của tín hiệu. Đối với hệ thống WDM, bộ chuyển đổi bước sóng cho

nhiều ứng dụng hữu ích: chuyển đổi những tín hiệu đi vào mạng có bước sóng không

thích hợp truyền trong WDM, bộ chuyển đổi khi được trang bị trong các cấu hình

nút mạng WDM sẽ giúp sử dụng tài nguyên bước sóng hiệu quả, linh động hơn.

Có 4 phương pháp chế tạo bộ chuyển đổi bước sóng:

Phương pháp quang điện

Phương pháp cửa quang

Phương pháp giao thoa

Phương pháp trộn bước sóng


Đàm Minh Hiệu - Hanoi University of Science and Technology | WDM trong mạng đường trục Việt Nam 14

2 WDM trong mạng đường trục Việt Nam

2.1 Mạng quang đường trục 2.5Gbps trước khi áp dụng công nghệ WDM

Tuyến cáp quang đường trục 2.5 Gbps Hà Nội – Hồ Chí Minh đã được lắp đặt và

đưa vào khai thác, sử dụng từ năm 1995. Tuyến sử dụng công nghệ (CN) truyền dẫn

SDH () có dung lượng lớn nhất là 1008 luồng E1 tương đương với 30240 kênh(1)

thoại. Thiết bị tuyến truyền dẫn đường trục do hãng Nortel (Canada) cung cấp. Đây

là tuyến có cấu hình mạng RING được giám sát, quản lý, điều khiển tập trung gồm 4

vòng RING con:

Hà Nội – Hà Tĩnh

Hà Tĩnh – Đà Nẵng

Đà Nẵng – Quy Nhơn và Đà Nẵng – Pleiku

Quy Nhơn/Pleiku – Hồ Chí Minh

Trong đó nửa vòng Ring trên đường cáp quang theo tuyến đường dây điện lực

500KV, chủ yếu sử dụng làm đường dự phòng bảo vệ cho lưu lượng thông tin trên

tuyến cáp quang dọc theo quốc lộ 1A.

Kết nối giữa các Ring thuộc loại kết nối chỉ có một nút (trừ 2 nút cuối giữa Ring3

và Ring4 là QNN và PKU).

2.1.1 Chế độ bảo vệ

Kiểu bảo vệ trong Ring và kết nối giữa các Ring

Mỗi Ring được bảo vệ theo kiểu MS – SPRing.

2-1 Cơ c ế bảo vệ và kết nối giữa Ri g 1 và Ri g 2



Trong trường hợp của Ring 1 và Ring 2 chỉ giao với Ring lân cận tại nút N1 và

N3 (HTH và DNG) không có N2 và N4. Nếu xảy ra sự cố ở nút N1 hoặc N3 thì

Ring 1 không thể kết nối được với Ring 2 cũng như Ring 2 với Ring 3. Kết nối bảo

vệ này chưa hợp lý, chỉ có khả năng bảo vệ lưu lượng cho từng Ring mà không có

khả năng bảo vệ lưu lượng kết nối giữa các Ring khi có sự cố tại nút kết nối.

Nút N2, N4 tồn tại trong trường hợp Ring 3, Ring 4 nối nhau ở QNN và PKU.

Đó là kiểu nối Mached-Node đảm bảo an toàn khi có sự cố xảy ra tại một nút kết

nối.

Tuyến đường trục SDH là nơi có lưu lượng cao, quan trọng nên cấu hình Ring

là hợp lý để bảo vệ toàn bộ lưu lượng khi có sự cố trên cáp hoặc tại một nút nào đó.

Thay đổi cấu hình và chế độ bảo vệ

Cần nâng cấp kết nối tại Hà Tĩnh (nay đổi nút Hà Tĩnh về Vinh) và Đà Nẵng

theo kiểu Matched-Node. Kết nối kiểu này cũng có thể đạt được ở 2 mức khác

nhau. Giống như tại QNN và PKU nối giữa Ring 3 và Ring 4. Hai nút kết nối này

hoàn toàn độc lập với nhau về mặt vật lý (khác nhà trạm).

Nếu không có điều kiện thay đổi nút HTH và ĐNG như tại QNN và PKU thì có

thể thiết lập Matched-Node về mặt thiết bị (Hình 2-2). N1, N2, N3 và N4 có thể kết

nối trực tiếp với nhau hoặc thông qua DXC trong cùng một vị trí nhà trạm.

2-2 Kết nối Matched-Node kiểu thiết bị

Khả năng bảo vệ của tuyến khi nâng cấp lên WDM



Có thể coi tuyến WDM là sự xếp chồng của các tuyến SDH độc lập lên nhau. Do

đó cơ chế bảo vệ của từng tuyến SDH vẫn hoạt động độc lập. Kết quả là việc ghép

các tín hiệu SDH 2.5 Gbps bằng kỹ thuật WDM không làm ảnh hưởng đến cơ chế

bảo vệ mạng.

Nếu có sự đấu chéo ở cấp HO VC giữa các STM – 16 khác nhau tại nút nối các

Ring thì cơ chế bảo vệ vẫn không bị ảnh hưởng do tất cả các Ring đều sử dụng cùng

kỹ thuật bảo vệ MS – SPRing. Sự thay đổi chỉ thuộc về phần mềm quản lý lưu lượng

đầu nối chéo này.

2.1.2 Các tuyến cáp quang

Các tuyến cáp quang trên mạng đường trục gồm: tuyến trên quốc lộ 1A, tuyến trên

đường điện 500KV, tuyến nối giữa tuyến trên quốc lộ 1A và tuyến trên đường điện

500KV, tuyến cáp quang liên tỉnh HNI – HBH.

Các loại cáp quang dùng cho tuyến cáp quang đường trục gồm:

Cáp loại 1:

Là loại cáp 8 sợi, đơn mode, đặt dọc quốc lộ 1A, hiệu Pirelli (Anh). Chiều dài

tuyến 1832 Km.

Cáp đơn mode có các đặc tính kỹ thuật sau:

Đường kính lõi: dk = 9.5 ± 0.5 µm

Đường kính vỏ: dm = 125 ± 3 µm

Bảo vệ sợi: d = 250 µm

Suy hao ở bước sóng 1300 nm: αmax = 0.43 dB/km

Tán sắc trong vùng 1282 nm ~ 1330 nm: 3.5 ps/nm.km

Suy hao ở bước sóng 1550 nm: αmax = 0.28 dB/km

Tán sắc trong vùng 1550 nm: 18 ps/nm.km

Cáp này có 2 loại là: loại chôn trực tiếp và loại thả nước.

Loại chôn trực tiếp, ký hiệu: 80F/EH9F, có các đặc tính kỹ thuật sau:

Số lượng sợi: 8 sợi đơn mode

Đường kính ngoài của cáp: 15 mm

Trọng lượng cáp: 230 kg/km

Lực kéo tối đa: 350 kg



Lực nén trên 100mm: 800 kg

Bán kính uốn cong thường xuyên cho phép: 25 cm

Bán kính uốn cong khi lắp đặt: 20 cm

Dải nhiệt làm việc: 35ºC ~ 60ºC

Loại thả nước có các đặc tính kỹ thuật sau:

Số sợi quang: 8 sợi đơn mode

Đường kính ngoài của cáp: 31 mm



Lực nén trên 100mm: 1500 kg

Bán kính uốn cong thường xuyên cho phép: 40 cm

Bán kính uốn cong khi lắp đặt: 35 cm

Cáp loại 2:

Đoạn nối cáp trên tuyến quốc lộ 1A và tuyến cáp trên đường điện 500KV.

Dùng loại cáp phi kim, 20 sợi đơn mode, của hãng Siemens (Đức).

Cáp loại 3:

Là loại cáp dùng cho tuyến trên đường điện 500KV, là loại cáp 10 sợi đơn

mode do NEC sản xuất. loại này được chia làm 2 nhóm, mỗi nhóm có 5 sợi và

được đặt nằm trong đường dây chống sét bên trái của tuyến điện 500KV. Tuyến

cáp này dài 1847 km qua 3436 cột và 11 trạm lặp.

Độ dài mỗi cuộn cáp: 3.9 km



Tán sắc ở bước sóng 1300 nm: 3.5 ps/nm.km

Tán sắc ở bước sóng 1500 nm: 18

Ngoài các sợi cáp quang tuyến trục trên còn có các tuyến cáp quang khác như:

Dọc theo quốc lộ 1A có tuyến cáp quang do ngành Bưu điện đầu tư cho

các đơn vị trong ngành hoặc Bưu điện các địa phương xây dựng qua các

dự án sau: Tuyến cáp quang liên quốc gia từ Trung Quốc qua Lạng Sơn

tới Vinh sang Lào dài 315 km (tính riêng đoạn dọc theo QL 1A), các dự



án cáp quang nội tỉnh dọc theo QL 1A khoảng 700 km, dự án ODA 10

tỉnh miền Trung (phát triển viễn thông nông thôn) khoảng 700 km.

Xây dựng đoạn tuyến cáp quang từ Ngọc Hồi qua Kon Tum, Pleiku nối

với đoạn tuyến cáp quang từ Pleiku qua Buôn Ma Thuật về Tp. Hồ Chí

Minh. Đến nay, tuyến này đã đưa vào sử dụng, trong đó đã tính toán số

sợi cho lien tỉnh và nội tỉnh, đồng thời ngành Bưu điện đầu tư xây dựng

tuyến cáp quang theo đường mòn Hồ Chí Minh.

Dự án tiền khả thi xây dựng tuyến cáp quang biển trục Bắc – Nam đã

được Chính phủ phê duyệt.

2.1.3 Thiết bị

Tại các tỉnh dọc QL 1A đều có ít nhất 1 thiết bị cấp STM – 16 và 1 thiết bị cấp

STM – 1 để xem rẽ các luồng 2 Mbps.

Tại 4 trạm: Hà Tĩnh, Đà Nẵng, Quy Nhơn, Pleiku có sử dụng 2 ADM cấp STM –

16 thiết lập theo kiểu back-to-back để thực hiện chức năng nối chéo. Mỗi trạm đầu

cuối ghép kênh xen/rẽ gồm 1 thiết bị TN – 1X và 1 thiết bị TN – 16X.

2.1.4 Hệ thống quản lý mạng

Hiện nay có 2 trung tâm quản lý mạng (NRM) đặt tại Hà Nội và Tp. Hồ Chí

Minh, trong đó Hà Nội là trung tâm chính còn Tp. Hồ Chí Minh là trung tâm dự

phòng. Tuy nhiên hiện nay 2 trung tâm này luân phiên nhau làm nhiệm vụ quản lý

mạng mỗi tuần.

Thông qua card OPC mà trạm NRM có thể quản lý được hoạt động của tất cả các

TN – 16X trên mạng.

Hệ thống quản lý mạng hiện nay hoạt động rất tốt, chất lượng ổn định đáp ứng

được 5 yêu cầu chính quản lý mạng là: quản lý lỗi, cấu hình, cơ sở dữ liệu, đặc tính

(chất lượng) và quản lý sự bảo an của mạng. Giao diện thuận tiện cho người sử

dụng v.v…

Tuy vậy hiện nay NRM mới chỉ có khả năng quản lý các TN-16X và TN-1X của

tuyến trục mà chưa có khả năng quản lý các thiết bị khác nhau như TN-1C, TN-1P,

các phần tử mới sẽ lắp đặt như WDM, LA, DXC… của những hãng khác.



2.1.5 Đồng bộ mạng

Hiện nay ở nước ta có 3 đồng hồ chuẩn đặt ở Hà Nội, Đà Nẵng và thành phố Hồ

Chí Minh, trong đó đồng hồ chuẩn đặt tại Đà Nẵng được chọn là đồng hồ chủ cho

toàn mạng còn ở Hà Nội và thành phố Hồ Chí Minh làm nhiệm vụ dự phòng.

2.2 Tuyến cáp quang đường trục 20Gbps Hà Nội – Hồ Chí Minh

2.2.1 Cấu hình tuyến

Tuyến cáp quang 20Gbps Hà Nội – TP HCM là một hệ thống thông tin quang

ghép kênh theo bước sóng được khởi công lắp đặt ngày 10-07-2003 và khánh thành

đưa vào sử dụng ngày 25-09-2003. Tuyến truyền dẫn này đi theo 2 hướng; dọc quốc

lộ 1A và trên đướng dây điện 500KV, cáp quang trên tuyến là cáp quang đơn mode

theo khuyến nghị G.652. Đây là tuyến có cấu hình mạng Ring được giám sát, quán

lý, điều khiển với các vòng Ring con như Hình 2-3

2-3 Cấu mạng 20Gbps trục Bắc - Nam Việt Nam

DWDM Line Amplifier OADM



Hiện nay trên tuyến chúng ta mới ghép 6 bước sóng do đó dung lượng thực tế của

hệ thống mới là 15 Gbps Hình 2-4. // xem lại số liệu thực tế

2-4 Các bước só g sử dụng của tuyế cáp qua g 20 Gbps à Nội - Hồ C í Mi

Mỗi luồng thông tin SDH – 2.5 Gbps sẽ được chuyển đổi thành một tín hiệu

quang tương ứng với một bước sóng.

Các bước sóng mà hệ thống sử dụng đều tuân thủ theo các tiêu chí sau:

Tuân thủ lưới bước sóng G.652/G.653 của ITU – T: khoảng cách các kênh

là 100Ghz, phù hợp với hệ thống 8 kênh hoặc nhiều hơn.

Có căn cứ theo đường đặc tuyến cảu bộ khuếch đại quang EDFA: Các

bước sóng đều nằm ở cửa sổ thứ 3, có hệ số khuếch đại lớn và tương đối

bằng phẳng.

Tránh ảnh hưởng xấu của các hệ thống phi tuyến.

Hệ thống 20 Gbps là hệ thống thông tin 2 chiều nhưng không trên cùng một sợi

quang, có nghĩa là sử dụng 2 sợi quang để truyền tín hiệu, một cho chiều đi và một

cho chiều về. Đối với chiều xuất phát (tại Hà Nội) sử dụng kênh nghiệp vụ có bước

sóng là 1510 nm, còn chiều ngược lại kênh nghiệp vụ có bước sóng là 1615 nm.

Tín hiệu được truyền đi theo một đường vòng để đề phòng trường hợp xấu xảy ra

như đứt cáp quang. Trên tuyến có sử dụng nhiều trạm lặp, tại các trạm lặp này tín

hiệu sẽ được khuếch đại lên nhờ bộ khuếch đại EDFA. Ví dụ như từ Hà Nội tới



Ninh Bình có chiều dài 96 km có một trạm khuếch đại. Từ Ninh Bình tới Thanh

Hóa độ dài tuyến là 63 km lại có một bộ khuếch đại nữa và lần lượt cho tới Vinh về

Nam Định, Hưng Yên đều có các trạm lặp. Những trạm này được xây dựng dựa trên

cơ sở thực tế của từng khu vực và dựa vào đường quang (suy hao công suất của tín

hiệu) mà tín hiệu truyền.

2.2.2 Phổ bước sóng quang

Các bước sóng của mạng quang dùng cho thiết bị OPTera Longhaul 1600G tuân

theo một bảng phân bố bước sóng tương thích tiêu chuẩn quốc tế ITU – T G.692.

Bảng phân bố bước sóng này thành băng C thông thường bao gồm 40 bước sóng và

băng dài L cũng bao gồm 40 bước sóng. Như vậy, toàn bộ bước sóng của hệ thống

thiết bị quàn 1600G là 80 bước sóng. Sơ đồ bước sóng quang được trình bày trong

Hình 2-5.

2-5 Sơ đồ p â bố bước só g qua g bă g C và bă g L t eo k uyến nghị G.692 ITU - T

Phổ băng C :

Các bước sóng băng C trải dài từ 1530 nm ~ 1563 nm. Bảng phân bố bước sóng

băng C đã chia toàn bộ các bước sóng của băng này ra làm 2 bước sóng : lưới 1 và

lưới 2 (grid 1 và grid 2). Mỗi lưới có 40 bước sóng, mỗi bước sóng cách nhau là

100 GHz. Những bước sóng của lưới 1 được phân bố tuân theo các qui định của tiêu

chuẩn ITU-T G.692. Trong cấu hình mạng đơn chiều, các bước sóng của lưới 1 sẽ

được sử dụng để phát đi trong cả 2 chiều trên cả 2 sợi quang tách biệt.



Các bước sóng của lưới 2 cách khoảng với các bước sóng của lưới 1 là 50 GHz.

Các bước sóng của lưới 2 được dùng riêng cho các cấu hình mạng quang truyền 2

chiều.

Phổ băng L :

Các bước sóng của băng L trải dài từ 1570 nm ~ 1603 nm, phân bố bước sóng

của băng L cũng được tổ chức thành 2 lưới 3 và 4. Mỗi lưới gồm có 40 bước sóng

và cách nhau 100 GHz. Các bước sóng của lưới 4 cách khoảng với các bước sóng

của lưới 3 là 50 GHz. Các bước sóng lưới 3 được sử dụng trong mạng quang một

chiều, các bước sóng lưới 4 được sử dụng trong mạng quang truyền 2 chiều. Các

mạng quang đơn chiều chỉ sử dụng các bước sóng của lưới 1 và không được sử

dụng trộn lẫn trộn lẫn với các bước sóng của lưới 3 và 4. Bảng sau đây liệt kê

những băng truyền dẫn sử dụng cho các mạng quang một chiều của các thiết bị

1600G.

ả g 2.1 xyz

Unidirectional Application Grid

C band only Grid 1

C band and L band Grid 1, Grid 3

L band only Grid 3

Ghi chú: Thiết bị 1600G REL.7 chỉ cung cấp những ứng dụng trong mạng truyền dẫn 2

chiều chỉ trong băng L, phải sử dụng cả 2 băng lưới sóng. Các bước sóng của lưới 3 theo

chiều 1, các bước sóng của lưới 4 theo chiều 2

2-6 Phổ tại Ni



2-7 Phổ tại T a óa

2.2.3 Thiết bị DWDM OPTera NORTEL 1600G – 20Gbps

Trong mạng 20 Gbps do đặc thù cảu tuyến có nhu cầu xen rẽ và cự ly truyền dẫn

của các trạm khác nhau nên có nhiều loại thiết bị khác nhau để lien kết thành 1

mạng truyền dẫn linh hoạt có dung lượng 20 Gbps (tương đương 8x2.5 Gbps cho

lưu lượng). Sau đây sẽ giới thiệu những thiết bị chính với chức năng cơ bản gồm:

Thiết bị khuếch đại quang: OPTera – AMP

Thiết bị ghép bước sóng quang: DWDM

Thiết bị đấu chéo connector DX: OPTera – Connector DX

Thiết bị chuyển đổi bước sóng: Repeater

2.2.3.1 Thiết bị khuếch đại 1600G

Sơ đồ nguyên lý của một trạm có sử dụng khuếch đại Raman

Những nhóm card CPG dùng cho cấu hình mạng quang một chiều của thiết

bị khuếch đại 1600G bao gồm:

Các bộ khuếch đại Raman Dra – A và Dra – B

Card phân tích phổ quang OSA

Bộ bù tán sắc và suy hao MSA

Card kênh dịch vụ quang OSC

Card khuếch đại băng tần C



Card khuếch đại Booster 21

2-8 Trạm đầu cuối có k uếc đại bă g C và khuếc đại Raman

Chức năng

Các bộ khuếch đại Raman Dra – A và Dra – B được dùng để tăng cự ly truyền

dẫn, ở phía thu người ta lắp thêm một bộ khuếch đại Raman. Card khuếch đại

Raman chỉ mới xuất hiện từ phiên bản thứ 7 trở đi, chỉ được dùng khi sử dụng cấu

hình đơn chiều với card UniOSC 1510/1615 nm. Khuếch đại dựa trên nguyên lý sử

dụng hiệu ứng phi tuyến Raman, có ưu điểm là tỉ số SNR nhỏ.

Hiệu ứng Raman chỉ xảy ra khi có sự tương tác giữa ánh sang và các phân tử

chuyển động trong sợi quang. Các phân tử của sợi quang hấp thụ năng lượng từ

bước sóng bơm Raman và phát lại chúng ở tần số 13.2 THz, với mức năng lượng

tương đương năng lượng của sóng bơm trừ đi mức năng lượng dao động của phân

tử. Nguyên lý khuếch đại Raman không hiệu quả bằng nguyên lý khuếch đại EDFA

vì nguyên lý khuếch đại Raman cần một công suất bơm lớn hơn để đạt cùng một giá

trị độ lợi. Do hạn chế về công suất phát của Laser bơm trong bộ khuếch đại Raman

nên thường sử dụng ghép giữa EDFA và Raman.



Dải bước sóng khuếch đại Raman phụ thuộc vào tần số dao động của các phân tử

trong lõi sợi quang và bước sóng bơm. Đặc biệt phụ thuộc nhiều vào cường độ bước

sóng bơm (do đây là hiệu ứng phi tuyến). Bước sóng cần thiết của laser bơm vào sợi

quang ngắn hơn cỡ 50 nm đối với bước sóng cần khuếch đại. Ví dụ đối với băng C

(1530 ~ 1565 nm) thì bước sóng bơm là 1450 nm. Để tăng độ lợi và làm cho độ lợi

bằng phẳng hơn, bằng cách sử dụng nhiều bước sóng bơm khác nhau. Card DRA

không thể thiếu trong các hệ thống đường dài do đặc tính làm tăng cự ly truyền dẫn

của khuếch đại Raman. Do đó vai trò của nó ngày càng quan trọng với hệ thống

thông tin quang

Thiết bị khuếch đại 1600G Rel 7 có 2 card khuếch đại Raman Dra – A và Dra –

B. Cả 2 card đều phải được lắp để có khuếch đại Raman phân bố. Khuếch đại

Raman chỉ được dùng trong truyền dẫn một chiều, khuếch đại Raman phân bố được

thiết lập trên cơ sở của hiện tượng phân tán Raman, một hiệu ứng phi tuyến trong

truyền dẫn sợi quang giúp truyền tải năng lượng từ các bước sóng bơm đi trên

quãng đường ngắn hơn vào các bước sóng đi trên quãng đường dài hơn. Card Dra

cung cấp công suất bơm bước sóng ngắn hơn cho khuếch đại Raman phân bố,

khuếch đại phân bố làm cải thiện toàn bộ tỉ số tín hiệu quang trên nhiễu (OSNR).

Card phân tích phổ quang OSA:

Card phân tích phổ quang OSA được lắp trong giá chính của khuếch đại. OSA

gia tăng khuếch đại và chất lượng bằng cách kiểm tra công suất kênh quang, tỉ số

OSNR và công suất toàn băng của mỗi một cổng hoạt động. Card này dùng để giám

sát công suất, tỉ số SNR và công suất toàn bang trên mỗi cổng. Với tín hiệu quang

mẫu được cung cấp từ các card Dual và card Booster, card OSA tiến hành phân tích

và phát tín hiêu thông báo cho nhà điều hành mạng biết để tiện cho việc thay thế

hay chỉnh sửa.

Việc triển khai card OSA phụ thuộc vào:

Dung lượng bước sóng

Dang sợi quang



Số luồng

Sự có mặt của Dra

Sự có mặt của OAMD

Card OSA có 8 cổng, 4 cổng để giám sát băng C và 4 cổng để giám sát băng L.

Mỗi cổng OSA nối đến 1 cổng kiểm tra bộ khuếch đại MON phù hợp theo một sơ

đồ kết nối cố định. Tín hiệu từ các ngõ MON của các card khuếch đại Dual và card

Booster được đưa vào các ngõ IN của card OSA. Sau đó, tín hiệu này được đưa đến

bộ phân tích phổ (Optical Analyser) qua một Coupler và một Switch. Tín hiệu này

sẽ được phân tích và kết quả được dùng để điều khiển công suất khuếch đại.

Bộ bù tán sắc và suy hao MSA:

MSA là điểm truy nhập để kết nối các bộ bù tán sắc vào OADM, ngoài ra MSA

còn sử dụng các bộ suy hao để hạn chế công suất ngõ vào của card sao cho không

vượt quá mức để photodetector hoạt động tốt.

2-9 ước só g oạt động của UniOSC 1510/1615 nm

Card kênh dịch vụ quang OSC đơn chiều UniOSC:

Card UniOSC cung cấp kênh dịch vụ quang ngoài băng bước sóng cho truyền

thông giữa các trạm trên một tuyến quang, các bước sóng hoạt động như Hình 2-9.

Card này có các chức năng sau:

Khai thác, quản trị, bảo trì, giám sát

Chuyển các cảnh báo đến bộ phận quản lý và khai thác mạng



Giám sát và bảo dưỡng từ xa

Tải phần mềm từ xa

Dùng làm kênh nghiệp vụ

Kênh OSC mang thông tin dùng để giám sát các trạm khuếch đại đường dây ,

được truy suất tại các bộ khuếch đại đường dây. Kênh này còn được dùng cho việc

điều khiển các trạm khuếch đại đường dây như: mở hay tắt trạm để sử dụng cho

mục đích kiểm tra.

Theo công nghệ Nortel, người ta sử dụng một kênh OSC có bước sóng là 1510

nm hoạt động ở ngoài băng bước sóng. Điều này tạo điều kiện cho việc xen/rẽ kênh

OSC. Tuy nhiên nó lại thuộc băng S và trùng với bước sóng bơm Raman. Hiện nay

công nghệ mới cho phép sử dụng bước sóng 1615 nm, bước sóng này hoàn toàn

thỏa mãn yêu cầu nằm ngoài băng tần và không trùng với bước sóng bơm.

Card UniOSSC có 4 cổng: 2 cổng dành cho xen/rẽ tại bước sóng 1510 nm, 2

cổng dành cho xen/rẽ tại bước sóng 1615 nm.

ả g 2.2 Chỉ tiêu kỹ thuật card UniOSC

Đặc tính kỹ thuật Chức năng

Mã kỹ thuật của sản phẩm PEC

(Product Engineering code)

NTCA 15 AE/AG – (1510/1615 nm)

NTCA 15 AA/AC/AD – (1510/1480 nm)

Bước sóng OSC 1510/1615 nm (tương thích Raman, sử dụng cho những mạng mới)

1510/1480 nm (các mạng kế thừa không hỗ trợ KĐ Raman)

Độ nhạy máy thu -42 dBm

Công suất đảm bảo 0 dBm

Loại máy thu Băng rộng

Tỉ lệ lỗi bit BER < 10-9

với giả sử độ nhạy được đảm bảo

Tốc độ dữ liệu quang 4.86 Mbps

Loại connector SC, FC

Kích thước Toàn bộ Slot

Công suất tiêu thụ 36 W

Card khuếch đại kép:

Các chỉ tiêu của card khuếch đại kép (Dual Amplifier Circuit Pack) UniOSC như

Bảng 2.3



ả g 2.3 Chỉ tiêu kỹ thuật cho bộ KĐ kép của bă g C

Đặc tính kỹ thuật Dual Amplifier

Mã kỹ thuật của sản phẩm PEC

(Product Engineering code)

Băng C – NTCS 15 CK/CM

Phổ độ lợi băng C 1530 ~ 1563 nm

Công suất ngõ ra 15.5 dBm

Khoảng độ lợi tuyến tính khi thiết kế 19.5 dB

Độ biến thiên độ lợi 2 dB cực đại tại khoảng độ lợi tuyến tính khi thiết kế

Độ dốc của độ lợi động 2.7 dB cực đại, sử dụng 1563 nm ở quãng độ lợi tuyến tính thiết kế

Chỉ số nhiễu 5.5 dB cực đại, ngõ vào -5.25 dBm, ngõ ra 14.75 dBm


Kích thước 1 Slot

Công suất tiêu thụ chuẩn 64 W (băng C)

Mỗi card khuếch đại kép chứa hai bộ khuếch đại EDFA để khuếch đại quang theo

cả hai chiều. Card khuếch đại kép được dùng trong tất cả cấu hình khuếch đại

1600G. Card khuếch đại kép băng C sẽ được dùng để phát các bước sóng của băng

C và khuếch đại kép băng L dùng để phát các bước sóng của băng L.

Card khuếch đại Booster 21:

Trong cấu hình khuếch đại của mạng quang với thiết bị 1600G, các bộ khuếch đại

Booster dduocj dùng liên kết với card khuếch đại kép, mỗi các khuếch đại Booster

có một bộ khuếch đại EDFA, card khuếch đại Booster 21 băng-C có công suất ngõ

ra tối đa 21 dBm (Card khuếch đại Booster 18 có công suất tối đa là 18 dBm).

ả g 2.4 Chỉ tiêu kỹ thuật card Booster 21

Đặc tính kỹ thuật Card Booster 21

Phổ độ lợi băng C 1530 ~ 1563 nm

Công suất ngõ ra 21 dBm

Khoảng độ lợi tuyến tính khi thiết kế (DFG) 17.5 dBm

Độ biến thiên độ lợi 2 dB cực đại ở DFG

Độ dốc 2.7 dB cực đại, sử dụng 1563 nm ở DFG

Chỉ số nhiễu 7.5 dB cực đại với ngõ vào: 3.75 dBm, ngõ ra: 21 dBm


Kích thước 1 Slot

Công suất tiêu thụ chuẩn 73 W (băng C)



2.2.3.2 Thiết bị ghép bước sóng quang DWDM

Các bộ ghép bước sóng quang bao gồm 3 loại sau:

Các bộ ghép và tách bước sóng quang OMUX và ODEMUX

Các cấu hình mạng quang WDM đòi hỏi sử dụng các bộ ghép lọc để thực hiện

ghép các bước sóng OC – 192/STM-64 hoặc OC – 48/STM-16. Các bộ ghép WDM

có 6 loại khác nhau tương ứng với các yêu cầu kỹ thuật xác định:

Bộ ghép bước sóng quang DWDM chuẩn ghép xanh/tách đỏ.

Bộ ghép bước sóng quang DWDM chuẩn ghép đỏ/ tách xanh.

Bộ ghép bước sóng quang DWDM nâng cấp ghép xanh/tách đỏ.

Bộ ghép bước sóng quang DWDM nâng cấp ghép đỏ/tách xanh.

Bộ ghép bước sóng XEN/RẼ quang OADM 1533/1555 (1533/1555

Optical Drop Add Multiplexer coupler).

Bộ ghép bước sóng XEN/RẼ quang OADM 1535/1557.

Hiện nay Nortel có bộ ghép bước sóng WDM loại 10 bước sóng OMUX và

ODEMUX mới. Các bộ này dùng để ghép và tách các tín hiệu bước sóng quang theo

bảng phân bố bước sóng của thiết bị 1600G.

Các bộ OMUX 2 và 4 không có các cổng nâng cấp. Bảng 3.5 trình bày cách kết

nối giữa các bộ OMUX để có thể đạt được tới 40 bước sóng trong mỗi lưới bước

sóng. Lưu ý rằng phải luôn luôn kết cuối các cổng nâng cấp chưa dùng của bộ

OMUX bằng một đầu cuối quang. Không cần kết cuối các cổng bước sóng chưa sử

dụng và cũng không cần kết cuối các cổng bước sóng kết hợp chung. Mỗi bộ OMUX

ghép được 10 bước sóng, dùng các đoạn dây nhảy quang để kết nối giữa các bộ

OMUX.

ả g 2.5 Các kết nối có t ể thực hiệ trê bộ OMUX

Các bộ OMUX Các bước sóng ghép Các cổng

Bộ OMUX 1 Bước sóng 21 đến 30 1 cổng kiểm tra, 4 cổng nâng cấp và 1 cổng dự

phòng (chỉ dùng cho các bộ OMUX băng C)

Bộ OMUX 2 Bước sóng 32 đến 41

Bộ OMUX 3 Bước sóng 11 đến 20 Có 2 cổng nâng cấp

Bộ OMUX 4 Bước sóng 01 đến 10

Quá trình kết nối giữa các bộ OMUX được mô tả trong Hình 2-10



2-10 Kết nối giữa các bộ OMUX

Các bộ ODEMux:

Mỗi bộ ODEMUX có thể hỗ trợ tối đa được 10 bước sóng và mỗi bước sóng sẽ có

một bộ suy hao biến đổi nhỏ (MVOA). Các bộ MVOA được sử dụng để điều chỉnh

công suất thu quang đến giá trị đảm bảo chất lượng tối ưu, dùng các dây nhảy quang

để kết nối các bộ ODEMUX. Bảng 2.6 liệt kê sự kết nối các bộ ODEMUX.

ả g 2.6 Xyx

Các bộ ODEMUX Các bước sóng ghép Các cổng

Bộ ODEMUX 1 Bước sóng 21 đến 30 1 cổng kiểm tra, 4 cổng nâng cấp và 1 cổng dự

phòng (chỉ dùng cho các bộ ODEMUX băng C)

Bộ ODEMUX 2 Bước sóng 32 đến 41

Bộ ODEMUX 3 Bước sóng 11 đến 20 Có 2 cổng nâng cấp

Bộ ODEMUX 4 Bước sóng 01 đến 10



2-11 Kết nối giữa các bộ ODeMUX

Các bộ ghép OADM

Các bộ bù tán sắc DCM



ả g 2.7 ghịk



ả g 2.8 gfdr



2.2.3.3 Thiết bị OPTera connect DX

Thiết bị OPTera Connect DX là một phần tử quan trọng của mạng Nortel, dùng

để kết nối chéo, xen/rẽ hay chuyển mạch lưu lượng. OPTera Connect DX cung cấp

bang thông và các khả năng quản lý kết nối, hỗ trợ dịch vụ từ 155.52 Mbps (STM –

1) đến 10 Gbps (STM – 64) và Gigabit Ethernet, bao gồm các tiêu chuẩn mạng

SONET và mạng SDH.

Thiết bị OPTera Connect DX được phát triển các khả năng cao hơn như các giao

tiếp, lưu lượng giao tiếp ngày càng tang, đã chứng tỏ giá trị quan trọng của thiết bị

OPTera Connect DX trong việc phục vụ các mạng đường trục. DX trong mạng tạo

nên kiểu chuyển mạch matched-node về thiết bị.

Hiện nay thiết bị OPTera Connect DX có dung lượng chuyển mạch hoạt động từ

65Gbps đến 140Gbps tùy thuộc vào card quan trọng nhất của thiết bị là card chuyển

mạch DX, và do đó thiết bị có thể hoạt động từ STM-1 (STS-3) cho đến STM-64

(STS-192). Dung lượng lên đến 192 khung VC- 4 (Card chuyển mạch DX100) hay

384 khung VC- 4 (Card chuyển mạch DX140). OPTera Connect DX là thiết bị

chuyển mạch theo cấu hình quang-điện-quang (Optical – Electrical – Optical).

Thiết bị OPTera Connect DX có tất cả 24 slot để hỗ trợ một tổ hợp. Các loại card

giao tiếp là: 10Gbps. 2.5Gbps, 522Mbps, Gigabit Etherent và 155Mbps.

Giao tiếp 10Gbps có tối đa 8 cổng:

10 Gbps (OC – 192/STM – 64) DWDM.

10 Gbps (OC – 192/STM – 64) Short Reach - Tầm ngắn.

10 Gbps (OC – 192/STM – 64) Intermediate Reach – Tầm trung.

10 Gbps (OC – 192/STM – 64) Long Reach – Tầm dài.

Giao tiếp 2.5Gbps: Single (1 cặp cổng vào ra), Dual (2 cặp cổng vào ra) và Quad

(4 cặp cổng vào ra), có từ 16 đến 56 cổng.

2.5 Gbps (OC – 48/STM – 16) DWDM

2.5 Gbps (OC – 48/STM – 16) Short Reach – Tầm ngắn

2.5 Gbps (OC – 48/STM – 16) Intermediate Reach – Tầm trung.

2.5 Gbps (OC – 48/STM – 16) Long Reach – Tầm dài.

STS – 48 (STM – 16)

622 Mbps Interfaces: Quad or Octal, có từ 64 đến 160 cổng.



622 Mbps (OC – 12/STM – 4) Intermediate Reach – Tầm trung

155 Mbps Interfaces: Quad or hex (16 cặp cổng vào ra), có từ 64 đến 256 cổng.

155 Mbps: Intermediate Reach – Tầm trung (OC – 3/STM – 1)

122 Mbps: STM1e

Ethernet Interfaces:

Dual, có 32 cổng Gigabit Ethernet (SX, LX), đặc biệt thiết bị OPtera Connect

DX có card Dual OC-48/STM-16 Short/Intermediate/Long Reach Interfaces Giao

tiếp OC-48/STM-16 mới nay cho phép chuyên mạch quang OPTera Connect DX

tăng độ dày đặc trong giao tiếp 2.5 Gbps lên 50% mà không cần một phần tử mạng

mới. Với phiên bản Short Reach – Tầm ngắn, Intermediate Reach – Tầm trung hay

Long Reach –Tầm dài, OPTera Connect DX đã giải quyết vấn đề về giá cả và

những yêu cầu dịch vụ trong các văn phòng công ty lớn, lien công ty… Giao tiếp

Dual OC-48/STM-16 mới này cho ta khả năng quản lý đơn giản hóa, tăng thu nhập

dịch vụ…

Khả năng bảo mật mạng:

Chuyển mạch quang OPTera Connect DX có khả năng bảo vệ mạng khỏi sự xâm

nhập trái phép. Chuyển mạch quang OPTera Connect DX còn có khả năng cung cấp

các khả năng bảo mật kênh DCC, nhằm tránh khỏi các sự truy xuất trái phép xuất

phát từ mạng DCC bằng các bộ điều khiển giám sát hoạt động và các phần tử mạng

kết nối tới mạng DCC.

Cơ chế bảo vệ 50 ms:

Chuyển mạch OPTera Connect DX cũng giống như các sản phẩm quang theo

công nghệ Nortel, cho khả năng bảo vệ lưu lượng tốt nhất. Với sự hỗ trợ

UPSR/SNCP, BLSR/MS- SPRing 2 sợi và 4 sợi, chuyển mạch OPTera Connect DX

cho ta thời gian bảo vệ tối đa là 50 ms. Điều này cho phép bất kỳ lỗi sự cố mạng

nào cũng được khắc phục nhanh và tình trạng nghẽn mạng xảy ra trong thời gian

ngắn nhất.

Các Card trong khung thiết bị OPTera Connect DX (Chức năng card và các chỉ

tiêu kỹ thuật).

Card DX140 Swich NTCA 26CA

Thiết bị OPTera Connect DX sẽ hỗ trợ 3 card chuyển mạch khác nhau là:



Card chuyển mạch DX65:

Card chuyển mạch DX65 cho phép xen rẽ dung lượng 10Gbit/s trên khung thiết

bị và thiết lập một vòng quang 4F-BLSR.


Card chuyển mạch DX100 cho phép xem rẽ dung lượng 20Gbit/s trên khung thiết

bị và thiết lập một vòng quang 4F-BLSR.


Card chuyển mạch DX140 cho phép xem rẽ dung lượng 60Gbps trên khung thiết

bị OPTera Connect DX và thiết lập được 2 vòng quang 4F-BLSR. Các card luồng

lưu lượng nằm trên giá trung tâm (Main Transport Shelf) và mở rộng (Extension

Shelf) đều nối được các loại card chuyển mạch DX100.

Chức năng card chuyển mạch DX:

Đồng bộ.

Quản lý lưu lượng

Chuyển mạch bảo vệ

Chuyển mạch mào đầu

Và các chức năng điều khiển như:

Chiếu sáng bảng đèn LED xanh ở phía trước khi mang lưu lượng hay tắt LED khi

lưu lượng bị hỏng.

Liên lạc giữa các vi điều khiển trong card chuyển mạch thứ hai qua liên kết dàng

riêng để trao đổi thong tin trạng thái, giám sát và điều khiển.

Liên lạc với ngăn điều khiển qua liên kết Grace LAN.

Giám sát mạch DOS, vòng khóa pha PLL và bộ cấp nguồn PUPS.

Cung cấp cổng RS- 233 cho cổng Mode kiểm tra và gỡ rối cho việc lập trình cần

thiết.

Card OC-192/STM-64T/R NTCF06

Card OC192 (STM-64) được sử dụng trong OPTera Connect DX có thêm giao

diện TriFEC. Card này cung cấp khả năng mã hóa TriFEC trên hướng phát và giải

mã trên hướng thu.

Card OC-48 (STM-16/O) Tributary NTCA30CK



Là card giao tiếp Tributary (nhánh) tốc độ thấp OC – 48 (STM-16) SR (Short

Reach- Tầm ngắn) T/R. Card được tích hợp: nguồn laser hoạt động ở bước song

1310nm, bộ thu PIN (chỉ tiêu kỹ thuật như bảng 3.9) và một bộ tách kênh trên cung

một mạch.

Acb

2.2.3.4 Thiết bị chuyển đổi bước sóng Repeater

Thiết bị đấu chéo DX chỉ làm việc với nguồn laser hoạt động ở bước song 1310nm,

do đó thiết bị Repeater phải thực hiện việc chuyển đổi các kênh quang có bước sóng

khác nhau theo tiêu chuẩn ITU-T, thành các kênh quang có cùng bước song là

1310nm khi thu về để đưa đến card của thiết bị OPTera Connect DX, và ngược lại.

Mỗi shelf có 10 slot, mỗi slot tương úng với mỗi bước song công tác (1 card 2,5G

Dual WT).


Đàm Minh Hiệu - Hanoi University of Science and Technology | Mô phỏng tuyến thông tin quang 38

3 Mô phỏng tuyến thông tin quang

3.1 Công cụ mô phỏng

Phần mềm OptiSystem version 7.0

3.2 Mô hình mô phỏng

bao cao tien do v4.0 standard

Documents