Tài liệu Tìm hiểu THIẾT bị OPTIX OSN 6800

Chương 1: TỔNG QUAN VỀ GHÉP KÊNH THEO BƯỚC SÓNG WDM I. Ghép kênh theo bước sóng (Wavelength Division Multiplex): 1.1 Giới thiệu hệ thống thông tin quang: Từ những năm 80, khi các hệ thống thông tin cáp sợi quang được chính thức đưa vào khai thác trên mạng viễn thông, mọi người đều thừa nhận rằng phương thức truyền dẫn quang đã thể hiện khả năng to lớn trong việc chuyển tải các dịch vụ viễn thông ngày càng phong phú và hiện đại của nhân loại. Các nhà sản xuất đã chế tạo ra những sợi quang đạt tới giá trị suy hao rất nhỏ, giá trị suy hao 0,154 dB/km tại bước sóng 1550 nm đã cho thấy sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ sợi quang trong hơn hai thập niên qua. Cùng với đó là sự tiến bộ lớn trong công nghệ chế tạo các nguồn phát quang và thu quang, để từ đó tạo ra các hệ thống thông tin quang với nhiều ưu điểm trội hơn so với các hệ thống cáp thông tin kim loại. Dưới đây là những ưu điểm nổi trội của môi trường truyền dẫn quang so với các môi trường truyền dẫn khác:  Suy hao truyền dẫn nhỏ  Băng tần truyền dẫn rất lớn  Không bị can nhiễu của trường điện từ  Có tính bảo mật tín hiệu thông tin cao  Có kích thước và trọng lượng nhỏ  Sợi có tính cách điện tốt, không bị ảnh hưởng của sét  Độ tin cậy cao  Sợi được chế tạo từ vật liệu rất sẵn có Chính bởi các lý do trên mà hệ thống thông tin quang đã có sức hấp dẫn mạnh mẽ các nhà khai thác viễn thông. Các hệ thống thông tin quang không những chỉ phù hợp với các tuyến thông tin xuyên lục địa, tuyến đường trục và tuyến trung kế mà còn có tiềm năng to lớn trong việc thực hiện các chức năng của mạng nội hạt với cấu trúc tin cậy và đáp ứng mọi loại hình dịch vụ hiện tại và tương lai. Mô hình chung của một tuyến thông tin quang như sau: Các thành phần chính của tuyến gồm có phần phát quang, cáp sợi quang và phần thu quang:  Phần phát quang được cấu tạo từ nguồn phát tín hiệu quang và các mạch điện điều khiển liên kết với nhau. Nguồn phát quang ở thiết bị phát có thể sử dụng diode phát quang (LED) hoặc Laser bán dẫn (LD). Cả hai loại nguồn phát này đều phù hợp cho các hệ thống thông tin quang, với tín hiệu quang đầu ra các tham số biến đổi tương ứng với sự thay đổi của dạng điều biến.  Cáp sợi quang gồm các sợi dẫn quang và các lớp vỏ bọc xung quanh để bảo vệ sợi quang khỏi tác động có hại từ môi trường bên ngoài.  Phần thu quang do bộ tách sóng quang và các mạch khuếch đại, tái tạo tín hiệu hợp thành. Bộ phát quang Tín hiệu Mối hàn sợi Nguồn Nguồn phát phátquang quang Trạm lặp Bộ chia quang Thu quang Cáp sợi quang Mạch Mạchđiều điều khiển khiển Bộ nối quang Mạch điện Phát quang Khuếch đại quang Các thiết bị khác Đầu Đầuthu thu quang quang Khuếch đại Khôi Khôiphục phục tín tínhiệu hiệu Tín hiệu điện ra Bộ thu quang Hình 1.1.1 Các thành phần chính của tuyến truyền dẫn cáp sợi quang Ngoài các thành phần chủ yếu này, tuyến thông tin quang còn có các bộ nối quang (connector), các mối hàn, bộ chia quang và các trạm lặp; tất cả tạo nên một tuyến thông tin quang hoàn chỉnh. Với những tiến bộ vượt bậc trong công nghệ điện tử và điều khiển, công nghệ vật liệu quang đã làm tăng lên rất nhiều năng lực của một hệ thống thông tin quang, dung lượng trên một tuyến đã lên tới cỡ Tb/s đối với thực nghiệm, hàng trăm Gbit/s đối với các hệ thống và sản phẩm mạng quang thương mại. Đặc tuyến suy hao của sợi quang theo bước sóng tồn tại ba vùng mà tại đó có suy hao thấp là các vùng xung quanh bước sóng 850 nm, 1310 nm và 1550 nm. Ba vùng bước sóng này được sử dụng cho các hệ thống thông tin quang và gọi là các vùng cửa sổ thứ nhất, thứ hai và thứ ba tương ứng. Thời kỳ đầu của kỹ thuật thông tin quang, cửa sổ thứ nhất được sử dụng. Nhưng sau này do công nghệ chế tạo sợi phát triển mạnh, suy hao sợi ở hai cửa sổ sau rất nhỏ cho nên các hệ thống thông tin quang ngày nay chủ yếu hoạt động ở vùng cửa sổ thứ hai và thứ ba. Hình 1.1.2 Đặc tuyến suy hao của sợi quang theo bước sóng Một ý tưởng hoàn toàn có lý khi cho rằng có thể truyền dẫn đồng thời nhiều tín hiệu quang từ các nguồn quang có bước sóng phát khác nhau trên cùng một sợi quang. Kỹ thuật ghép kênh quang theo bước sóng WDM (Wavelength Division Multiplexing) và DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing) ra đời từ ý tưởng này. 1.2 Nguyên lý ghép kênh quang theo bước sóng: Với sự phát triển của dịch vụ thoại và nhiều dịch vụ mới khác, đặc biệt sự phát triển nhanh chóng của các mô hình truyền số liệu như là Internet, dung lượng mạng truyền dẫn sẽ chắc chắn gặp phải những thách thức lớn. Trước khi tìm hiểu về WDM, chúng ta khái quát hai phương pháp mở rộng dung lượng truyền dẫn truyền thống là SDM và TDM. 1.2.1 Truyền dẫn ghép phân không gian SDM: Phương pháp ghép không gian cho phép mở rộng dung lượng truyền dẫn của mạng một cách đơn giản bằng cách tăng số lượng sợi quang và thiết bị truyền dẫn. Mặc dù công nghệ sản xuất cáp quang đã rất phát triển, một sợi cáp quang có thể có từ vài sợi quang đến hàng trăm sợi quang, nhưng việc tăng số lượng sợi quang lại bất tiện trong thi công và bão dưỡng sau này. Thêm vào đó, khi số lượng sợi quang đã lắp đặt không đáp ứng nhu cầu và cần phải có sợi quang mới để tăng dung lượng truyền dẫn thì chi phí lại tăng lên. Mặt khác phương pháp này không sử dụng hiệu quả băng thông truyền dẫn của sợi quang và bỏ phí tài nguyên băng thông trên sợi quang. Do đó không phải lúc nào cũng có thể lắp đặt thêm các tuyến cáp quang; một khó khăn nữa là trong giai đoạn thiết lập mạng lại rất khó đánh giá sự phát triển các dịch vụ để lắp đặt các sợi quang đủ dùng sau này. 1.2.2 Truyền dẫn ghép phân thời gian TDM: TDM thường được dùng để mở rộng dung lượng truyền dẫn, ví dụ như ghép một nhóm cơ bản thành một nhóm lớn như PDH truyền thống và STM-1, STM-4, STM-16 và STM-64 trong hệ thống SDH hiện nay. Công nghệ TDM có thể tăng dung lượng truyền dẫn quang lên gấp đôi, giảm nhiều chi phí cho thiết bị và sợi quang. Thêm vào đó, TDM rất dễ dàng xen/ rẽ các luồng tín hiệu số bằng phương pháp ghép kênh và phù hợp với các mạng yêu cầu cơ chế bảo vệ tự phục hồi. Tuy nhiên TDM có hai điểm bất lợi. Thứ nhất là có sự gián đoạn dịch vụ đang cung cấp vì khi nâng cấp lên tốc độ cao hơn thì yêu cầu phải thay thế hoàn toàn thiết bị và giao tiếp mạng, do đó thiết bị đang hoạt động sẽ bị ngắt trong quá trình nâng cấp. Thứ hai là việc nâng dung lượng thiếu sự mềm dẻo, ví dụ khi một hệ thống có tốc độ STM-1 được yêu cầu cung cấp 2 kênh STM-1 thì chỉ có một cách duy nhất là nâng lên STM-4 thậm chí không dùng đến 2 kênh STM-1 còn lại. Đối với thiết bị TDM tốc độ cao hơn thì chi phí cũng cao, hơn nữa thiết bị TDM 40Gbit/s đã đạt đến giới hạn của thiết bị điện tử. Thậm chí sự ảnh hưởng phi tuyến tại tốc độ 10Gbit/s đối với các loại cáp khác nhau cũng sẽ gặp nhiều hạn chế để truyền đi. Hiện nay, TDM thường được dùng như là phương pháp mở rộng dung lượng truyền dẫn, thông qua việc nâng cấp liên tục tốc độ của hệ thống. Khi đạt đến một tốc độ giới hạn thì các giải pháp khác phải được tìm kiếm dựa trên các đặc tính giới hạn của thiết bị và phương tiện truyền dẫn v.v… Công nghệ truyền thống PDH và SDH hiện nay đều sử dụng tín hiệu quang một bước sóng đơn. Phương pháp truyền dẫn này đã bỏ phí khả năng của sợi quang bởi vì băng thông của sợi quang vô cùng lớn khi so sánh với một bước sóng mà hiện nay chúng ta đang dùng. Công nghệ DWDM được phát triển dựa vào nền tảng này. Công nghệ này đã làm tăng năng lực mạng và sử dụng đầy đủ tài nguyên băng thông của sợi quang và giảm đi sự lãng phí tài nguyên. 1.2.3 Truyền dẫn ghép phân theo bước sóng WDM: Là phương pháp ghép thêm nhiều bước sóng để có thể truyền trên một sợi quang, không cần tăng tốc độ truyền dẫn trên một bước sóng. Công nghệ WDM có thể mang đến giải pháp hoàn thiện nhất trong điều kiện công nghệ hiện tại. Thứ nhất nó vẫn giữ tốc độ xử lý của các linh kiện điện tử ở mức 10Gbps, bảo đảm thích hợp với sợi quang hiện tại. Thay vào đó, công nghệ WDM tăng băng thông bằng cách tận dụng cửa sổ làm việc của sợi quang trong khoảng bước sóng 1260 nm đến 1675 nm. Khoảng bước sóng này được chia làm nhiều băng sóng hoạt động như minh họa trên bảng sau. Thoạt tiên, hệ thống WDM hoạt động ở băng C (do EDFA hoạt động trong khoảng băng sóng này). Về sau, EDFA có khả năng hoạt động ở cả băng C và băng L nên hệ thống WDM hiện tại dùng EDFA có thể hoạt động ở cả băng C và băng L. TT 1 2 3 4 5 6 Băng sóng Băng O Băng E Băng S Băng C Băng L Băng U Mô tả Original Extended Short Conventional Long Ultra-long Phạm vi bước sóng (nm) 1260 đến 1360 1360 đến 1460 1460 đến 1530 1530 đến 1565 1565 đến 1625 1625 đến 1675 Bảng 1.2.3 Bảng mô tả các băng sóng. 1.2.3.1 Ghép lỏng các bước sóng (CWDM): CWDM (Coarse Wavelength Division Multiplex) có khoảng cách giữa các bước sóng kề nhau là 20nm, khoảng cách kênh là 2500GHz. Do các bước sóng cách xa nhau nên laser không cần bộ làm mát. Sở dĩ đạt được lợi thế này là vì cho phép bước sóng của laser trôi khi nhiệt độ tăng một lượng là 0,12nm/0c và độ lệch của bước sóng cho phép bằng ±3 nm. Kỹ thuật CWDM mang lại hiệu quả kinh tế cao đối với hệ thống yêu cầu ghép ít bước sóng. 1.2.3.2 Ghép chặt các bước sóng (DWDM): DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing) có khoảng cách giữa các bước rất nhỏ (1nm~10nm) chỉ khoảng 0,8nm. Hệ thống DWDM đòi hỏi yêu cầu chất lượng nguồn laser phải chính xác, đảm bảo bước sóng quy định để không làm nhiễu các bước sóng khác. DWDM đòi hỏi hệ thống phải làm việc trong môi trường rất ổn định. Do phổ laser rất hẹp mỗi bước sóng DWDM có tốc độ truyền dẫn lên tới 10Gbit/s và cao hơn đồng thời hệ thống cũng cho phép ghép rất nhiều bước sóng. Hình 1.3.2.3 Nguyên lý ghép chặt các bước sóng (DWDM). Danh mục CWDM DWDM Khoảng cách bước sóng ~20nm ~0,8nm 2500GHz 100GHz Không Có DBF (không làm mát) DBF (có làm mát) Tốc độ dữ liệu / kênh 2,5Gbit/s 10Gbit/s Tốc độ bít tổng 40Gbit/s Giá thành / kênh 320Gbit/s Khoảng cách kênh Điều khiển môi trường Nguồn Lazer Thấp Bảng1.3.2.4 so sánh CWDM và DWDM Cao CHƯƠNG II: TỔNG QUAN THIẾT BỊ OPTIX OSN 6800 I Giới thiêụ chung: 1.1 Giới thiệu chung: Optix OSN 6800 Intelligent Optical Transport Platform (gọi tắt là OSN 6800) là dòng thiết bị truyền dẫn quang thông minh thế hệ mới. Nó được phát triển theo hướng mạng MAN ( Metropolitian Area Network) với nền IP. Với cấu trúc mới này, OSN 6800 có được lớp quang linh động và lớp điện linh hoạt. Nó cũng có sự tích hợp cao, sự tin cậy cao và đa dịch vụ. Hình sau mô tả cấu trúc nền truyền dẫn quang thông minh thế hệ mới. Optical layer: L0 Electrical layer: L1 Electrical layer: L2 Hình 1.1.1 cấu trúc nền truyền dẫn quang thông minh thế hệ mới. L0 là lớp quang. L1, L2 là lớp điện. Những giải pháp phân bố tài nguyên các bước sóng trung bình của thiết bị DWDM là fixed optical add/drop multiplexer (FOADM) và reconfigurable optical add/drop multiplexer (ROADM). Lớp điện L1 hỗ trợ dịch vụ GE grooming, tín hiệu ODU1 và Any service. Lớp điện L2 hỗ trợ dịch vụ EPL (Ethernet Private Line), EVPL (Ethernet Virtual Private Line),và EPLAN (Electrical Private Local Area Network) chuyển mạch dựa trên VLAN và Stack VLAN. 1.2 Ứng dụng trong mạng của Optix OSN 6800: Optix OSN 6800 sử dụng DWDM và CWDM trong mạng truyền dẫn quang đường trục để truyền dẫn đa dịch vụ và dung lượng lớn. Hệ thống Optix OSN 6800 hỗ trợ các mô hình mạng sau:  Point-to-point network  Chain network  Ring network  MESH network Thiết bị cũng làm việc với các hệ thống khác như hệ thống WDM khác, thiết bị SDH/SONET để hoàn chỉnh một Metro WDM . 1.3 Chức năng hệ thống Optix OSN 6800: 1.3.1 Kỹ thuật tại lớp quang: 1.3.1.1 Khả năng Grooming: Giải pháp phân bố tài nguyên các bước sóng trung bình của thiết bị DWDM bao gồm có FOADM (fixed optical add/drop multiplexer) và ROADM (reconfigurable optical add/drop multiplexer). Lớp quang grooming được nhận ra bởi ROADM có thể phân thành grooming trong vòng ring và grooming ngoài vòng ring, hoặc thành hai kích cỡ grooming và nhiều kích cỡ grooming. Kích cỡ có liên quan hướng truyền dẫn, hai kích cỡ grooming xem như là bước sóng grooming trong hai hướng truyền dẫn. Nhiều kích cỡ grooming xem như nhiều bước sóng grooming trong nhiều hướng truyền dẫn. 1.3.1.2 Những đặc điểm kỹ thuật: OSN 6800 có những đặc điểm kỹ thuật WDM sau:  DWDM bao gồm hệ thống 40 bước sóng và hệ thống 80 bước sóng:  DWDM 40 bước sóng với khoảng cách kênh là 100GHz. Nó ứng dụng các dịch vụ 2,5Gbit/s, 5Gbit/s, 10Gbit/s, 40Gbit/s.  DWDM 80 bước sóng với khoảng cách kênh là 50GHz. Nó ứng dụng cho dịch vụ 10Gbit/s và 40Gbit/s.  CWDM với khoảng cách kênh là 20nm. Nó chỉ ứng dụng cho các dịch vụ có tốc độ 2,5Gbit/s. 1.3.2 Kỹ thuật tại lớp điện: 1.3.2.1 Cross Connection: Optix OSN 6800 cung cấp 2 loại grooming điện:  Grooming tích hợp của các dịch vụ GE, các tín hiệu ODU1.  Grooming phân phối của các dịch vụ GE, các tín hiệu ODU1, và các service khác. 1.3.2.2 Khả năng Cross Connection: OSN 6800 hỗ trợ grooming tích hợp của các dịch vụ GE, các tín hiệu ODU1, xem như là XCS.  Trong trường hợp các dịch vụ GE, nó hỗ trợ một dung lượng chuyển mạch chéo grooming tối đa là 160Gbit/s.  Trong trường hợp các dịch vụ ODU1, nó hỗ trợ một dung lượng chuyển mạch chéo grooming tối đa là 320Gbit/s. 1.3.2.3 Khả năng chuyển mạch tại lớp điện L2: OSN 6800 hỗ trợ chuyển mạch tại lớp điện L2 dựa trên VLAN và Stack VLAN. 1.4 Đặc điểm thiết bị OSN 6800: 1.4.1 Xử lý dịch vụ và grooming:  OTN processing: Optical Transport Network (OTN) là một hệ thống kỹ thuật truyền quang mới được ITU-T khuyến nghị như là G.872, G.789, và G.709. OTN có hệ thống hoàn chỉnh của lớp quang và lớp điện, quản lý / theo dõi thiết bị và trạng thái mạng lưới cho mỗi lớp mạng. Khái niệm OTN từ các sản phẩm SDH/SONET (như là ánh xạ, ghép kênh, chuyển mạch chéo, cơ chế bảo vệ, FEC, …). Vì vậy, khả năng thực hiện và quản lý của SDH/SONET được thêm vào hệ thống WDM, để cho OTN với tính linh động của SDH/SONET và dung lượng cao của WDM. Ưu điểm kỹ thuật. Nó có khả năng quản lý hiệu quả và theo dõi chất lượng dịch vụ. Thêm vào đó, nó có thể kết hợp với các dịch vụ mới có thể thêm vào trong tương lai. Nó qua ánh xạ không đồng bộ và ghép kênh vì vậy đồng bộ trong mạng diện rộng ko cần thiết nữa. Điều này giúp loại bỏ các hạn chế về đồng bộ hóa và đơn giản hóa việc thiết kế hệ thống. Với kết nối chéo và ghép kênh của kênh ODU1, tốc độ dịch vụ có thể linh hoạt giửa các kênh Och khác nhau và port phía khách hàng. Điều này đáp ứng các yêu cầu cho cả việc sử dụng băng thông cao và linh hoạt từ đầu cuối đến đầu cuối. Với các tiêu chuẩn FEC của OTN, nó đạt được một giá trị cực đại của độ lợi 6,2dB (BER=10– 15 ). Giá trị OSNR trên kênh quang được giảm bằng cách này. Ngoài ra,khoảng cách giữa các bộ phát điện được mở rộng với các node hệ thống ít hơn. Điều này làm giảm bớt chi phí mạng lưới.  Optical Layer Grooming: Các giải pháp phân bố tài nguyên bước sóng trung bình của các thiết bị WDW như sau: - Fixed optical add/drop multiplexer (FOADM) - Reconfigurable optical add/drop multiplexer (ROADM) Giải pháp FOADM không thể điều chỉnh phân bố tài nguyên các bước sóng theo sự phát triển của dịch vụ. Giải pháp ROADM cấu hình lại các bước sóng bằng cách khóa hoặc kết nối chéo của các bước sóng. Điều này đảm bảo rằng việc phân phôi tài nguyên bước sóng được linh hoạt và năng động. ROADM với T2000 có thể điều khiển và điều chỉnh trạng thái các bước sóng xen/rẽ hay chuyển tiếp. Tối đa 80 bước sóng có thể điều chỉnh được. Một số ưu điểm của ROADM: 1. Dễ dàng hoạch định: - Để phân bố bước sóng: Nguồn tài nguyên bước sóng có thể tái phân bố giữa các node bằng cách thay đổi cấu hình ROADM. Nó không ảnh hưởng đến các dịch vụ hiện có. - Để điều chỉnh bước sóng: Các bước sóng dịch vụ có thể điều chỉnh được bằng cách cấu hình OTU mềm. - Để phát bước sóng: Bước sóng trùng lặp thì bị chuyển sang port rớt cục bộ và được chuyển đổi bằng bộ phát mềm. Bước sóng được cải thiện theo cách này. 2. Dễ dàng bão dưỡng: - Điều khiển từ xa và thử nghiệm. Cả hai loại khối ROADM có sẵn OVA và khối OVA được thêm vào trên tuyến đều điều chỉnh từ xa được công suất quang. Ngoài ra, khối khuếch đại còn cung cấp các giao diện MON, thông qua nó một phân tích quang phổ có thể đi qua để phát hiện công suất trên tuyến, công suất quang một kênh bước sóng, và OSRN. - Tự động quản lý công suất. - Bảo trì ít rủi ro với cơ chế bảo vệ tổng quát. 3. Dễ dàng quản lý: - Kịp thời cung cấp dịch vụ. Mạng lưới truyền dẫn WDM dựa trên ROADM có thể cung cấp các dịch vụ mới ngay lập tức. Hệ thống NM điều khiển toàn bộ quá trình và tạo điều kiện triển khai dịch vụ mới. - Tự động cấu hình công suất ban đầu. - Tự động quản lý công suất. 1.4.2 Đặc điểm của truyền dẫn DWDM: 1.4.2.1 Khả năng mở rộng: OSN 6800 xen/rẽ các dịch vụ thông qua các node ghép kênh quang đầu cuối và node ghép kênh quang xen/rẽ đầu cuối. Việc mở rộng dung lượng thì khá linh hoạt và thuận tiện. - Nếu OSN 6800 dùng những board OADM, thì chi phí triển khai thiết bị ban đầu ít và dung lượng có thể mở rộng bằng cách thêm phần cứng. - Nếu OSN 6800 dùng những board ROADM, thì nó có thể linh hoạt xen và rẽ 80 bước sóng dịch vụ của nó. Mạng lưới hình thành bởi ROADM có thể mở rộng từ điểm-điểm đến các mô hình mạng phức tạp hơn như chain, ring, mesh. Ngoài ra, sự mở rộng ko làm gián đoạn dịch vụ hiện có. - Nếu OSN 6800 dùng các bộ ghép kênh và tách kênh, dung lượng được mở rộng nhưng ko làm gián đoạn dịch vụ hiện có. Tối đa là 80 kênh xen/rẽ được hỗ trợ. 1.4.2.2 Kênh giám sát (Supervisory Channel): Thông tin giám sát giữa các NEs được truyền qua các kênh giám sát. Có các kênh giám sát sau: - Optical Supervisory Channel (OSC) - Electrical Supervisory Channel (ESC) Ở chế độ OSC, khối kênh giám sát quang (SC1/SC2) cần làm việc với board FIU. Bước sóng kênh giám sát là 1510nm. Ở chế độ ESC, OTU board, tributary board và line board ghép thông tin giám sát thành kênh dịch vụ để truyền đi, không có khối giám sát kênh quang (SC1/SC2). Board OTU, board tributary, board line truyền ESC bằng cách sử dụng byte DCC hoặc kết hợp với byte GCC tuân theo ITU-T G.709. ESC giảm đầu tư cho OSC. Nó cũng không cần các FIU. Nó làm giảm giá thành và quỹ công suất của kênh quang. 1.4.2.3 Chức năng sữa lỗi trước (FEC): Một số OTUs, tributary board và line board có chức năng sữa lỗi trước (FEC) và chức năng sữa lỗi trước tiên tiến (AFEC). Với chức năng FEC và AFEC, OSNR yêu cầu của hệ thống ít lúc nhận. Điều này tăng khoảng cách truyền dẫn giữa các đoạn khuếch đại quang và phần phát quang. Ngoài ra, FEC và AFEC còn giúp giảm tỉ lệ lỗi bit trong khi truyền dẫn. Nó cũng giúp nâng cao chất lượng mạng DWDM. 1.4.2.4 Kỹ thuật ODB: Khối chuyển đổi bước sóng quang 40Gbit/s hỗ trợ công nghệ Optical DuoBinary (ODB). Tín hiệu input được cung cấp tiền mã hóa. Sau đó, chuỗi ba trạng thái mã hóa (-1,0,1) được truyền đi. Bộ điều khiển chuỗi mã hóa được dùng để chuyển đổi những tín hiệu điện thành những tín hiệu quang. Ở bên nhận, một bộ phát hiện tổng cường độ ánh sáng được dùng để nhận những tín hiệu này. Băng thông 3dB của ODB thì khoảng chừng 25% của băng thông 3dB của NRZ. Hiệu suất quang phổ của ODB thì cao hơn của NRZ. Do đó, nó phù hợp với truyền dẫn WDW với mật độ dày đặc. 1.4.2.5 Kỹ thuật thay đổi bước sóng: OSN 6800 hỗ trợ kỹ thuật thay đổi bước sóng. Các bước sóng 40Gbit/s, 10Gbit/s, 5Gbit/s và 2,5Gbit/s hỗ trợ kĩ thuật thay đổi bước sóng. 5Gbit/s và 2,5Gbit/s các OTU hỗ trợ thay đổi bước sóng lến đến 40 kênh với khoảng cách kênh là 100Ghz tại băng C. Các OTU 10Gbit/s và 40Gbit/s hỗ trợ lên đến 80 kênh có thể thay đổi được bước sóng với khoảng cách kênh là 50 GHz tại băng C. Ngoài ra, các OTU thay đổi bước sóng được còn có chức năng thay thế các OTU khác có bước sóng khác. Vì thế nó làm giảm số lượng các OTU và làm giảm giá thành. 1.4.2.6 Kỹ thuật EDFA: OSN 6800 dùng kỹ thuật khuếch đại EDFA tiên tiến để khuếch đại tín hiệu băng C, truyền dẫn trên đường dài mà không cần các trạm lặp. EDFA sử dụng kỹ thuật khóa độ lợi và kỹ thuật điều khiển nhất thời để thay đổi độ lợi của từng bước sóng. Thêm hoặc bỏ các kênh mà ko làm lỗi các bit ở các kênh hiện có. 1.4.2.7 Kỹ thuật RAMAN: Sự kết hợp của khuếch đại EDFA và kỹ thuật khuếch đại quang sợi RAMAN làm cho phổ độ lợi rộng thêm. Nhiễu và các ảnh hưởng của hiệu ứng phi tuyến được giảm xuống, khoảng cách truyền dẫn được tăng lên. 1.4.2.8 Chức năng giảm trôi pha: Với một bộ giảm trôi pha giữa bộ nhận quang và bộ truyền quang. Chức năng giảm trôi pha của OSN 6800 tốt hơn yêu cầu của ITU-T cho hệ thống DWDM. 1.4.2.9 Chức năng tự động tắt Lazer (ALS): Các board OTU và board tributary cung cấp chức năng tự động tắt Lazer. Với chức năng này, các board OTU và board tributary có thể tự động tắt hoặc bật lazer dựa trên sự có hoặc không của tín hiệu input để ngăn làm ảnh huởng đến con người. Chức năng ALS được áp dụng ở ở phía khách hàng của board OTU và board tributary. Chức năng có thể bật hoặc tắt thông qua hệ thống quản trị mạng. Một số giao diện quang ở phía WDM cũng có chức năng này là LWX2, LWXD và LWXS. 1.4.2.10 Master – Slave Subrack: OSN 6800 hỗ trợ quản trị Master – Slave subrack. Khi nhiều subrack được dùng cho một NE, thì chế độ Master – Slave subrack phải được thiết lập để có sự quản lý thống nhất. Giảm tài nguyên IP. Chức năng ASON cũng chỉ nhận ra trên một NE. Dễ dàng bảo quản và quản lý. Ở chế độ này, nhiều subrack hiện thị như là một NE trên T2000. OSN 6800 hỗ trợ tối đa bảy slave subrack trên một master subrack. Thông thường, các subrack chứa các board lớp quang hoặc các board quan trọng là master subrack. Chú ý: Slave subrack không thể nâng cấp thành master subrack. Chế độ HUB không thể nâng cấp thành chế độ Master – Slave subrack dễ dàng. 1.4.2.11 Kỹ thuật điều chỉnh công suất quang (OPA): Khi kỹ thuật OPA cho phép tự động tinh chỉnh công suất quang, phần mềm tính toán sau khi kết nối chéo quang được tạo ra trên T2000. Tự động điều chỉnh làm cho công suất vào và ra của board OTU và board khuếch đại đạt được tiêu chuẩn truyền dẫn. 1.4.3 Quản trị công suất quang: 1.4.3.1 Điều chỉnh công suất thông minh: Chức năng intelligent power adjustment (IPA) giúp con người tránh được tai nạn khi nguồn lazer bị hở do gãy cáp quang. Trong hệ thống DWDM, cáp quang bị gãy, lỗi thiết bị hoặc connector quang bi sút ra làm mất kênh quang chính và các kênh quang phụ. Nơi mất công suất quang xảy ra trên một hay nhiều đoạn trunk quang trên kênh chính và các kênh giám sát, hệ thống có thể phát hiện ra mất tín hiệu quang trên đường truyền và ngay lập tức tắt dòng khuếch đại quang. 1.4.3.2 IPA của Raman: Công suất ánh sáng của lazer Pump từ bộ khuếch đại Raman là rất cao, vì vậy IPA cần cấu hình với các bộ khuếch đại Raman. Nó đề nghị cấu hình và thiết lập chức năng IPA trước khi bạn bật một bộ khuếch đại Raman. 1.4.3.3 Điều chỉnh mức tự động: Trong hệ thống DWDM, do tuổi của cáp quang, tuổi của các connector quang hoặc các nhân tố khác làm giảm công suất truyền trên đường quang. Chức năng automatic level control (ALC) điều chỉnh công suất tự động trên sợi quang, ngăn ngừa công suất tại các ngõ vào/ ngõ ra bị suy giảm. Bảo đảm chất lượng truyền dẫn. High line losses Normal output Normal input Attenuated input Hình 1.4.2.2 công suất hệ thống với ALC. 1.4.3.4 Cân bằng công suất quang: Chức năng cân bằng công suất quang (APE), được dùng để cân bằng công suất quang của từng bước sóng tại phía đầu thu và cải thiện tỉ số tín hiệu trên nhiễu. II. Hệ thống DWDM từ Optix OSN 6800: 2.1 Optical terminal multiplexer (OTM): 2.1.1 OTM kết hợp với khối ghép kênh quang (OMU) và khối tách kênh quang (ODU) (40 bước sóng): Một OTM gồm có: - Khối phát đáp quang (OTU) - Khối khuếch đại quang (OA) - Khối ghép kênh quang (OM) - Khối tách kênh quang (OD) - Khối giám sát kênh quang đơn hướng (SC1) - Khối giao diện cáp quang (FIU) - Khối điều khiển truyền thông hệ thống (SCC) Trên hướng phát, thông qua các OTU, node OTM hội tụ/chuyển đổi các tín hiệu truy nhập thành tín hiệu có bước sóng theo tiêu chuẩn ITU-T G.694.1. Sau đó các tín hiệu được ghép kênh bằng bộ ghép kênh quang (OMU) thành đường quang chính. Sau đó, nhưng đường quang chính này được khuếch đại và ghép với tín hiệu giám sát quang. Cuối cùng tín hiệu được gởi đến đường truyền. Trên hướng thu, tín hiệu giám sát quang và tín hiệu quang chính được tách ra. Sau đó, tín hiệu giám sát được gửi đến khối kênh giám sát quang (OSC) để xử lý, và sau đó được tách ra bởi khối tách sóng quang thành những tín hiệu có bước sóng khác nhau, và cuối cùng được gởi đến thiết bị tương ứng phía khách hàng biến đổi/chia ra bởi các OTU. OTU OTU OA OTU SC1 ODF OTU OTU FIU Line-side Client-side equipment OM OD OA OTU Hình 2.1.1 Sơ đồ OTM kết hợp với khối ghép kênh quang (OMU) và khối tách kênh quang (ODU) 2.1.2 OTM kết hợp với khối ghép kênh quang, khối tách kênh quang và board interleave (80 bước sóng): Một OTM gồm có: - Khối phát đáp quang (OTU) - Khối khuếch đại quang (OA) - Khối ghép kênh quang (OM) - Khối tách kênh quang (OD) - Khối giám sát kênh quang đơn hướng (SC1) - Interleaver board (ITL) - Bộ giám sát bước sóng (WMU) - Khối giao diện cáp quang (FIU) - Khối điều khiển truyền thông hệ thống (SCC) Trên hướng phát, thông qua các OTU, node OTM hội tụ/chuyển đổi các tín hiệu truy nhập thành tín hiệu có bước sóng theo tiêu chuẩn ITU-T G.694.1. Sau đó các tín hiệu được ghép lại bởi khối ghép kênh quang(OMU). Sau đó, hai kênh của tín hiệu ghép kênh (bước sóng chẵn và bước sóng lẻ) được gởi đến ITL để ghép các bước sóng. Kết quả, một kênh của các tín hiệu ghép lại có 80 bước sóng ở băng C được tạo ra. Khoảng cách tần số là 50GHz. Sau đó, những tín hiệu quang chính được khuếch đại và ghép kênh với tín hiệu giám sát quang. Cuối cùng, các tín hiệu đã ghép được gửi ra đường truyền dẫn. Trên hướng thu, tín hiệu giám sát quang và tín hiệu quang chính được tách ra. Sau đó, tín hiệu giám sát được gửi đến khối kênh giám sát quang (OSC) để xử lý. Sau khi khuếch đại, các tín hiệu quang trong kênh chính được tách ra thành 2 kênh tín hiệu của các tín hiệu ghép kênh (bước sóng lẻ và bước sóng chẵn) với khoảng cách tần số là 100GHz bới ITL. Sau đó, mỗi kênh của tín hiệu ghép được tách ra thành kênh tín hiệu quang riêng rẽ, và cuối cùng gửi đến thiết bị tương ứng bên khách hàng sau khi chuyển đổi/chia ra bởi các OTU. OTU OTU OM (C-ODD) OTU OTU WMU OTU OA (C-EVEN) OTU ITL SC1 OTU OTU OD FIU Line-sideODF Client-side equipment OM OA (C-ODD) OTU OTU OTU OD (C-EVEN) OTU Hình 2.1.2 Sơ đồ OTM kết hợp với khối ghép kênh quang (OMU), khối tách kênh quang (ODU) và board Interleave 2.2 Khuếch đại đường quang (OLA): Thiết bị DWDM OLA được dùng để khuếch đại tín hiệu quang trên hai hướng truyền. Một OLA gồm có: - Khối khuếch đại quang (OA) - Khối giám sát quang song song (SC2) - Khối giao diện cáp quang (FIU) - Khối điều khiển là truyền thông hệ thống (SCC) OLA tách tín hiệu giám sát quang từ tín hiệu quang chính và gởi nguyên tín hiệu đó đến khối OSC để xử lý. Đường quang chính được khuếch đại bởi khối khuếch đại và ghép với OSC đã được xử lý, và gửi đến đường cáp quang để phát đi. OA West line-side ODF FIU SC2 FIU East line-side ODF OA Hình 2.2 Sơ đồ khuếch đại đường quang. 2.3 Fixed Optical Adds/Drops Multiplexer (FOADM): 2.3.1 FOADM kết hợp với OMU và ODU: FOADM xen/rẽ những bước sóng cố định tới/từ những tín hiệu ghép. FOADM được ứng dụng ở giữa site. Nó bao gồm hai OTM đối lưng với nhau. Ưu điểm của nó là có thể mở rộng mà không làm gián đoạn dịch vụ. - Khối phát đáp quang (OTU) - Khối khuếch đại quang (OA) - Khối ghép kênh quang (OM) - Khối tách kênh quang (OD) - Khối giám sát kênh quang song hướng (SC2) - Khối giao diện cáp quang (FIU) - Khối điều khiển truyền thông hệ thống (SCC) SC2 OD FIU OA OM OTU OTU OTU OTU OTU OTU OTU OTU OM OA FIU OD East lineside ODF West lineside ODF OA OA Hình 2.3.1 Sơ đồ FOADM kết hợp với OMU và ODU. 2.3.2 FOADM kết hợp với OADM: FOADM xen/rẽ những bước sóng cố định tới/từ những tín hiệu ghép. FOADM được ứng dụng ở bìa site. Nó có các đặc điểm sau: - Giảm đi một số nhỏ slot. - Tính mở rộng linh hoạt. - Giảm bớt đầu tư ban đầu. Một OTM gồm: - Khối phát đáp quang (OTU) - Khối khuếch đại quang (OA) - Khối ghép kênh xen/rẽ quang cố định (FOADM) - Khối giám sát kênh quang song hướng (SC2) - Khối giao diện cáp quang (FIU) - Khối điều khiển truyền thông hệ thống (SCC)