phương pháp truyền dẫn thông tin bằng kỹ thuật DWDMx

phương pháp truyền dẫn thông tin bằng kỹ thuật DWDMx

Trong các phương tiện truyền dẫn thì phương pháp truyền dẫn thông tin bằng

kỹ thuật DWDM có nhiều ưu thế về băng thông, tốc độ, dung lượng, khoảng cáchtruyền dẫn và thực tế nó đang dần trở thành phương tiện truyền dẫn chính trong các

hệ thống viễn thông ngày nay Cũng giống như các hệ thống truyền dẫn khác, hệthống DWDM chịu sự tác động của nhiễu trên đường truyền, nhiễu do các bộ khuếchđại gây ra và nhiễu do điều kiện môi trường xung quanh làm xuống cấp chất lượngtruyền dẫn Nhìn chung, ảnh hưởng của các yếu tố trên đến năng lực truyền dẫn làphức tạp, điều này gây khó khăn trong việc thiết kế tuyến DWDM tốc độ cao và cự ly

xa Vì vậy việc đánh giá tác động của các yếu tố này đến hệ thống là cần thiết, trên cơ

sở đó ta sẽ đưa ra những mô hình tuyến DWDM phù hợp với điều kiện và khả năngphát triển thông tin liên lạc trong các giai đoạn cụ thể

II Mục đích nghiên cứu

- Phân tích ảnh hưởng của các yếu tố trên đến năng lực truyền dẫn

- Bước đầu tính toán xây dựng một tuyến DWDM

III Phạm vi nghiên cứu

- Nghiên cứu kỹ thuật ghép kênh quang DWDM

- Nghiên cứu các thành phần chính trong hệ thống DWDM

- Tìm hiểu lý thuyết tính toán và thiết kế tuyến quang

IV Phương pháp nghiên cứu

- Nghiên cứu lý thuyết về DWDM và các thành phần hệ thống

- Nghiên cứu lý thuyết về các thông số, ảnh hưởng khi thiết kế

1

V Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

Đề tài mang ý nghĩa thực tiễn cao, trình bày về kỹ thuật ghép kênh sử dụngcông nghệ DWDM, các yếu tố ảnh hưởng đến hệ thống, mô hình mạng và tính toánthiết kế tuyến DWDM trục 2B : Đà Nẵng- Quảng Nam Mô ̣t hê ̣ thống có quy hoa ̣chthiết kế ma ̣ng hơ ̣p lý sẽ giúp nhà ma ̣ng sử du ̣ng chi phí thấp nhất để đa ̣t hiê ̣u quả caonhất

VI Cấu trúc đề tài tốt nghiệp

Ngoài phần mở đầu, kết luận và hướng phát triển đề tài, danh mục tài liệutham khảo nội dung chính của đề tài này gồm năm chương:

Chương 1: Kỹ thuật DWDM

Chương 2: Các thành phần chính trong hệ thống DWDM

Chương 3: Bộ khuếch đại EDFA

Chương 4: Lý thuyết tính toán và thiết kế tuyến DWDM

Chương 5: Tính toán tuyến DWDM trục 2B: Đà Nẵng – Quảng Nam

CHƯƠNG 1

2

Đồ án tốt nghiệp

KỸ THUẬT DWDM

1.1 Giới thiệu chung về kỹ thuật DWDM

Ghép kênh theo bước sóng là công nghệ ghép nhiều kênh có bước sóng khác nhau để truyền đi trên cùng một sợi quang, mu ̣c đích của viê ̣c ghép kênh này là làm tăng dung lượng của hê ̣ thống Hệ thống DWDM hoạt động trên băng S (Short-băng ngắn) với dải bước sóng làm việc từ 1460nm đến 1530nm,băng C (Conventional- băng thông thường) với dải bước sóng làm việc từ 1530nm đến 1565nm, và băng L (Long- băng dài) với dải tần làm việc từ 1565nm đến 1625nm Dung lượng hiê ̣n nay trên 40 kênh cho mỗi băng với tốc độ lên đến 10Gb/s Hiê ̣n nay người ta thường dùng băng C và băng L cho hệ thống DWDM Trong phần này ta sẽ xét đến nguyên lý ghép kênh quang theo bước sóng với các thiết bi ̣ trên đường truyền, các yếu tố làm ảnh hưởng đến năng lực truyền dẫn của hê ̣ thống, tìm hiểu băng thông của một kênh, khoảng cách giữa các kênh với nhau để có thể truyền tín hiệu có tốc độ cao nhưng vẫn đảm bảo được tỷ số BER (Bit Error Rate) cho trước

1.2 Nguyên lý ghép kênh quang theo bước sóng

Nguyên lý cơ bản của việc ghép kênh theo bước sóng được minh họa như hình dưới đây:

Hình 1.1: Cấu trúc ghép kênh theo bước sóng

Nguyên lý ghép kênh quang như sau: n bước sóng khác nhau λ1, λ2…,λk…,λn

được phát ra từ các nguồn quang là LD (Laser Diode) hoặc LED (Light Emitting

3

Kênh 1 Nguồn 1

Tại đầu thu sẽ nhận được các luồng tín hiệu, sau đó các luồng tín hiệu nàyđược khuếch đại đủ lớn trước khi đưa vào bộ Demux (Demultiplex) để tách riêng rẽtừng bước sóng Mỗi bước sóng được đưa vào một diode tách quang để tách ra luồngtín hiệu số Các bộ tách sóng quang phải nhạy với độ rộng phổ của các bước sóngquang, bộ lọc quang phải có bước sóng cắt chính xác, dải làm việc thật ổn định đểtách tín hiệu quang một cách hiệu quả và tránh gây ra lỗi khi thu

Trên đường truyền, có thể đặt các bộ khuếch đại tín hiệu quang nhằm đảm bảo

về công suất và tăng khoảng cách truyền

Ta có thể chia các thiết bị có chức năng tách và ghép tín hiệu trong hệ thốngDWDM thành 3 loại: Bộ ghép (MUX), bộ giải ghép (DEMUX) và các bộ ghép vàgiải ghép hỗn hợp (MUX-DEMUX) Các bộ MUX và DEMUX được dùng chophương án truyền dẫn theo một hướng, còn bộ MUX-DEMUX được dùng chophương thức truyền dẫn theo hai hướng Ta sẽ xét từng phương thức truyền dẫn sau:

- Phương thức truyền dẫn theo một hướng:

Theo phương thức này, thiết bị tại mỗi đầu cuối của đường quang chỉ đảm nhậnmột nhiệm vụ hoặc là ghép hoặc là giải ghép tín hiệu quang Nguyên lý truyền tínhiệu quang của phương phức này như sau:

4 Hình 1.2: Ghép bước sóng theo một hướng

Kênh ra

Đồ án tốt nghiệp

Các tín hiệu có bước sóng khác nhau được ghép lại với nhau tại một đầu phátnhờ bộ MUX, sau đó được truyền đi trong sợi quang Ở đầu kia nhận tín hiệu quang,sau đó thực hiện việc giải ghép tín hiệu rồi chuyển đến bộ tách sóng quang để khôiphục lại tín hiệu gốc ban đầu ở bên phát

- Phương thức truyền dẫn theo hai hướng:

Theo phương thức này,thiết bị tại mỗi đầu cuối của đường quang đảm nhậncùng một lúc hai chức năng: ghép và giải ghép tín hiệu quang Nguyên lý truyền tínhiệu quang của phương thức này như sau:

Các tín hiệu có bước sóng khác nhau được ghép lại với nhau tại một đầu sau đóđược truyền đi đến đầu bên kia của đường quang Mặc khác đầu này cũng có thểnhận và tiến hành giải ghép tín hiệu từ đầu bên kia gởi đến Như trên hình 1.3, mộtđầu có thể phát thông tin theo một hướng với bước sóng λ1 và đồng thời cũng có thểthu thông tin theo hướng ngược lại tại bước sóng λ2

1.3 Băng thông cho một kênh trong hệ thống DWDM

Trong hệ thống viễn thông hiện tại, thông tin được truyền ở các bước sóng saocho suy hao là nhỏ nhất Có ba miền bước sóng cho độ suy hao thấp là:

• Miền thứ nhất là miền bước sóng xung quanh 850nm

• Miền thứ hai là miền bước sóng xung quanh 1300nm

• Miền thứ ba là miền bước sóng xung quanh 1550nm

Trong ba miền bước sóng trên thì miền bước sóng thứ hai và thứ ba được sửdụng nhiều nhất Tùy theo khoảng cách và khu vực mà người ta dùng các miền bướcsóng này cho thích hợp

Ví dụ: đối với hệ thống DWDM truyền tín hiệu trên khoảng cách dài, sử dụngsợi đơn mode thì người ta thường sử dụng bước sóng trong miền thứ 3 cho độ suyhao thấp và phù hợp với các bộ khuếch đại quang, nguồn quang.

Còn đối với các mạng có cự ly ngắn, như các mạng xung quanh thành phố thì

có thể sử dụng cả hai miền bước sóng trên để phân chia kênh truyền tín hiệu quang

2

λ λ

λ

λ

c f

c d

df

c

f

c f

Băng E Extended – băng mở rộng 1360 đến 1460

Băng C Conventional – băng thông

Băng U Ultra-long – băng cực dài 1625 đến 1675

Bảng 1.1 Phân chia băng tần trong hệ thống thông tin quang

Việc phân chia kênh truyền trong các băng tần này tuân theo khuyến nghị của ITU-T đối với sợi đơn mode G.655 Theo khuyến nghị này thì khoảng cáchgiữa các kênh là 0.8 nm, khung tần số chuẩn hóa cho sự phân chia này là 100Ghz cho

đa kênh

6

Đồ án tốt nghiệp

Bảng sau là bước sóng chuẩn hóa DWDM theo khuyến nghị ITUT-T G.652,khoảng cách giữa các kênh là 0.8nm với tốc độ mỗi kênh là 10Gbit/s

7

TT Tần số trung tâm (THz)

cho khoảng kênh 100 GHz

Bước sóng trung tâm

Đồ án tốt nghiệp

Bảng 1.2: Bảng phân chia 40 kênh của băng C

Hiện nay, do sự phát triển của công nghệ hiện đại nên người ta có thể giảmkhoảng cách giữa các kênh xuống chỉ còn 0.4nm thậm chí 0.2nm, điều này làm tăngcác bước sóng được ghép vào trong sợi, làm tăng dung lượng của kênh mà vẫn đảmbảo được việc truyền tín hiệu Tuy nhiên, việc này yêu cầu máy móc phải có độ chínhxác thật cao và chế độ làm việc ổn định

9

1.4 Các yếu tố tác động đến hệ thống DWDM

Các hệ thống DWDM, nhất là các hệ thống có tốc độ cao chịu tác động củanhiều yếu tố trên đường truyền Trong đó các yếu tố về suy hao, tán sắc, xuyên âmcác hiệu ứng phi tuyến là những vấn đề còn tồn tại gây ảnh hưởng không nhỏ đếnviệc đảm bảo đến độ ổn định của tuyến

1.4.1 Suy hao trên tuyến DWDM

Trên tuyến DWDM có nhiều thành phần thiết bị khác nhau, tại các bước sóngkhác nhau cho độ suy hao khác nhau dẫn đến công suất quang ở đầu thu khác nhau.Nếu kể đến đặc tính lựa chọn bước sóng của các bộ tách sóng quang thì công suất củacác bộ tách sóng này cũng khác nhau Theo kết quả thực nghiệm, các thành phần thiết

bị trên tuyến làm việc xung quanh vùng bước sóng 1550nm cho độ suy hao là thấpnhất

Các loại suy hao chính trong sợi gồm: sự hấp thụ của vật liệu, sự tán xạ của ánhsáng và sự khúc xạ do sợi bị uốn cong

- Suy hao do hấp thụ: bao gồm suy hao của bản thân vật liệu chế tạo và suy hao

do thủy tinh chế tạo sợi không thật tinh khiết

Các hệ thống thông tin quang hiện nay chủ yếu làm việc ở các bước sóng1300nm và 1550nm Nhưng các bước sóng này rất nhạy cảm với độ không tinh khiếtcủa vật liệu

Các tạp chất kim loại trong thủy tinh là một trong những nguồn hấp thu nănglượng ánh sáng Mức độ hấp thụ của từng tạp chất phụ thuộc vào nồng độ tạp chất vàbước sóng ánh sáng truyền qua nó Các loại tạp chất thường gặp là sắt, đồng,Mangan, Choromiun, Coban, Niken

Ngoài những nguyên nhân trên thì suy hao do độ ẩm và sự hấp thụ ánh sángvùng cực tím và vùng hồng ngoại của sợi cũng làm thất thoát công suất truyền trênsơi quang

- Suy hao do tán xạ: chủ yếu là do tán xạ Rayleigh.

Khi sóng ánh sáng truyền trong sợi gặp những chỗ không đồng nhất trong sợiquang do cách sắp xếp các phần tử thủy tinh, các khuyết tật như bọt khí, các vết nứtthì tại đó sẽ xảy ra hiện tượng tán xạ

10

Suy hao do hấp thụ

Đồ án tốt nghiệp

Khi kích thướt của vùng không đồng nhất bằng 1/10 bước sóng thì chúng trởthành những nguồn điểm tán xạ Khi đó các tia truyền qua những chỗ không đồngnhất này sẽ truyền theo nhiều hướng, chỉ có một phần năng lượng ánh sáng truyềntheo hướng cũ, phần còn lại sẽ truyền theo các hướng khác

Ví dụ : Ở 1300 nm suy hao do tán xạ Rayleigh ở khoảng 0.3dB/km ở bước sóng1550nm thì suy hao khoảng 0.1db/km

Ngoài tán xạ Rayliegh thì còn có tán xạ do mặt phân cách giữa lõi và lớp vỏ bọckhông hoàn hảo Hiện tượng này xảy ra khi tia sáng truyền đến những chỗ khônghoàn hảo giữa lõi và lớp bọc, khi đó một tia tới sẽ có nhiều tia phản xạ với góc phản

xạ khác nhau Các tia phản xạ nhỏ hơn góc tới hạn quang sẽ khúc xạ tại lớp vỏ bọc vàgây suy hao

Hình 1.4 Suy hao do hấp thụ và suy hao do tán xạ

- Suy hao do sợi quang bị uốn cong:

Khi sợi quang bị chèn ép tạo nên những chỗ uốn cong nhỏ thì suy hao của sợiquang cũng tăng lên Đặc biệt sợi đơn mode rất nhạy cảm với những chỗ uốn congnhỏ này nhất là với những bước sóng dài Bán kính uốn cong của sợi càng nhỏ thìsuy hao của sợi càng lớn

Để giảm sự tác động của suy hao thì hệ thống cần phải có bộ phận làm tăngcường tín hiệu quang trên mỗi chặng để bù khoảng công suất bị mất

11

Suy hao

do tán xạ

Hình 1.5 Suy hao do uốn cong và vi uốn cong

1.4.2 Tán sắc trong hệ thống DWDM

Tán sắc trong hệ thống là hiện tượng tín hiệu quang truyền qua sợi bị biến dạng

Sự tán sắc làm méo dạng tín hiệu tương tự và làm xung bị chồng lấn trong tín hiệu sốđến một mức độ nào đó thì thiết bị thu quang sẽ không thể phân biệt được các xungnày nữa và sẽ xuất hiện lỗi tín hiệu Như vậy sự tán sắc làm hạn chế dải thông và gây

ra lỗi trong đường truyền dẫn quang

Hình 1.6: Kết quả của hiện tượng tán sắc

a) Xung đầu vào b) Xung

thu được tại

đầu ra thiết bị

Độ tán sắc được xác định bởi công thức:

2 2

0 T i

T

D= −

Trong đó: T ,0 T i là độ rộng xung vào và độ rộng xung ra

Độ tán sắc qua mỗi km sợi được tính bằng đơn vị ns/km hoặc ps/km

Ta xét các loại tán sắc sau:

- Tán sắc mode:

12

Đồ án tốt nghiệp

Hiện tượng này chỉ xuất hiện ở sợi đa mode vì các mode trong sợi truyền đitheo các đường đi khác nhau, có chiều dài khác nhau và do đó thời gian lan truyền sẽkhác nhau

- Tán sắc chất liệu:

Chiết suất của thủy tinh trong sợi quang thay đổi theo bước sóng, nên vận tốctruyền của ánh sáng có bước sóng khác nhau cũng khác nhau Đó là nguyên nhân gâynên tán sắc do chất liệu Đây là thông số quan trọng đối với sợi đơn mode và hệthống sử dụng nguồn phát quang là diode phát quang LED

Trong hệ thống DWDM tốc độ cao, tán sắc sẽ làm méo dạng tín hiệu, tạo nênhiện tượng giao thoa giữa các ký tự (ISI-intersymbol Interference) làm xuống cấpchất lượng truyền dẫn và hậu quả thậm chí không thể chấp nhận được Cụ thể, ở đây

là sự giãn xung đã là cho năng lượng phổ của tín hiệu tại khe thời gian ( khe bít) đãđịnh phủ chờm qua khe lân cận và năng lượng này tạo ra công suất mất mát dẫn đếnlàm xấu đi đặc tính BER

Nhìn chung ảnh hưởng của tán sắc đến năng lực truyền dẫn của hệ thống làphức tạp Điều này gây khó khăn cho việc thiết kế tuyến DWDM có tốc độ cao vàtruyền trong cự ly xa Vì vậy, việc xác định ảnh hưởng của tán săc một cách đầy đủ

là rất cần thiết để trên cơ sở đó ta có thể xác định việc bù tán sắc trong hệ thống cũngnhư tìm ra các phương pháp giảm sự ảnh hưởng của tán sắc đến hệ thống

1.5 Ưu nhược điểm của kỹ thuật DWDM

1.5.1 Ưu điểm của kỹ thuật DWDM

- Dải thông rộng: như đã xét ở trên, băng thông của sợi quang rất rộng, điều này chophép thiết lập hệ thống truyền dẫn tốc độ cao, có dung lượng truyền dẫn lớn Hiệnnay ở Việt Nam đã ghép được 4 bước sóng 10Gb/s để tạo thành hệ thống 40Gb/s Và

có thể tăng lên nữa với các hệ thống có thiết bị hỗ trợ ghép 8 hoăc 16 bước sóngtrong tương lai Đây là cơ sở cho các dịch vụ truyền hình, truyền dữ liệu tốc độ caophát triển

- Trong suốt với tốc độ bít và khuôn dạng dữ liệu: Các hệ thống DWDM được xâydựng trên cơ sở ghép và tách các tín hiệu quang theo bước sóng và việc ghép, táchnày độc lập với tốc độ truyền dẫn và phương thức điều chế Chính vì vậy, hệ thống

13

này trong suốt với tốc độ dữ liệu và khuôn dạng dữ liệu Điều này cho phép ta có thểtách, ghép các tín hiêu có đặc điểm khác hẳn nhau như tín hiệu số, tín hiệu tương tự,tín hiệu SDH và PDH…

- Nâng cấp hệ thống dễ dàng: Trong quá trình phát triển mạng, có thể tăng thêm dunglượng của hệ thống bằng cách thay đổi các thiết bị đầu cuối hoặc lắp thêm card vàothiết bị mà không cần phải xây dựng thêm hệ thống cáp quang

- Tương thích với chuyển mạch toàn quang: Công nghệ DWDM là công nghệ cơ sở đểthực hiện mạng toàn quang, việc xử lý xen, rẽ và kết nối tất cả các dịch vụ viễn thông

có thể được thực hiện bằng cách thay đổi và điều chỉnh bước sóng tín hiệu quang

- Quản lý băng tần và cấu hình mềm dẻo, linh hoạt: nhờ việc định tuyến và phân bố cácbước sóng trong mạng DWDM, do đó khả năng quản lý hiệu quả băng tần truyền dẫn

và cấu hình lại dịch vụ mạng trong chu kỳ sống của hệ thống là dễ dàng, tận dụng tốtnhất tài nguyên của hệ thống

1.5.2 Nhược điểm của kỹ thuật DWDM

- Vấn đề biến đổi điện-quang: Trước khi đưa tín hiệu vào sợi quang thì tín hiệu đó phảiđược biến đổi thành sóng ánh sáng

- Sửa chữa đường truyền: Việc truyền tín hiệu phải được thực hiện trên sợi quang, sợiquang được chế tạo từ vật liệu thủy tinh nên rất giòn và dễ gẫy Việc hàn nối gặpnhiều khó khăn vì sợi quang có kích thước nhỏ nên đòi hỏi người kỹ sư phải có kỹnăng tốt, thiết bị hiện đại và chuyên dụng

14

Đồ án tốt nghiệp

1.6 Kết luận chương

Chương mô ̣t đã trình bày mô ̣t cách khái quát về phương thức truyền tín hiê ̣u trên sợi quang sử du ̣ng kỹ thuâ ̣t DWDM Qua đó ta thấy rằng kỹ thuâ ̣t này là mô ̣t giải pháp rất hiê ̣u quả cho viê ̣c nâng cao dung lươ ̣ng truyền dẫn của hê ̣ thống và đáp ứng nhu cầu trao đổi thông tin ngày càng cao của con người

Cũng giống như các hê ̣ thống trao đổi thông tin khác, hê ̣ thống DWDM cũngtồn ta ̣i nhiều nhược điểm cần đươ ̣c khắc phu ̣c Bên ca ̣nh lợi thế về băng thông và tốc

đô ̣ truyền dẫn, hệ thống DWDM bị tác động bởi nhiều yếu tố gây suy hao, mất mátcông suất tín hiệu và gây lỗi tín hiệu Đă ̣c biê ̣t trong hê ̣ thống với số kênh ngày mô ̣ttăng, khoảng cách truyền dẫn lớn hàng ngàn km thì hê ̣ thống DWDM chi ̣u ảnh hưởngrất lớn bởi hiê ̣n tượng trô ̣n bốn bước sóng FWM và hiê ̣u ứng làm he ̣p phổ khuếch đa ̣idẫn đến suy giảm chất lượng hê ̣ thống Do đó để đảm bảo việc duy trì tín hiệu quangtrong hệ thống thì cần phải có các thiết bị chuyên dụng khác nhau trên đường quang,các giải pháp để bù la ̣i suy hao, ha ̣n chế những tác đô ̣ng trên đến hê ̣ thống truyền dẫn,đảm bảo tín hiệu truyền từ nơi phát đến nơi thu mà không làm gián đoạn thông tin.Các thiết bị và các giải pháp này sẽ xét ở chương sau

15

CHƯƠNG 2 CÁC THÀNH PHẦN CHÍNH TRONG HỆ THỐNG

DWDM

2.1 Giới thiệu chương

Các thành phần thiết bị trong hệ thống DWDM là mô ̣t phần không thể thiếu trênđường truyền, nó đóng vai trò như những phương tiện để truyền dẫn thông tin từ đầucuối đến đầu cuối trong hệ thống thông tin quang Các thiết bi ̣ này giúp thiết lâ ̣pđường truyền cho các kênh bước sóng giữa hai nút ma ̣ng và được truyền thông quacác nút trung gian, các nút trung gian có thể chuyển ma ̣ch, chuyển đổi bước sóng,khuếch đa ̣i tín hiê ̣u…Các thiết bi ̣ này được xem là các phần tử chủ đô ̣ng vì nó có khảnăng phân tích, điều khiển và tương tác với hê ̣ thống giám sát của người sử du ̣ng Trong chương này ta sẽ khai thác về kiến trúc và các nguyên lý hoa ̣t đô ̣ng củacác phần tử ma ̣ng DWDM Cấu trúc, nguyên lý hoa ̣t đô ̣ng của thiết bị thu, thiết bịphát,bộ đầu cuối đường quang (OLT-Optical Line Terminal),bộ nối chéoquang(OXC-Optical Cross Connect),bộ ghép kênh xen-rẽ (OADM-Optical Add/DropMultiplexer), bộ khuếch đại đường quang (OLA-Optical Line Amplifier)…Và để áp

du ̣ng thực tế phần này sẽ tìm hiểu về thiết bi ̣ Unitrans M900 của ZTE được sử du ̣ngtrong hê ̣ thống DWDM để truyền tải thông tin

2.2 Các thành phần trong hệ thống DWDM

2.2.1 Thiết bị phát quang

Ta biết rằng các linh kiện biến đổi quang điện sử dụng trong thông tin quang làcác linh kiện bán dẫn Trong phần này ta sẽ xét hai linh kiện phát quang là LED vàLD

Các nguồn quang được sử dụng trên đường truyền phải có các tính chất vật lýsau :

 Phát ra ánh sáng ở các bước sóng đã được chọn, đảm bảo đỉ công suất phát quang,giảm thiểu tối đa sự suy hao và tán xạ trên đường truyền

 Phù hợp với kích thước của sợi quang

 Duy trì sự ổn định trong điều kiện môi trường thay đổi

Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S Trần Kim Phúc

- LED (Light Emitting Diode)

Diode phát quang LED là nguồn phát quang phù hợp cho các hệ thống thôngtin quang tốc độ không quá cao Công suất phát quang của LED từ 1÷3mW Đối vớiloại phát quang độ sáng cao, công suất có thể lên đến 10mW

Độ rộng phổ của nguồn quang phát ra công suất cực đại ở bước sóng trung tâm

và giảm dần về hai phía Thông thường LED có độ rộng phổ trong khoảng40÷100nm

Ban đầu, LED thường được dùng trong các sợi da mode, nhưng sau đó sợi đơnmode được đưa vào sử dụng rộng rãi trong các hệ thống thông tin quang thì LEDcũng đã có dưới dạng sản phẩm là các modul có sợi dẫn quang là sợi đơn mode Khinhiệt độ môi trường tăng thì công suất phát quang của LED giảm, tuy nhiên mức độảnh hưởng bởi nhiệt độ của LED là không quá cao

Ưu điểm của LED là giá thành rẻ, độ bền cao, tiêu hao công suất thấp và mạchdùng để điều khiển LED cũng không quá phức tạp, tuy nhiên chúng chỉ phù hợp vớimạng nội hạt, các tuyến thông tin ngắn với tốc độ trung bình không quá cao

- LD (Laser Diode)

Khác với LED, LD có công suất phát cao hơn hẳn, các loại LD có thể phát đến50mW hoặc cao hơn nữa Do LD có vùng phát sáng nhỏ, góc phát quang hẹp nên cóhiệu suất ghép ánh sáng vào sợi quang cao

So với LED thì độ rộng phổ của LD rất hẹp, trong khoảng từ 1 đến 4nm Dạngphổ gồm nhiều vạch rời rạc nên được gọi là phổ của laser đa mode Người ta cókhuynh hướng chế tạo các LD có phổ ngày càng hẹp để giảm tán sắc chất liệu khi sửdụng bước sóng 1550nm

Cũng giống như LED, khi nhiệt độ thay đổi thì dòng ngưỡng của LD thay đổitheo do đó công suất phát của LD cũng thay đổi nhưng mức độ ảnh hưởng này cũng thấp

Do độ rộng phổ thấp và hiệu suất ghép quang cao hơn hẳn so với LED, nên LDthường được sử dụng trong các hệ thống tốc độ cao, truyền trên tuyến có khoảngcách dài Nhược điểm của LD là có giá thành cao, sản xuất khó, công suất tiêu haolớn

2.2.2 Thiết bị thu quang

Thu quang là quá trình biến đổi tín hiệu ánh sáng thành tín hiệu điện, các linhkiện thu quang thường sử dụng hiện nay là PIN và APD.

- PIN

PIN là loại diode thu quang gồm 3 lớp bán dẫn P,I và N Trong đó lớp bán dẫn

P và N có pha tạp chất còn lớp bán dẫn I không pha tạp chất hoặc pha với nồng độ rấtthấp Lớp I càng dày thì hiệu suất lượng tử càng cao

PIN có độ ổn định cao nhưng độ nhạy thu quang thấp, nên trong thực tế người

ta thường kết hợp với FET, tạo thành PIN-FET Độ nhạy của PIN-FET khá cao

Ưu điểm của Pin là có tạp âm ít, giá thành sản xuất thấp nhưng có độ nhạy thuphấp nên chỉ được dùng trong hệ thống thuê bao và hệ thống nhánh riêng rẽ

- ADP (Avalance Photodiode- Photodiode thác lũ)

Diode thu quang loại này có độ nhạy và tốc độ khá cao nên được dùng trong các

hệ thống đường trục dài và ngắn Độ nhạy của ADP cao hơn PIN từ 5dB đến 15dB.ADP cần điện áp phân cực lên đến hàng trăm Volt trong khi đó điện áp phâncực cho PIN thường dưới 20V ADP có các mặt hạn chế là chế độ làm việc kém ổnđịnh nên cần mạch điện phức tạp, dòng nhiễu lớn , điện áp phân cực cao và yêu cầu

độ ổn định cao, chi phí sản xuất đắt

Do những ưu nhược điểm của PIN và ADP trái ngược nhau mà chúng đều tồntại song song với nhau Có thể giữ được ưu điểm của PIN và của cả ADP là yêu cầuđặt ra Sự kết hợp giữa PIN và FET giải quyết điều này Trong thực tế PIN-FET dùngkhá phổ biến trong hệ thống thông tin quang hiện nay Độ nhạy của nó có thể so sánhvới ADP

Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S Trần Kim Phúc

2.2.3 Bộ đầu cuối đường quang(OLT)

Thiết bị đầu cuối OLT là thiết bị được dùng ở đầu cuối của một liên kết điểm để ghép và tách các kênh bước sóng Thiết bị OLT có thể chia làm 3 thànhphần : Bộ tiếp sóng và chuyển đổi tín hiệu (transponder), bộ ghép kênh các bướcsóng (Wavelenghth Multiplexer) và bộ khuếch đại (Optical Amplifier) Sơ đồ khốicủa bộ OLT như sau:

điểm Bộ tiếp sóng và chuyển đổi tín hiệu (Transponder): làm nhiệm vụ chuyển đổi tín hiệu

đi vào từ một người sử dụng mạng thành một tín hiệu phù hợp với việc truyền dẫntrên các tuyến DWDM Và ở hướng ngược lại, transponder chuyển đổi tín hiệutruyền trong mạng sang tín hiệu phù hợp với người sử dụng Hay nói cách khác nó làgiao diện tương thích giữa người sử dụng và mạng

Sự tương thích bao gồm nhiều chức năng, tín hiệu có thể được chuyển đổi thànhbước sóng thích hợp trong mạng quang, nó cũng có thể thêm vào hoặc trích ra các tínhiệu mào đầu(header) để có thể quản lý tín hiệu truyền đi Bộ tiếp sóng cũng có thểgiám sát tỉ lệ lỗi bit (BER) của tín hiệu truyền tại đầu vào và đầu ra của nó

Hiện nay, việc triển khai bộ transponder tại các thiết bị đầu cuối khách hàng cónhiều ưu điểm, nó làm giảm chi phí, thiết bị DWDM bớt cồng kềnh và phức tạp

- Bộ Mux/Demux:

Tín hiệu ra khỏi bộ tiếp sóng qua bộ ghép kênh (MUX) thực hiện ghép các tínhiệu thuộc các bước sóng khác nhau để truyền tín hiệu đi trên sợi quang Ở chiềungược lại, khi nhận được tín hiệu truyền thì tín hiệu này sẽ được khuếch đại công

Hình 2.1 Sơ đồ khối bộ OLT

và thực hiện các chức năng quản lý khác.

2.2.4 Bộ ghép kênh xen rẽ (OADM)

Sơ đồ bộ xen rẽ quang như sau :

Các bộ xen-rẽ quang được dùng để liên kết kênh tín hiệu vào trong một đườngtruyền hoặc để tách một số kênh tín hiệu khi truyền đến, các kênh còn lại được cấuhình cho đi xuyên qua Một bộ ghép quang thực hiện chức năng này không cần phảibiến đổi tín hiệu trong tất cả các kênh thành dạng điện và ngược lại

Bộ xen-rẽ quang cung cấp một phương tiện điều khiển lưu lượng trong mạng

Nó có thể được sử dụng ở những vị trí khuếch đại trong các mạng đô thị và mạngđường quang dài vì nó cho hiệu quả kinh tế cao nhưng cũng có thể sử dụng nhưnhững phần tử mạng độc lập

2.2.5 Bộ nối chéo quang (OXC)

OADM là những phần tử mạng hữu ích để điểu khiển các cấu trúc liên kếtmạng đơn giản, với số bước sóng giới hạn Việc chuyển mạch trong các tín hiệuquang trước đây liên quan đến việc biến đổi tín hiệu quang thành tín hiệu điện rồi lạibiến đổi tín hiệu điện thành tín hiệu quang để tiếp tục truyền đi Quá trình biến đổinày rất phức tạp, chi phí cao làm hạn chế tốc độ chuyển mạch và giảm khả năng hoạtđộng của hệ thống

Hình 2.2 Bộ xen-rẽ quang OADM

ATM SONET/SDH

Một OXC cung cấp nhiều chức năng chính trong một mạng rộng :

- Có thể được dùng để cung cấp các đường quang trong một mạng lớn một cách tự động,khả năng này rất quan trọng khi giải quyết số lượng bước sóng lớn trong một núthoặc với số nút mạng lớn

- Bộ đấu chéo là một phần tử mạng thông minh, nó có thể phát hiện nhanh chóng các sự

cố trong mạng như đứt cáp hoặc sự cố thiết bị và nhanh chóng thiết lập cho phép địnhtuyến lại các đường quang

- Trong suốt với tốc độ bít, có khả năng chuyển mạch các tín hiệu với tốc độ bít và cácđịnh dạng khung tùy ý

- Các OXC cho phép kiểm tra thiết bị và giám sát các tín hiệu đi xuyên qua nó

- Các OXC ngoài việc chuyển mạch tín hiệu từ cổng này qua cổng khác, nó còn có thểkết hợp thêm khả năng chuyển đổi bước sóng bên trong

Có hai loại OXC chính :

- OXCr định tuyến bước sóng (Wavelength Routing OXC)

- OXCt chuyển đổi bước sóng (Wavelength Translating OXC)

Các OXC định tuyến bước sóng hoạt động theo nguyên tắc tách các bước sóngquang từ các tín hiệu quang ở đầu vào rồi ghép các bước sóng này lại ở đầu ra, không

có sự chuyển đổi bước sóng Cụ thể như sau :

Hình 2.3 Sơ đồ bộ nối chéo quang OXC

Mỗi tín hiệu quang ngõ vào được tách thành các bước sóng khác nhau, bộchuyển mạch quang sẽ kết nối các bước sóng này tới các vị trí mong muốn tại đầuvào của bộ ghép bước sóng để ghép chúng tới sợi quang đầu ra

Các OXC chuyển đổi bước sóng hoạt động theo nguyên tắc chuyển mạch cóchuyển đổi các bước sóng Đầu tiên, mỗi tín hiệu quang từ một sợi được tách thànhcác bước sóng khác nhau Sau đó chúng được đưa tới các bộ chuyển mạch quang đểlấy ra tín hiệu quang cần thiết Tín hiệu quang được chọn ra lại tiếp tục qua bộ chọn bướcsóng, tách các kênh quang yêu cầu đưa vào đúng bước sóng quang cần ghép ở đầu ra Trước khi ghép thì mỗi bước sóng sẽ đi qua bộ cân bằng công suất FE để điềuchỉnh công suất cho mỗi bước sóng tới giá trị thích hợp sau đó các bước sóng này qua

bộ ghép bước sóng

2.2.6 Bộ khuếch đại đường quang (OLA)

Khi chưa có bộ khuếch đại quang, việc tăng dung lượng bằng giải pháp ghépbước sóng chưa thực sự chứng tỏ tính kinh tế so với các giải pháp tăng dung lượngkhác Bởi vì, để thực hiện việc khuếch đại tín hiệu phải qua nhiều khâu, đòi hỏi thiết

bị trên tuyến phải nhiều Cụ thể :

Để thực hiện việc khuếch đại tại các trạm lặp thì tín hiệu cần phải chuyển tất cảcác kênh bước sóng thành tín hiệu điện Sau đó khuếch đại từng kênh, biến đổi lại tínhiệu sang tín hiệu quang, qua bộ ghép các bước sóng rồi mới truyền đi Như vậy việclàm này không những là tăn số lượng thiết bị trên tuyến mà còn làm quỹ công suấtcủa tuyến bị giảm, đó là chưa kể đến nhiễu, suy hao và khả năng khôi phục lại tínhiệu của các thiết bị này

Các bộ khuếch đại đường quang được dùng ở giữa các liên kết quang Khoảngcách giữa các bộ OLA nằm trong một khoảng giá trị nhất định, thường là 100km-200km Sơ đồ bộ khuếch đại đường quang như hình sau

Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S Trần Kim Phúc

Hình 2.4: Bộ khuếch đại đường quang OLA

Đây là sơ đồ khối của một bộ khuếch đại đường quang một hướng điển h

Bộ khuếch đại sử dụng nhiều tầng khuếch đại Erbium và bao gồm bộ bù tánsắc, các OADM giữa các tầng khuếch đại Bơm Raman dùng để cấp thêm độ khuếchđại Raman cho đoạn sợi quang OSC (giám sát hoạt động của các bộ khuếch đạiquang dọc theo liên kết quang) được tách ra tại đầu vào và kết cuối

Tại đầu vào, khi chưa qua các bộ khuếch đại, kênh giám sát OSC được lọc lại

và đưa vào đầu thu OSC Tiếp đến, sau khi khuếch đại các kênh tín hiệu thuộc cácbước sóng khác nhau, kênh OSC được ghép chung vào với các kênh tín hiệu vàtruyền đi Như vậy, kênh OSC không được khuếch đại bởi các OLA

Bộ OLA cũng có thể được cấu hình gồm bộ khuếch đại Raman thực hiện cácchức năng khuếch đại tín hiệu phân bố, bằng cách cấu hình tại đầu vào của nó nguồnbơm Raman có công suất quang lớn Tín hiệu quang và tín hiệu bơm được đưa vàosợi quang pha Erbium từ hai hướng khác nhau, bơm ngược chiều tín hiệu đi vào haycòn gọi là bơm sau

Một thành phần quan trọng của bộ EDFA là bơm laser, thiết bị này cung cấpnguồn năng lượng của bộ khuếch đại cộng với tín hiệu Năng lượng bơm từ bộkhuếch đại Raman được phân chia vào tất cả các kênh trong bộ EDFA Do đó khi sốlượng các kênh tăng lên thì công suất bơm laser cũng phải tăng Các bộ EDFA có khảnăng xử lý nhiều kênh thì thường có nhiều hơn một bơm laser được sử dụng

Cả laser 980 nm và 1480 nm đều phù hợp với việc bơm EDFA bởi vì cả hai bướcsóng này tương ứng với các mức năng lượng ion kích thích và do đó được sợi quangpha Erbium hấp thụ dễ dàng.

Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S Trần Kim Phúc

2.3 Thiết bị Unitrans M900 của ZTE

Thiết bị Unitrans M900 của ZTE hiện đang được sử dụng trên đường trục 2Bcủa Viettel với dung lượng truyền dẫn 60Gb/s Phần này ta tìm hiểu về các card chínhtrong thiết bị

2.3.1 Card V_MUX40

Card V-MUX40 cung cấp các chức năng sau:

- Chức năng ghép kênh trên cơ sở điều chỉnh công suất kênh bằng nhau : sửdụng công nghệ AWG (Array Waveguide Grating) và VOA (Variable OpticalAttenuator) để điều chỉnh suy hao của mỗi kênh trước khi ghép kênh V-MUX40 hỗtrợ ghép 40 bước sóng

- Chức năng kiểm tra công suất : Kiểm tra công suất output của tín hiệu đã đượcghép kênh

- Chức năng điều khiển và điều chỉnh công suất kênh: kết hợp với card OPM,card V-MUX40 có thể điều chỉnh công suất của một kênh đơn hoặc điều chỉnh côngsuất của tất cả các kênh tại cùng một thời điểm

Hình 2.5 Sơ đồ khối của card V_MUX40

V-MUX40 bao gồm:

* VOA : Mỗi kênh được kết nối với một VOA và VOA được điều khiển bởiphần mạch điều khiển VOA trong mạch điều khiển và lái nhiệt độ

* AWG : Đây là một loại của bộ ghép kênh được sử dụng bởi card V-MUX40

và được điều khiển bởi mạch điều khiển và lái nhiệt độ

* Mạch điều khiển và lái nhiệt độ: bao gồm hai phần, mạch điều khiển nhiệt độ

và mạch lái VOA, điều khiển VOA của mỗi kênh và AWG tương ứng

* Coupler 5/95 : nhận tín hiệu quang đã được kết hợp từ AWG, và đưa đến đầu

ra 95% công suất tín hiệu quang, 5% công suất còn lại được gửi đến module kiểm tracông suất quang

* Module kiểm tra công suất quang: cung cấp giao diện kiểm tra online và báocáo công suất quang đã phát hiện đến đơn vị điều khiển và truyền thông

* Đơn vị điều khiển và truyền thông: kiểm tra công suất output của tín hiệuquang đã kếp hợp và báo cáo lên EMS và nhận các lệnh từ EMS

2.3.2 Card OTU10G

Card OTU10G cung cấp các chức năng sau:

Mode chuyển đổi O/E/O được sử dụng trong card OTU10G để thực hiện việcbiến đổi bước sóng và tái tạo lại dữ liệu của các tín hiệu Trong trường hợp nàyOTU10G hỗ trợ việc mã hoá/giải mã FEC (Forward Error Correction), và xử lý mào

đầu (overhead) theo chuẩn G.709.

Card OTU10G có thể chia làm hai loại:

* OTU10G đơn kênh hai hướng:

Thực hiện biến đổi bước sóng cho các tín hiệu quang đơn kênh hai hướng tạitốc độ STM-64 hoặc 10GbE

Client hỗ trợ việc truy cập các tín hiệu quang tại tốc độ STM-64 hoặc 10GbE.Các tín hiệu quang trên đường truyền tuân theo chuẩn G.692 Trường hợp này,đường truyền hỗ trợ chức năng FEC được EMS định cấu hình

FEC: tuân theo chuẩn G.709/G.975.Tương ứng với tỷ số tín hiệu/nhiễu(OSNR) của tín hiệu trong khoảng 5-6dB

Đối với dịch vụ STM-64, tốc độ sau khi mã hoá là 10.709Gb/s, còn với dịch

vụ 10GbE là 11.1Gb/s (vì có thêm phần mã sửa lỗi để cải thiện độ thu và phát)

Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S Trần Kim Phúc

* OTU10G tái tạo (OTU10G G)

Thực hiện việc làm sắc xung, tách định thời, và tái tạo dữ liệu cho các tín hiệuquang đơn kênh

Nhận và truyền các tín hiệu quang theo chuẩn G.692 Chức năng FEC(G.975/G.709) cũng được cung cấp Các tín hiệu quang tại tốc độ STM-64 hoặc10GbE có thể được truy nhập

Hình 2.6 Sơ đồ khối của card OTU10G

OTU10G bao gồm :

- Module thu quang

Thực hiện chuyển đổi các tín hiệu quang thu được thành các tín hiệu

điện thông qua bộ biến đổi O/E

- Module phát quang : có hai loại

Module phát quang bước sóng riêng: biến đổi tín hiệu điện (G.709) đã được

xử lý bởi bộ tạo khung FEC thành tín hiệu quang theo cả hai chuẩn G.692 và G.709.Module phát quang bước sóng chung: biến đổi các tín hiệu điện từ bộ tạo khungFEC thành các tín hiệu quang mà không theo các chuẩn riêng về bước sóng, sau đótruyền các tín hiệu này đến thiết bị người sử dụng

- Bộ tạo khung FEC :

Thực hiện mã hoá và giải mã FEC của các tín hiệu Chức năng FEC có thể

được định cấu hình trực tuyến từ EMS Trong trường hợp này, bộ tạo khung FEC có

thể xử lý thông tin thực thi và mào đầu thông tin giám sát, và truyền dữ liệu giám sát

và mào đầu đến đơn vị điều khiển và truyền thông

- Đơn vị điều khiển và truyền thông :

Nhận thông tin kiểm tra từ mỗi module và thông tin giám sát từ đơn vị thực thi

và mào đầu sau đó chuyển đến EMS Cùng lúc đó, nó nhận các lệnh từ EMS để điềukhiển các bước sóng output, công suất và mào đầu

2.3.3 Card khuếch đại tín hiệu quang OA

Card OA cung cấp các chức năng sau:

+ Chức năng điều chỉnh hệ số khuếch đại, khoá hệ số khuếch đại và kiểm soát công suất

- Điều chỉnh hệ số khuếch đại : Khi có sự dao động suy hao đường truyền, card có thể điều chỉnh hệ số khuếch đại tốt hơn thông qua EMS mà không ngắt lưu lượng để đảm bảo hệ thống làm việc trong trạng thái tối ưu

- Kiểm soát công suất : Khi công suất đầu vào quá cao hoặc quá thấp, card OA

có thể điều khiển công suất đầu ra của nó với chức năng kiểm soát công suất để tránhđột biến tín hiệu quang của EDFA

+ Chức năng Shutdown công suất tự động (APSD Automatic Power Shutdown)

và Giảm công suất tự động (APR Automatic Power Reduction)

Khi hệ thống phát hiện không có tín hiệu đầu vào trên đường truyền, nó sẽ tự động shutdown hoặc giảm công suất tín hiệu output của card OA Khi nhận lại được công suất đầu vào, card OA sẽ làm việc trở lại Bằng cách này, mức công suất quang luôn nằm trong dải an toàn

Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S Trần Kim Phúc

Hình 2.7 Sơ đồ khối của card OA

+ Bộ giải ghép 1510/1550, bộ ghép 1510/1550: tương ứng đặt tại đầu phát cuối

và đầu thu cuối của card OA bộ giải ghép và ghép thực hiện việc tách và kết hợp kênh giám sát (1510nm) và kênh quang chính (1550nm)

+ Coupler (bộ nối): Một coupler ở sau bộ giải ghép 1510/1550 và coupler khác đứng trước bộ ghép 1510/1550 Nó tách một số ánh sáng từ kênh quang chính và gửi đến hai module kiểm tra công suất quang.+ Module kiểm tra công suất quang : Nhận một phần nhỏ tín hiệu quang từ couple, kiểm tra công suất quang và tiến hành điều khiển hệ số khuếch đại Module kiểm tra công suất quang tại đầu phát cuối cũng cungcấp cho một giao diện kiểm tra online cho mục đích kiểm tra các thông số như : phổ tín hiệu đường truyền và công suất quang với nhiều thiết bị mà không ảnh hưởng đếnlưu lượng

+ EDFA, mạch lái EDFA : EDFA khuếch đại tín hiệu quang với bước sóng1550nm Bộ khuếch đại được điều khiển bởi mạch lái EDFA có chức năng điềuchỉnh hệ số khuếch đại, kiểm soát công suất, APSD và APR Dải điều chỉnh hệ sốkhuếch đại của card OA thích hợp cho hệ thống 40 kênh là ±2dB Mức điều chỉnh là0.1dB

+ Đơn vị điều khiển và truyền thông : kiểm tra công suất quang input/output vàbáo cáo lên EMS Cùng lúc đó, nó nhận các lệnh điều khiển từ EMS

2.3.4 Card bù suy hao đường truyền LAC

Card LAC cung cấp các chức năng sau:

Card LAC điều chỉnh bộ biến suy hao quang điện (EVOA Electrically VariableOptical Attenuator) thông qua EMS theo công suất quang đường truyền đã đo để đảmbảo công suất của mỗi đơn vị, công suất thu ở đầu thu cuối và giữ OSNR bìnhthường.

Dải bước sóng hoạt động của LAC là 1525-1610nm Dải điều chỉnh củaEVOA là 2-26dB và mức điều chỉnh là 0.5dB

Hình 2.8 Sơ đồ khối của card LAC

Chức năng của các khối trong card LAC

• EVOA : bộ biến suy hao quang điện, một EVOA được định cấu hình chomỗi hướng quang và được điều khiển bởi mạch lái EVOA

• Coupler 5/95 : tách tín hiệu quang và gửi 5% công suất của tín hiệu đếnđơn vị đo công suất quang

• Mạch lái EVOA : nhận các lệnh điều khiển từ đơn vị điều khiển và truyềnthông và gửi lệnh điều chỉnh đến EVOA trong module thu quang

• Đơn vị đo công suất quang : đo công suất quang đầu ra và cung cấp nó đếnđơn vị điều khiển và truyền thông

• Đơn vị điều khiển và truyền thông : giám sát công suất quang đầu ra vàbáo cáo lên EMS đồng thời nhận lệnh điều khiển từ EMS

Nguyên lý hoạt động :

Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S Trần Kim Phúc

Tín hiệu đầu vào được đưa đến EVOA sau đó được đưa đến coupler 5/95 Tạiđây một phần tín hiệu được đưa đến đơn vị đo công suất quang rồi đưa đến đơn vịđiều khiển và truyền thông Đơn vị điều khiển và truyền thông báo cáo lên EMS.EMS gửi lệnh điều chỉnh suy hao đến đơn vị điều khiển và truyền thông trong cardLAC Trong lúc nhận lệnh, mạch lái EVOA điều khiển EVOA trong module thuquang tương ứng để điều chỉnh lượng suy hao

2.3.5 Card kiểm tra hiệu suất quang OPM

Card OPM thực hiện việc giám sát hiệu suất kênh quang, đo các thông số củamỗi kênh quang như là : công suất quang, bước sóng trung tâm và OSNR, sau đó báocáo những dữ liệu này đến EMS Mỗi card OPM phát hiện hiệu suất của 4 giao diệnquang

Các mức đo thông số như sau:

+ Công suất quang : ±1dB

+ Bước sóng trung tâm : ±0.1nm

+ OSNR : ±1.5dB (OSNR < 25dB)

Hình 2.9 Sơ đồ khối của card OPM

Chức năng của các khối trong card OPM :

• Chuyển mạch quang: làm nhiệm vụ chuyển mạch các kênh quang dưới sự điều khiểncủa đơn vị điều khiển và truyền thông sau đó đưa vào khối phân tích và xử lý

• Khối phân tích và xử lý: thực hiện việc đo hiệu suất các kênh quang, phân tích và báocáo các số liệu về đơn vị điều khiển và truyền thông

Nguyên lý hoạt động của card OPM:

OPM có 4 giao diện quang Đơn vị phát hiện và xử lý đo các thông số của mỗikênh quang sau đó đơn vị điều khiển và truyền thông báo cáo các dữ liệu này đến

EMS và EMS đưa ra các lệnh để kiểm tra (query) các thông số kênh quang thông qua

đơn vị điều khiển và truyền thông

2.3.6 Card giải ghép các bước sóng ODU

Chức năng của card ODU :

Card ODU thực hiện việc giải ghép các bước sóng và cung cấp giao diện đặcbiệt cho việc kiểm tra online của tín hiệu đã ghép bước sóng

Có 4 loại card ODU: ODU8, ODU16, ODU32 và ODU40 Hệ thống 2B sửdụng card ODU40

Hình 2.10 Sơ đồ khối của card ODU

• DeMux : thực hiện việc giải ghép kênh bước sóng

• Module kiểm tra công suất quang: cung cấp giao diện kiểm tra online và báo cáocông suất quang đã phát hiện đến đơn vị điều khiển và truyền thông

• Đơn vị điều khiển và truyền thông: kiểm tra công suất output của tín hiệu quang đãkếp hợp và báo cáo lên EMS và nhận các lệnh từ EMS

Nguyên lý hoạt động của card ODU: