Đề tài Ứng dụng công nghệ DWDM và EDFA trên mạng đường trục 20 Gbit/s

MỤC LỤC Lời nói đầu Phần I. Công nghệ ghép kênh theo bước sóng mật độ cao DWDM trong thông tin quang Chương I .Tổng quan về mạng ghép kênh theo bước sóng WDM Chương II. Công nghệ ghép kênh theo bước sóng WDM 2.1. Kỹ thuật ghép kênh quang 2.1.1. Kỹ thuật ghép kênh bước sóng ( WDM) 2.1.2. Kỹ thuật ghép kênh quang tần số (OFDM) 2.1.3. Kỹ thuật ghép kênh quang thời gian (OTDM) 2.2. Thiết lập hệ thống truyền dẫn sử dụng kỹ thuật WDM 2.2.1. Truyền dẫn ghép bước sóng quang một hướng 2.2.2. Truyền dẫn ghép bước sóng quang hai hướng 2.2.3. Thiết bị ghép bước sóng quang 2.3. Các tham số cơ bản của ghép bước sóng quang 2.3.1. Suy hao xen 2.3.2. Xuyên kênh 2.3.3. Độ rộng kênh 2.4. Các thiết bị ghép bước sóng quang 2.4.1. Các thiết bị WDM vi quang 2.4.2 Các thiết bị WDM ghép sợi 2.4.3. Cách tử dẫn sóng AWG Phần II. Khuếch đại quang sợi pha erbium (EDFA) Chương I. Tổng quan. Chương II . khuếch đại quang sợi pha Erbium. 2.1. Cơ sở nền tảng của EDFA 2.1.1. Quy luật chi phối các tương tác Phôtôn- nguyên tử 2.1.2. Các phương trình tốc độ đối với mô hình ba mức của Er3+ 2.1.3. Hoạt động bơm EDFA ở 1,48 μm vμ 0,98 μm. 2.1.4. Cấu hình bơm EDFA 2.2. Vai trò của EDFA, các yêu cầu về mạng vE dải rộng của EDFA đối với các ứng dụng WDM. 2.2.1 Vai trò của EDFA trong mạng thông tin quang WDM 2.2.2. Các yêu cầu mạng đối với EDFA trong mạng WDM. 2.2.3. Kiểm soát động bộ khuếch đại trong hệ thống WDM. 2.3. Nhiễu trong EDFA 2.3.1. Nhiễu quang . 2.3.2. Nhiễu cường độ 2.4. Các ảnh hưởng phản xạ vE tán xạ ngược Rayleigh . 2.4.1. ảnh hưởng phản xạ riêng biệt ở hai đầu EDFA 2.4.2. ảnh hưởng tán xạ ngược Rayleigh trong các hệ thống EDFA Phần III. ứng dụng dwdm vμ EDFA trong mạng đường trục Việt Nam 1.1. Tổng quan về mạng quang DWDM. 1.1.1. Lớp mạng truyền tải 1.1.2. Các phần tử của lớp quang. 1.1.3. Chức năng OAM&P lớp quang 1.1.4. Cấu trúc mạng DWDM song hướng 1.1.5. Lưới bước sóng DWDM tuân thủ theo ITU-T. 1.1.6. Giải pháp kỹ thuật cho lớp quang 2.2. Mạng cáp quang đường trục 20 gbit/s Các thuật ngữ viết tắt Tμi liệu tham khảo

pdf122 trang | Chia sẻ: lvcdongnoi | Ngày: 10/06/2013 | Lượt xem: 1654 | Lượt tải: 4download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Đề tài Ứng dụng công nghệ DWDM và EDFA trên mạng đường trục 20 Gbit/s, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
tróc WDM ®¬n h−íng CÊu tróc WDM song h−íng H×nh 3.4 : CÊu tróc DWDM ®¬n h−íng vµ song h−íng (4λ) 80 øng dông dwdm vµ EDFA trong m¹ng ®−êng trôc ViÖt Nam 1.1.6. Gi¶i ph¸p kü thuËt cho líp quang Gi¶i ph¸p líp quang chøa ®ùng mét sè thµnh phÇn kü thuËt thiÕt lËp t¸ch rêi víi m¹ng SONET/SDH truyÒn thèng. C¸c øng dông líp quang víi kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c kªnh quang lµ 100 GHz , m¹ng Nortel ph©n chia nh− sau: 1.1.6.1.C¸c bé ph¸t DWDM vµ chuyÓn ®æi b−íc sãng §èi víi c¸c hÖ thèng SONET, m¹ng Nortel ®−a ra c¸c bé ph¸t DWDM ë c¶ hai tèc ®é 2,5 Gbit/s vµ 10 Gbit/s cho tèi ®a 32 b−íc sãng. 1.1.6.2.C¸c bé khuÕch ®¹i MOR Plus C¸c bé khuÕch ®¹i MOR Plus ®−îc c¶i tiÕn tõ bé khuÕch ®¹i MOR cã thÓ khuÕch ®¹i tèi ®a 32 kªnh quang. MOR Plus lµ bé khuÕch ®¹i ®−êng d©y c¬ së cho 100 GHz, 32 b−íc sãng øng dông vµ cung cÊp mét chøc n¨ng truy nhËp tr¹ng th¸i trung gian n¬i cã thÓ thªm vµo mét phÇn tö m¹ng nh− lµ c¸c DCM hoÆc c¸c bé ghÐp kªnh xen/rÏ, t¨ng kh¶ n¨ng linh ho¹t. Gi¶m liªn kÕt gi÷a c¸c bé ghÐp kh«ng giíi h¹n ph¹m vi kÕt nèi quang. Nã cã thÓ xem nh−: • NhiÒu h¬n mét phÇn tö trªn mét kÕt nèi kh«ng ¶nh h−ëng ®Õn kÕt nèi • T¨ng d¶i ®éng ë ®iÓm tiÒn khuÕch ®¹i Kªnh Kªnh B−íc sãng ( nm) B−íc sãng ( nm) B¨ng RED 1547,5÷1561,0 nm B¨ng BLUE 1527,5÷1542,5 nm H×nh 3.5 : L−íi 32 b−íc sãng cña m¹ng Nortel 81 øng dông dwdm vµ EDFA trong m¹ng ®−êng trôc ViÖt Nam • CÊu tróc mét b¨ng truy nhËp (PBA) c¶i thiÖn ph¹m vi trªn mét sè kiÓu sîi quang. 1.1.6.3. Bé ghÐp kªnh DWDM Bé ghÐp kªnh DWDM ghÐp vµ t¸ch kªnh quang vµo vµ ra cña mét sîi quang. Nh÷ng bé ghÐp nµy chøa ®ùng c¸c bé läc thô ®éng ®−îc xÕp nh− thµnh phÇn quang ®øng ®éc lËp, víi mçi cæng lµ mét kªnh DWDM vµ mét cæng chung kÕt nèi tíi gi¸ quang. Nã còng bao gåm gi¸m s¸t, thay ®æi suy hao quang ®Ó ®iÒu chØnh c«ng suÊt thu vµ më réng cæng ®Ó n©ng cÊp. 1.1.6.4. N©ng cÊp bé ghÐp b¨ng C vµ b¨ng L N©ng cÊp bé ghÐp b¨ng C vµ b¨ng L lµ kÕt hîp 3 cæng hoÆc 4 cæng thiÕt bÞ riªng lÎ hoÆc kÕt hîp c¸c b−íc sãng b¨ng C sö dông trong c¸c hÖ thèng MOR vµ c¸c b−íc sãng b¨ng C/ b¨ng L OPTera Long Haul vµ kÌm theo c¸c OSC. 1.1.6.5. C¸c bé ghÐp OADM Bé ghÐp OADM lùa chän xen/rÏ c¸c kªnh DWDM vµ ®Êu th¼ng c¸c kªnh quang kh¸c trong mét kÕt nèi quang. CÊu h×nh nµy cho phÐp t¨ng kÕt nèi vµ linh ho¹t h¬n. 1.1.6.6. Khèi bï t¸n s¾c(DCM) C¸c bé DCM sö dông bé ®Õm thµnh phÇn t¸n s¾c trong c¸c hÖ thèng truyÒn dÉn kho¶ng c¸ch lín. DCM chøa bé bï t¸n s¾c quang ®Ó kh«i phôc l¹i xung quang bÞ t¸n s¾c. C¸c xung quang cÇn ®−îc kh«i phôc l¹i sau khi chóng ®−îc më réng khi truyÒn qua chiÒu dµi sîi quang. 1.1.7. M« t¶ kh¶ n¨ng th−¬ng m¹i cña c¸c lo¹i sîi quang C¸c gi¶i ph¸p líp quang cña m¹ng Nortel lµ t−¬ng thÝch víi c¸c lo¹i sîi quang sau : • NDSF • DSF • NZDSF • LEAF • E-LEAF (enhanced LEAF) 82 øng dông dwdm vµ EDFA trong m¹ng ®−êng trôc ViÖt Nam Sîi quang lµ mét trong nh÷ng thµnh phÇn quan träng nhÊt cña m¹ng. Nã lµ ph−¬ng tiÖn truyÒn dÉn vËt lý. Sîi quang ®−îc chÕ t¹o tõ SiO2, mét nguyªn liÖu rÊt rÎ vµ phæ biÕn v× nã cã trong c¸t th−êng. Sîi quang cã ba cöa sæ truyÒn dÉn øng víi c¸c b−íc sãng 850 nm, 1300nm, 1550 nm. Suy hao t¹i ba vïng cöa sæ nµy lµ thÊp nhÊt: - Vïng cöa sæ 1: Ng−êi ta dïng LED chÕ t¹o ra cöa sæ quang cã b−íc sãng 850 nm, møc suy hao α=1 dB/km, gÇn d¶i ¸nh s¸ng nh×n thÊy. HÖ sè t¸n s¾c lín. - Vïng cöa sæ 2: øng víi b−íc sãng 1300 nm, cã hÖ sè suy hao α=0,5 dB/km, hÖ sè t¸n s¾c nhá αTS= 3,5 – 5 ps/km.nm. - Vïng cöa sæ 3: øng víi b−íc sãng 1550 nm, cã hÖ sè suy hao nhá nhÊt α=0,154 dB/km. Víi kü thuËt cao cã thÓ chÕ t¹o ®−îc sîi quang ®¬n mode cã α=0,14 dB/km. ë ViÖt Nam th−êng dïng vïng cöa sæ thø ba (λ=1550 nm). C¸c sîi quang míi hiÖn nay ®· gi¶i quyÕt ®−îc nhiÒu vÊn ®Ò ch¼ng h¹n nh− sîi c¶i tiÕn kh«ng t¸n s¾c. ChØ sè khóc x¹ cña mét sè sîi cã d¹ng h×nh vßng. Mét l−îng nhá ®−îc ®iÒu khiÓn cña t¸n s¾c cã thÓ ®−îc ®−a vµo d¶i 1530 nm ®Õn 1565 nm (tõ h¬n 3 ps/nm.km t¹i 1530 nm ®Õn gÇn 0,7 ps/nm.km t¹i 1565 nm) cho phÐp tèc ®é kªnh Ýt nhÊt lµ 2,5 Gbps trªn kho¶ng c¸ch 1000 km. Nh÷ng sîi nµy thÝch hîp cho hÖ thèng DWDM. Mét sè lo¹i sîi quang : • NDSF Sîi quang ®¬n mode lo¹i nµy gäi lµ sîi quang cã t¸n s¾c kh«ng dÞch chuyÓn ( NDSF). Nh−îc ®iÓm cña sîi NDSF lµ cã mét b−íc sãng ho¹t ®éng cho t¸n s¾c ®¬n s¾c kh«ng ( gäi lµ λ0) ë b−íc sãng 1310 nm. B−íc sãng truyÒn dÉn sö dông bé khuÕch ®¹i EDFA bÞ ¶nh h−ëng cña t¸n s¾c ®¬n s¾c ®¸ng kÓ v× vËy ph¶i bï t¸n t¸n s¾c. Ph¹m vi suy hao tõ 0,21 ÷ 0,25 dB/km. • DSF §Ó cã t¸n s¾c ®¬n s¾c nhá nhÊt ë b−íc sãng 1550 nm, mét lo¹i sîi míi gäi lµ sîi quang t¸n s¾c dÞch chuyÓn ®−îc ®−a ra vµo ®Çu nh÷ng n¨m 1980. B»ng c¸ch 83 øng dông dwdm vµ EDFA trong m¹ng ®−êng trôc ViÖt Nam thay ®æi c¸c th«ng sè hiÖn tr¹ng vµ gi¶m ®−êng kÝnh lâi, sîi quang nµy cã thÓ dÞch t¸n s¾c kh«ng λ0 tõ b−íc sãng 1310 nm vµo vïng cöa sæ 1540 nm ÷ 1560 nm. Ngoµi hiÖu qu¶ lín nhÊt lµ gi¶m ¶nh h−ëng cña t¸n s¾c ®¬n s¾c, nh−ng do ¶nh h−ëng cña mÐo phi tuyÕn, sîi nµy cã ¶nh h−ëng cña hiÖu øng trén bèn b−íc sãng. • NZDSF Sîi NZDSF ®−îc ph¸t triÓn nh»m kh¾c phôc viÖc bÞ giíi h¹n FWM cña sîi DSF. Nã dÞch λ0 vÒ cuèi phæ EDFA ®Ó ®¶m b¶o tÊt c¶ c¸c b−íc sãng cã tèc ®é kh¸c nhau kh«ng ®¸ng kÓ trong cïng mét sîi. ¦u ®iÓm cña lo¹i sîi nµy so víi sîi DSF lµ bï t¸n s¾c kh«ng ®¸ng kÓ ®Ó t¨ng kh¶ n¨ng chÞu ¶nh h−ëng cña mÐo phi tuyÕn. • LEAF vµ E-LEAF §Ó c«ng suÊt quang tËp trung ë lâi sîi quang ®Ó gi¶m ¶nh h−ëng cña mÐo phi tuyÕn, sîi LEAF víi λ0 < 1513 nm vµ E- LEAF víi λ0 < 1500 nm ®−îc ®−a ra trªn thÞ tr−êng. Ngoµi c¸c −u ®iÓm gièng nh− sîi NZDSF, nã cßn cã −u ®iÓm lµ cho phÐp c«ng suÊt ph¸t cao h¬n trªn mét kªnh quang ®Ó c¶i thiÖn suy hao b−íc. 1.1.8. X©y dùng mét kÕt nèi quang PhÇn d−íi ®©y ®−a tÊt c¶ c¸c b−íc ®Ó thiÕt kÕ mét kÕt nèi quang theo c¸c qui t¾c vµ øng dông c¸c thiÕt bÞ DWDM ®· ®−îc tr×nh bµy ë trªn . C¸c yªu cÇu cña kÕt nèi : • Lo¹i sîi : NDSF • Tèc ®é kªnh d÷ liÖu : 10 Gbit/s • Sè kªnh tèi ®a : 32 ë ®©y ®−a ra mét thÝ dô vÒ tuyÕn quang 3 b−íc – 4 tr¹m víi c¸c cù ly nh− trong b¶ng 3.1 B¶ng 3.1 ®−a ra chi tiÕt h¬n vÒ kÕt nèi . H×nh 3.6 lµ kÕt nèi thùc tÕ. 84 øng dông dwdm vµ EDFA trong m¹ng ®−êng trôc ViÖt Nam Sè b−íc Suy hao b−íc ®o ®−îc [dB] ChiÒu dµi b−íc [km] Chó ý 1 25,5 100 C¸c gi¸ ®Êu d©y ®−îc thiÕt lËp ë c¶ hai phÝa cña b−íc 2 26,5 106 Kh«ng cã gi¸ ®Êu d©y ®−îc thiÕt lËp ë c¶ hai phÝa cña b−íc 3 14 52 Mét gi¸ ®Êu d©y ®−îc thiÕt lËp ë phÝa Red Demux/Blue Mux Tæng 66 258 1. V× kÕt nèi yªu cÇu thiÕt kÕ 32 b−íc sãng , c¸c kiÓu øng dông ®−îc lùa chän ph¶i bao gåm c¸c bé khuÕch ®¹i MOR Plus. 2. Lo¹i sîi lµ NDSF , tÊt c¶ c¸c kªnh cã tèc ®é 10 Gbit/s vµ tèi ®a 32 kªnh. X¸c ®Þnh theo b¶ng 3.5 hç trî cho kÕt nèi thùc tÕ. Sè b−íc, suy hao b−íc, giíi h¹n cöa sæ ho¹t ®éng ph¶i phï hîp víi c¸c yªu cÇu kÕt nèi thùc tÕ. B−íc sè 1 B−íc sè 2 B−íc sè 3 C¸c kªnh b¨ng RED C¸c kªnh b¨ng RED H×nh 3.6 : S¬ ®å thiÕt kÕ kÕt nèi B¶ng 3.1 : X©y dùng mét kÕt nèi 85 øng dông dwdm vµ EDFA trong m¹ng ®−êng trôc ViÖt Nam Theo nh− b¶ng 3.5, 3 b−íc kÕt nèi ®−îc hç trî víi cù ly ho¹t ®éng. Cù ly 251-263 km phï hîp víi yªu cÇu. Suy hao b−íc tèi ®a cho phÐp lµ 25 dB. 3. Cho b−íc ®Çu tiªn, c¸c gi¸ ®Êu d©y ®−îc thiÕt lËp ë c¶ hai phÝa cña b−íc. Tuy nhiªn hai b−íc cuèi cã mét hoÆc kh«ng cã gi¸ ®Êu d©y ®−îc thiÕt lËp ë c¶ hai phÝa. Theo quy t¾c gi¸ ®Êu d©y vµ sö dông b¶ng 3.5, suy hao b−íc tèi ®a cho phÐp vµ tæng suy hao b−íc ®−îc tÝnh theo b¶ng sau : Sè b−íc Suy hao b−íc tèi ®a cho phÐp [dB] Suy hao v−ît qu¸ trªn mçi b−íc [dB] Chó ý 1 25 25,5-25=0,5 Suy hao b−íc tèi ®a cho phÐp trong b¶ng 3.5 kh«ng ®−îc gi¶m bëi v× c¸c gi¸ ®Êu d©y ®−îc thiÕt lËp ë c¶ hai phÝa 2 24,5 26,5-24,5=2 Theo quy t¾c gi¸ ®Êu d©y, suy hao b−íc tèi ®a cho phÐp trong b¶ng 3.5 gi¶m 0,5 dB 3 24,5 17-24,5=©m=0 Theo quy t¾c gi¸ ®Êu d©y, suy hao b−íc tèi ®a cho phÐp trong b¶ng 3.5 gi¶m 0,5 dB Tæng suy hao v−ît qu¸ : 2,5 Theo quy t¾c gi¸ ®Êu d©y, suy hao b−íc tèi ®a cho phÐp trong b¶ng 3.5 gi¶m 0,5 dB 4. Kh«ng cã bé ghÐp kªnh xen/rÏ nµo ®−îc yªu cÇu trong thiÕt kÕ nµy. 5. B−íc sè 3 ph¶i ®−îc ®Öm ®Ó phï hîp víi suy hao b−íc tèi thiÓu cho phÐp lµ 17 dB. Bé ®Öm 3 dB ph¶i ®−îc chÌn vµo trong b−íc nµy. 6. Kh«ng cã b−íc nµo mÊt nhiÒu h¬n 2 dB suy hao b−íc tèi ®a cho phÐp theo b¶ng 3.2. Suy hao v−ît qu¸ trªn mçi b−íc ®−îc chØ ra trong b¶ng 3.2. Tæng suy hao v−ît qu¸ lµ 2,5 dB. Theo quy t¾c suy hao v−ît qu¸, suy hao b−íc tèi ®a cho phÐp ph¶i gi¶m ®i 1 dB khi tæng suy hao v−ît qu¸ lµ >2 dB vµ < 4 dB. Suy hao b−íc tèi ®a cho phÐp míi ®−a ra theo b¶ng 3.3: B¶ng 3.2 : TÝnh suy hao v−ît qu¸ 86 øng dông dwdm vµ EDFA trong m¹ng ®−êng trôc ViÖt Nam Tæng suy hao kÕt nèi thùc tÕ lµ 69 dB ( Bao gåm c¶ 3 dB cho bé ®Öm), lµ nhá h¬n so víi tæng suy hao cho phÐp trong b¶ng 3.3 v× vËy kÕt nèi thiÕt kÕ lµ hîp lý. 7. VÞ trÝ khèi DCM, bé khuÕch ®¹i, bé ®Öm ë phÝa Mux/Demux vµ phÝa khuÕch ®¹i ®−êng d©y MSA ®−îc x¸c ®Þnh theo luËt sîi NDSF : - VÞ trÝ khèi DCM + 1 DCM 100 : TÊt c¶ c¸c bé khuÕch ®¹i trong b¨ng RED + 1 DCM 80 : Bé khuÕch ®¹i gÇn nhÊt víi BLUE Tx vµ 1 DCM 100 cho c¸c bé khuÕch ®¹i kh¸c b¨ng BLUE. - Ph©n chia bé khuÕch ®¹i theo b¶ng 3.4 - KhuÕch ®¹i ®−êng MOR Plus KhuÕch ®¹i c«ng suÊt TiÒn MSA C«ng suÊt MSA TiÒn khuÕch ®¹i MOR Plus Sè b−íc RED BLUE Hai b¨ng RED BLUE RED BLUE 1 5,5/16 5,5/16 3,0/15 5,5/16 5,5/16 7,0/15 7,0/15 2&3 5,0/16 5,0/16 3,0/15 5,0/16 5,0/16 7,0/15 7,0/15 Gi¸ trÞ ph©n chia cho bé tiÒn khuÕch ®¹i Mor Plus hoÆc cuèi khuÕch c«ng suÊt Mor Plus trong b−íc 2 &3 ®−îc gi¶m 0,5 dB Sè b−íc Suy hao b−íc tèi ®a cho phÐp gi¶m ®i [dB] Suy hao kÕt nèi ®o ®−îc [dB] Chó ý 1 24 25,5 2 23,5 26,5 3 23,5 17 ( víi ®Öm) Suy hao b−íc tèi ®a cho phÐp gi¶m ®−îc gi¶m ®i 1 dB Tæng suy hao cho phÐp [dB] 71 Tæng suy hao kÕt nèi thùc tÕ [dB] 69 B¶ng 3.4 : Quy t¾c ph©n chia B¶ng 3.3: Suy hao b−íc tèi ®a cho phÐp gi¶m ®i 87 øng dông dwdm vµ EDFA trong m¹ng ®−êng trôc ViÖt Nam - Quy t¾c cho bé ®Öm : theo khuyÕn nghÞ ®−a ra trong b¶ng 3.7. 8. ThiÕt kÕ kÕt nèi ®−îc hoµn thµnh. Ngoµi ra, khi x©y dùng mét kÕt nèi cÇn ph¶i quan t©m ®Õn th«ng sè EOL. Khi truyÒn dÉn tèc ®é OC-48, OC-192 vµ c¸c hÖ thèng SDH cho øng dông 32 b−íc sãng ®−îc quy ®Þnh liªn quan víi th«ng sè ho¹t ®éng EOL. Th«ng sè EOL bao gåm khÊu hao hÖ thèng, thiÕt bÞ , tuæi thä trong chu kú 10 n¨m. KÕt nèi ®−îc ®¶m b¶o bëi tû sè lçi bit EOL BER = 10-12 trong tÊt c¶ c¸c kªnh DWDM. §èi víi hÖ thèng 10 Gbit/s, khèi söa lçi tr−íc FEC ®−îc sö dông ®Ó ®¶m b¶o EOL BER = 10-15 . FEC còng cã thÓ cung cÊp EOL BER = 10-12 b»ng c¸ch t¨ng suy hao tèi ®a trªn mçi b−íc. §Ó ®¶m b¶o kÕt nèi quang, ph¶i tu©n theo c¸c yªu cÇu: • Sö dông c¸c khèi quang phï hîp nh− bé ph¸t, ghÐp, DCM, khuÕch ®¹i, thu. • ThiÕt kÕ kÕt nèi theo c¸c khuyÕn nghÞ • ThiÕt lËp kÕt nèi quang theo hÖ thèng vµ cã c¸c thñ tôc kiÓm tra. • Suy hao trªn mçi b−íc ph¶i b»ng hoÆc nhá h¬n gi¸ tri ®−a ra trong b¶ng 3.5. Cã thÓ sö dông FEC ®Ó t¨ng kh¶ n¨ng kÕt nèi. • Lùa chän khèi DCM theo chiÒu dµi kÕt nèi nh− b¶ng 3.5. TÊt c¶ c¸c kÕt nèi ph¶i quan t©m ®Õn suy hao b−íc tèi ®a cho phÐp vµ t¸n s¾c trªn cöa sæ ho¹t ®éng. • Xem c¸c khuyÕn nghÞ vÒ quy t¾c ph©n chia bé bé khuÕch ®¹i, bé ®Öm vµ n©ng cÊp hÖ thèng. Cïng víi ph−¬ng ph¸p nh− vËy, b¶ng 3.5 sau ®©y lµ khuyÕn nghÞ cña Nortel vÒ sö dông c¸c bé khuÕch ®¹i vµ DCM cho c¸c b−íc cù ly kh¸c nhau tõ 57 km tíi 491 km ë hai gi¶i b−íc sãng RED vµ BLUE. ThiÕt bÞ theo chuÈn cña s¶n phÈm Nortel. 88 øng dông dwdm vµ EDFA trong m¹ng ®−êng trôc ViÖt Nam Sè b−íc Suy hao b−íc vµ luËt bï t¸n s¾c Suy hao b−íc tèi ®a cho phÐp DCM ( Chó ý 1) Trªn 32 λ Cù ly ho¹t ®éng[km] B¨ng RED B¨ng BLUE 57-86 1 DCM 300N @ Tx Kh«ng 1 29 84-117 2 DCM 300N @ Tx 1 DCM 300N @ Rx 2 DCM 300N @ Tx 114-135 1 DCM 60 @ khuÕch ®¹i ®−êng 1 DCM 60 @ khuÕch ®¹i ®−êng 132-172 1 DCM 100 @ khuÕch ®¹i ®−êng 1 DCM 80 @ khuÕch ®¹i ®−êng 2 27 169-205 1 DCM 300N @ Tx 1 DCM 100 @ khuÕch ®¹i ®−êng 1 DCM 300N @ Rx 1 DCM 300N @ Tx 1 DCM 100 @ khuÕch ®¹i ®−êng 183-207 1 DCM 60 @ khuÕch ®¹i ®−êng gÇn víi RED Tx 1 DCM 80 @ khuÕch ®¹i ®−êng kh¸c 1 DCM 80 @ tÊt c¶ khuÕch ®¹i ®−êng 207-233 1 DCM 80 @ tÊt c¶ khuÕch ®¹i ®−êng 1 DCM 60 @ khuÕch ®¹i ®−êng gÇn nhÊt víi BLUE Tx 1 DCM 80 @ khuÕch ®¹i ®−êng kh¸c 3 25 232-251 1 DCM 80 @ khuÕch ®¹i ®−êng gÇn nhÊt víi RED Tx 1 DCM 100 @khuÕch ®¹i ®−êng kh¸c 1 DCM 80 @ tÊt c¶ khuÕch ®¹i ®−êng B¶ng 3.5 : Suy hao kho¶ng c¸ch tèi ®a cho phÐp vµ luËt bï t¸n s¾c cho 2 ÷ 32 b−íc sãng øng dông trªn c¸p NDSF, tèc ®é kªnh 10 Gbit/s hoÆc 2,5 /10 Gbit/s 89 øng dông dwdm vµ EDFA trong m¹ng ®−êng trôc ViÖt Nam 251-263 1 DCM 100 @ tÊt c¶ khuÕch ®¹i ®−êng 1 DCM 80 @ khuÕch ®¹i ®−êng gÇn nhÊt víi BLUE Tx 1 DCM 100 @ khuÕch ®¹i ®−êng kh¸c 263-270 1 DCM 100 @ tÊt c¶ khuÕch ®¹i ®−êng 1 DCM 100N @ Rx 1 DCM 80 + 1 DCM 100N@ khuÕch ®¹i ®−êng gÇn nhÊt víi BLUE Tx 1 DCM 100 @ khuÕch ®¹i ®−êng kh¸c 237-272 1 DCM 60 @ hai khuÕch ®¹i ®−êng ®Çu tiªn gÇn nhÊt víi RED Tx 1 DCM 80 @ khuÕch ®¹i ®−êng gÇn nhÊt RED Rx 1 DCM 60 @ tÊt c¶ khuÕch ®¹i ®−êng 264-296 1 DCM 60 @ khuÕch ®¹i ®−êng gÇn nhÊt RED Tx 1 DCM 80 @ hai khuÕch ®¹i ®−êng cuèi cïng 1 DCM 60 @ hai khuÕch ®¹i ®−êng ®Çu tiªn gÇn nhÊt víi BLUE Tx 1 DCM 80 @ khuÕch ®¹i ®−êng cuèi cïng 288-311 1 DCM 80 @ tÊt c¶ khuÕch ®¹i ®−êng 1 DCM 60 @ hai khuÕch ®¹i ®−êng ®Çu tiªn gÇn nhÊt víi BLUE Tx 1 DCM 100 @ khuÕch ®¹i ®−êng cuèi cïng 4 23 306-334 1 DCM 60 + 1 DCM 100N@ khuÕch ®¹i ®−êng gÇn nhÊt víi RED Tx 1 DCM 100 @ khuÕch ®¹i ®−êng kh¸c 1 DCM 60 @ khuÕch ®¹i ®−êng gÇn nhÊt víi BLUE Tx 1 DCM 80 @ khuÕch ®¹i ®−êng trung t©m 1 DCM 100 @ khuÕch ®¹i ®−êng cuèi cïng 90 øng dông dwdm vµ EDFA trong m¹ng ®−êng trôc ViÖt Nam 334-348 1 DCM 100 @ tÊt c¶ khuÕch ®¹i ®−êng 1 DCM 60 @ khuÕch ®¹i ®−êng gÇn nhÊt víi BLUE Tx 1 DCM 100 @ hai khuÕch ®¹i ®−êng cuèi cïng 348-364 1 DCM 100 @ tÊt c¶ khuÕch ®¹i ®−êng 1 DCM 100N @ Rx 1 DCM 80 @ khuÕch ®¹i ®−êng gÇn nhÊt víi BLUE Tx 1 DCM 100 @ hai khuÕch ®¹i ®−êng cuèi cïng 362-376 1 DCM 100 @ tÊt c¶ khuÕch ®¹i ®−êng 1 DCM 300N @ Rx 1 DCM 80 + 1DCM 100N @ khuÕch ®¹i ®−êng gÇn nhÊt víi BLUE Tx 1 DCM 100 @ hai khuÕch ®¹i ®−êng cuèi cïng 374-384 1 DCM 100 @ hai khuÕch ®¹i ®−êng ®Çu tiªn gÇn nhÊt víi RED Tx 1 DCM 100 + 1DCM 100N @ khuÕch ®¹i ®−êng cuèi cïng 1 DCM 300N @ Rx 1 DCM 100 @ tÊt c¶ khuÕch ®¹i ®−êng 5 (Chó ý 2) 21 407-414 1 DCM 100 @ khuÕch ®¹i ®−êng gÇn nhÊt víi RED Tx 1 DCM 100 @ khuÕch ®¹i kh¸c 1 DCM 80 @ tÊt c¶ khuÕch ®¹i ®−êng 6 21 474-491 1 DCM 80 @ tÊt c¶ khuÕch ®¹i ®−êng 1 DCM 300N @ Rx 1 DCM 60 @ khuÕch ®¹i ®−êng gÇn nhÊt víi BLUE Tx 1 DCM 80 @ khuÕch ®¹i kh¸c 91 øng dông dwdm vµ EDFA trong m¹ng ®−êng trôc ViÖt Nam Chó ý 1 : @Tx : C¸c DCM ®−îc khëi t¹o gi÷a phÇn Tx cña bé ghÐp PBA vµ MOR Plus BLUE trong kÕt nèi ë BLUE Mux/RED Demux ®èi víi b¨ng BLUE hoÆc gi÷a phÇn Tx cña bé ghÐp PBA vµ MOR Plus RED trong kÕt nèi ë RED Mux/ BLUE Demux @Rx : C¸c DCM ®−îc khëi t¹o gi÷a phÇn Rx cña bé ghÐp PBA vµ MOR Plus BLUE ngoµi kÕt nèi ë ë RED Mux/ BLUE Demux ®èi víi b¨ng BLUE hoÆc gi÷a phÇn Rx cña bé ghÐp PBA vµ MOR Plus RED ngoµi kÕt nèi ë BLUE Mux/RED Demux Chó ý 2 : HÖ thèng nµy yªu cÇu mét suy hao MSA gi÷a 12-13 dB cho b¨ng BLUE. LuËt suy hao MSA ¸p dông cho 1-4 vµ 6 b−íc liªn kÕt cho b¨ng BLUE vµ 1-6 liªn kÕt cho b¨ng RED. KhuÕch ®¹i ®Ønh/Tæng c«ng suÊt ra(dBm) 2 ÷ 32 λ KhuÕch ®¹i ®−êng MOR Plus KhuÕch c«ng suÊt TiÒn MSA C«ng suÊt MSA TiÒn khuÕch ®¹i MOR Plus Sè b−íc RED BLUE Hai b¨ng RED BLUE RED BLUE 1 4,5/16 5,5/16 - - - 7,0/15 7,0/15 2 4,5/16 5,5/16 3,0/15 4,5/16 5,5/16 7,0/15 7,0/15 3 5,5/16 5,5/16 3,0/15 5,5/16 5,5/16 7,0/15 7,0/15 4 5,5/16 5,5/16 3,0/15 5,5/16 5,5/16 7,0/15 7,0/15 5 4,5/16 4,5/16 3,0/15 4,5/16 4,5/16 7,0/15 7,0/15 6 4,5/16 4,5/16 3,0/15 4,5/16 4,5/16 7,0/15 7,0/15 LuËt FEC ( Forward error correction) Sö dông FEC (Khèi söa lçi tr−íc) cho mét ®Õn n¨m b−íc ®Ó ®¹t ®−îc ®é lîi : + T¨ng tèi ®a 2 dB cho phÐp suy hao b−íc trong b¶ng 3-8, víi sù ®¶m b¶o tû sè lçi bÝt EOL 10-12. + C¶i thiÖn tû sè lçi bÝt EOL 10-15 kh«ng lµm thay ®æi suy hao b−íc tèi ®a cho phÐp. B¶ng 3.6 : Cung cÊp c¸c luËt cho 32 b−íc sãng øng dông trªn c¸p NDSF, 10 Gbit/s hoÆc kªnh 2,5/10 Gbit/s, 2 ÷ 32 b−íc sãng 92 øng dông dwdm vµ EDFA trong m¹ng ®−êng trôc ViÖt Nam §èi víi 5 b−íc, FEC ph¶i ho¹t ®éng l¹i vµ tû sè lçi bÝt EOL 10-12 , víi suy hao b−íc tèi ®a cho phÐp kh«ng ®æi. LuËt ®Öm C¸c luËt ®Öm ph¸t Tx ph¶i ®−îc ¸p dông m« t¶ chi tiÕt ë b¶ng 3.7 vµ ®−îc ®Æt gi÷a ®Çu ra cña bé Mux vµ ®Çu vµo cña bé khuÕch ®¹i cuèi. Bé ®Öm cã thÓ ®−îc yªu cÇu ë vÞ trÝ khuÕch ®¹i MOR Plus ®Ó thiÕt lËp suy hao trong tr¹ng th¸i trung gian. Bé ®Öm cè ®Þnh ( Chó ý 1) Bé ®Öm cè ®Þnh ( Chó ý 1 vµ 2) 2 ÷16 λ 18 ÷32 λ 2 ÷32 λ Sè b−íc Cù ly ho¹t ®éng [km] B¨ng RED B¨ng BLUE B¨ng RED B¨ng BLUE B¨ng RED B¨ng BLUE 57-86 2 dB 5 dB none none none none 1 84-117 none none none none none none 114-135 6 dB 5 dB none 2 dB none 2 dB 132-172 6 dB 5 dB none none none none 2 169-205 3 dB 2 dB none none none none 183-251 5 dB 5 dB none none none none 3 251-270 5 dB 5 dB none 2 dB none 2 dB 237-348 5 dB 5 dB 5 dB 5 dB 5 dB 5 dB 348-364 5 dB 5 dB none 3 dB none 3 dB 362-376 5 dB 5 dB none 2 dB none 2 dB 4 374-384 5 dB 5 dB none 3 dB none 3 dB 5 407-414 6 dB 6 dB 6 dB 6 dB 6 dB 6 dB 6 474-491 6 dB 6 dB 6 dB 2 dB 6 dB 2 dB Chó ý 1 : Bé ®Öm cè ®Þnh ®Æt gi÷a Mux vµ bé khuÕch ®¹i c«ng suÊt cña b¨ng xÊp xØ Chó ý 2 : Cho tÊt c¶ c¸c øng dông B¶ng 3.7 : C¸c luËt ®Öm cho 32 b−íc sãng øng dông trªn c¸p NDSF, 10 Gbit/s hoÆc kªnh 2,5/10 Gbit/s 93 øng dông dwdm vµ EDFA trong m¹ng ®−êng trôc ViÖt Nam Suy hao b−íc tèi ®a cho phÐp ( dB) Cù ly ho¹t ®éng[km] Sè b−íc 2 ÷32λ 1 37 60-165 2 33 120-300 3 31 180-405 4 29 240-520 5 27 300-625 6 ( Chó ý 3) 26 360-720 7 ( Chó ý 3) 25 560-840 Chó ý 1 : Kh«ng yªu cÇu DCM Chó ý 2 : Kh«ng yªu cÇu bé ®Öm cè ®Þnh Chó ý 3 : C¸c liªn kÕt ®ßi hái suy hao MSA 10-11 dB c¶ hai b¨ng. KhuÕch ®¹i ®Ønh/Tæng c«ng suÊt ra(dBm) 2 ÷16 λ KhuÕch ®¹i ®−êng MOR Plus KhuÕch c«ng suÊt TiÒn MSA C«ng suÊt MSA TiÒn khuÕch ®¹i MOR Plus Sè b−íc RED BLUE RED BLUE RED BLUE RED BLUE 1 7,0/16 7,0/16 - - - - 7,0/15 7,0/15 2 6,0/16 6,0/16 2,0/15 2,0/15 6,0/16 6,0/16 7,0/15 7,0/15 3 5,0/16 7,0/16 2,0/15 2,0/15 5,0/16 7,0/16 7,0/15 7,0/15 4 5,0/16 7,0/16 2,0/15 2,0/15 5,0/16 7,0/16 7,0/15 7,0/15 5 5,0/16 6,0/16 2,0/15 2,0/15 5,0/16 6,0/16 7,0/15 7,0/15 6 5,0/16 8,0/16 2,0/15 2,0/15 5,0/16 8,0/16 7,0/15 7,0/15 7 5,0/16 8,0/16 2,0/15 2,0/15 5,0/16 8,0/16 7,0/15 7,0/15 B¶ng 3.8 : Suy hao tèi ®a ë c¸c kho¶ng c¸ch b−íc cù ly ho¹t ®éng cho 32 b−íc sãng øng dông trªn c¸p NDSF, tèc ®é kªnh 2,5/10 Gbit/s B¶ng 3.9: Cung cÊp c¸c luËt cho 2 ÷ 16 b−íc sãng øng dông trªn c¸p NDSF kªnh 2,5/10 Gbit/s 94 øng dông dwdm vµ EDFA trong m¹ng ®−êng trôc ViÖt Nam qqqqqqqqqqqqqqqqqqq KhuÕch ®¹i ®Ønh/Tæng c«ng suÊt ra(dBm) 18 ÷32 λ KhuÕch ®¹i ®−êng MOR Plus KhuÕch c«ng suÊt TiÒn MSA C«ng suÊt MSA TiÒn khuÕch ®¹i MOR Plus Sè b−íc RED BLUE RED BLUE RED BLUE RED BLUE 1 7,0/16 7,0/16 - - - - 7,0/15 7,0/15 2 6,0/16 6,0/16 2,0/15 2,0/15 6,0/16 6,0/16 7,0/15 7,0/15 3 5,0/16 7,0/16 2,0/15 3,0/15 5,0/16 7,0/16 7,0/15 7,0/15 4 5,0/16 7,0/16 2,0/15 2,0/15 5,0/16 7,0/16 7,0/15 7,0/15 5 5,0/16 6,0/16 3,0/15 2,0/15 5,0/16 6,0/16 7,0/15 7,0/15 6 5,0/16 6,0/16 2,0/15 2,0/15 5,0/16 6,0/16 7,0/15 7,0/15 7 5,0/16 5,0/16 2,0/15 2,0/15 5,0/16 5,0/16 7,0/15 7,0/15 B¶ng 3.10 : Cung cÊp c¸c luËt cho 18 ÷ 32 b−íc sãng øng dông trªn c¸p NDSF kªnh 2,5/10 Gbit/s 95 øng dông dwdm vµ EDFA trong m¹ng ®−êng trôc ViÖt Nam 2.2. M¹ng c¸p quang ®−êng trôc 20 gbit/s TuyÕn c¸p quang ®−êng trôc 20 Gbit/s Hµ néi - TP HCM lµ mét hÖ thèng th«ng tin quang ghÐp kªnh theo b−íc sãng ®−îc khëi c«ng l¾p ®Æt ngµy 10-07-2003 vµ kh¸nh thµnh ®−a vµo sö dông ngµy 25-09-2003. TuyÕn truyÒn dÉn nµy ®i theo hai h−íng : däc quèc lé 1A vµ trªn ®−êng d©y ®iÖn 500 KV, c¸p quang trªn tuyÕn lµ c¸p quang ®¬n mode theo khuyÕn nghÞ G.652. §©y lµ tuyÕn cã cÊu h×nh m¹ng Ring ®−îc gi¸m s¸t, qu¶n lý, ®iÒu khiÓn víi bèn vßng Ring con nh− h×nh 3.7. - Ring 1 : Hµ Néi - Vinh. - Ring 2 : Vinh - §µ N½ng. - Ring 3 : §µ N½ng - Quy Nh¬n. - Ring 4 : Quy Nh¬n - TP HCM. Trong ®ã, nöa vßng Ring trªn ®−êng c¸p quang theo tuyÕn ®−êng d©y ®iÖn lùc chñ yÕu lµm ®−êng dù phßng b¶o vÖ cho l−u l−îng th«ng tin trªn ®−êng quèc lé 1A. Kh¸c víi c¸c hÖ thèng truyÒn dÉn tr−íc ®©y (c¸c Ring cña m¹ng kÕt nèi víi nhau b»ng tÝn hiÖu ®iÖn), m¹ng DWDM cña VTN liªn kÕt c¸c Ring b»ng tÝn hiÖu quang. C¸c node liªn gi÷a c¸c Ring trªn m¹ng lµ : Vinh, §µ N½ng, Quy Nh¬n. M¹ng ®−êng trôc cña VTN cã dung l−îng 20Gbit/s : Thùc hiÖn ghÐp 8 b−íc sãng ( Sö dông b¨ng C) , mçi b−íc sãng cã dung l−îng 2,5 Gbit/s. Tuy nhiªn hiÖn nay trªn tuyÕn chóng ta míi ghÐp 6 b−íc sãng do ®ã dung l−îng thùc tÕ cña hÖ thèng míi lµ 15 Gbit/s. Nh−ng hÖ thèng cho phÐp ghÐp tèi ®a 32 b−íc sãng. Ta xÐt cô thÓ Ring 1 : Hµ Néi - Vinh ( H×nh 3.7): HÖ thèng cña chóng ta lµ hÖ thèng th«ng tin 2 chiÒu nh−ng kh«ng trªn cïng mét sîi quang, cã nghÜa lµ chóng ta sö dông 2 sîi quang ®Ó truyÒn tÝn hiÖu, mét cho chiÒu ®i vµ mét cho chiÒu vÒ, b−íc sãng tÝn hiÖu sîi ®i còng nh− sîi vÒ, nh−ng kªnh nghiÖp vô trªn 2 ®−êng lµ kh¸c nhau: §èi víi chiÒu xuÊt ph¸t (ë Hµ néi) sö dông kªnh nghiÖp vô cã b−íc sãng lµ 1510 nm (OSC 1), cßn chiÒu ng−îc l¹i kªnh nghiÖp vô cã b−íc sãng lµ 1615 nm ( OSC 2). TÝn hiÖu ®−îc truyÒn ®i theo mét ®−êng vßng ®Ó ®Ò phßng tr−êng hîp xÊu x¶y ra nh− ®øt c¸p quang. Trªn tuyÕn cã sö dông nhiÒu tr¹m lÆp, t¹i c¸c tr¹m lÆp nµy tÝn hiÖu sÏ ®−îc khuÕch ®¹i lªn nhê bé khuÕch ®¹i EDFA. VÝ dô nh− tõ Hµ Néi 96 øng dông dwdm vµ EDFA trong m¹ng ®−êng trôc ViÖt Nam tíi Ninh B×nh (96 km) chóng ta cã mét tr¹m khuÕch ®¹i, råi tõ Ninh B×nh tíi Thanh Ho¸ (63 km) chóng ta l¹i cã bé khuÕch ®¹i tiÕp theo vµ lÇn l−ît cho tíi Vinh. H−íng Nam §Þnh, H−ng Yªn chóng ta ®Òu cã c¸c tr¹m lÆp. Nh÷ng tr¹m nµy ®−îc x©y dùng trªn c¬ së thùc tÕ cña tõng khu vùc vµ dùa vµo ®−êng quang (®é suy hao c«ng suÊt cña tÝn hiÖu) mµ tÝn hiÖu truyÒn. H×nh 3.8 chØ ra ph©n bè b−íc sãng trªn m¹ng DWDM. Cô thÓ lµ: • Hµ Néi- §µ N½ng : Sö dông b−íc sãng 1 (λ1 : 1548,51 nm) • Hµ Néi - Hå ChÝ Minh : Sö dông b−íc sãng 2, 3 (λ2 : 1549,32 nm vµ λ3 : 1550,12 nm ) • Hµ Néi - Vinh, §µ N½ng - Nha Trang, §µ N½ng - Quy Nh¬n ... : Sö dông b−íc sãng 4 (λ4 : 1552,52 nm) B−íc sãng 5 vµ 6 hiÖn ®ang sö dông cho NGN ®i §µ N½ng vµ Hå ChÝ Minh. H ×n h 3 .7 : C Ê u h ×n h m ¹ n g ® − ê n g t rô c 2 0 G b it /s c ñ a V T N H n i- a m p -0 01 h t h -a m p -0 01 H y n -a m p -0 01 N ® h -a m p -0 01 N B H -a m p -0 01 n r n -a m p -0 01 t h a -a m p -0 01 t h a -a m p -0 02 r 13 -a m p -0 01 r 11 -a m p -0 01 q n m -a m p -0 01 h u e -a m p -0 01 q t i- a m p -0 01 q b h -a m p -0 01 r 9- a m p -0 01 r 7- a m p -0 01 g l i- a m p -0 01 k t m -a m p -0 01 ® l k -a m p -0 01 P n n -a m p -0 01 n m t -a m p -0 01 p r g -a m p -0 01 a k e -a m p -0 01 q n i- a m p -0 01 ® k g -a m p -0 01 g l i- a m p -0 02 b d g -a m p -0 01 a k e -a m p -0 02 ® n i- a m p -0 01 p y n -a m p -0 01 b t n -a m p -0 01 k h a -a m p -0 01 l k n -a m p -0 01 b p c -a m p -0 01 v ih -a m p -0 01 ® n g -a m p -0 01 B ® h -a m p -0 01 H c m -a m p -0 01 D w d m -d x c -s d h e q u ip m e n t D w d m -s d h e q u ip m e n t L in e a m pl if ie r 96 14 4 96 63 14 4 5012 8 11 6 12 0 70 11 1 75 10 1 5815 4 7682 358013 1 13 4 13 1 81 10 0 72 11 4 12 5 10 6 58 9411 7 33 51 13 5 12 6 72 67 10 1 81 D X N E 2 00 01 - V in h D X N E 2 00 02 - D an an g D X N E 2 00 03 - Q u y N h o n D X N E 2 00 04 - H C M D X N E 20 00 5 B M T 1 - 15 48 .5 1 = N T C A 7 2U L 2 - 15 49 .3 2 = N T C A 7 2J K 3 - 15 50 .1 2 = N T C A 7 2J L 4 - 15 52 .5 2 = N T C A 7 2K K G 7/ 2 G 5/ 2 G 21 G 23 G 3/ 2 G 1/ 2 G 7/ 1 G 5/ 1 G 3/ 1 G 1/ 1 G 5 G 4 G 3 G 2 G 1 G 0 R P T - N E 1 00 06 G 2/ 2 G 8/ 1 G 6/ 1 G 4/ 1 G 2/ 1 G 8/ 2 G 6/ 2 G 22 G 24 G 4/ 2 G 11 G 10 G 9 G 8 G 7 G 6 R P T - N E 1 00 06 G 18 G 19 G 20 G 21 G 22 G 23 R P T - N E 1 00 06 A M P -N E 1 00 04 /G 51 B A M P -N E 1 00 05 /G 52 B A M P -N E 1 00 04 /G 02 B G 7/ 1 G 5/ 1 G 3/ 1 G 1/ 1 G 21 G 23 G 25 G 27 G 8/ 1 G 6/ 1 G 4/ 1 G 2/ 1 G 22 G 24 G 26 G 28 G 12 G 13 G 14 G 15 G 16 G 17 R P T - N E 1 00 06 A M P -N E 1 00 05 /G 01 B G 5 G 4 G 3 G 2 G 1 G 0 R P T - N E 1 00 14 A M P -N E 1 00 12 /G 02 B G 12 G 13 G 14 G 15 G 16 G 17 R P T - N E 1 00 14 A M P -N E 1 00 13 /G 01 B G 18 G 19 G 20 G 21 G 22 G 23 R P T - N E 1 00 14 A M P -N E 1 00 13 /G 52 B G 11 G 10 G 9 G 8 G 7 G 6 R P T - N E 1 00 14 A M P -N E 1 00 12 /G 51 B G 1/ 2 G 7/ 1 G 5/ 1 G 3/ 1 G 1/ 1 G 2/ 2 G 8/ 1 G 6/ 1 G 4/ 1 G 2/ 1 G 8/ 2 G 6/ 2 G 22 G 24 G 4/ 2 G 7/ 2 G 5/ 2 G 21 G 23 G 3/ 2 G 7/ 1 G 5/ 1 G 3/ 1 G 1/ 1 G 8/ 1 G 6/ 1 G 4/ 1 G 2/ 1 G 5 G 4 G 3 G 2 G 1 G 0 R P T - N E 1 00 32 A M P -N E 1 00 30 /G 01 B G 11 G 10 G 9 G 8 G 7 G 6 R P T - N E 1 00 32 A M P -N E 1 00 30 /G 52 B G 12 G 13 G 14 G 15 G 16 G 17 R P T - N E 1 00 20 A M P -N E 1 00 19 /G 01 B G 5 G 4 G 3 G 2 G 1 G 0 R P T - N E 1 00 20 A M P -N E 1 00 18 /G 01 B G 18 G 19 G 20 G 21 G 22 G 23 R P T - N E 1 00 20 A M P -N E 1 00 19 /G 52 B G 11 G 10 G 9 G 8 G 7 G 6 R P T - N E 1 00 20 A M P -N E 1 00 18 /G 01 B G 6 G 7 G 8 G 9 R P T - N E 1 00 42 A M P -N E 1 00 41 /G 51 B G 3/ 2 G 1/ 2 G 5/ 2 G 5/ 1 G6/1 G6/2 G2/2 G4/2 1 - 15 48 .5 1 = N T C A 7 2U L 2 - 15 49 .3 2 = N T C A 7 2J K 3 - 15 50 .1 2 = N T C A 7 2J L 4 - 15 52 .5 2 = N T C A 7 2K K G3 G2 G1 G0 RPT - NE 10042 AMP-NE 10041/G02B G6 G7 G8 G9 AMP-NE 10024/G51B G0 G1 G2 G3 AMP-NE 10024/G02B Ph an R an g RP T- N E 10 02 5 AMP-NE 10022-LINE - G0-1B G0 G1 AMP-NE 10022- LINE G0-2BN ha T ra ng - RP T N E 10 02 3 AMP-NE 10010-LINE - G0-1B G0 G1 AMP-NE 10010- LINE G0-2B H ue - R PT N E 10 01 1 AMP-NE 10037-LINE - G0-2B G0 G1 AMP-NE 10037- LINE G0-1B B in h Do un g - R PT N E 10 03 8 1 - 1 5 4 8 .5 1 = N T C A 7 2 U L 2 - 1 5 4 9 .3 2 = N T C A 7 2 J K 3 - 1 5 5 0 .1 2 = N T C A 7 2 J L 4 - 1 5 5 2 .5 2 = N T C A 7 2 K K H u e S 6 S 8 N h a T ra n g S 6 S 8 B in h D uo n g S 6 S 8 1 - 15 48 .5 1 = N T C A 7 2U L 2 - 15 49 .3 2 = N T C A 7 2J K 3 - 15 50 .1 2 = N T C A 7 2J L 4 - 15 52 .5 2 = N T C A 7 2K K λ1 λ1λ1λ1 λ1 λ1λ1λ1 λ1 λ1λ1λ1 λ1 λ1λ1λ1 λ1 λ1λ1λ1 λ1 λ1λ1λ1 λ1 λ1λ1λ1 λ1 λ1λ1λ1 λ1 λ1λ1λ1 λ1 λ1λ1λ1 λ1 λ1λ1λ1 λ1 λ1λ1λ1 λ1 λ1λ1λ1 λ1 λ1λ1λ1 λ1 λ1λ1λ1 λ1 λ1λ1λ1 λ1 λ1λ1λ1 λ1 λ1λ1λ1 λ1 λ1λ1λ1 λ1 λ1λ1λ1 λ1 λ1λ1λ1 D X N E 2 00 0 H A N O I G 0 G 1 G 2 G 3 G 4 G 5 R P T - N E 1 00 01 A M P -N E 1 00 00 /G 01 B G 6 G 7 G 8 G 9 G 10 G 11 R P T - N E 1 00 01 A M P -N E 1 00 00 /G 52 B G 2/ 1 G 4/ 1 G 6/ 1 G 8/ 1 G 4/ 2 G 1/ 1 G 3/ 1 G 5/ 1 G 7/ 1 G 3/ 2 λ1 λ1λ1λ1λ1 λ1λ1λ1 H ×n h 3 .8 : C ¸c b − íc s ãn g sö d ô n g tr on g m ¹n g ®− ên g t rô c 20 G bi t/ s cñ a V T N D X C : T hi Õt b Þ nè i ch Ðo s è R P T : T hi Õt b Þ ch uy Ón ® æi b −í c sã ng A M P : T hi Õt b Þ kh uÕ ch ® ¹i 99 øng dông dwdm vµ EDFA trong m¹ng ®−êng trôc ViÖt Nam Mçi luång th«ng tin SDH 2,5 Gbit/s sÏ ®−îc chuyÓn ®æi thµnh mét tÝn hiÖu quang t−¬ng øng víi mét b−íc sãng, sau ®ã ®−îc khuÕch ®¹i víi c«ng suÊt ®ñ lín ®Ó truyÒn ®i. Ta thÊy r»ng c¸c b−íc sãng mµ hÖ thèng m¹ng DWDM cña VTN sö dông ®Òu tu©n thñ theo c¸c tiªu chÝ sau: - Tu©n thñ l−íi b−íc sãng G.652/G.653 cña ITU: Kho¶ng c¸ch kªnh lµ 100 GHz, phï hîp víi hÖ thèng 8 kªnh hoÆc nhiÒu h¬n. M¹ng DWDM cña VTN hiÖn ®ang sö dông c¸c b−íc sãng trong b¨ng C, gåm hai d¶i sau : o Modul 1: 1546.92, 1547.72, 1548.51, 1549.32, 1550.12, 1550.92, 1551.72, 1552.52, 1553.33, 1554.13, 1546.12 o Modul 2: 1554.94, 1555.75, 1556.55, 1557.36, 1558.17, 1558.98, 1559.79, 1560.61, 1561.42, 1562.23 - Cã c¨n cø theo ®−êng ®Æc tuyÕn cña bé khuÕch ®¹i quang EDFA: C¸c b−íc sãng ®Òu n»m ë cöa sæ thø 3, cã hÖ sè khuÕch ®¹i lín vµ t−¬ng ®èi b»ng ph¼ng. - Tr¸nh ¶nh h−ëng xÊu cña c¸c hiÖu øng phi tuyÕn. Ta xÐt cô thÓ ®−êng ®i cña tÝn hiÖu trong m¹ng DWDM trong h×nh 3.9. C¸c luång tÝn hiÖu 2Mbit/s ®−îc ghÐp thµnh luång tÝn hiÖu STM-4 qua thiÕt bÞ TN-4T, tiÕp ®ã tÝn hiÖu sÏ ®−îc ghÐp lªn tèc ®é 2,5 Gbit/s qua OM 4200 ( GhÐp tèi ®a 4xSTM-4). C¸c luång tÝn hiÖu 2,5 Gbit/s ®−îc nèi chÐo qua bé nèi chÐo sè DXC. C¸c tÝn hiÖu qua DXC ®Òu cã chung mét b−íc sãng lµ 1310 nm, sau khi qua bé chuyÓn ®æi b−íc sãng LH RPT ( LH RPT cã chøc n¨ng nh− bé chuyÓn ®æi b−íc sãng WT), tÝn hiÖu ®−îc biÕn ®æi thµnh c¸c b−íc sãng kh¸c nhau, mçi b−íc sãng mang dung l−îng 2,5 Gbit/s. C¸c b−íc sãng kh¸c nhau nµy sÏ ®−îc ghÐp thµnh luång tÝn hiÖu tæng qua bé ghÐp/t¸ch kªnh quang OMUX/ODEMUX. Cuèi cïng tÝn hiÖu tæng nµy ®−îc khuÕch ®¹i víi c«ng suÊt ®ñ lín bëi bé khuÕch ®¹i EDFA vµ truyÒn ®i theo hai h−íng : Quèc lé 1A vµ h−íng 500kV. 100 øng dông dwdm vµ EDFA trong m¹ng ®−êng trôc ViÖt Nam M¹ng DWDM cña VTN chia thµnh c¸c ring, sö dông chÕ ®é b¶o vÖ SNCP ( Sub- Network Connection Protection), trong ®ã c¸c thiÕt bÞ OM 4200, OM 4150, TN4T b¶o vÖ theo c¬ chÕ MSP 1+1. Bao gåm c¸c thiÕt bÞ:  ThiÕt bÞ líp WDM : + OPTera LH1600: 2M TN4T (SDH) OM4200 (SDH) MSP LH DXC (SDH) QL1A HYN, N§H (500K) MSP O M U X O D E M U X LH RPT O M U X O D E M U X LH AMP LH RPT DWDM SDH H×nh 3.9 : §−êng ®i cña tÝn hiÖu trong m¹ng DWDM 101 øng dông dwdm vµ EDFA trong m¹ng ®−êng trôc ViÖt Nam • Tr¹m lÆp Repeater, Bé chuyÓn ®æi b−íc sãng Wavelength Transponder • GhÐp/T¸ch kªnh quang OMUX/ODEMUX, Xen/RÏ kªnh quang OADM • KhuÕch ®¹i ®−êng truyÒn LOA + KhuÕch ®¹i ®−êng truyÒn LOA: EDFA, Raman (®o¹n Vinh-Rßn)  ThiÕt bÞ líp SDH : + OM 4200, OM 4150, TN4T + DXC : KÕt nèi c¸c Ring víi nhau. Víi chÕ ®é chuyÓn m¹ch b¶o vÖ SNCP, th«ng tin ®−îc truyÒn theo vßng kÝn ë c¶ hai h−íng, cho phÐp b¶o vÖ ®Õn cÊp STM-1. Khi vËn hµnh b×nh th−êng, tuyÕn th«ng tin ®−îc chän tõ ®−êng lµm viÖc cã chÊt l−îng tèt h¬n. Nh−ng víi bÊt cø mét lçi ®−êng truyÒn nµo tuyÕn b¶o vÖ sÏ ®−îc lùa chän. VÝ dô, ta xÐt mét vßng Ring Vinh - HuÕ - §µ N½ng h×nh 3.10, tÝn hiÖu ®−îc truyÒn ®i theo c¶ hai h−íng, tÝn hiÖu lÊy chÝnh trªn c¸p QL 1A tøc lµ tÝn hiÖu ®i theo ®−êng tõ Vinh qua HuÕ ®Õn §µ N½ng, ®−êng b¶o vÖ trªn c¸p 500 kV Vinh - §µ N½ng. Khi cã sù cè x¶y ra trªn ®o¹n QL 1A, ®o¹n Vinh - HuÕ - §µ N½ng ( Nh− x¶y ra ®øt c¸p, thu lçi hoÆc cã suy hao lín trªn ®−êng truyÒn....) , tÝn hiÖu lµm viÖc sÏ tù ®éng chuyÓn m¹ch sang ®−êng b¶o vÖ 500 kV Vinh - §µ N½ng ®Ó ®¶m b¶o an toµn th«ng tin trªn m¹ng l−íi. 102 øng dông dwdm vµ EDFA trong m¹ng ®−êng trôc ViÖt Nam Trong m¹ng DWDM cña VTN, bé khuÕch ®¹i ®−êng truyÒn chñ yÕu sö dông bé khuÕch ®¹i EDFA hai tÇng. Nhê sù ph¸t triÓn cña c«ng nghÖ khuÕch ®¹i quang 2 tÇng mµ ng−êi ta cã thÓ ghÐp thiÕt bÞ nµy kh¸ dÔ dµng vµo ®o¹n gi÷a 2 tÇng khuÕch ®¹i quang më réng chøc n¨ng cho bé khuÕch ®¹i quang vµ biÕn nã trë thµnh tr¹m xen/rÏ phôc vô cho nhu cÇu xen/rÏ mét phÇn nhá l−u l−îng trong luång quang tæng. Do vËy thiÕt bÞ nµy cßn ®−îc gäi lµ bé Fixed optical add/drop Multiplexer nghÜa lµ bé t¸ch ghÐp c¸c luång quang cè ®Þnh. ThuËt ng÷ “cè ®Þnh” ë ®©y chØ cã thÓ t¸ch/ghÐp nh÷ng b−íc sãng quang ®· ®−îc chØ ®Þnh mµ th«i. Sè l−îng b−íc sãng ®−îc t¸ch/ghÐp nµy phô thuéc kh¶ n¨ng cña tõng h·ng. §Êu chÐo (Cross-Connect) §iÓm chuyÓn b¶o vÖ t¹i ®Çu thu 1 2 §Õn HuÕ §Õn §µ N½ng Sau §µ N½ng VINH HuÕ ®µ n½ng 1 C¸p QL1A §−êng b¶o vÖ 2 1 1 2 2 C¸p 500KV §−êng chÝnh DXC DXC H×nh 3.10 : ChÕ ®é b¶o vÖ chuyÓn m¹ch SNCP trong m¹ng DWDM OADM 103 øng dông dwdm vµ EDFA trong m¹ng ®−êng trôc ViÖt Nam Sö dông 1 tÇng khuÕch ®¹i trong WDM th× EDFA sÏ nhanh chãng chuyÓn sang tr¹ng th¸i b·o hoµ lµm hÖ sè khuÕch ®¹i gi¶m. NÕu lîi dông ®Æc tÝnh nµy mµ bè trÝ thµnh 2 tÇng khuÕch ®¹i trong ®ã ë gi÷a lµ c¸c thiÕt bÞ g©y suy hao nh− bé läc quang, bé bï t¸n s¾c... C¸c suy hao nµy khiÕn tÝn hiÖu quang ®Çu vµo bé khuÕch ®¹i thø hai gi¶m ®i → gi÷ ®−îc hÖ sè khuÕch ®¹i quang cao cho bé EDFA thø hai. Sù ra ®êi cña khuÕch ®¹i quang 2 tÇng chñ yÕu nh»m phôc vô cho hÖ thèng WDM thÕ hÖ 2 ®a ®iÓm - ®a ®iÓm. Ngoµi ra nã cßn gióp t¨ng chÊt l−îng tÝn hiÖu quang khi qua bé khuÕch ®¹i còng nh− t¨ng tÝnh hiÖu qu¶ cña m¹ng. - BÒ ngoµi khuÕch ®¹i quang 2 tÇng EDFA kh«ng cã sù thay ®æi lín so víi bé khuÕch ®¹i quang 1 tÇng v× nã lµ sù ghÐp hîp 2 bé khuÕch ®¹i quang 1 tÇng nh−ng thùc ra kü thuËt ghÐp hîp nµy khiÕn cho kh«ng nh÷ng gi¶m ®−îc nhiÔu mµ cßn t¨ng ®−îc c«ng suÊt quang ph¸t ra, gi¶m ®−îc sè l−îng bé khuÕch ®¹i quang lµm viÖc ®éc lËp. + ë tÇng thø nhÊt, bé khuÕch ®¹i quang EDFA cã chøc n¨ng nh− mét bé tiÒn khuÕch ®¹i PA (Dual Amplifier) h×nh 3.11, b−íc sãng b¬m lµ 980 nm nh»m gi¶m tèi thiÓu ¶nh h−ëng cña nhiÔu trong tÝn hiÖu ®Çu vµo. Nhê sö dông b−íc sãng b¬m 980 nm mµ NF ®¹t ≈ 4 dB (Noise Figure) ë tÇng 1. HiÖu suÊt b¬m cña b−íc sãng 980 nm (10 dB/mW) cao h¬n so víi b−íc sãng 1480 nm (6 dB/mW). Do ®ã c«ng suÊt quang ra cña EDFA b¬m ë b−íc sãng 980nm cã thÓ ®¹t cao nh− cña EDFA b¬m ë b−íc sãng 1480 nm mµ NF l¹i nhá h¬n. Tuy nhiªn ë tÇng 1 ®−îc thiÕt kÕ nh− 1 PA nªn c«ng suÊt ra kh«ng cÇn lín l¾m chñ yÕu cÇn NF nhá. C¸c bé khuÕch ®¹i quang th−êng ®−îc b¬m ë b−íc sãng 1480 nm v× laser ë b−íc sãng nµy rÎ h¬n so víi laser ph¸t ë b−íc sãng 980 nm. Nhê cã sù ph¸t triÓn cña c«ng nghÖ còng nh− yªu cÇu chÆt chÏ vÒ chÊt l−îng khuÕch ®¹i quang trong hÖ thèng WDM mµ ngµy nay b−íc sãng b¬m 980 nm ®ang ®−îc sö dông phæ biÕn h¬n víi gi¸ thµnh h¹. CÊu tróc cô thÓ bé tiÒn khuÕch ®¹i nh− h×nh 3.11. Bé khuÕch ®¹i kÐp tÝn hiÖu vµo ra theo hai h−íng víi mçi h−íng cã c¸c cæng MON-1, MON-2 cña bé ghÐp néi ( Internal Tap Coupler) ®−a ra 2% c«ng suÊt tÝn hiÖu 104 øng dông dwdm vµ EDFA trong m¹ng ®−êng trôc ViÖt Nam ®Ó gi¸m s¸t vµ ®o kiÓm; C¸c cæng UPA-1, UPA-2 cña bé ghÐp WDM ( WDM Coupler) rÏ c¸c kªnh OSC ®Ó gi¸m s¸t m¹ng l−íi. B¶ng 3.11: Tham sè kü thuËt EDFA - Pre-Ampifier ChØ tiªu TiÒn khuÕch ®¹i kÐp (Dual Amplifier) B¨ng tÇn khuÕch ®¹i 1530-1563 nm C«ng suÊt ra lín nhÊt 15.5 dBm HÖ sè khuÕch ®¹i 19.5 dB Sù kh¸c nhau lín nhÊt cña hÖ sè khuÕch ®¹i 2 dB HÖ sè nhiÔu lín nhÊt 5.5 dB 2% IN-1 OUT-1 OSC vµ L-band UPA-1 MON-1 2% IN-2OUT-2 OSC vµ L-band UPA-2MON-2 H×nh 3.11 : TiÒn khuÕch ®¹i EDFA (Pre-AMP) cho hai h−íng 105 øng dông dwdm vµ EDFA trong m¹ng ®−êng trôc ViÖt Nam + ë tÇng thø hai cña bé khuÕch ®¹i EDFA ®−îc thiÕt kÕ nh− mét bé khuÕch ®¹i c«ng suÊt BA (Booster Amplifier) h×nh 3.12, b−íc sãng b¬m 1480 nm. C«ng suÊt quang ra khái BA cã thÓ ®¹t cùc ®¹i +17dBm víi NF<6dB. NÕu l¾p thªm mét modul b¬m phô n÷a (b¬m kÐp) th× c«ng suÊt quang ra cã thÓ ®¹t tíi +20dBm. ThËm chÝ vÉn sö dông b¬m 980 nm ë tÇng thø 2 nµy ®Ò ®¹t NF nhá → t¨ng chiÒu dµi kho¶ng lÆp. Gi÷a 2 tÇng cßn ®−îc l¾p thªm bé läc nhiÔu gióp cho ®Æc tuyÕn EDFA ®−îc b»ng ph¼ng trong c¶ b¨ng th«ng (1530 ÷1565 nm). Kh¸c víi Dual Amplifier, Booster Amplifier chØ cã mét tÇng khuÕch ®¹i c«ng suÊt ra lín ®Ó ph¸t ®i. Cæng MON cña bé ghÐp néi ( Internal Tap Coupler) ®−a ra 2% c«ng suÊt tÝn hiÖu ®Ó gi¸m s¸t vµ ®o kiÓm. Cæng UPB cña bé ghÐp WDM ( WDM Coupler) xen c¸c kªnh OSC ®Ó gi¸m s¸t m¹ng l−íi. IN OUT MON 2% UPB H×nh 3.12 : Bé khuÕch ®¹i c«ng suÊt ( booster ) EDFA 106 øng dông dwdm vµ EDFA trong m¹ng ®−êng trôc ViÖt Nam B¶ng 3.12 : Tham sè kü thuËt EDFA - Booster ChØ tiªu Booster 18 Booster 21 B¨ng tÇn khuÕch ®¹i 1530-1563 nm C«ng suÊt ra lín nhÊt 18 dBm 21 dBm HÖ sè khuÕch ®¹i 14.5 dB 17.5 dB Sù kh¸c nhau lín nhÊt cña hÖ sè khuÕch ®¹i 2 dB HÖ sè nhiÔu lín nhÊt ( NF) 7.5 dB Bé khuÕch ®¹i EDFA trong m¹ng DWDM th−êng sö dông kÕt hîp hai bé tiÒn khuÕch ®¹i PA vµ khuÕch ®¹i c«ng suÊt BA nh− h×nh 3.13. Môc ®Ých ®Ó cã c«ng suÊt ra lín ( 18 dB hoÆc 21 dB) nh−ng Ýt bÞ nhiÔu vµ t¹p ©m. Dual Pre-Amp Booster 18/21 Booster 18/21 File: Ket noi tien KD va KD cong suat H×nh 3.13: Bé khuÕch ®¹i EDFA kÕt hîp tiÒn khuÕch ®¹i vµ khuÕch ®¹i c«ng suÊt 107 øng dông dwdm vµ EDFA trong m¹ng ®−êng trôc ViÖt Nam øng dông khuÕch ®¹i quang 2 tÇng t¹i tr¹m xen/rÏ - Th«ng th−êng, hÖ thèng thiÕt bÞ WDM ®−îc ®Þnh s½n tr−íc c¸c chØ tiªu ghi trong lý lÞch thiÕt bÞ. Trong ®ã quan träng nhÊt lµ quü c«ng suÊt (span budget). Khi thiÕt kÕ tuyÕn WDM trong nh÷ng m¹ng cô thÓ, nÕu sö dông khuÕch ®¹i quang 1 tÇng ta ph¶i tÝnh to¸n xem nªn ®Æt nã ë ®©u th× phï hîp ®Ó cã thÓ bï suy hao cña thiÕt bÞ thô ®éng hoÆc suy hao do bé bï t¸n s¾c g©y ra. Do ®ã ta ph¶i tÝnh to¸n l¹i quü c«ng suÊt ph©n bæ suy hao cho toµn tuyÕn. - KhuÕch ®¹i quang 2 tÇng lµ lùa chän thÝch hîp cho c¸c øng dông xen/rÏ (cßn gäi lµ mid-stage access) còng nh− trong hÖ thèng STM-64 v× nã cho phÐp xen vµo gi÷a 2 tÇng c¸c thiÕt bÞ kh¸c nh− OADM, bé bï t¸n s¾c DCM, bé läc mµ kh«ng lµm ¶nh h−ëng ®Õn viÖc thiÕt kÕ tuyÕn (span design). Suy hao xen cho phÐp cña c¸c thiÕt bÞ nµy cã thÓ ®¹t ®Õn 9 dB. §iÒu nµy gióp cho viÖc thiÕt kÕ tuyÕn trë nªn ®¬n gi¶n h¬n. §Ó dÔ so s¸nh vÒ chi phÝ ta cã thÓ xÐt vÝ dô sau: Gi¶ sö cÇn thiÕt kÕ mét tuyÕn dµi kho¶ng 400 km, kh«ng cã tr¹m xen/rÏ ë gi÷a (t−¬ng tù trªn ®−êng d©y 500KV), 16 b−íc sãng trªn ®−êng truyÒn, mçi b−íc sãng mang mét tÝn hiÖu STM-64, sîi G.652. Gi¶ thiÕt sîi cã suy hao 0.22 dB/km vµ t¸n s¾c 18 ps/nm.km. HÖ thèng STM-64 chÊp nhËn ®−îc l−îng t¸n s¾c tèi ®a lµ 2200 ps/nm. Kho¶ng c¸ch bÞ giíi h¹n bëi t¸n s¾c lµ gièng nhau cho c¶ EDFA 1 tÇng vµ 2 tÇng = 400 km x 18 ps/nm.km = 7200 ps/nm. Nh− vËy cÇn ph¶i bï mét l−îng t¸n s¾c = 7200 - 2200 = 5000 ps/nm. Gi¶ thiÕt mçi bé bï t¸n s¾c (DCM) bï ®−îc 1000 ps/nm tøc lµ cÇn 5 bé DCM víi suy hao xen cña mçi bé lµ 6dB Suy hao toµn tuyÕn = 400 km x 0.22 dB/km = 88 dB Coi nh− ®©y lµ tuyÕn míi tøc lµ kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c chÆng lµ nh− nhau. Víi tuyÕn nµy, EDFA 1 tÇng cã thÓ cung cÊp quü c«ng suÊt lµ : 4x22dB = 88 dB (H×nh 3.14). DÔ thÊy nÕu tÝnh ®Õn suy hao xen cña DCM ë mçi chÆng ®Ó bï t¸n s¾c nªn quü suy hao b©y giê lµ : 88 dB + 5x6dB = 118 dB. Víi l−îng suy hao lín nh− vËy c¸c EDFA 1 tÇng kh«ng thÓ bï dï vµ cÇn ph¶i cã 1 tr¹m lÆp ®a kªnh ë gi÷a tuyÕn. Chi phÝ 108 øng dông dwdm vµ EDFA trong m¹ng ®−êng trôc ViÖt Nam cho tr¹m lÆp nµy kh¸ cao v× ph¶i thùc hiÖn t¸ch/ghÐp l¹i toµn bé c¸c b−íc sãng, mçi b−íc sãng cÇn mét tr¹m lÆp 3R ®Ó söa l¹i d¹ng tÝn hiÖu nh− h×nh 3.14: NÕu sö dông khuÕch ®¹i quang 2 tÇng h×nh 3.15, t¹i mçi tr¹m lÆp (quang) cã thÓ c¶i thiÖn ®−îc thªm 1.9 dB cho c«ng suÊt ph¸t do thiÕt kÕ cña EDFA 2 tÇng gi¶m ®−îc nhiÔu ASE. 1,9 dB d«i ra sÏ ®−îc dïng lµm dù phßng cho mçi chÆng. Lîi ®iÓm quan träng kh¸c cña EDFA 2 tÇng lµ ta cã thÓ thªm c¸c bé DCM vµo gi÷a 2 tÇng mµ kh«ng lµm ¶nh h−ëng tíi quü c«ng suÊt tøc lµ vÉn gi÷ nguyªn 4 x 22 dB, kh«ng cÇn dïng tr¹m lÆp ®a kªnh 3R n÷a. Tãm l¹i sè l−îng modul EDFA t¨ng lªn trong thiÕt kÕ 2 tÇng kh«ng ¶nh h−ëng ®¸ng kÓ ®Õn nh÷ng lîi Ých c¶ vÒ kinh tÕ lÉn kü thuËt kh¸c mµ nã ®em l¹i. Gi÷a c¸c tr¹m trong m¹ng DWDM cña VTN th−êng sö dông bé khuÕch ®¹i EDFA. Nh−ng trªn tuyÕn truyÒn dÉn Vinh - Rßn (Kho¶ng c¸ch 154 km) sö dông c«ng nghÖ khuÕch ®¹i Raman nh− h×nh 3.16. §©y lµ c«ng nghÖ ®−îc ¸p dông lÇn ®Çu tiªn trªn m¹ng ®−êng trôc cña ViÖt Nam. RE STM -64 STM -64 BA LA PA PA BA LA 22dB 22dB 22dB H×nh 3.14: CÇn mét tr¹m lÆp khi dïng khuÕch ®¹i mét tÇng 22dB 22dB STM -64 STM -64 22dB 22dB 22dB BA LA LA LA PA H×nh 3.15: Kh«ng cÇn dïng tr¹m lÆp n÷a khi dïng khuÕch ®¹i quang 2 tÇng 109 øng dông dwdm vµ EDFA trong m¹ng ®−êng trôc ViÖt Nam KhuÕch ®¹i Raman dùa trªn c¬ së t¸n x¹ Raman ( SRS), mét hiÖu øng phi tuyÕn trong truyÒn dÉn c¸p quang, lµ kÕt qu¶ khuÕch ®¹i tÝn hiÖu nÕu b¬m c¸c sãng quang víi ®óng b−íc sãng vµ c«ng suÊt vµo sîi quang. B¶ng 3.13 : Tham sè kü thuËt Raman Amplifier ChØ tiªu DRA-A DRA-B Sãng b¬m 1420-1500 nm HÖ sè khuÕch ®¹i 0.0-20.0 dB H×nh 3.16 : øng dông khuÕch ®¹i Raman trªn ®o¹n VINH - RßN 110 øng dông dwdm vµ EDFA trong m¹ng ®−êng trôc ViÖt Nam C¸c bé khuÕch ®¹i Raman cã mét sè −u ®iÓm so víi EDFA : • T¹p ©m thÊp • CÊu tróc ®¬n gi¶n, khuÕch ®¹i tÝn hiÖu trùc tiÕp ®¹t ®−îc trong sîi quang vµ kh«ng cÇn m«i tr−êng truyÒn dÉn ®Æc biÖt • DÔ chän b¨ng tÇn tÝn hiÖu khi mµ hÖ sè khuÕch ®¹i Raman chØ phô thuéc vµo b−íc sãng b¬m • Cã thÓ ®¹t ®−îc b¨ng th«ng réng nhê kÕt hîp vµi b¬m sãng hiÖu øng khuÕch ®¹i Raman. Tuy nhiªn, ngoµi c¸c −u ®iÓm cña khuÕch ®¹i Raman cßn cã mét sè nh−îc ®iÓm nh− kh«ng chØ yªu cÇu c«ng suÊt b¬m lín mµ mét vµi kªnh WDM cung cÊp c«ng suÊt ®Ó khuÕch ®¹i cho c¸c kªnh kh¸c. KÕt qu¶ lµ thay ®æi c«ng suÊt gi÷a c¸c kªnh WDM, v× vËy dÉn ®Õn xuyªn ©m lµm suy gi¶m tÝn hiÖu. Ngoµi ra, khuÕch ®¹i Raman cho hÖ sè khuÕch ®¹i thÊp. B¶ng sau ®−a ra so s¸nh mét sè ®Æc tuyÕn quan träng cña c¸c bé khuÕch ®¹i Raman vµ EDFA : §Æc tuyÕn EDFA Raman B¨ng tÇn Phô thuéc chÊt kÝch t¹p Phô thuéc b−íc sãng b¬m B¨ng th«ng 20 ÷ 48 nm 48 nm HÖ sè khuÕch ®¹i >20 dB phô thuéc vµo ®é ion tËp trung, chiÒu dµi sîi vµ cÊu h×nh b¬m 0 ÷ 20 dB phô thuéc vµo mËt ®é b¬m vµ ¶nh h−ëng chiÒu dµi sîi C«ng suÊt Max Phô thuéc hÖ sè khuÕch ®¹i vµ h»ng sè vËt liÖu ~ b»ng c«ng suÊt b¬m B−íc sãng b¬m 980 nm hoÆc 4800 nm Nhá h¬n ®Ønh tÝn hiÖu cÇn khuÕch ®¹i 100nm B¶ng 3.14 : So s¸nh ®Æc tuyÕn Raman vµ EDFA 111 øng dông dwdm vµ EDFA trong m¹ng ®−êng trôc ViÖt Nam Tõ h×nh 3.8 ta thÊy ®Æc tuyÕn khuÕch ®¹i cña khuÕch ®¹i Raman t−¬ng ®èi b»ng ph¼ng vµ cã d¶i th«ng réng h¬n khuÕch ®¹i EDFA. øng dông kh¸c cña hiÖu øng Raman lµ kÕt hîp ®Æc tuyÕn khuÕch ®¹i EDFA/Raman t¹o ra mét hÖ sè khuÕch ®¹i b»ng ph¼ng trªn d¶i b¨ng th«ng réng. C¸c bé lÆp ®−îc thiÕt kÕ ®Ó bï hÖ sè khuÕch ®¹i EDFA kh«ng b»ng ph¼ng víi c¸c hÖ sè Raman phøc t¹p. B¬m nhiÒu b−íc sãng ®−îc sö dông ®Ó cho d¹ng hÖ sè khuÕch ®¹i Raman gÇn gièng víi d¹ng hÖ sè khuÕch ®¹i EDFA. H×nh 3.18 : B¨ng tÇn vµ b¨ng th«ng cña bé khuÕch ®¹i EDFA vµ Raman 112 øng dông dwdm vµ EDFA trong m¹ng ®−êng trôc ViÖt Nam S¬ ®å cô thÓ cña mét sè tr¹m trong m¹ng : a) Tr¹m ®Çu cuèi Hµ Néi : Tr¹m ®Çu cuèi Hµ Néi víi vai trß lµ mét tr¹m ®Çu mèi gåm ®Çy ®ñ c¸c thiÕt bÞ : OM 4200, DXC, LH ( Long Haul), OMUX/ODEMUX. ThiÕt bÞ nèi chÐo sè DXC lµm nhiÖm vô nèi chÐo c¸c luång tÝn hiÖu sè 2,5 Gbit/s tõ c¸c thiÕt bÞ OM 4200. TÝn hiÖu sau khi nèi chÐo ®−îc ®−a tíi thiÕt bÞ chuyÓn ®æi b−íc sãng WT . C¸c b−íc sãng ®Çu ra qua OMUX/ODEMUX ghÐp thµnh tÝn hiÖu tæng, sau ®ã ®−îc khuÕch ®¹i vµ truyÒn ®i theo hai h−íng QL1A ( Lower Link) ®i H−ng Yªn vµ 500kV (Upper Link) ®i Ninh B×nh. 113 øng dông dwdm vµ EDFA trong m¹ng ®−êng trôc ViÖt Nam C O N N E C T D X Upper link Lower link Upper link Lower link OM 4200 OM 4200 OM 4200 OM 4200 Vinh LH1600G OM4200 DWDM coupler & WT Tr¹m ®Çu cuèi Hµ Néi Upper Link : H−íng 500 kV Lower Link : H−íng QL1 A 114 øng dông dwdm vµ EDFA trong m¹ng ®−êng trôc ViÖt Nam Tr¹m ®Çu cuèi Hµ Néi H−ng Yªn Ninh B×nh 115 øng dông dwdm vµ EDFA trong m¹ng ®−êng trôc ViÖt Nam b) Tr¹m §µ N½ng : Tr¹m §µ N½ng kÕt nèi hai Ring ( Ring 2 vµ ring 3) th«ng qua thiÕt bÞ DXC. Ngoµi nhiÖm vô chuyÓn tiÕp c¸c luång tÝn hiÖu ( B−íc sãng 2 vµ 3 ) gi÷a Hµ Néi – Hå ChÝ Minh, §µ N½ng cßn cã chøc n¨ng cña mét tr¹m ®Çu cuèi : Xen rÏ c¸c luång tÝn hiÖu trªn b−íc sãng 1 tõ Hµ Néi vµ trªn b−íc sãng 4 gi÷a §µ N½ng - HuÕ, §µ N½ng – Nha Trang, §µ N½ng – Quy Nh¬n, §µ N½ng – Gia Lai. 116 øng dông dwdm vµ EDFA trong m¹ng ®−êng trôc ViÖt Nam Tr¹m §µ N½ng Quy Nhon Upper link Lower link Upper link Lower link OM 4200 Upper link Lower link Upper link Lower link C O N N E C T D X OM 4200 OM 4200 OM 4200 Vinh LH1600G OM4200 DWDM coupler & WT Upper Link : H−íng 500 kV Lower Link : H−íng QL1 A 117 øng dông dwdm vµ EDFA trong m¹ng ®−êng trôc ViÖt Nam C¸c thuËt ng÷ viÕt t¾t  ADM APD ASE AWG Add Drop Multiplexer Avalanche Photo Diode Amplifier Spontaneous Emission Arrayed Waveguide Grating Bé ghÐp kªnh xen rÏ §ièt quang th¸c Bøc x¹ tù ph¸t ®−îc khuÕch ®¹i C¸ch tö dÉn sãng theo hµng BA BER BPF Booster Amplifier Bit Error Rate Band Pass Filter KhuÕch ®¹i c«ng suÊt Tû lÖ lçi bit Bé läc th«ng d¶i DCM DEMUX DFB DWDM Dispersion Compensation Modules Demultiplexer Distributed Feedback Dense Wavelength Division Multiplexing Khèi bï t¸n s¾c Bé gi¶i ghÐp kªnh Håi tiÕp ph©n t¸n WDM mËt dé cao E/O EDF EDFA EOL Electrical to Optical converter Erbium Doped Fiber Erbium Doped Fiber Amplifier End - Of - Life Bé biÕn ®æi ®iÖn - quang Sîi quang pha Erbium Bé khuÕch ®¹i quang pha Erbium ChØ sè chÊt l−îng FEC FWM Forward Error Correction Four Wave Mixing Khèi söa lçi tr−íc Trén bèn b−íc sãng ITU LA LD LED LOA LWPF International Telecommunication Union Line Amplifier Laser Diode Light Emiting Diode Line Opical Amplifier Long Wavelength Pass Filter HiÖp héi viÔn th«ng quèc tÕ KhuÕch ®¹i ®−êng truyÒn §ièt lazer §ièt ph¸t x¹ quang KhuÕch ®¹i ®−êng truyÒn Bé läc b−íc sãng dµi MOR MSA Multiwavelength Optical Repeater Mid-stage Access Tr¹m lÆp ®a kªnh Khèi trung gian 118 øng dông dwdm vµ EDFA trong m¹ng ®−êng trôc ViÖt Nam MSP MULDEX MUX Multiplex Section Protection Multiplexer/Demultiplexer Multiplexer B¶o vÖ ®o¹n ghÐp kªnh Bé ghÐp/t¸ch kªnh Bé ghÐp kªnh NF NRM Noise Figure Network Resource Management ChØ sè nhiÔu Qu¶n lý tµi nguyªn m¹ng OADM OFDM OSC OMUX/ ODEMUX Optical Add Drop Multiplxer Optical Frequency Division Multiplexing Optical Supervisory Channel Optical Multiplexing/Optical Demultiplexing Bé ghÐp quang xen rÏ GhÐp kªnh quang theo tÇn sè Kªnh kiÓm tra tÝn hiÖu quang GhÐp/T¸ch kªnh quang OTDM OXC PA PE PMD Optical Time Division Multiplexing Optical Cross Connect Pre Amplfier Power Equalizer Polarization Mode Dispersion GhÐp kªnh quang theo thêi gian Bé nèi chÐo quang TiÒn khuÕch ®¹i Bé c©n b»ng c«ng suÊt T¸n s¾c mode ph©n cùc S/N SBS SDH SNCP SPM SRS STM SWPF Signal to Noise ratio Stimulated Brillouin Scattering Synchronous Digital Hierarchy Sub-Network Connection Protection Self Phase Modulation Stimulated Raman Scattering Synchronous Transport Module Short Wavelength Pass Filter Tû sè tÝn hiÖu/t¹p ©m T¸n x¹ Brillouin CÊp truyÒn dÉn sè ®ång bé B¶o vÖ m¹ch vßng thø cÊp Tù ®iÒu chÕ pha T¸n x¹ Raman Modul truyÒn dÉn ®ång bé Bé läc b−íc sãng ng¾n WDM WT Wavelength Division Multiplexing Wavelength Transponder GhÐp kªnh theo b−íc sãng Bé chuyÓn ®æi b−íc sãng XPM Cross Phase Modulation §iÒu chÕ pha chÐo 119 øng dông dwdm vµ EDFA trong m¹ng ®−êng trôc ViÖt Nam Tµi liÖu tham kh¶o  [1] Ts. Ph¹m C«ng Hïng Bµi gi¶ng m«n c«ng nghÖ ghÐp kªnh theo b−íc sãng - Hµ néi 2003 [2] PGS.TS Vò Nh− C−¬ng C¬ së cña th«ng tin quang sîi [3] KS Vò V¨n San Kü thuËt th«ng tin quang [4] HÖ thèng th«ng tin quang (tËp 1 vµ 2). NXB B−u §iÖn [5] Guide to DWDM - EXFO, 2000 [6] Stamatios V.Kartalopoulos, “Introduction to DWDM Technology” [7] Nortel Networks for upgrading the North - South optical transmission system to 20Gbps Alcatel website: Siemens website: Lucent website: Nortel website:

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • pdfỨng dụng công nghệ DWDM và EDFA trên mạng đường trục 20 Gbit-s.pdf