Hệ thống WDM và DWDM

Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội Viện Điện Tử Viễn Thông Bài Tập Lớn THÔNG TIN QUANG Hệ thống WDM và DWDM SV : Nguyễn Đăng Mạnh 20071909 Nguyễn Cảnh Thướng 20072848 Hà nội 10/2011 Nội dung Mở đầu Thế kỷ 21 là thế kỷ của công nghệ thông tin và truyền thông. Sự bùng nổ của các loại hình dịch vụ thông tin, đặc biệt là sự phát triển nhanh chóng của mạng Internet làm gia tăng không ngừng nhu cầu về dung lượng mạng. Ðiều này đòi hỏi phải xây dựng và phát triển các mạng quang mới dung lượng cao. Công nghệ ghép kênh theo bước sóng quang (DWDM) là một giải pháp hoàn hảo cho phép tận dụng hữu hiệu băng thông rộng lớn của sợi quang, nâng cao rõ rệt dung lượng truyền dẫn đồng thời hạ giá thành sản phẩm. Sự phát triển của hệ thống WDM cùng với công nghệ chuyển mạch quang sẽ tạo nên một mạng thông tin thế hệ mới, đó là mạng thông tin quang trong suốt. MẠNG WDM Tổng quan Một vài khái niệm và đặc điểm về hệ thống WDM. WDM: Ghép kênh theo bước sóng WDM (Wavelength Devision Multiplexing) Là công nghệ “trong một sợi quang đồng thời truyền dẫn nhiều bước sóng tín hiệu quang”. Ở đầu phát, nhiều tín hiệu quang có bước sóng khác nhau được tổ hợp lại (ghép kênh) để truyền đi trên một sợi quang. Ở đầu thu, tín hiệu tổ hợp đó được phân giải ra (tách kênh), khôi phục lại tín hiệu gốc rồi đưa vào các đầu cuối khác nhau. Sơ đồ chức năng: Ưu điểm của công nghệ WDM: Tăng băng thông truyền trên sợi quang số lần tương ứng số bước sóng được ghép vào để truyền trên một sợi quang. Tính trong suốt: Do công nghệ WDM thuộc kiến trúc lớp mạng vật lý nên nó có thể hỗ trợ các định dạng số liệu và thoại như: ATM, Gigabit Ethernet, ESCON, chuyển mạch kênh, IP ... Khả năng mở rộng: Những tiến bộ trong công nghệ WDM hứa hẹn tăng băng thông truyền trên sợi quang lên đến hàng Tbps, đáp ứng nhu cầu mở rộng mạng ở nhiều cấp độ khác nhau. Hiện tại, chỉ có duy nhất công nghệ WDM là cho phép xây dựng mô hình mạng truyền tải quang OTN (Optical Transport Network) giúp truyền tải trong suốt nhiều loại hình dịch vụ, quản lý mạng hiệu quả, định tuyến linh động ... Nhược điểm của công nghệ WDM: Vẫn chưa khai thác hết băng tần hoạt động có thể của sợi quang (chỉ mới tận dụng được băng C và băng L). Quá trình khai thác, bảo dưỡng phức tạp hơn gấp nhiều lần. Nếu hệ thống sợi quang đang sử dụng là sợi DSF theo chuẩn G.653 thì rất khó triển khai WDM vì xuất hiện hiện tượng trộn bốn bước sóng khá gay gắt. Sự phát triển của các hệ thống WDM có thể chia làm ba giai đoạn Hệ thống WDM thế hệ 1: Hệ thống WDM điểm-điểm với các trạm thêm/rẽ trên tuyến phải sử dụng các thiết bị MUX/DEMUX để tách/ghép tất cả các bước sóng. Hệ thống WDM thế hệ 2: Hệ thống WDM điểm-đa điểm với các trạm thêm/rẽ trên tuyến là các OADM cho phép tách trực tiếp bước sóng cần thêm/rẽ. Hệ thống WDM thế hệ 3: Mạng quang WDM hoàn toàn với các thiết bị chuyển mạch và định tuyến bước sóng Hình 1.1. Một hệ thống mạng bao gồm mạng quang WDM Với mạng định tuyến bước sóng: mạng cung cấp các đường quang (lightpaths) tới người sử dụng là các đầu cuối SDH (SONET) hay các router IP. Trong mạng định tuyến bước sóng, tại các nút trung gian, các đường quang được định tuyến và chuyển mạch từ một một đường (link) đến một đường khác. Có thể xảy ra trường hợp biến đổi bước sóng trong trường hợp này. Các phần tử chủ chốt cho liên kết mạng quang là bộ kết cuối đường dây quang (OLT), bộ ghép kênh thêm/bớt quang (OADM) và bộ kết nối chéo quang (OXC: optical crossconnect). Hình 1.2. Một mạng lưới (mesh) định tuyến theo bước sóng Kiến trúc mạng phải đáp ứng được các yêu cầu: Tái sử dụng bước sóng: nhiều đường quang (lightpath) khác nhau trong mạng không trùng với nhau có thể cùng sử dụng một bước sóng. Khả năng tái sử dụng bước sóng giúp cho số lượng đường quang trong mạng có thể triển khai nhiều chỉ với số lượng bước sóng giới hạn vì băng thông của thiết bị WDM hiện tại còn hạn chế. Chuyển đổi bước sóng: một đường quang khi được định tuyến trong mạng có thể dùng nhiều bước sóng khác nhau để truyền tín hiệu. Khả năng chuyển đổi bước sóng cho phép mạng quang truyền tải linh hoạt do hiệu quả sử dụng bước sóng cao. Hơn nữa, chuyển đổi bước sóng còn phải thực hiện tại các giao tiếp phía mạng khách hàng để chuyển đổi thành tín hiệu bước sóng chuẩn WDM sang tín hiệu bước sóng của mạng lớp khách hàng. Trong suốt: có nghĩa là kiến trúc mạng phải có khả năng truyền tải các tín hiệu khách hàng với nhiều tốc độ bit, giao thức khác nhau . Chuyển mạch kênh: đối với lớp kênh quang, cơ chế thiết lập và xoá bỏ đường quang tương tự như chuyển mạch kênh. Tuy rằng qua thực tế, quá trình tồn tại đường quang giữa hai điểm nút mạng có thể trong thời gian khá dài: vài tháng hoặc vài năm. Cơ chế chuyển mạch gói đối với lớp kênh quang hiện tại vẫn chưa được phát triển do đáp ứng chậm và khả năng chưa linh hoạt của các thiết bị hoạt động trong lớp kênh quang. Chuyển mạch gói có thể được áp dụng ở mạng lớp trên, mạng lớp khách hàng như IP, ATM ..., trong khi đường quang vẫn giữ nguyên trạng thái thiết lập. Khả năng tồn tại khi mạng gặp sự cố (Surviability): mạng phải được cấu hình sao cho khi 1 kết nối đường dây quang gặp sự cố, đường quang vẫn phải được duy trì bằng cách định tuyến lại. Mô hình đường quang: mô hình đường quang là đồ thị các điểm nút mạng, với các giao tiếp với lớp mạng khách hàng (edge) tại mỗi nút. Như vậy mô hình đường quang được sử dụng bởi lớp mạng khách hàng (lớp trên) và được thiết kế sao cho đáp ứng nhu cầu truyền tải thông tin của lớp mạng khách hàng. Các phần tử mạng WDM Bộ đầu cuối đường quang (OLT: Optical Line Terminal): Bộ đầu cuối đường quang là thiết bị khá đơn giản trong mạng truyền dẫn WDM. OLT có trong các mô hình mạng điểm-điểm, thực hiện ghép tín hiệu ở đầu phát và truyền đi trên sợi quang, giải ghép ở đầu thu và chuyển các tín hiệu thành phần đến phía đầu cuối khách hàng. Như minh họa trên hình, OLT gồm có ba khối chức năng chính: chuyển đổi tín hiệu (Transponder), ghép bước sóng (Wavelength Multiplexer) và khuếch đại quang (Optical Amplifier) (tùy chọn). IP router SONET SONET O/E/O E/O/E MUX Laser Receiver Transponder Non ITU λ Non ITU λ MUX/DEMUX λ1 λ2  λ3 λ OSC λ OSC ITU λ1 ITU λ2 ITU λ3 OLT Hình 1.3. Sơ đồ khối của một bộ đầu cuối đường quang (OLT) Bộ chuyển đổi tín hiệu chuyển đổi tín hiệu đến từ người sử dụng thành tín hiệu phù hợp cho việc truyền dẫn trên các tuyến WDM và ngược lại. Các bộ chuyển tiếp sẽ không cần thiết nếu thiết bị khách hàng có thể truyền và nhận trực tiếp các tín hiệu tương thích với tuyến WDM. OLT cũng có khả năng kết cuối một kênh giám sát quang riêng lẻ (OSC) dùng trên tuyến quang. Bộ chuyển đổi tín hiệu thực hiện chuyển tín hiệu đến từ mạng khách hàng với những tốc độ, bước sóng và giao thức khác nhau sang thành tín hiệu thuộc bước sóng chuẩn theo qui định của ITU-T. Với những tín hiệu khách hàng khác nhau, bộ chuyển đổi cung cấp các giao tiếp khác nhau. Giao tiếp này gọi là giao tiếp khách hàng. Bộ ghép bước sóng ghép các tín hiệu đã qua bộ chuyển đổi để hình thành tín hiệu WDM, truyền trên mạng WDM. Mạng WDM có thể sử dụng các bộ khuếch đại quang để khuếch đại tín hiệu cho phép truyền đi xa hơn. Bộ khuếch đại đường quang (OLA) Các bộ khuếch đại đường quang OLA (Optical Line Amplifier) được dùng ở giữa các liên kết quang với những khoảng cách bằng nhau (trên thực tế có thể khoảng cách đặt các OLA không bằng nhau nhưng phải nhỏ hơn một giá trị khoảng cách nhất định, thường là khoảng 100-200 km). Trên hình là sơ đồ khối của OLA, thành phần cơ bản một hoặc nhiều khối độ lợi là sợi EDF mắc nối tiếp với nhau, giữa các chặng độ lợi có thể là bộ bù tán sắc (dispersion compensasor) để bù tán sắc tích luỹ dọc theo tuyến quang. Hình 1.4. Sơ đồ khối của bộ khuếch đại đường quang phổ biến Bộ thêm bớt quang (OADM) Bộ ghép thêm/bớt quang OADM (Optical Add/Drop Multiplexer) thường được dùng trong các mạng quang đô thị và mạng quang đường dài vì nó cho hiệu quả kinh tế cao, đặc biệt đối với cấu hình mạng tuyến tính, cấu hình mạng vòng (Ring). Chức năng của bộ ghép thêm/bớt quang là nó được cấu hình để thêm/bớt một số kênh bước sóng, các kênh bước sóng còn lại được cấu hình cho đi xuyên qua (pass through). Ta xét một mạng gồm có ba trạm nối chuỗi với nhau, thường được gọi là cấu hình tuyến tính (hình ). Giả sử các liên kết và kết nối đều là song công, các nút mạng được nối với nhau bởi hai sợi quang, mỗi sợi truyền theo một chiều. Giả sử kết nối A và B dùng một bước sóng cho chiều truyền đi và về, kết nối B và C dùng một bước sóng, kết nối A và C dùng 3 bước sóng. Như vậy, liên kết A-B và B-C đều dùng 4 bước sóng. Nếu mạng chỉ dùng bộ OLT, khi đó cần phải dùng 4 OLT với số bộ chuyển đổi bước sóng là 16. Trong khi đó nếu triển khai dùng OADM tại site B với cấu hình thích hợp cho bớt kênh bước sóng thuộc kết nối A và B, cho thêm kênh bước sóng thuộc kết nối B và C, cho đi xuyên qua kênh bước sóng thuộc kết nối A và C, ta có thể tiết kiệm số nút mạng sử dụng chỉ còn là 3 (2 OLT+1 OADM) và số bộ chuyển đổi tín hiệu dùng bây giờ chỉ còn là 8. Hai cấu hình ứng với trường hợp (a) và (b) trong hình.Trên thực tế, số bước sóng cần thêm/bớt tại nút mạng thường rất nhỏ so với số lượng bước sóng được truyền trên sợi quang nên hiệu quả ứng dụng OADM vào mạng sẽ là rất lớn. Tuy nhiên, ta cũng thấy rằng nếu khoảng cách từ trạm A đến trạm C đủ nhỏ, ta có thể nối trực tiếp kết nối giữa A và C mà không cần qua trung gian là trạm B. Khi đó, hiệu quả của ứng dụng OADM không còn lớn nữa. Trong trường hợp các trạm có khoảng cách tương đối nhỏ (mạng đô thị) thì cấu hình mạng Mesh dùng OXC làm phần tử cơ bản là cấu hình tối ưu nhất. Bộ kết nối chéo quang (OXC) Ðối với các mô hình mạng đơn giản như mô hình mạng tuyến tính hoặc mô hình mạng vòng (Ring), OADM là sự lựa chọn tối ưu xét về khía cạnh kinh tế, công nghệ chế tạo và khả năng đáp ứng yêu cầu của mạng. Tuy nhiên, trong tương lai khi yêu cầu về khả năng linh động trong việc cung ứng dịch vụ, đồng thời các dịch vụ đa phương tiện đòi hỏi phải đáp ứng được sự tăng băng thông đột biến thì các mô hình mạng hiện tại không đáp ứng được. Khi đó, cần phải triển khai mạng mắt lưới (mesh), với phần tử trung tâm là các bộ kết nối chéo quang OXC (Optical Cross Connect) Hình 1.5. Một mạng dùng OXC. OXC nằm giữa thiết bị người sử dụng của lớp quang và các OLT lớp quang Mặc dù OXC thực hiện kết nối chéo đối với các tín hiệu đầu vào là tín hiệu quang, phần lõi của OXC có thể là điện hoặc là toàn quang tùy thuộc vào cấu hình do nhà sản xuất qui định. Mô hình của một OXC được cho như trên hình 1.57. Như trên hình 1.57, tín hiệu quang ở đây phải được hiểu là tất cả các định dạng tín hiệu khác nhau, có thể là các định dạng tín hiệu thuộc lớp khách hàng chứ không thuần tuý là các tín hiệu bước sóng chuẩn của WDM được ITU-T qui định. Các cấu hình kết nối của bộ kết nối chéo quang OXC với các thành phần mạng Yêu cầu đối với OXC: Một OXC thường phải đáp ứng được các yêu cầu cơ bản như sau: Cung cấp dịch vụ: OXC phải hỗ trợ khả năng cung cấp các đường quang trong mạng một cách tự động mà không cần sự can thiệp của nhà quản lý hệ thống, chẳng hạn như khả năng đáp ứng thêm kênh bước sóng nếu nhu cầu băng thông tăng lên... Bảo vệ: bảo vệ đường quang đối với các sự cố đứt cáp hoặc sự cố nút mạng là một trong những yêu cầu quan trọng đối với các bộ OXC. Trong suốt đối với tốc độ truyền dẫn bit: là khả năng chuyển mạch các tín hiệu có tốc độ bit và định dạng khung truyền khác nhau. Giám sát chất lượng truyền dẫn: cho phép khả năng trích tín hiệu đi đến qua một cổng khác để thực hiện chức năng đo đạc, xác định và giám sát chất lượng truyền dẫn. Chuyển đổi bước sóng: bước sóng ở đầu vào i, chuyển mạch để đến đầu ra j có thể cũng được chuyển đổi thành bước sóng khác. Ghép và nhóm tín hiệu (Multiplexing and Grooming): cho phép hoạt động với các tín hiệu khách hàng có tốc độ bit không tương ứng với tốc độ bit của tín hiệu truyền trong lớp kênh quang. Các cấu hình cho OXC Một bộ OXC có thể phân làm hai phần: phần lõi chuyển mạch và phần cổng giao diện. Phần lõi thực hiện các chức năng kết nối chéo quang trong khi phần cổng giao diện thực hiện giao tiếp với tín hiệu khách hàng. Chú ý rằng thông thường thì cổng giao diện là các card chứa các bộ chuyển đổi quang-điện-quang, hoặc bộ chuyển đổi quang-điện, tuy nhiên đối với cấu hình phần lõi chuyển mạch là toàn quang thì phần lõi được nối trực tiếp với các bộ MUX/DEMUX của các OLT hoặc OADM mà không cần qua bộ chuyển đổi quang-điện-quang ở phần giao diện.Các cấu hình cho OXC được cho như trên hình 1.6. Các cấu hình trên phân biệt nhau ở điểm bản chất chuyển mạch quang hay điện, có sử dụng các bộ chuyển đổi quang-điện-quang hay không và cách kết nối với các thiết bị xung quanh. So sánh giữa các cấu hình được cho như trong bảng 1.4. Lõi chuyển mạch điện Lõi chuyển mạch điện thực hiện chuyển mạch các tín hiệu điện. Nó có thể thực hiện nhóm các luồng lưu lượng có tốc độ bit nhỏ lại thành luồng lưu lượng có tốc độ bit là tốc độ bit truyền trên kênh bước sóng thuộc lớp kênh quang. Lõi chuyển mạch điện thường được thiết kế với tổng lưu lượng mà nó có thể xử lý. Chẳng hạn như tổng lưu lượng có thể xử lý của một lõi chuyển mạch điện là 1.28 Tbps, khi đó, nó có thể thực hiện chuyển mạch tới 512 luồng STM-16 hoặc 128 luồng STM-64. Do linh kiện hoạt động với tín hiệu điện phụ thuộc vào tốc độ bit nên về lâu dài, khi tốc độ bit cao thì các OXC dùng lõi chuyển mạch điện sẽ mắc hơn do các linh kiện điện tử hoạt động với tốc độ càng cao càng khó chế tạo. Tuy nhiên, do hoạt động dựa trên các tín hiệu điện, lõi chuyển mạch điện cho khả năng giám sát chất lượng tín hiệu tốt thông qua chỉ số BER, kích hoạt chuyển mạch bảo vệ khi chất lượng truyền dẫn không đảm bảo. Cấu hình OXC dùng lõi chuyển mạch điện minh họa trên hình 1.6(a). Lõi chuyển mạch quang Khác với lõi chuyển mạch điện, lõi chuyển mạch quang thực hiện chức năng kết nối chéo các tín hiệu quang. Do đó, lõi chuyển mạch quang trong suốt với tốc độ bit truyền dẫn, cung cấp khả năng mở rộng cho nhu cầu tăng tốc độ truyền dẫn trong tương lai. Tuy nhiên, ngoại trừ cấu hình trên hình 1.6(b) thì khả năng giám sát chất lượng truyền dẫn của OXC khi dùng lõi chuyển mạch quang không tốt bằng lõi chuyển mạch điện do chỉ có khả năng giám sát thông qua công suất quang đo được ở đầu vào. Các cấu hình OXC trên hình 1.6(b), (c), (d) đều dùng lõi chuyển mạch quang. Cả ba cấu hình khác nhau ở chỗ nó kết nối với các thiết bị quanh nó (thường là OLT hoặc OADM). Cấu hình OXC như trên hình 1.6(b) kết nối với các OLT thông qua bộ chuyển đổi tín hiệu quang-điện-quang với giao diện phía kênh quang cho phép khoảng cách giữa OXC và OLT là ngắn hoặc cực ngắn. Cấu hình OXC như trên hình 1.6(c) thì không dùng các bộ chuyển đổi tín hiệu quang-điện-quang mà tận dụng bộ chuyển đổi này ở các OLT. Cấu hình OXC như trên hình 1.6(d) không dùng bất cứ bộ chuyển đổi tín hiệu nào trong kết nối giữa OXC và các OLT. Cấu hình này mang tính kinh tế nhất nhưng trong điều kiện hiện tại là không thực tế vì nhà cung cấp dịch vụ truyền dẫn có thể mua thiết bị của các nhà sản xuất khác nhau, dễ dẫn đến vấn đề không tương thích bước sóng hoạt động. Hình 1.6 Các kiểu triển khai OXC khác nhau. (a) Lõi chuyển mạch điện. (b) Lõichuyển mạch quang bao quanh bởi bộ chuyển đổi O/E/O. (c) Lõi chuyển mạch quang nối trực tiếp đến các bộ chuyển đổi tín hiệu trong thiết bị WDM; (d) Lõi chuyển mạch quang nối trực tiếp đến bộ ghép kênh/phân kênh bên trong OLT. Chỉ một OLT được vẽ ở mỗi phía trên hình, thực tế một OXC có thể kết nối đến nhiều OLT Hình 1.6(a) cho thấy một OXC bao gồm một lõi chuyển mạch điện bao quanh chuyển đổi O/E. OXC vận hành được với OLTs qua giao diện tiếp cận ngắn (SR) hoặc tiếp cận rất ngắn (VSR). OLT có bộ thu để chuyển đổi tín hiệu này vào các bước sóng WDM thích hợp. Ngoài ra, các OXC chính nó có thể có các laser bước sóng nhất định hoạt động với OLTs mà không đòi hỏi phải có bộ thu giữa chúng. Hình 1.6(b) - (d) cho thấy OXCs với một lõi chuyển mạch quang. Sự khác biệt giữa các con số nằm trong cách chúng tương thích với các thiết bị WDM. TrongHình 1.6(b), sự tương thích được thực hiện trong một phương thức tương tự như trong hình 1.6(a)- thông qua việc sử dụng các chuyển đổi O/E/O với giao diện quang tiếp cận ngắn hoặc rất ngắn giữa các OXC và OLT. Trong hình 1.6(c), không có chuyển đổi O/E/O và các giao diện trực tiếp lõi chuyển mạch quang với các transponder trong OLT. Hình 1.6(d) cho thấy một kịch bản khác khi không có bộ transponder trong OLT và các bước sóng trong sợi được trực tiếp chuyển mạch bởi lõi chuyển mạch quang trong OXC sau khi được ghép/tách kênh. Các chi phí, năng lượng, và diện tích nút tổng thể cải thiện khi ta đi từ hình 1.6(b) tới hình 1.6(d). Các tùy chọn lõi điện thường sử dụng công suất cao hơn và chiếm diện tích hơn so với các tùy chọn quang, nhưng chi phí tương đối phụ thuộc vào các sản phẩm có giá khác nhau thế nào, cũng như tốc độ bit hoạt động trên mỗi cổng. OXCs trong hình 1.6(a) và (b) cả hai đều có quyền truy cập vào các tín hiệu trong miền điện và do đó có thể thực hiện giám sát hiệu năng mở rộng (xác định tín hiệu và đo tỷ lệ lỗi bit). Đo lường tỷ lệ bit lỗi có thể cũng được sử dụng để kích hoạt chuyển mạch bảo vệ. Hơn nữa, chúng có thể báo hiệu để các thành phần mạng khác bằng cách sử dụng các kênh trong băng nhúng vào trong các dòng dữ liệu. OXCs trong hình 1.6(c) và (d) không có khả năng để xem xét tín hiệu, và do đó chúng không thể thực hiện giám sát hiệu năng tín hiệu mở rộng. Chúng không thể, ví dụ, gọi chuyển mạch bảo vệ dựa trên giám sát tỷ lệ lỗi bit, nhưng thay vào đó chúng có thể sử dụng đo lường công suất quang như một kích hoạt. Những crossconnects này cần một kênh báo hiệu ngoài băng để trao đổi thông tin điều khiển với các phần tử mạng khác. Với cấu hình của hình 1.6(c), thiết bị kèm theo cần phải có giao diện quang có thể đối phó với sự mất mát tạo bởi chuyển mạch quang. Các giao diện này cũng cần phải là các giao diện sợi đơn mode vì đó là những gì hầu hết các chuyển mạch quang học được thiết kế để xử lý. Ngoài ra, giao diện nối tiếp (một sợi đôi) được ưa thích hơn là các giao diện song song (nhiều cặp sợi), mỗi cặp sợi tiêu thụ một cổng trên chuyển mạch quang. Cấu hình toàn quang của Hình 1.6(d) cung cấp một mạng toàn quang thực sự. Tuy nhiên, nhiệm vụ thiết kế một lớp vật lý phức tạp hơn khi tín hiệu được lưu giữ trong miền quang tất cả các đường từ nguồn của chúng để đích của chúng, được chuyển mạch quang học tại các nút trung gian. Với kỹ thuật liên kết phức tạp và thường là cung cấp độc quyền, không dễ dàng để có OXC của một nhà cung cấp tương thích với OLT của nhà cung cấp khác trong cấu hình này. Cũng lưu ý rằng các cấu hình của hình 1.6(b), (c), và (d) tất cả có thể được kết hợp trong một OXC. Ta có thể có một số cổng có O/E/O, những cái khác kết nối đến các OLT với các O/E/O, và vẫn còn những cái khác kết nối với các OLT mà không có bất kỳ O/E/O nào. Có thể tích hợp các hệ thống OXC và OLT lại với nhau thành một phần của thiết bị. Làm như vậy cung cấp một số lợi ích đáng kể. Nó giúp loại bỏ sự cần thiết O/E/O dư trong nhiều phần tử mạng, cho phép gắn kết chặt chẽ giữa hai cái để hỗ trợ bảo vệ hiệu quả, và làm dễ hơn để báo hiệu giữa nhiều OXC trong một mạng, bằng cách sử dụng các kênh giám sát quang có sẵn trong các OLT. Ví dụ, trong hình 1.6(a), chúng ta có thể có giao diện WDM trực tiếp trên crossconnect và loại bỏ các giao diện tiếp cận ngắn intraoffice. Ta sẽ di chuyển từ cấu hình trong hình 1.6(b) đến cấu hình trong hình 1.6(c). Việc tích hợp này cũng có nhược điểm là làm cho nó thành một giải pháp nhà cung cấp duy nhất. Các nhà cung cấp dịch vụ sau đó phải mua tất cả các thiết bị WDM của họ, bao gồm cả các OLT và Các OXC, từ cùng một nhà cung cấp để có được sự đơn giản hóa này. Các nhà cung cấp dịch vụ thích xây dựng mạng lưới của họ bằng cách kết hợp và phối hợp thiết bị "tốt nhất trong lớp" từ nhiều nhà cung cấp. Hơn nữa, giải pháp này không giải quyết được vấn đề đối phó với các tình huống kế thừa nơi các OLT đã được triển khai và các OXC phải được thêm vào sau đó. Cấu hình OXC toàn quang Trong phần này ta sẽ xét chi tiết các cấu hình toàn quang của OXC do có tính kinh tế cao so với tất cả các cấu hình khác. Ðối với cấu hình toàn quang OXC mà ta đã xét trong hình 1.6(d), ta thấy nó có các yếu điểm là: không có khả năng nhóm tín hiệu tốc độ thấp, không có khả năng chuyển đổi bước sóng và không có khả năng tái tạo tín hiệu do hoạt động hoàn toàn độc lập với lớp điện. Ðể khắc phục các vấn đề trên, ta thêm vào cấu hình OXC lõi chuyển mạch điện. Lõi chuyển mạch điện này thực hiện chức năng hoàn toàn giống như trong cấu hình OXC trên hình 1.6(a) mà ta đã xét. Như vậy, vừa đảm bảo tính kinh tế khi phần lớn các tín hiệu bước sóng được lõi chuyển mạch quang thực hiện chuyển mạch, vừa đảm bảo giải quyết các nhược điểm của cấu hình toàn quang xét ở trên với một phần nhỏ kênh bước sóng yêu cầu thực hiện các tác vụ thêm (chuyển đổi bước sóng chẳng hạn). Để chế tạo một phần lõi chuyển mạch quang dung lượng lớn hiện nay thực hiện còn nhiều khó khăn. Nên cấu hình toàn quang OXC như trên hình 1.7 tuy đơn giản về mặt mô hình nhưng lại rất phức tạp trong công nghệ chế tạo được lõi chuyển mạch quang. Giả sử trên thực tế OXC được nối với 8 OLT, mỗi OLT truyền trên sợi quang 32 kênh bước sóng. Như vậy, với mô hình đưa ra cần phải chế tạo được lõi chuyển mạch quang dung lượng 256 x 256 mới đáp ứng đủ yêu cầu phục vụ mạng. Trong điều kiện công nghệ hiện tại điều này là hết sức khó khăn. Ðể khắc phục điều này, người ta đưa ra khái niệm mặt phẳng bước sóng. Hình 1.7. Một nút mạng toàn quang thực sự kết hợp bộ kết nối chéo lõi quang và bộ kết nối chéo lõi điện. Tín hiệu được chuyển mạch dạng quang nhưng được chuyển xuống dạng điện khi chúng cần nhóm lại, tái tạo hoặc chuyển đổi từ một bước sóng này đến một bước sóng khác. Mặt phẳng bước sóng gồm các phần tử cơ bản là các bộ chuyển mạch với dung lượng trung bình, mỗi bộ chuyển mạch chỉ chịu trách nhiệm chuyển mạch một bươc sóng. Nguyên lý hoạt động của mặt phẳng bước sóng được cho như trên hình 1.8. Mặt phẳng bước sóng được cấu tạo sao cho các tín hiệu WDM trên sợi quang được đi qua chặng 1 là các bộ DEMUX, tách thành các bước sóng riêng biệt nhau. Sau đó, các kênh tín hiệu cùng bước sóng được đưa đến các cổng đầu vào của một bộ chuyển mạch nào đó. Bộ chuyển mạch này chuyển mạch tín hiệu từ cổng này đến cổng kia mà không quan tâm đến việc chuyển đổi bước sóng. Chức năng chuyển đổi bước sóng không thuộc mặt phẳng pha. Tiếp theo, đầu ra của một bộ chuyển mạch được đưa đến các bộ MUX để ghép tín hiệu vào sợi quang truyền đi. Hình 1.8. Một OXC mặt phẳng bước sóng lõi quang, bao gồm một mặt phẳng các bộ chuyển mạch quang, mỗi bộ cho một bước sóng. Với F sợi quang và W bước sóng trên mỗi sợi quang, nếu muốn linh hoạt tách và ghép bước sóng bất kỳ, mỗi bộ chuyển mạch cần có kích thước 2Fx2F Như vậy, nếu cũng trong cùng một điều kiện OXC được nối với 8 OLT, mỗi OLT truyền trên sợi quang 32 kênh bước sóng thì ta phải dùng 32 phần tử chuyển mạch dung lượng 8 x 8; 8 bộ MUX và 8 bộ DEMUX. Rõ ràng đã giảm dung lượng của bộ chuyển mạch đi nhiều lần, phù hợp với khả năng chế tạo trong điều kiện hiện tại hơn. Tổng quát nếu sử dụng F OLT (tương ứng với F sợi quang) với W bước sóng trên mỗi sợi quang thì cần có W (2Fx2F) bộ chuyển mạch một bước sóng. Phương pháp mặt phẳng bước sóng cung cấp giải pháp kinh tế hơn so với việc sử dụng các bộ chuyển mạch quang không nghẽn kích thước lớn. Tuy nhiên, ở trên, ta không xem xét cách tối ưu hoá số lượng các kết cuối thêm/bớt (là các bộ chuyển đổi tín hiệu hoặc giao diện O/E trên các lõi chuyển mạch điện). Cả hai hình 1.7 và 1.8 đều giả sử rằng có đủ số cổng để kết cuối tất cả WF tín hiệu. Ðiều này hầu như không có, trên trên thực tế chỉ có một phần lưu lượng cần được tách, và các bộ kết cuối rất tốn kém. Hơn nữa, nếu chúng ta thực sự cần WF kết cuối trên mỗi chuyển mạch điện, cấu hình tốt nhất là dùng cấu hình lõi điện ở hình 1.48 (a) không có các bộ chuyển mạch mặt phẳng bước sóng. Nếu có tổng cộng T kết cuối, tất cả đều có laser điều chỉnh được, và chúng ta muốn tách bất kỳ tín hiệu nào trong WF tín hiệu, thì cần một bộ chuyển mạch quang TxWF giữa các bộ chuyển mạch mặt phẳng bước sóng và các bộ kết cuối, như trên hình 1.61. Ngược lại, với bộ chuyển mạch không nghẽn lớn, chúng ta có thể kết nối đơn giản T kết cuối với T cổng của chuyển mạch này, kết quả là có một bộ chuyển mạch (WF+T) x (WF+T). Do đó trong vài trường hợp phương pháp mặt phẳng bước sóng không được ứng dụng. Hình 1.9. Giải quyết vấn đề kết cuối thêm/bớt trong phương pháp mặt phẳng bước sóng. Cần có thêm một bộ chuyển mạch quang giữa các bộ chuyển đổi tín hiệu điều chỉnh được và các bộ chuyển mạch mặt phẳng bước sóng. Ở đây, T là bộ phát điều chỉnh được trên một phía của mạng WDM, và R là bộ thu. Tóm lại, phương pháp mặt phẳng bước sóng cần tính đến số lượng sợi, phần lưu lượng thêm/bớt , số lượng kết cuối, và khả năng điều chỉnh của chúng như là các tham số riêng biệt trong thiết kế. Với bộ chuyển mạch kích thước lớn, chúng ta có thể phân chia các cổng một cách linh hoạt để tính sự thay đổi của tất cả các thông số này. Hiện nay cả OXC lõi điện và lõi quang đều được thương mại hoá. OXC lõi điện với tổng dung lượng lên đến vài Tb/s, khả năng nhóm đến các luồng STS-1 (51Mb/s), đã được sản xuất. OXC lõi quang với trên 1000 cổng và OXC mặt phẳng bước sónag cũng sắp được tung ra thị trường. Mạng DWDM Tổng quan hệ thống DWDM DWDM (Dense Wavelength Division Multiplex) công nghệ ghép kênh theo bước song mật độ cao. Công nghệ DWDM là một trong những công nghệ quan trọng nhất trong sự phát triển công nghệ truyền tín hiệu sợi quang. DWDM thực hiện ghép kênh theo bước sóng với mật độ rất cao, có khi lên tới hàng nghìn kênh, với cung cấp dung lượng rất lớn. Khi mà các dịch vụ về truyền dữ liệu, tải phim ảnh, âm nhạc, trò chơi ngày càng phát triển, thì việc triển khai DWDM nói chung là rất cần thiết để đảm bảo việc cung cấp dải thông cũng như tốc độ cho việc truyền dẫn này. DWDM hiên nay thường được dùng cho mạng back bone như hệ thống cáp quang biển hay hệ thống xuyên lục địa, tuy nhiên, cũng có thể cung cấp trong phạm vi một nước hay một khu vực do chi phí trong việc triển khai rất cao. Khoảng cách ko dùng bộ lặp hay bộ khuếch đại lên đến vài nghìn km. Ưu điểm: Tốc độ truyền cao, DWDM cho phép dung lượng sợi tín hiệu quang lên đến 400Gb/s, suy hao thấp khoảng cách truyền xa, thường được sử dụng làm mạng backbone Đa giao thức: giao thức DWDM không phụ thuộc đến tốc độ truyền dữ liệu, vì thế các giao thức IP, ATM, SONET/SDH có thể truyền với tốc độ từ 100Mbps đến 2.5Gbps DWDM có thể truyền nhiều dạng tín hiệu khác nhau trên cùng một kênh Nhược điểm: Giá thành đắt, chi phí lắp đặt triển khai đắt hơn so với mạng WDM cũ. Chức năng của hệ thống DWDM Đúng như chức năng của nó, DWDM bao gồm 1 số các chức năng lớp vật lý. Sự phát triển công nghệ DWDM Công nghệ WDM bắt đầu bùng nổ vào cuối những năm 1980 bằng cách sử dụng 2 bước sóng có khoảng cách tần số lớn ở băng 1310 và 1550nm ( hoặc 8500nm và 1310nm), còn gọi là WDM băng rộng. Dạng đơn giản của công nghệ WDM với 2 kênh  1 sợi truyền, 1 sợi nhậnĐây là sắp xếp hiệu quả nhất và thấy nhiều nhất trong hệ thống DWDM  Đầu những năm 1990s, thời kì của hệ thống WDM thế hệ 2, còn gọi là Narrow WDM, chuyển từ sử dụng 2 lên sử dụng 8 kênh. Những kênh này đực đặt cách nhau 1 khoảng 400GHz ở miền 1550nm. Đến giữa những năm 1990s, hệ thống DWDM nổi lên mạnh mẽ với sử dụng 16-40 kênh và khoảng cách tần số 100 - 200 GHz. Cuối những năm 1990 hệ thống DWDM đã phát triển lên tới mức 64-100 kênh song song, mật độ đóng gói lên đến khoảng cách tần số 50 hay thậm chi 25Ghz. Dưới đây la biểu đồ tháp chỉ tiến trình công nghệ tăng về số bước sóng bàng giảm khoảng cách bước sóng. Cùng với mức độ phát triển về bước sóng, cách thức cấu hình cũng linh hoạt hơn thong qua các hàm add-drop và khả năng quản lý.  Sự tăng cường mật độ kênh do ứng dụng công nghệ DWDM đã ảnh hưởng mạnh mẽ lên dung lượng mang tín hiệu của sợ quang. Năm 1995, khi những hệ thống 10Gbps đầu tiên được triển khai, tốc dộ tăng dung lượng từ 4 lần mỗi 4 năm lên đến 4 lần mỗi năm. Chức năng hệ thống Chức năng của hệ thống DWDM bao gồm 1 số các chức năng lớp vật lý.   Hệ thống gồm các chức năng chính sau: Tạo tín hiệu: Nguồn tín hiệu, laser rắn, phát sáng ổn định, băng hẹp mang tín hiệu số được diều chế dạng tín hiệu tương tự. Ghép kênh tín hiệu: Hệ thống DWDM triển khai ghép kênh để tổng hợp tín hiệu. Có nhiễu sảu ra ở các quá trình tách và ghép kênh, nhiễu này phụ thuộc vào số kênh được truyền nhưng có thể được tối thiểu bằng các bộ lọc quang - sẽ cải thiện tất cả các tín hiệu quang mà không cần chuyển sang tín hiệu điện. Truyền tín hiệu Dưới tác động nhiễu xuyên và suy hao tín hiệu quang gây suy hao, tổn thất do truyền tín hiệu trong sợi quang. Giảm các suy hao này bằng điều khiển các thông số như khoảng cách tần số, dung sai bước sóng, công suất phát laser. Các tín hiệu quang cần được khuếch đại để tăng khoảng cách truyền cũng như giảm nhiễu. Phân kênh tín hiệu: Tách các kênh ghép trở lại các kênh như ban đầu, đây là nhiệm vụ khó khăn do phải bù trừ nhiều đưa về dạng tín hiệu đúng như ban đầu Thu tín hiệu: Tín hiệu được phân kênh được nhận bởi thiết bị thu quang như photodetector Thêm nữa, 1 hệ thống DWDM cần được trang bị giao diện phí người sử dụng để nhận tín hiệu đầu vào. Chức năng này được thực hiện bởi các transponder. Về mặt DWDM sẽ là các giao diện quang liên kết với hệ thống DWDM. Công nghệ ứng dụng: Không giống như công nghệ SONET/SDH, DWDM không chỉ dựa vào việc xử lý dữ liệu điện, mà thay vào đó sưa dụng công nghệ gần với khuếch đại quang hơn. Đầu tiên, WDM có khả năng mang tín hiệu ở 2 khoản bước sóng cách nhau rộng, và truyền trong khoảng cách tương đối ngắn. Với trạng thái thời kỳ đầu đó, WDM cần cải thiện cả vệ công nghệ hiện có và phát minh ra công nghệ mới. Việc tăng cường bộ lọc quang cũng như laser băng hẹp cho phép DWDM kết hợp nhiều hơn 2 bước sóng cho 1 sợi quang. Sự phát minh ra bộ khuếch địa qunag hệ số phẳng ghép cùng với sợi quang truyền nhằm tăng tín hiệu quang, theo đó hệ thống DWDM có thể truyển với khoảng cách xa hơn trước. Một công nghệ khác quan trọng khác được dùng ở đây là sự cải thiện đặc tính sợ quqang với tổn hao ít hơn là đặc tính truyền quang tốt hơn cùng các bộ EDFA, các thiết bị như lưới Bragg, bộ ghép kênh add/drop. Bộ ghép kênh Add/Drop Giứa 2 điểm tách và ghép kênh trọng hệ thống DWDM như ở 2-18, có nhiều tín hiệu quang đa bước sóng. Mong muốn thêm hay bớt 1 vài bước sóng ở 1 sỗ điểm trên đường truyền ngày càng gia tăng dẫn đến sự ra đời của thiết bị add/drop multiplexer (OADM). Thay vì ghép và tách tất cả các bước sóng cùng lúc, OADM có thể tách nhiều bước sóng cũng như thêm vào các bước sóng khác. OADM là thành phần không thể thiếu trong mạng lười quang toàn cầu. OADM khá giống với rất nhiều các SONET ADM khác, ngoại trừ việc nó chỉ có thể tách hoặc ghép thêm tín hiệu quang mà không cần chuyển sang tín hiệu điện trung gian. Ví dụ ở trong hình Có 2 loại OADM, ở thế hệ đầu tiên là các thiết bị tĩnh mà tự cấu hình để bỏ 1 số các bước sóng và thêm các bước sóng xác định khác. Loại thứ 2 là loại có thể cấu hình và khả năng lựa chọn động các bước sóng thêm hoặc loại bỏ. Erbium - Doped Fiber Amplifier Là công nghệ chính đứng đằng sau khả nằn truyền 1 lượng lớn dữ liệu đi khoảng cách xa của DWDM. Cùng thời điểm đó cũng có rất nhiều công nghệ và thành phàn của mạng được phát triển. Erbium là 1 nguyên tố rất hiếm trên trái đất, phát ánh sáng trong khoảng 1.54 um- bước sóng có tổn hao thấp, được pha tạp thêm vào sợi quang sử dụng rộng rãi trong hệ thống DWDM.   Nguyên lý hoạt động EDFA: Nguyên lý dựa trên hiện tượng phát xạ kích thích. Bộ khuếch đại EDFA có 3 mức năng lượng E1, E2, E3 tương ứng với mực năng lượng đáy, mức giả ổn định và mức kích thích.  Nguồn bơm laser sẽ bơm tín hiệu sóng liên tục ở bước sóng 980nm ( hoặc 1400nm). Các điện tử ở mức năng lượng cơ bản hấp thụ năng lượng kích thích Ephoton = 1.27eV ( 0.081eV với 1400nm) để chuyển lên trạng thái kích thích có mức năng lượng cao hơn E3. Trạng thái này chỉ tồn tại trong khoảng thời gian ngắn t32 ( xấp xỉ 1us) và chuyển sang trạng thái E2. Nếu không có tín hiệu kích thích, thì sau khoảng thời gian sống T21 sẽ sảy ra hiện tượng bức xạ cảm ứng từ mức E2 xuống mức E1. Tuy nhiên nếu đưa các tín hiệu ánh sáng trong phổ từ 1530 - 1565nm vào thì sẽ sảy ra hiện tượng phát xạ kích thích, hàng loạt điện tử ở trạng thái giả ổn định nhận kích thích thứ 2 chuyển về trạng thái E1 và phát xạ photon tần số v tương ứng với tần số kích thích. Bước sóng bơm: có nhiều bước sóng khác nhau 650, 800, 980, 1480nm, nhưng trên thực tế do suy hao khi tạo photon, ánh sáng sử dụng trong EDFA chỉ dùng bước sóng 980nm và 1480nm. Phân loại: Theo nguồn ánh sáng bơm: Bơm gián tiếp: bước sóng 980nm, hệ thống có 3 mức năng lượng, dải sóng khuếch đại 1500 - 1600nm. Nhiễu lượng tử giới hạn 3dB Bơm trực tiếp: bước sóng 1480nm, hệ thống 2 mức năng lượng. Nhiễu lượng tử giới hạn 4dB Bơm trực tiếp được sử dụng rộng dãi hơn do tính sẵn có vả độ tin cậy cao hơn, có thể truyền đi dài và nhiễu đáng tin cậy. Trên thức tế bơm 980nm thường được dùng làm bộ tiền khuếch đại và bơm 1480nm làm bộ khuếch đại công suất. Phân loại theo chiều bơm: Bơm thuận (forward pumping) , bơm nghịch (reverse pumping) và bơm hai chiều (bidirectional pumping) Bơm ngược: nguồn bơm được bơm ngược chiều với hướng truyền tín hiệu Bơm 2 chiều : sử dụng hai nguồn bơm và được theo hai chiều ngược nhau . Nhiễu EDFA Nhiễu EDFA phụ thuộc nồng độ Erbium, chiều dài sợi quang, công suất bơm Pp. theo tính toàn thực nghiệm cho thấy mức nhiều EDFA chỉ khoảng 3db khi công suất tín hiệu ngõ vào 1mW bước sóng 1,53um. Với mức công suất Trên đây là sơ đồ 1 EDFA đơn giản. 1 tín hiệu yếu được đưa vào sợi quang pha tạp erbium, đồng thời 1 tín hiệu quang ở bước sóng 980 hoặc 1480 cũn được bơm vào bằng bơm laser. Tín hiệu quang được bơm vào sẽ kích thích nguyên tử erbium giải phóng năng lượng lưu trữ ở bước sóng 1550nm. Và quá trình này cứ thế tiếp diễn trong nửa kia của của sợi, tín hiệu sẽ mạnh hơn. Việc phát xạ liên tục của EDFA cũng gây ra nhiễu tín hiệu. Đặc điểm chính của tham số khuếch đại này là hệ số khuếch đại phẳng v, mức nhiễu, và công suất đầu ra. EDFA có khả năng đạt khuếc đại 30dB oặc hơn với công suất +17dB. Các tham số mục tiêu khi lựa chọn EDFFA là mức nhiễu thấp và hệ số lọc phẳng. Hệ số lọc cần phẳng vì nó khuếch đại với tất cả bước sóng giống nhau. Nhưng do bản chất công nghệ EDFA đã phụ thuộc vào bước sóng, nên các EFDA hiện tại thường có thêm các bộ lọc cân bằng hệ số. Cần yêu cầu nhiễu thấp vì nhiễu cùng tín hiệu sẽ cùng được khuếch đại. Với tác động tích lũy, không thể lọc tách được, tỉ số SNR là thành phần chính số các bộ khuếch đại cần chú trọng, chiều dài đường truyền. Thực tế tín hiệu có thể truyền lên đến 120km giữa 2 bộ khuếch đại. Sau khoảng cách 600-1000km tín hiệu phải được tái tạo lại. Bời vì các bộ khuếch đại quang chỉ khuếch địa tín hiệu không thực hiện các chức năng khác như tạo lại dạng, chỉnh đồng bộ cũng như phát lại tín hiệu. EDFA được sử dụng ở dải băng C và L. Thành phần mạng DWDM Bộ ghép kênh đầu cuối DWDM Bộ ghép kênh chứa các bộ transponder (bộ tách sóng) chuyển đổi bước sóng cho từng bước sóng mang tín hiệu. Các transponder này nhận tín hiệu quang đầu vào ( ví dụ như từ lớp clienr SONET/SDH hoặc các tín hiệu khác…) , chuyển chúng thành các tín hiệu điện , và truyền lại bằng laser ở dải băng 1550nm. (1990s hệ thống DWDM chỉ có khoảng 4 hoặc 8 transponder, nhưng từ những năm 2000 trở về đây, các hệ thống dwdm thương mại có thể có đến 128 bộ chuyển đổi tín hiệu). Các bộ ghép kênh đầu cuối này còn có cả bộ ghép kênh tín hiệu quang (bộ dồn kênh tín hiệu quang), bộ này sẽ ghép các tín hiệu trong băng 1550nm vào 1 sợ cáp ( SMF -28 fiber). Bộ ghép kênh đầu cuối có thể hoặc không hỗ trợ bộ EDFA nội bộ đối với tín hiệu quang đa bước sóng. Các bộ lặp quang tức thời: Mỗi khoảng 80-100km lại đặt 1 bộ để giảm suy hao công suất quang khi truyền trên đường đây. Tín hiệu sẽ được khuếch đại bởi EDFA. Đầu cuối quang tức thời (bộ ADM): Là phần địa điểm độ khếch đại từ xa mà khuếch đại các tín hiệu đa bước sóng đã truyền lên đến 140 km hoặc hơn thế trước khi tới trạm remote sites. Phân tích và đo đạc tín hiệu quang được thực hiện tại các site, để cho phép định vị (xác định) bất cứ sự đứt gãy hoặc suy giảm tín hiệu nào. Trong các hệ thống phức tạp các tín hiệu vượt ra ngoài tín hiệu đa bước sóng có thể được loại bỏ ở từng phần. Thiết bị đầu cuối phân kênh DWDM: Chuyển tín hiệu đa bước sóng trở về từn tín hiệu đơn như trước đó, đưa trả về các sợ khác nhau hệ thống client-layer ( như SONET/SDH). Cơ bản phần phân kênh này được thực hiện hoàn toàn thụ động ngoại trừ 1 vài phép đo, hầu hết các hệ thống SONET đều có thể nhận các tín hiệu bước sóng 1550nm. Tuy nhiên dể chuyển dến hệ thống client –layer dùng ( để đảm bảo tính toàn vẹn của tín hiệu số( các tín hiệu được phân kênh này thông thường sẽ được gửi sàng các transponder đầu ra O/E/O trước khi chuyển đến hệ thống client-layer. Thông thường chức năng của output transponder được tích hợp luôn vào input transponder, nên ở các hệ thống thương mại các transponder là giao diện 2 chiều ở 1550nm ở cả trong lần ngoài. Ở 1 số hệ thống transponder hỗ trợ 40 GHz, và cả sửa sai huowgns tới (FEC) theo công nghệ digital wrapper như mô tả trong chuẩn ITU-T G.709 standard. Optical Supervisory Channel (OSC): Kênh giám sát quang Kênh dùng các bước sóng ngoài dải khuếch đại của EDFA ở (1510nm, 1620nm, 1310nm …). Kênh sẽ truyền các thông tin về tín hiệu quang đa bước sóng cũng như điều kiện remote tại các diểm đầu cuối, cũng như EDFA. Cũng sử dụng để nâng cao phần mềm từ xa và quản lý thông tin mạng người dùng. Đây là tín hiệu tương tự đa bước sóng sang kênh giám sát DCC của SONET. Theo chuẩn, ITU để gnhi OSC cần tối uwu ( tận dụng) tín hiệu cấu trúc OC-3, như 1 vài nhà cung cấp chọn 100M ethernet, hay các dạng tín hiệu khacsl khôn giống như các bước ongs mang tín hiệu client ở băng 1550nm, OSC luôn kết thúc tại các bộ khuếch đại tức thoiiwf - noi nhận tín hiệu cuc bộ trước khi truyền lại. Giao diện DWDM Phần lớn các hệ thống DWDM hỗ trợ chuẩn giao tiếp với SONET/SDH. Ngày nay các hệ thống WDM khoảng cách xa, thườn dùng chuẩn giao diện OC-48c/STM-16c hoạt động ở bước sóng 1310nm. Ngoài ra còn các giao diện quan trọn ở ở các vùng đô thị, truy cập mạng thuowgnf hỗ trợ: Ethernet ( Fast and Gigabit Ethernet), ESCON, Sysplex Timer, Sysplex Coupling Links, và kênh sợi quang. Về phía client có thể có đầu cuối SONET/SDH hoặc ADM, chuyển mạch ATM, hoặc các router. Bằng cách chuyển các tín hiệu quang đến sang các bước sóng chinh xác được ghép kênh của chuẩn ITU, transponder sẽ giúp hệ thống DWDM có tính mở rất lớn. Bên trong hệ thống DWDM, transponder chuyển tín quang của clien từ tín hiệu điện gửi trả theo 3 chức năng trên. Những tín hiệu điện này được sử dụng cho đầu vào của laser. Môi xtranssponder trong hệ thống sẽ chuyển tín hiệu của client của nó thành 1 bước sóng khác nhau. Các bước sóng khác nhau của tất cả các client qua transpoindr sẽ được ghép kênh quang lại. Và ở bên phí đầu thu của hệ thống DWDM sẽ diển ra quá trình hoàn toàn ngược lại. Các bước sóng đơn lẻ sẽ được tách ra từ bộ tách sóng, chuyển đển từng transponder tương ứng, mà tại đó tín hiệu sẽ được chuyển lại thành các tín hiệu điện và giao diện chuẩn trả về cho client.  Như giới hiệu trong lưới tần số ITU-T G.684.1 năm 2002, đã giúp tích hợp các hệ thống WDM vào các hệ thống cũ theo chuẩn SONET/SDH. Các bước sóng WDM được đặt vào lưới tần số ở chính xác 100GHz ( 0.8nm) khoảng ở tần số quang, với tần số tham khảo cố định ở 193.10 THz ( 1552, 52 nm(. Lới chính được đặt vào băng khuếch đại quang, nhưng cũng cơ thể mở rộng với các băng rộng hơn. Ngày nay các hệ thống DWDM sử dụng băng 50GHz hoặc thập chí 35 GHz với số kênh lên đến 160 kênh. Hệ thống DWDM có thể duy trì tần số hoặc bước sóng ổn định, hơn CWDM do khoảng cách giữa các bước sóng. Độ chính xác của điều khiển nhiệt độ laser yêu cầu của hệ thống DWDM nhằm ngăn cản độ lệch cửa sổ rất hẹp của các hệ thống cũ khoảng vài GHz. Hơn nữa, khi DWDM cung cấp dung lượng lớn hơn nhằm sử dụng truyền thông cấp cao hơn CWDM, vd như trong mạng back bone của internet và vì thế có tốc độ modul cao hơn, vì thế tạo ra thị trường nhỏ hơn cho các thiết bị DWDM với mức hiệu năng cao hơn. Những yếu tố khói lượng nhỏ hơn, hiệu năng cao hơn trọng hệ thống DWDM khiến chúng đắt hơn so với CWDM. Những thay đổi mới gần đây của hệ thống DWDm gồm có các modul có thể tháo dời, chương trình điều chỉnh bộ thu phát lên đến 40-80 kênh. Tài liệu tham khảo [1] Slide giáo trình thông tin quang – BKHN – [2] Wikipedia – lần truy cập cuối 31/10/2011 [3] DWDM Network Designs and Engineering Solutions - Ashwin Gumaste, Tony Antony [4] Kỹ thuật thông tin quang 2– Học viện Bưu chính Viễn thông.