Khuếch đại quang trong hệ thống dwdm lh_1600g nortel

n phân bố - Bộ ghép nội (Internal Tap Coupler) OUT UPG (DRA-B) MON_L MON-C (DRA-A) DROP OUT (DRA-A) DRA-B DRA-A Đến CP khuếch đại kép DAC Đến tuyến cáp quang truyền dẫn Hình 3.7 Tên các cổng trên card DRA Bảng 3.6 Đặc tính kỹ thuật của card DRA Đặc tính kỹ thuật Card DRA-A Card DRA-B Dãy bước sóng bơm 1420 – 1500nm Chỉ tiêu độ lợi 0. 0 – 20.0 dB Kích thước Một slot Loại connector SC, FC Công suất tiêu thụ tối đa 120W 108W MON-C, MON-L Khoảng 17 dB thấp hơn công suất ngõ vào của Dual Amplifier Trọng lượng 4,5 Kg Card nhóm phân tích phổ quang CPG-OSA (Optical Spectrum Analyzer Circuit Pack Groups) Một card nhóm OSA CPG bao gồm một card OSA. Một phần tử mạng 1600G Amplifier tiêu chuẩn có thể chứa 4 OSA CPG, 2 OSA CPG cho mỗi OTR CPG. Trong mỗi cấu hình 1600G Amplifier có bao gồm một DRA CPG thì cần phải có một OSA. Còn ở các cấu hình khác thì OSA là tự chọn. Một phần tử mạng 1600G Amplifier rút gọn có thể chứa một OSA CPG, kí hiệu G1. Card phân tích phổ quang OSA, lắp trong giá chính của giá khuếch đại. Card phân tích phổ quang OSA gia tăng cân bằng khuếch đại và chất lượng bằng cách kiểm tra công suất kênh quang, tỉ số tín hiệu quang trên nhiễu (OSNR) và công suất toàn băng của mỗi một cổng hoạt động. Card này dùng để giám sát điều khiển công suất, tỉ số tín hiệu trên nhiễu và công suất toàn băng trên mỗi cổng. Với tín hiệu quang mẫu được cung cấp từ các card Dual và card Booster, card OSA tiến hành phân tích và phát tín hiệu thông báo cho nhà điều hành mạng biết để tiện cho việc thay thế hay chỉnh sửa. Việc triển khai card phân tích phổ quang OSA phụ thuộc vào: Dung lượng bước sóng Dạng sợi quang Số luồng Sự có mặt của card DRA Sự có mặt của cấu hình OADM. Chức năng và tên cổng của card OSA: Card OSA có 8 cổng, 4 cổng để giám sát Băng-C và 4 cổng để giám sát Băng-L. Mỗi cổng card OSA nối đến một cổng kiểm tra MON của bộ khuếch đại, phù hợp theo một sơ đồ kết nối cố định. Hình 3.8 trình bày tên gọi các cổng của card OSA. Tín hiệu từ các ngõ MON của các card khuếch đại Dual và card Booster được đưa vào các ngõ IN của card OSA. Sau đó, tín hiệu này được đưa đến bộ phân tích phổ (Optical Analizer) thông qua một bộ ghép WDM và một chuyển mạch 4:1. Tín hiệu này sẽ được phân tích và kết quả được dùng để điều khiển công suất khuếch đại. Ký hiệu: - Bộ ghép WDM (WDM Coupler) - Đầu nối trên card (Faceplate connector) - Phân tích phổ quang (Optical spectrum analyzer) - Chuyển mạch 4:1 IN-1 Băng-C IN-5 IN-2 IN-7 IN-6 IN-8 IN-4 IN-3 Băng-L Hình 3.8 Tên các cổng của card OSA Bảng 3.7 Đặc tính kỹ thuật của card OSA. Đặc điểm kỹ thuật Card phân tích phổ quang OSA Bước sóng C-Band 1530 – 1563nm Bước sóng L-Band 1570 – 1603nm Dãy động OSNR 10 – 30 dB Ngưỡng suy hao -22.25dBm Loại connector SC, FC Kích thước Một slot Trọng lượng 4,5 Kg Công suất tiêu thụ tối đa 37W Sự truyền dẫn tín hiệu quang và sự liên kết giữa các trạm khuếch đại quang LH-1600G trong mạng quang Phần này mô tả sự truyền tín hiệu và sự kết nối giữa các trạm khuếch đại trong mạng quang. Các trạm kết cuối tồn tại giữa cả hai đầu của một chuỗi liên tiếp các trạm khuếch đại. Các trạm đường dây nằm giữa các trạm kết cuối. Khi ta dùng thiết bị khuếch đại 1600G ở một trạm đầu cuối, tín hiệu phải thiết kế nó theo loại trạm đầu cuối (Term 1 và Term 2). Tương tự, khi ta dùng thiết bị khuếch đại 1600G ở một trạm đường dây, ta phải thiết kế nó theo loại trạm khuếch đại đường dây (Line hay Line-OADM). Thiết bị khuếch đại đầu cuối phát các bước sóng quang qua một hay nhiều bộ khuếch đại mới đến thiết bị khuếch đại đầu cuối thu. Dòng tín hiệu (đơn hướng) truyền giữa các trạm 1A 1A 2A 2A Chiều 1 Chiều 1 Chiều 2 Chiều 2 Đầu cuối 1 Chiều 1 Đầu cuối 1 Chiều 2 1A 2A Đầu cuối 2 Chiều 1 Đầu cuối 2 Chiều 2 Trạm đầu cuối 1 Trạm đường dây Trạm đầu cuối 2 Hình 3.9 Tín hiệu lan truyền giữa một Trạm đầu cuối Term 1, một Trạm đường dây (Line site) và một Trạm đầu cuối Term 2. Trong hình, dòng tín hiệu lan truyền giữa một Trạm đầu cuối-1 (Term 1), một Trạm đường dây (Line site) và một Trạm đầu cuối -2 (Term 2). + Ở Term 1, khuếch đại 1A thu một tín hiệu quang được ghép, khuếch đại nâng công suất tín hiệu và phát tín hiệu lên sợi quang theo Chiều-1. + Ở Trạm đường dây, bộ khuếch đại 1A thu tín hiệu quang theo Chiều-1 từ Trạm đầu cuối-1. Trạm đường dây, có thể hỗ trợ làm điểm MSA để bù tán sắc hoặc làm trạm OADM. Trạm đường dây khuếch đại tín hiệu thu được, sau đó phát tín hiệu này vào sợi quang theo Chiều-1 về phía trạm đầu cuối 2. + Ở Trạm đầu cuối 2, khuếch đại 1A sẽ thu tín hiệu theo Chiều-1 từ Trạm đường dây. Khuếch đại 1A ở Trạm Term 2 khuếch đại tín hiệu thu được trước khi giải ghép bước sóng. Trong hình 3.9, tín hiệu truyền đi theo Chiều-2 ngược với Chiều-1. Trong Chiều-2, tín hiệu quang sẽ được phát từ trạm đầu cuối 2 về trạm đầu cuối-1 đi ngang qua trạm đường dây. Sự truyền tín hiệu giữa các trạm Trong hình 3.9, các tín hiệu quang truyền theo hai chiều: Chiều-1 (từ trái sang phải) và Chiều-2 (từ phải sang trái). Chiều của 1 tín hiệu quang được dùng để cho biết vị trí của 1 bộ khuếch đại đối với các trạm khác lân cận nó trên tuyến quang. Trạm khuếch đại phát được gọi là Trạm Trên Luồng (Upstream) tính từ vị trí đứng là trạm khuếch đại thu. Ngược lại, trạm khuếch đại thu được gọi là Trạm Dưới Luồng (Downstream) tính từ vị trí đứng là trạm khuếch đại phát. Trong hình 3.9, trạm đầu cuối Term 1 phát tín hiệu quang theo Chiều -1 đến Trạm đường dây; Trạm đường dây lại phát tín hiệu đến trạm đầu cuối 2. Các vị trí tương đối của các bộ khuếch đại có thể được mô tả như sau: + Theo Chiều-1: Trạm đầu cuối-1 là trạm Upstream tính từ trạm đường dây, Trạm đường dây là trạm Upstream tính từ trạm đầu cuối-2. Trạm đầu cuối-2 là trạm Downstream tính từ trạm đường dây, Trạm đường dây là trạm Downstream tính từ trạm đầu cuối-1. + Theo Chiều-2: Trạm đầu cuối-2 là trạm Upstream tính từ trạm đường dây, Trạm đường dây là trạm Upstream tính từ trạm đầu cuối-1. Trạm đầu cuối-1 là trạm Downstream tính từ trạm đường dây, Trạm đường dây là trạm Downstream tính từ trạm đầu cuối-2. Cấu hình logic của trạm khuếch đại Phần này trình bày sự kết nối logic giữa các trạm khuếch đại đầu cuối và trạm khuếch đại đường dây. Trong cấu hình này mỗi chiều truyền dẫn sẽ có hai đường truyền quang. Mỗi đường truyền quang được thiết kế theo lớp Băng-C hoặc Băng-L được liệt kê trong Bảng 3.8 Bảng 3.8 Mỗi đường truyền quang được thiết kế theo lớp Băng-C hoặc Băng-L Đường truyền quang (Optical Path) Băng bước sóng và chiều truyền dẫn Đường truyền quang 1 (Path-1) Băng C, Chiều-1 Đường truyền quang 2 (Path-2) Băng C, Chiều-2 Đường truyền quang 3 (Path-3) Băng L, Chiều-1 Đường truyền quang 4 (Path-4) Băng L, Chiều-2 Các card nhóm trạm lặp quang Khi ta sử dụng các card nhóm của thiết bị khuếch đại 1600G, mỗi CPG được định nghĩa đối với phần mềm hệ thống là một card nhóm trạm lặp chuyển tải quang OTR CPG (Optical Transport Repeater CPG). OTR CPG được định nghĩa đối với phần mềm hệ thống là OTR G0 hoặc OTR G5 dựa trên vị trí của card dịch vụ quang OSC trong giá máy chính. Mỗi OTR CPG sẽ có các chức năng khuếch đại để thiết lập các bộ khuếch đại riêng lẻ bên trong CPG. Cách gọi tên của các Facility của bộ khuếch đại là: Facility AMP (xA) – các card khuếch đại kép. Facility AMP (xB) – các card Booster 18 hoặc Booster 21 Facility AMP (xC) – các card Booster 21 (trong cấu hình MSA kép) Ở đây x = 1,2,3,4 chính là số thứ tự của đường dẫn quang. a) Các card nhóm DRA: Ta phải lắp 2 card DRA (DRA-A và DRA-B) thành 1 cặp. Mỗi 1 cặp DRA-A/B sẽ tạo thành một card nhóm CPG riêng và nó được định nghĩa đối với phần mềm hệ thống, theo vị trí của card DRA-A trong giá mở rộng 1 hoặc giá mở rộng 2. Có 8 card nhóm CPG DRA, được trình bày trong bảng 3.9. Bảng 3.9 08 card nhóm CPG DRA CPG DRA Chiều G11, G13, G16, G18 Khuếch đại các bước sóng Chiều-1 G21, G23, G26, G28 Khuếch đại các bước sóng Chiều-2 Mỗi CPG DRA có 2 Facility DRA (A) và (B), để tạo thành các bộ khuếch đại riêng lẻ bên trong CPG. Cách gọi tên thông thường của các Facility DRA là: Facility DRA (A) –Khuếch đại Raman phân bố A. Facility DRA (B) – Khuếch đại Raman phân bố B. b) Sự liên kết của card nhóm OTR và DRA: Giữa các card nhóm DRA và OTR CPG có sự liên kết xác định phải được tôn trọng. Đó là vì tại một trạm khuếch đại bất kỳ, các CPG OTR sẽ khuếch đại các bước sóng theo chiều phát , trong khi các CPG DRA sẽ khuếch đại các bước sóng theo chiều thu. Chú ý 1: Ở trạm đầu cuối-1, lắp các cặp DRA – A/B trong giá mở rộng 2, để khuếch đại các bước sóng theo Chiều-2. Chú ý 2: Ở trạm đầu cuối-2, lắp các cặp DRA – A/B trong giá mở rộng 1, để khuếch đại các bước sóng theo Chiều-1. Chú ý 3: Các trạm đường dây có hỗ trợ lắp được 2 cặp card DRA – A/B. Phụ thuộc vào chiều bước sóng để khuếch đại tín hiệu, ta lắp các cặp DRA – A/B trong giá mở rộng 1, giá mở rộng 2 và cả trong 2 giá mở rộng. Sự kết nối giữa card DRA và card khuếch đại kép Vì các CPG DRA khuếch đại các bước sóng truyền theo chiều ngược lại, ta phải kết nối các card DRA – A vào cổng IN của card khuếch đại kép (cổng này thu tín hiệu các bước sóng để được khuếch đại). Sự nối kết các cổng của card DRA được liệt kê trong Bảng 3.10 Bảng 3.10 Sự nối kết các cổng của card DRA Các bước sóng Vị trí giá để lắp CPG DRA Sự kết nối cổng DRA – A Sự kết nối cổng DRA – B Rớt Xen Truyền theo Chiều-2 Giá mở rộng 1 Nối đến cổng IN-2 của card khuếch đại kép Kết nối đến sợi quang Truyền theo Chiều-1 Giá mở rộng 2 Nối đến cổng IN-2 của card khuếch đại kép Kết nối đến sợi quang Lưu ý quan trọng: Bạn phải kết nối cổng rớt (DROP ) của card DRA-A vào cổng IN của card khuếch đại kép và kết nối cổng ra (OUT) của DRA-A đến sợi quang. Nếu bạn nhầm lẫn sự kết nối đó, card khuếch đại kép sẽ bị hỏng khi card khuếch đại DRA bật nguồn. Các trạm khuếch đại đầu cuối Các trạm khuếch đại đầu cuối được bố trí ở hai đầu của một tuyến quang. Ngoài việc khuếch đại tín hiệu các bước sóng, trạm đầu cuối là nguồn phát tín hiệu và kết thúc tín hiệu, đồng thời có các điểm MSA cho mỗi đường dẫn quang để bù tán sắc. Sự thiết kế các trạm đầu cuối – 1 hoặc đầu cuối – 2 phụ thuộc vào truyền dẫn như chỉ trong Bảng 3.11. Bảng 3.11 Sự thiết kế các trạm đầu cuối-1 hoặc đầu cuối-2 phụ thuộc vào chiều truyền dẫn. Trạm đầu cuối Chiều phát Chiều thu Trạm đầu cuối-1 Chiều -1 Chiều -2 Trạm đầu cuối-2 Chiều -2 Chiều -1 Các cấu hình khuếch đại có thể được hỗ trợ tại 1 trạm đầu cuối được liệt kê trong Bảng 3.12 Bảng 3.12 Các cấu hình khuếch đại có thể được hỗ trợ tại 1 trạm đầu cuối. Các cấu hình khuếch đại đầu cuối Hình liên kết Chỉ có Băng C Booster 18 Băng-C Booster 21 Băng-C Hình 3.12 Booster 18 Băng-C và DRA – A/B Booster 21 Băng-C và DRA – A/B Có Băng-C và Băng-L Booster 18 Băng-C/ Booster 21 Băng-L Booster 18 Băng-C/ Booster 18 Băng-L Booster 21 Băng-C/ Booster 21 Băng-L Hình 3.11 Booster 18 Băng-C/ Booster 18 Băng-L có DRA – A/B Booster 21 Băng-C/ Booster 21 Băng-L có DRA – A/B Hình 3.10 Chỉ có Băng-L Booster 18 Băng-L Booster 21 Băng-L Booster 18 Băng-L và DRA – A/B Booster 21 Băng-L và DRA – A/B Chú ý: Mặc dù các card OSC và khuếch đại kép không liệt kê trong bảng, chúng luôn có mặt trong cấu hình khuếch đại 1600G. Hình 3.10 Trạm đầu cuối-1 có khuếch đại Băng-C, Băng-L và khuếch đại Raman Hình 3.11 Trạm đường dây có khuếch đại Băng-C, Băng-L và khuếch đại Raman Hình 3.12 Trạm đầu cuối-1 có khuếch đại Băng-C. Các cấu hình khuếch đại không đối xứng Cấu hình khuếch đại không đối xứng là cấu hình theo đó các card khuếch đại kép 1A và 3A sẽ bị bỏ qua. Các bộ ghép bước sóng MUX được kết nối trực tiếp vào cổng IN của card Booster 1B và 3B. Trong cấu hình bỏ qua card khuếch đại kép, các Facility khuếch đại kép sẽ được thiết lập làm ngưng hoạt động OUT-OF-SERVICE, và kiểm tra kiểu ngắt ngõ vào (INPUT SHUTOFF MODE) được cài đặt là Hard (giá trị gán sẵn). Sự truyền tín hiệu đi trong trạm khuếch đại đầu cuối: Tín hiệu truyền trong trạm khuếch đại đầu cuối-1 được trình bày trong Hình 3.13: Phần phát (Chiều-1): Card khuếch đại kép băng-C thu một tín hiệu quang bao gồm các bước sóng Băng-C được ghép lại (trong Lưới-1) ở tại cổng IN-1 của card khuếch đại kép 1A. (Nếu có sự bỏ qua card khuếch đại kép Băng-C, tín hiệu Băng-C sẽ đi vào cổng IN của card Booster 1B). Nếu có card khuếch đại kép Băng-L, card này sẽ thu một tín hiệu quang gồm các bước sóng ghép của Băng-L (Lưới-3) tại cổng IN-3 của card khuếch đại kép 3A. (Nếu card khuếch đại kép Băng-L bị bỏ qua, tín hiệu Băng-L sẽ đi vào cổng IN của card Booster 3B) Card khuếch đại kép Băng-C 1A khuếch đại tín hiệu Băng-C và phát, tín hiệu này vào MSA (1AB). Nếu có card khuếch đại kép Băng-L 3A, thì card này sẽ khuếch đại tín hiệu Băng-L và phát tín hiệu này vào MSA 3AB. Cả hai MSA đều hỗ trợ việc bù tán sắc vào suy hao. Tín hiệu Băng-C được khuếch đại sẽ ra khỏi MSA 1AB và đi vào cổng IN của card Booster 1B, nếu có card khuếch đại kép của Băng-L, tín hiệu của Băng-L sau khi được khuếch đại sẽ ra khỏi MSA 3AB và vào cổng IN của card Booster 3B. Card OSC1 phát tín hiệu OSC 1510nm từ cổng OSC1 ADD. Nếu có dùng Băng-L, OSC1 sẽ phát tín hiệu OSC 1510nm vào cổng UPB của card Booster Băng-L 3B. Nếu không sử dụng Băng-L, card OSC1 phát tín hiệu 1510nm vào cổng UPB của card Booster Băng-C 1B. Nếu có Băng-L, card Booster 3B khuếch đại tín hiệu Băng-L và ghép tín hiệu Băng-L với tín hiệu OSC 1510nm và phát các tín hiệu đã được kết hợp từ cổng OUT của card Booster 3B vào cổng UPB của card Booster 1B. Card Booster Băng-C 1B khuếch đại tín hiệu Băng-C và ghép tín hiệu này với tín hiệu Băng-L (Nếu sử dụng tín hiệu Băng-L) và tín hiệu OSC 1510nm và phát tín hiệu kết hợp từ cổng OUT của card Booster 1B và đi vào sợi quang theo Chiều-1 để đến 1 trạm Downstream. Chú ý: Trong các cấu hình chỉ có Băng-L, card Booster 3B sẽ phát tín hiệu Băng-L kết hợp với tín hiệu OSC 1510nm trên sợi quang. Phần thu (Chiều-2): Nếu có một cặp DRA-A/B, một tín hiệu quang kết hợp gồm các bước sóng Băng-C (Lưới-1), các bước sóng Băng-L (Lưới-3) nếu có, và một tín hiệu OSC 1615nm từ một trạm Upstream của Chiều-2 đi vào cổng OUT của card DRA-A, ra khỏi cổng DROP của card DRA-A và đi vào cổng IN-2 của card khuếch đại kép 2A. Các bước sóng DRA-B ra khỏi cổng OUT của DRA-B và đi vào cổng UPG của card DRA-A. Card DRA-A ghép các bước sóng DRA-A và DRA-B sau đó phát (nghĩa là truyền theo chiều ngược lại) các bước sóng DRA đã được kết hợp qua cổng OUT của card DRA-A và đi vào sợi quang để khuếch đại tín hiệu mang lưu lượng theo Chiều-2. Tín hiệu quang kết hợp gồm các bước sóng Băng-C (Lưới-1), các bước sóng Băng-L (Lưới-3) nếu có và một tín hiệu OSC 1615nm từ trạm Upstream của Chiều-2 đi vào cổng IN-2 của card khuếch đại kép 2A. Nếu có sử dụng Băng-L, một bộ ghép trong card khuếch đại Băng-C 2A sẽ gửi tín hiệu kết hợp của Băng-L và tín hiệu OSC 1615nm từ cổng UPA 2 đi đến cổng IN 4 của card khuếch đại kép Băng-L 4A. nếu không có sử dụng Băng-L, bộ ghép trong card khuếch đại kép Băng-C 2A sẽ gửi tín hiệu OSC 1615nm từ cổng UPA 2 đến cổng OSC 1 DROP của card OSC. Tín hiệu Băng-C đã được khuếch đại đi ra khỏi MSA 2AB và đến cổng IN của card Booster Băng-C 2B. Card Booster 2B khuếch đại tín hiệu Băng-C và phát tín hiệu này từ cổng OUT đi vào bộ giải ghép bước sóng quang Băng-C DEMUX để giải ghép bước sóng quang. Nếu có sử dụng Băng-L, tín hiệu kết hợp gồm tín hiệu Băng-L và tín hiệu OSC 1615nm sẽ đi vào cổng IN 4 của card khuếch đại kép Băng-L 4A. Một bộ ghép trong card khuếch đại kép Băng-L sẽ tách tín hiệu Băng-L khỏi tín hiệu OSC 1615nm. Bộ ghép trong card khuếch đại kép Băng-L sẽ gửi tín hiệu OSC 1615nm thông qua cổng UPA 4 để đi đến cổng OSC 1 DROP của card OSC. Card khuếch đại kép Băng-L 4A khuếch đại tín hiệu Băng-L và phát tín hiệu này vào MSA 4AB. MSA 4AB dùng để bù tán sắc và chèn suy hao. Tín hiệu Băng-L sau khi được khuếch đại sẽ đi khỏi MSA 4AB và vào cổng IN của card Booster Băng-L 4B. Card Booster 4B khuếch đại tín hiệu Băng-L và phát tín hiệu vào bộ giải ghép bước sóng quang Băng-L để giải ghép. Chú ý: Trong cấu hình thiết lập chỉ có Băng-L, tín hiệu kết hợp của tín hiệu Băng-L và tín hiệu OSC 1615nm từ một trạm Upstream theo Chiều-2 đi vào cổng OUT của card DRA-A và ra khỏi cổng DROP của card DRA-A và đi đến cổng IN-4 của card khuếch đại kép 4A. Hình 3.13 Trạm đầu cuối -1 có khuếch đại Băng-C, Băng-L và Raman. Sự phân tích tín hiệu lan truyền trong trạm khuếch đại đầu cuối-2 được thực hiện tương tự nhưng có một số điểm khác nhau như sau: Chiều-2 được thay cho Chiều-1, các tín hiệu Băng-C và Băng-L đi từ bộ ghép bước sóng quang MUX. Chiều -1 thay cho Chiều-2, các tín hiệu Băng-C và Băng-L đi từ bộ DEMUX để giải ghép bước sóng quang. Tín hiệu OSC 2 thay vì OSC1 sẽ được kết nối và thêm tín hiệu OSC 1615nm theo Chiều-2 và rớt xuống tín hiệu OSC 1510nm từ Chiều-1. Card DRA-A (Nếu có sự hiện diện của một cặp DRA-A/DRA-B) sẽ phát (theo chiều ngược lại). Các bước sóng đã ghép của DRA-A và DRA-B vào sợi quang được khuếch đại tín hiệu có chứa lưu lượng đến Chiều-1. Hình 3.14 Trạm đầu cuối-1 có khuếch đại Băng-L. Các trạm khuếch đại đường dây Các trạm khuếch đại đường dây được bố trí giữa các trạm khuếch đại đầu cuối trên 1 tuyến quang. Ngoài việc khuếch đại các bước sóng, trạm khuếch đại đường dây có thể chứa 2 MSA dùng để bù tán sắc và xen hoặc rớt các bước sóng quang. Các cấu hình khuếch đại ở 1 trạm khuếch đại đường dây được liệt kê trong Bảng 3.13. Lưu ý rằng mặc dù các bộ khuếch đại kép và OSC không có trong Bảng, chúng tồn tại trong tất cả các cấu hình khuếch đại 1600G. Bảng 3.13 Các cấu hình khuếch đại tại 1 trạm khuếch đại đường dây. Các cấu hình khuếch đại đường dây Hình liên kết (Các hình thường sử dụng) Chỉ có Băng C Booster 18 Băng-C Booster 21 Băng-C Hình 3.15 Booster 18 Băng-C và DRA – A/B Booster 21 Băng-C và DRA – A/B Hình 3.16 Booster 18/Booster 21 Băng-C (MSA kép) Có Băng-C và Băng-L Booster 18 Băng-C/ Booster 21 Băng-L Booster 18 Băng-C/ Booster 18 Băng-L Booster 21 Băng-C/ Booster 21 Băng-L Hình 3.17 Booster 18 Băng-C/ Booster 18 Băng-L có DRA – A/B Booster 21 Băng-C/ Booster 21 Băng-L có DRA – A/B Booster 18 Băng-C/ Booster 21 Băng-L Booster 18/ Booster 21 Băng-C (MSA kép) Chỉ có Băng-L Booster 18 Băng-L Booster 21 Băng-L Booster 18 Băng-L và DRA – A/B Booster 21 Băng-L và DRA – A/B Thu /Phát (Chiều-1) Nếu có 1 cặp DRA A/B, 1 tín hiệu quang bao gồm các bước sóng Băng-C (Lưới-1), các bước sóng Băng-L (Lưới-3) nếu có, và 1 tín hiệu OSC 1510nm từ trạm Upstream Chiều-1 sẽ đi vào cổng OUT của card DRA-A, và ra khỏi cổng DROP của card DRA-A và tiếp theo sẽ đi đến cổng IN-1 của card khuếch đại kép 1A. Các bước sóng DRA-B đi ra khỏi cổng OUT của card DRA-B và vào cổng UPG của card DRA-A. Card DRA-A ghép các bước sóng DRA-A và DRA-B rồi phát (theo chiều ngược lại). Các bước sóng DRA kết hợp qua cổng OUT của card DRA-A và đến sợi quang để khuếch đại tín hiệu mang lưu lượng đến từ Chiều-1. Tín hiệu quang kết hợp gồm các bước sóng Băng-C (Lưới-1), các bước sóng Băng-L (Lưới 3) nếu có và 1 tín hiệu OSC 1510nm từ 1 trạm Upstream Chiều-1 đi đến cổng IN-1 của card khuếch đại 1A (nếu bỏ qua card khuếch đại kép Băng-C , tín hiệu Băng-C đi đến cổng IN của card Booster 1B). Nếu có Băng-L, một bộ ghép trong card khuếch đại Băng-C tách tín hiệu Băng-C khỏi tín hiệu Băng-L và tín hiệu OSC 1510nm. Nếu không có tín hiệu Băng-L, bộ ghép trong card khuếch đại Băng-C 1A sẽ tách tín hiệu Băng-C khỏi tín hiệu OSC 1510nm. Card khuếch đại kép Băng-C 1A sẽ khuếch đại tín hiệu Băng-C và phát tín hiệu này vào điểm MSA (1AB). Bộ MSA (1AB) được dùng để bù tán sắc và chèn suy hao. Nếu có dùng Băng-L, bộ ghép trong card khuếch đại Băng-C 1A để gửi tín hiệu Băng-L và tín hiệu OSC 1510nm từ cổng UPA-1 đi đến cổng IN-3 của card khuếch đại kép Băng-L 3A. Bộ ghép trong khuếch đại kép Băng-L 3A tách tín hiệu Băng-L từ tín hiệu OSC 1510nm và gửi tín hiệu OSC từ cổng UPA-3 đi đến cổng OSC 2 DROP của bộ OSC. Nếu không sử dụng Băng-L, bộ ghép trong card khuếch đại kép Băng-C 1A sẽ gửi tín hiệu OSC 1510nm từ cổng UPA-1 đến cổng OSC 2 DROP của bộ OSC. Nếu có sử dụng Băng-L, card khuếch đại kép Băng-L 3A sẽ khuếch đại tín hiệu Băng-L và phát tín hiệu này vào MSA (3B). Bộ MSA (3B) để bù tán sắc và chèn suy hao. Tín hiệu Băng-C đã được khuếch đại đi ra khỏi MSA (1AB) và đi đến cổng IN của card Booster 1B. Nếu có sử dụng Băng-L, tín hiệu Băng-L đã được khuếch đại sẽ đi ra khỏi MSA (3B) và đi đến cổng IN của card Booster 3B. Card OSC 1 phát tín hiệu OSC 1510nm từ cổng OSC 1 ADD. Nếu có sử dụng Băng-L card OSC 1 sẽ phát tín hiệu OSC 1510nm đến cổng UPB của card Booster Băng-L (3B). Nếu không sử dụng Băng-L, card OSC 1 sẽ phát tín hiệu OSC 1510nm đến cổng UPB của card Booster Băng-C (1B). Nếu có sử dụng Băng-L, card Booster khuếch đại tín hiệu Băng-L và ghép tín hiệu này với tín hiệu OSC 1510nm và phát tín hiệu đã được kết hợp với nhau đi từ cổng OUT của card Booster Băng-L 3B đến cổng UPB của card Booster Băng-C 1B. Card Booster Băng-C 1B khuếch đại tín hiệu Băng-C, ghép tín hiệu này cùng với tín hiệu Băng-L (nếu có) và tín hiệu OSC 1510nm, và đồng thời phát tín hiệu kết hợp đó từ cổng OUT của card Booster 1B và đi vào sợi quang theo Chiều-1 đến 1 trạm Downstream. Ghi chú: Trong những cấu hình chỉ có Băng-L, card Booster 3B phát tín hiệu Băng-L kết hợp với tín hiệu OSC 1510nm vào sợi quang. Thu /Phát (Chiều-2) Nếu có 1 cặp DRA A/B, 1 tín hiệu quang bao gồm các bước sóng Băng-C (Lưới-1), các bước sóng Băng-L (Lưới-3) nếu có, và 1 tín hiệu OSC 1615nm từ trạm Upstream Chiều-2 sẽ đi vào cổng OUT của card DRA-A, và ra khỏi cổng DROP của card DRA-A và tiếp theo sẽ đi đến cổng IN-1 của card khuếch đại kép 2A. Các bước sóng DRA-B đi ra khỏi cổng OUT của card DRA-B và vào cổng UPG của card DRA-A. Card DRA-A ghép các bước sóng DRA-A và DRA-B rồi phát (theo chiều ngược lại). Các bước sóng DRA kết hợp qua cổng OUT của card DRA-A và đến sợi quang để khuếch đại tín hiệu mang lưu lượng đến từ Chiều-2. Tín hiệu quang kết hợp gồm các bước sóng Băng-C (Lưới-1), các bước sóng Băng-L (Lưới 3) nếu có và 1 tín hiệu OSC 1615nm từ 1 trạm Upstream Chiều-2 đi đến cổng IN-2 của card khuếch đại kép 2A (nếu bỏ qua card khuếch đại Băng-C , tín hiệu Băng-C đi đến cổng IN của card Booster 2B). Nếu có Băng-L, một bộ ghép trong card khuếch đại Băng-C 2A tách tín hiệu Băng-C khỏi tín hiệu Băng-L và tín hiệu OSC 1615nm. Nếu không có tín hiệu Băng-L, bộ ghép trong card khuếch đại Băng-C 2A sẽ tách tín hiệu Băng-C khỏi tín hiệu OSC 1615nm. Card khuếch đại kép Băng-C 2A sẽ khuếch đại tín hiệu Băng-C và phát tín hiệu này vào điểm MSA (2AB). Bộ MSA (2AB) được dùng để bù tán sắc và chèn suy hao. Nếu có dùng Băng-L, bộ ghép trong card khuếch đại Băng-C 2A để gửi tín hiệu Băng-L và tín hiệu OSC 1615nm từ cổng UPA-2 đi đến cổng IN-4 của card khuếch đại kép Băng-L 4A. Bộ ghép trong khuếch đại kép Băng-L 4A tách tín hiệu Băng-L từ tín hiệu OSC 1615nm và gửi tín hiệu OSC từ cổng UPA-4 đi đến cổng OSC 1 DROP của bộ OSC. Nếu không sử dụng Băng-L, bộ ghép trong card khuếch đại kép Băng-C 2A sẽ gửi tín hiệu OSC 1615nm từ cổng UPA-2 đến cổng OSC 1 DROP của bộ OSC. Nếu có sử dụng Băng-L, card khuếch đại kép Băng-L 4A sẽ khuếch đại tín hiệu Băng-L và phát tín hiệu này vào MSA (4AB). Bộ MSA (4AB) để bù tán sắc và chèn suy hao. Tín hiệu Băng-C đã được khuếch đại đi ra khỏi MSA (2AB) và đi đến cổng IN của card Booster 2B. Nếu có sử dụng Băng-L, tín hiệu Băng-L đã được khuếch đại sẽ đi ra khỏi MSA (4AB) và đi đến cổng IN của card Booster 4B. Card OSC 2 phát tín hiệu OSC 1615nm từ cổng OSC 2 ADD. Nếu có sử dụng Băng-L card OSC 2 sẽ phát tín hiệu OSC 1615nm đến cổng UPB của card Booster Băng-L (4B). Nếu không sử dụng Băng-L, card OSC 2 sẽ phát tín hiệu OSC 1615nm đến cổng UPB của card Booster Băng-C (2B). Nếu có sử dụng Băng-L, card Booster B khuếch đại tín hiệu Băng-L và ghép tín hiệu này với tín hiệu OSC 1615nm và phát tín hiệu đã được kết hợp với nhau đi từ cổng OUT của card Booster Băng-L 4B đến cổng UPB của card Booster Băng-C 2B. Card Booster Băng-C 1B khuếch đại tín hiệu Băng-C, ghép tín hiệu này cùng với tín hiệu Băng-L (nếu có) và tín hiệu OSC 1615nm, và đồng thời phát tín hiệu kết hợp đó từ cổng OUT của card Booster 2B và đi vào sợi quang theo Chiều-2 đến 1 trạm Downstream. Dòng tín hiệu truyền ở trạm khuếch đại đường dây có MSA kép thì giống như dòng tín hiệu truyền trong trạm khuếch đại đường dây có MSA đơn như đã mô tả ở trên; tuy nhiên có những đặc điểm khác biệt như sau: Tín hiệu đi qua một điểm MSA thứ 2 để bù tán sắc hoặc làm chức năng OADM. Card Booster 1C và 2C sẽ thay thế cho Booster 1B và 2B. Ghép các tín hiệu Băng-C, Băng-L và OSC Phát tín hiệu kết hợp lên sợi quang Nếu không có Băng-L, bộ OSC sẽ thêm tín hiệu OSC ở cổng UPB của card Booster 1C và 2C, đồng thời sẽ rớt tín hiệu OSC từ các cổng UPA-1 và UPA-2 của các card khuếch đại 1A và 2A. Nếu có Băng-L, các bộ OSC sẽ thêm tín hiệu OSC ở cổng UPB của card Booster 3C và 4C và rớt các tín hiệu OSC từ các cổng UPA-3 và UPA-4 của card khuếch đại 3A và 4A. Các card Booster 3C và 4C được thay thế cho các card 3B và 4B. Ghép các tín hiệu Băng-L và OSC. Phát tín hiệu kết hợp vào các cổng UPB của các trạm Booster 1C và 2C. Hình 3.15 Trạm đường dây có khuếch đại Băng-C và MSA đơn. Hình 3.16 Trạm đường dây có khuếch đại Băng-C và Raman (MSA đơn). Hình 3.17 Trạm đường dây có khuếch đại Băng-C, Băng-L và MSA đơn. CHƯƠNG 4. KHẢO SÁT CÔNG SUẤT TÍN HIỆU QUANG VÀO RA CÁC BỘ KHUẾCH ĐẠI QUANG LH-1600G TẠI ĐÀI VTHCM (VTN2) -----------oOo---------- 4.1 Mục tiêu khảo sát Như đã trình bày ở trên, có rất nhiều cấu hình khuếch đại quang của thiết bị LH-1600G khác nhau. Riêng tại Đài VTHCM (VTN2) sử dụng cấu hình khuếch đại Trạm đầu cuối-1 có khuếch đại băng-C (Hình 3.12). Quá trình khảo sát sẽ thực hiện tại Đài VTHCM với các mục tiêu như sau: Sử dụng hệ thống phần mềm quản trị thiết bị quang LH-1600G để khảo sát. Kết quả đo được bằng phần mềm này không phải đo tại các điểm tap coupler (Những cổng quang dùng làm ngõ truy nhập tín hiệu quang để đo và kiểm tra công suất), mà do hệ thống dò tự động tín hiệu quang tại các điểm đo rồi sau đó tính toán và đưa ra kết quả. Do đó, kết quả khảo sát được sẽ có độ chính xác tương đối. Đo được công suất tín hiệu quang tại ngõ vào các bộ khuếch đại kép DAC và khuếch đại Booster 21. (Tại Đài VT HCM, trong 2 card Booster 18 và Booster 21 chỉ sử dụng card khuếch đại Booster 21 và chỉ sử dụng khuếch đại băng-C). Kết quả đo phải đạt được trên từng kênh bước sóng và cả mức tổng trung bình của tín hiệu. Đo được công suất tín hiệu quang tại ngõ ra các bộ khuếch đại kép DAC và khuếch đại Booster 21. Kết quả độ lợi đạt được sau khi tín hiệu đi qua từng bộ khuếch đại. Từ đó so sánh được mức chênh lệch độ lợi của từng kênh bước sóng. Qua đó thấy được sự khuếch đại cân bằng giữa các kênh của bộ khuếch đại. So sánh kết quả khảo sát được với các thông số chỉ tiêu kỹ thuật của thiết bị. Từ đó cho thấy hiệu suất làm việc của hệ thống. 4.2 Các tiêu chuẩn mục tiêu của các bộ khuếch đại LH-1600G Amplifier Mục tiêu công suất ngõ ra tổng cộng Đây là giá trị mục tiêu cho công suất ngõ ra tổng cộng. Giá trị này sẽ được dùng bởi chế độ điều khiển công suất tổng cộng. Giá trị : từ - 20dBm đến 26.5 dBm. Mặc định : 15.5 dBm cho bộ khuếch đại kép và 16.5 dBm cho bộ khuếch đại Booster. Mục tiêu công suất ngõ ra đỉnh Đây là giá trị mà không có công suất ngõ ra trên một kênh đơn nào có thể vượt qua. Áp dụng khi tham số kẹp công suất đỉnh được bật. Giá trị : từ -20 dBm đến 26.5 dBm Mặc định : 3.0 dBm Lưu ý : tại thời điểm hiện tại, khoảng giá trị được hỗ trợ thực tế là từ -20 dBm đến 21 dBm. Mục tiêu độ lợi Là giá trị mong muốn của độ lợi bộ khuếch đại. Tham số này được dành cho việc sử dụng trong tương lai. Ngưỡng LOS ngõ vào Là mức công suất thấp nhất có thể chấp nhận được của tín hiệu ngõ vào. Nếu công suất tín hiệu ngõ vào nằm dưới mức ngưỡng này, một cảnh báo “AMP loss of signal threshold crossed” được bật lên. Giá trị : từ -35 dBm đến 10 dBm Mặc định : -12 dBm. Ngưỡng ngắt ngõ vào Là mức công suất ngõ vào mà nếu ở dưới mức đó thì công suất ra của bộ khuếch đại sẽ bị khoá. Giá trị : -40 dBm đến 100dBm Mặc định : -15 dBm. Card khuếch đại kép DAC băng C Công suất ngõ ra: 15.5dBm Khoảng độ lợi tuyến tính khi thiết kế: 19.5 dB Độ biến thiên độ lợi: 2dB cực đại, tại khoảng độ lợi tuyến tính khi thiết kế Card Booster 21 Công suất ngõ ra: 21dBm Khoảng độ lợi tuyến tính khi thiết kế: 17.5dB Độ biến thiên độ lợi: 2dB cực đại, tại khoảng độ lợi tuyến tính khi thiết kế 4.3 Sơ đồ cấu hình khuếch đại tại Đài VTHCM Tại đài VTHCM sử dụng cấu hình ring bảo vệ (SNCP) nên có 2 hướng G0 và G5: một làm việc và 1 để bảo vệ. Do đó ta cũng có 2 hướng khuếch đại khác nhau thuộc LH Term 1 và LH Term 2 như trên hình vẽ 4.1. Ở đây, cụ thể hướng G0 (Term 1) kết nối với trạm Bình Dương, hướng G5 (Term 2) kết nối với trạm Xuân Lộc. Trạm BDG và XLC là 2 trạm đường dây sử dụng cấu hình khuếch đại “Trạm đường dây có khuếch đại băng-C và MSA đơn” như Hình 3.15. Cấu hình khuếch đại sử dụng tại 2 trạm đầu cuối Term 1 và Term 2 này là cấu hình khuếch đại “Trạm đầu cuối-1 có khuếch đại băng-C” (Hình 3.12). Tuy nhiên khi lắp đặt tại Đài VTHCM, một số card thiết bị đã không được sử dụng vì không cần thiết cũng như do điều kiện thực tế khi lắp đặt nên cấu hình khuếch đại thực sự sẽ có một vài khác biệt so với trong Hình 3.12. Những khác biệt đó là: Mỗi card khuếch đại kép có hai bộ khuếch đại EDFA nhưng chỉ sử dụng một bộ khuếch đại cho hướng thu (bộ khuếch đại 2A hướng G0 và 1A hướng G5), còn bộ khuếch đại hướng phát (1A hướng G0 và 2A hướng G5) không sử dụng sẽ được thiết lập chế độ OOS (Out of Service). Trong hình 3.12, tín hiệu quang tại ngõ ra bộ khuếch đại kép sẽ được kết nối đến điểm MSA (để thực hiện bù tán sắc) sau đó mới được đưa vào ngõ vào bộ khuếch đại Booster 21. Tuy nhiên, tại Đài VTHCM không sử dụng MSA. Do đó, tín hiệu sau khuếch đại kép sẽ được đưa qua bộ suy hao 10dB rồi mới đấu thẳng đến ngõ vào bộ Booster 21. Việc sử dụng bộ suy hao 10dB là do tín hiệu sau khuếch đại có công suất lớn nên phải giảm công suất tín hiệu nằm trong mức cho phép (trong vùng khuếch đại tuyến tính như Hình 3.5). Điều này sẽ được thể hiện rõ hơn trong phần kết quả khảo sát. Ta cũng thấy trong hình 3.12, tại mỗi bộ khuếch đại đều có kết nối giao tiếp với card OSA (mất một lượng nhỏ công suất ra khoảng 2% để dành cho việc giám sát mức công suất phát đi) nhưng cấu hình tại Đài VTHCM không sử dụng card OSA nên không có kết nối này. Từ Hình 4.1 ta thấy: Ở hướng thu phía G5, tín hiệu quang sau khi thu được sẽ được đưa thẳng đến ngõ vào bộ khuếch đại kép 1A nhưng ở hướng thu phía G0, tín hiệu quang sau khi thu được sẽ phải đi qua bộ suy hao 5dB rồi sau đó mới được đưa đến ngõ vào bộ khuếch đại kép 2A.. Việc sử dụng bộ suy hao 5dB tại hướng thu G0 là do hướng này kết nối đến trạm Bình Dương có cự ly kết nối ngắn (35km) nên tín hiệu quang thu được có công suất cao. Còn hướng G5 kết nối đến trạm Xuân Lộc có cự ly dài hơn (113km) nên tín hiệu quang thu được có công suất nhỏ nằm trong ngưỡng cho phép (vùng khuếch đại tuyến tính như Hình 3.3). Hình 4.1 Cấu hình khuếch đại tại trạm đầu cuối Đài VTHCM (VTN2) Tín hiệu sau khuếch đại tại hướng phát sẽ được truyền trên sợi quang đến trạm kế tiếp. Còn tín hiệu sau khuếch đại tại hướng thu sẽ được đưa đến bộ DeMux. 4.4 Các vị trí khảo sát Các điểm mà tại đó sẽ thực hiện khảo sát tín hiệu quang được đánh dấu như trên hình vẽ. Các điểm này bao gồm: IN-1A-G5: tại ngõ vào bộ khuếch đại kép 1A thuộc G5 OUT-1A-G5: tại ngõ ra bộ khuếch đại kép 1A thuộc G5 IN-1B-G5: tại ngõ vào bộ khuếch đại Booster 21 1B thuộc G5 OUT-1B-G5: tại ngõ ra bộ khuếch đại Booster 21 1B thuộc G5 IN-2B-G5: tại ngõ vào bộ khuếch đại Booster 21 2B thuộc G5 OUT-2B-G5: tại ngõ ra bộ khuếch đại Booster 21 2B thuộc G5 IN-2A-G0: tại ngõ vào bộ khuếch đại kép 2A thuộc G0 OUT-2A-G0: tại ngõ ra bộ khuếch đại kép 2A thuộc G0 IN-2B-G0: tại ngõ vào bộ khuếch đại Booster 21 2B thuộc G0 OUT-2B-G0: tại ngõ ra bộ khuếch đại Booster 21 2B thuộc G0 IN-1B-G0: tại ngõ vào bộ khuếch đại Booster 21 1B thuộc G0 OUT-1B-G0: tại ngõ ra bộ khuếch đại Booster 21 1B thuộc G0 IN-1A-G5 OUT-2B-G5 IN-2B-G5 OUT-1A-G5 IN-1B-G5 OUT-1B-G5 IN-1B-G0 OUT-1B-G0 IN-2A-G0 OUT-2A-G0 IN-2B-G0 OUT-2B-G0 Hình 4.2 Các vị trí cần khảo sát trên cấu hình khuếch đại tại Đài VTHCM 4.5 Kết quả khảo sát 4.5.1 Phần mềm quản trị thiết bị khuếch đại quang LH-1600G Bước đầu tiên là nối một thiết bị đầu cuối tương thích VT-100 với bộ LCAP (tại đầu nối 25 chân) hoặc trên card MI. Khi thiết bị đầu cuối tương thích VT-100 đã được nối, sẽ xuất hiện dấu nhắc “login” trên màn hình. Ta gõ ID của người sử dụng và password để truy nhập. Phần mềm này giao tiếp với người dùng theo dạng menu. Nó cho phép người dùng giám sát điều khiển, kiểm tra và giám sát riêng rẽ những phần tử mạng NE. Amplifier Main Menu Hình 4.3 Giao diện của Amplifier Main Menu Ở đây ta chỉ sử dụng chức năng giám sát công suất ngõ vào và ngõ ra của từng kênh bước sóng riêng lẻ để phục vụ mục đích khảo sát. 4.5.2 Kết quả khảo sát thông qua phần mềm quản trị Từ Amplifier Main Menu, ta có thể đi theo một sơ đồ cây như sau để có thể khảo sát được mức công suất vào ra của từng kênh bước sóng. Facility à 1. OTR Facility à 2. Optical Amplifier Facility à 7. Power Measurement à 2. Display channel power values set 1 (channel 1 – 10) Đến đây màn hình sẽ hiện ra như sau : Enter the circuit pack name : [ G0 , G5] ? G0 1B Ta sẽ nhận được màn hình hiển thị giá trị công suất kênh như sau: Hình 4.4 Màn hình điển hình hiển thị giá trị công suất kênh đo được. Mô tả các trường trong màn hình hiển thị giá trị công suất kênh (Hình 4.4): Shelf : Số hiệu ngăn của card nhóm khuếch đại của chức năng dịch vụ khuếch đại được chọn. Slot : Số hiệu khe của card nhóm khuếch đại của chức năng dịch vụ khuếch đại được chọn. Unit : Số hiệu hướng khuếch đại và chức năng dịch vụ khuếch đại. Ch : Số hiệu kênh. Payload ID : Mô tả về tải trên bước sóng được kiểm sát (gồm tốc độ bit và nhà cung cấp). Giá trị : 2.5G Nortel, 10G Nortel, 2.5G Other, 10G Other, Not Equipped. Wavelength : Giá trị bước sóng theo đơn vị nanometer. Input Power Current and (Last) : Công suất ngõ vào (đơn vị dBm) của mỗi kênh. Giá trị công suất ngõ vào hiện tại được hiển thị dưới cột có tiêu đề Current. Còn giá trị được lưu trước đó được hiển thị dưới tiêu đề cột Last. Output Power Current and (Last) : Công suất ngõ ra (đơn vị dBm) của mỗi kênh. Giá trị công suất ngõ ra hiện tại được hiển thị dưới cột có tiêu đề Current. Còn giá trị được lưu trước đó được hiển thị dưới tiêu đề cột Last. Power gain : Độ lợi cho từng kênh, được tính bằng cách lấy công suất ngõ vào trừ đi công suất ngõ ra (đơn vị dB). Input residual power : Bằng tổng công suất ngõ vào trừ đi công suất kênh được giám sát bởi AM2. Công suất này bao gồm sự phát xạ tự phát được khuếch đại và những bước sóng từ các bộ phát mà công suất của nó không thể được phát hiện bởi tính năng phát hiện công suất kênh. Input total power : Là công suất tổng được đo ở ngõ vào của bộ khuếch đại. Output total power : Là công suất tổng được đo ở ngõ ra của bộ khuếch đại. LOS threshold : Ngưỡng suy hao ngõ vào của tín hiệu (dBm). Giá trị: -35dBm đến 10 dBm. Nếu công suất tổng ngõ vào nhỏ hơn giá trị ngưỡng này thì cảnh báo “AMP loss of signal threshold crossed” sẽ xuất hiện. Shutoff threshold : Ngưỡng khoá ngõ vào (dBm). Giá trị : -40dBm đến 10 dBm. Nếu công suất tổng ngõ vào nhỏ hơn giá trị ngưỡng này thì cảnh báo “Shutoff threshold crossed” sẽ xuất hiện và tín hiệu ngõ vào này sẽ bị cắt. 4.5.3 Kết quả tại từng điểm khảo sát và nhận xét: IN-1B-G0 và OUT-1B-G0: Hình 4.5 Màn hình hiển thị giá trị công suất kênh đo tại IN-1B-G0 và OUT-1B-G0. Nhận xét: Ta thấy tổng công suất ngõ vào bộ khuếch đại Booster 21 1B là -4dBm. Công suất này rõ ràng lớn hơn mức ngưỡng LOS Threshold nên không có cảnh báo. Theo hình 3.5 ta thấy, mức công suất vào này nằm trong vùng tuyến tính của bộ khuếch đại Booster 21 băng-C. Cũng theo hình 3.5 thì với công suất ngõ vào như vậy, công suất ngõ ra sẽ nằm trong khoảng từ 19.5 đến 20 dBm. Tuy nhiên từ kết quả trên ta thấy công suất sau khuếch đại chỉ đạt 13.8dBm. Về độ lợi ta thấy, độ lợi tổng cộng là 17.8dB, nếu so sánh với khoảng độ lợi tuyến tính của card khuếch đại Booster 21 (17.5dB) thì kết quả đo được là tương đương. Từ kết quả trên ta cũng thấy, khoảng chênh lệch độ lợi giữa các bước sóng là từ 0.1 dB đến 0.2dB, đạt tiêu chuẩn cho phép nhỏ hơn 1dB. IN-2A-G0 và OUT-2A-G0: Hình 4.6 Màn hình hiển thị giá trị công suất kênh đo tại IN-2A-G0 và OUT-2A-G0 Nhận xét: Ta thấy tổng công suất ngõ vào bộ khuếch đại kép 2A là -2dBm. Rõ ràng nếu tín hiệu ngõ vào mà không qua bộ suy hao 5dB thì công suất ngõ vào này sẽ lên tới khoảng 3dBm, giá trị vào quá lớn nên không đảm bảo được độ khuếch đại ổn định của thiết bị. Công suất vào này lớn hơn mức ngưỡng LOS Threshold (-9dBm) nên không có cảnh báo. Theo hình 3.3 ta thấy, mức công suất vào này (-2dBm) nằm trong vùng bão hoà của bộ khuếch đại kép băng-C. Do đó công suất ngõ ra sẽ phải đạt giá trị cực đại là 15.5dBm. Tuy nhiên từ kết quả trên ta thấy công suất sau khuếch đại chỉ đạt 10dBm. Về độ lợi ta thấy, độ lợi tổng cộng là 12dB, nếu so sánh với khoảng độ lợi tuyến tính của card khuếch đại kép (19.5dB) thì kết quả đo được là nhỏ hơn. Điều này là do tín hiệu ngõ vào có công suất nằm trong vùng bão hoà nên kết quả sẽ khác so với vùng tuyến tính. Từ kết quả trên ta cũng thấy, khoảng chênh lệch độ lợi giữa các bước sóng là từ 0.1 dB đến 0.8dB, đạt tiêu chuẩn cho phép nhỏ hơn 1dB. IN-2B-G0 và OUT-2B-G0: Hình 4.7 Màn hình hiển thị giá trị công suất kênh đo tại IN-2B-G0 và OUT-2B-G0 Nhận xét: Ta thấy tổng công suất ngõ vào bộ khuếch đại Booster 21 2B là -0.5dBm. Công suất này chính là công suất ngõ ra bộ khuếch đại kép 2A (10dBm) nhưng qua bộ suy hao 10 dB nên chỉ còn -0.5dBm (thêm suy hao connector). Qua đó ta cũng thấy được mục đích của việc sử dụng bộ suy hao 10dB tại đây. Giá trị ngõ vào này rõ ràng lớn hơn mức ngưỡng LOS Threshold (-7dBm) nên không có cảnh báo. Theo hình 3.5 ta thấy, mức công suất vào này nằm trong vùng tuyến tính của bộ khuếch đại Booster 21 băng-C. Cũng theo hình 3.5 thì với công suất ngõ vào như vậy, công suất ngõ ra sẽ nằm trong khoảng lớn hơn 20.5dBm. Tuy nhiên từ kết quả trên ta thấy công suất sau khuếch đại chỉ đạt 16.5dBm. Về độ lợi ta thấy, độ lợi tổng cộng là 17.1dB, nếu so sánh với khoảng độ lợi tuyến tính của card khuếch đại Booster 21 (17.5dB) thì kết quả đo được là tương đương. Từ kết quả trên ta cũng thấy, khoảng chênh lệch độ lợi giữa các bước sóng là từ 0.1 dB đến 0.5dB, đạt tiêu chuẩn cho phép nhỏ hơn 1dB. IN-1A-G5 và OUT-1A-G5: Hình 4.8 Màn hình hiển thị giá trị công suất kênh đo tại IN-1A-G5 và OUT-1A-G5 Nhận xét: Ta thấy tổng công suất ngõ vào bộ khuếch đại kép 1A là -14.1dBm. Rõ ràng với khoảng cách truyền dẫn xa (113km) nên tín hiệu quang thu được có công suất nhỏ hơn nhiều so với công suất tín hiệu quang thu được tại ngõ vào bộ khuếch đại 2A hướng G0 (3dBm). Công suất vào này lớn hơn mức ngưỡng LOS Threshold (-18.0dBm) nên không có cảnh báo. Theo hình 3.3 ta thấy, mức công suất vào này (-14.1dBm) nằm trong vùng tuyến tính của bộ khuếch đại kép băng-C. Do đó công suất ngõ ra sẽ nằm trong khoảng xấp xỉ 12dBm. Tuy nhiên từ kết quả trên ta thấy công suất sau khuếch đại chỉ đạt 10.1dBm. Về độ lợi ta thấy, độ lợi tổng cộng là 24.3dB, nếu so sánh với khoảng độ lợi tuyến tính của card khuếch đại kép (19.5dB) thì kết quả đo được là lớn hơn rất nhiều. Điều này có thể do cài đặt khoảng độ lợi tuyến tính khi thiết kế lớn hơn mức 19.5dB mới đủ mức khuếch đại tín hiệu ngõ vào công suất nhỏ. Từ kết quả trên ta cũng thấy, khoảng chênh lệch độ lợi giữa các bước sóng là từ 0.1 dB đến 0.5dB, đạt tiêu chuẩn cho phép nhỏ hơn 1dB. IN-1B-G5 và OUT-1B-G5: Hình 4.9 Màn hình hiển thị giá trị công suất kênh đo tại IN-1B-G5 và OUT-1B-G5 Nhận xét: Ta thấy tổng công suất ngõ vào bộ khuếch đại Booster 21 1B là -0.1dBm. Công suất này chính là công suất ngõ ra bộ khuếch đại kép 1A (10.1dBm) nhưng qua bộ suy hao 10 dB nên chỉ còn -0.1dBm. Qua đó ta cũng thấy được mục đích của việc sử dụng bộ suy hao 10dB tại đây. Giá trị ngõ vào này rõ ràng lớn hơn mức ngưỡng LOS Threshold (-5dBm) nên không có cảnh báo. Theo hình 3.5 ta thấy, mức công suất vào này nằm trong vùng tuyến tính của bộ khuếch đại Booster 21 băng-C. Cũng theo hình 3.5 thì với công suất ngõ vào như vậy, công suất ngõ ra sẽ nằm trong khoảng lớn hơn 20.5dBm. Tuy nhiên từ kết quả trên ta thấy công suất sau khuếch đại chỉ đạt 16.0dBm. Về độ lợi ta thấy, độ lợi tổng cộng là 16.1dB, nếu so sánh với khoảng độ lợi tuyến tính của card khuếch đại Booster 21 (17.5dB) thì kết quả đo được là tương đương. Từ kết quả trên ta cũng thấy, khoảng chênh lệch độ lợi giữa các bước sóng là 0.1dB, một khoảng chênh lệch rất nhỏ nên hiệu quả cân bằng độ lợi giữa các kênh của bộ khuếch đại này là rất cao. IN-2B-G5 và OUT-2B-G5: Hình 4.10 Màn hình hiển thị giá trị công suất kênh đo tại IN-2B-G5 và OUT-2B-G5 Nhận xét: Ta thấy tổng công suất ngõ vào bộ khuếch đại Booster 21 2B là -3.6dBm. Công suất này rõ ràng lớn hơn mức ngưỡng LOS Threshold (-9.0dBm) nên không có cảnh báo. Theo hình 3.5 ta thấy, mức công suất vào này nằm trong vùng tuyến tính của bộ khuếch đại Booster 21 băng-C. Cũng theo hình 3.5 thì với công suất ngõ vào như vậy, công suất ngõ ra sẽ nằm trong khoảng từ 20dBm đến 20.5 dBm. Tuy nhiên từ kết quả trên ta thấy công suất sau khuếch đại chỉ đạt 15.5dBm. Về độ lợi ta thấy, độ lợi tổng cộng là 19.1dB, nếu so sánh với khoảng độ lợi tuyến tính của card khuếch đại Booster 21 (17.5dB) thì kết quả đo được là tương đương. Từ kết quả trên ta cũng thấy, khoảng chênh lệch độ lợi giữa các bước sóng là từ 0.1 dB đến 0.2dB, đạt tiêu chuẩn cho phép nhỏ hơn 1dB. 4.5.4 Kết luận về kết quả khảo sát thu được Từ kết quả khảo sát thu được kết hợp với những nhận xét ở trên, ta có thể đưa ra một số kết luận chung như sau: Tuỳ thuộc vào công suất tín hiệu ngõ vào, ta có thể linh hoạt thay đổi cấu hình khuếch đại cho phù hợp. Thường ta luôn điều chỉnh để công suất ngõ vào nằm trong vùng khuếch đại tuyến tính của bộ khuếch đại. Điều này giúp cho bộ khuếch đại hoạt động ổn định, chính xác và tăng tuổi thọ của linh kiện. Khi công suất ngõ vào quá lớn, ta phải sử dụng các bộ suy hao 5dB, 10dB để giảm mức tín hiệu về vùng khuếch đại tuyến tính. Khi mức tín hiệu vào quá nhỏ, ta phải tăng độ lợi tuyến tính của bộ khuếch đại lên để đảm bảo mức tín hiệu ra nằm trong mức cho phép. Đối với hướng phát, do công suất tín hiệu tại ngõ ra bộ Mux không quá nhỏ nên ta chỉ sử dụng một tầng khuếch đại. Từ những kết quả khảo sát ở trên ta thấy, mức chênh lệch độ lợi khuếch đại giữa các kênh tại các điểm khuếch đại 1 tầng luôn nhỏ hơn so với tại các điểm khuếch đại 2 tầng (thường chỉ là từ 0.1dB đến 0.2 dB so với từ 0.1dB đến 0.8dB). Đây là một ưu điểm của cấu hình khuếch đại 1 tầng chỉ sử dụng một bộ khuếch đại Booster 21. Cũng tuỳ thuộc vào công suất tín hiệu ngõ vào mà ta đặt giá trị LOS Threshold và Input Shutoff cho hợp lý để hệ thống không phát cảnh báo hay ngắt tín hiệu; nhưng phải trong chuẩn cho phép: LOS Threshold là từ -35dBm đến 10 dBm , Input Shutoff là từ -40dBm đến 100dBm. Từ kết quả khảo sát thu được ở trên ta cũng thấy, giá trị thực tế công suất tín hiệu thu được sau khuếch đại luôn nhỏ hơn giá trị thiết kế của thiết bị khoảng 20-30%. Từ đó cho thấy hiệu suất làm việc của các bộ khuếch đại chỉ vào khoảng 70-80%. KẾT LUẬN Nội dung quyển đồ án được thực hiện từ chương 1 đến chương 4. Trong chương 1, ta có cái nhìn tổng quát về kỹ thuật khuếch đại quang, đồng thời cũng nắm được các loại khuếch đại quang được sử dụng phổ biến hiện nay. Trong đó khuếch đại EDFA với những ưu điểm vượt trội của nó nên được sử dụng chủ yếu trong các hệ thống truyền dẫn quang ngày nay. Qua chương 1, ta cũng khái quát được những ứng dụng của các bộ khuếch đại quang trong hệ thống ghép kênh theo bước sóng WDM. Từ đó ta thấy, kỹ thuật khuếch đại quang đóng vai trò hết sức quan trọng trong một hệ thống WDM. Chương 2 cho ta một cái nhìn tổng thể về thiết bị ghép kênh theo bước sóng DWDM của Nortel Networks LH-1600G. Qua chương này, ta có thể hình dung được một cách khái quát về mạng lưới truyền dẫn quang của VTN2 với việc sử dụng thiết bị DWDM OPTera LH-1600G làm nòng cốt. Ta cũng thấy được vai trò của từng thiết bị trong hệ thống LH-1600G và các đặc tính kỹ thuật cơ bản của nó. Chương 3 đi sâu vào các bộ khuếch đại quang được sử dụng trong thiết bị LH-1600G. Ta thấy được vai trò, đặc tính kỹ thuật, ứng dụng của 2 bộ khuếch đại chính trong hệ thống là bộ khuếch đại kép DAC và khuếch đại Booster 18/21. Ngoài ra ta cũng thấy được sự hỗ trợ trong một số trường hợp của các bộ khuếch đại Raman DRA-A/DRA-B. Chương 3 cũng cung cấp các cấu hình khuếch đại thường được sử dụng trong thực tế với việc sử dụng linh hoạt 3 bộ khuếch đại DAC, Booster18/21, DRA-A/DRA-B. Chương 4 là kết quả của quá trình tìm hiểu về hệ thống mạng với cấu hình khuếch đại quang thực tế tại Đài VTHCM (VTN2) và kết quả khảo sát công suất tín hiệu vào ra tại các bộ khuếch đại đang được sử dụng trên mạng lưới. Qua chương 4 cho ta thấy được ứng dụng thực tế của các bộ khuếch đại quang, hiệu suất làm việc của chúng, sử dụng linh hoạt các bộ khuếch đại quang này (có sử dụng, không sử dụng hoặc sử dụng kết hợp với các linh kiện khác). Đối với kết quả khảo sát, chỉ là kết quả đo công suất quang tại ngõ vào và ngõ ra của các bộ khuếch đại thông qua phần mềm quản trị mạng LH-1600G Nortel. Tuy nhiên, với kết quả khảo sát được, ta cũng rút ra được những kết luận bổ ích cho việc hiểu rõ hơn về các bộ khuếch đại quang trong hệ thống từ những đặc tính trên lý thuyết đến những thể hiện thực tế khi lắp đặt, vận hành. Đặc biệt, qua kết quả khảo sát này, ta đã thấy được sự cân bằng hệ số khuếch đại giữa các kênh bước sóng (một đặc điểm rất quan trọng của các bộ khuếch đại quang sử dụng trong hệ thống WDM), đặc điểm của khuếch đại tuyến tính, khuếch đại bão hoà, sự khác biệt giữa đặc tuyến độ lợi trên lý thuyết so với thực tế. Tuy nhiên, do giới hạn về thời gian thực hiện đồ án nên bên cạnh những kết quả đạt được thì quá trình khảo sát vẫn còn một số hạn chế sau: Do sử dụng kết quả đo từ phần mềm giám sát nên kết quả thu được không hoàn toàn chính xác. Nếu điều kiện cho phép, ta có thể hoàn thiện được hạn chế này bằng cách sử dụng máy đo tại các điểm Tap Coupler, khi đó kết quả đo sẽ chính xác hơn. Kết quả khảo sát chỉ mới thể hiện được mức công suất trước và sau khuếch đại chứ chưa thấy được phổ tín hiệu của từng kênh riêng lẻ. Hạn chế này có thể khắc phục được nếu ta có máy đo quang phổ Anritsu hoặc sử dụng card OSA trên hệ thống. Trong hệ thống tiêu chuẩn của ITU-T, có rất nhiều tiêu chuẩn cho các bộ khuếch đại quang. Tuy nhiên, trong giới hạn của bài đồ án này, vẫn chưa có được sự so sánh giữa kết quả thực tế với các tiêu chuẩn đó mà chỉ có sự so sánh giữa kết quả thu được với các thông số tiêu chuẩn do nhà sản xuất đưa ra (tất nhiên, các tiêu chuẩn này cũng phải dựa theo các tiêu chuẩn ITU-T). TỪ VIẾT TẮT 3R Regenerated, Retimed, Reshaped Tái tạo, định thời, chỉnh sửa. ALSO Automatic Line ShutOff Ngắt đường dây tự động. AM Analog Maintenance Bảo dưỡng tương tự. AMP Amplifier Khuếch đại. ARP Automatic Power Reduction Giảm công suất tự động. ASE Amplifier Spontaneous Emission Khuếch đại tự phát. CPG Circuit Pack Group Card nhóm. DAC Dual Amplifier Circuit Mạch khuếch đại Dual (kép). DRA Distributed Raman Amplifier Khuếch đại phân bố Raman. DWDM Dense Wavelength Division Multiplexing Ghép kênh theo bước sóng mật độ cao. DX Digital Cross Connect Kết nối chéo số. EDFA Erbium Doped Fiber Amplifier Sợi khuếch đại Erbium. EOL End Of Life Kết thúc sự sống (tuổi thọ của thiết bị). ILF Interleave Filter Bộ lọc xen. INTLV Interleave Xen. LA Line Amplifier Bộ khuếch đại đường dây. LH-1600G Long Haul-1600G Thiết bị khuếch đại đường dài 1600G. MSA Mid-Stage Access Điểm truy nhập tầng giữa. NDSF Non Dispersion Shifted Fiber Sợi quang không dịch tán sắc. OADM Optical Add/Drop Multiplexing Bộ ghép xen/rớt quang. ODEMUX Optical DeMultiplexing Bộ tách quang. OLA Optical Line Amplifier Khuếch đại đường dây quang. OLT Optical Line Terminal Đầu cuối đường dây quang. OMUX Optical Multiplexing Bộ ghép quang. OSA Optical Spectrum Analyser Bộ phân tích phổ quang. OSC Optical Service Channel Kênh dịch vụ quang. OSNR Optical Signal to Noise Ratio Tỉ số tín hiệu trên nhiễu. OTR Optical Transport Repeater Bộ lặp quang. OTU Optical Transmission Section Đoạn truyền dẫn quang. PBE Push Button Equalization Chức năng cân bằng. PO Power Optimizer Bộ tối ưu hoá công suất. SNCP Sub-Network Connection Protecting Bảo vệ kết nối mạng con. WT Walength Translation Chuyển đổi bước sóng. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] P.C.Becker, N.A.Olsson,J.R.Simpson, Erbium-Doped Fiber Amplifier Fundamentals and Technology, Academic Press, 1999. [2] Jin Li. VTN20G SDH/DWDM Network Expansio, Nortel Networks, 2005. [3] Phùng Văn Vận,Trần Hồng Quân, Nguyễn Cảnh Tuấn, Phạm Hồng Ký, Nguyễn Hoài Nam, Hệ thống thông tin sợi quang, Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật. [4] Lê Quốc Cường, Đỗ Văn Việt Em, Phạm Quốc Hợp, Nguyễn Huỳnh Minh Tâm, Bài giảng Thông Tin Quang 2, Học viện BCVT, 2007. [5] Lê Quang Tuấn, Hệ thống thiết bị ghép kênh theo bước sóng quang DWDM Nortel, Trung tâm Viễn Thông Khu vực 2, 2005. [6] TS. Vũ Tuấn Lâm, Th.S Vũ Hoàng Sơn, KS Phạm Tiến Đạt, Giải pháp cân bằng hệ số khuếch đại trong các hệ thống thông tin quang đa kênh WDM sử dụng EDFA. Học viện BCVT, Hội nghị khoa học lần thứ 6. [7] Vũ Văn San, Hệ thống thông tin quang, tập 1, Nhà xuất bản Bưu Điện, 2003. [8] Trần Đại Dũng, Các hệ thống truyền dẫn ghép bước sóng quang mật độ cao DWDM, Công ty viễn thông liên tỉnh, 2004. [9] Nguyễn Hồng Sương, Mô phỏng các tính chất của EDFA trong hệ thống thông tin quang, Luận văn tốt nghiệp đại học, Học viện công nghệ BCVT, 2004.