Cách đây 20 năm, từ khi hệ thống thông tin cáp sợi quang chính thức đưa vào khai thác trên mạng viễn thông. Mọi người đều thừa nhận rằng phương thức truyền dẫn quang đã thể hiện khả năng to lớn trong truyền tải các dịch vụ viễn thông ngày càng phong phú và hiện đại của nhân loại các hệ thống thông tin quang với những ưu điểm về băng tần rộng, có cự ly thông tin cao,đã có sức hấp dẫn mạnh đối với các nhà khai thác. Các hệ thống thông tin quang không chỉ đặc biệt phù hợp với các tuyến thông tin xuyên lục địa, đường trục và trung kế mà còn có tiềm năng to lớn trong việc thực hiện các chức năng của mạng nội hạt với cấu trúc linh hoạt và đáp ứng mọi loại hình dịch vụ hiện tại và tương lai. Hệ thống thông tin được hiểu một cách đơn giản là hệ thống truyền thông tin từ nơi này đến nơi khác.Khoảng cách truyền thông tin lên tới hang trăm km,hang chục ngàn km hoặc xuyên qua các đại dương .Thông tin có thể truyền qua các sóng điện với các tần số khác nhau Trong vòng mười năm qua, cùng với sự vượt bậc của công nghệ điện tử, viễn thông, công nghệ sợi quang và thông tin quang đã có những tiến bộ vượt bậc, giá thành không ngừng giảm tạo điều kiện cho việc phát triển ngày càng rộng rãi trên nhiều lĩnh vực thông tin, công nghệ thông tin quang đã được khai thác phổ biến trên mạng lưới hiện nay chỉ là giai đoạn sự khởi khai phá các tiềm năng của nó. Như ta đã biết kỹ thuật và công nghệ thông tin quang có một tiềm năng vô cùng phong phú và công việc nghiên cứu phát triển còn đang tiến tới phía trước với một tiền đồ rộng lớn. Với đà phát triển của hệ thống thông tin sợi quang hiện nay nó có thể cung cấp các dịch vụ, trao đổi thông tin chính xác và nhanh nhất cho người sử dụng. Qua sự tìm hiểu mạng truyền dẫn và được sự phân công của Trung tâm Hạ tầng mạng miền Trung, em được tìm hiểu và viết báo cáo về Hệ thống Metro Link Đà Nẵng 500Gbs đã được ứng dụng trong các hệ thống thực tế. Vì thời gian thực tập có hạn nên em chỉ nắm bắt một phần lý thuyết về phần cứng cũng như cơ chế thiết bị đã trình bày trong báo cáo. Trong quá trình thực tập và làm báo cáo không thể tránh khỏi sai sót nên em mong nhận được sự đóng góp và giúp đỡ của các anh chị và thầy cô. Em xin cảm ơn anh Nguyễn Đức Dũng và tất cả các anh chị trong Trung Tâm Hạ Tầng Mạng Miền Trung đã giúp em hoàn thành báo cáo thực tập này.
TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ THÔNG TIN HỮU NGHỊ VIỆT - HÀN KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI Tìm Hiểu Hệ Thống Metro Link 500Gb/s Đà Nẵng Sinh viên thực : Huỳnh Đức Vương Lớp : CCVT06A Giảng viên hướng dẫn : Dương Hữu Ái Đơn vị thực tập : Trung Tâm Hạ Tầng Mạng Miền Trung VNPT Net Đà Nẵng, tháng năm2016 Hệ Thống Metro Link 500Gb/s Đà Nẵng2 LỜI NÓI ĐẦU Cách 20 năm, từ hệ thống thông tin cáp sợi quang thức đưa vào khai thác mạng viễn thông Mọi người thừa nhận phương thức truyền dẫn quang thể khả to lớn truyền tải dịch vụ viễn thông ngày phong phú loại hệ thống thông tin quang với ưu điểm băng tần rộng, có cự ly thông tin cao,đã có sức hấp dẫn mạnh nhà khai thác Các hệ thống thông tin quang không đặc biệt phù hợp với tuyến thông tin xuyên lục địa, đường trục trung kế mà có tiềm to lớn việc thực chức mạng nội hạt với cấu trúc linh hoạt đáp ứng loại hình dịch vụ tương lai Hệ thống thông tin hiểu cách đơn giản hệ thống truyền thông tin từ nơi đến nơi khác.Khoảng cách truyền thông tin lên tới hang trăm km,hang chục ngàn km xuyên qua đại dương Thông tin truyền qua sóng điện với tần số khác Trong vòng mười năm qua, với vượt bậc công nghệ điện tử, viễn thông, công nghệ sợi quang thông tin quang có tiến vượt bậc, giá thành không ngừng giảm tạo điều kiện cho việc phát triển ngày rộng rãi nhiều lĩnh vực thông tin, công nghệ thông tin quang khai thác phổ biến mạng lưới giai đoạn khởi khai phá tiềm Như ta biết kỹ thuật công nghệ thông tin quang có tiềm vô phong phú công việc nghiên cứu phát triển tiến tới phía trước với tiền đồ rộng lớn Với đà phát triển hệ thống thông tin sợi quang cung cấp dịch vụ, trao đổi thông tin xác nhanh cho người sử dụng Qua tìm hiểu mạng truyền dẫn phân công Trung tâm Hạ tầng mạng miền Trung, em tìm hiểu viết báo cáo Hệ thống Metro Link Đà Nẵng 500Gb/s ứng dụng hệ thống thực tế Vì thời gian thực tập có hạn nên em nắm bắt phần lý thuyết phần cứng chế thiết bị trình bày báo cáo Trong trình thực tập làm báo cáo tránh khỏi sai sót nên em mong nhận đóng góp giúp đỡ anh chị thầy cô Khoa: Công nghệ điện tử viễn thông_Lớp: CCVT06A Huỳnh Đức Vương Hệ Thống Metro Link 500Gb/s Đà Nẵng3 Em xin cảm ơn anh Nguyễn Đức Dũng tất anh chị Trung Tâm Hạ Tầng Mạng Miền Trung giúp em hoàn thành báo cáo thực tập Khoa: Công nghệ điện tử viễn thông_Lớp: CCVT06A Huỳnh Đức Vương Hệ Thống Metro Link 500Gb/s Đà Nẵng4 CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc PHIẾU ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ THỰC TẬP TỐT NGHIỆP CUỐI KHOÁ CỦA SINH VIÊN KHÓA HỌC: 2013 - 2016 - Họ tên sinh viên: Huỳnh Đức Vương - Ngày tháng năm sinh: 28/05/1995 - Nơi sinh: Thăng Bình- Quảng Nam - Lớp: CCVT06A Khóa: 07 Hệ đào tạo: Cao Đẳng - Ngành đào tạo: Công Nghệ Điện Tử Viễn Thông - Thời gian thực tập tốt nghiệp: từ ngày: 21/03/2016 đến ngày: 24/04/2016 - Tại quan: Trung Tâm Hạ Tầng Mạng Miền Trung VNPT Net - Nội dung thực tập: Tìm Hiểu Hệ Thống Metro Link 500Gb/s Đà Nẵng Nhận xét chuyên môn: Nhận xét thái độ, tinh thần trách nhiệm, chấp hành nội quy, quy chế quan thực tập: Kết thực tập tốt nghiệp: (chấm theo thang điểm 10): ………………………… Đà Nẵng, ngày 21 tháng năm 2016 ĐƠN VỊ HƯỚNG DẪN CƠ QUAN TIẾP NHẬN SINH VIÊN THỰC TẬP (Ký, ghi rõ họ tên) (Ký tên, đóng dấu) Trưởng Phòng Cán hướng dẫn Khoa: Công nghệ điện tử viễn thông_Lớp: CCVT06A Huỳnh Đức Vương Hệ Thống Metro Link 500Gb/s Đà Nẵng5 MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU PHIẾU ĐÁNH GIÁ .4 MỤC LỤC DANH TỪ VIẾT TẮT CHƯƠNG GIỚI THIỆU VỀ TRUNG TÂM HẠ TẦNG MẠNG .7 MIỀN TRUNG .7 1.1Tổng quan trung tâm hạ tầng mạng miền trung 1.2 Các loại dịch vụ cung cấp 1.2.1 Dịch vụ vô tuyến di động .8 1.2.2 Dịch vụ truyền số liệu .9 1.2.3 Dịch vụ thoại 1.2.4 Dịch vụ truyền hình 10 1.2.5 Dịch vụ CSKH/GTGT 10 1.2.6Dịch vụ VCloud 10 1.2.7Dịch vụ VCDN .10 1.2.8 Kết luận chương 11 Chương .12 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG 12 2.1 Giới thiệu chương 12 2.2 Cấu trúc hệ thống thông tin quang 12 2.3 Đặc điểm hệ thống thông tin quang 13 2.3.1 Ưu điểm 13 2.3.2 Nhược điểm 13 2.4 Sợi quang 13 2.4.1 Cấu tạo sợi quang 14 2.4.2 Phân loại sợi quang 14 2.5 Các thông số sợi quang 14 2.6 Một số loại sợi quang 14 2.6.1 Sợi quang G.652 15 2.6.2Sợi quang G.653 15 2.6.3 Sợi quang G.655 15 2.7 Các loại trạm lặp .15 2.7.1 Trạm Line Amplifier .15 2.7.2 Trạm Regen 16 2.7.3 Trạm OADM 16 2.7.4 Trạm Terminal 17 2.8 Kết luận chương 17 17 CHƯƠNG 3: .18 CÁC CÔNG NGHỆ SỬ DỤNG TRONG HỆ THỐNG 18 THÔNG TIN QUANG 18 3.1 Công nghệ SDH .18 3.1.1 Giới thiệu .18 3.1.2 Đặc điểm hệ thống SDH 19 Khoa: Công nghệ điện tử viễn thông_Lớp: CCVT06A Huỳnh Đức Vương Hệ Thống Metro Link 500Gb/s Đà Nẵng6 3.1.2.1 Ưu điểm 19 3.1.2.2 Nhược điểm .19 3.2 Công nghệ DWDM 19 3.2.1 Sơ đồ hệ thống .19 3.2.2 Dãy bước sóng làm việc DWDM 20 3.2.3 Đặc điểm hệ thống 21 3.3 Công nghệ khuếch đại quang 22 3.3.1 Tổng quan khếch đại 22 3.3.2 Nguyên lý khuếch đại quang 22 3.3.2 Phân loại .24 3.3.2.1 Theo chức .24 3.3.2.2 Theo công nghệ .25 3.3.3 Kết luận chương 30 CHƯƠNG 4: .31 GIỚI THIỆU HỆ THỐNG CÁP QUANG METRO LINK ĐÀ NẴNG 500GB/S .31 4.1 Tổng quan hệ thống truyền dẫn nội tỉnh VNPT NET .31 4.2 Sơ đồ chức hệ thống Metro Link Đà Nẵng 500Gb/s 31 Sơ đồ 31 4.3 Thiết bị MHL3000 32 4.3.1 Tổng quan thiết bị MHL3000 32 4.3.2 Thiết bị đầu cuối OLT 33 4.3.3 Bộ ghép/tách OADM 34 4.4Thiết bị 36 4.4.1Dual Optical Service Channel (DOSC) 36 4.4.2 Wave Selective Switch (WSS) .37 4.4.3ELH AMPLIFIER (SSA DSA) 38 4.4.4Power Monitor Unit (PMU) 39 4.4.5Card hub 39 4.5 Kết luận chương 39 KẾT LUẬN 40 TÀI LIỆU KHAM KHẢO 41 Khoa: Công nghệ điện tử viễn thông_Lớp: CCVT06A Huỳnh Đức Vương Hệ Thống Metro Link 500Gb/s Đà Nẵng7 DANH TỪ VIẾT TẮT Từ viết tắt WDM NCP Tên tiếng anh Wavelength Division Multiplexing Tên tiếng việt Ghép kênh theo bước Network Control Protocol sóng Giao thức điều khiển VPN NGN DWDM Virtual Private Network Next Generation Network Dense-Wave-Division Multiplexing NCP Network Control Protocol mạng Mạng riêng ảo Mạng hệ sau Ghép kênh phân chia theo bước sóng mật-độ cao Giao thức điều khiển Label Switched Paths mạng Đường chuyển mạch Digital Subscriber Line Time Division Multiplexing nhãn Đường thuê bao số Ghép kênh chia thời LSP DSL TDM SONET/SDH Synchronous Optic Network gian Mạng thông tin quang PDH Plesiochronous-Digital Hierarchy đồng Phương thức truyền cận Integrated Services Digital Network đồng số Mạng tích hợp dịch vụ Border Gateway Protocol số Định tuyến theo giao Wireless Application Protocol thức Router biên Giao thức ứng dụng vô GPRS General Packet Radio Service tuyến Dịch vụ vô tuyến gói SMS Short Message Service chung Dịch vụ nhắn tin ngắn ISDN BGP WAP CHƯƠNG GIỚI THIỆU VỀ TRUNG TÂM HẠ TẦNG MẠNG MIỀN TRUNG 1.1Tổng quan trung tâm hạ tầng mạng miền trung a.Giới thiệu chung Khoa: Công nghệ điện tử viễn thông_Lớp: CCVT06A Huỳnh Đức Vương Hệ Thống Metro Link 500Gb/s Đà Nẵng8 Trung Tâm Hạ Tầng Mạng Miền Trung trực thuộc Tổng Công ty Hạ tầng mạng (tên gọi tắt VNPT-Net) đơn vị thành viên hạch toán phụ thuộc Tập đoàn Bưu Viễn thông Việt Nam Được thành lập theo Quyết định số 86/QĐ-VNPT-HĐTV-TCCB ngày 08 tháng năm 2015 Hội đồng thành viên Tập đoàn Bưu Viễn thông Việt Nam sở tổ chức lại: Công ty viễn thông liên tỉnh (VTN), phận quản lý điều hành viễn thông Tập đoàn, phận hạ tầng đơn vị Công ty Dịch vụ Viễn thông (Vinaphone), Công ty Điện toán Truyền số liệu (VDC), Công ty Viễn thông quốc tế (VNPT-I), hạ tầng kỹ thuật Trung tâm chuyển mạch truyền dẫn thuộc 63 viễn thông tỉnh thành phố - Tên giao dịch tiếng Việt: Tổng Công ty hạ tầng mạng - Tên giao dịch quốc tế: VNPT Net Corporation - Tên viết tắt: VNPT-Net - Trụ sở chính: số 30 đường Phạm Hùng, phường Mỹ Đình 1, quận Nam Từ Liêm, thành phố Hà Nội 1.2 Các loại dịch vụ cung cấp 1.2.1 Dịch vụ vô tuyến di động Là dịch vụ liệu di động dạng gói dung cho người dung hệ thống thông tin di động toàn cầu (GSM) điện thoại di động IS-136 Nó cung cấp liệu tốc độ từ 56 đến 114kbs GPRS dùng cho dịch vụ truy cập giao thức không dây (WAP), dịch vụ tin nhắn (SMS) ,dịch vụ tin nhắn đa phương tiện (MMS), dịch vụ liên lạc internet email try cap world wide wap Dữ liệu truyền GPRS thường tính theo megabyte qua, liệu liên lạc thông qua chuyển mạch truyền thống tính theo Khoa: Công nghệ điện tử viễn thông_Lớp: CCVT06A Huỳnh Đức Vương Hệ Thống Metro Link 500Gb/s Đà Nẵng9 phút kết nối, người dùng có thực sử dụng dung lượng hay tình trạng chờ 1.2.2 Dịch vụ truyền số liệu a Dịch vụ kênh thuê riêng Dịch vụ kênh thuê riêng dịch vụ cho thuê kênh truyền dẫn vật lý dùng riêng để kết nối truyền thông tin thiết bị đầu cuối mạng nội bộ, mạng viễn thông dùng riêng khách hàng hai địa điểm cố định khác Dịch vụ kênh thuê riêng đáp ứng nhu cầu kết nối trực phương thức điểm nối điểm hai đầu cuối khách hàng b Dịch vụ mạng riêng ảo VPN Dịch vụ VPN, gọi dịch vụ Mạng riêng ảo (Virtual Private Network) giải pháp công nghệ cho phép thiết lập mạng dùng riêng khách hàng mạng viễn thông sẵn có VPN cung cấp khả truy cập vào mạng trung tâm tổ chức cho chi nhánh, văn phòng người làm việc khắp nơi Các công nghệ xác thực, an toàn, mã hóa bảo mật giúp giữ kín liệu trao đổi, ngăn chặn việc tiết lộ thông tin khỏi bên thẩm quyền truy cập trái phép 1.2.3 Dịch vụ thoại a Dịch vụ điện thoại trả trước 1719 Dịch vụ thoại trả trước 1719 (Calling Card) dịch vụ gọi điện thoại nội tỉnh, liên tỉnh, di động quốc tế trả trước, người sử dụng cần mua thẻ điện thoại trả tiền trước có mệnh giá từ 30.000 đến 500.000 đồng thực gọi từ máy điện thoại cố định thông qua việc gọi vào số dịch vụ 1719 Cước phí gọi trừ trực tiếp vào tài khoản thẻ b Dịch vụ VoIP 171 Đây dịch vụ gọi điện thoại giá rẻ đường dài liên tỉnh Phạm vi liên lạc đường dài liên tỉnh liên lạc máy điện thoại không địa giới hành tỉnh, thành phố trực thuộc Trung ương Khách hàng thực gọi quay số sau: 171 + + Mã vùng + Số thuê bao Khoa: Công nghệ điện tử viễn thông_Lớp: CCVT06A Huỳnh Đức Vương Hệ Thống Metro Link 500Gb/s Đà Nẵng10 1.2.4 Dịch vụ truyền hình a Dịch vụ truyền hình hội nghị Dịch vụ hội nghị truyền hình NGN loại dịch vụ truyền dẫn tín hiệu hình ảnh âm giữ hai hay nhiều địa điểm khác Dịch vụ cho phép người tham dự địa điểm trao đổi trực tiếp hình ảnh âm qua hình loa Hệ thống Truyền hình Hội nghị NGN cung cấp nhiều tiện ích khác cho người sử dụng như: kết nối với máy tính để trình chiếu văn bản, kết nối với hệ thống âm ngoài, thiết bị lưu trữ để lưu lại phiên hội thảo quan trọng b Dịch vụ truyền dẫn tín hiệu truyền hình Dịch vụ Truyền dẫn tín hiệu truyền hình dịch vụ cho phép khách hàng truyền dẫn tín hiệu truyền hình hai chiều tới địa điểm khách hàng có nhu cầu lãnh thổ Việt Nam 1.2.5 Dịch vụ CSKH/GTGT a Dịch vụ miễn cước người gọi 1800 Dịch vụ miễn cước người gọi 1800 dịch vụ cho phép người gọi thực gọi miễn phí tới nhiều đích khác thông qua số điện thoại toàn quốc Cước phí gọi tính cho thuê bao đăng ký dịch vụ 1800 Dịch vụ 1800 thích hợp cho doanh nghiệp công tác hỗ trợ chăm sóc khách hàng b Dịch vụ Thông tin-Giải trí-Thương mại 1900 Dịch vụ Thông tin, giải trí, thương mại 1900 dịch vụ cho phép thực gọi, nhắn tin tới nhiều đích khác thông qua số truy nhập thống toàn quốc Dịch vụ thích hợp cho Doanh nghiệp tổ chức tư vấn chương trình thương mại, giải trí 1.2.6 Dịch vụ VCloud Dịch vụ VCloud - cung cấp hạ tầng CNTT tảng Điện toán đám mây, nhằm cung cấp hạ tầng ảo hóa cho tất khách hàng cá nhân hay tổ chức có nhu cầu thuê một vùng tài nguyên dành riêng phục vụ cho hoạt động sản xuất kinh doanh mình; cung cấp môi trường tính toán ảo cho phép khách hàng sử dụng máy chủ ảo chạy nhiều loại hệ điều hành khác 1.2.7 Dịch vụ VCDN Khoa: Công nghệ điện tử viễn thông_Lớp: CCVT06A Huỳnh Đức Vương Hệ Thống Metro Link 500Gb/s Đà Nẵng27 b Khuếch đại Raman RA ❖ Cấu trúc khuếch đại Raman RA Hình.2.9 Cấu trúc khuếch đại Raman Khuếch đại Raman loại khuếch đại dùng nguồn bơm công suất để truyền lượng vào sợi truyền dẫn Cấu trúc gồm có bơm laser để cung cấp lượng cho nguyên tử sợi quang chuyển lên trạng thái kích thích, ghép để ghép tín hiệu vào sóng bơm cách ly để hạn chế ánh sang phản xạ từ hệ thống ❖ Nguyên lý khuếch đại Raman Khuếch đại quang Raman dựa tượng tán xạ Raman kích thích xảy bên sợi truyền dẫn (sợi silica) tia bơm truyền qua nó.Môi trường tán xạ Raman sợi quang có pha tạp Ge với nồng độ cao có cấu trúc dẫn sóng phức tạp (sợi quang bù tán sắc –DCF) Khác với khuếch đại quang sợi pha tạp Erbium, yêu cầu ROA nguồn bơm có công suất cao (vài trăm mW trở lên) sợi quang có độ dài từ vài km đến vài chục km Hiện tượng tán xạ kích thích xảy tần số 1.3 THz (được gọi dịch chuyển Stoker) Do sóng Stoke từ tán xạ Raman yếu, sợi quang cần phải có độ dài lớn (hàng chục kilômét) để tích luỹ sóng Stoke dọc theo sợi quang Đây điều khác biệt ROA EDFA Hình.3.0 Nguyên lý khuếch đại Raman Khoa: Công nghệ điện tử viễn thông_Lớp: CCVT06A Huỳnh Đức Vương Hệ Thống Metro Link 500Gb/s Đà Nẵng28 Các nguyên tử bên sợi quang hấp thụ lượng từ bước sóng bơm để dịch chuyển lên mức lượng cao Tín hiệu đến va chạm với nguyên tử xung động giải phóng photon có mức lượng thấp pha, tần số với tín hiệu cần khuếch đại, kết tín hiệu khuếch đại ❖ Đặc điểm khuếch đại Raman - - Ưu điểm ▪ Dễ dàng chọn băng tần ▪ Cấu trúc đơn giản, không cần sợi đặc biệt ▪ Tính kinh tế hiệu nâng cấp hệ thống ▪ Có thể đạt bang thong rồng nhờ kết hợp vài laser bơm Nhược điểm ▪ Hệ số khuếch đại thấp ▪ Hiệu suất khuếch đại thấp so với EDFA: khuếch đại Raman cần công suất bơm lớn để đạt giá trị độ lợi ▪ Chỉ thích hợp với tuyến truyền dẫn ngắn yêu cầu công suất bơm khác lớn sẻ khiến Connector bị cháy ▪ Nhiễu ASE ❖ Cấu hình bơm Raman Sơ đồ bơm hướng Sơ đồ bơm ngược hướng Ở bơm thuận, trình Raman gần tức thời, nguồn bơm Raman nhiễu cao, bít riêng lẻ bị khuếch đại khác dẫn đến dao động biên độ hay biên pha Do nhiễu bơm ảnh hưởng mạnh đến tín hiệu WDM Tuy nhiên dùng bơm ngược tránh đc tượng dao động công suất bơm Raman lấy trung bình đầu ra, giảm nhiễu khuếch đại cộng bơm Do cấu hình bơm ngược sử dụng phổ biến Khuếch đại ghép lai HFA Khoa: Công nghệ điện tử viễn thông_Lớp: CCVT06A Huỳnh Đức Vương Hệ Thống Metro Link 500Gb/s Đà Nẵng29 HFA kết hợp khuếch đại EDFA khuếch đại Raman Ưu điểm khuếch đại làm tăng dung lượng thông tin nhờ làm việc dãi tần E, S, C,và L ❖ Cấu hình khuếch đại HFA Hình.3.1 Cấu trúc HFA sử dụng EDFA Cấu trúc khuếch đạ HFA bao gồm khuếch đại Raman phân bố EDFA Khuếch đại Raman phân bố gồm bơm Raman sợi quang làm môi trường khuếch đại, thong thường sợi truyền dẫn sợi truyền dẫn sợi bù tán sắc DCF Có thể sử dụng nhiều bơm Raman HFA dung nhiều bơm Raman thường dung để khuếch đại đồng thời nhiều kênh hệ thống WDM để tăng băng thông khuếch đại ❖ Đặc điểm khuếch đại HFA - Ưu điểm ● Băng tần sử dụng rộng ● Ít bị nhiễu bên ngoại tác động - Nhược điểm ● Bản thân khuếch đại bên hệ thống sinh nhiễu ảnh hướng đến tí số SNR Ngoài có khuếch đại Super Raman khuếch đại Raman công suất cao cách sử bơm laser công suất cao Khuếch đại Super Raman phương tiện hỗ trợ mạnh mẽ cho tín hiệu DWDM tốc độ cao mạng truyền dẫn Backbone qua tuyến dài nhờ khả cải thiện chất lượng tín hiệu đầu thu Bên cạnh đó, cho phép tiết giảm việc sử dụng trạm lặp để đưa toán tối ưu kỹ thuật lẫn kinh tế áp dụng Super Raman cho độ lợi cao khả nâng cao chất lượng tín hiệu đầu thu tốt sơ với khuếch đại Raman thông thường Việc kết hợp thiết bị truyền dẫn quang DWDM khuếch đại Super Raman cho phép mở rộng khoảng cách cho tuyến lên đến 450km suy hao tuyến đạt đến mức 75dB Khoa: Công nghệ điện tử viễn thông_Lớp: CCVT06A Huỳnh Đức Vương Hệ Thống Metro Link 500Gb/s Đà Nẵng30 3.3.3 Kết luận chương Nội dung chương đưa công nghệ sử dụng hệ thống thông tin quang, đặc biệt loại công nghệ số loại khuếch đại quang, phần thiếu hệ thống thông tin Khoa: Công nghệ điện tử viễn thông_Lớp: CCVT06A Huỳnh Đức Vương Hệ Thống Metro Link 500Gb/s Đà Nẵng31 CHƯƠNG 4: GIỚI THIỆU HỆ THỐNG CÁP QUANG METRO LINK ĐÀ NẴNG 500GB/S 4.1 Tổng quan hệ thống truyền dẫn nội tỉnh VNPT NET Hiện trung tâm sử dụng hệ thống truyền dẫn liên tỉnh (Backbone ) nội tỉnh (Metro Đà Nẵng) Hệ thống Metro Đà Nẵng: - 500G Edition : sử dụng 12 bước sóng 40G - ZTE40G: sử dụng bước sóng 10G 4.2 Sơ đồ chức hệ thống Metro Link Đà Nẵng 500Gb/s Sơ đồ Hình 4.1 Sơ đồ tổng quan hệ thống Metro Link Đà Nẵng 500Gb/s Xét hướng truyền dẫn (1) Tín hiệu đưa đến hệ thống khuếch đại, sau vào chuyển mạch lựa chọn bước sóng WSS, WSS cho phép add/drop pass-though bước sóng qua thông qua phần mềm Những bước song passthough đưa vào kênh P2 để tiếp tục truyền đi, bước sóng bị drop vào kênh P1 đưa xuống GMT có chức MUX/DEMUX, sau tiếp tục đến OTS4000 tạo thành luồng , luồng 10G để sử dụng Các bước sóng add Khoa: Công nghệ điện tử viễn thông_Lớp: CCVT06A Huỳnh Đức Vương Hệ Thống Metro Link 500Gb/s Đà Nẵng32 theo hướng ngược lại ghép chung với bước song pass-though để truyền Tương tự xét hướng truyền dẫn (2) 4.3 Thiết bị MHL3000 4.3.1 Tổng quan thiết bị MHL3000 Marconi MHL3000 thiết bị tích hợp hệ thống SDH/SONE/WDM vào hệ thống dịch vụ quản lý mạng cáp quang Đây hệ thống WDM đa đường (MultiHaul WDM System), cấy hình cho hệ thống có bước sóng ngắn , bước sóng dài…Tại điều kiện thích hợp, Marconi MHL3000 truyền tín hiệu 3000 km mà không cần khuếch đại trung gian Đây phương pháp tiện lợi, linh hoạt có khả mở rộng cho hệ thống truy cập hệ thống metro.Hệ thống đáp ứng yêu cầu khắc khe với chi phí thấp nên thiết kế cho hệ thống metro khu vực Marconi MHL3000 hoạt động band C, có hiệu suất tối ưu ITUTG.652, G.654 G.655 Tuy nhiên, mở rộng lên band L, cho phép truyền 160 kênh hoạt động tối ưu G.653 Hiện nay, hệ thống cấu hình 40 80 kênh hoạt động đường truyền 2.5, 10, 40Gbit/s Các tính hệ thống Marconi MHL3000 là: • Hổ trợ cho chức quản lý báo động BW7R tự động giám sát với tín hiệu analog pre-FEV trước • Truyền tải gói IP • Hỗ trợ Drop Continue • EOR ( engineering order wire) chức phụ trợ Hệ thống Marconi MHL3000 quản lý phận trạm giám sát địa phương hệ thống quản lý mạng khác, theo liệu truyền qua bytes GCCO giám sát OSC DOSC Hình 4.2 Sơ đồ khối hệ thống Marconi MHL3000 Khoa: Công nghệ điện tử viễn thông_Lớp: CCVT06A Huỳnh Đức Vương Hệ Thống Metro Link 500Gb/s Đà Nẵng33 Hình đưa sơ đồ khối cấu hình điểm point- to- point đơn giản, hệ thống cấu hình theo mạng Ring mạng lưới Mesh • Khối OLT: thiết bị đầu cuối • Khối OLA: khuếch đại quang • Khối OADM: khối xen/rớt 4.3.2 Thiết bị đầu cuối OLT Thiết bị đầu cuối phần tử mạng tương đối đơn giản xét mặt cấu trúc Chúng dùng đầu cuối liên kết điểm-điểm để ghép phân kênh bước sóng Hình bên mô tả ba phần tử chức bên OLT gồm: tiếp sóng ( transponder), ghép kênh bước sóng (Wavelength Multiplexer) khuếch đại quang không vẽ hình Bộ tiếp sóng có chức biến đổi tín hiệu vào từ người sử dụng sang tín hiệu phù hợp sử dụng mạng tương tự theo chiều ngược lại Giao diện người sử dụng tiếp sóng thay đổi phụ thuộc vào người sử dụng tốc độ bit khoảng cách suy hao giữu người dùng chuyển tiếp Giao diện phổ biến SONET/SDH Hình.4.3 Sơ đồ khối OTL Tín hiệu cần chuyển sang bước sóng thích hợp mạng quang Các bước sóng tạo tiếp sóng tuân theo tiêu chuẩn ITU sổ 1.5.5 micromet, tín hiệu đến tín hiệu 1.3 micromet Bộ tiếp sóng thêm vào phần đầu (overhead) nhằm mục đích quản lý mạng.Nó thêm thông tin sửa lỗi FEC, đặc biêt cho tín hiệu 10Gbps tốc độ cao hơn.Trong số trường hợp, việc làm thích nghi cho hướng vào bước sóng ITU hướng ngược lại gửi trực tiếp đến thiết bị người sử dụng Tín hiệu khỏi tiếp sóng ghép kênh với tín hiệu khác bước sóng khác sử dụng ghép kênh theo bước sóng phát sợi quang Khoa: Công nghệ điện tử viễn thông_Lớp: CCVT06A Huỳnh Đức Vương Hệ Thống Metro Link 500Gb/s Đà Nẵng34 Thêm vào đó, phải sử dụng khuếch đại quang để đẩy công suất tín hiệu lên trước chúng gửi đến phân kênh, truyền tới tiếp sóng trực tiếp đến thiết bị người sử dụng OLT đầu cuối kênh giám sát quang OSC OSC mang bước sóng riêng, tách biệt với bước sóng mang lưu lượng Nó dùng để giám sát việc thực khuếch đại dọc theo tuyến , số chức quản lý khác 4.3.3 Bộ ghép/tách OADM OADM( optical Add-Drop Multiplexer) thiết bị sử dụng hệ thống WDM để ghép định tuyến kênh quang vào vào /ra sợi quang đơn mode(SMF) Đây loại node quang thường hay dùng để xây dựng mạng quang cấu trúc mạch vòng Ở “add” “Drop” khả đưa thêm hay nhiều kênh bước sóng vào tín hiệu WDM đa bước sóng có tách hay nhiều kênh bước sóng, định tuyến sang tuyến khác thiết bị OADM coi làm loại chuyển mạch quang( optical cross-connect) đặc biệt Hình 4.4 Cấu tạo OADM sử dụng FBG Circulator Cấu trúc điển hình OADM gồm khối: Khối tách kênh quang (optical demux), khối ghép kênh quang (optical mux) , khối chuyển mạch quang (optical switch).Tất lightpath trực tiếp qua OADM gọi cut-through lighpath, lightpath xen/ rớt lại node OADM gọi added/ dropped lightpath Một OADM có chuyển mạch quang cấu hình lại từ xa gọi ROADM (Reconfigurabel OADM) Về mặt vật lý, có số cách để thực OADM Có nhiều công nghệ tách/ghép kênh như: dung lọc, FBG (Fiber Bragg Gratings) với Circulator quang,… Cũng có nhiều công ngệ chuyển mạch hay cấu hình lại: Fiber Patch Panel, công nghệ MEMS, chuyển mạch Khoa: Công nghệ điện tử viễn thông_Lớp: CCVT06A Huỳnh Đức Vương Hệ Thống Metro Link 500Gb/s Đà Nẵng35 quang nhiệt tinh thể lỏng mạch dẫn sóng phẳng Mặc dù có chức xen/rớt, OADM lại khác với ADM (Add-Drop Multipluxer) dạng tín hiệu làm việc OADM xen/rớt kênh quang mạng WDM, ADM xen/ rớt luồng TDM tín hiệu điện mạng SNET/SDH Bộ xen/tách quang cung cấp phương tiện điều khiển lưu lượng hiệu mạng, OADM dùng vị trí khuếch đại mạng đường trục, sử dụng phần tử mạng độc lập Để hiểu lợi ích xen/tách quang, ta xét mạng ba node A,B C với định tuyến IP đặt node hình sau Dựa vào cấu trúc mạng, lưu lượng A C xuyên qua node B Để đơn giản ta giả thuyết tuyến kết nối hoàn toàn song song giống hầu hết mạng quang Hình 4.5 Bộ xen tách quang WDM DWDM Giả sử yêu cầu lưu lượng sau: bước sóng giữ A B, bước sóng B C , ba bước sóng A C Bây ta xây dựng hệ thống WDM điểm nối điểm để đáp ứng nhu cầu lưu lượng Trong giả pháp đưa hình a, liên kết điểm sử dụng OLT cuối tuyến.OLT gồm MUX/demux, tiếp sóng Chi phí tiếp sóng phần quan trọng chi phí chung mạng Node B có hai OLT, OLT kết thúc bốn bước sóng yêu cầu bốn tiếp sóng Tuy nhiên , có bốn bước sóng dành cho node B, bước sóng lại sử dụng để cung cấp lưu lượng A C Vì sau tám tiếp bước sóng node B dùng để điều khiển lưu lượng Đây việc làm tốn Xét giải pháp dùng OADM hình b Thay thực hệ thống WDM điểm nối điểm , ta triển khai mạng định tuyến bước sóng Mạng sử dụng OLT Khoa: Công nghệ điện tử viễn thông_Lớp: CCVT06A Huỳnh Đức Vương Hệ Thống Metro Link 500Gb/s Đà Nẵng36 node A C OADM node B OADM tách bốn sóng, sau kết thúc transponder Ba bước sóng lại xuyên qua miền quang sử dụng kỹ thuật lọc tương đối đơn giản, mà kết thúc transponder Kết có hai transponder cần thiết node B thay tám transponder giải pháp hình a Điều cho thấy OADM giảm bớt chi phí đáng kể Tuy nhiên OADM cứng nhắc khả thay đổi lựa chọn kênh tách xuyên qua phần mền điều khiển hoạt động Với ROADM ( Reconfigurable OADM) sử dụng lọc laser hiệu chỉnh đáp ứng yêu cầu tính mềm dẻo cấu hình hệ thống 4.4 Thiết bị 4.4.1 Dual Optical Service Channel (DOSC) Chức năng: DOSC cung cấp OSC cho hướng, băng thông cho OSC (34Mb/s) Mỗi kênh OSC chứa kênh nghiệp vụ giám sát quang, có chức tương tự header SDH, kết hợp yếu tố khác mạng DWDM với kênh quang mở rộng Các kênh OSC sử dụng bước sóng 1510, 1480 hay 1310 dành cho kênh giám sát quang Kênh OSC chứa thông tin điều khiển, cảnh báo Khoa: Công nghệ điện tử viễn thông_Lớp: CCVT06A Huỳnh Đức Vương Hệ Thống Metro Link 500Gb/s Đà Nẵng37 4.4.2 Wave Selective Switch (WSS) Hình 4.6 Cấu hình WSS E-OADM Hình 4.7 WSS E-OADM node layout WSS tập trung tính ADU CCU WSS cho phép OADM sử dụng từ port(ROADMs) đến port (EOADMs) với 80 kênh truyền tần số Khoa: Công nghệ điện tử viễn thông_Lớp: CCVT06A Huỳnh Đức Vương Hệ Thống Metro Link 500Gb/s Đà Nẵng38 50KHz Mỗi port switch add/drop group bước sóng, bước sóng người dùng khai báo 4.4.3 ELH AMPLIFIER (SSA DSA) Marconi MHL 3000 sử dụng EHL (Extend Long Haul) với khuếch đại EDFA, phiên SSA (single stage amplifier) DSA (double stage amplifier) SSA gồm EDFA DSA bao gồm Preamlifier Booster EDFA riêng biệt Hình 4.8 EHL AMPLIFIER-SSA DSA Trong trường hợp, khuếch đại nhận tín hiệu WDM hỗn hợp bao gồm 80 kênh quang khuếch đại chúng cho sử dụng khuếch đại EDFA tăng cường Tất loại khuếch đại kết hợp với khuếch đại Raman để tăng độ lợi tổng thể Khoa: Công nghệ điện tử viễn thông_Lớp: CCVT06A Huỳnh Đức Vương Hệ Thống Metro Link 500Gb/s Đà Nẵng39 4.4.4 Power Monitor Unit (PMU) Card giám sát mức công suất kênh tín hiệu WDM Các liệu so sánh với cấu hình công suất kênh liệu đồng mức (độ lệch mong muốn) thông qua phận khác hệ thống phép kiểm soát Kênh liệu củng thực điều khiển mạng trình quản lý 4.4.5Card hub Các card Hub cung cấp giao diện bus nội card thiết bị khung 30 cổng IEEE 1394 cung cấp, kết nối có card khác thông qua bảng kết nối đa Mỗi card đọc để tất liệu cổng đồng với card máy khác Các card Hub giữ lại nội dung khung coi phần thiếu cấu trúc Subrack 4.5 Kết luận chương Trong chương đề cập đến sơ đồ chức hệ thống Metro Link Đà Nẵng 500 Gb/s, thấy rõ chức tầm quan cửa loại thiết bị Khoa: Công nghệ điện tử viễn thông_Lớp: CCVT06A Huỳnh Đức Vương Hệ Thống Metro Link 500Gb/s Đà Nẵng40 KẾT LUẬN Sau thời gian thực tập Trung Tâm Hạ Tầng Mạng Miền Trung VNPT Net em hiểu thêm tầm quan trọng trình thực tập, thời gian thực tập ngắn gặp nhiều khó khăn nhờ giúp đỡ tạo điều kiện cán nhân viên trung tâm bảo tận tình giảng viên Dương Hữu Ái, em cố gắn hoàn thiện báo cáo thực tập Qua em hiểu thêm cấu trúc chức hệ thống cách rõ ràng Trong chương giới thiệu Trung Tâm Hạ Tầng Mạng Miền Trung giới thiệu dịch vụ thoại Chương cho nhìn tổng quang hệ thống thông tin quang, lý giải hệ thống ngày dụng ngày rộng rãi Cũng việc tìm hiểu tiêu chuẩn loại sợi quang áp dụng hệ thống thông tin quang quốc tế Chương đưa công nghệ sử dụng hệ thống thông tin quang, đặc biệt loại công nghệ số loại khuếch đại quang, phần thiếu hệ thống thông tin Chương sơ đồ chức Hệ Thống Metro Link 500Gb/s Đà Nẵng Em xin chân thành cảm ơn thầy Dương Hữu Ái, anh Nguyễn Đức Dũng Trung Tâm Hạ Tầng Mạng Miền Trung tần tình giúp đỡ Khoa: Công nghệ điện tử viễn thông_Lớp: CCVT06A Huỳnh Đức Vương Hệ Thống Metro Link 500Gb/s Đà Nẵng41 TÀI LIỆU KHAM KHẢO • Các dịch vụ mạng VPN • Các giải pháp kết nối điều khiển NGN • Tài liệu hướng dẫn FTTx trung tâm Miền Trung VNPT Net • Giáo trình tổng quan NGN_BCVT • Kỹ thuật thông tin quang 2- Ths Đỗ Văn Việt Em • Kỹ thuật thông tin quang 1- Ts Lê Quốc Cường, Ths Đỗ Văn Việt Em, Ths Phạm Quốc Hợp Khoa: Công nghệ điện tử viễn thông_Lớp: CCVT06A Huỳnh Đức Vương ... QUANG METRO LINK ĐÀ NẴNG 500GB/S 4.1 Tổng quan hệ thống truyền dẫn nội tỉnh VNPT NET Hiện trung tâm sử dụng hệ thống truyền dẫn liên tỉnh (Backbone ) nội tỉnh (Metro Đà Nẵng) Hệ thống Metro Đà Nẵng: ... sóng 10G 4.2 Sơ đồ chức hệ thống Metro Link Đà Nẵng 500Gb/s Sơ đồ Hình 4.1 Sơ đồ tổng quan hệ thống Metro Link Đà Nẵng 500Gb/s Xét hướng truyền dẫn (1) Tín hiệu đưa đến hệ thống khuếch đại, sau... công nghệ số loại khuếch đại quang, phần thiếu hệ thống thông tin Khoa: Công nghệ điện tử viễn thông_Lớp: CCVT06A Huỳnh Đức Vương Hệ Thống Metro Link 500Gb/s Đà Nẵng3 1 CHƯƠNG 4: GIỚI THIỆU HỆ THỐNG