Nghiên cứu công nghệ truyền dẫn quang WDM trong mạng NGN

Nghiên cứu công nghệ truyền dẫn quang WDM trong mạng NGN Nghiên cứu công nghệ truyền dẫn quang WDM trong mạng NGN Nghiên cứu công nghệ truyền dẫn quang WDM trong mạng NGN luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI LUN VN THC S KHOA HC Nghiên cứu công nghệ trun dÉn quang wdm m¹ng ngn NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ Mà SỐ: 50 62 70 NGUYỄN m¹nh Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS PHẠM MINH VIỆT HÀ NỘI 2006 BẢN CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan tồn nội dung đề cập luận văn “Nghiªn cøu công nghệ truyền dẫn quang WDM mạng NGN c viết dựa kết nghiên cứu theo đề cương cá nhân hướng dẫn PGS.TS Phạm Minh Việt Mọi thông tin số liệu tham khảo trích dẫn đầy đủ nguồn sử dụng luật quyền quy định Tơi xin hồn toàn chịu trách nhiệm nội dung luận Hc viờn Nguyn Mạnh Duy Các thuật ngữ chữ viết tắt ADM Add-Drop Multiplexers Bộ xen rẽ AON All-Optical Network Mạng toàn quang ATM BA BICC Asynchronous Transfer Mode Booster Amplifier Bearer Independent Call Control Protocol KiÓu truyền dẫn không đồng Bộ khuếch đại công suất đầu phát Giao thức điều khiển gọi độc lập với kênh mang DC DCG Bộ bù tán sắc Cách tử bù tán sắc DEMUX DXC Dispersion Compensator Dispersion Compensator Grating DEMultiplexing Digital Cross Connect DWDM Dense Wavelength Division GhÐp kênh theo bước sóng mật độ Multiplexing cao Erbium-Doped Fiber Amplifier Erbium-Doped Silicon-based Fiber Amplifier Erbium-Doped Tellurite Fiber Amplifier KhuÕch đại quang Erbium Frequency Division Ghép kênh theo tần số EDFA EDSFA EDTFA FDM Bộ tách kênh Bộ đấu chéo số Khuếch đại quang Erbium dựa bán dẫn Silic Khuếch đại quang Erbium bán dẫn Tellurium Multiplexing FXC Fiber Cross-Connect Đấu nối chéo sợi IP Internet Protocol Giao thøc Internet LA LOA MOR Line Amplifier Line Optical Amplifier Multi-wavelength Optical Repeater Multi Protocol Label Switching Bé khuếch đại đường truyền Bộ khuếch đại quang đường truyền Trạm lặp đa kênh quang MPLS Chuyển mạch nhÃn đa giao thøc MS SPRING MUX NGN OA OADM OAM OC ODEMUX ODU OXC PA PSTN RWA Multi Section-Share Protection Ring Multiplexing Next Generation Network Optical Amplifier Optical Add/Drop Multiplexer Optical Amplifier Module Optical Channel Optical DEMultiplexing Optical Demultiplexing Unit Optical Cross Connect Pre-Amplifier Public Switched Telephone Network Ring b¶o vệ luồng đoạn ghép kênh Routing and Wavelength Định tuyến gán bước sóng Bộ ghép kênh Mạng hệ sau Bộ khuếch đại quang Bộ ghép kênh xen/rẽ quang Module khuếch đại quang Kênh quang Bộ tách kênh quang Đơn vị tách kênh quang Bộ nối chéo quang Bộ tiền khuếch đại Mạng điện thoại công cộng Assignment SDH SMF SG Synchronous Digital Hierarchy Single-Mode Fiber Signalling Gateway Ph©n cấp đồng số Sợi quang đơn mode Gateway báo hiệu TDM Time Division Multiplexing Ghép kênh phân chia theo thêi gian VoIP Voice over IP Tho¹i qua IP VPN Virtual Private Network Mạng riêng ảo WDM Wavelength Division Ghép kênh phân chia theo bước sóng Multiplexing WLL Wireless Local Loop Mạch vòng vô tuyến nội hạt Mở đầu Trong xà hội phát triển, nhu cầu trao đổi thông tin ngày tăng với loại hình thông tin đòi hỏi tốc độ dung lượng truyền dẫn lớn Phương tiện truyền dẫn quang có nhiều ưu điểm nỉi bËt so víi ph­¬ng tiƯn trun dÉn trun thèng cáp kim loại, hệ thống vi bađà bộc lộ điểm hạn chế Cáp sợi quang đời đà chứng tỏ khả đáp ứng tốt đòi hỏi tốc độ dung lượng truyền dẫn, với ưu điểm suy hao nhỏ, độ ổn định cao, băng tần truyền dẫn lớn, chống nhiễu tốt Sợi quang lại có kích thước nhỏ vật liệu chế tạo sợi quang sẵn có Những ưu điểm đà phát triển cho ứng dụng rộng rÃi mạng truyền dẫn Về mặt kỹ thuật, công nghệ sợi quang có nhiều tiến nên phương thức ghép kênh quang theo bước sóng ứng dụng mạng Viễn thông đường trục Quốc tế đây, WDM cho phép ta tăng dung lượng kênh mà không cần tăng tốc độ bit đường truyền không dùng thêm sợi dẫn quang Trên giới mạng WDM đà thương mại hoá từ năm 1996 Xu phát triển mạng giới Việt nam xây dựng mạng truyền tải toàn quang cho mạng hệ sau NGN dựa công nghệ WDM Đề tài: Công nghệ truyền dẫn quang mạng NGN bao gồm nội dung sau: Chương 1: Giới thiệu vấn đề chung công nghệ sợi quang, công nghệ DWDM, đồng thời nêu bật đặc điểm nguyên lý thành phần công nghệ phù hợp theo khuyến nghị tiêu chuẩn hoá Chương 2: Mô tả đặc tính thiết bị khuyếch đại sợi quang thiết bị xen rẽ kênh quang, đề cập đến vai trò đáp ứng cụ thể loại Chương : Chương tập trung mô tả khía cạnh thiết bị WDM Đây thiết bị then chốt tuyến đường trục Bắc Nam phạm vi mạng lưới Viễn thông Việt nam Chương 4: Trình bày tổ chức mạng NGN Việt Nam tổ chức mạng cáp quang Từ kết thu trình phân tích phần trên, phần trình bày phương tiện truyền tải theo hướng phát triển mạng NGN Việt Nam Đề tài nghiên cứu vµ hoµn thµnh d­íi sù h­íng dÉn trùc tiÕp cđa Thày Phạm Minh Việt Trong trình thực đề tài, đà nhận nhiều giúp đỡ quý báu thày cô khoa Điện tử - Viễn thông, trường đại học Bách khoa Hà nội Tôi xin đặc biệt cảm ơn hướng dẫn tận tình thày Phạm Minh Việt tỏ lời cảm ơn chân thành đến thày cô khoa Điện tử - Viễn thông, Trung tâm Sau đại học, trường Đại học Bách khoa Hà nội Cho phép gửi lời cảm ơn đến bạn bè, đồng nghiệp gia đình đà động viên giúp đỡ trình nghiên cứu hoàn thành luận văn Luận văn hoàn thành tránh khỏi thiếu sót, mong nhận bảo thày cô ý kiến đóng góp từ bạn người đọc Hà nội, ngày tháng 10 năm 2006 Học viên Nguyễn Mạnh Duy Chương Công nghệ sợi quang, công nghệ DWDM 1-1 Công nghệ sợi quang 1-1-1 Cấu tạo sợi quang: Sợi quang dây nhỏ dẻo sản xuất vật liệu để truyền ánh sáng nhìn thấy tia hồng ngoại, chúng có lõi có phần bao bọc xung quanh lõi Vỏ bọc phía bảo vệ sợi quang khỏi bị ẩm ăn mòn, đồng thời chỗng xuyên âm với sợi bên cạnh làm cho sợi quang dễ xử lý Để bọc ta dùng nguyên liệu mềm độ tổn thất lượng quang lớn Lõi áo làm thuỷ tinh hay chất dẻo (Silica), chất dẻo, kim loại, flour, sợi quang kết tinh) Ngoài chúng phân loại thành sợi quang đơn mode đa mode tương ứng với số lượng mode ánh sáng truyền qua sợi quang Ngoài chúng phân loại thành sợi quang có số bước số lớp tuỳ theo hình dạng triết suất phần lõi sợi quang Hình 1.1: Cấu tạo sợi quang Sợi quang cấu tạo gồm phần chính: - Một lõi dẫn quang đặc có chiết suất n , bán kính a, ®­êng kÝnh lµ d k R R R vµ mét líp vá cịng lµ vËt liƯu dÉn quang bao xung quanh ruét cã chiÕt suÊt n R (n >n ) đường kính d m Ngoài độ lệch chiết suất sợi quang: R R R R R R ∆n = n - n R R R Và độ lệch tương đối: R R ∆n n − n n 12 − n 22 ∆= = = n1 n1 2.n 12 Hai tham số định đặc tuyến truyền dẫn sợi quang 1-1-2 Phân loại sợi quang: Các loại sợi quang phân chia theo nhiều cách khác có hai loại phân loại sau chủ yếu: a Phân loại vào phương pháp truyền sóng: * Sợi Đa - mode (Multi - Modes): MM Trong lõi sợi cáp có nhiều tia sáng ®ång thêi trun dÉn tíi c¸c ®­êng ®i kh¸c gọi mode Loại MM có đường kính d k = (25 ữ R R 100) àm * Sợi đơn mode (Single - Modes): SM b Phân loại theo chØ sè chiÕt st: * Sỵi cã chiÕt st phân bậc (Step - Index): SI Sợi có chiết suất lõi n luôn số đột biến bề mặt tiếp R R giáp lõi vỏ: Hình 1-2 Chỉ số chiết suất phân bậc * Sợi có chiết suất liên tục (Gradien - Index): GI Chiết suất lõi giảm từ tâm lõi vỏ lõi đột biến bề mặt tiếp xúc lõi vỏ Hình –3 chØ sè chiÕt st liªn tơc Song trªn thực tế người ta thường phân làm loại: - Sợi đa mode có số khúc xạ phân bậc SI - MM (StepIndex - MultiMode) - Sợi đa mode có số khúc xạ liên tục GI - MM (GradienIndex MultiMode) - Sợi đơn mode có số khúc xạ phân bậc SI - SM (StepIndex - SingleMode) Hình 4: Các loại sợi quang SI MM(a), GI – MM(b), SI – SM(c) vµ sù biÕn thiên số khúc xạ theo bán kính sợi Sự biến thiên chiết suất sợi biểu thị qua công thức sau:  r n − 2.∆( ) g n(r ) =  a  n r < a  Víi  r > a  Trong tr­êng hợp nhỏ công thức cho sợi GI, g n (r) n tức ta có sợi SI Trong thực tế g 10 đà coi sợi SI Trong R R R R thông tin đường dài sợi GI có g có đặc tính truyền dẫn tốt nên thường chọn sử dụng g Thông thường tiêu chuẩn kích thước loại sợi quang quốc gia qui định tiêu chuẩn hoá quốc tế - Sợi SI - MM: Là loại sợi có chiết suất lõi không đổi Đường kính lõi 50 àm ( 3àm ) Đường kinh vỏ d m = 125 µm ( ± 3µm ) R R - S¬i GI -MM: Là loại sợi có chiết suât lõi giảm dần §­êng kÝnh lâi lµ 50 µm ( ± 3µm ) §­êng kinh vá d m = 125 µm ( ± 3àm ) R R - Sợi đơn mode: Có d m = 125 àm Đường kính lõi d k = ( ữ 10 ) àm , sợi SI -MM R R R R thực tế loại dùng suy hao lớn, sợi GI - MM dùng tuyến cự li ngắn trung bình với tốc độ số liệu khoảng vài trục Mbit/s, sợi đơn mode thường dùng tuyến đường trục tốc độ cao 1-1-3 Nguyên lý truyền dẫn ánh sáng sợi quang: Nguyên lý truyền sóng ánh sáng sợi cáp để ánh sáng truyền từ đầu sợi đến cuối sợi quang không bị lớp vỏ phải dựa vào tượng 101 xem xét riêng) Phát triển nút truy nhập NGN để đáp ứng nhu cầu cần Host Lộ trình chuyển đổi a Giai đoạn 2001 2003 Trang bị node điều khiển node dịch vụ miền Bắc (đặt Hà Nội) Miền Nam (đặt Tp Hồ Chí Minh) Năng lực xư lý cc gäi mét node trªn triƯu BHCA tương đương với 240.000 kênh trung kế 400.000 thuê bao Trang bị node ATM+IP đường trục Miền Bắc (đặt Hà Nội), miền Nam (đặt Tp.HCM) miền trung (đặt Đà Nẵng) Trang bị node ghép luồng trung kế TGW mạng ATM+IP néi vïng cho 11 tØnh vµ thµnh lín gồm Hà Nội, Tp.HCM, Hải Phòng, Quảng Ninh, Huế, Đà Nẵng, Khánh Hoà, Bà rịa Vũng Tàu, Đồng Nai, Cần Thơ Bình Dương Lắp đặt node truy nhập NGN nh»m cung cÊp dÞch vơ truy nhËp Internet tèc độ cao (xDSL) tổng đài Host trung tâm 11 tỉnh/ thành phố Như giai đoạn có mạng chuyển mạch liên vùng nội vùng vùng lưu lượng Một phần lưu lượng thoại mạng đường trục PSTN chuyển sang mạng NGN đường trục Các dự án thực rà soát lại để điều chỉnh cho phù hợp với cấu trúc tổ chức NGN b Giai đoạn 2004 2005 Tăng số node điều khiển ATM+IP nhằm mở rộng vùng phục vụ mạng NGN tới tỉnh thành phố lại hình thành mặt chuyển mạch A&B theo nguyên tắc tổ chức mạng đà đề cập Bảo đảm cung cấp dịch vụ xDSL 61 tỉnh thành 102 c Giai đoạn 2006 2010 Giai đoạn 2006 2010 mạng chuyển mạch ATM+IP cấp đường trục, node điều khiển trang bị với cấu trúc mặt đầy đủ chuyển tải lưu lượng chuyển tiếp vùng liên vùng cho vùng lưu lượng Lưu lượng PSTN phần chuyển qua mạng tổng đài PSTN phần lớn chuyển tải qua mạng NGN 4-2 Tổ chức mạng cáp quang đường trục 20Gbps SDH/WDM Hình 4-4 Mạng cáp quang ®­êng trơc 20G SDH/WDM Kh¸c víi c¸c hƯ thèng trun dẫn trước (các Ring mạng kết nối với tín hiệu điện), mạng DWDM VTN liên kÕt c¸c Ring b»ng 103 tÝn hiƯu quang C¸c node liên kết Ring mạng là: Vinh, Đà Nẵng, Quy Nhơn Mạng đường trục VTN có dung l­ỵng 20Gbps: thùc hiƯn ghÐp b­íc sãng (sư dơng băng C), bước sóng có dung lượng 2,5Gbps Tuy nhiªn, hiƯn trªn tun sư dơng ghÐp b­íc sóng dung lượng thực tế hệ thống 15Gbps hệ thống cho phép ghép tối đa 32 bước sóng 4-2-1 Cấu hình tuyến Tuyến cáp quang đường trục Hà Nội- Tp.Hồ Chí Minh đà lắp đặt đưa vào khai thác sử dụng từ năm 1995, sư dơng c«ng nghƯ trun dÉn SDH, cã dung lượng lớn 1008 luồng E1 tương đương với 30240 kênh thoại Thiết bị tuyến truyền dẫn đường trục hÃng Nortel (Canada) cung cấp Đây tuyến có cấu hình mạng RING giám sát, quản lý, điều khiển tập trung gồm vòng Ring con: - Hà Nội - Hà Tĩnh - Hà Tĩnh - Đà Nẵng - Đà Nẵng - Quy Nhơn (và Đà Nẵng - Plâycu) - Quy Nhơn (và Plâycu)- TP Hồ Chí Minh Trong nửa vòng Ring đường cáp quang theo tuyến đường dây điện lực 500KV chủ yếu sử dụng làm đường dự phòng bảo vệ cho lưu lượng thông tin tuyến cáp quang dọc theo quốc lộ 1A Kết nối Ring thuộc loại kết nối có nút (trừ nút nối Ring3 Ring4 QNN PKU) 104 Hình 4-5 Sơ đồ mạng cáp quang đường trục SDH Tuyến đường trục SDH nơi có lưu lượng cao, quan trọng, nên cấu hình Ring hợp lý để bảo vệ toàn lưu lượng có cố cáp nút 4-2-1-1 Sự phân bố bước sóng cụ thể mạng DWDM * Hà Nội - Đà Nẵng: sử dụng bước sóng ( :1548,51nm) * Hµ Néi - Tp Hå ChÝ Minh: sư dơng b­íc sãng 2, ( λ2 : 1549,32nm, λ3 : 1550,12nm) * Hà Nội - Vinh, Đà Nẵng - Nha Trang, Đà Nẵng - Quy Nhơn: sử dụng bước sóng ( λ4 : 1552nm) * B­íc sãng vµ sử dụng cho NGN Đà Nẵng Hồ Chí Minh Ta thấy bước sóng mà hệ thống mạng DWDM VTN sử dụng tuân thủ theo tiêu chí sau: 105 - Tuân thủ lưới bước sóng G.652, G.653 ITU: khoảng cách kênh 100GHz, phù hợp với hệ thống kênh nhiều Mạng DWDM VTN sử dụng bước sóng băng C, gồm hai dải sau: • Module 1: 1546,92; 1547,72; 1548,51; 1549,32; 1550,12; 1550,92; 1551,72; 1552,52; 1553,33; 1554,13 • Module 2: 1554,94; 1555,75; 1556,55; 1557,36; 1558,17; 1558,98; 1559,79; 1560,61; 1561,42; 1562,23 - Có theo đường đặc tuyến khuếch đại quang EDFA: bước sóng nằm cửa sổ thứ 3, có hệ số khuếch đại lớn tương đối phẳng - Tránh ảnh hưởng xấu hiệu ứng phi tun 106 Ta xÐt thĨ ®­êng ®i tín hiệu mạng DWDM hình 4.7 Hình 4-6 Đường tín hiệu mạng DWDM Các luồng tín hiệu 2Mbps ghép thành luồng tín hiệu STM-4 qua thiết bị TN-4T , tiếp tín hiệu ghép lên tốc độ 2,5Gbps qua OM4200 (ghép tối đa 4xSTM-4) Các luồng tín hiệu 2,5Gbps nối chÐo qua qua bé nèi chÐo sè DXC C¸c tÝn hiệu qua DXC có chung bước sóng 1310nm, sau qua bé chun ®ỉi b­íc sãng LH RPT (LH RPT có chức chuyển đổi bước sóng WT), tín hiệu biến đổi thành 107 bước sóng khác nhau, bước sóng mang dung lượng 2,5Gbps Các bước sóng khác ghép thành luồng tín hiệu tổng qua ghép/tách kênh quang OMUX/ODEMUX Cuối cùng, tín hiệu tổng khuếch đại với công suất đủ lớn khuếch đại EDFA truyền theo hai hướng: quốc lộ 1A hướng 500kV 4-2-1-2 Khả bảo vệ tuyến nâng cấp lên DWDM - Có thể coi tuyến DWDM xếp chồng tuyến SDH độc lập lên Do chế bảo vệ tuyến SDH hoạt động độc lập Kết lµ viƯc ghÐp tÝn hiƯu SDH 2.5 Gbit/s b»ng kü thuật DWDM không làm ảnh hưởng đến chế bảo vệ mạng - Nếu có đấu chéo cấp HO VC STM -16 khác nút nối Ring chế bảo vệ không bị ảnh hưởng tất Ring sử dơng cïng kü tht b¶o vƯ MS SPRING Sù thay đổi thuộc phần mềm quản lý lưu lượng đầu nối chéo 4-2-2 Các tuyến cáp quang Các tuyến cáp quang mạng đường trục gồm: tuyến quốc lộ 1A, tuyến đường điện 500KV, tuyến nối tuyến quốc lộ 1A với tuyến đường điện 500KV tuyến cáp quang liên tỉnh HNI-HBH Các loại cáp quang dùng mạng đường trục: 4-2-2-1 Loại Cáp dọc quốc lộ 1A cáp sợi, đơn mode, hiệu Pirelli (Anh), dài 1832km Đây cáp đơn mode có đặc tính kỹ thuật sau: 108 - Đường kính lõi: d k = 9,5 ữ 0,5àm - Đường kính vỏ: d m = 125 ữ 3àm - Bảo vệ sợi: d= 250àm - Suy hao bước sãng 1300nm: α R R R R R max = R 0,43dB/km - Tán sắc vùng 1285-1330nm: 3,5ps/nm.km - Suy hao ë b­íc sãng 1550nm: α R max = R 0,28dB/km - Tán sắc vùng 1550nm: 18 ps/nm.km Cáp có loại loại chôn trực tiếp loại thả nước Loại cáp chôn trực tiếp, ký hiệu: 80F/EH9F: - Số lượng sợi quang: sợi đơn mode - Đường kính cáp: 15mm - Trọng tải cáp : 230kg/km - Lực kéo căng tối đa: 350kg - Bán kính uốn cong thường xuyên cho phép: 25cm - Bán kính uốn cong lắp đặt cho phép: 20cm - Lực nén 100mm 800kg - Dải nhiệt độ làm việc: 35 C đến +60 C P P P P Loại cáp thả nước, ký hiệu: 80F/EH6EFJ: - Số sợi quang: sợi đơn mode - Đường kính cáp: 31mm - Trọng lượng cáp: 2400kg/km - Lực kéo căng tối đa: 6000kg - Lực nén 100mm: 1500kg - Bán kính uốn cong thường xuyên cho phép: 40cm - Bán kính uốn cong lúc lặp đặt cho phép: 35cm 109 4-2-2-2 Loại Đoạn nối cáp quốc lộ 1A với đường cáp tuyến 500KV loại cáp phi kim 20 sợi đơn mode Siemens (Đức) 4-2-2-3 Loại Cáp đường điện 500KV loại cáp 10 sợi đơn mode NEC sản xuất Loại chia làm nhóm, nhóm có sợi đặt nằm dây chống sét bên trái tuyến điện lực 500KV Tuyến cáp dài 1847 km, qua 3436 cột 11 trạm lặp - Độ dài cuộn cáp: 3,9km - Trọng lượng cáp: 454kg/km - Lực kéo căng tối đa: 8000kg - Tán sắc bước sóng 1300nm: 3,5ps/nm.km - Tán sắc bước sóng 1550nm: 18ps/nm.km Ngoài sợi cáp quang tuyến trục có tuyến cáp quang đà hình thành như: - Dọc theo quốc lộ 1A hình thành tuyến cáp quang thứ hai nghành Bưu điện đầu tư cho đơn vị ngành Bưu điện địa phương xây dựng theo địa phương tỉnh qua dự án sau: tuyến cáp quang liên quốc gia từ Trung Quốc qua Lạng Sơn tới Vinh sang Lào dài 315 km (tính riêng đoạn däc theo QL 1A), c¸c dù ¸n c¸p quang néi tỉnh dọc theo QL 1A khoảng 700 km, dự án ODA 10 tỉnh miền Trung (phát triển viễn thông nông thôn) khoảng 700 km Trong đó, đà có sợi quang giành cho viễn thông liên tỉnh - Đà triển khai xây dựng đoạn tuyến cáp quang từ Ngọc Hồi qua Kom Tum, Plâycu nối với đoạn tuyến cáp quang từ Plâycu qua Buôn Ma Thuật Thành phố Hồ Chí Minh Đến tuyến đà đưa vào sử dụng số đoạn, 110 đà tính toán số sợi cho liên tỉnh nội tỉnh Đồng thời nghành Bưu điện đầu tư xây dựng tuyến cáp quang theo đường Hồ Chí Minh - Dự án tiền khả thi xây dựng tuyến cáp quang biển trục Bắc- Nam đà Chính phủ phê duyệt 4-3 Thiết bị Tại tØnh däc Qc lé 1A ®Ịu cã Ýt nhÊt thiết bị ADM cấp STM-16 thiết bị ADM cấp STM-1 để xen rẽ luồng Mb/s Tại trạm: Hà Tĩnh, Đà Nẵng, Quy Nhơn, Plâycu có sư dơng ADM cÊp STM 16 thiÕt lËp theo kiểu back-to-back để thực chức nối chéo Mỗi trạm đầu cuối ghép kênh xen/ rẽ gồm thiết bị TN-1X thiết bị TN16X 4-4 Hệ thống quản lý mạng: - Hiện có trung tâm quản lý mạng (NRM) đặt Hà Nội Tp Hồ Chí Minh Hà Nội trung tâm Tp.Hồ Chí Minh trung tâm dự phòng.Tuy nhiên hai trung tâm luân phiên (1 tuần) làm nhiệm vụ quản lý mạng - Thông qua card OPC mà trạm NRM quản lý hoạt động tất TN-16X mạng - Hệ thống quản lý mạng hoạt động tốt, chất lượng ổn định đáp ứng yêu cầu quản lý mạng quản lý lỗi, cấu hình, sở liệu, đặc tính (chất lượng) quản lý bảo an mạng Giao diện thuận tiƯn cho ng­êi sư dơng v.v - Tuy vËy NRM có khả quản lý TN-16X TN-1X tuyến trục mà chưa có khả quản lý thiết bị thiết bị khác TN-1C, TN-1P, phần tử lắp đặt WDM, LA, DXC hÃng khác 111 4-5 Đồng mạng Hiện nay, nước ta có ba đồng hổ chuẩn đặt Hà Nội, Đà Nẵng thành phố Hồ Chí Minh, đồng hồ chuẩn đặt Đà Nẵng chọn đồng hồ chủ cho toàn mạng Hà Nội vµ thµnh Hå ChÝ Minh lµm nhiƯm vơ dù phòng 4-6 Đánh giá khả hệ thống truyền dÉn quang ®ang sư dơng theo h­íng NGN VỊ cÊu hình tuyến truyền dẫn quang đường trục Bắc - Nam: tuyến xây dựng kịp thời nhằm đáp ứng nhu cầu truyền tải lưu lượng lớn từ Bắc tới Nam với chất lượng đảm bảo tin cậy Mặt khác, tuyến truyền dẫn quang với quy mô lớn nước ta áp dụng công nghệ truyền dẫn tiên tiến nhằm làm tảng vững cho việc phát triển mạng truyền dẫn năm sau Sau gần 10 năm khai thác, đánh giá sơ lược thời điểm sau: - Tun sư dơng c«ng nghƯ trun dÉn SDH với cấu hình Ring hợp lý để bảo vệ toàn lưu lượng có cố cáp hay nút Vì vậy, cấu hình tuyến phát triển tiếp cận với mạng truyền dẫn cho mạng NGN - Xét tổng quát yếu tố mạng đường trục kiểu MS SPRING có nhiều ưu điểm Do vậy, kiểu bảo vệ MS SPRING sợi tuyến đường trục Việt Nam hợp lý (thực tế việc áp dụng cấu hình bảo vệ phụ thuộc vào nhiều yếu tố dung lượng Ring, khả xen rẽ, khả truyền dung lượng phụ, tính đơn giản chế bảo vệ, số nút tối đa Ring ) Khả bảo vệ tuyến phù hợp không ảnh hưởng tới mạng sau nâng cấp lên hệ thống ghép kênh quang WDM Điều trì việc nâng cấp mạng cho mạng NGN Có thể coi tuyến WDM xếp chồng tuyến SDH độc lập lên Do chế bảo vệ tuyến SDH hoạt động độc lập Như 112 vậy, việc ghép tín hiệu SDH 2,5Gbps kỹ thuật WDM không làm ảnh hưởng chế bảo vệ mạng Tuy nhiên, có số điểm cần thảo luận xem xét tới việc tiếp cận NGN cấu hình mạng tại: ã Tuyến đà đưa vào khai thác gần 10 năm cần phải tính thời gian sống có hiệu tuyến ã Cấu hình Ring kết nối với thông qua ADM back - to back đà không phát huy tính linh hoạt an toàn cấu hình Ring mạng sau ã Việc kết nối chưa quán triệt đồng thống quan điểm an toàn mạng mà thiên đảm bảo truyền tải lưu lượng vùng Chỉ có Ring Ring kết nối nút để tạo cấu trúc độc lập với mặt vật lý Về cáp quang lắp đặt tuyến đường trục: nhìn chung, cáp sử dụng tuyến có khác dạng sản phẩm xuất phát từ tính đầu tư nhà cung cấp khác nhau, có chung đặc điểm sau: - Các loại cáp quang sử dụng toàn tuyến đường trục sử dụng sợi đơn mode tiêu chuẩn G.652 theo ITU-T Chất lượng sợi theo đo đạc thoả mÃn tiêu theo tiêu chuẩn cáp sợi quang nghành bưu điện - Tuyến đường trục nâng cấp lên tốc độ x 2,5Gbps sư dơng c«ng nghƯ WDM Víi viƯc ¸p dơng c«ng nghƯ ghÐp b­íc sãng quang nh­ vËy sử dụng sợi đơn mode hợp lý Với tốc độ 2,5Gbps cho luồng mà không cần bù tán sắc khoảng lặp đạt tốc độ 2,5Gbps x 2,5Gbps dùng kỹ thuật WDM Do tiếp tục sử 113 dụng loại sợi nâng cấp tuyến đường trục thời gian định - Tuy nhiên cáp quang tuyến 1A đà khai thác lâu, cần xem xét lại chất lượng suy hao tán sắc sợi măng sông mối hàn, tuổi thọ ngắn lại với quỹ thời gian khai thác có hiệu hạn hẹp thêm Điều làm trở ngại cho việc tiến tới nâng cấp thành mạng truyền tải với mong muốn có lực mạnh nhiều lần - Trong trường hợp tốc độ bit kênh quang nâng cấp lên tới 10Gbps cần có phương án bù tán sắc sử dụng EDFA cho phù hợp, tán sắc quỹ công suất trạm ADM thay đổi nhiều Thực chất, khả truyền tải lưu lượng mạng truyền dẫn theo NGN tuỳ thuộc vào cấu hình công nghệ áp dụng không đơn giản phụ thuộc vào dung lượng hệ thống (tốc độ bit tổng) Vì vậy, tối ưu cấu hình mạng truyền tải tăng khả truyền tải lưu lượng 114 kết luận Trước tiên xin chân thành cảm ơn hướng dẫn tận tình thày Phạm Minh Việt, góp ý giúp đỡ thày cô khoa Điện tử - Viễn thông trường Đại học Bách khoa Hà nội Hiện mạng viễn thông có xu hướng chuyển dần sang mạng hệ NGN với việc đưa công nghệ thông tin quang vào ứng dụng thực tế đóng vai trò quan trọng Các nhóm nghiên cứu nhà sản xuất, cung cấp thiết bị, kinh doanh nỗ lực chuẩn hoá để đưa mét cÊu tróc chung hoµn chØnh cho NGN Sù héi tụ thoại Internet, mạng đa dịch vụ NGN hứa hẹn tiềm lớn mạng viễn thông chất lượng mạng khả đáp ứng loại hình dịch vụ với đòi hỏi ngày cao người sử dụng Do vậy, việc đánh giá khảo sát nghiên cứu công nghệ truyền dẫn quang mạng hệ NGN quan trọng Bản luận văn đà khái quát số khía cạnh điển hình công nghệ truyền dẫn quang mạng NGN trình bày tổ chức mạng NGN Việt Nam tổ chức mạng quang Luận văn chưa vào thật sâu vấn đề xử lý tắc nghẽn mạng quang WDM mạng NGN, đồng thời chưa đề cập đến sở toán học công nghệ WDM, thuật toán định tuyến gán bước sóng Do thời gian có hạn trình độ thân hạn chế nên luận văn nhiều thiếu sót Rất mong bảo góp ý thày cô bạn Một lần nữa, xin chân thành cảm ơn thày Phạm Minh Việt, thày cô khoa Điện tử - Viễn thông, Trung tâm Sau đại học trường Đại học Bách khoa Hà nội 115 Tài liệu tham khảo Tiếng Việt Vũ Văn San (1997), Kỹ thuật thông tin quang - Nguyên lý bản, Công nghệ tiên tiến, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội Cao Mạnh Hùng (1997), Công nghệ truyền dẫn quang, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội TS Lê Thanh Dũng, KS Dương Đức Tuệ (2001), Mạng thông tin toàn quang, NXB Bưu Điện TS Trần Hồng Quân, KS Cao Mạnh Hùng (2002), Công nghệ truyền dẫn quang, NXB Bưu Điện TS Phạm Công Hùng (2002), giảng Ghép kênh quang theo bước sóng DWDM, Trường Đại học Bách khoa hà nội Tạp chí Bưu viễn thông & Công nghƯ th«ng tin” (2004,2005) – Bé B­u chÝnh, ViƠn th«ng TiÕng Anh Jean Pierre laude (1993), Wavelength Division Multiplexing, Prentice Hall International Series Inoptoelectronics S.Ramamurthy (1998), Optical Design of WDM Network Architectures, Dissertation, University of California SURPASS Solution and Product Introduction, Siemens AG, 2003 10 Biswanath Mukherjee (1997), “Optical communication network”, Mc Graw- Hill, 11 Matthew N.O.SADIKU (2003), “Optical and wireless communications - NGN”, CRC Press ... ứng dụng công nghệ WDM mạng truyền tải ứng dụng chủ yếu công nghệ WDM mạng viễn thông minh hoạ qua vị trí hệ thống WDM mạng truyền tải hình 1.5 Trong quan hệ công nghệ cho mạng truyền dẫn PDH,... sợi dẫn quang Trên giới mạng WDM đà thương mại hoá từ năm 1996 Xu phát triển mạng giới Việt nam xây dựng mạng truyền tải toàn quang cho mạng hệ sau NGN dựa công nghệ WDM Đề tài: Công nghệ truyền. .. Học viên Nguyễn Mạnh Duy Chương Công nghệ sợi quang, công nghệ DWDM 1-1 Công nghệ sợi quang 1-1-1 Cấu tạo sợi quang: Sợi quang dây nhỏ dẻo sản xuất vật liệu để truyền ánh sáng nhìn thấy tia hồng