Triển khai truyền dẫn wdm trên tuyến cáp quang trục bắc nam

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH KHOA ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Đề tài: TRIỂN KHAI TRUYỀN DẪN WDM TRÊN TUYẾN CÁP QUANG TRỤC BẮC - NAM Giảng viên hướng dẫn Sinh viên thực Lớp : ThS Nguyễn Phúc Ngọc : Hồ Công Dũng : 48K-ĐTVT Nghệ An 1/2012 MỤC LỤC Trang MỞ ĐẦU TÓM TẮT ĐỒ ÁN DANH SÁCH HÌNH VẼ DANH SÁCH CÁC BẢNG BIỂU CÁC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG SỢI 11 1.1 Giới thiệu chung hệ thống thông tin quang sợi 11 1.2 Phân loại hệ thống thông tin quang 14 1.2.1 Phân loại theo dạng tín hiệu 14 1.2.2 Phân loại theo phương pháp điều biến và giải điều biến tín hiệu quang 14 1.2.3 Phân loại theo tốc độ và cự ly truyền dẫn 14 1.3 Các phần tử hệ thống thông tin quang 15 1.3.1 Sợi quang 15 1.3.2 Thiết bị phát quang 23 1.3.3 Thiết bị thu quang 24 1.3.4 Các trạm lặp 24 1.3.5 Các trạm xen/rẽ kênh 25 1.4 Các tham số hệ thống thông tin quang 26 1.4.1 Các tham số điện quang 26 1.4.2 Các tham số quang 26 1.4.3 Độ tổn hao tuyến 27 1.5 Giới thiệu số loại sợi quang 27 1.5.1 Nguyên tắc tạo sợi quang 27 1.5.2 Các loại sợi quang 28 CHƯƠNG CÔNG NGHỆ GHÉP KÊNH QUANG WDM 30 2.1 Cơ sở kĩ thuật WDM 30 2.1.1 Giới thiệu 30 2.1.2 Các công nghệ dùng mạng thông tin quang 31 2.2 Nguyên lý hệ thống WDM 35 2.2.1 Định nghĩa 35 2.2.2 Giới thiệu nguyên lý ghép kênh quang theo bước sóng 35 2.3 Ưu và nhược điểm công nghệ WDM 39 2.4 AWG và nét công nghệ thiết bị WDM 40 2.5 Những vấn đề kỹ thuật cần quan tâm hệ thống thông tin quang WDM 44 2.5.1 Số kênh sử dụng và khoảng cách kênh 44 2.5.2 Vấn đề ổn định bước sóng nguồn quang và yêu cầu độ rộng phổ nguồn phát 47 2.5.3 Suy hao – quỹ công suất hệ thống WDM 49 2.5.4 Tán sắc – bù tán sắc 50 2.5.5 Ảnh hưởng hiệu ứng phi tuyến 53 2.5.6 Bộ khuếch đại EDFA và số vấn đề sử dụng EDFA WDM 60 CHƯƠNG TRIỂN KHAI TRUYỀN DẪN WDM TRÊN TUYẾN CÁP QUANG TRỤC BẮC NAM 65 3.1 Nhu cầu dung lượng tuyến thông tin quang 65 3.2 Khảo sát cấu hình cáp quang trục Bắc Nam 65 3.2.1 Cấu hình tuyến 65 3.2.2 Kết nối Ring – Cấu hình dự phịng 67 3.3 Tham khảo mạng đường trục (BACK BONE NETWORK) 68 3.4 Đề xuất lựa chọn phương án tăng dung lượng 68 3.4.1 Phương án 1: Tăng dung lượng ghép kênh TDM 69 3.4.2 Phương án 2: Tăng dung lượng ghép kênh TDM kết hợp với ghép bước sóng WDM 70 3.4.3 Phương án 3: Tăng dung lượng ghép kênh WDM bước sóng STM – 16 71 3.4.4 Đánh giá và lựa chọn phương án 72 3.5 Xây dựng phương án tăng dng lượng theo phương án lựa chọn 73 3.5.1 Khoảng cách kênh bước sóng ghép 73 3.5.2 Giải pháp trạm lặp nâng cấp tuyến 74 3.5.3 Mơ hình tham chiếu hệ thống WDM và tính tốn thơng số kỹ thuật cho thiết bị 75 3.5.4 Đặc điểm lưu lượng và phương án phân bổ bước sóng 79 3.5.5 Xây dựng cấu hình cụ thể tuyến truyền dẫn Bắc Nam 80 KẾT LUẬN 86 TÀI LIỆU THAM KHẢO 88 MỞ ĐẦU Thơng tin liên lạc đóng vai trò ngày càng quan trọng phát triển mạnh mẽ xã hội loài người, là sở hạ tầng, là điều kiện thiết yếu để phát triển kinh tế Thời gian qua kinh tế nước ta chuyển biến tích cực, hòa nhịp với phát triển khu vực và thế giới Xu thế toàn cầu hóa thương mại và thơng tin địi hỏi phát triển xa lộ thơng tin thõa mãn nhu cầu và dịch vụ Để tạo cở hạ tầng tốt làm tảng để phát triển dịch vụ thông, hệ thống truyền dẫn này ngày càng cải tiến và nâng cao lực Từ đời, cáp quang thể là môi trường truyền dẫn lý tưởng với băng thông gần vô hạn và nhiều ưu điểm khác Các hệ thống truyền dẫn khai thác phần nhỏ băng thông sợi quang Do việc nâng cấp tuyến truyền dẫn cách tăng tốc độ tín hiệu điện gặp nhiều khó khăn, nhà khoa học tìm cách nâng cao tốc độ truyền cách tăng tốc độ tín hiệu quang Trong hướng nâng cấp tốc độ truyền dẫn, ghép kênh quang theo bước sóng(WDM) là cơng nghệ khai thác tài nguyên sợi quang, khắc phục khó khăn tăng tốc độ tín hiệu điện Phương pháp ghép kênh theo bước sóng cịn có ưu điểm là linh hoạt việc tăng dung lượng, tận dụng triệt để hệ thống cap quang Với hàng loạt ưu điểm đó, ghép kênh theo bước sóng nghiên cứu áp dụng nhiều mạng tại, đặc biệt là tuyến trung kế, liên quốc gia, là tuyến có nhu cầu tăng tốc độ Hiện cơng nghệ này nghiên cứu áp dụng nhiều Mỹ, châu Âu và Nhật Bản, hệ thống truyền dẫn đường trục Bắc-Nam nước ta nghiên cứu để áp dụng cơng nghệ này.Ghép kênh theo bước sóng là công nghệ mới, áp dụng số nơi thế giới Muốn áp dụng công nghệ này vào thực tiễn cần phải nắm kỹ thuật thông tin quang, nguyên lý việc ghép kênh theo bước sóng, hệ thống hệ thống thơng tin quang ghép kênh theo bước sóng và yêu cầu nó, ưu khuyết điểm hệ thống này so với hệ thống truyền dẫn Đây chính là mục đích đề tài nghiên cứu Trong khuôn khổ đề tài nghiên cứu khoa học ứng dụng thực tế, với mong muốn giới thiệu hệ thống thông tin quang ghép kênh theo bước sóng, em tìm hiểu và phân tích nguyên nhân hình thành WDM, tham số và yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng hệ thống và cuối xây dựng phương án ghép kênh quang theo bước sóng cho tuyến trục Bắc – Nam Trong q trình làm đồ án khơng thể tránh khỏi thiếu sót, mong bạn quý thầy đóng góp thêm ý kiến để em hoàn thiện đồ án Đồ án chia làm chương: Chương 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG SỢI Chương 2: CÔNG NGHỆ GHÉP KÊNH QUANG THEO BƯỚC SÓNG WDM Chương 3: TRIỂN KHAI TRUYỀN DẪN WDM TRÊN TUYẾN CÁP QUANG TRỤC BẮC- NAM Một lần em xin chân thành cảm ơn thầy giáo TH.S Nguyễn Phúc Ngọc bạn nhóm đồ án giúpđỡ em trình làm đồ án Em xin chân thành cảm ơn! TÓM TẮT ĐỒ ÁN Kỹ thuật ghép kênh theo bước sóng WDM áp dụng rộng rãi toàn thế giới và sẽ trở thành phương tiện để thúc đẩy phát triển kỹ thuật thông tin quang tương lai Kỹ thuật WDM ghép nhiều bước sóng, tận dụng băng thơng rộng và khả dẫn sóng sợi yêu cầu truyền dẫn tốc độ cao Có nhiều phương pháp ghép kênh ghép kênh theo thời gian, tần số… thiết bị WDM cải tiến công nghệ và đạt tiêu kỹ thuật tốt.Một số thiết bị WDM khác ghép kênh xen rẽ, khuếch đại quang, nối chéo quang…được sử dụng để ghép/tách bước sóng khác Để nâng cấp dung lượng truyền dẫn tuyến đường trục Bắc – Nam, sử dụng công nghệ WDM có nhiều ưu điểm Do đó, WDM sẽ là phương pháp sử dụng để nâng cấp dung lượng tuyến đường trục và phát triển hệ thống thông tin cáp sợi quang Việt Nam DANH SÁCH HÌNH VẼ Hình 1.1 Cấu hình hệ thống thơng tin quang sợi Hình 1.2 Cấu trúc loại sợi quang 12 Hình 1.3 Hiện tượng phản xạ toàn phần sợi quang 13 Hình 1.4 truyền sóng ánh sáng sợi SI 14 Hình 1.5 Quan hệ P(  )/Pmax phụ thuộc vào  16 Hình 1.6 Đặc tính suy hao theo bước sóng dạng suy hao 19 Hình 1.7 Các thành phần máy phát quang 20 Hình 1.8 Sơ đồ khối thiết bị thu quang 21 Hình 1.9 Sơ đồ khối tổng quát trạm lặp điện quang 21 Hình 1.10 Sơ đồ khối chức trạm lặp loại điện quang 22 Hình 1.11 Các mặt cắt số chiết suất ba loại sợi đơn mode chính 25 Hình 2.1 Hệ thống ghép kênh theo thời gian TDM 28 Hình 2.2 ghép kênh theo tần số quang (OFDM) 29 Hình 2.3 Nguyên tắc ghép kênh mạng SONET 30 Hình 2.4 Sơ đồ truyền dẫn hai chiều hai sợi quang 33 Hình 2.5 Truyền dẫn hai chiều sợi quang 33 Hình 2.6 Mô tả thiết bị ghép/tách hỗn hợp (MUX – DEMUX) 35 Hình 2.7 Các bước chế tạo AWG 36 Hình 2.8 Cấu tạo wave guide đế Silic 38 Hình 2.9 Các phần tử AWG 38 Hình 2.10 Cấu tạo và hoạt động AWG 39 Hình 3.1 Mạng cáp quang đường trục Việt Nam 62 Hình 3.2 Kết nối RING 63 Hình 3.3 Bảo vệ kết nối RING theo kiểu Matched-Node 64 Hình 3.4 Phương án 2: ghép bước sóng STM-64 66 Hình 3.5 Phương án 3: ghép bước sóng STM-64 67 Hình 3.6 Vai trị DXC/OXC việc phân luồng-phân phối lưu lượng 69 Hình 3.7 Mơ hình hệ thống truyền dẫn đa kênh 71 Hình 3.8 Cấu hình tham chiếu hệ thống WDM sử dụng khuếch đại quang đường truyền 72 Hình 3.9 Phân bố bước sóng cơng tác trục Bắc-Nam 75 Hình 3.10 Cấu hình RING 77 Hình 3.11 Sử dụng OXC kết nối kiểu Matched-Node 78 Hình 3.13 Kết nối kiểu Matched-node sử dụng OXC RING 79 Hình 3.14 Cấu hình RING 79 Hình 3.15 Phương án kết nối RING và RING 80 Hình 3.16 Phương án sử dụng LA two-stage có module DCM 81 DANH SÁCH CÁC BẢNG BIỂU Bảng 2.1 Tần số trung tâm danh định 46 Bảng 2.2 Cự ly bị hạn chế tán sắc khơng có trạm lặp (trị số lý thuyết) 51 ADM Add Drop Multiplexer Bộ kênh xen rẽ CÁC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT APD Avalanche Photo Diode Điốt quang thác AWG Arreyd Waveguide Grating Cách tử dẫn sóng theo hàng BA Booster Amplifier Khuếch đại công suất BER Bit Error Rate Tỉ lệ lỗi bít BPF Band pass Filter Bộ lọc thông dải DCD Dispersion Compensation Divide Thiết bị bù tán sắc DEMUX Demultiplexer Bộ giải ghép kênh DFB Distributed feedback Hồi tiếp phân tán DWDM Dense wavelength division Multiplexing WDM mật độ cao E/O Electrical Optical Converter Bộ biến đổi điện-quang EDF Erbium Doped Fiber Sợi quang pha Erbium EDFA Erbium Doped Fiber Amplifier FWM Four Wave mixing Bộ khuếch đại quang pha Erbium Trộn bốn bước sóng ITU International Telecommunication Union Hiệp hội viễn thông quốc tế LA Line Amplifier Khuếch đại đường truyền LD Laser Diode Điốt laze LED Light emiting Diode Điốt phát xạquang LWPF Long Wavelength Pass Filter Bộ lọc bước sóng dài MULDEX Multiplexer/Demutilplexer Bộ ghép/tách kênh MUX Mutilplexer Bộ ghép kênh NRM Network Resoucer Manangement Quản lý tài nguyên mạng OADM Optical Add Droop Mutilplexer Bộ ghép quang xen rẽ OFDM Optical Fryquency Division Multiplexing Ghép kênh quang theo tần số OSC Optical Supervisory Channel Kiểm tra tín hiệu quang OTDM Optical Time Division Multiplexing Ghép kênh quang theo thời gian 10 trở nên kinh tế LA xử lý vấn đề suy hao, cịn để bù tán sắc, dùng thêm đoạn cáp có hệ số tán sắc âm 3.5.2.2 Mơ hình thiết kế trạm lặp Khún nghị ITU-T mơ hình thiết kế trạm lặp cho mạng truyền dẫn quang hoàn toàn Xét tuyến trục Bắc Nam, trạm nr_REP chính là LA, La thương mại hãng (Nortel, Alcatel, Lucent…) có cấu trúc Two-stage (2 tầng) nên cơng suất quang LA đạt max +17 dBm đến +20dBm (Thực tế dùng cỡ khoảng +10dBm là đủ) Hình 3.7 Mơ hình hệ thống truyền dẫn đa kênh 3.5.3 Mơ hình tham chiếu hệ thống WDM tính tốn thơng số kỹ thuật cho thiết bị 75 Hình 3.8 Cấu hình tham chiếu hệ thống WDM sử dụng khuếch đại quang đường truyền Tín hiệu truyền từ đầu phát Txi, tới đầu thu Rxi chịu ảnh hưởng yếu tố: Suy hao =  suy hao sợi +  suy hao mối hàn +  suy hao xen thiết bị (3.1) - Các ảnh hưởng truyền dẫn khác: * Ảnh hưởng tán sắc * Ảnh hưởng phi tuyến + Các hiệu ứng SRS, SBS, FWM, SPM, XPM + Hiệu ứng Soliton + Độ bất ổn định điều chế * Ảnh hưởng gây khuếch đại quang + Tích lũy nhiễu + Công suất quang lớn * Ảnh hưởng tượng phân cực + Tán sắc mode phân cực PMD + Suy hao phụ thuộc phân cực Với cấu hình sử dụng khuếch đại quang đường truyền: 76 Đây là cấu hình hay sử dụng nâng cấp tuyến, ta phải xem xét số bài toán cụ thể: - Tại điểm thu Rxi: độ nhạy thu và mức tải thiết bị - Tại điểm tham chiếu R”: Công suất toàn phần cực đại=Công suất kênh + 10Log(N) (3.2) Với N là số kênh Giá trị điểm R” này liên hệ trực tiếp đến giá trị điểm R x sau trừ suy hao O-DEMUX - Điểm tham chiếu S”: Giả sử hệ thống sử dụng n khuếch đại quang đường truyền sẽ có (n+1) chặng với suy hao tương ứng (không tính theo dB) là   …  n+1; suy hao toàn tuyến sẽ là: n 1 = I (3.3) i 1 n G=  Gi (3.4) i 1 Tương tự ta có mức khuếch đại n khuếch đại là: Công suất thu phía thu là: Pin = Ptx  G (3.5) Với: + Gi là khuếch đại khuếch đại thứ i +  i là suy hao chặng thứ i + Pin là công suất thu (W) + Ptx là công suất phát (W) Việc tính tốn nhằm đưa thơng số hệ thống, tất nhằm mục tiêu đảm bảo tỷ số tín hiệu tạp âm SNR hệ thống SNR là hàm nhiều tham số hệ thống: Công suất phát, hệ số khuếch đại, mức nhiễu ASE, băng tần tín hiệu, mức suy hao… 77 Để đánh giá tiêu lỗi bit, biểu thức tính gần SNR phòng thí nghiệm Bellcore Mỹ đưa ra: SNR = C – [Ptot – 10 log10(N) – Ls – NF – 10 log10(Ns) (3.6) Trong đó: + Ptot là cơng suất phát toàn phần (dBm) + N là số bước sóng hệ thống sử dụng + Ls là suy hao chặng (span) (dB) + NF là mức nhiễu (noise firgue) khuếch đại sử dụng + Ns là số chặng (span) tuyến Đây sẽ là công thức chính sử dụng để tính tốn thiết kế Tóm tắt bước thiết kế tính tốn nâng cấp:  Từ nhu cầu đặc điểm lưu lượng tuyến trục, phải phân bố bước sóng hợp lý, xây dựng cấu hình tuyến, tận dụng tối đa sở vật chất sẵn có, nâng cao khả bảo an, khả xử lý cố  Dựa vào khả cáp có, tính tốn suy hao và thông số cho chặng, lựa chọn tối ưu cấu hình và thơng số - Thực tế, khơng thiết phải có bước sóng dự phịng cho trạm xen rẽ dọc tún (bởi bước sóng truyền chung đôi sợi quang, sợi và sợi về), mà cần tính toán để đáp ứng phù hợp với nhu cầu lưu lượng là đủ, để tránh tình trạng back – hauling nảy sinh, làm tăng tải không cần thiết Ngoài ra, lưu lượng liên tỉnh truyền tuyến cáp quang liên tỉnh sẽ xây dựng 78 2 5 8 3,4 1 RING Hà Nội RING RING Hà Tĩnh Quy Nhơn RING Đà Nẵng TP.HCM Playku Các điểm xen rẽ OADM Hình 3.9 Phân bố bước sóng công tác trục Bắc-Nam Với đề xuất bước sóng ghép trên, thiết bị ADM sẽ thỏa mãn nhu cầu tán sắc sau: - Các thiết bị ADM vận hành có khả chấp nhận tán sắc đến 3000 ps/nm, khoảng xen rẽ ngắn, không cần xem xét lại yêu cầu tán sắc này (xét cho bước sóng xen rẽ kênh lẻ  1) - Đối với bước sóng chuyển qua, thực tế việc nạp điện thực nút kết nối RING, lên mức yêu cầu tán sắc thiết bị nút này đòi hỏi nghiêm ngặt hơn, cụ thể phải chịu mức tán sắc cực đại cỡ 12000 ps/nm (tương ứng với khoảng cách hai nút RING lớn là 600km)  Sử lại và bổ xung cấu hình tuyến cho sát với thực tế nhất, đạt đủ tiêu và yêu cầu kỹ thuật 3.5.4 Đặc điểm lưu lượng phương án phân bổ bước sóng - Theo phân luồng dung lượng 2,5Gbps (tương đương với STM – ) khai thác cần STM – để tải lưu lượng xen rẽ dọc tuyến, số luồng xen rẽ trung bình nút khoảng 32 luồng E (tức là luồng STM – 1) (nguồn VTN) 79 - Theo dự báo, dung lượng max nâng cấp là 20Gbps, số luồng xen rẽ trung bình đạt trạm ADM/OADM dọc tuyến sẽ đạt khoảng luồng STM – 1, so sánh với số luồng xen rẽ dung lượng tuyến trục 2,5 Gbps là STM – 1, ta rút kết luận: nhu cầu xen rẽ trung bình nút xen rẽ tăng lần (từ STM – lên STM -1 ) Như sẽ cần 2*8 STM – để tải lưu lượng xen rẽ Lưu lượng này tương đương vơi bước sóng mang tín hiệu 2,5Gbps (16 STM – 1) - Tương tự vậy, đánh giá phần lớn dung lượng dọc tuyến là dung lượng chuyển qua, việc phân bố bước sóng cơng tác cho tún trục Bắc – Nam nên sau: * HNI – HCM: bước sóng * HNI – ĐNG – HCM: bước sóng * Lưu lượng RING: bước sóng * Lưu lượng xen rẽ dọc tuyến RING: bước sóng 3.5.5 Xây dựng cấu hình cụ thể tuyến truyền dẫn Bắc Nam 3.5.5.1 Đề xuất - Với RING có số trạm xen rẽ có lưu lượng thấp (Phủ Lý, Nam Định), để có hiệu kinh tế cao (do tiết kiệm loạt thiết bị xen rẽ bước sóng đầu tư cho nút này ), nên đưa trạm này thành nút RING liên tỉnh Hà Nội – Phủ Lý – Nam Định – Thái Bình – Hưng Yên – Hải Dương – Hà Nội - Với RING 4: Lý tương tự số nút có lưu lượng xen rẽ thấp, nên tách chuyển chúng sang RING liên tỉnh Phan Rang – Phan Thiết – Xuân Lộc – Bảo Lộc – Đà Lạt – Phan Rang Các thiết bị đầu cuối WDM hay 16 bước sóng thương mại cho phép span lớn khoảng 600 km, mà khoảng cách hai nút cuối RING lại lên tới 695 km (Qui Nhơn – TP HCM), vượt mức tán sắc cho phép, nên cần có trạm đầu cuối WDM cần thêm vào 80 RING Nút thay đổi từ ADM thành thiết bị T8  (Thiết bị đầu cuối WDM bước sóng) là Nha Trang Phan Rang, nếu chọn Phan Rang có lợi khoảng cách lặp, Nhưng Nha Trang tương lai sẽ là thành phố lớn phát triển mạnh lưu lượng, nếu chọn Nha Trang có lợi cho việc cấu hình lại lưu lượng sau này + Một giải pháp khác là sử dụng khuếch dại quang đường truyến LA tầng, xen rẽ tầng đoạn cáp DSF (sợi bù tán sắc) có đọ dài tính tốn cho phù hợp nhờ xen hai tầng khuếch đại, nên đảm bảo suy hao sợi bù hoàn toàn, tán sắc xử lý 3.5.5.2 RING Sử dụng khuếch đại LA tún dọc 500 KV ( từ Hịa Bình đến Hà Tĩnh): VNPT sử dụng sợi số6,7,8,9; có hệ số suy hao trung bình là 0,28dB/km; khoảng cách tram Ri cộng lại là khoảng 360 km, quỹ công suất cần bù là khoảng 0,28*360 km = 100 dB; Các LA thương mại có hệ số G đạt khoảng 14 dBm, nên cần đặt tất trạm Ri tuyến LA, sử dụng thêm thiết bị BA PA điểm thu phát Hịa Bình và Hà Tĩnh Cấu hình cụ thể sau: T8  Hà Nội 60 PLY NĐH NBH OADM OADM OADM 1 HBI OADM 32 1 1 R1 R2 31 1 1 R3 VIN THA 63 1 OADM 1 R4 143 1 OADM 1 T8 50 Hà Tĩnh 1 R5 Hình 3.10 Cấu hình RING Kêt nối RING va RING nên sử dụng DXC/OXC theo cấu hình matched – node để sau: 81 Hình 3.11 Sử dụng OXC kết nối kiểu Matched-Node 3.5.5.3 RING Không cần dùng trạm lặp Nam Ròm (NMR) nữa, yêu cầu tán sắc và quỹ công suất vẩn đủ đảm bảo với thiết bị WDM khoảng cách span nhỏ tất thiết bị WDM thương mại có ĐHA ĐHI T8 152 Hà Tĩnh OADM 1 R6 R7 97 HUE 73 OADM 1 1 R8 1 R9 1 T8 109 OADM Đà Nẵng 1 R10 R11 Hình 3.12 Cấu hình RING 82 Hình 3.13 Kết nối kiểu Matched-node sử dụng OXC RING và RING 3, xen rẽ λ1 đến λ4 Đà Nẵng 3.5.5.4 RING Thay thế trạm lặp đơn kênh Lai Khan (LKN) khuếch đại quang đường truyền LA Các nút kết nối RING và RING cần lựa chọn hai loại thiết bị T8  T16  ; Tùy thuộc vào hiệu sử dụng và giá thành ĐHA T8 72 Đà Nẵng HUE 67 OADM 101 OADM R10 81 Quy Nhơn T8 T16 1 R12 1 1 R13 R14 1 R 15 PlayKu T8 T16 Hình 3.14 Cấu hình RING Hiện kết nối Quy Nhơn và Playku (167km) sử dụng hai đôi cáp riêng biệt cho hai vòng RING độc lập và Nếu vậy, sẽ có hai phương án cho nút này: 83 Giữ nguyên trạng kết nối, sử dụng thiết bị kết nối T8  Sử dụng thiets bị kết nối T16  nút, cần sử dụng đôi sợi cáp để truyền dẫn (16 bước sóng sợi hướng) Nếu phân tích giá đầu tư, sẽ thấy giá thành T16  sẽ tương đương với khoảng giá thành T8  Hơn nữa, mật độ 16 bước sóng là mật đọ phổ biến hay dùng mạng truyền dẫn WDM nay, nên yêu cầu độ hẹp phổ kênh, khoảng cách kênh đảm bảo, tính tốn lại và lựa chọn bước sóng phù hợp theo chuẩn ITU-T, theo thương phẩm WDM có Hình 3.15 Phương án kết nối RING và RING 3.5.5.5 RING Như phân tích, nút Nha Trang, sẽ đặt trạm thiết bị đầu cuối WDM Tại Xuân Lộc, trước là trạm lặp đơn kênh, thay thế khuếch đại quang đường truyền LA để bù công suất 84 T8  114 THA NTG OADM OADM PRG 31 OADM PTT 63 BHA XLC OADM 117 49 OADM 32 Quy Nhơn TP HCM 1 1 1 R 16 T8  T8  R 17 R 18 1 1 1 1 R 19 1 R 20 1 R 21 1 R22 PlayKu Thiết bị LA Hình 3.16 Phương án sử dụng LA two-stage có module DCM 85 KẾT LUẬN Truyền dẫn dung lượng cao theo hướng sử dụng cơng nghệ WDM có sức hút mạnh nhà cung cấp dịch vụ viễn thơng hàng đầu thế giới Đã có hàng loạt tuyến truyền dẫn vận hành và khai thác theo cơng nghệ này, chi phí đầu tư và tính ổn định có nhiều điểm hẳn so với ghép kênh truyền thống TDM, là mà nhu cầu dung lượng ngày càng cao Khi nâng cấp hệ thống thơng tin quang theo cơng nghệ WDM, có nhiều vấn đề cần phải xem xét, nhu cầu dung lượng, cấu hình hợp lý và cấu hình tối ưu Mỗi mục nhỏ đồ án này là bài tốn kỹ thuật, địi hỏi phải có giải pháp tối ưu và toàn diện Vấn đề mật độ ghép bước sóng, ITU-T ban hành chuẩn tần số và khoảng cách ghép kênh, trở nên lạc hậu so với cơng nghệ tách/ghép bước sóng nay, mà khoảng cách ghép bước sóng hệ thống WDM giảm xuống 25 GHz Công nghệ khuếch đại quang sợi đời, mở chặng cho thơng tin quang nói chung và cho thơng tin WDM nói riêng, giải qút vấn đề suy hao, quỹ công suất mà không cần lặp 3R cồng kềnh, chi phí lớn và đáp ứng tốc độ thông tin thấp Thêm vào đó, module bù tán sắc DCM “nhúng” vào thiết bị WDM, làm cho hệ thống WDM càng có thêm nhiều hứa hẹn Khi kênh bước sóng đạt đến tốc độ 10 Gbit/s nữa, nhờ đạt tốc độ Tbit/s sợi đơn mode SSMF thơng thường Với thời gian nghiên cứu và tìm hiểu thực tế mạng lưới, tìm hiểu cơng nghệ WDM cịn hạn chế, đề cập luận văn này thực nhỏ bế, mang tính chất tìm hiểu, tập dượt Công nghệ truyền dẫn WDM thực tế chưa triển khai nước sta, lại là 86 công nghệ cịn mới, thời kỳ mà có nhiều đột biến giải pháp, công nghệ cho thiết bị Tuyến truyền dẫn quang Bắc-Nam nước ta giữ vai trò quan trọng an ninh quốc gia và phát triển kinh tế, xã hội Do vậy, việc thảo luận, nghiên cứu - triển khai phương án tăng dung lượng tuyến cáp quang trục Bắc-Nam cơng nghệ WDM có ý nghĩa thiết thực Từ suy nghĩ em mong muốn tìm hiểu “cơng nghệ ghép kênh quang WDM” để sau này đóng góp phần cơng sức nhỏ bé xây dựng đất nước Em mong sẽ có hội để tiếp tục nghiên cứu sâu vấn đề này 87 TÀI LIỆU THAM KHẢO VŨ VĂN SAN Kỹ thuật thông tin quang Nhà xuất khoa học và kỹ thuật – 1997 DƯƠNG ĐỨC TUỆ Hệ thống ghép kênh theo bước sóng Nhà suất bưu điện – 2001 CAO PHÁN Ghép kênh quang và khuếch đại quang Học viện công nghệ bưu chính viễn thông –1998 CAO PHÁN Cơ sở kỹ thuật thông tin quang Học viện công nghệ bưu chính viễn thông – 2000 TRẦN THUỶ BÌNH, PHẠM HỒNG NHUNG Nghiên cứu loại sợi dẫn quang và khả sử dụng vào hệ thống truyền dẫn mạng viễn thông Việt Nam Viện KHKT Bưu điện – 1999 NGUYỄN MINH DÂN Mạng cáp quang nội hạt và thuê bao quang - Đề tài nghiên cứu khoa học cấp ngành – Hà Nội – 1995 DENIS J G MESTDAGH Fundamentals of Multiaccess Optical Fiber Network Artech House Boston – London T OKOSHI AND K KIKUCHI Optical Fiber Communication University of Tokyo, Tokyo WWW EXFO.COM 2000 EXFO Electro-Optical Engineering Inc All rights reserved 10 JEAN-PIERRE LAUDE Wavelength Division Multiplexing, Paris – 1993 88 89 ... EDFA WDM 60 CHƯƠNG TRIỂN KHAI TRUYỀN DẪN WDM TRÊN TUYẾN CÁP QUANG TRỤC BẮC NAM 65 3.1 Nhu cầu dung lượng tuyến thông tin quang 65 3.2 Khảo sát cấu hình cáp quang trục. .. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG SỢI Chương 2: CƠNG NGHỆ GHÉP KÊNH QUANG THEO BƯỚC SĨNG WDM Chương 3: TRIỂN KHAI TRUYỀN DẪN WDM TRÊN TUYẾN CÁP QUANG TRỤC BẮC- NAM Một lần em xin chân thành... phần quang và môi trường truyền dẫn Một hệ thống thông tin quang bao gồm: phần phát quang, phần truyền dẫn quang, phần thu quang Cấu hình hệ thống thơng tin quang mơ tả Hình 1.1 Khối phát quang