CHƯƠNG 3:CÁC THÀNH PHẦN TRONG HỆ THỐNG DWDM
3.5.4. Các kỹ thuật và công nghệ cơ sở
1) Wavelength Blocker
WB là khối chuyển mạch bước sóng ROADM được thương mại hóa đầu tiên, vì thế nó được sử dụng sớm nhất. Khối WB về cơ bản là một bộ cần bằng kênh động, cung cấp chức năng điều chỉnh suy hao và tắt mở cho từng kênh. Một phân hệ ROADM trên cơ sở WB có kiến trúc “Broadcast and Select”. WB thường được sử dụng trong mạng long-haul dung lượng 80 kênh với khoảng cách kênh 50GHz. Các cổng thường là “colored” (bước sóng tại từng cổng là cố định). Có thể làm bước sóng tại các cổng linh hoạt (colorless) bằng cách sử dụng các bộ lọc lựa chọn bước sóng (tunable) tại các cổng drop và laser lựa chọn bước sóng (tunable) tại các cổng add nhưng phương pháp này có giá thành cao. Do đó, WB bị hạn chế về khả năng cạnh tranh hiện nay.
Hình 3.6: Cấu trúc của phân hệ WB ROADM
2) Planar Lightwave Circuit ROADM
PLC ROADM là giải pháp ROADM có chi phí tốt nhất. Có khả năng add/drop 100% kênh với băng C 40 kênh với khoảng cách kênh 100GHz. PLC ROADM bao gồm một cặp modul (một khối add và một khối drop) và hai cặp modul này thường được sử dụng trong một nút mạng với vai trò một nút hai hướng trong mạng vòng metro. Hiện nay PLC ROADM là giải pháp được sử dụng rộng rãi nhất. Hình 3.7 mô tả cấu trúc của một nút mạng hai hướng, với hai cặp module, East và West, với cổng ra tổng (express output) của mỗi khối drop đưa tới đầu vào tổng (express input) của khối add tương ứng.
Hình 3.7: Cấu trúc của nút mạng hai hướng dựa trên PLC ROADM
3) Wavelength Selective Switch
Một WSS 1×N được sử dụng cho kết nối hay xen/tách kênh N hướng. Một WSS có các cổng colorless, cho phép một số bước sóng có thể được đưa ra bất kỳ port nào.
Khi sử dụng trên mạng hình lưới (hình 3.8 a), một WSS 1×5 có thể đáp ứng cho nút mạng bốn hướng, hỗ trợ một liên kết nối ring-to-ring. Trong ứng dụng này, khi một WSS 1×N đơn được sử dụng cho mỗi cấp, bộ ghép kênh cố định sẽ được dùng để xen tách tín hiệu sẽ làm cho các cổng xen tách là colored (các bước sóng tại các cổng là cố định).
Để hỗ trợ cả kết nối trong mạng hình lưới và các cổng xen/tách colorless (hình 3.8), cần phải có ba WSS cho mỗi hướng. Giải pháp này có chi phí cao làm cho hạn chế về khả năng ứng dụng thực tế.
Hình 3.8: Cấu trúc của ROADM 4 hướng trên cơ sở WSS trong trường hợp cổng xen/tách là colored (a) và colorless (b).
4) Wavelength Cross-Connect
WXC cung cấp giải pháp kết nối N×N đầy đủ cho mạng hình lưới. Cấu trúc mạng hình lưới cung cấp khả năng tăng dung lượng mạng, hiệu quả và độ tin cậy bằng việc tăng số lượng kết nối và mức dự phòng cao. Cấu trúc này được đánh giá cao về kỹ thuật song hạn chế do đầu tư cao do phải cần khối lượng lớn thiết bị. Mặc dù tiết kiệm được chi phí khai thác song chi phí đầu tư quá cao trở thành rào cản trong việc triển khai rộng rãi của các mạng hình lưới. Giải pháp PLC đưa ra lợi ích về đầu tư do ưu thế về tích hợp, giảm đáng kể giá thành từ việc giảm bớt các mạch quang phức tạp.
Một số điểm quan trọng nhất của WXC là:
- Các nút có khả năng cấu hình lại không có chế độ chặn (non-blocking) - Cấu hình tin cậy (nhiều ma trận chuyển mạch kích thước trung bình) - Không tái tạo tín hiệu, không chuyển đổi bước sóng.
Với nút mạng N hướng (N hướng với N sợi input, N sợi output) và M bước sóng trên mỗi sợi quang, một WXC cần N bộ tách kênh, N bộ ghép kênh và M bộ chuyển mạch N×N. Hình 3.9 biểu diễn một nút mạng 8 hướng trong một mạng hình lưới với 40 kênh. Phân hệ WXC gồm 8 cặp tách/ghép kênh và 40 chuyển mạch 8×8. Mỗi chuyển mạch 8×8 hoạt động trên một bước sóng đơn và chuyển từ một sợi bất kỳ đến một sợi bất kỳ, vì thế cung cấp các cổng colorless hoàn toàn.
Hình 3.9: Cấu trúc phân hệ WXC cho nút mạng 8 hướng 40 bước sóng trên một sợi quang
So Sánh sự khác nhau giữa ROAM và OADM
OADM ROAM
Thực hiện xen tách bước sóng Thực hiện chuyển mạch bước sóng Thực hiện thay đổi các bước sóng thủ công
và cục bộ
Điều khiển các bước sóng từ xa và tự động Không có khả năng cấu hình lại Có khả năng cấu hình lại
Kém linh hoạt hơn trong thiết kế Linh hoạt trong thiết kế bằng cách thêm hoặc bớt bất kỳ kênh nào tại bất kỳ node Roam
Bảng 3.2 :So sánh OADM và ROAM