Mặc dù công nghệ truyền tải WDM có nhiều ưu việt trong khả năng truyền tải, song trong thực tế khi triener khai cần quan tâm đến một số vấn đề sau:
Hệ thống WDM có thích hợp với sợi quang hiện nay sử dụng ? Một số loại sợi quang cũ không thích hợp cho WDM, trong khi các loại mới như sợi quang dịch chuyển tán sắc khác không (NZ-DSF) rất thích hợp cho WDM. Sợi quang
đơn mode chuẩn (theo G.652), hiện chiếm đa số trong các sợi quang đã được lắp đặt, có thể hỗ trợ WDM trong vùng đô thị. Các sợi cáp mới lắp đặt cần có khả năng đáp ứng các nhu cầu phát triển trong tương lai, cụ thể là hệ thống WDM mở rộng đến các vùng bước sóng mới và các tốc độ bit cao hơn
Giải pháp nâng cấp và dự phòng: Vì WDM có thể hỗ trợ sự phát triển nhu cầu băng thông theo thời gian mà không cần nâng cấp, nó đặc trưng cho kế hoạch
đầu tư lâu dài. Cả cấu hình điểm - điểm và cấu hình vòng đều có thể hoạt động như là cơ sở cho quá trình phát triển thành cấu hình mắt lưới trong tương lai
3.3. CẤU TRÚC MẠNG QUANG GHÉP BƯỚC SÓNG (tiếp) BƯỚC SÓNG (tiếp)
Các kế hoạch xây dựng mạng nên cho phép linh hoạt bổ sung nút mạng, ví dụ
các OADM, để đáp ứng nhu cầu thay đổi của khách hàng và mức độ sử dụng
Sử dụng công cụ quản lý mạng: Một công cụ quản lý mạng toàn diện sẽ là cần thiết cho việc dự phòng, giám sát đặc tính, nhận dạng và cô lập lỗi và các hoạt
động sửa chữa. Một công cụ như vậy nên dựa trên các tiêu chuẩn (ví dụ
SNMP) và có thể tương tác với hệ thống điều hành đang sử dụng
Phương pháp bảo vệ và sửa lỗi: Việc thiết kế giải pháp bảo vệ là một quá trình phức tạp. Có các lỗi cứng (các lỗi thiết bị như Laser hoặc Photodiode, gãy cáp) và các lỗi mềm như suy giảm tín hiệu, ví dụ như tỷ lệ lỗi bít (BER) không thể chấp nhận. Lỗi cứng phải được giải quyết thông qua việc dự phòng ở mức thiết bị, thành phần hoặc mức sợi quang. Các lỗi mềm phải được giải quyết bởi hệ thống thông qua việc quản lý và giám sát bước sóng thông minh. Các giải
3.3. CẤU TRÚC MẠNG QUANG GHÉP BƯỚC SÓNG (tiếp) BƯỚC SÓNG (tiếp)
Vấn đề ổn định bước sóng của nguồn quang: Nguồn quang phải phát ra bước sóng chính xác theo yêu cầu, bởi sự trôi bước sóng do các nguyên nhân về
công nghệ sẽ làm cho hệ thống không ổn định và kém tin cậy. Hiện nay chủ
yếu dùng hai phương pháp điều khiển phản hồi là: thông qua nhiệt độ chip của khuếch đại quang và thông qua giám sát bước sóng tín hiệu quang ở đầu ra
Vấn đề công suất quang: Cần xem xét đến chiều dài sợi quang lắp đặt, độ suy hao, tuổi thọ sợi quang, vị trí kết nối, các lỗi trong sợi quang, v.v...
Vấn đề xuyên nhiễu giữa các kênh tín hiệu quang: Đây là nhân tố ảnh hưởng
đến độ nhạy của máy thu, bộ tách kênh. Hiện nay bộ tách kênh dùng cho thương mại trong hệ thống là 25 dB, nhưng đối với hệ thống có tốc độ cao hơn thì cần phải có những nghiên cứu thêm
Ảnh hướng của hiệu ứng tán sắc sợi quang đối với truyền tải: Với việc sử
dụng các EDFA, vấn đề suy hao đã được giải quyết, cự ly truyền tải đã được tăng lên, nhất là đối với hệ thống tốc độ cao thì vấn đề này càng rõ rệt
3.3. CẤU TRÚC MẠNG QUANG GHÉP BƯỚC SÓNG (tiếp) BƯỚC SÓNG (tiếp)
Hiệu ứng phi tuyến của sợi quang: Đối với hệ thống thông tin quang, nếu công suất quang không lớn, sợi quang có tính năng truyền tải tuyến tính. Sau khi sử
dụng EDFA, công suất quang tăng lên, trong điều kiện nhất định sợi quang sẽ
thể hiện đặc tính truyền dẫn phi tuyến làm hạn chế rất lớn tính năng của EDFA và cự ly truyền tải dài. Hiệu ứng phi tuyến của sợi quang chủ yếu do ảnh hưởng của các hiệu ứng tán xạ bị kích Brillouin (SBS), tán xạ bị kích Raman (SRS) và các hiệu ứng phi tuyến khác như tự điều chế pha (SPM), điều chế
pha chéo (XPM), trộn bốn bước sóng (FWM)
Vấn đề tăng độ khuếch đại động của EDFA: Hiện nay độ rộng băng tần khuếch đại của EDFA đã đạt 35 - 40 nm, độ phẳng khuếch đại của EDFA trong miền này không hoàn toàn lý tưởng nhưng đã có thể thoả mãn yêu cầu truyền tải với mật độ bước sóng thông thường của hệ thống WDM. Tuy nhiên
3.3. CẤU TRÚC MẠNG QUANG GHÉP BƯỚC SÓNG (tiếp) BƯỚC SÓNG (tiếp)
Bên cạnh đó trong mạng thông tin quang, công suất truyền tải của các kênh tín hiệu có thể thay đổi, ảnh hưởng lẫn nhau, do vậy yêu cầu EDFA phải điều chỉnh khuếch đại động theo sự thay đổi của tín hiệu, đảm bảo ổn định toàn dải
Vấn đề tăng độ lợi phẳng của EDFA: Do bước sóng của các kênh khác nhau nên hệ số khuếch đại có sai lệch. Qua nhiều cấp khuếch đại, sai lệch này sẽ
tích luỹ lại làm cho các kênh và cả hệ thống làm việc không bình thường. Do
đó, muốn để cho sai lệch khuếch đại trên các kênh nằm trong phạm vi cho phép thì đòi hỏi hệ số khuếch đại của bộ khuếch đại phải bằng phẳng
Vấn đề tích luỹ tạp âm khi sử dụng EDFA nhiều tầng: Tuy hệ thống WDM dùng sóng quang để truyền tải tín hiệu số, nhưng sự biến đổi tỉ lệ tín hiệu trên tạp âm sau khi truyền tải cho thấy hệ thống cũng có đặc trưng của hệ thống tương tự. Mức độ xấu đi của tỉ lệ tín hiệu trên tạp âm có quan hệ với số lượng EDFA và chênh lệch khoảng cách đoạn sợi quang giữa các những bộ khuếch
3.3. CẤU TRÚC MẠNG QUANG GHÉP BƯỚC SÓNG (tiếp) BƯỚC SÓNG (tiếp)
Do đó khi xác định tổng cự ly truyền tải không có bộ chuyển tiếp (hạn chế tán sắc), độ dài của đoạn sợi quang cần nhỏ hơn 120 km (suy hao 33d B), bảo đảm trong phạm vi 80 ~ 120 km để đảm bảo yêu cầu đặc tính truyền tải tín hiệu
Vấn đề phân bổ vùng bước sóng quang: Sợi quang có hai vùng cửa sổ suy hao thấp tại 1310 nm và 1550 nm, chúng đều có thể truyền tải tín hiệu quang. Nhưng để phù hợp với cửa sổ công tác của EDFA là 1530-1565 nm thì thường sử dụng vùng cửa sổ bước sóng 1550 nm để truyền tải
Bước sóng, tần số và khoảng cách kênh: Các bước sóng thường dùng tập trung quanh vùng cửa sổ 0,8 µm; 1,3 µm; 1,55 µm. Các bước sóng này nằm trong vùng hồng ngoại, không thể nhìn thấy đối với mắt người. Ở bước sóng 1550 nm, với khoảng cách 0,8 nm (ứng khoảng cách tần số 100 GHz), đây là khoảng cách kênh tiêu biểu cho các hệ thống WDM. Tuy nhiên, cần phải lưu ý
3.3. CẤU TRÚC MẠNG QUANG GHÉP BƯỚC SÓNG (tiếp) BƯỚC SÓNG (tiếp)
Để đảm bảo tính tương thích giữa các hệ thống WDM khác nhau, cần phải chuẩn hoá tần số trung tâm của các kênh. Tần số trung tâm danh định là tần số
tương ứng với mỗi kênh trong hệ thống ghép kênh bước sóng quang. Quy định quốc tế về tần số hiện nay dựa vào tần số tham khảo là 193.1 THz (bước sóng 1550nm) và hàng loạt tần số, với khoảng cách nhỏ nhất là 50 GHz
Bảng 3.3 quy định bước sóng của hệ thống WDM 8 kênh và 16 kênh. Bảng 3.4 quy định tần số trung tâm danh định trong hệ thống WDM
Việc lựa chọn các khoảng cách tần số phải thoả mãn yêu cầu sau:
+ Ít nhất phải cung cấp 16 bước sóng, để có thể cung cấp dịch vụ 40 Gbips
+ Số lượng bước sóng không thể quá nhiều gây khó khăn trong việc điều khiển và giám sát. Số lượng này được chọn từ góc độ kinh tế và công nghệ
+ Các bước sóng hoạt động phải nằm trong phần “phẳng” của đường cong khuếch đại của bộ khuếch đại quang
3.3. CẤU TRÚC MẠNG QUANG GHÉP BƯỚC SÓNG (tiếp) BƯỚC SÓNG (tiếp)
Bảng 3.3: Bước sóng của hệ thống WDM 8 kênh và 16 kênh
Thứ tự Tần số trung tâm (THz) Bước sóng (mm) Thứ tự Tần số trung tâm (THz) Bước sóng (mm) 1 192 1560,61* 9 193 1554,13* 2 192 1559,79 10 193 1553,33 3 192 1558,98* 11 193 1552,52* 4 192 1558,17 12 193 1551,72 5 192 1557,36* 13 193 1550,92* 6 192 1556,55 14 193 1550,12 7 192 1555,75* 15 193 1549,32*
3.3. CẤU TRÚC MẠNG QUANG GHÉP BƯỚC SÓNG (tiếp) BƯỚC SÓNG (tiếp)
Bảng 3.4: Tần số trung tâm danh định trong hệ thống WDM
Khoảng cách 50 GHz (THz) Khoảng cách 100 GHz (THz) Bước sóng danh định (mm) Khoảng cách 50 GHz (THz) Khoảng cách 100 GHz (THz) Bước sóng danh định (mm) 194,00 194,00 1545,32 193,65 1548,11 193,95 1545,72 193,60 193,60 1548,51 193,90 193,90 1546,12 193,55 1548,91 193,85 1546,52 193,50 193,50 1549,32 193,80 193,80 1546,92 193,45 1549,72 193,75 1547,32 193,40 193,40 1550,12 193,70 193,70 1547,72 193,35 1550,52
3.3. CẤU TRÚC MẠNG QUANG GHÉP BƯỚC SÓNG (tiếp) BƯỚC SÓNG (tiếp)
Bảng 3.4: Tần số trung tâm danh định trong hệ thống WDM (tiếp)
Khoảng cách 50 GHz (THz) Khoảng cách 100 GHz (THz) Bước sóng danh định (mm) Khoảng cách 50 GHz (THz) Khoảng cách 100 GHz (THz) Bước sóng danh định (mm) 193,30 193,30 1550,92 192,95 1553,73 193,25 1551,32 192,90 192,90 1554,13 193,20 193,20 1551,72 192,85 1554,54 193,15 1552,12 192,80 192,80 1554,94 193,10 193,10 1552,52 192,75 1555,34 193,05 1552,93 192,70 192,70 1555,75