Dưới đây sẽ tìm hiểu dòng sản phẩm của thiết bị cáp quang biển của hãng Tyco, loại thiết bị được dùng cho mạng cáp quang biển quốc tế C2CCN. Đây là thiết bị
DWDM có dung lượng 96 bước sóng 10 Gbit/s, tương đương 960 Gbit/s trên mỗi đôi sợi.
4.1.2.1. Thiết bị đầu cuối đường truyền cáp biển SLTE TeraWaveTM
a. Chức năng của TeraWaveTM
Sơ đồ chức năng của SLTE TeraWaveTM được mô tả trên hình 4.6.
Hình 4.6. Sơ đồ chức năng của thiết bị SLTE TeraWaveTM
của Tyco
Giao diện của SLTE hướng nội địa là mức STM-64 (9,95328 Gbit/s). Ở hướng biển, SLTE của giao diện với thiết bị chìm như cáp biển, bộ lặp.
Các thành phần chính trên thiết bị SLTE TeraWaveTM là:
- Thiết bị quang chất lượng cao (High Performance Optical Equipment - HPOE) 10Gbit/s để xử lý tín hiệu đường truyền quang cho phép truyền đi trên khoảng cách tới 10.000km mà không cần tái tạo lại.
- Thiết bị kết cuối bước sóng (Wavelength Termination Equiplenght – WTE) thực hiện chức năng ghép và tách bước sóng.
- Bộ khuếch đại đường truyền đầu cuối (Terminal Line Amphifier - TLA) thực hiện khuếch đại tương ứng các tín hiệu quang phát/thu.
Mỗi phần tử của SLTE là riêng rẽ và độc lập khác nhau, có thể dùng hoặc không dùng tùy thuộc ứng dụng. Thiết bị SLTE của Tyco hỗ trợ việc phát triển mở rộng từ một vài bước sóng trên một đôi sợi lên đến dung lượng thiết kế tối đa. Kỹ thuật sử dụng như sử dụng bộ tạo kênh rỗi ( Idlen Channel Generator – ICG) để đảm bảo tại mức tối thiểu một kênh 10 Gbit/s được truyền đi trong một sợi đã cho, để giữ mức công suất trên kênh ở phần thiết bị chìm ở mức cao hơn mức chấp nhận tối thiểu.
b. Bộ HPOE
Thiết bị TeraWaveTM HPOE bao gồm phần phát và phần thu, như trên hình 4.7, trong đó các khối phần phát chạy theo phần trên của sơ đồ, các khối phần thu chạy theo phần dưới của sơ đồ.
Hình 4.7. Sơ đồ chức năng của bộ TeraWaveTM HPOE
Các chức năng cơ bản của các khối truyền dẫn khác nhau trong bộ HPOE là:
b1. Khối phát
+ Tái tạo SDH: Bộ máy thu tín hiệu quang STM-64 và thực hiện chuyển đổi quang điện, tái tạo và đồng bộ lại.
+ Mã hóa sửa lỗi trước FEC: Bộ mã hóa FEC thực hiện mã hóa tín hiệu STM- 64 thành tín hiệu số có tốc độ cao hơn. Bộ mã hóa FEC cung cấp kênh nghiệp vụ vào tín hiệu phát đó và chuyển đến bộ giải mã FEC ở phần thu.
+ Laser phát(XMTR): Công suất ra của Laser phát là sóng mang quang tại mức bước sóng thích hợp của một kênh.
+ Bộ phát đường truyền: Công suất ra của bộ mã hóa FEC điều biến tín hiệu được tạo ra bằng Laser phát. Bộ phát đường truyền thực hiện biến đổi điện-quang. Bằng việc kiểm soát cẩn trọng các thông số, bộ phát này cho ra công suất quang phù hợp cho truyền dẫn trong khoảng cách lên đến 10.000 km.
+ Bù trước biên độ kênh có thể thực hiên ngay tại HPOE hoặc WTE.
+ Bộ khuếch đại quang: Việc khuếch đại này xử lý công suất phát ra của HPOE tại giao diện với phần chìm dưới biển.
b2. Khối thu
+ Bộ tái tạo đường truyền: Bộ tái tạo đường truyền có thể chấp nhận bất kì bước sóng được xác định của bộ phát đường truyền.
+ Giải mã FEC: bộ giải mã FEC chấp nhận tín hiệu táo tạo để sửa lỗi và gạt bỏ kênh truyền nghiệp vụ.
+ Bộ phát SDH XMTR: Bộ phát SDH chuyển đổi tín hiệu thành tín hiệu STM- 64 và chuyển tới giao diện nội địa.
+ Cũng có mạch bảo dưỡng bên trong bộ HPOE như giao diện giữa HPOE và hệ thống quản lý mạng (Element Management System – TEMS).
c. Bộ kết cuối bước sóng
Thiết bị kết cuối bước sóng TeraWaveTM WTE được thiết kế để thực hiện ghép và tách bước sóng. Thiết bị gồm có phần phát WDM và phần thu WDD như hình 4.8 và hình 4.9. Thiết bị được thiết kế theo khối để tùy theo lựa chọn mà xác định số kênh cho WTE.
Hình 4.8. Phần phát của thiết bị TeraWaveTM WTE
Hình 4.9. Phần thu của thiết bị TeraWaveTM WTE
Các chức năng chính các khối:
- Gây méo trước biên độ kênh: Để xử lý tín hiệu trong mỗi kênh để điều chỉnh nhằm đạt được chỉ tiêu chất lượng đồng đều ở mỗi kênh.
- Bộ gộp bước sóng: Việc ghép (hay gộp) bước sóng được thực hiện bằng các Coupler 3dB. Tín hiệu ghép xuất hiện ở hai cổng WTE: một cổng cho tín hiệu ra, một cổng cho tín hiệu đo thử. Các chức năng gộp bước sóng được thiết kế để cho phép ghép sợi bù tán sắc khi cần thiết.
- Bộ chia công suất: Để tách các bước sóng, cũng như gộp các bước sóng, chia bước sóng được thực hiện bằng các bộ chia quang 3dB. Chia bước sóng được thiết kế để cho phép ghép sợi bù tán sắc khi cần thiết.
- Sợi bù tán sắc: Bù tán sắc với lượng khác nhau đối với mỗi bước sóng. - Lọc kênh thu: Dùng để định hướng bước sóng tới HPOE thích hợp.
c1. Bộ khuếch đại đường truyền đầu cuối TeraWaveTM
TLA
Để khuếch đại trong hệ thống yêu cầu các bộ khuếch đại quang đầu cuối ở phía phát và phía thu phải điều được mức tín hiệu. Ngoài ra, các bộ khuếch đại đầu cuối có thể bù suy hao do ghép, tách bước sóng và bù tán sắc. Bộ TLA có các chức năng sau:
- Khuếch đại tín hiệu quang phía phát (TOA), gọi là khuếch đại sau. - Khuếch đại tín hiệu quang phía thu, gọi là tiền khuếch đại.
Hình 4.10. Mô tả chức năng của TLA. Mỗi TLA gồm có các phần tử quang thụ động, khuếch đại quang và bơm quang. Nó cũng có giao diện bảo dưỡng để kết nối với TEMS và CIT.
Hình 4.10. Chức năng của bộ khuếch đại TeraWaveTM
TLA
c2. Bộ tạo kênh rỗi TeraWaveTM ICG
Bộ tạo kênh rỗi TeraWaveTM
Idler Channel Generator (ICG) cung cấp tải công suất phổ để thoải mãn yêu cầu của toàn bộ phần chìm khi hệ thống TeraWaveTM
đặt từ ban đầu với số rất ít bước sóng khai thác. Bộ ICG cho phép phát triển thêm kênh mới mà không ảnh hưởng đến các kênh đang làm việc.
c3. Quản lý thiết bị TerawaveTM LTE
Các phần tử của thiết bị SLTE như HPOE, WTE, TLA và ICG có thể quản lý bằng Local Craft Termial (LCT) hoặc hệ thống quản lý phần tử mạng TEMS.
4.1.2.2. Thiết bị giám sát hệ thống TEMS
TEMS (TerawaveTM Element Network Manager System) là thiết bị quản lý phần tử mạng, cung cấp các chức năng quản lý các phần tử mạng lưới theo tiêu chuẩn ITU-T M.3400, cho thiết bị đầu cuối đường truyền (LTE), thiết bị kiểm tra đường truyền (LME: Line Monitoring Equipment), thiết bị cấp nguồn (PFE), và cung cấp tín hiệu cảnh báo thông qua bộ giám sát cảnh báo riêng rẽ (DASU: Discrete Alarm Surveillance Unit).
TEMS gồm máy tính TEMS Server để cung cấp phần tử mạng trong trạm cáp, các trạm làm việc TEMS Client để hỗ trợ giao diện ITU, phần mềm và các thiết bị LAN/WAN và ngoại vi khác. Các TEMS Client có thể làm việc từ xa để truy nhập TEMS Server từ bất kỳ trạm cáp nào trong mạng.
TEMS Server và Client cho phép nhân viên trạm cáp kiểm tra theo dõi các thiết bị LTE, LME, DASU và PFE cho phép khả năng giám sát và xác định hư hỏng của hệ thống cáp. Hơn nữa, qua giao diện với LME, TEMS có khả năng giám sát và bảo dưỡng các thiết bị chìm như bộ lặp, bộ rẽ nhánh.
Chức năng quản lý của TEMS bao gồm quản lý thiết bị, quản lý lỗi, quản lý chất lượng. quản lý an toàn và quản lý cấu hình.. Cụ thể:
- Quản lý thiết bị trong trạm
TEMS thực hiện kiểm tra và giám sát LTE tuân thủ LTU G.825. Các kết quả được lưu trữ và hiện thị trên trạm làm việc và có thể in ra. Các chức năng của TEMS đối với thiết bị đầu cuối gồm:
> Hiển thị tổng hợp cảnh báo.
> Tạo báo cáo (bao gồm các số liệu cảnh báo và chất lượng). > Đặt ngưỡng giá trị tạo cảnh báo.
> Quản lý bảo vệ dự phòng của thiết bị LTE.
> Điều khiển các NE phù hợp với các chức năng TMN. > Lưu các thông tin về chất lượng của thiết bị chìm. > Quản lý an ninh cho cấu hình LTE.
- Quản lý lỗi
Khi nhận được cảnh báo từ các thiết bị mà nó quản lý, TEMS sẽ thông báo cho nhân viện trạm cáp biết bằng âm thanh và hiển thị. Qua đó, nhân viên sẽ xác định thời
gian, loại và nguyên nhân sự cố xuất hiện và có những xử lý cần thiết. Chức năng quản lý lỗi gồm:
> Quản lý lịch sử sự kiện.
> Tổng hợp cảnh báo hiện trạng. >Điều khiển chuông và đèn. > Hiện thị cảnh báo.
> Đặt mức ngưỡng chất lượng. > Tách rời các cảnh báo.
- Quản lý chất lượng:
Số liệu chất lượng nhận được từ LTE và thiết bị chìm được lưu ở cơ sở dữ liệu của TEMS Server.
- Quản lý an ninh:
TEMS quản lý an ninh băng Use-name và Password trên cơ sở phân quyền truy nhập.
- Quản lý cấu hình:
TEMS Server hỗ trợ quản lý cấu hình của LTE và ghi lại các họat động.
Ngoài các chức năng trên, TEMS Server còn có các chức năng khác như quản lý LAN/WAN, quản lý đồng bộ và định thời, quản lý cơ sở dữ liệu và cung cấp thông tin trao đổi giữa các trạm.
Hình 4.11 và 4.12 là các ví dụ về một số cửa sổ hiện thị của TEMS. Cửa sổ chính ứng dụng 4.11 và cửa sổ trạng thái chất lượng 4.12 của hệ thống TEMS của Tyco.
Hình 4.12. Ví dụ của cửa sổ trạng thái chất lượng của hệ thống TEMS của Tyco