V. Mạng Ring tự phục hồi ghép bước sóng
3. Cấu trúc SHR/WDM hai hướng
Trong cấu hình này, sử dụng phương thức bảo vệ 1+1, nghĩa là hai sợi hoạt động và hai sợi dự phòng. Từ nút này nối đến nút khác trong mạng cần sử dụng một bước sóng để phát trên một sợi và thu về trên một sợi khác. Thí dụ nút A nối với nút B thì λab truyền từ A tới B trên sợi bên trong, và λba truyền từ B đến A trên sợi bên ngoài. Hai bước sóng này là như nhau. Ngoài các bước sóng xen/ rẽ còn có các bước sóng nối chuyển tiếp từ hướng nọ sang hướng kia kia. Thí dụ tại nút A có λbd nối từ hướng Tây sang hướng Đông, và λdb nối từ hướng Đông sang hướng Tây, hai bước sóng này là như nhau.
Hình 5.18. Cấu hình SHR/WDM hai
Trong cấu hình hai hướng này, sử dụng 6 bước sóng khác nhau. Tại mối nút cần dùng 3 bước sóng để nối với 3 nút còn lại trong mạng. Để có thể chuyển mạch bảo vệ khi đứt cáp hoặc hỏng nút thì mỗi trạm phải có hệ thống chuyển mạch quang (không có trong hình vẽ) để chuyển các bước sóng trên hai sợi bị đứt sang hai sợi dự phòng của hướng bên kia của nút.
Mối quan hệ giữa số bước sóng m cần sử dụng trong mạng và số nút M như sau:
m = M(M-1)/2 (5.3)
Hiện nay trong thiết bị WDM, nếu dùng cách tử thì số bước sóng tối đa có thể ghép được là 50. Vậy số nút cực đai trong mạng là 10.
ở phía thu dùng bộ lọc điều chỉnh được để tách các bước sóng. Số lượng tối đa các bước sóng mà bộ lọc có thể tách bằng tỷ số giữa tổng phạm vi điều chỉnh của bộ lọc và khoảng cách tối thiểu giữa các kênh để đảm bảo xuyên âm bé nhất. Thí dụ tổng phạm vi điều chỉnh của bộlọc là 200 GHz (khoảng 1,5 nm quanh bước sóng 1550 nm) và khoảng các giữa các kênh là 50 GHz thì dung lượng của hệ thống là 4 kênh. Bộ lọc tại mỗi nút chỉ cần tách được M-1 bước sóng trong tổng số M(M-1)/2 bước sóng của
mạng. Thí dụ SHR/WDM có 10 nút thì bộ lọc tại mỗi nút chỉ cần tách 9 bước sóng trong tổng số 45 bước sóng. Công nghệ chế tạo bộ lọc hiện nay có thể tách được hàng chục bước sóng trong số hàng trăm bước sóng của mạng.
4. So sánh SHR/ADM và SHR/WDM
Bảng 5.1 thống kê số liệu so sánh các đặc tính của hệ thống giữa SHR/ADM và SHR/WDM
Danh m c so sánhụ
Khối tách /xen tín hiệu
Số thiết bị đầu cuối Tốc độ phát
Nâng cấp
Yếu tố hạn chế số nút trong mạng bị hạn chế Chuyển đổi O/E đối với tín hiệu tại các nút đi qua
Trễ truyền dẫn
SHR/ADM STM-1
SHR/WDM Kênh quang truyền qua sợi nhiều cao dễ dàng số lượng bước sóng có thể ghép không cần ít thấp khó khăn, đắt dung lượng ADM có lớn nhỏ
Sự khác nhau chủ yếu giữa SHR/ADM và SHR/WDM là ở chỗ: SHR/ADM tách/ghép tín hiệu điện STM-1 hoặc các luồng nhánh, còn SHR/WDM tách/ghép trực tiếp các kênh quang (bước sóng quang). So với SHR/ADM thì SHR/WDM cần nhiều thiết bị điện tử hơn, vì SHR/WDM có chức năn giống như một mạng có cơ cấu bảo vệ 1+1. SHR/WDM có thể nâng cấp tới n´ 2,5 Gbit/s (n là số bước sóng sử dụng trong SHR/WDM) chính ngay trên sợi quang truyền dẫn 2,5 Gbit/s mà không cần sử dụng thêm sợi.
Hạn chế chủ yếu của SHR/WDM là số lượng bước sóng sử dụng, vì vậy số nút trong SHR/WDM ít hơn số nút trong SHR/ADM. Trễ truyền dẫn của SHR/WDM
ngắn hơn so với SHR/ADM có cùng cự ly, vì không cần xử lý tín hiệu điện cho đến khi tách tại trạm thu cuối.
K T LU NẾ Ậ
Truyền dẫn dung lượng cao theo hướng sử dụng công nghệ WDM đang có một sức hút mạnh đối với các nhà cung cấp dịch vụ viễn thông hàng đầu thế giới. Đã có hàng loạt tuyến truyền dẫn đang vận hành và khai thác theo công nghệ này, bởi vì chi phí đầu tư và tính ổn định của nó có nhiều điểm hơn hẳn so với ghép kênh truyền thống TDM, nhất là khi mà nhu cầu về dung lượng ngày càng cao như hiện nay.
Khi nâng cấp một hệ thống thông tin quang theo công nghệ WDM, có rất nhiều vấn đề cần phải xem xét, như nhu cầu về dung lượng, cấu hình hợp lý và cấu hình tối ưu .... Mỗi một mục nhỏ trong bản đồ án này đều là một bài toán kỹ thuật, đòi hỏi phải có một giải pháp tối ưu và toàn diện. Vấn đề về mật độ ghép bước sóng, mặc dù ITU-T đã ban hành chuẩn về tần số và khoảng cách ghép giữa các kênh, nhưng nó đã trở nên lạc hậu so với các công nghệ tách/ghép bước sóng hiện nay, khi mà khoảng cách ghép giữa các bước sóng trong hệ thống WDM đã giảm xuống chỉ còn 25 GHz.
Công nghệ khuếch đại quang sợi ra đời, đã mở ra một chặng mới cho thông tin quang nói chung và cho thông tin WDM nói riêng, giải quyết được vấn đề về suy hao, quỹ công suất mà không cần các bộ lặp 3R cồng kềnh, chi phí lớn và chỉ đáp ứng được tốc độ thông tin thấp. Thêm vào đó, các module bù tán sắc DCM được “nhúng” vào các thiết bị WDM, đã làm cho hệ thống WDM càng có thêm nhiều hứa hẹn. Khi đó mỗi kênh bước sóng có thể đạt đến tốc độ 10 Gbit/s hoặc hơn nữa, nhờ vậy có thể đạt được tốc độ Tbit/s trên một sợi đơn mode SSMF thông thường.
Với thời gian nghiên cứu và tìm hiểu thực tế mạng lưới, cũng như tìm hiểu công nghệ mới WDM còn hạn chế, những gì được đề cập trong bản luận văn này thực sự rất nhỏ bế, mới chỉ mang tính chất tìm hiểu, tập dượt. Công nghệ truyền dẫn WDM thực tế chưa được triển khai ở nước sta, lại là một công nghệ còn mới, đang ở thời kỳ mà có thể có nhiều đột biến về các giải pháp, công nghệ cho từng thiết bị.
Tuyến truyền dẫn quang Bắc-Nam ở nước ta giữ một vai trò quan trọng đối với nền an ninh của quốc gia và sự 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 bằng công nghệ mới như WDM có một ý nghĩa thiết thực. Từ suy nghĩ đó em mong muốn được tìm hiểu về “công nghệ ghép kênh quang WDM” để sau này đóng góp một phần công sức nhỏ bé xây dựng đất nước. Em mong rằng sẽ có cơ hội để tiếp tục được nghiên cứu sâu hơn về các vấn đề này.
Tài liệu tham khảo
“Kỷ thuật thông tin quang – nguyên lý cơ bản bản kỷ thuật tiên tiến”. Nhà xuất bản khoa học
“Hệ thống thông tin quang sử dụng kỷ thuật WDM”. Tập bưu chính viễn thông số 9