HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
NGUYỄN QUANG HAI
GHÉP KÊNH QUANG
THEO BƯỚC SÓNG MẬT ĐỘ CAO DWDM
NGÀNH : KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ
MÃ SỐ:23. 0
60.52.02.08
4.3898
TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ

MỞ ĐẦU
Trong những năm gần đây, công nghệ thông tin quang đã đạt được những thành tựu rất
to lướn trong dó phải kể đêna kỹ thuật ghép kênh quang, nó thực hiện việc ghép các
tín hiệu ánh sang để truyền trên sợi quang nhằm tăng dung lượng kênh truyền và tạo ra
các tuyến thông tin có tốc độ cao. Đối với hệ thống dung lượng thấp, công nghệ TDM
thường được sử dụng để tăng dung lượng truyền dẫn của một kênh cáp quang đơn lên
10Gbps, thậm chí là 40Gbps.
Tuy nhiên việc tăng tốc độ cao hơn nữa là không rễ dàng vì các hệ thống tốc độ cao
đòi hỏi công nghệ điện tử phức tạp và đắt tiền. khi tôc độ đạt tới hàng trăm Gbps, bản
than các mạch điện tử sẽ không thể đáp ứng được xung tín hiệu cực kỳ hẹp, thêm vào
đó chi phí cho các giải pháp trở nên tốn kém và cơ cấu hoạt động quá phức tạp đòi hỏi
công nghệ rất cao.
Để nâng cao tôc độ truyền dẫn và khắc phục được những hạn chế mà cách mạch điện
hiện tại chư khắc phục được, công nghệ ghép kênh quang theo bước sóng mật độ cao
DWDM ra đời, với những ưu điểm vượt trội của hệ thống DWDM về băng thông lớn,
tôc độ cao, dung lượng lớn… nên được ứng dụng rất nhiều trong việc xây dựng các hệ
thống truyền dẫn thông tin trong thực tế và tính liên tục của mạng ngày càng trở lên
cấp thiết, để giải quyết vấn đề này cần tới kỹ thuật bảo vệ và phục hồi
. Chính vì vậy em chọn đề tài “Ghép kênh quang theo bước sóng mật độ cao
DWDM” trong đó sẽ đi sâu vào kỹ thuật bảo vệ, phục hồi và ứng dụng kỹ thuật bảo
vệ và phục hồi trong mạng DWDM vào mạng Viettel Net.
luận văn này được chia thành bốn chương:
 Chương 1: Tổng quang về Ghép kênh quang theo bước sóng mật độ
cao DWDM.
Trong chương này sẽ tập trung nghiên cứu về cấu trúc của hệ thống
DWDM, các khối chức năng của hệ thống và các thông số ảnh hưởng
đến hệ thống DWDM
 Chương 2: Nghiên cứu các kỹ thuật bảo vệ và phục hồi trong mạng
DWDM.
2

3

Cấu trúc cơ bản của hệ thống DWDM gồm các thành phần chính sau:
 Khối phát đáp quang OTU.
 Khối tách/ ghép kênh quang MUX/DEMUX.
 Khối khuếch đại quang sợi EDFA.
 Khối rẽ/xen quang OADM.
 Khối bù tán sắc.
 Khối kết nối chéo quang OXC.
 Khối đường truyền.
1.3. Các thông số ảnh hưởng đến hệ thống DWDM
Các thông số ảnh hưởng đến hệ thống DWDM là:
 Suy hao.
 Số kênh bước sóng.
 Độ rộng phổ của nguồn phát.
 Quỹ công suất.
 Tán sắc.
 Hiệu ứng phi tuyến.
 Dải bước sóng làm việc của hệ thống.
CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU CÁC KỸ THUẬT BẢO VỆ VÀ
PHỤC HỒI TRONG MẠNG DWDM

2.1. Khái niệm bảo vệ và phục hồi mạng
Bảo vệ (protection): là một phương thức hồi phục mạng sử dụng các tài nguyên
bảo vệ được cấp phát trước để truyền lưu lượng tải hoạt động trên kênh bị ảnh hưởng
bởi sự cố nhằm đảm bảo khả năng duy trì của mạng.
Phục hồi (recovery): là một phương thức hồi phục mạng sử dụng các tài nguyên dự
phòng khả dụng để định tuyến lại lưu lượng được giả định sau khi xảy ra sự cố theo
tình trạng hiện tại của mạng.
2.2. Khảo sát kỹ thuật bảo vệ và phục hồi mạng DWDM

điểm-điểm, vòng ring, lưới và các ring-lưới phân cấp. Hình 3.1 là các giải pháp bảo vệ
khả dụng cho hai cấu hình vòng ring và lưới sẽ được phân tích chi tiết sau đây.
5

Hình 3.1: Các giải pháp bảo vệ DWDM khả dụng trong hai cấu hình vòng ring và lưới
3.2. Giải pháp và kịch bản bảo vệ mạng DWDM cấu hình điểm – điểm
Đối với cấu hình đường thẳng có thể áp dụng trực tiếp các kỹ thuật bảo vệ tuyến
riêng/chia sẻ nên không cần phân tích nhiều.
Bảo vệ quang 1+1 tương tự như phương thức bảo vệ 1+1 SDH. Phía phát sử dụng
bộ chia để chia công suất quang và phát trên cả hai tuyến hoạt động và dự phòng; ở
phía thu sử dụng một chuyển mạch quang có chức năng như một bộ lựa chọn và
chuyển mạch lên tuyến bảo vệ khi tuyến hoạt động tương ứng có sự cố.

Bảo vệ riêng
Bảo vệ chia
s
ẻ

(1:N)

1+1
1:1
Ring loopback
Generalized
loopback

Phủ nút
Phủ vòng
(cycle)

P-cycle
Phủ vòng
kép

Bảo vệ
riêng

Bảo vệ
chia s
ẻ

Rx


6

Hình 3.2.a: Hệ thống DWDM cấu hình đường thẳng chuyển mạch bảo vệ 1+1
Bảo vệ quang 1:1 tương tự như phương thức bảo vệ 1:1 trong SDH. Khác với bảo vệ
1+1, dịch vụ không được nối cầu lên cả hai sợi hoạt động và làm việc mà sử dụng
chuyển mạch ở cả hai đầu. Ban đầu chuyển mạch đặt lên sợi hoạt động, khi phát hiện
sự cố thì chuyển mạch lưu lượng lên sợi bảo vệ Hình 3.2.b: Hệ thống DWDM cấu hình đường thẳng chuyển mạch bảo vệ 1:1
3.3. Giải pháp và kịch bản bảo vệ phục hồi mạng DWDM cấu hình vòng
RING
3.3.1. Bảo vệ kênh quang (Bảo vệ tuyến)
Bảo vệ kênh quang có một số giải pháp bảo vệ sau:
- Giải pháp vòng RING bảo vệ riêng kênh quang (OCh-DPRING)
- Giải pháp vòng RING bảo vệ chia sẻ kênh quang (OCh-SPRING)
3.3.2. Bảo vệ đoạn ghép kênh quang
Bảo vệ đoạn ghép kênh quang có một số giải bảo vệ pháp sau:

ình th
ư
ờ
ng có
Tx
Rx
Chuyển
mạch
W
P
Kênh báo
hiệu APS
Chuyển
mạch
7

-
Giải pháp vòng RING bảo vệ riêng đoạn ghép kênh quang (OMS-
DPRING)

-
Giải pháp vòng RING bảo vệ chia sẻ đoạn ghép kênh quang (OMS-
SPRING)
3.4. Giải pháp và kịch bản bảo vệ phục hồi mạng DWDM cấu hình lưới
3.4.1. Bảo vệ và phục hồi tuyến kênh quang
Bảo vệ và phục hồi tuyến kênh quang bao gồm một số phương pháp bảo vệ sau:
- Bảo vệ tuyến riêng
- Bảo vệ chia sẻ tuyến
3.4.2. Hồi phục đoạn ghép kênh quang trong mạng lưới DWDM
Trong hồi phục đoạn, tất cả các kết nối đi qua đoạn bị sự cố được định tuyến lại

Trong giải pháp này có 3 kỹ thuật bảo vệ là:
- Kiến trúc OMS-SPRING hai mức:
Kiến trúc OMS-SPRing hai mức gồm một
OMS-SPRing mức trên với nút đầu cuối và hai OMS-SPRing mức dưới với các
nút đầu cuối liên kết với nhau thông qua các nút kép thực thi liên kết và định
tuyến ở miền quang.

- Kiến trúc hai mức OMS-SPRING/Lưới quang:
Kiến trúc hai mức OMS-
SPRing/lưới quang bao gồm các lưới quang với các nút đầu cuối và một OMS-
SPRing mức trên với nút đầu cuối (thực thi liên kết và định tuyến ở miền
quang). Liên kết giữa các nút đầu cuối sử dụng bước sóng a, liên kết giữa các
nút đầu cuối sử dụng bước sóng 
b
.

- Kiến trúc hai mức lưới quang/ OMS-SPRING:
Kiến trúc hai mức lưới
quang/OMS_SPRing bao gồm hai OMS-SPRing mức dưới liên kết với một lưới
quang mức trên thông qua nút liên kết kép (thực thi liên kết và định tuyến ở
miền quang).

CHƯƠNG 4: PHÂN TÍCH HIỆN TRẠNG MẠNG TRUYỀN
DẪN VIETTEL NET VÀ ỨNG DỤNG KỸ THUẬT BẢO VỆ VÀ
PHỤC HỒI MANG DWDM VÀO MẠNG TRUYỀN DẪN
VIETTEL NET
4.1. Phân tích mạng truyền dẫn Viettel Net
Mạng truyền dẫn Viettel Net được chia làm 4 lớp:
- Lớp trục quốc gia (National Backbone Layer): Kết nối lưu lượng các vùng miền,
truyền tải dịch vụ Bắc-Nam, kết nối các hướng đi Quốc tế.
Hình 4.2.1.a. Mạng trục Bắc – Nam cấu hình lưới bảo theo kỹ thuật SNCP 1+1 và phủ
vòng
Xây dựng mạng trục này sử dụng 3 tuyến cáp quang khác nhau là các trục cáp quang
1A, 2B và tuyến 1C, tạo thành 3 vòng RING khác nhau:
HANOI – VINH- DANANG, VINH – DANANG – BUANMETHUAT – QUINHON,
BUANMETHUAT – QUINHON – HCM.
Các kênh lưu lượng của mạng trục được chia như sau:
- Các kênh λ1, λ2 cho truyền lưu lượng HANOI – HCM.
- Kênh λ3 cho truyền lưu lượng HANOI – DANANG.
- Kênh λ4 cho truyền lưu lượng DANANG – HCM.
- Kênh λ5 cho truyền lưu lượng HANOI – VINH.
- Kênh λ6 cho truyền lưu lượng DANANG - BUANMETHUAT.
- Kênh λ7 cho truyền lưu lượng DANANG – QUINHON.
Trong quá trình hoạt động đôi khi gặp phải những sự cố thiên tai lũ lụt làm đứt
tuyến cáp quang hoặc làm hỏng một nút nào đó trong mạng. vậy thì cần phải có
các cơ chế bảo vệ và phục hồi mạng .
Một số sự cố và cơ chế hoạt động bảo vệ và phục hồi được mô tả như trong hình
vẽ.

HANOI
HCM
VINH
DANANG
QUINHON
BUONMETHUAT

Tuy
ế

Bu«n Mª ThuËt

Hµ Néi

HCM

Vinh

Qui Nh¬n


1


2


3


5


5


7


3

Hình 4.2.1.c: trường hợp sự cố chặng đơn HANOI - VINH
§µ N½ng

Bu«n Mª ThuËt

Hµ Néi

HCM

Vinh

Qui Nh¬n


1


2


3


5

Hình 4.2.1.d: trường hợp sự cố chặng đơn HANOI - DANANG

§µ N½ng

Bu«n Mª ThuËt

Hµ Néi

HCM

Vinh

Qui Nh¬n



1


2


414

Hình 4.2.1.e. Trường hợp sự cố 2 chặng VINH – QUINHON và QUINHON - HCM
§µ N½ng

Bu«n Mª ThuËt


6


4


6


1


2


415




5


7


3


6


4


6


1


2


416

1


2


3


5


5


7


3


6


4


6




Hµ Néi

HCM

Vinh

Qui Nh¬n


1


2


3


5


5


7


3


Hình 4.2.1.i: trường hợp sự cố 3 chặng HANOI – DANANG, VINH – QUINHON và BUONMETHUAT - HCM
§µ N½ng

Bu«n Mª ThuËt

Hµ Néi

HCM

Vinh

Qui Nh¬n


1


2


3


5


Hình 4.2.1.k: trường hợp sự cố hỏng nút mạng QUINHON
§µ N½ng

Bu«n Mª ThuËt

Hµ Néi

HCM

Vinh

Qui Nh¬n


1



420

4.2.2. Ứng dụng kỹ thuật bảo vệ OMS-DPRING vào mạng DWDM HNI của
Viettel NetHình 4.2.2. Mạng Core DWDM HNI
Mạng core HNI sử dụng công nghệ DWDM với thiết bị của Huawei bao gồm 3 vòng
RING.
Các vòng RING của mạng DWDM HNI sử dụng 2 sợi quang, hoạt động sử dụng kỹ
thuật bảo vệ OMS-DPRING, một sợi hoạt động và một sợi bảo vệ.
4.2.3. Ứng dụng kỹ thuật bảo vệ OMS-DPRING vào mạng DWDM HCM của
Viettel Net

Hình 4.2.2. Mạng Core DWDM HCM
21
Mạng core HCM sử dụng công nghệ DWDM với thiết bị của Huawei bao gồm 3 vòng
RING.
Các vòng RING của mạng DWDM HCM sử dụng 2 sợi quang, hoạt động sử dụng kỹ
thuật bảo vệ OMS-DPRING, một sợi hoạt động và một sợi bảo vệ
KẾT LUẬN
DWDM với những ưu thế về mặt công nghệ đã trở thành một phương tiện tối ưu về kỹ
thuật cũng như kinh tế để mở rộng dung lượng sợi quang một cách nhanh chóng và
quản lý hiệu quả hệ thống. DWDM đã đáp ứng được hoàn toàn các dịch vụ băng rộng