ỏn tt nghip
Trng i hc Vinh
Mở đầu
Thông tin liên lạc đóng vai trò ngày càng quan trọng trong sự phát triển
mạnh mẽ của xã hội loài ngời, là một trong những cơ sở hạ tầng, là điều kiện
thiết yếu để phát triển kinh tế. Thời gian qua nền kinh tế nớc ta đã chuyển biến
tích cực, hoà nhịp với sự phát triển của khu vực và trên thế giới. Xu thế toàn
cầu hoá về thơng mại và thông tin đòi hỏi phát triển những xa lộ thông tin
thoả mãn các nhu cầu và dịch vụ.
Để tạo ra một cơ sở hạ tầng tốt làm nền tảng để phát triển dịch vụ thông
tin, hệ thống truyền dẫn cũng ngày càng đợc cải tiến và nâng cao về năng lực.
Từ khi ra đời, cáp quang đã thể hiện là một môi trờng truyền dẫn lý tởng với
băng thông gần nh vô hạn và rất nhiều u điểm khác. Các hệ thống truyền dẫn
hiện mới chỉ khai thác một phần rất nhỏ băng thông của sợi quang. Do việc
nâng cấp tuyến truyền dẫn bằng cách tăng tốc độ tín hiệu về điện gặp nhiều
khó khăn, các nhà khoa học đã tìm cách nâng cao tốc độ truyền bằng cách
tăng tốc độ tín hiệu quang.
Trong các hớng nâng cấp tốc độ truyền dẫn, ghép kênh quang theo bớc
sóng (WDM) là một công nghệ khai thác đợc tài nguyên của sợi quang, khắc
phục đợc các khó khăn khi tăng tốc độ tín hiệu điện. Phơng pháp ghép kênh
theo bớc sóng còn có u điểm là rất linh hoạt trong việc tăng dung lợng, tận
dụng triệt để các hệ thống cáp quang hiện tại.
Với hàng loạt các u điểm đó, ghép kênh theo bớc sóng hiện đợc nghiên
cứu áp dụng rất nhiều trong mạng hiện tại, đặc biệt là trên các tuyến trung kế,
liên quốc gia, nhất là các tuyến luôn có nhu cầu tăng tốc độ. Hiện công nghệ
này đợc nghiên cứu áp dụng nhiều ở Mỹ, châu Âu và Nhật Bản, hệ thống
truyền dẫn đờng trục Bắc - Nam của nớc ta hiện đang đợc nghiên cứu để ứng
dụng công nghệ này.
Ghép kênh theo bớc sóng là một công nghệ mới, đã đợc áp dụng tại
Phan Đức Đồng
Chơng I
Tổng quan về hệ thống thông tin
cáp sợi quang
1.1. Lịch sử phát triển của hệ thống thông tin cáp sợi quang
Việc dùng ánh sáng để mã hoá thông tin đã đợc sử dụng từ xa xa nhng
không đảm bảo độ tin cậy cho tuyến truyền dẫn do những hạn chế về công
nghệ. Ví dụ: Khi mắt ngời đợc sử dụng nh một thiết bị thu, đòi hỏi tuyến
truyền dẫn phải có tầm nhìn thẳng và do các ảnh hởng của sơng mù và ma đã
làm cho tuyến truyền dẫn trở nên không tin cậy.
Năm 1917, Anhxtanh dự đoán một loại bức xạ kích thích có thể điều
khiển đợc.
Năm 1940, Fabrican bằng thực nghiệm đã tạo ra đợc bức xạ kích thích
Năm 1960, nguồn Laser ra đời đã mở ra khả năng truyền dẫn băng rộng
rất lớn. Vì các tần số ánh sáng cỡ 5.10 14 Hz nên về lý thuyết, nguồn laser có
dung lợng tơng đơng 10 triệu kênh TV. Nhng vào thời điểm đó, suy hao trên
SV: Phan c ng
Lp 46K - TVT
ỏn tt nghip
Trng i hc Vinh
sợi quang là rất lớn ( = 100 dB/km) đã khiến chúng dờng nh trở nên không
thực tế
Năm 1970, Karpon, Kerk và Maurer đã giảm đợc giá trị suy hao còn 20
Một tuyến truyền dẫn cáp quang thờng bao gồm các phần tử đợc mô tả
nh hình vẽ 1.2
Tín hiệu
điện vào
Bộ phát quang
Mạch
điều
khiển
Bộ nối
quang
Bộ chia
quang
Nguồn
phát
quang
Sợi
quang
Bộ tách hoặc
ghép quang
Trạm
lặp
Tới các thiết bị khác
Phần phát quang: bao gồm nguồn phát quang và các mạch điều khiển phát
quang. Ngun quang
Cỏc b phỏt quang thc cht l cỏc laser diode. Laser diode cú khoang
cng hng Fabry Perot to ra nhiu mode dc khụng mong mun. Trỏi li,
laser n mode ch to ra mt mode dc chớnh, cũn cỏc mode bờn b loi b
nờn c s dng lm ngun quang cho h thng WDM. Cỏc loi laser
n mode ph bin l laser phn hi phõn b (DFB), laser phn x Bragg
phõn b (DBR).
- Phần truyền dẫn (sợi quang): bao gồm sợi quang, các bộ nối, bộ chia,
bộ tách hay ghép và bộ lặp, trong đó sợi quang đợc bọc cáp bảo vệ là thành
phần quan trọng nhất. Ngoài việc bảo vệ cho các sợi quang trong quá trình lắp
đặt và khai thác, trong ống cáp còn có thể có dây dẫn đồng để cấp nguồn cho
các bộ lặp. Các bộ lặp làm nhiệm vụ khôi phục và khuyếch đại tín hiệu truyền
dẫn trên tuyến cáp quang có khoảng cách dài.
Si dn quang, cỏc nguyờn lý lan truyn ỏnh sỏng ca si quang
Cỏc nh lut c bn ca ỏnh sỏng cú liờn quan n s truyn ỏnh sỏng
trong si quang l hin tng khỳc x v phn x ỏnh sỏng.Cỏc tia sỏng c
truyn t mụi trng cú ch s chit sut ln vo mụi trng cú ch s chit
sut nh hn s b thay i hng truyn ca chỳng ti ranh gii phõn cỏch
gia hai mụi trng. Cỏc tia sỏng khi i qua vựng ranh gii ny b thay i
hng nhng tip tc i vo mụi trng chit sut mi thỡ ta núi cỏc tia ú b
khỳc x cũn cỏc tia no vựng ranh gii tr li mụi trng ban u thỡ ta núi tia
b phn x .
SV: Phan c ng
Lp 46K - TVT
(1.3)
[2]
Như vậy, các tia có góc vào nhỏ hơn góc giới hạn quang θ max thì sẽ bị
phản xạ toàn phần bên trong tại ranh giới lõi - vỏ sợi dẫn quang, các tia sáng
SV: Phan Đức Đồng
Lớp 46K - ĐTVT
Đồ án tốt nghiệp
Trường Đại học Vinh
này sẽ đi theo đường zich – zăc dọc theo lõi sợi và đi qua trục của sợi sau
mỗi lần phản xạ .
Điều kiện để xảy ra phản xạ toàn phần là:
+ Các tia sáng phải đi từ môi trường có chiết quang lớn sang môi
trường có chiết quang nhỏ hơn .
+ Góc tới của tia sáng phải lớn hơn góc tới hạn.
Sợi quang gồm một lõi hình trụ bằng thuỷ tinh có chiết suất n1 , bao
quanh lõi là một lớp vỏ phản xạ đồng tâm với lõi. Lớp vỏ có chiết suất n2 ( n2
- Phần thu quang: bao gồm bộ tách sóng quang, mạch khuyếch đại điện
và mạch khôi phục tín hiệu
Để phát tín hiệu vào sợi quang, nguồn ánh sáng đợc sử dụng thờng phải
tơng thích với lõi sợi quang về kích thớc. Nguồn quang có hai loại là điốt laze
LD và điốt phát quang LED. LED sử dụng phát xạ tự nhiên bằng cách phun
năng lợng bên ngoài dới dạng dòng điện, còn LD sử dụng phát xạ cỡng bức.
Công suất phát xạ của LED nhỏ hơn so với LD nhng dễ sản xuất với giá thành
thấp. Tín hiệu quang phát ra từ LD và LED có tham số biến đổi tơng ứng với
biến đổi của tín hiệu điện đầu vào. Tín hiệu điện đầu vào có thể ở dạng tơng tự
hoặc số. Thiết bị phát quang sẽ thực hiện việc biến đổi tín hiệu điện đầu vào
thành tín hiệu quang tơng ứng bằng cách biến đổi dòng vào qua các nguồn
SV: Phan c ng
Lp 46K - TVT
ỏn tt nghip
Trng i hc Vinh
phát quang. Công suất quang ra phụ thuộc vào sự biến đổi của cờng độ tín
hiệu quang. Bớc sóng ánh sáng của nguồn phát quang phụ thuộc chủ yếu vào
vật liệu chế tạo phần tử phát. Trong vùng 800 đến 900 nm, các nguồn quang
thờng chế tạo từ hợp kim GaAlAs. Tại các vùng bớc sóng 1100 đến 1600 nm,
các nguồn quang chế tạo từ hợp kim InGaAsP
Tín hiệu quang sau khi đợc điều chế ở phần phát quang sẽ lan truyền
dọc theo sợi quang. Trong quá trình truyền dẫn, tín hiệu quang có thể sẽ bị suy
hao và méo dạng khi qua các bộ ghép nối, mối hàn sợi và trên sợi do các hiệu
ứng tán xạ, hấp thụ và tán sắc. Độ dài tuyến truyền dẫn phụ thuộc mức suy
hao sợi quang theo bớc sóng.
chủ yếu ở khâu tạo thuỷ tinh tinh khiết từ nguyên liệu thô. Việc lắp đặt sợi
quang rất đa dạng, có thể là treo, đi trong ống dẫn, thả dới nớc hay chôn trực
tiếp dới đất. Độ dài mỗi cuộn cáp có thể lên đến một vài kilômét đối với
những ứng dụng có khoảng cách truyền dẫn lớn. Kích cỡ của cuộn cáp và
trọng lợng cáp sẽ quyết định độ dài thực tế của một đoạn cáp quang đơn. Một
tuyến truyền dẫn đờng dài hoàn chỉnh thờng đợc hình thành bằng cách ghép
nhiều đoạn cáp đơn với nhau.
Khi khoảng cách truyền dẫn dài, tín hiệu quang bị suy giảm nhiều thì
cần phải đặt thêm các trạm lặp quang để khuyếch đại tín hiệu và bù lại phần
tín hiệu đã bị suy hao. Trạm lặp bao gồm các thiết bị thu, biến đổi quang/điện,
khuyếch đại điện và phát lại quang vào đờng truyền tiếp theo. Các trạm lặp có
thể đợc thay thế bằng các bộ khuyếch đại quang.
Các bộ tách sóng quang tiếp nhận tín hiệu quang, tách lấy tín hiệu thu
đợc từ phía phát, biến đổi thành tín hiệu điện. Bộ tách sóng quang phải đáp
ứng đợc những yêu cầu về đặc tính rất cao do tín hiệu quang thờng bị suy
giảm và méo dạng khi tới đầu cuối của sợi cáp quang. Một trong những yêu
cầu hàng đầu là độ nhạy quang. Độ nhạy quang là công suất quang nhỏ nhất
có thể thu đợc ở một tốc độ truyền dẫn nào đó ứng với tỷ lệ lỗi BER cho phép.
Ngoài ra, bộ thu quang phải có tạp âm tối thiểu đối với hệ thống và có độ rộng
băng tần đủ để xử lý tốc độ dữ liệu mong muốn.
Bộ tách sóng quang phải không nhạy cảm với sự thay đổi của nhiệt độ.
Hai loại tách sóng quang đợc sử dụng chủ yếu trong các tuyến cáp quang là
tách sóng quang bán dẫn loại PIN hoặc APD. Cả hai loại này đều có hiệu suất
làm việc cao và tốc độ chuyển đổi nhanh. Khi khoảng cách truyền dẫn ngắn,
tốc độ thấp (mạng thuê bao, mạng nội hạt) thì đầu phát sử dụng LED còn đầu
thu sử dụng PIN. Khi khoảng cách truyền dẫn lớn, tốc độ đòi hỏi cao (mạng đờng trục) thì phía phát sử dụng LD, phía thu sử dụng APD. Bộ tách sóng
SV: Phan c ng
Lp 46K - TVT
Nguyên lý ghép kênh theo tần số đợc mô tả trong hình 1.7
P
f1
f1
O
C
W
O
E
M
S2
R
S2
Mix
Mix
BI
N
D
1550nm
E
I
OPTICAL
R
DETECTOR
LASER
V
Cáp quang
f2
f
f I
Tần số của các nguồn phát quang sử dụng kỹ thuật ghép kênh theo tần
số quang (OFDM) phải rất ổn định, các bộ khuyếch đại quang dải rộng phải
đảm bảo khuyếch đại đồng đều tất cả các kênh. Các thiết bị quang thụ động
dùng để kết hợp các tín hiệu OFDM riêng rẽ cũng rất quan trọng, thờng phải
sử dụng các bộ lọc quang thật chính xác. Phổ biến hiện nay là các bộ lọc
quang 100 kênh có thể tạo ra khoảng cách kênh từ 5 đến 10 GHz dựa trên hiệu
ứng quang phi tuyến của các loại vật liệu bán dẫn hay các vật liệu điện môi.
Dải dịch tần số quang hiện nay có thể đạt đợc khoảng 1000 GHz
1.3.2. Kỹ thuật ghép kênh quang theo thời gian (OTDM)
Trong kỹ thuật ghép kênh theo thời gian, tín hiệu quang trên một sợi cáp
đợc chia sẻ với nhiều kênh thông tin thông qua việc phân chia thời gian. Trong
một khoảng thời gian rất ngắn gọi là khe thời gian, tín hiệu quang đợc điều chế
lần lợt với tín hiệu từ các kênh thông tin tơng ứng.
Độ rộng của mỗi khe thời gian phụ thuộc vào nhiều thông số thiết kế kỹ
thuật khác nhau, đặc biệt là tốc độ truyền dẫn cần thiết đối với mỗi liên kết.
Mỗi kênh truyền dẫn đợc ấn định một khe thời gian cụ thể, gọi là một kênh
TDM, trong khoảng thời gian này, dữ liệu đợc truyền từ nguồn tới đích. Dữ
liệu từ các nguồn khác không đợc phép truyền trong suốt thời gian này. Thiết
bị ghép kênh ở phía phát chèn các gói dữ liệu từ các nguồn khác nhau vào sợi
cáp trong các khe thời gian tơng ứng. Thiết bị tách kênh ở phía thu sẽ nhận
SV: Phan c ng
Lp 46K - TVT
ỏn tt nghip
Trng i hc Vinh
kênh
Sợi
quang
Điều chế
Điều chế
Hình 1.8. Hệ thống ghép kênh theo thời gian TDM
Trễ quang
Lợi ích của công nghệ TDM là tăng dung lợng truyền dẫn của một kênh
cáp quang đơn lên trên 10 Gb/s. Các hệ thống hoạt động ở tốc độ trên đang
dần dần thay thế các hệ thống TDM 2,5 Gb/s. Với các tốc độ nhỏ hơn 10 Gb/s,
các đặc tính chủ yếu của sợi quang ít ảnh hởng đến chất lợng truyền dẫn, còn
với các hệ thống hoạt động ở tốc độ lớn hơn 10 Gb/s thì phải quan tâm đến
những ảnh hởng của các đặc tính của sợi quang. Mặc dù các hệ thống 40 Gb/s
sẽ nhanh chóng đợc sử dụng rộng rãi và các nhà khoa học cũng đang nghiên
cứu để đạt đến tốc độ 100 Gb/s, nhng việc tăng tốc độ hơn nữa là không dễ
dàng. Đó là do các hệ thống tốc độ cao đòi hỏi công nghệ điện tử phức tạp và
đắt tiền.
SV: Phan c ng
Lp 46K - TVT
ỏn tt nghip
ỏn tt nghip
Trng i hc Vinh
khác nhau hoạt động ở các bớc sóng khác nhau. ở phía thu có thể thu đợc các
tín hiệu quang riêng biệt nhờ quá trình lọc các bớc sóng khác nhau này
Kỹ thuật ghép kênh theo bớc sóng cho phép tăng dung lợng truyền dẫn
quang mà không cần tăng tốc độ bit đờng truyền và cũng không cần tăng thêm
số sợi quang.
Nguyên lý của kỹ thuật ghép kênh theo bớc sóng đợc mô tả trong hình
1.6
1
Bộ
ghép
kênh
Bộ
tách
kênh
Hình 1.10. Hệ thống ghép kênh theo bớc sóng (WDM)
Giả sử có các nguồn phát quang làm việc ở các bớc sóng khác nhau 1,
2,....., n. Phía phát sẽ ghép các tín hiệu quang có các bớc sóng khác nhau vào
trong cùng một sợi quang. Bộ tách kênh bớc sóng phải có suy hao nhỏ. Tín
hiệu sau khi đợc ghép sẽ truyền trên sợi quang tới phía thu. Các bộ tách sóng
quang khác nhau ở phía đầu thu sẽ nhận lại các luồng tín hiệu với các bớc sóng
riêng rẽ sau khi chúng qua bộ tách kênh.
thu. Tại đầu thu, các bước sóng ghép đó được tách ra bằng các bộ tách kênh
quang. Dọc theo tuyến truyền dẫn có thể có các bộ khuếch đại quang để bù lại
suy hao truyền dẫn. Công nghệ này thực sự cho hiệu quả truyền dẫn rất cao
mà không quá phức tạp.
Dưới đây là một tính toán cho thấy sự hấp dẫn của công nghệ WDM.
SV: Phan Đức Đồng
Lớp 46K - ĐTVT
Đồ án tốt nghiệp
Trường Đại học Vinh
Băng tần truyền dẫn của sợi quang là rất lớn; Chỉ với riêng cửa sổ
quang 1550 nm thì dải bước sóng có thể sử dụng là 1500 nm - 1600 nm,
tương ứng với dải tần rộng cỡ 12,5 THz.
α [dB]
Pha của một
nguồn quang
Băng tần cửa sổ 1550 nm
1,5
0,7
Các công nghệ khác như OTDM, truyền dẫn Soliton thì dung lượng
được đáp ứng rất tốt nhưng lại quá phức tạp, bởi thế mà giá thành hệ thống lại
trở thành vấn đề đáng quan tâm.
Công nghệ WDM với sự nâng cấp mở rộng dung lượng phát triển dịch
vụ băng rộng, khai thác đầy đủ tiềm năng băng rộng của sợi quang, thực hiện
truyền dẫn thông tin siêu tốc, có ý nghĩa rất quan trọng trong truyền dẫn cáp
sợi quang nói riêng, trong công nghiệp viễn thông nói chung. Thực sự, nó là
công nghệ đáng được quan tâm, nghiên cứu và triển khai ứng dụng rộng rãi.
SV: Phan Đức Đồng
Lớp 46K - ĐTVT
Đồ án tốt nghiệp
Trường Đại học Vinh
2.2.Tiến trình phát triển mạng truyền tải
Để thấy rõ được xu hướng phát triển mạng trong tương lai, trước hết
nhìn lại lịch sử phát triển của công nghệ mạng truyền tải. Công nghệ mạng đã
trải qua các giai đoạn chuyển đổi từ tương tự sang số, từ phân cấp số cận đồng
bộ(PDH) sang phân cáp số đồng bộ (SDH) và gần đây là từ SDH sang
WDM (ghép kênh phân chia theo bước sóng). Để hỗ trợ và tương thích hoàn
toàn với công nghệ cũ thì công nghệ chuyển mạch mới phải thích hợp với
công nghệ truyền dẫn trước. Chẳng hạn công nghệ PCM có chuyển mạch ở
mức 64Kbit/s và truyền dẫn ở mức 2Mbit/s; khi chuyển lên PDH thì nối chéo
ở mức 2Mbit/s và truyền dẫn ở mức 140Mbit/s; và khi lên đến SDH thì nối
chéo ở mức 155Mbit/s và truyền dẫn ở mức 10Mbit/s. Còn với công nghệ
WDM thì chưa được xác định rõ nhưng theo dự đoán thì tốc độ chuyển mạch
có rất nhiều vấn đề cần phải được đề cập trong mạng WDM. Ví dụ giám sát tỷ
lệ lỗi bít quang rõ ràng làm dễ dàng hơn cho hoạt động của mạng WDM. Cần
có các tiêu chuẩn về mào đầu và báo hiệu để phát triển các thiết bị mạng
Xu hướng phát triển công nghệ
WDM.
oxc
oxc
Topo Mesh và kết nối các Ring
oxc
oxc
oxc
Ring WDM kết nối đầy đủ
OADM
OADM
OADM
OADM
OADM
Ring WDM kết nối tập trung
OADM
OADM
Các thử nghiệm đã chỉ ra rằng áp dụng thẳng cách tiếp cận mô hình phân lớp
được phát triển cho mạng SDH đã nảy ra một số vấn đề đối với mạng WDM.
Khi phát triển các hệ thống quản lý các mạng WDM có bản chất tương tự với
nhiều hiệu ứng vẫn chưa được xác định rõ đã nảy ra các thách thức mới cho
nghiên cứu.
2.3. Công nghệ WDM
2.3.1 Ưu nhược điểm của công nghệ WDM
So với hệ thống truyền dẫn đơn kênh quang, hệ thống WDM cho thấy
những ưu điểm nổi trội:
Dung lượng lớn truyền dẫn lớn
Hệ thống WDM có thể mang nhiều kênh quang, mỗi kênh quang ứng
với tốc độ bit nào đó (TDM). Do đó hệ thống WDM có dung lượng truyền
dẫn lớn hơn nhiều so với các hệ thống TDM. Hiện nay hệ thống WDM 80
bước sóng với mỗi bước sóng mang tín hiệu TDM 2,5Gbit/s, tổng dung lượng
hệ thống sẽ là 200Gbit/s đã được thử nghiệm thành công. Trong khi đó thử
nghiệm hệ thống TDM, tốc độ bit mới chỉ đạt tới STM-256 (40Gbit/s).
• Loại bỏ yêu cầu khắt khe cũng như những khó khăn gặp phải với hệ
thống TDM đơn kênh tốc độ cao.
Không giống như TDM phải tăng tốc độ số liệu khi lưu lượng truyền
dẫn tăng, WDM chỉ cần mang vài tín hiệu, mỗi tín hiệu ứng với một bước
sóng riêng (kênh quang), do đó tốc độ từng kênh quang thấp. Điều này làm
giảm đáng kể tác động bất lợi của các tham số truyền dẫn như tán sắc… Do
đó tránh được sự phức tạp của các thiết bị TDM tốc độ cao.
• Đáp ứng linh hoạt việc nâng cấp dung lượng hệ thống, thậm chí
ngay cả khi hệ thống vẫn đang hoạt động
SV: Phan Đức Đồng
Lớp 46K - ĐTVT
màu sắc khác nhau là một kênh thông tin quang khác nhau. Và như vậy tín
hiệu truyền trên hệ thống WDM sẽ giống như một chiếc “cầu vồng”. Mặc dù
SV: Phan Đức Đồng
Lớp 46K - ĐTVT
Đồ án tốt nghiệp
Trường Đại học Vinh
bước sóng ứng dụng trong thông tin là những bước sóng không nhìn thấy,
song đây là một cách thức rất trực quan để mô tả nguyên lý này.
λ1
λ1
λ2
.
.
.
λn
M λ1λ2... λn
U
X
....
D
λ1λ2... λn E
M
Regenerator).
• Các thiết bị xen/rẽ kênh (ADM).
SV: Phan Đức Đồng
Lớp 46K - ĐTVT
Đồ án tốt nghiệp
Trường Đại học Vinh
• Các thiết bị đấu chéo (Cross-Connect Equipment).
• Sợi quang.
Tuy nhiên khác biệt quan trọng giữa chúng là ở chỗ: Hệ thống truyền
dẫn SDH chỉ dùng một bước sóng quang cho mỗi hướng phát, còn hệ thống
WDM thì dùng nhiều bước sóng (từ hai bước sóng trở lên); đối tượng làm
việc của hệ thống SDH là các luồng tín hiệu số PDH/SDH, còn của hệ thống
WDM là các bước sóng và các bước sóng này không nhất thiết chuyển tải tín
hiệu số. Mỗi bước sóng có chức năng như một sợi quang cung cấp môi trường
truyền tín hiệu cho hệ thống khác và vì vậy gọi là sợi “quang ảo”.
WDM ra đời nhằm đáp ứng nhu cầu tăng vọt về băng thông do sự phát
triển chưa từng thấy của mạng máy tính toàn cầu Internet, sự ra đời của các
ứng dụng và dịch vụ mới trên nền tảng Internet. Trước WDM, người ta tập
trung mọi nỗ lực để nâng cao tốc độ truyền dẫn của các hệ thống SDH nhưng
kết quả thu được không mang tính đột phá vì công nghệ xử lý tín hiệu điện tại
tốc độ cao đã dần đến giới hạn. Khi tốc độ đạt tới hàng chục Gbit/s bản thân
các mạch điện tử không thể đảm bảo đáp ứng được xung tín hiệu cực kì hẹp.
Thêm vào đó chi phí cho các giải pháp trở nên tốn kém vì cơ cấu hoạt động
khá phức tạp, đòi hỏi công nghệ rất cao. Trong khi đó băng thông cực lớn của
sợi quang mới được sử dụng một phần nhỏ. Tuy nguyên lý ghép kênh theo
OCh - Lớp kênh quang
D
OMS - Lớp đoạn ghép kênh quang
OTS - Lớp đoạn truyền dẫn quang
M
• Lớp kênh quang, còn gọi là lớp tuyến quang (OCh - Optical
Channel). Lớp này có chức năng định tuyến từ đầu đến cuối các tuyến quang.
Mối OCh đi qua một số đoạn khuếch đại trong mạng và mỗi đoạn khuếch đại
mang nhiều bước sóng.
• Lớp đoạn ghép kênh quang(OMS - Optical Multiplex Section) được
sử dụng để mô tả một chặng điểm nối điểm dọc tuyến quang. Mỗi OMS bao
gồm một số đoạn lặp nằm giữa hai bộ khuếch đại.
• Lớp đoạn truyền dẫn quang, hay còn gọi là lớp khuếch đại
quang(OTS - Optical Transmission Section). Điều đó cho ta thấy mỗi đoạn
ghép kênh quang thuộc về lớp khuếch đại quang.
SV: Phan Đức Đồng
Lớp 46K - ĐTVT
Đồ án tốt nghiệp
Trường Đại học Vinh
Kênh
Hình 2.4. Các lớp con trong lớp quang của mạng WDM
Trong mô hình phân lớp giao thức ở mạng truyền tải dưới đây thì quan
hệ lớp ATM; SDH với lớp WDM là quan hệ giữa lớp client và lớp server. Các
tín hiệu SDH và ATM dại diên cho dịch vụ ở lớp client mà được mang trên hệ
thống WDM. Nếu xét đến khái niệm phân lớp mạng thì hệ thống WDM được
xem như phương tiện vật lý, cùng với sợi quang tạo thành lớp “kênh quang”
Dưới góc độ phát triển hệ thống thì WDM cùng với thiết bị xen/rẽ kênh
quang (OADM) và bộ nối chéo quang (OXC) sẽ tạo thành một lớp mạng
quang. Sự phát triển này tiến tới một mạng truyền dẫn sử dụng kênh bước
sóng hay nói ngắn gọn là lớp mạng quang ở dưới lớp client, tức là sẽ tách
mạng truyền dẫn về topo thành hai lớp quang và điện trong đó hệ thống
WDM là hạt nhân của “lớp mạng quang”.
SV: Phan Đức Đồng
Lớp 46K - ĐTVT
Copyright: Tài liệu đại học ©