CÁC PHƯƠNG THỨC TÍCH HỢP IP TRÊN QUANG VÀ ỨNG DỤNG TRONG NGN CỦA TỔNG CÔNG TY BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG VIỆT NAM chương 1 doc

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỘ MÔN THÔNG TIN QUANG
ĐỀ TÀI:

CÁC PHƯƠNG THỨC TÍCH HỢP IP
TRÊN QUANG VÀ ỨNG DỤNG TRONG NGN
CỦA TỔNG CÔNG TY BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG VIỆT
NAM
CHƯƠNG 2
CÔNG NGHỆ GHÉP KÊNH THEO BƯỚC SÓNG
Do hệ thống truyền dẫn thông tin quang có nhiều ưu điểm trội hơn hẳn các
hình thức thông tin khác như: băng thông rộng, tốc độ cao, không chịu ảnh hưởng
của sóng điện từ…nên thông tin quang đang giữ vai trò chính trong việc truyền tín
hiệu ở các tuyến đường trục và các tuyến xuyên lục địa, vượt đại dương…Công
nghệ hiện nay đã tạo đà cho thông tin quang phát triển theo xu hướng hiện đại và
kinh tế nhất trong mạng viễn thông. Vì vậy, các hệ thống truyền dẫn thông tin
quang sẽ dần thay thế các hệ thống thông tin theo phương pháp truyền thống.
Ngày nay, với sự xuất hiện của các hệ thống truyền dẫn thông tin quang ghép
kênh theo bước sóng (WDM) thì dung lượng, tốc độ, băng thông…của hệ thống
ngày càng nâng cao. DWDM (ghép kênh theo bước sóng mật độ cao) là bước phát
triển tiếp theo của WDM. Nguyên lý của nó tương tự như WDM chỉ khác là khoảng
cách giữa các kênh bước sóng gần hơn, tức là số kênh ghép được nhiều hơn.
Thông thường khoảng cách kênh ghép là 0.4 nm (50GHz). Hiện nay người ta dùng
WDM với nghĩa rộng bao hàm cả DWDM.
Trong chương này sẽ trình bày về công nghệ ghép kênh theo bước sóng.
2.1. Nguyên lý cơ bản của kỹ thuật WDM
Hiện nay, kỹ thuật thông tin quang đã được ứng dụng rộng rãi. Tuy nhiên,
trong thời gian gần đây cùng với sự phát triển của Internet do máy tính cá nhân phổ
cập, sự xuất hiện của dịch vụ đa phương tiện và cuộc cách mạng thông tin di động,
thông tin cá nhân…dẫn đến sự bùng nổ thông tin. Với các hệ thống cáp quang đã
được lắp đặt từ trước thì nguồn tài nguyên dường như đã cạn kiệt. Yêu cầu đặt ra là
phải có các giải pháp để khắc phục hiện tượng này. Nếu phải lắp thêm các đường

cáp quang mới thì chi phí sẽ rất cao. Mặt khác, sự ra đời của các loại nguồn quang
laser bán dẫn có phổ hẹp cho phép phổ của tia sáng là rất nhỏ so với băng thông
của sợi quang. Về mặt lý thuyết, có thể làm tăng dung lượng truyền dẫn của hệ
thống bằng cách truyền đồng thời nhiều tín hiệu quang trên cùng một sợi nếu các
nguồn phát có phổ cách nhau hợp lý và ở đầu thu có thể thu được tín hiệu quang
riêng biệt khi sử dụng các bộ tách bước sóng. Và đây chính là cơ sở của kỹ thuật
ghép kênh theo bước sóng WDM.
Nguyên lý cơ bản của kỹ thuật WDM là các tín hiệu quang có bước sóng khác
nhau ở đầu phát được ghép kênh và truyền trên cùng một sợi quang. Ở đầu thu, tín
hiệu gồm nhiều bước sóng đến từ sợi quang đó được tách kênh để thực hiện xử lý
theo yêu cầu của từng bước sóng.
Như vậy, WDM có nghĩa là độ rộng băng quang của một liên kết được tách
thành các vùng phổ cố định, không chồng lấn. Mỗi vùng tương ứng với một kênh
có bước sóng λ
i
. Các kênh khác nhau thì độc lập với nhau và truyền với các tốc độ
xác định. Điều này cho phép WDM được xem như là hệ thống truyền dẫn mà tín
hiệu được truyền trong suốt đối với dạng mã và tốc độ bit.
1

N

1

N

''
2
'
1

, ,,
N

N

, ,,
21
'
1

'
N

N

, ,,
21
1

N

1

N

1

N

1


N

N

, ,,
21
'
1

'
N


Hình 2.1: a, Hệ thống WDM một hướng.
b, Hệ thống WDM hai hướng.
Hình 2.1 mô tả hai loại hệ thống WDM: hệ thống ghép kênh bước sóng hai
hướng trên hai sợi khác nhau (hệ thống WDM một hướng) và hệ thống ghép kênh
bước sóng hai hướng khác nhau trên một sợi (hệ thống WDM hai hướng).
Trong hệ thống WDM một hướng, tại đầu phát thiết bị ghép bước sóng được
dùng để kết hợp các bước sóng khác nhau sau đó truyền trên cùng một sợi quang.
Tại đầu thu, thiết bị tách bước sóng sẽ tách các bước sóng này trước khi đưa tới các
bộ thu quang. Để có thể truyền dẫn thông tin hai hướng thì cần lắp đặt hai hệ thống
WDM một hướng ngược chiều nhau.
Trong hệ thống WDM hai hướng, tín hiệu được truyền đi theo một hướng tại
bước sóng
N

, ,,
21

và hướng ngược lại tại bước sóng
''
2
'
1
, ,,
N

trên cùng một
sợi quang. Chúng thường thuộc hai vùng phổ khác nhau và được gọi là băng đỏ và
băng xanh.
Hệ thống WDM một hướng được phát triển và ứng dụng tương đối rộng rãi.
Hệ thống WDM hai hướng yêu cầu công nghệ phát triển cao hơn vì khi thiết kế
gặp phải nhiều vấn đề như can nhiễu nhiều kênh (MPI), ảnh hưởng của phản xạ
quang, cách ly giữa các kênh hai chiều, xuyên âm…Nhưng so với hệ thống WDM
một hướng, hệ thống WDM hai hướng giảm được số lượng bộ khuếch đại sợi
quang.
2.2. Các đặc điểm của công nghệ WDM
Công nghệ WDM có các đặc điểm cơ bản sau:
▪ Tận dụng tài nguyên dải tần rất rộng của sợi quang.
Công nghệ WDM tận dụng tài nguyên băng thông truyền dẫn to lớn của sợi
quang, làm cho dung lượng truyền dẫn của sợi quang so với truyền dẫn bước sóng
đơn tăng từ vài lần tới hàng trăm lần. Do đó, có thể giảm chi phí đầu tư.
Dùng công nghệ WDM có thể ghép N bước sóng truyền dẫn trong sợi quang
đơn mode và có thể truyền dẫn hoàn toàn song công. Do vậy, khi truyền dẫn thông
tin đường dài với dung lượng lớn có thể tiết kiệm số lượng lớn sợi quang. Thêm
vào đó là khả năng mở rộng dung lượng cho hệ thống quang đã xây dựng. Chỉ cần
hệ thống cũ có độ dư công suất tương đối lớn thì có thể tăng thêm dung lượng mà
không cần thay đổi nhiều đối với hệ thống cũ.
▪ Có khả năng đồng thời truyền dẫn nhiều tín hiệu.

Vì trong công nghệ WDM sử dụng các bước sóng độc lập với nhau nên có thể
truyền dẫn nhiều tín hiệu có đặc tính hoàn toàn khác nhau, thực hiện việc tổng hợp
và phân chia các dịch vụ viễn thông, bao gồm tín hiệu số và tín hiệu tương tự, tín
hiệu PDH và tín hiệu SDH, truyền dẫn tín hiệu đa phương tiện (thoại, số liệu, đồ
hoạ, ảnh động…).
▪ Có nhiều ứng dụng.
Căn cứ vào nhu cầu, công nghệ WDM có thể có rất nhiều ứng dụng như trong
mạng đường trục, mạng phân phối kiểu quảng bá, mạng cục bộ nhiều đường, nhiều
địa chỉ…Bởi thế, nó rất quan trọng trong các ứng dụng mạng.
▪ Giảm yêu cầu xử lý tốc độ cao cho một số linh liện quang điện.
Tốc độ truyền dẫn tăng lên không ngừng nên tốc độ xử lý tương ứng của
nhiều linh kiện quang điện tăng lên theo nhưng không đáp ứng được đủ. Sử dụng
công nghệ WDM có thể giảm yêu cầu quá cao về tốc độ đối với linh kiện mà vẫn
có thể đáp ứng dung lượng lớn.
▪ Có khả năng truyền dẫn IP.
Sử dụng công nghệ WDM có thể thiết lập kênh truyền dẫn số liệu (IP). Ghép
kênh bước sóng đối với khuôn dạng số liệu (IP) là trong suốt, tức là không có quan
hệ gì với tốc độ của tín hiệu và phương thức điều chế tín hiệu xét trên phương diện
điện. Ghép kênh bước sóng cũng là biện pháp mở rộng và phát triển mạng lý
tưởng, là cách thuận tiện để đưa vào dịch vụ băng rộng. Chỉ cần dùng thêm một
bước sóng là có thể tăng thêm một dịch vụ mới hoặc dung lượng mới mong muốn.
▪ Có khả năng truyền dẫn hai chiều trên cùng một sợi quang.
▪ Cấu hình mạng có tính linh hoạt, tính kinh tế và độ tin cậy cao.
2.3. Một số công nghệ then chốt
2.3.1. Nguồn quang
Các bộ phát quang thực chất là các laser diode. Laser diode có khoang cộng
hưởng Fabry – Perot tạo ra nhiều mode dọc không mong muốn. Trái lại, laser đơn
mode chỉ tạo ra một mode dọc chính, còn các mode bên bị loại bỏ nên được sử
dụng để làm nguồn quang cho hệ thống WDM. Các loại laser đơn mode phổ biến
là laser phản hồi phân bố (DFB), laser phản xạ Bragg phân bố (DBR).

Bộ phát quang DFB và DBR
Cấu tạo khoang của các bộ phát quang DFB, DBR khác với bộ phát quang F-
P. Nguyên lý của chúng dựa trên nguyên lý phản xạ Bragg.
a) Nguyên lý phản xạ Bragg
Khi chiếu ánh sáng lên mặt tiếp giáp của hai môi trường có phản xạ mang tính
chu kỳ sẽ xuất hiện phản xạ chu kỳ, phản xạ này gọi là phản xạ Bragg. Mặt tiếp
giáp có thể là hình sin hoặc không sin (chữ nhật, hình vuông, hình tam giác…).
Hình 2.2 thể hiện nguyên lý phản xạ Bragg. Nếu sai pha giữa các tia phản xạ l, l
’
và
l
”
là bội số nguyên lần của
u
 , tức là:
A + B = m
u


(2.1)
thì sẽ xảy ra hiện tượng giao thoa. Từ hình 2.2 ta thấy B = Asinθ nên (2.1) trở
thành:
A(1+ sinθ) = m
u


(2.2)
Trong đó:
+ m: là số nguyên, thông thường m = 1.
+ λ

n
: là bước sóng trong môi trường vật liệu, λ
n
= λ
B
/n.
+ n: là chiết suất vật liệu.
+ λ
B
: là bước sóng trong không gian tự do, còn gọi là bước sóng Bragg.
+ A: là chu kỳ cách tử.
Công thức (2.1) là điều kiện phản xạ Bragg. Ý nghĩa vật lý của nó là: Đối với
A và θ nhất định, khi có một λ
n
thoả mãn (2.1) thì sóng quang có bước sóng λ
n
sẽ
giao thoa cùng với sóng quang phản xạ.


Hình 2.2: Nguyên lý phản xạ Bragg.
A

A

B

B





1


1’
1”




b) Bộ phát quang DFB
DFB gồm một cách tử (còn gọi là lưới nhiễu xạ) có cấu trúc chu kỳ đặt cạnh
lớp hoạt tính gây ra phản xạ ánh sáng suốt cả chiều dài khoang cộng hưởng để loại
bỏ các mode không mong muốn. Hình 2.3 thể hiện mặt cắt dọc của loại laser này
Khi có dòng điện vào bộ phát quang, các điện tử và lỗ trống trong lớp hoạt
tính tái hợp, bức xạ ra các photon ánh sáng. Các photon này sẽ phản xạ tại cách tử,
giống như hình 2.2, chỉ khác là θ = π/2. Lúc này, các tia tới và tia phản xạ ngược
chiều nhau và công thức (2.2) trở thành:
A = mλ
n
/2 (2.3)

Những tín hiệu nào có bước sóng thoả mãn công thức trên mới được phản xạ
mạnh. Công thức (2.3) gọi là điều kiện phân bố phản hồi.
So với bộ phát quang F-P, DFB có hai ưu điểm sau:
Lớp nền N-InP
Lớp kim loại
tiếp xúc và
toả nhiệt
Đầu ra quang
Màng AR
Lớp hoạt tính
Cách tử

Tín hiệu điện

Lớp kim loại
Hình 2.3
: Mặt cắt dọc của laser DFB.


+ Dao động đơn mode dọc dải hẹp: do chu kỳ cách tử A trong bộ phát quang
DFB rất nhỏ nên hình thành khoang cộng hưởng kiểu nhỏ, làm tăng hệ số tăng ích
của mode chính và mode biên, từ đó được dải phổ rất hẹp so với bộ phát quang F-
P.
+ Bước sóng có tính ổn định rất cao: vì lưới quang trong DFB giúp cho việc
chốt trên bước sóng cho trước, trôi nhiệt của nó chỉ cỡ 0.8Ǻ/
o
C, tốt hơn nhiều so
với F-P.
c) Bộ phát quang DBR
Laser DBR có cấu trúc tương tự laser DFB, chỉ khác là DBR có cấu trúc

nhiễu xạ bên ngoài khoang cộng hưởng. Với cấu trúc như vậy, khoang laser và
khoang phản xạ Bragg là hoàn toàn độc lập. Hình 2.4 thể hiện mặt cắt của laser
loại này.







Bộ phát quang DBR cũng hoạt động dựa trên nguyên lý phản xạ Bragg và có
đặc điểm tương tự như bộ phát quang DFB, chỉ có một số điểm khác biệt nhỏ cần
lưu ý:
(i) Vật liệu chế tạo của DBR là khó khăn hơn DFB vì nó không nhất thiết đòi
hỏi sự ghép công suất giữa các vùng thụ động và vùng tích cực.

Đầu ra quang
Lớp hoạt tính
Tín hiệu điện
Hình 2.4
: Mặt c
ắ
t dọc của laser DBR.


Lớp kim loại
tiếp xúc và
toả nhiệt
Bộ phản xạ Bragg
(ii) Đặc tính phụ thuộc nhiệt độ thì khác nhau, khi nhiệt độ tăng thì trong

DBR có sự chuyển đổi từ mode này qua mode khác còn DFB thì thể hiện tính ổn
định nhiệt độ trong một dải rộng.
2.3.2. Bộ tách ghép bước sóng quang
Về mặt nguyên lý, cấu trúc của bộ tách ghép có tính thuận nghịch, bất kỳ bộ
ghép bước sóng nào cũng có thể dùng làm bộ tách bước sóng chỉ bằng cách đơn
thuần là thay đổi hướng tín hiệu đầu vào. Vì vậy, ở đây chỉ lấy bộ ghép bước sóng
để phân tích.
Có nhiều cách để phân loại thiết bị ghép bước sóng. Theo công nghệ chế tạo
thì chúng được chia làm hai loại chính: thiết bị vi quang và thiết bị WDM ghép sợi.
Thiết bị vi quang
Các thiết bị vi quang được chế tạo theo hai công nghệ khác nhau: các thiết bị
có bộ lọc và thiết bị phân tán góc.
Các thiết bị có bộ lọc chỉ hoạt động mở cho một bước sóng (hoặc một nhóm
bước sóng) tại một thời điểm, nhằm để tách ra một bước sóng trong nhiều bước
sóng. Để thực hiện thiết bị hoàn chỉnh và có thể sử dụng cho nhiều kênh thì phải
tạo ra cấu trúc lọc theo tầng. Các loại bộ lọc này sẽ được trình bày trong phần
2.3.3.
Cấu trúc sử dụng các phần tử phân tán cho phép đồng thời đưa ra tất cả các
bước sóng. Chùm tín hiệu quang đầu vào chuẩn trực sẽ đập vào thiết bị phân tán,
thiết bị phân tán sẽ tách ra các kênh khác nhau tuỳ theo bước sóng của chúng tạo
thành các chùm theo các góc khác nhau. Các chùm đầu ra đã tách sẽ được hội tụ
nhờ một hoặc một số lăng kính và được đưa vào sợi dẫn quang riêng rẽ. Các phần
tử phân tán góc được sử dụng như cách tử, lăng kính.
Hình 2.5 mô tả một bộ tách hai bước sóng quang: Tín hiệu WDM gồm hai
bước sóng đi tới lăng kính trực chuẩn, sau khi được tách bởi cách tử chúng được
hội tụ để đi vào hai ống dẫn sóng riêng.
Các thiết bị vi quang sử dụng phù hợp với các hệ thống truyền dẫn đa mode,
chúng cho phép tách ghép đồng thời nhiều bước sóng khác nhau. Nhưng chúng lại
khó sử dụng cho sợi đơn mode do ánh sáng phải qua các giai đoạn phản xạ, hội
tụ…từ đó dẫn tới quang sai, trễ tạo suy hao tín hiệu trong thiết bị.

Thiết bị ghép sợi
Các thiết bị ghép sợi có cấu trúc dựa trên việc ghép hai trường ánh sáng phía
ngoài lõi. Chúng còn được gọi là các coupler quang. Phía phát nó kết hợp các tín
hiệu quang vào từ các tuyến khác nhau thành một tín hiệu quang tại đầu ra truyền
trên một sợi. Phía thu, tách công suất quang của một sợi vào để phân phối cho hai
hoặc nhiều sợi. Vì thế, để tách các bước sóng khác nhau thì sau mỗi một sợi phải
có một bộ lọc bước sóng sẽ trình bày ở mục 2.3.3
Cách tử
Thấu kính


1,

2



Hình 2.5: Thiết bị phân tán góc.


2


1



Hình 2.6: Thiết bị ghép sợi.
Chùm ánh sáng đầu ra sẽ phụ thuộc vào nhiều yếu tố: khoảng cách giữa các
lõi sợi, chỉ số chiết suất vật liệu ở giữa, đường kính của lõi sợi, độ dài tương tác và
bước sóng ánh sáng.
Khi số lượng kênh ghép tăng lên thì phải xử lý bằng cấu hình rẽ nhánh tách
(ghép) liên tiếp. Các thiết bị ghép sợi rất phù hợp với các hệ thống truyền dẫn đơn
mode. Hình 2.6 là bộ ghép bốn bước sóng sử dụng thiết bị ghép sợi.
2.3.3. Bộ lọc quang
Bộ lọc màng mỏng điện môi nhiều lớp
Bộ lọc quang sử dụng trong thiết bị WDM thường là bộ lọc màng mỏng điện
môi, làm việc theo nguyên tắc phản xạ tín hiệu ở một dải phổ nào đó và cho phần
dải phổ còn lại đi qua, vì vậy nó thuộc loại lọc bước sóng cố định. Cấu trúc bộ lọc
gồm một khoang cộng hưởng bằng điện môi trong suốt, hai đầu khoang có các
gương phản xạ được thực hiện nhờ nhiều lớp màng mỏng điện môi có chiết suất
cao thấp xen kẽ nhau. Vì vậy, chiết suất lớp điện môi trong suốt (n
3
) sẽ thấp hơn
chiết suất của các lớp màng mỏng điện môi (n
1
= 2.2 (TiO
2
), n
2
= 1.35 (MgF

2
) hoặc
1.46 (SiO
2
)).
Thiết bị này như một bộ lọc băng hẹp, cho qua một bước sóng riêng và phản
xạ các bước sóng khác. Bước sóng lọt qua bộ lọc được xác định bằng chiều dài
khoang cộng hưởng. Chiều dài của khoang bằng bội số nguyên lần của nửa bước
sóng nào thì công suất của bước sóng ấy đạt cực đại tại đầu ra của bộ lọc.
Để có thể lọc được bước sóng một cách chính xác, loại bỏ được đa số các
bước sóng xung quanh thì có thể sử dụng bộ lọc nhiều khoang cộng hưởng. Bộ lọc
này gồm hai hoặc nhiều khoang tách biệt nhau bởi các lớp màng mỏng điện môi
phản xạ. Số khoang càng nhiều thì đỉnh hàm truyền đạt càng phẳng và sườn càng
dốc. Cả hai đặc tính này của bộ lọc đều rất cần thiết. Cấu trúc bộ lọc màng mỏng
điện môi nhiều khoang cộng hưởng được thể hiện trong hình 2.7.
n
1
n
2
n
3


Khoang Khoang Khoang …
1 2 3

Bộ phản xạ điện môi Lớp điện môi trong suốt
Hình 2.7: Bộ lọc màng mỏng điện môi có nhiều khoang cộng hưởng.
Bộ lọc Fabry – Perot
Các bộ lọc bước sóng điều chỉnh được thường được ngoại suy từ cấu trúc

laser điều chỉnh được (điều hưởng). Bộ lọc khoang cộng hưởng Fabry – Perot được
tạo thành bởi hai gương phản xạ đặt song song với nhau như hình 2.8.

Đây là loại bộ lọc điều chỉnh được. Tia sáng đi vào qua gương thứ nhất, đầu
ra ở mặt gương thứ hai. Do các thiết bị hiện nay thường được chế tạo từ các chất
bán dẫn để đạt được kích thước nhỏ nhất. Khi này, các gương được tạo thành nhờ
sự chênh lệch chiết suất giữa các lớp bán dẫn.Việc điều chỉnh chọn lựa bước sóng
có thể thực hiện bằng cách: điều chỉnh chiều dài khoang cộng hưởng (khoảng cách
giữa hai gương), chiết suất của môi trường điện môi của khoang cộng hưởng nhờ
điện áp ngoài.

Hình 2.8: Bộ lọc Fabry - Perot.
2.3.4. Bộ đấu nối chéo quang OXC
● Chức năng của OXC
Chức năng của OXC tương tự như chức năng của DXC trong mạng SDH, chỉ
khác là thực hiện trên miền quang, không cần chuyển đổi O/E/O và xử lý tín hiệu
điện. OXC phải hoàn thành hai chức năng chính sau:
+ Chức năng nối chéo các kênh quang: thực hiện chức năng kết nối giữa N
cổng đầu vào tới N cổng đầu ra.
+ Chức năng xen/rẽ đường tại chỗ: chức năng này có thể làm cho kênh quang
nào đó tách ra để vào mạng địa phương hoặc sau đó trực tiếp đi vào DXC của SDH
thông qua biến đổi O/E.
Có thể phân biệt chức năng đấu nối chéo với chức năng chuyển mạch là: đấu
nối chéo là các kết nối bán cố định dưới sự điều khiển của nhà khai thác và thường
thực hiện ở mức tín hiệu đã ghép kênh theo thời gian như các VC-n; chuyển mạch
là các kết nối tạm thời dưới sự điều khiển của người sử dụng.
● Kết cấu của điểm node OXC
Cấu tạo của OXC có 3 thành phần chính:
♦ Bộ tách kênh chia bước sóng quang ở đầu vào: thực hiện tách các kênh
quang theo các bước sóng khác nhau từ các sợi quang vào khác nhau.

♦ Ma trận chuyển mạch: thực hiện đấu nối chéo từ một kênh quang đầu vào
tới một kênh quang đầu ra. Trường chuyển mạch có thể là chuyển mạch chia thời
gian hoặc chuyển mạch chia bước sóng được trình bày ở mục sau.
♦ Bộ ghép kênh chia bước sóng quang ở đầu ra: thực hiện ghép các kênh
quang từ các đầu ra tương ứng của trường chuyển mạch để truyền dẫn trên một sợi
quang.
Ngoài các thành phần chính trên thì trong OXC có thể còn trang bị các bộ lọc
bước sóng để loại bỏ các thành phần xuyên nhiễu xuất hiện trong quá trình truyền
tín hiệu. Biến đổi bước sóng là công nghệ then chốt trong cấu tạo của OXC. Nhờ
công nghệ này có thể thực hiện kết nối định tuyến ảo, do đó giảm nghẽn mạng, tận
dụng tối đa tài nguyên sợi quang cũng như bước sóng…











Tuỳ theo OXC có cung cấp chức năng biến đổi bước sóng hay không mà có
thể chia kênh quang thành kênh bước sóng (WP) hay kênh bước sóng ảo (VWP).
WP nghĩa là các kênh quang trong từng liên kết sẽ có bước sóng giống nhau trên
toàn bộ đường tuyền dẫn từ đầu cuối đến đầu cuối. Vì vậy, để có được một kết nối
thì yêu cầu phải có một bước sóng rỗi chung cho tất cả các liên kết. Nếu không
thoả mãn điều kiện này dù chỉ là trên một liên kết thì vẫn không tạo được kênh yêu
cầu. VWP cho phép các đoạn ghép kênh bước sóng khác nhau có thể chiếm bước
sóng khác nhau nhờ vào chức năng biến đổi bước sóng của OXC. Từ đó, có thể lợi

dụng các bước sóng rỗi của từng đoạn ghép để tạo thành các kênh quang.
λ
M

λ
1

λ
2

λ
1
, λ
2
,…, λ
M

1
λ
1
, λ
2
,…, λ
M

2
λ
1
, λ
2

,…, λ
M

N
λ
1
, λ
2
,…, λ
M

1
λ
1
, λ
2
,…, λ
M

2
λ
1
, λ
2
,…, λ
M

N
Tách kênh
Ghép kênh Bộ chuyển mạch quang

Added
Dropped
Hình 2.9: Sơ đồ mạch của bộ OXC.
Ưu điểm của VWP so với WP:
+ Xác suất thiết lập được kênh quang cao hơn.
+ Nâng cao được hiệu suất sử dụng bước sóng.
+ Khả năng định tuyến cao.
+ Thực hiện điều khiển đơn giản hơn do việc phân phối bước sóng có thể
được thực hiện từng bước tại các điểm node. Tuy nhiên, cấu trúc mạng phức tạp,
có thể có nhiều tuyến liên kết giữa hai node. Vì vậy, phải có được thuật toán chọn
đường và phân phối bước sóng hữu hiệu căn cứ vào topo của mạng và trạng thái
hiện hành.
● Phân loại
Điểm node OXC được chia thành: điểm node OXC tĩnh và điểm node OXC
động.
Trong điểm node OXC tĩnh, trạng thái nối vật lý của các tín hiệu kênh quang
khác nhau là cố định. Như vậy, dễ thực hiện về mặt công nghệ nhưng mạng không
linh hoạt.
Trong điểm node OXC động, trạng thái nối vật lý của các tín hiệu kênh quang
có thể thay đổi tuỳ theo yêu cầu tức thời. Nó thực hiện gần giống với chức năng
của chuyển mạch nhưng ở đây các yêu cầu này lại là của nhà cung cấp. Tuy khó
khăn về mặt công nghệ nhưng nó chính là tiền đề tất yếu để thực hiện nhiều chức
năng then chốt của mạng thông tin quang WDM như: định tuyến động, khôi phục
và tái tạo cấu hình theo thời gian thực, mạng tự khôi phục…