BẢO VỆ TRONG MẠNG TRUYỀN TẢI QUANG WDM.doc

Chương II. Bảo vệ trong mạng truyền tải quang WDM Đồ án tốt nghiệp đại học
CHƯƠNG II
BẢO VỆ TRONG MẠNG TRUYỀN TẢI QUANG WDM
2.1 Sự cần thiết phải bảo vệ ở tầng quang
Họat động bình thường của một mạng truyền tải quang trong thực tế không
những ảnh hưởng bởi những yếu tố khách quan như độ tin cậy, tuổi thọ của thiết
bị mà còn chịu tác động của các yếu tố môi trường, khí hậu, thời tiết, các nhân
tố chủ quan do con người gây ra. Tác động của các yếu tố trên gây ra sự cố hỏng
thiết bị, đứt cáp dẫn đến sự ngừng hoạt động của các kênh truyền tải thông tin
gây thiệt hại cho cả người sử dụng và người cung cấp dịch vụ. Vấn đề đặt ra là
cần phải thiết lập chức năng duy trì hoạt động của mạng trước các sự cố bằng
cách áp dụng các kỹ thuật bảo vệ hoặc phục hồi mạng. Đối với mạng truyền tải
quang sử dụng công nghệ SDH, các giải pháp kỹ thuật bảo vệ và phục hồi đã
được áp dụng tương đối hiệu quả theo các đề xuất và khuyến nghị của ITU-T
[6]. Nhưng thời gian hồi phục lại lâu, vào khoảng từ 60 tới 100ms. Trong khi đó
thì các kỹ thuật bảo vệ ở tầng quang WDM có khả năng hồi phục mạng chỉ mất
tối đa 50ms. Tuy nhiên, trong hiện tai và tương lai, nhu cầu lưu lượng lớn đòi
hỏi cần phải cung cấp một môi trường truyền dẫn dung lượng lớn, mà công nghệ
ghép kênh theo bước sóng WDM là một trong những giải pháp được lựa chọn.
Do vậy, việc xây dựng chức năng phục hồi mạng WDM ở tầng quang là vấn đề
sống còn cần phải giải quyết khi xây dựng mạng WDM nhằm duy trì hoạt động
liên tục của mạng.
Theo G.872 ITU-T, lớp quang được chia thành 3 lớp con: lớp kênh quang
(OCh-Optical Channel), lớp đoạn ghép kênh quang (OMS – Optical Multiplex
Section) và lớp đoạn truyền dẫn quang (OTS – Optical Tranmission Section).
Bảo vệ có thể được thực hiện tại lớp OMS hoặc lớp OCh hoặc phối hợp trên cả
hai lớp.
Bảo vệ OMS và bảo vệ OCh có thể theo phương thức riêng hoặc chung.
Trong bảo vệ riêng, mỗi kênh làm việc được truyền trên hai tuyến khác nhau và
kênh có chất lượng tốt nhất sẽ được lựa chọn tại đầu thu, do vậy một nửa của
Nguyễn Trọng Cường, D01VT

21
Chương II. Bảo vệ trong mạng truyền tải quang WDM Đồ án tốt nghiệp đại học
dung lượng truyền dẫn trong mạng sẽ luôn được ấn định là dung lượng dự phòng
dành cho bảo vệ (tức là dung lượng bảo vệ bằng 100% dung lượng làm việc).
Trái lại, trong bảo vệ chung, tài nguyên bảo vệ có thể được sử dụng để phục hồi
nhiều kênh làm việc khác nhau, tuỳ thuộc vào sự cố. Bảo vệ chung cho phép sử
dụng dung lượng mạng tốt hơn bảo vệ riêng (lượng dung lượng dự phòng yêu
cầu phụ thuộc nhiều vào topo mạng và vào sự phân bổ lưu lượng giữa các node).
Hiện nay, bảo vệ riêng OMS chủ yếu được triển khai trong các hệ thống
thông tin quang WDM điểm - điểm, còn bảo vệ OCh được sử dụng cả trong các
hệ thống điểm - điểm và các ring OADM (Optical Add Drop Multiplexer).
Trong tương lai gần, các ring bảo vệ chung OMS sẽ có thể được triển khai.
Bảo vệ OCh có thể được triển khai với hai cách: bảo vệ kết nối mạng con
(SNCP) hoặc bảo vệ luồng. Sự khác nhau cơ bản là trong bảo vệ luồng OCh kết
cuối của luồng OCh cũng được bảo vệ vì số lượng card transponder được nhân
đôi. Giải pháp này cải thiện độ sẵn sàng của kênh quang, nhưng lại làm tăng chi
phí đầu tư thiết bị.
2.2 Các khái niệm cơ bản
Bảo vệ 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.
Bảo vệ - Có nhiều tiêu chuẩn để phân loại các kỹ thuật bảo vệ mạng nhưng
thường dựa trên các tiêu chuẩn phổ biến sau:
• Dựa vào số lượng hệ thống làm việc và dự phòng
 Bảo vệ 1+1: là bảo vệ mà trong đó dành riêng một hệ thống
dự phòng bảo vệ cho mỗi hệ thống hoạt động. Bình thường cả hai hệ
thống cùng được sử dụng nhưng chỉ lấy kết quả của tuyến hoạt
động, khi xảy ra sự cố thì chuyển sang hệ thống dự phòng.
 Bảo vệ M:N: là bảo vệ mà ta chia sẻ M hệ thống dự phòng để
bảo vệ cho N hệ thống hoạt động cùng chủng loại. Khi xảy ra sự cố

trên bất kỳ hệ thống hoạt động nào thì chuyển mạch bảo vệ sang
một hệ thống dự phòng khả dụng. Để tiết kiệm tài nguyên ta có thể
sử dụng M hệ thống dự phòng này cho các mục đích khác như: hoạt
Nguyễn Trọng Cường, D01VT
22
Chương II. Bảo vệ trong mạng truyền tải quang WDM Đồ án tốt nghiệp đại học
động thử nghiệm dịch vụ mới hoặc xử lý các công việc phụ có mức
yêu tiên thấp.
• Dựa vào cấu trúc hệ thống bảo vệ ta có chuyển mạch bảo vệ đơn hướng
hay cả hai hướng, loại trở về hay không trở về; chuyển mạch bảo vệ tuyến (PPS)
hay bảo vệ đoạn (LPS)
 Chuyển mạch bảo vệ đơn hướng: chỉ lưu lượng trên hướng
truyền dẫn nào có sự cố thì mới chuyển mạch bảo vệ sang kênh dự
phòng, còn các tuyến khác không có sự cố thì giữ nguyên.
 Chuyển mạch bảo vệ hai hướng: nếu có bất kỳ một hướng
hoạt động nào bị sự cố thì cả hai hướng cùng chuyển mạch bảo vệ
sang kênh dự phòng (kênh bảo vệ).
 Bảo vệ có trở về: sau khi chuyển mạch bảo vệ sang kênh dự
phòng mà khôi phục lại đường truyền sự cố thì lưu lượng tự động
chuyển từ kênh bảo vệ về kênh hoạt động đã được khôi phục.
Phương pháp bảo vệ này thường áp dụng cho bảo vệ chia sẻ N:M.
Đặc biệt là 1:N.
 Bảo vệ kiểu không trở về: sau khi chuyển mạch bảo vệ sang
kênh dự phòng mà khôi phục lại được đường truyền sự cố thì vẫn
truyền lưu lượng trên kênh dự phòng. Phương pháp bảo vệ này
thường áp dụng cho bảo vệ riêng 1+1.
 Bảo vệ tuyến: chỉ thực hiển chuyển mạch bảo vệ tại điểm kết
cuối của tuyến có sự cố.
 Bảo vệ đoạn: thực hiện chuyển mạch bảo vệ tại hai nút kế
cận với đoạn bị sự cố, trường hợp sự cố nút thì đoạn bị sự cố là hai

đoạn liền nhau chứa nút đó.
2.2.1 Bảo vệ riêng
Bảo vệ riêng là hình thức bảo vệ mà trong đó mỗi kênh làm việc được
truyền trên hai tuyến khác nhau và kênh có chất lượng tốt nhất sẽ được lựa chọn
tại đầu thu, do vậy một nửa của dung lượng truyền dẫn trong mạng sẽ luôn được
ấn định là dung lượng dự phòng dành cho bảo vệ (tức là dung lượng bảo vệ bằng
100% dung lượng làm việc).
Nguyễn Trọng Cường, D01VT
23
Chương II. Bảo vệ trong mạng truyền tải quang WDM Đồ án tốt nghiệp đại học
Trong bảo vệ 1+1, nút nguồn phát tín hiệu đồng thời trên cả hai tuyến hoạt
động và bảo vệ. Nút đích giám sát tín hiệu của cả hai tuyến này và lựa chon tín
hiệu có chất lượng tốt nhất (ví dụ dựa chên tham số SNR). Nếu phát hiện suy
giảm tín hiệu trên tuyến hoạt động thì nút đích tự động chuyển mạch sang tuyến
bảo vệ. Trong bảo vệ 1:1 nút nguồn chỉ phát tín hiệu lên tuyến hoạt động, còn
tuyến bảo vệ có thể được dùng để truyền lưu lượng có mức ưu tiên thấp. Khi xảy
ra sự cố trên tuyến hoạt động thì cả nút nguồn và nút đích chuyển mạch lên
tuyến bảo vệ.
Ví dụ trong một mạng vòng bảo vệ 1+1 sử dụng các kênh quang kép, tín
hiệu được phát đi trên hai kênh: một kênh truyền theo hướng thuận chiều kim
đồng hồ, còn kênh kia truyền theo hướng ngược chiều kim đồng hồ; máy thu sẽ
lựa chọn tín hiệu tốt nhất. Nếu hoạt động này được thực hiện ở lớp kênh quang
thì ta gọi là OC-DPRing (áp dụng cho ring 2 sợi 2 hướng), nếu thực hiện ở lớp
ghép kênh quang thì ta gọi là OMS -DPRing (áp dụng cho ring 4 sợi 2 hướng).
Trong các mạng lưới xây dựng các liên kết điểm - điểm truyền tải hai
hướng muốn cung cấp bảo vệ riêng thì phải sử dụng hai cặp sợi tách biệt nhau
về mặt vật lý, một cặp cấp cho các kênh hoạt động còn cặp kia cấp cho các kênh
bảo vệ, khi xảy ra sự cố trên sợi hoạt động thì chuyển các kênh lưu lượng lên sợi
bảo vệ.
2.2.2 Bảo vệ chia sẻ

Bảo vệ chia sẻ là hình thức bảo vệ mà trong đó nhiều hệ thống hoạt động
cùng sử dụng chung một hệ thống dự phòng để bảo vệ. Chẳng hạn là dung lượng
dự phòng hoặc bước sóng dự phòng. Ở điều kiện bình thường mọi yêu cầu được
định tuyến lên các kênh hoạt động, và dung lượng bảo vệ có thể được dùng để
truyền lưu lượng có mức ưu tiên thấp. Khi xảy ra sự cố lưu lượng tải của từng
tuyến truyền dẫn bị sự cố được chuyển mạch lên các bước sóng bảo vệ. Hoạt
động này yêu cầu hỗ trợ báo hiệu để thông báo cho các nút mạng về các tuyến
đường truyền dẫn bị sự cố thì mới đảm bảo chắc chắn các bước sóng bảo vệ trên
các sợi khác nhau kết nối chính xác tới các tuyến quang yêu cầu bảo vệ. Trong
thời gian tài nguyên dự phòng được dùng để bảo vệ một tuyến hoạt động bị sự
cố thì nó không còn khả dụng để bảo vệ cho các tuyến quang hoạt động khác
cho tới khi tuyến hoạt động ban đầu này được khôi phục lại.
Nguyễn Trọng Cường, D01VT
24
Chuyển
mạch
Chuyển
mạch
Chương II. Bảo vệ trong mạng truyền tải quang WDM Đồ án tốt nghiệp đại học
Đối với các vòng ring quang bảo vệ chia sẻ, dung lượng của các sợi dành
cho các kênh hoạt động và bảo vệ là riêng biệt. Do đó một ring 2 sợi bảo vệ chia
sẻ là ring 2 hướng, một sợi truyền lưu lượng theo hướng thuận chiều kim đồng
hồ, còn sợi kia truyền lưu lượng theo hướng ngược chiều kim đồng hồ.
Tương tự với các mạng lưới quang bảo vệ chia sẻ (trong các liên kết điểm -
điểm): trong mỗi cặp sợi, mỗi sợi sử dụng một nửa số kênh cho làm việc, và
dành một nửa số kênh còn lại để bảo vệ cho lưu lượng làm việc trên sợi kia. Nếu
một sợi bị sự cố thì các kênh hoạt động sẽ được truyền trên các kênh bảo vệ của
sợi kia.
Bảo vệ chia sẻ là một cách để giảm dung lượng thừa dành cho dự phòng và
giảm số lượng các tuyến quang cần phải quản lý.

Hiện nay mới chỉ áp dụng bảo vệ riêng OMS cho các hệ thống WDM điểm
- điểm, trong khi đó bảo vệ OCh được sử dụng cho cả hệ thống điểm - điểm và
các ring OADM, sắp tới có thể sẽ cung cấp thêm các ring bảo vệ chia sẻ OMS.
2.2.3 Bảo vệ đoạn ghép kênh quang
Hình thức bảo vệ này được thực hiện ở lớp ghép kênh quang (OMS), và hay
được áp dụng bảo vệ trong các mạng cung cấp một số lượng lớn các kênh
quang. Tất cả các bước sóng (kênh WDM) truyền trên sợi quang bị sự cố cùng
được định tuyến lại lên một tuyến sợi quang tạm thời rỗi (đã được xác định
trước). Thực hiện chuyển mạch bảo vệ không gian tại bộ ghép kênh WDM
(chuyển mạch sợi quang).
2.2.4 Bảo vệ kênh quang
Hình thức bảo vệ này được thực thi ở lớp kênh quang. Mỗi kênh quang
được bảo vệ độc lập sử dụng một chuyển mạch riêng, dẫn đến tổng số các
chuyển mạch quang lớn nhưng cho phép lựa chọn các kênh để bảo vệ trong bộ
ghép kênh và có thể tích hợp bảo vệ của các bộ phát đáp vào trong kiến trúc này.
Nguyễn Trọng Cường, D01VT
25
Sợi hoạt động
Sợi dự phòng
Sợi dự phòng chuyển
sang hoạt động
Hình 2.3 OCh – DPRing hai sợi đơn hướng
ở điều kiện bình thường và khi có sự cố
Chuyển
mạch
Chuyển
mạch
Chương II. Bảo vệ trong mạng truyền tải quang WDM Đồ án tốt nghiệp đại học
2.3 Các phương thức bảo vệ theo cấu hình mạng
2.3.1 Bảo vệ ở lớp kênh quang

2.3.1.1 Bảo vệ riêng cho cấu hình điểm - điểm
Với cấu hình này có thể áp dụng trực tiếp các kỹ thuật bảo vệ tuyến
riêng/chia sẻ nên không cần phân tích nhiều. Mặc dù cấu hình này đơn giản
nhưng nó thường hay xảy ra sự cố như đứt cả tuyến cáp hay sự cố hỏng thiết bị
nên nó chỉ được sử dụng ở giai đoạn đầu thử nghiệm chưa phát triển dung lượng
mà không mấy khi được sử dụng trong các mạng quy mô lớn. Trong trường hợp
sử dụng kiểu bảo vệ này thì cách đề phòng hiệu quả nhất là chọn tuyến đường đi
cáp thuận lợi hạn chế tối thiểu khả năng bị xâm phạm, có chính sách bảo dưỡng
thường xuyên, và áp dụng kỹ thuật bảo vệ 1+1 hay 1:1.
Bảo vệ quang 1+1 tương tự như phương thức bảo vệ 1+1 SDH. Phía phát sử
dụng bộ chia sẻ 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 tự có sự cố.
Bảo vệ quang 1:1 tương tự như phương thức bảo vệ 1:1 trong SDH. Khác
với bảo vệ 1+1, lưu lượng không được truyền trên 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.
Trường hợp này yêu cầu phải có kênh báo hiệu APS để kích hoạt chuyển mạch
bảo vệ.
Nguyễn Trọng Cường, D01VT
26
Sợi hoạt động
Sợi bảo vệ
Rx
Tx
Bộ chia Chuyển mạch
Hình 2.1 Hệ thống WDM cấu hình đường thẳng chuyển mạch bảo vệ 1+1
Sợi hoạt động
Sợi dự phòng
Sợi dự phòng chuyển

sang hoạt động
Hình 2.3 OCh – DPRing hai sợi đơn hướng
ở điều kiện bình thường và khi có sự cố
Sợi hoạt động
Sợi dự phòng
Sợi dự phòng chuyển sang
hoạt động
Hình 2.4 OCh – DPRing bốn sợi đơn hướng
ở điều kiện bình thường và khi có sự cố
Sợi bảo vệ
Chuyển
mạch
Kênh báo hiệu APS
Chuyển
mạch
Rx
Tx
Hình 2.2 Hệ thống WDM cấu hình đường thẳng chuyển mạch bảo vệ 1:1
Sợi hoạt động
Chương II. Bảo vệ trong mạng truyền tải quang WDM Đồ án tốt nghiệp đại học
Điểm khác biệt giữa bảo vệ WDM và SDH là khi xuất hiện sự cố trên một
sợi hoạt động thì chuyển mạch của đầu thu tương ứng của phía phát đó không
biết gì (chuyển mạch bị mù – blind switch), trong khi ở SDH cả hai đầu thu đều
biết trạng thái của sợi bảo vệ.
2.3.1.2 Bảo vệ riêng cho cấu hình ring (OCh - DPRing)
Bảo vệ trong cấu hình này được thực thi ở lớp kênh quang sử dụng các
chuyển mạch quang để chuyển mạch lưu lượng lên sợi hoạt động hay bảo vệ tùy
thuộc vào trạng thái của ring ở điều kiện bình thường hay sự cố mà không yêu
cầu báo hiệu. Kiến trúc bảo vệ này có thể chống lại sự cố chặng đơn, sự cố đa
chặng, hay sự cố tại nút trung gian trên tuyến hoạt động. Nhưng có nhược điểm

chung là yêu cầu chi phí đắt hơn so với các giải pháp khác.
Trường hợp ring hai sợi cấp phát một sợi cho hoạt động và dành một sợi dự
phòng bảo vệ cho sợi hoạt động. Tại máy phát tín hiệu quang được chia thành
hai luồng tín hiệu và định tuyến trên hai tuyến khác nhau (như trong bảo vệ
1+1). Máy thu nhận cả hai tín hiệu rồi lựa chọn tín hiệu tốt nhất. Khi sợi hoạt
động xảy ra sự cố, đầu thu tương ứng tự động chuyển mạch bảo vệ lên sợi dự
phòng.
Nguyễn Trọng Cường, D01VT
27
Bộ ghép kênh


Bộ khuếch đại
Nút A
Nút D
Nút B Nút C
Nút A
Nút D
Nút B Nút C
Sợi hoạt động
Sợi dự phòng
Sợi dự phòng chuyển
sang hoạt động
Hình 2.3 OCh – DPRing hai sợi đơn hướng
ở điều kiện bình thường và khi có sự cố
Hình a
Hình b
Sợi hoạt động
Sợi dự phòng
Sợi dự phòng chuyển sang

hoạt động
Hình 2.4 OCh – DPRing bốn sợi đơn hướng
ở điều kiện bình thường và khi có sự cố
Chương II. Bảo vệ trong mạng truyền tải quang WDM Đồ án tốt nghiệp đại học
Các nút trong mạng là các OXC và trên một sợi ta có thể truyền đơn hướng
hoặc hai hướng, nhưng trong trường hợp OCh – DPRing hai sợi một sợi cho dự
phòng và một sợi cho hoạt động thì ta phải truyền hai hướng. Vi dụ như hình
2.3, hình a ở tình trạng chưa xảy ra sự cố, hình b ở tình trạng sự cố.
Trường hợp OCh – DPRing bốn sợi (trong đó hai sợi dành cho lưu lượng
hoạt động, còn hai sợi dành cho dự phòng ). Ở trường hợp này nếu truyền lưu
lượng hai hướng thì sẽ thực thi bảo vệ 1+1 mềm dẻo hơn và yêu cầu ít bước
sóng hơn trường hợp OCh – DPRing hai sợi nhưng lại tốn kém.
Ví dụ về OCh – DPRing bốn sợi đơn hướng được mô tả trong hình 2.4,
hình a ở tình trạng chưa xảy ra sự cố, hình b ở tình trạng sự cố.
Giả sử ta có một mạng vòng ring sáu nút, mỗi nút yêu cầu năm bước sóng
để truyền thông với năm nút kia nếu không tái sử dụng bước sóng thì tổng bước
sóng yêu cầu lên tới 15. Tổng quát một mạng OCh – DPRing bốn sợi có N nút
sẽ yêu cầu
2
)1.( −NN
bước sóng. Nếu cho phép sử dụng lại các bước sóng, ví dụ
các đoạn kề nhau có thể chia sẻ cùng bước sóng thì tổng số bước sóng giảm
xuống 3 nhưng yêu cầu thực thi chuyển mạch bảo vệ ở cả hai đầu cuối để tránh
xung đột bước sóng trên sợi bảo vệ khi xảy ra sự cố.
Nguyễn Trọng Cường, D01VT
28
Bộ ghép kênh


Bộ khuếch đại

Nút A
Nút D
Nút B Nút C
Nút A
Nút D
Nút B Nút C
Sợi hoạt động
Sợi dự phòng
Sợi dự phòng chuyển sang
hoạt động
Hình 2.4 OCh – DPRing bốn sợi đơn hướng
ở điều kiện bình thường và khi có sự cố
Hình a Hình b
TX 1
TX n
TX 1
TX n
Chương II. Bảo vệ trong mạng truyền tải quang WDM Đồ án tốt nghiệp đại học
Mô hình chức năng của OCh – DPRing có thể tham chiếu mô hình bảo vệ
ring đoạn ghép kênh SDH (MS SPRing) với giả thiết không thực thi bảo vệ ở
tầng SDH mà bảo vệ ở mức kênh quang.
2.3.1.3 Bảo vệ chia sẻ cho cấu hình điểm - điểm
Chia sẻ là một cách để giảm dung lượng thừa dành cho dự phòng và số
lượng các tuyến quang cần phải quản lý.
Trong bảo vệ chia sẻ kênh quang (chia sẻ tuyến), ở thời điểm thiết lập phiên
liên lạc cho một đường ban đầu, xác định một đường dự phòng và một bước
sóng dành riêng. Một tuyến quang bảo vệ giữa hai nút được thiết lập để bảo vệ
cho N tuyến quang hoạt động giữa hai nút đó.
Nguyễn Trọng Cường, D01VT
29

Hướng đông
Hướng tây
Hinhg 2.5 Mô hình chức năng của một nút OCh – DPRing
Lớp OTS
Lớp OMS
Bộ ghép kênh


Bộ khuếch đại
Lớp OCh
Lớp SDH hoặc ATM hoặc IP
TX 1
TX n
TX 1
TX n
Chương II. Bảo vệ trong mạng truyền tải quang WDM Đồ án tốt nghiệp đại học
Bước sóng dự phòng dành riêng trên các đoạn của đường dự phòng có thể
chia sẻ với các đường dự phòng khác giúp cho giải pháp này có chi phí hiệu quả
hơn bảo vệ tuyến riêng nhưng cũng yêu cầu nhiều báo hiệu hơn và phải cấu hình
lại các OXC kết cuối của các kênh WDM chia sẻ mà tuyến hoạt động cần được
hồi phục. Điều này sẽ làm tăng thời gian trễ hồi phục để thực hiện truyền các
bản tin báo hiệu tới các thành phần và cấu hình lại tất cả các OXC.
2.3.1.4 Bảo vệ chia sẻ cho cấu hình ring (OCh - SPRing)
Xét ring hai sợi truyền thông hai hướng giữa các nút. Trong điều kiện bình
thường, mỗi sợi hoạt động trên một bước sóng khác nhau (λ
1
thuận chiều kim
đồng hồ và λ
2
ngược chiều kim đồng hồ). Nếu một đoạn hay một nút bị sự cố thì

các nút kề cận sẽ định tuyến lại các bước sóng cho đoạn cung bù đó, chia sẻ
dung lượng của các sợi giữa hai kênh quang. OCh – SPRing thường được dùng
để cung cấp bảo vệ quang cho các ring SDH hai sợi. Việc định tuyến lưu lượng
liên quan được thực hiện ở lớp điện bởi thiết bị SDH, các kênh quang chỉ tồn tại
giữa các nút kề nhau tương đương với các đoạn vật lý nút - tới - nút.
Ví dụ truyền thông giữa hai nút A và nút D như hình vẽ 2.7, hình a ở tình
trạng chưa xảy ra sự cố, hình b ở tình trạng sự cố. Như trình bày ở trên thì λ
1
được truyền trên sợi quang thứ nhất thuận chiều kim đồng hồ, λ
2
truyền trên sơi
thứ hai ngược chiều kim đồng hồ. Khi xảy ra sự cố đoạn thì nút A tự động
chuyển mạch bảo vệ bước sóng λ
1
lên sợi quang thứ hai ngược chiều kim đồng
hồ.
Nguyễn Trọng Cường, D01VT
30
Bộ ghép kênh


Bộ khuếch đại
.
.
.
TX 1
TX n
.
.
.

TX 1
TX n
Kênh báo hiệu
Hình 2.6 Mạng lưới WDM bảo vệ chia sẻ 1:N
Chương II. Bảo vệ trong mạng truyền tải quang WDM Đồ án tốt nghiệp đại học
Ví dụ truyền thông giữa nút A và nút C và xảy ra sự cố ở nút D. Hình vẽ 2.8
dưới đây mô tả:
OCh – SPRing thường được dùng để cung cấp bảo vệ quang cho các ring
SDH hai sợi. Việc định tuyến lưu lượng liên quan được thực hiện ở lớp điện bởi
thiết bị SDH, các kênh quang chỉ tồn tại giữa các nút kề nhau tương đương với
các đoạn vật lý nút – tới – nút.
Mô hình chức năng của OCh – SPRing tham chiếu mô hình bảo vệ SDH
MS– SPRing nhưng ở mức kênh quang. Do các chức năng thích ứng ở tầng OTS
và OMS phải xử lý cùng một số lượng các kênh quang nên chuyển mạch bảo vệ
không thể đặt ở tầng OMS mà được chuyển lên tầng OCh. Hình vẽ dưới đây
miêu tả mô hình chức năng của một nút OCh – SPRing kế cận với sự cố sử dụng
Nguyễn Trọng Cường, D01VT
31
Bộ ghép kênh


Bộ khuếch đại
λ
1
λ
1
λ
1
Hình 2.7 OCh – SPRing khi bình thường và khi sự cố đoạn
λ

2
λ
1
Nút D
Nút C
Nút B
Nút A
Hình a
λ
2
λ
2
λ
2
λ
1
Nút D
Nút C
Nút B
Nút A
Hình b
λ
2
λ
2
λ
1
λ
2
λ

1
Hình 2.8 OCh – SPRing khi bình thường và khi sự cố nút
λ
2
λ
1
Nút D
Nút C
Nút B
Nút A
Hình a
λ
2
λ
1
λ
2
λ
1
Nút D
Nút C
Nút B
Nút A
Hình b
Chương II. Bảo vệ trong mạng truyền tải quang WDM Đồ án tốt nghiệp đại học
chuyển mạch OCPC ở mức kênh quang, còn các hoạt động định tuyến được thực
hiện ở các tầng SDH (HP, LP).
2.3.1.5 Bảo vệ chia sẻ cho cấu hình Mesh
Dù cấu trúc mạng Ring WDM là cấu hình phổ biến nhất hiện nay, nhưng
gần đây các mạng quang WDM có cấu hình Mesh đang được thừa nhận là có

đặc tính quan trọng và ưu việt hơn. Điều này là nhờ sự phát triển và cải thiện của
các OXC, các thiết bị chuyển mạch quang.
Mặc dù mạng quang cấu hình Mesh có nhiều ưu việt và đang được phát
triển mạnh nhưng khả năng tồn tại và duy trì mạng là vấn đề phức tạp hơn so với
cấu hinh Ring bởi vì trong mạng có nhiều thực thể hơn trong bảng định tuyến và
có nhiều quyết định thiết kế phải lựa chọn. Ngoài ra, không có cơ chế bảo vệ
mạng quang WDM cấu hình Mesh nào hiện nay được thương mại hoá trên phạm
vi lớn.
Bảo vệ tuyến tại lớp OCh có thể được áp dụng cho các mạng quang cấu
hình Mesh. Để có một kết nối thì một cặp đường đi (đường đi làm việc và đường
đi dự phòng) phải được thiết lập. Để cơ chế bảo vệ tuyến đạt hiệu quả nhất thì
các tuyến làm việc và các tuyến bảo vệ phải độc lập, độc lập cả về sự cố (nghĩa
Nguyễn Trọng Cường, D01VT
32
Hướng tây
OCPC
Hình 2.9 Mô hình chức năng của một nút OCh – SPRing kế cận với sự cố
Bộ ghép kênh


Bộ khuếch đại
Lớp OTS
Hướng đông
Lớp OMS
Lớp OCh
Lớp SDH