NGHIÊN cứu hệ THỐNG THÔNG TIN QUANG GHÉP bước SÓNG mật độ CAO DWDM

I. TỔNG QUAN DWDM
1.1. Khái niệm
Ghép kênh theo bước sóng (WDM) là công nghệ ghép nhiều kênh có bước sóng khác nhau để
truyền đi trên cùng một sợi quang. Các bộ ghép và tách kênh được sử dụng là các thiết bị quang
thụ động. Ghép kênh theo bước sóng hoàn toàn trong suốt đối với dữ liệu được truyền. Vì thế,
tốc độ và chuẩn dữ liệu của các kênh được ghép không cần phải giống nhau.
Cấu trúc tổng quát của một tuyến WDM đơn hướng, n kênh như hình 1.1.
Hình 1.1: Cấu trúc tổng quát của WDM và phổ của tín hiệu ghép
Các luồng thông tin cần truyền được đưa tới khối phát của từng kênh. Các khối này làm nhiệm
vụ phát đáp với bước sóng khác nhau. Đầu ra của các khối phát được đưa tới bộ ghép kênh theo
bước sóng để ghép thành một luồng tổng được khuyếch đại và phát lên sợi quang. Trên đường
truyền, có thể đặt các bộ khuyếch đại nhằm đảm bảo về công suất để tăng khoảng cách truyền.
Tại đầu thu, tín hiệu này được khuyếch đại để tín hiệu đủ lớn và được đưa tới bộ tách kênh theo
bước sóng để tách thành các kênh tương tự như đầu phát. Các kênh bước sóng riêng được đưa tới
các khối phát tương ứng để chuyển từng kênh thành các luồng tín hiệu riêng tương ứng với phía
phát.
Hiện tại, có hai hệ thống ghép kênh theo bước sóng được biết là hệ thống ghép kênh theo bước
sóng mật độ cao (DWDM – Dense Wavelength Division Mutiplexing) và hệ thống ghép kênh
theo bước sóng thô (CWDM – Coarse Wavelength Division Mutiplexing).
Bảng 1-1: Phân chia băng tần quang
Băng Ý nghĩa Dải bước sóng (nm)
Băng O Original – băng gốc 1260 đến 1360
Băng E Extended – băng mở rộng 1360 đến 1460
Băng S Short – băng ngắn 1460 đến 1530
Băng C Conventional – băng thông thường 1530 đến 1565
Băng L Long – băng dài 1565 đến 1625
Băng U Ultra-long – băng cực dài 1625 đến 1675
DWDM là một công nghệ ghép kênh theo bước sóng với số bước sóng lớn trong một băng tần
hạn chế. Hệ thống ghép kênh DWDM hiện tại hoạt động ở băng C hoặc băng L (bảng 1-1), dung
lượng 32 hoặc 40 kênh, khoảng kênh 0,4 nm và tốc độ tới 10G. Các bước sóng được chuẩn hóa
theo khuyến nghị ITU-T G.692 (bảng 1-2). Hiện tại, hệ thống DWDM đã nghiên cứu thử nghiệm

với dung lượng kênh được nâng đến 40G hoặc số lượng kênh được nâng đến 80.
Bảng 1-2: Bước sóng chuẩn hóa DWDM theo khuyến nghị ITU-T G.692
TT Tần số trung tâm (THz)
cho khoảng kênh 50
GHz
Tần số trung tâm (THz) cho
khoảng kênh 100 GHz hoặc
hơn
Bước sóng trung tâm
(nm)
1 196.10 196.10 1528.77
2 196.05 – 1529.16
3 196.00 196.00 1529.55
4 195.95 – 1529.94
5 195.90 195.90 1530.33
6 195.85 – 1530.72
7 195.80 195.80 1531.12
8 195.75 – 1531.51
9 195.70 195.70 1531.90
10 195.65 – 1532.29
11 195.60 195.60 1532.68
12 195.55 – 1533.07
13 195.50 195.50 1533.47
14 195.45 – 1533.86
15 195.40 195.40 1534.25
16 195.35 – 1534.64
17 195.30 195.30 1535.04
18 195.25 – 1535.43
19 195.20 195.20 1535.82
20 195.15 – 1536.22

21 195.10 195.10 1536.61
22 195.05 – 1537.00
23 195.00 195.00 1537.40
24 194.95 – 1537.79
25 194.90 194.90 1538.19
26 194.85 – 1538.58
27 194.80 194.80 1538.98
28 194.75 – 1539.37
29 194.70 194.70 1539.77
30 194.65 – 1540.16
31 194.60 194.60 1540.56
32 194.55 – 1540.95
33 194.50 194.50 1541.35
34 194.45 – 1541.75
35 194.40 194.40 1542.14
36 194.35 – 1542.54
37 194.30 194.30 1542.94
38 194.25 – 1543.33
39 194.20 194.20 1543.73
40 194.15 – 1544.13
41 194.10 194.10 1544.53
Hệ thống CWDM được phát triển nhằm đáp ứng các ứng dụng dung lượng nhỏ để giảm chi phí
đầu tư. CWDM là hệ thống ghép kênh bước sóng với mật độ kênh thấp, yêu cầu xử lý băng tần
không cao. Số kênh của CWDM nhỏ hơn hoặc bằng 18 với khoảng kênh 20nm (tương đương
khoảng 2,5 THz), dung lượng một kênh đến 10G, bước sóng theo khuyến nghị ITU-T G.694.2.
Bước sóng của CWDM được phân bổ như hình 1.2.
Hình 1.2: Bước sóng của CWDM
1.2. Động lực phát triển
Sự tăng nhanh yêu cầu về dung lượng, khoảng cách và sự đa dạng về định dạng truyền tin làm
cho các hệ thống ghép kênh theo thời gian (TDM) và việc tăng số lượng sợi quang không đáp

ứng được. Trong khi, dung lượng của một sợi quang rất lớn thì các hệ thống truyền dẫn quang
TDM, với một tín hiệu quang trên mỗi sợi quang, chỉ khai thách một phần nhỏ trong băng tần
rộng lớn của sợi quang. Do đó, đã nảy sinh nhu cầu cần một hệ thống có khả năng tăng dung
lượng truyền dẫn trên một sợi quang bằng cách tận dụng băng thông rộng của sợi, tăng khoảng
cách truyền dẫn và đáp ứng đồng thời nhiều định dạng thông tin. Đây là động lực phát triển hệ
thống ghép kênh theo bước sóng WDM.
Hệ thống WDM cho phép tăng dung lượng truyền dẫn trên một sợi quang, mà không tăng tốc
độ xung, bằng cách tận dụng băng thông rộng của sợi quang. Có thể ghép các luồng số liệu có
tốc độ và định dạng khác nhau. Do đó, hệ thống đáp ứng được các yêu cầu kể trên.
1.3. Ứng dụng
1.3.1. Các kiểu mạng DWDM
DWDM có hai kiểu ứng dụng: kiểu mạng mở và mạng tích hợp.
Kiểu mạng DWDM mở hoạt động với mọi loại giao diện quang đầu cuối. Hệ thống này sử
dụng công nghệ chuyển đổi bước sóng để chuyển đổi tín hiệu quang từ bước sóng của luồng tín
hiệu cần truyền sang bước sóng quy chuẩn trong hệ thống. Các tín hiệu quang từ các thiết bị đầu
cuối khác nhau sau khi được chuyển đổi thành các bước sóng khác nhau phù hợp hệ thống theo
khuyến nghị ITU-T được đưa tới bộ ghép để ghép thành tín hiệu DWDM.
Hình 1.3: Hệ thống DWDM mở
Hệ thống DWDM tích hợp không sử dụng công nghệ chuyển đổi bước sóng. Hệ thống DWDM
tích hợp được thiết kế để hoạt động cùng với một số mạng khác như SDH, Ethernet, Các giao
diện quang từ thiết bị thuộc các mạng được tích hợp phải có bước sóng chuẩn hóa DWDM và
được kết nối trực tiếp vào bộ tách ghép kênh của hệ thống DWDM.

Hình 1.4: Hệ thống DWDM tích hợp
Các kiểu mạng này được áp dụng tùy thuộc vào từng hoàn cảnh cụ thể. Trong thực tế, có thể
kết hợp cả hai kiểu ứng dụng này trong một hệ thống mạng.
1.3.2. Ứng dụng DWDM tại các lớp mạng
- Mạng đường trục (back-bone)
Các hệ thống DWDM khoảng cách xa (long-haul) được ứng dụng trong mạng đường trục để
truyền tải thông tin với lưu lượng lớn giữa các vùng trong một quốc gia. Đặc điểm của các hệ

thống này là dung lượng rất lớn và sử dụng các công nghệ sửa lỗi FEC, khuyếch đại Raman, định
dạng xung CRZ cùng với các trạm lặp để tăng cường về khoảng cách. Hệ thống mạng đường trục
được xây dựng dưới dạng hình vòng hoặc hình lưới để tăng khả năng bảo vệ lưu lượng.
- Mạng nội vùng (Metropolitan)
Sử dụng các hệ thống DWDM khoảng cách trung bình để kết nối giữa các điểm tập trung lưu
lượng trong một vùng. Các mạng metro cũng được xây dựng dạng hình vòng hoặc hình lưới để
tăng khả năng bảo vệ lưu lượng.
1.3.3. Ứng dụng tại Viettel
Mạng DWDM được sử dụng tại đường trục Bắc Nam, đường trục quốc tế, các mạng liên tỉnh
và nội hạt Hà Nội, TP.Hồ Chí Minh. Hệ thống DWDM hiện đang được sử dụng là hệ thống tích
hợp với hai loại giao diện cơ bản là SDH STM-N (N=16, 64) và GE (10G, 1G), phục vụ truyền
tải lưu lượng từ mạng SDH và mạng IP của Viettel.
Mạng trục Quốc gia với dung lượng 70G (sử dụng 7 bước sóng) sử dụng cáp trục 1C và 2B.
Trong đó trên trục 1C có 20 node truyền dẫn sử dụng thiết bị của hãng ECI (V01 đến V20). Trục
2B có 24 node trạm (T01 đến T24) sử dụng thiết bị của hãng ZTE. Hai đường trục 1C và 2B tạo
thành mạng hình chuỗi (chain) bảo vệ 1+1 cho dịch vụ Bắc – Nam.
Mạng lõi của Hà Nội có 06 node mạng dung lượng 30G (sử dụng 03 bước sóng) với chức năng
truyền tải lưu lượng cho các vòng ring SDH. Lưu lượng trên mạng lõi DWDM Hà Nội gồm có
lưu lượng mạng nội thành, mạng ngoại thành và mạng khách hàng. Thiết bị sử dụng trên mạng
là của hãng Hauwei.
Mạng lõi Hồ Chí Minh có 06 node mạng, dung lượng 30G (sử dụng 03 bước sóng) với chức
năng truyền tải lưu lượng cho các vòng ring SDH. Thiết bị sử dụng trên mạng là của hãng
Huawei.
Trong tương lai Viettel sẽ triển khai DWDM ở tất cả các mạng liên tỉnh. Mạng DWDM phía
bắc ngoài chức năng truyền tải lưu lượng cho các tỉnh phía bắc còn đảm bảo cho lưu lượng đi
quốc tế. Dung lượng mạng dự kiến là 100G (sử dụng 10 bước sóng). Mạng DWDM đường trục
sử dụng 4 tuyến cáp (1B, 1C, 2B và 1D) với dung lượng dự kiến 100G. Mạng DWDM trong
mạng lõi Hà Nội và Hồ Chí Minh.
1.4. Ưu điểm của DWDM
Hệ thống DWDM có các ưu điểm sau:

1.4.1. Dung lượng cực lớn
Băng thông truyền dẫn của sợi quang thông thường được sử dụng rất lớn. Nhưng, tỷ lệ sử
dụng của các hệ thống đơn bước sóng vẫn rất thấp. Bằng cách sử dụng công nghệ DWDM, dung
lượng truyền dẫn trên mỗi sợi quang được tăng lên rất nhiều lần mà không cần tăng tốc độ bit.
1.4.2. Trong suốt đối với tốc độ bit và khuôn dạng dữ liệu
Các hệ thống DWDM được xây dựng trên cơ sở ghép và tách các tín hiệu quang theo bước
sóng và việc ghép tách này độc lập với tốc độ truyền dẫn và phương thức điều chế. Vì thế, các hệ
thống này trong suốt đối với tốc độ dữ liệu và khuôn dạng dữ liệu. Vì thế, có thể truyền các tín
hiệu với các đặc điểm truyền dẫn khác hẳn nhau, có thể tổng hợp và tách các tín hiệu điện khác
nhau bao gồm các tín hiệu số và các tín hiệu tương tự, các tín hiệu PDH và các tín hiệu
SDH,.v.v.
1.4.3. Bảo vệ đầu tư tối đa trong quá trình nâng cấp hệ thống
Trong quá trình mở rộng và phát triển mạng, có thể mở rộng dung lượng mà không cần xây
dựng lại hệ thống cáp quang mà chỉ cần thay thế các bộ thu phát quang. Hơn nữa, việc tăng thêm
dịch vụ mới và dung lượng mới được thực hiện đơn giản bằng cách tăng thêm bước sóng.
1.4.4. Khả năng linh hoạt, tiết kiệm và và độ tin cậy cao
So với các mạng truyền thống sử dụng phương thức TDM điện, mạng DWDM có cấu trúc cực
kỳ đơn giản và các lớp mạng được phân tách rõ ràng. Lớp thấp nhất của mạng là lớp toàn quang
tính từ đầu vào bộ ghép tới đầu ra bộ tách kênh bước sóng bao gồm các bộ khuyếch đại, bù tán
sắc và các thành phần ở trên đoạn đường truyền. Lớp này là được xây dựng cố định với từng
mạng và có chi phí rất thấp. Lớp dịch vụ mức cao hơn bao gồm các bộ phát đáp quang. Các bộ
phát đáp quang làm nhiệm vụ gom các dữ liệu cần truyền và phát đáp tại các bước sóng chuẩn
hóa của hệ thống. Việc thay đổi dung lượng, thêm bớt dịch vụ được thực hiện bằng cách thay đổi
hoặc thêm bớt các bộ phát đáp. Do đó, mạng DWDM đáp ứng tốt về khả năng linh hoạt và tiết
kiệm chi phí. Do đặc điểm trong suốt với tín hiệu truyền nên độ tin cậy của mạng cao hơn hẳn so
với các mạng TDM.
1.4.5. Tương thích với chuyển mạch quang hoàn toàn
Theo dự đoán, có thể thực hiện được mạng chuyển mạch hoàn toàn quang trong tương lai, việc
xử lý như xen/rẽ và kết nối của tất cả các dịch vụ viễn thông có thể được thực hiện bằng cách
thay đổi và điều chỉnh các bước sóng tín hiệu quang. Vì vậy, DWDM là công nghệ cơ sở để thực

hiện mạng hoàn toàn quang. Hơn nữa, các hệ thống DWDM có thể tương thích với các mạng
hoàn toàn quang trong tương lai. Hoàn toàn có thể thực hiện mạng hoàn toàn quang trong suốt và
có độ tin cậy cao trên cơ sở hệ thống DWDM hiện tại.

Tài liệu tham khảo
[1] A. Zarifkar (), Components for DWDM Systems, Iran Telecommunication
Research Center (ITRC) Optical Communications Group
[2] DWDM primer, Fujitsu, 21/5/2004
[3] Đỗ Văn Việt Em, Kỹ thuật thông tin quang 2, Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông, Hà
Nội, 2007
[4] Fiber Types in Gigabit Optical Communications, Cisco, 04/2008
[5] OptiX OSN 6800 Product Description V100R003_01, Huawei Technology,
[6] WDM Principle ISSUE1.1, Huawei Technology
HỆ THỐNG DWDM – CHƯƠNG II: NGUYÊN LÝ HỆ THỐNG

Tóm tắt
Phần này đưa ra mô hình tổng quan, nguyên lý hoạt động và các tiêu chuẩn tham chiếu của một
hệ thống DWDM. Một hệ thống DWDM bao gồm phần cứng là các thiết bị trên mạng và phần
mềm để quản lý, giám sát và điều khiển các phần tử mạng. Mỗi phần tử DWDM bao gồm các
subrack được lắp trên rack, mỗi subrack bao gồm các card điều khiển, card xử lý, card giao diện,
card nguồn.
2.1. Mô hình hệ thống và nguyên lý hoạt động
Mô hình tổng quát hệ thống DWDM được trình bày trong hình 2.1. Mô hình này biểu diễn một
hệ thống DWDM mở, đơn hướng gồm đầu phát, trạm khuếch đại và bù tán sắc trung gian và đầu
thu. Hệ thống ghép n kênh bước sóng, từ λ1 đến λn.
Tại đầu phát, các luồng tín hiệu đầu vào được đưa đến các bộ phát đáp (OTU) khác nhau, từ
OTU1 đến OTUn. Giao diện đầu vào OTU là các giao diện dịch vụ truyền dẫn như SDH, PDH,
FE, GE, Nhiệm vụ của các bộ phát đáp là nhận và gom tín hiệu cần truyền từ đầu vào và phát
lại trên các bước sóng chuẩn hóa của hệ thống DWDM, từ λ1 đến λn. Đầu ra từ các OTU được
đưa đến bộ ghép kênh theo bước sóng OMU. OMU làm nhiệm vụ ghép các tín hiệu tại các bước

sóng khác nhau thành một luồng tín hiệu ghép tổng DWDM. Tín hiệu ghép này được đưa đến bộ
khuếch đại tăng cường (BA) để khuếch đại tới công xuất thích hợp để phát vào sợi quang.
Trên đường truyền có đặt các bộ khuếch đại đường (LA) để đảm bảo về công suất. Ngoài ra,
trên đường truyền cũng có đặt các sợi bù tán sắc (DCF) để hạn chế tán sắc. Bộ bù tán sắc thường
được chèn vào giữa các tầng khuếch đại của một bộ khuếch đại hoặc chèn vào giữa hai bộ
khuếch đại liên tiếp.
Tại đầu thu, vì tín hiệu có công suất rất nhỏ nên được đưa vào bộ tiền khuếch đại (PA) để
khuếch đại công suất với tạp âm rất thấp để đảm bảo chất lượng tín hiệu. Bộ bù tán sắc (DCF)
được chèn vào giữa các tầng khuếch đại để bù tán sắc. Tín hiệu sau khi khuếch đại và bù tán sắc
được đưa đến bộ tách kênh (ODU) để tách thành các kênh bước sóng đơn, từ λ1 đến λn. Tín hiệu
bước sóng đơn được đưa đến các bộ phát đáp tương ứng để chuyển đến giao diện đầu ra của hệ
thống (SDH, FE, GE, ).
Trong hệ thống DWDM, hệ thống quản lý được truyền qua kênh giám sát quang (OSC). Kênh
giám sát thường có tốc độ 2Mbit/s. Có hai kiểu OSC: OSC trong băng và OSC ngoài băng.
Với kiểu OSC trong băng, kênh giám sát quang được ghép vào dữ liệu người dùng và được
truyền cùng với tín hiệu người dùng. Kênh giám sát được ghép tách tại OTU.
Với kiểu OSC ngoài băng, kênh giám sát quang được truyền bằng một kênh bước sóng độc lập
với dữ liệu người dùng. Trong trường hợp này, kênh OSC có thể truyền bằng một bước sóng
DWDM trên băng C hay băng L hoặc truyền bằng kênh bước sóng trong băng S. Kênh OSC có
tốc độ thấp nên yêu cầu chất lượng truyền dẫn không cao, do đó, quỹ đường truyền rất lớn.
Ngoài ra, OSC luôn kết cuối tại các trạm bất kỳ nên khoảng cách không lớn và vì thế, không cần
phải khuếch đại và bù tán sắc. Do kênh OSC thường hoạt động trên băng S, yêu cầu chất lượng
truyền không cao và cũng để đảm bảo thông suốt kênh quản lý trong cả trường hợp hỏng các
thành phần thiết bị DWDM (MUX, DEMUX, bộ khuếch đại, ) nên kênh OSC được ghép vào
tín hiệu tổng tại vị trí sau bộ khuếch đại và được tách ra tại vị trí trước bộ khuếch đại. Hệ thống
DWDM trên hình 2.1 sử dụng chế độ OSC ngoài băng, kênh OSC hoạt động tại bước sóng λOSC
trên băng S.

Hình 2.1: Sơ đồ nguyên lý DWDM

Một hay nhiều hệ thống quản lý phần tử EMS được kết nối với các thiết bị DWDM để tạo
thành một mạng quản lý. Mạng quản lý thường là mạng IP và các thiết bị DWDM cũng như các
EMS, NMS đóng vai trò là các node mạng. EMS kết nối trực tiếp đến một phần tử DWDM,
thường bằng giao diện Fast Ethernet. Kênh truyền thông tin quản lý giữa các phần tử DWDM là
kênh OSC. EMS quản lý các phần tử trực thuộc nó bao gồm: cấu hình, nhận cảnh báo và xem
thông tin cấu hình. EMS xem các phần tử mạng là các đối tượng rời rạc. NMS quản lý toàn mạng
và xem các phần tử mạng là các đối tượng nằm trong hệ thống liên kết. NMS quản lý mạng
thông qua các EMS.
Các hệ thống DWDM tích hợp cũng hoạt động với nguyên lý này. Tuy nhiên, với hệ thống
DWDM tích hợp, các luồng tín hiệu từ mạng được tích hợp đã được chuẩn hóa về bước sóng
DWDM, hệ thống không cần sử dụng OTU.
Trên thực tế, hệ thống DWDM được xây dựng là hệ thống hai hướng. Mô hình tổng quát của hệ
thống DWDM hai hướng được trình bày trên hình 2.2. Mỗi thiết bị OTM đều có một bộ ghép và
tách kênh. OTU giao tiếp về hai phía, mỗi phía đều có đầu thu và đầu phát. Hướng giao tiếp với
các luồng thông tin cần truyền gọi là client side hay còn gọi là local side. Hướng giao tiếp về
phía mạng DWDM gọi là line side hay còn gọi là network side.
Hình 2.2: Hệ thống DWDM hai hướng
Hình 2.3 biểu diễn các cách giao tiếp giữa hệ thống DWDM với các dịch vụ khác. Với hệ thống
DWDM mở, sử dụng các bộ phát đáp (OTU) để nhận, gom các luồng thông tin của các dịch vụ
khác nhau để phát trên các bước sóng chuẩn hóa của DWDM. Như vậy, các dịch vụ ngoài giao
tiếp với hệ thống DWDM bằng giao diện quang mở của hệ thống. Với hệ thống DWDM tích
hợp, các luồng số liệu cần truyền từ mạng kết hợp đã được chuẩn hóa bước sóng nên có thể kết
nối trực tiếp với khối tách ghép kênh. Vì thế các lớp dịch vụ ngoài giao tiếp trực tiếp với lớp
DWDM.
Hệ thống DWDM tích hợp có chi phí thấp hơn do không phải sử dụng OTU. Hệ thống DWDM
mở có ưu điểm là khả năng linh hoạt tốt hơn.
Hình 2.3: Giao tiếp giữa DWDM với các dịch vụ khác
Các giao diện trực tiếp tới lớp DWDM là các giao diện quang tại bước sóng chuẩn hóa của hệ
thống ghép kênh theo bước sóng DWDM. Các giao diện từ các dịch vụ khác tới giao diện quang
mở là các giao diện điện hoặc giao diện quang tại bước sóng không chuẩn hóa DWDM. Khối

giao diện quang mở có thể thực hiện một số chức năng bổ xung như ghép kênh miền điện, sửa
lỗi, đồng bộ lại, tái tạo xung,
2.2. Các tiêu chuẩn cho hệ thống DWDM
2.2.1. Các khuyến nghị ITU-T
Bảng 2-1 liệt kê các khuyến nghị ITU-T áp dụng cho mạng DWDM, bao gồm các khuyến nghị
đối với tần số hoạt động, quản lý mạng, cấu trúc hệ thống; các khuyến nghị đối với bộ tách ghép
kênh, bộ khuyếch đại, bộ phát đáp; các khuyến nghị về phân cấp số và giao diện với các mạng
khác như PDH, SDH,
Bảng 2-1: Các khuyến nghị ITU-T áp dụng cho DWDM
Khuyến
nghị
Nội dung Mô tả
G.692 Optical interfaces for multichannel systems
with optical amplifiers
Các giao diện quang cho hệ thống đa
kênh có các bộ khuếch đại quang
G.694.1 Spectral grids for WDM applications:
DWDM frequency grid
Các lưới phổ cho các ứng dụng WDW:
lưới tần số DWDM
G.694.2 Spectral grids for WDM applications:
CWDM frequency grid
Các lưới phổ cho các ứng dụng WDW:
lưới tần số CWDM
G.696.1 Intra-Domain DWDM applications Ứng dụng DWDM nội vùng
G.702 Digital hierarchy bit rates Các tốc độ bít phân cấp số
Khuyến
nghị
Nội dung Mô tả
G.703 Physical/electrical characteristic of

hierarchical digital interfaces
Đặc điểm vật lý/điện của các giao diện
số phân cấp
G.704 Synchronous frame structures used at 1544,
6312, 2048, 8448 and 44736kbit/s
hierarchical levels
Cấu trúc khung đồng bộ được sử dụng
tại các mức phân cấp 1544, 6312,
2048, 8448 và 44736 kbit/s
G.707 Network node interface for the synchronous
digital hierarchy (SDH)
Giao diện node mạng cho phân cấp số
đồng bộ (SDH)
G.709 Interfaces for the Optical Transport Network Các giao diện cho mạng truyền tải
quang
G.7710 Equipment Management Function (EMF)
requirements that are common to multiple
transport technologies
Các yêu cầu đối với chức năng quản lý
thiết bị áp dụng chung cho các công
nghệ đa truyền tải
G.775 Loss of signal (LOS) and alarm indication
signal (AIS) defect detection and clearance
criteria
Tiêu chuẩn phát hiện và xóa bỏ lỗi mất
tín hiệu (LOS) và tín hiệu chỉ thị cảnh
báo (AIS)
G.773 Protocol suites for Q-interfaces for
management of transmission systems
Bộ giao thức cho giao diện Q dùng

trong quản lý hệ thống truyền dẫn
G.774 1
G.774 2
G.774 3
G.774 4
G.774 5
Synchronous Digital Hierarchy (SDH)
management information model for the
network element view
Mô hình thông tin quản lý SDH sử
dụng cho hiển thị phần tử mạng
G.783 Characteristics of Synchronous Digital
Hierarchy (SDH) equipment functional
blocks
Đặc điểm của các khối chức năng thiết
bị SDH
G.784 Synchronous Digital Hierarchy (SDH)
management
Quản lý phân cấp số đồng bộ (SDH)
G.798 Characteristics of optical transport network
hierarchy equipment functional blocks
Đặc điểm của các khối chức năng thiết
bị theo phân cấp mạng truyền tải
quang
G.803 Architectures of transport networks based on
the Synchronous Digital Hierarchy (SDH)
Kiến trúc của các mạng truyền tải trên
cơ sở phân cấp số đồng bộ (SDH)
G.808.1 The generic functional models,
characteristics and processes associated with

various linear protection schemes for
connectionoriented layer networks
Các mô hình chức năng tổng quát, đặc
tính và quá trình kết hợp với các
phương thức bảo vệ tuyến tính khác
nhau áp dụng cho các mạng
G.813 Timing characteristics of SDH equipment
slave clocks (SEC)
Đặc điểm định thời của các đồng hồ
phụ thuộc trong thiết bị SDH kiểu.
Khuyến
nghị
Nội dung Mô tả
G.823 The control of jitter and wander within
digital networks which are based on the
2048kbit/s hierarchy
Điều khiển rung và trôi pha trong các
mạng số trên cơ sở phân cấp 2 kbit/s
G.824 The control of jitter and wander within
digital networks which are based on the
1544kbit/s hierarchy
Điều khiển rung và trôi pha trong các
mạng số trên cơ sở phân cấp
1544kbit/s
G.825 The control of jitter and wander within
digital networks which are based on the
Synchronous Digital Hierarchy (SDH)
Điều khiển rung và trôi pha trong các
mạng số trên cơ sở phân cấp SDH
G.826 Error performance parameters and

objectives for international, constant bit rate
digital paths at or above the primary rate
Các tham số và mục tiêu chất lượng
đối với lỗi cho các đường truyền số
quốc tế có tốc độ cố định tại bằng hoặc
trên tốc độ cơ sở
G.831 Management capabilities of transport
networks based on the Synchronous Digital
Hierarchy (SDH)
Khả năng quản lý của các mạng truyền
tải trên cơ sở phân cấp số đồng bộ
G.841 Types and characteristics of SDH network
protection architectures
Các kiểu và đặc điểm của các kiến trúc
bảo vệ mạng SDH
G.842 Cooperation of the SDH network protection
structures
Sự kết hợp các kiến trúc bảo vệ mạng
SDH
G.872 The functional architecture of optical
transport networks using the modelling
methodology described in ITU-T Rec.
G.805
Cấu trúc chức năng của các mạng
truyền tải quang sử dụng phương pháp
mô hình hóa được mô tả trong khuyến
nghị ITU-T G805.
G.873.1 The APS protocol and protection switching
operation for the linear protection schemes
for the Optical Transport Network at the

Optical Channel Data Unit (ODUk) level
Giao thức APS và hoạt động chuyển
mạch bảo vệ áp dụng cho bảo vệ tuyến
tính ứng dụng trong mạng truyền tải
quang tại mức đơn vị số liệu kênh
quang (ODUk)
G.874 Management aspects of the Optical
Transport Network Element containing
transport functions of one or more of the
layer networks of the optical transport
network.
Vấn đề quản lý của phần tử mạng
truyền tải quang bao gồm các chức
năng truyền tải của một hay nhiều
mạng phân lớp của mạng truyền tải
quang
G.957 Optical interfaces of equipments and
systems relating to the synchronous digital
hierarchy
Các giao diện quang của các thiết bị và
hệ thống liên quan đến phân cấp số
đồng bộ
G.691 Optical interfaces for single channel STM-
64 and other SDH systems with optical
amplifiers
Các giao diện quang cho kênh đơn
STM-64 và các hệ thống SDH khác có
khuếch đại quang
Khuyến
nghị

Nội dung Mô tả
G.692 Optical interfaces for multichannel systems
with optical amplifiers
Các giao diện quang cho hệ thống đa
kênh có khuếch đại quang
G.693 Optical interfaces for intra-office systems Các giao diện quang cho hệ thống nội
đài
G.697 Optical monitoring for DWDM systems Giám sát quang cho các hệ thống
DWDM
G.671 Transmission characteristics of optical
components and subsystems
Đặc tính truyền dẫn của các thành
phần quang và các phân hệ
G.959.1 Physical layer inter-domain interface (IrDI)
specifications for optical networks which
may employ wavelength division
multiplexing (WDM)
Đặc tính kỹ thuật của giao diện nội
vùng lớp vật lý của các mạng quang có
thể triển khai ghép kênh theo bước
sóng (WDM)
G.975 Forward error correction for submarine
systems
Sửa lỗi truyền dẫn cho các hệ thống
quang biển
G.975.1 Forward error correction for high bit rate
DWDM submarine systems
Sửa lỗi truyền dẫn cho các hệ thống
quang biển DWDM tốc độ cao
M.3010 Principles for a telecommunication

management network
Nguyên lý áp dụng cho một mạng
quản lý viễn thông
G.661 Definition and test methods for the relevant
generic parameters of optical fiber
amplifiers
Định nghĩa và phương pháp đo kiểm
các tham số đặc tính chung của các bộ
khuếch đại quang
G.662 Generic characteristics of optical fiber
amplifier devices and subsystems
Các đặc điểm chung của các thiết bị và
phân hệ khuếch đại sợi quang
G.663 Application related aspects of optical fiber
amplifier devices and sub-systems
Ứng dụng liên quan đến các vấn đề về
thiết bị và phân hệ khuếch đại sợi
quang
G.664 Optical safety procedures and requirements
for optical transport systems
Các thủ tục và yêu cầu về an toàn
quang cho các hệ thống truyền tải
quang
G.665 Definitions and Test Methods for Generic
Characteristics of Raman Amplifiers and
Raman Amplified Subsystems
Các định nghĩa và phương pháp đo
kiểm cho các đặc tính tổng quát của bộ
khuếch đại Raman và các phân hệ
khuếch đại Raman

2.2.2. Các tiêu chuẩn IEEE
Các tiêu chuẩn IEEE áp dụng cho giao diện Ethernet được liệt kê trong bảng 2-2.
Bảng 2-2: Các tiêu chuẩn IEEE
Tiêu chuẩn Nội dung Mô tả
IEEE Std
802.3
Carrier sense multiple access with
collision detection (CSMA/CD) access
method and physical layer specification
Đa truy nhập theo cảm biến đường
truyền với có chế phát hiện xung đột
(CSMA/CD): phương thức truy nhập
và chi tiết kỹ thuật lớp vật lý
IEEE 802.3z Media Access Control (MAC)
parameters, physical Layer, repeater and
management parameters for 1000 Mb/s
operation
Các tham số điều khiển truy nhập môi
trường (MAC), lớp vật lý, các tham
số bộ lặp và quản lý cho hoạt động
1000 Mb/s
IEEE802.3a
e
Media Access Control (MAC)
parameters, physical Layer, and
management parameters for 10Gb/s
operation
Các tham số điều khiển truy nhập môi
trường (MAC), lớp vật lý và các tham
số quản lý cho hoạt động 10Gb/s

2.2.3. Các tiêu chuẩn an toàn laser
Các tiêu chuẩn về an toàn đối với nguồn laser được liệt kê trong bảng 2-3.
Bảng 2-3: Các tiêu chuẩn an toàn đối với laser
Tiêu
chuẩn
Nội dung Mô tả
IEC
60825-1
Safety of laser products - Part 1:
Equipment classification, requirements and
user’s guide
An toàn cho các sản phẩm laser –
Phần 1: Phân loại, các yêu cầu và
hướng dẫn cho người dùng.
IEC
60825-2
Safety of laser products – Part 2: Safety of
optical fiber communication systems
An toàn cho các sản phẩm laser –
Phần 2: An toàn của các hệ thống
truyền dẫn sợi quang.
2.3. Cấu trúc thiết bị
2.3.1. Cấu trúc phần cứng
Về phần cứng, thiết bị DWDM được thiết kế theo cấu trúc phân tách khối chức năng. Thiết bị
bao gồm khung giá (subrack) và các khối chức năng. Khung giá thiết bị được gắn trên tủ thiết bị
(rack). Các khối chức năng bao gồm các khối (Modul) và các bo mạch chức năng (board) hay
còn gọi là card chức năng.

Hình 2.4: Thành phần phần cứng
Hình 2.4 là hình ảnh ví dụ về tủ thiết bị, khung giá thiết bị và bảng mạch chức năng. Tủ rack

thường được sử dụng là tủ theo chuẩn ETSI rộng 600mm, sâu 300mm, cao 2200mm hoặc
2600mm. Tủ rack làm bằng tấm kim loại kín, với cửa phía mặt trước để thao tác. Subrack có các
kích thước chiều rộng chuẩn là 19 inchs hoặc 21 inchs, chiều sâu nhỏ hơn 300 mm và chiều cao
tùy theo nhà sản xuất. Trên rack có hệ thống phân phối nguồn nuôi DC và hệ thống đèn cảnh báo
cho các thiết bị nằm trên rack.
Cấu tạo subrack và bảng mạch chức năng tùy theo nhà sản xuất, tuy nhiên đều có bố trí tương
tự như trên hình 2.9. Subrack là một khung với các khe trượt và hệ thống chân cắm để lắp bảng
mạch chức năng. Phía dưới có khe để đi dây. Khối nguồn có thể bố trí dưới dạng một card chức
năng hoặc gắn liền với subrack ở vị trí trên cùng.
Cấu trúc bảng mạch chức năng bao gồm mặt trước, thân card và hệ thống lỗ cắm tại mặt sau.
Mặt trước bao gồm ký hiệu tên card, các giao diện tín hiệu, đèn cảnh báo và công tắc điều khiển.
Khối DCM là một đoạn sợi quang tán sắc ngược chiều với sợi quang đường truyền được đặt
trong khối hộp độc lập với subrack thiết bị và được gắn trên rack.
2.3.2. Các bộ phận chức năng
Các khối chức năng chính của một thiết bị DWDM bao gồm:
1) Bộ phát đáp quang (OTU)
Có chức năng gom và chuyển đổi tín hiệu từ phía khách hàng thành dòng dữ liệu tại giao diện
chuẩn hóa DWDM.
2) Bộ ghép kênh theo quang (OMU)
Có chức năng ghép các tín hiệu tại các bước sóng đơn chuẩn hóa theo hệ thống DWDM thành
luồng tín hiệu ghép kênh theo bước sóng.
3) Bộ tách kênh theo quang (ODU)
Có chức năng ghép các tín hiệu tại các bước sóng đơn chuẩn hóa theo hệ thống DWDM từ
luồng tín hiệu ghép kênh theo bước sóng.
4) Bộ ghép kênh xen rẽ quang (OADM)
Có chức năng xen/rẽ các tín hiệu tại các bước sóng đơn chuẩn hóa theo hệ thống DWDM
vào/từ luồng tín hiệu ghép kênh theo bước sóng.
5) Bộ khuếch đại quang (OAU)
Có chức năng khuếch đại công suất tín hiệu quang
6) Bộ điều khiển hệ thống và truyền thông

Có chức năng điều khiển cấu hình toàn hệ thống, xử lý cảnh bảo hệ thống, giao tiếp với hệ
thống quản lý.
7) Khối giao tiếp kênh giám sát quang (OSC)
Có chức năng giao tiếp kênh giám sát quang đảm bảo liên lạc từ thiết bị đến hệ thống quản lý.
8) Khối bù tán sắc (DCM)
Có chức năng bù tán sắc sợi quang để hạn chế tán sắc.
Các khối chức năng bổ xung của thiết bị DWDM bao gồm:
9) Khối điều khiển công suất tự động
Có chức năng điều khiển suy hao tự động hoặc nhân công bằng cách chèn suy hao điều khiển
được để thích ứng với sự thay đổi của đường truyền.
10) Khối bảo vệ quang
Có chức năng kết nối bảo vệ lưu lượng mức quang.
11) Khối cân bằng tín hiệu quang
Bao gồm cân bằng công suất các kênh và cân bằng tán sắc các kênh.
12) Khối phân tích phổ
Có chức năng đo phổ tín hiệu ghép kênh tổng tại đầu giám sát trên các khối xử lý tín hiệu
DWDM như OMU, ODU,
2.3.3. Cấu trúc phần mềm
* Sơ đồ chức năng
Phần mềm của hệ thống DWDM được phân bố thành ba khối, bao gồm phần mềm bảng mạch
(nằm trong các bảng mạch chức năng), phần mềm NE (nằm trong bảng mạch SCC) và phần mềm
quản lý mạng (nằm trong máy tính quản lý mạng). Kiến trúc phần mềm hệ thống được biểu thị
trên hình 2.5.
* Nguyên lý hoạt động
Các chức năng và hoạt động của các lớp trong hệ thống như sau:
Phần mềm bảng mạch: phần mềm bảng mạch điều khiển trực tiếp các mạch chức năng. Trong
bảng mạch tương ứng, nó thực hiện một chức năng chuyên biệt của phần tử mạng như được định
nghĩa trong các khuyến nghị ITU-T và chức năng cảnh báo. Phần mềm bảng mạch hỗ trợ phần
mềm NE quản lý bảng mạch.
Phần mềm NE: phần mềm NE quản lý, giám sát và điều khiển các hoạt động của bảng mạch

bên trong NE. Nó cũng trợ giúp NMS để làm dễ dàng hơn cho việc quản lý tập trung qua mạng
WDM. Theo khuyến nghị ITU-T M.3010, phần mềm NE đặt tại lớp quản lý đơn vị trong mạng
quản lý viễn thống, thực hiện chức năng phần tử mạng (NEF – Network Element Function), chức
năng điều phối từng phần và chức năng hệ điều hành (OS) tại lớp đơn vị mạng. Chức năng
truyền thông số liệu (DCF – Data Communication Function) cung cấp kênh truyền thông giữa
NE và các thiết bị khác (gồm NM và các NE khác). Phần mềm NE gồm các khối chức năng sau:
Hình 2.5: Kiến trúc phần mềm hệ thống
1) Hệ điều hành đa nhiệm thời gian thực:
Phần mềm phần tử DWDM yêu cầu hệ điều hành đa nhiệm thời gian thực để quản lý tài nguyên
dùng chung và hỗ trợ các chương trình ứng dụng. Nó cách ly các chương trình ứng dụng với bộ
xử lý và cung cấp một ứng dụng môi trường thực thi chương trình, độc lập với phần cứng bộ xử
lý.
2) Khối truyền thông với cấp thấp hơn:
Khối truyền thông với cấp thấp hơn là khối giao diện giữa phần mềm NE và phần mềm bảng
mạch. Theo giao thức truyền thông tương ứng, chức năng truyền thông giữa phần mềm NE và
phần mềm bảng mạch được thực hiện nhằm trao đổi thông tin và bảo dưỡng thiết bị. Qua thông
tin với cấp thấp hơn, các lệnh điều khiển và bảo dưỡng bảng mạch từ phần mềm NE được gửi tới
các bảng mạch. Mặt khác, trạng thái, cảnh báo và các sự kiện thực thi của bảng mạch tương ứng
được thông báo tới phần mềm NE.
3) Khối quản lý thiết bị:
Khối quản lý thiết bị là phần nhân của phần mềm NE trong việc thực hiện quản lý phần tử
mạng. Nó bao gồm bộ phận quản lý (administrator) và bộ phận đại diện (agent). Bộ phận quản lý
có thể gửi các lệnh điều hành quản lý mạng và nhận các sự kiện. Bộ phận đại diện có thể đáp ứng
các lệnh điều hành quản lý mạng gửi bởi bộ phận quản lý, thực hiện các hoạt động của đối tượng
được quản lý và gửi lên các sự kiện để thay đổi trạng thái của đối tượng được quản lý.
4) Khối truyền thông với lớp cao hơn
Khối truyền thông với lớp cao hơn trao đổi thông tin quản lý giữa hệ thống quản lý mạng và
phần tử mạng và giữa các phần tử mạng với nhau. Nó bao gồm khối truyền thông mạng (network
communication module), khối truyền thông nối tiếp (serial communication module) và khối
truyền thông ECC (ECC communication module).

5) Khối quản lý cơ sở dữ liệu:
Khối quản lý cơ sở dữ liệu là một bộ phận tổ chức của phần mềm NE. Nó bao gồm hai phần
độc lập: dữ liệu và chương trình. Dữ liệu, được tổ chức theo khuôn dạng của cơ sở dữ liệu, bao
gồm cơ sở dữ liệu mạng, cơ sở dữ liệu cảnh bảo, cơ sở dữ liệu chất lượng và cơ sở dữ liệu thiết
bị. Chương trình có chức năng quản lý và truy nhập dữ liệu trong cơ sở dữ liệu.
Hệ thống quản lý mạng:
Hệ thống quản lý mạng được chia làm hai phần: hệ thống quản lý phần tử (EMS) và hệ thống
quản lý mạng (NMS). EMS bao gồm cấu hình, quản lý sai lỗi, chất lượng, bảo mật, đồ hình, các
báo cáo chất lượng của từng NE và quản lý hệ thống. Thông tin quản lý được lưu trong cơ sở dữ
liệu. EMS quản lý NE. Đối với EMS, NE các thực thể rời rạc độc lập. NMS bao gồm cấu hình,
quản lý sai lỗi, chất lượng, bảo mật, đồ hình, các báo cáo chất lượng của NE và tuyến, quản lý hệ
thống. NMS được kết nối với các EMS để quản lý các toàn mạng bao gồm các NE và các liên
kết, các tuyến, kênh. Đối với NMS, NE là các thực thể có liên kết trong một hệ thống. NMS biểu
diễn thông tin về mạng, các công cụ điều khiển, giám sát, truy vấn dưới dạng giao diện người
dùng đồ họa (GUI). Khai thác viên tương tác với mạng bằng NMS. EMS và NMS có thể nằm
tách biệt trên hai hệ thống máy tính hoặc nằm trên cùng một hệ thống máy tính.
2.4. Cấu hình thiết bị
2.4.1. Phân loại cấu hình thiết bị
Thiết bị DWDM bao gồm năm loại cấu hình chính:
1) Thiết bị ghép kênh kết cuối quang (OTM – Optical Terminal Multiplexer)
2) Thiết bị khuếch đại đường truyền (OLA – Optical Line Amplifier)
3) Thiết bị ghép kênh xen/rẽ quang (OADM – Optical Add/Drop Multiplexer)
4) Thiết bị tái tạo (REG – Regenerator)
5) Thiết bị cân bằng tín hiệu quang (OEQ – Optical Equalizer)
Mỗi loại trên có một vị trí và chức năng khác nhau trong tổng thể hệ thống (hình 2.6). Do đó,
cấu trúc và các thành phần trong thiết bị cũng khác nhau.
Hình 2.6: Vị trí các loại thiết bị DWDM trong mạng
Phần sau đây sẽ trình bày cấu trúc và thành phần của từng loại thiết bị.
2.4.2. Thiết bị OTM
OTM là trạm kết cuối của mạng DWDM. Một OTM bao gồm hướng phát và hướng thu. Hướng

phát là hướng từ phía khách hàng (client side) đến phía mạng (network side). Hướng thu là
hướng ngược lại. (hình 2.7).
FIU: Fiber Interface Unit – Khối giao tiếp quang
OSC1: bộ giám sát kênh quang đơn hướng
Hình 2.7: Cấu trúc thiết bị ghép kênh kết cuối quang (OTM)
Nguyên lý hoạt động của thiết bị OTM như sau: Theo hướng phát, OTM nhận tín hiệu từ nhiều
luồng tín hiệu từ phía khách hàng với các giao diện điện hoặc giao diện quang với bước sóng
không chuẩn hóa theo DWDM. Các tín hiệu này được các OTU gom thành các luồng có tốc độ
phù hợp và phát trên các bước sóng chuẩn hóa DWDM khác nhau. Các tín hiệu từ đầu ra các
OTU đưa tới OMU để ghép kênh theo bước sóng để phát trên một sợi quang. Tín hiệu ghép kênh
trước khi phát vào sợi quang được đưa qua BA để khuếch đại đến một mức công suất thích hợp.
Theo hướng thu, OTM nhận tín hiệu ghép kênh đến từ phía mạng (network side), khuếch đại
với tạp âm nhỏ, bù tán sắc và đưa đến ODU để tách thành các kênh có bước sóng khác nhau. Mỗi
kênh này được đưa đến một OTU để chuyển hóa lưu lượng về phía đầu thu phù hợp với giao
diện thiết bị phía khách hàng tương ứng.
Có hai loại OTU: OTU đơn hướng và OTU song hướng. OTU đơn hướng gồm OTU hướng
phát và OTU hướng thu như trình bày ở phần trên. OTU song hướng là kết hợp của OTU hướng
thu và hướng phát.
Khối giao tiếp quang (FIU) có chức năng ghép/ tách kênh tín hiệu giám sát quang (OSC) để
kênh OSC được ghép vào tín hiệu ghép DWDM sau bộ khuếch đại và được tách ra trước bộ
khuếch đại.
Một thiết bị OTM bao gồm các thành phần chính sau:
- Các bộ phát đáp quang (OTU)
- Bộ ghép kênh quang (OMU)
- Bộ tách kênh quang (ODU)
- Các bộ khuếch đại quang (OA) bao gồm bộ tiền khuếch đại PA được sử dụng để khuếch đại
với tạp âm thấp cho tín hiệu công suất lớn nhỏ và bộ khuếch đại tăng cương BA được sử dụng để
khuếch đại cho các tín hiệu công suất cao.
- Khối giao tiếp kênh giám sát quang (OSC), OTM sử dụng loại OSC đơn hướng vì OTM chỉ
giao tiếp một hướng với mạng.

- Khối giao tiếp quang (FIU): có chức năng giao tiếp với đường truyền và tách/ghép kênh OSC.
- Khối điều khiển hệ thống và truyền thông (SCC): có chức năng điều khiển hoạt động của hệ
thống và liên lạc với hệ thống quản lý
- Khối bù tán sắc (DCM) có chức năng bù tán sắc sợi quang nhằm hạn chế tán sắc
- Khối cấp nguồn: cấp nguồn nuôi cho thiết bị
Ngoài ra, tùy vào yêu cầu của nhà khai thác và yêu cầu thiết kế tuyến, OTM có thể có các khối
chức năng sau:
- Bộ khuếch đại Raman (RPU- Raman Pump amplifier Unit): được sử dụng để khuếch đại với
tạp âm rất nhỏ để đảm bảo chất lượng tín hiệu. RPU được sử dụng với các tuyến có khoảng cách
lớn để giảm yêu cầu tái tạo tín hiệu.
- Khối đồng bộ: có chức năng xử lý về đồng bộ, được sử dụng khi mạng DWDM đảm nhận vai
trò đồng bộ trong hệ thống.
- Khối phân tích phổ: được sử dụng để giám sát phổ tín hiệu. Khối phân tích phổ được kết nối
với cổng giám sát (monitor) trên thiết bị tách và ghép kênh.
- Khối điều khiển suy hao: khối này thường được tích hợp vào OMU để đảm bảo cân bằng
công suất giữa các kênh
- Khối điều khiển công suất tự động: được sử dụng để điều khiển công suất thích ứng với thay
đổi của đường truyền.
2.4.3. Thiết bị OLA
Thiết bị khuếch đại đường truyền (OLA) có chức năng khuếch đại tín hiệu quang hai hướng và
để bù lại suy hao của liên kết quang nhằm tăng khoảng cách truyền dẫn không cần tái tạo. Cấu
trúc thiết bị OLA được biểu diễn trên hình 2.8.
LA: Line Amplifier – Bộ khuếch đại đường truyền
OSC2: bộ giám sát kênh quang song hướng
Hình 2.8: Cấu trúc thiết bị khuếch đại đường truyền (OLA)
Tại OLA, kênh OSC cũng được ghép vào tín hiệu sau bộ khuếch đại và được tách ra trước bộ
khuếch đại. OSC được tách ghép tại FIU. OLA sử dụng khối giao tiếp OSC hai hướng.
Tại OLA, khối bù tán sắc (DCM) có thể được sử dụng để hạn chế tán sắc. DCM được đặt vào
giữa các tầng khuếch đại của một bộ khuếch đại hoặc giữa hai bộ khuếch đại.
Thiết bị OLA bao gồm các thành phần chính sau:

- Bộ khuếch đại đường (OA) hoặc có thể thay thế bằng bộ tiền khuếch đại OPA và bộ khuếch
đại tăng cường (OBA).
- Khối giao tiếp kênh giám sát quang (OSC), OTM sử dụng loại OSC song hướng vì OTM giao
tiếp hai hướng với mạng.
- Khối giao tiếp quang (FIU): có chức năng giao tiếp với đường truyền và tách/ghép kênh OSC.
- Khối điều khiển hệ thống và truyền thông (SCC): có chức năng điều khiển hoạt động của hệ
thống và liên lạc với hệ thống quản lý
- Khối bù tán sắc (DCM) có chức năng bù tán sắc sợi quang nhằm hạn chế tán sắc.
- Khối cấp nguồn: cấp nguồn nuôi cho thiết bị
Ngoài ra, tại OLA có thể sử dụng bộ khuếch đại Raman, khối phân tích phổ và khối điều khiển
công suất tự động.
2.4.4. Thiết bị OADM
Thiết bị OADM được sử dụng để xen rẽ một số kênh của luồng ghép kênh tổng, các kênh còn
lại được truyền thẳng qua thiết bị. Hai thiết bị OTM kết nối theo kiểu đấu lưng (back-to-back)
cũng tương đương với một thiết bị OADM. Việc thiết lập các kênh chuyển thẳng được thực hiện
bằng cách đấu nhảy từ đầu ra ODU của thiết bị này đến đầu vào kênh tương ứng của OMU của
thiết bị kia. Các kênh xen/rẽ được thiết lập tương tự như thiết bị OTM. Hình 2.9 biểu diễn sơ đồ
cấu trúc của một thiết bị ghép kênh xen/rẽ quang.



FIU: Fiber Interface Unit – Đơn vị giao diện quang OSC2: bộ giám sát kênh quang song hướng
Hình 2.9: Cấu trúc thiết bị ghép kênh xen/rẽ quang (OADM)
Nguyên lý hoạt động của OADM như sau: Tín hiệu ghép DWDM tổng từ hướng tây đến được
khuếch đại và bù tán sắc sau đó đưa qua bộ OADM thứ nhất. Tại bộ OADM này, các kênh có
bước sóng xác định λa/d1, λa/d2, λa/dn được tách ra và đi vào các OTU xen rẽ hướng tây
tương ứng để chuyển đến thiết bị phía khách hàng. Các kênh còn lại đi tiếp tới bộ OADM thứ
hai. Tại bộ OADM này, các kênh bước sóng λa/d1, λa/d2, λa/dn từ OTU xen rẽ hướng đông
tương ứng được ghép bổ xung vào để tạo ra tín hiệu ghép tổng và được phát lên sợi quang hướng
phía đông. Hướng ngược lại được thực hiện tương tự. Như vậy, các OTU xen rẽ lưu lượng

hướng đông sẽ kết nối với các kênh bước sóng được xen rẽ của tín hiệu hướng đông. Các OTU
xen rẽ lưu lượng hướng tây sẽ kết nối với các kênh bước sóng xen rẽ của tín hiệu hướng đông.
Các kênh bước sóng còn lại được lưu thông thẳng từ hướng đông sang hướng tây và ngược lại.
So với OTM, thiết bị OADM có một cặp ghép kênh xen rẽ OADM thay vì bộ ghép và bộ tách
kênh. Thiết bị OADM sử dụng khối giao tiếp OSC hai hướng do có hai hướng liên kết với mạng.
Ngoài ra, các thành phần còn lại cũng tương tự như OTM.
Hiện nay, OADM có hai loại: OADM cố định (FOADM – Fix OADM) và OADM cấu hình lại
được (ROADM – Reconfigurable OADM). Với thiết bị OADM, các kênh xen rẽ là cố định về
bước sóng và hướng kết nối vào mạng. Với thiết bị ROADM, bước sóng và hướng kết nối của
các kênh xen rẽ có thể cấu hình tùy ý. Thiết bị ROADM có kết nối nhiều hướng vào mạng. Do
đó, các kênh bước sóng được thiết lập rất linh hoạt.
2.4.5. Thiết bị REG
Việc sử dụng OLA và DCM có thể tăng khoảng cách truyền dẫn không cần tái tạo nhờ vào việc
đảm bảo về công suất và hạn chế tán sắc. Tuy nhiên, với khoảng cách rất xa, các nhân tố như tán
sắc, suy hao, nhiễu quang, các hiệu ứng phi tuyến, tán sắc phân cực mode sẽ ảnh hưởng đến chất
lượng truyền dẫn. Các ảnh hưởng này có tính tích lũy. Vì thế, cần tái tạo lại tín hiệu ban đầu để
loại bỏ các ảnh hưởng này. Thiết bị REG có chức năng 3R: tái tạo dạng xung (reshaping), định
thời lại (re-timing) và phát lại (regenerating) để cải thiện chất lượng tín hiệu và tăng khoảng cách
truyền dẫn. Hình 2.10 biểu diễn sơ đồ cấu trúc của một thiết bị REG.
Nguyên lý hoạt động của thiết bị REG như sau: tín hiệu đến từ hướng đông, sau khi được
khuếch đại và bù tán sắc, được đưa đến ODU để tách hoàn toàn thành các kênh bước sóng đơn.
Các kênh này được đưa đến OTU REG tương ứng. OTU có chức năng khôi phục thành luồng số
ban đầu và phát lại tại bước sóng tương tự như đầu vào. Các kênh đầu ra của các OTU REG lại
được ghép lại như cũ tại OMU, được khuyếch đại và phát vào sợi quang hướng tây. Hướng
ngược lại từ tây sang đông được thực hiện tương tự. Như vậy, sau thiết bị REG, tín hiệu đã được
khôi phục lại như ban đầu. OTU REG cũng có chức năng sửa lỗi như OTU thông thường.