Thiết kế tối ưu mạng truyền dẫn quang băng rộng sử dụng ROADM

Thiết kế tối ưu mạng truyền dẫn quang băng rộng DWDM sử dụng ROADM

MỤC LỤC
TRANG BÌA PHỤ
LỜI CAM ĐOAN
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT.............................................................................................3
DANH SÁCH BẢNG BIỂU ..............................................................................................6
DANH MỤC HÌNH VẼ .....................................................................................................7
CHƯƠNG 1 – GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG DWDM.............................................. 11
1.1.

Nguyên lý cơ bản của ghép kênh quang theo bước sóng ................................. 11

1.2.

Đặc điểm của công nghệ DWDM ....................................................................... 14

1.3.

Các thành phần trong hệ thống DWDM ............................................................. 15

1.3.1.

Tổng quan hệ thống DWDM .......................................................................... 15

1.3.2.

Bộ phát đáp quang (OTU) .............................................................................. 18

1.3.3.

Bộ ghép/tách kênh quang (OMU/ODU) ....................................................... 19

1.3.4.

Bộ khuếch đại quang....................................................................................... 20

1.3.4.1.

Bộ khuếch đại EDFA........................................................................... 21

1.3.4.2.

Bộ khuếch đại Raman ......................................................................... 23

1.3.5.

Bộ ghép kênh xen/rẽ quang tái cấu hình được (ROADM) ........................ 24

CHƯƠNG 2 – CÁC VẤN ĐỀ KỸ THUẬT KHI THIẾT KẾ MẠNG DWDM SỬ
DỤNG ROADM
27
2.1.

Mạng quang DWDM sử dụng ROADM ............................................................ 27

2.2.

Cấu trúc và công nghệ ROADM ......................................................................... 30

2.2.1.

Bộ khoá bước sóng WB (Wavelength Blocker)............................................ 30

2.2.2.

Mạch tích hợp quang học PLC (Planar Lightwave Circuit) ..................... 31

2.2.3.

Chuyển mạch chọn lọc bước sóng (Wavelength Selective Switch) ........... 32

2.2.4.

Nối chéo quang OXC (Optical Cross Connect) .......................................... 35

2.3.

Kiến trúc ROADM sử dụng WSS ....................................................................... 36

2.3.1.

Kiến trúc quảng bá và chọn lọc (Broadcast and select) ............................ 36

2.3.2.

Kiến trúc định tuyến và chọn lọc (Route and select) .................................. 38

2.3.3.

Kiến trúc chọn lựa bước sóng (Wavelength selective) ............................... 38

1


Thiết kế tối ưu mạng truyền dẫn quang băng rộng DWDM sử dụng ROADM

2.3.4.

Kiến trúc ROADM CDC ................................................................................. 40

2.4. Suy hao và quỹ công suất ..................................................................................... 45
2.5.

Tán sắc và bù tán sắc............................................................................................. 48

2.6.

Hiệu ứng quang phi tuyến .................................................................................... 52

2.7.

Thiết kế dựa trên OSNR ....................................................................................... 56

CHƯƠNG 3 –THIẾT KẾ VÀ MÔ PHỎNG MẠNG DWDM ................................... 62
3.1.

Tổng quan hệ thống DWDM Campuchia........................................................... 62

3.2.

Thiết bị và thành phần mạng DWDM................................................................. 63

3.3.

Thiết kế mạng DWDM ........................................................................................ 64

3.4.

Gán bước sóng ....................................................................................................... 64

3.5.

Mô phỏng mạng DWDM sử dụng ROADM...................................................... 66

3.5.1.

Giới thiệu phần mềm mô phỏng Optisystem ................................................ 66

3.5.2.

Thực hiện mô phỏng........................................................................................ 67

3.5.2.1. Bài toán mô phỏng ...................................................................................... 67
3.5.2.2. Thiết kế các thành phần DWDM ............................................................... 68
3.5.2.4. Cấu hình tham số hệ thống ........................................................................ 73
3.5.2.5. Tính toán suy hao và độ lợi các bộ khuếch đại ....................................... 73
3.5.3. Kết quả và đánh giá ............................................................................................ 75
KẾT LUẬN ....................................................................................................................... 82
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................... 83

2


Thiết kế tối ưu mạng truyền dẫn quang băng rộng DWDM sử dụng ROADM

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
Viết tắt

Tiếng Anh

Tiếng Việt

ASE

Amplified Spontaneous Emission

Phát xạ tự phát được khuếch đại

AWG

Arrayed Waveguide Gratings

Cách tử ống dẫn sóng mảng

BA

Booster Amplifier

Khuếch đại công suất

BER

Bit Error Rate

Tỉ số lỗi bit

DCF

Dispersion Compensating Fiber

Sợi quang bù tán sắc

DCM

Dispersion Compensating Module Khối bù tán sắc

DEMUX

Demultiplexer

Bộ tách kênh

DFA

Dopped Fiber Amplifier

Khuếch đại sợi quang pha tạp

DRA

Distributed Raman Amplifier

Khuếch đại Raman phân bố

DSF

Dispersion Shifted Fiber

Sợi quang dịch tán sắc

DWDM

Dense

Wavelength

Division Ghép kênh phân chia bước sóng mật độ

Multiplexing

lớn

EDFA

Erbium Dopped Fiber Amplifier

Khuếch đại sợi quang pha tạp Erbium

EMS

Element Management System

Hệ thống quản lý phần tử

FBG

Fiber Bragg Gratings

Cách tử Bragg sợi quang

FEC

Forward Error Correction

Sửa lỗi chuyển tiếp

FOADM

Fixed

Wavelength

Division Ghép kênh phân chia bước sóng cố định

Multiplexing
FWM

Trộn bốn sóng

Four Wave Mixing

3


Thiết kế tối ưu mạng truyền dẫn quang băng rộng DWDM sử dụng ROADM

GVD

Group Velocity Dispersion

Tán sắc vận tốc nhóm

ISI

Intersymbol Interference

Giao thoa liên ký tự

ITU

Iternational

Telecommunication Liên minh viễn thông quốc tế

Union
LA

Line Amplifier

Khuếch đại đường dây

LRA

Lumped Raman Amplifier

Khuếch đại Raman rời rạc

LCoS

Liquid Crystal on silicon

Tinh thể lỏng trên nền silicon

MEMS

Micro electro-mechanical Systems Hệ thống cơ điện siêu vi

MUX

Multiplexer

Bộ ghép kênh

MZI

Mach Zehnder Interferometer

Bộ giao thoa Mach Zehnder

NF

Noise Figure

Hệ số nhiễu

NMS

Network Management System

Hệ thống quản lý mạng

NZ DSF

Non-zero Dispersion Shifted Fiber Sợi quang dịch tán sắc khác không

O-E-O

Optical–Electronic–Optical

Biến đổi quang-điện-quang

OADM

Optical Add-Drop Multiplexer

Bộ ghép kênh xen-rẽ quang

OCM

Optical Channel Monitor

Bộ giám sát kênh quang

ODU

Optical Demultiplexing Unit

Bộ ghép kênh quang

OLA

Optical Line Amplifier

Bộ khuếch đại đường truyền

OMU

Optical Multiplexing Unit

Bộ ghép kênh quang

OSC

Optical Supervisory Channel

Kênh giám sát quang

4

Thiết kế tối ưu mạng truyền dẫn quang băng rộng DWDM sử dụng ROADM

OSNR

Optical Signal to Noise Ratio

Tỉ số tín hiệu/nhiễu quang

OTM

Optical Terminal Multiplexer

Bộ ghép kênh kết cuối quang

OTU

Optical Transponder Unit

Bộ phát đáp quang

OXC

Optical Cross-Connect

Nối chéo quang

PA

Pre-Amplifier

Bộ tiền khuếch đại

PDL

Polarization Dependent Loss

Suy hao phụ thuộc phân cực

PLC

Planar Lightwave Circuit

Mạch tích hợp quang học

PMD

Polarization-Mode Dispersion

Tán sắc mode phân cực

ROADM

Reconfigurable Optical Add-Drop Bộ ghép kênh xen-rẽ quang tái cấu hình
Multiplexer

được

SBS

Stimulated Brillouin Scattering

Tán xạ kích thích Brillouin

SOA

Semiconductor Optical Amplifier

Bộ khuếch đại quang bán dẫn

SPM

Self–Phase Modulation

Tự điều biến pha

SRS

Stimulated Raman Scattering

Tán xạ Raman bị kích thích

TDM

Time Division Multiplexing

Ghép kênh phân chia theo thời gian

VOA

Variable Optical Attenuator

Bộ điều chỉnh suy hao quang

WB

Wavelength Blocker

Bộ khoá bước sóng

WDM

Wavelength Division Multiplexing Ghép kênh phân chia bước sóng

WSS

Wavelength Selective Switch

Chuyển mạch chọn lọc bước sóng

XPM

Cross Phase Modulation

Điều biến chéo pha

5


Thiết kế tối ưu mạng truyền dẫn quang băng rộng DWDM sử dụng ROADM

DANH SÁCH BẢNG BIỂU
Bảng 1.1: Tần số trung tâm danh định ........................................................................... 14
Bảng 2.1: Tỉ lệ bậc nút trung bình trên các mạng điển hình của Mỹ ......................... 28
Bảng 2.2: Suy hao xen của các thiết bị ở bước sóng 1550 nm ................................... 46
Bảng 2.3: Cự ly truyền dẫn bị hạn chế bởi tán sắc ....................................................... 51
Bảng 3.1: Các thông số của các module DCM ............................................................. 69
Bảng 3.2: Bảng thống kê suy hao và độ lợi của các bộ khuếch đại ........................... 75

6


Thiết kế tối ưu mạng truyền dẫn quang băng rộng DWDM sử dụng ROADM

DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1.1: Cấu trúc tuyến DWDM N kênh bước sóng.................................................. 11
Hình 1.2: Phổ của tín hiệu DWDM ................................................................................ 12
Hình 1.3: Sơ đồ hệ thống DWDM đơn hướng.............................................................. 16
Hình 1.4: Sơ đồ hệ thống DWDM 2 hướng .................................................................. 17
Hình 1.5: Sơ đồ khối bộ phát đáp quang ....................................................................... 19
Hình 1.6: Sơ đồ khối bộ ghép kênh quang .................................................................... 19
Hình 1.7: Sơ đồ khối bộ tách kênh quang ..................................................................... 20
Hình 1.8: Cấu trúc một bộ khuếch đại EDFA............................................................... 22
Hình 1.9: Sơ đồ bộ khuếch đại Raman điển hình ......................................................... 23
Hình 1.10: Cấu trúc bộ OADM ...................................................................................... 25
Hình 1.11: Kiến trúc ROADM song song cho hệ thống WDM 3 kênh..................... 26
Hình 1.12: Kiến trúc ROADM nối tiếp ......................................................................... 26
Hình 2.1: ROADM 3 bậc................................................................................................. 29
Hình 2.2: ROADM 6 bậc được triển khai tại điểm giao nhau của 3 vòng ................ 29
Hình 2.3: Cấu trúc của một bộ ROADM WB............................................................... 30
Hình 2.4: Cấu trúc ROADM PLC .................................................................................. 31

Hình 2.5: WSS định tuyến bước sóng............................................................................ 33
Hình 2.6: Cấu trúc ROADM WSS 2 bậc ....................................................................... 33
Hình 2.7: Cấu trúc ROADM WSS 4 bậc với các port xen/rẽ kênh colored.............. 34
Hình 2.8: Cấu trúc ROADM WSS 4 bậc với các port xen/rẽ colorless..................... 35
Hình 2.9: Kiến trúc của ROADM OXC cho một nút bậc 7 với 40 bước sóng ......... 36
Hình 2.10: Kiến trúc ROADM quảng bá và chọn lọc.................................................. 37
Hình 2.11: Kiến trúc ROADM định tuyến và chọn lọc ............................................... 38
Hình 2.12: Kiến trúc chọn lựa bước sóng...................................................................... 39
Hình 2.13: ROADM với 3 kết nối mạng nhưng chỉ có 2 port xen/rẽ ........................ 42
Hình 2.14: Kiến trúc ROADM CDC.............................................................................. 43
Hình 2.15: Các bước sóng tại lưới 50 GHz ................................................................... 44
Hình 2.16 : Đặc tính suy hao c ủa sợi quang theo bước sóng ...................................... 45

7


Thiết kế tối ưu mạng truyền dẫn quang băng rộng DWDM sử dụng ROADM

Hình 2.17: Tán sắc sắc thể là tổng của tán sắc vật liệu và tán sắc dẫn sóng ............. 50
Hình 2.18: Hệ thống DWDM điểm – điểm đa tầng khuếch đại ................................. 57
Hình 2.19: Hệ thống DWDM đa tầng khuếch đại Raman .......................................... 59
Hình 2.20: OSNR với khuếch đại Raman phân bố và EDFA ..................................... 60
Hình 3.1 : Sơ đồ kết nối logic hệ thống mạng đường trục Campuchia ..................... 62
Hình 3.2: Mạng vòng ZONE4&5 ................................................................................... 64
Hình 3.3: Mạng vòng ZONE2 ........................................................................................ 64
Hình 3.4: Bước sóng giữa 2 nút PNP_VP05_02 và PNP_VP06_02 ......................... 65
Hình 3.5: Bước sóng được gán cho các nút trong vòng ZONE2 ................................ 65
Hình 3.6: Bước sóng giữa 2 nút PNP_VP05_01 và PNP_VP06_01 ......................... 66
Hình 3.7: Sơ đồ bước sóng ZONE4&5 .......................................................................... 66
Hình 3.8: Cấu trúc bộ OTU2S ........................................................................................ 68

Hình 3.9: Cấu trúc bộ OTU2F ........................................................................................ 68
Hình 3.10: Cấu trúc bộ chuyển mạch bước sóng.......................................................... 70
Hình 3.11 : Bộ khuếch đại Raman bơm ngược............................................................. 71
Hình 3.12 : Cấu hình trạm ROADM 2 bậc, có bước sóng xen/rẽ và tái tạo ............. 71
Hình 3.13 : Cấu hình ROADM 3 bậc............................................................................. 72
Hình 3.14 : Sơ đồ thiết kế mạng vòng ZONE2............................................................. 72
Hình 3.15 : Sơ đồ thiết kế mạng vòng ZONE4&5 ....................................................... 73
Hình 3.16 : Phổ tín hiệu DWDM sau khi ghép kênh ................................................... 76
Hình 3.17: Phổ tín hiệu sau bộ khuếch đại công suất .................................................. 76
Hình 3.18: Thông số tín hiệu DWDM ........................................................................... 77
Hình 3.19: Phổ tín hiệu sau bộ khuếch đại công suất .................................................. 77
Hình 3.20: Thông số tín hiệu DWDM ........................................................................... 78
Hình 3.21: Mô hình mắt kênh 192,1 THz ..................................................................... 78
Hình 3.22: Mô hình mắt kênh 192,5 THz ..................................................................... 79
Hình 3.23: Mô hình mắt kênh 195,4 THz ..................................................................... 79
Hình 3.24: Mô hình mắt kênh 192,3 THz ..................................................................... 80
Hình 3.25: Mô hình mắt kênh 195,3 THz ..................................................................... 80

8


Thiết kế tối ưu mạng truyền dẫn quang băng rộng DWDM sử dụng ROADM

LỜI MỞ ĐẦU
Cùng hòa nhịp với sự phát triển mạng viễn thông, hệ thống thông tin quang
ngày càng phát triển mạnh mẽ do có nhiều ưu điểm, phù hợp với các yêu cầu của
mạng viễn thông như dung lượng lớn, độ méo tín hiệu nhỏ, cự ly thông tin dài, đa
dạng tín hiệu…Tuy nhiên, để thỏa mãn nhu cầu ngày càng tăng do mật độ thuê bao
tăng và có các dịch vụ viễn thông ngày càng phát triển, người ta phải thực hiện nâng
cấp và cải tiến mạng lưới hệ thống nhằm tăng dung lượng truyền dẫn.

Xét về kỹ thuật, chủ yếu sử dụng hai phương thức sau đây để tăng dung lượng
tuyến thông tin đó là: ghép kênh theo thời gian quang (TDM - Time Division
Multiplex) và ghép kênh theo bước sóng quang (WDM - Wavelength Division
Multiplex). Công nghệ TDM lợi dụng khả năng truyền dẫn với tốc độ lớn trong sợi
quang để tăng dung lượng. Phương pháp này đã được sử dụng từ lâu nhưng hiện nay
tỏ ra có nhiều nhược điểm khi tốc độ tín hiệu lớn hơn 10 Gbps. Trong khi đó công
nghệ WDM lại thể hiện nhiều ưu thế trong mạng quang hiện tại khi lợi dụng băng
thông lớn của sợi quang để ghép nhiều bước sóng giúp tăng dung lượng truyền dẫn.
Khi công nghệ quang điện tử ngày càng phát triển, mật độ lớn bước sóng có
thể được ghép vào trong cùng sợi quang, khi này thuật ngữ DWDM (Dense
Wavelength Division Multiplex ) được sử dụng. Hiện tại, các hệ thống thương mại
có 16, 40, 80 và 128 bước sóng trên mỗi sợi quang đã được công bố. Nếu hệ thống
DWDM 40 kênh với tốc độ 10 Gbps mỗi kênh, thì có thể truyền qua một sợi quang
với băng thông tổng lên tới 400 Gbps.
Các bước sóng được xen/rẽ vào/từ sợi quang trong mạng DWDM tại các nút
OADM (Optical Add Drop Multiplexer). Những OADM thời kỳ đầu không cấu hình
được sẽ giới hạn sự thích ứng của mạng với sự thay đổi mô hình lưu lượng. Ngày
nay, hầu hết OADM đều có thể cấu hình lại được, bất kỳ bước sóng nào cũng có thể
được xen/rẽ tại bất kỳ các nút và việc chọn lọc bước sóng để xen/rẽ có thể thay đổi
dễ dàng. Các OADM như vậy gọi là ROADM (Reconfigurable OADM).

9


Thiết kế tối ưu mạng truyền dẫn quang băng rộng DWDM sử dụng ROADM

Tính linh hoạt của mạng DWDM sử dụng ROADM đem lại nhiều thuận lợi
cho việc vận hành mạng như đơn giản hoá kế hoạch triển khai mạng, cài đặt và tối
ưu. Chính vì vậy, hầu hết các mạng quang DWDM hiện nay đều có tích hợp thiết bị
này. Tuy nhiên việc thiết kế cũng như tối ưu các tham số mạng DWDM khi sử dụng

ROADM sao cho hệ thống hoạt động với hiệu năng tốt nhất cũng là một vấn đề cần
phải tính toán cẩn thận. Trên cơ sở đó, tôi quyết định chọn đề tài “Thiết kế tối ưu
mạng truyền dẫn quang băng rộng sử dụng ROADM” làm luận văn thạc sỹ.
Luận văn gồm có 3 chương với các nội dung chính như sau. Chương 1 giới
thiệu hệ thống DWDM gồm nguyên lý, đặc điểm và các thiết bị DWDM đặc trưng
được sử dụng. Chương 2 trình bày về các công nghệ, kiến trúc của các bộ ROADM
và phân tích các thông số kỹ thuật ảnh hưởng khi thiết kế mạng quang DWDM sử
dụng ROADM. Chương cuối tập trung vào việc phân tích và thiết kế mạng quang
DWDM với ROADM sử dụng tối đa 40 bước sóng, theo một dự án thiết kế mạng
truyền dẫn quang đường trục Campuchia. Sau đó thiết kế được mô phỏng lại bằng
phần mềm Optisystem để đánh giá hiệu năng của hệ thống.
Tôi xin chân thành cảm ơn PGS.TS Nguyễn Hoàng Hải, thầy đã tận tình hướng
dẫn, chỉ bảo và gửi những tài liệu tham khảo quý báu để tôi hoàn thành luận văn một
cách tốt nhất. Tôi rất mong nhận được ý kiến đóng góp của thầy cô và các bạn đồng
nghiệp để luận văn được hoàn thiện tốt hơn.

10


Thiết kế tối ưu mạng truyền dẫn quang băng rộng DWDM sử dụng ROADM

CHƯƠNG 1 – GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG DWDM
Nguyên lý cơ bản của ghép kênh quang theo bước sóng

1.1.

Kỹ thuật ghép kênh phân chia bước sóng WDM (Wavelength Division
Multiplexing) là một kỹ thuật đặc trưng được sử dụng rộng rãi trong hệ thống thông
tin quang ngày nay. Kỹ thuật WDM tận dụng được băng thông rộng lớn của sợi quang
đơn mode (~ 50 THz), bằng cách ghép nhiều bước sóng khác nhau trên cùng một sợi

quang, cho phép tăng dung lượng truyền dẫn mà không cần tăng tốc độ xử lý của các
phần tử điện tử hoặc tăng thêm sợi quang. Băng tần truyền tải thích hợp trên sợi quang
được chia thành các bước sóng với khoảng cách theo chuẩn ITU-T, mỗi bước sóng
có thể truyền tải một luồng thông tin có tốc độ bit lớn, có thể là 10, 20 hoặc 40 Gbps.
DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing) là công nghệ cho phép
ghép các bước sóng mật độ lớn với số lượng kênh có thể lên tới 40, 80 kênh hoặc cao
hơn với khoảng cách kênh 100 GHz hoặc 50 GHz tại băng C và băng L. Một số công
nghệ gần đây còn có thể ghép kênh với khoảng cách kênh 12,5 GHz.
Cấu trúc tổng quát của một tuyến DWDM đơn hướng N kênh bước sóng như
hình 1.1

Hình 1.1: Cấu trúc tuyến DWDM N kênh bước sóng
Để ghép N kênh bước sóng truyền đi trong sợi quang, người ta phải thực hiện
điều chế N kênh thông tin lên N bước sóng khác nhau λ1, λ2 … λN. Sau đó thực hiện
ghép các tín hiệu này vào sợi quang bằng phương pháp bơm thông qua bộ ghép kênh
quang MUX. Phổ của tín hiệu DWDM được minh hoạ như hình 1.2.

11


Thiết kế tối ưu mạng truyền dẫn quang băng rộng DWDM sử dụng ROADM

Hình 1.2: Phổ của tín hiệu DWDM
Sau khi ghép kênh, sợi quang truyền đi đồng thời N kênh bước sóng khác nhau.
Tuy nhiên khi cự li truyền dẫn quá dài thì tín hiệu trong sợi quang sẽ bị suy hao do
nhiều nguyên nhân, khi đó cần phải lắp đặt thêm các bộ khuếch đại quang OA (Optical
Amplifier) để tăng công suất tín hiệu.
Ở phía thu, bộ tách kênh quang DEMUX sẽ tách tín hiệu DWDM thành các
bước sóng quang riêng rẽ rồi được biến đổi thành tín hiệu điện qua các bộ tách sóng
quang trong thiết bị thu Rx.

Mặc dù cửa sổ truyền dẫn tại vùng bước sóng 1550 nm có độ rộng khoảng 100
nm, nhưng do dải khuếch đại của các bộ khuếch đại quang chỉ có độ rộng khoảng 35
nm (theo khuyến nghị của ITU-T thì dải khuếch đại này là bước sóng 1530 - 1565
nm đối với băng C hoặc 1570 - 1603 nm đối với băng L). Điều này làm cho hệ thống
DWDM chỉ làm việc với dải bước sóng nhỏ hơn nhiều so với toàn bộ dải tần bằng
phẳng có suy hao thấp của sợi quang.
Để đảm bảo tính tương thích giữa các hệ thống DWDM khác nhau, cần phải
chuẩn hoá tần số trung tâm của các kênh, ITU-T đưa ra quy định về khoảng cách tối
thiểu giữa các kênh là 50 GHz hoặc 100 GHz với tần số chuẩn là 193,1 THz. Bảng
1.1 liệt kê các tần số trung tâm danh định lấy 50 GHz và 100 GHz làm khoảng cách
giữa các kênh trong dải bước sóng từ 1534 nm đến 1560 nm [19].
Trong hệ thống DWDM, số lượng bước sóng không thể quá nhiều, bởi vì việc
điều khiển và giám sát đối với các bước sóng này là một vấn đề phức tạp, có thể quy

12


Thiết kế tối ưu mạng truyền dẫn quang băng rộng DWDM sử dụng ROADM

định trị số lớn nhất đối với số lượng bước sóng của hệ thống từ góc độ kinh tế và
công nghệ.

1
2
3
4
5
6
7
8

9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34

Tần số trung tâm danh
định với khoảng cách
là 50 GHz (THz)

Tần số trung tâm
danh định với khoảng
cách là 100 GHz
(THz)

Bước sóng trung tâm
danh định (nm)

195,40
195,35
195,30
195,25
195,20
195,15
195,10
195,05
195,00
194,95
194,90
194,85
194,80
194,75
194,70
194,65
194,60
194,55
194,50
194,45
194,40

194,35
194,30
194,25
194,20
194,15
194,10
194,05
194,00
193,95
193,90
193,85
193,80
193,75

195,40
195,30
195,20
195,10
195,00
194,90
194,80
194,70
194,60
194,50
194,40
194,30
194,20
194,10
194,00
193,90

193,80
-

1534,25
1534,64
1535,04
1535,43
1535,82
1536,22
1536,61
1537,00
1537,40
1537,79
1538,19
1538,58
1538,98
1539,37
1539,77
1540,16
1540,56
1540,95
1541,35
1541,75
1542,14
1542,54
1542,94
1543,33
1543,73
1543,93
1544,53

1544,92
1545,32
1545,72
1546,12
1546,52
1546,92
1547,32

13


Thiết kế tối ưu mạng truyền dẫn quang băng rộng DWDM sử dụng ROADM

35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51

52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65

193,70
193,65
193,60
193,55
193,50
193,45
193,40
193,35
193,30
193,25
193,20
193,15
193,10
193,05
193,00

192,95
192,90
192,85
192,80
192,75
192,70
192,65
192,60
192,55
192,50
192,45
192,40
192,35
192,30
192,25
192,20

193,70
193,60
193,50
193,40
193,30
193,20
193,10
193,00
192,90
192,80
192,70
192,60
192,50

192,40
192,30
192,20

1547,72
1548,11
1548,51
1548,91
1549,32
1549,72
1550,12
1550,52
1550,92
1551,32
1551,72
1552,12
1552,52
1552,93
1553,33
1553,73
1554,13
1554,54
1554,94
1555,34
1555,75
1556,15
1556,55
1556,96
1557,36
1557,77

1558,17
1558,58
1558,98
1559,39
1559,79

Bảng 1.1: Tần số trung tâm danh định
Đặc điểm của công nghệ DWDM

1.2.

Từ thực tế triển khai cũng như trong nghiên cứu, người ta rút ra được những
ưu nhược điểm của công nghệ DWDM.
 Ưu điểm:
-

Dung lượng truyền dẫn lớn: hệ thống DWDM có thể truyền dẫn đồng thời
nhiều kênh quang, mỗi kênh quang lại có thể có một tốc độ bit khác nhau.

14


Thiết kế tối ưu mạng truyền dẫn quang băng rộng DWDM sử dụng ROADM

Do đó hệ thống DWDM có dung lượng truyền dẫn lớn hơn nhiều so với hệ
thống TDM. Hiện nay hệ thống DWDM đã được nhiều nơi xây dựng tới
80 bước sóng với tốc độ bit là 10 Gbps, tổng dung lượng của hệ thống lên
tới 800 Gbps. Trong khi đó thử nghiệm hệ thống TDM thì tốc độ bit chỉ
mới đạt được là STM-256 (40 Gbps). Hơn nữa hệ thống DWDM không
chỉ giảm bớt ảnh hưởng của tán sắc mà còn hạn chế được suy hao do phân

cực.
-

Tính trong suốt: Do công nghệ DWDM thuộc kiến trúc lớp mạng vật lý
nên nó có thể hỗ trợ các định dạng số liệu và thoại như: ATM, Gigabit
Ethernet, ESCON, chuyển mạch kênh, IP ...

-

Nâng cấp dễ dàng và linh hoạt: Hệ thống DWDM cho phép tăng dung
lượng của các mạng hiện có mà không cần phải tăng thêm cáp quang. Việc
nâng cấp chỉ đơn giản là cắm thêm các card mới trong khi hệ thống vẫn
đang hoạt động.

-

Quản lý băng tần hiệu quả, tái cấu hình mềm dẻo và linh hoạt: Nhờ việc
định tuyến phân bố bước sóng trong mạng DWDM nên nó có khả năng
quản lý hiệu quả băng tần truyền dẫn và cấu hình lại dịch vụ mạng trong
chu kỳ sống của hệ thống mà không cần đi lại cáp hoặc thiết kế lại mạng
hiện tại.

 Nhược điểm:
-

Thiết bị DWDM thường phức tạp và có giá thành cao, không hiệu quả về
kinh tế với hệ thống có số lượng kênh ít.

-

Vẫn chưa khai thác được hết băng tần hoạt động có thể có của sợi quang,
mới chỉ tận dụng được băng tần C và L.

1.3.

Các thành phần trong hệ thống DWDM

1.3.1. Tổng quan hệ thống DWDM
Hệ thống DWDM về cơ bản được chia làm hai loại: đơn hướng và song hướng.
Mô hình tổng quát của hệ thống DWDM đơn hướng minh hoạ như hình 1.3.

15


Thiết kế tối ưu mạng truyền dẫn quang băng rộng DWDM sử dụng ROADM

Hình 1.3: Sơ đồ hệ thống DWDM đơn hướng
Hệ thống DWDM gồm có các thành phần cơ bản:
 Bộ phát đáp quang OTU (Optical Transponder Unit)
 Bộ ghép kênh quang OMU (Optical Multiplexing Unit)
 Bộ ghép kênh quang ODU (Optical Demultiplexing Unit)
 Các bộ khuếch đại: khuếch đại tăng cường BA (Boost Amplifier), tiền khuếch
đại PA (Pre-Amplifier) và khuếch đại đường dây LA (Line Amplifier)
 Bộ bù tán sắc DCM (Dispersion Compensate Module)
 Hệ thống quản lý mạng NMS (Network Management System)
 Hệ thống quản lý phần tử EMS (Element Management System)
Ở phía phát, các tín hiệu quang được truyền đến bộ phát đáp OTU, tại đây tín
hiệu được biến đổi quang – điện – quang (O-E-O) để đảm bảo bước sóng tín hiệu vào
hệ thống DWDM theo chuẩn ITU-T. Bộ ghép kênh quang OMU ghép các tín hiệu có
các bước sóng khác nhau thành tín hiệu DWDM và được truyền tới bộ khuếch đại

công suất BA để công suất tín hiệu đủ lớn để có thể truyền đi xa.
Môi trường truyền dẫn sử dụng sợi quang đơn mode SMF để truyền tín hiệu.
Trên đường truyền có thể sử dụng bộ khuếch đại đường dây LA để bù suy hao do
đường truyền hoặc do các trạm xen/rẽ, tăng khoảng cách lặp.

16


Thiết kế tối ưu mạng truyền dẫn quang băng rộng DWDM sử dụng ROADM

Ở phía thu, tín hiệu bị suy hao có công suất rất nhỏ, sẽ được khuếch đại lên
nhờ bộ tiền khuếch đại PA để đảm bảo công suất tín hiệu lớn hơn độ nhạy thu. Sau
đó tín hiệu DWDM được tách ra thành các bước sóng thành phần nhờ bộ tách kênh
quang ODU. Các tín hiệu quang thành phần sau đó được chuyển đổi thành các tín
hiệu đầu ra của hệ thống qua bộ OTU.
Bộ bù tán sắc DCM thường được sử dụng giữa các bộ khuếch đại.
Các nút trong mạng DWDM được quản lý qua hệ thống NMS, người quản trị
có thể kiểm soát các thành phần DWDM qua hệ thống quản lý EMS. Kênh truyền
thông tin quản lý giữa các phần tử là kênh giám sát quang OSC (Optical Supervisory
Channel). OSC thực hiện báo cáo, quảng bá thông tin về tín hiệu DWDM và các nút
mạng. Thông thường OSC có tốc độ thấp và sẽ bị tách ra tại mỗi nút. OSC thường là
bước sóng 1510 – 1520 nm và không cần phải xác định theo khoảng cách kênh ITU.
Trên thực tế, hệ thống DWDM được xây dựng là hệ thống song hướng, mô
hình hệ thống được minh hoạ như hình 1.4.

Hình 1.4: Sơ đồ hệ thống DWDM 2 hướng
17


Thiết kế tối ưu mạng truyền dẫn quang băng rộng DWDM sử dụng ROADM

Thành phần ghép kênh kết cuối quang OTM (Optical Terminal Multiplexer)
được triển khai tại hai nút đầu cuối của mỗi liên kết sợi quang. Thành phần OTM là
một tổ hợp gồm có 3 khối chức năng chính là: bộ phát đáp OTU, bộ ghép/tách kênh
quang (MUX/DEMUX) và bộ khuếch đại công suất BA ở hướng phát hoặc tiền
khuếch đại PA ở hướng thu. Ngoài ra còn có các khối chức năng như: bù tán sắc
DCM, giám sát, điều khiển và giao tiếp…
Thành phần khuếch đại đường quang OLA (Optical Line Amplifier) có các bộ
khuếch đại đường LA và các bộ bù tán sắc DCM cho cả 2 hướng thu và phát.
Ngoài ra, hệ thống còn có thành phần ghép kênh xen/rẽ quang OADM (Optical
Add Drop Multiplexer) hoặc ROADM (Reconfigurable OADM) nằm giữa các OTM
có nhiệm vụ xen/rẽ một số kênh tới/từ luồng tín hiệu DWDM. Chúng cũng có thể
thực hiện vai trò như bộ tái tạo tín hiệu REG với một số bước sóng khi tích hợp thêm
các bộ OTU 3R (Reshaping, Re-timing & Regenerating). ROADM chính là một thiết
bị cốt lõi trong mạng DWDM hiện nay.
1.3.2. Bộ phát đáp quang (OTU)
Bộ phát đáp quang là một thiết bị cho phép tín hiệu phía client có thể truy cập
kênh DWDM, chúng có thể dò ra tín hiệu quang tại các bước sóng khác nhau và
chuyển đổi về bước sóng theo ITU. Tín hiệu client tới nhà cung cấp dịch vụ có thể
không sử dụng bước sóng tiêu chuẩn, ví dụ bước sóng 850 nm hoặc 1310 nm. Do đó
cần phải có các bộ OTU để tín hiệu tương thích giữa 2 phía client và mạng DWDM.
Hình 1.5 minh hoạ sơ đồ khối một bộ phát đáp. OTU gồm có các bộ chuyển
đổi O-E-O và khối chức năng xử lý mào đầu, đóng gói dịch vụ và sửa lỗi FEC
(Forward Error Correction) nhằm giảm lỗi bit. Các bộ phát đáp có thể tích hợp thêm
tính năng hiệu chỉnh được bước sóng chuyển đổi, thay vì chỉ một bước sóng cố định.
Bằng cách thay thế một laser bằng một mảng các laser được điều chỉnh trước, ta có
thể lựa chọn một dải các bước sóng có sẵn.

18

Thiết kế tối ưu mạng truyền dẫn quang băng rộng DWDM sử dụng ROADM

Hình 1.5: Sơ đồ khối bộ phát đáp quang
1.3.3. Bộ ghép/tách kênh quang (OMU/ODU)
Bộ ghép kênh quang OMU ở bên phát hệ thống DWDM, có vai trò ghép các
kênh bước sóng khác nhau thành tín hiệu DWDM truyền trên 1 sợi quang. Bộ ghép
kênh có thể có thêm khối điều khiển công suất cho từng kênh. Hình 1.6 biểu diễn
khối chức năng bộ ghép kênh quang.

Hình 1.6: Sơ đồ khối bộ ghép kênh quang
Mỗi kênh bước sóng riêng biệt được ghép thành tín hiệu DWDM qua bộ MUX,
tín hiệu sau đó đi qua bộ chia quang thụ động (splitter) để trích một phần nhỏ tín hiệu
cho việc giám sát công suất quang, tín hiệu còn lại từ bộ chia quang chính là đầu ra
của bộ ghép kênh. Trước khi vào bộ ghép kênh, tín hiệu có thể được điều chỉnh công
suất nhờ các bộ điều chỉnh suy hao VOA (Variable Optical Attenuator).

19


Thiết kế tối ưu mạng truyền dẫn quang băng rộng DWDM sử dụng ROADM

Ngược lại với bộ ghép kênh là bộ tách kênh quang ODU, được đặt ở phía thu
của hệ thống, có nhiệm vụ tách tín hiệu DWDM thành các kênh bước sóng thành
phần. Bộ ODU cũng có chức năng giám sát công suất quang đầu vào. Sơ đồ khối bộ
tách kênh quang ODU như hình 1.7.

Hình 1.7: Sơ đồ khối bộ tách kênh quang
Thành phần quan trọng nhất trong các thiết bị OMU/ODU là các bộ
MUX/DEMUX, chúng được tạo thành từ các bộ lọc quang. Các bộ lọc này yêu cầu

phải có suy hao thấp, dải thông có đỉnh phẳng, sườn dốc, các đặc tính pha phổ phải
tuyến tính và nhiễu xuyên kênh càng nhỏ càng tốt. Hiện nay có hai công nghệ chủ
đạo được dùng để chế tạo ra các bộ ghép/tách kênh là: bộ lọc điện môi màng mỏng
đa lớp TFF (Multilayer Thin-film Dielectric Filter) và cách tử mảng ống dẫn sóng
AWG (Arrayed Waveguide Gratings). Công nghệ TFF có thể tách tối đa là 16 kênh,
trong khi AWG hỗ trợ số lượng kênh lớn hơn. Cả 2 đều hỗ trợ băng thông 50, 100 và
200 GHz cho các sản phẩm thương mại.
1.3.4. Bộ khuếch đại quang
Bộ khuếch đại quang bù suy hao do đường truyền và các thiết bị thụ động,
đảm bảo công suất tín hiệu nhận được lớn hơn độ nhạy thu. Nguyên lý khuếch đại

20


Thiết kế tối ưu mạng truyền dẫn quang băng rộng DWDM sử dụng ROADM

quang trong bộ khuếch đại dựa trên hiện tượng phát xạ kích thích tương tự laser, tuy
nhiên không có sự cộng hưởng và hồi tiếp trong quá trình khuếch đại như laser.
Có 3 loại khuếch đại quang được sử dụng là : Khuếch đại sợi quang pha tạp
DFA (Dopped Fiber Amplifier), khuếch đại quang bán dẫn SOA (Semiconductor
Optical Amplifier) và khuếch đại Raman. Khuếch đại DFA và SOA dựa trên hiện
tượng phát xạ kích thích, còn khuếch đại Raman dựa trên hiện tượng tán xạ Raman
bị kích thích. Hiện nay khuếch đại sợi quang pha tạp nguyên tố khí hiếm Erbium
EDFA (Erbium Dopped Fiber Amplifier) là thiết bị được sử dụng rộng rãi trong hệ
thống mạng đường trục vì có nhiều ưu điểm phù hợp hệ thống DWDM. Ngoài ra với
những đường truyền dẫn dài, người ta cũng sử dụng bộ khuếch đại Raman kết hợp
với bộ khuếch đại EDFA. Do đó, phần này ta chỉ tập trung tìm hiểu 2 bộ khuếch đại
EDFA và Raman.
1.3.4.1. Bộ khuếch đại EDFA
Bộ khếch đại EDFA được minh hoạ như hình 1.8, nó bao gồm các thành phần

như sau:
-

Sợi quang pha tạp Er3+: là nơi xảy ra quá trình khuếch đại hay còn gọi là
vùng tích cực. Vùng lõi trung tâm của EDFA là nơi có cường độ sóng bơm
và tín hiệu cao nhất dẫn đến sự chồng lấp với ion Er3+ lớn nhất nên khuếch
đại tốt hơn.

-

Laser bơm: cung cấp năng lượng ánh sáng có bước sóng 980 nm hoặc 1480
nm để tạo ra trạng thái nghịch đảo nồng độ ở vùng tích cực.

-

Coupler: ghép tín hiệu quang cần khuếch đại và ánh sáng bơm vào trong
sợi quang.

-

Bộ cách ly quang: chặn sóng phản xạ ngược trở lại sợi quang.

Nguyên lý hoạt động của EDFA dựa vào đặc tính của nguyên tố Erbium. Quá
trình bức xạ trong EDFA đồng thời xảy ra bức xạ kích thích và bức xạ tự phát. Khi
hấp thụ năng lượng từ ánh sáng bơm, các ion Erbium bị kích thích từ trạng thái nền
và sẽ phân rã không phát xạ từ các mức năng lượng cao hơn cho tới khi tiến tới trạng

21

Thiết kế tối ưu mạng truyền dẫn quang băng rộng DWDM sử dụng ROADM

thái giả bền. Khi tín hiệu quang đi đến các ion Er 3+ đã được kích thích, quá trình bức
xạ kích thích sẽ tạo ra các photon phụ có cùng pha và hướng giống như tín hiệu tới.
Như vậy đã đạt được quá trình khuếch đại quang trong EDFA.

Hình 1.8: Cấu trúc một bộ khuếch đại EDFA
Các ion đã được kích thích mà không tương tác với ánh sáng sẽ phân rã tự phát
tới trạng thái nền với hằng số thời gian xấp xỉ 10 ms, đây là nhiễu phát xạ tự phát. Ở
đầu ra của bộ khuếch đại quang EDFA không những tín hiệu được khuếch đại mà
nhiễu này cũng sẽ được khuếch đại gọi là nhiễu phát xạ tự phát được khuếch đại ASE
(Amplified Spontaneous Emission).
EDFA có 3 cấu hình bơm là bơm thuận, bơm ngược và bơm 2 chiều. Bơm
thuận là nguồn bơm cùng chiều hướng tín hiệu, có nhiễu thấp nhưng độ lợi nhỏ. Bơm
ngược là nguồn bơm ngược chiều tín hiệu lại có ưu điểm là công suất bão hoà và hệ
số độ khuếch đại cao bơm thuận nhưng lại nhiễu cao. Do vậy, cấu hình bơm được sử
dụng trong các sản phẩm thương mại là bơm 2 chiều để tận dụng ưu điểm của 2 cấu
hình trên với bước sóng bơm là 980 nm và 1480 nm lần lượt sử dụng cho bơm thuận
và bơm ngược.
Tuỳ theo vị trí lắp đặt trên tuyến truyền dẫn quang, bộ khuếch đại EDFA chia
ra thành 3 loại : Khuếch đại công suất BA (Booster Amplifier), khuếch đại đường
dây LA (Inline Amplifier) và tiền khuếch đại PA (Pre-amplifier).
Bộ khuếch đại EDFA được sử dụng rộng rãi trong hệ thống DWDM do có
những ưu điểm nổi bật như: độ lợi lớn (20 - 30 dB), hoạt động ở bước sóng 1530 1565 nm phù hợp với hệ thống DWDM; nguồn laser bơm có độ tin cậy và công suất
cao; cấu hình đơn giản và cấu trúc nhỏ gọn; công suất nguồn nuôi nhỏ; không có

22


Thiết kế tối ưu mạng truyền dẫn quang băng rộng DWDM sử dụng ROADM

nhiễu xuyên kênh; không phụ thuộc phân cực của tín hiệu… Tuy nhiên bộ EDFA
cũng có các nhược điểm cần khắc phục đó là: băng tần hiện nay bị giới hạn trong
băng C và băng L; nhiễu được tích lũy qua nhiều chặng khuếch đại gây hạn chế cự ly
truyền dẫn; phổ độ lợi của EDFA không bằng phẳng …
1.3.4.2. Bộ khuếch đại Raman
Bộ khuếch đại quang Raman dựa trên nguyên lý tán xạ Raman cưỡng bức
trong sợi quang với các loại sợi có cấu trúc dẫn sóng đặc biệt (như sợi bù tán sắc
DCF) hoặc sợi pha tạp Ge nồng độ cao (sợi nhạy quang). Sơ đồ khối của một bộ
khuếch đại Raman được minh hoạ như hình 1.9.

Hình 1.9: Sơ đồ bộ khuếch đại Raman điển hình
Bộ khuếch đại Raman gồm có các thành phần sau:
-

Khối bơm: là nguồn laser bơm bán dẫn có công suất cao, có thể chỉ có một
hoặc nhiều laser. Tín hiệu bơm được trích xuất 1 phần để giám sát.

-

Sợi quang DCF hoặc sợi nhạy quang: đây là môi trường khuếch đại quang
dựa trên cơ sở tán xạ Raman.

-

Coupler: để ghép tín hiệu DWDM cần khuếch đại và nguồn bơm để tạo
hiệu ứng Raman cưỡng bức. Splitter để trích 1 phần tín hiệu đã được
khuếch đại để giám sát.

-

Ngoài ra còn có khối BMU cho chức năng điều khiển & quản lý.

Bản chất của hiện tượng tán xạ Raman cưỡng bức xảy ra trong bộ khuếch đại
là sự chuyển năng lượng từ kênh bước sóng thấp sang kênh có bước sóng cao hơn.

23


Thiết kế tối ưu mạng truyền dẫn quang băng rộng DWDM sử dụng ROADM

Khi đưa vào môi trường dẫn sóng hai nguồn ánh sáng là nguồn laser bơm có tần số ν
và tín hiệu quang ở tần số Stokes (ν– νd), các photon tín hiệu ở tần số (ν– νd) sẽ cưỡng
bức các phân tử cùng dao động và làm phát sinh thêm một photon nữa có cùng tần số
và pha với photon đến. Quá trình tán xạ cưỡng bức sẽ được tiếp tục nhân lên bên
trong lõi sợi quang.
Bộ khuếch đại Raman thường được chia làm 2 loại là khuếch đại phân bố DRA
(Distributed Raman Amplifier) và khuếch đại rời rạc LRA (Lumped Raman
Amplifier). DRA sử dụng chính sợi quang đường truyền làm môi trường khuếch đại,
trong khi LRA sử dụng sợi quang được đặt trước hoặc sau đường truyền để bù suy
hao đường truyền. Trong khi EDFA chỉ khuếch đại trong băng C và L (1528 1605nm), bộ khuếch đại Raman có thể mở rộng cho các băng khác, như cửa sổ 1310
nm hay băng S nằm dưới 1528 nm.
Bộ khuếch đại Raman có những ưu điểm như: nhiễu tạp âm thấp, phổ khuếch
đại khá bằng phẳng, cấu trúc đơn giản, dễ chọn băng tần, có thể đạt được băng thông
rộng nhờ kết hợp vài laser bơm. Tuy nhiên nó cũng có những điểm hạn chế như: độ
lợi thấp, công suất bơm phải lớn, nhiễu xuyên âm giữa các tín hiệu do tán xạ Raman
kích thích gây ảnh hưởng đến chất lượng hệ thống DWDM. Hiện nay bộ khuếch đại
quang Raman DRA với cấu hình bơm ngược được sử dụng phổ biến như là thành
phần bổ sung cho EDFA trong các mạng truyền dẫn đường dài.
1.3.5. Bộ ghép kênh xen/rẽ quang tái cấu hình được (ROADM)

Bộ ghép kênh xen/rẽ quang OADM (Optical Add Drop Multiplexer) là thành
phần quan trọng nhất trong mạng DWDM hiện nay, chúng giúp cho việc định tuyến
các kết nối quang một cách nhanh chóng và hiệu quả về chi phí. OADM là thiết bị
thực hiện xen/rẽ một hoặc nhiều bước sóng vào/từ sợi quang DWDM tại các nút
mạng. OADM sử dụng các bộ phát đáp chỉ cho lưu lượng xen/rẽ. Các bước sóng còn
lại có thể đi qua OADM trong miền quang mà không có chuyển đổi quang điện. Hình
1.10 minh hoạ một bộ OADM điển hình [18].

24


Thiết kế tối ưu mạng truyền dẫn quang băng rộng DWDM sử dụng ROADM

Hình 1.10: Cấu trúc bộ OADM
Có nhiều công nghệ lọc quang có thể được sử dụng để chế tạo các bộ OADM
như bộ lọc màng mỏng TFF, bộ lọc hiệu chỉnh quang âm AOTF (Acousto-Optical
Tunable Filter), cách tử mảng ống dẫn sóng AWG, cách tử Bragg sợi quang FBG kết
hợp với các bộ Circulator hoặc với giao thoa kế Mach-Zehnder [13].
Một trong những thuộc tính quan trọng nhất của OADM là mức độ cấu hình
lại được. Những OADM thời kỳ đầu không cấu hình được nên cần phải xác định
những bước sóng sẽ được xen/rẽ tại một nút cụ thể và các bước sóng còn lại sẽ truyền
qua tới nút mạng khác. Sau khi được thiết lập, ODAM sẽ cố định cấu hình đó. Việc
thiết lập cứng nhắc này sẽ giới hạn khả năng thích ứng với sự thay đổi mô hình lưu
lượng của mạng truyền dẫn. Những OADM này được gọi là FOADM (Fixed OADM).
Ngày nay, hầu hết OADM đều có thể cấu hình lại được, bất kỳ bước sóng nào
cũng có thể được xen/rẽ tại bất kỳ các nút nào và việc chọn lọc bước sóng để xen/rẽ
có thể thay đổi dễ dàng mà không cần xây dựng trước các topo logic của mạng cũng
như không ảnh hưởng đến các kết nối kết cuối tại nút hoặc truyền qua nút. Việc cấu
hình OADM có thể được thực hiện từ xa bằng phần mềm. Các OADM như vậy gọi
là ROADM (Reconfigurable OADM). Hình 1.11 minh hoạ một ROADM đơn giản

theo kiến trúc song song [13]. Theo kiến trúc đó, tất cả các kênh đầu vào đều được
tách kênh, tuỳ theo trạng thái của bộ chuyển mạch được cấu hình linh động, mà một
số kênh có thể được rẽ hoặc truyền qua. Mô hình song song chỉ có hiệu quả về kinh
tế khi có số lượng lớn các kênh được xen/rẽ.

25