Đang tải... (xem toàn văn)
Hệ thống thông tin quang đã và đang phát triển mạnh mẽ trong các mạng viễn thông trên thế giới cũng như ở Việt Nam. Việc tăng khả năng truyền dẫn và mở rộng khoảng cách truyền dẫn là vấn đề cần được giải quyết khi triển khai hệ thống thông tin quang. Tuy nhiên, khi truyền tải quang đi xa sẽ dẫn đến hao hụt do các hiện tượng tán sắc trên sợi quang. Để đảm bảo chất lượng thông tin ở mức cho phép, cần phải có các biện pháp khắc phục được tình trạng này. Do vậy, kỹ thuật khuếch đại quang được đầu tư và nghiên cứu một cách chuyên sâu
LỜI CẢM ƠN Lời em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến ban lãnh đạo công ty Viễn thông Liên tỉnh khu vực (VTN2) tạo điều kiện thuận lợi cho em thực tập Xưởng Viễn thông Đặc biệt em xin gửi lời cảm ơn đến trưởng Xưởng Viễn thông, anh Thái Quang Hiếu anh bên tổ Viễn thông tận tình bảo cho em suốt thời gian thực tập Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Thầy Phạm Quốc Hợp, người tận tình dạy giỗ, bảo cho em, cảm ơn Thầy cô công tác Học viện Công Nghệ Bưu Chính Viễn Thơng trang bị cho em kiến thức kinh nghiệm sống để em hồn thành tốt báo cáo thực tập Tuy nhiên, hạn chế lực thân điều kiện thời gian em mắc phải số sai sót, khuyết điểm Em mong nhận góp ý bảo thêm từ Thầy cô anh chị Công ty Một lần em xin chân thành cảm ơn! TP Hồ Chí Minh, ngày 10 tháng năm 2014 SVTH: NGUYỄN HỮU HIỆU LỚP D10CQVT01-N LỜI MỞ ĐẦU Hệ thống thông tin quang phát triển mạnh mẽ mạng viễn thông giới Việt Nam Việc tăng khả truyền dẫn mở rộng khoảng cách truyền dẫn vấn đề cần giải triển khai hệ thống thông tin quang Tuy nhiên, truyền tải quang xa dẫn đến hao hụt tượng tán sắc sợi quang Để đảm bảo chất lượng thông tin mức cho phép, cần phải có biện pháp khắc phục tình trạng Do vậy, kỹ thuật khuếch đại quang đầu tư nghiên cứu cách chuyên sâu Bộ khuếch đại quang sợi đời thay trạm lặp thực trực tiếp tín hiệu quang mà khơng phải thơng qua trình biến đổi quang – điện điện – quang Nó khắc phục nhiều hạn chế trạm lặp băng tần, cấu trúc phức tạp, ảnh hưởng nhiễu điện từ… Công ty Viễn thông liên tỉnh chủ động áp dụng kĩ thuật khuếch đại quang sợi EDFA việc truyền dẫn tín hiệu tuyến cáp đường trục Đảm bảo chất lượng truyền dẫn sợi quang phục vụ nhu cầu sử dụng dung lượng ngày cao Chính điều em chọn đề tài “ Ứng Dụng Kỹ Thuật Khuếch Đại Quang EDFA Trong Hệ Thống Truyền Dẫn Quang WDM Do VTN2 Quản Lý “ Nội dung chi tiết gồm: Chương I: Tổng Quan Về Mạng Truyền Dẫn Quang Do VTN2 Quản Lý Chương II: Tìm Hiểu Thiết Bị Sử Dụng Khuếch Đại Quang Chương III: Ứng Dụng Của Khuếch Đại Quang Trong Hệ Thống WDM Tại VTN2 SVTH: NGUYỄN HỮU HIỆU LỚP D10CQVT01-N CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ MẠNG TRUYỀN DẪN QUANG DO VTN2 QUẢN LÝ 1.1 Giới thiệu Công ty Viễn thông Liên tỉnh VTN Công ty viễn thơng liên tỉnh có tên quốc tế Vietnam Telecom National (VTN), đơn vị trực thuộc Tập Đồn Bưu Chính Viễn Thơng Việt Nam(VNPT) Được thành lập năm 1990, có trung tâm viễn thơng khu vực miền Bắc, Trung, Nam Tại Việt Nam, VTN công ty cung cấp hạ tầng mạng viễn thông lớn nhất, tiên phong việc cung cấp dịch vụ viễn thông mạng hệ sau NGN, với thị phần lên tới 60% thị trường viễn thông nước Sau 20 năm xây dựng phát triển, VTN tự hào công ty đầu lĩnh vực viễn thông đường trục Việt Nam.VTN sở hữu, vận hành khai thác hạ tầng truyền dẫn quang đại sử dụng công nghệ truyền dẫn cấu trúc mạng tiên tiến: SDH, OTN, DWDM, ASON/GMPLS với dung lượng tuyến phía bắc 700Gbps, phía Nam 700 Gbps, tuyến trục Bắc-Nam 360 Gbps.Với dịch vụ 1080, 1900, 1719 có từ trước đời dịch vụ như: dịchvụ hội nghị truyền hình, dịch vụ kênh thuê riêng, dịch vụ mạng riêng ảo WAN, dịch vụ truyền dẫn tín hiệu truyền hình,dịch vụ nhắn tin cố định 4xxx đánh dấu bước chuyển VTN sở ổn định, giữ vững thông tin liên lạc tình huống, phục vụ nhu cầu ngày cao đa dạng khách hàng, phục vụ cho phát triển kinh tế-xã hội đất nước Hiện với bốn nút chuyển mạch Hà Nội, Đà Nẵng, Hồ Chí Minh Cần Thơ mạng viễn thông hệ NGN với công nghệ truyền dẫn SDH, DWDM dung lượngtuyến trục lên 240Gbps (tháng 6/2010) bắt nhịp với kinh tế thị trường VTN khơng ngừng học hỏi động hóa hàng loạt dịch vụ như: - Tổ chức xây dựng,quản lý,vận hành,khai thác mạng lưới,dịch vụ viễnthông đường dài,làm đầu mối kết nối mạng viễn thông tỉnh trongnước cửa ngõ quốc tế - Tư vấn,khảo sát,thiết kế,xây lắp cơng trình chun ngành viễnthơng,xuất-nhập khẩu,kinh doanh thiết bị-vật tư chuyên ngành viễn thông Trung tâm viễn thông liên tỉnh khu vực (VTN2-Vietnam Telecom National Center of Zone 2) đơn vị hoạt động chuyên ngành viễn thông trực thuộc VTN VTN2 giao nhiệm vụ quản lý, khai thác mạng viễn thông liên tỉnh phạm vi tỉnh khu vực phía Nam Đến mạng lưới có phát triển nhảy vọt quy mô kỹ thuật không thua nước tiên tiến khu vực Các sản phẩm dịch vụ có chất lượng cao trung tâm ln dành tin cậy khách hàng qua tạo nên vị trí VTN2 thị trường viễn thông 1.2 Sơ Lược Về Tổ Chức Mạng Truyền Dẫn Quang Do VTN2 Quản Lý Hiện tổ chức mạng truyền dẫn VTN2 gồm có hệ thống truyền dẫn sau : SVTH: NGUYỄN HỮU HIỆU LỚP D10CQVT01-N tuyến trục bắc nam(thiết bị Ciena (Nortel)): Tuyến cáp quang sử dụng dung lượng 120G 240G, với bước sóng 10G 40G Hệ thống truyền dẫn phía nam thiết bị Fujitsu: Tuyến cáp quang sử dụng dung lượng 720G, với bước sóng 40G hệ thống truyền dẫn thành phố ( Metro Link ) thiết bị Alcatel HCM CTO: Tuyến cáp quang sử dụng dung lượng 640G, với bước sóng 40G Về tuyến trục: sử dụng tuyến đường trục(backbone) 120G 240G dựa tảng thiết bị Nortel( Ciena) : LH1600 , CPL Hai tuyến trục kết nối vùng miền Bắc , Trung , Nam nước Năm 2003, tuyến đường trục LH1600 20G (8 bước sóng 2.5G) triển khai đến dung lượng cấp lên 120G gồm 12 bước sóng 10G Năm 2008 tuyến đường trục DWDM sử dụng thiết bị Nortel CPL lắp đặt với dung lượng lúc đầu 80G sử dụng bước sóng 10G , đến năm 2010 tuyến đường trục mở rộng nâng lên 240G sử dụng bước sóng 10G bước sóng 40G.Thiết bị sử dụng hệ thống tuyến trục LH1600 gồm thiết bị LH1600, DX, OM4200,TN4T, TN1X, thiết bị sử dụng hệ thống tuyến trục CPL gồm thiết bị CPL, OME6500, HDXc, OME-DD sử dụng công nghệ ghép kênh DWDM SDH Về hệ thống truyền dẫn trung kế - liên tỉnh phía nam sử dụng thiết bị Fujitsu, triển khai lắp đặt năm 2008, đến hệ thống truyền dẫn mở rộng lần, sử dụng kết hợp bước sóng 10G 40G , hệ thống truyền dẫn liên tỉnh phía nam Với node tập trung dung lượng lên tới hàng trăm Gbps Thiết bị sử dụng hệ thống thiết bị Fujitsu 7500, 4500, 4470, 4270 sử dụng công nghệ ghép kênh DWDM SDH Về truyền dẫn thành phố : VTN2 quản lý hệ thống truyền dẫn TP HỒ CHÍ MINH CẦN THƠ nhằm phục vụ cho nhu cầu dung lượng lớn thành phố Thiết bị sử dụng tronh hệ thống thiết bị Alcaltel 1830 1850 sử dụng công nghệ ghép kênh DWDM SDH Đối với đường trục 240G nay, mạng truyền dẫn quang VTN chia làm vòng Ring (từ Ring đến Ring 12) Và VTN2 quản lý vòng Ring phía nam (Ring 11 Ring 12) Với vòng Ring sử dụng thiết bị truyền dẫn quang có dung lượng lớn tốc độ truyền liệu nhanh bảo vệ theo chế độ bảo vệ đường vòng Ring 1.3 Tuyến Trục Bắc Nam 1.3.1 Tuyến Trục Bắc Nam 120Gbps Năm 2003, tuyến trục Bắc Nam 20GBps sử dụng công nghệ DWDM thiết bị LH 1600 Nortel Networking triển khai gồm bước sóng 2.5Gbps Năm 2010, VTN tiến hành nâng cấp tuyến trục Bắc Nam công nghệ DWDM giải pháp lắp đặt thêm thiết bị OME 6500 hỗ trợ bước sóng 10Gbps Hệ thống bao gồm SVTH: NGUYỄN HỮU HIỆU LỚP D10CQVT01-N vòng Ring (từ Ring đến Ring 5), vòng Ring nâng cấp có dung lượng 120Gbps gồm 12 bước sóng 10Gbps, riêng vịng Ring 80Gbps Một vịng Ring có đường hướng lên (uplink) hướng xuống (downlink) bảo vệ theo chế MSP Ring Tuyến trục Bắc Nam 120Gbps gồm Ring: - Ring 1: Hà Nội – Thanh Hóa – Vinh – Thanh Hóa – Hà Nội số trạm lặp đặt Ninh Bình, Nam Định - Ring 2: Vinh – Hồng Lễ - Đồng Hới – Đơng Hà – Huế - Đà Nẵng - Đồng Hới – Vinh - Ring 3: Đà Nẵng – Tam Kỳ - Quãng Ngãi – Quy Nhơn – Pleiku – Kon Tum - Ring 4: Quy Nhơn – Tuy Hòa – Nha Trang – Phan Rang – Phan Thiết – Hồ Chí Minh – Bình Dương – Bình Phước – Đăk Nơng – Bn Mê Thuột – Quy Nhơn - Ring 5: Hồ Chí Minh – Cần Thơ Hình 1.1: Sơ đồ tuyến truyền dẫn Bắc Nam 120Gbps 1.3.2 Tuyến Trục Bắc Nam 240Gbps Năm 2008, tuyến đường trục Bắc Nam 80Gbps lắp đặt sử dụng công nghệ DWDM thiết bị CPL Nortel gồm bước sóng 10Gbps SVTH: NGUYỄN HỮU HIỆU LỚP D10CQVT01-N Năm 2010, VTN tiếp tục nâng cấp, mở rộng tuyến trục Bắc Nam tảng công nghệ DWDM SDH dung lượng đạt 240Gbps (8 bước sóng 10Gbps bước sóng 40Gbps) Hệ thống nâng cấp việc bổ sung thiết bị OME 6500 vào vị trí lắp đặt nhỏ, cấu trúc liên kết CPL thêm vào node OADM Ring nhằm chuyển đổi số vị trí xen/rớt để phục vụ nhu cầu trao đổi lưu lượng Ngồi ra, cơng nghệ DWDM 40Gbps Nortel sử dụng để nâng dung lượng hệ thống từ 80Gbps lên 240Gbps Dung lượng thực tế hệ thống đạt 280Gbps (8 bước sóng 10Gbps, bước sóng 40Gbps)và q trình hoạt động điều chỉnh dung lượng Ring dể phù hợp với mục đích sử dụng Hình 1.2: Sơ đồ hệ thống truyền dẫn Bắc Nam 240Gbps Tuyến truyền dẫn Bắc Nam 240Gbps gồm Ring: - Ring 7: Hà Nội – Ninh Bình – Thanh Hóa – Vinh – Hương Sơn – Tân Kỳ - R2 – Hà Nội - Ring 8: Vinh – Hồng Lễ - Đồng Hới – Đơng Hà – Huế - Đà Nẵng – Cam Lộ - R7 – Bắc Sơn – Vinh - Ring 9: Đà Nẵng – Tam Kỳ - Quãng Ngãi – Lai Khan – Quy Nhơn – An khê – Pleiku – Đak Tô – Phước Sơn – Đà Nẵng SVTH: NGUYỄN HỮU HIỆU LỚP D10CQVT01-N - Ring 10: Quy Nhơn – Tuy Hòa – Nha Trang – Phan Rang – Đà Lạt – Krông Nô – Buôn Mê Thuột – Phú Nhơn – An Khê – Quy Nhơn - Ring 11: Phan Rang – Núi Một – Phan Thiết – Xuân Lộc – Hồ Chí Minh - Ring 12: Hồ Chí Minh – Mỹ Tho – Vĩnh Long – Cần Thơ – Cao Lãnh – Mỹ Tho 2- Hồ Chí Minh Tồn tuyến có trạm cấu hình ROADM hướng gồm trạm đặt Vinh, Đà Nẵng, Quy Nhơn, Phan Rang, TP Hồ Chí Minh trạm có cấu hình ROADM song hướng đặt Thanh Hóa, Hà Tĩnh, Huế, Nha Trang, Buôn Mê Thuột, Đak Nông Đây node chuyển mạch Ring 35 node khuếch đại Ring Tuyến đường trục Bắc Nam 240Gbps sử dụng sợi quang G 655 nâng cấp, tăng dung lượng hệ thống lên đến 1.28 Tbps 1.4 Mạng Truyền Dẫn Phía Nam 1.4.1 Hệ Thống DWDM Sử Dụng Thiết Bị Của Fujitsu Hiện thiết bị Fujitsu lắp đặt khai thác tuyến mạng Ring nối tỉnh phía Nam VTN2 quản lý Hệ thống mạng bắt đầu khai thác vào năm 2009 trở thành mạng chủ lực trì thơng tin liên lạc cho tỉnh phía Nam Trong có hai trạm trung tâm thực chức quản lý, giám sát điều hành - Trạm viễn thông thuộc đài viễn thông Tp.HCM: quản lý trạm từ miền Đông Nam Bộ đến Tiền Giang, Bến Tre - Trạm viễn thông Cần Thơ thuộc đài viễn thông Cần Thơ: quản lý trạm từ Vĩnh Long, Đồng Tháp, Trà Vinh đến Cà Mau, Bạc Liêu SVTH: NGUYỄN HỮU HIỆU LỚP D10CQVT01-N Hình 1.3 Sơ đồ tuyến truyền dẫn quang Fujitsu FW-7500 khu vực phía nam doVTN2 quản lý Nhìn vào sơ đồ ta thấy tuyến Ring miền Nam chia làm Subnet Subnet 13: TPHCM - Biên Hòa - Định Quán - Bảo Lộc - Lâm Đồng - Đắk Lăk - Đắk Nơng - Bình Phước - Bình Dương Subnet 14: Biên hịa - Vũng Tàu - Xuân Lộc Subnet 15: TPHCM - Bình Dương - Tây Ninh Subnet 16: TPHCM - Long An - Tiền Giang - Bến Tre Subnet 17: Tiền Giang - Đồng Tháp - Vĩnh Long - Trà Vinh - Cần Thơ - An Giang Subnet 18: Cần Thơ - An Giang - Kiên Giang - Hậu Giang SVTH: NGUYỄN HỮU HIỆU LỚP D10CQVT01-N Subnet 19: Cần Thơ - Kiên Giang - Hậu Giang - Cà Mau - Bạc Liêu - Sóc Trăng Tổng chiều dài lên tới 3000km , phủ rộng toàn Miền Nam, đảm bảo thông tin liên lạc thông suốt tỉnh phía Nam với nhau, kết nối thơng tin liên lạc với tuyến trục Bắc Nam Góp phần phục vụ phát triển kinh tế xã hội cho tỉnh phía Nam Tùy thuộc vào đặc điểm kỹ thuật, mục đích phân bố node hệ thống mạng mà card mạng sử dụng thiết bị Fujitsu thay đổi cho phù hợp với cấu trúc chức riêng 1.4.2 Hệ thống truyền dẫn Metro Link TP Hồ Chí Minh Cuối năm 2010, tuyến Metro Link TP Hồ Chí Minh đưa vào khai thác Dung lượng 640Gbps gồm 16 bước sóng 40Gbps dựa công nghệ DWDM sử dụng thiết bị Alcatel - Lucent 1830 PSS-32 tuyến truyền dẫn liên kết đơn vị thuộc VNPT VTN, VTI, VDC, VMS, VNP, PTT Ngồi ra, cịn tuyến dự phịng DWDM 40Gbps để phịng có cố xảy 1.4.3 Hệ thống truyền dẫn Metro Link Cần Thơ Cùng với hệ thống truyền dần Metro Link DWDM TP Hồ Chí Minh, cuối năm 2010 tuyến Metro Link Cần Thơ đưa vào khai thác dung lượng 150Gbps sử dụng thiết bị Alcatel - Lucent 1850 PSS SVTH: NGUYỄN HỮU HIỆU LỚP D10CQVT01-N CHƯƠNG II TÌM HIỂU THIẾT BỊ SỬ DỤNG KHUẾCH ĐẠI QUANG 2.1 Thiết Bị Flashwave 7500 Thiết bị FLASHWAVE 7500 hệ thống truyền dẫn toàn cầu cho dịch vụ cung cấp linh hoạt băng thơng rộng Nó cung cấp cơng nghệ tiên tiến DWDM, Optical hubbing, ROADM, khả thiết kế mạng để cung cấp quản lý phát triển mạng lưới đô thị khu vực Hệ thống hỗ trợ ANSI giải pháp theo tiêu chuẩn ETSI chứng nhận, với cấu hình khác để tối ưu hóa mạng lưới thị khu vực sở hạ tầng mạng nhà khai thác viễn thông 10 Gbps 40 Gbps điều chình tồn bước sóng DWDM Giao diện G.709 OTN, bao gồm MSPP-on-a-card Công nghệ DWDM Optical Hubbing Nâng cao chức để đơn giản hóa điều hành hoạt động Hoàn thiện mạng lưới tự động hóa từ thiết quản lý Nâng cao bước sóng với chọn chuyển mạch: Các lõi quang tảng DWDM dựa việc nâng cao bước sóng với chọn chuyển mạch (WSS) Điều cung cấp bước sóng linh hoạt định tuyến cấu trúc liên kết Nó tích dồn kênh/ tách kênh quang, suy hao quang hệ thống điện (MEMS) chuyển mạch quang thành thành phần WSS thay cần thiết phải nhảy sợi thêm giảm bước sóng Nhìn chung, khả hệ thống 7500 FLASHWAVE cho phép cắt giảm mạnh mẽ hai trường hợp CAPEX OPEX Linh hoạt với kiến trúc Module: FW-7500 Metro/Regional Multiservice ROADM giải pháp kinh tế tối ưu cho mạng lưới viễn thông đô thị khu vực với yêu cầu băng thơng khu vực lên tới 40 bước sóng, 24 nút khoảng cách 1000km Theo dõi quản lý dự phịng phần mềm với tính self-tuning cho phép kích hoạt dịch vụ nhanh chóng Hệ thống cung cấp dịch vụ VoD, HDTV, FTTx, VoIP tốc độ cao truy cập Internet dịch vụ liệu tồn mạng lưới thị khu vực lên đến 1000km 2.1.1 Đặc Điểm Kỹ Thuật 2.1.1.1 Các Cấu Hình Hệ Thống FW-7500 Hệ thống FW-7500 bao gồm cấu hình sau: Cấu hình Core: Đầy đủ đặc điểm, gồm 40 kênh hệ thống DWDM Cấu hình Small: Dạng nhỏ gọn gồm 32 kênh 40 kênh hệ thống DWDM Cấu hình ETSI: Dạng nhỏ gọn gồm 40 kênh hệ thống DWDM tương thích với tiêu chuẩn ETSI Cấu hình Extension: Dạng giá thành thấp, gồm shelf cung cấp 16 tín hiệu băng hẹp thích hợp cho việc truyền dẫn DWDM Các shelf cho Cấu hình Core Extension lắp đặt racks 23 inch Các shelf cho Cấu hình Small lắp đặt rack 19 inch rack 23 inch SVTH: NGUYỄN HỮU HIỆU LỚP D10CQVT01-N 10 - DRA trang bị CPL site - Sử dụng kết hợp với khuếch đại MLA MLA2 - Công suất quang port thường 27 dBm - DRA sử dụng loại sợi quang độ lợi đạt bước sóng bơm - Input/Output return loss (ở port nào) = 40dB - Tổn hao xen: Maximum (Line A IN đến Line A OUT) = 1.3 dB Maximum (Line B IN đến Line B OUT) = 1.0 dB Maximum (C/L coupler) = 1.3 dB Maximum (Patch panel) = 0.5 dB Chú ý: Nếu tổn hao Patch panel và/hoặc C/L coupler vượt q giá trị tối đa DRA không hoạt động - Mặc dù thân DRA chức giám sát chất lượng, CPL lại hỗ trợ chức DRA - Các port DRA hỗ trợ giao tiếp quang Cơ chế APR DRA - Các trạng thái hoạt động DRA: trạng thái - Normal - APR - Shutoff - Cơ chế APR xảy có phản xạ quang cao trở lại DRA Không thể hủy chế DRA Khi chất lượng sử dụng sợi quang connector quang xấu làm cho ORL thấp gây vượt ngưỡng APR, lúc tổng công suất DRA giảm lượng tối đa +17 dBm 2.2.4 Module CMD44 C-Band Module CMD44 C-band cung cấp chức Mux/Demux 50GHz (hoặc 100GHz) băng C Phân loại CMD44 C-Band • CMD44 C-Band 100 GHz-NTT862AA • CMD44 C-Band 50 GHz Blue(1530.33 nm to 1547.32 nm) -NTT862BA • CMD44 C-Band 50 GHz Red(1547.72 nm to 1565.09 nm) -NTT862BB SVTH: NGUYỄN HỮU HIỆU LỚP D10CQVT01-N 30 - CMD44 C-Band 100GHz sử dụng 36 bước sóng - CMD44 C-Band 50 GHz sử dụng 72 bước sóng - Có2 loại CMD44 C-Band 50 GHz Blue vàRed - Add/drop bước sóng lưới 50 GHz - CMD44 khơng có VOAs - Cân chỉnh tối ưu thực WSS - Giám sát chất lượng (PMs) thực OPM Các đặc tính kỹthuật CMD44 - CMD44 gắn slot 14 15 - CMD44 phần tử thụ động - CMD44 dùng cấu hình ROADM WSS-based terminal - Kết nối đến 01 05 switch port WSS - Tổn hao xen: CMD44 (100GHz) = dB CMD44 590GHz) = dB - Công suất nguồn tiêu thụ = 2.2.5 Module WSS Các đặc tính kỹ thuật module WSS - Trang bị 01 module WSS cho - Trang bị logic slot (cấu hình ROADM) - Công suất tổng cực đại (Common input, switch 1-5 input) = 24 dBm - Tổn hao xen Mux cực đại (từ switch 1,2,3,4,5 In đến Common out) = dB - Tổn hao xen Demux cực đại (từ Common In đến switch 1,2,3,4,5 out) = 8.2 dB - Suy hao cho kênh = 0-15 dB - Tốc độ chuyển mạch = 50-500 ms (default = 50ms) - Công suất tiêu thụ= 12W 2.2.6 Module UOSC Các đặc tính kỹ thuật UOSC - Một module UOSC trang bị cho hướng site (ROADM TOADM) SVTH: NGUYỄN HỮU HIỆU LỚP D10CQVT01-N 31 - UOSC có vai trị xử lý chính, điều khiển, giao tiếp cho thiết bị OADM site - Luôn gắn slot - Tx = 1.98 dBm (b/s 1510nm tốc độ155 Mbps) - Rx = -36 dBm (sensitivity), dBm (overload) - Quản lý software, lỗi Giao tiếp cảnh báo - Tạo kết cuối cho kênh nghiệp vụ quang OSC - Có DHCP riêng để cung cấp địa IP cho module shelf vàPC CAT kết nối đến UOSC - Địa IP port Craft default là10.0.0.1/30 2.2.7 Module DOSC Các đặc tính kỹ thuật DOSC - Một module DOSC trang bị cho site Line Amp - DOSC có vai trị xử lý chính, điều khiển, giao tiếp cho thiết bị Line AMP site - Luôn gắn slot - Tạo kết cuối cho kênh nghiệp vụ quang OSC1,2 - Giao tiếp Ethernet - Giao tiếp quang 1510nm (Tốc độ155Mbps) - Tx = 1.98 dBm - Rx = -36 dBm (sensitivity), dBm (overload) - Giám sát công suất quang tất port quang tổng - Quản lý Software - Điều khiển tối ưu chỗvàcho mạng lưới - Có DHCP riêng đểcung cấp địa IP cho module shelf vàPC CAT - Quản lý cảnh báo - Giao tiếp cảnh báo - Địa IP port Craft default là10.0.0.1/30 - Công suất tiêu thụ= 40W 2.2.7 Module OPM SVTH: NGUYỄN HỮU HIỆU LỚP D10CQVT01-N 32 Module OPM cung cấp khả giám sát công suất quang bước sóng lưới ITU 50GHz C-band Các đặc tính kỹ thuật OPM - Một module OPM dùng cho nhiều NE khác - Kết nối đến module Amp ởLine A/B out monitoring port - Gắn slot ROADM site - Chỉ dùng băng C - 04 port quang LC - Hỗtrợgiao tiếp truy nhập RS-232 - Đo công suất kênh quang lưới 50GHz - Công suất vào tổng cho port = -25 đến +7 dBm (max = 23 dBm) - Dải công suất vào cho kênh (cho port) = -43 đến +9 dBm (max = 10 dBm) - Công suất tiêu thụ= 11W 2.2.8 Module BIP/FIP 1U BIP -NTK599DA - Loại BIP cao 1U đính đỉnh khung CPL - Các Breaker thay Các BIP cấu hình loại 5A (13 breaker -48 V nguồn A và13 breaker cho -48 V nguồn B) Các breaker 20A 40A bố trí riêng rẽ - Nguồn A B có cảnh báo riêng biệt cấu hình riêng biệt - Hoạt động phạm vi nhiệt độ -10 đến +60 độC Các cảnh báo nguồn - 1U BIP có2 LED cảnh báo Các LED cảnh báo hướng A B - Chú ý: Khi breaker bị cố, tự động bung Thiết Bị Alcatel-Lucent 1830 Photonic Service Switch (PSS) 3.1.1 Công Nghệ DWDM Thiết bị Alcatel – Lucent 1830 PSS-32 R1.0 hỗ trợ truyền tối đa 44 kênh Dense WDM băng C (1530nm – 1565nm) theo chuẩn ITU – G 694.1 với khoảng cách kênh 100GHz SVTH: NGUYỄN HỮU HIỆU LỚP D10CQVT01-N 33 Theo chuẩn ITU G 694.1 khoảng cách kênh DWDM (GHz): 100 (0.8nm), 50 (0.4nm), 25 (0.2nm), 12.5 (0.1nm) Với tần số trung tâm 193.1THz, n số thứ tự bước sóng th́ tần số kênh: - 100 (GHz): 193.1 + n x 0.1 - 50 (GHz): 193.1 + n x 0.05 Bảng 3.4 Lưới ITU thiết bị 1830 PSS-32 băng C 3.1.2 Cơng Nghệ CWDM So với DWDM, cơng nghệ CWDM có dung lượng thấp phạm vi hoạt động nhỏ Tuy nhiên, CWDM có ưu điểm chi phí đầu tư thấp phù hợp với mạng quy mô nhỏ Alcatel – Lucent 1830 PSS-32 hỗ trợ truyền bước sóng CWDM sợi tuân theo tiêu chuẩn ITU-T G 694.2 Khoảng cách kênh 20nm (2500GHz, gồm bước sóng CWDM băng C L: 1471nm, 1491nm, 1511nm, 1531nm, 1551nm, 1571nm, 1591n 1611nm Bộ lọc tĩnh CWDM 1830 PSS-32 có xử lư 2/4/8 card Bao gồm loại: - SFC8: xen/rớt kênh, khơng có kênh chuyển - SFC4x: xen/rớt kênh, kênh chuyển biến thể A B - SFC2x: xen/rớt kênh, kênh chuyển, biến thể A, B, C 3.2 Kênh Giám Sát Quang DWDM SVTH: NGUYỄN HỮU HIỆU LỚP D10CQVT01-N 34 Kênh giám sát quang (OSC) sử dụng để giám sát, vận hành bảo dưỡng hệ thống lưu lượng truy cập mạng khách hàng truyền băng tần mở rộng bước sóng 1510 nm để vận chuyển khung giám sát có chứa liệu giao tiếp kênh dành cho việc quản lí mạng OSC hỗ trợ phương thức kết nối: node-to-node, interworking, client LAN orderwire communication Hình 3.9 Mơ hình kênh giám sát quang (OSC) 3.3 Kiến Trúc DWDM Trên Thiết Bị 1830 PSS-32 Kiến trúc DWDM thiết bị Alcatel 1830 PSS-32 sử dụng xen/rớt quang node chuyển mạch Gồm: - Bộ xen/rớt quang cố định (FOADM – Fixed Optical Add/Drop Multiplexer) - Bộ xen/rớt quang tái cấu h́nh (ROADM – Reconfigurable Optical Add/Drop Multiplexer) - Bộ xen/rớt quang định hướng (TOADM – Tunable Optical Add/Drop Multiplexer) Alcatel – Lucent 1830 PSS hỗ trợ OADM đa hướng (OADM hướng) Các node sử dụng kiểu filter khác phối hợp mạng Cấu trúc loại filter đặc trưng công nghệ quang sử dụng MUX/De-MUX số trường hợp chuyển mạch kênh bước sóng quang 1830 PSS-32 thực tiêu chuẩn OTN (theo khuyến nghị ITU-T G.709) để cung cấp hoạt động, quản trị, bảo tŕ cung cấp chức cho tảng WDM Khuyến nghị gọi kỹ thuật số Wrapper (DW) cho phép tiếp tục bước quản lý mạng đa bước sóng SVTH: NGUYỄN HỮU HIỆU LỚP D10CQVT01-N 35 3.4 Optical Transponder Modules OT (Optical Transponder) chuyển đổi O – E – O (quang – điện – quang) Cung cấp tính 3R: - Retiming: định thời tín hiệu - Reshaping: tái tạo tín hiệu - Reamplification: khuếch đại tín hiệu Ngồi ra, OT cịn thực quản lý lỗi giám sát hiệu suất mạng SONET/SDH Alcatel – Lucent 1830 PSS-32 gồm họ nhỏ thiết bị transponder linh hoạt, bao phủ tín hiệu máy khách hỗ trợ ghép kênh mức độ cao để đạt hiệu tối đa Ba loại OT 1830 PSS-32: - 11G Single Port Tunable AnyRate Transponder (11STAR1) - 11G Single Port Tunable Multirate Muxing Transponder (11STMM10) - 11G Single Port Tunable GbE Muxing Transponder (11STGE12) 3.4.1 11STAR1 11STAR1 transponder tiếp nhận luồng 10G từ khách hàng thông qua XFP quang ghép chúng thành luồng DWDM 11G 11STAR1 hỗ trợ luồng: - OTU2: 10.7 Gbps [ITU-T G.709] - STM-64/ OC-192: 10Gbps [SONET/SDH] - 10G Ethernet WAN/LAN [IEEE] - 10G Fibre Channel [ANSI] 3.4.2 11STMM10 11STMM10 tiếp nhận luồng 10Gbps từ nhều khách hàng thông qua SFP quang ghép thành luồng 11G DWDM 11STMM10 hỗ trợ luồng: - STM-1/4/16, OC-3/12/48 [SONET/SDH] - Gigabit Ethernet [IEEE] - 1Gbps (FC-100), 2Gbps (FC-200), 4Gbps (FC-400) [ANSI] Ta ghép: SVTH: NGUYỄN HỮU HIỆU LỚP D10CQVT01-N 36 - x OTU1/ STM-16/ OC-48 (155.5Mbps) - x STM-1/ OC-3/ STM-4/ OC-12 (2.5Gbps) - x Gigabit Ethernet - 10 x FC-100 (1Gbps) - x FC-200 (2.5Gbps) - x FC-400 (4Gbps) 3.4.3 11STGE12 11STGE12 tiếp nhận luồng 10Gbps Ethernet từ nhều khách hàng thông qua SFP quang ghép thành luồng 11G DWDM (có thể 12 luồng tín hiệu từ khách hàng đưa vào SFP RT1.0 sử dụng 10 luồng) Mặc dù, card 11STMM10 ghép luồng Gigabit Ethernet cho phép ghép tối đa luồng Ethernet v́ 11STGE12 sử dụng chuyển đổi Ethernet, kết thúc lớp vật lí Ethernet 3.5 Wavelength Tracker Alcatel – Lucent 1830 PSS-32 thiết kế có khả theo dõi bước sóng truyền, sau qua mạng WDM Kiến trúc Wavelength Tracker dựa nguyên tắc “mă hóa lần, giải mă nhiều lần” Trước tiên, tín hiệu quang gọi “Wavekey” mă hóa bước sóng dịch vụ transponder phát Thứ hai, điểm quang giải mă DSP dựa Wavekey có mặt Module tồn mạng Mạch đọc wavekey cường độ tín hiệu bước sóng, cung cấp khả hiển thị hồn chỉnh quang cho mạng kết nối lỗi nhiều điểm khác NE (bất kể bước sóng xen/rớt hay qua) SVTH: NGUYỄN HỮU HIỆU LỚP D10CQVT01-N 37 Hình 3.18: Điểm mă hóa giải mă Wavelength Tracker Việc sử dụng Wavelength Tracker giúp tiết kiệm chi phí theo dơi bước sóng hồn thành việc miền quang Và khơng cẩn sử dụng chuyển đổi OE-O đắt máy phân tích quang phổ Sự phân cơng Wavekey quản lư Nes trì sở liệu Wavekey sử dụng mạng 3.5.1 Wavelength Path Trade Các hoạt động Wavekey xác thực thông tin “Optical J0” Wavelength Tracker thực theo phương pháp end-to-end bước sóng, phân biệt nhiều bước sóng sử dụng mạng 3.5.2 Optical Power Managemet Trong hệ thống TOADM/TOADM, quản lý nguồn điện thực hoàn toàn tự động Năng lượng dùng cho kênh đo Wavelength Tracker, sử dụng thuật tốn sau phản hồi lại để điều chỉnh lượng Transponder phát định tuyến CWR8 3.5.3 Fault Isolation Việc cung cấp báo động, h́nh ảnh hiệu việc hỗ trợ xử lư cố Tín hiệu cảnh báo hiển thị dạng Một hiển thị light path, cho phép người điều hành theo dõi lượng bước sóng từ điểm vào hệ thống Hai hiển thị sợi quang cho phép ta thấy lượng tất bước sóng điểm SVTH: NGUYỄN HỮU HIỆU LỚP D10CQVT01-N 38 Hình 3.19: Cơ chế hiển thị Fault isolation 3.5.4 Ailen Wavelengths Mạng DWDM sử dụng thiết bị 1830 PSS-32 tiếp nhận tín hiệu từ máy khách dạng “Black & White” (B&W) chuyển đổi bước sóng theo lưới ITU-T DWDM Line card thực chức transponder, chuyển đổi quang điện O-E-O Nếu thiết bị khách hàng có khả hỗ trợ lưới ITU-T th́ không cần chuyển đổi 3.6 Optical Protection Switch (OPS) Alcatel-Lucent 1830 PSS-32 hỗ trợ chế bảo vệ + bước sóng sở cấu trúc liên kết mạng nơi đa dạng tuyến đường có sẵn AlcatelLucent 1830 PSS-32 cung cấp lựa chọn kiến trúc + cho phép nhà điều hành mạng để làm cho capex vs dịch vụ sẵn có trade-offs Nói cách khác, số lượng dịng truyền dẫn thiết bị dự phịng điều chỉnh để hạn chế số lượng đơn điểm thất bại xứng với yêu cầu sẵn có nhắm mục tiêu Tùy chọn bảo vệ Alcatel-Lucent 1830 PSS-32 chia sẻ số tính phổ biến - Kênh bảo vệ sở cá nhân - Bảo vệ không bảo vệ kênh trộn lẫn nút đường dẫn chất xơ - Bảo vệ chuyển mạch thực 50 ms - Khóa, buộc, chuyển mạch hỗ trợ 3.8 Optical Amplifier (OA) Modules Alcatel – Lucent 1830 PSS-32 R1.0 sử dụng khuếch đại tầng Gồm: SVTH: NGUYỄN HỮU HIỆU LỚP D10CQVT01-N 39 - Low Power High Gain DWDM Amplifier (ALPHG): độ lợi tối đa 29dB - High Power High Gain DWDM Amplifier (AHPHG): độ lợi tối đa 33dB Hình 3.29 Bộ khuếch đại tầng DWDM OA sử dụng khuếch đại EDFA tầng, lắp đặt tuyến quang đoạn DCM Các tính năng: - Hỗ trợ tất 44 kênh băng C (tương lai lên đến 88 kênh) - Giá trị độ lợi điều chỉnh Khơng có LBOs yêu cầu ngoại trừ tuyến quang nơi khơng có đoạn DCM - Tích hợp, cung cấp sách kiểm soát, cần thiết node FOADM, node TOADM, CWR8 để cân tín hiệu - Hỗ trợ tạm thời 3.8.1 Amplifier Node Alcatel – Lucent 1830 PSS-32 sử dụng khuếch đại quang hướng vào node hướng node Khuếch đại hướng vào cung cấp kênh OSC điểm kết thúc cho hướng Hình 3.30 Kiến trúc khuếch đại quang SVTH: NGUYỄN HỮU HIỆU LỚP D10CQVT01-N 40 Các khuếch đại ALPHG AHPHG sử dụng vị trí, sử dụng cách linh hoạt với hai gói khác Alcatel – Lucent 1830 Engineering and Planning Tool xác định kết hợp tối ưu cho khuếch đại quang Được mô tả bảng 3.1 Bảng 3.6: Ứng dụng khuếch đại Bộ khuếch đại Hướng vào ALPHG ALPHG ALPHG AHPHG AHPHG AHPHG Không Không Hướng AHPHG ALPHG Không Không ALPHG AHPHG ALPHG AHPHG Ứng dụng Số nhịp Nhỏ Vừa Cao cao Ít sử dụng Ít sử dụng Không sử dụng Không sử dụng Cự ly Rất dài Dài Ngắn Trung bình Trong tương lai Alcatel – Lucent hỗ trợ card OSC đầu-cuối, không sử dụng khuếch đại để giảm chi phí cho tuyến quang ngắn không cần sử dụng khuếch đại Có thể có phiên hỗ trợ khuếch đại RAMAN với độ lợi 40dB để kéo dài khoảng cách truyền dẫn 3.8.2 In - Line Amplifier (ILA) Node Trong số mạng quy mô lớn, khoảng cách node xen/rớt vượt khả truyền dẫn, khơng đảm bảo chất lượng tín hiệu thu Trong trường hợp này, ILA lắp đặt điểm nằm tuyến quang, tạo nên khoảng ngắn tăng cường độ tín hiệu trước nhỏ để máy thu giải điều chế Giống thêm node xen/rớt, node ILA thành phần mạng truyền dẫn, khơng có kênh xen/rớt dung lượng Trong tuyến quang cự ly dài, nhiều ILA lắp đặt nhiều điểm dọc theo tuyến quang CHƯƠNG IV: ỨNG DỤNG KHUẾCH ĐẠI TRONG THIẾT BỊ FW7500 Phân Tích Tuyến Quang Sử Dụng Khuếch Đại - Tuyến HCM - VTU SVTH: NGUYỄN HỮU HIỆU LỚP D10CQVT01-N 41 Các thơng số hình cho biết: Sơ đồ tuyến truyền dẫn Hồ Chí Minh – Vũng Tàu Điểm đầu hướng từ HCM với đầu phát ngăn thứ (Optical shelf), khe số (OSn-1) đầu phát Điểm cuối ngăn số 1, khe số 19 (OSn-19) Optical shelf VTU Tuyến cáp quang cự li tầm dài (U) 121km Độ tán sắc khối bù tán sắc 200 -2000ps/nm Tuyến cáp sử dụng thiết bị truyền dẫn Fw 7500, sử dụng khuếch đại (D) Raman APMADCR1 để bù suy hao chặng quang có khoảng cách xa SVTH: NGUYỄN HỮU HIỆU LỚP D10CQVT01-N 42 KẾT LUẬN Bài báo cáo gồm chương Ở chương cho ta thấy sơ lược hệ thống truyền dẫn nước mà công ty VTN quản lý khai thác Chương phần mô tả chi tiết thiết bị truyền dẫn có sử dụng khuếch đại mà VTN2 quản lý khai thác, thiết bị Flashwave7500, Alcatel-Lucent 1830 PSS CPL CIENA.Nêu lên đặc điểm kĩ thuật, vai trò, ứng dụng thiết bị Chương nói kỹ phần khuếch đại thiết bị này, phân tích tuyến quang mạng truyền dẫn sử dụng thiết bị Fujitsu Flashwave 7500 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Lê Quốc Cường, Đỗ Văn Việt Em, Phạm Quốc Hợp, Nguyễn Huỳnh Minh Tâm, Bài giảng Thông tin Quang 2, Hv CNBCVT, 2007 [2] Nhà xuất Thông Tin Truyền Thông, Hệ thống thông tin quang [3] Xưởng Viễn thông – VTN2, FLASHWAVE 7500 Release 6.1 [4] Xưởng Viễn thông – VTN2, Photonic Service Switch 3232S16 (PSS-32PSS32SPSS-16) Release 6.0.6 [5] Xưởng Viễn thông – VTN2, Alcatel-Lucent 1830 Photonic Service Switch (PSS) Release 6.0 Quick Reference Guide [6] Xưởng Viễn thông – VTN2, Alcatel-Lucent 1830 Photonic Service switch 32 (PSS32) | Release 1.x.x Product Information And Planning Uide [7] Xưởng Viễn thông – VTN2, Alcatel-Lucent 1830 Photonic Service Switch 32 (PSS32) | Release 1.x.x Operations And Maintenance [8] Xưởng Viễn thông – VTN2, Alcatel-Lucent 1830 Photonic Service Switch 32 (PSS32) | Release 1.x.x Engineering and Planning Tool User Guide R1.0 [9] Xưởng Viễn thông – VTN2, Alcatel-Lucent 1830 Photonic Service Switch 32 (PSS32) | Release 1.x.x Installation and System Turn-up Guide R1.0 [10] Xưởng Viễn thông – VTN2, Alcatel-Lucent 1830 Photonic Service Switch 32 (PSS32) | Release 1.x.x Safety Guide R1.0 SVTH: NGUYỄN HỮU HIỆU LỚP D10CQVT01-N 43 [11] Xưởng Viễn thông – VTN2, Alcatel-Lucent 1830 Photonic Service Switch 32 (PSS- 32) | Release 1.x.x Software Release Description R1.0 [12] Xưởng Viễn thông – VTN2, CPL Site Manager Planning and Installation Guide Release 3.2 [13] Xưởng Viễn thông – VTN2, CPL Planning Guide, Standard Release 3.2 [14] Xưởng Viễn thông – VTN2, CPL Installation, Part 1and 2, Standard Release 3.2 [15] Xưởng Viễn thông – VTN2, CPL SLAT and Channel Procedures, Standard Release 3.2 [16] Xưởng Viễn thông – VTN2, CPL Configuration, Standard Release 3.2 [17] Xưởng Viễn thông – VTN2, CPL Performance Monitoring, Standard Release 3.2 SVTH: NGUYỄN HỮU HIỆU LỚP D10CQVT01-N 44 ... đề tài “ Ứng Dụng Kỹ Thuật Khuếch Đại Quang EDFA Trong Hệ Thống Truyền Dẫn Quang WDM Do VTN2 Quản Lý “ Nội dung chi tiết gồm: Chương I: Tổng Quan Về Mạng Truyền Dẫn Quang Do VTN2 Quản Lý Chương... Sử Dụng Khuếch Đại Quang Chương III: Ứng Dụng Của Khuếch Đại Quang Trong Hệ Thống WDM Tại VTN2 SVTH: NGUYỄN HỮU HIỆU LỚP D10CQVT01-N CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ MẠNG TRUYỀN DẪN QUANG DO VTN2 QUẢN LÝ... hàng qua tạo nên vị trí VTN2 thị trường viễn thơng 1.2 Sơ Lược Về Tổ Chức Mạng Truyền Dẫn Quang Do VTN2 Quản Lý Hiện tổ chức mạng truyền dẫn VTN2 gồm có hệ thống truyền dẫn sau : SVTH: NGUYỄN