NGDWDM_Bai1_GhepBuocSongWDMVaNGWDM

8/12/2019 NGDWDM_Bai1_GhepBuocSongWDMVaNGWDM

http://slidepdf.com/reader/full/ngdwdmbai1ghepbuocsongwdmvangwdm 1/110

Click to edit Master subtitle style

CÁC HỆ THỐNG

GHÉP BƯỚC SÓNGWDM & NGWDM



Mục đích

Cung cấp kiến thức cơ bản vềthống truyền dẫn DWDM:Ý tưởng công nghệ và thiết kế h

Phạm vi ứng dụng

Linh kiện và công nghệ chế tạo

Tham số kỹ thuật cơ bản



Nội dung

Kiến thức cơ bản về mạng viễnDWDM giải quyết vấn nạn băng

Cơ bản về các hệ thống DWDM

Thảo luận, hỏi đáp, kết luận



Khái niệm, thuật ngữ Kênh thoại chuẩn (KTC): 64 Kb/s

Kênh video độ phân giải cao HD (High Definition): 3000-10000Kb/s, bước nhảy 500Kb/s

10000-5000Kb/s, bước nhảy 1000Kb/s

Kênh video chuẩn SD (Standard Definition):



100 - 1000Kb/s, bước nhảy 100Kb/s

TDM: Time Division Multiplexing

PDH: Plesiochronous Digital Hierarchy

E1 = 2.048Mb/s = 32 KTC x 64 Kb/s

E2 = 8.448Mb/s = 128 KTC

E3 = 34.368Mb/s = 512 KTC

Trần Đại Dũng 4



Khái niệm, thuật ngữ SDH: Synchronous Digital Hierarchy

STM-1 = 155Mb/s = 2048 KTC STM-4 = 622Mb/s STM-16 = 2.5Gb/s STM-64 = 10Gb/s STM-256 = 40Gb/s

OTN: Optical Transport Network OTU0 =1GE OTU1 = 2.7 Gbit/s => STM-16 OTU2 = 10.7 Gbit/s => STM-64, 10Gbit/s WAN, 10 GE LAN P OTU3 = 43 Gbit/s => STM-256 OTU4 = 112 Gbit/s => 100 GbE




Khái niệm, thuật ngữLAN: Local Area NetworkMAN: Metro Area NetworkWAN: Wide Area Network

VTN vận hành MAN và WAN




Khái niệm, thuật ngữ WDM: Wavelength Division Multiplexing

CWDM, DWDM: Coarse, Dense DWDM ASON: Automatic Switched Optical Network

QoS: Quality of Service, Chất lượng dịch vụ

SLA: Service Level Agreement, Thỏa thuậndịch vụ

VoD, IPTV: Video on Demand, Truyền hìnhIP




Thuật ngữ ASE: Amplified Spontaneous Emission, bức xạ k

tự phát ASON: Automatic Switched Optical Network, Mạ

chuyển mạch tự động AWG: Arrayed Waveguide Gratting, Cách tử mả

sóng

Birefringent, birefringence: lưỡng chiết

CD: Chromatic Dispersion, Tán sắc CWDM: Coarse Wavelength Division Multiplexin

quang mật độ thấp



Thuật ngữ DGD: Differential Group Delay, Trễ nhóm tương

DCF: Dispersion Compensation Fiber, Sợi quang DCD: Dispersion Compensation Device, Thiết bị

DFB Laser: Distributed Feed-Back Laser, Laserngược phân tán

DRA: Distributed Raman Amplifier, Khuyếch đạitán

DWDM: Dense Wavelength Division Multiplexingquang mật độ cao



Thuật ngữOSA: Optical Spectrum Analyser, Phâ

phổ quangOSC: Optical Supervisory Channel, K

sát quangOSNR: Optical SNR, Tỉ số tín hiệu/tạ

OXC: Optical Cross-Connect, Đấu chOVPN: Optical VPN, Mạng quang riê SAN: Storage Area Network, Mạng lư

quang



Thuật ngữ EDFA: Erbium-Doped Fiber Amplifier,

đại sợi quang Erbium

FWM: Four-wave Mixing, Trộn bốn bư FWHM: Full width Half of Maximum, Đ

(phổ/xung) tại điểm 3-dB LH, ELH, ULH: Long, Extra, Ultra-Lon

thống truyền dẫn quang dài, rất dài, c



Thuật ngữ ASE: Amplified Spontaneous Emission, bức xạ k

tự phát ASON: Automatic Switched Optical Network, Mạ

chuyển mạch tự động AWG: Arrayed Waveguide Gratting, Cách tử mả

sóng Birefringent, birefringence: lưỡng chiết

CD: Chromatic Dispersion, Tán sắc CWDM: Coarse Wavelength Division Multiplexin

quang mật độ thấp



Thuật ngữ DGD: Differential Group Delay, Trễ nhóm tương

DCF: Dispersion Compensation Fiber, Sợi quang DCD: Dispersion Compensation Device, Thiết bị

DFB Laser: Distributed Feed-Back Laser, Laserngược phân tán

DRA: Distributed Raman Amplifier, Khuyếch đạitán

DWDM: Dense Wavelength Division Multiplexingquang mật độ cao



Thuật ngữOSA: Optical Spectrum Analyser, Phâ

phổ quangOSC: Optical Supervisory Channel, K

sát quangOSNR: Optical SNR, Tỉ số tín hiệu/tạOXC: Optical Cross-Connect, Đấu chOVPN: Optical VPN, Mạng quang riê SAN: Storage Area Network, Mạng lư

quang



Thuật ngữ EDFA: Erbium-Doped Fiber Amplifier,

đại sợi quang Erbium

FWM: Four-wave Mixing, Trộn bốn bư FWHM: Full width Half of Maximum, Đ

(phổ/xung) tại điểm 3-dB

LH, ELH, ULH: Long, Extra, Ultra-Lonthống truyền dẫn quang dài, rất dài, c



KIẾN THỨC CƠ BẢNMẠNG VIỄN THÔNG



Mạng viễn thông Tại sao cần mạng viễn thông?

Để nói chuyện với nhau TỪ XA Để truyền một lúc NHIỀU cuộc nói chuyện

Nói chuyện KHÔNG ĐỨT ĐOẠN

Nghe phải RÕ

Cho nên mạng viễn thông phải thế nào?

DÀI

TO

SỐNG DAI

CHẤT LƯỢNG




Mạng viễn thông Làm thế nào để DÀI?Kết nối nhiều mạng với nhau

Làm thế nào để TO?Dùng truyền dẫn quang

Làm thế nào để SỐNG DAI?Các cơ chế bảo vệ: IP, SDH, OTN, AS

Làm thế nào để CHẤT LƯỢNGChuẩn quốc tế về chất lượng mạng và




Mô hình kết nối OSI để mạng DÀ

OSI Open Systems Interconnection

Reference Model do tổ chức viễn thtế ITU-T khuyến nghịGiúp phân biệt thiết bị viễn thông th

lớp chức năng, chuẩn hóa về mặt c

các giao tiếp giữa các thiết bịNhư vậy mới kết nối được thiết bị củ

nhà sản xuất khác nhau, kết nối mạvới mạng khác, làm cho mạng DÀI r




OSI Reference Model


L7: Ứng dụng (Application)

L6: Biểu diến (presentation)

L5: Phiên (session)

L4: Vận chuyển (transport)

L3: Mạng (network)

L2: Liên k ết (link)

L1: Vật lý (physical)

bmp jpg

NE



OSI Reference Model

WikiLeaksServer

Switch/Router A

Switch/Router B

Mạng Chuyển Tải (Transport)Mạng chuyển mạch

Mạng truyền dẫn

SDH/Quang A SDH/Quang B

Cáp quang biền

Đất liền

• Viễn thông = Chuyển tải + Báo hiệu

• Chuyển tải = Tr. dẫn + Chuyển mạch

• MAN, WAN = Viễn thôn

• LAN = Không phải Viễn



Mô hình kết nối OSI Lớp 1 Vật lý:

Truyền luồng bit (STREAM OF BITS) phi cấuThiết bị truyền dẫn quang, sợi quang Lớp 2 LinkChuyển mạch FRAME OF PACKETSCard Ethernet, Switch hub

Lớp 3 Network Định tuyến GÓI CÁC BYTES (packets)Các thiết bị đinh tuyến router

Trần Đại Dũng

• Lớp 1, 2, 3: Equipment Vendors (Juniper, Cisco, Ciena/Nortel), Ne(VTN, VNP, VMS…)

• Lớp 4, 5, 6, 7: Nhà sản xuất phần mềm, cung cấp nội dung (WikiLe



Mô hình kết nối OSI Trong phạm vi một máy tính PC:

Lớp 1 Physical: Dây mạngLớp 2 Link: Ethernet cardLớp 3 Network: IP ProtocolLớp 4 Transport: TCP, UDPLớp 5 Session:

Lớp 6 Presentation:Lớp 7 Application:

Trần Đại Dũng

Lớp 1, 2, 3: Equipment Vendors (Juniper, Cisco, Ciena/Nortel), NetwoVNP, VMS…)

Lớp 4, 5, 6, 7: Nhà sản xuất/cung cấp nội dung (WikiLeaks, VASC...)



Mô hình kết nối TCP/IP để mạng

TCP/IP là mô hình Internet, ra đời trước

Tối ưu cho truyền số liệu trong mạng LAmạng campus của các trường đại học

Bỏ qua một số lớp chức năng của OSI, h

một số chức năng của OSI vào một lớp Ví dụ: do không phải là mô hình viễn thô

TCP/IP đã bỏ qua lớp vật lý, nói đúng hơlớp vật lý và link vào làm một (Network i

Trần Đại Dũng



So sánh OSI và TCP/IP Mô hình OSI thiết kế

cho mạng viễn thông:Phân chia chức năng chi

tiết và chặt chẽ

TCP/IP thiết kế chomạng máy tính:Không có, hoặc không

phân định rõ ràng chứcnăng của lớp vật lý

Trần Đại Dũng



Quan hệ giữa OSI và TC OSI tối ưu cho thoại,

video OSI chậm, nhưng

chắc

ITU-T là con rùa(tortoise)

ITU-T xây dựng kiếntrúc mạng

TCP/IP tối ư

liệu TCP/IP nha

phong

IEEE là con IEEE xây dự

thức



Quan hệ giữa OSI và TC Ngày càng xích lại gần nhau:

Cấu trúc mạng mớiCác ứng dụng và dịch vụ mới

Mạng thế hệ sau (NGN) là mạng hội tụCấu trúc, dịch vụ

Những “điểm yếu” của mạng viễn thông đthiện để truyền data hiệu quả hơn

Những “điểm yếu” của mạng máy tính cũnthiện để truyền thoại, video



Tại sao cần biết về OSI, TC Các nhà cung cấp thiết bị: đưa ra giải p

thể (one-stop, end-to-end solutions, coportfolio) Điểnn hình: Alcatel, Siemens, Cisco,…

Nhà vận hành mạng: thiết bi thuộc nhiề

mô hình mạng, quản lý tập trung thống Qui hoạch tốt, đầu tư tốt, triển khai tốt,

bảo dưỡng tốt



TẠI SAO CẦN DWDM

ể



Sự phát triển của Intern Lợi thế của Internet:

Hệ thống mở về kỹ thuật: giao diện, giao thứcPhân tán về quản lý, nhà nước ít can thiệp

Mức độ xã hội hoá cao

Thâm nhập mọi lúc mọi nơi: Wi-Fi, WiMax, Mobile

Ảnh hưởng của Internet

Kinh tê, thương mại

Chính trị, xã hội

Khoa học, công nghệ, giáo dục

Văn hóa¸, giải trí



Công nghệ và dịch vụ m Đột phá trong chế tạo phần cứng, phần mềm

giá thành thiết bị viễn thông tin học Vô cùng nhiều các loại dịch vụ trên Internet,

trên nền Web; các dịch vụ trên nền IP

Nhiều dịch vụ mới cần băng thông rộng (bakillers)

Số lượng người dùng Internet tăng vọt

Thoại chuyển mạnh sang nền IP, dùng ngaylàm phương tiện truyền dẫn

ề



Các dịch vụ trên nền NG Thoại, số liệu, ảnh,

video, đa dịch vụ Điện toán đám mây, điện

toán lưới

Thông báo hợp nhất

(Unified messaging) 2

Môi giới, buôn bán thôngtin

Thương mại

Trung tâm goCenter)

Games trực tác

Hiện thực ảo

Quản lý nhà



Vòn xoáy băng thông dịc

Dịch vụ mới tiêu tốn băng thông

Băng thông mới tạo ra dịch vụ mới

Vòng xoáy tiếp diễn không ngừng

Tăng

băng thông

Công Dịch vụ mới

Internet

LANWAN

DWDM

Tăng tốc độ kênh,

hiệu suất phổ

T¨ng sîi quang

IPMetro

SDH, OTNAccess Đường tr ục

VPN 3G, 4GIMS

ố



Xu hướng tăng tốc độ T STM-64=10Gbit/s,

STM-256=40Gbit/s, 100GE Giới hạn linh kiện điện tử, CD, PMD, phi tuy

Tributaries

Fiber SDH

Mux



Ghép bước sóng DWDM Truyền nhiều bước sóng trên một sợi qu

Giảm k/c kênh: 200, 100, 50GHz Tăng băng thông đột biến, giảm giá thàn

40Gb/sTDM

Mux 40Gb/sTDM

Mux

40Gx8 +10x2 = 3

TDM

Mux

10 Gb/s

WDM

MUX

S



So sánh hai xu hướng Khả năng tăng băng thông đột biến

DWDM tốt hơn SDH Khả năng nâng cấp, mở rộng hệ thốngDWDM dễ dàng hơn SDH

Khả năng truyền “trong suốt tín hiệu”DWDM không phụ thuộc giao thức và tốc

SDH phụ thuộc giao thức, tốc độ bit cố đị

Giá thành: DWDM rẻ hơn SDH

Gi thứ à tố độ bit



Giao thức và tốc độ bit

SDH

Tốt đối với TDM như PDH, SDH

Không tối ưu đối với data ATM, GE

Tốc độ: xác định

Không phân biệt PDH, SDH

Tốc độ: thay đổi theo tín hiệ

Kết l ậ



Kết luậnGhép bước sóng DWDM có kh

tăng đột biến năng lực truyền

DWDM kết hợp với tăng tốc độ

quang tạo ra các hệ thống có ntruyền dẫn cực lớn

DWDM ý t ở khô



DWDM - ý tưởng khôngDWDM thực chất là ghép kênh

tần sốTận dụng băng tần cực lớn củ

quang tại các cửa sổ quang C

DWDM Kết ả t ệt



DWDM – Kết quả tuyệt v Tăng băng thông đột biến

CWDM: 18 lầnDWDM 100 GHz: 40-48 lầnDWDM 50 GHz: 80-96 lần

Giảm giá thành/bit (Capital expenditureTăng băng thông SDH rất đắt tiền

Giảm chi phí vận hành bảo dưỡngOperation expenditure (OpEx)

Dị h ới t ê



Dịch vụ mới trên mạng qCho thuê bước sóng (Optical c

leasing)

Mạng quang riêng ảo (OVPN-OVirtual Private Network)

Mạng lư trữ SAN (Storage AreNetwork)

Ch th ê b ớ ó



Cho thuê bước sóng

VTN

SAN



Trụ sở Doanh nghiệpSAN

Dữ liệu (Chính) Dự liệu (Dự phòng)

Chuyểnmạch quang

Cá lý d ki h tế



Các lý do kinh tế DWDM tạo giá thành thấp cho dịch vụ

đường trục, DWDM tạo nền tảng cho các dịch vụ m

nền quang: SAN, OVPN

Nhu cầu ngày càng cao về đáp ứng kê

nhanh, tin cậy Thành công của các dịch vụ NGN khôn

thiếu hạ tầng DWDM

Nâng cấp mở rộng hệ th



Nâng cấp mở rộng hệ thThêm cửa sổ quang, cả L và CThêm bước sóng trong một cửTăng tốc độ 1 kênh quangTiếp nhận nhiêu loại tín hiệu: S

GE, 10GE,…

Tăng chất lượng truyền



Tăng chất lượng truyền Chất lượng truyền dẫn của kênh

rất caoCác kênh quang được bảo vệ tố

thiết bị chuyển mạch quang

Thiết bị của lớp quang (OMUX, Ogồm các linh kiện thụ động, tuổi

Giám sát điều hành



Giám sát điều hànhKênh DCC truyền thống của SKênh giám sát quang (OSC) c

DWDM

Không chỉ dừng lại ở băng



Không chỉ dừng lại ở băngDWDM là phần quan trọng tiến tới:

Mạng toàn quang, All Opt Net AONMạng quang thế hệ mới, NGON

Mạng quang thông minh, Intelligent O

Automatic Switched Optical NetworkGeneralized Multi-Protocol Lamda S(GMPLS) là hai kiểu mạng quang thđiển hình

DWDM đã trưởng thành



DWDM đã trưởng thànhCác công nghệ laser phổ hẹp, la

chỉnh bước sóng, lọc quang, khđại quang sợi đã rất phát triển

Các công nghệ khắc phục ảnh h

của CD, PMD, phi tuyến đã hoànRất nhiều hãng đã có được sản

Laser phổ hẹp



Laser phổ hẹp DFB laser. Nortel LH1600 WT: W<0.115nm

TN-16X: <1nm

DFB: P=-5-10dBm, W <<1nmP

3dB

W

W

Lọc quang: Lăng/thấu kí



Lọc quang: Lăng/thấu kí

λ1+…+ λ

n

Lọc quang: Mảng dẫn sóng



Lọc quang: Mảng dẫn sóng

λ1+…+ λ

n

w1

wn

ChiaSpliter

Cách tử (Gratting), chỉmột bước sóng đi qu

Lọc quang: Giao thoa đa



Lọc quang: Giao thoa đa

Gương

λ1

λ1+…+ λ

n

Gương

Khuyếch đại quang



Khuyếch đại quangKhuyếch đại bán dẫn: công su

dùng trong mạng máy tínhKhuyếch đại quang sợi Er +3 (E

Khuyếch đại quang sợi Raman

Thành phần của HT DW



Thành phần của HT DWGhép/Tách kênh quang: OMUX/OD

Xen/Rẽ kênh quang: OADMKhuyếch đại đường truyền (LOA, 2R Tái tạo (Regen, 3R)Nối chéo quang (Optical Cross-ConBiến đổi bước sóng (WT)Bù tán sắc và tán phân cựcSợi quang

OMUX



OMUX Nhiều công nghệ chế tạo khác nhau Phần tử thụ động, gây suy hao cho bướ Đặt tại trạm đầu cuối

STM - 16 # 1

STM -16 # 3

STM - 16 # 2

STM - 16 # 4

a b c d

a b c d

a b c d

TX

2,5 Gbit/s

TX

2,5 Gbit/s

TX

2,5 Gbit/s

TX

2,5 Gbit/sa b c d

l1

l2

l3

l4

M

U

X a a b

a b

l1

ODEMUX



ODEMUXNguyên lý ngược với OMUX

Phần tử thụ động, gây suy hao

l1 l2 l3 l4

D

EM

U

X

l1

l2

l3

l4

RX2,5 Gbit /s

RX

2,5 Gbit /s

RX2,5 Gbit /s

RX

2,5 Gbit /s

a b c da b c d

a b c da b c d

a b c

a b c

a b

a b c d

OADM



OADMPostPre

KhuyÕch ®¹i quanghai tÇng h íng W-E

KhuyÕch ®¹i quanghai tÇng h íng E-W

RÏ/Xen kªnh h íng W-E

RÏ/Xen kªnh h íng E-W

PrePost

OADM, W-E

OADM, E-W



PreKhuyÕch ®¹i quang

hai tÇng W-E

KhuyÕch ®¹i quanhai tÇng E-W

RÏ/Xen kªnh híng W-E

RÏ/Xen kªnh híng E-W

Post

Tách một vài bước sóng từ tổng

Phần tử thụ động

Thường dùng kết hợp với LOA hai

tầng

Khối bù tán sắc được lắp vào giữahai tầng khi cần

LOA EDFA



LOA EDFA

WDM

Isolator

WDM

Iso

EDF

WDM

Isolator

WDM

Isol

Tap

coupler

980, 1480Pump Laser

Phæ tÝn hiÖuquang vµo

Kết hợp cả bơm xuôi và bơmngược

Bơm xuôi tạo tạp âm nhỏ (Tiềnkhuyếch đại, PreAmp)

Bơm ngược tạo khuyếch đại lớn(KĐ công suất, PostAmp, Booster)

Độ lệch khuyếch đại trong toàn dải<2dB

OXC



OXCDùng trong

mạng lớnNguyên lý

hoạt động:MEMS

LC

Thermo-optic

TÝn hiÖu®iÒu khiÓn

Ma trËn chuyÓn m¹ch

1

n

®Çu vµo 1

®Çu vµo n

Bù CD bằng cách tử Bra



Bù CD bằng cách tử Bra

vg

Çc thµnh phÇn cña phædÞch l¹i gÇn nhau h¬n,t¸n s¾c ®· gi¶m ®i

Çc thµnh phÇn cña phæ t¸ch xnhau do t¸n s¾c (trÔ nhãm)

vg

Con çch Bragg cÊy trong s

Ph¶n x¹ trocon çch B

Dùng trên các tuyến có chỉ

số tán sắc cao

Cách tử Bragg (bộ lọcquang) cấy trong sợi quang

Giá thành khá cao

Phổ của xuquang vào

Phổ của xungquang ra

Bù PMD bằng quang và



Bù PMD bằng quang và Dùng ở các tuyến cáp cũ, dài,

Tuyến có chỉ số PMD cao, tốc độ truyền dẫn cao

Giá thành khá cao, không bù được triệt để

C¸c m¹ch xö lý

tÝn hiÖu quang

M¹ch ®¸nhgi¸ PMD

M¹ch ph¶nhåi vµ ®iÒu

chØnh

Sợi quang



Sợi quangG.652: dùng tốt cho DWDMG.653: không tốt cho DWDMG.655: dùng tạm đượcLEAF, một dạng của G.655 có

diện hiệu dụng lớn



ROADM – THIẾT BỊ MỚCHO MẠNG NGDWDM

ROADM là gì



ROADM là gì Cấu hình lại được: Add-drop bước sóng từ

xa, (từ NMS) Lợi ích:Không cần qui hoạch kỹ

bước sóng Add-drop bước sóng bất

kỳ khi nào cần thiếtÍt can thiệp thủ công khi

vận hànhBảo vệ cấu hình mesh

Tự động cân bsuất bước són

Thiết lập luồn

Các tính năng khác của RO



gChuyển mạch không ảnh hưởng đế

bước sóng khácGiám sát bước sóng, chủ yếu là cônCân bằng công suất bước sóngHỗ trợ:

Thiết lập kênh luồng tự độngTất cả tốc độ, dạng điều chế, giao thứCác bước sóng bên ngoài (third party

Tại sao cần ROADM



Đa dịch vụ, đa

phương tiện,carrier Ethernetdoanh nghiệp:Tăng mạnh lưu

lượng IP metro/vùngBiên độ tăng giảm

lưu lượng rất rộng

• Ring mo Hạ tầng q

dẻo, tin cậ

ạ

Metr

oTruynhập

Doanh nghiệp

ROADM: Các thành phầ



p Chuyển đổi bước

sóng, Transponder ROADM subsys

Giám sát quang,Optical Service

Channel (OSC)

Giám sát côquang, OptiMonitoring

Tiền khuyếcKhuyếch đạsuất, Pre-Am

Amp Bù tán sắc,

Compensat

ROADM: Ví dụ điển hình



ụ

OMUX/ODEMUX Chuyển mạch quang

Khối giao tiếp: Câsát công suất

ROADM: Công nghệ điển



g g MEMS:Microelectromec

systems, Các hệđiện

Liquid crystal:Tinh thể lỏng

Thermo optic ansteering switche

Chuyển mạch qlái tia

Tunable optical technology:Lọc quang điều

ROADM: MEMS



Hệ thống các gương,thấu kính điều khiển

bằng các cơ cấu điện-cơ Mạch điện nhận tín hiệu

điều khiển (chuyểnmạch), chuyển thành cơnăng để xoay các

gương theo hướng cầnthiết

Bước sóng phản xạ theohướng xoay của gương

Bướvà

Gương

Cơ cấu xoay

Mạch điện

ROADM: MEMS



Kích thước mạch điện vàcơ cấu cơ khí rất nhỏ

Nhiều tầng gương tạo ranhiều hướng củaROADM

Có thể thay gương bằngcác vật liệu/thiết bị tán xạ

Cần chống rung, xóc

Chống mốc, ố gươngBước sóng

ROADM: Tinh thể lỏng



g Luồng quang vào được

chia thành các bước

sóng bằng thiết bịgratting Mỗi bước sóng được

định hướng bằng gươngphản xạ tới một tinh thểLC

Tín hiệu điện chuyểnmạch điều khiển LC, làmsuy hao bước sóng hoặccho qua

Lk

ROADM: Planar Light C



DEMUX sử dụng

AWG để tách cácbước sóng

Chuyển mạch dùngđể add/drop cácbước sóng

WSS ROA

D E M U X

SW

SW

AWG

ROADM: Nhiệt-quang



Nhánh dẫn sóng bịđốt nóng sẽ làm ánhsáng thoát ra ngoàivỏ

Ánh sáng thoát rakhỏi đầu ra của

nhánh không bị đốt Công suất điều

khiển cỡ mW

Đốt nóngV

Thermo-Optic

Điều khiển

Phân loại ROADM



Tính năng

Công nghệchuyển mạch

Tương thích hệthống

Wavelen

Blocker Small Sw

WavelenSelective

WavelenConnect

ROADM: Wavelength Bl



Suy hao (không cho

qua, block) bất kỳbước sóng nào

Cho qua bước cácsóng khác

Kiểm soát, cân bằngcông suất bước sóng

WB

Coupler

WB ROA

ROADM: Small Switch A



1 hướng vào, 1 hướng ra, N bước sóng add/drop cố định Kiểm soát, cân bằng công suất bước só

Small Switch Ara

ROADM: WSS



1 hướng vào, 1

hướng ra,Chuyển bất kỳbước sóng đến bấtkỳ port, colorless

Kiểm soát, cânbằng công suấtbước sóng

WSS ROA

ROADM: WCC



Chuyển bất kỳ

bước sóng đến bấtkỳ portSố hướng lớnDùng trong mạng

lớn full mesh

WCC ROA

2-degree ROADM



Công nghệ iPLC

Built-in VoAs & OPM(Optical powerMonitoring)

100GHz/40 bước sóng,hoặc

50GHz/80 bước sóng

1:2 spliter 2x1 W

2-degree ROADM, color



9:1 coupler 1x9 WSS 1x9 WSS 1

Multi-degree ROADM



Multi-deROADM

Multi-degree ROADM



Directionless ROADM



Colorless and Directionless RO



Các tham số chính của RO



Dạng băng thông BW củabộ lọc quang ảnh hưởngđến xuyên kênh

Cần thiết cân bằng côngsuất, đặc biệt cho cácbước sóng 40G/100G

Thời gian, độ chính xáccủa giám sát và cân bằngcông suất quang

PDL: Polarization Dependent LossGDR: Group Delay Ripple

Dạng băng thông bộ lọc qu



Xác định bởi tỉ số3dB/0.5dB

Ví dụ 87/69 = 1.26

Càng gần 1 càngtốt

Group Delay Ripple



Chênh lệch giữa GD trong dải bước sómột giá trị GD làm chuẩn

ROADM trong mạng Me



Suy hao ROADM nhỏ: không cần p

Suy hao span 10 dB

ROADM đường dài



Suy hao ROADM lớn làmgiảm chỉ số OSNR hoặc

Giảm lượng spphép trong link

Suy hao span 20-25dB

ROADM Polarization-Dependent Los



Tăng PDL từ 0.5-1.0 dB tương đương m

Công suất trong mạng ROADM

Cô ất kê h ROADM t



Công suất kênhquang trong mạng

DWDM thay đổi do:Lão hóa linh kiệnThay đổi nhiệt độSuy giảm công suất

phụ thuộc phân cực

Thay đổi gain của OASuy hao bất thường

trên sợi quang

ROADM tạnguồn gây

công suất qThêm, bớt

Công suất quang trong mạng R Điều chỉnh công suất tại một node có thể dẫn đế



Điều chỉnh công suất tại một node có thể dẫn đếlớn trong công suất quang cuối đường truyền:Số lượng ROADMThời gian phản ứng của ROADM Độ chính xác của điều chỉnhKỹ thuật điều chỉnh công suất tại mỗi node và trên

Điều chỉnh lý tưởng

100Gb/s trong mạng ROADM Yêu cầu:



Yêu cầu:Tương thích với mạng 10Gb/s

Nâng cấp từ 10 lên 40/100Gb/sDùng lại các ROADM, 50GHz gridSố lượng có thể đến 16 hoặc hơnKhoảng cách truyền tới 1500km

Giải pháp:

Dùng dạng điều chế mới có SE cao:PDM-QPSK tại thời điểm này là lựa chọn duy nhất

Các ROADM mới:Cải thiện băng thông, dạng băng thông của bộ lọc,

Next Gen ROADM



Không màu,

Colorless:Chuyển bất kỳ bướcsóng tới một port

Không hướng,

Direction less:Chuyển bước sóng

tới hướng bất kỳ

Không đụn

ContentionCác bướckhông cản

Không grid

Gridless:Không ph

khoảng cá

Next Gen ROADM T độ hó t lớ



Tự động hóa cao trong lớp quang

Giảm OpEx, CapEx để đưa ROADM vàonhập

Các ứng dụng và dịch vụ mới

Tích hợp chặt chẽ hơn với lớp điện

Cải thiện các tham số kỹ thuật: loss, passhape, etc

Next Gen ROADMTích hợp giám sát hiệu năng kên



Tích hợp giám sát hiệu năng kên

Tích hợp tính năng mới: Điều chỉnh dạng băng thông của lọBù thông minh CD, PMD, phi tuyến

Rút ngắn thời gian:Chuyển mạch Điều chỉnh công suất

Next Gen ROADM



Hệ thgươn

IC điềgươn

Ví dụ4 8 WSS l l



4x8 WSS colorless,

directionless ROADM:splitters, 4x1 opticalswitches,

tunable filters (TF)

non-blockingthay đổi port, degree

MEMS VoA: Suy hao quang điều chỉ

Đóng mở như cửa sổ



Đóng mở như cửa sổmáy ảnh cơ

Suy giảm công suấtbước sóng phụ thuộcvào độ mở cửa sổ

Cửa sổ

Điều khiển

MEMS VoA: Suy hao quang điều chỉn

http://scarlet-rain.deviantart.com/art/Camera-Shutter-Vector-107122946



In

Out

Out

Thấu kính Gương

MEMS VoA: Suy hao quang điều chỉn



MEMS VoA: Suy hao quang điều chỉ

Thời gian chuyển Thời gian điều chỉn



Thời gian chuyểncủa VoA và

chuyển mạchquang MEMS cỡmicro-second

Hạn chế daođộng công suất

khi điều chỉnhhoặc chuyểnmạch

g

C

ô n g s u ấ t q u a n g

Thời g ia

Thảo luận, hỏi đáp



Kết luận SDH đơn kênh không tạo ra đột biến băng thông và g



Công nghê đơn giản

Côngsuất

Thời gi

• Công suất laser• Suy hao sợi• Suy hao trên thiết bị, linh kiện

• Điều chế quang• Điều chê tự pha• BER• Xuyên kênh

Kết luận DWDM giải quyết tốt vấn đề

băng thông giảm giá thành Phức tạp, là công

cho mạng quang



băng thông, giảm giá thành cho mạng quang

• §iÒu ch• §iÒu ch• BER• Xuyªn

• C«ng suÊt laser• Suy hao sîi• Suy hao trªn thiÕt bÞ, linh kiÖn

• OSNR• LOA gain• Xuyªn kªnh• Trén 4W• T¸n x¹ Raman•

T¸n x¹ Brillouin

C«ng suÊt

B-íc sãng

T

§iÒu chÕ

chÐo pha

• LOA bandwidth (BW)• §é æn ®Þnh cña BW• §é æn ®Þnh cña b- íc sãng

•Laser chirp• Dispersion slope• DGD



Hết

NGDWDM_Bai1_GhepBuocSongWDMVaNGWDM

Documents

Transcript of NGDWDM_Bai1_GhepBuocSongWDMVaNGWDM