Đồ án Khảo sát công suất tín hiệu quang vào ra các bộ khuếch đại quang LH-1600G tại đài viễn thông TP HCM

MỤC LỤC

 

LỜI MỞ ĐẦU

PHẦN I. TỔNG QUAN VỀ KHUẾCH ĐẠI QUANG 1

CHƯƠNG 1.GIỚI THIỆU CHUNG VỀ KHUẾCH ĐẠI QUANG 1

1.1 Tổng quan về khuếch đại quang 2

1.1.1 Nguyên lý khuếch đại quang 2

1.1.2 Các kỹ thuật khuếch đại quang 3

1.1.2 Các kỹ thuật khuếch đại quang khác 5

1.2 Bộ khuếch đại quang sợi EDFA (Erbium-Doped Fiber Amplifier) 5

1.2.1 Nguyên lý và sơ đồ khối của EDFA 5

1.2.1.a Sơ đồ khối 5

1.2.1.b Lược đồ các mức năng lượng 8

1.2.1.c Các bước sóng bơm 9

1.2.2 Các EDFA cho dải bước sĩng Băng-L 10

1.2.3 Nhiễu và độ lợi của EDFA 11

1.2.3.a Độ lợi của EDFA 11

1.2.3.b Nhiễu của EDFA 13

1.2.4 Các thành phần chính trong một bộ EDFA 15

1.2.4.a Sợi trộn Erbium 15

1.2.4.b Laser diode bơm 16

1.2.5 Ưu khuyết điểm của EDFA 17

1.3. Bộ khuếch đại quang Raman 18

1.3.1 Tán xạ do kích thích Raman (SRS) 18

1.3.2 Bộ khuếch đại Raman 18

1.3.3 Cấu tạo bộ khuếch đại Raman 20

1.3.4 Hệ số khuếch đại 21

1.3.5 Ưu khuyết điểm của khuếch đại Raman 21

1.4 Khuếch đại quang trong hệ thống WDM 22

1.4.1 Sơ lược về công nghệ ghép kênh theo bước sóng WDM 22

 

1.4.1.a Định nghĩa 22

1.4.1.b Sơ đồ chức năng 22

1.4.1.c Phân loại hệ thống WDM 24

1.4.1.d Các phần tử cơ bản của mạng WDM 25

1.4.2 Khuếch đại quang trong hệ thống WDM 27

1.4.2.a Chức năng của khuếch đại quang trong WDM 27

1.4.2.b Chức năng khuếch đại tín hiệu trong bộ OLT 29

1.4.2.c Bộ khuếch đại đường quang (OLA) 30

PHẦN II. KHUẾCH ĐẠI QUANG TRONG HỆ THỐNG DWDM LH_1600G NORTEL TẠI VTHCM (VTN2) 31

CHƯƠNG 2. HỆ THỐNG DWDM LH –1600G NORTEL VÀ CẤU HÌNH

THIẾT BỊ SỬ DỤNG TẠI ĐÀI VTHCM (VTN2) 31

2.1 Hệ thống thiết bị ghép bước sóng quang DWDM LH-1600G Nortel 31

2.1.1 Phổ bước sóng quang 31

2.1.1.a Phổ bước sóng băng-C 32

2.1.1.b Phổ bước sóng băng- L 32

2.1.1.c Bước sóng quang dành cho các kênh dịch vụ quang 34

2.1.2 Tuyến truyền dẫn quang DWDM đơn hướng 34

2.1.3 Một số tính năng và đặc điểm của hệ thống LH-1600G Ver 7 37

2.1.3.a Phạm vi hoạt động và dung lượng hệ thống LH-1600G 37

2.1.3.b Mở rộng các ứng dụng OADM 38

2.1.3.c Các loại card/card nhóm mới 40

2.1.3.d Các cấu hình khuếch đại mới 41

2.1.3.e Các chức năng được cải tíến 41

2.1.3.f Khái quát về hệ thống LH-1600G Amplifier 42

2.2 Cấu hình thiết bị DWDM LH-1600G tại Đài VT HCM (VTN2) 43

2.2.1 Sơ đồ khối chức năng 43

CHƯƠNG 3. CÁC BỘ KHUẾCH ĐẠI QUANG ĐƯỢC SỬ DỤNG TRONG HỆ THỐNG DWDM LH-1600G 47

3.1 Các khối thiết bị của khung khuếch đại quang OPTera LH – 1600G 47

3.1.1 Các card Nhóm CPG của thiết bị khuếch đại LH-1600G 47

 

3.1.2 Card kênh dịch vụ quang OSC đơn chiều UNIOSC 47

3.1.3 Card khuếch đại kép (Dual Amplifier Circuit Pack) 49

3.1.4 Các card khuếch đại công suất quang Booster 18/ Booster 21 52

3.1.5 Card nhóm khuếch đại quang Raman phân bố CPG DRA 56

3.1.6 Card nhóm phân tích phổ quang CPG-OSA 59

3.2 Sự truyền dẫn tín hiệu quang và sự liên kết giữa các trạm khuếch đại quang LH-1600G trong mạng quang 61

3.2.1 Sự truyền tín hiệu giữa các trạm 62

3.2.2 Cấu hình logic của trạm khuếch đại 63

3.2.3 Sự kết nối giữa card DRA và card khuếch đại kép 64

3.2.4 Các trạm khuếch đại đầu cuối 65

3.2.5 Các cấu hình khuếch đại không đối xứng 70

3.2.6 Các trạm khuếch đại đường dây 76

 

CHƯƠNG 4. KHẢO SÁT CÔNG SUẤT TÍN HIỆU QUANG VÀO RA CÁC BỘ KHUẾCH ĐẠI QUANG LH-1600G TẠI ĐÀI VTHCM (VTN2) 84

4.1 Mục tiêu khảo sát 84

4.2 Các tiêu chuẩn mục tiêu của các bộ khuếch đại LH-1600G Amplifier 84

4.3 Sơ đồ cấu hình khuếch đại tại Đài VTHCM 86

4.4 Các vị trí khảo sát 87

4.5 Kết quả khảo sát 88

4.5.1 Phần mềm quản trị thiết bị khuếch đại quang LH-1600G 88

4.5.2 Kết quả khảo sát thông qua phần mềm quản trị 89

4.5.3 Kết quả tại từng điểm khảo sát và nhận xét 91

4.5.6 Kết luận về kết quả khảo sát thu được 96

KẾT LUẬN 98

TỪ VIẾT TẮT 100

TÀI LIỆU THAM KHẢO 102

 

doc107 trang | Chia sẻ: lethao | Lượt xem: 2252 | Lượt tải: 2download
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đồ án Khảo sát công suất tín hiệu quang vào ra các bộ khuếch đại quang LH-1600G tại đài viễn thông TP HCM, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
1 và Term 2 của hình 2.4 trên là 3 bộ khuếch đại được cấu hình như bộ khuếch đại đường truyền (Line amplifier) và được đặt tên là LA1, LA2, LA3. Một số tính năng và đặc điểm của hệ thống LH-1600G Ver 7 Phạm vi hoạt động và dung lượng hệ thống LH-1600G Bộ khuếch đại 1600G hỗ trợ được đến 80 bước sóng (gồm 40 bước sóng trong dải C và 40 ở dải L) nâng dung lượng truyền dẫn cực đại lên đến 800Gb/s chỉ trên một sợi quang trong cấu hình đơn hướng. Bộ phân tích quang phổ OSA (Optical Spectrum Analyzer) được bổ sung vào nhằm cung cấp khả năng đo lường công suất kênh cũng như giám sát tỷ số tín hiệu trên nhiễu quang OSNR (Optical Signal – to – Noise Ratio) tốt hơn. Sự tăng dung lượng mà hệ thống có được thông qua việc sử dụng bộ OSA còn phụ thuộc vào loại sợi quang được sử dụng. Ví dụ với loại sợi NDSF thì ta có thể mở rộng dung lượng từ 50 kênh đến 80 kênh. Trong khi với loại sợi E-LEAF (Enhanced Large Effective-area Fiber), dung lượng có thể tăng từ 45 đến 80 kênh. Bộ OSA còn cho phép mở rộng phạm vi hoạt động vượt hơn 6 chặng. Với sợi NDSF, bộ OSA mở rộng phạm vi hệ thống đến 8 chặng mà không cần đến khuếch đại Raman. Nó giúp ta giảm đáng kể vốn và phí tổn hoạt động vì ít cần đến các bộ khuếch đại vốn khá đắt tiền. Chú ý rằng ta không cần đến bộ OSA với các ứng dụng ở dải C có 6 chặng và ít hơn 40 kênh. Thiết kế dạng module của hệ thống 1600G Amplifier cho phép ta đạt được sự mở rộng phạm vi và dung lượng mà vẫn giảm được chi phí ban đầu từ việc giảm chi phí đầu tư cho thiết bị phần cứng tương ứng với một mức dung lượng nào đó. sự giảm chi phí này nhiều hay ít phụ thuộc vào cấu hình hiện tại và cấu hình mong muốn đạt được. Bảng 2.2 dưới đây liệt kê dung lượng bước sóng của hệ thống 1600G Amplifier đơn hướng phân loại theo sợi quang. Bảng 2.2 Dung lượng bước sóng theo từng loại sợi quang cho các ứng dụng đơn hướng 1600G Amplifier Sợi quang Dung lượng bước sóng Dải C Dải L Tổng cộng SMF-/All Wave 40 λ 40 λ 80 λ Truewave Plus, E-LEAF 40 λ 40 λ 80 λ TrueWaveRS 40 λ 40 λ 80 λ TrueWave Classic 30 λ 40 λ 70 λ SMF-LS 20 λ 20 λ 40 λ DSF 0 λ 40 λ 40 λ 2.1.3.b Mở rộng các ứng dụng OADM OADM cung cấp sự truy cập đến từng kênh tại các trạm khuếch đại OADM đường truyền. Version 7 cho phép truy cập số lượng bước sóng lớn hơn do có thêm vào bộ ghép 5λ-OADM. OADM cũng hỗ trợ sự cân bằng khi đang có lưu lượng cho việc tăng hay giảm dung lượng. Khả năng xen rớt của Ver 7 làm giảm chi phí mạng bởi việc giảm nhu cầu phục hồi tín hiệu cho các trạm OADM (Bảng 2.3). Bảng 2.3 Hỗ trợ ghép OADM Các bộ ghép OADM 1λ, 2 λ, và 5 λ Dung lượng xen rớt trên một trạm OADM 3 bộ ghép có thể nối tiếp trong một MSA đơn. Số lần tối đa có thể xen rớt cùng một bước sóng trên một tuyến 3 Mã hoá Single Forward Error Correction (FEC) Triple Forward Error Correction (TriFEC) Số chặng Từ 2 đến 6 chặng Loại sợi quang Tất cả Ver 7 hỗ trợ 3 mẫu lưu lượng OADM: Đối xứng – cùng một bước sóng được xen hoặc rớt tại một trạm OADM. Bất đối xứng - một bước sóng được rớt tại trạm OADM trên tuyến nhưng không có bước sóng tương ứng nào được thêm vào, hay một bước sóng không được xuất phát từ bộ khuếch đại đầu tiên được thêm vào tại trạm OADM trên tuyến.OADM liên trạm (intersite) là một topology OADM bất đối xứng khi một bước sóng được xen và rớt tại các trạm OADM dọc trên tuyến. Express - một bước sóng xuất phát từ bộ khuếch đại đầu tiên trên tuyến, kết thúc ở bộ khuếch đại cuối cùng trên tuyến và đi qua một trạm OADM một cách trong suốt, không bị xen hay rớt. Những ứng dụng OADM của Nortel cho các nút kết hợp (aggregation node) giúp tiết kiệm chi phí vốn đáng kể. Những nhu cầu về băng thông tại các nút kết hợp tiêu biểu từ 10 Gb/s đến 100Gb/s (lên đến 10x100Gb/s một bộ thu phát), với hầu hết các nút ít hơn 4 bước sóng. Khi lưu lượng mạng tăng, các nút kết hợp có thể bao gồm các dịch vụ bước sóng cho thiết bị đầu cuối LH 1600 hay thiết bị kết nối chéo Connect DX thêm vào tại một vài trạm. Cấu hình ban đầu hỗ trợ khả năng xen rớt kênh giới hạn, nhưng cho phép nâng cấp để hỗ trợ cả bước sóng OADM và express. Hình 2.5 Các mô hình lưu lượng OADM của hệ thống 1600G Amplifier. 2.1.3.c Các loại card/card nhóm mới a) Card khuếch đại Raman phân bố Bộ khuếch đại Raman phân bố DRA (Distributed Raman Amplifier) bao gồm 2 card single-width, full-height (DRA-A, DRA-B), phải cùng được cài đặt để cung cấp sự khuếch đại Raman phân bố. Khuếch đại Raman có thể làm tăng khoảng cách giữa các trạm đường truyền kế tiếp nhau và tăng số chặng trên một tuyến quang. Trong các ứng dụng NDSF, khuếch đại Raman phân bố làm tăng phạm vi hệ thống đến 1200km. Sự mở rộng phạm vi này làm giảm đi các trạm lặp, do đó làm giảm tiền đầu tư và chi phí hoạt động. Thiết kế module trong hệ thống 1600G Amplifier cho phép giảm giá thành ban đầu bằng cách giới hạn sự triển khai khuếch đại Raman chỉ ở các trạm có suy hao cao. Điều này có nghĩa rằng ta chỉ cần triển khai các bộ khuếch đại Raman ở những nơi cần thiết, không phải ở mỗi trạm. Tại các trạm đường truyền, một card nhóm khuếch đại Raman bao gồm 2 card khuếch đại Raman phân bố (DRA-A, DRA-B) được triển khai ở mỗi hướng. Các cặp DRA-A và DRA-B được triển khai ở những cấu hình đơn hướng và sử dụng kênh dịch vụ quang đơn hướng hoạt động ở bước sóng 1510/1615nm. b) Card phân tích phổ quang OSA Bộ phân tích phổ quang OSA (Optical Spectrum Analyzer) là một card full-hight, single-width được cài đặt trong ngăn chính của khung máy khuếch đại. Tùy thuộc vào loại sợi quang, bộ OSA có thể tăng dung lượng đến 80 bước sóng. OSA có thể mở rộng phạm vi hệ thống đến 8 chặng mà không cần khuếch đại Raman. Mỗi card OSA có 8 cổng, 4 để giám sát bước sóng dải C, 4 để giám sát các bước sóng dải L. Mỗi cổng OSA kết nối với một cổng giám sát khuếch đại theo sơ đồ kết nối cố định. OSA cho phép đo lường công suất kênh, tỷ số tín hiệu trên nhiễu quang, công suất bước sóng và công suất dải tổng của từng cổng. Sự đo công suất kênh bằng OSA cải tiến việc đo công suất từ AM2. Tỉ số tín hiệu trên nhiễu được sử dụng bởi bộ tối ưu hóa công suất để tính toán công suất cần thiết để cân bằng tuyến quang. Làm việc với cơ chế phát hiện của AM2, OSA cung cấp dung lượng bước sóng và số chặng lớn hơn. c) Card OSC song hướng Chức năng của card OSC song hướng cũng giống như card OSC đơn hướng. Nó cung cấp một kênh dịch vụ quang ngoài dải để đảm bảo các chức năng vận hành, quản lý, bảo trì và giám sát (OAM&P) được duy trì trong suốt tuyến quang. Bộ BiOSC (1471/1486nm) hoạt động ở bước sóng 1471nm và 1486nm. Card này bắt buộc với cấu hình hỗn hợp gồm khuếch đại 1600G và khuếch đại MOR Plus. d) Card bộ lọc xen ILF (Interleave Filter) Card ILF là bắt buộc trong các hệ thống song hướng để cách ly các tín hiệu ngược chiều nhau. Tại mỗi card gồm 2 bộ lọc lược (Comb Filter). Trong ILF dải L, Comb Filter đầu tiên cho phép chỉ các bước sóng dải L của lưới 3 đi qua, trong khi Comb Filter thứ 2 cho phép cá bước sóng dải L của lưới 4 đi qua theo chiều ngược lại. 2.1.3.d Các cấu hình khuếch đại mới a) Cấu hình dải C và dải L thu gọn Hệ thống 1600G Amplifier hỗ trợ các cấu hình thu gọn chứa cả các bộ khuếch đại dải C và dải L tại các khung máy khuếch đại 2 ngăn. Cấu hình mới này bao gồm một cấu hình bộ khuếch đại MSA đơn cho dải C và dải L. b) Cấu hình dải L Ver 7 cung cấp 2 cấu hình đơn hướng dải L: L-band Dual Amplifier, L-band Booster 18 L-band Dual Amplifier, L-band Booster 21 Các cấu hình này được phát triển cho các ứng dụng DSF nhằm tối ưu hóa số kênh trên một dải. Cấu hình này cũng hỗ trợ khuếch đại Raman. Vì không có dải C nên dễ thấy rằng ta có thể giảm chi phí ban đầu cho phần cứng của dải C. 2.1.3.e Các chức năng được cải tíến a) Đường thoại nghiệp vụ Card Orderwire cung cấp một kênh thông tin thoại-tần số độc lập giữa các phần tử mạng OPTera Long Haul 1600 trên kênh dịch vụ quang. Dịch vụ này hữu ích trong quá trình cài đặt, bảo trì và sửa chữa các phần tử mạng, đặc biệt tại nơi mà truy cập thoại vô tuyến và hữu tuyến là không có sẵn. Ver 7 cải tiến tính năng đường thoại nghiệp vụ bằng cách hỗ trợ truy cập mở đường thoại nghiệp vụ (Orderwire open access) và thông tin thoại trên 12 chặng. Với các bộ khuếch đại 1600G, truy cập mở đường thoại nghiệp vụ gồm những tính năng sau: Truy cập vào các nhóm khuếch đại G0 và G5 Quản lý kết nối đường thoại nghiệp vụ linh hoạt thông qua giao diện người dùng phần tử mạng. b) Giám sát hiệu suất quang Card OSA bổ sung sự giám sát công suất kênh dựa trên AM cung cấp việc đo lường công suất kênh cải tiến với dung lượng bước sóng đầy đủ. OSA cũng có thể giám sát tỉ số OSNR của từng kênh. c) Quản lý kết nối bước sóng Những tính năng Propagate Channel Inventory và Autodiscover đơn giản hóa việc giám sát bước sóng và làm giảm sự can thiệp bằng tay. Ver 7 sử dụng thông tin về bước sóng được mã hóa trong WaveID để phát hiện kênh. d) Quản lý kết nối khuếch đại Ver 7 cải tiến việc quản lý kết nối trong hệ thống 1600G Amplifier bằng việc đưa vào bộ phản xạ kế quang dựa trên DC (DCOR). Tính năng này giúp phát hiện sự phản xạ do kết nối dơ hay hỏng mà không cần một nguồn phát nào. 2.1.3.f Khái quát về hệ thống LH-1600G Amplifier Phần này giới thiệu các thành phần và thuật ngữ riêng cho hệ thống 1600G Amplifier. a) Tổng quan về các loại card/card nhóm của LH-1600G Amplifier Hệ thống 1600G Amplifier hỗ trợ quá trình khuếch đại hỗn hợp giữa khuếch đại sợi pha tạp Erbium (EDFA) và khuếch đại Raman phân bố (DRA). Mỗi loại khuếch đại tạo thành một card nhóm (CPG – Circuit Pack Group) riêng lẻ với các chức năng dịch vụ riêng đã được định nghĩa trong phần mềm hệ thống. Bộ phân tích phổ quang OSA cho phép giám sát và phân tích các bước sóng quang. Nó cũng tạo thành một card nhóm trong cấu hình 1600G Amplifier. b) Card nhóm bộ lặp truyền tải quang (Optical transport repeater circuit pack groups – OTR CPG) Bao gồm module kênh dịch vụ quang OSC (Optical Service Channel), bộ khuếch đại Dual, bộ khuếch đại Booster. Trong cấu hình song hướng thì OTR CPG cũng bao gồm các bộ lọc xen vào ILF (Interleaved filter). Vị trí của module OSC nằm trên khe 1 (G0) và khe 6 (G5) của ngăn chính. Một phần tử mạng 1600G Amplifier tiêu chuẩn có thể chứa đến 2 OTR CPG, được tham khảo theo ký hiệu của hệ thống là G0 và G5. 2 OTR CPG này hoạt động độc lập nhau. Chúng ta có thể sử dụng nhóm G0 để tải các kênh làm việc và nhóm G5 tải các kênh bảo vệ; hoặc sử dụng cả 2 nhóm khuếch đại để tải kênh làm việc trong hệ thống không có bảo vệ. Với phần tử mạng 1600G Amplifier thu gọn (reduced-footprint) chỉ có thể chứa được một OTR CPG, kí hiệu G0. c) Tạo một OTR CPG Khi muốn tạo một OTR CPG, ta phải xác định số card nhóm (G0 hay G5), sự định hướng (đơn hướng hay đa hướng), vị trí (Term 1, Term 2, Line, hay Line-OADM), cấu hình (tiêu chuẩn hay thu gọn), tên vị trí (site name), dải (C, L, hay CL), loại booster. Sau khi một OTR CPG được tạo, các chức năng dịch vụ liên quan đến OTR CPG đó cũng được tự động tạo ra. Cấu hình thiết bị DWDM LH-1600G tại Đài VT HCM (VTN2) Sơ đồ khối chức năng Hướng phát: Hình 2.6 cho thấy các cấp ghép từ E1 (2Mb/s) lên tín hiệu WDM (20Gb/s). Đầu tiên, các tín hiệu 2Mb/s được ghép lên thành STM-4 (622Mb/s) qua bộ ghép TN-4T . Sau đó tiếp tục qua bộ ghép OM4200 lên tín hiệu STM 16 (2.5 Gb/s). Tại cấp ghép này sử dụng cơ chế bảo vệ MSP 1+1. Các luồng tín hiệu STM-16 sẽ được đưa vào bộ OpTera Connect DX để được chuyển mạch đến đúng đích. Bộ kết nối chéo OpTera Connect DX là một phần tử quan trọng của mạng Nortel, dùng để kết nối chéo, xen/rớt hay chuyển mạch lưu lượng. OpTera Connect DX cung cấp băng thông và các khả năng quản lý kết nối: hỗ trợ dịch vụ từ 155.52 Mb/s (STM1) đến 10Gb/s (STM-64), bao gồm các tiêu chuẩn mạng SONET và mạng SDH. OpTera Connect DX là thiết bị chuyển mạch theo cấu hình quang – điện – quang. Bước sóng sử dụng trong cấp ghép SDH này là khoảng bước sóng 1300nm. Trong khi hệ thống DWDM LH-1600G hoạt động tại bước sóng băng C (1530nm – 1565nm), nên phải có sự chuyển đổi bước sóng cho tương thích. Hệ thống DWDM Nortel sử dụng bộ chuyển đổi bước sóng quang WT/RP trong đó bố trí card Dual 2,5G WT on/off ramp circuit pack (Card khuếch đại quang kép dốc lên/xuống 2,5G WT). Card này có chức năng của một cửa ngõ (gateway) chuyển đổi các bước sóng DWDM không thuộc hệ mạng Nortel sang các bước sóng quang Nortel tuân thủ lưới bước sóng ITU-T. Card được thiết kế để lắp trên khung LH-1600 Repeater. Trong đó bao gồm bộ điều chế quang-điện, tách quang và mạch RF để chuyển đổi tín hiệu quang đã điều chế 2,5Gb/s sang miền điện để tái tạo 3R và xử lý mào đầu. Tín hiệu sau đó chuyển trả về miền quang với bước sóng xác định. Hình 2.6 Sơ đồ khối chức năng của cấu hình thiết bị DWDM Nortel tại đài VTHCM (VTN2) Tín hiệu sau khi được chuyển đổi bước sóng thành các bước sóng Băng-C sẽ được ghép kênh bước sóng tại bộ ghép OMUX. Bộ ghép OMUX dùng để ghép các tín hiệu bước sóng quang theo bảng phân bố bước sóng của thiết bị 1600G. Mỗi bộ OMUX ghép được 10 bước sóng . Bảng 2.4 liệt kê cách kết nối có thể thực hiện trên bộ OMUX. Người ta sử dụng các đoạn dây nhảy quang để thực hiện kết nối giữa các bộ OMUX nhằm đạt được 40 bước sóng trong mỗi lưới bước sóng. Bảng 2.4 Liệt kê cách kết nối có thể thực hiện trên bộ OMUX Các bộ OMUX Các bước sóng ghép Các cổng Bộ OMUX 1 Bước sóng 21 đến 30 (bước sóng 31 dùng dự phòng) 01 cổng dành cho monitor. 04 cổng dành cho nâng cấp số bước sóng và 01 cổng dành cho tín hiệu ghép bước sóng tổng hợp DWDM (chỉ dùng cho các bộ OMUX băng C) Bộ OMUX 2 Bước sóng từ 32 đến 41 Bộ OMUX 3 Bước sóng từ 11 đến 20 Có hai cổng dành cho nâng cấp số bước sóng. Bộ OMUX 4 Bước sóng từ 1 đến 10 Tín hiệu DWDM tại ngõ ra bộ ghép OMUX sẽ được khuếch đại công suất bằng bộ khuếch đại Booster 21 và được phát đi trên một sợi quang.(Bộ khuếch đại Booster 21 sẽ được trình bày ở chương 3). Hướng thu: Tương tự như hướng phát nhưng theo chiều ngược lại. Tín hiệu DWDM thu được sẽ được khuếch đại để khôi phục tín hiệu bằng bộ khuếch đại kép Dual Amplifier C-Band và sau đó là bộ khuếch đại Booster 21. Các bộ khuếch đại này sẽ được trình bày ở chương 3. Tín hiệu DWDM sau khi được khôi phục sẽ được tách bước sóng bằng bộ ODEMUX. Mỗi bộ ODEMUX có thể hỗ trợ tối đa được 10 bước sóng và mỗi một bước sóng sẽ có một suy hao quang biến đổi nhỏ (MVOA). Các bộ MVOA được sử dụng để điều chỉnh công suất thu quang đến giá trị đảm bảo chất lượng tối ưu. Bảng 2.5 liệt kê sự kết nối các bộ ODEMUX. Ta dùng các dây nhảy quang để kết nối các bộ ODEMUX. Bảng 2.5 Liệt kê cách kết nối có thể thực hiện trên bộ ODEMUX Các bộ ODEMUX Các bước sóng tách Các cổng Bộ ODEMUX 1 Bước sóng 21 đến 30 (bước sóng 31 dùng dự phòng) 01 cổng dành cho monitor. 04 cổng dành cho nâng cấp số bước sóng và 01 cổng dành cho tín hiệu tách bước sóng tổng hợp DWDM (chỉ dùng cho các bộ ODEMUX băng C) Bộ ODEMUX 2 Bước sóng từ 32 đến 41 Bộ ODEMUX 3 Bước sóng từ 11 đến 20 Có hai cổng dành cho nâng cấp. Bộ ODEMUX 4 Bước sóng từ 1 đến 10 Mỗi tín hiệu quang sau khi được tách kênh thành các tín hiệu có các bước sóng khác nhau sẽ đi qua bộ chuyển đổi bước sóng WT để chuyển thành các bước sóng tương ứng với các loại mạng khác nhau. Các tín hiệu này sau đó sẽ qua bộ kết nối chéo DX để được định hướng tới các đích đến khác nhau và sẽ được giải ghép xuống các mức ghép thấp hơn qua các bộ ghép kênh SDH như OM4200, TN-4T. CHƯƠNG 3. CÁC BỘ KHUẾCH ĐẠI QUANG ĐƯỢC SỬ DỤNG TRONG HỆ THỐNG DWDM LH-1600G -----------oOo---------- Các khối thiết bị của khung khuếch đại quang OPTERA LONGHAUL 1600G Các card Nhóm CPG của thiết bị khuếch đại LH-1600G Những card nhóm CPG (Circuit Pack Group) dùng cho cấu hình mạng quang đơn chiều của thiết bị khuếch đại 1600G bao gồm: Các bộ khuếch đại RAMAN DRA-A và DRA-B Bộ phân tích phổ quang OSA (Optical Spectrum Analyser) Các loại card của thiết bị 1600G gồm: Card kênh dịch vụ quang OSC (Optical Service Channel) Card khuếch đại kép (Dual-Amplifier) băng-C và băng-L Card khuếch đại Booster 21 băng-C và băng-L Card khuếch đại Booster 18 băng-C và băng-L Thiết bị khuếch đại 1600G cũng bao gồm những khối ghép bước sóng quang dày đặc DWDM. Những khối này là những bộ ghép và giải ghép thụ động. Thiết bị 1600G cũng bao gồm các bộ ghép xen /rớt quang OADM. Card kênh dịch vụ quang OSC đơn chiều UniOSC Card dịch vụ quang UniOSC cung cấp kênh dịch vụ quang ngoài băng bước sóng, cho truyền thông giữa các trạm trên một tuyến quang. Card này có các chức năng như sau: Khai thác, quản trị, bảo trì, giám sát (OAM & P) Chuyển các cảnh cáo đến bộ quản lý khai thác (OPC) và quản lý mạng Giám sát và bảo dưỡng từ xa Tải phần mềm từ xa Dùng làm kênh nghiệp vụ Card dịch vụ quang UniOSC ban đầu được thiết kế hoạt động ở bước sóng 1516nm và 1480nm. Các kiểu mới của card dịch vụ quang UniOSC hoạt động ở 1510nm và 1615nm. Kênh dịch vụ quang OSC mang thông tin dùng để giám sát các trạm khuếch đại đường dây (không mang lưu lượng tải) và được truy xuất tại các bộ khuếch đại đường dây. Kênh này còn được dùng cho việc điều khiển các trạm khuếch đại đường dây như: mở hay tắt trạm để sử dụng cho mục đích kiểm tra. Trước đây, người ta sử dụng một kênh dịch vụ quang OSC 1480nm tạo thuận lợi cho việc xen /rớt kênh OSC. Tuy nhiên, nó lại thuộc băng tần S và trùng với bước sóng bơm Raman. Ngày nay, bước sóng OSC 1480nm không còn được sử dụng, vì nó trùng khớp với bước sóng bơm của nguyên lý khuếch đại EDFA. Hiện nay, công nghệ mới cho phép sử dụng các bước sóng OSC là 1510nm và 1615nm. Các bước sóng này hoàn toàn thỏa mãn yêu cầu: nằm ngoài băng bước sóng tải lưu lượng và không trùng lặp với các bước sóng bơm. Card dịch vụ quang UniOSC cung cấp một kênh dịch vụ quang OSC nằm ngoài băng bước sóng tải lưu lượng, phục vụ thông tin giám sát giữa các thiết bị qua một liên kết quang theo tiêu chuẩn ITU-T. Card dịch vụ quang UniOSC có 4 cổng: 2 cổng dành cho xen /rớt tại 1510nm 2 cổng dành cho xen /rớt tại 1615nm Ta phải sử dụng các card UniOSC 1510/1615nm khi thiết lập các mạng mới và trong những mạng có sử dụng khuếch đại Raman. Các chức năng và tên gọi các cổng của card UniOSC Hình 3.1 Trình bày tên của các cổng trên card UniOSC. Có 4 cổng trên 1 card UniOSC là 2 cổng dành cho xen rớt tín hiệu dịch vụ quang 1510nm và 2 cổng dành cho việc xen rớt tín hiệu dịch vụ quang 1615nm. Hình 3.1 Trình bày tên của các cổng trên 01 card UniOSC Rx Tx Tx Rx 1510nm DROP (Rớt) 1615nm ADD (Xen) 1510nm ADD (Xen) 1615nm DROP (Rớt) OSC-2 OSC-1 Ký hiệu: - đầu nối trên card Trong hình trên, đối với OSC-2, tín hiệu quang cần thiết cho việc điều khiển và giám sát hoạt động của hệ thống quang được đưa vào card UniOSC thông qua ngõ 1510nm DROP. Sau đó, nó sẽ được xử lý và phát đi trên ngõ ADD với bước sóng 1615nm. Còn OSC-1 thì ngược lại, ngõ vào 1615nm, ngõ ra 1510nm. Card khuếch đại kép (Dual Amplifier Circuit Pack) Mỗi card khuếch đại kép có chứa hai bộ khuếch đại EDFA, để khuếch đại quang theo cả hai chiều. Card khuếch đại kép được dùng trong tất cả cấu hình khuếch đại 1600G. Card khuếch đại kép băng-C sẽ được dùng để phát các bước sóng của băng-C và khuếch đại kép băng-L dùng để phát các bước sóng của băng-L. Chức năng và tên cổng của khuếch đại kép: Hình 3.2 Thể hiện tên cổng của khuếch đại kép băng-C. Tên cổng của một bộ khuếch đại băng-L cũng tương tự ngoại trừ số thứ tự của cổng. Số thứ tự cổng của bộ khuếch đại kép băng-L là 3, 4, thay vì là 1 và 2. IN-1 Lưu lượng Chiều 1 Lưu lượng Ký hiệu: - Bộ ghép WDM (WDM Coupler) - Đầu nối trên card (Faceplate connector) - Bộ khuếch đại EDFA - Bộ ghép nội (Internal Tap Coupler) OUT-2 Chiều 2 OUT-1 IN-2 MON-2 MON-1 UPA-1 Ngõ ra của tín hiệu OSC và băng-L Ngõ ra của tín hiệu OSC và băng-L UPA-2 Hình 3.2 Tên các cổng của khuếch đại kép băng-C Tín hiệu quang từ ngõ vào IN-1 (IN-2) vào bên trong card Dual Amplifier C-Band (L-Band). Sau đó, tín hiệu được coupler chia ra làm hai phần, một phần đưa đến bộ khuếch đại EDFA, một phần đưa đến card UniOSC. Sau khi được khuếch đại, tín hiệu tiếp tục bị chia làm hai phần nữa, một phần đưa đến card OSA. Suy hao từ cổng IN-1 đến UPA-1 và ngược lại ở bước sóng OSC: 1.0dB, ở bước sóng thuộc L-Band (C-Band): 0.7dB Nortel định nghĩa EOL (End Of Life) cho các thiết bị là khoảng thời gian hoạt động 10 năm của thiết bị. Bảng 3.1 Sau đây liệt kê tên cổng của khuếch đại kép. Bảng 3.2 liệt kê các chỉ tiêu kỹ thuật cho bộ khuếch đại kép DAC băng-C và băng-L. Bảng 3.1 Liệt kê tên cổng của khuếch đại kép Nhãn cổng Chức năng IN-1 Thu tín hiệu của bước sóng băng-C, băng-L và OSC đang truyền đi trong chiều 1. (IN-3) (Card khuếch đại kép băng-L : chỉ thu tín hiệu bước sóng băng-L và OSC đang truyền đi trong Chiều -1.) UPA-1 Tách các bước sóng OSC và lưu lượng băng-C đang truyền đi trong Chiều -1. (UPA-3) (Chỉ tách các bước sóng OSC ra khỏi băng-L đang truyền đi theo lưu lượng của Chiều -1.) MON-1 Giao tiếp với card OSA (mất một lượng nhỏ công suất ra khoảng 2%) để dành cho việc giám sát mức công suất phát đi từ các cổng UPB-1 hoặc UPB-3. (MON-3) OUT-1 Gởi lưu lượng của băng-C đến booster để phát ra theo Chiều-1. (OUT-3) (Gởi lưu lượng của băng-L đến booster để phát ra theo Chiều-1.) IN-2 Thu tín hiệu của bước sóng băng-C, băng-L và OSC đang truyền đi trong chiều 2. (IN-4) Chỉ thu tín hiệu bước sóng băng-L và OSC đang truyền đi trong Chiều -2). UPA-2 Tách các bước sóng OSC và lưu lượng băng-C đang truyền đi trong Chiều -2. (UPA-4) Tách các bước sóng OSC ra khỏi lưu lượng băng-L đang truyền đi trong Chiều -2. MON-2 Giao tiếp với card OSA (mất một lượng nhỏ công suất ra khoảng 2%) để dành cho việc giám sát mức công suất phát đi từ các cổng UPB-2 hoặc UPB-4. (MON-4) OUT-2 Gởi lưu lượng của băng-C đến booster để phát ra theo Chiều-2. (OUT-4) (Gởi lưu lượng của băng-L đến booster để phát ra theo Chiều-2). Bảng 3.2 Liệt kê các chỉ tiêu kỹ thuật cho bộ khuếch đại kép DAC băng-C và băng-L. Đặc điểm kỹ thuật Bộ khuếch đại kép DAC (Dual Amplifier) Phổ độ lợi C-Band 1530 – 1563nm Phổ độ lợi L-Band 1570 – 1603nm Công suất ngõ ra 15.5dBm Khoảng độ lợi tuyến tính khi thiết kế 19.5dB Độ biến thiên độ lợi 2dB cực đại, tại khoảng độ lợi tuyến tính khi thiết kế Độ dốc của độ lợi động 2.7dB /dB cực đại, sử dụng 1563nm ở quãng độ lợi tuyến tính thiết kế Chỉ số nhiễu 5.5dB cực đại, với ngõ vào -5.25dBm và ngõ ra +14.75dBm Loại connector SC, FC Kích thước Một slot Công suất tiêu thụ tối đa 64W (C-Band), 70W (L-Band) Hình 3.3 Công suất ngõ ra tương ứng công suất ngõ vào của card DAC băng-C Các card khuếch đại công suất quang Booster 18/ Booster 21 Trong các cấu hình khuếch đại của mạng quang với thiết bị khuếch đại 1600G, các bộ khuếch đại Booster được dùng liên kết với các card khuếch đại kép. Mỗi card khuếch đại Booster có một bộ khuếch đại EDFA. Có 4 dạng card Booster: Card Booster 18 băng-C : công suất ngõ ra tối đa 18dBm Card Booster 18 băng-L : công suất ngõ ra tối đa 18dBm Card Booster 21 băng-C : công suất ngõ ra tối đa 21dBm Card Booster 21 băng-L : công suất ngõ ra tối đa 21dBm. Chúng ta phải sử dụng các bộ khuếch đại Booster theo từng cặp (cặp Booster 18 và cặp Booster 21) để có được sự khuếch đại quang theo khả năng truyền. Một card nhóm CPG (circuit pack group) của thiết bị khuếch đại 1600G phải chứa ít nhất là một cặp card Booster. Một thiết bị khuếch đại 1600G có thể chứa một cặp Booster 18 hoặc một cặp Booster 21 hoặc một cặp của cả hai loại Booster vừa nêu. Cấu hình khuếch đại được xác định bởi các yếu tố như là loại sợi quang, loại card khuếch đại. Khi chúng ta sử dụng 1 cặp Booster trong 1 nhóm CPG, chúng ta đã tạo 1 MSA. MSA là một điểm truy nhập để kết nối các bộ bù tán sắc hoặc OADM. Vì mỗi một nhóm CPG hỗ trợ tối đa 2 cặp khuếch đại Booster, mỗi 1 CPG có tối đa là 2 MSA theo mỗi hướng truyền dẫn. Bảng 3.3 Liệt kê các chỉ tiêu kỹ thuật cho bộ Booster 18 và Booster 21. Ðặc điểm kỹ thuật Card Booster 18 và Booster 21 Phổ độ lợi C-Band 1530 – 1563nm Phổ độ lợi L-Band 1570 – 1603nm Công suất ngõ ra 21 dBm Khoảng độ lợi tuyến tính khi thiết kế (DFG) 17.5dB Độ biến thiên độ lợi 2dB cực đại, tại khoảng độ lợi tuyến tính khi thiết kế Độ dốc của độ lợi động 2.7dB/dB cực đại, sử dụng 1563nm ở quãng độ lợi tuyến tính thiết kế Chỉ số nhiễu 7.5dB cực đại, với ngõ vào 3.75dBm và ngõ ra 21dBm Loại connector SC, FC Kích thước Một slot Công suất tiêu thụ tối đa 73W (C-Band), 75W (L-Band) Chức năng và tên cổng của card Booster: Tên gọi các cổng trên card Booster (Bảng 3.4) là giống nhau cho tất cả các loại card Booster, được trình bày trên hình 3.4 sau đây. IN Lưu lượng Lưu lượng Ký hiệu: - Bộ ghép WDM (WDM Coupler) - Đầu nối trên card (Faceplate connector) - Bộ khuếch đại EDFA - Bộ ghép nội (Internal Tap Coupler) OUT INTLV UPB MON Hình 3.4 Tên các cổng trên card Booster Tín hiệu quang băng-C và băng-L được đưa vào card Booster thông qua ngõ IN và được khuếch đại EDFA, sau đó đến bộ circulator gồm 2 ngõ ra: một ngõ đến cổng INTLV, ngõ còn lại sẽ đưa tín hiệu đến bộ coupler chia tín hiệu. Một phần tín hiệu qua cổng MON đưa vào card O

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • docbáo cáo doc.doc