Bây giờ, ta sẽ tìm hiểu hệ thống thiết bị cáp quang biển WDM của Fujitsu với dung lượng 16λ x 10 Gbit/s trên một đôi sợi. Hệ thống cho phép triển khai trên cáp có 4 đôi sợi, cho tổng dung lượng hệ thống lên tới 640 Gbit/s: hệ thống này đã được cung cấp cho các hệ thống cáp biển như Southem Cross Cable Network (11/2000), Japan-US Cable Network (6/2001).
Fujitsu đang tiếp tục nghiên cứu, phát triển những công nghệ mới để nâng cao dung lượng truyền dẫn, cự ly của hệ thống và tăng khoảng lặp.
Bảng 4..2 là tóm tắt các thông số chính của hệ thống 640 Gbit/s (16λ x 10 Gbit/s x 4 đôi = 640 Gbit/s).
Hệ thống có những ưu điểm chính sau:
+ Hệ thống sử dụng FEC mã Reed Solomon 255/239 để nâng cao phẩm chất của hệ thống. FEC cùng với công suất ra lớn, hệ số tạp âm thấp cho phép giảm tối thiểu số các trạm lặp và vì vậy giảm giá thành hệ thống.
Bảng 4.2. Các thông số chính của hệ thống 640 Gb/s của Fujitsu
+ Băng thông của hệ thống khuếch đại quang rộng: Băng thông ít nhất là 12nm cho hệ thống 16λ với khoảng cách 0.8 nm. Điều này đạt được nhờ sử dụng EDFA với bộ cân bằng hệ số khuếch đại để bù lại đặc tính của sợi pha tạp.
+ Chức năng giám sát tiên tiến: Việc kiểm tra theo dõi trạng thái của mỗi trạm lặp trong hệ thống là rất quan trọng. Hệ thống giám sát, kiểm tra và báo cáo trạng thái của bộ lặp bao gồm các thông số như công suất quang vào và ra, công suất Laser bơm và dòng định thiên. Ngoài ra, mỗi bộ lặp có cấp một kênh COTDR để cho phép xác định vị trí sự cố chính xác trong khoảng cự ly 10.000 km từ trạm.
Hình 4.13 trình bày một ví dụ về cấu hình một mạng cáp biển 640 Gbit/s (16λ x 10 x 4) của Fujiter. Dưới đây sẽ xem xét chi tiết hơn các thành phần của cấu hình.
Hình 4.13. Cấu hình mạng cáp biển 640 Gbit/s của Fujitsu
4.1.3.1. Thiết bị SLTE
Thiết bị đầu cuối đường truyền cáp biển (SLTE) cấp giao diện cần thiết giữa tín hiệu 9.65 Gbit/s từ thiết bộ ghép kênh kết nối SDH (SDH Interconnection Equipment: SIE) và tín hiệu 10.66 Gbit/s (bao gồm FEC Overhead), cũng như các chức năng ghép và tách bước sóng. SLTE có thể truyền tải tối đa 16 luồng STM-64.
Hình 4.14. Sơ đồ khối phần phát của thiết bị SLTE của Fujitsu
Hình 4.15. Sơ đồ khối phần thu của thiết bị SLTE của Fujitsu
Để nâng cao phẩm chất của hệ thống mã FEC Reed Solomon, 255/239 được thực hiện đối với từng bước sóng. Vì thế, tín hiệu STM-64 được biến đổi thành tín hiệu 10.66 Gbit/s trước khi ghép WDM để truyền đến trạm đầu kia qua các trạm lặp. Tín hiệu quang thu được giải ghép bước sóng và sau đó được biến đổi thành tín hiệu SLTE có các chức năng:
+ Biến đổi giữa tín hiệu SDH 9953.28 Mbit/s (STM-64) thành tín hiệu đường truyền cáp quang biển (10664. 22857 Mbit/s bao gồm xử lý FEC).
+ Khuếch đại tín hiệu phát và thu. + Ghép và giải pháp bước sóng.
+ Bù tán sắc sử dụng sợi bù tán sắc, cho cả phần phát và phần thu. + Kiểm tra và hiển thị các cảnh báo.
+ Cung cấp và hiển thị các cảnh báo.
+ Cung cấp giao diện giám sát đường truyền cáp biển.
- Ở phần phát SLTE, tín hiệu SDH STM-64 được biến đổi thành tín hiệu điện và được ghép với các bit dư của FEC, sau đó được biến đổi thành tín hiệu 10.66 Gbit/s. Tín hiệu này được biến đổi thành tín hiệu quang với bước sóng thích hợp ở giá TRIB. Tổng cộng 16 bước sóng (16λ) được ghép thành tín hiệu quang bằng các khối cách tử ống dẫn sóng mang (AWG) và CPL ở giá WDM-S.
- Ở phần thu của SLTE, tín hiệu đường truyền được khuếch đại và giải ghép thành các tín hiệu bước sóng riêng biệt ở giá WDM-R. Sau khi tách các bit FEC, tín hiệu được đổi thành SDH STM-64 ở giá TRIB.
- Để giảm tối thiểu tán sắc màu, việc bù tán sắc được sử dụng ở các phần phát và thu. Sợi bù tán sắc (DCF) được bố trí ở giá DCF.
- Các byte Overhead trong khung FEC cũng được sử dụng để cung cấp các kênh nghiệp vụ số liệu và thoại.
4.1.3.2. Bộ lặp
Các bộ lặp dưới biển dùng để nâng cao cự ly của tuyến cáp quang biển. Khoảng cách lặp trong khoảng 40-90 km tùy thuộc độ dài tổng của tuyến. Bộ lặp bao gồm các bộ khuếch đại quang băng rộng có sử dụng bộ lọc làm bằng phẳng đặc tuyến khuếch đại. Một bộ lặp cho cáp biển 4 đôi sợi gồm 8 bộ EDFA được cấp nguồn từ trạm cáp thông qua đường cấp nguồn trong cáp biển. Hình 4.16 mô tả sơ đồ của bộ lặp cho một đôi sợi.
Dưới đây là một số thông số chính của bộ lặp: + Công suất quang đầu ra: +10 dBm.
+ Hệ số tạp âm: < - 6dB. + Băng thông quang: 12 nm.
+ Giám sát từ xa: công suất quang vào/ra, Laser bơm. + Dải nhiệt độ: 0 – 350C.
+ Tuổi thọ: 25 năm.