2-HTTTTQChap2-P1

1/5/2026
Giảng viên: TS.Cao Hồng Sơn - Email: Kaosonvt1@gmail.com
Học kỳ/Năm biên soạn: II/2025 5/01/2026 1
– Chương 1: Tổng quan về mạng toàn quang (All Optical Network)
– Chương 2: Mạng quang WDM
– Chương 3: Định tuyến và gán bước sóng RWA
– Chương 4: Các thiết bị quang xử lý cực nhanh
– Chương 5: Truyền tải IP/ WDM 5/01/2026 2 1 1/5/2026 5/01/2026 3
2.1. Cấu hình mạng quang WDM • Giới thiệu •
Các cấu hình mạng quang WDM • Các giao diện mạng quang
2.2. Các thành phần cơ bản của mạng WDM •
Thiết bị đầu cuối đường quang (OLT:MUX/DEMUX) •
Thiết bị ghép kênh xen/rẽ quang (OADM/ROADM) •
Thiết bị nối chéo quang (OXC) •
Thiết bị khuếch đại quang (OA)
2.3. Vấn đề thiết kế cơ bản của mạng WDM • Giới thiệu •
Phân cấp bài toán thiết kế mạng WDM •
Thiết kế tuyến trong mạng WDM • Thiết kế mạng WDM •
Bài tập lớn: Thiết kế tuyến trong mạng WDM sử dụng phần
mềm mô phỏng OptiSystem 5/01/2026 4 2 1/5/2026 • Giới thiệu:
 Mạng quang WDM sử dụng các bước sóng quang theo lưới tiêu chuẩn bước sóng của ITU-T.
 Trong mạng có nhiều bước sóng được truyền tải với tốc độ ánh sáng
trong một sợi, hỗ trợ linh hoạt các giao thức (SDH, ATM, IP, Ethernet,
dữ liệu tốc độ cao, video, v.v.), với nhiều loại dịch vụ và băng thông rất lớn (Pb/s).)
• Quá trình phát triển mạng:
 Thế hệ 1: Hệ thống WDM điểm- điểm với các MUX/DEMUX
 Thế hệ 2: Hệ thống WDM điểm- đa điểm với OADM và OXC
 Thế hệ 3: Mạng quang WDM
với chuyển mạch & định tuyến  5/01/2026 5
• Vai trò của WDM trong quá trình phát triển mạng:
 Lớp quang WDM cung cấp các “sợi quang ảo” trong 1 sợi quang
 Cho phép đáp ứng sự bùng nổ nhu cầu DV sử dụng sợi quang 5/01/2026 6 3 1/5/2026
• Vai trò của WDM trong quá trình phát triển mạng:
 Cho phép giảm dần sự phụ thuộc vào SDH
 Mạng quang WDM với các giao diện mở đơn giản hóa việc truy nhập
trực tiếp tới tài nguyên dung lượng sợi quang bởi các giao thức khác nhau. 5/01/2026 7
• Vai trò của WDM trong quá trình phát triển mạng:
 WDM thực hiện thiết lập mạng quang thông minh dựa trên các bước
sóng cho phép các nhà vận hành mạng thực hiện:
Định tuyến bước sóng
Tái định tuyến bước sóng để tránh sự cố, nghẽn, ...
Giám sát và quản lý bước sóng
Các dịch vụ cho thuê kênh bước sóng
Các mạng riêng ảo quang
 Mạng WDM định tuyến : 5/01/2026 8 4 1/5/2026
• Yêu cầu kiến trúc mạng: Tái sử dụng  Chuyển đổi  Trong suốt
Khả năng tồn tại khi gặp sự cố Chuyển mạch linh hoạt 5/01/2026 9
• Các cấu hình mạng quang WDM:
Điểm – điểm (Point to point) Đường thẳng (Linear) Vòng (ring) Lưới (Mesh) Sao (star) 5/01/2026 10 5 1/5/2026
• Các giao diện mạng quang:
 Định nghĩa giao diện và t/c hóa giao diện theo các t/c quốc
tế là cho mục đích kết nối, để các sản phẩm từ các nhà sản
xuất khác nhau tương thích và hoạt động cùng nhau
 Một giao diện giữa hai điểm trong mạng xác định khả năng:
kết nối vật lý, giao thức và các chức năng  Các loại giao diện:
Giao diện người dùng với mạng (UNI- User to Network Interface),
Giao diện nút với nút (NNI- Node to Node Interface),
Giao diện liên mạng (INI- Inter-Network Interface) 5/01/2026 11
• Các giao diện mạng quang:
 NNI (Node to Node Interface):
Giao diện vật lý giữa thiết bị đầu cuối người dùng và mạng,
UNI xác định các khía cạnh vật lý của mạng người
dùng: tốc độ dữ liệu, mức năng lượng, loại tải trọng,
các thỏa thuận mức dịch vụ, bắt đầu và kết thúc kết
nối, xác minh đầu cuối và xác thực người dùng, bảo mật liên kết UNI, v.v.
UNI cũng xác định điểm ranh giới giữa trách nhiệm
người dùng và trách nhiệm mạng. 5/01/2026 12 6 1/5/2026
• Các giao diện mạng quang:
 NNI (Node to Node Interface):
Giao diện giữa một nút và một nút khác trong cùng một mạng,
NNI xác định các khía cạnh vật lý từ nút đến nút:
tốc độ dữ liệu, mức năng lượng, loại tải trọng, kênh
và quản lý lưu lượng, quản lý định tuyến và giao
thức, chiến lược tránh tắc nghẽn, bảo vệ dịch vụ và
liên kết, quản lý lỗi, khôi phục dịch vụ, tính khả dụng
của dịch vụ, bảo mật liên kết NNI, xác minh và xác thực nút, v.v.. 5/01/2026 13
• Các giao diện mạng quang:
 INI (Inter-Network Interface):
Giao diện vật lý giữa một mạng và một mạng khác,
INI tương tự như NNI, nhưng vì một mạng có thể
được vận hành bởi một nhà mạng và mạng kia có thể
được vận hành bởi một nhà mạng khác,
INI cũng bao gồm các khía cạnh mạng bổ sung phụ
thuộc vào thỏa thuận trách nhiệm giữa hai nhà mạng
như bảo vệ tuyến, chất lượng dịch vụ, khôi phục
tuyến, quản lý lỗi INI, bảo mật liên kết INI, thanh toán v.v. 5/01/2026 14 7 1/5/2026
• Thiết bị đầu cuối đường quang (OLT:MUX/DEMUX)
 Cấu trúc: Gồm 3 khối chức năng
Bộ chuyển phát quang (Transponder)
Bộ tách/ghép bước sóng (Mux/Demux)
Bộ phát/thu kênh giám sát (TX/RX)
Khuyếch đại quang (OA): tùy chọn. 5/01/2026 15
• Thiết bị đầu cuối đường quang (OLT:MUX/DEMUX)  Đặc điểm chính:
Các bộ chuyển phát trong OLT dùng để thích ứng các tín
hiệu giao thức khách hàng với tiêu chuẩn mạng WDM
Bộ thu phát gửi và thu nhận tín hiệu kênh giám sát quang (OSC)
OLT được sử dụng trong cấu hình mạng WDM: P2P/Linear. 5/01/2026 16 8 1/5/2026
• Thiết bị xen/rẽ quang (OADM)  Cấu trúc: OADM cố định (fixed)
Cấu trúc OADM cấu hình lại (ROADM). 5/01/2026 17
• Thiết bị xen/rẽ quang (OADM)
 Cấu trúc OADM cố định (fixed):
Xen hoặc rẽ cố định một số kênh  cụ thể
Nhà vận hành mạng cần quy hoạch trước (VD: có các cổng
xen/rẽ dự phòng) và sử dụng thiết bị một cách thích hợp.
Các kiểu cấu trúc OADM cố định:
 Song song hoặc nối tiếp
 Xen/rẽ theo kênh đơn hoặc theo băng 5/01/2026 18 9 1/5/2026
• Thiết bị xen/rẽ quang (OADM)
 Cấu trúc OADM cố định (fixed):
Các kiểu cấu trúc OADM cố định: 5/01/2026 19
• Thiết bị xen/rẽ quang (OADM)
 Cấu trúc OADM cấu hình lại (ROADM):
Các bước sóng mong muốn được xen/rẽ động
Độ linh hoạt tăng lên cho nhà vận hành trong việc thiết lập hoặc xóa bỏ kết nối.
Các kiểu cấu trúc ROADM: 5/01/2026 20 10 1/5/2026
• Thiết bị xen/rẽ quang (OADM)  Đặc điểm chính:
OADM được sử dụng để tách hoặc xen một số kênh bước
sóng tại các node trung gian
Cho phép triển khai các cấu hình đường thẳng và cấu hình vòng. 5/01/2026 21
• Thiết bị kết nối chéo quang (OXC)  Cấu trúc: 5/01/2026 22 11 1/5/2026
• Thiết bị kết nối chéo quang (OXC)  Đặc điểm chính:
Thực hiện chuyển trực tiếp 1 kênh  từ 1 cổng sợi quang
đầu vào tới một trong các cổng sợi quang đầu ra
Xen hoặc rẽ cục bộ các kênh 
Một ví dụ OXC với 2 sợi đầu vào và 2 sợi đầu ra được thực hiện bằng việc sử dụng 2 5/01/2026 23
chuyển mạch 2x2 hoặc 1 chuyển mạch 4x4. Mỗi sợi mang 2 kênh bước sóng.
• Thiết bị kết nối chéo quang (OXC)  Đặc điểm chính:
Các OXC cho phép triển khai các cấu hình mạng lưới và liên kết giữa các ring 5/01/2026 24 12 1/5/2026
• Thiết bị khuyếch đại quang (OA)
 Bộ khuyếch đại quang  Tái sinh 1R (tái phát quang):
Các bộ EDFA được sử dụng một cách tuần hoàn dọc tuyến
sợi quang (khoảng cách 80-120 km)
Đôi khi các bộ khuyếch đại Raman được sử dụng.
Tại mỗi node có thể có nhiều tầng khuyếch đại EDFA
Cấu hình tương tự theo hướng ngược lại 5/01/2026 25
• Thiết bị khuyếch đại quang (OA)
 Ứng dụng khuếch đại quang:
 Tích luỹ nhiễu trong hệ thống cự li dài: 5/01/2026 26 13