Đang tải... (xem toàn văn)
VIỆN ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG *** *** BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN MÔN HỌC Thông tin quang Đề tài “Tìm hiểu và thiết kế hệ thống thông tin quang WDM” Giảng viê[.]
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG *** *** BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN MÔN HỌC: Thơng tin quang Đề tài: “Tìm hiểu thiết kế hệ thống thông tin quang WDM” Giảng viên hướng dẫn: TS Nguyễn Hồng Hải Nhóm Sinh Viên Thực Hiện: Nguyễn Xuân Phúc Nguyễn Việt Nam Lưu Huy Hồn Phạm Phương Long Nguyễn Thành Đơ 20093567 20091845 20091128 20091663 20090748 Hà Nội: 27/04/ 2013 ĐT 02 – K54 ĐT 03 – K54 ĐT 07 – K54 ĐT 03 – K54 ĐT 04 – K54 VIỆN ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG MỤC LỤC VIỆN ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG Phần 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG WDM 1.1 Lịch sử phát triển • Năm 1977: Bắt đầu nghiên cứu hệ thống thông tin ghép bước sóng sợi quang • Đầu thập kỷ 80: Bắt đầu thương mại hóa hệ thống ghép bước sóng sợi quang, ghép bước sóng hai vùng cửa số khác Đây dạng đơn giản cơng nghệ ghép bước sóng quang, với việc truyền kênh vùng cửa sổ khác lúc • Những năm 1990: Hệ thống ghép bước sóng quang đa kênh đời, với khoảng cách kênh nhỏ 1nm Kỹ thuật ghép kênh WDM ghép nhiều bước sóng vùng cửa sổ, tiêu biểu 1550nm • Năm 1996: hệ thống WDM hoạt động với tổng dung lượng 40 Gb/s thương mại hóa • Năm 2001: triển khai nhiều hệ thống vượt biển tốc độ cao, tốc độ lên tới 100 Gb/s • Hiện này, với phát triển vượt bậc công nghệ hệ thống WDM ngày nâng cao tốc độ, dung lượng khoảng cách truyền dẫn… 1.2 Giới thiệu chung a) Khái niệm Ghép kênh theo bước sóng WDM (Wavelength Devision Multiplexing) công nghệ sợi quang đồng thời truyền dẫn nhiều bước sóng tín hiệu quang Ở đầu phát, nhiều tín hiệu quang có bước sóng khác tổ hợp lại (ghép kênh) để truyền sợi quang Ở đầu thu, tín hiệu tổhợp phân giải (tách kênh), khơi phục lại tín hiệu gốc đưa vào đầu cuối khác b) Đặc điểm Truyền dẫn ghép phân bước sóng WDM (Wavelength Devision Multiplexing): ghép thêm nhiều bước sóng để truyền sợi quang, không cần tăng tốc độ truyền dẫn bước sóng Cơng nghệ WDM mang đến giải pháp hoàn thiện điều kiện cơng nghệ Thứ giữ tốc độ xử lý linh kiện điện tử mức 10 Gbps, bảo đảm thích hợp với sợi quang Thay vào đó, cơng nghệ WDM tăng băng thông cách tận dụng cửa sổ làm việc sợi quang khoảng bước sóng 1260nm đến 1675nm Khoảng bước sóng chia làm nhiều băng sóng hoạt động Đầu tiên, hệ thống WDM hoạt động băng C (do EDFA hoạt động khoảng băng sóng này) Về sau, EDFA VIỆN ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG có khả hoạt động băng C băng L nên hệ thống WDM dùng EDFA hoạt động băng C băng L Nếu theo chuẩn ITU-T, xét khoảng cách kênh bước sóng 100 Ghz (đảm bảo khả chống xuyên nhiễu kênh điều kiện công nghệ tại), có 32 kênh bước sóng hoạt động băng Như vậy, giữ nguyên tốc độ bit kênh truyền, dùng công nghệ WDM đủ làm tăng băng thông truyền sợi quang lên 64 lần Ưu điểm cơng nghệ WDM: • Tăng băng thông truyền sợi quang số lần tương ứng số bước sóng ghép vào để truyền sợi quang • Tính suốt: Do cơng nghệ WDM thuộc kiến trúc lớp mạng vật lý nên hỗ trợ định dạng số liệu thoại như: ATM, Gigabit Ethernet, ESCON, chuyển mạch kênh, IP • Khả mở rộng: Những tiến công nghệ WDM hứa hẹn tăng băng thông truyền sợi quang lên đến hàng Tbps, đáp ứng nhu cầu mở rộng mạng ởnhiều cấp độ khác • Hiện tại, chỉcó cơng nghệ WDM cho phép xây dựng mơ hình mạng truyền tải quang OTN (Optical Transport Network) giúp truyền tải suốt nhiều loại hình dịch vụ, quản lý mạng hiệu quả, định tuyến linh động Nhược điểm cơng nghệ WDM: • Vẫn chưa khai thác hết băng tần hoạt động sợi quang (chỉ tận dụng băng C băng L) • Q trình khai thác, bảo dưỡng phức tạp gấp nhiều lần so với hệ thống khác • Nếu hệ thống sợi quang sửdụng sợi DSF theo chuẩn G.653 khó triển khai WDM xuất hiện tượng trộn bốn bước sóng gay gắt c) Sơ đồ khối hệ thống VIỆN ĐIỆN TỬ - VIỄN THƠNG Hình 1: Sơ đồ khối hệ thống WDM Chức khối: • Phát tín hiệu: Trong hệ thống WDM, nguồn phát quang dùng laser Hiện có số loại nguồn phát như: Laser điều chỉnh bước sóng (Tunable Laser), Laser đa bước sóng (Multiwavelength Laser) Yêu cầu nguồn phát laser phải có độ rộng phổ hẹp, bước sóng phát ổn định, mức cơng suất phát đỉnh, bước sóng trung tâm, độ rộng phổ phải nằm giới hạn cho phép • Ghép/tách tín hiệu: Ghép tín hiệu WDM kết hợp số nguồn sáng khác thành luồng tín hiệu ánh sáng tổng hợp đểtruyền dẫn qua sợi quang Tách tín hiệu WDM phân chia luồng ánh sáng tổng hợp thành tín hiệu ánh sáng riêng rẽ cổng đầu tách Hiện có tách/ghép tín hiệu WDM như: lọc màng mỏng điện môi, cách tử Bragg sợi, cách tử nhiễu xạ, linh kiện quang tổ hợp AWG, bộlọc FabryPerot Khi xét đến tách/ghép WDM, ta phải xét tham số như: khoảng cách kênh, độ rộng băng tần kênh bước sóng, bước sóng trung tâm kênh, mức xuyên âm kênh, tính đồng kênh, suy hao xen, suy hao phản xạ Bragg, xuyên âm đầu gần đầu xa • Truyền dẫn tín hiệu: Q trình truyền dẫn tín hiệu sợi quang chịu ảnh hưởng nhiều yếu tố: suy hao sợi quang, tán sắc, hiệu ứng phi tuyến, vấn đề liên quan đến khuếch đại tín hiệu Mỗi vấn đề kể phụ thuộc nhiều vào yếu tốsợi quang (loại sợi quang, chất lượng sợi ) mà ta xem xét phần sau • Khuếch đại tín hiệu: Hệ thống WDM chủ yếu sử dụng khuếch đại quang sợi EDFA (Erbium-Doped Fiber Amplifier) Tuy nhiên khuếch đại Raman sử dụng thực tế Có ba chế độ khuếch đại: khuếch đại công suất, khuếch đại đường tiền khuếch đại Khi dùng khuếch đại EDFA cho hệ thống WDM phải đảm bảo yêu cầu VIỆN ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG sau: Ðộ lợi khuếch đại đồng tất cảcác kênh bước sóng (mức chênh lệch không dB) Sự thay đổi số lượng kênh bước sóng làm việc khơng gây ảnh hưởng đến mức cơng suất đầu kênh Có khả phát chênh lệch mức công suất đầu vào để điều chỉnh lại hệ số khuếch đại nhằm đảm bảo đặc tuyến khuếch đại phẳng tất kênh • Thu tín hiệu: Thu tín hiệu hệ thống WDM sử dụng tách sóng quang hệ thống thông tin quang thông thường: PIN, APD d) Phân loại hệ thống WDM Phân loại theo hướng truyền dẫn: Theo cách phân loại hệ thống WDM chia làm hai loại: hệ thống đơn hướng song hướng minh họa hình hình Hệ thống WDM đơn hướng truyền theo chiều sợi quang Do vậy, để truyền thống tin hai điểm cần hai sợi quang Hệ thống WDM song hướng truyền hai chiều sợi quang nên cần sợi quang để trao đổi thông tin hai điểm Hình 2: Hệ thống WDM ghép đơn hướng Hình 3: Hệ thống WDM ghép kênh song hướng VIỆN ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG Cả hai hệ thống đơn hướng song hướng có ưu nhược điểm riêng Giả sử công nghệ cho phép truyền N bước sóng sợi quang, so sánh hai hệ thống ta thấy: • Xét dung lượng, hệ thống đơn hướng có khả cung cấp dung lượng cao gấp đôi so với hệ thống song hướng Ngược lại, số sợi quang cần dùng gấp đơi so với hệ thống song hướng • Khi cố đứt cáp xảy ra, hệ thống song hướng không cần đến chế chuyển mạch bảo vệ tự động APS (Automatic Protection-Switching) hai đầu liên kết có khả nhận biết cố cách tức thời • Đứng khía cạnh thiết kế mạng, hệ thống đơn hướng khó thiết kế cịn phải xét thêm yếu tố như: vấn đề xuyên nhiễu có nhiều bước sóng sợi quang, đảm bảo định tuyến phân bố bước sóng cho hai chiều sợi quang không dùng chung bước sóng Các khuếch đại hệ thống song hướng thường có cấu trúc phức tạp hệ thống đơn hướng Tuy nhiên, số bước sóng khuếch đại hệ thống song hướng giảm ½ theo chiều nên hệ thống song hướng, khuếch đại cho công suất quang ngõ lớn so với hệ thống đơn hướng Phân loại theo phương pháp ghép kênh: Theo cách phân chia ta chia hệ thống WDM thành hai loại: hệ thống DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing) hệ thống CWDM (Coarse Wavelength Division Multiplexing) • Hệ thống DWDM: Là hệ thống ghép kênh theo bước sóng với mật độ dày đặc Khoảng cách bước sóng kề hệ thống DWDM điển hình 0,8 nm hay tương đương với 100 GHz (ngồi có hệ thống DWDM khác với khoảng cách bước sóng kề 12,5 GHz, 25 Ghz 50 GHz) Dải bước sóng hoạt động hệ thống DWDM băng C (1530 nm – 1565 nm) băng L (1565 nm – 1625 nm) Với khoảng cách kênh 0,8 nm số kênh tối đa ghép theo lý thuyết 119 kênh Tốc độ điển hành kênh hệ thống DWDM 2,5 – 10 Gbps Như dung lượng hệ thống WDM lớn, lên đến cỡ VIỆN ĐIỆN TỬ - VIỄN THƠNG Tbps Cơng nghệ WDM đạt dung lượng 5,12 Tbps với 32 kênh bước sóng, kênh có tốc độ 160 Gbps Tuy nhiên hệ thống tạo phịng thí nghiệm Trên thực tế hệ thống DWDM sử dụng rộng rãi thường mạng đường trục quốc gia tuyến cáp quang biển xuyên quốc gia đạt dung lượng cỡ hàng trăm Gbps Hiện nước ta công ty Truyền dẫn Viettel sử dụng hệ thống DWDM cho mạng mạng đường trục Bắc - Nam với dung lượng 40 Gbps (4 kênh bước sóng, tốc độ kênh 10 Gbps) nâng cấp lên 400 Gbps (ghép 40 bước sóng) • Hệ thống CWDM (Coarse Wavelength Division Multiplexing): Là hệ thống ghép kênh theo bước sóng với mật độ thưa Khoảng cách bước sóng kề hệ thống CWDM điển hỡnh 20 nm Dải bước sóng hoạt động hệ thống CWDM băng O (1260 nm – 1360 nm), băng E (1360nm – 1460 nm), băng S (1460 nm – 1530 nm), băng C (1530 nm – 1565 nm) băng L (1565 nm – 1625 nm) Như hệ thống CWDM điển hỡnh cú thể ghộp tối đa 18 kênh bước sóng, nhiều so với hệ thống DWDM Mặt khác tốc độ kênh đơn sử dụng thấp (chỉ từ 50 Mbps – 2,5 Gbps) dung lượng hệ thống CWDM nhỏ so với hệ thống DWDM Tuy nhiên hệ thống CWDM lại có ưu điểm hệ thống DWDM chỗ sử dụng thiết bị đơn giản hơn, công suất tiêu thụ thấp hơn, chi phí triển khai, vận hành mở rộng Do hệ thống CWDM mang lại hiệu kinh tế cao yêu cầu dung lượng không lớn VIỆN ĐIỆN TỬ - VIỄN THƠNG 1.3 Ngun lí hoạt động Hình 4: Ngun lý ghép kênh theo bước sóng Nguyên lý ghép kênh theo bước sóng ghép tất bước sóng khác nguồn phát quang vào sợi dẫn quang nhờ ghép kênh MUX truyền dẫn bước sóng sợi quang Khi đến đầu thu, tách kênh quang phân tách để nhận lại bước sóng 1.4 Các thiết bị hệ thống WDM a) Bộ ghép/tách tín hiệu (Coupler) Bộ ghép/tách tín hiệu (Coupler) thiết bị quang dùng để kết hợp tín hiệu truyền đến từ sợi quang khác Nếu Coupler cho phép ánh sáng truyền qua theo chiều, ta gọi Coupler có hướng (directional coupler) Nếu cho phép ánh sáng theo chiều, ta gọi coupler song hướng (bidirectional coupler) Coupler linh kiện quang linh hoạt cho nhiều ứng dụng khác nhau: Bộ Coupler với tỉ số ghép α ≈ dùng để trích phần nhỏ tín hiệu quang, phục vụ cho mục đích giám sát Coupler phận để tạo nên thành phần quang khác, chẳng hạn như: Các chuyển mạch tĩnh, điều chế, giao thoa Mach-Zehnder MZI… MZI chế tạo hoạt động lọc, MUX/DEMUX, chuyển mạch chuyển đổi bước sóng Thực ghép/tách bước sóng sợi quang Nhờ điều chỉnh chiều dài ghép thích hợp chế tạo, coupler x ghép 50:50 phân bố công suất ánh sáng từ đầu vào làm hai phần hai ngõ Coupler gọi VIỆN ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG coupler 3dB, ứng dụng phổ biến Từ coupler 3dB, tạo nên coupler n x n tín hiệu khác vào sợi quang b) Bộ lọc quang Bộ lọc thiết bị cho phép kênh bước sóng qua, khóa tất kênh bước sóng khác Nguyên lý lọc giao thoa tín hiệu, bước sóng hoạt động lọc cộng pha nhiều lần qua nó, kênh bước sóng khác, ngược lại bị triệt tiêu pha Tùy thuộc vào khả điều chỉnh kênh bước sóng hoạt động, người ta chia lọc làm hai loại: lọc cố định lọc điều chỉnh c) Bộ định tuyến bước sóng Thiết bị kết hợp chức ghép kênh hình với q trình ghép kênh tách kênh Tín hiệu WDM vào từ cổng đầu vào chia thành N phần hướng phía cổng đẩu định tuyến Định tuyến thụ động cần phải có lượng điện Bộ ghép kênh NxN sử dụng định tuyến bước sóng Dùng ghép hình NxM cho M cổng đầu ghép hình nối với M cổng đầu vào ghép hình khác thơng qua mảng M ống dẫn sóng cách tử dẫn sóng Thiết bị gọi định tuyến cách tử dẫn sóng WGR Bộ ghép hình NxM phân chia công suất N kênh vào cho M cổng Cách tử tạo từ M ống dẫn sóng tách kênh khác theo bước sóng Bộ ghép hình NxM thứ hai phân phối tín hiệu tách cho cổng đầu Kết tín hiệu WDM đầu đến từ N nút mạng khác định tuyến tới tập hợp khác N nút mạng khác Cách tử dẫn sóng phận quang nhât WGR thực tách kênh WGR WGR coi N giải ghép kênh làm việc song song với đặc tính sau Nếu tín hiệu WDM từ cổng đầu vào phân phối cho N cổng đầu theo thứ tự 1,2,3 ,N tín hiệu từ cổng thứ i phân phối cho N cổng đầu theo thứ tự N,1,2,3 ,N-1 WGR chế tạo hai công nghệ silica-silicon InGaAsP/InP, tạo thiết bị tích hợp Thực tế, mạng thơng tin quang sử dụng tín hiệu quang cho việc truyền tải thông tin nút mạng, định tuyến điện, chuyển mạch điện Tốn thời gian, chi phí cho biến đổi điện quang Trong tương lai, đinh tuyến 10 VIỆN ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG quang điều cần thiết Các thành phần mạng toàn quang khối xen/rẽ đấu chéo quang dùng cho chuyển mạch quang nhằm thống giao thức tốc độ bit Chuyển mạch định tuyến bị hạn chế tốc độ xử lý phần tử điện tử Đang phát triển hệ thiết bị định tuyến sử dụng kỹ thuật xử lý song song nhằm mở rộng dung lượng xử lý định tuyến điện tử d) Bộ ghép hình quảng bá Vai trị kết hợp tín hiệu quang vào từ cổng đầu vào chia cổng đầu Khơng có khả tách kênh riêng rẽ khơng chứa phần tử chọn bước sóng Số lượng đầu đầu vào khơng cần giống Bộ ghép hình thụ động ghép hình quảng bá Nx N, N số cổng vào cổng Tiết kiệm sợi quang quảng bá vùng địa lý rộng lớn Loại sử dụng ghép sợi 3dB Ghép hai tín hiệu đầu vào chia hai cổng đầu ra, tương tự ghép hình 2x2 Các hình bậc cao NxN tạo số ghép 2x2 với Loại thứ hai sử dụng ghép biconical-taper nóng chảy tạo ghép hình Gồm hình truyền dẫn hình phản xạ (hình 7.29) Làm nóng chảy số lượng lớn sợi vào với kéo dài phần nóng chảy thành cấu trúc thắt làm phần Phương thức thường dùng tạo ghép hình kỹ thuật silica-on-silicon hai mảng ông dẫn sóng SiO2 planar, tách từ vùng trung tâm, tạo silicon e) Bộ ghép lọc xen rẽ Các ghép xen/rẽ cần thiết cho mạng WDM đó, hay nhiều kênh cần tách xen vào phải bảo tồn tính ngun vẹn kênh khác Có thể coi ghép kênh, tách kênh hỗn hợp Nếu kênh có nhu cầu tách khơng địi hỏi điều khiển riêng rẽ, người ta dùng thiết bị nhiều cổng để gửi kênh tới cộng toàn kênh chuyển tới cổng khác, thiết bị gọi lọc xen rẽ Các cách tử Bragg làm lọc xen rẽ Thiết bị coi ghép hướng hỗ trợ cách tử (gratting-assisted) hay cách tử gấp khúc (gratting folder) cách tử Bragg đặt ghép hướng 11 VIỆN ĐIỆN TỬ - VIỄN THƠNG Một kênh có bước sóng lamđa rơi khoảng giới hạn cách tử Gragg, phản xạ toàn phần xuất cổng Các phần tử lại xuất cổng thứ Có thể bơm kênh bước sóng lamđa g cổng Nếu vừa xen, vừa rẽ cách tử phải có độ phản xạ cao (gần 100%) để giảm xuyên kênh Bộ ghép hướng cách tử gấp khúc cho phép tích hợp lọc xen/rẽ với tách sóng quang nguồn laser Các lọc xen/rẽ hoàn toàn sợi quang giúp giảm suy hao ghép so với lọc xen/rẽ bán dẫn Ngoài dùng cách tử làm lọc xen/rẽ Thứ dùng ống dẫn sóng có cách tử dịch pha để xen tách kênh từ tín hiệu WDM truyền ống dẫn sóng bên cạnh Thứ 2: phối hợp hai cách tử dẫn sóng giống vói khuyếch đại thực lọc tách kênh Do nút xen/rẽ thường có nhu cầu xen/rẽ lưu lượng nhỏ nhiều so với luồng lưu lượng tổng nên đời thiết bị WADM, cho phép tách ra/xen vào kênh bước sóng mong muốn mà khơng phải giải ghép tất kênh bước sóng Có hai loại WADM cố định cho phép tách/xen bước sóng định trước WADM thay đổi cấu hình xen/rẽ bất kỳ bước sóng phần mềm f) Bộ chuyển đổi bước sóng Bộ chuyển đổi bước sóng thiết bị chuyển đổi tín hiệu có bước sóng đầu vào thành tín hiệu có bước sóng khác đầu mà khơng làm thay đổi nội dung tín hiệu Bộ chuyển đổi bước sóng có ích việc giảm xác suất tác nghẽn mạng Nếu chuyển đổi bước sóng tích hợp vào đấu nối chéo OXC kết nối thiết lập nguồn đích tất tuyến truyền dẫn khơng có sẵn bước sóng Các chuyển đổi bước sóng giúp loại trừ bắt buộc tính liên tục bước sóng Trong hệ thống WDM, chuyển đổi bước sóng có ứng dụng sau: • Tín hiệu vào mạng với bước sóng khơng thích hợp truyền dẫn mạng WDM Các thiết bị WDM giới hoạt động băng C băng L, tín hiệu SDH lại hoạt động bước sóng 1310nm, khơng có chuyển đổi khơng thể truyền vào mạng WDM, 12 VIỆN ĐIỆN TỬ - VIỄN THƠNG chuyển đổi bước sóng đặt biên giới mạng WDM SDH để bước sóng 1310 sang chuẩn ITU_T vùng 1550nm • Khi chuyển đổi bước sóng đặt nút mạng giúp hệ thống sử dụng tài nguyên bước sóng hiệu linh động Có bốn phương pháp chế tạo chuyển đổi bước sóng: phương pháp quangđiện, phương pháp cửa quang, phương pháp giao thoa phương pháp trộn bước sóng g) Bộ khuếch đại quang Trong tuyến truyền dẫn cự li xa tới mức suy hao tín hiệu lớn, phải sử dụng khuếch đại Trước khuếch đại quang đời lựa chọn cho tuyến truyền dẫn quang sử dụng lặp tái sinh để tái tạo tín hiệu, nhiên tính suốt bị hạn chế tăng chi phí bảo trì hệ thống Kỹ thuật khuếch đại quang chiếm ưu nhiều việc sử dụng lặp.Bộ khuếch đại quang không phụ thuộc vào tốc độ bit định dạng tín hiệu, có băng thơng lớn nên khuếch đại đồng thời nhiều tín hiệu, chi phí bảo trì Tải FULL (28 trang): https://bit.ly/3tCCdMa nâng cấp thấp Dự phịng: fb.com/TaiHo123doc.net Có nhiều loại khuếch đại quang như: khuếch đại SLA, Raman, Brillouin, EDFA… Tuy nhiên khuếch đại sử dụng phổ biến khuếch đại sợi quang pha tạp EDFA(Erbium Doped Fiber Amplifier) Bộ khuếch đại quang EDFA sử dụng sợi quang có pha tạp có khả khuếch đại tín hiệu ánh sáng, thay đổi đặc tính vật lí sợi theo nhiệt độ áp suất có tính chất xạ ánh sáng Đặc điểm sợi có khả tự khuếch đại tạo tín hiệu có kích thích phù hợp Bộ khuếch đại EDFA cho hệ số khuếch đại lớn; cơng suất nguồn ni nhỏ, khơng có mạch tái tạo thời gian, mạch phục hồi nên cấu trúc linh hoạt, gọn nhẹ thích hợp cho tuyến cáp quang vượt biển; công suất lớn nhiễu nhỏ; giá thành thấp câu trúc đơn giản, gọn nhẹ; khoảng lặp dung lượng truyền dẫn nâng cao Để EDFA hoạt động cần nguồn bơm, nguồn bơm thực tế diode bán dẫn công suất cao dùng để cung cấp nguồn ánh sáng cho EDFA h) Bộ chuyển mạch quang 13 VIỆN ĐIỆN TỬ - VIỄN THƠNG Các có chức tựa chuyển mạch số điện tử mạng điện thoại Gồm N cổng vào, cổng thu tín hiệu WDM gồm M bước sóng Các giải ghép kênh tách tín hiệu thành bước sóng riêng rẽ phân phối bước sóng cho M chuyển mạch, chuyển mạch thu N tín hiệu đầu vào bước sóng Các chuyển mạch đưa đầu chúng tới N ghép kênh, phối hợp M đầu vào chúng để tạo thành tín hiệu WDM Cổng đầu vào đầu phụ thêm vào chuyển mạch cho phép tách xen vào kênh xác định Các chuyển mạch chuyển mạch khơng gian chúng hoạt động sở nội vùng không gian đầu vào chúng 1.5 Các yếu tố ảnh hưởng tới hệ thống WDM Có yếu tố sợi quang ảnh hưởng đế n khả hệ thống thơng tin quang, bao gồm: • Suy hao • Tán sắc • Hiệu ứng phi tuyến Tuy nhiên hệ thống khác mức độ ảnh hưởng yếu tố khác nhau: • Đối với hệ thống cự li ngắn, dung lượng thấp yếu tố cần quan tâm suy hao • Đối với hệ thống tốc độ tương đối cao, cự li truyền dẫn tương đối xa yếu tố cần quan tâm suy hao tán sắc • Đối với hệ thống dung lượng lớn, cự li truyền dẫn xa hai yếu tố kể ta phải quan tâm tới ảnh hưởng hiệu ứng phi tuyến tới hệ thống a) Suy hao sợi quang Trong hệ thống thơng tin quang vấn đề quan trọng phải đảm bảo tỉ số tín hiệu tạp âm S/N (Signal to Noise ratio) cho đầu thu thu tín hiệu với mức BER cho phép Giả sử, máy phát phát tín hiệu tới phía thu với mức cơng suất Pphát định, cơng suất tín hiệu bị suy giảm dần đường truyền nhiều nguyên nhân như: suy hao thân sợi quang gây suy hao thành phần quang thụ động Cự ly truyền dẫn dài cơng suất tín hiệu bị suy hao nhiều, suy hao q lớn làm cho cơng suất tín hiệu đến máy thu nhỏ công suất ngưỡng thu nhỏ (Pthu min) thơng tin truyền bị Để máy thu thu thơng tin, cơng suất tín hiệu đến máy thu phải nằm giải công suất máy thu 14 3558376 ... chiều sợi quang Do vậy, để truyền thống tin hai điểm cần hai sợi quang Hệ thống WDM song hướng truyền hai chiều sợi quang nên cần sợi quang để trao đổi thông tin hai điểm Hình 2: Hệ thống WDM... suất đầu vào để điều chỉnh lại hệ số khuếch đại nhằm đảm bảo đặc tuyến khuếch đại phẳng tất kênh • Thu tín hiệu: Thu tín hiệu hệ thống WDM sử dụng tách sóng quang hệ thống thông tin quang thông. .. trúc phức tạp hệ thống đơn hướng Tuy nhiên, số bước sóng khuếch đại hệ thống song hướng giảm ½ theo chiều nên hệ thống song hướng, khuếch đại cho công suất quang ngõ lớn so với hệ thống đơn hướng