Đồ án tốt nghiệp tổng quan về thiết kế tuyến thông tin quang

Đồ án tốt nghiệp đại học Mục lục Mục lục Mục lục I Thuật ngữ viết tắt IV Danh mục hình vẽ .VI Danh mục bảng biểu VIII Chương Tổng quan thiết kế tuyến thông tin quang 1.1 Mơ hình tuyến thơng tin quang 1.2 Các tham số ảnh hưởng đến thiết kế tuyến thông tin quang 1.2.1 Suy hao 1.2.2 Tán sắc 1.2.3 Hiệu ứng phi tuyến 1.2.3.1 Tự điều chế pha SPM 1.2.3.2 Điều chế chéo pha (XPM) 1.2.3.3 Hiệu ứng trộn sóng (FWM: four-wave mixing) 10 1.3 Tổng quan phương pháp thiết kế 12 1.3.1 Thiết kế theo phương pháp giải tích 12 1.3.1.1 Quỹ công suất 12 1.3.1.2 Quỹ thời gian lên 13 1.3.2 Thiết kế theo cách tiếp cận tiêu chuẩn 16 1.3.2.1 Tính tương thích 16 1.3.2.2 Phương pháp thiết kế với giá trị trường hợp xấu 18 1.3.2.3 Phương pháp thiết kế với giá trị thống kê 18 Chương Một số phương pháp tính tốn thiết kế tuyến thơng tin quang tốc độ cao 21 Sinh viên: Lê Đức Vượng Lớp D04VT2 I Đồ án tốt nghiệp đại học Mục lục 2.1 Tính tốn theo giá trị giới hạn (worst case) tham số 21 2.1.1 Tính toán với tán sắc 21 2.1.1.1 Giới hạn tốc độ bit tán sắc màu 21 2.1.1.2 Bù công suất tán sắc màu 27 2.1.1.3 Thiết kế sử dụng bù tán sắc 27 2.1.1.4 Dung sai theo tán sắc màu dư hệ thống 31 2.1.1.5 Ví dụ hệ thống 4x40Gbps sợi G.652 với DCF 33 2.1.2 Thiết kế tuyến điểm điểm dựa hệ số Q OSNR 34 2.1.3 Tính tốn OSNR cho tuyến điểm điểm 37 2.1.4 Tính toán với xuyên âm quang 42 2.1.4.1 Khái niệm thuật ngữ 42 2.1.4.2 Xuyên âm liên kênh 43 2.1.4.3 Xuyên âm dụng cụ đo giao thoa 47 2.1.5 Ví dụ 50 2.2 Tính tốn theo số liệu thống kê 57 2.2.1 Phương pháp chung 57 2.2.1.1 Xác suất ngừng hoạt động hệ thống 57 2.2.1.2 Ngưỡng xác suất hoạt động hệ thống 57 2.2.1.3 Thiết kề biểu đồ dòng 58 2.2.2 Thiết kế suy hao thống kê 60 2.2.3 Thiết kế thống kê tán sắc màu 62 2.2.3.1 Cơ sở 62 2.2.3.2 Các thống kê hệ số tán sắc màu 62 2.2.3.3 Các thống kê dạng chuỗi sợi quang 65 Sinh viên: Lê Đức Vượng Lớp D04VT2 II Đồ án tốt nghiệp đại học Mục lục 2.2.3.4 Ghép nối thống kê 66 2.2.4 Thiết kế thống kê tán sắc mode phân cực 71 2.3 So sánh hai phương pháp 71 Kết luận 73 Tài liệu tham khảo 74 Sinh viên: Lê Đức Vượng Lớp D04VT2 III Đồ án tốt nghiệp đại học Thuật ngữ viết tắt Thuật ngữ viết tắt Từ tắt viết Từ gốc Nghĩa APD Avalanche Photodiode Diode tách sóng thác BER Bit Error Ratio Tỉ số lỗi bít CD Chromatic Dispersion Tán sắc màu DCF Dispersion Compensating Fiber Sợi bù tán sắc DCU Dispersion Compensate Unit Khối bù tán sắc DGD Diffirential Group Delay Trễ nhóm phân biệt DWDM Density Wavelength Multiplexing Division Ghép kênh phân chia theo bước sóng mật độ cao EDFA Erbium Doped Fiber Amplifier Bộ khuếch đại pha tạp Erbium EOL End Of Life Hết thời gian sử dụng FBG Fiber Bragg Grared Cách tử sợi Bragg FWHM Full Wide Half Maximum Độ rộng toàn phần nửa lớn FWM Four Wave Mixing Hiệu ứng trộn bốn sóng GVD Group Velocity Dispersion Tán sắc vận tốc nhóm LD Laser Diode Laze diode LED Light Emitting Diode Diode phát xạ quang Sinh viên: Lê Đức Vượng Lớp D04VT2 IV Đồ án tốt nghiệp đại học Thuật ngữ viết tắt MLM Muti Longitudinal Mode Laser đa mode MPI Multi Path Interference Nhiễu đa đường MPN Mode Partition Noise Tạp âm cạnh tranh mode NF Noise Factor Hệ số tạp âm NRZ Non Return to Zero Không trở không OSNR Optical Signal to Noise Ratio Tỉ số tín hiệu quang tạp âm pdf Probability density function Hàm mật độ xác suất p-i-n Positive Intrinsic Negative Cấu trúc PIN PMD Polarization Mode Dispersion Tán sắc phân cực mode rms Root mean square Trung bình quân phương RZ Return to Zero Trở không SC Single Channel Đơn kênh SLM Single Longitudinal Mode Laser đơn mode SMF Single Mode Fiber Sợi đơn mode SMP Self Modulation Phase Tự điều chế pha WDM Wavelength Division Multiplexing Ghép kênh phân chia theo bước sóng XMP Cross Modulation Phase Điều chế chéo pha Sinh viên: Lê Đức Vượng Lớp D04VT2 V Đồ án tốt nghiệp đại học Danh mục hình vẽ Danh mục hình vẽ Hình 1-1 Mơ hình truyền thơng tin với thành phần Hình 1-2 Sự thay đổi vận tốc nhóm theo bước sóng sợi quang Hình 1-3 Ảnh hưởng tán sắc đến xung truyền Hình 1-4 Ảnh hưởng hiệu ứng SPM xung Hình 1-5 Hiệu trộn sóng với mức khoảng cách khác 11 Hình 1-6 Tính tương thích ngang với hệ thống đơn nhịp 16 Hình 1-7 Tính tương thích ngang với hệ thống đa nhịp 17 Hình 1-8 Tính tương thích dọc hệ thống đơn nhịp 17 Hình 1-9 Tính tương thích chiều dọc lớp vật lý đa nhịp 18 Hình 2-1 Tán sắc màu cực đại độ rộng phổ nguồn bước sóng 1550nm 25 Hình 2-2 Sự thay đổi tán sắc với bù công suất 29 Hình 2-3 Vị trí DCU hệ thống nhiều chặng biều đồ tán sắc 30 Hình 2-4 Sơ đồ tán sắc sử dụng kĩ thuật bù sau 30 Hình 2-5 Đồ thị bù dạng mắt 32 Hình 2-6 Sự khác tán sắc tích lũy kênh kênh thứ 34 Hình 2-7 Mối quan hệ hệ số Q tỉ số lỗi bít BER 35 Hình 2-8 Bù hệ số Q hiệu ứng phi tuyến tăng công suất đầu vào 35 Hình 2-9 Hệ thống DWDM khuếch đại nhiểu tầng cấu hình điểm điểm 38 Hình 2-10 Ví dụ phân kênh đơn giản 44 Hình 2-11 Ví dụ phân kênh 45 Hình 2-12 Đồ thị điểm bù quang để chống lại xuyên âm liên kênh 46 Hình 2-13 Lược đồ điểm bù quang nhiễu xuyên âm dụng cụ đo giao thoa 49 Sinh viên: Lê Đức Vượng Lớp D04VT2 VI Đồ án tốt nghiệp đại học Danh mục hình vẽ Hình 2-14 Sơ đồ điểm bù quang nhiễu xun âm dụng cụ đo giao thoa (mơ hình Gausse) 50 Hình 2-15 Biều đồ dịng chung ví dụ tán sắc màu cực đại 60 Hình 2-16 Biểu đồ hệ số tán sắc bước sóng 1560nm 63 Hình 2-17 Biểu đồ hệ số tán sắc bước sóng 1530nm 63 Hình 2-18 Hệ số tán sắc trung bình bước sóng 64 Hình 2-19 Hệ số độ lệch chuẩn tán sắc bước sóng 64 Hình 2-20 Hệ số tán sắc màu trung bình sợi G.652 67 Hình 2-21 Độ lệch chuẩn hệ số tán sắc màu sợi G.652 68 Hình 2-22 Giá trị bù tán sắc trung bình 69 Hình 2-23 Các giá trị độ lệch cấu bù tán sắc 69 Hình 2-24 Giới hạn σ kết hợp cấu bù sợi G.652 70 Sinh VII viên: Lê Đức Vượng Lớp D04VT2 Đồ án tốt nghiệp đại học Danh mục bảng Danh mục bảng biểu Bảng 1-1Quan hệ tham số hệ thống tham số phần tử 19 Bảng 2-1 Bù công suất cho số giá trị epsilon 23 Bảng 2-3 Tán sắc màu cực đại 26 Bảng 2-4 Các giới hạn chiều dài bước sóng 1565nm 26 Bảng 2-5 Tán sắc màu cực đại bước sóng 1550nm với bù công suất 2dB 27 Bảng 2-7 Các giá trị tán sắc màu [ps/nm] 34 Bảng 2-8 Suy hao xen phần tử hệ thống gây nên 41 Bảng 2-9 Các thuật ngữ sử dụng 43 Bảng 2-10 Giới hạn xác suất hệ thống 58 Bảng 2-11 Một số giá trị 66 Sinh VIII viên: Lê Đức Vượng Lớp D04VT2 Đồ án tốt nghiệp đại học Lời nói đầu Lời nói đầu Hiện thơng tin quang coi ngành mũi nhọn lĩnh vực viễn thông Ngay từ giai đoạn đầu, hệ thống thơng tin cáp sợi quang thức đưa vào khai thác mạng viễn thông, phương thức truyền dẫn quang thể khả to lớn việc truyền tải dịch vụ viễn thông ngày phong phú đại giới Hệ thống thơng tin quang có nhiều ưu điểm hẳn hệ thống cáp đồng truyền thống hệ thống vơ tuyến : băng tần rộng, có cự ly thông tin lớn, không bị ảnh hưởng nhiễu sóng điện từ khả bảo mật thơng tin cao Các hệ thống không phụ hợp với tuyến thông tin lớn tuyến đường trục, tuyến xun đại dương mà cịn có tiềm hệ thông thông tin nội hạt với cấu trúc linh hoạt khả đáp ứng loại hình dịch vụ đại tương lai Tuy nhiên để tạo tuyến thông tin quang có hiệu cao khơng phải đơn giản Đó cơng việc thiết kết tuyến thơng tin quang Thiết kế tuyến thông tin quang bao gồm nhiều giai đoạn khảo sát địa hình, chọn băng sóng, chọn thiết bị… Trong việc tính tốn tham số quang giai đoạn đặc biệt quan trọng Nó định ảnh hưởng đến giai đoạn khác Vì vậy, việc tính tốn tham số quang cách đắn để có dự trữ phù hợp công việc quan trọng q trình thiết kế tuyến thơng tin quang Với nhận thức tầm quan trọng việc tính tốn tham số thông tin quang, với hướng dẫn TS Bùi Trung Hiếu, Ths Vũ Hoàng Sơn, đồ án em trình bày số phương pháp tính tốn hệ thống thơng tin quang tốc độ cao Các phương pháp tính tốn tham số quang dựa theo cách tiếp cận tiêu chuẩn ITU – T quy định Bố cục đồ án gồm chương: Chương 1: Tổng quan thiết kế tuyến thông tin quang: Khái quát số phương pháp thiết kế thơng tin quang Giới thiệu phương pháp tính tốn thiết kế xấu theo thống kê Chương 2: Trình bày: “Một số phương pháp tính tốn tham số thông tin quang tốc độ cao” Trong chương nêu cách tính tham số theo phương pháp thiết kế xấu thống kê Sinh viên: Lê Đức Vượng Lớp D04VT2 IX Đồ án tốt nghiệp đại học Lời nói đầu Do vấn đề tìm hiểu rộng trình độ chưa cho phép nên đồ án cịn nhiều thiếu sót Em mong bảo góp ý tù phía thầy, giáo bạn để đồ án hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo TS Bùi Trung Hiếu tận tình giúp đỡ em hồn thành đồ án thầy cô môn Thông tin quang – khoa Viễn thông I tạo điều kiện giúp đỡ em thời gian thực tập đồ án Em chân thành cảm ơn Ths Vũ Hoàng Sơn – Viện khoa học Bưu Điện hướng dẫn em thời gian thực tập tốt nghiệp làm đồ án tốt nghiệp Hà Nội ngày 17 tháng 10 năm 2008 Sinh viên Lê Đức Vượng Sinh viên: Lê Đức Vượng Lớp D04VT2 X Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 2: Một số phương pháp tính tốn Hình 2-15 Biều đồ dịng chung ví dụ tán sắc màu cực đại 2.2.2 Thiết kế suy hao thống kê Một tuyến tích lũy bao gồm số mối hàn chiều dài cáp sợi quang Các yêu cầu chiều dài trình bày khuyến nghị sợi cáp quang Các Sinh viên: Lê Đức Vượng Lớp D04VT2 60 Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 2: Một số phương pháp tính tốn tham số truyền dẫn cho tuyến tích lũy phải đưa vào tính tốn khơng hiệu chiều dài cáp riêng mà cịn thống kê tích lũy Các đặc tính truyền dẫn chiều dài cáp sợi quang có phân bố xác suất đó, mà thường cần thiết cho việc tính tốn để xác định hệ thống thiết kế mang tính kinh tế Các đoạn sau phần trình bày chất thống kê thông số khác Thuộc tính tuyến bị ảnh hưởng hệ số ngoại trừ cáp sợi quang mối hàn, connector việc lắp đặt Mục đích việc đánh giá giá trị thuộc tính tuyến (thường giá trị liên kết sợi quang) cung cấp phần phụ lục khuyến nghị cáp sợi Các phương pháp đánh giá tham số cần thiết cho việc thiết kế hệ thống dựa vào phép đo, mơ hình cách thức khác Suy hao A liên kết cho bởi: A  L   s x  αc y (2-35) Trong đó:  hệ số suy hao cáp sợi quan tuyến S Suy hao ghép nối trung bình x Số mối ghép nối tuyến C Suy hao trung bình connector y Số connector tuyến (nếu có) L Chiều dài tuyến Dự trữ phù hợp tạo thuận lợi cho việc sửa chữa tương lai cấu hình cáp (ghép nối thêm, thêm chiều dài cáp, hiệu ứng già hóa, thay đổi nhiệt độ…) Các giá trị điển hình thấy phụ lục khuyến nghị cáp sợi hệ số suy giảm tuyến sợi quang Việc kết hợp góp suy hao việc kết hợp với giá trị suy hao cực đại hệ thống dẫn đến thay đổi chiều dài nhịp Chiều dài nhịp giá trị đích khuyến nghị G.957 cà G.691 ITU-T dài chiều dài giới hạn tán sắc màu Sinh viên: Lê Đức Vượng Lớp D04VT2 61 Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 2: Một số phương pháp tính tốn 2.2.3 Thiết kế thống kê tán sắc màu 2.2.3.1 Cơ sở Khi thành phần khác sợi quang khác kết hợp tán sắc màu kết hợp tổng giá trị tán sắc màu tán sắc riêng rẽ bước sóng bước sóng Sự thay đổi tán sắc tống tuyến quang phụ thuộc vào phân bố sản phầm sử dụng liên kết Chú ý: Trong phần sau, số ví dụ đưa sợi cụ thể loại thành phần cụ thể Các ví dụ khơng cần thiết thể tính rộng rãi Hệ số tán sắc màu sợi D(λ) đo hàm bước sóng λ mà phương pháp phác thảo khuyến nghị G.650.1 ITU-T: Các phương pháp kiểm tra xác định tuyến tính, thuộc tính tĩnh cáp sợi đơn mode Khi cho dải bước sóng, thường biểu diễn công thức mà bao gồm tham số thay đổi từ sợi đến sợi Một số công thức cho khuyến nghị G.650.1 đơn vị thường ps/nm.km Với thành phần, loại biểu thức giống sử dụng để đặc tính tán sắc màu CD(λ) theo ps/nm 2.2.3.2 Các thống kê hệ số tán sắc màu Phương pháp luận đặc tính phù hợp với thốgn kê dạng chuỗi phân bố đơn kết hợp phân bố tính tốn hệ số tán sắc cho bước sóng bước sóng dải sử dụng ứng dụng- đoạn sợi riêng biệt Điều tạo giá trị hệ số tán sắc phân bố cho bước sóng Hình 2-16 2-17 phân bố loại sợi G.655 hai bước sóng chọn Sinh viên: Lê Đức Vượng Lớp D04VT2 62 Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 2: Một số phương pháp tính tốn Hình 2-16 Biểu đồ hệ số tán sắc bước sóng 1560nm Hình 2-17 Biểu đồ hệ số tán sắc bước sóng 1530nm Phân bố bước sóng đặc tính với giá trị trung bình độ lệch chuẩn hình 2-18 2-19 Sinh viên: Lê Đức Vượng Lớp D04VT2 63 Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 2: Một số phương pháp tính tốn Hình 2-18 Hệ số tán sắc trung bình bước sóng Hình 2-19 Hệ số độ lệch chuẩn tán sắc bước sóng Chú ý quan hệ tuyến tính thể giá trị trung bình quan hệ bình phương thể độ lệch chuẩn Đây phần biểu diễn tuyến tính hệ số tán sắc theo bước sóng Số liệu từ ví dụ hình 2-18 2-19 rút cơng thức sau theo bước sóng (nm): Sinh viên: Lê Đức Vượng Lớp D04VT2 64 Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 2: Một số phương pháp tính tốn    0.072   1567  (ps/nm  km)     0.1964  3.97  105   1551.62 (2-36a) (ps/nm km) (2-36b) Trong  giá trị trung bình  độ lệch chuẩn 2.2.3.3 Các thống kê dạng chuỗi sợi quang Các thống kê dựa giả thiết Gausse Các ví dụ tính tốn mức “3” cho giới hạn giới hạn Pth (giới hạn xác suất) =0.13% Các mức xác suất khác chọn Giả sử chiều dài nhau, hệ số tán sắc sợi ghép chuỗi trung bình hệ số tán sắc sợi riêng biệt, thể cơng thức sau: D    D i n i (2-37) Sử dụng định lí giới hạn trung tâm giá trị trung bình khác lớn tùy theo phân bố ngẫu nhiên Gausse Sử dụng giới hạn xác suất cố định không đổi khoảng 99.7% (trên 0.13% ) phân bố giới hạn giá trị hệ số tán sắc tuyến DTot cho công thức: DTot       n    (2-38a) Giả sử n không đổi kết hợp với chiều dài đoạn cực đại LSeg với tuyến LTot, phương trình 2-38a viết thành:  LSeg   DTot      3  LTot  1/    (2-39b) Việc hạn chế vể giá trị tán sắc tuyến CDTot hạn chế giá trị hệ số tán sắc nhân với chiều dài tuyến:  CDTot  LTot  LSeg LTot 1/  (2-40) Bảng 2-13 giá trị tính tốn giả sử chiều dài tuyến 120km chiề u dài đoạn 5km Các giá trị đa số thấp giá trị suy từ yêu cầu kĩ thuật trường hợp xấu -420ps/nm Sinh viên: Lê Đức Vượng Lớp D04VT2 65 Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 2: Một số phương pháp tính tốn Bước sóng CDmin CDmax 1530 nm –336 ps/nm –304 ps/nm 1540 nm –249 ps/nm –219 ps/nm Bảng 2-9 Giá trị tán sắc màu thống kê Nếu phân bố dựa phép đo phần tuyến thiết lập thay đổi chiều dài LSeg phần đo hoặc giá trị lớn chiều dài đoạn lớn tuyến 2.2.3.4 Ghép nối thống kê Kí hiệu mở rộng I, II hàm trung bình độ lệch chuẩn, ví dụ LI -Tot chiều dài sợi quang loại I nA số linh kiện loại A Các giới hạn xác suất tính lại với giới hạn xác suất kết hợp với độ lệch Gausse 3, phương trình chia thành thành phần “trung bình” va “độ lệch chuẩn” trước kết hợp chúng lại với Tán sắc trung bình là: CDTot    LI Tot I    LII Tot II    n A A   nB  B  (2-41a) Độ lệch chuẩn tán sắc tổng là:   CDTot   LI Seg LI Tot 2I    LII  Seg LII Tot 2II    n A2A    nB 2B   1/ (2-41b) Vậy giới hạn là: CDTot   CDTot    3CDTot   (2-41c) Việc thêm linh kiện sợi thực đơn giản mở rộng công thức Các công thức minh họa kết hợp phân bố sợi G.652 phân bố linh kiện bù tán sắc định nghĩa khuyến nghị G.671 ITU-T Giả sử tham số tuyến là: LTot  400 km, LSeg  10 km, nDC  Sinh viên: Lê Đức Vượng Lớp D04VT2 66 Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 2: Một số phương pháp tính tốn Các thống kê sợi cho hệ số tán sắc màu (ps/nm·km) bước sóng (nm) hình 2-20 2-21: Hình 2-20 Hệ số tán sắc màu trung bình sợi G.652 Sinh viên: Lê Đức Vượng Lớp D04VT2 67 Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 2: Một số phương pháp tính tốn Hình 2-21 Độ lệch chuẩn hệ số tán sắc màu sợi G.652 Công thức cho đường thẳng hình 2-20 là:     77.403  0.0607   (ps/nm km) (2-42a)  tính theo nm Cơng thức cho đường cong hình 2-21 là:    15.013 18.384  103    5.746  106  2 (ps/nm km) (2-42b) Các thống kê bù tán sắc hình 2-22và 2-23 Sinh viên: Lê Đức Vượng Lớp D04VT2 68 Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 2: Một số phương pháp tính tốn Hình 2-22 Giá trị bù tán sắc trung bình Hình 2-23 Các giá trị độ lệch cấu bù tán sắc Công thức cho đường cong hình 2-23 là: Sinh viên: Lê Đức Vượng Lớp D04VT2 69 Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 2: Một số phương pháp tính tốn    8.010  103  12.5698    4.227  10 3  2 (ps/nm) (2-43a) Công thức cho đường cong hình 2-24 là:    3.4612 105  6.824  102    0.4484  2  9.818  105  3 (ps/nm) (2-43b) Kết hợp thống kê theo công thức phương trình 2-41a, 2-41b 241c, sử dụng giả thiết tuyến quang (chiều dài sợi 400km, chiều dài đoạn nối 10km, bù tán sắc) có kết hình 2-24 Chú ý biểu diễn nhỏ hai dải đặc trưng bước sóng Cho dù dải sử dụng cho sợi rộng hơn, dải đặc trưng cho cấu bù khống rộng Hình 2-24 Giới hạn σ kết hợp cấu bù sợi G.652 Với băng C (bước sóng từ 1530 đến 1565nm) tán sắc màu tuyến quang bù nằm khoảng 600 ps/nm Trong khuyến nghị G.691 ITU-T, giới hạn truyền dẫn 10Gbps, với riêng tán sắc màu xấp xỉ 1000ps/nm máy phát máy thu Sinh viên: Lê Đức Vượng Lớp D04VT2 70 Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 2: Một số phương pháp tính tốn 2.2.4 Thiết kế thống kê tán sắc mode phân cực DGD thay đổi ngẫu nhiên theo phân bố Maxwell đặc trưng giá trị PMD PMD cáp sợi quang xác định theo dạng thống kê mà kết hợp với phần tử khác tuyến quang để xác định DGD cực đại mà DGD cực đại xác định giới hạn xác suất Phụ lục I/G.650.2 mô tả yêu cầu kĩ thuật thống kê PMD sợi quang Khuyến nghị G.671 ITU-T trình bày làm để kết hợp yêu cầu kĩ thuật phần tử tuyến khác với yêu cầu kĩ thuật cáp sợi quang để xác định DGD cực đại cho tuyến: 1/   DGD max link  DGD max F2  S  PMDCi   i  (2-44) đây: DGDmaxlink DGD cực đại tuyến (ps) DGDmaxF DGD (ps) cực đại cáp sợi quang ghép chuỗi S hệ số hiệu chỉnh Maxwwell (xem bảng 10-2) PMDCi giá trị PMD linh kiện thứ i Phương trình giả sử thống kê DGD tức thời xấp xỉ phân bố Maxwell với xác suất DGD tức thời lớn DGDmaxlink điều khiển giá trị hệ số hiệu chỉnh Maxwell lấy bảng 2-12 2.3 So sánh hai phương pháp Qua cách tính tốn phần 2.1 phần 2.2 nhận thấy tham số tính tốn phương pháp thiết kế theo giá trị giới hạn phương pháp thiết kế theo giá trị thống kê gần giống Tuy nhiên phương pháp thiết kế theo giá trị giới hạn tất tham số lấy thời điểm hết thời gian sử dụng thiết bị, có nghĩa là trường hợp mà tham số có giá trị hệ thống bắt đầu khơng đạt u cầu kĩ thuật Cịn phương pháp tính tốn theo giá trị thống kê giá trị tham số tính tốn tối ưu trường hợp tính tốn giá trị trường hợp tính tốn theo giá trị giới hạn Cụ thể ví dụ tính tốn giá Sinh viên: Lê Đức Vượng Lớp D04VT2 71 Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 2: Một số phương pháp tính tốn trị tán sắc trình bày trên, điều kiện giá trị tán sắc trường hợp tính tốn theo giá trị tới hạn 420 ps/nm, tính tốn theo giá trị thống kê giá trị tán sắc 304 ps/nm Như giá trị tán sắc trường hợp tính tốn theo giá trị giới hạn tối ưu giá trị trường hợp tính tốn theo giá trị thống kê Điều dễ thấy chiều dài giới hạn giới hạn tán sắc thấp chiều dài tán sắc tính tốn theo giá trị thống kê Từ dẫn đến cự ly truyền dẫn trường hợp tính toán theo giá trị thống kê chặng lớn cự ly truyền dẫn chặng trường hợp tính tốn theo giá trị thống kê Kết phương pháp tính tốn theo giá trị thống kế tham số mang tính kinh tế phương pháp tính tốn theo giá trị giới hạn Tuy nhiên phương pháp tính tốn theo giá trị thống kê mà đồ án đề cập tham số tính tốn có tham số thống kê, tất tham số lại giống trường hợp thiết kế theo giá trị giới hạn Sinh viên: Lê Đức Vượng Lớp D04VT2 72 Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 2: Một số phương pháp tính tốn Kết luận Thiết kế tuyến thông quang công việc khó khăn phức tạp Trong bao gồm việc tính tốn giá trị tham số ảnh hưởng đến truyền dẫn sợi quang tuyến quang Tính tốn giá trị tham số ảnh hưởng cách đắn xác sử dụng dự trữ thích hợp, tiết kiệm chi phí Nội dung đồ án nêu trình bày hai phương pháp tính tốn giá trị tham số ảnh hưởng thiết kế tuyến thông tin quang Chương 1: Sơ lược tuyến thông tin quang tổng quát Làm rõ ảnh hưởng tham số ảnh hưởng đến thiết kế tuyến quang Trình bày tổng quát phương pháp thiết kế giới thiệu phương pháp thiết kế theo giá trị giới hạn theo giá trị thống kê Chương 2: Trình bày cách tính tham số hệ thống đơn kênh đa kênh, bao gồm tán sắc, xuyên âm quang… Từ đưa bù tán sắc thích hợp dự trữ công suất để bù lại công suất bị Sinh viên: Lê Đức Vượng Lớp D04VT2 73 Đồ án tốt nghiệp đại học Tài liệu tham khảo Tài liệu tham khảo [1] ITU-T, Series G: Transmission systems and media, digital and media, digital systems and networks, Optical system design and engineering considerations, 10/2003 [2] ITU-T Recommendation G.957 (1999), Optical interfaces for equipments and systems relating to the synchronous digital hierarchy [3] http://www.tapchibcvt.gov.vn/News/PrintView.aspx?ID=15830 [4] TAKAHASHI (H.), ODA (K.), TOBA (H.): Impact of crosstalk in an arrayed-waveguide multiplexer on N × N optical interconnection, J Lightwave Technol., Vol 14, No 6, pp 1097-1105, 1996 [15] LIU (F.), RASMUSSEN (C.J.), PEDERSEN (R.J.S.): Experimental verification of a new model describing the influence of incomplete signal extinction ratio on the sensitivity degradation due to multiple interferometric crosstalk, Photonics Technology Letters, Vol 11, No 1, pp 137-139, 1999 [5] LEGG (P.J.), TUR (M.), ANDONOVIC (I.): Solution paths to limit interferometric noise induced performance degradation in ASK/Direct detection lightwave networks, J Lightwave Technol., Vol 14, No 9, pp 1943-1954, 1996 [6] IEC SC86C/WG1 ST-20, Statistical treatment of chromatic dispersion (submitted by T.A Hanson), 2000 [7] MAKSOUDIAN (Y.L.): Probability and Statistics with Applications, Scranton International Textbook Company, 1969 [8] Vũ Văn San: Hệ thống thông tin quang 12/2003 [9] Ashwin Gumaste, Tony Antony: WDM Network Designs and Engineering Solutions 12/2002 Sinh viên: Lê Đức Vượng Lớp D04VT2 74