Các ketquảnghiên cáu và các ket lu n được trình bày trong lu n án này là trung thực,vàkhông sao chép tà bat kỳ m®t nguon nào và dưới bat kỳ hình thác nào.. Lê Thái Sơn đã tham gia ho trợ
ĐẠIHOCĐÀNȀNG TRƯNGĐẠIHOCBÁCHKHOA GIẢM MÉO PHI TUYENTRONGHT H O N G THÔ NGTIN SIQUANGBĂNGRNG Chuyênngành so :KYT H U TV I E N THÔNGMã :9520208 LUNÁNTIENSĨKỸTHUT ĐàNȁng,2023 ĐẠIHOCĐÀNȀNG TRƯNGĐẠIHOCBÁCHKHOA GIẢM MÉO PHI TUYENTRONGHT H O N G THÔ NGTIN SIQUANGBĂNGRNG Chuyênngành so :KYT H U TV I E N THÔNGMã :9520208 LUNÁNTIENSĨKỸTHUT LICAMĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cáu riêng Các ket quảnghiên cáu ket lu n trình bày lu n án trung thực, vàkhông chép tà bat kỳ m®t nguon bat kỳ hình thác Vi ctham khảo nguon tài li u thực hi n trích dan ghi nguon tài li uthamkhảođúngquyđịnh ĐàN ȁ n g , n g y t h n g n ă m 2 Tácgiảcủalunán NguyenVănĐien Licảmơn Tôi xin chân thành gởi lời cảm ơn sâu sac đen thay hướng dan đángkính tơi, thay giáoPGS.TSNguyen Tan Hưngvà thay giáoPGS.TSNguyen Văn Tuan Các thay rat t n tụy, hướng dan, hướngnghiên cáu, góp ý nghiên cáu khoa hoc Ngồi ra, thay ho trợvà đ®ng viên tơi rat nhieu, giúp tơi vượt qua khó khăn suot qtrìnhhồnthànhlunánnày Tơi xin cảm ơn TS Lê Thái Sơn, hi n làm vi c phịng thí nghi mNokia Bell Labs, Holmdel, Hoa kỳ, người giúp rat nhieu qtrình xây dựng mơ h thong thơng tin sợi quang Thêm vào đó, tơicảm ơn TS Lê Thái Sơn tham gia ho trợ đóng góp ý kien, dan tơivietbàibáoquoctem®tcáchhiuquả TơicũngxinchânthànhcảmơnTS.PhạmTienĐạt,hi nlàmvictạiVin QuocGiaveTruyenthơngvàThơngtin,Tokyo,NhtBản,ngườiđãrattntâmgi úpđơtơitrongsuotqtrìnhlàmvictrongphịngthínghimvehthong thơng tin quang toc đ® cao Vi n Quoc Gia ve Truyen thơng vàThơngtin, Tokyo,NhtBản.Cácthảolun,gópýcủaTS.PhạmTienĐạtvelý thuyet lan thực nghi m giúp trải nghi m vehthong thông tinsợiquangvàmạngtruycpquanghonhợpbăngr®ng Tơi rat cảm ơn bạn đong nghiên cáu Nguyen Đác Bình, NguyenHong Kiem, nhǎng người đong hành với tơi nghiên cáu Ngồi ra,tơi xin cảm ơn bạn Ho Đác Tâm Linh, Nguyen Quang Duy, Vương QuangPhước,ngườiđãchiasẻcácvuibuon,giúptơicóthêmđ®nglựcvượtquanhǎngkhókh ăntrongqtrìnhhoct pvàhồnthànhlunán Tơi xin cảm ơn quy hoc bőng đői sáng tạo VINIF t p đồnVingroup giúp tơi có m®t phan kinh phí q trình hoc t p, nghiêncáu Tơi xin gởi lời cảm ơn đen thay cô Khoa Công NghĐi n Tả,Trường Đại hoc Cơng Nghi p Tp Ho Chí Minh, thay cô Khoa CôngNghThông Tin, Trường Đại hoc FPT, Phân hi u Đà Nȁng, thay cô trongKhoa Đi n tả - Vien Thông, Trường Đại hoc Bách Khoa, Đại hoc Đà Nȁng đãtạomoiđieukinthunlợitrongsuotthờigiandàihoctp,nghiêncáu Sau cùng, tơi xin gởi lời cảm ơn tà đáy lịng đen bo me tơi:ƠngNguyenVănĐưcvàBàTranThị Thanh Tâm, nhǎng người no lựckhông ngàng nghỉ cho tương lai tươi đep Đong thời, xin cảmơn anh chị Nguyen Thị Tâm Thanh, Nguyen Tran Đoàn, Nguyen Thị TâmThủy vợ Ngô Thị Phương Thảo giúp đ®ng viên tơi liên tục trongsuotthờigianhoctpvànghiêncáu ĐàN ȁ n g , n g y t h n g n ă m 2 Tácgiả NguyenVănĐien Mnclnc Mncln c iv Danhmn ch ìn hvẽ ix Danhmn ctf i viett at xi Danhmnccáckýhiu xv Giithiu Chương1 Tongquanveht ho n g thơngtins iquangvàméo tínhiutronghthongthơngtinsiquangbăngrng 1.1G i i thiuchương 1.2 Cautrúcht h o n g thôngtin vienthông 1.3 Cácthànhphancơbảntronght h o n g thôngtin sợiquang 1.3.1N g u o n phátquanglaser 1.3.2 B®đie uc he quang 10 1.3.3 Địnhdạngxungởmáyphát 11 1.3.3.1 ĐịnhdạngxungNyquistvớiđápángcosinnâng 11 1.3.3.2 ĐịnhdạngxungchohthongtruyenOFDM 12 1.3.4 Đieuchebiênđ®cauphươngnhieumácMvàhiusuatphő 13 1.3.5 Ht h on g ghépkênhphânchiabướcsóng 15 1.3.6 Kênht ruye ns ợi quang 16 1.3.7 B®thuquangcoherence 16 1.4 Cơsởtruyentín hiutrongsợiquang 18 1.5 Méotínhiutronghthongthơngtinsợiquangbăngr®ng .21 1.5.1 Suyhao c ô ngs uattro ngs ợi q uan g 21 1.5.1.1 Bùsuyhaocơngsuatbangb®khuechđạiquangEDFA2 1.5.1.2 Nhieuphátxạtựphát 22 1.5.2 Hintượngtánsactrongsợiquangđơnmode 23 1.5.3 HintượngphituyenKerr 24 1.5.3.1 Tựđ i e u c h e p h a 24 1.5.3.2 Đieuchepha chéo 25 1.5.3.3 Tr®nb o n b c s ó n g 26 1.5.4 Méodạngtínhi udobăngthơnggiớihạncủab®thuphát 27 1.5.5 Méod n g tí n h i ud o g i i h n c a t c ủ a b ® k h u e c h đ i c ô n g suatl ớn 28 1.6 Cáckythutbùméotínhiuthơngdụngtronght h o n g thơngtin sợiquang 28 1.6.1 KythutbùtánsacdùngsợiDCF .28 1.6.2 Kythutbùtánsacởmienđin 29 1.6.3 Kythutlantruyenngượctrongmienso 29 1.6.4 Kythutsảdụngb®liênhợpphaquang 29 1.6.5 Kythutbùméokhác 30 1.7 Ht h o n g đođạcvàcácthamsođánhgiáphȁmchatht h o n g 30 1.7.1 Tl loibit 30 1.7.2 Đ®l n v e c t o r l o i .30 1.7.3 Ts o tínhiutrênnhieuvàhsophȁmchat 32 1.8 Ketlunchương 32 Chương2 Giảmm é o p h i t u y e n s fi d n n g k j t h u tl a n t r u y e n ngưc mienso chohthongsiquang băngrng33 2.1 Giớithiuchương 33 2.2 KythutlantruyenngượctrongmiensoDBP .34 2.2.1 Nguyênlýhoạtđ®ngcủakythutDBP .34 2.2.2 Hi usuatgiảmméophi tuyen ky thu t DBP bước chia đeutronghthongsợiquangbăngr®ng 35 2.3 Kythutlantruyenngượcvớibướcchialogarittőngquát 37 2.3.1 Toiưuhóakíchthước bước 38 2.3.2 Toiưuhóahso phituyen .40 2.4 Ht h o n g m ô p h ỏ n g t h ô n g ti n s ợ i q u a n g b ă n g r ® n g s ả d ụ n g k y thutgiảmméophituyenDBP 40 2.5 Hi usuat ky thu t chia bước logarit tőng quát GLSS hthongsợiquangbăngr®ng 41 2.5.1 HiusuatkythutGLSSdựatrên toiưuhóakhoảngcách bước 41 2.5.2 HiusuatkythutGLSSdựatrên toiưuhóakhoảngcách bướckethợpt o i ưuh s o phi t uy e n 45 2.5.3 HiusuatkythutGLSStheochieudàituyentruyenvàđịnh dạngđieuche 50 2.6 Ketlunchương 50 Chương3 Giảmméo phi t uye nsfi dnngkj thutbliênhp phaquangchoht h o n g siquangbăngrng 52 3.1 Giớithiuchương 52 3.2 Kythutgiảmméophituyensảdụngb®liênhợpphaquang 53 3.3 Ảnhhưởngcủatánsacbcbatronght h o n g sợiquangbăngr®ng sảd ụ n g b ® l i ê n h ợ p p h a q u a n g .55 3.3.1 Hthongmôphỏng .55 3.3.2 HiusuatkythutsảdụngOPCtheocơngsuatphátcóxét đenảnhhưởngcủatánsacbcba 56 3.3.3 Hius u at k y t h u ts ả d ụ n g O P C t h e o bă n g t h n g tí n h i u cóxétđenảnhhưởngcủatánsacbcba .59 3.4 Hi usuatgiảmméophituyencủakythu t sả dụng OPC cho hthongthơngtinquangRoFnhieubăng,băngr®ng 61 3.4.1 Hthongmôphỏng .61 3.4.2 Hius u a t k y t h u ts ả d ụ n g O P C c ho h t h o n g t r u y e n R o F theoc ô n g s u a t p h t v t h u q u a n g .64 3.4.3 HiusuatkythutsảdụngOPCchohthongRoFtheocông suatsóngmmWphíathu 66 3.5 Ketlunchương 67 Chương4 Giảmméophituyenchomạngtruycpquanghőn hpbăngr ng 68 4.1 Giớithiuchương 68 4.2 Giảmméophituyenc h o h t h o n g t r u y e n d a n h o n h ợ p q u a n g – v ô tuyens ả d ụ n g c c b ® k h u e c h đ i c ô n g s u a t l n 69 4.2.1 B®k h u e c h đ i c ô n g s u a t l n 69 4.2.2 Ht h o n g truyendanSCM-Nyquist,OFDMvàhingcat xéntínhi ucủab®khuechđại 70 4.2.3 Hthongmôphỏng .73 4.2.4 Ketquảvàthảolun 75 4.3 Giảmméotínhiuchoht h o n g honhợphaichieulienmạchquang –v ô t u y e n c ó b ă n g t h ô n g g i i h n 81 4.3.1 B®x ả l ý tí n h ius o ởp h í a p h t .82 4.3.2 B®x ả l ý tí n h i us o p h ía t h u .84 4.3.3 Thínghimhthongtruyendanhaichieulienmạchmạng truy cp quang – sóng milimét 88 4.3.3.1 Ht h o n g thínghim 89 4.3.3.2 Ketquảvàthảolun 90 4.3.4 Thínghimhthonghonhợpsợiquang-FSOkethợpmmW haichie ul ienmạch 93 4.3.4.1 Ht h o n g thínghim 93 4.3.4.2 Ketquảvàthảolun 95 4.4 Ketlunchương .98 Ketl unv h ngp hát t r ie n 99 Danhm nc c c c n g t r ì n h đ ã c ô ng b o 102 Tàiliuthamkhảo 105 Phnln c 115 Danhm n c h ì n h v ẽ Hình 1.1S đ o hthong thơng tin sợi quang [16] 7Hình 1.2Hthong truyen dan thơng tin sợi quang WDM [17] 9Hình1.3G i ả n đomtđ®phőnănglượngcủalaser[16] 10 Hình 1.4Đieu che ngồi sả dụng ong dan sóng giao thoa Mach-Zehnder 11Hình1.5(a)Đctuyenbiênđ®-tansocủab®locRC,(b)Địnhdạng xungtheothờigiancủab®locRC .12 Hình1.6HthongthuphátOFDM[14] 12 Hình1.7G i ả n đochịmsaocủaM-QAMvàsobitmãhóa/kýtự .14 Hình1.8Ky thut ghépkênh phân chia theo bước sóng WDM caut r ú c m n g c o đ ị n h [ ] 15 Hình1.9C a u trúcsợiquang .16 Hình1.10Cauhìnhb®thucoherenceđượcđogiǎatínhi unhnđược vàdao đ ® ngký 17 Hình1 1 Giảnđ o c h ị m s a o tí n h i uQ P S K v ới E t,il tí n h i uph t , Er,il tí n h i uthuv E err,i=Er,i−Et,il v e c t o r s a i s o 31 Hình2.1Sơđohthongtruyensả dụng ky thu t lan truyen ngượctrongmiensoDigitalBackPropagation(DBP)[102] 34 Hình 2.2 SNR (dB) theo công suat phát 60 Gbaud DP 16QAMsả dụng ky thu t Electronic Dispersion Compensation (EDC) vàky thutDBP chia đeubước 10 bước/phânđoạn 40 bước/phân đoạn 36 Hình 2.3Đ® lợi SNR (dB) củaDBPbước chia đeu 10 bước/phân đoạnsov i E D C h m t h e o b ă n g t h n g tí n h i u( G b a u d ) v ichieu dàituyentruyenkhácnhau[28] .37 Hình2.4C ô n g suatchuȁnhoátheokhoảng cáchtruyenvớicáchbước chialogaritcơso evàa 39