Triển khai truyền dẫn WDM trên tuyến cáp quang trục bắc nam luận văn tốt nghiệp đại học

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH KHOA ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Đề tài: TRIỂN KHAI TRUYỀN DẪN WDM TRÊN TUYẾN CÁP QUANG TRỤC BẮC - NAM Giảng viên hướng dẫn Sinh viên thực Lớp : ThS Nguyễn Phúc Ngọc : Hồ Công Dũng : 48K-ĐTVT Nghệ An 1/2012 MỤC LỤC Trang 2.2.2 Giới thiệu nguyên lý ghép kênh quang theo bước sóng 32 MỞ ĐẦU Thông tin liên lạc đóng vai trò ngày quan trọng phát triển mạnh mẽ xã hội loài người, sở hạ tầng, điều kiện thiết yếu để phát triển kinh tế Thời gian qua kinh tế nước ta chuyển biến tích cực, hòa nhịp với phát triển khu vực giới Xu toàn cầu hóa thương mại thông tin đòi hỏi phát triển xa lộ thông tin thõa mãn nhu cầu dịch vụ Để tạo cở hạ tầng tốt làm tảng để phát triển dịch vụ thông, hệ thống truyền dẫn ngày cải tiến nâng cao lực Từ đời, cáp quang thể môi trường truyền dẫn lý tưởng với băng thông gần vô hạn nhiều ưu điểm khác Các hệ thống truyền dẫn khai thác phần nhỏ băng thông sợi quang Do việc nâng cấp tuyến truyền dẫn cách tăng tốc độ tín hiệu điện gặp nhiều khó khăn, nhà khoa học tìm cách nâng cao tốc độ truyền cách tăng tốc độ tín hiệu quang Trong hướng nâng cấp tốc độ truyền dẫn, ghép kênh quang theo bước sóng(WDM) công nghệ khai thác tài nguyên sợi quang, khắc phục khó khăn tăng tốc độ tín hiệu điện Phương pháp ghép kênh theo bước sóng có ưu điểm linh hoạt việc tăng dung lượng, tận dụng triệt để hệ thống cap quang Với hàng loạt ưu điểm đó, ghép kênh theo bước sóng nghiên cứu áp dụng nhiều mạng tại, đặc biệt tuyến trung kế, liên quốc gia, tuyến có nhu cầu tăng tốc độ Hiện công nghệ nghiên cứu áp dụng nhiều Mỹ, châu Âu Nhật Bản, hệ thống truyền dẫn đường trục Bắc-Nam nước ta nghiên cứu để áp dụng công nghệ này.Ghép kênh theo bước sóng công nghệ mới, áp dụng số nơi giới Muốn áp dụng công nghệ vào thực tiễn cần phải nắm kỹ thuật thông tin quang, nguyên lý việc ghép kênh theo bước sóng, hệ thống hệ thống thông tin quang ghép kênh theo bước sóng yêu cầu nó, ưu khuyết điểm hệ thống so với hệ thống truyền dẫn Đây mục đích đề tài nghiên cứu Trong khuôn khổ đề tài nghiên cứu khoa học ứng dụng thực tế, với mong muốn giới thiệu hệ thống thông tin quang ghép kênh theo bước sóng, em tìm hiểu phân tích nguyên nhân hình thành WDM, tham số yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng hệ thống cuối xây dựng phương án ghép kênh quang theo bước sóng cho tuyến trục Bắc – Nam Trong trình làm đồ án tránh khỏi thiếu sót, mong bạn quý thầy cô đóng góp thêm ý kiến để em hoàn thiện đồ án Đồ án chia làm chương: Chương 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG SỢI Chương 2: CÔNG NGHỆ GHÉP KÊNH QUANG THEO BƯỚC SÓNG WDM Chương 3: TRIỂN KHAI TRUYỀN DẪN WDM TRÊN TUYẾN CÁP QUANG TRỤC BẮC- NAM Một lần em xin chân thành cảm ơn thầy giáo TH.S Nguyễn Phúc Ngọc bạn nhóm đồ án giúpđỡ em trình làm đồ án Em xin chân thành cảm ơn! TÓM TẮT ĐỒ ÁN Kỹ thuật ghép kênh theo bước sóng WDM áp dụng rộng rãi toàn giới trở thành phương tiện để thúc đẩy phát triển kỹ thuật thông tin quang tương lai Kỹ thuật WDM ghép nhiều bước sóng, tận dụng băng thông rộng khả dẫn sóng sợi yêu cầu truyền dẫn tốc độ cao Có nhiều phương pháp ghép kênh ghép kênh theo thời gian, tần số… thiết bị WDM cải tiến công nghệ đạt tiêu kỹ thuật tốt.Một số thiết bị WDM khác ghép kênh xen rẽ, khuếch đại quang, nối chéo quang…được sử dụng để ghép/tách bước sóng khác Để nâng cấp dung lượng truyền dẫn tuyến đường trục Bắc – Nam, sử dụng công nghệ WDM có nhiều ưu điểm Do đó, WDM phương pháp sử dụng để nâng cấp dung lượng tuyến đường trục phát triển hệ thống thông tin cáp sợi quang Việt Nam DANH SÁCH HÌNH VẼ 2.2.2 Giới thiệu nguyên lý ghép kênh quang theo bước sóng 32 DANH SÁCH CÁC BẢNG BIỂU 2.2.2 Giới thiệu nguyên lý ghép kênh quang theo bước sóng 32 CÁC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT ADM Add Drop Multiplexer Bộ kênh xen rẽ APD Avalanche Photo Diode Điốt quang thác AWG Arreyd Waveguide Grating Cách tử dẫn sóng theo hàng BA Booster Amplifier Khuếch đại công suất BER Bit Error Rate Tỉ lệ lỗi bít BPF Band pass Filter Bộ lọc thông dải DCD Dispersion Compensation Divide Thiết bị bù tán sắc DEMUX Demultiplexer Bộ giải ghép kênh DFB Distributed feedback Hồi tiếp phân tán DWDM Dense wavelength division Multiplexing WDM mật độ cao E/O Electrical Optical Converter Bộ biến đổi điện-quang EDF Erbium Doped Fiber Sợi quang pha Erbium EDFA Erbium Doped Fiber Amplifier FWM Four Wave mixing Bộ khuếch đại quang pha Erbium Trộn bốn bước sóng ITU International Telecommunication Union Hiệp hội viễn thông quốc tế LA Line Amplifier Khuếch đại đường truyền LD Laser Diode Điốt laze LED Light emiting Diode Điốt phát xạquang LWPF Long Wavelength Pass Filter Bộ lọc bước sóng dài MULDEX Multiplexer/Demutilplexer Bộ ghép/tách kênh MUX Mutilplexer Bộ ghép kênh NRM Network Resoucer Manangement Quản lý tài nguyên mạng OADM Optical Add Droop Mutilplexer Bộ ghép quang xen rẽ OFDM Optical Fryquency Division Multiplexing Ghép kênh quang theo tần số OSC OTDM OXC PA PE PDM S/N SBS SDH SPM SRS SWPE WDM XPM Optical Supervisory Channel Optical Time Division Multiplexing Optical Cross connect Pre Amplifier Power Equalizer Polarization Mode Dispersion Signal to Noise ratio Stimulated Brillouin Scattering Synchronous Digital hierarchy Self Phase modulation Stimulated Raman Scattering Short Wavelength Pass Filter Wavelength Division Multiplexing Cross Phase modultion Kiểm tra tín hiệu quang Ghép kênh quang theo thời gian Bộ nối chéo quang Tiền khuếch đại Bộ cân công suất Tán sắc, mode phân cực Tỉ số tín hiệu/tạp âm Tán xạ Brillouin Cấp truyền dẫn số đồng Tự điều chế pha Tán xạ Raman Bộ lọc bước sóng ngắn Ghép kênh theo bước sóng Điều chế pha chéo CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG SỢI 1.1 Giới thiệu chung hệ thống thông tin quang sợi Các hệ thống thông tin thực chức truyền tin tức từ nơi đến nơi khác Thông tin thường truyền nhờ sóng mang có tần số từ vài MHz đến hàng trăm THz Với thông tin quang từ tần số có mang tải thông tin cao cỡ 100THz, dải ánh sáng nhìn thấy dải hồng ngoại Về tổ chức hệ thống thông tin quang tương tự hệ thống thông tin khác vô tuyến, viba, cáp kim loại vệ tinh khác hệ thống phía phần quang môi trường truyền dẫn Một hệ thống thông tin quang bao gồm: phần phát quang, phần truyền dẫn quang, phần thu quang Cấu hình hệ thống thông tin quang mô tả Hình 1.1 Hình 1.1 Cấu hình hệ thống thông tin quang sợi Phần phát quang bao gồm nguồn phát quang mạch điều khiển phát quang Phần thu quang bao gồm tách sóng quang, mạch khuếch đại điện mạch khôi phục tín hiệu Phần truyền dẫn quang bao gồm sợi quang, nối, chia, trạm lặp, trạm tách gộp quang Các nguồn quang sử dụng hệ thống thông tin cáp sợi quang Diode Laser (LD) Diode phát quang (LED) Tín hiệu quang phát từ LD LED có tham số biến đổi tương ứng với biến đổi tín hiệu điện vào Tín hiệu điện vào phát dạng số tương tự Thiết bị phát quang thực biến đổi tín hiệu điện vào thành tín hiệu quang tương ứng cách biến đổi dòng vào qua nguồn phát quang Bước sóng ánh sáng nguồn phát quang phụ thuộc chủ yếu vào vật liệu chế tạo phần tử phát Ví dụ GaalAs phát xạ vùng bước sóng 800 nm đến 900 nm, InGaAsP phát xạ vùng 1100 nm đến 1600 nm Tín hiệu quang sau điều chế khối nguồn phát lan truyền dọc theo sợi dẫn quang Trong trình lan truyền, tín hiệu quang bị suy hao méo dạng qua ghép nối, mối hàn sợi sợi yếu tố hấp thụ, tán xạ, tán sắc Độ dài tuyến truyền dẫn tuỳ thuộc vào mức suy hao sợi quang theo bước sóng Sợi quang làm từ SiO2 có ba cửa sổ truyền dẫn ứng với bước sóng 850 nm, 1300 nm 1550 nm Suy hao vùng cửa sổ bước sóng thấp Vì truyền dẫn qua sợi quang chủ yếu sử dụng bước sóng cửa sổ Khi khoảng cách truyền dẫn dài, tín hiệu quang bị suy giảm nhiều cần phải đặt thêm trạm lặp quang để khuếch đại tín hiệu trạm lặp gồm thiết bị thu, biến đổi quang - điện, khuếch đại điện biến đổi điện - quang tiếp tục truyền vào sợi quang Các trạm lặp thay khuếch đại quang Phần thu quang gồm tách sóng quang, kênh tuyến tính kênh phục hồi Nó tiếp nhận tín hiệu quang, tách lấy tín hiệu thu từ phía phát, biến đổi thành tín hiệu điện theo yêu cầu cụ thể Trong phần thường sử dụng photodiode PIN APD Yêu cầu quan trọng thu quang công suất quang phải nhỏ (độ nhạy quang) thu tốc độ truyền dẫn số ứng với tỷ lệ lỗi bít (BER) cho phép 1.2 Phân loại hệ thống thông tin quang 1.2.1 Phân loại theo dạng tín hiệu Tuỳ theo dạng tín hiệu điện đưa vào điều biến nguồn quang tín hiệu tương tự hay tín hiệu số mà ta có: + Hệ thống thông tin quang tương tự + Hệ thống thông tin quang số 10 Khuyến nghị ITU-T mô hình thiết kế trạm lặp cho mạng truyền dẫn quang hoàn toàn Xét tuyến trục Bắc Nam, trạm nr_REP LA, La thương mại hãng (Nortel, Alcatel, Lucent…) có cấu trúc Two-stage (2 tầng) nên công suất quang LA đạt max +17 dBm đến +20dBm (Thực tế dùng cỡ khoảng +10dBm đủ) Hình 3.7 Mô hình hệ thống truyền dẫn đa kênh 3.5.3 Mô hình tham chiếu hệ thống WDM tính toán thông số kỹ thuật cho thiết bị 71 Hình 3.8 Cấu hình tham chiếu hệ thống WDM sử dụng khuếch đại quang đường truyền Tín hiệu truyền từ đầu phát Txi, tới đầu thu Rxi chịu ảnh hưởng yếu tố: Suy hao = ∑ suy hao sợi + ∑ suy hao mối hàn + ∑ suy hao xen thiết bị (3.1) - Các ảnh hưởng truyền dẫn khác: * Ảnh hưởng tán sắc * Ảnh hưởng phi tuyến + Các hiệu ứng SRS, SBS, FWM, SPM, XPM + Hiệu ứng Soliton + Độ bất ổn định điều chế * Ảnh hưởng gây khuếch đại quang + Tích lũy nhiễu + Công suất quang lớn * Ảnh hưởng tượng phân cực + Tán sắc mode phân cực PMD + Suy hao phụ thuộc phân cực Với cấu hình sử dụng khuếch đại quang đường truyền: Đây cấu hình hay sử dụng nâng cấp tuyến, ta phải xem xét số toán cụ thể: - Tại điểm thu Rxi: độ nhạy thu mức tải thiết bị - Tại điểm tham chiếu R”: Công suất toàn phần cực đại=Công suất kênh + 10Log(N) (3.2) Với N số kênh Giá trị điểm R” liên hệ trực tiếp đến giá trị điểm R x sau trừ suy hao O-DEMUX - Điểm tham chiếu S”: 72 Giả sử hệ thống sử dụng n khuếch đại quang đường truyền có (n+1) chặng với suy hao tương ứng (không tính theo dB) α α … α n+1; suy hao toàn tuyến là: n +1 α=∏ αI (3.3) i =1 n G= ∏ i =1 Gi (3.4) Tương tự ta có mức khuếch đại n khuếch đại là: Công suất thu phía thu là: Pin = Ptx α G (3.5) Với: + Gi khuếch đại khuếch đại thứ i + α i suy hao chặng thứ i + Pin công suất thu (W) + Ptx công suất phát (W) Việc tính toán nhằm đưa thông số hệ thống, tất nhằm mục tiêu đảm bảo tỷ số tín hiệu tạp âm SNR hệ thống SNR hàm nhiều tham số hệ thống: Công suất phát, hệ số khuếch đại, mức nhiễu ASE, băng tần tín hiệu, mức suy hao… Để đánh giá tiêu lỗi bit, biểu thức tính gần SNR phòng thí nghiệm Bellcore Mỹ đưa ra: SNR = C – [Ptot – 10 log10(N) – Ls – NF – 10 log10(Ns) (3.6) Trong đó: + Ptot công suất phát toàn phần (dBm) + N số bước sóng hệ thống sử dụng + Ls suy hao chặng (span) (dB) + NF mức nhiễu (noise firgue) khuếch đại sử dụng 73 + Ns số chặng (span) tuyến Đây công thức sử dụng để tính toán thiết kế Tóm tắt bước thiết kế tính toán nâng cấp:  Từ nhu cầu đặc điểm lưu lượng tuyến trục, phải phân bố bước sóng hợp lý, xây dựng cấu hình tuyến, tận dụng tối đa sở vật chất sẵn có, nâng cao khả bảo an, khả xử lý cố  Dựa vào khả cáp có, tính toán suy hao thông số cho chặng, lựa chọn tối ưu cấu hình thông số - Thực tế, không thiết phải có bước sóng dự phòng cho trạm xen rẽ dọc tuyến (bởi bước sóng truyền chung đôi sợi quang, sợi sợi về), mà cần tính toán để đáp ứng phù hợp với nhu cầu lưu lượng đủ, để tránh tình trạng back – hauling nảy sinh, làm tăng tải không cần thiết Ngoài ra, lưu lượng liên tỉnh truyền tuyến cáp quang liên tỉnh xây dựng Hình 3.9 Phân bố bước sóng công tác trục Bắc-Nam Với đề xuất bước sóng ghép trên, thiết bị ADM thỏa mãn nhu cầu tán sắc sau: 74 - Các thiết bị ADM vận hành có khả chấp nhận tán sắc đến 3000 ps/nm, khoảng xen rẽ ngắn, không cần xem xét lại yêu cầu tán sắc (xét cho bước sóng xen rẽ kênh lẻ λ 1) - Đối với bước sóng chuyển qua, thực tế việc nạp điện thực nút kết nối RING, lên mức yêu cầu tán sắc thiết bị nút đòi hỏi nghiêm ngặt hơn, cụ thể phải chịu mức tán sắc cực đại cỡ 12000 ps/nm (tương ứng với khoảng cách hai nút RING lớn 600km)  Sử lại bổ xung cấu hình tuyến cho sát với thực tế nhất, đạt đủ tiêu yêu cầu kỹ thuật 3.5.4 Đặc điểm lưu lượng phương án phân bổ bước sóng - Theo phân luồng dung lượng 2,5Gbps (tương đương với STM – ) khai thác cần STM – để tải lưu lượng xen rẽ dọc tuyến, số luồng xen rẽ trung bình nút khoảng 32 luồng E (tức luồng STM – 1) (nguồn VTN) - Theo dự báo, dung lượng max nâng cấp 20Gbps, số luồng xen rẽ trung bình đạt trạm ADM/OADM dọc tuyến đạt khoảng luồng STM – 1, so sánh với số luồng xen rẽ dung lượng tuyến trục 2,5 Gbps STM – 1, ta rút kết luận: nhu cầu xen rẽ trung bình nút xen rẽ tăng lần (từ STM – lên STM -1 ) Như cần 2*8 STM – để tải lưu lượng xen rẽ Lưu lượng tương đương vơi bước sóng mang tín hiệu 2,5Gbps (16 STM – 1) - Tương tự vậy, đánh giá phần lớn dung lượng dọc tuyến dung lượng chuyển qua, việc phân bố bước sóng công tác cho tuyến trục Bắc – Nam nên sau: * HNI – HCM: bước sóng * HNI – ĐNG – HCM: bước sóng * Lưu lượng RING: bước sóng 75 * Lưu lượng xen rẽ dọc tuyến RING: bước sóng 3.5.5 Xây dựng cấu hình cụ thể tuyến truyền dẫn Bắc Nam 3.5.5.1 Đề xuất - Với RING có số trạm xen rẽ có lưu lượng thấp (Phủ Lý, Nam Định), để có hiệu kinh tế cao (do tiết kiệm loạt thiết bị xen rẽ bước sóng đầu tư cho nút ), nên đưa trạm thành nút RING liên tỉnh Hà Nội – Phủ Lý – Nam Định – Thái Bình – Hưng Yên – Hải Dương – Hà Nội - Với RING 4: Lý tương tự số nút có lưu lượng xen rẽ thấp, nên tách chuyển chúng sang RING liên tỉnh Phan Rang – Phan Thiết – Xuân Lộc – Bảo Lộc – Đà Lạt – Phan Rang Các thiết bị đầu cuối WDM hay 16 bước sóng thương mại cho phép span lớn khoảng 600 km, mà khoảng cách hai nút cuối RING lại lên tới 695 km (Qui Nhơn – TP HCM), vượt mức tán sắc cho phép, nên cần có trạm đầu cuối WDM cần thêm vào RING Nút thay đổi từ ADM thành thiết bị T8 λ (Thiết bị đầu cuối WDM bước sóng) Nha Trang Phan Rang, chọn Phan Rang có lợi khoảng cách lặp, Nhưng Nha Trang tương lai thành phố lớn phát triển mạnh lưu lượng, chọn Nha Trang có lợi cho việc cấu hình lại lưu lượng sau + Một giải pháp khác sử dụng khuếch dại quang đường truyến LA tầng, xen rẽ tầng đoạn cáp DSF (sợi bù tán sắc) có đọ dài tính toán cho phù hợp nhờ xen hai tầng khuếch đại, nên đảm bảo suy hao sợi bù hoàn toàn, tán sắc xử lý 3.5.5.2 RING Sử dụng khuếch đại LA tuyến dọc 500 KV ( từ Hòa Bình đến Hà Tĩnh): VNPT sử dụng sợi số6,7,8,9; có hệ số suy hao trung bình 0,28dB/km; khoảng cách tram R i cộng lại khoảng 360 km, quỹ công suất cần bù khoảng 0,28*360 km = 100 dB; Các LA thương mại 76 có hệ số G đạt khoảng 14 dBm, nên cần đặt tất trạm R i tuyến LA, sử dụng thêm thiết bị BA PA điểm thu phát Hòa Bình Hà Tĩnh Cấu hình cụ thể sau: Hình 3.10 Cấu hình RING Kêt nối RING va RING nên sử dụng DXC/OXC theo cấu hình matched – node để sau: Hình 3.11 Sử dụng OXC kết nối kiểu Matched-Node 3.5.5.3 RING Không cần dùng trạm lặp Nam Ròm (NMR) nữa, yêu cầu tán sắc quỹ công suất vẩn đủ đảm bảo với thiết bị WDM khoảng cách span nhỏ tất thiết bị WDM thương mại có 77 Hình 3.12 Cấu hình RING Hình 3.13 Kết nối kiểu Matched-node sử dụng OXC RING và RING 3, xen rẽ λ1 đến λ4 Đà Nẵng 3.5.5.4 RING Thay trạm lặp đơn kênh Lai Khan (LKN) khuếch đại quang đường truyền LA Các nút kết nối RING RING cần lựa chọn hai loại thiết bị T8 λ T16 λ ; Tùy thuộc vào hiệu sử dụng giá thành 78 Hình 3.14 Cấu hình RING Hiện kết nối Quy Nhơn Playku (167km) sử dụng hai đôi cáp riêng biệt cho hai vòng RING độc lập Nếu vậy, có hai phương án cho nút này: Giữ nguyên trạng kết nối, sử dụng thiết bị kết nối T8 λ Sử dụng thiets bị kết nối T16 λ nút, cần sử dụng đôi sợi cáp để truyền dẫn (16 bước sóng sợi hướng) Nếu phân tích giá đầu tư, thấy giá thành T16 λ tương đương với khoảng giá thành T8 λ Hơn nữa, mật độ 16 bước sóng mật đọ phổ biến hay dùng mạng truyền dẫn WDM nay, nên yêu cầu độ hẹp phổ kênh, khoảng cách kênh đảm bảo, tính toán lại lựa chọn bước sóng phù hợp theo chuẩn ITU-T, theo thương phẩm WDM có 79 Hình 3.15 Phương án kết nối RING và RING 3.5.5.5 RING Như phân tích, nút Nha Trang, đặt trạm thiết bị đầu cuối WDM Tại Xuân Lộc, trước trạm lặp đơn kênh, thay khuếch đại quang đường truyền LA để bù công suất Hình 3.16 Phương án sử dụng LA two-stage có module DCM 80 KẾT LUẬN Truyền dẫn dung lượng cao theo hướng sử dụng công nghệ WDM có sức hút mạnh nhà cung cấp dịch vụ viễn thông hàng đầu giới Đã có hàng loạt tuyến truyền dẫn vận hành khai thác theo công nghệ này, chi phí đầu tư tính ổn định có nhiều điểm hẳn so với ghép kênh truyền thống TDM, mà nhu cầu dung lượng ngày cao Khi nâng cấp hệ thống thông tin quang theo công nghệ WDM, có nhiều vấn đề cần phải xem xét, nhu cầu dung lượng, cấu hình hợp lý 81 cấu hình tối ưu Mỗi mục nhỏ đồ án toán kỹ thuật, đòi hỏi phải có giải pháp tối ưu toàn diện Vấn đề mật độ ghép bước sóng, ITU-T ban hành chuẩn tần số khoảng cách ghép kênh, trở nên lạc hậu so với công nghệ tách/ghép bước sóng nay, mà khoảng cách ghép bước sóng hệ thống WDM giảm xuống 25 GHz Công nghệ khuếch đại quang sợi đời, mở chặng cho thông tin quang nói chung cho thông tin WDM nói riêng, giải vấn đề suy hao, quỹ công suất mà không cần lặp 3R cồng kềnh, chi phí lớn đáp ứng tốc độ thông tin thấp Thêm vào đó, module bù tán sắc DCM “nhúng” vào thiết bị WDM, làm cho hệ thống WDM có thêm nhiều hứa hẹn Khi kênh bước sóng đạt đến tốc độ 10 Gbit/s nữa, nhờ đạt tốc độ Tbit/s sợi đơn mode SSMF thông thường Với thời gian nghiên cứu tìm hiểu thực tế mạng lưới, tìm hiểu công nghệ WDM hạn chế, đề cập luận văn thực nhỏ bế, mang tính chất tìm hiểu, tập dượt Công nghệ truyền dẫn WDM thực tế chưa triển khai nước sta, lại công nghệ mới, thời kỳ mà có nhiều đột biến giải pháp, công nghệ cho thiết bị Tuyến truyền dẫn quang Bắc-Nam nước ta giữ vai trò quan trọng an ninh quốc gia phát triển kinh tế, xã hội Do vậy, việc thảo luận, nghiên cứu - triển khai phương án tăng dung lượng tuyến cáp quang trục Bắc-Nam công nghệ WDM có ý nghĩa thiết thực Từ suy nghĩ em mong muốn tìm hiểu “công nghệ ghép kênh quang WDM” để sau đóng góp phần công sức nhỏ bé xây dựng đất nước Em mong có hội để tiếp tục nghiên cứu sâu vấn đề 82 TÀI LIỆU THAM KHẢO VŨ VĂN SAN Kỹ thuật thông tin quang Nhà xuất khoa học kỹ thuật – 1997 DƯƠNG ĐỨC TUỆ Hệ thống ghép kênh theo bước sóng Nhà suất bưu điện – 2001 CAO PHÁN Ghép kênh quang khuếch đại quang Học viện công nghệ bưu viễn thông –1998 CAO PHÁN Cơ sở kỹ thuật thông tin quang 83 Học viện công nghệ bưu viễn thông – 2000 TRẦN THUỶ BÌNH, PHẠM HỒNG NHUNG Nghiên cứu loại sợi dẫn quang khả sử dụng vào hệ thống truyền dẫn mạng viễn thông Việt Nam Viện KHKT Bưu điện – 1999 NGUYỄN MINH DÂN Mạng cáp quang nội hạt thuê bao quang - Đề tài nghiên cứu khoa học cấp ngành – Hà Nội – 1995 DENIS J G MESTDAGH Fundamentals of Multiaccess Optical Fiber Network Artech House Boston – London T OKOSHI AND K KIKUCHI Optical Fiber Communication University of Tokyo, Tokyo WWW EXFO.COM 2000 EXFO Electro-Optical Engineering Inc All rights reserved 10 JEAN-PIERRE LAUDE Wavelength Division Multiplexing, Paris – 1993 84 85 [...]... thụng tin quang 1.3.1 Si quang 1.3.1.1 Cõu to, phõn loi si quang 11 Si quang l nhng si nh trong sut c ch to t si thuy tinh hoc si tng hp truyn ỏnh sỏng Cu trỳc ca cỏc loi si quang cho trong Hỡnh 1.2 Tuy theo cu trỳc, c tớnh truyn dn ca si quang cú th phõn loi si quang theo nhiu cỏch khỏc nhau Si a mode chit sut bin i SI-MM Hỡnh 1.2 Cu trỳc cỏc loi si quang Phõn loi theo vt liu ch to si quang: si quang. .. 2.3 u v nhc im ca cụng ngh WDM Trói qua quỏ trỡnh nghiờn cu v trin khai, mng thụng tin quang cng nh mng quang s dng cụng ngh WDM ó cho thy nhng u im ni tri: * Dung lng truyn dn ln: S dng cụng ngh WDM cú ngha l trong mt si quang cú th ghộp rt nhiu kờnh quang (cú bc súng khỏc nhau) truyn i , mi kờnh quang li ng vi mt tc bit no ú (TDM) Hin nay ó th nghim thnh cụng h thng WDM 80 bc súng vi mi bc súng... ca trm lp nh sau: Si quang Bin i O/E Khuch i v sa mộo Bin i Si quang E/O Hỡnh 1.9 S khi tụng quỏt trm lp in quang Tớn hiu quang c a vo b bin i quang in (O/E) bin i thnh tớn hiu in, tớn hiu in c a vo b khuch i v sa mộo khụi phc li cng tớn hiu, sau ú tớn hiu in c a qua b bin i in quang (E/O) to li tớn hiu quang v a ra si quang Hỡnh 1.10 th hin s khi chc nng ca mt trm lp in quang Trờn thc t hin... hin tng si quang b un cong mt cỏch ngu nhiờn, trng hp ny hay xy ra trong lỳc si quang c bc thnh cỏp 1.3.2 Thiờt bi phỏt quang Thit b phỏt quang l mt b phn khụng th thiu ca mt h thng thụng tin quang Nhim v chớnh ca nú l nhn tớn hiu u vo v bin i thnh tớn hiu quang bc súng cụng tỏc phự hp S khi mỏy phỏt quang c mụ t qua Hỡnh 1.7 Hỡnh 1.7 Cỏc thanh phõn cua mt mỏy phỏt quang 1.3.3 Thiờt bi thu quang Thit... KấNH QUANG WDM 2.1 C s k thut WDM 2.1.1 Gii thiu c im ni bt ca h thng ghộp kờnh quang theo bc súng quang (WDM: Wavelength Division Multiplexer) l tn dng hu hiu ngun ti nguyờn bng rng trong khu vc tn hao thp ca si quang n mode, lm tng dung lng truyn dn ca h thng ng thi lm gim giỏ thnh ca kờnh dch v xung mc thp nht õy vic thc hin ghộp kờnh s khụng 26 cú quỏ trỡnh bin i in no Mc tiờu ca ghộp kờnh quang. .. thng thụng tin quang s ch cũn mt s mng c thự l vn cũn dựng h thng thụng tin quang tng t Vớ d nh h thng truyn hỡnh cỏp 1.2.2 Phõn loi theo phng phỏp iu biờn v giai iu biờn tin hiu quang Theo nguyờn lý iu ch quang u phỏt v tỏch tớn hiu quang u thu cú th phõn chia lm 2 loi h thng truyn dn quang: + H thng thụng tin quang kt hp (Coherent): h thng ny s dng phng phỏp iu ch giỏn tip ngun quang, u phỏt lung... phỏt quang 1.3.3 Thiờt bi thu quang Thit b thu quang cng l mt thnh phn khụng th thiu c trong h thng thụng tin quang Nhim v chớnh ca thit b thu quang l thu tớn hiu trờn si quang v bin i tớn hiu quang ú thnh tớn hiu in dng ban u Do thit b thu quang v trớ sau cựng ca m t chc truyn dn nờn nú s thu nhn mi tỏc ng ca ton tuyn a ti, vỡ vy m hot ng ca thit b thu quang nh hng ti chớnh cht lng ca ton b h thng... Gbit/s v tin ti t tc Tbit/s truyn trờn mt si n Cú hai hỡnh thc cu thnh h thng WDM ú l: Truyn dn hai chiu trờn mt si v truyn dn hai chiu trờn hai si 2.1.2 Cỏc cụng ngh dựng trong mng thụng tin quang K thut truyn dn si quang ó tin húa qua vi thp niờn qua, t h thng WDM im ni im ti cỏc h thng WDM im ni a im v tin 27 ti mng WDM ton quang vi cỏc thit b chuyn mch v nh tuyn bc súng Qua ú ngy cng cung cp tc bit... thut ghộp kờnh theo tn s quang (OFDM) Phng phỏp ghộp kờnh theo tn s quang c thc hin bng cỏch chia di tn ca súng quang thnh mt s kờnh thụng tin riờng bit, cỏc kờnh quang tng ng vi cỏc tn s súng mang khỏc nhau s c bin i thnh cỏc lung song song truyn ng thi trờn mt si quang Nguyờn lý ghộp kờnh theo tn s c mụ t trong hỡnh 2.3 29 Hỡnh 2.2 ghộp kờnh theo tõn s quang (OFDM) c tớnh ca si quang l cú suy hao nh... cựng mt si quang H thng WDM hai chiu trờn hai si c ng dng v phỏt trin tng i rng rói H thng WDM hai chiu trờn mt si thỡ yờu cu phỏt trin v ng dng cao hn, ũi hi yờu cu k thut cc ky nghiờm ngt phớa phỏt, cỏc thit b ghộp kờnh phi cú suy hao nh t mi ngun quang ti u ra ca b ghộp kờnh phớa thu, cỏc b tỏch súng quang phi nhy vi di rng ca cỏc bc súng quang Khi thc hin tỏch kờnh cn phi cỏch ly kờnh quang tht ... tin quang si Phn phỏt quang bao gm ngun phỏt quang v cỏc mch iu khin phỏt quang Phn thu quang bao gm b tỏch súng quang, mch khuch i in v mch khụi phc tớn hiu Phn truyn dn quang bao gm si quang, ... ngh WDM Trói qua quỏ trỡnh nghiờn cu v trin khai, mng thụng tin quang cng nh mng quang s dng cụng ngh WDM ó cho thy nhng u im ni tri: * Dung lng truyn dn ln: S dng cụng ngh WDM cú ngha l mt si quang. .. V H THNG THễNG TIN QUANG SI Chng 2: CễNG NGH GHẫP KấNH QUANG THEO BC SểNG WDM Chng 3: TRIN KHAI TRUYN DN WDM TRấN TUYN CP QUANG TRC BC- NAM Mt ln na em xin chõn thnh cm n thy giỏo TH.S Nguyn