Bài tập lớn thiết kế hệ thống WDM bằng Opticsystem v7.0 (Kèm Slide + file OSD)

Đại học bách khoa hà nội Khoa ĐTVT …o0o… Báo cáo Bài Tập Lớn Đề tài: Thiết kế hệ thống WDM Opticsystem v7.0 Sinh viên báo cáo: Nguyễn Trọng Anh 20093812 Nguyễn Thị Thùy Giang 20093807 Trịnh Minh Chí 20090313 Ngọc… 2009xxxx Giáo viên hướng dẫn: TS.Nguyễn Hoàng Hải Hà nội, 01/05/2012 Báo cáo Bài tập lớn môn Thông tin Quang 1: Các phần tử hệ thống WDM 1.1: Bộ phát quang Các nguồn quang sử dụng hệ thống thông tin cáp sợi quang là: • • Diode Laser (LD) Diode phát quang (LED) Laser Khuếch đại ánh sáng nhờ xạ kích thích.Hoạt động Laser dựa hai tượng : Hiện tượng xạ kích thích tượng cộng hưởng sóng ánh • sáng lan truyền Laser 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 Sử dụng điều biến để giảm chirp, tốc độ điều biến cao tạo định dạng tín hiệu quang khác (NRZ, RZ, CS-RZ, DPSK …) đảm bảo tín hiệu quang có độ rộng phổ hẹp bớc sóng xác theo tiêu chuẩn Yêu cầu với nguồn quang: • Độ xác bước sóng phát: Đây yêu cầu kiên cho hệ thống WDM hoạt động tốt Nói chung, bước sóng đầu bị dao động yếu tố khác nhiệt độ, dòng định thiên, độ già hoá linh kiện Ngoài ra, để tránh xuyên nhiễu tạo điều kiện cho phía thu dễ dàng tách bước sóng thiết độ ổn định tần số phía • phát phải thật cao Độ rộng đường phổ hẹp: Độ rộng đường phổ định nghĩa độ rộng phổ nguồn quang tính cho bước cắt dB Để tăng nhiều kênh dải tần cho trước, cộng với yêu cầu khoảng cách kênh nhỏ độ rộng đường phổ hẹp tốt, không, xuyên nhiễu kênh lân cận xảy khiến lỗi bít tăng cao, hệ thống không đảm bảo chất lượng Muốn đạt điều nguồn phát laser phải nguồn đơn mode (như • loại laser hồi tiếp phân bố, laser hai khoang cộng hưởng, laser phản hồi phân bố) Dòng ngưỡng thấp: Điều làm giảm bớt vấn đề lãng phí công suất việc kích thích laser giảm bớt công suất không mang tin tránh cho máy thu chịu ảnh hưởng nhiễu (phát sinh có công suất lớn) • Khả điều chỉnh bước sóng: Để tận dụng toàn băng tần sợi quang, nguồn quang phải phát dải 100 nm Hơn nữa, với hệ thống lựa kênh động cần • khả điều chỉnh bước sóng Tính tuyến tính: Đối với truyền thông quang, không tuyến tính nguồn quang dẫn • việc phát sinh sóng hài cao hơn, tạo xuyên nhiễu kênh Nhiễu thấp: Có nhiều loại nhiễu laser bao gồm: nhiễu cạnh tranh mode, nhiễu pha, Nhiễu thấp quan trọng để đạt mức BER thấp truyền thông số, đảm bảo chất lượng dịch vụ tốt 1.2 : Bộ thu 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 t lệ lỗi bít (BER) cho phép 1.3 : Sợi quang Cấu tạo sợi quang : Ứng dụng tượng phản xạ toàn phần, sợi quang chế tạo gồm có hai lớp: • Lớp có dạng hình trụ tròn, có đường kính d = 2a, làm thủy tinh • có chiết suất n1, gọi lõi (core) sợi Lớp thứ hai có dạng hình trụ bao quanh lõi nên gọi lớp bọc (cladding), có đường kính D = 2b, làm thủy tinh plastic, có chiết suất n2 < n1 (Hình vẽ) Phân loại sợi quang : Phân loại theo chiết suất: • • Sợi quang chiết suất bậc SI (Step-Index) Sợi quang chiết suất biến đổi GI (Graded-Index) Phân loại theo mode • • Sợi đơn mode (Single-Mode) Sợi đa mode (Multi-Mode) Xét số sợi quang : • Sợi quang G652 : Là sợi đơn mode sử dụng phổ biến mạng lưới viễn thông nhiều nước Nó làm việc cửa sổ: o Ở cửa sổ 1310nm: G652 có tán sắc nhỏ (xấp xỉ ps/nm.km) suy hao tương đối lớn o Ở cửa sổ 1550nm: G652 có suy hao truyền dẫn nhỏ hệ số tán sắc tương đối • lớn (xấp xỉ 20ps/nm.km) Sợi quang G655 : Là chuẩn sợi quang đưa ITU-T có ưu điểm sau: o Sợi quang G655 thích hợp cho hệ thống DWDM, làm tăng dung lượng truyền dẫn o Sợi quang G655 thích hợp cho hệ thống truyền dẫn đường dài WDM dung lượng cao o Độ tán sắc dương sợi G655 tránh việc trộn lẫn bước sóng quang o Vùng hiệu dụng cao sợi G655 (vẫn nhỏ sợi SMF) làm giảm thiểu hiệu ứng phi tuyến o Erbium Doped Fiber Amplifier (EDFA) khuếch đại tín hiệu quang cửa sổ C, điều lý tưởng cho loại sợi quang NZDS (non-zero dispersion-shifted) 1.4.4 Bộ tách / ghép bước song: ( OMUX/ODEMUX)  Định nghĩa : Bộ ghép/ tách kênh bước sóng, với vộ kết nối chéo quang, thiết bị quan trọng cấu thành nên hệ thống WDM Khi dùng kết hợp với kết nối chéo quang OXC hình thành nên mạng truyền tải quang, có khả truyền tải đồng thời suốt loại hình dịch vụ, mà công nghệ hướng tới.Bộ tách /ghép kênh thực ghép tách tín hiệu bước sóng khác  Bộ ghép/ tách kênh bước sóng thường mô tả theo thông số sau: • • • • • • Suy hao xen Số lượng kênh xử lý Bước sóng trung tâm Băng thông Giá trị lớn suy hao xen Độ suy hao chen kênh  Ghép tầng để tạo ghép kênh dung lượng cao: • • • • Ghép tầng nối tiếp đơn kênh Ghép tầng Ghép tầng theo băng song Ghép tầng đan xen chẵn lẻ 1.4.5 Bộ xen/rẽ bước sóng: ( OADM)  Khái niệm : • OADM ( Optical Add/Drop Multiplexer) thường dùng mạng quang đô thị mạng quang đường dài cho hiệu kinh tế cao, đặc biệt cấu hình • mạng tuyến tính, cấu hình mạng vòng OADM cấu hình để xen/ rớt số kênh bước sóng,các kênh bước song lại cấu hình cho xuyên qua Các cấu trúc cho OADM : • Cấu trúc song song : tất kênh tín hiệu giải ghép kênh Sau số kênh • tùy ý cấu hình rớt, kênh lại cấu hình cho xuyên qua cách thích hợp Cấu trúc song song theo băng ( theo modun) :tạo thành cách thiết kế theo • modun cho cấu trúc song song Cấu trúc nối tiếp : Một kênh đơn thực rớt xen từ tập hợp kênh vào OADM Cấu trúc xen rớt theo băng sóng : cấu trúc nhóm cố định kênh bước sóng thực xen/ rớt nút mạng OADM Các kênh thiết lập thực xen/rớt kênh liên tiếp băng sóng, lọc lọc có băng thông dải bước sóng Sau chúng đưa lên mức ghép kênh cao từ giải ghép kênh thành kênh bước sóng riêng lẻ 1.4.6 Bộ nối chéo quang: (OXC)  Định nghĩa : OXC thiết bị đáp ứng yêu cầu khả linh động việc cung ứng dịch vụ, hay đáp ứng khả đáp ứng tăng băng thông đột biến dịch vụ đa phương tiện Các yêu cầu OXC : • • • • • • Cung cấp dịch vụ Bảo vệ Trong suốt tốc độ truyền dẫn bit Giám sát chất lượng truyền dẫn Chuyển đổi bước sóng Ghép nhóm tín hiệu 1.4.7 Bộ khuếch đại quang: (OA - Optical Amplifier) Trên thực tế tuyến thông tin tốc độ cao người ta sử dụng khuếch đại quang làm trạm lặp, chủ yếu khuếch đại đường dây pha tạp Eribum (EDFA) Các khuếch đại có ưu điểm không cần trình chuyển đổi O/E E/O mà thực khuếch đại trực tiếp tín hiệu quang Lợi ích: • • • • • Thay lặp đắt tiền hệ thống bị giới hạn suy hao Tăng độ nhạy thu Nâng cao mức công suất phát Độc lập tốc độ định dạng tín hiệu, khuếch đại tín hiệu đa kênh WDM đồng thời Nâng cấp đơn giản  Đặc tính số khuếch đại quang lý tưởng • • • • • • Hệ số khuếch đại mức công suất đầu cao với hiệu suất chuyển đổi cao Độ rộng băng tần khuếch đại lớn với hệ số khuếch đại không đổi Không nhạy cảm với phân cực Nhiễu thấp Không gây xuyên kênh tín hiệu WDM Suy hao ghép nối với sợi quang thấp Phân loại : • • Vào : giống laser bán dẫn phân cực ngưỡng Bộ khuếch đại quang sợi pha tạp đất hiếm: khuếch đại xảy sợi quang pha tạp đất • hiếm, phổ biến EDFA Ra : khuếch đại xảy sợi quang nhờ mức công suất bơm cao 1.4.8 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 Đối với hệ thống WDM, chuyển đổi bước sóng cho nhiều ứng dụng hữu ích khác : • • • Tín hiệu vào mạng với bước sóng không thích hợp truyền WDM Bộ chuyển đổi trang bị cấu hình nút mạng WDM giúp sử dụng tài nguyên bước óng hiệu hơn, linh động Có phương pháp chế tạo chuyển đổi bước sóng: o Phương pháp quang điện o Phương pháp cửa quang o Phương pháp giao thoa o Phương pháp trộn bước sóng : Cấu trúc mạng truyền tải 2.1 : Cấu trúc mạng Ring (hình vẽ) • Các node liên kết vật lý trực tiếp với hai node gần • Kết nối thuận lợi cho việc bảo dưỡng, hiệu cao ,chi phí thấp, sử dụng phần tử mạng cách hiệu 2.2 : Cấu trúc mạng Mesh (hình vẽ ) • • • Các node liên kết vật lý trực tiếp với tất node gần Cung cấp nhiều khả định tuyến Cấu trúc có độ tin cậy cao kết cấu phức tạp 2.3 Cấu trúc mạng hình 2.3.1 : Cấu trúc mạng hình đơn (hình vẽ) • • • Chọn node làm trung tâm tín hiệu truyền đến node hình Cấu trúc mạng đơn giản, cho phép truyền dung lượng lớn Node trung tâm phải có khả truyền sử lý với dung lượng lớn 2.3.2 : Cấu trúc mạng hình kép (Hình vẽ) • • • Cấu trúc kép cho phép sư dụng hiệu nhánh có nhiều node Cấu trúc có nhược điểm sử dụng thiết bị đấu cuối nên tăng chi phí lắp đặt Cấu hình phức tạp làm giảm độ tin cậy Khó phát triên dịch vụ băng thông rộng 2.3.3 : Cấu trúc mạng hình Ring hai lớp • Ứng dụng cấu trúc mạng ring hai lớp sử dụng thực tế để kết nối cấu • trúc ring riêng biệt tao thành mang liên kết lớn Tốc độ node mang ring cao, ngược lại tốc độ mang ring tương đối chậm 2.4: Cấu trúc mạng Mesh Ring hai lớp Tương tự mạng ring hai lớp mạng mesh mang ring hai lớp tạo kết nối mang nội với mang nội khác 2: Mô tuyến thông tin quang WDM phần mềm Optisystem 2.1: Tổng quan phần mềm Optisystem OptiSystem phần mềm mô hệ thống thông tin quang Phần mềm có khả thiết kế, đo kiểm tra thực tối ưu hóa nhiều loại tuyến thông tin quang, dựa khả mô hình hóa hệ thống thông tin quang thực tế Bên cạnh đó, phần mềm dễ dàng mở rộng người sử dụng đưa thêm phần tử tự định nghĩa vào Phần mềm có giao diện thân thiện, khả hiển thị trực quan, dễ sử dụng, có tính ứng dụng cao 2.2: Đặc điểm chức 2.2.1: Cấu tạo thư viện (Component Library) Thư viện OptiSytem bao gồm hàng trăm thành phần cho phép bạn nhập thông số đo từ thiết bị thực Nó tích hợp với thử nghiệm thiết bị đo lường từ nhà cung cấp khác Người sử dụng kết hợp thành phần dựa hệ thống người sử dụng định nghĩa thư viện, sử dụng mô với công cụ bên thứ ba chẳng hạn MATLAB SPICE Cụ thể bao gồm: o o o o o o o o o o o o Thư viện nguồn quang Thư viện thu quang Thư viện sợi quang Thư viện khuếch đại (quang, điện) Thư viện MUX, DEMUX Thư viên lọc (quang, điện) Thư viện phần tử FSO Thư viện phần tử truy nhập Thư viện phần tử thụ động (quang, điện) Thư viện phần tử xử lý tín hiệu (quang, điện) Thư viện phần tử mạng quang Thư viện thiết bị đo quang, đo điện 2.2.2: Tích hợp với công cụ phần mềm Optiwave Optisystem cho phép người dùng sử dụng kết hợp với công cụ phần mềm khác Optiwave OptiAmplifier, OptiBPM, OptiGrating, WDM_Phasar OptiFiber để thiết kế mức phần tử • Miêu tả tín hiệu pha trộn OptiSystem xử lý định dạng tín hiệu hỗn hợp cho tín hiệu quang điện Hợp phần Thư viện OptiSystem tính toán tín hiệu sử dụng thích hợp thuật toán có liên quan đến yêu cầu mô xác hiệu • Chất lượng thực thuật toán Để dự đoán hiệu suất hệ thống, OptiSystem tính toán thông số chẳng hạn BER Q-Factor cách sử dụng phân tích số bán phân tích kỹ thuật hệ thống giới hạn biểu tượng nhiễu tiếng ồn • Các công cụ trực quan nâng cao Các công cụ trực quan tiên tiến tạo phổ OSA ,xung tín hiệu,biểu đồ mắt,phân cực trạng thái,các sơ đồ hợp thành nhiều nữa.Ngoài ra,bao gồm công cụ nghiên cứu WDM danh sách tín hiệu nguồn,hình ảnh tiếng ồn OSNR cho kênh • Theo dõi, giám sát liệu Bạn chọn cổng thành phần lưu liệu gắn hình sau mô kết thúc Điều cho phép bạn xử lý liệu sau mô mà không cần tính toán lại , Bạn tùy ý đính kèm số hình tới hình cổng 2.2.3: Các công cụ hiển thị Optisystem có đầy đủ thiết bị đo quang, đo điện Cho phép hiển thị tham số, dạng, chất lượng tín hiệu điểm hệ thống Thiết bị đo quang: o o o o Phân tích phổ (Spectrum Analyzer) Thiết bị đo công suất (Optical Power Meter) Thiết bị đo miền thời gian quang (Optical Time Domain Visualizer) Thiết bị phân tích WDM (WDM Analyzer) o o Thiết bị phân tích phân cực (Polarization Analyzer) Thiết bị đo phân cực (Polarization Meter) Thiết bị đo điện: o o o o o o Oscilloscope Thiết bị phân tích phổ RF (RF Spectrum Analyzer) Thiết bị phân tích biểu đồ hình mắt (Eye Diagram Analyzer) Thiết bị phân tích lỗi bit (BER Analyzer) Thiết bị đo công suất (Electrical Power Meter) Thiết bị phân tích sóng mang điện (Electrical Carrier Analyzer) 2.3: Tóm tắt hướng dẫn sử dụng phần mềm Optisystem 2.3.1: Yêu cầu chung Trước cài đặt Optisystem, chắn yêu cầu hệ thống phù hợp với mô tả  Yêu cầu phần cứng phần mềm  Optisystem yêu cầu cấu hình hệ thống thấp là: o o o o o o o PC vi xử lý pentium tương đương Hệ điều hành microsoft windows XP Vista,32 64 bit 400MB ổ cứng trống Độ phân giải đồ họa 1024x768,nhỏ 65536 màu Ram 128MB( gợi ý) Internet explorer 5.5 cao DirectX 8.1 cao Key bảo vệ: Một key bảo vệ phần cứng cung cấp kèm theo phần mềm Chú ý: Xin key bảo vệ phần cứng không kết nối suốt trình cài đặt Optisystem Để chắn Optisystem vận hành cách đắn, kiểm chứng lại theo bước sau: o o Key bảo vệ kết nối vào cổng song song /USB máy tính Nếu bạn sử dụng nhiều key bảo vệ, xung đột key bảo vệ Optisystem key Chú ý: Dùng hộp chuyển đổi để ngăn chặn xung đột key bảo vệ Chắc cáp hộp chuyển đổi máy tính lớn dụng cụ đo • Thư mục Optisystem  Thông thường, cài Optisystem tạo thư mục Optisystem ổ cứng bạn Thư mục Optisystem gồm số thư mục sau: Hình 2.27: Chọn chế độ tham số + Sau tiến hành điền tham số quét cách click chuột vào Parameter Sweep cột Value Kết thúc OK g Hiển thị kết mô mô quét tham số Sau chương trình chạy xong, để hiển thị giá trị BER ta kích đúp vào thiết bị đo BER kênh (CH1) Để hiển thị kết mô quét tham số (đối với thiết kế hệ thống, thường hiển thị thay đổi BER theo giá trị tham số quét), thực bước sau: o Bước 1: Lựa chọn Report tab cửa sổ Project Layout o Bước 2: Kích chuột vào nút Opti2Dgraph Report toolbar o Bước 3: Trong Project Browser, lựa chọn tham số để Sweep Mode, kéo tham số thả vào trục X đồ thị 2D o Bước 4: Trong Project Browser, lựa chọn tham số Min Log of BER thiết bị phân tích lỗi bit, kéo tham số thả vào trục Y đồ thị 2D Kết thay đổi BER theo tham số quét hiển thị đồ thị 2D Hình 2.28: Các bước để hiển thị kết mô quét tham số 3: Mô hình mô 3.1: Yêu cầu thiết kế 1) Bài toán: Xây dựng phương án thiết kế hệ thống thông tin quang WDM có sử dụng khuếch đại quang EDFA với yêu cầu thiết kế sau ( xem Topology mạng hình đính kèm) - Tốc độ bit: 10Gbit/s có khả nâng cấp 40Gbit/s tương lai - Cự ly truyền dẫn: 300 km - Số lượng kênh bước sóng: kênh Một số gợi ý thiết kế: - Loại sợi: Sợi quang đơn mode chuẩn (G.652) - Nguồn phát: Laser - Phương thức điều chế: Nhóm thiết kế tự đề xuất - Bộ thu: Nhóm thiết kế tự đề xuất 2) Yêu cầu: a) Sử dụng phần mềm Optisystem xây dựng mô hình mô hệ thống thông tin quang WDM theo phương án thiết kế Lưu ý: tham số toàn cục (global parameters để mô phỏng) thiết lập sau - Tốc độ bit: 2.5 Gbit/s - Chiều dài chuỗi: 128 bits - Số mẫu bit: 64 b) Đưa thiết bị đo vào mô hình mô Các thiết bị đo tuyến đặt vị trí phù hợp để xác định chất lượng dạng tín hiệu điểm cần thiết tuyến Các thiết bị đo bản: - Thiết bị đo công suất quang ( node) - Thiết bị phân tích phổ quang ( node) - Thiết bị đo BER c) Chạy mô d) Hiển thị kết mô thiết bị đo đặt tuyến e) Thay đổi tham số phần tử tuyến để đạt BER = 10-12 3) Báo cáo kết thực hành - Mô hình mô - Các tham số mô chi tiết - Kết mô o Kết mô theo phương án thiết kế ban đầu hệ thống ban đầu o Sự thay đổi tham số thiết kế để đạt BER = 10-12 - Nhận xét, phân tích kết mô 3.2: Mô theo phương án thiết kế 3.2.1 Tuyến phát quang: chọn cửa sổ truyền 1550nm EDFA băng C Mỗi kênh quang bao gồm nguồn phát quang lazer CW lazer, phát xung RZ pulse genarator, phát bit điện pseudom-Radom Bit sequence Genarator, điều chế Mach- zehnder Tuyến phát quang gồm kênh quang tích hợp thông quang ghép kênh quang MUX Thiết lập tham số toàn cục Tốc độ bít: Chiều dài chuỗi: 10GBps 128bits Số mẫu bít: 64 Số mẫu =Chiều dài chuỗi×Số mẫu trong bit=128×64=8192 Hình 2.29: Thiết lập tham số toàn cục Nguồn phát: Sử dụng nguồn CW Laser ( continous Wave Laser ) : nhằm giảm ảnh hưởng tán sắc sợi Hình 2.30: Nguồn Laser phát CW Laser Bộ tạo xung RZ Hình 2.31: Bộ tạo xung RZ Bộ tạo chuỗi bit Hình 2.32 Bộ tạo chuỗi bít Bộ điều chế Hình 2.33: Bộ điều chế Mach-Zehnder Bộ ghép kênh quang (ghép kênh) Hình 2.34: Bộ ghép kênh MUX 4×1 Toàn tuyến phát kênh quang Hình 2.35: Tuyến phát quang 3.2.2 Tuyến truyền dẫn quang Hình 2.36 Tuyến truyền dẫn quang Sợi quang sử dụng G.652 có tham số: cửa sổ truyền 1550nm thì:  Suy hao sợi: 0.2dB  Độ tán sắc: 0.335 ps/nmkm  Độ dốc tán sắc (≤0.092ps/nm^2/k): 0.075ps/nm^2/k Do khoảng cách đường truyền lớn để thuận tiện cho việc mô sử dụng Sloop đóng vai trò nhân vòng lặp Chọn chiều dài sợi G.652 60km tùy thuộc vào đoạn Nếu lớn 100km dung vòng loop để ghép Hình 2.37 Bộ lặp Do sợi quang có suy hao tán sắc nên tuyến truyền dẫn sử dụng bù tán sắc DCF Thông số bù tán sắc:  Giả sử sợi G652 có chiều dài L1=50km  Độ tán sắc : D1= 16.75 ps/nm.km  Độ dốc tán sắc : 0.075ps/nm^2.km  Chiều dài sợi bù tán sắc ( DCF) L2=60km-50km=10km  Thì độ bù tán sắc D2= -D1×L1/L2.= -50×16.75/10= -83 ps/nm.km  Độ dốc tán sắc : 0.375ps/nm^2.km Hình 2.38 Thông số sợi bù tán sắc DCF Khuếch đại quang EDFA: Do suy hao sợi quang nên cần sử dụng khuếch đại EDFA để bù suy hao sợi + L1=50km suy hao sợi là: 50×0.2=10dB Độ lợi khuếch đại EDFA 10dB + L2=10km suy hao sợi là: 10×0.2=5dB Độ lợi khuếch đại EDFA 5dB 3.2.3 Tuyến thu hệ thống WDM Hình 2.39 Tuyến thu WDMsử dụng kênh tạm thời Thiết bị đo BER Hình 2.40 Thiết bị đo BER 3.3 Kết mô theo yêu cầu thiết kế Tuyến WDM theo yêu cầu Hình 2.41 Tuyến WDM thiết kế theo yêu cầu Quang phổ tín hiệu phát Hình 2.42 Quang phổ tín hiệu phát Quang phổ tín hiệu thu Hình 2.43 Quang phổ tín hiệu đầu thu kênh thứ Công suất tín hiệu phát Công suất tín hiệu thu Tỉ lệ lỗi bit BER  Mắt quang Hình 2.46 Hiển thị mắt quang  BER kênh -5 Hình 2.47 BER kênh 10 -12 3.4 Kết mô thay đổi tham số để đạt BER=10 Khi thay đổi tham số hệ thống tỉ số lỗi bít BER se thay đổi theo • • Thay đổi công suất Laser phát Hoặc thay đổi hệ số suy hao sợi quang lên thành 0.2025dB  BER thay đổi Song trình làm làm quen nên để xây dựng hệ thống nhiều thời gian nên không kịp tiến độ Trong thời gian tới e giửi thấy mạch tinh chỉnh để đạt số -12 -5 BER 10 Hiện mạch đạt 10 lớn Do thi cuối kì nên hè Em -12 hoàn thành mạch mà số đạt 10 File chạy Bài tập lớn e có đính kềm foder 4.Tài liệu tham khảo [book] Fiber-optic systems for Telecommunication by Roger L Freeman [book] Fiber-optic Communication systems [Slide] Fiber Optical by Govind P.Agrawal by TS.Nguyễn Hoàng Hải [...]... Log of BER của thiết bị phân tích lỗi bit, kéo tham số này và thả vào trục Y của đồ thị 2D Kết quả thay đổi BER theo tham số quét sẽ hiển thị trên đồ thị 2D Hình 2.28: Các bước để hiển thị kết quả mô phỏng quét tham số 3: Mô hình mô phỏng 3.1: Yêu cầu thiết kế 1) Bài toán: Xây dựng phương án thiết kế hệ thống thông tin quang WDM có sử dụng khuếch đại quang EDFA với các yêu cầu thiết kế như sau ( xem... sóng: 4 kênh Một số gợi ý khi thiết kế: - Loại sợi: Sợi quang đơn mode chuẩn (G.652) - Nguồn phát: Laser - Phương thức điều chế: Nhóm thiết kế tự đề xuất - Bộ thu: Nhóm thiết kế tự đề xuất 2) Yêu cầu: a) Sử dụng phần mềm Optisystem xây dựng mô hình mô phỏng hệ thống thông tin quang WDM theo phương án đã thiết kế Lưu ý: các tham số toàn cục (global parameters để mô phỏng) được thiết lập như sau - Tốc độ... phần tử trên tuyến để đạt được BER = 10-12 3) Báo cáo kết quả thực hành - Mô hình mô phỏng - Các tham số mô phỏng chi tiết - Kết quả mô phỏng o Kết quả mô phỏng theo phương án thiết kế ban đầu hệ thống ban đầu o Sự thay đổi của các tham số thiết kế để đạt được BER = 10-12 - Nhận xét, phân tích kết quả mô phỏng 3.2: Mô phỏng theo phương án thiết kế 3.2.1 Tuyến phát quang: chọn cửa sổ truyền 1550nm EDFA... layout : phần mà để người sử dụng thiết kế Hình 2.4 Giao diện người sử dụng - Dockers : bao gồm + Project Browser : truy nhập đến các tham số và kết quả của thiết kế (Hình 3) Hình 2.5: Project Browser + Description : đưa ra các thông tin để mô tả tóm tắt về thiết kế Hình 2.6: Description + Status bar : hiển thị những gợi ý về việc sử dụng Optisystem Hình 2.7: Status bar + Menu bar : chứa các menu có sẵn... bit: 64 b) Đưa các thiết bị đo vào mô hình mô phỏng Các thiết bị đo trên tuyến được đặt tại các vị trí phù hợp để xác định được chất lượng và dạng tín hiệu tại các điểm cần thiết trên tuyến Các thiết bị đo cơ bản: - Thiết bị đo công suất quang ( tại từng node) - Thiết bị phân tích phổ quang ( tại từng node) - Thiết bị đo BER c) Chạy mô phỏng d) Hiển thị kết quả mô phỏng bằng các thiết bị đo đặt trên... hành điền tham số quét bằng cách click chuột vào Parameter Sweep trong cột Value Kết thúc bằng OK g Hiển thị kết quả mô quả mô phỏng quét tham số Sau khi chương trình chạy xong, để hiển thị giá trị của BER ta kích đúp vào thiết bị đo BER của kênh đầu tiên (CH1) Để hiển thị kết quả mô phỏng quét tham số (đối với thiết kế hệ thống, thường hiển thị sự thay đổi BER theo giá trị của tham số quét), thực hiện... sau: + Lựa chọn Layout -> Parameter Sweep trên Menu Toolbar Hộp thoại về các tham số của các phần tử như hình vẽ Chủ yếu thiết lập quét tham số cho nguồn lazer + Kích đúp vào nguồn CW lazer Properies hộp thoại xuất hiện: Hình 2.26: Hộp thoại chuyển sang chế độ quét cho tham số + Tại Mode kích chuột chọn Sweep Kết thúc bằng OK Hình 2.27: Chọn chế độ của tham số + Sau đó tiến hành điền tham số quét bằng. .. hoặc bằng tay nhờ việc sử dụng các nút chức năng trong Layout Operations Hình 2.13: Kích hoạt kết nối tự động Hình 2.14:Hủy bỏ chế độ kết nối tự động 2.3.4: Hiển thị và thay đổi tham số của các phần tử trong dự án Khi tạo một thiết kế mới trên Optisystem, phải thiết lập các tham số toàn cục Các tham số này sẽ liên quan đến tốc độ, độ chính xác và yêu cầu về bộ nhớ cho việc thực hiện mô phỏng thiết kế. .. phỏng + Tiếp theo click vào nút Run để chạy chương trình: Hình 2.21 : Chạy chương trình + Sau khi chương trình chạy xong, để hiển thị giá trị của BER ta kích đúp vào thiết bị đo BER của kênh đầu tiên (CH1) Hình 2.22: Đo tỉ số BER của kênh + Thực hiện tương tự như vậy với các kênh còn lại để tìm các giải giá trị phù hợp b Hiển thị kết quả mô phỏng - Kích đúp chuột vào các phần tử hiển thị trong thiết kế. .. + Pan window Hình 2.9: Pan window + Tool bars : các thanh công cụ có sẵn trên cửa sổ Hình 2.10: Tool bars 2.2.3: Tạo một dự án mới - Vào File menu, lựa chọn New, cửa sổ Project layout xuất hiện Hình2.11 Cửa số Project layout - Vào Component Library, dùng chuột kéo phần tử cần sử dụng và thả vào Main Layout (Hình 10) Hình 2.12 Đặt phần tử vào Main layout - Việc kết nối giữa các phần tử trong thiết kế