Nguồn phát: Sử dụng nguồn CW Laser continous Wave Laser : nhằm giảm ảnh hưởng của tán sắc sợi.. Thiết kế và mô phỏng hệ thống thông tin quang sử dụng phần mềm Optisystem... Tỉ lệ lỗi b
Trang 1BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN MÔN THÔNG TIN
QUANG
ĐỀ TÀI:
“Xây dựng phương án thiết kế hệ thống thông tin
quang WDM”
Giáo viên hướng dẫn: TS.Nguyễn Hoàng Hải
Sinh viên thực hiện:
Trang 2MỤC LỤC
Trang 4I Mô hình mô phỏng
1 Tuyến phát quang
Mỗi kênh quang bao gồm nguồn phát quang lazer CW lazer, bộ phát xung RZ pulse genarator, bộ phát bit điện pseudom-Radom Bit sequence Genarator, bộ điều chế Mach- zehnder
Tuyến phát quang gồm 4 kênh quang được tích hợp thông quang bộ ghép kênh quang
MUX
Nguồn phát: Sử dụng nguồn CW Laser ( continous Wave Laser ) : nhằm giảm ảnh
hưởng của tán sắc sợi
Toàn tuyến phát 4 kênh quang
Trang 62 Tuyến truyền dẫn quang
Hình Tuyến truyền dẫn quang
Sợi quang sử dụng G.655 có các tham số: tại cửa sổ truyền 1550nm thì:
Suy hao sợi: 0.22dB
Trang 7Hình Thông số sợi G 655 X01 – Silec Cable
Ngoại trừ thông số độ dốc tán sắc không có thông tin nên nhóm đã lấy theo chuẩn của ITU ( nhỏ hơn hoặc bằng 0.07 ps/nm^2/k) và lựa chọn độ đóc tán sắc bằng
Trang 83 Tuyến thu quang
Hình Tuyến thu quang
Trang 94 Kết quả mô phỏng theo yêu cầu thiết kế
Tuyến WDM theo yêu cầu
Hình Toàn tuyến truyền dẫn quang.
Thiết kế và mô phỏng hệ thống thông tin quang
sử dụng phần mềm Optisystem
9
Trang 10II Các tham số mô phỏng chi tiết
Trang 11Khuếch đại quang EDFA: Do suy hao sợi quang nên cần sử dụng bộ khuếch đại
EDFA để bù suy hao sợi
+ L1=30km thì suy hao sợi là: 30×0.22=6.6dB
Độ lợi của bộ khuếch đại EDFA là
6.6dB
+ L2=10km thì suy hao sợi là: 10×0.22=2.2dB
Độ lợi của bộ khuếch đại EDFA là 2.2 dB
Trang 12Tỉ lệ lỗi bit BER
Khi vòng lặp chọn là 4 (80km một chặng) thì BER thu được của cả 4 kênh đều bằng 1.BER của các kênh lúc chưa hiệu chỉnh (Đặt công suất phát các nguồn laser đều bằng -5dBm)
Trang 13Hình Mắt quang của các kênh lúc chưa hiệu chỉnh.
Thiết kế và mô phỏng hệ thống thông tin quang
sử dụng phần mềm Optisystem
13
Trang 14Hình Thiết lập tham số toàn cục.
Chọn chiều dài sợi G.655 là 40km, số bộ lặp là: 400km ÷ 40km = 10 bộ
Do sợi quang có suy hao tán sắc nên trong tuyến truyền dẫn sẽ sử dụng bộ bù tán sắc
DCF
Thông số của bộ bù tán sắc:
Giả sử sợi G655 có chiều dài là L1=40km
Độ tán sắc là : D1= 6 ps/nm.km
Trang 15Độ dốc tán sắc : -0.15ps/nm^2.km.
2 Kết quả mô phỏng thay đổi các tham số để đạt BER=10 -12
Khi thay đổi một trong các tham số hệ thống thì tỉ số lỗi bít BER se thay đổi theo
• Thay đổi công suất Laser phát
Hình Thay đổi công suất Laser phát.
Thay đổi các nguồn như sau:
Trang 1610^-12 mà không làm thay đổi BER của các kênh đã hoàn thành hiệu chỉnh.
• Thay đổi băng thông bộ mux và demux: từ 10Ghz mặc định thành 70Ghz
• Tăng số vòng lặp lên 10 , đồng nghĩa với tăng trạm khuếch đại và bù tán sắc BER thay đổi
+ BER của các kênh thay đổi
Hình BER của các kênh thay đổi , đạt 10 -12
Trang 183. Nhận xét :
Đối với truyền dẫn tốc độ bit cao (trong đề tài này là 40Gbit/s) , việc lựa chọn các thông số nguồn phát cũng như trạm lặp khắt khe hơn so với 10Gbit/s Nếu không có hiệu chỉnh, BER tại đầu thu chênh lệch nhau rất nhiều và có 1 kênh truyền ở bước sóng cao nhất (trong đề tài chúng em chọn kênh bước sóng cao nhất là 193.54 Thz) thường xuyên bị BER = 1
Để tăng BER tại đầu thu cần thay đổi những thông số sau :
• Công suất nguồn phát laser
• Băng thông bộ demux và mux
• Tăng số trạm bù tán sắc và khuếch đại
Khi thay đổi công suất nguồn phát laser ở 1 kênh thì những kênh sát cạnh bị ảnh hưởng nhiều hơn Do đó trong lúc hiệu chỉnh cần làm lần lượt các kênh để tránh gây ảnh hưởng không mong muốn đến các kênh đã hiệu chỉnh xong Cụ thể là , nếu thứ tự các kênh truyền theo bước sóng tăng dần là 1, 2, 3 và 4 Thì khi hiệu chỉnh kênh 1 sẽ làm ảnh hưởng đến kênh 2 nhiều hơn là 3 và 4, tương tự như thế , khi hiệu chỉnh kênh
2 sẽ ảnh hưởng đến kênh 1 và 3 nhiều hơn là kênh 4 Lần lượt hiệu chỉnh kênh từ 1 đến 4 cho BER bên thu kênh đó đạt 10-12 là giải pháp của nhóm chúng em trong bài tập lớn này
Trang 19III. Lời cảm ơn
Sau khi hoàn thành bài tập này, chúng em đã học được cách sử dụng phần mềm Opticsystem để mô phỏng hệ thống thông tin quang thực tế, trực tiếp được cấu hình và so sánh những kết quả với lý thuyết được học, nâng cao khả năng làm việc theo nhóm và tìm kiếm thông tin Chúng em xin cảm ơn thầy Nguyễn Hoàng Hải đã hướng dẫn, cung cấp cho chúng em những công cụ và gợi ý bổ ích để nhóm em có thể hoàn thành bài tập này
Thiết kế và mô phỏng hệ thống thông tin quang
sử dụng phần mềm Optisystem
19
Trang 20IV. Tài liệu tham khảo
1 Thông số sợi G655 X01 , Website của tổ chức General Cable
http://www.sileccable.com/Portals/france/pdf/en/GB%20G655%20X01%204.pdf
2 Slide và tài liệu môn học
3 Hướng dẫn sử dụng phần mềm OpticSystem
http://vi.scribd.com/doc/109467347/43/Mo-hinh-mo-ph%E1%BB%8Fng
Trang 21
Thiết kế và mô phỏng hệ thống thông tin quang
sử dụng phần mềm Optisystem
21