ĐỒ ÁN MÔN HỌC THÔNG TIN SỢI QUANG HỆ THỐNG WDM

Thời gian gần đây, nhu cầu lưu lượng tăng mạnh do sự phát triển bùng nổ của các loại hình dịch vụ Internet và các dịch vụ băng thông đã tác động không nhỏ tới việc xậy dựng cấu trúc mạng viễn thông. Để thoả mãn việc thông suốt lưu lượng và băng tần lớn, các hệ thống thông tin quang sử dụng công nghệ WDM được xem là ứng cử quan trọng cho đường truyền dẫn. Công nghệ WDM đã và đang cung cấp cho mạng lưới truyền dẫn cao trên băng tần lơn sợi đơn mode, nhiều kênh quang truyền đồng thời trên một sợi, trong đó mỗi kênh tương đương với một hệ thống truyền dẫn độc lập tốc độ cao. Công nghệ WDM cho phép các nhà thiết kế mạng lựa chọn được phương án tối ưu nhất để tăng dung lượng đường truyền với chi phí thấp nhất. Với nhận thức ấy đề tài “Tìm hiểu công nghệ ghép kênh quang theo bước sóng WDM” sẽ giúp chúng ta hiểu rõ hơn. Trong quá trình làm đồ án không thể không xảy ra những thiếu sót. Em hy vọng nhận được những nhận xét, lời khuyên chân thành nhất của các thẩy cô về bài đồ án này. Em xin chân thành cảm ơn

Bài tập lớn: Thông tin sợi quang GVHD: Nguyễn Vũ Anh Quang TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ THÔNG TIN HỮU NGHỊ VIỆT - HÀN KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG ============================ BÀI TẬP LỚN MÔN HỌC THÔNG TIN SỢI QUANG TÊN ĐỀ TÀI: HỆ THỐNG WDM SVTH: Trần Văn Trường Lớp: CCVT07A GVHD: Nguyễn Vũ Anh Quang Nẵng, Ngày 16 tháng 12 năm 2016 SVTH: Trần Văn Trường Bài tập lớn: Thông tin sợi quang GVHD: Nguyễn Vũ Anh Quang LỜI NÓI ĐẦU Thời gian gần đây, nhu cầu lưu lượng tăng mạnh phát triển bùng nổ loại hình dịch vụ Internet dịch vụ băng thông tác động không nhỏ tới việc xậy dựng cấu trúc mạng viễn thông Để thoả mãn việc thông suốt lưu lượng băng tần lớn, hệ thống thông tin quang sử dụng công nghệ WDM xem ứng cử quan trọng cho đường truyền dẫn Công nghệ WDM cung cấp cho mạng lưới truyền dẫn cao băng tần lơn sợi đơn mode, nhiều kênh quang truyền đồng thời sợi, kênh tương đương với hệ thống truyền dẫn độc lập tốc độ cao Công nghệ WDM cho phép nhà thiết kế mạng lựa chọn phương án tối ưu để tăng dung lượng đường truyền với chi phí thấp Với nhận thức đề tài “Tìm hiểu công nghệ ghép kênh quang theo bước sóng WDM” giúp hiểu rõ Trong trình làm đồ án không xảy thiếu sót Em hy vọng nhận nhận xét, lời khuyên chân thành cô đồ án Em xin chân thành cảm ơn! SVTH: Trần Văn Trường Bài tập lớn: Thông tin sợi quang GVHD: Nguyễn Vũ Anh Quang MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH ẢNH Chương I GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÔNG NGHỆ WDM 1.1 Giới thiệu công nghệ ghép kênh quang theo bước sóng 1.2 Nguyên lý ghép kênh quang theo bước sóng: .6 1.3 Các tham số gép kênh quang theo bước sóng: .8 1.3.1 Suy hao xen: .8 1.3.2 Xuyên kênh: 1.3.3 Độ rộng kênh: .9 1.3.4 Ảnh hưởng hiệu ứng phi tuyến: 10 3.5 Các vấn đề kỹ thuật khác cần quan tâm khác 12 1.4.Ưu nhược điểm hệ thống ghép kênh quang theo bước sóng .13 CHƯƠNG II MÔ PHỎNG- THIẾT KẾ HỆ THỐNG WDM TRÊN PHẦN MỀM OPTISYSTEMS 14 2.1.Giới thiệu chung phần mềm Optisystem 14 2.2.Các đặc điểm phần mềm Optisystem 14 2.3.Thiết kế - khảo sát hệ thống thông tin quang sử dụng phần mềm Optisystem .15 2.3.1.Mục đích thiết kế 15 NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN 21 SVTH: Trần Văn Trường Bài tập lớn: Thông tin sợi quang GVHD: Nguyễn Vũ Anh Quang DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1: Ví dụ hệ thống WDM sử dụng sợi đa mode Hình 1.2: Mô tả tuyến thông tin quang có ghép bước sóng Hình 1.3: Mô tả thiết bị ghép, tách kênh hỗn hợp (MUX-DEMUX .7 Hình 1.4 Hệ thống ghép bước sóng theo hướng Hình 1.5: Hệ thống ghép bước sóng theo hai hướng .7 Hình 3.1 Sơ đồ tổng quát hệ thống WDM ghép kênh 15 Hình 3.3.3 Hình ảnh phổ trước sau đường truyền 18 SVTH: Trần Văn Trường Bài tập lớn: Thông tin sợi quang GVHD: Nguyễn Vũ Anh Quang Chương I GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÔNG NGHỆ WDM 1.1 Giới thiệu công nghệ ghép kênh quang theo bước sóng Ghép kênh quang đời nhằm mục đích tận dụng triệt để băng tần lớn sợi quang, tăng dung lượng kênh, đồng thời xây dựng tuyến truyền dẫn tốc độ cao mà hệ thống ghép kênh điện đáp ứng Các kỹ thuật ghép kênh quang sử dụng là: + Ghép kênh quang theo bước sóng (WDM- Wavelenght Division Multiplexing) + Ghép kênh quang theo thời gian (OTDM- Optical Time Division Multiplexing) + Ghép kênh quang theo tần số (OFDM- Optical Frequency Division Multiplexing) Tuy nhiên phương pháp ghép kênh quang theo bước sóng WDM sử dụng rộng rãi Khi cần tăng dung lượng hệ thống cần thay đổi thiết bị đầu cuối mà không cần tăng tốc độ bit đường truyền không thêm sợi quang, tạo điều kiện thuận lợi cho việc thiết kế mạng , làm sở cho việc phát triển nhiều loại hình dịch vụ viễn thông tương lai Ghép kênh quang theo bước sóng: Khái niệm: WDM (Wavelength Division Multiplexing) phương thức ghép kênh quang theo bước sóng Thông thường tuyến thông tin quang điểm nối điểm, sợi dẫn quang cho tia laser với bước sóng ánh sáng truyền qua, đầu thu, tách sóng quang tương ứng nhận tín hiệu từ sợi Mỗi sóng laser mang số tín hiệu điện với phổ định Kỹ thuật sử dụng sợi quang (linh kiện quang) để mang nhiều kênh quang độc lập riêng rẽ Mỗi bước sóng biểu thị cho kênh quang sợi, sử dụng bước sóng ánh sáng để truyền dẫn số liệu song song theo bit nối ký tự Có nhiều cách tạo nên hệ thống WDM, chẳng hạn sử dụng bước sóng 1310nm bước sóng 1550nm sử dụng bước sóng 850nm bước sóng 1310nm (hình 1.1) Qua trình phát triển công nghệ, khái niệm WDM thay khái niệm DWDM (Dense Wavelenght Division Multiplexing) Về nguyên lý khác biệt hai khái niệm nói DWDM nói đến khoảng cách kênh cách định tính số lượng kênh riêng rẽ (mật độ kênh) hệ thống Những kênh quang hệ thống DWDM thường nằm cửa sổ bước sóng chủ yếu 1550nm môi trường ứng dụng hệ thống mạng đường trục, cự ly truyền dẫn dài dung lượng lớn Công nghệ cho phép chế tạo phần tử hệ thống DWDM 80 kênh với khoảng cách nhỏ 0,5nm SVTH: Trần Văn Trường Bài tập lớn: Thông tin sợi quang GVHD: Nguyễn Vũ Anh Quang Hình 1.1: Ví dụ hệ thống WDM sử dụng sợi đa mode 1.2 Nguyên lý ghép kênh quang theo bước sóng: Nguyên lý việc ghép kênh quang theo bước sóng minh họa hình 1.2: Hình 1.2: Mô tả tuyến thông tin quang có ghép bước sóng WDM hệ thống ghép n bước sóng λ1 λn, phía phát sử dụng nguồn quang LD LED Mỗi nguồn quang có bước sóng riêng Ánh sáng đầu LD LED chiếu vào thiết bị ghép bước sóng (MUX: multiplex) cách tử G P thành luồng chung có n bước sóng truyền qua sợi quang Tại đầu thu sử dụng tách bước sóng (DEMUX: Demultiplex) để tách riêng rẽ bước sóng Mỗi bước sóng đưa vào diode tách quang để tách luồng tín hiệu số Người ta chia thiết bị ghép bước sóng quang thành loại: Các ghép (MUX), giải ghép (DEMUX) giải ghép hỗn hợp (MUX-DEMUX) Các MUX, DEMUX dùng cho phương án truyền dẫn theo hướng, MUX-DEMUX dùng cho phương án truyền dẫn theo hai hướng mô tả hình 1.3: SVTH: Trần Văn Trường Bài tập lớn: Thông tin sợi quang GVHD: Nguyễn Vũ Anh Quang Hình 1.3: Mô tả thiết bị ghép, tách kênh hỗn hợp (MUX-DEMUX - Có phương án thiết lập hệ thống truyền dẫn sử dụng ghép bước sóng quang: + Phương án truyền dẫn ghép bước sóng quang theo hướng: kết hợp bước sóng khác vào sợi đầu thực tách chúng để chuyển tới tách sóng quang đầu hình 1.4: Hình 1.4 Hệ thống ghép bước sóng theo hướng + Phương án truyền dẫn ghép bước sóng quang theo hai hướng, có nghĩa phát thông tin theo hướng theo bước sóng λ1 đồng thời phát thông tin theo hướng ngược lại bước sóng λ2 : Hình 1.5: Hệ thống ghép bước sóng theo hai hướng SVTH: Trần Văn Trường Bài tập lớn: Thông tin sợi quang GVHD: Nguyễn Vũ Anh Quang 1.3 Các tham số gép kênh quang theo bước sóng: Các tham số để miêu tả đặc tính ghép tách hỗn hợp suy hao xen, xuyên kênh độ rộng kênh 1.3.1 Suy hao xen: Được xác định lượng công suất tổn hao tuyến truyền dẫn quang điểm ghép nối thiết bị WDM với sợi suy hao thân thiết bị ghép gây Vì vậy, thực tế thiết kế phải tính cho vài dB đầu Suy hao xen biểu diễn qua công thức sau: Trong Li suy hao bước sóng λi thiết bị ghép xen vào tuyến truyền dẫn Các tham số nhà chế tạo cho biết kênh quang thiết bị - Ii(λi), Oi(λi) tương ứng tín hiệu có bước sóng λi vào cửa thứ i ghép - Ii(λi), Oi(λi) tương ứng tín hiệu có bước sóng λi vào cửa thứ i tách 1.3.2 Xuyên kênh: Xuyên kênh có mặt kênh kênh kế cận làm tăng nhiễu giảm tỷ số tín hiệu nhiễu kênh xét Trong hệ thống ghép kênh quang, xuyên kênh xuất do: - Các viền phổ kênh vào băng thông tách kênh lọc kênh khác Khi sóng mang quang điều chế tín hiệu, điều chế công suất viền phổ điều chế công suất băng kênh kế cận - Xuất phát từ giá trị hữu hạn thực tế độ chọn lọc độ cách ly lọc - Tính phi tuyến sợi quang mức công suất cao hệ thống đơn mode Cơ chế tán xạ Raman, hiệu ứng tán xạ kích thích phi tuyến làm cho SVTH: Trần Văn Trường Bài tập lớn: Thông tin sợi quang GVHD: Nguyễn Vũ Anh Quang công suất quang bước sóng tác động đến tán xạ công suất quang, bước sóng khác Trong tách kênh dò công suất tín hiệu từ kênh thứ i có bước sóng λi sang kênh khác có bước sóng khác với bước sóng λi Nhưng thực tế tồn mức xuyên kênh đó, làm giảm chất lượng truyền dẫn thiết bị Khả để tách kênh khác diễn giải suy hao xuyên kênh tính dB sau: U (λ )  Di (λi ) = −10 log  i k [dB ]  I i (λk )  Trong giải ghép Ui(λk) lượng tín hiệu không mong muốn bước sóng λk bị dò cửa thứ i mà có tín hiệu bước sóng λi 1.3.3 Độ rộng kênh: Một vấn đề quan trọng hệ thống WDM sử dụng bước sóng việc phân chia bước sóng Hiện hệ thống viễn thông dùng sợi quang thường sủ dụng bước sóng 1550nm khuếch đại EDFA Băng thông cực đại khuếch đại sợi pha tạp EDFA khoản 30nm Nếu ta muốn xếp khoảng 16 kênh dải bước sóng độ rộng kênh 30nm/16 kênh hay 1,875nm Độ rộng kênh tiêu chuẩn miền tần số bước sóng Mối quan hệ tần số bước sóng: Trong đó: c vận tốc ánh sáng 3.108 m/s λ bước sóng hoạt động SVTH: Trần Văn Trường Bài tập lớn: Thông tin sợi quang GVHD: Nguyễn Vũ Anh Quang Vì 1,875nm tương đương với độ rộng kênh có tần số xấp xỉ 250GHz Vậy độ rộng kênh dải bước sóng mà định cho nguồn phát quang Dải bước sóng C khuếch đại EDFA 1530-1550nm Nếu nguồn phát thứ phát xạ 1530, nguồn phát thứ hai phải phát xạ 1531,875nm nguồn phát khác tương tự Nếu nguồn phát quang diode laser độ rộng kênh yêu cầu khoảng vài chục nm Đối với nguồn phát quang diode LED yêu cầu độ rộng kênh phải lớn từ 10 đến 20 lần LD độ rộng phổ loại nguồn rộng 1.3.4 Ảnh hưởng hiệu ứng phi tuyến: Trong hệ thông thông tin quang, hiệu ứng phi tuyến xảy công suất tín hiệu sợi quang vượt giới hạn hệ thống WDM mức công suất thấp nhiều so với hệ thống đơn kênh Các hiệu ứng phi tuyến ảnh hưởng đến chất lượng hệ thống WDM chia thành hai loại hiệu ứng tán xạ hiệu ứng Kerr (khúc xạ) 1.3.4.1 Hiệu ứng tán xạ: Bao gồm hiệu ứng SBS SRS: - Hiệu ứng SRS (Stimulated Raman Scrattering) tượng chiếu ánh sáng vào sợi quang gây dao động phân tử vật liệu sợi quang, điều chế tín hiệu quang đưa vào dẫn đến bước sóng ngắn hệ thống WDM suy giảm tín hiệu lớn, hạn chế số kênh hệ thống - Hiệu ứng SBS (Stimulated Brillouin Scrattering) cúng có tượng SRS gây dịch tần dải tần tăng ích nhỏ xuất hướng sau chiều tán xạ Ảnh hưởng càn lớn ngưỡng công suất thấp 1.3.4.2 Hiệu ứng Kerr: Gồm hiệu ứng SPM, XPM, FWM: - Hiệu ứng SPM (Self Phase Modulation) tượng cường độ quang đưa vào thay đổi, hiệu suất khúc xạ sợi quang thay đổi theo gây biến pha sóng quang Khi kết hợp với tán sắc sợi quang dẫn đến phổ tần dãn rộng SVTH: Trần Văn Trường 10 Bài tập lớn: Thông tin sợi quang GVHD: Nguyễn Vũ Anh Quang tích lũy theo tăng lên chiều dài Sự biến đổi công suất quang nhanh biến đổi tần số quang lớn - Hiệu ứng XPM (Cross Phase Modulation), có nghĩa hệ thống nhiều bước sóng hiệu suất khúc xạ biến đổi theo cường độ đầu vào dẫn đến pha tín hiệu bị điều chế công suất kênh khác - Hiệu ứng FWM (Four Wave Mixing) xuất có nhiều tín hiệu quang truyền dẫn hồn hợp sợi quang làm xuất bước sóng gây nên xuyên nhiễu làm hạn chế số bước sóng sử dụng Việc nảy sinh hiệu ứng phi tuyến gây tượng xuyên âm kênh, suy giảm mức công suất tín hiệu kênh dẫn đến suy giảm tỷ số S/N, ảnh hưởng đến chất lượng hệ thống 1.3.4.3 Phương hướng giải ảnh hưởng hiệu ứng phi tuyến tính Với xu phát triển công nghệ linh kiện quang học, hệ thống WDM tìm số phương pháp giải hữu hiệu để khắc phục ảnh hưởng hiệu ứng truyền dẫn, hệ thống WDM có số lượng kênh quang tương đối (nhỏ 16 kênh), tổng công suất truy nhập sợi quang thường không lớn +17 dBm, nhỏ nhiều so với trị số ngưỡng gây hiệu ứng SRS, ảnh hưởng SRS Sử dụng công nghệ điều chế kích quang công nghệ dao động tần số thấp khắc phục ảnh hưởng hiệu ứng băng hẹp SBS Hiệu suất trộn tần bốn sóng (FWM) có quan hệ lớn tán sắc sợi quang, sử dụng sợi quang G.655 khắc phục hiệu ứng FWM, giảm tán sắc sợi quang, lựa chọn tốt hệ thống WDM tốc độ cao Điều chế pha chéo (XPM) thường phát sinh hệ thống WDM có nhiều 32 kênh tín hiệu, khắc phục phương pháp tăng tiết diện hữu dụng vùng lõi sợi quang G.652 Tự điều chế pha (SPM) làm hẹp độ rộng xung quang truyền dẫn, ngược lại với hiệu ứng dãn xung tán sắc, mức độ định, lợi dụng SPM để bù dãn xung tán sắc SVTH: Trần Văn Trường 11 Bài tập lớn: Thông tin sợi quang GVHD: Nguyễn Vũ Anh Quang 3.5 Các vấn đề kỹ thuật khác cần quan tâm khác 1.3.5.1 Vấn đề ổn định bước sóng nguồn quang yêu cầu độ rộng nguồn phát a Ổn định bước sóng nguồn quang Trong hệ thống WDM, phải quy định điều chỉnh xác bước sóng nguồn quang, không, trôi bước sóng nguyên nhân làm cho hệ thống không ổn định hay tin cậy Hiện chủ yếu dùng hai phương pháp điều khiển nguồn quang: thứ phương pháp điều khiển phản hồi thông qua nhiệt độ chip kích quang để điều khiển giám sát mạch điện điều nhiệt với mục đích điều khiển bước sóng ổn định bước sóng; thứ hai phương pháp điều khiển phản hồi thông qua việc giám sát bước sóng tín hiệu quang đầu ra, dựa vào trênh lệnh trị số điện áp đầu điện áp tham khảo tiêu chuẩn để điều khiển nhiệt độ kích quang, hình thành kết cấu khép kín chốt vào bước sóng trung tâm b Yêu cầu độ rộng nguồn phát Việc chọn độ rộng phổ nguồn phát nhằm đảm bảo cho kênh hoạt động cách độc lập với hay cách khác tránh tượng chồng phổ phía thu kênh lân cận Băng thông sợi quang rộng nên số lượng kênh ghép lớn (ở hai cửa sổ truyền dẫn) Tuy nhiên, thực tế hệ thống WDM thường liền với khuếch đại quang sợi, làm việc vùng cửa sổ 1550 nm, nên băng tần hệ thống WDM bị giới hạn băng tần khuếch đại (từ 1530 nm đến 1565 nm cho băng C; từ 1570 đến 1603 nm cho băng L) Như vấn đề đặt ghép khoảng cách ghép bước sóng phải thoả mãn yêu cầu tránh chồng phổ kênh lân cận phía thu, khoảng cách phụ thuộc vào độ rộng phổ nguồn phát, phụ thuộc vào ảnh hưởng như: tán sắc sợi, hiệu ứng phi tuyến 1.3.5.2 Xuyên nhiễu kênh tín hiệu quang Xuyên nhiễu kênh sợi quang ảnh hưởng tới độ nhạy máy thu, có ảnh hưởng lớn đến chất lượng hệ thống WDM Có thể chia làm hai loại xuyên nhiễu sau đây: SVTH: Trần Văn Trường 12 Bài tập lớn: Thông tin sợi quang GVHD: Nguyễn Vũ Anh Quang - Xuyên nhiễu tuyến tính: đặc tính không lý tưởng thiết bị tách kênh, mức xuyên nhiễu chủ yếu phụ thuộc vào kiểu thiết bị tách kênh sử dụng khoảng cách kênh - Xuyên nhiễu phi tuyến: chủ yếu hiệu ứng phi tuyến sợi quang gây nên 1.4 Ưu nhược điểm hệ thống ghép kênh quang theo bước sóng Ưu điểm: So với hệ thống truyền dẫn đơn kênh quang, hệ thống WDM có ưu điểm trội: + Dung lượng truyền dẫn lớn, hệ thống WDM có dung lượng truyền dẫn lớn nhiều so với hệ thống TDM Hiện hệ thống có tổng dung lượng 200Gb/s thực nhiệm thành công với WDM 80 bước sóng, bước sóng mang tín hiệu TDM 2,5Gb/s + Loại bỏ yêu cầu khắt khe khó khăn gặp phải với hệ thống TDM đơn kênh tốc độ cao Không giống TDM phải tăng tốc độ số liệu lưu lượng truyền dẫn tăng, WDM cần mang vài tín hiệu, tín hiệu ứng với bước sóng riêng (kênh quang) + Đáp ứng linh hoạt việc nâng cấp dung lượng hệ thống, kỹ thuật WDM cho phép tăng dung lượng mạng có mà không cần phải lắp đặt thêm sợi quang Việc nâng cấp dung lượng đơn giản cắm thêm card hệ thống hoạt động + Quản lý băng tần cấu hình mềm dẻo, linh hoạt nhờ việc định tuyến phân bố bước sóng mạng WDM nên có khả quản lý hiệu băng tần truyền dẫn cấu hình lại dịch vụ mạng chu kỳ sống hệ thống + Ngoài ứng dụng để truyền nhiều chương trình truyền hình chất lượng cao, cự ly dài + Giảm chi phí đầu tư Nhược điểm: Bên cạnh ưu điểm trên, hệ thống WDM có hạn chế: + Dung lượng hệ thống nhỏ, chưa khai thác triệt để băng tần rộng lớn sợi quang + Chi phí cho khai thác, bảo dưỡng tăng có nhiều hệ thống hoạt động SVTH: Trần Văn Trường 13 Bài tập lớn: Thông tin sợi quang GVHD: Nguyễn Vũ Anh Quang CHƯƠNG II MÔ PHỎNG- THIẾT KẾ HỆ THỐNG WDM TRÊN PHẦN MỀM OPTISYSTEMS 2.1 Giới thiệu chung 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 2.2 Các đặc điểm phần mềm Optisystem - Có thư viện phần tử (Component Library): Optisystem có thư viện phần tử phong phú với hàng trăm phần tử mô hình hóa để có đáp ứng giống thiết bị thực tế Bao gồm như: thư viện nguồn quang, thư viện thu quang, khuếch đại quang, - Có khả kết hợp với công cụ phần mềm khác 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 - 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: + 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) + Thiết bị phân tích phân cực (Polarization Analyzer) Thiết bị đo điện: + Oscilloscope + Thiết bị phân tích phổ RF (RF Spectrum Analyzer) SVTH: Trần Văn Trường 14 Bài tập lớn: Thông tin sợi quang GVHD: Nguyễn Vũ Anh Quang + 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 Thiết kế - khảo sát hệ thống thông tin quang sử dụng phần mềm Optisystem 2.3.1 Mục đích thiết kế - Thiết kế hệ thống thông tin quang WDM ghép kênh bước sóng sử dụng kỹ thuật bù tán sắc - Sử dụng tuyến truyền dẫn gồm: + Sợi đơn mode chuẩn SMF + Bộ Khuếch đại EDFA + Trong tuyến sử dụng kỹ thuật bù tán sắc 2.3.2 Các bước tiến hành Hình 3.1 Sơ đồ tổng quát hệ thống WDM ghép kênh Bước 1: Sử dụng phần mềm Optisystem xây dựng mô hình mô hệ thống thông tin quang WDM với thông số sau: SVTH: Trần Văn Trường 15 Bài tập lớn: Thông tin sợi quang GVHD: Nguyễn Vũ Anh Quang - Tham số hệ thống + Tốc độ bit: + Số lượng kênh 2.5 Gbit/s + Khoảng cách truyền dẫn: 50 km - Các tham số toàn cục : + Tốc độ bit: 2.5 Gbit/s + Chiều dài chuỗi: 128 bits + Số mẫu bit: 64 Bước 2: 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 - Thiết bị đo công suất quang - Thiết bị phân tích phổ quang - Thiết bị đo BER a Bộ phát SVTH: Trần Văn Trường b Tuyến truyền dẫn 16 Bài tập lớn: Thông tin sợi quang GVHD: Nguyễn Vũ Anh Quang c Bộ thu Bước 3: Chạy mô SVTH: Trần Văn Trường 17 Bài tập lớn: Thông tin sợi quang GVHD: Nguyễn Vũ Anh Quang Bước 4: Hiển thị kết mô thiết bị đo đặt tuyến a Phổ trước truyền b Phổ đường truyền Hình 3.3.3 Hình ảnh phổ trước sau đường truyền • Phổ kênh thu SVTH: Trần Văn Trường 18 Bài tập lớn: Thông tin sợi quang GVHD: Nguyễn Vũ Anh Quang • Công suất tín hiệu nhiễu kênh SVTH: Trần Văn Trường 19 Bài tập lớn: Thông tin sợi quang GVHD: Nguyễn Vũ Anh Quang Tỷ lê lỗi bit : BER =0 Nhận xét: - Trong trình ghép kênh xảy suy hao dường truyền - Trong trình truyền bị ảnh hưởng hiệu ứng phi tuyến, xuất nhiều kênh - Để thay đổi tỉ lệ lỗi bit ta thay đổi công suất phát chiều dài đường truyền SVTH: Trần Văn Trường 20 Bài tập lớn: Thông tin sợi quang GVHD: Nguyễn Vũ Anh Quang NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN Đà Nẵng, ngày tháng năm 2016 Giảng viên SVTH: Trần Văn Trường 21 ... Optisystem xây dựng mô hình mô hệ thống thông tin quang WDM với thông số sau: SVTH: Trần Văn Trường 15 Bài tập lớn: Thông tin sợi quang GVHD: Nguyễn Vũ Anh Quang - Tham số hệ thống + Tốc độ bit: + Số... sợi quang gây nên 1.4 Ưu nhược điểm hệ thống ghép kênh quang theo bước sóng Ưu điểm: So với hệ thống truyền dẫn đơn kênh quang, hệ thống WDM có ưu điểm trội: + Dung lượng truyền dẫn lớn, hệ thống. .. Thiết kế - khảo sát hệ thống thông tin quang sử dụng phần mềm Optisystem 2.3.1 Mục đích thiết kế - Thiết kế hệ thống thông tin quang WDM ghép kênh bước sóng sử dụng kỹ thuật bù tán sắc - Sử dụng