Khảo sát tuyến truyền dẫn sợi quang có sử dụng sợ bù tán sắc

Khảo sát tuyến truyền dẫn sợi quang có sử dụng sợi bù tán sắc Nhóm Vũ Văn Cường – D14VT03 Lê Minh Giang – D14VT03 Nguyễn Văn Nam – D14VT03 Đỗ Tuấn Đạt – D14VT03 Nội dung Giới thiệu phần mềm OPTISYSTEM Nội dung Mô hệ thống quang phần mềm OPTISYSTEM Nội dung Tùy chỉnh tham số, mô kết luận Nội dung Giới thiệu phần mềm OPTISYSTEM Giới thiệu tổng quan phần mềm Lợi ích phần mềm Ứng dụng phần mềm Giới thiệu tổng quan phần mềm OptiSystem phần mềm mô hệ thống thơng tin quang Phần mềm có khả thiết kế, đo kiểm tra thực tối ưu hóa nhiều loại tuyến thông tin quang, dựa khả mơ hình hóa hệ thống thơng tin quang thực tế Lợi ích phần mềm Cung cấp nhìn tồn cầu vào hiệu hệ thống Đánh giá nhạy cảm tham số giúp đỡ việc thiết kế chi tiết kỹ thuật Trực quan trình bày tùy chọn thiết kế dự án khách hàng tiềm Cung cấp truy cập đơn giản để tập hợp rộng rãi hệ thống đặc tính liệu Cung cấp tham số tự động qt tối ưu hóa Tích hợp với họ sản phẩm Optiwave Ứng dụng phần mềm Thiết kế mạng WDM / TDM CATV Thiết kế mạng vòng SONET / SDH Thiết kế phát, kênh, khuếch đại, thu thiết kế đồ phân tán Đánh giá BER penalty hệ thơng với mơ hình thu khác Tính tốn BER quĩ cơng suất tuyến hệ thống có sửng dụng khuếch đại quang Nội dung Mô hệ thống quang phần mềm OPTISYSTEM Nội dung Mô hệ thống quang phần mềm OPTISYSTEM Sợi quang đơn mode NZ-DSF Sợi Sợibù bùtán tánsắc sắcDCF DCF Bộ Bộkhuyếch khuyếchđại đạiEDFA EDFA Phía Phíaphát phát Phía Phíathu thu Các Cácbộ bộđo đotham thamsố số Thay Thayđổi đổitham thamsố sốhệ hệthống thống Sợi quang đơn mode NZ-DSF Cấu tạo sợi Thông số kĩ thuật Các thuộc tnh sợi Tham số Đường kính trường mode Chi tiết Bước sóng Dải giá trị danh định Sai số Giá trị danh định Sai số Giá trị cực đại Giá trị cực đại Giá trị cực đại Giá trị 1550 mm 8 - 11 mm ± 0,7 mm 125 mm ± 1 mm 0,8 mm 2% 1450 nm Đặc tnh suy hao sợi quang bước sóng 1550 nm Bán kính Số vòng Giá trị cực đại bước sóng 1550 nm 30 mm 100 0,5 dB Ứng suất kéo Hệ số tán sắc Giá trị nhỏ λmin và λmax 0,69 GPa 1530 nm và 1565 nm Đường kính vỏ Sai số đồng tâm lõi Độ khơng tròn vỏ Bước sóng cắt (của sợi bọc cáp) Dải bước sóng: 1530-1565 nm Hệ số tán sắc Dải bước sóng: 1565-1625 nm Tham số Hệ số suy hao Hệ số PMD (của sợi bọc cáp) Giá trị nhỏ Dmin Giá trị lớn Dmax Dấu Dmax - Dmin λmin và λmax Giá trị nhỏ Dmin Giá trị lớn Dmax Dấu Các thuộc tnh cáp Chi tiết Giá trị lớn bước sóng 1550 nm 1,0 ps/nm.km 10 ps/nm.km Dương âm ≤5,0 ps/nm.km (*) (*) (*) Dương âm Giá trị 0,35 dB/km Giá trị lớn bước sóng 1625 nm 0,4 dB/km M Q Giá trị PMDQ cực đại 20 cáp 0,01 % 0,2 ps/√km Sợi quang đơn mode NZ-DSF Thiết kế phần mềm điều chỉnh thơng số  Optisystem Bước 2: Kích đúp vào sợi cáp thay đổi thông số sợi Bước 1: Truy nhập thư viện Defaults Optical Fibers - Khi Library kích Optical đúp vàoFibers sợi quang xuất bảng: - Mục Disp: main:cho thay đổi giá  Label: chosắc phép trị tán ta độthay dốc đổi tán tên sợi quang ( Đặt G655 ) sắc  Length: cho: phép đổitán Dispersion Nhậpthay giá trị chiều dài sợi quang sắc ( Nhập ps/nm/km)  Attenuation: cho phép thay Dispersion Slope : Nhập giáđổi suyđộhao sợitán quang: với sợi trị dốc sắc chọn giá trị cửa sổ 1550 có suy hao 0,07 0.35dB/km - Thông số sau thiết lập o Chiều dài sợi 70 km o Hệ số suy hao bước sóng 1550nm : 0.35 dB/km o Hệ số tán sắc bước sóng 1550nm : 6ps/nm/km o Độ dốc tán sắc không : 0.07 ps/nm^2/km Sợi Sợibù bùtán tánsắc sắcDCF DCF phần mềm điều chỉnh thông số Thiết Tổng kế quan sợi DCF Optisystem Phương pháp dựa nguyên lý sau: Tán sắc sợi đơn mode nói chung tổng tán sắc dẫn sóng tán sắc vật liệu Như vậy, mặt nguyên tắc với cấu trúc thành phần hợp lý tạo sợi có tán sắc đủ lớn, ngược dấu bước sóng cơng tác định trước Dựa theo tính chất này, khoảng lặp đặt thêm đoạn sợi có tán sắc âm với độ dài hợp lý bù phần tán sắc Sợi quang DCF chế tạo cách đặc biệt nhờ thay đổi diện tích lõi sợi thay đổi phân bố chiết suất lõi/vỏ sợi cách hợp lý khiến cho giá trị tán sắc có dấu ngược với trường hợp sợi SMF (sợi đơn mode chuẩn phần lớn hệ thống WDM) Khi tín hiệu quang bị tán sắc dương sợi SMF qua phần sợi quang DCF có giá trị tán sắc âm, thành phần bước sóng ngắn lúc di chuyển chậm so với thành phần bước sóng dài Bộ Bộkhuyếch khuyếchđại đạiEDFA EDFA 4.Cấu Vị Ưu Thiết trí điểm tạo đặt kếcủa EDFA bộEDFA phần EDFA trongmềm tuyến điều cápchỉnh sợi quang thông số Optisystem - EDFA khơng có mạch tái tạo thời gian, mạch phục hồi nên mạch trở nên linh hoạt - EDFA có cấu trúc nhỏ nên lắp đặt nhiều EDFA trạm, làm cho hệ thống linh hoạt - Có thể hạ thấp giá thành hệ thống có cấu trúc đơn giản EDFA, cáp có trọng lượng nhỏ nâng cao khoảng cách lặp dung lượng truyền dẫn - Các hệ thống thông tin sợi quang đường dài sử dụng chuỗi EDFA truyền dẫn Cự ly truyền dẫn đạt xa nhờ sử dụng EDFA, có nhiễu thấp độ khuếch đại cao Phía phát Phíathu phát thu Mô nguồn phát Các Cácbộ bộđo đotham thamsố số tỉ lệ quang: lỗi bit: Default/ Visualizer Library/ Electrical/ BER Analyzer Bộ đo phổ Optical/ Optical Spectrum Analyzer Bộ đo OSNR: Default/ Visualizer Library/ Optical/ WDM Analyzer Máy đo công suất quang: Default/ Visualizer Library/ Optical/ Optical Power Metter Thay Thayđổi đổitham thamsố sốhệ hệthống thống :Bật Thay trị theo yêu cầu Bước 1: cửađổi sổgiá Layout Parameters - Tại Valueđúp chọn bithình rate.Layout Cáchmục 1: Kích vàoSet Cách 2: Từ menu ta vào theo Layout Parameters - Tiến hành nhập giá trị bit rate: 10Gbit/s= 10^9 bit /s, 40Gbit/s= 40^9bit/s - Nhập độ dài chuỗi bit Sequence length: 128 bit - Số mẫu / bit Samples per bit: 64 mẫu / bit Số mẫu Number of samples = chiều dài chuỗi * số mẫu bit = 128*64=8192 mẫu Nội dung Tùy chỉnh tham số, mô kết luận Tùy tham EDFA chỉnh thông số sợitheo DCF Thông số sợi số DCF đề bài: - Thông số sợi G.655 theo chuẩn ITU-T G655 theo yêu cầu đề bài: có chiều dài km 70km, hệ số suy hao 0.35 dB/km Suy độ lợi Chiều Sợi dài G655 chặng : = 2.5 Chiều dài : = 70 km Hệ số suy hao:chặng = 0.5 dB/km EDFA thứ 70*0.35= 24.5dB ( Gain = 24.5 ) Hệ số suy hao bước sóng 1550nm : 0.35 dB/km Ta có Tương tự DCF có chiều dài 2.5km hệ số suy hao 0.5dB/km suy Hệ số tán sắc bước sóng 1550nm : = ps/nm/km EDFA thứ -có độ lợi 2.5*0.5=1.25 dB ( Gain = 1.25 ) Suy ra: = == -168 ps/nm/km Độ dốc tán sắc không : = 0.07 ps/nm^2/km Ta lại có tỷ số S/D = = = = = 1.96 ps/nm^2/km Chạy mô phân tích kết - 1.Trong Chạyphần mơ tốctheo độ bit mô yêu10Ghz cầu đề bài, để chuyển Ber = 10-12 ta chọn phương pháp thay đổi công suất nguồn phát Công suất phát Chạy mô phân tích kết Đặt số vòng lặp ( ứng với độ dài tuyến 420 km ) Phổlệphía phát Tỉ lỗi bit Biểu đồphía mắt thu Phổ Xác định khoảng cách truyền đẫn giới hạn BER = 10 ^-9 Tiến hành Thay đổi sốchạy vòngmơ lặpphỏng loop control cách: o Cách 1: Nhấn tổ hợp Ctrl + Home o Cách 2: Vào Layout chọn Set Total Sweep Iterations - Thay đổi giá trị vòng lặp - Vậy để đạt BER yêu cầu chiều dài tuyến truyền Ta thấy ứng với quãng đường BER = 10^-9 ta có OSNR giao động của17.5dB hệ thống giao động từ 450-490km trongquang khoảng Chạy mô tốc độ bit 40Ghz - Đặt hệ thống hoạt động tốc độ bit 40Ghz - Công suất phát trường hợp 10Ghz - Do hoạt động tốc độ cao nên khoảng cách truyền dẫn ngắn ta đặt vòng lặp ( ứng với khoảng cách truyền dẫn 70km) tiến hành chạy mô Xác định khoảng cách truyền đẫn giới hạn BER = 10 ^-9 - - Làm tương tự với hệ thống tốc độ 10Ghz - Đặt số vòng lặp - Chạy mơ đưa kết cửa sổ report Ứng với BER = 10^-9 yêu cầu đề vòng lặp 1,5 tương ứng với - Tại BER = 10^-9 ta có OSNR = 23dB khoảng cách truyền dẫn 100-105km   Kết luận Q trình thiết kế tuyến thơng tin quang điểm – điểm nói chung liên quan đến nhiều tham số đặc tính quan hệ với nên việc phân tích thiết kế tuyến thực tế đòi hỏi q trình lặp vài lần trước hoàn thành đảm bảo thỏa mãn yêu cầu đặt Các yêu cầu hệ thống nói chung cần thiết cho việc phân tích tuyến là: • Khoảng cách truyền dẫn (hoặc mong muốn) • Tốc độ liệu độ rộng băng tần kênh truyền • Tỉ số lỗi bít (BER) tỉ số tín hiệu nhiễu (SNR) yêu cầu Đứng phương diện nhà thiết kế cần nắm vấn đề liên quan thông số thiết bị thuộc hệ thống để có cách thay đổi hiệu chỉnh hệ thống cho phù hợp với nhu cầu mục đích sử dụng  ... suất tuyến hệ thống có sửng dụng khuếch đại quang Nội dung Mơ hệ thống quang phần mềm OPTISYSTEM Nội dung Mô hệ thống quang phần mềm OPTISYSTEM Sợi quang đơn mode NZ-DSF Sợi Sợibù b tán tánsắc sắcDCF... cho giá trị tán sắc có dấu ngược với trường hợp sợi SMF (sợi đơn mode chuẩn phần lớn hệ thống WDM) Khi tín hiệu quang bị tán sắc dương sợi SMF qua phần sợi quang DCF có giá trị tán sắc âm, thành... sợi DCF Optisystem Phương pháp dựa nguyên lý sau: Tán sắc sợi đơn mode nói chung tổng tán sắc dẫn sóng tán sắc vật liệu Như vậy, mặt nguyên tắc với cấu trúc thành phần hợp lý tạo sợi có tán sắc