Mục đích của Luận văn này là trình bày tổng quát về lịch sử truyền dẫn thông tin quang, sự phát triển của công nghệ WDM, hệ thống WDM đa tốc độ đường, đánh giá được hiệu năng của hệ thống WDM đa tốc độ đường có được những ưu điểm nhược điểm cũng như tiềm năng mà hệ thống WDM đa tốc độ đường mang lại. Mời các bạn cùng tham khảo!
HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƢU CHÍNH VIỄN THƠNG - NGUYỄN QUANG XUÂN ĐÁNH GIÁ HIỆU NĂNG HỆ THỐNG GHÉP KÊNH QUANG THEO BƢỚC SÓNG ĐA TỐC ĐỘ ĐƢỜNG Chuyên ngành: Kỹ thuật viễn thông Mã số: 8.52.02.08 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ HÀ NỘI - 2019 Luận văn hoàn thành HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƢU CHÍNH VIỄN THƠNG Người hướng dẫn khoa học:TS.Vũ Tuấn Lâm Phản biện 1: ………………………………………………… Phản biện 2: ………………………………………………… Luận văn bảo vệ trước Hội đồng chấm luận văn thạc sĩ Học viện Công nghệ Bưu Viễn thơng Vào lúc: ngày tháng năm Có thể tìm hiểu luận văn tại: - Thư viện Học viện Cơng nghệ Bưu Viễn thơng MỞ ĐẦU Hiện nay, hệ thống thông tin quang trở thành xương sống, cốt lõi hạ tầng viễn thông Nhất công nghệ WDM ứng dụng giúp tối ưu hóa hạ tầng đường trục đáp ứng nhu cầu ngày tăng chất lượng độ phủ rộng khắp việc triển khai hệ thống thông tin quang trở nên cấp thiết khơng thể thiếu Vì việc sử dụng công nghệ WDM đa tốc độ đường trở thành xu hướng phát triển công nghệ WDM tương lai Công nghệ WDM cho phép tối ưu hạ tầng sử dụng tối đa tài nguyên hệ thống Trong mạng quang đa tốc độ đường suốt, truyền liệu thực bước sóng khác tỷ lệ tần số khác sợi Mạng quang đa tốc độ đường có tốc độ 10/40/100 Gb / s kênh bước sóng khác điều mơ hình mạng suốt Công nghệ WDM cho thấy cải thiện tốc độ liệu chất lượng truyền tải Từ tối ưu tài nguyên truyền dẫn tiết kiệm chi phí vận hành sử dụng bảo dưỡng hệ thống sau Đây hướng mà nhiều nhà cung cấp giới chọn để triển khai phát triển tối ưu hệ thộng Nội dung luận văn trình bày tổng quát lịch sử truyền dẫn thông tin quang, phát triển công nghệ WDM, hệ thống WDM đa tốc độ đường, đánh giá hiệu hệ thống WDM đa tốc độ đường có ưu điểm nhược điểm tiềm mà hệ thống WDM đa tốc độ đường mang lại Bố cục luận văn chia thành chương Chương tổng quan công nghệ WDM, giới thiệu lịch sử phát triển công nghệ quang, công nghệ WDM Chương hệ thống WDM đa tốc độ đường, nói kiến trúc, thành phần hệ thống, phương pháp điều chế giải điều chế, yếu tố ảnh hưởng đến hệ thống WDM đa tốc độ đường Chương mô hình mơ hệ thống sử dụng cơng cụ hỗ trợ optisystem đánh giá hiệu hệ thống WDM đa tốc độ đường 2 CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ CƠNG NGHỆ WDM 1.1 Sự phát triển cơng nghệ truyền tải quang Ngay từ xa xưa để thông tin cho nhau, người biết sử dụng ánh sáng để báo hiệu Qua thời gian dài lịch sử phát triển nhân loại, hình thức thơng tin phong phú dần ngày phát triển thành hệ thống thông tin đại ngày nay, tạo cho nơi giới liên lạc với cách thuận lợi nhanh chóng Chính lý mà hệ thống thông tin quang có sức hấp dẫn mạnh mẽ nhà khai thác viễn thông Các hệ thống thông tin quang phù hợp với tuyến thông tin xuyên lục địa, tuyến đường trục, tuyến trung kế mà cịn có tiềm to lớn việc thực chức mạng nội hạt với cấu trúc tin cậy đáp ứng loại hình dịch vụ tương lai Mơ hình chung tuyến thơng tin quang mơ tả hình 1.1 Hình 1.1 Các thành phần tuyến truyền dẫn cáp sợi quang 1.1.1 Lịch sử phát triển công nghệ truyền tải quang Với khởi đầu phát triển thành công công nghệ laser tiếp nối tiến công nghệ vật liệu xử lý quang học, truyền tải quang mạng viễn thông sớm trở thành thực từ năm 1980 Trong ba mươi năm vừa qua, công nghệ truyền tải quang phát triển nhanh chóng, dung lượng truyền tải tăng lên 10 ngàn lần Q trình phát triển cơng nghệ truyền tải quang chia thành ba thời kỳ (thế hệ) tương ứng với ba xu hướng tiến cơng nghệ bao gồm: - Thế hệ thứ - Công nghệ ghép kênh theo thời gian TDM: dựa kỹ thuật ghép kênh miền điện - Thế hệ thứ hai - Công nghệ khuếch đại quang kết hợp với công nghệ ghép kênh theo bước sóng quang WDM: ứng dụng rộng khắp mạng truyền tải - Thế hệ thứ ba - Công nghệ coherent số: cơng nghệ q trình nghiên cứu phát triển Thế hệ truyền dẫn quang thứ năm 1980 đến năm đầu thập kỷ 90 Trong giai đoạn này, ghép kênh theo thời gian TDM cơng nghệ truyền tải hệ thống truyền dẫn sợi quang Các hệ thống này, thiết bị điện quang tốc độ cao khuếch đại quang chìa khóa để thực hệ thống truyền dẫn quang đường trục tốc độ cao Các hệ thống thực ghép kênh TDM lên bước sóng quang có khả hỗ trợ truyền tải với dung lượng 10 Gbps 1.1.2 Sợi quang a Suy hao sợi quang Suy hao sợi quang biểu diễn (dB/km), tức suy hao trung bình sợi quang dài kilomet Công suất quang hệ thống sợi quang thường biểu diễn dBm, decibel quy vào 1mW Với công suất quang biểu diễn dBm, công suất lối nơi hệ thống xác định đơn giản biểu diễn công suất lối vào dBm trừ thành phần suy hao riêng lẻ biểu diễn dBm Các nguyên nhân gây suy hao sợi quang là: Do hấp thụ vật liệu hay tạp chất cấu tạo nên sợi quang, tán xạ tuyến tính bị uốn cong b Cấu tạo sợi quang Hình 1.2 Cấu trúc sợi quang Ứng dụng tượng vật lý phản xạ toàn phần, sợi quang chế tạo gồm có lớp sau: Cấu trúc tổng quát minh họa hình 1.4 - Lớp (lớp lõi) có dạng hình trụ trịn, có đường kính d = 2a, làm thủy tinh có chiết suất n1 gọi lõi sợi (core) - Lớp thứ có dạng hình trụ bao quanh lõi nên gọi lớp vỏ bọc (cladding) có đường kính D = 2b, làm thủy tinh nhựa plastic, có chiết suất n2 < n1 c Các loại sợi quang Có loại cáp sợi quang sử dụng hệ thống thông tin quang: Sợi đa mode chiết suất bậc: Sợi đa mode chiết suất bậc có chiết suất khúc xạ biến đổi từ thấp - cao - thấp tính từ lớp vỏ (cladding) – lõi (core) – vỏ (cladding) Thuật ngữ “đa mode” nói lên thực tế có nhiều mode làm việc sợi quang Sợi đa mode chiết suất bậc sử dụng ứng dụng yêu cầu tốc độ bit thấp băng rộng (< 1GHz) khoảng cách ngắn (