Wdm và ứng dụng nâng cấp tuyến hà nội vinh lên 240gb

621.382 TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH KHOA ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG đồ án tốt nghiệp đại học Đề tài: WDM V ỨNG DỤNG NÂNG CẤP TUYẾN HÀ NỘI - VINH LÊN 240Gb/s Ngườ g Mã số sinh viên : : : : ThS Lê Thị Kiều Nga Nguyễn Cảnh Tiến 50K1 - ĐTVT 0951083538 NGHỆ AN - 2014 MỤC LỤC Trang LỜI NÓI ĐẦU i TÓM TẮT ĐỒ ÁN iii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ iv DANH MỤC CÁC BẢNG v DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT vi CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG GHÉP KÊNH THEO BƢỚC SÓNG WDM 1.1 Cấu trúc tổng quát hệ thống thông tin quang WDM 12N u t s 1.2.1 Gi i thiệu ệ t ố WDM t s WDM 1.2.2 Phân loại hệ thống truyền dẫn quang WDM 1.2.3 Nguyên lý hoạt động hệ thống WDM Ưu, ợ điểm công nghệ WDM 1.3 Các thiết bị ản hệ thống WDM 1.3.1 Nguồn quang 1.3.2 Sợi quang 10 1.3.3 Cáp quang 15 1.3.4 Bộ lọc quang 20 1.3.5 Bộ thu 21 1.3.6 Thiết bị khuế đại quang sợi 22 1.3.7 Thiết bị xen r t quang (OADM) 23 1.3.8 Thiết bị kết nối chéo quang OXC 25 1.4 Kết luận 26 CHƢƠNG CÁC VẤN ĐỀ KĨ THUẬT HỆ THỐNG CẦN QUAN TÂM TRONG MẠNG CÁP QUANG ĐƢỜNG TRỤC WDM 27 2.1 Số đ ợc sử dụng khoảng cách kênh 27 2.2 Vấ đề ổ c sóng nguồn quang yêu cầu độ rộng phổ nguồn phát 30 2.3 Xuyên nhiễu kênh tín hiệu quang 31 2.4 Suy hao - quỹ công suất hệ thống WDM 31 2.5 Tán sắc - bù tán sắc 32 2.6 Ả ởng hiệu ứng phi tuyến 33 2.6.1 Ả ởng hiệu ứng tán xạ 34 2.6.2 Ả ởng hiệu suất khúc xạ 35 2.7 Một số vấ đề sử dụng EDFA mạng WDM 37 Tă í động điều chỉnh EDFA 37 Tă í ằng phẳng EDFA 38 2.7.3 Tích luỹ tạp âm sử dụng khuế đại EDFA 39 2.8 Vấ đề thiết kế tuyến thông tin quang 39 2.8.1 Thiết kế dựa quỹ công suất 39 Qũ t ời gian lên 40 2.9 Kết luận 41 CHƢƠNG ỨNG DỤNG NÂNG CẤP DUNG LƢỢNG HỆ THỐNG CÁP QUANG ĐƢỜNG TRỤC LÊN 240Gb/s 42 3.1 Cấu hình tuyến 42 3.2 Cấu trúc phân bố mạ đ ờng trục nâng cấp lên 240Gbps 45 3.2.1 Cấu hình trạm OADM - ng 48 3.2.2 Cấu hình trạm OADM - ng 48 3.3 Giải pháp nâng cấp hệ thống từ 80Gbps lên 240Gbps 49 3.3.1 Giải pháp công nghệ: 49 3.3.2 Giải ĩ t uật hệ thống 50 3.4 Khảo sát thiết kế tuyế t ô 3.5 Mô tuyế t ô ti qua ti qua 240G đ ợc nâng cấp 54 s đ ợc nâng cấp 55 3.5.1 Giải pháp phần mềm 55 3.5.2 Yêu cầu tuyến mô 56 3.5.3 Thực mô 56 3.5.4 Kết đạt đ ợc 61 3.5.5 Giải pháp khắc phục chất ợng kênh truyền 64 3.6 Kết luận 67 KẾT LUẬN 68 TÀI LIỆU THAM KHẢO 69 LỜI NÓI ĐẦU Ở c ta nay, việc truyền tải thơng tin, liệu đa vị trí quan trọng V i tr ờng, chất u điểm ă t à rộng, chịu ả iếm ởng mơi ợng tín hiệu tốt nên thơng tin cáp sợi quang ngày chiếm u t ế mạng viễn thông Công ty viễ t ô tr c Thời kỳ đầu, thông tin cáp sợi quang đ ợc ứng dụng tuyến trục thông tin quốc gia Ngày nay, qua tuyế đ ợc sử dụng rộng khắp, ngồi tuyế liên tỉnh cịn tuyến cáp quang nội hạt đ ợ c Từ t ởng v i ă N i đời, qua t ô ầ đến hầu hết quận, huyện t ể môi tr ờng truyền dẫn lý ệ thống truyền dẫn m i khai thác phần nhỏ ă công nghệ truyền dẫ tr ởng không ngừ đ iều t ô t ức au đ ợc nghiên cứu thử nghiệm, số đ t c sóng WDM (Wavelength Division Multiplexing) tận dụng hiệu nguồ tài sợi qua đ ờng trục vô ạn nhiều u điểm khác triển khai sợi quang Để thích ứng v i tă qua u m d G ă a du ợng truyền dẫn hệ thống mà không cầ tă tố độ kênh c sóng Do đ WDM iải pháp tiên tiế tr ĩ t uật t ô cầu du ợng chất t rộng khu vực tổn hao thấp s WDM â ti qua , đá ứ ợng truyền dẫn hệ thống mạ đ ợc yêu đ ờng trục quốc gia Ở Việt Nam, hệ thố v i du chất WDM đ ợc ứng dụng tuyến trục Bắc - Nam ợng 40Gbps tiếp tụ đ ợc nâng lên thời gian t i Để đảm bảo ợng thông tin theo yêu cầu ngày cao xã ôi, nghệ chất ợng thiết bị truyền dẫ , t ì đội vận hành, bả d ỡng hệ thố ăm ầ đâ , u t ợng qua mạ hình dịch vụ thoại, dịch vụ ă ũ ài u t ế công â vi trực tiếp khai thác, ờng xuyên vô quan trọng Trong tă tr t ô đột biến, nhu cầu phát triển loại rộ đặc biệt Internet ngày l n Vì việc nâng cấp hệ thống truyền dẫn lên 80Gb/s cần thiết Việc nâng cấ du ợng hệ thống điều tất yếu mà không ngừng phát triển mạng thơng tin quang Vì cuố đồ i m ọ đề tài “WDM VÀ ỨNG DỤNG NÂNG CẤP TUYẾN HÀ NỘI - VINH LÊN 240Gb/s” V i mong muốn đề tài ĩa tr thực tế Cấu trúc đồ i ứu khoa học có ứng dụng , trình bày lầ ợt cụ thể vấ đề nghiên cứu khác nhau: Chƣơng Tổng quan hệ thống thông tin quang ghép kênh theo bƣớc sóng WDM Chƣơng Các vấn đề kĩ thuật hệ thống cần quan tâm mạng cáp quang đƣờng trục WDM Chƣơng Ứng dụng nâng cấp dung lƣợng hệ thống cáp quang đƣờng trục lên 240Gb/s Hệ thống thơng tin quang nói chung cơng nghệ truyền dẫn WDM nói ri ĩ vực khoa học công nghệ cao, v i ợng kiến thức nhiều ln ln t a đổi, địi ỏi phải liên tục cập nhật nghiên cứu V i phạm vi Đồ án này, em i ứu ĩ vực nhỏ v i hệ thiết bị đ ợc ứng dụng Việt Nam Dù ết sức cố gắ d Đồ án khơng tránh khỏi thiếu sót, m ối ợng kiến thức nhiều phức tạp đ ợc góp ý, bảo thầy cô Em xin chân thành cảm tr Đại Họ Vi tậ tì thời gian học tập tr t ầ ô iá tr K a Điện Tử Viễn Thông ng dẫn, truyề đạt kiến thức cho em suốt Đặc biệt, em xin gửi lời cảm cô giáo ThS Lê Thị Kiều N a tậ tì ng dẫ â t m sâu sắ đến t đồ án tốt nghiệp này! Em xin chân thành cảm ! Nghệ An, ngày t ăm 2014 Sinh viên thực Nguyễn Cảnh Tiến ii TÓM TẮT ĐỒ ÁN Tr đồ trì tổng quan cơng nghệ t c sóng hệ thống thơng tin quang Các thiết bị ản cấu thành nên hệ thống vấ đề ĩ t uật cầ qua tâm đối v i mạ qua bố trí, phân bố thiết bị mạ toán nâng cấ du thống từ 80G /s ợng hệ thố 240G /s tr qua đ ờng trục Nghiên cứu cách đ ờng trục Bắc - Nam Từ đ đề ơ sở hạ tầ iải đ ũ â Đi mô ấp hệ ỏng tuyến thông tin quang vòng ring phần mềm Optisystem, thiết lập tuyến thông tin quang Hà Nội - Vinh v i tố độ 240Gb/s MABSTRACT In this thesis, it presented an overview of multipled technology follow the wavelength and optical communication systems The basic equipments that constitute the system and the technical problem need considering to the fiber optic backbone network Studying the layout, distributing the equipments on the fiber network of the North - South axis From that proposing the problem about upgrading capacity system and that settlement project was upgrading from 80Gb/s to 240Gb/s on old infrastructure which had had To go the into simulating the optical information route on aroud of Optisystem software, setting up lines of optical communication betwen Hanoi and Vinh with the speed 240Gb/ s iii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1 Các thành phần tuyến truyền dẫn cáp sợi quang s Hình 1.3 Hệ thố s ng Hình 1.4 Nguyên lý truyền dẫn ánh sáng sợi quang 11 Hình 1.5 Sự truyền ánh sáng sợi quang có chiết suất nhảy bậc (SI) 11 Hình 1.6 Sự truyền ánh sáng sợi GI 12 Hình 1.7 Cấu trúc tổng quát cáp quang[1] 16 Hình 1.8 Minh họa lọc quang[1] 21 Hình 1.9 Cơ ế xạ ba mức (a) bốn mức (b) 22 Hình 1.10 Thiết bị OADM hệ thứ 24 Hình 1.11 Thiết bị OADM dựa circulator FBG [1] 24 Hình 1.12 OXC v i chuyển mạch kiểu Hình 2.1 Bă - C Bă â ia c sóng 26 - L 29 Hình 2.2 Hiệu ứng tán xạ SRS 34 Hình 3.1 Sơ đồ cấu trúc mạ qua đ ờng trục VTN [5] 47 Hình 3.2 Cấu ì OADM ng thiết bị trạm Thanh Hóa [5] 48 Hình 3.3 Cấu ì OADM ng thiết bị trạm Vinh [5] 48 Hình 3.4 Sơ đồ thiết kế, đấu nối hệ thống 240Gbps [5] 52 Hình 3.5 Thiết lậ át du ợng 10Gb/s 58 Hình 3.6 Thiết lậ át du ợng 40Gb/s 58 Hình 3.7 Module ghép kênh WDM phía phát 59 Hình 3.8 Tuyến truyền dẫn chiều dài 300Km 59 Hình 3.9 Thiết lậ t u du ợng 40Gb/s 60 Hình 3.10 Thiết lậ t u du ợng 10Gb/s 60 Hình 3.11 Phổ tần ghép kênh WDM 240Gb/s 61 Hình 3.12 Chất ợng tín hiệu theo tham số BER kênh 10Gb/s 62 Hình 3.13 Chất ợng tín hiệu 10G /s qua đồ thị mắt (Eye Diagram) 62 Hình 3.14 Phổ tần sau qua lặp 63 Hình 3.15 Chất ợng tín hiệu theo tham số BER kênh 40Gb/s 63 Hình 3.16 Chất ợng tín hiệu 40G /s qua đồ thị mắt (Eye Diagram) 64 Hình 3.17 Sử dụng lọc quang nâng cao chất ợng tín hiệu 65 Hình 3.18 Chất ợng BER tín hiệu kênh 40Gb/s sử dụng lọc quang 66 Hình 3.19 Chất ợng tín hiệu 40Gb/s sử dụng lọ qua iv qua đồ thị mắt 66 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1 Bảng Cự ly bị hạn chế tán sắc khơng có trạm lặp 33 Bảng 3.1 Cá Bảng 3.2 Bả c sóng sử dụng cho hệ thống 240Gbps 50 c sóng tần số trung tâm da v đị đ ợc sử dụng 57 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ADM Add/ Drop Multiplexer Bộ ghép kênh xen/ rẽ APD Avalanche Phôt Diode Điốt quang thác ASE Amplifier Spontaneous Emission Bức xạ tự BB Broadband Bă BER Bit Error Ratio Tỉ lệ lỗi bít CMD Channel Mux/ Demux Ghép/ tách kênh CMD44 44 Channel Mux/ Demux Modul Ghép/ tách kênh 44 band C CPM Cross Phase Modulaton Điều chế xuyên pha CSF Cut-off shifted single-mode Sợi cắt dịch chuyển át đ ợc khuếch đại rộng optical fibre cable DCD Dispersion Compensation Divide Thiết bị bù sắc DSF Dispersion-Shifted Fiber Sợi m d tá sắc dịch chuyển DCF Dispersion Compensating Fier Sợi bù tán sắc DRA Distributer Raman Amplifier Khuế DWDM Dense Wavelegh Bộ nối chéo số WDM mật độ cao đại Raman DivitionMultipexing EDF Erbium Doped Fiber Sơi qua trộn Erbium EDFA Erbium Doped Fiber Amplifier Bộ khuế đại sợi Erbium E/O Electrical to Opticalconverter Bộ biế đổi qua FPA Fabry-Perot Amplifier Bộ khuế FWM Four Wave Mixing Trộn bố ITU International Telecommunication Tổ chức viễn thông quốc tế vi điện đại Fabry-Perot c sóng GIMM Graded Index Multi Mode Chiết suất giảm dần HPF High Pass Filter Bộ lọc thông cao LA Line Amplifier Bộ khuế LPF Low Pass Filter Bộ lọc thông thấp LAN Local Area Network Mạng vùng nội hạt LD Diode Laser Điốt Laze LED Light Emiting Diode Điốt phát xạ quang MS Multiplex Secsion Share Điểm truy nhập tầng đại đ ờng dây Protection MLA Mid-stage Line Ampifier Bộ khuế đại trung gian MLA2 Mid-stae Line Ampifier Bộ khuế đại trung gian MUX Multiplexer Bộ ghép kênh NZ-DSF Non Zero - Dispersion Shifted Fiber Sợi quang tán sắc khác không OA Optical Amplifier Khuế OADM Optical Add / Drop Multiplexer Bộ tách / xen quang OWT Optical Wavelength Translators Bộ chuyể đổi OSNR Optical Signal Noise Rate Tỷ số tín hiệu tạp âm quang OXC Optical Cross Connect Nối chéo quang PA Pre- Amplifer Bộ tiền khuế PDH Plesiochorounous Digital Phân cấp cậ đồng SBS Stilmulated Brillouin Scattering Tán xạ bị kích Brillouin SDH Synchronous Digital Hierarchy Phân cấp số đồng SIMM Step Index Multi Mode Chiết suất nhảy bậc vii đại quang c sóng quang đại P max  P  suyhaodutru  73.6  34  107.6dB  - Công suất t i đầu thu cự đại: Pr max  P S max  P  15  73.6  58.6dB  - Công suất t i đầu thu cực tiểu: Pr  P S  P max  10  107.6    117.6dB  a đạt yêu cầu tốn Ta thấy theo tính tốn thiết kế hệ thố ă ợng nằm sai lệch mứ dụng khuế ỡ t u đề vậ ta đ a iải pháp sử đại  Giải pháp sử dụng khuế đại quang đại DRA, MLA SLA trạm khuế Sử dụng hai khuyế suất., thiết bị thu nhậ đ ợc tín hiệu từ Module WSS tự độ ía át Sau đ tí đại cơng iệu đ ợc điều chỉnh suy hao phù hợp v i yêu cầu hệ thống Vậy t đặt đ ợc giải 3.5 Mô tuyến thông tin quang 240Gbp đƣợc nâng cấp 3.5.1 Giải pháp phần mềm OptiSystem phần mềm mô hệ thống thông tin quang Phần mềm có khả ă t iết kế, đ iểm tra thực tối u thông tin quang, dựa khả ă thực tế Bên cạ đ , đ a t m khả ă ần mềm ần tử tự đị mơ ì ũ a a nhiều loại tuyến ệ thống thông tin quang t ể dễ dàng mở rộ ĩa d ời sử dụng P ần mềm có giao diện thân thiện, iển thị trực quan OptiSystem giảm thiểu yêu cầu thời gian giảm chi phí liên quan đến thiết kế hệ thống quang học, liên kết, thành phần Phần mềm OptiSystem sáng tạo, phát triển nhanh chóng, cơng cụ thiết kế hữu hiệu cho ời dùng lập kế hoạch, kiểm tra, mô gầ tất loại liên kết quang học l p truyền dẫn quang phổ rộng mạng quang học từ mạng LAN, WAN, MAN t i mạng ultra-long-haul Nó cung cấp l p truyền dẫn,thiết kế quy hoạch hệ thống thông tin quang từ thành 55 phần t i mức hệ thống Hội nhập v i sản ph m Optiwave khác công cụ thiết kế ngành công nghiệp điện tử đầu, phần mềm thiết kế tự động góp phần vào OptiSystem đ y nhanh tiế độ sản ph m thị tr ờng rút ngắn thời gian hoàn vốn 3.5.2 Yêu cầu tuyến mô Dùng phần mềm giải pháp mô hệ thống Optisytem 7.0, thực mô tuyế WDM du ợ 240G s đạt chất ợng tham số BER < 10-12  Độ dài tuyến : 300Km  Số ợ  Sợi qua c sóng: 12 kênh m d đạt thông số chất liệu NZ-DSF (G655): + Hệ số tán sắc: 0.1 - 0.6 ps/nm/km + Suy hao sợi quang: 0.2 dB/km  Nguồ át Las r CW as r để giảm ả ởng hiệu ứng tán sắc sợi  Thiết lập nguồn tin cần truyền có tố độ STM-64, STM-256  Chiều dài chuỗi bít truyền 256 bit, 64 mẫu/bit  Thiết lập công suất phát tối đa 15 dBm, tối thiểu -10dBm  Sử dụng khuế đại EDFA  Bộ lọc quang  Thiết bị đ ô  Thiết bị đ suất ổ  Má đ BER  Bộ khơi phục tín hiệu 3.5.3 Thực mơ - Tính tốn mạ để đạt BER= 10-12: • Thơng số bù tán sắc: • Giả sử G.655 có chiều dài L1=50km • Dộ tán sắc D1=16.75 ps/nm.km • Độ dốc tán sắc 0.075 ps/nm^2.km • Chiều dài sợi bù tán sắc L2= 60km - 50km = 10km 56 • Độ bù tán sắc D2 = -D1x L1/L2 =-16.75 x 50/10 = - 83.75 ps/nm.km • Độ dốc tán sắc 0.3 ps/nm^2.km • Do suy hao sợi quang nên cần phải sử dụng khuế đại EDFA để bù suy hao sợi • L1 = 50km suy hao sợi 50 x 0.2 = 10 dB • Độ lợi khuế đại EDFA 10 dB • L2 = 10km suy hao sợi 10 x 0.2 = dB • Độ lợi khuế đại EDFA dB  Thiết lập tuyến phát Gồm 12 10G /s, du du ợ , tr đ sau đ ợc nâng cấp thêm vào ợng tuyến quang 240Gb/s Sử dụ khoả ợ đầu du 0,8 m t 10G /s Bảng 3.2 Bả s du đ ợ du ợng 40Gb/s Tổng s Ba d C t 100G z Ba 40G /s đạt tổ c sóng tần số tru tâm da Số thứ tự Tần số tru tâm da định v i khoảng cách 100 GHz (THz) 10 11 12 192,60 192,70 192,80 192,90 193,00 193,10 193,20 193,30 193,40 193,50 193,60 193,70 B ợng kênh ồm du đị qu định, c sóng dung ợng 240Gb/s đ ợc sử dụng c sóng trung tâm danh định (nm) 1556,55 1555,74 1554,94 1554,13 1553,33 1552,52 1551,72 1550,92 1550,12 1549,32 1548,51 1547,72 Sử dụng tạo bit, tạo xung, thiết lập nguồn tin tố độ STM-64, STM-256 Nguồn laser, điều chế ngồi, thiết lậ s lập mức cơng suất phát phù hợp khoả 57 tí qua du t đối v i ợ đề Thiết c sóng du ợng 10Gb/s 40Gb/s Sử dụng má đ ổ kiểm tra chất hiệu Ta sơ đồ thiết lập tuyế át sau: Hình 3.5 Thiết lậ át du ợng 10Gb/s Hình 3.6 Thiết lậ át du ợng 40Gb/s 58 ợng phổ tín Sử dụng c sóng qua s c sóng quang cơng nghệ WDM ghép kênh đ ợc thiết lập Thiết lập rõ tần số trung tâm đ ợc sử dụng port: Hình 3.7 Module ghép kênh WDM phía phát  Thiết lập tuyến truyền dẫn Sử dụng sợi qua m d , t iết lập thông số chất dài tuyến, trạm lặp, số vòng lặp tuyế , độ lợi khuế đại Hình 3.8 Tuyến truyền dẫn chiều dài 300Km 59 ợng sợi qua , độ  Thiết lập tuyến thu Thiết lậ m du có ă tá s qua WDM t ứng Diode thu quang u ể đổi tín hiệu quang thành tín hiệu điện, lọc thơng thấp Bessel Filter, thiết lập thơng số khơi phục tín hiệu t 10G /s 40G /s, má đ BER iểm tra chất Hình 3.9 Thiết lậ Thiết lập module cá Hình 3.10 Thiết lậ ợng tín hiệu t u du du ợng 10Gb/s: t u du 60 ứng cho kênh ợng 40Gb/s ợng 10Gb/s 3.5.4 Kết đạt đ ợc Sau mô tuyế t ô ti qua nối thiết bị kiểm tra tham số: Thiết bị đ hiệu, thiết bị đ ô du ợng 240Gb/s, thực hiệ đấu ổ, má đ BER , ộ khơi phục tín suất Các kết đạt đ ợc Bao gồm: Phổ tần tín hiệu ghép kênh WDM, tham số chất kênh 10Gb/s, 40Gb/s, chất ợng tín hiệu BER ợng tín hiệu qua đồ thị mắt (Eye Diagram), Chất ợng tín hiệu Bít đ ợc khơi phục Ta thấy phổ tần giữ kênh 10Gb/s 40Gb/s có khác biệt rõ rệt  Phổ tần ghép kênh WDM 240Gb/s: Hình 3.11 Phổ tần ghép kênh WDM 240Gb/s  Kết đạt đ ợc kênh 10Gb/s: - Chất ợng tín hiệu t u đ ợc theo tham số BER kênh 10Gb/s: tham số BER nhỏ thuộc vùng 10-23 < 10-12 truyền Vậy thông tin truyề tr đạt yêu cầu khôi phục tín hiệu sau 10G /s đạt đ 61 ất ợng Hình 3.12 Chất - Chất ợng tín hiệu theo tham số BER kênh 10Gb/s ợng tín hiệu 10G /s qua đồ thị mắt (Eye Diagram): Hình 3.13 Chất ợng tín hiệu 10G /s qua đồ thị mắt (Eye Diagram) - Phổ tần sau qua lặp: 62 Hình 3.14 Phổ tần sau qua lặp  Các kết đạt đ ợc kênh 40Gb/s - Tham số BER đạt đ ợc kênh 40Gb/s đ ợc 10-9 C a đạt tham số đề < 10-12 ( đối v i hệ thống thơng tin tố độ cao cầ đạt đ ợc < 10-12) Hình 3.15 Chất ợng tín hiệu theo tham số BER kênh 40Gb/s 63 Hình 3.16 Chất ợng tín hiệu 40G /s qua đồ thị mắt (Eye Diagram) 3.5.5 Giải pháp khắc phục chất N u N u N tr â tă â iá trị BER kênh 40Gb/s: àm tă ệ số BER nhiều nguyên nhân khác ệ thống mô phỏ phổ l n, khoả ợng kênh truyền ô đối v i kênh dụ ợng l , ă đổi ta xét số nguyên nhân sau: - Do hiệu ứng FWM Trong hiệu ứng này, nhiều tín hiệu qua t đối mạnh t độ tá v i tạo thành phần tần số m i Sự t tác xảy cá ợng c sóng tín hiệu hệ thống WDM, át đ ợc khuế c sóng tín hiệu v i xạ tự Spontaneous Emission) khuế đại qua , ũ đại ASE (Amplifier iữa mode mode bên kênh tín hiệu Việc tạo tần số m i t tá tần số tín hiệu, nên hiệu ứng FWM làm giảm cơng suất kênh tín hiệu hệ thống WDM Nếu khoảng cách kênh tần số m i đ ợc tạo rơi suy giảm chất tí ợng hệ thống 64 iệu, gây xuyên nhiễu cho kênh, làm - Do hiệu ứng tán sắc làm suy giảm i truyền dẫn sợi quang làm ả chất ợng tín hiệu t u, tă độ tín hiệu, giãn rộng xung tín hiệu ởng t i việc khơi phục tín hiệu, làm giảm ệ số BER - Xuyên nhiễu tuyế tí : d đặ tí t ởng thiết bị tách kênh, mức xuyên nhiễu chủ yếu phụ thuộc vào kiểu thiết bị tá ũ dụ đ ợc sử ảng cách kênh đâ  Giải pháp khắc phục: - Sử dụng lọc quang biệt lậ đối v i kênh tín hiệu 40G /s để nâng cao chất ợng tín hiệu - Tă iảm công suất phát cho phù hợp tuyến phát - Điều ă t ô Mux Demux - Bộ lọc quang làm việc theo nguyên tắc phản xạ tín hiệu dải phổ đ ần dải phổ lại qua, ộ lọc loại t c sóng cố định Từ đ ta t ể sử dụng giải ờng thuộc loại lọc để loại bỏ thành phần không mong muốn nguyên nhân nêu gây ra, giảm BER N ợ điểm: Giá t tă a , tă độ phức tạp hệ thống Hình 3.17 Sử dụng lọc quang nâng cao chất 65 ợng tín hiệu Hình 3.18 Chất ợng BER tín hiệu kênh 40Gb/s sử dụng lọc quang Hình 3.19 Chất ợng tín hiệu 40Gb/s sử dụng lọ qua 66 qua đồ thị mắt 3.6 Kết luận C â tí ấu hình tuyế qua đ ờng trụ i đ ợc nâng cấp thiết kế tuyến thông tin quang phần mềm Chúng ta cần tính tốn cách xác thiết bị sử dụ , đồng thời chỉnh thông số cho phù hợ để tín hiệu đạt yêu cầu Qua đ ta sử dụng phần mềm OptiSystem mơ thử nghiệm t thích hợ để khắc phục chất ô đ a ết giải pháp ợng tín hiệu cho tuyến truyền dẫn 240Gb/s Phần mềm Optisystem phần mềm thiết kế tuyến thơng tin quang v i độ xác cao Qua phần thiết kế, mô ta thấy giá trị BER tr sau i t a đổi phụ thuộc vào công suất phát, tố độ bit, số ợng kênh truyền, cự ly truyền dẫn, suy hao tán sắc dây quang khuế đại Kết mô cho thấy tất 10G s đạt yêu cầu BER < 10-12, kênh 40Gbps cần phài có thêm số điều chỉnh thích hợp thi m i có kết đạt yêu cầu 67 KẾT LUẬN t Công nghệ ghép kênh qua c sóng WDM hiệ đa rộng rãi tồn gi i trở t kỹ thuật t ô ti qua có nhiều điểm cầu du ợ tr t ơ i í đầu t tí ổ định ẳn so v i ghép kênh truyền thống TDM, mà nhu à a iện Kỹ thuật WDM ghép nhiều truyền dẫn sợi quang, từ đ , đá ứ tiệ để t ú đ y phát triển Bởi vì, đ ợ c sóng dải 1550 nm, tận dụ qua đ ợc áp dụng â ă t ô a đ ợ du rộng khả ă ợng truyền dẫn sợi đ ợc yêu cầu truyền dẫn tố độ a Qua đ t tầm quan trọng công nghệ WDM đối v i quốc gia Hệ thống thông tin quang bao gồm nhiều thành phần quan trọng cấu thành nên, v i thiết bị hiệ đại ngày nâng cấ du việc truyền dẫn thông tin Mạ ăm 1995 s đ ợ đầu t â ẳ đị qua ợng, tố độ của đ ờng trục Việt Nam đ ợc thành lập từ đ ợc vị trí tầm quan liên tục ấp Trong cuố đồ án đ a giải thống vòng ring, cụ thể đ để nâng cấ du tu ến Hà Nội - Vinh Từ tí mơ phần mềm thấy hệ thố ợng hệ t đ a đạt yêu cầu tuyến thông tin quang Việc nâng cấp hệ thống mạng truyền dẫn đ ợ t ú đ y nhanh chóng tuyế đ ờng trục tuyến nội tỉnh, nhữ đa ia tă a 68 u ầu u ợng TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Phạm Công Hùng, Ghép kênh quang theo bước sóng WDM, Đại học Bách Khoa Hà Nội, 2002 [2] Lê Quố C , Đỗ Vă Việt Em, Phạm Quốc Hợp, Kỹ thuật thông tin quang I, Học Việ B u C í [3] Viễn Thông, 2007 Đỗ Vă Việt Em, Kỹ thuật thông tin quang II, Học Việ B u C í Viễn Thông, 2009 [4] Chu Công C n, Bài giảng sở thông tin sợi quang, Nhà xuất bả B u Điện Hà Nội, 2003 [5] Công ty Viễn Thông liên tỉnh VTN, Tài liệu sơ đồ hệ thống kỹ thuật thiết bị trạm VTN Vinh, VTN Vinh, 2011 [6] Mao Qian, Development Progress of 40Gb/s (STM-256) SDH OpticalSystem in China, pp 55 - 57, China, 2005 [7] Sang Soo Lee, Hyunwoo Cho, Sang-Kyu Lim, Dong-Soo Lee, Kyeong-Mo Yoon, Yong-Gi Lee, Kwangjoon Kim, and Jesoo Ko, Cost-Effective Transition to 40 Gb/s Line Rate Using the Existing 10 Gb/s-Based DWDM Infrastructure, ETRI Journal, Korea, Volume 30, Number 2, pp 261 - 267, April 2008 [8] Biswanath Mukherjee, Optical communication net work, Mc Graw - Hill, 1997 [9] http://optiwave.com, truy cập cuối ngày 25/12/2013 [10] http://nortelnetworks.com, truy cập cuối ngày 26/12/2013 [11] http://www.vnpt.vn, truy cập cuối ngày 25/12/2013 69 ... việc nâng cấp hệ thống truyền dẫn lên 80Gb/s cần thiết Việc nâng cấ du ợng hệ thống điều tất yếu mà khơng ngừng phát triển mạng thơng tin quang Vì cuố đồ i m ọ đề tài ? ?WDM VÀ ỨNG DỤNG NÂNG CẤP TUYẾN... bố mạ đ ờng trục nâng cấp lên 240Gbps 45 3.2.1 Cấu hình trạm OADM - ng 48 3.2.2 Cấu hình trạm OADM - ng 48 3.3 Giải pháp nâng cấp hệ thống từ 80Gbps lên 240Gbps 49 3.3.1... 39 Qũ t ời gian lên 40 2.9 Kết luận 41 CHƢƠNG ỨNG DỤNG NÂNG CẤP DUNG LƢỢNG HỆ THỐNG CÁP QUANG ĐƢỜNG TRỤC LÊN 240Gb/ s 42 3.1 Cấu hình tuyến 42