Nghiên cứu một số kỹ thuật điều chế tín hiệu tốc độ cao trong hệ thống thông tin sợi quang

B GIÁO DO ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG PHẠM HỮU DUY LAM NGHIÊN CỨU MỘT SỐ KỸ THUẬT ĐIỀU CHẾ TÍN HIỆU TỐC ĐỘ CAO TRONG HỆ THỐNG THÔNG TIN SỢI QUANG Chuyên ngành: Kỹ thuật điện tử Mã số: 60.52.70 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Đà Nẵng, Năm 2013 c hoàn thành ti ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG ng dn khoa hc: PGS.TS. NGUYỄN VĂN TUẤN Phn bin 1: PGS.TS. TĂNG TẤN CHIẾN Phn bin 2: PGS.TS. NGUYỄN HỮU THANH Lu  c bo v ti H ng chm Lu  t nghip Thk thut hp ti hng vào ngày 02 tháng 6  * Có thể tìm hiểu luận văn tại : - Trung tâm Thông tin - Hc lii hng 1 MỞ ĐẦU 1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Trong khong th      ng vin thông Vic phát trit bng nhu ca các dch v vin thông. Tuy nhiên s  t bin trong nhu cu v dch v vin thông nói riêng và dch v mng ng trt ra nhng thách thc to li vi h tng mng truyn dn quang. Sau s i c        phát trin c                      ng cách truyn ca h thc ca h thng và L là khong cách). Trong tt c các phn t cu thành h thng truyn dn quang, công ngh hay k thuu ch tín hing trong ving các yêu cu ca h thng. Vì vy vic nghiên cu v công ngh u ch tín hiu quang nhm mu công ngh  va có th c ca mi truyn dn va có th s dng hiu qu h tng quang sng thi có th    xut ng dng công ngh mi thích hp, hiu qu m bo chu k sng công ngh cho các thit b truyn dn quang. 2 2. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU u mt s  t s       ng dng trong các h thng thông tin sng dài th h mi -       -  -  thông tin quang. 3. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU a. Đối tượng nghiên cứu Nghiên cu các k thu u ch trong h thng truyn dn si quang. b. Phạm vi nghiên cứu Nghiên cu các h thng thông tin si quang t cao.  tài tp trung nghiên cu v các k thuu ch và giu ch tín hiu quang trong h thng thông tin si quang t cao. Nghiên cu các k thuu ch t cao trong h thng thông tin thc tin. 4. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU n xuyên sut ca lut hp nghiên cu lý thuyt và mô ph làm rõ n tài. C th  sau: -   -   -            3 -  5. Ý NGHĨA KHOA HỌC VỀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI Vng nghiên cu k thuu ch và giu ch mi các tín hiu quang giúp nâng cao t ng nh hiu qu ng dng trong các mng truyn dn quang th h mi. T c áp dng các k thut này vào h thng truyn dn cáp quang thc t khai thác s tn d c nhi   t c hiu qu  6. DỰ KIẾN KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC Kt qu d ki - Mô hình k thuu ch tín hiu quang t cao. - Các kt qu mô phng ca các k thut này. - Các công b kt qu ng d ti. 7. KẾT CẤU LUẬN VĂN Lu -  1   cao Gii thiu tng quan v hing tán sc trong h thng thông tin st cái nhìn tng quát v tán sc bao g    i và nhng  ng ca hing tán sc. -  Gii thiu nhu chu t nhng k thu  n nht trong nhng h thng truyn dn u tiên trên th gi n nhng k thut hii và phc tp nhng vào các k thut tiên tic ng dng cho các mng truyn dn quang th h mi có dung ng ln, khong cách truyn dài và cc dài. 4 -  K thuu ch quang trong tm nhìn ca nhà cung cp thit b Gii thiu nhng k thuu ch quang trong tm nhìn và l trình ca các nhà cung cp thit b ni ting trên th gii, vi trng ng vào nhng k thut tiên tim bo t truyn dn ln cho tng kênh, t  ng ln cho toàn h thng, và khong cách truyn dn l      ng m ca k thut ca các h thng truyn dn quang phía Bc, trc Bc- k thuu ch tín hiu quang. -  Mô phng mt s k thuu ch tín hiu quang -  thuu ch n ngh cho vi        h m   nhm bo hiu qu cao nht cho các nhu cu truyn tng trc. 5 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG TỐC ĐỘ CAO 1.1 GIỚI THIỆU CHƯƠNG         1.2 HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG TỐC ĐỘ CAO DWDM 1.2.1 Cấu trúc truyền dẫn cơ bản của mạng DWDM Hình 1.1-  1.2.2 Các thành phần chính của hệ thống DWDM                 a. Thiết bị đầu cuối quang OLT b. Bộ chuyển đổi bước sóng c. Bộ tách ghép các bước sóng quang d. Bộ khuếch đại đường truyền e. Bộ ghép kênh xen rẽ quang OADM 1.3 MỘT SỐ YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN HỆ THỐNG DWDM 6 1.3.1 Số kênh sử dụng và khoảng cách giữa các kênh a. Khả năng công nghệ hiện có đối với các thành phần quang của hệ thống b. Các yếu tố ảnh hưởng đến khoảng cách giữa các kênh 1.3.2 Vấn đề ổn định bước sóng của nguồn quang và yêu cầu độ rộng của nguồn phát a. Ổn định bước sóng của nguồn quang b. Yêu cầu độ rộng của nguồn phát 1.3.3 Xuyên nhiễu giữa các kênh tín hiệu quang 1.3.4 Suy hao – Quỹ công suất của hệ thống WDM 1.3.5 Tán sắc – bù tán sắc 1.3.6 Ảnh hưởng của các hiệu ứng phi tuyến a. Hiệu ứng SRS b. Hiệu ứng SBS c. Hiệu ứng SPM d. Hiệu ứng XPM e. Hiệu ứng FWM f. Phương hướng giải quyết ảnh hưởng của các hiệu ứng phi tuyến 1.4 KẾT LUẬN CHƯƠNG c kh  rng truyn dn ca công ngh nh tuyn ng lung tín hiu thông qua các phn t ca mng. Bên cc gii thiu các nhân t suy hao, méo phi tuyn n chng kênh truyt ti cn phi khc phc bng các k thuu ch  7 CHƯƠNG 2 KỸ THUẬT ĐIỀU CHẾ VÀ GIẢI ĐIỀU CHẾ QUANG 2.1 GIỚI THIỆU CHƯƠNG Trong h thng truyn dn cáp quang, các yu t v suy hao và phi tuyn ng rt ln chng tín hiu cung cp tu cuc bit là các tuyn tri dài và ít các trm l tái to tín hiu. Chính vì l c s dng các k thuu ch thích h tín hiu tc khôi phc hn ch ít li nh tin cy cao nht là mt v rt  2.2 ĐIỀU CHẾ CÔNG SUẤT T nhu ca truyn du ch công sut  dng OOK c dùng trong hu ht các h thng do nhng li th n trong vic to, phát và thu tín hiu, tính chng nhim cao ca tín hii vi tp pha quang (optical phase noise). OOK s dng hai dng xung: không-tr v-không (NRZ) vi công sut tín hii trong toàn b chu k T s ca ký t, và tr v-không (RZ) vi công sut quang ch chim mt phn ca T s . 2.2.1 Điều chế NRZ-OOK 2.2.2 Điều chế RZ-OOK 2.3 ĐIỀU CHẾ PHA VI SAI u ch pha, pha ci theo s liu nh     cho phép s dng các tín hi ng c u không th thc hiu ch công sut và giu ch trc tiu ch/giu ch pha có kh i thi nhy máy thu so vi IM/DD. Ví d, khi so sánh h thng s du ch/giu ch pha vi sai hai mc DBPSK và h thng s dng OOK, s ci thin này là vào khong 3 dB [8, 9]. 8 Ph xem xét mt s k thuu ch/giu ch pha c s dng rng rãi trong nh gin ca k thut này cùng vi nhng tin b trong công ngh  xut hin ca nhng laser ph hp [8, 9]. 2.3.1 Điều chế pha vi sai hai mức NRZ-DBPSK 2.3.2 Điều chế pha vi sai hai mức RZ-DBPSK 2.3.3 Điều chế pha vi sai bốn mức DQPSK  ng truyn dn mà không cn nhn ln phi mã hóa nhit bit vào mt ký tu ch sai pha bn mc (DQPSK, Differential quadrature phase shift keying) là k thuu ch u tiên thc hing này. Vi k thuu ch này   xut k thu u ch DQPSK quang, mã hoá hai bit d liu vào mt trong b i cách mã hóa này t baud ca DQPSK ch bng mt na t bit. [0,1]2 [10]~32 [1,0]: ký tự Bit trọng số nhỏ nhất Bit trọng số lớn nhất 3/2: pha [1,1] [0,0]0 0,0 Hình 2.13  Tín hiu DQPSK có th c to ra bi các cu trúc máy phát khác nhau.Mt trong s c gi là c trên0 xut [11]. Trong cu trúc này, thit . PHẠM HỮU DUY LAM NGHIÊN CỨU MỘT SỐ KỸ THUẬT ĐIỀU CHẾ TÍN HIỆU TỐC ĐỘ CAO TRONG HỆ THỐNG THÔNG TIN SỢI QUANG Chuyên ngành: Kỹ thuật điện tử Mã số: 60.52.70. quang trong h thng thông tin si quang t cao. Nghiên cu các k thuu ch t cao trong h thng thông tin thc tin. 4. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU