Mô phỏng thiết kế hệ thống thông tin quang DWDM ghép kênh đa bước sóng sử dụng khuếch đại EDFA

BÁO CÁO Mô thiết kế hệ thống thông tin quang DWDM ghép kênh đa bước sóng sử dụng khuếch đại EDFA Học viên: Giảng viên hướng dẫn: Vũ Hoàng Anh 20172402 Nguyễn Khắc Bắc 20172418 Trần Quang Huy 20172609 Nguyễn Xuân Hiếu 20172559 Trần Hồng Quân 20172771 Phạm Duy Khoa 20172631 PGS.TS Nguyễn Hoàng Hải NỘI DUNG • GIỚI THIỆU • LÝ THUYẾT • MƠ PHỎNG HỆ THỐNG • KẾT LUẬN • TÀI LIỆU THAM KHẢO Giới Thiệu  Giới thiệu chung - Ngày hệ thông quang sử dụng rộng rãi - Có vai trị vơ quan trọng Thi công cáp quang biển Tuyết cáp quang quốc tế Việt Nam Lý thuyết  2.1 Hệ thống ghép kênh quang theo bước sóng mật độ cao – DWDM • DWBM (Dense Wavelength Division Multiplex) - Cơng nghệ ghép kênh theo bước sóng mật độ cao Mơ hình cơng nghệ DWDM • Ưu điểm: Tốc độ truyền cao, khoảng cách truyền xa, đa giao thức, truyền nhiều dạng tín hiệu kênh • Nhược điểm: Giá thành đắt, chi phí lắp đặt triển khai đắt so với mạng cũ WDM Lý thuyết  2.1Hệ thống ghép kênh quang theo bước sóng mật độ cao – DWDM • Các thành phần mạng Cấu trúc hệ thống DWDM Lý thuyết  2.1 Hệ thống ghép kênh quang theo bước sóng mật độ cao – DWDM • Các thơng số ảnh hưởng Suy hao Số kênh bước sóng Độ rộng phổ nguồn phát Quỹ công suất Tán sắc Hiệu ứng phi tuyến Dải bước sóng làm việc hệ thống Lý thuyết  2.1 Hệ thống ghép kênh quang theo bước sóng mật độ cao – DWDM • Các kiểu mạng ứng dụng Sơ đồ hệ thống DWDM     Sơ đồ hệ thống DWDM tích hợp Ứng dụng:mạng đường trục, mạng nội vùng Lý thuyết  2.2 Bộ khuếch đại EDFA • kỹ thuật khuếch đại quang sử dụng hệ thống cần đảm bảo yêu cầu sau: +Băng tần đủ tăng ích phẳng, hệ số tạp âm thấp công suất cao +Phổ khuếch đại tất bước sóng +EDFA phải có khả phát mức chênh lệch công suất đầu vào điều chỉnh lại hệ Lý thuyết  2.2 Bộ khuếch đại EDFA • Các vị trí đặt EDFA tuyến sợi quang Trường hợp BA (đặt sau máy phát) Trường hợp PA (đặt trước máy thu) Trường hơp PA (đặt đường truyền) Các vị trí đặt EDFA Mơ thiết kế hệ thống  3.1 Yêu cầu thiết kế Tốc độ bit: Cự li truyền dẫn: Số lượng kênh bước sóng: Loại sợi: Nguồn phát: Phương thức điều chế: Bộ thu: 40Gbit/s 800km 32 kênh Sợi quang đơn mode chuẩn(G655 G652 Loại nguồn laser Điều chế Sử dụng Pin kết hợp lọc thông thấp Bessel 10 Mô thiết kế hệ thống Tuyến phát quang bao gồm : Nguồn Laser 32 kênh: - Tốc độ bit 40 Gbits/s - Chiều dài chuỗi bit 128 bits - Số mẫu bit 64 - Tần số 193 THz Tại kênh quang bao gồm: - Bộ tạo bit Psedo Random Bit Sequence Generator - Bộ phát xung NRZ - Bộ điều chế Mach-Zehnder Modulator Bộ ghép kênh Mux ghép 32 kênh 12 Mô thiết kế hệ thống Sơ đồ tồn tuyến truyền 13 Mơ thiết kế hệ thống  3.2 Mô phương án thiết kế • Tuyến truyền dẫn quang Tuyến truyền bao gồm 16 vòng lặp , vòng bao gồm 35km sợi SMF, 15km sợi DCF - Thông số sợi SMF bước sóng 1550 nm là: - Thơng số sợi DCF: + Chiều dài L1: 35 km + Độ tán sắc là:D2 = -39.083 ps/nm/km + Hệ số suy hao 0.2 dB/km + Hệ số suy hao = 0.5 dB/km + Hệ số tán sắc D1: 16.75 ps/nm/km => Chiều dài L2 = -(L1*D1)/D2 = 15km + Độ dốc tán sắc S1 : 0.075 ps/nm^2/km Và S2 = S1*(D2/D1) = -0.175 ps/nm^2/km 14 Mô thiết kế hệ thống  3.2 Mơ phương án thiết kế • Tuyến thu Tuyến thu 15 Mô thiết kế hệ thống  3.2 Mô phương án thiết kế Tuyến DWDM   16 Mô thiết kế hệ thống  3.2 Mô phương án thiết kế Kết mơ Quang phổ tín hiệu phát Quang phổ tín hiệu thu 17 Mô thiết kế hệ thống  3.2 Mơ phương án thiết kế • Kết mô BER = 10^-7 BER = 10^-5 Hiển thị BER trước tối ưu công suất phát BER = 10^-5 BER = 10^-7 18 Mô thiết kế hệ thống  3.2 Mô phương án thiết kế • Kết mô Công suất đầu ghép kênh MUX Công suất trước vào DEMUX   19 Mô thiết kế hệ thống  3.2 Mơ phương án thiết kế • Tối ưu cơng suất phát để đạt BER 10^-12 - Vì tỷ lệ lỗi bit lớn => thay đổi công suất phát để đạt BER tốt  Thiết lập quét tham số công suất với 10 lần quét: từ dBm đến -10dBm Tại Power = -2.22222 dB, giá trị BER 20 Mô thiết kế hệ thống 3.2 Mô phương án thiết kế Kết mô sau đặt công suất phát = -2.22222 dBm Phổ tín hiệu trước vào phân kênh Phổ kênh đầu 21 Mô thiết kế hệ thống BER = 10^-15 BER = 10^-13 Hiển thị BER sau tối ưu công suất phát BER = 10^-12 BER = 10^-10 22 Mô thiết kế hệ thống 3.2 Mô phương án thiết kế Công suất đầu ghép kênh MUX Công suất trước vào DEMUX 23 Kết luận • DWDM với ưu mặt cơng nghệ trở thành phương tiện tối ưu kỹ thuật kinh tế • DWDM đáp ứng hoàn toàn dịch vụ băng rộng mạng • Cần lưu ý khơng phải thiết bị hệ thống DWDM giống hoàn toàn với thiết bị hệ thống WDM • Nên xây dựng chế bảo vệ khơi phục tín hiệu tuyến phải ý tới hiệu kinh tế khả phục hồi trường hợp cố 24 Tài liệu tham khảo • Tài liệu: 25 Thank for listening 26 ... hệ thông quang sử dụng rộng rãi - Có vai trị vô quan trọng Thi công cáp quang biển Tuyết cáp quang quốc tế Việt Nam Lý thuyết  2.1 Hệ thống ghép kênh quang theo bước sóng mật độ cao – DWDM • DWBM... 2.1Hệ thống ghép kênh quang theo bước sóng mật độ cao – DWDM • Các thành phần mạng Cấu trúc hệ thống DWDM Lý thuyết  2.1 Hệ thống ghép kênh quang theo bước sóng mật độ cao – DWDM • Các thơng số... kênh quang theo bước sóng mật độ cao – DWDM • Các kiểu mạng ứng dụng Sơ đồ hệ thống DWDM     Sơ đồ hệ thống DWDM tích hợp Ứng dụng:mạng đường trục, mạng nội vùng Lý thuyết  2.2 Bộ khuếch đại EDFA