Ưu điểm của kỹ thuật DWDM trong truyền dẫn tín hiệu quang

MỤC LỤC

Ưu nhược điểm của kỹ thuật DWDM .1 Ưu điểm của kỹ thuật DWDM

- Dải thông rộng: như đã xét ở trên, băng thông của sợi quang rất rộng, điều này cho phép thiết lập hệ thống truyền dẫn tốc độ cao, có dung lượng truyền dẫn lớn. - Trong suốt với tốc độ bít và khuôn dạng dữ liệu: Các hệ thống DWDM được xây dựng trên cơ sở ghép và tách các tín hiệu quang theo bước sóng và việc ghép, tách này độc lập với tốc độ truyền dẫn và phương thức điều chế. - Nâng cấp hệ thống dễ dàng: Trong quá trình phát triển mạng, có thể tăng thêm dung lượng của hệ thống bằng cách thay đổi các thiết bị đầu cuối hoặc lắp thêm card vào thiết bị mà không cần phải xây dựng thêm hệ thống cáp quang.

- Tương thích với chuyển mạch toàn quang: Công nghệ DWDM là công nghệ cơ sở để thực hiện mạng toàn quang, việc xử lý xen, rẽ và kết nối tất cả các dịch vụ viễn thông có thể được thực hiện bằng cách thay đổi và điều chỉnh bước sóng tín hiệu quang. - Quản lý băng tần và cấu hình mềm dẻo, linh hoạt: nhờ việc định tuyến và phân bố các bước sóng trong mạng DWDM, do đó khả năng quản lý hiệu quả băng tần truyền dẫn và cấu hình lại dịch vụ mạng trong chu kỳ sống của hệ thống là dễ dàng, tận dụng tốt nhất tài nguyên của hệ thống. - Sửa chữa đường truyền: Việc truyền tín hiệu phải được thực hiện trên sợi quang, sợi quang được chế tạo từ vật liệu thủy tinh nên rất giòn và dễ gẫy.

CÁC THÀNH PHẦN CHÍNH TRONG HỆ THỐNG DWDM

    Ưu điểm của LED là giá thành rẻ, độ bền cao, tiêu hao công suất thấp và mạch dùng để điều khiển LED cũng không quá phức tạp, tuy nhiên chúng chỉ phù hợp với mạng nội hạt, các tuyến thông tin ngắn với tốc độ trung bình không quá cao. - Bộ tiếp sóng và chuyển đổi tín hiệu (Transponder): làm nhiệm vụ chuyển đổi tín hiệu đi vào từ một người sử dụng mạng thành một tín hiệu phù hợp với việc truyền dẫn trên các tuyến DWDM. Sự tương thích bao gồm nhiều chức năng, tín hiệu có thể được chuyển đổi thành bước sóng thích hợp trong mạng quang, nó cũng có thể thêm vào hoặc trích ra các tín hiệu mào đầu(header) để có thể quản lý tín hiệu truyền đi.

    Việc chuyển mạch trong các tín hiệu quang trước đây liên quan đến việc biến đổi tín hiệu quang thành tín hiệu điện rồi lại biến đổi tín hiệu điện thành tín hiệu quang để tiếp tục truyền đi. Các OXC định tuyến bước sóng hoạt động theo nguyên tắc tách các bước sóng quang từ các tín hiệu quang ở đầu vào rồi ghép các bước sóng này lại ở đầu ra, không có sự chuyển đổi bước sóng. Mỗi tớn hiệu quang ngừ vào được tỏch thành cỏc bước súng khỏc nhau, bộ chuyển mạch quang sẽ kết nối các bước sóng này tới các vị trí mong muốn tại đầu vào của bộ ghép bước sóng để ghép chúng tới sợi quang đầu ra.

    Bộ OLA cũng có thể được cấu hình gồm bộ khuếch đại Raman thực hiện các chức năng khuếch đại tín hiệu phân bố, bằng cách cấu hình tại đầu vào của nó nguồn bơm Raman có công suất quang lớn. - Chức năng điều khiển và điều chỉnh công suất kênh: kết hợp với card OPM, card V-MUX40 có thể điều chỉnh công suất của một kênh đơn hoặc điều chỉnh công suất của tất cả các kênh tại cùng một thời điểm. Module phát quang bước sóng chung: biến đổi các tín hiệu điện từ bộ tạo khung FEC thành các tín hiệu quang mà không theo các chuẩn riêng về bước sóng, sau đó truyền các tín hiệu này đến thiết bị người sử dụng.

    - Điều chỉnh hệ số khuếch đại : Khi có sự dao động suy hao đường truyền, card có thể điều chỉnh hệ số khuếch đại tốt hơn thông qua EMS mà không ngắt lưu lượng để đảm bảo hệ thống làm việc trong trạng thái tối ưu. - Kiểm soát công suất : Khi công suất đầu vào quá cao hoặc quá thấp, card OA có thể điều khiển công suất đầu ra của nó với chức năng kiểm soát công suất để tránh đột biến tín hiệu quang của EDFA. Nó tách một số ánh sáng từ kênh quang chính và gửi đến hai module kiểm tra công suất quang.+ Module kiểm tra công suất quang : Nhận một phần nhỏ tín hiệu quang từ couple, kiểm tra công suất quang và tiến hành điều khiển hệ số khuếch đại.

    Module kiểm tra công suất quang tại đầu phát cuối cũng cung cấp cho một giao diện kiểm tra online cho mục đích kiểm tra các thông số như : phổ tín hiệu đường truyền và công suất quang với nhiều thiết bị mà không ảnh hưởng đến lưu lượng. Card LAC điều chỉnh bộ biến suy hao quang điện (EVOA Electrically Variable Optical Attenuator) thông qua EMS theo công suất quang đường truyền đã đo để đảm bảo công suất của mỗi đơn vị, công suất thu ở đầu thu cuối và giữ OSNR bình thường. Đơn vị phát hiện và xử lý đo các thông số của mỗi kênh quang sau đó đơn vị điều khiển và truyền thông báo cáo các dữ liệu này đến EMS và EMS đưa ra các lệnh để kiểm tra (query) các thông số kênh quang thông qua đơn vị điều khiển và truyền thông.

    Hình 2.1 Sơ đồ khối bộ OLT
    Hình 2.1 Sơ đồ khối bộ OLT

    BỘ KHUẾCH ĐẠI EDFA

    LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ TUYẾN DWDM

    Các thông số khi thiết kế tuyến .1 Công suất mất mát do tán sắc

    Độ rộng phổ của nguồn phát càng rộng thì sẽ gây ra hiện tượng tán sắc nhiều hơn. Do đó trong hệ thống thông tin tốc độ cao truyền hàng chục Gbit/s và có cự ly xa người ta thường sử dụng nguồn phát có độ rộng phổ hẹp. Do đó yếu tố độ rộng phổ của LD không tác động nhiều đến hệ thống.

    Tham số tác động nhiều nhất đến năng lực của hệ thống đó chính là tham số tán sắc vận tốc nhóm GVD. Chất lượng truyền dẫn được xác định thông qua việc tính toán tỷ số BER cho độ nhạy thu (Sensitivity) của thiết bị thu quang, và công suất ngưỡng trên (Over load) của thiết bị đó. Trong thiết kế tuyến, ta cần tính toán sao cho công suất thu được phải lớn hơn độ nhạy của máy thu Ps,và nhỏ hơn ngưỡng trên của thiết bị thu Po, đây là công suất nhỏ nhất và lớn nhất tại mỏy thu để hệ thống làm việc bỡnh thường, nghĩa là thừa món tỉ lệ lỗi bít BER cho trước tương ứng với tốc độ bít nhất định.

    Theo khuyến nghị, mức công suất thu của hệ thống nên nằm trong dải sau, để đảm bảo hệ thống làm việc ổn định. Po : Công suất ngưỡng trên của thiết bị thu quang 4.2.3 Các thành phần nhiễu trong bộ khuếch đại. Khi tín hiệu truyền dọc theo sợi quang, công suất tín hiệu bị giảm dần do suy hao.

    Tuy nhiên, trong thực tế có thể giả sử rằng công suất là hằng số trên một chiều dài hiệu dụng của sợi vì hầu hết các hiệu ứng phi tuyến đều xảy ra ở phía đầu sợi. Nhiễu trộn bước sóng và nhiễu phát xại tự phát là hai thành phần chính ảnh hưởng đến chất lượng của các hệ thống đa kênh, truyền trong khoảng cách dài.

    OSNR P

    Khi tuyến được tớnh toỏn thừa món về độ dự trữ cụng suất thỡ cũng cần phải tớnh toỏn cho nú thừa món độ dự trữ thời gian lờn để đảm bảo chất lượng của hệ thống. Ta gọi tsys là thời gian lên của hệ thống và tmax là thời gian lên cho phép của hệ thống. Với ttx là thời gian lên của máy phát trx là thời gian lên của máy thu.

    Thông thường, với LED thì thời gian lên là 2ns, đối với LD thì thời gian lên là 0.04s. Thời gian lên của máy thu phụ thuộc vào tốc độ đáp ứng của bộ tách sóng quang và băng thông của máy thu Brx. Đó là khoảng thời gian tương ứng với sự tăng biên độ tín hiệu từ 10% đến 90% ở đầu ra bộ tách sóng quang.

    Ta có thể xem tín hiệu đi qua sợi quang như một hệ thống tuyến tính của bộ lọc thông thấp. Khi đó thời gian mà biên độ xung của hệ thống tăng từ 10% đến 90% giá trị cực đại của xung được gọi là thời gian lên cho phép của hệ thống.

    TÍNH TOÁN TUYẾN DWDM TRỤC 2B ĐÀ NẴNG-QUẢNG NAM

    Tính toán tuyến DWDM: Đà Nẵng-Quảng Nam

    Với Pin là công suất của các kênh được giả thiết bằng nhau Pt là công suất tín hiệu phát. PM là công suất dự phòng của hệ thống PP là công suất đền bù công suất suy hao sợi Pts là công suất mất mát do tán sắc. Nc, lc lần lượt là số bộ nối quang và suy hao bộ nối quang.