ghép kênh theo b−ớc sóng
(1) Cự ly chặng khuếch đại
Ph−ơng pháp thiết kế này đ−ợc sử dụng cho các tuyến thông tin quang cự ly xa, dung l−ợng lớn th−ờng dùng cho tuyến cáp biển hoặc các tuyến đ−ờng trục quốc gia. Cự ly thông th−ờng lớn hơn 1000 km tới 10.000 km, đối với các tuyến dài nh−
vậy thì những thông số ảnh h−ởng tới chất l−ợng hệ thống nh− mà bị tích luỹ theo theo chiều dài cần đ−ợc xem xét và tính toán chi tiết ví dụ nh− suy hao và tán sắc. Cụ thể, việc thiết kế các chặng khuếch đại là rất quan trọng liên quan tới tính kinh tế và kỹ thuật. Nếu cự ly các chặng khuếch đại ngắn thì số l−ợng các bộ khuếch đại sẽ nhiều nh− vậy chi phí cho cả hệ thống sẽ cao và tất nhiên cự ly ngắn thì hệ số khuếch đại sẽ nhỏ và cần các nguồn bơm công suất nhỏ do đó ảnh h−ởng của tạp âm ASE gây ra do bộ khuếch đại sẽ nhỏ và chất l−ợng hệ thống sẽ cao. Ng−ợc lại, nếu chiều dài chặng khuếch đại lớn thì về mặt kinh tế chi phí tổng cả hệ thống sẽ thấp do sử dụng ít bộ khuếch đại tuy nhiên khi cự ly lớn suy hao trên chặng sẽ lớn và cần đ−ợc bù nhiều, hệ số khuếch đại sẽ lớn và cần công suất các nguồn bơm lớn, tạp âm ASE sẽ lớn dẫn tới BER của hệ thống sẽ giảm, trong tr−ờng hợp này có thể cải thiện bằng tăng công suất vào sợi nh−ng lại bị ảnh h−ởng bởi các hiệu ứng phi tuyến. Do đó, cần dung hoà giữa yếu tố kinh tế và kỹ thuật, thông th−ờng theo kết quả tính toán cự ly chặng nhỏ hơn 100 km.
Việc tính toán và kiểm tra cự ly chặng khuếch đại phù hợp với chất l−ợng hệ thống hay không sẽ đ−ợc trình bày ở phần sau.
(2) Số kênh b−ớc sóng và khoảng cách các kênh
Một trong các yếu tố quan trọng cần phải xem xét là hệ thống sẽ sử dụng bao nhiêu kênh b−ớc sóng cực đại có thể sử dụng đ−ợc phụ thuộc vào các yếu tố sau:
- Khả năng của công nghệ hiện có đối với các thành phần quang của hệ thống đó là:
• Khả năng tách - ghép của các thiết bị WDM
- Khoảng cách giữa các kênh b−ớc sóng. Những yếu tố ảnh h−ởng đến khoảng cách này bao gồm:
• Tốc độ truyền dẫn của từng kênh • Quỹ công suất quang
• ảnh h−ởng của các hiệu ứng phi tuyến • Độ rộng phổ của nguồn phát
• Khả năng tách - ghép của các thiết bị WDM.
Tuy nhiên với mật độ kênh ngày càng cao thì đòi hỏi các thành phần quang trên tuyến phải có chất l−ợng càng cao. Để tránh xuyên âm giữa các kênh này đòi hỏi phải có những nguồn phát rất ổn định và các bộ thu có độ chọn lọc b−ớc sóng cao. Bất kỳ sự dịch tần (chirping) nào của nguồn phát cũng có thể làm giãn phổ sang kênh lân cận.
Nhằm đảm bảo đ−ợc khả năng t−ơng thích giữa các nhà sản xuất và khai thác khác nhau, tần số phát của các laser cần phải tuân thủ theo quy định trong khuyến nghị G.692 của ITU. Có thể sử dụng các bộ chuyển đổi b−ớc sóng trong các tr−ờng hợp cần thiết nh− khi không có sự t−ơng thích về b−ớc sóng.
(3) Tỷ số lỗi bít (BER).
Với các hệ thống truyền dẫn sủ dụng chép kênh theo b−ớc sóng thì yêu cầu về tỷ số lỗi bít th−ờng là nhỏ hơn 10-13 (BER < 10-13). Để đảm bảo tỷ số lỗi bít nhỏ yêu cầu giảm thiểu ảnh h−ởng của tạp âm tới hệ thống nh− tạp âm nhiệt, tập âm phân tử và tạp âm ASE cũng nh− các các loại tạp âm khác. L−u ý, đối với các hệ thống thông tin quang cự ly xa, dung l−ợng lớn th−ờng sữ dụng kỹ thuật sữa lỗi tr−ớc (FEC). Có nhiều kỹ thuật sữa lỗi khác nhau đ−ợc áp dụng, đối với các hệ thống này sử dụng FEC loại 3 với độ d− là 7% t−ơng ứng tốc độ bít trên 1 kênh đã sử dụng FEC là 42,7Gb/s. với việc sử dụng FEC này, có khả năng sữa lỗi bít rất tốt. để đảm bảo tỷ số lỗi bít của hệ thống < 10-13 thì tỷ số lỗi bít khi ch−a sử dụng FEC phải đảm bảo < 10-13 [11].