D Att= αf L[dB]
4.4Khuyến nghị sử dụng kỹ thuật khuếch đại vào các tuyến thông tin quang tại Việt Nam.
áp dụng khuếch đại quang sợi EDFA vào hệ thống thông tin quang
4.4Khuyến nghị sử dụng kỹ thuật khuếch đại vào các tuyến thông tin quang tại Việt Nam.
quang tại Việt Nam.
4.4.1. ứng dụng trong mạng nội hạt (mạng truy nhập quang)
Thiết bị khuếch đại quang sợi có thể đợc sử dụng trong mạng thuê bao quang để tăng cờng quỹ công suất quang, hoặc cho phép tỉ lệ rẽ quang (Splitting radio) cao hơn trong cấu hình mạng đa điểm. Bởi vậy có thể nói rằng khuếch đại công suất và khuếch đại đờng truyền có thể đợc sử dụng trong các mạng này. Việc sử dụng thiết bị OFA trong mạng vòng (Ring network) ngay trớc các thiết bị rẽ luồng ( Branching device) để bù lại suy hao rẽ luồng. Đó là u điểm chính của OFA trong mạng thuê bao quang.
Một trong những ứng dụng lí thú của OFA trong mạng thuê bao quang là việc phân bổ tín hiệu Video. Hiện nay tín hiệu này chủ yếu là tơng tự nhng sẽ biến đổi thành tín hiệu số. Trong trờng hợp hệ thống Video tơng tự thì cần có một số yêu cầu khắt khe hơn để đảm bảo tăng tần sóng mang và tránh hiện t-
ợng méo tín hiệu. Với Laser đầu tiên thì yêu cầu với OFA là phổ khuếch đại phải phẳng, công suất bão hòa cao, mức xuyên âm thấp. Còn sử dụng Laser sóng chạy (continuous wave) kết hợp với các luồng cộng hởng ngoài để khắc phục các hạn chế trên. Và một điểm cần lu ý nữa là cần phải duy trì công suất phát của OFA ở mức cho phép để tránh hiện tợng do phi tuyến gây nên.
Hình 4.4 Sơ đồ ứng dụng OFA trong hệ thống phân bổ tín hiệu Video
Từ sơ đồ ứng dụng OFA trong hệ thống phân bổ tín hiệu Video, chẳng hạn nh cáp truyền hình. OFA không chỉ tăng khoảng cách truyền dẫn từ 10 km lên tới 80 km mà có khả năng tăng các bộ chia quang.
Tỷ lệ sóng mang trên nhiễu (Carrier to noise ratio – CNR) trong hệ thống AM và FM có sử dụng OFA nh là bộ khuếch đại công suất và bộ khuếch đại đã đợc đánh giá. Khi chúng sử dụng nh là khuếch đại công suất sự suy giảm CNR là rất thấp, chỉ là 1 dB với hệ thống AM và 0,3 dB với hệ thống FM. Khi chúng sử dụng nh là tiền khuếch đại thì độ nhạy thu đợc cải thiện rõ rệt. Khi CNR là 52 dB, thì độ độ nhạy thu đợc cải thiện là 2 dB (đối với AM). Tại CNR là 17 dB trong trờng hợp FM, độ cải thiện là 5 dB. Méo hài bậc hai và ba là rất thấp. Nh vậy nếu suy hao truyền dẫn là 8 dB trên khoảng cách 20 km đợc thoả mãn thì có hơn 2000 thuê bao cùng kết nối từ một thiết bị quang chung (DFB – LD analog). Khi mạng viễn thông số chuyển sang mạng đa dịch vụ thì OFA là công cụ có hiệu quả để tăng cờng độ mềm dẻo của mạng nội hạt.
4.4.2. ứng dụng trong cáp quang biển
Nớc ta có bờ biển dài, các trung tâm chuyển mạch lớn đều nằm dọc bờ biển, bởi vậy giải pháp truyền thông tin bằng cáp quang biển là giải pháp tất yếu, phù hợp với điều kiện cụ thể trong nớc và xu hớng phát triển thông tin quang trên thế giới.
Đặc thù của cáp quang biển so với cáp trên đất liền là đòi hỏi phải có độ tin cậy cao (khoảng 3 lần sửa chữa trong 25 năm) và các điểm rẽ nhánh cần phải đợc lựa chọn, cân nhắc thật kỹ càng sao cho đảm bảo yêu cầu kỹ thuật thông tin và yêu cầu kinh tế.
Cáp quang biển có sử dụng khuếch đại quang đảm bảo khắc phục đợc hạn chế nêu trên. Hệ thống cáp quang biển có sử dụng khuếch đại quang có thể có 2 giải pháp sau:
- Hệ thống cáp quang biển có trạm lặp.
- Hệ thống cáp quang biển không có trạm lặp: Trên cơ sở đó có thể lựa chọn các phơng án sau khi thiết kế cáp quang biển có sử dụng khuếch đại quang:
- Nối trực tiếp từ Hà Nội (Hải Phòng) đi thành phố Hồ Chí Minh (Vũng Tàu) theo cấu hình điểm - điểm (point to point)
- Nối trực tiếp Hà Nội (Hải Phòng) đi thành phố Hồ Chí Minh (Vũng Tàu) có điểm rẽ luồng đi quốc tế theo cấu hình rẽ nhánh (Branching). - Nối giữa các trung tâm chuyển mạch lớn (Hà Nội - Đà Nẵng – Thành
phố Hồ Chí Minh) theo cấu hình rẽ nhánh (Branching).
- Nối tất cả trung tâm chuyển mạch quan trọng theo dọc bờ biển (Hải Phòng - Vinh – Quảng Trị – Quảng Ngãi – Qui Nhơn) theo cấu hình hoa cung (Feston).
- Nối tất cả các trung tâm chuyển mạch có lựa chọn trớc (Hải Phòng – Vinh – Huế - Đà Nẵng – Nha Trang – Vũng tàu) theo cấu hình hoa cung.
Nh vậy, với thiết bị khuếch đại quang sợi cho phép chúng ta rất linh hoạt trong việc thiết kế tuyến cáp quang biển vừa thoả mãn nhu cầu sử dụng khai thác vừa đảm bảo nhu cầu về độ tin cậy cao của hệ thống.
Ba phơng án đầu tiên là hệ thống cáp quang biển có trạm lặp. Hai phơng án sau là hệ thống cáp quang biển hình họa cung không có trạm lặp dới biển.
Phơng án cáp quang biển hình họa cũng có u điểm là tất cả các phần tử tích cực (thiết bị đầu cuối, khối cấp nguồn, phần tử điện tử khác) đều nằm trên đất liền nên dễ dàng khai thác, bảo dỡng giám sát, số lợng sợi trong cáp không bị hạn chế.
Đặc biệt hãng Acatel còn đa một số kỹ thuật mới là bơm từ xa cho phép tất cả các thiết bị Laser bơm trong các thiết bị OFA dới biển đều nằm trên đất liền và khoảng cách hai trạm đầu và cuối lên đến 53 km, công suất phát của Laser bơm từ xa lên tới 440 mW.
Tóm lại kỹ thuật này hoàn toàn phù hợp để ứng dụng vào các tuyến cáp quang biển ở Việt Nam.
Phụ lục A
Bảng 1
Bảng 2
Chỉ tiêu về giao diện quang đối với Hệ thống STM-4 sử dụng khuếch đại quang
Bảng 3
Chỉ tiêu về giao diện quang đối với hệ thống STM-16 sử dụng khuếch đại quang
Phụ lục B (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Kết luận
Trong thời gian làm đồ án tốt nghiệp dới sự giúp đỡ của thầy cô, bạn bè đạc biệt là GS.TS Trần Đức Hân và Th.s Trần Quốc Dũng em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp của mình và đạt đợc một số kết quả sau:
• Nghiên cứu xu hớng phát triển kỹ thuật thông tin quang áp dụng vào mạng Viễn thông hiện nay và trong tơng lai điển hình là khuếch đại quang sợi pha Erbium -EDFA. Nó là nền tảng để tiến tới một mạng viễn thông quang hóa hoàn toàn.
• Tìm hiểu về đặc tính kỹ thuật và các thông số của bộ khuếch đại quang sợi EDFA từ đó đa ra các giải pháp kỹ thuật để phát triển.
• Khuếch đại tín hiệu quang bằng cách sử dụng các sợi quang pha đất hiếm có nhiều u điểm nổi bật nh: hệ số khuếch đại cao, tạp âm thấp, phổ hệ số tăng ích khá bằng phẳng…rất phù hợp cho các mạng truyền dẫn tốc độ cao và mạng ghép kênh theo bớc sóng WDM.
Bên cạnh bộ khuếch đại quang sợi pha đất hiếm – EDFA còn có một số bộ khuếch đại cơ bản đang đợc triển khai nh:
• Bộ khuếch đại pha tạp ( nh pha tạp Praseodymium – PDFA, pha tạp Thulium – TDFA….)
• Các bộ khuếch đại Raman.
• Các bộ khuếch đại quang bán dẫn (SOA)….
Do thời gian làm đồ án hạn chế nên em chỉ tập trung vào bộ khuếch đại EDFA. Mặc dù đã cố gắng nhng đồ án của em không thể tránh khỏi những thiếu sót, em rất mong nhận đợc sự chỉ bảo nhiệt tình của thấy cô để đồ án của em hoàn thiện hơn.