2.5. Nh 英 ng 違pj"j逢荏pi"8院 n truy 隠 n d 磯 n hai chi 隠 u m 瓜 t s 嬰 i quang, m 瓜v"d逢噂 c sóng trong
2.5.3. Tán x 衣 pi逢嬰 c Rayleigh (Rayleigh Backscattering Ỵ RB)
Pj逢"ej¿pi"vc"8«"dk院t hai y院u t嘘 quan trong làm suy thối tín hi羽u quang c映 th吋 là làm gi違m kho違ng cách truy隠n và gi違m t嘘e"8瓜v逢挨pi"泳pi"8„"n "uw{"jcq"u嬰i quang và tán s逸c s嬰i quang. Ngoài hai y院u t嘘8„."e”p"e„"jck"e挨"ej院 làm suy hao n英a là s詠 h医p th映 v壱t li羽u và tán x衣 Rayleigh. S詠 h医p th映 v壱t li羽u bao g欝m s詠 h医p th映 c栄a v壱t li羽u ch院 t衣o s嬰i quang ví d映pj逢uknkec"e pi"pj逢"u詠 khơng tinh khi院t c栄a s嬰i quang do m瓜t s嘘pj逢嬰e"8k吋m ch院 t衣o. Suy hao do h医p th映 v壱t li羽w"pi {"pc{"8«"ik違o"8院n m泳e"8ƒpi"m吋 荏 nh英pi"d逢噂e"u„pi"8逢嬰c quan tâm trong truy隠n thông thông tin quang do công ngh羽 ch院 t衣o s嬰i quang ngày càng hi羽p"8衣i. Fq"8„."u詠 suy hao do h医p th映 ngày nay khơng cịn là v医p"8隠 quan tr丑ng n英a, suy hao do tán x衣 Rayleigh là m瓜t v医p"8隠 r医t quan tr丑ng trong s嬰i quang ngày nay.
Tán x衣 Rayleigh phát sinh do các bi院p"8瓜ng v隠 m壱v"8瓜 c栄c"o»k"vt逢運ng 荏 c医r"8瓜 r医t nh臼. Suy hao do tán x衣 Rayleigh là m瓜t n隠n t違pi"e挨"d違n và gi違o"mjk"d逢噂e"u„pi"v<pi0"J羽
s嘘 suy hao do tán x衣 Rayleigh là cs 荏d逢噂c sóng n 8逢嬰c mơ t違荏 rj逢挨pi"vt·pj"*6) [71].
4 s A
c ? n (4)
C"8逢嬰c g丑i là h羽 s嘘 tán x衣 Rayleigh. Suy hao do tán x衣 Rayleigh gi違m m瓜t cách nhanh
ej„pi"mjk"d逢噂c u„pi"v<pi"fq"rj映 thu瓜c vào n/4
. H羽 s嘘 cs 8衣i di羽n cho m瓜t ph亥p"p<pi" n逢嬰ng b鵜 tán x衣 do 違pj"j逢荏ng c栄a tán x衣 Rayleigh có th泳 ngun là [m/1] và hình 2.12
e pi"ejq"vj医y r茨ng tán x衣 Rayleigh gi違m d亥p"mjk"d逢噂e"u„pi"v<pi"8逢嬰c th吋 hi羽n thông qua d医u ch医m m違nh.
Kho違ng cách truy隠n d磯n t嘘i da trong WDM-PON có th吋 e pi"d鵜 gi噂i h衣n b荏i RB c栄a s嬰k"swcpi"e pi"pj逢"v衣i nh英pi"8k吋m ph違n x衣 d丑e"vjgq"8逢運ng truy隠n gây ra b荏i nh英ng ch厩8医u n嘘i, ch厩 ghép pj逢"j·pj"4036 [72,73].
Hình 2. 14 謂pj"j逢荏ng c栄a s詠 ph違n x衣 trong WDM-PON, a) 違pj"j逢荏ng do RB, b) 違nh
j逢荏pi"fq"8k吋m ph違n x衣 và RB.
Trong hình 2.14a, seed light (SL) có th吋 b鵜 tán x衣pi逢嬰c b荏i RB x違y ra trong s嬰i quang. Ánh sáng b鵜 tán x衣pi逢嬰c cùng truy隠n v噂i tín hi羽u US gây ra nhi宇w"etquuvcnm"vtqpi"d<pi"fq"
SL và tín hi羽u US ho衣v"8瓜pi"épi"d逢噂c sóng. M泳e"8瓜 nhi宇u crosstalk gây ra b荏k"TD"v<pi"
khi suy jcq"8逢運ng truy隠p"v<pi0"Pjk宇u crosstalk không th吋8逢嬰c gi違m b茨pi"eƒej"v<pi"p<pi" n逢嬰ng c栄a ngu欝p"UN"fq"p„"e pi"n o"v<pi"p<pi"n逢嬰ng b鵜 tán x衣. T衣i nh英pi"8k吋m ph違n x衣
gây ra b荏i nh英ng ch厩 k院t n嘘i, nh英pi"8亥u nk"e pi"iÔ{"tc"pjng 違pj"j逢荏ng gi嘘pi"pj逢"TD0" Vƒe"8瓜ng c栄a nh英pi"8k吋m ph違n x衣 r運i r衣e"e pi"pj逢"TD"n o"違pj"j逢荏pi"8院n hi羽u su医t tín hi羽w"WU"e pi"8«"8逢嬰c nghiên c泳u và phân thành hai lo衣k"pj逢"j·pj"4036b [72,73].
‚ Reflection-I: ph違n x衣 c栄a SL k院t h嬰p v噂i RB gây nhi宇u tín hi羽u US
‚ Reflection-II: ph違n x衣 c栄a tín hi羽u c栄a tín hi羽u US r欝i truy隠p"pi逢嬰c v隠 ONU, sau
8„"8逢嬰c khu院ej"8衣k"x "8逢嬰e"8k隠u ch院 b荏i SL 荏QPW"x "ucw"8„"i穎k"pi逢嬰c l衣i OLT gây nhi宇u tín hi羽u US.
A吋 8違m b違o ch医v"n逢嬰ng ho衣v"8瓜ng c亥n ph違k"8k隠u khi吋p"8逢嬰c m泳e"8瓜 nhi宇u crosstalk nh臼 8院n m泳e"8ƒpi"m吋. N院u ch雨 có Reflection-I x違{"tc"8吋 cho crosstalk nh臼 thì c亥n ph違k"v<pi" p<pi"n逢嬰ng US b茨pi"eƒej"v<pi"8瓜 l嬰i ONU. Tuy nhiên, crosstalk gây ra b荏i Reflection-II
e pi"d鵜 khu院ej"8衣i b荏k"8瓜 l嬰i c栄c"QPW0"Fq"8„."8瓜 l嬰i c栄c"QPW"p‒p"8逢嬰c t嘘k"逢w"j„c"8吋 t嘘i thi吋u hóa 違pj"j逢荏ng gây ra b荏i RB và t衣i nh英pi"8k吋m ph違n x衣 [72].
Trong h羽 th嘘ng WDM-PON hai chi隠u m瓜t s嬰k"swcpi"pj逢"j·pj"4033, có nhi宇u x違y ra do tán x衣pi逢嬰c RB. 雲 h羽 th嘘pi"pj逢"j·pj"4033a, m員c dù tín hi羽u DS và US s穎 d映ng hai
d逢噂e"u„pi"mjƒe"pjcw."pj逢pi"uggf"nkijv"*UN+"e„"épi"d逢噂c sóng v噂i tín hi羽u US. SL truy隠n t瑛QNV"8院n ONU r欝i truy隠p"pi逢嬰c l衣k"QNV"pj逢"n "v p"jk羽u US. Khi SL truy隠n t瑛QNV"8院n ONU nó gây ra tán x衣pi逢嬰c m瓜t ph亥n, tán x衣pi逢嬰c này gây nhi宇u v噂i tín hi羽u US. Khi tín hi羽u US truy隠n t瑛QPW"8院p"QNV"p„"e pi"gây ra tán x衣pi逢嬰c m瓜t ph亥n và tán x衣pi逢嬰c
Hình 2. 15 Rayleigh backscattering trong truy隠n d磯n hai chi隠u m瓜t s嬰i quang Trong hình 2.15 là k院t qu違 c栄a m瓜t cơng trình nghiên c泳w"8«"8逢嬰c báo cáo [74]. Cơng trình nghiên c泳w"p {"8逢嬰c th詠c hi羽n truy隠n d磯n hai chi隠u, m瓜t s嬰k"swcpi."jck"d逢噂c sóng khác nhau. ONU s穎 d映ng lo衣i có tính ph違n x衣 pj逢" u穎 d映ng b瓜 Reflective Semiconductor Optical Amplifier (RSOA)0"D逢噂c sóng 荏 QPW"8逢嬰c t衣o ra b茨ng cách 荏
OLT dùng ngu欝p"uggf"nkijv"vj逢運ng dùng ngu欝n sáng Continuous Wave (CW) d挨o"x q"u嬰i quang r欝i truy隠n xu嘘ng ONU. 雲 ONU d英 li羽w"8逢嬰e"8k隠u ch院 v噂i ngu欝n sáng này r欝i truy隠n
n‒p"pj逢"v p"jk羽u US. Trong WDM-PON v噂i nh英ng ONU có tính ph違n x衣, có hai d衣ng tín hi羽u chính cho truy隠n d磯p"WU"8„"n <"piw欝p"uƒpi"8逢嬰c truy隠n t瑛 OLT t噂i ONU và d英 li羽u
8逢嬰e"8k隠u ch院 truy隠n lên theo chi隠u US. Tuy nhiên, v磯n cịn có nh英ng tín hi羽u ph映 bên trong s嬰i quang do 違pj"j逢荏ng c栄a RB và do kh違p<pi"rj違n x衣 c栄a nh英ng thành ph亥n th映 8瓜ng d丑e"vjgq"8逢運ng truy隠n. Toàn b瓜ikcq"vjqc"8逢嬰c li羽v"m‒"d‒p"f逢噂i [74].
‚ CarrierRB : Tán x衣pi逢嬰c c栄a tín hi羽u seed light cung c医p cho các ONU, tín hi羽u này làm nhi宇u v噂i tín hi羽u d英 li羽u US.
‚ CarrierRE : Ph違n x衣 c栄a tín hi羽u seed light cung c医p cho các ONU t衣k"eƒe"8k吋m ph違n x衣 d丑c theo chi隠u truy隠p"e pi"pj逢"v衣i các thành ph亥n quang th映8瓜ng. Tín hi羽u
p {"e pi"iƠ{"pjku tín hi羽u d英 li羽u US.
‚ CarrierRB RE_ : S詠 ph違n x衣 c栄a tín hi羽u b鵜 tán x衣pi逢嬰c c栄a tín hi羽u seed light theo chi隠u US. Tín hiw"p {"e pi"iƠ{"pjku tớn hi羽u d英 li羽u US
‚ DataRB : Tán x衣 pi逢嬰c c栄a tín hi羽u d英 li羽u US. Tín hi羽u này gây nhi宇u tín hi羽u
uggf"nkijv"8逢嬰e"d挨o"ejq"eƒe"QPW"v瑛 OLT.
‚ DataRE : Ph違n x衣 c栄a tín hi羽u d英 li羽u US t衣k"eƒe"8k吋n ph違n x衣 e pi"pj逢"v衣i các thành ph亥n th映 8瓜ng d丑e"vjgq"8逢運ng truy隠n. Tín hi羽u này gây nhi宇u tín hi羽u seed
nkijv"8逢嬰e"d挨o"ejq"eƒe"QPW"v瑛 OLT.
‚ DataRB RE_ : S詠 ph違n x衣 c栄a tín hi羽u d英 li羽u b鵜 tán x衣pi逢嬰c. Tín hi羽u này gây nhi宇u tín hi羽w"uggf"nkijv"8逢嬰e"d挨o"ejq"eƒe"QPW"v瑛 OLT.
Pj逢"x壱y t鰻ng c瓜ng có sáu tín hi羽u khơng mong mu嘘n làm suy thối tín hi羽u d英 li羽w"8逢嬰c g穎i t瑛 ONU. Cịn tín hi羽u d英 li羽u DS thì khơng b鵜違pj"j逢荏ng gì.
Vƒe"8瓜ng c栄a nhi宇u trong h羽 th嘘pi"pj逢"4033b thì r医t x医w"j挨p0"Xét theo chi隠u DS, tín hi羽u d英 li羽u DS gây ra tín hi羽u khơng mong mu嘘n RB g丑i là RB-DS, tín hi羽u khơng mong mu嘘n này làm nhi宇u tín hi羽u d英 li羽w"WU0"X "8欝ng th運i tín hi羽u DS có m瓜t ph亥n nh臼
b鵜 ph違n x衣 pi逢嬰c l衣i 荏 eƒe"8k吋m ph違n x衣 d丑e"vjgq"8逢運ng truy隠p"e pi"pj逢"v衣i các thành ph亥n th映8瓜ng và gây nhi宇u cho tín hi羽w"WU0"V逢挨pi"v詠, tín hi羽u RB-FU"e pi"ik嘘pi"pj逢"v p"
hi羽u CarrierRB RE_ e pi"n o"pjk宇u tín hi羽u d英 li羽u US. Xét theo chi隠w"WU."e pi"e„"ba tín hi羽u khơng mong mu嘘n làm suy thối tín hi羽u DS. Pj逢"x壱y, v噂i h羽 th嘘pi"pj逢"j·pj"4033b có t鰻ng c瓜ng sáu tín hi羽u khơng mong mu嘘n làm suy thối tín hi羽u US và ba tín hi羽u khơng mong mu嘘p"n o"uw{"vjqƒk"8院n tín hi羽u DS.
RB là m瓜t hi羽p"v逢嬰ng c嘘 h英u bên trong c栄a s嬰i quang và khơng th吋 lo衣i b臼8逢嬰c ch雨
có th吋 làm gi違m b噂t. M瓜t s嘘 nghiên c泳w"8«"8逢嬰e"dƒq"eƒq"8吋 gi違o"vƒe"8瓜ng c栄a RB trong WDM-PON [75-82]. M瓜t k悦 thu壱t s穎 d映pi"rj逢挨pi"rjƒr"8k隠u ch院 pha 荏QPW"8吋 khơi ph映c l衣i ph鰻 c栄a tín hi羽w"WU"8吋 gi違m ch欝ng l医n c栄a tín hi羽u b鵜 tán x衣pi逢嬰e"x "fq"8„"e pi"n o"
gi違m 8逢嬰c nhi宇u [75]. TD"e pi"8逢嬰c gi違m b茨ng cách dùng optical frequency dithering
hi羽n b茨ng cách cung c医p tín hi羽w"8k隠u khi吋n t噂i m瓜v"vwpcdng"ncugt."8k隠u ch雨pj"dk‒p"8瓜, t亥n s嘘 và d衣ng sóng c栄a tín hi羽w"8k隠u khi吋n. Trong [77], b茨pi"eƒej"8k隠u ch雨nh t亥n s嘘 dithering c栄a b瓜 phát DS 荏 OLT s穎 d映ng tín hi羽w"8k隠u khi吋p"pi逢嬰c (feedback control), nh英ng b医t l嬰i gây ra do tán x衣e pi"8逢嬰c gi違m cho c違 nh英ng tín hi羽u DS và US. K悦 thu壱t gi違m nhi宇u RB b茨ng cách s穎 d映pi"8瓜 l嬰k"d«q"j”c"UQC"e pi"8逢嬰c ch泳ng minh trong [78]. Mơ hình này cho phép l厩i t詠 do (erro-free), t嘘e"8瓜 truy隠n d磯p"n‒p"8院p"32"Id1u"8衣v"8逢嬰c trong 64 cách chia (way-split), kho違pi"eƒej"n‒p"8院n 20 km. Tuy nhiên, trong [79] b茨ng cách s穎 d映ng RSOA cho b瓜 phát 荏 ONU và lái nó b茨ng mã return-to-zero (RZ). Th運i gian truy隠n tín hi羽u
WU"e pi"ik違o"8院n m泳e"8ƒpi"m吋. K悦 thu壱v"p {"e pi"n o"v<pi"mj違p<pi"ej鵜w"8詠ng c栄a nhi宇u crosstalk gây ra b荏k"TD"n‒p"8院n 10 dB. M瓜v"rj逢挨pi"rjƒr"u穎 d映pi"o«"8逢運ng truy隠n và b瓜
l丑e"8k羽n tích h嬰r"e pi"8逢嬰c gi噂i thi羽w."rj逢挨pi"rjƒr"p {"e pi"n o"v<pi"mj違p<pi"ej鵜w"8詠ng c栄a nhi宇w"etquuvcnm"n‒p"8院n kho違ng 5 dB [80]. Rj逢挨pi"rjƒr"ik違m RB b茨ng cách chuy吋n
8鰻k"d逢噂c sóng four-wave mixing (FWM) 8«"8逢嬰c ch泳ng minh và ki吋m tra m荏 r瓜ng kho違ng cách [81]. T嘘e"8瓜 truy隠n d磯p"321407"Id1u"8逢嬰c th詠c hi羽n v噂i kho違ng cách trên 50 km t雨 l羽
phân chia cao 1:32. Trong [82], ngu欝n seed light bao g欝m DFB-LD v噂i tín hi羽u feedback
swcpi"e pi"8逢嬰e"8隠 xu医v"8吋 làm gi違m RB. Vƒe"8瓜ng c栄a RB x違y ra 荏 troni"HH"e pi"e„"vj吋 8逢嬰c gi違m b茨ng cách di chuy吋n ngu欝n SL 荏QNV"8員t t衣i RN [83]. K悦 thu壱t này khơng ch雨
vơ hi羽u hóa RB c栄a ngu欝n SL trong FF mà còn gi違m nhu c亥w"p<pi"n逢嬰ng quang cho ngu欝n SL m員c dù nó có th吋 gây ra c医u hình ph泳c t衣p cho RN.
Vtqpi"vt逢運ng h嬰p h羽 th嘘ng WDM-PON s穎 d映pi"o»"j·pj"vƒk"8k隠u ch院 l衣i tín hi羽u DS nó tr荏 nên r医t ph泳c t衣r"8吋 phân tích 違pj"j逢荏ng c栄a s詠 ph違n x衣 và RB. Khi WDM-PON
8逢嬰c th詠c hi羽n b茨pi"eƒej"vƒk"8k隠u ch院 tín hi羽u DS, RB và ph違n x衣 t衣k"eƒe"8k吋m có th吋8逢嬰c gi違m b茨ng cách s穎 d映ng o«"8逢運ng truy隠n cho tín hi羽u DS và US. Trong lu壱p"x<p"p {"v p"
hi羽u DS l亥p" n逢嬰t s穎 d映pi" eƒe" o«" 8逢運ng truy隠p" pj逢" COK." Ocpejguvgt." FT¥." OFT¥."
CSRZ, NRZ. Cịn tín hi羽u US s穎 dpi"ee"oô"pj"PTƠ."TƠ0"