Tuy nhiờn, vẫn cũn một số hạn chế về mặt vật lý giới hạn kớch thước của node mạng TAS như giỏ trị hệ số ồn nhỏ hơn 3 dB là khụng thể thực hiện được đối với cỏc bộ SOA và cỏc bộ EDFA. Nếu tất cả cỏc bộ SOA, bộ EDFA trong hệ thống cú hệ số ồn bằng 3 dB thỡ dữ liệu qua node trờn cả bốn sợi đạt được là 20.48 Tb/s nhờ hạn chế nhiễu và suy giảm tớn hiệu. Song cỏc biờn giới hạn về mặt vật lý này chỉ là một số giới hạn cơ bản. Đặc biệt được chỉ ra trờn hỡnh 3.7, số lượng bước súng trờn mỗi sợi yờu cầu lớn, điều này rất khú để thực thi hệ thống trong thực tế [6].
e. Sự thay đổi hệ số khuếch đại của bộ SOA
Hệ số khuếch đại của cỏc bộ SOA cú giỏ trị lớn cú thể cũng khụng đủ khả năng đỏp ứng cỏc node mạng cú kớch thước lớn. Hệ số khuếch đại của cỏc bộ SOA trong cấu trỳc TAS cú số sợi vào ra N khụng đổi (vớ dụ N=4) phụ thuộc vào cụng suất lối vào cỏc bộ SOA (cụng suất lối ra cỏc bộ chuyển đổi bước súng PWC,out=5 dBm và cụng suất ra tối đacủa bộ SOA Pout,max,SOA=11 dBm). Sử dụng cỏc tham số giả thiết trong bảng 4, với mode TAS 4 sợi vào ra cú thể thực hiện với 256 bước súng trờn mỗi sợi ở tốc độ 10 Gb/s, khi đú yờu cầu khuếch đại đối với cỏc bộ SOA là khoảng 13 dB.
Nhờ giữ cụng suất lối ra tối đa của SOA khụng đổi, khuếch đại của cỏc SOA cú thể tăng bằng cỏch giảm cụng suất lối vào của cỏc bộ chuyển đổi bước súng tương ứng giảm cụng suất lối vào của cỏc bộ SOA. Nếu cụng suất lối ra
của bộ chuyển đổi bước súng là PWC,out=3 dBm, sẽ yờu cầu khuếch đại của SOA khoảng 15 dB. Khuếch đại của cỏc bộ SOA lớn để bự lại phần cụng suất mất mỏt trong node TAS cũng tương ứng cụng suất ồn nhiễu cũng lớn và dẫn tới giới hạn kớch thước cỏc node TAS. Như vậy, đối với cỏc node TAS kớch thước và dung lượng lớn, khụng chỉ yờu cầu khuếch đại trong cỏc bộ SOA lớn mà cũn yờu cầu cả cụng suất lối vào của SOA lớn và cụng suất lối ra của cỏc bộ chuyển đổi bước súng lớn.
Mặt khỏc, nếu khuếch đại của cỏc bộ SOA giảm từ 13 dB xuống 11 dB, cụng suất lối vào cỏc bộ SOA phải tăng từ -2 đến 0 dBm. Giỏ trị OSNR (~ 23 dB với M=256, ~20 dB với M=512) đạt được lớn hơn nhờ cụng suất nhiễu SOA thấp hơn. Kết quả là khả năng thụng tối đa qua node là 10.24 Tb/s tại tốc độ mỗi bước súng là 10 Gb/s. Nghĩa là để tăng tốc độ bit trờn mỗi kờnh, cỏc thành phần thực thi hệ thống yờu cầu cỏc thụng số thực thi tốt hơn. Tuy nhiờn, cụng suất lối vào của cỏc bộ SOA khụng thể tăng tuỳ ý do độ bóo hoà của cỏc bộ SOA [7].
3.3.3. Xuyờn õm
Ngoài ảnh hưởng của nhiễu, xuyờn õm là một yếu tố quan trọng giới hạn kớch thước của cỏc node TAS. Trong phần này sẽ thực hiện phõn tớch tớnh toỏn hai nguồn xuyờn õm chớnh. Nguồn thứ nhất là xuyờn õm do M-1 tớn hiệu thành phần trong bộ phõn kờnh WDM. Nguồn thứ hai là do tỉ số phõn biệt khụng lý tưởng của cỏc cổng SOA. Khi cú xột đến nhiễu và xuyờn õm hệ số Q cú thể được tớnh theo mức trung bỡnh của cỏc điểm cú tớn hiệu μ1 và mức tại điểm khụng cú tớn hiệu μ0 cú thể được tớnh theo cỏc biểu thức dưới đõy:
1( ) 2.N Ps e . 1 N 1 . XSOA h (2.34) 1(M) 2.Ps e . M 1 .XDemux h (2.35)
ở đõy PS là cụng suất tớn hiệu quang tại bộ thu (lối vào bộ chuyển đổi bước súng cú cụng suất PS=-16 dBm). XSOA là tỉ số phõn biệt khụng lý tưởng của cỏc cổng SOA và hệ số (N-1)XSOA trong 2.34 là thành phần do ảnh hưởng của N-1 tớn hiệu xuyờn õm kết hợp bởi cỏc bộ SOA. (M-1)XDemux trong 2.35 là cụng suất thờm vào bởi M-1 thành phần xuyờn õm do ảnh hưởng của cỏc bộ phõn kờnh WDM.
Độ lệch chuẩn của cỏc khoảng trống (khụng cú tớn hiệu) giả sử bằng khụng, độ lệch chuẩn về mức tại cỏc điểm cú tớn hiệu 1 được xỏc định bởi:
1( , ) 2. 2 . ( , ). e S N o B e N M P P N M h B (2.36)
với PN(N,M) là tổng cụng suất nhiễu quang tại bộ thu và được xỏc định bởi 2.30 đối với node TAS, Be và Bo là băng thụng trờn miền điện và quang tương ứng. Hỡnh 3.8 chỉ ra cỏc trường hợp của hệ số Q khi tăng số bước súng M và đối với cỏc tốc độ bit khỏc nhau. Ở đõy cỏc với giả thiết giỏ trị xuyờn õm do cỏc bộ phõn kờnh WDM là XDemux=-30 dB và hệ số phõn biệt khụng lý tưởng của cỏc cổng SOA là XSOA=-50dB.
Hỡnh 3.8 Tớnh toỏn hệ số Q theo số bước súng tối đa trờn mỗi sợi (M) khi cú xột tới cỏc yờu tố nhiễu và xuyờn õm (giả thiết XDemux=-30 dB và XSOA=-50dB) với