Các bộ điều khiển bit tương tứng với các bộ chuyển đổi quang số và kênh bước sóng đầu vào cho bởi bảng sau:
Kênh bƣớc sóng Bộ điều khiển bit Bộ chuyển đổi quang số
λ1 Control # 4 Digital Optical Switch 0
λ2 Control # 3 Digital Optical Switch 1
λ3 Control # 2 Digital Optical Switch 2
λ4 Control # 1 Digital Optical Switch 3
5.2.2. Kết quả mô phỏng
Quá trình xen/rớt các kênh tín hiệu được điều khiển bởi chuỗi 4 bít điều khiển (Bit Control). Chúng ta xét một số trường hợp sau:
Chuỗi bit: 0000
Như đã trình bày ở trên, khi các bit điều khiển ở mức “0” thì các kênh tín hiệu được phát bởi nguồn phát laser 1 được truyền trực tiếp qua nút COADM tới đầu ra. Các tín hiệu phát ra từ nguồn phát laser 2 (tín hiệu dầu vào ADD) sẽ chuyển tới một tuyến mạng khác thông qua bộ Drop.
Hình 5.8. Tín hiệu đầu ra (Output)
Dựa vào hình 5.9 ta thấy, khi các kênh tín hiệu được truyền trực tiếp qua nút COADM thì bị suy hao một lượng không đáng kể (Tổng suy hao là 0.0015803221 dB).
(a)
(b)
Hình 5.10. Tín hiệu ADD và DROP
a) Tín hiệu đầu vào ADD
Chuỗi bit: 1111
Khi các bit điều khiển được đặt ở mức “1” thì tất cả các kênh tín hiệu phát từ nguồn laser 1 được đưa tới đầu ra DROP, truyền đi trên tuyến khác. Còn tất cả các kênh tín hiệu ở đầu vào ADD được xen vào kênh truyền.
(a)
(b)
Hình 5.11. Tín hiệu CW LASER 1 và tín hiệu DROP
Hình 5.12. Suy hao theo độ lợi G của tín hiệu đầu vào SW LASER 1 và tín hiệu ra tại cổng DROP.
Tín hiệu đầu vào SW LASER 1 khi được đưa qua nút COADM được khuếch đại (Tổng giá trị khuếch đại là 0.13077444 dB). Đối với tần số tín hiệu càng lớn thì hệ số khuếch đại càng giảm.
Hình 5.13. Tín hiệu đầu vào được khuếch đại khi được rớt qua cổng DROP.
(b)
Hình 5.14. Tín hiệu đầu vào ADD và tín hiệu đầu ra Output
a) Tín hiệu đầu vào ADD
Hình 5.15. Suy hao theo độ lợi G của tín hiệu đầu vào ADD và đầu ra Output
Tín hiệu được xen vào kênh truyền qua bộ COADM có sự suy hao nhưng cũng không đáng kể (Tổng suy hao là 0.0049901049dB).
Chuỗi bit: 1010
Khi thiết lập chuỗi bit điều khiên “1010” thì các kênh bước sóng tương ứng λ1 và λ3 được rớt qua kênh truyền khác thông qua đầu ra DROP,các bước sóng còn lại λ2 và λ4 được xen vào kênh truyền chính, đưa tới đầu ra Output.
(b)
Hình 5.16. Tín hiệu đầu vào CW LASER 1 và tín hiệu đầu ra Output.
(a) Tín hiệu đầu vào CW LASER 1
Hình 5.17. Suy hao theo độ lợi G của tín hiệu đầu vào CW LASER 1 và tín hiệu ra Output.
Tổng suy hao tín hiệu đầu ra so với tín hiệu đầu vào là rất nhỏ 0.0093233548 dB, không đáng kể.
(b)
Hình 5.18. Tín hiệu đầu vào CW LASER 1 và tín hiệu đầu ra DROP
(a) Tín hiệu đầu vào CW LASER 1
Hình 5.19. Suy hao theo độ lợi G của tín hiệu đầu ra DROP so với tín hiệu đầu vào CW LASER 1
Dựa vào hình 5.19 ta thấy, tín hiệu từ bộ phát CW LASER 1 tới đầu ra DROP thông qua nút COADM được khuếch đại (Tổng giá trị khuếch đại là 0.033962077 dB).
(b)
Hình 5.20. Tín hiệu đầu vào ADD và tín hiệu đầu ra Output
a) Tín hiệu đầu vào ADD
Hình 5.21. Suy hao theo độ lợi G của tín hiệu đầu ra Output so với tín hiệu đầu vào ADD.
Tổng giá trị suy hao của tín hiệu đầu ra Output so với tín hiệu đầu vào ADD trường hợp này là 0.0022824237 dB, một giá trị khá nhỏ, không đáng kể.
Tương tự, ta thực hiện thay đổi chuỗi bit điều khiển số lượng bước sóng được xen/rớt để khảo sát tổng suy hao hay khuếch đại của các kênh bước sóng. Số liệu được cho bởi các bảng dưới đây.
Bảng 5.1: Suy hao theo độ lợi G giữa tín hiệu đầu ra Output so với đầu vào phát bởi CW LASER 1
Số kênh bƣớc sóng xen/rớt
Chuỗi bit điều khiển Độ lợi G (dB) 0/4 0000 - 0.0015803221 1/3 0001 - 0.0023790543 2/2 0011 - 0.0065809375 3/1 0111 - 0.0084924894 4/0 1111 - 0.012031036
Bảng 5.2: Suy hao theo độ lợi G giữa tín hiệu đầu ra DROP và tín hiệu đầu vào CW LASER 1
Số kênh bƣớc sóng xen/rớt
Chuỗi bit điều khiển Độ lợi G (dB) 0/4 0000 - 0.0070409311 1/3 0001 - 0.0062905545 2/2 0011 0.018559969 3/1 0111 0.064521241 4/0 1111 0.13077444
Bảng 5.3: Suy hao theo độ lợi G của tín hiệu đầu ra Output và tín hiệu đầu vào ADD
Số kênh bƣớc sóng xen/rớt
Chuỗi bit điều khiển Độ lợi G (dB) 0/4 0000 0.005460609 1/3 0001 0.0046618767 2/2 0011 0.00045999353 3/1 0111 - 0.0014515584 4/0 1111 - 0.0049901049 5.3. Kết luận chƣơng
Trong chương này, chúng ta tìm hiểu được cấu trúc cũng như nguyên tắc hoạt động của một nút COADM 4x4 trong một mạng WDM.
Qua việc mô phỏng hoạt động của một mạng WDM sử dụng nút COADM bằng phần mềm OptiSystem, ta có thể đưa ra nguyên lý hoạt động của một bộ xen/rớt quang cấu hình được. Từ đó thấy được sự mềm dẻo, linh hoạt của một OADM cấu hình được so với các nút OADM cố định trong việc định tuyến cũng như kiểm soát số lượng các kênh bước sóng muốn xen vào hay rớt sang một tuyến khác của mạng.
KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN Kết luận:
Sau thời gian thực hiện đề tài “ Nghiên cứu và mô phỏng hoạt động bộ xen/rớt quang cấu hình được COADM 4x4” , một số kết luận được rút ra như sau:
- Chuỗi bit điều khiển đóng vai trò quản lí số lượng các kênh bước sóng cần xen rớt.
- Khi các kênh tín qua nút COADM thì có sự khuếch đại hay suy giảm tín hiệu. Các tín hiệu xen vào kênh truyền chính có sự suy hao nhưng không đáng kể. Các tín hiệu được rớt qua kênh truyền khác được khuếch đại giá trị biên độ.
- Số lượng các kênh bước sóng được rớt càng lớn thì tổng suy hao giữa đầu ra Output so với đầu vào CW LASER 1 càng tăng (độ lợi G giảm- bảng 5.1). Tương tự, số kênh tín hiệu xen ghép vào càng nhiều thì tổng suy hao càng tăng (bảng 5.3). Trong khi đó, suy hao giữa đầu ra DROP và đầu vào CW LASER 1 giảm khi tăng số lượng bước sóng xen/ rớt(bảng 5.2).
Hƣớng phát triển của đề tài:
Do thời gian cũng như kiến thức hiểu biết còn hạn hẹp nên đề tài chỉ mới đề cập đến các nội dung mang tính lý thuyết. Từ cơ sở lý thuyết trên, có thể đưa ra một số hướng phát triển để mở rộng đề tài như sau:
- Đánh giá, khảo sát khả năng ứng dụng các thành phần như bộ kết nối chéo OXC, bộ xen rớt quang cấu hình được COADM vào mạng quang Việt Nam. Từ đó thiết kế một mô hình mạng WDM mềm dẻo và kinh hoạt hơn, phù hợp với yêu cầu phát triển của dịch vụ như hiện nay.
- Nghiên cứu các ứng dụng của bộ COADM 4x4 vào mạng thực tế. Dựa trên cơ sở đó, tìm hiểu các bộ COADM có số lượng kênh bước sóng được xen rớt lớn hơn, đáp ứng với sự phát triển không ngừng về dung lượng của mạng trong tương lai.
TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng việt:
1. Giáo trình “Thông tin quang” TS. Tăng Tấn Chiến.
2. Đồ án “Định tuyến và gán bước sóng trong mạng WDM” – Nguyễn Ngọc Minh Quân.
3. Bài giảng môn Mạng truyền tải quang, Học viện công nghệ bưu chính viễn thông .
4. Đỗ Văn Việt Em, ”Hệ thống thông tin quang II”, Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông, 2007.
5. Học viện công nghệ bưu chính viễn thông, Kỹ thuật thông tin quang 2.
6. Phùng Văn Vận, Trần Hùng Quân, Nguyễn Cảnh Tuấn, Phạm Hồng Ký , Nguyễn Hoài Nam,” HỆ THỐNG THÔNG TIN SỢI QUANG”, Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật Hà Nội năm 2002.
7. ThS. Nguyễn Bá Hưng, “Giới thiệu chung về chuyển mạch quang”, Theo Tập san “Nghiên cứu Khoa học và Công nghệ 2006.
8. ThS. Nguyễn Bá Hưng,” CHUYỂN MẠCH GÓI QUANG VÀ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG TRONG MẠNG VIỄN THÔNG VIỆT NAM ”, Theo Tập san “Nghiên cứu Khoa học và Công nghệ 2006.
9. TS. Vũ Văn San, “Hệ thống thông tin quang tập 2”.
Tiếng anh:
1. Rajiv Ramaswami Kumar N.Sivarajan,“Optical Networks A Practical Perspective”.
2. Terumi Chikama, Hiroshi Onaka, Satoshi Kuroyanagi, “Photonic Networking Using Optical Add Drop Multiplexer And Optical Cross- Connects”, Manuscript received May 8, 1999.
Trích dẫn:
1. [1].Giáo trình “Thông tin quang” TS. Tăng Tấn Chiến
2. [2], [3]. Đồ án “Định tuyến và gán bước sóng trong mạng WDM” – Nguyễn Ngọc Minh Quân.
3. [4]. TS.Vũ Văn San, “Hệ thống thông tin quang tập 2”. (Tr.3)
4. [5],[6]. Bài giảng môn Mạng truyền tải quang, Học viện công nghệ bưu chính viễn thông .
5. [7]. Rajiv Ramaswami Kumar N.Sivarajan, “Optical Networks A Practical Perspective”.(Page. 403)
6. [8]. Terumi Chikama, Hiroshi Onaka, Satoshi Kuroyanagi, “Photonic Networking Using Optical Add Drop Multiplexer And Optical Cross- Connects”, Manuscript received May 8, 1999.
7. [9]. Bài giảng môn Mạng truyền tải quang, Học viện công nghệ bưu chính viễn thông [10]- [15]. Đỗ Văn Việt Em ,“Hệ thống thông tin quang II”. Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông, 2007.(Tr. 64-67)
8. [16]. Rajiv Ramaswami Kumar N.Sivarajan, “Optical Networks A Practical Perspective”.(Page. 414)
9. [21]-[26]. Đỗ Văn Việt Em, “Hệ thống thông tin quang II”. Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông, 2007.(Tr.70-75)
10.[27]-[30]. ThS. Nguyễn Bá Hưng, “Giới thiệu chung về chuyển mạch quang” .Theo Tập san “Nghiên cứu Khoa học và Công nghệ 2006.
11.[31]. Đỗ Văn Việt Em, “Hệ thống thông tin quang II”. Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông, 2007.(Tr. 68-69).