Phần này sẽ xây dựng ch−ơng trình mô phỏng các tính toán cho hệ thống truyền dẫn tốc độ cao nh− 40Gb/s, 160Gb/s. Ch−ơng trình sẽ thực hiện tính toán các thông số sau:
- Nhiễu tích luỹ trên đ−ờng truyền dùng khuếch đại (NASE) - Hệ số khuếch đại cần thiết của bộ khuếch đại EDFA.
- OSNR máy thu (OSNR_Rx), hệ số phẩm chất Q và BER của hệ thống. - L−ợng bù tán sắc tr−ớc và sau.
Cần nhập vào ch−ơng trình các thông số sau: - OSNR máy phát
- Công suất phát (phải đảm bảo để công suất trung bình lớn hơn độ nhạy thu).
- B−ớc sóng hoạt động. - Cự ly mỗi chặng, số chặng - Thông số sợi quang
5.6. Một số kết quả tính toán
Các kết quả sau đây đ−ợc tính với thông số máy phát là: + Công suất phát: 3.8dBm
+ OSNR máy phát: 35dB
chặng x 100km. Ta thấy cho kết quả đúng với các tính toán ở phần trên.
Kết quả tính cho cự ly truyền dẫn 8 chặng x 100km. Ta thấy trong tr−ờng hợp này đảm bảo mức cần thiết của chất l−ợng hệ thống. Đây là cự ly tối đa đạt đ−ợc với tr−ờng hợp cự ly chặng bằng 100km.
Kết quả tinh cho cự ly truyền dẫn 20 chặng x 80km. Ta thấy trong tr−ờng hợp này đảm bảo mức cần thiết của chất l−ợng hệ thống. Đây là cự ly
tối đa đạt đ−ợc với tr−ờng hợp cự ly chặng bằng 80km. So với tr−ờng hợp cự ly mỗi chặng là 100km thì tổng cự ly truyền trong tr−ờng hợp này gần gấp đôi. Tuy nhiên cần nhiều thiết bị hơn so với tr−ờng hợp trên.
Kết luận
Luận văn đ đề cập đến các vấn đề và giải pháp cho hệ thống truyền dẫn quang tốc độ cao, đặc biệt tại tốc độ 160Gb/s (nh−: sợi quang, bộ phát, bộ thu, bộ khuếch đại quang) và các yếu tố ảnh h−ởng đến hệ thống chất l−ợng hệ thống (tán sắc, phi tuyến, suy hao,...). Các hệ thống 160Gb/s đ đ−ợc tiến hành trong phòng thí nghiệm và là hệ thống truyền dẫn quang đầy hứa hẹn nhằm giải pháp những yêu cầu mà một x hội thông tin đòi hỏi. Hai ch−ơng 3 và 4 của luận văn là những phân tích đối với các mô hình hệ thống 160 Gb/s trong phòng thí nghiệm. Và việc đ−a ra các mô hình này vào hoạt động trong thực tế là một điều hoàn toàn có thể thực hiện đ−ợc trong t−ơng lai gần đây. Mặt khác, bằng cách kết hợp công nghệ WDM, có thể tạo ra các hệ thống truyền dẫn quang tốc độ cực lớn. Tuy nhiên, việc xây dựng các hệ thống này không phải là 1 điều đơn giản, khi mà trong các hệ thống tốc độ cao nảy sinh rất nhiều vấn đề cần giải quyết.
Với thời gian nghiên cứu và tìm hiểu có hạn, luận văn còn nhiều hạn chế và nhiều vấn đề ch−a đề cập đến. Em rất mong đ−ợc chỉ bảo của các thầy cô.
Em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ của các thầy cô trong quá trình học tập, đặc biệt là GS.TS. Trần Đức Hân, ng−ời đ tận tình h−ớng dẫn em trong suốt quá trình làm luận văn.
Tài liệu tham khảo Tiếng Việt
1. GS.TS. Trần Đức Hân, "Tài liệu giảng dạy môn Mạng toàn quang hệ cao học", Đại học Bách Khoa Hà Nội, 2006.
2. Lê Quốc C−ờng, "Hệ thống ghép kênh theo b−ớc sóng quang", Học viện công nghệ b−u chính viễn thông, 2003.
3. Vũ Văn San, "Kỹ thuật thông tin quang", NXB khoa học và kỹ thuật, 1997.
Tiếng Anh
4. Ashwin Gumaste, Tony Antony, "DWDM Network Design and Engineering Solutions", Cisco Press, 2002.
5. Govind P.Agrawal, "Application of Nonlinear Optics", Optics and Photonics, 2001.
6. Masataka Nakazawa, "Needs and Prospects for Ultrahigh-speed Optical Communication Systems", New Energy and Industrial Technology Development Organization (NEDO), June 2005.
7. R.I.Killey, Thiele, Mikhailov, P.Bayvel, "Reduction of Intrachannel Nonlinear Distortion in 40-Gb/s-Based WDM Transmission over Standard Fiber", IEEE PHOTONICS TECHNOLOGY LETTERS, VOL. 12, NO. 12, DECEMBER 2000
8. M. Schneiders, S. Vorbeck an R.Leppla, "Field transmission of 8x170 Gbit/s over high loss SSMF link using third order distributed Raman amplification", Optical Society of America, 2005.
9. Jianjun Yu, Keisuke Kojima "160Gb/s single - channel unrepeatered transmission over 200km of NZDSF", Electronics Letters Vol.40 No.9, 2004.
Phụ lục
Các hàm tính toán chính của ch−ơng trình mô phỏng Dim L_tong As Double' chieu dai tong
Dim L_span As Double' chieu dai moi chang Dim A A Integer' so chang kd (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Dim Loss As Double' suy hao moi chang Dim G As Double 'he so kd EDFA Dim N_span As Double' ASE moi chang Dim N_Tx As Double' ASE may phat Dim N_sys As Double 'ASE he thong
Dim OSNR_Tx As Double' OSNR may phat Dim P_S As Double' cong suat phat
Dim Pmin As Double 'cong suat phat min
Dim OSNRmin As Double 'OSNR may phat min Dim X As Double "bien trung gian
Dim neq As Double Dim NF As Double
Dim L_DCF As Double 'chieu dai soi DCF Dim Dres As Double 'tan sac du moi chang Dim Dpre As Double "bu tan sac
Dim OSNR_ Rx As Double
Dim Q As Double 'he so pham chat Dim BER As Double
Dim OSNR_Rxmin As Double ' OSNR may thu toi thieu Dim speed As Double 'toc do bit
Dim G1 As Double 'he so kd pre Dim G2 As Double 'he so kd post Dim Dpost As Double "bu tan xa sau
Private Sub Commad1_Click (Index As Integer) L_tong = CDb1(Text16.Text)
N = CDb1(Text6.Text)
OSNR_Tx = CDb1(Text2.Text) P_S = CDb1(Text1. Text)
NF = CDb1(TExt15.Text) 'toc bo bit
OSNR_Rxmin = 10 * Log(36 * 0.7 * speed / 12.5) / Log(10) L-span = L_tong / N
Loss = - (0.2+(0.6*17)/90)*L_span ' suy hao moi chang G = - Loss / 2 'he so kd EDFA
Neq = (10 ^ (NF/10) - 10^ (-G/10))/ 2 Text9.Text = CSng(Loss)
Text7.Text = CSng(G) 'he so kd DEFA
N_span = 1278.818 * 10^ (-19) * neq * (10^ (0.2 * L_span / 10) + 10^ (- Loss / 20)) ' ASE moi chang
N_Tx = 0.04 * 10 ^ (-12) * 10 ^ ((P_S - OSNR_Tx) / 10) ' ASE may phat N_sys = N * N_span + N_Tx ' ASE he thong
Pmin = (10^ (OSNR_ Rxmin / 10) * N * N_span * 12.5 * 10 ^ 9) / (1 - 10^ ((OSNR_Rxmin - OSNR_Tx) / 10))
Pmin = 10 * Log (Pmin) / Log (10) ' cong suat phat toi thieu dBm X= 1 - (724.43 * N * N_span * 12.5* 10^ 9 * 2)/ (10^ (P_S / 10)) 'OSNRmin = 28.6 - 10 * Log(x) / Log(10) 'OSNR may phat toi thieu L_DCF = Int(17* L_span / 90) ' tinh chieu dai soi DCF
Dres = 17 * L_span - 90* L_DCF ' tan xa du moi chang
Dpre = - (17 / 0.046) * Log(2 / (1 + Exp (-0.046 * L_span))) - Dres * N / 2 Dpost = p Dpre - N * Dres
G1 = Abs (-Dpre / 90 * 0.6) 'kd tan xa truoc G2 = Abs (-Dpost / 90 * 0.6) 'kd tan xa sau Text12.Text = CSng(G1)
Text17.Text = CSng(Dpost) Text19.Text = CSng(G2) G2 = - Dpost / 90 * 0.6
OSNR_Rx = 10 * Log (10^(P_S / 10) / (2 * N_sys * 12.5 * 10 ^ 9)) / Log (10).
'OSNR may thu
Q = (10 ^ (OSNR_Rx / 10) * 12.5 / 112) ^ 0.5 BER = 2.71828 ^ (-Q ^ 2 / 2) / (Q * 2.506628) 'Pmax = 10 * Log (19 / N) / Log (10)
Text10. Text = CSng (Dres) Text11.Text = CSng (Dpre) (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Text18.Text = CSng(L_DCF) 'chieu dai soi DCF Text13.Text = CSng(Pmin)
'Text12.Text = CSng(OSNRmin) Text3.Text = CSng(OSNR_Rx) Text4.Text = CSng(Q) Text5.Text = CSng(BER) 'Text17.Text = CSng(Pmax) End Sub