CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ KHUẾCH ĐẠI QUANG
1.4. Cơ chế của khuếch đại quang sợi EDFA
1.4.2. Hệ thống WDM
1.4.2.1. Khái niệm hệ thống WDM
Hệ thống ghép kênh phân chia theo bước sóng (WDM) là một hệ thống mang nhiều tín hiệu quang có nhiều bước song và mỗi bước sóng thỏa mãn các yêu cầu và giới hạn tốc độ truyền dữ luệ của các hệ thống truyền dẫn. Cơng nghệ WDM có thể cải thiện dung lượng của hệ thống mà không cần thiết lập các tuyến cáp mới phức tạp.
Hình 1.8 : Ghép kênh phân chia theo bước sóng (WDM)
Đặc điểm chính của WDM là các bước sóng rời rạc tạo thành một tập hợp các sóng mang trực giao có thể được tách ra, định tuyến và chuyển mạch mà không gây nhiễu cho nhau. Điều này được duy trì miễn là tổng cường độ công suất quang được giữ ở mức đủ thấp để tránh các hiệu ứng phi tuyến như q trình kích thích tán xạ Brillouin (SBS) và trộn bốn sóng (FWM) làm giảm hiệu suất liên kết[26].
Vì WDM về cơ bản là ghép kênh phân chia theo tần số ở các tần số sóng mang quang, các tiêu chuẩn WDM do ITU phát triển chỉ định khoảng cách kênh về mặt tần số. Khuyến nghị ITU-T G.692 chỉ định chọn các kênh từ lưới tần số được tham chiếu đến 193.100 THz (1552.524 nm trong thủy tinh) và đặt chúng cách nhau 100 GHz (0,8 nm) ở 1552 nm. Khoảng cách thay thế được đề xuất bao gồm 50 GHz (0,4 nm) và 200 GHz (1,6 nm).
Hình 1.9 : ITU Grid áp dụng cho DWDM [41].
1.4.2.2. Sơ đồ của hệ thống WDM
Hệ thống WDM có các bộ phát kết nối đến một bộ truyền dẫn và thu tại một bộ khác. Một sợi quang sẽ mang N kênh tín hiệu quang. Có thể xem hệ thống WDM là một hệ thống các tín hiệu bước sóng quang đơn lẻ ghép song song với nhau. Sơ đồ của một hệ thống WDM được mơ tả như Hình 1.10.
Hình 1.10 : Sơ đồ khối của một hệ thống WDM
Phần phát gồm có mạch diều khiển, nguồn quang, bộ ghép kênh theo bước sóng và mạch khuếch đại phát. Phần thu bao gơm các mạch khuếch đại, giải ghép kênh, tách song và mạch điều khiển. Có hai phương án thiết lập hệ thống truyền dẫn trong hệ thống WDM:
- Truyền dẫn theo một hướng : Hệ thống kết hợp các bước sóng khác nhau tại một đầu và tách chúng để chuyển tới các bộ tách sóng quang ở đầu kia.
- Truyền dẫn theo hai hướng : Hệ thống có thể phát thơng tin trên hai hướng đồng thời tại hai bước sóng khác nhau.
(a)
(b)
Hình 1.11 : Hai phương án truyền dẫn của hệ thống WDM, (a) Truyền dẫn theo một hương , (b) Truyền dẫn theo hai hướng
- Dung lượng truyền dẫn lớn hơn nhiều so với hệ thống TDM.
- Truyền dẫn hai chiều trên một sợi, cho phép tăng dung lượng của hệ thống lên đáng kể.
- Giảm tốc độ truyền trong mỗi kênh nhờ phân chia dung lượng truyền dẫn thành nhiều kênh nên có thể giảm được ảnh hưởng của tán sắc, góp phần tăng cự li của các trạm trung gian, giảm giá thành của hệ thống.
- Đáp ứng linh hoạt việc nâng cấp hệ thống. - Quản lí băng tần và cấu hình linh hoạt.
1.4.2.3. Ứng dụng của hệ thống WDM
Hệ thống WDM được ứng dụng rộng rãi trong các hệ thống truyền dẫn quang học. Có thể kể đến các ứng dụng chính như :
- SONET ( Synchronous Optical Network) - Công nghệ Dense WDM (DWDM) - FDM trong sợi quang
- Hệ thống giao thông sử dụng quang học. - Mạng cục bộ.