Tại thời gian thiết lập của bộ thu, các giá trị được đo của đường quang DI sử dụng để thiết lập độ lớn của bộ bù tán sắc bên trong bộ thu. Định nghĩa giá trị thực tế của tán sắc của đường quang là DP và giá trị thực tế của bù tán sắc bên trong bộ thu là DC , có yêu cầu tại một thời điểm bất kỳ trước khi thiết lập :
Với Dr max là tán sắc thặng dư cấp phát cho phép lớn nhất. Như một ví dụ Dr max = 30 ps/nm cho các ứng dụng NRZ 40G mà không đáp ứng bù tán sắc. Các ảnh hưởng bao gồm độ chính xác đo, nhiệt độ, các khơi phục và lão hóa gây ra DP phân biệt với DI bởi một giá trị δP . Cũng vậy , các ảnh hưởng bao gồm độ chi thiết thiết lập (tính chất hạt), nhiệt độ và các khơi phục và lão hóa gây ra DC phân biệt với DI bởi một giá trị δC. Bên trên liên kết vì vậy các phương pháp chắc chắn Dr max khơng vượt q, nó được yêu cầu :
Trong khi các giá trị phù hợp cho Dr max và δC sử dụng trong mô tả được tạo ra cho độ lệch tán sắc (δP), khuyến nghị này chỉ mô tả các giá trị cho δP và có thể tìm kiếm trong các bảng của mệnh đề 8.
4.4.3.5 Suy hao phản xạ quang nhỏ nhất tại MPI-SM hoặc MPI-S
Phản xạ có nguyên nhận do gián đoạn chiết xuất qua các đường quang. Nếu khơng điều khiển được chúng có thể suy giảm hiệu năng hệ thống qua các hiệu ứng nhiễu loạn trên hoạt dộng của nguồn quang hoặc bộ khuếch đại , hoặc qua các phản xạ , tại đó dây nhiễu giao thoa tại bộ thu. Các phản xạ từ các đường quang được điều khiển chỉ ra bởi :
Đồ án tốt nghiệp ChươngIV: Các giao diện Mạng truyền tải quang
- Suy hao phản xạ quang nhỏ nhất của thiết bị cáp tại điểm tham chiếu nguồn (cũng MPI-SM, MPI-S), chứa conector bất kỳ; và
- Phản xạ rời rạc lớn nhất giữa các điểm tham chiếu nguồn (như MPI-SM, MPI-S, và các điểm tham chiếu thu nhận (như MPI-RM, MPI-R).
Các độ phản xạ biểu hiện từ điểm phản xạ rời rạc đơn bất kỳ , suy hao phản xạ là tỉ số của công suất quang đến với tổng công suất phản hồi quang từ toàn bộ đường dây bao gồm cả các phản xạ rời rạc và tán xạ ngược phân tán như tán xạ Rayleigh. Các phương pháp đo cho các phản xạ , mơ tả trong phụ lục I/G.957. Mục đích của các phép đo năng suất phản xạ và suy hao phản xạ , các điểm MPI-S và MPI-R được tính toán để trùng khớp với mặt cuối của mỗi đầu connector. Nó được cơng nhận nhưng khơng bao gồmhiệu năng phản xạ thực tế của các connector tương ứng trong hệ thống vận hành. Các phản xạ được tính tốn các giá trị thơng thường của phản xạ cho kiểu mô tả của các connector được sử dụng.
4.4.3.6 Phản xạ rời rạc lớn nhất giữa MPI-SM và MPI-RM hoặc MPI-S và MPI-R
Phản xạ quang xác định tỉ số giữa công suất quang phản xạ hiện tại tại một điểm, đến công suất quang đến điểm đó. Điều khiển các phản xạ được xem xét tổng quát trong khuyến nghị G.957. Số connector lớn nhất hoặc các điểm phản xạ rời rạc khác có thể chứa trong một đường quang (như cho các khung phân bổ, hoặc các thành phần WDM), có thể cấp phát để xác lập suy hao phản xạ quang toàn phần đạt được.Nếu điều này khơng thể hồn tồn sử dụng các mối nối connector phản xạ rời rạc lớn nhất được dẫn trong bảng 8, sau đó các connector đạt được hiệu năng phản xạ tốt hơn phải được sử dụng . Vì vậy, số các connector phải bị suy giảm. Nó cũng có thể cần thiết để giới hạn số connector hoặc để sử dụng các connector được cải thiện hiệu năng phản xạ để tránh các suy giảm không chấp nhận được do các phản xạ nhiều lần.
Giá trị -27dB độ phản xạ rời rạc lớn nhất giữa các điểm tham chiếu nguồn và các điểm tham chiếu bộ thu mục đích để tối thiểu hóa các ảnh hưởng hoặc các phản xạ nhiều lần (như nhiễu giao thoa). Các giá trị cho phản xạ bộ thu lớn nhất lựa chọn để đảm bảo nhận được các penalty do các phản xạ nhiều lần cho tất cả các cấu hình hệ thống thích hợp bao gồm nhiều connector (nối phức). Các hệ thống sử dụng các connector ít hơn hoặc hiệu năng cao hơn hơn để điều chế các phản xạ nhiều lần ít hơn và do đó có thể làm các bộ thu chịu đựng thể hiện phản xạ cao hơn.
4.4.3.7 Độ trễ nhóm vi sai lớn nhất
Độ trễ nhóm vi sai (DGD) là sai khác thời gian giữa các thành phần một xung sử dụng để phát trong hai trạng thái chính của phân cực của một tín hiệu quang. Để khoảng cách lớn hơn vài km, và giả định ngẫu nhiên (mạnh) ghép nối mode phân cực , DGD trong một sợi quang có thể thống kê các mơ hình như một phân bổ Maxwellian. Trong khuyến nghị này, độ trễ nhóm vi sai lớn nhất định nghĩa giá trị DGD mà hệ thống cho phép với một suy giảm độ nhạy lớn nhất xấp xỉ 1 dB.
Do bản chất thống kê của tán sắc mode phân cực , mối liên quan giữa DGD lớn nhất và DGD trung bình có thể chỉ định nghĩa xác suất. Xác suất của DGD tức thời vượt quá giá trị đã cho bất kỳ có thể suy ra từ các thống kê Maxwellian.
Vì vậy, nếu chúng ta biết DGD lớn nhất mà hệ thống cho phép, chúng ta có thể rút ra DGD trung bình tương đương bằng phân chia bởi tỷ số lớn nhất để trung bình đáp ứng đến một xác suất chấp nhận được. Vài tỷ số ví dụ đã cho trong bảng 4-6.
Tỷ số trung bình lớn nhất Xác suất vượt quá lớn nhất
3,0 4,2 × 10-5
3,5 7,7 × 10-7
4,0 7,4 × 10-9
Bảng 4. 7 Trung bình DGD và các xác suất 4.4.4 Giao diện tại điểm MPI-RM hoặc MPI-R 4.4.4 Giao diện tại điểm MPI-RM hoặc MPI-R
4.4.4.1 Công suất kênh đầu vào trung bình lớn nhất
Giá trị nhỏ nhất của bình qn cơng suất kênh đầu thu tại điểm MPI-RM. Nguồn
này là cơng suất đầu ra kênh trung bình nhỏ nhất trừ độ suy giảm lớn nhất của các ứng dụng, và dẫn đến không quan tâm đến đường quang penalty.
4.4.3 Cơng suất đầu vào tổng trung bình
Đồ án tốt nghiệp ChươngIV: Các giao diện Mạng truyền tải quang 4.4.4.4 Vi sai công suất kênh lớn nhất
Vi sai giữa giá trị lớn nhất của công suất đầu vào kênh trung bình và giá trị nhỏ nhất cảu cơng suất đầu vào kênh trung bình tại các thời gian như nhau bên trong một băng thông phân dải quang đã cho độc lập với số kênh bên trong ứng dụng.
4.4.4.5 Đường quang penalty lớn nhất
Đường penalty là rút gọn bên ngoài của độ nhạy( hoặc độ nhạy tương đương trong trường hợp của các ứng dụng đa kênh ) do độ biến động trễ của dạng sóng tín hiệu trong suốt q trình truyền dẫn qua đường. Nó biểu hiện như một độ dịch của các hệ thống đường cong BER đối với các mức công suất đầu vào cao hơn. Đáp ứng này theo một đường penalty dương. Các đường penalty âm có thể tồn tại dưới vài trường hợp, nhưng rất nhỏ. (Một đường penalty âm chỉ thị rằng có ít hơn mắt phát dạng mắt lý tưởng được cải thiện từng phần bởi các đường độc lập ). Lý tưởng đường cong BER sẽ chỉ tịnh tiến nhưng các biến dổi dạng khơng khác thường, và có thể chỉ thị đầu ra của đáy BER. Trong khi đường penalty thay đổi trong độ nhạy thu, nó được đo tại mức BER 10-12.
Đối với các ứng dụng với đáp ứng tốc độ bit kênh đến NRZ 2.5G và NRZ 10G, một đường penalty lớn nhất của 1 dB cho các hệ thống biến động trễ thấp, và 2 dB cho hệ thống biến động trễ cao được cấp phát. Các đường penalty không được làm theo tỷ lệ đến các khoảng cách đích để tránh hệ thống hoạt động với các penalty cao.
Đối với các ứng dụng với đăp ứng tốc độ bit kênh đến NRZ 40G, các giá trị của penalty đường quang sẽ cao hơn 1 dB cho các tốc độ thấp hơn. Điều này cấp phát cho penalty liên quan đến PMD (cả hai bậc 1 và bậc 2).
Trong tương lai, các hệ thống sử dụng cơng nghệ thích ứng tán sắc căn cứ trên độ biến động trễ trước của tín hiệu tại máy phát có thể đưa vào. Trong trường hợp này, đường penalty trong bộ cảm biến phía trên có thể chỉ xác định các điểm với các tín hiệu khơng biến động trễ. Các điểm này, tuy nhiên không trùng với các giao diện đường chính, và có thể vì vậy khơng đạt được.Định nghĩa đường penalty cho trường hợp này được nghiên cứu tiếp.
Các giá trị trung bình của các tán sắc penalty ngẫu nhiên do PMD chứa trong đường penalty được cấp phát. Trong phương diện này , bộ phát/thu yêu cầu dung sai một DGD thực tế của chu kỳ 0.3 bit với một suy giảm độ nhạy lớn nhất xấp xỉ 1 dB( với 50/100 cơng suất quang trong mỗi trạng thái chính của phân cực).Đối với một bộ thu được thiết kế, đáp ứng này đếm một penalty của 0.1-0.2 dB cho một DGD của chu
kỳ 0.1 bit. DGD thực tế DGD có thể bắt gặp trong hoạt động là đặc tính sợi /cáp biến đổi ngẫu nhiên .
Nhớ rằng một tỷ số tín hiệu trên tạp âm suy giảm do ứng dụng quang không được xét như một đường penalty.
Khuyến nghị này có thể trực tiếp áp dụng cho các hệ thống đơn kênh. Trong trường hợp của đa kênh IrDI hai phương pháp khác có thể được sử dụng.
- Phương pháp A só thể sử dụng các điểm tham chiếu đơn kênh đạt được tại đầu thu của liên kết để kiểm tra. Đối với phương pháp này , các biện pháp được mô tả trong khuyến nghị G.957 và G.691 được sử dụng. Cấu hình cho phương pháp này chứa trong phụ lục A.
- Phương pháp B sử dụng một bộ lọc lấy dải quang tiêu chuẩn để tách các tín hiệu phát, theo một bộ thu tiêu chuẩn. Đặc tính của bộ lọc lấy dải quang tiêu chuẩn và bộ thu tiêu chuẩn chứa trong phụ lục B.
4.4.4.6 Độ nhạy tương đương nhỏ nhất
Đây là độ nhạy tương đương mà yêu cầu của vị trí bộ thu tại MPI-RM trong các ứng dụng đa kênh để đạt được thiết lập BER lớn nhất của mã ứng dụng nếu tất cả trừ một kênh bị loại bỏ (với một bộ lọc tổn hao ít lý tưởng) tại điểm MPI-RM . Nó quan tâm đến các penalty công suất gây ra bởi sử dụng một bộ phát dưới trạng thái hoạt động với các giá trị trường hợp xấu nhất của tỷ số tắt dần , tăng xung và thời gian giảm , suy hao phản xạ quang tại điểm MPI-SM, các suy hao connector , xuyên âm bên phát, nhiễu khuếch đại quang, và các dung sai đo. Không bao gồm các penalty công suất kết hợp với tán sắc, biến động trễ,phi tuyến, hoặc các phản xạ từ các đường quang ; các hiệu ứng xác lập phân chia trong cấp phát penalty đường quang lớn nhất. Nhớ rằng, tuy nhiên công suất đầu vào kênh trung bình nhỏ nhất tại MPI-RM phải cao hơn độ nhạy tương đương nhỏ nhất bởi giá trị của đường quang penalty. Các hiệu ứng lão hóa khơng mơ tả riêng. Trường hợp xấu nhất, giá trị cuối đường dây được thiết lập.
4.4.4.7 Độ phản xạ lớn nhất của các phần tử quang
Các phản xạ từ ONE vào trong thiết bị cáp được xác lập bởi độ phản xạ cho phép lớn nhất của ONE được đo tại điểm tham chiếu MPI-RM hoặc MPI-R. Độ phản xạ quang được định nghĩa trong 4.3.6.
Đồ án tốt nghiệp ChươngIV: Các giao diện Mạng truyền tải quang 4.4.4.8 Độ nhạy nhỏ nhất
Giá trị nhỏ nhất của cơng suất thu trung bình tại điểm MPI-R để hồn thành BER lớn nhất của mã ứng dụng. Nó chú ý đến các penalty công suất sử dụng một bộ phát dưới các trạng thái hoạt động tiêu chuẩn với các giá trị trường hợp xấu nhất của tỷ số tắt dần , tăng xung và thời gian giảm suy hao phản xạ quang MPI-S, suy giảm connector, xuyên âm, nhiễu khuếch đại quang và các dung sai đo. Không chứa các penalty công suất kết hợp với tán sắc, biến động trễ, hoặc các phản xạ từ đường quang; các hiệu ứng chỉ rõ phân chia trong cấp phát của đường quang penalty lớn nhất. Lưu ý, tuy nhiên, công suất quang trung bình nhỏ nhất tại bộ thu phải cao hơn đô nhạy nhỏ nhất bởi giá trị của đường quang penalty. Các ảnh hưởng lão hóa khơng được mơ tả độc lập. Trường hợp xấu nhất, các giá trị end-of-life được mô tả.
CHƢƠNG 5 MỘT SỐ ĐIỂM NỔI BẬT CỦA MẠNG TRUYỀN TẢI QUANG
Mạng truyền tải quang OTN được ứng dụng trên hầu hết các ứng dụng yêu cầu đường truyền cực lớn như mạng đồng trục Backbone, các mạng quang vượt đại dương và trên đất liền. Yêu cầu cho băng thông trong truy nhập và mạng đường trục tăng nhanh .Bởi vì chúng u cầu băng thơng cao, hiệu quả chi phí, sự thơng suốt mạng, và nhiều ưu điểm khác nữa, các mạng quang trở thành phương tiện truyền dẫn chủ yếu.Sự phát triển tiếp theo của các công nghệ và các chuẩn mới trong miền quang làm cho mạng quang các giải pháp cho yêu cầu băng thơng cao trong tương lai phía trước. Các tốc độ dữ liệu cao hơn, nó trở thành nhiều khó khăn cho điện tử để xử lý dữ liệu theo đúng sự giới hạn tốc độ thực tế . Mạng quang mặt khác có khả năng cung cấp nhiều chức năng hơn so với truyền dẫn điểm –điểm đơn thuần.Yêu cầu cho cao hơn và cao hơn nữa băng thông được ghép với ưu điểm của các mạng quang như sự thơng suốt và chi phí xét đến các đường cho chức năng chuyển mạch và định tuyến được hoàn thành trong miền quang. Với nhiều ưu điểm mạng truyền tải OTN trong tương lai không xa sẽ được ứng dụng trên các đường truyền dữ liệu lớn.
OTN đưa ra các ưu điểm khi so sánh với SONET/SDH như sau: Sữa lỗi hướng thuận tốt hơn
Thêm nhiều mức giám sát kết nối nối tiếp hơn Truyền tải thơng suốt các tín hiệu client Mở rộng quy mơ chuyển mạch
OTN có nhược điểm như sau
Yêu cầu phần cứng mới và hệ thống quản lý
Khuyến nghị ITU-T G.798 định nghĩa tất cả các nhược điểm của mạng truyền tải quang OTN Để tím hiểu thêm các nhược điểm này các bạn có thể đọc thêm khuyến nghị trên.
5.1 Sửa lỗi hƣớng thuận
Sửa lỗi hướng thuận chính là ưu điểm của mạng truyền tải quang sau này..
Mạng SDH cũng đã sử dụng từ mã FEC . Mạng SDH sử dụng các byte SOH nhưng không kiểm tra truyền tải thông tin FEC nên được gọi là một FEC trong băng. Nó chỉ cấp phát giới hạn thông tin kiểm tra FEC, và giới hạn các hiệu năng của FEC.
Đồ án tốt nghiệp ChươngV: Một số điểm nổi bật của Mạng truyền tải quang
OTN xác định một sơ đồ FEC đan xen một mã Reed-Solomon 16 byte , nó sử dụng 4x356 byte của kiểm tra thông tin cho khung ODU . Bổ sung sơ đồ FEC nâng cao riêng biệt cấp phát một cách rõ ràng và sử dụng một cách rộng rãi .
FEC đã được sủ dụng thực tế trong hệ thống giới hạn OSNR như trong hệ thống giới hạn tán sắc. Cũng như hiệu ứng phi tuyến, sự suy giảm của dây dẫn nguồn đầu ra tới giới hạn OSNR , nên FEC là rất cần thiết. FEC có ảnh hưởng thấp dựa vào PMD. G.709 xác định một mã sữa lỗi hướng thuận cho OTN mà kết quả lên tới 6.2 dB cải thiện trong tỷ lệ tín hiệu trên tạp âm (SNR). Một cách nhìn khác là truyền dẫn một tín hiệu tại một tốc độ lỗi bit đã biết có độ suy hao nguồn giảm hơn 6.2 dB khi sư dụng