Chương I. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG GHÉP KÊNH THEO BƯỚC SÓNG WDM
I.3. Các vấn đề thiết kế ệ thống WDM h
I.3.4. Kênh bước sóng – ITU-T Grid
Một trong các yếu tố quang trọng cần phải xem xét là số kênh bước sóng của hệ thống thông tin quang WDM. Số kênh bước sóng lớn nhất có thể sử dụng ph ụ thuộc vào:
- Khả năng c a công ngh hi n có ủ ệ ệ đối v i các thành ph n quang c a h ớ ầ ủ ệ thống, cụ thể là băng tần của sợi quang và khả năng tách ghép của thi t b ghép-gi i ế ị ả ghép WDM.
- Khoảng cách kênh bước sóng chịu ảnh hưởng của các yếu tố : . Tốc độ truyền dẫn củ ừa t ng kênh;
. Quỹ công suất quang;
. Ảnh hưởng c a xuyên kênh (tuy n tính và phi tuy n); ủ ế ế . Độ rộng ph c a ngu n phát; ổ ủ ồ
. Khả năng của thiết bị ghép-giải ghép WDM.
Mặc dù cửa sổ truyền dẫn tại vùng bước sóng 1550 nm có độ rộng kho ng ả
27
100nm, nh ng do dư ải khuếch đại của các bộ khuếch đại quang chỉ có độ rộng 35 nm đối vớ ăi b ng C, nên trong th c t , các hệ thống WDM không thể tận dụng hết băng ự ế tần của sợi quang.
Nếu gọi ∆λ là khoảng cách giữa hai bước sóng thì tương ứng ta có
λ2
λ
− ∆
=
∆f c . Như vậy, t i bước sóng 1550 nm, v i ạ ớ ∆λ = 35 nm, xét riêng đối v i ớ băng C, thì ta có ∆f = 4.370 GHz. Giả sử tốc độ truy n d n củề ẫ a m i kênh bước sóng ỗ là 2,5 GHz, theo định lý Nyquist với phổ của tín hi u là 2 x 2,5 = 5 GHz, thì s ệ ố kênh bước sóng cực đại có thể đạt được là N =∆f /5=874 kênh trong dải băng tần của một bộ khuếch đại quang.
Đây là s kênh c c đại tính theo lý thuy t đối v i b ng C. Tuy nhiên, v i m t ố ự ế ớ ă ớ ậ độ kênh càng lớn thì òi h i các thành ph n quang c a h th ng ph i có ch t lượng đ ỏ ầ ủ ệ ố ả ấ càng cao. Để tránh xuyên âm giữa các kênh này đòi hỏi phải có nguồn phát quang rất ổn định và các bộ thu quang có độ chọn lọc bước sóng cao. Bất kỳ sự dịch t n ầ nào (chirping) của ngu n phát c ng có th làm dãn ph sang kênh lân c n. ồ ũ ể ổ ậ
Dựa trên khả năng c a công ngh hi n có, ITU-T đã đưa ra khuyến nghị về ủ ệ ệ khoảng cách kênh bước sóng (ITU-T Grid) cho loại ghép kênh bước sóng mật độ cao (DWDM) và ghép kênh bước sóng mật độ thô (CWDM). Các thiết bị WDM thương mại hiện nay đều tuân thủ theo một trong hai chuẩn này tuỳ theo ứng dụng.
2)Ghép kênh bước sóng mật độ cao (DWDM)
Khuyến nghị G.694.1 của ITU-T đ đưa ra ã định nghĩa về lưới tần s ố để hỗ trợ các ứng dụng ghép kênh bước sóng mậ độ lớn (DWDM). t
Đối với kho ng cách kênh bước sóng 12,5 GHz, các t n s kênh cho phép là ả ầ ố , trong đó n là số nguyên dương hoặc âm, gồm cả 0.
0125 , 0 1
. 193 +n×
Đối với kho ng cách kênh bước sóng 25 GHz, các t n s kênh cho phép là ả ầ ố , trong đó n là số nguyên dương hoặc âm, gồm cả 0.
025 , 0 1
. 193 +n×
Đối với kho ng cách kênh bước sóng 50 GHz, các t n s kênh cho phép là ả ầ ố , trong đó n là số nguyên dương hoặc âm, gồm cả 0.
05 , 0 1
. 193 +n×
Đối với kho ng cách kênh bước sóng 100 GHz, các t n s kênh cho phép là ả ầ ố , trong đó n là số nguyên dương hoặc âm, gồm cả 0.
1 , 0 1
. 193 +n×
Bảng I.1 dưới đây trình bày các tần số trung tâm trong băng C và L dựa trên khoảng cách kênh tối thiểu 12,5 GHz tính trong băng tần chu n 193.1 GHz. Bảng ẩ này cũng bao gồm các lưới tần số ứ ng với khoảng cách kênh 25, 50 và 100 GHz.
28
Tần số trung tâm (THz) Bước sóng tương ứng (nm) 12.5 GHz 25 GHz 50 GHz 100 GHz và
cao hơn
• • • • •
• • • • •
• • • • •
195.9375 – – – 1530.04
195.9250 195.925 – – 1530.14
195.9125 – – – 1530.24
195.9000 195.900 195.90 195.9 1530.33
195.8875 – – – 1530.43
195.8750 195.875 – – 1530.53
195.8625 – – – 1530.63
195.8500 195.850 195.85 – 1530.72
195.8375 – – – 1530.82
195.8250 195.825 – – 1530.92
195.8125 – – – 1531.02
195.8000 195.800 195.80 195.8 1531.12
195.7875 – – – 1531.21
195.7750 195.775 – – 1531.31
195.7625 – – – 1531.41
195.7500 195.750 195.75 – 1531.51
195.7375 – – – 1531.60
195.7250 195.725 – – 1531.70
195.7125 – – – 1531.80
195.7000 195.700 195.70 195.7 1531.90
195.6875 – – – 1532.00
195.6750 195.675 – – 1532.09
195.6625 – – – 1532.19
• • • • •
• • • • •
• • • • •
• • • • •
• • • • •
29
Tần số trung tâm (THz) Bước sóng tương ứng (nm) 12.5 GHz 25 GHz 50 GHz 100 GHz và
cao hơn
• • • • •
193.2375 – – – 1551.42
193.2250 193.225 – – 1551.52
193.2125 – – – 1551.62
193.2000 193.200 193.20 193.2 1551.72
193.1875 – – – 1551.82
193.1750 193.175 – – 1551.92
193.1625 – – – 1552.02
193.1500 193.150 193.15 – 1552.12
193.1375 – – – 1552.22
193.1250 193.125 – – 1552.32
193.1125 – – – 1552.42
193.1000 193.100 193.10 193.1 1552.52
193.0875 – – – 1552.62
193.0750 193.075 – – 1552.73
193.0625 – – – 1552.83
193.0500 193.050 193.05 – 1552.93
193.0375 – – – 1553.03
193.0250 193.025 – – 1553.13
193.0125 – – – 1553.23
193.0000 193.000 193.00 193.0 1553.33
192.9875 – – – 1553.43
192.9750 192.975 – – 1553.53
192.9625 – – – 1553.63
• • • • •
• • • • •
• • • • •
• • • • •
• • • • •
• • • • •
184.7750 184.775 – – 1622.47
30
Tần số trung tâm (THz) Bước sóng tương ứng (nm) 12.5 GHz 25 GHz 50 GHz 100 GHz và
cao hơn
184.7625 – – – 1622.58
184.7500 184.750 184.75 – 1622.69
184.7375 – – – 1622.80
184.7250 184.725 – – 1622.91
184.7125 – – – 1623.02
184.7000 184.700 184.70 184.7 1623.13
184.6875 – – – 1623.24
184.6750 184.675 – – 1623.35
184.6625 – – – 1623.46
184.6500 184.650 184.65 – 1623.57
184.6375 – – – 1623.68
184.6250 184.625 – – 1623.79
184.6125 – – – 1623.90
184.6000 184.600 184.60 184.6 1624.01
184.5875 – – – 1624.12
184.5750 184.575 – – 1624.23
184.5625 – – – 1624.34
184.5500 184.550 184.55 – 1624.45
184.5375 – – – 1624.56
184.5250 184.525 – – 1624.67
184.5125 – – – 1624.78
184.5000 184.500 184.50 184.5 1624.89
• • • • •
• • • • •
• • • • •
Bảng I.2: Lưới phân bổ ầ t n s trung tâm của DWDM (Khuyếố n ngh ITU-T G.694.1 ị (06/2002))
3)Ghép kênh bước sóng thô (CWDM)
Khuyến nghị G.694.2 của ITU-T đã đưa ra định nghĩa về lưới tần s để hỗ ố
31
trợ các ứng dụng ghép kênh bước sóng mậ độ thô (CWDM). Lưới này được thiết t k ế để cho phép phát đồng thời một số bước sóng có khoảng cách đủ lớn để có thể sử dụng các nguồn phát không làm lạnh.
Bảng I.2 dưới đây trình bày các kênh bước sóng của lưới CWDM trong dải từ 1270 đến 1610 nm.
Các bước sóng trung tâm (nm) với khoảng cách 20 nm
1270 1290 1310 1330 1350 1370 1390 1410 1430 1450 1470 1490 1510 1530 1550 1570 1590 1610
Bảng I.3: Các bước sóng trung tâm của lưới CWDM (ITU-T G.694.2 (06/2002))