Để tiện cho xử lớ, cú thể chia tất cả cỏc sợi quang trong mạch vũng thành hai nhúm: thuận và ngƣợc chiều kim đồng hồ. Trong đú mỗi nhúm cú N sợi quang. Trong vũng nhiều sợi cú thể giảm đi rất nhiều yờu cầu đối với tài nguyờn súng mang quang của mạng do khả năng sử dụng trựng lặp số bƣớc súng nhƣng việc điều khiển lại rất phức tạp. Tuy nhiờn, linh kiện ghộp kờnh bƣớc súng cú số đầu dõy nhỏ cú đặc tớnh tốt hơn nhƣng sử dụng số lƣợng lớn sợi quang lại trỏi với mục đớch của cụng nghệ ghộp kờnh. ’ ’ C A C A A C C A A C B ’ ’ Sợi quang cụng tỏc Sợi quang cụng tỏc Nhúm bƣớc súng cụng tỏc (1~N/2) Nhúm bƣớc súng bảo vệ (N/2+1~N) Nhúm bƣớc súng cụng tỏc (N/2+1~N) Nhúm bƣớc súng bảo vệ (1~N/2)
Soỏ hoựa bụỷi Trung taõm Hoùc lieọu http://lrc.tnu.edu.vn/
3.2.4 Bảo vệ mạng hỡnh vũng
Trong tụpụ vật lớ hỡnh vũng, cú thể dựng phƣơng thức khụi phục kờnh và phƣơng thức khụi phục đƣờng dõy. Đối với phƣơng thức khụi phục kờnh thƣờng dựng cấu hỡnh 1+1 hay 1:1, trong đú phƣơng thức cấu hỡnh bảo vệ 1+1 dựng cấu hỡnh “đầu phỏt chuyển đƣờng, đầu thu chọn tối ƣu”, phƣơng thức khụi phục kờnh thƣờng dựng cấu hỡnh này. Phƣơng thức khụi phục đƣờng dõy thƣờng gọi là phƣơng thức bảo vệ dựng chung đoạn ghộp kờnh, trong phƣơng thức bảo vệ này do tất cả cỏc đoạn khỏc dựng chung tạo thành vũng dung lƣợng bảo vệ của mỗi đoạn ghộp kờnh. Đối với vũng hai dõy, vỡ để thực hiện chớnh xỏc bảo vệ mạch vũng, chiều truyền dẫn của sợi quang vũng trong và vũng ngoài phải ngƣợc nhau. Trong vũng một chiều, giả thiết sợi quang vũng ngoài là sợi quang cụng tỏc thỡ sợi quang vũng trong là sợi quang bảo vệ. Một khi sợi quang cụng tỏc trờn đƣờng dõy xuất hiện sự cố thỡ súng mang quang cụng tỏc của đoạn bị ảnh hƣởng sẽ đƣợc cắt chuyển sang vũng trong truyền dẫn ngƣợc chiều tới điểm nỳt đầu kia. Đầu thu từ vũng trong chọn ra tớn hiệu quang để khụi phục dịch vụ. Do súng mang quang cụng tỏc của hƣớng kia khụng bị ảnh hƣởng của sự cố nờn giữ nguyờn trạng thỏi truyền dẫn. Đối với vũng hai chiều, thƣờng dựng cấu hỡnh vũng trong và ngoài đều mang bƣớc súng cụng tỏc. Trong cấu hỡnh này nếu ở đoạn nào đú xuất hiện sự cố thỡ hai điểm nỳt gần nhau đều cắt chuyển tớn hiệu quang phỏt cho đoạn sự cố sang nhúm bảo vệ truyền ngƣợc chiều trờn sợi quang đến điểm nỳt của đối phƣơng. Trong quỏ trỡnh thực hiện bảo vệ mạch vũng, chỉ cắt chuyển kờnh truyền bƣớc súng cụng tỏc, trạng thỏi cấu hỡnh điểm nỳt khụng hề thay đổi.
3.3 Thiết kế hệ thống WDM cơ bản
Sau khi nghiờn cứu tài liệu của ITU-T, ta thấy tham số và cấu trỳc của thiết bị rất đa dạng trờn thế giới, chớnh vỡ vậy cần phải đƣa ra những chỉ tiờu để xõy dựng mạng thớch hợp, bao gồm cỏc chỉ tiờu sau:
- Chọn tuyến quang (tốc độ tuyến, khoảng cỏch tuyến,…) - Chọn cỏp quang (tỏn sắc, chiều dài cỏp,…)
Soỏ hoựa bụỷi Trung taõm Hoùc lieọu http://lrc.tnu.edu.vn/
Mỏy phỏt
Mỏy thu
Bộ khuếch đại
DCM (Dispersion Compensate Modules)
Mux và Demux
Bộ suy hao nếu cần. - Tớnh toỏn:
Khoảng cỏch lớn nhất (max) giữa mỏy phỏt và trạm lặp
Khoảng cỏch lớn nhất (max) giữa hai trạm lặp
Khoảng cỏch lớn nhất (max) giữa trạm lặp và mỏy thu - Sử dụng bộ suy hao hay khụng?
Khoảng cỏch giữa trạm lặp và thành phần cuối - Kiểm tra độ rộng băng tần của sợi
3.3.1Thiết kế vũng Ring
Hệ thống AA-BB cú chiều dài là 900km chia làm 9 đoạn đi và 9 đoạn về. Thiết kế hệ thống 2 hƣớng hai đƣờng sử dụng một cỏp đơn mode chuẩn cú D= 17ps/nm/km. Đoạn BB-CC cú chiều dài 800km chia làm 8 đoạn làm tƣơng tụ nhƣ đoạn AA-BB.
Hỡnh 3.5 Cấu hỡnh tuyến cỏp quang AA- BB-CC
Đấu chuyển hai đoạn bằng bộ OXC. Tỏn sắc mẫu D tại bƣớc súng 15550nm đƣợc bự đầy đủ bằng module sợi bự tỏn sắc cú D = -100ps/nm/km. Suy giảm của SMF và DCF đƣợc bự bằng 8 bộ khuếch đại đƣờng truyền quang EDFA và bộ khuếch đại thu.
900km 800km AA BB Tuyến cỏp thứ hai CC BB Tuyến cỏp thứ nhất
Soỏ hoựa bụỷi Trung taõm Hoùc lieọu http://lrc.tnu.edu.vn/
3.3.2Thiết kế OSNR
Thiết kế OSNR quan tõm đến cỏc thành phàn nhƣ: độ tăng ớch, nhiễu cụng suất đầu vào, cụng suất đầu ra, bƣớc súng, số bƣớc súng, số bộ khuếch đại, độ rộng băng tần. Tớn hiệu quang bị giảm chất lƣợng OSNR trong khi truyền, xuyờn õm WDM làm tớn hiệu giảm đến mức khụng đỏng kể. Một trong những nguyờn nhõn của sự giảm cấp này mà phần chớnh là sự tớch lũy nhiễu trong cỏc bộ khuếch đại. Một nguồn khỏc trong việc giảm cấp dạng súng mà phần chớnh là tỏn sắc hoặc tớnh phi tuyến trong đƣờng truyền. Hệ số Q rất quan trọng trong việc thiết kế hệ thống, bởi vỡ nú cú quan hệ quan trọng đối với OSNR, cũng nhƣ BER. Vỡ vậy khi thiết kế ta chọn thiết bị tối ƣu húa mỗi tham số của cỏc phần thiết bị quang trong thiết bị để đạt đƣợc độ tăng ớch cực đại cho mỗi kiểu của sợi quang. Nhƣ vậy cực tiểu húa hoặc loại trừ đƣợc giảm cấp, đặc biệt những tuyến quỏ dài khụng đảm bảo OSNR cần lắp đặt thờm bộ tỏi tạo tớn hiệu
3.3.3Bự tỏn sắc và hiện tƣợng dịch tần
Tỏn sắc màu: một vài hiện tƣợng hạn chế hệ thống truyền dẫn quang tuyến dài thực hiện truyền dẫn bao gồm nhiễu, tỏn sắc và phi tuyến. Với hệ thống tuyến dài chiết suất phi tuyến cú thể ghộp kờnh tớn hiệu khỏc nhau và cũng cú thể ghộp tớn hiệu với nhiễu. Tỏn sắc màu gõy ra cỏc bƣớc súng khỏc nhau để chạy tại cỏc vận tốc nhúm khỏc nhau trong sợi truyền đơn mode. Tỏn sắc màu cú thể làm giảm thớch ứng pha hoặc vƣợt quỏ khoảng cỏch truyền mà cỏc bƣớc súng xếp chồng vào nhau và cú thể giảm số lƣợng tƣơng tỏc phi tuyến trong sợi
Việc xúa bỏ cỏc hiệu ứng tỏn sắc cú thứ tự cao hơn đƣợc cực tiểu húa bởi việc bự bất kỳ tỏn sắc tớch lũy khụng thấp nhất nào tại đầu thu. Vỡ vậy mỗi kờnh WDM một số lƣợng thớch hợp tỏn sắc đƣợc thờm vào đầu thu để trở về tỏn sắc tớch lũy đến thấp nhất. Giải phỏp luõn phiờn cho vấn đề này là sử dụng một sợi bự tỏn sắc trỏi dấu với đƣờng dốc tỏn sắc. Kỹ thuật này chủ yếu ỏp dụng cho tuyến dài, cỏc thử nghiệm tốc độ cao
Pre-chirping: là một kỹ thuật làm thay đổi tần số bƣớc súng mang cua bộ truyền dẫn để cải tiến dạng súng thu đƣợc sau khi truyền qua sợi quang. Tớn hiệu
Soỏ hoựa bụỷi Trung taõm Hoùc lieọu http://lrc.tnu.edu.vn/ của pre-chirping đƣợc chọn theo sự kết hợp của kiểu sợi quang, chiều dài và cụng suất phúng vào sợi quang. Trong thiết kế truyền dẫn, ta chọn thiết bị cú tối ƣu húa cả hai giỏ trị pre-chirping và bự tỏn sắc bằng số lƣợng cỏc mụ phỏng phi tuyến cho kết quả tốt