THIẾT KÊ HỆ THỐNG CÁP QUANG BIEN TRỤC B Ắ C N A M s ử DỤNG CÔNG NG H Ệ D W D M
3.7.Xem xét hệ thống trên quan điểm sử dụng bộ tiền khuếch đại bơm từ
xa(ROPA), khuếch đại Raman và mã sửa lỗi trước FEC-Cấu hình
Festoon[l][9][17][18][12][13][21]
Trong phần 3.6 chúng ta đã xây dựng hệ thống chưa xem xét đến các kỹ thuật đặc biệt: sử dụns bộ tiền khuếch đại bơm từ xa(ROPA), khuếch đại RAMAN và sử dụng mã sửa lỗi trước FEC. Mục tiêu của các kỹ thuật này không ngoài việc kéo dài tối đa độ dài của hoa cung có thể mà không phải sử dụng trạm lặp phải cấp nguồn điện dưới biển. Tuy nhiên, trong khuôn khổ của đề tài cũnơ chỉ xin giới thiệu các kết quả thu được trên thế giới về ứng dụng của các kỹ thuật nêu trên đối với các hệ thống cáp quang biển sử dụnẹ cấu hình hoa cung.
3.7.1. H ệ th ô n g sử d ụ n g bộ tiền k h u ếch đại bom từ xa(RO P A)[ 1 ][3][5] [6][17]
Bơm từ xa Bơm từ xa
Hình 3.7 Câu hình sử dụng bộ tiền khuếch đại bơm từ xa-R O P A . (loại 3)[ 17]
Cấu hình trên gọi là cấu hình loại 3. Cấu hình này phát triển trên cơ sở cấu hình loại
1 khi đã kéo dài tối đa khoảng cách khi chỉ sử dụng BA và PA.
Mục tiêu đề ở đây ra là kéo dài khoảng cách truyền dẫn trên biển lớn nhất mà không phải sử dụng các bộ khuếch đại phải cấp nsuồn điện dưới biển. Đê đạt mục tiêu này, vấn đề đặt ra là lựa chọn tối ưu vị trí đặt bộ tiền khuếch đại này, trên cơ sở xem xét kết hợp giữa các thông số sau đây:
+ Chỉ số nhiễu của bộ khuếch đại(NF),
+ Hệ số khuếch đại của bộ khuếch đại bơm từ xa,
+ Đ ộ lớn công suất của LASER bơm,
+ Suy hao của sợi quang,
+ Dự trữ sửa chữa giữa ROPA và RX của thiết bị đầu cuối.
Bộ khuếch đại quang sợi sử dụng bước sóng bơm 980nm có chỉ số nhiễu NF nhỏ hơn so với sử dụng bước sóng bơm 1480nm. Tuy nhiên hệ số suy hao của sợi quang tại bước sóng 980nm lớn hơn nhiều so với bước sóng 1480nm; các laser chế tạo tại bước sóng 1480nm có công suất phát lớn hơn so với các laser chế tạo hoạt động tại bước sóng 980nm. Đó chính là lý do cơ bản để sử dụng laser bơm có bước sóng 1480nm cho ROPA. Độ dự trữ cho sửa chữa cho đoạn L| là một con số cố định. Cho nên vấn đề còn lại ở đây để xác định được điểm đặt ROPA tối ưu liên quan đến hệ số khuếch đại của bộ khuếch đại quang bơm từ xa và độ lớn công suất của nguồn b ơ m .
- 82 -
Nguồn bơm phải đảm bảo đủ lớn đê cung cấp năng lượnc cho bộ khuếch đại sau khi đã truyền qua một khoảng cách dài L|km trên tuyến. Tuy nhiên nếu đảm bảo chế độ hoạt dộng của bộ khuếch đại là tốt nhất có nchĩa là cự li Lị là lớn nhất thì công suất của neuổn bơm cũng rất lớn và không thể thức hiện được. Do vậy chúng ta phải tìm ra được điểm tối ưu để đảm bảo cự li truyền L] là lớn nhất với công suất bơm lớn nhất có thể và chế độ hoạt động phù hợp nhất của bộ khuếch đại. Hay nói cách khác bài toán đặt ra ở đây là với công suất bơm xác định, chúng ta sẽ xác định vị trí đặt ROPA tối ưu hay có khoảng cách Lị là lớn nhất.
Trên cơ sở cấu hình cấu hình loại ỉ , chúnơ ta xác định chế độ làm việc của bộ
khuếch đại. Mức tín hiệu đến bộ tiền khuếch đại từ bơm từ xa: -30dBm trên 1 kênh, côn° suất tổng của 8 tín hiệu « -21dBm. VỚI công suất tín hiệu đầu vào như trên, bộ khuếch đại hoạt động ở chế độ khuếch đại tín hiệu nhỏ, hệ số khuếch đại tốt nhất của khuếch đại với tín hiệu đầu vào nêu trên 20dB, tương ứng với công suất bơm đầu vào bộ khuếch đại EDFA khoảng 30m W (14,77dB m ). Nếu công suất bơm giảm xuống 2 0 m W (1 3d B m ), hệ số khuếch đại 18dB. Tiếp tục cho công suất bơm giảm xuống đến 10m W (10dB m ) hệ số khuếch đại 8,3dB. Chúng ta có thống kê tương ứng hệ số khuếch đại của bộ khuếch đại và công suất bơm như trong bảng dưới đây[l]:
Bảng 3.14: Công suất bom và hệ sỏ khuếch đại của bộ khuếch đại quang EDFA
C óng suất bơm
mW 30 20 18 16 14 12 10
dBm 14,77 13,01 12,55 12,04 11,46 10,79 10,00
H ệ só K Đ (dB ) 20 18 17 16 13,9 10,8 8.3
Trên cơ sở quan hệ giữa công suất bơm và tín hiệu nêu trên, chúng ta sẽ tính toán cự li truyền dãn L, cho từng trường hợp kết hợp giữa tín hiệu truyền và tín hiệu của bước sóng bơm. Tính toán này thể hiện trong bảng dưới đây: