Đang tải... (xem toàn văn)
Ở Việt Nam, từ sau chủ trương đổi mới, nghành Viễn thông đã có những bước phát triển nhanh theo hướng hiện đại để đáp ứng cho nhu cầu phát triển kinh tế và hội nhập quốc tế. Một cơ sở hạ tầng viễn thông hiện đại đã được thiết lập với những hệ thống truyền dẫn bằng cáp quang trải dài đát nước và vươn ra thế giới. Các hệ thống truyền dẫn quang với các ưu điểm vượt trội về băng thông, cự ly và chất lượng đã trở thành một trong những phương thức truyền dẫn chủ yếu trong mạng nộ bộ, nội hạt, mạng đường trục trong nước và quốc tế, cho phép truyền dẫn các loại hình dịch vụ viễn thông phong phú như điện thoại, data, Internet, Multimedia,.. Với tiến bộ trong công nghệ này, ngay nay năng lực của hệ thống truyền dẫn quang là rất lớn. Kỹ thuật ghép kênh theo bước sóng (WDM) cho phép dung lượng truyền dẫn tăng lên rất cao, hang Tbps. Các hệ thống truyền dẫn quang WDM được ứng dụng rộng rãi trong các mạng Metro cũng như các mạng đường trục. Ở Việt Nam, WDM đã được sử dụng trong truyền dẫn đường trục Bắc-Nam với dung lượng 20 Gbps [1]. Hiện nay dự án cáp quang biển nội địa đang có kế hoạch triển khai xây dựng. Các hệ thống truyền dẫn quang sử dụng WDM đang được sử dụng rộng rãi trong tuyến cáp quang biển đường trục quốc tế. Trong những năm gần đây, hàng loạt tuyến cáp quang biển quốc tế với quy mô lớn đã được xây dựng để đáp ứng nhu cầu ngày một tăng cao về dung lượng truyền dẫn, đặc biệt cho nhu cầu kết nối Internet và các ứng dụng băng thông rộng khác. Ở Việt Nam, mạng lưới viễn thông quốc tế bằng cáp quang thông qua hai tuyến cáp quang biển quốc tế cập bờ vào Việt Nam là TVH và Sea-We-3 và một tuyến cáp quang đất liền quốc tế là CSC. Bảng 0.1 là tham số cơ bản của hai tuyến này.
i MỤC LỤC MỤC LỤC i THUẬT NGỮ VIẾT TẮT iii LỜI NÓI ĐẦU 1 Chương 1 4 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG GHÉP KÊNH THEO BƯỚC SÓNG WDM 4 1.1 Nguyên lý ghép kênh theo bước sóng WDM 4 1.1.1 Nguyên lý ghép kênh 4 1.1.2 Các thông số cơ bản của thiết bị WDM 6 1.2 Các thành phần của thiết bị WDM 7 1.2.1 Sợi quang 8 1.2.2 Thiết bị phát và thu WDM 9 1.2.3 Bộ khuếch đại quang 10 1.3 Các vấn đề thiết kế hệ thống WDM 12 1.3.1 Vấn đề suy hao và quỹ công suất quang 12 1.3.2 Vấn đề tán sắc 13 1.3.3 Vấn đề xuyên kênh 14 1.3.4 Kênh bước sóng ITU-T Grid 21 1.4 Hệ thống truyền dẫn WDM đường trục khoảng cách lớn 26 1.4.1 Các yếu tố thách thức thiết kế hệ thống 26 1.4.2 Một số công nghệ áp dụng cho các hệ thống WDM đường trục 29 1.5 Kết luận chương 34 Chương 2 35 TÁN SẮC MODE PHÂN CỰC, ẢNH HƯỞNG CỦA TÁN SẮC MODE PHÂN CỰC LÊN HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG TỐC ĐỘ CAO 35 2.1 Tán sắc MODE phân cực (PMD) trong sợi quang 35 2.1.1 Các mode phân cực 35 2.1.2 Bản chất vật lý của tán sắc mode phân cực 36 2.1.3 Đặc điểm, tính chất tán sắc mode phân cực trong hệ thống thông tin quang 41 2.1.4 Ảnh hưởng của PMD trong hệ thống thông tin quang 45 2.1.5 Phương pháp đo tán sắc PMD 48 2.1.6 Kết quả mô phỏng, đo xác định tán sắc PMD 51 2.2 Nghiên cứu ảnh hưởng của tán sắc MODE phân cực và nhiễu liên quan trong hệ thống thông tin quang tốc độ cao 56 2.2.1 Giới thiệu chung 56 2.2.2 Thiết lập hệ thống mô phỏng ảnh hưởng của PMD 57 2.2.3 Kết quả mô phỏng và so sánh 59 2.2.4 Kết quả đo thực nghiệm 80 Chương 3 94 HỆ THỐNG THÔNG TIN CÁP QUANG BIỂN WDM 94 3.1 Giới thiệu chung 94 3.1.1 Sự phát triển của thông tin cáp quang biển 94 3.1.2 Một số đặc điểm của hệ thống cáp quang biển 97 3.2 Các đặc tính và các thành phần hệ thống cáp quang biển WDM 101 3.2.1 Các đặc tính và phẩm chất hệ thống 101 ii 3.2.2 Thiết bị TTE 105 3.2.3 Bộ lặp quang dưới biển (Optical Submarine Repeat-OSR) 108 3.2.4 Thiết bị rẽ nhánh (BU) 109 3.2.5 Cáp biển 112 3.3 Những tiến bộ công nghệ trong hệ thống cáp quang biển 114 3.3.1 Xu hướng phát triển các hệ thống cáp quang biển 114 3.3.2 Dung lượng 115 3.3.3 Bộ khuếch đại quang 116 3.3.4 Những tiến bộ công nghệ sợi quang đối với khoảng lặp 119 3.3.5 Những tiến bộ công nghệ đối với thiết bị đầu cuối 120 3.3.6 Thế hệ thông tin cáp quang biển 40 Gbit/s 121 3.4 Kết luận chương 3 121 Chương 4 122 CÁC THIẾT BỊ CỦA HỆ THỐNG CÁP QUANG BIỂN WDM; MỘT SỐ VẤN ĐỀ TRONG THIẾT KẾ HỆ THỐNG CÁP QUANG BIỂN 122 4.1 Các thiết bị cáp quang biển WDM 122 4.1.1 Thiết bị của Alcatel 122 4.1.2 Thiết bị của TYCO 129 4.1.3 Thiết bị c ủa Fujitsu 136 4.1.4 Một số hệ thống cáp quang biển 141 4.2 Một số vấn đề trong nghiên cứu xây dựng tuyến truyền cáp quang biển WDM . 147 4.2.1 Chọn dung lượng, công nghệ và cấu hình hệ thống 147 4.2.2 Lựa chọn tuyến cáp 153 4.2.3 Lựa chọn hướng tuyến 154 4.2.4 Các yêu cầu kỹ thuật cho hệ thống 157 4.3 Kết luận chương 4 164 TÀI LIỆU THAM KHẢO 165 iii THUẬT NGỮ VIẾT TẮT ADM Add/Drop Multiplexing Ghép kênh xen rẽ APD Avalance Photodiode Photodiode thác ASE Amplified Spontaneous Emission Bức xạ tự phát được khuếch đại ASK Amplitude Shift Keying Khóa dịch biên độ AWG Array Wave Gating Cách tử AWG BBER Background Block Error Ratio Tỷ số khối lỗi nghiêm trọng BER Bit Error Rate Tỷ số lỗi bit BPF Bandpass filter Bộ lọc băng thông BOL Begin of life – BOL Bắt đầu đời sống BU Branching Unit Bộ rẽ nhánh CD Chromatic Dispersion Tán sắc CIT Craft Interface Terminal CWDM Course Wave Length Multiplexing Ghép kênh theo bước sóng thô DA Double Amour (cable) (cáp) vỏ giáp kép DBR Distributed Bragg Reflector Phản xạ phân bố Bragg DEMUX Demultiplexing Giải ghép kênh DFB Distributed Feedback Phản hồi phân bố DFE Decisive Feeback Equalizer Bộ cân bằng hồi tiếp quyết định DGD Decisive Group Delay Độ trễ nhóm vi phân DLS Digital Line Section Phần đường truyền số DOP Degree of polarization Độ phân cực DRA Distributed Raman Amplifier Bộ khuếch đại Raman phân bố DSF Dispersion Shift Fiber Sợi dịch chuyển tán sắc DWDM Dense Wave Length Multiplexing Ghép kênh bước sóng mật đô cao DXC Digital Cross Connect Đấu chéo số E/O Electric-Optical Converter Bộ biến đổi điện-quang EDFA Erbium-Dropped Fiber Amplifer Khuếch đại quang sợi có pha tạp Erbium EOL End of life Kết thúc đời sống FEC Forward Error Correction Bộ sửa lỗi trước FFD-BU Full Fiber Dro BU Bộ rẽ nhánh rẽ toàn sợi FP Fabry Perot Fabry Perot FSK Frequency Shift Keying Khóa dịch tần số FWM Four-Wave Mixing Trộn bốn bước sóng GI Graded Index Chỉ số chiết suất Gradien iv GVD Group Velocity Dispersion Tán sắc vận tốc nhóm IDF Inversion Dispersion Fiber Sợi tán sắc đảo ngược IP Internet Protoco; Giao thức Internet ISI Intersymbol Interference Giao thoa giữa các ký tự ITU International Telecommunication Union Tổ chức viễn thông quốc tế LD Laser Diode La-de diode LDV Link Design Value Giá trị thiết kế tuyến LED Light Emitting Diode Diode phát quang LME Line Monitoring Equipment Thiết bị kiểm tra đường truyền LTE Line Terminal Equipment Thiết bị đầu cuối đường truyền LW Light Weight (cable) (cáp) trọng lượng nhẹ LWP Light Weight Protected (cable) (cáp) trọng lượng nhẹ có bảo vệ MUX Multiplexing Ghép kênh MZ Mach-Zehnder Mach-Zehnder NE Network Element Phần tử mạng NRZ Non Return To Zero Không trở về không O/E Optical-Electric Converter Bộ biến đổi quang – điện OADM Optical Add-Drop Multiplexer Bộ ghép kênh xen/rẽ quang ODXC Optical Digital Cross-Connect Bộ đấu nối chéo quang OEIC Opto-Electronic Intergrated Circuit Mạch tích hợp quang điện tử OSNR Optical Signal to Noise Ratio Tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu quang OSR Optical Submarine Repeater Trạm lặp quang dưới biển PANDA Polarization-maintaining and Absorption-reducing Duy trì phân cực và giảm hấp thụ PC Polarization Control Bộ điều khiển phân cực PDCD Polarization Dependent Chromatic Dispersion Tán sắc CD phụ thuộc phân cực PDG Polarazation-Dependent Gain Độ khuếch đại phụ thuộc phân cực PDL Polarazation-Dependent Loss Suy hao phụ thuộc phân cực PDV Polarazation Dispersion Vector Vector tán sắc phân cực PFE Power Feeding Equipment Thiết bị cấp nguồn PHB Polarization Hole Buring Cháy lỗ phân cực PM Polarazation Mode Mode phân cực PMD Polarazation Mode Dispersion Tán sắc mode phân cực PMF Polarazation Maintaining Fiber Sợi duy trì phân cực v PRBS Pseudo-Random Bit Sequence Chuỗi bit giả ngẫu nhiên PSK Phase Shift Keying Khóa dịch pha PSP Principle State of Polarazation Trạng thái phân cực nguyên lý RDF Reverse Dispersion Fiber Sợi tán sắc ngược RF Radio Frequency Tần số vô tuyến RFSA Radio Frequency Spectrum Analizer Máy phân tích phổ tần số vô tuyến RMS Root Mean Square Trung bình bình phương ROV Remote Operation Vehicle Máy hoạt động từ xa RX Receiver Bộ thu RZ Return to Zero Trở về không SA Single Armour (cable) (cáp) vỏ giáp đơn SBS Stimulated Brillouin Scaterring Tán xạ Raman kích thích SDH Synchronuos Digital Hiararchy Phân cấp số đồng bộ SESR Severely Error Second Ratio Tỷ số giây lỗi nghiêm trọng SI Step Index Chỉ số chiết suất phân bậc SLTE Submarine Terminal Equipment Thiết bị đầu cuối tuyến cáp biển SM Single Mode Đơn mode SNR Signal to noise ratio Tỷ số tín hiệu trên tạp âm SOP State of polarization Trạng thái phân cực SPM Self-Phase Modulation Điều chế tự dịch pha SRS Stimulated Raman Scattering Tán xạ Raman kích thích SSE System Surveillance Equipment Thiết bị giám sát hệ thống SWS Single Wavelength System Hệ thống một bước sóng TSE Terminal Stattion Equipment Thiết bị đầu cuối trạm cáp TTE Transmission Terminal Equipment Thiết bị đầu cuối truyền dẫn TX Transmiter Bộ phát VCSEL Vertical Cavity Surface-emitting Laser Laser phát mặt có hốc theo chiều đứng WDM Wavelength Division Multiplexer Ghép kênh theo bước sóng WDW- BU Wavelength Division Mulitplexing Branching Unit Bộ rẽ nhánh WDM WGR Wavelength Grating Router Bộ định tuyến cách tử dẫn sống XPM Cross phase modulation Điều chế pha chéo 1 LỜI NÓI ĐẦU Ở Việt Nam, từ sau chủ trương đổi mới, nghành Viễn thông đã có những bước phát triển nhanh theo hướng hiện đại để đáp ứng cho nhu cầu phát triển kinh tế và hội nhập quốc tế. Một cơ sở hạ tầng viễn thông hiện đại đã được thiết lập với những hệ thống truyền dẫn bằng cáp quang trải dài đát nước và vươn ra thế giới. Các hệ thống truyền dẫn quang với các ưu điểm vượt trội về băng thông, cự ly và chất lượng đã trở thành một trong những phương thức truyền dẫn chủ yếu trong mạng nộ bộ, nội hạt, mạng đường trục trong nước và quốc tế, cho phép truyền dẫn các loại hình dịch vụ viễn thông phong phú như điện thoại, data, Internet, Multimedia, Với tiến bộ trong công nghệ này, ngay nay năng lực của hệ thống truyền dẫn quang là rất lớn. Kỹ thuật ghép kênh theo bước sóng (WDM) cho phép dung lượng truyền dẫn tăng lên rất cao, hang Tbps. Các hệ thống truyền dẫn quang WDM được ứng dụng rộng rãi trong các mạng Metro cũng như các mạng đường trục. Ở Việt Nam, WDM đã được sử dụng trong truyền dẫn đường trục Bắc-Nam với dung lượng 20 Gbps [1]. Hiện nay dự án cáp quang biển nội địa đang có kế hoạch triển khai xây dựng. Các hệ thống truyền dẫn quang sử dụng WDM đang được sử dụng rộng rãi trong tuyến cáp quang biển đường trục quốc tế. Trong những năm gần đây, hàng loạt tuyến cáp quang biển quốc tế với quy mô lớn đã được xây dựng để đáp ứng nhu cầu ngày một tăng cao về dung lượng truyền dẫn, đặc biệt cho nhu cầu kết nối Internet và các ứng dụng băng thông rộng khác. Ở Việt Nam, mạng lưới viễn thông quốc tế bằng cáp quang thông qua hai tuyến cáp quang biển quốc tế cập bờ vào Việt Nam là TVH và Sea-We-3 và một tuyến cáp quang đất liền quốc tế là CSC. Bảng 0.1 là tham số cơ bản của hai tuyến này. 2 Bảng 0.1. Cáp quang biển cập bờ Việt Nam Thông số TVH SMW-3 CSC Điểm kết nối Việt Nam (Vũng Tàu), Hồng Kông, Thái Lan Việt Nam (Đà Nẵng), 33 nước Á, Âu từ Nhật Bản – Đức Việt Nam, Trung Quốc, Lào, Thái Lan, Malaysia, Singapore Dung lượng thiết kế 560 Mbps 2,3 Gbps x 8 x 2fp 2,5 Gbps Năm đưa vào khai thác 1996 1999 2000 Với sự phát triển có tính bùng nổ của việc sử dụng Internet tại Việt Nam, đặc biệt là do chủ trương khuyến khích triển khai các dịch vụ băng rộng, nhu cầu về dung lượng truyền dẫn quốc tế là rất lớn. Rõ ràng, với hai tuyến cáp biển hiện có là không đáp ứng được nhu cầu thông tin quốc tế xét về nhu cầu dung lượng, điểm kết nối, tính an toàn của mạng lưới. Bởi vậy, việc tiếp tục nghiên cứu phát triển tuyến cáp quang biển hiện đại, dung dượng cao và an toàn để kết nối Việt Nam với thế giới là điều hết sức cần thiết và cấp bách. Hiện nay, Việt Nam đang tập trung nghiên cứu tuyến cáp quang biển nối Việt Nam với Hồng-Kông sử dụng công nghệ WDM có dung lượng cao, hiện đại với những tính năng kỹ thuật có hiệu quả kinh tế cao đang rất được quan tâm. Nhìn chung, thông tin cáp quang biển được xây dựng và phát triển trên các thành tựu của công nghệ thông tin quang, đặc biệt là các tuyến đường trục, khoảng các xa. Mô hình tổng quát của một hệ thống thông tin cáp quang biển được mô tả trên hình 0.1 3 Hình 0.1 – Cấu hình tổng quát hệ thống thông tin cáp quang biển Hệ thống cáp quang biển bao gồm các thiết bị trạm đầu cuối được kết nối với nhau thông qua tuyến cáp quang thả dưới biển. Do khoảng cách giữa các thiết bị đầu cuối trong thông tin quang biển là rất xa (hàng nghìn km), nên tín hiệu quang truyền trong cáp biển được chuyển tiếp nhờ các trạm lặp được cấp nguồn từ xa (còn gọi là tuyến cáp quang biển có trạm lặp); ngoài ra, còn có các tuyến cáp quang biển không có trạm lặp (loại này có khoảng cách không quá 350 400 km), loại này được thiết kế để truyền dẫn giữa các địa điểm thông tin dọc bờ biển (Festun). Trong tài liệu này tập trung vào các nội dung chủ yếu sau: Tìm hiểu tổng quan về hệ thống thông tin ghép kênh theo bước sóng WDM. Tìm hiểu về hệ thống thông tin cáp quang biển với công nghệ WDM. Tìm hiểu một số thiết bị chính về thông tin quang của các hãng cung cấp lớn trên thế giới. Tìm hiểu việc nghiên cứu hệ thống thông tin quang giữa Việt Nam và Hồng Kông (HK). Nhằm mục đích giúp sinh viên trong việc học tập, khai thác và nghiên cứu công nghệ thông tin cáp quang biển có những kiến thức cơ bản cũng như các thông tin cần thiết về hệ thống thông thông tin cáp quang biển. 4 Chương 1 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG GHÉP KÊNH THEO BƯỚC SÓNG WDM Kỹ thuật ghép kênh theo bước sóng (WDM) là một phần cơ bản trong hệ thống thông tin cáp quang biển hiện đại. Chương này sẽ nghiên cứu nguyên lý ghép kênh WDM, các công nghệ hiện đại, các tiêu chuẩn kỹ thuật đang được ứng dụng trong hệ thông thông tin cáp quang biển. 1.1 Nguyên lý ghép kênh theo bước sóng WDM Trong các hệ thống thông tin quang thông thường, luồng tín hiệu quang được truyền theo một hướng trên sợi quang, và hướng ngược lại trên sợi thứ hai. Hệ thống như vậy gọi là hệ thống đơn kênh quang. Để nâng cao dung lượng truyền dẫn, hiện nay đang sử dụng ghép kênh quang. Hệ thống sử dụng kỹ thuật này cùng một lúc truyền nhiều tín hiệu quang trên cùng một sợi quang, nên gọi là hệ thống thông sợi quang nhiều kênh. Kỹ thuật WDM tận dụng được phổ hẹp của Laser, phát huy khả năng sử dụng băng tần rất lớn của sợi quang đơn mode. Phương thức ghép kênh quang phổ biến hiện nay là ghép kênh theo bước sóng (WDM-Wavelength Division Multiplexing). ITU-T đã phân thành hai loại: Hệ thống ghép kênh thô (CWDM- Coarse Wavelength Division Multiplexing) có kênh rộng hơn 1000 GHz (>1000 GHz), sử dụng các linh kiện quang giá rẻ như Laser có độ sai lệch bước sóng lớn, bộ lọc băng rộng, … và có thể ứng dụng phù hợp với hệ thống có nhu cầu dung lượng không quá cao trong mạng truyền tải cũng như mạng Metro. Hệ thống ghép kênh mật độ cao DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing), có bước sóng kênh hẹp hơn 1000 GHz (<1000 GHz), chỉ tiêu linh kiện quang đòi hỏi cao hơn và thường được ứng dụng trong các hệ thống truyền dẫn có dung lượng rất cao như các tuyến đường trục, cáp biển quốc tế. 1.1.1 Nguyên lý ghép kênh Trong các tuyến thông tin quang điểm nối điểm (Point to Point) thông thường, mỗi sợi quang sẽ có một nguồn phát và một bộ tách sóng quang ở phía thu. Nguồn phát quang sẽ mang tín hiệu và ghép vào sợi quang xác định riêng biệt; bộ tách sóng quang tương ứng sẽ nhận tín hiệu từ sợi này. Như vậy, muốn tăng dung lượng của hệ thống thì phải sử dụng thêm sợi quang. Kỹ thuật ghép kênh WDM sẽ cho phép tăng dung lượng lượng kênh mà không cần tăng tốc độ bít đường truyền và cũng không dùng thêm sợi quang. Nó thực hiện truyền các luồng quang với các bước sóng khác nhau trên cùng một sợi quang. Điều này thực hiện được là do các nguồn phát quang có độ rộng phổ khá hẹp, các hệ thống 5 thông tin thông thường chỉ sử dụng một phần rất nhỏ băng tần truyền dẫn của mỗi sợi quang. Hình 1.1 mô tả các cửa sổ truyền dẫn suy hao thấp của sợi quang nằm ở các vùng (cửa sổ) 0.85 m, 1.3 m, 1.55 m. Hình 1.1 Các vùng bước sóng (cửa sổ) có suy hao nhỏ cho phép truyền nhiều bước sóng Về lý thuyết, có thể truyền một dung lượng khổng lồ trên một sợi quang từ nhiều nguồn phát quang làm việc ở những bước sóng cách nhau một khoảng hợp lý. Tại đầu thu, có thể thực hiện thu các tín hiệu quang riêng biệt nhờ quá trình lọc các bước sóng khác nhau này. Do có, mức suy hao thấp ở vùng bước sóng 1,55 m nên vùng này được dùng rộng rãi trong ghép kênh WDM. Hình 1.2 minh họa nguyên lý cơ bản của ghép và giải ghép kênh WDM. Giả sử hệ thống thiết bị phía phát có các nguồn phát quang làm việc ở các bước sóng khác nhau 1 , 2 , …, n . Các tín hiệu quang được phát ra ở các bước sóng khác nhau này sẽ được ghép vào cùng một sợi quang nhờ một bộ ghép kênh quang (MUX). Ở đầu thu, các bộ tách sóng quang khác nhau sẽ nhận lại các luồng tín hiệu với các cướng sóng riêng rẽ này sau khi qua bộ giải WDM (DEMUX). Hình 1.2 Mô tả quá trình ghép và giải ghép WDM [...]... tiết hơn khi thiết kế các hệ thống thông tin quang tốc độ 10Gbit/s sẽ xét sau 1.4.2 Một số công nghệ áp dụng cho các hệ thống WDM đường trục Các tác động truyền dẫn chính trong các hệ thống quang đường trục dung lượng quang là tạp âm quang, tán sắc màu và hiệu ứng phi tuyến khác nhau Mục đích thiết kế hệ thống là làm giảm các tác động trên và bù lại những suy hao chất lượng hệ thống Do tính chất phức... Các yếu tố thách thức thiết kế hệ thống Trong các tuyến truyền dẫn quang đường dài (khoảng cách lớn), tín hiệu được phát tại của sổ suy hao nhỏ khoảng 1550 nm và sử dụng bộ khuếch đại EDFA để bù lại suy hao quang Để nâng cao dung lượng của hệ thống thường dùng công nghệ WDM Ngày nay các tuyến cáp quang đường dài đã sử dụng WDM+ ở tốc độ 10Gbit/s Ví dụ tuyến cáp quang biển C2CCN có dung lượng thiết... của mỗi kênh và tăng cự ly truyền dẫn (điều này đặc biệt quan trọng trong các tuyến đường trục hoặc cáp biển) Các hệ thống DWDM hiện nay có mức công suất phát của EDFA đạt tới 14 dBm (25 mW) 1.3 Các vấn đề thiết kế hệ thống WDM Khi thiết kế hệ thống WDM phải giải quyết nhiều vấn đề nhưng tập trung chủ yếu vào các vấn đề sau: 1.3.1 Vấn đề suy hao và quỹ công suất quang Trong bất kỳ một hệ thống thông... Các thành phần thiết bị của hệ thống thông tin quang WDM gồm nhiều chủng loại như sau: Nguồn phát quang và bộ thu quang; 7 Cáp sợi quang; Thiết bị ghép và giải ghép WDM; Thiết bị ghép xen/rẽ OADM; Bộ định tuyến bước sóng; Thiết bị đấu nối chéo quang; Bộ khuếch đại quang; … Các thành phần thiết bị này được chế tạo dựa trên những thành tựu công nghệ thông tin quang và tùy theo đặc điểm có sự... độ 10Gbit/s trên mỗi đôi sợi quang Do sử dụng bộ EDFA nên tín hiệu truyền dẫn là tín hệu quang Tuy nhiên khi đó sự giảm chất lượng hệ thống được tích lũy theo tuyến làm hạn chế dung lượng và độ dài của tuyến Nhưng suy giảm chính của hệ thống là tạp âm khuếch đại quang tán sắc màu và hiệu ứng phi tuyến 1.4.1.1 Bộ khuếch đại EDFA Bộ khuếch đại EDFA dùng để khuếch đại tín hệu quang, nhưng đồng thời cũng... đối với các hệ thống thông tin quang WDM Ta sẽ xem xét các thiết bị chủ yếu với những đặc điểm công nghệ mới nhất phù hợp với ựng dụng cho các hệ thống thông tin quang WDM hiện đại 1.2.1 Sợi quang Chức năng chính của sợi quang là dẫn sóng quang (ánh sáng) đi xa với mức suy hao nhỏ nhất Sóng ánh sáng được truyền đi trong sợi quang dựa trên nguyên lý phản xạ toàn phần bên trong sợi quang Sợi quang là một... đó có thể nâng cao cửa sổ làm việc của hệ thống Dưới đây sẽ phân tích và xem xét một số vấn đề tạp âm, công nghệ mới để triển khai các hệ thống đường dài dung lượng cao 1.4.2.1 Tạp âm Lợi ích của việc giảm khoảng cách lặp trong tuyến cáp nói chung và đặc biệt cáp biển nói riêng: Trong các tuyến đường trục khoảng cách dài (cáp biển) các bộ khuếch đại quang được sử dụng trong những khoảng cách định kỳ... hiệu ứng phi tuyến trong sợi quang có ảnh hưởng đến chất lượng hệ thống nên trong thiết kế hệ thống phải tối thiểu hóa một cách hợp lý 1.3.4 Kênh bước sóng ITU-T Grid 1.3.4.1 Khoảng cách kênh bước sóng Một trong những yếu tố quan 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 phụ thuộc vào: + Khả năng công nghệ : Khả năng công nghệ... hiệu ứng phi tuyến làm tăng ảnh hưởng của tán sắc, điển hình là hiệu ứng XPM, thì giới hạn khoảng cách truyền dẫn do tán sắc gây ra đối với hệ thống WDM có thể coi giống với hệ thống TDM đơn kênh có tốc độ bằng tốc độ của một kênh bước sóng trong hệ thống WDM Tóm lại, vấn đề tán sắc ảnh hưởng nghiêm trọng trong hệ thống thông tin quang cự ly xa Ảnh hưởng của tán sắc càng nghiêm trọng hơn khi tín hiệu quang. .. Trong đó sp là hệ số phản xạ tự phát, g là hệ số khuếch đại, Bo là băng thông quang và hv là năng lượng photon Hệ số g càng cao thì mức tạp âm quang cang lớn 26 trong cac hệ thống đường dài ASE tạo ra bởi các bộ EDFA được tích lũy dọc tuyến và là một yếu tố đáng kể hạn chế tới phẩm chất hệ thống 1.4.1.2 Tán sắc màu Tán sắc màu gây ra tín hiệu ở những tần số khác nhau phát trong sợi quang với tốc độ . 3.2.5 Cáp biển 112 3.3 Những tiến bộ công nghệ trong hệ thống cáp quang biển 114 3.3.1 Xu hướng phát triển các hệ thống cáp quang biển 114 3.3.2 Dung lượng 115 3.3.3 Bộ khuếch đại quang 116. đo thực nghiệm 80 Chương 3 94 HỆ THỐNG THÔNG TIN CÁP QUANG BIỂN WDM 94 3.1 Giới thiệu chung 94 3.1.1 Sự phát triển của thông tin cáp quang biển 94 3.1.2 Một số đặc điểm của hệ thống cáp quang. 3 121 Chương 4 122 CÁC THIẾT BỊ CỦA HỆ THỐNG CÁP QUANG BIỂN WDM; MỘT SỐ VẤN ĐỀ TRONG THIẾT KẾ HỆ THỐNG CÁP QUANG BIỂN 122 4.1 Các thiết bị cáp quang biển WDM 122 4.1.1 Thiết bị của Alcatel