BÀI GIẢNG MÔN MẠNG TRUYỀN TẢI QUANG www.ptit.edu.vn BỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG - KHOA VT1 Trang 1 GIỚI THIỆU MÔN HỌC  Thời lượng môn học:  4ĐVHT (36LT + 18TL + 6TH)  Mục tiêu:  Kiến thức: Trang bị cho sinh viên các kiến thức về ghép kênh quang theo bước sóng WDM, các kỹ thuật khuếch đại quang, xu hướng phát triển của mạng quang.  Kỹ năng: Rèn cho sinh viên có kỹ năng nghiên cứu, phân tích, đánh giá về các công nghệ trên mạng truyền tải quang  Nội dung:  Chương 1: Hệ thống thông tin quang WDM  Chương 2: Khuyếch đại quang  Chương 3: Truyền tải IP/WDM  Chương 4: Một số công nghệ, kỹ thuật và xu hướng nghiên cứu trong mạng truyền tải quang BÀI GIẢNG MÔN MẠNG TRUYỀN TẢI QUANG www.ptit.edu.vn BỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG - KHOA VT1 Trang 2 GIỚI THIỆU MÔN HỌC  Tài liệu tham khảo:  Cao Hồng Sơn. Công nghệ IP trên WDM . Nhà xuất bản Bưu Điện, 8-2005.  Hoàng Văn Võ. Công nghệ và mạng thế hệ sau. Nhà xuất bản Bưu Điện, 2008  Vũ Văn San. Hệ thống Thông Tin Quang, tập 2. Nhà xuất bản Bưu Điện, 2008.  Đỗ Văn Việt Em. Hệ thống thông tin quang II. Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông, 2007.  J. M. Senior, “Optical Fiber Communications: Principles and Practice”. Second edition, Prentice Hall, 1993.  G. Keiser, “Optical Fiber Communications” . Third edition, McGraw-Hill, 2000.  J. Gowar. Optical Communication Systems. Second edition, Prentice-Hall, 1993.  G. P. Agrawal. Fiber-Optic Communication Systems. Second edition, John Wiley & Sons, 1997.  Silvello Betti, Giancarlo De Marchis, Eugenio Iannoe. Coherent Optical Communications Systems . John Wiley & Sons, Inc, 1995. BÀI GIẢNG MÔN MẠNG TRUYỀN TẢI QUANG www.ptit.edu.vn BỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG - KHOA VT1 Trang 3 GIỚI THIỆU MÔN HỌC  Tài liệu tham khảo:  Max Ming – Kang Liu. Principles and Applications of Optical Communications, 2001.  Gerard Lachs. Fiber Optic Communications – Systems, Analysis, and Enhancements. McGraw-Hill, 1998.  Peter Tomsu and Christian Schmutzer, "Next Generation Optical Networks", Prentice Hall PTR, 2002.  D. Marcuse, A. R. Chraplyvy, et al., “Effect of Fiber Nonlinearity on Long Distance Transmission”, J. Lightwave Tech., Vol. 9, No.1, pp. 121-128, 1991.  G. P. Agrawal, Nonlinear Fiber Optics. New York: Academic, 1995.  Đánh giá:  Tham gia học tập trên lớp: 10%  Thực hành/Thí nghiệm/Bài tập/Thảo luận: 30 %  Kiểm tra giữa kỳ: 10%  Kiểm tra cuối kỳ: 50 % BÀI GIẢNG MÔN MẠNG TRUYỀN TẢI QUANG www.ptit.edu.vn BỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG - KHOA VT1 Trang 4 CHƯƠNG 1 HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG WDM BÀI GIẢNG MÔN MẠNG TRUYỀN TẢI QUANG www.ptit.edu.vn BỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG - KHOA VT1 Trang 5 HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG WDM  NGUYÊN LÝ GHÉP KÊNH THEO BƯỚC SÓNG QUANG (WDM) )  CÁC PHẦN TỬ CƠ BẢN TRONG HỆ THỐNG WDM  MỘT SỐ VẤN ĐỀ ẢNH HƯỞNG ĐẾN HIỆU NĂNG HỆ THỐNG WDM  MẠNG TRUYỀN TẢI WDM BI GING MễN MNG TRUYN TI QUANG www.ptit.edu.vn B MễN: THễNG TIN QUANG - KHOA VT1 Trang 6 H THNG THễNG TIN QUANG WDM 1.1 NGUYấN Lí GHẫP KấNH THEO BC SểNG QUANG (WDM) ) Khái niệm WDM: - Nhu cầu truyền số liệu tăng cao dung lợng truyền dẫn tăng nhanh. - Hệ thống truyền dẫn TDM truyền thống bị giới hạn về tốc độ. - Cửa sổ truyền dẫn trong sợi quang: - WDM là kỹ thuật cho phép truyền dẫn nhiều kênh bớc sóng quang trên cùng một sợi quang. BÀI GIẢNG MÔN MẠNG TRUYỀN TẢI QUANG www.ptit.edu.vn BỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG - KHOA VT1 Trang 7 HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG WDM  C¸c d¶i b¨ng tÇn ho¹t ®éng trong WDM: • O-band (Original band): D¶i b¨ng tÇn tõ 1260 nm ÷ 1360 nm. • E-band (Extended band): D¶i b¨ng tÇn tõ 1360 nm ÷ 1460 nm. • S-band (Short wavelength band): D¶i b¨ng tÇn tõ 1460 nm ÷ 1530 nm. • C-band (Conventional band): D¶i b¨ng tÇn tõ 1530 nm ÷ 1565 nm • L-band (Long wavelength band): D¶I b¨ng tÇn tõ 1565 nm ÷ 1625 nm • U-band (Ultra-long wavelength band): D¶I b¨ng tÇn tõ 1625 nm ÷ 1675 nm BÀI GIẢNG MÔN MẠNG TRUYỀN TẢI QUANG www.ptit.edu.vn BỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG - KHOA VT1 Trang 8 HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG WDM  Qu¸ tr×nh ph¸t triÓn WDM Transmitters Receivers Combining Signals Separating Signals Transmission on fiber BÀI GIẢNG MÔN MẠNG TRUYỀN TẢI QUANG www.ptit.edu.vn BỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG - KHOA VT1 Trang 9 HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG WDM  C¸c chÕ ®é truyÒn dÉn WDM: (Theo h'íng truyÒn dÉn)  HÖ thèng WDM ®¬n híng: Transmitters Receivers λ Multiplexing λ Demultiplexing Fiber 1 λ 1 λ 2 λ 3 λ n λ 1 λ 2 λ 3 λ n Transmitters Receivers λ Multiplexing λ Demultiplexing Fiber 2 λ 1 λ 2 λ 3 λ n λ 1 λ 2 λ 3 λ n BÀI GIẢNG MÔN MẠNG TRUYỀN TẢI QUANG www.ptit.edu.vn BỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG - KHOA VT1 Trang 10 HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG WDM HÖ thèng WDM song híng: Receivers λ 21 λ 21 Transmitters λ Multiplexing +Demultiplexing Fiber 1 λ 11 λ 1n λ 2n λ 1 λ 2 λ 2n λ Multiplexing +Demultiplexing Receivers Transmitters Receivers λ 21 λ 21 Transmitters λ Multiplexing +Demultiplexing Fiber n λ 11 λ 1n λ 2n λ 1 λ 2 λ 2n λ Multiplexing +Demultiplexing Receivers Transmitters [...]... ghép mật độ cao (DWDM – Dense WDM) www.ptit.edu.vn BỘ MƠN: THƠNG TIN QUANG - KHOA VT1 Trang 15 BÀI GIẢNG MƠN MẠNG TRUYỀN TẢI QUANG HỆ THỐNG THƠNG TIN QUANG WDM  1.2- CÁC PHẦN TỬ CƠ BẢN TRONG HỆ THỐNG WDM www.ptit.edu.vn BỘ MƠN: THƠNG TIN QUANG - KHOA VT1 Trang 16 BÀI GIẢNG MƠN MẠNG TRUYỀN TẢI QUANG HỆ THỐNG THƠNG TIN QUANG WDM  Ngn quang: - Sư dơng laser ®¬n mode lµm ngn ph¸t (Cã thĨ sư dơng LED trong... QUANG - KHOA VT1 Trang 18 BÀI GIẢNG MƠN MẠNG TRUYỀN TẢI QUANG HỆ THỐNG THƠNG TIN QUANG WDM  Sỵi quang: - Sư dơng sỵi ®¬n mode G.652 (SMF) vµ sỵi G.655 (NZ-DSF) - Tr¸nh sư dơng sỵi G.653 (DSF) - C¸c u tè ¶nh ëng c¬ b¶n: h­ Suy hao T¸n s¾c HiƯu øng phi tun Mét sè lo¹i sỵi ®iĨn h×nh www.ptit.edu.vn BỘ MƠN: THƠNG TIN QUANG - KHOA VT1 Trang 19 BÀI GIẢNG MƠN MẠNG TRUYỀN TẢI QUANG HỆ THỐNG THƠNG TIN QUANG. .. (coupler),… www.ptit.edu.vn BỘ MƠN: THƠNG TIN QUANG - KHOA VT1 Trang 21 BÀI GIẢNG MƠN MẠNG TRUYỀN TẢI QUANG HỆ THỐNG THƠNG TIN QUANG WDM  Bé t¸ch/ ghÐp b­íc sãng: (OMUX/ ODEMUX) - Ph¹m vi øng dơng cđa mét sè kü tht: www.ptit.edu.vn BỘ MƠN: THƠNG TIN QUANG - KHOA VT1 Trang 22 BÀI GIẢNG MƠN MẠNG TRUYỀN TẢI QUANG HỆ THỐNG THƠNG TIN QUANG WDM  Bé t¸ch/ ghÐp b­íc sãng: (Bé läc quang) - Yªu cÇu: Ph¹m vi ®iỊu chØnh... MƠN: THƠNG TIN QUANG - KHOA VT1 Trang 34 BÀI GIẢNG MƠN MẠNG TRUYỀN TẢI QUANG HỆ THỐNG THƠNG TIN QUANG WDM  Bé t¸ch/ ghÐp b­íc sãng: Cổng 2 Cổng 2  Mét sè thiÕt bÞ quang kh¸c : λ1 , λ 2 , λ3 Cổng 3 (a) www.ptit.edu.vn Cổng 3 ISOLATOR ISOLATO R λ4 Cổng 4 Cổng 1 Cổng 1 λ1 , λ 2 , λ 3 (b) (c) BỘ MƠN: THƠNG TIN QUANG - KHOA VT1 Trang 35 BÀI GIẢNG MƠN MẠNG TRUYỀN TẢI QUANG HỆ THỐNG THƠNG TIN QUANG WDM  Bé... MƠN: THƠNG TIN QUANG - KHOA VT1 Trang 30 BÀI GIẢNG MƠN MẠNG TRUYỀN TẢI QUANG HỆ THỐNG THƠNG TIN QUANG WDM  Bé t¸ch/ ghÐp b­íc sãng: (C¸ch tư)  C¸ch tư nhiƠu x¹ ph¼ng: Mét sè cÊu h×nh cơ thĨ: §iỊu kiƯn Littrow nλ = d ( sin β − sin α ) Sư dơng kÕt hỵp víi thÊu kÝnh GRIN www.ptit.edu.vn BỘ MƠN: THƠNG TIN QUANG - KHOA VT1 Trang 31 BÀI GIẢNG MƠN MẠNG TRUYỀN TẢI QUANG HỆ THỐNG THƠNG TIN QUANG WDM  Bé... MẠNG TRUYỀN TẢI QUANG HỆ THỐNG THƠNG TIN QUANG WDM  M« h×nh chung hƯ thèng WDM: (®iĨm- ®iĨm) M¸y ph¸t quang 1 OTU MUX n M¸y thu quang Khch ®¹i trung kÕ quang OTU BA PA LA λs Bé ph¸t tÝn hiƯu ®iỊu khiĨn gi¸m s¸t kªnh quang λs λs Thu/ ph¸t tÝn hiƯu ®iỊu khiĨn gi¸m s¸t kªnh quang λs D E M U X Bé thu Bé thu 1 n Bé thu tÝn hiƯu ®iỊu khiĨn gi¸m s¸t kªnh quang HƯ thèng qu¶n lý m¹ng OTU - Bộ chuyển phát quang. .. B (Gbit/s) Khoảng cách truyền dẫn Dl Dung lượng truyền dẫn (Pb/s-km) Hệ thống 1 700 48 10 39 000 18.7 Mạng liên lục SEAMEWE3 (2007) địa 64 www.ptit.edu.vn 10 + 40 0.4 Mạng đường trục DWDM backbone VNPT (2010) 10 18 800 12 Mạng liên lục SEAMEWE4 (2008) địa BỘ MƠN: THƠNG TIN QUANG - KHOA VT1 Trang 14 BÀI GIẢNG MƠN MẠNG TRUYỀN TẢI QUANG HỆ THỐNG THƠNG TIN QUANG WDM  Phân loại và các chuẩn của hệ thống... gi¶m chirp, tèc ®é ®iỊu biÕn cao vµ t¹o c¸c ®Þnh d¹ng tÝn hiƯu quang kh¸c nhau (NRZ, RZ, CS-RZ, DPSK …) - §¶m b¶o tÝn hiƯu quang cã ®é réng phỉ hĐp t¹i b­íc sãng chÝnh x¸c theo tiªu chn www.ptit.edu.vn BỘ MƠN: THƠNG TIN QUANG - KHOA VT1 Trang 17 BÀI GIẢNG MƠN MẠNG TRUYỀN TẢI QUANG HỆ THỐNG THƠNG TIN QUANG WDM  Bé thu quang: - Gièng c¸c bé thu quang sư dơng trong c¸c hƯ thèng ®¬n kªnh - §é nh¹y cao trong... thèng qu¶n lý m¹ng OTU - Bộ chuyển phát quang PA - Bộ tiền khuyếch đại quang MUX/DEMUX - Bộ ghép/tách bước sóng LA - Bộ khuyếch đại đường truyền BA - Bộ khuyếch đại cơng suất λS - Bước sóng kênh giám sát quang (OSC) www.ptit.edu.vn BỘ MƠN: THƠNG TIN QUANG - KHOA VT1 Trang 11 BÀI GIẢNG MƠN MẠNG TRUYỀN TẢI QUANG HỆ THỐNG THƠNG TIN QUANG WDM  Các tham số của hệ thống WDM a Số lượng kênh bước sóng N b... TIN QUANG - KHOA VT1 Trang 24 BÀI GIẢNG MƠN MẠNG TRUYỀN TẢI QUANG HỆ THỐNG THƠNG TIN QUANG WDM  Bé t¸ch/ ghÐp b­íc sãng: (Bé läc quang)  Bé läc F- P: (Cont.)  Sè l­ỵng kªnh bÞ giíi h¹n bëi: trong ®ã F lµ ®é mÞn bé läc:  Sư dơng ®iỊu kiƯn giíi h¹n: (møc xuyªn ©m chÊp nhËn ®­ỵc) Sè l­ỵng kªnh ®­ỵc x¸c ®Þnh hoµn toµn bëi ®é ph¶n x¹ R = 90% cho phÐp 10 kªnh quang R = 99,9 % cho phÐp 1047 kªnh quang . 50 % BÀI GIẢNG MÔN MẠNG TRUYỀN TẢI QUANG www.ptit.edu.vn BỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG - KHOA VT1 Trang 4 CHƯƠNG 1 HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG WDM BÀI GIẢNG MÔN MẠNG TRUYỀN TẢI QUANG www.ptit.edu.vn BỘ. công nghệ, kỹ thuật và xu hướng nghiên cứu trong mạng truyền tải quang BÀI GIẢNG MÔN MẠNG TRUYỀN TẢI QUANG www.ptit.edu.vn BỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG - KHOA VT1 Trang 2 GIỚI THIỆU MÔN HỌC  Tài. dẫn nhiều kênh bớc sóng quang trên cùng một sợi quang. BÀI GIẢNG MÔN MẠNG TRUYỀN TẢI QUANG www.ptit.edu.vn BỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG - KHOA VT1 Trang 7 HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG WDM  C¸c d¶i b¨ng