BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN MÔN THÔNG TIN QUANG ĐỀ TÀI: “Xây dựng phương án thiết kế hệ thống thông tin quang WDM” Giáo viên hướng dẫn: TS.Nguyễn Hoàng Hải Sinh viên thực hiện: Thiết kế mô hệ thống thông tin quang sử dụng phần mềm Optisystem MỤC LỤC Thiết kế mô hệ thống thông tin quang sử dụng phần mềm Optisystem DANH MỤC HÌNH VẼ Thiết kế mô hệ thống thông tin quang sử dụng phần mềm Optisystem I Mô hình mô Tuyến phát quang Mỗi kênh quang bao gồm nguồn phát quang lazer CW lazer, phát xung RZ pulse genarator, phát bit điện pseudom-Radom Bit sequence Genarator, điều chế Mach- zehnder Tuyến phát quang gồm kênh quang tích hợp thông quang ghép kênh quang MUX Nguồn phát: Sử dụng nguồn CW Laser ( continous Wave Laser ) : nhằm giảm ảnh hưởng tán sắc sợi Toàn tuyến phát kênh quang Thiết kế mô hệ thống thông tin quang sử dụng phần mềm Optisystem Hình Tuyến phát quang Thiết kế mô hệ thống thông tin quang sử dụng phần mềm Optisystem 2 Tuyến truyền dẫn quang Hình Tuyến truyền dẫn quang Sợi quang sử dụng G.655 có tham số: cửa sổ truyền 1550nm thì: Suy hao sợi: 0.22dB Độ tán sắc: ps/nmkm Độ dốc tán sắc 0.05ps/nm^2/k Do khoảng cách đường truyền lớn để thuận tiện cho việc mô sử dụng loop đóng vai trò nhân vòng lặp Thông số sợi dựa thực tế từ trang web http://www.sileccable.com/Portals/france/pdf/en/GB%20G655%20X01%204.pdf Thiết kế mô hệ thống thông tin quang sử dụng phần mềm Optisystem Hình Thông số sợi G 655 X01 – Silec Cable Ngoại trừ thông số độ dốc tán sắc thông tin nên nhóm lấy theo chuẩn ITU ( nhỏ 0.07 ps/nm^2/k) lựa chọn độ đóc tán sắc 0.05ps/nm^2/k Thiết kế mô hệ thống thông tin quang sử dụng phần mềm Optisystem 3 Tuyến thu quang Hình Tuyến thu quang Thiết kế mô hệ thống thông tin quang sử dụng phần mềm Optisystem 4 Kết mô theo yêu cầu thiết kế Tuyến WDM theo yêu cầu Hình Toàn tuyến truyền dẫn quang Thiết kế mô hệ thống thông tin quang sử dụng phần mềm Optisystem II Các tham số mô chi tiết Tham số toàn cục Tốc độ bít: 40GBps Chiều dài chuỗi: 128bits Số mẫu bít: 64 Số mẫu = Chiều dài chuỗi × Số mẫu trong bit = 128×64=8192 Hình Thông số sợi bù tán sắc 10 Thiết kế mô hệ thống thông tin quang sử dụng phần mềm Optisystem Khuếch đại quang EDFA: Do suy hao sợi quang nên cần sử dụng khuếch đại EDFA để bù suy hao sợi + L1=30km suy hao sợi là: 30×0.22=6.6dB Độ lợi khuếch đại EDFA 6.6dB + L2=10km suy hao sợi là: 10×0.22=2.2dB Độ lợi khuếch đại EDFA 2.2 dB Quang phổ tín hiệu phát Hình Quang phổ tín hiệu phát 11 Thiết kế mô hệ thống thông tin quang sử dụng phần mềm Optisystem Tỉ lệ lỗi bit BER Khi vòng lặp chọn (80km chặng) BER thu kênh BER kênh lúc chưa hiệu chỉnh (Đặt công suất phát nguồn laser -5dBm) Hình BER kênh lúc chưa hiệu chỉnh 12 Thiết kế mô hệ thống thông tin quang sử dụng phần mềm Optisystem Hình Mắt quang kênh lúc chưa hiệu chỉnh 13 Thiết kế mô hệ thống thông tin quang sử dụng phần mềm Optisystem Hình Thiết lập tham số toàn cục Chọn chiều dài sợi G.655 40km, số lặp là: 400km ÷ 40km = 10 Do sợi quang có suy hao tán sắc nên tuyến truyền dẫn sử dụng bù tán sắc DCF Thông số bù tán sắc: Giả sử sợi G655 có chiều dài L1=40km Độ tán sắc : D1= ps/nm.km Độ dốc tán sắc : 0.05ps/nm^2.km Chiều dài sợi bù tán sắc ( DCF) L2=40km-30km=10km Thì độ bù tán sắc D2= -D1×L1/L2.= -30×6/10= -18 ps/nm.km 14 Thiết kế mô hệ thống thông tin quang sử dụng phần mềm Optisystem Độ dốc tán sắc : -0.15ps/nm^2.km -12 Kết mô thay đổi tham số để đạt BER=10 Khi thay đổi tham số hệ thống tỉ số lỗi bít BER se thay đổi theo • Thay đổi công suất Laser phát Hình Thay đổi công suất Laser phát Thay đổi nguồn sau: Nguồn kênh 1: -5 dBm thành -7.26 dBm Nguồn kênh 2: -5 dBm thành -2.2 dBm Nguồn kênh 3: giữ nguyên -5 dBm Nguồn kênh 4: -5 dBm thành 10.9 dBm Cách thức : Lần lượt thay đổi công suất kênh từ đến cho đầu BER rên kênh đạt 15 Thiết kế mô hệ thống thông tin quang sử dụng phần mềm Optisystem 10^-12 mà không làm thay đổi BER kênh hoàn thành hiệu chỉnh Thay đổi băng thông mux demux: từ 10Ghz mặc định thành 70Ghz Tăng số vòng lặp lên 10 , đồng nghĩa với tăng trạm khuếch đại bù tán sắc • • BER thay đổi + BER kênh thay đổi Hình BER kênh thay đổi , đạt 10-12 16 Thiết kế mô hệ thống thông tin quang sử dụng phần mềm Optisystem + Mắt quang: Hình Mắt quang BER đạt 10-12 17 Thiết kế mô hệ thống thông tin quang sử dụng phần mềm Optisystem 3 Nhận xét : Đối với truyền dẫn tốc độ bit cao (trong đề tài 40Gbit/s) , việc lựa chọn thông số nguồn phát trạm lặp khắt khe so với 10Gbit/s Nếu hiệu chỉnh, BER đầu thu chênh lệch nhiều có kênh truyền bước sóng cao (trong đề tài chúng em chọn kênh bước sóng cao 193.54 Thz) thường xuyên bị BER = Để tăng BER đầu thu cần thay đổi thông số sau : • • • Công suất nguồn phát laser Băng thông demux mux Tăng số trạm bù tán sắc khuếch đại Khi thay đổi công suất nguồn phát laser kênh kênh sát cạnh bị ảnh hưởng nhiều Do lúc hiệu chỉnh cần làm kênh để tránh gây ảnh hưởng không mong muốn đến kênh hiệu chỉnh xong Cụ thể , thứ tự kênh truyền theo bước sóng tăng dần 1, 2, Thì hiệu chỉnh kênh làm ảnh hưởng đến kênh nhiều 4, tương tự , hiệu chỉnh kênh ảnh hưởng đến kênh nhiều kênh Lần lượt hiệu chỉnh kênh từ đến cho BER bên thu kênh đạt 10 -12 giải pháp nhóm chúng em tập lớn 18 Thiết kế mô hệ thống thông tin quang sử dụng phần mềm Optisystem III Lời cảm ơn Sau hoàn thành tập này, chúng em học cách sử dụng phần mềm Opticsystem để mô hệ thống thông tin quang thực tế, trực tiếp cấu hình so sánh kết với lý thuyết học, nâng cao khả làm việc theo nhóm tìm kiếm thông tin Chúng em xin cảm ơn thầy Nguyễn Hoàng Hải hướng dẫn, cung cấp cho chúng em công cụ gợi ý bổ ích để nhóm em hoàn thành tập 19 Thiết kế mô hệ thống thông tin quang sử dụng phần mềm Optisystem IV Tài liệu tham khảo Thông số sợi G655 X01 , Website tổ chức General Cable http://www.sileccable.com/Portals/france/pdf/en/GB%20G655%20X01%204.pdf Slide tài liệu môn học Hướng dẫn sử dụng phần mềm OpticSystem http://vi.scribd.com/doc/109467347/43/Mo-hinh-mo-ph%E1%BB%8Fng 20 Thiết kế mô hệ thống thông tin quang sử dụng phần mềm Optisystem 21 Thiết kế mô hệ thống thông tin quang sử dụng phần mềm Optisystem [...]... chỉnh 12 Thiết kế và mô phỏng hệ thống thông tin quang sử dụng phần mềm Optisystem Hình Mắt quang của các kênh lúc chưa hiệu chỉnh 13 Thiết kế và mô phỏng hệ thống thông tin quang sử dụng phần mềm Optisystem Hình Thiết lập tham số toàn cục Chọn chiều dài sợi G.655 là 40km, số bộ lặp là: 400km ÷ 40km = 10 bộ Do sợi quang có suy hao tán sắc nên trong tuyến truyền dẫn sẽ sử dụng bộ bù tán sắc DCF Thông. .. quang sử dụng phần mềm Optisystem IV Tài liệu tham khảo 1 Thông số sợi G655 X01 , Website của tổ chức General Cable http://www.sileccable.com/Portals/france/pdf/en/GB%20G655%20X01%204.pdf 2 Slide và tài liệu môn học 3 Hướng dẫn sử dụng phần mềm OpticSystem http://vi.scribd.com/doc/109467347/43/Mo-hinh-mo-ph%E1%BB%8Fng 20 Thiết kế và mô phỏng hệ thống thông tin quang sử dụng phần mềm Optisystem 21 Thiết. .. cách sử dụng phần mềm Opticsystem để mô phỏng hệ thống thông tin quang thực tế, trực tiếp được cấu hình và so sánh những kết quả với lý thuyết được học, nâng cao khả năng làm việc theo nhóm và tìm kiếm thông tin Chúng em xin cảm ơn thầy Nguyễn Hoàng Hải đã hướng dẫn, cung cấp cho chúng em những công cụ và gợi ý bổ ích để nhóm em có thể hoàn thành bài tập này 19 Thiết kế và mô phỏng hệ thống thông tin quang. .. tin quang sử dụng phần mềm Optisystem + Mắt quang: Hình Mắt quang khi BER đạt 10-12 17 Thiết kế và mô phỏng hệ thống thông tin quang sử dụng phần mềm Optisystem 3 Nhận xét : Đối với truyền dẫn tốc độ bit cao (trong đề tài này là 40Gbit/s) , việc lựa chọn các thông số nguồn phát cũng như trạm lặp khắt khe hơn so với 10Gbit/s Nếu không có hiệu chỉnh, BER tại đầu thu chênh lệch nhau rất nhiều và có 1... hệ thống thông tin quang sử dụng phần mềm Optisystem 10^-12 mà không làm thay đổi BER của các kênh đã hoàn thành hiệu chỉnh Thay đổi băng thông bộ mux và demux: từ 10Ghz mặc định thành 70Ghz Tăng số vòng lặp lên 10 , đồng nghĩa với tăng trạm khuếch đại và bù tán sắc • • BER thay đổi + BER của các kênh thay đổi Hình BER của các kênh thay đổi , đạt 10-12 16 Thiết kế và mô phỏng hệ thống thông tin quang. ..Khuếch đại quang EDFA: Do suy hao sợi quang nên cần sử dụng bộ khuếch đại EDFA để bù suy hao sợi + L1=30km thì suy hao sợi là: 30×0.22=6.6dB Độ lợi của bộ khuếch đại EDFA là 6.6dB + L2=10km thì suy hao sợi là: 10×0.22=2.2dB Độ lợi của bộ khuếch đại EDFA là 2.2 dB Quang phổ tín hiệu phát Hình Quang phổ tín hiệu phát 11 Thiết kế và mô phỏng hệ thống thông tin quang sử dụng phần mềm Optisystem Tỉ... Thông số của bộ bù tán sắc: Giả sử sợi G655 có chiều dài là L1=40km Độ tán sắc là : D1= 6 ps/nm.km Độ dốc tán sắc : 0.05ps/nm^2.km Chiều dài sợi bù tán sắc ( DCF) là L2=40km-30km=10km Thì độ bù tán sắc D2= -D1×L1/L2.= -30×6/10= -18 ps/nm.km 14 Thiết kế và mô phỏng hệ thống thông tin quang sử dụng phần mềm Optisystem Độ dốc tán sắc : -0.15ps/nm^2.km -12 2 Kết quả mô phỏng thay đổi các tham số để đạt... tăng dần là 1, 2, 3 và 4 Thì khi hiệu chỉnh kênh 1 sẽ làm ảnh hưởng đến kênh 2 nhiều hơn là 3 và 4, tương tự như thế , khi hiệu chỉnh kênh 2 sẽ ảnh hưởng đến kênh 1 và 3 nhiều hơn là kênh 4 Lần lượt hiệu chỉnh kênh từ 1 đến 4 cho BER bên thu kênh đó đạt 10 -12 là giải pháp của nhóm chúng em trong bài tập lớn này 18 Thiết kế và mô phỏng hệ thống thông tin quang sử dụng phần mềm Optisystem III Lời cảm... dụng phần mềm OpticSystem http://vi.scribd.com/doc/109467347/43/Mo-hinh-mo-ph%E1%BB%8Fng 20 Thiết kế và mô phỏng hệ thống thông tin quang sử dụng phần mềm Optisystem 21 Thiết kế và mô phỏng hệ thống thông tin quang sử dụng phần mềm Optisystem ... số hệ thống thì tỉ số lỗi bít BER se thay đổi theo • Thay đổi công suất Laser phát Hình Thay đổi công suất Laser phát Thay đổi các nguồn như sau: Nguồn kênh 1: -5 dBm thành -7.26 dBm Nguồn kênh 2: -5 dBm thành -2.2 dBm Nguồn kênh 3: giữ nguyên -5 dBm Nguồn kênh 4: -5 dBm thành 10.9 dBm Cách thức : Lần lượt thay đổi công suất các kênh từ 1 đến 4 sao cho đầu ra BER rên các kênh đạt 15 Thiết kế và mô phỏng