- 1 CHƢƠNG I: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG. - 3 1.1 Hệ thống thông tin quang. - 3 1.1.1 Các đặc điểm của hệ thống thông tin quang. - 5 1.2 Các công nghệ cơ sở ghép kênh quang. - 7 1.2.1 Ghép kênh phân chia theo thời gian (TDM. - 8 1.2.3 Ghép kênh phân chia theo bước sóng (WDM. - 8 1.3 Giới thiệu về công nghệ ghép kênh theo bƣớc sóng WDM. - 10 1.3.3 Phân loại hệ thống WDM. - 12 1.4.1 Suy hao sợi quang. - 20 1.6 Các đặc điểm của hệ thống WDM. - 23 2.1 Ƣu điểm của hệ thống DWDM. - 23 2.2 Mô hình hệ thống và nguyên lý hoạt động. - 27 2.3.2 Bộ ghép kênh quang OMU. - 78 Luận văn thạc sỹ kỹ thuật Học viên: Văn Tấn Đạt iv DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 : Các thành phần cơ bản của hệ thống thông tin quang. - 5 Hình 1.2: Nguyên lý cơ bản ghép kênh theo bước sóng. - 8 Hình 1.3: Sơ đồ chức năng của hệ thống WDM. - 10 Hình 1.4 : Hệ thống WDM đơn hướng. - 11 Hình 1.5 : Hệ thống WDM song hướng. - 11 Hình 2.1: Sơ đồ nguyên lý DWDM. - 24 Hình 2.2: Hệ thống DWDM hai hướng. - 26 Hình 2.3: Giao tiếp giữa DWDM với các dịch vụ khác. - 27 Hình 2.4 Sơ đồ khối chức năng của OTU không có FEC. - 29 Hình 2.5 Sơ đồ khối chức năng của OTU có FEC. - 31 Hình 2.6: Sơ đồ khối chức năng của bộ ghép kênh quang. - 33 Hình 2.7: Sơ đồ khối chức năng của bộ tách kênh quang. - 35 Hình 2.8: Sơ đồ khối OADM. - 37 Hình 2.10: Cấu trúc OADM song song. - 38 Hình 2.10: Cấu trúc OADM song song theo module. - 38 Hình 2.11: Cấu trúc OADM nối tiếp. - 38 Hình 2.12: Cấu trúc xen rớt theo băng sóng. - 39 Hình 2.13: Vị trí ROADM trong mạng. - 39 Hình 2.14: Sơ đồ chức năng ROADM. - 41 Hình 2.15: Cấu trúc EDFA đơn tầng. - 43 Hình 2.16: Sơ đồ khối chức năng của bộ khuếch đại Raman. - 44 Hình 2.17: OXC với ma trận chuyển mạch NxN. - 45 Luận văn thạc sỹ kỹ thuật Học viên: Văn Tấn Đạt v Hình 2.18: Kiến trúc mạng điểm – điểm. - 48 Hình 2.19: Kiến trúc mạng Ring. - 49 Hình 2.20: Kiến trúc mạng Mesh. - 50 Hình 2.21: Kiến trúc mạng kết hợp. - 50 Hình 3.1 Giao diện người sử dụng. - 53 Hình 3.2 Thư viện các phần tử. - 54 Hình 3.3 Project Browser. - 54 Hình 3.4 Description. - 55 Hình 3.5 Status bar. - 55 Hình 3.6 Menu bar. - 55 Hình 3.7 Pan window. - 55 Hình 3.8 Cửa số Project layout. - 56 Hình 3.9 Đặt phần tử vào Main layout. - 56 Hình 3.10 Kích hoạt kết nối tự động. - 57 Hình 3.11 Hủy bỏ chế độ kết nối tự động. - 57 Hình 3.12 Hộp thoại Layout parameters. - 58 Hình 3.13 Hộp thoại về các tham số của Laser Measured. - 59 Hình 3.14 File menu. - 59 Hình 3.15 Hộp thoại Optisystem Calculations. - 60 Hình 3.16 Kết quả hiển thị trên thiết bị phân tích phổ. - 60 Hình 3.17 Hộp thoại Total Parameter Iteration. - 61 Hình 3.18 Truy nhập qua Layout - Set Total Sweep Iterations. - 61 Hình 3.19 Hộp thoại Current Sweep Iteration. - 62 Hình 3.20 Set Current Iteration drop-down box. - 62 Hình 3.21 Sweep mode. - 63 Luận văn thạc sỹ kỹ thuật Học viên: Văn Tấn Đạt vi Hình 3.22 Tham số của phần tử - Tham số ở chế độ Sweep mode. - 63 Hình 3.23 Các giá trị tham số cần quét của phần tử trên thiết kế. - 64 Hình 3.24 Hiện thị kết quả mô phỏng quét tham số. - 65 Hình 4.1: Bản đồ quốc gia Peru. - 66 Hình 4.2: Sơ đồ thiết kế Ring cho mạng đường trục Viettel Peru. - 67 Hình 4.3: Tính toán OSRN cho một tuyến điểm điểm. - 68 Hình 4.4: Khối phát quang 8 bước sóng. - 72 Hình 4.5: Tuyến truyền dẫn quang. - 72 Hình 4.6: Khối thu quang 8 bước sóng. - 73 Hình 4.7: Sơ đồ thiết kế mạng đường trục DWDM Viettel Peru với Optiwave. - 73 Hình 4.8: Phổ tín hiệu khối phát. - 74 Hình 4.8: Phổ tín hiệu khối thu. - 74 Hình 4.10: Đồ thị mắt quang tại một kênh thu tại LAM01. - 75 Hình 4.11: Tỷ số OSNR trên mỗi bước sóng tuyến TUM01 – PIU01. - Đối với hệ thống dung lượng thấp, công nghệ TDM thường được sử dụng để tăng dung lượng truyền dẫn của một kênh cáp đơn lên 10Gbps, thậm chí là 40Gbps. - Tuy nhiên, việc tăng tốc cao hơn nữa là không dễ dàng vì các hệ thống tốc độ cao đòi hỏi công nghệ điện tử phức tạp và đắt tiền. - DWDM có thể ghép một số lượng lớn bước sóng trong vùng bước sóng 1550nm để nâng dung lượng hệ thống lên hàng trăm Gbps. - Với ưu thế về công nghệ đặc biệt, ghép kênh theo bước sóng mật đô cao DWDM đã trở thành một phương tiện tối ưu về kỹ thuật và kinh tế để mở rộng dung lượng sợi quang một cách nhanh chóng và quản lý hiệu quả hệ thống. - Luận văn được chia làm bốn chương: Chƣơng I: Tổng quang về hệ thống thông tin quang Chƣơng II: Công nghệ ghép kênh theo bƣớc sóng mật độ cao DWDM Chƣơng III: Giới thiệu và tìm hiểu phần mềm Optiwave Chƣơng IV: Thiết kế mạng đƣờng trục DWDM cho Viettel Peru bằng công cụ hỗ trợ Optiwave Em xin được bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc tới thầy TS. - Em xin trân trọng cảm ơn! Hà Nội, ngày 20 tháng 9 năm 2013 Học viên Văn Tấn Đạt Luận văn thạc sỹ kỹ thuật Học viên: Văn Tấn Đạt 3 CHƢƠNG I: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG Những năm gần đây dịch vụ thông tin tăng trưởng rất nhanh chóng. - Đáp ứng nhu cầu các hệ thống quang đã được nghiên cứu và đang được đưa vào ứng dụng rộng rãi trong các nước trên thế giới và có khả năng hiện đại hoá mạng lưới viễn thông trên toàn thế giới. - Chương này trình bày khái quát về quá trình phát triển của hệ thống thông tin quang và các công nghệ cơ sở của hệ thống thông tin quang. - 1.1 Hệ thống thông tin quang 1.1.1 Các đặc điểm của hệ thống thông tin quang Băng thông khổng lồ đầy tiềm năng: tần số sóng mang quang trong khoảng 1013 đến 1016 Hz, cung cấp băng thông truyền lớn hơn nhiều so với hệ thống cáp kim loại. - Hiện tại dung lượng băng thông của hệ thống sợi quang chưa sử dụng hết. - Vì thế dung lượng mang thông tin của hệ thống thông tin quang lớn hơn nhiều so với hệ thống cáp đồng tốt nhất. - Do suy hao lớn ở băng thông rộng, hệ thống cáp đồng trục giới hạn khoảng cách truyền với chỉ một vài km ở băng thông trên 100Mhz. - Với lợi thế về kích thước và trọng lượng, sợi quang nói chung là tốt hơn trong việc lưu trữ, chuyên chở, xử lí và lắp đặt dễ hơn hệ thống cáp đồng. - Độ tin cậy của hệ thống và dễ bảo dưỡng: do đặc tính suy hao thấp của sợi quang nên có thể giảm được yêu cầu số bộ lặp trung gian hoặc số bộ khuếch đại trên đường truyền. - Vì thế, với một vài bộ lặp thì độ tin cậy của hệ thống có thể được nâng cao hơn hẳn hệ thống dẫn điện. - Thông tin quang cũng cho phép truyền đồng thời các tín hiệu có bước sóng khác nhau. - Luận văn thạc sỹ kỹ thuật Học viên: Văn Tấn Đạt 5 1.1.2 Cấu trúc tổng quát của hệ thông thông tin quang Mạch điều khiểnNguồn phát quangĐầu thu quangKhôi phục tín hiệuThu quangPhát quangMạch điệnKhuếch đại quangBộ nối quangMối hàn sợiBộ chia quangTrạm lặpKhuếch đạiCác thiết bị khácTín hiệu điện vàoBộ phát quangSợi dẫn quangTín hiệu điện ra Hình 1.1 : Các thành phần cơ bản của hệ thống thông tin quang Hệ thống thông tin quang gồm có những phần chính là. - Tín Luận văn thạc sỹ kỹ thuật Học viên: Văn Tấn Đạt 6 hiệu quang phát ra từ LD và LED có tham số biến đổi tương ứng với biến đổi của tín hiệu điện đầu vào. - Tín hiệu điện đầu vào có thể ở dạng tương tự hoặc số. - Tín hiệu quang sau khi được điều chế ở phần phát quang sẽ lan truyền dọc theo sợi quang. - Rõ ràng trạm lặp cho ra tín hiệu tốt hơn. - Ngoài ra, bộ thu quang phải có tạp âm tối thiểu đối với hệ thống và có độ rộng băng tần đủ để xử lý tốc độ dữ liệu mong muốn. - Một hạn chế khác của công nghệ TDM là khả năng tăng tốc độ của kênh truyền bị giới hạn bởi khả năng của các thành phần điện và quang trong hệ thống ghép kênh làm hệ thống ghép kênh sử dụng công nghệ TDM chỉ có khả năng tạo ra các kênh truyền có tốc độ tối đa 40Gbps. - Luận văn thạc sỹ kỹ thuật Học viên: Văn Tấn Đạt 8 1.2.2 Ghép kênh phân chia theo không gian (FDM) Công nghệ ghép kênh phân chia theo tần số (FDM) được thực hiện bằng cách chia dải tần sóng quang thành nhiều bang tần nhỏ f, mỗi băng tần dùng để truyền tín hiệu một kênh quang. - Các tín hiệu quang làm việc ở các bước sóng khác nhau này sẽ được ghép vào cùng một sợi dẫn quang. - Hình 1.2: Nguyên lý cơ bản ghép kênh theo bước sóng
Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn hoặc xem
Tóm tắt