B GIÁO DO
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG PHẠM HỮU DUY LAM NGHIÊN CỨU MỘT SỐ KỸ THUẬT
ĐIỀU CHẾ TÍN HIỆU TỐC ĐỘ CAO TRONG
HỆ THỐNG THÔNG TIN SỢI QUANG Chuyên ngành: Kỹ thuật điện tử
Mã số: 60.52.70
TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

Đà Nẵng, Năm 2013 c hoàn thành ti
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Trong khong th      ng vin
thông Vic phát trit bng nhu
ca các dch v vin thông. Tuy nhiên s 
t bin trong nhu cu v dch v vin thông nói riêng và
dch v mng ng trt ra nhng thách
thc to li vi h tng mng truyn dn quang.
Sau s i c
  
 phát trin c

           

     

ng cách truyn ca h thc ca
h thng và L là khong
cách).
Trong tt c các phn t cu thành h thng truyn dn quang,
công ngh hay k thuu ch tín hing
trong ving các yêu cu ca h thng. Vì vy vic nghiên
cu v công ngh u ch tín hiu quang nhm mu
công ngh  va có th c ca mi truyn
dn va có th s dng hiu qu h tng quang sng thi có
th   xut ng dng công ngh mi thích hp, hiu qu
m bo chu k sng công ngh cho các thit b truyn dn quang.

2

2. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU

- 
5. Ý NGHĨA KHOA HỌC VỀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
Vng nghiên cu k thuu ch và giu ch mi
các tín hiu quang giúp nâng cao t ng nh
hiu qu ng dng trong các mng truyn dn quang th h mi.
T c áp dng các k thut này vào h thng truyn dn cáp
quang thc t khai thác s tn d c nhi   t
c hiu qu 
6. DỰ KIẾN KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC
Kt qu d ki
- Mô hình k thuu ch tín hiu quang t cao.
- Các kt qu mô phng ca các k thut
này.
- Các công b kt qu ng d ti.
7. KẾT CẤU LUẬN VĂN
Lu
-  1  
cao
Gii thiu tng quan v hing tán sc trong h thng thông tin
st cái nhìn tng quát v
tán sc bao g   i và nhng  ng ca
hing tán sc.
- 
Gii thiu nhu chu t
nhng k thu  n nht trong nhng h thng truyn dn
u tiên trên th gi n nhng k thut hii và
phc tp nhng vào các k thut tiên tic
ng dng cho các mng truyn dn quang th h mi có dung
ng ln, khong cách truyn dài và cc dài.
4

1.2 HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG TỐC ĐỘ CAO
DWDM
1.2.1 Cấu trúc truyền dẫn cơ bản của mạng DWDM

Hình 1.1- 
1.2.2 Các thành phần chính của hệ thống DWDM
 

           

a. Thiết bị đầu cuối quang OLT
b. Bộ chuyển đổi bước sóng
c. Bộ tách ghép các bước sóng quang
d. Bộ khuếch đại đường truyền
e. Bộ ghép kênh xen rẽ quang OADM
1.3 MỘT SỐ YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN HỆ THỐNG
DWDM
6

1.3.1 Số kênh sử dụng và khoảng cách giữa các kênh
a. Khả năng công nghệ hiện có đối với các thành phần
quang của hệ thống
b. Các yếu tố ảnh hưởng đến khoảng cách giữa các kênh
1.3.2 Vấn đề ổn định bước sóng của nguồn quang và yêu
cầu độ rộng của nguồn phát
a. Ổn định bước sóng của nguồn quang
b. Yêu cầu độ rộng của nguồn phát
1.3.3 Xuyên nhiễu giữa các kênh tín hiệu quang
1.3.4 Suy hao – Quỹ công suất của hệ thống WDM
1.3.5 Tán sắc – bù tán sắc

2.2 ĐIỀU CHẾ CÔNG SUẤT
T nhu ca truyn du ch công sut
 dng OOK c dùng trong hu ht các h thng do nhng
li th n trong vic to, phát và thu tín hiu, tính
chng nhim cao ca tín hii vi tp pha quang (optical phase
noise). OOK s dng hai dng xung: không-tr v-không (NRZ)
vi công sut tín hii trong toàn b chu k T
s
ca
ký t, và tr v-không (RZ) vi công sut quang ch chim mt
phn ca T
s
.
2.2.1 Điều chế NRZ-OOK
2.2.2 Điều chế RZ-OOK
2.3 ĐIỀU CHẾ PHA VI SAI
u ch pha, pha ci theo s liu nh
    cho phép s dng các tín hi ng c u
không th thc hiu ch công sut và giu ch
trc tiu ch/giu ch
pha có kh i thi nhy máy thu so vi IM/DD. Ví d,
khi so sánh h thng s du ch/giu ch pha vi sai hai
mc DBPSK và h thng s dng OOK, s ci thin này là vào
khong 3 dB [8, 9].
8

Ph xem xét mt s k thuu ch/giu ch pha
c s dng rng rãi trong nh
gin ca k thut này cùng vi nhng tin b trong công ngh
 xut hin ca nhng laser ph hp [8, 9].

0
] theo lut vi sai,
ri chuy     u ch cho hai nhánh I và
Qcathit b  dch pha  /2 t
trong hai nhánh, làm cho hai tín hiu trc giao vi tác
ng c    u ch, pha ca sóng mang trong hai
ng di. Hai tín hic cng li vi
nhau tu ra ca b u ch.
I
DATA CODER
Điện
Quang
0 00
1
1
1
1
x(t)
Q
MZIM
MZIM
2
Dịch pha

a)
I
DATA CODER
Điện
Quang
0 00

Q
MZIM
MZIM

Hình 2.14 
DQPSK
10

[12]  xut mt máy phát có cu
rên b). Trong cu trúc này vic dùng các mch
n t trong mch t   u ch  to ra các xung RZ
(mch impulse shaper) sgây hi    
mun cho pha ca tín hia, s dng các mch to dng
xung kiu này phc tùng mt b to dng xung PC ni
tip vi b u ch.
0c) mô t mt máy thu DQPSK g  phát hin hai
thành phn ca tín hiuI và Q. Mc dù m vi
mt máy thu NRZ-DBPSK, vn có mt s khác bit:pha ca sóng
c d +/4 và /4
u này là cn thi phát hin các tín hing cc
+|i|và -|i|.
 th tính hiu qu khi áp dng k thut mã hóa này,
ta s u qu ph ca nó
11

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1
0
0.1
0.2
0.3

0.8
0.9
1

50%

25%

P
opt
t
T
s

(b)
13

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1


KỸ THUẬT ĐIỀU CHẾ QUANG
TRONG TẦM NHÌN CỦA NHÀ CUNG CẤP THIẾT BỊ
3.1 GIỚI THIỆU CHƯƠNG
p thông tin v tm nhìn và l 
mi hóa thit b ng dng các k thuu ch tín hiu quang tiên
tin ca mt s nhà sn xut thit b truyn dn quang. Nhng
thông tin này s giúp VTN, VNPT ch i vi
vic chn la các thit b có k thuu ch tín hiu tiên tin, áp
dng phù hp vào mng truyn dn quang ca VTN và VNPT.
3.2 TÌNH HÌNH THỊ TRƯỜNG THIẾT BỊ TRUYỀN DẪN
3.3 ALCATEL – LUCENT
Alcatel-Lucent cho rng các k thuu ch pha s dng dng
-BPSK, NRZ-DBPSK, NRZ-QPSK và NRZ-
DQPSK có th m bo kh ng nhim ti vi các
ng phi tuyn nu so sánh vi k thuu ch công sut
OOK truyn thng do công sut ca các tín hiu ch pha này
gi theo thi gian.
15

3.4 CIENA/NORTEL CORP
Theo nghiên cu ca Ciena/ Nortel, nhng thách thc ln nht nu
vn s dng k thu u ch công sut OOK truyn th 
nâng cao t truyn dn t 10 Gbit/s lên t 40 Gbit/s là nh
ng ca CD, PMD và mt s yu t   ng truyn.
Nhng thách thc này có th t qua nu s dng nhng k thut
PDM-DQPSK cho phép ng dng hiu qu vi các t  40
Gbit/s tr lên.
3.5 FUJITSU LTD
Nghiên cu c    y k thut RZ-DQPSK có
nht v hi dng giu

chính xác gia lý thuyt và thc t cho mi lou ch. Trong
n tp trung phân tích hai k thuu ch
chính là QPSK và DQPSK.
4.2 PHỔ TÍN HIỆU

Hình 4.1 Ph tín hiu QPSK
-120 -80 -40 0 40 80 120
-100
-90
-80
-70
-60
-50
-40
-30
-20
-10
0
Power (dBm)
Frequence (GHz)
QPSK Spectrum
17 Hình 4.2 Ph tín hiu DQPSK

  c tung biu din công sut ca ph tín hi  
tính: dBm. Trc hoành biu di rng ca tín hi tính
GHz.
Chú ý: Mối liên quan giữa tần số và chiều dài trong tín hiệu quang
Hình 4.4 So sánh BER gia QPSK và DQPSK

4.4 SO SÁNH CÁC LOẠI ĐIỀU CHẾ
4.4.1 So sánh tính chống nhiễm đối với tán sắc màu
18
20
22
24
26
28
30
32
Giá trị OSNR cần thiết để đạt BER=10
-3
tại các độ dư tán sắc
(residual CD) khác nhau
14
16
120-Gbit/s
16-ADPSK
40-Gbit/s
16-ADPSK
120-Gbit/s
PDM 16-ADPSK
42-Gbit/s
DPSK
42-Gbit/s
DQPSK

QPSK and DQPSK
QPSK
DQPSKQPSK in simulation
QPSK in theory
DQPSK in simulation
DQPSK in theory
20 4.4.2 So sánh tính chống nhiễm đối với PMD
0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
1.6
1.8
2
Độ thiệt Q tại các giá trị PMD trung bình khác nhau
PMD trung bình, T
s
Độ thiệt Q, dB
0 0.05
0

10 kênh x 112-Gbit/s PDM 16-QAM
8 kênh x 114-Gbit/s RZ
PDM 8-DPSK
8 kênh x 120-Gbit/s PDM
16-ADPSK
107-Gbit/s
4-QAM OFDM
8 kênh x 120-Gbit/s
O-OFDM 4-QAM
120-Gbit/s 16-QAM
O-OFDM SSB
107-Gbit/s DQPSK
8 kênh x120-Gbit/s
16-ADPSK
10 kênh x 107-
Gbit/s NRZ-
DQPSK
10 kênh x100-
Gbit/s PDM
RZ-DQPSK
10 kênh x111-Gbit/s RZ-
DQPSK WDM PDM
10x121.9-Gbit/s 8-QAM
OFDM WDM PDM
134 kênh 110-
Gbit/s PDM
CO-OFDM
QPSK
11 kênh x 112-Gbit/s
O-OFDM PDM QPSK

100 Gbit/s
16
18
OSNR cần thiết tại BER=10
-3
đối với một số hệ thống truyền dẫn
CE: Coherent equalization
ODB: Optical duobinary
8-QAM
PDM
OFDM [32]
121.9 Gbit/s
RZ-8PSK
PDM [33]
114 Gbit/s
NRZ-
DQPSK
[37]
107 Gbit/s
NRZ-
OOK
[39]
107 Gbit/s
PDM 16-
ADPSK
[22]
2x60 Gbit/s
16-ADPSK
[22]
120 Gbit/s

tr khong cách kênh 100 GHz,
- Nhng k thut có ph tín hiu hp và gu t s
OSNR thc khuyn ngh  m 
- Nhng k thut có kh c ng ca các b
lc quang di hp tc khuyn ngh  m 
23

- Các k thuu ch phc kt hp vi các công ngh x
lý quang tiên tic, tán phân cc, phi tuyn
có kh t cách linh hot và di bù rng yêu
cu truyn dn trong mng quang th h mi da trên công
ngh chuyn mch quang t ng ASTN/ASON/GMPLS vi
cu hình mng mesh.
- Các k thut u ch phc kt hp vi các công ngh mã
hóa s liu FEC tiên ti gim công sut phát tín hiu trong
khi vc hi ng cách
truyn dn ln.

4.7 KẾT LUẬN CHƯƠNG
ng các so sánh các lou ch i ng
ca các nhân t ng truyn, tán sc, tán phân cc,
 rn nào hi mi loi
u ch. T     có cái nhìn t  
      thu u ch c s dng trong
truyn dn thông tin quang.
Vin ngh s giúp lu và s
nhìn nhn chun m thuu ch . Bên c
lu la chn mt k thuu ch phù
hng h thng mng.