Download miễn phí Công nghệ WDM và ứng dụng
PHẦN I - TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG SỢI
1.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG SỢI
1.2. PHÂN LOẠI HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG
1.2.1. Phân loại theo dạng tín hiệu
1.2.2. Phân loại theo phương pháp điều biến và giải điều biến tín hiệu quang
1.2.3. Phân loại theo tốc độ và cự ly truyền dẫn
1.3. CÁC PHẦN TỬ CƠ BẢN CỦA HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG
1.3.1. Sợi quang
1.3.2. Thiết bị phát quang
1.3.3. Thiết bị thu quang
1.3.4 Các trạm lặp
1.3.5 Các trạm xen/rẽ kênh
1.4 CÁC THAM SỐ CỦA HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG
a. Các tham số điện quang
b. Các tham số quang
c. Độ tổn hao của tuyến
d. Độ rộng băng tần của tuyến
1.5. GIỚI THIỆU MỘT SỐ LOẠI SỢI QUANG MỚI
a. Nguyên tắc tạo sợi quang mới
b. Các loại sợi quang mới
PHẦN 2 - CÔNG NGHỆ GHÉP KÊNH QUANG THEO BƯỚC SÓNG WDM
CHƯƠNG I: CƠ SỞ KỸ THUẬT WDM
I.1. Giới thiệu
I.2. Các công nghệ dùng trong mạng thông tin quang
.2.1. TDM (Time Division Multiplexing)
I.2.2. SONET/SDH
I.2.3. Gigabit Ethernet
I.3. Hệ thống thông tin quang nhiều kênh
I.4. Nguyên lý cơ bản của hệ thống WDM
I.4.1. Định nghĩa
I.4.2. Giới thiệu nguyên lý ghép kênh quang theo bước sóng
a. Truyền dẫn hai chiều trên hai sợi
b. Truyền dẫn hai chiều trên một sợi
I.4.3 Mục đích
I.5 Ưu điểm và nhược điểm của công nghệ WDM
CHƯƠNG II: CÁC THIẾT BỊ QUANG THỤ ĐỘNG TRONG WDM
I. CÁC THIẾT BỊ WDM VI QUANG
I.1. Các bộ lọc trong thiết bị WDM
a. Bộ tách hai bước sóng
b. Bộ tách lớn hơn hai bước sóng
c. Thiết bị kết hợp ghép và tách bước sóng (MUX-DMUX)
I.2.Thiết bị WDM làm việc theo nguyên lý tán sắc góc
I.2.1. Dùng lăng kính làm phần tử tán sắc góc
I.2.2. Dùng cách tử làm phần tử tán sắc góc
II. CÁC THIẾT BỊ WDM GHÉP SỢI
III. MỘT SỐ KỸ THUẬT KHÁC ĐƯỢC SỬ DỤNG TRONG GHÉP WDM
III.1. Bộ ghép bước sóng dùng công nghệ phân phối chức năng quang học SOFT
III.1.1. Nguyên lý chung
III.1.2. Bộ ghép nhân kênh dùng cách tử
III.1.3. Ứng dụng thiết kế bộ ghép n bước sóng
III.2. AWG và những nét mới về công nghệ trong thiết bị WDM
CHƯƠNG 3:NHỮNG VẤN ĐỀ KỸ THUẬT CẦN QUAN TÂM ĐỐI VỚI HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG WDM I. SỐ KÊNH ĐƯỢC SỬ DỤNG VÀ KHOẢNG CÁCH GIỮA CÁC KÊNH. a. khả năng công nghệ hiện có đối với các thành phần quang của hệ thống, cụ thể là
b. khoảng cách giữa các kênh, một số yếu tố ảnh hưởng đến khoảng cách này là
II. VẤN ĐỀ ỔN ĐINH BƯỚC SÓNG CỦA NGUỒN QUANG VÀ YÊU CẦU ĐỘ RỘNG PHỔ CỦA NGUỒN PHÁT
a) Ổn định bước sóng của nguồn quang
b) Yêu cầu độ rộng phổ của nguồn phát
III. XUYÊN NHIỄU GIỮA CÁC KÊNH TÍN HIỆU QUANG
IV. SUY HAO - QUỸ CÔNG SUẤT CỦA HỆ THỐNG WDM
V. TÁN SẮC - BÙ TÁN SẮC
VI. ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC HIỆU ỨNG PHI TUYẾN
VI.1. Hiệu ứng SRS (Stimulated Raman Scattering)
VI.2. Hiệu ứng SBS (Stilmulated Brillouin Scattering)
VI.3. Hiệu ứng SPhần mềm (Self Phase Modulation)
VI.4. Hiệu ứng XPhần mềm (Cross Phase Modulation)
VI.5. Hiệu ứng FWM (Four Wave Mixing)
VI.6. Phương hướng giải quyết ảnh hưởng của các hiệu ứng phi tuyến
VII. BỘ KHUẾCH ĐẠI EDFA VÀ MỘT SỐ VẤN ĐỀ KHI SỬ DỤNG EDFA TRONG MẠNG WDM
VII.1. Tăng ích động có thể điều chỉnh của EDFA
VII.2. Tăng ích bằng phẳng của EDFA
VII.3. Tích luỹ tạp âm khi sử dụng bộ khuếch đại EDFA
PHẦN 3 - TRIỂN KHAI TRUYỀN DẪN WDM TRÊN TUYẾN CÁP QUANG TRỤC BẮC NAM
3.1. DỰ BÁO NHU CẦU VỀ DUNG LƯỢNG TUYẾN THÔNG TIN QUANG
3.1.1 Kết quả dự báo nhu cầu thoại giai đoạn 2006 – 2010
3.1.2 Kết quả dự báo nhu cầu phi thoại giai đoạn 2006 – 2010
3.1.3. Kết luận
3.2. KHẢO SÁT CẤU HÌNH CĂP QUANG TRỤC BẮC NAM
3.2.1. Cấu hình tuyến
3.2.2 Kết nối giữa các Ring – Cấu hình dự phòng
3.3. THAM KHẢO MẠNG ĐƯỜNG TRỤC (BACK BONE NETWORK)
3.4. ĐỀ XUẤT LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN TĂNG DUNG LƯỢNG
3.4.1. Phương án 1: Tăng dung lượng bằng ghép kênh TDM
3.4.2. Phương án 2: Tăng dung lượng bằng ghép kênh TDM kết hợp với ghép 2 bước sóng WDM
3.4.3. Phương án 3: Tăng dung lượng bằng ghép kênh WDM 8 bước sóng STM – 16
3.4.4. Đánh giá và lựa chọn phương án
3.5. XÂY DỰNG PHƯƠNG ÁN TĂNG DUNG LƯỢNG THEO PHƯƠNG ÁN LỰA CHỌN
3.5.1. Khoảng cách kênh bước sóng được ghép
3.5.2. Giải pháp đói với trạm lặp khi nâng cấp tuyến
3.5.3. Mô hình tham chiếu hệ thống WDM và tính toán các thông số kỹ thuật cho thiết bị
3.5.4. Đặc điểm lưu lượng và phương án phân bổ bước sóng
3.5.5. Xây dựng cấu hình cụ thể tuyến truyền dẫn Bắc Nam
a. Đề xuất
b. RING 1
c. RING 2
d. RING 3
e. RING 4

http://s1.luanvan.co/qYjQuXJz1boKCeiU9qAb3in9SJBEGxos/swf/2013/06/26/cong_nghe_wdm_va_ung_dung.3ince6ahlk.swf luanvanco /luan-van/de-tai-ung-dung-tren-liketly-30438/
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí

Tóm tắt nội dung tài liệu:

quang này lại với nhau (nhờ thiết bị MUX), điều này làm cho việc tính toán, thiết kế tuyến thông tin quang gặp nhiều khó khăn.
Việc sử dụng các trạm lặp điện 3R không những làm cho số lượng thiết bị trên tuyến tăng lên mà còn làm giảm quỹ công suất của hệ thống (do suy hao xen của các thiết bị tách/ ghép bước sóng là tương đối lớn). Tuy nhiên, khi bộ khuếch đại quang sợi EDFA ra đời, việc đảm bảo quỹ công suất quang cho hệ thống không còn khó khăn nữa, nó làm giảm bớt số trạm lặp trên tuyến rất nhiều, với khả năng khuếch đại đồng thời nhiều bước sóng, EDFA đặc biệt thích hợp với các hệ thống WDM (cấu tạo và nguyên lý làm việc của EDFA sẽ được đề cập đến ở chương sau).
V. TÁN SẮC - BÙ TÁN SẮC:
Sau khi sử dụng EDFA trên tuyến thì vấn đề suy hao đã được giải quyết, cự ly truyền dẫn được nâng lên rõ rệt, nhưng tổng tán sắc cũng tăng lên. Do đó, lại yêu cầu phải giải quyết vấn đề tán sắc, nếu không, không thể thực hiện được việc truyền thông tin tốc độ cao và truyền dẫn cự ly dài. Bây giờ ảnh hưởng của hiệu ứng tán sắc sợi quang lại là một yếu tố hạn chế chủ yếu, nhất là đối với hệ thống tốc độ cao lại lại càng thể hiện rõ rệt. Ví dụ sợi quang G. 652 tán sắc ở tốc độ 2,5 Gbit/s cự ly bị hạn chế ở khoảng 928 km, nếu tốc dộ tăng lên 10 Gbit/s thì cự ly truyền dẫn bị hạn chế chỉ còn 58 km.
Bảng 3.3. Cự ly bị hạn chế bởi tán sắc khi không có trạm lặp (trị số lý thuyết)
Tốc độ
1550 nm
(G.652)
1550 nm
(G.655)
1310 nm
(G.652)
2,5 Gbit/s
928 km
4528 km
6400 km
10 Gbit/s
58 km
283 km
400 km
20 Gbit/s
14,5 km
70 km
100 km
40 Gbit/s
3,6 km
18 km
25 km
Bản chất của tán sắc là sự giãn rộng xung tín hiệu khi truyền dẫn trên sợi quang. Tán sắc tổng cộng bao gồm: tán sắc mode, tán sắc vật liệu, và tán sắc dẫn sóng:
- Tán sắc mode chỉ phụ thuộc vào kích thước sợi, đặc biệt là đường kính lõi của sợi, tán sắc mode tồn tại ở các sợi đa mode vì các mode trong sợi này lan truyền theo các đường đi khác nhau, có cự ly đường truyền khác nhau và do đó thời gian lan truyền giữa các mode khác nhau.
- Tán sắc vật liệu: chỉ số chiết suất trong sợi quang thay đổi theo bước sóng đã gây ra tán sắc vật liệu, vận tốc nhóm Vnhóm của mode là một hàm số của chỉ số chiết suất, cho nên các thành phần phổ khác nhau của mode đã cho sẽ lan truyền đi ở các tốc độ khác nhau, phụ thuộc vào bước sóng, vì thế tán sắc vật liêu là một hiệu ứng tán sắc bên trong mode, và là yếu tố quan trọng đối với các sợi đơn mode và các hệ thống sử dụng nguồn phát quang là diode phát quang LED.
- Tán sắc dẫn sóng: do sợi đơn mode chỉ giữ được khoảng 80% năng lượng ở trong lõi, còn 20% năng lượng ánh sáng truyền trong vở sợi nhanh hơn năng lượng truyền trong lõi. Tán sắc dẫn sóng phụ thuộc vào hằng số lan truyền b (b là hàm của a/l, với a là bán kĩnh lõi sợi). Tán sẵc dẫn sóng thường được bỏ qua trong sợi đa mode nhưng lại cần được quan tâm ở sợi đơn mode.
Các phương pháp chính có thể sử dụng để giảm bớt ảnh hưởng của tán sắc là làm hẹp độ rộng phổ nguồn phát hay sử dụng một số phương pháp bù tán sắc như:
Sử dụng sợi G.653 ( sợi có mức tán sắc nhỏ tại cửa sổ truyền dẫn 1550nm)
Bù tán sắc bằng phương pháp điều chế tự dịch pha SPM
Sử dụng các phần tử bù tán sắc thụ động.
Bù tán sắc bằng sợi DCF (Dispersion Compensated Fiber)
Việc sử dụng kỹ thuật WDM là một phương pháp không làm tăng mức độ tán sắc của hệ thống vì kỹ thuật WDM cho phép tăng dung lượng của hệ thống mà không phải tăng tốc độ truyền dẫn của kênh tín hiệu.
Có một loại tán sắc mà thường được bỏ qua đối với các hệ thống tốc độ thấp, nhưng đối với các hệ thống tốc độ cao thì cần quan tâm đến ảnh hưởng của nó, đó là tán sắc mode phân cực. Khái niệm tán sắc mode phân cực như sau:
Tán sắc mode phân cực PMD (Polarization Mode Dispersion) là một thuộc tính cơ bản của sợi quang đơn mode và các thành phần hợp thành, trong đó năng lượng tín hiệu của bất kỳ bước sóng nào cũng được phân tích thành hai mode phân cực trực giao có vận tốc truyền khác nhau. Do vận tốc của hai mode chênh lệch nhau nên thời gian truyền qua cùng một khoảng cách là khác nhau và được gọi là sự trễ nhóm DGD (Differential Group Delay). Tán sắc mode phân cự sẽ làm dãn rộng xung tín hiệu, gây nên suy giảm dung lượng truyền dẫn. Về phương diện này ảnh hưởng của tán sắc mode phân cực cũng giống như ảnh hưởng của các tán sắc khác. Tuy nhiên, có một điểm khác biệt lớn đó là: các tán sắc khác là một hiện tượng tương đối ổn định trong khi đó, tán sắc mode phân cực trong sợi đơn mode ở bất cứ bước sóng nào cũng là không ổn định. Nguyên nhân là do cấu trúc không hoàn hảo của sợi quang cũng như các thành phần quang hợp thành, nên có sự khác biệt về chiết suất đối với cặp trạng thái phân cực trực giao, sự khác biệt này được gọi là sự lưỡng chiết. Sự khác biệt chiết suất sẽ sinh ra lệch thời gian truyền sóng giữa hai mode phân cực. Trong sợi đơn mode, hiện tượng này bắt nguồn từ sự không tròn của lõi sợi quang. Sự lưỡng chiết còn sinh ra do sự uốn cong của sợi, sự uốn cong làm thay đổi mật độ phân tử cảu cấu trúc sợi, làm cho hệ số khúc xạ mất đối xứng. Tuy nhiên lưỡng chiết uốn cong không phải là nguyên nhân chủ yếu sinh ra tán sắc mode phân cực.
VI. ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC HIỆU ỨNG PHI TUYẾN:
Đối với hệ thống thông tin sợi quang, công suất quang không lớn, sợi quang có chức năng truyền dẫn tuyến tính, sau khi dùng EDFA, công suất quang tăng lên, trong điều kiện nhất định sợi quang sẽ thể hiện đặc tính truyền dẫn phi tuyến tính, hạn chế rất lớn chức năng của bộ khuếch đại EDFA và hạn chế cự ly truyền dẫn dài không có trạm lặp.
Hiệu ứng phi tuyến của sợi quang chủ yếu do ảnh hưởng của hiệu ứng tán xạ bao gồm:
Tán xạ bị kích Brillouin (SBS)
Tán xạ bị kích Raman (SRS)
Do ảnh hưởng của hiệu suất khúc xạ bao gồm:
Tự điều chế pha (SPM)
Điều chế pha chéo (XPM)
Trộn tần bốn sóng (FWM)
Những hiệu ứng này phần lớn đều liên quan đến công suất đưa vào sợi quang.
VI.1. Hiệu ứng SRS (Stimulated Raman Scattering):
Hiệu ứng Raman là do quá trình tán xạ mà trong đó photon của ánh sáng tới chuyển một phần năng lượng của mình cho dao động cơ học của các phần tử cấu thành môi trường truyền dẫn và phần năng lượng còn lại ddược phát xạ thành ánh sáng có bước sóng lớn hơn bước sóng của ánh sáng tín hiệu tới (ánh sáng với bước sóng mới này được gọi là ánh sáng Stocke). Khi ánh sáng tín hiệu truyền trong sợi quang (ánh sáng này có cường độ lớn), quá trình này trở thành quá trình kích thích mà trong đó ánh sáng tín hiệu đóng vai trò sóng bơm (gọi là bơm Raman) làm cho một phần năng lượng của tín hiệu được chuyển tới bước sóng Stocke.
Nếu gọi Ps(L) là công suất của bước sóng Stocke trong sợi quang thì:
Ps(L) = P0exp(grP0L/(K.Seff)) (3.2)
Trong đó:
P0 là công suất của ánh sáng tín hiệu đưa vào
gr là hệ số tán xạ Raman
Seff là diện tích hiệu dụng vùng lõi
K đặc trưng cho mối quan hệ về phân cực giữa tín hiệu, bước sóng Stocke ...

---