Hệ thống WDMƯu nhược điểm của hệ thống WDM Ưu điểm : Hệ thống WDM có dung lượng truyền dẫn lớn hơn nhiều so với hệ thống TDM.. Không giống như TDM phải tăng tốc độ số liệu khi lư
Trang 1THÔNG TIN QUANG
Giảng viên hướng dẫn: TS.Nguyễn Hoàng Hải
Thành viên nhóm:
Nguyễn Hoàng Hải - 20151195 – Điện tử 06 K60
Vũ Tuấn Minh - 20152510 - Điện tử 07 K60
Đặng Văn Thắng - 20153494 – Điện tử 09 K60
Hoàng Văn Hiểu - 20161432 – Điện tử 05 K60
Trường Đại học Bách khoa Hà Nội
Viện Điện tử - Viễn Thông
Xây dựng phương án thiết kế hệ thống thông tin quang WDM có sử dụng khuếch đại quang EDFA
1
Trang 2Nội dung thuyết trình
1 Hệ thống WDM
2 Bộ khuếch đại quang EDFA
3 Sợi quang G 655
4 Mô phỏng
Trang 4Hệ thống WDM
Phân loại hệ thống WDM
Hệ thống WDM về cơ bản chia làm hai loại:
hệ thống đơn hướng và song hướng
Trang 6Hệ thống WDM
Ưu nhược điểm của hệ thống WDM
Ưu điểm :
Hệ thống WDM có dung lượng truyền dẫn lớn hơn nhiều so với hệ thống TDM
Không giống như TDM phải tăng tốc độ số liệu khi lưu lượng truyền dẫn tăng, WDM chỉ cần mang vài tín hiệu, mỗi tín hiệu ứng với mỗi bước sóng riêng (kênh quang)
WDM cho phép tăng dung lượng của mạng hiện có mà không cần phải lắp đặt thêm sợi
quang
Nhược điểm :
Dung lượng hệ thống còn nhỏ, chưa khai thác triệt để băng tần rộng lớn của sợi quang
Chi phí cho khai thác, bảo dưỡng tăng do có nhiều hệ thống cùng hoạt động
Trang 7Bộ khuếch đại quang EDFA
Trang 8Bộ khuếch đại quang EDFA
Ưu khuyết điểm của EDFA
Ưu điểm:
- Nguồn laser bơm bán dẫn có độ tin cậy cao, gọn và công suất cao
- Cấu hình đơn giản: hạ giá thành của hệ thống
- Cấu trúc nhỏ gọn: có thể lắp đặt nhiều EDFA trong cùng một trạm, dễ vận chuyển và
Trang 9Bộ khuếch đại quang EDFA
Ưu khuyết điểm của EDFA
Nhược điểm:
- Phổ độ lợi của EDFA không bằng phẳng
- Băng tần hiên nay bị giới hạn trong băng C và băng L
- Nhiễu được tích lũy qua nhiều chặng khuếch đại gây hạn chế cự ly truyền dẫn.
9
Trang 10Sợi quang G655
Là một chuẩn về sợi quang được đưa ra bởi ITU-T có các ưu điểm sau:
- Sợi quang G655 thích hợp cho hệ thống DWDM, làm tăng dung lượng truyềndẫn Sợi quang G655 thích hợp cho hệ thống truyền dẫn đường dài WDM dunglượng cao
- Độ tán sắc dương của sợi G655 tránh việc trộn lẫn 4 bước sóng quang
- Vùng hiệu dụng cao của sợi G655 (vẫn nhỏ hơn sợi SMF) làm giảm thiểu cáchiệu ứng phi tuyến
- Erbium Doped Fiber Amplifier (EDFA) khuếch đại các tín hiệu quang trong cửa
sổ C, điều này lý tưởng cho loại sợi quang NZDS (non-zero dispersion-shifted)
Trang 11Sợi quang G655
11
Trang 12MÔ PHỎNG
Bài toán : Xây dựng phương án thiết kế hệ thống thông tin quang WDM có sử dụng
khuếch đại quang EDFA với các yêu cầu thiết kế như sau:
- Tốc độ bit: 40 Gbit/s
- Cự ly truyền dẫn: 400 km
- Số lượng kênh bước sóng: 4 kênh
Một số gợi ý khi thiết kế:
- Loại sợi: Sợi quang dịch tán sắc không (G.655)
- Nguồn phát: - Loại nguồn: Laser
- Phương thức điều chế: điều chế ngoài
Trang 13MÔ PHỎNG
13
Sơ đồ mạch mô phỏng
Trang 14KẾT QUẢ MÔ PHỎNG
Máy đo quang phổ
Quang phổ tín hiệu phát Quang phổ tín hiệu thu
Trang 15KẾT QUẢ MÔ PHỎNG
Máy đo công suất:
Công suất tín hiệu phát
Công suất tín hiệu thu
Trang 16KẾT QUẢ MÔ PHỎNG
Máy đo BER
BER của kênh 1
Trang 17KẾT QUẢ MÔ PHỎNG
Máy đo BER
17
BER của kênh 2
Trang 18KẾT QUẢ MÔ PHỎNG
Máy đo BER
BER của kênh 3
Trang 19KẾT QUẢ MÔ PHỎNG
Máy đo BER
19
BER của kênh 4
Trang 20Thay đổi các tham số hệ thống để đạt được BER=10 -12
Các tham số hệ thống ảnh hưởng đến BER :
• Công suất laser phát
• Hệ số suy hao sợi quang
• Số bộ lặp ( cự li truyền dẫn)
• Thay đổi tốc độ bit
Trang 21Thay đổi các tham số hệ thống để đạt được BER=10 -12
.Thay đổi công suất laser phát
Thiết lập tham số quét: Mục đích của việc này là tìm ra mức công suất phát phù hợp để
đo được chỉ số BER hợp lí trên đường truyền Ở đây ta quét 10 lần với dải quét khácnhau cho từng kênh
- Sau khi quét ta chọn được công suất phát: -1.11 dBm ứng với kênh 1 Chạy lại chương
trình một lần nữa Ber sau quá trình chạy của kênh 1:
21
Trang 22Thay đổi các tham số hệ thống để đạt được BER=10 -12
Tiếp tục làm như vậy với các kênh còn lại
Ta thu được kết quả như sau: