Báo cáo khoa học: vấn đề Nâng cao chất l-ợng truyền dẫn tín hiệu M - QAm qua hệ thống thông tin quang có sử dụng EDFA

Vấn đề nâng cao chất l-ợng truyền dẫn dựa vào việc tính toán công suất bù BER đã đ-ợc đ-a ra trong [1]. Trong bài báo này, chúng tôi đ-a ra một ph-ơng pháp mới tính công suất bù BER ( ?PBER ) cho việc thiết kế các hệ thống truyền dẫn tín hiệu đ-ợc điều chế M-QAM qua tuyến thông tin quang có sử dụng khuếch đại quang sợi EDFA.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Báo cáo khoa học: "vấn đề Nâng cao chất l-ợng truyền dẫn tín hiệu M - QAm qua hệ thống thông tin quang có sử dụng EDFA" vÊn ®Ò N©ng cao chÊt l−îng truyÒn dÉn tÝn hiÖu M - QAm qua hÖ thèng th«ng tin quang cã sö dông EDFA KS. lª trung thµnh Bé m«n Th«ng tin viÔn th«ng Khoa §iÖn - §iÖn tö - Tr−êng §H GTVT Tãm t¾t: VÊn ®Ò n©ng cao chÊt l−îng truyÒn dÉn dùa vμo viÖc tÝnh to¸n c«ng suÊt bï BER ®· ®−îc ®−a ra trong [1]. Trong bμi b¸o nμy, chóng t«i ®−a ra mét ph−¬ng ph¸p míi tÝnh c«ng suÊt bï BER ( ΔPBER ) cho viÖc thiÕt kÕ c¸c hÖ thèng truyÒn dÉn tÝn hiÖu ®−îc ®iÒu chÕ M-QAM qua tuyÕn th«ng tin quang cã sö dông khuÕch ®¹i quang sîi EDFA. Mèi quan hÖ gi÷a tû lÖ lçi bit BER (Bit Error Rate) vμ tû sè sãng mang trªn t¹p ©m CNR (Carrier to Noise Ratio) sau t¸ch sãng quang ®−îc thiÕt lËp; mèi quan hÖ gi÷a ΔPBER vμ c¸c tham sè cña hÖ thèng ®−îc x¸c ®Þnh vμ m« pháng. Summary: This paper proposes a new method of calculating the BER compensative Power ( ΔPBER ) for designing M-QAM signals transmission systems over optic- fiber link with EDFA. The Carrier to Noise Ratio and the Bit Error Rate at the receiver are calculated; the relation between ΔPBER and the parameters of the system are defined and simulated.i. giíi thiÖu ViÖc thiÕt kÕ c¸c hÖ thèng th«ng tin quang ®Æc biÖt lµ hÖ thèng th«ng tin quang SDH ph¶idùa vµo c¸c chuÈn ®−îc khuyÕn nghÞ bëi ITU-T. Tuy nhiªn, tham sè BER - tham sè thÓ hiÖnchÊt l−îng cña hÖ thèng th× ch−a ®−îc quy chuÈn vµ c¸c nhµ thiÕt kÕ cã thÓ chän BER = 10 −10hoÆc BER= 10−12 tuú theo hÖ thèng. Kh¸i niÖm vÒ c«ng suÊt bï BER ®· ®−îc ®−a ra trong [1], [2]cho viÖc tho¶ m·n mäi gi¸ trÞ BER yªu cÇu cña bµi to¸n thiÕt kÕ. Tuy nhiªn, c¸c kÕt qu¶ ®ã chØ®−îc ¸p dông cho c¸c hÖ thèng th«ng tin sîi quang OOK (On - Off Keying), d¹ng tÝn hiÖu lµ RZhoÆc NRZ, khi ®ã viÖc ®¸nh gi¸ chÊt l−îng truyÒn dÉn dùa vµo tû sè tÝn hiÖu trªn t¹p ©m ®iÖnsau t¸ch sãng quang (eSNR) vµ mèi quan hÖ gi÷a BER vµ eSNR. Trong hÖ thèng truyÒn tÝnhiÖu ®−îc ®iÒu chÕ M - QAM qua tuyÕn th«ng tin quang th× kÕt qu¶ ®ã kh«ng cßn ®−îc ¸p dông,bëi chÊt l−îng truyÒn dÉn lóc nµy l¹i ®−îc ®¸nh gi¸ b»ng CNR ë ®Çu thu, mèi quan hÖ gi÷a BERvµ CNR cßn phô thuéc vµo sè møc ®iÒu chÕ tÝn hiÖu M [4-8]. Bµi b¸o ®−a ra ph−¬ng ph¸p míi tÝnh c«ng suÊt bï BER ( ΔPBER ) cho viÖc thiÕt kÕ c¸c hÖthèng truyÒn tÝn hiÖu ®−îc ®iÒu chÕ M-QAM qua tuyÕn th«ng tin quang cã sö dông khuÕch ®¹iquang sîi EDFA. KÕt qu¶ ®¹t ®−îc cho phÐp c¸c nhµ thiÕt kÕ hÖ thèng ®¸nh gi¸ ®−îc chÊtl−îng truyÒn dÉn vµ chän ®−îc c¸c tham sè thiÕt bÞ phï hîp cho viÖc n©ng cÊp hÖ thèng, ®¸pøng víi yªu cÇu truyÒn th«ng b¨ng réng ngµy nay.II. TÝnh to¸n tû sè c«ng suÊt sãng mang trªn t¹p ©m (CNR) 1. CÊu tróc hÖ thèng Trong hÖ thèng th«ng tin quang, bé khuÕch ®¹i quang sîi EDFA cã thÓ ®−îc sö dông lµmkhuÕch ®¹i c«ng suÊt BA (Booster Amplifier), khuÕch ®¹i ®−êng truyÒn LA (In - Line Amplifier)hay tiÒn khuÕch ®¹i PA (Pre - Amplifier) [2]. H×nh 1 chØ ra hÖ thèng truyÒn tÝn hiÖu M-QAM quatuyÕn th«ng tin quang cã sö dông khuÕch ®¹i quang sîi EDFA. Ptx, L1, α1 L2, α2 H×nh 1. S¬ ®å hÖ thèng truyÒn tÝn hiÖu M - QAM qua tuyÕn th«ng tin quang cã sö dông EDFA 2. TÝnh CNR sau t¸ch sãng quang C«ng thøc tÝnh CNR sau t¸ch sãng quang ®−îc x¸c ®Þnh [7], [8]: 0,5m 2I2 CNR = s (1) σ2 tot trong ®ã: m lµ chØ sè ®iÒu chÕ quang, Is = ℜPs lµ dßng ph«t« sau t¸ch sãng; ℜ,Ps t−¬ngøng lµ ®¸p øng vµ c«ng suÊt quang ®Õn cña bé t¸ch sãng; σ 2 lµ tæng c«ng suÊt t¹p ©m sau tott¸ch sãng, σ 2 ®−îc tÝnh nh− sau [2]: tot σ 2 = σ 2 + σ 2−sp + σ 2 −sp + σ 2 + σ RIN , 2 tot sh s sp th(2) víi σ 2 , σ 2−sp , σ 2 − sp , σ RIN , σ 2 t−¬ng øng lµ c«ng suÊt t¹p ©m l−îng tö, c«ng suÊt t¹p ©m 2 sh s sp thph¸ch gi÷a tÝn hiÖu vµ ph¸t x¹ tù ph¸t, c«ng suÊt t¹p ©m ph¸ch gi÷a ph¸t x¹ tù ph¸t - tù ph¸t,c«ng suÊt t¹p ©m c−êng ®é t−¬ng ®èi vµ c«ng suÊt t¹p ©m nhiÖt sau t¸ch sãng quang, ®−îc x¸c®Þnh bëi [2]: ...