Báo cáo nghiên cứu khoa học: SO SÁNH VÀ ĐÁNH GIÁ CÁC PHƯƠNG ÁN TRUYỀN DẪN TRONG HỆ THỐNG THÔNG TIN SỢI QUANG COHERENCE TỐC ĐỘ BIT CAO

Bài báo xây dựng mô hình tính toán, so sánh và đánh giá các phương án truyền dẫn có sự phối hợp giữa khuếch đại quang sợi EDFA và máy thu Coherence: PA-OACR, PA-OLCR, BA và LA ở tốc độ nhiều Gbit/s trên cơ sở khảo sát qui luật biến thiên của tỉ số tín hiệu trên nhiễu điện (eSNR) theo khoảng cách truyền dẫn, từ đó xác định hiệu quả của từng phương án. Ngoài ra, trong phương án LA, bài báo cũng đã tìm được vị trí đặt EDFA trên đường truyền sao cho eSNR của máy thu...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Báo cáo nghiên cứu khoa học: "SO SÁNH VÀ ĐÁNH GIÁ CÁC PHƯƠNG ÁN TRUYỀN DẪN TRONG HỆ THỐNG THÔNG TIN SỢI QUANG COHERENCE TỐC ĐỘ BIT CAO" SO SÁNH VÀ ĐÁNH GIÁ CÁC PHƯƠNG ÁN TRUYỀN DẪN TRONG HỆ THỐNG THÔNG TIN SỢI QUANG COHERENCE TỐC ĐỘ BIT CAO COMPARING AND EVALUATING SIGNAL TRANSFERRING METHODS IN COHERENT FIBER OPTIC COMMUNICATION SYSTEMS AT HIGH BIT - RATE NGUYỄN VĂN TUẤN Trường Đại học Bách khoa, Đại học Đà Nẵng TÓM T ẮT Bài báo xây dựng mô hình tính toán, so sánh và đánh giá các phương án truyền dẫn có sự phối hợp giữa khuếch đại quang sợi EDFA v à máy thu Coherence: PA-OACR, PA-OLCR, BA và LA ở tốc độ nhiều Gbit/s trên cơ sở khảo sát qui luật biến thiên của tỉ số tín hiệu trên nhiễu điện (eSNR) theo khoảng cách truyền dẫn, từ đó xác định hiệu quả của từng phương án. Ngoài ra, trong phương án LA, bài báo cũng đã tìm được vị trí đặt EDFA trên đường truyền sao cho eSNR của máy thu đạt được giá trị lớn nhất. ABSTRACT Signal transferring methods related to the combination of EDFA and Coherent receiver: PA- OACR, PA-OLCR, BA, LA at high Bit-Rate were compared basing on the relation between eSNR and transferring distance in order to evaluate their effectiveness. In addition, as for LA method, the location of EDFA in the link for achieving the maximum of eSNR at receiver was also determined in this paper.1. Giới thiệu Khi cự ly truyền dẫn lớn, vượt quá khả năng làm việc của máy thu Coherence thì cầnlắp đặt thêm bộ khuếch đại EDFA để bù tổn hao công suất trên đường truyền, kéo dài cự lytruyền dẫn. Tuỳ theo vị trí của EDFA trên đường truyền mà hệ thống Coherence được chiathành 3 phương án lần lượt là khuếch đại phát BA (Boost Amplifier-hình 2), tiền khuếch đạiPA (Preamplifier-hình 1) và khuếch đại đường truyền LA (Line Amplifier-hình 3). Trongnhững năm gần đây đã có nhiều công trình nghiên cứu lý thuyết lẫn thực nghiệm các hệ thốngtruyền dẫn theo phương án BA [3], [4], theo PA [5] và theo LA [4]. Nhìn chung kết quả đạtđược của các công trình này đã khẳng định tiềm năng to lớn trong việc nâng cao hiệu quả củahệ thống bằng các biện pháp phối hợp và khai thác tối đa tính năng khuếch đại của EDFA vàđộ nhạy vốn dĩ rất cao của máy thu Coherence nhằm nâng cao hơn nữa cự ly truyền dẫn.Ngoài ra, có một số công trình nghiên cứu cả 3 phương án [4]; bước đầu đã đề cập và đánhgiá tổng quát ưu nhược điểm của các phương án dựa vào đặc điểm của từng loại. Tuy nhiênviệc phân tích, khảo sát cụ thể các phương án nêu trên nhằm trả lời rốt ráo câu hỏi đặt EDFAở đâu cho hiệu quả cao nhất thì cho đến nay vẫn còn để ngỏ. Lý do là vì câu trả lời chính xácphụ thuộc vào nhiều yếu tố và điều kiện đặt ra ban đầu. Ngoài ra nó còn phụ thuộc vào điềukiện thực tiễn lắp đặt EDFA có thuận lợi cho việc bảo trì bảo dưỡng, cung cấp nguồn bơm vàgiám sát... Rõ ràng đây là bài toán có nhiều tham số ảnh hưởng đến lời giải nhưng nó có ýnghĩa thực tiễn cao vì kết quả của bài toán cho phép các nhà thiết kế và lắp đặt có đượcphương án tối ưu cho từng trường hợp cụ thể nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng trong hệ thốngCoherence. Nội dung của bài báo nhằm giải quyết vấn đề đang được quan tâm này.2. Xây dựng mô hình tính toán và tỉ số tín hiệu trên nhiễu của các phương án Vì có hai loại máy thu liên quan đến mạch tiền khuếch đại là OACR và OLCR như đãđề cập [1], [2] nên riêng trong PA, xét 2 phương án là PA-OACR và PA-OLCR như sau: A. Phương án PA-OACR: (hình 1) PTX , PS , PS , d : Lần lượt là công suất ra Laser diode,công suất vào của EDFA, của máy thu Coherence và khoảng cách truyền dẫn, f [dB / km] ,  [lần]: lần lượt là tổn hao công suất trên 1 km sợi quang và trên toàn tuyến.  PS PS Máy phát PTX Máy thu G Laserdiode Cohence d, f EDFA Hình 1. Mô hình tính toán hệ thống truyền dẫn Cohence theo phương án PA-OACR Tỉ số eSNR của máy thu trong PA-OACR được xác định như sau: ( e ) 2 (1)  PTX P LO G 2 (h ) 2 ...