Tạp chí khoa học và công nghệ: Tính toán, thiết kế hệ thống thông tin sợi quang đến các hộ gia đình FTTH ở thành phố Đà Nẵng

Bài báo xây dựng mô hình truyền dẫn quang đến các hộ gia đình (FTTH) có dạng hình sao và sao mở rộng gồm các bộ khuếch đại quang sợi EDFA mắc chuỗi. Mời các bạn cùng tham khảo tài liệu sau để nắm rõ nội dung cần thiết.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tạp chí khoa học và công nghệ: Tính toán, thiết kế hệ thống thông tin sợi quang đến các hộ gia đình FTTH ở thành phố Đà Nẵng TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 4(39).2010 TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ HỆ THỐNG THÔNG TIN SỢI QUANG ĐẾN CÁC HỘ GIA ĐÌNH FTTH (FIBER TO THE HOME) Ở THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG CALCULATING AND DESIGNING THE FTTH SYSTEM IN DANANG CITY Lê Anh Khoa, Nguyễn Văn Tuấn Trường Đại học Bách khoa, Đại học Đà Nẵng TÓM TẮT Bài báo xây dựng mô hình truyền dẫn quang đến các hộ gia đình (FTTH) có dạng hìnhsao và sao mở rộng gồm các bộ khuếch đại quang sợi EDFA mắc chuỗi. Trên cơ sở đó tínhtoán công suất tín hiệu, công suất nhiễu phát xạ tự phát tích luỹ (ASE) và tỉ số tín hiệu trênnhiễu (eSNR) tại đầu máy thu đặt tại vị trí bất kỳ trong hệ thống; lập lưu đồ thuật toán, tính toánthiết kế hệ thống thông tin sợi quang FTTH cho 50.000 thuê bao trong phạm vi thành phố ĐàNẵng với các tốc độ bít khác nhau: 155Mb/s, 625Mb/s và 2,5Gb/s. Sau đó, sử dụng phần mềmchuyên dụng (OptiSystem) để kiểm chứng và đánh giá chất lượng tín hiệu trong hệ thống. Sựphù hợp giữa kết quả tính toán lý thuyết và kết quả mô phỏng đã chứng tỏ độ tin cậy của môhình truyền dẫn, các biểu thức tính toán và lưu đồ thuật toán đã được xây dựng. ABSTRACT In this paper, we built a model of the star and expanded-star Fiber To The Homesystem (FTTH) including cascaded Erbium Doped Fiber Amplifiers (EDFA). We calculated thesignal Power, Accumulated Spontaneous Emission (ASE) noise power and Electrical Signal-to-Noise Ratio at the receiver located at any place in this system and then built an algorithm chart,calculated and designed the Fiber Optic Communication System of 50,000 subscribers inDanang City with different Bit Rates of 155Mb/s, 625Mb/s and 2.5Gb/s. A comprehensivesoftware (OptiSystem) was then used to check and evaluate the signal quality in this system.Approximate results of theory calculation and simulation demonstrated the reliability of thecalculating model, algorithm chart and calculating expressions that had been built.1. Mô hình tính toán hệ thống truyền dẫn quang FTTH Mô hình tính toán của một nhánh tiêu biểu trong hệ thống truyền dẫn tín hiệuvới các EDFA mắc chuỗi được mô tả trên hình 1. Cấu hình này gồm có máy phát cócông suất PTX , k bộ khuếch đại quang EDFA có các hệ số khuếch đại G1 , G2 ,...Gk khácnhau. Trước mỗi EDFA có một bộ lọc quang nhằm hạn chế nhiễu quang ASE với băngthông quang lần lượt là Bo1 , Bo 2 ,....Bok . Tổn hao công suất từ máy phát đến EDFA1 làα 0 , tổn hao trên k phân đoạn tiếp theo là α 1 , α 2 ,...α k và tổn hao công suất từ đầu ra bộEDFA thứ k đến máy thu cuối cùng là α k − máythu . Tổn hao công suất từ cuối phân đoạnthứ k đến máy thu cuối cùng là α s .166 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 4(39).20102. Xác định tỉ số tín hiệu trên nhiễu (eSNR) của máy thu trong hệ thống phân phốitín hiệu với các EDFA mắc chuỗi Công suất nhiễu ASE tổng tại đầu vào máy thu do các EDFA tạo ra như sau [1]: α0 α1 α k −1 α G1 F1 G 2 F2 G k Fk αk k − maythu 1 h 1 h 1 h Máy phát 1 2 k Trạm trung Trạm trung gian gian αs n n n n n máy n máy n máy n máy Máy Máy Máy Máy Máy Máy Máy Máy thu 1 thu n thu 1 thu n thu 1 thu n thu 1 thu n Hình 1. Mô hình tính toán của hệ thống truyền dẫn tín hiệu FTTH [1] k ⎡ k −1 k −1 ⎤ PAseΣ = ∑ P j Ase = α k − maythu ⎢(∑ PAsej ∏ α i Gi +1 ) + PAsek ⎥ ...