Luận Văn Đo thử trên hệ thống thông tin quang DWDM

Lời nói đầu
Trong những năm vừa qua cùng với sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước, ngành Bưu chính Viễn thông đã có những chính sách phát triển đúng đắn và đã đạt được những thành tựu to lớn, thực hiện thành công chiến lược hiện đại hoá và số hoá mạng lưới, đi thẳng vào công nghệ hiện đại, tiên tiến. Mạng viễn thông của Việt Nam được đánh giá là một trong những mạng viễn thông hiện đại nhất thế giới.
Các dịch vụ mới liên tục được cung cấp tới khách hàng với chất lượng tốt nhất. Không những số lượng dịch vụ mới tăng lên mà tốc độ đối với các dịch vụ cũng tăng lên không ngừng. Điều này đã đặt ra yêu cầu đối với các nhà cung cấp dịch vụ là phải đảm bảo được băng thông cho những đường truyền yêu cầu tốc độ cao. Để làm được điều này không có công nghệ truyền dẫn nào có thể tốt hơn công nghệ truyền dẫn quang do tính kinh tế và cơ sở hạ tầng sẵn có. Mạng lưới truyền dẫn quang của Việt Nam trong những năm vừa qua đã đáp ứng được nhu cầu của người sử dụng. Với xu hướng phát triển nhanh những dịch vụ multi media yêu cầu băng thông rộng như hiện nay thì các hệ thống hiện tại sẽ nhanh chóng rơi vào tình trạng quá tải nếu như không dự báo được trước và có biện pháp sẵn sàng trong những năm tiếp theo.
Giải pháp được đưa ra là ghép nhiều kênh quang để truyền trên một sợi quang, nhằm tận dụng cơ sở hạ tầng hiện có và công nghệ DWDM được lựa chọn để sử dụng vào mạng của Việt Nam. Cùng với sự phát triển của các công nghệ vật liệu trong những năm vừa qua DWDM hứa hẹn sẽ mang lại cho mạng viễn thông Việt Nam một sức mạnh mới với khả năng quản lý và vận hành mới.
Việc nắm rõ các tham số của hệ thống là rất cần thiết để có thể vận hành mạng một cách hiệu quả. Các thao tác và kỹ thuật đo kiểm tra trước đây vốn đã rất quan trọng nay sẽ còn quan trọng hơn khi yêu cầu đối với hệ thống mới sẽ nghiêm ngặt hơn rất nhiều. Với mục đích tìm hiểu một công nghệ mới, củng cố và phát triển các kiến thức đã lĩnh hội được trong quá trình nghiên cứu và học tập tại Học viện công nghệ Bưu chính Viễn thông em đã chọn để tài tốt nghiệp của mình là: “Đo thử trên hệ thống thông tin quang DWDM”. Sau một thời gian miệt mài tìm hiểu và nghiên
cứu cuốn đồ án tốt nghiệp với đề tài đã chọn đã được hoàn thành với nội dung gồm 3 chương như sau:
Chương 1: Giới thiệu chung về DWDM.
Chương 2: Các phần tử trong hệ thống DWDM.
Chương 3: Các phép đo trong hệ thống DWDM.
Em xin được gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy giáo ThS. Cao Hồng Sơn, người đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ em rất nhiều trong thời gian em thực hiện đề tài này. Em xin cảm ơn các thầy, cô giáo trong khoa Viễn Thông 1, các thầy cô đang công tác tại trung tâm đào tạo Bưu chính Viễn thông I đã giúp em thực hiện ước mơ bước vào những chân trời tri thức mới. Cảm ơn bạn bè và người thân đã luôn ủng hộ tôi trong quá trình học tập tại mái trường Học viện công nghệ Bưu chính Viễn thông.
Mặc dù đã cố gằng rất nhiều trong thời gian hoàn thành cuốn đồ án này, nhưng do thời gian và trình độ có hạn nên cuốn đồ án này chắc chắn sẽ không thể tránh khỏi những thiếu sót. Rất mong nhận được những ý kiến đóng góp của thầy cô và bạn bè đồng nghiệp để cuốn đồ án này được hoàn thiện hơn.
Đồ án tốt nghiệp đại học Mục lục
viii
MỤC LỤC
THUẬT NGỮ VIẾT TẮT ix
Lời nói đầu 1
CHƯƠNG 1
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ DWDM 3
1.1 Nguyên lý cơ bản của WDM 3
1.1.1 Khái niệm về WDM 3
1.1.2 Mô hình hệ thống WDM 4
1.1.3 Phân bổ bước sóng trong DWDM 6
1.2 Ảnh hưởng của các hiệu ứng phi tuyến trong hệ thống DWDM 9
1.2.1 Hiệu ứng tán xạ 10
1.2.2 Hiệu ứng Kerr quang 12
1.3 Các cấu hình mạng DWDM 14
1.3.1 Cấu hình điểm-điểm 14
1.3.2 Cấu hình vòng 15
CHƯƠNG 2
CÁC PHẦN TỬ TRONG HỆ THỐNG DWDM 17
2.1 Các bộ lọc quang 17
2.1.1 Bộ chọn bước sóng 17
2.1.2 Bộ lọc điều chỉnh được 19
2.2 Bộ ghép và bộ tách kênh quang 22
2.2.1 Nguyên tắc làm việc của lăng kính 22
2.2.2 Nguyên lý làm việc của cách tử tán xạ 23
2.2.3 Bộ ghép và tách kênh quang 24
2.3 Bộ xen rẽ quang (OADM) 25
2.4 Coupler hình sao 27
2.5 Bộ định tuyến bước sóng 28
2.6 Bộ nối chéo quang OXC 29
2.7 Bộ biến đổi bước sóng 31
2.8 Phần tử phát và thu quang 32
2.8.1 Bộ phát 32
2.8.2 Bộ thu 33
2.9 Bộ khuếch đại quang 34
CHƯƠNG 3
CÁC PHÉP ĐO TRONG HỆ THỐNG DWDM 41
3.1 Đo các giao diện đầu ra máy phát 42
3.1.1 Đo dải bước sóng hoạt động 42
3.1.2 Đo tần số trung tâm 43
3.1.3 Đo độ lệch tần số trung tâm 44
3.1.4 Đo độ rộng phổ 45
3.1.5 Đo công suất phát trung bình 45
3.1.6 Đo tỷ số nén mode bên 47
3.1.7 Đo tỷ số phân biệt 47
3.1.8 Đo mặt nạ biểu đồ mắt 49
3.1.9 Đo hệ số chirp (ỏ) của nguồn 50
3.1.10 Đo mật độ phổ công suất 52
3.1.11 Đo tỷ số tín hiệu trên nhiễu quang (OSNR) 52
3.1.12 Đo hệ số Q 52
3.2 Đo các giao diện đầu ra bộ ghép kênh quang và đầu vào bộ tách kênh quang 53
3.2.1 Đo công suất ra của kênh 53
3.2.2 Đo tổng công suất phát 55
3.2.3 Đo OSNR trên mỗi kênh 56
3.2.4 Đo độ lệch công suất kênh cực đại 57
3.2.5 Đo xuyên âm quang 57
3.3 Đo tuyến quang 57
3.3.1 Đo dải suy hao 58
3.3.2 Đo tán sắc chromatic 58
3.3.3 Đo suy hao phản xạ quang 59
3.3.4 Đo hệ số phản xạ rời rạc 60
3.3.5 Đo tán sắc mode phân cực 60
3.4 Đo bộ khuếch đại quang 61
3.4.1 Đo sự biến thiên khuếch đại 62
3.4.2 Đo độ dốc khuếch đại 62
3.4.3 Đo sai phân khuếch đại 63
3.4.4 Đo công suất thu tổng 63
3.4.5 Đo công suất phát tổng 63
3.4.6 Đo hệ số nhiễu phát xạ tự phát 63
3.5 Đo giao diện đầu vào máy thu 63
3.5.1 Đo độ nhạy 64
3.5.2 Đo quá tải 66
3.5.3 Đo hệ số phản xạ 69
3.5.4 Đo xuyên âm quang 71
3.5.5 Đo tỷ số tín hiệu trên nhiễu quang 71
3.6 Đo kiểm tra hệ thống 71
3.6.1 Đo tần số trung tâm 71
3.6.2 Đo công suất phát trung bình 71
3.6.3 Đo tỷ số phân biệt 72
3.6.4 Đo mặt nạ biểu đồ mắt 72
3.6.5 Đo BER của hệ thống 72
Kết luận 73
TÀI LIỆU THAM KHẢO 74