Luận Văn Nghiên cứu giải pháp nâng cao dung lượng, tốc độ tuyến đường trục thông tin quang tốc độ cao

MỞ ĐẦU
Viễn thông thế giới đã có những bước nhảy vọt trong những năm vừa qua và không ngừng phát triển nhằm đạt được thành tựu lớn hơn, đáp ứng ngày càng cao của người sử dụng. Theo xu thế đi thẳng vào công nghệ hiện đại mạng viễn thông Việt Nam, thông tin quang đã có những đóng góp đầu tiên và rất quan trọng về cả quy mô phát triển cũng như nâng cao chất lượng toàn mạng.
Hệ thống thông tin bằng cáp sợi quang là hệ thống truyền dẫn với kỹ thuật và công nghệ tiên tiến nhất, cho phép tạo ra các tuyến truyền dẫn dài và dung lượng rất lớn, nó tiềm tàng khả năng truyền tải lưu lượng băng rộng và cung cấp cùng lúc nhiều dịch vụ linh hoạt, chất lượng cao. Vì vậy thông tin quang sẽ đáp ứng nhu cầu phát triễn mạng truyền dẫn trong thời gian tới đây, đặc biệt là phục vụ cho phát triển đột phá Internet tốc độ cao và các dịch vụ IP.
Các hệ thống thông tin quang đang khai thác hiện nay mới chỉ tận dụng được một phần nhỏ khả năng của nó. Công nghệ thông tin sợi quang vẫn đang tiếp tục phát triển rất mạnh ở trình độ cao. Vì thế cần tiếp tục nghiên cứu các giải pháp cải thiện dung lượng tốc độ tuyến đường trục thông tin quang bằng các kỹ thuật như: Ghép kênh theo bước sóng, kỹ thuật khuếch đại quang, kỹ thuật bù tán sắc trong giai đoạn hiện nay là vấn đề rất cần thiết.
Được sự hướng dẫn tận tình của thầy TS Kiều Khắc Lâu và các thầy cô trong khoa vô tuyến điện tử em đã thực hiện đồ án tốt nghiệp:
Nghiên cứu các giải pháp nâng cao dung lượng, tốc độ tuyến đường trục tuyến thông tin tốc độ cao.
Bao gồm các phần:
Chương 1: Tổng quan về hệ thống thông quang
Chương 2: Các giải pháp nâng cao dung lượng, tốc độ tuyến thông tin quang
Chương 3: Tính toán độ nhạy máy thu sử dụng EDFA và một số đề xuất phương án tăng dung lượng tuyến cáp quang quân đội
Do thời gian có hạn, trình độ bản thân còn hạn chế, điều kiện tiếp xúc với các trang bị khó khăn. Nên nội dung đồ án không thể tránh được những thiếu sót nhất định. Rất mong đóng góp ý kiến sữa sai, bù khuyết cũng như chỉ dẫn của các thầy giáo để đồ án hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn thầy TS Kiều Khắc Lâu, Trung Tâm Kỹ Thuật Thông Tin Công Nghệ Cao, cùng toàn thể các thầy cô giáo trong khoa Vô Tuyến Điện Tử đã giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi cho em hoàn thành đồ án này.


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU
Chương 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG SỢI

1. Giới thiệu chung về hệ thống thông tin quang sợi
2. Phân loại hệ thống thông tin quang
3. Các phần tử cơ bản của hệ thống thông tin quang

1.3.1 Sợi quang
1.3.2 Thiết bị phát quang
1.3.3 Thiết bị thu quang
1.3.4 Các trạm lặp
1.3.5 Các trạm xen/rẽ kênh
1.4 Các tham số của hệ thống thông tin quang
Chương 2: CÁC GIẢI PHÁP NÂNG CAO TỐC ĐỘ, DUNG LƯỢNG TUYẾN THÔNG TIN QUANG
2.1 Đánh giá chung về giải pháp nâng cao tốc độ dung lượng
2.1.1 Khái quát về các phương pháp ghép kênh quang
2.1.2 Kỹ thuật khuếch đại quang
2.1.3 Kỹ thuật bù tán sắc
2.2 Nguyên lý phương pháp ghép kênh theo bước sóng quang WDM
2.2.1 Nguyên lý cơ bản của kỹ thuật WDM
2.2.2 Các tham số cơ bản của hệ thống WDM
2.2.3 Các thành phần của hệ thống WDM
2.3 Kỹ thuật khuếch đại quang
2.3.1 Nguyên lý làm việc của EDFA
2.3.2 Hệ số khuếch đại EDFA
2.3.3 Dải động khuếch đại, nhiễu xuyên âm và độ nhạy phân cực của EDFA
2.3.4 Tạp âm của bộ khuếch đại EDFA
2.3.5 Các mẫu lý thuyết và thiết kế tối ưu
2.3.6 Nguồn bơm và các thiết bị thụ động cho EDFA
2.3.7 Cấu hình bơm cho EDFA
2.3.8 So sánh giữa các cấu hình bơm
2.4 Kỹ thuật bù tán sắc
2.4.1 Các yếu tố giới hạn hệ thống thông tin tốc độ cao
2.4.2 Hệ thống thông tin quang được quản lý tán sắc
Chương 3: TÍNH TOÁN ĐỘ NHẠY MÁY THU SỬ DỤNG EDFA VÀ ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN TĂNG DUNG LƯỢNG TUYẾN CÁP QUANG QUÂN ĐỘI
3.1 Tính toán độ nhạy máy thu sử dụng EDFA
3.1.1 Các nguyên nhân giảm độ nhạy máy thu ở tốc độ bít cao
3.1.2 Đối với máy thu IM/DD
3.1.3 Đối với máy thu Coherent
3.2 Đề xuất và lựa chọn phương án tăng dung lượng tuyến cáp quang quân đội
3.2.1 Dự báo nhu cầu dung lượng tuyến thông tin quang quân đội
3.2.2 Khảo sát đánh giá tuyến cáp quang quân đội
3.2.3 Các phương án tăng dung lượng tuyến thông tin quang
3.2.4 Các vấn đề cần xem xét khi tăng dung lượng bằng WDM
3.3 Lựa chọn phương án tăng dung lượng hệ thống
3.3.1 Các phương án tăng dung lượng hệ thống lên tốc độ 20 Gb/s
3.3.2 Đánh giá và lựa chọn phương án
KẾT LUẬN