đề tài ghép kênh theo bước sóng wdm

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
Đề tài:

Nội dung
Các phương pháp ghép kênh quang
2
1
Mục đích
3
Nguyên lý ghép kênh theo bước sóng WDM
4
Ưu nhược điểm của WDM
Mục đích
Tại sao cần phải
ghép kênh?
Tận dụng triệt để băng tần rất lớn
của sợi quang.
Tăng dung lượng kênh truyền.
Xây dựng các tuyến truyền dẫn tốc
độ cao mà ghép kênh điện không
đáp ứng được.
Các phương pháp ghép kênh
3
Ghép kênh
quang theo
th i gian ờ
OTDM
2
Ghép kênh
quang theo

t n s â ô
OFDM
1
Ghép b cướ
sóng quang
WDM
Nguyên lý ghép kênh theo bước
sóng(WDM)
Dùng Laser
hoặc Led
Kết hợp 1 số nguồn ánh sáng khác
nhau thành 1 luồng ánh sáng tổng
hợp để truyền qua sợi quang
Chủ yếu sử dụng bộ khuếch
đại quang sợi EDFA
Phân chia luồng ánh sáng
tổng hợp thành các tín hiệu
ánh sáng riêng rẻ tại mỗi đầu
ra của bộ tách
Nguyên lý ghép kênh theo bước
sóng(WDM)
Nguyên lý của bộ thu
Phân loại hệ thống WDM: được chia làm hai loại

Ưu nhược điểm của 2 hệ thống trên:
•
Hệ thống WDM song hướng, tín hiệu được truyền
hai chiều trên một sợi quang nên chỉ cần 1 sợi
quang để có thể trao đổi thông tin giữa 2 điểm.
•

Xét về dung lượng, hệ thống đơn hướng có khả
năng cung cấp dung lượng cao gấp đôi so với hệ
thống song hướng. Ngược lại, số sợi quang cần
dùng gấp đôi so với hệ thống song hướng.
•
Khi sự cố đứt cáp xảy ra, hệ thống song hướng
không cần đến cơ chế chuyển mạch bảo vệ tự
động APS (Automatic Protection-Switching) vì cả
hai đầu của liên kết đều có khả năng nhận biết sự
cố một cách tức thời.
Các tham số cơ bản của ghép kênh

Suy hao xen?
Là lượng công suất tổn hao trong tuyến truyền dẫn quang
do các điểm ghép nối các thiết bị WDM với sợi và suy hao
do bản thân các thiết bị ghép gây ra.

Công thức tính suy hao xen:
[ ]
[ ]

)(
lg10

)(
lg10
DEMUXdB
I
O
L

MUXdB
I
O
L
ii
i
i
ii
i
i
λ
λ
λ
λ
−=
−=
Các tham số cơ bản của ghép kênh

Xuyên kênh.
Là sự có mặt của kênh này trong kênh kế cận làm tăng nền
nhiễu và giảm tỷ số tín hiệu nhiễu của kênh đang xét.
Công thức tính xuyên kênh:
[ ]
dB
I
U
D
ki
ki
ii







−=
)(
)(
log10)(
λ
λ
λ

Độ rộng kênh.
Độ rộng kênh là dải bước sóng mà nó định ra
cho từng nguồn phát quang.

Băng thông cực đại của bộ khuếch đại EDFA
khoản 30nm.

Hệ thống wdm cho phép ghép 16 kênh.
=>Độ rộng giữa các kênh là:
30:16=1.875 nm
Các tham số cơ bản của ghép kênh
Cấu hình mạng WDM

Cấu trúc mạng ring.
Các node chỉ liên kết vật lý trực
tiếp với hai node gần nhau

Kết nối này thuận lợi cho việc
bảo dưỡng, hiệu năng cao ,chi
phí thấp, sử dụng phần tử
mạng một cách hiệu quả
Cấu hình mạng WDM

Cấu trúc mạng Mesh.
Các node liên kết vật lý trực tiếp
với tất cả node gần nó
Cấu trúc có độ tin cậy cao nhưng
kết cấu phức tạp
Cung cấp nhiều khả năng định
tuyến
Thường được sử dung trong các
mang đòi hỏi độ tin cậy cao
Cấu hình mạng WDM

Cấu trúc mạng hình sao đơn
Chọn một node làm trung tâm tín
hiệu sẽ được truyền đến các node
như hình
Cấu trúc mạng đơn giản, cho
phép truyền dung lượng lớn
Node trung tâm phải có khả năng
truyền và sử lý với dung lượng
lớn
Cấu hình mạng WDM

Cấu trúc mạng hình sao kép
Tương tự như mang sao đơn nhưng

ngoài node trung tâm còn có các thiết bị
đầu xa
Cấu trúc kép cho phép sư dụng hiệu quả
vì mỗi nhannh1 có thể có nhiều node con
Cấu trúc này có nhược điểm do sử
dụng thiết bị đấu cuối nên tăng chi
phí lắp đặt
Cấu hình phức tạp cũng làm
giảm độ tin cậy. Khó phát triên
dịch vụ băng thông rộng
Cấu hình mạng WDM

Cấu trúc mạng hình ring hai lớp
Ứng dụng cấu trúc mạng
ring hai lớp được sử dụng
trên thực tế để kết nối giữa
các cấu trúc ring riêng biệt
tao thành một mang liên kết
lớn
Tốc độ giữa các node trong
mang ring thì cao, ngược lại
tốc độ giữa các mang ring
tương đối chậm
Cấu hình mạng WDM

Cấu trúc mạng mesh và ring hai lớp
Tương tự như mạng ring hai lớp
mạng mesh và mang ring hai lớp
tạo kết nối giữa mang nội bộ với
các mang nội bộ khác

Ưu nhược điểm của công nghệ WDM
Ưu điểm

Hệ thống WDM có dung lượng truyền dẫn lớn
hơn nhiều so với hệ thống TDM.

Không giống như TDM phải tăng tốc độ số liệu
khi lưu lượng truyền dẫn tăng, WDM chỉ cần mang
vài tín hiệu, mỗi tín hiệu ứng với mỗi bước sóng
riêng (kênh quang)

WDM cho phép tăng dung lượng của mạng hiện
có mà không cần phải lắp đặt thêm sợi quang
Ưu nhược điểm của công nghệ WDM
Nhược điểm

Dung lượng hệ thống còn nhỏ, chưa
khai thác triệt để băng tần rộng lớn của
sợi quang.

Chi phí cho khai thác, bảo dưỡng tăng
do có nhiều hệ thống cùng hoạt động
Bổ sung
•
Cấu trúc mạng WDM ?
•
Cấu trúc bộ thu, bộ phát WDM ?
•
Các công thức tính hệ số khuếch đại quang
(WDM)? Các ví dụ minh họa

•
Các công thức tính suy hao quang (WDM) ?
•
Chuyển mạch quang ? Các thành phần cơ bản của
chuyển mạch quang, chức năng, nhiệm vụ ?