Phân tích chất lượng hoạt động của mạng wdm pon sử dụng kỹ thuật điều chế đa sóng mang

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH
TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
----------------

CAO NGUYÊN ĐÁNG

PHÂN TÍCH CHẤT LƢỢNG HOẠT ĐỘNG CỦA MẠNG WDMPON SỬ DỤNG KỸ THUẬT ĐIỀU CHẾ ĐA SÓNG MANG

Chuyên ngành: Kỹ Thuật Điện Tử
Mã số chuyên ngành: 60.52.70

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP. HỒ CHÍ MINH – 09/2014


Cơng trình đƣợc hồn thành tại: Trƣờng Đại Học Bách Khoa – ĐHQG – HCM
Cán bộ hƣớng dẫn khoa học: TS.Phạm Quang Thái

Cán bộ chấm nhận xét 1: PGS-TS.Phạm Hồng Liên
Cán bộ chấm nhận xét 2: TS.Võ Quế Sơn
Luận văn thạc sĩ đƣợc bảo vệ tại Trƣờng Đại Học Bách Khoa, ĐHQG TP. HCM ngày
15 tháng 07 năm 2014.
Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm:
(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị của Hội đồng chấm bảo vệ luận văn thạc sĩ)
1. PGS-TS. Phạm Hồng Liên
2. TS. Đỗ Hồng Tuấn
3. TS. Lưu Thanh Trà
4. TS. Võ Quế Sơn
5. TS. Phạm Quang Thái
Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV và Trƣởng Khoa quản lý chuyên

ngành sau khi luận văn đã đƣợc sửa chữa (nếu có).
CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG

TS. Đỗ Hồng Tuấn

TRƢỞNG KHOA

TS. Đỗ Hồng Tuấn


ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

-----o0o-----



NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ
Họ tên học viên: CAO NGUYÊN ĐÁNG

MSHV: 12140012

Ngày, tháng, năm sinh: 29/09/1985

Nơi sinh: Long An

Chuyên ngành: Kỹ Thuật Điện Tử

Mã số: 60.52.70

I. TÊN ĐỀ TÀI: Phân tích chất lƣợng hoạt động của mạng WDM-PON sử dụng kỹ thuật
điều chế đa sóng mang.
NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:
-

Tìm hiểu và thiết kế mơ hình SCM-WDM-PON bằng phần mềm Optisystem.
Thực hiện chạy mô phỏng với phần mềm Optisystem 7 và đánh giá kết quả mô
phỏng.
Phân tích kết quả mơ phỏng bằng Minitab và đƣa ra thông số tối ƣu cho hệ thống
SCM-WDM-PON mà ta đã thiết lập.

II. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 20/01/2014
III. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 20/06/2014
IV. CÁN BỘ HƢỚNG DẪN: TS. Phạm Quang Thái

Tp. HCM, ngày……tháng……năm 2014

CÁN BỘ HƢỚNG DẪN

TS. Phạm Quang Thái

CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO

TS. Huỳnh Phú Minh Cƣờng

TRƢỞNG KHOA

TS. Đỗ Hồng Tuấn

HVTH: Cao Nguyên Đáng
MSHV:12140012

i


LỜI CẢM ƠN

Trƣớc tiên em xin gởi lời cảm ơn sâu sắc đến Giáo Viên hƣớng
dẫn - TS. Phạm Quang Thái, Thầy đã tận tình, quan tâm hƣớng dẫn và
truyền đạt những kiến thức quý giá cho em trong suốt thời gian thực hiện
luận văn cũng nhƣ trong môn học thơng tin quang, nhờ đó mà em có đủ
kiến thức để hoàn thành luận văn này.
Em xin gởi lời cảm ơn chân thành đến tất cả quý Thầy, Cô
Trƣờng Đại Học Bách Khoa, đặc biệt là quý Thầy Cô trong Bộ Môn
Viễn Thông - Khoa Điện Điện Tử đã chỉ bảo tận tình và truyền đạt cho
em những kiến thức quý báo trong suốt khóa học.
Em cũng xin gởi lời cảm ơn đến tồn thể gia đình, bạn bè đã hỗ
trợ, động viên em trong suốt thời gian học và thực hiện luận văn.
Cuối cùng em kính chúc tất cả quý Thầy Cô khoa Điện Điện Tử
cùng tất cả quý Giảng Viên Trƣờng Đại Học Bách Khoa TPHCM thật
nhiều sức khỏe, thành công trong công việc và cuộc sống.
Do kiến thức cịn hạn chế nên báo cáo khơng tránh khỏi những
thiếu sót, rất mong nhận đƣợc sự nhận xét, đóng góp của q Thầy Cơ để
em tích lũy thêm kiến thức và kinh nghiệm cho những lần nghiên cứu
sau này.
Tphcm, ngày

tháng

năm 2014

Học Viên
Cao Nguyên Đáng


ABSTRACT
The SCM-WDM-PON currently emerges as a potential technology and has
drawn significant attention to researchers whose major are telecommunication
network operation. Major advantages of the technology include its large bandwidth
access, high speed, lower costs for operation and maintenance, fulfilment of service
requirements for present conditions as well as future demands, high-level assurance
of confidential security and safety as well as its ability to serve large numbers of
subscribers.
In addition to the above-mentioned significant advantages, this study aims to
present a technique to perform necessary qualitative analyses for the operation
structure of the SCM-WDM-PON network model. The purpose of this technique is
to discover thresholds limit values of the model based on demonstration of
Optisystem 7 software, including length, capacity, Downlink speed and Uplink
speed. The technique focuses on analyzing related factors which materially affect
the network operational quality comprising the strongest or the lowest impacts to
the system. The technique also focuses on reviewing the mutual relationship
between these factors for the purpose of discovering their ultimate values to serve as
a reference source for the application of this model in daily practice of providing
services to customers.

HVTH: Cao Nguyên Đáng
MSHV: 12140012

iii


TÓM TẮT LUẬN VĂN
Hiện nay kỹ thuật SCM-WDM-PON đang nổi lên nhƣ một kỹ thuật đầy tiềm năng
thu hút đƣợc sự quan tâm nghiên cứu của nhiều nhà vận hành khai thác mạng do có
nhiều ƣu điểm nổi trội nhƣ sau: Băng thông truy cập lớn, tốc độ cao, chi phí triển
khai vận hành bảo dƣỡng thấp, đáp ứng đƣợc hầu hết các dịch vụ ở hiện tại và trong
tƣơng lai cùng với độ bảo mật an toàn cao và phục vụ đƣợc số lƣợng lớn các thuê
bao.
Tiếp nối những ƣu điểm nổi trội đó luận văn đƣa ra kỹ thuật phân tích chất lƣợng
hoạt động của mơ hình mạng SCM-WDM-PON nhằm tìm ra giá trị giới hạn của hệ
thống về chiều dài, công suất, tốc độ Downlink, tốc độ Uplink dựa trên mơ hình mơ
phỏng đƣợc thiết lập bằng phần mềm Optisystem 7. Phƣơng pháp phân tích sự ảnh
hƣởng của các yếu tố lên chất lƣợng hệ thống và chỉ ra yếu tố nào tác động lên hệ
thống mạnh nhất, yếu tố nào tác động lên hệ thống yếu nhất và xem xét mối liên hệ
giữa các yếu tố với nhau rồi từ đó tìm ra giá trị tối ƣu cho các yếu tố này để làm giá
trị tham khảo cho việc triển khai khi áp dụng vào trong mơ hình thực tế cung cấp
dịch vụ cho khách hàng.

HVTH: Cao Nguyên Đáng
MSHV: 12140012

iv


BỐ CỤC LUẬN VĂN
Bố cục luận văn đƣợc chia ra làm 4 chƣơng
Chƣơng 1: Nêu tổng quan mạng truy cập hiện tại, nguồn gốc ra đời của kỹ thuật
PON, ƣu nhƣợc điểm, nêu phƣơng pháp thực hiện luận văn, lý do chọn đề tài, mục

đích của đề tài, phƣơng pháp nghiên cƣu và các đóng góp của luận văn.
Chƣơng 2:Trong chƣơng này chủ yếu trình bày kỹ thuật ghép kênh theo sóng mang
phụ SCM, kỹ thuật ghép kênh theo sóng mang quang WDM, phân loại hệ thống, ƣu
nhƣợc điểm cũng nhƣ các hiệu ứng ảnh hƣởng đến hiệu suất hệ thống WDM nhƣ:
tán sắc màu, tán sắc phân cực mode, các hiệu ứng phi tuyến SRS, SBS, FWM
…trong chƣơng này cũng nói đến kỹ thuật mạng truy cập quang thụ động PON và
kỹ thuật ghép kênh SCM-WDM-PON, cuối cùng là kỹ thuật điều chế 16-QAM,
thiết lập mơ hình mơ phỏng điều chế và giải điều chế 16-QAM bằng phần mềm
Optisystem.
Chƣơng 3: Thiết kế mơ hình điều chế 16-QAM ghép kênh đa sóng mang kết hợp
với tái sử dụng bƣớc sóng laser SCM-WDM-PON. Giải thích sơ đồ các khối, chạy
mơ phỏng lấy dữ liệu và phân tích các yếu tố ảnh hƣởng đến hệ thống xem yếu tố
nào ảnh hƣởng đến hệ thống nhiều nhất yếu tố nào ít ảnh hƣởng đến hệ thống nhất,
tìm sự tác động qua lại giữa các yếu tố rồi ta tối ƣu lại đƣa ra thông số thỏa mãn với
yêu cầu chất lƣợng của hệ thống.
Chƣơng 4: Đƣa ra kết luận và hƣớng phát triển đề tài.

HVTH: Cao Nguyên Đáng
MSHV: 12140012

v


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan: Luận văn này là cơng trình nghiên cứu của riêng tơi,
khơng sao chép của bất kỳ ai, đƣợc thực hiện dƣới sự hƣớng dẫn khoa học của
TS.Phạm Quang Thái.
Các số liệu, các kết luận nghiên cứu đƣợc trình bày trong luận văn này là
hồn tồn trung thực, do chính tơi đo đạc và thực hiện. Luận văn có tham khảo và
sử dụng các tài liệu đƣợc đăng tải trên các hội nghị, tạp chí bài báo và trang web

đƣợc đề cập trong mục tài liệu tham khảo của luận văn.
Học Viên

Cao Nguyên Đáng

HVTH: Cao Nguyên Đáng
MSHV: 12140012

vi


Luận Văn Thạc Sĩ

GVHD: TS Phạm Quang Thái

MỤC LỤC
NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ........................................................................... i
LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................ ii
TÓM TẮT LUẬN VĂN ........................................................................................... iv
LỜI CAM ĐOAN ..................................................................................................... vi
MỤC LỤC ................................................................................................................ vii
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ.....................................................................................x
DANH MỤC BẢNG BIỂU ..................................................................................... xii
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ........................................................................ xiii
CHƢƠNG 1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN ................................................................1
1.1 Tổng quan. .........................................................................................................1
1.2 Lý do chọn đề tài ...............................................................................................6
1.3 Phạm vi nghiên cứu ...........................................................................................7
1.4 Phƣơng pháp nghiên cứu. ..................................................................................8
1.5 Các đóng góp của luận văn. ...............................................................................8

CHƢƠNG 2: Kỹ THUẬT SCM - WDM – PON, CÁC YẾU TỐ ẢNH HƢỞNG
ĐẾN HIỆU SUẤT HỆ THỐNG WDM VÀ KỸ THUẬT ĐIỀU CHẾ 16-QAM. .....9
2.1 Giới thiệu. ..........................................................................................................9
2.2 Kỹ thuật ghép kênh theo sóng mang phụ SCM ( Subcarrier Multilplexing ) ..10
2.2.1 Định nghĩa điều chế sóng mang phụ Subcarrier Modulation. ...................10
2.2.2 Ghép kênh đa sóng mang phụ-Subcarrier Multiplexing ...........................10
2.2.3 Hệ thống SCM kết hợp với WDM ............................................................11
2.2.4 Ứng dụng của SCM ...................................................................................12
2.3 KỸ THUẬT GHÉP KÊNH ĐA BƢỚC SÓNG WDM. ..................................13
2.3.1 Giới thiệu. ..................................................................................................13
2.3.2 Định nghĩa WDM và sơ đồ khối hệ thống ................................................15
2.3.2.1 Định nghĩa ........................................................................................15
2.3.2.2 Sơ đồ khối hệ thống .........................................................................15
2.3.2.3 Phân loại hệ thống WDM ................................................................16
2.3.2.4 Ƣu nhƣợc điểm của công nghệ WDM .............................................18

HVTH: Cao Nguyên Đáng
MSHV: 12140012

vii


Luận Văn Thạc Sĩ

GVHD: TS Phạm Quang Thái

2.4 Các hiệu ứng phi tuyến ảnh hƣởng đến hiệu suất hệ thống. ............................20
2.4.1 Định nghĩa. ................................................................................................20
2.4.2 Tán xạ do kích thích Brillouin ( Stimulated Brillouin Scattering-SBS ). .20
2.4.3 Tán xạ do kích thích Raman ( Stimulatic Raman Scattering –SRS ) ........21

2.4.4 Hiệu ứng tự điều pha ( Self Phase Modulation-SPM ) .............................22
2.4.5 Hiệu ứng điều chế xuyên pha ( Cross Phase Modulation-CPM ) .............23
2.4.6 Hiệu ứng trộn bốn bƣớc sóng (Four wave mixing-FWM) ........................24
2.5 Tán sắc màu và tán sắc phân cực mode. ..........................................................25
2.5.1 Tán sắc màu ( Chromatic Dispersion-CD ) ...............................................25
2.5.2 Tán sắc phân cực mode ( Polarization Modes Dispersion-PMD ) ............26
2.5.3 Các ảnh hƣởng của PMD và những giới hạn của hệ thống do PMD gây ra.
............................................................................................................................28
2.6 Mạng truy cập quang thụ động ( Passive Optiacal Network- PON ). ............30
2.6.1 Giới thiệu. ..................................................................................................30
2.6.2 Mạng quang tích cực (AON). ....................................................................31
2.6.3 Mạng quang thụ động ( Passive Optical Network-PON). .........................32
2.6.4 Kiến trúc mạng quang thụ động PON. ......................................................33
2.6.5 Phân loại PON ...........................................................................................34
2.6.5.1 Phƣơng thức TDM-PON. .................................................................35
2.6.5.2 Phƣơng thức truy cập WDM-PON. [2] ............................................39
2.7 Vấn đề thiết kế kỹ thuật trong mạng WDM-PON. ..........................................42
2.8 Kỹ thuật SCM-WDM-PON. ............................................................................43
2.9 Kỹ thuật điều chế QAM. ..................................................................................46
2.9.1 Điều chế QAM trong miền điện ................................................................46
2.9.2. Điều chế 16-QAM. ...................................................................................47
2.9.3 Thiết lập mơ hình điều chế và giải điều chế 16-QAM dùng chƣơng trình
mơ phỏng OptiSystem. [10] ...............................................................................48
2.9.4 Giải điều chế và tách tín hiệu 16-QAM. ...................................................54
2.9.5 Thiết lập sơ đồ khối giải điều chế trong OptiSystem. ...............................55
2.9.6 Kiểm chứng tính chính xác mơ hình điều chế và giải điều chế 16-QAM .57

HVTH: Cao Nguyên Đáng
MSHV: 12140012

viii


Luận Văn Thạc Sĩ

GVHD: TS Phạm Quang Thái

CHƢƠNG 3: THỰC HIỆN MƠ HÌNH SCM-WDM-PON VỚI ĐIỀU CHẾ 16QAM Ở SĨNG MANG PHỤ VÀ KẾT HỢP VỚI TÁI SỬ DỤNG BƢỚC SÓNG
QUANG CHO HƢỚNG LÊN. .................................................................................62
3.1 Sơ đồ khối hệ thống SCM-WDM-PON ...........................................................62
3.2 Ghép tín hiệu điều chế 16-QAM vào tín hiệu quang cho việc truyền đi trên sợi
quang. .....................................................................................................................63
3.3 Thực hiện tối ƣu các thơng số của mơ hình bằng phân tích Minitab. .............77
3.4 Dùng Minitab phân tích các yếu tố ảnh hƣởng đến hệ thống và tối ƣu hóa các
thơng số. .................................................................................................................81
3.5 Tối ƣu hóa các yếu tố ảnh hƣởng đến hệ thống. ..............................................88
CHƢƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI. ...........................93
4.1 Kết luận. ...........................................................................................................93
4.2 Tồn tại và hƣớng phát triển đề tài ....................................................................93
TÀI LIỆU THAM KHẢO .........................................................................................95

HVTH: Cao Nguyên Đáng
MSHV: 12140012

ix


Luận Văn Thạc Sĩ

GVHD: TS Phạm Quang Thái

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Hình 1.1: Lịch sử phát triển của các thế hệ mạng TDM-PON ..................................4
Hình 2.1: Mơ hình hệ thống SCM-WDM-PON điển hình. .........................................9
Hình 2.2: Phân bố bước sóng trong mạng SCM-WDM. ..........................................12
Hình 2.3: Mức tăng trưởng lưu lượng thoại và lưu lượng dữ liệu từ 2007 đến quý
1/2012 theo thống kê của Ericsson ...........................................................................13
Hình 2.4: Trình bày các sóng mang được ghép theo kỹ thuật CWDM và DWDM. .14
Hình 2.5: Sơ đồ chức năng hệ thống WDM .............................................................15
Hình 2.6: Mơ hình hệ thống WDM đơn hướng và song hướng................................17
Hình 2.7: Ảnh hưởng của SRS làm thay đổi năng lượng các bước sóng. ................21
Hình 2.8: Độ lợi SRS như là một hàm khoảng cách các bước sóng. .......................22
Hình 2.9: Minh họa xung bị mở rộng do hiệu ứng PMD. ........................................27
Hình 2.10: Giới hạn đồng thời về khoảng cách và tốc độ bị áp đặt bởi PMD. .......29
Hình 2.11: Kiến trúc một mạng AON điển hình. ......................................................31
Hình 2.12: Mơ hình một mạng PON điển điển hình. ...............................................32
Hình 2.13: Kiến trúc một mạng PON điển hình. ......................................................33
Hình 2.14: Mơ hình truy cập TDM-PON. ................................................................35
Hình 2.15: Mơ hình WDM-PON. .............................................................................40
Hình 2.16: Mơ hình kỹ thuật SCM-WDM-PON điển hình. ......................................44
Hình 2.17: Giản đồ chịm sao của các điều chế QAM-4, 16-QAM, QAM-64..........46
Hình 2.18: Sơ đồ khối điều chế QAM.......................................................................48
Hình 2.19: Sơ đồ khối điều chế 16-QAM dùng phần mềm Optisystem. ...................48
Hình 2.20: Tín hiệu điện chuỗi bít trong miền thời gian ở nhánh I và nhánh Q .....52
Hình 2.21: Sơ đồ khối bên trong của bộ Quadrature Modulator. ...........................53
Hình 2.22: Giản đồ chịm sao của điều chế 16-QAM. .............................................53
Hình 2.23: Sơ đồ khối giải điều chế. ........................................................................54
Hình 2.24: Cho thấy sơ đồ khối giải điều chế 16-QAM. ..........................................55
Hình 2.25: Sơ đồ khối bên trong bộ Quadrature Demodulator. ..............................56
Hình 2.26: Sơ đồ mơ phỏng điều chế 16-QAM. .......................................................57

Hình 2.27: Biểu đồ chịm sao điều chế 16-QAM. .....................................................58
HVTH: Cao Nguyên Đáng
MSHV: 12140012

x


Luận Văn Thạc Sĩ

GVHD: TS Phạm Quang Thái

Hình 3.1: Hệ thống SCM-WDM-PON với điều chế 16-QAM ở phía phát OLT. .....62
Hình 3.2: Minh họa suy hao sợi quang theo bước sóng. .........................................64
Hình 3.3: Sơ đồ khối mơ phỏng điều chế QAM ghép kênh đa sóng mang kết hợp với
tái sử dụng bước sóng quang. ...................................................................................64
Hình 3.4: Sơ đồ khối Downlink Transmitter. ..........................................................65
Hình 3.5: Phổ tín hiệu điều chế 16-QAM ở sóng mang microwave 10Ghz và 20Ghz.
...................................................................................................................................66
Hình 3.6: (a) Phổ tín hiệu sau khi điều chế với laser quang. (b) Phổ tín hiệu SSB
sau khi qua bộ lọc. ....................................................................................................67
Hình 3.7: Sơ đồ khối Fedeer fiber. ...........................................................................68
Hình 3.8: Sơ đồ khối ONU_1-10G. ..........................................................................68
Hình 3.9: Phổ tín hiệu trước khi điều chế quang (a) và phổ tín hiệu sau khi giải
điều chế quang (b). ....................................................................................................69
Hình 3.10: Phổ tín hiệu của sóng mang 10Ghz sau khi qua bộ lọc. ........................70
Hình 3.11: Sơ đồ khối giải điều chế 16-QAM. .........................................................70
Hình 3.12: Sơ đồ khối Uplink Transmitter ONU_1. ................................................71
Hình 3.13:Phổ tín hiệu điều chế với sóng mang 10Ghz hướng lên (a), phổ tín hiệu
sau khi điều chế với tín hiệu sóng mang quang (b)...................................................72
Hình 3.14: Phổ tín hiệu sau khi qua bộ lọc quang. ..................................................72

Hình 3.15: Sơ đồ khối UpLink Receiver. ..................................................................73
Hình 3.16: Phổ tín hiệu trước bộ tách sóng quang Photodetector (a) và phổ tín hiệu
sau bộ tách sóng quang (b) .......................................................................................73
Hình 3.17: Sơ đồ khối Uplink Demodulator ONU_1. ..............................................75
Hình 3.18: Phổ tín hiệu điện trong q trình giải điều chế tín hiệu thu được phía
Uplink. .......................................................................................................................77
Hình 3.19: BER đo được tại ONU_1 hướng Downlink. ...........................................79
Hình 3.20: BER đo được tại ONU_2 ở hướng Downlink.........................................79
Hình 3.21: Đồ thì Residual Plot for Log (Ber Up_1). ..............................................82
Hình 3.22: Đồ thị Half Normal Plot đối với Log(Ber Up-1). ..................................82
Hình 3.23: Đồ thị Main Effects Plot cho Log (Ber Up_1). ......................................83

HVTH: Cao Nguyên Đáng
MSHV: 12140012

xi


Luận Văn Thạc Sĩ

GVHD: TS Phạm Quang Thái

Hình 3.24: Đồ thị Interaction Plot cho Log ( BER Up_1) .......................................85
Hình 3.25: Đồ thì Residual Plot for Log (Ber Up_2)...............................................86
Hình 3.26: Đồ thị Half Normal Plot cho Log (Ber Up_2) .......................................86
Hình 3.27: Đồ thị Main Effect của Log (BER UP_2) ..............................................87
Hình 3.28: Đồ thị Interaction cho Log ( BER Up _2). .............................................88
Hình 3.29: Các giá trị sau khi tối ưu cho Log (BER Up_1) và Log (BER Up_2)....90
Hình 3.30: BER đo được ở hướng Uplink. (a ) cho ONU_1, (b) cho ONU_2. ........92

DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1: Băng thông và khoảng cách cho các loại hình dịch vụ. ............................1
Bảng 2.2: Các yêu cầu về dải tần bước sóng và tốc độ của bộ phát chuẩn E – PON
...................................................................................................................................38
Bảng 2.3: Các yêu cầu về dải tần bước sóng và tốc độ của bộ thu chuẩn E – PON38
Bảng 2.4: Mã bit dãy con tương ứng với chuỗi bit đầu vào (16-QAM). ..................50
Bảng 2.5: Dữ liệu I-Q tương ứng với chuỗi bit đầu vào (16-QAM).........................51
Bảng 3.1: Bảng thống kê kết quả các trường hợp chạy mô phỏng. .........................81
Bảng 3.2: Các giá trị tối ưu các thông số.................................................................90

HVTH: Cao Nguyên Đáng
MSHV: 12140012

xii


Luận Văn Thạc Sĩ

GVHD: TS Phạm Quang Thái

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
ADSL

Asymmetric Digital Subscriber Line

AM-VSB

Amplitude Modulation – Vestigial Sideband

APS

Automatic Protection Switching

APON

ATM – PON

AON

Active Optical Network

BER

Bit Error Rate

BPON

Broadband -PON

CATV

Community Antenna Television

CDMA

Code Division Multiple Access

CNR

Carrier Noise Ratio

CPM

Cross Phase Modulation

CO

Central Office

CWDM

Coarse Wavelength Division Multiplexing

DEMUX

Demultiplexing

DFB

Distributed Feedback Laser

DGD

Different Group Delay

DSF

Dispersion Shift Fiber

DSLAM

Digital Subcriber Line Access Multiplexer

DWDM

Dense Wavelength Division Multiplexing

EDFA

Erbium Doped Fiber Amplifier

EPON

Ethernet - PON

FTTB

Fiber To The Building

FTTC

Fiber To The Curb

HVTH: Cao Nguyên Đáng
MSHV: 12140012

xiii


Luận Văn Thạc Sĩ

GVHD: TS Phạm Quang Thái

FTTH

Fiber To The Home

FTTN

Fiber To The Node

FSAN

Full Service Access Node

FSK

Frequency Shif Keying

FWM

Four Wave Mixing

GEM

GPON Encapsulation Method

GPON

Gigabit - PON

HDTV

High Definition Telvision

IP

Internet Protocol

LAN

Local Area NetWork

LLID

Logical Link Identify

MAN

Metropolitant Area Network

MPCP

Multipoint Control Protocol

MUX

Multiplexing

NRZ

Non Return Zero

ODF

Optical Distribution fiber

ODN

Optical Network Distribution

ONU

Optical Network Unit

OLT

Optical Line Terminal

OTDM

Optical Time Division Multiple

PMD

Physical Media Dependent

PLL

Phase Lock Loop

PON

Passive Optical Network

QAM

Quadrature Amplitude Modulation

HVTH: Cao Nguyên Đáng
MSHV: 12140012

xiv


Luận Văn Thạc Sĩ

GVHD: TS Phạm Quang Thái

QPSK

Quadrature Phase Shift Keying

GVD

Group Velocity Dispersion

GEM

Gigabit Encapsulation Method

RSOA

Reflective Semiconductor Optical Amplifier

RN

Remote Network

RZ

Return Zero

SBS

Stimulated Brillouin Scattering

SCM

Subcarrier Multiplexing

SCMA

Subcarrier Divition Multiple Access

SDM

Space Division Multiplexing

SPM

Self Phase Modulation

SRS

Stimulated Raman Scattering

SOP

Different State Of Polarization

TDMA

Time Division Multiple Access

TDM-PON

Time Division Multiplexing –PON

WDMA

Wavelength Division Multiple Access

WDM-PON

Wavelength Division Multiplexing – PON

HVTH: Cao Nguyên Đáng
MSHV: 12140012

xv


Chƣơng 1: Giới thiệu tổng quan

GVHD: TS. Phạm Quang Thái

CHƢƠNG 1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN
1.1 Tổng quan
Ngày nay sự phát triển vƣợt bậc của ngành viễn thông đã mang lại nhiều lợi
ích thiết thực cho ngƣời sử dụng, trong những năm gần đây nhờ những tiến bộ
không ngừng trong công nghệ lƣợng tử ánh, các thiết bị cung cấp cho mạng truyền
dẫn quang và giá thành triển khai cáp sợi quang trên toàn thế giới đã trở nên rẻ hơn
rất nhiều, cũng nhƣ chất lƣợng sợi quang đã đƣợc cải thiện đáng kể về độ suy hao
và tán sắc. Những đều đó đã thúc đẩy mạng thơng tin quang phát triển vô cùng
mạnh mẽ làm cho dung lƣợng truyền dẫn mạng lõi gia tăng phi thƣờng trong suốt
thập kỷ qua. Các hệ thống truyền dẫn quang thƣơng mại tốc độ 1 Tb/s đã đƣợc triển
khai sử dụng và công nghệ truyền dẫn cáp quang đã đạt dung lƣợng 10Tb/s trên mỗi
sợi quang đơn. Bên cạnh sự phát triển vƣợc bậc của mạng lõi thì mạng truy cập phía
ngƣời dùng vẫn chƣa theo kịp sự phát triển này. Công nghệ cáp đồng hiện tại là cầu
nối chủ yếu giữa ngƣời dùng và mạng lõi đang dần đạt đến giới hạn về băng thông
và không thể triển khai khi thuê bao ở khoảng cách khá xa và tạo thành cái gọi là
nút cổ chai ở phía ngƣời sử dụng. Hiện nay do việc cải tiến mạnh mẽ về hiệu suất
của các thiết bị điện tử kỹ thuật số và các thế hệ máy tính nói chung đã làm cho các
dịch vụ đa phƣơng tiện có khả năng đƣợc mở rộng nhƣ video theo yêu cầu, hội nghị
truyền hình, truyền hình độ nét cao (HDTV), học trực tuyến, trò chơi tƣơng tác,
thoại qua IP. . . . Kết quả là ngƣời sử dụng sẽ địi hỏi băng thơng truyền dẫn cao lên
đến hàng gigabit trong một tƣơng lai gần. Để đáp ứng nhu cầu này thì cơ sở hạ tầng
và kỹ thuật mạng cáp đồng hiện tại không thể đáp ứng đƣợc.

Bảng 1.1: Băng thơng và khoảng cách cho các loại hình dịch vụ.[1]

HVTH: Cao Nguyên Đáng
MSHV: 12140012

1


Chƣơng 1: Giới thiệu tổng quan

GVHD: TS. Phạm Quang Thái

Bảng 1.1: cho thấy băng thông trên mỗi user và khoảng cách lớn nhất của các
kỹ thuật mạng truy cập khác nhau.
Ngày nay các nƣớc trên thế giới và ngay cả ở Việt Nam đã có sự dịch chuyển
dần từ hạ tầng mạng cáp đồng sang hạ tầng mạng toàn quang ở phía truy cập cho
khách hàng và cơng nghệ FTTx đã ra đời để phù hợp với xu thế này.
Mạng FTTx (Fiber to the x) “x” đƣợc hiểu là một ký hiệu đại diện cho các
loại hình mạng khác nhau nhƣ FTTH (Fiber to the home), FTTC (Fiber to the curb),
FTTB (Fiber to the buiding), FTTN (Fiber to the node) đây là kiến trúc mạng tồn
quang ở đây có thể xem FTTx là mạng quang tích cực (AON) hay mạng quang thụ
động (PON) tùy thuộc vào cấu hình và thiết bị trên mạng truy cập từ nhà cung cấp
dịch vụ OLT đến ngƣời dùng ONU.
Nếu xem FTTx là mạng AON thì trên đƣờng cung cấp dịch vụ từ OLT đến
ONU chỉ tồn tại thành phần tích cực, thành phần tích cực là thành phần có tiêu thụ
điện năng ví dụ nhƣ bộ khuếch đại, switch hoặc router, do đó cần phải tốn thêm chi
phí vận hành và bảo dƣỡng cho các thành phần tích cực này. FTTx có cấu trúc
điểm- điểm hoặc điểm- đa điểm
Công nghệ PON là công nghệ mạng quang thụ động không sử dụng bất cứ
thành phần tích cực nào từ OLT đến ONU, mà chỉ sử dụng bộ chia công suất quang

tại nút đầu xa RN ( Remote Node ) để chia công suất quang đến từng thuê bao, đây
là công nghệ điểm - đa điểm do đó khi số lƣợng th bao tăng lên thì công suất
quang đến từng thuê bao sẽ bị suy giảm và khi đó khoảng cách truyền dẫn sẽ khơng
xa nhƣ trong mạng AON, nhƣng nó có khả năng phục vụ trong tầm từ 20 đến 40km
với vùng bao phủ nhƣ vậy thì PON cũng đã đáp ứng đƣợc nhu cầu về khoảng cách
cho các thuê bao vƣợt xa hơn rất nhiều so với sử dụng công nghệ cáp đồng.
Mạng PON có nhiều ƣu điểm là do sợi quang nhỏ gọn, dung lƣợng cao, băng
thông lớn, dễ lắp đặt thiết kết và suy hao thấp (khoảng 0.2db/km) chính nhờ những
ƣu điểm này mà các nhà khai thác mạng nảy sinh ra ý tƣởng sẽ khơng sử dụng các
phần tử tích cực trên đƣờng truyền dịch vụ từ phía nhà cung cấp (CO) đến khách
hàng (ONU) mà chỉ sử dụng các bộ chia cơng suất quang Plitter để phân chia tín
hiệu quang mang dữ liệu đến cho từng thuê bao. Ở phía thu chỉ cần sử dụng bộ tách

HVTH: Cao Nguyên Đáng
MSHV: 12140012

2


Chƣơng 1: Giới thiệu tổng quan

GVHD: TS. Phạm Quang Thái

sóng quang và các bộ lọc để lọc lấy phần tín hiệu mong muốn nên sẽ giảm chi phí
đáng kể cho việc vận hành và bảo dƣỡng. Công nghệ PON hiện nay cịn sử dụng kỹ
thuật thu và phát tín hiệu trên cùng một sợi quang đơn kết hợp với tái sử dụng bƣớc
sóng ở cả hai hƣớng truyền điều này cũng góp phần làm giảm chi phí triển khai hệ
thống cáp quang và thiết bị đầu cuối cho khách hàng. Đây chính là ƣu điểm nổi trội
mà các nhà cung cấp dịch vụ đang hƣớng đến nhằm làm giảm chi phí triển khai hệ
thống mà vẫn đảm bảo dịch vụ cho khách hàng.

Mạng PON ra đời cùng với các kỹ thuật đa truy cập nhƣ TDMA, WDMA,
SCMA, CDMA đã đáp ứng nhu cầu cấp thiết về băng thông cũng nhƣ về tốc độ ở
thời điểm hiện tại và tƣơng lai. Trong đó kỹ thuật TDM-PON và WDM-PON là 2
kỹ thuật sẽ đƣợc triển khai chính ở thời điểm hiện tại và trong tƣơng lai gần. Hiện
nay các nhà sản xuất thiết bị đã lựa chọn công nghệ ghép kênh phân chia theo thời
gian (TDM) cho việc triển khai mạng PON thế hệ hiện tại (gọi là thế hệ C) với các
công nghệ nhƣ APON, BPON, EPON, GPON. Tuy nhiên để đáp ứng nhu cầu gia
tăng băng thông mạnh mẽ và khoảng cách trong tƣơng lai, các hệ thống PON thế hệ
tiếp theo đang đƣợc nghiên cứu để cung cấp hiệu suất cao hơn về số lƣợng thuê bao
chia sẽ mạng PON, cũng nhƣ băng thông và khoảng cách đƣợc gọi là thế hệ C+1 và
C+2 [1].
Một số mạng quang thụ động (PONs) đã đƣợc tiêu chuẩn hóa để cung cấp
dịch vụ truy cập băng thông rộng bao gồm ATM PON (ITU G983), chuẩn này dựa
trên giao thức ATM và đƣợc triển khai tại Đức từ 1990 đến 1996. ATM-PON cung
cấp một kênh dữ liệu dùng chung với tốc độ 53Mb/s và đƣợc thiết kế tƣơng thích
với các dịch vụ thoại và các ứng dụng điện thoại đang tồn tại. Nhƣng với sự gia
tăng mạnh mẽ của internet nên tốc độ dữ liệu kênh dùng chung đƣợc nâng cấp lên
155Mb/s vào nửa cuối thập niên 90. Khi nhu cầu băng thông tiếp tục gia tăng do
tăng trƣởng không ngừng của internet và WWW, băng thông hƣớng xuống đƣợc
nâng cấp lên lần nữa đến 622Mb/s. Để phản ánh sự gia tăng băng thông này chuẩn
ATM-PON đƣợc thay thế bởi chuẩn B-PON (Broadband PON, ITU G983)[7].
Với sự phát triển mạnh mẽ của giao thức internet trong các mạng truy cập và
sự gia tăng lƣu lƣợng dữ liệu internet, tổ chức IEEE đã phát triển chuẩn Ethernet

HVTH: Cao Nguyên Đáng
MSHV: 12140012

3

Chƣơng 1: Giới thiệu tổng quan

GVHD: TS. Phạm Quang Thái

PON (EPON; IEEE 802.3ah) dựa trên giao thức Ethernet. Chuẩn EPON đƣợc thiết
kế để quản lý tốt hơn lƣu lƣợng dữ liệu gói, so với chuẩn A/BPON đƣợc thiết kế tối
ƣu chỉ cho lƣu lƣợng thoại. Chuẩn EPON gia tăng tốc độ dữ liệu truyền dẫn đến
1.25Gb/s cho cả hƣớng lên và hƣớng xuống. Chuẩn EPON đã đƣợc triển khai tích
cực ở Nhật và cũng đã đƣợc xem xét triển khai trong một số quốc gia khác ở Châu
Á nhƣ Hàn Quốc, Trung Quốc, Đài Loan . . . .
Một khi các dịch vụ thoại, dữ liệu, video đang tiến tới hội tụ thì nhu cầu băng
thơng và tốc độ cũng gia tăng đáng kể theo khi đó các chuẩn đang tồn tại nhƣ
EPON hoặc BPON có thể sẽ khơng cung cấp đủ băng thơng và chất lƣợng dịch vụ
có khả năng khơng đảm bảo, đứng trƣớc tình thế nàycơ quan FSAN (Full Service
Access Node) đã phát triển một chuẩn khác đƣợc gọi là Gigabit PON (GPON; ITU
G983). Tiêu chuẩn này cung cấp tốc độ kênh truyền dẫn đƣờng xuống 2.5Gb/s và
truyền dẫn hƣớng lên là 1.25Gb/s. Chuẩn này sử dụng định dạng khung truyền dẫn
mới đƣợc gọi là phƣơng pháp đóng gói chung GEM (Gigabit Encapsulation
Method) nó cho phép quản lý hiệu quả lƣu lƣợng dựa trên chuẩn ATM và Ethernet.

Hình 1.1: Lịch sử phát triển của các thế hệ mạng TDM-PON
Tuy nhiên cơng nghệ TDM-PON cũng cịn nhiều hạn chế nhƣ chƣa tận dụng
hết băng thông cực lớn của sợi quang (khoảng 30Thz) [6-p255], tốc độ truyền dẫn
không cao do giới hạn về công nghệ của các thiết bị quang hiện tại. Các thiết bị

HVTH: Cao Nguyên Đáng
MSHV: 12140012

4

Chƣơng 1: Giới thiệu tổng quan

GVHD: TS. Phạm Quang Thái

quang hiện tại hoạt động tốt ở tốc độ 10Gbps/ bƣớc sóng, việc gia tăng tốc độ trên
mỗi bƣớc sóng quang đang đƣợc nghiên cứu và hiện tại đã hoạt động ở
40Gbps/bƣớc sóng. Khi tăng tốc độ dữ liệu trên mỗi bƣớc sóng thì ảnh hƣởng của
tán sắc nhƣ tán sắc màu, tán sắc phân cực mode (PMD) cũng tăng lên trong đó ảnh
hƣởng nghiệm trọng nhất là tán sắc phân cực mode. Khi tán sắc tăng lên làm cho
xung lan truyền bị trải rộng ra dẫn đến hiện tƣợng nhiễu liên ký tự (ISIIntersymboy Interference) và mức công suất đến đƣợc ở máy thu giảm điều này làm
cho chất lƣợng hệ thống bị suy giảm đáng kể khi truyền ở tốc độ cao. Để khắc phục
những hạn chế này công nghệ ghép kênh theo bƣớc sóng quang WDM-PON đã ra
đời, công nghệ này cho phép tốc độ các kênh vẫn ở 10Gbps/ bƣớc sóng thích hợp
với các thiết bị quang đang hoạt động phổ biến hiện tại. Công nghệ này cho phép
tăng dung lƣợng và tận dụng đƣợc băng thông gần nhƣ vô hạn của sợi quang khi
ghép nhiều kênh quang lại với nhau, mỗi kênh quang sẽ tƣơng ứng với một bƣớc
sóng quang. WDM-PON đang dần thay thế TDM-PON với nhƣng ƣu điểm vƣợc
trội nhƣ:
Sử dụng hiệu quả băng thông gần nhƣ vô hạn của sợi quang do ghép đƣợc
nhiều bƣớc sóng trên cùng một sợi quang.
Khơng cần tăng tốc độ truyền dẫn trên một bƣớc sóng mà vẫn tăng đƣợc
dung lƣợng truyền dẫn.
Giữ đƣợc tốc độ xử lý của các thiết bị linh kiện truyền dẫn hiện tại.
Tăng số lƣợng thuê bao đƣợc phục vụ lên đáng kể.
Hiện tại WDM đang hoạt động ở băng C và băng L nếu theo tiêu chuẩn của
ITU-T để đảm bảo không nhiễu xuyên kênh giữa các kênh quang với nhau thì
khoảng cách giữa các kênh bƣớc sóng là 100Ghz, nhƣ vậy mỗi băng sẽ có 32 kênh
bƣớc sóng và 2 băng sẽ có 64 kênh bƣớc sóng đều này làm cho dung lƣợng truyền
dẫn trong sợi quang tăng lên 64 lần.

Tuy nhiên nếu đơn thuần dùng kỹ thuật WDM-PON riêng lẽ sẽ có sự lãng
phí tài ngun bƣớc sóng. Do mỗi thuê bao sẽ đƣợc phân bổ một bƣớc sóng quang
nên hệ thống sẽ chỉ phục vụ đƣợc số thuê bao tối đa bằng với số bƣớc sóng, trong
khi số lƣợng bƣớc sóng ghép vào sợi quang là có giới hạn. Tuy nhiên nếu mỗi thuê

HVTH: Cao Nguyên Đáng
MSHV: 12140012

5


Chƣơng 1: Giới thiệu tổng quan

GVHD: TS. Phạm Quang Thái

bao sử dụng một bƣớc sóng thì chất lƣợng truyền dẫn sẽ khá tốt, tốc độ cho mỗi
thuê bao sẽ cao lên đến cả 10Gbps. Để tránh sự lãng phí này và cung cấp cho nhiều
thuê bao hơn ta sử dụng thêm kỹ thuật ghép kênh theo sóng mang phụ (Subcarrier).
Ta sẽ ghép nhiều kênh có sóng mang phụ ở tần số vô tuyến microwave trong miền
điện với nhau trƣớc khi ghép vào sóng mang quang để truyền đi trên sợi quang, nhƣ
vậy mỗi bƣớc sóng quang sẽ mang nhiều hơn một kênh sóng mang microwave (có
thể là 2, 4, 8, 16, 32 kênh sóng mang microwave) mỗi sóng mang điện tƣơng ứng
với một user. Nhƣ vậy với kỹ thuật SCM-WDM-PON số lƣợng thuê bao sẽ tăng lên
một cách đáng kể.
1.2 Lý do chọn đề tài
Hiện nay kỹ thuật SCM-WDM-PON đang là một trong những kỹ thuật đƣợc
các nhà khai thác vận hành mạng quan tâm nghiên cứu và phát triển do có nhiều ƣu
điểm:
Băng thơng truy cập lớn.
Chi phí triển khai vận hành, bảo dƣỡng giảm.

Đáp ứng đƣợc các dịch vụ hiện tại và trong tƣơng lai.
Độ bảo mật và an toàn cao.
Số lƣợng thuê bao đƣợc phục vụ lớn hên hơn công nghệ WDM-PON
thông thƣờng.
Tiếp nối những ƣu điểm nổi trội trên đề tài đƣa ra kỹ thuật phân tích chất
lƣợng hoạt động của mơ hình mạng SCM-WDM-PON nhằm tìm ra giá trị giới hạn
của hệ thống về chiều dài, công suất, tốc độ Downlink, tốc độ Uplink dựa trên q
trình phân tích sự ảnh hƣởng của các yếu tố lên chất lƣợng hệ thống (chất lƣợng hệ
thống đƣợc đánh giá ở đây là tỉ lệ lỗi bít hƣớng Uplink). Việc phân tích này cũng sẽ
chỉ ra yếu tố nào tác động lên hệ thống mạnh nhất, yếu tố nào tác động lên hệ thống
yếu nhất và xem xét mối liên hệ giữa các yếu tố với nhau rồi từ đó tìm ra giá trị tối
ƣu cho các yếu tố này để khi áp dụng triển khai vào mô hình thực tế giá trị thực phải
nằm trong giới hạn cho phép mà ta đã tìm ra qua việc phân tích trên nhƣ vậy hệ
thống mới đảm bảo cung cấp đƣợc dịch vụ cho ngƣời sử dụng.

HVTH: Cao Nguyên Đáng
MSHV: 12140012

6


Chƣơng 1: Giới thiệu tổng quan

GVHD: TS. Phạm Quang Thái

1.3 Phạm vi nghiên cứu
Trong luận văn này chủ yếu tập trung tìm hiểu kỹ thuật ghép kênh đa sóng
mang phụ SCM, kỹ thuật ghép kênh đa sóng mang quang WDM và kỹ thuật mạng
truy cập quang thụ động PON cùng các hiệu ứng phi tuyến tác động lên hệ thống
WDM.

Thiết lập mơ hình SCM-WDM-PON tái sử dụng bƣớc sóng quang tín hiệu
đƣờng Downlink cho việc điều chế tín hiệu đƣờng Upink để tiết kiệm nguồn laser
phát cho hƣớng Uplink.
Mơ hình mô phỏng hệ thống SCM-WDM-PON đƣợc thiết lập bằng phần
mềm Optisystem 7.
Hệ thống đƣợc thực hiện chạy mô phỏng với việc ghép 2 kênh dữ liệu SCM
đƣờng xuống đƣợc điều chế 16-QAM, và 2 kênh dữ liệu đƣờng lên với định dạng
NRZ trên cùng một sóng mang quang ở bƣớc sóng 1550nm cho cả hƣớng lên và
hƣớng xuống.
Tốc độ cho hƣớng xuống, tốc độ cho hƣớng lên, chiều dài và công suất thực
hiện chạy mô phỏng đƣợc giới hạn nhƣ sau:
Tốc độ đƣờng xuống từ 1Gb/s đến 5Gb/s.
Tốc độ đƣờng lên từ 1Gb/s đến 5Gb/s.
Chiều dài cáp quang từ 20 km đến 35 km.
Công suất phát laser từ 0 dbm đến 6dbm.
Tốc độ bit hƣớng lên và tốc độ bit hƣớng xuống đƣợc xác định trong phạm vi
từ 1Gb/s đến 5Gb/s để đảm bảo cho phổ của 2 kênh này không chồng lấn lên nhau
gây ra hiện tƣợng nhiễu liên kí tự ( ISI ) khi 2 kênh đều ở tốc độ 5Gb/s. Hơn thế nữa
khi tốc độ mỗi kênh ở 5Gb/s thì tốc độ tổng cộng truyền trên một bƣớc sóng là
10Gb/s khi ở tốc độ này thì hiện tƣợng tán sắc màu và tán sắc phân cực mode sẽ gia
tăng đáng kể làm xung ánh sáng truyền trên sợi quang bị mở rộng ra đều này ảnh
hƣớng nghiêm trọng đến chất lƣợng hệ thống làm cho BER hƣớng lên không tốt dẫn
đến không lấy đƣợc số liệu để phân tích trong Minitab.
Chiều dài cáp quang bị giới hạn trong phạm vi từ 20km đến 35km là do trong
khoảng chiều dài này BER hệ thống ở hƣớng lên vẫn còn ổn định các số liệu đo đạt

HVTH: Cao Nguyên Đáng
MSHV: 12140012

7

Chƣơng 1: Giới thiệu tổng quan

GVHD: TS. Phạm Quang Thái

có thể phân tích đƣợc nhƣng khi chiều dài vƣợt quá 35km thì các ảnh hƣởng của tán
sắc và suy hao cùng các hiệu ứng phi tuyến tác động mạnh lên hệ thống dẫn đến
BER hƣớng lên rất xấu làm cho các số liệu đo đạt sẽ khơng phân tích đƣợc hoặc
phân tích khơng chính xác.
Cơng suất phát của laser đƣợc lựa chọn trong phạm vi từ 0dbm đến 6dbm là
để ta quan sát sự ảnh hƣởng của hiệu ứng tự điều pha SPM tác động lên hệ thống
đƣợc rõ ràng hơn. Khi công suất phát đƣợc gia tăng đến 6dbm hiệu ứng SMP sẽ tác
động rõ rệt làm ảnh hƣởng nghiệm trọng đến chất lƣợng hệ thống, vấn đề này sẽ
đƣợc phân tích rõ hơn trong phần 2.4.4 của chƣơng 2.
1.4 Phƣơng pháp nghiên cứu.
Do khơng có điều kiện thực hiện mơ hình trên thiết bị thật để đánh giá kết
quả, luận văn dùng phần mềm mô phỏng Optysystem 7 thiết lập mơ hình hệ thống
SCM-WDM-PON và chạy mơ phỏng thu thập dữ liệu sau đó dùng phần mềm
Minitab để phân tích các yếu tố ảnh hƣởng đến hệ thống. Kiểm tra xem yếu tố nào
tác động mạnh lên hiệu suất hệ thống và yếu tố nào ít tác động đến hệ thống, sau đó
ta tối ƣu các biến số thỏa mãn một điều kiện cho trƣớc của hệ thống để tìm ra các
giá trị tối ƣu nhất cho hệ thống.
1.5 Các đóng góp của luận văn.
Một số đóng góp chính mà luận văn đã thực hiện nhƣ sau:
Thực hiện mơ hình và mơ phỏng đánh giá hệ thống SCM-WDM-PON bằng
phần mềm Optisystem 7.
Phân tích ảnh hƣởng các yếu tố tốc độ Downlink, tốc độ Uplink, chiều dài,
công suất tác động đến chất lƣợng hệ thống cũng nhƣ sự liên quan của các yếu tố
bằng phần mềm minitab.

Tối ƣu hóa hệ thống tìm ra các giá trị tối ƣu cho tốc độ Downlink, tốc độ
Uplink, chiều dài, công suất cho hệ thống hoạt động thỏa điều kiện cho trƣớc bằng
phần mềm minitab để làm cơ sở cho việc tham khảo khi triển khai hệ thống trong
thực tế.

HVTH: Cao Nguyên Đáng
MSHV: 12140012

8