H C VI N CÔNG NGH B U CHÍNH VI N THÔNG Ệ Ư
Ọ
Ệ
Ễ
--------o0o--------
Đ ÁN T T NGHI P Đ I H C
Ạ Ọ
Ố
Ồ
Ệ
Đê tai
ng phap tinh toan trong thiêt
̀ : Môt sô ph
́ ươ
̀ ̣ ́ ́ ́ ́
kê tuyên thông tin quang tôc đô cao
ng d n:
ướ
ẫ TS Bui Trung
́ ́ ́ ̣
̀
Giáo viên h Hiêú
ThS Vu Hoang
̃ ̀
S nơ
Sinh viên th c hi n :
Lê Đ c V ng
ự
ệ
ứ ượ
Tông quan vê thiêt kê tuyên thông tin quang
̉ ̀ ́ ́ ́
ng phap tinh toan trong thiêt kê tuyên thông
́ ươ
̣ ́ ́ ́ ́ ́ ́
Môt sô ph tin quang
Tinh toan theo gia tri
̣ x u nh t
ấ cua cac tham sô
ấ
Tinh toan theo sô liêu thông kê
́ ́ ́ ̉ ́ ́
́ ́ ́ ̣ ́
Mô hinh tuyên thông tin quan g
̀ ́
̉ ̀ ́ ́ ́
Tông quan vê thiêt kê tuyên thông tin quang
Tuyên thông tin bao gôm cac thanh phân
́ ̀ ́ ̀ ̀
Phân phat quang Phân ̀ truy n d n ề ẫ Phân thu quang
̀ ́
̀
̉ ̀ ́ ́ ́
Tông quan vê thiêt kê tuyên thông tin quang
ng đên thiêt kê tuyên thông
ưở
́ ́ ̉ ́ ́ ́ ́
Cac tham sô anh h
tin quang
Suy hao
Tan săc
Nhiêũ
Quy th i gian ̃ ờ
Cac hiêu ng phi tuyên ̣ ứ
́ ́
́ ́
T ng quan v thi
ổ
t k tuy n thông ế
ế ế ề tin quang
Suy hao
Lmax: chi u dài c c đ i tuy n quang
ự ạ
ế
ề
α : H s suy hao s i quang
ệ ố
ợ
=
L
10
log(
)
max
Pt: Công su t đ u vào s i quang
ấ ầ
ợ
1 a
P t P
rec
Prec: Đ nh y thu ộ
ạ
Tán s cắ
T ng quan v thi
ổ
t k tuy n thông ế
ế ế ề tin quang ế
ệ ứ ệ
c g i là phi tuy n n u các tham s ố ế ế ng đ ánh sáng
ượ ọ ườ
ộ
ệ ứ ộ
Hi u ng phi tuy n Khái ni m: Hi u ng đ c a nó ph thu c vào c ụ ủ
T đi u ch pha ự ề ế
Đi u ch pha chéo ế ề
Hi u ng tr n b n sóng ộ ố ệ ứ
T ng quan v thi
ổ
t k tuy n thông ế
ế ế ề tin quang
T ng quan v các ph
ng pháp thi
ươ
t k ế ế
ề ổ Qu công su t ấ
ỹ
ộ ố
cl a
=
=
+
a
f
p
2 l
c T
P T
rec
c
+ + MlL sp
s
f
spl
ố
sM
Suy hao b n i quang H s suy hao s i ợ T ng suy hao các m i hàn D phòng h th ng
ệ ố ổ ự
ệ ố
-
Tr
Qu th i gian lên ỹ ờ Đi u ki n: ệ
/35.0 B /7.0 B
=
+
+
T
T
(cid:236) £ (cid:237) ề (cid:238)
Th i gian lên:
T r
2 T tr
2 fib
2 rec
=
+
l
ờ
T
T
LD
fib
2 T GVD
2 mod
D » V i ớ
T ng quan v thi
ổ
t k tuy n thông ế
ế ế ề tin quang
Thi
ế ế
t k theo cách ti p c n tiêu chu n ẩ
ế ậ
Thi
t k trong tr
ế ế
ườ
ng h p x u nh t ấ ấ
ợ
ố
t c các tham s quang đ Là ph ươ i đi u ki n h t th i gian s d ng c a thi tính t ử ụ ạ
ng pháp mà t ế ệ ề
ấ ả ờ
ủ
c ượ t b ế ị
Thi
t k v i giá tr th ng kê
ế ế ớ
ị ố
ng phap ma khi tinh toan thi cac tham sô hê
La ph thông
̀ ươ đ
c bi u di n b ng phân b th ng kê.
ượ
ố ố
ễ
ể
ằ
́ ̀ ́ ́ ̀ ́ ́ ̣
́
̣ x u nh t
ấ cua cac tham sô
ấ
́ ́ ́ ́ ̉ ́ ́
́ ́ ́
=
̣ ́ ́ ́ ̣ ́ ́ ́ e ̀ ̀
Tinh toan theo cac gia tri Tinh toan v i tan săc ́ ớ Môt sô ph ́ ươ .1 819 650. LD
. 50
c m rông tôi đa
́ ượ
ở
B
2
2
2 G+(cid:247)
. 932 1 f
v
ø Ø ̀ ̀ ̣ ́ ́ ́ ́ (cid:246) (cid:230) œ Œ (cid:247) (cid:231) l ́ ̣ ́ n (cid:231) œ Œ G ł Ł ̉ ̀ ́ ß º
ng phap tinh toan trong D: Hê sô tan săc (ps/nm.km) L: Chiêu dai (km) thiêt kê tuyên thông tin quang ε : phân chu ki bit đ B: Tôc đô bit (Gbps) B : Phô tân sô (GHz) f : Chu trinh lam viêc
ng h p tôc đô bit thâp/phô rông
ợ
̀ ̀ ̣
2
́ ̣ ́ ́ ̉ ̣
GDLB
7.069.6» e
l
e 650.819.1 hoăc̣
v
- Tr ườ l DLB - Tr
ườ
ợ
» G
ng h p tôc đô bit cao/phô hep 2
2
́ ̣ ́ ̉ ̣
BLD
826.941
f
e » l
ấ ̣ x u nh t
ấ
́ ́ ́ ́
Tinh toan theo cac gia tri cua cac tham sô
Tinh toan gia tri epsilon
(ε) thông qua công th cứ
̉ ́ ́
́ ́ ́ ̣
P (dB)
ε
0.5
0.2
1
0.3
2
0.48
- Đôi v i lase đ n mode ́ ớ ơ
2
22
10
log
1
kQ
e1
PMPN
10
1 2
́ ớ (cid:252) (cid:236) (cid:239) (cid:239) ø Ø e p - (cid:246) (cid:230) - Đôi v i lase đa mode -= - - (cid:247) (cid:231) (cid:253) (cid:237) œ Œ ł Ł ß º (cid:239) (cid:239) (cid:254) (cid:238)
Khi bu công suât la 1dB, ệ ố Q=6.36, k = 0.7 thì ε = 0.115 h s ̀ ́ ̀
ấ ̣ x u nh t
ấ
́ ́ ́ ́
Tinh toan theo cac gia tri cua cac tham sô
̉ ́ ́
Thiêt kê s dung bu tan săc: Co hai ki thuât s dung đê bu tan săc ̣ ử ́ ̣ ̀ ́ ́ ́ ̃ ̣ ̉ ̀ ́ ́
c ̃ ̣
́ ử Ki thuât bu tr ̀ ướ Ki thuât bu sau ̃ ̣ ̀
ấ ̣ x u nh t
ấ
́ ́ ́ ́
Tinh toan theo cac gia tri cua cac tham sô
̉ ́ ́
́ ự
́ ́ ́ ̉ ̉
i han cho phep cua hê thông va vi thê đap ng đ
c ti sô lôi bit.
́ ứ
ượ
ớ
̣ ́ ̀ ̀ ̉ ̉ ̉ ̀ ́ ̀ ̀
̣ ́ ̉ ̣ ́ ̀ ̀ ́ ̉ ́ ̃ ́
ớ
=
OSNR
Tinh toan OSNR cho tuyên điêm điêm Viêc thiêt kê d a vao OSNR thi phai đam bao OSNR tâng cuôi cung năm trong gi V i hê thông: ̣ ́
P in hv
NF
f
stage
OSNR cho môi tâng OSNR hê thông:
̃ ̀ (cid:209)
N
=
+
+
=
++ ...
̣ ́
1 OSNR
1 OSNR
= 1
i
final
1 OSNR 1
1 OSNR 2
1 OSNR 3
N
1 OSNR i
(cid:229)
ấ ̣ x u nh t
ấ
́ ́ ́ ́
Tinh toan theo cac gia tri cua cac tham sô
Tinh toan OSNR cho tuyên điêm điêm
̉ ́ ́
́ ́ ́ ̉ ̉
ớ Г (dB), thi ̀ ̣ ́ ̀ ́ ̣ ̃ ̣
=
OSNR
OSNR tâng cuôi cung đ c cho b i biêu th c: V i hê thông N tâng khuêch đai, suy hao môi chăng ượ ứ ở ̀ ́ ̀ ̉
P in hv
NF
fN
=
+
(cid:209) G
OSNR
93.158
(
dB
)
NF
10
log
N
10
log
f
P in
dB
(cid:209) - - - G -
1.0=
f
nm
thì
(cid:209)
=
+
Loga hai vê:́ V i ớ
OSNR
58
(
dB
)
NF
10
log
N
P in
dB
- - G -
ấ ̣ x u nh t
ấ
́ ́ ́
Tính toan theo cac gia tri cua cac tham sô
Tính toán v i xuyên âm quang
ớ
̉ ́ ́
Xuyên âm liên kênh + 10
-= d
I
log
(
k
)1
dB
CC
10
T ng quát
ổ
:
-
-I A 10
-I NA 10
+
+= d
10
log
2
10
(
k
10)3
dB
C C
10
(cid:246) (cid:230) (cid:247) (cid:231) - · (cid:247) (cid:231)
ł Ł
+
CC 10
=
10
log
1
10
dB
P C
10
Tr
ng h p đ n kênh gây nhi u:
ườ
ễ
ợ
ơ
1 1
r r
(cid:246) (cid:230) (cid:247) (cid:231) - (cid:247) (cid:231) - ł Ł
2
CC 2 10
+
2
-=
log5
1
Q
P C
10
Tr
ườ
ợ
ễ ng h p đa kênh gây nhi u:
1
10 k
r r
1 1
(cid:246) (cid:230) (cid:247) (cid:231) (cid:246) (cid:230) (cid:247) (cid:231) - (cid:247) (cid:231) - - (cid:247) (cid:231) ł Ł (cid:247) (cid:231) ł Ł
̣ x u nh t
ấ cua ̉
ấ
́ ́ ́
Tính toan theo cac gia tri cac tham sô
i cùng
Tính toán v i xuyên âm ớ ễ
ử ụ
ạ
- X y ra khi kênh gây nhi u và kênh s d ng t ả c sóng danh đ nh. b ướ - Bù xuyên âm đ
c tính toán
ị ượ
́ ́
+
r r
1 1
=
10
log
dB
P I
10
C I 10
C I 10
+
10
4
10
+
r +
r r
1 1
r
1
(cid:246) (cid:230) (cid:247) (cid:231) - (cid:247) (cid:231) (cid:247) (cid:231) Tr ng h p đ n kênh gây nhi u: ườ ễ ợ ơ (cid:247) (cid:231) - (cid:247) (cid:231) - ł Ł
+
1
2
C I 10
-=
log5
41
10
' Q
dB
P I
10
2
1
1 r 1 r
(cid:246) (cid:230) (cid:247) (cid:231) (cid:247) (cid:231) · - (cid:247) (cid:231) Tr ng h p đa kênh gây nhi u ườ ễ ợ (cid:246) (cid:230) (cid:247) (cid:231) - (cid:247) (cid:231) (cid:247) (cid:231) ł Ł ł Ł
Tính toán theo s li u th ng kê
ố ệ
ố
M t s khái ni m
ộ ố
ệ
Xác su t ng ng ho t đ ng c a h th ng: Là xác
ạ ộ
ừ
ấ
ủ ệ ố 10- 12
su t t s l
i bít BER l n h n
ấ ỉ ố ỗ
ơ
ớ
c xác đ nh khi xác
ứ
ệ ố
ượ
ị
M c ý nghĩa h th ng: đ su t tham s h th ng v
t quá m t giá tr x nào
ố ệ ố
ấ
ượ
ộ
ị
đó.
thP
Ng
ng xác su t ho t đ ng :là m c ý nghĩa
ưỡ
ạ ộ
ứ
ấ
t ố
i đa c a m i tham s h th ng còn có th ch p ố ệ ố
ể ấ
ủ
ỗ
nh n đ
c
ậ ượ
Tính toán theo s li u th ng kê
ố ệ
ố
Các b
c tính toán
ướ
Tính toán theo s li u th ng kê
ố ệ
ố
Suy hao th ng kê
ố
ệ ố
ủ ợ ố
a=
a+
+
A
L
yαx
c
s
ố ố ố
α: H s suy hao c a s i quang αs : Suy hao ghép n i trung bình αc: Suy hao trung bình connector x: s m i ghép n i ố y: S connector L: Chi u dài tuy n ề
ế
ố
ắ
Tán s c màu th ng kê - Khi các s i quang khác nhau đ ượ ế ố ớ k t h p là t ng c a các tán s c riêng r . ẽ ế ợ
c k t n i v i nhau thì tán s c màu ắ
ợ ổ ủ ắ
ố ệ ố ộ ệ ắ ẩ ị
- Các th ng kê h s tán s c: Giá tr trung bình µ và đ l ch chu n σ
Tính toán theo s li u th ng kê
ố ệ
ố
ắ
Các th ng kê d ng chu i đ i v i s i quang
Tán s c màu th ng kê ố
ố ạ
(
) =l
D
ệ ố
ắ
- H s tán s c trung bình:
i
(
(
)
(
)
) m=l
l (cid:229)
DTot
ỗ ố ớ ợ 1 ( ) iD n i h n trung tâm:
ử ụ
ị
ớ ạ
- S d ng đ nh lí gi
3 n
ớ
ề
ế
2/1
l s – l
L
ề )
(
(
(
- V i chi u dài đo n c c đ i là Lseg, chi u dài tuy n Ltot thì: ạ ự ạ ) ) m=l
D
3
Tot
2/1
(
)
)
(
)
Seg L Tot ) ( =l
(cid:246) (cid:230) (cid:247) (cid:231) l s – l (cid:247) (cid:231) ł Ł
CD
( 3
L
- Khi đó tán s c t ng:
ắ ổ
Tot
L Tot
Seg
L Tot
i h n xác su t
Thì các gi
ớ ạ
ạ ợ
ề
ấ σ,
ố c chia thành các ph n thành ph n trung bình và
ượ
ầ
ế ợ ớ ộ ệ ầ i v i nhau.
c khi chúng k t h p l
V i tuy n quang nhi u lo i s i quang: ế ớ i v i xác su t gi ng nhau, k t h p v i đ l ch Gausse ±3 đ c tính l ạ ớ ượ ấ ng trình đ nh ng các ph ươ ư đ l ch chu n tr ướ ẩ ộ ệ
ế ợ ạ ớ
l s – l m
ệ ế
ồ ờ ộ ộ ứ ế ế ứ ạ t k tuy n thông tin quang là m t công vi c khó khăn và ộ
ề
ng đ n thi ế ố ả
ng pháp t k tuy n quang. ế ế ế t k và ph ươ ộ ố ổ
ế ế i h n và theo giá tr th ng kê. t k theo gi ưở ng pháp thi ị ố ớ ạ ế ế
ng ươ ủ
Thi ph c t p. Sau m t th i gian nghiên c u, đ án đã trình bày m t s v n đ sau: ố ấ Nêu m t s tham s nh h Trình bày t ng quát các ph ươ thi Đ a ra các công th c tính toán c a các tham s trong ph ư pháp thi ố ng pháp th ng kê. t k x u nh t và ph ế ế ấ ứ ấ ươ ố
ồ ứ ướ ỉ ề ậ ượ ế
ươ
ượ ị ố
ị ớ ạ ườ
c đ n m t H ng nghiên c u: Trong đ án m i ch đ c p đ ớ ộ tham s h th ng đ ng pháp c tính toán th ng kê trong ph ố ố ệ ố tính toán theo giá tr th ng kê, còn các tham s khác gi ng v i ớ ố i h n. Vi c tính toán nhi u tr ề c nghiên c u. tham s th ng kê v n ti p t c đ ng h p tính toán theo giá tr gi ế ụ ượ ẫ ợ ố ố ố ệ ứ
