Tính toán tối thiểu hóa số bộ khếch đại edfa trong tuyến thông tin sợi quang coherence có các edfa xen kẽ

TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 4(27).2008

25

TÍNH TOÁN TỐI THIỂU HOÁ SỐ BỘ KHUẾCH ĐẠI

EDFA TRONG TUYẾN THÔNG TIN SỢI QUANG

COHERENCE CÓ CÁC EDFA XEN KẼ

CALCULATION FOR MINIMIZING THE NUMBER OF EDFAS IN

COHERENT OPTIC FIBER COMMUNICATION LINK USING

CASCADED EDFAS

NGUYỄN VĂN TUẤN

Trường Đại học Bách khoa, Đại học Đà Nẵng

TÓM TẮT

Bài báo thiết lập biểu thức tính toán tỉ số tín hiệu trên nhiễu điện eSNR tại máy thu

trong tuyến thông tin quang Coherence có các EDFA mắc xen kẽ. Trên cơ sở đó, xây

dựng lưu đồ thuật toán, viết chương trình tính toán bằng MathCAD, xác định số bộ

khuếch đại tối thiểu, độ khuếch đại tối ưu của các EDFA sao cho eSNR đạt được giá trị

cho phép tương ứng với tỉ lệ lỗi bit BER cho trước và tốc độ bít nhất định. Sau đó, bài

báo các vẽ đồ thị cho phép xác định ngay số bộ khuếch đại tối thiểu cần thiết và độ

khuếch đại của chúng, tương ứng với các khoảng cách truyền dẫn khác nhau từ

1000km đến 9000km. Kết quả này có thể được sử dụng hiệu quả trong công tác thiết

kế và khai thác tuyến.

ABSTRACT

In this paper, we first determine the expression for calculating electric Signal-to-Noise

Ratio at the receiver in Coherent Fiber Optic Communication Links using cascaded

EDFAs. Next, algorithm chart is built and MathCAD language-based program written to

minimize the number of EDFAs (n) and determine their optimal gains (G) in order to

achieve permitted values of eSNR corresponding with BER and Bit-Rate given in

advance. Then we calculate, finding out the set of optimal parameters (n,G)

corresponding to different distances (from 100km to 9000km) and present the results

through the graphs. These results can be applied effectively in designing and making

Coherent Fiber Optic Communication links.

1. Giới thiệu

Khi thiết kế hệ thống thông tin sợi quang đường dài, đặc biệt là hệ thống cáp

quang biển với khoảng cách hàng trăm đến hàng chục ngàn km, người ta thường mắc

các bộ khuếch đại EDFA cách đều nhau theo kiểu mắc xen kẽ (dạng mắc chuỗi). Bài

toán đặt ra là với một cự ly thông tin cho trước, cần xác định số bộ EDFA tối thiểu sao

cho vẫn thoả mãn tỉ số tín hiệu trên nhiễu điện eSNR cho phép tại máy thu tương ứng

với tốc độ bít và tỉ số lỗi bit BER theo yêu cầu. Điều này rất cần thiết vì nếu sử dụng

nhiều EDFA hơn sẽ làm tăng giá thành hệ thống, phức tạp trong công tác bảo trì bảo

dưỡng và làm tăng xác suất sự cố. Hơn nữa, càng nhiều bộ EDFA thì công suất nhiễu

phát xạ tự phát ASE tích luỹ qua các bộ khuếch đại càng lớn, làm giảm chất lượng tín

hiệu truyền dẫn. Ngược lại nếu số EDFA ít hơn số tối thiểu cần tính toán thì tỉ số tín