SlideShare a Scribd company logo
1 of 124
Download to read offline
BĂ© gižo dĂŽc v” Ÿ”o tÂčo
Tr−ĂȘng ÂźÂči hĂ€c bžch khoa h” nĂ©i
--------------------------------------------

luËn všn thÂčc sÜ khoa hĂ€c

kĂŒ thuËt Âźa truy nhËp trong mÂčng
quang v” Þng dÎng
ng”nh: xö lĂœ th«ng tin v” truyÒn th«ng
M∙ sù:

NguyÔn thÕ d−¬ng

Ng−ĂȘi h−íng dÉn khoa hĂ€c: PGS -TS. §Æng všn chuyÕt

h” néi 2006
-i-

LĂȘi cam Âźoan

Em xin cam Âźoan luËn všn n”y l” c«ng tr×nh nghiÂȘn cĂžu cña b¶n th©n.
Cžc nghiÂȘn cĂžu trong luËn všn n”y dĂča trÂȘn nhĂ·ng tĂŠng hĂźp lĂœ thuyÕt v” hiÓu
biÕt thĂčc tÕ cña em, kh«ng sao chÐp.

Tžc gi¶ luËn všn

NguyÔn ThÕ D−¬ng
-ii-

MĂŽc lĂŽc
NĂ©i dung

Trang

LĂȘi MĂ« ¼Çu .............................................................................................
Ch−¬ng 1: cžc phÇn tö sö dĂŽng trong mÂčng
quang ¼a truy nhËp
1.1

giíi thiÖu chung 







.................................. 1

1.2

BĂ© ghÐp h×nh sao qu¶ng bž 









.... 2

1.3

bĂ© ghÐp kÂȘnh v” tžch kÂȘnh ........................................... 4

1.4

¼iùt laze ¼iÒu chØnh ¼−üc b−íc sãng. .................... 7

1.4.1

§iÒu chØnh nhiÖt. ........................................................................... 8

1.4.2

§iĂšt laze ÂźiÒu chØnh ¼−üc b−íc sĂŁng sö dĂŽng hĂšc ngo”i............... 8

1.4.3

ÂźiĂšt laze hĂ„i tiÕp ph©n bĂš (DFB) hai ÂźoÂčn..................................... 10

1.4.4

§iĂšt laze ph¶n xÂč ph©n bĂš Bragg hai ÂźoÂčn v” ba ÂźoÂčn. ................ 11

1.5

bĂ© lĂ€c quang ÂźiÒu chØnh ¼−üc 
................................

12

Ch−¬ng 2 : KĂŒ thuËt Âźa truy nhËp
ph©n chia theo b−íc sĂŁng - wdma
2.1

TĂŠng quan vÒ kĂŒ thuËt WDMA....................................... 14

2.2

MÂčng WDMA Ÿn b−íc ....................................................... 14

2.2.1

MÂčng WDMA “ qu¶ng bž v” lĂča chĂ€n ”........................................ 14

2.2.2

MÂčng WDMA “¼Þnh tuyÕn theo b−íc sĂŁng”.................................

2.2.3

Cžc vÊn ¼Ò liÂȘn quan ¼Õn hiÖu suÊt v” thiÕt kÕ mÂčng .................... 25

20

2.2.3.1 VÞ trÝ bĂ© ¼Öm trong mÂčng WDMA Ÿn b−íc .................................

25

2.2.3.2 XuyÂȘn kÂȘnh.....................................................................................

26

2.3

MÂčng WDMA Âźa b−íc .........................................................

29

2.3.1

Khži niÖm chung vÒ mÂčng WDMA Âźa b−íc ................................ 29

2.3.2

§Æc ÂźiÓm cña mÂčng WDMA Âźa b−íc 




....................... 31
-iii-

2.4

Ăžng dĂŽng mÂčng kĂŒ thuËt Âźa truy nhËp WDMA

36

2.4. 1

MÂčng WDMA Ÿn b−íc .............................................................. 36

2.4.1.1 MÂčng LAMBDANET...................................................................... 36
2.4.1.2 MÂčng RAINBOW............................................................................ 37
2.4.1.3 FOX –BĂ© kÕt nĂši chÐo quang tĂšc Ÿé cao










 38
2.4.1.4 HYPASS (High performance packet switch system




...... 39
2.4.1.5 MÂčng RINGGO............................................................................... 42
2.4.2

MÂčng WDMA Âźa b−íc .................................................................. 43

2.4.2.1 MÂčng Starnet.................................................................................. 43
2.4.2.2 MÂčng HORNET.............................................................................. 44
Ch−¬ng 3 : kĂŒ thuËt Âźa truy nhËp
ph©n chia theo sĂŁng mang phĂŽ – SCMA
3.1

Giíi thiÖu chung .................................................................. 49

3.2

HiÖu suÊt cña mÂčng scma Ÿn kÂȘnh 
..................... 51

3.2.1

NhiÔu l−üng tö Short noise 





................................... 53

3.2.2

NhiÔu nhiÖt cña mžy thu ............................................................... 54

3.2.3

NhiÔu c−ĂȘng Ÿé Laser ................................................................... 55

3.2.4

NhiÔu giao thoa quang .................................................................. 55

3.2.5

TĂ» sĂš tÝn hiÖu trÂȘn tÂčp ©m tĂŠng....................................................... 58

3.2.6

Ăžng dĂŽng cña cžc hÖ thĂšng SCMA Ÿn kÂȘnh ................................ 55

3.3

§a truy nhËp sĂŁng mang phĂŽ Âźa kÂȘnh ....................

3.3.1

Khži niÖm vÒ hÖ thĂšng SCMA Âźa kÂȘnh ........................................ 61

3.3.2

§Æc ÂźiÓm cña hÖ thĂšng SCMA Âźa kÂȘnh 
.................................... 62

3.3.3

TĂ» sĂš tÝn hiÖu trÂȘn tÂčp ©m tĂŠng ...................................................... 64

3.3.4

Ăžng dĂŽng cña cžc hÖ thĂšng SCMA Âźa kÂȘnh .................................. 65

60

Ch−¬ng 4 : kĂŒ thuËt Âźa truy nhËp
ph©n chia theo thĂȘi gian – TDMA
4.1

Giíi thiÖu chung .................................................................. 68
-iv-

4.2

Cžc khži niÖm cÂŹ b¶n cña KĂŒ thuËt TDMA 


. 68

4.3

Ăžng dĂŽng mÂčng KĂŒ thuËt Âźa truy nhËp TDMA .... 71

4.3.1

ATM-PON (ATM dĂča trÂȘn mÂčng quang thĂŽ Ÿéng) ...................... 71

4.3.2

E- PON (Ethernet dĂča trÂȘn mÂčng quang thĂŽ Ÿéng) ....................... 74
Ch−¬ng 5 : kĂŒ thuËt Âźa truy nhËp
ph©n chia theo m∙ - cdma

5.1

TĂŠng quan kĂŒ thuËt Âźa truy nhËp CDMA .............. 78

5.2

Cžc mÂčng sö dĂŽng kĂŒ thuËt CDMA ............................. 78

5.2.1

MÂčng sö dĂŽng kĂŒ thuËt CDMA tžch sĂŁng trĂčc tiÕp ......................

5.2.2

MÂčng CDMA quang kÕt hĂźp......................................................... 85

5.2.3

§Æc ÂźiÓm cña cžc mÂčng sö dĂŽng kĂŒ thuËt CDMA quang.............. 87

78

Ch−¬ng 6 : ¼Ò xuÊt m« h×nh Ăžng dĂŽng mÂčng
man TÂči b−u ÂźiÖn h” nĂ©i
6.1

HiÖn trÂčng mÂčng viÔn th«ng cña B§HN .................. 88

6.1.1

MÂčng truyÒn dÉn ........................................................................... 88

6.1.2

MÂčng tĂŠng Ÿ”i ............................................................................... 88

6.1.3

MÂčng DDN truyÒn thĂšng 














..

6.1.4

MÂčng truyÒn sĂš liÖu ATM + IP ..................................................... 90

6.1.5

MÂčng truy nhËp bšng rĂ©ng ADSL & SHDSL ................................ 91

6.2

§žnh giž Ăžng dĂŽng truy nhËp quang cña bÂźhn

6.3

DĂč bžo nhu cÇu phžt triÓn ............................................ 96

6.4

Ph©n tÝch gi¶i phžp Ăžng dĂŽng x©y dĂčng mÂčng .... 99

6.5

LĂča chĂ€n gi¶i phžp c«ng nghÖ truy nhËp .............. 103

6.6

MĂ©t sĂš chØ tiÂȘu cÂŹ b¶n khi x©y dĂčng mÂčng 

..

6.7

§Ò xuÊt cÊu h×nh Ăžng dĂŽng mÂčng MAN .................... 107

90

94

105

KÕt luËn................................................................................................. 110
T”i liÖu tham kh¶o ........................................................................... 111
-v-

ThuËt ngĂ· v” chĂ· viÕt tŸt
ADSL

Asymmetric Digital Sub Line

ThuÂȘ bao sĂš kh«ng ŸÚi xĂžng

AON

All –optical network

MÂčng to”n quang

ADM

Add/ Drop Multiplexer

BĂ© ghÐp kÂȘnh xen rÏ

APD

Avalanche Photodiode

§iÚt tžch sãng thžc

AR

Antireflection Coating

VĂĄ chĂšng ph¶n xÂč

ASK

Amplitude Shift Keying

Khož dÞch biÂȘn Ÿé

ATM

Asynchronous Transfer Mode

Mode chuyÓn giao kh«ng
ŸÄng bé

B-ISDN

Broadband Integrated
Digital network

BPF

BandPass Filter

Bé lÀc bšng th«ng

BRAS

Broadband Access Server

Server truy nhËp bšng rĂ©ng

CNR

Carrier –to- Noise Ratio

TĂ» sĂš sĂŁng mang trÂȘn nhiÔu

COT

Central Office terminal

ThiÕt bÞ ¼Çu cuĂši tĂŠng Ÿ”i

CT

Central terminal

ThiÕt bÞ ¼Çu cuùi tËp trung

DBR

Distributed Bragg Reflecter

Ph¶n xÂč ph©n bĂš Bragg

DCN

Digital Communication network

MÂčng th«ng tin sĂš

DCS

Digital Cross -connect system

Bé nÚi chÐo sÚ

Service MÂčng sĂš liÂȘn kÕt Âźa dÞch vĂŽ
bšng réng

DEMUX Demultiplexer

BĂ© gi¶i ghÐp (tžch) kÂȘnh

DFB

Distributed Feedback

HĂ„i tiÕp ph©n bĂš

DLC

Digital loop Carrier

TruyÒn t¶i mÂčch vßng sĂš

DR

Distributed reflector

BĂ© ph¶n xÂč ph©n bĂš

DSL

Digital sub line

§−ĂȘng d©y thuÂȘ bao sĂš

DSLAM DSL access Multiplexer

BĂ© ghÐp ¼−ĂȘng thuÂȘ bao sĂš

FBG

Fiber Bragg grating

Cžch tö quang Bragg

FP-LD

Fabry-Perot laser diode

§i Út la-de Fabry-Perot

FSK

Frequency Shift Keying

Kho¾ dÞch tÇn sù

FTTB

Fiber to the Building

Cžp quang tíi to” nh”

FTTC

Fiber to the Curb

Cžp quang tĂ­i khu d©n c−
-vi-

FTTH

Fiber to the home

Cžp quang tíi nh”

FTTL

Fiber to the loop

MÂčch vßng cžp quang

FTTO

Fiber to the office

Cžp quang tíi c«ng së

FWM

Four –Wave Mixing

Trén bÚn sãng

GGL

Gain Guided laser

Lade ¼iÒu khiÓn khuyÕch
ÂźÂči

GI

Graded Index

ChØ sÚ Gradien

GRIN

Graded refractive Index

ChØ sù chiÕt suÊt Gradien

IF

Intermediate frequency

Trung tÇn

IGL

Index Guided laser

Lade ¼iÒu khiÓn chØ sù chiÕt
suÊt

IM

Intensity Modulation

§iÒu biÕn c−ĂȘng Ÿé

IMD

Intermodulation Distortion

MÐo ¼iÒu chÕ t−¬ng hç

LD

Laser diode

§iÚt lade

LED

Light Emitting Diode

§iÚt phžt quang LED

LO

Local Oscillator

Dao Ÿéng néi

LOC

Large Optical Cavity

HĂšc cĂ©ng hâˆ’Ă«ng quang rĂ©ng

MAN

Metropolitan Area Network

MÂčng khu vĂčc nĂ©i thÞ

MQW

Multiple Quantum Well

GiÕng l−üng tö

MUX

Multiplexer

BĂ© ghÐp kÂȘnh

MZ

Mach –Zehnder

BĂ© ÂźiÒu chÕ Mach –Zehnder

OA

Optical amplifier

BĂ© khuÕch ÂźÂči quang

OADM

Optical Add/Drop Multiplexer

BĂ© ghÐp kÂȘnh xen rÏ quang

OFA

Optical fiber amplifier

BĂ© khuÕch ÂźÂči quang sĂźi

ONI

Optical Network interface

Giao diÖn mÂčng quang

ONNI

Optical network – to – network Giao diÖn mÂčng –mÂčng
interface
quang

ONU

Optical network Unit

ThiÕt bÞ mÂčng quang

OTN

Optical transport network

MÂčng truyÒn t¶i quang

OXC

Optical Cross connect

NÚi chÐo quang

PDS

Passive Distribute Service

DÞch vĂŽ ph©n phĂši thĂŽ Ÿéng
-vii-

PIN

Positive Intrinsic Negative

CÊu tróc PIN

PON

Passive optical network

MÂčng quang thĂŽ Ÿéng

PSK

Phase shift keying

Kho¾ dÞch pha

RF

Radio frequency

TÇn sĂš v« tuyÕn

RIN

Relative Intensity Noise

NhiÔu c−ĂȘng Ÿé t−¬ng ŸÚi

RPR

Resilient packet ring

MÂčng vßng chuyÓn mÂčch
gĂŁi tĂč hĂ„i phĂŽc

SBS

Stimulated Brillouin Scattering

Tžn xÂč Brillouin kÝch thÝch

SCM

Subcarrier Multiplexing

GhÐp kÂȘnh sĂŁng mang phĂŽ

SDSL

Symmetric digital sub line

ThuÂȘ bao sĂš ŸÚi xĂžng

SEL

Surface Emitting laser

La-de ph¾t mÆt

SPM

Self phase modulation

TĂč ÂźiÒu chÕ pha

SRS

Stimulated Raman Scattering

Tžn xÂč raman kÝch thÝch

TDM

Time division Multiplexing

GhÐp kÂȘnh theo thĂȘi gian

TDMA

Time division Multiple Access

§a truy nhËp theo thĂȘi gian

TT

Tunable transmitter

BĂ© phžt ÂźiÒu chØnh ¼−üc

TR

Tunable receiver

BĂ© thu ÂźiÒu chØnh ¼−üc

FT

Fixed – tuned transmitter

BĂ© phžt cĂš ¼Þnh

RF

Fixed – tuned receiver

BĂ© thu cĂš ¼Þnh

VPN

Virtual private network

DÞch vĂŽ mÂčng riÂȘng ¶o

WDM

Wavelength Division Multiplex

GhÐp kÂȘnh theo b−íc sĂŁng

WDMA

Wavelength Division Multiple §a truy nhËp theo b−íc
Access
sĂŁng

WGR

Wavelength Grating Router

BĂ© ¼Þnh tuyÕn cžch tö dÉn
sĂŁng

WR

Wavelength Router

BĂ© ¼Þnh tuyÕn b−íc sĂŁng

WRC

Wavelength routing Controller

BĂ© ÂźiÒu khiÓn ¼Þnh tuyÕn
b−íc sãng

WT

Wavelength terminal

ThiÕt bÞ kÕt cuùi b−íc sãng

XPM

Cross Phase Modulation

§iÒu chÕ ngang (chÐo) pha
-viii-

danh mÎc b¶ng
B¶ng 2.1

Quan hÖ giĂ·a sĂš nĂłt mÂčng (N) v” sĂš b−íc (h) xuÊt phžt tĂ”

33

mét nót nguÄn trong gi¶n ŸÄ ShuffleNet (p,k) .......................
B¶ng 2.2

MĂ©t sĂš th«ng sĂš ÂźÂči diÖn biÓu ŸÄ ShuffleNet ....................... 34

B¶ng 2.3

Cžc tham sĂš thö nghiÖm mÂčng HORNET ............................. 45

B¶ng 6.1

KĂŒ thuËt truyÒn dÉn tĂ” tĂŠng Ÿ”i ¼Õn thuÂȘ bao 





 104

B¶ng 6.2

KĂŒ thuËt truyÒn dÉn tĂ” thuÂȘ bao ¼Õn tĂŠng Ÿ”i 





 104

Danh mîc h×nh vÏ
H×nh 1.1.
H×nh 1.2.
H×nh 1.3.
H×nh 1.4.
H×nh 1.5
H×nh 1.6
H×nh 1.7
H×nh 1.8
H×nh 1.9
H×nh 1.10
H×nh 1.11
H×nh 2.1
H×nh 2.2

MĂ©t sĂš cÊu kiÖn quang thĂŽ Ÿéng ...........................................
BĂ© ghÐp h×nh sao 8x8 tÂčo ra b»ng 12 bĂ© ghÐp sĂźi Ÿn mode .
Cžc bĂ© ghÐp h×nh sao .............................................................
SÂŹ ŸÄ khĂši hÖ thĂšng WDM ....................................................
ThiÕt bÞ ghÐp –tžch kÂȘnh hçn hĂźp (MUX-DEMUX) .............
XuyÂȘn kÂȘnh ............................................................................
§iĂšt laze ÂźiÒu chØnh ¼−üc sö dĂŽng hĂšc ngo”i ........................
Laser MAGIC ........................................................................
§iĂšt laze hĂ„i tiÕp ph©n bĂš hai ÂźoÂčn .......................................
SÂŹ ŸÚ cÊu trĂłc diode laze ph¶n xÂč ph©n bĂš Bragg ................
SÂŹ ŸÄ khĂši bĂ© lĂ€c quang ÂźiÒu chØnh ¼−üc ..............................
MÂčng WDMA h×nh sao Ÿn b−íc “qu¶ng bž v” lĂča chĂ€n”....
SÂŹ ŸÄ chuyÓn ŸÊi trÂčng thži kÕt hĂźp vĂ­i sĂš b−íc sĂŁng ¼−üc
sö dÎng ..................................................................................

2
2
4
4
5
9
9
9
10
11
12
15
17

H×nh 2.3

Quan hÖ sĂš b−íc sĂŁng bËn -T¶i ρ v” sĂš b−íc sĂŁng cĂčc ÂźÂči ... 20

H×nh 2.4

NguyÂȘn lĂœ ¼Þnh tuyÕn b−íc sĂŁng mÂčng WDMA Ÿn b−íc .. 220

H×nh 2.5

MÂčng ¼Þnh tuyÕn theo b−íc sĂŁng N = 3

21

nĂłt ,sö dĂŽng phÇn tö WDM ..................................................
H×nh 2.6

MÂčng ¼Þnh tuyÕn theo b−íc sĂŁng
sö dĂŽng chuyÓn mÂčch kh«ng gian chĂ€n b−íc sĂŁng ...............

23
-ix-

H×nh 2.7

NguyÂȘn lĂœ hoÂčt Ÿéng mÂčng LLN 









... 24

H×nh 2.8

Tži sö dĂŽng b−íc sĂŁng trong mÂčng LLN ............................... 25

H×nh 2.9

Quan hÖ thĂȘi gian Ÿßi v” t¶i cho mÂčng ¼Öm ¼Çu ra ¼Çu v”o

26

H×nh 2.10

ChĂ€n kÂȘnh trong mÂčng WDMA thu kÕt hĂźp .........................

27

H×nh 2.11

MÊt mžt c«ng suÊt do xuyÂȘn kÂȘnh trong bĂ© tžch sĂŁng quang 28

H×nh 2.12

Quan hÖ giĂ·a c«ng suÊt cĂčc ÂźÂči trÂȘn kÂȘnh v” sĂš kÂȘnh cho

29

4 ¶nh hâˆ’Ă«ng phi tuyÕn trong mÂčng WDMA 





..
H×nh 2.13

CÊu trĂłc mÂčng Âźa chÆng WDMA h×nh sao 8 nĂłt ................... 30

H×nh 2.14

BiÓu ŸÄ kÕt nĂši trĂčc tiÕp Shufflenet mÂčng Âźa chÆng

32

h×nh sao 8 nót..........................................................................
H×nh 2.15

BiÓu diÔn th«ng l−üng trÂȘn mĂ©t nĂłt, sĂš nĂłt N

35

cho mÂčng WDMA shuffleNet ................................................
H×nh 2.16

CÊu trĂłc mÂčng Lambdanet WDMA ....................................... 36

H×nh 2.17

CÊu trĂłc cÂŹ b¶n cña mÂčng FOX ............................................. 38

H×nh 2.18

CÊu trĂłc mÂčng WDMA –Hypass ........................................... 39

H×nh 2.19

Minh hoÂč thuËt tožn thšm dß h×nh c©y trong tr−ĂȘng hĂźp

40

cĂŁ 4 gĂŁi dĂ· liÖu ŸÄng thĂȘi ¼Õn cĂŻng mĂ©t ¼Ých .......................
H×nh 2.20

Quan hÖ giĂ·a thĂȘi gian trÔ trung b×nh

41

v” t¶i ρ trong mÂčng Hypass ...................................................
H×nh 2.21

MÂčng metro WDM ringo ................................................... 42

H×nh 2.22

CÊu tróc nót RINGO .............................................................

H×nh 2.23

CÊu trĂłc chuyÓn mÂčch Starnet ............................................... 43

H×nh 2.24

CÊu trĂłc mÂčng HORNET.......................................................

H×nh 2.25

SÂŹ ŸÄ cÊu trĂłc nĂłt truy nhËp (AN) trong mÂčng HORNET .... 46

H×nh 2.26

NguyÂȘn lĂœ hoÂčt Ÿéng giao thĂžc CSMA/CA

43
46
47

trong mÂčng HORNET 















H×nh 3.1

NguyÂȘn lĂœ kĂŒ thuËt ÂźiÒu chÕ SCM 









. 49

H×nh 3.2

MÂčng SCMA cÊu trĂłc h×nh sao .............................................. 51

H×nh 3.2 (a) PhĂŠ c«ng suÊt quang cña hai Laser Ÿn mode dĂ€c

53
-x-

cĂŁ Ÿé lÖch tÇn sĂš trung t©m b»ng ÎŽv .....................................
H×nh 3.2(b)

PhĂŠ c«ng suÊt ÂźiÖn cña th”nh phÇn nhiÔu khi ÎŽv ≠0 .............. 57

H×nh 3.2 (c) PhĂŠ c«ng suÊt ÂźiÖn cña th”nh phÇn nhiÔu khi ÎŽv = 0 ............

57

H×nh 3.3

59

TĂ» sĂš (SNRtot) tĂŠng v” 4 loÂči nhiÔu trong
hÖ thĂšng SCMA Ÿn kÂȘnh .....................................................

H×nh 3.4

H−íng lÂȘn hÖ thĂšng FITL dĂča trÂȘn SCMA –PON ................ 60

H×nh 3.5

MÂčng SCMA Âźa kÂȘnh , N b−íc sĂŁng v” M nĂłt mÂčng

61

trÂȘn mĂ©t b−íc sĂŁng ...............................................................
H×nh 3.6

Gžn kÂȘnh tÇn trong mÂčng SCMA Âźa kÂȘnh ............................. 62

H×nh 3.7

CÊu trĂłc chuyÓn mÂčch gĂŁi tĂšc Ÿé cao dĂča trÂȘn
66
SCMA Âźa kÂȘnh Ăžng dĂŽng cho MAN 








..

H×nh 4.1

MÂčng quang thĂŽ Ÿéng dĂča trÂȘn cÊu trĂłc Bus ......................... 69

H×nh 4.2

CÊu trĂłc cña ATM-PON......................................................... 72

H×nh 4.3

Khung thĂȘi gian ATM-PON ŸÚi xĂžng 155 Mbps .................. 74

H×nh 4.4

S ŸÄ Þng dÎng E-PON .........................................................

H×nh 4.5

Khe thĂȘi gian h−íng lÂȘn v” h−íng xuĂšng E-PON ................. 76

H×nh 5.1

MÂčng CDMA quang .............................................................. 79

H×nh 5.2

M· hož bÝt nguĂ„n tin ‘1’ vĂ­i chuçi chÝp CDMA.

75

79

Sù c¾c chÝp, F=25. Sù c¾c chip 1, K=5 ..................................
H×nh 5.3

(a) Bé m· hož quang v” (b) bé gi¶i m· quang sö dÎng

82

cžc ¼−ĂȘng d©y trÔ quang song song........................................
H×nh 5.4

Hai m· quang trĂčc giao A v” B .............................................. 84

H×nh 5.5

M· hož v” gi¶i m· phĂŠ cžc xung žnh sžng cĂčc ngŸn

86

trong cžc mÂčng CDMA quang kÕt hĂźp ..................................
H×nh 6.1

SÂŹ ŸÄ ¼Êu nĂši cžc trÂčm tĂŠng Ÿ”i - mÂčng B−u ÂźiÖn H” NĂ©i .... 89

H×nh 6.2

CÊu trĂłc mÂčng truyÒn sĂš liÖu ATM + IP ............................... 91

H×nh 6.3

SÂŹ ŸÄ cÊu trĂłc mÂčng truy nhËp ADSL & SHDSL .................. 92

H×nh 6.4

SÂŹ ŸÄ mÂčng truy nhËp ADSL v” SHDSL – B−u ÂźiÖn H” NĂ©i

93

H×nh 6.5

SÂŹ ŸÄ triÓn khai MAN Ăžng dĂŽng c«ng nghÖ

108

HORNET trÂȘn mÂčng H” NĂ©i .................................................
-xi-

LĂȘi mĂ« ¼Çu
Ng”y nay, thÕ giĂ­i Âźang b−íc sang kĂ» nguyÂȘn cña th«ng tin, trong Ÿã
c«ng nghÖ th«ng tin v” truyÒn th«ng l” Ÿéng lĂčc thĂłc ŸÈy sĂč phžt triÓn cña x·
hĂ©i. Do Ÿã, nhu cÇu truyÒn th«ng ng”y c”ng lĂ­n vĂ­i nhiÒu dÞch vĂŽ mĂ­i bšng
rĂ©ng v” Âźa ph−¬ng tiÖn trong ÂźĂȘi sĂšng kinh tÕ – x· hĂ©i cña tĂ”ng quĂšc gia cĂČng
nh− kÕt nĂši to”n cÇu.
§Ó Ÿžp Ăžng ¼−üc vai trß Ÿéng lĂčc thĂłc ŸÈy sĂč phžt triÓn cña kĂ» nguyÂȘn
th«ng tin, mÂčng truyÒn th«ng cÇn ph¶i cĂŁ kh¶ nšng truyÒn dÉn tĂšc Ÿé cao,
bšng th«ng rĂ©ng, dung l−üng lĂ­n. MĂ©t trong gi¶i phžp ¼Ó tÂčo ra mÂčng truyÒn
th«ng cĂŁ kh¶ nšng truyÒn dÉn Ÿã l” mÂčng th«ng tin quang tĂšc Ÿé cao. MÆc dĂŻ
cĂŁ sĂč phžt triÓn nhanh vÒ c«ng nghÖ, cÊu trĂłc mÂčng v” cÊu h×nh cžc hÖ thĂšng
truyÒn dÉn quang trong cžc Ăžng dĂŽng thĂčc tÕ, song vÒ cÂŹ b¶n mÂčng th«ng tin
quang cĂŁ thÓ chia l”m hai phÇn l” mÂčng truy nhËp v” mÂčng truyÒn t¶i.
MÂčng truyÒn t¶i vĂ­i mĂŽc tiÂȘu truyÒn cžc l−u l−üng lĂ­n vĂ­i bšng tÇn
rĂ©ng nh»m tho¶ m·n nhu cÇu truyÒn t¶i trong cÊu trĂłc mÂčng hiÖn ÂźÂči. TrÂȘn cÂŹ
sĂ« Ÿã, vÊn ¼Ò th«ng suĂšt l−u l−üng ¼−üc ¼Æt ra nh− l” mĂ©t nÒn t¶ng cho viÖc
tho¶ m·n nhu cÇu bšng tÇn rĂ©ng cña khžch h”ng m” kh«ng cÇn quan t©m tĂ­i
nĂ©i dung cña luĂ„ng tÝn hiÖu. §©y cĂČng l” nĂ©i dung yÂȘu cÇu tiÕn ¼Õn mÂčng to”n
quang thÕ hÖ sau (all optical network). MÂčng truy nhËp quang Ă« nhiÒu nÂŹi Ÿ·
¼−üc khai thžc cĂŁ hiÖu qu¶ v” Ÿ· Ÿžp Ăžng ¼−üc nhiÒu loÂči h×nh dÞch vĂŽ. Tuy
nhiÂȘn, nhu cÇu th«ng tin ng”y mĂ©t phžt triÓn mÂčnh, cžc yÂȘu cÇu vÒ cžc hÖ
thĂšng truy nhËp quang cho mÂčng nĂ©i hÂčt cĂŁ bšng tÇn rĂ©ng Ÿ· ¼−üc ¼Æt ra
nh»m tho¶ m·n sĂč phžt triÓn cña mÂčng v” cžc loÂči h×nh dÞch vĂŽ cĂŁ bšng tÇn v”
chÊt l−üng cao. §Ó thĂčc hiÖn cžc mĂŽc ¼Ých trÂȘn ng−ĂȘi ta Ÿ· v” Âźang nghiÂȘn
cĂžu rÊt nhiÒu cžc gi¶i phžp kĂŒ thuËt, mĂ©t trong sĂš Ÿã l” kĂŒ thuËt Âźa
truy nhËp quang nh»m tÂčo ra cžc sĂ« cĂž khoa hĂ€c cho viÖc thiÕt kÕ v”
Ăžng dĂŽng cžc mÂčng quang Âźa truy nhËp, nĂ©i dung luËn všn bao gĂ„m:
Ch−¬ng 1 giĂ­i thiÖu mĂ©t sĂš phÇn tö sö dĂŽng trong mÂčng quang Âźa truy
nhËp. NghiÂȘn cĂžu chĂžc nšng, nguyÂȘn lĂœ hoÂčt Ÿéng v” ¼Æc tÝnh kĂŒ thuËt cña
mĂ©t sĂš cÊu kiÖn quang thĂŽ Ÿéng v” cžc phÇn tö ÂźiÒu chØnh ¼−üc Ăžng dĂŽng
trong mÂčng quang Âźa truy nhËp (BĂ© phžt thay ŸÊi, bĂ© thu thay ŸÊi v” bĂ© lĂ€c
thay ¼éi ¼−üc).
-xii-

Ch−¬ng 2 sÏ tr×nh b”y vÒ kĂŒ thuËt Âźa truy nhËp ph©n chia theo b−íc
sĂŁng WDMA trong Ÿã ¼−a ra tĂŠng quan vÒ c«ng nghÖ WDMA, cžc khži niÖm
vÒ mÂčng WDMA Ÿn b−íc v” Âźa b−íc ŸÄng thĂȘi ph©n tÝch cÊu trĂłc, ¼Æc tÝnh
kĂŒ thuËt cña cžc mÂčng WDMA Ÿn b−íc v” Âźa b−íc v” nghiÂȘn cĂžu mĂ©t sĂš cÊu
trĂłc v” giao thĂžc mÂčng Ăžng dĂŽng kĂŒ thuËt WDMA.
Ch−¬ng 3 nghiÂȘn cĂžu vÒ kĂŒ thuËt Âźa truy nhËp ph©n chia theo sĂŁng
mang phĂŽ SCMA t×m hiÓu cžc ¼Æc ÂźiÓm vÒ kĂŒ thuËt Âźa truy nhËp sĂŁng mang
phĂŽ Ÿn kÂȘnh, kĂŒ thuËt Âźa truy nhËp sĂŁng mang phĂŽ Âźa kÂȘnh, ¼−a ra cžc ph©n
tÝch ¶nh hâˆ’Ă«ng vÒ nhiÔu g©y ra liÂȘn quan ¼Õn hiÖu suÊt cña mÂčng v” nÂȘu Ăžng
dĂŽng cña kĂŒ thuËt SCMA.
Ch−¬ng 4 m« t¶ kĂŒ thuËt Âźa truy nhËp theo thĂȘi gian TDMA vĂ­i hai
ph−¬ng thĂžc xö lĂœ ghÐp dßng tÝn hiÖu d−íi dÂčng chÌn bÝt v” dÂčng khĂši. Tr×nh
b”y cžc mÂčng Ăžng dĂŽng: MÂčng A-PON (ATM dĂča trÂȘn mÂčng quang thĂŽ Ÿéng)
v” MÂčng E-PON (Ethernet dĂča trÂȘn mÂčng quang thĂŽ Ÿéng).
Ch−¬ng 5 nghiÂȘn cĂžu ¼Æc ÂźiÓm cña kĂŒ thuËt ph©n chia theo m· CDMA
liÂȘn quan ¼Õn cžc kĂŒ thuËt CDMA tžch sĂŁng trĂčc tiÕp v” mÂčng CDMA quang
kÕt hĂźp v” ¼Æc ÂźiÓm cña cžc mÂčng sö dĂŽng kĂŒ thuËt CDMA quang.
Ch−¬ng 6 ¼Ò xuÊt kh¶ nšng Ăžng dĂŽng m« h×nh Ăžng dĂŽng MAN trÂȘn
mÂčng cña B−u ÂźiÖn H” nĂ©i ¼Ó chuyÓn t¶i l−u l−üng cho cžc mÂčng bšng rĂ©ng v”
tĂ”ng b−íc cĂŁ thÓ thay thÕ cžc mÂčng truyÒn dÉn kÂȘnh truyÒn thĂšng. ViÖc triÓn
khai Ăžng dĂŽng mÂčng MAN nhĂȘ kĂŒ thuËt WDMA cĂČng nh− Ăžng dĂŽng cña kĂŒ
thuËt WDMA trong cžc mÂčng ¼−ĂȘng trĂŽc v” mÂčng diÖn rĂ©ng ¼−üc m« t¶ cho
thÊy mĂžc Ÿé v” tÝnh kh¶ thi khi žp dĂŽng cÊu trĂłc MAN cho viÖc truyÒn t¶i dĂ·
liÖu chuyÓn mÂčch gĂŁi rÊt phĂŻ hĂźp cho cžc Ăžng dĂŽng cña mÂčng thÕ hÖ sau NGN
v”o thĂčc tÕ nh− thÕ n”o.
-1-

Ch−¬ng 1
tĂŠng quan vÒ cžc phÇn tö sö dĂŽng trong
mÂčng quang Âźa truy nhËp
1.1 giíi thiÖu chung.
Trong kĂŒ thuËt Âźa truy nhËp quang, vÒ mÆt b−íc sĂŁng ta cĂŁ kĂŒ thuËt
ghÐp kÂȘnh theo b−íc sĂŁng WDM t−¬ng Ăžng l” kĂŒ thuËt truy nhËp WDMA,
ghÐp kÂȘnh nhiÒu sĂŁng mang SCM t−¬ng Ăžng l” kĂŒ thuËt truy nhËp SCMA, vÒ
mÆt thĂȘi gian ta cĂŁ kĂŒ thuËt truy nhËp theo thĂȘi gian TDMA v” truy nhËp ph©n
chia theo m· CDMA.
Trong cžc mÂčng truy nhËp quang dßng bÝt dĂ· liÖu h−íng Âźi tĂ” ng−ĂȘi sö dĂŽng
¼Õn tĂŠng Ÿ”i cĂŁ l−u l−üng nhĂĄ v” h−íng vÒ tĂ” tĂŠng Ÿ”i ¼Õn ng−ĂȘi sö dĂŽng cĂŁ
l−u l−üng lĂ­n hÂŹn rÊt nhiÒu, v× vËy, kĂŒ thuËt truy nhËp cho cžc h−íng cĂČng
khžc nhau.
§Ó thĂčc hiÖn ¼−üc mÂčng quang Âźa truy nhËp cÇn ph¶i cĂŁ mĂ©t sĂš cÊu
kiÖn quang, th«ng th−ĂȘng ¼−üc gĂ€i l” cžc thiÕt bÞ quang thĂŽ Ÿéng. TuĂș theo
cžc chĂžc nšng thĂčc hiÖn m” chĂłng ¼−üc chia ra cžc loÂči nh− sau :
‱ BĂ© chia quang: BĂ© n”y thĂčc hiÖn chia c«ng suÊt quang tĂ” mĂ©t ¼Çu v”o
duy nhÊt tĂ­i mĂ©t sĂš ¼Çu ra.
‱ BĂ© tĂŠng hĂźp quang: BĂ© n”y thĂčc hiÖn chĂžc nšng ng−üc lÂči cña bĂ© chia,
nĂŁ tĂŠng hĂźp mĂ©t sĂš tÝn hiÖu quang Ă« cžc ¼−ĂȘng v”o v” ¼−a tĂ­i mĂ©t ¼Çu
ra duy nhÊt.
‱ BĂ© ghÐp h×nh sao qu¶ng bž: ThiÕt bÞ n”y thĂčc hiÖn viÖc kÕt hĂźp cžc tÝn
hiÖu quang tĂ” cžc cĂŠng v”o v” chia ¼Òu nĂŁ cho cžc cĂŠng ra.
‱ ThiÕt bÞ ghÐp kÂȘnh theo b−íc sĂŁng : ThiÕt bÞ n”y tĂŠng hĂźp cžc kÂȘnh cĂŁ
b−íc sĂŁng khžc nhau tÂči cžc ¼Çu v”o v” ¼−a ra mĂ©t ¼Çu ra duy nhÊt.
‱ ThiÕt bÞ tžch kÂȘnh theo b−íc sĂŁng : ThiÕt bÞ n”y chia Âźa kÂȘnh quang tĂ”
mĂ©t ¼Çu v”o th”nh cžc ¼Çu ra khžc nhau tuĂș thuĂ©c v”o b−íc sĂŁng cña
chĂłng.
‱ Cžc bĂ© cžc ly quang: CĂŁ nhiÖm vĂŽ b¶o vÖ bĂ© phžt hoÆc bÊt cĂž thiÕt bÞ
liÂȘn quan ¼Õn Ÿé nhÂčy tĂ” nhĂ·ng tÝn hiÖu ph¶n xÂč kh«ng mong muĂšn.
‱ BĂ© lĂ€c quang : ThiÕt bÞ n”y thĂčc hiÖn chĂ€n lĂ€c mĂ©t kÂȘnh trong sĂš cžc
kÂȘnh ¼Õn ¼Çu v”o, v” ¼−a kÂȘnh ¼−üc chĂ€n n”y ¼Õn ¼Çu ra.
Ngo”i ra trong mĂ©t sĂš mÂčng quang Âźa truy nhËp yÂȘu cÇu mĂ©t v”i phÇn
tö ÂźiÒu chØnh ¼−üc, vÝ dĂŽ nh− bĂ© phžt thay ŸÊi ¼−üc (Tx- Tunable), bĂ© thu
-2-

thay ŸÊi ¼−üc (Rx- Tunable) v” cžc bĂ© lĂ€c quang thay ŸÊi ¼−üc. §©y l” cžc
phÇn tö tÝch cĂčc, nĂŁ cĂŁ vÞ trÝ ¼Æc biÖt quan trĂ€ng trong cžc mÂčng quang sö
dĂŽng kĂŒ thuËt Âźa truy nhËp theo b−íc sĂŁng (WDMA).

N

a
λ1

λn

λ1 ...... λn

b

c
λ1

λ1 ...... λn

e

d

M

λn

f

H×nh 1.1 CÊu kiÖn quang thĂŽ Ÿéng.
a. BĂ© chia quang.
d. BĂ© ghÐp kÂȘnh theo b−íc sĂŁng.
b. BĂ© tĂŠng hĂźp quang.
e. BĂ© tžch kÂȘnh theo b−íc sĂŁng.
c. BĂ© ghÐp h×nh sao qu¶ng bž.
f. Bé cžch ly quang.
1.2 BĂ© ghÐp h×nh sao qu¶ng bž.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

H×nh 1.2 BĂ© ghÐp h×nh sao 8x8 tÂčo ra b»ng 12 bĂ© ghÐp sĂźi Ÿn mode.
Vai trß cña mĂ©t bĂ© ghÐp h×nh sao l” kÕt hĂźp cžc tÝn hiÖu quang tĂ” cžc
cĂŠng ¼Çu v”o v” chia ¼Òu nĂŁ trÂȘn cžc cĂŠng ¼Çu ra nh− chØ ra trÂȘn h×nh 1.2.
Kh«ng nh− cžc bĂ© tžch kÂȘnh, cžc bĂ© ghÐp h×nh sao kh«ng chĂža cžc phÇn tö
-3-

lĂča chĂ€n b−íc sĂŁng. V× vËy chĂłng kh«ng cĂŁ kh¶ nšng tžch cžc kÂȘnh riÂȘng rÏ.
Trong tr−ĂȘng hĂźp tĂŠng qužt sĂš cžc cĂŠng ¼Çu v”o v” cžc cĂŠng ¼Çu ra kh«ng cÇn
ph¶i b»ng nhau v” kĂœ hiÖu l” (NxM), trong Ÿã N l” sĂš cĂŠng ¼Çu v”o v” M l” sĂš
céng ¼Çu ra.
CĂŁ mĂ©t sĂš kiÓu bĂ© ghÐp h×nh sao Ÿ· ¼−üc phžt triÓn. LoÂči bĂ© ghÐp ¼Çu
tiÂȘn sö dĂŽng cžc bĂ© ghÐp sĂźi 3dB. Mçi bĂ© ghÐp sĂźi cĂŁ kh¶ nšng ghÐp hai tÝn
hiÖu ¼Çu v”o v” ph©n chia ¼Òu trÂȘn hai cĂŠng ¼Çu ra, cĂČng cĂŁ nghÜa l” bĂ© ghÐp
h×nh sao 2x2. Cžc h×nh sao bËc cao hÂŹn NxN cĂŁ thÓ ¼−üc tÂčo ra b»ng cžch gĂ©p
mĂ©t sĂš bĂ© ghÐp 2x2 vĂ­i nhau trong Ÿã N l” bĂ©i sĂš lÇn cña 2. H×nh 1.2 m« t¶ sÂŹ
ŸÄ nh− vËy cho cÊu trĂłc h×nh sao 8x8 tÂčo th”nh tĂ” 12 bĂ© ghÐp 2x2. §Ó tÂčo ra
¼−üc bĂ© coupler h×nh sao NxN th× sĂš bĂ© coupler 3 dB cÇn thiÕt ¼−üc tÝnh theo
biÓu thþc sau:
N
N C = log 2 N
1.1
2
NÕu gĂ€i ÎČ l” suy hao cña tÝn hiÖu khi Âźi qua coupler 3dB th× hÖ sĂš n”y
¼−üc xžc ¼Þnh b»ng tĂŠng sĂš c«ng suÊt ¼Çu ra trÂȘn tĂŠng c«ng suÊt ¼Çu v”o,
th«ng th−ĂȘng giž trÞ n”y ¼−üc biÓu diÔn theo Ÿn vÞ deciBel. Suy hao tĂŠng cña
tÝn hiÖu khi Âźi qua bĂ© ghÐp h×nh sao NxN ¼−üc tÝnh nh− biÓu thĂžc (1.2). Nh−
vËy khi sĂš cĂŠng tšng lÂȘn th× suy hao tÝn hiÖu qua bĂ© ghÐp cĂČng tšng lÂȘn.
⎧ ÎČ log 2 N ⎫
Loss [ dB ] = − 10 log 10 ⎹
⎬ ≅ 10 (1 − 3 .3 log 10 ÎČ ). log 10 N
1.2
N ⎭
⎩
CĂŁ mĂ©t gi¶i phžp khžc ¼−üc ¼−a ra l” sö dĂŽng cžc bĂ© ghÐp biconicaltaper (thŸt l”m hai h×nh chĂŁp nĂŁng ch¶y) ¼Ó tÂčo ra cžc bĂ© ghÐp h×nh sao vĂ·ng
v”ng, chŸc chŸn. H×nh 1.3 m« t¶ sÂŹ ŸÄ sao truyÒn dÉn v” sao ph¶n xÂč ¼−üc tÂčo
ra b»ng c«ng nghÖ n”y. KĂŒ thuËt n”y l”m nĂŁng ch¶y mĂ©t sĂš l−üng lĂ­n cžc sĂźi

lÂči vĂ­i nhau v” kÐo d”i phÇn nĂŁng ch¶y th”nh dÂčng cÊu trĂłc thŸt hai phÇn. Ă«
phÇn cĂŁ dÂčng h×nh nÂȘm, tÝn hiÖu tĂ” mçi sĂźi ¼−üc ghÐp lÂči vĂ­i nhau v” chia ¼Òu
ra trÂȘn cžc cĂŠng ¼Çu ra. CÊu trĂłc nh− vËy hoÂčt Ÿéng t−¬ng ŸÚi tĂšt vĂ­i sĂźi Âźa
mode. Cßn trong tr−ĂȘng hĂźp sĂźi Ÿn mode th× nĂŁ bÞ hÂčn chÕ do chØ cĂŁ thÓ l”m
nĂŁng ch¶y ¼−üc v”i sĂźi. Cžc bĂ© ghÐp nĂŁng ch¶y 2x2 sö dĂŽng sĂźi Ÿn mode
¼−üc chÕ tÂčo tĂ” khž sĂ­m. ChĂłng cĂŁ thÓ ¼−üc thiÕt kÕ ¼Ó hoÂčt Ÿéng trÂȘn mĂ©t
phÂčm vi b−íc sĂŁng rĂ©ng.
-4-

(a)

(b)

a, BĂ© ghÐp sao truyÒn dÉn ; b, BĂ© ghÐp sao ph¶n xÂč
H×nh 1.3 Cžc bĂ© ghÐp h×nh sao.
1.3 bĂ© ghÐp kÂȘnh (MUX) v” tžch kÂȘnh (DE-MUX).
1.3.1 NguyÂȘn lĂœ cÂŹ b¶n ghÐp kÂȘnh theo b−íc sĂŁng quang.
i1(λ1)

O1(λ1)
MUX

in(λn)

o(λ1 .....λn)

DE-MUX

i(λ1 .....λn)

On(λn)

H×nh 1.4 SÂŹ ŸÄ khĂši hÖ thĂšng WDM
NguyÂȘn lĂœ cÂŹ b¶n cña ghÐp kÂȘnh theo b−íc sĂŁng quang ¼−üc minh hoÂč
Ă« h×nh 1.4. CĂŁ hai ph−¬ng žn thiÕt lËp hÖ thĂšng truyÒn dÉn sö dĂŽng ghÐp b−íc
sĂŁng quang WDM Ÿã l”: Ph−¬ng žn truyÒn dÉn ghÐp b−íc sĂŁng quang theo
mĂ©t h−íng, l” sĂč kÕt hĂźp cžc tÝn hiÖu cĂŁ b−íc sĂŁng khžc nhau v”o sĂźi quang
tÂči mĂ©t ¼Çu v” thĂčc hiÖn tžch chĂłng ¼Ó chuyÓn tĂ­i cžc bĂ© tžch sĂŁng quang Ă«
¼Çu kia. Th«ng th−ĂȘng cÇn ph¶i sö dĂŽng hai sĂźi quang ¼Ó thĂčc hiÖn truyÒn tÝn
hiÖu th«ng tin cho chiÒu Âźi v” chiÒu vÒ. Ph−¬ng žn truyÒn dÉn hai h−íng th×
kh«ng qui ¼Þnh phžt Ă« mĂ©t ¼Çu v” thu Ă« mĂ©t ¼Çu; ÂźiÒu n”y tĂžc l” cĂŁ thÓ truyÒn
th«ng tin theo mĂ©t h−íng tÂči cžc b−íc sĂŁng λ1, λ2 , λ3, .......λj ......λn v” ŸÄng
thĂȘi cĂČng truyÒn th«ng tin khžc theo h−íng ng−üc lÂči tÂči cžc b−íc sĂŁng λ1’,
λ2’, λ3’, .......λj’......λn’. Ph−¬ng žn n”y chØ cÇn sö dĂŽng mĂ©t sĂźi cĂČng cĂŁ thÓ
thiÕt lËp ¼−üc mĂ©t hÖ thĂšng truyÒn dÉn cho c¶ chiÒu Âźi v” chiÒu vÒ. §Ó thĂčc
hiÖn mĂ©t hÖ thĂšng WDM theo mĂ©t h−íng, th× cÇn ph¶i cĂŁ bĂ© ghÐp kÂȘnh b−íc
sĂŁng MUX Ă« ¼Çu phžt ¼Ó kÕt hĂźp cžc tÝn hiÖu quang tĂ” cžc nguĂ„n phžt quang
khžc nhau ¼−a v”o mĂ©t sĂźi quang chung. TÂči ¼Çu thu, cÇn ph¶i cĂŁ mĂ©t bĂ© tžch
kÂȘnh DEMUX ¼Ó thĂčc hiÖn tžch cžc kÂȘnh quang t−¬ng Ăžng. Nh×n chung, cžc
-5-

laze Ÿn mode th−ĂȘng kh«ng phžt mĂ©t l−üng c«ng suÊt Ÿžng kÓ n”o Ă« ngo”i
Ÿé rĂ©ng phĂŠ kÂȘnh Ÿ· ¼Þnh tr−íc cña chĂłng, cho nÂȘn kh«ng cÇn ph¶i ¼Ó Ăœ ¼Õn
vÊn ¼Ò xuyÂȘn kÂȘnh Ă« ¼Çu phžt. VÊn ¼Ò Ÿžng quan t©m Ă« Ÿ©y l” bĂ© ghÐp kÂȘnh
cÇn cĂŁ suy hao thÊp ¼Ó sao cho tÝn hiÖu tĂ” nguĂ„n quang tĂ­i ¼Çu ra bĂ© ghÐp Ýt bÞ
suy hao. §Úi vĂ­i bĂ© tžch kÂȘnh, v× cžc bĂ© tžch sĂŁng quang th−ĂȘng nhÂčy c¶m
trÂȘn c¶ mĂ©t vĂŻng rĂ©ng cžc b−íc sĂŁng cho nÂȘn nĂŁ cĂŁ thÓ thu ¼−üc to”n bĂ© cžc
b−íc sĂŁng Ÿ· ¼−üc phžt Âźi tĂ” phÝa thiÕt bÞ phžt. Nh− vËy, ¼Ó ngšn chÆn cžc tÝn
hiÖu kh«ng mong muĂšn mĂ©t cžch cĂŁ hiÖu qu¶, ph¶i cĂŁ biÖn phžp cžch ly tĂšt
cžc kÂȘnh quang. §Ó thĂčc hiÖn ÂźiÒu n”y, cÇn thiÕt kÕ cžc bĂ© tžch kÂȘnh chÝnh
xžc hoÆc sö dĂŽng cžc bĂ© lĂ€c quang rÊt ĂŠn ¼Þnh v” cĂŁ b−íc sĂŁng cŸt chÝnh xžc.
VÒ nguyÂȘn lĂœ, bÊt kĂș mĂ©t bĂ© ghÐp kÂȘnh n”o cĂČng cĂŁ thÓ ¼−üc dĂŻng l”m
bĂ© tžch kÂȘnh. Nh− vËy hiÓu Ÿn gi¶n, tĂ” “bĂ© ghÐp-Multiplexer” trong tr−ĂȘng
hĂźp n”y th−ĂȘng ¼−üc sö dĂŽng Ă« dÂčng chung ¼Ó t−¬ng thÝch cho c¶ bĂ© ghÐp v”
bĂ© tžch kÂȘnh, ngoÂči trĂ” tr−ĂȘng hĂźp cÇn thiÕt ph¶i ph©n biÖt hai thiÕt bÞ hoÆc
hai chÞc nšng.
Ng−ĂȘi ta chia thiÕt bÞ ghÐp sĂŁng quang th”nh ba loÂči : BĂ© ghÐp kÂȘnh
(MUX ), bĂ© tžch kÂȘnh (DEMUX) v” cžc bĂ© ghÐp v” tžch hçn hĂźp (MUXDEMUX). Cžc bĂ© MUX v” DEMUX ¼−üc dĂŻng cho ph−¬ng žn truyÒn dÉn
theo mĂ©t h−íng, cßn loÂči thĂž ba (MUX-DEMUX) ¼−üc sö dĂŽng cho ph−¬ng
žn truyÒn dÉn hai h−íng trÂȘn mĂ©t sĂźi. H×nh 1.5 m« t¶ cÊu trĂłc thiÕt bÞ ghÐp –
tžch kÂȘnh hçn hĂźp. ViÖc ph©n tÝch chÝnh xžc thiÕt bÞ ghÐp ph¶i dĂča trÂȘn ma
trËn chuyÓn ŸÊi vĂ­i cžc phÇn tö cña ma trËn l” Aij(x). Cžc phÇn tö n”y l” cžc
hÖ sĂš phĂŽ thuĂ©c v”o b−íc sĂŁng, nĂŁ biÓu thÞ cžc tÝn hiÖu quang Âźi v”o cöa thĂž i
v” ra cöa ra thÞ j.
TÝn hiÖu ghÐp kÂȘnh

Ik(λk)
O(λk)
I(λi)

H×n
Oi(λi)

SĂźi quang

TÝn hiÖu tžch kÂȘnh

H×nh 1.5. ThiÕt bÞ ghÐp –tžch kÂȘnh hçn hĂźp (MUX-DEMUX)
-6-

1.3.2 Cžc tham sĂš cÂŹ b¶n cña bĂ© ghÐp kÂȘnh v” tžch kÂȘnh.
Cžc tham sĂš cÂŹ b¶n ¼Ó miÂȘu t¶ ¼Æc tÝnh cña cžc bĂ© ghÐp – tžch kÂȘnh
hçn hĂźp l” suy hao xen, xuyÂȘn kÂȘnh, Ÿé rĂ©ng kÂȘnh. §Ó Ÿn gi¶n, ta h·y ph©n
biÖt ra th”nh thiÕt bÞ mĂ©t h−íng Ă« h×nh 1.4 v” thiÕt bÞ hai h−íng nh− Ă« h×nh
1.5. Cžc kĂœ hiÖu I(λi) v” O(λk) t−¬ng Ăžng l” cžc tÝn hiÖu cĂŁ b−íc sĂŁng λi , λk Ă«
¼−ĂȘng chung. KĂœ hiÖu Ik(λk) l” tÝn hiÖu ¼Çu v”o ¼−üc ghÐp v”o cöa thĂž k, tÝn
hiÖu n”y ¼−üc phžt tĂ” nguĂ„n phžt quang thĂž k. KĂœ hiÖu Oi(λi) l” tÝn hiÖu cĂŁ
b−íc sĂŁng λi Ÿ· ¼−üc tžch v” Âźi ra tĂ” cöa thĂž i. B©y giĂȘ ta xem xÐt ba tham sĂš
cÂŹ b¶n l” suy hao xen, xuyÂȘn kÂȘnh, v” Ÿé rĂ©ng kÂȘnh nh− sau :
Suy hao xen : §−üc xžc ¼Þnh l” l−üng c«ng suÊt tĂŠn hao sinh ra trong
tuyÕn truyÒn dÉn quang do tuyÕn cĂŁ thÂȘm cžc thiÕt bÞ ghÐp b−íc sĂŁng quang
WDM. Suy hao n”y bao gĂ„m suy hao do cžc ÂźiÓm ghÐp nĂši cžc thiÕt bÞ WDM
vĂ­i sĂźi v” suy hao b¶n th©n cžc thiÕt bÞ ghÐp g©y ra. Suy hao xen ¼−üc diÔn
gi¶i t−¬ng tĂč nh− suy hao ŸÚi vĂ­i cžc bĂ© ghÐp coupler chung, nh−ng cĂŁ ÂźiÓm
khžc l” Ă« WDM chØ xÐt cho mĂ©t b−íc sĂŁng ¼Æc tr−ng:
L i = − 10 log

O (λ i )
I i (λ i )

¼ùi víi thiÕt bÞ MUX

L i = − 10 log

O i (λ i )
I (λ i )

¼ùi víi thiÕt bÞ DEMUX

1.3
1.4

VĂ­i Li l” suy hao tÂči b−íc sĂŁng λi khi thiÕt bÞ ¼−üc ghÐp xen v”o tuyÕn.
XuyÂȘn kÂȘnh : L” hiÖn t−üng mĂ©t l−üng nhĂĄ tÝn hiÖu tĂ” kÂȘnh n”y bÞ rß
sang kÂȘnh khžc. Cžc mĂžc xuyÂȘn kÂȘnh cho phÐp n»m Ă« d¶i rÊt rĂ©ng tuĂș thuĂ©c
v”o tr−ĂȘng hĂźp žp dĂŽng, nh−ng nh×n chung ph¶i ٦m b¶o nhĂĄ hÂŹn –30 dB
trong mĂ€i tr−ĂȘng hĂźp. Trong mĂ©t bĂ© tžch kÂȘnh lĂœ tâˆ’Ă«ng sÏ kh«ng cĂŁ sĂč rß
c«ng suÊt tÝn hiÖu tĂ” kÂȘnh thĂž i cĂŁ b−íc sĂŁng λi sang cžc kÂȘnh khžc cĂŁ b−íc
sĂŁng khžc vĂ­i λi . Nh−ng trong thĂčc tÕ lu«n tĂ„n tÂči mĂ©t mĂžc xuyÂȘn kÂȘnh nhÊt
¼Þnh ÂźiÒu Ÿã l”m gi¶m chÊt l−üng truyÒn dÉn cña hÖ thĂšng. Kh¶ nšng tžch cžc
kÂȘnh khžc nhau ¼−üc diÔn gi¶i b»ng suy hao xuyÂȘn kÂȘnh v” ¼−üc tÝnh b»ng dB
:
U (λ )
Di (λk ) = −10log[ i k ]
1.5
I (λk )
-7-

TĂ” h×nh 1.6 (a) ta thÊy Ui(λk) l” l−üng tÝn hiÖu kh«ng mong muĂšn Ă«
b−íc sĂŁng λk do cĂŁ sĂč rß tÝn hiÖu trÂȘn cöa ra thĂž i, m” Ÿóng ra th× chØ cĂŁ tÝn
hiÖu Ă« b−íc sĂŁng λi. Trong thiÕt bÞ ghÐp –tžch kÂȘnh hçn hĂźp nh− Ă« h×nh 1.6
(b), viÖc xžc ¼Þnh suy hao xuyÂȘn kÂȘnh cĂČng ¼−üc žp dĂŽng nh− bĂ© tžch kÂȘnh.
Trong tr−ĂȘng hĂźp n”y, ph¶i xem xÐt c¶ hai loÂči xuyÂȘn kÂȘnh “xuyÂȘn kÂȘnh ¼Çu
xa” l” do cžc kÂȘnh khžc ¼−üc ghÐp Âźi v”o ¼−ĂȘng truyÒn g©y ra, vÝ dĂŽ nh−
I(λk) sinh ra Ui(λk). “ xuyÂȘn kÂȘnh ¼Çu gÇn” l” do cžc kÂȘnh khžc Ă« ¼Çu v”o sinh
ra, nĂŁ ¼−üc ghÐp Ă« bÂȘn trong thiÕt bÞ, nh− Ui (λj). Khi tÂčo ra cžc s¶n phÈm, cžc
nh” chÕ tÂčo ph¶i cho biÕt suy hao kÂȘnh ŸÚi vĂ­i tĂ”ng kÂȘnh cña thiÕt bÞ.
Ij(λj)
SĂźi quang

Oi(λi) + Ui(λk)
DEMUX

O(λj)
λj
λk

I(λi)..... I(λk)
(a)

Oi(λ i) + Ui(λk) + Ui(λj)

I(λi)... I(λk)

(b)

a) BĂ© tžch kÂȘnh v” b) BĂ© ghÐp –tžch kÂȘnh hçn hĂźp.
H×nh 1.6 XuyÂȘn kÂȘnh
§é rĂ©ng kÂȘnh : L” d¶i b−íc sĂŁng d”nh cho mçi kÂȘnh m” nĂŁ ¼Þnh ra do
nguĂ„n phžt quang. NÕu nguĂ„n phžt quang l” cžc ÂźiĂšt laze th× cžc Ÿé rĂ©ng kÂȘnh
¼−üc yÂȘu cÇu v”o kho¶ng mĂ©t v”i ¼Õn h”ng chĂŽc nano mÐt ¼Ó ٦m b¶o kh«ng
bÞ nhiÔu giĂ·a cžc kÂȘnh do sĂč bÊt ĂŠn ¼Þnh cña cžc nguĂ„n phžt g©y ra, vÝ dĂŽ nh−
khi nhiÖt Ÿé l”m viÖc thay ŸÊi sÏ l”m tr«i b−íc sĂŁng. §Úi vĂ­i nguĂ„n phžt
quang l” ÂźiĂšt phžt quang LED, yÂȘu cÇu Ÿé rĂ©ng kÂȘnh ph¶i lĂ­n hÂŹn 10 ¼Õn 20
lÇn. Nh− vËy, Ÿé rĂ©ng kÂȘnh ph¶i ٦m b¶o Ÿñ lĂ­n ¼Ó tržnh nhiÔu giĂ·a cžc kÂȘnh,
v× thÕ nĂŁ ¼−üc xžc ¼Þnh tuĂș theo tĂ”ng loÂči nguĂ„n phžt.
1.4 ¼iùt laze ¼iÒu chØnh ¼−üc b−íc sãng.
§Úi vĂ­i viÖc thiÕt kÕ hÖ thĂšng th× ÂźiĂšt laze lĂœ tâˆ’Ă«ng l” loÂči phžt xÂč Ÿn
mode dĂ€c vĂ­i Ÿé rĂ©ng phĂŠ rÊt hÑp v” tĂšc Ÿé ÂźiÒu chØnh b−íc sĂŁng cĂŹ nano
gi©y trÂȘn kho¶ng b−íc sĂŁng cĂŹ 100 nm quanh b−íc sĂŁng 1.3 hoÆc 1.5 ”m . §·
cĂŁ nhiÒu kĂŒ thuËt ¼−üc phžt triÓn cho Ăžng dĂŽng ÂźiÒu chØnh b−íc sĂŁng. Tuy
nhiÂȘn cho ¼Õn nay cžc kĂŒ thuËt n”y vÉn ch−a ho”n thiÖn v” Ÿžp Ăžng ¼−üc tÊt
c¶ cžc yÂȘu cÇu Ăžng dĂŽng mĂ©t cžch ŸÄng thĂȘi. Do Ÿã cĂŁ nhĂ·ng tho¶ hiÖp nhÊt
-8-

¼Þnh vÒ tĂšc Ÿé ÂźiÒu chØnh v” kho¶ng b−íc sĂŁng m” trÂȘn Ÿã laze cĂŁ thÓ ÂźiÒu
chØnh ¼−üc liÂȘn tiÕp. Trong phÇn n”y sÏ ¼Ò cËp ¼Õn mĂ©t sĂš loÂči kĂŒ thuËt ¼Ó tÂčo
¼iùt laze cã b−íc sãng thay ¼éi ¼−üc.
1.4.1 §iÒu chØnh nhiÖt.
Do ¶nh hâˆ’Ă«ng chØ sĂš khĂłc xÂč cña lĂ­p laze tÝch cĂčc phĂŽ thuĂ©c v”o nhiÖt
Ÿé, nh− vËy mĂ©t cžch Ÿn gi¶n ¼Ó l”m laze thay ŸÊi b−íc sĂŁng l” l”m thay ŸÊi
nhiÖt Ÿé cña nĂŁ. TĂ» lÖ thay ŸÊi b−íc sĂŁng theo nhiÖt Ÿé l” v”o kho¶ng –
0.1nm/ 0C ( + 13 GHz/ 0C tÂči b−íc sĂŁng 1.5 ”m). Do kho¶ng thay ŸÊi nhiÖt Ÿé
bÞ khĂšng chÕ nhĂĄ hÂŹn ± 10 0 C ¼Ó ٦m b¶o Ÿé tin cËy, do vËy kho¶ng ÂźiÒu
chØnh thĂčc tÕ cĂŁ thÓ ¼−üc thĂčc hiÖn b»ng ph−¬ng phžp n”y v”o kho¶ng 2 nm l”
tĂši Âźa. GÇn Ÿ©y kho¶ng ÂźiÒu chØnh Ÿ· ¼−üc c¶i thiÖn tĂ­i 10.8 nm khi sö dĂŽng
laze giÕng l−üng tö – ph¶n xÂč ph©n bĂš Bragg MQW-DBR. Tuy nhiÂȘn, tĂšc
Ÿé thay ŸÊi bÞ giĂ­i hÂčn bĂ«i trĂ« khžng nhiÖt cĂŹ v”i mili gi©y do Ÿã ph−¬ng phžp
n”y hÂčn chÕ c¶ vÒ Ÿé rĂ©ng lÉn tĂšc Ÿé ÂźiÒu chØnh.
1.4.2 §iĂšt laze ÂźiÒu chØnh ¼−üc b−íc sĂŁng sö dĂŽng hĂšc ngo”i.
MĂ©t ph−¬ng phžp Ÿn gi¶n ¼Ó tÂčo ÂźiĂšt laze ÂźiÒu chØnh ¼−üc trÂȘn mĂ©t
kho¶ng rĂ©ng l” thÂȘm v”o mĂ©t bĂ© lĂ€c thay ŸÊi ¼−üc tÂči mĂ©t ¼Çu ra. Cžc laze
nh− vËy ¼−üc xem nh− l” laze bžn dÉn cĂŁ hĂšc ngo”i. B»ng cžch ÂźiÒu chØnh bĂ©
lĂ€c, b−íc sĂŁng cña mode chĂ€n cĂŁ thÓ thay ŸÊi cho tĂ­i khi xuÊt hiÖn b−íc nh¶y
tĂ­i mode mĂ­i cña buĂ„ng cĂŠng hâˆ’Ă«ng Fabry-Perot. §Úi vĂ­i chiÒu d”i hĂšc 10
cm th× cžc mode Fabry-Perot l©n cËn ¼−üc ph©n cžch cĂŹ ÎŽf ≈ 1 GHz (hay Ύλ ≈
0.005 nm). Nh− vËy, kho¶ng ÂźiÒu chØnh ¼−üc thĂčc hiÖn b»ng cžc b−íc nh¶y
giĂ·a cžc mode Fabry-Perot. NguyÂȘn tŸc n”y ¼−üc tu©n thñ cho cžc loÂči ÂźiĂšt
laze thay ¼éi ¼−üc.
MÆc dĂŻ rÊt nhiÒu dÂčng bĂ© lĂ€c ngo”i khžc nhau Ÿ· ¼−üc l”m ra, tuy
nhiÂȘn loÂči ¼−üc sö dĂŽng rĂ©ng r·i nhÊt l” cžch tö tžn xÂč chØ ra trÂȘn h×nh 1.7.
žnh sžng Âźi ra tĂ” mĂ©t ¼Çu cña ÂźiĂšt laze ¼−üc chuÈn trĂčc b»ng thÊu kÝnh tr−íc
khi Âźi ¼Õn cžch tö tžn xÂč, cžch tö n”y Ÿžp Ăžng nh− l” g−¬ng ph¶n xÂč v” cĂČng
nh− bĂ© lĂ€c bšng hÑp. B−íc sĂŁng ¼−üc ÂźiÒu chØnh b»ng cžch di chuyÓn cžch tö
; §iÒu chØnh th« ¼−üc tÂčo ra b»ng cžch quay cžch tö trong lĂłc Ÿã ÂźiÒu chØnh
tinh ¼−üc thĂčc hiÖn b»ng cžch dÞch chuyÓn cžch tö theo chiÒu dĂ€c. VĂ­i kĂŒ
thuËt n”y kho¶ng ÂźiÒu chØnh ÂźÂčt ¼−üc ¼Õn 240 nm tÂči b−íc sĂŁng 1.55 ”m khi
sö dĂŽng ÂźiĂšt laze giÕng l−üng tö (MQW).
-9-

5 ¼Õn 25 cm

ÂźiĂšt laze

LĂ­p chĂšng
ph¶n xÂč

Cžch tö tžn xÂč
§iÒu
chØnh
th«
50 –240
nm

§Çu ra
Tinh chØnh
GHz

L¹ng kÝnh
chuÈn trĂčc
ChĂ€n b−íc sĂŁng

KhuÕch ÂźÂči

H×nh 1.7 §iĂšt laze ÂźiÒu chØnh ¼−üc sö dĂŽng hĂšc ngo”i

Hai m¶ng phÇn tö tÝch cĂčc

Cžch tö tžn xÂč cĂš
¼Þnh

2 nm
TÝn hiÖu
quang ra
12 nm

H×nh 1.8 Laze MAGIC
MÆt hÂčn chÕ cña cžc ÂźiĂšt laze sö dĂŽng cžch tö l” tĂšc Ÿé ÂźiÒu chØnh
thÊp, kÝch th−íc vËt lĂœ t−¬ng ŸÚi lĂ­n v” khĂŁ thĂčc hiÖn ¼−üc Ÿé ĂŠn ¼Þnh cÂŹ hĂ€c
cho cžc bĂ© phžt quang. NhĂ·ng hÂčn chÕ n”y gÇn Ÿ©y Ÿ· ¼−üc khŸc phĂŽc b»ng
ph−¬ng phžp mĂ­i dĂča trÂȘn nguĂ„n quang bžn dÉn cĂŁ thÓ chĂ€n ¼−üc tĂ”ng b−íc
sĂŁng ra. Thay v× sö dĂŽng ÂźiĂšt laze Ÿn v” dÞch chuyÓn cžch tö, thiÕt bÞ mĂ­i
-10-

n”y sö dĂŽng hai m¶ng phÇn tö tÝch cĂčc tĂŠ hĂźp vĂ­i cžch tö tžn xÂč cĂš ¼Þnh. SÂŹ ŸÄ
thiÕt bÞ n”y ¼−üc chØ ra trong h×nh 1.8 v” ¼−üc gĂ€i l” laze MAGIC (
multistripe array grating-integrated cavity laser). Mçi sĂ€c ¼−üc Ÿžnh ¼Þa chØ
mĂ©t cžch Ÿéc lËp ¼Ó tÂčo ra cžc b−íc sĂŁng laze khžc nhau. ViÖc chĂ€n v” liÂȘn
kÕt cžch tö vĂ­i mĂ©t sĂ€c l” duy nhÊt vĂ­i mĂ©t b−íc sĂŁng. ThiÕt bÞ kiÓu n”y cĂŁ
kh¶ nšng Ÿžnh ¼Þa chØ cho 15 b−íc sĂŁng khžc nhau vĂ­i Ÿé ph©n cžch b»ng
1.89 nm trong cöa sÊ 1.5 ”m .
1.4.3 ÂźiĂšt laze hĂ„i tiÕp ph©n bĂš (DFB) hai ÂźoÂčn.
§iÒu chØnh b−íc sĂŁng nhanh cĂŹ nano gi©y cĂŁ thÓ ¼−üc thĂčc hiÖn b»ng
cžch phun sĂŁng mang v”o m«i tr−ĂȘng laze tÝch cĂčc, ÂźiÒu n”y l”m gi¶m chØ sĂš
khĂłc xÂč hiÖu dĂŽng tÂčo nÂȘn sĂč thay ŸÊi b−íc sĂŁng laze ¼Çu ra. Kho¶ng ÂźiÒu
chØnh b−íc sĂŁng cĂŁ thÓ ¼−üc −íc tÝnh b»ng biÓu thĂžc Ύλ/λ=ÎŽneff/neff . Trong
thĂčc tÕ kho¶ng thay ŸÊi cña chiÕt suÊt t−¬ng ŸÚi l” v”o kho¶ng 1% do hÂčn chÕ
vÒ nhiÖt. Nh− vËy kho¶ng thay ŸÊi b−íc sĂŁng lĂ­n nhÊt cĂŹ tĂ” 10 ¼Õn 15 nm cĂŁ
thÓ ¼−üc thĂčc hiÖn Ă« ph−¬ng phžp n”y. §Ó thĂčc hiÖn ÂźiÒu chØnh mĂ©t cžch Ÿéc
lËp b−íc sĂŁng v” c«ng suÊt ra cña ÂźiĂšt laze cÇn Ýt nhÊt hai ÂźiÖn cĂčc: Trong Ÿã
mĂ©t ÂźiÖn cĂčc sö dĂŽng ¼Ó thay ŸÊi chØ sĂš khĂłc xÂč tĂžc l” ÂźiÒu chØnh b−íc sĂŁng
phžt xÂč, ÂźiÖn cĂčc cßn lÂči ¼−üc sö dĂŽng ¼Ó biÓn ŸÊi tÝn hiÖu ÂźiÖn ¼Çu v”o th”nh
tÝn hiÖu quang ¼−üc ÂźiÒu chÕ Ă« ¼Çu ra. SÂŹ ŸÄ dĂča trÂȘn cÊu trĂłc hĂ„i tiÕp ph©n bĂš
chØ ra Ă« h×nh 1.9 ¼−üc gĂ€i l” ÂźiĂšt laze hĂ„i tiÕp ph©n bĂš hai ÂźoÂčn.
Dßng ¼iÒu khiÓn

Ia khuyÕch ÂźÂči

Ib ¼iÒu chØnh
LĂ­p chĂšng ph¶n xÂč

TÝn hiÖu
quang ra

z=0

z=l

H×nh 1.9 §iĂšt laze hĂ„i tiÕp ph©n bĂš hai ÂźoÂčn.
C«ng suÊt quang ¼Çu ra ¼−üc xžc ¼Þnh b»ng ÂźoÂčn thĂž nhÊt vĂ­i thiÂȘn žp
ng−ìng trÂȘn. B−íc sĂŁng quang phžt xÂč chñ yÕu ¼−üc xžc ¼Þnh b»ng phÇn bÂŹm
-11-

thĂž hai tÂči c−ĂȘng Ÿé dßng ÂźiÖn thÊp hÂŹn mĂ©t chĂłt so vĂ­i c−ĂȘng Ÿé ng−ìng
trung b×nh. VĂ­i c«ng nghÖ n”y ng−ĂȘi ta Ÿ· ¼−a ra thiÕt bÞ cĂŁ kho¶ng thay ŸÊi
liÂȘn tĂŽc 3.3 nm vĂ­i Ÿé rĂ©ng phĂŠ 15-MHz v” c«ng suÊt ra 1-mW. Kho¶ng ÂźiÒu
chØnh vÒ cÂŹ b¶n bÞ giĂ­i hÂčn bĂ«i l−üng cho phÐp cĂčc ÂźÂči cña sĂŁng mang phun
v”o phÇn ÂźiÒu khiÓn b−íc sĂŁng.
1.4.4 §iĂšt laze ph¶n xÂč ph©n bĂš Bragg (DBR) hai ÂźoÂčn v” ba ÂźoÂčn.
ViÖc c¶i thiÖn kho¶ng ÂźiÒu chØnh b−íc sĂŁng ¼−üc thĂčc hiÖn b»ng cžch
tžch vĂŻng cžch tö chĂ€n b−íc sĂŁng Bragg ra khĂĄi vĂŻng khuyÕch ÂźÂči bÂȘn trong
hĂšc laze. VĂŻng Bragg lĂ­n hÂŹn vĂŻng khuyÕch ÂźÂči. Do Ÿã, vĂŻng Bragg cĂŁ thÓ
¼−üc bÂŹm rÊt mÂčnh m” kh«ng cÇn sĂč Ÿãng gĂŁp tĂ” bĂ© tÂčo photon dÉn ¼Õn
kho¶ng thay ŸÊi ¼−üc rĂ©ng hÂŹn. CÊu trĂłc n”y ¼−üc xem nh− l” bĂ© ph¶n xÂč
ph©n bĂš Bragg hai ÂźoÂčn.
Dßng ¼iÒu khiÓn

Ip phase
K. §Âči Ia

Ib Bragg
§iÒu chØnh

p+ InP

InGaAs/ InGaAsP
MQW tÝch cĂčc

Úng sãng1.5”m
InGaAsP
§Çu ra quang
n+ InP

z=0

z=l

H×nh 1.10. SÂŹ ŸÚ cÊu trĂłc ÂźiĂšt laze ph¶n xÂč ph©n bĂš Bragg
§Ó c¶i thiÖn hÂŹn nĂ·a kho¶ng ÂźiÒu chØnh b−íc sĂŁng ng−ĂȘi ta ¼−a thÂȘm
phÇn thĂž ba nh»m ¼Ó ÂźiÒu chØnh phase b−íc sĂŁng bÂȘn trong hĂšc laze, cÊu trĂłc
cña nĂŁ ¼−üc chØ ra Ă« h×nh 1.10. NguyÂȘn lĂœ ÂźiÒu chØnh b−íc sĂŁng trong bĂ© ph¶n
xÂč ph©n bĂš Bragg ba ÂźoÂčn cĂŁ thÓ ¼−üc hiÓu nh− sau: PhÇn DBR ¼−a ra mĂžc
ph¶n xÂč cao bÂȘn trong mĂ©t bšng tÇn hÂčn chÕ v”o kho¶ng 3 nm. Mode gÇn nhÊt
cĂŁ mĂžc ph¶n xÂč cĂčc ÂźÂči cña bĂ© ph¶n xÂč ph©n bĂš Bragg sÏ hoÂčt Ÿéng nh− laze
nÕu phase cña nĂŁ l” bĂ©i sĂš 2π. PhÇn dÞch phase sö dĂŽng ¼Ó ÂźiÒu chØnh phase
-12-

cña h”nh tr×nh, nh− vËy b−íc sĂŁng laze cĂŁ thÓ ¼−üc ÂźiÒu chØnh quanh mçi
bšng tÇn ph¶n xÂč Bragg. VĂ­i sĂč ÂźiÒu chØnh Ÿéc lËp cña ba dßng ÂźiÖn trong cžc
phÇn tÝch cĂčc, Bragg, phase th× cžc kho¶ng ÂźiÒu chØnh l” hÇu nh− liÂȘn tĂŽc tĂ” 8
nm ¼Õn 10 nm. GÇn Ÿ©y ng−ĂȘi ta Ÿ· chÕ tÂčo ¼−üc ÂźiĂšt laze cĂŁ kho¶ng thay ŸÊi
lĂ­n hÂŹn 10 nm thËm chÝ ÂźÂčt ¼Õn 80 nm khi sö dĂŽng siÂȘu cžch tö.
1.5 bĂ© lĂ€c quang ÂźiÒu chØnh ¼−üc.
Cžc bĂ© thu thay ŸÊi ¼−üc l” phÇn tö then chĂšt trong mÂčng WDMA, nĂŁ
cĂŁ thÓ chĂ€n ¼−üc mĂ©t kÂȘnh mong muĂšn trong mĂ©t tËp kÂȘnh ghÐp theo b−íc.
Th«ng th−ĂȘng viÖc chĂ€n kÂȘnh ¼ßi hĂĄi mĂ©t bĂ© lĂ€c quang thay ŸÊi ¼−üc, sÂŹ ŸÄ
chĂžc nšng cña bĂ© lĂ€c quang ÂźiÒu chØnh ¼−üc tr×nh b”y trong h×nh 1.11, trong
Ÿã rÊt nhiÒu kÂȘnh ¼Çu v”o nh−ng chØ xuÊt hiÖn mĂ©t kÂȘnh Ă« ¼Çu ra.
Ύλ

λ1 λ2

.....λn

λ

BĂ© lĂ€c quang ÂźiÒu
chØnh ¼−üc
λi

∆λ
§iÒu khiÓn
chĂ€n b−íc
sĂŁng

λ
KÂȘnh ¼−üc
chÀn

Tžch
sĂŁng
quang

H×nh 1.11. SÂŹ ŸÄ khĂši bĂ© lĂ€c quang ÂźiÒu chØnh ¼−üc.
CĂŁ rÊt nhiÒu loÂči thiÕt bÞ lĂ€c quang ÂźiÒu chØnh ¼−üc, tuĂș thuĂ©c v”o c«ng
nghÖ chÕ tÂčo. Cžc c«ng nghÖ n”y chñ yÕu l” khai thžc hiÖu Ăžng giao thoa
quang ¼Ó tÂčo ra sĂč lĂča chĂ€n b−íc sĂŁng. MĂ©t sĂš thiÕt bÞ n”y cĂČng cĂŁ thÓ ¼−üc
sö dĂŽng trong cžc bĂ© thu quang kÕt hĂźp mÆc dĂŻ bĂ© thu thay ŸÊi trong tžch
sĂŁng quang kÕt hĂźp th«ng th−ĂȘng ÂźÂčt ¼−üc tĂ” bĂ© giao Ÿéng nĂ©i cĂŁ kh¶ nšng
ÂźiÒu chØnh (laze thay ŸÊi) nh− Ÿ· tr×nh b”y mĂŽc trÂȘn. §Ó Ÿžnh giž cžc bĂ© lĂ€c
quang thay ŸÊi ¼−üc ng−ĂȘi ta dĂča trÂȘn mĂ©t sĂš th«ng sĂš cÂŹ b¶n nh− sau :
-Kho¶ng ÂźiÒu chØnh ∆λ : B»ng kho¶ng giĂ·a b−íc sĂŁng ngŸn nhÊt v” d”i nhÊt
m” bĂ© lĂ€c cĂŁ thÓ chĂ€n ¼−üc.
-SĂš kÂȘnh cĂčc ÂźÂči : §Þnh nghÜa b»ng tĂ» sĂš cña kho¶ng ÂźiÒu chØnh ¼−üc trÂȘn Ÿé
rĂ©ng kÂȘnh yÂȘu cÇu tĂši thiÓu ¼Ó ٦m b¶o Ÿé xuyÂȘn kÂȘnh nhĂĄ nhÊt.
-TĂšc Ÿé ÂźiÒu chØnh : L” tĂšc Ÿé m” bĂ© lĂ€c quang thay ŸÊi cĂŁ thÓ chuyÓn tĂ”
mĂ©t b−íc sĂŁng tĂ­i b−íc sĂŁng mĂ­i bÂȘn trong kho¶ng ÂźiÒu chØnh. §Úi vĂ­i
-13-

chuyÓn mÂčch kÂȘnh th× thĂȘi gian thay ŸÊi cĂŹ mili gi©y l” Ÿñ, trong khi Ÿã ŸÚi
vĂ­i cžc Ăžng dĂŽng chuyÓn mÂčch gĂŁi th× ¼ßi hĂĄi thay ŸÊi cĂŹ micro gi©y.
-MĂžc Ÿé suy hao : Th«ng th−ĂȘng tÝn hiÖu quang ¼−üc chĂ€n sÏ chÞu mĂ©t l−üng
suy hao nhÊt ¼Þnh do suy hao ¼Êu nĂši v” suy hao bÂȘn trong bĂ© lĂ€c. Suy hao
n”y c”ng nhĂĄ c”ng tĂšt ¼Ó tržnh ¶nh hâˆ’Ă«ng ¼Õn quĂŒ c«ng suÊt cña mÂčng.
-MĂžc Ÿé phĂŽ thuĂ©c v”o ph©n cĂčc: TĂšt nhÊt l” bĂ© lĂ€c kh«ng bÞ ¶nh hâˆ’Ă«ng bĂ«i
tÝnh chÊt ph©n cĂčc (ÂźiÒu n”y cĂŁ nghÜa l” h”m truyÒn ÂźÂčt Ÿéc lËp vĂ­i cžc trÂčng
thži ph©n cĂčc cĂŁ thÓ x¶y ra cña tÝn hiÖu quang ¼Õn).
-§é ĂŠn ¼Þnh vÒ nhiÖt v” cžc yÕu tĂš cÂŹ hĂ€c: Ph¶i ¼−üc khĂšng chÕ sao cho nĂŁ
¶nh hâˆ’Ă«ng Ýt nhÊt ¼Õn h”m truyÒn ÂźÂčt cña bĂ© lĂ€c v” khĂšng chÕ Ÿé tr«i Ă«
kho¶ng mĂ©t v”i phÇn tršm Ÿé rĂ©ng cña kÂȘnh.
-YÂȘu cÇu vÒ kÝch th−íc : NhĂĄ gĂ€n phĂŻ hĂźp vĂ­i Ăžng dĂŽng trong mÂčng quang.
HiÖn tÂči Ÿ· cĂŁ rÊt nhiÒu loÂči bĂ© lĂ€c ÂźiÒu chØnh ¼−üc nh− : BĂ© lĂ€c Fabry –
Perot (FPF); BĂ© lĂ€c Mach-Zender (MZF); BĂ© lĂ€c sö dĂŽng cžc hiÖu Ăžng ÂźiÖn –
quang (EOTF); BĂ© lĂ€c dĂča trÂȘn cžc phÇn tö bžn dÉn; BĂ© lĂ€c dĂča trÂȘn hiÖu Ăžng
phi tuyÕn quang Brillouin.
NhËn xÐt: Ch−¬ng 1 cña luËn všn Ÿ· hÖ thĂšng lÂči mĂ©t sĂš cÊu kiÖn quang
thĂŽ Ÿéng cÂŹ b¶n, nghiÂȘn cĂžu cÊu trĂłc v” cžc ¼Æc tÝnh kĂŒ thuËt cña cžc bĂ©:
GhÐp h×nh sao qu¶ng bž, ghÐp kÂȘnh, tžch kÂȘnh v” cžc phÇn tö ÂźiÒu chØnh ¼−üc
(Tx –Tunable; Rx- Tunable; bĂ© lĂ€c quang thay ŸÊi).
VĂ­i sĂč phžt triÓn rÊt nhanh cña c«ng nghÖ, do vËy nhiÒu cÊu kiÖn cĂČng
nh− cžc phÇn tö mĂ­i (vÝ dĂŽ bĂ© xen rÏ quang, cžch tö dÉn sĂŁng...) Ÿ· v” Âźang
¼−üc nghiÂȘn cĂžu chÕ tÂčo nh»m tÂčo ra kiÕn trĂłc mÂčng quang hiÖn ÂźÂči, mÒm dÎo
v” ĂŠn ¼Þnh ¼Ó Ÿžp Ăžng ¼−üc cžc dÞch vĂŽ bšng rĂ©ng cho khžch h”ng v” cĂČng
nh− cžc yÂȘu cÇu qu¶n lĂœ mÂčng. Tuy nhiÂȘn trong khu«n khĂŠ cña luËn všn
chĂłng ta chØ ¼Ò cËp ¼Õn nhĂ·ng phÇn tö cÂŹ b¶n nhÊt v” nĂŁ l” cÂŹ sĂ« trong viÖc
nghiÂȘn cĂžu cžc ch−¬ng tiÕp theo.
-14-

Ch−¬ng 2
KĂŒ thuËt Âźa truy nhËp ph©n
chia theo b−íc sãng –WDMA
2.1 TĂŠng quan vÒ kĂŒ thuËt WDMA.
ViÖc sö dĂŽng c«ng nghÖ WDM cho phÐp ta x©y dĂčng mĂ©t ph−¬ng thĂžc
mÂčng trong Ÿã b−íc sĂŁng cña kÂȘnh tĂč nĂŁ cĂŁ thÓ ¼−üc sö dĂŽng cho chuyÓn
mÂčch ¼Þnh tuyÕn hoÆc ph©n phžt tĂ”ng kÂȘnh ¼Õn ¼Þa chØ cña nĂŁ. B−íc sĂŁng Ă«
Ÿ©y ¼−üc sö dĂŽng cho Âźa truy nhËp nÂȘn ¼−üc xem l” ph−¬ng thĂžc Âźa truy nhËp
theo b−íc sĂŁng viÕt tŸt l” WDMA. VÒ cÂŹ b¶n ¼Ó thĂčc hiÖn ¼−üc mÂčng WDMA
yÂȘu cÇu cžc phÇn tö quang cĂŁ kh¶ nšng ÂźiÒu chØnh ¼−üc b−íc sĂŁng nh− l” cžc
nguĂ„n phžt quang ÂźiÒu chØnh ¼−üc hoÆc l” cžc bĂ© lĂ€c quang ÂźiÒu chØnh ¼−üc.
Cžc phÇn tö n”y tÂčo th”nh cžc bĂ© thu phžt quang ÂźiÒu chØnh ¼−üc ¼Ó kÕt hĂźp
v”o mçi nĂłt mÂčng v” nĂŁ ¼−üc sö dĂŽng v”o cžc mĂŽc ¼Ých khžc nhau phĂŽ thuĂ©c
v”o loÂči cÊu trĂłc mÂčng WDMA ¼−üc lĂča chĂ€n. MÂčng Âźa truy nhËp sö dĂŽng kĂŒ
thuËt ghÐp b−íc sĂŁng ¼−üc ph©n l”m hai loÂči chÝnh l” : MÂčng WDMA Ÿn
b−íc (cßn gĂ€i l” cžc mÂčng WDMA to”n quang) v” mÂčng WDMA Âźa b−íc.
1. Trong mÂčng Ÿn b−íc WDMA: Chuçi tÝn hiÖu ¼−üc truyÒn d−íi
dÂčng quang trong to”n mÂčng m” kh«ng cĂŁ biÕn ŸÊi quang-ÂźiÖn-quang v” tži
truyÒn dÉn Ă« cžc b−íc trung gian. MÂčng n”y ¼−üc ph©n th”nh hai loÂči chÝnh l”
WDMA "qu¶ng bž lĂča chĂ€n" v” "¼Þnh tuyÕn theo b−íc sĂŁng".
2. Trong mÂčng Âźa b−íc WDMA: Chuçi tÝn hiÖu khi qua cžc nĂłt trung
gian ph¶i chuyÓn th”nh tÝn hiÂȘĂŽ ÂźiÖn. Sau Ÿã nĂłt trung gian tiÕp tĂŽc truyÒn tĂ­i
cžc nĂłt khžc b»ng cžch phžt lÂči chuçi tÝn hiÖu d−íi dÂčng quang vĂ­i cžc b−íc
sãng thÝch hüp.
2.2 MÂčng WDMA Ÿn b−íc.
MÂčng WDMA Ÿn b−íc ¼−üc ph©n loÂči th”nh hai loÂči chÝnh l”: MÂčng
WDMA “qu¶ng bž v” lĂča chĂ€n” v” mÂčng WDMA “¼Þnh tuyÕn theo b−íc
sãng”.
2.2.1 MÂčng WDMA “ qu¶ng bž v” lĂča chĂ€n ”.
Trong mÂčng WDMA "qu¶ng bž v” lĂča chĂ€n" ¼Çu phžt chØ phžt mĂ©t
hoÆc mĂ©t sĂš b−íc sĂŁng, cßn tÂči cžc ¼Çu thu "qu¶ng bž" cĂŁ thÓ ÂźiÒu chØnh ¼Ó
thu ¼−üc nhiÒu b−íc sĂŁng. Trong mÂčng WDMA "qu¶ng bž ", tÊt c¶ cžc b−íc
sĂŁng λ1,λ2...λn phÝa phžt ¼−üc ghÐp v”o trong mĂ©t cžp v” göi ¼Õn ¼Çu thu R.
-15-

Ng−üc lÂči trong WDMA "lĂča chĂ€n" cžc b−íc sĂŁng tĂ” λ1,λ2...λn ¼−üc ¼−a qua
bĂ© tžch WDM ¼Ó ¼−a tĂ”ng b−íc sĂŁng ¼Õn Ri t−¬ng Ăžng. TÂči cžc bĂ© ghÐp
WDM cĂŁ thÓ thu c¶, hoÆc lĂča chĂ€n mĂ©t sĂš b−íc sĂŁng cÇn thiÕt. MĂ©t sĂš kh¶
nšng cĂŁ thÓ x¶y ra phĂŽ thuĂ©c v”o hoÆc cžc bĂ© thu hoÆc cžc bĂ© phžt hoÆc c¶ hai
¼Òu cĂŁ kh¶ nšng ÂźiÒu chØnh ¼−üc. NĂŁi chung mçi nĂłt mÂčng cĂŁ thÓ ¼−üc trang
bÞ vĂ­i mĂ©t sĂš bĂ© phžt v” mĂ©t sĂš bĂ© thu, mĂ©t trong sĂš chĂłng cĂŁ kh¶ nšng ÂźiÒu
chØnh Ÿéng trong khi cžc sĂš khžc ÂźĂčÂŹc ÂźiÒu chØnh cĂš ¼Þnh tĂ­i mĂ©t v”i b−íc
sĂŁng cĂŽ thÓ. TuĂș thuĂ©c v”o cžc chĂžc nšng cña cžc ¼Çu thu, ¼Çu phžt m” mÂčng
cã c¾c tÝnh chÊt kh¾c nhau:
Cžc bĂ© phžt cĂš ¼Þnh
T1
T2

Ti

Tn

Cžc bé thu thay ŸÊi

λ1
R1
λ2
R2
λi
λn

Ri
λ1
r1

Star Coupler
NxN

λn
WDM

.
rn

M¶ng cžc bé thu
cù ¼Þnh - FR

H×nh 2.1 MÂčng WDMA h×nh sao Ÿn b−íc “qu¶ng bž v” lĂča chĂ€n”.
+ Khi cžc bĂ© phžt l” ÂźiÒu chØnh ¼−üc trong khi cžc bĂ© thu ¼−üc chØnh
cĂš ¼Þnh Ă« mĂ©t b−íc sĂŁng, mĂ©t kÕt nĂši ¼−üc thiÕt lËp giĂ·a bĂ© phžt v” bĂ© thu
b»ng cžch ÂźiÒu chØnh b−íc sĂŁng trĂŻng nhau cña bĂ© phžt v” bĂ© thu. VÒ cÂŹ b¶n
mÂčng WDMA “qu¶ng bž v” lĂča chĂ€n” l” kiÓu chuyÓn mÂčch kh«ng gian theo
thĂž tĂč dĂ· liÖu v”o. Xung Ÿét dĂ· liÖu cĂŁ thÓ x¶y ra trong mÂčng do hai hoÆc
nhiÒu gĂŁi dĂ· liÖu tĂ” cžc nĂłt khžc nhau göi ¼Õn ŸÄng thĂȘi cĂŻng mĂ©t ¼Þa chØ
¼Ých. VÊn ¼Ò tranh chÊp n”y ¼−üc gi¶i quyÕt b»ng cžc giao thĂžc mÂčng kÕt hĂźp
vĂ­i cžc kÕt nĂši trong mÂčng.
Cžc mÂčng WDMA Ÿn chÆng vĂ­i mĂ©t bĂ© phžt ÂźiÒu chØnh ¼−üc v” mĂ©t
bĂ© thu cĂš ¼Þnh (¼−üc xem l” mÂčng TT-FR) th× cžc nĂłt trong mÂčng bÞ hÂčn chÕ
-16-

kÕt nĂši “¼iÓm-tĂ­i-ÂźiÓm”. §Úi vĂ­i cžc kÕt nĂši “¼a ÂźiÓm - ÂźiÓm” ¼−üc thĂčc hiÖn
th× mçi nĂłt thu cña mÂčng WDMA ph¶i ¼−üc trang bÞ tĂši thiÓu tĂ” hai bĂ© thu cĂš
¼Þnh trĂ« nÂȘn (mÂčng kiÓu n”y kĂœ hiÖu TT-FRm). T−¬ng tĂč ta cĂŁ khži niÖm mÂčng
kÕt nĂši kiÓu multicast “¼iÓm – tĂ­i - Âźa ÂźiÓm” ¼−üc thĂčc hiÖn b»ng viÖc trang
bÞ tÂči mçi nĂłt phžt cña mÂčng tĂ” hai bĂ© phžt ÂźiÒu chØnh ¼−üc trĂ« lÂȘn (kĂœ hiÖu
mÂčng TTm -FR).
+ MÂčng WDMA trĂ« nÂȘn linh hoÂčt hÂŹn cĂŁ thÓ ¼−üc x©y dĂčng b»ng cžch
sö dĂŽng cžc bĂ© phžt cĂš ¼Þnh v” bĂ© thu ÂźiÒu chØnh ¼−üc (kĂœ hiÖu l” mÂčng FT –
TR), vĂ­i mÂčng kiÓu n”y ngo”i kh¶ nšng cung cÊp kÕt nĂši “¼iÓm –tĂ­i -ÂźiÓm”,
b»ng cžch ÂźiÒu chØnh ŸÄng thĂȘi cžc bĂ© thu cña mĂ©t sĂš nĂłt vÒ cĂŻng mĂ©t b−íc
sĂŁng nĂŁ cßn cung cÊp kh¶ nšng kÕt nĂši Multicast. T−¬ng tĂč nh− cžc mÂčng TTFR, Cžc kÕt nĂši “¼a ÂźiÓm – tĂ­i - ÂźiÓm” cĂČng ¼−üc cung cÊp nÕu cžc nĂłt mÂčng
WDMA ¼−üc trang bÞ tĂ” hai bĂ© thu ÂźiÒu chØnh ÂźĂčÂŹc trĂ« nÂȘn (kĂœ hiÖu l” mÂčng
FT-TRm) .−u ÂźiÓm cña cžc mÂčng FT-TR l” tĂč Ÿéng ngšn ngĂ”a ¼−üc cžc xung
Ÿét dĂ· liÖu do mçi kÂȘnh sö dĂŽng cžc b−íc sĂŁng khžc nhau. Tuy nhiÂȘn do cžc
bĂ© thu chØ cĂŁ thÓ ÂźiÒu chØnh tĂ­i mĂ©t b−íc sĂŁng Ă« mĂ©t thĂȘi ÂźiÓm nÂȘn dÔ x¶y ra
mÊt dĂ· liÖu trong mÂčng kiÓu n”y. Trong tr−ĂȘng hĂźp n”y chÊt l−üng cña mÂčng
FT–TR ¼−üc c¶i thiÖn b»ng cžch th«ng bžo cho cžc bĂ© thu biÕt ¼−üc ph¶i ÂźiÒu
chØnh ¼Õn b−íc sĂŁng Ă« thĂȘi ÂźiÓm n”o th«ng qua cžc giao thĂžc.
+ Kh¶ nšng thĂž ba ŸÚi vĂ­i mÂčng WDMA “qu¶ng bž v” lĂča chĂ€n” l” khi
c¶ hai bĂ© phžt v” bĂ© thu ¼Òu cĂŁ kh¶ nšng ÂźiÒu chØnh ¼−üc (kĂœ hiÖu TT-TR).
Cžc mÂčng TT-TR cĂŁ kh¶ nšng hç trĂź cžc kÕt nĂši “¼iÓm –tĂ­i -ÂźiÓm” v” “¼a
ÂźiÓm –tĂ­i -ÂźiÓm” cĂČng nh− cžc kÕt nĂši multicast v× vËy Ÿ©y l” mÂčng linh hoÂčt
nhÊt trong ba loÂči, do Ÿã mÂčng n”y ¼ßi hĂĄi cžc giao thĂžc mÂčng phĂžc tÂčp hÂŹn
yÂȘu cÇu c¶ hai bĂ© phžt v” bĂ© thu ph¶i ¼−üc ÂźiÒu chØnh ¼Ó phĂši hĂźp cžc luĂ„ng
dĂ· liÖu trong mÂčng.
Nh− Ÿ· tr×nh b”y trong phÇn trÂȘn vÒ cžc mÂčng WDMA “qu¶ng bž v” lĂča
chĂ€n” vĂ­i gi¶ thiÕt r»ng sĂš b−íc sĂŁng cĂŁ kh¶ nšng sö dĂŽng ¼−üc W b»ng vĂ­i
sĂš nĂłt N kÕt nĂši v”o mÂčng. Tuy nhiÂȘn trong thĂčc tÕ do nhiÒu lĂœ do vÒ c«ng
nghÖ nÂȘn sĂš b−íc sĂŁng cĂŁ kh¶ nšng sö dĂŽng W th−ĂȘng bÞ hÂčn chÕ, th−ĂȘng nhĂĄ
hÂŹn rÊt nhiÒu so vĂ­i sĂš nĂłt mÂčng N. Do Ÿã viÖc ph©n tÝch sau n”y sÏ tËp trung
v”o ¼Æc tÝnh mÂčng WDMA “qu¶ng bž v” lĂča chĂ€n” vĂ­i ÂźiÒu kiÖn W < N.
Trong ba loÂči mÂčng trÂȘn th× mÂčng TT-TR tËn dĂŽng tĂšt nhÊt tiÒm nšng
cña cžc b−íc b−íc sĂŁng phĂŽc vĂŽ cho viÖc truyÒn t¶i dĂ· liÖu. §iÒu n”y dĂča trÂȘn
gi¶ thiÕt r»ng mçi nĂłt mÂčng ¼Òu cĂŁ kh¶ nšng biÕt ¼−üc ho”n to”n trÂčng thži
-17-

cña tÊt c¶ cžc b−íc sĂŁng trong hÖ thĂšng. TÂči cžc nĂłt kh«ng cĂŁ bĂ© ¼Öm khi gĂŁi
tin ¼Õn, chØ cĂŁ kh¶ nšng hoÆc l” gĂŁi tin ¼−üc truyÒn hoÆc l” mÊt ngay lËp tĂžc
phĂŽ thuĂ©c v”o kÕt nĂši ¼−üc phÐp hay kh«ng mĂ©t cžch t−¬ng Ăžng v” trÔ lan
truyÒn dĂ· liÖu ¼−üc bĂĄ qua. Do Ÿã ph©n tÝch n”y l” thÝch hĂźp vĂ­i c¶ mÂčng
chuyÓn mÂčch kÂȘnh cĂČng nh− chuyÓn mÂčch gĂŁi tËp trung.
Khi sĂš nĂłt gžn v”o mÂčng h×nh sao qu¶ng bž b»ng N v” sĂš b−íc sĂŁng cĂŁ
thÓ ¼−üc dĂŻng b»ng W, trong Ÿã W< N. MĂ©t gĂŁi tin Âźi ¼Õn nĂłt i ¼−üc göi ¼Õn
nĂłt j vĂ­i xžc suÊt 1/N kh«ng phĂŽ thuĂ©c v”o i v” j. ChiÒu d”i gĂŁi tin ph©n bĂš
theo luËt h”m mĂČ vĂ­i thĂȘi gian chiÕm giĂ· trung b×nh 1/” (gi©y/gĂŁi tin ) v” l”
nh− nhau cho tÊt c¶ cžc nĂłt, cžc gĂŁi tin ¼Õn Ă« mçi nĂłt tu©n theo h”m ph©n bĂš
Poisson vĂ­i tĂšc Ÿé trung b×nh λ gĂŁi trÂȘn gi©y. Do Ÿã t¶i trung b×nh cña mçi
tuyÕn v”o b»ng ρ =

λ
.
”

σw → w + 1 =Nλ (1-

w
w
)(1 − )
N
W

Nλ
w-1

0

w

”

σw → w

-1

=w”

w +1

W

σw + 1 →” =(w +1 ) ”

(a) bĂ© phžt ÂźiÒu chØnh/bĂ© thu cĂš ¼Þnh hoÆc bĂ© phžt cĂš ¼Þnh/bĂ© thu ÂźiÒu chØnh.
σw → w +1 =Nλ (1-

w 2
)
N

Nλ

0

w-1

w

”

σw → w

-1

=w”

(b) bĂ© phžt ÂźiÒu chØnh/bĂ© thu ÂźiÒu chØnh.

w +1

σw + 1 →” =(w +1 ) ”

W
-18-

H×nh 2.2 SÂŹ ŸÄ chuyÓn ŸÊi trÂčng thži kÕt hĂźp vĂ­i sĂš b−íc sĂŁng sö dĂŽng.
§Úi vĂ­i mçi giž trÞ ρ xžc ¼Þnh th× sĂš b−íc sĂŁng bËn w thay ŸÊi ngÉu
nhiÂȘn tuĂș theo thĂšng kÂȘ cña cžc tuyÕn v”o. TÝnh chÊt thay ŸÊi Ÿéng cña w cĂŁ
thÓ ¼−üc m« h×nh hož b»ng quž tr×nh “sinh ra – mÊt Âźi ”nh− chØ ra trong h×nh.
H×nh 2.2 (a) t−¬ng Ăžng vĂ­i tr−ĂȘng hĂźp hoÆc chØ l” b−íc sĂŁng ÂźiÒu chØnh ¼−üc
Ă« bĂ© phžt hoÆc b−íc sĂŁng ÂźiÒu chØnh ¼−üc Ă« bĂ© thu, trong khi Ÿã h×nh 2.2 (b)
t−¬ng Ăžng vĂ­i tr−ĂȘng hĂźp b−íc sĂŁng ÂźiÒu chØnh ¼−üc Ă« c¶ phžt v” thu. Trong
tÊt c¶ cžc tr−ĂȘng hĂźp chuyÓn dÞch trÂčng thži vÒ h−íng trži l” kÕt qu¶ l” do gi¶i
phĂŁng mĂ©t b−íc sĂŁng bËn sau khi kÕt nĂši th”nh c«ng. §Úi vĂ­i mĂ©t trÂčng thži
xžc ¼Þnh m” trong Ÿã w b−íc sĂŁng bËn th× xžc suÊt chuyÓn dÞch trÂčng thži vÒ
h−íng tr¾i ¼−üc tÝnh theo biÓu thþc 2.1.

σ ω → ω −1 = w ”

2.1

Xžc suÊt chuyÓn dÞch trÂčng thži sang phÝa ph¶i t−¬ng Ăžng vĂ­i viÖc bĂŠ
sung thÂȘm mĂ©t b−íc sĂŁng kÝch hoÂčt trong mÂčng, phĂŽ thuĂ©c v”o vÞ trÝ cña b−íc
sĂŁng ÂźiÒu chØnh ¼−üc ŸÚi vĂ­i bĂ© phžt v” thu. Khi chØ cĂŁ cžc bĂ© phžt ÂźiÒu chØnh
¼−üc th× viÖc chuyÓn dÞch trÂčng thži chØ cĂŁ thÓ x¶y ra nÕu Ÿžp Ăžng 02 ÂźiÒu
kiÖn sau:
+ MĂ©t yÂȘu cÇu kÕt nĂši ¼−üc tÂčo ra tĂ” mĂ©t trong sĂš (N-w) bĂ© phžt cßn
rçi.
+ KÕt nĂši n”y ¼−üc Ÿžnh ¼Þa chØ ¼Õn mĂ©t trong sĂš cžc bĂ© thu cĂš ¼Þnh
cßn rçi. Do hÖ thĂšng cĂŁ W b−íc sĂŁng ¼−üc sö dĂŽng m” trong Ÿã w b−íc sĂŁng
Ÿ· bËn do vËy xžc suÊt ¼Ó tho¶ m·n ÂźiÒu kiÖn thĂž hai l” (1-w/W). V× vËy viÖc
dÞch chuyÓn trÂčng thži tĂ” w tĂ­i trÂčng thži w +1 xuÊt hiÖn vĂ­i xžc suÊt.
w
σ ω → ω + 1 = λ ( N − w )( 1 −
)
2.2
W
Khi chØ cĂŁ cžc bĂ© thu ÂźiÒu chØnh ¼−üc, th× viÖc chuyÓn ŸÊi trÂčng thži
sang h−íng ph¶i chØ cĂŁ thÓ xuÊt hiÖn nÕu:
+ MĂ©t yÂȘu cÇu kÕt nĂši ¼−üc tÂčo ra tĂ” mĂ©t bĂ© phžt m” b−íc sĂŁng cĂš ¼Þnh
ch−a bÞ bËn (Xžc suÊt t−¬ng Ăžng b»ng (1-w/W)).
+ YÂȘu cÇu n”y ¼−üc Ÿžnh ¼Þa chØ ¼Õn mĂ©t trong sĂš (N-w) bĂ© thu cßn
rçi, v× vËy xžc suÊt chuyÓn dÞch trÂčng thži giĂšng nh− (2.2).
Nh− vËy trong cžc tr−ĂȘng hĂźp kh¶ nšng ÂźiÒu chØnh ¼−üc chØ ¼−üc cung
cÊp tÂči mĂ©t phÝa (vÝ dĂŽ nh− chØ Ă« phÝa phžt hoÆc chØ Ă« phÝa thu nh−ng kh«ng c¶
-19-

hai) cĂŁ xžc suÊt chuyÓn dÞch trÂčng thži thži giĂšng nhau. Tr−ĂȘng hĂźp c¶ hai
phÝa phžt v” phÝa thu ¼Òu cĂŁ kh¶ nšng ÂźiÒu chØnh ¼−üc th× xžc suÊt chuyÓn
dÞch trÂčng thži sang phÝa ph¶i l” lĂ­n hÂŹn do c¶ hai phÝa ¼Òu cĂŁ kh¶ nšng ÂźiÒu
chØnh. C«ng thĂžc tÝnh xžc suÊt chuyÓn ŸÊi nh− sau ¼−üc tÝnh nh− sau:

σ

ω → ω +1

= λ ( N − w )( 1 −

w
)
N

2.3

V× sĂš l−üng trung b×nh cña cžc gĂŁi tin truyÒn th”nh c«ng trÂȘn mĂ©t Ÿn vÞ thĂȘi
gian cĂČng b»ng sĂš l−üng trung b×nh cžc b−íc sĂŁng bËn trong hÖ thĂšng nÂȘn ta
cĂŁ thÓ ¼Þnh nghÜa dung l−üng mÂčng Ÿ· ¼−üc chuÈn hož S nh− biÓu thĂžc 2.4.
W

S =< w >= ∑ p w w
w=0

2.4

Dung l−üng mÂčng thĂčc tÕ ÂźÂčt ¼−üc khi ta nh©n S vĂ­i tĂšc Ÿé bit cña
tuyÕn v”o v” t¶i ρ (vĂ­i gi¶ thiÕt l” tÊt c¶ cžc nĂłt giĂšng nhau). H×nh 2.3 chØ ra
quan hÖ sĂš b−íc sĂŁng ¼−üc dĂŻng v” t¶i trung b×nh cña tuyÕn. TĂ” h×nh vÏ ta
thÊy S nh− l” mĂ©t h”m cña t¶i trung b×nh ρ ŸÚi vĂ­i W=25, 50 v” 125 khi
N=250. ThÊy r»ng ngoÂči trĂ” t¶i rÊt thÊp (ρ ≀ 0.1) th× tr−ĂȘng hĂźp cung cÊp kh¶
nšng ÂźiÒu chØnh ¼−üc c¶ phÝa phžt lÉn phÝa thu th× viÖc tËn dĂŽng b−íc sĂŁng l”
lĂ­n nhÊt, do Ÿã dung l−üng cña mÂčng cao hÂŹn tr−ĂȘng hĂźp mÂčng chØ cĂŁ hoÆc
mĂ©t phÝa phžt thay ŸÊi hoÆc chØ cĂŁ mĂ©t phÝa thu thay ŸÊi. SĂč khžc nhau n”y cĂŁ
thÓ tšng lÂȘn 40% tÂči mĂ©t sĂš tr−ĂȘng hĂźp ¼Æc biÖt chÂŒng hÂčn nh− W=50 v” ρ =
0.3. §Úi vĂ­i cžc giž trÞ W nhĂĄ (W=25 hoÆc 50) th× S tiÕn ¼Õn b·o ho” khi ρ
tšng. Giž trÞ b·o ho” x¶y ra do t¶i ρ cña tuyÕn ¼Çu v”o tšng lÂȘn, giž trÞ trung
b×nh cña b−íc sĂŁng bËn tiÕn nhanh ¼Õn giž trÞ W nhĂĄ. Tr−ĂȘng hĂźp W lĂ­n (vÝ
dĂŽ W=125) th× giž trÞ trung b×nh cña b−íc sĂŁng bËn lu«n lu«n nhĂĄ hÂŹn W,
thËm chÝ khi giž trÞ cña t¶i ρ tiÕn ¼Õn 1.
Qua ph©n tÝch mĂ« rĂ©ng ŸÚi vĂ­i cžc tr−ĂȘng hĂźp nhiÒu bĂ© phžt v” nhiÒu
bĂ© thu trÂȘn mĂ©t nĂłt. KÕt qu¶ Ÿ· chØ ra r»ng ¼Ó hiÖu suÊt tiÕn gÇn ¼Õn giĂ­i hÂčn
biÂȘn trÂȘn khi W=N th× chØ cÇn vĂ­i mĂ©t sĂš l−üng nhĂĄ cžc bĂ© phžt v” bĂ© thu ÂźiÒu
chØnh ¼−üc trÂȘn mçi nĂłt. §iÒu n”y cĂŁ thÓ x¶y ra v× vĂ­i gi¶ thiÕt l−u l−üng
kh«ng thay ŸÊi th× xžc suÊt ¼Ó nhiÒu hÂŹn mĂ©t gĂŁi tin Âźi ¼Õn cĂŻng mĂ©t ¼Þa chØ
¼Ých tÂči cĂŻng mĂ©t thĂȘi ÂźiÓm l” rÊt nhĂĄ. ThĂčc vËy, chĂłng ta gi¶ thiÕt r»ng tÊt c¶
cžc gĂŁi tin ¼Õn ¼Çu v”o cña mĂ©t nĂłt l” Ÿéc lËp v” cĂČng b»ng v” giĂšng nh− Âźi
¼Õn mçi nĂłt trong sĂš N nĂłt trong mÂčng. VĂ­i cĂŻng giž trÞ t¶i ρ cho tÊt c¶ cžc
-20-

luĂ„ng tÝn hiÖu v”o cžc nĂłt, Xžc suÊt pk m” k gĂŁi ŸÄng thĂȘi Âźi ¼Õn cĂŻng nĂłt
¼−üc tÝnh theo biÓu thþc 2.5.

Sù b−íc sãng bËn <w> trung b×nh

k ⎛ ρ ⎞
Pk = C N ⎜ ⎟
⎝N⎠

k

ρ⎞
⎛
⎜1 − ⎟
N⎠
⎝

N −k

k=0, 1, ....N

___ MÂčng phžt v”
thu thay ŸÊi
........ MÂčng hoÆc
ph¾t hoÆc thu thay
ŸÊi.

W=125
100

N=250

90

2.5

80
70

W=50

60
50
40
30
20

W=25

10
0

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8

0.9

1

T¶i Trung b×nh ρ =λ/”

H×nh 2.3 Quan hÖ sĂš b−íc sĂŁng bËn – T¶i ρ v” sĂš b−íc sĂŁng cĂčc ÂźÂči.
2.2.2 MÂčng WDMA “¼Þnh tuyÕn theo b−íc sĂŁng”.
λj

TT
λj

TR
R1

T1
λk

λi

Ri
λi
λk

TN

RN
TĂŠ hĂźp cžc phÇn tö ¼Þnh
tuyÕn b−íc sãng
-21-

H×nh 2.4. NguyÂȘn lĂœ ¼Þnh tuyÕn b−íc sĂŁng trong mÂčng WDMA Ÿn b−íc

λ0
λ1

T1

λ2

R1
λ1

λ0

λ2

T2

λ1

R2

λ0

R3

λ2

T3

WDM

WDM

V”o

Ra

T1

R1
λ0

R2
λ2

R3
λ1

T2

λ1

λ0

λ2

T3

λ2

λ1

λ0

H×nh 2.5. MÂčng ¼Þnh tuyÕn theo b−íc sĂŁng N = 3 nĂłt
sö dĂŽng phÇn tö WDM.
LoÂči thĂž hai cña mÂčng WDMA Ÿn chÆng ¼−üc nĂŁi ¼Õn l” mÂčng ¼Þnh
tuyÕn theo b−íc sĂŁng. H×nh 2.4 v” 2.5 chØ ra sÂŹ ŸÄ cÊu trĂłc v” nguyÂȘn lĂœ hoÂčt
Ÿéng cña mÂčng WDMA Ÿn b−íc sö dĂŽng kĂŒ thuËt ¼Þnh tuyÕn theo b−íc
sĂŁng. MÂčng n”y bao gĂ„m cžc phÇn tö lĂča chĂ€n (¼Þnh tuyÕn) b−íc sĂŁng thĂŽ
Ÿéng v” mĂ©t kÕt nĂši duy nhÊt ÂźĂčÂŹc xžc ¼Þnh b»ng b−íc sĂŁng cña tÝn hiÖu phžt
v” nĂłt m” qua Ÿã tÝn hiÖu ¼−üc ¼−a v”o mÂčng. VÝ dĂŽ mÂčng ¼Þnh tuyÕn b−íc
sĂŁng NxN cĂŁ thÓ ¼−üc x©y dĂčng tĂ” cžc phÇn tö WDM ¼−üc nĂši vĂ­i nhau b»ng
N2 sĂźi cžp nh− chØ ra trÂȘn h×nh 2.4(b) vĂ­i N=3 . Mçi nĂłt ¼−üc trang bÞ 01 bĂ©
-22-

phžt v” 01 bĂ© thu cĂŁ kh¶ nšng ÂźiÒu chØnh ¼−üc. B»ng cžch ÂźiÒu chØnh bĂ© phžt
¼Õn mĂ©t b−íc sĂŁng Ÿ· ¼−üc lĂča chĂ€n, tÝn hiÖu ¼−a v”o ¼−üc ¼Þnh tuyÕn thĂŽ
Ÿéng ¼Õn bĂ© thu ¼Þnh tr−íc, bĂ© thu n”y cĂČng ph¶i ÂźiÒu chØnh ¼Õn cĂŻng b−íc
sĂŁng ¼Ó nhËn gĂŁi tin. §iÒu n”y cĂŁ nghÜa cĂŁ thÓ kÕt nĂši ¼Çy Ÿñ NxN kÕt nĂši
trong mÂčng chØ vĂ­i N b−íc sĂŁng ph©n biÖt v” mçi nĂłt thu cĂŁ thÓ thu ¼−üc tĂ”
bÊt kĂș bĂ© phžt n”o m” kh«ng ¶nh hâˆ’Ă«ng ¼Õn nhau.
Trong thĂčc tiÔn −u ÂźiÓm cña mÂčng WDMA “¼Þnh tuyÕn theo b−íc
sĂŁng” so vĂ­i mÂčng WDMA “qu¶ng bž v” lĂča chĂ€n” l” mÂčng WDMA ¼Þnh
tuyÕn theo b−íc sĂŁng sö dĂŽng cžc bĂ© WDM kh«ng sö dĂŽng cžc bĂ© coupler
hoÆc van quang nÂȘn tržnh ÂźĂčÂŹc suy hao tžch quang. Tuy nhiÂȘn mÆt hÂčn chÕ
chÝnh cña nguyÂȘn lĂœ khi sö dĂŽng cžc phÇn tö ¼Þnh tuyÕn thĂŽ Ÿéng l” cžc nĂłt
ph¶i cung cÊp cžc bĂ© phžt v” bĂ© thu ¼Òu ph¶i ÂźiÒu chØnh ¼−üc hoÆc l” ph¶i bĂš
trÝ m¶ng cžc phÇn tö phžt hoÆc thu Ÿ· ¼−üc ÂźiÒu chØnh tr−íc ¼Õn mĂ©t sĂš b−íc
sĂŁng cĂš ¼Þnh khžc nhau. §Êi lÂči th× mÂčng WDMA ¼Þnh tuyÕn theo b−íc sĂŁng
cĂŁ kh¶ nšng ÂźiÒu chØnh Ÿéng cÊu trĂłc ¼Þnh tuyÕn bÂȘn trong theo yÂȘu cÇu ph©n
bĂš l−u l−üng cña mÂčng. §iÒu n”y rÊt cĂŁ lĂźi cho mÂčng khi cĂŁ l−u l−üng kh«ng
c©n b»ng giĂ·a cžc nĂłt khi nĂši v”o mÂčng. ViÖc thay ŸÊi ¼Þnh tuyÕn Ÿéng cĂŁ thÓ
thĂčc hiÖn theo hai cžch sau:
1. Sö dĂŽng cžc bĂ© chuyÓn mÂčch kh«ng gian chĂ€n b−íc sĂŁng, cžc tÝn
hiÖu chuyÓn mÂčch Ÿéng tĂ” mĂ©t ¼−ĂȘng tĂ­i mĂ©t ¼−ĂȘng khžc b»ng cžch thay ŸÊi
¼Þnh tuyÒn WDM trong mÂčng.
2. Sö dĂŽng cžc bĂ© biÕn ŸÊi b−íc sĂŁng ¼Ó chuyÓn ŸÊi tÝn hiÖu tĂ” mĂ©t
b−íc sãng sang b−íc sãng kh¾c.
H×nh 2.6 M« t¶ mÂčng ¼Þnh tuyÕn theo b−íc sĂŁng sö dĂŽng chuyÓn mÂčch
kh«ng gian chĂ€n b−íc sĂŁng cĂŁ 2 nĂłt. Ă« Ÿ©y cĂŁ thÓ xem cžc chuyÓn mÂčch nh−
thiÕt bÞ cĂŁ ba cĂŠng cĂŁ kh¶ nšng ÂźiÒu khiÓn bÊt kĂș b−íc sĂŁng n”o Ă« ¼Çu v”o
¼Õn mĂ©t trong hai cĂŠng ra. NĂŁi cžch khžc bÊt kĂș tËp b−íc sĂŁng λ1 

 λN trÂȘn
cĂŠng ¼Çu v”o cña thiÕt bÞ cĂŁ thÓ ¼−üc lĂča chĂ€n v” truy cËp trĂčc tiÕp ¼Õn mĂ©t
trong hai cĂŠng ra. SĂč lĂča chĂ€n n”y ¼−üc sŸp xÕp lÂči do Ÿã ¼−ĂȘng Âźi cña bÊt kĂș
b−íc sĂŁng n”o trong mÂčng cĂČng cĂŁ thÓ ¼−üc thay ŸÊi khi mong muĂšn .
-23-

Nhãm phžt
cĂš Âźinh -FT
1
1
1
2
1
3

T
T
T

λ11, λ21, λ31

ChuyÓn mÂčch
chĂ€n b−íc sĂŁng

λ11

λ11, λ22, λ32

TR

λ21, λ31
λ22, λ32

T2

λ12, λ22, λ32

Phžt thay ŸÊi

λ21, λ31, λ12

λ12

§iÒu khiÓn
chuyÓn mÂčch

WDM

NhĂŁm thu
cù ¼Þnh -FR

H×nh 2.6 MÂčng ¼Þnh tuyÕn theo b−íc sĂŁng
sö dĂŽng chuyÓn mÂčch kh«ng gian chĂ€n b−íc sĂŁng.
GÇn Ÿ©y Ÿ· phžt triÓn mĂ©t kiÓu mÂčng ¼Þnh tuyÕn b−íc sĂŁng ¼−üc gĂ€i l”
mÂčng quang tuyÕn tÝnh LLN mÂčng n”y ¼−üc ¼Ò xuÊt Ăžng dĂŽng cho l−u l−üng
chuyÓn mÂčch kÂȘnh. §Ó gi¶i thÝch nguyÂȘn lĂœ hoÂčt Ÿéng cña mÂčng n”y ta kh¶o
sžt h×nh 2.7. Trong Ÿã cžc nĂłt ¼−üc nĂši nhau th«ng qua bĂ© coupler 2x2 kh«ng
phĂŽ thuĂ©c v”o b−íc sĂŁng, hÖ sĂš liÂȘn kÕt αi ¼−üc cho phÐp lÊy bÊt kĂș giž trÞ
n”o gi÷a 0 v” 1.
Mçi nĂłt mÂčng sö dĂŽng mĂ©t b−íc sĂŁng riÂȘng ¼Ó thiÕt lËp kÕt nĂši mong
muĂšn. VÝ dĂŽ kÕt nĂši tĂ” nĂłt 1 ¼Õn nĂłt 1* ¼−üc thiÕt lËp trÂȘn b−íc sĂŁng λ1 qua
tuyÕn A-B-C-F-G, trong cĂŻng thĂȘi ÂźiÓm Ÿã kÕt nĂši tĂ” nĂłt 2 tĂ­i nĂłt 2* th«ng
qua b−íc sĂŁng λ2 qua tuyÕn H-B-C. VĂ­i viÖc ¼−a thÂȘm cžc b−íc sĂŁng, cžc kÕt
nĂši khžc cĂŁ thÓ ¼−üc thĂčc hiÖn Ă« cĂŻng thĂȘi ÂźiÓm vĂ­i viÖc cung cÊp giž trÞ αi
thÝch hĂźp. Giž trÞ cña hÖ sĂš liÂȘn kÕt αi cĂŁ thÓ qu¶n lĂœ tËp trung th«ng qua bĂ©
ÂźiÒu khiÓn trung t©m hoÆc sö dĂŽng giao thĂžc ÂźiÒu khiÓn ph©n bĂš. Trong c¶ hai
tr−ĂȘng hĂźp trÂȘn hÖ sĂš liÂȘn kÕt mçi coupler phĂŽ thuĂ©c v”o viÖc thiÕt lËp cña cžc
coupler khžc trÂȘn to”n mÂčng. TĂ” cžc ph©n tÝch trÂȘn ta thÊy cžc mÂčng LLN phĂŻ
hĂźp vĂ­i m« h×nh hoÂčt Ÿéng cña mÂčng chuyÓn mÂčch kÂȘnh trong khi kh«ng phĂŻ
hĂźp vĂ­i mÂčng chuyÓn mÂčch gĂŁi.
-24-

NĂłt mÂčng

2*

5
2

C

H

1*

λ1

F

G

1

A

B
5*

D

4

3

E

4*

H×nh 2.7 NguyÂȘn lĂœ hoÂčt Ÿéng mÂčng LLN
§Ó tržnh tžn xÂč Âźa ¼−ĂȘng tĂ” cĂŻng mĂ©t nĂłt mÂčng nguĂ„n, cžc ¼−ĂȘng khžc
nhau nÂȘn ¼−üc bĂš trÝ theo cÊu trĂłc h×nh c©y. Theo h×nh 2.7 tžn xÂč Âźa ¼−ĂȘng
xuÊt hiÖn tÂči cžc coupler B v” F ŸÚi vĂ­i kÕt nĂši tĂ” 1 ¼Õn 1*. ThËt vËy b»ng
cžch thiÕt lËp kÕt nĂši A-B-C-F-G tÝn hiÖu tÂči b−íc sĂŁng λ1 cĂČng cĂŁ thÓ truyÒn
theo tuyÕn A-H-B-C-F-G, A-H-B-D-E-F-G do Ÿã liÂȘn kÕt tĂ” F tĂ­i G sÏ chĂža 4
b¶n copy trÔ theo thĂȘi gian cña cžc luĂ„ng tÝn hiÖu tĂ” nĂłt 1 dÉn ¼Õn chÊt l−üng
kÕt nĂši bÞ gi¶m do nhiÒu giĂ·a cžc biÓu t−üng. Ng−ĂȘi ta Ÿ· nghiÂȘn cĂžu v” ¼−a
v”o sö dĂŽng coupler b−íc sĂŁng phÂŒng ∆x∆ trong mÂčng LLN, mĂ©t gi¶i phžp
mĂ­i ¼−a ra cĂŻng vĂ­i viÖc thiÕt lËp hÖ sĂš phĂŻ hĂźp ¼Ó tržnh tžn xÂč Âźa ¼−ĂȘng.
MÆc dĂŻ suy hao tÝn hiÖu trong mÂčng LLN lĂ­n hÂŹn cžc mÂčng ¼Þnh tuyÕn
theo b−íc sĂŁng sö dĂŽng cžc phÇn tö WDM hoÆc cžc chuyÓn mÂčch nh−ng nĂŁ
cho mĂ©t ¼Æc tÝnh rÊt hĂ·u Ých l” sö dĂŽng lÂči b−íc sĂŁng. §iÒu n”y cĂŁ thÓ thĂčc
hiÖn ¼−üc l” do nÕu sau khi Âźi qua mĂ©t sĂš bĂ© coupler tÝn hiÖu tÂči b−íc sĂŁng
xžc ¼Þnh bÞ suy hao do Ÿã cžc kÕt nĂši tÂči cĂŻng thĂȘi ÂźiÓm Ă« cžc phÇn khžc cña
mÂčng cĂŁ cĂŻng b−íc sĂŁng n”y cĂŁ thÓ dĂŻng lÂči. §iÒu n”y ¼−üc m« t¶ trong H×nh
2.8, cžc kÕt nĂši Ă« λ1 cĂŁ thÓ x¶y ra ŸÄng thĂȘi ŸÚi vĂ­i kÕt nĂši giĂ·a nĂłt 1 ¼Õn 4*
v” giĂ·a nĂłt 3 ¼Õn 1*. Khi kĂŒ thuËt ng”y c”ng ho”n thiÖn tÂčo ra cžc bĂ© coupler
suy hao thÊp, mĂžc tžn xÂč Âźa ¼−ĂȘng thÊp v” kÕt hĂźp vĂ­i kĂŒ thuËt sö dĂŽng lÂči
b−íc sĂŁng sÏ mĂ« ra h−íng Ăžng dĂŽng cho cžc mÂčng MAN dung l−üng cao.

3*
-25-

NĂłt mÂčng
2*

5
2

H

1*

C

λ1

F

G

1

A

B
5*

D

4

3

λ1

E

4*

H×nh 2.8 Tži sö dĂŽng b−íc sĂŁng trong mÂčng LLN
(KÕt nĂši tĂ” 1 ¼Õn 4 * v” tĂ” 3 ¼Õn 1* cĂŁ thÓ x¶y ra ŸÄng thĂȘi trÂȘn λ1)
2.2.3 Cžc vÊn ¼Ò liÂȘn quan ¼Õn hiÖu suÊt, thiÕt kÕ mÂčng WDMA Ÿn b−íc
Trong mÂčng Âźa truy nhËp theo b−íc sĂŁng th× chÊt l−üng, tĂšc Ÿé ÂźiÒu
chØnh cña cžc bĂ© thu v” bĂ© phžt l” rÊt quan trĂ€ng, tuy nhiÂȘn cho ¼Õn ng”y nay
cžc c«ng nghÖ n”y vÉn cßn cĂŁ rÊt nhiÒu hÂčn chÕ. BÂȘn cÂčnh Ÿã cßn cĂŁ mĂ©t sĂš
yÕu tĂš khžc ¶nh hâˆ’Ă«ng ¼Õn ¼Æc tÝnh v” hiÖu suÊt cña cžc mÂčng WDMA Ÿn
b−íc nh− : Giao thĂžc mÂčng, vÞ trÝ cña cžc bĂ© ¼Öm sĂš liÖu ٦m b¶o tržnh mÊt
gĂŁi, mĂžc xuyÂȘn kÂȘnh giĂ·a cžc kÂȘnh WDM v” yÂȘu cÇu Ÿé ĂŠn ¼Þnh b−íc sĂŁng.
2.2.3.1 VÞ trÝ bĂ© ¼Öm trong mÂčng WDMA Ÿn b−íc.
Th«ng th−ĂȘng do tÝnh ngÉu nhiÂȘn cña l−u l−üng bÂȘn trong mÂčng nÂȘn
xuÊt hiÖn xung Ÿét giĂ·a cžc gĂŁi dĂ· liÖu ŸÄng thĂȘi Âźi ¼Õn cĂŻng mĂ©t nĂłt l”
kh«ng thÓ tržnh khĂĄi. Cžc gĂŁi sĂš liÖu xung Ÿét cĂŁ thÓ hoÆc bÞ loÂči bĂĄ hoÆc
¼−üc ¼−a v”o h”ng Ÿßi ¼Ó phžt lÂči sau Ÿã. NÕu gĂŁi tin bÞ loÂči bĂĄ th«ng tin sÏ bÞ
mÊt vÜnh viÔn, rĂą r·ng ÂźiÒu Ÿã l” kh«ng thÓ chÊp nhËn ¼−üc trĂ” khi xžc suÊt
mÊt gĂŁi tin l” rÊt nhĂĄ trong phÂčm vi cho phÐp. Do vËy bĂ© ¼Öm cÇn thiÕt ph¶i
cĂŁ ¼Ó chĂšng lÂči viÖc mÊt gĂŁi dĂ· liÖu.

3*
-26-

N=∞

ThĂȘi gian Ÿßi (tÝnh theo gĂŁi tin )

10

H”ng Ÿßi
¼Çu v”o

H”ng Ÿßi
H”ng Ÿßi
¼Çu ra
¼Çu ra

5

T¶i ρ
0
0.2

0.4

0.6

0.8

1

H×nh 2.9 ThĂȘi gian Ÿßi trung b×nh v” t¶i cho mÂčng ¼Öm ¼Çu ra v” ¼Çu v”o
Trong cžc mÂčng WDMA Ÿn b−íc bĂ© ¼Öm cĂŁ thÓ ¼−üc ¼Æt Ă« ¼Çu v”o
(bĂ© phžt) hoÆc ¼Çu ra (bĂ© thu) cña hÖ thĂšng. Gi¶ sö cžc bĂ© ¼Öm hoÂčt Ÿéng theo
nguyÂȘn lĂœ v”o tr−íc ra tr−íc (FIFO) ¼Æt tÂči mçi nĂłt. §iÒu Ÿã chØ ra r»ng dung
l−üng cña mĂ©t hÖ thĂšng ¼Öm ¼Çu v”o vĂ­i N≄ 20 b»ng kho¶ng 58 % dung
l−üng hÖ thĂšng ¼Öm ¼Çu ra. NguyÂȘn nh©n gi¶m dung l−üng cña hÖ thĂšng ¼Öm
¼Çu v”o l” do hiÖn t−üng block luĂ„ng dĂ· liÖu (HOL) : Khi tÊt c¶ cžc gĂŁi tin
¼Þnh tuyÕn ¼Õn cĂŻng mĂ©t ¼Çu ra th× lĂłc Ÿã chØ mĂ©t gĂŁi ¼−üc truy nhËp v”o
mÂčng trong lĂłc Ÿã cžc gĂŁi tin khžc bÞ giĂ· lÂči trong bĂ© ¼Öm.
H×nh 2.9 chØ ra quan hÖ giĂ·a thĂȘi gian Ÿßi v” t¶i cho c¶ hai hÖ thĂšng
¼Öm ¼Çu v”o v” ¼Çu ra.Trong cžc hÖ thĂšng ¼Öm ¼Çu ra, hiÖn t−üng block HOL
kh«ng thÓ xuÊt hiÖn do tÊt c¶ cžc gĂŁi tin tÂči ¼Çu cña cžc bĂ© ¼Öm FIFO (Ă« phÝa
cžc bĂ© phžt) cĂŁ thÓ tĂč do ¼Þnh tuyÕn ¼Õn cžc nĂłt ¼Ých cña nĂŁ trong khi Ÿã cžc
gĂŁi tin ¼−üc ¼Öm trong cžc bĂ© ¼Öm FIFO tÂči ¼Çu thu. CÇn ph¶i chĂł Ăœ l” ¼Ó cĂŁ
dung l−üng mÂčng lĂ­n, th× cĂČng cÇn ph¶i cĂŁ thĂȘi gian trÔ rÊt nhĂĄ cĂŻng vĂ­i viÖc
giĂ· nguyÂȘn trËt tĂč v”o ra cña cžc gĂŁi tin trong cžc bĂ© ¼Öm FIFO.
2.2.3.2 XuyÂȘn kÂȘnh.
MĂ©t vÊn ¼Ò rÊt quan trĂ€ng liÂȘn quan ¼Õn chÊt l−üng cžc mÂčng WDMA
l” mĂžc xuyÂȘn kÂȘnh giĂ·a cžc kÂȘnh ghÐp theo b−íc sĂŁng. HiÖn t−üng xuyÂȘn
kÂȘnh cĂŁ thÓ ¼−üc ph©n biÖt theo hai loÂči sau:
-27-

- XuyÂȘn kÂȘnh tuyÕn tÝnh, nguyÂȘn nh©n do cžc ¼Æc tÝnh kh«ng lĂœ tâˆ’Ă«ng cña cžc
thiÕt bÞ chĂ€n kÂȘnh.
- XuyÂȘn kÂȘnh phi tuyÕn, do hiÖu Ăžng phi tuyÕn trong sĂźi quang hoÆc do hiÖu
Ăžng b·o ho” Ÿé tšng Ých trong cžc bĂ© khuyÕch ÂźÂči quang bžn dÉn.
XuyÂȘn kÂȘnh tuyÕn tÝnh:
LĂča chĂ€n kÂȘnh trong mÂčng WDMA cĂŁ thÓ ¼−üc thĂčc hiÖn b»ng cžch sö
dĂŽng hoÆc l” bĂ© lĂ€c quang ÂźiÒu chØnh ¼−üc vĂ­i bĂ© thu tžch sĂŁng trĂčc tiÕp
hoÆc l” sö dĂŽng Laze cĂŁ bĂ© dao Ÿéng nĂ©i ÂźiÒu chØnh ¼−üc v” mĂ©t bĂ© lĂ€c ÂźiÖn
th«ng d¶i (BPF) trong cžc bĂ© thu tžch sĂŁng kÕt hĂźp. XuyÂȘn kÂȘnh tuyÕn tÝnh
phĂŽ thuĂ©c v”o loÂči thiÕt bÞ sö dĂŽng ¼Ó chĂ€n kÂȘnh cĂČng nh− l” kho¶ng cžch
giĂ·a cžc kÂȘnh. Trong thĂčc tÕ th× kho¶ng cžch giĂ·a cžc kÂȘnh ¼−üc xžc ¼Þnh
b»ng ¼Æc tÝnh cña cžc thiÕt bÞ chĂ€n kÂȘnh v” mĂžc xuyÂȘn ©m cho phÐp.

1

KÂȘnh
v1

2

v2

Dao
Ÿéng néi

3

4

vlo vv3
1

TÇn sù
quang

v4

3

H”m truyÒn
cña BPF

2

0

4

vlo –v2 v4 –vlo

1

TÇn sù
¼iÖn trung
tÇn Vif

vlo –v1

v3 –vlo

H×nh 2.10 ChĂ€n kÂȘnh trong mÂčng WDMA kÕt hĂźp
Trong mÂčng WDMA tžch sĂŁng kÕt hĂźp, viÖc chuyÓn kÂȘnh ¼−üc thĂčc
hiÖn b»ng cžch ÂźiÒu chØnh b−íc sĂŁng cña bĂ© dao Ÿéng nĂ©i Laze trong vĂŻng l©n
cËn cña kÂȘnh ¼−üc chĂ€n v” sau Ÿã truyÒn tÝn hiÖu ÂźiÖn Ÿ· tžch sĂŁng qua bĂ© lĂ€c
BPF ÂźiÒu chØnh cĂš ¼Þnh cĂŁ tÇn sĂš trung t©m b»ng tÇn sĂš trung tÇn IF. XuyÂȘn
kÂȘnh tuyÕn tÝnh bÞ ¶nh hâˆ’Ă«ng bĂ«i Ÿé rĂ©ng phĂŠ tÇn sĂš trung tÇn ( ∆v =∆vs + ∆vlo
trong Ÿã ∆vs v” ∆vlo l” Ÿé rĂ©ng phĂŠ cña laze phžt v” bĂ© dao Ÿéng nĂ©i t−¬ng
Ăžng) v” h”m truyÒn cña bĂ© lĂ€c BPF ÂźiÖn. §é rĂ©ng trung tÇn g©y ra hiÖn t−üng
xuyÂȘn ©m cĂŁ thÓ gi¶m nhĂĄ mĂ©t cžch Ÿžng kÓ khi ta chĂ€n ∆v/B <0.1 (trong Ÿã
B l” tĂšc Ÿé bÝt tÝn hiÖu). BĂ© lĂ€c ÂźiÖn th«ng gi¶i g©y ra hiÖn t−üng xuyÂȘn kÂȘnh
-28-

C«ng suÊt mÊt mžt do xuyÂȘn kÂȘnh- db

phĂŽ thuĂ©c v”o kiÓu tÝn hiÖu ÂźiÒu chÕ (ASK, PSK, FSK). Th«ng th−ĂȘng kÂȘnh
kh«ng ¼−üc chĂ€n m” gÇn nhÊt vĂ­i tÇn sĂš bĂ© dao Ÿéng nĂ©i vlo tÂčo nÂȘn nguĂ„n
¶nh hâˆ’Ă«ng xuyÂȘn kÂȘnh lĂ­n nhÊt. NÕu tÇn sĂš trung t©m cña kÂȘnh kh«ng ¼−üc
chĂ€n rÂŹi v”o bÂȘn trong Ÿé rĂ©ng bšng tÇn cña bĂ© lĂ€c BPF th× phÇn c«ng suÊt
trong bšng xuÊt hiÖn nh− l” nguĂ„n nhiÔu v” v× vËy l”m tšng mĂžc BER cña
kÂȘnh ¼−üc chĂ€n. MĂžc BER cĂŁ thÓ duy tr× Ă« mĂ©t giž trÞ thÝch hĂźp b»ng cžch
tšng c«ng suÊt cña tÝn hiÖu. PhÇn c«ng suÊt tšng n”y ¼−üc xem nh− c«ng suÊt
bĂŻ mÊt mžt do xuyÂȘn ©m tuyÕn tÝnh g©y ra. H×nh 2.11 chØ ra c«ng suÊt bĂŻ mÊt
mžt l” h”m cña Ÿé rĂ©ng kÂȘnh ∆f/B ( trong Ÿã ∆f l” bšng th«ng 3dB cña bĂ© lĂ€c
BPF) ŸÚi vĂ­i cžc kiÓu ÂźiÒu chÕ ASK, PSK v” FSK. TĂ” h×nh vÏ ta cĂČng thÊy
¼−üc c«ng suÊt mÊt mžt nhĂĄ kh«ng Ÿžng kÓ d−íi 0.5dB ÂźÂčt ¼−üc trong c¶ ba
tr−ĂȘng hĂźp khi m” ∆f ≅ 5B. VĂ­i B= 10 Gbps --> ta cĂŁ ∆f =50 GHz v” 150 nm
(20THz) bšng th«ng cho phÐp cña sĂźi quang quanh b−íc sĂŁng 1.5 ”m cĂŁ kh¶
nšng cung cÊp 400 kÂȘnh.

3

ASK

2

PSK

FSK
1

0

2

4

5

6

8

10

∆f/B

H×nh 2.11 MÊt mžt c«ng suÊt do xuyÂȘn kÂȘnh trong bĂ© tžch sĂŁng quang.
XuyÂȘn kÂȘnh phi tuyÕn:
PhÇn lĂ­n ¶nh hâˆ’Ă«ng phi tuyÕn trong sĂźi quang x¶y ra khi sö dĂŽng nguĂ„n
quang cĂŁ c«ng suÊt lĂ­n v” sö dĂŽng nhiÒu kÂȘnh b−íc sĂŁng khžc nhau. XuyÂȘn
kÂȘnh phi tuyÕn l” do cžc hiÖu Ăžng phi tuyÕn g©y nÂȘn cĂŁ thÓ chia l”m hai loÂči:
-29-

C«ng suÊt cĂčc ÂźÂči trÂȘn kÂȘnh ( mW)

LoÂči thĂž nhÊt xuÊt hiÖn do ¶nh hâˆ’Ă«ng cña hiÖu Ăžng tžn xÂč trong m«i
tr−ĂȘng sĂźi quang do tžc Ÿéng cña sĂŁng žnh sžng vĂ­i cžc phonon (dao Ÿéng
cña ph©n tö) trong m«i tr−ĂȘng silica. Hai hiÖu Ăžng chÝnh cña loÂči n”y l”: Tžn
xÂč Raman kÝch thÝch (SRS) v” tžn xÂč Brillouin kÝch thÝch (SBS).
LoÂči thĂž hai xuÊt hiÖn do sĂč phĂŽ thuĂ©c cña chiÕt suÊt v”o c«ng suÊt
quang. LoÂči n”y gĂ„m cĂŁ cžc hiÖu Ăžng: TĂč ÂźiÒu chÕ pha (SPM), ÂźiÒu chÕ pha
chÐo (XPM), trĂ©n bĂšn sĂŁng (FWM). H×nh 2.12 tr×nh b”y ¶nh hâˆ’Ă«ng cña hiÖu
Ăžng phi tuyÕn lÂȘn mÂčng WDMA.
1000

Raman
100

XPM
10

λ = 1.55”m
α = 0.2 dB/km
Leff = 22 km
∆v=10 GHz
Aeff = 5.10-7 cm2

Brillouin

1

FWM

0.1

1

10

100

1000

SĂš kÂȘnh N

H×nh 2.12 Quan hÖ giĂ·a c«ng suÊt cĂčc ÂźÂči trÂȘn kÂȘnh v” sĂš
kÂȘnh cho 4 ¶nh hâˆ’Ă«ng phi tuyÕn chÝnh trong mÂčng WDMA.
TĂ” h×nh vÏ ta thÊy ¶nh hâˆ’Ă«ng cña hiÖn t−üng phi tuyÕn lÂȘn cžc hÖ thĂšng
th«ng tin quang Âźa kÂȘnh l”m giĂ­i hÂčn c«ng suÊt trong kho¶ng tĂ” v”i mW ¼Õn
100 mW. ¶nh hâˆ’Ă«ng n”y cßn phĂŽ thuĂ©c v”o sĂš kÂȘnh N. Khi sĂš kÂȘnh nhĂĄ N ≀
10 th× ¶nh hâˆ’Ă«ng cña SBS v” FWM trĂ©i hÂŹn, ŸÚi N>10 th× XPM trĂ« nÂȘn trĂ©i
hÂŹn v” cuĂši cĂŻng SRS trĂ« nÂȘn l” yÕu tĂš giĂ­i hÂčn chÝnh khi (N ≄ 500).
2.3 MÂčng WDMA Âźa b−íc.
2.3.1 Khži niÖm chung vÒ mÂčng WDMA Âźa b−íc.
Khži niÖm cÂŹ b¶n vÒ mÂčng WDMA Âźa b−íc ¼−üc tr×nh b”y Ă« h×nh vÏ
2.13 vĂ­i mÂčng h×nh sao 8 nĂłt. Trong cÊu h×nh mçi nĂłt cĂŁ hai bĂ© phžt, hai bĂ©
thu kÕt nĂši th«ng qua coupler h×nh sao NxN. MÂčng n”y cĂŁ ¼Æc ÂźiÓm l” hai
-30-

b−íc sĂŁng phžt cña cĂŻng mĂ©t nĂłt chØ cĂŁ thÓ thu ¼−üc b»ng hai nĂłt khžc. NĂŁi
cžch khžc, mÆc dĂŻ cžc kÂȘnh tÂči cžc b−íc sĂŁng riÂȘng l” qu¶ng bž nh−ng chØ cžc
kÕt nĂši ÂźiÓm tĂ­i ÂźiÓm gžn cĂš ¼Þnh cĂŁ thÓ ¼−üc hç trĂź bÂȘn trong mÂčng. V× mçi
nĂłt phžt ¼−üc kÕt nĂši tĂ­i mĂ©t nĂłt thu khžc nhau do Ÿã kÕt nĂši tĂ” bÊt kĂș mĂ©t
nĂłt xžc ¼Þnh n”o tĂ­i mĂ©t nĂłt bÊt kĂș khžc cĂŁ thÓ thĂčc hiÖn b»ng cžch cho phÐp
phžt lÂči qua mĂ©t hoÆc nhiÒu nĂłt trung gian.
NĂłt 1
T

NĂłt 2

R
T

λ1λ2

R

NĂłt 8

λ3 λ4

λ4λ8

T

λ9λ13

λ10λ1

λ15λ1

NĂłt 3
Coupler h×nh
sao NxN

λ3 λ7

R

λ11λ1
λ2 λ6

R

λ7 λ8

NĂłt 7
λ1λ5

R
T

T

λ5λ6

λ13λ1

T

R

λ11λ1
R

NĂłt 6

NĂłt 4

λ9λ10

λ12λ1
NĂłt 5

T

T
R

CÊu tróc nót 5
Splitter

Rx O/E

Coupler
λ5

λ1

λ9

λ10

Tx E/O

ChuyÓn mÂčch ÂźiÖn tö Tx v” Rx

H×nh 2.13 CÊu trĂłc mÂčng Âźa b−íc WDMA h×nh sao 8 nĂłt.
-31-

Gi¶ sö nĂłt 2 muĂšn göi mĂ©t gĂŁi tin tĂ­i nĂłt 7. NĂłt 2 cĂŁ thÓ sö dĂŽng mĂ©t
trong hai b−íc sĂŁng λ3 hoÆc λ4 ¼Ó phžt. V× tĂ” nĂłt 2 ¼Õn nĂłt 7 cĂŁ mĂ©t kÕt nĂši
trĂčc tiÕp trÂȘn b−íc sĂŁng λ3 , nÂȘn b−íc sĂŁng λ3 trÂȘn nĂłt 2 sÏ ¼−üc sö dĂŽng ¼Ó
truyÒn cžc gĂŁi tin cña nĂŁ tĂ­i nĂłt 7. ViÖc quyÕt ¼Þnh xem nĂłt sÏ truyÒn gĂŁi tin
trÂȘn b−íc sĂŁng n”o dĂča trÂȘn viÖc sŸp xÕp ¼Þa chØ ¼Ých vĂ­i cžc cĂŠng ra, ÂźiÒu n”y
cĂŁ thÓ thĂčc hiÖn ¼−üc dĂča trÂȘn hoÆc l” b¶ng tra cĂžu phÇn cĂžng hoÆc l” b»ng
mÂčch logic thĂčc hiÖn cžc thuËt tožn ¼Þnh tuyÕn ¼Æc biÖt. Tr−ĂȘng hĂźp nĂłt 1
muĂšn truyÒn gĂŁi tin ¼Õn nĂłt 3 nh−ng kh«ng cĂŁ kÕt nĂši trĂčc tiÕp giĂ·a hai nĂłt
n”y nÂȘn gĂŁi tin n”y ph¶i chuyÓn qua mĂ©t v”i nĂłt trung gian. LĂłc Ÿã ¼Ó truyÒn
gĂŁi tin giĂ·a nĂłt 1 ¼Õn nĂłt 3 th× ph¶i sö dĂŽng b−íc sĂŁng λ2 ¼Ó truyÒn tĂ” nĂłt 1
¼Õn nĂłt 6 sau Ÿã nĂłt 6 sö dĂŽng b−íc sĂŁng λ11 ¼Ó phžt lÂči cho nĂłt 3. MÆt khžc
nÕu sö dĂŽng b−íc sĂŁng λ1 ¼Ó truyÒn tĂ” nĂłt 1 th× ¼Ó ¼Õn ¼−üc nĂłt 3 ph¶i th«ng
qua cžc b−íc ( 1λ1→ nĂłt 5 λ10→ nĂłt 2 λ4→ nĂłt 8 λ15→ nĂłt 3). MÆc dĂŻ khi sĂš
nĂłt cña mÂčng tšng th× lĂłc Ÿã kh¶ nšng trÔ mÂčng l” lĂ­n v” chÊt l−üng cña
tuyÕn l” thÊp, tuy nhiÂȘn cĂŁ nhiÒu ¼−ĂȘng Âźi khžc nhau nÂȘn cĂŁ thÓ khai thžc ¼Ó
tržnh ¼−üc cžc tŸc nghÏn cĂŽc bĂ© tĂ”ng ¼−ĂȘng hoÆc l” khi x¶y ra hĂĄng hĂŁc nĂłt
mÂčng hoÆc ŸÞt tĂ”ng tuyÕn riÂȘng. MĂ©t −u ÂźiÓm khžc nĂ·a cña mÂčng Âźa b−íc so
vĂ­i mÂčng Ÿn b−íc l” kh«ng cÇn ¼ßi hĂĄi kÂȘnh ÂźiÒu khiÓn nĂ·a. ThĂčc tÕ, mçi
nĂłt mÂčng phĂŽc vĂŽ nh− l” mĂ©t trÂčm lÆp tÝch cĂčc v” cžc thiÕt bÞ sÏ cĂŁ nhiÖm vĂŽ
nhËn gĂŁi tin d”nh cho nĂŁ hoÆc chung chuyÓn nĂŁ ¼Õn mĂ©t nĂłt khžc.
2.3.2 §Æc ÂźiÓm cña mÂčng WDMA Âźa b−íc
* Kh¶ nšng kÕt nĂši giĂ·a cžc nĂłt.
Kh¶ nšng kÕt nĂši giĂ·a cžc nĂłt trong mÂčng quang Âźa b−íc cĂŁ thÓ thĂčc
hiÖn b»ng nhiÒu cžch khžc nhau. H×nh 2.14 minh hoÂč biÓu ŸÄ kÕt nĂši trĂčc tiÕp
t−¬ng Ăžng vĂ­i mÂčng Âźa chÆng h×nh sao 8 nĂłt. Trong Ÿã cžc mĂČi tÂȘn tĂ” mçi nĂłt
truyÒn mĂ©t b−íc sĂŁng riÂȘng trĂčc tiÕp tĂ­i tÊt c¶ cžc nĂłt cĂŁ kh¶ nšng nhËn b−íc
sĂŁng Ÿã. §Ó tĂŠng qužt ta xÐt mçi nĂłt mÂčng cĂŁ p ¼Çu phžt v” p ¼Çu thu cĂš ¼Þnh.
NÕu biÓu diÔn hmax l” sĂš chÆng cĂčc ÂźÂči tĂ” mĂ©t nĂłt nguĂ„n tĂ­i nĂłt ¼Ých
xžc ¼Þnh (Ÿ«i khi hmax ÂźĂčÂŹc gĂ€i l” ¼−ĂȘng kÝnh cña biÓu ŸÄ trĂčc tiÕp) th× bÊt
ÂźÂŒng thĂžc sau l” lu«n lu«n Ÿóng.

p hmax +1 − 1
(p≄ 2)
2.6
p −1
DÊu b»ng trong biÓu thĂžc trÂȘn t−¬ng Ăžng vĂ­i giĂ­i hÂčn Moore v” nĂŁ l”
giĂ­i hÂčn trÂȘn cña sĂš nĂłt mÂčng cĂčc ÂźÂči Nmax vĂ­i mĂ©t bžn kÝnh hmax cho tr−íc.
N ≀ 1 + p + p 2 + .... + p hmax =
-32-

Tuy nhiÂȘn giĂ­i hÂčn Moore l” kh«ng ho”n to”n Ÿóng ngoÂči trĂ” tr−ĂȘng hĂźp ¼Æc
biÖt p =N- 1. §Ó khŸc phĂŽc vÊn ¼Ò n”y ng−ĂȘi ta Ÿ· ¼−a ra biÓu ŸÄ kÕt nĂši trĂčc
tiÕp ShuffleNet.

λ1

NĂłt 1

λ9

NĂłt 5

λ2

NĂłt 1

λ10
λ13

NĂłt 2

λ3

λ5

NĂłt 6

NĂłt 2

λ6
λ11
NĂłt 3

λ4

NĂłt 7

λ7
NĂłt 4

λ14

NĂłt3

λ12
λ15

λ8

NĂłt 8

λ16

NĂłt 4

H×nh 2.14 BiÓu ŸÄ kÕt nĂši trĂčc tiÕp Shufflenet mÂčng Âźa b−íc h×nh sao 8 nĂłt
BiÓu ŸÄ ShuffleNet: BiÓu ŸÄ trĂčc tiÕp Shufflenet ¼−üc x©y dĂčng nÂȘn tĂ”
N = kpk (k = 1,2,......) nĂłt trong Ÿã k l” sĂš cĂ©t, pk l” sĂš nĂłt trong mçi cĂ©t : VÝ
dĂŽ mÂčng 8 nĂłt Ă« trÂȘn ta cĂŁ (k=2, p=2) v” mÂčng 18 nĂłt ta cĂŁ thÓ biÓu diÔn d−íi
dÂčng (k=2, p=3). Trong biÓu ŸÄ trĂčc tiÕp (p, k) mçi nĂłt cĂŁ p cung Âźi v”o v” p
cung Âźi ra. TĂŠng to”n bĂ© cžc nĂłt ta cĂŁ k.pk + 1 cung v” nh− vËy cĂČng t−¬ng
¼−¬ng vĂ­i sĂš b−íc sĂŁng khžc nhau ¼−üc sö dĂŽng trong mÂčng. TĂ” mĂ©t nĂłt bÊt
kĂș trong cĂ©t bÊt kĂș, ¼Ó gi¶i thÝch ta chĂ€n cĂ©t 1, cĂŁ thÓ Âźi ¼Õn p nĂłt khžc chØ
qua 1 b−íc, nÕu qua 2 b−íc th× nĂŁ Âźi ¼Õn thÂȘm ¼−üc p2 nĂłt, v” tiÕp tĂŽc nh− vËy
¼Õn pk –1 nĂłt cßn lÂči cña cĂ©t gĂšc. TĂ” Ÿã, bÊt cĂž nĂłt n”o kh«ng kÕt nĂši ¼−üc
ngay trong l−üt thĂž nhÊt th× sÏ kÕt nĂši ¼−üc trong l−üt thĂž hai (gi¶ thiÕt l”
thuËt tožn ¼Þnh tuyÕn sÏ chØ ¼−ĂȘng kÕt nĂši sao cho Ÿé trÔ trong mÂčng l” nhĂĄ
nhÊt tĂžc l” kÕt nĂši hai nĂłt vĂ­i sĂš b−íc Ýt nhÊt). B−íc ¼Çu trong l−üt thĂž 2 sÏ cĂŁ
-33-

thÂȘm (pk –p) nĂłt m” tÝn hiÖu cĂŁ thÓ ¼Õn bĂ«i v× Ÿ· cĂŁ p nĂłt cña cĂ©t thĂž 2 tÝn
hiÖu Ÿ· cĂŁ thÓ ¼Õn ¼−üc ngay trong l−üt ¼Çu, t−¬ng tĂč nh− vËy ta cĂŁ sĂš nĂłt m”
tÝn hiÖu cĂŁ thÓ Âźi ¼Õn tĂ” mĂ©t nĂłt nguĂ„n sau khi qua h b−íc nh− sau:
B¶ng 2.1 : Quan hÖ giĂ·a sĂš nĂłt mÂčng (N) v” sĂš b−íc (h)
xuÊt phžt tĂ” mĂ©t nĂłt nguĂ„n trong gi¶n ŸÄ ShuffleNet (p,k)
Sù b−íc (h)
1
2
.
.
k-1
K
k+1
k+2
.
.
2k-1

SĂš nĂłt (N)
P
p2

pk-1
pk –1
pk –p
pk –p2

pk –pk-1

TĂ” b¶ng trÂȘn ta thÊy sĂš chÆng cĂčc ÂźÂči ¼−üc giĂ­i hÂčn l” hmax =2k-1, do
vËy sĂš nĂłt cĂčc ÂźÂči trong biÓu ŸÄ ShuffleNet (p,k) ¼−üc biÓu diÔn nh− sau:
1
N max = ( h max + 1 ) p h max + 1
2.7
2
* §é trÔ gĂŁi trung b×nh.
MĂ©t tham sĂš quan trĂ€ng trong viÖc Ÿžnh giž biÓu ŸÄ shuffleNet (p,k) l”
Ÿé trÔ trung b×nh cña gĂŁi tin Âźi qua mÂčng . §é trÔ trung b×nh D v” sĂš b−íc
___

__

trung b×nh h cã quan hÖ nh− sau:
__

D

=

__

h

*

L
V

2.8

Trong Ÿã L l” kho¶ng cžch trung b×nh giĂ·a cžc nĂłt v” v l” vËn tĂšc lan
truyÒn trong sĂźi quang (v=c/n). L−u Ăœ c«ng thĂžc trÂȘn kh«ng tÝnh ¼Õn phÇn trÔ
phĂŽ cĂŁ thÓ xuÊt hiÖn do xö lĂœ th«ng tin m”o ¼Çu hoÆc Ă« bĂ© ¼Öm dĂ· liÖu trong
cžc nót.
* TÝnh tožn th«ng l−üng qua mçi nĂłt.
-34-

TĂ” b¶ng 2.1 ta thÊy sĂš b−íc trung b×nh giĂ·a hai nĂłt mÂčng ngÉu nhiÂȘn
¼−üc biÓu diÔn nh− sau:

1 K −1 j k −1
h=
{∑ jp + ∑ (k + j )( p k − p j )}
N − 1 j =1
j =0

2.9

VĂ­i N= kpk ph−¬ng tr×nh (2.9) trÂȘn ¼−üc viÕt lÂči nh− sau:

kp k ( 3 k − 1)( p − 1) − 2 k ( p k − 1)
h =
2 ( p − 1)( kp k − 1)

2.10

B¶ng 2.2 cung cÊp mĂ©t v”i th«ng sĂš ÂźÂči diÖn cho biÓu ŸÄ Shufflenet
(p,k) v” giĂ­i hÂčn Moore. Do l” mÂčng Âźa chÆng nÂȘn chØ cĂŁ mĂ©t phÇn dung
l−üng B cña tuyÕn l” thĂčc sĂč sö dĂŽng ¼Ó mang l−u l−üng ¼−a ra ngay tĂ” lÇn
¼Çu (l−u l−üng mĂ­i ¼Õn). Trong khi Ÿã phÇn dung l−üng cßn lÂči cña tuyÕn
mang l−u l−üng chuyÓn tiÕp. NĂŁi cžch khžc mçi chÆng dĂŻng mĂ©t phÇn nhÊt
¼Þnh trong to”n bĂ© tĂšc Ÿé cña mÂčng, m” tĂšc Ÿé n”y b»ng tÝch cña cžc kÂȘnh
WDM (kpk +1) nh©n vĂ­i tĂšc Ÿé bit trÂȘn mĂ©t kÂȘnh. Gi¶ thiÕt l−u l−üng l” ŸÄng
nhÊt v” sö dĂŽng thuËt tožn ¼Þnh tuyÕn c©n b»ng l−u l−üng t¶i trÂȘn cžc kÂȘnh
WDM th× th«ng suÊt cña mÂčng ¼−üc tÝnh theo 2.11.

kp k +1 * B
S =
h

2.11

B¶ng 2.2. MĂ©t sĂš th«ng sĂš ÂźÂči diÖn biÓu ŸÄ ShuffleNet.
GiĂ­i hÂčn Moore
P
hmax
2
3
3
3
2
5
3
5
4
5
6
5
8
5

Nmax
15
40
63
364
1,365
9,131
37,449

ShuffleNet
k
2
2
3
3
3
3
3

N
8
18
24
81
192
684
1,536

h

2.0
2.2
3.3
3.6
3.7
3.8
3.9

TĂ” ph−¬ng tr×nh 2.11 ta thÊy, nÕu sĂš gĂŁi tin l−u chuyÓn trong mÂčng tšng
thËm chÝ ¼Õn giž trÞ kpk+1 gĂŁi th× trung b×nh chØ cĂŁ 1 / h gĂŁi tin tÂčo ra tĂ” l−u
-35-

l−üng ¼−a ra lÇn ¼Çu. CuĂši cĂŻng th«ng l−üng lĂ­n nhÊt trÂȘn mĂ©t nĂłt ¼−üc rĂłt ra
tĂ” viÖc kÕt hĂźp cžc biÓu thĂžc 2.10 v” 2.11 ta thu ¼−üc biÓu thĂžc 2.12 :
S
2 p ( p − 1)( kp k − 1) B
=
N
kp k ( p − 1)( 3 k − 1) − 2 k ( p k − 1)

2.12

H×nh 2.15 biÓu diÔn th«ng l−üng lĂ­n nhÊt qua mĂ©t nĂłt cĂŁ thÓ ÂźÂčt ¼−üc
vĂ­i cžc giž trÞ p khžc nhau tÝnh tožn tĂ” ph−¬ng tr×nh 2.12. TĂ” ŸÄ thÞ ta thÊy vĂ­i
N=1000 v” B =1Gbps, p=2 chÂŒng hÂčn th× th«ng l−üng to”n bĂ© cña mÂčng cĂŁ
thÓ ÂźÂčt 200 Gbps vĂ­i 200Mbps l−u l−üng ¼−a ra lÇn ¼Çu tĂ” mçi nĂłt.
KÕt qu¶ trÂȘn chØ Ÿóng khi gi¶ thiÕt l−u l−üng ¼−a ra l” ŸÄng nhÊt cho tÊt
c¶ cžc tuyÕn shufflenet. Nh−ng trong thĂčc tÕ, t¶i ¼−a ra thay ŸÊi bÊt kĂș kh«ng
ŸÄng nhÊt. PhĂŽ thuĂ©c v”o thuËt tožn ¼Þnh tuyÕn ¼−üc sö dĂŽng th× th«ng l−üng
qua mĂ©t nĂłt mÂčng vĂ­i l−u l−üng kh«ng ŸÄng nhÊt bÞ gi¶m vĂ­i hÖ sĂš tĂ” 0.3 ¼Õn
0.5 so vĂ­i th«ng l−üng khi l−u l−üng ŸÄng nhÊt. ViÖc sö dĂŽng cžc bĂ© thu phžt
thay ŸÊi ÂźĂčÂŹc TT, TR cho phÐp viÖc kÕt nĂši thay ŸÊi phĂŻ hĂźp vĂ­i sĂč thay ŸÊi
cña l−u l−üng (hoÆc khi mÂčng bÞ hĂĄng hĂŁc).

p

Th«ng l−üng trÂȘn nĂłt ( Mbps)

10,000

2

4

5

6

7

8

3

1000
100

MÂčng Âźa
kÂȘnh
MÂčng
Ÿn kÂȘnh

10
10

TĂšc Ÿé truyÒn dÉn 1 Gbps

0.1
0.1

10

100

1000
SĂš nĂłt mÂčng

10000

H×nh 2.15 BiÓu diÔn th«ng l−üng trÂȘn mĂ©t nĂłt, sĂš nĂłt N
cho mÂčng WDMA shuffleNet
-36-

2.4 Ăžng dĂŽng mÂčng kĂŒ thuËt Âźa truy nhËp WDMA.
2.4. 1 MÂčng WDMA Ÿn b−íc.
§· cĂŁ rÊt nhiÒu mÂčng WDMA Ÿn b−íc ¼−üc thiÕt kÕ v” giĂ­i thiÖu
trong cžc phßng thÝ nghiÖm cĂČng nh− trong thĂčc tÕ. Cžc lÜnh vĂčc Ăžng dĂŽng cña
nĂŁ rÊt Âźa dÂčng:
- MÂčng quang thĂŽ Ÿéng WDMA tĂšc Ÿé cao.
- MÂčng LAN bšng th«ng cao ; mÂčng MAN & cžc mÂčng diÖn rĂ©ng WANs.
- L” nÒn t¶ng cña cžc bĂ© chuyÓn mÂčch gĂŁi v” cžc bĂ© kÕt nĂši tĂšc Ÿé cao cña
cžc bĂ© Âźa xö lĂœ v” bĂ© nhĂ­.
2.4.1.1 MÂčng LAMBDANET.
Do phßng thÝ nghiÖm Bellcore phžt triÓn. CÊu trĂłc ¼−üc chØ ra trÂȘn h×nh
2.16, Ÿ©y l” kiÓu FT – FRn mÂčng qu¶ng bž v” lĂča chĂ€n. MÂčng cĂŁ 18 nĂłt, mçi
nĂłt trang bÞ mĂ©t bĂ© phžt cĂš ¼Þnh sö dĂŽng ÂźiĂšt laze ph¶n hĂ„i ph©n bĂš (DFB)
Ÿn tÇn phžt xÂč trong kho¶ng 1,527 nm ¼Õn 1,561 nm , vĂ­i Ÿé ph©n cžch kÂȘnh
l” 2 nm v” 18 bĂ© thu. TÂči mçi nĂłt thu sö dĂŽng cžch tö ph©n kÂȘnh ¼Ó tžch cžc
kÂȘnh quang riÂȘng rÏ rĂ„i chuyÓn ŸÊi sang dÂčng tÝn hiÖu ÂźiÖn t−¬ng Ăžng b»ng
cžc ŸiÚt tžch sãng.
λ1

Giao diÖn
¼iÖn

NĂłt
N

Tx -λ1
Cžc
bé
thu

Bé tžch
kÂȘnh

Coupler
MxM
NĂłt
4

Σ λi

NĂłt 1
NĂłt
3

λ2

Giao diÖn
¼iÖn

Tx -λ2
Cžc
bé
thu

Bé tžch
kÂȘnh

Σ λi

i = 1 tĂ­i N
NĂłt 2
-37-

H×nh 2.16 CÊu trĂłc mÂčng Lambdanet.
§Ó mçi nĂłt cĂŁ thÓ truyÒn ŸÄng thĂȘi tĂ­i cžc nĂłt khžc ng−ĂȘi ta dĂŻng kĂŒ
thuËt TDM trÂȘn mçi b−íc sĂŁng. Khung TDM chĂža 18 khe thĂȘi gian v” 01 thÎ
ŸÄng bĂ©, mçi khe thĂȘi gian Ÿ· ¼−üc cÊp phžt dĂč ¼Þnh tr−íc cho mĂ©t nĂłt. V×
vËy khe thĂž i cña khung TDM truyÒn trÂȘn b−íc sĂŁng λj cĂŁ chĂža luĂ„ng bÝt
th«ng tin tĂ” nĂłt j ¼Õn nĂłt i. Do Ÿã mçi nĂłt cĂŁ thÓ nhËn v” sö lĂœ mĂ©t cžch
kh«ng ŸÄng bĂ© v” song song ¼−ĂȘng truyÒn tĂ” cžc nĂłt khžc. NhĂȘ cÊu trĂłc lai
ghÐp “b−íc sĂŁng - thĂȘi gian” nÂȘn loÂči bĂĄ ¼−üc ho”n to”n xung Ÿét dĂ· liÖu
trong mÂčng. Ngo”i ra mÂčng Lambdanet l” mÂčng xÕp h”ng Ÿßi ¼Çu ra, do vËy
dung l−üng cña nĂŁ vÒ cÂŹ b¶n ¼−üc xžc ¼Þnh b»ng sĂš b−íc sĂŁng v” tĂšc Ÿé mçi
kÂȘnh trong mÂčng. Trong thĂčc tÕ ng−ĂȘi ta Ÿ· thiÕt kÕ mÂčng cĂŁ dung l−üng 27
GHz sö dĂŽng 18 kÂȘnh b−íc sĂŁng, mçi kÂȘnh cĂŁ tĂšc Ÿé 1.5 GHz trÂȘn kho¶ng
cžch truyÒn dÉn 57,8 km kĂœ hiÖu (Lambdanet 1.5 Gbps , 18λ, 57.8 km) v”
mÂčng ( Lambdanet 2 Gb/s ,16λ, 40 km ) .
2.4.1.2 MÂčng RAINBOW.
MÂčng sö dĂŽng coupler h×nh sao 32x32. Mçi nĂłt mÂčng sö dĂŽng 01 bĂ©
phžt cĂš ¼Þnh v” 01 bĂ© thu ÂźiÒu chØnh ¼−üc (FT-TR), tÂči mçi bĂ© thu sö dĂŽng bĂ©
lĂ€c thay ŸÊi ¼−üc Fabry –Perot vĂ­i tĂšc Ÿé ÂźiÒu chØnh cĂŹ mili gi©y.
RAINBOW ¼−üc thiÕt kÕ Ăžng dĂŽng cho mÂčng MAN chuyÓn mÂčch kÂȘnh vĂ­i
bžn kÝnh tĂ­i 50 km. TĂšc Ÿé truyÒn dÉn cho mçi nĂłt v”o kho¶ng 300 Mbps cho
RAINBOW I v” RAINBOW II tĂšc Ÿé nĂłt cĂŁ thÓ ÂźÂčt ¼Õn 1Gbps.
Trong mÂčng RAINBOW giao thĂžc yÂȘu cÇu ¼Ó thiÕt lËp v” ngŸt kÕt nĂši
qua mÂčng sö dĂŽng kiÓu xŸp xÕp t×m kiÕm vßng trßn. B¶n chÊt hoÂčt Ÿéng cña
giao thĂžc n”y cĂŁ thÓ ¼−üc hiÓu nh− sau: Gi¶ sö nĂłt A muĂšn thiÕt lËp kÕt nĂši
hai h−íng ¼Õn nĂłt B. NĂłt A bŸt ¼Çu b»ng viÖc phžt yÂȘu cÇu kÕt nĂši mĂ©t cžch
lÆp lÂči trÂȘn b−íc sĂŁng λA. §Äng thĂȘi nĂłt A ÂźiÒu chØnh bĂ© thu cña nĂŁ trÂȘn b−íc
sĂŁng λB l” b−íc sĂŁng cña bĂ© thu cña nĂłt B. YÂȘu cÇu kÕt nĂši trÂȘn b−íc sĂŁng λA
chĂža th«ng tin nguĂ„n (nĂłt A) v” ¼Þa chØ ¼Ých (nĂłt B) ¼−üc qu¶ng bž tĂ­i tÊt c¶
cžc nĂłt b»ng bĂ© ghÐp h×nh sao NxN.
NÕu nĂłt ¼Ých B ch−a sÂœn s”ng thiÕt lËp kÕt nĂši vĂ­i cžc nĂłt khžc. NĂŁ quÐt
bĂ© lĂ€c quang cña nĂŁ trÂȘn to”n bĂ© d¶i cžc b−íc sĂŁng cña bĂ© thu cho ¼Õn khi
yÂȘu cÇu kÕt nĂši ¼−üc xžc Âźinh. Khi xžc ¼Þnh ¼−üc yÂȘu cÇu kÕt nĂši bĂ© lĂ€c
quang sÏ khož b−íc sĂŁng λA v” mĂ©t b¶n tin chÊp nhËn kÕt nĂši ¼−üc göi lÆp lÂči
nhiÒu lÇn trÂȘn b−íc sĂŁng λB. KÕt nĂši hai chiÒu giĂ·a nĂłt A v” B ¼−üc sau Ÿã
-38-

¼−üc thiÕt lËp kÓ tĂ” khi hai nĂłt cĂŁ bĂ© lĂ€c quang cña chĂłng ÂźiÒu chØnh ¼Õn
chÝnh xžc b−íc sĂŁng. KÕt nĂši ¼−üc gi¶i phĂŁng nÕu kh«ng nhËn ¼−üc Ÿ÷ liÖu
trong mĂ©t kho¶ng chu kĂș Ÿ· ¼Þnh tr−íc.
2.4.1.3 FOX - BĂ© kÕt nĂši chÐo quang tĂšc Ÿé cao.
FOX ¼−üc ¼Ò xuÊt cho cžc Ăžng dĂŽng kÕt nĂši cžc bĂ© vi sö lĂœ chia sÎ bĂ©
nhĂ­ trong cžc hÖ thĂšng mžy tÝnh sö lĂœ song song. Tuy nhiÂȘn nĂŁ cĂŁ thÓ ¼−üc žp
dĂŽng trong lÜnh vĂčc chuyÓn mÂčch quang phĂŽc vĂŽ mÂčng viÔn th«ng. CÊu trĂłc
cÂŹ b¶n cña FOX ¼−üc chØ ra trong h×nh 2.17. HÖ thĂšng sö dĂŽng hai mÂčng h×nh
sao NxN kÕt nĂši vĂ­i nhau: MĂ©t cho chuyÓn t¶i cžc gĂŁi dĂ· liÖu, mĂ©t cho
chuyÓn t¶i th«ng tin ÂźiÒu khiÓn. C¶ hai mÂčng ¼Òu sö dĂŽng cÊu trĂłc phžt ÂźiÒu
chØnh ¼−üc – thu cĂš ¼Þnh (mÂčng “qu¶ng bž - v” - lĂča chĂ€n” cÊu trĂłc TT-FR ).
FOX dĂča trÂȘn lËp luËn l−u l−üng ŸÄng nhÊt do Ÿã chØ cĂŁ mĂ©t xžc suÊt nhĂĄ m”
hÂŹn mĂ©t gĂŁi sĂš liÖu dĂč ¼Þnh ¼Õn cĂŻng ¼Çu ra tÂči cĂŻng thĂȘi ÂźiÓm. NÕu xuÊt hiÖn
xung Ÿét tÂči mĂ©t cĂŠng ra th× gĂŁi tin ¼−üc truyÒn lÂči theo mĂ©t thuËt tožn riÂȘng
cho tĂ­i khi thu ¼−üc th”nh c«ng. HÖ thĂšng FOX l” hÖ thĂšng ¼Çu tiÂȘn ¼ßi hĂĄi
cžc ÂźiĂšt laze ÂźiÒu chØnh vĂ­i tĂšc Ÿé cao cĂŹ nano gi©y ¼Ó thĂčc hiÖn chuyÓn mÂčch
cžc gĂŁi tin ngŸn.

O/E

§Öm
v”
¼iÒu
khiÓn

TT
1

1

T1

§Çu v”o
quang #1

Nx N
Star
coupler

2

Ra trung kÕ
quang # 2

FR
2

E/O

R2

N
N

1

FR
R1
TrÂčng thži
cĂŠng ra

1

TT
Nx N
Star
coupler

2
T2

2
N

H×nh 2.17 CÊu trĂłc cÂŹ b¶n cña mÂčng FOX.

N
-39-

2.4.1.4 HYPASS (High performance packet switch system).
Dßng ¼iÒu chØnh
TT
O/E

1

§Öm v”
¼iÒu
khiÓn

1

T1

§Çu v”o
quang #1

Nx N
Star
coupler

2

Ra trung kÕ
quang # 2

FR
2

R2

E/O

N
TÂčo tÝn hiÖu thšm
dß trÂčng thži cĂŠng

N
R1

1

1

Nx N
Star
coupler

TR

2
T2
FT

2
N

N

H×nh 2.18 CÊu trĂłc mÂčng WDMA –Hypass
HÖ thĂšng chuyÓn mÂčch gĂŁi hiÖu suÊt cao HYPASS l” mĂ« rĂ©ng cña
FOX, tuy nhiÂȘn cĂŁ mĂ©t sĂš thay ŸÊi. H×nh 2.18 chØ ra cÊu trĂłc cña nĂŁ. VÒ cÂŹ
b¶n vÉn sö dĂŽng 02 bĂ© coupler h×nh sao NxN: MĂ©t ¼Ó chuyÒn t¶i dĂ· liÖu, mĂ©t
¼Ó chuyÓn t¶i th«ng tin ÂźiÒu khiÓn. MÂčng chuyÓn t¶i dĂ· liÖu sö dĂŽng cÊu trĂłc
phžt ÂźiÒu chØnh ¼−üc thu cĂš ¼Þnh (TT-FR) ng−üc lÂči mÂčng ÂźiÒu khiÓn sö dĂŽng
cÊu trĂłc phžt cĂš ¼Þnh thu ÂźiÒu chØnh ¼−üc(FT-TR). HoÂčt Ÿéng cña HYPASS
dĂč trÂȘn nguyÂȘn tŸc xÕp h”ng ¼Çu v”o/ ÂźiÒu khiÓn ¼−üc ¼Çu ra. NĂŁi cžch khžc
l” ÂźiÒu khiÓn cžc cĂŠng ra khi cžc cĂŠng v”o ¼−üc phÐp truyÒn. Tr−íc hÕt l” biÕn
ŸÊi cžc gĂŁi dĂ· liÖu ¼Õn cĂŠng v”o th”nh dÂčng tÝn hiÖu ÂźiÖn v” l−u trĂ· tÂčm thĂȘi
trong bĂ© ¼Öm ¼Çu v”o. Gi¶i m· gĂŁi tin tiÂȘu ¼Ò chĂža ¼Þa chØ ¼Ých ¼Õn v” bĂ© phžt
thay ŸÊi ¼−üc tÂči cĂŠng v”o cña mÂčng chuyÓn t¶i dĂ· liÖu ¼−üc chuyÓn sang
b−íc sĂŁng t−¬ng Ăžng vĂ­i ¼Þa chØ cña cĂŠng ra. Cžc gĂŁi dĂ· liÖu ¼−üc l−u trĂ· chĂȘ
trong bĂ© ¼Öm ¼Çu v”o cho tĂ­i khi nhËn ¼−üc tÝn hiÖu thšm dß ¼−üc phžt Âźi tĂ”
cĂŠng ra m” cĂŠng ra n”y mong muĂšn nhËn ¼−üc sĂš liÖu tĂ” chÝnh cĂŠng v”o Ÿã.
-40-

TÝn hiÖu thšm dß tĂ” cžc cĂŠng ra ¼−üc qu¶ng bž trÂȘn to”n bĂ© mÂčng ÂźiÒu khiÓn
Âźi ¼Õn cžc cĂŠng v”o. §Ó nhËn ¼−üc tÝn hiÖu yÂȘu cÇu tĂ” cĂŠng ra mong muĂšn th×
bĂ© thu tÂči cĂŠng v”o ¼−üc ÂźiÒu chØnh ¼Õn cĂŻng b−íc sĂŁng nh− l” cña bĂ© phžt cĂš
¼Þnh cña ¼Þa chØ cĂŠng ra. Trong lĂłc nhËn ÂźĂčÂŹc tÝn hiÖu yÂȘu cÇu tĂ” cĂŠng ra
mong muĂšn, dĂ· liÖu trong bĂ© ¼Öm ¼−üc chuyÓn qua mÂčng chuyÓn t¶i dĂ· liÖu
trÂȘn b−íc sĂŁng cña ¼Þa chØ ¼Ých. §Äng thĂȘi cžc gĂŁi tin tĂ” cžc cĂŠng v”o khžc
¼−üc truyÒn trÂȘn cžc b−íc sĂŁng khžc tĂ­i cžc cĂŠng ra khžc sö dĂŽng cĂŻng mÂčng
chuyÓn t¶i dĂ· liÖu.
ChuyÓn mÂčch 8 x8 vĂ­i 4 gĂŁi tin dĂč ¼Þnh ¼Õn cĂŠng ra cho tr−íc
CĂŠng
v”o

1

CĂŁ
tin

2

kh«ng

3

CĂŁ
tin

Chu kĂș 1
2
3
4
5
6
7
8
9

4

kh«ng

5

kh«ng

Th¹m dß céng
v”o
1 tĂ­i 8
1 tĂ­i 4
1 tĂ­i 2
3 tĂ­i 4
5 tĂ­i 8
5 tĂ­i 6
7 tĂ­i 8
7
8

6

kh«ng

7

8

CĂŁ
tin

CĂŁ
tin

TÝn hiÖu truyÒn tĂ”
cĂŠng
§Îng Ÿé
§Îng Ÿé
1
3
§Îng Ÿé
§Îng Ÿé
7
8

H×nh 2. 19 Minh hoÂč thuËt tožn thšm dß h×nh c©y trong tr−ĂȘng hĂźp cĂŁ 4 gĂŁi
dĂ· liÖu ŸÄng thĂȘi ¼Õn cĂŻng mĂ©t ¼Ých.
CĂŁ rÊt nhiÒu giao thĂžc tÂčo tÝn hiÖu thšm dß (poll generation) ¼−üc sö
dĂŽng cho mÂčng Hypass. MĂ©t giao thĂžc ¼−üc chĂ€n cĂŽ thÓ phĂŽ thuĂ©c chÝnh v”o
kiÓu l−u l−üng bÂȘn trong mÂčng. §Úi vĂ­i chuyÓn mÂčch gĂŁi giao thĂžc ÂźiÒu khiÓn
Tailieu.vncty.com   luan van-thac_si_ky_thuat_da_truy_nhap_trong_mang_quang_va_ung_dung(1)
Tailieu.vncty.com   luan van-thac_si_ky_thuat_da_truy_nhap_trong_mang_quang_va_ung_dung(1)
Tailieu.vncty.com   luan van-thac_si_ky_thuat_da_truy_nhap_trong_mang_quang_va_ung_dung(1)
Tailieu.vncty.com   luan van-thac_si_ky_thuat_da_truy_nhap_trong_mang_quang_va_ung_dung(1)
Tailieu.vncty.com   luan van-thac_si_ky_thuat_da_truy_nhap_trong_mang_quang_va_ung_dung(1)
Tailieu.vncty.com   luan van-thac_si_ky_thuat_da_truy_nhap_trong_mang_quang_va_ung_dung(1)
Tailieu.vncty.com   luan van-thac_si_ky_thuat_da_truy_nhap_trong_mang_quang_va_ung_dung(1)
Tailieu.vncty.com   luan van-thac_si_ky_thuat_da_truy_nhap_trong_mang_quang_va_ung_dung(1)
Tailieu.vncty.com   luan van-thac_si_ky_thuat_da_truy_nhap_trong_mang_quang_va_ung_dung(1)
Tailieu.vncty.com   luan van-thac_si_ky_thuat_da_truy_nhap_trong_mang_quang_va_ung_dung(1)
Tailieu.vncty.com   luan van-thac_si_ky_thuat_da_truy_nhap_trong_mang_quang_va_ung_dung(1)
Tailieu.vncty.com   luan van-thac_si_ky_thuat_da_truy_nhap_trong_mang_quang_va_ung_dung(1)
Tailieu.vncty.com   luan van-thac_si_ky_thuat_da_truy_nhap_trong_mang_quang_va_ung_dung(1)
Tailieu.vncty.com   luan van-thac_si_ky_thuat_da_truy_nhap_trong_mang_quang_va_ung_dung(1)
Tailieu.vncty.com   luan van-thac_si_ky_thuat_da_truy_nhap_trong_mang_quang_va_ung_dung(1)
Tailieu.vncty.com   luan van-thac_si_ky_thuat_da_truy_nhap_trong_mang_quang_va_ung_dung(1)
Tailieu.vncty.com   luan van-thac_si_ky_thuat_da_truy_nhap_trong_mang_quang_va_ung_dung(1)
Tailieu.vncty.com   luan van-thac_si_ky_thuat_da_truy_nhap_trong_mang_quang_va_ung_dung(1)
Tailieu.vncty.com   luan van-thac_si_ky_thuat_da_truy_nhap_trong_mang_quang_va_ung_dung(1)
Tailieu.vncty.com   luan van-thac_si_ky_thuat_da_truy_nhap_trong_mang_quang_va_ung_dung(1)
Tailieu.vncty.com   luan van-thac_si_ky_thuat_da_truy_nhap_trong_mang_quang_va_ung_dung(1)
Tailieu.vncty.com   luan van-thac_si_ky_thuat_da_truy_nhap_trong_mang_quang_va_ung_dung(1)
Tailieu.vncty.com   luan van-thac_si_ky_thuat_da_truy_nhap_trong_mang_quang_va_ung_dung(1)
Tailieu.vncty.com   luan van-thac_si_ky_thuat_da_truy_nhap_trong_mang_quang_va_ung_dung(1)
Tailieu.vncty.com   luan van-thac_si_ky_thuat_da_truy_nhap_trong_mang_quang_va_ung_dung(1)
Tailieu.vncty.com   luan van-thac_si_ky_thuat_da_truy_nhap_trong_mang_quang_va_ung_dung(1)
Tailieu.vncty.com   luan van-thac_si_ky_thuat_da_truy_nhap_trong_mang_quang_va_ung_dung(1)
Tailieu.vncty.com   luan van-thac_si_ky_thuat_da_truy_nhap_trong_mang_quang_va_ung_dung(1)
Tailieu.vncty.com   luan van-thac_si_ky_thuat_da_truy_nhap_trong_mang_quang_va_ung_dung(1)
Tailieu.vncty.com   luan van-thac_si_ky_thuat_da_truy_nhap_trong_mang_quang_va_ung_dung(1)
Tailieu.vncty.com   luan van-thac_si_ky_thuat_da_truy_nhap_trong_mang_quang_va_ung_dung(1)
Tailieu.vncty.com   luan van-thac_si_ky_thuat_da_truy_nhap_trong_mang_quang_va_ung_dung(1)
Tailieu.vncty.com   luan van-thac_si_ky_thuat_da_truy_nhap_trong_mang_quang_va_ung_dung(1)
Tailieu.vncty.com   luan van-thac_si_ky_thuat_da_truy_nhap_trong_mang_quang_va_ung_dung(1)
Tailieu.vncty.com   luan van-thac_si_ky_thuat_da_truy_nhap_trong_mang_quang_va_ung_dung(1)
Tailieu.vncty.com   luan van-thac_si_ky_thuat_da_truy_nhap_trong_mang_quang_va_ung_dung(1)
Tailieu.vncty.com   luan van-thac_si_ky_thuat_da_truy_nhap_trong_mang_quang_va_ung_dung(1)
Tailieu.vncty.com   luan van-thac_si_ky_thuat_da_truy_nhap_trong_mang_quang_va_ung_dung(1)
Tailieu.vncty.com   luan van-thac_si_ky_thuat_da_truy_nhap_trong_mang_quang_va_ung_dung(1)
Tailieu.vncty.com   luan van-thac_si_ky_thuat_da_truy_nhap_trong_mang_quang_va_ung_dung(1)
Tailieu.vncty.com   luan van-thac_si_ky_thuat_da_truy_nhap_trong_mang_quang_va_ung_dung(1)
Tailieu.vncty.com   luan van-thac_si_ky_thuat_da_truy_nhap_trong_mang_quang_va_ung_dung(1)
Tailieu.vncty.com   luan van-thac_si_ky_thuat_da_truy_nhap_trong_mang_quang_va_ung_dung(1)
Tailieu.vncty.com   luan van-thac_si_ky_thuat_da_truy_nhap_trong_mang_quang_va_ung_dung(1)
Tailieu.vncty.com   luan van-thac_si_ky_thuat_da_truy_nhap_trong_mang_quang_va_ung_dung(1)
Tailieu.vncty.com   luan van-thac_si_ky_thuat_da_truy_nhap_trong_mang_quang_va_ung_dung(1)
Tailieu.vncty.com   luan van-thac_si_ky_thuat_da_truy_nhap_trong_mang_quang_va_ung_dung(1)
Tailieu.vncty.com   luan van-thac_si_ky_thuat_da_truy_nhap_trong_mang_quang_va_ung_dung(1)
Tailieu.vncty.com   luan van-thac_si_ky_thuat_da_truy_nhap_trong_mang_quang_va_ung_dung(1)
Tailieu.vncty.com   luan van-thac_si_ky_thuat_da_truy_nhap_trong_mang_quang_va_ung_dung(1)
Tailieu.vncty.com   luan van-thac_si_ky_thuat_da_truy_nhap_trong_mang_quang_va_ung_dung(1)
Tailieu.vncty.com   luan van-thac_si_ky_thuat_da_truy_nhap_trong_mang_quang_va_ung_dung(1)
Tailieu.vncty.com   luan van-thac_si_ky_thuat_da_truy_nhap_trong_mang_quang_va_ung_dung(1)
Tailieu.vncty.com   luan van-thac_si_ky_thuat_da_truy_nhap_trong_mang_quang_va_ung_dung(1)
Tailieu.vncty.com   luan van-thac_si_ky_thuat_da_truy_nhap_trong_mang_quang_va_ung_dung(1)
Tailieu.vncty.com   luan van-thac_si_ky_thuat_da_truy_nhap_trong_mang_quang_va_ung_dung(1)
Tailieu.vncty.com   luan van-thac_si_ky_thuat_da_truy_nhap_trong_mang_quang_va_ung_dung(1)
Tailieu.vncty.com   luan van-thac_si_ky_thuat_da_truy_nhap_trong_mang_quang_va_ung_dung(1)
Tailieu.vncty.com   luan van-thac_si_ky_thuat_da_truy_nhap_trong_mang_quang_va_ung_dung(1)
Tailieu.vncty.com   luan van-thac_si_ky_thuat_da_truy_nhap_trong_mang_quang_va_ung_dung(1)
Tailieu.vncty.com   luan van-thac_si_ky_thuat_da_truy_nhap_trong_mang_quang_va_ung_dung(1)
Tailieu.vncty.com   luan van-thac_si_ky_thuat_da_truy_nhap_trong_mang_quang_va_ung_dung(1)
Tailieu.vncty.com   luan van-thac_si_ky_thuat_da_truy_nhap_trong_mang_quang_va_ung_dung(1)
Tailieu.vncty.com   luan van-thac_si_ky_thuat_da_truy_nhap_trong_mang_quang_va_ung_dung(1)
Tailieu.vncty.com   luan van-thac_si_ky_thuat_da_truy_nhap_trong_mang_quang_va_ung_dung(1)
Tailieu.vncty.com   luan van-thac_si_ky_thuat_da_truy_nhap_trong_mang_quang_va_ung_dung(1)
Tailieu.vncty.com   luan van-thac_si_ky_thuat_da_truy_nhap_trong_mang_quang_va_ung_dung(1)
Tailieu.vncty.com   luan van-thac_si_ky_thuat_da_truy_nhap_trong_mang_quang_va_ung_dung(1)
Tailieu.vncty.com   luan van-thac_si_ky_thuat_da_truy_nhap_trong_mang_quang_va_ung_dung(1)
Tailieu.vncty.com   luan van-thac_si_ky_thuat_da_truy_nhap_trong_mang_quang_va_ung_dung(1)
Tailieu.vncty.com   luan van-thac_si_ky_thuat_da_truy_nhap_trong_mang_quang_va_ung_dung(1)

More Related Content

Similar to Tailieu.vncty.com luan van-thac_si_ky_thuat_da_truy_nhap_trong_mang_quang_va_ung_dung(1)

De5 gsm
De5 gsmDe5 gsm
De5 gsmHieu Tran
 
Tcp ip thanh_pham_new_7_12
Tcp ip thanh_pham_new_7_12Tcp ip thanh_pham_new_7_12
Tcp ip thanh_pham_new_7_12linshan
 
Luáș­n văn: Đånh giĂĄ cháș„t lÆ°á»Łng dịch vỄ trĂȘn máșĄng WIRELLESS LAN
Luáș­n văn: Đånh giĂĄ cháș„t lÆ°á»Łng dịch vỄ trĂȘn máșĄng WIRELLESS LANLuáș­n văn: Đånh giĂĄ cháș„t lÆ°á»Łng dịch vỄ trĂȘn máșĄng WIRELLESS LAN
Luáș­n văn: Đånh giĂĄ cháș„t lÆ°á»Łng dịch vỄ trĂȘn máșĄng WIRELLESS LANViáșżt thuĂȘ trọn gĂłi ZALO 0934573149
 
Soi quang
Soi quangSoi quang
Soi quangvanliemtb
 
NĂąng cao cháș„t lÆ°á»Łng bộ điều khiển PID trong cĂŽng nghiệp.pdf
NĂąng cao cháș„t lÆ°á»Łng bộ điều khiển PID trong cĂŽng nghiệp.pdfNĂąng cao cháș„t lÆ°á»Łng bộ điều khiển PID trong cĂŽng nghiệp.pdf
NĂąng cao cháș„t lÆ°á»Łng bộ điều khiển PID trong cĂŽng nghiệp.pdfMan_Ebook
 
Thiet ke-catv
Thiet ke-catvThiet ke-catv
Thiet ke-catvvanliemtb
 
NghiĂȘn cứu thiáșżt káșż vĂ  cháșż táșĄo thiáșżt bị định vị chĂ­nh xĂĄc káșżt hợp truyền thĂŽn...
NghiĂȘn cứu thiáșżt káșż vĂ  cháșż táșĄo thiáșżt bị định vị chĂ­nh xĂĄc káșżt hợp truyền thĂŽn...NghiĂȘn cứu thiáșżt káșż vĂ  cháșż táșĄo thiáșżt bị định vị chĂ­nh xĂĄc káșżt hợp truyền thĂŽn...
NghiĂȘn cứu thiáșżt káșż vĂ  cháșż táșĄo thiáșżt bị định vị chĂ­nh xĂĄc káșżt hợp truyền thĂŽn...Man_Ebook
 
THIáșŸT KáșŸ CHáșŸ Táș O BỘ KHUáșŸCH Đáș I Táș P ÂM THáș€P VỚI CÆ  CHáșŸ BáșąO VỆ DÙNG CHO RADAR S...
THIáșŸT KáșŸ CHáșŸ Táș O BỘ KHUáșŸCH Đáș I Táș P ÂM THáș€P VỚI CÆ  CHáșŸ BáșąO VỆ DÙNG CHO RADAR S...THIáșŸT KáșŸ CHáșŸ Táș O BỘ KHUáșŸCH Đáș I Táș P ÂM THáș€P VỚI CÆ  CHáșŸ BáșąO VỆ DÙNG CHO RADAR S...
THIáșŸT KáșŸ CHáșŸ Táș O BỘ KHUáșŸCH Đáș I Táș P ÂM THáș€P VỚI CÆ  CHáșŸ BáșąO VỆ DÙNG CHO RADAR S...Dịch VỄ Viáșżt BĂ i Trọn GĂłi ZALO 0917193864
 
Thá»­ nghiệm tráșĄm biáșżn ĂĄp cĂĄch điện khĂ­ SF6.pdf
Thá»­ nghiệm tráșĄm biáșżn ĂĄp cĂĄch điện khĂ­ SF6.pdfThá»­ nghiệm tráșĄm biáșżn ĂĄp cĂĄch điện khĂ­ SF6.pdf
Thá»­ nghiệm tráșĄm biáșżn ĂĄp cĂĄch điện khĂ­ SF6.pdfMan_Ebook
 
Tim hieuvemang wlans_wpans_vamangthongtindidong4g
Tim hieuvemang wlans_wpans_vamangthongtindidong4gTim hieuvemang wlans_wpans_vamangthongtindidong4g
Tim hieuvemang wlans_wpans_vamangthongtindidong4gcuongraintran88
 
Giaodienvotuyen
GiaodienvotuyenGiaodienvotuyen
Giaodienvotuyenvanliemtb
 
NghiĂȘn cứu, thiáșżt káșż hệ điều hĂ nh trĂȘn bộ vi điều khiển 8 bĂ­t.pdf
NghiĂȘn cứu, thiáșżt káșż hệ điều hĂ nh trĂȘn bộ vi điều khiển 8 bĂ­t.pdfNghiĂȘn cứu, thiáșżt káșż hệ điều hĂ nh trĂȘn bộ vi điều khiển 8 bĂ­t.pdf
NghiĂȘn cứu, thiáșżt káșż hệ điều hĂ nh trĂȘn bộ vi điều khiển 8 bĂ­t.pdfMan_Ebook
 

Similar to Tailieu.vncty.com luan van-thac_si_ky_thuat_da_truy_nhap_trong_mang_quang_va_ung_dung(1) (20)

Đề tĂ i: Truyền dáș«n SDH trĂȘn vi ba số, HAY, 9đ
Đề tĂ i: Truyền dáș«n SDH trĂȘn vi ba số, HAY, 9đĐề tĂ i: Truyền dáș«n SDH trĂȘn vi ba số, HAY, 9đ
Đề tĂ i: Truyền dáș«n SDH trĂȘn vi ba số, HAY, 9đ
 
Luáș­n văn tốt nghiệp: Truyền dáș«n SDH trĂȘn vi ba số, HOT
Luáș­n văn tốt nghiệp: Truyền dáș«n SDH trĂȘn vi ba số, HOTLuáș­n văn tốt nghiệp: Truyền dáș«n SDH trĂȘn vi ba số, HOT
Luáș­n văn tốt nghiệp: Truyền dáș«n SDH trĂȘn vi ba số, HOT
 
De5 gsm
De5 gsmDe5 gsm
De5 gsm
 
Luáș­n văn: Định vị báș±ng cĂŽng nghệ truyền thĂŽng ĂĄnh sĂĄng nhĂŹn tháș„y
Luáș­n văn: Định vị báș±ng cĂŽng nghệ truyền thĂŽng ĂĄnh sĂĄng nhĂŹn tháș„yLuáș­n văn: Định vị báș±ng cĂŽng nghệ truyền thĂŽng ĂĄnh sĂĄng nhĂŹn tháș„y
Luáș­n văn: Định vị báș±ng cĂŽng nghệ truyền thĂŽng ĂĄnh sĂĄng nhĂŹn tháș„y
 
KhĂła luáș­n Quy hoáșĄch máșĄng 3G.docx
KhĂła luáș­n Quy hoáșĄch máșĄng 3G.docxKhĂła luáș­n Quy hoáșĄch máșĄng 3G.docx
KhĂła luáș­n Quy hoáșĄch máșĄng 3G.docx
 
Lv cdma
Lv cdmaLv cdma
Lv cdma
 
Tcp ip thanh_pham_new_7_12
Tcp ip thanh_pham_new_7_12Tcp ip thanh_pham_new_7_12
Tcp ip thanh_pham_new_7_12
 
Luáș­n văn: Đånh giĂĄ cháș„t lÆ°á»Łng dịch vỄ trĂȘn máșĄng WIRELLESS LAN
Luáș­n văn: Đånh giĂĄ cháș„t lÆ°á»Łng dịch vỄ trĂȘn máșĄng WIRELLESS LANLuáș­n văn: Đånh giĂĄ cháș„t lÆ°á»Łng dịch vỄ trĂȘn máșĄng WIRELLESS LAN
Luáș­n văn: Đånh giĂĄ cháș„t lÆ°á»Łng dịch vỄ trĂȘn máșĄng WIRELLESS LAN
 
Soi quang
Soi quangSoi quang
Soi quang
 
NĂąng cao cháș„t lÆ°á»Łng bộ điều khiển PID trong cĂŽng nghiệp.pdf
NĂąng cao cháș„t lÆ°á»Łng bộ điều khiển PID trong cĂŽng nghiệp.pdfNĂąng cao cháș„t lÆ°á»Łng bộ điều khiển PID trong cĂŽng nghiệp.pdf
NĂąng cao cháș„t lÆ°á»Łng bộ điều khiển PID trong cĂŽng nghiệp.pdf
 
Thiet ke-catv
Thiet ke-catvThiet ke-catv
Thiet ke-catv
 
NghiĂȘn cứu thiáșżt káșż vĂ  cháșż táșĄo thiáșżt bị định vị chĂ­nh xĂĄc káșżt hợp truyền thĂŽn...
NghiĂȘn cứu thiáșżt káșż vĂ  cháșż táșĄo thiáșżt bị định vị chĂ­nh xĂĄc káșżt hợp truyền thĂŽn...NghiĂȘn cứu thiáșżt káșż vĂ  cháșż táșĄo thiáșżt bị định vị chĂ­nh xĂĄc káșżt hợp truyền thĂŽn...
NghiĂȘn cứu thiáșżt káșż vĂ  cháșż táșĄo thiáșżt bị định vị chĂ­nh xĂĄc káșżt hợp truyền thĂŽn...
 
Luáș­n văn tháșĄc sÄ© - CĂŽng nghệ truyền táșŁi bước sĂłng 100 gbps.doc
Luáș­n văn tháșĄc sÄ© - CĂŽng nghệ truyền táșŁi bước sĂłng 100 gbps.docLuáș­n văn tháșĄc sÄ© - CĂŽng nghệ truyền táșŁi bước sĂłng 100 gbps.doc
Luáș­n văn tháșĄc sÄ© - CĂŽng nghệ truyền táșŁi bước sĂłng 100 gbps.doc
 
THIáșŸT KáșŸ CHáșŸ Táș O BỘ KHUáșŸCH Đáș I Táș P ÂM THáș€P VỚI CÆ  CHáșŸ BáșąO VỆ DÙNG CHO RADAR S...
THIáșŸT KáșŸ CHáșŸ Táș O BỘ KHUáșŸCH Đáș I Táș P ÂM THáș€P VỚI CÆ  CHáșŸ BáșąO VỆ DÙNG CHO RADAR S...THIáșŸT KáșŸ CHáșŸ Táș O BỘ KHUáșŸCH Đáș I Táș P ÂM THáș€P VỚI CÆ  CHáșŸ BáșąO VỆ DÙNG CHO RADAR S...
THIáșŸT KáșŸ CHáșŸ Táș O BỘ KHUáșŸCH Đáș I Táș P ÂM THáș€P VỚI CÆ  CHáșŸ BáșąO VỆ DÙNG CHO RADAR S...
 
Wcdma tieng viet__1835
Wcdma tieng viet__1835Wcdma tieng viet__1835
Wcdma tieng viet__1835
 
Thá»­ nghiệm tráșĄm biáșżn ĂĄp cĂĄch điện khĂ­ SF6.pdf
Thá»­ nghiệm tráșĄm biáșżn ĂĄp cĂĄch điện khĂ­ SF6.pdfThá»­ nghiệm tráșĄm biáșżn ĂĄp cĂĄch điện khĂ­ SF6.pdf
Thá»­ nghiệm tráșĄm biáșżn ĂĄp cĂĄch điện khĂ­ SF6.pdf
 
Tim hieuvemang wlans_wpans_vamangthongtindidong4g
Tim hieuvemang wlans_wpans_vamangthongtindidong4gTim hieuvemang wlans_wpans_vamangthongtindidong4g
Tim hieuvemang wlans_wpans_vamangthongtindidong4g
 
Giaodienvotuyen
GiaodienvotuyenGiaodienvotuyen
Giaodienvotuyen
 
Luáș­n văn: Ká»č thuáș­t chuyển đổi Dual Stack 6vpe từ Ipv4 sang Ipv6
Luáș­n văn: Ká»č thuáș­t chuyển đổi Dual Stack 6vpe từ Ipv4 sang Ipv6Luáș­n văn: Ká»č thuáș­t chuyển đổi Dual Stack 6vpe từ Ipv4 sang Ipv6
Luáș­n văn: Ká»č thuáș­t chuyển đổi Dual Stack 6vpe từ Ipv4 sang Ipv6
 
NghiĂȘn cứu, thiáșżt káșż hệ điều hĂ nh trĂȘn bộ vi điều khiển 8 bĂ­t.pdf
NghiĂȘn cứu, thiáșżt káșż hệ điều hĂ nh trĂȘn bộ vi điều khiển 8 bĂ­t.pdfNghiĂȘn cứu, thiáșżt káșż hệ điều hĂ nh trĂȘn bộ vi điều khiển 8 bĂ­t.pdf
NghiĂȘn cứu, thiáșżt káșż hệ điều hĂ nh trĂȘn bộ vi điều khiển 8 bĂ­t.pdf
 

More from Tráș§n Đức Anh

Tailieu.vncty.com nst gioi-tinh_va_di_truyen_lien_ket_gioi_tinh_747
Tailieu.vncty.com   nst gioi-tinh_va_di_truyen_lien_ket_gioi_tinh_747Tailieu.vncty.com   nst gioi-tinh_va_di_truyen_lien_ket_gioi_tinh_747
Tailieu.vncty.com nst gioi-tinh_va_di_truyen_lien_ket_gioi_tinh_747Tráș§n Đức Anh
 
Tailieu.vncty.com nhom 6-de_tai_flo_9602
Tailieu.vncty.com   nhom 6-de_tai_flo_9602Tailieu.vncty.com   nhom 6-de_tai_flo_9602
Tailieu.vncty.com nhom 6-de_tai_flo_9602Tráș§n Đức Anh
 
Tailieu.vncty.com do an-nhan_giong_in_vi_tro_cay_co_ngot_stevia_4562
Tailieu.vncty.com   do an-nhan_giong_in_vi_tro_cay_co_ngot_stevia_4562Tailieu.vncty.com   do an-nhan_giong_in_vi_tro_cay_co_ngot_stevia_4562
Tailieu.vncty.com do an-nhan_giong_in_vi_tro_cay_co_ngot_stevia_4562Tráș§n Đức Anh
 
Tailieu.vncty.com do an-cong_nghe_san_xuat_sua_tiet_trung_9366
Tailieu.vncty.com   do an-cong_nghe_san_xuat_sua_tiet_trung_9366Tailieu.vncty.com   do an-cong_nghe_san_xuat_sua_tiet_trung_9366
Tailieu.vncty.com do an-cong_nghe_san_xuat_sua_tiet_trung_9366Tráș§n Đức Anh
 

More from Tráș§n Đức Anh (20)

Tailieu.vncty.com 5275 1261
Tailieu.vncty.com   5275 1261Tailieu.vncty.com   5275 1261
Tailieu.vncty.com 5275 1261
 
Tailieu.vncty.com 5249 5591
Tailieu.vncty.com   5249 5591Tailieu.vncty.com   5249 5591
Tailieu.vncty.com 5249 5591
 
Tailieu.vncty.com 5219 0449
Tailieu.vncty.com   5219 0449Tailieu.vncty.com   5219 0449
Tailieu.vncty.com 5219 0449
 
Tailieu.vncty.com 5208 2542
Tailieu.vncty.com   5208 2542Tailieu.vncty.com   5208 2542
Tailieu.vncty.com 5208 2542
 
Tailieu.vncty.com 5145 0887
Tailieu.vncty.com   5145 0887Tailieu.vncty.com   5145 0887
Tailieu.vncty.com 5145 0887
 
Tailieu.vncty.com 5142 5647
Tailieu.vncty.com   5142 5647Tailieu.vncty.com   5142 5647
Tailieu.vncty.com 5142 5647
 
Tailieu.vncty.com 5138 529
Tailieu.vncty.com   5138 529Tailieu.vncty.com   5138 529
Tailieu.vncty.com 5138 529
 
Tailieu.vncty.com 5125 4608
Tailieu.vncty.com   5125 4608Tailieu.vncty.com   5125 4608
Tailieu.vncty.com 5125 4608
 
Tailieu.vncty.com 5117 1019
Tailieu.vncty.com   5117 1019Tailieu.vncty.com   5117 1019
Tailieu.vncty.com 5117 1019
 
Tailieu.vncty.com 5106 4775
Tailieu.vncty.com   5106 4775Tailieu.vncty.com   5106 4775
Tailieu.vncty.com 5106 4775
 
Tailieu.vncty.com 5089 2417
Tailieu.vncty.com   5089 2417Tailieu.vncty.com   5089 2417
Tailieu.vncty.com 5089 2417
 
Tailieu.vncty.com 5088 8018
Tailieu.vncty.com   5088 8018Tailieu.vncty.com   5088 8018
Tailieu.vncty.com 5088 8018
 
Tailieu.vncty.com 5067 1967
Tailieu.vncty.com   5067 1967Tailieu.vncty.com   5067 1967
Tailieu.vncty.com 5067 1967
 
Tailieu.vncty.com nst gioi-tinh_va_di_truyen_lien_ket_gioi_tinh_747
Tailieu.vncty.com   nst gioi-tinh_va_di_truyen_lien_ket_gioi_tinh_747Tailieu.vncty.com   nst gioi-tinh_va_di_truyen_lien_ket_gioi_tinh_747
Tailieu.vncty.com nst gioi-tinh_va_di_truyen_lien_ket_gioi_tinh_747
 
Tailieu.vncty.com nhom 6-de_tai_flo_9602
Tailieu.vncty.com   nhom 6-de_tai_flo_9602Tailieu.vncty.com   nhom 6-de_tai_flo_9602
Tailieu.vncty.com nhom 6-de_tai_flo_9602
 
Tailieu.vncty.com lai phan-tu_2413
Tailieu.vncty.com   lai phan-tu_2413Tailieu.vncty.com   lai phan-tu_2413
Tailieu.vncty.com lai phan-tu_2413
 
Tailieu.vncty.com duong hoa-hoc_3666
Tailieu.vncty.com   duong hoa-hoc_3666Tailieu.vncty.com   duong hoa-hoc_3666
Tailieu.vncty.com duong hoa-hoc_3666
 
Tailieu.vncty.com do an-nhan_giong_in_vi_tro_cay_co_ngot_stevia_4562
Tailieu.vncty.com   do an-nhan_giong_in_vi_tro_cay_co_ngot_stevia_4562Tailieu.vncty.com   do an-nhan_giong_in_vi_tro_cay_co_ngot_stevia_4562
Tailieu.vncty.com do an-nhan_giong_in_vi_tro_cay_co_ngot_stevia_4562
 
Tailieu.vncty.com tieu luanc4v-1324
Tailieu.vncty.com   tieu luanc4v-1324Tailieu.vncty.com   tieu luanc4v-1324
Tailieu.vncty.com tieu luanc4v-1324
 
Tailieu.vncty.com do an-cong_nghe_san_xuat_sua_tiet_trung_9366
Tailieu.vncty.com   do an-cong_nghe_san_xuat_sua_tiet_trung_9366Tailieu.vncty.com   do an-cong_nghe_san_xuat_sua_tiet_trung_9366
Tailieu.vncty.com do an-cong_nghe_san_xuat_sua_tiet_trung_9366
 

Tailieu.vncty.com luan van-thac_si_ky_thuat_da_truy_nhap_trong_mang_quang_va_ung_dung(1)

  • 1. BĂ© gižo dĂŽc v” Ÿ”o tÂčo Tr−ĂȘng ÂźÂči hĂ€c bžch khoa h” nĂ©i -------------------------------------------- luËn všn thÂčc sÜ khoa hĂ€c kĂŒ thuËt Âźa truy nhËp trong mÂčng quang v” Ăžng dĂŽng ng”nh: xö lĂœ th«ng tin v” truyÒn th«ng M∙ sĂš: NguyÔn thÕ d−¬ng Ng−ĂȘi h−íng dÉn khoa hĂ€c: PGS -TS. §Æng všn chuyÕt h” nĂ©i 2006
  • 2. -i- LĂȘi cam Âźoan Em xin cam Âźoan luËn všn n”y l” c«ng tr×nh nghiÂȘn cĂžu cña b¶n th©n. Cžc nghiÂȘn cĂžu trong luËn všn n”y dĂča trÂȘn nhĂ·ng tĂŠng hĂźp lĂœ thuyÕt v” hiÓu biÕt thĂčc tÕ cña em, kh«ng sao chÐp. Tžc gi¶ luËn všn NguyÔn ThÕ D−¬ng
  • 3. -ii- MĂŽc lĂŽc NĂ©i dung Trang LĂȘi MĂ« ¼Çu ............................................................................................. Ch−¬ng 1: cžc phÇn tö sö dĂŽng trong mÂčng quang Âźa truy nhËp 1.1 giĂ­i thiÖu chung 







.................................. 1 1.2 BĂ© ghÐp h×nh sao qu¶ng bž 









.... 2 1.3 bĂ© ghÐp kÂȘnh v” tžch kÂȘnh ........................................... 4 1.4 ÂźiĂšt laze ÂźiÒu chØnh ¼−üc b−íc sĂŁng. .................... 7 1.4.1 §iÒu chØnh nhiÖt. ........................................................................... 8 1.4.2 §iĂšt laze ÂźiÒu chØnh ¼−üc b−íc sĂŁng sö dĂŽng hĂšc ngo”i............... 8 1.4.3 ÂźiĂšt laze hĂ„i tiÕp ph©n bĂš (DFB) hai ÂźoÂčn..................................... 10 1.4.4 §iĂšt laze ph¶n xÂč ph©n bĂš Bragg hai ÂźoÂčn v” ba ÂźoÂčn. ................ 11 1.5 bĂ© lĂ€c quang ÂźiÒu chØnh ¼−üc 
................................ 12 Ch−¬ng 2 : KĂŒ thuËt Âźa truy nhËp ph©n chia theo b−íc sĂŁng - wdma 2.1 TĂŠng quan vÒ kĂŒ thuËt WDMA....................................... 14 2.2 MÂčng WDMA Ÿn b−íc ....................................................... 14 2.2.1 MÂčng WDMA “ qu¶ng bž v” lĂča chĂ€n ”........................................ 14 2.2.2 MÂčng WDMA “¼Þnh tuyÕn theo b−íc sĂŁng”................................. 2.2.3 Cžc vÊn ¼Ò liÂȘn quan ¼Õn hiÖu suÊt v” thiÕt kÕ mÂčng .................... 25 20 2.2.3.1 VÞ trÝ bĂ© ¼Öm trong mÂčng WDMA Ÿn b−íc ................................. 25 2.2.3.2 XuyÂȘn kÂȘnh..................................................................................... 26 2.3 MÂčng WDMA Âźa b−íc ......................................................... 29 2.3.1 Khži niÖm chung vÒ mÂčng WDMA Âźa b−íc ................................ 29 2.3.2 §Æc ÂźiÓm cña mÂčng WDMA Âźa b−íc 




....................... 31
  • 4. -iii- 2.4 Ăžng dĂŽng mÂčng kĂŒ thuËt Âźa truy nhËp WDMA 36 2.4. 1 MÂčng WDMA Ÿn b−íc .............................................................. 36 2.4.1.1 MÂčng LAMBDANET...................................................................... 36 2.4.1.2 MÂčng RAINBOW............................................................................ 37 2.4.1.3 FOX –BĂ© kÕt nĂši chÐo quang tĂšc Ÿé cao










 38 2.4.1.4 HYPASS (High performance packet switch system




...... 39 2.4.1.5 MÂčng RINGGO............................................................................... 42 2.4.2 MÂčng WDMA Âźa b−íc .................................................................. 43 2.4.2.1 MÂčng Starnet.................................................................................. 43 2.4.2.2 MÂčng HORNET.............................................................................. 44 Ch−¬ng 3 : kĂŒ thuËt Âźa truy nhËp ph©n chia theo sĂŁng mang phĂŽ – SCMA 3.1 GiĂ­i thiÖu chung .................................................................. 49 3.2 HiÖu suÊt cña mÂčng scma Ÿn kÂȘnh 
..................... 51 3.2.1 NhiÔu l−üng tö Short noise 





................................... 53 3.2.2 NhiÔu nhiÖt cña mžy thu ............................................................... 54 3.2.3 NhiÔu c−ĂȘng Ÿé Laser ................................................................... 55 3.2.4 NhiÔu giao thoa quang .................................................................. 55 3.2.5 TĂ» sĂš tÝn hiÖu trÂȘn tÂčp ©m tĂŠng....................................................... 58 3.2.6 Ăžng dĂŽng cña cžc hÖ thĂšng SCMA Ÿn kÂȘnh ................................ 55 3.3 §a truy nhËp sĂŁng mang phĂŽ Âźa kÂȘnh .................... 3.3.1 Khži niÖm vÒ hÖ thĂšng SCMA Âźa kÂȘnh ........................................ 61 3.3.2 §Æc ÂźiÓm cña hÖ thĂšng SCMA Âźa kÂȘnh 
.................................... 62 3.3.3 TĂ» sĂš tÝn hiÖu trÂȘn tÂčp ©m tĂŠng ...................................................... 64 3.3.4 Ăžng dĂŽng cña cžc hÖ thĂšng SCMA Âźa kÂȘnh .................................. 65 60 Ch−¬ng 4 : kĂŒ thuËt Âźa truy nhËp ph©n chia theo thĂȘi gian – TDMA 4.1 GiĂ­i thiÖu chung .................................................................. 68
  • 5. -iv- 4.2 Cžc khži niÖm cÂŹ b¶n cña KĂŒ thuËt TDMA 


. 68 4.3 Ăžng dĂŽng mÂčng KĂŒ thuËt Âźa truy nhËp TDMA .... 71 4.3.1 ATM-PON (ATM dĂča trÂȘn mÂčng quang thĂŽ Ÿéng) ...................... 71 4.3.2 E- PON (Ethernet dĂča trÂȘn mÂčng quang thĂŽ Ÿéng) ....................... 74 Ch−¬ng 5 : kĂŒ thuËt Âźa truy nhËp ph©n chia theo m∙ - cdma 5.1 TĂŠng quan kĂŒ thuËt Âźa truy nhËp CDMA .............. 78 5.2 Cžc mÂčng sö dĂŽng kĂŒ thuËt CDMA ............................. 78 5.2.1 MÂčng sö dĂŽng kĂŒ thuËt CDMA tžch sĂŁng trĂčc tiÕp ...................... 5.2.2 MÂčng CDMA quang kÕt hĂźp......................................................... 85 5.2.3 §Æc ÂźiÓm cña cžc mÂčng sö dĂŽng kĂŒ thuËt CDMA quang.............. 87 78 Ch−¬ng 6 : ¼Ò xuÊt m« h×nh Ăžng dĂŽng mÂčng man TÂči b−u ÂźiÖn h” nĂ©i 6.1 HiÖn trÂčng mÂčng viÔn th«ng cña B§HN .................. 88 6.1.1 MÂčng truyÒn dÉn ........................................................................... 88 6.1.2 MÂčng tĂŠng Ÿ”i ............................................................................... 88 6.1.3 MÂčng DDN truyÒn thĂšng 














.. 6.1.4 MÂčng truyÒn sĂš liÖu ATM + IP ..................................................... 90 6.1.5 MÂčng truy nhËp bšng rĂ©ng ADSL & SHDSL ................................ 91 6.2 §žnh giž Ăžng dĂŽng truy nhËp quang cña bÂźhn 6.3 DĂč bžo nhu cÇu phžt triÓn ............................................ 96 6.4 Ph©n tÝch gi¶i phžp Ăžng dĂŽng x©y dĂčng mÂčng .... 99 6.5 LĂča chĂ€n gi¶i phžp c«ng nghÖ truy nhËp .............. 103 6.6 MĂ©t sĂš chØ tiÂȘu cÂŹ b¶n khi x©y dĂčng mÂčng 

.. 6.7 §Ò xuÊt cÊu h×nh Ăžng dĂŽng mÂčng MAN .................... 107 90 94 105 KÕt luËn................................................................................................. 110 T”i liÖu tham kh¶o ........................................................................... 111
  • 6. -v- ThuËt ngĂ· v” chĂ· viÕt tŸt ADSL Asymmetric Digital Sub Line ThuÂȘ bao sĂš kh«ng ŸÚi xĂžng AON All –optical network MÂčng to”n quang ADM Add/ Drop Multiplexer BĂ© ghÐp kÂȘnh xen rÏ APD Avalanche Photodiode §iĂšt tžch sĂŁng thžc AR Antireflection Coating VĂĄ chĂšng ph¶n xÂč ASK Amplitude Shift Keying Khož dÞch biÂȘn Ÿé ATM Asynchronous Transfer Mode Mode chuyÓn giao kh«ng ŸÄng bĂ© B-ISDN Broadband Integrated Digital network BPF BandPass Filter BĂ© lĂ€c bšng th«ng BRAS Broadband Access Server Server truy nhËp bšng rĂ©ng CNR Carrier –to- Noise Ratio TĂ» sĂš sĂŁng mang trÂȘn nhiÔu COT Central Office terminal ThiÕt bÞ ¼Çu cuĂši tĂŠng Ÿ”i CT Central terminal ThiÕt bÞ ¼Çu cuĂši tËp trung DBR Distributed Bragg Reflecter Ph¶n xÂč ph©n bĂš Bragg DCN Digital Communication network MÂčng th«ng tin sĂš DCS Digital Cross -connect system BĂ© nĂši chÐo sĂš Service MÂčng sĂš liÂȘn kÕt Âźa dÞch vĂŽ bšng rĂ©ng DEMUX Demultiplexer BĂ© gi¶i ghÐp (tžch) kÂȘnh DFB Distributed Feedback HĂ„i tiÕp ph©n bĂš DLC Digital loop Carrier TruyÒn t¶i mÂčch vßng sĂš DR Distributed reflector BĂ© ph¶n xÂč ph©n bĂš DSL Digital sub line §−ĂȘng d©y thuÂȘ bao sĂš DSLAM DSL access Multiplexer BĂ© ghÐp ¼−ĂȘng thuÂȘ bao sĂš FBG Fiber Bragg grating Cžch tö quang Bragg FP-LD Fabry-Perot laser diode §i Ăšt la-de Fabry-Perot FSK Frequency Shift Keying Khož dÞch tÇn sĂš FTTB Fiber to the Building Cžp quang tĂ­i to” nh” FTTC Fiber to the Curb Cžp quang tĂ­i khu d©n c−
  • 7. -vi- FTTH Fiber to the home Cžp quang tĂ­i nh” FTTL Fiber to the loop MÂčch vßng cžp quang FTTO Fiber to the office Cžp quang tĂ­i c«ng sĂ« FWM Four –Wave Mixing TrĂ©n bĂšn sĂŁng GGL Gain Guided laser Lade ÂźiÒu khiÓn khuyÕch ÂźÂči GI Graded Index ChØ sĂš Gradien GRIN Graded refractive Index ChØ sĂš chiÕt suÊt Gradien IF Intermediate frequency Trung tÇn IGL Index Guided laser Lade ÂźiÒu khiÓn chØ sĂš chiÕt suÊt IM Intensity Modulation §iÒu biÕn c−ĂȘng Ÿé IMD Intermodulation Distortion MÐo ÂźiÒu chÕ t−¬ng hç LD Laser diode §iĂšt lade LED Light Emitting Diode §iĂšt phžt quang LED LO Local Oscillator Dao Ÿéng nĂ©i LOC Large Optical Cavity HĂšc cĂ©ng hâˆ’Ă«ng quang rĂ©ng MAN Metropolitan Area Network MÂčng khu vĂčc nĂ©i thÞ MQW Multiple Quantum Well GiÕng l−üng tö MUX Multiplexer BĂ© ghÐp kÂȘnh MZ Mach –Zehnder BĂ© ÂźiÒu chÕ Mach –Zehnder OA Optical amplifier BĂ© khuÕch ÂźÂči quang OADM Optical Add/Drop Multiplexer BĂ© ghÐp kÂȘnh xen rÏ quang OFA Optical fiber amplifier BĂ© khuÕch ÂźÂči quang sĂźi ONI Optical Network interface Giao diÖn mÂčng quang ONNI Optical network – to – network Giao diÖn mÂčng –mÂčng interface quang ONU Optical network Unit ThiÕt bÞ mÂčng quang OTN Optical transport network MÂčng truyÒn t¶i quang OXC Optical Cross connect NĂši chÐo quang PDS Passive Distribute Service DÞch vĂŽ ph©n phĂši thĂŽ Ÿéng
  • 8. -vii- PIN Positive Intrinsic Negative CÊu trĂłc PIN PON Passive optical network MÂčng quang thĂŽ Ÿéng PSK Phase shift keying Khož dÞch pha RF Radio frequency TÇn sĂš v« tuyÕn RIN Relative Intensity Noise NhiÔu c−ĂȘng Ÿé t−¬ng ŸÚi RPR Resilient packet ring MÂčng vßng chuyÓn mÂčch gĂŁi tĂč hĂ„i phĂŽc SBS Stimulated Brillouin Scattering Tžn xÂč Brillouin kÝch thÝch SCM Subcarrier Multiplexing GhÐp kÂȘnh sĂŁng mang phĂŽ SDSL Symmetric digital sub line ThuÂȘ bao sĂš ŸÚi xĂžng SEL Surface Emitting laser La-de phžt mÆt SPM Self phase modulation TĂč ÂźiÒu chÕ pha SRS Stimulated Raman Scattering Tžn xÂč raman kÝch thÝch TDM Time division Multiplexing GhÐp kÂȘnh theo thĂȘi gian TDMA Time division Multiple Access §a truy nhËp theo thĂȘi gian TT Tunable transmitter BĂ© phžt ÂźiÒu chØnh ¼−üc TR Tunable receiver BĂ© thu ÂźiÒu chØnh ¼−üc FT Fixed – tuned transmitter BĂ© phžt cĂš ¼Þnh RF Fixed – tuned receiver BĂ© thu cĂš ¼Þnh VPN Virtual private network DÞch vĂŽ mÂčng riÂȘng ¶o WDM Wavelength Division Multiplex GhÐp kÂȘnh theo b−íc sĂŁng WDMA Wavelength Division Multiple §a truy nhËp theo b−íc Access sĂŁng WGR Wavelength Grating Router BĂ© ¼Þnh tuyÕn cžch tö dÉn sĂŁng WR Wavelength Router BĂ© ¼Þnh tuyÕn b−íc sĂŁng WRC Wavelength routing Controller BĂ© ÂźiÒu khiÓn ¼Þnh tuyÕn b−íc sĂŁng WT Wavelength terminal ThiÕt bÞ kÕt cuĂši b−íc sĂŁng XPM Cross Phase Modulation §iÒu chÕ ngang (chÐo) pha
  • 9. -viii- danh mĂŽc b¶ng B¶ng 2.1 Quan hÖ giĂ·a sĂš nĂłt mÂčng (N) v” sĂš b−íc (h) xuÊt phžt tĂ” 33 mĂ©t nĂłt nguĂ„n trong gi¶n ŸÄ ShuffleNet (p,k) ....................... B¶ng 2.2 MĂ©t sĂš th«ng sĂš ÂźÂči diÖn biÓu ŸÄ ShuffleNet ....................... 34 B¶ng 2.3 Cžc tham sĂš thö nghiÖm mÂčng HORNET ............................. 45 B¶ng 6.1 KĂŒ thuËt truyÒn dÉn tĂ” tĂŠng Ÿ”i ¼Õn thuÂȘ bao 





 104 B¶ng 6.2 KĂŒ thuËt truyÒn dÉn tĂ” thuÂȘ bao ¼Õn tĂŠng Ÿ”i 





 104 Danh mĂŽc h×nh vÏ H×nh 1.1. H×nh 1.2. H×nh 1.3. H×nh 1.4. H×nh 1.5 H×nh 1.6 H×nh 1.7 H×nh 1.8 H×nh 1.9 H×nh 1.10 H×nh 1.11 H×nh 2.1 H×nh 2.2 MĂ©t sĂš cÊu kiÖn quang thĂŽ Ÿéng ........................................... BĂ© ghÐp h×nh sao 8x8 tÂčo ra b»ng 12 bĂ© ghÐp sĂźi Ÿn mode . Cžc bĂ© ghÐp h×nh sao ............................................................. SÂŹ ŸÄ khĂši hÖ thĂšng WDM .................................................... ThiÕt bÞ ghÐp –tžch kÂȘnh hçn hĂźp (MUX-DEMUX) ............. XuyÂȘn kÂȘnh ............................................................................ §iĂšt laze ÂźiÒu chØnh ¼−üc sö dĂŽng hĂšc ngo”i ........................ Laser MAGIC ........................................................................ §iĂšt laze hĂ„i tiÕp ph©n bĂš hai ÂźoÂčn ....................................... SÂŹ ŸÚ cÊu trĂłc diode laze ph¶n xÂč ph©n bĂš Bragg ................ SÂŹ ŸÄ khĂši bĂ© lĂ€c quang ÂźiÒu chØnh ¼−üc .............................. MÂčng WDMA h×nh sao Ÿn b−íc “qu¶ng bž v” lĂča chĂ€n”.... SÂŹ ŸÄ chuyÓn ŸÊi trÂčng thži kÕt hĂźp vĂ­i sĂš b−íc sĂŁng ¼−üc sö dĂŽng .................................................................................. 2 2 4 4 5 9 9 9 10 11 12 15 17 H×nh 2.3 Quan hÖ sĂš b−íc sĂŁng bËn -T¶i ρ v” sĂš b−íc sĂŁng cĂčc ÂźÂči ... 20 H×nh 2.4 NguyÂȘn lĂœ ¼Þnh tuyÕn b−íc sĂŁng mÂčng WDMA Ÿn b−íc .. 220 H×nh 2.5 MÂčng ¼Þnh tuyÕn theo b−íc sĂŁng N = 3 21 nĂłt ,sö dĂŽng phÇn tö WDM .................................................. H×nh 2.6 MÂčng ¼Þnh tuyÕn theo b−íc sĂŁng sö dĂŽng chuyÓn mÂčch kh«ng gian chĂ€n b−íc sĂŁng ............... 23
  • 10. -ix- H×nh 2.7 NguyÂȘn lĂœ hoÂčt Ÿéng mÂčng LLN 









... 24 H×nh 2.8 Tži sö dĂŽng b−íc sĂŁng trong mÂčng LLN ............................... 25 H×nh 2.9 Quan hÖ thĂȘi gian Ÿßi v” t¶i cho mÂčng ¼Öm ¼Çu ra ¼Çu v”o 26 H×nh 2.10 ChĂ€n kÂȘnh trong mÂčng WDMA thu kÕt hĂźp ......................... 27 H×nh 2.11 MÊt mžt c«ng suÊt do xuyÂȘn kÂȘnh trong bĂ© tžch sĂŁng quang 28 H×nh 2.12 Quan hÖ giĂ·a c«ng suÊt cĂčc ÂźÂči trÂȘn kÂȘnh v” sĂš kÂȘnh cho 29 4 ¶nh hâˆ’Ă«ng phi tuyÕn trong mÂčng WDMA 





.. H×nh 2.13 CÊu trĂłc mÂčng Âźa chÆng WDMA h×nh sao 8 nĂłt ................... 30 H×nh 2.14 BiÓu ŸÄ kÕt nĂši trĂčc tiÕp Shufflenet mÂčng Âźa chÆng 32 h×nh sao 8 nĂłt.......................................................................... H×nh 2.15 BiÓu diÔn th«ng l−üng trÂȘn mĂ©t nĂłt, sĂš nĂłt N 35 cho mÂčng WDMA shuffleNet ................................................ H×nh 2.16 CÊu trĂłc mÂčng Lambdanet WDMA ....................................... 36 H×nh 2.17 CÊu trĂłc cÂŹ b¶n cña mÂčng FOX ............................................. 38 H×nh 2.18 CÊu trĂłc mÂčng WDMA –Hypass ........................................... 39 H×nh 2.19 Minh hoÂč thuËt tožn thšm dß h×nh c©y trong tr−ĂȘng hĂźp 40 cĂŁ 4 gĂŁi dĂ· liÖu ŸÄng thĂȘi ¼Õn cĂŻng mĂ©t ¼Ých ....................... H×nh 2.20 Quan hÖ giĂ·a thĂȘi gian trÔ trung b×nh 41 v” t¶i ρ trong mÂčng Hypass ................................................... H×nh 2.21 MÂčng metro WDM ringo ................................................... 42 H×nh 2.22 CÊu trĂłc nĂłt RINGO ............................................................. H×nh 2.23 CÊu trĂłc chuyÓn mÂčch Starnet ............................................... 43 H×nh 2.24 CÊu trĂłc mÂčng HORNET....................................................... H×nh 2.25 SÂŹ ŸÄ cÊu trĂłc nĂłt truy nhËp (AN) trong mÂčng HORNET .... 46 H×nh 2.26 NguyÂȘn lĂœ hoÂčt Ÿéng giao thĂžc CSMA/CA 43 46 47 trong mÂčng HORNET 














 H×nh 3.1 NguyÂȘn lĂœ kĂŒ thuËt ÂźiÒu chÕ SCM 









. 49 H×nh 3.2 MÂčng SCMA cÊu trĂłc h×nh sao .............................................. 51 H×nh 3.2 (a) PhĂŠ c«ng suÊt quang cña hai Laser Ÿn mode dĂ€c 53
  • 11. -x- cĂŁ Ÿé lÖch tÇn sĂš trung t©m b»ng ÎŽv ..................................... H×nh 3.2(b) PhĂŠ c«ng suÊt ÂźiÖn cña th”nh phÇn nhiÔu khi ÎŽv ≠0 .............. 57 H×nh 3.2 (c) PhĂŠ c«ng suÊt ÂźiÖn cña th”nh phÇn nhiÔu khi ÎŽv = 0 ............ 57 H×nh 3.3 59 TĂ» sĂš (SNRtot) tĂŠng v” 4 loÂči nhiÔu trong hÖ thĂšng SCMA Ÿn kÂȘnh ..................................................... H×nh 3.4 H−íng lÂȘn hÖ thĂšng FITL dĂča trÂȘn SCMA –PON ................ 60 H×nh 3.5 MÂčng SCMA Âźa kÂȘnh , N b−íc sĂŁng v” M nĂłt mÂčng 61 trÂȘn mĂ©t b−íc sĂŁng ............................................................... H×nh 3.6 Gžn kÂȘnh tÇn trong mÂčng SCMA Âźa kÂȘnh ............................. 62 H×nh 3.7 CÊu trĂłc chuyÓn mÂčch gĂŁi tĂšc Ÿé cao dĂča trÂȘn 66 SCMA Âźa kÂȘnh Ăžng dĂŽng cho MAN 








.. H×nh 4.1 MÂčng quang thĂŽ Ÿéng dĂča trÂȘn cÊu trĂłc Bus ......................... 69 H×nh 4.2 CÊu trĂłc cña ATM-PON......................................................... 72 H×nh 4.3 Khung thĂȘi gian ATM-PON ŸÚi xĂžng 155 Mbps .................. 74 H×nh 4.4 SÂŹ ŸÄ Ăžng dĂŽng E-PON ......................................................... H×nh 4.5 Khe thĂȘi gian h−íng lÂȘn v” h−íng xuĂšng E-PON ................. 76 H×nh 5.1 MÂčng CDMA quang .............................................................. 79 H×nh 5.2 M· hož bÝt nguĂ„n tin ‘1’ vĂ­i chuçi chÝp CDMA. 75 79 SĂš cžc chÝp, F=25. SĂš cžc chip 1, K=5 .................................. H×nh 5.3 (a) BĂ© m· hož quang v” (b) bĂ© gi¶i m· quang sö dĂŽng 82 cžc ¼−ĂȘng d©y trÔ quang song song........................................ H×nh 5.4 Hai m· quang trĂčc giao A v” B .............................................. 84 H×nh 5.5 M· hož v” gi¶i m· phĂŠ cžc xung žnh sžng cĂčc ngŸn 86 trong cžc mÂčng CDMA quang kÕt hĂźp .................................. H×nh 6.1 SÂŹ ŸÄ ¼Êu nĂši cžc trÂčm tĂŠng Ÿ”i - mÂčng B−u ÂźiÖn H” NĂ©i .... 89 H×nh 6.2 CÊu trĂłc mÂčng truyÒn sĂš liÖu ATM + IP ............................... 91 H×nh 6.3 SÂŹ ŸÄ cÊu trĂłc mÂčng truy nhËp ADSL & SHDSL .................. 92 H×nh 6.4 SÂŹ ŸÄ mÂčng truy nhËp ADSL v” SHDSL – B−u ÂźiÖn H” NĂ©i 93 H×nh 6.5 SÂŹ ŸÄ triÓn khai MAN Ăžng dĂŽng c«ng nghÖ 108 HORNET trÂȘn mÂčng H” NĂ©i .................................................
  • 12. -xi- LĂȘi mĂ« ¼Çu Ng”y nay, thÕ giĂ­i Âźang b−íc sang kĂ» nguyÂȘn cña th«ng tin, trong Ÿã c«ng nghÖ th«ng tin v” truyÒn th«ng l” Ÿéng lĂčc thĂłc ŸÈy sĂč phžt triÓn cña x· hĂ©i. Do Ÿã, nhu cÇu truyÒn th«ng ng”y c”ng lĂ­n vĂ­i nhiÒu dÞch vĂŽ mĂ­i bšng rĂ©ng v” Âźa ph−¬ng tiÖn trong ÂźĂȘi sĂšng kinh tÕ – x· hĂ©i cña tĂ”ng quĂšc gia cĂČng nh− kÕt nĂši to”n cÇu. §Ó Ÿžp Ăžng ¼−üc vai trß Ÿéng lĂčc thĂłc ŸÈy sĂč phžt triÓn cña kĂ» nguyÂȘn th«ng tin, mÂčng truyÒn th«ng cÇn ph¶i cĂŁ kh¶ nšng truyÒn dÉn tĂšc Ÿé cao, bšng th«ng rĂ©ng, dung l−üng lĂ­n. MĂ©t trong gi¶i phžp ¼Ó tÂčo ra mÂčng truyÒn th«ng cĂŁ kh¶ nšng truyÒn dÉn Ÿã l” mÂčng th«ng tin quang tĂšc Ÿé cao. MÆc dĂŻ cĂŁ sĂč phžt triÓn nhanh vÒ c«ng nghÖ, cÊu trĂłc mÂčng v” cÊu h×nh cžc hÖ thĂšng truyÒn dÉn quang trong cžc Ăžng dĂŽng thĂčc tÕ, song vÒ cÂŹ b¶n mÂčng th«ng tin quang cĂŁ thÓ chia l”m hai phÇn l” mÂčng truy nhËp v” mÂčng truyÒn t¶i. MÂčng truyÒn t¶i vĂ­i mĂŽc tiÂȘu truyÒn cžc l−u l−üng lĂ­n vĂ­i bšng tÇn rĂ©ng nh»m tho¶ m·n nhu cÇu truyÒn t¶i trong cÊu trĂłc mÂčng hiÖn ÂźÂči. TrÂȘn cÂŹ sĂ« Ÿã, vÊn ¼Ò th«ng suĂšt l−u l−üng ¼−üc ¼Æt ra nh− l” mĂ©t nÒn t¶ng cho viÖc tho¶ m·n nhu cÇu bšng tÇn rĂ©ng cña khžch h”ng m” kh«ng cÇn quan t©m tĂ­i nĂ©i dung cña luĂ„ng tÝn hiÖu. §©y cĂČng l” nĂ©i dung yÂȘu cÇu tiÕn ¼Õn mÂčng to”n quang thÕ hÖ sau (all optical network). MÂčng truy nhËp quang Ă« nhiÒu nÂŹi Ÿ· ¼−üc khai thžc cĂŁ hiÖu qu¶ v” Ÿ· Ÿžp Ăžng ¼−üc nhiÒu loÂči h×nh dÞch vĂŽ. Tuy nhiÂȘn, nhu cÇu th«ng tin ng”y mĂ©t phžt triÓn mÂčnh, cžc yÂȘu cÇu vÒ cžc hÖ thĂšng truy nhËp quang cho mÂčng nĂ©i hÂčt cĂŁ bšng tÇn rĂ©ng Ÿ· ¼−üc ¼Æt ra nh»m tho¶ m·n sĂč phžt triÓn cña mÂčng v” cžc loÂči h×nh dÞch vĂŽ cĂŁ bšng tÇn v” chÊt l−üng cao. §Ó thĂčc hiÖn cžc mĂŽc ¼Ých trÂȘn ng−ĂȘi ta Ÿ· v” Âźang nghiÂȘn cĂžu rÊt nhiÒu cžc gi¶i phžp kĂŒ thuËt, mĂ©t trong sĂš Ÿã l” kĂŒ thuËt Âźa truy nhËp quang nh»m tÂčo ra cžc sĂ« cĂž khoa hĂ€c cho viÖc thiÕt kÕ v” Ăžng dĂŽng cžc mÂčng quang Âźa truy nhËp, nĂ©i dung luËn všn bao gĂ„m: Ch−¬ng 1 giĂ­i thiÖu mĂ©t sĂš phÇn tö sö dĂŽng trong mÂčng quang Âźa truy nhËp. NghiÂȘn cĂžu chĂžc nšng, nguyÂȘn lĂœ hoÂčt Ÿéng v” ¼Æc tÝnh kĂŒ thuËt cña mĂ©t sĂš cÊu kiÖn quang thĂŽ Ÿéng v” cžc phÇn tö ÂźiÒu chØnh ¼−üc Ăžng dĂŽng trong mÂčng quang Âźa truy nhËp (BĂ© phžt thay ŸÊi, bĂ© thu thay ŸÊi v” bĂ© lĂ€c thay ŸÊi ¼−üc).
  • 13. -xii- Ch−¬ng 2 sÏ tr×nh b”y vÒ kĂŒ thuËt Âźa truy nhËp ph©n chia theo b−íc sĂŁng WDMA trong Ÿã ¼−a ra tĂŠng quan vÒ c«ng nghÖ WDMA, cžc khži niÖm vÒ mÂčng WDMA Ÿn b−íc v” Âźa b−íc ŸÄng thĂȘi ph©n tÝch cÊu trĂłc, ¼Æc tÝnh kĂŒ thuËt cña cžc mÂčng WDMA Ÿn b−íc v” Âźa b−íc v” nghiÂȘn cĂžu mĂ©t sĂš cÊu trĂłc v” giao thĂžc mÂčng Ăžng dĂŽng kĂŒ thuËt WDMA. Ch−¬ng 3 nghiÂȘn cĂžu vÒ kĂŒ thuËt Âźa truy nhËp ph©n chia theo sĂŁng mang phĂŽ SCMA t×m hiÓu cžc ¼Æc ÂźiÓm vÒ kĂŒ thuËt Âźa truy nhËp sĂŁng mang phĂŽ Ÿn kÂȘnh, kĂŒ thuËt Âźa truy nhËp sĂŁng mang phĂŽ Âźa kÂȘnh, ¼−a ra cžc ph©n tÝch ¶nh hâˆ’Ă«ng vÒ nhiÔu g©y ra liÂȘn quan ¼Õn hiÖu suÊt cña mÂčng v” nÂȘu Ăžng dĂŽng cña kĂŒ thuËt SCMA. Ch−¬ng 4 m« t¶ kĂŒ thuËt Âźa truy nhËp theo thĂȘi gian TDMA vĂ­i hai ph−¬ng thĂžc xö lĂœ ghÐp dßng tÝn hiÖu d−íi dÂčng chÌn bÝt v” dÂčng khĂši. Tr×nh b”y cžc mÂčng Ăžng dĂŽng: MÂčng A-PON (ATM dĂča trÂȘn mÂčng quang thĂŽ Ÿéng) v” MÂčng E-PON (Ethernet dĂča trÂȘn mÂčng quang thĂŽ Ÿéng). Ch−¬ng 5 nghiÂȘn cĂžu ¼Æc ÂźiÓm cña kĂŒ thuËt ph©n chia theo m· CDMA liÂȘn quan ¼Õn cžc kĂŒ thuËt CDMA tžch sĂŁng trĂčc tiÕp v” mÂčng CDMA quang kÕt hĂźp v” ¼Æc ÂźiÓm cña cžc mÂčng sö dĂŽng kĂŒ thuËt CDMA quang. Ch−¬ng 6 ¼Ò xuÊt kh¶ nšng Ăžng dĂŽng m« h×nh Ăžng dĂŽng MAN trÂȘn mÂčng cña B−u ÂźiÖn H” nĂ©i ¼Ó chuyÓn t¶i l−u l−üng cho cžc mÂčng bšng rĂ©ng v” tĂ”ng b−íc cĂŁ thÓ thay thÕ cžc mÂčng truyÒn dÉn kÂȘnh truyÒn thĂšng. ViÖc triÓn khai Ăžng dĂŽng mÂčng MAN nhĂȘ kĂŒ thuËt WDMA cĂČng nh− Ăžng dĂŽng cña kĂŒ thuËt WDMA trong cžc mÂčng ¼−ĂȘng trĂŽc v” mÂčng diÖn rĂ©ng ¼−üc m« t¶ cho thÊy mĂžc Ÿé v” tÝnh kh¶ thi khi žp dĂŽng cÊu trĂłc MAN cho viÖc truyÒn t¶i dĂ· liÖu chuyÓn mÂčch gĂŁi rÊt phĂŻ hĂźp cho cžc Ăžng dĂŽng cña mÂčng thÕ hÖ sau NGN v”o thĂčc tÕ nh− thÕ n”o.
  • 14. -1- Ch−¬ng 1 tĂŠng quan vÒ cžc phÇn tö sö dĂŽng trong mÂčng quang Âźa truy nhËp 1.1 giĂ­i thiÖu chung. Trong kĂŒ thuËt Âźa truy nhËp quang, vÒ mÆt b−íc sĂŁng ta cĂŁ kĂŒ thuËt ghÐp kÂȘnh theo b−íc sĂŁng WDM t−¬ng Ăžng l” kĂŒ thuËt truy nhËp WDMA, ghÐp kÂȘnh nhiÒu sĂŁng mang SCM t−¬ng Ăžng l” kĂŒ thuËt truy nhËp SCMA, vÒ mÆt thĂȘi gian ta cĂŁ kĂŒ thuËt truy nhËp theo thĂȘi gian TDMA v” truy nhËp ph©n chia theo m· CDMA. Trong cžc mÂčng truy nhËp quang dßng bÝt dĂ· liÖu h−íng Âźi tĂ” ng−ĂȘi sö dĂŽng ¼Õn tĂŠng Ÿ”i cĂŁ l−u l−üng nhĂĄ v” h−íng vÒ tĂ” tĂŠng Ÿ”i ¼Õn ng−ĂȘi sö dĂŽng cĂŁ l−u l−üng lĂ­n hÂŹn rÊt nhiÒu, v× vËy, kĂŒ thuËt truy nhËp cho cžc h−íng cĂČng khžc nhau. §Ó thĂčc hiÖn ¼−üc mÂčng quang Âźa truy nhËp cÇn ph¶i cĂŁ mĂ©t sĂš cÊu kiÖn quang, th«ng th−ĂȘng ¼−üc gĂ€i l” cžc thiÕt bÞ quang thĂŽ Ÿéng. TuĂș theo cžc chĂžc nšng thĂčc hiÖn m” chĂłng ¼−üc chia ra cžc loÂči nh− sau : ‱ BĂ© chia quang: BĂ© n”y thĂčc hiÖn chia c«ng suÊt quang tĂ” mĂ©t ¼Çu v”o duy nhÊt tĂ­i mĂ©t sĂš ¼Çu ra. ‱ BĂ© tĂŠng hĂźp quang: BĂ© n”y thĂčc hiÖn chĂžc nšng ng−üc lÂči cña bĂ© chia, nĂŁ tĂŠng hĂźp mĂ©t sĂš tÝn hiÖu quang Ă« cžc ¼−ĂȘng v”o v” ¼−a tĂ­i mĂ©t ¼Çu ra duy nhÊt. ‱ BĂ© ghÐp h×nh sao qu¶ng bž: ThiÕt bÞ n”y thĂčc hiÖn viÖc kÕt hĂźp cžc tÝn hiÖu quang tĂ” cžc cĂŠng v”o v” chia ¼Òu nĂŁ cho cžc cĂŠng ra. ‱ ThiÕt bÞ ghÐp kÂȘnh theo b−íc sĂŁng : ThiÕt bÞ n”y tĂŠng hĂźp cžc kÂȘnh cĂŁ b−íc sĂŁng khžc nhau tÂči cžc ¼Çu v”o v” ¼−a ra mĂ©t ¼Çu ra duy nhÊt. ‱ ThiÕt bÞ tžch kÂȘnh theo b−íc sĂŁng : ThiÕt bÞ n”y chia Âźa kÂȘnh quang tĂ” mĂ©t ¼Çu v”o th”nh cžc ¼Çu ra khžc nhau tuĂș thuĂ©c v”o b−íc sĂŁng cña chĂłng. ‱ Cžc bĂ© cžc ly quang: CĂŁ nhiÖm vĂŽ b¶o vÖ bĂ© phžt hoÆc bÊt cĂž thiÕt bÞ liÂȘn quan ¼Õn Ÿé nhÂčy tĂ” nhĂ·ng tÝn hiÖu ph¶n xÂč kh«ng mong muĂšn. ‱ BĂ© lĂ€c quang : ThiÕt bÞ n”y thĂčc hiÖn chĂ€n lĂ€c mĂ©t kÂȘnh trong sĂš cžc kÂȘnh ¼Õn ¼Çu v”o, v” ¼−a kÂȘnh ¼−üc chĂ€n n”y ¼Õn ¼Çu ra. Ngo”i ra trong mĂ©t sĂš mÂčng quang Âźa truy nhËp yÂȘu cÇu mĂ©t v”i phÇn tö ÂźiÒu chØnh ¼−üc, vÝ dĂŽ nh− bĂ© phžt thay ŸÊi ¼−üc (Tx- Tunable), bĂ© thu
  • 15. -2- thay ŸÊi ¼−üc (Rx- Tunable) v” cžc bĂ© lĂ€c quang thay ŸÊi ¼−üc. §©y l” cžc phÇn tö tÝch cĂčc, nĂŁ cĂŁ vÞ trÝ ¼Æc biÖt quan trĂ€ng trong cžc mÂčng quang sö dĂŽng kĂŒ thuËt Âźa truy nhËp theo b−íc sĂŁng (WDMA). N a λ1 λn λ1 ...... λn b c λ1 λ1 ...... λn e d M λn f H×nh 1.1 CÊu kiÖn quang thĂŽ Ÿéng. a. BĂ© chia quang. d. BĂ© ghÐp kÂȘnh theo b−íc sĂŁng. b. BĂ© tĂŠng hĂźp quang. e. BĂ© tžch kÂȘnh theo b−íc sĂŁng. c. BĂ© ghÐp h×nh sao qu¶ng bž. f. BĂ© cžch ly quang. 1.2 BĂ© ghÐp h×nh sao qu¶ng bž. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 H×nh 1.2 BĂ© ghÐp h×nh sao 8x8 tÂčo ra b»ng 12 bĂ© ghÐp sĂźi Ÿn mode. Vai trß cña mĂ©t bĂ© ghÐp h×nh sao l” kÕt hĂźp cžc tÝn hiÖu quang tĂ” cžc cĂŠng ¼Çu v”o v” chia ¼Òu nĂŁ trÂȘn cžc cĂŠng ¼Çu ra nh− chØ ra trÂȘn h×nh 1.2. Kh«ng nh− cžc bĂ© tžch kÂȘnh, cžc bĂ© ghÐp h×nh sao kh«ng chĂža cžc phÇn tö
  • 16. -3- lĂča chĂ€n b−íc sĂŁng. V× vËy chĂłng kh«ng cĂŁ kh¶ nšng tžch cžc kÂȘnh riÂȘng rÏ. Trong tr−ĂȘng hĂźp tĂŠng qužt sĂš cžc cĂŠng ¼Çu v”o v” cžc cĂŠng ¼Çu ra kh«ng cÇn ph¶i b»ng nhau v” kĂœ hiÖu l” (NxM), trong Ÿã N l” sĂš cĂŠng ¼Çu v”o v” M l” sĂš cĂŠng ¼Çu ra. CĂŁ mĂ©t sĂš kiÓu bĂ© ghÐp h×nh sao Ÿ· ¼−üc phžt triÓn. LoÂči bĂ© ghÐp ¼Çu tiÂȘn sö dĂŽng cžc bĂ© ghÐp sĂźi 3dB. Mçi bĂ© ghÐp sĂźi cĂŁ kh¶ nšng ghÐp hai tÝn hiÖu ¼Çu v”o v” ph©n chia ¼Òu trÂȘn hai cĂŠng ¼Çu ra, cĂČng cĂŁ nghÜa l” bĂ© ghÐp h×nh sao 2x2. Cžc h×nh sao bËc cao hÂŹn NxN cĂŁ thÓ ¼−üc tÂčo ra b»ng cžch gĂ©p mĂ©t sĂš bĂ© ghÐp 2x2 vĂ­i nhau trong Ÿã N l” bĂ©i sĂš lÇn cña 2. H×nh 1.2 m« t¶ sÂŹ ŸÄ nh− vËy cho cÊu trĂłc h×nh sao 8x8 tÂčo th”nh tĂ” 12 bĂ© ghÐp 2x2. §Ó tÂčo ra ¼−üc bĂ© coupler h×nh sao NxN th× sĂš bĂ© coupler 3 dB cÇn thiÕt ¼−üc tÝnh theo biÓu thĂžc sau: N N C = log 2 N 1.1 2 NÕu gĂ€i ÎČ l” suy hao cña tÝn hiÖu khi Âźi qua coupler 3dB th× hÖ sĂš n”y ¼−üc xžc ¼Þnh b»ng tĂŠng sĂš c«ng suÊt ¼Çu ra trÂȘn tĂŠng c«ng suÊt ¼Çu v”o, th«ng th−ĂȘng giž trÞ n”y ¼−üc biÓu diÔn theo Ÿn vÞ deciBel. Suy hao tĂŠng cña tÝn hiÖu khi Âźi qua bĂ© ghÐp h×nh sao NxN ¼−üc tÝnh nh− biÓu thĂžc (1.2). Nh− vËy khi sĂš cĂŠng tšng lÂȘn th× suy hao tÝn hiÖu qua bĂ© ghÐp cĂČng tšng lÂȘn. ⎧ ÎČ log 2 N ⎫ Loss [ dB ] = − 10 log 10 ⎚ ⎬ ≅ 10 (1 − 3 .3 log 10 ÎČ ). log 10 N 1.2 N ⎭ ⎩ CĂŁ mĂ©t gi¶i phžp khžc ¼−üc ¼−a ra l” sö dĂŽng cžc bĂ© ghÐp biconicaltaper (thŸt l”m hai h×nh chĂŁp nĂŁng ch¶y) ¼Ó tÂčo ra cžc bĂ© ghÐp h×nh sao vĂ·ng v”ng, chŸc chŸn. H×nh 1.3 m« t¶ sÂŹ ŸÄ sao truyÒn dÉn v” sao ph¶n xÂč ¼−üc tÂčo ra b»ng c«ng nghÖ n”y. KĂŒ thuËt n”y l”m nĂŁng ch¶y mĂ©t sĂš l−üng lĂ­n cžc sĂźi lÂči vĂ­i nhau v” kÐo d”i phÇn nĂŁng ch¶y th”nh dÂčng cÊu trĂłc thŸt hai phÇn. Ă« phÇn cĂŁ dÂčng h×nh nÂȘm, tÝn hiÖu tĂ” mçi sĂźi ¼−üc ghÐp lÂči vĂ­i nhau v” chia ¼Òu ra trÂȘn cžc cĂŠng ¼Çu ra. CÊu trĂłc nh− vËy hoÂčt Ÿéng t−¬ng ŸÚi tĂšt vĂ­i sĂźi Âźa mode. Cßn trong tr−ĂȘng hĂźp sĂźi Ÿn mode th× nĂŁ bÞ hÂčn chÕ do chØ cĂŁ thÓ l”m nĂŁng ch¶y ¼−üc v”i sĂźi. Cžc bĂ© ghÐp nĂŁng ch¶y 2x2 sö dĂŽng sĂźi Ÿn mode ¼−üc chÕ tÂčo tĂ” khž sĂ­m. ChĂłng cĂŁ thÓ ¼−üc thiÕt kÕ ¼Ó hoÂčt Ÿéng trÂȘn mĂ©t phÂčm vi b−íc sĂŁng rĂ©ng.
  • 17. -4- (a) (b) a, BĂ© ghÐp sao truyÒn dÉn ; b, BĂ© ghÐp sao ph¶n xÂč H×nh 1.3 Cžc bĂ© ghÐp h×nh sao. 1.3 bĂ© ghÐp kÂȘnh (MUX) v” tžch kÂȘnh (DE-MUX). 1.3.1 NguyÂȘn lĂœ cÂŹ b¶n ghÐp kÂȘnh theo b−íc sĂŁng quang. i1(λ1) O1(λ1) MUX in(λn) o(λ1 .....λn) DE-MUX i(λ1 .....λn) On(λn) H×nh 1.4 SÂŹ ŸÄ khĂši hÖ thĂšng WDM NguyÂȘn lĂœ cÂŹ b¶n cña ghÐp kÂȘnh theo b−íc sĂŁng quang ¼−üc minh hoÂč Ă« h×nh 1.4. CĂŁ hai ph−¬ng žn thiÕt lËp hÖ thĂšng truyÒn dÉn sö dĂŽng ghÐp b−íc sĂŁng quang WDM Ÿã l”: Ph−¬ng žn truyÒn dÉn ghÐp b−íc sĂŁng quang theo mĂ©t h−íng, l” sĂč kÕt hĂźp cžc tÝn hiÖu cĂŁ b−íc sĂŁng khžc nhau v”o sĂźi quang tÂči mĂ©t ¼Çu v” thĂčc hiÖn tžch chĂłng ¼Ó chuyÓn tĂ­i cžc bĂ© tžch sĂŁng quang Ă« ¼Çu kia. Th«ng th−ĂȘng cÇn ph¶i sö dĂŽng hai sĂźi quang ¼Ó thĂčc hiÖn truyÒn tÝn hiÖu th«ng tin cho chiÒu Âźi v” chiÒu vÒ. Ph−¬ng žn truyÒn dÉn hai h−íng th× kh«ng qui ¼Þnh phžt Ă« mĂ©t ¼Çu v” thu Ă« mĂ©t ¼Çu; ÂźiÒu n”y tĂžc l” cĂŁ thÓ truyÒn th«ng tin theo mĂ©t h−íng tÂči cžc b−íc sĂŁng λ1, λ2 , λ3, .......λj ......λn v” ŸÄng thĂȘi cĂČng truyÒn th«ng tin khžc theo h−íng ng−üc lÂči tÂči cžc b−íc sĂŁng λ1’, λ2’, λ3’, .......λj’......λn’. Ph−¬ng žn n”y chØ cÇn sö dĂŽng mĂ©t sĂźi cĂČng cĂŁ thÓ thiÕt lËp ¼−üc mĂ©t hÖ thĂšng truyÒn dÉn cho c¶ chiÒu Âźi v” chiÒu vÒ. §Ó thĂčc hiÖn mĂ©t hÖ thĂšng WDM theo mĂ©t h−íng, th× cÇn ph¶i cĂŁ bĂ© ghÐp kÂȘnh b−íc sĂŁng MUX Ă« ¼Çu phžt ¼Ó kÕt hĂźp cžc tÝn hiÖu quang tĂ” cžc nguĂ„n phžt quang khžc nhau ¼−a v”o mĂ©t sĂźi quang chung. TÂči ¼Çu thu, cÇn ph¶i cĂŁ mĂ©t bĂ© tžch kÂȘnh DEMUX ¼Ó thĂčc hiÖn tžch cžc kÂȘnh quang t−¬ng Ăžng. Nh×n chung, cžc
  • 18. -5- laze Ÿn mode th−ĂȘng kh«ng phžt mĂ©t l−üng c«ng suÊt Ÿžng kÓ n”o Ă« ngo”i Ÿé rĂ©ng phĂŠ kÂȘnh Ÿ· ¼Þnh tr−íc cña chĂłng, cho nÂȘn kh«ng cÇn ph¶i ¼Ó Ăœ ¼Õn vÊn ¼Ò xuyÂȘn kÂȘnh Ă« ¼Çu phžt. VÊn ¼Ò Ÿžng quan t©m Ă« Ÿ©y l” bĂ© ghÐp kÂȘnh cÇn cĂŁ suy hao thÊp ¼Ó sao cho tÝn hiÖu tĂ” nguĂ„n quang tĂ­i ¼Çu ra bĂ© ghÐp Ýt bÞ suy hao. §Úi vĂ­i bĂ© tžch kÂȘnh, v× cžc bĂ© tžch sĂŁng quang th−ĂȘng nhÂčy c¶m trÂȘn c¶ mĂ©t vĂŻng rĂ©ng cžc b−íc sĂŁng cho nÂȘn nĂŁ cĂŁ thÓ thu ¼−üc to”n bĂ© cžc b−íc sĂŁng Ÿ· ¼−üc phžt Âźi tĂ” phÝa thiÕt bÞ phžt. Nh− vËy, ¼Ó ngšn chÆn cžc tÝn hiÖu kh«ng mong muĂšn mĂ©t cžch cĂŁ hiÖu qu¶, ph¶i cĂŁ biÖn phžp cžch ly tĂšt cžc kÂȘnh quang. §Ó thĂčc hiÖn ÂźiÒu n”y, cÇn thiÕt kÕ cžc bĂ© tžch kÂȘnh chÝnh xžc hoÆc sö dĂŽng cžc bĂ© lĂ€c quang rÊt ĂŠn ¼Þnh v” cĂŁ b−íc sĂŁng cŸt chÝnh xžc. VÒ nguyÂȘn lĂœ, bÊt kĂș mĂ©t bĂ© ghÐp kÂȘnh n”o cĂČng cĂŁ thÓ ¼−üc dĂŻng l”m bĂ© tžch kÂȘnh. Nh− vËy hiÓu Ÿn gi¶n, tĂ” “bĂ© ghÐp-Multiplexer” trong tr−ĂȘng hĂźp n”y th−ĂȘng ¼−üc sö dĂŽng Ă« dÂčng chung ¼Ó t−¬ng thÝch cho c¶ bĂ© ghÐp v” bĂ© tžch kÂȘnh, ngoÂči trĂ” tr−ĂȘng hĂźp cÇn thiÕt ph¶i ph©n biÖt hai thiÕt bÞ hoÆc hai chĂžc nšng. Ng−ĂȘi ta chia thiÕt bÞ ghÐp sĂŁng quang th”nh ba loÂči : BĂ© ghÐp kÂȘnh (MUX ), bĂ© tžch kÂȘnh (DEMUX) v” cžc bĂ© ghÐp v” tžch hçn hĂźp (MUXDEMUX). Cžc bĂ© MUX v” DEMUX ¼−üc dĂŻng cho ph−¬ng žn truyÒn dÉn theo mĂ©t h−íng, cßn loÂči thĂž ba (MUX-DEMUX) ¼−üc sö dĂŽng cho ph−¬ng žn truyÒn dÉn hai h−íng trÂȘn mĂ©t sĂźi. H×nh 1.5 m« t¶ cÊu trĂłc thiÕt bÞ ghÐp – tžch kÂȘnh hçn hĂźp. ViÖc ph©n tÝch chÝnh xžc thiÕt bÞ ghÐp ph¶i dĂča trÂȘn ma trËn chuyÓn ŸÊi vĂ­i cžc phÇn tö cña ma trËn l” Aij(x). Cžc phÇn tö n”y l” cžc hÖ sĂš phĂŽ thuĂ©c v”o b−íc sĂŁng, nĂŁ biÓu thÞ cžc tÝn hiÖu quang Âźi v”o cöa thĂž i v” ra cöa ra thĂž j. TÝn hiÖu ghÐp kÂȘnh Ik(λk) O(λk) I(λi) H×n Oi(λi) SĂźi quang TÝn hiÖu tžch kÂȘnh H×nh 1.5. ThiÕt bÞ ghÐp –tžch kÂȘnh hçn hĂźp (MUX-DEMUX)
  • 19. -6- 1.3.2 Cžc tham sĂš cÂŹ b¶n cña bĂ© ghÐp kÂȘnh v” tžch kÂȘnh. Cžc tham sĂš cÂŹ b¶n ¼Ó miÂȘu t¶ ¼Æc tÝnh cña cžc bĂ© ghÐp – tžch kÂȘnh hçn hĂźp l” suy hao xen, xuyÂȘn kÂȘnh, Ÿé rĂ©ng kÂȘnh. §Ó Ÿn gi¶n, ta h·y ph©n biÖt ra th”nh thiÕt bÞ mĂ©t h−íng Ă« h×nh 1.4 v” thiÕt bÞ hai h−íng nh− Ă« h×nh 1.5. Cžc kĂœ hiÖu I(λi) v” O(λk) t−¬ng Ăžng l” cžc tÝn hiÖu cĂŁ b−íc sĂŁng λi , λk Ă« ¼−ĂȘng chung. KĂœ hiÖu Ik(λk) l” tÝn hiÖu ¼Çu v”o ¼−üc ghÐp v”o cöa thĂž k, tÝn hiÖu n”y ¼−üc phžt tĂ” nguĂ„n phžt quang thĂž k. KĂœ hiÖu Oi(λi) l” tÝn hiÖu cĂŁ b−íc sĂŁng λi Ÿ· ¼−üc tžch v” Âźi ra tĂ” cöa thĂž i. B©y giĂȘ ta xem xÐt ba tham sĂš cÂŹ b¶n l” suy hao xen, xuyÂȘn kÂȘnh, v” Ÿé rĂ©ng kÂȘnh nh− sau : Suy hao xen : §−üc xžc ¼Þnh l” l−üng c«ng suÊt tĂŠn hao sinh ra trong tuyÕn truyÒn dÉn quang do tuyÕn cĂŁ thÂȘm cžc thiÕt bÞ ghÐp b−íc sĂŁng quang WDM. Suy hao n”y bao gĂ„m suy hao do cžc ÂźiÓm ghÐp nĂši cžc thiÕt bÞ WDM vĂ­i sĂźi v” suy hao b¶n th©n cžc thiÕt bÞ ghÐp g©y ra. Suy hao xen ¼−üc diÔn gi¶i t−¬ng tĂč nh− suy hao ŸÚi vĂ­i cžc bĂ© ghÐp coupler chung, nh−ng cĂŁ ÂźiÓm khžc l” Ă« WDM chØ xÐt cho mĂ©t b−íc sĂŁng ¼Æc tr−ng: L i = − 10 log O (λ i ) I i (λ i ) ŸÚi vĂ­i thiÕt bÞ MUX L i = − 10 log O i (λ i ) I (λ i ) ŸÚi vĂ­i thiÕt bÞ DEMUX 1.3 1.4 VĂ­i Li l” suy hao tÂči b−íc sĂŁng λi khi thiÕt bÞ ¼−üc ghÐp xen v”o tuyÕn. XuyÂȘn kÂȘnh : L” hiÖn t−üng mĂ©t l−üng nhĂĄ tÝn hiÖu tĂ” kÂȘnh n”y bÞ rß sang kÂȘnh khžc. Cžc mĂžc xuyÂȘn kÂȘnh cho phÐp n»m Ă« d¶i rÊt rĂ©ng tuĂș thuĂ©c v”o tr−ĂȘng hĂźp žp dĂŽng, nh−ng nh×n chung ph¶i ٦m b¶o nhĂĄ hÂŹn –30 dB trong mĂ€i tr−ĂȘng hĂźp. Trong mĂ©t bĂ© tžch kÂȘnh lĂœ tâˆ’Ă«ng sÏ kh«ng cĂŁ sĂč rß c«ng suÊt tÝn hiÖu tĂ” kÂȘnh thĂž i cĂŁ b−íc sĂŁng λi sang cžc kÂȘnh khžc cĂŁ b−íc sĂŁng khžc vĂ­i λi . Nh−ng trong thĂčc tÕ lu«n tĂ„n tÂči mĂ©t mĂžc xuyÂȘn kÂȘnh nhÊt ¼Þnh ÂźiÒu Ÿã l”m gi¶m chÊt l−üng truyÒn dÉn cña hÖ thĂšng. Kh¶ nšng tžch cžc kÂȘnh khžc nhau ¼−üc diÔn gi¶i b»ng suy hao xuyÂȘn kÂȘnh v” ¼−üc tÝnh b»ng dB : U (λ ) Di (λk ) = −10log[ i k ] 1.5 I (λk )
  • 20. -7- TĂ” h×nh 1.6 (a) ta thÊy Ui(λk) l” l−üng tÝn hiÖu kh«ng mong muĂšn Ă« b−íc sĂŁng λk do cĂŁ sĂč rß tÝn hiÖu trÂȘn cöa ra thĂž i, m” Ÿóng ra th× chØ cĂŁ tÝn hiÖu Ă« b−íc sĂŁng λi. Trong thiÕt bÞ ghÐp –tžch kÂȘnh hçn hĂźp nh− Ă« h×nh 1.6 (b), viÖc xžc ¼Þnh suy hao xuyÂȘn kÂȘnh cĂČng ¼−üc žp dĂŽng nh− bĂ© tžch kÂȘnh. Trong tr−ĂȘng hĂźp n”y, ph¶i xem xÐt c¶ hai loÂči xuyÂȘn kÂȘnh “xuyÂȘn kÂȘnh ¼Çu xa” l” do cžc kÂȘnh khžc ¼−üc ghÐp Âźi v”o ¼−ĂȘng truyÒn g©y ra, vÝ dĂŽ nh− I(λk) sinh ra Ui(λk). “ xuyÂȘn kÂȘnh ¼Çu gÇn” l” do cžc kÂȘnh khžc Ă« ¼Çu v”o sinh ra, nĂŁ ¼−üc ghÐp Ă« bÂȘn trong thiÕt bÞ, nh− Ui (λj). Khi tÂčo ra cžc s¶n phÈm, cžc nh” chÕ tÂčo ph¶i cho biÕt suy hao kÂȘnh ŸÚi vĂ­i tĂ”ng kÂȘnh cña thiÕt bÞ. Ij(λj) SĂźi quang Oi(λi) + Ui(λk) DEMUX O(λj) λj λk I(λi)..... I(λk) (a) Oi(λ i) + Ui(λk) + Ui(λj) I(λi)... I(λk) (b) a) BĂ© tžch kÂȘnh v” b) BĂ© ghÐp –tžch kÂȘnh hçn hĂźp. H×nh 1.6 XuyÂȘn kÂȘnh §é rĂ©ng kÂȘnh : L” d¶i b−íc sĂŁng d”nh cho mçi kÂȘnh m” nĂŁ ¼Þnh ra do nguĂ„n phžt quang. NÕu nguĂ„n phžt quang l” cžc ÂźiĂšt laze th× cžc Ÿé rĂ©ng kÂȘnh ¼−üc yÂȘu cÇu v”o kho¶ng mĂ©t v”i ¼Õn h”ng chĂŽc nano mÐt ¼Ó ٦m b¶o kh«ng bÞ nhiÔu giĂ·a cžc kÂȘnh do sĂč bÊt ĂŠn ¼Þnh cña cžc nguĂ„n phžt g©y ra, vÝ dĂŽ nh− khi nhiÖt Ÿé l”m viÖc thay ŸÊi sÏ l”m tr«i b−íc sĂŁng. §Úi vĂ­i nguĂ„n phžt quang l” ÂźiĂšt phžt quang LED, yÂȘu cÇu Ÿé rĂ©ng kÂȘnh ph¶i lĂ­n hÂŹn 10 ¼Õn 20 lÇn. Nh− vËy, Ÿé rĂ©ng kÂȘnh ph¶i ٦m b¶o Ÿñ lĂ­n ¼Ó tržnh nhiÔu giĂ·a cžc kÂȘnh, v× thÕ nĂŁ ¼−üc xžc ¼Þnh tuĂș theo tĂ”ng loÂči nguĂ„n phžt. 1.4 ÂźiĂšt laze ÂźiÒu chØnh ¼−üc b−íc sĂŁng. §Úi vĂ­i viÖc thiÕt kÕ hÖ thĂšng th× ÂźiĂšt laze lĂœ tâˆ’Ă«ng l” loÂči phžt xÂč Ÿn mode dĂ€c vĂ­i Ÿé rĂ©ng phĂŠ rÊt hÑp v” tĂšc Ÿé ÂźiÒu chØnh b−íc sĂŁng cĂŹ nano gi©y trÂȘn kho¶ng b−íc sĂŁng cĂŹ 100 nm quanh b−íc sĂŁng 1.3 hoÆc 1.5 ”m . §· cĂŁ nhiÒu kĂŒ thuËt ¼−üc phžt triÓn cho Ăžng dĂŽng ÂźiÒu chØnh b−íc sĂŁng. Tuy nhiÂȘn cho ¼Õn nay cžc kĂŒ thuËt n”y vÉn ch−a ho”n thiÖn v” Ÿžp Ăžng ¼−üc tÊt c¶ cžc yÂȘu cÇu Ăžng dĂŽng mĂ©t cžch ŸÄng thĂȘi. Do Ÿã cĂŁ nhĂ·ng tho¶ hiÖp nhÊt
  • 21. -8- ¼Þnh vÒ tĂšc Ÿé ÂźiÒu chØnh v” kho¶ng b−íc sĂŁng m” trÂȘn Ÿã laze cĂŁ thÓ ÂźiÒu chØnh ¼−üc liÂȘn tiÕp. Trong phÇn n”y sÏ ¼Ò cËp ¼Õn mĂ©t sĂš loÂči kĂŒ thuËt ¼Ó tÂčo ÂźiĂšt laze cĂŁ b−íc sĂŁng thay ŸÊi ¼−üc. 1.4.1 §iÒu chØnh nhiÖt. Do ¶nh hâˆ’Ă«ng chØ sĂš khĂłc xÂč cña lĂ­p laze tÝch cĂčc phĂŽ thuĂ©c v”o nhiÖt Ÿé, nh− vËy mĂ©t cžch Ÿn gi¶n ¼Ó l”m laze thay ŸÊi b−íc sĂŁng l” l”m thay ŸÊi nhiÖt Ÿé cña nĂŁ. TĂ» lÖ thay ŸÊi b−íc sĂŁng theo nhiÖt Ÿé l” v”o kho¶ng – 0.1nm/ 0C ( + 13 GHz/ 0C tÂči b−íc sĂŁng 1.5 ”m). Do kho¶ng thay ŸÊi nhiÖt Ÿé bÞ khĂšng chÕ nhĂĄ hÂŹn ± 10 0 C ¼Ó ٦m b¶o Ÿé tin cËy, do vËy kho¶ng ÂźiÒu chØnh thĂčc tÕ cĂŁ thÓ ¼−üc thĂčc hiÖn b»ng ph−¬ng phžp n”y v”o kho¶ng 2 nm l” tĂši Âźa. GÇn Ÿ©y kho¶ng ÂźiÒu chØnh Ÿ· ¼−üc c¶i thiÖn tĂ­i 10.8 nm khi sö dĂŽng laze giÕng l−üng tö – ph¶n xÂč ph©n bĂš Bragg MQW-DBR. Tuy nhiÂȘn, tĂšc Ÿé thay ŸÊi bÞ giĂ­i hÂčn bĂ«i trĂ« khžng nhiÖt cĂŹ v”i mili gi©y do Ÿã ph−¬ng phžp n”y hÂčn chÕ c¶ vÒ Ÿé rĂ©ng lÉn tĂšc Ÿé ÂźiÒu chØnh. 1.4.2 §iĂšt laze ÂźiÒu chØnh ¼−üc b−íc sĂŁng sö dĂŽng hĂšc ngo”i. MĂ©t ph−¬ng phžp Ÿn gi¶n ¼Ó tÂčo ÂźiĂšt laze ÂźiÒu chØnh ¼−üc trÂȘn mĂ©t kho¶ng rĂ©ng l” thÂȘm v”o mĂ©t bĂ© lĂ€c thay ŸÊi ¼−üc tÂči mĂ©t ¼Çu ra. Cžc laze nh− vËy ¼−üc xem nh− l” laze bžn dÉn cĂŁ hĂšc ngo”i. B»ng cžch ÂźiÒu chØnh bĂ© lĂ€c, b−íc sĂŁng cña mode chĂ€n cĂŁ thÓ thay ŸÊi cho tĂ­i khi xuÊt hiÖn b−íc nh¶y tĂ­i mode mĂ­i cña buĂ„ng cĂŠng hâˆ’Ă«ng Fabry-Perot. §Úi vĂ­i chiÒu d”i hĂšc 10 cm th× cžc mode Fabry-Perot l©n cËn ¼−üc ph©n cžch cĂŹ ÎŽf ≈ 1 GHz (hay Ύλ ≈ 0.005 nm). Nh− vËy, kho¶ng ÂźiÒu chØnh ¼−üc thĂčc hiÖn b»ng cžc b−íc nh¶y giĂ·a cžc mode Fabry-Perot. NguyÂȘn tŸc n”y ¼−üc tu©n thñ cho cžc loÂči ÂźiĂšt laze thay ŸÊi ¼−üc. MÆc dĂŻ rÊt nhiÒu dÂčng bĂ© lĂ€c ngo”i khžc nhau Ÿ· ¼−üc l”m ra, tuy nhiÂȘn loÂči ¼−üc sö dĂŽng rĂ©ng r·i nhÊt l” cžch tö tžn xÂč chØ ra trÂȘn h×nh 1.7. žnh sžng Âźi ra tĂ” mĂ©t ¼Çu cña ÂźiĂšt laze ¼−üc chuÈn trĂčc b»ng thÊu kÝnh tr−íc khi Âźi ¼Õn cžch tö tžn xÂč, cžch tö n”y Ÿžp Ăžng nh− l” g−¬ng ph¶n xÂč v” cĂČng nh− bĂ© lĂ€c bšng hÑp. B−íc sĂŁng ¼−üc ÂźiÒu chØnh b»ng cžch di chuyÓn cžch tö ; §iÒu chØnh th« ¼−üc tÂčo ra b»ng cžch quay cžch tö trong lĂłc Ÿã ÂźiÒu chØnh tinh ¼−üc thĂčc hiÖn b»ng cžch dÞch chuyÓn cžch tö theo chiÒu dĂ€c. VĂ­i kĂŒ thuËt n”y kho¶ng ÂźiÒu chØnh ÂźÂčt ¼−üc ¼Õn 240 nm tÂči b−íc sĂŁng 1.55 ”m khi sö dĂŽng ÂźiĂšt laze giÕng l−üng tö (MQW).
  • 22. -9- 5 ¼Õn 25 cm ÂźiĂšt laze LĂ­p chĂšng ph¶n xÂč Cžch tö tžn xÂč §iÒu chØnh th« 50 –240 nm §Çu ra Tinh chØnh GHz Lšng kÝnh chuÈn trĂčc ChĂ€n b−íc sĂŁng KhuÕch ÂźÂči H×nh 1.7 §iĂšt laze ÂźiÒu chØnh ¼−üc sö dĂŽng hĂšc ngo”i Hai m¶ng phÇn tö tÝch cĂčc Cžch tö tžn xÂč cĂš ¼Þnh 2 nm TÝn hiÖu quang ra 12 nm H×nh 1.8 Laze MAGIC MÆt hÂčn chÕ cña cžc ÂźiĂšt laze sö dĂŽng cžch tö l” tĂšc Ÿé ÂźiÒu chØnh thÊp, kÝch th−íc vËt lĂœ t−¬ng ŸÚi lĂ­n v” khĂŁ thĂčc hiÖn ¼−üc Ÿé ĂŠn ¼Þnh cÂŹ hĂ€c cho cžc bĂ© phžt quang. NhĂ·ng hÂčn chÕ n”y gÇn Ÿ©y Ÿ· ¼−üc khŸc phĂŽc b»ng ph−¬ng phžp mĂ­i dĂča trÂȘn nguĂ„n quang bžn dÉn cĂŁ thÓ chĂ€n ¼−üc tĂ”ng b−íc sĂŁng ra. Thay v× sö dĂŽng ÂźiĂšt laze Ÿn v” dÞch chuyÓn cžch tö, thiÕt bÞ mĂ­i
  • 23. -10- n”y sö dĂŽng hai m¶ng phÇn tö tÝch cĂčc tĂŠ hĂźp vĂ­i cžch tö tžn xÂč cĂš ¼Þnh. SÂŹ ŸÄ thiÕt bÞ n”y ¼−üc chØ ra trong h×nh 1.8 v” ¼−üc gĂ€i l” laze MAGIC ( multistripe array grating-integrated cavity laser). Mçi sĂ€c ¼−üc Ÿžnh ¼Þa chØ mĂ©t cžch Ÿéc lËp ¼Ó tÂčo ra cžc b−íc sĂŁng laze khžc nhau. ViÖc chĂ€n v” liÂȘn kÕt cžch tö vĂ­i mĂ©t sĂ€c l” duy nhÊt vĂ­i mĂ©t b−íc sĂŁng. ThiÕt bÞ kiÓu n”y cĂŁ kh¶ nšng Ÿžnh ¼Þa chØ cho 15 b−íc sĂŁng khžc nhau vĂ­i Ÿé ph©n cžch b»ng 1.89 nm trong cöa sĂŠ 1.5 ”m . 1.4.3 ÂźiĂšt laze hĂ„i tiÕp ph©n bĂš (DFB) hai ÂźoÂčn. §iÒu chØnh b−íc sĂŁng nhanh cĂŹ nano gi©y cĂŁ thÓ ¼−üc thĂčc hiÖn b»ng cžch phun sĂŁng mang v”o m«i tr−ĂȘng laze tÝch cĂčc, ÂźiÒu n”y l”m gi¶m chØ sĂš khĂłc xÂč hiÖu dĂŽng tÂčo nÂȘn sĂč thay ŸÊi b−íc sĂŁng laze ¼Çu ra. Kho¶ng ÂźiÒu chØnh b−íc sĂŁng cĂŁ thÓ ¼−üc −íc tÝnh b»ng biÓu thĂžc Ύλ/λ=ÎŽneff/neff . Trong thĂčc tÕ kho¶ng thay ŸÊi cña chiÕt suÊt t−¬ng ŸÚi l” v”o kho¶ng 1% do hÂčn chÕ vÒ nhiÖt. Nh− vËy kho¶ng thay ŸÊi b−íc sĂŁng lĂ­n nhÊt cĂŹ tĂ” 10 ¼Õn 15 nm cĂŁ thÓ ¼−üc thĂčc hiÖn Ă« ph−¬ng phžp n”y. §Ó thĂčc hiÖn ÂźiÒu chØnh mĂ©t cžch Ÿéc lËp b−íc sĂŁng v” c«ng suÊt ra cña ÂźiĂšt laze cÇn Ýt nhÊt hai ÂźiÖn cĂčc: Trong Ÿã mĂ©t ÂźiÖn cĂčc sö dĂŽng ¼Ó thay ŸÊi chØ sĂš khĂłc xÂč tĂžc l” ÂźiÒu chØnh b−íc sĂŁng phžt xÂč, ÂźiÖn cĂčc cßn lÂči ¼−üc sö dĂŽng ¼Ó biÓn ŸÊi tÝn hiÖu ÂźiÖn ¼Çu v”o th”nh tÝn hiÖu quang ¼−üc ÂźiÒu chÕ Ă« ¼Çu ra. SÂŹ ŸÄ dĂča trÂȘn cÊu trĂłc hĂ„i tiÕp ph©n bĂš chØ ra Ă« h×nh 1.9 ¼−üc gĂ€i l” ÂźiĂšt laze hĂ„i tiÕp ph©n bĂš hai ÂźoÂčn. Dßng ÂźiÒu khiÓn Ia khuyÕch ÂźÂči Ib ÂźiÒu chØnh LĂ­p chĂšng ph¶n xÂč TÝn hiÖu quang ra z=0 z=l H×nh 1.9 §iĂšt laze hĂ„i tiÕp ph©n bĂš hai ÂźoÂčn. C«ng suÊt quang ¼Çu ra ¼−üc xžc ¼Þnh b»ng ÂźoÂčn thĂž nhÊt vĂ­i thiÂȘn žp ng−ìng trÂȘn. B−íc sĂŁng quang phžt xÂč chñ yÕu ¼−üc xžc ¼Þnh b»ng phÇn bÂŹm
  • 24. -11- thĂž hai tÂči c−ĂȘng Ÿé dßng ÂźiÖn thÊp hÂŹn mĂ©t chĂłt so vĂ­i c−ĂȘng Ÿé ng−ìng trung b×nh. VĂ­i c«ng nghÖ n”y ng−ĂȘi ta Ÿ· ¼−a ra thiÕt bÞ cĂŁ kho¶ng thay ŸÊi liÂȘn tĂŽc 3.3 nm vĂ­i Ÿé rĂ©ng phĂŠ 15-MHz v” c«ng suÊt ra 1-mW. Kho¶ng ÂźiÒu chØnh vÒ cÂŹ b¶n bÞ giĂ­i hÂčn bĂ«i l−üng cho phÐp cĂčc ÂźÂči cña sĂŁng mang phun v”o phÇn ÂźiÒu khiÓn b−íc sĂŁng. 1.4.4 §iĂšt laze ph¶n xÂč ph©n bĂš Bragg (DBR) hai ÂźoÂčn v” ba ÂźoÂčn. ViÖc c¶i thiÖn kho¶ng ÂźiÒu chØnh b−íc sĂŁng ¼−üc thĂčc hiÖn b»ng cžch tžch vĂŻng cžch tö chĂ€n b−íc sĂŁng Bragg ra khĂĄi vĂŻng khuyÕch ÂźÂči bÂȘn trong hĂšc laze. VĂŻng Bragg lĂ­n hÂŹn vĂŻng khuyÕch ÂźÂči. Do Ÿã, vĂŻng Bragg cĂŁ thÓ ¼−üc bÂŹm rÊt mÂčnh m” kh«ng cÇn sĂč Ÿãng gĂŁp tĂ” bĂ© tÂčo photon dÉn ¼Õn kho¶ng thay ŸÊi ¼−üc rĂ©ng hÂŹn. CÊu trĂłc n”y ¼−üc xem nh− l” bĂ© ph¶n xÂč ph©n bĂš Bragg hai ÂźoÂčn. Dßng ÂźiÒu khiÓn Ip phase K. §Âči Ia Ib Bragg §iÒu chØnh p+ InP InGaAs/ InGaAsP MQW tÝch cĂčc Ăšng sĂŁng1.5”m InGaAsP §Çu ra quang n+ InP z=0 z=l H×nh 1.10. SÂŹ ŸÚ cÊu trĂłc ÂźiĂšt laze ph¶n xÂč ph©n bĂš Bragg §Ó c¶i thiÖn hÂŹn nĂ·a kho¶ng ÂźiÒu chØnh b−íc sĂŁng ng−ĂȘi ta ¼−a thÂȘm phÇn thĂž ba nh»m ¼Ó ÂźiÒu chØnh phase b−íc sĂŁng bÂȘn trong hĂšc laze, cÊu trĂłc cña nĂŁ ¼−üc chØ ra Ă« h×nh 1.10. NguyÂȘn lĂœ ÂźiÒu chØnh b−íc sĂŁng trong bĂ© ph¶n xÂč ph©n bĂš Bragg ba ÂźoÂčn cĂŁ thÓ ¼−üc hiÓu nh− sau: PhÇn DBR ¼−a ra mĂžc ph¶n xÂč cao bÂȘn trong mĂ©t bšng tÇn hÂčn chÕ v”o kho¶ng 3 nm. Mode gÇn nhÊt cĂŁ mĂžc ph¶n xÂč cĂčc ÂźÂči cña bĂ© ph¶n xÂč ph©n bĂš Bragg sÏ hoÂčt Ÿéng nh− laze nÕu phase cña nĂŁ l” bĂ©i sĂš 2π. PhÇn dÞch phase sö dĂŽng ¼Ó ÂźiÒu chØnh phase
  • 25. -12- cña h”nh tr×nh, nh− vËy b−íc sĂŁng laze cĂŁ thÓ ¼−üc ÂźiÒu chØnh quanh mçi bšng tÇn ph¶n xÂč Bragg. VĂ­i sĂč ÂźiÒu chØnh Ÿéc lËp cña ba dßng ÂźiÖn trong cžc phÇn tÝch cĂčc, Bragg, phase th× cžc kho¶ng ÂźiÒu chØnh l” hÇu nh− liÂȘn tĂŽc tĂ” 8 nm ¼Õn 10 nm. GÇn Ÿ©y ng−ĂȘi ta Ÿ· chÕ tÂčo ¼−üc ÂźiĂšt laze cĂŁ kho¶ng thay ŸÊi lĂ­n hÂŹn 10 nm thËm chÝ ÂźÂčt ¼Õn 80 nm khi sö dĂŽng siÂȘu cžch tö. 1.5 bĂ© lĂ€c quang ÂźiÒu chØnh ¼−üc. Cžc bĂ© thu thay ŸÊi ¼−üc l” phÇn tö then chĂšt trong mÂčng WDMA, nĂŁ cĂŁ thÓ chĂ€n ¼−üc mĂ©t kÂȘnh mong muĂšn trong mĂ©t tËp kÂȘnh ghÐp theo b−íc. Th«ng th−ĂȘng viÖc chĂ€n kÂȘnh ¼ßi hĂĄi mĂ©t bĂ© lĂ€c quang thay ŸÊi ¼−üc, sÂŹ ŸÄ chĂžc nšng cña bĂ© lĂ€c quang ÂźiÒu chØnh ¼−üc tr×nh b”y trong h×nh 1.11, trong Ÿã rÊt nhiÒu kÂȘnh ¼Çu v”o nh−ng chØ xuÊt hiÖn mĂ©t kÂȘnh Ă« ¼Çu ra. Ύλ λ1 λ2 .....λn λ BĂ© lĂ€c quang ÂźiÒu chØnh ¼−üc λi ∆λ §iÒu khiÓn chĂ€n b−íc sĂŁng λ KÂȘnh ¼−üc chĂ€n Tžch sĂŁng quang H×nh 1.11. SÂŹ ŸÄ khĂši bĂ© lĂ€c quang ÂźiÒu chØnh ¼−üc. CĂŁ rÊt nhiÒu loÂči thiÕt bÞ lĂ€c quang ÂźiÒu chØnh ¼−üc, tuĂș thuĂ©c v”o c«ng nghÖ chÕ tÂčo. Cžc c«ng nghÖ n”y chñ yÕu l” khai thžc hiÖu Ăžng giao thoa quang ¼Ó tÂčo ra sĂč lĂča chĂ€n b−íc sĂŁng. MĂ©t sĂš thiÕt bÞ n”y cĂČng cĂŁ thÓ ¼−üc sö dĂŽng trong cžc bĂ© thu quang kÕt hĂźp mÆc dĂŻ bĂ© thu thay ŸÊi trong tžch sĂŁng quang kÕt hĂźp th«ng th−ĂȘng ÂźÂčt ¼−üc tĂ” bĂ© giao Ÿéng nĂ©i cĂŁ kh¶ nšng ÂźiÒu chØnh (laze thay ŸÊi) nh− Ÿ· tr×nh b”y mĂŽc trÂȘn. §Ó Ÿžnh giž cžc bĂ© lĂ€c quang thay ŸÊi ¼−üc ng−ĂȘi ta dĂča trÂȘn mĂ©t sĂš th«ng sĂš cÂŹ b¶n nh− sau : -Kho¶ng ÂźiÒu chØnh ∆λ : B»ng kho¶ng giĂ·a b−íc sĂŁng ngŸn nhÊt v” d”i nhÊt m” bĂ© lĂ€c cĂŁ thÓ chĂ€n ¼−üc. -SĂš kÂȘnh cĂčc ÂźÂči : §Þnh nghÜa b»ng tĂ» sĂš cña kho¶ng ÂźiÒu chØnh ¼−üc trÂȘn Ÿé rĂ©ng kÂȘnh yÂȘu cÇu tĂši thiÓu ¼Ó ٦m b¶o Ÿé xuyÂȘn kÂȘnh nhĂĄ nhÊt. -TĂšc Ÿé ÂźiÒu chØnh : L” tĂšc Ÿé m” bĂ© lĂ€c quang thay ŸÊi cĂŁ thÓ chuyÓn tĂ” mĂ©t b−íc sĂŁng tĂ­i b−íc sĂŁng mĂ­i bÂȘn trong kho¶ng ÂźiÒu chØnh. §Úi vĂ­i
  • 26. -13- chuyÓn mÂčch kÂȘnh th× thĂȘi gian thay ŸÊi cĂŹ mili gi©y l” Ÿñ, trong khi Ÿã ŸÚi vĂ­i cžc Ăžng dĂŽng chuyÓn mÂčch gĂŁi th× ¼ßi hĂĄi thay ŸÊi cĂŹ micro gi©y. -MĂžc Ÿé suy hao : Th«ng th−ĂȘng tÝn hiÖu quang ¼−üc chĂ€n sÏ chÞu mĂ©t l−üng suy hao nhÊt ¼Þnh do suy hao ¼Êu nĂši v” suy hao bÂȘn trong bĂ© lĂ€c. Suy hao n”y c”ng nhĂĄ c”ng tĂšt ¼Ó tržnh ¶nh hâˆ’Ă«ng ¼Õn quĂŒ c«ng suÊt cña mÂčng. -MĂžc Ÿé phĂŽ thuĂ©c v”o ph©n cĂčc: TĂšt nhÊt l” bĂ© lĂ€c kh«ng bÞ ¶nh hâˆ’Ă«ng bĂ«i tÝnh chÊt ph©n cĂčc (ÂźiÒu n”y cĂŁ nghÜa l” h”m truyÒn ÂźÂčt Ÿéc lËp vĂ­i cžc trÂčng thži ph©n cĂčc cĂŁ thÓ x¶y ra cña tÝn hiÖu quang ¼Õn). -§é ĂŠn ¼Þnh vÒ nhiÖt v” cžc yÕu tĂš cÂŹ hĂ€c: Ph¶i ¼−üc khĂšng chÕ sao cho nĂŁ ¶nh hâˆ’Ă«ng Ýt nhÊt ¼Õn h”m truyÒn ÂźÂčt cña bĂ© lĂ€c v” khĂšng chÕ Ÿé tr«i Ă« kho¶ng mĂ©t v”i phÇn tršm Ÿé rĂ©ng cña kÂȘnh. -YÂȘu cÇu vÒ kÝch th−íc : NhĂĄ gĂ€n phĂŻ hĂźp vĂ­i Ăžng dĂŽng trong mÂčng quang. HiÖn tÂči Ÿ· cĂŁ rÊt nhiÒu loÂči bĂ© lĂ€c ÂźiÒu chØnh ¼−üc nh− : BĂ© lĂ€c Fabry – Perot (FPF); BĂ© lĂ€c Mach-Zender (MZF); BĂ© lĂ€c sö dĂŽng cžc hiÖu Ăžng ÂźiÖn – quang (EOTF); BĂ© lĂ€c dĂča trÂȘn cžc phÇn tö bžn dÉn; BĂ© lĂ€c dĂča trÂȘn hiÖu Ăžng phi tuyÕn quang Brillouin. NhËn xÐt: Ch−¬ng 1 cña luËn všn Ÿ· hÖ thĂšng lÂči mĂ©t sĂš cÊu kiÖn quang thĂŽ Ÿéng cÂŹ b¶n, nghiÂȘn cĂžu cÊu trĂłc v” cžc ¼Æc tÝnh kĂŒ thuËt cña cžc bĂ©: GhÐp h×nh sao qu¶ng bž, ghÐp kÂȘnh, tžch kÂȘnh v” cžc phÇn tö ÂźiÒu chØnh ¼−üc (Tx –Tunable; Rx- Tunable; bĂ© lĂ€c quang thay ŸÊi). VĂ­i sĂč phžt triÓn rÊt nhanh cña c«ng nghÖ, do vËy nhiÒu cÊu kiÖn cĂČng nh− cžc phÇn tö mĂ­i (vÝ dĂŽ bĂ© xen rÏ quang, cžch tö dÉn sĂŁng...) Ÿ· v” Âźang ¼−üc nghiÂȘn cĂžu chÕ tÂčo nh»m tÂčo ra kiÕn trĂłc mÂčng quang hiÖn ÂźÂči, mÒm dÎo v” ĂŠn ¼Þnh ¼Ó Ÿžp Ăžng ¼−üc cžc dÞch vĂŽ bšng rĂ©ng cho khžch h”ng v” cĂČng nh− cžc yÂȘu cÇu qu¶n lĂœ mÂčng. Tuy nhiÂȘn trong khu«n khĂŠ cña luËn všn chĂłng ta chØ ¼Ò cËp ¼Õn nhĂ·ng phÇn tö cÂŹ b¶n nhÊt v” nĂŁ l” cÂŹ sĂ« trong viÖc nghiÂȘn cĂžu cžc ch−¬ng tiÕp theo.
  • 27. -14- Ch−¬ng 2 KĂŒ thuËt Âźa truy nhËp ph©n chia theo b−íc sĂŁng –WDMA 2.1 TĂŠng quan vÒ kĂŒ thuËt WDMA. ViÖc sö dĂŽng c«ng nghÖ WDM cho phÐp ta x©y dĂčng mĂ©t ph−¬ng thĂžc mÂčng trong Ÿã b−íc sĂŁng cña kÂȘnh tĂč nĂŁ cĂŁ thÓ ¼−üc sö dĂŽng cho chuyÓn mÂčch ¼Þnh tuyÕn hoÆc ph©n phžt tĂ”ng kÂȘnh ¼Õn ¼Þa chØ cña nĂŁ. B−íc sĂŁng Ă« Ÿ©y ¼−üc sö dĂŽng cho Âźa truy nhËp nÂȘn ¼−üc xem l” ph−¬ng thĂžc Âźa truy nhËp theo b−íc sĂŁng viÕt tŸt l” WDMA. VÒ cÂŹ b¶n ¼Ó thĂčc hiÖn ¼−üc mÂčng WDMA yÂȘu cÇu cžc phÇn tö quang cĂŁ kh¶ nšng ÂźiÒu chØnh ¼−üc b−íc sĂŁng nh− l” cžc nguĂ„n phžt quang ÂźiÒu chØnh ¼−üc hoÆc l” cžc bĂ© lĂ€c quang ÂźiÒu chØnh ¼−üc. Cžc phÇn tö n”y tÂčo th”nh cžc bĂ© thu phžt quang ÂźiÒu chØnh ¼−üc ¼Ó kÕt hĂźp v”o mçi nĂłt mÂčng v” nĂŁ ¼−üc sö dĂŽng v”o cžc mĂŽc ¼Ých khžc nhau phĂŽ thuĂ©c v”o loÂči cÊu trĂłc mÂčng WDMA ¼−üc lĂča chĂ€n. MÂčng Âźa truy nhËp sö dĂŽng kĂŒ thuËt ghÐp b−íc sĂŁng ¼−üc ph©n l”m hai loÂči chÝnh l” : MÂčng WDMA Ÿn b−íc (cßn gĂ€i l” cžc mÂčng WDMA to”n quang) v” mÂčng WDMA Âźa b−íc. 1. Trong mÂčng Ÿn b−íc WDMA: Chuçi tÝn hiÖu ¼−üc truyÒn d−íi dÂčng quang trong to”n mÂčng m” kh«ng cĂŁ biÕn ŸÊi quang-ÂźiÖn-quang v” tži truyÒn dÉn Ă« cžc b−íc trung gian. MÂčng n”y ¼−üc ph©n th”nh hai loÂči chÝnh l” WDMA "qu¶ng bž lĂča chĂ€n" v” "¼Þnh tuyÕn theo b−íc sĂŁng". 2. Trong mÂčng Âźa b−íc WDMA: Chuçi tÝn hiÖu khi qua cžc nĂłt trung gian ph¶i chuyÓn th”nh tÝn hiÂȘĂŽ ÂźiÖn. Sau Ÿã nĂłt trung gian tiÕp tĂŽc truyÒn tĂ­i cžc nĂłt khžc b»ng cžch phžt lÂči chuçi tÝn hiÖu d−íi dÂčng quang vĂ­i cžc b−íc sĂŁng thÝch hĂźp. 2.2 MÂčng WDMA Ÿn b−íc. MÂčng WDMA Ÿn b−íc ¼−üc ph©n loÂči th”nh hai loÂči chÝnh l”: MÂčng WDMA “qu¶ng bž v” lĂča chĂ€n” v” mÂčng WDMA “¼Þnh tuyÕn theo b−íc sĂŁng”. 2.2.1 MÂčng WDMA “ qu¶ng bž v” lĂča chĂ€n ”. Trong mÂčng WDMA "qu¶ng bž v” lĂča chĂ€n" ¼Çu phžt chØ phžt mĂ©t hoÆc mĂ©t sĂš b−íc sĂŁng, cßn tÂči cžc ¼Çu thu "qu¶ng bž" cĂŁ thÓ ÂźiÒu chØnh ¼Ó thu ¼−üc nhiÒu b−íc sĂŁng. Trong mÂčng WDMA "qu¶ng bž ", tÊt c¶ cžc b−íc sĂŁng λ1,λ2...λn phÝa phžt ¼−üc ghÐp v”o trong mĂ©t cžp v” göi ¼Õn ¼Çu thu R.
  • 28. -15- Ng−üc lÂči trong WDMA "lĂča chĂ€n" cžc b−íc sĂŁng tĂ” λ1,λ2...λn ¼−üc ¼−a qua bĂ© tžch WDM ¼Ó ¼−a tĂ”ng b−íc sĂŁng ¼Õn Ri t−¬ng Ăžng. TÂči cžc bĂ© ghÐp WDM cĂŁ thÓ thu c¶, hoÆc lĂča chĂ€n mĂ©t sĂš b−íc sĂŁng cÇn thiÕt. MĂ©t sĂš kh¶ nšng cĂŁ thÓ x¶y ra phĂŽ thuĂ©c v”o hoÆc cžc bĂ© thu hoÆc cžc bĂ© phžt hoÆc c¶ hai ¼Òu cĂŁ kh¶ nšng ÂźiÒu chØnh ¼−üc. NĂŁi chung mçi nĂłt mÂčng cĂŁ thÓ ¼−üc trang bÞ vĂ­i mĂ©t sĂš bĂ© phžt v” mĂ©t sĂš bĂ© thu, mĂ©t trong sĂš chĂłng cĂŁ kh¶ nšng ÂźiÒu chØnh Ÿéng trong khi cžc sĂš khžc ÂźĂčÂŹc ÂźiÒu chØnh cĂš ¼Þnh tĂ­i mĂ©t v”i b−íc sĂŁng cĂŽ thÓ. TuĂș thuĂ©c v”o cžc chĂžc nšng cña cžc ¼Çu thu, ¼Çu phžt m” mÂčng cĂŁ cžc tÝnh chÊt khžc nhau: Cžc bĂ© phžt cĂš ¼Þnh T1 T2 Ti Tn Cžc bĂ© thu thay ŸÊi λ1 R1 λ2 R2 λi λn Ri λ1 r1 Star Coupler NxN λn WDM . rn M¶ng cžc bĂ© thu cĂš ¼Þnh - FR H×nh 2.1 MÂčng WDMA h×nh sao Ÿn b−íc “qu¶ng bž v” lĂča chĂ€n”. + Khi cžc bĂ© phžt l” ÂźiÒu chØnh ¼−üc trong khi cžc bĂ© thu ¼−üc chØnh cĂš ¼Þnh Ă« mĂ©t b−íc sĂŁng, mĂ©t kÕt nĂši ¼−üc thiÕt lËp giĂ·a bĂ© phžt v” bĂ© thu b»ng cžch ÂźiÒu chØnh b−íc sĂŁng trĂŻng nhau cña bĂ© phžt v” bĂ© thu. VÒ cÂŹ b¶n mÂčng WDMA “qu¶ng bž v” lĂča chĂ€n” l” kiÓu chuyÓn mÂčch kh«ng gian theo thĂž tĂč dĂ· liÖu v”o. Xung Ÿét dĂ· liÖu cĂŁ thÓ x¶y ra trong mÂčng do hai hoÆc nhiÒu gĂŁi dĂ· liÖu tĂ” cžc nĂłt khžc nhau göi ¼Õn ŸÄng thĂȘi cĂŻng mĂ©t ¼Þa chØ ¼Ých. VÊn ¼Ò tranh chÊp n”y ¼−üc gi¶i quyÕt b»ng cžc giao thĂžc mÂčng kÕt hĂźp vĂ­i cžc kÕt nĂši trong mÂčng. Cžc mÂčng WDMA Ÿn chÆng vĂ­i mĂ©t bĂ© phžt ÂźiÒu chØnh ¼−üc v” mĂ©t bĂ© thu cĂš ¼Þnh (¼−üc xem l” mÂčng TT-FR) th× cžc nĂłt trong mÂčng bÞ hÂčn chÕ
  • 29. -16- kÕt nĂši “¼iÓm-tĂ­i-ÂźiÓm”. §Úi vĂ­i cžc kÕt nĂši “¼a ÂźiÓm - ÂźiÓm” ¼−üc thĂčc hiÖn th× mçi nĂłt thu cña mÂčng WDMA ph¶i ¼−üc trang bÞ tĂši thiÓu tĂ” hai bĂ© thu cĂš ¼Þnh trĂ« nÂȘn (mÂčng kiÓu n”y kĂœ hiÖu TT-FRm). T−¬ng tĂč ta cĂŁ khži niÖm mÂčng kÕt nĂši kiÓu multicast “¼iÓm – tĂ­i - Âźa ÂźiÓm” ¼−üc thĂčc hiÖn b»ng viÖc trang bÞ tÂči mçi nĂłt phžt cña mÂčng tĂ” hai bĂ© phžt ÂźiÒu chØnh ¼−üc trĂ« lÂȘn (kĂœ hiÖu mÂčng TTm -FR). + MÂčng WDMA trĂ« nÂȘn linh hoÂčt hÂŹn cĂŁ thÓ ¼−üc x©y dĂčng b»ng cžch sö dĂŽng cžc bĂ© phžt cĂš ¼Þnh v” bĂ© thu ÂźiÒu chØnh ¼−üc (kĂœ hiÖu l” mÂčng FT – TR), vĂ­i mÂčng kiÓu n”y ngo”i kh¶ nšng cung cÊp kÕt nĂši “¼iÓm –tĂ­i -ÂźiÓm”, b»ng cžch ÂźiÒu chØnh ŸÄng thĂȘi cžc bĂ© thu cña mĂ©t sĂš nĂłt vÒ cĂŻng mĂ©t b−íc sĂŁng nĂŁ cßn cung cÊp kh¶ nšng kÕt nĂši Multicast. T−¬ng tĂč nh− cžc mÂčng TTFR, Cžc kÕt nĂši “¼a ÂźiÓm – tĂ­i - ÂźiÓm” cĂČng ¼−üc cung cÊp nÕu cžc nĂłt mÂčng WDMA ¼−üc trang bÞ tĂ” hai bĂ© thu ÂźiÒu chØnh ÂźĂčÂŹc trĂ« nÂȘn (kĂœ hiÖu l” mÂčng FT-TRm) .−u ÂźiÓm cña cžc mÂčng FT-TR l” tĂč Ÿéng ngšn ngĂ”a ¼−üc cžc xung Ÿét dĂ· liÖu do mçi kÂȘnh sö dĂŽng cžc b−íc sĂŁng khžc nhau. Tuy nhiÂȘn do cžc bĂ© thu chØ cĂŁ thÓ ÂźiÒu chØnh tĂ­i mĂ©t b−íc sĂŁng Ă« mĂ©t thĂȘi ÂźiÓm nÂȘn dÔ x¶y ra mÊt dĂ· liÖu trong mÂčng kiÓu n”y. Trong tr−ĂȘng hĂźp n”y chÊt l−üng cña mÂčng FT–TR ¼−üc c¶i thiÖn b»ng cžch th«ng bžo cho cžc bĂ© thu biÕt ¼−üc ph¶i ÂźiÒu chØnh ¼Õn b−íc sĂŁng Ă« thĂȘi ÂźiÓm n”o th«ng qua cžc giao thĂžc. + Kh¶ nšng thĂž ba ŸÚi vĂ­i mÂčng WDMA “qu¶ng bž v” lĂča chĂ€n” l” khi c¶ hai bĂ© phžt v” bĂ© thu ¼Òu cĂŁ kh¶ nšng ÂźiÒu chØnh ¼−üc (kĂœ hiÖu TT-TR). Cžc mÂčng TT-TR cĂŁ kh¶ nšng hç trĂź cžc kÕt nĂši “¼iÓm –tĂ­i -ÂźiÓm” v” “¼a ÂźiÓm –tĂ­i -ÂźiÓm” cĂČng nh− cžc kÕt nĂši multicast v× vËy Ÿ©y l” mÂčng linh hoÂčt nhÊt trong ba loÂči, do Ÿã mÂčng n”y ¼ßi hĂĄi cžc giao thĂžc mÂčng phĂžc tÂčp hÂŹn yÂȘu cÇu c¶ hai bĂ© phžt v” bĂ© thu ph¶i ¼−üc ÂźiÒu chØnh ¼Ó phĂši hĂźp cžc luĂ„ng dĂ· liÖu trong mÂčng. Nh− Ÿ· tr×nh b”y trong phÇn trÂȘn vÒ cžc mÂčng WDMA “qu¶ng bž v” lĂča chĂ€n” vĂ­i gi¶ thiÕt r»ng sĂš b−íc sĂŁng cĂŁ kh¶ nšng sö dĂŽng ¼−üc W b»ng vĂ­i sĂš nĂłt N kÕt nĂši v”o mÂčng. Tuy nhiÂȘn trong thĂčc tÕ do nhiÒu lĂœ do vÒ c«ng nghÖ nÂȘn sĂš b−íc sĂŁng cĂŁ kh¶ nšng sö dĂŽng W th−ĂȘng bÞ hÂčn chÕ, th−ĂȘng nhĂĄ hÂŹn rÊt nhiÒu so vĂ­i sĂš nĂłt mÂčng N. Do Ÿã viÖc ph©n tÝch sau n”y sÏ tËp trung v”o ¼Æc tÝnh mÂčng WDMA “qu¶ng bž v” lĂča chĂ€n” vĂ­i ÂźiÒu kiÖn W < N. Trong ba loÂči mÂčng trÂȘn th× mÂčng TT-TR tËn dĂŽng tĂšt nhÊt tiÒm nšng cña cžc b−íc b−íc sĂŁng phĂŽc vĂŽ cho viÖc truyÒn t¶i dĂ· liÖu. §iÒu n”y dĂča trÂȘn gi¶ thiÕt r»ng mçi nĂłt mÂčng ¼Òu cĂŁ kh¶ nšng biÕt ¼−üc ho”n to”n trÂčng thži
  • 30. -17- cña tÊt c¶ cžc b−íc sĂŁng trong hÖ thĂšng. TÂči cžc nĂłt kh«ng cĂŁ bĂ© ¼Öm khi gĂŁi tin ¼Õn, chØ cĂŁ kh¶ nšng hoÆc l” gĂŁi tin ¼−üc truyÒn hoÆc l” mÊt ngay lËp tĂžc phĂŽ thuĂ©c v”o kÕt nĂši ¼−üc phÐp hay kh«ng mĂ©t cžch t−¬ng Ăžng v” trÔ lan truyÒn dĂ· liÖu ¼−üc bĂĄ qua. Do Ÿã ph©n tÝch n”y l” thÝch hĂźp vĂ­i c¶ mÂčng chuyÓn mÂčch kÂȘnh cĂČng nh− chuyÓn mÂčch gĂŁi tËp trung. Khi sĂš nĂłt gžn v”o mÂčng h×nh sao qu¶ng bž b»ng N v” sĂš b−íc sĂŁng cĂŁ thÓ ¼−üc dĂŻng b»ng W, trong Ÿã W< N. MĂ©t gĂŁi tin Âźi ¼Õn nĂłt i ¼−üc göi ¼Õn nĂłt j vĂ­i xžc suÊt 1/N kh«ng phĂŽ thuĂ©c v”o i v” j. ChiÒu d”i gĂŁi tin ph©n bĂš theo luËt h”m mĂČ vĂ­i thĂȘi gian chiÕm giĂ· trung b×nh 1/” (gi©y/gĂŁi tin ) v” l” nh− nhau cho tÊt c¶ cžc nĂłt, cžc gĂŁi tin ¼Õn Ă« mçi nĂłt tu©n theo h”m ph©n bĂš Poisson vĂ­i tĂšc Ÿé trung b×nh λ gĂŁi trÂȘn gi©y. Do Ÿã t¶i trung b×nh cña mçi tuyÕn v”o b»ng ρ = λ . ” σw → w + 1 =Nλ (1- w w )(1 − ) N W Nλ w-1 0 w ” σw → w -1 =w” w +1 W σw + 1 →” =(w +1 ) ” (a) bĂ© phžt ÂźiÒu chØnh/bĂ© thu cĂš ¼Þnh hoÆc bĂ© phžt cĂš ¼Þnh/bĂ© thu ÂźiÒu chØnh. σw → w +1 =Nλ (1- w 2 ) N Nλ 0 w-1 w ” σw → w -1 =w” (b) bĂ© phžt ÂźiÒu chØnh/bĂ© thu ÂźiÒu chØnh. w +1 σw + 1 →” =(w +1 ) ” W
  • 31. -18- H×nh 2.2 SÂŹ ŸÄ chuyÓn ŸÊi trÂčng thži kÕt hĂźp vĂ­i sĂš b−íc sĂŁng sö dĂŽng. §Úi vĂ­i mçi giž trÞ ρ xžc ¼Þnh th× sĂš b−íc sĂŁng bËn w thay ŸÊi ngÉu nhiÂȘn tuĂș theo thĂšng kÂȘ cña cžc tuyÕn v”o. TÝnh chÊt thay ŸÊi Ÿéng cña w cĂŁ thÓ ¼−üc m« h×nh hož b»ng quž tr×nh “sinh ra – mÊt Âźi ”nh− chØ ra trong h×nh. H×nh 2.2 (a) t−¬ng Ăžng vĂ­i tr−ĂȘng hĂźp hoÆc chØ l” b−íc sĂŁng ÂźiÒu chØnh ¼−üc Ă« bĂ© phžt hoÆc b−íc sĂŁng ÂźiÒu chØnh ¼−üc Ă« bĂ© thu, trong khi Ÿã h×nh 2.2 (b) t−¬ng Ăžng vĂ­i tr−ĂȘng hĂźp b−íc sĂŁng ÂźiÒu chØnh ¼−üc Ă« c¶ phžt v” thu. Trong tÊt c¶ cžc tr−ĂȘng hĂźp chuyÓn dÞch trÂčng thži vÒ h−íng trži l” kÕt qu¶ l” do gi¶i phĂŁng mĂ©t b−íc sĂŁng bËn sau khi kÕt nĂši th”nh c«ng. §Úi vĂ­i mĂ©t trÂčng thži xžc ¼Þnh m” trong Ÿã w b−íc sĂŁng bËn th× xžc suÊt chuyÓn dÞch trÂčng thži vÒ h−íng trži ¼−üc tÝnh theo biÓu thĂžc 2.1. σ ω → ω −1 = w ” 2.1 Xžc suÊt chuyÓn dÞch trÂčng thži sang phÝa ph¶i t−¬ng Ăžng vĂ­i viÖc bĂŠ sung thÂȘm mĂ©t b−íc sĂŁng kÝch hoÂčt trong mÂčng, phĂŽ thuĂ©c v”o vÞ trÝ cña b−íc sĂŁng ÂźiÒu chØnh ¼−üc ŸÚi vĂ­i bĂ© phžt v” thu. Khi chØ cĂŁ cžc bĂ© phžt ÂźiÒu chØnh ¼−üc th× viÖc chuyÓn dÞch trÂčng thži chØ cĂŁ thÓ x¶y ra nÕu Ÿžp Ăžng 02 ÂźiÒu kiÖn sau: + MĂ©t yÂȘu cÇu kÕt nĂši ¼−üc tÂčo ra tĂ” mĂ©t trong sĂš (N-w) bĂ© phžt cßn rçi. + KÕt nĂši n”y ¼−üc Ÿžnh ¼Þa chØ ¼Õn mĂ©t trong sĂš cžc bĂ© thu cĂš ¼Þnh cßn rçi. Do hÖ thĂšng cĂŁ W b−íc sĂŁng ¼−üc sö dĂŽng m” trong Ÿã w b−íc sĂŁng Ÿ· bËn do vËy xžc suÊt ¼Ó tho¶ m·n ÂźiÒu kiÖn thĂž hai l” (1-w/W). V× vËy viÖc dÞch chuyÓn trÂčng thži tĂ” w tĂ­i trÂčng thži w +1 xuÊt hiÖn vĂ­i xžc suÊt. w σ ω → ω + 1 = λ ( N − w )( 1 − ) 2.2 W Khi chØ cĂŁ cžc bĂ© thu ÂźiÒu chØnh ¼−üc, th× viÖc chuyÓn ŸÊi trÂčng thži sang h−íng ph¶i chØ cĂŁ thÓ xuÊt hiÖn nÕu: + MĂ©t yÂȘu cÇu kÕt nĂši ¼−üc tÂčo ra tĂ” mĂ©t bĂ© phžt m” b−íc sĂŁng cĂš ¼Þnh ch−a bÞ bËn (Xžc suÊt t−¬ng Ăžng b»ng (1-w/W)). + YÂȘu cÇu n”y ¼−üc Ÿžnh ¼Þa chØ ¼Õn mĂ©t trong sĂš (N-w) bĂ© thu cßn rçi, v× vËy xžc suÊt chuyÓn dÞch trÂčng thži giĂšng nh− (2.2). Nh− vËy trong cžc tr−ĂȘng hĂźp kh¶ nšng ÂźiÒu chØnh ¼−üc chØ ¼−üc cung cÊp tÂči mĂ©t phÝa (vÝ dĂŽ nh− chØ Ă« phÝa phžt hoÆc chØ Ă« phÝa thu nh−ng kh«ng c¶
  • 32. -19- hai) cĂŁ xžc suÊt chuyÓn dÞch trÂčng thži thži giĂšng nhau. Tr−ĂȘng hĂźp c¶ hai phÝa phžt v” phÝa thu ¼Òu cĂŁ kh¶ nšng ÂźiÒu chØnh ¼−üc th× xžc suÊt chuyÓn dÞch trÂčng thži sang phÝa ph¶i l” lĂ­n hÂŹn do c¶ hai phÝa ¼Òu cĂŁ kh¶ nšng ÂźiÒu chØnh. C«ng thĂžc tÝnh xžc suÊt chuyÓn ŸÊi nh− sau ¼−üc tÝnh nh− sau: σ ω → ω +1 = λ ( N − w )( 1 − w ) N 2.3 V× sĂš l−üng trung b×nh cña cžc gĂŁi tin truyÒn th”nh c«ng trÂȘn mĂ©t Ÿn vÞ thĂȘi gian cĂČng b»ng sĂš l−üng trung b×nh cžc b−íc sĂŁng bËn trong hÖ thĂšng nÂȘn ta cĂŁ thÓ ¼Þnh nghÜa dung l−üng mÂčng Ÿ· ¼−üc chuÈn hož S nh− biÓu thĂžc 2.4. W S =< w >= ∑ p w w w=0 2.4 Dung l−üng mÂčng thĂčc tÕ ÂźÂčt ¼−üc khi ta nh©n S vĂ­i tĂšc Ÿé bit cña tuyÕn v”o v” t¶i ρ (vĂ­i gi¶ thiÕt l” tÊt c¶ cžc nĂłt giĂšng nhau). H×nh 2.3 chØ ra quan hÖ sĂš b−íc sĂŁng ¼−üc dĂŻng v” t¶i trung b×nh cña tuyÕn. TĂ” h×nh vÏ ta thÊy S nh− l” mĂ©t h”m cña t¶i trung b×nh ρ ŸÚi vĂ­i W=25, 50 v” 125 khi N=250. ThÊy r»ng ngoÂči trĂ” t¶i rÊt thÊp (ρ ≀ 0.1) th× tr−ĂȘng hĂźp cung cÊp kh¶ nšng ÂźiÒu chØnh ¼−üc c¶ phÝa phžt lÉn phÝa thu th× viÖc tËn dĂŽng b−íc sĂŁng l” lĂ­n nhÊt, do Ÿã dung l−üng cña mÂčng cao hÂŹn tr−ĂȘng hĂźp mÂčng chØ cĂŁ hoÆc mĂ©t phÝa phžt thay ŸÊi hoÆc chØ cĂŁ mĂ©t phÝa thu thay ŸÊi. SĂč khžc nhau n”y cĂŁ thÓ tšng lÂȘn 40% tÂči mĂ©t sĂš tr−ĂȘng hĂźp ¼Æc biÖt chÂŒng hÂčn nh− W=50 v” ρ = 0.3. §Úi vĂ­i cžc giž trÞ W nhĂĄ (W=25 hoÆc 50) th× S tiÕn ¼Õn b·o ho” khi ρ tšng. Giž trÞ b·o ho” x¶y ra do t¶i ρ cña tuyÕn ¼Çu v”o tšng lÂȘn, giž trÞ trung b×nh cña b−íc sĂŁng bËn tiÕn nhanh ¼Õn giž trÞ W nhĂĄ. Tr−ĂȘng hĂźp W lĂ­n (vÝ dĂŽ W=125) th× giž trÞ trung b×nh cña b−íc sĂŁng bËn lu«n lu«n nhĂĄ hÂŹn W, thËm chÝ khi giž trÞ cña t¶i ρ tiÕn ¼Õn 1. Qua ph©n tÝch mĂ« rĂ©ng ŸÚi vĂ­i cžc tr−ĂȘng hĂźp nhiÒu bĂ© phžt v” nhiÒu bĂ© thu trÂȘn mĂ©t nĂłt. KÕt qu¶ Ÿ· chØ ra r»ng ¼Ó hiÖu suÊt tiÕn gÇn ¼Õn giĂ­i hÂčn biÂȘn trÂȘn khi W=N th× chØ cÇn vĂ­i mĂ©t sĂš l−üng nhĂĄ cžc bĂ© phžt v” bĂ© thu ÂźiÒu chØnh ¼−üc trÂȘn mçi nĂłt. §iÒu n”y cĂŁ thÓ x¶y ra v× vĂ­i gi¶ thiÕt l−u l−üng kh«ng thay ŸÊi th× xžc suÊt ¼Ó nhiÒu hÂŹn mĂ©t gĂŁi tin Âźi ¼Õn cĂŻng mĂ©t ¼Þa chØ ¼Ých tÂči cĂŻng mĂ©t thĂȘi ÂźiÓm l” rÊt nhĂĄ. ThĂčc vËy, chĂłng ta gi¶ thiÕt r»ng tÊt c¶ cžc gĂŁi tin ¼Õn ¼Çu v”o cña mĂ©t nĂłt l” Ÿéc lËp v” cĂČng b»ng v” giĂšng nh− Âźi ¼Õn mçi nĂłt trong sĂš N nĂłt trong mÂčng. VĂ­i cĂŻng giž trÞ t¶i ρ cho tÊt c¶ cžc
  • 33. -20- luĂ„ng tÝn hiÖu v”o cžc nĂłt, Xžc suÊt pk m” k gĂŁi ŸÄng thĂȘi Âźi ¼Õn cĂŻng nĂłt ¼−üc tÝnh theo biÓu thĂžc 2.5. SĂš b−íc sĂŁng bËn <w> trung b×nh k ⎛ ρ ⎞ Pk = C N ⎜ ⎟ ⎝N⎠ k ρ⎞ ⎛ ⎜1 − ⎟ N⎠ ⎝ N −k k=0, 1, ....N ___ MÂčng phžt v” thu thay ŸÊi ........ MÂčng hoÆc phžt hoÆc thu thay ŸÊi. W=125 100 N=250 90 2.5 80 70 W=50 60 50 40 30 20 W=25 10 0 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 T¶i Trung b×nh ρ =λ/” H×nh 2.3 Quan hÖ sĂš b−íc sĂŁng bËn – T¶i ρ v” sĂš b−íc sĂŁng cĂčc ÂźÂči. 2.2.2 MÂčng WDMA “¼Þnh tuyÕn theo b−íc sĂŁng”. λj TT λj TR R1 T1 λk λi Ri λi λk TN RN TĂŠ hĂźp cžc phÇn tö ¼Þnh tuyÕn b−íc sĂŁng
  • 34. -21- H×nh 2.4. NguyÂȘn lĂœ ¼Þnh tuyÕn b−íc sĂŁng trong mÂčng WDMA Ÿn b−íc λ0 λ1 T1 λ2 R1 λ1 λ0 λ2 T2 λ1 R2 λ0 R3 λ2 T3 WDM WDM V”o Ra T1 R1 λ0 R2 λ2 R3 λ1 T2 λ1 λ0 λ2 T3 λ2 λ1 λ0 H×nh 2.5. MÂčng ¼Þnh tuyÕn theo b−íc sĂŁng N = 3 nĂłt sö dĂŽng phÇn tö WDM. LoÂči thĂž hai cña mÂčng WDMA Ÿn chÆng ¼−üc nĂŁi ¼Õn l” mÂčng ¼Þnh tuyÕn theo b−íc sĂŁng. H×nh 2.4 v” 2.5 chØ ra sÂŹ ŸÄ cÊu trĂłc v” nguyÂȘn lĂœ hoÂčt Ÿéng cña mÂčng WDMA Ÿn b−íc sö dĂŽng kĂŒ thuËt ¼Þnh tuyÕn theo b−íc sĂŁng. MÂčng n”y bao gĂ„m cžc phÇn tö lĂča chĂ€n (¼Þnh tuyÕn) b−íc sĂŁng thĂŽ Ÿéng v” mĂ©t kÕt nĂši duy nhÊt ÂźĂčÂŹc xžc ¼Þnh b»ng b−íc sĂŁng cña tÝn hiÖu phžt v” nĂłt m” qua Ÿã tÝn hiÖu ¼−üc ¼−a v”o mÂčng. VÝ dĂŽ mÂčng ¼Þnh tuyÕn b−íc sĂŁng NxN cĂŁ thÓ ¼−üc x©y dĂčng tĂ” cžc phÇn tö WDM ¼−üc nĂši vĂ­i nhau b»ng N2 sĂźi cžp nh− chØ ra trÂȘn h×nh 2.4(b) vĂ­i N=3 . Mçi nĂłt ¼−üc trang bÞ 01 bĂ©
  • 35. -22- phžt v” 01 bĂ© thu cĂŁ kh¶ nšng ÂźiÒu chØnh ¼−üc. B»ng cžch ÂźiÒu chØnh bĂ© phžt ¼Õn mĂ©t b−íc sĂŁng Ÿ· ¼−üc lĂča chĂ€n, tÝn hiÖu ¼−a v”o ¼−üc ¼Þnh tuyÕn thĂŽ Ÿéng ¼Õn bĂ© thu ¼Þnh tr−íc, bĂ© thu n”y cĂČng ph¶i ÂźiÒu chØnh ¼Õn cĂŻng b−íc sĂŁng ¼Ó nhËn gĂŁi tin. §iÒu n”y cĂŁ nghÜa cĂŁ thÓ kÕt nĂši ¼Çy Ÿñ NxN kÕt nĂši trong mÂčng chØ vĂ­i N b−íc sĂŁng ph©n biÖt v” mçi nĂłt thu cĂŁ thÓ thu ¼−üc tĂ” bÊt kĂș bĂ© phžt n”o m” kh«ng ¶nh hâˆ’Ă«ng ¼Õn nhau. Trong thĂčc tiÔn −u ÂźiÓm cña mÂčng WDMA “¼Þnh tuyÕn theo b−íc sĂŁng” so vĂ­i mÂčng WDMA “qu¶ng bž v” lĂča chĂ€n” l” mÂčng WDMA ¼Þnh tuyÕn theo b−íc sĂŁng sö dĂŽng cžc bĂ© WDM kh«ng sö dĂŽng cžc bĂ© coupler hoÆc van quang nÂȘn tržnh ÂźĂčÂŹc suy hao tžch quang. Tuy nhiÂȘn mÆt hÂčn chÕ chÝnh cña nguyÂȘn lĂœ khi sö dĂŽng cžc phÇn tö ¼Þnh tuyÕn thĂŽ Ÿéng l” cžc nĂłt ph¶i cung cÊp cžc bĂ© phžt v” bĂ© thu ¼Òu ph¶i ÂźiÒu chØnh ¼−üc hoÆc l” ph¶i bĂš trÝ m¶ng cžc phÇn tö phžt hoÆc thu Ÿ· ¼−üc ÂźiÒu chØnh tr−íc ¼Õn mĂ©t sĂš b−íc sĂŁng cĂš ¼Þnh khžc nhau. §Êi lÂči th× mÂčng WDMA ¼Þnh tuyÕn theo b−íc sĂŁng cĂŁ kh¶ nšng ÂźiÒu chØnh Ÿéng cÊu trĂłc ¼Þnh tuyÕn bÂȘn trong theo yÂȘu cÇu ph©n bĂš l−u l−üng cña mÂčng. §iÒu n”y rÊt cĂŁ lĂźi cho mÂčng khi cĂŁ l−u l−üng kh«ng c©n b»ng giĂ·a cžc nĂłt khi nĂši v”o mÂčng. ViÖc thay ŸÊi ¼Þnh tuyÕn Ÿéng cĂŁ thÓ thĂčc hiÖn theo hai cžch sau: 1. Sö dĂŽng cžc bĂ© chuyÓn mÂčch kh«ng gian chĂ€n b−íc sĂŁng, cžc tÝn hiÖu chuyÓn mÂčch Ÿéng tĂ” mĂ©t ¼−ĂȘng tĂ­i mĂ©t ¼−ĂȘng khžc b»ng cžch thay ŸÊi ¼Þnh tuyÒn WDM trong mÂčng. 2. Sö dĂŽng cžc bĂ© biÕn ŸÊi b−íc sĂŁng ¼Ó chuyÓn ŸÊi tÝn hiÖu tĂ” mĂ©t b−íc sĂŁng sang b−íc sĂŁng khžc. H×nh 2.6 M« t¶ mÂčng ¼Þnh tuyÕn theo b−íc sĂŁng sö dĂŽng chuyÓn mÂčch kh«ng gian chĂ€n b−íc sĂŁng cĂŁ 2 nĂłt. Ă« Ÿ©y cĂŁ thÓ xem cžc chuyÓn mÂčch nh− thiÕt bÞ cĂŁ ba cĂŠng cĂŁ kh¶ nšng ÂźiÒu khiÓn bÊt kĂș b−íc sĂŁng n”o Ă« ¼Çu v”o ¼Õn mĂ©t trong hai cĂŠng ra. NĂŁi cžch khžc bÊt kĂș tËp b−íc sĂŁng λ1 

 λN trÂȘn cĂŠng ¼Çu v”o cña thiÕt bÞ cĂŁ thÓ ¼−üc lĂča chĂ€n v” truy cËp trĂčc tiÕp ¼Õn mĂ©t trong hai cĂŠng ra. SĂč lĂča chĂ€n n”y ¼−üc sŸp xÕp lÂči do Ÿã ¼−ĂȘng Âźi cña bÊt kĂș b−íc sĂŁng n”o trong mÂčng cĂČng cĂŁ thÓ ¼−üc thay ŸÊi khi mong muĂšn .
  • 36. -23- NhĂŁm phžt cĂš Âźinh -FT 1 1 1 2 1 3 T T T λ11, λ21, λ31 ChuyÓn mÂčch chĂ€n b−íc sĂŁng λ11 λ11, λ22, λ32 TR λ21, λ31 λ22, λ32 T2 λ12, λ22, λ32 Phžt thay ŸÊi λ21, λ31, λ12 λ12 §iÒu khiÓn chuyÓn mÂčch WDM NhĂŁm thu cĂš ¼Þnh -FR H×nh 2.6 MÂčng ¼Þnh tuyÕn theo b−íc sĂŁng sö dĂŽng chuyÓn mÂčch kh«ng gian chĂ€n b−íc sĂŁng. GÇn Ÿ©y Ÿ· phžt triÓn mĂ©t kiÓu mÂčng ¼Þnh tuyÕn b−íc sĂŁng ¼−üc gĂ€i l” mÂčng quang tuyÕn tÝnh LLN mÂčng n”y ¼−üc ¼Ò xuÊt Ăžng dĂŽng cho l−u l−üng chuyÓn mÂčch kÂȘnh. §Ó gi¶i thÝch nguyÂȘn lĂœ hoÂčt Ÿéng cña mÂčng n”y ta kh¶o sžt h×nh 2.7. Trong Ÿã cžc nĂłt ¼−üc nĂši nhau th«ng qua bĂ© coupler 2x2 kh«ng phĂŽ thuĂ©c v”o b−íc sĂŁng, hÖ sĂš liÂȘn kÕt αi ¼−üc cho phÐp lÊy bÊt kĂș giž trÞ n”o giĂ·a 0 v” 1. Mçi nĂłt mÂčng sö dĂŽng mĂ©t b−íc sĂŁng riÂȘng ¼Ó thiÕt lËp kÕt nĂši mong muĂšn. VÝ dĂŽ kÕt nĂši tĂ” nĂłt 1 ¼Õn nĂłt 1* ¼−üc thiÕt lËp trÂȘn b−íc sĂŁng λ1 qua tuyÕn A-B-C-F-G, trong cĂŻng thĂȘi ÂźiÓm Ÿã kÕt nĂši tĂ” nĂłt 2 tĂ­i nĂłt 2* th«ng qua b−íc sĂŁng λ2 qua tuyÕn H-B-C. VĂ­i viÖc ¼−a thÂȘm cžc b−íc sĂŁng, cžc kÕt nĂši khžc cĂŁ thÓ ¼−üc thĂčc hiÖn Ă« cĂŻng thĂȘi ÂźiÓm vĂ­i viÖc cung cÊp giž trÞ αi thÝch hĂźp. Giž trÞ cña hÖ sĂš liÂȘn kÕt αi cĂŁ thÓ qu¶n lĂœ tËp trung th«ng qua bĂ© ÂźiÒu khiÓn trung t©m hoÆc sö dĂŽng giao thĂžc ÂźiÒu khiÓn ph©n bĂš. Trong c¶ hai tr−ĂȘng hĂźp trÂȘn hÖ sĂš liÂȘn kÕt mçi coupler phĂŽ thuĂ©c v”o viÖc thiÕt lËp cña cžc coupler khžc trÂȘn to”n mÂčng. TĂ” cžc ph©n tÝch trÂȘn ta thÊy cžc mÂčng LLN phĂŻ hĂźp vĂ­i m« h×nh hoÂčt Ÿéng cña mÂčng chuyÓn mÂčch kÂȘnh trong khi kh«ng phĂŻ hĂźp vĂ­i mÂčng chuyÓn mÂčch gĂŁi.
  • 37. -24- NĂłt mÂčng 2* 5 2 C H 1* λ1 F G 1 A B 5* D 4 3 E 4* H×nh 2.7 NguyÂȘn lĂœ hoÂčt Ÿéng mÂčng LLN §Ó tržnh tžn xÂč Âźa ¼−ĂȘng tĂ” cĂŻng mĂ©t nĂłt mÂčng nguĂ„n, cžc ¼−ĂȘng khžc nhau nÂȘn ¼−üc bĂš trÝ theo cÊu trĂłc h×nh c©y. Theo h×nh 2.7 tžn xÂč Âźa ¼−ĂȘng xuÊt hiÖn tÂči cžc coupler B v” F ŸÚi vĂ­i kÕt nĂši tĂ” 1 ¼Õn 1*. ThËt vËy b»ng cžch thiÕt lËp kÕt nĂši A-B-C-F-G tÝn hiÖu tÂči b−íc sĂŁng λ1 cĂČng cĂŁ thÓ truyÒn theo tuyÕn A-H-B-C-F-G, A-H-B-D-E-F-G do Ÿã liÂȘn kÕt tĂ” F tĂ­i G sÏ chĂža 4 b¶n copy trÔ theo thĂȘi gian cña cžc luĂ„ng tÝn hiÖu tĂ” nĂłt 1 dÉn ¼Õn chÊt l−üng kÕt nĂši bÞ gi¶m do nhiÒu giĂ·a cžc biÓu t−üng. Ng−ĂȘi ta Ÿ· nghiÂȘn cĂžu v” ¼−a v”o sö dĂŽng coupler b−íc sĂŁng phÂŒng ∆x∆ trong mÂčng LLN, mĂ©t gi¶i phžp mĂ­i ¼−a ra cĂŻng vĂ­i viÖc thiÕt lËp hÖ sĂš phĂŻ hĂźp ¼Ó tržnh tžn xÂč Âźa ¼−ĂȘng. MÆc dĂŻ suy hao tÝn hiÖu trong mÂčng LLN lĂ­n hÂŹn cžc mÂčng ¼Þnh tuyÕn theo b−íc sĂŁng sö dĂŽng cžc phÇn tö WDM hoÆc cžc chuyÓn mÂčch nh−ng nĂŁ cho mĂ©t ¼Æc tÝnh rÊt hĂ·u Ých l” sö dĂŽng lÂči b−íc sĂŁng. §iÒu n”y cĂŁ thÓ thĂčc hiÖn ¼−üc l” do nÕu sau khi Âźi qua mĂ©t sĂš bĂ© coupler tÝn hiÖu tÂči b−íc sĂŁng xžc ¼Þnh bÞ suy hao do Ÿã cžc kÕt nĂši tÂči cĂŻng thĂȘi ÂźiÓm Ă« cžc phÇn khžc cña mÂčng cĂŁ cĂŻng b−íc sĂŁng n”y cĂŁ thÓ dĂŻng lÂči. §iÒu n”y ¼−üc m« t¶ trong H×nh 2.8, cžc kÕt nĂši Ă« λ1 cĂŁ thÓ x¶y ra ŸÄng thĂȘi ŸÚi vĂ­i kÕt nĂši giĂ·a nĂłt 1 ¼Õn 4* v” giĂ·a nĂłt 3 ¼Õn 1*. Khi kĂŒ thuËt ng”y c”ng ho”n thiÖn tÂčo ra cžc bĂ© coupler suy hao thÊp, mĂžc tžn xÂč Âźa ¼−ĂȘng thÊp v” kÕt hĂźp vĂ­i kĂŒ thuËt sö dĂŽng lÂči b−íc sĂŁng sÏ mĂ« ra h−íng Ăžng dĂŽng cho cžc mÂčng MAN dung l−üng cao. 3*
  • 38. -25- NĂłt mÂčng 2* 5 2 H 1* C λ1 F G 1 A B 5* D 4 3 λ1 E 4* H×nh 2.8 Tži sö dĂŽng b−íc sĂŁng trong mÂčng LLN (KÕt nĂši tĂ” 1 ¼Õn 4 * v” tĂ” 3 ¼Õn 1* cĂŁ thÓ x¶y ra ŸÄng thĂȘi trÂȘn λ1) 2.2.3 Cžc vÊn ¼Ò liÂȘn quan ¼Õn hiÖu suÊt, thiÕt kÕ mÂčng WDMA Ÿn b−íc Trong mÂčng Âźa truy nhËp theo b−íc sĂŁng th× chÊt l−üng, tĂšc Ÿé ÂźiÒu chØnh cña cžc bĂ© thu v” bĂ© phžt l” rÊt quan trĂ€ng, tuy nhiÂȘn cho ¼Õn ng”y nay cžc c«ng nghÖ n”y vÉn cßn cĂŁ rÊt nhiÒu hÂčn chÕ. BÂȘn cÂčnh Ÿã cßn cĂŁ mĂ©t sĂš yÕu tĂš khžc ¶nh hâˆ’Ă«ng ¼Õn ¼Æc tÝnh v” hiÖu suÊt cña cžc mÂčng WDMA Ÿn b−íc nh− : Giao thĂžc mÂčng, vÞ trÝ cña cžc bĂ© ¼Öm sĂš liÖu ٦m b¶o tržnh mÊt gĂŁi, mĂžc xuyÂȘn kÂȘnh giĂ·a cžc kÂȘnh WDM v” yÂȘu cÇu Ÿé ĂŠn ¼Þnh b−íc sĂŁng. 2.2.3.1 VÞ trÝ bĂ© ¼Öm trong mÂčng WDMA Ÿn b−íc. Th«ng th−ĂȘng do tÝnh ngÉu nhiÂȘn cña l−u l−üng bÂȘn trong mÂčng nÂȘn xuÊt hiÖn xung Ÿét giĂ·a cžc gĂŁi dĂ· liÖu ŸÄng thĂȘi Âźi ¼Õn cĂŻng mĂ©t nĂłt l” kh«ng thÓ tržnh khĂĄi. Cžc gĂŁi sĂš liÖu xung Ÿét cĂŁ thÓ hoÆc bÞ loÂči bĂĄ hoÆc ¼−üc ¼−a v”o h”ng Ÿßi ¼Ó phžt lÂči sau Ÿã. NÕu gĂŁi tin bÞ loÂči bĂĄ th«ng tin sÏ bÞ mÊt vÜnh viÔn, rĂą r·ng ÂźiÒu Ÿã l” kh«ng thÓ chÊp nhËn ¼−üc trĂ” khi xžc suÊt mÊt gĂŁi tin l” rÊt nhĂĄ trong phÂčm vi cho phÐp. Do vËy bĂ© ¼Öm cÇn thiÕt ph¶i cĂŁ ¼Ó chĂšng lÂči viÖc mÊt gĂŁi dĂ· liÖu. 3*
  • 39. -26- N=∞ ThĂȘi gian Ÿßi (tÝnh theo gĂŁi tin ) 10 H”ng Ÿßi ¼Çu v”o H”ng Ÿßi H”ng Ÿßi ¼Çu ra ¼Çu ra 5 T¶i ρ 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 H×nh 2.9 ThĂȘi gian Ÿßi trung b×nh v” t¶i cho mÂčng ¼Öm ¼Çu ra v” ¼Çu v”o Trong cžc mÂčng WDMA Ÿn b−íc bĂ© ¼Öm cĂŁ thÓ ¼−üc ¼Æt Ă« ¼Çu v”o (bĂ© phžt) hoÆc ¼Çu ra (bĂ© thu) cña hÖ thĂšng. Gi¶ sö cžc bĂ© ¼Öm hoÂčt Ÿéng theo nguyÂȘn lĂœ v”o tr−íc ra tr−íc (FIFO) ¼Æt tÂči mçi nĂłt. §iÒu Ÿã chØ ra r»ng dung l−üng cña mĂ©t hÖ thĂšng ¼Öm ¼Çu v”o vĂ­i N≄ 20 b»ng kho¶ng 58 % dung l−üng hÖ thĂšng ¼Öm ¼Çu ra. NguyÂȘn nh©n gi¶m dung l−üng cña hÖ thĂšng ¼Öm ¼Çu v”o l” do hiÖn t−üng block luĂ„ng dĂ· liÖu (HOL) : Khi tÊt c¶ cžc gĂŁi tin ¼Þnh tuyÕn ¼Õn cĂŻng mĂ©t ¼Çu ra th× lĂłc Ÿã chØ mĂ©t gĂŁi ¼−üc truy nhËp v”o mÂčng trong lĂłc Ÿã cžc gĂŁi tin khžc bÞ giĂ· lÂči trong bĂ© ¼Öm. H×nh 2.9 chØ ra quan hÖ giĂ·a thĂȘi gian Ÿßi v” t¶i cho c¶ hai hÖ thĂšng ¼Öm ¼Çu v”o v” ¼Çu ra.Trong cžc hÖ thĂšng ¼Öm ¼Çu ra, hiÖn t−üng block HOL kh«ng thÓ xuÊt hiÖn do tÊt c¶ cžc gĂŁi tin tÂči ¼Çu cña cžc bĂ© ¼Öm FIFO (Ă« phÝa cžc bĂ© phžt) cĂŁ thÓ tĂč do ¼Þnh tuyÕn ¼Õn cžc nĂłt ¼Ých cña nĂŁ trong khi Ÿã cžc gĂŁi tin ¼−üc ¼Öm trong cžc bĂ© ¼Öm FIFO tÂči ¼Çu thu. CÇn ph¶i chĂł Ăœ l” ¼Ó cĂŁ dung l−üng mÂčng lĂ­n, th× cĂČng cÇn ph¶i cĂŁ thĂȘi gian trÔ rÊt nhĂĄ cĂŻng vĂ­i viÖc giĂ· nguyÂȘn trËt tĂč v”o ra cña cžc gĂŁi tin trong cžc bĂ© ¼Öm FIFO. 2.2.3.2 XuyÂȘn kÂȘnh. MĂ©t vÊn ¼Ò rÊt quan trĂ€ng liÂȘn quan ¼Õn chÊt l−üng cžc mÂčng WDMA l” mĂžc xuyÂȘn kÂȘnh giĂ·a cžc kÂȘnh ghÐp theo b−íc sĂŁng. HiÖn t−üng xuyÂȘn kÂȘnh cĂŁ thÓ ¼−üc ph©n biÖt theo hai loÂči sau:
  • 40. -27- - XuyÂȘn kÂȘnh tuyÕn tÝnh, nguyÂȘn nh©n do cžc ¼Æc tÝnh kh«ng lĂœ tâˆ’Ă«ng cña cžc thiÕt bÞ chĂ€n kÂȘnh. - XuyÂȘn kÂȘnh phi tuyÕn, do hiÖu Ăžng phi tuyÕn trong sĂźi quang hoÆc do hiÖu Ăžng b·o ho” Ÿé tšng Ých trong cžc bĂ© khuyÕch ÂźÂči quang bžn dÉn. XuyÂȘn kÂȘnh tuyÕn tÝnh: LĂča chĂ€n kÂȘnh trong mÂčng WDMA cĂŁ thÓ ¼−üc thĂčc hiÖn b»ng cžch sö dĂŽng hoÆc l” bĂ© lĂ€c quang ÂźiÒu chØnh ¼−üc vĂ­i bĂ© thu tžch sĂŁng trĂčc tiÕp hoÆc l” sö dĂŽng Laze cĂŁ bĂ© dao Ÿéng nĂ©i ÂźiÒu chØnh ¼−üc v” mĂ©t bĂ© lĂ€c ÂźiÖn th«ng d¶i (BPF) trong cžc bĂ© thu tžch sĂŁng kÕt hĂźp. XuyÂȘn kÂȘnh tuyÕn tÝnh phĂŽ thuĂ©c v”o loÂči thiÕt bÞ sö dĂŽng ¼Ó chĂ€n kÂȘnh cĂČng nh− l” kho¶ng cžch giĂ·a cžc kÂȘnh. Trong thĂčc tÕ th× kho¶ng cžch giĂ·a cžc kÂȘnh ¼−üc xžc ¼Þnh b»ng ¼Æc tÝnh cña cžc thiÕt bÞ chĂ€n kÂȘnh v” mĂžc xuyÂȘn ©m cho phÐp. 1 KÂȘnh v1 2 v2 Dao Ÿéng nĂ©i 3 4 vlo vv3 1 TÇn sĂš quang v4 3 H”m truyÒn cña BPF 2 0 4 vlo –v2 v4 –vlo 1 TÇn sĂš ÂźiÖn trung tÇn Vif vlo –v1 v3 –vlo H×nh 2.10 ChĂ€n kÂȘnh trong mÂčng WDMA kÕt hĂźp Trong mÂčng WDMA tžch sĂŁng kÕt hĂźp, viÖc chuyÓn kÂȘnh ¼−üc thĂčc hiÖn b»ng cžch ÂźiÒu chØnh b−íc sĂŁng cña bĂ© dao Ÿéng nĂ©i Laze trong vĂŻng l©n cËn cña kÂȘnh ¼−üc chĂ€n v” sau Ÿã truyÒn tÝn hiÖu ÂźiÖn Ÿ· tžch sĂŁng qua bĂ© lĂ€c BPF ÂźiÒu chØnh cĂš ¼Þnh cĂŁ tÇn sĂš trung t©m b»ng tÇn sĂš trung tÇn IF. XuyÂȘn kÂȘnh tuyÕn tÝnh bÞ ¶nh hâˆ’Ă«ng bĂ«i Ÿé rĂ©ng phĂŠ tÇn sĂš trung tÇn ( ∆v =∆vs + ∆vlo trong Ÿã ∆vs v” ∆vlo l” Ÿé rĂ©ng phĂŠ cña laze phžt v” bĂ© dao Ÿéng nĂ©i t−¬ng Ăžng) v” h”m truyÒn cña bĂ© lĂ€c BPF ÂźiÖn. §é rĂ©ng trung tÇn g©y ra hiÖn t−üng xuyÂȘn ©m cĂŁ thÓ gi¶m nhĂĄ mĂ©t cžch Ÿžng kÓ khi ta chĂ€n ∆v/B <0.1 (trong Ÿã B l” tĂšc Ÿé bÝt tÝn hiÖu). BĂ© lĂ€c ÂźiÖn th«ng gi¶i g©y ra hiÖn t−üng xuyÂȘn kÂȘnh
  • 41. -28- C«ng suÊt mÊt mžt do xuyÂȘn kÂȘnh- db phĂŽ thuĂ©c v”o kiÓu tÝn hiÖu ÂźiÒu chÕ (ASK, PSK, FSK). Th«ng th−ĂȘng kÂȘnh kh«ng ¼−üc chĂ€n m” gÇn nhÊt vĂ­i tÇn sĂš bĂ© dao Ÿéng nĂ©i vlo tÂčo nÂȘn nguĂ„n ¶nh hâˆ’Ă«ng xuyÂȘn kÂȘnh lĂ­n nhÊt. NÕu tÇn sĂš trung t©m cña kÂȘnh kh«ng ¼−üc chĂ€n rÂŹi v”o bÂȘn trong Ÿé rĂ©ng bšng tÇn cña bĂ© lĂ€c BPF th× phÇn c«ng suÊt trong bšng xuÊt hiÖn nh− l” nguĂ„n nhiÔu v” v× vËy l”m tšng mĂžc BER cña kÂȘnh ¼−üc chĂ€n. MĂžc BER cĂŁ thÓ duy tr× Ă« mĂ©t giž trÞ thÝch hĂźp b»ng cžch tšng c«ng suÊt cña tÝn hiÖu. PhÇn c«ng suÊt tšng n”y ¼−üc xem nh− c«ng suÊt bĂŻ mÊt mžt do xuyÂȘn ©m tuyÕn tÝnh g©y ra. H×nh 2.11 chØ ra c«ng suÊt bĂŻ mÊt mžt l” h”m cña Ÿé rĂ©ng kÂȘnh ∆f/B ( trong Ÿã ∆f l” bšng th«ng 3dB cña bĂ© lĂ€c BPF) ŸÚi vĂ­i cžc kiÓu ÂźiÒu chÕ ASK, PSK v” FSK. TĂ” h×nh vÏ ta cĂČng thÊy ¼−üc c«ng suÊt mÊt mžt nhĂĄ kh«ng Ÿžng kÓ d−íi 0.5dB ÂźÂčt ¼−üc trong c¶ ba tr−ĂȘng hĂźp khi m” ∆f ≅ 5B. VĂ­i B= 10 Gbps --> ta cĂŁ ∆f =50 GHz v” 150 nm (20THz) bšng th«ng cho phÐp cña sĂźi quang quanh b−íc sĂŁng 1.5 ”m cĂŁ kh¶ nšng cung cÊp 400 kÂȘnh. 3 ASK 2 PSK FSK 1 0 2 4 5 6 8 10 ∆f/B H×nh 2.11 MÊt mžt c«ng suÊt do xuyÂȘn kÂȘnh trong bĂ© tžch sĂŁng quang. XuyÂȘn kÂȘnh phi tuyÕn: PhÇn lĂ­n ¶nh hâˆ’Ă«ng phi tuyÕn trong sĂźi quang x¶y ra khi sö dĂŽng nguĂ„n quang cĂŁ c«ng suÊt lĂ­n v” sö dĂŽng nhiÒu kÂȘnh b−íc sĂŁng khžc nhau. XuyÂȘn kÂȘnh phi tuyÕn l” do cžc hiÖu Ăžng phi tuyÕn g©y nÂȘn cĂŁ thÓ chia l”m hai loÂči:
  • 42. -29- C«ng suÊt cĂčc ÂźÂči trÂȘn kÂȘnh ( mW) LoÂči thĂž nhÊt xuÊt hiÖn do ¶nh hâˆ’Ă«ng cña hiÖu Ăžng tžn xÂč trong m«i tr−ĂȘng sĂźi quang do tžc Ÿéng cña sĂŁng žnh sžng vĂ­i cžc phonon (dao Ÿéng cña ph©n tö) trong m«i tr−ĂȘng silica. Hai hiÖu Ăžng chÝnh cña loÂči n”y l”: Tžn xÂč Raman kÝch thÝch (SRS) v” tžn xÂč Brillouin kÝch thÝch (SBS). LoÂči thĂž hai xuÊt hiÖn do sĂč phĂŽ thuĂ©c cña chiÕt suÊt v”o c«ng suÊt quang. LoÂči n”y gĂ„m cĂŁ cžc hiÖu Ăžng: TĂč ÂźiÒu chÕ pha (SPM), ÂźiÒu chÕ pha chÐo (XPM), trĂ©n bĂšn sĂŁng (FWM). H×nh 2.12 tr×nh b”y ¶nh hâˆ’Ă«ng cña hiÖu Ăžng phi tuyÕn lÂȘn mÂčng WDMA. 1000 Raman 100 XPM 10 λ = 1.55”m α = 0.2 dB/km Leff = 22 km ∆v=10 GHz Aeff = 5.10-7 cm2 Brillouin 1 FWM 0.1 1 10 100 1000 SĂš kÂȘnh N H×nh 2.12 Quan hÖ giĂ·a c«ng suÊt cĂčc ÂźÂči trÂȘn kÂȘnh v” sĂš kÂȘnh cho 4 ¶nh hâˆ’Ă«ng phi tuyÕn chÝnh trong mÂčng WDMA. TĂ” h×nh vÏ ta thÊy ¶nh hâˆ’Ă«ng cña hiÖn t−üng phi tuyÕn lÂȘn cžc hÖ thĂšng th«ng tin quang Âźa kÂȘnh l”m giĂ­i hÂčn c«ng suÊt trong kho¶ng tĂ” v”i mW ¼Õn 100 mW. ¶nh hâˆ’Ă«ng n”y cßn phĂŽ thuĂ©c v”o sĂš kÂȘnh N. Khi sĂš kÂȘnh nhĂĄ N ≀ 10 th× ¶nh hâˆ’Ă«ng cña SBS v” FWM trĂ©i hÂŹn, ŸÚi N>10 th× XPM trĂ« nÂȘn trĂ©i hÂŹn v” cuĂši cĂŻng SRS trĂ« nÂȘn l” yÕu tĂš giĂ­i hÂčn chÝnh khi (N ≄ 500). 2.3 MÂčng WDMA Âźa b−íc. 2.3.1 Khži niÖm chung vÒ mÂčng WDMA Âźa b−íc. Khži niÖm cÂŹ b¶n vÒ mÂčng WDMA Âźa b−íc ¼−üc tr×nh b”y Ă« h×nh vÏ 2.13 vĂ­i mÂčng h×nh sao 8 nĂłt. Trong cÊu h×nh mçi nĂłt cĂŁ hai bĂ© phžt, hai bĂ© thu kÕt nĂši th«ng qua coupler h×nh sao NxN. MÂčng n”y cĂŁ ¼Æc ÂźiÓm l” hai
  • 43. -30- b−íc sĂŁng phžt cña cĂŻng mĂ©t nĂłt chØ cĂŁ thÓ thu ¼−üc b»ng hai nĂłt khžc. NĂŁi cžch khžc, mÆc dĂŻ cžc kÂȘnh tÂči cžc b−íc sĂŁng riÂȘng l” qu¶ng bž nh−ng chØ cžc kÕt nĂši ÂźiÓm tĂ­i ÂźiÓm gžn cĂš ¼Þnh cĂŁ thÓ ¼−üc hç trĂź bÂȘn trong mÂčng. V× mçi nĂłt phžt ¼−üc kÕt nĂši tĂ­i mĂ©t nĂłt thu khžc nhau do Ÿã kÕt nĂši tĂ” bÊt kĂș mĂ©t nĂłt xžc ¼Þnh n”o tĂ­i mĂ©t nĂłt bÊt kĂș khžc cĂŁ thÓ thĂčc hiÖn b»ng cžch cho phÐp phžt lÂči qua mĂ©t hoÆc nhiÒu nĂłt trung gian. NĂłt 1 T NĂłt 2 R T λ1λ2 R NĂłt 8 λ3 λ4 λ4λ8 T λ9λ13 λ10λ1 λ15λ1 NĂłt 3 Coupler h×nh sao NxN λ3 λ7 R λ11λ1 λ2 λ6 R λ7 λ8 NĂłt 7 λ1λ5 R T T λ5λ6 λ13λ1 T R λ11λ1 R NĂłt 6 NĂłt 4 λ9λ10 λ12λ1 NĂłt 5 T T R CÊu trĂłc nĂłt 5 Splitter Rx O/E Coupler λ5 λ1 λ9 λ10 Tx E/O ChuyÓn mÂčch ÂźiÖn tö Tx v” Rx H×nh 2.13 CÊu trĂłc mÂčng Âźa b−íc WDMA h×nh sao 8 nĂłt.
  • 44. -31- Gi¶ sö nĂłt 2 muĂšn göi mĂ©t gĂŁi tin tĂ­i nĂłt 7. NĂłt 2 cĂŁ thÓ sö dĂŽng mĂ©t trong hai b−íc sĂŁng λ3 hoÆc λ4 ¼Ó phžt. V× tĂ” nĂłt 2 ¼Õn nĂłt 7 cĂŁ mĂ©t kÕt nĂši trĂčc tiÕp trÂȘn b−íc sĂŁng λ3 , nÂȘn b−íc sĂŁng λ3 trÂȘn nĂłt 2 sÏ ¼−üc sö dĂŽng ¼Ó truyÒn cžc gĂŁi tin cña nĂŁ tĂ­i nĂłt 7. ViÖc quyÕt ¼Þnh xem nĂłt sÏ truyÒn gĂŁi tin trÂȘn b−íc sĂŁng n”o dĂča trÂȘn viÖc sŸp xÕp ¼Þa chØ ¼Ých vĂ­i cžc cĂŠng ra, ÂźiÒu n”y cĂŁ thÓ thĂčc hiÖn ¼−üc dĂča trÂȘn hoÆc l” b¶ng tra cĂžu phÇn cĂžng hoÆc l” b»ng mÂčch logic thĂčc hiÖn cžc thuËt tožn ¼Þnh tuyÕn ¼Æc biÖt. Tr−ĂȘng hĂźp nĂłt 1 muĂšn truyÒn gĂŁi tin ¼Õn nĂłt 3 nh−ng kh«ng cĂŁ kÕt nĂši trĂčc tiÕp giĂ·a hai nĂłt n”y nÂȘn gĂŁi tin n”y ph¶i chuyÓn qua mĂ©t v”i nĂłt trung gian. LĂłc Ÿã ¼Ó truyÒn gĂŁi tin giĂ·a nĂłt 1 ¼Õn nĂłt 3 th× ph¶i sö dĂŽng b−íc sĂŁng λ2 ¼Ó truyÒn tĂ” nĂłt 1 ¼Õn nĂłt 6 sau Ÿã nĂłt 6 sö dĂŽng b−íc sĂŁng λ11 ¼Ó phžt lÂči cho nĂłt 3. MÆt khžc nÕu sö dĂŽng b−íc sĂŁng λ1 ¼Ó truyÒn tĂ” nĂłt 1 th× ¼Ó ¼Õn ¼−üc nĂłt 3 ph¶i th«ng qua cžc b−íc ( 1λ1→ nĂłt 5 λ10→ nĂłt 2 λ4→ nĂłt 8 λ15→ nĂłt 3). MÆc dĂŻ khi sĂš nĂłt cña mÂčng tšng th× lĂłc Ÿã kh¶ nšng trÔ mÂčng l” lĂ­n v” chÊt l−üng cña tuyÕn l” thÊp, tuy nhiÂȘn cĂŁ nhiÒu ¼−ĂȘng Âźi khžc nhau nÂȘn cĂŁ thÓ khai thžc ¼Ó tržnh ¼−üc cžc tŸc nghÏn cĂŽc bĂ© tĂ”ng ¼−ĂȘng hoÆc l” khi x¶y ra hĂĄng hĂŁc nĂłt mÂčng hoÆc ŸÞt tĂ”ng tuyÕn riÂȘng. MĂ©t −u ÂźiÓm khžc nĂ·a cña mÂčng Âźa b−íc so vĂ­i mÂčng Ÿn b−íc l” kh«ng cÇn ¼ßi hĂĄi kÂȘnh ÂźiÒu khiÓn nĂ·a. ThĂčc tÕ, mçi nĂłt mÂčng phĂŽc vĂŽ nh− l” mĂ©t trÂčm lÆp tÝch cĂčc v” cžc thiÕt bÞ sÏ cĂŁ nhiÖm vĂŽ nhËn gĂŁi tin d”nh cho nĂŁ hoÆc chung chuyÓn nĂŁ ¼Õn mĂ©t nĂłt khžc. 2.3.2 §Æc ÂźiÓm cña mÂčng WDMA Âźa b−íc * Kh¶ nšng kÕt nĂši giĂ·a cžc nĂłt. Kh¶ nšng kÕt nĂši giĂ·a cžc nĂłt trong mÂčng quang Âźa b−íc cĂŁ thÓ thĂčc hiÖn b»ng nhiÒu cžch khžc nhau. H×nh 2.14 minh hoÂč biÓu ŸÄ kÕt nĂši trĂčc tiÕp t−¬ng Ăžng vĂ­i mÂčng Âźa chÆng h×nh sao 8 nĂłt. Trong Ÿã cžc mĂČi tÂȘn tĂ” mçi nĂłt truyÒn mĂ©t b−íc sĂŁng riÂȘng trĂčc tiÕp tĂ­i tÊt c¶ cžc nĂłt cĂŁ kh¶ nšng nhËn b−íc sĂŁng Ÿã. §Ó tĂŠng qužt ta xÐt mçi nĂłt mÂčng cĂŁ p ¼Çu phžt v” p ¼Çu thu cĂš ¼Þnh. NÕu biÓu diÔn hmax l” sĂš chÆng cĂčc ÂźÂči tĂ” mĂ©t nĂłt nguĂ„n tĂ­i nĂłt ¼Ých xžc ¼Þnh (Ÿ«i khi hmax ÂźĂčÂŹc gĂ€i l” ¼−ĂȘng kÝnh cña biÓu ŸÄ trĂčc tiÕp) th× bÊt ÂźÂŒng thĂžc sau l” lu«n lu«n Ÿóng. p hmax +1 − 1 (p≄ 2) 2.6 p −1 DÊu b»ng trong biÓu thĂžc trÂȘn t−¬ng Ăžng vĂ­i giĂ­i hÂčn Moore v” nĂŁ l” giĂ­i hÂčn trÂȘn cña sĂš nĂłt mÂčng cĂčc ÂźÂči Nmax vĂ­i mĂ©t bžn kÝnh hmax cho tr−íc. N ≀ 1 + p + p 2 + .... + p hmax =
  • 45. -32- Tuy nhiÂȘn giĂ­i hÂčn Moore l” kh«ng ho”n to”n Ÿóng ngoÂči trĂ” tr−ĂȘng hĂźp ¼Æc biÖt p =N- 1. §Ó khŸc phĂŽc vÊn ¼Ò n”y ng−ĂȘi ta Ÿ· ¼−a ra biÓu ŸÄ kÕt nĂši trĂčc tiÕp ShuffleNet. λ1 NĂłt 1 λ9 NĂłt 5 λ2 NĂłt 1 λ10 λ13 NĂłt 2 λ3 λ5 NĂłt 6 NĂłt 2 λ6 λ11 NĂłt 3 λ4 NĂłt 7 λ7 NĂłt 4 λ14 NĂłt3 λ12 λ15 λ8 NĂłt 8 λ16 NĂłt 4 H×nh 2.14 BiÓu ŸÄ kÕt nĂši trĂčc tiÕp Shufflenet mÂčng Âźa b−íc h×nh sao 8 nĂłt BiÓu ŸÄ ShuffleNet: BiÓu ŸÄ trĂčc tiÕp Shufflenet ¼−üc x©y dĂčng nÂȘn tĂ” N = kpk (k = 1,2,......) nĂłt trong Ÿã k l” sĂš cĂ©t, pk l” sĂš nĂłt trong mçi cĂ©t : VÝ dĂŽ mÂčng 8 nĂłt Ă« trÂȘn ta cĂŁ (k=2, p=2) v” mÂčng 18 nĂłt ta cĂŁ thÓ biÓu diÔn d−íi dÂčng (k=2, p=3). Trong biÓu ŸÄ trĂčc tiÕp (p, k) mçi nĂłt cĂŁ p cung Âźi v”o v” p cung Âźi ra. TĂŠng to”n bĂ© cžc nĂłt ta cĂŁ k.pk + 1 cung v” nh− vËy cĂČng t−¬ng ¼−¬ng vĂ­i sĂš b−íc sĂŁng khžc nhau ¼−üc sö dĂŽng trong mÂčng. TĂ” mĂ©t nĂłt bÊt kĂș trong cĂ©t bÊt kĂș, ¼Ó gi¶i thÝch ta chĂ€n cĂ©t 1, cĂŁ thÓ Âźi ¼Õn p nĂłt khžc chØ qua 1 b−íc, nÕu qua 2 b−íc th× nĂŁ Âźi ¼Õn thÂȘm ¼−üc p2 nĂłt, v” tiÕp tĂŽc nh− vËy ¼Õn pk –1 nĂłt cßn lÂči cña cĂ©t gĂšc. TĂ” Ÿã, bÊt cĂž nĂłt n”o kh«ng kÕt nĂši ¼−üc ngay trong l−üt thĂž nhÊt th× sÏ kÕt nĂši ¼−üc trong l−üt thĂž hai (gi¶ thiÕt l” thuËt tožn ¼Þnh tuyÕn sÏ chØ ¼−ĂȘng kÕt nĂši sao cho Ÿé trÔ trong mÂčng l” nhĂĄ nhÊt tĂžc l” kÕt nĂši hai nĂłt vĂ­i sĂš b−íc Ýt nhÊt). B−íc ¼Çu trong l−üt thĂž 2 sÏ cĂŁ
  • 46. -33- thÂȘm (pk –p) nĂłt m” tÝn hiÖu cĂŁ thÓ ¼Õn bĂ«i v× Ÿ· cĂŁ p nĂłt cña cĂ©t thĂž 2 tÝn hiÖu Ÿ· cĂŁ thÓ ¼Õn ¼−üc ngay trong l−üt ¼Çu, t−¬ng tĂč nh− vËy ta cĂŁ sĂš nĂłt m” tÝn hiÖu cĂŁ thÓ Âźi ¼Õn tĂ” mĂ©t nĂłt nguĂ„n sau khi qua h b−íc nh− sau: B¶ng 2.1 : Quan hÖ giĂ·a sĂš nĂłt mÂčng (N) v” sĂš b−íc (h) xuÊt phžt tĂ” mĂ©t nĂłt nguĂ„n trong gi¶n ŸÄ ShuffleNet (p,k) SĂš b−íc (h) 1 2 . . k-1 K k+1 k+2 . . 2k-1 SĂš nĂłt (N) P p2 pk-1 pk –1 pk –p pk –p2 pk –pk-1 TĂ” b¶ng trÂȘn ta thÊy sĂš chÆng cĂčc ÂźÂči ¼−üc giĂ­i hÂčn l” hmax =2k-1, do vËy sĂš nĂłt cĂčc ÂźÂči trong biÓu ŸÄ ShuffleNet (p,k) ¼−üc biÓu diÔn nh− sau: 1 N max = ( h max + 1 ) p h max + 1 2.7 2 * §é trÔ gĂŁi trung b×nh. MĂ©t tham sĂš quan trĂ€ng trong viÖc Ÿžnh giž biÓu ŸÄ shuffleNet (p,k) l” Ÿé trÔ trung b×nh cña gĂŁi tin Âźi qua mÂčng . §é trÔ trung b×nh D v” sĂš b−íc ___ __ trung b×nh h cĂŁ quan hÖ nh− sau: __ D = __ h * L V 2.8 Trong Ÿã L l” kho¶ng cžch trung b×nh giĂ·a cžc nĂłt v” v l” vËn tĂšc lan truyÒn trong sĂźi quang (v=c/n). L−u Ăœ c«ng thĂžc trÂȘn kh«ng tÝnh ¼Õn phÇn trÔ phĂŽ cĂŁ thÓ xuÊt hiÖn do xö lĂœ th«ng tin m”o ¼Çu hoÆc Ă« bĂ© ¼Öm dĂ· liÖu trong cžc nĂłt. * TÝnh tožn th«ng l−üng qua mçi nĂłt.
  • 47. -34- TĂ” b¶ng 2.1 ta thÊy sĂš b−íc trung b×nh giĂ·a hai nĂłt mÂčng ngÉu nhiÂȘn ¼−üc biÓu diÔn nh− sau: 1 K −1 j k −1 h= {∑ jp + ∑ (k + j )( p k − p j )} N − 1 j =1 j =0 2.9 VĂ­i N= kpk ph−¬ng tr×nh (2.9) trÂȘn ¼−üc viÕt lÂči nh− sau: kp k ( 3 k − 1)( p − 1) − 2 k ( p k − 1) h = 2 ( p − 1)( kp k − 1) 2.10 B¶ng 2.2 cung cÊp mĂ©t v”i th«ng sĂš ÂźÂči diÖn cho biÓu ŸÄ Shufflenet (p,k) v” giĂ­i hÂčn Moore. Do l” mÂčng Âźa chÆng nÂȘn chØ cĂŁ mĂ©t phÇn dung l−üng B cña tuyÕn l” thĂčc sĂč sö dĂŽng ¼Ó mang l−u l−üng ¼−a ra ngay tĂ” lÇn ¼Çu (l−u l−üng mĂ­i ¼Õn). Trong khi Ÿã phÇn dung l−üng cßn lÂči cña tuyÕn mang l−u l−üng chuyÓn tiÕp. NĂŁi cžch khžc mçi chÆng dĂŻng mĂ©t phÇn nhÊt ¼Þnh trong to”n bĂ© tĂšc Ÿé cña mÂčng, m” tĂšc Ÿé n”y b»ng tÝch cña cžc kÂȘnh WDM (kpk +1) nh©n vĂ­i tĂšc Ÿé bit trÂȘn mĂ©t kÂȘnh. Gi¶ thiÕt l−u l−üng l” ŸÄng nhÊt v” sö dĂŽng thuËt tožn ¼Þnh tuyÕn c©n b»ng l−u l−üng t¶i trÂȘn cžc kÂȘnh WDM th× th«ng suÊt cña mÂčng ¼−üc tÝnh theo 2.11. kp k +1 * B S = h 2.11 B¶ng 2.2. MĂ©t sĂš th«ng sĂš ÂźÂči diÖn biÓu ŸÄ ShuffleNet. GiĂ­i hÂčn Moore P hmax 2 3 3 3 2 5 3 5 4 5 6 5 8 5 Nmax 15 40 63 364 1,365 9,131 37,449 ShuffleNet k 2 2 3 3 3 3 3 N 8 18 24 81 192 684 1,536 h 2.0 2.2 3.3 3.6 3.7 3.8 3.9 TĂ” ph−¬ng tr×nh 2.11 ta thÊy, nÕu sĂš gĂŁi tin l−u chuyÓn trong mÂčng tšng thËm chÝ ¼Õn giž trÞ kpk+1 gĂŁi th× trung b×nh chØ cĂŁ 1 / h gĂŁi tin tÂčo ra tĂ” l−u
  • 48. -35- l−üng ¼−a ra lÇn ¼Çu. CuĂši cĂŻng th«ng l−üng lĂ­n nhÊt trÂȘn mĂ©t nĂłt ¼−üc rĂłt ra tĂ” viÖc kÕt hĂźp cžc biÓu thĂžc 2.10 v” 2.11 ta thu ¼−üc biÓu thĂžc 2.12 : S 2 p ( p − 1)( kp k − 1) B = N kp k ( p − 1)( 3 k − 1) − 2 k ( p k − 1) 2.12 H×nh 2.15 biÓu diÔn th«ng l−üng lĂ­n nhÊt qua mĂ©t nĂłt cĂŁ thÓ ÂźÂčt ¼−üc vĂ­i cžc giž trÞ p khžc nhau tÝnh tožn tĂ” ph−¬ng tr×nh 2.12. TĂ” ŸÄ thÞ ta thÊy vĂ­i N=1000 v” B =1Gbps, p=2 chÂŒng hÂčn th× th«ng l−üng to”n bĂ© cña mÂčng cĂŁ thÓ ÂźÂčt 200 Gbps vĂ­i 200Mbps l−u l−üng ¼−a ra lÇn ¼Çu tĂ” mçi nĂłt. KÕt qu¶ trÂȘn chØ Ÿóng khi gi¶ thiÕt l−u l−üng ¼−a ra l” ŸÄng nhÊt cho tÊt c¶ cžc tuyÕn shufflenet. Nh−ng trong thĂčc tÕ, t¶i ¼−a ra thay ŸÊi bÊt kĂș kh«ng ŸÄng nhÊt. PhĂŽ thuĂ©c v”o thuËt tožn ¼Þnh tuyÕn ¼−üc sö dĂŽng th× th«ng l−üng qua mĂ©t nĂłt mÂčng vĂ­i l−u l−üng kh«ng ŸÄng nhÊt bÞ gi¶m vĂ­i hÖ sĂš tĂ” 0.3 ¼Õn 0.5 so vĂ­i th«ng l−üng khi l−u l−üng ŸÄng nhÊt. ViÖc sö dĂŽng cžc bĂ© thu phžt thay ŸÊi ÂźĂčÂŹc TT, TR cho phÐp viÖc kÕt nĂši thay ŸÊi phĂŻ hĂźp vĂ­i sĂč thay ŸÊi cña l−u l−üng (hoÆc khi mÂčng bÞ hĂĄng hĂŁc). p Th«ng l−üng trÂȘn nĂłt ( Mbps) 10,000 2 4 5 6 7 8 3 1000 100 MÂčng Âźa kÂȘnh MÂčng Ÿn kÂȘnh 10 10 TĂšc Ÿé truyÒn dÉn 1 Gbps 0.1 0.1 10 100 1000 SĂš nĂłt mÂčng 10000 H×nh 2.15 BiÓu diÔn th«ng l−üng trÂȘn mĂ©t nĂłt, sĂš nĂłt N cho mÂčng WDMA shuffleNet
  • 49. -36- 2.4 Ăžng dĂŽng mÂčng kĂŒ thuËt Âźa truy nhËp WDMA. 2.4. 1 MÂčng WDMA Ÿn b−íc. §· cĂŁ rÊt nhiÒu mÂčng WDMA Ÿn b−íc ¼−üc thiÕt kÕ v” giĂ­i thiÖu trong cžc phßng thÝ nghiÖm cĂČng nh− trong thĂčc tÕ. Cžc lÜnh vĂčc Ăžng dĂŽng cña nĂŁ rÊt Âźa dÂčng: - MÂčng quang thĂŽ Ÿéng WDMA tĂšc Ÿé cao. - MÂčng LAN bšng th«ng cao ; mÂčng MAN & cžc mÂčng diÖn rĂ©ng WANs. - L” nÒn t¶ng cña cžc bĂ© chuyÓn mÂčch gĂŁi v” cžc bĂ© kÕt nĂši tĂšc Ÿé cao cña cžc bĂ© Âźa xö lĂœ v” bĂ© nhĂ­. 2.4.1.1 MÂčng LAMBDANET. Do phßng thÝ nghiÖm Bellcore phžt triÓn. CÊu trĂłc ¼−üc chØ ra trÂȘn h×nh 2.16, Ÿ©y l” kiÓu FT – FRn mÂčng qu¶ng bž v” lĂča chĂ€n. MÂčng cĂŁ 18 nĂłt, mçi nĂłt trang bÞ mĂ©t bĂ© phžt cĂš ¼Þnh sö dĂŽng ÂźiĂšt laze ph¶n hĂ„i ph©n bĂš (DFB) Ÿn tÇn phžt xÂč trong kho¶ng 1,527 nm ¼Õn 1,561 nm , vĂ­i Ÿé ph©n cžch kÂȘnh l” 2 nm v” 18 bĂ© thu. TÂči mçi nĂłt thu sö dĂŽng cžch tö ph©n kÂȘnh ¼Ó tžch cžc kÂȘnh quang riÂȘng rÏ rĂ„i chuyÓn ŸÊi sang dÂčng tÝn hiÖu ÂźiÖn t−¬ng Ăžng b»ng cžc ÂźiĂšt tžch sĂŁng. λ1 Giao diÖn ÂźiÖn NĂłt N Tx -λ1 Cžc bĂ© thu BĂ© tžch kÂȘnh Coupler MxM NĂłt 4 ÎŁ λi NĂłt 1 NĂłt 3 λ2 Giao diÖn ÂźiÖn Tx -λ2 Cžc bĂ© thu BĂ© tžch kÂȘnh ÎŁ λi i = 1 tĂ­i N NĂłt 2
  • 50. -37- H×nh 2.16 CÊu trĂłc mÂčng Lambdanet. §Ó mçi nĂłt cĂŁ thÓ truyÒn ŸÄng thĂȘi tĂ­i cžc nĂłt khžc ng−ĂȘi ta dĂŻng kĂŒ thuËt TDM trÂȘn mçi b−íc sĂŁng. Khung TDM chĂža 18 khe thĂȘi gian v” 01 thÎ ŸÄng bĂ©, mçi khe thĂȘi gian Ÿ· ¼−üc cÊp phžt dĂč ¼Þnh tr−íc cho mĂ©t nĂłt. V× vËy khe thĂž i cña khung TDM truyÒn trÂȘn b−íc sĂŁng λj cĂŁ chĂža luĂ„ng bÝt th«ng tin tĂ” nĂłt j ¼Õn nĂłt i. Do Ÿã mçi nĂłt cĂŁ thÓ nhËn v” sö lĂœ mĂ©t cžch kh«ng ŸÄng bĂ© v” song song ¼−ĂȘng truyÒn tĂ” cžc nĂłt khžc. NhĂȘ cÊu trĂłc lai ghÐp “b−íc sĂŁng - thĂȘi gian” nÂȘn loÂči bĂĄ ¼−üc ho”n to”n xung Ÿét dĂ· liÖu trong mÂčng. Ngo”i ra mÂčng Lambdanet l” mÂčng xÕp h”ng Ÿßi ¼Çu ra, do vËy dung l−üng cña nĂŁ vÒ cÂŹ b¶n ¼−üc xžc ¼Þnh b»ng sĂš b−íc sĂŁng v” tĂšc Ÿé mçi kÂȘnh trong mÂčng. Trong thĂčc tÕ ng−ĂȘi ta Ÿ· thiÕt kÕ mÂčng cĂŁ dung l−üng 27 GHz sö dĂŽng 18 kÂȘnh b−íc sĂŁng, mçi kÂȘnh cĂŁ tĂšc Ÿé 1.5 GHz trÂȘn kho¶ng cžch truyÒn dÉn 57,8 km kĂœ hiÖu (Lambdanet 1.5 Gbps , 18λ, 57.8 km) v” mÂčng ( Lambdanet 2 Gb/s ,16λ, 40 km ) . 2.4.1.2 MÂčng RAINBOW. MÂčng sö dĂŽng coupler h×nh sao 32x32. Mçi nĂłt mÂčng sö dĂŽng 01 bĂ© phžt cĂš ¼Þnh v” 01 bĂ© thu ÂźiÒu chØnh ¼−üc (FT-TR), tÂči mçi bĂ© thu sö dĂŽng bĂ© lĂ€c thay ŸÊi ¼−üc Fabry –Perot vĂ­i tĂšc Ÿé ÂźiÒu chØnh cĂŹ mili gi©y. RAINBOW ¼−üc thiÕt kÕ Ăžng dĂŽng cho mÂčng MAN chuyÓn mÂčch kÂȘnh vĂ­i bžn kÝnh tĂ­i 50 km. TĂšc Ÿé truyÒn dÉn cho mçi nĂłt v”o kho¶ng 300 Mbps cho RAINBOW I v” RAINBOW II tĂšc Ÿé nĂłt cĂŁ thÓ ÂźÂčt ¼Õn 1Gbps. Trong mÂčng RAINBOW giao thĂžc yÂȘu cÇu ¼Ó thiÕt lËp v” ngŸt kÕt nĂši qua mÂčng sö dĂŽng kiÓu xŸp xÕp t×m kiÕm vßng trßn. B¶n chÊt hoÂčt Ÿéng cña giao thĂžc n”y cĂŁ thÓ ¼−üc hiÓu nh− sau: Gi¶ sö nĂłt A muĂšn thiÕt lËp kÕt nĂši hai h−íng ¼Õn nĂłt B. NĂłt A bŸt ¼Çu b»ng viÖc phžt yÂȘu cÇu kÕt nĂši mĂ©t cžch lÆp lÂči trÂȘn b−íc sĂŁng λA. §Äng thĂȘi nĂłt A ÂźiÒu chØnh bĂ© thu cña nĂŁ trÂȘn b−íc sĂŁng λB l” b−íc sĂŁng cña bĂ© thu cña nĂłt B. YÂȘu cÇu kÕt nĂši trÂȘn b−íc sĂŁng λA chĂža th«ng tin nguĂ„n (nĂłt A) v” ¼Þa chØ ¼Ých (nĂłt B) ¼−üc qu¶ng bž tĂ­i tÊt c¶ cžc nĂłt b»ng bĂ© ghÐp h×nh sao NxN. NÕu nĂłt ¼Ých B ch−a sÂœn s”ng thiÕt lËp kÕt nĂši vĂ­i cžc nĂłt khžc. NĂŁ quÐt bĂ© lĂ€c quang cña nĂŁ trÂȘn to”n bĂ© d¶i cžc b−íc sĂŁng cña bĂ© thu cho ¼Õn khi yÂȘu cÇu kÕt nĂši ¼−üc xžc Âźinh. Khi xžc ¼Þnh ¼−üc yÂȘu cÇu kÕt nĂši bĂ© lĂ€c quang sÏ khož b−íc sĂŁng λA v” mĂ©t b¶n tin chÊp nhËn kÕt nĂši ¼−üc göi lÆp lÂči nhiÒu lÇn trÂȘn b−íc sĂŁng λB. KÕt nĂši hai chiÒu giĂ·a nĂłt A v” B ¼−üc sau Ÿã
  • 51. -38- ¼−üc thiÕt lËp kÓ tĂ” khi hai nĂłt cĂŁ bĂ© lĂ€c quang cña chĂłng ÂźiÒu chØnh ¼Õn chÝnh xžc b−íc sĂŁng. KÕt nĂši ¼−üc gi¶i phĂŁng nÕu kh«ng nhËn ¼−üc Ÿ÷ liÖu trong mĂ©t kho¶ng chu kĂș Ÿ· ¼Þnh tr−íc. 2.4.1.3 FOX - BĂ© kÕt nĂši chÐo quang tĂšc Ÿé cao. FOX ¼−üc ¼Ò xuÊt cho cžc Ăžng dĂŽng kÕt nĂši cžc bĂ© vi sö lĂœ chia sÎ bĂ© nhĂ­ trong cžc hÖ thĂšng mžy tÝnh sö lĂœ song song. Tuy nhiÂȘn nĂŁ cĂŁ thÓ ¼−üc žp dĂŽng trong lÜnh vĂčc chuyÓn mÂčch quang phĂŽc vĂŽ mÂčng viÔn th«ng. CÊu trĂłc cÂŹ b¶n cña FOX ¼−üc chØ ra trong h×nh 2.17. HÖ thĂšng sö dĂŽng hai mÂčng h×nh sao NxN kÕt nĂši vĂ­i nhau: MĂ©t cho chuyÓn t¶i cžc gĂŁi dĂ· liÖu, mĂ©t cho chuyÓn t¶i th«ng tin ÂźiÒu khiÓn. C¶ hai mÂčng ¼Òu sö dĂŽng cÊu trĂłc phžt ÂźiÒu chØnh ¼−üc – thu cĂš ¼Þnh (mÂčng “qu¶ng bž - v” - lĂča chĂ€n” cÊu trĂłc TT-FR ). FOX dĂča trÂȘn lËp luËn l−u l−üng ŸÄng nhÊt do Ÿã chØ cĂŁ mĂ©t xžc suÊt nhĂĄ m” hÂŹn mĂ©t gĂŁi sĂš liÖu dĂč ¼Þnh ¼Õn cĂŻng ¼Çu ra tÂči cĂŻng thĂȘi ÂźiÓm. NÕu xuÊt hiÖn xung Ÿét tÂči mĂ©t cĂŠng ra th× gĂŁi tin ¼−üc truyÒn lÂči theo mĂ©t thuËt tožn riÂȘng cho tĂ­i khi thu ¼−üc th”nh c«ng. HÖ thĂšng FOX l” hÖ thĂšng ¼Çu tiÂȘn ¼ßi hĂĄi cžc ÂźiĂšt laze ÂźiÒu chØnh vĂ­i tĂšc Ÿé cao cĂŹ nano gi©y ¼Ó thĂčc hiÖn chuyÓn mÂčch cžc gĂŁi tin ngŸn. O/E §Öm v” ÂźiÒu khiÓn TT 1 1 T1 §Çu v”o quang #1 Nx N Star coupler 2 Ra trung kÕ quang # 2 FR 2 E/O R2 N N 1 FR R1 TrÂčng thži cĂŠng ra 1 TT Nx N Star coupler 2 T2 2 N H×nh 2.17 CÊu trĂłc cÂŹ b¶n cña mÂčng FOX. N
  • 52. -39- 2.4.1.4 HYPASS (High performance packet switch system). Dßng ÂźiÒu chØnh TT O/E 1 §Öm v” ÂźiÒu khiÓn 1 T1 §Çu v”o quang #1 Nx N Star coupler 2 Ra trung kÕ quang # 2 FR 2 R2 E/O N TÂčo tÝn hiÖu thšm dß trÂčng thži cĂŠng N R1 1 1 Nx N Star coupler TR 2 T2 FT 2 N N H×nh 2.18 CÊu trĂłc mÂčng WDMA –Hypass HÖ thĂšng chuyÓn mÂčch gĂŁi hiÖu suÊt cao HYPASS l” mĂ« rĂ©ng cña FOX, tuy nhiÂȘn cĂŁ mĂ©t sĂš thay ŸÊi. H×nh 2.18 chØ ra cÊu trĂłc cña nĂŁ. VÒ cÂŹ b¶n vÉn sö dĂŽng 02 bĂ© coupler h×nh sao NxN: MĂ©t ¼Ó chuyÒn t¶i dĂ· liÖu, mĂ©t ¼Ó chuyÓn t¶i th«ng tin ÂźiÒu khiÓn. MÂčng chuyÓn t¶i dĂ· liÖu sö dĂŽng cÊu trĂłc phžt ÂźiÒu chØnh ¼−üc thu cĂš ¼Þnh (TT-FR) ng−üc lÂči mÂčng ÂźiÒu khiÓn sö dĂŽng cÊu trĂłc phžt cĂš ¼Þnh thu ÂźiÒu chØnh ¼−üc(FT-TR). HoÂčt Ÿéng cña HYPASS dĂč trÂȘn nguyÂȘn tŸc xÕp h”ng ¼Çu v”o/ ÂźiÒu khiÓn ¼−üc ¼Çu ra. NĂŁi cžch khžc l” ÂźiÒu khiÓn cžc cĂŠng ra khi cžc cĂŠng v”o ¼−üc phÐp truyÒn. Tr−íc hÕt l” biÕn ŸÊi cžc gĂŁi dĂ· liÖu ¼Õn cĂŠng v”o th”nh dÂčng tÝn hiÖu ÂźiÖn v” l−u trĂ· tÂčm thĂȘi trong bĂ© ¼Öm ¼Çu v”o. Gi¶i m· gĂŁi tin tiÂȘu ¼Ò chĂža ¼Þa chØ ¼Ých ¼Õn v” bĂ© phžt thay ŸÊi ¼−üc tÂči cĂŠng v”o cña mÂčng chuyÓn t¶i dĂ· liÖu ¼−üc chuyÓn sang b−íc sĂŁng t−¬ng Ăžng vĂ­i ¼Þa chØ cña cĂŠng ra. Cžc gĂŁi dĂ· liÖu ¼−üc l−u trĂ· chĂȘ trong bĂ© ¼Öm ¼Çu v”o cho tĂ­i khi nhËn ¼−üc tÝn hiÖu thšm dß ¼−üc phžt Âźi tĂ” cĂŠng ra m” cĂŠng ra n”y mong muĂšn nhËn ¼−üc sĂš liÖu tĂ” chÝnh cĂŠng v”o Ÿã.
  • 53. -40- TÝn hiÖu thšm dß tĂ” cžc cĂŠng ra ¼−üc qu¶ng bž trÂȘn to”n bĂ© mÂčng ÂźiÒu khiÓn Âźi ¼Õn cžc cĂŠng v”o. §Ó nhËn ¼−üc tÝn hiÖu yÂȘu cÇu tĂ” cĂŠng ra mong muĂšn th× bĂ© thu tÂči cĂŠng v”o ¼−üc ÂźiÒu chØnh ¼Õn cĂŻng b−íc sĂŁng nh− l” cña bĂ© phžt cĂš ¼Þnh cña ¼Þa chØ cĂŠng ra. Trong lĂłc nhËn ÂźĂčÂŹc tÝn hiÖu yÂȘu cÇu tĂ” cĂŠng ra mong muĂšn, dĂ· liÖu trong bĂ© ¼Öm ¼−üc chuyÓn qua mÂčng chuyÓn t¶i dĂ· liÖu trÂȘn b−íc sĂŁng cña ¼Þa chØ ¼Ých. §Äng thĂȘi cžc gĂŁi tin tĂ” cžc cĂŠng v”o khžc ¼−üc truyÒn trÂȘn cžc b−íc sĂŁng khžc tĂ­i cžc cĂŠng ra khžc sö dĂŽng cĂŻng mÂčng chuyÓn t¶i dĂ· liÖu. ChuyÓn mÂčch 8 x8 vĂ­i 4 gĂŁi tin dĂč ¼Þnh ¼Õn cĂŠng ra cho tr−íc CĂŠng v”o 1 CĂŁ tin 2 kh«ng 3 CĂŁ tin Chu kĂș 1 2 3 4 5 6 7 8 9 4 kh«ng 5 kh«ng Thšm dß cĂŠng v”o 1 tĂ­i 8 1 tĂ­i 4 1 tĂ­i 2 3 tĂ­i 4 5 tĂ­i 8 5 tĂ­i 6 7 tĂ­i 8 7 8 6 kh«ng 7 8 CĂŁ tin CĂŁ tin TÝn hiÖu truyÒn tĂ” cĂŠng §Îng Ÿé §Îng Ÿé 1 3 §Îng Ÿé §Îng Ÿé 7 8 H×nh 2. 19 Minh hoÂč thuËt tožn thšm dß h×nh c©y trong tr−ĂȘng hĂźp cĂŁ 4 gĂŁi dĂ· liÖu ŸÄng thĂȘi ¼Õn cĂŻng mĂ©t ¼Ých. CĂŁ rÊt nhiÒu giao thĂžc tÂčo tÝn hiÖu thšm dß (poll generation) ¼−üc sö dĂŽng cho mÂčng Hypass. MĂ©t giao thĂžc ¼−üc chĂ€n cĂŽ thÓ phĂŽ thuĂ©c chÝnh v”o kiÓu l−u l−üng bÂȘn trong mÂčng. §Úi vĂ­i chuyÓn mÂčch gĂŁi giao thĂžc ÂźiÒu khiÓn