Luận án tiến sĩ: Ảnh hưởng của nhiễu trong bộ khuếch đại quang và hiệu năng mạng truy nhập

• Tác giả: Bùi Trung Ninh
• Người hướng dẫn: PGS. Phạm Văn Hội
• Trường học: Đại học Quốc gia Hà Nội
• Chuyên ngành: Công nghệ kỹ thuật điện tử, truyền thông
• Đề tài: Nghiên Cứu Ảnh Hưởng Của Nhiễu Trong Bộ Khuếch Đại Quang Đến Hiệu Năng Mạng Truy Nhập
• Loại tài liệu: luận án tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2016
• Địa điểm: Hà Nội

• LỜI CẢM ƠN
• LỜI CAM ĐOAN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MẠNG TRUY NHẬP
• 1.1. Tổng quan về mạng truy nhập
• 1.2. Mạng truy nhập thế hệ sau
• 1.3. Các tham số đánh giá hiệu năng của hệ thống mạng LR-PON
• 1.4. Các nghiên cứu liên quan đến đề tài luận án
• 1.5. Các công nghệ tăng khoảng cách truyền dẫn
• 1.6. Vấn đề nghiên cứu của luận án
• 2. CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ, CHẾ TẠO VÀ KHẢO SÁT ĐẶC TÍNH CỦA BỘ KHUẾCH ĐẠI QUANG RAMAN
• 2.1. Nghiên cứu thiết kế phần điện tử của thiết bị FRA
• 2.2. Thiết kế bộ nguồn bơm cho hệ RFA cấu trúc kiểu cộng công suất quang
• 2.3. Thiết kế phần quang tử cho khuếch đại quang sợi Raman
• 2.4. Kết quả khảo sát đặc trưng của mô-đun laser bơm
• 2.5. Kết luận và đề xuất các phương án chế tạo khuếch đại quang Raman phục vụ tuyến thông tin quang WDM băng rộng
• 3. CHƯƠNG 3: NÂNG CAO HIỆU NĂNG MẠNG TRUY NHẬP QUANG ĐA BƯỚC SÓNG SỬ DỤNG KỸ THUẬT OCDMA VÀ EDFA
• 3.1. Xây dựng mô hình mạng LR-PON sử dụng OCDMA và EDFA
• 3.2. Mô phỏng hệ thống bằng phần mềm Optisystem
• 3.3. Phân tích các kết quả mô phỏng và so sánh kết quả với lý thuyết
• 3.4. Đánh giá hiệu năng hệ thống mạng khi sử dụng bộ thu APD
• 3.5. Kết luận chương
• 4. CHƯƠNG 4: NÂNG CAO HIỆU NĂNG MẠNG TRUY NHẬP QUANG ĐA BƯỚC SÓNG SỬ DỤNG KỸ THUẬT DWDM VÀ KHUẾCH ĐẠI RAMAN BƠM BẰNG CÔNG SUẤT THẤP
• 4.1. Xây dựng mô hình mạng LR-PON sử dụng DWDM và khuếch đại Raman
• 4.2. Mô phỏng hệ thống bằng phần mềm Optisystem
• 4.3. Cài đặt mô phỏng
• 4.4. Các kết quả mô phỏng
• 4.5. Kết luận chương
• KẾT LUẬN VÀ ĐỊNH HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO
• DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC CỦA TÁC GIẢ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
• DANH MỤC CÁC BẢNG
• DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ

I. Tổng quan về mạng truy nhập

Mạng truy nhập là phần quan trọng trong hệ thống viễn thông, đóng vai trò kết nối người dùng cuối với mạng lõi. Các công nghệ như nhiễu quang, bộ khuếch đại quang, và công nghệ quang đã được phát triển để cải thiện hiệu năng mạng. Việc sử dụng mạng quang giúp tăng cường băng thông và giảm thiểu độ trễ. Tuy nhiên, tín hiệu quang có thể bị ảnh hưởng bởi nhiễu, dẫn đến giảm hiệu suất mạng. Nghiên cứu này tập trung vào việc phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu năng của mạng truy nhập, đặc biệt là trong bối cảnh sử dụng kỹ thuật khuếch đại như EDFA và Raman. Theo một nghiên cứu gần đây, việc tối ưu hóa các thông số kỹ thuật có thể cải thiện đáng kể hiệu năng mạng.

1.1. Các giải pháp băng rộng hiện có

Các giải pháp băng rộng hiện nay bao gồm TDM, WDM, và OCDM. Những công nghệ này cho phép truyền tải nhiều tín hiệu đồng thời qua một sợi quang, từ đó nâng cao khả năng truyền dẫn. Tuy nhiên, nhiễu từ các nguồn khác nhau có thể làm giảm chất lượng tín hiệu. Việc nghiên cứu và phát triển các phương pháp xử lý nhiễu là cần thiết để đảm bảo hiệu suất tối ưu cho mạng truy nhập. Các nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng việc áp dụng các kỹ thuật như phân tích nhiễu có thể giúp cải thiện đáng kể hiệu suất mạng.

II. Tác động của nhiễu trong bộ khuếch đại quang

Nhiễu trong bộ khuếch đại quang, đặc biệt là nhiễu phát xạ tự phát (ASE), có thể ảnh hưởng nghiêm trọng đến hiệu năng mạng. Nghiên cứu cho thấy rằng nhiễu quang từ các bộ khuếch đại như EDFA và Raman có thể làm giảm tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu (SNR), dẫn đến tăng tỷ lệ lỗi bit (BER). Việc hiểu rõ về tác động của nhiễu là rất quan trọng để phát triển các giải pháp khắc phục. Các kỹ thuật như tối ưu hóa và công nghệ quang mới có thể giúp giảm thiểu ảnh hưởng của nhiễu. Một nghiên cứu gần đây đã chỉ ra rằng việc sử dụng các bộ khuếch đại với công suất bơm thấp có thể giảm thiểu nhiễu và cải thiện hiệu suất mạng.

2.1. Phân tích nhiễu trong mạng quang

Phân tích nhiễu trong mạng quang là một lĩnh vực nghiên cứu quan trọng. Các yếu tố như kỹ thuật khuếch đại và tín hiệu quang có thể ảnh hưởng đến mức độ nhiễu trong hệ thống. Việc sử dụng các mô hình toán học để mô phỏng và phân tích nhiễu có thể giúp các nhà nghiên cứu hiểu rõ hơn về cách thức hoạt động của mạng. Nghiên cứu cho thấy rằng việc áp dụng các phương pháp xử lý nhiễu có thể cải thiện đáng kể hiệu năng mạng. Các kết quả từ mô phỏng cho thấy rằng việc tối ưu hóa các thông số kỹ thuật có thể giúp giảm thiểu nhiễu và nâng cao hiệu suất mạng.

III. Đánh giá hiệu năng mạng truy nhập

Đánh giá hiệu năng mạng là một phần quan trọng trong nghiên cứu này. Các yếu tố như độ tin cậy, tốc độ truyền tải, và khả năng mở rộng của mạng cần được xem xét. Việc sử dụng các bộ khuếch đại như EDFA và Raman có thể ảnh hưởng đến hiệu suất mạng. Nghiên cứu cho thấy rằng việc tối ưu hóa các thông số kỹ thuật có thể cải thiện đáng kể hiệu năng mạng. Các mô hình mô phỏng cho thấy rằng việc áp dụng các kỹ thuật như DWDM có thể giúp tăng cường khả năng truyền tải và giảm thiểu nhiễu. Kết quả từ nghiên cứu này có thể cung cấp thông tin quý giá cho việc phát triển các giải pháp mạng trong tương lai.

3.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu năng

Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu năng mạng bao gồm nhiễu, tín hiệu quang, và công nghệ khuếch đại. Việc phân tích các yếu tố này có thể giúp xác định các giải pháp tối ưu cho mạng truy nhập. Nghiên cứu cho thấy rằng việc sử dụng các bộ khuếch đại với công suất bơm thấp có thể giảm thiểu nhiễu và cải thiện hiệu suất mạng. Các kết quả từ mô phỏng cho thấy rằng việc tối ưu hóa các thông số kỹ thuật có thể giúp nâng cao hiệu năng mạng. Điều này có thể dẫn đến việc phát triển các giải pháp mạng hiệu quả hơn trong tương lai.