Bài giảng Mạng truyền tải quang - Chương 4: Một số công nghệ, kỹ thuật và xu hướng nghiên cứu trong mạng truyền tải quang

BÀI GIẢNG MÔN
MẠNG TRUYỀN TẢI QUANG
www.ptit.edu.vn BỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG - KHOA VT1 Trang 98
CHƯƠNG 4
MỘT SỐ CÔNG NGHỆ, KỸ 
THUẬT VÀ XU HƯỚNG NGHIÊN 
CỨU TRONG MẠNG TRUYỀN 
TẢI QUANG
BÀI GIẢNG MÔN
MẠNG TRUYỀN TẢI QUANG
www.ptit.edu.vn BỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG - KHOA VT1 Trang 99
MỘT SỐ CÔNG NGHỆ, KỸ THUẬT VÀ XU HƯỚNG NGHIÊN CỨU 
TRONG MẠNG TRUYỀN TẢI QUANG 
 4.1. CÁC KỸ THUẬT BÙ TÁN SẮC 
 4.2. CÁC HIỆU ỨNG PHI TUYẾN VÀ ỨNG DỤNG 
 4.3. FTTx 
 4.4. THÔNG TIN QUANG COHERENT 
 4.5. RoF 
BÀI GIẢNG MÔN
MẠNG TRUYỀN TẢI QUANG
www.ptit.edu.vn BỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG - KHOA VT1 Trang 100
 4.1. CÁC KỸ THUẬT BÙ TÁN SẮC
 HiÖn nay, trong c¸c hÖ thèng quang chñ yÕu sö dông sîi SSM,
GVD lµ nh©n tè chÝnh ¶nh h­ëng ®Õn hiÖu n¨ng hÖ thèng
 Xu h­íng c¸c hÖ thèng th«ng tin quang:
 T¨ng tèc ®é truyÒn dÉn
 T¨ng kho¶ng c¸ch truyÒn dÉn
 T¨ng sè l­îng kªnh quang
 Bï t¸n s¾c lµ gi¶i ph¸p cÇn thiÕt ®Ó c¶i thiÖn hiÖu n¨ng hÖ thèng:
t¨ng tèc ®é bit vµ kho¶ng c¸ch truyÒn dÉn quang.
MỘT SỐ CÔNG NGHỆ, KỸ THUẬT VÀ XU HƯỚNG NGHIÊN CỨU 
TRONG MẠNG TRUYỀN TẢI QUANG 
BÀI GIẢNG MÔN
MẠNG TRUYỀN TẢI QUANG
www.ptit.edu.vn BỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG - KHOA VT1 Trang 101
MỘT SỐ CÔNG NGHỆ, KỸ THUẬT VÀ XU HƯỚNG NGHIÊN CỨU TRONG 
MẠNG TRUYỀN TẢI QUANG
 Phương trình truyền xung:
(1.15)
Trong đó:
•
•
• A là biên độ đường bao
 Giải phương trình 1.15 trong miền Fourier được:
(1.16)
• Thực tế, khi |2|>0,1ps2/km thì 3 được bỏ qua. Khi đó:
(1.17)
• ảnh hưởng của tán sắc biểu thị qua hệ số pha:
D
cd
d





2
2
2
2
2
0
 D
cd
d






2
2
2
2
2
3
3
3
0
0
62 3
3
3
2
2
2 






t
A
t
Aj
z
A 
 
dtjz
j
z
j
AtzA 33
2
2 62
exp),0(
~
2
1
,
zj
2
exp
2
2


 
dtjz
j
AtzA 222
exp),0(
~
2
1
,
BÀI GIẢNG MÔN
MẠNG TRUYỀN TẢI QUANG
www.ptit.edu.vn BỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG - KHOA VT1 Trang 102
 Giới hạn tốc độ bit
- Nguồn quang có độ rộng phổ lớn (ví dụ LED), V>>1.
 Nếu 2 trội hơn và bỏ qua ảnh hưởng chirp (C=0):
• Từ pt (1.23) tính được độ rộng xung đầu ra:
(1.24)
Trong đó: - để đo dãn xung do tán sắc.
• Giới hạn chung đối với tốc độ bit là: (1.25)
Đối với xung Gauss: điều này có nghĩa là 95% năng lượng của xung vẫn nằm trong 
khe bit. Do đó, khi dãn xung lớn (D>> 0) thì pt(1.25) trở thành:
(1.26)
• Ví dụ: D=17ps/nm.km, =15nm --> [BL]max 1Gb/s.Km
 Nếu 3 trội hơn và bỏ qua ảnh hưởng chirp (C=0):
• Khi đó: (1.27)
• Giới hạn tốc độ bit: (1.28)
• Ví dụ: S=0,08ps/km.nm2, =15nm --> [BL]max 20Gbit/s.Km
 LDD 
B
TB
4
1
4
 
4
1
 DBL
8
12 SBL
 220
22
0
2
2
2
0 DDLL   
 220222022320 2
1
2
1
DSLL   
BÀI GIẢNG MÔN
MẠNG TRUYỀN TẢI QUANG
www.ptit.edu.vn BỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG - KHOA VT1 Trang 103
 Giới hạn tốc độ bit
- Nguồn quang có độ rộng phổ nhỏ (ví dụ LD), V<<1.
 Nếu 2 trội hơn và bỏ qua ảnh hưởng chirp (C=0):
• Từ pt (1.23) tính được độ rộng xung đầu ra:
(1.29)
• Giới hạn tốc độ bit là: 
(1.30)
• Ví dụ: SMF 2=20ps2/km --> [B2L]max 3000[(Gb/s)2.Km]
2,5 Gb/s truyền được 480 Km, 10Gb/s truyền được 30 Km
 Nếu 3 trội hơn và bỏ qua ảnh hưởng chirp (C=0):
• Khi đó: (1.31)
• Giới hạn tốc độ bit: (1.32)
• Ví dụ: SMF 3=0,1ps3/km --> [B3L]max 3.108[(Gb/s)3.Km]
50 Gb/s truyền được 2700 Km, 100Gb/s truyền được 340 Km
4
1
2 LB 
 324,03/13 LB 
 220
2
02
2
0 2/ DL  
 220220320 2/4/ DL  
BÀI GIẢNG MÔN
MẠNG TRUYỀN TẢI QUANG
www.ptit.edu.vn BỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG - KHOA VT1 Trang 104
Sự cần thiết phải bù tán sắc
 Để giảm ảnh hưởng của GVD:
Dùng Laser có phổ hẹp
 Bước sóng hoạt động gần ZD.
 Thực tế, các mạng TTQ hầu hết sử dụng 
SSMF có ZD 1,31m. Trong khi các nguồn 
quang sử dụng có =1,55 m, khi truyền trong 
sợi SSMF có D 16ps/(km.nm). Khi tốc độ bít 
>2Gb/s thì GVD ảnh hưởng nghiêm trọng đến 
hiệu năng hệ thống.
 Các hệ thống quang hiện đại sử dụng các EDFA, nên GVD là nhân tố chính giới hạn hiệu 
năng hệ thống .
Do đó, cần thiết phải thực hiện bù tán sắc trong các hệ thống quang để cải thiện hiệu năng 
của hệ thống.
BÀI GIẢNG MÔN
MẠNG TRUYỀN TẢI QUANG
www.ptit.edu.vn BỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG - KHOA VT1 Trang 105
Các kỹ thuật bù
Rất nhiều kỹ thuật được sử dụng để giảm ảnh hưởng của tán sắc.
 Các kỹ thuật điện:
 Bù trước (trước khi truyền dẫn)
 Bù sau (sau khi tách tín hiệu)
 Các kỹ thuật quang:
 Sợi bù tán sắc
 Các bộ lọc
 Cách tử sợi chirp
 Kết hợp pha quang
 Soliton
Tất cả các kỹ thuật này có mục đích là khử tán sắc do hệ số pha gây ra khi tín hiệu truyền 
trong sợi:
(1.33)

deAtzA
tzj
2
22
1
),0(
~
2
1
),(
BÀI GIẢNG MÔN
MẠNG TRUYỀN TẢI QUANG
www.ptit.edu.vn BỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG - KHOA VT1 Trang 106
 Sử dụng kỹ thuật điện để bù GVD tại máy thu. 
 Để bù tán sắc sử dụng máy thu heterodyne để tách tín hiệu: Đầu tiên, máy thu biến 
đổi tín hiệu quang thành tín hiệu vô tuyến tại tần số IF trong khi vẫn duy trì cả thông 
tin biên độ và pha.
 Sau đó cho tín hiệu qua một bộ lọc băng có hàm truyền đạt như sau.
(1.39)
Trong đó L là chiều dài sợi quang để khôi phục được dạng gốc của tín hiệu.
 Kỹ thuật này để bù tán sắc trong hệ thống quang coherent
kỹ thuật bù sau
  2/exp 22 LjH IF  
BÀI GIẢNG MÔN
MẠNG TRUYỀN TẢI QUANG
www.ptit.edu.vn BỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG - KHOA VT1 Trang 107
bù VớI sợi bù tán sắc
 Nếu bỏ qua ảnh hưởng phi tuyến, thì tán sắc hoàn toàn được bù bằng một đoạn sợi quang thứ 
hai có D<0 (Sợi DCF). 
(1.39)
Trong đó: L=L1+L2 và 2j là tham số GVD của đoạn sợi Lj (j=1,2).
 Nếu: 21L1+22L2=0 hay D1L1=-D2L2 thì dạng xung đầu ra: A(L,t)=A(0,t) 
 Chiều dài của sợi DCF càng ngắn càng tốt, nên nó phải có giá trị âm lớn
 Các DCF có D=-300-100ps/nm.km được chế tạo với tham số V nhỏ nhưng suy hao tương đối 
cao: 0,4 1 dB/km.
 Các DCF thương mại, có L2=4km có thể bù L1=50km sợi SSMF
 
dtiLL
j
AtLA 
 222121
2
2
exp),0(
~
2
1
),(
BÀI GIẢNG MÔN
MẠNG TRUYỀN TẢI QUANG
www.ptit.edu.vn BỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG - KHOA VT1 Trang 108
bù tán sắc VớI cách tử bragg sợi CHIRP
 Chiết xuất trong sợi thay đổi theo chu kỳ 
dọc sợi.
 Nếu n(z) thay đổi dọc sợi theo chu kỳ sẽ 
được cách tử sợi chirp
- Bước sóng Bragg, B=2TGB, tại đó tín hiệu 
phản xạ sẽ thay đổi dọc sợi.
- Các thành phần tần số khác bị trễ với thời 
gian khác nhau
- Kết quả tín hiệu quang ra sẽ bù được tán 
sác
BÀI GIẢNG MÔN
MẠNG TRUYỀN TẢI QUANG
www.ptit.edu.vn BỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG - KHOA VT1 Trang 109
 Trong hệ thống quang cự li dài, sử
dụng kỹ thuật OPC để bù tán sắc.
 Nguyên lý của OPC là thực hiện kết
hợp trường phức tại chặng giữa của
tuyến, kết quả là tại nữa sau ảnh
hưởng của GVD sẽ trung hoà ảnh
hưởng của GVD ở nữa đầu. Phương
pháp này còn được gọi là đảo phổ giữa
chặng.
 Phương pháp sử dụng thông dụng
nhất trong OPC là FWM trong môi
trường phi tuyến: thường chọn bước
sóng bơm trùng với bước sóng tán sắc
không
 Thí dụ về bù tán sắc: tín hiệu
=1542,9nm được kết hợp pha nhờ
FWM trong 21 km sợi DSF với sóng
bơm ở =1546,7nm
bù tán sắc VớI kết hợp pha quang (OPC)
BÀI GIẢNG MÔN
MẠNG TRUYỀN TẢI QUANG
www.ptit.edu.vn BỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG - KHOA VT1 Trang 110
Hệ thống quang cự li dài
 Bỏ qua ảnh hưởng của phi tuyến, tán sắc GVD tổng được bù một lúc ở đầu thu.
 Khi xét đến ảnh hưởng của phi tuyến thì phải sử dụng một giải phát khác: quản lý 
tán sắc theo chu kỳ.
 Sử dụng các sợi quang có GVD dương và âm trong một chu kỳ, sao cho:
D= (D1L1+D2L2)/Lm 0
 Thực tế, chu kỳ sắp xếp Lm=L1+L2 được chọn phụ thuộc vào hiệu năng hệ thống 
và thường được chọn = LA 
 Lm=LA 80km hệ thống quang đất liền nhưng giảm xuống 50km đối với hệ thống
cáp biển.
BÀI GIẢNG MÔN
MẠNG TRUYỀN TẢI QUANG
www.ptit.edu.vn BỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG - KHOA VT1 Trang 111
Hệ thống quang cự li dài
 Cho hệ thống sợi đơn mode chuẩn:
RxTx OA OA
DCF S-SMF
Một chu kì bù tán sắc
LDCF LSSMF
Khoảng cách (km)
Độ dư tán sắc (ps/nm)
0
RxTx OA OA
DCFS-SMF
Một chu kì bù tán sắc
LDCFLSSMF
Khoảng cách (km)
Độ dư tán sắc (ps/nm)
0
RxTx OA OA
DCF S-SMF
Một chu kì bù tán sắc
1/2LDCF LSSMF
OA
DCF
1/2LDCF
Khoảng cách (km)
Độ dư tán sắc (ps/nm)
0
BÀI GIẢNG MÔN
MẠNG TRUYỀN TẢI QUANG
www.ptit.edu.vn BỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG - KHOA VT1 Trang 112
Hệ thống quang băng rộng
 Các hệ thống WDM yêu cầu bù tán sắc đồng thời cho tất cả các kênh:
D1(n)L1+D2(n)L2=0
 Đường cong tán sắc DCF phải thoả mãn:
S2=-S1(L1/L2)=S1(D2/D1)
 Tỉ số S/D phải phù hợp trên cả hai đoạn.
 Nhiều cách tử sợi có thể được sử dụng:
BÀI GIẢNG MÔN
MẠNG TRUYỀN TẢI QUANG
www.ptit.edu.vn BỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG - KHOA VT1 Trang 113
Bù tán sắc bậc 3
 Với các xung hẹp truyền ở tốc độ cao thì yêu cầu phải bù cả tán sắc bậc 2 và bậc 3.
21L1+22L2=0 và 31L1+32L2=0
 Thiết kế các DCF có đường cong tán sắc âm sao cho:
32=(22/ 21) 31=-(L1/L2) 31
 Các dạng xung sau khi truyền xung 2,6ps qua 300km sợi dịch tán sắc (2=0).
BÀI GIẢNG MÔN
MẠNG TRUYỀN TẢI QUANG
www.ptit.edu.vn BỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG - KHOA VT1 Trang 114
MỘT SỐ CÔNG NGHỆ, KỸ THUẬT VÀ XU HƯỚNG NGHIÊN 
CỨU TRONG MẠNG TRUYỀN TẢI QUANG 
 4.2. CÁC HIỆU ỨNG PHI TUYẾN VÀ ỨNG DỤNG
BÀI GIẢNG MÔN
MẠNG TRUYỀN TẢI QUANG
www.ptit.edu.vn BỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG - KHOA VT1 Trang 115
MỘT SỐ CÔNG NGHỆ, KỸ THUẬT VÀ XU HƯỚNG NGHIÊN 
CỨU TRONG MẠNG TRUYỀN TẢI QUANG 
 Hiệu ứng tự điều chế pha (SPM)
- Hiện tượng này tạo nên sự dịch pha phi tuyến NL của 
trường quang khi lan truyền trong sợi quang. 
NLconst
EnnLnL
 
 


2
2022
BÀI GIẢNG MÔN
MẠNG TRUYỀN TẢI QUANG
www.ptit.edu.vn BỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG - KHOA VT1 Trang 116
MỘT SỐ CÔNG NGHỆ, KỸ THUẬT VÀ XU HƯỚNG NGHIÊN 
CỨU TRONG MẠNG TRUYỀN TẢI QUANG 
 Hiệu ứng điều chế pha chéo (XPM)
- Là hiệu ứng pha phi tuyến gây ra do do tác động của các 
xung quang ở các kênh khác. Chỉ xẩy ra trong hệ thống đa 
kênh.
- Trong hệ thống đa kênh, dịch pha phi tuyến của tín hiệu tại 
bước sóng trung tâm i được tính theo công thức sau:
 
tItIzn j
ji
i
i
NL 2
2
2

BÀI GIẢNG MÔN
MẠNG TRUYỀN TẢI QUANG
www.ptit.edu.vn BỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG - KHOA VT1 Trang 117
MỘT SỐ CÔNG NGHỆ, KỸ THUẬT VÀ XU HƯỚNG NGHIÊN 
CỨU TRONG MẠNG TRUYỀN TẢI QUANG 
 Hiệu ứng trộn bốn sóng (FWM)
- Tần số sóng quang mới sinh ra khi 2 hoặc 3 sóng quang với 
các tần số khác nhau tương tác với nhau 
- Giả sử có 3 bước sóng với tần số i, j, k thì tổ hợp tần số 
mới tạo ra sẽ là những tần số ijk thoả mãn:
ijk = i + j - k
- Tổng số các thành phần mới được tạo ra có thể tính như sau: 
m = 1/2 (N3 - N2) với N là số kênh ban đầu
BÀI GIẢNG MÔN
MẠNG TRUYỀN TẢI QUANG
www.ptit.edu.vn BỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG - KHOA VT1 Trang 118
MỘT SỐ CÔNG NGHỆ, KỸ THUẬT VÀ XU HƯỚNG NGHIÊN 
CỨU TRONG MẠNG TRUYỀN TẢI QUANG 
 Hiệu ứng tán xạ Raman (SRS)
- Là kết quả của quá trình tán xạ không đàn hồi, trong đó photon ánh 
sáng tới chuyển một phần năng lượng của mình cho dao động cơ học 
của các phần tử cấu thành môi trường truyền dẫn và phần năng lượng 
còn lại được phát xạ thành ánh sáng có bước sóng lớn hơn bước 
sóng của ánh sáng tới
- Khi ánh sáng tín hiệu truyền trong sợi quang có cường độ lớn, quá 
trình này trở thành quá trình kích thích (được gọi là SRS) mà trong đó 
ánh sáng tín hiệu đóng vai trò sóng (gọi là bơm Raman) làm cho phần 
lớn năng lượng của tín hiệu được chuyển tới bước sóng Stoke. Công 
suất của bước sóng Stoke Ps(L) được tính theo công thức:
Ps(L) = P0exp(grP0L/KAeff) 
P0 là công đưa vào sợi tại bước sóng tín hiệu; gr là hệ số khuếch đại 
Raman; Aeff là vùng lõi hiệu dụng; K đặc trưng cho mối quan hệ về 
phân cực giữa tín hiệu, bước sóng Stoke và phân cực của sợi. Đối với 
sợi thông thường thì K ≈ 2
BÀI GIẢNG MÔN
MẠNG TRUYỀN TẢI QUANG
www.ptit.edu.vn BỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG - KHOA VT1 Trang 119
MỘT SỐ CÔNG NGHỆ, KỸ THUẬT VÀ XU HƯỚNG NGHIÊN 
CỨU TRONG MẠNG TRUYỀN TẢI QUANG 
 Hiệu ứng Brillouin (SBS)
- Tương tự như SRS. Ánh sáng tới tương tác với môi trường truyền và 
mất một phần năng lượng để chuyển lên bước sóng dài hơn. 
- Bước sóng Stokes ở hiện tượng Brillouin có khoảng cách cỡ 11 GHz so 
với bước sóng bơm
- Sóng Stokes chỉ sinh ra trên hướng ngược lại với sóng bơm.
- mức công suất ngưỡng đối với hiệu ứng SBS như sau:
Với: g : là hệ số khuếch đại Brillouin.
Dp : là độ rộng phổ tín hiệu.
- Hiệu ứng này không phụ thuộc số kênh của hệ thống.
B
pB
eff
effth
gL
KA
21P
D
D D
BÀI GIẢNG MÔN
MẠNG TRUYỀN TẢI QUANG
www.ptit.edu.vn BỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG - KHOA VT1 Trang 120
MỘT SỐ CÔNG NGHỆ, KỸ THUẬT VÀ XU HƯỚNG NGHIÊN 
CỨU TRONG MẠNG TRUYỀN TẢI QUANG 
 Ứng dụng các hiệu ứng phi tuyến
- Ứng dụng hiệu ứng SPM làm bộ tái tạo tín hiệu
- Ứng dụng hiệu ứng FWM làm bộ chuyển đổi bước sóng
BÀI GIẢNG MÔN
MẠNG TRUYỀN TẢI QUANG
www.ptit.edu.vn BỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG - KHOA VT1 Trang 121
MỘT SỐ CÔNG NGHỆ, KỸ THUẬT VÀ XU HƯỚNG NGHIÊN 
CỨU TRONG MẠNG TRUYỀN TẢI QUANG 
 4.3- FTTx
- Đây là một hình thức truy nhập trong mạng truy nhập sợi 
quang, để đưa dịch vụ tới khách hàng. FTTx bao gồm các hệ 
thống truy nhập khác nhau như:
- Sợi quang tới vùng dân cư (FTTC).
- Sợi quang tới cơ quan (FTTO).
- Sợi quang tới tòa nhà (FTTB).
- Sợi quang tới tận nhà (FTTH).
BÀI GIẢNG MÔN
MẠNG TRUYỀN TẢI QUANG
www.ptit.edu.vn BỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG - KHOA VT1 Trang 122
MỘT SỐ CÔNG NGHỆ, KỸ THUẬT VÀ XU HƯỚNG NGHIÊN 
CỨU TRONG MẠNG TRUYỀN TẢI QUANG 
 FTTC
Tổng đài
Độ dài cáp đồng : xấp xỉ 100m
Sợi quang
C á
p đ
ồn g
BÀI GIẢNG MÔN
MẠNG TRUYỀN TẢI QUANG
www.ptit.edu.vn BỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG - KHOA VT1 Trang 123
MỘT SỐ CÔNG NGHỆ, KỸ THUẬT VÀ XU HƯỚNG NGHIÊN 
CỨU TRONG MẠNG TRUYỀN TẢI QUANG 
 FTTO/H
Tổng đài
Độ dài cáp đồng : xấp xỉ 0m
BÀI GIẢNG MÔN
MẠNG TRUYỀN TẢI QUANG
www.ptit.edu.vn BỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG - KHOA VT1 Trang 124
MỘT SỐ CÔNG NGHỆ, KỸ THUẬT VÀ XU HƯỚNG NGHIÊN 
CỨU TRONG MẠNG TRUYỀN TẢI QUANG 
 FTTB
Tổng đài
Độ dài cáp đồng : xấp xỉ 10m
BÀI GIẢNG MÔN
MẠNG TRUYỀN TẢI QUANG
www.ptit.edu.vn BỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG - KHOA VT1 Trang 125
MỘT SỐ CÔNG NGHỆ, KỸ THUẬT VÀ XU HƯỚNG NGHIÊN 
CỨU TRONG MẠNG TRUYỀN TẢI QUANG 
 Công nghệ AON
- Là mạng truy nhập quang để phân phối tín hiệu sử dụng các thiết bị cần 
nguồn cung cấp 
- Dữ liệu từ phía nhà cung cấp của khách hàng nào sẽ chỉ được chuyển đến 
khách hàng đó →dữ liệu của khách hàng sẽ tránh được xung đột khi truyền 
trên đường vật lý chung.
BÀI GIẢNG MÔN
MẠNG TRUYỀN TẢI QUANG
www.ptit.edu.vn BỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG - KHOA VT1 Trang 126
MỘT SỐ CÔNG NGHỆ, KỸ THUẬT VÀ XU HƯỚNG NGHIÊN 
CỨU TRONG MẠNG TRUYỀN TẢI QUANG 
 Kiến trúc “Home Run”
BÀI GIẢNG MÔN
MẠNG TRUYỀN TẢI QUANG
www.ptit.edu.vn BỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG - KHOA VT1 Trang 127
MỘT SỐ CÔNG NGHỆ, KỸ THUẬT VÀ XU HƯỚNG NGHIÊN 
CỨU TRONG MẠNG TRUYỀN TẢI QUANG 
 Kiến trúc Active Star Ethernet
BÀI GIẢNG MÔN
MẠNG TRUYỀN TẢI QUANG
www.ptit.edu.vn BỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG - KHOA VT1 Trang 128
MỘT SỐ CÔNG NGHỆ, KỸ THUẬT VÀ XU HƯỚNG NGHIÊN 
CỨU TRONG MẠNG TRUYỀN TẢI QUANG 
 Công nghệ PON
- Là một kiến trúc mạng điểm-đa điểm, sử dụng các bộ chia quang 
thụ động (không có nguồn cung cấp) để chia công suất quang từ 
một sợi quang tới các sợi quang cung cấp cho nhiều khách hàng
- Mạng quang thụ động có ba cấu hình cơ bản đó là:
- Cấu hình Ring
- Cấu hình cây
- Cấu hình bus 
BÀI GIẢNG MÔN
MẠNG TRUYỀN TẢI QUANG
www.ptit.edu.vn BỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG - KHOA VT1 Trang 129
MỘT SỐ CÔNG NGHỆ, KỸ THUẬT VÀ XU HƯỚNG NGHIÊN 
CỨU TRONG MẠNG TRUYỀN TẢI QUANG 
BÀI GIẢNG MÔN
MẠNG TRUYỀN TẢI QUANG
www.ptit.edu.vn BỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG - KHOA VT1 Trang 130
MỘT SỐ CÔNG NGHỆ, KỸ THUẬT VÀ XU HƯỚNG NGHIÊN 
CỨU TRONG MẠNG TRUYỀN TẢI QUANG 
 4.4- QUANG COHERENT
- Tín hiệu thông tin được điều chế ở phía phát với mức độ yêu cầu cao về độ 
rộng phổ tín hiệu, độ ổn đình tần số (có thể điều chế trực tiếp hoặc điều chế 
ngoài)
- Độ phân cực của ánh sáng được giữ nguyên trạng quá trình truyền
- Trước khi tách sóng ở thiết bị thu, tín hiệu thông tin được trộn với tín hiệu 
dao động nội. Như vậy ánh sáng đã được xử lý trước khi tới bộ tách sóng 
quang.
- Ưu điểm: 
 Có độ nhạy thu cao
 Cho phép kéo dài thêm cự ly truyền dẫn
 Băng tần của hệ thống lớn và có thể điều chỉnh lựa chọn các kênh 
quang
BÀI GIẢNG MÔN
MẠNG TRUYỀN TẢI QUANG
www.ptit.edu.vn BỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG - KHOA VT1 Trang 131
MỘT SỐ CÔNG NGHỆ, KỸ THUẬT VÀ XU HƯỚNG NGHIÊN 
CỨU TRONG MẠNG TRUYỀN TẢI QUANG 
 Cấu trúc cơ bản của hệ thống thông tin quang coherent
- Chức năng các khối:
• DE (Drive Electronic): khối này thực hiện khuếch đại tín hiệu ngõ vào nhằm tạo tín 
hiệu có mức phù hợp với các khối phía sau.
• CWL (Continuous Wave Laser): đây là bộ dao động quang sử dụng laser bán dẫn có 
độ rộng phổ hẹp phát ra ánh sáng liên tục có bước sóng 1.
DE MOD DEC AMP DE-
MOD
CWLLC LLO LOC
1 1
2
Homodyne 1 = 
2
Heterodyne 1 
2
Dữ liệu 
vào
Bộ 
phát
Bộ thu
Heterodyn
e
BÀI GIẢNG MÔN
MẠNG TRUYỀN TẢI QUANG
www.ptit.edu.vn BỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG - KHOA VT1 Trang 132
MỘT SỐ CÔNG NGHỆ, KỸ THUẬT VÀ XU HƯỚNG NGHIÊN 
CỨU TRONG MẠNG TRUYỀN TẢI QUANG 
• LC (laser control): khối này nhằm ổn định bước sóng phát ra của bộ dao động 
quang.
• MOD (Modulator): đây là khối điều chế quang, sử dụng kỹ thuật điều chế ngoài để 
tạo ra tín hiệu điều chế dạng ASK (Amplitude Shitf Keying), FSK (Frequency Shitf 
Keying), PSK (Phase Shitf Keying) hay PolSK (Polarization Shitf Keying ). 
• LLO (Laser Local Oscillator): đây là bộ dao động nội tại bộ thu sử dụng laser bán dẫn 
tạo ra tín hiệu quang có bước sóng 2.
• DEC (Detector): khối này thực hiện hai tính năng, đầu tiên sử dụng coupler FBT cộng 
tín hiệu thu được (1) và tín hiệu tại chỗ (2). Sau đó đưa tín hiệu tổng tới 
photodiode để thực hiện tách sóng trực triếp theo qui luật bình phương.
• LOC (Local Oscillator control): khối này nhằm điều khiển pha và tần số của tín hiệu 
dao động nội ổn định.
• AMP (Amplifier): khối này khuếch đại tín hiệu điện sau khi tách sóng quang.
• DEMOD (Demodulator): khối này chỉ cần thiết khi bộ thu hoạt động ở chế độ 
heterodyne.
BÀI GIẢNG MÔN
MẠNG TRUYỀN TẢI QUANG
www.ptit.edu.vn BỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG - KHOA VT1 Trang 133
MỘT SỐ CÔNG NGHỆ, KỸ THUẬT VÀ XU HƯỚNG NGHIÊN 
CỨU TRONG MẠNG TRUYỀN TẢI QUANG 
 Sơ đồ khối tổng quát của bộ thu quang coherent
- Bộ thu quang Heterodyne
Coupler 2 2 Bộ tách sóng 
quang
Bộ lọc 
khuếch đại 
trung tần 
Bộ giải điều 
chế 
Bộ lọc 
khuếch đại 
dải nền 
Mạch quyết 
định bit 
AFC Bộ dao động 
nội 
Tín hiệu vào
Tín hiệu ra
BÀI GIẢNG MÔN
MẠNG TRUYỀN TẢI QUANG
www.ptit.edu.vn BỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG - KHOA VT1 Trang 134
MỘT SỐ CÔNG NGHỆ, KỸ THUẬT VÀ XU HƯỚNG NGHIÊN 
CỨU TRONG MẠNG TRUYỀN TẢI QUANG 
- Bộ thu quang Homodyne có khoá pha giữa tín hiệu dao 
động nội và tín hiệu vào.
Coupler 2 2 Bộ tách sóng 
quang
Bộ lọc 
khuếch đại 
dải nền 
Mạch quyết 
định bit 
AFC 
Bộ dao động 
nội 
Tín hiệu vào
Tín hiệu ra
Coupler 2 2
BÀI GIẢNG MÔN
MẠNG TRUYỀN TẢI QUANG
www.ptit.edu.vn BỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG - KHOA VT1 Trang 135
MỘT SỐ CÔNG NGHỆ, KỸ THUẬT VÀ XU HƯỚNG NGHIÊN 
CỨU TRONG MẠNG TRUYỀN TẢI QUANG 
 4.5- RoF
- Công nghệ RoF sử dụng đường truyền sợi quang để phân 
phối các tín hiệu tần số vô tuyến (RF) từ một trạm đầu cuối 
tới các khối anten đầu xa (RAU). 
BÀI GIẢNG MÔN
MẠNG TRUYỀN TẢI QUANG
www.ptit.edu.vn BỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG - KHOA VT1 Trang 136
MỘT SỐ CÔNG NGHỆ, KỸ THUẬT VÀ XU HƯỚNG NGHIÊN 
CỨU TRONG MẠNG TRUYỀN TẢI QUANG 
 Các ưu điểm khi sử dụng công nghệ RoF
- Suy hao thấp
- Băng thông lớn
- Lắp đặt và bảo trì đơn giản
- Giảm công suất tiêu thụ 
- Phân bổ tài nguyên linh hoạt 
BÀI GIẢNG MÔN
MẠNG TRUYỀN TẢI QUANG
www.ptit.edu.vn BỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG - KHOA VT1 Trang 137
MỘT SỐ CÔNG NGHỆ, KỸ THUẬT VÀ XU HƯỚNG NGHIÊN 
CỨU TRONG MẠNG TRUYỀN TẢI QUANG 
 Hạn chế của công nghệ RoF
- Do RoF gồm điều chế tương tự và tách sóng quang 
→về cơ bản là hệ thống truyền dẫn tương tự → tín hiệu 
bị ảnh hưởng bởi nhiễu và méo.