การทดลองโครงข่ายเข้าถึงข้อมูลแสงที่อัตราบิตข้อมูล 10 กิกะบิตต่อวินาที ด้วยระยะทางไกลและผู้รับบริการจำนวนมาก

Experiments of 10 Gb/s Optical Access Network with Long Reach and A Large Number of Subscribers

Name: บุษรา บริบูรณ์

ThaSH: การสื่อสารด้วยเส้นใยนำแสง

ThaSH: วิทยาการเส้นใยนำแสง

Abstract: วิทยานิพนธ์ฉบับนี้นำเสนอการประกอบโครงข่ายเข้าถึงข้อมูลแสง (Optical Access Network) ที่อัตราบิตข้อมูล 10 Gb/s ตามมาตรฐาน ITU-T G.987 โดยส่งข้อมูลขาลง (Downstream) ที่ช่วงความยาวคลื่นแสง 1550 nm จุดประสงค์เพื่อมีระยะทางไกลสุดเท่ากับ 62 Km และมีจำนวนผู้รับบริการทั้งหมด 256 ผู้รับบริการ เพราะฉะนั้นจึงวิเคราะห์งบกำลัง (Power Budget) และงบเวลาขาขึ้น (Rise-Time Budget) ซึ่งจะพิจารณาข้อจำกัดจากกำลังสูญเสียทั้งหมด (Total Loss) และการถ่างออกของสัญญาณในเทอมเวลา (Pulse Broadening Time) อันเนื่องมาจากโครมาติกดิสเพอร์ชัน (Chromatic Dispersion) วิทยานิพนธ์ฉบับนี้ใช้ตัวส่งสัญญาณแสง 2 ชนิด คือ ตัวส่งสัญญาณแสงแบบมอดูเลตด้วยการดูดกลืนคลื่นไฟฟ้า (Electro-Absorption Modulation Laser, EML) ที่มีค่าอัตราส่วนเอ็กซ์ทิงชัน (Extinction Ratio, ER) เท่ากับ 8.69 dB และตัวส่งสัญญาณแสงแบบมัค-เซนเดอร์ (Mach-Zehnder Modulation Transmitter, MZM Transmitter) ที่มีค่าอัตราส่วนเอ็กซ์ทิงชันเท่ากับ 11.18 dB และ 15.17 dB โดยจะพิจารณาค่าอัตราความผิดพลาดบิต (Bit Error Rate, BER) ที่ค่าอัตราส่วนเอ็กซ์ทิงชันแตกต่างกัน ทั้งนี้ยังพิจารณาค่าอัตราความผิดพลาดบิตใน 4 กรณีต่างๆ ดังนี้ (1) กรณีวนซ้ำกลับ (Loopback), (2) กรณีเส้นใยแก้วนำแสงชนิดโหมดเดียวมาตรฐาน (Standard Single Mode Fiber, SSMF) ระยะทางไกล 60 Km ทำให้ค่าอัตราความผิดพลาดบิตแย่ลง มีผลกระทบมาจากโครมาติกดิสเพอร์ชัน, (3) กรณีเส้นใยแก้วนำแสงชนิดโหมดเดียวมาตรฐานระยะทางไกล 62 Km และแทรกตัวขยายอีดีเอฟเอ (Erbium Doped-Fiber Amplifier, EDFA) เพื่อเพิ่มงบกำลังในโครงข่าย ทำให้ค่าอัตราความผิดพลาดบิตแย่ลงเช่นเดียวกัน มีผลกระทบมาจากสัญญาณรบกวนเอเอสอี (Amplified Spontaneous Emission Noise, ASE Noise) และ (4) กรณีเส้นใยแก้วนำแสงชนิดโหมดเดียวมาตรฐานระยะทางไกล 62 Km แทรกตัวขยายอีดีเอฟเอและตัวกรองสัญญาณเฉพาะย่านความถี่แสงแบบปรับได้ (Tunable Optical Band Pass Filter, TOBPF) เพื่อลดสัญญาณรบกวนเอเอสอีที่เกิดจากตัวขยายอีดีเอฟเอ ทำให้ค่าอัตราความผิดพลาดบิตมีค่าดีขึ้น โดยสรุปคือวิทยานิพนธ์ฉบับนี้สามารถประกอบโครงข่ายเข้าถึงข้อมูลแสงที่อัตราบิตข้อมูล 10 Gb/s โดยส่งสัญญาณผ่านเส้นใยแก้วนำแสงชนิดโหมดเดียวมาตรฐานความยาว 62 Km และมีจำนวนผู้รับบริการทั้งหมด 256 ผู้รับบริการ โดยใช้ตัวขยายอีดีเอฟเอ

Abstract: This research demonstrates optical access network at bit rate 10 Gb/s based on XG-PON standard ITU-T G.987 with only downstream wavelength about 1550 nm. The purposes are the maximum distance of 62 Km and a large number of 256 subscribers. In consequence, power budget and rise-time budget equations are applied to calculate the limitation of total loss and pulse broadening time due to Chromatic Dispersion (CD). This thesis uses two optical transmitters: (1) Electro-Absorption Modulation Laser (EML) with 8.69 dB Extinction Ratio (ER) and (2) Mach-Zehnder Modulation Transmitter (MZM Transmitter) with 11.18 dB and 15.17 dB ERs, resulting in different Bit Error Rate (BER). Moreover, there are 4 cases to consider the trend of BER curves. The first case is loopback case. The second case is 60-Km Standard Single Mode Fiber (SSMF) that causes worse BER because of CD. The third case is 62-Km SSSM with Erbium Doped-Fiber Amplifier (EDFA) to increase power budget. Its BER gets worse due to Amplified Spontaneous Emission noise (ASE noise). The last case is 62-Km SSMF with EDFA and Tunable Optical Band Pass Filter (TOBPF) in order to reduce ASE noise from EDFA, that results in better BER. In conclusion, this research achieves the optical access network at bit rate 10 Gb/s with the maximum distance of 62-Km SSMF and 256 subscribers by using EDFA.

จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. สำนักงานวิทยทรัพยากร

Address: กรุงเทพมหานคร

Email: cuir@car.chula.ac.th

Name: ดวงฤดี วรสุชีพ

Role: ที่ปรึกษา

Created: 2557

Modified: 2559-03-18

Issued: 2559-03-18

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

tha

DegreeName: วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต

Level: ปริญญาโท

Descipline: วิศวกรรมไฟฟ้า

Grantor: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

©copyrights จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	5670267721.pdf	16.99 MB	7	2025-04-24 03:57:13

ใช้เวลา

0.020977 วินาที