การวางตำแหน่งเหมาะที่สุดสำหรับตัวขยายแสงสื่อสารสองทางสำหรับลิงก์อีเทอร์เน็ต 10 กิกะบิตต่อวินาที

Abstract

วิทยานิพนธ์ฉบับนี้นำเสนอการทดลองวางตัวขยายแสงสื่อสารสองทางสำหรับลิงก์อีเทอร์เน็ตอัตราบิต 10 Gb/s ที่ช่วงความยาวคลื่นในแถบความถี่ซี (1530 - 1565 nm) ตามมาตรฐาน IEEE 802.3ae ซึ่งมีจุดมุ่งหมายคือการขยายระยะทางส่งสัญญาณข้อมูลแสงระหว่างมอดูลรับส่งทั่วไปภายในโครงข่ายรวมกลุ่ม ด้วยการวางอีดีเอฟเอสื่อสารสองทางภายในลิงก์ที่ตำแหน่งต่างกันเช่น ตำแหน่งกึ่งกลางลิงก์, หลังตัวส่งแสง และก่อนหน้าตัวตรวจจับแสง โดยพิจารณาสมการงบกำลังกับงบเวลาขาขึ้นเพื่อคำนวณข้อจำกัดกำลังในลิงก์และโครมาติกดิสเพอร์ชันที่ส่งผลต่อการถ่างออกของสัญญาณข้อมูล จากนั้นวิเคราะห์ไดอะแกรมระดับพบว่าตำแหน่งกึ่งกลางลิงก์ (50%) หรือตำแหน่งตั้งแต่ 30% ถึง 70% ของระยะทางเส้นใยนำแสงโหมดเดี่ยวมาตรฐานสูงสุดในลิงก์เป็นตำแหน่งเหมาะสมที่สุด เมื่อพิจารณาแผนภาพรูปตากับอัตราความผิดพลาดบิตที่ 10-9 และ 10-12 แบ่งการวิเคราะห์เป็น 2 กรณีคือ (1) ผลกระทบจากอุปกรณ์ภายในลิงก์ และ (2) การเปลี่ยนตำแหน่งวางอีดีเอฟเอสื่อสารสองทาง จากผลการทดลองทั้งหมดพบว่าปัญหาโครมาติกดิสเพอร์ชันส่งผลต่อลิงก์มากที่สุดแต่สามารถลดปัญหาด้วยการใช้เส้นใยนำแสงชนิดชดเชยดิสเพอร์ชัน เช่นเดียวกับสัญญาณรบกวนจากการใช้อีดีเอฟเอสามารถลดด้วยการใช้ตัวกรองเฉพาะย่านความถี่แสงแบบปรับค่าได้ที่มีความกว้างสเปกตรัม 1 nm ส่วนตำแหน่งกึ่งกลางลิงก์จะมีค่าอัตราความผิดพลาดบิตดีที่สุดและตำแหน่ง 30% ถึง 70% จะมีค่าใกล้เคียงกัน นอกจากนี้พิจารณาการเปลี่ยนแปลงกำลังบนแพ็กเกตอีเทอร์เน็ตของอีดีเอฟเอ 2 ประเภทคือ อีดีเอฟเอสื่อสารสองทางแบบทั่วไปกับอีดีเอฟเอแบบวิธีส่งเป็นชุดอย่างเร็ว ซึ่งอีดีเอฟเอแบบวิธีส่งเป็นชุดอย่างเร็วมีการเปลี่ยนแปลงกำลังน้อยที่สุด ดังนั้นวิทยานิพนธ์ฉบับนี้สามารถส่งสัญญาณข้อมูลอีเทอร์เน็ตได้ระยะทางสูงสุด 80 km (เส้นใยนำแสงโหมดเดี่ยวมาตรฐาน 80 km ร่วมกับเส้นใยนำแสงชนิดชดเชยดิสเพอร์ชัน 10 km) และ 120 km (เส้นใยนำแสงโหมดเดี่ยวมาตรฐาน 120 km ร่วมกับเส้นใยนำแสงชนิดชดเชยดิสเพอร์ชัน 15 km) ด้วยการใช้อีดีเอฟเอสื่อสารสองทางพร้อมกับตัวกรองเฉพาะย่านความถี่แสงแบบปรับค่าได้ที่มีความกว้างสเปกตรัม 1 nm