การวางตำแหน่งเหมาะที่สุดสำหรับตัวขยายแสงสื่อสารสองทางสำหรับลิงก์อีเทอร์เน็ต 10 กิกะบิตต่อวินาที

วิทวัส วรภมร

dc.contributor.advisor	ดวงฤดี วรสุชีพ
dc.contributor.author	วิทวัส วรภมร
dc.contributor.other	จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. คณะวิศวกรรมศาสตร์
dc.date.accessioned	2021-09-22T23:28:48Z
dc.date.available	2021-09-22T23:28:48Z
dc.date.issued	2563
dc.identifier.uri	http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/77105
dc.description	วิทยานิพนธ์ (วศ.ม.)--จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, 2563
dc.description.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
dc.description.abstractalternative	This thesis shows experimental placements of duplex optical amplifiers for 10 Gb/s ethernet link in C-band wavelength (1530 - 1565 nm) based on IEEE 802.3ae standard. Its purpose is to extend the maximum link distance between typical optical transceivers in aggregation networks by inserting duplex Conventional-Erbium Doped-Fiber Amplifier (duplex C-EDFA) at different locations, such as in-line, booster and pre-amplifier. Both power budget and rise-time budget equations are considered to calculate the link limitation due to optical power and pulse broadening caused by Chromatic Dispersion (CD). Based on, level diagrams, the optimum placement is found to be in-line amplifier at mid-span (50%), or 30% to 70% of maximum Standard Single-Mode Fiber (SSMF). Moreover, the eye-diagram and Bit Error Rate (BER) at 10-9 & 10-12 are analyzed in 2 cases: (1) effects of a link’s components and (2) duplex C-EDFA placements. According to experimental results, CD has the most effect on the link. The Dispersion Compensation Fiber (DCF) and 1-nm Tunable Optical Band-Pass Filter (TOBPF) can reduce CD effect and EDFA noises respectively. 50% in-line amplifier shows the best BER, and the 30% to 70% position has similar BERs. Furthermore, the power variations of ethernet packets when using 2 types of EDFA, Burst-Mode EDFA show that has the lowest power variation than duplex C-EDFA. Finally, this thesis can achieve the data transmission over 80 km (80 km SSMF & 10 km DCF) and 120 km (120 km SSMF & 15 km DCF) by using duplex C-EDFA with 1-nm TOBPF.
dc.language.iso	th
dc.publisher	จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
dc.relation.uri	http://doi.org/10.58837/CHULA.THE.2020.1119
dc.rights	จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
dc.subject.classification	Engineering
dc.title	การวางตำแหน่งเหมาะที่สุดสำหรับตัวขยายแสงสื่อสารสองทางสำหรับลิงก์อีเทอร์เน็ต 10 กิกะบิตต่อวินาที
dc.title.alternative	Optimum placement of duplex optical amplifier for 10 Gb/s ethernet link
dc.type	Thesis
dc.degree.name	วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต
dc.degree.level	ปริญญาโท
dc.degree.discipline	วิศวกรรมไฟฟ้า
dc.degree.grantor	จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
dc.identifier.DOI	10.58837/CHULA.THE.2020.1119