Giới thiệu chung về phần mềm optisystem

CÁC ĐẶC ĐIỂM CHÍNH CỦA OPTISYSTEM 2.1 Thư viện các phần tử Component Library Optisystem có một thư viện các phẦn tử phong phú với hàng trăm phần tử được mô hình hóa để có đáp ứng giống

GIOI THIEU CHUNG V EPHAN MEM OPTISYSTEM

Cùng với sự bùng nổ vềnhu c3 thông tin, các hệ thống thông tin quang ngày càng trở nên phức tạp Để phân tich, thiết kế các hệ thống này bắt buộc phải sử dụng các công cụ mô phỏng

OptuiSystem là ph`ầì mẫn mô phỏng hệ thống thông tin quang Phầì m`ần này có khả năng thiết kế, đo kiểm tra

và thực hiện tối ưu hóa rất nhi `âi loại tuyến thông tin quang, dựa trên khả năng mô hình hóa các hệ thống

thông tin quang trong thực tế Bên cạnh đó, ph m`ền này cũng có thể dễ dàng mở rộng do người sử dụng có thể đưa thêm các phẦn tử tự định nghĩa vào

Ph*3n mn có giao diện thân thiện, khả năng hiển thị trực quan

- _ Thiết kế mạng FTTx dựa trên mạng quang thụ động (PÒÓN)

- Thiết kế hệ thống ROF (radio over fiber)

- Thiết kế bộ thu, bộ phát, bộ khuếch đại quang

- Thiết kế sơ đ Stan sac

- _ Đánh giá BER và penalty của hệ thông với các mô hình bộ thu khác nhau

- Tính toán BER và quĩ công suất tuyến của các hệ thống có sửng dụng khuếch đại quang

2 CÁC ĐẶC ĐIỂM CHÍNH CỦA OPTISYSTEM

2.1 Thư viện các phần tử (Component Library)

Optisystem có một thư viện các phẦn tử phong phú với hàng trăm phần tử được mô hình hóa để có đáp

ứng giống như các thiết bị trong thực tế Cụ thế bao gồm:

- Thư viện ngu n quang

- Thư viện các bộ thu quang

- Thư viện sợi quang

- Thư viện các bộ khuếch đại (quang, điện)

- Thu vién cac b6 MUX, DEMUX

- Thy vién cac bd loc (quang, dién)

- Thu viện các ph3n tử FSO

- Thu vién cdc ph tử xử lý tín hiệu (quang, điện)

- Thu vién cdc ph tử mạng quang

- Thư viện các thiết bị đo quang, đo điện

Ngoài các ph tử đã được định nghĩa sẵn, Optisystem còn có:

- Các phần tử Measured components Với các phần tử này, Optisystem cho phép nhập các tham số được đo từ các thiết bị thực của các nhà cung cấp khác nhau

- Các phần tử do người sử dụng tự định nghĩa (User-defñned Components)

2.2 Khả năng kết hợp với các công cụ ph Yi mn khác của Optiwave

Optisystem cho phép người dùng sử dụng kết hợp với các công cụ phần m ềần khác của Optiwave như OptiAmpli fer, OpuBPM, OptGrating, WIDM_ Phasar và OptiFiber để thiết kế ở mức phn tử

2.3 Các công cụ hiển thị

Optisystem có đầy đủ các thiết bị đo quang, đo điện Cho phép hiển thị tham số, dạng, chất lượng tín hiệu

tại mọi điểm trên hệ thống

- Phân tích phổ(Spectrum Analyzer)

- Thiết bị đo công suất (Optical Power Meter)

~_ Thiết bị đo mi Ân thời gian quang (Optical Time Domain Visualizer)

- Thiết bị phân tích WDM (WDM Analyzer)

- Thiét bi phan tich phan cuc (Polarization Analyzer)

- Thiét bi do phan cue (Polarization Meter)

Thiét bi do dién:

- Oscilloscope

- Thiét bi phan tich pho RF (RF Spectrum Analyzer)

- Thiét bj phan tich biéu d Ghinh mat (Eye Diagram Analyzer)

- Thiét bj phan tich 16i bit (BER Analyzer)

- Thiết bị đo công suất (Electrical Power Meter)

- Thiét bi phan tich song mang dién (Electrical Carrier Analyzer)

2.4 Mô phỏng phân cấp với các hệ thống con (subsystem)

Để việc mô phỏng được thực hiện một cách linh hoạt và hiệu quả, Optisystem cung cấp mô hình mô phỏng tại các mức khác nhau, bao ø ằn mức hệ thống, mức hệ thống con và mức phân tử

Người sử dụng có thể nhập các biểu diễn số học của tham số và tạo ra các tham số toàn cục Các tham số

toàn cục nay sẽ được dùng chung cho tât cả các phần tử và hệ thống con của hệ thống nhờ sử dụng

chung ngôn ngữ VB Script

2.6 Thiét ké& nhi & lop (multiple layout)

Trong một file du an, Optisystem cho phép tao ra nhi& thiết kế, nhờ đó người sử dung có thể tạo ra và sửa đổi các thiết kế một cách nhanh chóng và hiệu quả Mỗi file dự án thiết kế của Optisystem có thể chứa nhỉ li phiên bản thiết kế Mỗi phiên bản được tính toán và thay đổi một cách độc lập nhưng kết quả tính toán của các phiên bản khác nhau có thể được kết hợp lại, cho phép so sánh các phiên bản thiết kế một cách dễ dàng

2.7 Trang bao cdo (report page)

Trang báo cáo của Optisystem cho phép hiển thị tất cả hoặc một phần các tham số cũng như các kết quả tính toán được của thiết kế tùy theo yêu c`Âi của người sử dụng Các báo cáo tạo ra được tổ chức dưới dạng text, dạng bảng tỉnh, đ `ôthị 2D và 3D Cũng có thể kết xuất báo cáo dưới dạng file HTML hoặc dưới

dạng các file template đã được định dạng trước

2.7 Quét tham số và tối ưu hóa (parameter sweeps and optimizations)

Quá trình mô phỏng có thể thực hiện lặp lại một cách tự động với các giá trị khác nhau của tham số để đưa

ra các phương án khác nhau của thiết kế Người sử dụng cũng có thể sử dụng phần tối uu hóa của Optisystem để thay đổi giá trị của một tham số nào đó để đạt được kết quả tốt nhất, xấu nhât hoặc một giá

mục tiêu nào đó của thiết kế

3 GIAO DIEN NGUOI SU DUNG (GUD)

Cac ph%n chinh ctia GUI bao g ‘Gn (xem hinh 1) :

- _ Project layout: là nơi mà người sử dụng thể hiện thiết kế

- Dockers, bao g Gm:

o Thư viện các phần tử (Component Library): người sử dụng truy nhập vào đây lấy các phần tử

để tạo ra thiết kế hệ thông

o_ Project Browser: sử dụng project browser cho phép truy nhập đến các tham số và kết quả của thiết kế một cách thuận tiện

o Description: noi str dung c6 thé dua cdc thong tin dé mot ta tóm tắt v`êthiết kế

- Menu bar (xem hinh 2): chira cdc menu cé trong Optisystem

Bk [di Yew Leyat Too Report Script &iklns Window Help =l2| x{

Oe &|*x 2| < | OO Slew sl >jøm Bi [Seccotemint Se E |Eirnø |[m[mim |||I2 Tê kệ đ# |

Hình 2 Menu bar của Optisystem

3 'File Edit View Layout Tools Report Script Add-Ins Window Help =|| x|

- Vào File menu, lựa chọn Open

- _ Lựa chọn đường dẫn trong File name để lấy được fñle mong muốn

5

Vào Eile menu, lựa chọn New, cửa sổ Project layout xuất hiện (hình 3)

Hình 3 Cửa số Project layout

Layout: Layout 1

Erbium Doped 40) li:

EDFA

Measured 3+, 34]

b

EDF Dynamic EDF Dynamic Er-Yb

Analytical Codoped Fiber

- — Việc kết nối giữa các phẦñn tử trong thiết kế có thể được thực hiện một cách tự động hoặc bằng tay

nhờ việc sử dụng các nút chức năng trong Layout Operations (xem hình 5, 6)

4.3 Thiết lập các tham số toàn cục (global parameters) của dự án

Khi tạo một thiết kế mới trên Optisystem, phải thiết lập các tham số toàn cục Các tham số này sẽ liên quan đến tốc độ, độ chính xác và yêu c3ầi v`êbộ nhớ cho việc thực hiện mô phỏng thiết kế Các tham số

này được gọi là tham số toàn cục vì nó ảnh hưởng đến tất cả các thành phẦn trong thiết kế có sử dụng

các tham số này Trong Optisystem, các tham số này bao g ‘Gn:

- Tốc độ bịt (bit rate)

- _ Chiêu dài chuỗi bịt (Bit sequence length)

-_ Số mẫu trên một bit (Number of samples per bi

Các tham số này được sử dụng để tính toán Time window (của sổ thơi gian), Sample rate (tốc độ lấy mẫu) và Number of samples (số lượng mẫu) như sau:

7

- Number of samples = Sequence length * Samples per bit

- Sample rate = Number of samples / Time window

Optisystem dùng chung tham s6’ Time window cho tat ca cdc thanh ph i trong thiét ké, turc 1a tat ca cdc

thành ph Yn dG có Time window giống nhau nhưng có thể có Sample rates hoặc Number of samples 1a khác nhau

Để thiết lập tham số toàn cục của dự án, thực hiện các bước sau

- _ Kích đúp chuột vào cửa sổ Project layout

- Hoặc Lựa chọn Layout > Parameters từ thanh công cụ Menu

Hộp thoại Layout parameters xuất hiện (xem hình 7)

Hình 7 Hộp thoại Layout parameters

[Name [Value | Unite | Mode

4.4 Hiển thị và thay đổi tham số của các ph tử trong dự án

- Kích đúp chuột vào ph %h tr c%h thay đổi tham số

Hộp thoại v`êcác tham số của ph tử xuất hiện

- Di chuyển con trỏ đến các giá trị tham số cẦn thay đổi

- Nhập giá trị tham số mong muốn

Lưu ý: Có 3 chế độ của tham số là Norman, Script và Sweep:

- Chế độ Script được sử dụng khi tham số này là tham số toàn cục, có ảnh hưởng đến tất cả các phần

tử khác của hệ thống

- Chế độ Sweep được sử dụng khi thực hiện quét tham số

4.5 Chạy mô phỏng

- Từ File menu, lựa chọn Calculate Hộp thoại Optisystem Calculations xuất hiện (hình 9)

- Trong hdép thoai Optisystem Calculations (hinh 10), kích chuột vào nút Run

Hình 10 Hộp thoại Optisystem Calculations

4.6 Hiển thị kết quả mô phỏng

- — Kích đúp chuột vào các ph3n tử hiển thị trong thiết kế để hiển thị đ`ồ thị và các kết quả mà quá trình

mô phỏng tạo ra

Hình II Kết quả hiển thị trên thiết bị phân tích phổ (ví dụ)

= Dbl Click On Objects to open properties Move Objects with Mouse [ Auto Set |

4.7 Thực hiện quét tham số (Parameter Sweep)

Trong mỗi bản thiết kế sẽ có một số các tham số nhất định có thể đưa vào chế độ quét (sweep mode)

Người thiết kế có thể định nghĩa số I8 quét được thực hiện trên mỗi tham số Giá trị của tham số sẽ thay

đổi qua mỗi lần quét Quá trình này sẽ cho các kết quả thiết kế khác nhau tùy theo sự thay đổi giá trị của

tham số

Để thực hiện quét tham số, tiến hành các bước như sau:

a _ Thiết lập số l3 quét:

-_ Bước I: Kích chuột vào nút Set Total Sweep Iterarions trên Layout tool bar

Hộp thoại Total Parameter Sweep Iteration xuất hiện giá trị hiện tại (ví dụ như trên hình 12)

- Bước 2: Nhập vào số l3 quét

-_ Bước 3: Kích chuột vào nút OK

Hoặc:

- Bước I: Lựa chọn Layout > Set Total Sweeps Iterations trên Menu toolbar (xem hình 13) Hộp thoại Total Parameter Sweep Iteration xuất hiện giá trị hiện tại (ví dụ như trên hình 12)

- Bước 2: Nhập vào số l3 quét

-_ Bước 3: Kích chuột vào nút OK

Hình 13 Truy nhập qua Layout - Set Total Sweep Iterations

b Thay đổi số lần quét

Sau khi tính toán, dể thay đổi số lần quét hiển thị trên bản thiết kế (layout), thực hiện các bước sau:

- Buée 1: Lua chon Layout > Set Current Sweep Interation trén Menu toolbar

Hộp thoại Set Current Sweep Iterarion xuất hiên như trên hình 14

- _ Bước 2: Nhập vào số In quét muốn hiển thị trên bản thiết kế

-_ Bước 3: Kích chuột vào nút OK

Current Parameter Sweep Iteration x

Current iteration: | 14 a Total iterations: | 20 Cancel |

St dung nuit Previous Sweep Iterarion hodc Next Sweep Iteration trén Layout toolbar d@ chuyén gitra

các Lần quét

Hoặc: Lựa chọn Lần quét trên Set Current Iteration drop-down box như trên hình 15 dưới đây

Hinh 15 Set Current Iteration drop-down box

Bl Sweep Iteration 14 x

| Sweep Iteration 12 ¬ Sweep |teration 13

Sweep Iteration 15

| Sweep Iteration 16 +—— Sweep Iteration 17 Sweep Iteration 18 Sweep Iteration 20 7

c Thay déi gid tri tham s6‘ quét:

Sau khi lựa chọn số lẦẦn quét tham số, phải thực hiện nhập các giá trị ca quét của tham số Trước khi

nhập, tham số c8 quét phải được chuyển sang chế độ Sweep Mode

HH Lựa chọn Swecep mode

Để chuyển sang Sweep mode cho tham số cñn quét, thực hiện các bước sau:

o_ Bước l: Lựa chọn Layout > Parameter Sweep trên Menu toolbar

Hộp thoại v`êcác tham số của ph tử xuất hiện như trên hình I7

o Ở trong cột Mode, lựa chọn ché’ d6 Sweep mode (xem hình 16)

Hinh 16 Sweep mode

Mode

i Sweep ¥ | Normal

Sevript

như trên hình 18 dưới đây

Hình 18 Các giá trị tham số cần quét của ph tử trên thiết kế

Để nhập các giá trị cn quét của tham số, thực hiện các bước sau:

o_ Bước l: Lựa chọn Layout > Parameter trên Menu toolbar

o_ Bước 2: Kích chuột vào nút Parameter Sweep trên cột Value của tham số

o_ Bước3: Nhập dữ liệu bằng tay hoặc sử dụng cơng cụ Spread Tool để nhập dữ liệu (Tham khảo thêm trong tài ligu v €viéc str dung Spread Tool)

Chạy mơ phỏng (thực hiện tương tu nhu ph%n 4.6)

Hiển thị kết quả mơ phỏng quét tham số:

Để hiển thị kết quả mơ phỏng quét tham số (đối với thiết kế hệ thống, thường hiển thị sự thay đổi BER

theo giá trị của tham số quét), thực hiện các bước sau:

o_ Bước l: Lựa chọn Report tab trong cửa sổ Project Layout

o_ Bước 2: Kích chuột vào nút Opti2Dgraph trên Report toolbar

ò_ Bước 3: Trong Project Browser, lựa chọn tham số đã để ở Sweep Mode, kéo tham số này

và thả vào trục X của đ ơthi 2D

o_ Bước 4: Trong Project Browser, lựa chọn tham số Min Log of BER của thiết bị phân tích lỗi bit, kéo tham số này và thả vào trục Y của đ`ồthi 2D

Kết quả thay đổi BER theo tham số quét sẽ hiển thị trên đ`ơthi 2D.

Tax G Factor Power (Sm)

Để đưa kết quả mô phỏng vào báo cáo có thể sử dụng kỹ thuật chụp màn hình Các bước thực hiện như sau:

- Bam té hop phim Alt + Print Screen SyRq d@ luu tạm thời cửa sổ màn hình muốn chụp vào

Clipboard

- Bấm vào Start > Programs > Accessories > Paint để khởi động chương trình Paint

- — Vào menu Edit trong Paint r`ä bấm chọn Paste (hoặc tổ hợp Cưl + V) để dán cửa sổ màn hình đã

chụp tử Clipboard vào cửa sổ làm việc của Paint

- Str dung các công cụ Select trong Paint để lấy phần thông tin muốn sao chụp lại theo ý muốn

- Bam vao menu File > Save As dé đặt tên cho tấm hình vào chọn nơi lưu tấm hình đã chụp vào máy

tính Có thể lưu dưới dạng *.bmp, *.Jpg, *.jpeg hoặc *.dib Hoặc “dán” ngay vào trong file báo cáo (sử

dung phim Ctrl + V)