Sợi quang và công nghệ SDH

phần sợi quang Chơng I Giới thiệu tổng quát Phần Sợi quang Chơng I : Giới thiệu tổng quát 1.1.Lịch sử phát triển: Trải qua thời gian dài từ ngời sử dụng ánh sáng lửa để làm phơng tiện thông tin liên lạc đến lịch sử thông tin quang đ qua bớc phát triển hoàn thiện đợc ghi nhận mốc sau: - 1790 : CLAUDE CHAPPE, kỹ s ngời Pháp, đ xây dựng hệ thống điện báo quang (Optical Telegraph) hệ thống gồm chuỗi tháp với đèn báo hiệu di động Thời tin tức đợc truyền hệ thống vợt chặng đờng 200 km vòng 15 phút - 1870 : JOHN TYNDALL, nhà vật lý ngời Anh, đ chứng tỏ ánh sáng dẫn đợc theo vòi nớc uốn cong Thí nghiệm ông đ sử dụng nguyên lý phản xạ toàn phần, điều áp dụng cho sợi quang ngày - 1880 : ALEXANDER GRAHAM BELL, ngời Mỹ, giới thiệu hệ thống photophone, qua tiếng nói truyền ánh sáng môi trueoèng không khí mà không cần dây Tuy nhiên hệ thống cha đợc áp dụng thực tế nhiều nguồn nhiễu làm giảm chất lợng đờng truyền - 1934 : NORMAN R FRENCH, kỹ s ngời Mỹ, nhận đợc sáng chế hệ thống thông tin quang Phơng tiện truyền dẫn ông thuỷ tinh - 1958 : ARTHUR SCHAWLOW CHARLES H TOWNES, xây dựng vầ phát triển laser - 1960 : THEODOR H MAIMAN đa laser vào hoạt động thành công - 1962 : Laser bán dẫn photodiode bán dẫn đợc thừa nhận Vấn đề _ - 1- http://www.ebook.edu.vn phần sợi quang Chơng I Giới thiệu tổng quát lại phải tìm môi trờng truyền dẫn quang thích hợp - 1966 : CHARLES H KAO GEORGE A HOCKHAM, hai kỹ s phòng thí nghiệm Standard Telecommunications Anh, đề xuất việc dùng thuỷ tinh để truyền dẫn ánh sáng Nhng công nghệ chế tạo sợi thuỷ tinh thời hạn chế nên suy hao sợi lớn ( ~ 1000 dB/km) - 1970 : H ng Corning Glass Works chế tạo thành công sợi quang loại SI có suy hao nhỏ 20 db/km bớc sóng 633 nm - 1972 : Loại sợi GI đợc ché tạo với độ suy hao dB/km - 1983 : Sợi đơn mode (SM) đợc xuất xởng Mỹ - Ngày sợi đơn mode đợc sử dụng rộng r i độ suy hao loại sợi khoảng 0,2 dB/km bớc sóng 1550 nm 1.2.Các thành phần tuyến truyền dẫn sợi quang: Tín hiệu điện Mạch kích thích Tín hiệu quang Nguồn quang Tín hiệu điện Linh kiện thu quang Sợi quang Thiết bị phát KĐ Phục hồi tín hiệu Thiết bị thu Các thành phần tuyến truyền dẫn sợi quang đợc nêu hình Trong tín hiệu điện dạng analog digital, ngày tín hiệu digital đợc dùng phổ biến Nếu cự ly truyền dẫn dài hai trạm đầu cuối một vài trạm tiếp vận với sơ đồ khối sau : Tín hiệu quang Tín hiệu quang Thu quang KĐ Sửa dạng Phát quang _ - 2- http://www.ebook.edu.vn phần sợi quang Chơng I Giới thiệu tổng quát 1.3.Những ứng dụng sợi quang : Cùng với phát triển không ngừng thông tin viễn thông, hệ thống truyền dẫn quang - truyền tín hiệu sợi quang đ phát triển mạnh mẽ nhiều nớc giới Do có nhiều u điểm hẳn hình thức thông tin khác dung lợng kênh, kinh tế mà thông tin quang giữ vai trò việc truyền tín hiệu tuyến đờng trục tuyến xuyên lục địa, xuyên đại dơng Công nghệ ngày đ tạo kỹ thuật thông tin quang phát triển thay đổi theo xu hớng đại kinh tế Đặc biệt công nghệ sợi quang đơn mode có suy hao nhỏ điều đ làm đơn giản việc tăng đợc chiều dài toàn tuyến thông tin quang Thêm vào công nghệ thông tin quang kết hợp khuếch đại quang đời làm tăng chiều dài đoạn lên gấp đôi gấp n lần Nh chất lợng tín hiệu thu hệ thống đợc cải thiện cách đáng kể nớc ta thông tin cáp sợi quang ngày chiếm vị trí quan trọng Các tuyến cáp quang đợc hình thành, đặc biệt hệ thống cáp quang Hà Nội Hồ Chí Minh chiếm vị trí quan trọng thông tin toàn quốc Trong tơng lai mạng cáp quang đợc xây dựng rộng khắp Tuyến đờng trục cáp quang đợc rẽ nhánh tới tỉnh, thành phố, quận, huyện xây dựng tuyến cáp quang nội hạt Vị trí sợi quang mạng thông tin giai đoạn nay: - Mạng đờng trục xuyên quốc gia - Mạng riêng công ty đờng sắt, điện lực, - Đờng trung kế - Đờng cáp thả biển liên quốc gia - Đờng truyền số liệu, mạng LAN _ - 3- http://www.ebook.edu.vn phần sợi quang Chơng I Giới thiệu tổng quát - Mạng truyền hình - Trong tơng lai sợi quang đợc sử dụng mạng thuê bao 1.4.u điểm thông tin sợi quang: So với dây kim loại sợi quang có nhiều u điểm đáng ý là: - Suy hao thấp: cho phép kéo dài khoảng cách tiếp vận giảm đợc số trạm tiếp vận - Dải thông rộng: thiết lập hệ thống truyền dẫn số tốc độ cao - Trọng lợng nhẹ, kích thớc nhỏ - Hoàn toàn cách điện không chịu ảnh hởng sấm xét - Không bị can nhiễu trờng điện từ - Xuyên âm giữ sợi dây không đáng kể - Vật liệu chế tạo có nhiều thiên nhiên - Dùng hệ thống thông tin sợi quang kinh tế so với sợi kim loại dung lợng cự ly *** _ - 4- http://www.ebook.edu.vn phần sợi quang Chơng II.Lý thuyết chung sợi dẫn quang Chơng II : Lý thuyết chung sợi dẫn quang 2.1 sở quang học: ánh sáng dùng thông tin quang nằm vùng cận hồng ngoại với bớc sóng từ 800 nm đến 1600 nm Đặc biệt có bớc sóng thông dụng 850 nm, 1300 nm, 1550 nm Chiết suất môi trờng: n = Trong : C V n: chiết suất môi trờng C: vận tốc ánh sáng chân không C = 108m/s V: vận tốc ánh sáng môi trờng Vì V C nên n Sự phản xạ toàn phần: Định luật Snell : n1 sin = n2 sin Môi trờng 2: n2 Tia khúc xạ Môi trờng 1: n1 3 T Tia phản xạ Tia phản xạ Sự phản xạ khúc xạ ánh sáng Nếu n1 > n2 < tăng tăng theo luôn lớn _ - 5- http://www.ebook.edu.vn phần sợi quang Chơng II.Lý thuyết chung sợi dẫn quang Khi = 900 tức song song với mặt tiếp giáp, đợc gọi góc tới hạn T tiếp tục tăng cho > T không tia khúc xạ mà tia phản xạ tợng gọi phản xạ toàn phần Dựa vào công thức Snell tính đợc góc tới hạn T : sin T = 2.2 n2 n1 Sự truyền dẫn ánh sáng sợi quang: * Nguyên lý truyền dẫn chung: ứng dụng tợng phản xạ toàn phần, sợi quang đợc chế tạo gồm lõi (core) thuỷ tinh có chiết suất n1 lớp bọc (cladding) thuỷ tinh có chiết suất n2 với n1 > n2 ánh sáng truyền lõi sợi quang phản xạ nhiều lần (phản xạ toàn phần) mặt tiếp giáp lõi lớp vỏ bọc Do ánh sáng truyền đợc sợi có cự ly dài sợi bị uốn cong với độ cong có giới hạn n2 n n1 Lớp bọc (cladding) n2 Lõi (core) n1 Lớp bọc (cladding) n2 Nguyên lý truyền dẫn ánh sáng sợi quang 2.3 dạng phân bố chiết suất sợi quang: a) Sợi quang có chiết suất nhảy bậc (sợi SI: Step- Index): Đây loại sợi có cấu tạo đơn giản với chiết suất lõi lớp vỏ bọc khác cách rõ rệt nh hình bậc thang Các tia sáng từ nguồn quang _ - 6- http://www.ebook.edu.vn phần sợi quang Chơng II.Lý thuyết chung sợi dẫn quang phóng vào đầu sợi với góc tới khác truyền theo đờng khác n2 n2 n1 n n1 > n2 n2 Sự truyền ánh sáng sợi quang có chiết suất nhảy bậc (SI) Các tia sáng truyền lõi với vận tốc : V= C n1 n1 không đổi mà chiều dài đờng truyền khác nên thời gian truyền khác chiều dài sợi Điều dẫn tới tợng đa xung ánh sáng hẹp vào đầu sợi lại nhận đợc xung ánh sáng rộng cuối sợi Đây hiên tợng tán sắc,do độ tán sắc lớn nên sợi SI truyền tín hiệu số tốc độ cao qua cự ly dài đợc Nhợc điểm khắc phục đợc loại sợi có chiết suất giảm dần b) Sợi quang có chiết suất giảm dần (sợi GI: Graded- Index): Sợi GI có dạng phân bố chiết suất lõi hình parabol, chiết suất lõi thay đổi cách liên tục nên tia sáng truyền lõi bị uốn cong dần n2 n2 n1 n(r) n2 Sự truyền ánh sáng sợi GI Đờng truyền tia sáng sợi GI không nhng vận tốc truyền thay đổi theo Các tia truyền xa trục có đờng truyền dài _ - 7- http://www.ebook.edu.vn phần sợi quang Chơng II.Lý thuyết chung sợi dẫn quang nhng lại có vận tốc truyền lớn ngợc lại, tia truyền gần trục có đờng truyền ngắn nhng lại có vận tốc truyền nhỏ Tia truyền dọc theo trục có đờng truyền ngắn chiết suất trục lớn Nếu chế tạo xác phân bố chiết suất theo đờng parabol đờng tia sáng có dạng hình sin thời gian truyền tia Độ tán sắc sợi GI nhỏ nhiều so với sợi SI c) Các dạng chiết suất khác: Hai dạng chiết suất SI GI đợc dùng phổ biến , có số dạng chiết suất khác nhằm đáp ứng yêu cầu đặc biệt: + Dạng giảm chiết suất lớp bọc: Trong kỹ thuật chế tạo sợi quang, muốn thuỷ tinh có chiết suất lớn phải tiêm nhiều tạp chất vào, điều làm tăng suy hao Dạng giảm chiết suất lớp bọc nhằm đảm bảo độ chênh lệch chiết suất nhng có chiết suất lõi n1 không cao + Dạng dịch độ tán sắc: Độ tán sắc tổng cộng sợi quang triệt tiêu bớc sóng gần 1300nm Ngời ta dịch điểm độ tán sắc triệt tiêu đến bớc sóng 1550nm cách dùng sợi quang có dạng chiết suất nh hình vẽ: _ - 8- http://www.ebook.edu.vn phần sợi quang Chơng II.Lý thuyết chung sợi dẫn quang + Dạng san tán sắc: Với mục đích giảm độ tán sắc sợi quang khoảng bớc sóng Chẳng hạn đáp ứng cho kỹ thuật ghép kênh theo bớc sóng ngời ta dùng sợi quang có dạng chiết suất nh hình vẽ: Dạng chiết suất phức tạp nên đợc nghiên cứu phòng thí nghiệm cha đa thực tế 2.4 sợi đa mode đơn mode: a) Sợi đa mode (MM: Multi Mode): Các thông số sợi đa mode thông dụng (50/125àm) là: - Đờng kính lõi: d = 2a = 50àm - Đờng kính lớp bọc: D = 2b = 125àm - Độ chênh lệch chiết suất: = 0,01 = 1% - Chiết suất lớn lõi: n1 1,46 Sợi đa mode có chiết suất nhảy bậc chiết suất giảm dần 50 àm 50 àm 125 àm 125 àm n1 n1 n2 n2 a) Sợi SI = n1 n = 1% n1 b) Sợi GI _ - 9- http://www.ebook.edu.vn phần sợi quang Chơng II.Lý thuyết chung sợi dẫn quang b) Sợi đơn mode ( SM: SingleMode ): Khi giảm kích thớc lõi sợi để có mode sóng truyền đợc sợi sợi đợc gọi đơn mode Trong sợi truyền mode sóng nên độ tán sắc nhiều đờng truyền không sợi đơn mode có dạng phân bố chiết suất nhảy bậc àm 125 àm n1 = 0,3% n2 Các thông số sợi đơn mode thông dụng là: Đờng kính lõi: d = 2a =9àm ữ 10àm Đờng kính lớp bọc: D = 2b = 125àm Độ lệch chiết suất: = 0,003 = 0,3% Chiết suất lõi: n1 = 1,46 Độ tán sắc sợi đơn mode nhỏ, đặc biệt bớc sóng = 1300 nm độ tán sắc sợi đơn mode thấp ( ~ 0) Do dải thông sợi đơn mode rộng Song kích thớc lõi sợi đơn mode nhỏ nên đòi hỏi kích thớc linh kiện quang phải tơng đơng thiết bị hàn nối sợi đơn mode phải có độ xác cao Các yêu cầu ngày đáp ứng đợc sợi đơn mode đợc sử dụng phổ biến *** _ - 10- http://www.ebook.edu.vn phần công nghệ sdh - VC - 1x/VC - : đợc truyền theo đa khung 500 ms gồm khung 125 ms đợc gắn vào TU, trỏ gắn vào VC - 1x/VC - theo 125 ms - VC - : Gồm 750 byte liệu cộng với byte POH xếp hàng dọc byte POH thực chức riêng Cấu trúc gồm 85 hàng dọc byte VC - POH 85 C-3 c) Đơn vị luồng TU ( Tribuari Unit ) : Gồm VC cộng với pointer : TU = VC + Ptr Trớc chuyển đến STM - để đợc phát cấp VC cấp thấp đợc ghép vào VC cấp cao Để tạo phase VC ngời ta dùngPtr (Pointer) ghép theo vào VC vị trí cố định VC thông báo bắt đầu VC Tơng ứng với VC, TU có nhiều bậc từ đến Việc truyền dẫn byte pointer sảy lần lợt Cứ khung 125 ms có byte pointer Byte pointer ghép theo vào VC vị trí cố định khung cấp cao ( VC - VC - ) Nh tổng cộng có byte pointer cho khung 125 ms byte thứ đa khung 500 ms mang byte pointer nhng byte cha đợc quy định rõ chức đợc dùng để dự phòng _ - 57- http://www.ebook.edu.vn phần công nghệ sdh * Cấu trúc TU : - Các TU - 11, TU - 12, TU - đợc cấu tạo VC tơng ứng cộng thêm byte pointer : TU - 11 = VC - 11 + Ptr TU - 12 = VC - 12 + Ptr TU - = VC - +Ptr Sự hình thành cấu trúc TU - 11 TU - 12 : VC - 11 VC - 12 + pointer TU - 11 + pointer TU - 12 _ - 58- http://www.ebook.edu.vn phần công nghệ sdh Sự hình thành cấu trúc TU - từ VC - : 12 VC - : POH C-2 + pointer 12 TU - C-2 - TU - : TU - = VC - + Ptr 3xVC - ghép vào VC - theo nguyên tắc xen byte sau đợc phát khung AU - trình truyền dẫn có hai cấp container đợc ghép vào Pointer AU - SOH để thị VC - khung STM - pointer TU - (mỗi pointer byte) đợc gắn vào VC - để thông báo vị trí VC - khung VC - Sự hình thành VC - đợc dới hình vẽ sau : _ - 59- http://www.ebook.edu.vn phần công nghệ sdh VC - 85 VC - C-3 + byte pointer TU - PTR TU - 85 d) Nhóm đơn vị luồng TUG (Tributary Unit Group) : TUG nhóm TU ghép lại theo phơng thức xen byte có hai loại TUG TUG - TUG - + Cấu trúc TUG : - TUG - 2: Một TUG - hình thành : TUG - = x TU - 12 TUG - = x TU - 11 TUG - = x TU - Do TUG - có kích thớc 108 byte với tốc độ bít 6912 Kb/s TUG - hình thành từ TU - 11 : _ - 60- http://www.ebook.edu.vn phần công nghệ sdh TU - 11 9 TUG - 12 TUG - hình thành từ TU -12 : TU - 12 9 TUG - 12 _ - 61- http://www.ebook.edu.vn phần công nghệ sdh TUG - hình thành từ TU - : 12 TU - TUG - : Pointer Nhận xét : - Các byte hàng tơng ứng với kiểu cấu trúclà byte pointer byte sau byte data - TU - có kích thớc tơng ứng với TUG - - Có hai cách để bố trí VC - vào TUG - : + Chốt ( locked mode ) + Nối ( Floating mode ) Kiểu Floating cho phép VC đợc gắn vào khung TUG tai vị trí sử dụng Pointer liên kết với VC để thị điểm bắt đầu VC TUG Vị trí trỏ đợc gắn cố định TUG tơng ứng vị trí VC Kiểu Locked ngợc lại, VC đợc gắn vào TUG vị trí cố định không cần sử dụng pointer nh kiểu Floating _ - 62- http://www.ebook.edu.vn phần công nghệ sdh - TUG - : Một TUG - hình thành : TUG - = x TU - TUG - = x TUG - - Kích thớc TUG - gồm 774 byte với tốc độ bit 49536 Kb/s - Nếu TUG -3 chứa TU- cột chứa byte pointer TU-3 byte lại byte nhồi cố định ( Justification ) 85 TU - PTR TU - TU - PTR TUG - 86 : byte nhồi cố định - Nếu TUG - đợc cấu thành từ x TUG - nguyên tắc ghép ghép byte, cột chứa byte pointer byte nhồi cố định Tuy nhiên trờng hợp pointer TUG - chức định vị địa trạm đến luồng tín hiệu mà lúc byte pointer riêng lẻ định vị địa VC - x1 VC - pointer nằm TUG - Các byte đợc xếp hàng cột TUG tơng ứng - Các TUG - đợc bố trí theo kiểu cố định vào TUG - 3, byte _ - 63- http://www.ebook.edu.vn phần công nghệ sdh cột TUG - không mang ý nghĩa mà mang mẫu bit cố định gọi thị pointer giá trị NPI ( Null Pointer Indication ) Ngời ta sử dụng byte để phân biệt trờng hợp TUG - đợc cấu thành từ TU - hay từ TUG - #1 #2 #3 TU - 12 #1 #2 12 #7 TUG - NPI 21 TUG - 86 : byte nhồi cố định : Pointer x TUG - đợc ghép vào VC - theo trình tự cột thứ VC - chứa VC - POH Cột thứ hai cột thứ ba chứa byte nhồi cố định e) Các đơn vị quản lý AU (Adminis trative Unit) : Các AU bao gồm container cấp cao cộng với pointer _ - 64- http://www.ebook.edu.vn phần công nghệ sdh AU = HOVC + pointer Trong trờng hợp giá trị pointer AU - Ptr đợc gắn khung STM - để ghi nhận mối tơng quan Phase khung truyền dẫn VC tơng ứng Các byte AU - Ptr đợc gắn không cố định vào byte hàng thứ t khung STM - có chức đánh dấu AU Tuy nhiên cần phải lu ý AU - Ptr AU - AU - khác Các AU cấu thành từ : AU - = x VC - AU - = x VC - AU - : Đợc tạo thành từ x VC - 3: VC - đợc thiết kế để truyền dẫn tín hiệu 45 Mb/s 34 Mb/s PDH Cấu trúc AU - gồm x 87 + byte Ngoài dung lợng truyền dẫn AU - (87 cột) lớn dung lợng truyền dẫn VC - (85 cột) nên ngời ta bố trí byte nhồi cố định vào cột thừa AU - Pointer 85 P O H C-3 VC - 3 87 P O H C-3 AU - 3 x AU - đợc ghép xen byte khung STM - Mỗi AU - gồm byte pointer có chức định vị trí cho VC - cách thị byte POH VC -3 tơng ứng AU - : _ - 65- http://www.ebook.edu.vn phần công nghệ sdh Đợc tạo thành từ x VC - 4: có cấu trúc gồm x 261 + byte pointer tơng ứng với khung STM - đợc cấu thành từ container C - gồm x 260 byte + 1cột VC - POH ( byte ) Cấu trúc AU - từ VC - : 260 P O H AU - Pointer VC - 261 P O H AU - Nhóm đơn vị quản lý AUG (Administrative Unit Group) : f) Nhiều AU đợc ghép với theo phơng thức xen byte tạo thành AUG Cấu trúc AUG gồm x 261 + byte, giống nh cấu trúc khung STM - cha có SOH Cấu trúc khung STM -1 : g) STM - = AUG + SOH - Khung STM - gồm x 270 byte đợc truyền theo nguyên tắc từ trái sang phải, từ xuống dới - Trong SOH thông tin quản lý đợc dùng cho hệ thống SDH Thông tin quản lý đợc bố trí vị trí cột tính từ trái qua phải bao gồm : _ - 66- http://www.ebook.edu.vn phần công nghệ sdh + Thông tin quản lý trạm lặp RSOH ( Repeat Section Over Head ) gồm: hàng x byte ( hàng phía ) + Các byte hàng thứ dùng cho pointer gồm hàng x byte + Thông tin quản lý ghép kênh MSOH ( multiplex Section Over Head ) gồm : hàng x byte ( hàng dới ) + Còn lại x 261 byte dùng để tải tin Cấu trúc STM - 1: Thông tin quản lý trạm lặp Thông tin quản lý ghép kênh 261 SOH AU - Pointer Playload SOH Khung STM - đợc truyền dẫn 8000 lần/s tốc độ bit sử dụng cho tín hiệu PCM Mỗi khung STM - chiếm 125 ms có tốc độ bit : 8000khung x 9hàng/khung x 270byte/hàng x 8bit/byte = 155 Mb/s Việc bố trí VC - vào STM - tơng tự nh bố trí VC - 12 vào khung TUG - VC - cho phép bố trí không cố định vào khung STM - 1, vị trí đợc xác định AU - pointer gồm byte H1, H2, H3 Bình thờng VC - cần byte để xác định vị trí byte thứ H1 byte thứ H2 Còn byte H3 byte nhồi dùng trờng hợp cần thiết Sơ đồ bố trí x AU - STM - phần pointer : _ - 67- http://www.ebook.edu.vn phần công nghệ sdh 270 261 SOH AU - Pointer STM -1 J1 B3 C2 G1 F2 H4 Z3 Z4 Z5 SOH C-3 VC - VC - POH 85 Sơ đồ bố trí x AU - vào STM - phần liệu: 270 261 h) SOH AU - Pointer SOH J1 B3 C2 G1 F2 H4 Z3 Z4 Z5 29 F 30 I X E D S T U F F STM -1 57 F I X E D 58 S T U F F 85 VC - Câú trúc khung STM - N (N = 4; 16): - Cấu trúc STM - N giống nh cấu trúc khung STM - khác tốc độ truyền đợc khoảng 125 ms N x x 270 byte - STM - N (với N = N = 16) mức truyền dẫn cấp cao SDH, đạt đợc cách ghép STM -1 theo phơng thức ghép byte tạo thành mức sau : _ - 68- http://www.ebook.edu.vn phần công nghệ sdh * STM - có tốc độ truyền dẫn 155,52 x = 622,08 Mb/s * STM - 16 có tốc độ truyền dẫn 16 x 155,52 = 2,488 Gb/s Tạo khung STM - 16 từ STM - : STM - #1 A1 A2 M U X 16 A1 B1 C1 D1 P1 A2 B2 16 : STM - 16 STM - #16 P1 P2 - Ngoài để có đợc STM - 16 ta ghép x STM - với theo phơng thức ghép byte Tạo khung STM - 16 từ STM - : STM - # A1 A2 STM - # D1 D2 STM - # E1 E2 STM - # H1 H2 STM - # I1 I2 STM - # L1 L2 STM - # M1 M2 STM - # P1 P2 M U X 4:1 M U X 4:1 A1 D1 A2 E1 H1 E2 I1 L1 I2 M U X 4:1 16 M U X 4:1 4 A1 D1 E1 H1 P1 A2 STM - 16 M U X 4:1 M1 P1 M2 _ - 69- http://www.ebook.edu.vn phần công nghệ sdh - Độ lớn tốc độ bit loại container : Container Độ lớn (byte) Tốc độ (Kbit/s) C - 11 25 1600 C - 12 34 2176 C-2 106 6784 C-3 756 48384 C-4 2340 149760 Virtual container Độ lớn (byte) Tốc độ (Kbit/s) VC - 11 16 1664 VC - 12 35 2240 VC - 107 6848 VC - 765 48960 VC - 2349 150336 Tributary unit Độ lớn (byte) Tốc độ (Kbit/s) TU - 11 27 1728 TU -12 36 2304 TU - 108 6912 TU - 768 49152 TUG - 108 6912 TUG - 774 495236 Tributary unit group Độ lớn (byte) Tốc độ (Kbit/s) AU - 786 50304 Aministrative unit Độ lớn (byte) Tốc độ (Kbit/s) AU - 2358 150912 AUG 2358 150912 Aministrative unit group Độ lớn (byte) tốc độ (Kbit/s) _ - 70- http://www.ebook.edu.vn phần công nghệ sdh - Sơ đồ tổng kết trình tạo khung STM - 270 STM - SOH J1 AU-4 PTR SOH 261 J1 VC - B3 F I C2 X G1 E D F I X E D H4 S S T U F F F2 T Z3 U Z4 F F Z5 T U G a T U G b T U G c C-4 DS 140 86 86 N x TU-12 P F T T T T T I I U U U U U X G G G G G E - - - - D 3 3 a b c d e TUG - PTR T U G f T U G g x TUG-2 H1 H4 H2 Z3 H3 Z4 TU - C-3 Z5 DS 45 J1 S T U F F 12 DS 34 B3 C2 G1 F2 12 T U G a x TU-12 PTR T U G b T U G c T U G d T U G e T UT GU - G f g T U G a T U G b TUG - T U G TU-12 PTR c TU-12 PTR T TU-12 PTR U G T U T C - 12 G U - G a V5 b c TU-2 PTR TU-2 DS C-2 V6 DS DS 1,5 _ - 71- http://www.ebook.edu.vn [...]... quang ghép vào sợi quang với công suất phát quang tổng cộng của nguồn quang Hiệu suất ghép quang phụ thuộc vào kích thớc vùng phát quang, góc phát quang của nguồn, góc thu nhận (NA) của sợi quang và vị trí đặt nguồn quang và sợi quang Hiệu suất ghép của LED phát xạ mặt khoảng 1 ữ 5% và LED phát xạ rìa trong khoảng 5 ữ 15% Từ đó, tuy công suất phát của LED phát xạ mặt lớn hơn nhng công suất đa vào sợi. ..phần 1 sợi quang Chơng III.Các thông số của sợi quang Chơng III : các thông số của sợi quang 3.1 Suy hao của sợi quang: Công suất trên sợi quang giảm dần theo hàm số mũ tơng tự nh tín hiệu điện Biếu thức tổng quát của hàm số truyền công suất có dạng: P( z ) = P0 ì 10 10 z Trong đó: P0 : công suất ở đầu sợi (z = 0) P(z): công suất ở cự ly z tính từ đầu sợi : hệ số suy hao P1 = P0... góc phát sáng hẹp nên có hiệu suất ghép ánh sáng vào sợi quang cao - Trung bình hiệu suất ghép của Laser trong khoảng: 30% ữ 50%: đối với sợi đơn mode (SM) 60% ữ 90%: đối với sợi đa mode (MM) Để tăng hiệu suất ghép, ngời ta có thể tạo thêm các chi tiết phụ giữa nguồn quang và sợi quang nh đặt thêm thấu kính giữa nguồn quang và sợi quang, tạo đầu sợi quang có dạng mặt cầu, Độ rộng phổ: Dạng phổ phát... : P1 = P0 : công suất đa vào đầu sợi P2 = P(L) : công suất ở cuối sợi Hệ số suy hao trung bình: (dB / km) = A(dB) L(km) Trong đó: A: suy hao của sợi L: chiều dài sợi _ - 11- http://www.ebook.edu.vn phần 1 sợi quang 3.2 Chơng III.Các thông số của sợi quang Các nguyên nhân gây suy hao trên sợi quang: Công suất truyền... điều đó không có nghĩa là sợi quang nhận đợc công suất quang từ LED phát xạ mặt cao hơn LED phát xạ rìa P(mW) LED (phát xạ mặt) 10 ELED (phát xạ rìa) 5 0 100 200 300 400 500 I(mA) Công suất phát của LED và ELED Góc phát quang: Công suất ánh sáng do nguồn quang phát ra cực đại ở trục phát quang và giảm dần theo góc hợp với trục Góc phát quang đợc xác định ở mức công suất phát quang giảm một nửa (3dB)... nguồn quang Linh kiện này có nhiệm vụ phát ra ánh sáng có công suất tỷ lệ với dòng điện chạy qua nó + Linh kiện biến đổi tín hiệu quang sang tín hiệu điện, còn gọi là linh kiện tách sóng quang (hay linh kiện thu quang) Linh kiện này có nhiệm vụ ngợc lại so với nguồn quang , tức là tạo ra dòng điện tỷ lệ với công suất quang chiếu vào nó Chất lợng của linh kiện biến đổi quang điện và chất lợng sợi quang. .. quang chơng IV : Cấu trúc sợi quang Thành phần chính của sợi quang gồm lõi (core) và lớp bọc (cladding) Trong viễn thông dùng loại sợi có cả hai lớp trên bằng thuỷ tinh Lõi để dẫn ánh sáng và lớp bọc để giữ ánh sáng tập trung trong lõi nhờ sự phản xạ toàn phần giữa lõi và lớp bọc Để bảo vệ sợi quang, tránh nhiều tác dụng do điều kiện bên ngoài sợi quang còn đợc bọc thêm một vài lớp nữa: - Lớp phủ hay... vỏ đệm khít nhng bọc nhiều sợi quang thay vì một sợi Số sợi trong băng có thể lên đến 12, bề rộng của mỗi băng tuỳ thuộc vào số sợi trong băng Nhợc điểm của cấu trúc này giống nh cấu _ - 20- http://www.ebook.edu.vn phần 1 sợi quang Chơng IV.Cấu trúc sợi quang trúc đệm khít, tức là sợi quang chịu ảnh hởng trực tiếp... sợi quang Chơng IV.Cấu trúc sợi quang - Dạng ống đệm lỏng (Loose buffer) - Dạng đệm khít (tight buffer) - Dạng băng dẹt (Ribbon) Mỗi dạng có những u nhợc diểm khác nhau do đó đợc sử dụng trong từng điều kiện khác nhau Lớp vỏ 250àm Lớp phủ 125àm Lớp bọc lõi Cấu trúc sợi quang a) Dạng ống đệm lỏng: Sợi quang (đ bọc lớp phủ) đợc đặt trong một ống đệm có đờng kính lớn hơn đờng kích thớc sợi quang sợi quang. .. lớn và góc phong ánh sáng rộng và công suất phát quang vào đợc lõi sẽ rất thấp Do đó nguồn quang có vùng phát sáng và góc phát sáng càng hẹp càng tốt - Độ ổn định: Công suất quang mà các nguồn quang thực tế phát ra ít nhiều phụ thuộc vào nhiệt độ môi trờng, thời gian sử dụng và đôi khi còn phụ thuộc vào cờng độ sáng xung quanh Vì vậy công suất do nguồn quang phát ra càng ổn định càng tốt - Thời gian ... vào sợi quang với công suất phát quang tổng cộng nguồn quang Hiệu suất ghép quang phụ thuộc vào kích thớc vùng phát quang, góc phát quang nguồn, góc thu nhận (NA) sợi quang vị trí đặt nguồn quang. .. _ - 10- http://www.ebook.edu.vn phần sợi quang Chơng III.Các thông số sợi quang Chơng III : thông số sợi quang 3.1 Suy hao sợi quang: Công suất sợi quang giảm dần theo hàm số mũ tơng tự nh... http://www.ebook.edu.vn phần sợi quang 3.2 Chơng III.Các thông số sợi quang Các nguyên nhân gây suy hao sợi quang: Công suất truyền sợi bị thất thoát hấp thụ vật liệu, tán xạ ánh sáng khúc xạ qua chỗ sợi bị uốn