Thông tin quang ở Hà Nội

Tài liệu tham khảo chuyên ngành viễn thông Thông tin quang ở Hà Nội

Lời nói đầu

Ngày nay, công nghệ viễn thông và đã đang có những bớc nhảy vọt kỳ diệu đa toàn xã hội loài ngời bớc sang một kỷ nguyên mới đó là kỷ nguyên thông tin.

Trong đó, sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ quang- điện tử, đã đa hệ thống thông tin cáp sợi quang chiếm u thế trên các mạng thông tin quốc gia và toàn cầu Hệ thống thông tin quang có u điểm nổi bật về độ linh hoạt và băng tần lớn hơn, kinh tế hơn v.v Mà các linh kiện và hệ thống truyền dẫn trớc đó không thể đáp ứng đợc Để khai thác hết khả năng truyền dẫn của cáp quang ở một tốc độ cao hơn và băng tần rộng hơn nên trong hệ thống thông tin quang sử dụng kỹ thuật truyền dẫn SDH thay cho kỹ thuật PDH Nhờ có kỹ thuật truyền dẫn SDH nên các nhu cầu dịch vụ nh: truy cập từ xa, hội nghị truyền hình từ xa, đa dịch vụ (ISDN) v.v đợc đáp ứng một cách dễ dàng.

Với mong muốn tìm hiểu một vài khía cạnh của kỹ thuật truyền thông tin trên cáp sợi quang sử dụng công nghệ SDH Đặc biệt là sự chuyển đổi mạng quang Hà Nội từ mạng PDH sang mạng SDH, trong giới hạn của đồ án em xin trình bày những vấn đề sau đây:

- TổNG QUAN Về MộT Hệ THốNG THÔNG TIN QUANG.- MạNG QUANG Hà NộI.

- THIếT Kế TUYếN THôNG TIN QUANG NộI HạT.

Em xin trân thành cám ơn các thầy cô giáo trong trờng và đặc biệt là thầy giáo Nguyễn Quốc Trung đã tận tình hớng dẫn em hoàn thành đồ án tốt nghiệp này Trong đồ án này không tránh đợc những sai sót, rất mong nhận đ-ợc sự góp ý của thầy cô và các bạn.

Xin chân thành cám ơn !

Giới thiệu tổng quát

i.giới thiệu về lịch sử phát triển

Kể từ khi con ngời biết sử dụng lửa để làm phơng tiện truyền thông tin đi xa đến nay, thông tin quang đã trải qua quá trình phát triển nh sau:

Năm 1790: Claude Chope kỹ s ngời Pháp đã xây dựng hệ thống điện báo quang Thông tin truyền qua chặng đờng này mất 15 phút đi đợc 200km.

Năm 1870: John Tyndall nhà Vật lý học ngời Anh, chứng tỏ ánh sáng có thể truyền theo vòi nớc uốn cong với nguyên lý phản xạ toàn phần.

Năm 1880: Alexander Graham Bell là ngời Mỹ giới thiệu hệ thống photo phone tiếng nói, có thể truyền đi bằng ánh sáng trong môi trờng mà không khí không cần dây.

Năm 1934: Norman R.French, kỹ s ngời Mỹ phát hiện ra môi trờng truyền dẫn của hệ thống thông tin quang là các thanh thuỷ tinh.

Năm 1958: Charles H Cao và Geogge A.Hockhan hai kỹ s ngời Anh đã đề xuất dùng sợi thuỷ tinh để dẫn ánh sáng.

Năm 1970: Corning Glass Worlks chế tạo thành công sợi quang loại SI có suy hao dới 20dB/km ở bớc sóng 653nm.

Năm 1972 : Sợi SI đợc chế tạo với độ suy hao 4dB/km.Năm 1983: Sợi đơn mode SM đợc xuất xởng tại Mỹ.

Ngày nay sợi SM đợc sử dụng rộng rãi, độ suy hao của sợi này chỉ khoảng 0,2dB/km ở bớc sóng 1550

II.sơ đồ khối của hệ thống truyền dẫn quang.

Sơ đồ khối cơ bản của một hệ thống truyền dẫn quang nh hình 1 Tín hiệu có thể là Analog hoặc Digital, nhng dạng Digital ngày nay đợc dùng phổ biến hơn.

Hình 1: Sơ đồ khối của hệ thống truyền dẫn quang

Nếu cự ly giữa hai trạm đầu cuối quá xa có thể thêm một vài trạm lặp (tiếp vận) với sơ đồ hình 2.

kích thíchTín hiệu

Tín hiệu điện

Thiết bị thuThiết bị phát

Thu

Phát quangTín hiệu

điện

Tín hiệu điện

1.Phổ của sóng điện từ2 Chiết suất của môi trờng 3.Hiện tợng phản xạ toàn phần

I phổ của sóng điện từ

Các bức xạ điện từ nói chung có cùng bản chất tự nhiên và có thể xem nh sóng hoặc hạt (photon) Tính chất sóng hoặc hạt nổi bật trong từng vùng Đặc trng cơ bản của các nguồn bức xạ điện từ là dải phổ bức xạ của nó, tức là một dải tần số của các dao động điện từ hay còn gọi là sóng điện từ đợc sinh ra, hoặc là dải bớc sóng tơng ứng Hai đại lợng tần số và bớc sóng tỷ lệ với nhau theo công thức:

C(m/s)=λ(m).f(HZ) hoặc E(ev) = h.fTrong đó :

C là vận tốc ánh sáng trong chân không [ C=3.108 m/s ]H là hằng số Planck [ h=6,25.10-34J/s ]

ánh sáng dùng trong thông tin quang trong vùng cận hồng ngoại với bớc sóng từ 800nm đến 1600nm Đặc biệt có ba bớc sóng thông dụng là 850nm, 1300nm và 1550nm.

Hình 1-1: Các bớc sóng trong thông tin quang

Ta biết nếu bớc sóng càng nhỏ thì tần số càng lớn mà khi tần số càng lớn thì độ suy hao càng lớn Song qua đặc tuyến suy hao của sợi quang (hình 2-7) và đặc biệt ở bớc sóng 1550nm thì độ suy hao là dới 0,2dB/km Nh vậy là vấn đề suy hao đợc giải quyết nên ở ba bớc sóng đó hiện nay đang đợc dùng rộng rãi mà đặc biệt là ở bớc sóng 1550nm Cùng đó ta đã khai thác thêm đợc các vùng tần số khác để mở rộng dải tần số đồng thời khai thác đợc các u điểm của cáp sợi quang.

ii chiết suất của môi trờng.

Chiết suất của môi trờng đợc xác định bởi tỷ số của vận tốc ánh sáng trong chân không và vận tốc ánh sáng trong môi trờng ấy.

n= trong đó : n : Chiết suất của môi trờng

V : Vận tốc ánh sáng trong môi trờng Mà C ≥ V nên n ≥ 1.

Chiết suất của môi trờng phụ thuộc vào bớc sóng của ánh sáng truyền cho nó.

Tia tửngoại

Tia

Rơnghe n Tia Gamma Tia Vũ trụT ia hồng

ngoạiTia vô

III Hiện tợng phản xạ ánh sáng toàn phần:

Cho một tia sáng đơn sắc đi từ môi trờng có chiết suất n1 sang môi trờng thứ hai có chiết suất n2 (n1<n2) nh hình vẽ sau:

Tia tới (tia 1) hợp với pháp tuyến P của mặt phân cách giữa hai môi trờng một góc α, khi sang môi trờng thứ hai, tia sáng này bị khúc xạ và hợp với pháp tuyến P ở một góc β Theo định luật khúc xạ Snelious ta có:

Góc αt đợc gọi là góc tới hạn, độ lớn của góc tới hạn phụ thuộc vào độ chênh lệch chiết suất giữa hai môi trờng và khi tia tới với góc α >αt thì tia phản xạ tại mặt phân cách trở lại môi trờng 1.

Vậy muốn có phản xạ toàn phần cần có hai điều kiện sau :- Chiết suất n1 > n2

- Góc tới lớn hơn góc tới hạn

Vùng phản xạ toàn phầna) (b)

Kết luận

Từ ba vấn đề mà chúng ta vừa nghiên cứu là cơ sở cho hệ thống thông tin quang từ việc chế tạo sợi quang và nguyên lý truyền ánh sáng trong sợi quang Từ đó, ta nhận thấy rằng trong thông tin quang cơ sở quang học là một tiền đề rất quan trọng.

Chơng 2 Sợi quangi cấu tạo và phân loại sợi quang1.1Cấu tạo:

Sợi quang đợc sản xuất bằng vật liệu để truyền đợc ánh sáng nh:Sợi thuỷ tinh

Sợi nhựa flour

Sợi quang cấu tạo gồm 2 phần chính:

- Một lõi dẫn quang đặc có chiết suất n1, bán kính a, đờng kính là dk và một lớp vỏ cũng là vật liệu dẫn quang bao xung quanh ruột có chiết suất n2

(n1>n2) và đờng kính dm Ngoài ra độ lệch chiết suất sợi quang:∆n = n1- n2

Và độ lệch tơng đối:

n = − = −∆

Hai tham số này quyết định đặc tuyến truyền dẫn của sợi quang.

1.2 Phân loại sợi quang:

Các loại sợi quang có thể phân chia theo nhiều cách khác nhau nhng có hai loại phân loại sau đây là chủ yếu:

a Phân loại căn cứ vào phơng pháp truyền sóng:

Trong lõi của sợi cáp có nhiều tia sáng đợc đồng thời truyền dẫn tới các ờng đi khác nhau gọi là mode Loại MM này có đờng kính dk = (25 ữ 100)àm.

đ-* Sợi đơn mode (Single - Modes): SM

β b Phân loại theo chỉ số chiết suất:

χ * Sợi có chiết suất phân bậc (Step - Index): SI

Sợi này có chiết suất lõi n1 luôn luôn bằng hằng số và đột biến tại bề mặt tiếp giáp giữa lõi và vỏ:

Hình 2-2

* Sợi có chiết suất liên tục (Gradien - Index): GI

Chiết suất trong lõi sẽ giảm từ tâm của lõi ra vỏ lõi và đột biến rại bề mặt tiếp xúc giữa lõi và vỏ.

Hình 2 - 3

Song trên thực tế ngời ta thờng phân ra làm 3 loại:

n2dm

Sợi đa mode có chỉ số khúc xạ phân bậc SI - MM (Stepindex - MultiMode).

Sợi đa mode có chỉ số khúc xạ liên tục GI - MM (GradienIndex - Multimode).

Sợi đơn mode có chỉ số khúc xạ phân bậc SI - SM (StepIndex - SingleMode).

Hình 2 4:– Các loại sợi quang SI MM(a), GI MM(b), SI SM(c) và– – –

sự biến thiên của chỉ số khúc xạ theo bán kính của sợi.

Sự biến thiên của chiết suất trong một sợi có thể biểu thị qua công thức sau:

Trong trờng hợp nhỏ thì công thức trên là cho sợi GI, còn khi g→∞ thì

S I - MM

GI - MM

SI - SM

thông tin đờng dài sợi GI có g ≈ 2 có đặc tính truyền dẫn tốt nhất nên thờng đợc chọn sử dụng 1≤g≤3 Thông thờng tiêu chuẩn về kích thớc các loại sợi quang

đợc từng quốc gia qui định và cũng đang đợc tiêu chuẩn hoá quốc tế.- Sợi SI - MM:

Là loại sợi có chiết suất lõi không đổi Đờng kính lõi là 50 àm(±3àm).

Có dm = 125 àm Đờng kính lõi dk = (8ữ10)àm, sợi SI -MM trong thực tế

loại này ít dùng vì suy hao lớn, sợi GI - MM chỉ đợc dùng trong các tuyến cự li ngắn và trung bình với tốc độ số liệu khoảng vài trục Mbit/s, còn sợi mode th-ờng đợc dùng ở các tuyến đờng trục tốc độ cao.

III Nguyên lý truyền dẫn ánh sáng trong sợi quang:

Nguyên lí truyền sóng ánh sáng trong sợi cáp là để ánh sáng truyền từ đầu sợi đến cuối sợi quang không bị mất ở lớp vỏ thì phải dựa vào hiện tợng phản xạ ánh sáng toàn phần Nh ở phần nói về hiện tợng phản xạ toàn phần (III, Ch-ơng I) đã trình bày về điều kiện để xảy ra hiện tợng phản xạ toàn phần là:

+ n1 > n2

+ Góc tới lớn hơn góc tới hạn.

Do đặc điểm cấu tạo của sợi quang đã có điều kiện là n1 > n2 Vậy chỉ còn điều kiện là góc tới αt phải lớn hơn góc tới hạn αth (αt >αth) Nên ngời ta đa ra khái niệm gọi là khẩu độ số NA (Numerical Aperture) nghĩa là khả năng ghép luồng bức xạ quang vào sợi.

áp dụng công thức : Snelious để tính N:

∆ gọi là độ lệch chiết suất tơng đối

Vậy điều kiện để đạt đợc hiện tợng phản xạ toàn phần ở trong lõi là khi đa nguồn sáng vào lõi cáp phải nằm trong một hình nón có góc mở

αth arcsinn1.2

IV sự lan truyền của các mode trong sợi quang.

Theo quan điểm truyền dẫn sóng điện từ muốn biết đợc bản chất thực của các quá trình truyền dẫn ánh sáng, cần phải giải phơng trình sóng Một mode đ-ợc hiểu là một trạng thái dao động điện từ ứng với nghiệm của phơng trình sóng và số lợng các mode có quan hệ với các sóng điện từ đơn thoả mãn các phơng trình Maxwell và điều kiện bờ từ sợi quang.

Các mode của các sóng điện từ có thể chia ra mode với tổn hao thấp Mode vỏ với tổn hao cao và các mode rò có đặc tính của cả hai loại mode trên

αtβ

Dĩ nhiên khi đa ánh sáng vào sợi quang thì phần lớn năng lợng tập trung trong ruột sợi, còn phần năng lợng rò ra vỏ tạo ra mode vỏ và mode rò bị dập tắt ngay Ngời ta chú ý đến các mode đợc truyền dẫn trong ruột sợi và các mode lan truyền có những đặc tính sau :

Các mode hoàn toàn độc lập với nhau.Mỗi mode có một tốc độ lan truyền rộng.

Mỗi mode chỉ tồn tại cho một bớc sóng xác định của nguồn sáng.

Thực tế phải tồn tại một bớc sóng giới hạn λg sao cho các bớc sóng của các mode đều phải tuân theo điều kiện λ > λg.

Số lợng các mode lan truyền trong sợi quang phụ thuộc vào tỷ số dk/λ nên dk lớn hơn λ nhiều thì sợi cho vô số mode truyền qua, còn khi dk rất nhỏ thì chỉ có một mode cơ bản đợc truyền qua (sợi đơn mode) Ngời ta định nghĩa tham số cấu trúc V hay còn gọi là tần số chuẩn hoá:

= .d .n .2.Vk1

Với sợi SI, nếu V<2,405 thì ngời ta có đơn mode, ngợc lại là sợi mode Còn sợi GI, nếu V<3,518 có sợi đơn mode, V>3,518 ta có sợi đa mode.

Để nghiên cứu chính xác ngời ta phải sử dụng các phơng trình truyền sóng Và các mode lan truyền chính là nghiệm của hệ phơng trình truyền sóng Tuy nhiên việc lập và giải phơng trình sóng rất phức tạp nên đơn giản nhất là dùng phơng pháp quang hình học xem xét các mode lan truyền trên mặt cắt dọc của sợi.

Hình 2 5:– Các mode lan truyền trong sợi đa mode SI(a), GI(b), và sợi đơn mode(c)

ánh sáng từ nguồn bức xạ phát ra đợc đa vào sợi với nhiều góc khác nhau nên sợi chạy theo nhiều đờng dích dắc khác nhau (a) hoặc dạng hình sin (b)với chiều dài khác nhau và có một mode chạy song song trục có quãng đờng đi ngắn nhất (c) ánh sáng lan truyền trong lõi phải thoả mãn điều kiện phản xạ toàn phần có nghĩa là ánh sáng đa vào sợi phải nằm trong một hình nón có nửa góc mở αth

Mà nh ta biết khẩu độ số NA = Sinαth

Nh vậy sợi SI có NA=n−n2=n1.2.∆2

c)

Còn sợi GI có 2

Độ mở của sợi GI luôn luôn thay đổi tuỳ giá trị đa ra ánh sáng vào tại tâm lõi có độ mở là lớn nhất, còn ra đến chỗ mặt phân cách lõi thì độ mở bằng 0.

Muốn tăng hiệu suất ánh sáng vào sợi cần có độ mở lớn song lý thuyết đã chứng minh là khi tăng độ mở thì xung ánh sáng lan truyền bị tán xạ lớn, băng tần truyền dẫn của sợi bị thu hẹp lại.

Theo hình 2-5 ta không thể mô tả đặc trng của các mode vì thực tế không phải tất cả các tia sáng đi vào lõi trong phạm vi góc mở cho phép đều đợc lan truyền đến cuối sợi Do bản thân ánh sáng có tính sóng, giữa các tia có hiện t-ợng giao thoa.

Hai tia sóng sẽ triệt tiêu nhau nếu đỉnh của một sóng gặp bụng của một sóng khác, hoặc hai sóng lệch pha nhau một nửa bớc sóng, còn nếu hai bớc sóng có đỉnh gặp đỉnh thì sẽ càng tăng cờng chạy đến cuối đờng sợi mà ta gọi là các mode.

Về phơng tiện truyền sóng, có thể nói mode đợc đặc trng bởi sự phân bố cờng độ ánh sáng trên mặt cắt ngang của sợi và đợc lan truyền với tốc độ xác định.

Xa hơn nữa, xét về phơng diện truyền dẫn thì mode sẽ trở thành tải tin khi điều biến, nh thế trên sợi đơn mode có một tải tin còn trên sợi đa mode thì có rất nhiều tải tin, mỗi tải tin ứng với một bớc sóng nhất định.

V các thông số của Sợi quang5.1 Suy hao của sợi quang:

5.1.1.Định nghĩa:

Khi truyền ánh sáng trong sợi quang, công suất ánh sáng giảm dần theo cự ly với quy luật của hàm số mũ nên ánh sáng bị suy hao Biểu thức tổng quát của hàm số truyền công suất có dạng:

Trong đó : P(0) là công suất ở đầu sợi (L)

P(L) là công suất ở cự ly L tính từ đầu sợiα : Hệ số suy hao.

Độ suy hao của sợi quang tính bởi :

Trong đó : P1=P(0) P2=P(1)Hệ số suy hao trung bình :

5.1.2.Các nguyên nhân gây ra suy hao.a.Suy hao do hấp thụ.

Các tạp chất kim loại trong thuỷ tinh là một trong những nguồn hấp thụ ánh sáng Mức độ hấp thụ của từng loại tạp chất phụ thuộc vào nồng độ tạp chất và các bớc sóng ánh sáng truyền qua nó.

Sự hấp thụ của các ion OH, độ hấp thụ tăng vọt ở các bớc sóng 950nm, 1240 và 1400nm.

Bản thân thuỷ tinh tinh khiết cũng hấp thụ ánh sáng trong vùng cực tím và hồng ngoại Sự hấp thụ trong vùng hồng ngoại gây trở ngại cho khuynh hớng sử dụng các bớc sóng dài trong thông tin quang.

b Suy hao do tán xạ.

LL

Suy hao do tán xạ hay còn gọi là tiêu hao tán xạ Rayleigh, xuất hiện do ảnh hởng của những chỗ không đồng nhất còn xót lại trong giai đoạn làm nguội sợi hay những chỗ hàn nối sợi quang không chuẩn Kích thớc của các chỗ không đồng nhất còn nhỏ hơn bớc sóng ánh sáng Vùng hồng ngoại nhiều nên khi bớc sóng tăng thì tiêu hao này giảm nhỏ rất nhanh, tỷ lệ nghịch với số mũ bậc 4 của bớc sóng :

Và tỷ lệ nghịch với luỹ thừa bậc 4 của bớc sóng nên giảm nhanh về phía bớc sóng dài nh hình 2-7

Hình 2 6:– Suy hao do tán xạ reyleigh

Suy hao do mặt phân cách giữa các lõi và lớp vỏ bọc không hoàn hảo, lúc đó tia sáng sẽ bị tán xạ Lúc nạy một tia tới có nhiều tia phản xạ với các góc phản xạ khác nhau Những tia có góc phản xạ nhỏ hơn góc tới sẽ khúc xã ra lớp vỏ bọc và đi ra ngoài và đi ra ngoài lớp bọc sau đó bị suy hao dần.

c Suy hao do sợi bị uấn cong.

Khi sợi quang bị chèn ép tạo nên chỗ uấn cong nhỏ thì suy hao của sợi cũng tăng lên Sự phân bố trờng sẽ bị xáo trộn đi qua những chỗ uấn cong và

1 0 4 3 2

λ(nm)

dẫn tới sự phát xạ năng lợng ra khỏi lõi khi sợi bị uấn cong với bán kính uấn cong càng nhỏ càng suy hao nhiều.

5.1.3.Đặc tuyến suy hao.

Tổng hợp các loại suy hao trong sợi và biểu diễn một tơng quan theo bớc sóng ngời ta nhận đợc phổ của sợi Mỗi loại sợi có đặc tính suy hao riêng Một đặc tuyến điển hình của loại sợi đơn mode nh hình 2-7.

Nhìn vào hình 2-7 ta thấy có ba vùng bớc sóng suy hao thấp nhất, còn gọi là ba cửa sổ suy hao.

* Cửa sổ thứ nhất:ở bớc sóng 850nm, suy hao trung bình ở mức từ

(2-3)dB/Km, đợc dùng cho giai đoạn đầu.

* Cửa sổ thứ hai : ở bớc sóng 1300nm Suy hao tơng đối thấp khoảng từ

(0,4ữ0,5) dB/Km, ở bớc sóng này độ tán sắc rất thấp nên đợc dùng rộng rãi hiện nay.

* Cửa sổ thứ ba : ở bớc sóng 1550nm Suy hao thấp nhất cho đến nay

khoảng 0,2 dB/Km, với sợi quang bình thờng độ tán sắc ở bớc sóng 1550nm lớn so với bớc sóng 1300nm Nhng với loại sợi có dạng phân bố chiết suất đặc biệt có thể giảm độ tán sắc ở bớc sóng 1550nm Lúc đó sử dụng cửa sổ thứ ba sẽ có lợi : Suy hao thấp và tán sắc nhỏ Bớc sóng 1550nm sẽ đợc sử dụng rộng rãi trong tơng lai.

1 2 3

4 5

λ(àm)Q[dB/Km]

Hình 2 7:– Đặc tuyến suy hao (phổ suy hao) của sợi quang

5.2.Tán sắc (Dispersion).

Khi truyền dẫn các tín hiệu Digital quang, xuất hiện hiện tợng giãn xung ở đầu thu, thậm chí trong một số trờng hợp các xung lân cận đè lên nhau Khi đó không phân biệt đợc các xung với nhau nữa, gây nên méo tín hiệu khi tái sinh Hiện tợng giãn xung này gọi là hiện tợng tán sắc Đối với tín hiệu Analog thì ảnh hởng của tán sắc làm biên độ tín hiệu ở đầu thu giảm nhỏ và có tín hiệu dịch pha.

Hình 2 8:– ảnh hởng tán sắc lên tín hiệu digital(a) và analog(b) S chỉ tín hiệu phát, A chỉ tín hiệu thu a: Dẫn xung, b: xụt biên độ.

Hậu quả của tán sắc là làm hạn chế biên độ rộng băng truyền dẫn của sợi bởi vì để thu đợc chính xác các xung thì phải chờ khi xung thứ nhất kết thúc, xung thứ hai mới đến.

Nếu hai xung liên tục đợc phát với tần số rất lớn, ở đầu thu bị giãn rộng đè lên nhau dẫn tới thu sai.

Ta thử xem xét ví dụ ở hình trên coi các xung phát và thu có dạng phân bố Gauss gần đúng, xung 1 là xung phát, xung 2 là xung thu Độ rộng xung ở giá trị biên độ 0,5 (mức 3dB) là τs,τe

Xung phân bố Gauss có phân bố biên độ là :

0

Sau khi truyền qua sợi quang Coi gần đúng nh một bộ lọc thông thấp Gauss tại mức suy hao 3 dB, độ rộng băng truyền dẫn B có quan hệ với τ nh sau:

Khi đồng thời có nhiều hiệu ứng tán sắc tác động thì tán sắc tổng cộng là:

Nh vậy độ giãn xung, độ rộng băng tần truyền dẫn B và tốc độ bit C có quan hệ ảnh hởng lẫn nhau Để truyền dẫn 2 bit/s thì về lý thuyết có độ rộng bằng khoảng 1 HZ nhng trên thực tế cần 1,6HZ cho nên ta có thể nói rằng tốc độ bit/s lớn nhất của sợi quang bằng độ rộng băng tần truyền dẫn Từ đó, để sợi cho phép truyền đợc các luồng bit tốc độ cao hay là có băng tần rộng cần phải giảm ảnh hởng của hiện tợng tán sắc đến mức thấp nhất thông qua chọn loại sợi hoặc chọn các tham số cấu trúc tối u của sợi.

5.2.1 Các nguyên nhân gây ra tán sắc.a.Tán sắc mode (Mode Despersion)

Do năng lợng của ánh sáng phân tán thành nhiều mode Độ tán sắc của mode phụ thuộc vào dạng phân bố chiết suất của sợi đa mode thông qua số mũ g trong biểu thức hàm chiết suất Tán sắc mode chỉ xảy ra ở sợi đa mode.

Vì phạm vi có hạn nên ở đây chỉ đa ra công thức đã tính toán về tán sắc mode : Với chiều dài sợi quang là L, chiết suất n1, n2 ; Giá sử có hai tia đi vào sợi quang, tia thứ nhất đi đoạn đờng dài hơn, tia thứ hai đi đoạn đờng ngắn hơn, ta có:

Trong đó: t1: Thời gian truyền tia thứ nhất

t2: Thời gian truyền tia thứ hai.Thời gian chênh lệch giữa hai đờng truyền ∆t là:

t 1 với 21

Độ trải xung do tán sắc mode dmat là:∆

Với sợi GI độ trải xung do tán sắc mode nhỏ hơn sợi SI.

8.nCLt= 1 ∆∆

b.Độ tán sắc thể :

* Tán sắc chất liệu: Chiết suất thuỷ tinh thay đổi theo bớc sóng nên vận

tốc truyền sóng của ánh sáng có bớc sóng khác nhau cũng khác nhau Đó là nguyên nhân gây tán sắc chất liệu.

= Trong đó n(λ) là chiết suất lõi.

ở bớc sóng 850nm độ tán sắc chất liệu khoảng (90ữ120) ps/nm.Km, ở bớc sóng 1300nm độ tán sắc chất liệu bằng tán sắc ống dẫn sóng nhng ngợc dấu lên tán sắc sắc thể bằng không Còn ở bớc sóng 1550nm độ tán sắc này khoảng 20 ps/nm.Km.

- Giảm độ rộng phổ của nguồn quang để giảm tán sắc chất liệuDmar = Dmar.∆λ.

- 4

λ(nm)

b Sợi san bằng tán sắc

Dung lợng của sợi quang có thể đợc nới rộng bằng cách ghép hai hay nhiều bớc sóng trên cùng một sợi quang (WDM) Cần một sợi quang có độ tán sắc nhỏ trong khoảng một bớc sóng Sợi nh vậy gọi là sợi san bằng tán sắc và sự biến thiên tán sắc theo bớc sóng nh hình (2-9).

5.3 Dải thông của sợi quang

Sợi quang đợc xem nh hàm truyền đạt

P1(fm) và P2(fm) là biên độ công suất ở đầu và cuối sợi quang với tần số điều chế fm.

Khi fm = hz tức là có điều chế thì hàm truyền đạt biểu diễn dạng chuẩn hoá:

Đờng biểu diễn của hàm truyền đạt nh hình 2-10.

Tần số điều chế mà tại đó biên độ của hàm truyền đạt bằng ẵ đợc gọi là dải thông B của sợi quang.

0,5

Dải thông của sợi quang tỷ lệ nghịch với độ tán sắc tổng cộng và đợc tính theo công thức:

Để tính đợc dải thông chung của sợi quang ta sử dụng thông số B1 là dải thông ứng với một đơn vị độ dài (thờng là 1km).

Thừa số y có giá trị từ 0,5 đến 1 phụ thuộc vào chiều dài của sợi thờng y = 0,6ữ0,8

5.4 Bớc sóng cắt.

Mỗi mode LP có một bớc sóng truyền khác nhau, khi thừa số cắt Vc có:Vcn > V thì mode đó mới đợc truyền Trong sợi đơn mode (chỉ có một mode là LP01) thì bớc sóng cắt λc1 là bớc sóng ngắn nhất mà sợi làm việc.

Để tiện ta ký hiệu λc là λc1.

Sự phân chia vùng đơn mode và đa mode ở hình 2-11.

Trên thực tế bớc sóng cắt còn phụ thuộc vào chiều dài sợi và độ uốn cong của sợi quang Sợi càng dài và độ uốn cong càng nhỏ thì λc càng nhỏ và ngợc lại.

Vùng đơn modeVùng đa mode

LP01 , LP11LP12 , LP21

0VC2VC1=2.405

4.5 Đờng kính trờng mode (MFD:Mode Field Diameter)

Khi sự phân tích suy hao của các mối nối và điều kiện phóng ánh sáng vào sợi thì sự phân bố trờng là rất quan trọng.

Năng lợng ánh sáng thể hiện qua năng lợng trờng bức xạ F(r) không chỉ tập trung trong lõi mà một phần truyền ngoài lớp bọc Sự phân bố trờng nh hình 2-12:

Bán kính trờng mode P là bán kính tại đó biên độ giảm đi 1/e lần (e = 2,718 nên 1/e … ≈0,37 = 37%) Đờng kính trờng mode 2P phụ thuộc vào λ, nếu λ dài thì đờng kính trờng mode càng tăng.

Đối với sợi SI - SM thì đờng kính trờng mode hơi lớn hơn đờng kính lõi và tính theo công thức gần đúng sau

6.2 Các phơng pháp hàn nối sợi quang

Để hàn nối hai sợi quang với nhau ngời ta nghiên cứu phơng pháp sau:- Dùng bộ nối tháo rời đợc và không tháo rời đợc.

- Hàn nối bằng sợi keo dính và bằng hồ quang điện.

Phơng pháp đầu đạt độ chính xác không cao, nên hay sử dụng cho các loại sợi có tốc độ truyền dẫn thấp, cự ly gần.

Phơng pháp hàn nói thứ hai có độ chính xác cao, cố định Trong hớng này có hai phơng pháp chính là nối bằng keo dính và hồ quang.

6.2.1 Phơng pháp dùng keo dính

Cách này thực hiện hoàn toàn bằng nhân công, không có sự giám sát, điều chỉnh nên độ chính xác không cao và chỉ có thể áp dụng để nối sợi đa mode có đơng kính ruột lớn, ở đây không trình bày cụ thể và điều kiện không cho phép.

Gia cố cơ học để bảo vệ mối nối (hình e).

Ngày nay các nhà máy hàn đã đợc thiết kế hiện đại, việc làm này đợc thực hiện hoàn toàn tự động để tăng chất lợng.

Việc hàn nối nhờ hoàn toàn tự động nên tiêu hao tại các mối nối rất nhỏ, với sợi đa mốt tiêu hao các mối nối trung bình là 0,038 dB, còn với sợi đơn mode thì là 0,5 dB Trong thực tế, độ suy hao đạt khoảng 0,1 dB là chấp nhận đ-ợc.

6.3.Bảo vệ mối nối:

Khi nối các sợi quang đã đợc tách ra, không còn các lớp bảo vệ của vỏ cáp vì vậy ngời ta dùng các hộp bảo vệ chỗ nối Có nhiều loại hộp bảo vệ, có loại để trong nhà, có loại để ngoài trời, có loại chôn trực tiếp, tuỳ theo điều kiện môi trờng và mục đích sử dụng ta chọn cho thích hợp.

0,02 0,04 0,06 0,08 0,1Số mối hàn(n)

Suy hao 0

Chơng 3

Cáp quang

Cũng nh cáp kim loại, cáp quang cáp quang cũng có các yêu cầu, đặc điểm cần phải đáp ứng Trớc hết, có lớp vỏ bao bên ngoài để bảo vệ sợi cáp quang khỏi ảnh hởng của môi trờng nh côn trùng, độ ẩm hoặc các lực cơ học tác động.

Cáp cần phải đáp ứng các yêu cầu sau:Không bị ảnh hởng bởi nhiễu điện từ.Không thấm nớc, lọt nớc

Chống đợc các ảnh hởng của các tác động cơ học nh va chạm, lực kéo, nén, lực uấn cong…

ổn định khi nhiệt độ thay đổi, nhất là khi ở nhiệt độ rất thấp có tác động co ngót sợi.

ít bị bão hoà, có thời gian làm việc lâu.Trọng lợng nhỏ và kích thớc bé

I.cấu trúc cáp quang.

Cho đến nay, cáp dẫn quang có rất nhiều cấu trúc khác nhau Do công nghệ phát triển đã đa ra đợc những mẫu cấu trúc cáp quang có đặc tính thoả mãn đợc nhiều yêu cầu.

Để tạo đợc cáp dẫn quang, sợi quang trớc hết phải đợc bọc sơ bộ bằng các lớp Polime mỏng rồi mới tạo thành cáp Các sợi đã đợc bọc hoàn thiện làm thành phần chính của lõi cáp Lõi cáp còn có thể thêm các sợi gia cờng bằng nilon và các đôi giây bằng kim loại để cấp nguồn từ xa.

Ngời ta có thể đặt các sợi dẫn cáp quang vào lõi cáp với nhiều hình thức Chính vì vậy cáp quang có thể có dạng hình tròn hoặc dẹt, sợi dẫn quang có thể đợc bọc chặt hoặc bọc lỏng Để tránh ảnh hởng cơ học làm gãy đứt và thuận lợi khi hàn nối Thờng các sợi đợc đặt lỏng tự do trong lõi cáp, hoặc đặt lỏng có keo mềm độn vào.

Các nớc Tây Âu và úc thờng thiết kế lõi cáp có các rãnh múi khế mà trong các rãnh đó là các sợi cáp quang Còn các nớc Châu Mỹ và Nhật thì thờng

cho sợi nằm lỏng trong các ống ghen nhỏ ở lõi cáp Việc cấu trúc vỏ cáp rất phong phú, phù hợp với điều kiện từng môi trờng đặt cáp.

Hình 3 - 1: Cấu trúc tổng quát của cáp quang

Hình 3 -1: Là hình minh hoạ tổng quát của cáp quang nó có những thành phần cơ bản sau:

Sợi quang: Đợc đặt trong rãnh hoặc ống ghen.

Thành phần chịu lực: Gồm có thành phần chịu lực trung tâm và chịu lực bên ngoài.

Chất nhồi: Để làm đầy ruột cáp.Vỏ cáp: Để bảo vệ ruột cáp.

Lớp gia cờng: Bảo vệ sợi cáp trong điều kiện khắc nghiệt

II Phân loại cáp quang:

Ngời ta phân loại cáp quang theo nhiều loại khác nhau để thuận lợi cho việc nghiên cứu.

2.1 Phân loại theo cấu trúc:

δ Cáp có cấu trúc cổ điển: Các sợi hoặc các nhóm sợi quang đợc phân

bố đối xứng theo hớng xoay vòng đồng tâm, loại cấu trúc này rất phổ biến.

ε Cáp có lõi trục có rãnh: Các sợi hoặc các nhóm sợi đợc đặt trên các

rãnh có sẵn trên một lõi của cáp.

Sợi thép bọcgia cường

Sợi dẫn quangVỏ bọc đệmSợi gia cường

ở tâm

Lõi có r∙nh

Vỏ bọc ngoài Sợi thép bọcgia cườngSợi thép bọcgia cườngVỏ bọc ngoài

ống gienLớp chất dẻo

Bằng thép

φ Cáp có cấu trúc băng dẹt: Nhiều sợi quang đợc ghép trên cùng một

băng và trong ruột cáp có nhiều băng xếp chồng lên nhau.

γ Cáp có cấu trúc đặc biệt: Do nhu cầu, trong cáp có thể có các dây kim

loại để cấp nguồn từ xa, để cảnh báo, để làm các đờng nghiệp vụ… hoặc cáp đi trong nhà chỉ cần hai sợi là đủ …

a.Cáp có cấu trúc đặc biệt c Cáp có cấu trúc băng dẹtb Cáp có lõi hình trục có rãnh d Cáp sợi quang dùng trong nhà

e Cáp có dây đồng

2.2 Phân loại theo mục đích sử dụng:

η Cáp dùng để trên mạng thuê bao, nội hạt, nông thôn.ι Cáp trung kế giữa các tổng đài.

ϕ Cáp đờng dài.

2.3 Phân loại theo điều kiện lắp đặt:

κ Cáp chôn trực tiếp.λ Cáp đặt trong ống nớc.à Cáp thả dới nớc.

ν Cáp dùng trong nhà.ο Cáp treo ngoài trời.

a)

Lấy mẫu (Sampling)

Lợng tử hoá(Quantization )Mã hoá (coding)

Sau các bớc trên, tín hiệu tợng tự đã đợc số hoá và truyền đi tới đầu thu Tại đó ngời ta sẽ thực hiện tái tạo lại tín hiệu tơng tự ban đầu từ tín hiệu số thu đợc Công việc này gọi là qúa trình giải mã (Decoding).

4.1.1 Lấy mẫu (Sampling):

Nguyên tắc cơ bản của điều xung mã (PCM) là quá trình chuyển đổi các tín hiệu liên tục nh tiếng nói thành tín hiệu số ở bớc lấy mẫu có nhiệm vụ là rời rạc hoá các tín hiệu liên tục một cách tuần tự theo định lý Shanon - Kachennhicop.

Lấy mẫu

Phần phát

* Định lý Shanon - kachennhicôp: Tín hiệu liên tục theo thời gian có dải tần xác định hoàn toàn có thể xác định bằng các giá trị rời rạc có chu kỳ thoả mãn điều kiện.

fs≥ 2 Fmax

fs = s

Tần số lấy mẫuFmax : Giới hạn cực đại của tín hiệu liên tục

Hình 4 2:– Tín hiệu liên tục sau khi lấy mẫu

Sau khi lẫy mẫu đợc các xung có biên độ bằng giá trị tức thời tại điểm lấy mẫu Kết quả lấy mẫu ta đợc dãy xung điều biên PAM (Plulse amplitude Modulation).

* Công cụ lấy mẫu;

Điều biến xung (PAM)X(t)

CLK(fs = 2Fmax)

x(t) u

Ts

Nhận xét: Trong phổ của dãy xung điều biên có chứa thành phần của tín

hiệu gốc từ (0 ữ Fmax) Vì vậy để khôi phục đợc dạng tín hiệu gốc từ dãy xung thu đợc thì chỉ cần dùng bộ lọc thông thấp.

Nên điều kiện để lọc đợc:Fmax≤ fc≤fs - Fmax

Fc: Tần số cắt bỏ của bộ lọc.

4.1.2 Lợng tử hoá ( Quantization).

Sau khi rời rạc hoá tín hiệu tơng tự một chuỗi các xung PAM có biên độ bằng giá trị tức thời tại thời điểm lấy mẫu Song với quan điểm của truyền dẫn ngời ta không truyền đi những xung PAM vì :

* Nếu truyền nh vậy trên đờng truyền tạp âm tác động mạnh nhất vào đỉnh xung nên biên độ xung thay đổi mà đỉnh xung là nơi mang tín hiệu nghĩa là tác động trực tiếp vào tin tức.

* Do UPAM là một đại lợng ngẫu nhiên nên khi mã hoá sẽ có rất nhiều từ mã làm cho bộ mã hoá sẽ rất phức tạp và không tiêu chuẩn đợc bộ mã hoá.

Tất cả các mẫu nằm trong một khoảng cách đã cho sẽ đợc gán cho một giá trị số chung Việc này đợc gọi là lợng tử hoá

Hình 4 4:– Biểu đồ lợng tử hoá

∆x: Bớc sóng lợng tử hoá U

0

t

Do việc lợng tử hoá là làm tròn biên độ xung mẫu nên dẫn đến việc sai số lợng tử hoá Độ méo lợng tử không độc lập mà có liên quan đến biên độ của xung Để giảm nhỏ độ méo lợng tử có thể dùng hai cách sau:

π Hoặc là nén dải thông của tín hiệu trớc khi lợng tử và dãn phục hồi ở phía thu

θ Hoặc là tăng khoảng lợng tử theo biên độ đó là quá trình dãn

Có nhiều phơng pháp lợng tử hoá xong có hai phơng pháp chủ yếu là :

Lợng tử hoá đều: Toàn bổ dải biên độ của tín hiệu (dải động) đợc chia

thành các đoạn đều nhau và ký hiệu là ∆x

constn

X.2 max

Lợng tử hoá phi tuyến:

ở phơng pháp lợng tử hoá phi tuyến ngời ta sử dụng luật dãn nén Nén là phơng pháp thứ nhất đợc đề cập để đạt đợc một hệ thống lợng tử phi tuyến Luật lợng tử logarit đợc sử dụng trong nén và dãn trong đó biến y theo quan hệ y = logx và quan hệ ngợc lại đợc sử dụng trớc khi khôi phục biến đầu vào tại đầu ra của hệ thống nhờ bộ dãn.

Hiện nay ngời ta sử dụng hai luật nén Logarit thông dụng là à và A Luật à đợc vùng Bắc Mỹ và Nhật sử dụng còn luật A thì đợc các nớc Châu Âu sử dụng.

Trong khuôn khổ của đồ án tốt nghiệp, nên chỉ giới thiệu sơ qua về các phơng pháp lợng tử hoá thông dụng để rút ra những u nhợc điểm của từng ph-ơng pháp để so sánh giữa hai phơng pháp trên.

Sử dụng bộ lợng tử phi tuyến có bớc lợng tử nhỏ đối với tín hiệu vào mức thấp.

Sử dụng bộ lợng tử phi tuyến nén chỉ việc tiến hành mã hoá đều từ mã 8 bít thay cho mã hoá không đều với từ mã là 12 bít.

4.1.3 Mã hoá

Mã hoá là một quá trình so các giá trị rời rạc nhận đợc bởi quá trình lợng tử hoá với các xung mã Thông thờng các mã nhị phân đợc sử dụng cho việc mã hoá là các mã nhị phân tự nhiên, các mã Gray ( các mã nhị phân phản xạ), và các mã nhị phân kép Phần lớn các kí hiệu mã so sánh các tín hiệu vào với điện áp chuẩn để đánh giá xem có các tín hiệu nào không Nh vậy, một bộ chuyển đổi D/A hoặc bộ giải mã là cần thiết cho việc tạo điện áp chuẩn Trong viễn thông công cộng PCM, tiếng nói đợc biểu diễn với 8 bít Tuy nhiên trong trờng hợp của luật à, các từ PCM đợc lập nên bảng nh sau:

Bit đầu = (0,1)

Bit phân đoạn = (000,001,…….,111)Bit phân trớc = (0000,0001, ,1111)…

Có nhiều phơng pháp mã hoá nhng những phơng pháp mã hoá sau chủ yếu là:

a Mã hoá trực tiếp

Xung PAM đợc so sánh trực tiếp với các điện áp mẫu ( mức chuẩn) nhận đợc các từ mã tơng ứng nh vậy bộ mã hoá cần phải có tất cả các mức chuẩn nên dẫn đến bộ mã hoá cồng kềnh, thời gian rất chậm.

b.Mã hoá theo phơng pháp gián tiếp.

* Phơng pháp đếm qua trung gian: Xung PAM đợc biến đổi thành các đại lợng đếm đợc nh tần số, thời gian và thực hiện đếm ( đếm theo cơ số 2).

Phơng pháp này thời gian mã hoá chậm vì phải đếm qua tất cả các giá trị mà xung PAM có thể có.

* Mã hoá theo phơng pháp so sánh: Xung PAM đợc so sánh với các điện

áp mẫu URFi (Referent) theo thứ tự từ cao đến thấp theo nguyên tắc.Xung PAM ≥ URFi thì bi (bít thứ i) nhận giá trị 1Xung PAM ≤ URFi thì bi nhận giá trị bằng 0

Trong đó :

URF1 = 64∆ URF4 = 8∆ URF7 = ∆URF2 = 32∆ URF5 = 4∆

URF3 = 16∆ URF6 = 2∆

MR (memory): Bộ nhớ UPAM trong suốt thời gian mã hoáCOM(compare): So sánh UPAM với các điện áp mẫu

URFi : Mạch tạo ra điện áp mẫu

CU(Coutrol Umit): Khối điều khiển có 8 đầu ra từ b0ữb7 nhận các giá trị tơng ứng với đầu vào X

P/S(Paralel/Series): Bộ biến đổi từ mã từ song song sang nối tiếp

4.2.Kỹ thuật ghép kênh.

Ghép kênh là ta ghép nhiều tín hiệu trong 1 dải dẫn chung (hoặc trong một dòng số) để đồng thời truyền dẫn trên một phơng tiện truyền dẫn nhất định, để tăng hiệu suất truyền của dẫn, tăng khối lợng tin tức truyền đi.

Có nhiều phơng pháp ghép kênh nh:

1 1 01 0 11 111101011

CLKMr

Upam

CLK

Phơng pháp ghép kênh theo tần số FDM (Frequency Division Mutilplex)Phơng pháp ghép theo thời gian TPM (Time Division Mutilplex)

Song ở đây ta chỉ giới thiệu về hai phơng pháp ghép kênh là FDM và TDM chủ yếu là phơng pháp TDM mà trong thông tin quang sử dụng.

4.2.1.Phơng pháp FDM:

Sử dụng ghép kênh theo tần số FDM, tín hiệu đợc truyền đi liên tục theo thời gian để phân biệt giữa các tín hiệu khác nhau thì ngời ta đánh dấu (phân chia) bằng các dải tần riêng biệt.

Mỗi tín hiệu đợc đánh dấu bằng một dải tần riêng biệt liên tiếp nhau tạo thành một dải tần chung Ngời ta dùng kỹ thuật chuyển phổ bằng phơng pháp điều chế tín hiệu (điều chế đơn biên) dụng bộ lọc thông dải để lọc lấy một biên.

Ghép theo phơng pháp ghép chồng: n kênh thoại đợc dùng n sóng mang

khác nhau ba bộ lọc thông dải khác nhau để ghép từng kênh 1 Nếu số kênh thoại n lớn dẫn đến gặp khó khăn trong chế tạo, sử dụng và khai thác (phơng pháp này hiện nay không dùng).

Phơng pháp tạo ra các nhóm kênh cơ bản :

ρ Nhóm sơ cấp (PG: Primary Group)σ Nhóm cơ bản(BG: Basic Group)τ Siêu nhóm (SG: Super Group)υ Nhóm chính(MG: Master Group)

ϖ Siêu nhóm chính(SMG: Super Master Group)ω Nhóm cực lớn (JG : Jumbor Group)

4.2.2 Phơng pháp TDM (Time Division Mutilplex):

Khi sử dụng phơng pháp ghép phân chia theo thời gian, liên lạc không có lỗi chỉ có thể thực hiện đợc nếu các bit, các khung và các kênh ghép động bộ hoá cùng một kiểu nh nhau tại nơi phát và nơi thu Ghép kênh là một quá trình chuyển đổi một số tín hiệu số thành tính hiệu số tốc độ cao.

Vì ở Việt Nam, chúng ta thờng sử dụng các thiết bị viễn thông theo tiêu chuẩn Châu Âu Nên ở đây ta cũng chỉ tìm hiểu về phơng pháp ghép kênh theo thời gian theo tiêu chuẩn Châu Âu.

Cấu trúc khung ghép cơ sở theo tiêu chuẩn sau:

Các khe thời gian từ Ts1ữTs15 cài đợc 15 byte thoại số các kênh thoại này đợc đánh số từ 1ữ15 Còn các khe từ Ts17ữTs31 cài 15 byte thoại số đợc đánh số từ 16ữ30.

Khe Ts0 để cài từ mã đồng bộ khung ghép có dạng đặc biệt để đầu thu có thể nhận biết đợc từ đo tách ra đợc chính xác kênh thoại theo thứ tự.

Khe Ts16 để cài báo hiệu Một khe Ts16 cài đợc hai kênh báo hiệu (mỗi kênh báo hiệu là 4 bit), do cần 30 kênh báo hiệu cho 30 kênh thoại nên ngời ta tổ chức ghép đa khung

Do cấu trúc ghép nh vậy nên ngời ta gọi nó là PCM-30, ngoài PCM-30 ngời ta có thể ghép theo tiêu chuẩn Mỹ - Nhật đợc gọi là PCM-24

1

4.2.3 Giới thiệu tổng quát về các phân bậc dòng số :a.Công nghệ PDH.

Để tăng cờng hiệu quả sử dụng truyền dẫn ngời ta thực hiện việc ghép kênh với các cấp cao hơn để tăng tốc độ truyền dẫn Theo khuyến nghị của CCITT cho tiêu chuẩn ghép kênh sử dụng ở Châu Âu cũng nh ở Việt Nam Thì tốc độ ghép kênh và tốc độ bit nh sau:

* Nhợc điểm của PDH

Khả năng quản lý, điều hành, giám sát kém không linh hoạt Trong cấp ghép cơ sở không tổ chức các khe riêng biệt, không đa vào các thông tin nghiệp vụ quản lý, kiểm tra.

Do ghép xen bit nên không thể kiểm tra đến từng byte số liệu.

Thiết bị ghép và tách kênh cồng kềnh phức tạp không có khả năng tách trực tiếp các luồng cơ sở từ luồng truyền dẫn.

Chỉ sử dụng cao nhất là 140Mb/s.

Tồn tại 3 phân cấp không đồng nhất (Tiêu chuẩn Châu Âu, Mĩ, Nhật) nên không thể đấu chéo tạo mạng chung.

b Công nghệ SDH.

Do những nhợc điểm của công nghệ PDH nên không thể đáp ứng đợc nhu cầu phát triển thông tin ngày càng cao nh các mạng ISDN, truyền số liệu Nên cần phải có một hệ thống truyền dẫn mới trên thế giới và kỹ thuật SDH ra đời nhằm đáp ứng rôngj rãi các nhu cầu.

2,048Mb/s

(30kênh) 8,448Mb/s (120kênh)

34,368Mb/s

(480kênh) 139,264Mb/s (1920kênh)

565,128Mb/s (7680kênh)

* Các đặc điểm chính của công nghệ SDH.Về nghép các luồng đồng bộ với nhau.Đảm bảo việc quản lý nguồn thông tin.Đảm bảo điều hành mạng.

Đặc điểm quan trọng của SDH là có khả năng kết hợp với PDH trong mạng lới hiện tại nó ghép thực hiện việc hiện đại hoá mạng lới một cách dần dần theo từng giai đoạn phát triển và có thể tiếp nhận tất cả các tín hiệu PDH tr-ớc đây.

*Cấu trúc của một khung ghép STM – 1.

C22 C31

TUG22 TUG21 VC21 TU21

x 3

x 3

x 4

x 4x 16

x 4