Thiết kế tuyến truyền thông tin quang tốt nghiệp chuyên ngành thông tin quang

MỤC LỤC

Tán sắc

Về mặt vật lý, tán sắc chất liệu cho biết mức độ nới rộng xung của mỗi nm bề rộng phổ nguồn quang qua mỗi km sợi quang, đơn vị của độ tán sắc do chất liệu M là ps/nm.Km. Sự phân bố năng lợng ánh sáng trong sợi quang phụ thuộc vào bớc sóng, sự phân bố này gây nên hiện tợng tán sắc ống dẫn sóng.

Lớp phủ

Lừi để dẫn ỏnh sỏng và lớp bọc để giữ ánh sáng tập trung trong lõi nhờ sự phản xạ toàn phần giữa lõi và lớp bọc. - Lớp phủ hay lớp vỏ thứ nhất (primary coating) - Lớp vỏ thứ hai (Secondary coating).

Líp vá

Nguyên lý chung

 Photon bức xạ vào chât bán dẫn, cung cấp năng lợng (E = h) cho một điện tử đang ở vùng hoá trị thì điện tử sẽ chuyển lên vùng dẫn, photon biến mất điện tử sẽ để lại một lỗ trống trong vùng hoá trị. Hiện tợng này xảy ra khi các photon phát xạ ra do quá trình tái hợp của điện tử và lỗ trống lại kích thích các điện tử dang có mức năng lợng cao xuống mức năng lợng thấp và phát ra những photon quá trình cứ tiếp diễn và số l ợng photon phát ra rất lớn.

LED phát xạ rìa

Hiệu số 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. Từ đó, tuy công suất phát của LED phát xạ mặt lớn hơn nhng công suất đa vào sợi quang của LED phát xạ rìa lại lớn hơn (thờng lớn hơn khoảng hai lần ).

LaSER

Nhằm tăng hiệu quả phát xạ, các Laser thực té có cấu trúc phức tạp hơn chẳng hạn loại Laser có cấu trúc nhiều lớp chôn còn gọi là Laser BH (Buried Heterostructure) có vùng phát sáng rất hẹp (2m  0,2m) nên hiệu suất ghép ánh sáng vào lõi sợi quang rÊt cao. Laser hồi tiếp phân bố DFB: thay thế cho các mặt phản xạ ở hai đầu là một chuỗi gợn sóng trên lớp bán dẫn làm nền chỉ phản xạ những bớc sóng nhất định do đó gần nh chỉ có một bớc sóng đợc cộng hởng và khuếch đại.

Tách sóng quang

    Dới tác dụng của nguồn phân cực ngợc, sự phân bố cờng độ điện trờng trong các lớp bán dẫn không đều nhau, điện trờng trong vùng tiếp giáp PN- cao nhất , quá trình nhân điện tử xảy ra trong vùng này. Do những hạn chế về kỹ thuật chế tạo, phơng tiện chuyển cũng nh trong quá trình lắp đặt và vận hành hệ thống thông tin quan, việc hàn nối giữa các đoạn sợi quang với nhau hoặc giữa các sợi quang với linh kiện thu-phát quang đóng một vai trò quan trọng.

    Cấu trúc hệ thống

     Mạch phục hồi : Qua đờng truyền ngoài việc biên độ tín hiệu bị xuy giảm do suy hao sợi quang , dạng tín hiệu còn bị méo do tán sắc của sợi quang, mạch phục hồi có tác dụng khôi phục lại dạng xung và định lại thời gian nhịp của quang. Song song bên cạnh các dịch vụ về thoại, ngày nay ng ời ta phát triển thêm nhiều dịch vụ mới quan trọng nh là telefax, truyền dẫn data, truyền dẫn video..trong đó chất lợng và khả năng dáp ứng các yêu cầu đó về băng tần hoặc các giao tiếp t ơng thích. Kỹ thuật SDH ra đời tạo ra một cuộc cách mạng trong nghành viễn thông, thể hiện một kỹ thuật tiên tiến có thể đáp ứng rộng rãi các yêu cầu của các thuê bao, ngời khai thác cũng nh các nhà sản xuất.

    Năm 1985 công ty Bellcore là công ty con của cong ty Bell tại Mỹ đã đề xuất một kỹ thuật truyền dẫn mới nhằm khắc phục những nhợc điểm của hệ thống cận đồng bộ PDH và đợc đặt tên là SONET (Synchoronous Optical Network) mạng quang đồng bộ dựa trên nguyên lý ghép đồng bộ và tất cả các tín hiệu đồng bộ đợc ghép đồng bộ với nhau, trong đó cáp quang đợc sử dụng làm môi trờng truyền dẫn. Năm 1988 một tiêu chuẩn quốc gia của Mỹ đã đợc thông qua đồng thời với SONET cũng đã gây đợc sự chú ý và cũng đợc phát triển tại Châu Âu bởi các nhà sản xuất dựa trên một tiêu chuẩn riêng để phù hợp với các mạng PDH theo tiêu chuẩn Châu Âu đang hiện hành.

    CEPT

    Khi có nhu cầu rốt luồng từ một luồng có dung lợng lớn thì phải qua các cấp độ trung gian đẻ hạ tốc độ từ cao xuống thấp tơng ứng, cũng nh việc ghép luồng cũng phải trải qua đầy đủ các cấp từ tốc độ thấp lờn tốc độ cao. Trong PDHviệc ghép kênh đợc tiến hành tại mỗi cấp, quá trình ghép phải qua lần lợt các mức trung gian từ 2  140 Mb/s.Việc truy nhập trực tiếp tới một luồng 2Mb/s trong một luồng 140 Mb/s là không thể thực hiện đợc chẳng hạn nh khi cần nối chéo các luồng 2Mb/sthì phải thực hiện hạ kênh từ luồng 140 Mb/s qua nhiều cấp xuống đến 2Mb/. Các tín hiệu PDH có thể đợc ghép vào SDH và đợc truyền dẫn thông qua hệ thống này, điều này giải thích tại sao CCITT đề xuất ra STM-1 vì tất cả các tín hiệu PDH 1,5 Mb/s đến 140 Mb/s có thể ghép vào trở thành tín hiệu SDH theo kiến nghị G.707.

    - Tất cả container khi đợc ghép trong một container lớn hơn thì đợc gọi là container cấp thấp LOC (Low Order Container) tơng ứng với container ảo cấp thấp LOVC (Low Order Virtual Container) đó là VC-11, VC-12, VC-2 & VC-3. - Tất cả các container đợc truyền trực tiếp trong khung STM-1 thì đợc gọi là container cấp cao HOC (Hight Order Container) tơng ứng ta có container ảo cấp cao HOVC (High OrderVirtual Container) đó làVC-4 và trong trờng hợp VC-3 đợc truyền trực tiếp vào khung STM-1 thì VC-3 cũng đợc coi là HOVC.

    Sơ đồ ghép kênh từ C-4 qua AU-4
    Sơ đồ ghép kênh từ C-4 qua AU-4

    TUG-3

    1Cấu hình bộ xen/ rẽ kênh ADM

    • Bảo vệ card giao diện

       Nếu không cấu hình là bộ ghép kênh vòng chủ thì SMA sẽ đợc gắn với một Card thông tin, lúc này nó thực hiện chức năng nh là bộ ghép kênh tuyến cổng (Gateway Multiplexer) và cung cấp khả năng truy nhập mạng cho bộ quản lý. Ban đầu, khi hệ thống hoạt động bình thờng, một bộ nhớ chức năng sẽ liên tục cập nhật các trạng thái của tín hiệu đồng hồ PLL.Khi xảy ra sự cố, bộ nhớ trên sẽ tự động thiết lập lại trạng thái mà nó đã ghi đợc cho nguồn có sự cố cho đến khi có nguồn mới hoạt động hoặc khôi phục đợc nguồn ban đầu. Để khắc phục lỗi truyền dẫn trong SMA, chống lại các lỗi do bên ngoài gây ra thiết bị SMA đợc trang bị các tính năng bảo vệ - chủ yếu tạo ra các tuyến truyền dẫn đúp – nhằm đảm bảo chất lợng thông tin tốt nhất trên mạng truyền dẫn.

      Card luồng 2 Mbps có thể cung cấp bảo vệ ( 1 : N ) , khi đó , Card bảo vệ đợc chỉ định sẵn trong giá máy , việc chuyển đổi Card đợc thực hiện bởi một lệnh điều khiển tơng ứng với lỗi đã đợc nhận dạng thông qua 1 bus bảo vệ. Việc liên lạc trong mạng đợc thực hiện thông qua mạng LAN ( Local Area Network ) khi cần liên kết thông tin giữa Bộ quản lý phần tử và bộ ghép kênh tuyến cổng hoặc thông qua kênh thông tin dữ liệu DCC khi cần liên lạc giữa bộ ghép kênh tuyến cổng và các thiết bị SMA khác trong mạng. Thiết bị SXC 4/1 cung cấp các chức năng sắp xếp, kết hợp, tách riêng các luồng tín hiệu làm hoạt động của mạng đạt đợc sự tối u khi sử dụng các dung lợng tuyến truyền dẫn hiện có mà không ảnh hởng đến sự linh hoạt của mạng.

      Thiết bị SXC có thể hợp nhất các luồng tín hiệu đơn lẻ thành một luồng khác và cũng có thể tách một luồng tín hiệu thành nhiều luồng riêng lẻ , do đó tạo ra khả năng sử dụng dung lợng của các tuyến truyền dẫn một cách tối u Sắp xếp : (Grooming ).

      Sơ đồ khối SMA khi cấu hình xen / rẽ kênh
      Sơ đồ khối SMA khi cấu hình xen / rẽ kênh

      Thiết bị SL4

      Trong trờng hợp xuất hiện sự cố có mức u tiên cao nhất (mất đồng bộ), mất tín hiệu vào, có tín hiệu AiS, và có BER10-310-6 đối với kênh truyền dẫn thì chuyển mạch bảo vệ sẽ làm việc với kênh dự phòng, các kết nối qua kênh truyền dẫn có mức u tiên thấp hơn sẽ bị ngắt. Các tín hiệu cảnh báo và lỗi trong SL4 đợc xử lý ở khối giám sát trung tâm có trong mỗi thiết bị và đợc truyền qua các giao diện, quản lý mạng, quản lý phần tử tuỳ theo sự thiết lập của bộ lọc cảnh báo. Giao diện kết nối DCCt cho phép kết nối DCC từ một đoạn ghép kênh tới một đoạn ghép kênh khác SMSW đa ra giao diện đồ hoạ thuận tiện cho ngời vận hành, nó có thể biểu thị rõ ràng tất cả các dữ liệu cảnh báo,cấu hình , giám sát.

      Các đờng dây phục vụ đợc vận hành nhờ khối đờng dây phục vụ DTE panel điều khiển đờng dây phục vụ TBF và một bộ đàm hoặc máy điện thoại khối gắn sẵn DTE đợc cung cấp một giao diện VF 4 dây với báo hiệu E và M để thiết lập cuộc gọi cho mỗi đ- ờng dây phục vụ. Thông qua việc cải tiến chơng trình này tơng thích các khối thiết lập sẵn bằng việc sử dụng mào đầu mà thiết bị có thể đáp ứng đợc các yêu cầu của khách hàng cũng nh thoả mãn các khuyến nghị của ITU-T trong tơng lai.