10 Sợi quang trong ống đện lỏngBăng nhồi lõi cáp
4.4.2 Các cấu trúc mạng quang:
• Bus sợi quang: cấu hình mạng bus đã được xâydựng trên cáp đồng. Cấu trúc này có
ưu điểm là tạo ra mọi truyền dẫn hoàn toàn thụ động và dễ dàng tạo được các nhánh trên đường cáp mà không gây ra xáo trộn cấu hình cũng như gián đoạn việc khi thác mạng. Nhưng khi phát triển cấu trúc bus trên cáp quang thì khó thực hiện; lý do là ở chỗ việc truyền hai hướng trên các nhánh khó thực hiện, các tín hiệu vào và ra ở đuờng dẫn chính thuận lợi như ở cáp đồng. Cấu trúc bus được mô tả như ở hình 4.13:
Tổng đài Thiết bị đầu xa Thiết bị đầu xa Thiết bị đầu xa Cáp sợi quang
Hình 4.13 Cấu trúc Bus sợi quang.
Trong cấu trúc bus chỉ có một đường truyền dẫnt ừ tổng đài nội hạt tới các thiết bị đầu xa RT hoặc RU (Remote Terminal hoặc Remote Unit). Như vậy cấu trúc hình bus sẽ sử dụng chung thiết bị mạng, tuy nhiên nó không có tính bảo mật thông tin. Cấu hình này phù hợp với việc phân bố các dịch vụ vì các thuê bao có thể nhận chung cùng một tín hiệu
• Cấu trúc hình sao: trong cấu trúc hình sao, tất cả các nút mạng đều được nối về một
điểm chính gọi là nút trung tâm. Nút trung tâm có thể là trạm chứa các thiết bị tích cực hoặc thụ động. Môi trường turyền dẫn đối cấu hình này có thể là các đôi day kim loại, cáp đồng trục hoặc sợi quang. Cấu hình sao có thể là cấu hình sao đơn hoặc cấu hình sao kép:
Tổng đài Thuê bao
a) Tổng đài b) RDU RDU Hình 4.14 Các cấu trúc hình sao
Ở cấu hình sao đơn, từ nút trung tâm turyền tín hiệu thẳng tới các thuê bao, như vậy cấu hình này đơn giản, cho phép thực hiện turyền dung lượng kênh, thiết bị mạng không phức tạp và chúng tách rời nhau, thuận lợi cho việc bảo dưỡng và khai thác. Tuy nhiên, cấu trúc hình sao đơn lại sử dụng nhiều cáp, đối với cáp sợi quang thì lại không tận dụng có hiệu quả băng tần (vì băng tần của sợi quang là rất lớn), điều này dẫn tới tốn kém chi phí đầu tư. Cấu hình này chỉ mang lại hiệu quả kinh tế cao khi giá thành cáp thấp. Đối với cấu trúc hình sao kép, ngoài nút trung tâm là các tổng đài còn có các thiết bị đầu xa. Đối với cấu trúc hình sao kép, ngoài nút trung tâm là các tổng đài cón có các thiết bị đầu xa. Từ nút trung tâm tới các thiết bị đầu xa có cấu trúc hình sao,và từ nút đầu xa tới các thuê bao cũng có cấu trúc hình sao, như vậy tạo thành hình sao kép. Cấu trúc hình sao kép cho phép sử dụng có hiệu quả cáp vì mỗi
một nhánh có thể sử dụng cho nhiều cho nhiều thuê bao. Đây cũng là một cấu trúc hấp dẫn để đảm bảo kết hợp các dịch vụ chuyển mạch và các dịch vụ phân bố. Bên cạnh các ưu điểm là sử dụng ít sợi quang, nó cũng có nhược điểm là do sử dụng các thiết bị đầu xa mà đòi hỏi thêm về chi phí lắp đặt bảo dưỡng thiết bị, cấu hình phức tạp sẽ làm giảm độ tin cậy, khó phát triển các dịch vụ băng rộng.
Các cấu trúc hình sao được áp dụng rất linh hoạt khi kết hợp cả sử dụng cáp đồng và cáp sợi quang. Có thể thực hiện cấu trúc hình sao này nhờ các giao diện mạng quang (ONI-Optical Network Interfaces) đặt ở các bể cáp trong mạng thực tế. Cấu hình kết hợp này vừa linh hoạt, vừa sử dụng một cách có hiệu quả băng tần của các loại cáp được đặt. Hình 4.15 là ví dụ một cấu trúc hình sao lép sử dụng các phần tử ghép thụ động ở trên và còn gọi là mạng thụ động (PON-Passive Optical Network). Theo cấu trúc này, các luồng tín hiệu 2Mbit/s từ tổng đài được đưa đến thiết bị ghép kênh tạo ra luồng có tốc độ cao hơn chẳng hạn như 34Mbit/s. Laser LD ở thiết bị phát quang sẽ thực hiện biến đổi điện-quang để chuyển luồng tín hiệu điện thành tín hiệu quang trên đường truyền, Bộ chia quang thụ động sẽ chia tín hiệu này thành các tín hiệu nhánh.Như vậy ở các cửa ra của bộ chia quang, tín hiệu quang sẽ được đưa vào các sợi để đi tới các bể cáp. Tín hiệu từ các thuê bao truyền jvề phía tổng đài cũng được truyền trên cùng sợi quang nhờ các bộ ghép bước sóng quang, và lúc này các bộ chia lại làmviệc chức năng ghép (coupler) để kết hợp các tín hiệu từ các bể cáp đưa tới.
Card Thuê bao Tổng đài Sơi cáp quang Bộ chia quang Tủ cáp Tủ cáp LD PIN MUX Card Thuê bao Thuê Bao
Hình 4.15 Cấu trúc sao kết hợp cáp quang và cáp đồng.
• Cấu hình ring: cấu hình ring là một cấu hình sử dụng hiệu quả va øphù hợp với tính
chất bảo đảm thông tin trong mạng viễn thông. Trong cấu hình ring, các nút mạng liền nhau được nối vói nhau bằng tuyến điểm-điểm và cứ như vậy tất cả các nút được nối với nhau tạo thành vòng ghép kín. Thông tin dưới dạng các gói dữ liệu (tín hiệu mang thông tin và các bit địa chỉ) được gửi đi từ nút nọ sang nút kia theo vòng ring, với môi trường truyền dẫn hoặc đôi dây, hoặc cáp đồng trục hoặc cáp sợi quang.
Khi thực hiện xây dựng mạng cấu hình ring cần phải xem xét kỹ mọi chi tiết có liên quan. Trước hết phải đưa được toàn bộ các nút vào ring. Khi thêm nút mới, thì đường truyền dẫn phải được đặt giữa nút này và hai nút kế bên. Như vậy rất khó có thể lắp đặt trước các đường cáp cho trạm dự đoán sẽ sử dụng trong tương lai. Hơn nữa,bất kỳ một đoạn cáp nào đứt, trạm nào hỏng hoặc khi lắp đặt trạm mới cũng sẽ làm gián đoạn thông tin trên mạng. Trước tình hình này, người ta sử dụng kỹ thuật để khắc phục những sự cố gián đoạn thông tin trên tuyến. Các biện pháp kỹ thuật đi vòng và nối mạch “loopback” được sử dụng để kết nối với các cáp khác. Các kỹ thuật này rất phù hợp đối với cấu trúc ring sử dụng truyền dẫn phân cấp số đồng bộ SDH (Synchronous Digital Hierachy).
4.5 Quản lý và điều khiển mạng quang: