2.2.3.1 Node quang
2.2.3.1.1 Cấu tạo:
Cấu tạo của node quang bao gồm các khối cơ bản sau:
- Khối 01: khối thu quang ( modul chuyển đổi O/E ) có chức năng thu tín hiệu quang đến và sau đó thực hiện chuyểnthành tín hiệu cao tần RF. Đối với các node quang hiện đại thì trong một node quang có hai khối thu quang ( một khối thu quang chính làm việc còn một khối thu quang dự phòng, đây là cấu hình 1+ 1 ). Bước sóng làm việc trong dải 1280nm đến 1610nm.
- Khối 02: là khối phục tín hiệu RF đường xuống: khối này bao gồm các bộ chia tín hiệu RF, bộ điều chỉnh suy hao EQ và ATT, bộ khuếch đại RF, chúng có chứ năng lần lượt là chia đều tín hiệu cho các cổng của node quang, khuếch đại tín hiệu điều chỉnh mức tín hiệu RF phù hợp với yêu cầu đầu ra.
- Khối 03: khối khuếch đại công suất trước khi đưa ra đầu ra.
- Khối 04: khối Diplexer ba cổng ( bộ lọc thông ): có chức năng lọc tín hiệu đường xuống và đường lên.Tín hiệu có đường xuống sẽ đi theo cổng H (Hight) còn đường lên sẽ theo cổng L(Low).
- Khối 06: khối ghép tín hiệu RF là khối kết hợp (Combiner) tín hiệu từ hai cổng ra kế cận của node quang theo hướng lên (hướng trở về HEADEND).
- Khối 05: TP (Test Point): là đầu kiểm tra, tại mỗi đầu ra sẽ có một đầu kiểm tra tín hiệu được chia ra bằng khối chia tín hiệu RF, thông thường mức tín hiệu đo
được tại vị trí này thấp hơn 20dBμV so với đầu ra ( đầu output ). RF1 đến RF4 là thứ tự cổng tín hiệu ra của node quang.
- Khối 07: khối khôi phục tín hiệu RF đường lên: khối này bao gồm các bộ ghép tín hiệu RF, bộ điều chỉnh suy hao EQ và ATT làm việc trong dải tần số từ 5MHz đến 65MHz, bộ lọc thông thấp L(Low, chúng có chứ năng lần lượt là ghép tín hiệu ngược dòng của các cổng node quang, khuếch đại tín hiệu RF ngược dòng, điều chỉnh mức tín hiệu RF phù hợp để điều chế cho khối phát quang ngược dòng.
- Khối 08: khối phát quang ( modul chuyển đổi E/O ) có chức năng chuyển đổi tín hiệu RF ngược dòng thành tín hiệu quang, tín hiệu quang náy được truyền về CMTS tại HEADEND. Nguồn quang sử dụng tại bước sóng 1310nm và có công suất rất khoảng 1mw.
Hình 2.9: Sơ đồ khối của node quang 4 cổng ra
2.2.3.1.2 Nguyên lý hoạt động của node quang
Hình 2.10: Sơ đồ nguyên lý của node quang
Tín hiệu quang tại đầu vào được chuyển thành tín hiệu cao tần (RF) qua bộ chuyển đổi quang điện, tín hiệu RF thu được đưa vào bộ khuếch đại RF, tín hiệu cao
hiệu được điều chỉnh lại nhờ bộ cân chỉnh EQ, ATT và khuếch đại lên đưa vào bộ chia RF, tín hiệu lại tiếp tục được chia thành hai hướng vào bộ khuếch đại công suất trước khi đưa ra cổng. Tín hiệu hướng xuôi dòng đi qua khối Diplexer ( bộ lọc thông cao ) sau đó được đưa ra cổng out của node quang. Còn tín hiệu cao tần hướng ngược dòng (đi từ phía thuê bao truyền trên hệ thống mạng cáp đồng trục đến các cổng của node quang) sẽ đi qua cổng L của bộ lọc thông vào khối Combiner và được kết hợp với tín hiệu đến từ các cổng khác qua bộ lọc, bộ lọc sẽ lọc lấy khoảng tín hiệu trong băng tần hướng ngược dòng (chiều lên) từ (5MHz÷65MHz) sau đó được khuếch đại và được đưa vào khối phát quang. Tại đây tín hiệu cao tấn RF sẽ được chuyển thành tín hiệu quang để truyền về trung tâm trên các sợi cáp quang.
Chức năng chính của node quang là chuyển đổi tín hiệu quang thành tínhiệu cao tần RF và ngược lại. Đồng thời nó cũng khuếch đại tín hiệu và cân chỉnh lại tín hiệu tương tự như tín hiệu tại máy phát. Vì tín hiệu khi truyền trên sợi quang bị suy hao và các xung bị giãn ra do hiện tượng tán sắc của sợi quang mà đặc biệt là truyền trên sợi đơn mode nên sự ảnh hưởng này lại càng lớn.Chúng làm suy giảm chất lượng tín hiệu vì vậy cần cân chỉnh và khuếch đại. Tín hiệu vào của node quang nằm trong khoảng từ –5dBm÷ +2dBm và tín hiệu ra thông thường của một node quang trong khoảng 100dBµV÷106dBµV. Khoảng bước sóng hoạt động là từ 1280÷1610nm, trong truyền hình cáp CATV dùng cửa sổ quang 1310nm hoặc 1550nm.
Hình 2.11: Node quang loại WR8604 HA
- Thông số kỹ thuật đường xuống của node quang: + Dải bước sóng làm việc: 1280nm – 1610nm + Công suất thu quang: -5 -> +3dBm
+ Phản xạ ngược: ≥ 55 dB
+ Kiểu cổng quang: SC/APC hoặc FC/APC + Dải tần số làm việc: 47 – 862MHz
+ Độ bằng phẳng: ≤ ±1,0dB + Mức tín hiệu RF ra: 112dBμV + Mức điều chỉnh đầu ra: 0 – 18dB + Trở kháng đầu ra: 75Ω
+ Số lượng cổng ra: 4 hoặc 3, 2 + Kiểu kết nối RF: F-Female + CNR : ≥ 51dB + CTB : ≤ -65dB + CSO : ≤ -60dB + HUM : ≤ -60dB + Nguồn cấp: 60VAC
+ Công suất tiêu thụ: ≤3W + Nhiệt độ làm việc: -20 - +60°C + Độ ẩm làm việc: 5 - 95% + Kích thước: 530x275x220mm
- Thông số kỹ thuật đường lên của node quang:
+ Dải bước sóng làm việc: 1310nm – 1560nm, ứng dụng tiêu biểu là 1310nm + Loại laser: DFB hoặc FP
+ Công suất phát quang: 1dBm hoặc 2, 3, 4dBm + Phản xạ ngược: ≥ 55 dB (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
+ Kiểu cổng quang: SC/APC hoặc FC/APC + Dải tần số làm việc: 5 – 65MHz
+ Mức tín hiệu RF vào: 75 -80 dBμV + Độ bằng phẳng: ≤ ±1,0dB
+ Trở kháng: 75Ω
2.2.3.2 Chuyển mạch quang
Chuyển mạch quang là thiết bị quan trọng trong hệ thống truyền dẫn quang CATV. Nó được sử dụng chủ yếu trong việc chuyển đổi hai kênh hoặc các tín hiệu quang học đa kênh, đảm bảo sự hoạt động bình thường của hệ thống không ngừng. Nó được thực hiện của các thiết bị nhập khẩu chuyển đổi với hiệu suất cao. Nó sử dụng hệ thống nhúng theo dõi tự động và giao diện Ethernet (10Base/100Base-TX) theo IEE802.3.
- Chuyển mạch quang ứng dụng trong CATV bao gồm các khối cơ bản sau: Khối Chuyển mạch quang hiệu suất cao ( Cut to two high-performance switch ) Khối bộ xử lý 32bit ( 32-bit processor )
Khối giao tiếp ( Interface )
Khối màn hình hiển thị và các nút điều khiển ( Disply and buttons ) Khối chia quang ( Optical splitter )
- Thông số kỹ thuật:
+ Bước sóng: 1200 – 1600nm + Chèn loss: ≤ 1,5dB
+ Thời gian chuyển đổi: ≤ 5ms + Quay trở lại: ≥ 55Db
+ Mức quang vào lớn nhất: 500mW
+ Mức quang vào tốt nhất: -10dB -> + 27Db + Số lần switch: ≥ 1000 triệu lần
+ Kiểu cổng kết nối quang: FC/APC hoặc SC/APC + Nguồn cung cấp điện áp: 160 -250V (50Hz) VAC
+ Công suất tiêu thụ điện: ≤ 2W + Nhiệt độ làm việc: -5 -> 55°C + Nhiệt độ lưu trữ: -30 -> + 70°C
Hình 2.12: Sơ đồ khối chuyển mạch quang