Bài giảng môn hệ thống viễn thông - Chương 4

THÔNG TIN SỢI QUANG 4.1 Giới thiệu về thông tin quang 4.1.1 Phạm vi và mục tiêu: Thông qua chương và thông tin sợi quang, sinh viên nắm bắt được những vấn đề như sau: Khái niệm về thông tin quang Các định nghĩa liên quang đến sợi quang Các kỹ thuật ghép kênh quang Mạng thông tin quang cũng như các cấu trúc mạng quang ứng dụng trong thực tiễn. Các chức năng can thiế khi quản lý mạng quang.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng môn hệ thống viễn thông - Chương 4 VIENTHONG05.TK Chöông 4: Heä thoáng thoâng tin quang CHÖÔNG 4 THOÂNG TIN SÔÏI QUANG 4.1 Giôùi thieäu veà thoâng tin quang 4.1.1 Phaïm vi vaø muïc tieâu: Thoâng qua chöông vaø thoâng tin sôïi quang, sinh vieân naém baét ñöôïc nhöõng vaán ñeà nhö sau: Khaùi nieäm veà thoâng tin quang • Caùc ñònh nghóa lieân quang ñeán sôïi quang • Caùc kyõ thuaät gheùp keânh quang • Maïng thoâng tin quang cuõng nhö caùc caáu truùc maïng quang öùng duïng trong thöïc tieãn. • Caùc chöùc naêng can thieá khi quaûn lyù maïng quang. • 4.1.2 Khaùi nieäm chung Vaøo naêm 1960, vieäc phaùt minh ra Laser ñeå laøm nguoàn phaùt quang ñaõ môû ra moät thôøi kyø môùi coù yù nghóa raát to lôùn trong lòch söû cuûa kyõ thuaät thoâng tin söû duïng daûi taàn soá aùnh saùng. Theo lyù thuyeát thì noù cho pheùp con ngöôøi thöïc hieän thoâng tin vôùi löôïng gheùp keânh raát lôùn vöôït gaáp nhieàu laàn caùc heä thoáng vi ba hieän coù. Haøng loaït caùc thöïc nghieäm veà thoâng tin treân baàu khí quyeån ñöôïc tieán haønh ngay sau ñoù. Moät soá keát quaû ban ñaàu ñaõ thu ñöôïc nhöng tieác raèng chi phí cho caùc coâng vieäc naøy toán keùm, kinh phí taäp trung cho vòeâc saûn xuaát caùc thaønh phaàn thieát bò ñeå vöôït qua ñöôïc caùc caûn trôû do ñieàu kieän thôøi tieát (söông muø, tuyeát, buïi…v.v.) gaây ra laø con soá khoång loà. Chính vì vaäy, chöa thu huùt ñöôïc söï chuù yù cuûa maïng löôùi. Moät höôùng nguyeân cöùu khaùc cuøng thôøi gian naøy ñaõ taïo ñöôïc heä thoáng truyeàn tin ñaùng tin caäy hôn höôùng thoâng tin qua khí quyeån ôû treân laø söï phaùt minh ra sôïi daãn quang. Caùc sôïi daãn quang laàn ñaàu tieân ñöôïc cheá taïo maëc duø coù suy hao raát lôùn (tôùi khoaûng 1000dB/km), ñaõ taïo ra ñöôïc moät moâ hình heä thoáng coù xu höôùng linh hoaït hôn.Tieáp sau ñoù, naêm 1996 Kao, Hockman vaø Werts ñaõ nhaän thaáy raèng suy hao cuûa sôïi daãn quang chuû yeáu laø do taïp chaát coù trong vaät lieäu cheá taïo gaây ra. Hoï nhaän ñònh raèng coù theå laøm giaûm ñöôïc suy hao cuûa sôïi quang vaø chaéc chaén seõ toàn taïi moät ñieåm naøo ñoù trong daûi böôùc soùng truyeàn daãn quang coù suy hao nhoû. Nhöõng nhaän ñònh naøy ñaõ ñöôïc saùng toû khi Kapron, Keck vaø Maurer cheá taïo thaønh coâng sôïi thuyû tinh coù suy hao 20dB/km taïi Corning Glass vaøo naêm 1970. Suy hao naøy nhoû hôn nhieàu so vôùi thôøi ñieåm ñaàu cheá taïo sôïi vaø cho pheùp taïo ra cöï ly truyeàn daãn töông ñöông vôùi caùc heä thoáng truyeàn daãn baèng caùp ñoàng. Vôùi söï coá gaéng khoâng ngöøng cuûa caùc nhaø nguyeân cöùu, caùc sôïi daãn quang coù suy hao nhoû hôn laàn löôït ra ñôøi. Cho tôùi ñaàu nhöõng naêm 1980, caùc heä thoáng thoâng tin treân sôïi daãn quang ñaõ ñöôïc phoå bieán khaù roäng vôùi vuøng böôùc soùng laøm vieäc 1300nm. Cho tôùi nay, sôïi daãn quang ñaõ ñaït tôùi möùc suy hao raát nhoû, giaù trò suy hao 0,154dB/km taïi böôùc soùng 1550nm cho thaáy söï phaùt trieån maïnh meõ cuûa coâng ngheä sôïi quang trong hôn hai thaäp nieân qua. Giaù trò suy hao naøy ñaõ gaàn ñaït tôùi tính toaùn lyù thuyeát cho quang, sôïi daãn quang ñaõ taïo ra caùc heä thoáng thoâng tin quang vôùi nhieàu öu ñieåm troäi hôn haún so vôùi caùc heä thoáng thoâng tin caùp kim loaïi: • Coù kích thöôùc vaø troïng löôïng nhoû • Suy hao truyeàn daãn raát nhoû • Sôïi coù tính caùch ñieän toát • Baêng taàn truyeàn daãn raát lôùn • Tin caäy vaø linh hoaït • Khoâng bò aûnh höôûng cuûa nhieãu ñieän töø • Sôïi ñöôïc cheá taïo töø vaät lieäu raát saún coù • Coù tính baûo maät tín hieäu thoâng tin 1 Chöông 4: Heä thoáng thoâng tin quang Do coù öu ñieåm treân maø caùc heä thoáng thoâng tin quang ñöôïc aùp duïng roäng raõi treân maïng löôùi. Chuùng coù theå ñöôïc xaây döïng laøm caùc tuyeán ñöôøng truïc, trung keá, lieân tænh, thueâ bao keùo daøi cho tôùi caû vieäc truy nhaäp vaøo maïng thueâ bao linh hoaït vaø ñaùp öùng ñöôïc moïi moâi tröôøng laép ñaët töø trong nhaø, trong caùc caáu hình thieát bò cho tôùi xuyeân luïc ñòa, vöôït ñaïi döông vv… Caùc heä thoáng thoâng tin quang cuõng raát phuø hôïp cho caùc heä thoáng truyeàn daãn soá khoâng loaïi tröø tín hieäu döôùi daïng gheùp keânh naøo, caùc tieâu chuaån Baéc Myõ, Chaâu Aâu hay Nhaät Baûn, xem baûng 4.1 Baûng 4-1 Toác ñoä truyeàn daãn tieâu chuaån ôû Baéc Myõ, Chaâu AÂu vaø Nhaät Baûn Phaân Khoái Baéc Myõ Khoái Chaâu AÂu Nhaät Baûn caáp Toác ñoä bit Soá keânh Toác ñoä bit Soá ...