Kỹ thuật thông tin quang

Đơn vị Loại 0 - 36 sợi Số sợi trong ống Sợi 6 Số lượng ống Ống 6 Thành phần gia cườngĐường kính mm Dây thép mạDanh định 2.7 Đường kính lõi cáp mm 7.4 Độ dày vỏ bên trong mm Danh định 1.5 Loại lớp gia cường mm Bằng thép gợn sóng Độ dày vỏ ngoài mm 2 Đường kính ngoài mm 16.4 Trọng lượng Kg/km 300 Sức bền kéo N 2500 đến 3500 Nhiệt độ làm việc Độ C Chiều dài cáp/trống cáp m 2000. 3000. 4000 2.3 Cáp đi cống : 2.3.1 Cáp đi cống phi kim loại : CÁP SỢI QUANG LOẠI LẮP DẶT TRONG ỐNG NHỰA, GIA CƯỜNG PHI KIM LOẠI Mà OJFPJFKE - LT 9/125x*C SỐ SỢI 0 ĐẾN 72 Hình 2.4 Cáp đi cống phi kim loại OJFPJFKE - LT 9/125x*C THÔNG SỐ VẬT LÝ Thông số Đơn vị Loại 0 - 36 sợi Loại 37 - 72 sợi Số sợi trong ống Sợi 6 12 Số lượng ống Ống 6 6 Thành phần gia cườngĐường kính mm Dây FRPDanh định 2.7 Dây FRPDanh định 3.5 Đường kính lõi cáp mm 7.4 9.9 Đường kính lớp sợi chịu lực mm Max. 0.5 Max. 0.5 Độ dày vỏ ngoài mm 1.5 1.5 Đường kính ngoài mm 11.7 14 Trọng lượng Kg/km 100 153 Sức bền kéo N 2500 đến 3500 2500 đến 4000 Nhiệt độ làm việc Độ C -30 đến +70  -30 đến +70   Chiều dài cáp/trống cáp m 2000. 4000. 6000 2000. 4000. 6000 2.3.2 Cáp đi cống kim loại : CÁP SỢI QUANG LOẠI LẮP DẶT TRONG ỐNG NHỰA, GIA CƯỜNG KIM LOẠI Mà OJFPJFLAP - LT 9/125x*C SỐ SỢI 0 ĐẾN 72 Hình 2.5 Cáp đi cống kim loại OJFPJFLAP - LT 9/125x*C THÔNG SỐ VẬT LÝ Thông số Đơn vị Loại 0 - 36 sợi Loại 37 - 72 sợi Số sợi trong ống Sợi 6 12 Số lượng ống Ống 6 6 Thành phần gia cườngĐường kính mm Dây thép mạDanh định 2.7 Dây thép mạDanh định 3.5 Đường kính lõi cáp mm 7.4 9.9 Độ dày vỏ ngoài mm 1.5 1.5 Đường kính ngoài mm 11.7 14 Trọng lượng Kg/km 140 193 Sức bền kéo N 2500 đến 3500 2500 đến 4000 Nhiệt độ làm việc Độ C -30 đến +70  -30 đến +70   Chiều dài cáp/trống cáp m 2000. 4000. 6000 2000. 4000. 6000 *Chú ý : - Sức bền lực kéo, chiều dài cáp/trống cáp có thể thiết kế theo yêu cầu khách hàng. - Công ty VINA – GSC có thể thay đổi các thông số thiết kế để phù hợp với các yêu cầu cụ thể của khách hàng. CHƯƠNG III THIẾT BỊ TRUYỀN DẪN QUANG FLX150/600 3.1 Mô tả hệ thống FLX 150/600 : Thiết bị FLX 150/600 là một thiết bị truyền dẫn quang SDH của hãng FUJITSU ( Nhật Bản ). Nó có thể ghép tách luồng PDH với các tốc độ khác nhau tạo thành luồng STM - 1 ( 155Mbit/s ) hoặc luồng STM - 4 ( 622Mbit/s ) nếu được nâng cấp. 3.1.1 Giá thiết bị FLX - LS : CNL1 CNL2 CNL3 Position 3 Position 2 Position 1 Nắp đậy phần card Position 4 Vùng giao diện chung FUJITSU CR/MJ/RCI MN/WR CARD UOT MAINT ACD CALL SIA CNL4 CNL5 FUJITSU FLX-LS Hình 3.1 Giá thiết bị FLX-LS 150/600 Giá thiết bị FLX - LS được sản xuất theo tiêu chuẩn EISI. Giá được chia thành 2 phần : Một phần để cắm card của thiết bị và một phần là giao diện trạm (SIA) để nối dây dẫn các loại. Phần SIA được bố trí trên phần card. Phần dành cho card gồm 17 khe cho 17 card. Các card có thể cắm vào, rút ra dễ dàng nhờ chốt ở phía trước của card. Có 5 vùng connector khác ( Position 1 đến Position 4 ) có thể sử dụng để cắm. Các bảng connector CNL - 1 đến CNL - 5 có thể lấy ra và gắn vào SIA một cách dể dàng. 3.1.2 Giới thiệu sơ đồ khối tổng thể thiết bị FLX 150/600 : Các khối trong hệ thống FLX - LS được chia làm 4 phần chính : - Phần giao diện trạm (SIA) - Nhóm chung (COMMON) - Nhóm giao diện tổng hợp ( AGGEGATE) - Nhóm giao diện nhánh ( TRIBUTARY) 3.1.2.1 Phần chung : Đây là phần mà tất cả các cấu hình thiết bị đều có. Trên giá FLX - LS phần này có các ký hiệu : SACL, NML, MPL, TSCL(1), TSCL(2), PWRL(1), PWRL(2). 3.1.2.2 Phần giao diện tổng hợp : Đây là phần giao diện quang gồm 4 khe trên FLX - LS, bốn khe này được đánh số như sau : CH1-1, CH1-2, ( nhóm 1 ); CH2-1, CH2-2 ( nhóm 2 ). Các khe này sử dụng cho các luồng tín hiệu 139,264Mb/s, STM -1, STM - 4. Các thiết bị ADM trong mạng chuỗi, nhóm 1 và nhóm 2 được sử dụng cho cấu hình dự phòng 1+1 nếu cả hai khe của một nhóm đầu có card, nếu mỗi nhóm có một khe có card thì không có chức năng dự phòng 1+1. Các thiết bị ADM trong mạng vòng sử dụng hai khe : CH1-2 và CH2-2 hoặc CH1-1 và CH2-1 Các khe CH2-1 và CH2-2 cũng có thể sử dụng lập cấu hình dự phòng 1+1 cho giao diện nhánh. 3.1.2.3 Phần giao diện nhánh : Phần giao diện nhánh có 6 khe trên FLX – LS : CH3, CH4 ( nhóm3 ); CH5, CH6 ( nhóm 5 ); CH7, CH8 ( nhóm 7 ). Những khe này sử dụng cho giao diện 2,048Mbits, 34,368Mbits, 139,264Mbits và giao diện STM-1. Đối với các giao diện 34,368 Mbit/s,139,264 Mbit/s và giao diện STM-1 thì nhóm 3 và nhóm 5 được sử dụng cho cấu hình dự phòng 1+1 hoặc như một giao diện độc lập. Nhóm 7 sử dụng cho cấu hình 1+1. Đối với giao diện 2,048 Mbit/s, khe số 4 đến khe số 8 được sử dụng như cấu hình dự phòng 1:3 hoặc không dự phòng. Số luồng 2,048 Mbit/s có thể đạt 63 luồng. TSCL(1)C2(2) SACL SACL SACL TSCL(2)C2(2) PWRL(1) PWRL(2) Cảnh báo quản lý nghiệp vụ Giao tiếp PC Đồng bộ ngoài TSCL(2)(1/2) CHSD-1 CHSD-1 CHSD-1 CHSD-1 STM-10x (1+1) STM-40x (1+1) 139,264Mb/s x (1+1,1+0) STM1E x (1+1,1+0) STM-10 x (1+1) STM-40 x (1+1) 2,048 Mb/s x 63(1:3),34,368 Mb/sx5(1+0) 34,368 Mb/s x 3 (1+1) 139x5 (1+0), 139,264Mb/s x 3(1+1) STM-1E/o x 5(1+0),STM1E/o x 3(1+1) TSCL(1)(1/2) 8 7 6 5 4 3 2 1 CH CH CH CH CH CH CH CH Hình 3.2 Sơ đồ khối hệ thống FLX 150/600 3.2 Chỉ tiêu kỹ thuật của hệ thống FLX 150/600 : 3.2.1 Các tham số hệ thống : Dung lượng truyền : STM-1 : 1890 kênh thoại VF hoặc tương đương STM-4 : 7560 kênh thoại VF hoặc tương đương Chất lượng đường truyền : 1x10-10 ( giữa hai trạm lặp ) Cấu trúc ghép kênh : 2,048 Mbit/s : C-12 ®TU-12 ®AU-4 34,368 Mbit/s : C-3 ®TU-3 ®AU-4 139,264 Mbit/s : C-4 ® AU-4 Tỉ lệ dự phòng : Dự phòng MPS luồng tổng hợp/luồng nhánh : 1+1 Tín hiệu 2,048 Mbit/s : 1:n (n £ 3) Các tín hiệu khác : 1+1 Số luồng nhánh : 63x2,048 Mbit/s hoặc 5x34,368 Mbit/s hoặc 5x139,264 Mbit/s hoặc 5xSTM-1 hoặc kết hợp các tín hiệu này với nhau. Mức đấu nối chéo : VC-12,VC-3 và VC-4. Dung lượng đấu nối chéo : 378xVC-12 hoặc 18xVC-3 hoặc 13xVC-4. Các cấu hình : Thiết bị : Đầu cuối (TRM) Xen rẽ (ADM) Lặp (REG) Mạng : Điểm nối điểm Chuỗi Phân nhánh Vòng Kết hợp Các giao diện SDH : Giao diện quang STM-1 Giao diện quang STM-4 Giao diện điện STM-1 - Tốc độ bit 155,52 Mbit/s ±15 ppm - Mã CMI - Trở kháng 75W không cân bằng - Suy hao cáp đầu vào 0 đến 12,7 dB tại 78 Mhz - Ngưỡng S/I 20 dB hoặc nhỏ hơn ( PN223 - 1 ) - Độ phản hồi 15 dB ( 8 Mhz đến 240 Mhz ) - Mặt nạ xung Theo tiêu chuẩn của ITU Giao diện PDH : Giao diện điện 139,264 Mbit/s : - Tốc độ bit 139,246 Mbit/s ±15 ppm - Mã CMI - Trở kháng 75W không cân bằng - Suy hao cáp đầu vào 0 đến 12 dB tại 70 Mhz - Ngưỡng S/I 20 dB hoặc nhỏ hơn ( PN223 – 1 ) - Độ phản hồi 15 dB ( 7 Mhz đến 210 Mhz ) Giao diện điện 34.368 Mbit/s : - Tốc độ bit 34,368 Mbit/s ± 20 ppm - Mã HDB-3 - Trở kháng 75W không cân bằng - Suy hao cáp đầu vào 0 đến 12 dB tại 17,184 Mhz - Ngưỡng S/I 20 dB hoặc nhỏ hơn ( PN223 – 1 ) - Độ phản hồi 12 dB ( 0,86 Mhz đến 1,72 Mhz ) 18 dB ( 1,72 Mhz đến 34,368 Mhz ) 14 dB ( 34,368 Mhz đến 51,55 Mhz ) Giao diện điện 2,048 Mbit/s : - Tốc độ bit 2,048 Mbit/s ± 50 ppm - Mã HDB-3 - Trở kháng 120W cân bằng hay 75W không cân bằng - Suy hao cáp đầu vào 0 đến 6,0 dB tại 1,024 Mhz - Ngưỡng S/I 18 dB hoặc nhỏ hơn ( PN223 – 1 ) - Độ phản hồi 12 dB ( 0,51 Mhz đến 0,102 Mhz ) 18 dB ( 0,102 Mhz đến 2,048 Mhz ) 14 dB ( 2,048 Mhz đến 3,027 Mhz ) Giao diện đồng bộ : Đồng bộ bit : - Tốc độ bit 2,048 Mbit/s ± 20 ppm - Mã HDB-3 - Trở kháng 120W cân bằng hay 75W không cân bằng - Suy hao cáp đầu vào 0 đến 6,0 dB tại 1,024 Mhz - Ngưỡng S/I 18 dB hoặc nhỏ hơn ( PN223 – 1 ) - Độ phản hồi 12 dB ( 0,51 Mhz đến 0,102 Mhz ) 18 dB ( 0,102 Mhz đến 2,048 Mhz ) 14 dB ( 2,048 Mhz đến 3,027 Mhz ) Đồng hồ Hz : - Tần số 2,048 Mhz ± 20 ppm - Trở kháng 120W cân bằng hay 75W không cân bằng - Suy hao cáp đầu vào 0 đến 6,0 dB tại 1,024 Mhz - Độ phản hồi 15 dB ( 2,048 Mhz ) 3.2.5 Giao diện cảnh báo chung : Cảnh báo ra : - Dòng lớn nhất 100 mA - Điện thế -5V hoặc nhỏ hơn - Trở kháng lớn nhất 50W Cắt cảnh báo đầu vào : - Dòng lớn nhất 100mA - Điện thế đất ± 6V 3.2.6 Giao diện nghiệp vụ : Âm tần 2 dây ( 2-W ) : - Chế độ tín hiệu 4 W - Trở kháng 600W cân bằng - Biểu đồ mức 0,00 dBr ( đầu vào ) -2,00 dBr ( đầu ra ) Âm tần 4 dây ( 2-W ) : - Chế độ tín hiệu 4 W - Trở kháng 600W cân bằng - Biểu đồ mức -16,00 dBr ( -16 dBr đến 0,5 dBr ) ( đầu vào ) +7,00 dBr ( -8.5 dBr đến +7,0 dBr ) ( đầu ra ) 3.2.7 Các byte mào đầu : Các byte mào đầu cho bộ lặp lại ( RSOH ) : - Byte A1,A2 đồng bộ khung; A1=11110110, A2=00101000 - Byte C1 dấu hiệu nhận dạng luồng STM - Byte B1 kiểm tra chẳn lẻ ( BIP-8 ) - Byte E1 #1 : nghiệp vụ #2 : trợ giúp nghiệp vụ ( chuyên gia ) - Byte F1 kênh người sử dụng hoặc dấu hiệu - Byte D1 đến D3 kênh truyền dữ liệu DCC - Byte L1 dấu hiệu hoặc kênh người sử dụng Các byte mào đầu cho phân đoạn ghép kênh ( MSOH ) - Byte B2 kiểm tra chẳn lẻ BIP-24 - Byte K1 và K2 ( bit 1 đến 5 ) : báo hiệu chuyển đổi dự phòng - Byte K2 ( bit 6 đến 8 ) tín hiệu chỉ thị cảnh báo MS-AIS sự cố thu đầu xa MS-FERE - Byte D4 đến D1 kênh truyền dữ liệu DCC - Byte S1 ( bit 1 đến 4 ) để dự phòng 1111 - Byte S1 ( bit 5 đến 8 ) thông báo trạng thái đồng bộ(SSMB) - Byte Z1 và Z2 để dự phòng 1111 - Byte M1 lỗi khối đầu xa - Byte E2 #1 : nghiệp vụ #2 : trợ giúp nghiệp vụ Các byte quản lý luồng bậc cao ( POH của VC-3 và VC-4 ) - Byte J1 đánh dấu - Byte B3 kiểm tra chẳn lẻ - Byte C2 nhãn tín hiệu - Byte G1 ( bit 1 đến 4 ) lỗi khối đầu xa FEBE - Byte G1 ( bit 5 ) sự cố thu đầu xa - Byte G1 ( bit 6 đến 8 ) không sử dụng 111 - Byte F2 kênh người sử dụng - Byte H4 chỉ thị đa khung - Byte Z3 kênh người sử dụng 11111111 - Byte Z4 để dự phòng 11111111 - Byte Z5 byte người vận hành mạng 11111111 Các byte quản lý luồng bậc thấp ( POH của VC-12 ) - Byte V5 ( bit 1 và 2 ) kiểm tra chẳn lẻ BIP-2 - Byte V5 ( bit 3 ) lỗi khối đầu xa FEBE - Byte V5 ( bit 4 ) chỉ thị sự cố đầu xa RFI - Byte V5 ( bit 5 đến 7 ) nhãn tín hiệu - Byte V5 ( bit 8 ) sụ cố thu đầu xa FERF - Byte J2 dấu luồng 11111111 - Byte Z6 người vận hành mạng 11111111 - Byte Z7 11111111 3.2.8 Các thông số nguồn cung cấp : - Điện áp đầu vào danh định : -48VDC/-60VDC - Dải điện áp cho phép : -40.5VDC đến –75VDC - Cấu hình 155 TRM ( 63x2,048 Mbit/s/STM-1x2 với MSP ) : 133W - Cấu hình 155 ADM ( 63x2,048 Mbit/s/STM-1x4 với MSP ) : 157W - Cấu hình 600 TRM ( STM-1x8,STM-4x2 với MSP ) : 189 W - Cấu hình 600 TRM ( 2,048 Mbit/sx63/STM-4x4 với MSP ) : 189W 3.2.9 Các điều kiện môi trường : - Nhiệt độ vận hành : 00C đến 450 C - Nhiệt độ vận chuyển và lưu kho : -400 C đến 700 C - Độ ẩm tương đối : 95% hoặc nhỏ hơn tại nhiệt độ 250C 3.2.10 Thiết bị FLX150/600 được thiết kế theo chuẩn ITU-T : G.782 G.781 G.957 G.958 G.783 G.825 G.784 Thiết bị (Equipment) G.707 Chuẩn SDH (standards) G.709 G.708 Cấu hình (Architecture) G.803 G.823 G.81S G.826 Hình 3.3 Sơ đồ khuyến nghị ITU-T 3.3 Mô tả thiết bị : 3.3.1 Cấu hình hệ thống FLX150/600 : FLX150/600 cung cấp ba loại cấu hình thiết bị sau : 3.3.1.1 Thiết bị đầu cuối TRM : Thiết bị đầu cuối là thiết bị có phần dao diện quang chỉ đi theo một hướng. Thiết bị đầu cuối được sử dụng trong cấu hình mạng điểm nối điểm hoặc mạng chuỗi. Thiết bị đầu cuối ghép kênh các tín hiệu luồng nhánh TRIB thành một tín hiệu tổng hợp AGGR STM-1 hoặc STM-4. Luồng tín hiệu tổng hợp có thể có dự phòng hoặc không tuỳ thuộc nhà khai thác. TRM Giao diện nhánh Giao diện tổng hợp TRIB AGGR Tuỳ chọn MPS Hình 3.4 Cấu hình đầu cuối TRM 3.3.1.2 Thiết bị xen rẽ ADM – Add/Drop Multiplexer : Thiết bị xen rẽ là thiết bị có hai nhóm giao diện đi theo hai hướng khác nhau. Trong cấu hình mạng chuỗi, mạng vòng và mạng mắc lưới, thiết bị FLX150/600 trung gian được đặt thành cấu hình xen rẽ ADM. Thiết bị ADM có nhiệm cụ tách các tín hiệu từ tín hiệu STM-N xuống giao diện nhánh và ghép các tín hiệu luồng nhánh lên tín hiệu tổng STM-N hoặc cho tín hiệu chạy thẳng qua mà không có tách ghép xuống trạm. Thiết bị ADM cũng có thể hoán chuyển các khe thời gian hoặc liên kết chéo nội bộ giữa các khe. Tín hiệu STM-N có cấu hình dự phòng hoặc không dự phòng tuỳ thuộc nhà khai thác. ADM Giao diện tổng hợp Giao diện tổng hợp AGGR AGGR Tuỳ Tuỳ chọn chọn MSP MSP Hình 3.5 Cấu hình xen rẽ ADM 3.3.1.3 Cấu hình trạm lặp REG – Renegerator : Khi đường truyền quá dài, thiết bị FLX150/600 có cấu hình ADM hay TRM không thể truyền tín hiệu với chất lượng tốt. Để giải quyết vấn đề này, người ta xen vào giữa tuyến truyền dẫn thiết bị FLX150/600 có cấu hình tái tạo REG. Thiết bị REG tái tạo tín hiệu quang nhận được để truyền đến đích cuối cùng. Cấu hình thiết bị lặp chỉ có ở giao diện STM-4. REG Giao diện tổng hợp Giao diện tổng hợp Hình 3.6 Cấu hình thiết bị lặp REG 3.3.2 Các cấu hình mạng sử dụng hệ thống FLX150/600 : Hệ thống FLX 150/600 có các cấu hình như sau : - Mạng điểm nối điểm (Point to Point NetWork) - Mạng tuyến tính (Linear NetWork) - Mạng hình sao (Hubbing NetWork) - Mạng mắc lưới (Meshed NetWork) - Mạng vòng ring (Ring NetWork) 3.3.2.1 Mạng điểm nối điểm ( poin to poin ) : Hình 3.7 Cấu hình mạng điểm nối điểm TRM TRM STM-N STM-N Trên mạng này hệ thống FLX 150/600 có sử dụng bộ ghép kênh đầu cuối (TRM: Terminal Multiplexer). Cấu hình bảo vệ là :1+1 để tăng cường tính an toàn cho mạng. 3.3.2.2 Mạng tuyến tính hình chuỗi (Linear network) : Hình 3.8 Cấu hình mạng tuyến tính TRM ADM REG ADM TRM STM-N STM-N STM-N STM-N Hệ thống FLX 150/600 có sử dụng bộ ghép kênh đầu cuối (TRM : Terminal Multiplexer). Tại đầu cuối của mạng và các bộ ghép kênh xen/rẽ (ADM : Add/Drop Multiplexer) và bộ lặp giữa các đầu cuối. Cấu hình bảo vệ là 1+1 để tăng cường tính an toàn cho mạng. 3.3.2.3 Mạng hình sao ( Hubbing Network) : Mạng này thực hiện truyền đưa tín hiệu từ một trạm đến nhiều trạm, trong mạng này hệ thống FLX 150/600 có sử dụng bộ ghép kênh đầu cuối (TRM : Terminal Multiplexer) hoặc bộ ghép kênh xen rẽ (ADM : Add/Drop Multiplexer) Cấu hình bảo vệ : 1+1 để tăng cường tính an toàn cho mạng. AMD TRM TRM TRM TRM STM-N STM-N STM-N STM-N Hình3.9 Cấu hình mạng hình sao 3.3.2.4 Mạng vòng ring ( Ring Network ) : Mạng vòng ring dùng hai sợi quang. Mạng này kết nối các trạm thành một vòng kín. Hệ thống FLX150/600 có sử dụng bộ ghép kênh xen/rẽ (ADM ). Hệ thống có dùng các tuyến VC làm chức năng bảo vệ. STM-N ADM ADM ADM ADM STM-N STM-N STM-N Hình 3.10 Cấu hình mạng vòng kín 3.3.2.5 Mạng hình mắt lưới ( Meshed NetWork ) : AMD AMD AMD AMD STM-N STM-N STM-N STM-N STM-N STM-N STM-N Hình 3.11 Cấu hình mạng mắt lưới Mạng này bao gồm mỗi trạm được kết nối đến nhiều đường. Do đó mạng có cấu hình nhiều đường. Ở mạng này hệ thống FLX 150/600 có sử dụng bộ ghép kênh xen/ rẽ (ADM) và thực hiện chức năng nối chéo (Cross-Connection). Cấu hình bảo vệ mạng : 1+1 để tăng cường tính an toàn cho mạng. 3.4 Chức năng của hệ thống FLX 150/600 : 3.4.1 Chức năng đồng bộ mạng : Tất cả các thiết bị trên mạng SDH được đồng bộ dựa trên một đồng hồ chủ. Đồng hồ này được phân bổ theo các luồng tín hiệu SDH, PDH và các bộ phát tín hiệu đồng bộ ngoài tới tất cả các thiết bị trên mạng. Khi mạng hoạt động dựa trên cùng một đồng hồ, mạng cần phải định tuyến đa hướng để tránh những sự cố. Do đó mạng SDH phải có chức năng chọn các tín hiệu đồng hồ từ nhiều nguồn khác nhau và lựa chọn nguồn đồng bộ có chất lượng tốt nhất. Nguồn đồng bộ : FLX150/600 có thể trích các nguồn đồng bộ thời gian từ các nguồn khác nhau và cho đồng hồ thiết bị đồng bộ với các tín hiệu này. Có thể lấy các nguồn tín hiệu từ tín hiệu truyền dẫn, tín hiệu đồng bộ ngoài và tín hiệu đồng bộ nội bộ. Các đồng bộ đầu ra : FLX150/600 có thể đưa ra hai loại nguồn đồng bộ thời gian : Đồng bộ thiết bị. Đồng bộ trên đường truyền. Chuyển đổi nguồn đồng bộ : FLX150/600 có hai chế độ chuyển đổi nguồn đồng bộ hoạt động ở chế độ tự động và chế độ nhân công. Mạng đồng bộ : Trong mạng SDH, tất cả các phần tử mạng hoạt động dựa trên một đồng hồ chủ do đó đòi hỏi phải có các tuyến đồng bộ bảo vệ, tạo sự an toàn cho mạng đồng bộ khi có sự cố xảy ra. Có hai phương pháp giải quyết vấn đề này: Phương pháp một đồng hồ chủ. Phương pháp hai đồng hồ chủ 3.4.2 Chức năng giám sát chất lượng thông tin : FLX150/600 có chức năng giám sát chất lượng thông tin để quản lí và khai thác mạng. Chức năng này sử dụng cho cả tín hiệu xen rẽ và đi thẳng. Có hai loại kiểm tra chất lượng tín hiệu : Các tín hiệu tách xuống trạm : tín hiệu này đại diện cho tất cả các giao diện SDH và PDH. Tín hiệu đi thẳng : Tín hiệu này đại diện cho các luồng VC đi thẳng và không rẽ xuống trạm, các tín hiệu đi thẳng này được kiểm tra riêng, việc kiểm tra cùng một lúc là không cho phép. FLX150/600 có các thanh ghi 15 phút và 24 giờ để lưu các tín hiệu kiểm tra. Các dữ liệu kiểm tra lưu trong FLX150/600 được thông báo tới hệ thống quản lí mạng NMS khi được yêu cầu từ NMS hoặc sau một chu kỳ thời gian đã trôi qua đối với thanh ghi hiện tại hoặc có thông số kiểm tra vượt quá ngưỡng. 3.4.3 Chức năng nâng cấp hệ thống khi hệ thống đang ở trạng thái làm việc : FLX150/600 cung cấp khả năng nâng cấp hệ thống từ STM-1 lên STM-4 và khả năng thay đổi cấu hình mà không bị gián đoạn thông tin. Để nâng cấp hệ thống khi đang trong trạng thái làm việc thì thiết bị phải ở trong trạng thái thiết lập ở chế độ “UPGRADE” và thiết bị phải có chức năng bảo vệ MPS hoặc PPS. Sau đó thay thế giao diện STM-1 bằng dao diện STM-4. Chức năng đấu nối chéo, xen rẽ : FLX150/600 cung cấp chức năng đấu nối chéo cho phép nối một đầu vào của một cổng tới một cổng bất kỳ không phân biệt giữa giao diện AGGR và giao diện nhánh TRIB. Chức năng đấu nối chéo được chia làm hai loại tương ứng với các mức sau : - Công ten nơ ảo bậc cao ( HOVC : VC-4 ) : HOVC TSI. - Công ten nơ ảo bậc thấp : LOVC TSI Chức năng dịch vụ tiện ích : FLX150/600 cung cấp các chức năng tiện ích tuỳ chọn cho người sử dụng, tuỳ thuộc loại card SACL. Đó là các chức năng : Thoại nghiệp vụ. Các cảnh báo quản lí trạm. Các cảnh báo chung. Các kênh dành riêng cho người sử dụng. Chức năng tự động ngắt nguồn laser : Khi sợi quang bị gián đoạn, thiết bị FLX150/600 tự động ngắt nguồn laser. Chức năng này nhằm bảo vệ cho người bảo dưỡng đường cáp quang. Để giải phóng chế độ ALS có 3 cách : Tự động khôi phục lại nguồn laser : Cứ 25 giây nguồn laser lại bức xạ một lần. Khi đường quang được khôi phục, tuyến cáp quang trở lại làm việc bình thường và được đấu trở lại thiết bị, chức năng ALS tự động giải phóng. Khôi phục nhân công : Trong chế độ này, người vận hành có thể ra lệnh cho thiết bị giải phóng chức năng ALS trong vòng hai giây. Khi đường quang được khôi phục, chức năng ALS được giải phóng. Khôi phục nhân công : Chức năng này được sử dụng để kiểm tra thiết bị. Người vận hành có thể ra lệnh cho thiết bị giải phóng chức năng ALS sau 90 giây để tiến hành đo kiểm tra. Chức năng ALS có thể có hay không tuỳ thuộc vào lệnh của người vận hành thiết bị. Chức năng quản lý luồng : Để quản lý luồng, FLX150/600 có chức năng chỉ định dấu hiệu luồng và gán nhãn cho luồng : Dấu của luồng : Chức năng này nhằm kiểm tra một luồng thu được tại một trạm có đúng hay không. Để làm việc này, FLX150/600 gán dấu luồng gồm 15 ký tự dạng khung E.164 vào các byte mào đầu trong phần mào đầu của tín hiệu STM-N hoặc VC-4/VC-3. Nhãn tín hiệu : Chức năng này cũng nhằm kiểm tra xem tín hiệu thu được có đúng không. Chức năng này sẽ đặt một mã chỉ thị cấu trúc ghép kênh vào byte mào đầu C2 hoặc V5 của các luồng VC-N Tại trạm sẽ so sánh tín hiệu thu được có giá trị như giá trị mong muốn hay không. Nếu không sẽ phát sinh một cảnh báo. Nhãn của luồng có thể được kiểm tra tại trạm trung gian mà tín hiệu chuyển tiếp. Chức năng dự phòng : Hệ thống FLX150/600 có 3 chức năng dự phòng : Dự phòng phân đoạn ghép kênh MSP. Dự phòng luồng PPS. Dự phòng card. Dự phòng phân đoạn ghép kênh : Cơ chế dự phòng MSP được áp dụng cho các mạng điểm nối điểm và mạng chuỗi. Nếu có sự cố xảy ra trên giao diện quang, chức năng MSP sẽ tự động chuyển đổi luồng tín hiệu tổng hợp từ đường làm việc sang đường dự phòng. Chức năng này của hệ thống là tuỳ chọn. FLX150/600 sử dụng kỹ thuật chuyển mạch dự phòng “không trở lại” cho chức năng MSP. Cả hai loại chuyển mạch dự phòng một hướng và hai hướng được sử dụng. Chuyển mạch một hướng là chuyển mạch dự phòng chỉ chuyển mạch cho một hướng của luồng tổng hợp ( hướng thu ). Khi chất lượng tín hiệu đầu vào kích hoạt chuyển mạch dự phòng, luồng dự phòng hướng thu chuyển sang đường làm việc. Chuyển mạch hai hướng là khi có sự cố, cả hướng phát và hướng thu đều chuyển sang đường dự phòng. Các chế độ chuyển mạch dự phòng của FLX150/600 được sắp xếp theo thứ tự ưu tiên sau : Chế độ khoá lock-out. Chế độ cưỡng bức. Chế độ tự động khi có sự cố tín hiệu (SF)/chế độ tự động khi tín hiệu xuống cấp(SD). Chế độ nhân công. Dự phòng đoạn ghép kênh : Cơ chế dự phòng luồng container ảo VC có sẵn trong mạng vòng Ring. Chức năng này sẽ tự động chuyển luồng làm việc sang đường dự phòng tại các mức VC. Có hai loại chuyển mạch bảo vệ luồng PPS : bảo vệ mạng liên kết nhỏ và bảo vệ mạng liên kết lớn. FLX150/600 sử dụng cơ chế bảo vệ “không trở lại” đối với chức năng PPS. Có hai chế độ chuyển mạch dự phòng luồng : - Trong chế độ dự phòng một hướng PPS, kỹ thuật dự phòng PPS của trạm nội hạt và trạm đối phương hoạt động độc lập với nhau. Khi luồng VC đến ở trạm này có sự cố đường truyền sẽ chuyển sang đường dự phòng. - Trong chế độ dự phòng PPS hai hướng, kỹ thuật dự phòng PPS ở trạm nội hạt và đối phương phụ thuộc nhau. Khi luồng VC đến trạm A có sự cố, đường truyền chuyển sang đường dự phòng và đường truyền trạm B cũng chuyển sang đường dự phòng. Các chế độ dự phòng PPS được liệt kê theo thứ tự ưu tiên sau : Chế độ lock-out. Chế độ cưỡng bức. Chế độ tự động SF/SD. Chế độ nhân công Dự phòng card : Cơ chế dự phòng card của FLX150/600 là tuỳ chọn. Mỗi loại card trong thiết bị FLX150/600 có chức năng tự phát hiện lỗi và tự chuyển sang đường dự phòng. Có hai loại dự phòng card : cấu hình 1+1 và cấu hình 1 : n ( n<=3). Cấu hình dự phòng 1+1 chỉ hoạt động theo chế độ “không trở lại”. Cấu hình dự phòng 1 : n cho phép lựa chọn giữa hai chế độ “trở lại” và “không trở lai”. Các chế độ dự phòng card được liệt kê theo thứ tự ưu tiên sau : Chế độ lock-out. Chế độ tự động. Chế độ nhân công. Chức năng bảo mật : Thiết bị FLX150/600 có thể ngăn ngừa người sử dụng không được phép thâm nhập vào hệ thống. Để thực hiện điều đó, mỗi người sử dụng được cấp một tên duy nhất ( bao gồm 10 ký tự ) và một từ mã. Tối đa 10 người sử dụng được đăng ký trong một phần tử mạng. Mỗi người sử dụng cũng được đăng ký một trong số 5 cấp độ ưu tiên. Ở mỗi cấp độ người sử dụng chỉ được phép sử dụng một số chức năng nhất định. Bảng dưới liệt kê các cấp độ ưu tiên và chức năng được sử dụng. Người có cấp độ ưu tiên 5 quy định cấp độ ưu tiên cho các người sử dụng khác: Cấp độ ưu tiên Mã ưu tiên người sử dụng Chức năng 1 2 3 4 5 Xem thông số 0 0 0 0 0 Điều khiển X 0 0 0 0 Càiđặt(hệthống) X X 0 0 0 Càiđặt(thôngtin) X X X 0 0 Ưu tiên X X X X 0 Giải thích các ký hiệu : 0 : Được dùng. X : Không được dùng. 1 : Người sử dụng thông thường. 2 : Nhân viên bảo dưỡng. 3 : Nhân viên cài đặt. 4 : Nhân viên điều hành hệ thống. 5 : Người quản lý hệ thống. 3.5 Mô tả các khối plug-in ( card ) : Cấu hình thiết bị ở hệ thống FLX150/600 là sự kết hợp nhiều khối plug-in được sử dụng tại các she1f FLX-LS. Phần trang bị Tên card Số sản phẩm (Produce Number) Mô tả Phần chung PWRL-1 FC9672PW11 Card: Power supply L-1 (Cấp nguồn). 1. Chuyển đổi điện áp cung cấp cho trạm từ:-48 hoặc -60V thành các mức điện áp: +5V, -5,2V, +12V, +3,3V. SACL-1 FC9672 SAC1 Card: Shelf Alarm L-1 (shelf cảnh báo) 1. Thích hợp với mức điện áp: -48V hoặc –60V. 2. Chỉ thị cảnh báo tình trạng thiết bị bằng đèn LED. 3. Lựa chọn và điều khiển cảnh báo housekeeping. 4. Cung cấp chức năng về nghiệp vụ. 5. Trang bị giao tiếp ngoài với 4W VF. SACL-2 FC9672 SAC2 Card: Shelf Alarm L-2. 1. Thích hợp điện áp cung cấp trạm –48V hoặc 60V. 2. Chỉ thị cảnh báo tình trạng thiết bị bằng đèn led. SACL-3 FC9672 SAC3 Card: Shelf Alarm L-3. 1. Thích hợp điện áp cung cấp trạm –48V hoặc 60V. 2. Chỉ thị cảnh báo tình trạng thiết bị bằng đèn LED. 3. Lựa chọn và điều khiển cảnh báo housekeeping. 4. Cung cấp chức năng về nghiệp vụ. 5. Trang bị giao tiếp ngoài với 4W VF. 6. Cung cấp chức năng kênh dữ liệu cho người dùng (data User Channel Function) là 64Kbit/s. NML-3 FC9672NM11 Card: Network Management Inerface L-1 (quản lý giao tiếp mạng). 1. Trang bị kiểu giao tiếp X.25 để kết nối đến hệ thống quản lý mạng NMS. 2. Trang bị kiểu giao tiếp V.24 để kết nối đến một đầu cuối nội hạt. 3. Đèn led ACS sáng vàng trong khi đầu cuối nội nội hạt (local terminal) truy xuất. EC9672NM 12 card: Network management interface L-1 (quản lý giao tiếp mạng). 1,2:như ý phần trên, CARD MNL- 3 FC9672 NM11. 3. Đèn led ACS sáng xanh trong khi đầu cuối nội hạt (Local Terminal) truy xuất. MPL-1 FC9672MP11 Card: Micro Processor L-1 (vi sử lý L-1) 1. Lựa chọn cảnh báo, và thực hiện giám sát thông tin. 2. Cung cấp tất cả chức năng về quản lý và điều khiển thiết bị. 3. Các đèn led UNIT/RCI trên Card khối giao tiếp (tổng hợp/luồng nhánh số) và các khối nối chéo. Sáng vàng khối đang ở tình trạng hoạt động. FC9672 MP 12 Card: Micro processor L-1 (vi sử lý L-1) 1,2: như ý phần trên CARD MPL- 1FC9672MP11. 3. Các đèn led UNIT/RCI trên card khối giao tiếp (tổng hợp/ luồng nhánh số) và các khối nối chéo. Sáng xanh trong khi khối đang ở tình trạng hoạt động. TSCL-1 FC9672 TSC1 Card: Traffic swittching & Timing control L-1. Cung cấp chức năng nối chéo tại: 1. VC12, VC-3, hoặc VC-4. 2. Cung cấp chức năng đồng bộ. TSCL-2 FC9672 TSC2 Card: Traffic swittching & Timing control L-2. 1. Cung cấp chức năng phân định các khe thời gian tại VC-12, VC-3 hoặc VC-4. 2. Cung cấp chức năng đồng bộ. TSCL-3 FC9672 TSC3 Card: Traffic swittching & Timing control L-3. 1. Cung cấp chức năng nối chéo tại: VC4. 2. Cung cấp chức năng đồng bộ. Phần giao tiếp CHPD-D12C FC9672D123 Card: PDH channel D12C. 1. Trang bị giao tiếp với 21 luồng 2,048Mb/s. 2. Chuyển đổi 21 luồng 2,048Mb/s thành TUG-3. 3. Kết nối đến card TSCL thông qua AU-4. 4. Cung cấp chức năng PPS cho mạng vòng Ring. 5. Sử dụng sắp xếp đẳng cấp đồng bộ. CHPD-D3 FC9672D311 Card: PDH channel D3. 1. Trang bị giao tiếp với 1 luồng 34,68Mb/s. 2. Chuyển đổi luồng 34,68 Mb/s thành TUG-3. 3. Kết nối đến card TSCL thông qua AU-4. 4,5:Như ý phần trước ở CARD CHSD-1EC. CHPD-D4 FC9672D411 Card: PDH channel D12C. 1. Trang bị giao tiếp với 1 luồng 139,264Mb/s. 2. Chuyển đổi 1 luồng 139,264 Mb/sthành AU-4. 3,4: Như ý phần trước ở CARD CHPD-D12C. CHSW D1 FC9672SWD1 Card: Channel Switch D1. Điều khiển sự chuyển mạnh của card CHPD-D12C CHSD 1EC FC96721E11 Card: SDH Channel 1E 1. Trang bị bị giao tiếp 1 luồng STM-1 điện. 2. Đưa vào và lấy ra (extract) phần Byte từ mào. 3. Cung cấp chức năng đầu cuối DCC (D1-D12). 4. Cung cấp chức năng PPS cho mạng vòng Ring. CHSD- 1S1C CHSD- 1S1S FC96721S12 FC96721S14 Card: SDH Channel 1S1C/1S1S. 1. Cung cấp các giao tiếp quang như sau: Kiểu: Kết nối FC với 1S1C Kết nối SC với 1S1S Giao tiếp đường dây: STM-1 (155,52Mb/s) Công suất phát quang: -8dBm. Bước sóng: 1,2611,360 (nm) Sử dụng trong Short hau1 2,3,4: Như ý phần trước, ở CARD CHSD-1EC. CHSD- 1L1C CHSD- 1L1S FC96721L12 FC96721L13 Card: SDH Channel 1L1C/1L1S. 1. Cung cấp các giao tiếp quang như sau: Kiểu: Kết nối FC với 1L1C Kết nối SC với 1L1S Giao tiếp đường dây: STM-1 (155,52Mb/s) Công suất phát quang: -8dBm. Bước sóng: 1,2801,335 (nm) Sử dụng trong Long hau1 2,3,4: Như ý phần trước, ở CARD CHSD-1EC. CHSD- 4L1 CHSD- 4L1S FC96724111 FC96724113 Card: SDH Channel 4L1/4L1S. 1. Cung cấp các giao tiếp quang như sau: Kiểu: Kết nối FC với 4LL Kết nối SC với 4L1S Giao tiếp đường dây: STM-4 (622,08Mb/s) Công suất phát quang: +2dBm. Bước sóng: 1,2801,335 (nm) Sử dụng trong Long hau1 2,3,4: Như ý phần trước, ở CARD CHSD-1EC. CHSD- 4L2 CHSD- 4L2S FC96724L21 FC96724L23 Card: SDH Channel 4L2/4L2S. 1. Cung cấp các giao tiếp quang như sau: Kiểu: Kết nối FC với 4L2 Kết nối SC với 4L2S Giao tiếp đường dây: TM-4 (622.08Mb/s) Công suất phát quang: +2dBm. Bước sóng: 1,4801,580 (nm) Sử dụng trong Long hau1 2,3,4: Như ý phần trước, ở CARD CHSD-1EC. CHSD- 1S1C CHSD- 1S1S FC96721S12 FC96721S14 Card: SDH Channel 1S1C/1S1S. 1. Cung cấp các giao tiếp quang như sau: Kiểu: Kết nối FC với 1S1C Kết nối SC với 1S1S Giao tiếp đường dây: STM-1 (155,52Mb/s) Công suất phát quang: -8dBm. Bước sóng: 1,2611,360 (nm) Sử dụng trong Short hau1 2,3,4: Như ý phần trước, ở CARD CHSD-1EC. CHSD- 4L1R CHSD- 41RS FC96724L12 FC96724L14 Card: SDH Channel 4L1R/41RS. 1. Sử dụng ở trạm lặp (REG). Trang bị 1 đường quang để giao tiếp. 2. Cung cấp giao tiếp quang như sau: Kiểu: Kết nối FC với 4L1R Kết nối SC với 41RS Giao tiếp đường dây: STM-4 (622,08Mb/s) Công suất phát quang: +2dBbm. Bước sóng: 1,2801,335 (nm) Sử dụng trong Long hau1 2,3,4: Như ý phần trước, ở CARD CHSD-1EC. CHSD- 4L2R CHSD- 42RS FC96724L22 FC96724L24 Card: SDH Channel 4L2R / 42RS. 1. Sử dụng ở trạm lặp (REG). Trang bị 1 đường quang để giao tiếp. 2. Cung cấp giao tiếp quang như sau: Kiểu: Kết nối FC với 4L2R Kết nối SC với 42RS Giao tiếp đường dây: STM-4 (622,08Mb/s) Công suất phát quang: +2dBm. Bước sóng: 1,4801,580 (nm) Sử dụng trong Long hau1 3,4: Như ý phần trước, ở CARD CHSD-1EC. CHƯƠNG IV THIẾT KẾ TUYẾN CÁP QUANG CỰ LY NGẮN NỘI TỈNH THỪA THIÊN HUẾ 4.1 Sơ lược mạng viễn thông tỉnh Thừa Thiên Huế : Giới thiệu chung : Thừa Thiên Huế là một tỉnh nằm ở vùng Bắc Trung Bộ, phía bắc giáp với tỉnh Quảng Trị, phía đông giáp với biển đông, phía tây giáp với Lào và phía nam giáp với thành phố Đà Nẵng. Trên địa bàn Tỉnh Thừa Thiên Huế có tới gần 2/3 là đồi núi vì thế nên mạng truyền dẫn của tỉnh trước đây chủ yếu sử dụng các trạm ViBa. Song nhu cầu trao đổi thông tin ngày càng tăng với các loại hình thông tin đòi hỏi tốc độ và dung lượng truyền dẫn rất lớn thì hệ thống ViBa đã bộc lộ những hạn chế. Để khắc phục những hạn chế của hệ thống ViBa và để đáp ứng nhu cầu về thông tin của con người trong xu thế công nghiệp hóa hiện đại hóa của xã hội hiện nay, mạng truyền dẫn của Tỉnh Thừa Thiên Huế đã đưa vào hoạt động nhiều tuyến cáp quang để thay thế cho hệ thống ViBa hoặc chỉ dùng ViBa cho dự phòng. Các dịch vụ viễn thông của Tỉnh chủ yếu xây dựng phát triển theo mạng hình sao thông qua hai mạng vòng ring rất quan trọng đó là vòng truyền dẫn phía bắc Thành Phố Huế và vòng truyền dẫn phía nam Thành Phố Huế. Các thiết bị truyền dẫn hiện đang được sử dụng trên mạng viễn thông của tỉnh gồm : Thiết bị ViBa số: DM1000 - 2G, AWA 1504, SIS - 34Mb/s. Thiết bị quang FUJITSU (FLX 150/600). Hiện nay bưu điện tỉnh đang tiến hành xây dựng thêm một số tuyến cáp quang nối đến một số huyện còn lại thay thế cho các tuyến ViBa đang sử dụng. 4.2 Yêu cầu thiết kế : 4.2.1 Yêu cầu chung : Trong thiết kế hệ thống truyền dẫn sợi quang người ta chú ý đến các yếu tố cơ bản như : Bước sóng hoạt động, sợi quang, linh kiện phát quang, linh kiện thu quang và các bộ ghép tách quang theo góc độ yêu cầu của chất lượng truyền dẫn, khoảng cách lặp, dung lượng truyền dẫn. Ngoài ra chúng ta còn phải xác định được nhu cầu sử dụng thông tin tại từng khu vực dựa vào tình hình kinh tế, mật độ dân cư... của vùng địa danh trên tuyến mà nó đi qua từ đó tìm ra mô hình mạng hợp lý, khai thác có hiệu qủa việc lựa chọn thiết bị, đặt ra các yêu cầu về dung lượng cần được xen rẽ tại các trạm ADM trên mạng. 4.2.2 Xác định tốc độ, cự ly và bước sóng hoạt động : Tùy thuộc vào cự ly của tuyến truyền dẫn và nhu cầu sử dụng thông tin trong hiện tại và tương lai để quyết định tốc đô của tuyến, hiện nay ở Việt Nam đang sử dụng hệ thống truyền dẫn quang có tốc độ STM-1, STM-4 và STM-16. Cự ly truyền dẫn thường được xác định thông qua khảo sát. Hiện nay công nghệ thông tin sợi quang đang sử dụng 3 cửa sổ bước sóng đó là : 850nm, 1310nm, 1550nm. Việc lựa chọn bước sóng dựa vào việc cân nhắc giữa chất lượng, nhu cầu và giá thành. 4.2.3 Lựa chọn thiết bị : Nguồn phát quang : Thường dùng LED hoặc LASER trong đó LASER có đặc tính ưu thế hơn so với LED nhưng trên quan điểm giá thành thì LED lại rẻ hơn bởi vậy LASER thường dùng trong các hệ thống truyền dẫn số tốc độ cao còn LED thì phù hợp cho các hệ thống thuê bao tốc đô thấp và truyền dẫn tương tự. Khi lựa chọn nguồn phát quang dựa vào các yếu tố sau : - Bước sóng công tác (càng dài càng tốt). - Công suất phát xạ ( càng lớn càng tốt ). - Độ rộng phổ ( càng hẹp càng tốt ). - Thời gian đáp ứng ( càng nhanh càng tốt ). - Độ tin cậy, độ ổn định phải cao. Nguồn thu quang : Đối với các linh kiện thu quang thường sử dụng APD hoặc là PD. APD phù hợp với các hệ thống mạng lưới đường dài có tốc độ và độ nhậy cao. PD phù hợp với các hệ thống thuê bao tốc độ thấp. Khi lựa chọn các linh kiện thu quang dựa trên các quan điểm cân nhắc giữa các đặc tính và giá thành. Các đặc tính cần quan tâm khi lựa chon các linh kiện thu quang : - Bước sóng công tác. - Thời gian đáp ứng và hiệu suất lượng tử. - Độ rộng băng tần. - Độ nhạy thu. - Độ khuếch đại quang và tạp ồn. - Độ tin cậy và độ ổn định. Cáp sợi quang : Các yêu cầu khi lựa chọn cáp sợi quang : - Loại sợi quang. - Số sợi trong cáp. - Độ suy hao. - Đô tán sắc. - Độ bền cơ học. - Khả năng chịu nhiệt. - Dễ lắp đặt và bảo dưỡng. - Giá thành và độ tin cậy. Bộ ghép tách quang : Trong việc thực hiện ghép kênh phân chia theo bước sóng thì suy hao quang do các bộ ghép tách quang là không thể tránh được, dẫn đến làm giảm khoảng cách trạm lặp. Bởi vây việc lựa chọn ghép kênh theo bước sóng được quyết định trên cơ sở xem xét tới tính kinh tế, chẳng hạn như khi giảm số lượng sợi quang tăng số trạm lặp lên thì khoảng cách giữa các trạm lặp giảm đi và giá thành tăng lên do có các bộ ghép tách kênh. Nói chung các bộ ghép tách kênh thường được sử dụng ở các mạng tuyến cáp thuê bao cự ly ngắn. 4.3 Phương pháp thiết kế tuyến : 4.3.1 Sơ đồ tuyến : S R L (Km) Jack nối Ps (min÷max) PR (min÷max) OF S R R Trong đó : S ( Soure ) : Nguồn phát. R ( Receiver ) : Nguồn thu OF ( Optical Fiber ) : Sợi quang 4.3.2 Xác định tổng suy hao trên đường truyền : Suy hao trên sợi = suy hao trên một km x Số km Suy hao của sợi quang ở bước sóng 1310 nm là : 0,4dB/km. Suy hao của sợi quang ở bước sóng 1550 nm là : 0,25dB/km. Các tuyến quang nội tỉnh thường sử dụng bước sóng làm việc là 1310 nm. Các tuyến quang liên tỉnh thường sử dụng bước sóng làm việc là 1550 nm. Suy hao giắc nối (agiắc ) thông thường các nhà sản xuất cung cấp suy hao của giắc nối là : 0,5dB/giắc. Suy hao các mối hàn = Số mối hàn x Suy hao trên một mối hàn Với : Suy hao trên một mối hàn thông thường là 0,1dB Số mối hàn = cự ly truyền dẫn/chiều dài một cuộn cáp -1 Để đảm bảo tính an toàn cho toàn tuyến các nhà thiết kế tuyến thường cho dự phòng cho toàn tuyến khoảng 1dB. Vậy : Tổng suy hao = Suy hao dự phòng + Suy hao giắc + Suy hao trên sợi + Suy hao mối hàn. 4.3.3 Xác định độ tán sắc cho phép và cự ly giới hạn độ tán sắc : Bước này nhằm xác định độ dài tối đa đạt được của đường truyền có bị giới hạn bởi tán sắc hay không. Dải thông và tán sắc của tuyến quang tỷ lệ với nhau : B = 0,441/Dt B : là dải thông Dt : Độ tán sắc gồm tán sắc mode và tán sắc sắc thể thường được cho bởi nhà sản xuất khi Dt £ 0,25br (bit/s) là đạt yêu cầu. Br : là tốc độ bit thực sự của đường truyền. Với sợi đơn mode không có tán sắc mode chỉ có tán sắc sắc thể. Ở bước sóng 1310nm thì tán sắc sắc thể » 0, nên khi thiết kế tuyến ở cự ly vừa phải với sợi đơn mode, có thể bỏ qua bước này. 4.3.4 Yêu cầu tuyến thông tin quang : BER tỷ lệ lỗi bít thường được cho trước : BER £ 10-10 Pthu : Pthu Max – Pthu Min Pthu £ Pthu Max : Điều kiện an toàn Pthu ³ Pthu Min : Điều kiện đảm bảo tỷ số BER Pphát : Pphát max - Pphát min Cự ly thông tin : L(km) Dung lượng truyền dẫn : B (Mbit/s) 4.3.5 Thiết kế : Tính Pthu phải đảm bảo yêu cầu : Pthu Max £ Pthu Max cho phép Pthu Min ³ Pthu Min cho phép Cự ly thông tin dài nhất tính theo công thức : Lmax = Quỹ công suất (dB)/ a (dB/ Km) Trên thực tế các yêu cầu thông thường là có sẵn theo loại của hãng sản xuất nên khi thiết kế ta chỉ cần : - Chiều dài tuyến L (Km). - Dung lượng truyền dẫn B (Mbit/s). Các bước tiến hành : - Bước 1: Chọn mã số thiết bị theo bảng 1. - Bước 2: Xác định các thông số kỹ thuật dựa vào bảng các tham số giao diện quang cho hệ thống STM-1, STM-4, STM-16. + Nguồn phát (S): Pphat min, max + Nguồn thu (R): Pthu max,min + Luồng quang giữa S – R - Bước 3: + Tính tổng suy hao trên toàn tuyến + Tính Pthu max thực tế và Pthu min thực tế. 4.4 Chuẩn thiết bị thông tin quang : Để đơn giản sự phát triển của các hệ thống và để có thể làm cho chúng tương thích nhau. Người ta giới hạn các loại ứng dụng và các thông số kỹ thuật giao diện quang, tương ứng thông qua các quy định về giao diện như được chỉ ra trong bảng sau : Ứng dụng Nội đài Liên đài Tuyến ngắn Tuyến dài Bước sóng nguồn phát (nm) 1310 1310 1550 1310 1550 Loại sợi REC G.652 REC G.652 REC G.652 REC G.652 REC:G.652 REC:G.654 REC G.653 Khoảng cách (km) £ 2 » 15 » 40 » 80 Mức STM STM - 1 I.1 S-1.1 S-1.2 L-1.1 L-1.2 L-1.3 STM - 4 I.4 S-4.1 S-4.2 L-4.1 L-4.2 L-4.3 STM - 16 I.16 S-16.1 S-16.2 L-16.1 L-16.2 L-16.3 Bảng 1 : Mã số hệ thống các thiết bị SDH 4.5 Giao diện SDH : Giao diện quang STM-4 : Các giá trị STM-4 theo khuyến nghị G.707 và G.958 L – 4.3 1480¸ 1580 SLM - <1 30 2 -2 8,2 10 - 24 NA 20 -25 -28 -8 1 -14 L – 4.2 1500¸ 1580 SLM - <1 30 2 -2 8,2 10 -24 24 -27 -28 -8 1 -27 L – 4.1 1300¸1320 1296¸1330 MLM - 1 30 2 -2 8,2 10 - 24 92/109 20 -25 -28 -8 1 -14 S – 4.2 1430¸ 1580 SLM - <1 30 -8 -15 8,2 0 - 12 NA 24 -27 -28 -8 1 -27 S – 4.1 1293¸1334 1274¸1356 MLM 4/2.5 1 30 -8 -15 8.2 0 - 12 46/74 NA NA -28 -8 1 NA I – 4.1 1266¸ 1360 LED 35 - - -8 -15 8,2 0 - 7 13 NA NA NA -23 -8 1 NA MLM 14.5 - - -8 -15 8,2 Đ.vị Kbit/s nm nm nm dB dBm dBm dB dB Ps/nm dB dB dBm dBm dB dB Tín hiệu số Mức bit danh định Mã số Dải bước sóng hoạt động Phần phát ở điểm S Loại nguồn Các đặc tính phổ - Độ rộng RMS lớn nhất - Độ rộng –20dB lớn nhất - Tỷ lệ nén mode cạnh bé nhất Công suất phát - Lớn nhất - Bé nhất Hệ số phân biệt bé nhất Luồng quang giữa S và R Suy hao cho phép Tán sắc lớn nhất Tổn hao phản xạ quang bé nhất của phần cáp ở điểm S bao gồm các connector Phản xạ lớn nhất giữa S và R Đầu thu ở điểm R Độ nhạy thấp nhất Mức thu cực đại nhỏ nhất Dự phòng luồng công suất quang lớn nhất Phản xạ lớn nhất của đầu thu 4.6 Thiết kế tuyến cáp quang Huế - Hương Thủy : Hương Thủy là một huyện đang phát triển của Tỉnh Thừa Thiên Huế ( cách Huế 15km về phía nam ), do đó việc phát triển thông tin liên lạc để nối liền huyện này với trung tâm Tỉnh là vấn đề hết sức cần thiết. Theo dự đoán và khảo sát chung, dung lượng của tuyến từ này đến năm 2006 khoảng 7560 kênh. Còn dung lượng đến năm 2020 tăng gấp đôi năm 2006. Sau đây ta thiết kế tuyến dựa theo các giả thiết sau : - Dung lượng từ nay đến năm 2006 : 7560 kênh. - Dung lượng đến năm 2020 tăng gấp đôi so với năm 2006. - Sử dụng sợi quang đơn mode có hệ số suy hao : af = 0,25dB/km - Chiều dài trung bình của cuộn cáp: Lo = 2km. 4.6.1 Chọn số lượng sợi cáp : Theo yêu cầu thực tế đặt ra, ở đây ta chọn số lượng sợi như sau : + Hai hệ thống chính ( chiều đi và chiều về ) cần 4 sợi quang. + Một hệ thống dự phòng theo phương hệ thống mức 2+1 cần 2 sợi quang. + 4 sợi dự trữ cho phát triển tới năm 2020. Như vậy tổng số sợi tối thiểu là 10 sợi. 4.6.2 Chọn thiết bị và loại cáp : Với các số liệu hệ thống : + Khoảng cách L = 15km + 7560 kênh thoại ( tương ứng với tốc độ 622.08 Mbit/s ). Dựa vào bảng 1 thì mã số thiết bị của hệ thống được xác định là S-4.1 và S-4.2 tương ứng với các bước sóng 1310 nm và 1550 nm. Để tạo điều kiện thuận lợi cho sau này, ta chọn thiết bị có bước sóng 1550 nm là S-4.2. Cụ thể thiết bị thông tin quang có mã số S-4.2 của hãng FUJITSU thoả mãn các điều kiện : khoảng cách 15km, tốc độ truyền dẫn 622,08 Mbit/s (STM - 4). Dựa vào bảng 2 ta có các tham số giao diện cho phần thiết kế của thiết bị như sau : - Bước sóng nguồn phát : l =1550 nm. - Sợi quang. Theo khuyến nghị G.652 là sợi đơn mode 10/125 và theo tiêu chuẩn của tổng cục bưu điện TCN 68-160 : 1996 ta có : + Giá trị danh định của đường kính trường mode tại bước sóng 1550nm là 10,5mm. + Giá trị đường kính vỏ danh định của sợi phải là 125mm và sai số của đường kính vỏ không vượt quá ± 2,4% giá trị danh định (± 3mm). + Suy hao a < 0,3dB/km + Hệ số tán sắc của sợi tại bước sóng 1550 nm không vượt quá 20ps/nm.km. + Bước sóng cắt của sợi đã được bọc cáp lc phải nhỏ hơn 1550 nm. Dựa theo khuyến nghị G.652 và tiêu chuẩn của tổng cục bưu điện, ta thấy rằng cáp sợi quang được sản xuất bởi Công Ty Liên Doanh Sản Xuất Cáp Sợi Quang VINA - GSC phù hợp với điều kiện đưa ra. Do đặc điểm của tuyến cáp quang Huế - Hương thuỷ là đã có sẵn cống bể nên ta chọn loại cáp đi cống phi kim loại có mã số là OJFPJFKE - LT 9/125x12C. Từ bảng giao diện cho phần thiết kế ta có : - Nguồn (Source): + Là loại phổ hẹp SLM. + Công suất phát : max = -8dBm. min = -15dBm. Ta chọn công suất phát đo tại điểm S là : Ps = 0 dBm. - Luồng quang giữa S và R : + Suy hao cho phép giữa hai đầu sợi quang mối nối : 0 ¸ 12dB. + Tán sắc không đáng kể. + Tổn hao phản xạ quang bé nhất của phần cáp ở điểm S bao gồm các connector : 24dB. + Phản xạ lớn nhất giữa S và R : -27dB. - Đầu thu : + Độ nhạy thấp nhất : -28dBm. + Mức thu cực đại nhỏ nhất : -8dBm. Ta chọn Diode tách sóng PIN có độ nhạy đo tại điểm R là : PR = -28dBm. 4.6.3 Tính chiều dài cực đại cho phép của đoạn lặp (Lmax). Theo công thức tổng quát xác định độ dài cực đại cho phép của doạn lặp : (1) Trong đó : PS : Công suất phát của nguồn tại điểm S, [dB]. PR : Công suất thu đo tại R, [dB]. af : Hệ số suy hao của sợi quang, phụ thuộc vào loại sợi đã chọn. ares : Hệ số dự phòng phân bổ cho 1km sợi [dB/km], được tính theo qui định của CCITT. 4.6.4 Suy hao dự phòng : Suy hao dự phòng của một thiết bị gồm hai thành phần : suy hao dự phòng cho thiết bị bằng 3dB khi sử dụng Laser diode hoặc diode, suy hao dự phòng cho sợi quang bằng 5dB ( khi sợi bị lão hoá tăng suy hao hoặc do đứt cáp làm phát sinh mối hàn ). Do đó suy hao mối hàn phân bổ cho một km được tính như sau : (2) 4.6.5 Suy hao mối hàn : Do độ dài của mỗi cuộn cáp trung bình là Lo = 2km ta có số lượng mối hàn trên toàn tuyến : Suy hao các mối hàn phân bổ cho một km chiều dài được tính theo biểu thức sau : as là suy hao trung bình của một mối hàn, phụ thuộc vào loại máy hàn được sử dụng. 4.6.6 Công thức xác định Lmax : Thay các giá trị đã cho vào biểu thức trên ta tính được giá trị của Lmax của tuyến : Vậy ta không cần đặt trạm lặp ở giữa tuyến. 4.6.7 Tính toán các mức thu : Suy hao trên sợi cho phép nằm trong khoảng từ 0¸12dB : - Suy hao do sợi quang : aS-R = af [dB/km] . L[km] = 0,25dB/km . 15km = 3.75dB - Suy hao mối hàn : Do độ dài của cuộn cáp trung bình là Lo = 2km, ta có số lượng mối hàn trên toàn tuyến : mối hàn. Coi suy hao của mỗi mối hàn as = 0,1dB ta có suy hao mối hàn trên toàn tuyến : Tổng suy hao sợi và mối nối : ( thoả mãn trong khoảng 0 ¸ 12dB ) Như vậy : Công suất phát max là : -8dBm. Suy giảm đầu nối : 2dB. Dự trữ già hoá : 1dB. Tổng suy hao trên sợi và mối nối : 4.45dB. Công suất tới đầu thu là : Pthu = PPmax - at - anối - già hoá = -8dBm – 4.45dB - 2dB -1dB = -15.45dBm. Þ thoả mãn trong khoảng –28dB = Ptmin < Pthu < Ptmax = -8dB - Khi thiết bị mới lắp đặt, chưa có hiện tượng già hoá : PTmax = PPmax - at - anối = - 8dBm – 4.45dB - 2dB = -14.45dBm < Ptmax Þ đầu thu được an toàn. - Sau 25 năm : Pthu = PPmin - at - anối - già hoá = -15dBm – 4.45dB - 2dB -1dB = -22.45dBm > Ptmin Þ đầu thu vẫn hoạt động tốt. Tóm lại, để truyền dẫn với tốc độ 622.08Mbit/s ở khoảng cách 15km thì với thiết bị đã chọn tuyến truyền dẫn sẽ hoạt động tốt. CÁC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT -------------š&›------------- ADM : Add-Drop-Multiplexer Ghép kênh xen rẽ AIS : Alarm Indication Signal Tín hiệu chỉ thị cảnh báo APS : Automatic Protection Switching Chuyển mạch bảo vệ tự động ATM : Asychronous Transfer Mode Kiểu truyền dẫn dị bộ AU-n : Administrative Unit n Khối quản lý n AUG : Administrative Unit Group Nhóm khối quản lý BER : Bit Error Ratio Tỷ số lỗi bit BIP : Bit Interleaved Parity Từ mã kiểm tra chẳn xen bit B-ISDN : Broadband Integrated Services Mạng số liên kết đa dịch vụ Digital Network băng rộng CAS : Chanel Associated Signalling Báo hiệu kênh kết hợp CIA : Customer interface Area Phần giao diện số bậc cao C-n : Container - n Con - ten - nơ n DDF : Digital Distribution Frame Giá phối luồng tín hiệu DIP : Disable Interface Panel Phiến giao diện cấm/ cho phép DME : Digital Multiplexer End Thiết bị đầu cuối ghép kênh số DMUX : Demultiplexer Bộ tách kênh ESI : External Sinchronization Interface Giao tiếp đồng bộ ngoài ETSI : European Telecommunication Viện các tiêu chuẩn viễn thông Standars Institute Châu Âu. FAS : Frame Alignment Signal Tín hiệu đồng chỉnh khung FDDI : Fiber Distributed Data Interface Giao diện số phân bố theo cáp quang FLX : Fujitsu Lighwave Cross Connect Thiết bị kết nối sóng ánh sáng của Fujitsu HOVC : High Order Virtual Container Container ảo bậc cao ITU : International Telecommunication Tổ chức viễn thông quốc tế Union ITU-T : ITU – Telecommunication Phân ban chuyển hóa viễn thông của ITU ISDN : Integrated Service Digital Network Mạng số đa dich vụ IEC : Incoming Error Count Đếm lỗi tín hiệu đến. I/O : Input/Output Giao tiếp vào ra LOC : Low Oder Container Container cấp thấp LOVC : Lower Order Virtual Container Container ảo bậc thấp LED : Light Emitting Diode Diot phát quang LTE : Line Teminal Equipment Thiết bị đầu cuối đường dây LOP : Loss Of Pointer Mất con trỏ LOS : Loss Of Signal Mất tín hiệu MM : Multi Mode Đa mode MUX : Multiplexer Bộ ghép MSOH : Multiplexer Section Over Head Mào đầu đoạn ghép NA : Numerical Aperture Khẩu độ số NE : Network Element Phần tử mạng NMI : Network Management Interface Giao diện quản lý mạng NMS : Network Management System Hệ thống quản lý mạng OF : Optical Fiber Sợi quang OLTE : Optical Line Terrmenation Thiết bị quang đầu cuối Equipment PCM : Pulse Code Modulation Điều chế xung mã POH : Path Over Head Mào đầu tuyến Ptr : Ponter Con trỏ PDH : Plesiochronous Digital Hierachy Phân cấp số cận đồng bộ PWRL : Power Supply Khối nguồn GI : Graded Index Chiết suất giảm dần RSOH : Regenerator Seection OverHead Mào đầu đoạn lặp REG : Regenerator Trạm lặp SACL : Shelf Alarms Card cảnh báo SDH : Synchronous Digital Hierachy Phân cấp số đồng bộ SI : Stap Index Chiết suất nhảy bậc SIA : Station Interface Area Vùng giao diện trạm SM : Single Mode Đơn mode SMN : Synchronous Management Network Mạng quản lý SDH SOH : Section OverHead Mào đầu đoạn SONET : Synchronous Optical Network Mạng quang đồng bộ STM-N : Synchronous Transport Module Mô- đun truyền dẫn mức N Level – N STM : Synchronous Transport Module Mô- đun truyền dẫn đồng bộ TCM : Tandem Connection Monitering Giám sát nối chuyển tiếp TE : Terminal Equipment Thiết bị đầu cuối TMN : Telecommunication Mạng quản lý viễn thông Management Network TU : Tributery Unit Khối nhánh TUG : Tributery Unit Group Nhóm các khối nhánh VC : Virtual Container Gói ảo 2W : 2 - Wire Mạch 2 dây 4W : 4 - Wire Mạch 4 dây Kết Luận -------------š&›------------- Công nghệ truyền dẫn cáp quang kể từ khi ra đời và phát triển ngày càng thể hiện rõ những ưu việt của nó. Truyền dẫn bằng cáp quang giúp nâng cao chất lượng truyền dẫn, giảm tỷ lệ lỗi và không bị ảnh hưởng cũng như không gây ảnh hưởng tới các hệ thống khác hiện có. Có thể truyền dẫn đồng thời nhiều loại tín hiệu khác nhau trên cùng một tuyến cáp quang, dể dàng dự phòng cho tương lai và cho sự mở rộng của các loại hình dịch vụ mới… Do những ưu điểm nổi bậc trên mà ngành thông tin và truyền hình nước ta đã xây dựng và lắp đặt nhiều tuyến thông tin trong nước và cáp biển quốc tế với phương thức thông tin đa dịch vụ. Trong tương lai, truyền hình cáp cũng có thể được mắc tới tận các hộ gia đình bằng cáp quang chứ không phải cáp đồng trục như hiện nay. TÀI LIỆU THAM KHẢO -------------š&›------------- 1. Kỹ thuật thông tin quang. Biên soạn : KS. Vũ Văn Sang, Hiệu đính : PTS. Hoàng Văn Võ. Hà Nội 1997. 2. Kỹ thuật thông tin quang. Biên soạn : PTS. Hoàng Ứng Huyền. Hà Nội 1993. 3. Hệ thống thông tin sợi quang. Nhà xuất bản KHKT Hà Nội 1993. Biên soạn : Trần Hồng Quân. 4. Công nghệ truyền dẫn quang. Biên dịch : Cao mạnh Hùng. Hiệu đính : TS. Trần Hồng Quân. Tổng cục bưu điện. Nhà xuất bản bưu điện 2000. 5. Lắp đặt hệ thống cáp sợi quang. Nhà xuất bản bưu điện 1998. 6. Thông tin quang. Biên Soạn : TS Phạm Công Hùng. Hà Nội 2003. 7. Công nghệ SDH. Trung tâm thông tin Bưu Điện. Nhà xuất bản Bưu Điện. 8. Ghép kênh PDH & SDH. Chủ Biên : TS. Cao Phán, Tham gia biên soạn : Cao Hồng Sơn. 9. Tài liệu hướng dẫn FLX150/600. VNPT-FUJITSU. 10. FLX150/600 – User’s Manual 11. Optical fiber transmission technology. 12. Các tạp chí cáp quang.