Qwertyuiopasdfghjklzxcvbnmq wertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwe rtyuiopasdfghjklzxcvbnmqwerty uiopasdfghjklzxcvbnmqwertyui opasdfghjklzxcvbnmqwertyuiop asdfghjklzxcvbnmqwertyuiopas dfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdf ghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfgh jklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjkl zxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzx cvbnmqw ertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwert yuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyu iopasdfghjklzxcvbnmqwertyuio pasdfghjklzxcvbnmrtyuiopasdfg hjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghj klzyuiopasdfghjklzxcvbnmqwert yuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyu iopasdfghjklzxcvbnmqwertyuio pasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopa B THÔNG TIN V TRUYN THÔNG TRƯNG CAO ĐNG CÔNG NGH THÔNG TIN HU NGH VIT HN KHOA CÔNG NGH THÔNG TIN NG DNG = = = o0o = = = ĐỒ ÁN MÔN HC THÔNG TIN QUANG Đ TI: THIẾT KẾ MẠNG FTTH CHO 6.000 THUÊ BAO Ở ĐA BN HUYN TRIU PHONG TỈNH QUẢNG TR ĐÀ NẴNG 06 - 2011 Sinh viên thực hiện: Lê Quang Ghin Lớp : VT02B Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Vũ Anh Quang 20 June 2014 Đồ án thiết kế tuyến cáp quang B THÔNG TIN V TRUYN THÔNG TRƯNG CAO ĐNG CÔNG NGH THÔNG TIN HU NGH VIT HN KHOA CÔNG NGH THÔNG TIN NG DNG = = = o0o = = = ĐỒ ÁN MÔN HC THÔNG TIN QUANG Đ TI: THIẾT KẾ TUYẾN CÁP QUANG 2 | SV: Lê Quang Ghin Sinh viên thực hiện : Lê Quang Ghin Lớp : CCVT02B Giảng viên hướng dẫn : Nguyễn Vũ Anh Quang 20 June 2014 Đồ án thiết kế tuyến cáp quang Đ CƯƠNG THÔNG TIN SỢI QUANG Sinh viên thực hiện: Lê Quang Ghin Tên đề tài: Thiết kế tuyến cáp quang trường Việt Hàn Giàng viên hướng dẫn: Nguyễn Vũ Anh Quang 1. Lý do chọn đề tài. Ngày nay sự phát triển của xã hội ngày càng được nâng cao thì nhu cầu của con người về trao đổi thông tin, học tập ngày càng cao. Mạng cáp quang có thể đáp ứng được điều đó. Nó không những phục vụ cho nhu cầu giải trí mà còn phục vụ cho cả học tập. Hiện tại thì trường ta mới chỉ có mạng dây đồng rất chậm và kém hiệu quả. Đường truyền thấp mà nhu cầu tìm tìm kiếm tài liệu cho sinh viên cao khiến cho việc tìm kiếm tài liệu rất khó khăn. Nên em đã nảy ra ý tưởng thiết kế mạng thong tin quang cho toàn bộ trường để đáp ứng cho việc học tập cho sinh viên trong trường. 2. Ý nghĩa thực tiễn. Cáp quang sẽ dần dần thay thế các đôi dây dẫn kim loại: cồng kềnh và tốt kém. Bằng nhiều phương pháp chôn dưới đất, treo và mắc theo các cột điện lực xâm nhập đến từng gia đình, đến từng thôn, xã, phố, phường Nó sẽ xuyên trái đất vượt đại dương kết nối vào mạng thông tin quốc tế, truyền dẫn đa dịch vụ viễn thông phục vụ cho loài người hội nhập trên con đường phát triển kinh tế thương mại, nghiên cứu khoa học, giáo dục, văn hoá, đời sống và phục vụ mọi yêu cầu cho con người trong thời đại thông tin hện nay và là yếu tố chủ yếu cho sự phát triển kỹ thuật ở thế kỷ này. 3 | SV: Lê Quang Ghin 20 June 2014 Đồ án thiết kế tuyến cáp quang 3. Kế hoạch thực hiện đề tài. Thời gian Công việc Kết quả đạt được Đánh giá của GV Tuần 1 (20/06 – 01/07) Sưu tầm tài liệu và viết đề cương Đề cương sơ bộ về thiết kế sợ quang. Tuần 2 (02/07 – 08/07) Tìm hiểu phần mềm OptiSystem và tham khảo tài liệu liên quan Biết được cách sử dụng phần mềm mô phỏng Tuần 3 (09/07 – 15/07) Thiết kế cấu trúc của tuyến cáp quang phù hợp với yêu cầu sử dụng Thiết kế được hình dáng của bản thiết kê, thống kê các dữ liệu. Tuần 4 (16/07 – 29/07) Sử dụng phần mềm mô phỏng OptiSystem để thiết kế Mô phỏng đầy đủ hệ thống Tuần 5 (30/07 – 06/08) Kiểm tra và chạy thử mô hình và các thông số thiết kế ( nhiểu, tỉ lệ lỗi,công suất…) Chụp hình, so sánh các dữ liệu thu được Tuần 6 (08/05 – 13/08) Hoàn chỉnh thiết kế tuyến cáp quang và tài liệu cần thiết Hoàn chỉnh đồ án, slide, bài báo cáo Tuần 7 (14/08 – ngày thi) Bảo vệ đồ án Đạt được ! 4 | SV: Lê Quang Ghin 20 June 2014 Đồ án thiết kế tuyến cáp quang Mục lục: DANH MC CÁC TỪ VIẾT TẮT DANH MC HÌNH VẺ DANH MC BẢNG BIỂU Phần 1 :lý thuyết: CHƯƠNG I: TỔNG QUAN V HỆ THỐNG THÔNG TIN SỢI QUANG 1.1. Lý do chọn đề tài, ý nghĩa thực tiển……………………………… 2 1.2. Hệ thống truyền dẫn sợi quang……………………………………. 6 CHƯƠNG II: CÁC THNH PHẦN CỦA HỆ THỐNG THÔNG TIN SỢI QUANG 2.1. Hệ thống truyền dẫn quang 7 2.2. Mô hình thiết kế………………………………………………… … 7 2.3. Sợi quang và cáp quang………………………………………… …8 2.3.1 Đ’c tính của sợi quang……………………………………… 8 2.3.2 Suy giảm tín hiệu trong sợi quang………………………… 9 2.3.3. cáp quang…………………………………………………… 9 2.3.4. Các biện pháp bảo vệ……………………………………… . 10 2.4. Các thiết bị phát quang…………………………………………… 10 2.4.1. điốt led……………………………………………………… 10 2.4.1. Điốt laze…………………………………………………… 11 2.5. Các thiết bị thu quang…………………………………………… 11 2.5.1. Photođiốt PIN………………………………………………. 11 2.5.2. Photođiốt thác………………………………………………… 12 2.6. OLTs (Optical line terminators) thiết bị kết cuối kênh quang …… 12 2.7. ONU……………………………………………………………… 13 2.8. Splitter…………………………………………………………… 13. 5 | SV: Lê Quang Ghin 20 June 2014 Đồ án thiết kế tuyến cáp quang Phần 2. Tính toán và thiết kế. 3.1 Các khái niệm………………………………………………………………….14 3.2 Quỹ công suất……………………………………………………………15 3.3 Quỹ thời gian lên……………………………………………………… 15 4. Các yếu tố xét đến khi thiết kế hệ thống thông tin quang trường Việt Hàn:…… 17 4.1 Tốc độ dữ liệu…………………………………………………………………. 17 4.2 Công suất phát:…………………………………………………………. 18 4.3 Bước sóng:……………………………………………………………… 19 4.4. Khoảng cách truyền dẫn………………………………………………… 20 4.5Tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu…………………………………………………… 21 4.5.1 Đối với photodiode PIN. ……………………………………… .21 4.5.2 Đối với photodiode APD………………………………………… 21 5. Kết luận…………………………………………………………………………. .21 CÁC TỪ VIẾT TẮT 6 | SV: Lê Quang Ghin 20 June 2014 Đồ án thiết kế tuyến cáp quang Từ Tiếng Anh Tiếng Việt APON ATM over Passive Optical ATM trên mạng quang thụ động Network ADSL Asymmetric Digital Subscriber Đường thuê bao số bất đối xứng Line BPON Broadband Passive Optical Mạng quang thụ động băng rộng Network BER Bit Error Ratio Tỉ lệ lỗi bít FTTH Fibre to the Home Mạng quang đến hộ gia đình GPON Gigabit-capable Passive Optical Mạng quang thụ động gigabit Network NRZ Non Return to Zero Mã đường dây NRZ OAM Operation, Administration and Vận hành, quản lý và bảo dưỡng Maintenance ODN Optical Distribution Network Mạng phân phối quang OLT Optical Line Termination Thiết bị kết cuối đường dây ONU Optical Network Unit Thiết bị kết cuối mạng quang PON Passive Optical Network Mạng quang thụ động P2MP Point-to-multipoint Điểm – đa điểm P2P Point-to-point Điểm – điểm VPN Vitual Private Network WDM-PON Wavelength division mutiplexer Mạng quang thụ động passive optical network phân chia theo bước sóng DANH MỤC HÌNH VẼ 7 | SV: Lê Quang Ghin 20 June 2014 Đồ án thiết kế tuyến cáp quang Hình 1.1 Cấu hình của hệ thống thông tin quang Hình 2.1 Sơ đồ thông tin sợi quang Hình 2.2 Sơ đồ thông tin sợi quang trường Việt Hàn Hình 2.2 Mô hình hệ thống mạng PON Hình 2.3 Đ’c tuyến suy hao của sợi quang Hình 2.4 Các biện pháp bảo vệ sợi quang Hình 2.5 Cấu trúc Photođiốt thác và trường điện trong vùng trôi Hình 2.6 Các khối chức năng OLT Hình 2.7 OLT Hình 2.8 Spliter Hình 3.1 Mô hình thiết kế hệ thống truyền dẫn quang Hình 4.1 Mô hình thiết kế bằng phần mềm optiwave Hình 5.1 Dạng sóng thu được tại máy phân tích BER sau 4 lần thay đổi tốc độ bít Hình 5.2: Dạng sóng của tín hiệu thu được tại máy phân tích BER trong 4 lần thay đổi Pt Hình 5.3: Biểu đồ biểu diễn các thông số Q,BER, Pr theo Pt Hình 5.4 Kết quả khảo sát trong 4 lần thay đổi bước sóng Hình 5.5 Kết quả khảo sát trong 2 lần thay đổi photodiot DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 5.2 Bảng so sánh Q, BER, Pt khi thay đổi công suất phát Bảng 5.1 Bảng so sánh Q, BER, Pt khi thay đổi tốc độ dữ liệu 8 | SV: Lê Quang Ghin 20 June 2014 Đồ án thiết kế tuyến cáp quang CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN V HỆ THỐNG THÔNG TIN SỢI QUANG 1. Hệ thống truyền dẫn quang Tín hiệu điện từ các thiết bị đầu cuối như: điện thoại, điện báo, fax số liệu sau khi được mã hóa sẽ đưa đến thiết bị phát quang. Tại đây, tín hiệu điện sẽ được chuyển đổi sang tín hiệu quang. Tín hiệu trong suốt quá trình truyền đi trong sợi quang thi sẽ bị suy hao do đó trên đường truyền người ta đ’t các trạm l’p nhằm khôi phục lại tín hiệu. Tín hiệu quang ban đầu để tiếp tục truyền đi. Khi đến thiết bị thu quang thì tín hiệu quang sẽ được chuyển đổi thành tín hiệu điện, khôi phục lại tín hiệu ban đầu để đưa đến thiết bị đầu cuối. 9 | SV: Lê Quang Ghin Mã hóa Giải Mã Phát Thu Sợi quang Thiết bị phát quang Sợi quang Bộ L’p Thiết bị thu quang Hình 1.1 Cấu hình của hệ thống thông tin quang. 20 June 2014 Đồ án thiết kế tuyến cáp quang Hiện nay, các hệ thống thông tin quang đã được ứng dụng rộng rãi trên thế giới, chúng đáp ứng được cả các tín hiệu tương tự cũng như tín hiệu số, chúng cho phép truyền dẫn tất cả các tín hiệu dịch vụ băng hẹp và băng rộng, đáp ứng đầy đủ mọi yêu cầu của mạng số hóa đa dịch vụ (ISDN). Số lượng cáp quang được lắp đ’t trên thế giới với số lượng ngày càng lớn, ở mọi tốc độ truyền dẫn và ở mọi cự ly. CHƯƠNG II: CÁC THNH PHẦN CỦA HỆ THỐNG THÔNG TIN SỢI QUANG 2.1. Hệ thống truyền dẫn quang Hình 2.1 Sơ đồ thông tin sợi quang. Theo ngiên cứu thì em thấy hệ thống mạng quang thụ động (PON) có nhiều ưu điểm hơn những loại khác nên em sẽ thiết kế hệ thống cáp quang dựa trên hệ thống mạng PON 10 | SV: Lê Quang Ghin [...]... : 13 | SV: Lê Quang Ghin 20 June 2014 Đồ án thiết kế tuyến cáp quang • Bọc chặt sợi • Bọc lỏng sợi 2.4 Các thiết bị phát quang 2.4.1 Điốt led Điốt phát quang LED là nguồn phát quang rất phù hợp cho các hệ thống thông tin quang tốc độ không quá 200Mbit/s sử dụng sợi dẫn quang đa mode Để sử dụng tốt cho hệ thống thông tin quang, LED phải có công suất bức xạ cao, thời gian đáp ứng nhanh và hiệu suất lượng... hình hệ thống mạng PON 11 | SV: Lê Quang Ghin 20 June 2014 Đồ án thiết kế tuyến cáp quang Biểu diễn trên hình 1 bao gồm các thiết bị kết cuối đường quang (OLTs – Optical line terminators) đặt tại trạm trung tâm (CO- Central Office) và bộ các thiết bị kết cuối kênh quang (ONUs – Optical network units) được đặt ở phía người sử dụng Giữa chúng là hệ thống phân phối mạng quang (ODN – Optical distribution... phát tmod : Thời gian lên tán sắc mode của sợi đa mode tCD : thời gian lên tán sắc màu của sợi tPMD: thời gian lên tán sắc mode phân cực của sợi tRX2 : thời gian lên của máy thu CHƯƠNG II - TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG 3.1 Mô hình thiết kế hệ thống truyền dẫn quang Hình 3.1 Mô hình thiết kế hệ thống truyền dẫn quang 3.2 Tính toán suy hao trên tuyến  Xét thuê bao xa nhất trên tuyến với chiều dài là... + 39.13 = 50.23dB 4 Sử dụng phần mềm chuyên dụng optiwave để khảo sát hệ thống đã thiết kế 4.1 Mô hình thiết kế bằng phần mềm optiwave Hình 4.1 Mô hình thiết kế bằng phần mềm optiwave Tuyến trên gồm các thành phần chính:  Máy phát: gồm dữ liệu điện, chuyển đổi mã NRZ, Laser, bộ điều chế ngoài  Cáp quang: gồm sợi quang, bộ chia, bộ khuếch đại  Máy thu : gồm bộ lọc thông, bộ lọc thông thấp, Photodiode,... June 2014 Đồ án thiết kế tuyến cáp quang PON là từ viết tắt của Passive Optical Network tạm dịch là mạng quang thụ động Công nghệ mạng quang thụ động PON còn được hiểu là mạng công nghệ quang truy nhập giúp tăng cường kết nối giữa các nốt mạng truy nhập của nhà cung cấp dịch vụ và người sử dụng Công nghệ PON được biết tới đầu ti n đó là TPON (Telephony PON) được triển khai vào những năm 90, ti p đó năm... Lê Quang Ghin 20 June 2014 Đồ án thiết kế tuyến cáp quang Vì các điều kiện và kiến thức phục vụ cho việc đo đạc, kiểm tra ở huyện Triệu Phong tỉnh Quảng Trị thực tế còn rất hạn hẹp nên việc mô phỏng bước đầu (được so sánh với các kết quả tính toán) cho ra các kết quả khả quan đã cho thấy bài báo mang tính thực ti n cao và có thể áp dụng được vào thực tế Mặt khác bài toán có thể mở rộng nhiều nhánh... BER Hình 5.5 Kết quả khảo sát trong 2 lần thay đổi photodiot Theo khảo sát ta thấy trên cùng một công suất, cùng một hệ thống nhưng photodiode APD nhận tín hiệu nhiễu ít hơn photodiode PIN 4 Kết luận Chúng ta đã thiết kế và tính toán một hệ thống thông tin quang phù hợp cho gần 8000 thuê bao tại huyện Triệu Phong tỉnh Quảng Trị với các thông số: λ =1550nm; Pt=9dBm; Gain=10dB và Rb=1Gb/s, sử dụng sợi đơn... gồm cáp quang, các thiết bị ghép/tách thụ động 2.3 Sợi quang và cáp quang 2.3.1 đặc tính của sợi quang Sợi quang là một thành phần quan trọng trong mạng nó tạo sự kết nối giữa các thiết bị Hai thông số cơ bản của sợi quang là suy hao và tán sắc tuy nhiên sợi quang ứng dụng trong mạng PON thì chỉ cần quan tâm đến suy hao không quan tâm đến tán sắc bởi khoảng cách truyền tối đa chỉ là 20 km và tán sắc... BER, máy đo công suất, máy hiện sóng, máy phân tích quang phổ 5 Các yếu tố xét đến khi thiết kế hệ thống thông tin quang trường Việt Hàn: 5.1 Khảo sát tốc độ dữ liệu Thay đổi tốc độ dữ liệu, giữ nguyên các thông số ban đầu:  Chiều dài 20 km  Bước sóng 1550nm 19 | SV: Lê Quang Ghin 20 June 2014 Đồ án thiết kế tuyến cáp quang  Công suất phát Pt=9dBm  Hệ số khuếch đại G =10dB STT 1 2 3 4 Rb (Mbps) Q... và độ tin cậy cao, tuy nhiên chúng phù hợp với mạng nội hạt, các tuyến thông tin quang ngắn với tốc độ bit trung bình thấp 2.4.2 Điốt Laser Nói chung, Laser có rất nhiều dạng và đủ các kích cỡ Chúng tồn tại ở dạng khí, chất lỏng, tinh thể hoặc bán dẫn Đối với các hệ thống thông tin quang, các nguồn phát Laser là các Laser bán dẫn và thường gọi chúng là LD Các loại Laser có thể là khác nhau nhưng nguyên . VẼ 7 | SV: Lê Quang Ghin 20 June 2014 Đồ án thiết kế tuyến cáp quang Hình 1.1 Cấu hình của hệ thống thông tin quang Hình 2.1 Sơ đồ thông tin sợi quang Hình 2.2 Sơ đồ thông tin sợi quang trường. ertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwert yuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyu iopasdfghjklzxcvbnmqwertyuio pasdfghjklzxcvbnmrtyuiopasdfg hjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghj klzyuiopasdfghjklzxcvbnmqwert yuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyu iopasdfghjklzxcvbnmqwertyuio pasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopa B THÔNG TIN V TRUYN THÔNG TRƯNG CAO ĐNG CÔNG NGH THÔNG TIN HU NGH VIT HN KHOA CÔNG NGH THÔNG TIN NG DNG = = = o0o = = = ĐỒ ÁN MÔN HC THÔNG TIN QUANG Đ TI: THIẾT KẾ MẠNG. Sợi quang Thiết bị phát quang Sợi quang Bộ L’p Thiết bị thu quang Hình 1.1 Cấu hình của hệ thống thông tin quang. 20 June 2014 Đồ án thiết kế tuyến cáp quang Hiện nay, các hệ thống