be_thodia_iuanh91
New Member
Download miễn phí Đồ án Thiết kế mạng truyền hình cáp hữu tuyến truyền hình cáp Hà nội
MỤC LỤC
Mục Lục 1
Bảng chữ viết tắt 3
Lời nói đầu 3
Chương I -Tổng quan về truyền hình cáp hữu tuyến 3
1.1 – Tổng quan về truyền hình cáp 3
1.2 - Vị trí các mạng truyền hình cáp và xu hướng phát triển 3
1.3 - Các công nghệ truy nhập cạnh tranh 3
1.3.1 - Công nghệ ADSL (Asymetric Digital Subscriber Line) 3
1.3.2 - Fiber-In-The-Loop (FITL) 3
1.3.3 - Vệ tinh quảng bá trực tiếp DBS (Direct Broadcast Satellite) 3
1.3.4 - Dịch vụ phân phối đa điểm đa kênh (MMDS) 3
Chương II – Kiến trúc mạng truyền hình cáp 3
2.1 - Kiến trúc mạng CATV truyền thống 3
2.2 - Kiến trúc mạng có cấu trúc 3
2.2.1 - Các đặc điểm cơ bản mạng HFC 3
2.2.2 - Ưu và nhược điểm của mạng HFC 3
2.2.3 - Kết luận 3
Chương III – Các thiết bị chính trong mạng quang 3
3.1 – Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của Headend 3
3.1.1 - Sơ đồ khối cơ bản của Headend 3
3.1.2 - Nguyên lý hoạt động của Headend 3
3.1.3 - Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của máy phát quang 3
3.1.3.1 – Cấu tạo 3
3.1.3.2 – Hoạt động của máy phát 3
3.2 – Cấu tạo và hoạt động của node quang 3
3.3 – Sợi quang 3
3.3.1 - Cấu tạo và dạng sợi quang 3
3.3.2 - Sợi đơn mode và sợi đa mode 3
3.3.3 - Các đặc tính của sợi quang 3
3.3.3.1 – Suy hao 3
3.3.3.2 – Các nguyên nhân gây nên suy hao 3
3.3.4 - Độ nhạy thu và quỹ công suất 3
3.3.5 - Các giới hạn bởi suy hao 3
3.3.6 - Truyền lan ánh sáng trong sợi quang 3
3.3.6.1 – Truyền lan tín hiệu trong sợi quang 3
3.3.6.2 – Các mode truyền lan 3
3.3.7 - Tán sắc sợi quang 3
3.3.7.1 – Tán sắc trong mode (Intramode Dispersion) 3
3.3.7.2 – Tán sắc mode 3
3.3.7.3 – Tán sắc tổng cộng của sợi 3
3.3.7.4 – Sự hạn chế do tán sắc 3
3.4 - Các mối hàn và các bộ kết nối (Connector) trong mạng quang. 3
3.4.1 - Phương pháp hàn cáp 3
3.4.2 - Các Connector 3
3.5 – Ghép công suất quang 3
Chương IV - Các thiết bị chính trong mạng đồng trục 3
4.1 - Cáp đồng trục 3
4.1.1 - Suy hao do phản xạ 3
4.1.2 - Trở kháng vòng 3
4.2 - Các bộ khuếch đại RF (Radio Friquency) 3
4.2.1 - Đặc điểm các bộ khuếch đại 3
4.2.1.1 - Bộ khuếch đại trung kế 3
4.2.1.2 - Bộ khuếch đại fidơ 3
4.2.1.3 - Bộ khuếch đại đường dây 3
4.2.2 - CNR của một bộ khuếch đại đơn và nhiều bộ khuếch đại nối tiếp. 3
4.3 - Bộ chia và rẽ tín hiệu 3
Chương V – Phương Pháp thiết kế mạng truyền hình cáp hữu tuyến 3
5.1 – Lựa chọn các thông số kỹ thuật cho mạng truyền hình cáp hữu tuyến 3
5.1.1 - Phân bố dải tần tín hiệu 3
5.1.2 - Tính toán kích thước node quang cho yêu cầu hiện tại 3
5.2 – Thiết kế 3
5.2.1 - Lựa chọn sợi quang 3
5.2.2 - Tính toán suy hao của hệ thống 3
5.3 – Nguyên tắc thiết kế phần mạng quang 3
5.4 – Nguyên tắc thiết kế phần mạng đồng trục 3
5.5 – Thuyết minh phần mạng quang 3
5.6 – Tính toán phần mạng quang 3
5.7 – Thuyết minh thiết kế phần mạng đồng trục 3
5.8 – Tính toán phần mạng đồng trục 3
5.9 – Thuyết minh thiết kế mạng HFPC 3
5.10 – Tính toán mạng HFPC 3
5.11 – So sánh mạng HFC và mạng HFPC 3
Kết luận 3
Tài liệu tham khảo 3
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
2.8/(n + 1) mm, ví dụ như ở 1.4mm, 0.93mm và 0.7mm (với n = 1,2 và 3) như thể hiện ở hình 3.10. Các đỉnh hấp thụ khác như là đỉnh ở 1.24mm là do tác động giữa liên kết OH và SiO2.Suy hao tổng
Tán xạ Rayleigh
Hấp thụ cực tím
Hấp thụ hồng ngoại
OH
850nm
1.cửa sổ
1300nm
2.cửa sổ
1550nm
3.cửa sổ
0.7
0.8
0.9
1.0
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
1.6
0
1
2
3
4
5
ion OH
Bước sóng l (mm)
Suy hao (dB/km)
Hình 3.10 Suy hao tổng của sợi quang
2 – Suy hao do tán sắc
Có 4 loại suy hao tán sắc trong sợi quang là Rayleigh, Mie, Brillouin và Raman mà trong đó quan trọng nhất là suy hao do tán sắc Rayleigh. Suy hao do tán sắc Rayleigh tỉ lệ thuận với 1/l4 và được tính như sau:
aR = CR[dB/km] (3.8)
Ở đây, CR được gọi là hệ số tán sắc Rayleigh. Giá trị thực tế đo được thể hiện ở hình 3.10 và nằm trong khoảng từ 0.8 ¸ 1.0 (dB/km)/(mm)2 và là một hàm của chênh lệch chiết xuất giữav lõi với vỏ, đường kính lõi và kiểu của vật liệu. Nói một cách tổng quát, chênh lệch chiết xuất giữa lõi và vỏ càng lớn thì suy hao do tán sắc Rayleigh càng lớn.
Suy hao tổng bao gồm suy hao vật liệu và suy hao do tán sắc Rayleigh được thể hiện như ở hình 3.10 cho thấy có hai cửa sổ thấp ở 1.3mm và 1.55mm. Do vậy hầu hết các nguồn quang thường hoạt động ở các bước sóng đó để có suy hao là nhỏ nhất.
Các tán sắc Rayleigh và Mie là các tán sắc tuyến tính, trong đó công suất một mode của từng loại thiết bị biến thành mode bức xạ bởi tính không đồng nhất của chỉ số chiết xuất (Rayleigh) hay tính không đồng nhất của bề mặt dẫn sóng (Mie). Các tán cắc Brillouin và Raman là các tán sắc không tuyến tính , trong đó công suất một mode của từng loại bị biến thành một mode có tần số khác. Tán sắc Brillouin có thể coi như một sự điều chế sóng mang ánh sáng bởi sự dao động phân tử nhiệt, tần số của ánh sáng bị điều chế sẽ bị dịch lên hay dịch xuống so với tần số sóng mang vốn có. Tán sắc Raman giống như tán sắc Brillouin. Thực tế, cả hai tán sắc Brillouin và Raman cần công suất lớn, thông thường 100mW với Brillouin và 1W với Raman. Vì thế chúng không đáng kể khi công suất được truyền chỉ cỡ vài mW.
3 – Suy hao uốn cong
Tín hiệu trong sợi quang còn chịu suy hao bức xạ tại các điểm uốn cong bởi các mode vi phân được tạo ra. Trong thực tế, suy hao uốn cong không đáng kể trừ khi bán kính uốn cong sợi quá nhỏ, do vậy thường bỏ qua suy hao uốn cong này. Tuy nhiên khi tuyến truyền dẫn quang dài và có nhiều điểm uốn cong thì suy hao do uốn cong có thể đáng kể. Khi đó cần sử dụng các sợi có đường kính trường mode nhỏ hơn để giảm suy hao uốn cong.
4 – Suy hao ghép nối và mối hàn
Tín hiệu quang còn bị suy hao tại điểm kết nối giữa hai sợi bằng bộ ghép nối hay mối hàn. Suy hao này gây ra bởi nhiều nguyên nhân sau đây:
- Suy hao bởi các yếu tố bên ngoài:
+ Không đồng tâm giữa hai lõi sợi
+ Mặt cắt sợi bị nghiêng
+ Có khe hở giữa hai đầu sợi được nối với nhau
+ Bề mặt đầu sợi không phẳng
- Suy hao bởi các yếu tố nội tại:
+ Lõi sợi bị elip
+ Không tương thích về chiết xuất
+ Không đồng nhất về đường kính trường mode
Thông thường suy hao nối ghép khoảng 0.2dB và suy hao mối nối khoảng 0.05dB.
3.3.4 - Độ nhạy thu và quỹ công suất
Do suy hao sợi quang, công suất ánh sáng sẽ bị suy giảm khi lan truyền và suy hao sợi sẽ hạn chế cự ly liên lạc và tốc độ bít. Giới hạn suy hao đó có thể được thấy rõ thông qua khái niệm độ nhạy thu và quỹ công suất.
1 - Độ nhạy thu
Trong mỗi hệ thống viễn thông, một công suất thu tối thiểu cần thiết phải có để đạt được các đặc tính nhất định, công suất thu tối thiểu đó được gọi là độ nhạy thu. Nếu công suất tín hiệu thu được thấp hơn công suất tối thiểu cần thiết thì hệ thống sẽ không thoả mãn các chỉ tiêu kỹ thuật hay thậm chí có thể không làm việc được.
2 – BER của truyền dẫn số
BER =
ò
¥
SNR
e
-
dx = Q() » e
-
(3.9)
Trong truyền dẫn số, phẩm chất được đánh giá dựa trên thông số BER mà nó là phần trăm các bít lỗi thu được. Một nguyên nhân cơ bản gây ra các bít lỗi chính là tạp âm. Công suất tín hiệu càng lớn hơn công suất tạp âm thì BER càng nhỏ. Từ kết quả các nghiên cứu, BER đối với các tạp âm trắng phân bố Gauss (chính là tạp âm nhiệt) được tính như sau:
Với tỉ số tín hiệu trên tạp âm SNR >>1.
Nếu BER yêu cầu nhỏ hơn 10-9 thì SNR sẽ phải ít nhất là 36 lần tức là 16dB. Vì vậy, với một công suất tạp âm tổng cộng đã cho của hệ thống, độ nhạy thu sẽ phải gấp 36 lần công suất tạp âm.
3 – Quỹ công suất
Quỹ công suất được định nghĩa là hiệu số giữa mức công suất phát và công suất thu cần thiết và được tính theo công thức:
Bp = (3.10)
Hoặc:
BD[dB] = PTx[dBm] – PRxmin[dBm] (3.11)
Với: PTx[dBm]: là công suất phát
PRxmin[dBm]: là công suất thu tối thiểu cần thiết (độ nhạy thu)
Như vậy, suy hao tổng cộng trên đường truyền phải thấp hơn quỹ công suất. Trong sợi quang, suy hao được tính theo dB/km. Nếu một sợi quang có độ dài L[km] và có suy hao asợi[dB/km] thì suy hao tổng cộng của sợi là asợi.L[dB]. Vì vậy ta cần có:
asợi.L + aghép nối.N + Aloss £ Quỹ công suất (3.12)
Trong đó:
asợi[dB/km]: là suy hao sợi
aghép nối[dB/mối hàn]: là suy hao mỗi ghép nối
N: là tổng số điểm ghép nối trên tuyến truyền dẫn
Alos[dB]: là các suy hao khác
Quỹ công suất có thể được cải thiện bằng một số cách, ví dụ như: có thể tăng PTx bằng cách tăng công suất ra của laser hay giảm PRxmin bằng các bộ tách sóng quang dạng thác lũ (Avalanche Photodetector). Quỹ công suất còn có thể tăng lên bằng cách sử dụng các bộ khuếch đại quang mà chúng có thể rất quan trọng trong các hệ thống thông tin xuyên đại dương bởi ở các hệ thống này thì suy hao là yếu tố vô cùng quan trọng ảnh hưởng đến hệ thống.
3.3.5 - Các giới hạn bởi suy hao
Từ biểu thức về quỹ công suất (3.12) ta thấy cự ly truyền dẫn bị hạn chế bởi:
Lmax = {10lgPTx – 10lgPRxmin - Aloss} (3.13)
Trong đó:
asợi[dB/km]: là suy hao sợi
PTx[dBm]: là công suất phát
PRxmin[dBm]: là độ nhạy thu để đảm bảo chất lượng truyền dẫn nhất định.
Alos[dB]: là các suy hao khác
Nếu công suất ra PTx của bộ phát và suy hao sợi quang asợi là cho trước thì khoảng cách liên lạc có thể đạt được phụ thuộc cơ bản vào PRxmin.
Ví dụ: Nếu PTx = 0dBm, PRxmin = -45dBm, asợi = 0.2dB/km, N = 2 và các suy hao khác trên hệ thống Aloss = 5dB thì ta có:
Quỹ công suất = 45dB.
Từ đó ta tính được khoảng cách tối đa:
Lmax = (45 – 5 -2)/0.2 = 190[km]
3.3.6 - Truyền lan ánh sáng trong sợi quang
Ngoài vấn đề suy hao, tán sắc sợi (Dispersion) cũng là một yếu tố hạn chế khác đến việc truyền dẫn sóng ánh sáng. Tán sắc là một hiện tượng mà các photon (tức là các mode) có tần số khác nhau truyền lan với các vận tốc khác nhau. Do vậy, một xung ánh sáng sẽ trở nên rộng hơn và chồng lấn lên nhau khi nó truyền lan trên sợi quang. Trong phần này sẽ đi vào cơ sở vật lý của việc truyền lan ánh sáng trong sợi quang, sau đó sẽ đề cập đến các dạng tán sắc khác nhau trong sợi và các hạn chế do tán sắc. Việc truyền lan tín hiệu trong sợi quang có thể được mô tả bằng phương pháp quang hình hay bằng các hàm Maxwell có thể ...