Download miễn phí Đề tài Công nghệ truyền hình cáp
Kiến trúc mạng HFPC là mạng không sử dụng các phần tử tích cực trong phần mạng đồng trục, mà chỉ sử dụng các bộ chia để chia tín hiệu. Do đó bán kính bao phủ của mạng hẹp, thích hợp cho vùng dân cư tập trung như các khu tập thể nhà cao tầng, các khu chung cư. Còn ở các vùng dân cư phân bố rải rác, thưa thớt thì việc dùng kiến trúc mạng HFPC là không có hiệu quả vì nếu kéo dài mạng đồng trục thì tín hiệu sẽ bị suy yếu. Tuy vùng phủ sóng của mạng không lớn nhưng đổi lại chất lượng tín hiệu lại cao và nó chỉ sử dụng các bộ chia mà không dùng các bộ khuếch đại nên thuận lợi cho việc nâng cấp thành mạng hai chiều sau này. Đồng thời việc sửa chữa và bảo dưỡng mạng dễ dàng hơn. Độ tin cậy của mạng cao hơn.
Còn kiến trúc mạng HFC là mạng có sử dụng các phần tử tích cực trong phần mạng đồng trục nên có thể truyền tín hiệu đi xa được và bao phủ được một vùng rộng lớn. Do đó có thể giảm được chi phí cho thuê bao khi lắp đặt. Tuy nhiên, do có sử dụng các bộ khuếch đại nên kéo theo một loạt các vấn đề là: vì phần mạng đồng trục vươn dài nên phải sử dụng thêm các bộ cấp nguồn nằm rải rác trên mạng nên độ an toàn mạng không cao. Nếu một bộ cấp nguồn bị hỏng thì kéo theo các thiết bị do bộ cấp nguồn đó cung cấp sẽ không có nguồn và ngưng hoạt động và vùng thuê bao đó sẽ bị mất tín hiệu, việc bảo dưỡng mạng gặp nhiều khó khăn. Sử dụng nhiều bộ khuếch đại dẫn đến suy hao tích luỹ trên các bộ khuếch đại lớn nên chất lượng tín hiệu không cao.
http://s1.liketly.com/flash/edoc/jh2i1fkjb33wa7b577g9lou48iyvfkz6-swf-2013-03-20-de_tai_cong_nghe_truyen_hinh_cap.PIY7n0WAXL.swf /tai-lieu/de-tai-ung-dung-tren-liketly-4529/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:
ng
- Suy hao bëi c¸c yÕu tè néi t¹i:
+ Lâi sîi bÞ elip
+ Kh«ng t¬ng thÝch vÒ chiÕt xuÊt
+ Kh«ng ®ång nhÊt vÒ ®êng kÝnh trêng mode
Th«ng thêng suy hao nèi ghÐp kho¶ng 0.2dB vµ suy hao mèi nèi kho¶ng 0.05dB.
3.3.4 - §é nh¹y thu vµ quü c«ng suÊt
Do suy hao sîi quang, c«ng suÊt ¸nh s¸ng sÏ bÞ suy gi¶m khi lan truyÒn vµ suy hao sîi sÏ h¹n chÕ cù ly liªn l¹c vµ tèc ®é bÝt. Giíi h¹n suy hao ®ã cã thÓ ®îc thÊy râ th«ng qua kh¸i niÖm ®é nh¹y thu vµ quü c«ng suÊt.
1 - §é nh¹y thu
Trong mçi hÖ thèng viÔn th«ng, mét c«ng suÊt thu tèi thiÓu cÇn thiÕt ph¶i cã ®Ó ®¹t ®îc c¸c ®Æc tÝnh nhÊt ®Þnh, c«ng suÊt thu tèi thiÓu ®ã ®îc gäi lµ ®é nh¹y thu. NÕu c«ng suÊt tÝn hiÖu thu ®îc thÊp h¬n c«ng suÊt tèi thiÓu cÇn thiÕt th× hÖ thèng sÏ kh«ng tho¶ m·n c¸c chØ tiªu kü thuËt hoÆc thËm chÝ cã thÓ kh«ng lµm viÖc ®îc.
2 – BER cña truyÒn dÉn sè
BER =
ò
¥
SNR
e
-
dx = Q() » e
-
(3.9)
Trong truyÒn dÉn sè, phÈm chÊt ®îc ®¸nh gi¸ dùa trªn th«ng sè BER mµ nã lµ phÇn tr¨m c¸c bÝt lçi thu ®îc. Mét nguyªn nh©n c¬ b¶n g©y ra c¸c bÝt lçi chÝnh lµ t¹p ©m. C«ng suÊt tÝn hiÖu cµng lín h¬n c«ng suÊt t¹p ©m th× BER cµng nhá. Tõ kÕt qu¶ c¸c nghiªn cøu, BER ®èi víi c¸c t¹p ©m tr¾ng ph©n bè Gauss (chÝnh lµ t¹p ©m nhiÖt) ®îc tÝnh nh sau:
Víi tØ sè tÝn hiÖu trªn t¹p ©m SNR >>1.
NÕu BER yªu cÇu nhá h¬n 10-9 th× SNR sÏ ph¶i Ýt nhÊt lµ 36 lÇn tøc lµ 16dB. V× vËy, víi mét c«ng suÊt t¹p ©m tæng céng ®· cho cña hÖ thèng, ®é nh¹y thu sÏ ph¶i gÊp 36 lÇn c«ng suÊt t¹p ©m.
3 – Quü c«ng suÊt
Quü c«ng suÊt ®îc ®Þnh nghÜa lµ hiÖu sè gi÷a møc c«ng suÊt ph¸t vµ c«ng suÊt thu cÇn thiÕt vµ ®îc tÝnh theo c«ng thøc:
Bp = (3.10)
HoÆc:
BD[dB] = PTx[dBm] – PRxmin[dBm] (3.11)
Víi: PTx[dBm]: lµ c«ng suÊt ph¸t
PRxmin[dBm]: lµ c«ng suÊt thu tèi thiÓu cÇn thiÕt (®é nh¹y thu)
Nh vËy, suy hao tæng céng trªn ®êng truyÒn ph¶i thÊp h¬n quü c«ng suÊt. Trong sîi quang, suy hao ®îc tÝnh theo dB/km. NÕu mét sîi quang cã ®é dµi L[km] vµ cã suy hao asîi[dB/km] th× suy hao tæng céng cña sîi lµ asîi.L[dB]. V× vËy ta cÇn cã:
asîi.L + aghÐp nèi.N + Aloss £ Quü c«ng suÊt (3.12)
Trong ®ã:
asîi[dB/km]: lµ suy hao sîi
aghÐp nèi[dB/mèi hµn]: lµ suy hao mçi ghÐp nèi
N: lµ tæng sè ®iÓm ghÐp nèi trªn tuyÕn truyÒn dÉn
Alos[dB]: lµ c¸c suy hao kh¸c
Quü c«ng suÊt cã thÓ ®îc c¶i thiÖn b»ng mét sè c¸ch, vÝ dô nh: cã thÓ t¨ng PTx b»ng c¸ch t¨ng c«ng suÊt ra cña laser hoÆc gi¶m PRxmin b»ng c¸c bé t¸ch sãng quang d¹ng th¸c lò (Avalanche Photodetector). Quü c«ng suÊt cßn cã thÓ t¨ng lªn b»ng c¸ch sö dông c¸c bé khuÕch ®¹i quang mµ chóng cã thÓ rÊt quan träng trong c¸c hÖ thèng th«ng tin xuyªn ®¹i d¬ng bëi ë c¸c hÖ thèng nµy th× suy hao lµ yÕu tè v« cïng quan träng ¶nh hëng ®Õn hÖ thèng.
3.3.5 - C¸c giíi h¹n bëi suy hao
Tõ biÓu thøc vÒ quü c«ng suÊt (3.12) ta thÊy cù ly truyÒn dÉn bÞ h¹n chÕ bëi:
Lmax = {10lgPTx – 10lgPRxmin - Aloss} (3.13)
Trong ®ã:
asîi[dB/km]: lµ suy hao sîi
PTx[dBm]: lµ c«ng suÊt ph¸t
PRxmin[dBm]: lµ ®é nh¹y thu ®Ó ®¶m b¶o chÊt lîng truyÒn dÉn nhÊt ®Þnh.
Alos[dB]: lµ c¸c suy hao kh¸c
NÕu c«ng suÊt ra PTx cña bé ph¸t vµ suy hao sîi quang asîi lµ cho tríc th× kho¶ng c¸ch liªn l¹c cã thÓ ®¹t ®îc phô thuéc c¬ b¶n vµo PRxmin.
VÝ dô: NÕu PTx = 0dBm, PRxmin = -45dBm, asîi = 0.2dB/km, N = 2 vµ c¸c suy hao kh¸c trªn hÖ thèng Aloss = 5dB th× ta cã:
Quü c«ng suÊt = 45dB.
Tõ ®ã ta tÝnh ®îc kho¶ng c¸ch tèi ®a:
Lmax = (45 – 5 -2)/0.2 = 190[km]
3.3.6 - TruyÒn lan ¸nh s¸ng trong sîi quang
Ngoµi vÊn ®Ò suy hao, t¸n s¾c sîi (Dispersion) còng lµ mét yÕu tè h¹n chÕ kh¸c ®Õn viÖc truyÒn dÉn sãng ¸nh s¸ng. T¸n s¾c lµ mét hiÖn tîng mµ c¸c photon (tøc lµ c¸c mode) cã tÇn sè kh¸c nhau truyÒn lan víi c¸c vËn tèc kh¸c nhau. Do vËy, mét xung ¸nh s¸ng sÏ trë nªn réng h¬n vµ chång lÊn lªn nhau khi nã truyÒn lan trªn sîi quang. Trong phÇn nµy sÏ ®i vµo c¬ së vËt lý cña viÖc truyÒn lan ¸nh s¸ng trong sîi quang, sau ®ã sÏ ®Ò cËp ®Õn c¸c d¹ng t¸n s¾c kh¸c nhau trong sîi vµ c¸c h¹n chÕ do t¸n s¾c. ViÖc truyÒn lan tÝn hiÖu trong sîi quang cã thÓ ®îc m« t¶ b»ng ph¬ng ph¸p quang h×nh hoÆc b»ng c¸c hµm Maxwell cã thÓ thÓ hiÖn mét c¸ch chÝnh x¸c, tuy nhiªn rÊt phøc t¹p. §Ó ®¬n gi¶n trong ®å ¸n nµy chñ yÕu xem xÐt b¶n chÊt vËt lý cña viÖc truyÒn sãng víi mét møc ®é to¸n häc ®¬n gi¶n nhÊt.
3.3.6.1 TruyÒn lan tÝn hiÖu trong sîi quang
§Ó truyÒn ®îc trong sîi quangth× tia s¸ng ph¶i tu©n theo ®Þnh luËt ph¶n x¹ toµn phÇn cña Snell. Trong sîi quang cã hai lo¹i tia cã thÓ truyÒn ®i trong ®ã lµ tia kinh tuyÕn (H×nh 3.11) vµ tia nghiªng (H×nh 3.12). Tia kinh tuyÕn lµ tia truyÒn däc theo sîi quang theo ®êng zic z¾c vµ c¸c tia nµy c¾t ngang trôc cña lâi sîi sau mçi lÇn ph¶n x¹, cßn tia nghiªng lµ tia truyÒn däc theo sîi quang theo ®êng xo¾n èc vµ ®êng ®i cña c¸c tia nµy thêng dµi h¬n c¸c ®¬ng kinh tuyÕn do ®ã suy hao m¹nh h¬n. V× vËy, viÖc ®i vµo ph©n tÝch lo¹i tia nghiªng nµy lµ kh«ng cÇn thiÕt v× nã kh«ng ph¶n ¸nh vÒ c¸c tia lan truyÒn trong sîi. Nªn chØ xem xÐt c¸c tia kinh tuyÕn míi cã ý nghÜa trong môc ®Ých nµy. Tuy nhiªn, c¸c tia nghiªng còng gãp phÇn vµo viÖc kÕt luËn qu¸ tr×nh tiÕp nhËn c¸c tia s¸ng vµ suy hao tÝn hiÖu cña sîi quang.
C¸c tia kinh tuyÕn ®îc thÓ hiÖn trong h×nh 3.11 lµ xÐt cho lo¹i sîi cã chØ sè chiÕt xuÊt ph©n bËc. Víi gãc vµo cña tia s¸ng hîp víi lâi trôc mét gãc q0. Theo ®Þnh luËt Snell th× gãcfmin t¹o ra sù ph¶n x¹ toµn phÇn sÏ ®îc x¸c ®Þnh nh sau:
sinfmin = (3.14)
Trong ®ã:
fmin lµ gãc tíi h¹n
n1 lµ chiÕt xuÊt lâi
n2 lµ chiÕt xuÊt vá
Nh vËy, mäi tia s¸ng khi tiÕp xóc vµo ranh giíi lâi-vá víi gãc f < fmin sÏ bÞ khóc x¹ ra ngoµi vá vµ sÏ bÞ suy hao ë líp vá. §iÒu kiÖn cña ph¬ng tr×nh 3.14 sÏ bÞ rµng buéc víi gãc vµo lín nhÊt q0max theo ph¬ng tr×nh:
n0sinq0max = n1sinqc = (3.15)
Trong ®ã qc lµ gãc khóc x¹ tíi h¹n. Do vËy, c¸c tia cã gãc vµo q0 fmin cã c¸c vËn tèc theo trôc z lµ kh¸c nhau. Cô thÓ, vËn tèc theo trôc z ®îc tÝnh bëi:
vz = sinf (3.16)
VËn tèc nµy phô thuéc vµo q1 do vËy g©y ra trÔ truyÒn lan kh¸c nhau, ®ã chÝnh lµ t¸n s¾c. Thø hai, lµ c¸c tia cã q1 cµng lín th× vËn tèc theo trôc z cµng lín vµ do ®ã cã vËn tèc gãc cµng nhá. Nh trªn h×nh thÓ hiÖn th× ta thÊy r»ng vËn tèc gãc cµng lín th× sù thÈm thÊu cña n¨ng lîng ¸nh s¸ng vµo líp vá cµng lín. C¸c tia cã vËn tèc gãc lín t¬ng øng víi c¸c mode truyÒn lan bËc cao. Khi vËn tèc gãc qu¸ lín, tøc lµ f < fmin th× tia s¸ng sÏ truyÒn lan vµo líp vá vµ kh«ng ph¶n x¹ trë l¹i lâi ®îc.
Ph¬ng tr×nh (3.15) còng x¸c ®Þnh khÈu ®é sè NA (Numerical Aperture) vµ ®îc ®Þnh nghÜa nh sau:
NA = n1sinq0max = = n1 (3.17)
H×nh 3.11 Tia kinh tuyÕn trong sîi chiÕt xuÊt ph©n bËc
Tia khóc x¹
Tia ph¶n x¹
Lâi
Vá
Vá
n2
n1
n2
Trôc
f
q
q0
n0
Víi D = lµ ®é chªnh lÖch chiÕt xuÊt t¬ng ®èi gi÷a lâi vµ vá. KhÈu ®é sè NA lµ mét th«ng sè rÊt quan träng ®èi víi sîi quang v× nã thÓ hiÖn sù tiÕp nhËn ¸nh s¸ng vµ kh¶ n¨ng tËp trung c¸c tia s¸ng cña sîi, còng v× thÕ mµ cho phÐp chóng ta tÝnh to¸n ®îc hiÖu qu¶ cña qu¸ tr×nh ghÐp nguån ph¸t vµo sîi dÉn quang. Gi¸ trÞ cña khÈu ®é sè NA lu«n nhá h¬n mét ®¬n vÞ vµ n»m trong kho¶ng tõ 0.14 ¸ 0.5. §èi víi c¸c øng dông trong viÔn th«ng th× NA n»m trong kho¶ng 0.1 ¸ 0.2 t¬ng øng víi c¸c gãc vµo tõ 5.70 ¸ 11.50. Do ®ã c¸c connector quang thêng cã gãc nghiªng tiÕp xóc lµ 80. ý nghÜa cña khÈu ®é sè NA ®îc thÓ hiÖn trong h×nh 3.11.
H×nh 3.12 Tia nghiªng trong sîi chiÕt xuÊt ph©n bËc
n1
n2
Trôc
3.3.6.2 C¸c mode truyÒn lan
Ph¬ng ph¸p quang h×nh trªn chØ cho thÊy mét c¸ch gÇn ®óng sù truyÒn lan ¸nh s¸ng trong thùc tÕ. §Ó nghiªn cøu chÝnh x¸c h¬n chóng ta ph¶i dïng c¸c hµm Ma...
