Cấu hình mạng Bus đã được xây dựng trên cáp đồng, nó có ưu điểm là tạo ra môi trường truyền dẫn hoàn toàn thụ động và dễ dàng tạo được các nhánh trên đường cáp chính.
Nhưng khi phát triển cấu trúc Bus trên cáp quang thì lại khó thực hiện: do việc truyền 2 hướng trên các nhánh khó thực hiện, các tín hiệu vào và ra ở đường truyền dẫn chính không thuận lợi như ở cáp đồng.
Hình 10.1 cấu trúc Bus sợi quang
Trong cấu trúc Bus chỉ có một đường truyền dẫn từ tổng đài nội hạt tới các thiết bị đầu xa RT hoặc RU (Remote Terminal hoặc Remote Unit). Như vậy cấu trúc hình Bus sẽ sử dụng chung thiết bị mạng, nó không có tính bảo mật thông tin, cấu hình này phù hợp với việc phân bố các dịch vụ vì các thuê bao có thể nhận
Thiết bị đầu xa
Thiết bị đầu xa
Thiết bị đầu xa
Thiết bị đầu xa
Cáp sợi quang Tổng đài
trước khi tiến hành xử lý tín hiệu (như ghép thêm luồng số vào nguồn tín hiệu …).
Các bộ coupler thụ động không có khả năng biến đổi quang điện.
10.1.1-Coupler bus sợi quang tích cực.
Coupler tích cực chữ T được mô tả như hình 11.2
Hình 10.2-Coupler tích cực chữ T
Ở đây bộ thu quang sẽ nhận tín hiệu quang thừ bus và biến đổi thành tín hiệu điện, tín hiệu điện này được đưa tới bộ xử lý, bộ xử lý sẽ trích tín hiệu ,sao chép và đưa tới thiết bị đầu cuối và duy trì tín hiệu cho bộ phát quang. Bộ phát quang biến đổi tín hiệu điện thành quang rồi phát vào đường truyền bus, bộ xử lý cũng có thể ghép thêm thông tin lấy từ thiết bị đầu cuối vào đường truyền.
Ưu điểm của bus loại này là mọi thiết bị đều có thể đóng vai trò là một trạm lặp, do đó có thể gắn nhiều thiết bị đầu cuối, nhưng có một nhược điểm là nếu một trạm nào đó hỏng thì toàn bộ lưu lượng bị chặn lại.
Do đó người ta đưa ra cấu trúc bus đa sợi hoặc cấu hình đường vòng để khắc phục nhược điểm trên.
Bộ thu
quang Xử lý tín
hiệu
Bộ phát quang
Thiết bị đầu cuối
Sợi quang Sợi quang
Hình 10.3-Coupler chữ T có sợi quang đi vòng
Nếu như có trạm nào bị hỏng, sợi quang vòng sẽ duy trì tín hiệu quang thừ thiết bị phát tới trạm tiếp theo. Để tránh giao thoa với tín hiệu đang phát, tín hiệu quang đi vòng phải được giảm đủ mức ( ít nhất là 7dB so với tín hiệu tại nút đó để đạt tỉ lệ lỗi bit BER =10-9.
10.1.2-Coupler sợi quang thụ động.
Trong cấu hình này các bộ ghép thụ động được sử dụng ở từng thiết bị đầu cuối để lấy ra tín hiệu quang từ đường trung kế.
Tín hiệu ra ghép xen tín
hiệu
A B
Trích lấy tín hiệu Vùng các sợi
nóng chảy ghép vào nhau-DC Bộ thu
quang Xử lý tín hiệu
Bộ phát quang
Thiết bị đầu cuối Sợi quang đi vòng Coupler sợi
sợi Coupler sợi sợi
Sợi quang vào
Sợi quang ra
Tín hiệu vào
Hình 10.4 là một dạng ghép thụ động hình chữ T. Bộ ghép có 4 cửa: 2 cửa để nối thiết bị vào bus, một cửa để thu tín hiệu từ nhánh đi ra và một cửa xen tín hiệu vào đường bus.
10.2-Cấu trúc hình sao
Trong cấu trúc mạng hình sao, tất cả các nút mạng đều được nối về một điểm chính gọi là nút trung tâm. Nút trung tâm có thể là trạm có các thiết bị tích cực hoặc thụ động. Cấu trúc mạng hình sao có thể là cấu hình sao đơn hoặc cấu hình sao kép.
a) cấu trúc sao đơn b) cấu trúc sao kép Hình 10.5- Cấu trúc hình sao
Trong cấu trúc sao đơn tín hiệu từ trung tâm truyền thẳng tới thuê bao, cho phép truyền kênh dung lượng lớn, thiết bị mạng tách rời nhau thuận lợi cho bảo trì và phát triển, tuy nhiên cấu hình này lại sử dụng nhiều cáp, không sử dụng hiệu quả băng tần.
Đối với cấu hình sao kép, ngoài nút trung tâm là các tổng đài còn có các thiết bị phân bố đầu xa RDU. Từ nút trung tâm tới thiết bị đầu xa có cấu trúc hình sao, từ thiết bị đầu xa tới thuê bao cũng có cấu trúc đầu xa. Cấu trúc này sử dụng hiệu quả cáp, nhưng có thêm thiết bị đầu xa nên chi phí lắp đặt và bảo trì thêm phức tạp.
Tại nút trung tâm các thiết bị tích cực được sử dụng khi nút thực hiện chức năng điều khiển mạng, định luồng tín hiệu trong mạng, các tuyến điểm – điểm sẽ nối các nút trung tâm tới các nút ngoài để thực hiện chức năng điều khiển mạng lưới.
Nếu tại nút trung tâm dử dụng thiết bị thụ động ta phải sử dụng bộ chia quang đặt ở gốc hình sao để phân chia các tín hiệu chung thành các tín hiệu nhánh
TỔNG ĐÀI
Thuê bao
TỔNG ĐÀI
RDU RDU
Thuê bao
Thiết bị đầu xa
cho tất cả các trạm. Nếu có N nhánh thì suy hao công suất nhánh dẽ thêm là 1/N, ngoài ra còn tính đến suy hao ghép và qua bộ chia quang.
Các bộ ghép sử dụng trong cấu trúc hình sao có thể là bộ ghép hình sao truyền dẫn hoặc bộ ghép hình sao phản xạ, các bộ ghép này là các phần tử trộn thụ động, nghĩa là công suất quang từ các cửa vào được trộn với nhau rồi chia ngang bằng cho các cửa ra.
Hình 10.6- Bộ ghép sao truyền dẫn
Bộ ghép hình sao truyền dẫn
Trạm 1
Trạm N
Các cửa vào Các cửa ra
Bộ ghép hình sao phản xạ
T1
T2
Tn
Rn
R2
Các ngõ vàoCác ngõ ra Gương phản xạ
10.3-Cấu trúc Ring
Trong cấu trúc Ring các nút mạng liền nhau được nối với nhau bằng tuyến điểm-điểm và cứ như vậy tất cả các nút được nối với nhau tạo thành vòng Ring khép kín.
Hình 10.8- Cấu trúc Ring
Thông tin dưới dạng các gói dữ liệu được gửi đi từ nút này sang nút nọ theo vòng ring, các thiết bị tại từng nút mạng là các thiết bị tích cực có khả năng nhận ra các địa chỉ của riêng nó trong gói dữ liệu để tiếp nhận các bản tin.
Các giao diện còn là một trạm lặp tích cực để tái phát tín hiệu đã được gán địa chỉ tới những nút khác. Khi giao diện trong mode nghe nhận ra trường địa chỉ đặc trưng như là nơi gởi thông tin tới, thì mỗi một bit đến trong gói được sao chép và gửi tới trạm có liên quan, và cũng được phát lại vào trạm tiếp theo. Trong ring các gói dữ liệu lan truyền mãi mãi nếu không được các trạm nào trích lấy ra, việc trích lấy tín hiệu trong ring có thể thực hiện ở trạm kết cuối hoặc tại nơi gửi tín hiệu đi.
Trong mode phát giao diện sẽ phá vỡ sự kết nối mạch giữa đầu vào và đầu ra, và nó đưa vào ring dữ liệu riêng của nó.
Trạm
Ring 1 hướng
giao diện ring
Khi thực hiện xây dựng mạng theo cấu hình ring cần xem xét kĩ mọi chi tiết liên quan. Trước hết phải đưa toàn bộ các nút vào ring. Khi thêm nút mới, thì đường truyền dẫn phải được đặt giữa nút này và 2 nút kề bên, như vậy khó có thể lắp đặt trước các đường cáp dự đoán, bất kì 1 đường cáp nào đứt, trạm nào hỏng hay lắp trạm mới sẽ làm gián đoạn thông tin trên mạng. Người ta sử dụng kĩ thuật đi vòng và nối mạch “loopbach” để khắc phục nhược điểm trên.
a)Mode thu b)mode phát
c)trang thái đi vòng
Hình 10.9-mode thu, mode nghe và trang thái đi vòng
Một mạng ring có thể được tạo nên từ 1 sợi quang gọi là ring đơn, các trạm A, B, C và D được liên kết với nhau về mặt tín hiệu như hình 11.9a. Lưu lượng từ
Tới trạm Từ trạm Trễ thời gian
Tới trạm Từ trạm
Tới trạm Từ trạm
a) b) Hình 10.10-cấu trúc ring cho SDH
Trong mạng ring 1 hướng tín hiệu truyền trên sợi theo một hướng duy nhất, trong mạng điện thoại việc truyền tín hiệu là 2 hướng, như vậy cấu hình này truyền tín hiệu giũa 2 điểm A và B là trực tiếp, phần truyền dẫn còn lại sẽ cho B đến A.
Trong mạng ring 2 hướng, cả 2 sợi đều được sử dụng để truyền tín hiệu trong điều kiện làm việc bình thường, như vậy giữa A và B sẽ là các đường truyền trực tiếp đoạn AB. Khi đứt cáp hoàn toàn thì tín hiệu sẽ đi vòng trong phần ring còn lại.
A B
D C
A B
D C