Đồ Án Mạng FTTH (fiber-to-the-home) gigabit/s

Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, 2008
MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU iii
TÓM TẮT ĐỒ ÁN v
DANH SÁCH HÌNH VẼ, BẢNG 3
DANH SÁCH TỪ VIẾT TẮT. 5
MỞ ĐẦU 8
Chương I : MẠNG FTTH (Fiber–to–the–Home) 9
1.1.Giới thiệu chung. 9
1.1.1.Mạng FTTC và HFC 9
1.1.2.Giới thiệu về mạng FTTH 13
1.1.3.Ưu điểm của FTTH 15
1.2. Mạng FTTH 16
1.2.1. Bước sóng sử dụng trong mạng FTTH 16
1.2.2. Mạng quang tích cực AON và mạng quang thụ động PON 18
1.2.2.1. AON 18
1.2.2.2. Mạng PON 19
1.2.3.Các chuẩn trong mạng PON 23
1.2.3.1.B-PON 23
1.2.3.2. BPON và Gigabit PON 24
1.2.3.3.WDM-PON 26
1.2.3.4.CDMA-PON 28
1.2.4. Bộ tách/ghép quang và topo trong mạng PON 29
1.2.4.1.Bộ tách/ghép quang. 29
1.2.4.2.Topo hình cây. 31
1.2.4.3.Topo dạng bus. 33
1.2.4.4.Topo dạng vòng. 33
1.2.4.5.Topo hình cây kết hợp topo dạng vòng hoặc đường tải phụ. 34
1.2.5. PON MAC layer 36
1.2.5.1. Giao thức điều khiển đa điểm MPCP(Multi-Point Control Protocol) 36
1.2.5.2. PON với kiến trúc IEEE 802. 40
Chương II : KIẾN TRÚC BỘ THU-PHÁT TRONG MẠNG PON 44
2.1.Đặc điểm chung. 44
2.1.1.Yêu cầu đối với mạng PON 45
2.1.2.Lớp vật lý mạng PON 46
2.1.3.Định thời cho chế độ burst-mode trong mạng PON 48
2.2. Kiến trúc bộ thu-phát trong mạng. 53
2.2.1. Sơ đồ khối của ONU/OLT. 54
2.2.2. Thiết bị thu và phát tín hiệu quang. 56
2.2.2.1.Thiết bị phát quang. 56
2.2.2.1.1.LED (Light Emitting Diode) 57
2.2.2.1.2.Laser 58
2.2.2.2.Thiết bị thu quang. 62
2.2.2.3.Bộ ghép WDM . 66
2.2.2.4.Bộ khuếch đại truyền trở kháng TIA 67
2.2.3. Các module thu và phát quang. 68
2.2.4. Bộ thu-phát chế độ burst-mode. 71
2.2.4.1. So sánh giữa chế độ thông thường và chế độ burst-mode. 71
2.2.4.2. Bộ phát quang chế độ burst-mode. 72
2.2.4.2. Bộ thu quang chế độ burst-mode. 79
Chương III : MẠCH PHÁT VÀ LÀM SẮC XUNG CỰC NGẮN 86
3.1. Step-recovery-time diode (SRD) 86
3.1.1.Đặc tính lý tưởng của SRD 86
3.1.2.Đặc tính thực tế của SRD 87
3.1.3.Thời gian chuyển tiếp của SRD 89
3.2.Thiết kế mạch phát và làm sắc xung cực ngắn. 90
3.2.1.Nguyên lý thiết kế. 90
3.2.2.Thiết kế mạch phát và làm sắc xung cực ngắn. 93
3.2.3.Kết quả thực nghiệm 97
Chương IV : ỨNG DỤNG CỦA MẠCH PHÁT VÀ LÀM SẮC XUNG CỰC NGẮN 99
4.1.Ứng dụng của máy phát xung cực ngắn. 99
4.2.Một số ứng dụng phát triển của mạch phát xung cực ngắn. 99
4.2.1.Ứng dụng trong hệ thống UWB 99
4.2.2.Ứng dụng trong hệ thống radar định vị 100
KẾT LUẬN CHUNG 101
TÀI LIỆU THAM KHẢO 102
BẢNG ĐỐI CHIẾU THUẬT NGỮ ANH-VIỆT. 104
PHỤ LỤC 105

Tài liệu tham khảo
Bảng đối chiếu thuật ngữ anh-việt.
Phụ lục.
MỞ ĐẦU

Trong xu thế hội nhập toàn cầu, mạng Internet là công cụ hỗ trợ không thể thiếu của mỗi người trong hầu hết các lĩnh vực của đời sống. Cùng với sự phát triển của công nghệ nano, công nghệ bán dẫn và công nghệ quang-điện tử, mạng FTTH đang được triển khai trong thời gian hiện nay mà dẫn đầu là các nước có nền công nghiệp điện tử phát triển như Mỹ, Nhật Bản, Hàn Quốc,
Mạng FTTH là một kiến trúc mạng mới sử dụng sợi quang làm môi trường truyền dẫn nên mạng cung cấp cho người sử dụng băng thông rộng, tốc độ truyền dữ liệu cao với chất lượng dịch vụ khá tốt. Dựa trên công nghệ mạng quang thụ động cùng với kiến trúc transceiver mới, mạng FTTH có khả năng cung cấp cho số lượng thuê bao lớn hơn rất nhiều so với mạng Internet thông thường, dễ dàng mở rộng mạng và cho phép người sử dụng dùng đồng thời nhiều dịch vụ truyền thông tốc độ cao.
Nội dung đồ án gồm 4 chương :
Chương I : Tìm hiểu mạng FTTH, kiến trúc mạng và các chuẩn sử dụng trong mạng
Chương II : Tìm hiểu kiến trúc transceiver trong mạng FTTH, các linh kiện sử dụng trong transceiver và phân tích sơ đồ khối sử dụng.
Chương III : Thiết kế mạch phát và làm sắc xung cực ngắn sử dụng diode SRD có độ rộng xung điều chỉnh được, sườn xung khoảng vài chục tới vài trăm picosecond.
Chương IV : Trình bày hướng phát triển của đồ án và các ứng dụng của mạch phát và làm sắc xung nói trên.