dr inż. Krzysztof Hodyr Technika Światłowodowa Część 4 System SDH złączki spawanie klejenie Ferrula najistotniejszy element złączki, zapewnia dokładne centrowanie osiowe włókna optycznego, ferrule wykonuje się z ceramiki, metali lub ich spieków Budowa cylindrycznej złączki światłowodowej Techniki łączenia - złączki Techniki łączenia - ST Złączki typu ST 1

Techniki łączenia - SMA Techniki łączenia - SC Złączki typu SMA Złączki typu SC Techniki łączenia - FDDI Techniki łączenia - FC Złączki typu FDDI Złączki typu FC Techniki łączenia - LC Techniki łączenia E2000 Złączki typu LC Złączki typu E2000 2

Techniki łączenia - ESCON Techniki łączenia - zalecenia W nowo budowanych przełącznicach stosować złączki standardu SC lub E-2000. Dla systemów transmisyjnych o przepływności powyżej 600 Mb/s zaleca się stosowanie złączek kątowych (typu APC). Złączki typu ESCON Techniki łączenia - pokaz Proces wykonania złączki światłowodowej w technologii LightCrimp film instruktażowy Sumitomo Electric Industries Ltd. złączki spawanie klejenie Techniki łączenia - spawanie Etapy spawania: 1. pozycjonowanie - dokładne centrowanie osi włókien 2. wykonanie prespawu - nadtopienie i oczyszczenie końców włókien za pomocą pierwszego impulsu łuku elektrycznego 3. spawanie właściwe - drugi, główny impuls spawający, zamykający szczelinę między włóknami, dociskając płynne czoła włókien na głębokość do ~10 µm, faza ta cechuje się większą mocą łuku 4. odprężanie - trzeci impuls łuku elektrycznego mający na celu chwilowe uplastycznienie spawu w celu usunięcia naprężeń Techniki łączenia spawanie PAS Metody pozycjonowania włókien w spawarce: 1. PAS (Profile Alignment System) - obserwacja położenia włókien za pomocą jednej lub dwóch kamer CCD w dwóch prostopadłych płaszczyznach przecinających się wzdłuż osi światłowodu. Korygowanie wzajemnego położenia łączonych włókien realizowane jest automatycznie dzięki cyfrowej analizie obrazu. Spawarki tego typu są jednymi z najbardziej popularnych na rynku. 3

Techniki łączenia spawanie PM Metody pozycjonowania włókien w spawarce (c.d.): 2. PM (Power Monitoring) - optymalne ustawienie włókien przez bezpośredni pomiar mocy optycznej przenoszonej przez obszar spoiny. Wymaga dwóch osób - jedna manipuluje spawarką, a druga dokonuje odczytu miernika mocy optycznej na końcu łącza. Zapewnia najlepsze efekty ale jest bardzo powolna. Techniki łączenia spawanie LID Metody pozycjonowania włókien w spawarce (c.d.): 3. LID (Local Injection and Detection) - podobna do metody PM, ale wprowadzenie i wyprowadzenie światła z łączonych włókien odbywa się bez ich przecinania, przez wykonanie zagięcia włókien. Spawarki LID zapewniają dużą szybkość działania, ale są bardzo drogie. Techniki łączenia spawanie PV-GA Metody pozycjonowania włókien w spawarce (c.d.): 4. PV-GA (Passive V-Groove Alignment) - metoda pasywna, polegającą na pozycjonowaniu łączonych światłowodów przez umieszczenie ich w drobnych rowkach wyżłobionych w kształcie litery "V". Jakość spoiny zależy od czystości powierzchni rowków. Metoda szybka i najtańsza, ale charakteryzuje się najgorszymi parametrami spoin. złączki spawanie klejenie Klejenie: Techniki łączenia - klejenie - klejenie żywicą epoksydową z termiczną obróbką w małym piecyku grzejnym - klejenie za pomocą systemu tzw. kleju Hot-Melt Techniki łączenia - klejenie Klejenie żywicą epoksydową Sklejanie oczyszczonych i wypolerowanych powierzchni czołowych włókien za pomocą dwuskładnikowego kleju o specjalnie dobranych własnościach optycznych. Klejone końce włókna wprowadzane są do osłonki i całość umieszczana jest w piecu na ściśle określony okres czasu (do 20 minut). Płaszcz światłowodu stapia się z osłoną tworząc trwałe mechanicznie połączenie. 4

Techniki łączenia - klejenie System kleju Hot-Melt Opracowany przez firmę 3M Corporation. Osłona przyszłego połączenia jest wypełniana klejem i umieszczana w piecu, tak by nastąpiło nadtopienie jej wewnętrznych powierzchni. Do osłony wprowadza się przygotowane odcinki włókna i pozostawia całość do ostygnięcia. Techniki łączenia - parametry Parametry określające jakość połączenia: - tłumienie połączenia - straty odbiciowe (ORL optical return loss) Techniki łączenia - BHP Pamiętajmy o BHP - podczerwień A (780 nm - 1400 nm) zaćma, oparzenia siatkówki i skóry - podczerwień B (1400 nm - 3000 nm) zaćma, oparzenia rogówki i skóry, przymglenie rogówki i soczewki SDH SDH Synchronous Digital Hierarchy synchroniczna hierarchia cyfrowa powstawała od roku 1986 prace nad przystosowaniem amerykańskiego standardu SONET (Synchronous Optical Network) 1988 - CCITT (Consultative Commitee for International Telephony and Telegraphy) - Komitet Konsultacyjny ds. Międzynarodowej Telefonii i Telegrafii zatwierdza pierwszy europejski standard SDH (G.707, G.708 oraz G.709) - fotoniczną (photonic layer) - sekcji (section layer) - linii (line layer) - ścieżki (path layer) 5

Zadanie warstwy fotonicznej: zapewnienie elektrycznego i optycznego interfejsu dla transportu danych poprzez włókno optyczne przetwarzanie sygnałów elektrycznych STS (Synchronous Transport Signal) na fale optyczne o odpowiedniej długości, poziomie mocy optycznej oraz kształcie impulsów urządzenia optoelektroniczne systemu SDH zwane OC-n (Optical Carrier-n), gdzie n określa szybkość transmisji Zadanie warstwy sekcji: umożliwia w światłowodzie transport ramek STS-n, gdzie n określa szybkość transmisji podstawowe funkcje ramkowanie, scrambling (przeplot bitów), monitorowanie błędów transmisji oraz funkcje zarządzające sekcja stanowi odcinek łącza pomiędzy dwoma sąsiednimi urządzeniami, w których przeprowadza się regenerację lub zwielokrotnienie Zadanie warstwy linii: transport sygnału pomiędzy dwoma urządzeniami typu LTE (Line Terminating Equipment) tj. multiplekserami ADM (Add-drop Multiplexer) lub routerami główne funkcje synchronizacja ramek, multipleksacja oraz protekcja, czyli wykorzystywanie wolnych łączy w przypadku awarii Zadanie warstwy ścieżki: transport ładunku danych umieszczonych w ramkach STM-n (Synchronous Transport Module) pomiędzy końcowymi elementami systemu zwanymi PTE (Path Terminating Equipment) funkcje konwersja (mapowanie) sygnałów PDH, ATM czy ISDN do standardu SDH i odwrotnie oraz zarządzanie strumieniami danych. SDH - kontenery SDH struktura ramki STM-1 Kontenery C-n odpowiadają istniejącym przepływnościom systemów PDH. W Polsce przyjęto: - C-12 2048 kb/s - C-3 34368 kb/s - C-4 139264 kb/s Kontener wirtualny VC-n (Virtual Container) tworzy się z kontenera C-n i nagłówka ścieżki POH (Path OverHead). POH zapewnia przenoszenie informacji sterującej i kontrolę na całej długości ścieżki. RSOH (Regenerator Section OverHead) - nagłówek sekcji regeneracyjnej MSOH (Multiplexer Section OverHead) - nagłówek sekcji multipleksacyjnej POH (Path OverHead) - nagłówek ścieżki VC-4 (Virtual Container) - kontener wirtualny zawierający payload, czyli ładunek danych AU pointer - wskaźnik jednostki administracyjnej AU 6

SDH struktura ramki STM-1 Ramka STM-1 to matryca o 9 wierszach i 270 kolumnach z umieszczonymi w jej komórkach pojedynczymi bajtami informacji. Cała ramka STM-1 zawiera więc 9 270=2430 bajtów (19440 bitów). Czas trwania ramek STM-n jest stały i wynosi 125 µs, bez względu na poziom zwielokrotnienia. Przepływność binarna ramki STM-1 jest równa: 19440 bitów/125 µs, czyli 155,52 Mb/s. SDH zadanie SOH Nagłówek sekcji SOH (Section OverHead) zawiera 9 kolumn z 270 (zaznaczone na rysunku kolorem zielonym). Zadanie nagłówka doprowadzenie określonej zawartości modułu transportowego (kontenera) do wyznaczonego celu będącego końcem ścieżki kanału transmisyjnego dla tego kontenera. SDH zwielokrotnienie ramek SDH zwielokrotnienie SDH topologia pierścieniowa SDH topologie Maksymalna długość łącza pierścieniowego mogącego zawierać do 16 węzłów ADM, ograniczona jest do 1200 km. Topologię przylegających do siebie pierścieni posiada system telekomunikacyjny SDH w Polsce. a point-to-point b point-to-multipoint c hub 7

8