Khảo sát mạng ngọai vi trạm bàu cát và mô phỏng hệ thống báo lỗi cáp

Trang 1

BO GIAO DUC VA DAO TAO

TRUONG DAI HOC KY THUAT CONG NGHE TP.HCM KHOA DIEN - DIEN TU

NGANH DIEN TU-VIEN THONG

LUAN VAN TOT NGHIEP

Đề tài:

KHẢO SÁT MANG NGOẠI VI TRAM BAU CAT VA MO PHONG HE THONG BAO LOI CAP

GVHD: NGUYEN HỮU PHÚC

SVTH : PHAM NGUYEN LOC

MSSV : 02DHDT104

LỚP :02DT2

Tau Jeno BHO “Ki > MS i

Trang 2

BO GIAO DUC & DAO TAO CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

TRƯƠNG ĐẠI HỌC DU KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ Độc Lập ~ Tư Ðo - Hạnh Phúc KHOA ĐIỆN-ĐIỆNTỬ 7 7 7 ốm SÓkcssssss=

NHIEM VU LUAN AN TOT NGHIEP

Chú ý : SV phải đóng bản nhiệm vụ này vào trang thứ nhất của luận án

Ho va ten SV: Pha ^ NMguƒn Lồc mssv- ©) DHDTAOG

Ngành : "_ ty Vib Hing si LỚP sọ OLDA BT 2

'

1 Đầu đề luận án tốt nghiệp :

Kha | eat Man NM ye \ tun Drie, CON oo ov ¬ tunsettinirtvavasyeasauniee ME thiểu Rẹ ty hạ Tet cee

2, Nhiệm vụ (Yêu cầu về nội dung và số Hệu ban đầu) :

— Cher $cạ Mang Np VẠ ham " uỵ Ca ¬

ee ae ba Ut Cap

Ngày giao nhiệm vụ luận án :0.2/40/2006 Ngày hoàn thành nhiệm vụ :IÐ/o4/ 200

Họ tên người hướng dẫn : Phần hướng dẫn New sh

wR

4 z

Di 0 cà Nhà g hang HH HH ghen 1 veseseecesvsteegssvesvisnsssieseecnttasesssuitisnins sas courte 3/ 3/

Nội dung và yêu cầu LATN đã được thông qua, NGƯỜI HƯỚNG ĐẪN CHÍNH

Ngày MƠ thắng 410 năm 2006 (KN vd ghi rd ho teu)

TRUONG KHOA ry

{KÝ và giủ rõ họ tên) ⁄ 7

vàn

a _

Noayée hua Prune

I u

"Hơn HỌNG en 220010124 mem

Trang 3

BO GIAO DUC VA DAO TAO CONG HOA XA HOI CHU NGHIA VIET NAM

TRƯỜNG ĐH KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC

KHOA ĐIỆN ~ ĐIỆN TỬ

Số /B KĐT _

BAN NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

e HỌ VÀ TÊN : PHẠM NGUYÊNLỘC MSSV: 02DHDT104 e NGÀNH :_ ĐIỆN TỬ VIỄN THONG LỚP : 02DT2

tài:

>»,

D

KHAO SAT MANG NGOAI VI TRAM BAU CAT

VA NGHIEN CUU HE THONG BAO LOI CAP

NHAN XET CUA GIAO VIEN HUGNG DAN:

%ạ - TENE E EES ỪỒÊỪtAđẮẮ .Ố.ẮỐ.Ố.ỐẮỐỐ.Ố.ỐK CÓ CA Ho ĐÓ ĐÓ Đ 0 0000 000000000 020006000006 00000 6004 00000 0000000000000 2.40960006006000 000006000 000099990 960099060 0600 0000 0409920 000090000 0409969 890096906 06 "Ắ .ỤĐŨỘ " ——<+ Á - ee .ố.k OOỤOỢỢ: " ÁẮÁ.ạ -Ụ “ 4 ÁẮỐẮ CỌ “` Á4.OỤŨỤŨỤŨỌỢỤỢ( eee tiạ - aụC SOOTHE EEO TEES wtiđiị <.<.-D HH OSES Oe ỠÐwỳ<ỳỠ>Ỡ<ỠỌỠỲ<ỠỲỠ<ỳỲỳỲỳỆ|ÀỒỂÊỒ(Ố(ĐŒĐ@Ẳđ ạaaa-a-sạ Ả⁄ẢÓúÓ _ EEE

- -UỤUOỤO:

J“ ăạ ẹ ạ-,COCOCỌ eee Ắ OOŨỤOỢỤŨ

"=ằ CỌ OLE TE HEHE OS

TP.HCM, ngay/¢ thang OSnam

2007

Giáo viên hướng dẫn

⁄ ⁄

Trang 4

Ths NGUYEN HUY HUNG

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA

VIỆT NAM

TRƯỜNG ĐH KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH

PHÚC

KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ

Sẽ « «.(B KĐT

BAN NHAN XET CUA GIAO VIEN PHAN BIEN

e HỌVÀ TÊN: PHAMNGUYÊNLỘC MSSV: 02DHDT104 se NGÀNH : BIEN TU VIEN THONG LỚP : 02DT2

tài:

CD»,

D

KHAO SAT MANG NGOAI VI TRAM BAU CAT VA NGHIEN CUU HE THONG BAO LOI CAP

NHAN XET CUA GIAO VIEN PHAN BIEN:

t Ụ - ố OOŨỘŨỖỮ ".,,.,,., , ỘŨỘŨŨ.O:: " ẮÁỐÚ.Ố CD -.ỒỘŨŨ À.ẢÀÀ.À.À ẮÚẮỐẮÚ Ô Ắ " ố Ẳ -.ỤỤOOĐỘV.ỘỘ.Ộ OES , , .ố.Á.Ặ.- —.—————-.ĐỘDỪỘĐ " - -.ạ-OOỌ -

ÁẮ Áa2Á-OỌ IEEE OH ERASE DELON EOD = Ố.Ắ.ẮỐÁ.Ố.Ố.ỐÁỐẮÁK ¬ Á.ỐÁẮÁỐ K ĐĐ

Trang 5

|

ĐẠI HỌC DL KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP.HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ Độc Lập ~ Tự Do - Hạnh Phúc

1kg RE 77x ốẽẽ th mẽ mnmmẽmn

PHIẾU CHẤM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP (Dành cho người hướng dẫn)

1 Họ tên sinh viên ; enennnnrrrrnrerrerneerrrrrerrrrrrrerrnrnnrrdrreerren LỚP : ) 7¬ nunaỶ MSSV: ennrerremedrrmererrrrrrrreeo

2 Tên đồ án tốt nghiệp : S0222nnnnsrrrrrre ¬ LH 0n mem

3 Người hướng dẫn - DU xu ninh gyggrrreriirrrrrrriuitirairrirririirdiridrinrniiinnrin 4 Người phản biện : TU ng gang gy ng 012 HH rgtratnitrr trimrrtrrlrinliipllrfdtrrittnlttnltdlftnnfttrr0

5 Tổng quát về bản thuyết minh :

Số trang : re "— Số chương : -snnnnnhthnrtntrrrrreerree Số bảng số liệu : -nnnnnnn Số hình vẽ ; -sneeh

Số tài liệu tham khảo : Phần mềm tính tốn :

Hiện vật (sản phẩm nếu có) :

6, Tổng số về các bản vẽ :

Số bắn vẽ : - bản ÁỊ bẩn A2 sen khổ khác

Sế bản Về tAY ecằŸ n2 nhehnhhnenrrin Số bản vẽ trên máy tính 1 Những ưu điểm chính của D.ẠT.N:

9 Để nghị : Được bảo vệ L] Bổ sung thêm để bảo vệ L] Không được bảo vệ L]

10, 3 câu hỏi sinh viên phải trả lời trước Hội đồng: ‘

11, Đánh giá chung (bằng chữ : giỏi, khá, trung bình) : Điểm ./1Ö

Trang 6

LOI CAM ON

Sau một thời gian dài được đào tạo về tri thức và đạo đức tại trường đại học Kĩ thuật công nghệ thành phố Hồ Chí Minh, thực hiện luận văn tốt nghiệp là một sự khẳng định và củng cố các kiến thức, kĩ năng mà bản thân em đã được tiếp thu, trau déi tại trường, đồng thời tích lãy thêm những kinh nghiệm và kĩ năng mới, chuẩn bị cho quá trình tham gia vào hoạt động sản xuất của xã hội sau khi ra trường

Để có được kết quả như ngày hôm nay, trước tiên em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc

đến quí thầy cô thuộc khoa điện điện tử nói riêng và tồn thể thầy cơ trường đại học

Kĩ thuật công nghệ thành phố Hỗ Chí Minh nói chung, đã trang bị cho ban thân em và các sinh viên khác những kiến thức về chuyên ngành, về xã hội trong suốt thời gian qua, giúp chúng em có được đây đủ những tri thức về nghề nghiệp, cuộc sống và

sự tự tin cần thiết khi vào đờị

Chân thành cảm ơn sự hướng dẫn tận tình của thầy Nguyễn Hữu Phúc đối với bản thân em trong suốt thời gian quạ Sự hướng dẫn của thầy là những định hướng quí báu cho để tài, giúp em tích lũy được thêm rất nhiều kinh nghiệm cũng như kĩ năng cần thiết trong quá trình thực hiện để tài, và hoàn thành tốt đẹp các nhiệm vụ được giaọ

Ngoài ra em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thây Nguyễn Trọng Hải và thầy Phạm Hùng Kim Khánh đã tạo điều kiện thuận lợi về cơ sở vật chất và sự hỗ trợ về những kiến thức, kĩ năng cịn thiếu sót của bản thân em trong quá trình thực hiện luận văn tốt nghiệp

Trang 7

MUC LUC

trang _ PHANI:CÓSO LY THUYET -

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ TỔ CHỨC HỆ THỐNG VIÊN THÔNG

1.1 Tổng quan về mạng lưới viễn thông °« «<5secseeseesseseee 1 1.1.1 Các bộ phận cấu thành hệ thống viễn thông - 1 1.1.2 Kỹ thuật cấu hình mạng lưới -s -555sssSs=seseseeeree 2 1.2 Giới thiệu tổng quát về hệ thống viễn thông khu vực TP HCM 8 1.2,1 Tổ chức mạng điện thoạị -. -ecsesseeessensssesssr 8 1.2,2 Tổ chức mạng chuyển mạch _ o -ee-eee-e+ 8 1.2,2 Tổ chức mạng truyền dẫn _ .-. . -<- 10

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG NGOẠI VI ĐÀI ĐIỆN THOẠI NỘI HẠT

21 Mơ hình tổng quất .-. 5 5° 55s Ssese2EseteEsrttesesseesneessee 12 2.2 Hệ thống hầm cống điện thoạị .-. -°-5 °555<55<5<55°=<<<5< 14 2.2.1 Hầm cáp . «s55 5 S5 sen sEEEESEEEA084130303030850003086059 14 2.2.2 Cống cápp - <-5<- 55H 103130303803830030030014004018081 56 15

2.2.3 THUCAPP ÔÔỎ 15

2.2.4 Hầm cáp nội dai sececescsssssesesssccecceeeecereareensserssoesseneserssseseseers 16

2.3 Hệ thống cáp đồng -° «se =sesessentsstgssteteseteserseree 16

2.3.1 Hệ thống cáp chính scsssesssesssseseesesneeieeeie 16

2.3.2 Hệ thống cáp phối .ee -eceevcccerrrrtrrrrseeee 16

2.3.3 Ngâm hóa hệ thống cáp phối _ « -<-<<e<<<5 16

2.3.4 Tiêu chuẩn kỹ thuật cáp đổng - e -.- 18

Trang 8

2.4 Hệ thống cáp quang -csessesesesesetsnsessreeeseeseseersee 33 2.4.1 Cấu hình cơ bản của mạng truy nhập thuê bao

dùng cáp quang - -c.-csesseseessSSsSHỲ 9.9182 608400101105005096 34 2.4.2 Sử dụng kỹ thuật truyên dẫn đồng bộ SDH 36 2.4.3 Cải tiến mạng truy nhập thuê bao cáp đồng .- 40 2.4.4 Mạng truy nhập cáp quang .‹.‹‹-.-<-<<<555<<5<555<655s5esesse 43 2.4.5 Thông tin quang qua sợÏ quang -s-55<55=<<<<5<<255esse 48

CHƯƠNG 3: QUI TRÌNH THIÊT KẾ HỆ THỐNG NGOẠI VI ĐÀI

ĐIỆN THOẠI

3.1 Dự ĐáỌ o co co 0 9n n00.10090008094086048684060000000900800000000008 67 3.1.1 Tổng Qquann << 5 < 5< S4 4S A4913 09 9008588001000180800800500880959 G7 3.1.2 Khái niệm dự báo nhu cầu -5-s< 5 55 55sessseeesesssee 68

3.1.3 Các bước dự báo nhu cầu -.s-5 << 55555 <s essseseseseemsssse 70 3.1.4 Phương pháp dự báo nhu cÂụ «5< <eseeseeesesssssses 70 3.2 Qui trình thiết kế hệ thống ngoại vi điện thoại dùng cáp đồng 78 3.2.1 Phương án thiết kế kỹ thuật - -=-5sesessssesessesessesesee 78

3.2.2 Qui trình thiết kế, 5< 5s s2 93 15855855658551556580800050 79

PHAN II: THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH SỦA CHỮA MẠNG CÁP

TRAM BAU CAT

1.1 Hiện trạng mạng lưới thông tỈn . 555555599551 1996558556 89

1.2 Mục tiêu xây dựng o- co sS n3 1000 00 10008060006080688108006 89 1.3 Dự báo nhu cầu 5-5 << <5 + 3 SE3ESEsesEeESSESESE980000 90

1.4 Nội dung thiết kế - <5 << << s23 85555558936538580540586856 90

Trang 9

PHẦN III:MƠ PHỊNG HỆ THỐNG BÁO LOI CAP

CHUONG 1 : GIGI THIEU MAY BICOTEXT T625

1 1 Tổng quan về mạng lưới viễn thơng s s-«<es<<<<esseessee 95

1.2 Dạng xung phẩn xạ -sss se S299 1911 n0010313/01015n 95

1.3 Chức năng 'TỐ25 -s s°°s°+s+cvsertterrrtrarrrazerrtsrrrasnsrsee 96

1.4 Đặc điểm kỹ thuật - - 5s svenersesErAraAsosnsrerassrsieseee 96

1.5 Nguyên lý phát hiện lỖi . so5s°ss=eneseesesessnieieireeee 100 1.6 Thử hệ thống cáp và sửa chữạ -esesesesssssssssrsressseseseee 100

CHƯƠNG 2 : MÔ PHỎNG HỆ THỐNG BÁO LỖI CAP

2.1 011.77 103

2.2 011 7® 104 2.3 CAp CHAP sssssssssssssssesssssesssseccsssscessnecenssscensveesssssssssssssscssssnsessneccenseessseess 105

PHU LUC

1 Chương trình maÌn -c 55555 S53 950599 n09508668843536881900601000959 107

2 Chương trình cáp tỐTk -ssesesseseetsesersesesenseseesssesee 111 3 Chương trình cáp đứt .s 5se5 2552 <<Ă= 199111 1016561136613656 112 4 Chương trình cáp chập -.-scscĂ SH H11 0183106118460360 113

TÀI LIỆU THAM KHẢO

- Mat Lab Và Ứng Dụng Trong Viễn Thông tác giả Phạm Hồng Liên - Radio Frequency Circuit Design tac gia W.Alan Davis

Trang 10

LỜI MỞ ĐẦU

Ngày nay nhu cầu thông tin liên lạc ngày càng phát triển và trở nên là một phần tất yếu của cuộc sống hiện naỵnó gắn liển với sự phát triển kinh tế văn hóa

của quốc gia

Cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật , hệ thống thông tin liên lạc ngày càng có nhiều cơ hội phát triển Việc thi công xây dựng cải thiện các hệ thống mạng là điểu không thể thiếu Bên cạnh đó các thiết bị thi công luôn đi cùng với các cơng trình Nó quyết định tiến đô, chất lượng của cơng trình đó

Với những thực tế nêu trên , em quyết định chọn đề tài *Khảo sát mạng ngoại vi trạm Bàu Cát và mô phỏng hệ thống báo lỗi cáp “ để làm nội dung để tài tốt nghiệp của em

Trang 11

PHANI

Trang 12

Phần I : Cơ sở lý thuyết

Chương 1: Tổng quan về hệ thống viễn thông

CHƯƠNG 1:

TỔNG QUAN VỀ TỔ CHỨC HỆ THỐNG VIỄN THÔNG 1.1 TỔNG QUAN VỀ MANG LƯỚI VIỄN THÔNG

Trong tương lai gần, xã hội sẽ phát triển sang thơng tin hố cao, sử dụng thông tin như là một nguồn tài nguyên Hệ thống truyền thông tin cơ bản bao gồm các bên gởi và bên nhận, các đường truyền dẫn và các tổng đàị Hệ thống gồm các đường truyền dẫn và các tổng đài, ngoại trừ các thiết bị đầu cuối, được gọi là mạng lướị Mạng lưới này sẽ phát triển thành phần cơ bản của xã hội thơng tin hóa caọ

1.1.1 Các bộ phận cấu thành hệ thống viễn thông :

Ở quan điểm phần cứng, hệ thống viễn thông bao gồm thiết bị đầu cuối, thiết bị

chuyển mạch và thiết bị truyền dẫn được trình bày ở hình 1.1

a _—2— ; Thiết bị " Điện thoại ——3 vô tuyến —— Điện thoại

Fax —— —— Fax

Đều cuối số liệu —— Pj | |—— May tinh Dudng truyén dan

Thiét bi Thiết bị Thiết bị

đôu cuối chuyển mạch chuyển mạch

Hình 1.1 Cấu trúc hệ thống viễn thông

e Chuyển mạch : Chuyển mạch nghi 1a thiết lập một đường truyền dẫn giưã các thuê bao bất kỳ Chức năng cuả thiết bị chuyển mạch là thiết lập đường truyền nàỵ

Trang 13

e Truyền dẫn :Thiết bị truyền dẫn được sử dụng để kết nối thiết bị đầu cuối với các tổng đài hoặc giữa các tổng đài với nhau và truyền đi các tín hiệu điện nhanh chóng, chính xác

Thiết bị truyền dẫn gồm các loại :

ạ-Thiết bị truyền dẫn thuê bao : thiết bị truyễển dẫn thuê bao để nối thiết bị đầu cuối vào một tổng đài nội hạt ; bao gồm các cáp kim loại, cáp sợi quang hay vơ tuyến Trong đó, cáp quang được sử dụng cho các đường thuê riêng và mạng thông tin số đa dịch vụ (ISDN) vì mạng này yêu cầu một dung lượng truyền dẫn lớn

b.-Thiết bị truyền dẫn chuyển tiếp : thiết bị truyền dẫn chuyển tiếp để kết nối các tổng đài ; bao gồm hệ thống quang, hệ thống cáp đồng trục, hệ thống vi ba, hệ thống thông tin vệ tinh v V

1.1.2 Kỹ thuật cấu hình mạng lưới :

Kỹ thuật cấu hình mạng lưới được sử dụng để xác định tổ chức mạng lưới bằng cách kết hợp các tổng đài như các điểm với các đường truyền dẫn như các đường, và luồng lưu lượng trong mạng lướị

1.1.2.1 Tổ chức mạng lưới

Các loại tổ chức mạng lưới tiêu biểu là mạng hình lưới, mạng hình sao và mạng hỗn hợp

ạ-Mạng hình lưới ( Mesh network )

aA SA \ ; A A a BR _.-& ne ` /\ / \ Nn VW

® Tổng đài nội hạt - - Đường dây thuê bao Hình 1.2 Mạng hình lưới

Trang 14

Chưởng 1: Tổng quan về hệ thống viễn thông

Mạng hình lưới được tổ chức theo cách tất cả các tổng đài của mạng được liên kết nối với nhaụ Như vậy sẽ khơng có đài quá giang (đài chuyển tiếp), vì các cuộc gọi

giữa các tổng đài được truyền đi trên tối đa một khâu kết nối mà thôị

Trong mạng hình lưới, khi có số tổng đài là n, số đường kết nối giữa hai tổng đài

(N) 1a:

N=CŒ,ˆ=n(n-]) b.-Mạng hình sao ( Star network ) :

A \ SO 17 ; A A & ⁄ ` nO SB /À i \ Nn Ww

® Tổng đài nội hạt - - Đường dây thuê bao

O Tổng đài chuyển tiếp Đường trung kế Hình 1.3 Mạng hình sao

Mạng hình sao được tổ chức theo cách các tổng đài nội hạt được nối đến một

tổng đài chuyển tiếp như hình saọ Trong mạng này, lưu lượng giữa các tổng đài nội hạt được tập trung bởi tổng đài chuyển tiếp

Nếu tổng đài chuyển tiếp ( còn gọi là tổng đài quá giang ) nay chi chuyển mạch các cuộc gọi nội hạt mà thơi thì nó sẽ được gọi là tổng đài quá giang nội hạt Nếu nó chỉ chuyển mạch lưu thoại đường dài thÝ sẽ được gọi là tổng đài quá giang đường dàị

Trang 15

+ + ~ en ` ` `

So sánh các đặc điểm của mạng hình lưới và mạng hình sao :

Cơ cấu mạng lưới Mạng hình sao Mạng hình lưới Chuyển mạch Transmit Khơng cần Can

Hiệu suất mạch Thấp bởi vì lưu lượng bị | Cao vì lưu lượng được

phân tán tập trung

Chỉ ảnh hưởng đến các | Toàn mạng lưới

Ảnh huởng của lôi thiết bị liên quan

(1) Chỉ phí tổng đài lớn | (1) Chỉ phí tổng đài

hơn chỉ phí truyền nhỏ hon chi phi

dan truyền dẫn

Các vùng có thể áp dụng | 2) Vùng có khối lượng | (2) Vùng có khối lưu lượng giữa các lượng lưu lượng tổng đài lớn giữa các tổng đài

nhỏ

c.-Mạng hỗn hợp ( Combined Star - Mesh network ) :

A \ ; A

CÀ SẺ 1 ⁄ ⁄

RL _3

⁄ ¬

7 `8

@ Tổng đòi nội bộ i \ ———— : Đường dôy thuê bao Oo :Tổng đòi chuyển tiếp ny \n _ — : Đường trung kế

Hình 1.4 Mạng hỗn hợp

Mạng hỗn hợp là mạng kết hợp cả hai dạng mạng hình lưới và mạng hình sao

để sử dụng các ưu điểm của cả hai tổ chức mạng này cho các mạng thực tế : khi khối

lượng lưu lượng giữa các tổng đài nội hạt nhỏ, cuộc gọi giữa các tổng đài này được kết nối qua một tổng đài chuyển tiếp, khi khối lượng lưu lượng lớn, các tổng đài nội hạt

được nối trực tiếp với nhau ; cho phép các tổng đài và thiết bị truyễn dẫn được sử dụng một cách có hiệu quả và góp phần nâng cao cấp độ tin cậy trong toàn bộ mạng lướị

Trang 16

1.1.2.2 Phương pháp xác định cấu hình mạng:

Để xác định cấu hình mạng, cần xem xét số lượng thuê bao, vị trí thuê bao, lưu lượng giữa các tổng đài, hướng lưu lượng, chỉ phí thiết bị v.v

e Tổ chức phân cấp :

Việc tổ chức phân cấp mạng lưới thường được thực hiện đối với một mạng lưới có quy mô rộng lớn

Khái niệm về tổ chức phân cấp dược trình bày ở hình 1.5

Trung tâm cơ sở: mỗi tổng đài nội hạt trong vùng được nối đến tổng đài cấp trên của nó Cuộc gọi giữa các tổng đài nội hạt trong mỗi vùng được kết nối qua trung tâm cơ sở

Trung tâm cấp hai: khi phạm vi mạng lưới rộng hơn, các trung tâm cơ sở được nối đến tổng đài chuyển tiếp cấp cao hơn, gọi là trung tâm cấp haị Lập lại như trên, mạng lưới sẽ được thiết lập cấu hình

Vùng khóc

/ / / / e : Téng dai ndi hat O_ : Trung tâm cơ sở a ở ————— : Biên giới vùng @ : Trung tơm cốp 2

Hình 1.5 Khái niệm tổ chức phân cấp

Trang 17

e _ Định tuyến:

Khái niệm về định tuyến được trình bày ở hình 1.6

E Tuyến thứ 3 C Tuyến †hứ 4 Tuyến thứ 2 A Tuyến thứ ] B

Hình 1.6 Khái niệm định tuyến thay thế

Việc chọn lựa một đường kết nối giữa hai tổng đài trong một mạng lưới phạm vi rộng lớn có nhiều tổng đài được gọi là định tuyến

Phương pháp xử lý thay thế được sử dụng để định tuyến và một tuyến được lựa chọn theo cách “luân phiên xa tới gần”, trong hình (1.6), khi tuyến thứ nhất được lựa chọn bị chiếm, tuyến thứ hai được lựa chọn Nếu tuyến thứ hai lại bị chiếm, tuyến thứ ba được lựa chọn

e Các dạng của mạch:

Các dạng của mạch được trình bày ở hình 1.7

Tổng đời transmit Mach cd ban 5 “ 5 ® ^ Q a “7 2 ™ “ 8 ea 8 © >< c g aS g = xế ^* =

Mach ngang Tổng đơi nội họ†

Hình 1.7 Các dạng của mạch

Trang 18

Phần 1 : Cơ sở lý thuyết

Mạch cơ bản: là các tuyến kết nối giữa một tổng đài cấp cao hơn đến tổng đài cấp thấp hơn, hoặc các kết nối giữa các tổng đài cấp cao nhất

“Mach ngang: Các mạch khác với mạch cơ bản là mạch ngang.Mạch ngang nối trực tiếp đến các tổng đài, không cần quan tâm đến cấp của tổng đàị

Mạch cuối: mạch cuối không được phép định tuyến thay thế khi tất cả các

mạch tuyến bị chiếm Thông thường, mạch cơ bản là mạch cuối cùng

Mạch sử dụng cao: cho phép định tuyến thay thế khi tất cả các mạch của tuyến bị chiếm Thông thường, các mạch ngang là các mạch sử dụng caọ Điển hình được tổ chức theo một cấu trúc bao gồm các nút (node) chuyển mạch, các đường truyền dẫn, các thiết bị đầu cuối

CẤP 1

Tổng đài chuyển tiếp quốc tế

CẤP 2

Tổng đài chuyển tiếp quốc gia

CẤP 3

} Tổng đài nội hạt

Hình 1.8: Phân cấp một mạng điện thoại

Trang 19

Chương 1: Tổng quan về hệ thống viễn thơng

Nó bao gồm ít nhất 3 cấp:

Cấp 1: là tổng đài chuyển tiếp quốc tế (ITE hay GATEWAY) Đó là nơi giao

tiếp giữa mạng quốc gia và mạng quốc tế

Cấp 2: là tổng đài chuyển tiếp quốc gia (NTE) Nó có nhiệm vụ chuyển tiếp các

cuộc gọi liên tỉnh

Cấp 3: hay còn gọi là cấp cơ sở, bao gồm các tổng đài nội hạt (LE) đấu nối trực tiếp tới các thuê baọ Khi thuê bao có nhu cầu liên lạc, nếu trong phạm vi nội hạt thi nó trực tiếp xử lý Ngược lại, cuộc gọi sẽ được chuyển tiếp lên cấp cao hơn để xử lý

Mạng lưới nối từ tổng đài nội hạt (LE) đến thuê bao rất đa dạng về cấu tạo cũng như về phương thức tổ chức Do mạng lưới này là đầu mối giúp cho người sử dụng truy nhập vào hệ thống mạng viễn thông nên được gọi là mạng truy nhập thuê bao Nếu tính đến các phương tiện hỗ trợ và bảo vệ thì được gọi là cơng trình ngoại vị

Tuỳ theo điều kiện cụ thể mà người ta đưa ra các phương thức thích hợp như kết nối bằng vô tuyến cố định, bằng vô tuyến di động, bằng cáp đồng hay cáp quang

12 _ GIỚI THIỆU TỔNG QUÁT VỀ TỔ CHỨC MANG VIỄN THÔNG KHU

VUC TP.HO CHÍ MINH

1.2.1 Tổ chức mạng điện thoại:

Mạng điện thoại (PSTN) chịu trách nhiệm cung cấp phần lớn các dịch vụ viễn thông Đặc trưng của mạng điện thoại khu vực Tp.HCM là chuyển mạch băng hẹp 64 KBQS, truyền dẫn có thể đạt tốc độ cao 2.5 GBPS và truy cập tốc độ ngày càng cao đến 8 Mbps

Yêu cầu của mạng điện thoại là phải rộng khắp, tiện dụng, an tồn, chính xác, nhanh chóng và trung thực

1.2.2 Tổ chức mạng chuyển mạch:

Để đạt được các yêu câu trên, mạng chuyển mạch hiện nay ở Tp HCM được tổ chức thành ba lớp: (hình 1.9)

e_ Lớp tổng đài nội hạt (MSU)

Theo kế hoạch, dự báo đến năm 200X, phân lớp mạng chuyển mạch ở JP HCM giảm xuống còn hai lớp sau khi đã thiết lập đầy đủ các ring SDH nối liền các tổng đài nội hạt với nhau: đó là lớp nội hạt và lớp đường dài (hình 1.10)

Trang 20

Lớp đường dòi

Lớp quad giang nội hạt

Lớp đường dời Lớp nội hạ†

Hình 1.10 Phân lớp mạng chuyển mạch Tp.Hồ chí Minh sau năm 200X

Trang 21

Chương 1: Tổng quan về hệ thống viễn thông 1.2.3Tổ chức mạng truyền dẫn:

Mạng truyền dẫn có thể được tổ chức tối ưu bằng công nghệ SDH theo cấu hình Ring

Hiện nay, mỗi ring gồm từ năm đến tám nút chuyển mạch trong ring Mạng

truyền dẫn Tp HCM vào thời điểm năm 2000 sẽ bao gồm các ring SDH tốc độ 2.5 Gps phục vụ mạng chuyển mạch của mười tám nút chuyển mạch MSU và hai tổng đài quá giang nội hạt đặt tại Hai Bà Trưng và Tân Bình như sau:(Hình 1.10)

e Ring một: còn gọi là ring lõi, là ring nối năm tổng đài trung tâm thành phố; nối liên các đài Hai Bà Trưng (HBT), Gia Dinh (GDI), Tan Bình (TB]), Chợ Lớn (CLO), Hùng Vương (HVU)

e Ring hai: Ở khu Đông, nối liền các dai Hai Ba Trung (HBT), Thủ Đức

(TĐU), Bình Thạnh (BTH), Bà Quẹo (BQU), Tân Bình (TB]), Bà Quyện

Thanh Quan (BTQ)

e _ Ring ba: Ở khu Đông, nối liền các đài Hai Bà Trưng, Khánh Hội II ( KHW), Tân Qui Đông (TQĐ)

e Ring bốn: Ở khu Đông, nối liền các đài Hai Bà Trưng Trần Hung Dao I (

TĐJ), Phạm Thế Hiển I (PHJ), An Dương Vương (ADV), Tháp Mười (TMU),

Tân Bình

e Ring 5: Ở khu Tây, nối liễn các đài Hai Bà Trưng, An Nhơn (ANH), Quang Trung (QTR), Tham Lương(TLU), Tân Bình

Ngồi ra, để nối đi đường dài trong nước và quốc tế, hiện có các ring 2.5 Gbps và 622 Mbps nối liên ba điểm Hai Bà Trưng, Pasteur và Mạc Đỉnh Chi, ring nay sé được mở rộng để nối thông với Tân Bình

Truyển dẫn cho các RSU và DLC cũng dùng công nghệ SDH, dân dần đưa vào cấu hình ring cáp quang để tăng cường độ an toàn cho mạng lướị Việc làm này phải được tính tốn kỹ lưỡng về kinh tế vì các RSU và DLC có số lượng lớn và nằm rải rác

về địa lý trên mạng

Trang 22

Chương 1: Tổng quan về hệ thống viễn thơng

Hình 1.11 Tổ chức các ring truyền dẫn SDH liên đài ở Tp.HCM giai đoạn 2000

-000 -

Trang 23

Phan I :Co sé ly thuyét

Chương 2: Tổng quan về hệ thống ngoại vi đài điện thoại nội hạt

CHƯƠNG 2 :

TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG NGOẠI VI

ĐÀI ĐIỆN THOẠI NỘI HẠT

Hệ thống ngoại vi của một đài điện thoại nội hạt, thường chiếm từ 40% đến 50%

tổng kinh phí đầu tư cho mạng điện thoạị Do đó, cân phải tổ chức và thiết kế sao cho hợp lý, đảm bảo kinh phí đầu tư ở mức thấp nhất mà vẫn đáp ứng được nhu cầu sử dụng điện thoại và các dịch vụ, không những trong hiện tại mà cả trong tương laị

2.1 MÔ HÌNH TỔNG QUÁT MDF ~ TUCAP MAY BIENTHOAI DAY THUE BAO

JACK

TAPEXEM

⁄ PRIMARY SECTION _ 1⁄ Wa Va

| | SECONDARY SECTION Ì |

*THIET KE NGAM *THIET KE NGAM *THIET KE NGAM

(Kéo trong cống hoặc (Kéo trong cống hoặc HOẶC TREO

chôn trực tiếp) chôn trực tiếp)

* THIẾT KẾ TREO

(Cáp được treo trên

cột bưu điện hay cột

điện lực)

Hình 2.1 Mơ hình tổng qt tổ chức hệ thống ngoại vi đài điện thoại

Trang 24

Phần I :Cơ sở lý thuyết

Hệ thống ngoại vi của một đài điện thoại nội hạt có phạm vi được xác định từ dàn phân phối chính ( MDE ) đến thiết bị đầu cuối ( máy điện thoại ) của thuê bao,

gồm :

- Phần sơ cấp ( Primary Section ): gồm có hệ thống cáp chính (cáp gốc ) và hệ thống hầm cống

Hệ thống cáp chính ln luôn được thiết kế ngầm : là cáp chôn trực tiếp hay là cáp kéo trong hệ thống hầm cống Dung lượng cáp chính dựa trên nhu cầu hiện hữu và dự báo trong một tương lai nhất định

- Phần thứ cấp (Secondary section ) : là hệ thống cáp phối

Hệ thống cáp phối là hệ thống cáp từ tủ cáp tới các tập điểm, thường được thiết

kế treo trên cột điện lực hay cột bưu điện Ở các khu vực có nhu câu ổn định, có thể thiết kế chôn trực tiếp

Hiện nay, khuynh hướng là thiết kế kéo trong cống để ngầm hoá mạng cáp

- Dây thuê bao : thường là dây 1 đôi, kéo từ tập điểm theo đường cột tới nhà

thuê baọ

Tuỳ theo các điều kiện kỹ thuật thiết bị đầu tư mạng lưới mà việc thiết kế hệ thống ngoại vi có thể dùng cáp đồng hoặc cáp quang theo các mơ hình sau :

MƠ HÌNH CHUNG MDF Hi TU CAP DX]

C TAP ĐIỂM THUÊ BAO

D - - JACK

CAP NOI DAI CAP CHINH CAP PHO] >, _r¬¬

HAM CONG V4 — Hình 2.2 Mơ hình chung MDF CONTAINER H2: <<

TAP ĐIỂM THUÊ BAO

| Á f , “ JACK

Trang 25

MDF TỦ TCTB H3 DX]

C TẬP ĐIỂM THUÊ BAO

_ | _ JACK

CAP NOI BAI CAP QUANG CAP PHOL > —

ˆ ~ ` LI

HAM CONG HAY TREO TREO

Hình 2.4 Mơ hình sử dụng thiết bị tiếp cận thuê bao

NGAM HOA MDE

TU CAP

3 K TẬP ĐIỂM THUÊ BAO

, ` ÁP CHÍ a A ACK

CAP NOI BAI CAP CHÍNH CAPPHOL ¬, DAY LE JAO A

HẦM CỔNG CHÍNH _ HẦM CỐNG NGẦM HĨA TREO HOẶC

HAM CONG NGAM HOA

Hinh 2.5 Mơ hình ngầm hố hệ thống cáp chính và cáp phối

2.2 HE THONG HAM CONG DIEN THOẠI:

Hệ thống hầm, cống dẫn ngầm rất thuận lợi cho việc thi cơng loại cáp có dung lượng lớn, đáp ứng kịp thời nhu cầu phát triển thuê bao hiện naỵ

Do số lượng cáp treo quá tải, không đảm bảo vẻ mỹ quan đô thị cũng như độ tin

cậy về sự an tồn, chất lượng thơng tin nên cân xây dựng hệ thống hầm, cống ngầm

Hầm, cống ngầm là phần chủ yếu để lắp đặt dây cáp ngầm Vì có xây dựng hầm cống ngầm mới có phương tiện để chứa đựng các mối nối; là vị trí để bảo trì, sửa chữa cáp Hầm cống có sạch sẽ, xây dựng đúng quy cách thì đường cáp mới xây dựng và sử dụng lâu dài được

Để đáp ứng đúng mức theo yêu cầu kỹ thuật về mạng cáp ngầm, người ta xây

dựng nhiều loại hầm và có kích thước khác nhau tuỳ theo mục đích sử dụng, 2.2.1 Hầm cáp ( Bể cáp)

e_ Các loại hầm cáp sử dụng lắp đặt trên mạng:

a/ Hầm cáp có trên mạng nhưng khơng cịn đưa vào thiết kế mới: hầm Mỹ, hầm Pháp 1, 2, 3, 4 nắp bê tông xây bằng gạch định; hầm loại 1-4 nắp đổ bê tông không cốt thép

Trang 26

Phan I: Co sé ly thuyét

Chương 2: Tổng quan về hệ thống ngoại vỉ đài điện thoại nội hạt b/ Các loại hầm cáp đang đưa vào sử dụng và thiết kế mới:

* Hầm 1,2,3,4 nắp , bê tông cốt thép (nắp sắt 0,7m x 1,2m), * Ham chi T (2,2 x 3,4 x 4,0 x 2,5m), * Hầm chữL (2,2 x 2,8 x 3,9 x 2,5m), * Ham loại lớn (2,5 x 3,5 x 2,5m), * Hầm tiêu chuẩn (2,0 x 3,0 x 2,5m), * Hầm loại nhỏ (1,5 x 2,0 x x 2,05m), * Hầm loại nhỏ (handhole) đúc sẵn (0,45 x 0,75 x 0,8m), Hầm cáp được xây dựng bằng Bêtông cốt thép mác 250

Sử dụng loại nắp đúc bằng gang T14S 106.070 đối với các loại hầm chữ T,

chữ L„ chữ nhật, hầm tiêu chuẩn và hầm nhỏ

Sử dụng loại nắp gia công bằng sắt đối với các loại hầm từ 1 nắp đến 4 nắp và hầm đúc sẵn

2.2.2 Cống cáp

Các loại cống cáp sử dụng lắp đặt trên mạng: Cống cáp trục chính: ống PVC Ø 100/110

Cống cáp ngầm hóa cáp phối : ống PVC Ø 50/56

Cống cáp ngâm hóa dây thuê bao: ống PVC Ø 32/38

Cống cáp qua cầu: ống PVC Ø 100/110 bọc ngoài bằng cốt thép bảo vệ 2.2.3 Tủ cáp

Tủ cáp là nơi giao tiếp giữa cáp chính và cáp phốị Một trạm điện thoại có nhiều tủ cáp, mỗi tủ cáp thường được phân chia vùng phục vụ từ 100 thuê bao đến 500 thuê bao trong phạm vi bán kính từ 0,5 Km đến 1 Km.Có nhiều quy cách tủ cáp, phụ thuộc vào dung lượng và nhà sản xuất

Trong tủ cáp, người ta gắn các phiến đấu dây dung lượng 10 đôi - 25 đôi, đấu nối giữa cáp chính và cáp phối; tạo nên sự uyển chuyển, dễ dàng, thuận lợi cho công tác

lắp đặt, sửa chưã, bảo trì bảo dưỡng mạng cáp

Loại tủ cáp thông dụng hiện nay tại Tp.Hồ chí Minh có dung lượng 1200 và 1600 đôi, do Postef sản xuất

Trang 27

Chương 2: Tổng quan về hệ thống ngoại vi đài điện thoại nội hạt 2.2.4 Hầm cáp nội đài

Hầm cáp nội đài được sử dụng để dẫn cáp từ hệ thống hầm cống bên ngoài đài, trạm phân bố lên dàn MDF (cáp đồng), hoặc ODF (cáp quang).Hầm cáp nội đài cần

được thiết kế theo đúng quy định để đắm bảo cho công tác lắp đặt, sửa chữa, bảo tri bao

dưỡng được dễ dàng, thuận lợị

23 HE THONG CAP DONG

2.3.1 Hệ thống cáp chính:

Cáp chính là loại cáp đổng xoắn đơi, có đường kính các loại từ 0,4mm/sợi, 0,5mm/sợi, 0,65mm/sợi, 0,0mm/sợi được kéo trong cống Dung lượng cáp chính thường từ 300 đơi đến 2000 đôị

Các cáp đồng có dung lượng từ 1000 đôi đến 2000 đôi thường được sản xuất với chiều đài hạn chế từ 250m- 500m / 1 cuộn để dễ vận chuyển và thuận lợi trong thi công Người ta sử dụng các loại mối nối (UC, PSD để tạo sự liên tục cũng như phân nhánh hệ thống cáp chính

2.3.2 Hệ thống cáp phối :

Là loại cáp đồng, thường được sử dụng với loại đường kính từ 0,4mm/sợi, 0,5mm/sợi hoặc 0,65mm/sợi, kéo treo trên cột, để phân bổ đến các loại tập điểm và kéo dây lẻ đến nhà thuê baọ

Loại cáp phối treo trên cột thường là loại F8 (có dây tự treo).Tương ứng với mỗi loại cột có các vật liệu lắp ghép để treo cáp khác nhaụ

Để tăng độ ổn định của mạng cáp, giảm thiểu tình trạng hư hỏng các tuyến cáp treo do bị chạm điện, thời tiết, xe máng đứt cáp và để tạo vẻ mỹ quan cho đô thị, hệ thống cáp phối treo trên cột được thiết kế ngầm hóạ

2.3.3 Ngâm hóa hệ thống cáp phối

Ạ Đặc điểm hệ thống cáp phối hiện nay tại các thành phố lớn ở Việt nam : Những đặc điểm của hệ thống cáp phối (Secondary cable systems ) hiện nay ở

các thành phố lớn ở Việt nam : ạ Khuyét diém co ban:

+ Từ tủ cáp đến nhà thuê bao: cáp phối được bố trí treo trên các trụ ( Điện Lực &

Bưu Điện)

+ Dây thuê bao (drop wire): ngày càng chỗng chéo theo tốc độ phát triển của thuê baọ

+ Làm mất mỹ quan thành phố

Trang 28

Chương 2: Tổng quan về hệ thống ngoại vỉ đài điện thoại nội hạt

+ Hay hư hỏng do thời tiết, do xe máng đứt cáp Do bị chạm điện lực + Mất nhiều thời gian và nhân công cho việc sữa chửa bảo trì máy thuê baọ + Tỉ lệ máy hư hồng ngày (phần dây dropwire): 0,6%

b Nguyên nhân : nguyên nhân chính dẫn đến hư hồng đường dây điện thoại + Xe máng đứt các dây lẽ, đôi khi cả những sợi cáp treo lớn vượt đường

+ Trời mưa, giơng gió làm các nhánh cây khô gãy làm đứt dây lẽ, đôi khi cả những sợi cáp treo lớn

Việc ngầm hố cáp thơng tin là xu hướng mà ngành Bưu Chính Viễn Thơng phải thực hiện để đạt các mục tiêu:

- _ Làm sạch gọn hệ thống cáp treo, giữ vẽ mỹ quan của thành phố

- _ Cáp thông tin được đi trong cống chơn dưới đất sẽ có thời gian sử dụng và

định ky bảo trì lâu hơn, từ đó tăng độ 6n định, chất lượng thông tin

- Giảm thời gian, nhân cơng và kinh phí cho việc thực hiện công tác bảo trì, bảo dưỡng

B Phạm vi, khu vực thực hiện ngầm hoá mạng cáp điện thoại : Các khu vực cần thực hiện ngầm hóa hệ thống cáp phối điện thoại ạ- Các khu chung cư ; khu chế xuất:

Đặc tính chung của các khu chung cư , khu chế xuất là có mặt bằng nhà của, kho tàng hệ thống cơng trình ngầm như: điện lực , cống cấp nước, thoát nước được bố trí rõ ràng, cụ thể Việc tính tốn thiết kế hệ thống hầm cống phục vụ cho yêu câu ngầm hóa mạng cáp phối điện thoại vì thế có nhiễu thuận lợi đồng nhất

b.- Các tuyến đường trong thành phố :

Việc tính toán thiết kế hệ thống hầm cống phục vụ cho yêu cầu ngầm hóa mạng cáp phối điện thoại cho các tuyến đường trong thành phố vơ cùng phức tạp, khó khăn vì: hệ thống các cơng trình ngầm điện lực , cấp thốt nước khơng theo 1 qui hoạch thống nhất nào, nhà cửa nơi cần đưa đường dây điện thoại đến xây dựng không theo 1 kiến trúc khuôn mẫu nào, hệ thống hầm cống cáp điện thoại hiện hữu được xây dựng chỉ để phục vụ cho mạng gốc, các tuyến cáp treo hiện hữu thường chồng chéo lẫn nhau trong

phạm vi phục vụ thuê baọ

c.- Cac tuyến đường thuộc phạm vỉ ngoai thành , nông thôn:

Khu vực này có mật độ dân cư thấp, nhà cửa thưa thớt, mạng lưới điện thoại mỏng

Trang 29

2.3.4 Tiêu chuẩn kỹ thuật cáp đồng:

Để đánh giá chất lượng của cáp, người ta thường căn cứ vào các thông số kỹ

thuật sau:

ạ Các thông số bậc một: > Điện trở dây dan R [Q/Km]:

Điện trở dây dẫn là thông số liên quan đến quá trình tổn hao năng lượng: Điện

trở dây dẫn càng nhỏ thì tổn hao càng nhỏ và cự ly thông tin càng xạ Ngược lại điện trở dây dẫn càng lớn thì tổn hao càng tăng và cự ly thông tin bị thu hẹp Đối với cáp xoắn đơi thì giá trị điện trở xoay chiều được xác định theo công thức:

Ro : Giá trị điện trở thuần

R=RơRaatngoi + Riancan VỚI Rmgtngoi : Giá trị do hiệu ứng mặt ngoài

Runcan : Giá trị do các ảnh hưởng lân cận

Các giá trị Rmạt ngoài › Riancạn chỉ đáng kể khi ở tần số caọ Trong mạng truy nhập

thuê bao cáp đồng, các đường dây thuê bao chỉ phải truyền tải tín hiệu tương tự có băng

tân hẹp và thấp: 0.3 + 3.4 KHz nên có thể bỏ qua các gid tri Rmatngoai » Ruan can «

Nhu vậy điện trở xoay chiều của dây dẫn : R~Ro=p Tự

S

Điều này có nghĩa là muốn tăng cự ly thông tin (tăng ]) thì phải tăng tiết điện S

của dây nhưng lại déng nghĩa với việc tăng giá thành hệ thống Do vậy để đạt hiệu quả kinh tế tối ưu, đối với những thuê bao ở gân tổng đài người ta dùng sợi có tiết điện nhỏ, với những thuê bao ở xa thì dùng sợi có tiết diện lớn Hình 2.6 cho ta thấy các giá trị điển hình của các loại cáp thông dụng trên thị trường:

Kích cỡ dây dẫn (mm) Tén hao (dB/Km) Điện trở vòng (O/Km)

0.4 2.20 295

0.5 1.75 187

0.65 1.33 113

0.9 0.93 58

Hình 2.6 : Bảng các giá trị điển hình của một số loại cáp thông dụng

Trang 30

Chương 2: Tổng quan về hệ thống ngoại vỉ đài điện thoại nội hạt > Điện cảm đây dẫn L [H/Km]:

Trong cáp thuê bao nhiều sợi, các đôi đây đi rất sát nhau và do đó cảm ứng lẫn

nhau không chỉ giữa hai sợi của bản thân đôi dây với nhau, mà cịn giữa các đơi dây

khác với nhaụ Từ đó xuất hiện hiện tượng xuyên âm, ảnh hưởng xấu đến chất lượng truyền dẫn

Hình 2.7 cho thấy, nếu không đổi chiều các đôi dây thì ảnh hưởng của trường sẽ được tích lũy suốt chiều dài đường dây, từ đó xuyên âm có thể lớn tới mức thuê bao đường dây bên cạnh nghe được thông tin

_DONG CAM UNG _

⁄ y mỉ y N r ^ 4 v see KEK <S———— <— (a) (b)

Hình 2.7 Trường của đơi dây cân bằng không xoắn (a) và có xoắn (b)

Vì vậy, để khắc phục, các nhà sản xuất thường cho xoắn các sợi của cáp lạị Khi đó các dịng điện cảm ứng sẽ tự triệt tiêu lẫn nhau và hiện tượng xuyên âm sẽ giảm đáng kể Có thể sử dụng cấu trúc xoắn cặp đôi cho hai sợi như hình.2.8 (a) hoặc cấu trúc

xoắn nhóm 4 như hình 2.8 (b) đối với loại 4 sợi :

@)

a) Cặp đôi ) b) Quad 69

@)

Hình 2.8 Cấu trúc đơi dây

Bằng những tính tốn phức tạp người ta đã xác định được bước xoắn tối ưu đối với các sợi có đường kính khác nhaụ Các bước xoắn tối ưu đó được cung cấp bởi các nhà sản xuất Mặc dù đã có cải tiến này nhưng vẫn không thể bỏ qua điện cảm tương hỗ giữa các đôi dây được

Trang 31

Chương 2: Tổng quan về hệ thống ngoại vỉ đài điện thoại nội hạt

Để xác định điện cảm của các loại cáp đối xứng có thể sử dụng công thức (ạ1):

Q(x): Hàm số trong tra trong bảng 2.10

—— 0/0105d

0.0082d

# với dây đồng ƒ với dây nhóm

Giá trị điện cảm vịng điển hình thơng thường vào khoảng 1mH/Km

(ạ1) = — =y | 4in +Q00n | 10" fh/km]

I d

Với: a : Khoảng cách giữa các dây dẫn

d : Đường kính dây dẫn

x : Hệ số xoắn thể hiện hiệu quả xoắn như trong bảng 2.9

Đường kính (mm) 30 30 + 40 40 + 50 50+60 | 60+70 | 70+80 Hệ số xoắn + 1.010 1.016 1.025 1.037 1.050 1.070

Hình 2.9 Bảng hệ số xoắn + của cáp cân bằng theo đường kính lỗi

X 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 Q (x) 1.0 0.9998 | 0.997 0.987 0.961 0.913 0.854 0.766 xX 4.0 4.5 5.0 7.0 10 >10 Q (x) 0.686 0.616 0.556 0.400 0.282 2Ý ; x

Hinh 2.10 Bang ham sé Q(x)

Trang 32

Phan I :Cơ sở lý thuyết

> Điện dung dây dẫn C [F/Km] :

Khi dẫn điện, do các dây dẫn đặt sát nhau và được cách ly bởi một lớp điện môi cách điện (thường bắng nhựa PolyEthylene) nên giữa chúng hình thành một tụ điện C Giá trị này của cáp đối xứng được xác định theo công thức (ạ2) :

%.8 10”8

C= 2 (F/Km) (a2)

Voi: x : Hệ số xoắn trong bảng 2.9

ự : Hệ số lân cận giữa dây và vỏ hoặc các dây khac (tra bang 2.11) a: Khoảng cách giữa 2 dây (tính theo mm)

d: Đường kính day (tinh theo mm)

s - Giá trị điện môi phụ thuộc vào lớp cách điện

ClSi + 6252

ee S¡ +8;

Voi: S¡, S; : Diện tích lớp 1, lớp 2 bao quanh sợi đồng

e¡, sa : Điện môi của lớp 1, lớp 2 Với nhựa PE g z 1.9 + 2.1

_dị _ Khoảng cách cách điện Y asi VỀ so

d đường kính ruột 1.6 0.608 0.588 1.8 0.627 0.611 2.0 0.644 0.619 ' 2.2 0.655 0.630 2.4 0.665 0.647 Hình 2.11 Bảng cách hé s6 ¥

> Điện dẫn cách điện dây dẫn G [Si/Km] :

Thực tế không thể có lớp cách điện lý tưởng mà luôn tổn tại một điện dẫn G # 0 giữa 2 sợi dẫn Điện dẫn G này có thể được xác định theo công thức:

G=GơG, [S/Km]

Voi: Go=1/Ro : Điện dẫn cách điện dòng một chiềụ

Gye: @.Ctg5 ¿Điện dân cách điện dòng xoay chiềụ

1

| THU Viế N | Trang 21

Trang 33

Trong cáp thơng tin thì Gọ rất nhỏ và nhỏ hơn nhiễu so với G, nên có thể coi

G>Gr =ø.C.tgồ [Si/Km] (ạ3)

Với : ö là hệ số góc tổn hao điện mơi tổng hợp itgƯ,S¡ + EatgƠ;S

tgd= 1tgO191 T 62180252

€1S; + E28,

Đối với nhựa PE thì quan quan hệ tgồ theo tần số được xác định trong bảng 2.11

Tần số [KHz] 3 § 12 20 tgồ.10 10 100 250 550

Hình 2.11 : Bằng tang góc tổn hao điện mơi theo tần số b Mơ hình vật lý và phương trình truyền sóng :

mxL : > O x x+Ax 1

Xét mot duSng truyén séng chiéu dai | đặt tương ứng với trục tọa độ x: từ toa độ x = 0 đến tọa độ x = 1 D4u vào đường truyền có nguồn tín hiệu Es, nội trổ Zs, Đầu cuối đường truyền được kết thúc bởi tải Z¿ Sóng tín hiệu từ nguồn Es lan truyền theo hướng

Ox đến tải Z¡,

Trên phạm vi phân chiéu dai Ax, đoạn chiều dài truyền sóng sẽ được thay thế bằng mạch điện thông số tập trung như hình 2.12:

R.Ax = L Ax e— TT rxỲ —@ —> —>

i(x,t) CAI 2 | i(x+Ax t)

G Ax

u(x,t)

© ©

X x + Ax

Hình 2.12 : Sơ đồ tương đương một đoạn cáp đôi cân bang

u(x+Âx ,f)

Trang 34

Chương 2: Tổng quan về hệ thống ngoại vỉ đài điện thoại nội hạt Theo định luật Kirchoff ta có

i@&,Ð u(x,t) = u (x+Ax,t) + R Ax.i(x,t) + L Ax At

i(x,Ð =i (x+Ax,Ð +G Ax.uX+Ax,) +C Ax CƯAx

ot Chuyển hệ phương trình trên sang miền tần số được:

U(x,@) = U(x+Ax,@) + (R+joL) Ax.I(x,o) I(x,) = I(x+Ax,o) + (G+j@C) Ax.U (x+Ax,@)

Ue

aso — Ua) (R + jal) I(x, @)

Txt, @) — I(x,@) 2- I(x, @) - (G + ja@C) U(x+dx,@)

mày sp 1 3 - (R + jal) Ix,o) (ạ4a)

“3 =-(G + jaC) U(x,a) (ạ4b)

2162 = (R+jal) (G+ jaC) Ula)

2g = (R + jal) (G + jaC) I(x,a)

x

pat y (@)= V (R + jaL) (G+ j@C) và gọi là hệ số truyền

¿? “ee ® = ỷ (a) UX,a) (55)

2 22 @) _ +” (a) I(x,@) (ạ5b)

Trang 35

Nhận thấy rằng hai phương trình này có dạng giống hệt nhau, ta chỉ cần giải một

phương trình và từ đó suy ra kết quả còn lạị Xét phương trình vị phân :

258,0 = y’ (a) U(x,@) x

Phương trình nay có ngiệm dạng:

U(x, @) = Ụ.e 7 ®)X+ Ụ, ,e T 6)

Trong đó Ư và U- là hai hằng số được xác định bởi các diéu kiện về điện áp tại nguồn và tảị

Xét tần số œ, do hệ số truyền sóng y là một đại lượng phức nên ta có thể phân tich y= a+ jp

= U@Œ&,@)=U,.e ®*,ẻ#*+Ụ.e ® e1™ Nhận xét:

% Sốhạng:Ụ,.e “*.e iÊ*

- Modul U,.e°™ giảm dần theo hàm số mã khi tiến tới gần tai (x tang) - _ Argument -Bx giảm dân một cách tuyến tính khi tiến tới gần tải khiến cho

pha của tín hiệu giảm dần khi tiến tới gần tảị s* Sốhạng:U-.e œx.ejx

- Modul U-.e ơx giảm dân theo hàm số mũ khi tiến tới gần nguồn (x giảm)

- _ Argument Bx giảm dân một cách tuyến tính khi tiến tới gần nguồn khiến cho

pha của tín hiệu giảm dần khi tiến tới gần nguồn

- _ Có thể kết luận rằng số hạng Ư e - ơx e -jBx biểu thị một sóng lan truyền

trên đường dây theo hướng từ nguồn đến tải (được gọi là sóng tới) Tương tự số hạng Ư e - aX e -jBx biểu thị một sóng lan truyền trên đường dây theo hướng từ tải về nguồn

(nên được gọi là sóng phản xạ)

- Điện áp U () tại điểm x có tọa độ bất kỳ trên đường truyền sóng đều có thể

được gọi la do tổng của hai thành phan: sóng tới và sóng phan xa, va pha bị giảm tuyến tính với hệ số B Vì vậy œ được gọi là hệ số suy hao và B được gọi là hệ số phạ

Lập luận hoàn toàn tương tự với dòng điện Ta có:

=> I(x,o)=L.e%.e*+L.e™ se Px

Trang 36

Chương 2: Tổng quan về hệ thống ngoại vi đài điện thoại nội hạt Do tính chất vật lý của đường truyền sóng mà ta có mối quan hệ:

z= U:-_ 0 1 T- (ạ6) Zo được gọi là trở kháng sóng c Vấn đề phối hợp trở kháng :

Theo phân tích trên, khi truyền sóng qua mặt phân cách hai môi trường sẽ có hình thành phần sóng phản xạ

Hệ số phản xạ điện áp tại điểm x được xác định theo công thức:

- Upx _ U-.e™ = U- 2yx

Tụ (x) ane oye + €

Uiới Ựe ”

- - Tại tải hệ số phản xa điện áp là:

Tu) = tr ẻr

- - Tại điểm có tọa độ x bất kỳ :

U- 2yx = U- 2l Qvd

Iyv@= UO = we Oy = = ẹe-" Ư

V6i d =1-x va 1a khoang cach tit diém khao sat đến tảị

=> Ty (x) = My (V).e2"4 = Ty (e784

Tương tự ta có hệ số phản xạ dòng điện tại điểm x bất kỳ:

tac x - T 2yx =

T; (x) Hi T+ -€ Ty (x)

Trang 37

Trong thực tế, hệ số phản xạ điện áp Tụ thường được sử dụng như hệ số phản xạ T của đường dâỵ Như vậy, nói đến hệ số phản xạ là hiểu ngầm rằng nói đến hệ số phản xạ điện Do đó, nếu cơng suất sóng tới là 1 thì chỉ có 1 phần công suất I-Tu” là đi vào tảị Phần còn lại : Fụ I¡= - Tu” bị phần xạ ngược trở lại (dấu trừ cho ta biết cơng suất sóng phản xạ đi ngược chiều truyển sóng) Thanh phần phản xạ này khơng những khơng có

tác dụng gì mà cịn làm nóng dây dẫn và nguồn phát Cần phải tìm biện pháp triệt tiêu thành phần phần xạ

Tại tải ta có hệ phương trình :

U() =Ụ.ẻ'+U ứ/!

Ụ ew! — U yl

Zo Lo

I) =

Ta lại có theo định luật Ohm thi: U,

Z,= UL L l

22 =2ọ Ụ.ẻ'+U el! =Zọ Td

Uy e 4 Ue — Ụ.ẻ'- U eƒ! 1-T@) > = 41°40 Z,-Z TƯ +22 | @

Công thức (ạ7) cho ta thấy rằng muốn triệt tiêu thành phần phản xạ (tức là thực hiện T(1) = 0) thì Zo phải bằng Z¿ Quá trình thực hiện này gọi là quá trình phối hợp trở kháng

Do nghiệm của hệ phương trình (ạ5) là :

U=U,.e7' + U_.e”!

T=1,.e7+1_.e”!

Trang 38

Bing cách thế ngược vào hệ phương trình vi phân (ạ4) và thực hiện biến đổi ta

thu được kết quả :

R+j@L = U*, -U_ - Za2(1) e”'_-Ï, €”') - 7

G+j@C 1’, 2m - i er 17, €77* —P_.ẻ”*

Khi đó trở kháng sóng của đơi dây được tính theo công thức (ạ8) :

29 = Rt job (ạ8) G+ jac

Giá trị Zo này hoàn toàn không phụ thuộc vào chiểu dài đơi dây và có thể điều

chỉnh để thực hiện phối hợp trở kháng được nhờ điều chỉnh các thông số như R, L

d Vấn đề suy hao :

Trong bất cứ hệ thống truyền dẫn nào đều có suy haọ Suy hao càng lớn thì chất lượng thơng tin càng kém và ngược lạị Có thể đánh giá chất lượng thông tin theo suy hao như bảng 2.13 sau :

Tiêu hao

Nep/Km dB/Km Po/P¡ lần Đánh giá chất lượng thông tin

0.1+0.2 0.886 + 10.63 1+ 11 Rất tốt 2 17.71 59 Tốt 3.0+3.5 26.57 + 31.00 453 + 1257 Tạm được 4 35.42 3486 Kém 5 44.28 26791 Không được (1Nep = 8.856dB)

Hình 2.13 Đánh giá chất lượng thông tin thông qua hệ số suy hao

Giá trị cực đại cho phép của suy hao truyền dẫn được xác định như là sự dung hòa giữa chất lượng truyền dẫn và tính kinh tế : Nếu muốn chất lượng thông tin tốt thì suy hao phải nhỏ,đo đó phải dùng loại cáp có đường kính sợi lớn, điện trở dây dẫn nhỏ, như thế khiến cho hệ thống đắt tiền

Trang 39

Chương 2: Tổng quan về hệ thống ngoại vi đài điện thoại nội hạt e _ Tiêu chuẩn phân bổ suy hao cho mạng cáp thông tin :

Theo văn bản số 4074 NV/VT ngày 09/09/1998 của Tổng Cty Bưu chính Viễn Thơng Việt Nam, tiêu chuẩn phân bổ suy hao cho mạng cáp thông tin được quy định như sau :

o/ Tiêu hgo cuộc gọi †rong 1 tổng đời nội hạ†

Kn 5 \ 7dB 4dB 7B =18 dB | | ! | b/ Tiêu hao cuộc gọi giữa 2 tổng đời nội hạ†

————'fo E———£

| 7dB 8gB /“dB | =22 dB

b/ Tiêu hao cuộc gọi đường dời

——— loo n1 1 ô oL———*

| 7B 8gB 7B | =22 dB

OC ‘Téng dai ndi hat

O :Tổng đời đường còi (OLL)

Đường kính dây | Điện trở vòng | Tiêu hao 800Hz | Cựlyở74B | Cự ly ở 10đB

Trang 40

Như vậy theo tiêu chuẩn trên, đối với loại cáp 0.4mm (loại cáp đang được sử dụng phổ biến) thi cự ly thông tin thường trong khoảng 3 - 3,5Km Đối với loại cáp 0.5mm (loại cáp được sử dụng phổ biến ở các vùng ngoại thành, nông thôn) thì cự ly thơng tin cũng trong khoảng 4 - 4,7Km

Theo phân tích trên ta thấy trong cả hai sóng tới và phản xạ, biên độ sóng đều bị suy hao theo ham mii e™ va géc pha bị thay đổi tuyến tính với hệ số B Giả thiết rằng đã thực hiện phối hợp trở kháng nên mất thành phần phản xạ

Khi đó ta có các phương trình (ạ9) và (ạ10) :

Yo = fo ~¿rl~g6+/9!-ge! 2/6 | (as) Ũ, h

2 = e2+/8! ~„2al_ „28 (ạ10)

ỉ

Điều đó có nghĩa là càng về phía tải thì cơng suất tín hiệu càng bị suy giảm theo

hàm mũ ẻ°*!_ Có thể giải thích nguyên nhân tổn hao là do tổn hao kim loại (điện trở dây dẫn) và do tổn hao điện môi (lớp nhựa cách điện không lý tưởng) gây rạ Hệ số œ được gọi là hệ số suy hao và B được gọi là hệ số phạ œ có thể được xác định theo công thức (ạI1) : l Po P; (Nep/Km) (ạ11)

Dựa vào các kết quả trên ta có thể xác định các hệ số œ, 8, Zo theo các công thức :

Định dạng
Số trang	127
Dung lượng	4,25 MB