Báo cáo "Các loại cáp được sử dụng phổ biến trong viễn thông" docx

Trường ĐH Thành Đô Khoa Điện – Điện tử =================================================================== Báo cáo "Các loại cáp được sử dụng phổ biến trong viễn thông" =================================================================== GVHD: TH.s Lê Văn Thân SV: Nguyễn Hải Quang Lớp: CĐĐT2-K5 1 Trường ĐH Thành Đô Khoa Điện – Điện tử =================================================================== MỤC LỤC Lời nói đầu……………………………………………………………… 1 Chương 1: Cáp xoắn……………………………………………………… 3 1.1: Bản chất cáp xoắn…………………………………………………… 4 1.1.1: Cáp UTP………………………………………………………… 4 1.1.2: Cáp STP………………………………………………………………. 6 1.2: Lợi ích và hạn chế…………………………………………………… 7 1.3: Các thông số ghi trên cáp……………………………………………… 7 Chương 2: Cáp đồng trục…………………………………………………. 8 2.1 lịch sử cáp đồng trục…………………………………………………… 8 2.2 phân loại………………………………………………………………… 10 2.3 cấu tạo…………………………………………………………………… 10 2.4: Đặc tính………………………………………………………………… 11 Chương 3: Cáp Quang…………………………………………………… 12 3.2: Cấu tạo …………………………………………………………………. 12 3.2.1: Các tên gọi …………………………………………………………… 14 3.3: Các phần tử của cáp…………………………………………………… 14 3.4: Phân loại………………………………………………………………. 16 =================================================================== GVHD: TH.s Lê Văn Thân SV: Nguyễn Hải Quang Lớp: CĐĐT2-K5 2 Trường ĐH Thành Đô Khoa Điện – Điện tử =================================================================== 3.5 Đặc điểm……………………………………………………………… 17 3.6 Ưu nhược điểm…………………………………………………………. 18 3.7 Ứng dụng cáp quang………………………………………………… 19 PHẦN 2: Tìm hiều loại cáp cụ thể 1: 1: Cáp sợi quang chôn trực tiếp (DB)(FOCAL)………………… 20 =================================================================== GVHD: TH.s Lê Văn Thân SV: Nguyễn Hải Quang Lớp: CĐĐT2-K5 3 Trường ĐH Thành Đô Khoa Điện – Điện tử =================================================================== LỜI NÓI ĐẦU Như chúng ta đã được học và tìm hiểu rất nhiều về thành phần của một mạng viễn thông, cấu trúc một mạng viễn thông bao gồm các thành phần chính: thiết bị chuyển mạch, thiết bị truyền dẫn, môi trường truyền dẫn và thiết bị đầu cuối. Có thể nhận thấy vai trò vô cùng quan trọng của môi truờng truyền dẫn trong một mạng viễn thông, la thiết bị truyền dẫn dùng để đấu nối thiết bị đầu cuối với tổng đài hoặc giữa các tổng đài với nhau để thực hiện việc truyền đưa tín hiệu thông tin. Thiết bị truyền dẫn chia làm hai loại: thiết bị truyền dẫn giưa thuê bao, và thiết bị truyền dẫn giữa các tổng đài. Thiết bị truyền dẫn thuê bao thường là cáp kim loại, tuy nhiên trong một số trường hợp có thể là cáp quang hoặc cáp vô tuyến. Thiết bị truyền dẫn giữa các tổng đài thường là cáp quang, đôi khi dùng cáp đồng trục, cap xoắn đôi hay viba… Trong bài tập lớn lần này em xin phép được tìm hiểu và các loại cáp được sử dụng phổ biến trong viễn thông, và đi vào tìm hiểu một loại cáp cụ thể. Phần 1: các loại cáp sử dụng phổ biến hiện nay trogn viễn thông + Cáp xoắn + Cáp đồng + Cáp Quang Phần 2: tìm hiểu Cáp sợi quang chôn trực tiếp (DB)(FOCAL) =================================================================== GVHD: TH.s Lê Văn Thân SV: Nguyễn Hải Quang Lớp: CĐĐT2-K5 4 Trường ĐH Thành Đô Khoa Điện – Điện tử =================================================================== Chuong I: Cáp Xoắn Giới thiệu Năm 1881 Alexander Graham Bell là người đầu tiên đưa cáp xoắn đôi vào sử dụng điện thoại. Và đến năm 1900, loại cáp này đã được sử dụng phổ biến, rộn rãi trên toàn nước mĩ. Ngày nay hang triệu Km cáp xoắn đôi đang được sử dụng bên ngòi bởi các công ty điện thoại , phục vụ cho truyền tải âm thanh và phần lớn các mạng thông tin, internet cũng sử dụng các loai cáp này. Chẳng bao lâu sau phát minh ra điện thoại,các đường dây cáp đã được sử dụng trong công nghệ truyền tải .Hai dây được căng ra ở 2 phía của thanh chéo trên các cực, truyền tải chung tuyến đường với dây điện.Ban đầu các nhà nghiên cứu nhận ra rằng dây điện đã làm giảm đi khoảng cách truyền tải của tín hiệu điện thoại. Và một giải pháp mới được đưa ra gọi là sự chuyển vị dây,để giảm bớt sự giao thoa,tại các cực, 2 dây lại được vắt chéo qua nhau.Như vậy mỗi dây sẽ chịu ít ảnh hưởng của sự phát xạ nhiễu điện từ từ dòng điện hơn.Ngày nay ,những đường dây trần với sự chuyển vị tuần hoàn như vậy vẫn có thể còn được bắt gặp ở các vùng nông thôn.Điều này đại diện cho một sự thi hành sớm của sự xoắn với nhịp xoắn là 4 lần trên 1 Km. Dựa trên những thành quả nghiên cứu đó,năm 1881,Alexander Graham Bell(nhà bác học Thụy sĩ người đã phát minh ra chiếc máy điện thoại vào năm 1876) đã đưa cáp xoắn đôi vào sử dụng cho hệ thống điện thoại của chính công ty truyền thông Bell của ông. =================================================================== GVHD: TH.s Lê Văn Thân SV: Nguyễn Hải Quang Lớp: CĐĐT2-K5 5 Trường ĐH Thành Đô Khoa Điện – Điện tử =================================================================== 1.1: Bản chất cáp xoắn Cáp xoắn là loại cáp là loại cáp gồm nhiều cặp dây đồng xoắn lại với nhau nhằm chống phát xạ nhiễu điện từ (Electromagnetic Interference-EMI) từ bên ngoài,từ sự phát xạ của loại cáp UTP và sự xuyên âm(Crosstalk) giữa những cặp cáp liền kề.(Trong thông tin vô tuyến, sự xuyên âm thường được biểu thị giao thoa đồng kênh, và liên quan đến giao thoa kênh- kề bên. ) Cáp xoắn có thể làm giảm nhiễu vì hai dây chỉ truyền một đường dữ liệu, biễu diễn bằng hiệu điện thế giữa hai dây này. Khi nhiễu đánh vào, hai dây xoắn vào nhau nên sẽ xem như bị nhiễu giống nhau, cùng tăng hoặc cùng giảm một điện áp nhất định.Hiệu điện thế giữa hai dây vẫn giữ nguyên nên dữ liệu truyền vẫn đúng.Do giá thành thấp nên cáp xoắn được dùng rất rộng rãi đặc biệt là làm cáp điện thoại và sử dụng cho các loại máy tính trong công nghệ truyền thông Internet.Các loại cáp xắn đôi có tốc độ truyền tối đa có thể lên đến hàng chục Gigabit/giây (Gbps) với tần số dao động có thể đạt tới 600MHz. Có hai loại cáp xoắn đôi được sử dụng rộng rãi trong LAN là: loại có vỏ bọc chống nhiễu(STP) và loại không có vỏ bọc chống nhiễu(UTP). 1.1.1 Cáp xoắn đôi không có vỏ bọc UTP( Unshielded Tw isted Pair) =================================================================== GVHD: TH.s Lê Văn Thân SV: Nguyễn Hải Quang Lớp: CĐĐT2-K5 6 Trường ĐH Thành Đô Khoa Điện – Điện tử =================================================================== Hình 1: Cáp UTP Là loại cáp không có vỏ bọ chống nhiễu. Nhưng bù lại nó lại có tính linh động và độ bền cao. Cũng gồm nhiều cặp xoắn như STP nhưng không có lớp vỏ bọc đồng chống nhiễu. Cáp xoắn đôi trần sử dụng chuẩn 10BaseT hoặc 100BaseT. Do giá rẻ nên đã nhanh chóng trở thành loại cáp mạng cục bộ được ưa chuộng nhất và đựoc sử dụn rộng khắp mọi nơi Độ dài tối đa của một đoạn cáp là 100m. Không có vỏ bọc chống nhiều nên dễ bị nhiễu khi đặt gần các thiết bị và cáp khác do đó thông thường dùng để đi dây trong nhà. Đầu nối dùng là RJ45. Cáp UTP có 5 loại: Loại 1: truyền âm thanh, tốc độ < 4Mbps Loai 2: gồm 4 dây xoắn, tốc độ 4Mbps Loại 3: truyền dữ liệu với tốc độ lên đến 10Mbps. Cái này gồm 4 dây xoắn đôi với 3 mắt xoắn trên mỗi foot Loại 4: truyền dữ liệu, 4 cặp xoắn đôi, tốc độ đạt được 16 Mbps Loại 5: truyền dữ liệu, 4 cặp xoắn đôi, tốc độ 100Mbp Là một dạng cáp xoắn đôi,cáp UTP đã được sử dụng hơn 100 năm bởi các hệ thống điện thoại,mạng máy tính.Nó còn có một tên gọi khác là cáp Ethernet,theo tên của mạng Erthernet,loại mạng sử dụng cáp UTP nhiều nhất trên thế giới.Và tính đến hiện nay thì cáp UTP được phân loại làm 7 loại, từ cat 1 có tốc độ và khả năng chống nhiễu thấp nhất thường dùng để truyền tín hiệu thoại trong ngành bưu điện đến cat 7 có tốc độ và khả năng chống nhiễu cao nhất =================================================================== GVHD: TH.s Lê Văn Thân SV: Nguyễn Hải Quang Lớp: CĐĐT2-K5 7 Pin 1 Cam Pin5 Xanh đậm Pin 2 Cam - trắng Piin 6 Xanh nhạt Pin 3 Xanh nhạt – trắng Pin 7 nâu Pin 4 Xanh đậm – trắng Pin 8 Nâu – trắng Trường ĐH Thành Đô Khoa Điện – Điện tử =================================================================== 1.1.2Cáp xoắn đôi có vỏ bọc chống nhiễu STP(Shielded Twisted Pair) Hình 2: Cáp STP Bảng Màu: Gồm nhiều cặp xoắn lại được phủ bên ngoài mộ lớp vỏ làm bằng dây đồng bện. Lớp vỏ này có tác dùng chống EIM từ ngoài và chống phát xạ nhiễu bên trong. Lớp vỏ bọc chống nhiễu này được nối đất để thoát nhiễu. Cáp xoắn đôi có bọc ít bị tác động bởi nhiễu điện từ và có tốc độ truyền qua khoảng các xa cao hơn cáp xoắn đôi trần. Chi phí đắt tiền hơn Thinnet và UTP nhưng lại rẻ tiền hơn Thicknet và cáp quang. Đặc tả cáp =================================================================== GVHD: TH.s Lê Văn Thân SV: Nguyễn Hải Quang Lớp: CĐĐT2-K5 8 Trường ĐH Thành Đô Khoa Điện – Điện tử =================================================================== + Giảm được nhiễu điện giữa các đôi dây và nhiễu xuyên âm + Hạn chế được nhiễu điện tử bên ngoài như: các xuyên nhiễu điện từ trường và xuyên nhiễu tần số radio. + Về mặt lý thuyết thì tốc độ truyền có thể đạt 500Mbps nhưng thục tế thấp hơn rất nhiều chỉ đạt 155MBps với độ dài 100m. + Độ suy hao yếu dần nếu cáp càng dài, thông thường ngắn hơn 100m + Đầu nối STP sử dụng đầu nối DIN( DB-9) 1.2 Lợi ích và hạn chế khi sử dụng + Lợi ích - Là loại cáp mỏng, mềm dẻo nên dễ dàng kéo dài thành dây giữa những tường - Cáp UTP nhỏ, nó không nhanh đổ đầy tràn những ống dây nối - UTP chi phi rẻ hơn so với mọi cáp mạng LAN khác. + Hạn chế Tính hạn chế Tính cảm ứng của cáp xoắn tới phát xạ nhiễu điện từ phụ thuộc nhiều vào những sơ đồ Xoắn cặp (thông thường được cấp bằng sáng chế bởi những nhà sản xuất) và không được sứt mẻ trong thời gian sự cài đặt. Do đó, những cáp xoắn đôi thông thường có những yêu cầu khó khăn cho việc sắp đặt bán kính uống cong cực tiểu hoặc cực đại. Tính dễ vỡ tương đối này của những cáp xoắn đôi làm cho việc thực hiện việc cài đặt trở thành một yếu tố quan trọng đảm bảo cho sự hoạt động của cáp. 1.3 Các thông số ghi trên cáp =================================================================== GVHD: TH.s Lê Văn Thân SV: Nguyễn Hải Quang Lớp: CĐĐT2-K5 9 Trường ĐH Thành Đô Khoa Điện – Điện tử =================================================================== Khi nhìn kĩ sợi cáp của mạng LAN, ta sẽ thấy rõ được khá nhiều nhóm ký tự, mỗi nhóm kí tự thường đặc trung cho một đặc điểm của cáp UTP là loại cáp không có lớp chống nhiễu cho tín hiệu truyền dẫn, STP thì có lớp chống nhiễu.MPP hay CMP (có thể ghi kèm theo phương pháp thử nghiệm UL910 hay CSA FT16) là loại cáp dùng để đi trên trần nhà. MPR hoặc CMR (và cũng có thể ghi kèm UL1666 nhằm thể hiện phương pháp thử nghiệm) có trên vỏ các loại cáp đi giữa các tầng. Nếu không phải là loại cáp đặc chủng thì trên vỏ cáp thường có một trong số các nhóm ký tự MPG, CMG, MP, CM, cho biết đây là loại cáp bình thường. Ngoài ra, một số ít loại cáp có ghi nhóm ký tự CMUC để chỉ rõ đây là loại cáp dùng để đi dưới thảm trải sàn. Đối với việc truyền dữ liệu giữa các máy tính trong mạng LAN và người dùng không truyền tải lượng dữ liệu lớn, hay không đo tốc độ truyền dữ liệu, các nhóm ký tự ghi trên vỏ cáp không có nhiều giá trị. Nhưng nếu dùng để truyền tín hiệu hình ảnh lấy từ camera (webcam) đặt ở xa về máy tính điều khiển hay màn chiếu thì việc xem kỹ các nhóm ký tự trên vỏ cáp và chọn đúng loại cáp sẽ cho hình ảnh rõ và ít bị nhiễu tín hiệu. chương 2: CÁP ĐỒNG =================================================================== GVHD: TH.s Lê Văn Thân SV: Nguyễn Hải Quang Lớp: CĐĐT2-K5 10 [...]... năng của cáp. Dung môi có thể đặc hoặc rỗng.Tận cùng của cáp là một đầu kết nối RF 2.4 Đặc tính Cáp đồng trục đọ suy hao ít hơn với các loai cáp đồng khác vi dụ như cáp xoắn đôi Do ít bị ảnh hưởng của môi trường, các mạmg cục bộ sử dụng cáp đồng trục có thể có kích thước trong phậm vi vài ngàn met Cáp đồng trục thường được sử dụng trong các mạng dạng đường thẳng Hai loại cáp thường được sử dụng là cáp đồng... thì được sử dụng trogn viêc kết nối các mạng vô tuyến, mạng truyền hình phần lớn đã không được sủ dụng nữa do đã có những công nghệ tiên tiến khác thay thế Tuy nhiên nó vẫn còn mang những tín hiệu truyền hình cáp tới nhữnt phần lớn máy thu hình, và đa số cáp đồng trục được sử dụng cho mục đích này Ngoài ra cáp đồng trục vẫn được sử dụng trogn y tế, hay quân đội 2.2 phân loại Cáp đồng trục chí làm 2 loại. .. cho truyền hình cáp - RG-62,93 ohm Dung cho mạng ARCnet Các mạng cục bộ thường sử dụng cáp đồng trục có dải thông từ 2,5 - 10 Mb/s, cáp đồng trục có độ suy hao ít hơn so với các loại cáp đồng khác vì nó có lớp vỏ bọc bên ngoài, độ dài thông thưòng của một đoạn cáp nối trong mạng là 200m, thường sử dụng cho dạng Bus chương 3: CÁP QUANG 3.1 Cáp quang Hình 5: Cáp Quang Là một loạ cáp viễn thông làm bằng... quang được đặt trong bó gọi là cáp quang những bó này được bảo vệ bởi lớp phủ bên ngoài của cáp được gọi là Jacket 3.2.1 Các tên thường gọi của cáp quang Tuỳ thuộc vào yêu cầu cụ thể và dựa vào môi trường lắp đặt mà cáp quang cũng có các tên gọi như cáp kim loại là: cáp chon trực tiếp dưới đất, cáp kéo trogn cống, cáp treo ngoài trời, cáp trogn nhà, cáp nối giữa các thiết bị, cáp ngập nước, cáp thả biển…... hơn trong cáp đồng • Tín hiệu ánh sáng - Không giống tín hiệu điện trong cáp đồng, tín hiệu ánh sáng từ sợi quang không bị nhiễu với những sợi khác trong cùng cáp Điều này làm cho chất lượng tín hiệu tốt hơn • Sử dụng điện nguồn ít hơn - Bởi vì tín hiệu trong cáp quang giảm ít, máy phát có thể sử dụng nguồn thấp hơn thay vì máy phát với điện thế cao được dùng trong cáp đồng • Tín hiệu số - Cáp quang... • Cáp quang và các thiết bị đi kèm rất đắt tiền so với các loại cáp đồng 3.6 Ưu điểm • Mỏng hơn - Cáp quang được thiết kế có đường kính nhỏ hơn cáp đồng • Dung lượng tải cao hơn - Bởi vì sợi quang mỏng hơn cáp đồng, nhiều sợi quang có thể được bó vào với đường kính đã cho hơn cáp đồng Điều này cho phép nhiều kênh đi qua cáp của bạn • Suy giảm tín hiệu ít - Tín hiệu bị mất trong cáp quang ít hơn trong. .. cáp là các phần tử tạo cho cáp co lực cơ học cần thiết để chịu được súc căng và co, đăcự biệt là đảm bảo tính ổn định cho cáp Các vật liệu có modun young cao thường được sủ dụng làm thành phần gia cường cho cáp Ngoài ra yêu cầu vật liệu gia cường là phải nhẹ Đây là các đặc tính rất quan trọng trong quá trình kéo cáp trong cống Thành phần gia cường có thể là kim loại hoặc là phi kim loại Nó có thể được. .. với các loại cáp có yêu cầu tính mềm doẻ cao Các thành phần phi kim loại thường là các sợi dẻo pha thuỷ tinh hoặc sợi aramid vì có hiệu qủa trong việc chống hiệu ứng co, vì vậy thường được đặt ở phần ngoài của cáp Mô-dun Young của sợi cáp rất cao, trọng lượng rất thấp cho nên nó cạnh chanh với cả thép Các loại cáp sợi quang chỉ sử dụng các thành phần gia cường là chất dẻo hoặc sợi aramid gọi là cáp phi... dẻo hoặc sợi aramid gọi là cáp phi kim loại, cáp này có trọng lượng nhỏ va không nhạy cảm với trường điện  Vỏ cáp Vỏ cáp quang có chức năng cơ bản là bảo vệ cáp và có tính chất quyết định tuổi thọ của cáp Vỏ cáp có thể được bọc đệm để bảo vệ lõi cáp khỏi các tác động của ứng suất cơ học và môi trường bên ngoài Vỏ chất dẻo được bọc bên ngoài cáp Vật liệu chế tạo vỏ cáp thường là PVC vì nó có đặc tính... tâm bên trong một cái ống rỗng và giữ nó đúng chỗ với những vòng đệm được để cách nhau bằng nhau dọc theo chiều dài của cái ống Chất điện môi tiêu hao ít không khí Vào thời điểm đó truyền thanh và truyền hình đều sử dụng cáp xoắn đôi tuy nhiên truyên thanh chiếm ưu thế vì cáp xoắn đôi tốc độ chậm không phù hợp với truyền hình Cho tới ngày nay thì cáp đồng trục đã được sủ dụng một cách phổ biến trong . các loại cáp được sử dụng phổ biến trong viễn thông, và đi vào tìm hiểu một loại cáp cụ thể. Phần 1: các loại cáp sử dụng phổ biến hiện nay trogn viễn thông + Cáp xoắn + Cáp đồng + Cáp Quang Phần. mạmg cục bộ sử dụng cáp đồng trục có thể có kích thước trong phậm vi vài ngàn met Cáp đồng trục thường được sử dụng trong các mạng dạng đường thẳng Hai loại cáp thường được sử dụng là cáp đồng. tử =================================================================== Chuong I: Cáp Xoắn Giới thiệu Năm 1881 Alexander Graham Bell là người đầu tiên đưa cáp xoắn đôi vào sử dụng điện thoại. Và đến năm 1900, loại cáp này đã được sử dụng phổ biến, rộn rãi