Thiết kế tuyến cáp quang Huế - Hương Thủy: các thông số kỹ thuật và phương án triển khai

MỤC LỤC

Suy hao do hấp thụ : + Sự hấp thụ của các tạp chất kim loại

Các tạp chất kim loại trong thuỷ tinh là một trong những nguồn hấp thụ năng lượng ánh sáng, các tạp chất thường gặp là sắt (Fe), đồng (Cu), mangan (Mn), chromium (Cr), cobal (Co), nikel (Ni)…. Để có được sợi quang có độ suy hao dưới 1 dB/km cần phải có thuỷ tinh thật tinh khiết với nồng độ tạp chất không quá một phần tỷ ( 10-9 ).

Suy hao do tán xạ : + Tán xạ Rayleigh

Các liên kết giữa SiO2 và các ion OH của nước còn sót lại trong vật liệu khi chế tạo sợi quang cũng tạo ra mật độ suy hao hấp thụ đáng kể. Trong quá trình chế tạo nồng độ của cỏc ion OH trong lừi sợi được giữ ở mức dưới một phần tỷ ( 10 –9 ) để giảm độ hấp thụ của nó.

Suy hao do bị uốn cong

Một cách chính xác hơn, sự phân bố trường bị xáo trộn khi đi qua những chổ uốn cong và dẫn tới sự phát xạ năng lượng ra khỏi sợi. + Cửa sổ thứ nhất : ở bước sóng 850nm, được coi là có suy hao thấp nhất đối với những sợi quang chế tạo ở giai đoạn đầu.

Tán sắc

Tán sắc mode

Tổng quát : độ tán sắc mode phụ thuộc vào dạng phân bố chiết suất của sợi đa mode thông qua số mũ g trong biểu thức hàm chiết suất. Sự phụ thuộc của dmode vào số mũ g được biểu diễn trên hình 3.3 qua đó ta thấy dmode đạt cực tiểu khi g~2 và dmode tăng khá nhanh khi g có giá trị khác 2 về hai phía.

Tán sắc sắc thể : + Tán sắc chất liệu

Do sợi đơn mode chỉ giới hạn khoảng 80% cụng suất quang trong lừi nờn 20% công suất quang lan truyền trong lớp vỏ nhanh hơn phần ánh sáng giới hạn trong lừi, gõy ra tỏn sắc. Trong những tuyến cáp quang đường dài, bước sóng 1550nm được chọn nhằm giảm số trạm lặp vì độ suy hao của bước sóng này là thấp hơn ở bước sóng 1300nm.

Hình 3.4 Tán sắc chất liệu, tán sắc dẫn sóng và tán sắc thể thay đổi theo bước sóng
Hình 3.4 Tán sắc chất liệu, tán sắc dẫn sóng và tán sắc thể thay đổi theo bước sóng

SỢI QUANG

Loại sợi này có thể được sử dụng ở những khoảng cách truyền dẫn có độ dài trung bình, qua nhiều bộ nối ( trong các toà nhà ) yêu cầu tốc độ số liệu thấp, loại sợi này ít thông dụng và khó kiếm. Tuy nhiên không phải tất cả ánh sáng được tập trung đều có thể đưa vào sợi quang mà chỉ một phần có góc tới nằm trong một giới hạn nhất định mới có thể đưa vào được lừi sợi quang.

CÁP QUANG

Các thành phần của cáp : .1 Cấu trúc tổng quát

Vì sợi quang bằng thuỷ tinh, dễ gẩy nên trong cáp sợi quang phải có các thành phần chịu lực để giữ cho sợi quang không bị kéo căng trong quá trình lắp đặt cũng như sử dụng. Cấu tạo của cáp quang từ ruột đến vỏ cáp tương đối hoàn chỉnh song trong trường hợp cần được lắp đặt trong điều kiện môi trường đặc biệt như : Ngâm dưới nước, chôn trực tiếp trong vùng có nhiều loại gặp nhấm, côn trùng, treo trực tiếp thì chế tạo cáp cần có thêm các lớp gia cường bổ sung thêm khả năng chịu lực cho các phần tử gia cường khác trong ruột cáp.

PHẦN HAI

Các tiêu chuẩn của PDH

Các cấp truyền dẫn số cận đồng bộ đang tồn tại theo nhiều tiêu chuẩn khác nhau như Châu Âu, Bắc Mỹ, Nhật và CCITT. Theo tiêu chuẩn Châu Âu muốn có một luồng số cao hơn phải ghép bốn luồng số thấp hơn vào với nhau.

Nhược điểm của hệ thống PDH

Chẳng hạn có một khách hàng yêu cầu cung cấp một luồng 2 Mbit/s trong khi có luồng số tốc độ cao 140 Mbit/s đi sát bên thì đều này đối với một hệ thống số cận động bộ ( PDH ) là không đơn giản, vì việc sử dụng bit chèn mỗi bước ghép trong PDH sẽ không thể xác định chính xác vị trí của các khung thuộc một luồng 2 Mbit/s trong kênh 140 Mbit/s. SDH tạo ra một cuộc các mạng trong các dịch vụ viễn thông, thể hiện một kỹ thuật tiên tiến có thể đáp ứng rộng rãi các yêu cầu của các thuê bao, nhà khai thác cũng như các nhà sản xuất…, thoả mãn các yêu cầu đặc ra cho ngành viễn thông trong thời đại mới, Khắc phục các nhược điểm của thế hệ PDH mà chúng ta đang sử dụng trên mạng lưới hiện nay.

Hình 1.4 Xen/rẽ trong PDH
Hình 1.4 Xen/rẽ trong PDH

Giới thiệu về hệ thống SDH : .1 Các đặc điểm của SDH

    Các tốc độ truyền dẫn cao hơn là STM-4 và STM-16 cũng được xác định, các mức cao hơn đang được đề xuất nghiên cứu. Trong các vùng khác có thể có các phiên bản sữa đổi của các khuyến nghị đó cho phù hợp với mạng của vùng đó.

    Cấu trúc bộ ghép SDH

      - Tất cả container khi được ghép trong container lớn hơn thì được gọi là container cấp thấp LOC ( Low Order Container ), tương ứng với container ảo cấp thấp LOVC ( Low Order Virtual Container ) đó là VC-11, VC-12, VC-2, VC-3. - Tất cả container được truyền trực tiếp trong khung STM -1 thì được gọi là container cấp cao HOC ( Hight Order Container ) tương ứng có container ảo cấp cao HOVC ( Hight Order Virtual Container ) đó là VC-4 và trong trường hợp VC-3 được truyền trực tiếp vào khung STM -1 thì VC-3 cũng được coi là một HOVC. - Các TUG-2 được bố trí theo kiểu cố định vào trong các TUG-3, 3 byte pointer trong cột đầu tiên của TUG-3 này sẽ không mang ý nghĩa nào mà nó chỉ mang những mẫu bít cố định gọi là các chỉ thị pointer không có giá trị NPI ( Null Pointer Indication ).

      - Phần thông tin quản lý (SOH) OH chứa thông tin bổ sung dành cho quản lý và đồng bộ các thông tin chứa trong tải tin, nó gồm tín hiệu đồng bộ khung, thông tin bổ sung dành cho quản lý trạm lặp (RSOH), con trỏ AU thông tin bổ sung dành cho các trạm ghép kênh (MSOH).

      Hình 2.4 Sơ đồ ghép kênh từ C-12 qua AU-4
      Hình 2.4 Sơ đồ ghép kênh từ C-12 qua AU-4

      THIẾT KẾ TUYẾN CÁP QUANG TRUNG KẾ - ĐƯỜNG DÀI

      Sự khác nhau giữa tuyến đường dài và trung kế

      Nói chung, nếu hai đài trạm ở trong cùng một thành phố thì đường kết nối giữa chúng được gọi là các trung kế, còn nếu ở khác thành phố thì gọi là tuyến đường dài. Mục đích của việc phân loại này bây giờ chỉ là thủ tục hành chính.

      Cáp chôn trực tiếp

        - Công ty VINA – GSC có thể thay đổi các thông số thiết kế để phù hợp với các yêu cầu cụ thể của khách hàng. Giá được chia thành 2 phần : Một phần để cắm card của thiết bị và một phần là giao diện trạm (SIA) để nối dây dẫn các loại. Các bảng connector CNL - 1 đến CNL - 5 có thể lấy ra và gắn vào SIA một cách dể dàng.

        Các thiết bị ADM trong mạng chuỗi, nhóm 1 và nhóm 2 được sử dụng cho cấu hình dự phòng 1+1 nếu cả hai khe của một nhóm đầu có card, nếu mỗi nhóm có một khe có card thì không có chức năng dự phòng 1+1.

        Hình 2.2 Cáp chôn trực tiếp phi kim loại OJFPJFKE - LT 9/125x*C
        Hình 2.2 Cáp chôn trực tiếp phi kim loại OJFPJFKE - LT 9/125x*C

        Mô tả các khối plug-in ( card )

        Cung cấp chức năng kênh dữ liệu cho người dùng (data User Channel Function) là 64Kbit/s. Đèn led ACS sáng vàng trong khi đầu cuối nội nội hạt (local terminal) truy xuất. Các đèn led UNIT/RCI trên Card khối giao tiếp (tổng hợp/luồng nhánh số) và các khối nối chéo.

        Các đèn led UNIT/RCI trên card khối giao tiếp (tổng hợp/ luồng nhánh số) và các khối nối chéo.

        Sơ lược mạng viễn thông tỉnh Thừa Thiên Huế

        Các dịch vụ viễn thông của Tỉnh chủ yếu xây dựng phát triển theo mạng hình sao thông qua hai mạng vòng ring rất quan trọng đó là vòng truyền dẫn phía bắc Thành Phố Huế và vòng truyền dẫn phía nam Thành Phố Huế. Hiện nay bưu điện tỉnh đang tiến hành xây dựng thêm một số tuyến cáp quang nối đến một số huyện còn lại thay thế cho các tuyến ViBa đang sử dụng.

        Yêu cầu thiết kế : .1 Yêu cầu chung

        Khi lựa chọn nguồn phát quang dựa vào các yếu tố sau : - Bước sóng công tác (càng dài càng tốt). Khi lựa chọn các linh kiện thu quang dựa trên các quan điểm cân nhắc giữa các đặc tính và giá thành. Trong việc thực hiện ghép kênh phân chia theo bước sóng thì suy hao quang do các bộ ghép tách quang là không thể tránh được, dẫn đến làm giảm khoảng cách trạm lặp.

        Bởi vây việc lựa chọn ghép kênh theo bước sóng được quyết định trên cơ sở xem xét tới tính kinh tế, chẳng hạn như khi giảm số lượng.

        Thiết kế tuyến cáp quang Huế - Hương Thủy

        Dựa theo khuyến nghị G.652 và tiêu chuẩn của tổng cục bưu điện, ta thấy rằng cáp sợi quang được sản xuất bởi Công Ty Liên Doanh Sản Xuất Cáp Sợi Quang VINA - GSC phù hợp với điều kiện đưa ra. Do đặc điểm của tuyến cáp quang Huế - Hương thuỷ là đã có sẵn cống bể nên ta chọn loại cáp đi cống phi kim loại có mã số là OJFPJFKE - LT 9/125x12C. Suy hao dự phòng của một thiết bị gồm hai thành phần : suy hao dự phòng cho thiết bị bằng 3dB khi sử dụng Laser diode hoặc diode, suy hao dự phòng cho sợi quang bằng 5dB ( khi sợi bị lão hoá tăng suy hao hoặc do đứt cáp làm phát sinh mối hàn ).

        Tóm lại, để truyền dẫn với tốc độ 622.08Mbit/s ở khoảng cách 15km thì với thiết bị đã chọn tuyến truyền dẫn sẽ hoạt động tốt.