CHƢƠNG 2 : THI CÔNG MẠNG NGOẠI VI
2.5. Thi công hệ thống mạng cáp quang
2.5.3. Suy hao trong mạng GPON
Hình 2.7 – Các thành phần ảnh hưởng đến suy hao trong mạng PON
Hình 2.9 – Suy hao của Sơi quang và mối hàn nhiệt
Hình 2.11 – Suy hao của Bộ chia (Splitter)
Đƣờng kính uốn cong tối thiểu: Khơng đƣợc nhỏ hơn 30 lần đƣờng kính cáp quang
Hình 2.13 – Cấu tạo Fast Connector
Hƣớng dẫn chung sử dụng Fast Connector (mỗi loại sẽ có 1 hƣớng dẫn riêng)
• B1: Tuốt vỏ cáp để lại phần core quang
• B2: Lau sạch core quang. Dùng dao cắt đầu core quang để khoảng >15mm.
• B3: Tháo vỏ bảo vệ fast connector (màu xanh) và đẩy lẫy gài (màu vàng) xuống
• B4: Luồn core quang vào sâu bên trong lõi của fast connector sao cho core quang hơi cong lên 1 chút
• B5: Đẩy lẫy gài (màu vàng) lên để chốt core quang và đóng nắp lại
• B6: Vặn chặt fast connector và lắp vỏ bảo vệ fast connector vào
• B7: Kiểm tra lại fast connector bằng cách sử dụng bút soi quang hoặc máy đo
tín hiệu quang.
Đặc điểm:
• Ƣu điểm:
– Khơng cần sử dụng máy hàn, co nhiệt.
– Thích hợp triển khai tại nhà khách hàng hoặc tập điểm quang với số lƣợng lớn trong thời gian ngắn.
– Có thể tái sử dụng (khoảng 5 lần).
• Nhƣợc điểm:
– Khó thao tác: khi luồn core quang vào dễ bị xƣớc đầu (gây suy hao), dễ
bị gãy core quang và bị dắt vào trong lõi của fast connector.
– Suy hao cao hơn hàn nối (suy hao của fast connector = 0.4dB, trong khi
suy hao mối hàn ~ 0.1dB).
– Những lần tái sử dụng sau sẽ suy hao cao hơn lần đầu.
2.5.5. Máy đo quang và debug lỗi
Máy đo quang:
Yêu cầu với máy đo quang sử dụng cho PON:
- Với tính năng OTDR:
o CN FTTH mới sử dụng bƣớc sóng 1310/1490nm và bƣớc sóng 1550nm
cho CATV, nên đối với các sợi quang đang có tín hiệu (In-service) thì máy OTDR phải hỗ trợ bằng cách phát đi 1 xung ánh sáng có bƣớc sóng khác, thơng thƣờng là 1625nm (hỗ trợ tính năng đo LIVE).
o Máy OTDR phải có Dynamic Range cao để chịu đƣợc suy hao qua bộ
splitter (với splitter 1x64 là 20dB), nếu không máy sẽ hiểu là điểm đứt cáp.
- Với tính năng đo cơng suất quang: Hỗ trợ cả 3 bƣớc sóng 1310/1490/1550nm.
Một số trƣờng hợp báo lỗi và cách xử lý của máy đo quang:
Lỗi
Nguyên nhân
gây lỗi Cách debug lỗi Trƣờng hợp 1: Chỉ 1 khách hàng bị mất tín hiệu - Lỗi thiết bị ONU/T mới. - Lỗi cáp từ Splitter cấp 2 đến ONU/T mới tại nhà k/h
- Kiểm tra ONU/T.
- Đo công suất quang tại nhà khách hàng, nếu khơng có tín hiệu thì do đứt cáp từ splitter cấp 2 về ONU/T.
- Đo OTDR từ nhà k/h
hoặc từ splitter (đối với
loại splitter có
connector) để xác định điểm suy hao/ đứt cáp
Trƣờng hợp 2: Tất cả khách hàng cùng 1 splitter cấp 2 bị mất tín hiệu.
- Lỗi thiết bị
splitter cấp 2. - Lỗi cáp từ giữa
- Kiểm tra splitter cấp 2. - Đo công suất quang tại
splitter cấp 1 và cấp 2. khơng có tín hiệu từ splitter cấp 1 về thì là do đứt cáp giữa 2 splitter. - Đo OTDR từ nhà k/h hoặc từ splitter cấp 2 về phía splitter cấp 1 để xác định điểm suy hao/ đứt cáp. Trƣờng hợp 3: Tất cả khách hàng cùng 1 splitter cấp 1 bị mất tín hiệu. - Lỗi thiết bị splitter cấp 1. - Lỗi cáp từ giữa OLT và splitter cấp 1.
- Kiểm tra splitter cấp 1. - Đo công suất quang tại
splitter cấp 1, nếu khơng có tín hiệu từ OLT về thì là do đứt cáp giữa 2 splitter.
- Đo OTDR từ nhà k/h
hoặc từ OLT về phía splitter cấp 1 để xác định điểm suy hao/ đứt cáp.
Trƣờng hợp 4: Tất cả khách hàng thuộc cùng 1 OLT đều bị mất tín hiệu
- Lỗi thiết bị splitter/ OLT. - Lỗi cáp từ OLT đến splitter cấp 1 (với POP chỉ có 1 splitter cấp 1).
- Kiểm tra splitter/ OLT.
- Đo OTDR từ OLT hoặc
từ splitter cấp 2 (với POP chỉ có 1 splitter cấp 1) để xác định điểm suy hao/ đứt cáp.
2.5.6. Quy trình hàn cáp quang với máy hàn cáp quang Fujikura FSM-50S
Bƣớc 1: Bật nguồn máy hàn cáp quang
Bấm nút và giữ cho đến khi đèn LED trên bàn phím sáng. Màn hình chờ “READY” sẽ hiển thị sau khi sau khi tất cả các motor đã đƣợc đƣa về vị trí khởi đầu. Kiểu nguồn cung cấp sẽ đƣợc hiển thị. Nếu sử dụng nguồn pin, trạng thái điện năng còn lại của nguồn pin sẽ đƣợc chỉ thị.
Hình 2.17 – Bật nguồn máy hàn cáp quang
Góc màn hình
Hiệu chỉnh góc màn hình thích hợp để có góc nhìn tốt nhất Độ sáng màn hình
Dùng các phím mũi tên xuống và mũi tên lên để hiệu chỉnh độ sáng của màn hình. Bấm phím "Enter" để xác lập giá trị.
Chế độ hàn
Chọn chế độ hàn thích hợp cho các loại sợi quang cần hàn. Chế độ hiện tại đƣợc hiển thị trên màn hình “READY”.
Chế độ AUTO đƣợc khuyến nghị cho các loại sợi SM, DS, NZDS và MM. Việc cân chỉnh hồ quang sẽ đƣợc thực hiện tự động cho phù hợp với tiến trình hàn.
Chế độ gia nhiệt
Lựa chọn chế độ gia nhiệt thích hợp với loại ống co nhiệt bảo vệ mối hàn. Chế độ gia nhiệt đƣợc hiển thị trên màn hình “READY”.
Để thay đổi chế độ hàn, bấm phím mũi tên sang trái tại màn hình “READY”. Để thay đổi chế độ nung, bấm mũi tên sang trái lần nữa. Màn hình sẽ chuyển lần lƣợt vào chế độ [Splice Mode Select] và [Heater Mode Select].
Bƣớc 2: Thiết lập kích thƣớc khoang nung
Mở nắp khoang nung, trƣợt thanh định cỡ đến giá trị thích hợp với loại ống co nhiệt sử dụng.
Hình 2.19 - Thiết lập kích thước khoang nung
Bƣớc 3: Làm sạch sợi quang
Làm sạch sợi quang bằng gạc hoặc vải mỏng thấm cồn khoảng 100mm đầu sợi để tránh các hạt bụi lọt vào ống có nhiệt làm ảnh hƣởng tới chất lƣợng mối hàn.
Bƣớc 4: Chuẩn bị sợi quang
a) Luồn ống co nhiệt vào sợi quang
Luồn một trong hai sợi quang vào ống co nhiệt (Fiber protection sleeve).
Hình 2.20 - Luồn sợi quang vào ống co nhiệt
b) Tuốt và làm sạch sợi
Tuốt lớp áo ngoài sợi quang khoảng 30 đến 40 mm đầu sợi bằng dụng cụ tuốt sợi. Làm sạch kỹ lƣỡng sợi bằng gạc tẩm hay vải mỏng tẩm cồn. Cồn sử dụng phải là loại 99% trở lên.
Hình 2.21 - Tuốt và làm sạch sợi
c) Cắt phẳng đầu quang
(1) Để mở khoá đe dao, ấn nhẹ lắp dao xuống. Tiếp theo, gạt núm khoá sang vị trí “unlock” để mở đe dao.
(2) Đặt phần sợi đã tuốt vào rãnh chữ V trên dao cắt. Điều chỉnh chiều dài thích hợp. (3) Ấn lắp dao từ từ cho đến khi lƣỡi dao trƣợt đến vị trí sợi quang.
(4) Ấn lắp dao nhanh khi lƣỡi dao cắt qua sợi quang. (5) Thả nắp dao từ từ. Lò so hồi vị sẽ đẩy nắp dao mở ra.
Hình 2.23 - Cắt phẳng đầu sợi quang
(6) Lấy phần cắt bỏ ra và vứt bỏ vào nơi an toàn. (7) Mở kẹp giữ sợi quang và lấy sợi ra
(8) Sau khi dùng xong dao, khoá dao bằng cách ấn nắp dao xuống và kéo chốt đến vị trí “lock”.
Bƣớc 5: Đƣa sợi quang vào máy hàn cáp quang
(a) Mở lắp khoang hàn (wind protector) và mở các tấm kẹp giữ sợi quang (Sheath clamp).
(b) Đặt các sợi quang đã đƣợc chuẩn bị vào rãnh chữ V, vị trí đầu các sợi quang phải nằm giữa rãnh chữ V và đầu của điện cực.
Hình 2.24 - Đặt sợi quang vào máy hàn
(c) Giữ sợi quang bằng các ngón tay và đóng các tấm kẹp sợi để giữ chặt sợi quang. Đảm bảo rằng sợi đƣợc đặt đúng khe rãnh chữ V. Nếu sợi không nằm đúng vị trí này, phải đặt lại sợi quang.
(d) Tiếp theo, đặt sợi còn lại vào rãnh chữ V bên kia nhƣ trong bƣớc 3. (e) Đóng nắp khoang hàn.
Bƣớc 6: Tiến hành hàn sợi quang
Để bảo đảm mối hàn tốt, các sợi quang phải đƣợc theo dõi bằng hệ thống xử lý hình ảnh nằm trong máy hàn. Tuy nhiên, trong một số trƣờng hợp, hệ thống xử lý ảnh khơng thể phát hiện ra mối hàn có khiếm khuyết. Giám sát thị giác cùng với màn hình là cần thiết để có mối hàn chất lƣợng tốt. Quy trình hoạt động chuẩn đƣợc mơ tả dƣới đây.
Hình 2.25 - Kiểm tra sợi quang bằng hình ảnh
(1) Các sợi đƣa vào máy hàn đƣợc dịch chuyển qua lại. Sợi đƣợc dịch chuyển tiến đến phía trƣớc dừng tại một khoảng cách rất gần ngay sau khi công đoạn làm sạch bằng hồ quang đƣợc thực hiện. Tiếp theo, góc cắt và chất lƣợng bề mặt cắt đƣợc kiểm tra. Nếu góc cắt vƣợt qua ngƣỡng cho phép hoặc phát hiện thấy có vết trên bề mặt sợi thì máy hàn sẽ cảnh báo với ngƣời khai thác bằng thơng báo trên màn hình và tiếng kêu. Tiến trình hàn sẽ đƣợc dừng lại. Nếu khơng có thơng báo lỗi, các trạng thái đầu sợi dƣới đây sẽ đƣợc dùng để kiểm tra hình ảnh. Nếu giám sát thấy các tình trạng này, lấy sợi ra khỏi máy hàn để tuốt và cắt sợi lại. Các hình ảnh này cũng có thể gây ra do lỗi của máy hàn.
Hình 2.26 - Các lỗi cắt sợi
(2) Sau khi kiểm tra sợi, các sợi đƣợc căn chỉnh lõi và vỏ của hai sợi. Độ lệch giữa hai lõi và hai vỏ đƣợc hiển thị.
Hình 2.27 - Hoàn thành mối hàn
(3) Sau khi hồn thành căn chỉnh sợi, cơng đoạn phóng hồ quang đƣợc thực hiện để hàn các sợi quang.
(4) Suy hao mối hàn đƣợc hiển thị khi hồn thành cơng đoạn hàn. Suy hao mối hàn đƣợc tính tốn trên cơ sở độ chính xác kích thƣớc nhƣ đƣờng kính trƣờng mode, ... Nếu cả góc cắt và suy hao đánh giá đều vƣợt quá ngƣỡng cho phép, thông báo lỗi sẽ hiển thị. Nếu phát hiện mối hàn có các bất thƣờng nhƣ: “mỏng”, “dày”, “bong bóng” thì thơng báo lỗi sẽ đƣợc hiển thị. Nếu khơng có báo lỗi nhƣng hình ảnh mối hàn bất thƣờng, cũng phải thực hiện hàn lại.
Suy hao mối hàn có thể đƣợc cải thiện trong một số trƣờng hợp bằng cách phóng hồ quang bổ xung. Bấm nút ARC để phóng hồ quang thêm một lần nữa. Suy hao mối hàn đƣợc tính tốn lại và mối hàn cũng đƣợc kiểm tra lại.
Dấu hiệu lỗi Nguyên nhân Cách xử lý
Lệch trục lõi Bẩn trên rãnh chữ V hoặc
trên hạt kẹp sợi
Làm sạch rãnh chữ V và hạt kẹp sợi
trên hạt kẹp sợi hạt kẹp sợi
Chất lƣợng bề mặt vết cắt sợi kém
Kiểm tra bề mặt cắt sợi, cắt lại Chệch lõi Bẩn trên rãnh chữ V hoặc trên hạt kẹp sợi Làm sạch rãnh chữ V và hạt kẹp sợi Cong lõi Chất lƣợng bề mặt vết cắt sợi kém
Kiểm tra bề mặt cắt sợi, cắt lại
Hồ quang làm mềm đầu sợi (prefuse) quá yếu công suất quá thấp hoặc thời gian quá ngắn.
Tăng [Prefuse Power] hoặc [Prefuse Time]
Lỗi ghép MDF Công suất hồ quang quá
yếu Tăng [Arc Power]
Bốc cháy trong mối hàn
Chất lƣợng bề mặt vết cắt
sợi kém Kiểm tra dao cắt, cắt lại
Bụi bẩn cịn sót lại sau khi làm sạch
Làm sạch kỹ sợi hoặc tăng [Cleaning Arc Time]
Bong bóng
Chất lƣợng bề mặt vết cắt sợi kém
Kiểm tra bề mặt cắt sợi, cắt lại
Hồ quang làm mềm đầu sợi (prefuse) quá yếu công suất quá thấp hoặc thời
Tăng [Prefuse Power] và/hoặc [Prefuse Time]
gian quá ngắn.
Chia tách
Độ ấn hai đầu sợi trong khi phóng hồ quang quá nhỏ
Thực hiện cân chỉnh motor [Motor calibration]
Hồ quang làm mềm đầu sợi (prefuse) quá mạnh công suất quá cao hoặc thời gian quá dài.
Giảm [Prefuse Power] và/hoặc [Prefuse Time]
Dầy mối hàn
Độ ấn hai đầu sợi trong khi phóng hồ quang quá lớn
Giảm Overlap và thực hiện cân chỉnh motor [Motor Calibration]
Mỏng mối hàn
Công suất hồ quang không đủ Thực hiện [Arc Calibration] Một số tham số hồ quang không đủ Chỉnh các tham số:
[Prefuse Power], [Prefuse Time] hay
[Overlap]
Có vết đƣờng kẻ Một số tham số hồ quang
không đủ
Chỉnh các tham số:
[Prefuse Power], [Prefuse Time] hay
[Overlap]
Bảng 2.10 – Tổng hợp nguyên nhân và cách xử lý lỗi khi hàn cáp quang
Lƣu kết quả hàn
Kết quả hàn có thể đƣợc lƣu trong bộ nhớ. Tiến trình lƣu nhƣ sau: Lƣu tự động (khơng ghi thêm đƣợc phần chú thích)
Kết quả hàn đƣợc lƣu vào bộ nhớ khi bấm nút SET hoặc RESET ngay khi hoàn thành mối hàn ở cửa sổ [Finish] hoặc khi mở nắp khoang hàn và màn hình [Finish] đƣợc hiển thị.
Lƣu kết quả hàn với một số chú thích
Bấm khi màn hình Finish hiển thị ngay khi hồn thành mối hàn để hiển thị trình đơn lƣu trữ bộ nhớ [Memory Storage Menu]. Di chuyển con trỏ đến [Storage/ Comment Input] và bấm để hiển thị màn hình [Input Comment] và nhập vào phần chú thích. Bấm SET hoặc RESET hay mở nắp khoang hàn tại màn hình [Finish] để lƣu thơng tin hàn.
Khơng lƣu kết quả
Bấm tại màn hình [Finish] khi hồn thành mối hàn để hiển thị trình đơn lƣu bộ nhớ [Memory Storage Menu]. Di chuyển con trỏ đến mục [Memory Storage Cancel] và bấm để chọn. Kết quả hàn sẽ không đƣợc lƣu khi bấm SET, RESET hay mở nắp khoang hàn.
Bƣớc 7: Đƣa mối hàn ra
(a) Mở các lắp của buồng nung (b) Mở lắp khoang hàn
(c) Giữ sợi bên trái bằng tay trái ở cạnh của lắp khoang hàn và mở tấm kẹp giữ sợi quang bên trái. Tiếp tục giữ sợi quang cho đến khi sợi đƣợc đƣa vào hoàn toàn trong buồng nung.
(d) Mở tấm kẹp giữ sợi bên phải.
(e) Giữ sợi bên phải bằng tay phải và đƣa sợi quang ra khỏi máy hàn
Hình 2.29 - Đưa mối hàn ra khỏi máy hàn
Bƣớc 8: Nung ống co nhiệt bảo vệ mối hàn
Đặt ống co nhiệt vào bộ phận cân chỉnh (centering device) trên buồng nung. Trƣợt nhẹ nhàng ống co nhiệt vào mối hàn sao cho mối hàn nằm hoàn tàn vào giữa trong ống co nhiệt.
Nung ống co nhiệt
(1) Chuyển sợi và ống co nhiệt bảo vệ từ centering device vào buồng nung.
(2) Trong khi chuyển sợi và ống co nhiệt vào buồng nung, tác dụng một chút lực căng vào sợi trong quá trình đƣa mối hàn vào và dùng sợi đang căng để các cần gạt trên nắp buồng nung để đóng lắp buồng nung.
(3) Bấm nút HEAT để bắt đầu nung. Các tiếng bip phát ra và đèn nung HEAT LED sáng màu cam tắt khi quá trình gia nhiệt cho ống bảo vệ hoàn tất.
(4) Mở các lắp buồng nung và lấy mối hàn ra. Kéo căng một lực nhỏ trong quá trình lấy mối hàn ra
(5) Nhìn ống co nhiệt và kiểm tra xem có bọt khơng khí hay hạt bụi trong ống nung khơng. Nếu có phải thực hiện hàn lại. Nếu khơng thì việc hàn sợi hồn thành.
2.5.7. Thi công cáp thuê bao
* Quy định an tồn thi cơng
2.5.7.1. Các thành phần cơ bản khi đấu nối cáp quang
- Đƣờng dây cáp quang: Dẫn từ tủ cáp quang gần nhất về nhà khách hàng. Đƣờng dây này phải đạt tiêu chuẩn không gấp khúc (gãy), tại một điểm uốn phải có độ cong tiêu chuẩn.
Hình 2.31 – Dây cáp quang
- Hộp phối quang (OPTICAL DISTRIBUTION FRAME): Cuối đƣờng dây cáp quang vào nhà bạn và trƣớc các thiết bị khác là nơi lắp đặt hộp phối quang. Thông thƣờng sử dụng là hộp phối quang treo.
Hình 2.32 – Hộp phối quang (ODF)
- Bộ chuyển đổi (Converter): Tính hiệu ánh sáng sẽ đƣợc bộ chuyển đổi chuyển
Hình 2.33 – Converter
- Router: router thƣờng có 2 cổng ký hiệu WAN và LAN. Cổng WAN đƣợc kết