Tại Việt Nam, nhu cầu sử dụng dịch vụ Viễn thông ngày càng cao do mức sống được nâng lên đồng thời công việc và nhu cầu giải trí ngày càng đòi hỏi chất lượng các dịch vụ phải không ngừng được tăng lên. Chúng ta có thể lấy sự gia tăng nhu cầu về Internet ra làm một ví dụ. Theo “Báo cáo Netcitizens Việt Nam năm 2011” của Cimigo, xét về tốc độ tăng trưởng, “Việt Nam là quốc gia có tỷ lệ tăng trưởng Internet nhanh nhất trong khu vực và nằm trong số các quốc gia có tỷ lệ tăng trƣởng cao nhất trên thế giới. Từ năm 2000, số lượng người sử dụng Internet đã nhân lên 120 lần. Cách đây 10 năm, tỷ lệ sử dụng Internet của Việt Nam nằm cách xa hầu hết các nước Châu Á khác” Chính vì những nhu cầu không ngừng tăng lên cùng với yêu cầu về chất lượng đã đặt ra cho Viễn thông bài toán tăng tốc độ truyền dẫn. Mạng truyền dẫn quang ra đời. Truyền dẫn quang có nhiều ưu thế so với truyền dẫn cáp đồng như tốc độ cao, ổn định, không nhiễu,không bị ảnh hưởng bởi thời tiết,… Tuy nhiên chi phí đầu tư lại cao do vậy cần phải tính toán kỹ lưỡng để tránh lãng phí mà vẫn đảm bảo cho sự phát triển của thuê bao. Công nghệ GPON đã được nhiều doanh nghiệp viễn thông lớn lựa chọn để phát triển như : Tập đoàn FPT, Tập đoàn viễn thông quân đội VIETTEL, VNPT … Với mục đích đảm bảo hiệu quả kinh tế đòi hỏi việc thiết kế cần sát thực tế, tận dụng hạ tầng hiện có nhưng vẫn đủ dự phòng cho việc phát triển (không phải đầu tư trong 10 năm tiếp theo).
Trang 1LỜI NÓI ĐẦU
Tại Việt Nam, nhu cầu sử dụng dịch vụ Viễn thông ngày càng cao do mức sống được nâng lên đồng thời công việc và nhu cầu giải trí ngày càng đòi hỏi chất lượng các dịch vụ phải không ngừng được tăng lên
Chúng ta có thể lấy sự gia tăng nhu cầu về Internet ra làm một ví dụ Theo “Báo cáo Netcitizens Việt Nam năm 2011” của Cimigo, xét về tốc độ tăng trưởng, “Việt Nam là quốc gia có tỷ lệ tăng trưởng Internet nhanh nhất trong khu vực và nằm trong số các quốc gia có tỷ lệ tăng trưởng cao nhất trên thế giới Từ năm 2000, số lượng người sử dụng Internet đã nhân lên 120 lần Cách đây 10 năm, tỷ lệ sử dụng Internet của Việt Nam nằm cách xa hầu hết các nước Châu Á khác”
Chính vì những nhu cầu không ngừng tăng lên cùng với yêu cầu về chất lượng đã đặt ra cho Viễn thông bài toán tăng tốc độ truyền dẫn
Mạng truyền dẫn quang ra đời Truyền dẫn quang có nhiều ưu thế so với truyền dẫn cáp đồng như tốc độ cao, ổn định, không nhiễu,không bị ảnh hưởng bởi thời tiết,… Tuy nhiên chi phí đầu tư lại cao do vậy cần phải tính toán kỹ lưỡng để tránh lãng phí mà vẫn đảm bảo cho sự phát triển của thuê bao
Công nghệ GPON đã được nhiều doanh nghiệp viễn thông lớn lựa chọn để phát triển như : Tập đoàn FPT, Tập đoàn viễn thông quân đội VIETTEL, VNPT …
Với mục đích đảm bảo hiệu quả kinh tế đòi hỏi việc thiết kế cần sát thực tế, tận dụng hạ tầng hiện có nhưng vẫn đủ dự phòng cho việc phát triển (không phải đầu tư trong
10 năm tiếp theo)
Vì vậy nhóm 2 chọn đề tài “PHÂN TÍCH THIẾT KẾ MAṆG FTTH THEO CÔNG NGHỆ GPON”
Trang 2I Chương 1: Phân tích yêu cầu, khảo sát thực tế
1 Đặt vấn đề
Tổ chức lắp đặt mạng GPON cho 200 hộ dân dọc đường Mai Xuân Thưởng với điều kiện có sẵn và yêu cầu như sau :
Khu phố dọc đường Mai Xuân Thưởng cách trạm viễn thông của công ty (Bưu điện Đồng Đế) 50m Hệ thống cáp ngầm của công ty đã được triển khai theo cống cáp đến
bể cáp ở đầu khu phố Dọc khu phố có các cột điện chạy dọc hai bên đường do điện lực triển khai Công ty đã làm việc với chính quyền địa phương và sở điện lực, được phép thi công triển khai lắp đặt hệ thống mạng đảm bảo yêu cầu của khách hàng
Các hộ dân có nhu cầu lắp đặt, sử dụng mạng đang sinh sống ở các khu nhà riêng
lẻ dọc theo khu phố Các hộ dân là khách hàng yêu cầu triển khai lắp đặt hệ thống mạng internet tốc độ cao cho mỗi nhà, bảo đảm cung cấp được các dịch vụ truy cập internet có dây, không dây và internet TV Yêu cầu triển khai công trình thi công gọn gàng, tiện lợi
Bản đồ được chụp từ google map :
2 Phân tích yêu cầu
Phân tích yêu cầu khách hàng
- Yêu cầu dịch vụ: internet không dây, có dây và internet TV
- Số lượng thuê bao khoảng 200 hộ dân
- Khả năng mở rộng thêm hộ dân đăng kí dịch vụ truy cập
Trang 33 Khảo sát thực tế
Phân tích dạng địa điểm khu vực khảo sát:
- Dạng địa điểm: khu vực Vĩnh Hải thành phố Nha Trang
Cơ sở hạ tầng hiện có:
- Đã được triển khai hệ thống cáp ngầm từ bưu điện đồng đế đến cống cáp bên kia đường
- Có sẵn các trụ điện lực được triển khai dọc khu phố(thuê sử dụng trụ điện bên điện lực)
Sơ đồ khu vực khảo sát:
Hình 1.3 Sơ đồ khảo sát thực tế
Điều kiện triển khai lắp đặt: đường dây cáp được triển khai trên các cột trụ điện
Khoảng cách từ đầu đường đến cuối đường khoảng 1 km
Trang 44 Suy hao
4.1 Khái niệm
Suy hao (Attenuation): Là mức suy giảm công suất quang trong suốt quá trình truyền dẫn trên một khoảng cách xác định
4.2 Suy hao trên cáp sợi quang
Suy hao trong sợi quang đóng một vai trò rất quan trọng trong việc thiết kế hệ thống, là tham số xác định khoảng cách giữa phía phát và phía thu Trên một tuyến thông tin quang các suy hao ghép nối giữa nguồn phát quang với sợi quang, giữa sợi thu quang
và đầu thu quang, giữa sợi quang và các thiết bị khác trên tuyến như khuếch đại quang hay các thiết bị xen rẽ kênh…, cũng có thể coi là suy hao trên toàn tuyến truyền dẫn Bên cạnh đó, qá trình sợi bị uốn cong quá giới hạn cho phép cũng tạo ra suy hao Các suy hao nay là suy hao ngoài bản chất của sợi quang, do đó có thể làm giảm suy hao với nhiều biện pháp khác nhau Vấn đề ta muốn giải quyết ở đây là suy hao bản chất bên trong sợi Trong quá trình truyền tín hiệu, bản thân sợi quang cũng có suy hao và làm cho cường độ tín hiệu bị yếu đi khi truyền qua một cự ly truyền ánh sáng nào đó Cơ chế suy hao cơ bản trong sợi quang là suy hao do hấp thụ, suy hao do tán xậ và các suy hao do bức xạ năng lượng ánh sang
Suy hao sợi thường được đặt trưng bằng hệ số suy hao và được xác định bằng tỷ
số giữa công suất quang đầu ra Pout của sợi dẫn quang dài L với công suất quang đàu vào
Pin Tỷ số công suất này là một hàm chức năng của bước sóng, nếu gọi α là hệ số suy hao thì:
α = log() Đơn vị của α được tính theo (dB/Km) Các sợi dẫn quang thường có suy hao nhỏ, khi độ dài quá ngắn thì gần như không có suy hao và lúc đó Pin = Pout và tương ứng α = 0 dB/km Trong thực tế triển khai thì suy hao của sợi qang rất nhỏ, giá trị trung bình của suy hao sợi quang cho phép cự ly trền dẫn vài chục Km ở tốc độ khá cao Suy hao của bản thân sợi chủ yếu phụ thuộc vào sự hấp thụ vật liệu và tán xạ Rayleigh
Trang 5II Chương 2: Thiết Kế công trình viễn thông
1 Căn cứ vào việc khảo sát thực tế cho ra sơ đồ tổng quan tổ chức mạng GPON
Hình 2.1 Sơ đồ tổ chức mạng GPON
Trong đó:
- Thiết bị kết cuối đường dây (Optical Line Terminal - OLT): đặt tại nhà trạm VNPT
- Thiết bị kết cuối mạng (Optical Network Terminal - ONT): đặt tại nhà khách hàng
- Mạng phân phối cáp quang (Optical Distribution Network - ODN): mạng ODN cung cấp các kênh truyền dẫn quang vật lý giữa OLT và ONT Bao gồm cáp sợi quang, đầu nối quang, thiết bị chia/ghép tín hiệu quang (Splitter) và các thiết bị phụ kiện Như vậy, mạng ODN bao gồm các phần cơ bản:
+ Cáp gốc: xuất phát từ giá đấu nối quang (ODF) đặt trong nhà trạm đến điểm phân phối/rẽ nhánh quang (Distribution Point - DP)
+ Cáp phối: xuất phát từ điểm phân phối/rẽ nhánh (DP) đến các điểm truy nhập quang gần nhà thuê bao (Access Point - AP)
+ Cáp thuê bao: xuất phát từ điểm truy nhập AP hoặc điểm phân phối/rẽ nhánh DP đến vị trí đấu nối quang trong nhà thuê bao (ATB/Outlet - Access Teminal Box)
Trang 6+ Thiết bị chia ghép tín hiệu quang (Splitter): đặt tại các điểm phân phối/rẽ nhánh quang (DP) và điểm truy nhập quang (AP) Dùng để chia/ghép thụ động tín hiệu quang từ nhà cung cấp dịch vụ đến khách hàng và ngược lại giúp tận dụng hiệu quả sợi quang vật lý
Các kết quả đạt được sau khi nhóm khảo sát thực tế tính toán vị trí
Xác định được vùng OLT sẽ triển khai GPON
Xác định được vùng phục vụ của các OLT
Xác định được bán kính phục vụ tối ưu của splitter theo từng vùng
Xác định số lượng vùng phục vụ splitter tương ứng với mỗi OLT
Xác định được các điểm dự kiến phải triển khai ODF
Xác định được số sợi quang cần thiết cho các tuyến cáp gốc đáp ứng đảm bảo thời gian sử dụng khai thác lâu dài
Số lượng cáp quang thuê bao
Số lượng các thiết bị splitter với các vùng spitter có thuê bao dự kiến trong giai đoạn này
Để thiết kế mạng GPON cần thực hiện tốt các nội dung sau
Thu thập dữ liệu, dự báo thuê bao cho thiết kế Với nội dung này cần phải dùng phương pháp thống kê, kết hợp với một số tiêu chí để tính toán và đưa ra số liệu dự báo
Thiết kế và tối ưu mạng Với nội dung này nhóm đã khảo sát thực tế ở khu phố mình đang sống từ đó đưa ra thiết kế hệ thống một cách tối ưu nhất
Tổng hợp báo cáo
Các số liệu thống kê khác tại vùng dịch vụ: các khu Công nghiệp, tòa nhà Văn phòng, khu Đô thị, các khu qui hoạch xây dựng
Từ các số liệu này, nhóm tiến hành phân tích và đưa ra dự báo số lượng phát triển thuê bao có thể ở từng vùng để có phương án dự phòng hợp lý
Trang 72 Đưa ra mô hình thiết kế trên thực tế
Hình 2.2 Sơ đồ logic
Hình 2.3 Sơ đồ vị trí lắp đặt
Trang 8III Chương 3 Lập dự toán công trình viễn thông
1 Bảng khối lượng công việc
TT
MÃ HIỆU NỘI
DUNG CÔNG VIỆC
ĐƠ N VỊ
KHỐI LƯỢN G
M Á Y VẬT LIỆU NH.CÔN G
M Á Y
1 34.060000.10
lắp đặt phụ kiện cột treo cáp loại cột thường
cột 20.000 59,699 10,113 1,193,980 202,260 0
2 34.060000.2
0
lắp đặt phụ kiện cột treo cáp loại cột góc
cột 15.000 104,977 12,641 1,574,655 189,615 0
3 34.070000.30
lắp đặt phụ kiện để treo cáp quang trên cột có
sẵn, cột bưu điện
cột 15.000 53,235 2,528 798,525 37,920 0
4 34.070000.40
lắp đặt phụ kiện để treo cáp quang trên cột có
sẵn, cột vuông
cột 10.000 90,368 5,056 903,680 50,560 0
Trang 95 34.070000.50
lắp đặt phụ kiện để treo cáp quan g trên cột có
sẵn, cột tròn
cột 10.000 90,368 5,056 903,680 50,560 0
6 34.080000.10
sơn đánh số tuyến cột treo cáp
cột 35.000 13,281 2,067 464,835 72,345 0
7 34.100400.
10
lắp đặt dây cáp cho tuyến cột treo cáp
bộ 35.000 666,829 15,16
9
23,339,
015 530,915 0
8 35.090120.20
ra kéo căng hãm treo cáp quan g
<=12 sợi
km 2.000 12,069,570 2,492,796 557,781 24,139,140 4,985,592
1,11 5,56 2
Trang 109 35.09023
0.40
ra kéo cáp quang trong cống bể có sẵn loại cáp
<=24 sợi
km 0.100 22,324,
533
3,77 4,63 6
557,78 1
2,232,4
53 377,464 55,778
10 35.13022
0.30
hàn nối ODF cáp sợi quang
<=12 sợi
bộ OD F
15.000 1,247,8
76
615, 016
1,757, 339
18,718, 140
9,225,2 40
26,360,0 85
11 35.130220.40
hàn nối ODF cáp quang <=
24 sợi
bộ OD F 1.000 1,618,867 822,325 2,145,555 1,618,867 822,325 2,145,555
12 35.140510.10
lắp đặt hộp cáp vào cột có tiếp đất, cáp
di từ cột treo cáp
hộp 15.000 2,015,609 124,049 1,380 30,234,135 1,860,735 20,700
13 35.14051
0.20
lắp đặt hộp cáp vào cột có tiếp đất, cáp
đi từ dưới
hộp 1.000 2,054,7
41
124, 049
1,380 2,054,7
41
124,049 1,380
Trang 11cống bể có sẵn
CỘNG
108,175 ,846
18,529, 580
29,699,0 60
(A) (B) (C)
2 Bảng dự toán công trình
TT NỘI DUNG CÔNG VIỆC ĐƠN VỊ LƯỢNG KHỐI ĐƠN GIÁ THÀNH
DỰ THẦU TIỀN
1 lắp đặt phụ kiện cột treo cáp loại cột thường cột 20.000 88,888 1,777,760
2 lắp đặt phụ kiện cột treo cáp loại cột góc cột 15.000 149,758 2,246,370
3 lắp đặt phụ kiện để treo cáp quang trên cột có sẵn, cột bưu điện cột 15.000 71,000 1,065,000
4 lắp đặt phụ kiện để treo cáp quang trên cột có sẵn, cột vuông cột 10.000 121,499 1,214,990
5 lắp đặt phụ kiện để treo cáp quang trên cột có sẵn, cột tròn cột 10.000 121,499 1,214,990
6 sơn đánh số tuyến cột treo cáp cét 35.000 19,541 683,935
7 lắp đặt dây đất cho tuyến cột treo cáp bộ 35.000 868,358 30,392,530
8 ra kéo căng hãm treo cáp quang <=12 sợi km 2.000 19,251,842 38,503,684
9 ra kéo cáp quang trong cống bể có sẵn loại cáp <=24 sợi km 0.100 33,941,166 3,394,117
10 hàn nối ODF cáp sợi quang <=12 FO ODFbộ 15.000 4,609,486 69,142,290
11 hàn nối ODF cáp quang <= 24 FO ODFbộ 1.000 5,840,110 5,840,110
12 lắp đặt hộp cáp vào cột có tiếp đất, cáp di từ cột treo cáp hộp 15.000 2,726,092 40,891,380
13 lắp đặt hộp cáp vào cột có tiếp đất, cáp dđii từ dưới cống bể có sẵn hộp 1.000 2,775,918 2,775,918
Trang 123 Bảng giá trị xây lắp
CHI PHÍ ĐƠN GIÁ
I CHI PHÍ TRỰC TIẾP
Trang 134 Bảng tổng hợp kinh phí dự toán
CHI PHÍ KHẢO SÁT LẬP THIẾT KẾ KTTC 2,9% x (Gxl/1,1) x 1,1 5,775,147 KS CHI PHÍ THẨM TRA BẢN VẼ THIẾT KẾ KTTC 0,19% x (Gxl/1,1) x 1,1 378,372 TTr.tk CHI PHÍ THẨM TRA DỰ TOÁN CÔNG TRÌNH 0,185% x (Gxl/1,1) x 1,1 368,415 TTr.Dt CHI PHÍ GIÁM SÁT CÔNG TRÌNH 2,396% x (Gxl/1,1) x 1,1 4,771,466 GS
CHI PHÍ BẢO HIỂM 0,3% x (Gxl/1,1) x 1,1 597,429 BH CHI PHÍ KIỂM TOÁN CÔNG TRÌNH 0,5% x (Gxl/1,1) x 1,1 995,715 KT CHI PHÍ THẨM TRA PHÊ DUYỆT QUYẾT
Trang 14IV Chương 4: Những yêu cầu về quy định thi công và an toàn lao
động
1 Các tiêu chuẩn , quy định an toàn và thi công
Tcvn 5308 :1991 quy phạm kĩ thuật an toàn trong xây dựng
Tcvn 4055 :2012 tiêu chuẩn quốc gia về tổ chức thi công
Tcvn 2287 :1987 hệ thống tiêu chuẩn an toàn lao động
2 Một số tiêu chuẩn quy định thi công
Các tiêu chuẩn ngành liên quan đến mạng ngoại vi đang được áp dụng đều được xây dựng trên cơ sở QPN 07-72; Quy phạm này ban hành từ năm 1972 đã quá lạc hậu, do quy phạm này xây dựng để áp dụng cho thi công cáp chì, cống bê tông, kéo cáp bằng tay, hiện nay không còn phù hợp
Tiêu chuẩn ngành TCN 68 153:1995 (Cống, bể cáp và tủ đấu cáp -Yêu cầu kỹ thuật) đã cũ không còn phù hợp, không đáp ứng được yêu cầu về tải trọng và kích thước bể, không phù hợp với các đô thị hiện đại
Tiêu chuẩn ngành 68 - 144:1995 (ống nhựa dùng cho tuyến cáp ngầm
- Yêu cầu kỹ thuật): Cần bổ xung thêm cỡ ống và dạng ống uốn cong
Tiêu chuẩn ngành TCN 18 - 73, TCN 86 - 78 (Cột bê tông cho dây trần thông tin và treo cáp nội thị) các TCN này đã cũ và lạc hậu cần xây dựng tiêu chuẩn mới để phù hợp với việc treo cáp thông tin sợi đồng, sợi quang hiện nay
Quy định về việc (Đo kiểm mạng ngoại vi sử dụng cáp đồng trước khi đưa vào khai thác sử dụng) ban hành năm 2001 Quy định này chưa đầy đủ cho mạng ngoại vi cần xây dựng mới
Tuy nhiên trong 10 năm đổi mới và tăng tốc của ngành cho đến nay
Trang 15TCT đã bổ xung các văn bản pháp quy hiện đang áp dụng để xây dựng các công trình ngoại vi, đáp ứng với sự phát triển của mạng viễn thông cũng như các dịch vụ viễn thông trên mạng
3 Các văn bản pháp quy
TCN 68 - 132:1998 (Cáp thông tin kim loại dùng cho mạng điện thoại nội hạt - Các yêu cầu kỹ thuật)
TCN 68 - 1960: 1996 (Cáp sợi quang - Yêu cầu kỹ thuật)
TCN 68 -141:1999 (Tiếp đất cho các công trình viễn thông - yêu cầu
kỹ thuật)
Quy định bảo dưỡng cáp nội hạt - Phần cáp đồng (Ban hành năm 1998)
Quy định về lắp đặt đường dây thuê bao điện thoại (Ban hành năm 1998)
Quy định về chỉ tiêu kỹ thuật cơ bản ống ống nhựa HDPE dùng cho cáp quang chôn ngầm.(Ban hành năm 2002)
Hướng dẫn kỹ thuật lắp đặt ống nhựa HDPE và bắn cáp quang trong ống nhựa HDPE (Ban hành năm 2002)
Tiêu chuẩn Nắp Hầm - Bể - Hố cáp thông tin bằng gang cầu - Chỉ tiêu kỹ thuật cơ bản (ban hành năm 2002)
Quy định sử dụng cáp nhập đài nội hạt (ban hành năm 2002)
Trang 16KẾT LUẬN
Việc thiết kế mạng băng rộng GPON đã góp phần đảm bảo khả năng cung cấp dịch vụ băng rộng tới khách hàng một cách nhanh chóng Các kết quả thiết kế được tối ưu góp phần nâng cao chất lượng mạng cũng như giảm chi phí đầu tư của doanh nghiệp
All in One” là ưu điểm lớn của FTTx/ GPON, chỉ cần một sợi quang cho tất
cả các dịch vụ Với sự bùng nổ về nhu cầu băng thông hiện nay, việc triển khai một hệ thống mạng truy nhập quang đến từng hộ gia đình là một xu thế tất yếu Và chắc chắn FTTx/PON sẽ thay thế mạng truy nhập cáp đồng ADSL
Trong quá trình tham gia, nhóm đã học hỏi được nhiều kiến thức thực tiễn liên quan đến khảo sát, thiết kế, thi công hạng tầng mạng và nắm vững kiến thức hơn nữa trong quá trình học tập Từ đó có thể vận dụng kiến thức phục vụ cho quá trình làm việc công tác sau khi ra trường