đồ án kỹ thuật viễn thông thiết kế nâng cấp tuyến thông tin quang đường trục SHD tốc độ 2,5Gbits thành 20Gbits

Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Tiến Thắng
LỜI NÓI ĐẦU
Thông tin liên lạc đóng vai trò ngày càng quan trọng trong sự phát
triển mạnh mẽ của xă hội loài người, là một trong những cơ sở hạ tầng, là
điều kiện thiết yếu để phát triển kinh tế. Thời gian qua kinh tế nước ta đã
chuyển biến tích cực, hoà nhịp với sự phát triển chung của khu vực và thế
giới. Xu thế toàn cầu hoá về thương mại và thông tin thoả món cỏc nhu cầu và
dịch vụ.
Mặc dù khoa học công nghệ, kỹ thuật vô tuyến, thông tin vệ tinh đang
có nhiều bước tiến quan trọng nhưng trong việc xây dựng hệ thống cáp quang
rộng khắp, đặc biệt đối với mạng đường trục là một phương ánh hữu hiệu
nhằm thoả măn và kết hợp các phương thức và nhu cầu ngày càng phong phó
trong xă hội thông tin.
Mạng viễn thông đă và đang được phát triển cả về chất lượng còng 
sè lượng. Tuyến thông tin quang đường trục SDH tốc độ 2,5Gbit/s được đưa
vào sử dụng cuối năm 1995 đã đáp ứng nhu cầu thông tin trong giai đoạn vừa
qua và sẽ phát huy thêm một thời gian nữa. Các tuyến thông tin T-V-H, C-S-
C và đặc biệt tuyến cáp quang biển SEA-ME-WE3 là siờu lộ thông tin nối
Việt Nam với các nước trong khu vực và quốc tế.
Nhu cầu về thông tin liên lạc trong cả nước tăng nhanh, đặc biệt là ở
các thành phố sẽ dẫn tới tình trạng quá tải của các trục hiện tại. Nhiều phương
án đã được đề xuất nhằm khắc phục tình trạng quá tải, trong đó tuyến thông
tin cáp sợi quang đường Hồ Chí Minh và cáp quang biển trục Bắc – Nam
được xem là thích hợp hơn cả. Trong tình hình hiện nay ở Việt Nam, cùng với
biện pháp nâng dụng lượng cho thông tin đường trục, xây dựng cáp quang
ven biển xây dựng tuyến cáp quang mới trên đất liền là chiến lược đưa cáp
quang thâm nhập sâu vào mạng nội hạt.
Bản đồ án tốt nghiệp này này nghiên cứu thiết kế nâng cấp tuyến thông
tin quang đường trục SHD tốc độ 2,5Gbit/s thành 20Gbit/s trong mối quan hệ
với tuyến cáp quang biển trục Bắc –  và tuyến thông tin cáp sợi quang
đường Hồ Chí Minh . Việc nâng cấp công nghệ ghộp kờnh theo bước sóng có

nhiều ưu điểm, đảm bảo có kinh tế có hiệu quả cao do có thể vẫn sử dụng sợi
cáp quang hiện tại.
Nghiên cứu thiết kế nâng cấp tuyến cáp quang trục Bắc - Nam
1
Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Tiến Thắng
Tôi xin trân trọng cám ơn sự quan tâm giúp đỡ và sự hướng dẫn của cô
giáo Tạ Vũ Hằng trong quá trình hướng dẫn thực tập và xây dựng bản đồ án
tốt nghiệp .
Xin cám ơn các thầy cô trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội đã nhiệt
tình giảng dạy, trang bị cho tôi kiến thức tổng hợp nhất định để tôi có thể
hoàn thành đề tài, tuy vậy do trình độ có hạn nên không thể tránh khỏi nhưng
sai sót, rất mong nhận được ý kiến đóng góp quý báu của các thầy cô giỏo,
chuyờn gia chuyên nghành và đồng nghiệp. Tôi hy vọng đồ án tốt nghiệp này
sẽ đóng góp một phần nhỏ vào sự nghiệp hiện đại hoá mạng viễn thông đường
trục Việt .

Nghiên cứu thiết kế nâng cấp tuyến cáp quang trục Bắc - Nam
2
Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Tiến Thắng
CHƯƠNGI.
CẤU TRÚC TỔNG THỂ MẠNG ĐƯỜNG TRỤC BẮC – Nam
1.1.Đỏnh giá hiện trạng Mạng viễn thông Việt Nam.
Những năm qua mạng Viễn thông Việt Nam phát triển nhanh chóng về
cả số lượng , chất lượng cũng như quy mô và mức độ. Các tuyến thông tin T-
V-H, C-S-C và đặc biệt tuyến cáp quang biển SEA-ME-WE3 là siêu xa lé
thông tin nối Việt Nam với các nước trong khu vực và quốc tế. Mạng viễn
thông đã và đang phát triển về cả chất lượng còng  sè lượng. Tuyến thông
tin quang đường trục SDH tốc độ 2,5Gbit/s đã đáp ứng nhu cầu thông tin
trong giai đoạn vừa qua

Toàn bộ tổng đài đi quốc tế và tổng đi chuyển tiếp quốc gia đã được
nâng hệ thông báo hiệu số 7 và dịch vụ ISDN. Toàn bộ tổng đài cấp huyện và
cấp tỉnh đã được số hoá, nhiều tuyến cáp quang đã nối đến các tỉnh ven đường
trục quốc gia.
Mạng viễn thông Việt Nam được chia ra làm 3 cấp:
- Cấp 1 là cấp quốc tế gồm các trạm vệ tinh mặt đất, các tổng đài
Gateway.
Nghiên cứu thiết kế nâng cấp tuyến cáp quang trục Bắc - Nam
3
Gateway
Qu
Gateway
qu
TOLL
TOLL
TANDEM
HOST
HOST

Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Tiến Thắng
- Cấp 2 là cấp liên tỉnh gồm các tuyến dẫn đường truc, các tổng đàiToc
- Cấp 3 là cấp nội tỉnh gồm các tuyến dẫn nội tỉnh, các tổng đài Host ,
tổng đài vệ tinh và các Tandem.
1.1.1.Mạng quốc tế
Hiện trạng mạng quốc tế của viễn thông Việt  có 3 cửa ngõ quốc tế
Hà Nội , Đà Nẵng và thành phè Hồ Chí Minh.
Mạng truyền dẫn quốc tế có hai trạm vệ tinh Intesputnis tại Phủ Lý và
thành phố Hồ Chí Minh được xây dựng và đưa vào sử dông từ năm 1979 đã
được số hoá nhằm nâng cao chất lượng khai thác và hiệu quả sử dụng.
Các trạm vệ tinh Intelsat hướng Ân Độ Dương và Thái Bình Dương

bao gồm:
Trạm Intelsat 60
0
tại C
2
Hà Nội.
Trạm Intelsat 70
0
tại 1B Lý Tự trọng- Đà Nẵng
Trạm Intelsat 174
0
, 157
0
, 166
0
tại Sụng Bộ.
Cuối năm 1996, hệ thông cáp quang biển TVH(Thỏi Lan, ViờtNam,
Hồng Kụng) được đưa vào sử dông , tuyến cập bờ ở Vũng Tàu được chuyển
tiếp về thành phố Hồ Chí Minh bằng viba sè 140 Mbit/s. Trạm Intelsat 157
0
tại Bình Dương là trạm dự phòng cho tuyến cáp biển TVH.
• Mạng chuyển mạch quốc tế gồm có:
• Cửa ngõ quốc tế miền Bắc : Tổng đài AXE-105, dụng lượng 150 luồng
E
1
tại C
2
-Láng Trung, Hà Nội.
Nghiên cứu thiết kế nâng cấp tuyến cáp quang trục Bắc - Nam
4

ITC 1
ITC 2
ITC 3

 !"#"$
HN1
%&'()
*(
*(+,
-
*(.!""#$
 !""#$
/012345
%&
+1
*(
67
80
5
2,5Gb/s
2,5Gb/s
ỏn tt nghip Nguyn Tin Thng
Ca ngừ quc t min : Tng i AXE-105, dng lng 269
lung E
1
ti khu cụng viờn Mc nh Chi.
Ca ngừ quc t min Trung: Tng i AXE-105, dng lng 269
lung E
1
ti thnh ph Nng.

1.1.2 Mng vin thụng liờn tnh
+ Tuyn truyn dn ng trc chớnh (backbone):
Tuyn truyn dn ng trc chớnh l tuyn trc cỏp si quang Bc
Nam, ni t H Ni n thnh ph H Chớ Minh di 1850km. Giai on u
lm vic tc 34Mbit/s vi cụng ngh truyn dn SDH mc STM-16.
Tuyn trc HNI- Tp HCM c m bo trờn hai phng thc truyn dn:
tuyn viba số PDH=140Mb/s v 02 tuyn cỏp quang (08 si trờn quc lộ
QL1A v 04 si trờn ng dõy 500KV). Tuyn trc ny cựng vi tuyn
nhỏnh to thnh 04 mch vũng vi dng lng khai thỏc 2,5GB/s. Tuyn trc
ny i qua 18 tnh v thnh ph dc theo quc lộ 1A gm: H Nam , Nam
nh, Ninh Bỡnh, Thanh Hoỏ, Ngh An, H Tnh, Qung Tr, Qung Bỡnh,
Tha Thiờn Hu, Qung Nam, Qung ngói, Bỡnh nh, Ph Yn, Khnh Ho,
Ninh Thun, Bỡnh Thun, ng Nai. Tuyn cỏp quang trờn ng dõy in
lc 500KV di 1448km to thnh mng vũng Ring, kt hp vi tuyn viba
140Mbit/s cụng ngh PDH tng ng 1920 kờnh thoi to thnh mng ng
trc ỏp ng nhu cu thụng tin trờn ton quc.
Nghiờn cu thit k nõng cp tuyn cỏp quang trc Bc - Nam
5
+)
49
4 ,

8:
8
6; ,

,<
+=.
+,

+,-
>>
6

,'
#/?
,6
@? AB?
C?
B?
+,-
,<
4(DECBB?
4FGH'I
6'F7
6'7J;K2L
+&LJ;FGMI
JNO
C?
Hình 1.3. Sơ đồ tổ chức tuyến trục cáp quang Bắc - Nam
Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Tiến Thắng
Cấu hình tuyến trục Bắc- Nam là mạng Ring vu hồi có khả năng bảo vệ
cao với các luồng thông tin. Mạng bao gồm 4 mạng Ring nhá:
Hà Nội- Hà Tĩnh(HNI-HTH)
Hà Tĩnh-Đà Nẵng(HTH- ĐNG)
Quy Nhơn-tp Hồ Chí Minh(QNN-HCM).
Hình vẽ 1.3 thể hiện cấu hình tuyến trục cáp quang Bác – . Thiết bị
do hãng Telecom cung cấp. Tại mỗi tỉnh dọc quốc lé 1A mà tuyến trục đi qua
có Ýt nhất một thiết bị ADM cấp STM-16 và một thiết bị ADM cấp STM-1
cho phép xen rẽ các luồng 2Mb/s. Chóng bao gồm 21 ADFM cấp STM-16, 18

trạm lặp cho sử dụng khuếch đại quang 28 ADM cấp STM(TN-1X).
Tại 4 trạm: Hà Tĩnh, Đà Nẵng, Quy Nhơn, Plõy Ku sử dụng 2ADM
cấp STM-16 lắp theo kiểu back-to- back để thực hiện chức năng Cross-
Connect.
Việc bố trí các thiết bị ADM cấp STM-1, ADM cấp STM-16 và phân
bổ số kênh theo luông xen kẽ xuống các tỉnh được thực hiện theo yêu cầu cụ
thể về lưu lượng cung cấp dịch vụ hiện tại và xu hướng phát triển trong tương
lai. Việc phân bố kênh luồng hiện này được thể hiện trong bảng phõn kờnh
hệ thông cáp quang 2,5Gb/s Hà Nội-TpHCM. Tại mỗi tỉnh mà trục tuyến Bắc
–Nam đi qua đều có xen/rẽ xuống các luồng 2Mb/s.
Nghiên cứu thiết kế nâng cấp tuyến cáp quang trục Bắc - Nam
6
N
3
N
3
MS
SPRIN
G222 2
n

6
T
B
R
B
N
1
N
2

MS
SPRIN
G1 1

I
T
A
R
A
H=H,P?N
O
M=%Q P
R9%Q PP,JS
:
Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Tiến Thắng
Chế độ bảo vệ:
- Mỗi Ring được bảo vệ theo kiểu MSSPRING(MS-BSHR)
- Kết nối bảo vệ(HTH và ĐNG) giữa các Ring thuộc kiểu trongcựng lớp
bảo vệ(chained inter- layer protection interwỏking-theo TS 101 010
V1.1.1[7.1.1]).
- Trong trường hợp R
1
và R
2
chỉ giao với Ring lân cận tại một nỳt(HTH
và ĐNG) mà không có N
2
và N
4
, nếu xảy sự cố ở nót N

1
hoặc N
3
thì
Ring 1 không thể kết nối được với Ring2. Kết nối này bảo vệ chưa hợp
lý, chỉ có khả năng bảo vệ lưu lượng cho từng Ring mà không có khả
năng bảo vệ lưu lượng kết nối giữa các Ring khi có sự cố tại nót kết
nối(mức bảo vệ 1-TS 101 010 V1.1.1[5.1]).
- Nót N
2
, N
4
tồn tại trong trường hợp Ring 3, Ring 4 nối nhau ở QNN và
PKU. Đó là kiểu mached-node bảo đảm an toàn khi có sự cố xảy ra tại
nót kết nối tương ứng mức bảo vệ 3-TS 101 010 V1.1.1[5.2](chined
inter – layer protection interworking).
- Tuyến đường trục bảo vệ SDH là nơi có dụng lượng cao, quan trọng
nên cấu hình Ring là hợp lý để bảo vệ toàn bộ lưu lượng khi có sự cố
trờn cỏp hoặc tại một nót nào đó.
- Để bảo vệ toàn bộ lưu lượng của Ring thỡ cú hai kiểu là MS SPRING
MS DPRING(2 sợi hoặc 4 sợi).
Việc sử dụng kiểu bảo vệ nào phụ thuộc nhiều yếu tè  dông lượng
Ring khả năng xen /rẽ HOVC, khả năng truyền dụng lượng phụ(secondary
trafic), tính đơn giản của cơ chế bảo vệ ,số nót tối đa trên một Ring
Hiện tại, sét tổng quát các yếu tố đối với mạng đường trục thì kiểu MS
SPRING cú nhiờu ưu điểm hơn , kiểu MS DPRING vứi việc sử dụng 4 dây để
bảo vệ còn đang được tiếp tục nghiên cứu thờm(TS 101 009
Nghiên cứu thiết kế nâng cấp tuyến cáp quang trục Bắc - Nam
7
Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Tiến Thắng

V1.1.1[0.2.2]).Do vậy kiểu bảo vệ được tiếp tục ở MS SPRING 2 sợi hiện nay
trên tuyến đường trục Việt Nam là hợp lý.
Mạng đường trục cần bảo vệ toàn bộ lưu lượng kết nối giữa các Ring
xuất hiện một sự cố(mức bảo vệ 3).
+ Các tuyến dẫn đường trục cấp 1:
Hiện tại cấu trúc mạng truyền dẫn đường trục đó cú những bước tiến
lớn về số lượng và chất lượng. Các trung tâm truyền dẫn quốc gia ở Hà Nội,
Đà Nẵng va TpHCM được hình thành. Mặt khác các trung tâm truyền dẫn khu
vực khác được xõy dựng  ở Cần Thơ, Tiền Giang, Plõy ku, Hải
Dương Ngoài ra các trung tâm nhỏ đang hình thành chẳng hạn như 
Định, Thỏi Nguyờn, Đắc Lắc Mạng phát triển rộng  vậy đòi hỏi phải có
cấu trúc phù hợp đảm bảo được an toàn mạng lưới.Cấu hình Ring được hình
thành , kết nối mạng các khu vực lại với nhau nhằm nâng cao độ tin cậy. Các
Ring giao nhau tại cỏc nút , đó là những nơi phân phối lưu lượng khi quá tải
hoặc khi xảy ra sự cố tại nơi nào đó trên mạng. Cỏc nút này được bố trí các
thiết bị chyển mạch. Trong tương lai sẽ trang bị các thiết bị nối chéo (DXC)
tại một số nót quan trọng nhằm đáp ứng nhu cầu thông tin trên mạng lưới.
100% các trung tâm tỉnh đó cú truyền dẫn vi ba về các tổng đài Toll, một số
tuyến liên tỉnh quan trọng đã được triển khai các tuyến cáp quang
622Mb/s:HNI-HDG-HPG&QNH,HNI-VYN-VTI-YBI&TQG,TPHCM-
VTU.Cỏc tuyến cáp quang 2,5Gb/s:TPHCM-TNH, TPHCM-CLH-CTO. Các
tuyến liên tỉnh còn lại theo kế hoạch 1998-2000 đang được triển khai mạng
cáp quang SDH có dụng lượng 622Mb/s hoặc 2,5Gb/s nhằm đáp ứng đày đủ
nhu cầu truyền dẫn liên tỉnh và hình thành các mạch vòng liên tỉnh nhằm đạt
được độ an toàn cao nhất cho mạng truyền liên tỉnh.
1.2Cấu trúc mạng viễn thông giai đoạn 2001-2002
1.2.1 Mạng chuyển mạch:
Để từng bước hoàn thiện mạng lưới theo cấu trúc PSTNđó được HĐQT
Tổng công ty Bưu Chinh Viễn Thông phê duyệt, trong giai đoạn kế hoạch
2002-2005 mạng PSTN được tổ chức thành 5 vùng lưu lượng: miền Bắc , Hà

Nội, miền Trung , TpHCM. miền .
Nghiên cứu thiết kế nâng cấp tuyến cáp quang trục Bắc - Nam
8
Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Tiến Thắng
Để đảm bảo lưu thoát lưu lượng liên tỉnh và quốc tế cho cỏc vựng lưu
lượng trên cơ sở năng lực mạng Toll hiện có, giai đoạn 2001-2002 mạng
chuyển mạch được trang bị  sau:
- Trang bị mới tổng đài Toll HDG dụng lượng 12000 trunk/C7(400E1)
với 45C7-ST.
- Trang bị mới tổng đài Toll ĐNG2 dụng lượng 15000 trunk/C7(500E1)
với 45 C7-ST.
- Thay thế miễn phí 02 tổng đài TDX-10HNI 5K và TDX-10 HCM8K
bằng hệ thống tổng đài công nghệ mới, đảm bảo đầy đủ các tính năng
cần thiết.
- Mở rộng node các tổng đài Toll HN1,TPHCM mỗi khu vực thêm 300
E1/C7.
1.2.2Mạng truyền dẫn:
Từng bước hoàn thiện mạng lưới theo cấu trúc PSTN đã được HĐQT
phê duyệt.
Trong giai đoạn kế hoạch 2001-2005 mạng truyền dẫn liên tỉnh sẽ được
tổ chức thành 02 lớp: lớp mạch vòng dường trục và líp mạch vòng khu vực.
+ Tuyến trục hà nội – TP Hồ Chí Minh:
- Xõy dựng lớp mạch vòng cấp quang đường trục Bắc_ Nam 20Gb/s sử
dụng công nghệ WDM trên cơ sở tuyến cáp quang mới dọc QL1A và
tuyến cáp quang đường tp Hồ Chí Minh. Thiết bị xen rẽ được bố trí tại
một số node quan trọng  Hà Nội, Vinh, Đà Nẵng, Quy Nhơn, Nha
Trang , Gia Lai, Đắc Lắc, TP HCM. Các mạch vòng cáp quang trung
kế hiện có sẽ được kết hợp với nhau. Xây dựng phương án cải tạo và
nâng cấp các mạch vòng cáp quang ại Hà Nội, TPHCM có dụng lượng
2,5Gb/s(trang bị dụng lượng ban đầu 5Gb/s) va tại Dà Nẵng co dụng

lượng 2,5Gb/s để kết nối các điểm chuyển mạch Gateway, Toll, tandem
Local, các MSC của VMS,GPC, các máy chủ tại Hà Nội, Đà Nẵng , TP
HCM. Tuyến cáp quang đường TP Hồ Chí Minh sẽ được thi công từng
đoạn đồng bộ với việc thi công đường của Ngành Giao Thông.
Trước mắt khi chưa hình thành toàn bộ tuyến cáp quang QL1A mới và
tuyến đường Hồ Chí Minh, sẽ sử dông 02 sợi cáp quang trên tuyến QL1A cũ
Nghiên cứu thiết kế nâng cấp tuyến cáp quang trục Bắc - Nam
9
Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Tiến Thắng
và tuyến cáp quang trên đường dây 500KV để lắp đặt thiết bị 20gb/s (trang bị
dụng lượng ban đầu 5Gb/s)
+ Các tuyến truyền dẫn liên tỉnh:
- Tiếp tục thực hiện các dự án cáp quang đã được phê duyệt trong giai
đoạn 1998-2000.
- Nâng dụng lượng mạch vòng cáp quang 622 Mb/s Nà Nội – Vĩnh
Yờn_Việt trỡ_ Tuyờn Quang- Thỏi Nguyờn_ Hà Nội lên đủ 04 STM-1.
- Xây dựng tuyến cáp quang:
* Tuyến cáp quang vu hồi Lạng Sơn- Quảng Ninh, sử dụng thiết bị cùng
chủng loại hệ thống SDH của tuyến CSC tạo thành mạch vòng cáp quang
Hà Nội_ Bắc Ninh_ Bắc Giang –Lạng Sơn_ Quảng Ninh_Hải Dương_ Hà
Nội.
*Tuyến cáp quang 622 Mb/s (trang bị dụng lượng ban đầu 02 STM-1)
Hoà BìT Sơn La- Điện Biên Phủ.
Tuyến cáp quang Hải Phòng – Thái Bình trên cơ sở kết hợp với tuyến cáp
quang nội tỉnh Hải Phòng để tạo thành mạng vòng 622Mb/s Hải Dương –
Hải Phòng _Thái Bình –Hải Dương(xõy dựng mới 25 km cáp quang dọc
theo quốc lé 10 , kết hợp với các tuyến cáp quang liên tỉnh và nội tỉnh đó
cú để khép kín vòng Ring- Thiết bị mua mới hoặc điều chuyển thiết bị
622Mb/s Bosh Telecom từ tuyến Hà Nội – Quảng Ninh sang).
• Tuyến cáp quang vu hồi 2,5Gb/sVũng Tàu – Xuõn Lộc nhằm tạo thành

mạng vòng TP HCM- Vũng Tàu-Xuõn Lộc- TP HCM.
• Tuyến cáp quang vu hồi Tây Ninh – Bình Dương để tạo thành mạng
vòng TP HCM-Tõy Ninh-Đài mặt đất Bình Dương-BĐT Bình Dương-
TPHCM.
• Tuyến cáp quang vu hồi 2,5Gb/s Đà Lạt- Buụn Mờ Thuột để tạo thành
mạng vòng TP HCM- Bình Dương_ Bình Phước- Buụn Mờ- Thuột -Đà
Lạt- Tp HCM(sử dụng 08 sợi trên tuyến cáp nội tỉnh đó xõy dựngBĐT
Đắc Lắc và BĐT Lâm Đồng.)
• Tuyến cáp quang 622Mb/s Vĩnh Long-Trà Vinh: xây dựng mới 50km
cáp quang kết hợp với tuyến cáp quang nội tỉnh đã xây dựng.
Nghiên cứu thiết kế nâng cấp tuyến cáp quang trục Bắc - Nam
10
Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Tiến Thắng
• Tổ chức tuyến truyền dẫn viba SDH Mỹ Tho- Bến Tre SDH-155Mb/s
tuyến Bói Chỏy- Hũn Gai.
• Tuyến cáp quang biển trục Bắc –  dù kiến triển khai vào giai đoạn
kế hoạch 2003-2005
1.3 Dự án tiền khả thi tuyến thông tin cáp sợi quang đường Hồ Chí
Minh
Trong quá trình khai thác, tuyến cáp quang trên đường dây 500KV đã
bị sự cố đứt cáp 7 lần, việc khôi phục thông tin phụ thuộc vào ngành năng
lượng. Tuyến cáp quang theo QL1A bị đứt cáp nhiều lần do con người hoặc
do lũ lụt gõy ra.Tỡnh hỡnh thời tiết diễn biến rất phức tạp, ảnh hưởng El-Nino
va La-Nina ngày càng rõ nét do vậy cần phải có những biện pháp dự phòng
hữu hiệu cho các tuyến truyền thông tin, nhất là thông tin đường trục.
Để tăng thêm độ vững chắc của hệ thống thông tin trục Bắc- Nam,
trong khi tuyến cáp quang biển trục Bắc-Nam chưa hình thành, cần có thêm
tuyến cáp theo đường Hồ Chí Minh. Hiện tại ở đó cú cáp quang trên đoạn Hà
Nội – Xuân Mai; ở phía , từ Ngọc Hồi (Kon Tum) vào Tp HCM đã và
đang xây dựng từng tuyến cáp quang, dự kiến cuối năm 2000 sẽ nối thông.

Nay xây dựng tiếp đoạn tuyến cáp quang từ Xuân Mai theo đường Tp HCM
vào đến Ngọc Hồi để nối liền với cáp quang đó cú hoặc đang xây dựng từ
Ngọc Hồi đến TP HCM, sẽ hình thành tuyến nhỏnh phớaTõy được nối vào
mạng trục Bắc- Nam qua các điểm nót Hà Nội, Hà Tĩnh, Đà Nẵng, Quy
Nhơn,- Plauku, Tp HCM theo 4 mạch vòng như có hiện tại, nâng cao mức độ
an toàn cho thông tin, kể cả trong tình huống lũ lớn như cuối năm 1999. Tóm
lại tuyến thông tin cáp sợi quang đường Hồ Chí Minh là một đoạn thuộc
nhánh phía Tây của hệ thống cáp quang tuyến trục Bắc – .
Dự kiến quy mô đầu tư cho tuyến thông tin cáp sợi quang đường Hồ
Chí Minh gồm ba hạng mục chính  sau:
- Hạng mục tuyến cáp : xây dựng tuyến cáp (sử dụng cáp 24 sợi quang)
theo đường Hồ Chí Minh tương ứng với kế hoạch xây dựng giao
thông. Cụ thể xây dựng các tuyến cáp:
Xuân Mai- Khe Gỏt: 510km;Khe Gỏt- Ngọc Hồi:678km.
Tổng sè chiều dài tuyến cáp xây dựng mới theo đường Hồ Chí Minh
giai đoạn 1 là 1188km.
Nghiên cứu thiết kế nâng cấp tuyến cáp quang trục Bắc - Nam
11
Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Tiến Thắng
Giai đoạn 2, xây dựng tiếp đoạn mối ngang từ Thạnh Mỹ(đường HCM)
đến Đà Nẵng, dài khoảng 100km theo đường địa phương.
Tổng chiều dài tuyến cáp xây dựng theo đường HCM, kể cả đoạn
nhánh Thạch Mỹ - Đà Nẵng là 1288km.
- Hạng mục nhà trạm: nhà trạm đặt máy cáp quang kết hợp bảo dưỡng
tuyến, quy mô hai tầng với 100 m
2
và giữa hai trạm cú thờm 1 trạm
quản lý bảo dưỡng tuyến cáp. Mỗi loại cần xây dựng 15 trạm.
Phần thiết bị truyền dẫn: dự kiến hệ thống dẫn trục sẽ dùng thiết bị
truyền dẫn 10Gb/s-20 Gb/s.

Do đoạn tuyến cáp sợi cáp quang đường HCM từ Xuân Mai đến Ngọc
Hồi dài gần 1200km, qua cỏc vựng hầu hết là miền núi, không có các tỉnh lỵ,
nên chỉ chủ yếu sử dụng các trạm lặp tín hiệu, ước tính khoảng 80-100km/1
trạm lặp.
Toàn bộ hệ thống truyền dẫn 20Gb/s trục Bắc – Nam, dự kiến gồm 22
trạm xen rẽ quang OADM và16 trạm khuyếch đại quang bao gồm cả đoạn
tuyến cáp sợi quang đường HCM.
Thiết bị dự kiến dùng loại có công nghệ ghép bước sóng (WDM) đang
phát triển trên thế giới.
Cáp sợi quang đơn mode(single-mode) sản xuất theo khuyến nghị G-
652 của ITU-T thường được dùng cho đường trục. Việc Nam đang dùng cáp
có sợi loại này. Khi sử dụng thiết bị truyền dẫn ghộp kờnh theo bước theo
bước sóng, sẽ có những hiện tượng: mức độ tán sắc lớn, có hiệu ứng phi
tuyến(giao thoa sóng, phát sinh sóng hài, lẫn pha, tự điều chế pha ) ảnh
hưởng không nhỏ tới chất lượng đường truyền. Để khắc phục, phải dùng các
thiết bị tránh được các hiện tượng trờn,đặc biệt phải dựng cỏc bộ bù tán sắc.
Hiện nay trên thế giới, để truyền tín hiệu có tốc độ cao (dụng lượng
đường truyền rất lớn) người ta đă chế tạo các loại sợi có chất lượng cao hơn.
Cụ thể là có mức tán sắc nhỏ, nhờ đó khi sử dụng thiết bị ghộp kờnh theo
bước súng trờn khoảng dài không cần đến hoặc giảm được các bộ bù tán sắc,
tăng khoảng cách trạm lặp tớn hiệu(vớ dụ loại sợi tán sắc dịch chuyển DSF
hoặc mới đây là sợi cú vựng hiệu dụng –large effective area fiber – LEAF của
hãng Corning giới thiệu).Tuy nhiên cáp quang dùng sợi này có thể có giá
thành cao hơn so với sợi SMF tiêu chuẩn.
Nghiên cứu thiết kế nâng cấp tuyến cáp quang trục Bắc - Nam
12
Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Tiến Thắng
1.4.Tuyến cáp quang biển trục Bắc –Nam.
Cáp quang biển và hệ thống truyền dẫn dựa trờn cáp quang biển là xu
hướng phát triển nhanh trong lĩnh vực thông tin quang. Cáp quang biển là giải

pháp được xem là khả thi và có hiệu quả kinh tế cao. Ưu điểm của hệ thống
cáp quang biển so với các hệ thống cáp quang khác là nú cú độ tin cậy cao,
đặc biệt khi xảy ra các sự cố thiên tai  bão, lũ lụt; không phụ thuộc vào
việc xây dựng đường giao thông. Tuy nhiên việc sửa chữa khi có sự cố trên
toàn tuyến chi phí hơn, bởi vậy hệ thống quang biển đòi hỏi công nghệ cao
hơn. Trong quỏ trình lắp đặt sửa chữa cáp biển cần chú ý lực căng của cáp do
chịu áp suất lớn dưới biển sâu.
1.4.1 Sự cần thiết của dự án:
• Điều kiện địa lý Việt : nước ta có bờ biển trải dài 2500km từ Bắc
Nam do đó một tuyến cáp quang biển trục sẽ đảm bảo thông tin xuyên
suốt cho cả nước. Mặt khác, các trung tâm chuyển mạch quốc tế lớn
như Hà Nội (Hải Phòng), Đà Nẵng, Tp Hồ Chí Minh (Vũng Tàu) đều
nằm gần bờ biển, đó là điều kiện thuận lợi liên kết với các tuyến trục
khỏc.Xõy dựng một hệ thống thông tin có độ tin cậy cao như tuyến cáp
biển dọc bờ biển đất nước để kết nối cỏc nút thông tin quan trọng của
mạng quốc gia là phương thức khả thi và kinh tế để nâng cao chất
lượng mạng lưới cũng như tăng dụng lượng truyền dẫn.
• Việt  nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa, bão được coi là thiên tai
nguy hiểm kèm theo bão la lũ lụt. Hướng bão chủ yếu từ Thái Bình
Dương và biển Đụng.Vựng Bắc và Nam Trung Bộ địa hình từ Tây sang
Đông hẹp và dốc nờn bóo thường tan nhanh nhưng cường độ mạnh nên
sức tàn phá lớn. Cũng vì những nguyờn nhõn trờn mà tuyến cáp quang
trên Quốc lé 1A và trên đường dây 500KV kể từ ngày đưa vào sử dụng
đến tháng 7/2000 đã bị hư háng 166 lần(phần lớn do thiên tai, tai nạn
giao thông và việc nâng cấp đường).
• Tình hình cáp quang quốc tế và đường trục chủ yếu hiện tại:
- Tuyến cáp quang biển quốc tế T-V-H tốc độ 565Mb/s nối Hồng Kụng-
Vũng Tàu- Thái Lan.
Nghiên cứu thiết kế nâng cấp tuyến cáp quang trục Bắc - Nam
13

Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Tiến Thắng
- Tuyến cáp quang biển quốc tế SE-ME-WE3 có dụng lượng tổng cộng
tương ứng với tốc độ 40Gb/s.
- Tuyến cáp quang CSC nối Trung Quốc và các nước trong khu vực.
- Tuyến cáp quang dọc quốc lé 1A và dọc theo đường dây 500kv có tốc
độ là 2,GKb/s.
- Tuyến cáp quang sắp được triển khai: đang nghiên cứu tuyến cáp quang
dọc theo đường Hồ Chí Minh.
• Vấn đề an toàn mạng Viễn thông trong nước: Hiện nay tuyến trục
đường Bắc –  và dọc theo đường dây 500KV tạo thành 4 mạch
vòng SDH có khả năng phục hồi tuyến nhanh khi có sự cố trên mạng.
Tuy nhiên, khi có sự cố trờn nút mạng tại các điểm như Hà Tĩnh, Đà
Nẵng, Quy Nhơn thì không có khả năng phục hồi tuyến.Tuyến cáp
quang biển nội địa cho phộp khôi phục thông tin nhanh chóng khi có
sự cố trờn cỏc tuyến khác do đó đảm bảo an toàn mạng Viễn thông
trong cả nước.
• Ưu thế của cáp quang tuyến nội địa: Sự phát triển kỹ thuật, công nghệ
cáp quang biển trên thế giới, đặc biệt kỹ thuật quang sợi làm cho
phương án xõy dựng tuyến cáp quang biển nội mang tính thực tiễn và
hiệu quả kinh tế cao.
- Cáp quang biển nội địa cung cấp giao diện chất lượng cao khi kết nối với
các mạng cáp quang biển quốc tế tạo nên tuyến truyền dẫn dụng lượng cao
giữa hai miền, đồng thời phục vụ các thành phố trọng điểm dọc bờ biển
cũng như các tổng đài đi quốc tế; góp phần nâng cao chất lượng và bổ
sung cho mạng truyền dẫn trên đất liền.
- Cáp quang biển nội địa có độ tin cậy cao nhất, cung cấp công nghệ kết
nối SDH hiện đại nhất, rút ngắn thời gian chuyển giao công nghệ
* Đáp ứng nhu cầu thông tin: Dự báo giai đoạn 2002-2010 Việt  tăng
trưởng kinh tế đạt khoảng 7% và giai đoạn 2010-2020 có thể đạt 7%-10%.
Tăng trưởng kinh tế có ảnh hưởng sự phát triển của ngành Viễn thông.

Ngoài nhu cầu điện thoại , các nhu cầu khác  Internet, truyền số liệu
v.v…cũng gia tăng. Với lĩnh vực phát thanh và truyền hình, VNPT chịu
trách nhiệm cung cấp đường truyền cũng như sự phát triển nhanh chóng.
Dụnglượng truyền dẫn được tính toán dùa trên lưu lượng và sự phân bố
Nghiên cứu thiết kế nâng cấp tuyến cáp quang trục Bắc - Nam
14
Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Tiến Thắng
lưu lượng trên trục Bắc –. Yờu cầu trên trục này qua các năm cụ thể
 sau:
Danh Mục 2000 2005 2010
Kênh
STM-1(Khai thác)
STM-1(Dự phòng)
Tổng STM-1
Dụng lượng truyền dẫn(Gb/s)
Dịch vị khác: Internet, truyến số liệu (STM-1)
Pát thanh truyền hình(Mb/s)
Tổng dụng lượng(Gb/s)
15619
8
8
16
2,5
1
18
> 2,5
23111
12
12
24

5
4
1766
10
32282
17
17
34
10
10
3500
20
1.4.2Cấu hình cáp quang biển nội địa:
Cú các phương án sau:
- Cấu hình nối trực tiếp.
- Cấu hớnh có điểm rẽ nhánh trung gian.
- Cấu hình hoa cung nối tất cả các trung tâm chuyển mạch.
- Cấu hình hoa cung nối một số trung tâm chuyển mạch.
- Tuyến cáp quang nội địa được tiếp bờ do dụng lượng đi và đến các
trạm tiếp bờ sẽ tăng nhanh trong tương lai và tuyến này sẽ ứng dụng hệ
thống không khuếch đại.
- Dựa trên dữ liệu và thông tin đạt được trong quá trình khảo sát thực địa
và quá trình tìm hiểu từ các nhà chức trách có liên quan, từng điểm cặp
bờ đã được nghiên cứu.
Các điều kiện chọn lùa điểm cặp bờ được chỉ ra  sau:
- Sự kết nối với các trạm đầu cuối(nỳt mạng) được xem xét.
- Sù thuận tiện đi lại, truy nhập vào trạm cặp bờ qua các đường công cộng
phải được xét xem.
- Bãi cát được lùa chọn  điểm cặp bờ.
- Khu vực xung quanh cửa sông lớn phải được tránh nhằm tránh ảnh

hưởng của lũ lụt.
- Theo kết qủa của quá trình nghiên cứu, những địa điểm sau được lùa
chọn như điểm cặp bờ tiềm năng nhất: Hải Phũng(Đồ Sơn), Hà
Nghiên cứu thiết kế nâng cấp tuyến cáp quang trục Bắc - Nam
15
Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Tiến Thắng
Tĩnh(Như Sơn), ĐụngHà(Phố Nội), Đà Nẵng, Quy Nhơn, Nha Trang ,
Vũng Tàu, Vĩnh Chõu, Cụn Đảo. Hình 1-5 là sơ đồ kết nối cáp quang
biển với cỏp trờn đất liền.
Nghiên cứu thiết kế nâng cấp tuyến cáp quang trục Bắc - Nam
16
;(HU
TC9(=J5%&P.;(HU
1O
%&
,<
V,
TP. HCM
<W

+,-
49
Q8X
Y9
Nha Trang
+,-
,'

49
Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Tiến Thắng

Nhưng điểm đấu nối giữa tuyến trục hiện tại trên quốc lé 1A và tuyến
cáp biển thức hiện giữa trạm bờ và các nốt chuyển mạch Toll.
1.4.3 Kỹ thuật của tuyến đáy biển:
Vấn đề kỹ thuật của tuyến đáy biển phải được thực nhằm lùa chọn
tuyến ngắn nhất, cùng với điều kiện đáy tốt nhất đảm bảo an toàn cho việc
chụn cỏp.
Các điều kiện lưa chọn cho tuyến đáy biển được liệt kê  sau:
- Lùa chọn những tuyến ngắn nhất với góc nghiêng nhỏ. Ngoài ra nên
chọn một đáy biển bằng phẳng căn cứ vào đường mức hải đồ.
- Khu vực đáy biển có nhiều cát và bùn được lùa chọn  tuyến lý tưởng.
- Góc luân phiên của dòng chảy cần được cân nhắc và nó phải lớn hơn
120
0
.
- Tránh những khu vực nguy hiểm  những khu tạp trận, khu vực mìn
thuỷ lụ lụi.
- Tránh những khu vực có dầu mỏ, khí tự nhiờn(bao gồm cả những khu
vực cho phát triển trong tương lai).
Kết luận:
Chương 1 dỏnh giỏ cấu trúc tổng thể đường trục Hà Nôi- Tp Hồ Chí
Minh.
Để đánh giá đúng vai trò của mạng đường trục ta cần xem xét nó trong
tổng thể mạng viễn thông Việt , có  vậy mới có thể xây dựng, phát
triển mạng đường trục đúng hướng , hiệu quả và đồng bộ với mạng quốc tế,
mạng liên tỉnh, mạng nội hạt. Sau đó ta xem xét cấu hình hiện tại của mạng
đường trục. Căn cứ nhu cầu phát triển, ngành Bưu Điện đã dự báo dụng lượng
Nghiên cứu thiết kế nâng cấp tuyến cáp quang trục Bắc - Nam
17
Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Tiến Thắng
của tuyến trục trong từng giai đoạn quy hoạch. Trên cơ sở đó chúng ta xây

dựng cấu hình mạng đường trục trong từng giai đoạn . Dự ỏn tiền khả thi
tuyến thông tin sợi cáp quang đường Hồ Chí Minh được thiết lập để tăng
thêm độ vững chắc của hệ thống thông tin trục Bắc –  khi tuyến cáp
quang biển trục Bắc –  chưa hình thành. Tuyến thông tin này có nhiều ý
nghĩa quan trọng về tầm chiến lược kinh tế, chính trị , an ninh , quốc
phòng.Các hạng mục lắp đặt tuyến cáp quang trên từng giai đoạn được đưa
gia phù hợp với tiến bộ xây dựng đường Hồ Chí Minh của nghành giao thông
vận tải. Trong tương lai gần tuyến cáp quang biển trục Bắc – Nam sẽ được
xây dựng phù hợp với xu hướng phát triển của thời đại, nó có tính khả thi và
hiệu quả kinh tế cao. Đề tài có phân tích sự cần thiết của dự án sau đó đưa ra
cấu hình của tuyến cáp này. Vấn đề kỹ thuật của tuyến đáy biển cũng được đề
cập nhằm chọn tuyến ngắn nhất với điều kiện đáy biển tốt nhất, đảm bảo an
toàn cho việc chụn cỏp.
Chương II: Chiến lược và giải pháp cáp
HOÁ MẠNG VIỄN THÔNG
Chiến lược và giả phỏp cỏp hoỏ mạng viễn thông là một phần quan
trọng trong toàn bộ chiến lược phát triển mạng viễn thông Việt . Hệ
thống thông tin quang đóng vai trò quan trọng và ảnh hưởng lớn đến chiến
lược phát triển dịch vụ.
2.1 Chiến lược phát triển dịch vụ:
Kế koạch , chiến lược phát triển mạng phụ thuộc và thay đổi theo các
dịch vụ mà đời sống xã hội mong muốn hoặc được phép cung cấp trong hiện
tại và tương lai. Các loại dịch vụ mà một nhà khai thác có thể cung cấp cho
thuê bao ngoài dịch vụ truyền thông sẽ là các dịch vụ băng hẹp, video phân bố
và video chuyển mạch.
Hệ thống cáp quang có khả năng cung cấp được tất cả dịch vô băng
rộng , từ dịch vụ băng rộng theo yêu cầu cho đến mạng hoàn toàn băng rộng.
Tuy vậy trong giai đoạn đầu các nhà khai thác lắp đặt mạng cáp để kinh
doanh đều chưa mở rộng các dịch vụ cỏc dịch vụ băng rộng mà họ có thể
Nghiên cứu thiết kế nâng cấp tuyến cáp quang trục Bắc - Nam

18
Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Tiến Thắng
cung cấp. Chỉ khi công nghệ phát triển rất cao , có thể mở ra nhiều hứa hẹn
thì mạng quang mới được phát triển mạnh mẽ và mở rộng hơn tới thuê bao.
Tất cả các công ty viễn thông đều chấp nhận sự phát triển dần dần của mạng
quang tới thuê bao  là chiến lược phát triển mạng.
2.1.1 Chiến lược cung cấp các dịch vụ băng hẹp.
Các dịch vụ băng hẹp vẫn là dịch vụ đầu tiên mà các nhà khai thác lập
kế hoạch triển khai hiện tại và trong tương lai. Hầu hết các dịch vụ này là
thông tin hai chiều và yêu cầu mạng có khả năng chuyển mạch băng hẹp. Đối
với hầu hết cỏc thuờ bao, các yêu cầu có thể được thoả mãn theo tiêu chuẩn
N_ISDN, có nghĩa mỗi thuê bao có thể truy nhập tớn hiờu 144kb/s, bao gồm
2 kênh 64 kb/s tín hiệu và kênh D 16KB/s dùng để báo hiệu và truyền dữ liệu
với tốc độ thấp. Để truyền tớn hiờu băng hẹp người ta lắp đặt cáp quang trong
mạng cỏp chớnh của tổng đài , sau đó sẽ triển khai mạng cỏp nhỏnh.
Một sự lùa chọn quan trọng trong chiến lược này là dụng lượng cáp sử
dụng cho các dịch vụ trong tương lai. Số sợi quang trong mạng quyết định
khả năng nâng cao cấu hình mạng nhằm cung cấp các dịch vụ băng rộng. Cấu
trúc mạng có thể áp dụng các kỹ thuật tiên tiến khác nhau  WDM hay
truyền dẫn coherent để có khả năng nâng cao dụng lượng đường truyền. Sợi
quang dự phòng là một yếu tố quang trọng trong khi lập chiến lược phát triển
mạng vỡ nú tạo ra khả năng linh hoạt trong việc chuyển sang thị trường mới
khi có sự thay đổi chiến lược trong tương lai.
2.1.2 Chiến lược cung cấp các dịch vụ video phân bố.
Xu hướng sau năm 2000 dịch vụ video theo yêu cầu sẽ phát triển cùng
với tổng đài ATM được triển khai trên mạng. Sau khi thoả mãn được các yêu
cầu dịch vụ băng hẹp trong hiện tại cũng như trong tương lai, ngành Bưu điện
có thể thâm nhập vào thị trường dịch vụ băng rộng mà trước tiên là cung cấp
cỏcdịch vụ truyền hình và các thuê bao. Để thực hiện điều này, cần phải dự
báo cấu hình có thể cung cấp đồng thời cả hai loại dịch vụ trên.

2.1.3 Chiến lược cung cấp các dịch vụ video chuyển mạch.
Có thể xây dựng các mạch băng hẹp hoặc băng rộng để thoả mãn cung
cấp cỏcdịch vụ video chuyển mạch. Trong thời gian trước mắt, các dịch vụ
video chuyển mạch chua có hiệu quả kinh tế cao. Chóng ta sẽ lắp đặt hệ thống
cho dịch vụ thoại và triển khai mạng đường trục quang để truyền dẫn các dịch
Nghiên cứu thiết kế nâng cấp tuyến cáp quang trục Bắc - Nam
19
Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Tiến Thắng
vụ video phân bố nhưng được thiết kế có khả năng cung cấp các dịch vụ
video chyển mạch khi công nghệ phát triển và giá thành hệ thông giảm tới
mức có thể chấp nhận được.
2.1.4 Chiến lược đưa cáp quang vào mạng viễn thông.
Trước tiên chúng ta tiến hành cáp quang hoá mạng đường trục và trung
kế. Để có thể sử dụng cáp quang một cách đồng bộ và phù hợp với mạng quốc
tế, mạng đường trục , năm 2000 hầu  các tỉnh lỵ đều sử dụng cáp quang.
Đối với các thành phố và các tỉnh lớn, nếu mạng nội hạt có nhiều tổng
đài kể cả vệ tinh thì hầu  mạng trung kế liên đài được sử dụng cáp quang.
Chóng ta cần xây dựng mạng vòng cho các tỉnh thành phố còng  nội thị
nhằm đảm bảo an toàn mạng viễn thông , tạo ra một sự linh hoạt của mạng và
có thể phân tải khi cần thiết.
Giai đoạn sau chóng ta sẽ cáp quang hoá thuê bao, sợi cáp quang có thể
đến từng nhà , từng cơ quan, trường học v v Sau năm 2000 khi mạng Viễn
thông triển khai các tổng đài ATM thì sự đòi hỏi thuê bao sẽ nhiều hơn và
điêu kiện để hoàn thiện nó sẽ đầy đủ hơn. Những mạng quang tổ hợp trong đó
kết hợp truyền hình quảng bá cũng như các dịch vụ video sẽ thúc đẩy mạng
truy cập thuê bao đồng thời các tuyến cáp quang được xây dựng hiện nay vẫn
còn giá trị và phát huy hiệu quả.
2.2 Các phương pháp nâng cao dụng lượng tuyến truyền dẫn.
Các dịch vụ viễn thông ngày càng đa dạng và phát triển nhanh chóng.
Cùng với sự gia tăng số lượng thuê bao là sự gia tăng nhu cầu đa dạng về dịch

vụ, đặc biệt là các dịch vụ băng rộng đòi hỏi tốc độ truyền dẫn lớn.
Hệ thống thông tin quang ngày càng phát triển mạnh mẽ do có nhiều ưu
điểm, phù hợp với các yêu cầu của mạng viễn thông  dông lượng lớn, độ
mộo tớn hiờu nhỏ, cự ly thông tin dài, đa dạng tín hiệuv.v Tuy nhiên để thoả
mãn nhu cầu về lưu lượng ngày càng tăng do mật độ thuê bao tăng và do dịch
vụ viễn thông ngày càng đa dạng  Internet, ISDN, thuờ kờnh đũi hỏi tuyến
thông tin phải được bổ sung, nâng cấp và hoàn thiên hơn. Có thể sử dụng hai
phương thức sau để tăng dụnglượng của tuyến thông tin: Ghộp kờnh theo
bước sóng quang(WDM- Wavelenght Division Multiplexing) hoặc ghộp
kênh the thời gian(TDM- Time Division Multiplexing).
Nghiên cứu thiết kế nâng cấp tuyến cáp quang trục Bắc - Nam
20
Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Tiến Thắng
Phương án TDM lợi dụng khả năng truyền dẫn với tốc độ rất lớn của
sợi quang để tăng dụng lượng. Phương án này đã sử dụng từ lâu và đã chứng
tỏ tính ưu việt của mình. Tuy nhiên với tốc độ truyền dẫn cỡ 10Gb/s trờn cỏp
sợi quang vấn đề đặt ta là ngoài việc khác phục suy hao đường truyền còn đặc
biệt chú ý tới vấn đề tán sắc của tín hiệu để tín nhận đượch không bị méo
dạng.
Phương án WDM lợi dụng băng thông của sợi quang để ghỏp nhiều
bước song công tác nhằm tăng dụng lượng thông tin.
Cả hai phương án TDM và WDM đều có một mục đích chung là tăng
dụng lượng tuyến truyền dẫn mà không phải lắp thêm hay thay sợi quang mới.
Mỗi phương án có nhưng ưu khuyết, phải phân tích điều kiện cụ thể để lùa
chọn phương hướng thích hợp.
2.2.1 Phương pháp TDM(Time Division Multiplexing)
Đối với mạng đường trục hiện tại ở cấp STM-16 (tốc độ 2,5Gb/s) cúthể
sử dụng kỹ thuật TDM để lắp đặt các thiết bị truyền dẫn mới cho phép truyền
dẫn cấp STM (10 Gb/s). Hình 2.1 là sơ đồ tuyến cáp quang 10 Gb/s ghộp
kờnh theo thời gian.

50M/150M 50M/150M 50M/150M
10Gb/s
Hỡnh2.1.Sơ đồ tuyến cáp quang 10 Gb/s ghộp kờnh theo thời gian.
Phương án sử dụng ghộp kờnh theo thời gian cần điều biến tách quang ngoài Bộ quang
ngaũi biến đổi quangđiện có sơ đồ ở hình 2.2.
Nghiên cứu thiết kế nâng cấp tuyến cáp quang trục Bắc - Nam
21
I.T
MU
X
R.
REP
I.T_
MU
X
+)
E
ZS
H
6'

6'(U

0(U
J&[('
æ(<
D-
F/F

6'UJ4

(5
Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Tiến Thắng
Nghiên cứu thiết kế nâng cấp tuyến cáp quang trục Bắc - Nam
22
6'U
J4(
5
6'U
?+
6'?+
+
0
54()
ZSH
6'
K
)
6'HG
(
6'?+
(=%'
6'W
(=
=
\
B
1%]^
H×nh 2.2 Bé biÕn ®æi ®iÖn quang vµ quang
®iÖn 10 Gb/s
ỏn tt nghip Nguyn Tin Thng

2.2.2 Phng ỏn WDM(Wavelenght Division Multiplexing).
Nu s dng ghp knh theo bc súng (WDM) truyn 4 lung
2,5Gb/s mt si quang thỡ dng lng ca ton tuyn la 10Gb/s.
Hin nay vic tng tc lờn 10 Gb/s trờn cựng mt si quang s gp
mt khú khn v k thut v giỏ thnh cụng ngh cao. Trc mt ch nờn ỏp
dng ti cỏc tuyn chnh cỳ dng lng ln.
K thut WDM cho phộp tng dng lng cỏc tuyn dn quang m
khụng cn phi tng tc x lý ca cỏc Phone in t hoc dng thm si
quang, tn dnh cỏc thit b ó lp t khai thỏc trờn ton tuyn va rt linh
hot trong vic tng dng lng. Ta bit rng tỏn sc tng theo tc truyn
dn, k thut WDM tuy tng dng lung nhng khong tng tc nờn cho
phộp gim bt nh hng ca tỏn sc i vis cỏc tuyn dn quang.
Trong mt h thỳng truyn dn quang tiờu chun, mt bc súng n
c truyn trong cỏc ca s quang ca si, thng ca s ny 1310nm
hoc 1550 nm. WDM dng n gin nht cho phộp tng gp ụi dng lng
Nghiờn cu thit k nõng cp tuyn cỏp quang trc Bc - Nam
23

/ _ #@ACR " BB
BB
/BB
_BB
CBB
BBB
M!J$
`aAF6
`a#F6
CF6
/F6
^bc^]]J

Zd^
^
(Y/F6
^J4
(^
%e/fCF6
^P, ^g5!F6$
Hình 2.3 Sự phụ thuộc của khoảng cách đoạn lặp đối
với công suất vào và tán sắc của sợi quang
Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Tiến Thắng
sợi bằng cách truyền thông tin ở hai bước sóng là 1310 nm và 1550 nm. Dụng
lượng tuyến tăng lên khi số bước sóng ghép tăng lên .
Phương thức này cho phép hệ thống hoạt đọng tốt trong tuyến truyền
dẫn đường dài, truyền dẫn điểm nối điểm. Tín hiệu quang truyền trong sợi
quang thông thường suy hao 2,25 dB/km, do đó hệ thống thông tin quang cần
phải có bộ phận thiết bị lặp trên từng chặng cỡ 100km để bù vào công suất
suy hao trên sợi quang.
Trước đây muốn khuyếch đại phải biến đổi trở lại thành tín hiệu quang
thành tín hiệu điện, tái tạo và biến đổi trở lại thành tín hiệu quang và truyền đi
tiếp. Sự ra đời của bộ khuyếch đại quang sợi EDFA làm đơn giản việc bù
công suất tín hiệu bằng cách khuyếch đại thẳng tín hiệu quang mà không cần
các bộ tái tạo điện. Các bộ EDFA làm việc trong một cửa sổ hẹp (khoảng
40nm) xung quanh bước sóng 1550nm.
Cỏc bé EDFA tăng cường sự phát triển của WDM . Việc chia cửa sổ
EDFA thành nhiều bước sóng hoặc nhiều kênh cho phép truyền nhiều bước
sóng trên cùng một sợi do đó dụng lượng truyền dẫn tăng lên đáng kể.
2.3. Kỹ thuật ghộp kờnh theo bước sóng (WDM).
2.3.1 Nguyên lý cơ bản của kỹ thuật WDM
Với kỹ thuật thông tin quang điểm nối điểm thông thường, mỗi sợi
quang chỉ có thể truyền tín hiệu quang từ một nguồn phát tới một nguồn phát

tới một bộ tách quang ở đầu thu, Các tín hiệu từ các nguồn quang khác nhau
đòi hỏi các sợi xác định và riêng biệt. Trong thực tế thì nguồn quang có độ
rộng phổ tương đối hẹp, do vậy phương pháp này chỉ sử dông một phần băng
tần vốn rất lớn của sợi quang. Về mặt lý thuyết có thể làm tăng đáng kể dụng
lượng tuyến truyền dẫn của hệ thống bằng cách truyền đòng thời nhiều tín
hiệu quang trên cùng một sợi nếu các nguồn phỏt cú phổ cách nhau một cách
hợp lý và ở đầu thu có thể thu được các tín hiệu quang riêng biệt nếu phần thu
cú cỏc bộ tách bước sóng. Đõy chớnh là cơ sở của kỹ thuật ghép bước sóng.
Có thể phân loại các hệ thống ghép bước sóng thành hai loại : Hệ thống
ghép bước sóng theo một hướng, thiết bị ghép bước sóng được dùng để kết
hợp các bước sóng khác nhau, sau đó truyền trờbn cùng một sợi và tại đầu kia
thiết bị tách bước sóng sẽ tỏch cỏc bước sóng này trước khi đưa vào bộ thu
quang.
Nghiên cứu thiết kế nâng cấp tuyến cáp quang trục Bắc - Nam
24
Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Tiến Thắng
Trong hệ thống ghép bước sóng theo hai hướng, tín hiệu được truyền di
theo hai hướng ngược nhau tại hai bước sóng khác nhau trên cùng một sợi
quang (bước sóng ’
k
và 
k
với k=1 đến n) .
2.3.2 Công nghệ WDM
Các thiết bị WDM làm việc chủ yếu dựa trờn một trong hai nguyên tắc
sau:
Nguyên tắc tán sắc góc và nguyên tắc lọc quang.
Nghiên cứu thiết kế nâng cấp tuyến cáp quang trục Bắc - Nam
25
Tx 1

Tx 2
Tx n
M
U
X
D
E
M
U
X
Rx n
Rx 2
Rx 1
λ
1
λ
1
λ
2
λ
N
λ
N
λ
2
λ
1
, λ
2
, , λ

N
H×nh 2.4a HÖ thèng ghÐp b:íc sãng theo mét h:íng
Tx 1
Tx n
MUX/
DEMU
X
MUX/
DEMU
X
Rx n
Rx 1
λ
1
λ
1
λ’
1
λ
N
λ
N
λ’
1
λ
1
, λ
2
, ,
λ

N
H×nh 2.4b HÖ thèng ghÐp b:íc sãng theo mét h:íng
Rx’ 1
Rx’ n
Tx’ 1
Tx’ n
λ’
N
λ’
N
λ’
1
, λ’
2
, ,
λ’
N