LUẬN văn sư PHẠM vật lý cáp QUANG BIỂN sự cố và CÁCH KHẮC PHỤC

TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA SƢ PHẠM
BỘ MÔN SƢ PHẠM VẬT LÝ
------

CÁP QUANG BIỂN. SỰ CỐ VÀ CÁCH KHẮC PHỤC

Luận văn tốt nghiệp
Ngành: SƢ PHẠM VẬT LÝ – TIN HỌC

Giảng viên hƣớng dẫn:

Sinh viên thực hiện:

Ths.GVC. Hoàng Xuân Dinh

Trƣơng Hải Đều
MSSV: 1090244
Lớp: Sp vật lý-tin học
Khóa: 35

Cần Thơ, năm 2013


Luận Văn Tốt Nghiệp

GVHD: ThS. Hoàng Xuân Dinh

LỜI CẢM ƠN

Vậy là những tháng ngày miệt mài bên đèn sách dƣới giảng đƣờng đại học sắp trôi

qua. Bên cạnh những kỷ niệm vui, buồn cùng bạn bè, thầy cô điều đọng lại trong em nhất
là những kiến thức, kĩ năng giảng dạy và kĩ năng sống mà các thầy cô đã truyền đạt cho
chúng em. Chính những điều đó đã giúp em hoàn thành luận văn này và đủ tự tin để bƣớc
vào cuộc sống. Vì vậy em xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến:
Quý thầy cô khoa Sƣ phạm trƣờng Đại học Cần Thơ, đặt biệt là các thầy cô trong
bộ môn Sƣ phạm Vật lý đã truyền đạt cho em những kiến thức để em có thể vận
dụng thực hiện đề tài này.
Thầy Hoàng Xuân Dinh đã tận tình chỉ dạy, hƣớng dẫn và đóng góp ý kiến quý
báu để em có thể hoàn thành luận văn tốt nghiệp.
Gia đình và ngƣời thân luôn bên cạnh, tiếp thêm sức mạnh tinh thần lớn lao trong
suốt thời gian em học tập và thực hiện luận văn này.
Các bạn lớp Sƣ phạm Lý- Tin K35 đã đóng góp ý kiến để luận văn đƣợc hoàn
thiện hơn.
Mặc dù đã cố gắng hết sức nhƣng do thời gian và kiến thức có hạn nên không
tránh khỏi những thiếu xót, rất mong đƣợc sự đóng góp ý kiến của quý thầy cô và các bạn
để luận văn đƣợc hoàn chỉnh hơn.
Cuối cùng, thay lời cảm ơn, em xin chúc quý thầy cô, gia đình và bạn bè luôn dồi
dào sức khỏe, thành công trong công việc và hạnh phúc trong cuộc sống.
Sinh viên

Trƣơng Hải Đều

SVTH: Trương Hải Đều

2

SP Lý – Tin K35


Luận Văn Tốt Nghiệp

GVHD: ThS. Hoàng Xuân Dinh

Mục lục
Phần MỞ ĐẦU ....................................................................................................................5
1. LÍ DO CHỌN ĐỂ TÀI .....................................................................................................5
2. MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI .............................................................................................. 5
3. GIỚI H N CỦA ĐỀ T I

...6

4. PHƢƠNG PHÁP V PHƢƠNG TIỆN THỰC HIỆN ....................................................6
5. CÁC BƢỚC THỰC HIỆN .............................................................................................. 6
6. CÁC THUẬT NGỮ QUAN TRỌNG TRONG ĐỀ TÀI................................................6
Phần NỘI DUNG .................................................................................................................7
Chƣơng 1: LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CÁP QUANG ........................................................... 7
Chƣơng 2: CÁP QUANG BIỂN .......................................................................................... 9
2.1 Một số tuyến cáp quang biển quốc tế ........................................................................9
2.1.1 Một số tuyến cáp quang biển có điểm cặp bờ tại Việt Nam ..................................10
2.1.1.1 Hệ thống cáp quang biển TVH ........................................................................10
2.1.1.2 Hệ thống cáp quang biển SMW3.....................................................................10
2.1.1.3 Hệ thống cáp quang biển AAG .......................................................................12
2.1.1.4 Hệ thống tuyến cáp quang biển Liên Á(IACS) ................................................13
2.1.1.5 Hệ thống cáp quang biển APG .......................................................................14
2.2 Cấu trúc ........................................................................................................................ 15
2.3 Đặc điểm yêu cầu đối với cáp quang biển ...................................................................16
2.4 Vai trò của cáp quang biển .......................................................................................... 18
2.5 Cơ cầu hoạt động .........................................................................................................19
2.6 Lắp đặt cáp quang biển ................................................................................................ 19
2.7 Tầm quan trọng của cáp quang biển ............................................................................21

2.8 Ƣu và nhƣợc điểm của cáp quang biển ........................................................................21
SVTH: Trương Hải Đều

3

SP Lý – Tin K35


Luận Văn Tốt Nghiệp

GVHD: ThS. Hoàng Xuân Dinh

2.8.1 Ưu điểm .................................................................................................................21
2.8.2 Nhược điểm............................................................................................................21
2.9 Tốc độ phát triển đối với viễn thông Việt Nam ........................................................... 22
Chƣơng 3: SỰ CỐ VÀ CÁCH KHẮC PHỤC...................................................................23
3.1 Sự cố ............................................................................................................................ 23
3.1.1 Sự cố do thiên tai ...................................................................................................23
3.1.1.1 Do bão .............................................................................................................23
3.1.1.2 Do động đất và sóng thần ...............................................................................23
3.1.1.3 Do tàu thuyền chạy.......................................................................................... 26
3.1.2 Sự cố do con người ................................................................................................ 27
3.1.2.1 Trộm cắt cáp ...................................................................................................27
3.1.3 Sự cố không rõ nguyên nhân .................................................................................37
3.1.4 Bảo dưỡng các tuyến cáp quang biển ...................................................................41
3.1.4.1 Bảo dưỡng cáp quang biển Liên Á ..................................................................41
3.1.4.2 Bảo dưỡng tuyến cáp quang biển AAG ........................................................... 41
3.2 Cách khắc phục ............................................................................................................42
3.3 Trách nhiệm của nhà nƣớc ........................................................................................... 43
Phần KẾT LUẬN ...............................................................................................................48

Phần PHỤ LỤC..................................................................................................................49

SVTH: Trương Hải Đều

4

SP Lý – Tin K35


Luận Văn Tốt Nghiệp

GVHD: ThS. Hoàng Xuân Dinh

Phần MỞ ĐẦU
1. LÍ DO CHỌN ĐỂ TÀI
Cùng với sự phát triển mọi mặt về kinh tế xã hội, các nhu cầu vui chơi giải trí của
con ngƣời cũng tăng lên nhanh không ngừng cả về số lƣợng và chất lƣợng.
Hòa vào xu thế đó, các dịch viễn thông cũng không ngừng phát triển nhằm thỏa mãn nhu
cầu con ngƣời, đặc biệt con ngƣời của kỷ nguyên và thông tin.
Để tạo ra một cơ sở hạ tầng tốt làm nền tảng để phát triển các dịch vụ thông tin, hệ
thống truyền dẫn cũng ngày càng cải tiến và nâng cao về chất lƣợng. Từ khi ra đời cáp
quang là một trƣờng truyền dẫn lý tƣởng với băng thông gần nhƣ vô hạn và rất nhiều ƣu
điểm khác.
Tuy nhiên, để chuyển tải lƣu lƣợng Internet, thì các tuyến cáp biển đƣợc ƣu tiên
lựa chọn hàng đầu, do các vấn đề về băng thông, giá thành và mức độ tiện lợi, khả năng
triển khai.
Cáp quang biển ra đời đã kết nối thông tin các lục địa với, truyền dữ liệu nhanh,
ứng dụng cho công nghệ điều khiển từ xa, ti vi thời gian thực, hội nghị truyền hình...Hiện
nay cũng có khá nhiều hình thức liên kết với thế giới chẳng hạn: qua vệ tinh, cáp lục địa
..

Tại Việt Nam, các kết nối Internet quốc tế hiện tại, cũng tƣơng tự nhiều nƣớc khác
trên thế giới, chủ yếu phụ thuộc vào các đƣờng cáp quang biển. Các tuyến cáp chính bao
gồm tuyến AAG (Asia-America Gateway), TVH (Thái Lan – Việt Nam – Hongkong) và
SMW3 (hay còn gọi là SEA-ME-WE3). Trong các tuyến cáp quang biển này, trừ đƣờng
SMW3 đi theo chiều kết nối từ Châu Á sang Ấn Độ, vào Châu Âu, các tuyến còn lại đi
theo hƣớng sang Châu Mỹ qua đảo Guam và Hawaii.
Để giúp chúng ta tránh bị cô lập với thế giới bên ngoài, kết nối thông tin giữa các
lục địa lại với nhau thì cáp quang biển đóng một vai trò hết sức quan trọng . Đó cũng
chính là lí do e chọn đề tài này. Hi vọng sẽ mang lại thông tin bổ ích cho bạn đọc sự hiểu
biết về cáp quang biển và tầm quan trọng của nó

2. MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI
- Trình bày đƣợc những vấn đề về cáp quang biển nhƣ: Các hệ thống cáp quang
biển có điểm cặp bờ tại Việt Nam, những yêu cầu đối với loại cáp quang này. Quá trình
lắp đặt cáp quang biển và ƣu, nhƣợc điểm của cáp quang biển.
- Các sự cố thƣờng xảy ra đối với cáp quang biển, cách khắc phục nhƣ thế nào.

SVTH: Trương Hải Đều

5

SP Lý – Tin K35


Luận Văn Tốt Nghiệp

GVHD: ThS. Hoàng Xuân Dinh

3. GIỚI HẠN CỦA ĐỀ TÀI
- Luận văn này chủ yếu nguyên cứu lý thuyết, không có thực nghiệm.

- Đề tài chủ yếu đi sâu nguyên cứu về cáp quang biển, các sự cố thƣờng xảy ra và
cách khác phục. Nhà nƣớc có trách nhiệm nhƣ thế nào đối với việc bảo vệ cáp quang
biển.

4. PHƢƠNG PHÁP VÀ PHƢƠNG TIỆN THỰC HIỆN
Đề tài đi sâu nghiên cứu vào một loại cáp quang có thề truyền thông tin xa hàng
nghìn km, kết nối thế giới lại với nhau( cáp quang biển). Các sự cố của của cáp và cách
khác phục cáp. Đề tài có liên quan trực tiếp đến cáp quang. Chủ yếu là nghiên cứu tài liệu
của giáo viên hƣớng dẫn đƣa và một số tài liệu liên quan trong thƣ viện, trung tâm học
liệu và các tài liệu trên internet. Từ các tài liệu trên lọc ra các thông tin cần thiết để thực
hiện bài luận văn.
Trong khi trình bày đề tài tôi đã cố gắng lựa chọn những vấn đề cơ bản nhất, sắp
xếp chúng theo một trình tự, nhằm nêu lên tính cơ bản và tính hệ thống của vấn đề.

5. CÁC BƢỚC THỰC HIỆN
- Nhận đề tài luận văn tốt nghiệp từ giáo viên hƣớng dẫn.
- Tìm hiểu và nghiên cứu đề tài.
- Chọn lọc thông tin và thực hiện đề tài.
- Nộp đề tài cho giáo viên hƣớng dẫn nhận xét, chỉnh sửa.
- Hoàn tất đề tài.
- Báo cáo luận văn tốt nghiệp.

6. CÁC THUẬT NGỮ QUAN TRỌNG TRONG ĐỀ TÀI
AAG: Asia America Gateway.
SMW3: SEA-ME-WE3.
VTI: Công ty viễn thông quốc tế.
ISP(Internet Service Provider): Nhà cung cáp dịch vụ Interner.
APG: Asia Pacific Gateway.
APCN: Asia Pacific Cable Network.

SVTH: Trương Hải Đều

6

SP Lý – Tin K35


Luận Văn Tốt Nghiệp

GVHD: ThS. Hoàng Xuân Dinh

Phần NỘI DUNG
Chƣơng 1: LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CÁP QUANG
Năm 1966, Charles Kuen Kao và George Hockman, hai kỹ sƣ trẻ tại Phòng thí
nghiệm chuẩn viễn thông (Anh), đã công bố khám phá mới đầy hứa hẹn về khả năng của
sợi quang - những sợi thủy tinh hoặc nhựa trong suốt, linh hoạt và mỏng hơn một sợi tóc.
Khi đó, việc sử dụng sợi quang để truyền thông tin là rất hạn chế. Một thông điệp
đƣợc chuyển thành xung ánh sáng, di chuyển dọc theo sợi quang tới điểm đầu bên kia.
Tuy nhiên, chúng chỉ có thể đi đƣợc một khoảng cách ngắn trƣớc khi ánh sáng bắt đầu
biến mất. Đây là hiện tƣợng giảm cƣờng độ theo từng dB/km (dB - viết tắt của decibel là đơn vị đo cƣờng độ âm thanh). Charles Kao đã quan sát những sợi quang có khả năng
chứa một gigaheztz (GHz) thông tin - tƣơng đƣơng với 200 kênh TV hay 200.000 đƣờng
điện thoại. Ông nhận thấy ánh sáng đã thoát ra với tốc độ 1.000 dB/km, nghĩa là tín hiệu
chỉ còn chƣa đến một nửa dù mới di chuyển vài mét.
Sau nhiều ngày nghiên cứu, tiến sĩ Kao phát hiện ra rằng tình trạng trên không
phải do bản chất vốn có của sợi thủy tinh mà bởi một vài khiếm khuyết bên trong vật
liệu. Nếu loại bỏ những vấn đề đó, tỷ lệ thất thoát ánh sáng giảm xuống mức chấp nhận
đƣợc là 20 dB/km.
Kết luận của Kao nghe có vẻ "hoang đƣờng" nên ông phải chịu sức ép rất lớn. "Vợ
tôi luôn bực mình vì tôi về muộn triền miên. Khi tôi nói với bà ấy rằng đây sẽ là một dự
án gây chấn động thế giới, bà ấy chẳng hề tỏ ra tin tƣởng. Tôi hiểu mình đang đi đúng

hƣớng nhƣng sẽ phải cố gắng nhiều mới thuyết phục đƣợc ngành công nghiệp trên toàn
thế giới", Kao cho biết.
John Midwinter, chuyên gia về sợi quang tại Đại học London, cũng kể lại: "Nhiều
ngƣời chỉ cƣời vui vẻ khi tài liệu đƣợc công bố. Họ nghĩ trong một phút may mắn nào đó,
ông ấy đã đạt đƣợc mức 20 decibel".
Mãi 4 năm sau (1970), Corning Glass Works, hãng sản xuất gốm sứ và thủy tinh
của Mỹ, bất ngờ tuyên bố họ đã chế tạo một cáp quang phá vỡ giới hạn 20 dB (17
dB/km). "Corning nghiên cứu chất silica trong khi những công ty khác lại chú trọng khâu
lọc thủy tinh. Hãng đã thành công khi chọn hƣớng đi riêng", Jeff Hecht, tác giả cuốn
Thành phố ánh sáng: Câu chuyện thần kỳ về cáp quang (City of Light: The Story of
Fiber Optics), nói.
SVTH: Trương Hải Đều

7

SP Lý – Tin K35


Luận Văn Tốt Nghiệp

GVHD: ThS. Hoàng Xuân Dinh

Cuối những năm 70, các công ty viễn thông quyết định triển khai và sử dụng công
nghệ này. Mạng cáp quang bắt đầu phổ biến ở các thành phố cũng nhƣ dƣới lòng đại
dƣơng nhƣng nó chỉ làm nên cách mạng vào những năm 90.
Cuối những năm 70, các công ty viễn thông quyết định triển khai và sử dụng công nghệ
này. Mạng cáp quang bắt đầu phổ biến ở các thành phố cũng nhƣ dƣới lòng đại dƣơng
nhƣng nó chỉ làm nên cách mạng vào những năm 90.

Hình 1.1 Nữ hoàng Anh chứng kiến hình ảnh video đƣợc truyền qua cáp quang.

(BBC)
Năm 1971, Nữ hoàng Anh chứng kiến hình ảnh video đƣợc truyền qua cáp quang.
(BBC)
Internet đã khiến công nghệ cáp quang thực sự bùng nổ. "Cáp quang là cơ sở của
Internet và Wi-Fi. Hiện nay, mọi doanh nghiệp với mạng LAN đều sử dụng nó. Mọi
ngƣời cũng nhờ đến cáp quang mỗi khi gửi e-mail, tin nhắn SMS, ảnh, video và các file
dữ liệu khác", Philip Hargrave, chuyên gia tại hãng cung cấp giải pháp truyền thông
Nortel, nhận xét.
Cáp quang cũng đang đóng vai trò quan trọng tại nhiều lĩnh vực nhƣ truyền hình mạng
IPTV và trong tƣơng lai nó sẽ là trụ cột của mạng giải trí gia đình.
SVTH: Trương Hải Đều

8

SP Lý – Tin K35


Luận Văn Tốt Nghiệp

GVHD: ThS. Hoàng Xuân Dinh

Chƣơng 2: CÁP QUANG BIỂN
2.1 Một số tuyến cáp quang biển quốc tế

Hình 2.1 Sơ đồ các tuyến cáp quang biển quốc tế

SVTH: Trương Hải Đều

9

SP Lý – Tin K35


Luận Văn Tốt Nghiệp

GVHD: ThS. Hoàng Xuân Dinh

2.1.1 Một số tuyến cáp quang biển có điểm cặp bờ tại Việt Nam
2.1.1.1 Hệ thống cáp quang biển TVH
Giới thiệu chung:
- Ngày khai thác: 11/1995.
- Tuyến cáp quang biển TVH có hai nhánh gồm từ Việt Nam đi Hong Kong và
Việt Nam đi Thái Lan.
- Điểm cặp bờ tại Việt Nam: Vũng Tàu.
- Dung lƣợng mỗi hƣớng là 560 Mb/s.
2.1.1.2 Hệ thống cáp quang biển SMW3

Hình 2.2 Sơ đồ tuyến cáp SMW-3

Giới thiệu chung:

SVTH: Trương Hải Đều

10

SP Lý – Tin K35


Luận Văn Tốt Nghiệp

GVHD: ThS. Hoàng Xuân Dinh

- Ngày 31/10/1996, Thủ tƣớng chính phủ ký công văn số 5517/KTN cho phép
Tổng công ty bƣu chính viễn thông VN (VNPT) tham gia tuyến cáp quang biển quốc tế
nối từ Tây Âu – Trung Đông đến Thái Bình Dƣơng gọi tắt là SEA – ME – WE 3.
- Ngày 1/10/1998, tại Thành Phố Đà Nẵng, mạng viễn thông Việt Nam chính thức
đƣợc đấu nối trực tiếp vào hệ thống cáp quang biển quốc tế SEA-ME-WE 3. Tuyến cáp
SEA-ME-WE 3 có tổng chiều dài 28.514 km, dung lƣợng truyền dẫn tƣơng đƣơng
614.000 kênh điện thoại tiêu chuẩn, tổng mức đầu tƣ 1,2 tỷ USD, trong đó VNPT góp 33
triệu USD.
- Ngày 20/7/1999, tại Thành Phố Đà Nẵng, công ty viễn thông quốc (VTI) khánh
thành trạm cặp bờ tại Việt Nam của tuyến cáp quang biển quốc tế SEA-ME-WE 3.
- Ngay khai thác: 15/09/1999.
- Kết nối các quốc gia: Nhật Bản, Hàn Quốc, Trung Quốc, Hong Kong, MaCao,
Phillippines, , Việt Nam, Bruney, Malaysia, Singapore, Indonesia, Autralia, Thailand,
Myanmar, Sri Lanka, Ấn Độ, Pakistan, Djibuti, Tiểu vƣơng quốc Ả rập thống nhất, Ả rập
Xê út, Síp, Thổ Nhĩ kỳ.
- Điểm cặp bờ Việt Nam: Đà Nẵng.
- Sử dụng công nghệ ghép bƣớc sóng quang (WDM) 10Gb/s. Dự cuối năm 2013
sẽ nâng cấp lên WDM 40Gb/s.
- Dung lƣợng thiết kế: 80Gb/s, đã nâng cấp lên 320Gb/s năm 2007.

SVTH: Trương Hải Đều

11

SP Lý – Tin K35


Luận Văn Tốt Nghiệp

GVHD: ThS. Hoàng Xuân Dinh

2.1.1.3 Hệ thống cáp quang biển AAG

Hình 3.2 Sơ đồ tuyến cáp quang biển AAG
Giới thiệu chung:
- Ngày khai thác: 27/11/2009.
- Kết nối các quốc gia và khu vực: Việt Nam, Brunei, Singapore, Malaysia,
Thailand, Hongkong, Phillipines, Guam, Hawaii, US Mainland (San Luis Obispo).
- Cáp quang AAG đƣợc khởi công tháng 4/2007, tổng vốn đầu tƣ khoảng 560 triệu
USD với chiều dài gần 20.000 km.
- Điểm cặp bờ tại Việt Nam: Nhánh cáp rẽ vào Việt Nam nằm trong đoạn S1có
chiều dài 314 km, cặp bờ tại Vũng Tàu.
- Sử dụng công nghệ ghép bƣớc sóng quang (DWDM) 40Gb/s.
- Dung lƣợng thiết kế: 450Gb/s.

SVTH: Trương Hải Đều

12

SP Lý – Tin K35


Luận Văn Tốt Nghiệp

GVHD: ThS. Hoàng Xuân Dinh

2.1.1.4 Hệ thống tuyến cáp quang biển Liên Á(IACS)

Hình 2.4 Sơ đồ tuyến cáp Liên Á (IA)
Giới thiệu chung:
- Ngày khai thác: 6/11/2009.
- Kết nối các quốc gia và thềm lục địa: Singapore, Việt Nam, Philippines, Hồng
Kông, Nhật Bản với tổng chiều dài 6.800 km và có tốc độ truyền dữ liệu theo thiết kế lên
tới 3,84 Tbps, với tổng số vốn đầu tƣ ban đầu là 200 triệu USD và cung cấp dung lƣợng
đầu cuối ban đầu là 320 Gbps, với dung lƣợng ban đầu đƣợc EVNTelecom sử dụng độc
quyền là 50Gbps (bằng tổng dung lƣợng kết nối quốc tế của tất cả nhà cung cấp dịch vụ
viễn thông Việt Nam năm 2008).
- Điểm cặp bờ tại Việt Nam: Vũng Tàu.

SVTH: Trương Hải Đều

13

SP Lý – Tin K35


Luận Văn Tốt Nghiệp

GVHD: ThS. Hoàng Xuân Dinh

2.1.1.5 Hệ thống cáp quang biển APG

Hình 2.5 Sơ đồ tuyến cáp biển APG
Giới thiệu chung:
- Chính phủ đã chấp thuận chủ trƣơng cho liên danh gồm Tập đoàn Viễn thông
Quân đội Viettel, Công ty viễn thông FPT, công ty Hạ tầng viễn thông CMC cùng tham
gia hợp tác đầu tƣ tuyến cáp quang biển châu Á Thái Bình Dƣơng (APG - Asia Pacific
Gateway).

- Ngày khai thác: Dự kiến quý 4/2014.
- Kết nối các quốc gia: Singapore, Malaysia, Thailand, Vietnam, Đài Loan, Trung
Quốc, Nhật Bản, Hong Kong, Hàn Quốc.
- APG là tuyến cáp quang biển dài hơn 11.000 km với băng thông ban đầu là 4
Tb/s.
- Điểm cặp bờ tại Việt Nam: Đà Nẵng.
- Sử dụng công nghệ ghép bƣớc sóng quang (DWDM) 40Gb/s.
- Dung lƣợng thiết kế: 15.3 Tbit/s.
- Viettel đầu tƣ vào tuyến cáp APG 25 tỉ đồng còn FPT đầu tƣ 10 tỉ đồng và CMC
đầu tƣ 5 tỉ đồng.
SVTH: Trương Hải Đều

14

SP Lý – Tin K35


Luận Văn Tốt Nghiệp

GVHD: ThS. Hoàng Xuân Dinh

2.2 Cấu trúc
Cáp quang thả biển phải có suy hao bé, băng tần rộng để đạt đƣợc đoạn lặp cực
đại. Vì vậy phải sử dụng sợi đơn mode. Tuyến cáp quang thả biển phải có độ tin cậy cao,
các đặc tính cơ học và truyền dẫn phải ổn định trong một thời gian không ít hơn 25 năm.
Cáp quang thả biển phải có cấu trúc cơ bản nhƣ hình vẽ dƣới đây. Hai lớp dây sắt ở gần
tâm đóng vai trò phần tử gia cƣờng để chống lại lực kéo và lực ép của nƣớc. Các ống kim
loại bằng đồng và bằng nhôm ở phía trong và phía ngoài để ngăn nƣớc và làm dây dẫn
cấp nguồn cho cáp trạm lặp. Điện trở một chiều của ống dẫn khoảng 0,7/Km.

Lâi cã
r∙ nh

Vá PE
c¸ ch ®iÖn
Sî i

Sî i
PhÇn tö
Trung t©m
èng
kim lo¹ i
PhÇn tö gia c- êng

DÇu chèng
thÊm n- í c

ChÊt ®iÒn ®Çy
B¨ ng kim lo¹ i
Vá Plastic
25mm

Hình 2.6 Cấu trúc cơ bản của cáp quang biển.
Vỏ bọc bên ngoài cũng bằng PE phải vững chắc để bảo vệ cáp và có khả năng
cách điện cao khi có cấp nguồn cao áp. Đối với cáp cần bảo vệ đặc biệt thì các sợi thép
của vỏ sắt phải có thêm lớp vỏ plastic. Các sợi quang có tới 12 sợi đơn mode. Hai giải
pháp đƣợc sử dụng: các sợi đƣợc bọc và soắn xung quanh sợi gia cƣờng trung tâm và đặt
trong chất độn plastic hoặc cao su silicon, còn nếu sợi lỏng thì đặt trong lõi có khe đƣợc
làm đầy bằng dầu thích hợp.

SVTH: Trương Hải Đều

15

SP Lý – Tin K35


Luận Văn Tốt Nghiệp

GVHD: ThS. Hoàng Xuân Dinh

2.3 Đặc điểm yêu cầu đối với cáp quang biển
Cáp thả biển phải đáp ứng đƣợc những yêu cầu sau:
Cáp ngập nƣớc đƣợc sử dụng thả qua sông hoặc qua các khu vực có nƣớc ngập
cạn, đầm lầy , vì vậy các loại cáp này cần phải đáp ứng các yêu cầu khắt khe bao
gồm:
- Tính chống ẩm và chống thấm nƣớc tại các vùng có áp suất đặc biệt lớn.
- Có khả năng chống sự dẫn nƣớc dọc theo cáp.
- Có khả năng chịu đƣợc sự kéo khi lắp đặt và sửa chữa cáp.
- Chống lại đƣợc các áp suất thống kê.
- Có khả năng hàn nối sửa chữa dễ dàng.
- Có cấu trúc tƣơng thích với cáp đặt trên đất liền.
Ngoài ra, vì có cả lớp kim loại cho nên cần phải lƣu ý tới ảnh hƣởng của hidro. Cấu
trúc của cáp thả biển đòi hỏi rất phức tạp. Có thể xem đây là một loại cáp đạt chủng vì nó
đòi hỏi yêu cầu còn khắt khe hơn loại cáp ngập nƣớc ở trên nhiều lần. Ngoài các yếu tố
trên, cáp thả biển còn chịu tác động đặt biệt khác nhƣ khả năng thâm nhập của nƣớc biển,
sự phá hoại của các động vật dƣới biển, sự cọ sát của tàu thuyền Bên cạnh đó cần tính
tới khả năng sửa chữa cáp bằng tàu. Cấu trúc của cáp thả nông phức tạp hơn cáp thả sâu
dƣới biển.
 Có đủ sức chịu đựng lực căng đảm bảo cho sợi bị kéo căng ít nhất khi lắp đặt hoặc khi

nằm dƣới đáy biển sâu hoặc khi bị cá mập tấn công trong vùng nƣớc nóng. Trong
trƣờng hợp thứ hai cáp phải có vỏ sắt lực căng thông thƣờng của cáp không có vỏ sắt
là 10.000 kg.
 Chống lại áp suất của nƣớc tại độ sâu đã quy định. Hầu hết cáp thả biển đƣợc thiết kế
để đặt ở độ sâu cực đại là 8.000m.
 Trọng lƣợng trong nƣớc: Tham số này ảnh hƣởng đến độ căng của cáp khi lắp đặt.
Cáp không có vỏ sắt thì trọng lƣợng khoảng 0,5 kg/m bằng khoảng một nửa trọng
lƣợng trong không khí.

SVTH: Trương Hải Đều

16

SP Lý – Tin K35


Luận Văn Tốt Nghiệp

GVHD: ThS. Hoàng Xuân Dinh

- Các đặc tính chủ yếu của cáp thả biển sử dụng hiện nay nhƣ ở bảng 2.7
Số sợi

No.1

No.2

No.3

No.4

No.5

No.6

Loại sợi

G.6532

G.6352

G.652

G.652

G.652

G.652

1300

1300

1300

1550

1550

1550

1550

Số sợi

6max

6-12max

2-12max 6max

2-12max 6max

Độ sâu của biển max (m)

8000

8000

8000

7500

Cấu trúc cáp

Bọc chặt

Bọc chặt

Bọc chặt Bọc lỏng Bọc chặt Bọc lỏng

Đƣờng kính cáp (mm)

22

24

21

25

26,2

31

Lực căng (KN)

100

120

107

140

160

150

1,0

0,9

0,83

1,17

1,29

2,2

0,5

0,45

0,49

0,64

0,74

1,3

20,4

27,2

22,3

22,3

22,1

11,8

chất dẻo

chất dẻo

chất dẻo

dhất dẻo

chất dẻo

chất dẻo

Vùng bƣớc sóng (nm)

1300
1300

8000

1300

2500

Trọng lƣợng (kg/m):
-

Trong không khí

Trong nƣớc
Modul phá hủy cáp (km)
Chất làm đầy
Kháng trở nguồn nuôi (/km)

0,72
0,72
0,72
0,6
0,7
Bảng 2.7: Các đặc tính của cáp thả biển đƣợc dung phổ biến
( theo CCITT SG.XV.WP/5.COM XV-R)

SVTH: Trương Hải Đều

17

0,5

SP Lý – Tin K35


Luận Văn Tốt Nghiệp

GVHD: ThS. Hoàng Xuân Dinh

2.4 Vai trò của cáp quang biển

Cáp quang biển đƣợc dùng để chỉ các cáp viễn thông có lõi bằng sợi thủy tinh
hoặc nhựa, và sử dụng ánh sáng để truyền dẫn tín hiệu (cáp quang) đƣợc đặt dƣới đáy
biển. Ngày nay, cáp quang biển là cầu nối viễn thông, Internet giữa tất cả các châu lục
toàn cầu (trừ vùng Nam Cực). Sợi cáp quang biển điển hình có đƣờng kính 69 mm, nặng
khoảng 10 kg/m (một số loại cáp mỏng và có khối lƣợng nhẹ hơn có thể đƣợc dùng tại
các khu vực đáy biển sâu).

Hình 2.8 Mỗi sợi cáp quang biển đƣợc kết thành từ nhiều sợi cáp quang
Mỗi sợi cáp quang biển đƣợc kết thành từ bó rất nhiều sợi cáp quang với lớp vỏ
bảo vệ nhiều lớp để đảm bảo độ an toàn cho cáp trong môi trƣờng đáy biển khắc nghiệt
nhƣ: Nhựa PE, thép, nhôm, nhựa polycarbonate, đồng hoặc nhôm... Tuy chịu đựng đƣợc
môi trƣờng nƣớc biển với nồng độ muối cao, cáp quang không chịu đƣợc nhiệt độ đến SVTH: Trương Hải Đều

18

SP Lý – Tin K35


Luận Văn Tốt Nghiệp

GVHD: ThS. Hoàng Xuân Dinh

80oC và môi trƣờng đóng băng quanh năm, vì thế đến nay vẫn chƣa có đƣờng cáp quang
nào kết nối khu vực Nam Cực.

2.5 Cơ cầu hoạt động
Về cơ cấu hoạt động, cáp quang truyền dẫn tín hiệu dƣới dạng xung ánh sáng do
một diode phát sáng (LED) hoặc laser truyền vào, sau đó, cảm ứng quang ở đầu phát
chuyển xung ánh sáng này ngƣợc trở lại thành dữ liệu.

2.6 Lắp đặt cáp quang biển
Quá trình đặt cáp dƣới biển là một quá trình khá công phu bao gồm các khâu thăm
dò đáy biển (độ sâu, địa hình ), lập bản đồ toạ độ đƣờng cáp sẽ đi qua (tránh những nơi
lƣu lƣợng tàu đi lại lớn hoặc khu vực đánh cá, rà quét thƣờng xuyên đáy biển ), tiếp đó
là các khâu kỹ thuật đặt cáp, chôn cáp. Tất cả các khâu này đều đƣợc các công nhân kỹ
thuật chuyên nghiệp và máy móc chuyên dụng (kể cả các robôt chế tạo riêng cho mục
đích này) để làm việc dƣới biển sâu. Tất nhiên, sau đó phải có một đội ngũ bảo trì, theo
dõi sự hoạt động của hệ thống cáp cho an toàn và sửa chữa nếu cần thiết.

Hình 2.9 Lắp đặt cáp quang biển

SVTH: Trương Hải Đều

19

SP Lý – Tin K35


Luận Văn Tốt Nghiệp

GVHD: ThS. Hoàng Xuân Dinh

Hình 2.10 Lắp đặt cáp quang biển
Cáp quang đầu tiên vƣợt Đại Tây Dƣơng là TAT-8 nối Mỹ - Anh – Pháp từ năm
1988. Dài 6.620 km để truyền thông tin kỹ thuật số ở tần suất cao cho điện thoại, truyền
hình và tin học. Các đối tác là DGP (Pháp), American Telegraph and Telephone (ATT)
và British Telecom International cùng đầu tƣ kỹ thuật và vốn. Nó cho phép chuyển
37.500 cuộc điện đàm cùng một lúc.
Từ tháng 3/1992 đƣa vào hoạt động cáp quang TAT-9 giữa Mỹ - Canada và Pháp.
Cáp quang này dài 9.550 km, truyền đƣợc đồng thời 80.000 cuộc điện đàm, tức là gấp đôi

cáp quang TAT-8.
Từ đó, cáp quang trở nên phổ biến và là phƣơng tiện không thể thiếu đƣợc trong
ngành bƣu chính viễn thông. Cáp quang đã làm các nƣớc kết nối với nhau, là đƣờng
truyền Internet, fax, các dữ liệu thông tin và cả một số chƣơng trình truyền hình không
qua vệ tinh địa tĩnh.
Một cuộc điện thoại xuyên quốc gia nếu dùng đƣờng truyền cáp quang dƣới biển
nghe rõ hơn hẳn qua sóng điện từ của vệ tinh vì không nhiễu bởi tạp âm.
SVTH: Trương Hải Đều

20

SP Lý – Tin K35


Luận Văn Tốt Nghiệp

GVHD: ThS. Hoàng Xuân Dinh

Theo nhận định của các chuyên gia, nếu nhƣ hệ thống cáp quang chƣa ra đời, rất có thể
mạng Internet đang ở trạng thái trì trệ và khó hình dung ra nó trở thành một mạng toàn
cầu, một kho tri thức vô tận mà ai cũng có quyền truy cập. Thế giới sẽ không “ hội nhập “
ở mức độ phổ biến nhƣ hiện nay.

2.7 Tầm quan trọng của cáp quang biển
Gần đây, tuy việc kết nối qua vệ tinh đã đƣợc triển khai tại nhiều vùng và thử
nghiệm trên diện rộng tại một số quốc gia, cáp quang biển vẫn giữ vai trò trọng yếu trong
kết nối thông tin toàn cầu. Đến năm 2006, các liên lạc qua vệ tinh vẫn chỉ chiếm khoảng
1% lƣu lƣợng thông tin quốc tế toàn cầu. Điều này cũng không lạ khi cho đến thời điểm
hiện tại, lƣu lƣợng truyền tải của các đƣờng cáp quang có thể đạt đến hàng terabit 1 giây
trong khi chỉ vào hàng megabit 1 giây với độ trễ cao hơn rất nhiều trên đƣờng truyền vệ

tinh. Thực tế cho thấy sự phụ thuộc vào các đƣờng cáp quang quốc tế là vô cùng to lớn và
bất kỳ sự cố nào ảnh hƣởng đến các tuyến cáp xuyên biển cũng sẽ gây những hậu quả
nghiêm trọng. Vì thế, để đảm bảo an toàn, thông suốt trong các kết nối thông tin, một
quốc gia thƣờng có nhiều tuyến cáp liên kết với các cổng Internet thế giới.

2.8 Ƣu và nhƣợc điểm của cáp quang biển
2.8.1 Ưu điểm
Cáp quang có nhiều ƣu điểm nhƣ mỏng hơn cáp đồng, chỉ truyền tín hiệu ánh sáng
nên nhanh, không bị nhiễu, khó bị can thiệp (nhƣ nghe trộm, đánh cắp tín hiệu... ), không
cháy (do không có điện chạy qua cáp). Đặc biệt, độ suy giảm tín hiệu của cáp quang cực
kì thấp và có dung lƣợng truyền tải cao (mỗi sợi cáp quang nhỏ hơn cáp đồng nên một bó
cáp cùng kích thƣớc có thể gồm nhiều sợi cáp hơn, và do đó truyền tải đƣợc nhiều kênh
tín hiệu hơn). Chính nhờ những đặc điểm về cơ cấu hoạt động và đặc tính vật lí của mình,
cáp quang ngày nay đã trở thành phƣơng tiện kết nối thông tin trọng yếu xuyên lục địa
trên toàn cầu.
2.8.2 Nhược điểm
Hàn, nối sợi khó khăn hơn cáp kim loại.
Muốn cấp nguồn từ xa cho các trạm lặp cần có thêm dây đồng đặt bên trong sợi
quang.
Khi có nƣớc, hơi ẩm lọt vào cáp thì cáp sẽ nhanh chống bị hỏng và các mối hàn
mau lão hoá làm tăng tổn hao.
Do sợi có kích thƣớc nhỏ nên hiệu suất của nguồn quang thấp.
Vì đặc tính bức xạ không tuyến tính của laze diode nên hạn chế truyền analog.
Không thể truyền mã lƣỡng cực.
Chi phí cao và kết nối khó khăn. Trƣớc hết, do đặc tính cấu tạo, giá thành bản thân
cáp quang cùng các thiết bị đi kèm đã cao. Tiếp đến, do kết nối xuyên lục địa qua các đại
SVTH: Trương Hải Đều

21

SP Lý – Tin K35


Luận Văn Tốt Nghiệp

GVHD: ThS. Hoàng Xuân Dinh

dƣơng, việc lắp đặt luôn chứa đựng nhiều vấn đề khó khăn, từ tìm kiếm khu vực đáy biển
phù hợp cho đến tránh kết nối vào lúc thời tiết xấu. Ngoài ra, do chính đặc tính truyền
dẫn ánh sáng, dây cáp cần đƣợc kéo thẳng, tránh bị gấp khúc hay gặp phải vật cản.

Hình 2.11 Tuyến cáp quang biển AAG
Lực căng của thủy tinh, thạch anh lớn vào cở 300kG/ mm2. Nó lớn gấp 2 lần so
với thép và hơn 10 lần so với đồng và nhôm. Nhưng nếu có một vết nứt trên bề mặt của
sợi quang thì lực căng sẽ tập trung vào chổ nứt và sợi sẽ bị gẫy nếu lực này lớn hơn giới
hạn chịu đựng cho phép. Đây là nhược điểm lớn nhất của sợi thủy tinh.
Chúng ta cũng đều biết rằng sức chịu căng của sợi quang sẽ thấp hơn khi ở trong
môi trường nước. Nguyên nhân là do liên kết yếu giữa các nguyên tử thủy tinh trong
nước. Do vậy phải chú ý không cho sợi quang chìm xuống nước khi sử dụng.

2.9 Tốc độ phát triển đối với viễn thông Việt Nam
Ông Khoa nhận xét, Việt Nam tham gia thị trƣờng viễn thông khá muộn nhƣng tốc
độ tăng trƣởng và ứng dụng công nghệ mới rất nhanh. Nếu nhƣ năm 1997, tất cả các công
ty viễn thông Việt Nam chỉ kết nối chƣa đến 10 Mbps (Megabit/giây) thì sau 15 năm, tốc
độ kết nối của Việt Nam đã gấp gần 36 lần, so với năm 1997. Nếu các nhà cung cấp dịch
vụ viễn thông của Việt Nam ƣu tiên đầu tƣ vào hạ tầng cáp quang biển nhƣ hiện nay thì
sẽ sớm có một hạ tầng mạng ổn định, bền vững.

SVTH: Trương Hải Đều

22

SP Lý – Tin K35


Luận Văn Tốt Nghiệp

GVHD: ThS. Hoàng Xuân Dinh

Chƣơng 3: SỰ CỐ VÀ CÁCH KHẮC PHỤC
3.1 Sự cố
3.1.1 Sự cố do thiên tai
3.1.1.1 Do bão
-Vào lúc 21h45 phút ngày 28/9/2011, đã xảy ra sự cố đứt cáp quang biển Liên Á
tại vị trí cách Hong Kong khoảng 69 km gây ảnh hƣởng đến tốc độ truy cập Internet của
Việt Nam.
Nhƣng chỉ sau 2 ngày bị đứt, 100% dung lƣợng băng thông kết nối Internet từ Việt
Nam đi quốc tế qua tuyến cáp Liên Á này đã đƣợc khôi phục. EVNTelecom cũng xác
nhận, nguyên nhân dẫn đến sự cố đứt cáp quang là do tác động của bão Nesat.

Hình 3.1 Sự cố tuyến cáp quang biển Liên Á
3.1.1.2 Do động đất và sóng thần
-Trong những năm gần đây, hệ thống cáp biển đã xảy ra một số hƣ hại do động đất
tại một số nơi thế giới, nhƣ ở vùng biển phía Đông Đài Loan vào tháng 8/2002 và tháng
12/2003; ở vùng biển Algeria vào tháng 5/2003; trong vùng biển Indonesia và Sumatra
vào tháng 10/2004. Gần đây nhất là sự cố do động đất diễn ra ngày 26/12/2006 tại vùng
biển phía Nam Đài Loan - đã gây ra sự thiệt hại nghiêm trọng đến viễn thông quốc tế tại
khu vực Đông Á. Đây là sự cố lớn nhất thế giới từ trƣớc tới nay xảy ra trên hệ thống cáp
quang biển - đồng thời tại khoảng 20 đoạn của 9 hệ thống cáp biển. Ngay sau khi sự cố
SVTH: Trương Hải Đều

23

SP Lý – Tin K35


Luận Văn Tốt Nghiệp

GVHD: ThS. Hoàng Xuân Dinh

xảy ra, dịch vụ thoại quốc tế, các dịch vụ cho nhóm ngƣời dùng và dịch vụ truy cập
Internet bị ảnh hƣởng nghiêm trọng.
- Trận động đất với cƣờng độ ban đầu khoảng từ 6,7 đến 7,2 độ richter hôm qua đã
cắt đứt một số tuyến thuộc vành đai cáp quang Hong Kong – Trung Quốc – Đài loan. Sự
cố bất khả kháng này gây ảnh hƣởng đáng kể cho tất cả các nhà cung cấp dịch vụ tại châu
Á, trong đó có FPT, VDC, Viettel ở Việt Nam.

Hình 3.2 Vòng tròn màu đỏ trong hình là khu vực có tuyến cáp quang bị đứt
Các nhà cung cấp dịch vụ Internet (ISP) tại Việt Nam mất tới 60% - 70% lƣu
lƣợng. Hiện tại, bộ phận kỹ thuật của các công ty này vẫn đang tìm cách xử lý sự cố.
Hiện một số wedsite tại Việt nam vẫn hoạt động bình thƣờng nhƣng việc truy cập
một số dịch vụ thoại và nội dung, chủ yếu là tới Mỹ, đều bị chập chờn gián đoạn.
Theo ghi nhận sơ bộ của một số nhà điều hành mạng cáp, đây là môt sự cố khá
nghiêm trọng vì phần lớn lƣu lƣợng Internet từ Nam Á tới Bắc Á và Mỹ, đặc biệt là từ
Hong Kong và Đài loan tới Mỹ, sẽ bị tắt nghẽn.
Tuyến Đài Loan – Trung Quốc và Hong Kong – Trung Quốc bị đứt đã khiến toàn
bộ lƣu thông mạng từ khu vực Nam Á tới Bắc Á tê liệt hẳn. Kết nối từ Hong Kong sang
Nam Á vẫn hoạt động nhƣng sẽ sớm bị tác động mạnh vì thông lƣợng từ các kênh còn lại
bị dồn sang.

SVTH: Trương Hải Đều

24

SP Lý – Tin K35


Luận Văn Tốt Nghiệp

GVHD: ThS. Hoàng Xuân Dinh

Tuyến Hong Kong tới Đài Loan, Hàn Quốc và Nhật Bản gần nhƣ “ chết “ hẳn,
nhƣng lƣu thông từ Hong Kong tới Nam Á và Australia không bị tác động. Kết nối từ
Châu Á, Trung Đông và Nam Á tới Bắc Á bị cắt đứt hoàn toàn.
Hệ thống cáp quang biển bị Thời gian và ngày xảy Ngày hoàn thành
hư hại do động đất
ra sựcố đầu tiên
việc sửa chữa
SEA-ME-WE 3

12:27, 26/12 (UTC)

27/01

Trung Quốc-Mỹ

12:27, 26/12 (UTC)

23/01

C2C

12:37, 26/12 (UTC)

10/02

APCN2

16:06, 26/12 (UTC)

10/02

EAC

12:27, 26/12 (UTC)

Đang sửa chữa

APCN

18:14, 26/12 (UTC)

02/02

FNAL

19:38, 26/12 (UTC)

02/02

RNAL

19:38, 26/12 (UTC)

02/02

FLAG Europe-Asia

20:50, 26/12 (UTC)

12/02

Bảng 3.3 Các hệ thống cáp quang biển bị hƣ hại do động đất và ngày hoàn thành
việc sửa chữa (tính đến 28/3/2007)
- Khắc phục
Đại diện VDC cho biết họ đang tiến hành 3 hƣớng khác phục. Đầu tiên là khởi động hệ
thống mạng dự phòng và liên lạc với đối tác sửa chữa cáp biển để nhanh chóng khôi phục
đƣờng truyền. Cán bộ kỹ thuật của VDC cũng đang phân luồng để ƣu tiên khách hàng
quan trọng. “ Đây là sự cố thiên tai bất khả kháng và chúng tôi sẽ tìm mọi cách, chấp
nhận chi phí cao để nhanh chóng khôi phục sự cố”.

SVTH: Trương Hải Đều

25

SP Lý – Tin K35