PHÂN TÍCH THIẾT kế MAṆG FTTH THEO CÔNG NGHỆ GPON

LỜI 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 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).
Vì vậy nhóm 2 chọn đề tài “PHÂN TÍCH THIẾT KẾ MAṆG FTTH THEO
CÔNG NGHỆ GPON”


I. 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


3. 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.

4. 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 P out 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 P in = 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.

II. 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).


+ 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.


2. Đưa ra mô hình thiết kế trên thực tế

Hình 2.2 Sơ đồ logic

Hình 2.3 Sơ đồ vị trí lắp đặt


III. Chương 3 Lập dự toán công trình viễn thông
1. Bảng khối lượng công việc
MÃ HIỆU

TT

ĐƠN GIÁ

1

34.060000.1
0

2

34.060000.2
0

3

34.070000.3
0

4

34.070000.4
0

NỘI
DUNG
CÔNG
VIỆC

lắp đặt

phụ
kiện
cột
treo
cáp
loại cột
thường
lắp đặt
phụ
kiện
cột
treo
cáp
loại cột
góc
lắp đặt
phụ
kiện để
treo
cáp
quang
trên
cột có
sẵn,
cột
bưu
điện
lắp đặt
phụ
kiện để

treo
cáp
quang
trên
cột có
sẵn,
cột
vuông

ĐƠN GIÁ

ĐƠ
N
VỊ

KHỐI
LƯỢN
G

VẬT
LIỆU

cột

20.000

59,699

cột

15.000

cột

cột

THÀNH TIỀN
VẬT LIỆU

NH.CÔN
G

M
Á
Y

10,113

1,193,980

202,260

0

104,977

12,641

1,574,655

189,615

0

15.000

53,235

2,528

798,525

37,920

0

10.000

90,368

5,056

903,680

50,560

0

NH.CÔN
G

M
Á
Y


5

34.070000.
50

6

34.080000.
10

7

34.100400.
10

8

35.090120.
20

lắp
đặt
phụ
kiện

để
treo
cáp
quan
g
trên
cột
có
sẵn,
cột
tròn
sơn
đánh
số
tuyến
cột
treo
cáp
lắp
đặt
dây
cáp
cho
tuyến
cột
treo
cáp
ra
kéo
căng

hãm
treo
cáp
quan
g
<=12
sợi

cột

10.000

90,368

5,056

903,68
0

50,560

0

cột

35.000

13,281

2,067

464,83
5

72,345

0

bộ

35.000

666,829

15,16
9

23,339,
015

530,915

0

km

2.000

12,069,5
70

2,492
,796

557,7
81

24,139, 4,985,59
140
2

1,11
5,56
2


9

35.09023
0.40

10

35.13022
0.30

11

35.13022
0.40

12

35.14051
0.10

13

35.14051
0.20

ra kéo
cáp
quang
trong
cống bể
có sẵn
loại cáp
<=24 sợi
hàn nối
ODF cáp
sợi quang
<=12 sợi
hàn nối
ODF cáp
quang <=
24 sợi
lắp đặt
hộp cáp
vào cột

có tiếp
đất, cáp
di từ cột
treo cáp
lắp đặt
hộp cáp
vào cột
có tiếp
đất, cáp
đi từ
dưới

3,77
557,78
4,63
1
6

2,232,4
53

377,464

55,778

km

0.100

22,324,

533

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

bộ
OD
F

1.000

1,618,8
67

822,
325

2,145,
555

1,618,8
67

822,325

2,145,55
5

hộp

15.000

2,015,6
09

124,
049

1,380

30,234,
135

1,860,7
35

20,700

hộp

1.000

2,054,7
41

124,
049

2,054,7
41

124,049

1,380

1,380


cống bể

có sẵn
.

TỔNG
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

1
2

4
5
6
7
8
9

lắp đặt phụ kiện cột treo cáp loại cột thường
lắp đặt phụ kiện cột treo cáp loại cột góc
lắp đặt phụ kiện để treo cáp quang trên cột có sẵn, cột bưu
điện
lắp đặt phụ kiện để treo cáp quang trên cột có sẵn, cột vuông
lắp đặt phụ kiện để treo cáp quang trên cột có sẵn, cột tròn
sơn đánh số tuyến cột treo cáp
lắp đặt dây đất cho tuyến cột treo cáp
ra kéo căng hãm treo cáp quang <=12 sợi
ra kéo cáp quang trong cống bể có sẵn loại cáp <=24 sợi

10

hàn nối ODF cáp sợi quang <=12 FO

11

hàn nối ODF cáp quang <= 24 FO

12

lắp đặt hộp cáp vào cột có tiếp đất, cáp di từ cột treo cáp

13

lắp đặt hộp cáp vào cột có tiếp đất, cáp dđii từ dưới cống bể
có sẵn

3

.

TỔNG CỘNG

KHỐI
LƯỢNG
20.000
15.000

ĐƠN GIÁ
DỰ THẦU
88,888
149,758

THÀNH
TIỀN
1,777,760
2,246,370

cột

15.000

71,000

1,065,000

cột
cột
cét
bộ
km
km
bộ
ODF
bộ
ODF
hộp

10.000
10.000
35.000
35.000
2.000
0.100

121,499
121,499
19,541
868,358
19,251,842
33,941,166

1,214,990
1,214,990
683,935
30,392,530
38,503,684
3,394,117

15.000

4,609,486

69,142,290

1.000

5,840,110

5,840,110

15.000

2,726,092

40,891,380

hộp

1.000

2,775,918

2,775,918

ĐƠN
VỊ
cột
cột

199,143,000


3. Bảng giá trị xây lắp
STT

CHI PHÍ

CÁCH TÍNH

GIÁ TRỊ

CHI PHÍ ĐƠN GIÁ
chi phí vật liệu

(A)

108,175

chi phí nhân công

(B)

18,529

chi phí máy sử dụng

(C)

29,699

I

CHI PHÍ TRỰC TIẾP

1

chi phí vật liệu

Ax1

108,175

2

chi phí nhân công

Bx1

18,529

3

chi phí máy sử dụng

Cx1

29,699

4

chi phí trực tiếp khác

(VL+NC+M)x2%

3,128

cộng tri phí trực tiếp

VL+NC+M+TT

159,532

Tx6.5%

10,369

(T+CPC)x5.5%

9,344

II

CHI PHÍ CHUNG

III

THU THẬP GIÁ TRỊ TRƯỚC THUẾ
giá trị dự toán trước thuế

IV
V

T+CPC+TL

179,247

THUẾ GIÁ TRỊ GIA TĂNG ĐẦU RA

Zx10%

17,924

GIÁ TRỊ XÂY LẮP SAU THUẾ

Z + VAT

197,171

CHI PHÍ XÂY DỰNG NHÀ TRẠM

Gxl*1%

1,971

GIÁ TRỊ XÂY LẮP SAU THUẾ

GXL+GLT

199,143

*

GIÁ TRỊ XÂY LẮP SAU THUẾ

199,143

*

GIÁ TRỊ THẦU

199,143

*

SO SAHS SỰ CHÊNH LỆCH %


4. Bảng tổng hợp kinh phí dự toán
CHI PHÍ

GIÁ TRỊ XÂY LẮP SAU THUẾ

GIÁ TRỊ THIẾT BỊ
CHI PHÍ QUẢN LÝ DỰ ÁN
CHI PHÍ ĐẦU TƯ DỰ TOÁN

CHI PHÍ KHẢO SÁT LẬP THIẾT KẾ KTTC
CHI PHÍ THẨM TRA BẢN VẼ THIẾT KẾ KTTC
CHI PHÍ THẨM TRA DỰ TOÁN CÔNG TRÌNH
CHI PHÍ GIÁM SÁT CÔNG TRÌNH
CHI PHÍ….

CHI PHÍ KHÁC

CHI PHÍ BẢO HIỂM
CHI PHÍ KIỂM TOÁN CÔNG TRÌNH
CHI PHÍ THẨM TRA PHÊ DUYỆT QUYẾT
TOÁN
CHI PHÍ…

TỔNG DỰ TOÁN

CÁCH TÍNH

= Gxl
= Gtb
2,304% x (Gxl/1,1)
(KS + … + GS)
2,9% x (Gxl/1,1) x 1,1
0,19% x (Gxl/1,1) x 1,1
0,185% x (Gxl/1,1) x 1,1
2,396% x (Gxl/1,1) x 1,1

(BH + KT + QT)
0,3% x (Gxl/1,1) x 1,1
0,5% x (Gxl/1,1) x 1,1
0,32% x (Gxl/1,1)
Céng (I+II+III+IV+V)

GIÁ TRỊ (ĐỒNG)

199,143,000
4,171,141
11,293,400
5,775,147
378,372
368,415
4,771,466
2,230,402
597,429
995,715
637,258
216,838,000

KÝ HIỆU

Gxl
Gtb
Gqlda
Gtv
KS
TTr.tk
TTr.Dt

GS
GS
Gk
BH
KT
QT
QT
Gxdct


IV. 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


TCT 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).

KẾT 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.