Tài liệu Mạng truy nhập - chương 2 pptx

Chương 1: Giới thiệu chung về mạng truy nhập

22
 Đầu tư và thiết kế kiến trúc mạng: phụ trách việc thiết kế kiến trúc mới (PCS, SONET,
hubs, ...).
Giống như Bellcore, CableLabs không là thành viên của ANSI. Do vậy nhiệm vụ của
CableLabs không tạo ra các tiêu chuẩn, nhưng các đại lý sử dụng CableLabs để kiểm tra sự phù
hợp khi tiếp cận các vấn đề kỹ thuật cũng như các tiêu chuẩn đối với thị trường CATV.
1.8.6 ATM Forum
ATM Forum được thành lập năm 1991, là một tổ chức quốc tế phi lợi nhuận nhằm mục đích
thúc đẩy việc sử dụng các sản phẩm và dịch vụ ATM nhờ vào sự hội tụ nhanh của các đặc tính kỹ
thuật có tính liên kết hoạt động được với nhau. Năm 2004, ATM Forum liên kết với MPLS và
Frame Relay để hình thành nên MFA Forum.
ATM Forum không liên kết với bất kỳ tổ chức tiêu chuẩn nào. Có một vài MOU thiết lập
nên như là ITU, IETF, và các tổ chức khác.
ATM Forum cũng hình thành ra RBB Working Group vào tháng 2 năm 1995. Nhóm này
được đặc trách là đưa ATM đến tận nhà của người sử dụng.
ATM Forum còn có các nhóm làm việc khác, bao gồm 14 nhóm sau đây:
1. SIG P-T-P và P-T-M Siganaling Point-to-multipoint
2. SAA Services appects and application
3. TM Traffic management
4. B-ICI Interoffice interface ; +PNNI/B-ICI IW
5. PNNI Private NNI interface specifications
6. NM Network Management (M4, M5 interface specifications)
7. RBB Residential Broadband services
8. MPOA Multiprotocol Over ATM
9. PHY Physical Layer
10. LANE LAN Emulation
11. Testing Testing (PICS)
12. Security Security
13. VTOA Voice Telephone Over ATM

14. WATM Wireless ATM
23

























GIỚI THIỆU
Mạng cáp nội hạt đã và đang đóng một vai trò quan trọng trong mạng
thông tin liên lạc nói chung và mạng truy nhập nói riêng. Các vấn đề cấu tạo của

dây dẫn, kết cấu của một sợi cáp có những ảnh hưởng quyết định đến chất lượng
thông tin liên lạc.
Tín hiệu truyền trên các đôi dây trong sợi cáp không chỉ có tần số thấp
như tín hiệu điện thoại truyền thống, mà còn có các tín hiệ
u tần số cao, tốc độ
lớn của công nghệ đường dây thuê bao số. Do đó, cần phải xem xét các ảnh
hưởng của tín hiệu tần số cao như các hiệu ứng bề mặt dây dẫn, hiệu ứng lân
cận, hiệu ứng kim loại, …
Sự phát triển phong phú các dịch vụ viễn thông đòi hỏi các thành phần
thiết bị mạng truy nhập đa dạng hơn rất nhiều, từ
cáp kim loại đối xứng, cáp
đồng trục, cáp quang, vô tuyến và các thiết bị đầu cuối như điện thoại truyền
thống, các đầu cuối số, máy tính, và các đầu cuối đa phương tiện khác.
Vấn đề bảo dưỡng đo thử mạng truy nhập cũng yêu cầu kỹ thuật cao hơn
để có thể duy trì hoạt động tốt các dịch vụ.

Chng 2: Cáp và k thut lp t cáp thông tin
24
2.1 CÁP KIM LOI I XNG
2.1.1 Kt cu cáp i xng
Kt cu ca mt si cáp tùy thuc vào yêu cu khai thác, môi trng lp t mà có rt nhiu
dng khác nhau.
Nhng chung qui có các yêu cu sau:
• Bn vng v c hc và hóa hc.
• Truyn dn tt, ít tiêu hao nng lng tín hiu, có kh nng chng xuyên nhiu gia các
mch cao, chng c s nh hng xuyên nhiu t các ngun ngoi lai.
• Tn ít nguyên vt li
u, nht là kim loi màu.
• D thi công lp t, s dng và bo qun.
 m bo c các yêu cu trên là do kt cu cng nh k thut ch to si cáp quyt

nh.
Cáp i xng c s dng  truyn tín hiu âm thanh, hình nh, hoc d liu. Chúng gm
hai si bc cách in xon li vi nhau.
Nhìn chung cáp i x
ng có ba phn t kt cu c bn là:
• Dây dn.
• Cht cách in gia các dây dn.
• V chng m.
Ngoài ra tùy thuc vào ch  khai thác và môi trng t cáp mà còn có: V gia cng,
lp bao che in t.
2.1.1.1 Kt cu dây dn
Dây dn có mt yêu cu c bn là phi dn in tht tt, ngha là in tr càng nh càng tt,
song yêu cu ó cng phi dung hòa vi mt iu kin khác là s dng vt d kim và r tin.
Chính vì vy mà ng là kim loi làm dây dn rt phù hp.
Trong ch to có hai loi dây ng là cng và mm. Dây rut cáp u có cu trúc hình tr

tròn, vi yêu cu ng kính phi u mt ngoài phi nhn.
Tùy theo yêu cu s dng mà ng kính dây dn có các c khác nhau t 0,4 mm
n 1,4 mm, nhng thng dùng nht là c 0,4 mm hoc 0,5 mm cho ng dây in thoi trong
thành ph.
Cu trúc dây dn cng tùy thuc vào yêu cu s dng, có th có các loi sau ây: dây dn c
và tròn, dây dn bn, dây dn lng kim, và dây dn có nhiu si xon quanh mt s
i to  gia
(hình 2.1)


Hình 2.1: Cu trúc dây dn ca rut cáp

Chng 2: Cáp và k thut lp t cáp thông tin
25

2.1.1.2 Cht cách in
Khi ch to cht cách in cho dây dn, các nhà ch to ã tp trung quan tâm n các yu
t sau:
• Cht cách in tiêu hao nng lng tín hiu nhiu hay ít, và do ó c ly thông tin c rút
ngn hay kéo dài. c bit i vi cáp truyn tín hiu cao tn thì yu t này càng quan
trng.
• in tr ca cht cách in càng ln thì thành phn dòng in rò gia hai dây d
n gn
nhau s càng bé. Ngi ta mong mun cht cách in có in tr bng vô cùng ln, nhng
thc t rt khó thc hin c.
• in áp xuyên thng (
E
): cht cách in càng chu c mt in áp càng ln, chng t
vt liu ó càng bn vng v in.
• in tr sut (

): thông s này c trng cho mc  chuyn i các ion trong cht in
môi. in tr sut càng ln thì mc  chuyn di các ion càng nh, ó là iu ta mong
mun.
• Hng s thm thu ca in môi (

): thông s này c trng cho  dày ca lp in môi
b phân cc trên b mt ca nó khi có tác dng ca trng in t.
• Lng tiêu hao (

tg
): i lng này biu hin s tiêu tn nng lng ca trng vào vic
xoay chuyn các phn t lng cc in ri khi v trí ban u ca nó. Trong ó

là góc

 chuyn di ó,

càng ln chng t các phn t lng cc in c xoay mt góc ln,
ngha là tiêu hao nng lng trng càng nhiu.
Các thông s
E
,
ζ
,

, và

tg
nói trên dùng làm tiêu chun  chn dùng cht cách in
cho tng loi cáp theo yêu cu s dng ca nó.
Trong ch to ngi ta thng dùng các vt liu cách in nh: polyethylene (PE),
polyvinyl chloride (PVC), fluorinated ethylene propylene (FEP), si thiên nhiên, t nhân to,
giy. Các kt hp ca nhng vt liu này thnh thong cng c s dng. Mt s kt hp c
bit là gia các lp cách in có b
m không khí, bi vì ta bit rng không khí là môi cht cách
in rt tt.
Vic chn la cht cách in nào không ch nh hng n kích thc vt lý ca si cáp mà
còn quyt nh n hai trong bn c tính in ca si cáp, ó là in dung (C) và in dn (G).
in dung (C) không ch ph thuc vào vt liu cách in mà còn ph thuc vào  dày c
a
lp cách in. Còn in dn (G) ch c quan tâm khi truyn tín hiu  tn s cao. Tuy nhiên, 
các tn s nh vy thì in dn cng góp phn áng k vào suy hao ca cáp.
Cht cách in có nh hng trc tip n tc  lan truyn ca tín hiu trong mt mch
dây. Thi gian truyn tín hiu t im này 
n im kia trong mch dây c gi là tr lan truyn,

khác vi tr lan truyn gia các ôi dây trong mt si cáp, c bit nh là  lch ca tr.
2.1.1.3

V chng m và gia cng
V chng m có th làm bng kim loi hoc nha. Cáp hin nay có v chng m là nha
dai, bn.  dày lp v chng m tùy thuc vào loi cáp và kích thc cáp. Nói chung khi chn
Chng 2: Cáp và k thut lp t cáp thông tin
26
la vt liu làm v chng m cho cáp phi da trên c s: kh nng làm phng b mt, kh nng
chu ng thi tit, tính bc cháy, kh nng màu sc, kh nng in n.  tn s cao, v bc ngoài
cng gây ra lm phin toái cho cáp. Có th tham kho vài vt liu làm v bc ngoài  bng sau
ây:
Vt liu Kh n
ng
màu sc
Kh nng làm
phng b mt
Tính bc
cháy
Kh nng
in n
Giá thành
PVC Xut sc Tt Khá khó Xut sc Thp-trung bình
Polyethylene Tt Rt tt Rt khó Tt Trung bình
Polypropylene Tt Rt tt Rt khó Tt Trung bình
Flamarrest
TM
Tt Khá tt Rt d Xut sc Trung bình cng
Teflon
TM

Khá tt Xut sc Rt d Rt xu Cao
 có th t cáp  nhng môi trng nh vách núi á, di lòng sông, lòng t và bin, thì
cáp còn phi c thêm mt lp v nha, ó là v gia cng.
Có ba loi v gia cng (hình 2.2) thích ng vi môi trng t cáp khác nhau là:
- Loi qun hai bng st lá (a): cáp có gia cng nh vy ch yu chôn trc tip di lòng
t.
- Loi qun bng các si st dt (b): cáp có gia c
ng nh vy dùng  t  nhng ni hay
b chn ng mnh và nhng sn núi á không th chôn xung c, hoc chôn theo
sn i dc 45
0
tr xung.
- Loi qun bng các si st tròn (c): cáp có gia cng nh vy dùng  th di nc.



Hình 2.2: Kt cu v gia cng ca cáp
2.1.1.4

Màng bao che
Bên cnh vic xon dây, chúng ta còn bo v tín hiu tránh b nhiu bi các ôi dây bên
cnh, hoc tín hiu, nhiu t bên ngoài xâm nhp vào. Có ba loi màng bao che c bn ó là: xon
c, bn, và bng kim loi.
Có sáu lý do khi la chn màng bao che:
• Mc  bao ph (coverage).
•  mm do (Flexibility).
•  bn khi phi un nn nhiu ln (Flex life).
• Tm tn s hot
ng (Frequency range).
• Nhiu in ma sát (Triboelectric noise).

• Xuyên kênh gia các ôi dây (Multipair crosstalk).

Chng 2: Cáp và k thut lp t cáp thông tin
27
Có ba cách bao che c bn trong si cáp ó là: phân ôi (a), theo lp (b), và theo chùm (c).





2.1.1.5

Nhng quy lut xp t bó dây rut cáp
Mt vn  rt quan trng là cu trúc ca lõi cáp, các ôi dây trong si cáp phi c sp
t sao cho làm nh tit din si cáp, d dàng nhn bit, hn ch n mc thp nht nh hng
ca trng in t ca dòng in tín hiu gia mch dây này vi mch dây khác, t ó gim nh
c xuyên nhiu.
 sp x
p có qui lut, ngi ta thc hin nhóm dây. Có bn cách nhóm dây c bn
(hình2.4) là: nhóm xon ôi (a), nhóm xon hình sao (b), nhóm xon ôi kép (c), và nhóm xon
sao kép (d).




Khi nhóm dây nh vy thì ng kính ca các nhóm xon c tính nh sau:
ng kính dây dn k c cht cách in


[]

mm
g
g
dd
01
10
01


1
+=
(2.1)
Vi: d
0
ng kính dây kim loi [mm]

0
γ
t trng ca vt liu làm dây dn

1

t trng ca vt liu cách in

0
g
trng lng ca dây dn kim loi trên n v  dài

1
g

trng lng ca cht cách in trên n v  dài
ng kính nhóm xon ôi








Ta có:
D
ôi
= d
1
+ bd, mà bd = x nên:
D
ôi
= d
1
+ x
Ta có: d
1
2
= 2x
2
, suy ra: x = d
1
/
2

Suy ra: D
ôi
= d
1
+ d
1
/
2
=1,71 d
1

Hình 2.3: các dng sp xp màng bao che
Hình 2.4: Mt ct ca các kiu xon dây c bn trong cáp
Chng 2: Cáp và k thut lp t cáp thông tin
28
ng kính nhóm xon sao 4 si





ng kính nhóm xon ôi kép



ng kính nhóm xon sao kép

Trên ây ch mi  cp n kt cu ca nhóm dây c bn. Ta còn phi xem xét s sp xp
các nhóm dây c bn y trong bó dây rut cáp. Có bn loi sp xp các nhóm dây c bn sau ây:
ng nht theo chùm
: Các nhóm dây c bn xon chung mt dng theo tng chùm, chng hn tt
c xon ôi, hoc tt c xon hình sao  thành tng chùm. Trong mi chùm bao gm t 50 n
100 nhóm c bn, mi nhóm trong chùm c xon theo bc xon khác nhau. Loi sp xp này
thng dùng cho cáp có dung lng ln.
ng nht theo lp
: Các nhóm dây c bn xon chung mt dng theo tng lp, chng hn tt c
xon ôi, hoc tt c xon hình sao  thành tng lp. Loi sp xp này có qui lut hn. Tùy vào
dung lng cáp mà nó bao gm lp trung tâm và nhiu lp  phía ngoài. Càng ra ngoài s nhóm
trong lp càng ln. Hai lp sát nhau c xon ngc chiu nhau.
Hn hp theo chùm
: Các nhóm dây c bn va có loi xon ôi va có loi xon sao, c xon
vi nhau thành tng chùm.
Hn hp theo lp
: Các nhóm dây c bn va có loi xon ôi va có loi xon sao, c xon vi
nhau theo lp.
2.1.2

Xon dây trong cáp ng
2.1.2.1

ôi dây xon nguyên bn
Vào nm 1877, Alexander Bell ni in thoi qua ng dây st n và ly t làm ng
v ca mch in. Phng pháp này truyn dn rt kém khi khí hu khô kéo dài.
Sau ó vn  này c gii quyt bng cách s dng ôi dây trn cng song song cách
nhau vài cm. Phng pháp này cung cp ng tr v ca tín hiu in tin cy hn. Tuy nhiên,
khi ó ông phát hin ra hin tng xuyên âm, và c
ng bit c rng xuyên âm có th gim theo

chu k bng cách thay i v trí bên phi và bên trái ca dây dn.
Bell ã phát minh ra ôi dây xon vi nhau. Vi bc xon va , nng lng in t
trng trên mi phn nh ca dây b trit tiêu bi nng lng bao quanh phn nh ca dây tip
theo.

Ta có:
D
ôi kép
= 1,71 D
ôi
=1,71.( 1,71 d
1
) = 2,92 d
1

Ta có:
D
sao kép
= 2,41D
ôi
= 1,71 (2,41d
1
) = 4,12
d
1

Chng 2: Cáp và k thut lp t cáp thông tin
29
α
Khi thit k cáp vin thông, ngi ta tránh chn si cáp có hai ôi có bc xon bng nhau

trong nhóm 25 ôi cáp. Vic xon dây này ci thin áng k s mt cân bng in dung và hiu
ng in t trng, làm ti thiu nhiu và xuyên kênh có hi. iu này òi hi ngi thit k cáp
phi quan tâm c bit n vic xon ca các ôi dây.
2.1.2.2

H s xon
Sau khi xon,  dài thc t ca si dây ln hn khi cha xon. Vì th mà các tham s in
khí ca mch dây có s thay i.  tính toán các tham s sau này cho chính xác, ta cn xác nh
h s xon. H s xon cng nói lên  dài thc ca mch ã tng lên bao nhiêu ln so vi  dài
ca cáp.
 xác nh h s xon, ta gi thit, có mt si dây qu
n theo trc qun, trc này có ng
kính D
1
.
Ta dùng hai mt phng ct, ct vuông góc vi trc qun ti hai im khi u và kt thúc
ca mt bc xon. Kt qu là  tit din ct i vi trc xon là hình tròn, i vi dây qun là
hình elip.
Sau ó dùng mt mt phng ct khác b dc trc qun (mt phng này vuông góc vi hai
mt phng trc), và tri mt c
t này trên mt phng, ta có hình v sau:
Trong ó:
δ
L
là  dài dây qun ca mt bc xon.
H là  dài bc xon.
D
1
ng kính trc xon.


là góc hp gia dây qun trong mt bc xon vi mt
phng ct ti im kt thúc bc xon.
T hình v ta có:

()
2
11
22
1
sin
dDH
H
b
d
++
==
π
α

(2.2)

Suy ra:

()
2
2
11
22
1


H
dDH
db
++
=

t:
()
2
2
11
22

H
dDH
K
++
=
và gi là h s xon. (2.3)
Nh vy ng kính ln ca tit din dây dn (hình elip) là b=Kd
1
, còn  dài thc t dây dn
qun trong bc xon là:
()
KHdDHL =++=
2
11
22



(2.4)
Nu mt nhóm hai dây xon vi nhau thì trc xon ca nó có th hình dung nh mt nét mnh n
mc ng kính ca nó không áng k, và lúc ó:
071011

,,
H
L
K ÷==


2.1.2.3

Bc cân bng
Trong mt bó dây có nhiu mch nên nhiu ôi dây có bc xon trùng nhau, mà bc
xon trùng nhau thì kt qu chng xuyên nhiu gia chúng không còn tác dng. Cho nên trên thc