Tiêu chuẩn suy hao cáp quang và giải pháp giảm suy hao cáp quang

Suy hao quang ảnh hưởng đến truyền tải dữ liệu và khoảng cách truyền tải dữ liệu trong thực tế. Để đảm bảo hiệu năng tối ưu, các nhà sản xuất và lắp đặt cần tuân thủ các tiêu chuẩn suy hao cáp quang. Hãy tìm hiểu chi tiết hơn trong bài viết này của Cáp Viễn Thông Hà Nội.

Tiêu chuẩn suy hao cáp quang là gì?

Suy hao cáp quang (Optical Fiber Attenuation) là mức tổn thất năng lượng của tín hiệu ánh sáng khi nó truyền qua sợi quang, được đo bằng đơn vị dB (decibel). Suy hao quang có thể bị ảnh hưởng từ các yếu tố như chất lượng cáp, kỹ thuật hàn nối, uốn cong sợi quang, cũng như các điều kiện bên ngoài. Việc kiểm soát tốt những yếu tố này giúp nâng cao hiệu suất truyền tin hơn.

Tiêu chuẩn suy hao cáp quang là các quy định kỹ thuật do các tổ chức quốc tế ban hành, nhằm xác định mức suy hao tối đa cho phép trong quá trình truyền dẫn quang. Bằng việc tuân thủ các tiêu chuẩn quy hao cáp quang, giúp đảm bảo chất lượng truyền dẫn, tính ổn định của mạng lưới và khả năng tương thích giữa các thiết bị quang của nhiều nhà sản xuất khác nhau.

Các tiêu chuẩn suy hao cáp quang phổ biến

Hiện nay, có nhiều tổ chức quốc tế ban hành và áp dụng các tiêu chuẩn suy hao cáp quang. Bốn tổ chức được nhắc đến nhiều nhất gồm:

• ITU-T là cơ quan trực thuộc Liên minh Viễn thông Quốc tế chịu trách nhiệm xây dựng và phát triển các khuyến nghị trong lĩnh vực viễn thông dựa trên cơ sở đồng thuận. Các tiêu chuẩn của ITU-T liên quan đến cáp quang thường được phân loại theo ký hiệu G.xxx, ví dụ G.652, G.655 hay G.657, cung cấp hướng dẫn chi tiết về đặc tính suy hao, tán sắc và độ bền cơ học của sợi quang.
• ANSI/TIA là bộ tiêu chuẩn do TIA ban hành các quy định về cáp đồng và cáp quang, thường áp dụng cho thị trường Bắc Mỹ. Chẳng hạn, TIA-568 hay luật màu cáp quang chuẩn TIA-598 quy định về màu sợi, băng thông, hay chiều dài kết nối tối đa của cáp quang để tránh suy hao.
• ISO/IEC là Tổ chức Tiêu chuẩn hóa Quốc Tế (ISO) và Ủy ban Kỹ thuật Điện Quốc tế (IEC), dưới sự phối hợp của Ủy ban Đánh giá sự phù hợp của ISO (CASCO). Tổ chức ban hành các quy định tập trung vào hiệu suất cáp, cách thức kiểm tra, thử nghiệm liên quan đến cáp quang, mức quy hao cho phép. Ví dụ ISO/IEC 11801 cho hệ thống cáp cấu trúc.
• IEEE là Viện Kỹ sư Điện và Điện tử có trụ sở tại Hoa Kỳ, đưa ra bộ tiêu chuẩn áp dụng cho hầu hết các lĩnh vực công nghệ, viễn thông, điện tử, tự động hóa. Trong đó các thông số về suy hao quang có nằm trong hướng dẫn của IEEE. Ví dụ, IEEE 802.3 là loạt tiêu chuẩn rất quen thuộc với giới viễn thông, liên quan đến Ethernet quang.

>> Xem thêm: So sánh cáp quang và cáp đồng: Nên lựa chọn dòng cáp mạng nào?

Các yếu tố gây suy hao trong cáp quang

Suy hao cáp quang không chỉ do chất lượng của chính sợi quang, mà còn bắt nguồn từ nhiều yếu tố khác nhau:

Vật liệu sợi quang: Vật liệu sợi quang nếu lẫn tạp chất hay có khiếm khuyết trong quá trình sản xuất khiến ánh sáng bị hấp thụ, tán xạ, dẫn đến suy hao. 

Cấu trúc sợi quang: Cấu trúc sợi quang ảnh hưởng đến độ tán xạ của ánh sáng, gồm độ tinh khiết của lõi, lớp tráng và độ đồng tâm của sợi.

Hàn nối và đầu nối: Việc hàn nối cáp quang không chính xác hoặc sử dụng đầu nối kém chất lượng sẽ khiến suy hao quang tăng lên.

Độ uốn cong: Với sợi quang bị uốn quá bán kính cho phép trong tiêu chuẩn suy hao quang sẽ gây ra hiện tượng rò sáng ra ngoài làm tăng tỷ lệ suy hao quang.

Xước bề mặt: Đầu nối cáp quang hoặc lõi bị bẩn, xước sẽ ảnh hưởng đến khả năng truyền dẫn ánh sáng.

Môi trường: Việc lắp đặt cáp quang trong môi trường nhiệt độ cao, độ ẩm hoặc ảnh hưởng của hóa chất là một trong những nhân tố dẫn đến biến dạng sợi quang, khiến quy hao tăng.

Suy hao cáp quang chịu tác động của nhiều yếu tố

Cách kiểm tra và đo lường suy hao cáp quang

Để kiểm soát và duy trì mạng quang hoạt động ổn định, việc kiểm tra và đo lường suy hao cáp quang được thực hiện định kỳ. Dưới đây là một số phương pháp đo suy hao cáp quang:

• Đo bằng thiết bị OTDR (Optical Time-Domain Reflectometer): Sử dụng máy đo quang xác định độ suy hao phản xạ, xác định vị trí hàn nối, vị trí cáp bị gãy hay uốn cong quá mức.

Các bước thực hiện:

Bước 1: Kết nối máy đo với sợi quang

Bước 2: Cài đặt máy đo ở chế độ tự động hoặc thủ công và bấm đo

Bước 3: Quan sát và phân tích các chỉ số suy hao mối hàn, bộ nối, các điểm dị thường, suy hao 2 điểm đầu cuối.

Bước 4: Tiếp tục các bước trên để đo thông số các sợi còn lại. Kết quả đo suy hao quang được tính bằng giá trị trung bình của hai kết quả đo thu được tại hai đầu tuyến cáp.

Các cách đo lường suy hao của cáp quang

• Đo bằng nguồn sáng và máy đo công suất quang (Optical Power Meter): Kiểm tra mức công suất đầu ra so với đầu vào để xác định độ suy hao của sợi quang.

Các bước thực hiện:

Bước 1: Kết nối tuyến dây cáp và đặt tham chiếu cho máy đo bằng cách đấu mỗi máy đo công suất và nguồn sáng với 1 dây nối và liên kết lại bằng 1 bộ nối. Tiếp đến, bật nguồn máy đo, bật nguồn quang hiển thị là giá trị tuyệt đối, thiết lập các giá trị tuyệt đối về giá trị tham chiếu và hiển thị giá trị tương đối.

Bước 2: Tiến hành đo suy hao sợi quang bằng phương pháp đo suy hao xen bằng cách tháo một trong các dây nối, nối sợi quang vào máy và đo, giá trị hiển thị trên máy đó là suy hao xen của sợi quang.

• Kiểm tra bằng kính hiển vi và bộ vệ sinh cáp: Đảm bảo đầu cáp quang sạch sẽ, không xước hoặc bám bẩn.

Cách thực hiện:

• Bước 1: Chuẩn bị dụng cụ bộ vệ sinh và kính
• Bước 2: Kiểm tra phần đầu cáp, vệ sinh nếu có bụi bẩn, vệ sinh nếu có vết xước

>> Xem thêm: Những loại dây cáp quang được sử dụng nhiều nhất trên thị trường hiện nay

Tiêu chuẩn suy hao theo từng loại sợi quang

Mỗi loại sợi quang (singlemode hoặc multimode) đều có các tiêu chuẩn suy hao khác nhau. Các nhà sản xuất thường cung cấp thông số suy hao danh định và kèm kem các tài liệu thử nghiệm, cùng hướng dẫn lắp đặt. Bạn có thể tham khảo tiêu chuẩn suy hao cáp quang sau:

Sợi singlemode (SM)

Phù hợp với truyền dẫn khoảng cách xa, thường ở các bước sóng 1310nm và 1550nm. Theo khuyến nghị ITU-T G.652, suy hao tối đa cho phép ở 1310nm khoảng 0,35 dB/km và ở 1550nm khoảng 0,20 dB/km.

Sợi multimode (MM)

Được dùng phổ biến trong mạng nội bộ (LAN) hay trong các trung tâm dữ liệu, thường ở bước sóng 850nm hoặc 1300nm. Suy hao tiêu chuẩn có thể dao động 2,0 - 3,5 dB/km (tùy thiết kế OM1, OM2, OM3, OM4, OM5).

>> Tham khảo thêm: So sánh 2 loại cáp sợi quang: Single mode và Multi mode

Hậu quả của suy hao vượt tiêu chuẩn

Khi suy hao cáp quang vượt quá tiêu chuẩn cho phép, chất lượng truyền dẫn giảm đáng kể, gây ra nhiều hậu quả:

• Nếu suy hao quang vượt quá tiêu chuẩn dữ liệu có thể bị lỗi hoặc truyền chậm, ảnh hưởng đến hiệu suất hệ thống.
• Sợi quang có mức suy hao lớn cần phải thường xuyên sửa chữa, thay thế hoặc nâng cấp gây phát sinh chi phí làm gián đoạn dịch vụ.
• Suy hao quang dẫn đến sự cố mạng khiến người dùng mất niềm tin, ảnh hưởng đến uy tín của nhà cung cấp dịch vụ.

Tác động của suy hao cáp quang vượt tiêu chuẩn

Giải pháp giảm suy hao cáp quang

Để đảm bảo đường truyền quang đạt hiệu suất cao, các giải pháp giảm suy hao nên được áp dụng toàn diện:

• Lựa chọn sợi quang chất lượng từ các thương hiệu uy tín tuân thủ nghiêm ngặt các tiêu chuẩn suy hao cáp quang quốc tế.
• Quy trình thi công đúng chuẩn, đúng kỹ thuật viên để hàn nối, tránh uốn cong quá gây suy hao hoặc gãy cáp.
• Đầu cáp phải được vệ sinh sạch sẽ bằng bút lau cáp chuyên dụng, tránh bụi bẩn hay dấu vân tay.
• Sắp xếp tuyến cáp hợp lý để giảm số điểm hàn nối, vì mỗi mối nối đều góp phần tăng suy hao.
• Sử dụng đầu nối cơ khí (mechanical splice) hay đầu nối fusion splice chất lượng cao giúp giảm thiểu suy hao chèn.
• Kiểm tra thường xuyên để kịp thời phát hiện, xử lý lỗi trước khi lan rộng.

>> Xem thêm: Thế nào là cáp quang chuẩn trên thị trường?

Xu hướng và cải tiến trong tiêu chuẩn suy hao cáp quang

Trước bối cảnh nhu cầu băng thông và tốc độ truyền dữ liệu ngày càng tăng, các tổ chức tiêu chuẩn liên tục cập nhật, hoàn thiện yêu cầu về suy hao cáp quang. Trong đó, xu hướng giảm đường kính lõi sợi quang để tăng độ uốn cong nhằm giảm suy hao khi đi qua các không gian hẹp.

Theo đó các tiêu chuẩn suy hao cáp quang cũng được cập nhật để thúc đẩy cho việc tích hợp mạng LAN và data center trong tương lai nhu cầu sử dụng mạng ngày càng lớn.

Qua thông tin trong bài viết, giúp bạn hiểu rõ và tuân thủ các tiêu chuẩn suy hao cáp quang để lựa chọn và triển khai mạng cáp quang hiệu quả hơn. Nếu cần tư vấn về cáp quang hãy liên hệ hotline 0904.608.606.

Xem thêm thông tin tại:

• Youtube: https://www.youtube.com/@Capvienthonghanoi 
• Facebook: https://www.facebook.com/capvienthong.vn