Cách kết nối một xã nhỏ nằm xa các tuyến cáp quang

Internet

11. 11. 2020

Điều này không có gì mới: hãy nhìn cơ cấu các xã ở Cộng hòa Séc, với rất nhiều xã nhỏ có ít dân. Gần 3.500 xã có dưới 500 cư dân. Các nhà cung cấp tính chi phí xây dựng mạng cáp quang ở những xã cỡ này như thế nào?

Tiềm năng thị trường ở một xã 500 người phải chia cho 3, là số thành viên trung bình của một hộ gia đình ở nông thôn. Trong khoảng 166 hộ đó, nếu lạc quan thì 30% sẽ đăng ký kết nối. Như vậy khoảng 55 khách hàng với hóa đơn dự kiến từ 300 – 500 CZK mỗi tháng. Xin lưu ý rằng đây chắc chắn không phải là lợi nhuận: số tiền này đã bao gồm VAT, chi phí cố định, chi phí dịch vụ ở các lớp mạng cao hơn và thiết bị tại nhà khách hàng. Chi phí xây dựng mạng cáp quang có một thước đo đã được thực tiễn kiểm chứng. Một mét tốn 1.000 CZK, ở địa hình trống thì thấp hơn một chút, vì vậy chi phí quyền địa dịch để lắp đặt mạng cũng được tính vào. Đây là những khoản đầu tư hàng triệu, nên có thể thấy rõ tại sao chúng tôi xin tiền tài trợ từ các quỹ châu Âu chính là để kết nối các xã xa xôi. Phân tích của Bộ Công Thương (MPO) cho thấy có một nghìn xã không có cáp viễn thông, thậm chí cả ống dẫn chuẩn bị sẵn. Tuy vậy, ngay cả các xã nhỏ không có cáp vẫn thường có dịch vụ viễn thông. Làm thế nào? Bằng các đường truyền vô tuyến, truyền dữ liệu giữa hai điểm nhờ ăng-ten parabol định hướng. Đây là công nghệ đang phát triển nhanh chóng và khả năng của nó tăng lên rất nhiều. Để Quý khách hiểu các đường truyền vô tuyến chuyên nghiệp hoạt động ra sao, tôi xin giải thích ngắn gọn nguyên lý truyền thông trong cáp quang.

Sợi thủy tinh dẫn sóng điện từ tần số rất cao, cụ thể là ánh sáng. Môi trường truyền thông có thể chứa nhiều hơn một màu ánh sáng, tức là nhiều bước sóng. Môi trường truyền tín hiệu là thủy tinh, còn nguồn phát tín hiệu là tia laser. Ngoài sự ổn định của điều kiện lan truyền tín hiệu, một ưu điểm khác của sợi thủy tinh là băng thông lớn mà nguồn laser có thể sử dụng khi điều chế tín hiệu. Nguyên lý viễn thông cơ bản có thể diễn đạt cho người không chuyên bằng một mối quan hệ đơn giản: băng thông sử dụng được càng lớn thì tốc độ truyền càng cao ở cùng một tốc độ điều chế. Từ điều chế nghĩa là gì? Hãy hình dung tín hiệu khói. Có khói, hoặc không có khói. Hai trạng thái. Nếu cần truyền nhiều thông tin bằng hai trạng thái, đột nhiên Quý khách sẽ cần rất nhiều đống lửa khói. Băng thông chính là như vậy. Tăng số trạng thái làm tăng dung lượng truyền, nhưng làm giảm khả năng phân biệt từng mẩu thông tin của người quan sát. Với nhiều nguồn tín hiệu tách biệt rõ ràng, người quan sát có thể nhận biết thông tin với độ nhạy và độ chính xác cao rồi chuyển tiếp đi.

Trong các công nghệ truyền dẫn, nguồn tín hiệu là bộ điều chế còn người quan sát là bộ giải điều chế, giống như với môi trường truyền quang. Trong truyền thông vô tuyến, môi trường truyền là không khí.

Nhược điểm lớn nhất của truyền dữ liệu vô tuyến là băng thông hạn chế. Về mặt kỹ thuật, dùng các kênh rộng với thiết bị chuyên nghiệp không phải vấn đề, nhưng chúng tôi phải thích ứng với các mục đích sử dụng khác – phổ tần số khá đông đúc. Chỉ trong thập kỷ qua, vùng tần số mới là sóng milimet mới bắt đầu được dùng công nghiệp trên quy mô đại trà. Nhược điểm của các băng tần này được bù đắp hoàn hảo bằng băng thông sẵn có, tương tự truyền thông quang, lên tới hàng đơn vị gigahertz. Trước đây, chế tạo thiết bị có thể truyền thông ở tần số hàng chục gigahertz, với độ ổn định đủ và công suất cao cần thiết để vượt qua sự suy hao tăng lên khi trời mưa, là cực kỳ tốn kém. Ngày nay nó đã trở thành hàng phổ thông: một đường truyền vô tuyến chuyên nghiệp với dung lượng truyền lên tới 10 Gbps có thể mua với giá vài trăm nghìn CZK. Điều kiện để đường truyền như vậy hoạt động thành công là khoảng cách giữa các điểm chấp nhận được. Các đường truyền ổn định, không nhạy với mưa, hoạt động tới khoảng cách khoảng 3 km; với dự phòng ở băng tần thấp hơn, chúng được xây dựng tới khoảng cách chừng 8 km. Nhờ đặc tính vật lý, không phát sinh vấn đề nhiễu lẫn nhau, vì vậy việc sử dụng chúng miễn phí sau khi đăng ký với Cục Viễn thông Séc (CTU). Tại các điểm lắp đặt phải dùng cột cố định. Tầm nhìn thẳng giữa các điểm truyền dữ liệu là tuyệt đối cần thiết. Ở Cộng hòa Séc, băng tần 71–86 GHz được dùng cho mục đích này. Hiện đã có hơn 7.000 đường truyền như vậy được đăng ký.

Còn khoảng cách xa hơn thì sao? Các đường truyền chuyên nghiệp ở tần số truyền thống, thấp hơn cũng đã có bước phát triển đáng kể. Vì băng thông ở đây bị hạn chế, nên sự phát triển đi theo hướng tăng tốc độ điều chế. Quý khách còn nhớ hai trạng thái của tín hiệu khói chứ? Công nghệ truyền thông hiện đại xử lý được 4.096 trạng thái. Hơn nữa, nó còn có thể chèn nhiều tần số sóng mang lệch pha với nhau, để nhân lên dung lượng truyền mà không tăng phí. Dù vậy, truyền ở khoảng cách xa vẫn bị giới hạn dung lượng so với các băng milimet. Với thiết bị XPIC 112 MHz giá phải chăng, dung lượng truyền dự kiến là 2 Gbps. Ưu điểm là có thể truyền dữ liệu giữa các điểm cách nhau tới 20 km, chịu được mọi loại mưa. Không tin ư? Mạng di động cũng sử dụng công nghệ vô tuyến trên quy mô lớn: tới 80% trạm phát được kết nối bằng đường truyền điểm-điểm chuyên nghiệp. Cùng với việc nới lỏng thêm các hạn chế quản lý áp dụng cho các băng truyền thống, không phải milimet, chúng tôi kỳ vọng dung lượng truyền sẽ tăng lên 5 Gbps, với mốc thời gian là năm 2024. Công nghệ đã sẵn sàng và có thể sử dụng. Vậy tại sao dung lượng cao không có sẵn trên các đường truyền vô tuyến ở mọi xã và mọi trạm phát di động? Ngoại trừ một số băng tần cự ly ngắn đặc thù, các nhà cung cấp có nghĩa vụ trả phí cấp phép cho nhà nước. Phí tỷ lệ thuận với băng thông, và mức phí nhà nước thu không hề thấp.

Với tư cách là trưởng xã, Quý vị có thể đóng góp rất nhiều để đẩy nhanh dịch vụ internet trong xã của mình. Chỉ cần đặt mua từ ủy ban xã một dịch vụ giúp nhà cung cấp/nhà khai thác địa phương thu hồi vốn đầu tư vào mạng kết nối. Mạng cáp quang rồi cũng sẽ được đưa tới, dù qua phối hợp với tỉnh, qua tài trợ từ các quỹ châu Âu, hay vì tìm được một khách hàng doanh nghiệp cần đường truyền được dự phòng nhiều lần.