ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP - CÔNG NGHỆ ADSL2+ VÀ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG

Chia sẻ: Le Thanh Hop Hop | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:104

0
415
lượt xem
212
download

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP - CÔNG NGHỆ ADSL2+ VÀ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Điện thoại được nhà khoa học người Mỹ Alexander Graham Bell phát minh từ năm 1876. Tuy nhiên, phải khoảng từ năm 1890 mạng điện thoại mới bắt đầu được triển khai tương đối rộng rãi. Cùng với sự xuất hiện của mạng thoại công cộng PSTN là sự đột phá của các phương tiện thông tin liên lạc thời bấy giờ. Như vậy, có thể coi mạng truy nhập ra đời vào khoảng năm 1890. Trong suốt nhiều thập kỷ đầu thế kỷ 20 mạng truy nhập không có sự thay đổi đáng kể nào, mặc dù mạng chuyển mạch đã thực hiện bước tiến...

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP - CÔNG NGHỆ ADSL2+ VÀ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG

  1. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CÔNG NGHỆ ADSL2+ VÀ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG
  2. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CÔNG NGHỆ ADSL2+ VÀ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG CHƯƠNG I : TỔNG QUAN VỀ MẠNG TRUY NHẬP 1.1 Tìm hiểu về mạng truy nhập 1.1.1 Khái quát mạng truy nhập Điện thoại được nhà khoa học người Mỹ Alexander Graham Bell phát minh từ năm 1876. Tuy nhiên, phải khoảng từ năm 1890 mạng điện thoại mới bắt đầu được triển khai tương đối rộng rãi. Cùng với sự xuất hiện của mạng thoại công cộng PSTN là sự đột phá của các phương tiện thông tin liên lạc thời bấy giờ. Như vậy, có thể coi mạng truy nhập ra đời vào khoảng năm 1890. Trong suốt nhiều thập kỷ đầu thế kỷ 20 mạng truy nhập không có sự thay đổi đáng kể nào, mặc dù mạng chuyển mạch đã thực hiện bước tiến dài từ tổng đài nhân công đến các tổng đài cơ điện và tổng đài điện tử. LE Tổng đài thuê Tủ Hộp Thuê MDF bao nội hạt cáp cáp bao Cáp vào nhà Cáp Cáp phối Cáp chính thuê bao gốc Hình 1.1: Cấu trúc mạng truy nhập. Mạng truy nhập nằm giữa tổng đài nội hạt và thiết bị đầu cuối của khách hàng, thực hiện chức năng truyền dẫn tín hiệu. Tất cả các dịch vụ khách hàng có thể sử dụng được xác định bởi tổng đài nội hạt (chính là nút dịch vụ). Mạng truy nhập có vai trò hết sức quan trọng trong mạng viễn thông và là phần tử quyết định trong mạng thế hệ sau. Mạng truy nhập là phần lớn nhất của bất kỳ mạng viễn thông nào, thường trải dài trên vùng địa lý rộng lớn. Theo đánh giá của nhiều chuyên gia, chi phí xây dựng mạng truy nhập chiếm ít nhất là một nửa chi phí xây dựng toàn bộ mạng viễn thông. Mạng truy nhập trực tiếp kết nối hàng nghìn, thậm chí hàng chục, hàng trăm nghìn thuê bao với mạng chuyển mạch. Đó là con đường duy nhất để cung cấp các dịch vụ tích hợp như thoại và dữ liệu. Chất lượng và hiệu năng của mạng truy nhập ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng cung cấp dịch vụ của toàn bộ mạng viễn thông. 2 GVHD: TS. VÕ TRƯỜNG SƠN SVTH: TRẦN THỊ LOAN
  3. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CÔNG NGHỆ ADSL2+ VÀ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG 1.1.2 Các vấn đề của mạng truy nhập truyền thống Sau nhiều thập kỷ gần như không có sự thay đổi đáng kể nào trong cấu trúc cũng như công nghệ, mạng truy nhập thuê bao đang chuyển mình mạnh mẽ trong nhiều năm gần đây. Với sự phát triển nhanh chóng của các công nghệ và dịch vụ viễn thông, những tồn tại trong mạng truy nhập truyền thống ngày càng trở nên sâu sắc hơn. Các vấn đề này có thể tạm phân loại như sau: Thứ nhất, với sự phát triển của các mạch tích hợp và công nghệ máy tính, chỉ một tổng đài duy nhất cũng có khả năng cung cấp dịch vụ cho thuê bao trong một vùng rất rộng lớn. Thế nhưng “vùng phủ sóng”, hay bán kính hoạt động của mạng truy nhập truyền thống tương đối hạn chế, thường dưới 5 km. Điều này hoàn toàn không phù hợp với chiến lược phát triển mạng là giảm số lượng, đồng thời tăng dung lượng và mở rộng vùng hoạt động của tổng đài. Thứ hai, mạng truy nhập thuê bao truyền thống sử dụng chủ yếu là tín hiệu tương tự với giải tần hẹp. Đây là điều cản trở việc số hoá, mở rộng băng thông và tích hợp dịch vụ. Thứ ba, theo phương phức truy nhập truyền thống, mỗi thuê bao cần có một lượng khá lớn cáp đồng kết nối với tổng đài. Tính trung bình mỗi thuê bao có khoảng 3 km cáp đồng. Hơn nữa bao giờ cáp gốc cũng được lắp đặt nhiều hơn nhu cầu thực tế để dự phòng. Như vậy, tính ra mỗi thuê bao có ít nhất một đôi cáp cho riêng mình nhưng hiệu suất sử dụng lại rất thấp, do lưu lượng phát sinh của phần lớn thuê bao tương đối thấp. Vì vậy, mạng truy nhập thuê bao truyền thống có chi phí đầu tư cao, phức tạp trong duy trì bảo dưỡng và kém hiệu quả trong sử dụng. 1.1.3 Mạng truy nhập hiện đại dưới quan điểm của ITU-T 1.1.3.1 Định nghĩa Theo các khuyến nghị của ITU-T, mạng truy nhập hiện đại được định nghĩa như trên Hình I-2. Theo đó mạng truy nhập là một chuỗi các thực thể truyền dẫn giữa SNI (Service Node Interface – Giao diện nút dịch vụ) và UNI (User Network Interface – Giao diện người sử dụng - mạng). Mạng truy nhập chịu trách nhiệm truyền tải các dịch vụ viễn thông. Giao diện điều khiển và quản lý mạng là Q3. 3 GVHD: TS. VÕ TRƯỜNG SƠN SVTH: TRẦN THỊ LOAN
  4. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CÔNG NGHỆ ADSL2+ VÀ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG Hình 1.2: Kết nối mạng truy nhập với các thực thể mạng khác. Thiết bị đầu cuối của khách hàng được kết nối với mạng truy nhập qua UNI, còn mạng truy nhập kết nối với nút dịch vụ (SN – Service Node) thông qua SNI. Về nguyên tắc không có giới hạn nào về loại và dung lượng của UNI hay SNI. Mạng truy nhập và nút dịch vụ đều được kết nối với hệ thống TMN (telecom management network) qua giao diện Q3. Để giải quyết các vấn đề tồn tại trong mạng truy nhập truyền thống, một trong những giải pháp hợp lý là đưa thiết bị ghép kênh và truyền dẫn vào mạng truy nhập. 1.1.3.2 Các giao diện của mạng truy nhập Giao diện nút dịch vụ: Là giao diện ở mặt cắt dịch vụ của mạng truy nhập. Kết nối với tổng đài SNI cung cấp cho thuê bao các dịch vụ cụ thể. Ví dụ tổng đài có thể kết nối với mạng truy nhập qua giao diện V5. Giao diện V5 cung cấp chuẩn chung kết nối thuê bao số tới tổng đài số nội hạt. Giải pháp này có thể mang lại hiệu quả cao do cho phép kết hợp hệ thống truyền dẫn thuê bao và tiết kiệm card thuê bao ở tổng đài. Hơn nữa phương thức kết nối này cũng thúc đẩy việc phát triển các dịch vụ băng rộng. Giao diện người sử dụng - mạng: Đây là giao diện phía khách hàng của mạng truy nhập. UNI phải hỗ trợ nhiều dịch vụ khác nhau, như thoại tương tự, ISDN băng hẹp và băng rộng và dịch vụ leased line số hay tương tự... Giao diện quản lý: Thiết bị mạng truy nhập phải cung cấp giao diện quản lý để có thể điều khiển một cách hiệu quả toàn bộ mạng truy nhập. Giao diện này cần phải phù hợp với giao thức Q3 để có thể truy nhập mạng TMN trong tương lai và hoàn toàn tương thích với các hệ thống quản lý mạng mà thiết bị do nhiều nhà sản xuất cung cấp. Hiện nay phần nhiều các nhà cung cấp thiết bị sử dụng giao diện quản lý của riêng mình thay vì dùng chuẩn Q3. 4 GVHD: TS. VÕ TRƯỜNG SƠN SVTH: TRẦN THỊ LOAN
  5. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CÔNG NGHỆ ADSL2+ VÀ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG 1.1.4 Mạng truy nhập ngày nay Sự thay đổi của cơ cấu dịch vụ là yếu tố then chốt ảnh hưởng đến sự phát triển của mạng truy nhập. Khách hàng yêu cầu không chỉ là các dịch vụ thoại/ fax truyền thống, mà cả các dịch vụ số tích hợp, thậm chí cả truyền hình kỹ thuật số độ phân giải cao. Mạng truy nhập truyền thống rõ ràng chưa sẵn sàng để đáp ứng các nhu cầu dịch vụ này. Từ những năm 90 mạng truy nhập đã trở thành tâm điểm chú ý của mọi người. Thị trường mạng truy nhập đã thực sự mở cửa. Cùng với những chính sách tự do hoá thị trường viễn thông của phần lớn các quốc gia trên thế giới, cuộc cạnh tranh trong mạng truy nhập ngày càng gay gắt. Các công nghệ và thiết bị truy nhập liên tiếp ra đời với tốc độ chóng mặt, thậm chí nhiều dòng sản phẩm chưa kịp thương mại hoá đã trở nên lỗi thời. Nhìn từ khía cạnh môi trường truyền dẫn, mạng truy nhập có thể chia thành hai loại lớn, có dây và không dây (vô tuyến). Mạng có dây có thể là mạng cáp đồng, mạng cáp quang, mạng cáp đồng trục hay mạng lai ghép. Mạng không dây bao gồm mạng vô tuyến cố định và mạng di động. Dĩ nhiên không thể tồn tại một công nghệ nào đáp ứng được tất cả mọi yêu cầu của mọi ứng dụng trong tất cả các trường hợp. Điều đó có nghĩa rằng mạng truy nhập hiện đại sẽ là một thực thể mạng phức tạp, có sự phối hợp hoạt động của nhiều công nghệ truy nhập khác nhau, phục vụ nhiều loại khách hàng khác nhau trong khu vực rộng lớn và không đồng nhất. Mạng truy nhập quang (Optical access network - OAN) là mạng truy nhập sử dụng phương thức truyền dẫn quang. Nói chung thuật ngữ này chỉ các mạng trong đó liên lạc quang được sử dụng giữa thuê bao và tổng đài. Các thành phần chủ chốt của mạng truy nhập quang là kết cuối đường dẫn quang (optical line terminal - OLT) và khối mạng quang (optical network unit - ONU). Chức năng chính của chúng là thực hiện chuyển đổi các giao thức báo hiệu giữa SNI và UNI trong toàn bộ mạng truy nhập. Người ta phân biệt ba loại hình truy nhập quang chính: Fiber to the curb (FTTC), Fiber to the building (FTTB), Fiber to the home (FTTH) và Fiber to the office (FTTO). Cho tới nay trên thế giới có một khối lượng rất lớn cáp đồng đã được triển khai. Theo một số nghiên cứu về mạng truy nhập, hiện nay cáp đồng vẫn là môi trường truyền dẫn chính trong mạng truy nhập, chiếm tới khoảng 94%. Việc tận dụng cơ sở hạ tầng rất lớn này là rất cần thiết và có lợi. Các công nghệ đường dây thuê bao kỹ thuật số (DSL) chính là giải pháp cho vấn đề này. Ngoài các công nghệ truy nhập có dây, các phương thức truy nhập vô tuyến cũng phát triển rất mạnh. Các mạng di động GSM, CDMA đã có tới hàng trăm triệu thuê bao trên khắp thế giới. Các phương thức truy nhập vô tuyến cố định cũng ngày càng trở nên 5 GVHD: TS. VÕ TRƯỜNG SƠN SVTH: TRẦN THỊ LOAN
  6. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CÔNG NGHỆ ADSL2+ VÀ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG thông dụng hơn, do những lợi thế của nó khi triển khai ở các khu vực có địa hình hiểm trở hay có cơ sở hạ tầng viễn thông kém phát triển. Ở các đô thị lớn dịch vụ vô tuyến cố định cũng phát triển, đặc biệt khi nhà khai thác cần tiếp cận thị trường một cách nhanh nhất. 1.2 Các dòng thiết bị truy nhập Như đã nói ở trên, mạng truy nhập cáp đồng truyền thống có nhiều nhược điểm hạn chế khả năng cung cấp không chỉ các dịch vụ mới, nhất là các dịch vụ băng rộng, mà ngay cả đối với các dịch vụ truyền thống như thoại. Trong phần này chúng ta sẽ xem xét sự phát triển của các thiết bị sử dụng trong mạng truy nhập. Để khắc phục những nhược điểm của mạng truy nhập truyền thống về nguyên tắc có hai giải pháp chính sau đây. Hai giải pháp này được sử dụng rộng rãi trong vài thập kỷ cuối của thế kỷ 20: • Dùng “tổng đài phân tán” • Kỹ thuật DLC (Digital Loop Carrier : Bộ cung cấp vòng thuê bao số ). 1.2.1 Tổng đài phân tán Giải pháp dùng “tổng đài phân tán” thực chất là sử dụng các bộ tập trung đường đầu xa (RLC - Remote Line Concentrator). Bộ RLC có giao tiếp riêng ở phía tổng đài như các tổng đài vệ tinh nhưng không có khả năng chuyển mạch như tổng đài vệ tinh. Hình 1.3: Bộ tập trung đường dây đầu xa. LC ( Line Concentrator ) : Bộ tập trung đường dây. 6 GVHD: TS. VÕ TRƯỜNG SƠN SVTH: TRẦN THỊ LOAN
  7. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CÔNG NGHỆ ADSL2+ VÀ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG RLC ( Remote Line Concentrator ) : Bộ tập trung đường dây xa. SLC ( Subscriber Line Circuit ) : Đường dây thuê bao. LT ( Line Terminal ) : Thiết bị đầu cuối đường dây. OLT ( Optical Line Terminal ) : Thiết bị đầu cuối đường quang. MDF ( Main Distribution Frame ) : Giá đấu dây thuê bao (tương tự) LDF ( Line Distribution Frame ) : Giá đấu dây ra đường quang CSS ( Concentrator Stage Switch ) : Chuyển mạch tập trung. Giao tiếp giữa RLC và tổng đài trước đây là do từng nhà sản xuất quy định cho thiết bị của riêng họ. Chính vì thế các nhà khai thác trở nên quá phụ thuộc vào các nhà cung cấp thiết bị. Thị trường thiết bị chuyển mạch vốn đã tương đối độc quyền, lại càng trở nên thiếu mềm dẻo. Một số nhà cung cấp lớn thực tế đã thao túng thị trường trong nhiều thập kỷ. Tuy nhiên sau này nhiều nhà sản xuất tiến tới dùng chuẩn giao tiếp V5, mặc dù họ làm điều đó một cách có thể nói là miễn cưỡng. Với chuẩn giao tiếp V5 thì RLC thực chất sẽ trở thành DLC, là thiết bị mà chúng ta sẽ đề cập đến dưới đây. 1.2.2 Bộ cung cấp vòng thuê bao số DLC (Digital Loop Carrier) Ý tưởng của giải pháp DLC là đưa giao diện thuê bao từ tổng đài nội hạt đến khu vực thuê bao, hạn chế tối đa mạch vòng thuê bao truyền tải tín hiệu tương tự. Hệ thống DLC có hai thành phần chính: khối giao tiếp phía tổng đài CT (Central Office Terminal) và khối giao tiếp phía xa RT (Remote Terminal), thường được đặt tại khu vực tập trung nhiều thuê bao. 7 GVHD: TS. VÕ TRƯỜNG SƠN SVTH: TRẦN THỊ LOAN
  8. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CÔNG NGHỆ ADSL2+ VÀ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG Hình 1.4: Sự ra đời của các dòng thiết bị truy nhập.  Các bộ lợi dây: Đây là một dạng đơn giản của DLC khi tốc độ trên đường truyền CT- RT là tốc độ của kênh ISDN cơ sở: 2B+D tức là 144Kbit/s, mặc dù đường này không nối tới một thuê bao đa dịch vụ. Bộ lợi dây giao tiếp với tổng đài qua giao tiếp tương tự tần số tiếng nói. Khoảng cách truyền có thể lên tới 7 Km với tỉ lệ lỗi bit 10-7.  Thế hệ DLC (Digital Loop Carrier) thứ nhất chỉ hỗ trợ giao diện cáp đồng truyền thống giữa CT và tổng đài. RT và CT được kết nối với nhau qua giao diện E1 hoặc DS3. Như vậy, 1G DLC chỉ là giải pháp tạm thời được đưa ra vào khoảng những năm 70 của thế kỷ trước. Dòng thiết bị này có thể hoạt động với mọi loại tổng đài, tuy nhiên nó không cho phép tiết kiệm card thuê bao tại thiết bị chuyển mạch.  Dòng thiết bị ra đời ngay sau đó là DLC thế hệ 2. Điểm khác biệt quan trọng nhất của thế hệ DLC thứ hai là hỗ trợ giao diện STM-1 dùng cáp quang giữa RT và CT, và có thể cho phép kết nối CT với tổng đài qua các luồng E1 (chỉ IDLC). Có hai loại hệ thống 2G DLC là UDLC (Universal DLC) và IDLC (Intergrated DLC). - UDLC chỉ hỗ trợ kết nối cáp đồng truyền thống giữa CT và tổng đài. UDLC có nhiều điểm tương đồng với thế hệ DLC đầu tiên. Thực tế đó là hệ thống DLC được cải tiến chút ít. Điểm quan trọng nhất là khả năng hỗ trợ ATM trong truyền dẫn giữa các RT với nhau và với CT. Hệ thống UDLC với giao diện tương tự với tổng đài có thể kết nối với mọi loại tổng đài mà không yêu cầu một điều kiện đặc biệt gì hay nâng cấp phần mềm tổng đài. Các hệ thống UDLC có nhiều hạn chế về mặt kỹ thuật: + CT được nối với giao tiếp thuê bao của tổng đài, nghĩa là tín hiệu trong CT và tổng đài đã qua hai lần biến đổi A/D, D/A không cần thiết. + Mỗi thuê bao có một kênh cố định trong giao tiếp giữa thiết bị DLC với tổng đài. + Không tiết kiệm được thiết bị thuê bao tại tổng đà. - IDLC cho phép sử dụng giao diện luồng E1 kết nối với tổng đài, giảm được một bước biến đổi D/A không cần thiết. Hệ thống này chỉ giao tiếp được với các tổng đài có cùng chuẩn giao tiếp trên. Thủ tục báo hiệu với tổng đài đã được chuẩn hoá. Hiện nay, hệ thống IDLC có thể giao tiếp với tổng đài theo một chuẩn giao tiếp mở V5.x, đây là một chuẩn quốc tế theo khuyến nghị của ITU. Ưu điểm của hệ thống IDLC là không cần thiết bị ghép kênh PCM phía tổng đài, các kênh số liệu có thể truy nhập trực tiếp từ tổng đài đến thiết bị PCM đầu xa tạo khả năng điều hành và bảo dưỡng tập trung. Thêm nữa, nhờ giao diện số, hệ thống IDLC có thể tạo nên mạch vòng ngay ở phần mạng truy nhập, tăng độ tin cậy của hệ thống.  Dòng thiết bị V5 DLC như vậy cũng được xếp vào loại DLC thế hệ thứ hai. 8 GVHD: TS. VÕ TRƯỜNG SƠN SVTH: TRẦN THỊ LOAN
  9. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CÔNG NGHỆ ADSL2+ VÀ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG  3G DLC hoặc NGDLC (Next Generation DLC): - Thiết bị 3G DLC còn được gọi là NGDLC (Next Generation DLC). Thiết bị truy nhập này có nhiều điểm tương đồng với ATM-DSLAM. Xem xét một cách chi ly thì có thể có sự khác biệt giữa các dòng thiết bị trên. Tuy nhiên, về cơ bản các thiết bị NGDLC và ATM DSLAM sử dụng cùng một công nghệ và có kiến trúc tương tự nhau. - Thiết bị DLC thế hệ thứ ba ra đời vào những năm cuối thế kỷ 20. 3GDLC là dòng DLC đầu tiên hỗ trợ các dịch vụ dữ liệu băng rộng và thiết bị truy nhập tích hợp phía khách hàng. Nếu như các bộ thiết bị 2GDLC trong mạng thực tế hoạt động độc lập với nhau, tức các thiết bị truy nhập này không phối hợp hoạt động với nhau tạo thành một mạng ATM diện rộng thống nhất, thì các bộ DLC thế hệ ba có thể đấu nối với nhau trong mạng ATM để tạo ra mạng chuyển mạch gói có băng thông tương đối lớn. Với cấu trúc như thế 3GDLC cho phép cung cấp các dịch vụ dữ liệu trên nền mạng ATM một cách tương đối mềm dẻo. Các đặc tính của dòng thiết bị này là như sau: + Cung cấp giải pháp truy nhập băng rộng tạm thời qua mạng lõi ATM + Sử dụng công nghệ xDSL để truy nhập dữ liệu tốc độ cao + Chuẩn V5.2 kết nối với mạng PSTN. + Kết nối ATM với mạng đường trục hay mạng IP + Hỗ trợ các dịch vụ thoại/ fax, ISDN và dữ liệu băng rộng. - Tuy nhiên dòng thiết bị truy nhập này có một số nhược điểm như sau: + Băng thông/dung lượng hạn chế. + Nút cổ chai trong vòng ring truy nhập và mạng lõi ATM. + Khó mở rộng dung lượng. + Kiến trúc giao thức phức tạp, nhiều lớp (IP qua ATM qua SDH/DSL). + Giá thành và chi phí nâng cấp tương đối cao. - Hiện tượng tắc nghẽn trong vòng ring truy nhập chỉ có thể xảy ra nếu phần lớn các thuê bao đều sử dụng dịch vụ xDSL. Tuy nhiên đây là một thực tế mà các nhà khai thác đều phải tính đến khi triển khai mạng truy nhập, đặc biệt là trong giai đoạn bùng nổ dịch vụ băng rộng. Vì những lý do nêu trên mà dòng thiết bị 3G DLC mặc dù mới ra đời trong những năm gần đây và có khả năng cung cấp dịch vụ băng rộng nhưng không thành công lắm trên thị trường. Ở thị trường châu Á, dòng thiết bị này chỉ được sử dụng tương đối rộng rãi tại Trung quốc, Đài loan và Ấn độ. Trong khi đó các nước như Nhật bản và Hàn quốc có vẻ hướng đến một lựa chọn khác. Đó là thiết bị truy nhập thế hệ cuối cùng, thiết bị truy nhập IP, còn được gọi là IP-DSLAM.  Thiết bị truy nhập IP (IP-AN): Đây là dòng thiết bị truy nhập tiên tiến nhất, hội tụ nhiều công nghệ nền tảng trong mạng thế hệ sau. Là dòng thiết bị chạy trên nền mạng IP, IP-AN có những đặc điểm quan trọng như sau: 9 GVHD: TS. VÕ TRƯỜNG SƠN SVTH: TRẦN THỊ LOAN
  10. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CÔNG NGHỆ ADSL2+ VÀ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG - Băng thông/ dung lượng hệ thống gần như không hạn chế. - Truy nhập băng rộng IP. - Dễ dàng mở rộng. - Cung cấp tất cả dịch vụ qua một mạng IP duy nhất. - Dễ dàng tích hợp với mạng viễn thông thế hệ sau (trên nền mạng chuyển mạch mềm). - Giá thành tính theo đầu thuê bao thấp. - Chi phí vận hành mạng thấp. - Kiến trúc đơn giản (IP over SDH, DWDM). Hình 1.5: Thiết bị truy nhập IP trong mạng thế hệ sau. Với chức năng là thiết bị truy nhập, băng thông của các sản phẩm IP-AN hiện nay có thể nói là gần như không hạn chế và trên thực tế không thể tắc nghẽn: từ Gigabit Ethernet (1Gb/s) cho khu vực có số lượng thuê bao trung bình đến 10G/OC-192c cho khu vực mật độ thuê bao băng rộng cao. Thiết bị IP, như chúng ta biết, có giá thành tính theo băng thông rất thấp. Việc mở rộng hệ thống có thể thực hiện dễ dàng bằng cách thay thế/ bổ sung các card giao tiếp. Tất cả các dịch vụ thoại/ dữ liệu đều được cung cấp trên nền mạng IP, mặc dù các hệ thống này vẫn hỗ trợ các đầu cuối tương tự truyền thống như máy điện thoại và máy fax. Trong mạng truy nhập IP, các softswitch thực hiện chuyển mạch và điều khiển cuộc gọi giữa các đầu cuối tương tự cũng như số. Việc phối hợp hoạt động giữa thiết bị truy nhập IP và mạng PSTN được tổ chức thông qua media gateway. 10 GVHD: TS. VÕ TRƯỜNG SƠN SVTH: TRẦN THỊ LOAN
  11. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CÔNG NGHỆ ADSL2+ VÀ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG 1.3 Các công nghệ truy nhập Lưu lượng dữ liệu, đặc biệt là lưu lượng IP đang tăng trưởng một cách chóng mặt. Trong khi đó lưu lượng thoại có mức độ tăng trưởng khá khiêm tốn, từ 10-25% ở các nước đang phát triển và gần như không tăng trưởng ở các nước tiến tiến. Chính vì vậy, mạng truy nhập ngày nay phải được thiết kế xây dựng để đáp ứng tốt nhất nhu cầu các dịch vụ dữ liệu của khách hàng bằng việc ứng dụng các công nghệ như:  Các công nghệ truy nhập hữu tuyến: - Dialup, ISDN và V5.x. - Họ công nghệ xDSL. - Modem cáp CM. - Công nghệ PLC. - Công nghệ truy nhập quang.  Các công nghệ truy nhập vô tuyến: - Cordless Telephone. - Mạch vòng vô tuyến WLL. - MMDS và LMDS. - Vệ tinh. - Vô tuyến tế bào. - WLAN. - Những công nghệ khác: Blue tooth, Wimax, Wibro, Hồng ngoại… Chúng ta sẽ đi vào tìm hiểu một số công nghệ điển hình sau: 1.3.1 Công nghệ truy nhập vô tuyến 1.3.1.1 Dịch vụ phân bố đa điểm-đa kênh (MMDS: Multichannel Multipoint Distribution Service): Đối với một vùng phủ sóng rộng, một hệ thống vi ba sẽ đòi hỏi có nhiều tuyến điểm-nối-điểm. MMDS cho phép hệ thống anten điểm-nối-điểm thường dùng cho các tuyến vi ba được thay thế bằng một anten hình rẻ quạt tại trạm gốc phía phát, nơi gửi đi các tín hiệu tới nhiều địa điểm trong phạm vi một cung 60° đến 90°. Bằng việc khắc phục các giới hạn điểm-nối-điểm của các tuyến vi ba và cho phép một vùng phủ sóng rộng. MMDS đưa ra một giải pháp vi ba với chi phí mỗi tuyến được giảm bớt. MMDS sử dụng kiến trúc điểm-nối-đa điểm để phân phát các tín hiệu truyền hình và gần đây nhất là thông tin thoại/fax và dữ liệu. Ban đầu được coi là “cáp không dây”, MMDS đã được đưa vào sử dụng từ những năm 70 của thế kỷ trước. Nó được giới thiệu như một phương án thay thế cho TV Cáp để phủ sóng cho các vùng xa xôi hoặc địa hình khó khăn, nơi chi phí lắp đặt 11 GVHD: TS. VÕ TRƯỜNG SƠN SVTH: TRẦN THỊ LOAN
  12. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CÔNG NGHỆ ADSL2+ VÀ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG cáp quá cao. Dịch vụ MMDS được phân phát nhờ sử dụng các máy phát vô tuyến đặt trên mặt đất. Các máy phát này sử dụng các tần số ở phần phía dưới của băng tần siêu cao (UHF) trong phổ vô tuyến (giữa 2,1 và 2,7 GHz), và được đặt tại vị trí cao nhất trong vùng phủ sóng dự kiến. Tầm làm việc có thể đạt tới 100 km tại địa hình bằng phẳng nhưng sẽ ngắn hơn đáng kể trong các vùng địa hình đồi núi. Các kênh MMDS rộng 6 MHz và hoạt động theo các băng tần được cấp phép hoặc không cần cấp phép. Với việc di trú sang các dịch vụ số, 33 kênh analog đã được chuyển thành 99 luồng dữ liệu digital 10 Mbit/s, cho phép khả năng kết nối Ethernet đầy đủ và một tổng dung lượng lên tới 1 Gbit/s. Dung lượng có thể được tiếp tục tăng lên nhờ đem ghép việc sử dụng các tần số và các tế bào chia chung. Tuy nhiên, khi một số lượng lớn người dùng có thể chia sẻ cùng các kênh vô tuyến như nhau thì độ lưu thoát dữ liệu thường thấp hơn nhiều so với nhiều phương án băng rộng không dây khác với các độ lưu thoát dữ liêu thực tế nằm trong phạm vi từ 500 kbit/s tới 1 Mbit/s. Các khách hàng được bảo vệ không bị can nhiễu từ những người dùng khác khi nhà cung cấp sử dụng các tần số được cấp phép và do sử dụng các tần số phía thấp của phổ vô tuyến UHF, nên mưa, sương mù và tuyết không ảnh hưởng đến hiệu năng. Tuy nhiên, hạn chế căn bản của MMDS là số lượng giới hạn các kênh cấp phép khả dụng. Chỉ có 600 MHz băng thông là khả dụng giữa 2,1 và 2,7 GHz và MMDS cấp phép thường chỉ được khai thác trong đoạn 200 MHz từ 2,5 GHz đến 2,7 GHz. Điều này sẽ hạn chế băng thông khả dụng và vì thế mà hạn chế tốc độ dữ liệu mỗi thuê bao, hoặc giới hạn tổng số thuê bao có thể có, làm cho MMDS trở thành một giải pháp băng rộng chỉ phù hợp với các dịch vụ tốc độ dữ liệu thấp hoặc cục bộ hóa. 1.3.1.2 Dịch vụ phân bố đa điểm cục bộ (LMDS:Local Multipoint Distribution Service): Cũng giống như MMDS, LMDS sử dụng anten rẻ quạt tại trạm gốc để phát theo kiểu điểm-đa-điểm trên một vùng bao phủ rộng. Bằng việc hoạt động trong các tần số vô tuyến UHF phía cao hơn (27,5 GHz đến 31 GHz), LMDS có thể cung cấp băng thông rộng hơn, nhưng tầm xa của các tín hiệu vô tuyến bị hạn chế tại khoảng 8 km, do suy giảm không gian tự do cao hơn. Do vậy mà nó là một dịch vụ hết sức cục bộ. LMDS còn có thể được sử dụng để cung cấp các dịch vụ băng rộng hai chiều, chẳng hạn như thoại, dữ liệu, video và Internet. Mỗi kênh LMDS có thể có luồng xuống 45 Mbit/s (với một giới hạn luồng lên 155 Mbit/s), nhưng đòi hỏi LOS giữa trạm gốc và máy thu phát của khách hàng. Giống như MMDS, LMDS cung cấp một giải pháp rẻ tiền hơn cho một vùng phủ sóng rộng hơn so với các tuyến vi ba điểm-nối-điểm. Tuy nhiên, LMDS bị hạn chế về cự li, dung lượng thuê bao cao nhất và tốc độ dữ liệu cực đại tương ứng của chúng cũng bị giới hạn trong phạm vi phổ vô tuyến khả dụng. 12 GVHD: TS. VÕ TRƯỜNG SƠN SVTH: TRẦN THỊ LOAN
  13. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CÔNG NGHỆ ADSL2+ VÀ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG 1.3.2 Công nghệ truy nhập hữu tuyến 1.3.2.1 ISDN và B-ISDN Thị trường thiết bị ISDN không năng động do giá thành thiết bị quá cao, trong khi đó số lượng bán ra rất hạn chế. ISDN (Integrated Service Digital Network) là mạng số đa dịch vụ. ISDN lần đầu tiên được CCITT đề cập đến trong một khuyến nghị của mình vào năm 1977. Nguyên lý của ISDN là cung cấp các dịch vụ thoại và số liệu chung trên một đường dây thuê bao kỹ thuật số. Dùng ISDN ở tốc độ giao tiếp cơ sở ( BRI: Basic Rate Interface) cho phép truyền dữ liệu và thoại trên 2 kênh B ( Binary channel) 64 kbps và 1 kênh D ( Digital channel) 16 kbps. Mỗi đường dây ISDN ở BRI có thể bố trí tối đa 8 thiết bị đầu cuối và cùng một lúc có thể thực hiện được nhiều cuộc gọi khác nhau. Dùng ISDN cho phép khách hàng sử dụng các dịch vụ mới như dịch vụ khẩn cấp ( báo trộm, báo cháy,...), dịch vụ ghi số điện - nước -gas, dịch vụ quay số trực tiếp vào tổng đài nội bộ, dịch vụ địa chỉ phụ....Các thiết bị cũ của mạng điện thoại PSTN (mạng chuyển mạch thoại công cộng ) vẫn dùng được với ISDN qua một bộ thích ứng đầu cuối TA (Terminal Adaptor). Nếu muốn sử dụng đầy đủ dung lượng 128 kbps của đường dây ISDN thì phải mua thêm một bộ thích ứng đầu cuối để nhập 2 kênh 64 kbps lại. ISDN không phải là công nghệ có thể ứng dụng riêng cho thuê bao mà toàn bộ tổng đài phải được lắp đặt thiết bị ISDN. Yêu cầu đầu tiên là tổng đài phải sử dụng kỹ thuật chuyển mạch số. Nếu tổng đài sử dụng kỹ thuật tương tự sẽ không có ISDN. ISDN đã trở nên rất đắt tiền. Trong trường hợp ISDN dành cho các người làm việc xa công ty hay từ các chi nhánh thì chi phí có thể chấp nhận được nhưng với các văn phòng gia đình hay các văn phòng nhỏ (SOHO: Small Office Home Office) thì ISDN quá đắt. Càng ngày ISDN càng trở nên không có lối thoát. Trong thời đại mà modem tương tự chỉ đạt tới tốc độ 1200 bit/s thì tốc độ dữ liệu 64 kbps cho mỗi kênh ISDN quả thật rất ấn tượng. Ngày nay, khi mà tốc độ dữ liệu của modem tương tự lên đến 56 kbps với giá thành không quá 10 USD thì giá thành thiết bị ISDN lên đến hàng ngàn USD trở nên không đáng để đầu tư. Trong khi đó hiện nay với một kết nối Internet có thể chuyển dữ liệu cho bất cứ máy tính nào khác chỉ bằng cách đơn giản là gởi E-mail. Điều này được thực hiện mà không cần mạng chuyển mạch. Internet thực hiện e-mail bằng định tuyến. Mặt khác ISDN là một dịch vụ có giá phụ thuộc vào đường dài trong khi modem dial-up chỉ quay số đến một ISP nội hạt và tốn cước phí thuê bao internet. 13 GVHD: TS. VÕ TRƯỜNG SƠN SVTH: TRẦN THỊ LOAN
  14. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CÔNG NGHỆ ADSL2+ VÀ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG Vấn đề cuối cùng của ISDN trong thời kỳ suy thoái là ISDN góp phần tăng thêm gánh nặng vào sự quá tải của mạng PSTN. Về viễn cảnh mạng thì một cuộc gọi ISDN không khác gì mấy cuộc gọi modem qua điện thoại thông thường.Cả hai đều chiếm dụng khả năng chuyển mạch số, truyền dẫn số 64 kbps ở cả phía nội đài lẫn liên đài. Hình 1.6: Truy nhập bằng công nghệ ISDN. 1.3.2.2 Modem tương tự Khoảng 10 năm trước thì modem 9.6 Kbps được xem là công cụ liên lạc tốc độ khá cao. Modem 9.6 Kbps thực tế đã đáp ứng nhiều ứng dụng liên quan đến đồ họa và video, tuy chưa thực tốt lắm. Ngày nay thì cả modem 28.8 Kbps hay 33.6 kbps c ũng không đáp ứng được về tốc độ của nhiều ứng dụng. Nền kỹ thuật máy tính thay đổi rất nhanh, các kênh thông tin, máy tính đang biến đổi để đáp ứng yêu cầu đạt được dung lượng cao ngày càng tăng. Tốc độ 33.6 kbps của modem tương tự đã chạm trần tốc độ dữ liệu của modem truyền trên kênh thoại. Tất cả các modem tương tự đều phải truyền dữ liệu trong kênh 300-4000 Hz dành cho âm thoại trong mạng điện thoại. Tốc độ 33,6 kbps cần dải thông lớn hơn nhiều. Tuy nhiên, các modem hiện đại thay vì gửi dòng bit chưa qua xử lý lại gởi đi các ký hiệu (symbol), mỗi kí hiệu đại diện cho một số bit liên tiếp của dòng bit. Vào những năm 1950 các modem FSK (Frequency Shift Keying) có tốc độ từ 300 bit/s tới 600 bit/s. Năm 1964 tiêu chuẩn modem đầu tiên của CCITT là V.21 xác định đặc tính của modem FSK tốc độ 200 bit/s và bây giờ là 300 bit/s. Kỹ thuật điều chế đã thay đổi sang QAM 4 trạng thái vào năm 1968 và 16 trạng thái vào năm 1984 bởi V.22bis. Vào lúc đó, một tiêu chuẩn modem ứng dụng tiến bộ công nghệ mới là V.32 thêm phần đặc tính triệt tiếng dội (echo cancellation) và mã hoá trellis. V.32bis được xây dựng trên cơ sở đó và đạt được tốc độ dữ liệu lên đến 14400 bit/s. Sau đó tốc độ dữ liệu của các modem đã có những tiến bộ nhanh chóng từ 19200 bit/s lên đến 24000 bit/s rồi 28800 bit/s. Modem mới hơn là V.34 ra đời năm 1996 đã đạt tới tốc độ dữ liệu 33600 bit/s. 14 GVHD: TS. VÕ TRƯỜNG SƠN SVTH: TRẦN THỊ LOAN
  15. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CÔNG NGHỆ ADSL2+ VÀ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG Tháng 9 năm 1998 ITU-T đã ra tiêu chuẩn V.90 để thống nhất trên toàn thế giới về modem 56 kbps. Tuy nhiên khi khoảng cách tăng thì khả năng tín hiệu bị chuyển sang tương tự rồi chuyển trở lại số càng lớn. Khoảng 25% số tổng đài tại Hoa kỳ là tổng đài chuyển mạch tương tự nên cuộc gọi càng qua nhiều tổng đài thì khả năng gặp phải tổng đài tương tự càng lớn. Những người làm việc các văn phòng chi nhánh xa công ty hay những người làm việc tại nhà riêng nhiều khi than phiền kết nối modem của họ với mạng công ty chỉ đạt được tốc độ tối đa 28,8 kbps. Ngay cả khi mọi việc đều tốt đẹp thì tốc độ 56 kbps vẫn là quá khiêm tốn dù đó là tiến bộ công nghệ cuối cùng của modem tương tự. 1.3.2.3 Truy nhập E1/T1 dùng mạng cáp thuê bao nội hạt hoặc cáp quang Một dôi dây cáp xoắn đôi đủ điều kiện để truyền tải được các dịch vụ T1/E1 với tốc độ 1544 Kbps hay 2048 Kbps. Ở một số vùng các đường dây thuê bao cáp đồng không đủ điều kiện kĩ thuật để truyền tải T1/E1 thì phải cung cấp T1/E1 qua đường truyền cáp quang. Các công ty khai thác điện thoại tính cước thuê bao rất cao cho các dịch vụ T1/E1 so với đường dây thuê bao tương tự để bù lại chi phí cho các thiết bị hỗ trợ đường dây vì tuy cùng là đường dây cáp xoắn đôi nhưng T1/E1 lại cần có những yêu cầu kĩ thuật đặc biệt. Truy xuất T1/E1 sử dụng kĩ thuật điều chế đơn giản là AMI và HDB3, tín hiệu truyền trên đường dây ở đây là các bit 0 và 1. Vì thế nếu muốn truyền tải dữ liệu với tốc độ của luồng T1/E1 thì tín hiệu sóng mang được dùng ở đây cũng phải có tần số tương đương là 1544kHz và 2048kHz. Như ta đã biết, việc truyền tín hiệu tần số cao trên đường dây như vậy sẽ gây sự suy hao tín hiệu điện một cách nghiêm trọng, dẫn đến khoảng cách truyền không gây lỗi là tương dối ngắn. Vì vậy, nếu đường truyền T1/E1 đi qua các vòng thuê bao dài thì phải được phân chia thành nhiều đoạn và trên mỗi đoạn đó ta lắp thêm các trạm tiếp vận (Repeater). Thiết bị truyền T1 và E1 không thể hoạt dộng trên các dường dây thuê bao có các bridged tap (cửa trung chuyển). Vì vậy trước khi nâng cấp lên đường truyền T1 hay E1 phải tháo gỡ tất cả các bridged tap. Điều này có vẻ đơn giản nhưng trên thực tế do mất mát hồ sơ và việc đóng mở cáp thường làm cho quá trình gỡ bỏ các bridged tap trở nên mất thời gian và tốn kém. Do vậy việc truy xuất T1/E1 có giá thành cao, nó ít được sử dụng rộng rãi cho các thuê bao gia đình và các văn phòng nhỏ. Chú ý : Bridged tap là các đoạn dây kéo dài không có kết thúc của vòng thuê bao, nó là một nhánh rẽ của vòng thuê bao không nằm trên đường thoại trực tiếp giữa tổng đài và thuê bao. Nó có thể là một đôi dây không sử dụng nối với điểm trung gian hoặc có thể là đoạn kéo dài của đường dây xa hơn vị trí của thuê bao. Vì là các nhánh rẽ không kết thúc nên nó sẽ giống như một anten phát xạ sóng điện từ, đặc biệt là khi 15 GVHD: TS. VÕ TRƯỜNG SƠN SVTH: TRẦN THỊ LOAN
  16. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CÔNG NGHỆ ADSL2+ VÀ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG truyền tín hiệu DSL trên nó với tần số cao nên hệ số bức xạ càng lớn gây ra suy hao nghiêm trọng, Ngoài ra, nhánh rẽ sẽ gây hiện tượng phản xạ lại tín hiệu dẫn đến sóng tới và sóng phản xạ sẽ triệt tiêu lẫn nhau làm suy hao nghiêm trọng, đặc biệt là khi chiều dài của nhánh rẽ bằng số nguyên lần nửa bước sóng truyền trên đường dây. 1.3.2.4 Cáp modem Modem cáp là thiết bị cho phép truy xuất thông tin tốc độ cao từ các Server từ xa như Internet Server hay Video on demand qua mạng truyền hình cáp (cáp đồng trục). So với các loại Modem tương tự truyền thống dùng trong PSTN thì modem cáp đạt được tốc độ cao hơn rất nhiều. Tín hiệu truyền hình trải rộng trên dải tần từ 50-750 MHz. Mỗi kênh truyền hình chiếm dải tần 6 MHz, vì thế dịch vụ Internet qua cáp đồng trục cũng chiếm dải thông 6 MHz. Modem cáp truyền với chế dộ truyền tải bất đối xứng: chiều downstream (chiều tải xuống từ nhà cung cấp dịch vụ) nhờ việc sử dụng kĩ thuật điều chế 64 QAM mà với dải thông tín hiệu 6 MHz có thể truyền được số liệu với tốc độ lên đến 27 Mbps. Vì đặc tính của mạng truyền hình cáp và do yêu cầu thực tế mà chiều Upstream (chiều gửi dữ liệu từ thuê bao) có tốc độ vào khoảng 10 Mbps. Tuy nhiên các Modem cáp trên thực tế vì nhiều lý do mà có tốc độ nhỏ hơn nhiều. 1.3.2.5 Công nghệ truy nhập sử dụng cáp sợi quang Cáp quang có nhiều ưu điểm mạnh hơn so với cáp đồng như sợi cáp quang cho phép truyền tín hiệu có cự ly xa hơn, khả năng chống nhiễu và xuyên âm tốt, băng tần truyền dẫn rất lớn đảm bảo cho việc cung cấp các dịch vụ băng rộng tới khách hàng… Mạng cáp quang chính là đích cuối cùng của các nhà quản lý mạng Viễn thông để mở rộng các dịch vụ băng hẹp sang các dịch vụ băng rộng. Tuy nhiên, việc xây dựng một mạng truy nhập cáp quang đòi hỏi vốn đầu tư ban đầu rất lớn, trong khi mạng cáp đồng nội hạt vẫn chưa sử dụng hết khấu hao. Hơn nữa, nhu cầu sử dụng của mỗi thuê bao hiện nay vẫn chưa tận dụng hết khả năng của cáp quang nên sẽ gây lãng phí. Giải pháp ở đây là lắp đặt cáp quang tới tận cụm dân cư hay tới các toà nhà, các trụ sở cơ quan lớn rồi từ đây sẽ sử dụng cáp đồng để truyền tín hiệu tới từng thuê bao. Việc tồn tại đôi dây cáp đồng ở đoạn cuối này cũng là một trong những yếu tố thúc đẩy xDSL phát triển vì xDSL hoàn toàn có thể cung cấp các giải pháp truy nhập cho các dịch vụ tốc độ cao từ các khối ONU của cấu trúc mạng truy nhập nói trên. Như vậy, công nghệ xDSL là giải pháp trung gian hữu hiệu để cung cấp dịch vụ tới khách hàng trước khi có thể quang hoá mạng truy nhập. 1.3.2.6 Công nghệ xDSL 16 GVHD: TS. VÕ TRƯỜNG SƠN SVTH: TRẦN THỊ LOAN
  17. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CÔNG NGHỆ ADSL2+ VÀ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG Cùng với sự bùng nổ của công nghệ viễn thông, thông tin dữ liệu cũng như các hình thức thông tin thương mại và giải trí. Các dịch vụ thông tin tốc độ cao ngày càng trở lên là một nhiệm vụ cấp bách đối với các nhà cung cấp dịch vụ viễn thông. Tuy nhiên về vấn đề đầu tư cơ sở hạ tầng trong một thị trường chưa có sự ổn định sẽ có độ rủi do khá cao. Cho tới năm 1999 theo thống kê của tổ chức viễn thông quốc tế (ITU-T), trên toàn thế giới có khoảng 750 triệu đường dây thuê bao điện thoại thường (POST). Các dịch vụ sử dụng đường dây cáp đồng (twisted pair) thường còn rất hạn chế, ví dụ: 64 kb/s cho dịch vụ thoại, 56 kb/s cho Modem quay số 56 k. Để lắp đặt các đường truyền tốc độ cao các môi trường truyền dẫn mới cần được lắp đặt như: đường dây cáp đồng trục (cable modem), đường cáp quang (ATM), ... Việc lắp đặt những đường truyến dẫn mới tại tại các thành phố, những khu đông đúc nơi tập trung phần lớn nhu cầu phải mất một thời gian dài kèm theo chi phí cực kì tốn kém. Để giải quyết vấn đề này, công nghệ xDSL đã và đang được phát triển trên cơ sở công nghệ ADSL do hãng Bellcore khởi xướng vào năm 1989. Sử dụng đôi dây đồng hiện có, khi đó công nghệ này có thể cung cấp được dịch vụ lên tới 1,5 Mb/s đường xuống (Down stream) và 16 đến 64 kb/s trên đường lên (Up stream). Từ năm 1989, công nghệ ADSL đã phát triển một cách nhanh chóng. Tốc độ truyền xuống đã tăng từ 1,5 Mb/s lên 8Mb/s (với giá phải trả và khoảng cách tới thuê bao giảm đi). Tương tự tốc độ đường truyền lên cũng được tăng lên tới 640 Kb/s hoặc là cao hơn. Các biến thể của ADSL cũng được ra đời với các tính chất và ứng dụng khác nhau, chi tiết về công nghệ này ta sẽ nghiên cứu kĩ ở phần sau. Trong họ công nghệ xDSL, ADSL và các thế hệ tiếp theo của nó được coi là công nghệ có triển vọng nhất vì nó hầu như không yêu cầu thay đổi đường cáp đồng hiện có và không yêu cầu thiết bị đầu cuối đắt tiền. Công nghệ xDSL nói chung và công nghệ ADSL cùng các thế hệ tiếp theo nói riêng đã và đang nhận được sự hỗ trợ mạnh mẽ của các nhà sản xuất phần cứng ( Nortel, Networks, Cisco, ...), phần mềm (Microsoft, Compaq…) và các nhà cung cấp dịch vụ (American Online, Telecom Italy, Sprint …). Ngày nay công ngh ệ ADSL, ADSL2 và ADSL2+ đã phát triển mạnh mẽ trên khắp thế giới và xu hướng không chỉ dành riêng cho các cơ quan, xí nghiệp, nhà máy như trước đây mà các hộ gia đình cũng cảm thấy nó là một phần không thể thiếu trong sinh hoạt hàng ngày. Như vậy, hiện nay trên thị trường những nhà khai thác với cơ sở hạ tầng khác nhau đưa ra những dịch vụ truy nhập dựa trên công nghệ khác nhau. Tuy nhiên, xét về tính kinh tế cũng như sự ổn định về giải pháp kỹ thuật họ công nghệ xDSL vẫn là giải pháp hợp lý trong những năm tới. 17 GVHD: TS. VÕ TRƯỜNG SƠN SVTH: TRẦN THỊ LOAN
  18. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CÔNG NGHỆ ADSL2+ VÀ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG CHƯƠNG II : CÁC KỸ THUẬT xDSL 2.1 Tìm hiểu về công nghệ xDSL 2.1.1 Thế nào là DSL? DSL viết tắt cho Digital Subscriber Line (đường dây thuê bao Số). Chữ D (digital) có ý nghĩa lịch sử do gốc gác của DSL là dịch vụ số (số có nghĩa là bất cứ thứ gì chạy trên đường dây mà 1 là có dòng điện và 0 là không có). Tuy nhiên DSL đã phát triển trên tín hiệu tương tự tốc độ cao. Chữ S (subscriber) là nói tới bạn hoặc công ty của bạn khi thuê một đường DSL từ nhà cung cấp dịch vụ viễn thông. Chữ L (line) có nghĩa rằng đây là một đường (còn gọi là một mạch) ở bên ngoài đi vào trên cáp điện thoại từ nhà cung cấp dịch vụ viễn thông, giống như cáp cho điện thoại mà bạn vẫn đang dùng hàng ngày. Phần lớn việc sử dụng mạch DSL là để nối một cách cố định về mặt vật lý với mạng Internet, sao cho bạn luôn trên mạng. Kết nối này cũng cho phép bạn liên kết tới nơi khác (thí dụ văn phòng cơ quan) qua mạng Internet. Với việc truy nhập bằng DSL, bạn không cần phải dùng modem thông thường, nhưng bạn lại cần thiết bị khác, đó là modem DSL. Một trong những lý do làm cho DSL trở nên hữu ích là nó đưa ra tốc độ đáng kể trên một đôi dây đồng. Phần lớn các ngôi nhà và văn phòng đã được gắn sẵn các đôi dây cáp dành cho điện thoại thông thường. Vì thế DSL không đòi hỏi cáp mới dành riêng. Bởi DSL được thiết kế để dùng cáp đồng bình thường, nó làm tất cả các nhiệm vụ từ văn phòng bạn cho tới trung tâm của nhà cung cấp dịch vụ viễn thông và thiết bị này được gọi là DSLAM (Digital Subscriber Line Access Multiplexor). Việc dùng các đường dây riêng được gọi là dây khô. Còn khi tổ hợp cả đường dây điện thoại với DSL trên cùng một đôi dây thì gọi là phân phối DSL trên dây ướt. Bạn có thể có cuộc nói chuyện điện thoại đồng thời với sử dụng DSL, chia sẻ dải thông trên một đôi dây. Một khi tín hiệu này truyền tới DSLAM, phần thoại được tách ra và đi tới chuyển mạch điện thoại công cộng (PSTN), phần dữ liệu trên DSL được gửi tới nhà cung cấp dịch vụ Internet. Có sự giới hạn độ xa cho DSL. Nói chung càng ở xa trung tâm của nhà cung cấp dịch vụ viễn thông thì tốc độ càng thấp. Nếu DSLAM đặt tại toà nhà văn phòng cho thuê thì khoảng cách không còn là vấn đề nữa vì nó được nối tới nhà cung cấp dịch vụ viễn thông qua thiết bị của họ, còn mạch DSL chỉ cần nối từ DSLAM ngay gần trong toà nhà tới văn phòng của bạn. 2.1.2 Khái niệm DSL 18 GVHD: TS. VÕ TRƯỜNG SƠN SVTH: TRẦN THỊ LOAN
  19. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CÔNG NGHỆ ADSL2+ VÀ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG DSL (Digital Subscriber Line: đường dây thuê bao số) là một công nghệ sử dụng các phương pháp điều biến phức tạp, nhằm mục đích biến đổi các gói dữ liệu nhận được ở đầu vào thành tập hợp các tín hiệu có tần số cao ở đầu ra sao cho phù hợp với việc truyền tải trên đường dây điện thoại nhất. Vì DSL tập trung vào công nghệ truyền tải trên đường dây điện thoại nên công nghệ này thường được áp dụng vào việc truyền dẫn giữa khách hàng và nhà cung cấp dịch vụ hay nói cách khác là công nghệ phục vụ mạng truy nhập. 2.1.3 Công nghệ xDSL Họ công nghệ dựa trên cáp đồng có sẵn của các đường dây điện thoại xDSL (x Dgital Subscriber Line), với x biểu thị cho các kỹ thuật khác nhau. xDSL là từ dùng để chỉ các công nghệ cho phép tận dụng miền tần số cao để truyền tín hiệu số tốc độ cao trên đôi dây cáp điện thoại thông thường. Các công nghệ này chủ yếu được sử dụng trong mạng truy nhập để cung cấp dịch vụ tốc độ cao tới nhà khách hàng. xDSL không phải là một công nghệ giải pháp cung cấp dịch vụ hoàn chỉnh (end- to-end) mà chỉ là công nghệ về truyền dẫn, bao gồm 2 modem DSL có chức năng điều chế, chuyển đổi tín hiệu đường dây được nối với nhau bằng đôi dây cáp đồng. Hình 2.1 là bộ cung cấp mạch vòng thuê bao số xDSL. Hình 2.1: Bộ cung cấp mạch vòng thuê bao số xDSL. 2.2 Các phiên bản của xDSL Do có nhiều phương pháp biến đổi tín hiệu từ tần số thấp lên tần số cao để truyền qua đường dây điện thoại, mỗi phương pháp này có đặc tính ưu điểm, nhược điểm và khả năng ứng dụng khác nhau nên để nói chung cho tất cả các phương pháp này người ta dùng thuật ngữ xDSL. Chữ x có thể thay thế cho chữ H, SH, I, V, A hoặc RA tùy theo từng loại dịch vụ cung cấp bởi một loại hình dịch vụ DSL cụ thể. Có thể phân biệt dựa vào: tốc độ, khoảng cách truyền dẫn, và được ứng dụng vào các dịch vụ khác nhau. Có thể sử dụng kỹ thuật truyền đối xứng với tốc độ truyền hai hướng như nhau, điển hình là HDSL và SDSL và truyền không đối xứng với đường xuống có tốc độ cao hơn đường lên điển hình là ADSL và VDSL. Theo hướng ứng dụng của các họ công nghệ thì có thể phân chia thành 3 nhóm chính như sau: 19 GVHD: TS. VÕ TRƯỜNG SƠN SVTH: TRẦN THỊ LOAN
  20. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CÔNG NGHỆ ADSL2+ VÀ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG + Công nghệ HDSL truyền dẫn hai chiều đối xứng gồm: HDSL/HDSL2 đã được chuẩn hoá và phát triển các phiên bản khác như: SDSL, IDSL. + Công nghệ ADSL truyền dẫn hai chiều không đối xứng gồm: ADSL/ ADSL.Lite đã được chuẩn hoá và các công nghệ khác như ADSL 2+, CDSL, Etherloop. + Công nghệ VDSL cung cấp cả dịch vụ truyền dẫn đối xứng và không đối xứng. 2.2.1 HDSL/HDSL2 Công nghệ HDSL truyền dẫn hai chiều đối xứng gồm HDSL/HDSL2 đã được chuẩn hóa và những phiên bản khác như: SDSL, MDSL, IDSL. Cuối những năm 80, nhờ tiến bộ trong sử lý tín hiệu số đã thúc đẩy sự phát triển của công nghệ đường dây thuê bao số truyền tốc độ dữ liệu cao HDSL (High data rate DSL). Công nghệ này sử dụng 2 đôi dây đồng để cung cấp dịch vụ T1 (1,544 Mbps), 3 đôi dây để cung cấp dịch vụ E1(2,048 Mbps) không cần lặp. Sử dụng mã đường truyền 2B1Q tăng tỉ số bit/baud thu phát đối xứng, mỗi đôi dây truyền một nửa dung lượng tốc độ 784Kbps nên khoảng cách truyền xa hơn và sử dụng kỹ thuật khử tiếng vọng để phân biệt tín hiệu thu phát. Khi nhu cầu truy nhập các dịch vu đối xứng tốc độ cao tăng lên, kỹ thuật HDSL2 thế hệ 2 ra đời để đáp ứng nhu cầu truyền T1, E1 chỉ trên một đôi dây đồng với một bộ thu phát nên có nhiều ưu điểm: hoạt động ở nhiều tốc độ khác nhau, sử dụng mã đường truyền hiệu quả hơn mã 2B1Q, khoảng cách truyền dẫn xa hơn, có khả năng tương thích phổ với các dịch vụ DSL khác. Do sử dụng cả tần số thoại nên không cung cấp đồng thời cả dịch vụ thoại nên công nghệ này được sử dụng rộng rãi cho các dịch vụ đối xứng trong mạng nội hạt thay thế các đường trung kế T1, E1 mà không cần sử dụng bộ lặp, kết nối mạng LAN. Ưu điểm: - Là công nghệ truyền dẫn đối xứng. - Tận dụng được cơ sở hạ tầng là cáp đồng. - Tốc độ cao có thể đạt từ T1 (1.544 Mbps) ->T3 (2.044Mbps). - Khoảng cách truyền dẫn xa hơn. - Có khả năng tương thích với các dịch vụ DSL khác. Nhược điểm: - Không sử dụng để truyền dẫn được cả dữ liệu và tín hiệu thoại. - Khoảng cách truyền không xa bằng công nghệ bất đối xứng. 2.2.2 IDSL (ISDN-DSL) Ngay từ đầu những năm 1980, ý tưởng về một đường dây thuê bao số cho phép truy nhập mạng số đa dịch vụ tích hợp (ISDN) hình thành. IDSL làm việc với tuyến 20 GVHD: TS. VÕ TRƯỜNG SƠN SVTH: TRẦN THỊ LOAN

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

Đồng bộ tài khoản