HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
16 November 2010
MÔN HỌC: MÔN HỌC:
MẠNG VÀ CÁC CÔNG NGHỆ TRUY NHẬP MẠNG VÀ CÁC CÔNG NGHỆ TRUY NHẬP
Giảng viên: Giảng viên:
Dương Thị Thanh Tú. •• Dương Thị Thanh Tú.
•• Bộ môn Mạng viễn thông
Khoa Viễn thông1. Bộ môn Mạng viễn thông –– Khoa Viễn thông1.
1
MẠNG TRUY NHẬP
16 November 2010
Thời lượng: 75 t (4đvht) Thời lượng:
• Lên lớp (lý thuyết): 55 tiết.
• Bài tập: 4
• Thực hành: 4
• Tiểu luận môn học: 12 tiết.
Yêu cầu kiến thức: Tổng quan về viễn thông, Ghép kênh tín hiệu Yêu cầu kiến thức:
số, Anten và truyền sóng, Truyền dẫn vô tuyến số, Kỹ thuật chuyển
mạch, mạng viễn thông.
2
NỘI DUNG MÔN HỌC
16 November 2010
Chương 1: Giới thiệu chung.
(cid:139)(cid:139) Chương 1:
Chương 2: Kỹ thuật nền tảng trong công nghệ truy nhập.
(cid:139)(cid:139) Chương 2:
Chương 3: Các công nghệ truy nhập.
(cid:139)(cid:139) Chương 3:
(cid:139) Chương 4: Thiết kế mạng truy nhập
Tiểu luận môn học. (cid:139)(cid:139) Tiểu luận môn học.
3
TIỂU LUẬN MÔN HỌC
16 November 2010
Nội dụng tiểu luận: (cid:139)(cid:139) Nội dụng tiểu luận:
(cid:138) Các công nghệ truy nhập.
(cid:138) Các kỹ thuật cơ sở của công nghệ truy nhập.
(cid:138) Thiết kế mạng truy nhập
Yêu cầu: (cid:139)(cid:139) Yêu cầu:
(cid:138) 4 SV/ nhóm.
(cid:138) Nộp quyển, ghi đĩa CD và báo cáo TL.
4
ĐÁNH GIÁ MÔN HỌC
(cid:139) ChuyChuyêên cn cầầnn: 10%
: 20 %
(cid:139) KiKiểểm tram tra
: 10 %
(cid:139) TiTiểểu luu luậậnn
(cid:139) Thi kThi kếết tht thúúc hc họọc phc phầầnn: 60%
16 November 2010
5
TÀI LIỆU THAM KHẢO (1)
1. Ashwin Gumaste, Tony Antony, First Mile Access Networks and
Enabling Technologies, Cisco Press, 2004 .
2. Paul France, Local Access Network Technologies, Institution of
Electrical Engineers , 2004 .
3. Chinlon Lin, Broadband Optical Access Networks and Fiber-to-the-
Home Systems Technologies and Deployment Strategies, John Wiley & Sons Ltd, 2006 .
4. Shlomo Ovadia, Broadband Cable TV Access Networks: from
technologies to applications, Prentice Hall, 2001 .
5. Halid Hrasnica Abdelfatteh Haidine Ralf Lehnert, Broadband Powerline
Communications Networks, John Wiley & Sons Ltd, 2004 .
6. Philip Golden, Hervé Dedieu, Krista Jacobsen, Fundamentals of DSL
Technology, Taylor & Francis Group, 2006 .
16 November 2010
6
TÀI LIỆU THAM KHẢO (2)
16 November 2010
7. Nguyễn Việt Hùng, Dương Thị Thanh Tú, “Mạng truy nhập”,
Tài liệu giảng dậy, Học viện CNBCVT, 2008.
8. Nguyễn Việt Hùng, “Công nghệ truy nhập trong mạng NGN”,
Tài liệu giảng dậy, Học viện CNBCVT, năm 2006.
9. Dương Thị Thanh Tú, “Mạng và các công nghệ truy nhập”,
bài giảng, Học viện CNBCVT, 2010.
10. Nguyễn Quý Sỹ, Nguyễn Việt Cường, “Kỹ thuật mạng và cung cấp dịch vụ ADSL”, Tài liệu giảng dậy, Học viện CNBCVT, tháng 4 năm 2003 .
7
MÔN HỌC
16 November 2010
CÁC CÔNG NGHỆ TRUY NHẬP VÀ CÁC CÔNG NGHỆ TRUY NHẬP VÀ MẠNG TRUY NHẬP MẠNG TRUY NHẬP
Access Networks and Technologies )) ((Access Networks and Technologies
8
CHƯƠNG 1 - GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MẠNG TRUY NHẬP
16 November 2010
Khái niệm: (cid:139) Khái niệm:
(cid:57) Theo quan điểm truyền thống.
(cid:57) Theo quan điểm của ITU-T.
Phân loại: (cid:139) Phân loại:
(cid:57) Dựa trên băng thông.
(cid:57) Dựa trên môi trường truyền dẫn.
Quá trình và xu hướng phát triển. (cid:139) Quá trình và xu hướng phát triển.
9
KHÁI NIỆM - Mạng truy nhập theo quan điểm truyền thống (2)
(cid:139) Nhược điểm:
(cid:138) Hạn chế khả năng cung cấp các dịch vụ mới, đặc biệt là dịch vụ
băng rộng.
(cid:138) Chi phí đầu tư lớn, lãng phí thiết bị.
(cid:138) Bán kính phục vụ nhỏ.
(cid:139) Phương án khắc phục:
(cid:138) Dùng tổng đài phân tán RLC.
(cid:138) Dùng bộ cung cấp mạch vòng thuê bao số DLC.
(cid:138) Chuyển tiếp quang, vi ba.
(cid:138) Thay đổi đường kính cỡ cáp.
16 November 2010
10
KHÁI NIỆM - Mạng truy nhập hiện đại dưới quan điểm của ITU-T
Q3
POTS V.90,92
Thuê bao
PSTN ISDN DDN
ISDN
Thực thể mạng
Mạng truy nhập
NGN
xDSL
...
...
SNI – Giao diện nút dịch vụ
UNI – Giao diện người sử dụng - mạng
16 November 2010
11
PHÂN LOẠI - Dựa trên băng thông
(cid:139)Truy nhập băng hẹp: (< 2Mb/s)
(cid:138)Truy nhập bằng quay số (Dial-up): 56Kb/s.
(cid:138)N-ISDN (Narrow - Intergrated Service Digital Network): 2B+D, 23B+D, 30B+D.
(cid:139)Truy nhập băng rộng: (> 2Mb/s)
(cid:138)B-ISDN (Broad band - Intergrated Service Digital Network).
(cid:138)xDSL (Digital Subscriber Line).
(cid:138)PLC (Power Line Carrier).
(cid:138)Truy nhập quang …
16 November 2010
12
PHÂN LOẠI - Dựa trên môi trường truyền dẫn
(cid:139)Hữu tuyến:
(cid:138)Cáp đồng xoắn đôi:
(cid:138)Modem băng tần thoại.
(cid:138)ISDN.
(cid:138)xDSL.
(cid:138)Cáp đồng trục lai ghép với cáp quang: Modem cáp.
(cid:138)Cáp điện lực: PLC.
(cid:138)Cáp quang: PON.
16 November 2010
13
PHÂN LOẠI - Dựa trên môi trường truyền dẫn
(cid:139)Vô tuyến:
(cid:138)MMDS: Multipoint Multichannel Distribution System.
(cid:138)LMDS: Local Multichannel Distribution System.
(cid:138)WLAN: Wireless Local Area Network.
(cid:138)Truy nhập vệ tinh.
(cid:138)Thông tin di động.
(cid:138)Truy nhập vô tuyến cố định.
(cid:138) …
16 November 2010
14
Truy nhập vô tuyến
16 November 2010
15
QUÁ TRÌNH VÀ XU HƯỚNG PHÁT TRIỂN
16 November 2010
Truy nhËp IP
Cuèi thËp kû 90
NGDLC
Gi÷a thËp kû 90
V5 DLC
1-2G DLC
N¨m 1970
N¨m 1890
C¸p ®ång
16
Tổng đài phân tán RLC
16 November 2010
RLC
SLC
(cid:11)
Cáp đồng
MDF
CSS
SLC
(cid:11)
LE
SLC
(cid:11)
OLT
LDF
OLT
LDF
MDF
CSS
SLC
Cáp quang
(cid:11)
RLC
17
Bộ cung cấp mạch vòng thuê bao số DLC
(cid:139)Khái niệm:
(cid:138)Là giải pháp 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.
(cid:138)Bao gồm hai thành phần chính:
(cid:138) Khối giao tiếp phía tổng đài CT (Central Office Terminal): được đặt ngay tại tổng đài.
(cid:138) Khối giao tiếp phía xa RT (Remote Terminal): được đặt tại khu vực tập trung nhiều thuê bao.
(cid:139)Đặc điểm:
(cid:138)Hoạt động ở hai chế độ: Tập trung và phi tập trung.
(cid:138)Có 3 thế hệ DLC: 1GDLC, 2GDLC va 3GDLC.
16 November 2010
18
Các chế độ hoạt động của DLC
(cid:139) Chế độ tập trung: Cấu hình DLC có số lượng tài nguyên truyền dẫn của hệ thống DLC ít hơn số thuê bao của nó.
(cid:206)Chế độ tập trung có thể dẫn đến tắc nghẽn khi số cuộc gọi yêu cầu nhiều hơn số kênh trên đường truyền chung.
(cid:206)Giảm đáng kể chi phí đầu tư.
(cid:206)Một số người phục vụ sẽ bị từ chối phục vụ hoặc chấp nhận một thời gian trễ nhất định.
(cid:206)Dung lượng của hệ thống phụ thuộc vào xác suất tắc nghẽn chấp nhận được trên đường truyền từ CO-RT, thường từ 0,1% đến 0,5%
(cid:139) Chế độ phi tập trung: Cấu hình DLC có số lượng tài nguyên truyền dẫn của hệ thống bằng số lượng thuê bao của nó.
16 November 2010
19
DLC thế hệ thứ nhất – 1G DLC
16 November 2010
DS0
DS0
Codec
Codec
Codec
Phone
1GDLC
LE
1GDLC
DS0
DS0
Codec
Codec
Codec
Kênh mã hoá E1 or DS3
Fax
RT
CT
DS0
DS0
Codec
Codec
Codec
Dial-Up Modem
(cid:139) Hoạt động được với mọi loại tổng đài, theo chế độ phi tập trung.
(cid:139) Chỉ hỗ trợ giao diện cáp đồng truyền thống giữa DLC - CT với tổng đài, kết nối RT-CT thông qua giao diện E1, DS3.
(cid:139) Là giải pháp tạm thời, ra đời từ những năm 70 của thế kỷ trước.
20
DLC thế hệ thứ hai – 2G DLC
16 November 2010
DS0
Phone
Ghép kênh
DS0
LE
2G DLC RT
2G DLC CT
Fax
STM-1
DS0
Dial-Up Modem
(cid:139) Hỗ trợ giao diện STM1, dùng cáp quang giữa CT và RT.
(cid:139) Gồm hai thế hệ:
• UDLC (Universal DLC).
• IDLC (Intergrated DLC).
21
DLC thế hệ thứ hai – UDLC
UDLC -CT
UDLC- RT
16 November 2010
DS0
DS0
Codec
Codec
Codec
Phone
LE
Ghép kênh
DS0
DS0
LIU
LIU
Codec
Codec
Codec
STM-1
Fax
DS0
DS0
Codec
Codec
Codec
Dial-Up Modem
LIU: Line Interface Unit - Bộ giao tiếp đường dây phía tổng đài.
(cid:139) Giao diện tương tự với tổng đài -> Có thể giao tiếp với mọi loại tổng đài mà không cần một điều kiện đặc biệt gì hay nâng cấp tổng đài.
(cid:139) Hỗ trợ giao tiếp STM1 quang giữa CT-RT.
22
DLC thế hệ thứ hai – IDLC
16 November 2010
DS0
Phone
Codec
Ghép kênh E1
Ghép kênh
DS0
Fax
LIU
Codec
LE
IDLC CT
Ghép kênh E1
STM-1
DS0
Codec
Dial-Up Modem
Ghép kênh E1
(cid:139) Cho phép sử dụng giao diện luồng E1 kết nối với tổng đài, giảm được bước biến đổi A/D, D/A không cần thiết.
(cid:139) Chỉ có thể giao tiếp với tổng đài có cùng chuẩn giao tiếp IDLC (có thể dùng V5.x).
(cid:139)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 đàu xa, tạo khả năng điều hành và bảo dưỡng tập trung.
23
3G DLC hay NGDLC – DLC thế hệ kế tiếp
16 November 2010
Phone
Ghép kênh E1
Fax
ATM Based STM-1/4/16
LE
3G DLC CT
Ghép kênh E1
3G DLC RT
Dial Modem
PC
Ghép kênh E1
CPE - bộ truy nhập tích hợp
24
Đấu nối 3G DLC trong mạng
16 November 2010
DLC
DLC
LE
IPIP
B-RAS
Thiết bị khách hàng
Tổng đài
Vùng thuê bao
ATM
DLC
DLC
LE
PSTN
Thiết bị khách hàng
Tổng đài
25
Vùng thuê bao
3G DLC hay NGDLC – DLC thế hệ kế tiếp
(cid:139) Nhược điểm:
(cid:138) Băng thông và dung lượng hạn chế.
(cid:138) Nút cổ chai trong vòng truy nhập nếu phần lớn thuê bao sử dụng dịch vụ xDSL và nút cổ chai trong mạng lõi ATM.
(cid:138) Khó mở rộng dung lượng.
(cid:138) Kiến trúc phức tạp, qua nhiều lớp (IP qua ATM qua SDH/DSL).
(cid:138) Giá thành và chi phí tương đối cao.
16 November 2010
26
KHÁI NIỆM - Mạng truy nhập theo quan điểm truyền thống (1)
Thuê bao
MDF
Tổng đài nội hạt
Tủ/ hộp cáp
MDF: Main Distribution Frame
(cid:139) Khái niệm:
(cid:138) Nằm giữa tổng đài và thiết bị đầu cuối của khách hàng.
(cid:138) Thực hiện chức năng truyền dẫn tín hiệu.
(cid:138) Kết nối trực tiếp đến thuê bao.
16 November 2010
27
Thiết bị truy nhập IP
16 November 2010
PSTN
máy ĐT IP
gateway
softswitch
IP hay MPLS
xDSL
access gateway
IP hay MPLS switch-router
28
Truy nhập trong mạng thế hệ sau NGN
16 November 2010
29
Truy nhập trong mạng thế hệ sau NGN
(cid:139) Vô tuyến: GSM, 3G, 4G, WLAN, WMAN.
(cid:139) Hữu tuyến: xDSL, CM, PON, PLC.
16 November 2010
30
Thiết bị truy nhập đa dịch vụ MSAN
16 November 2010
31
Mạng truy nhập băng rộng (kiến trúc MAN theo Cisco)
16 November 2010
32
Mạng truy nhập băng rộng (kiến trúc MANE của VNPT)
16 November 2010
IP/MPLS Backbone
BRAS
CES
CES
Dịch vụ Mega VNN
PE
CES
Dịch vụ thoại, multimedia , MegaWAN
`
CES
Ring core
Hệ thống quản lý
Ring access
Ring access
CES
CES
CES
CES
CES
CES
Ring access
CES
CES
CES
SDH
CES
CES
CES
33
Kết nối các node truy nhập đến MANE
IP DSLAM / MSAN
IP DSLAM / MSAN
`
IP DSLAM / MSAN
Cáp quang
Hệ thống quản lý
CES
Cáp quang
Ring access
IP DSLAM / MSAN
CES
CES
IP DSLAM / MSAN
Cáp quang
Cáp quang
IP DSLAM / MSAN
IP DSLAM / MSAN
IP DSLAM / MSAN
IP DSLAM / MSAN
IP DSLAM / MSAN
IP DSLAM / MSAN
16 November 2010
34
Xu hướng phát triển
1. Cung cấp cho khách hàng băng thông gần như
không hạn chế (Các công nghệ quang thụ động).
2. Cung cấp cho người dùng kết nối mọi lúc, mọi nơi với tốc độ có thể thoả mãn (truy nhập vô tuyến với các thế hệ từ 2 đến 4).
16 November 2010
35
Thảo luận: Giải pháp truy nhập trong giai đoạn quá độ
(cid:139) Bài toán lựa chọn giải pháp truy nhập:
•Khu vực nông thôn mới chuyển lên đô thị.
•Số lượng cáp đồng dự phòng còn nhưng rất hạn chế.
•Có sự cạnh tranh của nhiều nhà cung cấp dịch vụ viễn thông
16 November 2010
36
KẾT LUẬN CHƯƠNG 1
(cid:139) Chương 1 giới thiệu quan điểm truyền thống cũng như hiện đại về khái niệm mạng truy nhập, các công nghệ truy nhập và sự phát triển của các hệ thống truy nhập.
(cid:139) Xu hướng phát triển của mạng truy nhập trong tương lai tuy có nhiều quan điểm khác nhau nhưng đều thống nhất hướng tới công nghệ truy nhập theo mạng thế hệ sau NGN với tiêu chí truy nhập mọi lúc mọi nơi và không hạn chế tốc độ.
16 November 2010
37
CHƯƠNG 2
16 November 2010
MỘT SỐ KỸ THUẬT CƠ SỞ TRONG CÔNG NGHỆ TRUY NHẬP
(cid:139) Kỹ thuật giảm thiểu tác động của nhiễu:
• Kỹ thuật phát hiện và sửa lỗi.
• Kỹ thuật đan xen.
(cid:139) Kỹ thuật đa truy nhập:
CSDM, FDMA, TDMA, CDMA, SDMA, OFDMA, IDMA.
(cid:139) Bảo mật.
38
Một số kỹ thuật cơ sở trong công nghệ truy nhập
16 November 2010
39
Kỹ thuật phát hiện và sửa lỗi
16 November 2010
Mã hoá kênh Mã hoá kênh
Waveform (dạng sóng)
Structured Sequences (chuỗi cấu trúc)
M-ary signaling
Block (mã khối)
Antipodal (đối cực)
Convolutional (mã xoắn)
Orthogonal (trực giao)
Turbo
Trellis-code modulation
…
…
40
Mã khối tuyến tính
(cid:139)Là một loại mã kiểm tra chẵn lẻ, đặc trưng bởi (n,k).
(cid:139)Bộ mã hoá sẽ biến đổi k số hạng thông tin thành 1 khối gồm n số hạng (n>k) - một véc tơ mã hoá.
(cid:139)k bit thông tin tạo ra 2k dãy bit thông tin riêng biệt - một véc tơ thông tin, gọi là không gian k chiều -> Khối n bit cũng có thể tạo thành 2n chuỗi riêng biệt và cũng gọi là không gian n chiều.
(cid:206)Mã khối tuyến tính sẽ biến đổi một chuỗi thông tin trong 2k chuỗi thành một chuỗi dữ liệu duy nhất trong 2n chuỗi hay nói cách khác đó là một biểu diễn ánh xạ 1-1 từ tập tin đến tập từ mã.
(cid:206)Mã khối tuyến tính bao gồm một số loại mã nổi tiếng như: mã vòng (mã cyclic), mã Hamming, mã Golay mở rộng, mã BCH.
16 November 2010
41
Ví dụ phép gán từ mã thông tin trong mã khối tuyến tính
16 November 2010
Véc tơ thông tin
Từ mã
Ví dụ mã khối tuyến tính (6,3)
000
000000
(cid:206)k=3, 2k = 23 = 8
100
110100
(8 véc tơ thông tin hay 8 từ mã)
010
011010
(cid:206)n = 6, 2n = 26 = 64
110
101110
(64 vectơ trong không gian V6)
001
101001
101
011101
011
110011
111
000111
42
Một số loại mã khối tuyến tính
(cid:139) Mã cyclic (mã vòng)
(cid:139) Mã Hamming
(n, k) = (23,12)
(cid:139) Mã Golay
(n, k) = (24,12)
(cid:139) Mã Golay mở rộng
(cid:139) Mã BCH (Bose – Chadhuri- Hocquenghem): trường
hợp tổng quát của mã Hamming
Khả năng phát hiện lỗi: e= dmin-1
Khả năng sửa lỗi: t=(dmin –1 )/2
16 November 2010
43
Mã xoắn
16 November 2010
44
(cid:139) Quá trình tạo ra n phần tử đầu ra của bộ mã hoá phụ thuộc vào k bit đầu vào và K-1 tập hợp k bit đầu vào trước đó.
Ví dụ về bộ mã xoắn tốc độ ½, K=3
16 November 2010
45
Xác định đầu ra theo trạng thái thanh ghi
chuỗi đầu vào m = 101
chuỗi đầu ra u = 11 10 00 10 11
Khả năng sửa lỗi: t=(df-1)/2
16 November 2010
46
Xác định đầu ra theo đa thức sinh
16 November 2010
47
Xác định đầu ra theo biểu đồ trạng thái
01
chuỗi đầu vào m = 101
chuỗi đầu ra u = 11 10 00 10 11
16 November 2010
48
Xác định đầu ra theo sơ đồ cây
16 November 2010
chuỗi đầu vào m = 110 11
chuỗi đầu ra u = 11 01 01 00 01
49
Xác định đầu ra theo biểu đồ lưới
chuỗi đầu vào m = 101
chuỗi đầu ra u = 11 10 00 10 11
16 November 2010
50
Mã Reed Solomon
(cid:139) Mã Reed Solomon (R-S) là mã vòng không nhị phân với symbol được tạo bởi chuỗi m bit, m nguyên và m>2).
(cid:139) R-S (n,k):
• 0 < k< n < 2m + 2
• (n,k) = (2m – 1, 2m –1-2t).
• Khả năng sửa lỗi t = (n-k)/2
• Khoảng cách nhỏ nhất dmin= n -k + 1
(cid:139) Ví dụ với R-S (255,247):
n = 255, k = 247 -> m=8
t = 4
16 November 2010
51
Trường Galois – Galois Fields
(cid:139) Trường GF(2m) được sử dụng để cấu trúc nên mã R-S
(cid:139)Trong đó:
16 November 2010
52
Trường GF(23)
GF(23) = GF(8)
=
16 November 2010
53
Bảng cộng và nhân trong GF(8)
16 November 2010
BẢNG CỘNG
BẢNG NHÂN
54
Mã hoá RS
Ví dụ: (n,k)= (7,3) -> 2t = n-k =4
16 November 2010
55
Mã hoá RS (7,3)
Ví dụ: m = 010110111
16 November 2010
56
Mã hoá RS (7,3)
16 November 2010
57
Kỹ thuật đan xen
16 November 2010
58
Kỹ thuật đa truy nhập
(cid:139) Đa truy nhập dự đoán sóng mang CSMA (Carrier Sense Multiple
Access)
(cid:139) Đa truy nhập phân chia theo tần số FDMA (Frequence Division
Multiple Access)
(cid:139) Đa truy nhập phân chia theo thời gian TDMA (Time Division Multiple
Access)
(cid:139) Đa truy nhập phân chia theo mã CDMA (Code Division Multiple
Access)
(cid:139) Đa truy nhập phân chia theo không gian SDMA (Space Division
Multiple Access)
(cid:139) Đa truy nhập phân chia theo tần số trực giao OFDMA (Orthogonal
Frequancy Multiple Access)
(cid:139) Đa truy nhập phân chia theo đan xen IDMA (Interleave Division
Multiple Access)
16 November 2010
59
FDMA
16 November 2010
60
+ Mỗi kênh được cấp phát một tần số cố định. + Độ rộng băng tần cấp phát cho hệ thống B MHz được chia thành n băng tần con, mỗi băng tần con được ấn định cho một kênh riêng có độ rộng băng tần là B/n MHz. + Các máy vô tuyến đầu cuối phát liên tục một số sóng mang đồng thời trên các tần số khác nhau. Máy thu đường xuống hoặc đường lên chọn sóng mang cần thiết theo tần số phù hợp.
TDMA
16 November 2010
+ Cho phép nhiều người dùng truy nhập vào cùng một kênh tần số mà không bị kẹt bằng cách định vị những rãnh thời gian duy nhất cho mỗi người dùng trong mỗi kênh. + TDMA thường được sử dụng trong các hệ thống thông tin di động GSM hay các hệ thống thông tin vệ tinh.
61
CDMA
16 November 2010
62
+ Là phương thức đa truy nhập mà ở đó mỗi kênh được cung cấp một cặp tần số và một mã duy nhất. + Phương thức này dựa trên nguyên lý trải phổ. Máy thu đồng thời các sóng mang cùng tần số và phân tách chúng bằng cách giải mã các sóng mang này theo mã mà chúng được phát. + Do mỗi kênh hay nguồn phát có một mã riêng nên máy thu có thể phân biệt được sóng mang thậm chí tất cả các sóng mang đồng thời chiếm một tần số.
SDMA
16 November 2010
+ Năng lượng sóng mang của các kênh hay các nguồn phát khác nhau được phân bố hợp lý trong không gian để chúng không gây nhiễu cho nhau. + Vì các kênh hay các nguồn phát chỉ sử dụng không gian được quy định trước nên máy thu có thể thu được sóng mang của nguồn phát cần thu thậm chí khi tất cả các sóng mang khác đồng thời phát và phát trong cùng một băng tần. + SDMA được sử dụng ở tất cả các hệ thống thông tin vô tuyến tổ ong.
63
OFDMA
16 November 2010
+ Mỗi người sử dụng được cấp phát một số sóng mang con (kênh tần số) trong tổng số sóng mang con khả dụng của hệ thống. + Các sóng mang con trực giao với nhau nên mật độ phổ công suất của các kênh sóng mang con này có thể chồng lấn lên nhau mà không gây nhiễu cho nhau. + Chính vì vậy ta không cần có các đoạn băng bảo vệ giữa các kênh (hay nói chính xác hơn chỉ cần các đoạn băng bảo về khá hẹp) và nhờ đó tăng được dung lượng hệ thống OFDMA so với FDMA.
64
IDMA
16 November 2010
+ Là 1 kĩ thuật mới, hiện vẫn còn trong gian đoạn nghiên cứu.
+ Là kĩ thuật dựa vào các đan xen khác nhau để tách những người sử dụng khác nhau trong 1 hệ thống truyền thông trải phổ đa người dùng.
+ Điều kiện cho IDMA được thực thi thành công là máy phát và thu chấp nhận đan xen giống nhau.
+ Tiêu chuẩn để thiết kế đan xen trong IDMA là:
- Các đan xen phải thật dễ xác định và dễ tạo ra.
- Các đan xen không “xung đột”.
65
CSMA
16 November 2010
Là phương thức truy nhập mà trong đó các trạm lắng nghe sóng mang trên đường truyền và phản ứng theo nó được gọi là các “Đa truy nhập dự đoán sóng mang” – CSMA
66
Bảo mật
(cid:139)Mã hoá
(cid:139)Xác thực
(cid:139)Điều khiển truy nhập
16 November 2010
67
Bài tập chương 2 (1)
Vẽ cấu trúc bộ mã xoắn K=3, tốc độ 1/2 với
Cho đầu vào m = 1011, xác định đầu ra u theo các cách khác nhau
16 November 2010
68
Bài tập chương 2 (2)
Vẽ cấu trúc bộ mã xoắn K=3, tốc độ 1/3 với
Cho đầu vào m = 1011, xác định đầu ra u theo các
cách khác nhau
16 November 2010
69
KẾT LUẬN CHƯƠNG 2
(cid:139) Nội dung chương 2 đã giới thiệu sơ lược những kiến thức chung nhất của các kỹ thuật nền tảng, thường được sử dụng trong các công nghệ truy nhập.
(cid:139) Những kiến thức này sẽ là tiền đề cho những tìm hiểu sâu hơn về các công nghệ truy nhập sẽ được tìm hiểu trong các chương sau.
16 November 2010
70
CHƯƠNG 3 – CÁC CÔNG NGHỆ TRUY NHẬP
(cid:139)(cid:139)
16 November 2010
Công nghệ truy nhập truyền thống: Dialup, Công nghệ truy nhập truyền thống: Dialup, ISDN và giao diện V5.x. ISDN và giao diện V5.x.
(cid:139)(cid:139)
Họ công nghệ xDSL. Họ công nghệ xDSL.
(cid:139)(cid:139)
Công nghệ PLC. Công nghệ PLC.
(cid:139)(cid:139)
Công nghệ CM. Công nghệ CM.
(cid:139)(cid:139)
Công nghệ truy nhập quang. Công nghệ truy nhập quang.
(cid:139)(cid:139)
Công nghệ truy nhập qua vệ tinh. Công nghệ truy nhập qua vệ tinh.
(cid:139)(cid:139)
Công nghệ WLAN. Công nghệ WLAN.
(cid:139)(cid:139)
Công nghệ Wimax. Công nghệ Wimax.
71
Modem băng tần thoại (1)
16 November 2010
Lịch sử phát triển (cid:139)(cid:139) Lịch sử phát triển
(cid:153)
ThËp kû 1950 Northern Telecom, Western Electric dïng modem cho môc ®Ých néi bé.
(cid:153)
1964: V.21 cña CCITT (200 bit/s vµ 300bit/s –FSK).
(cid:153)
1975: FCC cho phÐp sö dông modem vµ fax qua PSTN.
(cid:153)
1984: v.22bis QAM – 16 tr¹ng th¸i
v.32bis dïng m· trellis ®¹t 14 400 bit/s.
(cid:153)
1996: V.34 33 600 bit/s.
(cid:153) Modem 56 Kbit/s:
- Us robotics (3com) – X2 cña Ti
- Rockwell/Lucent – K56flex
- 1998: ITU-T v.90
72
Modem băng tần thoại (2)
(cid:139)(cid:139) Các chuẩn ITU
16 November 2010
T cho modem băng tần thoại Các chuẩn ITU--T cho modem băng tần thoại
Standard (ITU-T)
Speed (US/DS) - bps
V.21
300 / 300
V.22 bis
2400 / 2400
V.32
9600 / 9600
V.32 bis
14400 / 14400
V.FC
28800 / 28800
V.34
33600 / 33600
V.90 (X2, K65Flex)
56000 / 33600
V.92
56000 / 48000
73
Modem băng tần thoại (3)
16 November 2010
Cấu hình đấu nối qua mạng điện thoại tương tự (cid:139)(cid:139) Cấu hình đấu nối qua mạng điện thoại tương tự
74
Modem băng tần thoại (4)
16 November 2010
Cấu hình đấu nối qua mạng điện thoại số (cid:139)(cid:139) Cấu hình đấu nối qua mạng điện thoại số
75
Mạng số tích hợp đa dịch vụ ISDN
16 November 2010
ISDN: Intergrated Service Digital Network ISDN: Intergrated Service Digital Network
(cid:139)Là mạng tích hợp các dịch vụ thoại, số liệu, vidieo trên cùng một mạng duy nhất.
(cid:139)Số hoá đến tận thuê bao.
TT
SS
RR
UU
LE
NT1
TE1
NT2
TE2
TA
Phía người sử dụng
Phía mạng
76
Các loại kênh ISDN
(cid:139) Kênh B (64kb/s): kênh dữ liệu, tải chuyển mạch kênh hoặc chuyển mạch gói, có thể mang tải không cần chuyển mạch (các kết nối bán cố định xuyên qua tổng đài).
(cid:139) Kênh D (16 hoặc 64 kb/s): Kênh báo hiệu, chỉ hỗ trợ chế độ truyền gói,
thông lượng còn dư của kênh D có thể để truyền dữ liệu dạng gói tốc độ thấp.
(cid:139) Kênh H (nx64kb/s): Dùng cho các ứng dụng yêu cầu băng thông lớn.
(cid:138) H0 = 384 kb/s (=6B),
H10 = 1472 kb/s (=23B),
(cid:138) H11 = 1536 kb/s (=24B),
H12 = 1920 kb/s (=30B).
(cid:139) Kênh n x 64 kb/s: tốc độ bằng n kênh B với n = 2 ÷ 24, để đáp ứng tốc độ theo yêu cầu, dùng cho các kết nối giữa các thiết bị thích ứng băng rộng.
(cid:139) Kênh BRI: 2B + D = 144 kb/s.
(cid:139) Kênh PRI:
23 B + D (24 B) ≈ 1,5 Mb/s. (T1) - Bắc Mỹ
31 B + D (32B) ≈ 2 Mb/s. (E1) – Châu Âu
16 November 2010
77
Giao diện V5.x (1)
16 November 2010
Khái niệm: Khái niệm:
Analoge
V5.1V5.1(1E1) Tho¹i,
M¹ch M¹ch thuthuª ª baobao GhÐpGhÐp kªnhkªnh
(cid:11) (cid:11)
BRI
ISDN/BRA
LE
Analoge
V5.2V5.2 (1-16 E1)
M¹ch M¹ch thuthuª ª baobao
. .
TËpTËp trung
trung ®−®−êngêng d©yd©y
(cid:11) (cid:11)
BRI,PRI
… Tho¹i,
78
ISDN/BRA,PRA
Giao diện V5.x (2)
16 November 2010
Phân loại: Phân loại:
(cid:139) Gồm hai chuẩn V5.1 và V5.2. Việc sử dụng các giao diện V5.1 và
V5.2 sẽ được lựa chọn tuỳ theo yêu cầu thực tế.
(cid:139) Được quy định khá chi tiết do các tổ chức tiêu chuẩn trên thế giới
biên soạn.
(cid:138) ITU-T:
G.964 - tiêu chuẩn V5.1 (ban hành 6/1994).
G.965 - tiêu chuẩn V5.2 (ban hành 3/1995).
(cid:138) Châu Âu: ETSI 300-324-1 -> chuẩn V5.1 (ban hành 1/1994)
ETSI 300-347-1 -> chuẩn V5.2 (ban hành 11/1994)
(cid:138) Việt Nam: TCN 68-184:1999 về V5.1
TCN 68-185:1999 về V5.2
(Do tổng cục Bưu điện Việt Nam ban hành 17/11/1999)
79
Chức năng của giao diện V5.2
16 November 2010
80
Công nghệ xDSL
16 November 2010
Tổng quan về công nghệ xDSL (cid:139)(cid:139) Tổng quan về công nghệ xDSL
•xDSL: Digital Subscriber Line - Công nghệ đường dây thuê bao số.
•x: I, S, H, HS, A, V …
Phân loại: (cid:139)(cid:139) Phân loại:
•Truyền dẫn hai chiều đối xứng: HDSL/ HDSL2, SHDSL đã được chuẩn hoá và những phiên bản khác như: SDSL, IDSL ...
•Truyền dẫn hai chiều không đối xứng: ADSL/ADSL.Lite (G.Lite), ADSL2, ADSL2+ đã được chuẩn hoá và một số tên gọi khác chưa được chuẩn hoá như: RADSL, UADSL, CDSL.
•Truyền dẫn đối xứng và không đối xứng: VDSL, VDSL 2.
81
16 November 2010
Lịch sử phát triển của công nghệ VDSL2: G993.2
2006
VDSL: T1.424
ADSL2+: G992.5
2003
ADSL G992.3
ADSL2:G992.4
SHDSL: G991.2 HDSL4
2000
TIÊU CHUẨN QUẢN LÝ BĂNG TẦN
G.hs
ADSL lite G992.2
ADSL dmt G992.1
1999
CHUẨN QUỐC TẾ
Không có bộ chia
UAWG
HDSL2 T1.41B
TC-PAM Băng tần xác định
1998
ADSL T1.413 phiên bản 2 ATM
SDSL
Giảm mào đầu Thích ứng tốc độ
1995
ADSL T1.413
Bất đối xứng Đa tốc độ
1992
HDSL
1986
ISDN T1.601
Modem băng tần thoại
DDS, T1 và E1
82
Phân loại công nghệ xDSL (1)
16 November 2010
ỨỨng dng dụụngng
TTốốc c độđộ
SSốố đđôôi i ddââyy
CCôông ng nghnghệệ
KhoKhoảảng cng cáách ch truyềền dn dẫẫnn truy
5km
144 Kb/s đối xứng
1 đôi
Truyền thoại và số liệu
IDSLIDSL
3,6 km-4,5 km
HDSLHDSL
1,544Mb/s đối xứng 2,048Mb/s đối xứng
2 đôi 3 đôi
Cấp luồmgT1/E1 để truy xuất WAN. LAN, truy xuất server
3,6 km-4,5 km
1 đôi
HDSL2 HDSL2
1,544Mb/s đối xứng 2,048Mb/s đối xứng
Cấp luồmgT1/E1 để truy xuất WAN. LAN, truy xuất server
7 km
768Kb/s đối xứng
1 đôi
SDSLSDSL
Như HDSL nhưng thêm phần truy xuất đối xứng
3 km
1,544Mb/s hoặc
2,048Mb/s một chiều
5.6Mb/s lên/xuống
3 km
1, 2 đôi
Kết nối server
SHDSL SHDSL
83
Phân loại công nghệ xDSL (2)
16 November 2010
1 đôi
ADSLADSL
8 Mb/s xuống, 800 Kb/s lên
5km (tốc độ càng cao thì khoảng cách càng ngắn )
Truy xuất Internet, Video theo yêu cầu, tương tác đa phương tiên, truy xuất LAN từ xa.
nt
nt
ADSL2 ADSL2
8 Mb/s xuống, 1 Mb/s lên
nhiều đôi dây
nt
nt
ADSL2+ ADSL2+
24 Mb/s xuống, 1 Mb/s lên
< 32 đôi dây
nt
nt
1 đôi
8 Mb/s xuống 1 Mb/s lên
ADSL2-- ADSL2 RERE
1đôi
26 Mb/s đối xứng
VDSLVDSL
Như ADSL nhưng thêm HDTV
300m - 1,5 km (tuỳ tốc độ)
13–52 Mb/s down 1,5-2,3 Mb/s up
nt
nt
1đôi
VDSL 2 VDSL 2
84
100Mb/s lên/xuống G.993.2
Công nghệ ADSL
(cid:139)(cid:139) Khái niệm:
16 November 2010
Khái niệm: ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) – Công nghệ đường dây thuê bao số bất đối xứng.
Luồng xuống
Luồng lên
Thoại
kHz
138
4 25
1 104
Tần số
85
Cấu trúc hệ thống
16 November 2010
M¹ng b¨ng réng
ChuyÓn m¹ch ATM/IP
ADSL
DSLAM
M¹ch vßng thuª bao c¸p ®ång
ATU-R
Bé chia
Bé chia
ATU-C
MDF
POTS /ISDN
C¸c ®−êng kh«ng ph¶i xDSL
PSTN
ChuyÓn m¹ch CO
86
Mô hình tham chiếu chuẩn của hệ thống
16 November 2010
NT
ATU-C
ATU-R
NI
CI
Broadband Network SDH/ATM
Customer Premises Network
V-C
T-R
U-C2
U-R2
SM
SM
HP
HP
DLL
U-C
U-R
LP
LP
Telephone Set, Voiceband Modem or ISDN Terminal
Narrowband Network PSTN/ISDN
Splitter C
Splitter R
SM - Service Module DLL - Digital Local Loop HP - High-Pass filter LP - Low-Pass filter
ATU-C - ADSL Termination Unit - Central Office ATU-R - ADSL Termination Unit - Remote NI - Network Interface CI - Customer Interface NT - Network Termination
87
Các vấn đề ảnh hưởng đến truyền tải ADSL
(cid:139)
Sự thay đổi cỡ cáp.
(cid:139)
Cuộn gia cảm (Load coil).
(cid:139)
Cầu rẽ (Bridge tap).
(cid:139)
Nhiễu.
(cid:139)
Xuyên âm.
16 November 2010
88
Suy giảm theo tần số khi có cuộn gia cảm
16 November 2010
89
Sóng phản xạ từ cầu rẽ
Sóng phản xạ từ cầu rẽ l = (2k+1) λ/4
16 November 2010
90
Xuyên âm
16 November 2010
Xuyên âm đầu gần NEXT (Near End Crosstalk) (cid:139)(cid:139)Xuyên âm đầu gần NEXT (Near End Crosstalk)
Xuyên âm đầu xa FEXT (Far End Crosstalk) (cid:139)(cid:139)Xuyên âm đầu xa FEXT (Far End Crosstalk)
91
Kỹ thuật điều chế đa tần rời rạc – DMT
16 November 2010
Signal Power
256 channels
Channel Spacing 4.3125 kHz
1 104
138
4 25
Frequency [kHz]
Upstream Data
Downstream Data
Tốc độ lớn nhất hướng lên: 25 kênh x 15 bit/symbol/Hz/kênh x 4 KHz = 1,5 Mbit/s
Tốc độ lớn nhất hướng xuống: 249 kênh x 15 bit/symbol/Hz/kênh x 4 KHz = 14,9 Mbit/s
92
Tương thích tốc độ theo S/N (1)
16 November 2010
TTảải i đượđược gic giớới hi hạạn bn bởởi i Tải được giới hạn bởi 15 bit/tone u chuẩẩn 2n 2--15 bit/tone titiêêu chu tiêu chuẩn 2-15 bit/tone
40
30
SNR [dB]
20
10
50
100
150
200
250
10
Bit loading
5
0
50
200
250
93
100 150 Ch−a cã sãng mang
Tương thích tốc độ theo S/N (2)
16 November 2010
15
15
max
15
max
9
8
8
7
8
No of Bits
No of Bits
5
4
Tones
Tones
Khëi t¹o (kh«ng cã nhiÔu)
Sau khi khëi t¹o (cã nhiÔu)
6 tones x 8 bits/tone = 48 bits
15 + 9 + 7 + 5 + 4 + 8 = 48 bits
SỐ BIT TRÊN MỘT KÊNH PHỤ THUỘC VÀO NHIỄU
94
Kỹ thuật truyền dẫn song công FDD
16 November 2010
n chia băăng th nh 3 vùùng tng táách bi
ng 1 MHz Bandwidth ng thôông 1 MHz Bandwidth PhPhâân chia b Phân chia băng thông 1 MHz Bandwidth ch biệệt bt bằằng cng cáác bc bộộ llọọcc ththàành 3 v thành 3 vùng tách biệt bằng các bộ lọc
Signal Power
Upstream ADSL Channel
POTS
Downstream ADSL Channel
Frequency
140
4 30
1 100
95
Kỹ thuật truyền dẫn song công EC
16 November 2010
Signal Power
ng thôông hng hướướng ng đđi vi vàà hhướướng vng vềề bbịị chchồồng ng BBăăng th Băng thông hướng đi và hướng về bị chồng ch biệệt ct cáác c t echo đểđể ttáách bi ng triệệt echo llấấn, cn, cầần sn sửử ddụụng tri lấn, cần sử dụng triệt echo để tách biệt các kkêênhnh kênh
Upstream ADSL Channel
POTS
Downstream ADSL Channel
140
4 30
1 100
Frequency
96
Sơ đồ khối bộ thu phát ADSL DMT
DataData DataData
16 November 2010
CRCCRC CRCCRC
TrTréénn TrTréénn
§§an an xenxen §§an an xenxen
MM·· hãahãa MM·· hãahãa RSRS RSRS
EOCEOC EOCEOC
BBéé tt¹¹o o khung khung
D/AD/AD/AD/A
AOCAOC AOCAOC
II II DD DD FF FF TT TT
ThThªªmm ThThªªmm TiÒnTiÒn TiÒnTiÒn ttèè ttèè vvßßngng vvßßngng
CRCCRC CRCCRC
TrTréénn TrTréénn
SS¾¾p p xÕpxÕp vvµµ mm·· hãahãa chchïïmm ®®iiÓÓmm
MM·· hãahãa MM·· hãahãa RSRS RSRS
Bit Bit chchØØ Bit Bit chchØØ thÞthÞ thÞthÞ
CRCCRC CRCCRC
GiGi¶¶ii trtréénn GiGi¶¶ii trtréénn
GiGi¶¶ii mm·· GiGi¶¶ii mm··
GiGi¶¶ii GiGi¶¶ii ®®an an xenxen ®®an an xenxen
TDQTDQ TDQTDQ
BBéé gigi¶¶ii BBéé gigi¶¶ii khung khung khung khung
CRCCRC CRCCRC
FF FF DD DD QQ QQ
DD DD FF FF TT TT
GiGi¶¶ii trtréénn GiGi¶¶ii trtréénn
GiGi¶¶ii mm·· GiGi¶¶ii mm··
TT¸¸chch TT¸¸chch tiÒntiÒn tiÒntiÒn ttèè ttèè vvßßngng vvßßngng
GiGi¶¶ii GiGi¶¶ii mm·· mm·· gigi¶¶ii gigi¶¶ii ss¾¾p p ss¾¾p p xÕpxÕp xÕpxÕp
ADC+ ADC+ ADC+ ADC+ fillter fillter fillter fillter
97
Cấu trúc siêu khung ADSL
16 November 2010
Superframe (17 ms)
. . . . . .
. . . . . .
Sync Symbol
Frame 2
Frame 3
Frame 67
Frame 68
Frame 1 OAM bits in fast
Frame 34 OAM bits in fast
Frame 35 OAM bits in fast
Frame 0 CRC/ Sync bits in fast
Frame Data Buffer (68/69 x 0.25 ms)
Fast Data Buffer
Interleaved Data Buffer
Fast Byte
Fast Data
Interleaved Data
FEC Redundancy
1 byte
RF bytes
NI bytes Point C
KF bytes Point A
NF bytes Points B or C
98
Chế độ truyền tải
16 November 2010
AS0
AS1 tuú chän
AS2 tuú chän
AS3 tuú chän
ATU-R
ATU-C
LS0
LS1 tuú chän
LS2 tuú chän
7 kênh mang = 4 kênh mang một chiều + 3 kênh mang 2 chiều.
99
Đặc tính các kênh mang
(cid:139) Kênh mang một chiều: tốc độ là bội số của 32 Kb/s.
(cid:138) AS0: từ 32 kb/s đến 6.144 Mb/s.
(cid:138) AS1: từ 32 kb/s đến 4.608 Mb/s.
(cid:138) AS2: từ 32 kb/s đến 3.072 Mb/s.
(cid:138) AS3: từ 32 kb/s đến 1.536 Mb/s.
(cid:139) Kênh mang hai chiều:
(cid:138)
LS0: 16 kb/s và 32 ÷ 640 kb/s.
(cid:138)
LS1: từ 32 kb/s đến 640 kb/s (bội số của 32 kb/s).
(cid:138)
LS2: từ 32 kb/s đến 640 kb/s.
Mặc dù các kênh LS là kênh mang hai chiều nhưng chúng thường được
dùng cho luồng số liệu hướng lên
16 November 2010
100
Triển khai ADSL tại Việt Nam
16 November 2010
101
Công nghệ ADSL 2
(cid:139)Là thế hệ thứ hai được chuẩn hoá trong ITU-T G.992.3 và G.992.4 dựa trên tiêu chuẩn của thế hệ thứ nhất ITU-T G.992.1 và G.992.2.
(cid:139)Có nhiều cải tiến so với ADSL thế hệ thứ nhất:
(cid:153)Các tính năng liên quan đến ứng dụng:
(cid:57) Hỗ trợ ứng dụng ở chế độ hoàn toàn số.
(cid:57) Hỗ trợ ứng dụng thoại trên băng tần ADSL.
(cid:57) Hỗ trợ chức năng ghép ngược ATM (IMA).
(cid:153)Các tính năng liên quan đến lớp vật lý.
(cid:57)Phân khung linh hoạt hơn, giảm tiêu đề khung.
(cid:57)Chẩn đoán, giám sát online, thích ứng tốc độ online, khởi tạo nhanh, cải thiện công suất.
16 November 2010
102
Chức năng ghép ngược ATM
16 November 2010
IAM Group
IAM Group
phy
phy
Link 0
phy
phy
Link 1
phy
phy
Link2
103
Ghép nhiều đường dây để tăng tốc độ
(cid:139)20 Mb/s trên hai đôi ghép.
(cid:139)30 Mb/s trên 3 đôi ghép.
(cid:139)40 Mb/s trên 4 đôi ghép
16 November 2010
104
ADSL và VoADSL
16 November 2010
IAD: Integrated Access Device
105
Mô hình mạng VoDSL
16 November 2010
106
Công nghệ ADSL 2+
16 November 2010
ADSL2+ là ADSL2 với băng tần mở rộng được chuẩn hoá (cid:139)(cid:139) ADSL2+ là ADSL2 với băng tần mở rộng được chuẩn hoá dựa trên chuẩn của ADSL2. dựa trên chuẩn của ADSL2.
Mang đầy đủ đặc tính của ADSL2
107
Tốc độ cải thiện của ADSL2+ so với ADSL
16 November 2010
108
So sánh các công nghệ ADSL
16 November 2010
109
Công nghệ PLC
16 November 2010
TruyTruy nhËpnhËp PLCPLC
th«ng M¹ng viÔnviÔn th«ng M¹ng ®−®−êngêng trôctrôc
Tr¹m gècgèc Tr¹m
℡
(cid:29)
M
M¹ng c¸p M¹ng c¸p quang quang
cung cÊpcÊp M¹ng cung M¹ng h¹ ¸p cao/trung hoÆchoÆc h¹ ¸p cao/trung
110
Phân loại – Theo băng tần sử dụng
•PLC băng hẹp: Dùng để điều khiển các thiết bị điện trong nhà.
(cid:57)Tại Nhật: 10 – 450 KHz.
(cid:57)Châu Âu: 10 – 148.5 KHz
•PLC băng rộng: Dùng cho truy nhập nội hạt hay ứng dụng LAN trong gia đình
(cid:57)Tại Nhật: Lên tới 30 MHz.
(cid:57)Châu Âu: 1.6 MHz đến 10 MHz cho truy nhập nội hạt
ứng dụng
từ 10 MHz đến 30 MHz dành cho mạng gia đình
16 November 2010
111
Phân loại – Theo cấu hình sử dụng (1)
16 November 2010
Cấu hình Fiber - LV
Cấu hình MV - LV
112
Phân loại – Theo cấu hình sử dụng (1)
16 November 2010
Cấu hình MV - Wireless
Cấu hình FTTH
113
Cấu trúc mạng PLC
16 November 2010
114
Thử nghiệm PLC tại Việt Nam
16 November 2010
Router
Cisco Router
Khèi V¨n phßng c«ng ty A
Server
Headend 3
Switch
Modem PLC
Headend 1
PBX
...
Tæng ®µi B−u ®iÖn HN
Hub
Modem PLC
Gateway
Gatekeeper
Headend 2
NOC - Network Operation Centre
Tr¹m biÕn ¸p
Repeater
Repeater
Modem PLC
Modem PLC
Modem PLC
Modem PLC
...............
...............
...............
...............
Modem PLC
Modem PLC
Modem PLC
Modem PLC
Modem PLC
Modem PLC
Modem PLC
Modem PLC
V¨n phßng EVN
Toµ nhµ B
V¨n phßng C«ng ty (toµ nhµ A)
V¨n phßng c«ng ty C
V¨n phßng c«ng ty D
V¨n phßng C«ng ty B
115
Cấu trúc mạng truyền hình cáp (CATV)
CATV - Community Antenna Television
16 November 2010
116
Công nghệ Modem cáp (CM)
16 November 2010
Luồng lên
Luồng xuống
(cid:139)Độ rộng băng tần
2 MHz
6MHz (USA), 8MHz (EU).
(cid:139)Điều chế
QPSK hoặc
64 QAM hoặc 256 QAM
16 QAM
(cid:139)Tốc độ
Max 3Mb/s
max 54 Mb/s
117
Các thành phần của hệ thống MC
16 November 2010
118
Chuẩn sử dụng cho MC
IEEE 802.14
CableLabs
DVB/DAVIC
Eurocablelabs
DVB DAVIC DVB+DAVIC
Cablemodem Opencable Packetcable CableNET
EuroModem EuroBox Euroloader
Các tiêu chuẩn DOCSIS1.0 DOCSIS1.1 DOCSIS1.2 EuroDOCSIS
Các tiêu chuẩn DVB-C (EST 300 429) DVB-RCC (FTS 300 800) (ES 200 800)
Được chấp nhận bởi ITU ITU-T J.83 B ITU-T J.112 B
Được chấp nhận vởi ITU ITU-T J.83 A ITU-T J.112 A
16 November 2010
119
Chuẩn sử dụng cho MC
16 November 2010
Dac diÓm
DOCSIS 1.x
Euro-DOCSIS
DVB-RC
64-QAM: 27 Mbps
64-QAM: 38 Mbps
64-QAM:38Mbps
256-QAM: 42 Mbps
256-QAM: 52 Mbps
256-QAM:52Mbps
Tèc ®é ®−êng xuèng
Kªnh 6 MHz
Kªnh 8Mhz
Kªnh 8Mhz
.320, .640, 1.280, 2.560 vµ 5.120 Mbps QPSK
.320, .640, 1.280, 2.560 vµ 5.120 Mbps QPSK
1.544 Mbps; 3.088 Mbps
Differential QPSK
vµ .640, 1.280, 2.560, 5.120, 10.24 Mbps
Tèc ®é ®−êng lªn
vµ .640, 1.280, 2.560, 5.120, 10.24 Mbps 16-QAM
5-65Mhz
16-QAM
5-65Mhz
5-42Mhz
C¸c dÞch vô
Truy nhËp Internet, STB t−¬ng t¸c, VoIP.
Truy nhËp Internet, STB t−¬ng t¸c, VoIP.
Truy nhËp Internet, STB t−¬ng t¸c.
120
Triển khai công nghệ MC tại HCTV
16 November 2010
121
Truynhập quang
Q3
Các chức năng quản lý hệ thống mạng truy nhập
ONU
S /R
R/S
ODN
OLT
Các chức năng nút dịch vụ
SNI
ONU
AF
V: Điểm tham chiếu
(a) điểm tham chiếu
UNI
Phía mạng
16 November 2010
122
Cấu trúc cơ bản khối phân phối quang FTTH
16 November 2010
123
Phân loại
FTTH
Cáp quang
T N O
FTTB/C
Cáp đồng
Cáp đồng
T N
U N O
T L O
FTTcab
Cáp đồng
T N
Cáp quang
U N O
Mạng truy nhập
Mạng khách hàng
SNI
UNI
16 November 2010
124
Công nghệ AON
16 November 2010
125
Kiến trúc home run
16 November 2010
126
Kiến trúc ASE (Active Star Ethernet)
16 November 2010
127
Công nghệ PON
16 November 2010
Cấu hình Ring
Cấu hình tree
Cấu hình bus
128
Các công nghệ trong PON
16 November 2010
129
Hệ thống MMDS
16 November 2010
130
Chỉ tiêu kỹ thuật MMDS
Fixed/Mobile
Fixed
Max Bandwidth
10Mb
Range
70 miles ≈ 112,654 km
Frequency
2.5GHz-2.686Ghz
Definer
IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers)
Standard
DOCSIS+.
16 November 2010
131
Hệ thống LMDS
16 November 2010
132
Chỉ tiêu kỹ thuật LMDS
Fixed/Mobile
Fixed
Max Bandwidth
1.5Gb downstream, 200Mb upstream
Range
4 miles ≈ 6.437 km
Frequency
27.5GHz-28.35Ghz, 29.1Ghz-29.25Ghz, 31.075Ghz- 31.225Ghz, 31.Ghz-31.075Ghz, 31.225Ghz-31.3Ghz
Definer
IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers)
Standard
DOCSIS+.
16 November 2010
133
Truy nhập qua vệ tinh
16 November 2010
134
Quỹ đạo vệ tinh
16 November 2010
135
16 November 2010
Hệ thống VSAT (Very Small Aperture Terminal)
136
16 November 2010
Hệ thống VSAT IP-IPSTAR
137
WLAN
Server
§iÓm truy nhËp
M¹ng h÷u tuyÕn
PWR
WIC0 ACT/CH0
WIC0 ACT/CH0
ETH ACT
OK
COL
ACT/CH1
ACT/CH1
iMac
Nót cè ®Þnh
Nót di ®éng
16 November 2010
138
Cấu hình mạng WLAN độc lập
16 November 2010
139
Cấu hình mạng WLAN cơ sở
16 November 2010
140
Kiến trúc đầy đủ của WLAN
Hot Spot
AAA Server
IP(DHCP) Server
PWR
WIC0 ACT/CH0
WIC0 ACT/CH0
ETH ACT
OK
COL
ACT/ CH1
ACT/CH1
IDC
Router
AP
7x
8x
9x
10x
11x
12x
7x
8x
9x
10x
11x
12x
7x
8x
9x
10x
11x
12x
7x
8x
9x
10x
11x
12x
t
t
e
e
16 November 2010
C
C
n r
n r
e
e
7 8 9101112
7 8 9101112
h
h
t
t
E
E
A
1 2 3 4 5 6
A
1 2 3 4 5 6
1x
2x
3x
4x
5x
6x
1x
2x
3x
4x
5x
6x
1x
2x
3x
4x
5x
6x
1x
2x
3x
4x
5x
6x
A
B
A
B
Network
HUB
PWR
WIC0 ACT/CH0
WIC0 ACT/CH0
ETH ACT
OK
COL
ACT/ CH1
ACT/CH1
AP
7x
8x
9x
10x
11x
12x
7x
8x
9x
10x
11x
12x
t
e
C
n r
e
7 8 9 101112
h
t
E
A
1 2 3 4 5 6
1x
2x
3x
4x
5x
6x
1x
2x
3x
4x
5x
6x
A
B
NMS Server
PWR
WIC0 ACT/CH0
WIC0 ACT/CH0
ETH ACT
PWR
WIC0 ACT/CH0
WIC0 ACT/ CH0
ETH ACT
OK
COL
ACT/ CH1
ACT/CH1
OK
COL
ACT/CH1
ACT/CH1
AP
AP
Kích thước phủ sóng mỗi HOTSPOT: < 300m
Tần số: 2,4GHz (802.11b,g), 5 GHz (802.11a)
141
WIMAX
16 November 2010
142
Cấu hình PMP (điểm đa điểm)
16 November 2010
143
Cấu hình Mesh
16 November 2010
144
Kết luận chương 3
(cid:139) Nội dung chương 3 đã giới thiệu một số công nghệ truy
nhập điển hình:
(cid:138) Hữu tuyến : PLC, xDSL, MC, truy nhập quang (AON,
PON).
(cid:138) Vô tuyến: truy nhập vệ tinh, wifi, wimax
16 November 2010
145
Chương 4: Thiết kế mạng truy nhập
(cid:139) Chi phí cho mạng truy nhập chiếm tỉ trọng cao (≈ 50% chi phí toàn bộ
mạng).
(cid:139) Ảnh hưởng đến và phụ thuộc vào đặc điểm địa lý cũng như xã hội
của địa bàn xã hội.
(cid:139) Phải xây dựng mạng sao cho đảm bảo mỹ quan, ít phải thay đổi, mở
rộng.
(cid:139) Mạng phải được thiết kế sao cho tổng chi phí vận hành và thiết kế là
thấp nhất.
(cid:139) Phát triển được nhiều loại hình dịch vụ khác nhau (thoại, số liệu, truyền
hình...).
(cid:139) Đáp ứng được yêu cầu trong tương lai về sự thay đổi công nghệ và
dịch vụ.
(cid:139) Sử dụng được tối đa hệ thống thiết bị mạng sẵn có.
16 November 2010
146
Tiến trình thiết kế
(cid:139) Tiến trình thiết kế:
Phân vùng -> Khảo sát -> Dự báo
-> Chiến lược phát triển -> Lập kế hoạch
(cid:139) Phân vùng:
• Mục đích: Phân nhỏ vùng định quy hoạch hoặc thiết kế nhằm đảm bảo về số lượng, chất lượng cho thuê bao hiện tại và tương lai.
• Phương pháp phân vùng:
Vùng phân bố cố định -> Vùng tập trung -> Vùng phân bố.
16 November 2010
147
Khảo sát
(cid:139) Mục đích: Khảo sát điều kiện thực tế, tính toán để đưa ra dự báo nhu
cầu cho từng vùng.
(cid:139) Thủ tục khảo sát thực tế:
X¸c ®Þnh vïng kh¶o s¸t
Nghiªn cøu hå s¬ nhu cÇu
Thu thËp, s¾p xÕp c¸c tµi liÖu, sè liÖu
Kh¶o s¸t hiÖn tr−êng
Gi¶ ®Þnh c¸c ®iÒu kiÖn t−¬ng lai vµ møc ®é ph¸t triÓn trong vïng
Dù b¸o
16 November 2010
148
Khảo sát – Thu thập và sắp xếp tư liệu, số liệu
(cid:139) Phải có một bản đồ thành phố xếp chồng lên bản đồ mạng cáp nội hạt.
(cid:139) Cần phải thu thập các số liệu quan trọng sau:
(cid:138) Các kế hoạch nhà ở.
(cid:138) Các kế hoạch xây dựng cao ốc.
(cid:138) Các kế hoạch phát triển mạng giao thông vận tải.
(cid:138) Các kế hoạch tái phát triển thành phố, khu vực, các hồ sơ phân định
mạng cáp.
(cid:138) Các tài liệu khảo sát điều kiện chung.
(cid:138) Báo cáo khảo sát trước đây và các bản báo cáo về các vùng tương
tự.
(cid:138) Các số liệu về phát triển mạng cáp trong một thời gian dài trước đây
(nếu có).
(cid:138) ….
16 November 2010
149
Khảo sát thực tế
16 November 2010
2. Phân loại khu vực theo mức
1. Phân loại nhà ở:
sống:
(cid:138) Nhà riêng trong thành phố.
(cid:138) Mức sống thấp.
(cid:138) Nhà biệt thự.
(cid:57) Thành phố.
(cid:138) Nhà cho thuê hoàn toàn.
(cid:57) Nông thôn
(cid:138) Nhà vừa ở vừa cho thuê.
(cid:138) Mức sống trung bình.
(cid:138) Nhà tạm dọc đường quốc
(cid:57) Thành phố.
lộ.
(cid:57) Nông thôn
(cid:138) Nhà xóm liều.
(cid:138) Mức sống cao.
(cid:138) Nhà kho và nhà ở tạm.
(cid:57) Thành phố.
(cid:138) …
(cid:57) Nông thôn
(cid:138) Mức sông thượng lưu.
150
Dự báo (1)
(cid:139) Khái niệm: “Dự báo là công việc xác định, tính toán nhu cầu phát triển
thuê bao dịch vụ viễn thông trong khoảng thời gian tiếp theo với phạm vi nhất định nào đó”.
(cid:139) Vai trò:
(cid:138) Giúp cho quá trình thiết kế, quy hoạch mạng được thực hiện dễ dàng
và chính xác.
(cid:138) Giảm chi phí đầu tư mạng, mang lại hiệu quả cao, giúp quản lý và
khai thác mạng hiệu quả hơn.
(cid:139) Phân loại:
(cid:138)Theo thời gian:
(cid:138)Theo quy mô:
16 November 2010
(cid:122)Dự báo ngắn hạn (1–3 năm) (cid:122)Dự báo toàn vùng (vĩ mô)
(cid:122)Dự báo trung hạn (5-7 năm). (cid:122)Dự báo từng vùng (vi mô).
(cid:122)Dự báo dài hạn (10-15 năm) 151
Dự báo (2)
(cid:139) Các yếu tố ảnh hưởng đến độ chính xác của dự báo:
(cid:138) Khoảng thời gian và mức độ cần dự báo.
(cid:138) Phương pháp sử dụng.
(cid:138) Kinh nghiệm của chuyên gia dự báo.
(cid:138) Độ chính xác của số liệu khảo sát.
(cid:139) Các mô hình dự báo:
(cid:138) Mô hình đường cong phát triển.
(cid:138) Mô hình kinh tế lượng.
(cid:138) Mô hình kinh tế xã hội.
16 November 2010
152
Trình tự dự báo nhu cầu
(cid:139) Xác định đối tượng dự báo.
(cid:139) Sắp xếp các điều kiện đã biết.
(cid:139) Nghiên cứu dữ liệu
(cid:139) Phân tích xu hướng của nhu cầu.
(cid:139) Lựa chọn các mô hình dự báo và tính toán các giá trị dự
báo.
(cid:139) Xác định giá trị dự báo.
16 November 2010
153
Mô hình đường cong phát triển
(cid:139) Khái niệm: Là phương pháp kéo dài những quy luật đã hình thành
trong quá khứ để dự báo sự hình thành trong tương lai.
(cid:139) Đặc điểm:
(cid:138) Bảo toàn nhịp điệu, quan hệ và những đối tượng trong quá khứ với
tương lai.
(cid:138) Để đảm bảo chính xác yêu cầu khoảng thời gian trong quá khứ gấp
10 lần khoảng thời gian tương lai.
(cid:139) Ưu điểm: Đơn giản.
(cid:139) Nhược điểm:
(cid:138) Không giải thích được kết quả dự báo.
(cid:138) Không giải thích được ảnh hưởng của môi trường khách quan đến
kết quả dự báo.
(cid:139) Các mô hình dự báo: Tuyến tính, đường cong bậc 2, hàm mũ và
logistic.
16 November 2010
154
Mô hình đường cong phát triển
1. Mô hình tuyến tính:
16 November 2010
y(t)
y = a+bt (b>0)
•Rất đơn giản nhưng lại phụ thuộc quá ít tham số đầu vào nên độ chính xác không cao.
a
0
t
•Ít được áp dụng trong thực tế hoặc chỉ áp dụng cho khoảng thời gian ngắn.
2. Mô hình đường cong bậc 2:
y = a + bt + ct2
(c>0)
y(t)
•Chủ yếu áp dụng để dự báo ngắn hạn và trung hạn. Tuy nhiên thời kỳ áp dụng phải được lựa chọn cẩn thẩn, có xét cả giai đoạn, xu hướng nhu cầu hoặc lưu lượng hiện tại
a 0
155
t
Mô hình đường cong phát triển
3. Mô hình hàm số mũ:
16 November 2010
y(t)
•Chủ yếu áp dụng để dự báo ngắn hạn và trung hạn.
y = k + a.ebt (a>0, b>1)
•Thường áp dụng cho các nước đang phát triển.
0
t
4. Mô hình logistic:
y(t)
•Chủ yếu áp dụng để dự báo dài hạn.
K
y =
K 1+m. e-bt (m>0, b>0)
•K là giá trị thuê bao bão hoà, được xác định bởi chính sách của ngành, của chính phủ hoặc so sánh tương quan với nước khác.
K 1+ m 0
t
156
Mô hình kinh tế lượng
(cid:139) Đưa ra tương quan giữa yếu tố cần dự báo (số thuê bao hoặc
mật độ thuê bao) với các chỉ tiêu kinh tế xã hội
(cid:139) Công thức:
Yt = at + b1x1t + b2x2t + ... + bnxnt + εt
•Yt: nhu cầu thuê bao hoặc mật độ thuê bao
•x1t, x2t,... xnt: các biến độc lập (chẳng hạn tổng thu nhập tỉnh -GPP (Gross Provincial Product), chi tiêu đầu tư tiêu dùng dân số, số hộ gia đình, ... ).
•εt: thể hiện độ sai lệch của dự báo
16 November 2010
157
Mô hình kinh tế xã hội
(cid:139) Xuất phát từ những nghiên cứu về xã hội, kinh tế liên quan tới việc
phân bố thu nhập hộ gia đình và hàm mật độ dịch vụ .
Hàm phân bố thu nhập hộ gia đình
Hàm mật độ dịch vụ
100%
80
60
40
20
Mức thu nhập
0
21
31
41
51
1
11
16 November 2010
158
Lựa chọn công nghệ
Truy nhập cáp kim loại (công nghệ xDSL)
−
Truy nhập bằng các hệ thống cáp quang với các hình
−
thức khác nhau như FTTC, FTTB, FTTH
Truy nhập vô tuyến
−
Truy nhập bằng mạng VSAT
−
….
16 November 2010
159
Thiết lập chi phí
16 November 2010
160
Thiết kế mạng cáp đồng nội hạt
16 November 2010
161
BÀI TẬP (1)
(cid:139) Xác định vị trí đặt thiết bị CTNV (phòng đấu dây, tủ cáp, hộp cáp ..)
16 November 2010
x1j…
x1n…
X1=x1
x12
x11
x1=∑x1j
x2j
x2n…
X2= x1+x2
x22
x21
x2=∑x2j
…
xij…
xin…
Xi= xi-1+xi
xi2
xi1
xi= ∑xij
…
xm1
xm2
xmj…
xmn…
Xm= xm-1+xm
xm= ∑xmj
…
..
S
y1=∑yi1
y2=∑yi2
yj=∑yj1
yn=∑yjn
…
S
Y1=y1
Y2= y1+y2
Yj= yj-1+yi
Yn= yn-1+xn
Xi-1 < S < Xi
S = Xm /2= Yn /2
Yj-1 < S < yj
162
Ví dụ 1
16 November 2010
163
Ví dụ 2
16 November 2010
164
Bài tập (2)
(cid:139) Tìm vị trí tiếp theo của bể cáp:
Tính toán vị trí bể cáp MH2 và khoảng cách giữa hai bể với giả thiết trong
hình vẽ sau:
LAB= 40m, LCD= 50m
R1= 20m, R2= 20m
α1= 900, α2= 600
Fk= 500N
Fc= 0
Gms= 0.25
Cáp kéo bể là loại cáp FS-JF-LAP/0,4/200 (850 kg/km)
16 November 2010
165
Giải bài tập
•Sử dụng bảng từ AB -> A’C
•Xác định A’D = A’C + CD
•Sử dụng bảng từ A’D -> A’’E
•Xác định A’’F (bài toán vật lý thông thường).
•Xác định EF = A’’F-A’’E.
•Sử dụng bảng xác định BC, DE.
•Xác định AF:
16 November 2010
AF = AB + BC + CD + DE + EF
166
Bảng giá trị tương đương
Bảng giá trị tương đương cho R=10 m
16 November 2010
167
Bảng giá trị tương đương
R= 20 m
R= 5m và R=2,5 m
16 November 2010
168
Bài tập 3
(cid:139) Dự báo nhu cầu dịch vụ viễn thông
….
….
x1
x2
xi
xN-1
xN
1
2
3
4
5
6
7
xi
6
8
9
9
12
13
13
yi
….
….
y1
y2
yi
yN-1
yN
Trung bình x: Trung bình y:
16 November 2010
169
Bài tập 3 (tiếp)
Hệ số tương quan r:
Hệ số hồi qui:
16 November 2010
170
Bài tập 3
Cho lưu lượng trong bảng sau hãy xác định giá trị ở ô còn trống
84
85
86
87
88
89
90
91
92 …….
95
23
36
51
69
91
113
137
160
185
Năm tài khóa Lưu lượng thực tế
16 November 2010
171
Câu hỏi chương 4
1. Dự báo là gì? Có những yếu tố nào ảnh hưởng đến độ chính xác
của kết quả dự báo .
2. Trình bầy mô hình tuyến tính trong dự báo nhu cầu. Vẽ hình
minh hoạ.
3. Trình bầy mô hình hàm mũ trong dự báo nhu cầu. Vẽ hình minh
hoạ.
4. Trình bầy mô hình logistic trong dự báo nhu cầu. Vẽ hình minh
hoạ.
5. Có những mô hình dự báo nào? So sánh.
16 November 2010
172
