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

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

CÔNG NGHỆ ADSL2+ VÀ KHẢ

NĂNG ỨNG DỤNG

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.

MDF

LE Tổng đài thuê bao nội hạt

Hộp cáp

Thuê bao

Cáp chính

Cáp phối

Cáp vào nhà thuê bao

Cáp gốc

Tủ cáp

Hình 1.1: Cấu trúc mạng truy nhập.

2 GVHD: TS. VÕ TRƯỜNG SƠN SVTH: TRẦN THỊ LOAN

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.

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

3 GVHD: TS. VÕ TRƯỜNG SƠN SVTH: TRẦN THỊ LOAN

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.

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.

Để giải quyết các vấn đề tồn tại trong mạng truy nhập truyền thống, một trong

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. 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...

4 GVHD: TS. VÕ TRƯỜNG SƠN SVTH: TRẦN THỊ LOAN

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.

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.

5 GVHD: TS. VÕ TRƯỜNG SƠN SVTH: TRẦN THỊ LOAN

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

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.

6 GVHD: TS. VÕ TRƯỜNG SƠN SVTH: TRẦN THỊ LOAN

Hình 1.3: Bộ tập trung đường dây đầu xa. LC ( Line Concentrator ) : Bộ tập trung đường dây.

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.

7 GVHD: TS. VÕ TRƯỜNG SƠN SVTH: TRẦN THỊ LOAN

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.

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).

+ CT được nối với giao tiếp thuê bao của tổng đài, nghĩa là tín hiệu trong

- 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 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.

8 GVHD: TS. VÕ TRƯỜNG SƠN SVTH: TRẦN THỊ LOAN

 Dòng thiết bị V5 DLC như vậy cũng được xếp vào loại DLC thế hệ thứ hai.

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.

9 GVHD: TS. VÕ TRƯỜNG SƠN SVTH: TRẦN THỊ LOAN

 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:

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.

10 GVHD: TS. VÕ TRƯỜNG SƠN SVTH: TRẦN THỊ LOAN

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.

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.

11 GVHD: TS. VÕ TRƯỜNG SƠN SVTH: TRẦN THỊ LOAN

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

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):

12 GVHD: TS. VÕ TRƯỜNG SƠN SVTH: TRẦN THỊ LOAN

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.

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

13 GVHD: TS. VÕ TRƯỜNG SƠN SVTH: TRẦN THỊ LOAN

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.

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 cũng 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.

14 GVHD: TS. VÕ TRƯỜNG SƠN SVTH: TRẦN THỊ LOAN

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.

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

Một dôi dây cáp xoắn đôi đủ điều kiện để truyền tải được các dịch vụ T1/E1 với

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 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.

15 GVHD: TS. VÕ TRƯỜNG SƠN SVTH: TRẦN THỊ LOAN

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

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

16 GVHD: TS. VÕ TRƯỜNG SƠN SVTH: TRẦN THỊ LOAN

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

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 nghệ 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.

17 GVHD: TS. VÕ TRƯỜNG SƠN SVTH: TRẦN THỊ LOAN

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.

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?

18 GVHD: TS. VÕ TRƯỜNG SƠN SVTH: TRẦN THỊ LOAN

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

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.

Theo hướng ứng dụng của các họ công nghệ thì có thể phân chia thành 3 nhóm

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. chính như sau:

19 GVHD: TS. VÕ TRƯỜNG SƠN SVTH: TRẦN THỊ LOAN

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.

- 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.

Nhược điểm: 2.2.2 IDSL (ISDN-DSL)

20 GVHD: TS. VÕ TRƯỜNG SƠN SVTH: TRẦN THỊ LOAN

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

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

truyền dẫn tốc độ 160Kb/s tương ứng lượng tải tin là 144 Kb/s (2B+D). ISDL cũng chạy trên một đôi dây dẫn, và chiều dài tối đa là 18 Kft như của ADSL. Trong IDSL, một đầu được nối với tổng đài trung tâm bằng một kết cuối đường dây LT (Line Termination), đầu kia nối tới thuê bao bằng thiết bị kết cuối mạng NT (Network Termiation). Để cho phép truyền song công người ta sử dụng kỹ thuật triệt tiếng vọng (EC). IDSL cung cấp các dịch vụ như: hội nghị truyền hình, thuê kênh riêng, các hoạt động thương mại, truy cập Internet… 2.2.3 SDSL

- Tốc độ truyền dẫn cao. - Tốc độ đạt tới 784 Kbps. - Ghép cả tín hiệu thoại và dữ liệu trên cùng một đôi dây.

- Tốc độ tải dữ liệu cùng với tín hiệu thoại không cao. - Chỉ sử dụng cho các doanh nghiệp vừa và lớn.

Công nghệ DSL một đôi dây (Single pair DSL) truyền đối xứng tốc độ 784Kbps trên một đôi dây, ghép kênh thoại và số liệu trên cùng một đường dây, sử dụng mã 2B1Q. Công nghệ này chưa có các tiêu chuẩn thống nhất nên không được phổ biến cho các dịch vụ tốc độ cao. SDSL chỉ được ứng dụng trong việc truy cập trang Web, tải những tệp dữ liệu và thoại đồng thời với tốc độ 128Kbps với khoảng cách nhỏ hơn 6,7Km và tốc độ tối đa là 1024Kbps trong khoảng 3,5Km. Ưu điểm: Nhược điểm: 2.2.4 ADSL

Công nghệ DSL không đối xứng ( Asymmectric DSL) được phát triển từ đầu những năm 90 khi xuất hiện các nhu cầu truy nhập Internet tốc độ cao, các dịch vụ trực tuyến, video theo yêu cầu.

21 GVHD: TS. VÕ TRƯỜNG SƠN SVTH: TRẦN THỊ LOAN

ADSL cung cấp tốc độ truyền dẫn không đối xứng lên tới 8Mbps luồng xuống (từ tổng đài trung tâm tới khách hàng) và 16-640Kbps luồng lên (từ phía khách hàng tới tổng đài) nhưng khoảng cách truyền dẫn giảm đi. Một ưu điểm nổi bật của ADSL là cho phép khách hàng sử dụng đồng thời đường dây điện thoại cho cả hai dịch vụ: thoại và số liệu vì ADSL truyền ở miền tần số cao (4.4KHz - 1MHz) nên không ảnh hưởng tới tín hiệu thoại. Các bộ lọc được đặt ở hai đầu mạch vòng để tách tín hiệu thoại và số liệu cho mỗi hướng. Một dạng ADSL mới gọi là ADSL không sử dụng bộ lọc đã xuất hiện từ đầu năm 1998 chủ yếu cho ứng dụng truy cập Internet tốc độ cao. Kỹ thuật này không đòi hỏi bộ lọc phía thuê bao nên giá thành thiết bị và chi phí lắp đặt giảm đi, tuy nhiên tốc độ luồng xuống chỉ còn 1,5Mbps. Ưu điểm:

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

- Dễ triển khai do sử dụng cơ sở mạng điện thoại sẵn có. - Chi phí hợp lý. - Có thể tải dữ liệu về với tốc độ 8Mbps. - Tốc độ đường truyền là 8Mbps xuống và 16- 640Kbps lên. - Sử dụng đồng thời fax, voice mà không cần ngắt mạng. - Hoạt động Fulltime. - Có khả năng hỗ trợ một số dịch vụ như: VoIP, VPN. Nhược điểm: - Tốc độ đường lên và đường xuống chênh lệch nhau khá lớn. - Không phù hợp với các công ty cần tốc độ đường lên cao như ISP. - Khoảng cách tối đa 5,4 km, tốc độ < 1Mbps.

2.2.5 RADSL (Rate Adaptive DSL)

Thông thường khi thiết bị được lắp đặt thì một số tiêu chuẩn tối thiểu cho các điều kiện phải được đáp ứng để cho phép thiết bị hoạt động với tốc độ định trước. RADSL là phiên bản của ADSL mà ở đó các modem có thể kiểm tra đường truyền khi khởi động và đáp ứng lúc hoạt động theo tốc độ nhanh nhất mà đường truyền có thể cung cấp. RADSL còn được gọi là ADSL có tốc độ biến đổi.

Công nghệ RADSL cung cấp tùy chọn cho phép máy thu, phát bắt đầu bằng cách tăng dần tốc độ đường dây đến tốc độ tối đa có thể đạt được mà vẫn tin cậy trên một đường dây cụ thể. Trong khi các đặc tính này ban đầu được thiết kế để đơn giản hóa việc lắp đặt dịch vụ thì nó cũng giúp các nhà cung cấp dịch vụ một tùy chọn giảm bớt mức độ dịch vụ khi chất lượng vòng thuê bao giảm. 2.2.6 CDSL (Consumer DSL)

Mặc dù có quan hệ tương đối chặt chẽ với ADSL và RADSL, CDSL vẫn có những điểm khác biệt tương thích với các đối tượng phục vụ của nó. CDSL có phần khiêm tốn hơn về mặt tốc độ và khoảng cách so với ADSL/RADSL, nhưng ngược lại nó cũng có những ưu điểm nhất định. Với CDSL không cần lo lắng về các thiết bị đầu xa như bộ phân tách (spliter) ở nhà khách hàng. Chức năng của bộ phân tách là để cho phép các dịch vụ và các kiểu thiết bị khác đang tồn tại, chẳng hạn như máy fax, tiếp tục hoạt động như trước đây. 2.2.7 VDSL

Công nghệ DSL tốc độ dữ liệu rất cao (Very high data rate DSL) là công nghệ

phù hợp cho kiến trúc mạng truy nhập sử dụng cáp quang tới cụm dân cư.

VDSL truyền tốc độ dữ liệu rất cao qua các đường dây đồng xoắn đôi ở khoảng

22 GVHD: TS. VÕ TRƯỜNG SƠN SVTH: TRẦN THỊ LOAN

cách ngắn.

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

Tốc độ luồng xuống đạt tối đa 52Mbps trong chiều dài 300m. Với tốc độ luồng xuống thấp 1,5Mbps thì chiều dài cáp đạt tới 3,6Km. Tốc độ luồng lên trong chế độ bất đối xứng là 1,6- 2,3Mbps. Trong VDSL, cả hai kênh số liệu đểu hoạt động ở tần số cao hơn tần số sử dụng cho thoại và ISDN nên cho phép cung cấp các dịch vụ VDSL bên cạnh các dịch vụ đang tồn tại. Khi cần tăng tốc luồng xuống hoặc ở chế độ đối xứng thì hệ thống VDSL sử dụng kỹ thuật mã hóa tiếng vọng, ứng dụng công nghệ VDSL trong truy nhập các dịch vụ băng rộng như dịch vụ Internet tốc độ cao, các chương trình video theo yêu cầu ... Ưu điểm:

- Dễ triển khai do sử dụng cơ sở mạng điện thoại sẵn có. - Chi phí hợp lý. - Tốc độ cao nhất đạt 52Mbps. - Sử dụng đồng thời fax, voice tích hợp Splitter. - Chức năng LAN - to – LAN. - Ethernet over VDSL là công nghệ cho phép lấp đầy khoảng trống trong việc cân nhắc sử dụng cáp đồng và cáp quang. - Phù hợp với doanh nghiệp vừa và lớn.

- Hỗ trợ khoảng cách tối đa là 1,2Km. - Chưa được hỗ trợ bởi các ISP chỉ dùng cho mạng LAN mở rộng.

- Dễ triển khai do sử dụng cơ sở mạng điện thoại sẵn có. - Tốc độ của dữ liệu lên tới 2.3Mbps download và upload với cùng tốc độ. - Có khả năng hỗ trợ một số dịch vụ mạng như VoIP, VPN. - Phù hợp với các doanh nghiệp lớn. - Chức năng LAN-to-LAN. - Khoảng cách 6.7Km.

- Không sử dụng đồng thời fax và voice. - Chi phí tương đối cao.

23 GVHD: TS. VÕ TRƯỜNG SƠN SVTH: TRẦN THỊ LOAN

Nhược điểm: 2.2.8 G.SHDSL G.SHDSL là phiên bản mới nhất của công nghệ DSL đối xứng. G.SHDSL (format single-pair, high bit rate digital subscriber line) đường dây thuê bao số, một đôi dây, đối xứng, tốc độ cao. Ưu điểm: Nhược điểm:

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

Sau đây là bảng so sánh các công nghệ xDSL:

Tên HDSL/ HDSL2 Giải thích High data rate DSL

SDSL line Tốc độ dữ liệu Chế độ hoạt động Chú thích 1.544Mbps 2.048Mbps 768Kbps Đối xứng Đối xứng Đối xứng Sử dụng 2 đôi dây. HDSL2 sử dụng 1 đôi dây Sử dụng 1 đôi dây.

Single DSL

ADSL Asymmetric

DSL Sử dụng 1 đôi dây; max 18 Kft

RADSL Rate Adaptive DSL

1.5 tới 8Mbps 16 tới 640Kbps 1.5 tới 8Mbps 16 tới 640Kbps Đường xuống Đường lên Đường xuống Đường lên

CDSL

Consumer DSL

IDSL IDSL DSL Đường xuống Đường lên Đối xứng

VDSL Very high data DSL

Tới 1Mbps 16 tới 128Kbps Giống như BRI ISDL 13 tới 52Mbps 1.6 tới 6Mbps Đường xuống Đường lên Sử dụng 1 đôi dây, nhưng có thể tương thích tốc độ với các điều kiện đường dây Sử dụng 1 đôi dây nhưng không cần thiết bị xa tại nhà. Sử dụng một đôi dây Tốc độ dữ liệu cao; chiều dài cực đại 1 tới 4.5 Kft

Bảng 2.1: So sánh các công nghệ xDSL.

2.3. Ưu điểm và nhược điểm của xDSL 2.3.1 Ưu điểm

24 GVHD: TS. VÕ TRƯỜNG SƠN SVTH: TRẦN THỊ LOAN

Ưu điểm lớn của công nghệ xDSL khi ra đời chính là khả năng truyền tải được nhiều ứng dụng khác nhau mà trước đây chưa thực hiện được, đồng thời lại tận dụng được mạng điện thoại sẵn có và rộng khắp. Một công nghệ mới ra đời được coi là hiệu quả khi tận dụng được các tài nguyên, và cơ sở hạ tầng sẵn có. Trong điều kiện thuận lợi, đầu tư cho mạng xDSL không lớn đối với nhà khai thác. 2.3.2 Nhược điểm

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

Tuy nhiên công nghệ xDSL cũng có một số hạn chế như: yêu cầu chất lượng của cáp truyền dẫn tín hiệu DSL cao hơn nhiều so với yêu cầu của cáp truyền dẫn thoại. Điều này là do DSL truyền thông tin có băng tần lớn với tốc độ cao nên nếu chỉ có một nhiễu nhỏ thì lượng thông tin bị ảnh hưởng cũng rất lớn, hơn rất nhiều lượng thông tin thoại có tốc độ chậm. Hơn nữa, theo đáp tuyến tần số của đường dây đồng thì tín hiệu tần số cao có mức suy hao lớn hơn tín hiệu tần số thấp nên khoảng cách truyền tải của tín hiệu DSL không được xa. Ngoài ra còn rất nhiều yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng đường truyền DSL như: nhiễu xuyên âm gần đầu cuối, xa đầu cuối, tín hiệu xâm nhập, phản xạ tín hiệu trên dây nhánh. Chú ý:

- Công nghệ xDSL hướng tới thị trường chính là tư nhân và các doanh nghiệp vừa/nhỏ. Dịch vụ này có thể không thích hợp với nhiều doanh nghiệp lớn, do chất lượng dịch vụ không phải thường xuyên được bảo đảm.

- Tại Việt Nam, những vấn đề về chất lượng cáp, chất lượng đấu nối trong mạng truy nhập cũng như một số thiết bị tập chung thuê bao gồm nhiều chủng loại khác nhau, sử dụng các công nghệ khác nhau là những yếu tố kỹ thuật quan trọng cần lưu ý khi phát triển thuê bao xDSL.

2.4. Các dịch vụ và tình hình phát triển trên nền công nghệ DSL 2.4.1 Các dịch vụ cơ bản

- Dịch vụ E1/T1 qua DSL: Dịch vụ DSL sử dụng một hoặc 2, 3 đôi cáp để truyền

24 hoặc 32 kênh tốc độ 64 Kbps thông qua loại SHDSL hay HDSL.

- Dịch vụ ISDN-BA qua DSL: DSL dùng cho ISDN-BA thường dùng là loại

SHDSL hay IDSL.

- Dịch vụ ATM qua DSL: Từ những năm 1990 thì ATM (Asynchronous transfer Mode) đã trở thành mạng số đường trục (backbone) tiêu chuẩn truyền dẫn tốc độ cao. Nó cho phép các cách truyền dữ liệu như: Frame Relay, X25 hay IP Routing. Mạng ATM được dùng rộng rãi trong mạng viễn thông Việt Nam đã có và cung cấp các kết nối trong mạng như DSLAM và Router.

- Một số dịch vụ đã triển khai như: Dịch vụ Frame relay, dịch vụ thuê kênh riêng leased line (Nx64 Kbps), dịch vụ Mega VNN, Meg WAN, dịch vụ VPN, đào tạo từ xa qua mạng internet, game trực tuyến, remote LAN access… 2.4.2 Dịch vụ IP/LAN trên DSL

25 GVHD: TS. VÕ TRƯỜNG SƠN SVTH: TRẦN THỊ LOAN

 Dịch vụ VPN trên DSL: VPN là dịch vụ truyền thông tin an toàn được kết nối giữa hai điểm trong một mạng hay từ mạng này tới mạng khác. VPN dùng để kết nối

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

internet để kết nối các máy tính ở xa qua modem DSL. Để kết nối VPN thì giữa hai máy tính kết nối VPN phải được cài đặt phần mềm và cấu hình kết nối VPN với nhau.

 PPP trên DSL:

- PPP over ATM (PPPoA): Khi máy tính đầu cuối của người dùng trang bị card giao tiếp theo giao tiếp ATM (ATM NIC) kết nối trực tiếp với thiết bị mạng của nhà cung cấp dịch vụ. Ưu điểm của PPPoA là sử dụng băng thông tối ưu trong kết nối end- to-end. Trong PPPoA thì BAS cho phép kết nối đến các ISP khác nhau thông qua các thông tin địa chỉ IP, domain name… PPP sẽ xác thực để thực hiện kết nối cho người dùng đến ISP cần thiết.

- PPP over Ethernet (PPPoE): Cũng giống như PPPoA nhưng thiết bị đầu cuối người dùng sẽ kết nối với thiết bị mạng nhà cung cấp dịch vụ bằng giao tiếp mạng Ethernet qua DSL modem. Trong PPPoE thì chỉ cho phép users chỉ kết nối đến một ISP duy nhất.

 IP over DSL ( các giao thức sử dụng kết nối IP): Phần lớn việc đóng gói dữ liệu ngày nay dùng ATM. Nhưng có hai phương pháp đóng gói dữ liệu thường dùng là Bridging và Routing

- Bridging: Dạng cơ bản nhất để phân phối kết nối IP dựa trên việc đóng gói trực tiếp của khung Ethernet trong ATM. Tại phía người dùng khung Ethernet được đóng gói và gửi trực tiếp trong PVC của ATM để đi đến đích. Hệ thống dùng một PVC trong ATM cho một đích đến (thường sử dụng cho internet).

- Routing: Thay vì dùng Bridge, ta có thể đóng gói trực tiếp IP trong ATM thông qua việc thêm bảng Routing địa chỉ IP. Routing cho phép dùng băng thông hiệu quả hơn, cho ta cài đặt nhiều PVC của ATM đến nhiều đích đến khác nhau (ISP khác nhau). Bất lợi của routing là cấu hình phức tạp và phải cho thiết bị đầu cuối ADSL đặt tại khách hàng.

 NAT (Network Address Translation)

Khi máy tính kết nối với mạng dữ liệu công cộng (mạng internet) thì phải lưu ý đến vấn đề bảo an. Điều này rất quan trọng khi ta dùng máy tính kết nối thường trực “Always on” trên mạng internet. Một trong những cách bảo an tốt nhất là NAT. NAT chuyển địa chỉ IP riêng trên máy tính của user thành địa chỉ công cộng trên mạng internet để truyền trên internet. NAT ngăn không cho các máy tính bên ngoài truy nhập vào được máy tính của người dùng, trừ hacker.

26 GVHD: TS. VÕ TRƯỜNG SƠN SVTH: TRẦN THỊ LOAN

 Bức tường lửa (Firewalls)

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

Có hai kiểu kết hợp sử dụng điện thoại trên DSL: - Kiểu điện thoại analog truyền thống và DSL chia sẻ chung đôi cáp điện thoại

Bức tường lửa có thể là thiết bị phần cứng hay phần mềm cài đặt trên máy tính để bảo vệ máy tính từ trên mạng internet hay mạng dữ liệu. Bức tường lửa có thể giới hạn loại truy nhập, giám sát, phân tích cho các loại dữ liệu nào đi qua. Thiết bị tường lửa sẽ được đặt giữa LAN và DSL modem. 2.4.3 Điện thoại qua DSL ( Voice over DSL) (hiện nay đang dùng phổ biến). - Kiểu điện thoại qua mạng DSL (VoDSL hay VoIP). 2.4.4 Video over DSL (các ứng dụng video trên DSL)

- Hội nghị truyền hình (Video Conferencing): Hội nghị truyền hình yêu cầu băng thông rộng cho cả hai hướng. Tốc độ tối thiểu là 384 Kbps vì phải đảm bảo chất lượng của ảnh. Người tham gia hội nghị được nhận dạng bằng địa chỉ IP. Để hội nghị thì máy tính thực hiện hội nghị sẽ gửi bản thông báo đến máy tính kia mời tham gia hội nghị, máy tính kia sẽ có tín hiệu thông báo như tín hiệu chuông của máy điện thoại. Khi máy tính được mời hội nghị chấp nhận thì hội nghị bắt đầu và hai máy tính sẽ hiển thi cả hai người.

- Video on Demand (VoD): Đây là ứng dụng xem một chiều. Chỉ cần một kênh dữ liệu tốc độ cao chuyển tải dữ liệu từ mạng đến khách hàng. Nghĩa là VoD chỉ cần một luồng dữ liệu tốc độ nhanh theo chiều downstream. Thông thường để làm giảm yêu cầu đòi hỏi băng thông quá rộng truyền video thì người ta dùng kỹ thuật nén MPEG2… 2.4.5 Tình hình phát triển Với xu thế phát triển dịch vụ băng rộng như hiện nay, số lượng thuê bao xDSL trên thế giới đang phát triển với tốc độ rất nhanh dưới đây là tổng hợp về tình hình phát triển xDSL.

27 GVHD: TS. VÕ TRƯỜNG SƠN SVTH: TRẦN THỊ LOAN

 Số lượng người sử dụng internet của các châu lục trên thế giới năm 2007:

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

Bảng 2.2: Số lượng người sử dụng internet ở các châu lục trên thế giới năm 2007.

 Thuê bao băng rộng ở Châu Á- Thái Bình Dương:

28 GVHD: TS. VÕ TRƯỜNG SƠN SVTH: TRẦN THỊ LOAN

Làn sóng về nhu cầu băng rộng được thúc đẩy bởi tính phổ biến ngày càng tăng của các dịch vụ video theo yêu cầu, chơi game trực tuyến nhiều người, chia sẻ nội dung video và các dịch vụ mạng xã hội như YouTube và Facebook cũng như là sự tấn công bởi các nhà khai thác để tạo ra những dịch vụ gồm cả quadruple-play và triple tiên tiến. Phân tích mới từ Frost & Sullivan, tiết lộ thuê bao băng rộng trong khu vực - gồm 13 nước châu Á - Thái Bình Dương – đã đạt 129,7 tỷ trong năm 2007 và ước tính đạt 321,8 tỷ vào cuối năm 2013 với CAGR (compound annual growth rate- tốc độ tăng trưởng hàng năm hai chữ số) là 19,9% (2008-2013).

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

Tổng doanh thu băng rộng trong khu vực châu Á – Thái Bình Dương năm 2007 đạt 28,1 tỷ USD, và dự đoán đạt 42 tỷ USD vào cuối năm 2013, tăng trưởng CAGR 7,1%. Cũng trong năm 2007, tổng số thuê bao băng rộng đã tăng trưởng 19,2% với tỷ lệ thâm nhập hộ gia đình 15,2%. Dự đoán tới năm 2013 tỷ lệ này sẽ vượt 33,7%.

Top 5 quốc gia châu A-Thái Bình Dương có tỷ lệ thâm nhập băng rộng hộ gia đình lớn nhất trong năm 2007 là Hàn Quốc (90,8%), Hồng Kông (83,8%), Đài Loan (76,8%) Singapore (73,1%) và Úc (63,2%). Nhật Bản có tỷ lệ thâm nhập 57,8% trong khi 7 quốc gia còn lại đều có tỷ thâm nhập dưới 50%. Ấn Độ và Indonesia được ghi nhận là có tỷ lệ thâm nhập thấp nhất lần lượt là 1,4% và 0,57%.

Những sáng kiến kế hoạch tổng thể trên toàn quốc của nhà nước khác nhau, đặc biệt là ở các quốc gia đã phát triển hơn, cũng đang tạo ra sự thúc đẩy triển khai hạ tầng mạng và vùng phủ rộng hơn, và phát triển các ứng dụng và nội dung băng rộng, do đó thúc đẩy sự phát triển của băng rộng.

Tuy nhiên, ở phần lớn các thị trường đang phát triển thì dịch vụ dựa trên DSL sẽ tiếp tục thúc đẩy phần lớn các triển khai nhưng sẽ phải đối mặt với sự cạnh tranh từ các công nghệ băng rộng vô tuyến khác.

 Tình hình phát triển Internet 1/2009 tại Việt Nam:

20894705 24.47% 53659 Mbps

68760 Mbps

35328591 Gbytes

94708 4304

Số người sử dụng Tỷ lệ dân số sử dụng internet Tổng băng thông kênh kết nối quốc tể của Việt Nam Tổng băng thông kênh kết nối trong nước Tổng lưu lượng trao đổi qua trạm trung chuyển VNIX Tổng số tên miền.vn đã đăng ký Tổng tên miền tiếng Việt đã đăng kí Tổng số địa chỉ Ipv4 đã cấp Tổng thuê bao băng rộng 6610944 địa chỉ 2095666

29 GVHD: TS. VÕ TRƯỜNG SƠN SVTH: TRẦN THỊ LOAN

Bảng 2.3: Tình hình phát triển Internet 1/2009 tại Việt Nam.

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

2.5 Kết luận Công nghệ DSL sử dụng kiến trúc điện thoại cáp đồng hiện có để thuận lợi cho các kết nối tốc độ dữ liệu cao. Thiết bị DSL làm được việc này nhờ phân chia các tín hiệu thoại và dữ liệu trên đường dây điện thoại thành ba băng tần riêng biệt. Các modun truy nhập DSL (các DSLAM) được bố trí tại tổng đài nội hạt hoặc tại các nút trong mạng truy nhập để phát và thu các tín hiệu dữ liệu. Tuy nhiên, xDSL có một nhược điểm ở chỗ là một công nghệ nhạy cảm với cự ly. Khi độ dài kết nối từ người dùng tới DSLAM tăng lên thì chất lượng tín hiệu giảm đi và tốc độ của kết nối tụt xuống. Có nhiều công nghệ DSL khác nhau, mà chủ yếu là ADSL (không đối xứng), SDSL (đối xứng), VDSL (tốc độ bit rất cao) và ADSL2+. Mới đây người ta đưa ra ADSL2++.

30 GVHD: TS. VÕ TRƯỜNG SƠN SVTH: TRẦN THỊ LOAN

Bảng 2.4 chỉ rõ công nghệ ADSL có thể cung cấp các tốc độ luồng xuống tối đa là 8 Mbit/s và luồng lên tối đa là 640 kbit/s tại cự li khoảng 0,3 km. Giới hạn cự li tột cùng đối với dịch vụ ADSL là 5,4 km, nhưng tại cự li này, các tốc độ truyền dẫn bị giới hạn ở xấp xỉ 500 kbit/s. Để tối đa hóa vùng bao phủ mạng tới cự ly 5,4 km trọn vẹn, các tốc độ ADSL được cung cấp rộng rãi ở châu Âu là 500 kbit/s luồng xuống với các tốc độ luồng lên từ 128 kbit/s. Đối với các ứng dụng doanh nghiệp (DN), có thể dùng DSL đối xứng (SDSL), cho phép các tải xuống và lên tốc độ cao, nhưng đạt được băng thông khả dụng tối đa khoảng 3 Mbit/s. Với VoD cần ít nhất 3 Mbit/s và HDTV cần khoảng từ 15 đến 20 Mbit/s thì rõ ràng là cả ADSL, cả SDSL đều không thể đáp ứng các yêu cầu băng thông cho HDTV và phải gắng gượng để có thể cung cấp cho VoD và dịch vụ video căn bản qua toàn mạng. VDSL và ADSL2+ được giới thiệu mới đây có thể cung cấp băng thông đủ lớn cho các dịch vụ video. VDSL có thể cung cấp tới 52 Mbit/s nhưng chỉ trên các cự li rất ngắn. Do vậy, để cung cấp VDSL tới một tỷ lệ dân cư đáng kể thì các DSLAM cần được bố trí lại tại hộp đường phố (gần với thuê bao hơn) và các sợi quang tiếp sóng phải được lắp đặt tới tận các hộp đường phố. Các chi phí nâng cấp và lắp đặt cáp sợi quang như vậy là quá đắt đỏ so với công nghệ ADSL2+ và việc triển khai VDSL đã bị hạn chế. Các công nghệ mới nhất xuất phát từ họ DSL là ADSL2+ và ADSL2++. ADSL2++ vẫn đang thời kỳ sơ khai và chưa được một chuẩn thích hợp nào hỗ trợ. Còn ADSL2+ thì đã được tiêu chuẩn hóa và cho phép truyền dẫn băng thông đủ cho một số dịch vụ video qua các cự li lớn hơn so với VDSL mà không cần bố trí lại DSLAM. Kết

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

quả là ADSL2+ đang trở thành phương thức nâng cấp cho các nhà khai thác muốn cải thiện việc cung cấp dịch vụ ADSL tiêu chuẩn của họ. Bảng sau thể hiện khả năng băng thông so với cự li của xDSL. Chú ý rằng các khả năng tốc độ tối đa được trình bày là không khả dụng tại cự li tối đa. Luôn luôn có sự dung hòa giữa cự li và băng thông.

Dải tần

Công nghệ Dải tối đa

lên Dung lượng luồng xuống tối đa Dải xuống @ tối đa

ADSL 8 Mbit/s (0,3km) 5,4km 1,5 1,1 MHz Dung lượng luồng tối đa 640kbit/s

Mbit/s

SDSL ADSL2+ 3 Mbit/s 1 Mbit/s 2,7km 2 Mbit/s 3,6km 4Mbit/s 1,1 MHz 2,2 MHz

VDSL 6Mbit/s 3 Mbit/s 24Mbit/s (0,3km) 52Mbit/s(0,3km) 1,3km 13Mbit/s 12 MHz

Bảng 2.4: Khả năng băng thông so với cự li của xDSL.

31 GVHD: TS. VÕ TRƯỜNG SƠN SVTH: TRẦN THỊ LOAN

Như vậy, có rất nhiều lý do để chúng ta sử dụng công nghệ xDSL: - Tiết kiệm thời gian: Một lý do để chuyển sang dùng DSL là bạn không phải chờ lâu để tải xuống từ Internet. Khi đài Web tăng cường các tính năng nghe nhìn thì việc có dung lượng lớn hơn để nhận dữ liệu trong một thời gian ngắn hơn là lý do quan trọng nhất. - Tiết kiệm tiền bạc: Nhiều văn phòng vẫn còn thuê các đường điện thoại riêng rẽ từ các công ty điện thoại với giá khoảng 30USD/tháng cho mỗi người sử dụng để quay số nối vào Internet. Các đường này trả tiền bất kể có sử dụng hay không và cộng thêm phần tính theo phút sử dụng. Đường DSL giá 150USD/tháng có thể thay thế cho 10 đường điện thoại ra ngoài và có thể chia sẻ cho mười người cùng dùng. Giá đường DSL dùng thường trực có thể từ 40USD/tháng cho tới hàng trăm USD hoặc hơn nữa tuỳ theo tốc độ và đảm bảo mức dịch vụ. Nếu bạn dùng kiểu dây ướt đã nói trên ở nhà và có cả đường điện thoại và DSL phân phối bởi nhà cung cấp dịch vụ DSL thì tổng chi phí còn có thể thấp hơn vì bạn không cần riêng rẽ một dây cho điện thoại và một dây khác cho quay số kết nối Internet. - Đáp ứng nhiều hơn: Nhiều khách hàng của bạn có khả năng nhập mạng ngay lập tức và trông chờ bạn cũng được như vậy. Với DSL bạn có thể nhận thư điện tử ngay

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

32 GVHD: TS. VÕ TRƯỜNG SƠN SVTH: TRẦN THỊ LOAN

khi nhà cung cấp dịch vụ Internet giao nó, cho phép bạn đáp lại người gửi một cách nhanh chóng. Điều này cũng có thể làm bạn tận dụng được cơ hội kinh doanh trước khi nó qua đi. - Ngoài ra bạn có thể xem xét việc lập trạm nuôi Web của riêng mình, cung cấp nhiều thông tin hơn cho khách hàng. Thử nghiệm với các công nghệ mới: Có DSL bạn có được dung lượng cần thiết để thử nghiệm các công nghệ mới như Web cam, cho phép bạn tổ chức hội nghị video trong khi chia sẻ tài liệu với những người khác cùng nối vào Internet (và cùng lắp đặt máy thu hình). Các ứng dụng tương tự như vậy có thể tăng cường giao thiệp với khách hàng hoặc giữa những người làm trong cùng công ty ở những địa điểm khác nhau. Thậm chí không có Web cam cho hội nghị video bạn có thể thử nghiệm thoại trên DSL (VoDSL) - tương tự như thoại trên mạng IP (VoIP), hiện đang là đề tài hấp dẫn. Bạn cần điện thoại đúng kiểu cho việc này, nó có thể chuyển đổi giọng nói sang dạng thức phù hợp để truyền trên Internet.

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

CHƯƠNG III : ADSL

3.1 Tổng quan về ADSL 3.1.1 Giới thiệu chung Trong vài thập niên vừa qua, khoa học kỹ thuật có nhiều thay đổi, đặc biệt là sự phát triển ngoài dự đoán của công nghệ viễn thông. Trước kia, chúng ta mất 2 đến 5 ngày chờ đợi một bức thư đến được đích và khi máy fax xuất hiện, khoảng thời gian đó được rút ngắn lại trong vòng 24 h. Và bây giờ, với thư điện tử, quãng thời gian đó được rút ngắn lại xuống chỉ còn vài phút hoặc ngắn hơn tùy theo yêu cầu. Và mỗi khi sử dụng Internet để tìm thông tin, việc phải chờ đợi quá một phút để mở được một trang web là khó có thể chấp nhận được. Tất cả điều đó đều chỉ ra rằng, chúng ra sẽ không thoả mãn chỉ đến khi viễn thông đạt được tốc độ làm việc trong thời gian thực. Từ khi điện thoại ra đời, chúng ta đã có thể nói chuyện với nhau như khi nói chuyện trực tiếp. Và bây giờ, chính vì lẽ đó mà chúng ta mong muốn mọi dịch vụ viễn thông được truyền trên cáp đồng cũng phải đạt được tốc độ như vậy. Công nghệ hiện đại đã cố gắng giải quyết vấn đề đó và một vài giải pháp dựa trên cáp đồng để tăng tốc độ truyền đã được áp dụng, tuy nhiên điều cần thiết ở đây là sự đầu tư vào hạ tầng cở sở của mạng truyền thông. Công nghệ ADSL (đường truyền thuê bao số bất đối xứng), đã xuất hiện vào cuối những năm 90 của thế kỷ trước, hứa hẹn một khả năng cung cấp tốc độ như yêu cầu dựa trên hệ thống điện thoại công cộng sử dụng cáp đồng mà không cần thay đổi bất cứ thành phần nào trong hạ tầng cơ sở. Sau những cuộc thử nghiệm trên khắp thế giới, công nghệ ADSL đã chứng tỏ khả năng truyền tải hiệu quả và nhanh chóng các dịch vụ multimedia băng rộng trên cáp đồng. Với các ưu điểm vượt trội, ADSL đã nhanh chóng trở thành một công nghệ tiên tiến hàng đầu trên thế giới và đang dần đựơc áp dụng vào thực tiễn. Với ADSL, hơn 750 triệu thuê bao điện thoại trên toàn thế giới sẽ có cơ hội sử dụng các dịch vụ với tốc độ truy cập cao và đó mới chỉ là khúc dạo đầu của một kỷ nguyên mới trong công nghệ truyền thông.

ADSL là một cách kết nối tốc độ cao tới Internet, với tốc độ có thể nhanh hơn

33 GVHD: TS. VÕ TRƯỜNG SƠN SVTH: TRẦN THỊ LOAN

vài chục đến cả trăm lần modem quay số hiện nay chúng ta đang dùng. ADSL là một thành viên của họ công nghệ kết nối modem tốc độ cao hay còn gọi là DSL, viết tắt của Digital Subscriber Line. DSL tận dụng hệ thống cáp điện thoại bằng đồng có sẵn để truyền tải dữ liệu ở tốc độ cao, tiết kiệm kinh phí lắp đặt cáp quang (fibre-optic) đắt tiền hơn. Tất cả các dạng DSL hoạt động dựa trên thực tế là truyền âm

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

thanh qua đường cáp điện thoại đồng chỉ chiếm một phần băng thông rất nhỏ. DSL tách băng thông trên đường cáp điện thoại thành hai: một phần nhỏ dành cho truyền âm, phần lớn dành cho truyền tải dữ liệu ở tốc độ cao. ADSL là từ viết tắt của cụm từ "Asymmetric Digital Subscriber Line" có nghĩa là "đường dây thuê bao số bất đối xứng", đó là kỹ thuật truyền được sử dụng trên đường dây từ modem của thuê bao tới Nhà cung cấp dịch vụ. Hiểu một cách đơn giản nhất, ADSL là sự thay thế với tốc độ cao cho thiết bị Modem hoặc ISDN giúp truy nhập Internet được nhanh hơn: - Asymmetric: Tốc độ truyền không giống nhau ở hai chiều. Tốc độ chiều xuống (từ mạng tới thuê bao) có thể nhanh gấp hơn 10 lần so với tốc độ chiều lên (từ thuê bao tới mạng). Ðiều này phù hợp một cách tuyệt vời cho khai thác Internet khi mà chỉ cần nhấn chuột (tương ứng với lưu lượng nhỏ thông tin mà thuê bao gửi đi) là có thể nhận được một lưu lượng lớn dữ liệu tải về từ Internet. - Digital: Các modem ADSL hoạt động ở mức bít (0 & 1) và dùng để chuyển thông tin số hoá giữa các thiết bị số như các máy tính PC. Chính ở khía cạnh này thì ADSL không có gì khác với các Modem thông thường. - Subscriber Line: ADSL tự nó chỉ hoạt động trên đường dây thuê bao bình thường nối tới tổng đài nội hạt. Ðường dây thuê bao này vẫn có thể được tiếp tục sử dụng cho các cuộc gọi thoại thông qua thiết bị gọi là 'splitters' có chức năng tách thoại và dữ liệu trên đường dây.

34 GVHD: TS. VÕ TRƯỜNG SƠN SVTH: TRẦN THỊ LOAN

Đây là một công nghệ truyền dữ liệu mới cho phép gửi nhiều dữ liệu hơn trên các đường dây điện thoại bằng đồng đang tồn tại (POTS: plain old telephone service, dịch vụ điện thoại cũ đơn giản). Trong khi POTS bị hạn chế tốc độ truyền tải ở 52Kbps, ADSL hỗ trợ tốc độ truyền tải dữ liệu (data rate) từ 1,5 - 8Mbps khi nhận dữ liệu (gọi là tốc độ tải xuống, downstream) và từ 16 – 640 Kbps khi gửi dữ liệu đi (tốc độ tải lên, upstream). Vì thế, ADSL còn được gọi là công nghệ Internet băng rộng (broadband). Sở dĩ gọi là “bất đối xứng” (Asymmetric) vì trong công nghệ này, tốc độ tải lên Internet bao giờ cũng chậm hơn rất nhiều so với tải từ Internet xuống. Thật ra, tình trạng này cũng xảy ra với giao thức Dial-up, khi tốc độ download luôn cao hơn upload, chỉ có điều là không quá chênh lệch như ADSL. Tùy khả năng thiết bị và hệ thống của nhà cung cấp dịch vụ Internet ISP, khoảng cách giữa máy khách hàng với trạm trung chuyển (DSLAM) và chất lượng đường dây điện thoại mà tốc độ của ADSL có khác nhau. Bằng cách gửi các tín hiệu số trên đường dây điện thoại đang tồn tại, ADSL cung cấp việc truy cập Internet tốc độ cao mà không ảnh hưởng, không cản trở việc bạn sử dụng một cách bình thường đường dây điện thoại cho các dịch vụ điện thoại, fax,...

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

Để có thể sử dụng dịch vụ ADSL, bạn phải có một đường dây điện thoại được đăng ký chuyển sang công nghệ ADSL (nhưng vẫn duy trì liên lạc điện thoại bình thường), một modem ADSL và một thiết bị splitter (hay là bộ lọc Line Filter) để tách riêng tín hiệu thoại và tín hiệu dữ liệu. 3.1.2 Mạng ADSL

Công nghệ ADSL không chỉ đơn thuần là một cách download nhanh các trang web Internet về máy tính cá nhân ở gia đình mà ADSL là một phần trong kiến trúc nối mạng tổng thể hỗ trợ mạnh mẽ cho người sử dụng tất cả các dịch vụ thông tin tốc độ cao.

Internet Access Server

Khách hành 1

Tổng đài nội hạt

POTS 1

ADSL.1

Access Node

New Services POTS 1

TCP/IP Router

Work-at- Home Server

ADSL.1

Khách hàng n

M U X

ADSL.n

ADSL.n

Chuyển mạch ATM

Video on Demand Server

New Services POTS n

POTS n

Info & Advertiser server

Mạng thông tin tốc độ cao dựa trên công nghệ ADSL:

Hình 3.1: Mạng ADSL

Trong đó:

35 GVHD: TS. VÕ TRƯỜNG SƠN SVTH: TRẦN THỊ LOAN

- Internet Access Server : Server truy nhập Internet. - Work-at-home Server: Server truy nhập đến trạm chủ của mạng nội bộ. - Video on demand Server: Server truy nhập video theo yêu cầu. - Info & Advertiser Server: Server truy nhập những thông tin quảng bá. - TCP/IP router: Bộ định tuyến các gói tin theo nghi thức IP (Internet Protocol). - Access Node: Điểm truy nhập. Để sử dụng cần phải có một modem ADSL. Nó được nối qua jack-11, hỗ trợ cả tín hiệu thoại tương tự. Các port khác nối qua 10BASE-T ethernet liên kết các PC để cung cấp các dịch vụ như truy cập Internet tốc độ cao hay video theo yêu cầu. Ở tổng đài tín hiệu tương tự được mang đến tổng đài trung tâm (CO) được chuyển mạch và được lọc

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

thông qua bộ lọc. Tại nút truy nhập sẽ cho ghép nhiều đường dây ADSL lại với nhau, thông qua TCP/IP Router hay chuyển mạch ATM là chính. 3.1.3 Các thành phần của ADSL

Hình 3.2: Sơ đồ kết nối các thành phần của ADSL.

Trong phần này chúng ta sẽ lần lượt mô tả chức năng của từng thành phần của

Modem/các bộ định tuyến ADSL thực hiện chức năng ATU-R trong mô

ADSL, bắt đầu từ Modem ADSL tới nhà cung cấp dịch vụ Internet. 3.1.3.1 Modem ADSL/bộ định tuyến Router hình tham chiếu.

* Khái niệm: Modem ADSL kết nối vào đường dây điện thoại (còn gọi là local loop) và đường dây này nối tới thiết bị tổng đài nội hạt. Modem ADSL sử dụng kết hợp một loạt các kỹ thuật xử lý tín hiệu tiên tiến nhằm đạt được tốc độ băng thông cần thiết trên đường dây điện thoại thông thường với khoảng cách tới vài km giữa thuê bao và tổng đài nội hạt.

* Hoạt động: ADSL hoạt động bằng cách vận hành cùng lúc nhiều modem, trong

đó mỗi modem sử dụng phần băng thông riêng có thể.

36 GVHD: TS. VÕ TRƯỜNG SƠN SVTH: TRẦN THỊ LOAN

Hình 3.3: Tần số sử dụng. - Sơ đồ trên đây chỉ mô phỏng một cách tương đối, nhưng qua đó ta có thể nhận thấy ADSL sử dụng rất nhiều modem riêng lẻ hoạt động song song để khai thác băng thông tối đa và cung cấp một tốc độ rất cao.

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

- Mỗi đường kẻ sọc ở trên thể hiện một modem và chúng hoạt động tại các tần số hoàn toàn khác nhau. Trên thực tế có thể tới 255 modem hoạt động trên một đường ADSL. Ðiểm đặc biệt ở chỗ ADSL sử dụng dải tần số từ 26kHz tới 1.1MHz. Tất cả 255 modems này được vận hành chỉ trên một con chíp đơn.

- Lượng dữ liệu mà mỗi modem có thể truyền tải phụ thuộc vào các đặc điểm của đường dây tại tần số mà modem đó chiếm. Một số modem có thể không làm việc một chút nào vì sự can nhiễu từ nguồn tín hiệu bên ngoài chẳng hạn như bởi một đường dây (local loop) khác hoặc nguồn phát vô tuyến nào đó. Các modem ở tần số cao hơn thông thường lại truyền tải được ít dữ liệu hơn bởi lý ở tần số càng cao thì sự suy hao càng lớn, đặc biệt là trên một khoảng cách dài. 3.1.3.2 Mạch vòng (Local Loop)

Hình 3.4: Mạch vòng.

- 'Local loop' là thuật ngữ dùng để chỉ các đường dây điện thoại bình thường nối

từ vị trí người sử dụng tới công ty điện thoại.

37 GVHD: TS. VÕ TRƯỜNG SƠN SVTH: TRẦN THỊ LOAN

- Nguyên nhân xuất hiện thuật ngữ local loop - đó là người nghe (điện thoại) được kết nối vào hai đường dây mà nếu nhìn từ tổng đài thoại thì chúng tạo ra một mạch vòng local loop. 3.1.3.3 Bộ lọc Có chức năng tách riêng tín hiệu thoại và dữ liệu tại đầu nhà cung cấp dịch vụ. Thông thường bộ lọc có thể tích hợp cùng với DSLAM. Hiện nay một số modem ADSL có thể tích hợp luôn bộ lọc tách tín hiệu. 3.1.3.4 Các thành phần của ADSL từ phía ISP

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

Các DSLAM

BAS

Internet

ISP

Splitter

…

…

…

…

Nhiều PC Nhiều Modem ADSL

Cáp quang

Vòng nội hạt

Hình 3.5: Các thành phần của ADSL từ phía ISP.

Như chỉ ra trong khối Service provider ở trên, phạm vi nhà cung cấp dịch vụ

gồm có ba thành phần quan trọng:

DSLAM - DSL Access Multiplexer. BAS - Broadband Access Server. ISP - Internet Service Provider.

 DSLAM:

- DSLAM là thiết bị đặt ở phía tổng đài, là điểm cuối của kết nối ADSL. Nó chứa vô số các modem ADSL bố trí về một phía hướng tới các mạch vòng và phía kia là kết nối cáp quang. - Một thiết bị DSLAM có thể tập hợp nhiều kết nối thuê bao ADSL, có thể nhiều tới hàng trăm thuê bao và tụ lại trên một kết nối cáp quang. Sợi cáp quang này thường được nối tới thiết bị gọi là BAS (Broadband Access Server) nhưng nó cũng có thể không nối trực tiếp tới BAS vì BAS có thể được đặt tại bất cứ đâu.

 BAS:

- Broadband Access Server (BAS) là thiết bị đặt giữa DSLAM và POP của ISP.

38 GVHD: TS. VÕ TRƯỜNG SƠN SVTH: TRẦN THỊ LOAN

Một thiết bị BAS có thể phục vụ cho nhiều DSLAM.

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

+ PPPoE: Point-to-Point protocol over Ethernet. + PPPoA: Point-to-Point protocol over ATM.

Trong ADSL, PPP thường được sử dụng để kiểm tra tên và mật khẩu truy nhập,

- BAS là thiết bị có nhiệm vụ tập trung các kết nối về trung tâm theo phương thức giảm thiểu kết nối logic. BAS tập trung các kết nối logic (các PVC) đến từ các DSLAM rồi tập trung lại thành một hoặc vài PVC để truyền tải qua mạng trục để về đến ISP… Khi không dùng BAS thì với nxPVC đến từ n thiết bị đầu cuối sẽ chiếm nxPVC đường kết nối trên mạng trục. - Các giao thức truyền thông được đóng gói để truyền dữ liệu thông qua kết nối ADSL. Vì vậy, mục đích của BAS là mở gói để hoàn trả lại các giao thức đó trước khi đi vào Internet. Nó cũng đảm bảo cho kết nối của bạn tới ISP được chính xác giống như khi bạn sử dụng modem quay số hoặc ISDN. - Như chú giải ở trên, ADSL không chỉ rõ các giao thức được sử dụng để tạo thành kết nối tới Internet. Kết quả là có năm cách khác nhau mà dữ liệu có thể được truyền giữa PC và BAS. Phương pháp mà PC và Modem sử dụng bắt buộc phải giống như BAS sử dụng để cho kết nối thực hiện được. Thông thường ADSL sử dụng hai giao thức chính là: 3.1.4 Các giao thức sử dụng giữa modem và BAS và ATM thì luôn được sử dụng ở mức thấp nhất.

Hình 3.6: Sơ đồ kết nối ADSL điển hình.

 Vai trò của ATM: ATM được sử dụng như là công cụ chuyển tải cho ADSL ở mức thấp. Lý do vì đó là một cách thuận tiện và mềm dẻo đối với các công ty thoại muốn kéo dài khoảng cách kết nối từ DSLAM tới BAS giúp họ có thể đặt BAS ở bất cứ đâu trên mạng. Có hai tham số cần thiết lập cấu hình một cách chính xác trên modem ADSL để đảm bảo kết nối thành công tại mức ATM với DSLAM là:VPI (Virtual Path Identifier) và VCI (Virtual Channel Identifier).

39 GVHD: TS. VÕ TRƯỜNG SƠN SVTH: TRẦN THỊ LOAN

 Vai trò của PPP: PPP là giao thức dùng để vận chuyển lưu lượng Internet tới ISP dọc theo kết nối modem và ISDN. PPP kết hợp chặt chẽ các yếu tố xác thực – kiểm tra

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

tên/mật khẩu. Mặc dù BAS thực thi giao thức PPP và tiến hành việc xác thực, nhưng thực ra việc đó được thực hiện bằng cách truy nhập vào các cơ sở dữ liệu khách hàng đặt tại ISP. Bằng cách đó, ISP biết được rằng các kết nối do BAS định tuyến tới đã được xác thông qua giao dịch với cơ sở dữ liệu riêng của ISP.

3.2 Các mô hình tham chiếu 3.2.1 Mô hình tham chiếu hệ thống ADSL

Hình 3.7 : Mô hình tham chiếu hệ thống ADSL

- ATU-C (ADSL Transceiver Unit at the Central office): Khối thu phát ADSL

phía mạng.

- ATU-R (ADSL Transceiver Unit at the Remote terminal end): Khối thu phát

ADSL phía khách hàng.

- HPF và LPF: Bộ lọc thông cao và bộ lọc thông thấp. - CPE: Thiết bị của khách hàng. Người sử dụng có thể lựa chọn việc sử dụng đồng thời dịch vụ thoại POTS bằng cách thêm bộ tách (Splitter) R tại phía thuê bao, khi đó tổng đài PSTN cần có bộ tách C.

40 GVHD: TS. VÕ TRƯỜNG SƠN SVTH: TRẦN THỊ LOAN

Các giao diện trong mô hình tham chiếu:

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

- V-C: Giao diện giữa điểm truy nhập và mạng băng rộng, có thể bao gồm các

giao tiếp đến một hay nhiều hệ thống chuyển mạch (ATM hay STM).

“Các bit”& Khuếch đại

“Các bit”

xn n=0 đến 511

- U-C: Giao diện giữa đường dây và bộ chia phía tổng đài. - U-C2: Giao diện giữa bộ chia và ATU-C. - U-R: Giao diện giữa đường dây và bộ chia phía khách hàng. - U-R2: Giao diện giữa bộ chia và ATU-R. - T-R: Giao diện giữa ATU-R và lớp chuyển mạch (ATM, STM hoặc gói). - T/S: Giao diện giữa kết cuối mạng với CPE. Để đơn giản, các giao diện U-C và U-R, T-R và T-S được gọi chung là giao diện

CRCF

Trộn & FEC

511 n=0 510 n=0

IDFT

Sắp xếp tần

480 n=0

Điều khiển ghép kênh/ đồng bộ

Bộ đệm song song/ nối tiếp

Mã hóa theo chòm điểm và định tỉ lệ tăng ích

CRCI

Trộn & FEC

xen

1 n=0

0

AS0 AS1 AS2 AS3 LS0 LS1 LS2 NTR

aoc eoc

ib

U-C2

A Ghép khung dữ liệu

B Khung dữ liệu đầu ra FEC

DAC và xử lý tương tự

C Mã hóa khung dữ liệu đầu vào

Zi i=1 đến 255

V-C

U và giao diện T. 3.2.2 Mô hình tham chiếu ATU-C

Hình 3.8: Mô hình chuẩn bộ phát ATU-C cho truyền tải STM

41 GVHD: TS. VÕ TRƯỜNG SƠN SVTH: TRẦN THỊ LOAN

NTR (Network Timing Reference): Tín hiệu tham chiếu định thời mạng. IDFT: Inverse Discrete Fourier Transform: Phép biến đổi Fourier rời rạc ngược. EOC (Embedded Operations Channel): Kênh vận hành cố định.

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

AOC (ADSL Overhead Channel): Kênh mào đầu. Lưu lượng từ giao diện V thông qua ATU-C đến đầu ra tại giao diện U trên

đường dây sẽ được biến đổi lần lượt như sau:

- Điều khiển các kênh vào một trong hai đường dẫn ngầm trên giao diện ADSL. - Tạo các mã vòng dư (CRC) và mã sửa lỗi cho dữ liệu. - Sắp xếp dữ liệu vào các khung, siêu khung. - Mã hóa dữ liệu vào tín hiệu đa tần DMT. - Tín hiệu đầu ra tương tự để thích ứng với đôi dây đồng. Mỗi một kênh đến đầu vào của ATU-C từ phía mạng có thể được đặt vào một trong hai đường dẫn (hoặc đường dẫn nhanh hoặc đường dẫn xen) có các đặc điểm khác nhau như sau:

- Đường dẫn xen hỗ trợ các ứng dụng nhạy với những suy giảm gây ra bởi nhiễu trên đường dây (trong khoảng trễ cho phép), tức là đường dẫn xen có khả năng chống lại lỗi do nhiễu trên đường dây.

- Đường dẫn nhanh lại cung cấp môi trường truyền với độ trễ nhỏ và vì vậy nó

được dung để truyền các dữ liệu tương tác, các dữ liệu thời gian thực.

Như vậy, nếu các kênh logic đến mang thông tin dữ liệu yêu cầu thời gian thực như các tín hiệu video, các tín hiệu tương tác… thì ATU-C sẽ điều khiển kênh dữ liệu này đi theo đường dữ liệu nhanh (fast data) của ADSL. Ngược lại với các dữ liệu không yêu cầu thời gian thực, nhưng đòi hỏi chất lượng tốt thì ATU-C sẽ hướng các kênh này đi theo đường dữ liệu xen ADSL (Interleaved data). Chức năng này được thể hiện ở bộ ghép kênh và đồng bộ của ATU-C.

Mặc dù bốn kênh đơn công và ba kênh song công được định nghĩa trong tiêu chuẩn nhưng không phải tất cả chúng đều sử dụng. Băng thông dành cho đường ADSL phụ thuộc vào các kênh được dùng. Mỗi kênh chiếm một băng thông theo bội số của 32Kb/s nhưng phải đảm bảo là nhỏ hơn hoặc bằng dung lượng tối đa dành cho các hướng tương ứng của đường ADSL.

42 GVHD: TS. VÕ TRƯỜNG SƠN SVTH: TRẦN THỊ LOAN

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

bi vaø gi

bi

xn,n=0 đến 63

63

CRCF

Ngẫu nhiên hóa & FEC

IDFT

Sắp xếp tần

LS0

Bộ đệm song song/ nối tiếp

LS1

Ghép các kênh logic và kênh đồng bộ

Mã hóa theo chòm điểm và định tỉ lệ tăng ích

LS2

Xen

CRCI

Ngẫu nhiên hóa & FEC

1

0

aoc eoc

ib

U-R2

A Ghép khung dữ liệu

B Khung dữ liệu đầu ra FEC

C Mã hóa khung dữ liệu đầu vào

Zi i=1 đến 31

DAC và xử lý tương tự

3.2.3 Mô hình tham chiếu ATU-R

Hình 3.9: Mô hình tham chiếu ATU-R T-R

43 GVHD: TS. VÕ TRƯỜNG SƠN SVTH: TRẦN THỊ LOAN

ATU-R tương tự như ATU-C, tuy nhiên tại giao diện T các kênh đơn công ASx chỉ hoàn toàn nhận (còn tại ATU-C chúng hoàn toàn chỉ gửi). Chúng tạo thành các kênh đến trong khi giao diện LSx song công có thể được định hình để chỉ định dành cho các đường đi. Bởi vì băng thông đường đi tối đa (640kbit/s) nhỏ hơn so với đường đến (6144kbit/s) chỉ khi ba kênh song công trong khung được ghép lại cho truyền dẫn trên giao diện ATU-R. Giống như ATU-C bộ đệm nhanh và xen được hỗ trợ. 3.2.4 Các cấu hình hỗ trợ ATM Khi ATM được hỗ trợ thông qua giao diện ADSL, giao diện V hỗ trợ hai kênh ATM0 và ATM1. ATM0 luôn luôn được hỗ trợ, trong khi ATM1 là một kênh lựa chọn thứ hai cho phép hỗ trợ kép (đồng thời sử dụng cả đường dẫn nhanh và xen). Việc ATM tuân thủ giao diện V ADSL hỗ trợ cho điều khiển lưu lượng giữa mạng ATM và

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

“các bit”và khuếch đại

“các bit"

511

Cell TC

CRCF

Trộn & FEC

510

IDFT

Sắp xếp tone

Điều khiển ghép kênh/ đồng bộ

Cell TC

Mã hóa theo chòm sao và định tỷ lệ tăng ích

Xen

CRCI

Trộn & FEC

Bộ đệm song song/ nối tiếp

0

ib

EOC/AOC

B Khung dữ liệu đầu ra FEC

A Ghép khung dữ liệu

U-C2

Điểm tham chiếu

C Mã hóa khung dữ liệu đầu vào

Zi i=1 đến 255

Xử lý tương tự và DAC

V-C

Hình 3.10: Mô hình tham chiếu ATU-C hỗ trợ ATM.

44 GVHD: TS. VÕ TRƯỜNG SƠN SVTH: TRẦN THỊ LOAN

ATU-C để đảm bảo rằng bộ đệm ATU-C không bị thiếu hoặc tràn. Nếu chỉ có một đường dẫn ngầm được hỗ trợ, ATM0 được định hình với một kênh mang đơn công đường đến, AS0 và một kênh song công đường đi LS0. Nếu như kênh ngầm kép được hỗ trợ thì giao diện ATM thứ hai ATM1 được hỗ trợ cho cả kênh mang AS1 và LS1 được sử dụng để mang đường dẫn ngầm thứ hai. ATM0 ATM1 OAM

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

“các bit”và khuếch đại

“các bit"

ATM0

63

Cell TC

CRCF

Trộn & FEC

62

IDFT

ATM1

Sắp xếp tone

Điều khiển ghép kênh/ đồng bộ

Cell TC

Mã hóa theo chòm sao và định tỷ lệ tăng ích

Xen

CRCI

Trộn & FEC

Bộ đệm song song/ nối tiếp

0

ib

EOC/AOC

A Ghép khung dữ liệu

B Khung dữ liệu đầu ra FEC

U-R2

Zi i=1 đến 31

Điểm tham chiếu

C Mã hóa khung dữ liệu đầu vào

Xử lý tương tự và DAC

T-R

0

Hình 3.11: Mô hình tham chiếu ATU-R hỗ trợ ATM.

OAM

3.3 Kỹ Thuật ghép kênh Chuỗi bit trong các khung ADSL có thể chia tối đa thành 7 kênh tải tin tại cùng một thời điểm. Các kênh truyền tải được chia thành hai loại: đơn hướng và song hướng. Có thể có đến bốn kênh truyền tải độc lập, đơn công theo chiều downstream, có tốc độ là bội số của 48x32Kb/s. Đối với những tốc không phải là bội số của 48x32Kbps thì phải sử dụng đến các bit phụ trong phần mào đầu của khung ADSL. Bốn kênh truyền tải đơn công này được kí hiệu là AS0, AS1, AS2, AS3. Bên cạnh các kênh đơn công ASx này có đến tối đa ba kênh truyền tải song công dùng để truyền tải dữ liệu theo cả hai chiều downstream và upstream, có thể truyền tải được một kênh điều khiển và vài kênh ISDN (kênh BRI và 384Kb/s). Ba kênh truyền tải song công này được kí hiệu là LS0, LS1, LS2.

45 GVHD: TS. VÕ TRƯỜNG SƠN SVTH: TRẦN THỊ LOAN

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

Giá trị của nhãn n0 = 0,1,2,3 hoặc 4 n1 = 0,1,2 hoặc 3 n2 = 0,1 hoặc 2 n3 = 0 hoặc 1

- Các kênh hỗ trợ cho luồng 1,536 Mbps (T1): Kênh con Tốc độ kênh con n0 x 1,536 Mbps AS0 n1 x 1,536 Mbps AS1 n2 x 1,536 Mbps AS2 n3 x 1,536 Mbps AS3 Bảng 3.1 : Các kênh hỗ trợ luồng 1.536 Mbps.

Tốc độ kênh con Giá trị của nhãn

n0 x 2,408 Mbps n1 x 2,408 Mbps n2 x 2,408 Mbps n0 = 0,1,2 hoặc 3 n1 = 0,1 hoặc 2 n2 = 0 hoặc 1

Bảng 3.2: Các kênh hỗ trợ cho luồng 2,048 Mbps.

- Các kênh hỗ trợ cho luồng 2,048 Mbps (E1): Kênh con AS0 AS1 AS2 - Các kênh LSx: LS0 hay “C” LS1 LS2 16 hoặc 64 Kbps 160 Kbps 384 hoặc 576 Kbps

2 4 3

4,608 6,114 3,072 1,536

lựa tải

Bảng 3.3: Các kênh LSx. - Các phương án lựa chọn kênh mang cho các lớp truyền tải T1: 1 Lớp truyền tải Kênh tải đơn hướng Dung lượng lớn nhất (Mbps) Kênh chọn (Mbps)

1,536 3,072 2 (AS0,AS1) 1,536 1 (AS0) Số lượng kênh lớn nhất

1,536 3,072 4,608 6,114 4 (AS0,AS1, AS2,AS3) 1,536 3,072 4,608 3 (AS0,AS1 ,AS2)

46 GVHD: TS. VÕ TRƯỜNG SƠN SVTH: TRẦN THỊ LOAN

Kênh tải song hướng Dung lượng lớn 640 608 608 176

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

tải lựa

nhất (Mbps) Kênh chọn (Mbps)

Số lượng kênh lớn nhất 160 C(64) 2 (LS0,LS2)

576 384 160 C(64) 3 (LS0,LS1, LS2)

384 160 C(64) 2 (LS0,LS1) hay (LS0,LS2) 384 160 C(64) 2 (LS0,LS1) hay (LS0,LS2)

2M-2 2M-1

6,114 4,608 2,048

lớn

tải chọn

Bảng 3.4: Các phương án lựa chọn kênh mang cho các lớp truyền tải T1. - Các phương án lựa chọn kênh mang cho các lớp truyền tải E1: 2M-3 Lớp truyền tải Kênh tải đơn hướng Dung lượng nhất (Mbps) Kênh lựa (Mbps)

2,048 4,096 6,114 3 (AS0,AS1,AS2) 2,048 4,096 2 (AS0,AS1) 2,048 1 (AS0) lượng lớn

640 608 176

Số kênh nhất Kênh tải song hướng Dung lớn lượng nhất(Mbps) tải Kênh chọn lựa (Mbps)

47 GVHD: TS. VÕ TRƯỜNG SƠN SVTH: TRẦN THỊ LOAN

Số kênh lượng lớn 576 384 160 C(64) 3 (LS0,LS1,LS2) 384 160 C(64) 2 (LS0,LS1)hay 160 C(64) 2 (LS0,LS1)

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

nhất (LS0,LS2)

Bảng 3.5: Các phương án lựa chọn kênh mang cho các lớp truyền tải E1.

3.3.1 Kênh truyền tải đơn hướng ADSL cho phép tạo tối đa bốn kênh tải tin từ trạm trung tâm tới khách hàng. Bốn kênh tải tin này chỉ có nhiệm vụ mang chuỗi bit tới khách hàng và được ký hiệu từ AS0 tới AS3. Các kênh này thiết lập trên cơ sở bội số của kênh tốc độ 1.536 Mbps để truyền tốc độ cơ bản T1. Số kênh con lớn nhất có thể hoạt động tại bất cứ thời điểm nào và số lượng tối đa kênh tải tin có thể truyền đồng thời trong hệ thống ADSL tuỳ thuộc vào lớp truyền tải. Diễn đàn ADSL đưa ra 4 lớp truyền tải được đánh số từ 1 đến 4. Trong đó lớp 1 và lớp 4 là bắt buộc còn lớp 2 và lớp 3 là tuỳ chọn.

 Phân loại vận chuyển loại 1: Là bắt buộc và dùng cho các vòng thuê bao ngắn nhất nhưng đem lại tốc độ truyền tải theo chiều downstream lớn nhất trong các cấu hình ADSL. Phân loại này thực hiện truyền tải chiều downstream 6144 kbit/s và có thể được thực hiện truyền tải các tốc độ là bội số của 1536 Kb/s (nhưng phải đảm bảo giới hạn chiều downstream là 6144 Kbit/s). Phân loại vận chuyển loại 1 bắt buộc phải có ít nhất một kênh phụ 6144 Kb/s trên AS0. Phân loại vận chuyển loại 1 có các cấu hình tùy chọn sau với tổng dung lượng truyền dẫn lên đến 6144 Kb/s:

- Một kênh truyền tải 4608 Kbps và một kênh truyền tải 1536 Kb/s. - Hai kênh truyền tải 3072 Kb/s. - Một kênh truyền tải 3072 Kb/s và hai kênh truyền tải 1536 Kb/s. - Bốn kênh truyền tải 1536 Kb/s.

 Phân loại vận chuyển loại 2: Là một tùy chọn và thực hiện truyền tải theo chiều downstream dung lượng 4608 Kb/s. Phân loại này có thể có được từ bất cứ sự kết hợp nào từ một tới ba kênh truyền tải là bội số của 1536 Kb/s. Các hệ thống có thể cung cấp bất cứ hay tất cả các tốc độ truyền tải vì không có tốc độ truyền tải nào là bắt buộc cả. AS3 không bao giờ được sử dụng cho phân loại vận chuyển loại 2. Phân loại vận chuyển loại 2 có các cấu hình chuyển vận sau với tổng dung lượng truyền dẫn lên đến 4608 Kb/s:

- Một kênh truyền tải 4608 Kb/s. - Một kênh truyền tải 3072 Kb/s và một kênh truyền tải 1536 Kb/s. - Ba kênh truyền tải 1536 Kb/s.

48 GVHD: TS. VÕ TRƯỜNG SƠN SVTH: TRẦN THỊ LOAN

 Phân loại vận chuyển loại 3: Cũng là một tùy chọn và thực hiện truyền tải theo chiều downstream dung lượng 3072 Kbps. Phân loại này có thể có được từ bất cứ sự kết hợp nào từ một tới hai kênh truyền tải bội số của 1536 Kbps. Các hệ thống có thể cung

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

cấp bất cứ hay tất cả các tốc độ truyền tải vì không có tốc độ truyền tải nào là bắt buộc cả. AS2 và AS3 không bao giờ được sử dụng cho phân loại vận chuyển loại 3. Phân loại vận chuyển loại 3 có các cấu hình chuyển vận sau với tổng dung lượng truyền dẫn lên đến 3072 Kbps:

- Một kênh truyền tải 3072 Kbps. - Hai kênh tuyền tải 1536 Kbps.

 Phân loại vận chuyển loại 4: Là bắt buộc và thực hiện trên các vòng thuê bao dài nhất nhưng lại truyền tải tốc độ số liệu theo chiều downstream thấp nhất. Kênh truyền tải chỉ là 1536 Kbps trên kênh AS0.

ADSL cũng xây dựng cấu trúc 2Mbps để truyền tốc độ cơ bản E1, tuy nhiên chỉ

có 3 kênh tải: AS0, AS1, AS2 hỗ trợ sử dụng luồng 2Mbps. 3.3.2 Truyền tải song hướng

Có ba kênh truyền tải song hướng có thể truyền trên giao diện ADSL. Một trong số đó là kênh điều khiển bắt buộc (gọi là kênh C). Kênh C mang các bản tin báo hiệu cho việc lựa chọn dịch vụ và thiết lập cuộc gọi. Tất cả báo hiệu từ người sử dụng-mạng cho các kênh tải đơn hướng tới khách hàng được tải từ đây. Tuy nhiên, kênh C cũng có thể được sử dụng để mang báo hiệu cho kênh song hướng nếu có yêu cầu.

Bên cạnh kênh C, hệ thống ADSL có thể mang hai kênh tải song hướng tuỳ chọn LS1 hoạt động ở tốc độ 160 Kbps và LS2 hoạt động ở tốc độ 384 Kbps hoặc 576 Kbps. Các phương án lựa chọn kênh mang đối với các kênh song hướng được trình bày trong các bảng 3.4 và bảng 3.5 ở trên. 3.3.3 Phần mào đầu

Kỹ thuật ADSL cũng sử dụng phần mào đầu trong cấu trúc kênh như các phương thức truyền dẫn khác. Phần mào đầu thực hiện nhiều chức năng khác nhau trong quá trình tải tin. Một trong số các chức năng của phần mào đầu là đồng bộ các kênh tải để thiết bị ADSL ở hai đầu đường truyền có thể nhận biết cấu trúc các kênh (AS và LS), tốc độ của các kênh, vị trí của các bit trong khung. Các chức năng khác của phần mào đầu bao gồm: Kênh nghiệp vụ chung (EOC), kênh điều khiển nghiệp vụ (OCC) để tái cấu hình, thích ứng tốc độ từ xa và phát hiện lỗi qua việc kiểm tra CRC (kiểm tra phần dư chu kỳ), một số bit sử dụng cho khai thác, quản lý, và bảo dưỡng (OMC), số khác dùng để sửa lỗi trước (FEC).

Khái niệm ADSL có hai phần cơ bản: - Xuyên âm đầu gần giảm do có tốc độ bit phát và dải tần thấp hơn nhiều tốc độ

3.4 Kỹ thuật truyền dẫn trong ADSL bit thu.

49 GVHD: TS. VÕ TRƯỜNG SƠN SVTH: TRẦN THỊ LOAN

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

Mức tín hiệu

Mức tín hiệu nhận được

Mức nhiễu xuyên âm nhận được

Tần số

Giới hạn cho truyền dẫn 2 hướng

- Truyền tải đồng thời POTS và dữ liệu bằng cách truyền dữ liệu trong dải băng

50 GVHD: TS. VÕ TRƯỜNG SƠN SVTH: TRẦN THỊ LOAN

tần trên băng tần thoại. Truyền dẫn 2 hướng tốc độ nhiều Mbps không dùng trên phần lớn các đường dây điện thoại do hiệu ứng kết hợp của suy giảm mạch vòng và xuyên âm. Như chỉ ra ở hình dưới đây, năng lượng tín hiệu nhận được giảm đi tương ứng với tần số và nhiễu xuyên âm nhận được tăng theo tần số. Do đó truyền dẫn hai hướng không thể thực hiện được ở những tần số mà nhiễu xuyên âm lấn át tín hiệu nhận. Hình 3.12: Truyền dẫn hai hướng bị giới hạn ở tần số thấp. ADSL thực hiện truyền dẫn hai hướng tại những nơi có thể dưới tần số cắt hai hướng. Tần số cao không thích hợp cho truyền dẫn hai hướng được sử dụng cho truyền dẫn một hướng. Điều này cho phép tốc độ thu vượt xa tốc độ có thể ở truyền dẫn hai hướng. 3.4.1 ADSL ghép kênh phân chia theo tần số Dải tần được chia làm hai phần đường lên và đường xuống khác nhau. Ghép kênh phân chia theo tần số lần lượt truyền theo các hướng khác nhau trong các dải tần không trùng nhau. Nếu sử dụng cùng khoảng băng thông thì FDM loại bỏ được NEXT. Trong ADSL thì FDM cho phép dùng riêng băng thông từ 26KHz đến138 KHz đầu tiên cho đường truyền hướng lên. Đường lên dùng băng tần thấp, đường xuống dùng băng tần cao và rộng hơn đường lên. Dải tần bảo vệ là cần thiết để giúp cho các bộ lọc ngăn tạp âm POST can nhiễu vào truyền dẫn số.

Mức truyền

Băng POTS

Băng phát tốc độ thấp

Băng thu tốc độ cao

Băng bảo vệ

Tần sô

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

Mức truyền

Băng phát tốc độ thấp

Băng POTS

Băng thu tốc độ cao

Băng bảo vệ

Tần sô

Hình 3.13: Kỹ thuật truyền dẫn ghép kênh theo tần số.

Hình 3.14: Kỹ thuật truyền dẫn triệt tiếng vọng ECHO.

51 GVHD: TS. VÕ TRƯỜNG SƠN SVTH: TRẦN THỊ LOAN

3.4.2 Kỹ thuật truyền dẫn triệt tiếng vọng ECHO Sử dụng một kênh duy nhất cho cả phát và thu, nên cần có một bộ khử tiếng vọng phía thu. Một hệ thống ADSL sử dụng kỹ thuật truyền dẫn xóa tiếng vọng ECH, nơi dải tần số phát được đặt trong dải tần số thu. Tuy nhiên ECHO khó tránh đựơc tự xuyên âm và khi thực hiện cần có xử lý số phức tạp hơn. Triệt tiếng vọng là dạng phổ biến nhất trong DSL hiện đại. Chú ý:

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

Do không có tự xuyên âm ở đầu cuối CO nên việc ghép kênh phân chia theo tần số FDM khiến ADSL làm việc tốt hơn nhiều so với phương pháp triệt tiếng vọng ECHO. Tuy nhiên dải thông thu của ADSL cho phép làm việc theo hướng thu đối với các mạch vòng là lớn hơn. Hoạt động của DSL đối xứng ban đầu bị hạn chế bởi tự xuyên âm đầu gần (self- NEXT). ADSL khắc phục được self-NEXT ở đầu cuối khách hàng đơn giản bằng cách giảm được nguồn NEXT. Bằng cách giảm tốc độ bit phát, kênh phát có thể đặt ở vị trí để xuyên âm vào truyền dẫn thu là ít nhất. Đối với ADSL, sự thu nhận của kênh phát được xếp đặt dễ dàng hơn bằng cách đặt nó ở tần số thấp hơn nơi mà suy hao mạch vòng là thấp và nhiễu xuyên âm cũng thấp hơn. Hệ thống ADSL ứng dụng kỹ thuật truyền dẫn tiên tiến để nâng cao hoạt động. Điều chế và sắp đặt tần số của tín hiệu phát được tự làm thích ứng để đạt được mức hoạt động tối ưu từ các đặc tính liên quan tới đường dây thuê bao sử dụng. Mã Trellis được sử dụng để giảm hiệu ứng nhiễu băng tần rộng trạng thái ổn định. Các bộ cân bằng có khả năng thích nghi chống lại nhiễu băng hẹp, ví dụ như nhiễu tần số phát thanh (RFI). Mã điều khiển lỗi hướng đi và cài xen (interleaving) ngăn chặn nhiễu xung. Cài xen chống lại lỗi xuất hiện đột ngột bằng cách thay đổi các khối dữ liệu, vì thế mà sự xuất hiện đột ngột lỗi kéo dài dẫn đến có một số ít lỗi trong một khối dữ liệu (có thể sửa được) thay vì một lượng lỗi lớn xảy ra trong một khối (không thể sửa được). Với độ sâu cài xem 20ms sẽ chống lại nhiễu đột biến có khoảng thời gian là 500μs, nhưng mức cài xen này gây ra trễ truyền bổ sung mà có thể làm chậm lại băng thông của các gói tin phúc đáp trước khi dữ liệu tiếp theo được truyền.

3.5 Các phương pháp điều chế trong ADSL

Có 3 phương pháp điều chế được sử dụng trong ADSL đó là: - Phương pháp điều chế biên độ cầu phương (QAM). - Phương pháp điều chế biên độ/pha không song mang CAP. - Phương pháp điều chế tần số rời rạc (DMT). 3.5.1 Phương pháp điều chế biên độ cầu phương (QAM)

QAM là phương thức điều chế sử dụng một sóng hình sin và một sóng hình cosin ở cùng một tần số để truyền tín hiệu. Hai sóng trên được truyền trên cùng một kênh. Biên độ của hai sóng này (kể cả dấu) được sử dụng để truyền bit thông tin.

Sau đây là một ví dụ đơn giản về QAM truyền thông tin 4 bit trên cùng một kí

52 GVHD: TS. VÕ TRƯỜNG SƠN SVTH: TRẦN THỊ LOAN

hiệu:

●

●

●

●

●

●

●

●

●

●

●

●

●

●

●

●

●

●

●

●

●

●

●

●

●

●

●

●

●

●

●

●

chiếu lên chòm điểm

Tìm điểm gần nhất

Xác định chòm điểm

Xác định dạng

Bốn bít vào

Bốn bít ra

truyền và thu được trên kênh

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

Hình 3.15: Ví dụ về hệ thống QAM truyền 4 bit trên 1 kí hiệu.

Bốn bít tín hiệu được ánh xạ lên 16 điểm trên mặt phẳng pha biên độ thành một chùm điểm. Giá trị x và y của mỗi điểm tương ứng với biên độ của sóng sin và cosin được truyền lên kênh. Cả phía phát và phía thu đều biết trước phép ánh xạ từ tổ hợp bít thành các điểm. Sau khi các tín hiệu sin và cosin được truyền trên kênh, phía thu khôi phục lại biên độ của mỗi tín hiệu (sử dụng quá trình cân bằng và xử lý tín hiệu). Biên độ của các tín hiệu này được chiếu lên chùm điểm đồng nhất với chùm điểm phía phát. Thông thường, nhiễu và méo tín hiệu trên kênh và trên các thiết bị điện tử làm cho các điểm bị chiếu sai lệch so với vị trí các điểm trên chùm điểm. Máy thu sẽ lựa chọn điểm nào trên chùm điểm có vị trí gần nhất so với điểm vừa thu được. Nếu nhiễu quá lớn thì điểm gần nhất với điểm thu được sẽ khác với vị trí ban đầu của điểm phát, gây ra lỗi. QAM có bậc càng lớn thì đòi hỏi công suất phát càng lớn và khoảng cách truyền càng nhỏ.

53 GVHD: TS. VÕ TRƯỜNG SƠN SVTH: TRẦN THỊ LOAN

Hình 3.16 là sơ đồ khối của bộ điều chế. Dòng dữ liệu từ người sử dụng đi vào bộ điều chế. Tại đây dữ liệu được chia thành hai nửa, được điều chế thành hai phần trực

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

Máy phát sóng dạng cosin

x value Giá trị x

Nhánh I

Dạng sóng đầu ra

Giá trị y

Nhánh Q

Tập hợp các bit đầu vào

Tìm giá trị (x, y)

Máy phát sóng hình sin

giao với nhau rồi được tổ hợp thành tín hiệu cầu phương và truyền trên kênh truyền dẫn. Điều đó có nghĩa là các tín hiệu cầu phương là tổ hợp của hai tín hiệu xuất phát từ cùng một nguồn nhưng được làm lệch pha nhau 900.

Hình 3.16: Sơ đồ khối bộ điều chế QAM.

Hình 3.17 là một dạng của bộ giải điều chế QAM, đầu vào của bộ giải điều chế là tín hiệu thu được trên kênh truyền và tín hiệu đầu ra được chiếu lên chùm điểm của máy thu.

Hình 3.17: Sơ đồ khối bộ giải điều chế QAM.

3.5.2 Phương pháp điều chế biên độ/pha không sóng mang CAP Tiếp theo, chúng ta cần phải nhắc đến công nghệ điều chế biên độ/pha không sóng mang CAP (Carrierless Amplitude/Phase Modulation). CAP sử dụng toàn bộ dải thông từ 4kHz lên 1,1MHz như một kênh truyền để truyền tất cả các bit cùng một lúc.

54 GVHD: TS. VÕ TRƯỜNG SƠN SVTH: TRẦN THỊ LOAN

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

Nói cách khác, nó không liên quan đến việc có nhiều kênh, nhiều sóng mang. Hoạt động song công được thực hiện bằng phương pháp FDM, ECHO hoặc cả hai. Phương pháp điều chế pha và biên độ không sóng mang này dựa trên phương pháp điều chế biên độ cầu phương QAM. Vì thế phương pháp này hoạt động tương tự như phương pháp QAM. Tương tự như QAM, CAP sử dụng cả điều chế biên độ và điều chế pha. Sự khác nhau giữa CAP và QAM trong việc thực hiện chúng. Với QAM, hai tín hiệu được kết hợp trong một miền tương tự. Tuy nhiên, do tín hiệu sóng mang không mang thông tin, nên CAP không gửi một chút sóng mang nào. Tín hiệu điều chế được thực hiện một cách số hoá nhờ sử dụng hai bộ lọc số với các đặc tính biên độ cân bằng và khác pha. Tín hiệu điều chế của CAP là số chứ không phải là tương tự do đó tiết kiệm được chi phí. Tuy nhiên chính sự vắng mặt của sóng mang lại tạo nên nhược điểm của CAP đó là chòm sao mã hoá của CAP không cố định (trong khi chòm sao mã hoá của QAM là cố định). Do đó bộ thu CAP phải có chức năng quay để phát hiện ra vị trí có liên quan của chùm sao. Dưới đây là sơ đồ thu phát tín hiệu theo phương pháp điều chế CAP. Các bít dữ liệu được đưa vào bộ mã hoá, đầu ra bộ mã hoá là các symbol được đưa đến các bộ lọc số. Tín hiệu sau khi qua bộ lọc số đồng pha và bộ lọc số lệch pha 900 sẽ được tổng hợp lại, đi qua bộ chuyển đổi D/A, qua bộ lọc phát và tới đường truyền. Tại đầu thu, tín hiệu nhận được qua bộ chuyển đổi A/D, qua các bộ lọc thích ứng và đến phần xử lý sau đó là giải mã. Bộ lọc phía thu và bộ xử lý là một phần của việc cân bằng điều chỉnh để chỉnh méo tín hiệu.

55 GVHD: TS. VÕ TRƯỜNG SƠN SVTH: TRẦN THỊ LOAN

Hình 3.18: Thu phát tín hiệu theo phương pháp CAP.

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

 Ưu điểm:

- Kỹ thuật hoàn thiện phát triển từ modem V34: Do CAP dựa trên QAM một cách trực tiếp, nên nó là một kỹ thuật hoàn thiện dễ hiểu, và do không có các kênh con nên thực thi đơn giản hơn DMT.

- Thích ứng tốc độ: Trong CAP, việc thích ứng tốc độ có thể đạt được bởi việc thay đổi kích cỡ chùm sao mã hoá (4-CAP, 64-CAP, 512-CAP…) hoặc là bằng cách tăng hoặc giảm phổ tần sử dụng.

- Mạch thực hiện đơn giản.

 Nhược điểm:

- Suy hao tín hiệu ở đây nhỏ hơn và máy phát của thuê bao thường có công suất

56 GVHD: TS. VÕ TRƯỜNG SƠN SVTH: TRẦN THỊ LOAN

- Không có sóng mang nên năng lượng suy giảm nhanh trên đường truyền, và cũng do không có sóng mang mà tín hiệu thu chỉ biết biên độ mà không biết pha do đó đầu thu phải có bộ thực hiện chức năng quay nhằm xác định chính xác điểm tín hiệu. 3.5.3 Phương pháp điều chế đa tần rời rạc (DMT: Discrete Multitone) Các thiết bị ADSL sử dụng các mã đường truyền CAP và DMT. Tuy vậy mã đường truyền tiêu chuẩn chính thức cho ADSL là DMT. DMT hoạt động bằng cách phân chia toàn bộ dải băng thông tương tự bị giới hạn bởi các mạch vòng nội hạt thành một số lượng lớn các kênh có độ rộng bằng nhau. Độ rộng toàn băng lên đến 1.1MHz được phân chia thành 256 kênh, bắt đầu từ 0 Hz. Mỗi kênh chiếm 4.3125 KHz, tạo ra độ rộng toàn băng là 1.104 MHz. Trong 256 kênh này có một số kênh đặc biệt, một số khác lại không sử dụng. Phần lớn hệ thống DMT-ADSL chỉ sử dụng 250 kênh hoặc 249 kênh. Các kênh thấp từ 1 đến 6 phần lớn dành cho tín hiệu tương tự băng gốc 4 KHz. Vì 6 lần 4.3125 KHz là 25.875 KHz nên 26 KHz được xem như là điểm bắt đầu cho các dịch vụ ADSL ( một dải băng bảo vệ được sử dụng giữa tín hiệu thoại tương tự và các tín hiệu DMT). Ngoài ra suy hao tín hiệu tại các kênh từ 250 trở lên lại quá lớn nên việc sử dụng chúng để truyền thông tin trên các mạch vòng dài là khó khăn. Nếu sử dụng phương pháp triệt tiếng vọng thì có 32 kênh hướng lên và 250 kênh hướng xuống (thường bắt đầu từ kênh số 7). Nếu sử dụng phương pháp FDM thì số kênh hướng lên là 32 kênh và số kênh hướng xuống chỉ còn 218 kênh vì chúng không được chồng lấn. Các kênh hướng lên chiếm phổ tần thấp hơn vì: thấp hơn các máy phát của tổng đài nội hạt. - Có nhiều nhiễu hơn tại tổng đài nội hạt chẳng hạn do xuyên âm.

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

Không phải tất cả các kênh đều sử dụng để truyền tải thông tin. Một số kênh

Khi các thiết bị ADSL sử dụng DMT được kích hoạt, mỗi kênh sẽ được thiết bị đầu cuối kiểm tra suy hao. Thực tế việc kiểm tra này là một thủ tục bắt tay phức tạp và thông số kiểm tra được sử dụng làm mức khuếch đại (một đại lượng nghịch đảo của suy hao). được dành cho quản lý mạng và các chức năng đo kiểm tra chất lượng. Theo lý thuyết thì độ lợi tín hiệu tại các băng tần thì như nhau. Tuy nhiên, trên thực tế độ lợi tín hiệu tại những tần số khác nhau thì khác nhau. Cho nên tín hiệu có thể truyền tốt ở tần số này nhưng kém ở tần số khác. Trong quá trình định thông số ban dầu, modem DMT đo tỷ số tín hiệu trên nhiễu S/N của từng kênh thứ cấ, sau đó phân chia lượng tín hiệu cho phù hợp với đáp ứng tần số mà modem ADSL có được. Tốc độ của một kênh hoặc một nhóm kênh có thể thay đổi, miễn là bội số của 32Kbps.

Hình 3.19: Sơ đồ điều chế DMT.

 Ưu điểm:

- Phát triển từ công nghệ modem V34: modem V34 sử dụng một số kỹ thuật tiên tiến để đạt được tối đa tốc độ dữ liệu trên đường dây điện thoại. Modem ADSL dựa trên DMT là đại diện cho sự tiến hoá từ kỹ thuật của modem V34. Modem DMT sử dụng QAM, triệt tiếng vọng, mã lưới đa kích cỡ, và sắp xếp hình sao.

- Sự thực thi: truyền được tốc độ bit tối đa trong các khoảng băng tần nhỏ bởi vì các kênh con độc lập có thể thao tác một cách riêng biệt với các điều kiện đường dây được xem xét. DMT đo tỉ số S/N một cách riêng biệt đối với mỗi kênh con và ấn định số bit được mang bởi mỗi kênh con tương ứng. Thông thường, các tần số thấp có thể mang nhiều bit bởi vì chúng bị suy hao nhỏ hơn tại tần số cao.

- Thích ứng tốc độ: DMT linh hoạt hơn trong việc điều chỉnh tốc độ truyền, nó có thể thích ứng tốc độ dữ liệu đối với điều kiện đường dây cụ thể. Mỗi kênh con mang một số bit cụ thể phụ thuộc vào tỉ số S/N. Bằng việc hiệu chỉnh số bit trên một kênh, DMT có thể tự động điều chỉnh tốc độ bit dữ liệu.

 Nhược điểm:

57 GVHD: TS. VÕ TRƯỜNG SƠN SVTH: TRẦN THỊ LOAN

- Do có nhiều sóng mang nên thiết bị rất phức tạp và đắt.

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

CAP

3.5.4 So sánh DMT và CAP/QAM

Voice Upstream

Downstream

0 - 4KHz

26 - 160KHz

240KHz – 1.5MHz

DMT

247 channels (4KHz each)

Hình 3.20 : Đặc tính phổ tần tín hiệu CAP và DMT.

3.5.4.1 Thực hiện trên các kênh truyền phức tạp

58 GVHD: TS. VÕ TRƯỜNG SƠN SVTH: TRẦN THỊ LOAN

DMT hoạt động rất hiệu quả trên các kênh truyền phức tạp: Vì kênh truyền được phân chia thành nhiều kênh hẹp nên tỷ số S/N trên từng phân kênh là hầu như đồng đều. Những phân kênh nằm ở cùng tần số có tỷ số S/N bị suy hao nhiều bởi các nhánh rẽ hay mức nhiễu cao đươc dùng để truyền ít bít thông tin hơn các phân kênh có tỷ số S/N lớn. Hơn nữa, trên các đường dây dài suy hao tín hiệu tần số cao, modem DMT sẽ tắt những kênh suy hao quá nhiều không chuyển dữ liệu được. Vì vậy, trên một kênh truyền hệ thống DMT có thể gửi dữ liệu nhiều nhất mà kênh truyền cho phép và chỉ sử dụng những vùng có thể truyền dữ liệu được. 3.5.4.2 Khả năng kháng nhiễu Khả năng kháng nhiễu của CAP/QAM với xâm nhập của sóng vô tuyến gắn chặt với độ dài của bộ lọc Feedforward của phân đoạn DFE. Bộ lọc này phải phát ra các notch ở các vùng có nhiễu sóng vô tuyến để giảm khả năng những tác nhân này gây ra sai nhầm trong dời mức. Khi số notch cần thiết tăng lên thì độ dài của bộ lọc feedforward cũng tăng theo. Một bộ lọc có độ dài cố định chỉ có thể loại bỏ một số nhất định các xuyên nhiễu sóng vô tuyến ở một mức năng lượng nào đó. Với hệ thống DMT, ảnh hưởng của các nguồn nhiễu không xác định trước như xâm nhập từ sóng vô tuyến qua không khí: ví dụ sóng AM hay sóng vô tuyến nghiệp dư bị loại trừ phần nào do kênh truyền đã đươc phân chia thành những phân kênh hẹp. Một tác nhân gây nhiễu rất hẹp ở ngay tần số trung tâm của phân kênh sẽ chỉ tác động kên phân kênh đó. Tuy nhiên hầu hết các tác nhân gây nhiễu đều không quá hẹp và

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

59 GVHD: TS. VÕ TRƯỜNG SƠN SVTH: TRẦN THỊ LOAN

chúng thường cũng không nằm ở tần số trung tâm của phân kênh. Kết quả là các tác nhân gây nhiễu bị băm nhỏ vào nhiều phân kênh. Để loại trừ tác động của nhiễu vô tuyến người ta sử dụng một cửa sổ cho tín hiệu thu được trước khi giải điều chế. 3.5.4.3 Khả năng kháng nhiễu xung Trong trường hợp nhiều loại nhiễu xung, các hệ thống DMT miễn nhiễm tốt hơn các hệ thống CAP/QAM. Các hệ thống DMT cũng cung cấp một cách miễn nhiễm nhiễu khác. Mặc dù, nhiễu xung về mặt lý thuyết là không đổi theo tần số nhưng trên thực tế hầu hết nhiễu xung có hình dạng riêng. Khi một hệ thống DMT bị tác động bởi nhiễu xung có hình dạng nhất định thì không phải tất cả các phân kênh bị tác động như nhau. Vì mã tự sửa sai được áp dụng cho các phân kênh nên nhiễu xung theo một vài tần số sẽ tăng khả năng sửa sai hơn là trường hợp nhiễu xung có phổ đồng đều. Trong khi đó, các hệ thống CAP/QAM lại không có một cơ chế nào tỏ ra tận dụng được trường hợp nhiễu xung có phổ không đồng đều. 3.5.4.4 Thích ứng với điều kiện kênh truyền và nhiễu thay đổi Các hệ thống CAP/QAM phải trông cậy vào thềm nhiễu và khả năng thích ứng đúng đắn của các bộ lọc DFE để theo kịp các biến đổi của nhiễu và suy hao trên kênh truyền. Ngược lại, các hệ thống DMT sử dụng kỹ thuật bit swapping và các bộ phân đoạn FEQ để thích ứng với sự thay đổi của các hàm truyền đạt hay nhiễu của kênh truyền và điều này không làm ảnh hưởng mấy đến dung lượng đường truyền. Dĩ nhiên là khi dung lượng kênh truyền giảm tới mức không dung nạp nổi tốc độ dữ liệu được thiết lập ban đầu thì cả hệ thống DMT và CAP/QAM đều thất bại. 3.5.4.5 Hỗ trợ tốc độ cần thiết Vì các hệ thống CAP/QAM phát dữ liệu trong dải tần rộng hơn rất nhiều so với các kênh phụ của DMT nên tốc tốc độ dữ liệu mà hệ thống CAP/QAM cung cấp rất thấp. Nếu tốc độ dữ liệu cần thiết giữa hai tốc độ dữ liệu có thể thực hiện được thì hệ thống CAP/QAM phải hỗ trợ bằng tốc độ lớn hơn. Ví dụ: một hệ thống sử dụng dải thông 3,3 MHz để truyền dữ liệu thì tốc độ dữ liệu nhỏ nhất được hỗ trợ là 3 Mbps. Khi thực hiện điều chế 1 bit mỗi tín hiệu thì hệ thống có thể hỗ trợ được tốc độ truyền dữ liệu 3 Mbps, với 2 bit cho mỗi tín hiệu thì hệ thống có thể hỗ trợ được tốc độ truyền dữ liệu 6 Mbps… Nếu cần tốc độ truyền dữ liệu 10 Mbps thì phải sử dụng điều chế 4 bit trên mỗi tín hiệu để đạt tốc độ 12 Mbps. Như vậy, ít nhất đã bỏ phí 2 Mbps. Trong trường hợp không thuận lợi, khi tỷ số S/N làm cho kênh truyền chỉ có khả năng hỗ trợ tối đa 10 Mbps thì hệ thống phát 12 Mbps sẽ bị nhiễu phá hủy vì đã truyền dữ liệu vượt quá dung lượng của kênh. Với điều kiện kênh truyền như vậy, sự lan truyền sai là vấn đề quan trọng sẽ phá hủy hệ thống.

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

3.5.4.6 Triệt phát xạ sóng điện từ Để thực hiện triệt phát xạ sóng điện từ ( nghĩa là phải giới hạn mật độ phổ công suất ở mức -80 dBm/Hz trong dải tần vô tuyến nghiệp dư), máy phát CAP/QAM phải phát ra các notch cho từng dải tần vô tuyến nghiệp dư mà hệ thống có chồng lấn. Một phương pháp thực hiện khác của các hệ thống CAP/QAM là đặt các tín hiệu CAP/QAM giữa các dải tần vô tuyến nghiệp dư, do vậy loại trừ nhu cầu cần phải có các bộ lọc notch để triệt nhiễu. Mặc dù phương pháp này thực ra là một dạng nguyên thủy của phương pháp nhiều sóng mang khá thành công trong việc triệt xâm nhập vào các dải tần vô tuyến nghiệp dư nhưng phải có các phần cứng ở máy thu và máy phát tách rời nhau cho mỗi dải tần. Khi số dải tần tăng lên thì hệ thống cũng phức tạp hơn và giá thành sẽ cao hơn. Trái lại với các hệ thống CAP/QAM, bằng cách chia nhỏ kênh truyền thành các phân kênh, các hệ thống DMT bản chất đã được thiết kế để đáp ứng các yêu cầu hạn chế phát xạ qua không gian đến các dải tần vô tuyến nghiệp dư. Những phân kênh chồng lấn với các dải tần vô tuyến nghiệp dư có thể không cho phát sóng và như vậy sẽ tự động giảm mật độ phổ công suất phát đến mức -73 dBm/Hz. 3.5.4.7 Tương hợp phổ Các giải pháp CAP/QAM tương hợp phổ với ADSL trong cấu hình FTTCab chỉ khi cả hai chiều upstream và downstream được bố trí ở các dải tần trên 1.1 MHz. Vì lý do này, hầu hết các giải pháp CAP/QAM đều chỉ dùng dải tần trên 1 MHz bất kể trong cùng một chão cáp có hay không có đường dây ADSL. Trong trường hợp không có đường dây ADSL trong chão cáp thì những hệ thống này không tận dụng được dải tần hữu dụng dưới 1 MHz mà thường đạt được tỷ số S/N cao. Cung ứng một dải tần riêng cho việc tương hợp với ADSL khi không yêu cầu sẽ làm tăng thêm độ phức tạp và giá thành của modem CAP/QAM. Ngược lại với CAP/QAM. DMT cung cấp một sự linh động lớn trong việc lựa chọn giới hạn tần số trên và dưới cho dải tần phát. Sự tương hợp phổ với ADSL đạt được rất đơn giản nhờ giảm mật độ công suất phát trên các phân kênh có dải tần dưới 1.104 MHz. 3.5.4.8 Tiêu tốn năng lượng Các đề xuất của các hệ thống CAP/QAM đều cho rằng DMT tiêu tốn năng lượng nhiều hơn CAP/QAM. Trong thực tế tiêu hao năng lượng của bất cứ giải pháp nào cũng phụ thuộc rất nhiều vào trình độ tích hợp. Rõ ràng là một giải pháp sử dụng mạch tích hợp cho từng ứng dụng đặc biệt tiêu thụ năng lượng ít hơn nhiều so với giải

60 GVHD: TS. VÕ TRƯỜNG SƠN SVTH: TRẦN THỊ LOAN

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

pháp sử dụng toàn bộ linh kiện rời. Ngoài ra, còn một số nguyên nhân khác như: giải pháp sử dụng bộ chip, mã đường dây… Kết luận: Mã đường truyền tốt nhất cho ADSL là DMT. Qua so sánh các tính năng giữa CAP/QAM và DMT cho thấy rằng khi xét đến các yêu cầu của hệ thống ADSL thì DMT ưu thế hơn hẳn CAP/QAM. DMT có thể cung cấp:

- Sự thực hiện gần tối ưu trên tất cả mọi kênh truyền bao gồm cả những kênh

truyền bị nhiễu nghiêm trọng và có nhiều nhánh rẽ. - Khả năng chống nhiễu từ các tần số vô tuyến. - Khả năng kháng nhiễu xung tự nhiên. - Thích ứng tốt với các kênh truyền có điều kiện và đặc tính nhiễu thay đổi. - Hỗ trợ tất cả các yêu cầu tốc độ của ANSI và ETSI. - Triệt phát xạ ở các dải tần vô tuyến nghiệp dư. - Tương hợp phổ tốt với ADSL và các hệ thống DSL khác. Tóm lại, qua so sánh giữa CAP/QAM và DMT thì ta có thể thấy DMT là mã đường dây phù hợp nhất với đường truyền ADSL. Tuy nhiên bên cạnh đó chúng ta cũng cần phải thấy rằng DMT phức tạp hơn CAP/QAM đồng thời CAP cho phép xóa tiếng vọng đơn giản hơn, trễ nhỏ hơn (trễ ở CAP/QAM chỉ bằng 25% trễ xử lý của DMT).

3.6 Cấu trúc khung và siêu khung

Trong ADSL, một siêu khung bao gồm một dãy 68 khung ADSL liên tiếp. Trong số đó một vài khung có chức năng đặc biệt. Ví dụ, khung 0 và 1 mang thông tin điều khiển lỗi (CRC) và các bit chỉ thị sử dụng cho quản lý đường truyền. Ngoài ra, các bit chỉ thị khác được chứa trong khung 34 và 35. Một khung đồng bộ đặc biệt không mang tin theo sau siêu khung đảm nhận chức năng đồng bộ cho siêu khung.

61 GVHD: TS. VÕ TRƯỜNG SƠN SVTH: TRẦN THỊ LOAN

Các khung 0, 1, 34 và 35 có vai trò đặc biệt trong đa khung ADSL. Những khung này mang thông tin CRC của khung và các bit chỉ thị là các thông tin overhead. Các khung khác bao gồm khung 2 đến khung 33 và khung 36 đến khung 67 cũng có truyền các thông tin Overhead của kênh EOC và điều khiển đồng bộ. Tất cả các thông tin này được truyền tải ở vị trí byte fast data của mỗi khung trong đa khung ADSL. Phần mào đầu (Overhead) của dữ liệu nhanh (fast data) có cấu trúc khác nhau tùy thuộc vào khung chẵn hay khung lẻ.

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

Siêu khung (17 ms)

Khung đồng bộ

Khung 0

Khung 1

Khung 2

Khung 66

Khung 67

Khung 34

Khung 35

Ib8-15 Trong byte

Ib= (bit chỉ thị)

Ib16-23 Trong byte

Ib0-7 Trong byte

Không dùng hoặc dữ liệu mức bit

Bộ đệm khung dữ liệu (68/69x250µs)

Các byte NF

Bộ đệm dữ liệu nhanh Bộ đệm dữ liệu xen

Một siêu khung ADSL có chu kỳ 17 ms (Hình 3.21):

Các byte FEC

Fast byte

Byte dữ liệu

1 byte

KF byte

RF byte

khung dữ liệu ghép, điểm

Các byte NF

Các byte NF

Khung dữ liệu đầu vào mã hoá chùm điểm (C)

Đầu ra FEC (điểm C) hoặc khung dữ liệu đầu vào mã hoá chùm điểm (điểm C)

crc 0-7 trong byte nhanh và đồng bộ

Hình 3.21: Cấu trúc siêu khung ADSL.

Một khung ADSL có chu kỳ 250µs, số bytes trong một khung được quyết định bởi tốc độ dữ liệu tương ứng của giao diện. Như vậy số bytes trong khung ADSL không cố định mà nó phụ thuộc vào tốc độ của dòng dữ liệu đến ATU-C. Khung ADSL gồm có hai phần: phần đầu là khung dữ liệu của đường “nhanh”, phần sau là khung dữ liệu của đường “xen”.

62 GVHD: TS. VÕ TRƯỜNG SƠN SVTH: TRẦN THỊ LOAN

Dữ liệu của các kênh logic được điều khiển đi theo đường nhanh sẽ được ghi vào trong bộ đệm nhanh (fast buffer). Dữ liệu này được chèn vào trong phần đầu của khung ADSL tức là được sắp xếp vào khung đường nhanh, trong đó byte đầu tiên của khung gọi là “fast byte”. Byte này chứa các thông tin về đồng bộ hoặc là những thông tin mào đầu. Số liệu được đưa vào các bytes tiếp theo của khung.

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

Các kênh logic đến ATU-C được chỉ định theo đường dẫn xen được ghi vào bộ đệm dữ liệu xen và phần thứ hai của khung ADSL chứa thông tin từ bộ đệm xen này (interleaved data buffer). Dữ liệu ghép xen được đóng gói và phải không bị tác động bởi nhiễu. Do đó cần xử lý phức tạp và tốn nhiều thời gian trễ hơn.

Tất cả nội dung của khung được ngẫu nhiên hóa trước khi truyền đi để tối thiểu

hóa trường hợp mất đồng bộ khung.

Các kênh truyền qua hai đường dẫn được hợp nhất và sắp xếp vào các khung và các siêu khung. Một khung có độ dài 250 μs và chứa đựng nội dung dữ liệu của tất cả các kênh. Các kênh truyền qua đường dẫn ngầm nhanh được sắp xếp vào trong khung trước các kênh truyền qua đường dẫn xen.

Mỗi khung được mã hóa DMT thành kí hiệu DMT đơn, tức là khung được mã hóa tại một thời điểm bởi tất cả các tần số sóng mang DMT. Vì vậy kích thước của khung ( số bytes trong một khung) sẽ quyết định tốc độ của đường truyền ADSL giữa hai modem.

Mã sửa sai FEC thêm thành phần phụ vào luồng dữ liệu truyền đi sao cho khi có một phần của tín hiệu bị phá hủy vì nhiễu xung thì những phần còn lại của tín hiệu ũng chứa đủ thông tin để có thể phục hồi lại phần thông tin bị mất. FEC được áp dụng theo từng byte của khối dữ liệu và được đặc tính hóa bởi số byte nó có thể sửa được trong một khối dữ liệu có độ dài cho trước. Khi số byte lỗi trên thực tế vượt quá số byte bộ mã có thể sửa được thì dòng dữ liệu sau khi sửa sai vẫn còn thông tin sai. Để tối ưu hóa khả năng sửa sai của bộ mã sửa sai máy phát sử dụng phương pháp ghép xen dữ liệu. Sau khi áp dụng mã sửa sai FEC, bộ ghép xen kẽ sắp xếp lại thứ tự của các byte sao cho khi có tác động của nhiễu xung lên dòng dữ liệu nó sẽ phá hủy một số byte mà lúc giải ghép xen kẽ thì các byte sai sẽ được trải rời rạc ra. Như vậy, ghép xen kẽ làm giảm thời gian nhiễu xung phá hủy dữ liệu và tạo cơ hội cho mã sửa sai FEC phát huy tác dụng. 3.6.1 Cấu trúc khung của bộ đệm dữ liệu nhanh

Dữ liệu trong bộ đệm nhanh được chèn vào trong đường dẫn đầu tiên của khung. Byte đầu tiên gọi là “fast byte” và mang chức năng CRC và một số bit chỉ thị cần thiết. Các byte dữ liệu từ bộ đệm liên tục được chèn tiếp sau “fast byte”. Nếu kênh mang nào không dùng thì sẽ không có dữ liệu chèn vào tương ứng. Nếu như không có dữ liệu nào được gửi đi, thì khung chỉ chứa “fast byte”. Phần bộ đệm dữ liệu nhanh kết thúc bằng các byte chứa thông tin đồng bộ (AEX và LEX), đây là hai byte mở rộng được thêm vào trong cấu trúc khung phát và cuối cùng là mã sửa lỗi FEC.

63 GVHD: TS. VÕ TRƯỜNG SƠN SVTH: TRẦN THỊ LOAN

Dữ liệu nhanh là các dữ liệu nhạy với thời gian trễ như audio, video, ... từ các nhà máy cung cấp và ADSL cố gắng thực hiện với độ trễ nhỏ nhất. Một octet đặc biệt gọi là fast byte được đặt trước tầng dữ liệu nhanh để mang thông tin CRC hay các bit

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

chỉ thị. Dữ liệu nhanh được bảo vệ bằng trường FEC để sửa sai vì các dữ liệu nhanh như âm thanh, hình ảnh không thể sửa sai bằng cách gửi lại được.

AEX và LEX: là những byte mang thông tin đồng bộ lần lượt cho các kênh Asx

Hình 3.22: Khung dữ liệu đường nhanh. và LSx.

AEX= 0: nếu dòng đơn công ASx không có dữ liệu. LEX= 0: nếu cả ASx và LSx không có dữ liệu.

 Fast byte:

64 GVHD: TS. VÕ TRƯỜNG SƠN SVTH: TRẦN THỊ LOAN

Mỗi siêu khung ADSL dành 8 bit cho CRC (crc0-crc7), 24 bit chỉ thị (ib0-ib23) dành cho chức năng OAM. “Fast byte” của khung 0 được dùng cho các bit CRC, của khung 1, 34, 35 dùng bit chỉ thị ib, các khung còn lại tải bit cấu hình (EOC) và bit điều khiển đồng bộ (SC) cho việc xác định cấu trúc kênh tải và đồng bộ.

LSB

MSB

CRC7 CRC6 CRC5 CRC4 CRC3 CRC2 CRC1 CRC0

“Fast Byte” của khung 0

LSB

MSB

ib7

ib6

ib5

ib4

ib3

ib2

ib1

ib0

“Fast Byte” của khung 1

LSB

MSB

ib15

ib14

ib13

ib12

ib11

ib10

ib9

ib8

“Fast Byte” của khung 34

LSB

MSB

ib23

ib22

ib21

ib20

ib19

ib18

ib17

ib16

“Fast Byte” của khung 35

LSB

MSB

1

eoc4

eoc6

eoc5

eoc0

eoc3

eoc1

eoc2

“Fast Byte” của các khung chẵn từ 2 đến 33

LSB

MSB

1

eoc9

eoc8

eoc7

eoc10

eoc13

eoc12

eoc11

“Fast Byte” của các khung lẻ từ 2 đến 33

LSB

MSB

sc2

sc3

sc7

sc4

sc5

sc6

sc1

0

“Fast Byte” của các khung từ 36 đến 67

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

Hình 3.23: cấu trúc “fast byte” của khung đường nhanh.

65 GVHD: TS. VÕ TRƯỜNG SƠN SVTH: TRẦN THỊ LOAN

3.6.2 Cấu trúc khung của bộ đệm dữ liệu xen Bộ đệm xen được chèn vào trong khung sau bộ đệm nhanh. Đầu tiên nó được tập hợp theo khuôn dạng đồng nhất theo khung nhanh. Giống như khung nhanh, dữ liệu thực sự cho mỗi kênh mang được chỉ định cho đường dẫn xen được trải ra tương xứng với băng thông của các kênh mang của đường nối ADSL. Việc ghép kênh được thực hiện cho đường dẫn xen, các khung được giữ trong bộ đệm tới chỉ rõ chiều sâu xen và sự liên kết giữa chúng. Kết quả là đầu ra có cùng độ dài với khung đầu vào nhưng lại là

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

từ những khung xen từ trước. Chẳng hạn như dữ liệu gửi đến bộ mã hoá DMT nội dung dữ liệu từ N khung trong bộ đệm. Dữ liệu từ khung xen bất kỳ bị trễ đi một chu kỳ là N khung (250 N lần mili giây) trước khi được giải mã ở phía bên kia. Đầu ra được ghép lại với đầu ra của bộ đệm nhanh để xây dựng khung. Dữ liệu xen kẽ được đóng gói và phải không bị tác động bởi nhiễu nên cần xử lý phức tạp và tốn nhiều thời gian trễ hơn. Việc xen kẽ dữ liệu sẽ làm cho dữ liệu ít bị tấn công hơn. Phần khung này dùng cho các dữ liệu thuần túy như dữ liệu truy xuất Internet chẳng hạn. Tất cả nội dung của khung được ngẫu nhiên hóa trước khi truyền đi để tối thiểu hóa trường hợp mất đồng bộ khung.

Hình 3.24: Tạo khung đường xen.

 Sync byte ( byte đồng bộ ):

MSB

LSB

CRC7 CRC6 CRC5 CRC4 CRC3 CRC2 CRC1 CRC0

Byte đồng bộ của khung 0

MSB

LSB

sc7

sc6

sc5

sc4

sc3

sc2

sc1

sc0

Byte đồng bộ khi có dữ liệu trong khung

MSB

LSB

aoc7

aoc6

aoc5

aoc4

aoc3

aoc2

aoc1

aoc0

Byte đồng bộ khi không có dữ liệu trong khung

66 GVHD: TS. VÕ TRƯỜNG SƠN SVTH: TRẦN THỊ LOAN

Tám bit trên đa khung ADSL sẽ dùng cho CRC của bộ đệm dữ liệu xen là crc0- crc7. “Sync byte” byte đồng bộ của bộ đệm dữ liệu xen kẽ chứa các bit kiểm tra crc trong khung 0 của đa khung trước đó. “Sync byte ” của các khung còn lại ( khung 1-67) dùng điều khiển đồng bộ cho các kênh trong bộ đệm dữ liệu xen kẽ hoặc dùng để truyền kênh điều khiển AOC trong ADSL.

Hình 3.25: Byte đồng bộ của các khung đường xen.

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

- Xuyên âm đầu gần NEXT là loại xuyên âm xảy ra từ các tín hiệu đi theo hướng

- Xuyên âm đầu xa FEXT có từ tín hiệu đi theo cùng một hướng trên 2 đôi dây

3.7 Nhiễu trong ADSL Những đường dây điện thoại DSL là cáp xoắn được bó lại thành những cáp lớn. Dây cáp xoắn về cơ bản được sử dụng để tối giản sự giao thoa của những tín hiệu từ cáp này sang cáp khác gây ra bởi sự bức xạ hoặc sự ghép bằng điện dung. Tuy nhiên, sự ghép đôi giữa các tín hiệu để giảm nhiễu chỉ có thể đạt tới một giới hạn nhất định. Nếu vượt quá giới hạn này, nhiễu tổng cộng trên từng dây sẽ khiến cho chất lượng thông tin trên đó bị suy hao đáng kể. Và như vậy, nếu truyền tín hiệu một cách cân đối trên nhiều đôi dây trong một cáp, tốc độ và chiều dài của tuyến sẽ bị giới hạn trong một khoảng hẹp. Sở dĩ như vậy là do nhiễu trên đường dây thuê bao số, mà phổ biến nhất là 2 loại nhiễu xuyên âm thường thấy trong DSL: NEXT – xuyên âm đầu gần và FEXT – xuyên âm đầu xa. ngược lại trên đôi dây xoắn hoặc là từ bộ phát đi tới bộ thu đầu cuối gần. xoắn hoặc từ bộ phát tới bộ thu đầu xa.

Hình 3.26: Minh họa nhiễu xuyên âm.

Ngoài NEXT và FEXT, ADSL còn chịu ảnh hưởng của các loại nhiễu khác, ví dụ như nhiễu vô tuyến, nhiễu xung, can nhiễu giữa các loại DSL với nhau hoặc tự can nhiễu. 3.7.1 Nhiễu vô tuyến

Là phần còn lại của tín hiệu vô tuyến trên đường dây điện thoại, đặc biệt là của

67 GVHD: TS. VÕ TRƯỜNG SƠN SVTH: TRẦN THỊ LOAN

AM quảng bá và của các nhà khai thác không chuyên (HAM).

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

Tín hiệu tần số vô tuyến ảnh hưởng lên đôi dây điện thoại, đặc biệt là dây trần. Các đường dây điện thoại làm từ đồng tạo thành anten thu sóng điện từ dẫn tới dòng điện tích cảm ứng so với đất. Điện áp chung cho đôi dây xoắn là một trong hai dây so với đất, thông thường hai điện áp này là giống nhau vì hai dây trong đôi dây xoắn giống nhau. Đường dây điện thoại cân bằng cao cho thấy sự suy giảm lớn trong tín hiệu RF biến thiên trên đôi dây so với tín hiệu chung. Tuy nhiên, sự cân bằng sẽ giảm đi khi tần số tăng lên, và ở tần số của DSL nói chung, từ 560kHz tới 30MHz, hệ thống DSL có thể chồng lên băng tần sóng vô tuyến và sẽ thu nhận đựợc mức nào đó của nhiễu vô tuyến dọc theo các tín hiệu DSL biến thiên trên cùng một đôi dây điện thoại. Dạng nhiễu DSL này gọi là RF vào. Một dạng nhiễu vô tuyến khác chính là sự xâm nhập của AM quảng bá. Giao thoa vô tuyến AM xuất pháp từ trạm phát vô tuyến liên tục có độ rộng băng thông 10 kHz từ 560kHz tới 1.6MHz, do đó ảnh hưởng đến tín hiệu thu ADSL. Nhiều trạm vô tuyến AM có thể cùng một lúc hoạt động trong thành phố và ảnh hưởng lên đường dây điện thoại. Các trạm phát vô tuyến AM có thể phát quảng bá ở mức công suất lên tới 50000W và có thể phát tới công suất lớn nhất vào buổi tối. Tín hiệu AM có nhiễu khoảng từ -80dBm/Hz đến -120dBm/Hz. Mức AM xâm nhập có thể ngang hoặc trên mức xuyên âm và mức nhiễu nền của ADSL, vì thế không thể bỏ qua khi thiết kế. Tuy nhiên tín hiệu vô tuyến AM không đủ lớn để làm bão hoà đầu cuối analog của các bộ thu ADSL 3.7.2 Nhiễu xung Là nhiễu xuyên âm không ổn định từ các trường điện từ tạm thời gần đường dây điện thoại. Những ví dụ về bộ phát xung rất đa dạng, ví dụ như sự đóng ngắt motor, điện áp điều khiển thang máy, sự rung chuông của máy điện thoại trong cùng một bó cáp. Mỗi hiệu ứng này là tạm thời và gây ra nhiễu xâm nhập vào các đường dây điện thoại qua cùng một cơ chế cơ bản như nhiễu RF, nhưng thường ở tần số thấp hơn nhiều. Điện áp cảm ứng kim loại thường là vài mV, nhưng cũng có thể cao tới 100mV. Các điện áp như vậy dường như là nhỏ, nhưng sự suy giảm lớn ở tần số cao trên đôi dây xoắn có nghĩa là ở thiết bị thu xung có thể là rất lớn so với mức tín hiệu DSL nhận được. Các điện áp ở chế độ này phổ biến gây ra bởi xung có thể gấp 10 lần về biên độ. Các xung thông thường kéo dài từ hàng chục đến hàng trăm lần micro giây những cũng có thể kéo dài tới 3ms. 3.7.3 Tự can nhiễu

68 GVHD: TS. VÕ TRƯỜNG SƠN SVTH: TRẦN THỊ LOAN

Tự xuyên âm là xuyên âm vào một dịch vụ cùng hoạt động trong ADSL. Đây là điều cần chú ý đến khi các nhà cung cấp dịch vụ muốn cung cấp một dịch vụ nào đó trên phạm vi rộng. Tuy nhiên với đặc tính bất đối xứng của mình, ADSL không có tự

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

xuyên âm. Điều này cho phép tín hiệu thu chạy ở tốc độ lớn hơn nhiều so với truyền dẫn đối xứng trong điều kiện tương đương.

3.8 Băng thông ADSL Đúng như tên gọi, ADSL truyền những dòng dữ liệu không đối xứng, đường xuống (tới người thuê bao) chiếm nhiều dải thông hơn so với đường từ người thuê bao đến nhà cung cấp dịch vụ. Lý do để giải thích cho sự không cân đối một cách tự nhiên của quá trình truyền là do nhu cầu thực tế của người sử dụng. Đối với một đường truyền tốc độ cao, rất nhiều ứng dụng được dùng, ví dụ như xem video trực tuyến, mua bán, chơi game, truy cập Internet, truy cập mạng LAN từ xa v..v nên cần tốc độ đường xuống (tới người sử dụng) phải cao. Ngược lại, yêu cầu về băng thông đường lên lại hoàn toàn thấp hơn nhiều và do đó, có sự bất đối xứng giữa đường lên và đường xuống về mặt băng thông. Các lớp truyền tải khác nhau của ADSL là 2M-1, 2M-2, 2M-3, trong đó 2M-1 có tốc độ cao nhất nhưng có cự ly truyền ngắn nhất. Khả năng truyền tải của ADSL trên đường xuống cơ bản là từ 2,048 Mbps tới 6.144Mbps. Ở tốc độ 6.144Mbps, cự ly truyền có thể vào khoảng 3 km. Tốc độ truyền càng giảm thì cự ly truyền càng tăng lên. Cự ly truyền cao nhất có thể được là 9 km. Tốc độ truyền có thể đạt được tới 52Mbps và 155Mbps nếu sử dụng sợi quang để truyền. Bằng cách sử dụng công nghệ DMT ADSL (Discrete Multitone – Đa tần rờì rạc) ta có thể sử dụng nhiều tốc độ bit khác nhau, tốc độ bit chỉ còn phụ thuộc vào mạch giao diện. Vì thế hệ thống có khả năng thích ứng rất cao. Tốc độ truyền của đường lên của ADSL nằm trong phạm vi từ 16- 640 kbps tuỳ thuộc vào lớp truyền tải.

3.9 Sửa lỗi trong ADSL

Để tăng BER hay tăng hiệu năng của hệ thống, tức là tăng dung lượng tại tốc độ bit cho trước, sửa lỗi trước (FEC) được áp dụng. ANSI xác định rõ việc sử dụng mã hoá Reed – Solomon kết hợp với chèn. Cũng có thể lựa chọn việc sử dụng mã hoá Trelis nhưng có thể làm giảm BER hay SNR.

69 GVHD: TS. VÕ TRƯỜNG SƠN SVTH: TRẦN THỊ LOAN

Người ta thực hiện phân biệt dữ liệu nhạy cảm đối với trễ, cho các ứng dụng như hội nghị truyền hình hay các phiên TCP/IP, dữ liệu không nhạy cảm đối với trễ ví dụ như Video theo yêu cầu (VOD). Dữ liệu nhạy cảm với trễ không được chèn và được truyền trong khoảng thời gian nhỏ hơn 2ms (một chiều). Dữ liệu không nhạy cảm với trễ được chèn để nó có thể chống lại tốt hơn nhiễu tác động. Tiêu chuẩn ANST cho phép truyền dẫn đồng thời dữ liệu nhạy và không nhạy đối với trễ.

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

3.10 Ưu điểm và nhược điểm của ADSL 3.10.1 Ưu điểm của ADSL

- Xuyên âm đầu gần (NEXT) được giảm thiểu do ADSL có tốc độ bit và độ rộng

băng hướng lên nhỏ hơn nhiều so với hướng xuống.

- Truyền tải đồng thời thoại và số liệu bằng cách truyền số liệu trong dải băng

tần cao hơn băng tần tương tự.

Ngoài ra ADSL còn có các ưu điểm sau: - Tốc độ truy nhập cao :

+ Tốc độ tải xuống (download) : 1.5 – 8 Mbit/s nhanh hơn modem quay số

(dial-up) 56 Kbit/s 140 lần , nhanh hơn truy nhập ISDN 128 Kbit/s 60 lần.

+ Tốc độ tải lên (upload): 16 – 640 Kbit/s.

- Tối ưu cho truy nhập internet: tốc độ chiều xuống cao hơn nhiều lần so với tốc độ chiều lên. Tín hiệu truyền độc lập so với tín hiệu thoại/fax, do đó cho phép vừa truy nhập internet vừa sử dụng điện thoại.

- Kết nối liên tục: liên tục giữ kết nối, không tín hiệu bận, không thời gian chờ. - Việc kết nối có độ tin cậy và bảo mật cao. - Không phải quay số truy nhập: không phải thực hiện vào/ra mạng, không phải

trả cước nội hạt.

- Cước phí tùy thuộc vào chính sách của ISP: thông thường cấu trúc cước theo

lưu lượng sử dụng, dùng bao nhiêu trả bấy nhiêu.

- Thiết bị đầu cuối rẻ: 53 - 135 USD cho máy đơn, 200 – 300 USD cho một

 PSTN và ISDN là các công nghệ quay số (dial-up)

o ADSL là 'liên tục/ always-on" tức kết nối trực tiếp o ADSL là không thể đo và được tính tiền theo tỷ lệ cố định

 PSTN và ISDN cho phép chúng ta sử dụng fax, dữ liệu, thoại, dữ liệu tới

mạng LAN (10 – 15 máy). 3.10.2 Ưu điểm của ADSL so với PSTN & ISDN

o ADSL chỉ chuyển tải dữ liệu tới Internet

 PSTN và ISDN cho phép chúng ta tuỳ chọn ISP nào mà ta muốn kết nối

o ADSL kết nối chúng ta tới một ISP định trước



Internet, dữ liệu tới các thiết bị khác

o ADSL có thể tải dữ liệu về với tốc độ tới 8Mbps o Rất nhiều dịch vụ ADSL sử dụng tốc độ trên dưới 512kbps  PSTN ngắt truy nhập tới Internet khi chúng ta thực hiện cuộc gọi

70 GVHD: TS. VÕ TRƯỜNG SƠN SVTH: TRẦN THỊ LOAN

ISDN chạy ở tốc độ cơ sở 64kbps hoặc 128kbps

o ADSL cho phép ta lướt trên Internet trong khi vẫn có thể thực hiện cuộc

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

gọi đồng thời

3.10.3 Nhược điểm của ADSL

- ADSL không thể triển khai được cho tất cả các đường dây thuê bao. - Tốc độ cao của ADSL chỉ đạt được trong một vài khoảng thời gian trong ngày. - Sự phụ thuộc vào khoảng cách từ nhà thuê bao đến tổng đài nội hạt ADSL (DSLAM), khoảng cách càng dài thì tốc độ đạt được càng thấp. Nếu khoảng cách trên 5Km thì tốc độ sẽ xuống dưới 1Mb/s. Tuy nhiên, hiện tại hầu hết các tổng đài vệ tinh của nhà cung cấp (nơi đặt các DSLAM) chỉ cách các thuê bao trong phạm vi dưới 2 Km. Như vậy, sự ảnh hưởng của khoảng cách tới tốc độ sẽ không còn là vấn đề.

- Trong thời gian đầu cung cấp dịch vụ, nhà cung cấp dịch vụ sẽ không thể đầu tư các DSLAM tại các tổng đài điện thoại vệ tinh (chi phí rất lớn). Vì vậy, một số khách hàng có nhu cầu không được đáp ứng do chưa đặt DSLAM tới tổng đài điện thoại vệ tinh ở gần nhà thuê bao. Do đó, trong thời gian đầu, dịch vụ sẽ chỉ được triển khai tại các thành phố lớn, các khu tập trung nhiều khách hàng tiềm năng. Tuy nhiên, khi số lượng khách hàng tăng thì sẽ tăng cường số lượng DSLAM để phục vụ khách hàng.

3.11 Hướng phát triển và ứng dụng của ADSL ADSL là công nghệ truy nhập mà chế độ truyền dẫn không đồng bộ cần để mở rộng tới khách hàng gia đình và các văn phòng nhỏ. Trong thời gian tới, ADSL sẽ có được tốc độ 10 Mbps thu và 1,5 Mbps phát. Tuy nhiên hướng này bị mất dần do trùng với VSDL. Do đó, người ta chủ trương chú trọng vào cải thiện phạm vi mạch vòng ở các tốc độ gần 1Mbps, giá thành thấp, tiêu thụ năng lượng thấp và giảm xuyên âm. Các hệ thống ADSL đang được phát triển để truyền đa mạch thoại số ngoài việc truyền dữ liệu tốc độ cao. Một hướng phát triển ADSL là kết hợp với ISDN tốc độ cơ bản. Điều này làm giảm đáng kể tốc độ của ADSL nhưng nó cho phép đồng thời dịch vụ ISDN và ADSL cung hoạt động trên một mạch vòng. Cấu hình ADSL+ISDN không hứa hẹn cung cấp một mạch vòng cỡ 5.5 km mà thông thường cung cấp bởi ISDN. ADSL+ISDN được quan tâm trong việc cung cấp hai mạch thoại và dữ liệu tốc độ cao trung bình. Mạng truy cập ADSL có thể được hỗ trợ cho chuyển tải lưu lượng dữ liệu cho các ứng dụng giữa người sử dụng và nhà cung cấp dịch vụ. Các ứng dụng cụ thể có thể là:

- Truy cập Internet (giải trí tại nhà): ADSL hỗ trợ việc duyệt web nhanh hơn cho

71 GVHD: TS. VÕ TRƯỜNG SƠN SVTH: TRẦN THỊ LOAN

người sử dụng, việc đảm bảo dịch vụ không được đáp ứng vì giá thuê bao thấp.

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

- Truy cập Internet tốc độ cao: dịch vụ này được cung cấp cho các doanh nghiệp

và những người tiêu thụ chính. Dịch vụ được bảo đảm phù hợp với cứơc phí.

- Đường dây thoại và điện thoại IP: Điện thoại dựa trên IP hay ATM đựơc phát triển bởi truy nhập ADSL. Chức năng thích hợp trong mạng truy nhập cho phép các hình thức của dịch vụ thoại được thực hiện giống như các dịch vụ thoại hiện tại.

- Video conference: Các đường truyền ADSL với băng thông cao hơn cho phép

nâng cao chất lượng dịch vụ.

- Nén số tín hiệu Video: người sử dụng được xem phim số theo thời gian thực

được phân phát từ một máy chủ của nhà cung cấp dịch vụ.

- Cung cấp radio và audio: người sử dụng có thể nghe âm thanh số được cung

cấp theo thời gian thực từ máy chủ của nhà cung cấp dịch vụ.

- Giao dịch ngân hàng. - Làm việc từ xa: người sử dụng kết nối với cơ quan từ chỗ làm việc của họ, hoặc từ các văn phòng, chi nhánh. Các ứng dụng có thể cần nhiều dữ liệu như các sản phẩm đồ hoạ cao cấp hoặc CAD/CAM.

- Các chương trình trò chơi cho nhiều người tham gia: đây là một ứng dụng đòi

72 GVHD: TS. VÕ TRƯỜNG SƠN SVTH: TRẦN THỊ LOAN

hỏi cao về khía cạnh trễ truyền dẫn.

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

CHƯƠNG IV: ADSL2 VÀ ADSL2+

4.1 ADSL2 4.1.1 Khái quát chung Khi số lượng thuê bao tăng cùng với sự phát triển của các loại hình dịch vụ đòi hỏi các công nghệ cần phải cải tiến và nâng cấp để đáp ứng được yêu cầu ngày càng cao về chất lượng và số lượng. Công nghệ ADSL cũng không là một ngoại lệ, nó cần phải được cải tiến để phục vụ cho nhu cầu của các khách hàng. ADSL2 phát triển trên nền tảng ADSL nên nó mang đầy đủ các đặc tính của ADSL. Ngoài ra, ADSL2 còn có một số cải tiến đặc biệt. Do có những cải tiến đặc biệt nên nếu ADSL trên đường dây điện thoại có xuất hiện nhiễu băng hẹp thì ADSL2 đạt được hiệu năng tốt hơn. Kết quả là ADSL2 cải thiện đáng kể tốc độ và khoảng cách so với ADSL. Có được kết quả này là do ADSL2 cải thiện hiệu quả điều chế, giảm tiêu đề khung, đạt được độ lợi mã hoá cao hơn, cải thiện trạng thái khởi tạo và tăng cường thuật toán xử lý tín hiệu... Như vậy, ADSL2 (Asymmetric Digital Subscriber Line version 2) là phiên bản cải tiến của ADSL được chuẩn hóa bởi ITU năm 2002. Công nghệ ADSL2 nhắm vào cải tiến kỹ thuật điều chế và mã hóa để tăng tốc độ đường xuống lên 12Mbps (so với 8Mbps của ADSL) và tốc độ đường lên lên 1Mbps. ADSL2 cũng giảm thiểu giao thoa trên đường truyền dẫn đến tăng khoảng cách truyền lên từ 5-10%. ADSL2 (ITU G.992.3 và G.992.4) thêm vào những đặc điểm và chức năng mới nhằm cải tiến hiệu suất và khả năng liên kết hoạt động, và hỗ trợ thêm cho những ứng dụng, dịch vụ mới. 4.1.2 Các mô hình tham chiếu 4.1.2.1 Mô hình chức năng ATU

73 GVHD: TS. VÕ TRƯỜNG SƠN SVTH: TRẦN THỊ LOAN

Hình 4.1 mô tả các khối chức năng và giao diện của ATU-C và ATU-R. Đó là các khối chức năng cơ bản nhất của ATU-C và ATU-R. Mỗi ATU bao gồm cả phần ứng dụng bất biến và phần ứng dụng đặc thù. Phần ứng dụng bất biến bao gồm các lớp PMS-TC và PMD, còn phần ứng dụng đặc thù là lớp TPS-TC và các giao diện thiết bị. Các chức năng quản lý được điều khiển bởi hệ thống quản lý của nhà khai thác (EMS hoặc NMS).

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

Hình 4.1: Mô hình chức năng ATU.

PMD (Physical Media Dependent): Lớp truyền thông vật lý. PMS-TC (Physical Media Specific-TC): Lớp truyền thông vật lý đặc thù-hội tụ

TPS-TC (Transport Protocol Specific Transmission Convergence): Lớp giao

MPS-TC (Management Potocol Specific-Transmission Convergence):Lớp giao

Trong đó: truyền dẫn. thức truyền tải đặc thù-hội tụ truyền dẫn. thức quản lý đặc thù - hội tụ truyền dẫn.

Các chức năng cơ bản của lớp truyền thông vật lý PMD bao gồm tạo và khôi phục định thời ký hiệu, mã hóa và giải mã, điều chế và giải điều chế, triệt tiếng vọng (nếu được sử dụng), cân bằng đường dây, khởi tạo tuyến, ghép và tách tiêu đề lớp vật lý (tạo siêu khung).

74 GVHD: TS. VÕ TRƯỜNG SƠN SVTH: TRẦN THỊ LOAN

Lớp truyền thông vật lý đặc thù-hội tụ truyền dẫn PMS-TC bao gồm các chức năng tạo khung và đồng bộ khung, hiệu chỉnh lỗi hướng phát, phát hiện lỗi, chức năng

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

mã hoá ngẫu nhiên và giải mã ngẫu nhiên. Ngoài ra, lớp PMS-TC còn cung cấp kênh tiêu đề mang các bản tin điều khiển được tạo ra trong các lớp TPS-TC, PMS-TC hoặc PMD cũng như các bản tin được tạo ra tại giao diện quản lý. Lớp PMS-TC được kết nối với lớp giao thức truyền tải đặc thù-hội tụ truyền dẫn TPS-TC qua giao diện α và β trong ATU-C và ATU-R tương ứng.

Lớp giao thức truyền tải đặc thù-hội tụ truyền dẫn TPS-TC là đặc thù ứng dụng và bao gồm sự thích ứng của dữ liệu giao diện khách hàng và các tín hiệu điều khiển với giao diện số liệu đồng bộ (cận đồng bộ) của TPS-TC. Ngoài ra, lớp TPS-TC có thể tạo ra hoặc thu các bản tin điều khiển qua kênh tiêu đề của lớp PMS-TC. Lớp TPS-TC liên lạc các khối giao diện qua giao diện γR và γC. Tuỳ thuộc vào ứng dụng đặc thù mà lớp TPS-TC có thể được yêu cầu để hỗ trợ một hoặc nhiều kênh số liệu của người sử dụng và các giao diện kết hợp.

Lớp giao thức quản lý đặc thù-hội tụ truyền dẫn (MPS-TC) cung cấp các thủ tục làm phương tiện quản lý của ATU. Chức năng MPS-TC liên lạc với các chức năng lớp cao hơn trong lớp quản lý được mô tả trong ITU-T G.997.1 (ví dụ hệ thống quản lý phần tử). Thông tin quản lý được trao đổi giữa các chức năng MPS-TC thông qua kênh tiêu đề ADSL. PMS-TC ghép kênh tiêu đề ADSL với luồng dữ liệu TPS-TC để truyền trên đường DSL. Thông tin quản lý bao gồm chỉ thị những sự cố, lỗi và thông tin giám sát hiệu năng có liên quan. Ngoài ra, nó còn định nghĩa một số thủ tục điều khiển quản lý cho việc sử dụng các chức năng lớp cao hơn, đặc biệt là cho mục đích kiểm tra.

Các giao diện α, β, γR và γC chỉ là các điểm phân chia về mặt logic và không có ý

nghĩa về mặt vật lý. 4.1.2.2 Mô hình tham chiếu giao thức khách hàng

Mô hình tham chiếu giao thức khách hàng được mô tả trên hình 4.2 là mô hình

trao đổi thông tin giữa các khối chức năng trong hình 4.1.

Trễ qua TPS-TC tại ATU-C và ATU-R. Trễ qua PMS-TC tại ATU-C và ATU-R. Trễ qua PMD tại ATU-C và ATU-R.

75 GVHD: TS. VÕ TRƯỜNG SƠN SVTH: TRẦN THỊ LOAN

Tải trọng đơn hướng truyền giữa các điểm γC và γR là tổng của :

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

Hình 4.2: Mô hình tham chiếu giao thức khách hàng.

4.1.2.3 Mô hình tham chiếu quản lý

Mô hình tham chiếu giao thức mặt phẳng quản lý được mô tả trên hình 4.3 là mô

hình trao đổi thông tin giữa các khối chức năng trong hình 4.1.

76 GVHD: TS. VÕ TRƯỜNG SƠN SVTH: TRẦN THỊ LOAN

Hình 4.3: Mô hình tham chiếu giao thức quản lý

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

4.1.2.4 Các mô hình ứng dụng

Hình 4.4: Mô hình tham chiếu đối với trường hợp dùng bộ chia ở đầu xa.

Hình 4.5: Mô hình tham chiếu đối với trường hợp không dùng bộ chia ở đầu xa.

4.1.3 Các tính năng mới của ADSL2 so với ADSL

77 GVHD: TS. VÕ TRƯỜNG SƠN SVTH: TRẦN THỊ LOAN

ADSL thế hệ 2 (ADSL2) dựa trên ADSL thế hệ một được làm rõ trong khuyến nghị G.992.1. Khuyến nghị G.992.1 của ITU-T đã được thông qua tháng 6 năm 1999.

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

Từ đó đến nay, một vài nâng cấp về khả năng trong các mặt như tốc độ dữ liệu so với khoảng cách mạch vòng, phân tích mạch vòng, triển khai tại tủ cáp, kiểm soát phổ tần số và khai thác bảo dưỡng.

 ADSL thế hệ 2 (ADSL2) cung cấp các đặc tính bổ sung so với ADSL thế hệ một được làm rõ trong khuyến nghị G.992.1. So với khuyến nghị G.992.1, các đặc tính liên quan đến ứng dụng được bổ sung là:

- Hỗ trợ ứng dụng ở chế độ hoàn toàn số: ADSL2 đưa ra một chế độ tuỳ chọn cho phép truyền số liệu ADSL2 trên băng tần thoại. Do đó tăng thêm 256Kbps cho tốc độ dữ liệu đường lên. Chế độ này là lựa chọn hấp dẫn đối với các doanh nghiệp sử dụng dịch vụ thoại và số liệu trên các đường dây riêng biệt bởi vì nhờ chế độ này mà các doanh nghiệp đạt được các dịch vụ với tốc độ đường lên cao hơn.

- Chức năng TPS-TC gói bên cạnh các chức năng TPS-TC của ATM và STM. - Hỗ trợ bắt buộc tốc độ 8 Mbit/s đối với hướng xuống và 800 kbit/s đối với

hướng lên đối với chức năng TPS-TC #0 và kênh tải tin #0.

- Hỗ trợ chức năng ghép ngược ATM (IMA) trong ATM TPS-TC: chuẩn ADSL2 hỗ trợ chức năng ghép ngược ATM (IMA) được triển khai cho cấu trúc ATM truyền thống. Thông qua IMA, ADSL2 có thể ghép hai hoặc nhiều đôi dây đồng trong một tuyến ADSL. Thông qua IMA, ADSL2 có thể ghép hai hoặc nhiều đôi dây đồng trong một tuyến ADSL. Kết quả là đạt được tốc độ đường xuống linh hoạt hơn.

+ 20 Mbps trên 2 đôi ghép. + 30 Mbps trên 3 đôi ghép. + 40 Mbps trên 4 đôi ghép.

- Khả năng cấu hình đối với mỗi TPS-TC theo trễ, tỷ lệ lỗi bit, tốc độ dữ liệu nhỏ

nhất, lớn nhất và tuỳ chọn.

 So với khuyến nghị G.992.1, các đặc tính liên quan PMD được bổ sung là:

78 GVHD: TS. VÕ TRƯỜNG SƠN SVTH: TRẦN THỊ LOAN

- Chuẩn đoán: Bộ thu phát ADSL2 được tăng cường khả năng chuẩn đoán. Khả năng chuẩn đoán cung cấp các công cụ để giải quyết những vướng mắc trong và sau khởi tạo để giám sát trong khi cung cấp dịch vụ và nâng cao năng lực. Để chuẩn đoán và giải quyết các vấn đề gặp phải thì các bộ thu phát ADSL2 cung cấp khả năng thực hiện đo tạp âm đường dây, suy giảm mạch vòng và tỷ số tín hiệu trên tạp âm (SNR) tại hai đầu đường dây. Kết quả của những phép đo này được tập hợp lại bằng cách sử dụng chế độ kiểm tra chuẩn đoán đặc biệt ngay cả khi chất lượng đường dây là quá tồi để có thể hoàn thành kết nối ADSL. Ngoài ra, ADSL2 bao gồm khả năng giám sát hiệu năng thời gian thực, khả năng này cung cấp thông tin về chất lượng đường dây và điều kiện tạp âm tại hai đầu đường dây.

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

- Thích ứng tốc độ: ADSL2 thích ứng liên tục tốc độ số liệu theo thời gian thực, hệ thống ADSL2 thay đổi tốc độ của kết nối trong khi cung cấp dịch vụ mà không làm ngắt dịch vụ hoặc gây lỗi bit. ADSL2 phát hiện ra những thay đổi trong điều kiện kênh và thích ứng tốc độ số liệu với điều kiện mới trong suốt với người sử dụng.

- Hỗ trợ khởi tạo nhanh: ADSL2 hỗ trợ cả hai chế độ là chế độ khởi tạo thông thường và chế độ khởi tạo nhanh. Thủ tục khởi tạo thông thường mất khoảng từ 10 tới 15 giây, trong khi đó thủ tục khởi tạo nhanh chỉ mất khoảng từ 2 tới 3 giây. Có được điều này là do thủ tục khởi tạo nhanh dựa vào việc lưu trữ và sử dụng lại các tham số truyền dẫn từ khởi tạo thông thường trước đó, nhờ đó giảm đáng kể thời gian điều khiển.

- Cải thiện về mặt công suất:

Hình 4.6: Các chế độ công suất L0, L2 và L3.

Các bộ thu phát ADSL thế hệ thứ nhất hoạt động ở chế độ công suất lớn nhất (L0) suốt ngày đêm ngay cả khi không được sử dụng. Với nhiều triệu modem ADSL được triển khai thì có thể tiết kiệm đáng kể năng lượng điện nếu các modem nằm trong chế độ dự phòng/ngủ giống như máy tính. Với chế độ này cũng tiết kiệm công suất cho các bộ thu phát ADSL đang hoạt động trong các khối đầu xa và các tủ sóng mang mang mạch vòng số (DLC) có yêu cầu rất khắt khe về tỏa nhiệt.

79 GVHD: TS. VÕ TRƯỜNG SƠN SVTH: TRẦN THỊ LOAN

Để đáp ứng vấn đề này, chuẩn ADSL2 đưa ra chế độ quản lý công suất giúp giảm công suất tiêu thụ trong khi đó vẫn duy trì chức năng “luôn kết nối” của ADSL cho người sử dụng. Những chế độ này bao gồm: chế độ công suất L2 và chế độ công suất L3.

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

- Chế độ công suất L2: cho phép tiết kiệm đáng kể công suất tại khối thu phát ADSL ở trạm trung tâm (ATU-C) bằng cách vào và ra chế độ công suất thấp một cách nhanh chóng dựa trên lưu lượng Internet chạy trên kết nối ADSL. Chế độ công suất L2 là một trong những cải tiến quan trọng nhất của chuẩn ADSL2. Khi tải xuống các file dữ liệu lớn thì ADSL2 hoạt động ở chế độ công suất lớn nhất (được gọi là chế độ công suất “L0”) để cực đại tốc độ tải xuống. Khi lưu lượng Internet giảm, ví dụ như khi người sử dụng đang đọc một trang văn bản dài, thì các hệ thống ADSL2 có thể chuyển sang chế độ công suất thấp L2, trong chế độ này tốc độ số liệu giảm đáng kể và giảm công suất tiêu thụ. Trong khi đang chạy ở L2, hệ thống ADSL2 có thể ngay lập tức chuyển sang chế độ công suất L0 và tăng tốc độ số liệu cực đại ngay khi người sử dụng bắt đầu tải xuống một file. Cơ chế vào/ra L2 và việc thích ứng tốc độ số liệu được thực hiện mà không làm ngắt dịch vụ hoặc gây ra lỗi bit, do đó là trong suốt đối với người sử dụng.

- Chế độ công suất L3: chế độ này cho phép tiết kiệm điện năng ở cả hai khối ATU-C và ATU-R bằng cách rơi vào chế độ sleep khi không sử dụng kết nối trong một khoảng thời gian nhất định, tương tự như chức năng Standby của Windows. L3 power mode là chế độ “ngủ đông”, không có lưu lượng truyền tải trên kết nối ADSL, khi người dùng offline. Khi người dùng online trở lại, bộ thu phát ADSL cần khoảng 3 giây để khởi tạo lại và bước vào trạng thái làm việc ổn định. Trong L3 có thể cung cấp nguồn hoặc không và do đó trạng thái L3 tiết kiệm nguồn cực đại.

 So với khuyến nghị G.992.1, các đặc tính liên quan đến PMS-TC được bổ sung

là:

- Việc tạo khung linh hoạt hơn, hỗ trợ lên tới 4 kênh tải tin và 4 tuyến trễ: Số liệu được truyền khác nhau có thể được tập hợp vào các cấu trúc khác nhau khi chúng truyền qua chức năng PMS-TC phát.

- Giảm tiêu đề khung: Hệ thống ADSL2 giảm tiêu đề khung bằng cách sử dụng khung với các tiêu đề của khung có thể lập trình được. Do đó, không như trong chuẩn ADSL thế hệ thứ nhất số bit tiêu đề trên khung là cố định và chiếm 32Kbps của tải số liệu thực tế. Trong chuẩn ADSL2 số bit tiêu chuẩn trong khung có thể lập trình được chiếm từ 4 đến 32Kbp. Trong các hệ thống ADSL thế hệ thứ nhất, trên các đường dây điện thoại có tốc độ số liệu thấp (ví dụ 128Kbps) thì 32Kbps (hoặc 25% tốc độ số liệu tổng) được cung cấp phát cố định cho thông tin tiêu đề. Trong các hệ thống ADSL2, tốc độ số liệu tiêu đề có thể giảm xuống còn 4Kbps, do đó cung cấp thêm 28Kbps cho tải số liệu.

80 GVHD: TS. VÕ TRƯỜNG SƠN SVTH: TRẦN THỊ LOAN

- Cấu trúc khung với các thông số mã hoá do thiết bị thu chọn lựa. - Cấu trúc khung bằng cách sử dụng tối ưu hệ số khuyếch đại mã RS.

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

- Giao thức OAM để thu được các thông tin giám sát chất lượng chi tiết hơn.

 Trong các phụ lục riêng, khuyến nghị G.992.3:

- Làm rõ kỹ thuật truyền dẫn được sử dụng để hỗ trợ truyền tải đồng thời các

dịch vụ thoại và các kênh tải tin (ADSL kết hợp POTS, Phụ lục A) trên một đôi dây.

- Làm rõ kỹ thuật truyền dẫn được sử dụng để hỗ trợ chỉ truyền tải các kênh tải tin trên một đôi dây có tính tương thích phổ tần số tốt hơn với ADSL kết hợp POTS trên đôi dây gần kề (chế độ hoàn toàn số, Phụ lục I).

- Làm rõ kỹ thuật truyền dẫn được sử dụng để hỗ trợ truyền tải đồng thời các dịch vụ băng thoại và các kênh tải tin dành cho hoạt động mở rộng khoảng cách (READSL2 kết hợp POTS, Phụ lục L) trên một đôi dây.

25.875 25.875

60,375 60,375

138 138

103,5 103,5

254 254

276 276

552 552

1104 1104

3 3

ADSL2_A_C_chch ADSL2_A_C_chch

Phụ lục A Phụ lục A

ADSL2_A_R_kchch ADSL2_A_R_kchch

ADSL2_A_C_kchch ADSL2_A_C_kchch

ADSL2_I_C_chch ADSL2_I_C_chch

Phụ lục I Phụ lục I

ADSL2_I_R_kchch ADSL2_I_R_kchch

ADSL2_I_C_kchch ADSL2_I_C_kchch

ADSL2_M_C_chch ADSL2_M_C_chch

ADSL2_M_C_kchch ADSL2_M_C_kchch

Phụ lục M Phụ lục M

ADSL2_M_R_kchch ADSL2_M_R_kchch

ADSL2_L_C_kchch ADSL2_L_C_kchch

Phụ lục L Phụ lục L

ADSL2_L_C_chch ADSL2_L_C_chch

ADSL2_L_R_kchch ADSL2_L_R_kchch

- Làm rõ kỹ thuật truyền dẫn được sử dụng để hỗ trợ truyền tải đồng thời các dịch vụ băng thoại và các kênh tải tin dành cho hoạt động có băng tần hướng lên mở rộng (EUADSL2 kết hợp POTS, Phụ lục M) trên một đôi dây.

Hình 4.7: Phân chia dải tần số hướng lên và hướng xuống của ADSL2.

4.1.4 So sánh ADSL2 với ADSL Ở VN trong giai đoạn đầu triển khai đại trà xDSL thì ADSL là thích hợp nhất vì nó phục vụ tốt cho giới doanh nghiệp hay Internet coffee, các khách sạn, các cá nhân, do đó sẽ thu hồi vốn nhanh. Còn trong giai đoạn kế tiếp thì ADSL2 sẽ là giải pháp tốt hơn.

81 GVHD: TS. VÕ TRƯỜNG SƠN SVTH: TRẦN THỊ LOAN

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

ADSL2 cho phép tốc độ ở cự ly khoảng 5km lên tới 1560Kbps/596kbps so với

Ngoài ra, ADSL2 còn có cơ chế quản lý nguồn rất tốt giúp tiết kiệm điện năng

- L0 khi đạt tốc độ cao. - L2 hạn chế nguồn tối đa tại ATU-C khi lưu lượng qua modem giảm, chỉ có lợi

- L3 hạn chế nguồn tối đa tại ATU-C và ATU-R khi khách hàng sử dụng chế độ

Chuyển đổi giữa các trạng thái hoàn toàn tự động và không gây sai bit, không

82 GVHD: TS. VÕ TRƯỜNG SƠN SVTH: TRẦN THỊ LOAN

ITU-T bắt đầu chuẩn hóa ADSL2 từ 07/2002. Thực chất ADSL2 cũng là ADSL (cũng có bản chất truyền bất đối xứng) nhưng có những cải tiến mới, mục đích chính là để kéo dài cự ly truyền và nâng cao tốc độ truyền đồng thời cung cấp thêm cơ chế quản lý nguồn. tốc độ tương ứng của ADSL là 560kbps/276kbps. Nếu ở cùng một tốc độ thì cự ly truyền của ADSL2 hơn ADSL khoảng 300m. ADSL2 là loại thích ứng tốc độ (như modem dial up) trong khi ADSL có tốc độ cố định và có khả năng không thể hoạt động trong một số giờ trong ngày vì lý do thời tiết, nhiễu điện từ... chính vì sự linh hoạt này mà ADSL2 rất thích hợp cho môi trường dân dụng vốn không yêu cầu khắt khe về tốc độ. và tăng tuổi thọ của thiết bị. Có 3 chế độ nguồn, L0>L2>L3: cho nhà cung cấp dịch vụ. sleep/standby, khởi động lại mất 3s. ngắt quãng hoạt động. ADSL2 hoàn toàn tương thích với ADSL. Như vậy, ADSL2 là thế hệ thứ hai của ADSL được chuẩn hoá trong ITU G.992.3 và G992.4 dựa trên chuẩn của thế hệ thứ nhất ITU G.992.1 và G.992.2. Tuy nhiên ADSL2 có nhiều cải tiến so với ADSL thế hệ thứ nhất. Nhờ những cải tiến nêu trên mà ADSL2 cải thiện đáng kể về tốc độ và khoảng cách so với ADSL. Với ADSL2 có thể đạt được tốc độ đường xuống trên 8Mbps và đường lên tới 800Kbps trên một đôi dây điện thoại. Mặt khác, với cùng tốc độ số liệu như ADSL, ADSL2 tăng khoảng cách so với ADSL từ 500 đến 1000feet (khoảng từ 150 đến 300m). Hình 4.8 mô tả một ví dụ về tốc độ và khoảng cách ADSL2 so với ADSL thế hệ thứ nhất. Trên đường đây điện thoại có cùng độ dài so với ADSL thì ADSL2 có tốc độ số liệu tăng khoảng 50Kbps. Với cùng tốc độ như ADSL, ADSL2 đạt được khoảng cách tăng khoảng 600feet (khoảng 180m) so với ADSL, điều này làm tăng vùng phủ khoảng 6%.

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

Hình 4.8: Hệ thống ADSL2 cải thiện khoảng cách so với ADSL.

4.2 ADSL2+ 4.2.1 Khái quát chung Tháng 7 năm 2002, ITU (Liên minh viễn thông quốc tế) hoàn tất 2 chuẩn mới cho công nghệ ADSL, G.992.3 và G.992.4, được gọi chung là “ADSL2”. Tháng 1 năm 2003, khi số người sử dụng chipset ADSL dựa trên chuẩn ADSL thế hệ đầu tiên vượt mốc 30 triệu, G.992.5 chính thức gia nhập gia đình ADSL2 và được gọi là ADSL2plus (hay ADSL2+), vài tính năng và cải tiến khác cũng được kết hợp. Như vậy ADSL2+ (còn được biết đến với tên chuẩn ITU G.992.5 vào tháng 5 năm 2003) là chuẩn công nghệ mới phát triển từ chuẩn ADSL và ADSL2.

ADSL2+ tăng gấp đôi tần số tối đa của quá trình truyền dữ liệu chiều tải xuống, từ 1,1MHz lên 2,2MHz. Tốc độ truyền tải xuống có khả năng đạt tới tối đa 24Mbps qua đường truyền thoại, tốc độ đường lên vẫn được duy trì ở 1Mbps.

83 GVHD: TS. VÕ TRƯỜNG SƠN SVTH: TRẦN THỊ LOAN

ADSL2+ vẫn sử dụng đôi cáp đồng truyền thoại sẵn có, các nhà cung cấp dịch vụ hoàn toàn không phải đầu tư thêm cơ sở hạ tầng đường truyền mới mà vẫn có khả năng cung cấp dịch vụ với băng thông lớn hơn nhiều so với chuẩn ADSL ( tốc độ đường xuống tối đa 8Mbps, tốc độ đường lên tối đa 1Mbps) để truyền đồng thời thoại và số liệu tốc độ cao giữa kết cuối mạng (ATU-C) và kết cuối khách hàng (ATU-R). Do ADSL2+ hoàn toàn tương thích với ADSL, với chipset ADSL2+ cho phép các nhà cung cấp dịch vụ phát triển các dịch vụ tiên tiến như video, hội nghị ... trên cùng một hạ tầng truyền dẫn phía khách hàng. Điều này giúp các nhà cung cấp dịch vụ đảm bảo không bị lãng phí vốn đầu tư.

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

Cũng giống như ADSL2, ADSL2+ dành băng tần cơ sở để truyền thoại, băng tần thấp để truyền số liệu đường lên và băng tần cao để truyền số liệu đường xuống. Tuy nhiên, băng tần đường xuống của ADSL2+ gấp đôi so với băng tần đường xuống của ADSL2, do đó ADSL2+ tăng đáng kể tốc độ số liệu trên đường dây điện thoại có khoảng cách ngắn hơn 9Kilofeet (khoảng 3 km). 4.2.2 Các tính năng mới của ADSL2+ ADSL2+ là ADSL2 với băng tần mở rộng nó được chuẩn hoá dựa trên chuẩn của ADSL2. Do đó, ADSL2+ mang đầy đủ các đặc tính của ADSL2 và ADSL vì ADSL2 được phát triển trên chuẩn của ADSL. Tuy nhiên, ở ADSL2+ còn có thêm một số tính năng mới nhằm đáp ứng tốc độ số liệu cao hơn trên mạch vòng có khoảng cách ngắn hơn. 4.2.2.1 Băng thông rộng hơn Khác với hai chuẩn của ADSL trước đó, chỉ đạt tới dải tần số là 1,1 MHz. ADSL2+ đạt tới dải tần số cho đường xuống tới 2,2 MHz tương ứng với 512 sóng mang phụ. Như vậy, băng tần của ADSL2+ tăng gấp đôi so với băng tần đường xuống của ADSL2, còn băng tần đường lên của ADSL2+ không thay đổi so với ADSL2.

Hình 4.9: ADSL 2+ có băng thông luồng dữ liệu xuống tăng gấp đôi.

84 GVHD: TS. VÕ TRƯỜNG SƠN SVTH: TRẦN THỊ LOAN

Hình 4.10: Băng thông đường xuống và băng thông đường lên.

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

Nhờ việc tăng băng thông luồng xuống lên gấp đôi nên công nghệ ADSL2+ có

thể đạt tốc độ truyền dữ liệu xuống tối đa 24 Mbps).

Hình 4.11: Tốc độ số liệu đường xuống của ADSL2+ so với ADSL2.

4.2.2.2 Giảm xuyên nhiễu trên đường truyền

Hình 4.12: ADSL2+ giảm xuyên nhiễu trên đường truyền.

85 GVHD: TS. VÕ TRƯỜNG SƠN SVTH: TRẦN THỊ LOAN

ADSL2+ có thể được sử dụng để giảm nhiễu xuyên âm. Xuyên âm là hiện tượng tín hiệu từ đôi dây này gây nhiễu sang đôi dây khác trong cùng cáp nhiều đôi. Xuyên âm bao gồm hai loại: xuyên âm đầu gần (NEXT) và xuyên âm đầu xa (FEXT). Trong điều kiện này, nhà cung cấp dịch vụ có thể triển khai dịch vụ ADSL2 với băng tần

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

đường xuống từ 0.14Mhz tới 1.1Mhz cho khách hàng cách xa trạm trung tâm (CO) với yêu cầu tốc độ số liệu không thực sự cao còn các khách hàng cách xa trạm trung tâm (CO) nhưng gần trạm kết cuối đầu xa (RT) với yêu cầu tốc độ số liệu cao thì có thể sử dụng dịch vụ ADSL2+ với băng tần đường xuống từ 1.1Mhz tới 2.2Mhz. Bằng cách này có thể loại bỏ hầu hết xuyên âm giữa các dịch vụ và đảm bảo được tốc độ đường dây từ trạm trung tâm. 4.2.2.3 Giảm tiêu hao năng lượng Các bộ thu phát của công nghệ ADSL thường hoạt động trong chế độ full-power cả ngày lẫn đêm, thậm chí ngay cả khi không sử dụng. Nếu như có cỡ vài triệu thiết bị modem ADSL được triển khai thì con số thất thoát năng lượng hẳn sẽ không nhỏ. Nếu như modem có thể hoạt động trong chế độ stand-by/sleep giống như máy tính thì sẽ tiết kiệm được điện năng rất nhiều. Điều này cũng tiết kiệm năng lượng cho các bộ thu phát ADSL hoạt động trong các khối đầu xa và tủ DLC mà hoạt động dưới một yêu cầu tản nhiệt khắt khe. Trong khi đó, chuẩn ADSL2 và ADSL2+ mang đến hai chế độ tiết kiệm điện năng giúp giảm công suất tiêu thụ trong khi vẫn duy trì modem ADSL trong trạng thái “always-on”: - L2 power mode: chế độ này cho phép tiết kiệm điện năng ở khối thu phát ADSL trong tổng đài (ATU-C) bằng cách vào và thoát nhanh ra khỏi chế độ này khi luồng thông tin Internet chạy qua kết nối ADSL.

- L3 power mode: chế độ này cho phép tiết kiệm điện năng ở cả hai khối ATU-C và ATU-R bằng cách rơi vào chế độ sleep khi không sử dụng kết nối trong một khoảng thời gian nhất định.

4.2.2.4 Ghép để đạt tốc độ cao hơn Kỹ thuật ghép nhiều đường dây điện thoại nhằm mục đích đạt tốc độ số liệu cao hơn và cải thiện khoảng cách là kỹ thuật mới của họ công nghệ ADSL2. Cũng giống như ADSL2, việc ghép ở ADSL2+ cũng thực hiện ghép nhiều đường ADSL2+. Tuy nhiên, ở ADSL2+ việc ghép đạt được tốc độ số liệu cao hơn rất nhiều so với ADSL2. Như chỉ ra trên hình 4.13, bằng cách ghép hai đường ADSL2+ có thể cung cấp cho khách hàng tốc độ số liệu lên đến 44Mbps trên đường dây có khoảng cách ngắn hơn 5Kilofeet (khoảng 1.5km). Trên các đường dây điện thoại có khoảng cách xa hơn, việc ghép hai đường ADSL2+ có thể hỗ trợ được tốc độ 8Mbps với khoảng cách trên 12Kilofeet (khoảng 3.6km).

86 GVHD: TS. VÕ TRƯỜNG SƠN SVTH: TRẦN THỊ LOAN

Bonded ADSL2+ ADSL2+ ADSL

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

) S P B M

(

E T A R A T

50 45 40 35 30 25 20 15 10 5

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

A D

LOOP LENGTH (KFT)

Hình 4.13: Ghép hai đường ADSL2+.

Việc ghép nhiều đôi dây điện thoại trong ADSL2+ có một số đặc điểm như sau: + Việc ghép hỗ trợ khả năng tự động giải phóng và khôi phục các đôi dây mà không cần sự can thiệp của con người. Mặt khác, việc ghép có thể được thực hiện tự động bằng phần mềm.

+ Việc ghép hỗ trợ các tốc độ số liệu khác nhau (với tỷ lệ 4/1) giữa các đôi dây. Điều này rất có ý nghĩa trong trường hợp các đường dây đồng có dung lượng thấp hơn các đường dây khác thì không cần thiết phải giảm tốc độ số liệu trên các đường dây có dung lượng cao hơn.

+ Có thể ghép tới 32 đôi dây. + Các cổng (port) trên card đường dây ADSL2+ được ghép một cách ngẫu nhiên. Nghĩa là việc ghép được thực hiện bằng cách kết hợp bất kỳ cổng nào và việc ghép rất mềm dẻo.

+ Chuẩn ghép ATM được sử dụng trên bất kỳ lớp vật lý nào. Ngoài ADSL2+, nó

có thể được sử dụng cho các dịch vụ DSL khác. 4.2.3 Một số tính năng mới của ADSL2+ so với ADSL

87 GVHD: TS. VÕ TRƯỜNG SƠN SVTH: TRẦN THỊ LOAN

Công nghệ ADSL là một chuẩn phổ biến trong các sản phẩm băng rộng. Tuy nhiên, với sự tăng lên nhanh chóng các nhu cầu truy nhập băng rộng có tốc độ cao hơn, ADSL hầu như khó có thể đáp ứng được như các dịch vụ truyền hình trực tuyến chất lượng cao, truyền hình theo yêu cầu, truyền hình hội nghị, game 3D trực tuyến v.v. Chính vì vậy, mà người ta đã cho ra đời công nghệ ADSL mới với tên gọi là ADSL2+, công nghệ này có thể cải thiện tốc độ dữ liệu và đạt tới một hiệu năng đáng kể.

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

ADSL2+ có thể đạt tốc độ tối đa 24Mbps trên đường dây điện thoại ở khoảng cách 1.3km.

ADSL 2+ ADSL

Tốc độ tải dữ liệu lên đến 8 Mbps Tốc độ tải dữ liệu lên đến 24 Mbps

Chiều dài tối đa có thể đạt được là 2,7km Chiều dài tối đa có thể đạt được là 5,4km

Tận dụng được đường dây điện thoại có sẵn Tận dụng được đường dây điện thoại có sẵn

Sử dụng tần số điện trên đường dây 1,1Mhz Sử dụng tần số điện trên đường dây có thể lên đến 2,2Mhz

Bảng 4.1: So sánh ADSL và ADSL2+.

Ngoài cải tiến về mặt băng tần và một số cải tiến khác như đã trình bày ở trên,

88 GVHD: TS. VÕ TRƯỜNG SƠN SVTH: TRẦN THỊ LOAN

ADSL2+ còn có một số cải tiến so với ADSL như sau: - Hỗ trợ ứng dụng ở chế độ hoàn toàn số. - Hỗ trợ ứng dụng thoại trên băng tần ADSL. - Việc phân khung linh hoạt, hỗ trợ nhiều khung mang nhiều đường. - Giảm tiêu đề khung. - Chuẩn đoán. - Thích ứng tốc độ. - Hỗ trợ khởi tạo nhanh. - Cải thiện về mặt công suất… Nhờ những cải tiến đặc biệt này mà ADSL2+ đạt được tốc độ số liệu cao hơn cả đường lên và đường xuống so với ADSL. ADSL2+ có khả năng triển khai các dịch vụ băng rộng mà với công nghệ ADSL không thể hỗ trợ. Khi triển khai công nghệ ADSL2+ mang lại lợi ích cho cả khách hàng và nhà cung cấp dịch vụ. Khách hàng được lợi là sử dụng các dịch vụ tiên tiến về tốc độ cao như truyền hình theo yêu cầu. Về phía nhà cung cấp dịch vụ tăng lợi nhuận từ việc triển khai các dịch vụ tiên tiến tốc độ cao.

ADSL2+ ADSL

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

) S P B M

(

45 40 35 30 25 20 15 10 5 5 0

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

E T A R A T A D

LOOP LENGTH (KFT)

Hình 4.14: Khoảng cách và tốc độ đạt được của ADSL2+ so với ADSL.

4.2.4 Một số tính năng khác 4.2.4.1 Khuyến nghị G.992.5 làm rõ một số đặc điểm và khả năng tuỳ chọn:

- Truyền tải chế độ STM và/hoặc ATM và/hoặc gói. - Truyền tải tín hiệu định thời chuẩn của mạng. - Các tuyến đa trễ truyền dẫn. - Các kênh truyền tải đa khung. - Thủ tục khởi tại ngắn. - Chia lại tốc độ động. - Tương thích tốc độ liên tục. Mục tiêu của khuyến nghị G.992.5 là cung cấp khả năng tương thích của giao diện U và khả năng phối hợp hoạt động giữa các thiết bị thu phát tuân theo khuyến nghị này và giữa các thiết bị thu phát có các chức năng tuỳ chọn khác nhau thông qua thủ tục đàm phán trong quá trình khởi tạo tuyến truyền dẫn ADSL.

So với ADSL2 được làm rõ trong khuyến nghị G.992.3, ADSL2+ sử dụng băng

tần hướng xuống có độ rộng lớn gấp đôi.

Làm rõ kỹ thuật truyền dẫn được sử dụng để truyền tải đồng thời các dịch vụ

89 GVHD: TS. VÕ TRƯỜNG SƠN SVTH: TRẦN THỊ LOAN

Một khối truyền dẫn ADSL2+ có thể truyền tất cả các kênh truyền tải sau: một số kênh truyền tải hướng xuống, một số kênh truyền tải hướng lên, một kênh song công băng gốc thoại và phần mào đầu đường dây ADSL để tạo khung điều khiển lỗi, khai thác và bảo dưỡng. Các hệ thống hỗ trợ tốc độ dữ liệu tối thiểu 16 Mbit/s đối với hướng xuống và 800 kbit/s đối với hướng lên. Việc hỗ trợ các tốc độ dữ liệu trên 16 Mbit/s đối với hướng xuống và trên 800 kbit/s đối với hướng lên là không bắt buộc. 4.2.4.2 Trong các phụ lục, khuyến nghị G.992.5 cũng: băng thoại và các kênh tải tin trên một đôi dây (ADSL kết hợp POTS, phụ lục A);

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

3 3

25.875 25.875

138 138

254 254

276 276

2208 2208

ADSL2+_A_C_chch ADSL2+_A_C_chch

Phụ lục A Phụ lục A

ADSL2+_A_R_kchch ADSL2+_A_R_kchch

ADSL2+_A_C_kchch ADSL2+_A_C_kchch

ADSL2+_I_C_chch ADSL2+_I_C_chch

Phụ lục I Phụ lục I

ADSL2+_I_R_kchch ADSL2+_I_R_kchch

ADSL2+_I_C_kchch ADSL2+_I_C_kchch

ADSL2+_M_C_chch ADSL2+_M_C_chch

ADSL2+_M_C_kchch ADSL2+_M_C_kchch

Phụ lục M Phụ lục M

ADSL2+_M_R_kchch ADSL2+_M_R_kchch

Làm rõ kỹ thuật truyền dẫn được sử dụng để hỗ trợ việc chỉ truyền tải các kênh tải tin trên một đôi dây có tính tương thích phổ tần số tốt hơn với ADSL kết hợp POTS hiện có trên đôi dây gần kề (chế độ hoàn toàn số, phụ lục I). Làm rõ kỹ thuật truyền dẫn được sử dụng để hỗ trợ việc truyền tải đồng thời các dịch vụ băng thoại và các kênh tải tin khi sử dụng băng tần hướng lên mở rộng trên đôi dây (EU ADSL2+ kết hợp POTS, phụ lục M).

Các nhà cung cấp dịch vụ cũng đã nâng cấp hệ thống DSLAM để hỗ trợ các thiết

90 GVHD: TS. VÕ TRƯỜNG SƠN SVTH: TRẦN THỊ LOAN

Hình 4.15: Phân chia dải tần số hướng lên và hướng xuống của ADSL2+. 4.2.5 Tình hình sử dụng thiết bị ADSL2/ADSL2+ trên thế giới và Việt Nam Với các ưu điểm về tính năng hơn hẳn thiết bị ADSL thế hệ thứ nhất, thiết bị ADSL2 và đặc biệt là thiết bị ADSL2+ đã và đang được các nhà cung cấp dịch vụ và khách hàng lựa chọn. Hiện nay, phần lớn các thiết bị đầu cuối ADSL đều hỗ trợ các chuẩn ADSL thế hệ 1, ADSL2 và ADSL2+. Do đó, về mặt chi phí đối với khách hàng khi mua một thiết bị đầu cuối ADSL hỗ trợ các chuẩn ADSL thế hệ 1, ADSL2 và ADSL2+ của một nhà cung cấp thiết bị/ nhà sản xuất thiết bị sẽ như nhau. bị đầu cuối ADSL2/ADSL2+. Về mặt kỹ thuật, các thiết bị ADSL2+ cho phép tương thích ngược với ADSL thế hệ 1 và ADSL2. Vì vậy, thiết bị đầu cuối ADSL2/ADSL2+ cũng có thể kết nối với các hệ thống DSLAM hỗ trợ chuẩn ADSL thế hệ 1 hoặc ADSL2.

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

Các lý do trên cho thấy, lựa chọn sự dụng thiết bị ADSL sẽ chủ yếu tập trung

91 GVHD: TS. VÕ TRƯỜNG SƠN SVTH: TRẦN THỊ LOAN

vào thiết bị ADSL2+. 4.2.5.1 Trong nước Tại Việt Nam, hiện nay có nhiều thiết bị ADSL khác nhau sử dụng trên mạng, các thiết bị này được nhập khẩu hoặc được sản xuất trong nước. Các thiết bị modem ADSL, ADSL2+ cũng đã được nghiên cứu, chế tạo tại Việt Nam. Việc xây dựng tiêu chuẩn ADSL và quy trình đo kiểm các thiết bị ADSL trước đây cũng đã được đặt ra. Tuy nhiên, các chi tiêu cụ thể đối với thiết bị ADSL2/ADSL2+ chưa được qui định đầy đủ và chi tiết. Việc sử dụng các thiết bị ADSL2/ADSL2+ ngày càng nhiều trên mạng cũng là xu hướng tất yếu, phù hợp với sự phát triển của Internet Việt Nam. Do đó, việc xây dựng tiêu chuẩn thiết bị ADSL2/ADSL2+ là rất cần thiết. Tiêu chuẩn sẽ là cơ sở phục vụ công tác quản lý, đo kiểm đánh giá chất lượng thiết bị ADSL2/ ADSL2+ được nhập khẩu và sản xuất trong nước. Theo đề nghị của Vụ Khoa học - Công nghệ, năm 2007 Bộ Bưu chính, Viễn thông (nay là Bộ Thông tin và Truyền thông) đã giao Viện Khoa học Kỹ thuật Bưu điện (Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông) thực hiện đề tài nghiên cứu khoa học cấp Bộ “Xây dựng bộ tiêu chuẩn kỹ thuật và phương pháp đo đánh giá chất lượng thiết bị ADSL2/ADSL2+ dùng cho mạng nội hạt". Kết quả của đề tài là dự thảo tiêu chuẩn thiết bị thu phát đường dây thuê bao số không đối xứng ADSL2 và ADSL2+ (dự thảo đã được giám định nghiệm thu), dự thảo tiêu chuẩn này cần được tiếp tục hoàn chỉnh và thực hiện các thủ tục thẩm định, công bố thành tiêu chuẩn quốc gia. 4.2.5.2 Ngoài nước Hiện nay, ngoài liên minh viễn thông quốc tế đã đưa ra các khuyến nghị cho các thiết bị ADSL2 và ADSL2+. Các khuyến nghị của ITU-T áp dụng cho các thiết bị ADSL2 (G.992.3) và ADSL2+ (G.992.5) được ban hành năm 2005 và được sửa đổi gần đây vào năm 2006. Hai khuyến nghị này có nội dung rất phong phú đáp ứng cho nhiều mục đích từ thiết kế, sản xuất đến khai thác, vận hành và đo kiểm. Với mục tiêu xây dựng bản quy chuẩn để đo kiểm hợp chuẩn các thiết bị ADSL2/ADSL2+ và để đảm bảo tính tương thích phổ tần số giữa các thiết bị ADSL2 và ADSL2+ với nhau và với ADSL theo khuyến nghị G.992.1, nhóm thực hiện đề tài đã phải loại bỏ và hiệu chỉnh một số các nội dung mang tính thông tin giải thích, chỉ lựa chọn các chỉ tiêu thích hợp đưa vào tiêu chuẩn. ITU cũng ban hành khuyến nghị ITU-T L.19 (11/2003) qui định các yêu cầu đối với đường dây cung cấp dịch vụ xDSL. Khuyến nghị này là tài liệu hữu ích định hướng cho việc sử dụng các mạng cáp kim loại để triển khai các dịch vụ xDSL nói chung trong đó có ADSL2/ADSL2+.

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

Với mục tiêu xây dựng bản quy chuẩn để đo, đánh giá các thiết bị ADSL2/

ADSL2+, chỉ lựa chọn các chỉ tiêu thích hợp trong các phụ lục A, E và G. Để đảm bảo tính tương thích phổ tần số giữa các thiết bị ADSL2 và ADSL2+ với nhau và với ADSL theo khuyến nghị G.992.1, dự thảo đã không sử dụng các nội dung về các loại ADSL2 theo phụ lục I, L và M, các loại ADSL2 hoạt động sử dụng phổ chồng lấn theo phụ lục A. Tương tự như đối với các loại ADSL2, các loại ADSL2+ được loại bỏ bao gồm các loại ADSL2 theo phụ lục I, M, các loại ADSL2 hoạt động sử dụng phổ chồng lấn theo phụ lục A. Do đó, dự thảo tiêu chuẩn sẽ áp dụng đối với các thiết bị ADSL2 và ADSL2+ sau: - ADSL2 hỗ trợ truyền tải đồng thời các dịch vụ thoại và các kênh tải tin (ADSL kết hợp POTS) trên một đôi dây, ghép kênh phân chia theo tần số (FDM) loại ADSL2A-FDD.

- ADSL2+ hỗ trợ truyền tải đồng thời các dịch vụ thoại và các kênh tải tin (ADSL kết hợp POTS) trên một đôi dây, ghép kênh phân chia theo tần số (FDM) loại ADSL2+A-FDD. 4.2.6 Kết luận ADSL2 phát triển trên cơ sở ADSL thế hệ thứ nhất. ADSL2 vẫn sử dụng băng tần 1.1Mhz như ADSL để truyền số liệu và tín hiệu thoại trên cùng một đôi dây đồng. Tuy nhiên, ADSL2 có nhưng cải tiến đặc biệt so với ADSL nên nó cải thiện đáng kể tốc độ và khoảng cách so với ADSL.

ADSL2+ phát triển trên cơ sở ADSL2. ADSL2+ cũng truyền số liệu và tín hiệu thoại trên cùng một đôi dây đồng. Tuy nhiên, ADSL2+ sử dụng băng tần từ 0 tới 2.2Mhz so với các họ công nghệ trước là từ 0 tới 1.1Mhz. Ngoài ra, ADSL2+ còn có một số cải tiến như nêu trong phần trên so với ADSL và ADSL2. Nhờ vậy, ADSL2+ đạt được tốc độ số liệu gấp đôi so với ADSL2 và cao hơn so với ADSL nhiều lần. Nhờ đạt được tốc độ cao hơn mà công nghệ ADSL2+ có khả năng triển khai được các dịch vụ băng rộng mà với công nghệ ADSL không thể hỗ trợ được. Khi triển khai công nghệ ADSL2+ mang lại lợi ích là được sử dụng các dịch vụ tiên tiến tốc độ cao. Về phía nhà cung cấp tăng lợi nhuận từ việc triển khai các dịch vụ tiên tiến tốc độ cao.

92 GVHD: TS. VÕ TRƯỜNG SƠN SVTH: TRẦN THỊ LOAN

Trong tương lai, khi nhu cầu dịch vụ tăng với yêu cầu tốc độ cao hơn nữa thì nhà cung cấp dịch vụ có thể triển khai các công nghệ có thể hỗ trợ các dịch vụ băng thông rộng hơn. Một trong số các công nghệ hỗ trợ băng rộng đó là công nghệ ADSL2++. Công nghệ ADSL2++ là công nghệ mới đang được nghiên cứu triển khai và sẽ được tiêu chuẩn hoá trong tương lai, là một phiên bản phát triển tiếp theo của công nghệ ADSL2+, ADSL2++ hoạt động trong dải tần từ 0 tới 4.4Mhz đạt được tốc độ truyền dữ liệu hướng lên tới 1.2Mbps và tốc độ truyền dữ liệu hướng xuống tới 46Mbps.

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

CHƯƠNG V: KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG CỦA ADSL2+

Nhu cầu sử dụng Internet ngày càng tăng trong thời gian gần đây. Nhất là sự phát triển mạnh mẽ của loại hình giải trí như Video on demand, audio, multimedia, game trực tuyến,… đòi hỏi các nhà cung cấp dịch vụ phải không ngừng phát triển để đáp ứng nhu cầu đó. Vấn đề băng thông luôn là bài toán hóc búa đối với các nhà cung cấp dịch vụ. Mà nếu đầu tư lại một hệ thống mới thì ắt hẳn là vô cùng tốn kém. Do vậy, họ luôn kiếm tìm một giải pháp để tận dụng cơ sở hạ tầng hiện có mà vẫn đáp ứng được nhu cầu của khách hàng. Công nghệ ADSL2+ chính là câu trả lời cho bài toán đó.

Như vậy để cung cấp được dịch vụ ADSL2+ nhà cung cấp dịch vụ vẫn tận dụng cơ sở hạ tầng truyền dẫn qua đường truyền thoại. Ngoài ra, cần đầu tư modem và DSLAM công nghệ ADSL2+ với chi phí không hơn nhiều so với công nghệ ADSL. Mặt khác DSLAM công nghệ ADSL2+ vẫn hỗ trợ dịch vụ ADSL và có các cổng uplink IP hoặc ATM. Điều này mang lại cho các ISP sự linh hoạt trong việc cung cấp dịch vụ tùy vào nhu cầu của khách hàng mà chi phí đầu tư không khác gì so với chi phí đầu tư DSLAM công nghệ ADSL.

Sử dụng hạ tầng mạng cáp đồng hiện tại, triển khai trên nền tảng là mạng cung cấp dịch vụ xDSL đã có, ADSL2/ADSL2+ là giải pháp ít tốn kém nhất để cung cấp tất cả các ứng dụng đòi hỏi tốc độ cao đến một thị trường rộng lớn. Công nghệ ADSL2/ADSL2+ cho phép triển khai hiệu quả hàng trăm ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau như: giáo dục và đào tạo từ xa, truyền hình theo yêu cầu (VOD), truyền số liệu, truy nhập Internet, trò chơi trực tuyến, nghe nhạc, hội nghị truyền hình…

5.1 Một số ứng dụng điển hình 5.1.1 Truy nhập Internet tốc độ cao

93 GVHD: TS. VÕ TRƯỜNG SƠN SVTH: TRẦN THỊ LOAN

Đây là ứng dụng chính và được sử dụng rộng rãi nhất của xDSL nói chung và của ADSL nói riêng. Với hỗ trợ tốc độ bất đối xứng hướng lên (upload) đạt đến 1Mbps và tốc độ hướng xuống đạt tới 24Mbps, ADSL2/ADSL2+ là công nghệ lý tưởng để truy nhập Internet, bởi lẽ nhu cầu tải thông tin từ Internet về (download) bao giờ cũng rất lớn hơn nhiều so với tải đi (upload). 5.1.2 Truyền hình theo yêu cầu (Video on Demand: VoD) Ứng dụng này cho phép người sử dụng truy cập và xem bất kỳ bộ phim nào mà họ thích, vào thời điểm bất kỳ mà họ muốn. Người sử dụng có thể xem bộ phim mới phát hành hay các bộ phim kinh điển yêu thích của họ. Ngoài ra, họ cũng có thể xem ngôi nhà mà họ mơ ước hoặc viếng thăm các khu nghỉ mát để chọn cho mình nơi thích hợp ngay cả khi vẫn đang ngồi tại nhà.

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

VoD là công nghệ sử dụng phương pháp nén, số hoá tín hiệu âm thanh, hình ảnh để truyền đi qua mạng. Phương pháp này đòi hỏi tốc độ truyền cao tuỳ theo chuẩn áp dụng (MPEG, MPEG2, JPEG, H261, H263…). Các nhà cung cấp dịch vụ truyền hình theo yêu cầu (VOD) có thể cung cấp các kênh truyền hình theo yêu cầu (gọi tắt là kênh truyền hình) với các chất lượng khác nhau tuỳ theo băng thông sử dụng cho kênh truyền hình này.

Băng thông mạng cho dịch vụ VoD: Với dịch vụ xem phim theo yêu cầu (VoD), việc truyền tải luồng (stream) dữ liệu video đến người xem dùng unicast, mỗi người xem sẽ chiếm băng thông trên mạng tương đương một kênh IPTV. Do đó, dịch vụ VoD sẽ chiếm tài nguyên mạng nhiều hơn.

Với khả năng cung cấp các dịch vụ truyền hình chất lượng cao ADSL2/ADSL2+ mở ra một khả năng mới thu hút được khách hàng đang có nhu cầu và đem lại những lợi nhuận kinh tế lớn cho các nhà cung cấp dịch vụ.

Qua mô hình phân tích ở trên cho thấy việc triển khai công nghệ ADSL2/ADSL2+ có khả năng hỗ trợ tốc độ truyền cao hơn tạo điều kiện cho nhiều dịch vụ mới ra đời, hỗ trợ các nhà cung cấp dịch vụ nhiều loại hình dịch vụ đa dạng trên mạng, làm kích thích nhu cầu người sử dụng hướng tới các dịch vụ mới cũng như đảm bảo được cung cấp dịch vụ đã có tới khách hàng với chất lượng tốt hơn. 5.1.3 Truyền hình Giao thức Internet (IPTV- Internet Protocol Television)

IPTV - Internet Protocol TV - là mạng truyền hình kết hợp chặt chẽ với mạng viễn thông. Nói rộng hơn IPTV là dịch vụ giá trị gia tăng sử dụng mạng băng rộng IP phục vụ cho nhiều người dùng (user). Các user có thể thông qua máy vi tính PC hoặc máy thu hình phổ thông cộng với hộp phối ghép set topbox để sử dụng dịch vụ IPTV.

So với VoD (video theo yêu cầu) IPTV có ưu thế là: - Sử dùng dễ dàng, hiển thị trên tivi hiệu quả cao hơn màn máy vi tính, thao tác trên hộp ghép nối + bàn phím đơn giản, thực hiện chuyển đổi nhanh luồng cao tốc/chương trình.

- Dễ quản lý, dễ khống chế, sử dụng hộp kết nối làm đầu cuối nhà cung cấp dịch vụ để tiến hành định chế đối với hộp kết nối không cần đến nghiệp vụ an toàn và kiểm tra chất lượng. Đây cũng là cơ sở kỹ thuật để dễ thu phí.

94 GVHD: TS. VÕ TRƯỜNG SƠN SVTH: TRẦN THỊ LOAN

IPTV có thể thực hiện các dịch vụ multimedia. Căn cứ vào sự lựa chọn của người dùng, IPTV cung cấp rất nhiều loại hình dịch vụ. Sử dụng hộp kết nối với tivi, chủ nhân ngồi trước máy ấn phím điều khiển có thể xem các tiết mục video đang hoạt động, thực hiện đàm thoại IP có hình, nghe âm nhạc, tra tìm tin tức du lịch trên mạng, gửi và nhận e-mail, thực hiện mua sắm gia đình, giao dịch trái phiếu... Nhờ IPTV chất lượng sinh hoạt gia đình được cải thiện rất nhiều.

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

Video theo yêu cầu (VoD) là một dịch vụ quan trọng nhất trong chuỗi sản phẩm IPTV. VoD cho phép khách hàng lựa chọn nội dung từ một “kho video ảo” tổng hợp và để xem nội dung này tức thì mà không bị trễ. Điều này tránh được các hạn chế như thực hiện một chuyến viếng thăm một kho video hay đợi tải mất thời gian, và xem nội dung được thực hiện dễ dàng và thân thiện với khách hàng.

Khác với các sản phẩm Web TV hiện đang hiện hữu trên mạng Internet, IPTV được cung cấp qua một mạng IP do nhà khai thác mạng kiểm soát. Điều này đảm bảo cho việc băng thông theo yêu cầu luôn sẵn sàng cho việc truyền dẫn các dịch vụ IPTV đầu cuối tới đầu cuối (end-to-end) và do đó khách hàng thu được các chương trình truyền hình và nội dung video theo chuẩn (standard – SD) và phân giải cao (high- definition – HD) ở chất lượng đỉnh ở các thiết bị truyền hình tại gia. Đây là một tiêu chí quan trọng cho các nhà cung cấp các chương trình truyền hình và nội dung video, luôn đặt giá trị lớn nhất vào chất lượng nội dung và màn hình của họ. Ngược lại, chất lượng hình ảnh và độ phân giải của các dịch vụ Web-TV được xem là thấp hơn. Do hỗ trợ IP Multicast, các mạng IP được các nhà khai thác mạng kiểm soát cũng được tạo nền tảng cần thiết cho việc phân phối các chương trình truyền hình hiệu quả và tận dụng nguồn lực để nhiều khách hàng có thể xem đồng thời.

Các kênh truyền hình chuẩn (SDTV) thường yêu cầu tốc độ truyền là 3-6Mbps và với các kênh truyền hình độ trung thực cao (HDTV) thường yêu cầu tốc độ truyền là 15-18Mbps (theo chuẩn của MPEG2). Như vậy với dịch vụ ADSL tốc độ tối đa 8Mbps downlink chúng ta chỉ có thể cung cấp tối đa 2 kênh SDTV và không thể cung cấp dịch vụ HDTV. Khi triển khai công nghệ ADSL2/ADSL2+ chúng ta có thể cung cấp tối đa được 4 kênh SDTV cho một đường ADSL2 và 8 kênh SDTV hoặc một kênh HDTV với một đường ADSL2+.

Nếu sử dụng chuẩn nén cao hơn thì chúng ta có khả năng cung cấp nhiều đường HDTV hơn nữa ví dụ với MPEG4 hoặc ITU-TH264 chúng ta có thể sử dụng đường ADSL2+ để cung cấp 2-3 đường HDTV trong khi ADSL cũng khó có thể cung cấp dịch vụ HDTV với chuẩn này vì tốc độ yêu cầu cho mỗi kênh HDTV-MPEG4 là 6- 9Mbps. Khả năng cung cấp dịch vụ còn tăng lên rất nhiều khi chúng ta sử dụng tính ưu năng ưu việt của ADSL2/ADSL2+ so với ADSL là ghép các đôi dây thoại của ADSL2+ để đạt tốc độ số liệu cao hơn.

Việc truyền tải nội dung HD cần phải sử dụng ADSL2+. Như vậy, IPTV phải sử

dụng ADSL2+.

95 GVHD: TS. VÕ TRƯỜNG SƠN SVTH: TRẦN THỊ LOAN

Băng thông mạng cần đáp ứng cho dịch vụ IPTV: Tổng số kênh IPTV xác định tổng băng thông mạng cần để cung cấp dịch vụ. Ví dụ: nếu có 100 kênh IPTV phát trên

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

mạng được mã hóa bằng H.264 (2Mbps/SDTV), thì yêu cầu băng thông dành cho IPTV là 200Mbps.

 Tình hình phát triển dịch vụ IPTV trong khu vực:

- Cuối thập kỷ trước, cùng sự phát triển của các dịch vụ truyền hình vệ tinh, sự tăng trưởng của dịch vụ truyền hình cáp số, và đặc biệt là sự ra đời của HDTV đã để lại dấu ấn đối với lĩnh vực truyền hình. Tuy nhiên, hiện nay trên thế giới đã xuất hiện một phương thức cung cấp dịch vụ mới còn mạnh hơn với đe dọa sẽ làm lung lay mọi thứ đã có. Internet Protocol Television (IPTV) đã ra đời, dựa trên sự hậu thuẫn của ngành viễn thông, đặc biệt là mạng băng rộng, IPTV dễ dàng cung cấp nhiều hoạt động tương tác hơn, tạo nên sự cạnh tranh mạnh mẽ hơn cho các doanh nghiệp kinh doanh dịch vụ truyền hình. Hãng In-Stat, một hãng nghiên cứu thị trường công nghệ cao có uy tín, gần đây đã dự báo rằng thị trường các dịch vụ IP video tại khu vực châu Á – Thái Bình Dương sẽ tăng trưởng tới gần 80% mỗi năm từ nay đến năm 2010 và sẽ tạo ra một thị trường 4,2 tỷ USD. Hãng này cũng dự đoán châu Á sẽ chiếm tới một nửa trong tổng số thuê bao TV của các công ty điện thoại trên toàn thế giới vào năm 2009 với tổng số thuê bao tối thiểu 32 triệu.

- Các số liệu này cho thấy trong những năm còn lại của thập kỷ này, IPTV sẽ trở thành một dịch vụ có thị trường rộng lớn trên toàn cầu với châu Á tiếp tục dẫn đầu trong việc thu hút khách hàng. Các con số này cũng cho thấy đây là một thị trường năng động với rất nhiều cơ hội cho các nhà cung cấp dịch vụ truyền hình có mô hình kinh doanh, hình thức cung cấp dịch vụ và công nghệ hợp lý.

- Sự phát triển của IPTV chắc chắn sẽ nhanh hơn, nhưng với sự số hóa của truyền hình cáp và vệ tinh, các nhà cung cấp sẽ phải cạnh tranh để giành được khách hàng mới. Tùy thuộc vào thị trường cụ thể, các nhà khai thác dịch vụ IPTV sẽ phải bổ sung vào dịch vụ truyền hình quảng bá nhiều kênh với việc mở rộng cung cấp các dịch vụ như VoD, Replay-TV (network DVR), In-home DVR, Multi-room Service, v.v...

 Tình hình phát triển dịch vụ IPTV tại Việt Nam:

- Tại Việt Nam, hiện có nhiều nhà khai thác dịch vụ viễn thông lớn đang cạnh tranh nhau nhằm cung cấp cho khách hàng các dịch vụ băng rộng với chất lượng cao và giá rẻ. Họ cũng đã nhận ra xu hướng phát triển của truyền hình trực tuyến và video theo yêu cầu, và đang có những bước đi mạnh mẽ.

96 GVHD: TS. VÕ TRƯỜNG SƠN SVTH: TRẦN THỊ LOAN

- Tuy nhiên, cho đến nay tại Việt Nam mới chỉ có FPT Telecom là doanh nghiệp viễn thông đầu tiên chính thức khai thác và cung cấp dịch vụ IPTV trên hệ thống mạng băng rộng ADSL/ADSL2+ từ ngày 03/03/2006 sau một năm thử nghiệm và hiện tại đã có 500 khách hàng thử nghiệm đầu tiên.

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

- Hiện FPT đang tìm kiếm các phương thức hợp tác tương tự như với VTC để có thêm một số kênh phim truyện của đài này. Với một thuê bao ADSL2+ của FPT, khách hàng có thể xem một lúc 3 kênh truyền hình đồng thời. Hiện FPT đang có gần 100.000 thuê bao ADSL, FPT sẽ cung cấp dịch vụ giá trị gia tăng IPTV cho các khách hàng này. Ngoài FPT, các doanh nghiệp khác như VNPT, Viettel cũng đang chuẩn bị cho quá trình triển khai dịch vụ IPTV trên mạng băng rộng. 5.1.4 Truyền số liệu

Với các tổ chức, đơn vị có nhu cầu truyền số liệu lớn thông thường phải thuê các đường truyền riêng. Phương án này đòi hỏi chi phí cao đây là vấn đề không phải tổ chức đơn vị nào cũng có khả năng và muốn sử dụng. Với dịch vụ ADSL2/ADSL2+ tổ chức, đơn vị này có thể giảm bớt được chi phí đáng kể mà tốc độ vẫn được bảo. 5.1.5 Hội nghị truyền hình (Video Conferencing)

Hội nghị truyền hình (Video conference) là một bước phát triển đột phá của công nghệ thông tin cho phép những người tham dự tại nhiều địa điểm từ những quốc gia khác nhau có thể nhìn thấy và trao đổi trực tiếp với nhau qua màn hình tivi như đang họp trong cùng một căn phòng. Công nghệ này đã được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực đặc biệt trong hội họp và hội thảo. Bên cạnh đó Hội nghị truyền hình còn được ứng dụng phổ biến trong giáo dục đào tạo, an ninh quốc phòng, y tế - chăm sóc sức khỏe.

Ngày nay, với sự phát triển nhanh chóng của hạ tầng mạng băng rộng, dịch vụ

Hội nghị truyền hình đang dần trở nên phổ biến trên thế giới cũng như ở Việt Nam.

 Hội nghị truyền hình cho phép tổ chức các cuộc họp trực tuyến giữa các văn phòng chi nhánh ở các vùng địa lý khác nhau, giúp tiết kiệm thời gian di chuyển, cũng như các hoạt động phát sinh như ăn uống, mua vé đối với các thành viên ở xa.

 Do không cần di chuyển, tổ chức doanh nghiệp sẽ tiết kiệm được chi phí công tác phí di chuyển, sinh hoạt cho các thành viên đi họp xa, giảm đáng kể chi phí hội họp của doanh nghiệp mà vẫn đảm bảo yêu cầu công việc.

97 GVHD: TS. VÕ TRƯỜNG SƠN SVTH: TRẦN THỊ LOAN

Hệ thống hội nghị truyền hình đang là hướng đi cho rất nhiều doanh nghiệp tại Việt Nam. Hệ thống hội nghị truyền hình tiết kiệm chi phí về thời gian và tiền bạc, và vô vàn những lợi ích khác. Rất nhiều doanh nghiệp đã làm dự toán về thiết bị hệ thống hội nghị truyền hình từ năm 2008. Trong thời đại kinh tế khó khăn như hiện nay, giảm thiểu chi phí bằng cách tiết kiệm, thì việc đầu tư vào hệ thống hội nghị truyền hình là hướng đi cho sự phát triển bền vững. Nó mang lại cho bạn những lợi ích như:

 Giải pháp tạo điều kiện dễ dàng hơn cho những người tham gia cuộc họp, bởi vì mỗi người tham gia đều tận dụng tốt nhất hoàn cảnh của mình, cho phép nhiều người có thể tham gia cuộc họp hơn, nâng cao chất lượng cuộc họp.

 Với các thiết bị lưu trữ ngoài kết nối vào hệ thống, toàn bộ nội dung cuộc họp sẽ

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

được lưu lại rõ ràng và chính xác dưới dạng các đoạn phim. 5.1.6 Truyền hình và phát thanh (Broadcast Audio & TV)

Các tín hiệu truyền hình và tiếng từ các đài phát thanh và truyền hình có thể được truyền trực tiếp trên mạng ADSL2/ADSL2+ đến người sử dụng. Vì tín hiệu video và audio chỉ chiếm một phần băng thông của đường dây, nên người sử dụng có thể vừa lướt trên Internet vừa nghe nhạc chất lượng cao trên mạng. 5.1.7 Học tập từ xa (Telelearning) Học tập từ xa hứa hẹn một cuộc cách mạng cung cấp nhiều cơ hội giáo dục hơn cho trẻ em và cả người lớn. Công nghệ truy cập internet tốc độ cao ADSL cho các trường học khả năng truy cập nhanh và tiết kiệm đến xa lộ thông tin. Và Internet là kho vô tận về nguồn thông tin và tri thức của loài người. Các trường học có thể kết nối đến Internet, đến các trường học khác, thư viện, nhà ở của sinh viên hoặc nhà ở của giáo viên. Các dịch vụ giáo dục bao gồm: chương trình giáo dục tương tác tại trường, tại nhà, các khoá học theo yêu cầu, lớp học ảo. Nếu được trang bị thêm thiết bị hội nghị truyền hình, một giáo viên giỏi có thể giảng dạy trực tuyến cho nhiều lớp học ở các địa điểm khác nhau, đặc biệt là các lớp học ở vùng sâu, vùng xa nơi thiếu nhiều giáo viên giỏi. Đây là giải pháp rất hiệu quả về mặt chi phí cũng như con người. 5.1.8 Chơi Game tương tác trên mạng (Interactive Network Games)

Hiện nay phong trào giải trí trên mạng rất phát triển, những trò chơi trực tuyến với số lượng lớn người tham gia đòi hỏi mạng phải có khả năng cung cấp tộc độ cao, băng thông lớn nếu như không muốn hiện tượng nghẽn mạng xảy ra. Chơi game trên nền ADSL2/ADSL2+ cho phép nhiều người cùng chơi một lúc mà tránh được các tình huống xấu do nghẽn mạng. 5.1.9 Chữa bệnh từ xa (Tele Medicine)

98 GVHD: TS. VÕ TRƯỜNG SƠN SVTH: TRẦN THỊ LOAN

Đây là một ứng dụng mà thông tin lưu trữ trong cơ sở của máy chủ có thể bị kích hoạt thông qua trình duyệt trang web. Ứng dụng trên mô hình khách/chủ (clinet/sevrver) này cho phép các thông tin, các chuẩn đoán, danh mục thuốc trong toa thuốc và các số liệu hình ảnh (như chúp X quang) của bệnh nhân có thể được lấy ra và quan sát. Từ đó, bác sỹ sẽ có cách điều trị tốt hơn cho bệnh nhân. Bác sỹ cũng có thể thu được những số liệu mới nhất một cách nhanh chóng từ các bệnh viện hoặc trung tâm chăm sóc sức khoẻ. Khi bác sỹ điều trị trực tiếp của bệnh nhân hỏi ý kiến các chuyên gia y tế ở xa, các hình ảnh y khoa của bệnh nhân có thể được truyền tới các

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

chuyên gia này để sự góp ý và tư vấn đạt độ chính xác cao. Hoặc trong các trường hợp khẩn cấp, bệnh viện có thể truy xuất lịch sử bệnh án của bệnh nhân đó. 5.1.10 Làm việc tại nhà (Telecommuting) Dịch vụ này cho phép nhân viên ngồi tại nhà làm việc bình thường mà không cần phải đến văn phòng, công sở. Khi ngồi tại nhà, người nhân viên sẽ là người sử dụng mạng LAN ảo và có thể truy cập đến máy chủ ứng dụng và chia sẻ file với các đồng nghiệp. Họ có thể vào máy chủ fax trung tâm để lấy về các bản fax gửi cho họ. Hoặc trong khi đọc, gửi email, họ vẫn đủ băng thông để nhận về những tin nhắn lời nói từ các voice mail server dễ dàng. 5.1.11 Mua hàng qua mạng (Online Shopping) Cuộc sống phát triển kéo theo hệ quả là quỹ thời gian của mỗi người trở nên ngắn lại. Công việc bận rộn choán hết thời gian mỗi ngày khiến nhiều người không còn nhiều thời gian cho mua sắm. Cùng lúc đó, hình thức mua sắm qua mạng nhen nhúm phát triển và phần nào giúp người mua hàng tiết kiệm thời gian mà vẫn mua được mặt hàng mong muốn.

Ứng dụng này bao gồm hàng loạt các sản phẩm có thể bán trực tuyến. Các ứng

dụng này có thể bao gồm:

- Cửa hàng âm nhạc ở đó bạn có thể thưởng thức các chương trình audio, các

video clip chất lượng cao từ các đĩa CD mới nhất trước khi quyết định mua chúng.

- Đó cũng có thể là một của hàng thời trang bán quần áo trực tuyến trên mạng Internet. Ứng dụng sử dụng các clip thực tế ảo để xoay mẫu vật 360º. Khách hàng có thể nhìn quần áo phía trước, phía sau hoặc bên hông. Tính tương tác giúp khách hàng hình dung hình dáng trước khi mặc thử, làm họ hài lòng và tất nhiên tăng doanh thu cho người bán.

- Cửa hàng phi video mà ở đó bạn có thể xem thử các video clip chất lượng cao từ băng ghi hình, DVD và đĩa laser. Máy chủ chứa phim ảnh sẽ quản lý và xuất phim theo yêu cầu của khách hàng.

99 GVHD: TS. VÕ TRƯỜNG SƠN SVTH: TRẦN THỊ LOAN

Trên đây chỉ ra một vài ứng dụng cửa công nghệ ADSL2/ADSL2+. Còn nhiều ứng dụng khác sử dụng công nghệ ADSL2/ADSL2+ như trên thị trường tài chính, bất động sản và ứng dụng chọn lựa đa dịch vụ khác. Như chúng ta sẽ thấy, sự ra tăng về băng thông có thể làm nảy sinh nhiều ý tưởng và ứng dụng mới. Công nghệ ADSL2/ADSL2+ với băng thông lớn cho phép thực hiện và sử dụng được các công nghệ trên. Tiềm năng xuất hiện các công nghệ mới là rất lớn và nhiều ứng dụng khác nữa vẫn còn chưa được nghĩ đến.

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

5.2 ADSL2+ đưa Internet đến gần với người dân hơn ADSL2+ là một công nghệ giúp truy cập Internet tốc độ cao tương tự ADSL nhưng nhanh hơn gấp nhiều lần, đang nổi lên như một cuộc cách mạng về truy cập băng thông rộng, đặc biệt hữu ích với những vùng dân cư nơi hệ thống cáp quang chưa đi tới. Không có tốc độ của một kết nối băng thông rộng, Internet sẽ thực sự là một nơi thử thách lòng kiên nhẫn của người sử dụng. Các nhà cung cấp dịch vụ ở các nước phát triển đang tìm mọi cách để đưa đường truyền tốc độ cao tới những vùng xa trung tâm và chưa có đường cáp quang chạy tới. Một những giải pháp mới rất hiệu quả là công nghệ ADSL2+ qua mạng lưới điện thoại. Còn ở những nước đang phát triển như Việt Nam thì công nghệ ADSL2+ mới chỉ đang được triển khai ở những thành phố lớn. Để đưa kết nối Internet tốc độ cao tới các vùng ngoại ô và nông thôn, điều đó đồng nghĩa là bạn sẽ phải sử dụng nền tảng mạng điện thoại của khu vực đó, một nền tảng có thể đã có tuổi thọ cả trăm năm.

100 GVHD: TS. VÕ TRƯỜNG SƠN SVTH: TRẦN THỊ LOAN

Một số đường dây điện thoại lõi đồng đang được trông chờ sẽ truyền tải kết nối Internet tốc độ cao, và tất cả chúng đều dựa trên công nghệ và tầm nhìn của một thế kỷ trước. 5.2.1 Tái sử dụng cáp đồng ADSL là thuật ngữ mà hầu hết những người sử dụng băng thông rộng như chúng ta đều quen thuộc. DSL (Digital Subscriber Line) là đường truyền thuê bao số kết nối bạn với nhà cung cấp, còn chữ "A" ở đầu là viết tắt của Asymmetric (bất đối xứng), có nghĩa là bạn có thể download dữ liệu về nhanh hơn là upload lên Internet. Chuyên gia Dylan Armbrust của tạp chí Computer Active cho biết: "Về cơ bản, ADSL đã giải quyết được vấn đề nền tảng hiện đang tồn tại trên thế giới. Bạn có các đường dây cáp đồng cũ nằm dưới các con đường của hàng trăm thành phố, và do đó bạn cố gắng khai thác tối đa từng bit dung lượng có thể truyền tải qua công nghệ cáp đồng này. Do vây, việc khai thác lợi ích của những công nghệ cũ thành những công nghệ mới là điều rất cần thiết". Hiện nay chúng ta đang được chứng kiến sự phát triển mạnh mẽ của thế hệ tiếp theo của ADSL, có tên là ADSL2+. Nó đã được phê chuẩn về mặt công nghệ, và hiện đang được các nhà sản xuất thiết bị gấp rút triển khai. ADSL2+ sẽ mang tới cho bạn một đường truyền có băng thông rộng hơn ngay tại nhà. Chẳng hạn, nếu bạn sống trong bán kính 2km tính từ điểm trung tâm chuyển phát dữ liệu của nhà cung cấp, bạn có thể đạt được tới tốc độ kết nối 24 megabit/giây ngay tại nhà mình. Ngoài ra, bạn vẫn có thể sử dụng công nghệ ADSL ở chế độ vươn rộng (Reach Extended) và có tốc độ kết nối 200 kilobit/giây trong khoảng cách từ ngoài 2km tới 7km tính từ điểm chuyển phát dữ liệu của nhà cung cấp dịch vụ. Do đó, bạn sẽ

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

101 GVHD: TS. VÕ TRƯỜNG SƠN SVTH: TRẦN THỊ LOAN

có cả hai giải pháp: Hoặc bạn sẽ có đường truyền nhanh hơn rất nhiều trong khoảng cách gần, hoặc có tốc độ thấp hơn nhưng phạm vi kết nối xa hơn rất nhiều, so với công nghệ ADSL hiện nay. 5.2.2 Tiếp cận nhiều người dùng hơn ADSL trên mạng cáp đồng không hoàn toàn là nền tảng công nghệ lý tưởng mà bạn muốn khởi đầu cùng. Nếu các công ty có thể tránh được các khoản chi vào việc nâng cấp nền tảng hạ tầng mạng, chắc chắn họ sẽ làm, vì các nền tảng như cáp quang sẽ ngốn một khoản đầu tư rất lớn. Sẽ phải lắp đặt hệ thống cáp quang tới mọi con phố, mọi khu dân cư, mọi quốc gia, nếu bạn muốn phát triển một mạng lưới cáp quang đồng bộ. Đó là một tiến trình còn quá xa xôi, trong một thời gian dài nữa mới có thể thực hiện. Cũng sẽ có vài vấn đề và nguồn tài chính lớn cần quan tâm, và cả những vấn đề tài nguyên nền tảng đồ sộ khác. Do đó, trong thời gian ngắn, các công ty càng trì hoãn được việc đầu tư hạ tầng mạng bao nhiêu, càng tận dụng được khả năng hệ thống hiện có bao nhiêu thì họ càng tiết kiệm được bấy nhiêu. Với những nhà cung cấp dịch vụ Internet (ISP), mục tiêu hàng đầu vẫn là vươn tới được càng nhiều khách hàng càng tốt, để gia tăng tối đa doanh thu. Do đó, các tính năng như nâng cao tốc độ trong phạm vi gần, mở rộng phạm vi thuê bao ra xa điểm kết nối trung tâm hơn, là những cơ hội mà các ISP sẽ không bao giờ bỏ qua. Tại châu Âu vẫn còn những khu vực tỉnh lẻ rộng lớn, nơi mọi người tập trung thưa thớt trong một phạm vi bán kính khoảng 4-5km tính từ điểm trung tâm trung chuyển dữ liệu. Do đó, nhờ ADSL2+, một nhà cung cấp có thể phục vụ được nhiều người hơn từ một điểm kết nối trung tâm. Sau đó, họ có thể đặt những điểm kết nối trung tâm cấp nhỏ hơn toả về các khu vực và làng quê trong phạm vi 7km, nơi có tới hàng ngàn người chưa từng tiếp cận được với Internet. Từ các điểm kết nối cấp dưới đó, ISP có thể cung cấp đường truyền thuê bao DSL tới người dùng qua đường điện thoại truyền thống. Ở châu Âu, rất nhiều vùng thôn quê có lượng người quen thuộc và sử dụng công nghệ khá cao, nên đây là một cơ hội kinh doanh khá tốt. Dĩ nhiên, mô hình này lại có vẻ không phù hợp với châu Phi, nơi các dịch vụ thiết yếu như điện thoại có thể rất khác biệt, và dân số cũng phân bố rải rác trên một diện tích rộng hơn nhiều. Với ADSL2+, tin vui là một số thuê bao trong các thành phố sẽ có tốc độ đường truyền nhanh hơn. Còn tin không vui? Đó là công nghệ này vẫn chưa phục vụ được những người cần tới Internet nhất, ở những ngôi làng và những thị trấn nhỏ nằm cách xa các thành phố lớn quá 7km.

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

5.3 Tránh ảnh hưởng của nhiễu xuyên âm

Các dịch vụ xDSL được cung cấp trên cơ sở tận dụng mạng cáp đồng hiện có (chung với cả dịch vụ thoại truyền thống), chất lượng các mạng cáp đồng này rất khó có thể bảo đảm yêu cầu kĩ thuật và gây can nhiễu xuyên âm giữa các đôi dây trong cùng một cáp. Hơn nữa, các dịch vụ đang được triển khai cung cấp như ADSL, VDSL, SHDSL đều sử dụng chung băng tần từ 0 đến 1,1MHz, vì vậy không tránh khỏi chồng lấn phổ tần số đối với các dịch vụ DSL khác nhau, gây nhiễu xuyên âm cùng băng. Để giảm thiểu những ảnh hưởng này, biện pháp hữu hiệu là sử dụng kết hợp công nghệ ADSL2+ với các công nghệ DSL khác để cung cấp dịch vụ cho khách hàng, bằng cách chỉ sử dụng một phần băng tần của ADSL2+ từ 1.1 đến 2,2MHz để cung cấp dịch vụ ADSL cho các thuê bao có nhu cầu tốc độ không cao (tương đương với tốc độ của ADSL), trong khi vẫn cung cấp dịch vụ VDSL, SHDSL có băng tần từ 0 đến 1,1MHz cho thuê bao (đôi dây) khác trong cùng một cáp.

102 GVHD: TS. VÕ TRƯỜNG SƠN SVTH: TRẦN THỊ LOAN

Ngoài ra, khi sử dụng công nghệ ADSL2+, cũng sẽ cho phép giảm thiểu can nhiễu đối với các đường dây khác trong cùng một cáp, bởi vì công nghệ ADSL2+ cho phép giảm thiểu công suất phát nhờ quản lý chế độ công suất hợp lý với ba chế độ công suất: chế độ công suất phát lớn nhất L0 (khi lưu lượng truy nhập đạt cực đại), chế độ công suất L2 (khi lưu lượng truy nhập giảm xuống), chế độ công suất “ngủ” hay không phát công suất trên đường dây L3 (khi không có lưu lượng truy nhập). Trong đó hai chế độ công suất L2 và L3 sẽ cho phép giảm ảnh hưởng của can nhiễu sang các đôi dây khác trong cùng một cáp.

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

KẾT LUẬN

Trong quá trình tìm hiểu và nghiên cứu về công nghệ ADSL2/ADSL2+, đề tài

của em đã đi vào tìm hiểu một số vấn đề như sau:

Chương I: trình tổng quan về mạng truy nhập. Nêu lên các vấn đề của mạng truy nhập truyền thống, từ đó phát triển lên một mạng truy nhập mới tiên tiến với những kỹ thuật tiến bộ hơn. Sự phát triển của mạng truy nhập lên xDSL chỉ ra đó là giải pháp cần thiết để tiến tới mạng NGN. Chương này cũng đề cập một cách tổng quát về các dòng thiết bị truy nhập và các công nghệ truy nhập.

Chương II: trình bày tổng quan họ công nghệ xDSL, phân loại, ưu nhược điểm, tốc độ đường lên và đường xuống. Các dịch vụ và tình hình phát triển xDSL trên thế giới.

Chương III: trình bày và đi sâu vào tìm hiểu về công nghệ ADSL gồm có: khái quát về công nghệ, mô hình tham chiếu, kỹ thuật ghép kênh, kỹ thuật truyền dẫn, các phương pháp điều chế, cấu trúc khung và siêu khung, nhiễu, sửa lỗi, ưu điểm và nhược điểm, hướng phát triển, ứng dụng.

Chương IV: qua những phân tích trong chương I, II, III và khả năng ứng dụng của công nghệ ADSL cũng như nhu cầu về dịch tốc độ cao của khách hàng ở nước ta, chương này trình bày về công nghệ ADSL2/ADSL2+. Từ đó cho ta thấy được những cải tiến mới của nó so với công nghệ ADSL thế hệ thứ nhất để nhằm mục đích phát triển các dịch vụ mới và cung cấp các loại hình dịch vụ với chất lượng cao hơn.

103 GVHD: TS. VÕ TRƯỜNG SƠN SVTH: TRẦN THỊ LOAN

Chương V: xem xét khả năng ứng dụng của ADSL2+, cung cấp các dịch vụ tốc độ cao như: truy nhập internet tốc độ cao, truyền hình theo yêu cầu (VOD), IPTV, truyền số liệu, hội nghị truyền hình, truyền hình và phát thanh quảng bá, học tập từ xa, chơi game tương tác trên mạng, mua hàng qua mạng… Sau một thời gian tìm hiểu, nghiên cứu em đã có thu được những kiến thức nhất định về lý thuyết về công nghệ ADSL2/ADSL2+. Tuy nhiên, do công nghệ ADSL2/ADSL2+ còn rất mới mẻ và còn hạn chế về trình độ, thời gian nên một số nội dung trong đề tài chưa được chi tiết cũng như không tránh khỏi những thiếu sót. Em hy vọng trong tương lai có thể hoàn thành tiếp đề tài này đặc biệt là phiên bản mới nhất của ADSL là ADSL2++ để có được sự hiểu biết sâu sắc và rõ ràng hơn.

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

104 GVHD: TS. VÕ TRƯỜNG SƠN SVTH: TRẦN THỊ LOAN

Mục Lục CÔNG NGHỆ ADSL2+ VÀ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG......................................................... 1 CHƯƠNG I : TỔNG QUAN VỀ MẠNG TRUY NHẬP ......................................................... 2 1.1 Tìm hiểu về mạng truy nhập ............................................................................................. 2 1.2 Các dòng thiết bị truy nhập ................................................................................................ 6 1.3 Các công nghệ truy nhập ................................................................................................. 11 CHƯƠNG II : CÁC KỸ THUẬT xDSL ................................................................................ 18 2.1 Tìm hiểu về công nghệ xDSL .......................................................................................... 18 2.2 Các phiên bản của xDSL ................................................................................................. 19 2.3. Ưu điểm và nhược điểm của xDSL ................................................................................. 24 2.4. Các dịch vụ và tình hình phát triển trên nền công nghệ DSL ........................................... 25 2.5 Kết luận........................................................................................................................... 30 CHƯƠNG III : ADSL ........................................................................................................... 33 3.1 Tổng quan về ADSL........................................................................................................ 33 3.2 Các mô hình tham chiếu .................................................................................................. 40 3.3 Kỹ Thuật ghép kênh ........................................................................................................ 45 3.4 Kỹ thuật truyền dẫn trong ADSL ..................................................................................... 49 3.5 Các phương pháp điều chế trong ADSL........................................................................... 52 3.6 Cấu trúc khung và siêu khung .......................................................................................... 61 3.7 Nhiễu trong ADSL .......................................................................................................... 67 3.8 Băng thông ADSL .......................................................................................................... 69 3.9 Sửa lỗi trong ADSL ......................................................................................................... 69 3.10 Ưu điểm và nhược điểm của ADSL ............................................................................... 70 3.11 Hướng phát triển và ứng dụng của ADSL ...................................................................... 71 CHƯƠNG IV: ADSL2 VÀ ADSL2+ .................................................................................... 73 4.1 ADSL2 ............................................................................................................................ 73 4.2 ADSL2+.......................................................................................................................... 83 CHƯƠNG V: KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG CỦA ADSL2+ ..................................................... 93 5.1 Một số ứng dụng điển hình .............................................................................................. 93 5.1.1 Truy nhập Internet tốc độ cao.................................................................................... 93 5.1.2 Truyền hình theo yêu cầu (Video on Demand: VoD)................................................. 93 5.1.5 Hội nghị truyền hình (Video Conferencing) .............................................................. 97 5.1.6 Truyền hình và phát thanh (Broadcast Audio & TV) ................................................. 98 5.1.7 Học tập từ xa (Telelearning) ..................................................................................... 98 5.1.8 Chơi Game tương tác trên mạng (Interactive Network Games).................................. 98 5.1.9 Chữa bệnh từ xa (Tele Medicine) .............................................................................. 98 5.1.10 Làm việc tại nhà (Telecommuting).......................................................................... 99 5.1.11 Mua hàng qua mạng (Online Shopping) .................................................................. 99 5.2 ADSL2+ đưa Internet đến gần với người dân hơn.......................................................... 100 5.3 Tránh ảnh hưởng của nhiễu xuyên âm............................................................................ 102 KẾT LUẬN......................................................................................................................... 103