Tài liệu giảng dạy: Kỹ thuật và mạng cung cấp dịch vụ ADSL

TỔNG CÔNG TY BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG VIỆT NAM

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG

VIỆN KHOA HỌC KỸ THUẬT BƯU ĐIỆN

---------------------------------

Tài liệu giảng dạy

KỸ THUẬT VÀ MẠNG CUNG CẤP DỊCH VỤ ADSL

Biên soạn: Nguyễn Quý Sỹ

Nguyễn Việt Cường

Cộng tác viên: Nguyễn Cao Phương

Trần Hạo Bửu

Vũ Đình Du

Phạm Anh Thư

Hà nội 4/2003

MỤC LỤC

vii Danh sách bảng và hình vẽ

1 THUẬT NGỮ VÀ CHỮ VIẾT TẮT

1 1.1 Các thuật ngữ

4 1.2 Thuật ngữ viết tắt.

10 LỜI NÓI ĐẦU

I MẠNG TRUY NHẬP ..................................................................................11

11 1.1 Tổng quan

1.1.1 Các vấn đề của mạng truy nhập truyền thống ....................................11

1.1.2 Mạng truy nhập hiện đại dưới quan điểm của ITU-T ........................12

1.1.2.1 Định nghĩa ....................................................................................12

1.1.2.2 Các giao diện của mạng truy nhập................................................13

1.1.3 Mạng truy nhập ngày nay......................................................................13

1.1.4 Các thiết bị mạng truy nhập..................................................................14

1.1.4.1 “Tổng đài phân tán”......................................................................14

1.1.4.2 Bộ cung cấp vòng thuê bao số DLC .............................................15

1.2 Các phương thức truy nhập mạng dữ liệu (Internet) hiện nay 24

1.2.1 ISDN và B-ISDN .....................................................................................24

1.2.2 Modem tương tự .....................................................................................28

1.2.3 Truy xuất T1/E1 sử dụng mạng cáp thuê bao nội hạt ........................31

1.2.4 Cable modem ..........................................................................................32

1.2.5 MMDS......................................................................................................42

1.2.6 LMDS 44

1.2.7 Hệ thống truy xuất qua thông tinh vệ tinh...........................................45

1.3 Công nghệ truy nhập xDSL 50

1.3.1 Phạm vi thiết kế của DSL. .....................................................................50

1.3.2 Tiền sử của DSL......................................................................................51

1.3.3 ISDN cơ bản ............................................................................................51

1.3.3.1 ISDN cơ bản nguyên thuỷ ............................................................51

1.3.3.2 Khả năng và ứng dụng của ISDN tốc độ cơ bản ..........................52

1.3.3.3 Truyền dẫn ISDN cơ bản ..............................................................52

1.3.3.4 ISDN cơ bản mở rộng...................................................................53

1.3.3.5 Đường dây chính số bổ sung ........................................................54

1.3.3.6 IDSL..............................................................................................55

1.3.4 HDSL 55

1.3.4.1 HDSL nguyên bản ........................................................................55

1.3.4.2 Khả năng và ứng dụng HDSL ......................................................56

1.3.4.3 Truyền dẫn HDSL.........................................................................57

1.3.5 ADSL 65

1.3.5.1 Định nghĩa ADSL và mô hình tham chiếu ...................................65

1.3.5.2 ADSL nguyên bản ........................................................................66

1.3.5.3 Các khả năng của ADSL và ứng dụng..........................................67

1.3.5.4 Truyền dẫn ADSL.........................................................................67

1.3.5.5 Tương lai của ADSL.....................................................................70

1.3.6 VDSL 73

1.3.6.1 Định nghĩa VDSL và mô hình tham chiếu ...................................73

1.3.6.2 Tính năng và ứng dụng của VDSL ...............................................73

1.3.7 So sánh các công nghệ truy nhập xDSL ...............................................74

1.3.8 Ưu điểm và nhược điểm của công nghệ xDSL.....................................76

II CÔNG NGHỆ ADSL ...................................................................................77

2.1 Các kỹ thuật mã hoá đường truyền trong ADSL 78

2.1.1 Mã đa tần rời rạc DMT..........................................................................78

2.1.1.1 Mã hoá đường truyền đa kênh ......................................................78

2.1.1.2 DMT..............................................................................................80

2.1.1.3 CAP...............................................................................................85

2.1.2 Các phương pháp truyền dẫn song công..............................................87

2.1.2.1 FDM..............................................................................................87

2.1.2.2 Phương pháp triệt tiếng vọng (EC)...............................................89

2.2 Đặc điểm kỹ thuật và công nghệ ADSL 95

2.2.1 Trải phổ của tín hiệu ADSL ..................................................................95

2.2.2 Mô hình tham chiếu hệ thống ADSL ....................................................96

2.2.3 Mô hình chuẩn của bộ phát ATU-C .....................................................98

2.2.3.1 Mô hình chuẩn của bộ phát ATU-C cho truyền tải STM .............98

2.2.3.2 Mô hình chuẩn của bộ phát ATU-C cho truyền tải ATM ..........100

2.2.4 Các mô hình chuẩn của bộ phát ATU-R ............................................101

iii

2.2.4.1 Mô hình chuẩn bộ phát ATU-R cho truyền tải STM..................101

2.2.4.2 Mô hình chuẩn hoá bộ phát ATU-R cho truyền tải ATM ..........102

2.3 Dung lượng truyền tải 103

2.3.1 Truyền tải dữ liệu STM .......................................................................104

2.3.2 Truyền tải dữ liệu ATM.......................................................................105

2.3.3 Tốc độ bit tổng và các mào đầu hệ thống ADSL ...............................106

108 2.4 Các đặc tính chức năng của khối ATU-C.

2.4.1 Các chức năng riêng của giao thức truyền dẫn STM. ......................108

2.4.1.1 Các giao diện V vào và ra của khối ATU-C cho truyền tải STM. ...........................................................................................108

2.4.1.2 Các tốc độ của các kênh đơn công hướng xuống - tốc độ bit.....109

2.4.1.3 Các tốc độ của các kênh song công hướng xuống/ lên – tốc độ bit. ...............................................................................................109

2.4.1.4 Trễ chuyển giao tải tin. ...............................................................109

2.4.2 Các chức năng xác định của giao thức truyền tải ATM. ..................109

2.4.2.1 Các giao diện V vào và ra của khối ATU-C truyền tải ATM.....109

2.4.2.2 Trễ chuyển giao tải tin ................................................................110

2.5 Tạo khung 111

2.5.1 Cấu trúc siêu khung. ............................................................................111

2.5.2 Cấu trúc khung của bộ đệm dữ liệu nhanh........................................111

2.5.3 Cấu trúc khung của bộ đệm dữ liệu xen. ...........................................113

2.5.4 Khai thác và bảo dưỡng. ......................................................................114

2.5.5 Khởi tạo. ................................................................................................114

2.6 Cấu trúc mạng sử dụng công nghệ ADSL 115

2.6.1 Thiết bị phía nhà cung cấp dịch vụ.....................................................118

2.6.1.1 Bộ ghép kênh truy cập DSLAM .................................................118

2.6.1.2 Bộ tập hợp truy cập Aggregator .................................................119

2.6.1.3 CO-Spliter (POTS Spliter)..........................................................120

2.6.2 Thiết bị đầu cuối khách hàng DSL CPE ............................................121

2.6.3 CPE-Spliter ...........................................................................................121

2.6.4 Mô hình cung cấp dịch vụ....................................................................122

2.7 Các loại thiết bị đầu cuối ADSL và các mô hình phân lớp tương ứng 123

2.7.1 PPP over ATM (PPPoA) ......................................................................125

2.7.2 PPP over Ethernet (PPPoE) ................................................................126

2.7.3 LLC Bridge ...........................................................................................127

2.7.4 LLC Route.............................................................................................128

2.8 Các dịch vụ triển khai trên nền công nghệ ADSL và thực tế trên mạng của VNPT 128

2.8.1 Truy cập Internet tốc độ cao ...............................................................128

2.8.2 Kết nối mạng riêng ảo:.........................................................................129

2.8.3 Các dịch vụ triển khai trên mạng của VNPT ....................................129

III TIÊU CHUẨN KỸ THUẬT VÀ PHƯƠNG PHÁP ĐO KIỂM .............129

129 3.1 Tiêu chuẩn kỹ thuật

3.1.1 Hệ thống tiêu chuẩn quốc tế và khu vực về công nghệ ADSL .........129

3.1.1.1 ITU..............................................................................................130

3.1.1.2 Uỷ ban T1. ..................................................................................131

3.1.1.3 ETSI ............................................................................................133

3.1.1.4 Diễn đàn ADSL. .........................................................................134

3.1.1.5 Diến đàn ATM ............................................................................134

3.1.1.6 DAVIC........................................................................................135

3.1.1.7 IETF ............................................................................................135

3.1.1.8 EIA/TIA ......................................................................................135

3.1.1.9 IEEE............................................................................................135

3.1.1.10 Vai trò của các tổ chức tiêu chuẩn..............................................136

3.1.2 Tiêu chuẩn cáp đồng phục vụ triển khai dịch vụ ADSL...................137

3.1.2.1 Tiêu chuẩn cáp thông tin kim loại TCN 68-132: 1998...............137

3.1.2.2 Tiêu chuẩn cáp trên đôi dây thuê bao số x DSL (ITU-T L.19) ..140

3.2 Phương pháp đo kiểm 144

3.2.1 Tổng quan về đo kiểm ..........................................................................144

3.2.1.1 Tiêu chuẩn điện...........................................................................145

3.2.1.2 Các đặc tính cơ bản và các khả năng ..........................................145

3.2.1.3 Các yêu cầu về quản lý và hỗ trợ đo kiểm..................................145

3.2.1.4 Kiểm chuẩn .................................................................................145

3.2.2 Đo kiểm lớp vật lý: các tham số cần đo kiểm đối với mạng cáp đồng và phương pháp đánh giá kết quả ............................................148

3.2.2.1 Một số khái niệm ........................................................................148

3.2.2.2 Các bài đo kiểm mạng cáp đồng.................................................159

3.2.3 Đo kiểm lớp ADSL: quy trình đo kiểm lớp ADSL ............................168

3.2.3.1 Kiểm tra các tham số điện ..........................................................168

3.2.3.2 Đo trở kháng ...............................................................................185

3.2.4 Đo kiểm lớp dịch vụ: đo kiểm sử dụng các tính năng IP ping và ATM OEM; phương pháp đo kiểm để xác định lỗi tại lớp dịch vụ 191

3.2.4.1 Đo kiểm tương tác tĩnh PPP .......................................................191

3.2.4.2 Tương tác ADSL động ...............................................................193

IV TRIỂN KHAI LẮP ĐẶT HỆ THỐNG ADSL ........................................194

4.1 Mạng ngoại vi 194

4.1.2 Các văn bản pháp quy..........................................................................195

4.1.3 Những vấn đề cần lưu ý đối với mạng ngoại vi hi ện nay .................196

4.1.3.1 Mạng cáp đồng ...........................................................................196

4.1.3.2 Hệ thống cống, bể cáp ................................................................197

4.1.4 Một số quy định mới về mạng ngoại vi...............................................198

4.1.4.1 Cấu trúc mạng cáp đồng nội hạt .................................................198

4.1.4.2 Cấu trúc mạng truy nhập gồm cả cáp quang và cáp đồng như sau: ..............................................................................................199

4.1.4.3 Hệ thống cống bể cáp: ................................................................199

4.2 Quy hoạch ADSL 199

4.3 Các giai đoạn đo thử đường dây thuê bao số 201

4.3.1 Đo thử trước hợp đồng.........................................................................201

4.3.2 Đo thử trước lắp đặt.............................................................................202

4.3.3 Đo thử khi lắp đặt.................................................................................202

4.3.4 Đo thử xác nhận sau khi lắp đặt..........................................................202

4.4 Quy trình đo thử và lắp đặt DSL 203

4.5 Khắc phục sự cố 207

4.6 Kỹ thuật giả lập đường dây thuê bao 208

TÀI LIỆU THAM KHẢO 210

Danh sách bảng và hình vẽ

Hình II-1 Cấu trúc mạng truy nhập thuê bao truyền thống.................................. 11

Hình II-2 Kết nối mạng truy nhập với các thực thể mạng khác........................... 12

Hình II-3 Bộ tập trung đường dây đầu xa ............................................................ 15

Hình II-4 Sự ra đời của các dòng thiết bị truy nhập............................................. 16

Hình II-5 Thiết bị DLC thế hệ thứ nhất .............................................................. 17

Hình II-6 Hoạt động của UDLC........................................................................... 17

Hình II-7 Thiết bị DLC thế hệ thứ hai : UDLC ................................................... 18

Hình II-8 Hoạt động của IDLC ............................................................................ 18

Hình II-9 Thiết bị DLC thế hệ thứ hai : IDLC..................................................... 19

Hình II-10 Đấu nối các 2GDLC trong mạng PSTN............................................. 19

Hình II-11 Thiết bị DLC thế hệ 3 (NG DLC). ..................................................... 20

Hình II-12 Đấu nối các 3GDLC trong mạng PSTN............................................. 21

Hình II-13 Thiết bị truy nhập IP trong mạng thế hệ sau ...................................... 22

Hình II-14 Cấu trúc mạng truy nhập quá độ ........................................................ 23

Hình II-15 Modem tương tự qua mạng điện thoại IDN....................................... 29

Hình II-16 Modem V.pcm.................................................................................... 31

Hình II-17 Doanh thu từ modem 56 kbps trên thế giới........................................ 31

Hình II-18 Cung cấp dịch vụ T1/E1 truyền thống có tiếp vận............................. 32

Hình II-19 Hệ thống truyền hình cáp ................................................................... 35

Hình II-20 Công nghệ modem cáp....................................................................... 35

Hình II-21 So sánh giữa mô hình OSI và mô hình DOSIS.................................. 37

Hình II-22 Hệ thống cáp đồng trục truyền thống................................................. 38

Hình II-23 Hệ thống HFC .................................................................................... 39

Hình II-24 Modem cáp rời. .................................................................................. 40

Hình II-25 Modem cáp internal............................................................................ 40

Hình II-26 Cấu hình kết nối hộp set-top tương tác. ............................................. 40

Hình II-27 Cấu trúc bộ modem cáp ..................................................................... 41

Hình II-28 Kiến trúc cơ bản hệ thống MMDS..................................................... 43

Hình II-29 Kiến trúc cơ bản hệ thống LMDS ...................................................... 45

Hình II-30 Điện thoại di động Iridium................................................................. 47

vii

Hình II-31 Hệ thống nhắn tin Iridium. ................................................................. 47

Hình II-32 Hệ thống truy xuất Internet Iridium ................................................... 48

Hình II-33 Nguyên lý hoạt động của DirectPC.................................................... 49

Hình II-34 Tốc độ bit DSL cùng với độ dài mạch vòng cho dây 26 AWG (không có bộ lặp)................................................................................................. 50

Hình II-35 BRITE ............................................................................................. 53

Hình II-36 Cấu hình có bộ lặp trung gian ............................................................ 54

Hình II-37 Cấu hình ISDN mở rộng .................................................................... 54

Hình II-38 Đường dây chính bổ sung số.............................................................. 55

Hình II-39 Hệ thống truyền dẫn song công kép................................................... 56

Hình II-40 HDSL song công đơn......................................................................... 58

Hình II-41 HDSL song công đôi.......................................................................... 58

Hình II-42 HDSL song công kép ......................................................................... 58

Hình II-43 Phát danh nghĩa đối với điều chế HDSL 2......................................... 64

Hình II-44 Sơ đồ khối của chương trình giải mã ................................................. 65

Hình II-45 Mô hình tham chiếu ADSL ................................................................ 66

Hình II-46 Truyền dẫn hai hướng bị giới hạn ở các tần số thấp .......................... 68

HìnhII-47 ADSL ghép phân chia theo tần số....................................................... 69

Hình II-48 Truyền dẫn xoá tiếng vọng ADSL ..................................................... 69

Hình II-49 Cấu hình ADSL chuẩn có bộ tách...................................................... 71

Hình II-50 Cấu hình ADSL không có bộ lặp phía khách hàng............................ 71

Hình II-51 Cấu hình ADSL có bộ lọc thông thấp tại mỗi điện thoại................... 72

Hình II-52 Cấu hình VDSL.................................................................................. 73

Hình II-53Cấu hình VDSL có HUB thụ động ..................................................... 74

Hình II-54 Cấu hình VDSL có Hub tích cực ....................................................... 74

Hình III-1 Đa tần rời rạc ...................................................................................... 80

Hình III-2 Đa tần rời rạc ...................................................................................... 81

Hình III-3 Sơ đồ điều chế DMT........................................................................... 81

Hình III-4 Cấu trúc FFT....................................................................................... 84

Hình III-5 Cấu hình IFFT..................................................................................... 84

Hình III-6 Chòm sao mã hoá cho CAP64 ............................................................ 86

Hình III-7 Thu phát tín hiệu theo phương pháp CAP .......................................... 87

Hình III-8 Phân chia băng tần của phương pháp FDM........................................ 88

viii

Hình III-10 FDM ADSL ...................................................................................... 88

Hình III-11 Sơ đồ thu phát theo FDM ................................................................. 89

Hình III-12 EC ADSL.......................................................................................... 90

Hình III-13 Triệt tiếng vọng nhằm tách biệt tín hiệu 2 dây ................................ 91

Hình III-14 Tổng hợp tiếng vọng vòng (CES): triệt tiếng vọng với DMT .......... 93

Hình III-15 Bộ triệt tiếng vọng DMTsuy hao không đối xứng cho ADSL ATU-C ................................................................................................................. 94

Hình III-16 Bộ khử tiếng vọng DMT nội suy cho ATU-R................................. 94

Hình III-17 Phân bố trải phổ của tín hiệu ADSL không dùng EC....................... 95

Hình III-18 Phân bố trải phổ của tín hiệu ADSL sử dụng EC ............................. 95

Hình III-19 Phân bố các sóng mang phụ của tín hiệu ADSL sử dụng công nghệ DMT........................................................................................................ 96

Hình III-20 Mô hình tham chiếu của diễn đàn ADSL ......................................... 97

Hình III-21 Mô hình chuẩn của hệ thống ADSL. ................................................ 97

Hình III-22. Mô hình chuẩn bộ phát ATU-C cho truyền tải STM....................... 99

Hình III-23 Mô hình chuẩn của bộ phát ATU-C cho truyền tải ATM .............. 100

Hình III-24 Mô hình chuẩn của bộ phát ATU-R cho truyền tải STM. .............. 101

Hình III-25 Mô hình chuẩn của bộ phát ATU-R cho truyền tải ATM .............. 102

Hình III-26 Các giao diện chức năng của ATU-C truyền tải STM tại điểm chuẩn V-C........................................................................................................ 109

Hình III-27. Các giao diện chức năng của khối ATU-C với lớp ATM tại điểm tham chiếu V-C. .................................................................................... 110

Hình III-28 Cấu trúc siêu khung ADSL............................................................. 112

Hình III-29 Cấu trúc khung đường nhanh.......................................................... 112

Hình III-30 Tạo khung xen ................................................................................ 113

Hình III-31 Kiến trúc mạng ADSL chuẩn ........................................................ 116

Hình III-32 Cấu trúc mạng ADSL (thực tế)....................................................... 117

Hình III-33 Cấu trúc phân chia dịch vụ ADSL.................................................. 117

Hình III-34 Dải tần dùng cho thoại và dịch vụ ADSL....................................... 120

Hình III-35 Sơ đồ cấu tạo POTS-Spliter............................................................ 121

Hình III-36 Mô hình cung cấp dịch vụ ADSL ................................................... 122

Hình III-37 Các cấu hình đấu nối thiết bị CPE tại phía thuê bao ...................... 123

Hình III-38 Các giao diện khách hàng ............................................................... 124

Hình IV-1 Các tổ chức tiêu chuẩn quan hệ với DSL ......................................... 130

Hình IV-2 Mô hình vật lý đường dây nội hạt .................................................... 142

Hình IV-3 Ảnh hưởng của cầu rẽ trên đường truyền xung ................................ 150

Hình IV-4 Đáp ứng tần số của mạch vòng có tải............................................... 151

Hình IV-5 Minh hoạ dòng kim loại và dòng theo chiều dọc ............................. 151

Hình IV-6 Nhiễu xuyên âm NEXT - FEXT....................................................... 153

Hình IV-7 Xác xuất thời gian tới cho các xung ................................................. 157

Hình IV-8 So sánh các mặt nạ của các DSL khác nhau..................................... 159

Hình IV-9 Mô hình tham khảo, Ngăn giao thức, Phạm vi................................. 192

Hình V-1 Vị trí của NID và bộ tách dịch vụ ADSL/POST ở CPE .................... 204

Hình V-2 Hình Wet wire DSL .......................................................................... 204

Hình V-3 Dry wire DSL..................................................................................... 204

Hình V-4 Đo thử modem trên kết nối vòng thuê bao nội hạt ............................ 208

Hình V-5 Phương pháp giả lập đường dây thuê bao bằng cuộn cáp ................. 208

Hình V-6 Sơ đồ đo thử modem bằng bộ giả lập đường dây .............................. 209

Bảng II-1 Các dải tần truyền hình 34

Bảng II-2 Sử dụng băng tần 36

Bảng II-3 DOCSIS của MCNS 38

Bảng II-4 Số đường dây ISDN cơ bản đang hoạt động 52

Bảng II-5 So sánh các công nghệ 74

Bảng III-1 Bội số của 32 kbit/s yêu cầu cho truyền tải STM. 104

Bảng III-2 Thuật ngữ tốc độ dữ liệu cho truyền tải STM 105

Bảng III-3 Thuật ngữ tốc độ dữ liệu cho truyền tải ATM. 106

Bảng III-4 Tốc độ và các chức năng kênh mào đầu 107

Bảng IV-1 Điện trở dòng một chiều của lõi dẫn 137

Bảng IV-2 Mức độ mất cân bằng điện trở của lõi dẫn 137

Bảng IV-3 Điện dung công tác 138

Bảng IV-4 Điện dung không cân bằng 138

Bảng IV-5 Suy hao truyền dẫn 139

Bảng IV-6: Suy hao xuyên âm đầu xa 139

Bảng IV-7 Suy hao xuyên âm đầu gần 139

Bảng IV-8 Các tốc độ xDSL 140

Bảng IV-9 Các thông số điển hình của cáp 142

Bảng IV-10 Suy hao chèn lớn nhất 143

Bảng IV-11 Các băng tần radio amateur 154

Bảng IV-12 Điện trở dòng 1 chiều của lõi dẫn 161

Bảng IV-13 Mức độ mất cân bằng điện trở của lõi dẫn 162

Bảng IV-14 Điện dung công tác 162

Bảng IV-15 Suy hao truyền dẫn 163

Bảng IV-16 Suy hao truyền dẫn đối với dịch vụ xDSL 164

Bảng IV-17 Suy hao xuyên âm đầu xa 165

Bảng IV-18 Suy hao xuyên âm đầu gần 166

Bảng IV-19 173

Bảng IV-20 175

Bảng IV-21 177

Bảng IV-22 180

THUẬT NGỮ VÀ CHỮ VIẾT TẮT

1.1 Các thuật ngữ

(1) ADSL Lines - Đường dây thuê bao số bất đối xứng

Là một đường truyền dẫn bằng kim loại sử dụng các thuật toán mã hoá tương tự cho phép giám sát việc truyền dẫn kỹ thuật số và tương tự trên đường dây. ADSL Lines được phân định bằng 2 điểm đầu cuối. Đây là các điểm đầu cuối có các thuật toán mã hoá tương tự và các tín hiệu số được tạo ra sau đó được kiểm soát trong quá trình tích hợp. ADSL Lines được định nghĩa là khoảng giữa các điểm tham chiếu V-C và T-D.

(2) ADSL system overhead - Mào đầu hệ thống ADSL.

Bao gồm tất cả các thông tin cần thiết cho việc điều khiển hệ thống, như CRC, EOC, các byte đồng bộ AOC, các bít chỉ thị cố định cho OAM và FEC; điều đó có nghĩa là có sự khác biệt giữa tốc độ dữ liệu tổng và tốc độ dữ liệu thực.

(3) Aggregate data rate -Tốc độ dữ liệu tổng.

Tốc độ dữ liệu truyền trong hệ thống ADSL trên một hướng, gồm cả dữ liệu thực và các thông tin mào đầu của hệ thống sử dụng cho EOC, AOC, các byte kiểm tra CRC, các bít chỉ thị OAM, các byte điều khiển và dung lượng của kênh điều khiển đồng bộ (tức là KF + KI lần 32 kbit/s); nó không chứa mã phần dư FEC Reed-Solomon.

(4) Anomalies – Các bất thường

Bất thường là sự khác nhau giữa những đặc tính thực tế và đặc tính mong muốn của một thực thể. Những đặc tính mong muốn có thể biểu diễn dưới dạng các chỉ tiêu kỹ thuật. Bất thường có thể hoặc không làm ảnh hưởng đến khả năng thực hiện một chức năng yêu cầu của một thực thể.

(5) Bearer channel - Kênh tải.

Một luồng dữ liệu người sử dụng với một tốc độ xác định được truyền tải trong suốt qua hệ thống ADSL.

(6) Category I - Phân loại I.

Đây là phân loại cơ bản của các thiết bị thu phát không có các khối tuỳ chọn để bổ xung các chức năng, đây là thiết bị đủ để thực hiện các chức năng cơ bản.

(7) Category II – Phân loại II

Đây là phân loại của các thiết bị có thêm các khối tuỳ chọn để nâng cao khả năng hoạt động, đây là thiết bị được nâng cấp để thực hiện các chức năng theo yêu cầu.

(8) Bridged taps - Cầu rẽ.

Một đoạn cáp đôi không kết cuối được nối song song với cáp chính đang xét.

(9) Channelization - Phân kênh.

Phân bổ tốc độ dữ liệu thực cho các kênh tải.

(10) Data frame - Khung dữ liệu.

Là một nhóm các byte được ghép từ các luồng nhanh và luồng xen trên một chu kỳ ký hiệu thời gian sau khi bổ xung thêm các byte FEC và thực hiện việc cài xen.

(11) Data symbol rate - Tốc độ ký hiệu dữ liệu.

Tốc độ trung bình của mạng (sau khi đã bổ xung các thông tin mào đầu điều khiển đồng bộ) trong quá trình truyền các ký hiệu mang dữ liệu người sử dụng. (= 4 kbaud).

(12) dBrn.

Hệ số (bằng decibels) của mức độ công suất với công suất chuẩn là 1 pico-Watt (tương đương –90 dBm).

(13) Defects - data symbol rate.

Sai hỏng là sự gián đoạn có giới hạn về khả năng của một thực thể khi thực hiệu các chức năng yêu cầu. Nó có thể hoặc không cần tới các hoạt động bảo dưỡng, điều này còn phụ thuộc vào kết quả phân tích thêm. Những bất thường xảy ra liên tiếp làm giảm khả năng của một thực thể được coi như là sai .

(14) DMT symbol - Ký hiệu DMT.

Một tập hợp giá trị phức {Zi} trong miền tần số được thiết lập dưới dạng đầu vào trong quá trình biến đổi Fourier ngược (IDFT). Ký hiệu DMT tương đương với một tập hợp các giá trị thời gian thực {xn}, có liên quan tới các giá trị {Zi} thông qua IDFT.

(15) Downstream - Đường xuống.

Là đường truyền tải dữ liệu theo hướng từ ATU-C đến ATU-R.

(16) Dual latency - Trễ kép.

Xảy ra khi truyền tải đồng thời nhiều kênh tải dữ liệu trên một hướng bất kỳ trong đó dữ liệu người sử dụng được phân bổ trong các luồng nhanh và luồng xen; có sum(BF) > 0 và sum(BI) > 0. (17) Embedded operations channel - Kênh nghiệp vụ nhúng.

Là một phần của mào đầu hệ thống ADSL cung cấp thông tin giữa các thực thể quản lý ở ATU-C và ATU-R. Chúng bao gồm cả các kênh thông suốt và các chế độ gửi bản tin trạng thái

(18) Far-end - đầu xa.

Đầu xa thực hiện thu tín hiệu tại đầu vào của ATU-R trên mạch vòng của đường xuống, mà tại đó quá trình thực hiện này được thông báo với ATU-C trong các chỉ thị đường lên, hoặc là nơi thực hiện thu tín hiệu tại đầu vào của ATU-C trên mạch vòng của đường lên, mà tại đó việc thực hiện này được thông báo cho ATU-R trong các chỉ thị mào đầu của đường xuống; đây là trường hợp ngược lại so với trường hợp trước.

(19) FEC output data frame - Khung dữ liệu đầu ra FEC.

Là một nhóm các byte được ghép từ luồng nhanh hoặc luồng xen trên một chu kỳ ký hiệu thời gian sau khi bổ xung các byte FEC và trước khi được xen.

(20) Indicator bits - Các bít chỉ thị.

Các bít được sử dụng cho mục đích OAM; được nhúng vào các byte đồng bộ.

(21) Loading coils - Cuộn gia cảm.

Phần điện cảm được mắc nối tiếp tại các điểm đặt cách đều nhau trên cáp để làm tăng đáp ứng băng tần thoại, chúng không được sử dụng trong các hệ thống DSL.

(22) Mux data frame - Khung số liệu ghép kênh.

Một nhóm các byte được ghép từ luồng nhanh hoặc luồng xen trên một chu kỳ ký hiệu thời gian trước khi bổ xung các byte FEC và trước khi được.

(23) Near-end - Đầu gần.

Đầu gần thực hiện việc thu tín hiệu tại đầu vào của ATU trên mạch vòng.

(24) Net data rate - Tốc độ dữ liệu thực.

Tốc độ dữ liệu cho các dữ liệu người sử dụng theo một hướng bất kỳ; với hướng xuống thì đây là tổng của tốc độ dữ liệu thực đơn công và song công.

(25) Network timing reference - Chuẩn định thời mạng.

Xác định tần số định thời 8 kHz sử dụng để hỗ trợ phân bố chuẩn định thời trên toàn mạng.

(26) Primitives – Các nguyên hàm.

Là các đại lượng đo cơ bản trong quá trình hoạt động, nó thường xuất hiện trong các mã đường dây tín hiệu số và các khuôn dạng khung hoặc được thông báo trong các chỉ thị mào đầu từ các đầu xa. Các nguyên hàm có thể phân loại theo các sự kiện, các bất thường, và các sai hỏng. Nguyên hàm cũng là các thước đo cơ bản cho các đại lượng khác (ví dụ như nguồn một chiều, nguồn xoay chiều,...) thông thường thu được từ các chỉ thị trong thiết bị .

(27) Subcarrier - Sóng mang phụ.

Là một giá trị đầu vào phức tách biệt, Zi, đưa tới IDFT.

(28) Showtime – Giai đoạn truyền số liệu.

Là trạng thái của ATU-C hoặc ATU-R sau khi đã hoàn thành quá trình khởi tạo và huấn luyện, trong thời gian này, dữ liệu người sử dụng được truyền đi.

(29) Single latency - Trễ đơn.

Xuất hiện khi truyền tải đồng thời của một hay nhiều kênh tải theo một hướng, các dữ liệu người sử dụng được phân bổ trong luồng nhanh hoặc là luồng xen; điều đó có nghĩa là sum(BF)>0 hoặc là sum(BI)>0. (30) Splitter - Bộ chia.

Bộ lọc phân tách các tín hiệu tần số cao (ADSL) từ các tín hiệu băng tần thoại; (thường gọi là bộ lọc POTS mặc dù các tín hiệu băng tần thoại có thể rộng hơn POTS).

(31) Superframe - Siêu khung.

Là một nhóm 68 ký hiệu dữ liệu và một ký hiệu đồng bộ trên một quãng thời gian tổng cộng là 17 ms.

(32) Symbol rate - Tốc độ ký hiệu.

Là tốc độ của tất cả các ký hiệu bao gồm các ký hiệu đồng bộ được truyền đi ngược với tốc độ ký hiệu dữ liệu [(69/68)*4.0 = 4.0588 kbaud]; ngược lại với tốc độ ký hiệu dữ liệu.

(33) Sync byte - byte đồng bộ.

Là một byte mào đầu xuất hiện ở đầu của mỗi khung dữ liệu ghép kênh (được gọi là byte “nhanh” trong các luồng nhanh là byte đồng bộ trong các luồng xen).

(34) Sync frame - Khung đồng bộ.

Là khung có nội dung khác biệt được gửi đi ở ký hiệu thứ 69 trong một siêu khung (được gọi là ký hiệu đồng bộ).

(35) Thresholds - ngưỡng.

(36) Threshold Crossing Alert - Ngưỡng cắt cảnh báo.

(37) Total data rate - Tổng tốc độ dữ liệu.

Là tốc độ dữ liệu tổng cộng thêm mào đầu FEC.

(38) Upstream - Đường xuống.

(39) Truyền tải dữ liệu theo hướng từ ATU-R tới ATU-C.

(40) Voiceband - băng tần thoại.

Từ 0 đến 4 kHz; được mở rộng từ dải truyền thống 0.3 đến 3.4 kHz để cung cấp các dịch vụ dữ liệu băng thoại rộng hơn POTS.

(41) Voiceband services - Dịch vụ băng tần thoại.

POTS và tất cả các dịch vụ dữ liệu sử dụng băng tần thoại hay chỉ một phần của chúng.

1.2 Thuật ngữ viết tắt.

Analogue-to-digital converter. Chuyển đổi tương tự – số. ADC

ADSL Asymmetric digital subscriber line. Đường dây thuê bao số không đối xứng .

Analogue Front End. Phía cuối trước tương tự . AFE

Automatic gain control. Tự động điều khiển khuyếch đại AGC

overhead control Kênh điều khiển mào đầu ADSL AOC ADSL channel.

to AS0 AS3 Downstream simplex bearer channel designators. Tên các kênh tải đơn công chiều xuống.

ASx Any one of the simplex bearer channels AS0 to AS3. Ký hiệu cho các kênh tải đơn công chiều xuống từ AS0-AS3

ATM Asynchronous transfer mode. Chế độ truyền tải không đồng bộ

ATU ADSL Transceiver Unit. Khối thu phát ADSL

ATU-C ATU at the central office end (i.e. network operator). ATU ở phía tổng đài (tức là các nhà khai thác)

ATU-R ATU at the remote terminal end (i.e. CP). ATU ở phiá đầu cuối thuê bao (tức là khách hàng)

ATU-x Any one of ATU-C or ATU-R. Ký hiệu của ATU-C hay ATU-R

BER Bit Error Rate. Tỉ lệ lỗi bít.

BRA Basic rate access. Tốc độ truy nhập cơ sở.

BF Số byte mỗi khung trong chuỗi dữ liệu được định vị ở bộ đệm nhanh

Số byte mỗi khung trong chuỗi dữ liệu được định vị ở bộ đệm xen. BI

số bít được định vị ở kênh tải thứ i Bi

C-B&G Central Office Bits and Gains Information. Các bít tổng đài và thông tin hữu ích.

CI. Customer Installation. Thiết bị thuê bao

CLP. Cell Loss Priority. Ưu tiên mất tế bào

Central office Tổng đài CO

Customer Premises. Khu vực khách hàng. CP.

CRC. Cyclic Redundancy Check. Kiểm tra dư chu kỳ

CRC-8f. Cyclic redundancy check using CRC-8-fast data. Kiểm tra dư chu kỳ 8 bít dữ liệu nhanh.

CRC-8i. Cyclic redundancy check using CRC-8-interleaved data. Kiểm tra dư chu kỳ 8 bít dữ liệu xen

CSA. Carrier serving area. Vùng phục vụ truyền tải.

DAC. Digital-to-analogue converter. Bộ chuyển đổi số – tương tự

DC. Direct current. Dòng một chiều

DF. Data Frame. Khung dữ liệu

DMT. Discrete multitone. Đa tần rời rạc

DSL Digital subscriber line. Đường thuê bao số

EC Echo cancelling. Triệt tiếng vọng.

EOC Kênh nghiệp vụ nhúng (giữa ATU-C và ATU-R) Embedded operations channel (between the ATU-C and ATU- R)

ERL Echo return loss Suy hao phản xạ tiếng vọng

ES Errored second Giây bị lỗi

FDM Ghép kênh theo tần số. Frequency-division multiplexing

FEBE Far-end Block Error Lỗi khối đầu xa

FEBE-F Binary indication of far-end block error count-fast data. Chỉ số nhị phân của lỗi khối đầu xa dữ liệu đếm nhanh.

Chỉ số nhị phân của lỗi khối đầu xa dữ liệu đếm xen. FEBE-I Binary indication of far-end block error count-interleaved data.

FEC Forward error correction. Sửa lỗi trước

FECC-F Binary indication of forward error correction count-fast data. Chỉ số nhị phân của sửa lỗi trước dữ liệu đếm nhanh.

FECC-I Binary indication of forward count- correction Chỉ số nhị phân của sửa lỗi trước dữ liệu đếm xen. error interleaved data

FEXT Far-end crosstalk Xuyên âm đầu xa

FFEC Forward Error Sửa lỗi trước đầu xa Far-end Correction.

FHEC Far-end Header Error Check . Kiểm tra lỗi mào đầu đầu xa

FLCD Loss of Cell Mất sắp xếp tế bào đầu xa Far-end Delineation.

FNCD Far-end No Cell Delineation . Không sắp xếp tế bào đầu xa

FOCD Out of Cell Far-end Delineation. Không được sắp xếp tế bào đầu xa

GF Galois Field . Trường Galois

Grant Power Down. Giảm cấp nguồn GNTPD N

switched telephone GSTN General network . Mạng điện thoại chuyển mạch chung

Đường thuê bao số tốc độ cao HDSL High bit rate digital subscriber line .

HEC Header error control. Điều khiển lỗi mào đầu

HPF High pass filter . Bộ lọc thông cao

IB Indicator Bit. Bít chỉ thị

ib0-23 Indicator bits . Các bít chỉ thị

ID code Vendor identification code . Mã nhận dạng nhà cung cấp

discrete Fourier Biến đổi Fourier ngược IDFT Inverse transform .

Mạng dịch vụ số tích hợp. ISDN Integrated Services Digital Network

Số byte ở khung dữ liệu ghép kênh nhanh đường xuống KF

Số byte ở khung dữ liệu ghép kênh xen đường xuống KI

Loss of Cell Delineation. Mất sắp xếp tế bào LCD

L(S) Extension byte. Byte mở rông L(S). LEX

Loss of frame defect. Sai hỏng mất khung. LOF

Loss-of-signal defect. Sai hỏng mất tín hiệu tín hiệu LOS

Loss-of-power defect. LPR Sai hỏng mất công suất công suất

LS0-2 bearer channel Chỉ định kênh tải song công Duplex designators.

Least significant bit. Bít có ý nghĩa nhỏ nhất LSB

LSx Any one of the duplex bearer channels LS0-2. Một kênh tải song công bất kỳ LS0-2

Local timing reference. Chuẩn định thời cục bộ. LTR

Maximum count indication. Chỉ số đếm lớn nhất MC

Most significant bit.. Bít có ý nghĩa lớn nhất. MSB

MTPR Multitone power ratio. Tỉ số công suất đa tần.

NCD NO cell delineation. Không phân tách tế bào

NEXT Near-end crosstalk. Xuyên âm đầu gần

NF Số byte của khung dữ liệu đầu ra nhanh FEC ở đường xuống (hoặc đường lên)

NI Số byte của khung dữ liệu đầu ra xen FEC ở đường xuống (hoặc đường lên)

Network interface. Giao diện mạng NI

Network interface Device. Thiết bị giao diện mạng. NID

Network Management System. Hệ thống quản lý mạng NMS

Power cut-back index. Chỉ số cắt giảm công suất nPCB

Network termination. Đầu cuối mạng NT

Network timing reference Chuẩn định thời mạng. NTR

Vận hành, quản lý và bảo dưỡng OAM Operations, administration and maintenance.

Operations Support System. Hệ thống hỗ trợ vận hành OSS

Physical Layer. Lớp vật lý PHY

PMD/TC Physical Media Dependent. Phụ thuộc môi trường vật lý.

POTS. Plain old telephone service. Dịch vụ điện thoại truyền thống.

ppm Parts per million. Phần triệu

PRBS Pseudo-random bit sequence. Chuỗi giả ngẫu nhiên

downstream PRD Pseudo-random sequence. Chuỗi đường xuống giả ngẫu nhiên.

upstream Chuỗi đường lên giả ngẫu nhiên. PRU Pseudo-random sequence.

Power spectral density. Mật độ phổ công suất PSD

switched telephone PSTN Public network. Mạng điện thoại chuyển mạch công cộng

amplitude Điều chế biên độ cầu phương QAM Quadrature modulation.

R-B&G Bít đầu xa và thông tin hữu ích. Remote End Bits and Gains information.

RDI Remote Defect Indication. Chỉ thị lỗi đầu xa

REJPDN Reject Power Down. Từ chối giảm nguồn

Request Power Down Yêu cầu giảm nguồn REQPD N

Remote failure indication. Chỉ thị sự cố đầu xa rfi

Số byte dư FEC đường xuống (hoặc lên) cho bộ đệm nhanh RF

Số byte dư FEC đường xuống (hoặc lên) cho bộ đệm xen RI

Root mean square. Giá trị hiệu dụng rms

RRSI Configuration parameters for FEC and interleaving Tham số cấu hình cho FEC và xen

Mã Reed-Solomon RS

Remote termination Kết cuối đầu xa RT

Tx Phía phát.

U-C Giao diện mạch vòng phía cung cấp dịch vụ

U-R Giao diện mạch vòng phiá khách hàng.

V-C Giao diện giữa ATU-C và phần tử mạng số

Impedance high-pass filter. Bộ lọc trở kháng cao ZHP

4-QAM Mã đường truyền QAM bốn mức.

Cộng mô đun 2 ⊕

LỜI NÓI ĐẦU

I MẠNG TRUY NHẬP

1.1 Tổng quan

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.

Mạng truy nhập thuê bao truyền thống được mô tả trên Hình I-1.

MDF Thuê bao Tủ/ hộp cáp LE Tổng đài nội hạt

backbone distribution Inlead

Mạng truy nhập

Hình I-1 Cấu trúc mạng truy nhập thuê bao truyền thống

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.

1.1.1 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.

1.1.2 Mạng truy nhập hiện đại dưới quan điểm của ITU-T

1.1.2.1 Định nghĩa

Theo các khuyến nghị của ITU-T, mạng truy nhập hiện đại được định nghĩa như trên Hình I-2. Theo đó mạng truy nhập là một chuỗi các thực thể truyền dẫn giữa SNI (Service Node Interface – Giao diện nút dịch vụ) và UNI (User Network Interface – Giao diện người sử dụng - mạng). Mạng truy nhập chịu trách nhiệm truyền tải các dịch vụ viễn thông. Giao diện điều khiển và quản lý mạng là Q3.

Thực thể mạng Thuê bao Mạng truy nhập PSTN ISDN DDN ... POTS ISDN V.24 V.35 Leased

SNI – Giao diện nút dịch vụ UNI – Giao diện người sử dụng - mạng

Hình I-2 Kết nối mạng truy nhập với các thực thể mạng khác

Thiết bị đầu cuối của khách hàng được kết nối với mạng truy nhập qua UNI, còn mạng truy nhập kết nối với nút dịch vụ (SN – Service Node) thông qua SNI. Về nguyên tắc không có giới hạn nào về loại và dung lượng của UNI hay SNI. Mạng truy nhập và nút dịch vụ đều được kết nối với hệ thống TMN (telecom management network) qua giao diện Q3.

Để giải quyết các vấn đề tồn tại trong mạng truy nhập truyền thống, một trong những giải pháp hợp lý là đưa thiết bị ghép kênh và truyền dẫn vào mạng truy nhập.

1.1.2.2 Các giao diện của mạng truy nhập

(1) 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.

(2) 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...

(3) 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.

1.1.3 Mạng truy nhập ngày nay

Sự thay đổi của cơ cấu dịch vụ là yếu tố then chốt ảnh hưởng đến sự phát triển của mạng truy nhập. Khách hàng yêu cầu không chỉ là các dịch vụ thoại/ fax truyền thống, mà cả các dịch vụ số tích hợp, thậm chí cả truyền hình kỹ thuật số độ phân giải cao. Mạng truy nhập truyền thống rõ ràng chưa sẵn sàng để đáp ứng các nhu cầu dịch vụ này.

Từ những năm 90 mạng truy nhập đã trở thành tâm điểm chú ý của mọi người. Thị trường mạng truy nhập đã thực sự mở cửa. Cùng với những chính sách tự do hoá thị trường viễn thông của phần lớn các quốc gia trên thế giới, cuộc cạnh tranh trong mạng truy nhập ngày càng gay gắt. Các công nghệ và thiết bị truy nhập liên tiếp ra đời với tốc độ chóng mặt, thậm chí nhiều dòng sản phẩm chưa kịp thương mại hoá đã trở nên lỗi thời.

Nhìn từ khía cạnh môi trường truyền dẫn, mạng truy nhập có thể chia thành hai loại lớn, có dây và không dây (vô tuyến). Mạng có dây có thể là mạng cáp đồng, mạng cáp quang, mạng cáp đồng trục hay mạng lai ghép. Mạng không dây bao gồm mạng vô tuyến cố định và mạng di động. Dĩ nhiên không thể tồn tại một công nghệ nào đáp ứng được tất cả mọi yêu cầu của mọi ứng dụng trong tất cả các trường hợp. Điều đó có nghĩa rằng mạng truy nhập hiện đại sẽ là một thực

thể mạng phức tạp, có sự phối hợp hoạt động của nhiều công nghệ truy nhập khác nhau, phục vụ nhiều loại khách hàng khác nhau trong khu vực rộng lớn và không đồng nhất.

Mạng truy nhập quang (Optical access network - OAN) là mạng truy nhập sử dụng phương thức truyền dẫn quang. Nói chung thuật ngữ này chỉ các mạng trong đó liên lạc quang được sử dụng giữa thuê bao và tổng đài. Các thành phần chủ chốt của mạng truy nhập quang là kết cuối đường dẫn quang (optical line terminal - OLT) và khối mạng quang (optical network unit - ONU). Chức năng chính của chúng là thực hiện chuyển đổi các giao thức báo hiệu giữa SNI và UNI trong toàn bộ mạng truy nhập. Người ta phân biệt ba loại hình truy nhập quang chính: Fiber to the curb (FTTC), Fiber to the building (FTTB), Fiber to the home (FTTH) và fiber to the office (FTTO).

Cho tới nay trên thế giới có một khối lượng rất lớn cáp đồng đã được triển khai. Theo một số nghiên cứu về mạng truy nhập, hiện nay cáp đồng vẫn là môi trường truyền dẫn chính trong mạng truy nhập, chiếm tới khoảng 94%. Việc tận dụng cơ sở hạ tầng rất lớn này là rất cần thiết và có lợi. Các công nghệ đường dây thuê bao kỹ thuật số (DSL) chính là giải pháp cho vấn đề này.

Ngoài các công nghệ truy nhập có dây, các phương thức truy nhập vô tuyến cũng phát triển rất mạnh. Các mạng di động GSM, CDMA đã có tới hàng trăm triệu thuê bao trên khắp thế giới. Các phương thức truy nhập vô tuyến cố định cũng ngày càng trở nên 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.

Trong các chương sau chúng ta sẽ xem xét một cách chi tiết hơn các công nghệ truy nhập và so sánh chúng trên phương diện kỹ thuật, và đặc biệt là khía cạnh đầu tư và kinh tế.

1.1.4 Các thiết bị mạng 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 )

1.1.4.1 “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.

Cáp đồng

SLC

n1 (β) m1 (α) (cid:11)

C S S

M D F

(cid:11)

SLC

Cáp đồng

SLC

OLT

RLC Chuyển mạch phân phối (Distribution Stage Switch)

m2

L D F

C S S

L D F

M D F

Cáp quang

SLC

LC ( Line Concentrator ) RLC ( Remote Line Concentrator ) SLC ( Subscriber Line Circuit ) LT ( Line Terminal ) OLT ( Optical Line Terminal ) MDF ( Main Distribution Frame ) LDF ( Line Distribution Frame ) CSS ( Concentrator Stage Switch )

: Bộ tập trung đường dây : Bộ tập trung đường dây xa. : Đường dây thuê bao. : Thiết bị đầu cuối đường dây. : Thiết bị đầu cuối đường quang. : Giá đấu dây thuê bao (tương tự) : Giá đấu dây ra đường quang : Chuyển mạch tập trung.

Hình I-3 Bộ tập trung đường dây đầu xa

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.

1.1.4.2 Bộ cung cấp vòng thuê bao số DLC

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.

Một hệ thống DLC điển hình có thể hoạt động ở hai chế độ : có tập trung và phi tập trung. Chế độ tập trung đơn giản là ám chỉ cấu hình trong đó số lượng tài nguyên truyền dẫn của hệ thống DLC ít hơn số thuê bao của nó. Như vậy, chế độ

tập trung có thể dẫn tới tắc nghẽn khi số cuộc gọi yêu cầu nhiều hơn số kênh trên đường truyền chung, bù lại nó cho phép giảm đáng kể chi phí đầu tư. Một số người sử dụng sẽ bị từ chối phục vụ hoặc chấp nhận một thời gian trễ nhất định. Dung lượng của hệ thống phụ thuộc xác suất tắc nghẽn chấp nhận được trên đường truyền CO - RT, thường từ 0,1% tới 0,5%.

(1) 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 Trên Hình I-4 chúng ta thấy tiến trình phát triển của các thiết bị và công truy nhập trong mạng viễn thông.

Truy nhập IP đầu thế kỷ 21

NGDLC cuối thập kỷ 90

V5 DLC giữa thập kỷ 90

1-2G DLC 1970

1890 Cáp đồng

Hình I-4 Sự ra đời của các dòng thiết bị truy nhập

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.

DS0

Channelized E1 or DS3

Local Exchange

Khối phía tổng đài 1G DLC

Khối giao tiếp phía xa 1G DLC

Phone

DS0

Fax

Dial-Up Modem

Hình I-5 Thiết bị DLC thế hệ thứ nhất

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).

(2) UDLC

UDLC chỉ hỗ trợ kết nối cáp đồng truyền thống giữa CT và tổng đài. Hoạt động bên trong của hệ thống này được mô tả trên Hình I-6.

Hệ thống chuyển mạch

codec

Tín hiệu PCM - TDM

Tới thuê bao

codec

MDF HDT RT

C O L I U

R T L I U

codec

Các dịch vụ không chuyển mạch

Bộ giao tiếp đường dây phía

COLIU (Central Office Line Interface Unit): tổng đài RTLIU (Remote Terminal Line Interface Unit): Bộ giao tiếp đường dây thiết bị đầu xa MDF (Main Distribution Frame):

Giá phối dây

Hình I-6 Hoạt động của UDLC

DS0

Phone

Channelized STM-1

DS0

Local Exchange

Fax

Remote 2G DLC

Central Office 2G DLC

DS0

Dial-Up Modem

Như vậy, 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.

Hình I-7 Thiết bị DLC thế hệ thứ hai : UDLC

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.

(3) IDLC

Các hệ thống UDLC có nhiều hạn chế về mặt kỹ thuật:

• CT được nối với giao tiếp thuê bao của tổng đài, nghĩa là tín hiệu trong CT và tổng đài đã qua hai lần biến đổi A/D, D/A không cần thiết.

• Mỗi thuê bao có một kênh cố định trong giao tiếp giữa thiết bị DLC với tổng đài.

• Không tiết kiệm được thiết bị thuê bao tại tổng đài

Mặc dù có ưu điểm là có thể sử dụng trong mọi mạng truy nhập, không phụ thuộc vào chủng loại tổng đài, nhưng UDLC có khá nhiều điểm bất cập. Chính vì vậy dòng thiết bị IDLC thuộc thế hệ thứ hai của DLC ra đời.

Hệ thống chuyển mạch

codec

Tín hiệu PCM - TDM

codec

Tới thuê bao

I L I U

R T L I U

codec

Các dịch vụ không chuyển mạch

Hình I-8 Hoạt động của IDLC

Channelized E1

DS0

Phone

Channelized STM-1

Channelized E1

DS0

Remote 2G DLC

Central Office 2G DLC

Local Exchange

Fax

Channelized E1

DS0

Dial-Up Modem

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.

ILIU (Intergrated Line Interface Unit): Bộ giao tiếp đường dây tích hợp

Hình I-9 Thiết bị DLC thế hệ thứ hai : IDLC

Ưu điểm của hệ thống IDLC là không cần thiết bị ghép kênh PCM phía tổng đài, các kênh số liệu có thể truy nhập trực tiếp từ tổng đài đến thiết bị PCM đầu xa tạo khả năng điều hành và bảo dưỡng tập trung. Thêm nữa, nhờ giao diện số, hệ thống IDLC có thể tạo nên mạch vòng ngay ở phần mạng truy nhập, tăng độ tin cậy của hệ thống.

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

IIPP

N-NAS

DLC

DLC DLC

LE

PPSSTTNN

Tæng ®µi

ThiÕt bÞ kh¸ch hµng

Vïng thuª bao

Hình I-10 Đấu nối các 2GDLC trong mạng PSTN

(4) 3G DLC hay NGDLC

Phone

Channelized E1

Fax

ATM Based

Channelized E1

Local Exchange

Central Office 3G DLC

Remote 3G DLC

Dial Modem PC

Channelized E1

CPE

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.

Hình I-11 Thiết bị DLC thế hệ 3 (NG DLC).

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 (Hình I-10), 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 (Hình I-12) 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

IIPP

B-NAS

AATTMM

LE

DLC

DL

LE

DLC

PPSSTTNN

Tæng ®µi

ThiÕt bÞ kh¸ch hµng

Vïng thuª bao

Hình I-12 Đấu nối các 3GDLC trong mạng PSTN

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.

(5) Thiết bị truy nhập IP (IP-AN)

PSTN

POTS/PSTN

gateway

máy ĐT IP

softswitch

IP hay MPLS

xDSL

access gateway

IP hay MPLS switch-router

Hình I-13 Thiết bị truy nhập IP trong mạng thế hệ sau

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:

truy nhập băng rộng IP

• băng thông/ dung lượng hệ thống gần như không hạn chế • • 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)

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. Ngoài ra các đầu cuối kỹ thuật số như H.323, SIP cũng được hỗ trợ.

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.

(6) Thiết bị truy nhập giai đoạn quá độ

Xu hướng phát triển mạng PSTN lên mạng NGN có thể nói là tất yếu. Tuy nhiên lộ trình nâng cấp mạng của các nhà khai thác khác nhau có nhiều điểm khác biệt. Mỗi nhà khai thác có những điểm đặc biệt trong cấu hình mạng lưới đã triển khai

của mình. Xét về góc độ mạng truy nhập, việc phát triển để phục vụ các thuê bao mới như thế nào là một vấn đề nan giải.

Chúng ta xem xét kỹ hơn vấn đề này. Giả sử có một nhà khai thác đang phát triển mạng lưới tại một khu vực dân cư thành thị. Mật độ thuê bao hiện tại đang ở mức khiêm tốn và còn có tiềm năng mở rộng mạnh mẽ trong tương lai. Tuy nhiên, số lượng cáp gốc (cáp đồng) còn lại ở khu vực này tương đối hạn chế. Nhà khai thác đang kinh doanh trong bối cảnh một số đối thủ cạnh tranh cũng chuẩn bị tham gia phát triển thuê bao mới tại khu vực này. Trong tình hình đó, việc lựa chọn chiến lược phát triển mạng truy nhập có ý nghĩa rất quan trọng, bởi để thắng thế trong cuộc cạnh tranh và nâng cao hiệu quả kinh doanh cần phải

• đảm bảo thời gian triển khai dịch vụ ngắn nhất

• chi phí phát triển thuê bao mới thấp

• mạng truy nhập có khả năng cung cấp dịch vụ băng rộng và các dịch vụ mới khác

• dễ dàng tích hợp vào mạng truy nhập NGN

Network Side

CPE

PSTN SWITCH

Narrowband

WWW

POTS

DATA NETWORK

ISDN PRA

ISDN BRA

Access Mux.

B-RAS

MFCR2D

WWW

ATM

SDH

Leased Line

E1/n x 64

Broadband

Modem Modem

xDSL

NMSNMS

Hình I-14 Cấu trúc mạng truy nhập quá độ

Như vậy, trong tình huống này, giải pháp kéo thêm cáp đồng đến khu vực chưa chắc đã là giải pháp tối ưu. Sử dụng các thiết bị truy nhập hiện đại ở khu vực tập trung thuê bao là một trong những khả năng cần xem xét.

Tuy nhiên, vấn đề lớn đặt ra là những đầu tư vào mạng truy nhập hiện tại liệu có mang lại hiệu quả kinh tế, và hợp lý về mặt kỹ thuật, khi mà toàn bộ mạng lưới đang chuyển mình tiến đến mạng thế hệ sau? Lý do là trong bối cảnh hiện tại nhà khai thác chưa thể đưa các thiết bị truy nhập IP tiên tiến nhất vào mạng lưới, vì lý do đơn giải là mạng PSTN nội hạt chưa sẵn sàng để hỗ trợ các thiết bị này. Đầu tư vào các thiết bị DLC sử dụng V5.x cũng tiềm ẩn nhiều mạo hiểm. Liệu các

thiết bị này có trở thành gánh nặng trong mạng lưới khi các thiết bị chuyển mạch được thay thế bằng các tổng đài chuyển mạch mềm trong tương lai?

Vì những lý do đó, cần thiết phải có dòng thiết bị truy nhập đáp ứng tốt các yêu cầu trong giai đoạn quá độ. Các thiết bị này được thiết kế để đáp ứng một cách hiệu quả và mềm dẻo nhất quá trình chuyển đổi mạng nội hạt từ kiến trúc TDM hiện nay lên kiến trúc gói trong tương lai:

• hỗ trợ các giao diện PSTN truyền thống, các đầu cuối analog

• hỗ trợ báo hiệu V5.x và có thể kết nối với các tổng đài nội hạt đang hoạt động (tức làm việc như thiết bị DLC)

• khi cần thiết có thể nâng cấp phần mềm để chuyển sang dùng các giao thức báo hiệu cuộc gọi tiên tiến nhất, như SIP, Megaco và hoạt động như access gateway trong mạng NGN. Việc nâng cấp phần mềm này sẽ cần thực hiện khi tổng đài nội hạt được thay thế, hoặc khi thiết bị này được chuyển sang hoạt động trong mạng softswitch.

Như vậy, mạng truy nhập sử dụng các thiết bị này có thể tương đối dễ dàng thích ứng với mạng nội hạt thế hệ sau, và như vậy quá trình chuyển đổi lên NGN sẽ diễn ra một cách mềm dẻo hơn đối với nhà khai thác.

1.2 Các phương thức truy nhập mạng dữ liệu (Internet) hiện nay

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. ISDN có thể nói là một nỗ lực rất lớn của toàn nghành công nghiệp viễn thông, từ các nhà cung cấp thiết bị đến các nhà khai thác trên toàn thế giới với mục tiêu tích hợp dịch vụ thoại và số liệu.

Phổ biến nhất hiện nay vẫn là modem tương tự, truy nhập mạng dữ liệu bằng dial-up. Ngoài ra còn có các công nghệ khác, như kênh thuê riêng, luồng E1/T1, modem cáp, MMDS, LMDS và các công nghệ sử dụng vệ tinh như DirectPC...

1.2.1 ISDN và B-ISDN

Tương lai ảm đạm của ISDN đã được dự báo từ 7 năm trước. Dù rất được kỳ vọng nhưng ISDN ngày nay đã trở thành gánh nặng đối với mạng PSTN. Thị trường thiết bị ISDN đã hoàn toàn đóng băng 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. Năm 1985 AT&T thử nghiệm ISDN lần đầu tiên tại Hoa Kỳ. Tuy nhiên, ISDN phát triển chậm ở Hoa Kỳ do sự không thống nhất trong cách triển khai theo CCITT của AT&T và Nortel. ISDN phá sản ngốn của 20 quốc gia khoảng 50 tỷ đô-la Mỹ. 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 cuả mạng điện thoại PSTN vẫn dùng được với ISDN qua một bộ thích ứng đầu cuối TA ( Terminal Adaptor). Giao tiếp tốc độ sở cấp (PRI: Primary rate interface) tương đương với các đường truyền T1 và E1 với một kênh D là 64 kbps còn các kênh B còn lại cũng có tốc độ 64 kbps. Ngoài ra người ta còn định nghĩa các kênh H trên PRI với H0 là 6B, H10 là 23B, H11 là 24B và H12 là 30B.

Vấn đề lớn nhất của ISDN là sau hơn 20 năm phát triển là nó đáp ứng được hay không kịp nhu cầu của khách hàng. Tại châu Âu ISDN đã phát triển rộng rãi và các văn phòng chi nhánh, những người làm việc xa công ty (telecommuter) đã sử dụng ISDN hiệu quả trong nhiều năm. Dù sao ISDN vẫn không phải là dịch vụ tự động 128 kbps mà nó chỉ là hai kênh 64 kbps. Nếu muốn sử dụng đầy đủ dung lượng 128 kbps của đường dây ISDN thì phải mua thêm 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. Như đã nói có 3 phần tư tổng đài ở Mỹ là tổng đài số và dĩ nhiên là sẵn sàng cho ISDN. Các tổng đài tương tự cũ hơn đang đuợc chuyển đổi sang kỹ thuật số khi nó giảm giá nhưng đối với giá thành một vài triệu đô-la cho một tổng đài kỹ thuật số như hiện nay thì việc chuyển đổi bị ràng buộc bởi nguồn tài chính đầu tư của các công ty khai thác điện thoại. Ngay cả khi đã có tổng đài kỹ thuật số thì các phần cứng và phần mềm thêm vào để nâng cấp lên ISDN rất đắt tiền. Điều này thực là một một sự đánh cược của các công ty điện thoại trên sự chấp nhận của các thuê bao để điều chỉnh đầu tư. Thực tế sự chấp nhận ISDN của khách hàng ở Mỹ rất khiêm tốn làm cho các công ty điện thoại khá thờ ơ trong việc xúc tiến chuyển đổi mạnh sang cái gọi là “kỷ nguyên ISDN” ( “ISDN era”- theo ITU-T).

Thiết bị ISDN có thể kết nối trực tiếp vào đường dây ISDN

TE1

S/T

NT-T

Switch ET funct

Switch LT funct

TE2

Thiết bị ở chuyển mạch của công ty điện thoại

Được sử dụng để kết nối các thiết bị TE2 với đường dây ISDN

Thiết bị ISDN không thể kết nối trực tiếp với đường dây ISDN

Thiết bị PSTN tiêu chuẩn có một giao tiếp R

Switch

Hình A. 1 Cấu hình giao tiếp ISDN BRI.

ISDN cũng phải trải qua bài toán con gà và quả trứng. Để khắc phục giá thành chuyển đổi ISDN để đối mặt với sự chấp nhận không mấy ấn tượng của khách hàng ISDN đã trở nên rất đắt tiền. Và dĩ nhiên một dịch vụ đắt tiền không thể dễ dàng phổ biến trên diện rộng. Cho tới năm 1997, chỉ có khoảng hơn một triệu đường dây thuê bao tại Hoa Kỳ. Vì ít được sử dụng nên thiết bị ISDN như bộ thích ứng đầu cuối để kết nối máy tính cá nhân với mạng trở nên rất đắt tiền. Kết quả là ISDN cần một sự đầu tư tài chính lớn làm cho hầu hết các người sử dụng đều thờ ơ. 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. Một sự kiện nữa đang ngày càng cho ISDN ra rìa là Internet. ISDN là dịch vụ có chuyển mạch cho phép thực hiện các kết nối 64 kbps qua quay số như gọi điện thoại. Trong những năm đầu của thập kỷ 80 thế kỷ trước, lúc đang phát triển ISDN tất cả các cuộc gọi số liệu đều chỉ cho mục đích chuyển dữ liệu giữa các máy tính qua việc kết nối bằng

cách quay số gọi nhau. Trong khi đó 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.

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. Khi ISDN mới xuất hiện thì chưa có công nghệ Web và các nhà thiết kế nghĩ là người sử dụng chỉ đơn thuần gọi một máy tính, chuyển dữ liệu rồi gác máy, chẳng có gì khác so với một cuộc gọi điện thoại thông thường. Tuy nhiên, Web và Internet đã thay đổi cơ bản việc truyền số liệu. Sử dụng Web không chỉ đơn thuần là chuyển file mà còn khám phá , tận hưởng theo thời gian thực chuỗi thông tin bất tận về dữ liệu, giải trí. Những cuộc gọi Internet không còn là các cuộc gọi với thời lượng vài phút mà đã trở thành các cuộc gọi kéo dài nhiều tiếng đồng hồ. Thời lượng sử dụng Internet trung bình hàng tuần đã hơn 6 giờ mỗi tuần trong khi hầu hết các gia đình đều không nói chuyện điện thoại quá 6 giờ mỗi tháng.

PSTN được thiết kế để đáp ứng vài cuộc gọi tương đối ngắn của các thuê bao. Một lưu lượng người sử dụng không bình thường và những cuộc gọi chiếm giữ đường dây dài sẽ gây ra tắc nghẽn thường xuyên ở một số khu vực trên mạng và thuê bao sẽ nhận được tín hiệu báo bận khi mạng quá tải, một hiện tượng ở Hoa Kỳ rất thường gặp trong ngày các bà mẹ (Mother’s day). Càng về sau, khi ngày càng nhiều nhà cung cấp dịch vụ đưa ra cước phí truy xuất bao tháng làm cho các cuộc gọi thay vì kéo dài vài phút lại kéo dài nhiều tiếng đồng hộ thì mọi ngày đều trở thành ngày của các bà mẹ.

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. Chuyển đổi khách hàng sang sử dụng ISDN có thể cải thiện một ít về tốc độ truy xuất nhưng không đủ để rút ngắn đáng kể thời gian kết nối khi người sử dụng chỉ cần thông tin nào đó rồi log off. Còn đối với người sử dụng dùng tất cả thờì gian kết nối cho mục đích giải trí thì ISDN không có tác dụng gì ngoài việc truy xuất thông tin hơn một phút.

Các công ty khai thác điện thoại đang dần nhận ra rằng giải pháp lâu dài duy nhất cho tình trạng quá tải mạng là chuyển lưu lượng Internet ra khỏi mạng PSTN càng nhiều càng tốt. Cố găng tăng cường mạng hiện hữu để đáp ứng số lượng bùng nổ các cuộc gọi chiếm giữ thời gian lớn giống như là xây dựng thêm nhiều xa lộ để giải toả tắc nghẽn giao thông. Chi phí sẽ thật khủng khiếp và sẽ chẳng bao giờ đạt được hiệu quả kinh tế. Các nhà cung cấp dịch vụ có thể có được giải pháp nào hiệu quả để giải quyết tắc nghẽn không? Thực tế có một khả năng thành công lớn khi tách rời truy xuất Internet khỏi PSTN nhà cung cấp dịch vụ sẽ gỡ bỏ được cổ chai kềm giữ tốc độ truy xuất ở 64 kbps. Với cấu hình mạng mới nhà cung cấp dịch vụ có thể thiết kế thích nghi với tốc độ thông tin dữ liệu hiện đại và người sử dụng sẽ không ngần ngại từ bỏ modem cũng như các thiết bị thích ứng đầu cuối để chạy theo mạng truy xuất mới.

1.2.2 Modem tương tự

Trong những năm đầu của kỷ nguyên máy tính, cách đây chừng hơn 30 năm về trước, kết nối mạng hoạt động ở tốc độ khoảng 300 đến 600 bít/s đã là khá đủ. 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 hoạ và video, tuy chưa thực tốt lắm. Ví dụ, một người sử dụng vào mạng để tải về một bản đồ thời tiết với tốc độ truyền dữ liệu 9.6 Kbps phải mất 40 giây để tải về bản đồ trắng đen chất lượng kém. Với bản đồ màu độ phân giải cao thì phải chờ đến vài phút. Ngày nay thì cả modem 28.8 Kbps hay 33.6 kbps cũng không đáp ứng được về tốc độ của nhiều ứng dụng. Thời gian download một hình ảnh JPEG trung bình là 120 giây. Nền kỹ thuật máy tính thay đổi rất nhanh, các kênh thông tin, máy tính đang biến đổi để đáp ứng theo nhu cầu khả dung lượng cao ngày càng tăng. Khi các dịch vụ hình ảnh màu, thoại và video càng hấp dẫn khách hàng thì hạ tầng thông tin hàng megabit càng trở nên thiết yếu. Liệu người ta có thể trông chờ ở modem tương tự những bước tiến ở các tốc độ cao hơn cỡ tốc độ đường truyền T1 (1544 kbps) hay E1 (2048 kbps) không ? Thật không may, câu trả lời là không. 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 bít chưa qua xử lý lại gởi đi các ký hiệu (symbol), mỗi ký hiệu đại diện cho một số bít liên tiếp của dòng bít.

Mọi khách hàng sử dụng modem đều rất quan tâm đến tốc độ và độ tin cậy của modem. Các nhà cung cấp đều cố gắng tiến gần tới giới hạn của Shannon. Cho tới tiêu chuẩn V.32 thì mọi modem đều còn cách xa giới hạn dung lượng này khi mức S/N từ 9 tới 10 dB. Nếu giải thông từ 2400 Hz lên đến 2800 Hz và tỷ số S/N từ 24 dB đến 30 dB thì dung lượng kênh khoảng 24000 bít/s. Để lấp đầy khoảng cách còn lại cần phải ứng dụng kỹ thuật sửa sai.

Vào những năm 1950 các modem FSK (Frequency Shift Keying) có tốc độ từ 300 bit/s tới 600 bít/s. Tiêu chuẩn quốc tế của modem bắt đầu từ thập kỷ 60 thế kỷ trước. Năm 1964 tiêu chuẩn modem đầu tiên cảu 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. Mã trellis được tiến sỹ Gottfred Ungerboeck đề cập lần đầu tiên và ứng dụng vào modem và thực hiện lấp được một phần ba khoảng cách còn lại so với giới hạn Shannon. 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 rối 28800 bit/s. Modem mới hơn là V.34 ra đời năm 1996 đã đạt tới tốc độ dữ liệu 33600 bit/s b và thực hiện 10 bit trên mỗi tín hiệu.

Digital data

Local loop

Modem

PSTN

Local loop

Modem

Telephone exchange (Central office)

Analogue encoding

analogue encoding

D igita l da ta

L o cal l o o p

Exchange

Hình A. 2 Modem tương tự qua mạng điện thoại tương tự. Khi các cuộc đàm thoại được điện thoại được số hoá, các tổng đài lắp một bộ mã hoá chuyển tín hiệu tương tự thành tín hiệu số lấy mẫu tín hiệu thoại 8000 lần mỗi giây và dùng 8 bít đễ mã hoá giá trị của mẫu. Ở đầu kia của kết nối diễn ra quá trình ngược lại và một tín hiệu xấp xỉ gần với tín hiệu ban đầu được tái tạo. Tuy nhiên, quá trình mã hoá lại sản sinh ra một loại nhiễu khác đó là nhiễu lượng tử. Khi thực hiện lượng tử hoá,các biên độ tương tự có thể nằm giữa hai mức lượng tử kế tiếp trong 256 mức lượng tử khác nhau có được từ lượng tử hoá 8 bít và bộ mã hoá chọn mức lượng tử gần hơn. Ở đầu thu,mức tín hiệu tương tự được tái tạo sẽ không phải là mức tín hiệu ban đầu mà khác hơn một chút nên tạo ra nhiễu. Với mục đích truyền thoại thì sự khác biệt này là không đáng kể nhưng với modem tốc độ cao thì là một vấn đề lớn.

PS TN

M odem

L o cal l o o p

M odem

A /D D/A

analogue enc oding

D i g i t al en co d i n g

Hình I-15 Modem tương tự qua mạng điện thoại IDN

Modem 56K sử dụng quá trình lượng tử hoá này. Nhiễu lượng tử là do quá trình mã hoá PCM. Nếu bỏ qua được giai đoạn mã hoá PCM thì có thể thoát khỏi giới hạn Shannon. Nếu ta bố trí dữ liệu số chỉ được qua bộ giải mã trên mạng điện thoại thì dữ liệu sẽ được chuyển thành tín hiệu 256 mức phát ra từ bộ biến đổi số sang tương tự của bộ giải mã PCM. Modem sẽ chuyển sang tìm kiếm các mức lượng tử hoá này vốn đã được tiêu chuẩn hoá. Trên thực tế một vài nơi ở Hoa Kỳ chỉ sử dụng 128 mức lượng tử hoá vì hệ thống ghép kênh điện thoại số T1 ở Bắc

Mỹ sử dụng bít có trọng số thấp nhất trong 8 bít để giám sát kênh và báo hiệu. Để có thể sử dụng modem tại mọi nơi thì thay vì 64 kbps tốc độ modem là 56 kbps dù hầu hết các nơi trên thế giới đều dùng cả 8 bít cho mã hoá dữ liệu PCM. Hơn nữa do tín hiệu.Hơn nữa do tín hiệu chỉ truyền từ bộ giải mã PCM ở mạch giao tiếp thuê bao của tổng đài đến thuê bao nên có rất ít nhiễu và kết quả là tỷ số tín hiệu trên nhiễu rất cao trên các đường truyền 56 kbps. Trò ảo thuật ở đây là loại bỏ quá trình mã hoá PCM và đưa thăng dữ liệu số đến bộ giải mã. Điều này đòi hởi kết nối từ nguồn dữ liệu (các ISP chẳng hạn) đến bộ giải mã phải toàn bộ là số. Modem 56 kbps có thể vượt qua giới hạn Shannon bằng cách phân biệt 2 chiều thu phát của người sử dụng tốc độ vẫn là 33,6 kbps. Còn ở chiều thu tốc độ chỉ đạt tới 56 kbps khi ISP( Internet service proivider: nhà cung cấp dịch vụ internet) cảu họ và các tổng đài cảu PSTN phối hợp để tránh bộ lọc PCM ở mạch giao tiếp thuê bao của tổng đài bằng các đường truyền số T1 (1544 kbps) hay E1 ( 2048 kbps). Như vậy khi 2 người sử dụng dùng 2 modem 56 kbps truyền số liệu điểm nối điểm thì tốc độ không thể nào đạt được 56 kbps mà chỉ đạt được tốc độ dữ liệu song công đối xứng là 33,6 kbps.

Internet

Internet connection

Client compute (Internet user)

Server computer (ISP )

Digital data

Digital circuit

Local loop

Exchange

Vào những năm cuối thế kỷ trước đã xảy ra tình hình không thống nhất của các tiêu chuẩn modem 56 kbps do hai hãng sản xuất danh tiếng là U.S.Robotics (bây giờ là một bộ phận của hãng 3COM) sử dụng chipset X2 cũa hãng Texas Instrumént và Rockwell có tiêu chuẩn K56flex. Dĩ nhiên là hai tiêu chuẩn này không tương thích với nhau và ngành công nghiệp sản xuất modem nhanh chóng bị phân cực theo một trong hai tiêu chuẩn trên. Lúc này người sử dụng tại Hoa Kỳ chờ đợi tiêu chuẩn nào sẽ được ISP của mình chấp nhận rồi mới mua modem theo tiêu chuẩn đó. Nhiều ISP đã chờ đợi tiêu chuẩn nào sẽ chiến thắng và tiêu chuẩn nào sẽ về vườn. Trong thời gian này một số ISP mở ra 2 số điện thoại , mỗi số điện thoại cho một tiêu chuẩn và điều này đã làm cho người sử dụng thấy yên tâm mà mua sắm modem 56 kbps.

PSTN

V.pcm server- side modem

V.pcm client- side modem

A/D D/A

Pcm digital encoding

analogue encoding

P CM digital encoding

Hình I-16 Modem V.pcm

5000

4500

4000

3500 3000

)

2500

M S

(

2000

e u n e v e R

1500

1000

500

1997

1998

1999

2000

2001

2002

Tháng 9 năm 1998 ITU-T đã ra tiêu chuẩn V.90 để thống nhất trên toàn thế giới về modem 56 kbps. Phần cứng của các loại modem trên không khác nhau mấy nên người sử dụng 2 loại modem cũ có thể chỉ cần mua một con chíp nâng cao cho V.90 để tiết kiệm chi phí còn các modem sản xuất sau đó đều được chú thích là “Ready for V.90”.

Hình I-17 Doanh thu từ modem 56 kbps trên thế giới.

Trong nhiều trường hợp việc bỏ qua một lần biến đổi là không đơn giản. Khi truy xuất thông tin từ một nhà cung cấp dịch vụ Internet nội hạt thì cơ hội rất cao nếu ISP kết nối với tổng đài nội hạt bằng các đường truyền số. Tuy nhiên khi khoảng cách 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. Chúng ta đã số hoá toàn bộ mạng viễn thông chỉ trừ ra đường truyền dẫn thuê bao nội hạt là phải chuyển tín hiệu thành tương tự để phân phối đến khách hàng nên kênh truyền không thể dung nạp thêm nhiều bít hơn nữa. Nếu muốn tốc độ truyền dữ liệu cao hơn thì phải nghĩ đến các phương pháp khách hơn là sử dụng mạng điện thoại truyền thống.

1.2.3 Truy xuất T1/E1 sử dụng mạng cáp thuê bao nội hạt

Một ngạc nhiên chung cho nhiều người sử dụng là cùng một đôi giây cáp xoắn đôi vốn chỉ sử dụng để truyền tải âm thanh của dịch vụ thoại truyền thống hay cùng lắm là ISDN với tốc độ dữ liệu tổng cộng 160 kbps mà đã mấy chục năm qua lại có thể làm cho đủ điều kiện để truyền tải được các dịch vụ T1/E1 với tốc độ 1544 kbps hay 2048 kbps. 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 kỹ thuật đặc biệt. Giá thành cao của

T1/E1 một phần là do việc chuyển đổi từ đường dây thuê bao tương tự sang số và chi phí bảo dưỡng thiết bị đường dây cao liên quan đến các kỹ thuật điều chế quá đơn giản là AMI (Alternate Mark Inversion) ở T1 và HDB3 (High Density Bipolar 3) được xây dựng cách đây hơn 30 năm. Kỹ thuật điều chế sử dụng trên đường truyền T1/E1 truyền thống chỉ chấp nhận các khoảng cách tương đối ngắn. Vì vậy, đường truyền T1/E1 qua các vòng thuê bao dài phải được phân chia thành nhiều đoạn cùng với các trạm tiếp vận (repeater) ở các điểm tiếp nối để dò và phát tín hiệu sang đoạn dây khác. Do đó phải bố trí các trạm tiếp vận ở cách hai đầu đường dây thuê bao không qua 600 đến 900 m và khoảng cách giữa các trạm tiếp vận không quá 900 tới 1800m tuỳ cỡ dây.

CSU

1.544-2.048 Mbps

Customer

Central office

Office Repeater

Hình I-18 Cung cấp dịch vụ T1/E1 truyền thống có tiếp vận.

1.2.4 Cable modem

Cable modem là thiết bị cho phép truy xuất thông tin tốc độ cao đến các server từ xa như Internet Server hay Video on Demand Server qua mạng truyền hình cáp (cáp đồng trục). So với các loại modem analogue truyền thống dùng trong mạng PSTN thì modem cáp đạt tốc độ cao hơn nhiều và nhanh hơn xấp xỉ 500 lần. Trong khoảng giữa những năm 1990 của thế kỷ trước người ta đã phát triển được khả năng truyền tải hai chiều của hạ tầng cơ sở mạng cáp đồng trục hiện hữu để phục vụ cho truy xuất Internet tốc độ cao. Điều này đã dẫn đến việc tiến hành nhiều nghiên cứu và thử nghiệm trên nhiều khu vực tại Hoa Kỳ và các quốc gia tây âu. Kết quả là người ta đã phát triển được một số loại kỹ thuật cáp modem. Ý tưởng của modem cáp thật đơn giản là dùng mạng cáp đồng trục sẵn có để kết nối Internet. Điều này không những chỉ đem lại cho thuê bao cơ hội có được tốc dộ truy xuất Internet ấn tượng mà còn thực hiện được các dịch vụ khác như video on demand và MHP (Media Home Platform) ngay tức khắc, các nhà cung cấp dịch vụ nhận thấy được tiềm năng đem lại thu nhập to lớn của công nghệ này do con số quá lớn các thuê bao có thể tham gia vào mạng qua các kết nối cáp đồng trục sẵn có và làm cho các công nghệ kiểu như MHP trở nên thực tế. Công nghệ cáp modem đem lại việc kết nối mạng tốc độ cao cho môi trường dân dụng cũng như doanh nghiệp nhỏ qua các đường dây cáp đồng trục vốn sử dụng cho truyền hình cáp. Hình I-19 minh hoạ cấu hình căn bản mạng modem cáp. Modem cáp là

thiết bị cho phép truy xuất dữ liệu qua mạng truyền hình cáp thông thường. Thuê bao chỉ cần kết nối modem cáp với ổ cắm truyền hình cáp. Phía nhà cung cấp dịch vụ sẽ kết nối đầu cáp với hệ thống xử lý modem cáp (CMTS: Cable Modem Termination System).

Một bộ modem cáp điển hình có hai kết nối, một kết nối với ổ cắm truyền hình cáp và một kết nối nối với máy tính cá nhân hay bộ thích ứng. Hầu hết các modem cáp là các thiết bị rời kết nối với máy tính qua cổng Ethernet 10 BASE-T hay Ethernet 100 BASE-T và dây bằng cáp xoắn đôi. Những modem cáp đời mới có cả giao tiếp USB (Universal Serial Bus) hay còn có cả dạng Internal (lắp trong) qua giao tiếp PCI.

Thực ra thuật ngữ modem được sử dụng cho thiết bị này có đôi chút không chính xác. Thật vậy, với chức năng điều chế và giải điều chế nó có thể xem như một modem. Nhưng mà sự tương tự với modem dùng trong mạng điện thoại PSTN cũng chỉ dừng lại tại đó do modem cáp phức tạp hơn modem điện thoại nhiều. Cable modem gồm các phần chức năng như sau:

• Modem • Thiết bị mật mã hoá và giãi mật mã • Bộ định tuyến • Card giao tiếp mạng • Card SNMP • Cầu • Ethernet HUB

Các phần chức năng trên cho ta thấy được sự khác nhau giữa modem dữ liệu (còn gọi là modem tương tự hay modem quay số) và modem cáp đồng trục. Tín hiệu truyền hình thường trải rộng phổ trên giải tần 50 MHz đến 750 Mhz. Mỗi kênh truyền hình chiếm giải tần 60 Mhz. Các kênh truyền hình cáp MTV, CNN, hay BBC đều chiếm giải thông 6 Mhz. Tương tự như vậy dịch vụ Internet qua cáp đồng trục cũng chiếm giải thông 6 Mhz cho từng chiều upstream (lên) hoặc downstream (xuống) riêng lẻ. Ta sẽ xét đến sự khác nhau giữa kênh dữ liệu trên cáp đồng trục với kênh tương tự thông thường bao gồm cả sự khác nhau theo chiều downstream cũng như chiều upstream.

Một bộ modem cáp gửi và nhận tín hiệu theo hai kiểu hơi khác nhau. Ở chiều downstream, dữ liệu số được điều chế và đặt vào kênh truyền hình 6 Mhz ở một vị trí nào đó trong giải tần từ 50 Mhz đến 750 Mhz. Hiện nay, đang sử dụng kỹ thuật điều chế 64 QAM cho chiều xuống để đạt được tốc dộ dữ liệu lên đến 27 Mbps cho kênh tín hiệu 6 Mhz. Tín hiệu này đặt ở kênh 6 Mhz bên cạnh tín hiệu truyền hình về phía nào cũng được miễn là không làm ảnh hượng đến tín hiệu truyền hình. Ở chiều upstream thì phức tạp hơn nhiều. Nhìn chung trong mạng cáp hai chiều thì chiều upstream được phát tín hiệu giữa 5 Mhz và 42 Mhz (Bảng I-2). điều này đẫn đến một môi trường nhiều nhiễu với nhiễu tần số vô tuyến và nhiễu xung. Hơn nữa, nhiễu được tạo ra một cách dễ dàng từ trong nhà do các mỗi nối thấp và đi cáp không tốt vì vậy mạng cáp đồng trục có dạng “Cây rẽ nhánh” (“Tree and Branch) nên khi tín hiệu đi theo chiều lên thì nhiễu sẽ dồn lại và tăng lên. Để khắc phục hiện tượng này nhiều nhà sản xuất sử dụng kỹ thuật

Dải tần Low Very High Frequency (VHF) Midband High Very High Frequency (VHF) Superband Hyperband Ultraband Ultra High Frequency

Tầm tần số (MHz) 54-88 88-174 174-216 216-300 300-468 468-648 470-806

điều chế QPSK hay các kỹ thuật điều chế tương tự cho chiều Upstream vì QPSK kháng nhiễu tốt hơn QAM tuy nhiêu tín hiệu QPSK cho tốc độ truyền dữ liệu thấp hơn dữ liệu QAM nhiều. Bảng I-1 liệt kê các giải tần truyền hình và tần số của chúng. Một kênh truyền hình có thể nằm trong khoảng 1 trong 7 giải tần này. Bảng I-2 cho thấy vị trí của các giải tần truyền hình trong giải tần số của tất cả các ứng dụng khác.

Bảng I-1 Các dải tần truyền hình

Trong năm 1994, nhóm làm việc 802.14 về thủ tục TV media access control (MAC) hay Physical (PHY) của Institue of Electronic and Electrical Enginering (IEEE) được hình thành dựa trên các nhà cung cấp, sản xuất để phát triển các tiêu chuẩn quốc tế cho việc truyền dữ liệu trên cáp đồng trục. Mục đích ban đầu của nhóm là đệ trình cho IEEE một tiêu chuẩn cho modem cáp vào năm 1995. Thật không may là sự phát triển tiêu chuẩn bị trì hoãn tới cuối năm 1997. Trong thời gian chờ tiêu chuẩn của IEEE, một số nhà điều hành mạng cáp đồng trục đã liên kết với nhau để đưa ra các tiêu chuẩn của họ. Vào tháng giêng năm 1996 các hãng COMCAST, COX CABLE, TCI và TIME WARNER đã phát triển một công ty trách nhiệu hữa hạn là Multimedia Cable Network Systems Partner Ltd. ( MCNS). Kết quả là tiêu chuẩn đặc tính giao tiếp của hệ thống truyền dữ liệu qua cáp đồng trục (DOCSIS : Data Over Cable System Interface Specification) đã được ban hàn tháng 3/1997. Bảng I-3 cho các đặc tính tổng quát DOCSIS của MCNS.

Fiber Node

Town

Fiber Node

T own

Fiber Node

Directional coupier/spliter

City

Fiber Node

H×

CMTS (Headend)

Cable modem

Upstream Demodulator QPSK/16-QAM f:5-65 MHz BW:e.g.2MHz Rates:e.g.3 Mbps

Upstream Modulator QPSK/16-QAM f:5-65 MHz BW:e.g.2MHz Rates:e.g.3 Mbps

Downstream Modulator 64-QAM/256-QAM f:65-850 MHz BW:6/8MHz Rates:27-56 Mbps

Downstream Demodulator 64-QAM/256-QAM f:65-850 MHz BW:6/8MHz Rates:27-56 Mbps

Hình I-19 Hệ thống truyền hình cáp

Typical service

Frequency 3-30 KHz 30-300 KHz 3-30 MHz

Wavelength 100-10 10-1 Km 100-10 m

Designation VeryLow Frequency (VLF) Navigation,sonar Low Frequency (LF) High Frequency (HF)

Radio beacons Short-wave radio, telephon,

Hình I-20 Công nghệ modem cáp

30-300 MHz

10-1 m

Very High Frequency

300-3000 MHz 100-10 cm

Frequency

Ultra High (UHF)

satelite

3-30 GHz

10-1 cm

Super High Frequency

telegraph,citizen’s band radio, ship-to-coast,ship-to-aircraft telephone Analog cordless (44-49 MHz),TV(54-88 MHz),TV(174-216 MHz), air traffic control, police, taxi. TV(470-806 MHz), RG wireless modem (800 MHz), cellular (806-890 MHz),digital cordless (900 MHz), PCs (900-929 MHz), nationalwide paging (929-932 MHz), telephone uplink (1610-1625.5 MH), satellite telephone downlink (2483.5-2500 MHz) Large dish satelite TV (4-6 GHz), Small dish satellite TV (11.7-12.7 GHz), wireless cable TV (28-29 GHz)

Bảng I-2 Sử dụng băng tần

Sự khác nhau giữa các tiêu chuẩn modem cáp của DOCSIS và IEEE phản ánh mục tiêu thiết kế khác nhau của tổ chức này. Các tiêu chuẩn của IEEE đã được các nhà cung cấp thiết bị định hướng vào công nghệ công nghiệp chung. Trong khi đó thì các nhà phát triển tiêu chuẩn DOCSIS lại tập trung vào việc tối thiểu hoá chi phí của modem cáp để có thể bán được với số lượng lớn. Hơn nữa, các nhà phát triển tiêu chuẩn DOCSIS cũng chú tâm tới việc sử dụng công nghệ có thể tối thiểu hoá thời gian đưa ra các sản phẩm đầu tiên cho thị trường khách hàng. Hình I-21 so sánh giữa mô hình OSI và DOCSIS.

OSI MODEL

DOCSIS

7

Application Layer T ype of communication, E- mail,file transfer, client/server.

6

Presentation Layer Encryption,data conversion: ASCII to EBCDIC. BCD to binary,etc.

5

DOCSIS Control Message

Session Layer Start, stops session Maintains order.

a p p l i c a t i o n s

4

TCP/ UDP

Transport Layer Ensures delivery of entire file of message

3

Netw ork Layer Routes data to different LANs and WANs based on network address

2

IEEE 8022

Data link (MAC) Layer T ransmits packets from node to node based on station address

1

Physical Layer Electrical signals and cabling

Downstream:T DM(MPE G) 46(65)-550 MHz 42/256-QAM IT U-T J,83 Annex B(A)

Hình I-21 So sánh giữa mô hình OSI và mô hình DOSIS

Tốc độ modem thay đổi rất nhiều và phụ thuộc vào các tham số sau:

QPSK và QAM 16 trạng thái Biến đổi từ 200 KHz tới 3,2 MHz 320 Kbps tới 10 Mbps Reed-Solomon DES 64/246 QAM 6 MHz 27 tới 36 Mbps MPEG-2 Reed-Solomon DES

• Hệ thống modem cáp • Kiến trúc mạng cáp đồng trục • Lưu lượng trên mạng modem cáp

Các tham số kênh chiều Upstream Modulation Carrier Tốc độ dữ liệu Forward Error Control Encryption Các tham số kênh chiều Downstream Modulation Carrier Tốc độ dữ liệu Framing Forward Error Control Encryption Điều khiển truy xuất Tranh chấp dựa trên gói và dùng các khe riêng Quản lý SNMP với các định nghĩa MIB

Giao tiếp thuê bao 10 BASE-T, USB, IEEE 1394 Giao tiếp mạng 10 BASE_T, 100 BASE-T, ATM, FDDI

Bảng I-3 DOCSIS của MCNS

Theo chiều dowmstream (từ server CMTS- Cable Modem Termination System xuống người sử dụng) tốc độ mạng có thể lên đến 27 Mbps. Đây là dung lượng tổng cộng được tất cả người sử dụng chia ra. Chỉ có ít hệ thống mà người sử dụng có khả năng kết nối với tốc độ cao như vậy. Thường thì dung lượng chỉ từ 1 Mbps tới 3 Mbps. Trong chiều upstream tốc độ có thể lên tới 10 Mbps. Tuy nhiên, hầu hết các nhà sản xuất modem cáp đều chọn tốc độ 1 Mbps tới 2,5 Mbps. Phần lớn các hệ thống truy xuất modem cáp đều là bất đối xứng. Tốc độ chiều dowmstream lơn hơn tốc độ chiều upstream nhiều và điều này phù hợp với việc sử dụng cable modem, nghĩa là dùng cho dịch vụ video on demand hay truy xuất Internet. Các ứng dụng như duyệt các trang web và đọc tin đều có nhiều gói dữ liệu xuống máy tính nhiều hơn chiều gởi dữ liệu cho mạng. Các click chuột hay e-mail ( chủ yếu của chiều upstream) dĩ nhiên là không thể chiếm nhiều dung lượng bằng tải các file hay audio, video (chủ yếu của chiều downstream).

Mỗi hộp truyền hình cáp đều nhận tín hiệu truyền dẫn theo chiều dowmstream và mỗi kênh truyền hình đều được phát ở một dải tần khác nhau.

(cid:43)

Regional Head end

Coaxal cable

(cid:43)

Amplifier

Splitter

(cid:43)

Tap

Một hệ thống cáp truyền hình nguyên thủy dựa trên cơ sở cáp đồng trục xuyên suốt. Máy phát truyền hình cáp cung cấp phim từ nhiều nguồn và đưa tín hiệu lên cáp đồng trục. Các bộ khuếch đại tín hiệu được đặt đều đặn trong hệ thống. Có thể có đến 35 bộ khuếch đại nối tiếp nhau từ máy phát tới các thuê bao. Hình I-22 minh hoạ một hệ thống cáp đồng trục truyền thống.

Hình I-22 Hệ thống cáp đồng trục truyền thống

Các nhà khai thác mạng cáp đồng trục đang tiến hành cải tiến hạ tầng mạng cáp bằng cách đưa vào thêm cáp quang vào mạng cáp đồng trục, thay cho truyền dẫn tín hiệu tương tự bằng truyền dẫn tín hiệu số và thay các bộ khuếch đại một chiều

(cid:43)

Regional Head end

Distribution Hub

(cid:43)

Fiber Cable

Coaxial Cable

(cid:43)

bằng các trạm tiếp vận theo hai chiều. Hạ tầng cơ sở mạng cáp đồng trục mới này gọi là hệ thống cáp đồng trục kết hợp quang HFC. Với HFC, máy phát sử dụng giao tiếp cáp quang và với cáp quang, nhiều đặc tính của mạng cáp truyền thống đã bị thay đổi. Quan trọng hơn là các trạm tiếp vận không chỉ khuếch đại tín hiệu mà còn phục hồi và phát nguyên dạng tín hiệu số. Các bộ khuếch đại RF lọc thông dải được thay thế bằng các bộ triệt tiếng dội. Các bộ lọc này cho phép một dải tần nào đó truyền theo một hướng và dải tần khác truyền theo hướng ngược lại. Như vậy, HFC là một hệ thống hai chiều. Lưu ý rằng việc nâng cấp lên mạng HFC không đơn giản. Cần phải thay thế hoàn toàn một phần quan trọng của hệ thống cáp. Tuy nhiên đoạn từ điểm cáp quang về đến nhà thuê bao vẫn còn dùng cáp đồng trục.

Hình I-23 Hệ thống HFC

Có ba dạng modem cáp thông dụng là:

• Modem rời • Modem lắp trong máy tính cá nhân • Hộp set-top tương tác

Có thể sau một thời gian sẽ có các dạng modem cáp mới xuất hiện. Modem cáp rời là một hộp bên ngoài nối với máy tính cá nhân qua một kết nối Ethernet thông thường. Cần phải có một card Ethernet (giá rất rẻ) trước khi kết nối với modem cáp. Hơn nữa có thể kết nối nhiều máy tính cá nhân với Ethernet. Tất cả các modem cáp đều hoạt động tốt với hầu hết các hệ điều hành và phần cứng bao gồm MAC,UNIX, laptop,….

Một dạng giao tiếp giữa modem cáp là USB, có ưu điểm là lắp đặt nhanh chóng hơn nhiều. Hình I-24 minh hoạ dạng modem cáp rời.

Cable

Ethernet

Cable Modem (External)

Hình I-24 Modem cáp rời.

Modem cáp lắp trong thường sử dụng dạng card giao tiếp PCI với máy tính. Loại modem này rẻ tiền nhất nhưng lại có những vấn đề kỹ thuật của nó. Vấn đề chỉ có thể được dùng với máy tính cá nhân để bàn. Các loại máy tính Mac và laptop không sử dụng được. Hình I-25 là dạng modem cáp internal.

PC

Cable

Cable Modem (Internal)

Hình I-25 Modem cáp internal

Cable

Interactive Set-Top Box

T elevision

Keyboard or mouse

Hộp set-top tương tác thực sự khác với modem cáp. Chức năng cơ bản của hộp set-top là cung cấp nhiều kênh truyền hình trên cùng một số giới hạng các băng tần. Có thể thực hiện được điều này bằng mã hoá truyền hình số (DVB: digital television encoding). Vấn đề là đầu nối cáp không cách ly tốt với nguồn điện AC. Điều này gây ra khó khăn cho một số mạng truyền hình cáp cần phải có thêm nhiều nâng cấp lắp đặt cáp đắt tiền. Một vài quốc gia, hệ thống truyền hình cáp không sử thể dụng được modem cáp internal do lý do kỹ thuật hay pháp lý. Trước đây, các hộp set-top tương tác cho phép truyền dữ liệu theo chiều upstream thường là qua hệ thống POTS ( Plain Old Telephone System) để duyệt trang web, e-mail trực tiếp trền màn hình truyền hình. Bây giờ với kỹ thuật mới có thể cho phép các hộp set top tạo đường truyền upstream ngay trên mạng truyền hình cáp. Hình I-26 là cầu hình kết nối set-top tương tác.

Hình I-26 Cấu hình kết nối hộp set-top tương tác.

• Bộ bắt sóng (tuner): Bộ bắt sóng được nối trực tiếp với ổ cắm truyền hình cáp. Thường một bộ bắt sóng được tích hợp bộ thu phát song công để phục vụ cho cả chiều downstream và upstream. Bộ bắt sóng phải có chất lượng cao để có thể nhận được tín hiệu điều chế QAM. Khái niệm bộ chọn sóng silic đang được nghiên cứu. Bộ chọn sóng silic dựa trên chip bán dẫn và đem lại hy vọng giảm giá thành so với bộ bắt sóng thông thường.

• Bộ giải điều chế: Trong chiều thu, tín hiệu IF được đưa tới bộ giải điều chế. Bộ giải điều chế thông thường bao gồm mạch chuyển đổi số tương

tự ADC., bộ giải điều chế QAM 64/256, bộ đồng bộ khung MPEG và bộ giải mã sữa sai Reed Solomon. Bộ giải điều chế cần thiết cho cả các modem cáp, set-top box kỹ thuật số nên có nhiều hãng đã phát triển sản xuất bộ phận này.

Tuner

MA C

Demodulator Error Corrector

Interf ace PCI, USB, Ethernet

Burst Modulator

Hình I-27 Cấu trúc bộ modem cáp

• Bộ điều chế cụm (burst modulator): Trong chiều phát, bộ điều chế cụm cung cấp tính hiệu cho bộ chọn sóng. Bộ điều chế cụm thực hiện mã hoá Reed Solomon cho mỗi cụm dữ liệu, điều chế QPSK/QAM -16 trên dải tần cần thiết và thực hiện biến đổi số sang tương tự. Tín hiệu ngõ ra có nhiều mức khác nhau để bù với suy hao truyền dẫn không lường trước được trên cáp đồng trục. Bộ điều chế cụm cần thiết cho modem cáp và một số loại hộp set-top hai chiều. Người ta cũng đã tích hợp nhiều tính năng dưới dạng chip.

• Bộ điều khiển truy xuất môi trường (MAC: Media Access Control) nằm giữa các đưòng truyền thu và phát. Bộ điều khiển truy xuất môi trường có thể là phần cứng hay kết hợp giữa phần cứng và phần mềm. MAC của modem cáp phức tạp hơn MAC của Ethernet và thực sự thì không có bộ MAC nào có thể thực hiện hết được các chức năng của lốp MAC mà không có sự trợ giúp của các bộ vi xử lý với các bộ modem cáp DOCSIS thì nhiều công ty có tiêu chuẩn sản phẩm MAC ASIC có kiến trúc sử dụng nhiều phần mềm để xử lý các chức năng và đạt được độ mềm dẻo cao. Các hãng sản xuất các chíp MAC dùng cho cả DOCSIS và DVB/DAVIC với sự khác nhau trong cả phần cứng lẫn phần mềm. Một số nhà sản xuất lại phát triển các sản phẩm MAC của mình theo các tiêu chuẩn riêng để cạnh tranh hay phân biệt các sản phẩm của họ.

• Giao tiếp: Dữ liệu chuyển qua MAC đi đến giao tiếp máy tính hay hộp set-top của modem cáp là Ethernet, USB, PCI.

• CPU: Bộ vi xử lý không được vẽ trên sơ đồ khối của modem cáp nhưng với các modem cáp rời thì phải có khác với các modem PSTN sử dụng CPU trong máy tính cá nhân.

Các thiết bị bao gồm MAC, bộ giải điều chế, bộ điều chế cụm, bộ vi xử lý, các giao tiếp Ethernet, PCI, USB đều có khuynh hướng tích hợp trong một chíp bán dẫn. Tuy nhiên vẫn còn các thành phần như bộ nhớ bán dẫn bộ bắt sóng, nguồn cung cấp,…Nên không thể thực sự có được một modem cáp một chíp được.

Modem cáp sử dụng được mạng truyền hình cáp sẵn có nên giảm được chi phí đầu tư. Không cần phải thực hiện thêm hạ tầng cơ sở mới dù sự thay đổi mạng

truyền hình cáp là không thể tránh được. Hơn nữa, các linh kiện tần số cao cần thiết cho hoạt động của modem cáp đã trở nên rất rẽ và được bán đại trà. Nhiều bộ chip đã được dưa ra với giá cả rất cạnh tranh và khả năng tương thích cao. Cũng không nên bỏ quả một điều là bằng nhiều cách, modem cáp đã đáp ứng những hứa hẹn ban đầu về các hệ thống và dịch vụ truyền hình cáp tương tác. Thay vì phải xây dựng các chức năng cho hộp set-top người ta có thể sử dụng máy tính cá nhân để thay thế.

Nhược điểm thứ nhất của modem cáp là hầu hết các máy tính cá nhân đều không đặt gần máy thu hình. Màn hình và tần số bus cao của máy tính cá nhân sẽ gây nhiễu cho máy thu hình và cần phải đi lại dây ở nhà. Tuy nhiên, nếu cần phải đi dây ở một nơi mới thì có thể dùng cáp đồng trục hay cáp xoắn đôi không chắn tự UTP với giá cả rẻ và dễ lắp đặt, sử dụng.

Modem cáp đòi hỏi phải lắp đặt lại tới 90% cáp đi vào nhà (drop cable) để cung cấp dịch vụ cho thuê bao. Cáp đi vào nhà thường được lắp đặt vội vã và cẩu thả làm sinh ra nhiều nhiễu. Một vấn đề nữa là nhiều chủ nhà tự lắp đặt một bộ chuyển đổi đường vào của truyền hình cáp cho nhiều máy thu hình và các lắp đặt này rất cẩu thả. Một nhược điểm nghiêm trọng nữa của modem cáp là giải tần chiều upstream từ 5 Mhz đến 50v Mhz sẽ thu thập rất nhiều nhiễu từ các thiết bị khác trong gia đình. Để khắc phục, nhiều mạng truyền hình cáp lọc bỏ giải tần này khỏi tín hiệu của hệ thống. Chỉ có 5% số mạng truyền hình cáp là còn sử dụng giải tần này. Với các trường hợp cáp một chiều thì phải sử dụng thêm modem điện thoại để thực hiện chiều upstream. Đó là do trong mạng truyền hình cáp cũ không có các bộ khuếch đại dành cho chiều upstream. Các dịch vụ truyền hình cáp cũ thậm chí không xử lý nỗi lưu lượng khiêm tốn của chiều upstream để đạt các dịch vụ này. Cuối cùng, vì các kênh upstream phải được chia ra cho nhiều người sủ dụng (có thể lên đến hàng ngàn người sử dụng cùng một lúc) nên mối nguy hiểm tắc nghẽn là thực khi tất cả các gói số liệu đều được gửi về phía head end.

1.2.5 MMDS

Công nghệ dịch vụ phân phối đa điểm đa kênh MMDS ( Multichanel Multipoint Distribution Service) là một hỗn hợp mới các dịch vụ video và truyền số liệu tốc độ cao. Một thành phần của MMDS là Dịch vụ cố định truyền hình theo lệnh (ITFS: Intructional Television Fixed Service). Hai mươi kênh ITFS được sử dụng để phân phối các tài liệu giáo dục. Các trường học như các trường cao đẳng và các trường đại học phải sử dụng tố thiểu 20 giờ mỗi tuần để được phép sử dụng ITFS. Muốn dùng các kênh ITFS để xây dựng một hệ thống hoàn chỉnh các nhà cung cấp dịch vụ MMDS phải dùng một kỷ thuật gọi là sắp xếp kênh (channel mapping). Bằng cách này khi một kênh ITFS đang được MMDS sử dụng nhận một yêu cầu từ một nhà cung cấp cấp dịch vụ giáo dục thì tín hiệu đang truyền tải được chuyển mạch sang được chuyển mạch sang một kênh ITFS còn trống. Dĩ nhiên, bộ chuyển mạch phải trong suốt đối với thuê bao sao cho các tín hiệu phức tạp giữa headend và set-top box được thông suốt. Mười một kênh khác được gán cho các dịch vụ MMDS và hai kênh nữa được lấy từ các dịch vụ phân phối đa điểm (MDS: Multipoint Distribution Services). Như vậy một hệ thống MMDS có tất cả 33 kênh cho dịch vụ video, truy xuất Internet tốc độ cao theo các đường

Operation Support System

WM Outdoor Unit (ODU) &Antenna

WAT S Outdoor Unit (ODU) &Antenna

WAN

Over the Air MMDS Specification

Backbone Network

Wireless Modem (WM) Indoor Unit (IDU)

Customer Premise Equipment

Wireless Access Termination System (WAT S) Indoor Unit (IDU)

Wireless Modem to CPE Interface

WAT S IDU/OGU Interface Specification

Wireless Access T ermination System Network Side Interface

Security Server

dây cable modem. Máy phát trung tâm được MMDS sử dụng có giá thành rất cao, khoảng 1,5 triệu USD và giá thành trên mỗi thuê bao bao gồm Antena, đi dây, set top là khoảng 400 USD. Với số liệu này, hãng Wireless Cable Association đánh giá điểm hoà vốn là khoảng 10.000 thuê bao cho mỗi máy phát MMDS. Kiến trúc cơ bản của hệ thống MMDS được minh hoạ ở Hình I-28.

Hình I-28 Kiến trúc cơ bản hệ thống MMDS.

Mặc dù MMDS có trên một triệu thuê bao trong 73 hệ thống tại Mỹ và đang được nghiên cứu, sử dụng bởi các nhà cung cấp dịch vụ lớn sự phát triển thật sự của hệ thống vẫn là bên ngoài nước Mỹ do có các hệ thống hữu tuyến nhỏ hơn nhiều so với ở Mỹ. Trên thế giới (ngoài Mỹ) có khoảng 90 nước cung cấp dịch vụ MMDS cung cấp cho khoảng 5 triệu thuê bao. Ưu điểm rõ rệt nhất của MMDS là tương lai của MMDS gắn liền với tương lai của thông tin vô tuyến. Sự chấp nhận của thị trường với điện thoại không dây (cordless phone) và điện thoại di động (cellular phone) đã tạo ra một tiền lệ đầy thuận tiện cho MMDS. Những người bị hạn chế chổ ở từ lâu được xem như là những tù nhân thì nay có thể có một tương lai thông tin hứa hẹn qua MMDS. Mặt khác, dải thông vô tuyến và tốc độ truyền đã phát triển nhảy vọt và lan rộng.Trên hầu hết các kênh MMDS đều đạt được tốc độ chiều downstream là 54 Mbps (tuy nhiên thiết bị này lại khá đắt tiền).

Một ưu điểm nữa của MMDS là FCC đã đưa ra các giấy phép thu phát hai chiều là một điều kiện rất cần thiết vì việc thu phát hai chiều cần phải có máy phát sóng ở gia đình và điều này phải nằm trong tầm quản lý của FCC. Tuy nhiên, nhược điểm quan trọng của MMDS là nếu MMDS không đem lại một dịch vụ hoàn toàn mới hay một giá cả thật mềm thì MMDS cũng chỉ là một chiêu dụ khách hàng. Chính vì lý do này mà các thử nghiệm ban đầu của MMDS trên đất Mỹ đã gây thất vọng. Cường độ tín hiệu rất thất thường ngay cả đối với hệ thống được chăm sóc kỹ thuật rất chu đáo. Một nhược điểm nữa của MMDS là với bước sóng của tín hiệu thì ngay cả vật cản như cây cối cũng có tác dụng như một bức tường đá nên phải thực hiện liên lạc tầm nhìn thẳng (line –of-sight). Điều này trên thực tế

đã giới hạn nhiều vùng phủ sóng, đặc biệt là với các vùng có nhiều cây cối như miền đông bắc Mỹ chẳng hạn.

Cuối cùng MMDS sử dụng các hệ thống và công nghệ hoàn toàn mới nên chắc chắn phải cần có một khoảng thời gian để mạng ổn định và cũng cần phải đầu tư thêm nhiều hơn nữa.

1.2.6 LMDS

Dịch vụ phân phối đa điểm nội hạt (Local Multipoint Distribution Service) là một hệ thống phân phối vô tuyến điểm đa điểm, đa tế bào hoạt động ở dải tần từ 27,5 GHz đến 29,5 GHz. LMDS đôi lúc còn được gọi là “truyền hình cáp tế bào” (“cellular cable TV”) được Bernard Bosscard phát minh dưới giấy phép thực nghiệm của FCC. Công ty Cellular Vision do ông sáng lập lúc đầu được sự hỗ trợ tài chính của cơ quan phát triển địa ốc New Jersey. Sau đó hãng Bell Atlantic đã mua lại một phần và điều hành và tiếp thị các dịch vụ của Cellular Vision.

Về mặt lý thuyết , Cellular Vision phủ sóng một vùng với nhiều tế bào và như vậy sẽ tránh được vần đề tầm nhìn thẳng của MMDS. Các vùng tối (shadow area) được phủ sóng bằng trạm tiếp vận hay các bộ phản xạ sóng thụ động. Các tế bào lân cận sử dụng cùng tần số nhưng với phân cực khác nhau. Tất cả bức xạ sóng điện từ mang tín hiệu truyền hình đến máy thu. Hướng của các trường điện và từ trong tín hiệu thay đổi so với đường lan truyền. Giả sử một thiết bị nào đó được xây dựng để ngăn chặn trường điện từ theo một hướng xác định thì sóng điện từ sẽ tiếp tục lan truyền qua thiết bị này nhưng sẽ bị mất một phần năng lượng và như vậy sóng đã bị phân cực. Hiện tượng phân cực sóng thường thấy là hiện tượng phản xạ sóng ánh sáng bởi mặt nước. Ánh sáng phản xạ bị phân cực ngang (nghĩa là nước phản xạ bất cứ trường điện nào không nằm trên mặt phẳng nằm ngang). Các thấu kính hội tụ phân cực ánh sáng mặt trời chỉ cho ánh sáng được phân cực vuông góc sẽ lấy đi tất cả ánh sáng phản xạ từ mặt nước. Chúng chỉ đơn thuần là ngăn chặn tất cả mọi ánh sáng có hướng phân cực không vuông góc.

Cellular Vision cũng hoạt động tương tự. Hai tế bào lân cận sử dụng tín hiệu phân cực khác nhau và antenna như một thấu kính phân cực (nó loại bỏ các tín hiệu của các tế bào lân cận và nhận tín hiệu cảu tế bào gần nhất). Ghép phân cực với một sự khác biệt tần số nhỏ giữa cùng một kênh trong các tế vào lân cận ở máy thu. Sự suy giảm này đủ để tránh hiện tượng gọi là multipath fade (hiệu ứng tín hiệu do nhiều đường lan truyền sóng gây ra).

Distribution network

Subscriber sites

Base station

Hình I-29 Kiến trúc cơ bản hệ thống LMDS

Khái niệm phân cực sóng cũng cung cấp khả năng kênh đảo ngược. Người ta đánh dấu tín hiệu upstream bằng cách phân cực đối nghịch tín hiệu. Như vậy không máy thu nào có thể nhận được tín hiệu chiều upstream ngoại trừ máy thu ở head end. Hình I-29 minh hoạ kiến trúc cơ bản của một hệ thống LMDS hoàn toàn tương tự như kiến trúc cơ bản của một hệ thống MMDS.

FCC đã đưa ra một quy hoạch tần số riêng biệt dùng cho thương mại. Hai giấy phép sẽ được cấp qua đấu giá cho mỗi vùng địa lý: • Nhóm A ( 1,15 GHz) bao gồm các phân đoạn tần số 27,5 GHz đến 28,35 GHz, 29,1 GHz và 31,075GHz đến 31,225 GHz. • Nhóm B (150 MHz) bao gồm các phân đoạn tần số 31 GHz đến 31,075 GHz và 31,225 GHz đến 31,3 GHz.

Mặc dù FCC không giới hạn các dịch vụ có tiềm năng nhưng trên thực tế vẫn ngăn cản các nhà cung cấp dịch vụ lớn mua giấy phép. Hầu hết các ưu, nhược điểm của hệ thống LMDS đều giống với MMDS. Một dấu hiệu đáng mừng cho LMDS là có nhiều thuê bao hơn MMDS nhưng rất tiếc rằng đa số lại phân bố ở Canada. LMDS sử dụng các máy phát nhỏ hơn và vùng phủ sóng (tế bào) có thể giữ được giá thành đầu tư ở mức thấp, đặc biệt là ở các khu đông dân. Tuy nhiên, kích thước tế bào nhỏ như vậy sẽ gây khó khăn cho các vùng ngoại ô và thôn quê vì không thể đặt ở mỗi nông trại một tháp LMDS được.

1.2.7 Hệ thống truy xuất qua thông tinh vệ tinh

Các hệ thống thông tin vệ tinh truyền thông trực tiếp (DBS:Direct Broadcast Satelite) đã có sẵn để cung cấp dịch vụ truyền hình chất lượng cao cho nhiều gia đình. Hầu hết dịch vụ này (cho cả các máy thu hình tương tự) sử dụng phương pháp nén hình ành MPEG II. Phần âm thanh được xử lý theo kỹ thuật Dolly Surround Sound tạo ra chất lượng âm thanh sánh bằng với chất lượng Audio CD.

Các nhà cung cấp thiết bị và điều hành hệ thống thông tin vệ tinh phải đối mặt vấn đề trễ trong các dịch vụ thoại và số liệu hai chiều. Các hệ thống vệ tinh truyền thông trực tiếp có sẵn trên thị trường vốn dùng cho các kỹ thuật truyền

hình kỹ thuật số một chiều. Hầu hết các dịch vụ này đều sử dụng nén MPEG và truyền tải đa kênh để cung cấp dịch vụ gần giống với dịch vụ xem phim theo yêu cầu (nghĩa là các bộ phim bắt đầu cách nhau 15 phút). Các hệ thống vệ tinh truyền thông trực tiếp bị cản trở bởi các vấn đề về truyền tải các kênh truyền thông nội hạt, trễ liên quan đến xử lý nén (các sự kiện thể thao bị trễ trong khoang thời gian 1 giây), mất hoạt động hai chiều (mặc dù thực tês đã có nhiều hệ thống truyền tải thuê bao đến vệ tinh). Hầu hết các hệ thống vệ tinh truyền thông trực tiếp sử dụng một kết nối modem qua đường dây điện thoại cho chiều upstream.

Một kênh vệ tinh truyền thông trực tiếp có thể dễ dàng hoạt động ở tốc độ dữ liệu 23 Mbps. Tuy nhiên, tốc độ phổ biến nhất là khoảng 400 kbps (dịch vụ Direct PC). Các hệ thống hiện nay sử dụng các quỹ đạo địa tĩnh (GEO:Geosynchronous Earth Orbit) ở độ cao 22500 dặm ( khoảng một phần một phần mười khoảng cách từ quả đất đến mặt trăng). Khoảng cách lớn này làm tăng thời gian trễ của dịch vụ hai chiều tức các dịch vụ tương tác.

Tuy nhiên, các hệ thống vệ tinh nhân tạo thế hệ mới như hệ thống vệ tinh nhân tạo Iridium và hệ thống vệ tinh nhân tạo Teledesic sử dụng các quỹ đạo thấp hơn nhiền LEO (Low Earth Orbit) có thời gian trễ nhỏ nhất và tiêu thụ năng lượng máy phát nhỏ hơn. Một vấn đề của các nhà cung cấp dịch vụ qua hệ thống thông tin vệ tinh là giá cả. Trong phạm vi LEO, hệ thống vệ tinh nhân tạo Iridium có giá thành khoảng 5 tỷ dollar cho 66 vệ tinh.

Tên gọi Iridium xuất phát từ nguên tử của nguyên tố Iridium có 77 điện tử xung quanh hạt nhân giông như 77 vệ tinh xung quanh quả đất. Tuy nhiên số vệ tinh cần thiết đả giảm từ 77 xuống còn 66 nhưng tên gọi của hệ thống vẫn không thay đổi có lẽ là do nguyên tốc có nguyên tử gồm 66 điện tử xung quanh hạt nhân làm nhẫn không đẹp bằng Iridium.

Tuy nhiên mục đích của hệ thống vệ tinh nhân tạo Iridium là dùng cho hệ thống điện thoại di động. Mặt khác dịch vụ Teledesic còng gọi là “Internet trên trời” (Internet in the sky) lại chủ đích nhằm vào dịch vụ truy xuất Internet. 288 vệ tinh nhân tạo của Teledesic có giá thành xấp xỉ 9 tỷ dollar. Globalstar, một công ty con của hãng Loral and Qualcomm có hệ thống 48 vệ tinh với giá thành 2,6 tỷ dollar với mục đích chính là dùng cho các ứng dụng dữ liệu truyền thống, điện thoại và fax. Skybridge dữ kiến sẽ phóng 64 vệ tinh với giá thành tổng cộng là 3,5 tỷ dollar.

Iridium Satelites

Ka-band

L-band

Acronautical

Ka-band

Iridium Gatew ay

Iridium Pager

Iridium Telephone

Iridium Gatew ay

Wireless Customers

Terrestrial Sw ittch

Iridium Satelites

Ka-band

L-band

Acronautical

Ka-band

Iridium Gatew ay

Iridium Pager

Iridium Telephone

Iridium Gatew ay

Wireless Customers

Terrestrial Sw ittch

Lapto p

Hình I-30 Điện thoại di động Iridium

Hình I-31 Hệ thống nhắn tin Iridium.

Dù vậy các hệ thống thông tin vệ tinh GEO vẫn không sớm ra đời bởi sự xuất hiện của các hệ thống thông tin vệ tinh LEO. Hệ thống Direct PC của Hughes Communications vẫn là mạng truy nhập Internet qua vệ tinh lớn nhất hiện nay. Tốc độ truy xuất Internet theo chiều downstream từ 200 kbps đến 400 kbps sẽ được mở rộng bằng hệ thống GEO dự kiến Hughes Spaceway gồm 8 vệ tinh nhân tạo hoạt động ở tốc độ 6 Mbps với giá thành tổng cộng là 3 tỷ dollar. Một hệ thống kế tiếp của Hughes Communications là hệ thống Expressway gồm 14 vệ tinh nhân tạo có giá thành 4 tỷ dollar cho phép truy xuất theo chiều downstream lên đến 1,5 Mbps. CyberStar, một công ty hợp tác giữa Loral và Alcatel đã có kế hoạch cho 3 vệ tinh với giá thành 1,6 tỷ dollar và cung cấp truy xuất tốc độ 6,5 Mbps theo chiều downstream và 2,5 Mbps theo chiều upstream. Motorola dũ đã có đến 21% đầu tư trong hệ thống Iridium vẫn lên kế hoạch cho hệ thống Celestri là một hệ thống hỗn hợp lý thú giữa 9 vệ tinh nhân tạo GEO và 63 vệ tinh nhân tạo LEO với giá thành tổng cộng lên đến 12,9 tỷ dollar. Motorola dự kiến kết hợp sức mạnh trong truyền thông broadcast và multicast của hệ thống GEO và sự hấp dẫn ở độ trễ nhỏ của các hệ thống LEO cho các dịch vụ tương tác Internet.

ISP

Internet

PSTN

Laptop

Corporate Network

Iridium Gateway

Ưu điểm lớn nhất và đặc biệt của các hệ thống GEO là tầm phủ sóng rộng. Vệ tinh nhân tạo làm cho vùng phủ sóng trở nên lớn nhất. Thông tin vệ tinh hoàn toàn không phụ thuộc vào điều kiện địa lý như thung lũng, núi non, biển cả,...Thông tin vệ tinh phụ vụ không bị ảnh hưởng bởi khoảng cách. Một vệ tinh nhân tạo phục vụ các điểm cách xa nhau hàng ngàn cây số cũng giống với khi phục vụ cho hai nhà hàng xóm. Điều này vẫn đúng khi nào các địa điểm phục vụ của hệ thống thông tin vệ tinh vẫn còn nằm trong tầm phủ sóng của nó.

Hình I-32 Hệ thống truy xuất Internet Iridium

Mặt khác hệ thống thông tin vệ tinh cũng có những nhược điểm trầm trọng về mặt kỹ thuật của nó. Các dịch vụ dựa vào thông tin có thể bị máy bay che khuất và dĩ nhiên cũng có thể bị các vệ tinh có quỹ đạo thấp hơn che khuất. Ánh sáng mặt trời cũng có thể tác động lên tín hiệu và tín hiệu có thể bị mất một thời gian khi mặt trời đi qua sau các vệ tinh trong các ngày đông chí và hạ chí. Một vài hiệu ứng mặt trời làm cho bầu khí quyển phồng lên và các vệ tinh có quỹ đạo thấp phải chuyển động đều đặn để tránh khỏi bị khí quyển lôi kéo. Tuổi thọ của

Direct PC

S a t el l it e h d i s

Internet

Send Receive

một vệ tinh được xác định bởi lượng nhiên liệu nó mang theo. Tác động nhỏ của trọng trường phải được cân bằng bằng việc đốt định kỳ tên lửa. Khi nhiên liệu cạn kiệt thì vệ tinh nhân tạo trở nên vô dụng.

Hình I-33 Nguyên lý hoạt động của DirectPC

Độ trễ của thông tin vệ tinh liên quan đến khoảng cách xa và việc xử lý nén dữ liệu số được các hệ thống thông tin vệ tinh LEO khắc phục và nhu cầu dịch vụ hai chiều thực sự tăng nhanh. Nhưng đáng tiếc, một vài máy phát sóng đến vệ tinh dùng cho gia đình đã được thiết kế nhưng giá thành lại quá cao (hơn 4000 USD cho một bộ phát sóng đến vệ tinh).

Khi có nhiều đường truyền hai chiều đến vệ tinh nhân tạo thị vấn đề cấp phép và dung lượng cần thiết lại trở nên phức tạp khi có nhiều cơ quan tham gia. FCC chịu trách nhiệm quản lý sóng trong không khí còn ITU-R và NASA thì quyết định sóng nào sẽ vào quỹ đạo và vào ở đâu.

Trở ngại cuối cùng của các hệ thống thông tin vệ tinh là sự có mặt của quá nhiều vệ tinh cũng gây ra rắc rối. Các vị trí vệ tinh thuận lợi của các vệ tinh GEO đã được chiếm giữ từ nhiều năm qua. Tình hình cũng sẽ xảy ra tương tự đối với các vệ tinh LEO. Dĩ nhiên, việc chia nhau dải thông hạn chế giữa lượng người sử dụng khổng lồ sẽ trở thành một bài toán nan giải.

1.3 Công nghệ truy nhập xDSL

Khi năng lực xử lý của bộ xử lý tín hiệu số tăng lên, thì tốc độ của DSL cũng tăng lên. Công nghệ DSL bắt đầu từ 144 kbit/s ISDN cơ bản (BRI), đã phát triển tới 1,5 đến 2 Mbit/s HDSL, 7 Mbit/s với ADSL, và bây giờ là 52 Mbit/s VDSL.

1.3.1 Phạm vi thiết kế của DSL.

Các DSL được thiết kế ở giới hạn 6 dB tỷ số tín hiệu trên tạp âm SNR. Điều này có nghĩa là DSL có các lỗi bít BER là 10-7 khi năng lượng tín hiệu nhiễu là 6 dB tức lớn hơn mô hình xuyên âm được định nghĩa là "tồi nhất". Trong nhiều trường hợp, mô hình xuyên âm tồi nhất là trong nhóm 50 đôi dây có 49 nguồn nhiễu xuyên âm. Nếu chỉ có nhiễu Gaussian, 6 dB SNR gây ra mức lỗi là 10-24. Tuy nhiên trên thực tế, nhiễu thường là non-Gaussian. Do đó trên thực tế, với mức 6 dB đảm bảo DSLs hoạt động ở BER tốt hơn 10-9 và DSLs sẽ cung cấp dịch vụ tin cậy thậm chí khi môi trường truyền dẫn kém hơn mức bình thường.

52m

26m

Giá trị 6 dB xuất phát từ tiêu chuẩn ANSI ISDN cơ bản trong T1D1.3 (trước đó là T1E1.4) vào năm 1985 do Richard McDonald của Bellcore đưa ra. Như mô tả ở T1E1.4/95-133, giới hạn 6 dB vẫn là giá trị hợp lý. Giới hạn này áp dụng cho nhiều loại cáp khác nhau (cáp bị lão hoá, cáp nối, cáp ướt), nhiễu bổ sung ở trung tâm chuyển mạchCO, dây thuê bao, các nguồn nhiễu khác, thiết kế bộ thu phát không hoàn hảo, lỗi do sản xuất. Mức giới hạn thiết kế là sự kết hợp giữa việc đảm bảo hoạt động tin cậy trong mọi trường hợp và khả năng cho phép độ dài mạch vòng tối đa. Các phương pháp truyền dẫn phức tạp có thể đạt được chất lượng làm việc tốt hơn, nhưng vẫn cần các giới hạn thiết kế. Tuy nhiên, các hệ thống đo giới hạn khi khởi động có thể cung cấp cho người lắp đặt ngay lập tức chỉ số cho biết liệu mạch vòng có giới hạn hay không.

1 kft 3 kft VDSL 1 kft 4 kft 3 kft

Tốc độ bit tín hiệu hướng về

13m

9 kft

1.5m

E1-HDSL (7 kft)

ADSL 12 kft

DS1-HDSL (9 kft)

400k

144k

BRI (15 kft)

144k 640k 1.5M 2M 13M

Tèc ®é bit ph¸t (bit/s tõ kh¸ch hµng)

Hình I-34 Tốc độ bit DSL cùng với độ dài mạch vòng cho dây 26 AWG (không có bộ lặp)

Sau đó người lắp đặt phải hiệu chỉnh ví dụ như tìm đôi dây tốt hơn hoặc loại bỏ các cầu rẽ. Có ý kiến cho rằng hệ thống có chỉ số thời gian thực của giới hạn

truyền dẫn có thể sử dụng với mức giới hạn là 5 dB. Tuy nhiên, thay đổi giới hạn thiết kế 1 hoặc 2dB chỉ mở rộng phạm vi mạch vòng truy nhập khoảng 1% độ dài mạch vòng)

1.3.2 Tiền sử của DSL

Có người cho rằng trung kế T1, E1 và các đường dịch vụ dữ liệu số DDS là các DSL đầu tiên. Mặc dù hệ thống truyền dẫn T1 (1,544 Mbit/s AMI sử dụng ở Bắc Mỹ) và E1 (2048 Mbit/s HDB3) ban đầu chỉ sử dụng làm các trung kế giữa các trung tâm chuyển mạch (CO), sau đó được sử dụng rất tốt làm đường nối dữ liệu tốc độ cao từ CO tới khách hàng. T1 đầu tiên được AT&T sử dụng vào năm 1962. Trung kế nối từ CO tới CO ngày nay dựa trên cáp quang và vi ba. T1/E1 ngày nay không sử dụng như mục đích nguyên thuỷ, T1/E1 vẫn được sử dụng trên đường dây thuê bao, nhưng nó có một số nhược điểm là giá đắt và tốn thời gian lắp đặt và thường tách thành một nhóm các đôi dây tách biệt với các hệ thống truyền dẫn khác. Một đường dây T1 có 4 dây, 2 dây truyền thông tin đến khách hàng và 2 dây kia truyền thông tin từ khách hàng. Để giảm nhiễu xuyên âm đầu gần giữa hai hướng của truyền dẫn, người ta chia thành 2 bó cáp, 1 bó mang tín hiệu đi và 1 bó truyền tín hiệu về. Đường dây T1 được thiết kế với mức suy hao tối đa là 15 dB (nghĩa là từ 2 đến 3 kft) ở 772 kHz cho CO (CO tới bộ lặp đầu tiên), suy hao tối đa 36 dB từ bộ lặp tới bộ lặp và suy hao đường dây 22,5 dB từ bộ lặp cuối cùng đến khách hàng. Đối với khoảng cách nhiều dặm có thể dùng nhiều bộ lặp. Bộ lặp T1 có nguồn điện là ±130v một chiều. Trong cuốn sách này, chúng tôi không coi T1/E1 và DDS là các DSL.

Mã đường dây AMI trong truyền dẫn T1 so với các tiêu chuẩn ngày nay là không hiệu quả. AMI gửi 1 bit/baud; 1 bốt là 1 phần tử tín hiệu. Truyền dẫn T1 sử dụng mức tín hiệu truyền cao do đó gây nhiều nhiễu xuyên âm từ 100kHz đến 2 MHz. Các DSL khác sử dụng cùng tần số sẽ bị ảnh hưởng nếu đặt trong cùng một nhóm cáp với đường T1. Trong trường hợp xấu hơn, xuyên âm T1 có thể ảnh hưởng đến các nhóm cáp khác.

1.3.3 ISDN cơ bản

1.3.3.1 ISDN cơ bản nguyên thuỷ

Có thể coi ISDN cơ bản (BRI) là loại DSL đầu tiên. Mạng số đa dịch vụ ISDN đầu tiên hình thành vào năm 1976 được định nghĩa trong các khuyến nghị của CCITT (nay gọi là ITU, liên minh viễn thông quốc tế). Tham vọng của ISDN là một mạng thống nhất cho truyền dữ liệu và thoại. Sự phát triển của các hệ thống truyền dẫn, chuyển mạch, báo hiệu và khai thác ISDN đòi hỏi phải có những nỗ lực rất lớn, nó làm gợi nhớ lại kế hoạch xây dựng mạng đường sắt xuyên lục địa, chỉ có thể bị loại bỏ khi phát minh ra máy bay. Nỗ lực phát triển mạng ISDN kéo dài một thập kỷ với sự tham gia của hàng nghìn người từ hàng trăm công ty ở hơn hai mươi nước. Chúng tôi ước tính là việc phát triển ISDN đã tiêu tốn trên 50 tỉ USD và người ta không biết liệu khoản đầu tư này có được thu lại hoàn toàn hay không. ISDN tập trung vào các dịch vụ thoại và chuyển mạch gói tốc độ thấp, đây lại chính là điểm yếu của ISDN. Mạng ISDN không thích hợp với mạng chuyển mạch gói tốc độ cao và thời gian chiếm giữ lâu mà đó lại là đặc

tính của truy nhập Internet. Tuy nhiên, những người tuyên bố sự phá sản của ISDN cũng không nên quên niềm vui sướng của hàng triệu khách hàng ISDN.

Dịch vụ ISDN bắt đầu thử nghiệm vào năm 1985. Dịch vụ ISDN Bắc Mỹ đầu tiên do công ty AT&T-Illinois Bell (bây giờ gọi là Ameritech) đưa ra vào năm 1986 ở Oakbrook, Illinois. Hệ thống BRI thử nghiệm đầu tiên sử dụng kỹ thuật truyền dẫn TCM (ping-pong) hay AMI. Các hệ thống ban đầu này hoạt động đơn giản, và mã truyền dẫn 2B1Q (2 nhị phân, 1 tứ phân) được lựa chọn là tiêu chuẩn truyền dẫn cho nhiều nơi trên thế giới ngoại trừ Đức và áo, sử dụng 4B3T (4 nhị phân, 3 tam phân) và ở Nhật sử dụng phương pháp truyền dẫn AMI ping-pong. Phạm vi của hệ thống 2B1Q và 4B3T lớn hơn các hệ thống sử dụng tiêu chuẩn trước đó.

Tổng số đường ISDN cơ bản BRI đang hoạt động trên thế giới tăng từ 1,7 triệu (tính gần đúng) vào năm 1994 tới gần 6 triệu vào năm 1996. Số đường dây ISDN ở các nước triển khai rộng dich vụ ISDN được đưa ra ở Bảng I-4. Thông tin năm 1994 dựa trên thống kê của ITU. Giá trị năm 1996 dựa trên thông tin cung cấp từ các chuyên gia ở các nước tương ứng. Số liệu năm 1996 của Mỹ dựa trên thống kê của FCC. Triển khai ISDN ở một số nước tăng từ 30% đến 50% một năm.

Bảng I-4 Số đường dây ISDN cơ bản đang hoạt động

Nước 1994 BRI 1996 BRI

428,000 2,000,000 Đức

352,000 843,115 Mỹ

320,000* 1,000,000 Nhật

240,000* 1,400,000 Pháp

200,000 Anh 75,000* *Giá trị ngoại suy

1.3.3.2 Khả năng và ứng dụng của ISDN tốc độ cơ bản

BRI truyền tổng số 160 kbit/s thông tin số đối xứng trên mạch vòng có độ dài xấp xỉ 18 kft (5,5 km hoặc 42 dB suy hao ở tần số 40 kHz). BRI được phân thành 2 kênh B 64 kbit/s, 1 kênh D 16 kbit/s và 16 kbit/s cho khung và điều khiển đường dây. Kênh B có thể là chuyển mạch kênh hoặc chuyển mạch gói. Kênh D mang báo hiệu và gói dữ liệu người sử dụng. Một kênh giành cho khai thác, bảo dưỡng (eoc) và các bít chỉ thị được chứa trong 8 kbit/s ở mào đầu. Eoc truyền các gói dữ liệu về trạng thái đường dây và các bộ thu phát. Các bít chỉ thị xác định lỗi block do đó đo được trạng thái hoạt động của đường dây.

1.3.3.3 Truyền dẫn ISDN cơ bản

Truyền dẫn ISDN cơ bản điều chế dữ liệu bằng cách sử dụng xung 4 mức (một quat) để biểu diễn 2 bit nhị phân, do đó được gọi là 2B1Q. Dữ liệu được truyền theo hai hướng sử dụng mạch sai động ( hoặc hỗn hợp ) để triệt tiếng vọng. Kỹ thuật truyền dẫn trong băng cơ sở đơn giản 2B1Q gửi 160 kbit/s sử dụng dải tần 80 kHz tức 2 bits/1 Hz. Các bộ cân bằng tự động bù phần suy giảm dọc theo băng truyền. BRI có thể làm việc trên mạch vòng có đoạn cầu rẽ và có tổng suy

giảm nhỏ hơn 42 dB ở 40 kHz. Mạch vòng BRI phải không được có cuộn cân bằng (cuộn cảm để triệt tiêu thành phần L của cáp).

1.3.3.4 ISDN cơ bản mở rộng

Mạch vòng sử dụng BRI trực tiếp có thể đạt được 5,5 km (18 kft) từ CO bằng các phương pháp: BRITE, bộ lặp trung gian hoặc BRI mở rộng.

3 DSOs trªn ®−êng d©y ghÐp kªnh truyÒn BRI

§Çu cuèi xa

§Çu cuèi tæng ®µi trung t©m

ChuyÓn m¹ch sè néi h¹t

§Çu cuèi ng−êi sö dông

M¹ch vßng

®−êng nèi sîi quang hoÆc T1

(1) BRITE

SLC hoÆc Channel Bank

Mở rộng truyền dẫn ISDN cơ bản (BRITE) (xem Hình I-35) sử dụng các nhóm kênh số (channel banks) (ví dụ các bộ tập trung dạng D4 và D5 là thiết bị ghép kênh theo thời gian 24 DS0 vào 1 đường dây 1,544 Mbit/s) và mạch vòng số DLC để đưa dịch vụ ISDN mở rộng tới các vùng xa. Phương pháp này sử dụng đơn vị kênh ISDN riêng ghép 3 DS0 thành một nhóm kênh để truyền tải BRI. Do có các đơn vị kênh này làm cho giá thành trên mỗi đường dây là tương đối cao. Tuy nhiên khi sử dụng giải pháp SLC có trước đó hoặc giải pháp này thì giá thành ban đầu của BRITE là rất lý tưởng khi triển khai cho những khu vực xa có dung lượng thấp.

Hình I-35 BRITE

(2) Bộ lặp trung gian

Độ dài của mạch vòng có thể tăng gần gấp đôi bằng cách đặt một bộ lặp trung gian ở giữa mạch vòng. Xem Hình I-36. Do bộ lặp thực chất là đấu quay lưng vào nhau NT và LT, mạch vòng được chia thành 2 DSL. Mỗi mạch vòng có mức suy hao tới 42 dB ở 40 kHz, tương ứng với độ dài xấp xỉ là 30 feet (2x15). Các bộ lặp thường được đặt ở hầm cáp hoặc hàn trên các cột. Khi đặt ở trong hầm cáp thì các bộ lặp có thể không thể ở chính xác giữa mạch vòng do đó độ dài mạch vòng có thể nhỏ hơn 2 lần mạch vòng không có bộ lặp.

Các bộ lặp trung gian sử dụng nguồn 1 chiều (thường -130V DC). ở Mỹ người ta thường lấy nguồn từ mạch cấp nguồn ở CO. Có thể sử dụng bộ lặp thứ hai cho khoảng cách xa hơn. Cấu hình hai bộ lặp ít được sử dụng do quản lý phức tạp và khó cấp nguồn. Giá thành của đường dây có bộ lặp phần lớn là chi phí xây dựng cho thiết kế mạch vòng, bảo vệ thiết bị, lắp đặt thiết bị bảo vệ. Giá thành của bộ lặp điện tử là tương đối nhỏ.

Chuyển mạch số nội hạt

§Çu cuèi ng−êi sö dông

Mạch vòng 2

M¹ch vßng 1

Bé lÆp trung gian

CÊp nguån

Cấu hình lặp và BRITE có độ trễ tín hiệu gấp hai lần (2,5 ms một hướng) so với cấu hình DSL trực tiếp.

Hình I-36 Cấu hình có bộ lặp trung gian

PhÝa kh¸ch hµng

ChuyÓn m¹ch sè néi h¹t

§Çu cuèi ng−êi sö dông

Bé chuyÓn ®æi

M¹ch vßng (sö dông ph−¬ng thøc truyÒn dÉn n©ng cao)

ANSI T1.601

Tæng ®µi trung t©m

(3) BRI mở rộng

Kỹ thuật truyền dẫn phát triển khi có tiêu chuẩn BRI (ANSI T1.601). Các kỹ thuật, ví dụ như mã trellis, cho phép truyền 160 kbit/s trên mạch vòng dài tới 8,5 km (28 kft) mà không cần các bộ lặp trung gian. Để tương thích, hệ thống BRI mở rộng dùng tiêu chuẩn giao diện ANSI T1.601 tới LT ở trung tâm chuyển mạch CO và NT1 của khách hàng. Tuy nhiên việc đặt bộ chuyển đổi xa tại vị trí trung gian có thể kéo dài được khoảng cách mạch vòng. Kết quả là tổng độ dài đạt tới xấp xỉ 43 kft (15+28). Hơn nữa bộ chuyển đổi ở phía mạng có thể đặt ở xa với điều kiện là có nguồn cung cấp.

Hình I-37 Cấu hình ISDN mở rộng

1.3.3.5 Đường dây chính số bổ sung

Thiết bị thu phát BRI có thể sử dụng cho các ứng dụng phi ISDN- chủ yếu là đường dây số bổ sung (DAML). Hệ thống DAML cho phép một mạch vòng truyền 2 mạch thoại. Xem Hình I-38. Các bộ mã hoá và giải mã thoại (CODECs) ở mỗi đầu của hệ thống DAML chuyển 64 kb/s BRI kênh B thành giao diện thoại tương tự. Do đó giao diện thoại truyền thống được cung cấp đến chuyển mạch CO và điện thoại của khách hàng. Hệ thống DAML được sử dụng để cung cấp dịch vụ điện thoại bổ sung tới những vùng không có đôi dây nối giữa CO và khách hàng. Đơn vị DAML ở phía khách hàng được cấp nguồn từ nguồn CO qua mạch vòng. Hệ thống DAML sử dụng công nghệ BRI có độ dài mạch vòng tối đa là 5,5 km (18 kft). Hệ thống DAML dựa trên HDSL có thể truyền nhiều hơn 2 mạch thoại trên một đôi dây.

PhÝa kh¸ch hµng

ChuyÓn m¹ch tho¹i néi h¹t

POTS

Thu ph¸t BRI

POTS

Gi¶i m· ho¸ tho¹i Gi¶i m· ho¸ tho¹i

M¹ch vßng (mét ®«i d©y)

Tæng ®µi trung t©m

Hình I-38 Đường dây chính bổ sung số

1.3.3.6 IDSL

Một ứng dụng phi ISDN khác của bộ thu phát BRI là IDSL (ISDN DSL). Các kênh đối xứng BRI (128 kbit/s hoặc 144 kbit/s) được kết hợp lại thành một kênh truyền dẫn gói dữ liệu giữa bộ định tuyến và máy tính của khách hàng. Phần lớn các dạng IDSL sẽ làm việc với ISDN NT tiêu chuẩn ở đầu cuối khách hàng của đường dây. Do đó với IDSL chuyển mạch nội hạt ISDN được thay thế bởi bộ định tuyến gói. Cấu hình này được sử dụng cho truy nhập Internet.

1.3.4 HDSL

1.3.4.1 HDSL nguyên bản

Khái niệm ban đầu về HDSL (đường dây thuê bao số tốc độ cao) xuất hiện vào năm 1986 ở phòng thí nghiệm AT&T Bell và Bellcore. Các thiết kế thiết bị thu phát HDSL thực chất là thiết kế ISDN cơ bản ở mức cao hơn. Hệ thống HDSL mẫu xuất hiện năm 1989. Thiết bị HDSL đầu tiên được Bell Canada đưa vào hoạt động vào năm 1992 do công ty Tellabs Operation Inc sản xuất. Năm 1997 trên thế giới đã có khoảng 450000 đường dây HDSL đang hoạt động trong đó có khoảng 250000 đường dây HDSL ở Bắc Mỹ. Mỗi năm có hơn 150000 đường dây HDSL được lắp đặt. Tháng 10 năm 1998, ITU thông qua khuyến nghị G.991.1 cho HDSL thế hệ thứ nhất, tiêu chuẩn này dựa trên tiêu chuẩn ETSI TM-03036. ITU bắt đầu nghiên cứu xây dựng khuyến nghị HDSL thế hệ thứ 2 (HDSL2) gọi là G.991.2.

Nhu cầu cho HDSL ngày càng rõ rệt khi hệ thống truyền dẫn E1 và T1 không sử dụng như mục đích nguyên thủy để nối liên đài và dự đoán sự phát triển nhanh chóng của các đường dây riêng nối từ trung tâm chuyển mạch đến khách hàng. Hệ thống truyền dẫn T1/E1 sử dụng các đôi dây điện thoại đã có có giá thành rất cao. Phương pháp truyền dẫn sử dụng E1/T1 có năng lượng tín hiệu phát cao ở tần số từ 100 kHz tới hơn 2 MHz, điều này đòi hỏi cần phải kết hợp các đường dây E1/T1 thành một nhóm tách biệt với nhiều dịch vụ khác. Ngoài giá thành đắt khi lắp đặt và bảo dưỡng, các đường dây T1/E1 còn cần vài tuần từ khi có yêu cầu dịch vụ cho đến khi dịch vụ được cung cấp. Người ta cần một hệ thống truyền dẫn tiện lợi có thể cung cấp nhanh chóng và dễ dàng 1,5 hoặc 2 Mbit/s trên phần lớn các đường dây thuê bao, vì thế HDSL ra đời.

Lợi ích của HDSL là rất lớn do không cần có các bộ lặp trung gian. Mỗi bộ lặp phải được tính toán sao cho đảm bảo mỗi đoạn dây nằm trong giới hạn suy giảm cho phép. Tín hiệu lặp có thể gây ra xuyên âm nghiêm trọng; do đó cần phải quan tâm đặc biệt khi thiết kế các thiết bị lặp sao cho tránh được xuyên âm quá mức tới hệ thống truyền dẫn khác. Bộ lặp được đặt ở trong hộp máy ở trong hầm cáp hoặc ở trên cột. Các hộp máy thường phải được gắn với cáp. Các hộp máy có giá thành cao hơn các bộ lặp nó bảo vệ. Hỏng ở bộ lặp cần phải sửa chữa tại chỗ. Các bộ lặp thông thường được cấp nguồn từ đường dây, cần phải có một đường dây riêng để cấp nguồn từ CO. Phần lớn nguồn cấp từ CO đều lãng phí do tiêu hao trên điện trở mạch vòng và do vậy cấp nguồn không hiệu quả.

HDSL được ưa dùng hơn T1 truyền thống là bởi vì HDSL cung cấp các đặc tính chuẩn đoán (bao gồm đo SNR) và HDSL gây xuyên âm ít hơn các hệ thống truyền dẫn khác do tín hiệu truyền được hạn chế trong băng tần hẹp hơn T1 truyền thống.

HDSL truyền tải hai hướng 1,544Mbit/s hoặc 2,048 Mbit/s trên đường dây điện thoại dài đến 3,7 km (12 kft) với dây 0,5 mm (24 AWG) đôi dây xoắn không có bộ lặp trung gian và có thể tăng chiều dài lên gấp đôi với 1 bộ lặp trung gian. Hơn 95% đường dây HDSL không có bộ lặp. HDSL là phương thức truyền dẫn tin cậy cho tất cả các vùng phục vụ với tỉ lệ lỗi bít là 10-9 đến 10-10. Hệ thống HDSL DS1 (1,544 Mb/s) sử dụng hai đôi dây, mỗi đôi dây truyền 768 kbit/s tải hiệu dụng (784 kbit/s tịnh) trên mỗi hướng. Do đó thuật ngữ song công được sử dụng để mô tả hệ thống truyền dẫn HDSL. Xem Hình I-39. Hệ thống HDSL E1 (2048 kbit/s) có thể lựa chọn sử dụng hai hoặc 3 đôi dây, mỗi đôi dây sử dụng hoàn toàn song công. HDSL 2,048 Mbit/s 3 đôi dây sử dụng bộ thu phát rất giống bộ thu phát hệ thống 1,544 Mbit/s. Mạch vòng HDSL 2,048 Mbit/s có thể có mạch rẽ nhưng không có cuộn cân bằng.

Thu phát tại tổng đài trung tâm

Thu phát phía người sử dụng

Mạch vòng nội hạt (hai đôi dây)

Thiết bị người sử dụng

Mạng

Data Pump

784kbit/s song song

DSI ilnterf and framer

Data Pump

784kbit/s song song

DSX-1

ANSI T1.403

1.3.4.2 Khả năng và ứng dụng HDSL

Hình I-39 Hệ thống truyền dẫn song công kép

Mặc dù ban đầu HDSL được mô tả là công nghệ cần lặp, nhưng các bộ lặp HDSL vẫn thường được sử dụng trên đường dây HDSL không bộ lặp có chiều dài từ 2,75 km đến 3,7 km (9 đến 12 kft). Đối với dây 24 AWG, có thể đạt được 7,3 km khi sử dụng một bộ lặp và 11 km (36 kft) khi dùng 2 bộ lặp. Độ dài thực sự có thể thấp hơn ở những nơi không thể đặt được bộ lặp chính xác ở vị trí

trung gian. Ban đầu hệ thống HDSL hai bộ lặp được cấp nguồn bằng cách, bộ lặp thứ nhất được cấp qua đường dây từ CO, bộ lặp thứ hai được cấp nguồn từ phía thuê bao. Việc cấp nguồn từ phía thuê bao có hạn chế về quản lý và bảo dưỡng. Do nguồn tiêu thụ từ các bộ thu phát ngày nay là nhỏ nên người ta có thể cấp nguồn cho cả hai bộ lặp từ nguồn của CO.

Mạch đường dây riêng cấp 1 (1,544 Mbit/s hoặc 2,048 Mbit/s) từ người sử dụng đến mạng dùng các ứng dụng HDSL nhiều nhất. HDSL là phương tiện chủ yếu để nối tổng đài riêng (PBX) và thiết bị dữ liệu gói hoặc ATM tới mạng công cộng. Đường nối HDSL được sử dụng để nối các trạm vô tuyến trên mạng mặt đất. HDSL cũng dùng để nối các trạm DLC tới CO. Trong những năm đầu sử dụng, thiết bị HDSL có giá thành cao bị hạn chế sử dụng do không tìm được vị trí đặt thiết bị bảo vệ bộ lặp. Vào cuối năm 1994, giá thiết bị HDSL giảm tới mức mà hầu hết các điểm lắp đặt mới sử dụng thiết bị HDSL thì kinh tế hơn thiết bị T1/E1 truyền thống. Thiết bị E1/T1 truyền thống vẫn được sử dụng cho các khoảng cách nhỏ (dưới 3 kft) không cần bộ lặp và cho những khoảng cách rất dài (lớn hơn 30 kft) cần nhiều hơn hai bộ lặp.

Giá thành bảo dưỡng hàng năm của HDSL thấp hơn đường dây T1/E1 bởi vì đường dây HDSL ít hỏng bộ lặp hơn, độ tin cậy truyền dẫn cao, các khả năng chẩn đoán lỗi cải tiến. Ngược lại, đường dây T1/E1 hiếm khi được thay thế bởi đường dây HDSL mới do giá thành lắp đặt đường dây mới cao.

Mặc dù HDSL được sử dụng chủ yếu bởi các nhà khai thác nội hạt (các công ty điện thoại). Trong một số trường hợp người ta sử dụng HDSL trong mạng riêng để cung cấp đường nối tốc độ cao giữa các toà nhà trong một khu trường hoặc công sở.

1.3.4.3 Truyền dẫn HDSL

Truyền dẫn song công 2B1Q có mạch hỗn hợp triệt tiếng vọng được sử dụng cho hầu hết các hệ thống HDSL trên thế giới. Một số nơi ở Châu Âu sử dụng hệ thống đa tần rời rạc và AM/PM không sóng mang (CAP). Đối với truyền dẫn 1,544 Mbit/s, truyền dẫn song công kép sử dụng mỗi đôi dây để truyền một nửa của tải hai hướng (768 kbit/s) cộng với 16 kbit/s overhead dùng để đóng khung và kênh thông tin khai thác (eoc). Hai đôi dây tạo nên hệ thống truyền dẫn 1,544 Mb/s. Bởi vì cả hai đôi dây cùng truyền thông tin overhead giống nhau nên thiết bị thu sẽ chọn một trong hai dây để thu overhead. Thông thường thiết bị thu sẽ chọn dây có tỉ số tín hiệu trên nhiễu (SNR) tốt hơn.

Có một vài giải pháp được lựa chọn cho hệ thống HDSL nguyên thuỷ: song công đơn, đơn công kép và song công kép.

Song công đơn chỉ cần sử dụng một đôi dây và một cặp thiết bị thu phát ở mỗi đầu của đường dây. Xem Hình I-40. Hai hướng truyền dẫn có thể được tách biệt bằng ghép kênh theo tần số (FDM) hoặc bằng truyền dẫn hỗn hợp triệt tiếng vọng. Tuy nhiên, truyền toàn bộ tải trên hầu hết các mạch vòng đều dựa trên công nghệ đầu những năm 90. Hơn nữa dải thông lớn cần phải quan tâm đến tương thích phổ với các hệ thống truyền dẫn khác. Hệ thống HDSL 1,544 Mbit/s đôi dây đơn (đôi khi gọi gọi là SDSL) phát triển vào đầu những năm 90 có độ dài

Payload thu

Payload ph¸t

mạch vòng ít hơn 6 kft trên đôi dây 26 AWG; do có khoảng ngắn này đã hạn chế rất lớn khả năng sử dụng của nó. Chỉ với kỹ thuật tiên tiến xuất hiện vào cuối năm 90 thì truyền dẫn 1,544 Mbit/s đơn song công mới trở thành hiện thực. HDSL2, mô tả ở phần 2.4.4, áp dụng truyền dẫn song công đơn.

Payload thu

Payload ph¸t

Hình I-40 HDSL song công đơn

Hình I-41 HDSL song công đôi

Nöa ®Çu Payload thu

Nöa ®Çu Payload ph¸t

Nöa sau Payload thu

Nöa sau Payload ph¸t

Truyền dẫn đơn công kép sử dụng hai đôi dây, với một đôi dây truyền toàn bộ tải theo một hướng và đôi dây thứ hai truyền toàn bộ tải theo hướng ngược lại. Xem Hình I-41. Phương pháp này rất đơn giản để tách tín hiệu ở hai hướng khác nhau của truyền dẫn. Khai thác T1 truyền thống sử dụng truyền dẫn đơn công kép. Truyền dẫn đơn công kép có nhược điểm truyền tín hiệu có băng tần lớn do đó có suy hao lớn và xuyên âm ở tần số cao. Do có xuyên âm các tín hiệu truyền trên hai đôi dây không hoàn toàn tách biệt. Do đó các thiết bị thu phát đơn công kép có thể đơn giản hơn nhưng hoạt động kém hơn song công kép.

Truyền dẫn song công kép cải tiến độ dài mạch vòng và độ tương thích phổ bằng cách gửi một nửa thông tin trên mỗi đôi dây. Xem Hình I-42. HDSL giảm băng tần của tín hiệu truyền bằng cách sử dụng truyền dẫn ECH để truyền hai hướng cùng một băng tần. Năng lượng tín hiệu truyền của HDSL song công kép giảm dần đối với tần số lớn hơn 196 kHz. Kết quả là tín hiệu xuyên âm và suy hao giảm. Một ưu điểm khác của truyền dẫn song công kép là sử dụng một đôi dây có thể dễ dàng cung cấp hệ thống truyền dẫn nửa tốc độ.

Hình I-42 HDSL song công kép

Một đôi dây, hệ thống HDSL một phần tốc độ được sử dụng để truyền dịch vụ đường dây riêng một phần tốc độ 768 kb/s hoặc nhỏ hơn cho hệ thống mạch vòng nhỏ hỗ trợ 12 kênh thoại hoặc ít hơn . Các đầu cắm HDSL một phần tốc độ dùng cho kênh D4 cho phép tới 12 DS0 của HDSL truyền thông tin ghép với thông tin từ các đơn vị kênh khác trong cùng một dàn kênh D4.

Thông tin bảo dưỡng giống nhau (bít chỉ thị và eoc) được truyền trên mỗi đôi dây của hệ thống HDSL. Việc tải dư các overhead cho phép sử dụng cùng các phần tử thu phát cho một, hai và ba đôi dây của hệ thống HDSL. Hơn nữa, thông tin overhead dư bảo đảm hoạt động tin cậy của các chức năng bảo dưỡng thậm chí nếu truyền dẫn bị hỏng hoặc bị giảm chất lượng trên một mạch vòng.

(1) Định thời

Khung HDSL chứa vị trí cho stuff quats các nhóm 4 ký hiệu biểu diễn 2 bit. Stuff quats được chèn vào khung khi cần để đồng bộ tốc độ tải T1/E1 vào truyền dẫn đường dây HDSL. Để hoạt động triệt tiếng vọng có hiệu quả, tốc độ phát thu HDSL phải giống nhau. Trong một số trường hợp tốc độ tải T1/E1 phát có thể hơi khác với tốc độ tải thu. Stuff cùng với bộ đệm nhỏ cho phép tốc độ tải khác chút ít so với tốc độ HDSL. ở nhiều mạng công cộng các mạch E1/T1 được đấu vòng về thời gian, nghĩa là tín hiệu thời gian của tín hiệu phát được tách từ đồng hồ thu. Mạch đấu vòng thời gian không cần stuff quats. Tuy nhiên, đặc tính này được quy định cho tất cả HDSL trong trường hợp mạch không được đấu vòng thời gian.

(2) Độ trễ

Hệ thống truyền dẫn T1 truyền thống có độ trễ truyền tín hiệu từ đầu cuối đến đầu cuối nhỏ hơn 100 ms. Do xử lý tín hiệu số, mạch HDSL thông thường có độ trễ truyền tín hiệu xấp xỉ 400 ms khi đo 1 hướng giữa giao tiếp DSX-1 và giao tiếp T1.403. Trễ bổ sung của hệ thống HDSL hiếm khi gây ra lỗi, nhưng có một số trường hợp thủ tục bắt tay ở lớp cao bị vượt ngưỡng thời gian (time-out) do tổng độ trễ từ đầu cuối đến đầu cuối. Vì lý do này, hệ thống HDSL được thiết kế để đảm bảo trễ truyền tín hiệu một hướng cho đường dây HDSL nhỏ hơn 500 ms. Đường dây HDSL có một bộ lặp trung gian có độ trễ gấp hai. Các phần tử mạng khác bao gồm các cổng SONET và hệ thống đấu chéo số có độ trễ lớn hơn 500 ms. Do vậy, hệ thống đầu cuối chỉ cho phép có độ trễ vài ms mặc dù không có HDSL.

(3) Tỉ lệ lỗi bit

Hệ thống HDSL, giống như BRI và ADSL được thiết kế đảm bảo có lỗi bit (BER) là 10-7 trên mạch vòng tồi nhất có mức năng lượng nhiễu xuyên âm 6dB lớn hơn mô hình xuyên âm tồi nhất. Mức thiết kế này dựa trên thoả thuận của các chuyên gia hàng đầu trong nhóm tiêu chuẩn T1E1.4. Kinh nghiệm thực tế trong thập kỷ qua đã chứng minh mức thiết kế này là sự thoả ước thành công giữa thiết kế mức cao (sử dụng dưới mức thiết kế) và thiết kế mức thấp (thiếu độ tin cậy do năng lực mạng yếu).

Tuy nhiên có hai khái niệm bị hiểu sai đang tồn tại liên quan đến thiết kế BER của HDSL và các DSL khác. Khái niệm hiểu lầm thứ nhất là hầu hết HDSL hoạt

động ở 10-7 BER. Giá trị BER 10-7 là trường hợp xấu nhất, ít khi gặp trên thực tế. Khoảng 99% các HDSL trên thực tế hoạt động có BER tốt hơn 10-9. Khi lỗi xẩy ra, dường như chỉ diễn ra trong khoảng thời gian ngắn. Đặc tính khoảng thời gian ít nguy hiểm hơn là lỗi bit ngẫu nhiên. Khái niệm hiểu sai thứ hai là HDSL hầu hết là thiết kế các xuyên âm quá cao. Xét đến thiết kế giới hạn 6 dB trong trường hợp xấu nhất, người ta có thể dễ dàng hiểu tại sao một số người có quan điểm như vậy. Tuy nhiên, dường như thiết kế quá cao được biện hộ với hai lý do. Các HDSL cần phải hoạt động rất tin cậy trong suốt thời gian cho tất cả các mạch vòng. Không giống các modem trong băng thoại sử dụng chuyển mạch kênh, một người có thể "đặt máy" và quay số lại để hy vọng có được đường nối tốt hơn. Hơn nữa trong môi trường thực tế có rất nhiều suy hao lên tới giới hạn thiết kế 6 dB (ví dụ, có nước ở trong cáp, chất lượng trong dây kém, hoặc chiều dài dây dài hơn).

(4) HDSL thế hệ thứ hai (HDSL2)

Tiêu chuẩn cho công nghệ HDSL thế hệ thứ hai xuất hiện vào năm 1995 có tốc độ bit và độ dài mạch vòng giống như HDSL thế hệ thứ nhất chỉ khác là sử dụng một đôi dây thay vì hai đôi dây. Giảm số lượng đôi dây là rất quan trọng bởi vì rất nhiều LECs thiếu các đôi dây dư ở một số vùng. HDSL2 có kỹ thuật mã hoá cao và điều chế phức tạp hơn. Lựa chọn kỹ càng tần số phát và thu cho HDSL2 để chống lại xuyên âm. Các phiên bản mới của HDSL mượn nhiều ý tưởng từ ADSL. Phiên bản tương thích tốc độ dường như đã xuất hiện. Người ta đang xem xét đặt băng tần số cho HDSL lên trên băng tần thoại tương tự hoặc trên ISDN cơ bản. Thuật ngữ SDSL (DSL đối xứng hay DSL đôi dây đơn) cũng được sử dụng để mô tả các phiên bản sau của HDSL.

a/ Các yêu cầu về hoạt động

Mặc dù có một vài gợi ý về mã đường dây cho T1E1.4 theo yêu cầu vào năm 1995 (T1E1.4/95-044), quá trình triển khai vẫn bị chậm lại cho đến khi các yêu cầu chi tiết được đưa ra. Các yêu cầu này ban đầu được mô tả bởi các công ty khai thác đưa ra vào năm 1996 (T1E1.4/96-094 và T1E1.4/96-095) và được sửa đổi (T1E1.4/97-180, 180R1,181, 469). Hiện nay được mô tả như sau:

• Độ dài mạch vòng: Bao phủ CSA (giống như hai đôi dây ANSI HDSL):

• 9000 ft (2,7 km) cho 26 AWG (0,4 mm)

• 12000 ft (3,6 km) cho 24 AWG (0,5 mm)

• Mạch cầu bị giới hạn 2,5 kft (tổng), 2 kft (mỗi cầu)

• Tham số cáp được mô tả trong T1.601

• Suy hao/Hoạt động: Giới hạn tối thiểu 5 dB với 1% xuyên âm xấu nhất từ các dịch vụ gây nhiễu sau:

• HDSL với 49 bộ gây nhiễu

• HDSL2 với 39 bộ gây nhiễu

• EC-ADSL với 39 bộ gây nhiễu

• FDM-ADSL với 49 bộ gây nhiễu

• T1 với 25 bộ gây nhiễu

• 24 T1+24 HDSL2

• 24 FDM-ADSL+24 HDSL

Tương thích phổ:Với tất cả các dịch vụ hiện tại, suy hao không lớn hơn giới hạn hiện nay ngoại trừ việc không làm suy hao HDSL lớn hơn 2 dB (T1E1.4/97-434, 440R1) và ADSL lớn hơn 1 dB (T1E1.4/97-444). Các dịch vụ này bao gồm giao diện thuê bao sau đây: T1.413 (ADSL), TR-28 (HDSL), ANSI T1.403 (DS1) và T1.601 (ISDN-BRA).

Độ trễ: Độ trễ tối đa của HDSL2 là không lớn hơn HDSL (500µs)

b/ Độ suy hao

Độ suy hao được tính là trường hợp xuyên âm nghiêm trọng điển hình mà HDSL2 có thể gặp phải. Người ta tìm ra được khi kiểm tra mạch vòng ANSI TR- 28 là CSA 4 biểu thị trường hợp tới hạn. Xuyên âm đầu cuối gần sử dụng mô hình Unger, được mô tả ở T1E1.4/96-036 và xuyên âm đầu cuối xa được mô hình hoá và mô tả ở ANSI T1.413 phụ lục B. Các mô hình cho thiết bị thu phát T1.601, TR-28 và T1.403 được lấy từ T1.413 phụ lục B. Có nhiều mô hình triệt tiếng vọng (EC) và phiên bản ghép kênh theo tần số (FDM) của ADSL được sử dụng. Phần lớn công việc gần đây kết hợp phiên bản sửa đổi của PSDs từ phụ lục B4 và B5 của T1.413. Phần lớn các thay đổi liên quan các điểm tách cho FDM. Nói chung người ta thống nhất là thuật ngữ Sinc từ B4 và B5 không nên sử dụng. Các trường hợp xuyên âm hỗn hợp được bổ sung vào các tiêu chuẩn (T1E1.4/97- 180, 181) sau khi người ta nhận thấy là nó tồi hơn xuyên âm đồng nhất đối với kỹ thuật điều chế non-self-NEXT hạn chế.

Nhiễu xung không được coi là thành phần suy hao đáng kể trong T1E1.4. Các tính toán liên quan đến tương thích phổ đều là đối với ANSI DSL. ETSI và ITU chưa công bố những tính toán/phép đo này.

c/ Tương thích phổ

Xác định tương thích phổ giữa dịch vụ mới và dịch vụ hiện tại là một thử thách lớn. Đối với dịch vụ ISDN-BRA người ta dễ dàng chỉ ra rằng mã đường dây đưa ra rõ ràng là có độ suy giảm thấp hơn self-NEXT. Các dịch vụ đã liệt kê khác thì không dễ. Đối với T1.403, (DS1/T1), kỹ thuật ban đầu liên quan đến việc đo tổng năng lượng NEXT xuất hiện ở bộ thu T1 được so sánh với mức tín hiệu từ T1 tự xuyên âm để xem liệu có lỗi xẩy ra hay không. Trong một vài trường hợp, xuyên âm được đo (T1E1.4/97-071) hoặc được tính bởi bộ lọc thu T1. Sau đó, người ta nhận ra rằng tương thích phổ với T1 là dễ dàng vì đoạn thứ nhất từ CO chỉ có suy hao 15 dB chứ không phải là 30 dB mà các phân đoạn khác phải làm việc.

Với ADSL, tương thích phổ được định nghĩa bằng tính toán giới hạn lý tưởng. Người ta nhận thấy rằng sự thay đổi nhỏ trên nền nhiễu dự kiến, truyền PSD và tối thiểu hoá tần số mang (cho trường hợp FDM) có thể có ảnh hưởng lớn đến sự

hoạt động. Phần lớn các tính toán cho thấy PSD làm giảm giới hạn ADSL gần 1dB với trường hợp xấu nhất trong tiêu chuẩn.

Với HDSL, tương thích ban đầu sử dụng tính toán lý thuyết, nhưng các kiểm tra sau đó cho thấy đối với một số khuôn dạng điều chế là không đầy đủ (sẽ được trình bày kỹ ở phần sau).

d/ Khuôn dạng điều chế

Ban đầu, cả hai hướng tiếp cận, truyền dẫn đối xứng triệt tiếng vọng (SET) và truyền dẫn ghép kênh theo tần số (FDM) đều được xem xét. SET cho thấy phải có giới hạn tự xuyên âm từ 2 đến 3 dB. Ngược lại truyền dẫn FDM không bị giới hạn bởi tự xuyên âm đầu gần, mà bởi nhiễu từ các dịch vụ khác (đi đến) và cũng bị giới hạn bởi xuyên âm đến các dịch vụ khác do tần số truyền cao lẫn với truyền tải đối xứng cùng loại. Xuyên âm đi và đến làm cho giải pháp FDM thậm chí kém hấp dẫn hơn SET. Một mô hình FDM dao động đã được đưa ra nhằm hạn chế các hiệu ứng không mong muốn này.

Trong T1E1.4/97-073, truyền dẫn triệt tiếng vọng chồng lấn từng phần (POET) được đưa ra. POET bao gồm chùm phổ chồng lấn nhau nhưng không giống nhau theo hai hướng truyền. Chùm phổ này được sắp xếp cẩn thận để cung cấp hoạt động tối đa khi có xuyên âm hệ thống hoặc từ phía ngoài trong khi gây ra sự suy giảm tối thiểu các dịch vụ khác do xuyên âm POET vào các dịch vụ khác. Nhiều phiên bản khác nhau của hướng tiếp cận này được đưa ra trong quá trình chuẩn hoá, tất cả đều có chung một khái niệm cơ bản (POET-PAM (97-073), OverCAPped (97-179), OPTIS (97-237,320), MONET (97-307,412)).

Một đặc tính mà tất cả các mô hình điều chế POET đưa ra là hiệu ứng xuyên âm không đồng nhất khi hoạt động. Đối với SET xuyên âm đồng nhất và không đồng nhất là giống nhau. Tuy nhiên, đối với điều chế POET, có thể là hoạt động khi có xuyên âm không đồng nhất sẽ tồi tệ hơn rất nhiều khi hoạt động xuyên âm đồng nhất. Hoạt động của các hệ thống này trên thực tế cũng thay đổi theo tốc độ tượng trưng hay kiểu điều chế. Đối với thiết bị thu phát số lấy mẫu, người ta có thể tách PSD phát từ tốc độ biểu tượng thực sự (sử dụng các nguyên tắc giống như đã sử dụng trong thiết bị thu phát CAP truyền thống). Đặc tính này đầu tiên được khai thác ở phiên bản CAP của POET (T1E1.4/97-170), nhưng cuối cùng người ta nhận thấy rằng với mức suy hao ấn định cho HDSL2, điều chế PAM có ích hơn là phương pháp tách này (T1E1.4/97-273). Đối với mỗi xuyên âm PSD có một tốc độ biểu tượng riêng biệt mà ở đó hoạt động là tốt nhất. Để thực hiện dễ dàng người ta mong muốn có một tốc độ biểu tượng để hoạt động ở mức tối ưu trên một dải rộng xuyên âm PSDs.

Phần lớn mô hình điều chế sau này có PSD ở một số tần số cao được nâng lên trên giá trị danh định. Phần "nâng lên" của PSD cũng lớn hơn mức của bất kỳ DSL nào hoạt động ở tần số này. Giải pháp nâng này đầu tiên được giới thiệu trong T1E1.4/97-170 và được đưa vào rõ ràng trong T1E1.4/97-273. Sau khi khái niệm này được đưa ra, người ta phát hiện ra rằng, khi truyền những tín hiệu như vậy, chỉ tính toán lý thuyết là không đủ để dự đoán được độ tương thích phổ với các dịch vụ hiện tại. Khi kiểm tra các hệ thống HDSL đã triển khai (T1E1.4/97- 339) cho thấy có sự khác biệt lớn giữa tính toán lý thuyết và đo đạc thực tế khi có

xuyên âm OPTIS. Kết quả là một số thay đổi đã được đưa ra cho HDSL2 PSD để hạ mức suy giảm này (T1E1.4/97-434, 440R1). Các đo đạc cuối cùng sau khi sửa đổi cho thấy mức suy giảm này là 2dB hoặc nhỏ hơn (T1E1.4/97-434, 440R1).

Khuôn dạng điều chế đã thông qua hiện tại được kết hợp với các yếu tố cơ bản đưa ra trong T1E1.4/97-257:

• Mỗi thiết bị phát đi và đến có 1 dạng phổ duy nhất.

• Phổ thiết bị phát đi và đến sẽ chồng lấn một phần tần số.

• Dạng phổ phát sẽ được tách từ tốc độ ký hiệu cho phép linh hoạt khi sử dụng vượt quá dải tần.

• Điều chế phát sử dụng sẽ là điều chế biên độ xung (PAM)

• Điều chế theo mã cũng sẽ được sử dụng.

Kết quả (T1E1.4/97-435) là hệ thống POET sử dụng các sửa đổi của OPTIS PSD. Khuôn dạng điều chế sử dụng PAM với 3 bít thông tin trên 1 ký hiệu và chùm mã hoá 16 mức. Tốc độ ký hiệu của 1/3 tốc độ tải ở cả hai hướng NT-đến- NT và LT-đến-NT được chọn như là tốc độ dung hoà. Ưu điểm có được khi sử dụng vượt quá băng tần theo hướng từ LT-đến -NT và mức cao của dạng phổ theo hai hướng. Công suất phát đạt xấp xỉ 16,5 dBm theo mỗi hướng. Kỹ thuật điều chế này đã cho thấy (qua tính toán DFE tối ưu) có giới hạn không mã hoá lý thuyết nhỏ nhất trên mạch vòng xấu nhất 1dB. Hoạt động thực tế gần giá trị lý thuyết chỉ đạt được khi dùng cách cân bằng khoảng cách từng phần.

Định dạng phổ trong PSDs được thiết kế đặc biệt cho ứng dụng này: làm tăng tối đa SNR ở bộ thu HDSL2 ( với tốc độ ký hiệu là 517,33 kHz) khi có hỗn hợp các xuyên âm riêng biệt liệt kê trong tiêu chuẩn khi đó đồng thời giảm ảnh hưởng của xuyên âm đến ANSI DSL (hình 2.10). Không chỉ việc tối đa hoá hoạt động của HDSL2 trong khi giảm thiểu xuyên âm đi đến hai DSLs khác nhau là hai mục tiêu mâu thuẫn nhau, mà đơn giản là việc cố gắng giảm thiểu đồng thời xuyên âm đi đến 2 DSL khác nhau cũng có thể gây ra xung đột. Ví dụ, để giảm ảnh hưởng tới ANSI HDSL, người ta muốn sử dụng PSD thấp hơn và rộng hơn trong đó giảm xuyên âm đến ANSI T1.413 ADSL, thì người ta sử dụng PSD hẹp hơn và cao hơn là thích hợp. Do sự tối ưu này được làm đặc biệt cho ANSI DSLs, không thể ngoại suy phiên bản theo tần số của bộ lọc định dạng là phiên bản tốt nhất cho phiên bản ITU của HDSL2. Các công việc tiếp theo về vấn đề này cần được làm trước khi đưa ra kết luận.

Power dBm

-35

NT transmitter

-40

-45

LT transmitter

-50

-55

-60

-65

-70

-75

-80

0 1 2 3 4 5 TÇn sè (Hz) x 105

Hình I-43 Phát danh nghĩa đối với điều chế HDSL 2

e/ Cấu trúc mã Trellis

Để đáp ứng các yêu cầu khắt khe, điều chế mã được sử dụng để tăng khả năng giới hạn xuyên âm. Do giới hạn về độ trễ, kỹ thuật mã hoá chèn vòng và turbo tỏ ra không áp dụng được, mà phải dùng mã điều chế trellis truyền thống kết hợp với tiền mã hoá cân bằng kênh (ví dụ tiền mã hoá Tomlinson-Harashima). Mặc dù có nhiều cách tiếp cận đa chiều và đa mức đã được thử nghiệm, nhưng cách tiếp cận PAM mã trellis một chiều đơn cho thấy có độ trễ nhỏ nhất và độ tăng ích mã hoá cao (T1E1.4/97-337).

Theo khuôn dạng điều chế đã thống nhất, cần có tăng ích mã hoá 4 dB. Đối với các mã một chiều dùng giải mã Viterbi, cần có 32 trạng thái để đạt được trên 4 dB của độ tăng ích mã hoá BER. Tuy nhiên, mức giới hạn 5 dB phải bao gồm một lượng suy giảm không liên quan đến mã hoá mà phải được thực hiện trong độ tăng ích mã hoá. (Sự suy hao này có thể ảnh hưởng đến độ tăng ích mã hoá thực tế). Do đó một lượng biến đổi độ tăng ích mã hoá có thể cần dựa trên các suy hao khác khi thiết kế hệ thống. Thoả thuận bao gồm tốc độ theo chương trình 1/2 trellis một hướng (T1E1.4/97-443). Xem Hình I-44. Cấu trúc này cho phép các bộ thu có thể linh hoạt dung hoà tính phức tạp của giải mã hoá trellis với tính phức tạp của phần còn lại trong bộ phát. Cấu trúc theo chương trình này cũng cho phép sử dụng kỹ thuật giải mã thay thế được sử dụng (ví dụ, giải mã hoá thứ tự), sử dụng các mã khác rất nhiều so với sử dụng cho giải mã Viterbi.

X3 X2

Y3 Y2 Y1

b20

b19

b18

a20

a19

a18

Hình I-44 Sơ đồ khối của chương trình giải mã

f/ Sự khác nhau phức tạp liên quan đến HDSL

Do các yêu cầu đối với ANSI HDSL2 là khó thoả mãn vì sự phức tạp tăng lên rất nhiều so với các yêu cầu của HDSL. Trong phần này chúng ta sẽ tổng kết ngắn gọn các sự khác biệt phức tạp này.

• Năng lượng truyền của HDSL2 cao hơn HDSL 3 dB.Hơn nữa, việc sử dụng tiền mã hoá và hình thành phổ gây ra tỉ lệ giá trị đỉnh so với giá trị hiệu dụng lớn hơn HDSL dựa trên 2B1Q. Các mức điện áp đỉnh cao hơn sẽ tăng mức tiêu hao năng lượng của đường dây.

• Tiền mã hoá cân bằng kênh có chức năng giống như bộ lọc nối tiếp của bộ cân bằng nối tiếp sử dụng trong HDSL. Tuy nhiên, dữ liệu trong tiền mã hoá có chiều rộng từ 12 đến 16 bits thay vì 2 bít như trong 2B1Q DFE. Điều này làm tăng độ phức tạp. Hơn nữa, sự xuất hiện của tiền mã hoá làm tăng độ phức tạp của bộ triệt tiếng vọng theo một cách tương tự.

• Để đáp ứng được các nhu cầu qua việc sử dụng giải mã hoá Viterbi, có vẻ như mã trellis cần có 512 trạng thái. Giải mã hoá Viterbi cho mã biểu thị một lượng tăng rất lớn về năng lực xử lý cũng như bộ nhớ so sánh với hệ thống HDSL không mã hoá.

• Để hoạt động tốt, HDSL2 cần bộ cân bằng không gian từng phần và bộ triệt tiếng vọng, cả hai đều có độ phức tạp hơn nhiều so với phép tương đương cách quãng baud trên thực tế được sử dụng trong các bộ thu phát HDSL.

1.3.5 ADSL

1.3.5.1 Định nghĩa ADSL và mô hình tham chiếu

Đường dây thuê bao số không đối xứng ADSL là kỹ thuật truyền dẫn mạch vòng nội hạt đồng thời truyền tải trên cùng một đôi dây các dịch vụ sau:

• Tốc độ bit thu (về phía thuê bao) lên tới gần 9 Mbit/s

• Tốc độ bit phát (về phía mạng) lên tới 1 Mbit/s

U-C

U-R

M¹ch vßng néi h¹t b»ng ®«i d©y xo¾n

AUT-C

AUT-R

M¹ng b¨ng réng

Cho ®Õn 9 Mb/s

§Çu cuèi ng-êi sö dông

Cho ®Õn 1 Mb/s

Bé t¸ch LPF

Tho¹i t−¬ng tù

POTS-R

POTS-C

PhÝa nhµ kh¸ch hµng

Tæng ®µi ®iÖn tho¹i

®iÖn tho¹i

• Dịch vụ điện thoại thông thường phổ thông (POTS, thoại tương tự v.v..)

Tốc độ bit truyền về phía khách hàng lớn hơn nhiều lần truyền từ khách hàng đi, do đó có thuật ngữ không đối xứng. Thoại tương tự được truyền ở tần số trong băng cơ sở kết hợp với truyền dữ liệu thông băng qua bộ lọc thông thấp (LPF) mà thông thường được gọi là bộ tách. Ngoài bộ tách, ADSL bao gồm một đơn vị truyền dẫn ADSL ở phía thiết bị trung tâm (ATU-C), một mạch vòng, và một đơn vị truyền dẫn ADSL ở xa (ATU-R)

Hình I-45 Mô hình tham chiếu ADSL

1.3.5.2 ADSL nguyên bản

Định nghĩa khái niệm ban đầu của ADSL xuất hiện từ năm 1989, từ J.W.Lechleider và những người khác thuộc Bellcore. Sự phát triển ADSL bắt đầu ở trường đại học Stanford và phòng thí nghiệm AT&T Bell Lab năm 1990. Mẫu ADSL đầu tiên xuất hiện, vào năm 1992 ở phòng thí nghiệm Bellcore, sản phẩm ADSL đầu tiên được thử nghiệm vào năm 1995. ADSL thu hút các công việc trước kia được thực hiện trên các modem trong băng, ISDN và HDSL.

Vào tháng 10 năm 1998, ITU thông qua bộ tiêu chuẩn ADSL cơ bản. Khuyến nghị G922.1 chi tiết ADSL full-rate. Khuyến nghị này gần giống ANSI T1.413 phiên bản 2 với 2 điểm ngoại trừ cơ bản:

1. Trình tự khởi tạo dựa trên âm được thay thế bởi quá trình dựa trên bản tin mô tả trong G.994.1, và

2. Chế độ đặc biệt được bổ sung để cải thiện hoạt động khi có xuyên âm từ ghép kênh nén theo thời gian TCM ISDN sử dụng ở Nhật.

Khuyến nghị G.992.2 (trước đây gọi là G.lite) chỉ rõ ADSL với cách sử dụng không có bộ phân chia POTS. G.992.2 được dựa trên G.992.1 với những điểm khác biệt sau:

3. Dự trữ bổ sung đối với chế độ tiết kiệm nguồn tại ATU-C và ATU-R,

4. Bổ sung cơ chế cho phép khôi phục nhanh từ các trạng thái nhấc máy/đặt máy.

5. Số lượng âm giảm từ 256 đến 128

6. Số lượng bit trên âm giảm từ 15 đến 8.

Khuyến nghị G.994.1 (trước đây gọi là G.hs) mô tả thủ tục bắt tay ban đầu dựa trên gói tin cho phép các bộ thu phát DSL đa chế độ có một chế độ hoạt động chung. Khuyến nghị G.955.1 cung cấp tổng quan họ khuyến nghị DSL. Khuyến nghị G.966.1 mô tả phương pháp đo sự hoạt động của thiết bị DSL. Khuyến nghị G.977.1 mô tả hoạt động của lớp vật lý, các quy định về quản lý và bảo dưỡng cho ADSL, bao gồm kênh eoc và cơ sở quản lý thông tin (MIB).

1.3.5.3 Các khả năng của ADSL và ứng dụng

(1) ADSL1, ADSL2, ADSL3

Khái niệm về ADSL xuất hiện vào giữa những năm 1990. Ban đầu ADSL được nghiên cứu ở tốc độ 1,5 Mbit/s thu và 16 kbit/s phát cho ứng dụng MPEG-1 quay số video (VDT). Một số thành viên trong nghành công nghiệp này gọi đây là ADSL1. Sau đó, ngày càng rõ ràng là một số ứng dụng yêu cầu tốc độ cao hơn và nhiều kỹ thuật truyền dẫn tiên tiến hơn cho phép truyền tốc độ cao. 3 Mbit/s thu và 16 kbit/s phát ("ADSL2") được đưa ra cho phép 2 dòng MPEG-1 đồng thời. Vào năm 1993, sự quan tâm hướng về ADSL3 với 6 Mbit/s thu và ít nhất 64 kbit/s phát hỗ trợ video MPEG2. Tiêu chuẩn ADSL ANSI T1.413 phiên bản 1 phát triển vượt ra khỏi khái niệm ADSL3. Thuật ngữ ADSL1, ADSL2, và ADSL3 ít được sử dụng sau khi tiêu chuẩn ANSI T1.413 thông qua.

(2) RADSL

Đường dây thuê bao số tốc độ điều chỉnh (RADSL) là thuật ngữ áp dụng cho hệ thống ADSL có khả năng xác định dung lượng truyền của mỗi mạch vòng một cách tự động và sau đó hoạt động ở tốc độ cao nhất phù hợp với mạch vòng đó. Tiêu chuẩn ANSI T1.413 cung cấp khả năng hoạt động tốc độ điều chỉnh. Điều chỉnh tốc độ thực hiện khi thiết lập đường dây, với giới hạn chất lượng tín hiệu tín hiệu thích hợp để đảm bảo rằng tốc độ đường dây thiết lập có thể duy trì trong những thay đổi danh định trên đặc tính truyền của đường dây. Do đó RADSL sẽ tự động cung cấp tốc độ bit lớn hơn trên mạch vòng có đặc tính truyền dẫn tốt hơn (suy hao ít hơn, nhiễu ít hơn). RADSL hỗ trợ tốc độ thu tối đa trong phạm vi từ 7 đến 10 Mbit/s và tốc độ phát tối đa trong phạm vi từ 512 đến 900 kbit/s. Trên những mạch vòng dài (5,5 km/18 kft hoặc lớn hơn). RADSL có thể hoạt động ở tốc độ thu thấp nhất khoảng 512 kbit/s và 128 kbit/s phát.

RADSL mượn khái niệm tốc độ điều chỉnh từ modem trong băng thoại. RADSL có lợi ích của một phiên bản thiết bị có thể đảm bảo tốc độ truyền dẫn cao nhất có thể cho mỗi mạch vòng và cũng cho phép hoạt động trên những mạch vòng dài ở tốc độ thấp hơn.

1.3.5.4 Truyền dẫn ADSL

Khái niệm ADSL có hai phần cơ bản: (1) Xuyên âm đầu gần giảm do có tốc độ bit phát và dải tần thấp hơn nhiều tốc bít độ thu và (2) truyền tải đồng thời POST và dữ liệu bằng cách truyền dữ liệu trong dải băng tần trên băng tần thoại. Truyền dẫn hai hướng tốc độ nhiều Mbit/s 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 I-46, năng lượng tín hiệu nhận được giảm đi tương ứng với tần số

Møc tÝn hiÖu

Møc tÝn hiÖu nhËn ®−îc

Møc nhiÔu xuyªn ©m nhËn ®−îc

Giíi h¹n cho truyÒn dÉn hai h−íng

TÇn sè

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 I-46 Truyền dẫn hai hướng bị giới hạn ở các 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.

Nhiều hệ thống ADSL sử dụng kỹ thuật truyền dẫn ghép kênh theo tần số, kỹ thuật này đặt truyền dẫn phát ở dải tần số tách khỏi dải tần thu để trách tự xuyên âm. Dải tần bảo vệ là cần thiết giúp cho các bộ lọc ngăn tạp âm POTS can nhiễu vào truyền dẫn số (HìnhI-47).

Một số hệ thống ADSL sử dụng kỹ thuật truyền dẫn xoá tiếng vọng ECH, nơi dải tần phát được đặt trong dải tần thu. Xem Hình I-48. Bằng cách chồng dải tần, tổng băng tần truyền có thể giảm. Tuy nhiên, ECH khó tránh được tự xuyên âm và khi thực hiện cần có xử lý số phức tạp hơn. Có một số băn khoăn là liệu độ phức tạp số được đền bù bằng cách đơn giản hoá tương tự ở đầu trước.

Do không có tự xuyên âm ở đầu cuối CO, nên ghép kênh phân chia theo tần số FDM ADSL làm việc theo hướng phát tốt hơn nhiều so với xoá tiếng vọng ECH ADSL. Tuy nhiên dải thông thu của ADSL cho phép làm việc theo hướng thu, đối với các mạch vòng là ngắn 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 nguồn được NEXT. Bằng cách giảm tốc độ bit phát, kênh phát có thể đặt 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.

B¨ng POTS

Møc truyÒn

B¨ng b¶o vÖ B¨ng ph¸t tèc ®é thÊp

B¨ng ph¸t tèc ®é cao

TÇn sè

B¨ng POTS

Møc truyÒn

B¨ng b¶o vÖ B¨ng ph¸t tèc ®é thÊp

B¨ng ph¸t tèc ®é cao

TÇn sè

HìnhI-47 ADSL ghép phân chia theo tần số

Hình I-48 Truyền dẫn xoá tiếng vọng ADSL

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 nhất 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. Interleaving 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 xẩy ra trong một khối (không thể sửa được). Với độ sâu interleaving 20 ms sẽ chống lại nhiễu đột biến có khoảng thời gian là 500 µs. Tuy nhiên mức interleaving này gây ra trễ truyền bổ sung mà có thể làm chậm lại băng thông của các thủ tục ví dụ như TCP/IP yêu cầu phải có các gói tin phúc đáp trước khi dữ liệu tiếp theo được truyền.

Mạch vòng ADSL có thể có mạch rẽ nhưng không được có cuộn cân bằng.

1.3.5.5 Tương lai của ADSL

ADSL sẽ được tích hợp vào hệ thống mạch vòng số (DLC) trên cáp dành cho các mạch vòng không nối trực tiếp từ CO. ADSL rất thích hợp để cung cấp tốc độ bit cao trên mạch vòng DLC, mà rất hiếm khi dài quá 3,7 km (12 kft). Mặc dù đã có các tiêu chuẩn công nghiệp cho ADSL (ANSI T1.413), các hệ thống ADSL ban đầu không làm việc với nhau. Người ta chờ đợi những nỗ lực của các nhà sản xuất ADSL và các uỷ ban tiêu chuẩn để đạt được khả năng kết nối cho các hệ thống ADSL tương lai của nhiều nhà sản xuất thiết bị. Ngoài lớp vật lý, khả năng kết nối yêu cầu độ tương thích thủ tục ở tất cả các lớp.

Người ta nhận thấy ngày càng rõ ràng rằng ADSL là công nghệ truy nhập mà chế độ chuyển giao không đồng bộ cần để mở rộng tới khách hàng gia đình và các văn phòng nhỏ. Trước khi có ADSL, ATM tỏ ra hạn chế cho những khách hàng chịu được giá kết nối đường truyền ở 45 Mbit/s và lớn hơn thường chỉ có tại khu thương mại lớn và mạng đường trục. Người ta đang nghiên cứu truyền tải ATM trên các đặc tính thống nhất của ADSL: lỗi truyền, độ trễ, không đối xứng và tự động thay đổi tốc độ.

Trong thời gian tới, người ta tập trung vào phát triển ADSL lên tới tốc độ cao tới 10 Mbit/s thu và 1,5 Mbit/s phát. Tuy nhiên hướng này bị mất dần do trùng với VDSL, các lo ngại về độ tương thích phổ và các nghi ngờ liên quan tới nhu cầu sử dụng tốc độ này. Thay vào đó hiện nay người ta tập trung vào cải thiện phạm vi mạch vòng ở các tốc độ gần 1Mbit/s, giá thành thấp, tiêu thu năng lượng thấp và giảm xuyên âm. Các hệ thống ADSL đang được phát triển để truyền đa mạch thoại số ngoài truyền dữ liệu tốc độ lớn.

(1) ADSL + ISDN

Một số nhà bán thiết bị đang giới thiệu phiên bản ADSL băng tần phát và thu được đặt trên 0 đến 80 kHz ANSI T1.601 băng truyền của ISDN tốc độ cơ bản. Đối với BRI sử dụng mã đường dây 4B3T, băng tần số BRI là từ 0 tới 120 kHz. Điều này giảm đáng kể tốc độ ADSL nhưng cho phép đồng thời dịch vụ ISDN và ADSL trên cùng một mạch vòng. Cấu hình ADSL + ISDN không hứa hẹn cung cấp được mạch vòng tới 5,5 km (18 kft) mà thông thường cung cấp bởi ISDN. ADSL +ISDN đặc biệt được quan tâm ở Đức và Pháp nơi dịch vụ ISDN được triển khai rộng. Cấu hình này cũng được sử dụng để cung cấp hai mạch thoại và dữ liệu tốc độ cao trung bình.

(2) ADSL không tách ( lọc )

Việc lắp đặt dịch vụ ADSL ở phía nhà thuê bao có thể yêu cầu thay toàn bộ đi dây bên trong hoặc sửa đổi. Đối với cầu hình ADSL chuẩn, ADSL kết thúc ở thiết bị giao diện mạng (NID), nơi bộ lọc thông thấp (bộ tách) tách tín hiệu trong băng thoại được gắn với dây đỏ và dây xanh tới điện thoại và tín hiệu băng rộng được nối tới dây vàng và dây đen nối tới modem ADSL của khách hàng. Để làm được điều này cần phải có các thiết bị tách và sử dụng các dây vàng và đen mà không lắp đặt ở một số khách hàng hoặc đã sử dụng cho dịch vụ thoại đường dây thứ hai. Hơn nữa trong một số trường hợp, dây kém tiêu chuẩn được sử dụng làm

Tæng ®µi trung t©m

PhÝa kh¸ch hµng

ATU-C

ATU-R

vµng & ®en

®á & xanh

LPF

NID

ChuyÓn m¹ch tho¹i

ảnh hưởng tới hoạt động của ADSL (và thậm chí ISDN). Kết quả là thường phải đi dây lại từ NID tới modem của khách hàng.

Hình I-49 Cấu hình ADSL chuẩn có bộ tách

Tæng ®µi trung t©m

ATU-C

ATU-R

PhÝa kh¸ch hµng ®á & xanh

LPF

NID

ChuyÓn m¹ch tho¹i

Cấu hình ADSL POTS có bộ tách phổ biến nhất (được chỉ ra trong Hình I-49) đặt bộ lọc thông thấp LPF cho đường dây thoại ở gần NID và bộ lọc thông cao HPF ở trong ATU-R. Một giải pháp khác, các bộ lọc (LPF và HPF) có thể tích hợp trong ATU-R. Sử dụng bộ lọc ở trong ATU-R có nhược điểm là có thể bị mất dịch vụ POTS khi bỏ đi ATU-R và có thể có mức xuyên âm quá mức khi sử dụng đường đi dây hiện có.

Khái niệm ADSL không có bộ tách loại bỏ bộ lọc tách ở cuối đường dây phía thuê bao. Nhiều thuật ngữ khác được sử dụng để mô tả khái niệm này: ADSL lite, Consumer DSL (CDSL) hoặc ADSL phổ thông (UADSL). ADSL không có bộ tách được định nghĩa trong khuyến nghị ITU G.992.2. ADSL modem và các điện thoại được nối trực tiếp tới đường dây đỏ và xanh hiện có, hỗ trợ đồng thời thoại và dữ liệu. Việc lắp đặt ADSL được thực hiện dễ dàng bằng cách cắm ADSL modem vào bất cứ giắc nào ở nhà thuê bao, không cần phải đi dây mới cũng như lắp đặt các bộ tách.

Hình I-50 Cấu hình ADSL không có bộ lặp phía khách hàng

Khái niệm này rất tuyệt diệu; việc thực hiện trên thực tế đang được kiểm tra. Bộ lọc ADSL có hai mục đích: (1) bộ lọc làm suy giảm nhiễu tín hiệu có thể làm hỏng đường truyền dữ liệu ADSL và (2) bộ lọc làm suy giảm tín hiệu ADSL để tránh nhiễu tạp âm trên đường dây điện thoại. Do trở kháng không tuyến tính của

một số điện thoại, mức năng lượng phát ADSL ở các tần số trên băng tần âm có thể điều chế vào băng tần thoại. Tuy nhiên điều này sẽ làm giảm tốc độ dữ liệu ADSL và độ dài mạch vòng. Lỗi bất thường dễ xẩy ra khi điện thoại rung chuông và chắc chắn xẩy ra trong thời điểm ngắt chuông khi điện thoại đang rung chuông bị nhấc tổ hợp. Tiếng rít khó chịu có thể nghe thấy được trong điện thoại.

Tæng ®µi trung t©m ATU-C

ATU-R

PhÝa kh¸ch hµng ®á & xanh

LPF

NID

ChuyÓn m¹ch tho¹i

Một giải pháp cho vấn đề này là đặt một loạt các bộ lọc thông thấp vào mỗi điện thoại (Hình I-51). Bộ lọc này thường không đắt và có các đầu nối modun cho nên bất cứ khách hàng nào cũng có thể tự lắp đặt trong vòng vài giây. Việc lắp đặt cho các điện thoại treo tường không đơn giản nhưng ít nhất khách hàng có thể mua điện thoại treo tường mới "ADSL-tương thích" có các bộ lọc thông thấp có sẵn trong máy. Cấu hình này có thể ngăn chặn nhiễu POTS làm suy giảm truyền dẫn ADSL và nhiễu ADSL nghe thấy được ở trên điện thoại. Không cần đi dây mới ở bên trong và cũng không cần lắp đặt các bộ lọc ở NID. Khách hàng có thể cắm ADSL modem vào bất cứ giắc điện thoại nào trên tường. Tốc độ dữ liệu ADSL ở một chừng mực nào đó thấp hơn cấu hình ADSL tiêu chuẩn. Tốc độ dữ liệu có thể suy giảm do các nguồn nhiễu khác và hiệu ứng tải của các bộ lọc các mẩu dây. Khuyến nghị ITU G.992.1 ('G.lite")hoạt động thấp hơn khuyến nghị G.992.1 ("G.DMT") do giảm số âm DMT và số bit trên âm ít hơn. Chất lượng truyền trong băng thoại bị suy giảm có thể xuất phát từ nhiều bộ lọc thông thấp đặt song song với nhau. Một trở ngại khác liên quan đến các khách hàng quên không đặt LPF trên đường dây nối tới điện thoại của họ.

Hình I-51 Cấu hình ADSL có bộ lọc thông thấp tại mỗi điện thoại

Nếu các chướng ngại về kỹ thuật và khai thác được khắc phục, có thể ADSL không bộ tách sẽ chiếm ưu thế hơn. Trong tương lai gần, phần lớn các ADSL được lắp đặt với bộ tách ở các hai đầu cuối của đường dây. Việc sử dụng bộ tách ở phía khách hàng có thể được tiếp tục sử dụng cho các khách hàng yêu cầu dịch vụ tốc độ bit cao. Một số nhà cung cấp dịch vụ ADSL gợi ý là dịch vụ ADSL của họ có thể làm việc với cả cấu hình có bộ tách và không có bộ tách trong khi sử dụng cùng loại ATU-C ở CO. Quá trình triển khai ADSL không có bộ tách được thúc đẩy bởi các hoạt động thị trường và kỹ thuật của nhóm nghiên cứu ADSL chung (UAWG), nhóm các công ty điện thoại hàng đầu và các công ty máy tính.

1.3.6 VDSL

Đường dây thuê bao số tốc độ rất cao là sự mở rộng của công nghệ ADSL lên tới tốc độ cao hơn, lên tới 52 Mbit/s. ở tốc độ cao như vậy, mạch vòng phải rất ngắn và hầu hết sử dụng cáp quang ngoại trừ vài nghìn fít cuối cùng.

1.3.6.1 Định nghĩa VDSL và mô hình tham chiếu

Phần lớn các DSL ban đầu dự định sử dụng trên những mạch vòng từ CO đến khách hàng và sau đó là sử dụng từ bộ ghép kênh phân phối. VDSL ban đầu sẽ được sử dụng cho các mạch vòng từ đơn vị mạng quang (ONU), trên thực tế đặt cách nhà thuê bao dưới 1km. Có ít mạch vòng VDSL nối trực tiếp tới CO.

Cáp quang dùng để nối ONU đến CO. Truyền dẫn VDSL trên đôi dây xoắn được sử dụng cho vài nghìn fít từ ONU tới nhà thuê bao (Hình I-52). Tiêu chuẩn kỹ thuật VDSL được phát triển bởi nhóm xây dựng tiêu chuẩn T1E1.4 mô tả các tốc độ và khoảng cách từ ONU tới thuê bao:

Khoảng cách Tốc độ phát (Mb/s)

ONU

C¸p quang trùc tiÕp

m ¹ n g

M¹ng nèi tiÕp

M¹ng quang thô ®éng

Tốc độ thu (Mb/s) 52 26 26 13 13 6.4 3.2 26 13 1,6 1000-300 2500-800 1000-300 1800-600 3750-1200

Hình I-52 Cấu hình VDSL

Cáp từ mạng cho tới các ONU có thể được nối trực tiếp đến ONU, theo hình tròn hoặc là bộ tách quang thụ động.

1.3.6.2 Tính năng và ứng dụng của VDSL

VDSL, như một phần của mạng đa dịch vụ, dự kiến hỗ trợ đồng thời tất cả các ứng dụng: thoại, dữ liệu và video. Sau cùng, VDSL sẽ hỗ trợ truyền hình có độ nét cao (HDTV) và các ứng dụng máy tính tiên tiến. ứng dụng đối xứng của

VDSL sẽ cung cấp tốc độ dữ liệu hai chiều lên tới 26 Mbit/s sẽ rất hấp dẫn cho các khu vực kinh doanh nơi không có cáp quang nối tới (FTTB).

Hub thô ®éng

ONU

VDSL

Set-top Box or PC

VDSL

Set-top Box or PC

LPF

VDSL

Set-top Box or PC

POTS

PhÝa kh¸ch hµng

Tiêu chuẩn kỹ thuật dạng DAVIC VDSL sử dụng điều chế biên độ pha không sóng mang (CAP) cho tốc độ 13; 25,92 và 51 Mbit/s thu và 1.6 Mbit/s phát qua đôi dây xoắn. Tiêu chuẩn kỹ thuật của DAVIC VDSL dựa trên cấu trúc NT thụ động, cho phép nối nhiều bộ thu phát VDSL ở đầu cuối đường dây thuê bao. (Hình I-53). Trên thực tế, cấu trúc NT thụ động yêu cầu ONU đặt gần hơn 100 mét từ các đơn vị VDSL của thuê bao.

ONU

Set-top Box or PC

VDSL

Set-top Box or PC

Hub tÝch cùc

LPF

Set-top Box or PC

POTS

PhÝa kh¸ch hµng

Hình I-53Cấu hình VDSL có HUB thụ động

Cấu trúc hub tích cực VDSL được chỉ ra trong Hình I-54 cho phép có những sản phẩm có tốc độ và độ dài lớn hơn bằng cách sử dụng cấu hình mạch vòng truyền dẫn điểm nối điểm. Hub tích cực bao gồm 1 bộ thu phát VDSL và các đường nối tách biệt tới mỗi cổng (được chỉ ra) hoặc là 1 đường bus trong nhà thuê bao (không chỉ ra).

Hình I-54 Cấu hình VDSL có Hub tích cực

1.3.7 So sánh các công nghệ truy nhập xDSL

Bảng I-5 So sánh các công nghệ Kỹ thuât. Tốc độ ứng dụng

Giới hạn khoảng cách

56 Kbps 56 Kbps downslink Không giới hạn E-mail, Truy cập LAN từ xa,

Truy cập Internet/intranet.

analog modems ISDN

<= 128 Kbps (không nén) Song công 28.8 hoặc 33.6 Kbps uplink 5 Km (thêm thiết bị có thể mở rộng khoảng cách)

Hội nghị truyền hình, Khắc phục thiên tai, Dự phòng leased line, Các hoạt động thương mại, truy cập Internet/intranet. Truy cập Internet

Cable modem

50 Km trên cáp đồng trục (thêm thiết bị phụ trợ có thể mở rộng tới 300 Km)

5 Km

ADSL Lite 10–30 Mbps Luồng xuống, 128 Kbps–10 Mbps luồng lên (Băng thông dùng chung) 1 Mbps luồng xuống 512 Kbps luồng lên

ADSL/R- ADSL

5Km (khoảng cách càng ngắn tốc độ càng cao hơn)

IDSL 1.5–8 Mbps luồng xuống, 1.544 Mbps luồng lên 144 Kbps song công 5Km (thêm thiết bị

HDSL phụ trợ có thể mở rộng tới 300 Km) 3,6 Km–4,5 Km

Truy cập Internet/intranet, duyệt Web, thoại IP, thoại video. truy cập Internet/intranet, video theo yêu cầu , truy cập LAN từ xa, VPNs, VoIP truy cập Internet/intranet, video theo yêu cầu , truy cập LAN từ xa, VPNs, VoIP Nội hạt, Thay thế trung kế T1/E1 có dùng bộ lặp, Kết nối các PBX với nhau, Tập trung lưu lượng Frame Relay, kết nối các mạng LAN.

SDSL 3Km

Nội hạt, Thay thế trung kế T1/E1 có dùng bộ lặp, Kết nối các PBX với nhau, kết nối các mạng LAN.

VDSL

Truy cập Multimedia Internet, quảng bá các chương trình TV.

300m–1,5 km (phụ thuộc vào tốc độ)

1.544 Mbps(T1) song công 2.048 Mbps (E1) song công (sử dụng 2–3 đôi dây) 1.544 Mbps full duplex (T1) 2.048 Mbps full duplex (E1) (uses 1 wire pair) 13–52 Mbps Luồng xuống 1.5–2.3 Mbps luồng lên (đối xứng đạt tới 34Mbps )

Nguồn: 3Com, 03/ 1998.

Hiện tại trong họ xDSL, công nghệ ADSL nhận được sự quan tâm đặc biệt do nó cho phép sử dụng chung một đường truyền với thoại truyền thống. Hiện nay đã có hẳn một chuẩn điều chế DMT (Discrete Multi-Tone ) cho công nghệ này được ITU, ETSI và ANSI chấp thuận.

1.3.8 Ưu điểm và nhược điểm của công nghệ xDSL

a/ Công nghệ xDSL có những đặc điểm sau:

1. Tốc độ truyền dữ liệu thay đổi theo từng phiên bản của công nghệ DSL, và độ dài của mạch vòng thuê bao

• đối với ADSL, là công nghệ DSL phổ biến nhất, chuẩn ADSL của ITU-T xác định tốc độ tối đa hướng truyền xuống là 6,1 Mbps và 640 Kbps hướng lên.

•

trong thực tế, tốc độ tối đa 6,1 Mbps chỉ có thể đạt được nếu khoảng cách dưới 2,7 km, và giảm xuống tới 1,5 Mbps hoặc thấp hơn nữa ở khoảng cách 4,5 km.

• tốc độ thực tế sử dụng thông thường nằm trong khoảng từ 640 kbps đến 1,5 Mbps.

• phiên bản có tốc độ cao nhất là VDSL, hỗ trợ tốc độ tối đa đường xuống là 55 Mbps ở khoảng cách 300 m, và 13 Mbps nếu khoảng cách là 1,4 km. Tốc độ hướng lên nằm trong khoảng 1,6 – 2,3 Mbps.

2. Mỗi người sử dụng có một đường riêng kết nối tới DSLAM đặt tại tổng đài hoặc tại RT (trạm thiết bị tập trung thuê bao).

3. Các dịch vụ hỗ trợ

truyền số liệu và VoDSL (với voice gateway) •

• ADSL chia sẻ cùng đường cáp đồng với thoại tương tự

• VDSL có thể hỗ trợ chuyển mạch truyền hình

4. Yêu cầu kỹ thuật

• đường cáp đồng “sạch”, không có các cuộn cảm kéo dài (loading coil), không rẽ nhánh (bridge tap)

• hạn chế khoảng cách đường truyền khoảng dưới 4,5 km

• không sử dụng các thiết bị DLC trong mạch thuê bao, nếu có DLC thì DSLAM phải đặt tại các RT

5. Thiết bị phía khách hàng ngoài xDSL modem

• voice gateway nếu dùng VoDSL

b/ Ưu điểm của các công nghệ xDSL là

• Công nghệ đã được kiểm nghiệm với nhiều triệu line hoạt động trên khắp thế giới, ở Châu Á Hàn quốc là nước có mật độ thuê bao ADSL cao nhất

• Chuẩn hoá bởi ITU-T

• Sử dụng hệ thống cáp đồng đã được triển khai rất rộng khắp của các nhà khai thác

• Trong điều kiện thuận lợi, đầu tư cho mạng DSL không lớn đối với nhà khai thác

c/ Những thách thức chính của công nghệ này là:

• Khó khăn khi triển khai mạng lưới, do mạng truy nhập không đồng bộ

• Chăm sóc khách hàng, tính cước

• Triển khai các dịch vụ giá trị gia tăng

• Hạn chế bởi khoảng cách và những hệ thống tập trung thuê bao công nghệ cũ đã triển khai

• Triển vọng doanh thu tương đối tốt đối với các nhà khai thác chủ đạo, có cơ sở hạ tầng viễn thông rộng khắp như VNPT, nhưng sẽ rất khó khăn cho các nhà khai thác cạnh tranh. Điều này đã được kiểm nghiệm trên thị trường viễn thông Mỹ. Trong những năm qua nhiều nhà khai thác nhỏ đã liên tục thua lỗ và phải đóng cửa.

Công nghệ DSL 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 đảm bảo. Dự kiến năm 2005 ở Mỹ sẽ có 18,5 triệu line hoạt động (FCC). Trong một vài năm tới ở Việt nam con số thuê bao ADSL sẽ lên tới hàng nghìn.

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 trung 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.

II CÔNG NGHỆ ADSL

ADSL là kỹ thuật không đối xứng. ADSL cho phép phần băng thông của chiều xuống (từ phía nhà cung cấp dịch vụ tới phía khách hàng) lớn hơn phần băng thông chiều lên (từ phía khách hàng tới phía nhà cung cấp dịch vụ). Sự bất đối xứng này là đặc tính làm cho ADSL tỏ ra phù hợp với các dịch vụ truy cập internet, video theo yêu cầu, và truy cập LAN từ xa.v..v một loạt các dịch vụ hiện đang rất phát triển ở nhiều quốc gia trên toàn thế giới. Những người sử dụng ADSL cũng là những khách hàng có nhu cầu nhận thông tin về nhiều hơn là phần thông tin mà họ gửi đi. Một trong những ưu điểm nổi bật của ADSL là nó có khả năng cho phép khách hàng có thể sử dụng đồng thời một đường dây điện thoại truyền thống cho hai dịch vụ: thoại và ADSL. Sở dĩ như vậy vì ADSL tận dụng

năng lực của đường dây thoại bằng cách truyền ở miền tần số cao hơn thoại bình thường (từ 4400Hz đến 1Mz) nên không ảnh hưởng đến tín hiệu thoại. Trong miền tần số đó, dữ liệu uplink được truyền ở tần số từ 30KHz đến 138KHz, còn dữ liệu downlink được truyền ở tần số từ 156 KHz đến 1MHz.

2.1 Các kỹ thuật mã hoá đường truyền trong ADSL

Các phương pháp điều chế CAP và DMT là các mã đường truyền sử dụng hữu ích cho vùng tần số cao nằm trên dải băng tần thoại. Hai phương pháp mã hoá này là rất khác nhau về phương pháp thực hiện, do đó bộ thu phát DMT không thể tương thích với bộ thu phát CAP.

2.1.1 Mã đa tần rời rạc DMT

2.1.1.1 Mã hoá đường truyền đa kênh

Khái niệm truyền dẫn đa kênh được sử dụng để chống lại đối thủ quan trọng- "phân chia và chiếm", đối thủ trong trường hợp này là đặc tính của các đường truyền DSL trên đôi cáp đồng xoắn. Phương pháp truyền dẫn đa kênh phân chia các đường DSL thành hàng trăm các đường truyền nhỏ hơn, dễ truyền hơn. Tốc độ số liệu là tổng tốc độ truyền trên các kênh nhỏ này. Phương pháp chung nhất của phân chia là truyền dẫn trên các băng tần hẹp không có hiện tượng chồng lấn. Phần "chiếm" ở đây là các mã đường truyền đơn giản trên từng kênh mang lại chất lượng tốt nhất mà không có hiện tượng xuyên nhiễu giữa các ký hiệu như khi truyền dẫn các kênh có băng tần lớn.

Mã hóa đường truyền đa kênh có chất lượng cao nhất và cơ bản đã được tối ưu hóa cho kênh bị hiện tượng xuyên nhiễu. Đặc điểm chính của truyền dẫn đa kênh là làm tương thích tín hiệu đầu vào với các đặc trưng riêng của đường dây điện thoại. Điều này cho phép nâng cao đáng kể về cự ly và độ tin cậy, hai tham số chính làm ảnh hưởng đến chi phí khi thiết kế hệ thống. Chính vì vậy mã truyền dẫn đa kênh được sử dụng phổ biến trong các đường truyền DSL.

log

1 (

SNR

)

1 2

Dung lượng của một kênh truyền dẫn theo lý thuyết là giới hạn trên của tốc độ số liệu có thể truyền dẫn một cách tin cậy. Trong một kênh AWGN không có xuyên nhiễu, tốc độ số liệu cực đại dưới dạng bit/thứ nguyên thực là:

.= c

N T

trong đó SNR là tỷ số năng lượng phát của ký hiệu trên mật độ phổ công suất của nhiễu hoặc SNR = ε/σ2 (cần nhắc lại là các thứ nguyên của nhiễu và tín hiệu là như nhau). Để tính tốc độ số liệu dưới dạng bit/s chỉ cần nhân dung lượng trên với số ký hiệu và tốc độ ký hiệu.

Đối với các mã đường truyền để có tốc độ số liệu cực đại với Pe nhỏ nhất, một số kỹ thuật phức tạp đã được sử dụng. Một số phương pháp điều chế/ mã hóa thực tế được đặc trưng bởi xác suất lỗi ký hiệu cố định nào đó nhờ tham số chênh lệch Γ đánh giá độ không hiệu quả của tín hiệu/tạp âm SNR so với dung lượng. Do vậy tốc độ số liệu đạt được khi sử dụng mã là

log

1 (

SNR

)

1 2

Giá trị Γ càng nhỏ thì mã hóa càng tốt. Các phương thức QAM và PAM được trình bày ở trên có Γ=9,8dB với xác suất lỗi 10-7. Các phương thức mã hóa tốt có thể giảm giá trị này từ 3 tới 5 dB. Một vài mã có độ hiệu quả rất cao (không xem xét ở đây) có thể giảm giá trị này từ 1 đến 2 dB (xem mã Turbo và mã liên kết).

Đôi dây xoắn

Suy hao

bít/kênh

bÝt/kªnh

Tần số

Đôi dây xoắn có TAP,AM/RF và XTALK

bít/kênh

Phương thức truyền dẫn đa kênh đem lại chất lượng cao được sử dụng trong đường truyền ADSL. Bộ cân bằng chỉ có thể hạn chế một phần hiện tượng xuyên nhiễu và được sử dụng trong sơ đồ tách tối ưu một phần. Khi hiện tượng xuyên nhiễu trở nên nghiêm trọng, các bộ cân bằng trở nên rất phức tạp và giảm chất lượng càng lớn so với giá trị lý thuyết. Giải pháp sử dụng ở đây là phân chia kênh truyền dẫn thành một số các kênh AWGN nhỏ hơn. Lý thuyết này do Shannon đưa ra trong lý thuyết toán thông tin của ông nhằm chia kênh thành một số lớn các kênh AWGN băng tần hẹp. Các kênh này thường được tách thành các băng tần kế tiếp nhau riêng biệt và gọi là truyền dẫn đa sóng mang hay đa tín hiệu. Nếu các kênh truyền dẫn đa tín hiệu có băng tần đủ hẹp thì xuyên nhiễu sẽ ít hơn hoặc không có và chúng có thể được xem là kênh AWGN. Thay vì sử dụng các bộ cân bằng phức tạp chỉ cần sử dụng các bộ tách/ghép tín hiệu tới và từ các kênh nhỏ. Truyền dẫn đa sóng mang hiện đã được tiêu chuẩn hóa và sử dụng do việc tạo các kênh nhỏ đơn giản khi có các bộ xử lý tín hiệu số. Bộ cân bằng các sóng mang rộng có thể được thay thế bằng số ít hơn các bộ cân bằng sử dụng bộ sóng mang hay đa sóng mang theo lý thuyết của Shannon và có thể được sử dụng hay hiểu đơn giản hơn. Dung lượng của kênh sẽ là tổng của các kênh độc lập song song với nhau làm cho việc tính toán tốc độ số liệu cực đại của kênh theo lý thuyết hay sử dụng độ hiệu quả của SNR tính các tốc độ thực tế sẽ đơn giản hơn.

Suy hao

bít/kênh

xtalk

Tần số

TÇn sè

Tần số

Khái niệm cơ bản về đa tần rời rạc hay đường truyền đa kênh được mô tả trên hình vẽ sau. Trong trường hợp này ta xem xét hai đường truyền DSL có hiện tượng xuyên nhiễu ISI nghiêm trọng, nếu được truyền dưới dạng kênh đơn băng rộng. Người ta phân chia phổ của tín hiệu phát thành các các băng hẹp hơn và các kênh này truyền qua kênh dự kiến truyền tải thông tin. Cần chú ý là bộ thu có bộ lọc tương thích với từng bộ lọc thông băng phía phát do đó dễ dàng tạo thành bộ thu giống nhau cực đại (không cần bộ tách mã Viterbi ngay cả kênh có bộ lọc phổ khắt khe). Các kênh có chất lượng tốt hơn sẽ truyền tải nhiều thông tin hơn các kênh còn lại. Nếu các kênh này đủ hẹp thì sẽ không cần đến bộ cân bằng.

Hình II-1 Đa tần rời rạc

log

1 (

SNR

)

1 2

Tập hợp các tỷ số tín hiệu/tạp âm là rất cần thiết để tính chất lượng của kênh. Giả thiết là ta có N kênh mỗi kênh có

SNR

geo

log

∑

1 2

SNR Γ

  

 = 

  

  

   

   

1 =

 ∏   

   

Số bit trung bình là tổng số bit truyền trên mỗi kênh chia cho số kênh (giả thiết ở đây là N) như sau

−

SNR

geo

SNR Γ

  

  

1 =

   

   Γ= ∏      

  1   

trong đó SNRgeo là tỷ số tín hiệu/ tạp âm về hình học hay giá trị trung bình nhân của 1+SNR/Γ.

Tổng của các kênh độc lập song song được xem là nhiễu trắng Gaussian có SNRgeo bằng giá trị trung bình nhân của các kênh nhỏ SNR. SNRgeo có thể xem như SNR của hệ thống cân bằng thông băng và băng tần cơ bản. Tỷ số nhiễu/tạp âm SNRgeo có thể được cải thiện đáng kể khi phân bố năng lượng qua tất cả hay một số kênh không đồng đều và cho phép nâng cao chất lượng của hệ thống. Quá trình tối ưu hóa bit và phân bố năng lượng qua tập hợp của các kênh gọi là phân tải và sẽ được nghiên cứu sau.

2.1.1.2 DMT

Modem ADSL dựa trên DMT bao gồm rất nhiều (256) modem mini, mỗi modem có băng tần khoảng 4kHz, hoạt động đồng thời. DMT sử dụng rất nhiều kênh mang để tạo thành các kênh con, mỗi kênh con mang một phần nhỏ của tổng số thông tin. Các kênh con này được điều chế một cách độc lập với tần số mang tương ứng với tần số trung tâm của kênh con và được xử lý song song. Mỗi kênh con được điều chế sử dụng QAM và có thể mang từ 0 đến 15bit/symbol/Hz. Số bít thực tế được mang trên một kênh phụ thuộc vào đặc tính đường dây. Các kênh con trung tâm có thể không được sử dụng do giao thoa ngoài giữa các kênh con. DMT được minh hoạ trong Hình II-2.

Không được sử dụng do điều kiện đường truyền

ADSL

POST

7 dB MAX

1100

Upstream

Downstream Hình II-2 Đa tần rời rạc

Theo lý thuyết, dải băng tần lớn nhất hướng lên là 25 kênh x 15 bit/symbol/Hz/kênh x4KHz = 1,5 Mbps.

Dải băng tần lớn nhất hướng xuống là: 249kênh x15 bit/symbol/Hz/kênh x4KHz = 14,9 Mbps.

Sơ đồ điều chế DMT:

Mã hoá Kiểm tra IDFT D/A

Kênh thông tin

Kiểm tra DFT Giải mã

Tín hiệu vào Tín hiệu ra

Hình II-3 Sơ đồ điều chế DMT

Mã DMT chia băng tần thành các kênh nhỏ. Mỗi kênh có một sóng mang riêng, không phụ thuộc vào nhau. Tín hiệu được đưa tới bộ mã hoá phía phát để chia thành các kênh nhỏ có sóng mang riêng, các kênh này được kiểm tra để xác định xem liệu chúng có thể dùng để truyền thông tin hay không, rồi được biến đổi Fourier rời rạc ngược để thực hiện chuyển đổi từ tín hiệu phức sang tín hiệu thực và chuyển đến bộ biến đổi D/A. Tại phía thu tín hiệu được xử lý DFT để giải mã chuỗi bít thực tới thành chuỗi bit phức. Các bộ DFT và IDFT dùng phương pháp biến đổi Fourier nhanh, được trình bày dưới đây.

(1) Biến đổi Fourier nhanh cho DMT

Phương pháp biến đổi Fourier nhanh giảm khối lượng tính toán trong DFT N điểm từ N2 phép nhân phức thành Nlog2(N) phép nhân phức trong đó N là hàm mũ của 2 và giả thiết này được sử dụng trong phần này. Các hệ thống DSP hiện đại nhất ngày càng hiệu quả khi sử dụng thuật toán FFT đặc biệt khi các phương thức truyền dẫn đa kênh DMT trở lên phổ biến và đơn giản. Có một vài thuật toán FFT nhưng ở đây chỉ xem xét thuật toán FFT cơ bản. Trong trường hợp của DMT, tối giản của FFT cho phần thu là có thể khi nhận xét rằng các đầu vào FFT là thực và tương tự IFFT cho phần phát có thể tối giản vì đầu ra là thực. Phương pháp đơn giản hóa được mô tả dưới đây.

DFT và nghịch đảo của nó được biểu diễn bởi cặp biến đổi

1 −

−

2 π kn N

. ex k

. eX n

∑

1 N ∑ . N

π2− j N

= eW N

Trong đó hệ số 1/N trong phần nghịch đảo thường được bỏ qua vì tỷ lệ được xác định thường xuyên thông qua điều kiện dải động của bộ vi xử lý. Thuật toán FFT cơ bản lợi dụng cấu trúc của DFT và sử dụng phương pháp đệ qui DFT cỡ N từ 2 DFT cỡ N/2 cho phép log2(N) trạng thái đệ qui tạo ra DFT từ 2 DFT đơn giản. Để đơn giản ký hiệu

1 −

1N −

N 2

n1k2 +

)

( W . N

kn Wx . k N

kn2 Wx . k2 N

∑

0k =

1 −

N 2

kn Wx . k2 N

kn W . N

∑

0k =

HWG n

n N

ℑ+

ℜ=

và

{ }k

{ } y k

là đệ qui mong muốn của DFT theo 2 DFT có kích cỡ chỉ bằng 1/2. Quá trình sẽ lặp lại Log2(N) lần để kết thúc thuật toán FFT. Bản chất vòng lặp được mô tả trên Hình II-4. Mỗi DFT có kích thước giảm 1/2 được phân tích thành DFT kích thước 1/4. Các đầu vào theo thời gian sẽ được phân ra thành các tập hợp chẵn và lẻ ( truyền qua tất cả các "tầng" FTT) tạo nên các chỉ số theo trật tự về thời gian được xác định thông qua khối N điểm, được đơn giản bằng chỉ số nhị phân có trình tự bít ngược. Trình tự bít này được gọi là địa chỉ theo bít ngược sử dụng trong các chọn lựa trong DSP có thể lập trình được. Mỗi trạng thái của DFT gồm N phép nhân phức đối với các ứng dụng đơn giản. Tuy nhiên trên Hình II-4 cũng cho thấy các phép nhân phức có thể được phân thành 2 nhóm thông qua thao tác butterfly. Thao tác này cho phép rút gọn từ 8 còn 6 phép tính. Kết quả là có N/2 log2(N) butterfly trong một FFT tạo ra 3Nlog2(N) phép nhân thực. Sự tối giản cho phép các chuỗi theo thời gian trong DMT của DSL là thực. Đối với các chuỗi phức có độ dài N/2

{ } ↔ℜ y k

{ } chY n

−

* N

1 2

phép tính phức trong đại số dẫn đến

−

{ } ↔ℑ yj k

{ } lÎY n

−

* Y N

1 2

và

có thể tạo ra chuỗi phức có độ dài N/2 từ chuỗi thực có độ dài N thông qua

1 +

k=0, ...,N/2-1

nlÎ

nch

n YW N

Biến đổi DFT của chuỗi xk có độ dài N là Xn. Từ kết quả của FFT ở trên có thể nhận thấy

là phép tính butterfly cỡ N/4. Do đó có N/4log2(N/2) buterfly cho FFT phức cỡ N/2 tạo ra Yn cộng thêm với N/4 butterfly để tạo ra Xn từ các phân Yn chẵn và lẻ đưa ra tổng số N/4log2(N) butterfly hay 1.5Nlog2(N) chỉ dẫn/ thao tác để ứng dụng và như vậy tiết kiệm 2 lần so với ứng dụng phức đầy đủ.

Một IFFT có thể được FFT ứng dụng sử dụng công thức

1 −

−

nk (

)

N 2

x k

X n

W . N

− WX . n N

∑

0n =

   

   

1 −

XX n +

víik

Nn +

∑

 

 − W .  N

0k =

1 −

−

víik

1r2 +

− N

Nn +

∑

 XXW 

 − W .  N

0k =

Đối với IFFT trong phần phát của DMT một số công thức tính khác nhau được sử dụng trong phép biến đổi ngược nhằm đơn giản các phép biến đổi phức-thực. IFFT có thể viết dưới dạng

N 2

−

H n

(

). W

− N

N 2

Hai chuỗi theo tần số có độ dài giảm 1/2

IDFT

(

)

(

có thể được biến đổi ngược để tạo ra các mẫu theo thời gian chẵn và lẻ. Dạng thập phân của đầu ra IFFT mô tả trên Hình II-5.

[ DFT

]* * ) k

1 N

x0 x2

ch½n

GN/2

xN-2

XN/2-1

N/2-1

N/2

XN/2 XN/2+1

x1 x3

N/2+

WN 1

lÎ

N/2 ®iÓm DFT

HN/2-1

xN-1

XN-1

N-1

N/2 ®iÓm DFT

x0 x2

ch½n

G0 G1 N/2 ®iÓm DFT

xN-2

GN/2-1

XN/2-1

XN/2

-1

H0 H1

x1 x3

-1

XN/2+1

-1

lÎ

-1

N/2 ®iÓm DFT

xN-1

HN/2-1

-N/2+1

XN-1

Hình II-4 Cấu trúc FFT

Hình II-5 Cấu hình IFFT

=−

Yều cầu tính toán cho IFFT hoàn toàn giống cho FFT gồm N/2log2(N) phép toán buterfly hay 3Nlog2(N) phép toán thực. Trong DMT các giá trị thực đầu ra của IFFT trong phần phát có thể tận dụng trong một nửa các phép tính cần thiết của IFFT. Điều này có được là do tính đối xứng liên hợp của đầu vào DMT là

= XG

N 2

chuỗi

−

= XO

−

* N 2

N 2

là chẵn và chuỗi

là lẻ; hàm Hn=On.WN-n là chẵn. Vì tính đối xứng liên hợp lên Gn và Hn là ánh xạ N/4 do đó chỉ có N/4 giá trị khác nhau khi xk là số thực. Do vậy cả Gn và Hn là chẵn và có cùng đầu ra IFFT theo thời gian. Do vậy chuỗi

−

~ X

0 ,.....

víin n

N 2

có IFFT cỡ N/2 là là gk+jk trong đó gk,jk là các số thực. Tuy nhiên từ các kết quả nghiên cứu trước đây chúng ta có:

x2k=gk và x2k+1=hk cho k=0,....N/2-1

Do đó IFFT cỡ 1/2 sẽ phải thực thiện thêm N/4 butterfly do có Gn và Hn tạo lên n/4log2(N) butterfly hay 1.5Nlog2(N) phép tính thực do IFFT tận dụng tính đối xứng liên hợp trong DMT của DSLs. Tính toán butterfly phụ thuộc vào N là một số dạng 2n tạo thành thuật toán gọi là cơ số 2. Nhờ xác định thừa số của N bất kỳ trong các thừa số cơ bản có thể xác định được các cấu trúc butterfly khác hữu ích và tính toán hiệu quả hơn theo giá trị N mong muốn.

Khi DMT được sử dụng làm phương pháp mã hoá cho ADSL thì nó tạo ra một số ưu điểm sau:

o 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.

o 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 bít được mang bởi mỗi kênh con tương ứng. Thông thường, các tần số thấp có thể mang nhiều bít bởi vì chúng bị suy hao nhỏ hơn tại tần số cao.

o 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 bít 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 bít dữ liệu.

Nhược: Do có nhiều sóng mang nên thiết bị rất phức tạp và đắt

2.1.1.3 CAP

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, như chỉ ra trong Hình II-6.

0111

0001

0110

0010

0101

0011

0100

0000

1000

1100

0001

1111

1110

1010

1101

1011

Hình II-6 Chòm sao mã hoá cho CAP64

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.

Bộ lọc số đồng pha

Mã hoá D/A Lọc phát

Bộ lọc số trực giao

Bộ lọc thích ứng 1

A/D Giải mã Bộ xử lý

Bộ lọc thích ứng 2

Hình II-7 Thu phát tín hiệu theo phương pháp CAP

CAP tạo các thuận lợi sau:

o 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.

o 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.

o Mạch thực hiện đơn giản Nhược điểm của phương pháp CAP:

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.

Có rất nhiều sự bàn cãi về việc sử dụng DMT hay CAP làm mã đường truyền cho ADSL, mỗi phương pháp đều có những ưu và nhược điểm riêng của nó. DMT có khả năng thích ứng nhanh với thay đổi đường dây, CAP cũng có khả năng như vậy. Nhưng hiện nay DMT được sử dụng làm mã đường truyền cho ADSL. Tuy nhiên, theo sự phân tích ban đầu thì DMT được nhiều tổ chức chuẩn hoá đồng ý sử dụng truyền cho ADSL full-rate và ADSL Lite.

Trái ngược với DMT, CAP sử dụng hoàn toàn dải băng khả dụng (ngoại trừ dải băng tần thoại), do đó không có các kênh con trong CAP. Nói cách khác, DMT và CAP đều dựa trên QAM, nhưng sự khác nhau căn bản nhất là DMT sử dụng QAM trên mỗi kênh con còn CAP phân bố đều năng lượng qua toàn dải tần. Các hệ thống CAP sử dụng ghép phân chia theo tần số FDM để tách các tần số trong kênh hướng lên và hướng xuống.

2.1.2 Các phương pháp truyền dẫn song công

Hầu hết các dịch vụ DSL đòi hỏi hai chiều (song công) trong việc truyền dữ liệu, thậm chí tốc độ bít theo các hướng ngược nhau là không đối xứng. Các modem DSL sử dụng các phương thức song công để tách biệt các tín hiệu trên các hướng ngược nhau. Có 4 phương thức song công khác nhau: song công 4 dây, triệt tiếng vọng, song công phân chia theo thời gian, và song công phân chia theo tần số. Phương thức song công triệt tiếng vọng và song công phân chia theo thời gian được sử dụng trong modem ADSL.

2.1.2.1 FDM

Trong phương pháp này dải tần được chia thành hai phần đường lên và đường xuống khác nhau. hình vẽ dưới đây thể hiện sự phân chia đó với fb1 và fb2 là độ rộng dải tần ở hai băng.

Lên Xuống

fb1 fb2

fc1 fc2 f

Hình II-8 Phân chia băng tần của phương pháp FDM

Ghép kênh phân chia theo tần số (FDM) lần lượt truyền theo các hướng khác nhau trong các giải tần không trùng nhau, như được chỉ ra trong hình vẽ trên. Trên thực tế, FDM không được sử dụng nhiều, cốt yếu là vì sự thay đổi trong suy yếu đường truyền dẫn đã không đảm bảo về băng thông cần thiết dành cho hai hướng. FDM loại bỏ NEXT nếu tất cả các đường sử dụng cùng khoảng băng thông. Một phương thức lựa chọn FDM đối với ADSL (phù hợp với triệt tiếng vọng) cho phép dành riêng băng thông tới 138 kHz đầu tiên cho đường truyền hướng lên và tuân thủ theo chuẩn ([7] T1.413). Phương thức này thường được sử dụng ở Mỹ. Tuy nhiên, năng lực xử lý thường được thoả hiệp trong cấu hình này, và băng thông hướng lên đã hạn chế tốc độ dữ liệu dưới mức mong muốn đối với một vài dịch vụ (ví dụ: truy nhập Internet).

B¨ng POTS

Møc truyÒn

B¨ng b¶o vÖ B¨ng ph¸t tèc ®é thÊp

B¨ng ph¸t tèc ®é cao

TÇn sè

Nhiều hệ thống ADSL sử dụng kỹ thuật truyền dẫn ghép kênh theo tần số, kỹ thuật này đặt truyền dẫn phát ở dải tần số tách khỏi dải tần thu để tránh tự xuyên âm. Dải tần bảo vệ là cần thiết giúp cho các bộ lọc ngăn tạp âm POTS can nhiễu vào truyền dẫn số (Hình II-9).

Hình II-9 FDM ADSL

Sơ đồ thực hiện truyền:

lên Giải điều chế (lên) Điều chế (lên)

fc1 fc1 Thu/Phát lọc Thu/Phát lọc

Giải điều chế (xuống) Điều chế (xuống) xuống

User 1

User 2

fc2 fc2

Hình II-10 Sơ đồ thu phát theo FDM

Thường đường lên sử dụng băng tần thấp, đường xuống ở băng tần cao và băng xuống rộng hơn băng lên.

Ưu điểm của phương pháp FDM:

o Do băng tần lên và xuống tách biệt nên giảm được can nhiễu trong một đôi dây, triệt được xuyên âm đầu gần.

o Không cần đồng bộ giữa phát và thu

Nhược điểm:

o Băng tần sử dụng lớn, gây lãng phí băng tần o Ở thành phần tần số cao sẽ bị suy hao nhiều o Khi khoảng cách tăng lên, tín hiệu trên đường dây chịu ảnh hưởng của nhiều tần số, suy hao tần số cao rõ hơn do đó tổng suy hao tăng

o Vẫn có xuyên âm đầu gần trong hai đôi dây khác nhau do các hãng sản suất khác nhau sử dụng các băng tần khác nhau.

o Ảnh hưởng tới các dịch vụ khác và bị ảnh hưởng bởi các dịch vụ khác do tần số truyền cao

2.1.2.2 Phương pháp triệt tiếng vọng (EC)

Phương pháp khử tiếng vọng EC sử dụng một kênh duy nhất cho cả phát và thu nên cần có một bộ khử tiếng vọng phía thu. Một số hệ thống ADSL sử dụng kỹ thuật truyền dẫn xoá tiếng vọng ECH, nơi dải tần phát được đặt trong dải tần thu. Xem Hình II-11. Bằng cách chồng dải tần, tổng băng tần truyền có thể giảm. Tuy nhiên, ECH khó tránh được tự xuyên nhiễu và khi thực hiện cần có xử lý số phức tạp hơn. Có một số băn khoăn là liệu độ phức tạp số được đền bù bằng cách đơn giản hoá tương tự ở đầu trước.

B¨ng POTS

Møc truyÒn

B¨ng b¶o vÖ B¨ng ph¸t tèc ®é thÊp

Băng phát tốc độ cao

TÇn sè

Hình II-11 EC ADSL

Song công triệt tiếng vọng, như được chỉ ra trong Hình II-12, đạt được tốc độ truyền dữ liệu của song công 4 dây trên một đôi dây xoắn. Triệt tiếng vọng là dạng phổ biến nhất của ghép kênh trong DSL hiện đại, đang được chuẩn hoá để sử dụng trong ISDN, HDSL, và ADSL. “Tiếng vọng” là sự phản xạ của tín hiệu phát vào bộ thu đầu gần. Tiếng vọng đáng ngại là bởi vì các tín hiệu đi theo cả hai hướng của truyền dẫn số và cùng tồn tại đồng thời trên các đường truyền dẫn đôi dây xoắn, do vậy tiếng vọng là tạp âm không mong muốn. Tiếng vọng là một phiên bản bị lọt ra của tín hiệu phát. Bộ triệt tiêu tiếng vọng tạo ra một bản sao của tín hiệu phát bị lọt ra và loại bỏ nó ra khỏi tín hiệu nhận. Mũi tên xuyên qua bộ triệt tiếng vọng trong Hình II-12, được sử dụng rộng rãi trong việc xử lý tín hiệu số để chỉ rõ một bộ lọc được hiệu chỉnh thích hợp bằng cách sử dụng tín hiệu đường dây làm tín hiệu điều khiển.

Mạch sai động analog trong Hình II-12 phân tách các tín hiệu phát khỏi các tín hiệu nhận khi đường dây trở kháng được kết hợp một cách chính xác bằng trở kháng sai động phù hợp. Khi các trở kháng này không thể kết hợp được với nhau một cách chính xác, mà trong thực tế điều này hầu như là luôn luôn xảy ra, thì dư âm tiếng vọng của tín hiệu phát xuất hiện trong tín hiệu nhận của đầu ra mạch sai động. Khi thiết kế kênh mạch sai động tốt thường đạt được 20 dB suy hao tín hiệu phát trước khi nó ra khỏi đầu ra tín hiệu nhận. Các tín hiệu đường dây số có thể bị suy hao tới 40 dB, do vậy tiếng vọng có thể là 20 dB vẫn lớn hơn tín hiệu đầu xa mong muốn, kết quả là tỷ lệ tín hiệu trên tạp âm là không thể chấp nhận được trong việc tách tín hiệu đầu xa. Đầu vào của bộ triệt tiếng vọng là tín hiệu truyền dẫn số được lấy mẫu. Đầu vào này và các mẫu trước đây của nó được lưu trữ trong dây trễ số trong khoảng 100 đến 200 micro giây. Bộ triệt tiếng vọng làm tăng bội các mẫu được lưu trữ này bởi các hệ số của bộ triệt tiếng vọng và gộp các kết quả này lại hình thành nên một dự báo về tiếng vọng, mà sau đó bị loại bỏ ra khỏi đầu ra mạch sai động. Các hệ số triệt tiếng vọng tốt nhất phụ thuộc vào đường truyền dẫn và vì vậy được quyết định một cách thích đáng.

TÝn hiÖu ph¸t

§iÒu chÕ

tiÕng väng

M¹ch sai ®éng analog

Bé triÖt tiÕng väng W

(T×m c¸ch lo¹i bá tiÕng väng b»ng m¹ch c©n b»ng vµ dù tÝnh cè ®Þnh trë kh¸ng ®−êng d©y)

Tíi bé thu ®Çu gÇn

tÝn hiÖu nhËn kh«ng cã tiÕng väng

Mét vµi tiÕng väng tho¸t qua bé sai ®éng do phèi hîp trë kh¸ng kh«ng hoµn h¶o

Hình II-12 Triệt tiếng vọng nhằm tách biệt tín hiệu 2 dây

Các bộ triệt tiếng vọng phải có khả năng loại bỏ tiếng vọng khoảng 50 dB hoặc cao hơn đối với ISDN, khoảng 60dB hoặc cao hơn đối với HDSL, và khoảng trên 70 dB đối với ADSL. Các mức độ triệt tiếng vọng là khác nhau bởi vì HDSL và sau đó là ADSL sử dụng các tần số cao hơn sẽ suy hao lớn hơn, điều đó có nghĩa là bộ nhận phải giảm tiếng vọng tần số cao xuống mức thấp hơn các tần số nhận nhỏ nhất. Để đạt được độ loại bỏ tiếng vọng cao, bộ triệt tiếng vọng phải quyết định các hệ số tiếng vọng tương thích với độ chính xác cao. Một vài bộ triệt tiếng vọng cũng sử dụng cấu trúc của các thành phần tiếng vọng phi tuyến, không thể đại diện toàn bộ các sản phẩm của các mẫu tín hiệu được truyền. Triệt tiếng vọng phức tạp hơn so với ghép kênh 4 dây. Tuy nhiên, tiến tới các mức độ xử lý tín hiệu số cao trong VLSI, triệt tiếng vọng thâm chí đối với hầu hết các trường hợp khó (ADSL) thì thường có chi phí không đáng kể và thường được sử dụng trong thực tế.

^ X*Wd =

Bộ triệt tiếng vọng đưa ra dự báo tiếng vọng có thể được viết ngắn gọn theo công thức sau:

Trong đó dˆ là ước tính của thành phần tiếng vọng d thuộc về tín hiệu nhận tại đầu ra mạch sai động. W là véctơ cột của các hệ số bộ triệt tiếng vọng, và X là véctơ tương xứng (ký hiệu * thể hiện việc đổi chỗ) của các mẫu tín hiệu truyền. Sản phẩm bên trong của hai véctơ mô tả về toán học tổng có trọng số được hình thành bởi bộ triệt tiếng vọng. Các giá trị trong véctơ của các đầu vào (X) phụ thuộc vào việc lựa chọn mã đường dây từ đó quyết định hoạt động và độ chính xác đạt được của bộ triệt tiếng vọng. Để làm rõ tính phức tạp, tốc độ lấy mẫu của bộ phát ISDN ít nhất là 80 kHz, tương ứng với khoảng lấy mẫu 12.5 ∝s. Vì vậy, độ dài hưởng ứng tiếng vọng 400 ∝s ( tương ứng với kích cỡ của W và X) sẽ đòi hỏi ít nhất 32 hệ số, và do vậy 32 (80,000) = 2,56 triệu phép tính trên giây. Các bộ lọc thông thấp được sử dụng để loại bỏ tạp âm thường tăng độ dài của các tiếng vọng. HDSL và ADSL sử dụng các băng tần rộng hơn, và do vậy các bộ lọc thông thấp của chúng ít có tác động đến độ dài, nhưng các tốc độ lấy mẫu của chúng cũng vẫn khá cao, và thường dẫn đến nhiều tính toán hơn. Đối với HDSL các bộ triệt tiếng vọng có thể cần 64 đến 128 hệ số và 128 (800,000) = 100 triệu phép tính trên giây. Đối với ADSL các bộ triệt tiếng vọng có thể cần đến 300 hệ số, nhưng lợi dụng tính không đối xứng và “quay vòng” của mã đường DMT, thường chỉ cần từ 20 đến 30 triệu phép tính trên giây.

(1) Triệt tiếng vọng tương thích

dˆ

−

Các giá trị của các hệ số có thể được quyết định bởi cái gọi là thuật toán cập nhật trung bình bình phương nhỏ nhất (LMS) [8], đây là phương pháp stochastic- gradient quyết định và dò tìm các giá trị hệ số đúng, theo cách lặp đi lặp lại. Tín hiệu lỗi bộ triệt tiếng vọng là:

µ+

W k

Xe k

* k

=+ 1k

và tương đương với tín hiệu nhận nếu bộ triệt tiếng vọng tái tạo lại một cách hoàn chỉnh tiếng vọng và loại bỏ tiếng vọng đó. Tín hiệu lỗi này cũng được sử dụng trong việc cập nhật LMS:

trong đó ký hiệu k là chỉ số thời gian cập nhật. Hằng số ∝ quyết định tính hợp lý giữa độ chính xác và tốc độ dò tìm dấu vết.

Triệt tiếng vọng phi tuyến ra lệnh cho triệt tiếng vọng phía trên bằng cách thêm một đầu ra bảng tham chiếu (RAM được xác định bởi véc tơ Xk) vào tiếng vọng dự tính (d). Vị trí của bảng tham chiếu được quyết định bởi các bít mẫu tín hiệu truyền quan trọng nhất chỉ đối với một vài mẫu tương ứng với các giai đoạn thời gian nhận, khi mà hầu như năng lượng tiếng vọng được phản xạ lại. Cập nhật vị trí bảng tham chiếu được xác định đơn giản bằng cách lấy trung bình (giá trị mới = giá trị cũ + λ (lỗi)). λ là hằng số quyết định sự cân đối giữa độ chính xác và việc dò tìm của bộ triệt tiếng vọng phi tuyến.

Thiết bị ADSL dùng CAP sẽ sử dụng FDM, không sử dụng kỹ thuật triệt tiếng vọng; ngược lại, kỹ thuật DMT lại sử dụng kỹ thuật triệt tiếng vọng.

Phương pháp DMT triệt tiếng vọng giả thiết rằng tự xuyên nhiễu đầu gần (self- NEXT) có thể chấp nhận được và độ rộng băng tần có thể được dùng chung cho cả hai hướng. Triệt tiếng vọng được sử dụng trong ISDN, HDSL, và ADSL. Đối với DMT trong ADSL, một vài phương pháp đơn giản hóa bộ triệt tiếng vọng không đối xứng được người ta sử dụng nhằm giảm độ phức tạp của các phần mềm. Nếu tự xuyên nhiễu đầu gần (self-NEXT) có thể chấp nhận được, các bộ triệt tiếng vọng sử dụng trong ADSL có chi phí thấp hơn các bộ lọc analog sử dụng trong FDM, nhưng độ chính xác của ADC sẽ tăng lên từ 1 đến 2 bít do đó cần có sự chọn lựa phương pháp phù hợp để dung hòa với giá thành Modem.

Triệt tiếng vọng của DMT thường đơn giản hơn so với triệt tiếng vọng của các phương pháp điều chế khác như PAM, QAM, hoặc CAP nhờ sử dụng bộ tổng hợp tiếng vọng vòng của Ho. Các chức năng FFT và IFFT của bộ thu phát DMT có bộ triệt tiếng vọng được tô đậm trên hình vẽ. Đáp ứng xung của tiếng vọng thường dài hơn các đáp ứng xung hướng đi trên đôi dây xoắn, phần lớn do năng lượng thoát ra từ đầu xa của bộ thu phát và sự rò rỉ khi qua mạch hỗn hợp. Do vậy, khoảng thời gian bảo vệ của DMT thường không đủ dài để đảm bảo tín hiệu tiếng vọng xuất hiện theo chu kỳ. Melsa và Younce cho thấy làm thế nào một bộ cân bằng như TEQ có thể kết hợp để giảm độ dài đáp ứng phía phát của kênh và tuyến tiếng vọng chỉ giới hạn trong chu kỳ bảo vệ và được xem như là giải pháp thay thế hoặc bổ sung vào CES. Vì vậy tín hiệu quay trở về từ bộ hỗn hợp

{Xn,k}n=0...N/2

IFFT

(hybrid) là tổng của tín hiệu đầu xa yk cho ký hiệu trong khối thời gian thứ k, thành phần tiếng vọng vòng dk và thành phần tiếng vọng phi vòng wk [xk - xk-1]. Người ta mong muốn thành phần tiếng vọng vòng có thể được xây dựng một cách toàn vẹn theo tần số bằng bộ nhân N, hơn là theo thời gian sử dụng các bộ nhân phức N2 để thực hiện một chuỗi ở bộ lọc dài. Chú ý rằng những thành phần tiếng vọng không tuần hoàn được tạo thành do phần đuôi của đáp ứng tiếng vọng vượt quá độ dài thời gian bảo vệ.

§«i d©y xo¾n

xk-1

Hçn hîp

{En,k}n=0...N/2

Bé triÖt tiÕng väng {Wn,k}n=0…N/2

Yk + dk - wkxk +wkxk-1

{D,k}n=0...N/2

Wk[Xk - Xk-1]

FFT

{Yn,k }n=0...N/2

{Dn,k+Yn,k }n=0...N/2

(2) +

Hình II-13 Tổng hợp tiếng vọng vòng (CES): triệt tiếng vọng với DMT

Chỉ có những thành phần tiếng vọng này là cần xem xét trong miền thời gian. Đồng bộ khung có thể phân bố ở một đầu của hệ thống truyền dẫn, tức là chu kỳ ký hiệu DMT được lặp lại ở đó cũng như nhịp lấy mẫu. Cấu hình này tối thiểu hoá sự phức tạp của CES (nhưng có thể làm tăng độ phức tạp ở đầu không có đồng bộ khung). Độ phức tạp của các thành phần tiếng vọng tiêu biểu này không quá 1/4 độ phức tạp của bộ triệt tiếng vọng trong toàn bộ miền thời gian. CES là quá trình đơn giản sử dụng đáp ứng tiếng vọng wk đã biết để tính toán tiếng vọng tại các thời điểm chệch ra ngoài tiếng vọng tuần hoàn. Sau đó bộ triệt tiếng vọng có thể được hoàn thiện bằng cách sử dụng bộ nhân tích luỹ hệ số N tương đối nhỏ theo tần số. Đây là phần thứ hai của bộ triệt tiếng vọng nằm sau bộ thu FFT. Đây là bộ triệt tiếng vọng tương thích đơn giản, thường được thực hiện với thuật toán LMS:

Wn,k+1 = Wn,k + µEn,k . Xn,k

Jones đưa ra phương pháp để tối thiểu hoá toàn bộ việc tính toán ở cả hai đầu truyền dẫn.

Xn,k

X64-n,k

X64+n,k

X128-n,k

X128+n,k

X192-n,k

X192+n,k

X256-n,k

W192-n

W64-n

W64+n

W192+n

W128+n

W128-n

W256-n

Các hệ số CES theo miền thời gian nhận được theo chu kỳ nhờ IFFT. Do không cần cập nhật đối với mỗi ký hiệu, độ phức tạp có thể được phân bố theo thời gian để đạt được yêu cầu về tính toán theo thời gian thực rất thấp.

∧ Dn,k

Xn,k

ATU-R

W192+n

W64-n

W128+n

W256-n

W64+n

W192-n

W128-n

Hình II-14 Bộ triệt tiếng vọng DMTsuy hao không đối xứng cho ADSL ATU-C

∧ D64-n,k ∧ Dn,k ∧ D64+n,k ∧ D128-n,k ∧ D128+n,k ∧ D192-n,k ∧ D192+n,k ∧ D256-n,k

Hình II-15 Bộ khử tiếng vọng DMT nội suy cho ATU-R

Đối với ADSL, theo Ho ghi chú thêm, tính không đối xứng có thể được sử dụng để giảm phức tạp trong tính toán triệt tiếng vọng. Tại phía CO, phần truyền dẫn ADSL tại tổng đài trung tâm (ATU-C) có một hệ số lấy mẫu ADSL luồng xuống bằng 8 lần hệ số lấy mẫu thu. Điều này có nghĩa là tín hiệu tiếng vọng được lặp lại 7 lần cho một âm n như được minh hoạ ở Hình II-14. Trong miền tần số không có sự đơn giản hoá. Tuy nhiên, CES chỉ cần tính toán một trong 8 đầu ra sử dụng hệ số triệt tiếng vọng nhận được từ tín hiệu phát ATU-C. Sai số được sử dụng cho 8 hệ số tiếng vọng tương ứng là như nhau do đó cần cẩn trọng khi cập nhật bộ triệt tiếng vọng nếu một hoặc nhiều ký hiệu đầu vào có giá trị năng lượng nhỏ hơn những đầu khác. Tuy nhiên, tất cả đầu vào nên được cập nhật hoặc sử dụng năng lượng rò rỉ từ đầu tiếng vọng. Hình II-15 cho thấy hình ảnh ngược lại của các bộ triệt tiếng vọng DMT nội suy tại đầu xa của truyền dẫn ADSL. Trong trường hợp này, mỗi một tín hiệu phát ngược sẽ tạo ra 8 tiếng vọng tương ứng như hình vẽ. Như thế bộ CES được rút gọn thành 8 CES nhỏ song song, với cùng đầu vào lặp lại 276kHz. Hệ số giảm độ phức tạp là 8.

2.2 Đặc điểm kỹ thuật và công nghệ ADSL

2.2.1 Trải phổ của tín hiệu ADSL

Signal Signal Power Power

POTS POTS POTS

Upstream Upstream ADSL ADSL Channel Channel

Downstream ADSL Channel Downstream ADSL Channel

4 30 4 30

140 140

1 100 1 100

Frequency Frequency

Hình II-16 Phân bố trải phổ của tín hiệu ADSL không dùng EC Signal Signal Power Power

Upstream Upstream ADSL ADSL Channel Channel

POTS POTS POTS

Downstream ADSL Channel Downstream ADSL Channel

4 30 4 30

140 140

1 100 1 100

Frequency Frequency

Hình II-17 Phân bố trải phổ của tín hiệu ADSL sử dụng EC

Signal Signal Power Power

256 channels 256 channels

Channel Channel Spacing Spacing 4.3125 kHz 4.3125 kHz

1 104 1 104

138 138

4 25 4 25

Frequency [kHz] Frequency [kHz]

Upstream Upstream Data Data 6-31 6-31

Downstream Downstream Data Data (6) 33-256 (6) 33-256

Hình II-18 Phân bố các sóng mang phụ của tín hiệu ADSL sử dụng công nghệ DMT

2.2.2 Mô hình tham chiếu hệ thống ADSL

Cặp modem ADSL kết nối máy tính người sử dụng với mạng thông tin thông qua các kết nối ADSL. Theo yêu cầu của nội dung này, cả T1E1.4 trong ANSI T1.413 và TR-001 trong ADSL Forum đều định nghĩa mô hình tham chiếu cho kết nối ADSL. Bởi vì mô hình của ADSL Forum là mở rộng tham chiếu của ANSI T1.413, chúng ta sẽ sử dụng mô hình ANSI T1.413 cho những thảo luận về lớp con PMD của lớp vật lý.

Từ trái sang phải theo Hình II-19 ta có.

V-C Giao diện điểm truy nhập và mạng dữ liệu

U-C2 Giao diện ADSL tới ATU-C không có băng thoại POTS (0 đến 4kHz)

U-C Giao diện ADSL tới ATU-C bao gồm băng thoại

U-R Giao diện ADSL tới ATU-R bao gồm băng thoại

U-R2 Giao diện ADSL tới ATU-R không có băng thoại

T-R Giao diện ADSL giữa ATU-R và mạng trong nhà thuê bao*

T-S Giao diện giữa mạng trong nhà thuê bao và máy chủ của khách hàng

* Mạng phân bố trong nhà thuê bao có thể là một mạng cục bộ chẳng hạn như mạng LAN hoặc có thể không phải là như thế trong trường hợp một kết nối trực tiếp giữa một modem và một PC hoặc một card modem cắm trong ADSL và bus máy tính.

V-C

T/S

T- R

ATU-C

ATU-R

Mạng gia đình

Mạng băng rộng

P H Y

U-C 2

U-R 2

HPF

U-C

U-R

PSTN

POTS

LPF

mạch vòng

LP F

Điện thoại hoặc modem âm tần

Mạng băng rộng

Giao diện

Bộ tách R

Bộ tách C

Đường tín hiệu

Hình II-19 Mô hình tham chiếu của diễn đàn ADSL

Theo yêu cầu của chương này các giao diện U-C và U-R, T-R và T-S được kết hợp lại. Chúng sẽ được gọi là các giao diện S và T.

XNI

SNI

M¹ng lâi

M¹ng truy cËp

§Çu cuèi m¹ng 1

§Çu cuèi m¹ng 2

ChuyÓn ®æi kh¸ch hµng

§Çu cuèi kh¸ch hµng

R - T

T/S

V- C

Giao diÖn nót dÞch vô

ATU-C

ATU-R

M¹ng b¨ng réng

M¹ng kh¸ch hµng

ý l t Ë v p í L

U- C2

Giao diÖn nót dÞch vô

U- R2

U- C

U- R

h-p

M¹ng b¨ng hÑp

l-p

PSTN hoÆc ISDN

§iÖn tho¹i, modem b¨ng tÇn tho¹i, ®Çu cuèi ISDN

l-p Bé chia R

Bé chia C

SNI: Giao diÖn phÝa tæng ®µi

XNI: Giao diÖn truy cËp m¹ng

Mô hình chuẩn của hệ thống ADSL của ITU-T mô tả các khối chức năng được sử dụng để cung cấp dịch vụ ADSL (Hình II-20).

• Chú ý 1: Các giao diện U-C và U-R được định nghĩa đầy đủ trong tiêu chuẩn của ITU. Giao diện V-C và T-R chỉ được định nghĩa theo các chức năng logic, không phải vật lý.

Hình II-20 Mô hình chuẩn của hệ thống ADSL.

• Chú ý 2: Giao diện V-C có thể bao gồm một (hay nhiều) giao diện V-C nối với

một (hay nhiều) hệ thống chuyển mạch (STM hoặc ATM).

• Chú ý 3: Khi các phần tử được ghép thành một khối chung thì việc tạo ra các

giao diện V-C và T-R là không bắt buộc.

• Chú ý 4: Có thể ghép một hay nhiều bộ lọc thông cao của bộ chia với khối ATU-x, khi đó các giao diện U-C 2 và U-R 2 trở thành các giao diện U-C và U-R.

• Chú ý 5: Có thể xen các thiết bị truyền dẫn số vào giao diện V-C.

• Chú ý 6: Do tính chất không đối xứng của các tín hiệu trên đường dây nên các

tín hiệu phát phải được xác định riêng biệt tại giao diện U-C và U-R.

• Chú ý 7: Có thể có nhiều loại giao diện T-R được định nghĩa và có thể có

nhiều giao diện T/S được cung cấp từ ADSL NT.

Từ

Hình II-21 đến Hình II-24 không phải là những yêu cầu hay đề xuất cho việc xây dựng các bộ thu phát DMT. Chúng chủ yếu chỉ là các mô hình trợ giúp việc mô tả các dạng sóng tín hiệu DMT được ngắn gọn và chính xác. Trong các hình trên, Zi là kênh sóng mang phụ DMT (định nghĩa theo miền tần số) thứ i và xn là mẫu đầu ra IDFT (định nghĩa trong miền thời gian) thứ n. Khối xử lý DAC và xử lý tương tự trong các hình từ

Hình II-21 đến Hình II-24 tạo nên dạng tín hiệu điện áp liên tục tương ứng với các mẫu tín hiệu số đầu vào rời rạc. Việc sử dụng những hình này như một mô hình tham chiếu của bộ phát cho phép tất cả các dạng sóng tín hiệu ban đầu được mô tả qua dãy ký hiệu DMT {Zi}, cần thiết cho quá trình tạo ra tín hiệu. Sự khác biệt cho phép về đặc tính của khối xử lý tương tự và biến đổi số-tương tự sẽ tạo ra các dạng sóng điện áp liên tục theo thời gian khác nhau đối với cùng một tín hiệu ban đầu. Tuy nhiên, một bộ phát mềm dẻo sẽ phát ra tín hiệu ban đầu sao cho chuỗi sóng mang phụ DMT được tạo ra sẽ phù hợp với dạng tín hiệu.

2.2.3 Mô hình chuẩn của bộ phát ATU-C

ATM và STM là những ứng dụng tuỳ chọn. ATU-C và ATU-R có thể được cấu hình để truyền tải đồng bộ bit STM hoặc truyền tải tế bào ATM. Cấu hình lai ghép (nghĩa là đồng thời có một số ứng dụng chạy trên ATM, số khác thì không) không thuộc nội dung của tiêu chuẩn này.

Nếu giao diện U-C dựa trên đồng bộ bit STM (nghĩa là không có tế bào ATM trên giao diện U-C) thì ATU-C được cấu hình để truyền tải STM Nếu giao diện U-C dựa trên ATM (nghĩa là chỉ có tế bào ATM trên giao diện U-C) thì ATU-C được cấu hình cho truyền tải ATM.

Nếu giao diện U-R dựa trên đồng bộ bit STM (nghĩa là không có tế bào ATM trên giao diện U-R) thì ATU-C được cấu hình để truyền tải STM. Nếu giao diện U-R dựa trên ATM (nghĩa là chỉ có tế bào ATM trên giao diện U-R) thì ATU-R được cấu hình cho truyền tải ATM.

2.2.3.1 Mô hình chuẩn của bộ phát ATU-C cho truyền tải STM

"C¸c bÝt"& khuÕch ®¹i

"C¸c bÝt"

511

AS0

crcf

Trén &FEC

510

AS1

AS2

480

IDFT

AS3

S¾p xÕp Tone

LS0

Bé ®Öm ®Çu ra song song/ nèi tiÕp

M· ho¸ chßm sao vµ x¸c ®Þnh tû lÖ khuÕch ®¹i

LS1

Xen

crci

Trén &FEC

LS2

§iÒu khiÓn ghÐp kªnh/ ®ång bé

n=0

NTR

OAM

V-C

Zi i=1 ®Õn 255

Xö lý t−¬ng tù vµ DAC

EOC/AOC ib

C M· ho¸ khung d÷ liÖu ®Çu vµo

B Khung d÷ liÖu ®Çu ra

A GhÐp khung d÷ liÖu

§iÓm tham chiÕu

Chó ý- C¸c ®−êng liÒn vµ ®øt nÐt ®−îc sö dông chØ c¸c yªu cÇu gi÷a c¸c kh¶ n¨ng lùa chän t−¬ng øng. H×nh nµy kh«ng nh»m môc ®Ých chi tiÕt cô thÓ. Chi tiÕt cô thÓ ë phÇn 6 vµ 7

Hình II-21 là sơ đồ khối của bộ thu phát ADSL ở phía nhà cung cấp biểu diễn các khối chức năng và giao diện được chuẩn hoá trong tiêu chuẩn này cho truyền tải số liệu STM đường xuống.

Hình II-21. Mô hình chuẩn bộ phát ATU-C cho truyền tải STM.

Việc cung cấp STM là tuỳ chọn, tuy nhiên nếu có thì nó sẽ phải thoả mãn các yêu cầu sau:

• Kiểu truyền tải STM cơ bản là chuỗi bit nối tiếp

• Kiểu khung sử dụng phải bảo toàn cho các byte ranh giới nếu xuất hiện tại giao diện V-C.

• Ngoài các giao diện nối tiếp ASx/LSx thì byte số liệu MSB được phát đi trước. Tuy nhiên, tất cả quá trình xử lý nối tiếp trong khung ADSL (ví dụ CRC, trộn,…) sẽ thực hiện LSB trước (MSB bên ngoài sẽ được ADSL xem như là LSB). Kết quả là bit tới trước (MSB bên ngoài) sẽ là bit được xử lý đầu tiên trong ADSL (ADSL LSB).

• Thiết bị ADSL phải hỗ trợ tối thiểu kênh tải đường xuống AS0 và LS0. Việc hỗ trợ các kênh khác là tuỳ chọn.

• Trong hai luồng biểu diễn giữa khối điều khiển và sắp xếp Tone; luồng “nhanh” có độ trễ thấp; luồng xen có tỷ số lỗi rất thấp nhưng trễ lớn hơn. Hệ thống ADSL hỗ trợ STM phải có khả năng hoạt động trong chế độ trễ kép đối với hướng xuống (số liệu người sử dụng được phân cho cả hai luồng nhanh và luồng xen), và chế độ trễ đơn cho cả hai hướng lên và xuống (tất cả số liệu người sử dụng được phân cho một luồng, hoặc là luồng nhanh hoặc luồng xen). Hệ thống ADSL hỗ trợ truyền tải STM có khả năng hoạt động trong chế độ trễ kép tuỳ chọn cho đường

lên, trong đó dữ liệu người sử dụng phân bổ cho cả hai luồng (nhanh và xen).

2.2.3.2 Mô hình chuẩn của bộ phát ATU-C cho truyền tải ATM

"C¸c bÝt"& khuÕch ®¹i

"C¸c bÝt"

511

AS0

crcf

Trén &FEC

510

ATM0

Cell TC

480

AS1

IDFT

S¾p xÕp Tone

ATM1

Cell TC

Bé ®Öm ®Çu ra song song/ nèi tiÕp

M· ho¸ chßm sao vµ x¸c ®Þnh tû lÖ khuÕch ®¹i

Xen

crci

Trén &FEC

§iÒu khiÓn ghÐp kªnh/ ®ång bé

n=0

NTR

OAM

V-C

Zi i=1 ®Õn 255

Xö lý t−¬ng tù vµ DAC

EOC/AOC ib

C M· ho¸ khung d÷ liÖu ®Çu vµo

B Khung d÷ liÖu ®Çu ra

A GhÐp khung d÷ liÖu

§iÓm tham chiÕu

Hình II-22 là sơ đồ khối của bộ thu phát ADSL ở phía tổng đài, biểu diễn các khối chức năng và giao diện được chuẩn hoá trong tiêu chuẩn này cho truyền tải số liệu ATM đường xuống.

Hình II-22 Mô hình chuẩn của bộ phát ATU-C cho truyền tải ATM

Việc cung cấp ATM là tuỳ chọn, tuy nhiên nếu có thì nó sẽ phải thoả mãn các yêu cầu sau:

• Các byte ranh giới tại giao diện V-C phải được bảo toàn trong khung số liệu ADSL.

• Ngoài giao diện nối tiếp Asx/LSx, các byte MSB sẽ được phát trước. Tuy nhiên, tất cả quá trình xử lý trong khung ADSL (ví dụ CRC, trộn,…) sẽ được thực hiện LSB trước (MSB bên ngoài sẽ được ADSL xem như là LSB). Với kết quả đó thì bit tới trước (MSB bên ngoài) sẽ là bit được xử lý đầu tiên trong ADSL (bit LSB), và bit CLP của mào đầu ATM sẽ mang bít MSB của khung ADSL (có nghĩa là chúng được xử lý sau)

• Thiết bị ADSL phải hỗ trợ tối thiểu kênh tải đường xuống AS0. Việc hỗ trợ các kênh khác là tuỳ chọn.

100

• Trong hai luồng biểu diễn giữa khối điều khiển ghép kênh/đồng bộ và sắp xếp Tone; luồng “nhanh” có độ trễ thấp; luồng xen có tỷ số lỗi rất thấp nhưng trễ lớn hơn. Việc phân phối dữ liệu người sử dụng ở giao diện V-C vào các luồng dẫn được định nghĩa trong phần 2.4. Hệ thống ADSL hỗ trợ ATM sẽ có khả năng hoạt động trong chế độ đơn, trong đó tất cả số liệu người sử dụng được phân bổ cho một luồng (luồng nhanh hoặc luồng xen). Hệ thống ADSL hỗ trợ truyền tải ATM có khả năng

hoạt động trong chế độ trễ kép tuỳ chọn, trong đó số liệu người sử dụng phân bổ cho cả hai luồng (nhanh và xen).

2.2.4 Các mô hình chuẩn của bộ phát ATU-R

2.2.4.1 Mô hình chuẩn bộ phát ATU-R cho truyền tải STM

"C¸c bÝt"& khuÕch ®¹i

"C¸c bÝt"

LS0

crcf

Trén &FEC

LS0

LS1

IDFT

S¾p xÕp Tone

LS2

Bé ®Öm ®Çu ra song song/ nèi tiÕp

M· ho¸ chßm sao vµ x¸c ®Þnh tû lÖ khuÕch ®¹i

Xen

crci

Trén &FEC

§iÒu khiÓn ghÐp kªnh/ ®ång bé

n=0

OAM

T-R

Zi i=1 ®Õn 31

Xö lý t−¬ng tù vµ DAC

EOC/AOC

C M· ho¸ khung d÷ liÖu ®Çu vµo

A GhÐp khung d÷ liÖu

B Khung d÷ liÖu ®Çu ra

§iÓm tham chiÕu

Hình II-23 là sơ đồ khối chức năng và giao diện chuẩn hoá của bộ phát ATU-R cho truyền tải dữ liệu STM đường lên.

Hình II-23 Mô hình chuẩn của bộ phát ATU-R cho truyền tải STM.

Việc cung cấp STM là tuỳ chọn, tuy nhiên nếu có thì nó sẽ phải thoả mãn các yêu cầu sau:

• Kiểu truyền tải STM cơ bản là dãy bit nối tiếp

• Kiểu khung sử dụng có các byte ranh giới được bảo toàn nếu xuất hiện tại giao diện T-R.

• Ngoài các giao diện nối tiếp LSx thì MSB trong byte số liệu được phát đi trước. Tuy nhiên, tất cả quá trình xử lý trong khung ADSL (ví dụ CRC, trộn,…) sẽ được thực hiện LSB trước (MSB bên ngoài sẽ được ADSL xem như là LSB). Với kết quả đó thì bit tới trước (MSB bên ngoài) sẽ là bit được xử lý đầu tiên trong ADSL (bit LSB).

• Thiết bị ADSL phải hỗ trợ tối thiểu một kênh tải đường lên LS0 như định nghĩa trong mục. Việc hỗ trợ các kênh khác là tuỳ chọn.

101

• Trong hai luồng giữa khối điều khiển ghép kênh/đồng bộ và sắp xếp Tone; luồng nhanh có độ trễ thấp; luồng xen có tỷ số lỗi rất thấp nhưng trễ lớn hơn. Việc phân bổ dữ liệu người sử dụng ở giao diện T-R vào các luồng truyền dẫn được định nghĩa trong. Hệ thống ADSL hỗ trợ STM sẽ có khả năng hoạt động trong chế độ trễ đơn trong một hướng,

trong đó tất cả số liệu người sử dụng được phân bổ cho một luồng (luồng nhanh hoặc luồng xen). Hệ thống ADSL hỗ trợ truyền tải STM có khả năng hoạt động trong chế độ trễ kép cho đường lên, trong đó số liệu người sử dụng phân bổ cho cả hai luồng (nhanh và xen).

2.2.4.2 Mô hình chuẩn hoá bộ phát ATU-R cho truyền tải ATM

"C¸c bÝt"& khuÕch ®¹i

"C¸c bÝt"

LS0

crcf

Trén &FEC

LS0

ATM0

Cell TC

IDFT

LS1

S¾p xÕp Tone

ATM1

Cell TC

Bé ®Öm ®Çu ra song song/ nèi tiÕp

M· ho¸ chßm sao vµ x¸c ®Þnh tû lÖ khuÕch ®¹i

Xen

crci

Trén &FEC

§iÒu khiÓn ghÐp kªnh/ ®ång bé

n=0

OAM

T-R

Zi i=1 ®Õn 31

Xö lý t−¬ng tù vµ DAC

EOC/AOC

C M· ho¸ khung d÷ liÖu ®Çu vµo

A GhÐp khung d÷ liÖu

B Khung d÷ liÖu ®Çu ra

§iÓm tham chiÕu

Hình II-24 là sơ đồ khối chức năng và giao diện chuẩn hoá của bộ phát ATU-R cho truyền tải số liệu ATM đường lên.

Hình II-24 Mô hình chuẩn của bộ phát ATU-R cho truyền tải ATM

Việc cung cấp ATM là tuỳ chọn, tuy nhiên nếu có thì nó sẽ phải thoả mãn các yêu cầu sau:

• Byte ranh giới tại giao diện T-R phải được bảo toàn trong khung số liệu ADSL.

• Ngoài giao diện nối tiếp LSx các byte MSB sẽ được phát trước như trong khuyến nghị I.361 và I.432.1. Tuy nhiên, tất cả quá trình xử lý trong khung ADSL (ví dụ CRC, trộn,…) sẽ được thực hiện LSB trước (MSB bên ngoài sẽ được ADSL xem như là LSB). Với kết quả đó thì bit tới trước (MSB bên ngoài) sẽ là bit được xử lý đầu tiên trong ADSL (bit LSB), và bit CLP của mào đầu ATM sẽ mang byte MSB của khung ADSL (có nghĩa là chúng được xử lý sau)

• Thiết bị ADSL phải cung cấp ít nhất là kênh tải đường lên LS0. Việc cung cấp các kênh khác là tuỳ chọn.

102

• Trong hai luồng giữa khối điều khiển ghép kênh/đồng bộ và sắp xếp Tone; luồng nhanh cung cấp độ trễ thấp; luồng xen cung cấp tỷ số lỗi rất thấp và trễ lớn hơn. Hệ thống ADSL hỗ trợ ATM sẽ có khả năng hoạt động trong chế độ trễ đơn, trong đó tất cả số liệu người sử dụng được

phân bổ trong một luồng (luồng nhanh hoặc luồng xen). Hệ thống ADSL hỗ trợ truyền tải ATM có khả năng hoạt động trong chế độ trễ kép tuỳ chọn cho đường lên, trong đó số liệu người sử dụng phân bổ cho cả hai luồng (luồng nhanh và luồng xen).

2.3 Dung lượng truyền tải

Hệ thống ADSL có thể truyền dẫn đồng thời 7 luồng dữ liệu trên 7 kênh tải tin:

• Có thể tới 4 kênh tải tin đơn công độc lập đường xuống hướng từ nhà khai thác mạng (giao diện V-C) đến thuê bao (giao diện T-R) .

• Có thể tới 3 kênh tải tin song công (2 chiều giữa nhà điều hành mạng và thiết bị thuê bao).

Ba kênh tải tin song công có thể được cấu hình luân phiên thành các kênh tải tin đơn công độc lập, và tốc độ của chúng theo hai hướng (từ nhà cung cấp tới CI và ngược lại) mà không cần phải tương thích với nhau.

Tốc độ của các kênh tải tin được thiết lập là một bội số của 32 kbit/s. Khuôn dạng ghép kênh dữ liệu ADSL phải đủ linh hoạt để có khả năng truyền các tốc độ khác như là các phân kênh dựa trên luồng 1,544 Mbit/s nhưng việc hỗ trợ các tốc độ này (không phải là bội số nguyên của 32 kbit/s) sẽ bị hạn chế do dung lượng ADSL hiện có phải thực hiện việc đồng bộ hệ thống (xem chú ý 1 và 2)

Dung lượng truyền tải dữ liệu mạng tối đa của hệ thống ADSL sẽ phụ thuộc vào các đặc tính của mạch vòng và việc lựa chọn cấu hình sẽ ảnh hưởng đến thông tin mào đầu mà hệ thống sử dụng (xem chú ý 3). Các tốc độ của các kênh tải tin của hệ thống ADSL được thiết lập trong giai đoạn khởi tạo và huấn luyện.

Dung lượng truyền tải của một hệ thống ADSL chỉ được định nghĩa theo các kênh tải tin. Tuy nhiên khi hệ thống ADSL thiết lập trên một đường dây có mang tín hiệu thoại POTS hoặc tín hiệu ISDN thì dung lượng tổng cộng được tính là dung lượng của POTS hoặc ISDN cộng với dung lượng ADSL.

Hệ thống ADSL có sự khác nhau giữa truyền tải dữ liệu đồng bộ (STM) và không đồng bộ (ATM). Khối ATU-x được cấu hình để hỗ trợ truyền tải STM hoặc truyền tải ATM. Các kênh tải được cấu hình để truyền dẫn dữ liệu STM cũng có thể mang dữ liệu ATM. Thiết bị ADSL có khả năng hỗ trợ truyền tải đồng thời cả STM và ATM, nhưng nó nằm ngoài phạm vi của Khuyến nghị này.

Nếu ATU-x hỗ trợ một kênh tải tin nào đó thì nó phải hỗ trợ cho kênh này ở cả hai luồng nhanh và xen.

• Chú ý 1: Một phần mào đầu của hệ thống ADSL được dùng chung giữa các kênh tải tin cho đồng bộ. Phần còn lại của tốc độ dữ liệu mỗi kênh vượt quá bội số 32 kbít/s sẽ được truyền tải trong phần mào đầu dùng chung này. Chỉ có kiểu lập khung 0 hỗ trợ các tốc độ không phải là bội số của 32 kbit/s.

• Chú ý 2: Tốc độ của các kênh tải tin phải được thiết lập là bội nguyên của 32 kbit/s. Tuy nhiên, ADSL cần phải có khả năng hoạt động với tốc độ DS1

103

Ngoài ra, hệ thống ADSL có thể truyền tải cả tín hiệu định thời chuẩn của mạng.(NTR).

(1,544 Mbit/s). Đồng bộ dữ liệu và phần mào đầu cho phép hệ thống ADSL cung cấp đủ dung lượng để truyền tải thông suốt luồng dữ liệu tốc độ DS1 (nghĩa là toàn bộ tín hiệu DS1 có thể được truyền thông qua tuyến truyền dẫn ADSL mà không cần thông dịch hoặc tách bỏ các bit tạo khung và phần mào đầu).

• Chú ý 3: Một khâu trong quá trình khởi tạo và huấn luyện sẽ đánh giá các đặc tính của mạch vòng và xác định xem liệu số lượng byte trong mỗi khung DMT mà tốc độ dữ liệu tương ứng của cấu hình yêu cầu có khả năng truyền trên mạch vòng đã cho này hay không. Tốc độ dữ liệu thực bằng tốc độ dữ liệu tổng hợp trừ đi phần mào đầu. Một phần trong phần mào đầu của hệ thống ADSL phụ thuộc vào các tùy chọn về cấu hình, ví dụ như sự phân bổ các kênh tải tin cho các bộ đệm dữ liệu xen hay không xen trong cấu trúc khung của tín hiệu ADSL và một phần trong phần mào đầu của hệ thống ADSL được giữ cố định.

xuống có thể khác nhau.

• Chú ý 4: Trễ truyền dẫn của hệ thống ADSL giữa các hướng truyền dẫn lên và

2.3.1 Truyền tải dữ liệu STM

Các hệ thống ADSL truyền tải STM sẽ hỗ trợ kênh tải tin đơn công AS0 và song công LS0 hướng xuống. Việc hỗ trợ các kênh tải tin AS1, AS2, AS3, LS1 và LS2 là tuỳ chọn. Các kênh AS0, LS0 và bất kỳ kênh tải tin nào khác được hỗ trợ sẽ được phân bổ độc lập tới một luồng trễ theo sự lựa chọn của ATU-C trong quá trình khởi tạo. Hệ thống sẽ hỗ trợ trễ kép ở hướng xuống.

Các hệ thống ADSL truyền tải STM phải có kênh song công LS0 hướng lên sử dụng luồng trễ đơn. Việc cung cấp các kênh LS1, LS2 và trễ kép là không bắt buộc.

Kênh AS0 sẽ hỗ trợ truyền tải dữ liệu tại tốc độ là bội nguyên của 32 kbit/s từ 32 kbit/s đến 6.144 Mbit/s. Kênh LS0 phải hỗ trợ tốc độ 16 kbit/s và các tốc độ là bội nguyên của 32 kbit/s từ 32 kbit/s đến 640 kbit/s.

Khi các kênh AS1, AS2, AS3, LS1 và LS2 được sử dụng thì tốc độ của chúng phải nằm trong dải là các bội nguyên lần của 32 kbit/s (xem Bảng II-1). Việc đưa ra các tốc độ là bội số của 32 kbit/s vượt quá những giá trị trong Bảng II-1 là tuỳ chọn. Việc hỗ trợ các tốc độ không là bội số nguyên của 32 kbit/s cũng là tuỳ chọn.

Bảng II-1 Bội số của 32 kbit/s yêu cầu cho truyền tải STM.

Kênh tải tin Bội số nguyên nhỏ nhất Bội số nguyên lớn nhất Tốc độ dữ liệu cao nhất tương ứng (kbit/s)

AS0 1 192 6144

AS1 1 144 4608

AS2 1 96 3072

104

AS3 1 48 1536

LS0 1 20 640

LS1 1 20 640

LS2 1 20 640

Bảng II-2 mô tả các định nghĩa và thuật ngữ sử dụng cho truyền tải STM. Các điểm tham chiếu trong bảng được biểu diễn trong các từ

Hình II-21 đến Hình II-24.

Bảng II-2 Thuật ngữ tốc độ dữ liệu cho truyền tải STM

Điểm chuẩn

Tốc độ dữ liệu

Phương trình (kbit/s)

Tốc độ dữ liệu STM

"Tốc độ dữ liệu thực"

ASx + LSx

Σ(BI, BF) × 32 (Chú ý)

"Tốc độ dữ liệu kết hợp"

+ Tốc độ mào đầu khung =

Σ(KI, KF) × 32

"Tốc độ dữ liệu thực"

"Tốc độ dữ liệu tổng"

+ Tốc độ mào đầu mã

Σ(NI, NF) × 32

hoá RS

"Tốc độ dữ liệu kết hợp"

Tốc độ đường truyền

Σ bi × 4

"Tốc độ dữ liệu tổng"

tốc độ mào đầu mã hoá Trellis

Chú ý – Tốc độ dữ liệu thực tăng lên 16 kbit/s nếu sử dụng kênh C 16 kbit/s.

2.3.2 Truyền tải dữ liệu ATM

Các hệ thống ADSL truyền tải ATM phải hỗ trợ chế độ trễ đơn (xem chú ý 1) đối với tất cả các tốc độ là bội nguyên của 32 kbit/s tới 6144 kbit/s theo hướng xuống, và tới 640 kbit/s theo hướng lên. Đối với chế độ trễ đơn, dữ liệu ATM phải được sắp xếp vào kênh AS0 hướng xuống và LS0 hướng lên. Cần chú ý trong các kiểu khung 0, 1 và 2 mào đầu khung tồn tại trong cả hai luồng trễ mặc dù tải chỉ được phân bổ trễ đơn.

Yêu cầu sử dụng trễ kép cho các dịch vụ ATM phụ thuộc vào đặc tính ứng dụng/dịch vụ và hiện còn đang được nghiên cứu. Một trong ba “kiểu trễ” sau có thể được sử dụng:

• Trễ đơn, không nhất thiết như nhau cho mỗi hướng truyền dẫn;

• Hướng xuống trễ kép, hướng lên trễ đơn;

• Trễ kép cho cả hướng lên và xuống.

Các hệ thống ADSL truyền tải ATM phải hỗ trợ kênh AS0 hướng xuống và LS0 hướng lên, với mỗi kênh trong số đó được phân bổ luồng trễ một cách độc lập theo sự lựa chọn của khối ATU-C lúc khởi tạo. Do đó, việc cung cấp trễ kép cho cả hướng lên và xuống là tuỳ chọn.

105

Nếu dữ liệu ATM hướng xuống được truyền qua luồng trễ đơn (nghĩa là chỉ có luồng nhanh hoặc luồng xen) thì chỉ có kênh AS0 được sử dụng và nó được phân bổ cho luồng trễ tương ứng. Nếu dữ liệu ATM hướng xuống được truyền qua cả hai luồng trễ (nghĩa là cả nhanh và xen) thì kênh AS0 và AS1 được sử dụng và

chúng được phân bố trong các luồng trễ khác nhau, tức là có trễ truyền dẫn khác nhau.

Tương tự, nếu dữ liệu ATM hướng lên được truyền qua luồng trễ đơn (nghĩa là nhanh hay xen) thì chỉ có kênh LS0 được sử dụng và nó được phân bổ cho luồng trễ tương ứng. Việc lựa chọn luồng nhanh hay xen của hướng lên không phụ thuộc vào sự lựa chọn của hướng xuống. Nếu dữ liệu ATM hướng lên được truyền qua cả hai luồng trễ (nghĩa là cả nhanh và xen) thì chỉ có kênh LS0 và LS1 được sử dụng và chúng được phân bố cho các luồng trễ khác nhau.

Kênh tải tin AS0 phải hỗ trợ việc truyền tải dữ liệu có tốc độ là bội nguyên của 32 kbit/s từ 32 đến 6144 kbit/s. Kênh LS0 phải hỗ trợ việc truyền tải dữ liệu có tốc độ là bội nguyên của 32 kbit/s từ 32 đến 640 kbit/s. Việc hỗ trợ truyền tải dữ liệu có tốc độ không là bội nguyên của 32 kbit/s là tuỳ chọn.

Khi hệ thống cung cấp các kênh AS1 và LS1 thì các kênh này cũng phải hỗ trợ các tốc độ là bội nguyên của 32 kbit/s (xem Bảng II-1). Việc hỗ trợ các tốc độ là bội nguyên của 32 kbit/s không được chỉ ra trong Bảng II-1 là tuỳ chọn. Việc hỗ trợ các tốc độ không phải là bội nguyên của 32 kbit/s cũng là tuỳ chọn.

Khối ATU-x có chức năng ATM không được cung cấp các kênh AS2, AS3 và LS2.

Chú ý: Trong các hệ thống ATM, phân kênh cho tải sẽ được nhúng trong dòng dữ liệu ATM sử dụng luồng ảo/kênh ảo khác nhau. Do đó, yêu cầu cơ bản đối với ATM là chỉ có một kênh tải tin ADSL hướng xuống và một kênh tải tin ADSL hướng lên.

Bảng II-3 Thuật ngữ tốc độ dữ liệu cho truyền tải ATM.

Tốc độ dữ liệu

Phương trình (kbit/s)

Điểm chuẩn

53 × 8 × tốc độ tế bào ATM

= "tốc độ dữ liệu thực"

ASx + LSx

Σ(BI, BF) × 32

Tốc độ mào đầu khung

= "tốc độ dữ liệu kết hợp"

Σ(KI, KF) × 32

"tốc độ dữ liệu "

= "tốc độ dữ liệu tổng"

Σ(NI, NF) × 32

Tốc độ mào đầu mã hoá RS

"tốc độ dữ liệu kết hợp"

= Tốc độ đường truyền

Σ bi × 4

Tốc độ mào đầu mã hoá Trellis

"tốc độ dữ liệu tổng"

Bảng II-3 mô tả các định nghĩa và thuật ngữ sử dụng cho truyền tải STM. Các điềm chuẩn tham thiếu được biểu diễn trong các

Hình II-21 đến Hình II-24.

2.3.3 Tốc độ bit tổng và các mào đầu hệ thống ADSL

Tốc độ bít tổng được truyền qua hệ thống ADSL khi hoạt động trong chế độ tạo khung mào đầu rút gọn bao gồm:

• Tốc độ dữ liệu truyền trong các kênh tải ADSL

106

• Mào đầu hệ thống ADSL bao gồm:

– kênh nghiệp vụ nhúng, EOC

– kênh điều khiển mào đầu, AOC

– byte kiểm tra CRC

– các bít chỉ thị cố định cho OAM

– các byte dư FEC

Khi hoạt động ở chế độ mào đây đầy đủ, tốc độ bít tổng sẽ bao gồm cả các byte điều khiển đồng bộ và dung lượng các kênh tải điều khiển đồng bộ.

Các luồng dữ liệu kể trên được sắp xếp vào các khung ADSL và các siêu khung.

Các kênh mào đầu nội bộ và tốc độ của chúng được chỉ ra trong Bảng II-4.

Bảng II-4 Tốc độ và các chức năng kênh mào đầu

Tốc độ đường xuống (kbit/s) nhỏ nhất/lớn nhất Tốc độ đường lên (kbit/s) nhỏ nhất/lớn nhất

Số các kênh tải ASx = 1 Số các kênh tải ASx > 1 Số các kênh tải LSx > 1 Số các kênh tải LSx = 1

Điều khiển đồng bộ, CRC và AOC; bộ đệm xen 32/32 32/32 32/32 32/32

32/32 32/32 32/32 32/32 Điều khiển đồng bộ, CRC, EOC, các bít chỉ thị; bộ đệm nhanh

Tổng của kiểu khung mào đầu rút gọn 32/64 (chú ý 2) 32/64 (chú ý 2) 32/64 (chú ý 2) 32/64 (chú ý 2)

64/128 64/96 32/64 32/32

(chú ý 3) (chú ý 3) (chú ý 3) (chú ý 3) Dung lượng đồng bộ (dùng cho tất cả các kênh tải)

107

Tổng số (chú ý 1) 128/192 128/160 96/128 96/96

Chú ý 1 – Các mào đầu cho FEC không có trong bảng này.

Chú ý 2 – Với chế độ tạo khung rút gọn, mào đầu một hệ thống ADSL 32 kbit/s sẽ xuất hiện trong từng kiểu bộ đệm. Tuy nhiên, khi tất cả ASx và LSx được ấn định trong một kiểu bộ đệm thì các bít chỉ định, CRC, AOC, EOC và điều khiển đồng bộ có thể được tải trong các mào đầu hệ thống ADSL 32 kbit/s hiện diện trong các loại bộ đệm được sử dụng. Với chế độ tạo khung mào đầu đầy đủ, mào đầu hệ thống ADSL 32 kbit/s luôn hiện diện trong mỗi loại bộ đệm.

Chú ý 3 – Dung lượng đồng bộ dùng chung bao gồm 32 kbit/s chia sẻ giữa các LSx trong các bộ đệm xen, 32 kbit/s chia sẻ giữa các LSx trong các bộ đệm nhanh. Tốc độ lớn nhất đạt được khi ít nhất một ASx được xác định trong mỗi loại bộ đệm, tốc độ nhỏ nhất khi tất cả các ASx và LSx được xác định trong một loại bộ đệm.

2.4 Các đặc tính chức năng của khối ATU-C.

ATU-C có thể hỗ trợ truyền dẫn STM hoặc ATM, hoặc cả STM và ATM. Hỗ trợ truyền dẫn STM được định nghĩa trong 2.4.1. Hỗ trợ truyền dẫn ATM được định nghĩa trong 2.4.2.

Các kiểu khung được hỗ trợ phụ thuộc vào việc ATU-C được cấu hình cho truyền tải STM hay ATM. Tuy nhiên, nếu kiểu khung k được hỗ trợ thì các kiểu khung từ (k- 1) đến 0 cũng phải được hỗ trợ.

Trong quá trình khởi tạo, ATU-C và ATU-R phải chỉ thị kiểu khung số 0, 1, 2 hay 3 định sử dụng. Kiểu khung có chỉ số thấp nhất sẽ được sử dụng.

Sử dụng kiểu khung 0 cho phép ATU-x truyền tải STM có thể kết hợp với một ATM TC bên ngoài để truyền tải ATM. Các cấu hình mở rộng khác có thể được sử dụng tuỳ theo đặc điểm của từng ATU-x.

ATU-C có thể cung cấp tín hiệu đồng bộ chuẩn cho mạng (NTR). Hoạt động này phải độc lập với các tín hiệu đồng hồ trong hệ thống ADSL. Nếu có tín hiệu NTR thì nó sẽ được chèn vào cấu trúc khung tại U-C.

2.4.1 Các chức năng riêng của giao thức truyền dẫn STM.

2.4.1.1 Các giao diện V vào và ra của khối ATU-C cho truyền tải STM.

108

Các giao diện chức năng dữ liệu của khối ATU-C truyền tải STM được biểu diễn trong Hình II-25. Các giao diện đầu vào dành cho các kênh tải tin đơn công, hướng xuống tốc độ cao được phân bổ cho các kênh AS0 đến AS3; giao diện vào/ra dành cho các kênh song công được phân bổ cho các kênh LS0 đến LS2. Ngoài ra, cũng có giao diện song công cho chức năng khai thác, quản lý, bảo dưỡng (OAM) và điều khiển hệ thống ADSL.

AS0 (n0 x 32 kbit/s) AS1 (n1 x 32 kbit/s) AS2 (n2 x 32 kbit/s) AS3 (n3 x 32 kbit/s)

ATU-C

§«i d©y xo¾n

Líp STM vµ giao diÖn víi m¹ng kü thuËt sè

LS0 ("C"; 16 hoÆc m0 x 32 kbit/s) LS1 (m1 x 32 kbit/s) LS2 (m2 x 32 kbit/s)

NTR

VËn hµnh, qu¶n lý, b¶o d−ìng vµ ®iÒu khiÓn

V-C

Chó ý - C¸c kªnh t¶i kh«ng b¾t buéc (c¶ ®¬n c«ng vµ song c«ng) vµ biÓu diÔn d−íi d¹ng c¸c ®−êng ®øt nÐt.

Hình II-25 Các giao diện chức năng của ATU-C truyền tải STM tại điểm chuẩn V-C

Tốc độ dữ liệu của một giao diện đã cho phải phù hợp với tốc độ của kênh tải tin được cấu hình cho giao diện đó.

2.4.1.2 Các tốc độ của các kênh đơn công hướng xuống - tốc độ bit.

Bốn giao diện dữ liệu đầu vào của khối ATU-C được định nghĩa cho các kênh đơn công hướng xuống tốc độ cao: AS0, AS1, AS2 và AS3 (tổng quát là ASx).

2.4.1.3 Các tốc độ của các kênh song công hướng xuống/ lên – tốc độ bit.

Ba giao diện dữ liệu vào/ra của khối ATU-C được định nghĩa cho các kênh song công: LS0, LS1 và LS2 (tổng quát là LSx).

LS0 được gọi là kênh 'C' hay kênh điều khiển. Nó mang thông tin báo hiệu của các kênh tải tin ASx hoặc cũng có thể mang thông tin báo hiệu của một số hay tất cả các kênh tải tin song công khác.

2.4.1.4 Trễ chuyển giao tải tin.

Trễ chuyển giao một chiều của các bit tải tin trong tất cả kênh tải (đơn công và song công) từ điểm tham chiếu V ở phía tổng đài (V-C) đến điểm tham chiếu T ở phía thuê bao (T-R) đối với các kênh được sắp xếp vào các bộ đệm nhanh không được lớn hơn 2 ms và đối với các kênh được sắp xếp vào các bộ đệm xen không được lớn hơn [4+(S-1)/4+S x D/4] ms., trong đó S và D được định nghĩa trong khả năng mã hoá FEC tối thiểu cho ATU-C. Các yêu cầu này cũng được áp dụng cho chiều ngược lại từ điểm tham chiếu T - R đến điểm tham chiếu V-C.

2.4.2 Các chức năng xác định của giao thức truyền tải ATM.

2.4.2.1 Các giao diện V vào và ra của khối ATU-C truyền tải ATM.

109

Các giao diện chức năng của khối ATU-C cho truyền tải ATM được biểu diễn trong Hình II-26. Kênh ATM0 sẽ luôn được hỗ trợ, kênh ATM1 là không bắt buộc và có thể được đưa ra để hỗ trợ trễ kép. Mỗi kênh hoạt động như một giao

diện với lớp vật lý. Khi hoạt động trong chế độ trễ kép, một mặt sẽ không có sự phân bổ cố định giữa hai kênh ATM0 và ATM1, mặt khác dữ liệu sẽ được mặc định là truyền theo hai đường luồng nhanh và luồng xen. Mối quan hệ này được cấu hình bên trong khối ATU-C.

Líp ATM

Tx_ATM0

ATM0

Tx_Cell_Handshake0

Rx_ATM0

Rx_Cell_Handshake0

P O R T 0

Tx_ATM1

ATM1

ATU-C

Tx_Cell_Handshake1

Rx_ATM1

Rx_Cell_Handshake1

P O R T 1

NTR

VËn hµnh, qu¶n lý, b¶o d−ìng vµ ®iÒu khiÓn

M¹ng sè

V-C

Tại điểm tham chiếu V phải có chức năng điều khiển luồng để cho phép ATU-C (lớp vật lý) điều khiển luồng tế bào đến và đi khỏi lớp ATM. Chức năng này được biểu thị bằng Tx-Cell-handshake và Rx-cell-handshake. Một tế bào có thể được truyền từ lớp ATM sang lớp PHY chỉ khi khối ATU-C đã kích hoạt Tx- cell-handshake. Tương tự, một tế bào có thể được truyền từ lớp PHY sang lớp ATM chỉ khi đã kích hoạt Rx-cell-handshake. Chức năng này rất quan trọng trong việc tránh tràn tế bào và không đủ tế bào trong khối ATU-C và các lớp ATM. Đây cũng là một giao diện song công cho quá trình khai thác, quản lý, bảo dưỡng (OAM) và điều khiển hệ thống ADSL.

Hình II-26. Các giao diện chức năng của khối ATU-C với lớp ATM tại điểm tham chiếu V-C.

2.4.2.2 Trễ chuyển giao tải tin

110

Trễ chuyển giao một chiều (trừ các tế bào xác định chức năng) của bit tải tin trong tất cả các kênh tải tin (đơn công và song công) từ điểm chuẩn V ở phía nhà cung cấp (V-C) đến điểm chuẩn T ở phía thuê bao (T-R) với các kênh được sắp xếp vào các bộ đệm nhanh không được lớn hơn 2 ms và với các kênh được sắp xếp vào các bộ đệm xen không được lớn hơn [4+(S - 1)/4+S x D/4] ms, trong đó, S và D được xác định theo khả năng mã hoá FEC tối thiểu cho ATU-C. Với chiều ngược lại (từ điểm chuẩn T-R đến điểm chuẩn V-C) cũng áp dụng yêu cầu này.

Chú ý: Trễ tăng thêm do các chức năng dành riêng cho tế bào sẽ được xác định trong quá trình thiết lập.

2.5 Tạo khung

Độ dài khung được quyết định bởi tốc độ dữ liệu tương ứng của giao diện. Ký hiệu DMT được mã hoá tại tốc độ 4000 baud, nghĩa là tương ứng với 250µs. Lượng dữ liệu thật sự được mã hóa trong một chuyển đổi là chức năng của trạng thái đường dây. Tuỳ theo trạng thái đường dây lúc bắt đầu chuyển đổi, số âm hỗ trợ và lượng dữ liệu được mã hoá trong mỗi âm sẽ thay đổi. Các âm trong phạm vi nhiễu của phổ được bỏ đi, và điều phức tạp của mã hoá chùm ký hiệu trong mỗi âm sẽ là việc truyền tối ưu cho các trạng thái đường dây riêng biệt. Một khung bao gồm dữ liệu mà có thể truyền thông qua giao diện DMT như là một ký hiệu, nghĩa là tại một thời điểm mỗi khung bao gồm dữ liệu cho bộ đệm dữ liệu nhanh và xen cũng như là các bit dành cho sửa lỗi, quản trị và quản lý đường ADSL. Tham khảo Hình II-27. bởi vì độ dài khung liên quan trực tiếp tới cách sử dụng DMT để mã hoá dữ liệu như thế nào, nên không cần phải chỉ ra ranh giới bắt đầu và kết thúc của khung.

2.5.1 Cấu trúc siêu khung.

Định nghĩa về siêu khung đã được đề cập đến ở trên. Mỗi siêu khung ADSL được thiết lập từ 68 khung ADSL và ký hiệu đồng bộ. Xem Hình II-27. Bởi vì độ dài của khung được thực hiện theo các cấu hình riêng biệt của giao diện U ADSL, nên độ dài của siêu khung cũng không cố định mà tuỳ theo cấu hình của đường nối.

2.5.2 Cấu trúc khung của bộ đệm dữ liệu nhanh.

Siêu khung (17 msec)

Khung đồng bộ

Khung 0

Khung 1

Khung 2

Khung 66

Khung 67

Khung 34

(ib = bit chỉ thị)

Không dùng hoặc dữ liệu mức bit

ib8-15 trong byte nhanh

ib0-7 trong byte nhanh

crc0-7 trong byte nhanh và đồng bộ

Khung 35 ib16-23 trong byte nhanh

Bộ đệm khung dữ liệu (68/69 x 250 µsec)

Bộ đệm dữ liệu nhanh

Bộ đệm dữ liệu xen

Byte dữ liệu xen

fast byte

Byte dữ liệu nhanh

các byte FEC

1 byte

RF bytes

KF bytes Khung dữ liệu ghép, điểm A Các byte NF

Các byte NI

111

Mã hoá chòm điểm khung dữ liệu đầu vào (điểm C)

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

Dữ liệu trong bộ đệm nhanh được chèn vào trong đường dẫn đầu tiên của khung. Byte đầu tiên gọi là " fast byte " và nội dung của nó là phần đầu hoặc thông tin đồng bộ. Các byte dữ liệu từ bộ đệm liên tục được chèn tiếp theo sau fast byte. Các byte cho mỗi kênh mang theo yêu cầu, như Hình II-28.

C E F

e t y b c ¸ C

e t y b c ¸ c

u Ö

X E L

i l

e t y b c ¸ C

X E A

÷ d g n u h k )

e t y b c ¸ C

) 2 S L (

2 S L

e t y b c ¸ C

t y b

) 1 S L (

)

1 S L

c ¸ C

t y b

) 0 S L (

0 S L

A m Ó ® ( u Ö

c ¸ C

N e t y b c ¸ C

t y b

) 3 S A

(

K e t y b c ¸ C

3 S A

c ¸ C

C m Ó ® ( o µ v u Ç ® m Ó ® m ß h c ¸ o h · m c Æ o h )

i l ÷ d g n u h k p Ð h G

e t y b

) 2 S A

(

2 S A

c ¸ C

B m Ó ® (

e t y b

) 1 S A

(

1 S A

c ¸ C

C E F a r u Ç §

e t y b

) 0 S A

(

0 S A

c ¸ C

t s a f

e t y b

Hình II-27 Cấu trúc siêu khung ADSL

Hình II-28 Cấu trúc khung đường nhanh

112

Nếu một kênh mang không được thực hiện, thì sẽ không có dữ liệu chèn vào kênh mang này. Dữ liệu cho những kênh riêng biệt được chỉ định tương xứng với khung dựa trên băng thông được dành cho mỗi kênh. Nếu như không có dữ liệu gửi qua đường dẫn liên tục, thì khung liên tục sẽ chỉ có fast byte. Phần bộ đệm nhanh của khung sẽ được bởi byte chứa thông tin đồng bộ (AEX và LEX và tiếp đến mã sửa lỗi được tính toán cho dữ liệu đường dẫn nhanh trong khung).

2.5.3 Cấu trúc khung của bộ đệm dữ liệu xen.

X E L

e t y b c ¸ C

C E F

e t y b c ¸ c

R e t y b c ¸ C

X E A

1 - S # C E F a r u Ç ® u Ö

e t y b c ¸ C

N e t y b c ¸ C

1 - S # u Ö

) 2 S L (

2 S L

i l ÷ d g n u h K

e t y b c ¸ C

K e t y b c ¸ C

) 1 S L (

1 S L

)

i l ÷ d g n u h k p Ð h G

e t y b c ¸ C

• • •

) 0 S L (

0 S L

A m Ó ® ( u Ö

e t y b c ¸ C

i l

• • •

K e t y b c ¸ C

) 3 S A

(

3 S A

e t y b c ¸ C

1 # u Ö

1 # C E F a r u Ç ® u Ö

N e t y b c ¸ C

÷ d g n u h k p Ð h G

) 2 S A

(

2 S A

e t y b c ¸ C

K e t y b c ¸ C

i l ÷ d g n u h K

i l ÷ d g n u h k p Ð h G

) 1 S A

(

1 S A

e t y b c ¸ C

0 # u Ö

i l

) 0 S A

(

0 S A

e t y b c ¸ C

0 # C E F a r u Ç ® u Ö

i l

N e t y b c ¸ C

K e t y b c ¸ C

e t y b

e t y B

÷ d g n u h k p Ð h G

÷ d g n u h K

é b g n å ®

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 từ những khung xen từ trước. Chẳng hạn như 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.

113

Hình II-29 Tạo khung xen

2.5.4 Khai thác và bảo dưỡng.

Giao diện ADSL hỗ trợ ba phương pháp cho việc trao đổi thông tin hoạt động của lớp vật lý giữa ATU-C và ATU-R:

o Ghi kênh hoạt động EOC o Điều khiển mào đầu ADSL AOC o Các bit chỉ dẫn.

Ghi kênh hoạt động hỗ trợ việc đọc và ghi các đăng ký chứa thông tin hoạt động trên ATU-R từ ATU-C. Các đăng ký theo tiêu chuẩn cho phép truy nhập miền nội dung để nhận dạng của ATU-R bao gồm nhà cung cấp, số sản xuất, cấu hình hiện tại của ATU-R, kết quả tự kiểm tra, suy giảm dòng đường dây, số dư tỷ lệ nhiễu trên tín hiệu. Một vài đăng ký được dành cho nhà cung cấp định nghĩa, nhưng có thể đọc và ghi được thông qua EOC. ATU-R có thể gửi cho ATU-C bản tin thông báo sự cố thông qua EOC khi mất nguồn ATU-R.

EOC được thực hiện nhờ sử dụng các bit trong 'fast byte' của những khung từ 2 đến 32 và từ 36 đến 67 trong một siêu khung. Khung EOC gồm 13 bit trong đó có 5 bit mào đầu và 8 bit tải. Một khung EOC có thể được gửi trong hai khung ADSL. Tải có thể là byte dữ liệu hay lệnh cho phía bên kia. Trong T1.413 ngoại trừ bản tin sự cố mất nguồn được gửi bởi ATU-R, tất cả các lệnh được gửi bởi ATU-C tới ATU-R. ATU-R có thể trả lời các lệnh với nội dung từ bộ ghi (3).

AOC cũng có cấu trúc tương tự như EOC. Nó được sử dụng để mang các thông tin thời gian thực cần thiết cho việc tái lập lại cấu hình cần cho thay đổi trạng thái đường dây. Nó mang các bit trong byte đồng bộ của phần ghép xen khung ADSL. Một khung AOC có độ dài 13 bit gồm 5 bit lệnh và 8 bit dữ liệu.

23 bit chỉ dẫn được mang trong các fast byte của phần nhanh của khung ADSL. Mỗi bit được xem như chỉ dẫn cho modem thu về trạng thái của phần tương tự nó tại đầu bên kia. Các bit chỉ dẫn được thiết lập khi các trạng thái chẳng hạn như lỗi đường truyền hay mất tín hiệu được phát hiện tại đầu bên kia của kết nối ADSL.

2.5.5 Khởi tạo.

Tiến trình khởi tạo cho phép thiết lập thông tin giữa ATU-C và ATU-R. Tiến trình cho phép hai modem được nhận dạng chúng với nhau, xác định độ sẵn sàng về các trạng thái đường dây để hỗ trợ cho các thông tin, trao đổi các tham số mà được định nghĩa cho yêu cầu kết nối, chỉ định tài nguyên, và các thông tin bình thường. Tiến trình được chia thành 4 giai đoạn.

114

1. Kích hoạt và chấp nhận : ATU-R bắt đầu tiến trình khởi tạo bởi việc truyền các âm dành riêng tới ATU-C. Khi giai đoạn khởi tạo này được hoàn tất, ATU-R và ATU-C trao đổi về phương pháp điều chỉnh và xác định thiết bị chủ. Tại thời điểm kết thúc thủ tục, ATU-R và ATU-C trong trạng thái có thể phân tích trạng thái đường dây. Các âm tín hiệu sau đây được sử dụng trong giai đoạn khởi tạo : R/C-ACT 1.2.3.4, REVEILLE.

2. Thu thử: Trong tiến trình này, ATU-R và ATU-C gửi các tín hiệu mà cho phép xác định trạng thái đường dây và điều chỉnh cân bằng đầu thu của chúng. Việc thu thử cũng xác định nếu ADSL hoạt động theo chế độ ghép kênh theo tần số FDM hoặc triệt vọng ECH. Các âm tín hiệu sau đây được sử dụng trong giai đoạn thu thử này là : R/C-REVERB và R/C-SEGUE.

3. Phân tích kênh: Thông tin trao đổi giữa các modem trên đường lên và đường xuống các kênh mang yêu cầu kết nối, thời gian chờ tuyến của chúng cũng được đưa vào, và băng thông cho mỗi kênh cũng được đòi hỏi. Sau đó các modem thực hiện kiểm tra để xác định chất lượng mạch vòng và tỷ số tín hiệu trên nhiễu cho mỗi âm DMT 4kHz. Âm tín hiệu sau đây được sử dụng trong khi phân tích kênh là MEDLY.

4. Trao đổi: Tập hợp các thông tin về chất lượng kết nối và cấu hình theo yêu cầu, các modem định hình lại bản thân chúng và trao đổi thông tin về cấu hình của chúng. Việc chỉ định băng thông để yêu cầu kênh mang sẽ được ấn định, các âm DMT cụ thể và lượng dữ liệu mã hoá trong mỗi âm được chỉ ra và ấn định. Việc kết nối được kiểm tra trên cả hai hướng và mỗi modem sẽ thông báo với đầu bên kia rằng nó đã sẵn sàng để nhập thông tin. Các âm tín hiệu được sử dụng trong giai đoạn này là : R/C-REVERB và R/C-SEGUE.

2.6 Cấu trúc mạng sử dụng công nghệ ADSL

Kiến trúc dịch vụ end-to-end ADSL tiêu biểu được mô tả trong hình sau. Nó bao gồm customer premises equipment (CPE) và các thiết bị hỗ trợ ADSL tại point of presence (POP). Network access providers (NAPs) quản lý mạng lõi Layer 2 trong khi đó network service providers (NSPs) quản lý mạng lõi Layer 3. Các vai trò này được phân chia quản lý tại các incumbent local exchange carrier (ILEC), competitive local exchange carrier (CLEC) và các nhà cung cấp dịch vụ Internet Tier 1 and Tier 2 Internet Service Provider (ISP).

115

Trong tương lai áp lực thị trường sẽ bắt buộc định nghĩa lại mối quan hệ hiện tại của các nhà cung cấp dịch vụ ADSL, cụ thể lúc đó một số nhà cung cấp NAP có thể phát triển thêm các khả năng Layer 3 hoặc có khả năng mỡ rộng cung cấp các dịch vụ qua mạng lõi.

Hình II-30 Kiến trúc mạng ADSL chuẩn

CPE có thể là các PC hoặc Workstation, Remote ADSL Terminating Units (ATU-R) hoặc Router. Ví dụ như một khách hàng Nhà riêng có thể sử dụng một PC đơn với một ADSL modem tích hợp gắn trên PCI card, hoặc một PC với một giao tiếp Ethernet hay giao tiếp Universal Serial Bus (USB) để kết nối đến một ADSL modem (ATU-R) bên ngoài. Ngược lại đối với các khách hàng là các công ty thương mại thường kết nối nhiều PC từ các user đầu cuối vào một router với ADSL modem tích hợp hoặc một router và một ATU-R bên ngoài.

116

Tại ADSL POP, NAP triển khai một hoặc nhiều thiết bị DSLAM kết nối cáp đồng local loop giữa POP và CPE. Khi được cấu trúc theo kiễu mỡ rộng Subtending, các DSLAM có thể kết nối mắt xích với nhau để tối ưu hoá đường ATM uplink. Các DSLAM kết nối trục tiếp hoặc gián tiếp qua mạng WAN đến một thiết bị tập hợp truy cập LAC (Local Access Concentrator), thiết bị này làm nhiệm vụ cung cấp ATM grooming, PPP tunneling và Layer 3 termination để kết nối khách hàng đến các Local Centent hoặc Cached Content. Service selection gateway (SSG) có thể được đặt tại LAC vì thế khách hàng có thể tự lựa chọn nơi đến (Destination) theo yêu cầu. Từ LAC/SSG các dịch vụ sẽ được mỡ rộng qua ATM core đến NSP hoặc IP network core.

C¸c nhµ cung C¸c nhµ cung cÊp dÞch vô cÊp dÞch vô

M¹ng b¨ng hÑp M¹ng b¨ng hÑp (PSTN/ISDN) (PSTN/ISDN)

M¹ng b¨ng réng M¹ng b¨ng réng IP/ATM IP/ATM

DS: 6 Mbit/ s DS: 6 Mbit/ s

Ethernet Ethernet 10 Mbit/s 10 Mbit/s

DSLAM DSLAM

ANT ANT

SF SF

US: 640 kbit/ s US: 640 kbit/ s

STM-1 STM-1 ATM ATM

SF SF

ATU ATU -C -C

ATMF-25 ATMF-25 25 Mbit/s 25 Mbit/s

POTS/ISDN POTS/ISDN

USB USB

. . . . . .

O O N N T T

POTS POTS ISDN ISDN

SF SF

ATU ATU -C -C

DSLAM Digital Subscriber Line Access Multiplexer DSLAM Digital Subscriber Line Access Multiplexer ONT ONT SF SF DS DS US US USB USB

Optical Network Termination Optical Network Termination Splitter Filter (POTS/IS DN) Splitter Filter (POTS/IS DN) Downstream Downstream Upstream Upstream Universal Serial Bus Universal Serial Bus

Hình II-31 Cấu trúc mạng ADSL (thực tế)

End to End - TP4

ATM & IP - TP3

Nhµ cung cÊp dÞch vô

DÞch vô ADSL - TP2

TruyÒn dÉn - TP1

RAS Gateway

CO

Thuéc vÒ kh¸ch hµng

Loop

M¹ng sè liÖu ATM

POTS POTS Splitter Splitter

ATU-R ATU-R Modem Modem

Qu¶n lý Qu¶n lý c¸c phÇn c¸c phÇn tö m¹ng tö m¹ng

DSLAM

M¹ng PSTN

Hình II-32 Cấu trúc phân chia dịch vụ ADSL

Sau khi có được sự hình dung tổng quát về các thành phần hệ thống, ta sẽ đi sâu vào vào các cách thức, kiến trúc cho phép triển khai các dịch vụ. Các kiến trúc đó bao gồm:

o ATM point to point—dùng để kết nối chéo (cross-connect) các thuê bao đến các destination của họ như ISP, Enterprise. Kết nối được thực hiện bằng các mạch ảo PVC từ CPE đến destination.

117

o Aggregation—tập hợp các mạch VC từ các thuê bao vào trong một vài trung kế PVC nhằm làm giảm thiểu số lượng VC connection qua mạng core. Thay vì mỗi thuê bao sẽ chiếm một VC, Aggregation sẽ sử dụng

chung một VC cho nhiều thuê bao khác nhau với một đích đến giống nhau.

SVC và MPLS—sử dụng các SVC để tự động cấp phát các kết nối cho các CPE. Các SVC từ CPE đi xuyên qua DSLAM và kết thúc tại các router chuyển mạch Lable (Edge LSR), và thâm nhập vào mạng lõi MPLS.

Mạng xDSL bao gồm các thành phần sau:

Thiết bị phía nhà cung cấp dịch vụ:

o Bộ tập hợp truy cập Aggregator. o Bộ ghép kênh truy cập DSLAM (Digital Subsriber Line Access Multiplexer).

o Kênh truyền. o POTS spliter hay CO Spliter.

Thiết bị phía khách hàng :

o Thiết bị đầu cuối DSL (DSL CPE - Digital Subsriber Line Customer Premises Equipment).

o PC/LAN. o CPE Spliter.

2.6.1 Thiết bị phía nhà cung cấp dịch vụ

2.6.1.1 Bộ ghép kênh truy cập DSLAM

DSLAM là bộ ghép kênh có chức năng trực tiếp cung cấp cổng kết nối tới khách hàng . Đây là thiết bị tập trung các đường thuê bao riêng lẻ để đẩy lên mức trên và ngược lại.

Bộ ghép kênh truy cập phải đạt được một số yêu cầu sau:

o Hỗ trợ MPLS, IP routing QoS cho phép triển khai nhiều loại ứng dụng qua xDSL

o Hỗ trợ nhiều chuẩn DSL: ADSL, SDSL, IDSL, RADSL, VDSL.v.. o Khả năng tương tương thích với nhiều loại thiết bị đầu cuối khách hàng DSL CPE của nhiều hãng sản xuất mở ra cho khách hàng nhiều khả năng lựa chọn thiết bị đầu cuối.

o Hỗ trợ đa dạng các loại giao tiếp up-link băng rộng DS3/E3, OC3/STM-1, ..vv.

o Hỗ trợ kết nối đầu cuối người sử dụng E1, nx64 Kbps. o Khả năng ứng dụng các kỹ thuật phân nhánh, xếp chồng...vv cho phép triển khai linh hoạt khi thay đổi cấu trúc mạng.

118

o Cấu hình nhiều khe cắm có thể lựa chọn. o V.v.

Vì ADSL kết nối trực tiếp đến Local Loop, ngoài ra vì khoảng cách giới hạn của các Loop trong công nghệ DSL do đó các DSLAM thường được đặt tại các CO. DSLMA là thiết bị không chịu lỗi Single-Point-of-Failure cho một số khách hàng lớn trực thuộc khu vực. DSLAM cũng thường được đặt tại các khu vực CO không có người quản lý kỹ thuật do đó hầu hết các nhà sản xuất thiết bị này phải chế tạo ra các sản phẩm có khả năng chịu lỗi rất cao nhằm giảm thiểu các sự cố về mạng. Các tiêu chuẩn sau cần được hỗ trợ :

o ANSI T1.413 Issue2 (ADSL over POTS). o ITU G.992.1 Annex A. o ITU G.992.2(Glite). o ITU G.994.1(G.hs).

2.6.1.2 Bộ tập hợp truy cập Aggregator

Bộ tập hợp truy cập là thiết bị có nhiệm vụ tập trung các kết nối về trung tâm theo phương thức giảm thiểu kết nối logic. Aggregator tập trung các kết nối logic (các PVC) đến từ các DSLAM rồi tổng hợp lại thành một hoặc một vài PVC để truyền tải qua mạng trục tới kết cuối thứ hai của các kết nối logic đó (ISP, headquarter, offices.v.v). Nếu không sử dụng Aggregator thì với nxPVC đến từ n thiết bị đầu cuối sẽ chiếm nxPVC trên mạng trục.

Thông qua Aggregator, nhà cung cấp dịch vụ sẽ cung cấp cho khách hàng các dịch vụ DSL như truy cập internet tốc độ cao, kết nối mạng riêng ảo, Video on Demand, Video Broadcast, e-learning,..vv.

Yêu cầu đặt ra cho Aggregator:

o Hỗ trợ đa dạng các loại giao tiếp LAN/WAN để thuận lợi cho việc kết nối với các Router, DSLAM: Ethernet/Fast/GigaEthernet, Serial, HSSI, ISDN, T3/E3, OC3/STM-1, OC-12/STM-4, ...vv.

o Khả năng xử lý cao tương xứng với vai trò là bộ tập trung, chấp nhận được hàng ngàn kết nối tới từ phía khách hàng.

o Hỗ trợ ATM, MPLS, IP, QoS, CoS, L2TP o Hỗ trợ khả năng xếp chồng, phân nhánh cho phép triển khai linh hoạt cấu hình mạng khi cần thiết.

o Khả năng tương thích với các dòng sản phẩm của các hãng khác. o V.v.

119

Vai trò của Aggregator là tập hợp tất cả các kết nối ảo logic vào trong một điểm logic, điều này cũng đồng nghĩa với Aggregator tập hợp tất các các phiên PPP vào một điểm sau đó mới dồn lên UP-link tới mạng trục. Về căn bản mỗi thuê bao có một phiên PPP tuy nhiên số lượng kết nối PPP là không giới hạn trên mỗi kết nối DSL. Với đặc tính này cho phép khách hàng khác nhau trong cùng một văn phòng chia sẻ cùng một đường xDSL để đi ra ngoài mạng Internet. Các phiên PPP được xác thực (Authentification) sau đó được kết thúc tại Aggregator. Thiết bị Aggregator có thể là một thiết bị định tuyến đa chức năng, hoặc là một

thiết bị mạng chuyên được thiết kế cho việc tập hợp các băng rộng. Aggregator có thể thực hiện việc xác thực Authentification, Cấp phép (Authorization) hay tính toán (Accounting) bởi một RADIUS server đặt trên mạng của nhà cung cấp dịch vụ. Sau khi được xác thực, Aggregator sẽ thiết lập một liên nối (route) từ nhà khách hàng đến nhà cung cấp dịch vụ Internet. Các thiết bị Aggregator có thể được đặt bên cạnh thiết bị DSLAM ngay tại các POP cung cấp dịch vụ hoặc có thể được đặt tịa khu vực trung tâm vùng và kết nối đến các DSLAM ở mức dưới thông qua giao tiếp WAN. Các thiết bị Aggregator sẽ kết hợp với hệ thống RADIUS đặt tại Trung tâm điều hành cho phép quản lý AAA cho các khách hàng DSL như phương pháp truy cập Internet bình thường.

2.6.1.3 CO-Spliter (POTS Spliter).

B¨ng tÇn ADSL

B¨ng tho¹i

4 kHz

25 kHz

1104 kHz

Hình II-33 Dải tần dùng cho thoại và dịch vụ ADSL

Dịch vụ ADSL cho phép sử dụng dịch vụ truyền dữ liệu tốc độ cao cùng với dịch vụ thoại truyền thống trên cùng đôi dây cáp thoại đồng. Để có thể làm được điều này, ADSL và dịch vụ thoại truyền thống sử dụng các giải tần số khác nhau. Để đảm bảo các giải tần số này không gây nhiễu lẫn nhau, bộ phân chia được sử dụng. Bộ này thường được gọi là POTS Splitter và đặt bên trong DSLAM hoặc bên ngoài đi kèm với DSLAM trong quá trình cung cấp dịch vụ.

120

Bộ lọc tần số thấp cho phép tiếng nối hay giải tần số của thoại truyền thống 200- 3500 Hz mà không cần phải điều chỉnh tín hiệu đầu vào. Hình II-33 chỉ ra giải tần số dùng cho ADSL và dịch vụ thoại truyền thống.

POST Splitter

POSTs

Tip, Ring Line

M¹ch b¶o vÖ

M¹ch läc th«ng thÊp

M¹ch läc th«ng cao

ADSL modem

Hình II-34 Sơ đồ cấu tạo POTS-Spliter

Khi cung cấp dịch vụ DSLAM trên cùng đôi dây cáp thoại, thì cần phải trang bị thêm thiết POTS spliter bên cạnh DSLAM (thiết bị này có thể được tích hợp vào bên trong DSLAM hoặc rời bên ngoài tuỳ vào nhà sản xuất thiết bị). Bộ POTS spliter có thể bao gồm nhiều mạch con, tuy nhiên dự kiến ban đầu sẽ đầu tư một số bản mạch ít hơn số cổng tối đa trên DSLAM. Mỗi bản POTS spliter sẽ bao gồm ít nhất 03 nhóm cổng giao tiếp Telco 50pins : Một kết nối đến LocalLoop, Một kết nối với DSLAM và còn lại dùng để kết nối với TelePhone Switching thuộc mạng PSTN. Dung lượng cho phép trung bình trên mỗi POTS splitter trên thị trường hiện tại khoảng 300 ADSL lines.

2.6.2 Thiết bị đầu cuối khách hàng DSL CPE

Thiết bị đầu cuối khách hàng bao gồm một loạt các thiết bị, card giao tiếp thực hiện chức năng chuyển đổi dữ liệu người sử dụng thành dạng tín hiệu xDSL và ngược lại. DSL CPE tiêu biểu là PC NIC, DSL modem, DSL bridge, Router.

Hiện tại những sản phẩm này đang được nhiều hãng giới thiệu và chào hàng với nhiều chủng loại phù hợp với từng loại khách hàng là cá nhân, tổ chức có nhu cầu khác nhau.

o 3com:HomeConnect 3647, 4130. o Alcatel: Speedtouch Home o Ambit:T60M104/07. Jetstream IAD-801. Cisco 677, 678..v.v. o Lucent: DSL ACAP, DSL DMT.v..v. o Cisco: 802/804, 1417 ADSL Router, 1600, 1700.v.v.

2.6.3 CPE-Spliter

121

Tại thiết bị đầu cuối người sử dụng và tại CO, kết nối ADSL sử dụng hai bộ splitter khác nhau nhằm đảm bảo mặt phân tách thông tin của dịch vụ thoại truyền thống và dịch vụ ADSL. Cấu tạo bên trong của hai bộ phân chia này có thể không giống hệt nhau, tuy nhiên chúng đều dựa trên cùng một sơ đồ cấu trúc bên trong như đã trình bày ở trên. Bộ thiết bị CPE Splitter này còn đựoc gọi là

Remote POTS splitter phối hợp với POTS splitter đặt tại DSLAM nhằm phân tách tín hiệu tần số. CPE Splitter cần phải hỗ trợ 03 giao tiếp RJ-11 : Một dành cho kết nối LocalLoop, một cho kết nối tới DSL CPE và một dành cho kết nối tới máy điện thoại.

2.6.4 Mô hình cung cấp dịch vụ

Hình II-35 Mô hình cung cấp dịch vụ ADSL

Cần phải lưu ý rằng giao diện đấu nối giữa thiết bị DSLAM và Aggregator thông thường phải là ATM qua STM-1 (STM-4) hoặc OC-3, do nền tảng truyền dẫn của công nghệ xDSL là ATM. Tuy nhiên, qua tham khảo một số mô hình thiết kế, trong trường hợp chưa triển khai mạng ATM thì có thể tạm thời sử dụng kết nối leased line với phương pháp encapsulation ATM nếu các thiết bị trên có hỗ trợ.

Mạng ADSL được xây dựng ít nhất đáp ứng được các chuẩn phổ biến dùng cho các loại hình khách hàng. Thiết bị đầu cuối khách hàng cần hỗ trợ một trong các chuẩn do DSLAM cung cấp :

122

o ANSI T1.413 Issue2 (ADSL over POTS). o ITU G.992.1 Annex A. o ITU G.992.2(Glite). o ITU G.994.1(G.hs).

2.7 Các loại thiết bị đầu cuối ADSL và các mô hình phân lớp tương ứng

PCI

10Ba seT

Hub

10Ba seT

Modem

DSL modem

PC

10Ba seT

Case B Case B

USB

PC

Modem

PC

10Ba seT

PC

1394

Modem

PC

LAN

Hub

LAN

DSL modem

PC

Gateway

10Ba seT

Modem

PC

Case C Case C

Case A Case A

PC

Hình II-36 Các cấu hình đấu nối thiết bị CPE tại phía thuê bao

• PCI card

• USB modem

• IEEE 1394 modem - in the future

• Point-to-point Ethernet

Cấu hình A: Một máy PC duy nhất, các lựa chọn modem kết nối:

(cid:190) Vấn đề đặt ra: Mở rộng PPP qua mạng LAN

Cấu hình B: Modem dùng chung

(cid:190) Giải pháp: Sử dụng đường hầm PPTP nội bộ tunneling, sử dụng hỗ trợ PPTP có sắn trong Windows 95, 98, and 2000

(cid:190) Private IP within the home

(cid:190) PPTP to the modem (terminated at modem)

(cid:190) PPP over ATM across the network

(cid:190) Reach different destinations from different PCs

(cid:131) Chế biến lại hỗ trợ giao thức đang có

(cid:131) Yêu cầu sử dụng giao thức riêng mới

(cid:131) Yêu cầu khách hàng lắp đặt ngăn xếp mới

(cid:190) Tại sao PPPOE không được khuyến nghị?

Cấu hình C: Gateway.

123

• Windows 2000 hoặc Windows 98 như là Home Gateway

• PC dùng Windows 2000 hoặc Windows 98 nối với DSL line như trường hợp case A

• Mạng trong nhà dùng Ethernet

(cid:190) Tự động định cấu hình bằng phân bổ DHCP

(cid:190) “Shares” kết nối Internet bằng NAT

• Các thiết bị Client dùng Windows 2000 hoặc Windows 98 sử dụng:

Đặc điểm của thiết bị đầu cuối

Thiết bị độc lập hoặc PC-card (nằm trong line-card của DSLAM tại CO)

(cid:190) Cung cấp truy nhập dữ liệu tốc độ cao tới khách hàng qua ATU-R

(cid:190) Cấp nguồn từ bộ chuyển đổi AC-DC (trừ PC card, USB)

(cid:190) Các giao diện khách hàng thông thường:

Video Broadcast

o 10/100BaseT Ethernet o ATM-F 25 Mbit/s o V.35 o USB (Universal Serial Bus) (Power drawn from USB bus)

USB

ATMF 25.6 Mbit/s

Hub/Router

Splitter Filter

LAN Line

Ethernet 10Mbit/s/ 100Mbit/s

ADSL modem

LAN

POTS/ISDN Line

ADSL Line

Telephony/ISDN

124

Hình II-37 Các giao diện khách hàng

2.7.1 PPP over ATM (PPPoA)

CO

CPE

ISP

ATM VC

IP Router

ATM/DSL Internal

DSLAM

TCP

IP

PPP

AAL5

ATM

Sonet/SDH

xDSL

PPPoA (RFC 2364)

Được dùng trong các thiết bị: Internal ADSL Modem, USB modem or ADSL router

Các ưu điểm:

• Sử dụng băng tần hiệu quả nhất (ít thông tin mào đầu sử dụng trong việc đóng khung)

• Gần như là giải pháp có chi phí thấp nhất

• Các nhà sản xuất PC có thể cài đặt phần cứng và phần mềm có liên quan trước khi bán hàng

• Có khả năng cung cấp địa chỉ IP động

• PPP cung cấp tính năng bảo an (PAP/CHAP)

Nhược điểm:

• Phần mền hoặc phần cứng của PC phải có chức năng SAR

• Một đối tượng sử dụng trên một kết nối ADSL

• Cầu hình đối tượng sử dụng

• VPI/VCI cho ADSL PVC

125

• Sử dụng User ID và Password cho NSP

2.7.2 PPP over Ethernet (PPPoE) CO

CPE

ISP

ATM VC

IP Router

DSL Modem

DSLAM

TCP

IP

PPP

1483

AAL5

PPPoE

AAL5

ATM

Ethernet

Sonet/SDH

xDSL

10Base-T

PPPoE (Point to Point over Ethernet) (RFC 2516)

PPPoE yêu cầu hầu hết các giao thức đóng khung:

• PPP trên PC để bảo an kết nối tử PC đến bộ định tuyến của ISP

• PPPoE kết nối từ PC đến modem

• RFC 1483 kết nối từ modem đến bộ định tuyến của ISP

Ưu điểm:

• PPPoE có thể ghép nhiều phiên PPP trên một ATM PVC

• Hỗ trợ nhiều người sử dụng chung một kết nối ADSL

• PPP cung cấp tính năng bảo an (PAP/CHAP)

• Sử dụng màn hình dial-up quen thuộc

• Người sử dụng có thể lựa chọn dịch vụ (Lựa chọn dịch vụ một cách động)

Nhược điểm:

• Sử dụng băng tần ADSL không hiệu quả

• PC cần phải được cài đặt giao thức PPPoE (chưa được chuẩn hoá)

• PPPoE yêu cầu cài đặt bổ sung phần mềm điều khiển lên PC

• PPPoE không đảm bảo được QoS (ở thời điểm hiện tại)

• PPPoE không hỗ trợ cuộc gọi đến

126

Cấu hình thiết bị phía khách hàng:

• PC phải được trang bị Card Ethernet

• VPI/VCI cho ADSL PVC trên ADSL modem

• User ID and password đã đăng ký với ISP trên PC

2.7.3 LLC Bridge

CO

CPE

ISP

ATM VC

IP Router

DSLAM

DSL Modem

TCP

IP

Enet Bridging

1483

AAL5

Ethernet

ATM

Sonet/SDH

xDSL

10Base-T

RFC 1483 (Bridged)

Sử dụng trong modem ADSL ngoài với giao thức đóng khung RFC 1483.

Hiện nay được triển khai trong các sản phầm của SBC và Pac Bell sử dụng cho các đối tượng cá nhân và doanh nghiệp.

Ưu điểm:

• RFC1483 có thể ghép nhiều phiên trên một ATM PVC

Nhược điểm:

• ADSL Modem phải định dạng lại khung Ethernet

• Thường được sử dụng với Static IP

• Cấu hình thiết bị phía người sử dụng

• PC phải được trang bị Card Ethernet

127

• Phải khai báo VPI/VCI cho DSL PVC của ADSL modem

2.7.4 LLC Route

CO

CPE

ISP

ATM VC

IP Router

DSLAM

DSL Modem

TCP

IP

IP Routing

IP

1483

Encap.

AAL5

Ethernet

ATM

Sonet/SDH

xDSL

10Base-T

RFC 1483 (Routed)

Sử dụng trong: bộ định tuyến ADSL cắm ngoài

Chế độ này được sử dụng trong các Modem ADSL cắm ngoài ứng với RFC 1483. Nó hiện đnag được sử dụng trong các sản phẩm của SBC và Pac Bell.

Ưu điểm:

RFC1483 có thể ghép nhiều phiên trên một ATM PVC

Nhược điểm:

• Modem ADSL phải định dạng lại khung Ethernet

• Thường sử dụng phương thức địa chỉ IP Static

• Cấu hình thiết bị phía CPE

• PC phải được trang bị Card Ethernet

• VPI/VCI cho DSL PVC của ADSL modem

2.8 Các dịch vụ triển khai trên nền công nghệ ADSL và thực tế trên mạng của VNPT

2.8.1 Truy cập Internet tốc độ cao

Khách hàng có thể truy cập vào Internet với tốc độ cao hơn trong đó tốc độ chiều xuống (downlink) có thể tuỳ chọn và tốc độ chiều lên (uplink) đạt tới 1Mbps. Mức độ cực đại của các tốc độ chiều xuống, chiều lên phụ thuộc vào chuẩn DSL được sử dụng. Xem bảng (1).

128

Truy cập internet tốc độ cao có thể sử dụng một trong hai phương thức kết nối PPPoA (PPP over ATM) hoặc PPPoE (PPP over Ethernet).

2.8.2 Kết nối mạng riêng ảo:

Trên cơ sở hệ thống đã được thiết kế như trên, dịch vụ VPN có thể được cung cấp theo thủ tục sử dụng khi truyền tải thông tin qua mạng trục là cơ chế đường ống L2TP tunneling, ..vv.

Ngoài ra các dịch vụ có thể triển khai dựa trên công nghệ ADSL:

- Video theo nhu cầu (VoD)

- Video Conferencing (hội nghị truyền hình)

- Các ứng dụng từ xa

- Y tế từ xa

- Đào tạo từ xa

- Trò chơi tương tác qua mạng

- Audio, video quảng bá

- Mua bán trực tuyến

- ...

2.8.3 Các dịch vụ triển khai trên mạng của VNPT

III TIÊU CHUẨN KỸ THUẬT VÀ PHƯƠNG PHÁP ĐO KIỂM

3.1 Tiêu chuẩn kỹ thuật

3.1.1 Hệ thống tiêu chuẩn quốc tế và khu vực về công nghệ ADSL

Việc phát triển tiêu chuẩn đã trở nên đơn giản hơn rất nhiều nếu so sánh với thời kỳ mạng viễn thông chỉ được cung cấp bởi các công ty quốc doanh và theo chính sách độc quyền như truớc khi chia tách AT&T. Đã tồn tại một tổ chức kế hoạch tập trung để làm tiêu chuẩn. Đối với một tiêu chuẩn được phát triển riêng rẽ bởi một hoặc một vài công ty có ảnh hưởng lớn đến việc điều khiển thị trường viễn thông chúng được gọi là tiêu chuẩn không chính thức ( de facto ). Ngày nay việc xây dựng tiêu chuẩn được lựa chọn từ các nhóm nghiên cứu của hàng trăm công ty với các lợi ích đa dạng. Tiêu chuẩn được phát triển bởi các tổ chức tiêu chuẩn công khai và công bằng gọi là tiêu chuẩn chính thức.

129

Phạm vi hoạt động của tiêu chuẩn hoá bao gồm các tổ chức quốc tế chẳng hạn như Liên minh Viễn thông Quốc tế ITU và Tổ chức tiêu chuẩn quốc tế và Uỷ ban Kỹ thuật Điện Điện tử Quốc tế chuẩn hoá hài hoà gần như tất cả các quốc gia. Viện nghiên cứu chuẩn hoá viễn thông châu Âu chỉ phục vụ cho các quốc gia thành viên. IEEE, xuất phát là tổ chức có ảnh hưởng ở Mỹ đã trở nên mang tính quốc tế hơn. Việc chuẩn hoá cho quốc gia ở Mỹ được phát triển bởi Hiệp hội công nghiệp điện tử/Hiệp hội công nghiệp Viễn thông( EIA/TIA) và Viện chuẩn hoá quốc gia Mỹ ( ANSI ) - được công nhận chính thức của uỷ ban T1 và X3. TTC phát triển các tiêu chuẩn cho nước Nhật. Việc thực hiện các diễn đàn đã đẩy nhanh các chủ đề cụ thể. Rất nhiều tổ chức chuẩn hoá mà không có mối quan hệ trực tiếp với DSL không được thể hiện trong Hình III-1.

Không thấy trong Hình III-1 là Nhóm làm việc ADSL toàn cầu UAWG (Universal ADSL Working Group), một hiệp hội được thành lập vào cuối 1979 bởi các công ty viễn thông và máy tính hàng đầu để thúc đẩy tiến trình xử lý trong bộ tách ADSL (ADSL Lite). UAWG không được xem như tổ chức tiêu chuẩn, nhưng các công việc nó thực hiện lại đóng góp vào cho T1E4 và ITU-T.

ITU

ISO/IEC

C¸c tæ chøc quèc tÕ

C¸c tæ chøc khu vùc

ETSI

IEEE 802

T1

C¸c tæ chøc quèc gia

X3

TTC NhËt

EIA/TIA

IETF

DiÔn ®µn Q.lý m¹ng

DiÔn ®µn Frame Relay

USA DiÔn ®µn ATM

C¸c diÔn ®µn thùc hiÖn

DAVIC

NIUF

DiÔn ®µn ADSL

Hình III-1 Các tổ chức tiêu chuẩn quan hệ với DSL

3.1.1.1 ITU

Được thành lập vào năm 1865 với tên gọi Liên minh điện báo quốc tế, ITU đã thay đổi thành Liên Minh Viễn thông Quốc Tế vào 1934 và trở thành viên của Liên hợp Quốc vào 1947 với trụ sở đặt tại Geneva, Thụy sỹ. Với khoảng 187 quốc gia thành viên vào năm 1996, bao gồm các bộ phận :

Văn phòng thực hiện các chức năng quản trị và tài chính.

ITU-D, bộ phận phát triển, hợp tác và phát triển các cơ sở hạ tầng viễn thông mới, đặc biệt là cho những nước đang phát triển.

ITU-R, bộ phận vô tuyến, đảm bảo công bằng, hiệu quả và kinh tế khi sử dụng phổ tần sô cho tất cả mọi người sử dụng.

ITU-T, bộ phận chuẩn hoá Viễn thông, các nghiên cứu kỹ thuật, khai thác và các vấn đề về chính sách. Trước đây được biết như CCITT, ITU đưa ra các khuyến nghị ( không bắt buộc là tiêu chuẩn ) cho các mục tiêu chuẩn hoá quốc tế cho các hệ thống và dịch vụ. Năm 1997, ITU-T bao gồm:

• Hội nghị chuẩn hoá viễn thông quốc tế ( WTSC), định nghĩa các chính sách và các dự án.

130

• Nhóm tư vấn chuẩn hoá viễn thông ( TSAG ) cung cấp tư vấn về chiến lược và ưu tiên công việc.

• Văn phòng chuẩn hoá Viễn thông ( TSB ), cung cấp chức năng quản trị và hợp tác.

• Nhóm nghiên cứu 1 : Định nghĩa dịch vụ.

• Nhóm nghiên cứu 2 : Khai thác mạng : quản lý mạng, đánh số, định tuyến, quản lý dịch vụ.

• Nhóm nghiên cứu 3 : Nguyên tắc giá và thanh toán.

• Nhóm nghiên cứu 4 : Bảo dưỡng mạng : TMN

• Nhóm nghiên cứu 5 : Bảo vệ chống lại trường điện từ : bảo vệ thiết bị và nhân viên chống lại nguy hiểm điện từ trường.

• Nhóm nghiên cứu 6 : Kế hoạch ngoại vi : cấu trúc cáp và vật liệu liên kết.

• Nhóm nghiên cứu 7: Mạng số liệu và thông tin hệ thống mở : khía cạnh mạng thông tin số liệu, frame relay.

• Nhóm nghiên cứu 8 : Đầu cuối cho các dịch vụ telematic : fax.

• Nhóm nghiên cứu 9 : Truyền âm và tín hiệu tivi.

• Nhóm nghiên cứu 10 : Ngôn ngữ cho các ứng dụng viễn thông.

• Nhóm nghiên cứu 11 : Chuyển mạch và báo hiệu : mạng thông minh.

• Nhóm nghiên cứu 12: Thực hiện truyền đầu cuối của mạng và thiết bị đầu cuối.

• Nhóm nghiên cứu 13 : Mạng tổng quan, liên quan đến các khái niệm mới, IP, BISDN, Cơ sở hạ tầng viễn thông toàn cầu ( GII ).

• Nhóm nghiên cứu 14 : Kỹ thuật truyền dẫn và điều chế cho các dịch vụ số liệu, điện báo, telematic : modem, các bộ tương thích đầu cuối ISDN.

• Nhóm nghiên cứu 15 : Các thiết bị và hệ thống truyền dẫn : các hệ thống truy nhập thuê bao, truyền dẫn quang.

• Nhóm nghiên cứu 16 : Đa phương tiện.

Các thành viên bao gồm :

• Quản trị :quốc gia

• ROA Recognized Operating Agencies : Cung cấp dịch vụ và mạng.

• Các nhà sản xuất, khoa học và các tổ chức công nghiệp ( SIO )

• Các tổ chức quốc tế và khu vực.

3.1.1.2 Uỷ ban T1.

131

Uỷ ban T1 được thành lập vào thời điểm chia tách AT&T, là hội đồng tiêu chuẩn viễn thông cho Mỹ. T1 được đỡ đầu bởi Liên minh các giải pháp Tin học và Viễn thông và chính thức được công nhận bởi ANSI. Có 67 thành viên bỏ phiếu của T1 vào 1997.

Hơn nữa trong Uỷ ban T1, để quyết định chính sách và phương hướng, Uỷ ban bao gồm một nhóm tư vẫn và các Uỷ ban con về kỹ thuật ( TSC ).

(1) T1A1 Thực hiện và xử lý tín hiệu

• T1A1.2 Tính sống còn của mạng

• T1A1.3 Dịch vụ và mạng số

• T1A1.5 Thực thi và mã hoá thông tin đa phương tiện

• T1A1.7 Xử lý số tín hiệu và thực thi mạng cho các dịch vụ băng thoại

(2) T1E1 Giao diện, nguồn và bảo vệ mạng

• T1E1.1 Giao diện vật lý và truy nhập analog.

• T1E1.2 Truy nhập băng rộng

• T1E1.4 Truy nhập mạch vòng thuê bao số

• T1E1.5 Hệ thống nguồn – Giao diện nguồn

• T1E1.6 Hệ thống nguồn – Giao diện người và máy

• T1E1.7 Bảo vệ điện

• T1E1.8 Thiết kế và bảo vệ vật lý

(3) T1M1 Cung cấp, bảo dưỡng, Quản trị và khai thác mạng

• T1M1.3 Giao thức, hệ thống điều hành, kiểm tra, khai thác mạng

• T1M1.5 Giao thức, giao diện và cấu trúc OAM&P

(4) T1P1 Thiết kế hệ thống, kế hoạch chuẩn hoá và chương trình quản lý

• T1P1.2 Mô tả dịch vụ thông tin cá nhân và cấu trúc mạng

• T1P1.3 Hệ thống thông tin tiên tiến cá nhân

• T1P1.5 PCS 1900

• T1P1.6 CDMA/TDMA

• T1P1.7 CDMA băng rộng

(5) T1S1 Dịch vụ, cấu trúc và báo hiệu

• T1S1.1 Cấu trúc và dịch vụ

• T1S1.3 Báo hiệu kênh chung

• T1S1.5 ISDN băng rộng

(6) T1X1 Đồng bộ và phân cấp số

• T1X1.3 Đồng bộ và giao diện phân tích nhánh

• T1X1.4 Giao diện phân cấp cáp đồng

132

• T1X1.5 Giao diện phân cấp cáp quang

TSC và các nhóm làm việc thường họp lại với nhau vào cùng một tuần, bốn lần trong một năm. Các cuộc họp lâm thời có thể tổ chức khi cần thiết. Các cuộc họp được mở cho cả các đối tượng không phải là thành viên.

Tên gọi của uỷ ban kỹ thuật T1E1 thỉnh thoảng bị nhầm lẫn với uỷ ban làm việc về hệ thống truyền dẫn liên quan đến T1 và E1. Nhưng trong danh mục nêu trên các công việc thực thi của uỷ ban này không liên quan gì đến T1 và E1.

Để phát triển hơn nữa các tiêu chuẩn và báo cáo kỹ thuật cho nước Mỹ, uỷ ban T1 phát triển vai trò của Mỹ tới các tổ chức quốc tế ( ISO, ITU, IEC )

3.1.1.3 ETSI

Viện nghiên cứu chuẩn hoá Viễn thông Châu Âu phát triển các tiêu chuẩn và báo cáo cho các quốc gia thành viên. ETSI được thành lập vào năm 1988 để tiếp tục các công việc đã được thực hiện trước đó bởi CEPT. Các thành viên của ETSI bao gồm 41 nhà quản trị, 220 nhà chế tạo thiết bị, 70 nhà khai thác mạng viễn thông công cộng, 60 nhà cung cấp dịch vụ, 27 nhóm sử dụng và 25 tổ chức thành viên.

Uỷ ban kỹ thuật của ETSI bao gồm:

(1) TM – Truyền dẫn và ghép kênh

• TM1 – Thiết bị truyền dẫn, cáp quang và cáp.

• TM2 – Thực thi và quản lý mạng truyền dẫn.

• TM3 – Yêu cầu về giao diện, cấu trúc và chức năng của mạng chuyển tải.

• TM4 – Hệ thống lặp vô tuyến.

• TM6 – Các hệ thống truyến dẫn truy nhập trên cáp đồng ( DSL )

(2) NA – Mạng

• NA1 – Giao diện người sử dụng, dịch vụ và tính cước

• NA2 - Đánh số, gán địa chỉ, định tuyến và kết nối mạng

• NA4 – Thực thi,nguyên tắc, bảo dưỡng, khai thác, cấu trúc mạng.

• NA5 – Mạng băng rộng.

• NA6 – Mạng thông minh

(3) EE – Enviromental Engineering

(4) ERM – EMC và phổ vô tuyến

(5) BRAN – Mạng truy nhập vô tuyến băng rộng

(6) HF – Nhân tố con người.

(7) ICC – Mạch tích hợp.

(8) CN – Mạng hợp tác.

133

(9) CTM – Đầu cuối di động kéo dài

(10) MTS – Phương pháp kiểm tra và chỉ tiêu kỹ thuật.

(11) DECT – Hệ kéo dài mở rộng số

(12) DTA - Đầu cuối và truy nhập số.

(13) RES – Hệ thống và thiết bị vô tuyến

(14) SEC – Phòng vệ

(15) MTA - Đầu cuối và các ứng dụng đa phương tiện

(16) PTS - Đầu cuối và hệ thống trả tiền.

(17) SPS – Chuyển mạch và các giao thức báo hiệu.

(18) STQ – Xử lý thoại, truyền dẫn và chất lượng.

(19) TMN – Mạng quản lý viễn thông.

3.1.1.4 Diễn đàn ADSL.

Diễn đàn ADSL được thành lập năm 1995, là một tổ chức quốc tế để đẩy mạnh việc sử dụng công nghệ ADSL và phát triển các chỉ tiêu kỹ thuật liên quan đến việc sủ dụng ADSL. Diễn đàn ADSL có 300 công ty thành viên vào năm 1998. Diễn đàn ADSL gồm có một uỷ ban tiếp thị để thực hiện đào tạo công nghiệp và quan hệ công cộng, và một uỷ ban phát triển các báo cáo kỹ thuật được thực hiện trên các hệ thống ADSL. Vào năm 1997 uỷ ban kỹ thuật có các nhóm làm việc sau đây :

• Mạng truy nhập ( Cấu trúc mạng đầu cuối )

• Chế độ ATM

• Chế độ gói

• Thiết bị khách hàng (dây , bộ tách, thiết bị đầu cuối)

• Tích hợp mạng

• Quản lý mạng

• Kiểm tra và tính phối hợp hoạt động

3.1.1.5 Diến đàn ATM

Diễn đàn ATM là một diến đàn quốc tế được thành lập vào năm 1991 với mục đích hỗ trợ một cách nhanh chóng và rộng rãi cho việc thực hiện công nghệ ATM. Diễn đàn ATM có hơn 900 công ty thành viên vào năm 1997. Diễn đàn ATM bao gồm Bộ phận quản lý, Uỷ ban kỹ thuật, Uỷ ban tiếp thị cho Châu á Thái bình dương, Châu Âu và Bắc Mỹ. Uỷ ban kỹ thuật gồm có các nhóm làm việc sau đây:

• Giao diện khai thác mạng

• Mô phỏng LAN

• Đa giao thức

134

• Quản lý mạng

• Lớp vật lý

• Giao diện mạng – mạng riêng.

• Băng rộng tới gia đình

• Phòng vệ

• Dịch vụ và ứng dụng

• Báo hiệu

• Kiểm tra

• Quản lý lưu lượng

• Thoại và điện thoại qua ATM

• ATM không dây.

3.1.1.6 DAVIC

Hội đồng hình ảnh và âm thanh số phát triển các chỉ tiêu kỹ thuật để đảm bảo end to end interoperability cho các ứng dụng hình và âm thanh số. DAVIC là một diễn đàn quốc tế dành cho các nhà cung cấp dịch vụ và thiết bị đầu cuối của khách hàng trong lĩnh vực video theo yêu cầu hay các dịch vụ video quảng bá. DAVIC có khoảng 200 công ty thành viên vào năm1997. Thêm vào Uỷ ban quản lý diễn đàn, DAVIC bao gồm các nhóm làm việc dành cho ứng dụng, Lớp vật lý, Biểu diễn thông tin, Phòng vệ, hệ thống con và hệ thống tích hợp. Năm 1997 sản phẩm chính của DAVIC là chỉ tiêu kỹ thuật DAVIC 1.0 cho phân phối TV, near video theo yêu cầu, video theo yêu cầu, khung cơ bản cho mua hàng từ xa.

3.1.1.7 IETF

IETF gồm có người sử dụng, các nhà nghiên cứu, các nhà cung cấp dịch vụ, các nhà cung cấp phần cứng và phần mềm, tập trung vào các giải pháp dựa trên giao thức Internet. IETF là chartered bởi hiệp hội Internet và nhận được các hướng dẫn từ nhóm tư vấn thiết kế Internet IES và Uỷ ban cấu trúc Internet IAB. Vào năm 1996 IETF hoạt động trên 8 lĩnh vực với khoảng 90 nhóm làm việc. IETF phảt triển các yêu cầu kỹ thuật gọi là RFC – Request for comment được xử lý thành các giai đoạn từ kém chính thức cho đến chính thức ( Đề xuất, bản thảo và chuẩn hoá hoàn toàn )

3.1.1.8 EIA/TIA

Hiệp hội công nghiệp điện tử và hiệp hội công nghiệp viễn thông (EIA/TIA) được ANSI chính thức công nhận. EIA/TIA phát triển các tiêu chuẩn và báo cáo kỹ thuật Mỹ liên quan đến các thiết bị, và phát triển vai trò của Mỹ ra các tổ chức tiêu chuẩn quốc tế ( ISO, IEC, ITU ). EIA/TIA T41.9 được phát triển các khuyến nghị kỹ thuật để hỗ trợ cho nguyên tắc viễn thông Mỹ được quy dịnh tại phần 68 FCC.

3.1.1.9 IEEE

135

Hội các kỹ sư điện và điện tử ( IEEE ) bảo trợ rất nhiều uỷ ban tiêu chuẩn. Hầu hết các vấn đề liên quan đến DSL là uỷ ban IEEE 802, được thành lập năm 1980

bởi hiệp hội máy tính IEEE. Uỷ ban IEEE 802 tập trung vào lớp 1 và lớp 2 của mạng LAN và MAN và phối hợp chặt chẽ với IEC/ISO/JTC SC 6. Vào năm 1997 IEEE bao gồm các nhóm làm việc sau đây :

• P802.1 Tổng quan, cấu trúc, cầu nốibridging, quản lý

• P802.2 Điều khiển đường logic

• P802.3 CSMA/CD

• P802.4 Token bus

• P802.5 Token Ring

• P802.6 DBDQ ( dual Queue Dual Bus )

• P802.8 Băng rộng và cáp quang

• P802.9 Dịch vụ tích hợp

• P802.10 Phòng vệ

• P802.11 Vô tuyến

• P802.12 Yêu cầu ưu tiên

• P802.14 TV cáp

• IEEE P743 đã phát triển các kỹ thuật cho việc đo các đặc tính tương tự của tín hiệu DSL.

3.1.1.10 Vai trò của các tổ chức tiêu chuẩn

Tại Hoa kỳ, tiêu chuẩn đầu tiên cho lớp vật lý ADSL lần đầu tiên được Viện tiêu chuẩn hoá quốc gia Hoa kỳ (ANSI) mô tả trong tiêu chuẩn T1. 413-1995. Tài liệu này mô tả chính xác các thiết bị ADSL liên lạc qua mậch vòng thuê bao tương tự. Tiêu chuẩn này thực sự không phần mô tả cấu trúc mạng và dịch vụ ADSL, không mô tả các chức năng bên trong của thiết bị. Tiêu chuẩn này chỉ xác định các vấn đề cơ bản của ADSL như mã đường truyền và cấu trúc khung trên đường dây.

Các sản phẩm ADSL được sản xuất đã sử dụng các kỹ thuật mã đường dây thông dụng nhất là CAP, QAM và DMT. Tuy nhiên khi sử dụng 1 đôi dây để truyền dẫn tín hiệu song công thì phải sử dụng ít nhất một trong hai phương pháp: song công phân tần (FDD) hoặc triệt tiếng vọng (EC). Với ADSL phương pháp thực hiện kết hợp song công phân tần và triệt tiếng vọng vì bản chất bất đối xứng của dải tần ADSL (Hướng đi và hướng về có thể chồng lấn nhau nhưng không thể khớp nhau được).

Tháng 6-1996 ITU-T đã cho ra đời khuyến nghị G.992.1 cho ADSL G. DMT và G.992.2 cho ADSL G. Lite. Việc tiêu chuẩn hoá của ITU-T cũng chỉ dừng lại ở thiết bị thu phát ADSL mà chưa có tiêu chuẩn nào cho kiến trức mạng ADSL.

136

1. Trình tự khởi tạo dựa trên âm được thay thế bởi quá trình dựa trên bản tin

mô tả trong G.994.1, và

2. Chế độ đặc biệt được bổ sung để cải thiện hoạt động khi có xuyên âm từ

ghép kênh nén theo thời gian TCM ISDN sử dụng ở Nhật.

3.1.2 Tiêu chuẩn cáp đồng phục vụ triển khai dịch vụ ADSL

3.1.2.1 Tiêu chuẩn cáp thông tin kim loại TCN 68-132: 1998

Các chỉ tiêu kỹ thuật quy định trong phần này chỉ áp dụng cho cáp mới lắp đặt. Cũng có thể tham khảo các chỉ tiêu này cho cáp đang sử dụng nhưng các giá trị đo được phải không được vượt quá ± 20% giá trị tiêu chuẩn. Các thông sô kỹ thuật trong điều 10 hoàn toàn phù hợp với TCN 68-132:1998.

(1) Điện trở dòng một chiều của lõi dẫn Điện trở dòng một chiều của lõi dẫn, ở 200 C, phải tuân theo các chỉ tiêu trong Bảng III-1. Đối với cáp từ 100 đôi trở lên, cho phép 1% số đôi trong cuộn cáp không đạt yêu cầu về điện trở cá biệt.

(2) Mức độ mất cân bằng điện trở của lõi dẫn Mức độ mất cân bằng điện trở của lõi dẫn, ở nhiệt độ 200 C, phải tuân theo các chỉ tiêu trong Bảng III-2. Đối với cáp từ 100 đôi trở lên, cho phép 1% số đôi trong bó cáp không đạt yêu cầu về mức độ mất cân bằng điện trở cá biệt cực đại.

Bảng III-1 Điện trở dòng một chiều của lõi dẫn

Đường kính dây dẫn Điện trở một chiều của lõi dẫn Ω/km

mm Trung bình cực đại Cá biệt cực đại

0,32 220,0 239,0

0,40 139,0 147,0

0,50 88,7 93,5

0,65 52,5 56,

0,90 27,4 29,0

Bảng III-2 Mức độ mất cân bằng điện trở của lõi dẫn

Đường kính dây dẫn, Giá trị cá biệt cực đại, Giá trị trung bình cực đại, % mm %

0,32 2,0 5,0

0,40 2,0 5,0

0,50 1,5 5,0

0,65 1,5 4,0

137

0,90 1,5 4,0

Điện dung công tác là điện dung tương hỗ giữa hai lõi dẫn của một đôi dây khi tất cả các đôi còn lại được nối với màn chắn nhiễu và được nối đất. Trong một bó cáp bất kỳ, điện dung công tác của tất cả các đôi dây, được đo ở tần số 1 kHz và ở nhiệt độ 200 C, không được vượt quá giá trị quy định trong Bảng III-3.

Bảng III-3 Điện dung công tác

Loại cáp Giá trị trung bình cực đại, nF/km Giá trị cá biệt cực đại, nF/km

Số đôi cáp FSP CCP FSP CCP

12 đôi trở xuống 55 58 60 52±4

13 đôi trở lên 55 57 60 52±2

Đối với cáp từ 100 đôi trở lên, cho phép 1% số đôi trong bó cáp không đạt yêu cầu về giá trị điện dung cá biệt cực đại.

(3) Điện dung không cân bằng

Điện dung không cân bằng giữa các đôi dây và giữa các đôi dây với đất, đo tại tần số 1 kHz và ở nhiệt độ 200 C, không được vượt quá các giá trị quy định trong Bảng III-4.

Bảng III-4 Điện dung không cân bằng

Điện dung không cân bằng giữa đôi với đôi, pF/km Điện dung không cân bằng giữa đôi với đất, pF/km

Số đôi cáp Giá trị cá biệt cực đại Giá trị cá biệt cực đại Giá trị trung bình cực đại Giá trị căn quân phương cực đại, rms

trở 181 - 2625 - 12 đôi xuống

13 đôi trở lên 145 45,3 2625 656

Đối với cáp từ 100 đôi trở lên, cho phép 1% số đôi trong bó cáp không đạt yêu cầu về giá trị điện dung không cân bằng cá biệt cực đại.

(4) Điện trở cách điện

Điện trở cách điện của mỗi dây đã được bọc cách điện đối với tất cả các dây khác và với màn chắn nhiễu của sợi cáp, ở nhiệt độ 200 C, phải lớn hơn 10 MΩkm.

Điện áp đo thử là điện áp một chiều 500 V cho cáp mới và 350 V cho cáp đang sử dụng, thời gian đo: 1 phút.

(5) Suy hao truyền dẫn

138

Giá trị trung bình cực đại của suy hao truyền dẫn đo, tại tần số 1 kHz, 150 kHz và 772 kHz, ở nhiệt độ 200 C, phải tuân thủ các giá trị quy định trong Bảng III-5.

Giá trị trung bình cực đại của suy hao truyền dẫn, dB/km Bảng III-5 Suy hao truyền dẫn Đường kính dây dẫn, mm 150 kHz 772 kHz 1 kHz

0,32 16,30 31,60 2,37±3%

0,40 12,30 23,60 1,85±3%

0,50 8,90 19,80 1,44±3%

0,65 6,0 13,9 1,13±3%

0,90 5,40 12,00 0,82±3%

Đối với cáp từ 100 đôi trở lên, cho phép 1% số đôi trong bó cáp không đạt yêu cầu về giá trị suy hao truyền dẫn cá biệt cực đại. Giá trị suy hao truyền dẫn cá biệt cực đại được tính bằng 110% giá trị trung bình quy định trong Bảng III-5.

(6) Suy hao xuyên âm

Suy hao của tổng công suất xuyên âm trung bình đầu xa và suy hao của tổng công suất xuyên âm cá biệt đầu xa, đo tại các tần số 1 kHz, 150 kHz và 772 kHz, phải lớn hơn giá trị trong Bảng III-6.

Bảng III-6: Suy hao xuyên âm đầu xa

Giá trị trung bình tối thiểu Giá trị cá biệt tối thiểu

dB/km dB/km

Đường kính lõi dẫn 0,9 0,65 0,5 0,4 0,32 0,9 0,65 0,5 0,4 0,32 f, kHz

60 58 58 56 54 54 52 52 52 52 150

46 44 44 42 40 40 38 38 38 38 772

Suy hao của tổng công suất xuyên âm đầu gần trung bình và suy hao của tổng công suất xuyên âm đầu gần cá biệt, được đo trong mỗi nhóm bất kỳ của bó cáp tại tần số 1 kHz, 150 kHz và 772 kHz, phải lớn hơn giá trị trong Bảng III-7.

Bảng III-7 Suy hao xuyên âm đầu gần

Tần số, kHz Giá trị trung bình tối thiểu, Giá trị cá biệt tối thiểu, dB/km

dB/km

58 53 150

47 42 772

(7) Đối với cáp đồng trục: có thể tham khảo các tham số điện của nhà sản xuất nhưng phải thoả mãn các yêu cầu tối thiểu sau:

• Điện trở lõi dẫn: <165 Ω/km

139

• Điện trở cách điện: > 5 GΩ×km

• Điện dung công tác tại tần số 1 kHz: 68 nF/km ±10%

• Trở kháng đặc tính: 50/75 Ω ± 3

• Suy hao tại tần số 100 MHz: <12 dB/100 m

3.1.2.2 Tiêu chuẩn cáp trên đôi dây thuê bao số x DSL (ITU-T L.19)

(1) Những yêu cầu chung

Xem xét phần truy nhập số giữa tổng đài nội hạt và khách hàng là một việc chính dẫn tới thành công của các dịch vụ và và hệ thống ISDN, HDSL, ADSL, UADSL, các yêu cầu cần xem xét đối với mạng là:

- Khả năng hoạt động trên các đường 2 dây không tải,

- Mục tiêu sử dụng 100% cáp cho các dịch vụ mới và hệ thống ISDN, HDSL, ADSL, UADSL mà không chọn lọc cặp, sắp xếp lại cáp hoặc bỏ các BT (Bridged Taps-rẽ nhánh)

- Mục tiêu cho phép mở rộng các các dịch vụ mới và hệ thống ISDN, HDSL, ADSL, UADSL chủ yếu cho các khách hàng mà không sử dụng bộ lặp. Trong ít trường hợp còn lại một số sắp xếp đặc biệt được cần tới.

- Đánh giá việc cùng tồn tại trong một tuyến cáp có hầu hết các dịch vụ như thoại và truyền dẫn dữ liệu băng thoại

- Các chính sách quốc gia liên quan tới tương thích điện trường (EMC).

- Cung cấp nguồn qua mạng theo phương thức đặc biệt.

- Lắp đặt thiết bị hỗ trợ bảo dưỡng.

(2) Các công nghệ xDSL

4 công nghệ xDSL quan trọng nhất được chỉ ra trong bảng 1 là:

• Truy nhập ISDN cơ bản ITU-T I.430, tốc độ hai chiều 160 kBit/s (2B+D)

• ADSL với hướng về là 6 Mbit/s và hướng đi tốc độ thấp hơn sử dụng một cặp cáp đồng (không có nhiễu lên điện thoại)

• HDSL: mỗi hướng 2 Mbit/s, nhưng yêu cầu 3 đôi cáp đồng

• ADSL ITU-T G.996.1 (UADSL hoặc Universal ADSL) cung cấp băng thông 1,5 Mbit/s trên cả hai hướng cho truy nhập Internet nhanh nhưng không áp dụng cho video.

Bảng III-8 Các tốc độ xDSL

Họ xDSL Tốc độ bit dữ liệu hướng về

160 kbit/s ISDN

tới 6 Mbit/s ADSL

140

2 Mbit/s HDSL

UADSL lên tới 1,5 Mbit/s

(3) xDSL: các vấn đề kỹ thuật

Có một số vấn đề kỹ thuật với các dịch vụ dựa trên xDSL, đặc biệt nếu các nhà khai thác được phép thuê các đôi cáp đồng trong mạng truy nhập cáp. Trong cùng một cáp, mức độ nhiễu giữa các ứng dụng khác nhau phụ thuộc vào công nghệ được sử dụng và các đặc điểm vật lý của cáp (sự phân tách giữa các các cặp, cách ly...).Công nghệ xDSL công suất lớn cao như ADSL gây ra các vấn đề nhiễu lớn nhất, còn UADSL gây ra nhiễu nhỏ nhất.

Có 5 khó khăn chính khi đưa ra các dịch vụ xDSL:

• Yêu cầu giữ nguyên vẹn các dịch vụ đang có. Nhiễu được tạo ra bởi các mạch vòng xDSL có thể gây lỗi hoặc hoạt động với chất lượng thấp kém đi rất nhiều cho các dịch vụ đang có

• Yêu cầu thay đổi thủ tục kiểm tra đường dây. Sự có mặt của modem ADSL trong mạch vòng nội hạt làm phức tạp kiểm tra đường dây.

• Yêu cầu giảm tối thiểu nhiễu giữa các công nghệ truyền dẫn ISDN và UADSL. ISDN được sử dụng rộng rãi ở nhiều nước.

• Yêu cầu tối đa sử dụng mạch vòng nội hạt cho các dịch vụ xDSL

• Làm thế nào để chọn tốt nhất các đường dây cho xDSL. Không phải tất cả các đường phù hợp cho ADSL. Yếu tố quan trọng nhất phải tránh khi sử dụng ADSL là tổn thất tín hiệu. Điều này phụ thuộc vào khoảng cách, nhưng khoảng cách chính xác mà ADSL sẽ hoạt động cũng phụ thuộc vào các đặc điểm của mạch vòng và tốc độ dữ liệu dự định. Các yếu tố khác cũng ảnh hưởng đến chất lượng (nhiễu, xuyên âm hoặc nhiễu tần số vô tuyến....).

(4) Môi trường truyền dẫn

Môi trường truyền dẫn mà qua đó dự định hệ thống truyền dẫn số sẽ hoạt động là mạng cáp đồng mà qua đó các khách hàng nối tới tổng đài nội hạt qua các đường dây nội hạt.

Mạng này khai thác các cặp cáp đồng để cung cấp dịch vụ tới khách hàng. Một đường dây nội hạt cáp đồng dự kiến có thể vận chuyển đồng thời truyền dẫn số theo cả hai hướng cung cấp các tốc độ ISDN, HDSL, ADSL, UADSL giữa LT (kết cuối đường dây) và NT1 (kết cuối mạng 1) như chỉ ra trong Hình III-2.

C¸p chÝnh hoÆc c¸p gèc

C¸p thuª bao

C¸p rÏ nh¸nh

C¸p trong nhµ

NT1

SDP

CCP

MDF

LT

141

Hình III-2 Mô hình vật lý đường dây nội hạt

Để cung cấp ISDN, HDSL, ADSL, UADSL, hệ thống truyền dẫn số phải có thể hoạt động trên các đường cáp đồng nội hạt mà không có yêu cầu đặc biệt nào. Số lượng các đường dây đồng có thể sử dụng cho ISDN, HDSL, ADSL, UADSL đạt được theo các yêu cầu nhỏ nhất của ISDN, HDSL, ADSL, UADSL.

Các yêu cầu sau đối với các đường nội hạt số thoả mãn các yêu cầu ISDN, HDSL, ADSL, UADSL.

(5) Các yêu cầu được khuyến nghị

a/ Các yêu cầu ISDN, HDSL, ADSL, UADSL tối thiểu

Một đường số nội hạt không có các vòng tải (coil) hoặc dây mở.

Khi có các BT thì chúng không gây nhiễu nhiều tới điện thoại nhưng có thể làm suy giảm chất lượng truyền dẫn của các tín hiệu ISDN, HDSL, ADSL, UADSL. ảnh hưởng của các suy hao do BT trong đường truyền dẫn phụ thuộc vào tần số tín hiệu, tốc độ truyền sóng và độ dài trong BT.

Sự xuất hiện BT trên đường thuê bao sẽ bổ xung nhiễu lên tín hiệu phát đi. Tổn thất xảy ra do vì công suất phản xạ theo hướng của bộ phát bởi vậy không phù hợp với đường truyền dẫn tại điểm BT. BT tạo ra các phản xạ do không liên tục trên đường truyền dẫn. Các tín hiệu bị phản xạ sẽ cộng vào tín hiệu đã phát đi trên đường dây thuê bao.

b/ Các đặc điểm vật lý đường dây nội hạt

Một đường dây nội hạt số được xây dựng từ một hoặc nhiều phần cáp nối hoặc hàn với nhau.

Cáp nhánh hoặc cáp gốc được xây dựng như sau:

• các tầng cáp có đường kính và độ dài khác nhau

• có thể tồn tại một hoặc nhiều BT tại nhiều điểm khác nhau trong các cáp feeder và cáp nhánh.

Bảng III-9 Các thông số điển hình của cáp Cáp trong nhà Cáp gốc Cáp nhánh

0.3 đến 0.6 0.3 đến 1.4 0.3 đến 1.4 Cáp thuê bao 0.3 đến 0.9

Đường kính (mm) Cấu trúc

cáp xoắn hoặc đôi cáp Lớp hoặc bó 1200 cáp xoắn hoặc đôi cáp Lớp hoặc bó 600/0.4 mm cáp xoắn hoặc đôi cáp Lớp hoặc bó 2400/0.4 mm 4800/0.3 mm Số lượng đôi cực đại

55 đến 120 25 đến 60 25 đến 60 cáp xoắn, đôi cáp hoặc cáp lẻ 2 (cáp lưu không) 600 (cáp trong nhà) 35 đến 120

142

Điện dung tương tác (nF/km ở 800

Hz)

c/ Các thông số điện và truyền dẫn của đường dây thuê bao số

Bao gồm suy hao chèn (insertion loss), xuyên âm, mất cân bằng đất, nhiễu xung

Suy hao chèn

Bảng III-10 Suy hao chèn lớn nhất

Họ xDSL Các tần số test (kHz) Suy hao chèn lớn nhất (dB)

ISDN (Mỹ) 40 42

ISDN (Châu Âu) 40 36

HDSL 150 30

ADSL 300 41dB đối với 6 Mbit/s

ADSL 300 47dB đối với 4 Mbit/s

ADSL 300 49dB đối với 2Mbit/s

UADSL 300 49dB đối với 1,5 Mbit/s

Xuyên âm

Đối với ISDN giá trị suy hao tổng công suất nên nhỏ hơn 50 dB ở 40 kHz (44 dB ở 160 kHz) và giảm 15 dB/decade with frequency (lg f).

Mất cân bằng đất

Suy hao biến đổi dọc (LCL) nên lớn hơn 40 dB ở 40 kHz và giảm 5 dB/decade with frequency.

/Vµ

100

300

Frequency (kHz)

T0603920-96

Nhiễu xung: Phải nằm trong

Ghi chú:

143

Các giới hạn FEXT có thể chấp nhận được đối với ADSL và UADSL đang được nghiên cứu.

Các giới hạn NEXT có thể chấp nhận được đối với HDSL, ADSL và UADSL đang được nghiên cứu.

Các giới hạn mất cân bằng có thể chấp nhận được đối với HDSL, ADSL và UADSL đang được nghiên cứu.

3.2 Phương pháp đo kiểm

3.2.1 Tổng quan về đo kiểm

Phần này này cung cấp tương tác tĩnh, động và hoạt động đo kiểm của thiết bị ADSL. Thành công của nhómADSL Forum Testing & Interoperability Working Group là hỗ trợ cho các tiêu chuẩn đo kiểm tương tác chung để đảm bảo hoạt động tương tác giữa các phương án triển khai. Thành công của việc phát triển ADSL phụ thuộc vào công nghệ được tiêu chuẩn hoá và hoạt động tương tác hoàn toàn giữa các nhà sản xuất thiết bị. Tiêu chuẩn ADSL hiện tại tập trung trên các tiêu chuẩn của các lớp hệ thống, không tập trung vào tiêu chuẩn của một sản phẩm riêng biệt, cơ sở cho việc tương tác giữa các thiết bị ngang hàng. Tài liệu này được thiết kế để là một tài liệu sống, nó được thay đổi để tương thích với công nghệ hiện này và thị trường. Mục tiêu là tạo ra một bộ khung cho các yêu cầu đo kiểm và cấu hình cho các pha chính của việc đo kiểm, tương ứng với các hoạt động của ADSL. Có thể hình dung được phiên bản này của tài liệu sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho các cuộc tranh luận về phương pháp đo kiểm và tiến hành đo kiểm được tiến hành một cách thích hợp và rẻ tiền. Trong phần tiếp theo, các yêu cầu khác nhau về đo kiểm cũng như cơ sở hợp lý của đo kiểm cũng được chỉ rõ. Công việc tiếp theo là tập trung vào cấu hình đo kiểm và các bài đo ADSL trong môi trường điều khiển. Các bài đo có thể là một tập con của các yêu cầu trong phòng thí nghiệm.

Mục tiêu

Tài liệu này cung cấp tổng quan về các phần khác nhau trong đo kiểm. Các phần bao gồm đo kiểm về khả năng thích nghi, đo kiểm tương tác tĩnh, đo kiểm tương tác động. Đây là tài liệu giới thiệu chung để thiết lập một bộ khung cho các yêu cầu đo kiểm khác nhau.

Mục tiêu cuối cùng của đo kiểm này là tạo ra sự tin tưởng đối với thiết bị được kiểm tra sẽ hoạt động tốt khi được nối với một thiết bị đã được kiểm tra khác và khi được đưa vào hoạt động với đôi cáp thích hợp.

144

Để thực hiện được mục tiêu này, cần phải xác định nếu sản phẩm đáp ứng được các tiêu chuẩn và chúng có thể tương tác mà không gặp vấn đề lớn nào. Hơn thế nữa, thiết bị có thể hoạt động dưới các điều kiện tải khác nhau. Ba loại đo kiểm, đo kiểm tương tác tĩnh, đo kiểm tương tác động, đo kiểm tuân thủ thường cung cấp cho người sử dụng vài mức tin tưởng đối với thiết bị đáp ứng được các yêu cầu này. Mỗi một loại đo kiểm này có thể rất lớn. Chúng cũng độc lập và loại này không nhất thiết là điều kiện đầu cho loại kia. Hơn nữa, sự thành công hay thất bại của bài đo kiểm loại này không phải là điều kiện đầu mà cũng không phải là ám chỉ tới kết quả mong đợi của bài đo kiểm loại khác. Việc kết hợp cả ba loại

đo kiểm sẽ cung cấp mức độ tin tưởng cao nhất rằng thiết bị được đo kiểm sẽ tương tác với hoạt động tốt khi lắp đặt trong mạng thực.

• Kiểm chuẩn để cố gắng xác định xem việc triển khai có ngược với tiêu chuẩn.

• Đo kiểm tương tác tĩnh là để cố gắng xác định hai thiết bị được kết nối với nhau, bất chấp chúng tuân thủ tiêu chuẩn như thế nào hoặc chúng hoạt động như thế nào trong mạng.

• Đo kiểm tương tác động là để cố gắng xác định thiết bị được lắp trong môi trường mạng thực dưới các điều kiện khác nhau hoạt động như thế nào.

Các yêu cầu chung cho tất cả ba loại đo kiểm này là ADSL ICS (ADSL Implementation Conformance Statement-ICS). ADSL ICS được sử dụng để xác định bài đo kiểm nào là cần thiết, cái gì cần phải sửa đổi và trong một số trường hợp bài đo nào có thể bỏ qua.

3.2.1.1 Tiêu chuẩn điện

Để đánh giá bất kỳ việc triển khai nào, thật cần thiết thực hiện đầy đủ các bài đo về điện của ADSL ICS. Các tiêu chuẩn về điện và giới hạn cho phép phải được cung cấp. Điều này bao gồm các yêu cầu như tiêu chuẩn về Splitter POTS, kết cuối đường dây, đặc tính điện ADSL, v.v...

Bài đo về tiêu chuẩn điện ADSL được xây dựng dựa trên ETR-212.

3.2.1.2 Các đặc tính cơ bản và các khả năng

Các bài đo có thể bao gồm:

• Thông tin cần thiết trong phòng thí nghiệm để thực hiện bài đo kiểm trên thiết bị một cách thích hợp nhất.

• Các thông tin hỗ trợ xác định khả năng phụ trợ nào có thể được đo kiểm và khả năng nào không cần thiết đo kiểm.

Để đo kiểm thiết bị, thông tin yêu cầu đo kiểm trong phòng thí nghiệm liên quan tới thiết bị và môi trường đo kiểm phải được cung cấp bởi bài đo.

3.2.1.3 Các yêu cầu về quản lý và hỗ trợ đo kiểm

Các yêu cầu về quản lý và hỗ trợ đo kiểm là các kết nối đo và cơ cấu điều khiển thiết bị cần đo kiểm để đặt thiết bị vào các điều kiện đo kiểm thích hợp cần thiết để tạo thuận lợi cho việc đo. Điều này bao gồm cả truy cập vật lý đơn giản và chung (ví dụ, giao diện nối tiếp) vào thiết bị cần đo, truy cập vào thanh ghi giám sát hoạt động của thiết bị cần thiết cho việc đánh giá hoạt động, điều khiển thiết bị để nó có thể tạo ra hoặc hạn chế các tác nhân thích ứng cho việc đo kiểm tuẩn thủ về điện... Kiểm tra truy nhập là yêu cầu cho phần lớn các bài đo.

3.2.1.4 Kiểm chuẩn

145

Kiểm chuẩn là để xác minh các khả năng và lựa chọn được thực hiện bởi thiết bị được đo kiểm trong cáu hình kiến trúc hệ thống khi so sánh với tiêu chuẩn kỹ thuật của tổ chức tiêu chuẩn. Các bài kiểm chuẩn có thể tập trung vào một lớp

giao thức xác định hoặc một giao thức. Một sản phẩm có thể đáp ứng được tại một lớp giao thức, nhưng không tuân thủ theo các lớp khác. Kiểm chuẩn cũng có thể được sử dụng để xác định nguyên nhân của vấn đề sau khi đo kiểm tương tác không đạt. Kiểm chuẩn được hoàn thành với thiết bị đo theo chuẩn được nối với thiết bị cần đo. Dựa vào việc hoàn thành ICS, các bài đo kiểm được thực hiện và kết quả được phân tích.

(1) Các mức kiểm chuẩn

Có ba mức chung cho kiểm chuẩn:

• Tuân thủ về điện

• Tuân thủ về vật lý

• Tuân thủ lớp cao hơn

Tuân thủ về điện và vật lý có mối liên quan gần gũi với nhau. Ví dụ phần cần được đánh giá trong đo kiểm về điện và vật lý bao gồm các đặc điểm về điện một chiều DC, đặc tính băng tần thoại, đặc tính Splitter POTS, và đặc tính băng tần ADSL.

Các giao thức hỗ trợ giữa ATU-C và ATU-R bên trên lớp vật lý có thể cần thiết được đo kiểm để phê chuẩn tính tuân thủ theo các tiêu chuẩn kiến trúc như ADSL Forum TR-002 and TR-003. Các phần cần đo kiểm có thể là:

• PPP over ATM on ADSL

• Frame-based architectures (ví dụ., FUNI on ADSL hoặc HDLC on ADSL) Các phần khác có thể cần các bài đo được định nghĩa như Diễn đàn ADSL chỉ ra các công bố phụ cho mạng ADSL.

Không cần thiết đo kiểm ở các lớp cao hơn. Đo kiểm ở các lớp cao hơn dễ dàng hơn và chỉ như là một phần của đo kiểm tương thích.

(2) Đo kiểm tương tác (Interoperability Testing)

a/ Đo kiểm tương tác tĩnh (Static Interoperability Testing)

Đo kiểm tương tác tĩnh kiểm tra hoạt động của một cặp modem hoạt động trong môi trường thuận lợi (ví dụ, mạch vòng đồng nhất và không bị xen nhiễu).

Mục đích của đo kiểm tương tác tĩnh là để khẳng định mức độ mà hai thiết bị có thể giao tiếp được với nhau, trên cơ sở các tính năng được cài đặt thu được từ ADSL ICS. Tương tác tĩnh cho phép khách hàng có thể kết nối thiết bị từ các nhà sản xuất khác nhau và tin rằng chúng có thể giao tiếp tốt với nay trong môi trường thí nghiệm ổn định.

Đo kiểm tương tác được thực hiện trong hệ thống ADSL với một ATU-C và ATU-R được cài đặt các tính năng và chức năng bắt buộc như nhau, còn có thể khác nhau đối với các tính năng lựa chọn. Trong vài trường hợp khả năng tương tác phụ thuộc vào tính năng phụ.

146

Đo kiểm tương tác tĩnh kiểm tra đáp ứng hệ thống của hai hệ thống được kết nối với nhau và có thể hạn chế chỉ ra các giao thức trong ngăn. Nó bao gồm đo kiểm

khả năng và đáp ứng của thiết bị trong môi trường kết nối và kiểm tra liệu thiết bị có thể giao tiếp tốt với thiết bị khác cùng hoặc khác loại.

Đo kiểm tương tác không bao gồm định lượng về hoạt động, ổn định, hoặc độ tin cậy của thiết bị.

Đo kiểm tương tác tĩnh không đánh giá việc tuân thủ của thiết bị với tiêu chuẩn liên quan. Việc đánh giá này là kết quả của đo kiểm tuân thủ trong mục 4. Chú ý rằng, hai thiết bị không được tiêu chuẩn nhưng vẫn có thể bắt tay được với nhau. Đo kiểm tương tác tĩnh không cần thiết kiểm tra các tính năng bắt buộc được định nghĩa trong tiêu chuẩn chống lại việc hoạt động của thiết bị được đo kiểm.

b/ Đo kiểm tương tác động

Đo kiểm tương tác động kiểm tra khả năng của một cặp modem tương tác với nhau trong môi trường liên quan tới kiến trúc mạng thực. Nó ám chỉ tới việc đo kiểm hoạt động chung của hai thiết bị thông qua một chuỗi các tham số hoạt động và xác định độ ổn định, độ tin cậy và bám theo luật hoạt động được định nghĩa của thiết bị được đo trong cấu hình kiến trúc hệ thống. Đo kiểm tương tác động đòi hỏi một thủ tục đo kiểm trong lúc khả năng giao tiếp của thiết bị cần đo với nhau được xác định như là các điều kiện kiểm tra hoạt động được phân loại và thực hiện.

Phạm vi của đo kiểm tương tác động là biến đổi và được xác định cho từng bài đo.

Tham số của lớp vật lý là BER. ADSL có nhiều cấp phát, chúng sửa lỗi xuất hiện đột ngột, và tương thích với toàn bộ băng thông của đường dây để duy trì BER với các biên nhiễu và trễ. Bản thân BER truyền thống sẽ không đủ cho bài đo hoạt động duy nhất và các phần tử thêm vào đó là tốc độ truyền, biên nhiễu đối với tốc độ đó, số các lỗi trên giây có thể được yêu cầu.

Các bài đo cho đo kiểm tương tác động

• Tốc độ truyền hướng lên và hướng xuống

• Biên nhiễu (Noise margin)

• Trạng thái đường dây ADSL (ADSL line status)

• Các khối FEC được truyền (Transmitted FEC blocks)

• Các khối FEC được sửa lỗi (Corrected FEC blocks)

• Truyền siêu khung (Transmitted superframes)

• Các siêu khung không thể sửa lỗi (Uncorrectable superframes)

• Bộ đếm cho hiện tại và trong quá khứ về mất tín hiệu, mất khung, mất năng lượng, giây bị lỗi.

• Bit trên mỗi sóng mang (Bits per carrier)

147

• Trễ (Interleave delay)

• Tương thích tốc độ - Rate adaptation (e.g., dynamic rate repartitioning, dynamic rate adaptation, and fast retrain)

Điều kiện đo kiểm đối với đo kiểm tương tác động

Tiếp theo là ví dụ về điều kiện đo kiểm được dùng trong khi đo kiểm tương tác động của thiết bị ADSL:

• Đặc điểm mạch vòng: (độ dài, tiết diện, cầu nối, suy hao...)

• Dây dẫn nhà thuê bao

• Điều kiện về PSTN: (đổ chuông, ring-trip, nguồn nuôi, tín hiệu, etc.)

• Xen nhiễu xuyên kênh: (BR-ISDN, HDSL, ADSL, etc.)

• Các nhiễu khác: (Impulse noise, RFI, etc.)

c/ Tham số hoạt động xuyên suốt End-to-End cho đo kiểm tương tác động

Đối với nhà cung cấp mạng, hoạt động xuyên suốt mạng tới khác hàng là quan trọng. Các tham số sau có thể được đo kiểm:

• Chất lượng dịch vụ (Service Quality)

• Trễ (Latency)

• Tính sẵn sàng về băng thông và tốc độ dữ liệu (Bandwidth and Data Rate availability)

(3) Các mức đo kiểm tương tác

Có vài mức tương tác mà ảnh thưởng tới cả nhà cung cấp thiết bị và nhà cung cấp dịch vụ. Trong trường hợp cơ bản, tương tác tại một lớp cụ thể có thể được đánh giá trong các bài đo tương tác tĩnh hoặc động. Vài ví dụ:

• Lớp vật lý (Physical layer)

• Tương tác tại lớp TC layer

• ATM over ADSL Layer

• STM over ADSL

• Higher Layers of Interoperability

Các giao thức hỗ trợ giữa ATU-R và ATU-C bên trên lớp vật lý có thể cần thiết được đo kiểm để phê chuẩn tính tương tác với các tiêu chuẩn kiến trúc như ADSL Forum TR-002 and TR-003. Phần đo kiểm có thể bao gồm:

• PPP over ATM on ADSL

• Frame-based architectures (e.g., FUNI on ADSL or HDLC on ADSL)

3.2.2 Đo kiểm lớp vật lý: các tham số cần đo kiểm đối với mạng cáp đồng và phương pháp đánh giá kết quả

3.2.2.1 Một số khái niệm

148

(1) Wire Gauge

Hầu hết các mạch vòng ở Mỹ theo thiết kế là 1300Ω. Theo nguyên tắc, 10.000 ft cáp đầu tiên từ CO là 26 American Wire Gauge (AWG, số đo đường kính của dây). Dựa trên điểm này, dây có AWG lớn hơn được sử dụng để tránh điện trở mạch vòng lớn. Nói chung, mạch vòng bao gồm cùng một cỡ 26 AWG hoặc 24 AWG và dây treo (dây trần) với dây chôn gần ngang nhau. Những mạch vòng rất dài là dây 22 hoặc 19 AWG. Dây thông thường là 500 ft một cuộn, một mạch vòng điển hình có thể có 22 mối nối. Các mối nối hiện đại sử dụng thiết bị nén để đảm bảo mối nối chắc chắn mà không phải là hàn. Các mối nối cũ, các dây được xoắn lại với nhau có thể bị ăn mòn và gây ra trở kháng cao và thậm chí tạo thành các đi ốt do các lớp đồng bị oxy hoá giữa các dây. Hiện tượng này sẽ giảm đi bởi sealing current. (xem phần 3.3)

Có thể có tín hiệu phản xạ do thay đổi trở kháng mối ghép nối một dây này với một dây khác có đường kính khác nhau. Các mạch vòng dài có thể thay đổi đường kính dây khác nhau vài lần. Mức độ ảnh hưởng đến chất lượng truyền dẫn khi thay đổi đường kính còn đang tranh cãi. Phần lớn các chuyên gia tin rằng các DSL với bộ triệt tiếng vọng có dung sai, ảnh hưởng do thay đổi đường kính đủ nhỏ để có thể bỏ qua.

Ngoài nước Mỹ, đường kính dây được đo bằng mm, thông thường xấp xỉ tương ứng với đường kính AWG. Bảng sau đây đưa ra điện trở mạch vòng ở nhiệt độ 70oF. Điện trở mạch vòng thay đổi theo nhiệt độ, ví dụ mạch vòng 26 AWG có điện trở 373Ω/dặm ở 0oF và 489Ω/dặm ở 120oF. Điện trở của mạch vòng là tổng toàn bộ mạch vòng gồm dây phát và dây thu.

AWG Cỡ dây (mm) Điện trở mạch vòng (Ω/dặm)

28 0.32 685

26 0,4 441

24 0,5 277

22 0,63 174

(2) Cầu rẽ (Bridge Tap - BT)

149

Ở một vài nước, thường triển khai ghép nối cáp nhánh (gọi là cầu rẽ) vào một đường cáp. Xem Hình III-3. Do đó, cầu rẽ là chiều dài của một đôi dây một đầu nối của mạch vòng và đầu kia không kết cuối. Khoảng 80% mạch vòng ở Mỹ có cầu rẽ; đôi khi có một vài cầu rẽ trên một mạch vòng. Cầu rẽ có thể đặt ở gần đầu cuối hoặc ở điểm trung gian. Một lý do phải có cầu rẽ là nó cho phép tất cả các đôi dây trong cáp được sử dụng hoặc sử dụng lại để phục vụ bất cứ một thuê bao nào dọc theo tuyến cáp. Phần lớn các nước ở Châu âu tuyên bố là không có mạch rẽ nhưng vẫn có một số ngoại lệ. Tín hiệu phản hồi từ cầu rẽ không kết cuối gây ra suy giảm tín hiệu và nhiễu. Trong nhiều DSL có bộ cân bằng điều chỉnh và triệt tiếng vọng hạn chế được suy giảm truyền dẫn gây ra bởi cầu rẽ. Trường hợp xấu nhất là cầu cầu rẽ có chiều dài bằng 1/4 bước sóng của bất kỳ tần số truyền nào sử dụng, gây ra nhiễu bổ xung từ 3 đến 6 dB. Tín hiệu phản hồi là rẽ 1/4

Rẽ cầu

Khách hàng

Tổng đài trung tâm

Xung truyền

Năng lượng xung bị chia thành hai đường

Xung phản xạ từ đầu cuối rẽ

Xung phản xạ cũng bị phân chia và gây ra tiếng vọng

Rẽ cầu

bước sóng lệch pha 180o so với tín hiệu phát và do vậy triệt tiêu một phần tín hiệu. Các DSL có thể chấp nhận mạch rẽ với điều kiện là suy giảm tín hiệu tổng hợp do chiều dài mạch vòng và các cầu rẽ nằm trong phạm vi cho phép của hệ thống.

Hình III-3 Ảnh hưởng của cầu rẽ trên đường truyền xung

(3) Mạch vòng có cuộn cảm cân bằng

Đối với các mạch vòng dài 5,5 km (18 kft), suy hao tín hiệu ở tần số lớn hơn 1kHz vượt quá mức cho phép làm cho truyền dẫn thoại không chấp nhận được. Các điện cảm nối tiếp (thường là 88 mH) đặt cách nhau 1,8 km (6 kft)cho thấy phản hồi ở tần số trong băng bị suy hao lớn hơn rất nhiều so với tần số băng thoại. Kết quả là, DSL không hoạt động trên mạch vòng có cuộn cảm cân bằng.

Đặc tính tần số của mạch vòng dài 18 kft

Mạch vòng

có tải

Mức tín hiệu thu được

Mạch vòng

không tải

0 3 kHz tần số

150

Hình III-4 minh hoạ ảnh hưởng của loading với tần số phản hồi. Phụ thuộc vào từng vùng, 10 đến 15% mạch vòng ở Mỹ có cuộn cảm cân bằng. Vào những năm 1970, trước khi triển khai rộng mạch vòng thuê bao số, 20% mạch vòng có cuộn cảm cân bằng. Trong một số ít trường hợp, cuộn cảm cân bằng được phát hiện ở những mạch vòng ngắn hơn 5,5 km (18 kft). Để DSL làm việc được phải loại bỏ được cuộn cảm cân bằng . Tuy nhiên, nỗ lực để loại bỏ cuộn cảm cân bằng rất đắt tiền. ở Châu âu, mạch vòng dài 5,5 km (18 kft) rất ít gặp, vì thế không sử dụng cuộn cảm cân bằng.

Hình III-4 Đáp ứng tần số của mạch vòng có tải

(4) Suy hao phản xạ

Khi trở kháng tải bằng trở kháng đặc tính (không phải là phối hợp với trở kháng đặc tính), thì không có sóng theo chiều âm và không có năng lượng phản xạ.

return

loss

log

Suy hao phản hồi của đường dây truyền dẫn hoặc mạng hai cổng là nghịch đảo tỉ số của năng lượng phản xạ trên năng lượng tới tải (hoặc phần tiếp theo của mạch). Suy hao phản hồi đơn giản là bình phương của hệ số phản xạ, do vậy

1 ρ

  

  

(3.31)

(5) Cân bằng

ZL

Zc

Dßng kim lo¹i mang tÝn hiÖu ®Õn

Hình III-5 Minh hoạ dòng kim loại và dòng theo chiều dọc

Hình III-5 chỉ ra dòng kim loại và dòng chiều dọc trong một đôi dây xoắn). Dòng kim loại mang tín hiệu đến từ thuê bao, qua trở kháng ZL. Các dòng chiều dọc hướng xuống đất thực chất là hai dây chập chung thành một đường phản hồi xuống đất. Các dòng theo chiều dọc có thể xuất hiện do sóng radio ảnh hưởng từ đường dây thoại hoặc do truyền dẫn không hoàn hảo của mạch vòng đến đường dây thoại gây ra các điện áp khác nhau làm dò rỉ vào đường chiều ngang.

151

Sự cân bằng của đường dây truyền dẫn phản ánh khả năng chống lại dòng dò rỉ theo chiều dọc ("cân bằng kim loại") và đồng thời khả năng tương hỗ tránh tín hiệu chiều dọc chạy đến dòng kim loại ("cân bằng chiều dọc"). Sự cân bằng càng lớn thì khả năng của đường dây điện thoại loại bỏ được hiệu ứng mắc nối tiếp càng lớn. Sự cân bằng luôn luôn là hàm của tần số và giảm ở các tần số cao. Độ xoắn chặt của đôi dây xoắn nâng cao độ cân bằng. Thiết kế kỹ lưỡng các mạch thu phát bảo đảm rằng trở kháng nối đất cao và không đổi ở tất cả các điểm và giống nhau trên cả hai dây. Tuy nhiên, trên thực tế có giới hạn cân bằng trong băng tần POTS, độ cân bằng thông thường là từ 50 đến 60dB tức là tín hiệu biến thiên đến chiều dọc và ngược lại giảm tới 5 đến 6 lần cường độ năng lượng. Tuy

nhiên ở tần số cao trong ADSL/HDSL độ cân bằng có thể giảm tới 30dB, và thậm chí ở tần số cao hơn của VDSL có thể còn giảm hơn nữa.

150

≤

kHz

)( fB

Mô hình toán học cho sự cân bằng dường như rất khó tìm. Tác giả gợi ý mô hình sau đây cho đường dây loại 3 dựa trên những quan sát tổng thể là sự cân bằng giảm từ 50 dB hoặc là tốt hơn ở tần số cao, khoảng 35 dB ở 1,5 MHz, thậm chí thấp hơn ở tần số cao (mô hình này dừng lại ở 15dB cân bằng ở 30 MHz), với tỉ số năng lượng:

≤

MHz

  

51 .   

   10  

(3.51)

(6) Nhiễu - Xuyên âm

152

Có nhiễu xuyên âm trong các DSL bởi vì mỗi dây trong cáp của đôi dây xoắn phát ra điện từ. Các trường điện và từ tạo ra dòng điện chạy trong các đôi dây bên cạnh dẫn đến tín hiệu xuyên âm không mong muốn trên các đôi dây này. Hình III-6 minh hoạ 2 kiểu xuyên âm thường gặp phải trong DSL. Xuyên âm đầu gần (NEXT) là loại xuyên âm xảy ra từ các tín hiệu đi theo hướng ngược lại trên đôi dây xoắn (hoặc là từ bộ phát tới bộ thu đầu cuối gần). Xuyên âm đầu xa (FEXT) có từ tín hiệu đi theo cùng một hướng trên hai đôi dây xoắn (hoặc từ bộ phát tới bộ thu ở đầu xa).

§Çu ph¸t

§Çu thu

C¸p

§Çu ph¸t

Fext

§Çu thu

C¸p

Hình III-6 Nhiễu xuyên âm NEXT - FEXT

Xuyên âm có thể là nguồn nhiễu ảnh hưởng lớn trên đôi dây xoắn và thường gây giảm tính năng hoạt động của DSL khi nó không được loại bỏ.

(7) Nhiễu vô tuyến

Nhiễu vô tuyến là phần còn lại của tín hiệu vô tuyến trên đường dây điện thoại, đặc biệt là của AM quảng bá và của các nhà khai thác nghiệp dư (HAM).

Tín hiệu tần số vô tuyến (RF) 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 giống nhau 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 khi tăng tần số, và ở tần số của DSL từ 560 kHz đến 30 MHz, hệ thống DSL có thể chồng lấn lên băng tần vô tuyến và sẽ thu nhận mức nào đó của nhiễu vô tuyến dọc theo các tín hiệu DSL biến thiên trên cùng một đôi dây thoại. Dạng nhiễu DSL này gọi là RF vào.

485 . .

P t

/ mV

Theo công thức Foster và Cook, cường độ trường điện từ cho điểm nguồn anten lý tưởng có năng lượng phát Pt đều trong không gian, ở khoảng cách d là

f 2

. ZP t 4 π . d

(3.64)

153

Trở kháng của không gian tự do là Zf = 377Ω. Mức điện áp cảm ứng so với đất từ cường độ từ trường F đi tới dây phụ thuộc vào đặc tính dẫn từ của cáp. Qua thực nghiệm, điện áp cảm ứng bằng cường độ trường điện từ khi biểu diễn bằng

.485

P t

vôn/mét trong trường hợp xấu nhất. Do đó điện áp chung cũng được biểu diễn trong (3.60). Điện áp biến thiên là điện áp chung bị giảm bởi thừa số cân bằng √B(f) = √B, vì thế

V d

. Bd

(3.65)

Biểu diễn này có thể sử dụng để ước tính các mức nhiễu vào từ cả các trạm vô tuyến AM và từ các nhà khai thác vô tuyến amateur.

a/ Sự thâm nhập của nhiễu radio nghiệp dư

Truyền dẫn vô tuyến amateur trong các băng được chỉ ra trong Bảng III-11

Bảng III-11 Các băng tần radio amateur

Các băng khai thác HAM (MHz)

Tần số thấp nhất Tần số cao nhất

1,81 2,0

3,5 4,0

7,0 7,1

10,1 10,15

14,0 14,35

18,068 18,168

21 21,45

24,89 24,99

28,0 29,7

Các băng này chồng lên băng truyền dẫn của VDSL nhưng tránh các băng truyền dẫn của các DSLs khác. Do đó, giao thoa vô tuyến HAM chỉ là vấn đề lớn đối với VDSL.

154

Nhà khai thác HAM có thể sử dụng công suất 1,5 KW, nhưng sử dụng công suất lớn như vậy rất hiếm khi sử dụng ở các vùng dân cư đông hay các vùng có nhiều đôi dây điện thoại. Bộ phát 400W ở khoảng cách 20 mét (30 ft) có thể gây ra điện áp cảm ứng chung theo chiều dọc khoảng 11 vôn trên đường dây điện thoại. Với độ cân bằng là 33 dB, điện áp kim loại tương ứng là 300 mV, là 0 dBm công suất trên đường dây Z0 = 100Ω. Các nhà khai thác HAM sử dụng băng tần số 2,5kHz liên tục với âm thanh (thoại) hoặc tín hiệu số (mã Morse, FSK), dẫn tới nhiễu PSD xấp xỉ -34 dBm/Hz. Trên thực tế, các nhà khai thác HAM truyền ở các mức thấp hơn hoặc có thể cách xa hơn 10m khi truyền các mức cao hơn. Tuy nhiên điều này dẫn đến nhiễu PSDs trong khoảng từ -35 dBm/Hz đến -60 dBm/Hz, cao hơn mức xuyên âm trong phần 3.7. Hơn nữa, các mức điện áp cao như vậy có thể làm bão hoà các thiết bị điện từ analog đầu vào.

Các nhà khai thác HAM chuyển tần số sóng mang vài phút một lần và tín hiệu truyền là 0 (điều chế SSB) khi không có tín hiệu. Vì thế, bộ thu có thể không có khả năng dự đoán được sự xuất hiện của HAM vào.

May mắn thay, tín hiệu vô tuyến HAM là băng hẹp và vì thế các phương pháp truyền dẫn cố gắng đánh dấu các băng tần hẹp và ít của các nhiễu này, thực chất là để tránh nhiễu (đối với một số phương pháp truyền, xem chương 6) hơn là cố gắng truyền qua nó. Một số bộ thu có các bộ lọc để loại bỏ hiệu ứng này.

b/ AM xâm nhập

Giao thoa vô tuyến AM xuất phát từ trạm phát vô tuyến liên tục có độ rộng băng thông 10 kHz từ 560 kHz đến 1,6 MHz, do đó ảnh hưởng tới tín hiệu thu ADSL và VDSL. 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 50,000W và có thể phát tới công suất lớn nhất vào buổi tối. Tín hiệu vô tuyến AM có thể là cao hơn 20dB hoặc hơn nữa so với tín hiệu HAM, nhưng chúng ta cần nhớ rằng cáp cân bằng thường là tốt hơn ở tần số thấp (giảm từ 10 đến 15dB). Đồng thời, khoảng cách từ cột anten AM cho tới đường dây thoại thường là 1 km chí ít cũng lớn hơn 10mét, và năng lượng trải rộng gấp 4 lần dải thông (giảm 6 dB). Do vậy, tín hiệu vô tuyến AM có nhiễu PSD khoảng từ -80dBm/Hz đến -120 dBm/Hz. Tín hiệu vô tuyến AM là liên tục do tính chất băng tần hai phía cộng sóng mang. Đặc tính nhiễu ADSL và VDSL, sử dụng mô hình 10 tần số, trong đó tất cả các nhiễu là hình sin.

Mức AM xâm nhập có thể ngang hoặc trên mức xuyên âm và mức nhiễu nền của DSL và 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 DSL.

(8) Nhiễu xung

Nhiễu xung là xuyên âm không ổn định từ các trường điện từ tạm thời gần đường dây điện thoại. Ví dụ về bộ phát xung là rất đa dạng như mở của tủ lạnh (mô tơ chạy/tắt), điện áp điều khiển thang máy (các đường dây điện thoại trong các toà nhà thường chạy theo đường giếng thang máy), và rung chuông của các máy điện thoại trong cùng 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 100 mV. 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 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 nhưng cũng có thể kéo dài tới 3 ms.

155

Nhiều nghiên cứu về xung đều dẫn đến hai mô hình phân tích xung dựa trên phân tích thống kê của trên 100.000 xung bởi nhiều nhóm khác nhau. Tuy nhiên, nhiều người cho là xung không thể phân tích được và nặng về lưu trữ các dạng sóng biểu diễn trường hợp xấu nhất. Vì thế mô hình hoá xung vẫn còn đang tranh cãi, có thể là nguyên nhân gây ra xung rất nhiều dạng cho nên bất cứ tính toán hay đo

đạc nào cũng cần phải có một số định hướng. Mô hình phân tích sử dụng rộng rãi nhất là Cook pulse, lấy tên của John Cook của BT (trước đây là viễn thông Anh Quốc). Cook ghi trên 100.000 xung và qua máy tính phân tích khoảng 89.000 xung trên đường dây điện thoại khác nhau làm cơ sở cho mô hình của các phần tiếp theo.

Cook Pulse

1 τ

Bằng cách thống kê, Cook thấy rằng biên độ của xung tăng theo băng tần của DSL. Điều này trên danh nghĩa tăng dần theo độ rộng băng tần của bộ lọc thu DSL, đơn giản nghĩa là suy hao xung ít hơn. Điện áp chênh lệch cảm ứng do xung có giá trị đỉnh tăng theo công thức

imp

peak

λ . . f 4 DSL

(3.66)

τµ.=

Trong đó λ là hằng số biểu thị mức độ chắc chắn xẩy ra, fDSL là dải thông sử dụng của DSL, và τ là khoảng thời gian quan sát xung. Giá trị phổ biến của hằng số chắc chắn là λ = 0.28 với giá trị trường hợp xấu nhất λ = 1.4. Vì vậy, hệ thống băng tần càng rộng càng có nhiều xung (tăng bằng 3/4 công suất của băng tần), và thời gian quan sát càng lâu, dường như nhiều xung càng xuất hiện. Lạ kỳ là phân bố điện áp chung không phụ thuộc vào tần số và bằng

Vcommon

(3.67)

Với µ là hằng số chắc chắn chung với giá trị phổ biến là 1100 và giá trị trường hợp xấu nhất là 4400. Sự phụ thuộc theo tần số rõ ràng là biểu thị sự mất cân bằng ở tần số cao, với f1,5, xác nhận lại mô hình xuyên âm và chỉ ra sự tăng của nhiễu xuyên âm theo cùng một thừa số.

43− /

tv )(

t sgn(

)

Cook pulse theo thời gian có mô hình toán học

tV . p

(3.68)

75 − .

kTv (

)

k .

sgn(

)

Hàm không liên tục tại t = 0, làm nó dường như không thực. Tuy nhiên, xung được lấy mẫu và lưu trữ cho mục đích kiểm tra ở các cách quãng thời gian 1/T, dẫn đến xung lấy mẫu theo thời gian hợp lý.

p 75

V .

(3.69)

Giá trị tuyệt đối của xung ở giá trị đỉnh

imp

peak

75.

(3.70)

156

Đo cỡ của Cook pulse ở t = T. Khi T tăng cùng với hệ thống băng tần rộng hơn, cường độ đỉnh xung có thể tăng. Tuy nhiên, dường như là biên độ này nên giới hạn ở giá trị gần với tốc độ lấy mẫu từ 1 đến 2 MHz.

−+−

Pr{

}

1 (

)

1 ).(

)

−− e

Do vậy, Cook pulse lưu trữ có thể được xen vào đường dây điện thoại ở thời điểm ngẫu nhiên khi đo để phản ánh dạng nhiễu có thể xảy ra ngẫu nhiên trên đường dây điện thoại đang hoạt động. Sự xuất hiện xung thay đổi theo đường dây điện thoại. Tuy nhiên, đỉnh xung thường xuyên xảy ra ở giữa các ngày từ thứ 2 đến thứ 6 trên đường dây điện thoại ở khu vực thương mại. ở vùng dân cư, xung có xu hướng xảy ra vào sáng sớm và đêm. Mô hình hoá thời gian gây nhiễu cần sử dụng khối lượng lớn số liệu. Xác suất thời gian, Ti, giữa các xung vượt quá t giây có thể ước tính là

T i

TuP (. r

P r

(3.71)

Trong đó Pr là xác suất mà xung đầu tiên do tín hiệu chuông gây ra (khoảng 0,7 hoặc 70% số xung), Tr là "nhịp" chuông (thời gian giữa các chuông rung điện thoại, thông thường khoảng 3 giây), và Tc (giá trị thông thường là 70 giây) là hằng số thời gian liên quan tới phân bố hàm mũ mô hình hoá các dạng xung khác. Mô hình cho chúng ta biết rằng đối với các khoảng thời gian gây nhiễu nhỏ hơn 3 giây, hiệu ứng chủ yếu là rung chuông. Tuy nhiên, phân bố này cho biết thêm là nói chung các mô hình khoảng thời gian được phân bố theo hàm mũ. Phân bố này được vẽ trong Hình III-7 với các giá trị danh định được đưa ra trên đồ thị.

Hình III-7 Xác xuất thời gian tới cho các xung

157

Phân bố điện áp đỉnh, xác suất thời gian gây nhiễu và hình dạng của xung Cook (hoặc các dạng xung khác) cho phép đo hay tính toán được xác xuất mà một kỹ thuật truyền dẫn nào đó có lỗi trong một khoảng thời gian cho trước. Đầu tiên người ta phải xác định điện áp đỉnh của xung Cook sẽ gây ra một hoặc nhiều lỗi bít với kỹ thuật truyền dẫn đó, mà có thể là một hàm của thời gian giữa các xung nếu như hệ thống sử dụng sửa lỗi được cài xen vào. Xác suất điện áp đỉnh vượt quá sau đó phải được nhân với xác suất tương ứng của thời gian tới ở biên độ đỉnh đó (người ta có thể giả thiết rằng xung thứ hai cao bằng xung thứ nhất, có lẽ

là giả thiết trường hợp xấu nhất) để đạt được xác suất lỗi xẩy ra trên một khoảng thời gian tương đương với thời gian gây nhiễu. Xác xuất sau đó được chia cho thời gian gây nhiễu để xác định xác suất lỗi trên một giây.

(9) Tương thích phổ

Tương thích phổ là thuật ngữ thường được sử dụng để nói lên mức độ của xuyên âm tương tác giữa các dịch vụ DSL khác nhau. Nó cũng thường liên quan tới sự phát RF. Khi số dịch vụ DSL triển khai tăng lên, điều quan tâm là các giả thiết đưa ra để thiết kế modem cho một dạng dịch vụ sẽ gây ra lỗi trong thiết bị modem khác dùng chung cáp. Với ISDN, HDSL, ADSL, VDSL và thiết bị không tiêu chuẩn cũng được triển khai, có thể quan sát thấy khả năng các trạng thái xuyên âm không thể chấp nhận được tăng lên. Nhóm ANSI có dự án tiêu chuẩn nghiên cứu vấn đề này. Phần này chỉ đưa ra các vấn đề và liệt kê các mật độ phổ năng lượng đã biết.

a/ Can nhiễu giữa các DSL và ghép kênh

Tương thích phổ liên quan tới khả năng chồng lấn của các băng truyền dẫn trên các DSL khác nhau dùng chung một cáp hoặc tệ hơn nữa là cùng bó cáp. Mức xuyên âm có thể đủ lớn ở tần số cao phá vỡ dịch vụ khác. Ví dụ đặc biệt chú ý là mạch T1. Mạch T1 đã được các công ty điện thoại triển khai nhiều năm và được thiết kế và chuẩn hoá ở thời điểm khi mà các kỹ thuật truyền dẫn chưa hiểu biết rõ về vấn đề tương thích phổ. Mạch T1 thực chất chia năng lượng từ DC tới 3 đến 4 MHz vào một kênh để truyền tín hiệu số 1,544 Mbit/s sử dụng kỹ thuật truyền dẫn cũ rất tốn băng tần và năng lượng. Xuyên âm từ dịch vụ này lớn hơn bất cứ loại nào khác. Rất may là, các đường dây T1 ngày càng ít phổ biến do có sự thay thế dần dần bằng các biện pháp mới hơn và hiệu quả hơn trong HDSL (Các đường dây T1 chỉ được thay thế khi không sử dụng nữa). Xuyên âm HDSL ảnh hưởng tới các dịch vụ khác thấp hơn rất nhiều. Truyền dẫn ADSL 6 Mbit/s gấp 4 lần tốc độ T1, nhưng thâm nhập xuyên âm khá thấp. Nó chỉ lan tràn sang các dịch vụ mới hơn như VDSL.

Do vậy, vấn đề là qui định băng tần sử dụng cho các dịch vụ khác nhau theo cách sao cho sự xâm nhập sang các dịch vụ khác trong cùng một cáp là thấp nhất. Một nguyên tắc thường được áp dụng là một dịch vụ mới cần phải có độ xâm nhập không lớn hơn bất cứ dịch vụ nào đã có. Hình III-8 chỉ ra nhiều băng tần khác nhau của tín hiệu xDSL và mức năng lượng gần đúng. Như chúng ta có thể thấy, trong khi các dịch vụ mới hơn có xu hướng sử dụng băng tần lớn hơn, phổ năng lượng của chúng lại thấp hơn các dịch vụ hiện tại trong băng tần của các dịch vụ cũ hơn.

158

Nhiễu nền danh nghĩa trên đôi dây xoắn không được lớn hơn –140 dBm/Hz, vì thế các nhiễu này rõ ràng là rất quan trọng. Các DSL băng tần rộng hơn thường truyền ở tần số lớn hơn trên các đường dây ngắn hơn trong đó xuyên âm từ các dịch vụ hiện tại là tương đối nhỏ bởi vì tín hiệu đường dây bị suy giảm ít hơn.

PSD (dBm/Hz)

-34

ISDN

-38

-40

US-ADSL HDSL

-60

DS-ADSL

VDSL

Hình III-8 So sánh các mặt nạ của các DSL khác nhau

b/ Tự can nhiễu

Tự xuyên âm là xuyên âm vào một dịch vụ từ DSL cùng loại. Dạng tương thích phổ này là quan trọng nhất khi một nhà cung cấp dịch vụ chon cung cấp một dịch vụ nào đó trên phạm vi rộng. Sau đó, các DSL cùng loại sẽ xuyên âm vào nhau.

Không đối xứng đầu tiên do Joe Lechleider của Bellcore đưa vào ADSL. ADSL truyền trên băng tần thu rộng hơn nhiều so với phát, và do vậy phần lớn tín hiệu thu không có tự xuyên âm. Điều này cho phép tín hiệu thu chạy ở tốc độ lớn hơn nhiều so với truyền dẫn đối xứng có thể (nêú tất cả các điều kiện khác là giống nhau). Bởi vì cả hai dịch vụ giải trí (TV trực tiếp và phim theo yêu cầu) và các băng tần không đối xứng của các ứng dụng Internet phù hơp với tính chất không đối xứng của ADSL, sử dụng truyền dẫn không đối xứng, vì các lý do kỹ thuật, cũng phù hợp nhu cầu thị trường đối với các dịch vụ. Các DSL mới như g.lite và VDSL cũng có ít nhất một vài chế độ làm việc không đối xứng.

Tự xuyên âm đầu gần có thể làm giảm hoặc theo tần số (bằng cách sử dụng phổ tần số không chồng lấn) hoặc theo thời gian (bằng cách đồng bộ tất cả các DSL theo đồng hồ mạng vì thế nó truyền thu và phát trên các khe thời gian khác nhau). Tuy nhiên, FEXT sẽ được đưa ra, theo phương pháp riêng rẽ theo thời gian hoặc theo tần số.

3.2.2.2 Các bài đo kiểm mạng cáp đồng

Mục đích: Các bài đo này sử dụng để đo các mạng cáp đồng khi chưa có dịch vụ ADSL và cả khi có dịch vụ ADSL. Thông qua các bài đo này có thể đánh giá được chất lượng mạng ngoại vi đối với dịch POSTs và xDSL.

Để đánh giá chất lượng của mạng ngoại vi thì các bài đo này cần được áp dụng đo cho nhiều tuyến khác nhau theo thứ tự ưu tiên như sau:

- Đo các tuyến có độ dài 1 km, 2 km, 3 km, 4 km, 5 km.

- Đo các tuyến có cấu hình khác nhau về đấu nối bằng măng sông và tủ, hộp cáp để dễ so sánh.

- Trong một sợi cáp nhiều đôi nên đo được 5% số lượng đôi cáp

159

(1) Đo điện áp một chiều và xoay chiều

Mục đích: Đo các điện áp lạ một chiều và xoay chiều trên các đôi dây bao gồm giữa hai sợi với nhau và giữa hai sợi với đất.

Rx

Tx

MDF

Cấu hình 1

Các thiết bị cần thiết:

- Đồng hồ vạn năng hoặc máy đo cáp chuyên dụng

Cấu hình đo: Cấu hình 1

Các bước thực hiện:

- Tách rời đôi dây ra khỏi MDF, sau đó nối 2 đầu với máy đo

- Để hở mạch đầu xa của đôi dây

- Tiến hành đo các điện áp một chiều DCV: T-R, T-G, R-G

- Tiến hành đo các điện áp xoay chiều ACV: T-R, T-G, R-G

Kết quả:

- Các điện áp một chiều phải nhỏ hơn 10 V

- Các điện áp xoay chiều phải nhỏ hơn 10 V

(2) Đo điện trở cách điện

Mục đích: Kiểm tra điện trở cách điện của đôi dây bao gồm giữa hai sợi với nhau, và giữa hai sợi với đất

Các thiết bị cần thiết:

- Đồng hồ vạn năng, nguồn dòng, nguồn áp hoặc máy đo cáp chuyên dụng

Cấu hình đo: Cấu hình 1

Các bước thực hiện:

- Tách rời đôi dây ra khỏi MDF, sau đó nối 2 đầu với máy đo

- Để hở mạch đầu xa của đôi dây

- Tiến hành đo các điện trở cách điện T-R, T-G, R-G

Kết quả:

160

- Tất cả các điện trở cách điện phải có giá trị lớn hơn 5 MΩ

(3) Đo TDR

Mục đích: Kiểm tra TDR của đôi dây bao gồm đo độ dài cáp, tìm và phát hiện vị trí coil và các điểm rẽ nhánh (BT).

Các thiết bị cần thiết:

- Thiết bị đo cáp chuyên dụng

Cấu hình đo: Cấu hình 1

Các bước thực hiện:

- Tách rời đôi dây ra khỏi MDF, sau đó nối 2 đầu với máy đo

- Để hở mạch đầu xa của đôi dây

- Tiến hành đo, xem đồ thị phản xạ tìm các điểm coil và BT, độ dài cáp.

Kết quả:

- Cáp cho dịch vụ xDSL không được có coil và cần phải xem xét các BT.

(4) Đo điện trở mạch vòng

Mục đích: Kiểm tra điện trở mạch vòng của đôi dây.

Rx

Tx

Cấu hình 2

Các thiết bị cần thiết:

- Đồng hồ vạn năng, nguồn dòng, nguồn áp hoặc máy đo cáp chuyên dụng

Cấu hình đo: Cấu hình 2

Các bước thực hiện:

- Tách rời đôi dây ra khỏi MDF, sau đó nối 2 đầu đôi dây với máy đo

- Ngắn mạch đầu xa của đôi dây

- Tiến hành đo các điện trở T-R

Kết quả:

- Điện trở mạch vòng phải nhỏ hơn 2 kΩ và có giá trị tương ứng với độ dài của cáp.

161

Bảng III-12 Điện trở dòng 1 chiều của lõi dẫn

Đường kính dây dẫn mm Điện trở một chiều của lõi dẫn Ω/km

Trung bình cực đại Cá biệt cực đại

0,32 220,0 239,0

0,40 139,0 147,0

0,50 88,7 93,5

0,65 52,5 56,0

0,90 27,4 29,0

Bảng III-13 Mức độ mất cân bằng điện trở của lõi dẫn

Đường kính dây dẫn Giá trị cá biệt cực đại Giá trị trung bình cực đại

0,32 2,0 5,0

0,40 2,0 5,0

0,50 1,5 5,0

0,65 1,5 4,0

0,90 1,5 4,0

(5) Đo điện dung

Mục đích: Kiểm tra điện dung giữa hai sợi của đôi dây và giữa hai sợi với đất.

Các thiết bị cần thiết:

- Máy đo RLC hoặc máy đo cáp chuyên dụng

Cấu hình đo: Cấu hình 1

Các bước thực hiện:

- Tách rời đôi dây ra khỏi MDF, sau đó nối 2 đầu với máy đo

- Để hở mạch đầu xa của đôi dây

- Tiến hành đo các điện dung cách điện T-R, T-G, R-G

Kết quả:

- Điện dung của đôi cáp phải thoả mãn chênh lệch điện dung của hai sợi

so với đất ∆C < 2%

Bảng III-14 Điện dung công tác

Loại cáp Giá trị trung bình cực đại, nF/km Giá trị cá biệt cực đại, nF/km

CCP FSP CCP FSP Số đôi cáp

12 đôi trở xuống 55 58 60 52 ± 4

162

13 đôi trở lên 55 57 60 52 ± 2

(6) Đo suy hao truyền dẫn

Mục đích: Đo suy hao truyền dẫn của đôi dây

Ph¸t Ph¸t

Thu Thu

Rx

Tx

Rx

Tx

Cấu hình 3

Các thiết bị cần thiết:

Máy phân tích trải phổ hoặc máy đo cáp chuyên dụng bao gồm:

- Máy phát ở các tần số khác nhau

- Máy thu có thể đo công suất tại các tần số khác nhau

Cấu hình đo: Cấu hình 3

Các bước thực hiện:

- Tách rời đôi dây ra khỏi MDF,

- Tại MDF nối 2 đầu dây với máy phát tần số

- Tại đầu xa nối 2 đầu dây với máy thu

- Tiến hành đo công suất thu được, từ đó tính toán suy hao truyền dẫn.

Kết quả:

- Suy hao truyền dẫn trên đôi dây phải tuân theo bảng sau

Bảng III-15 Suy hao truyền dẫn

Giá trị trung bình cực đại của suy hao truyền dẫn, dB/km Đường kính dây dẫn mm 150 kHz 772 kHz 1 kHz

0,32 16,3 31,6 2,37 ± 3%

0,40 12,3 23,6 1,85 ± 3%

0,50 8,9 19,8 1,44 ± 3%

0,65 6,0 13,9 1,13 ± 3%

0,90 5,4 12,0 0,82 ± 3%

163

- Đối với triển khai dịch vụ xDSL thì suy hao truyền dẫn phải nằm trong giới hạn sau:

Bảng III-16 Suy hao truyền dẫn đối với dịch vụ xDSL Họ xDSL

ISDN (Mỹ) ISDN (Châu Âu) HDSL ADSL ADSL ADSL UADSL Các tần số test (kHz) 40 40 150 300 300 300 300 Suy hao chèn lớn nhất (dB) 42 36 30 41dB đối với 6 Mbit/s 47dB đối với 4 Mbit/s 49dB đối với 2Mbit/s 49dB đối với 1,5 Mbit/s

(7) Suy hao xuyên âm đầu xa

Mục đích: Đo suy hao xuyên âm giữa các đôi dây với nhau.

Rx

Tx

Rx

Tx

Cấu hình 4

Các thiết bị cần thiết:

Máy phân tích trải phổ hoặc máy đo cáp chuyên dụng bao gồm:

- Máy phát ở các tần số khác nhau

- Máy thu có thể đo công suất tại các tần số khác nhau

- Hộp điện trở mẫu

Cấu hình đo: Cấu hình 4

Các bước thực hiện:

- Tách rời đôi dây thứ nhất ra khỏi MDF,

- Tại MDF nối 2 đầu dây với máy phát tần số

- Tại đầu xa nối 2 đầu dây với điện trở 100 Ω (600 Ω đối với dải âm tấn)

- Tách rời đôi dây thứ hai ra khỏi MDF,

- Tại MDF nối 2 đầu dây với điện trở 100 Ω (600 Ω đối với dải âm tấn)

- Tại đầu xa nối 2 đầu dây với máy thu

164

- Tiến hành đo công suất thu được, từ đó tính toán suy hao xuyên âm đầu xa.

Kết quả:

- Suy hao xuyên âm đầu xa phải tuân thủ bảng sau:

Bảng III-17 Suy hao xuyên âm đầu xa

Giá trị cá biệt tối thiểu dB/km Giá trị trung bình tối thiểu dB/km

0,9 0,65 0,5 0,4 0,32 0,9 0,65 0,5 0,4 0,32

150 kHz 60 58 58 56 54 54 52 52 52 52

772 kHz 46 44 44 42 40 40 8 38 38 38

- Đối với triển khai dịch vụ xDSL thì suy hao xuyên âm đầu xa phải nằm trong giới hạn trải phổ của tiêu chuẩn cáp đồng.

(8) Suy hao xuyên âm đầu gần

Mục đích: Đo suy hao xuyên âm giữa các đôi dây với nhau.

Rx

Tx

Cấu hình 5

Các thiết bị cần thiết:

Máy phân tích trải phổ hoặc máy đo cáp chuyên dụng bao gồm:

- Máy phát ở các tần số khác nhau

- Máy thu có thể đo công suất tại các tần số khác nhau

- Hộp điện trở mẫu

Cấu hình đo: Cấu hình 5

Các bước thực hiện:

- Tách rời đôi dây thứ hai ra khỏi MDF,

- Tại MDF nối 2 đầu dây với đầu phát của máy phát tần số

- Tại đầu xa nối 2 đầu dây với điện trở 100 Ω (600 Ω đối với dải âm tấn)

- Tách rời đôi dây thứ hai ra khỏi MDF,

- Tại MDF nối 2 đầu dây với đầu thu của máy thu

165

- Tại đầu xa nối 2 đầu dây với điện trở 100 Ω (600 Ω đối với dải âm tấn)

- Tiến hành đo công suất thu được, từ đó tính toán suy hao xuyên âm đầu gần.

Kết quả:

- Suy hao xuyên âm đầu gần phải tuân thủ bảng sau:

Bảng III-18 Suy hao xuyên âm đầu gần

Giá trị cá biệt tối thiểu dB/km Giá trị trung bình tối thiểu dB/km

150 kHz 58 53

772 kHz 47 42

- Đối với ISDN giá trị suy hao phải nhỏ hơn 50 dB ở 40 kHz, 44 dB ở 160 kHz và giảm 15 dB/decade theo tần số.

- Đối với triển khai dịch vụ xDSL thì suy hao xuyên âm đầu gần phải nằm trong giới hạn đã đưa ra trong phụ lục của tiêu chuẩn cáp đồng.

(9) Đo suy hao biến đổi dọc

Mục đích: Đo suy hao biến đổi dọc của đôi dây sử dụng dịch vụ ADSL.

Rx

Tx

Cấu hình 6

Các thiết bị cần thiết:

- Máy phân tích phổ có khả năng thu và phát

- Hộp điện trở

Cấu hình test: Cấu hình 6

Các bước thực hiện:

- Tách rời đôi dây thứ hai ra khỏi MDF,

- Tại MDF nối 2 đầu dây với đầu phát của máy phát tần số

- Tại đầu xa nối 2 đầu dây với điện trở 100 Ω (600 Ω đối với dải âm tấn)

- Để máy phân tích phổ ở chế độ vừa thu và vừa phát,

166

Kết quả:

- Suy hao biến đổi dọc phải lớn hơn 40 dB ở tần số 4 kHz và giảm 5 dB/decade theo tần số.

(10) Đo nhiễu xung

Mục đích: Kiểm tra sự xuất hiện các nhiễu điện trong một khaỏng thời gian.

Các thiết bị cần thiết:

- Máy đo cáp chuyên dụng

Cấu hình test: Cấu hình 6

Các bước thực hiện:

- Tách rời đôi dây thứ hai ra khỏi MDF,

- Tại MDF nối 2 đầu dây với máy đo

- Đặt thời gian đo và các tham số điện áp mức trên và mức dưới.

- Sau khi đo xong tính toán kết quả nhiễu xung

Kết quả:

/Vµ

100

300

Frequency (kHz)

T0603920-96

- Kết quả nhiễu xung phải nằm trong giới hạn

(11) Đo nền nhiễu

Mục đích: Kiểm tra nhiễu do các đôi dây khác sinh ra trên cáp hoặc do các nguồn nhiễu gây ra trên cáp.

Các thiết bị cần thiết:

- Thiết bị đo cáp chuyên dụng

Cấu hình đo: Cấu hình 6

Các bước thực hiện:

- Tách rời đôi dây ra khỏi MDF, sau đó nối 2 đầu với máy đo

- Nối đầu xa của đôi dây với điện trở 100Ω

- Tiến hành đo nền nhiễu theo hướng dẫn của máy đo

167

- Ghi, lưu lại kết quả

Kết quả:

- So sánh với mặt nạ trải phổ trong tiêu chuẩn cáp đồng cho dịch vụ xDSL.

3.2.3 Đo kiểm lớp ADSL: quy trình đo kiểm lớp ADSL

3.2.3.1 Kiểm tra các tham số điện

(1) Phạm vi áp dụng

Các bài đo sau đây được thực hiện để kiểm tra các tham số của POTS splitter, ATU-C/R.

Các bài đo này kiểm tra sự phối hợp trở kháng để tránh ảnh hưởng đến tín hiệu số trong dải tần ADSL cũng như tín hiệu tương tự trong dải âm tần. Các bài đo trong mục này nhằm kiểm tra các tham số sau trong dải âm tần:

Insertion Loss, •

• Attenuation Distortion,

• Delay Distortion,

• Return Loss,

• Longitudinal Balance,

• Transparent Testing Capacitance,

Trong dải ADSL các bài đo bao gồm:

• ADSL band attenuation,

Input impedance, •

• DC resistance.

(2) Đo điện trở một chiều

Nhãn kiểm tra: resistance.dc.dmt.adsl

Mục đích: Kiểm tra trở kháng vào một chiều của cổng của ADSL splitter tại giao diện U-R hoặc U-C (trong cấu hình đo kiểm) có phù hợp với tiêu chuẩn ANSI T1.413-1998 Annex E.

Các thiết bị cần thiết:

• ATU-R/C cùng với splitter (internal hoặc external)

• Đồng hồ vạn năng

• Nguồn dòng và nguồn áp

168

Cấu hình đo kiểm:

Cấu hình 8Cấu hình 7

Hướng dẫn: Khi kết nối phối hợp hoạt động giữa các thiết bị thì trở kháng của chúng phải bằng nhau. Trở kháng không phù hợp sẽ gây ra hiện tượng phản xạ và gây ra nhiễu và suy giảm tín hiệu, nếu tín hiệu phản xạ lớn sẽ không phân biệt được giữa nó với tín hiệu nhận được.

169

Trở kháng đặc tính của các thiết bị ADSL bao gồm ATU-C hoặc ATU-R và các splitter tương ứng phải bằng nhau khi phối hợp kết nối. Điện trở một chiều hướng vào của ATU-R hoặc ATU-C tại giao diện U-R hoặc U-C phải lớn hơn hoặc bằng 5 MΩ. Ngoài ra:

• Điện trở một chiều Tip-Ring tại giao diện PSTN hoặc POTS khi ngắn mạch giao diện U-C hoặc U-R phải nhỏ hơn hoặc bằng 25Ω. Đây thực chất là điện trở dây dẫn nối chúng với nhau vì splitter đã bị ngắn mạch tại các giao diện U-C hoặc U-R

• Điện trở một chiều Tip-Ground hoặc Ring-Ground tại giao diện PSTN hoặc

POTS khi hở mạch U-C hoặc U-R phải lớn hơn hoặc bằng 5 MΩ.

Các giá trị này phải được giữ nguyên khi dòng điện trong mạch vòng thay đổi trong khoảng 0mA-100mA, và điện áp mạch vòng thay đổi trong khoảng 0V-âm 60V.

Các bước thực hiện:

• Kết nối các thiết bị theo setup 1.

• Hở mạch giao diện U-C hoặc U-R.

• Đo điện trở Ring-Ground.

• Đo điện trở Tip-Ground.

• Kết nối các thiết bị theo setup 2.

• Ngắn mạch giao diện U-C hoặc U-R.

• Đo điện trở một chiều của UUT.

• Kết nối các thiết bị theo setup 3.

• Ngắn mạch giao diện U-C hoặc U-R.

• Đo điện trở một chiều Ring to tip.

• Lặp lại các bước trên trong khi thay đổi dòng điện mạch vòng từ 0mA đến 100mA với bước thay đổi 10mA.

• Lặp lại các bước trên trong khi thay đổi điện áp mạch vòng từ 0V đến âm 60V với bước thay đổi 5V.

Kết quả:

• Điện trở DC từ Tip to Ground hoặc từ Ring to Ground khi giao diện U- C hoặc U-R hở mạch phải lớn hơn hoặc bằng 5MΩ với tất cả các dòng điện mạch vòng thay đổi trong khoảng 0mA to 100mA và với tất cả các điện áp mạch vòng thay đổi trong khoảng 0V đến âm 60V.

• Điện trở DC hướng vào của UUT phải lớn hơn hoặc bằng 5MΩ khi dòng điện mạch vòng thay đổi trong khoảng 0mA đến 100mA và điện áp mạch vòng thay đổi trong khoảng 0V đến âm 60V.

170

• Điện trở một chiều từ Tip đến Ring khi giao diện U-C hoặc U-R ngắn mạch phải nhỏ hơn hoặc bằng 25Ω khi dòng điện mạch vòng thay đổi trong khoảng 0mA đến 100mA và điện áp mạch vòng thay đổi trong khoảng 0V đến âm 60V.

Ghi lại kết quả đo ứng với dòng điện thay đổi trong khoảng 0mA-100mA với bước tăng 10 mA và điện áp thay đổi trong khoảng 0V-âm 60V với bước tăng 5V.

Cấu hình 8

(3) Đo suy hao trong băng thoại

171

Mục đích:

Đo và xác định Insertion loss tại tần số 1004 Hz, từ đầu này tới đầu kia của mạch vòng như được thể hiện trên Cấu hình 9 kết quả được so sánh yêu cầu kỹ thuật của tiêu chuẩn ANSI T1.413-1998 Annex E, ANSI T1.601 và T1 TR No. 28 (CSA Loops). Cấu hình đo kiểm được thể hiện trên Cấu hình 9.

Cấu hình 9

Các thiết bị cần thiết:

• ATU-R/C với Splitter (internal hoặc external)

• Đồng hồ vạn năng

• Máy đo suy hao

• Hai điện trở kết cuối 600Ω và 900Ω ± 1%

• Bảy tụ 0.12mF ± 2.5%

• Hai tụ 0.10mF ± 2.5%

• Hai cuộn cảm 0.47mH ± 5%

• Hai điện trở 100Ω ± 1%

172

Hướng dẫn:

Insertion loss là suy hao bổ sung của tín hiệu do nguyên nhân nối thêm splitter và trở kháng thông cao (ZHP) vào hệ thống. Phép đo này được thực hiện ở tần số 1004Hz đối với Splitter ở cả phía ATU-R và phía ATU-C. Phép đo này được thực hiện đối với từng splitter kèm theo các cấu hình mạch vòng.

ZHP là trở kháng kết cuối cho dải tín hiệu xDSL sử dụng để kiểm tra khi splitter tách rời khỏi modem. Cấu trúc và giá trị các thành phần của ZHP đối với splitter phía tổng đài cũng như phía thuê bao được thể hiện trên Cấu hình 9.

ZHP chỉ sử dụng khi splitter tách rời khỏi modem. Với splitter bên trong coi như đã được kết cuối (không cần sử dụng ZHP).

Trước hết Insertion loss được đo khi chưa nối splitter và ZHP. Sau đó lặp lại phép đo khi đã nối splitter và ZHP để so sánh rút ra ảnh hưởng của splitter và ZHP. Khi đo splitter cả phía ATU-R lẫn phía ATU-C trong dải tín hiệu thoại ta phải nối đầu kia với một điện trở thích hợp. Đối với splitter phía ATU R thì điện trở đó có giá trị 600Ω và đối với splitter phía ATU-C thì điện trở đó có giá trị 900Ω. Khoảng giá trị của Insertion loss được quy định trong Bảng III-19 .

Bảng III-19

ZTc = 900W

ZTr = 600W

Mạch vòng dài

ZTc = 900W

ZTr = 600W

Mạch vòng ngắn

ZTc = 900W

ZTr = 600W

Mạch vòng dài

ZTc = 900W

ZTr = 600W

Nhỏ hơn 1.0dB đối với phía ATU C Nhỏ hơn 0.75dB đối với phía ATU C Nhỏ hơn 1.0dB đối với phía ATU R Nhỏ hơn 0.75dB đối với phía ATU R

Mạch vòng ngắn

173

Lưu ý - Mạch vòng ngắn là mạch vòng có độ dài 0, 0.5kft, 2.0kft, 5kft ứng với cáp 26 AWG. - Mạch vòng dài là các mạch vòng ANSI T1.601 loops 7, 9, 13, and T1 TR No. 28 CSA Loops 4, 6, 7, 8.

Cấu hình 10

Các bước thực hiện:

• Sử dụng test loop 1, kết nối các thiết bị như thể hiện trên Setup 1 không có splitter và ZHP.

• Truyền tín hiệu 1004Hz đã biết độ lớn.

• Đo mức tín hiệu ở đầu bên kia.

• Nối splitter và ZHP vào mạch.

• Truyền tín hiệu 1004Hz đã biết độ lớn.

• Đo mức tín hiệu ở đầu bên kia

• Lặp lại các bước trên với Setup 2

• Chuyển đổi kết quả sang dB

(4) Đo méo suy hao trong băng thoại

Mục đích:

174

Đo và xác định Attenuation Distortion, hoặc sự thay đổi của Insertion loss theo tần số từ nguồn tới đích đối với mỗi mạch vòng cần kiểm tra. Kết quả được đánh giá theo các tiêu chuẩn ANSI T1.413-1998 Annex E, ANSI T1.601, T1 TR No. 28 (CSA Loops).

Cấu hình đo kiểm: Setup 2 - cấu hình 10

Các thiết bị cần thiết:

(cid:131) ATU-R/C (UUT) cùng với splitter (trong hoặc ngoài)

(cid:131) Thiết bị đo tương ứng

(cid:131) Hai điện trở kết cuối 600 và 900Ω ± 1%

(cid:131) 07 tụ 0.12µF ± 2.5%

(cid:131) 02 tụ 0.10µF ± 2.5%

(cid:131) 02 cuộn cảm 0.47mH ± 5%

(cid:131) 02 điện trở 100Ω ± 1%

Hướng dẫn:

CO Splitter

ZTc = 900(cid:31)

ZTr = 600(cid:31)

0.2 - 3.4kHz +1.5 -1.5

3.4 - 4.0kHz +2.0 -2.0

vòng

CO Splitter

ZTc = 900(cid:31)

ZTr = 600(cid:31)

+0.5 -1.5

+1.0 -1.5

vòng

R Splitter

ZTc = 900(cid:31)

ZTr = 600(cid:31)

+1.5 -1.5

+2.0 -2.0

vòng

R Splitter

ZTc = 900(cid:31)

ZTr = 600(cid:31)

+0.5 -1.5

+1.0 -1.5

vòng

Theo tiêu chuẩn ANSI T1E1.413-1998 có quy định các giá trị của Attenuation Distortion hoặc sự thay đổi của Insertion Loss theo tần số ở tần số 1004Hz. Đối với splitter ở cả hai đầu cũng như mạch vòng phải nằm trong giới hạn được quy định trong Bảng III-20. Dải tần số từ 3.4kHz đến 4.0kHz rất ít khi được sử dụng trong mạng điện thoại; vì vậy trong tiêu chuẩn ANSI T1.413-1998 các tham số trong dải tần số này có khoảng dao động lớn hơn.

Bảng III-20 Mạch ngắn Mạch dài Mạch ngắn Mạch dài

Lưu ý:

(cid:131) Attenuation có giá trị dương; còn Gain có giá trị âm.

(cid:131) Mạch vòng ngắn là các mạch vòng có độ dài 0, 0.5kft, 2.0kft, 5kft ứng với cáp 26 AWG.

175

(cid:131) Mạch vòng dài được định nghĩa trong tiêu chuẩn ANSI T1.601 là các mạch vòng 7, 9, 13, và trong tiêu chuẩn T1 TR No. 28 CSA là các mạch vòng 4, 6, 7, 8.

Cấu hình 11

Cấu hình đo kiểm:Cấu hình 11

Các bước thực hiện:

(cid:131) Kết nối các thiết bị theo setup 1 hoặc 2 tuỳ đối tượng cần đo không có splitter và ZHP

(cid:131) Truyền các tín hiệu đã biết độ lớn và có tần số thay đổi trong khoảng từ 200Hz đến 3.4kHz từ phía nguồn đến đích.

(cid:131) Đo tín hiệu nhận được tại phía nhận.

(cid:131) Nối thêm splitter và ZHP vào mạch.

(cid:131) Truyền các tín hiệu đã biết độ lớn và có tần số thay đổi trong khoảng từ 200Hz đến 3.4kHz từ phía nguồn đến đích.

(cid:131) Đo và so sánh tín hiệu nhận được trong dải tần số này và so sánh với Insertion Loss đo ở tần số 1004Hz.

(cid:131) Thực hiện các bước trên với dải tần số trong khoảng 3.4 đến 4.0kHz

(cid:131) Chuyển đổi kết quả sang dB nếu cần.

(5) Đo méo trễ trong dải tần thoại

176

Mục đích:

Xác định splitter phía ATU-R cũng như phía ATU-C xem có thoả mãn quy định trong tiêu chuẩn ANSI T1.413-1998 Annex E

Các thiết bị cần thiết:

(cid:131) ATU-R/C (UUT) với splitter (trong hoặc ngoài)

(cid:131) Các máy đo tương ứng

(cid:131) 02 điện trở kết cuối 600Ω và 900Ω ± 1%

(cid:131) 04 tụ điện 0.12µF ± 2.5%

(cid:131) 02 tụ điện 0.10µF ± 2.5%

(cid:131) 02 cuộn cảm 0.47mH ± 5%

(cid:131) 02 điện trở 100Ω ± 1%

Hướng dẫn:

CO Splitter CO Splitter R Splitter R Splitter

ZTc = 900 ZTc = 900 ZTc = 900 ZTc = 900

ZTr = 600 ZTr = 600 ZTr = 600 ZTr = 600

0.6 - 3.2 kHz 200 (cid:31)S 200 (cid:31)S 200 (cid:31)S 200 (cid:31)S

0.2 - 4.0 kHz 250(cid:31)S 250 (cid:31)S 250 (cid:31)S 250(cid:31)S

Trong tiêu chuẩn ANSI T1.413-1998 quy định về mức tăng của Delay Distortion gây ra bởi POTS đối với mỗi mạch vòng phải nhỏ hơn các giá trị trong Bảng III-21.

Bảng III-21 Short Loop Long Loop Short Loop Long Loop

Cấu hình đo kiểm:Cấu hình 12

Các bước thực hiện:

(cid:131) Kết nối các thiết bị theo Setup 1 để đo CO Splitter.

(cid:131) Truyền các tín hiệu đã biết độ lớn và có tần số thay đổi trong khoảng từ 0.6 đến 3.2 kHz từ phía nguồn đến đích.

(cid:131) Đo tín hiệu nhận được tại phía nhận.

(cid:131) Kết nối các thiết bị theo Setup 2 để đo Remote POTS splitter.

(cid:131) Lặp lại các bước trên để đo các tham số của Remote POTS splitter.

177

Lặp lại tất cả các bước trên với tín hiệu nằm trong dải tần số từ 0.2 đến 4.0 kHz.

Cấu hình 12

(6) Đo suy hao phản xạ trong dải tần thoại

Mục đích:

Xác định xem chỉ tiêu Return Loss của CO và Remote POTS splitter có thoả mãn yêu cầu trong tiêu chuẩn ANSI T1.413-1998 Annex E hay không.

Các thiết bị cần thiết:

(cid:131) ATU-R/C (UUT) cùng với splitter (trong hoặc ngoài)

(cid:131) Đồng hồ vạn năng

(cid:131) Các thiết bị đo tương ứng

(cid:131) Điện trở 600/900Ω ± 1%

(cid:131) 04 tụ điện 0.12µF ± 2.5%

(cid:131) 02 tụ điện 0.10µF ± 2.5%

(cid:131) 02 cuộn cảm 0.47mH ± 5%

(cid:131) 03 điện trở 100Ω ± 1%

(cid:131) Các điện trở 800, 1330 và 348 Ω

178

(cid:131) Các tụ điện 50 và 100 nF

Cấu hình 13

Hướng dẫn:

Trong tiêu chuẩn ANSI T1.413-1998 có đưa ra chỉ tiêu Return Loss của splitter trong các điều kiện nhất định. Các điều kiện này gồm có hoặc không có ZHP kết nối với mạch vòng ngắn hoặc dài. Bảng III-22 đưa ra giá trị nhỏ nhất của Return Loss đo bằng dB. Giá trị này ứng với các tín hiệu trong dải tần số từ 2,2 kHz tới 3,4 kHz. Các phép đo được thực hiện đối với cả CO splitter và Remote splitter và các thiết bị đo được kết nối theo .

ZNL-c bao gồm một điện trở 800 Ω song song với một nhánh gồm điện trở 100 Ω nối tiếp với tụ điện 50 nF (mô hình mạch vòng không tải nhìn từ phía CO). Các giá trị này do Telcordia Technologies LSSGR đề xuất làm trở kháng chuẩn thay thế cho mạch vòng không tải.

179

ZNL-r bao gồm một điện trở 1330 Ω song song với một nhánh gồm điện trở 348 Ω nối tiếp với tụ điện 100 nF (mô hình mạch vòng không tải nhìn từ phía RT).

Bảng III-22

Zref

Zterm

Comments

SRL-L (dB) 5

CO splitter ZNL-c 600 ohm CO splitter ZNL-c 600 ohm

ERL (dB) 8 N/A N/A

SRL-H (dB) 5 2

RT splitter ZNL-r 900 ohm+2.16 (cid:31)F RT splitter ZNL-r 900 ohm+2.16 (cid:31)F N/A N/A

3 2

single frequency single frequency

Cấu hình đo kiểm: Cấu hình 13

Các bước thực hiện:

(cid:131) Kết nối các thiết bị đo theo setup 1 Error! Bookmark not defined..

(cid:131) Đo giá trị trở kháng và ghi lại kết quả.

(cid:131) Kết nối các thiết bị đo theo setup 2 Error! Bookmark not defined..

(cid:131) Đo giá trị trở kháng và ghi lại kết quả.

Kết quả:

Đối với CO splitter và Remote splitter, giá trị Return Loss phải lớn hơn hoặc bằng các giá trị được quy định trong Bảng III-22.

(7) Đo mất cân bằng trong dải tần thoại

Mục đích:

Xác định tham số Longitudinal Balance của CO splitter và Remote POTS splitter so với tiêu chuẩn ANSI T1.413-1998 Annex E và IEEE Standard 455

Các thiết bị cần thiết:

(cid:131) ATU-R/C (UUT) cùng với splitter (trong hoặc ngoài)

(cid:131) Đồng hồ vạn năng

(cid:131) Các thiết bị đo tương ứng

(cid:131) Điện trở 600/900Ω ± 1%

(cid:131) 02 điện trở 100Ω ± 1%

Hướng dẫn:

Có hai phương pháp để đo Longitudinal Balance của POTS splitter. Phương pháp thứ nhất coi POTS splitter như là một phần tử độc lập, phương pháp này được gọi là phương pháp 2 PORT. Phương pháp thứ hai coi POTS splitter, ATU-C, và Card CO line kết hợp lại thành một cổng mạng, phương pháp này được gọi là phương pháp 1 PORT.

Chúng ta có thể chọn một trong hai phương pháp để đo Longitudinal Balance của CO POTS splitter.

180

Longitudinal Balance (không bao gồm mạch vòng) của POTS splitter được đo theo tiêu chuẩn IEEE Standard 455. Phép đo được thực hiện trên cả hai hướng bao gồm: từ POTS/PSTN và line port như là một thiết bị có hai cổng. Trước khi

đo mạch điện cân bằng được Calibration ở 77 dB (58 + 19 dB) để đạt được độ chính xác là 1 dB. Longitudinal Balance phải nhỏ hơn 58 dB trong dải tần số 0,2 - 1 kHz giá trị lớn nhất này giảm xuống còn 53 dB ở tần số 3 kHz.

Phương pháp 1 PORT được sử dụng để đo kiểm CO splitter khi splitter, ATU-C và CO line card kết hợp với nhau và coi như là một cổng mạng. Longitudinal Balance của POTS splitter sẽ được đo theo tiêu chuẩn IEEE standard 455. Longitudinal Balance phải nhỏ hơn 52 dB ở dải tần số 0.2 - 3 kHz. Để đạt được độ chính xác 1 dB, mạch điện cân bằng phải được Calibration ở 71 dB (52 + 19 dB) trước khi đo kiểm.

Cấu hình đo kiểm: Cấu hình 14

Các bước thực hiện:

(cid:131) Kết nối các thiết bị đo kiểm CO splitter theo setup 1 Cấu hình 14.

(cid:131) Tất cả các phép đo được thực hiện theo tiêu chuẩn IEEE Standard 455.

(cid:131) Kết nối các thiết bị đo kiểm Remote POTS splitter theo setup 2. Cấu hình 14Tất cả các phép đo được thực hiện theo tiêu chuẩn IEEE Standard 455.

(cid:131) Kết nối các thiết bị đo kiểm CO splitter (phương pháp một cổng) theo setup 3 Cấu hình 14.

(cid:131) Tất cả các phép đo được thực hiện theo tiêu chuẩn IEEE Standard 455.

Cấu hình 14

Kết quả:

181

Đối với phương pháp đo 2 cổng, CO splitter và Remote splitter phải có giá trị Longitudinal Balance lớn hơn 58 dB trong dải tần 0.2 -1kHz và giá trị giới hạn này giảm xuống còn 53 dB ở tần số 3 kHz.

Đối với phương pháp đo 1 cổng khi đo kiểm kết hợp CO splitter, ATU-C và CO line card, Longitudinal Balance phải có giá trị lớn hơn 52 dB trong dải tần số 0.2 - 3 kHz.

(8) Đo điện dung trong dải tần thoại

Nhãn kiểm tra: transparent_testing_cap.voice_band.dmt.adsl Mục đích: Kiểm tra tham số điện dung CO splitter and Remote POTS splitter theo tiêu chuẩn ANSI T1.413-1998 Annex E Các thiết bị cần thiết:

- ATU-R/C (UUT) cùng với splitter (trong hoặc ngoài) - Đồng hồ vạn năng - Các máy đo tương ứng - Điện trở kết cuối 600/900Ω ± 1% - 02 điện trở 100Ω ± 1%

Hướng dẫn: Trong dải tần số 20 - 30 Hz, điện dung tại giao diện POTS hoặc PSTN phải có giá trị nhỏ hơn 250 nF, giá trị này bao gồm cả điện dung của 2 POTS splitter có nối với modem. Sau đây là các giá trị lớn nhất và nhỏ nhất của điện dung giữa hai cực Tip và Ring. • POTS splitter (CO hoặc Remote) không nối với modem:

- - 90 nF Max 20 nF Min • Điện dung vào của Modem, bao gồm cả tụ ngăn điện áp một chiều phía CO:

- - 35 nF Max 20 nF Min

• Điện dung vào của Modem có tích hợp cả POTS splitter hoặc POTS splitter bên ngoài gồm các bộ lọc HPF và LPF sẽ có giá trị điện dung bằng tổng của hai giá trị trên: - - 125 nF Max 40 nF Min

Độ chênh lệch điện trở từ hai cực Tip và Ring so với đất của POST splitter phải nhỏ hơn 1,0 nF

182

Cấu hình 15

Kết quả: Giá trị điện dung của POTS phải nằm trong dải cho phép đã nêu ở trên.

(9) Đo suy hao trong dải tần ADSL

Mục đích:

Đo suy hao qua CO splitter và Remote splitter trong dải tần ADSL, kết quả đánh giá theo tiêu chuẩn ANSI T1.413-1998 Annex E.

Các thiết bị cần thiết:

(cid:131) ATU-R/C unit (UUT) cùng với splitter (trong hoặc ngoài)

(cid:131) Đồng hồ vạn năng

(cid:131) Điện trở kết cuối 600/900Ω ± 1%

(cid:131) 04 tụ điện 0.12µF ± 2.5%

(cid:131) 02 tụ điện 0.10µF ± 2.5% (chỉ sử dụng đối với bộ lọc thông cao ZHP phía Remote Splitter)

(cid:131) 02 cuộn cảm 0.47mH ± 5%

(cid:131) 02 điện trở 100Ω ± 1%

Hướng dẫn:

Suy hao sinh ra do bộ lọc thông thấp ZLP và bộ lọc thông cao ZHP chính là hiệu của suy hao khi có và không có bộ lọc. Giá trị suy hao này phải lớn hơn 65 dB trong dải tần số từ 30k đến 300 kHz và 55 dB trong dải tần số 300 đến 1104 kHz với mức tín hiệu vào là 10 dBm.

183

Cấu hình 16

Các bước thực hiện:

(cid:131) Kết nối các thiết bị đo theo CO POTS splitter test Cấu hình 16

(cid:131) Truyền đi tín hiệu đã biết biên độ trong dải tần số từ 30kHz đến 300kHz trên giao diện đường dây.

(cid:131) Đo mức tín hiệu nhận được ở phía thu

(cid:131) Truyền đi tín hiệu đã biết biên độ trong dải tần số từ 300kHz đến 1104kHz trên giao diện đường dây.

(cid:131) Đo mức tín hiệu nhận được ở phía thu

(cid:131) Chuyển kết quả sang đơn vị dB

(cid:131) Kết nối các thiết bị đo theo Remote POTS splitter test Cấu hình 16

(cid:131) Lặp lại các bước từ 2 đến 6 trên đây.

Kết quả:

(cid:131) Đối với cả CO splitter và Remote splitter, giá trị của Insertion Loss đối với bộ lọc thông thấp phải lớn hơn 65 dB trong dải tần số từ 30kHz đến 300kHz.

(cid:131) Đối với cả CO splitter và Remote splitter, giá trị của Insertion Loss đối với bộ lọc thông thấp phải lớn hơn 55 dB trong dải tần số từ 300kHz đến 1104kHz.

(10) Đo điện dung đầu vào ở dải tần ADSL

Mục đích:

Đo trở kháng vào của CO và Remote splitter trong dải tần ADSL theo tiêu chuẩn T1.413-1998 Annex E.

Các yêu cầu về thiết bị đo:

(cid:131) ATU-R/C (UUT) cùng với splitter (trong hoặc ngoài)

(cid:131) Đồng hồ vạn năng

(cid:131) Các máy đo tương ứng

(cid:131) Điện trở kết cuối 600/900Ω ± 1%

(cid:131) 02 điện trở 100Ω ± 1%

Hướng dẫn:

184

Insertion Loss do bộ lọc thông thấp gây ra trong dải tần 30 đến 1140 kHz ứng với mức tín hiệu vào -10 dB phải nhỏ hơn 0.25 dB.

Cấu hình 17

Các bước thực hiện:

(cid:131) Kết nối các thiết bị đo CO POTS splitter (Cấu hình 17).

(cid:131) Truyền đi tín hiệu đã biết biên độ trong dải tần số từ 300kHz đến 1104kHz trên giao diện đường dây.

(cid:131) Đo mức tín hiệu nhận được ở phía thu.

(cid:131) Chuyển kết quả nhận được sang dB.

(cid:131) Kết nối các thiết bị đo Remote POTS splitter (Cấu hình 17).

(cid:131) Lặp lại các bước 2 đến 4.

Kết quả:

3.2.3.2 Đo trở kháng

Đối với cả hai CO splitter và Remote splitters, trở kháng vào của bộ lọc thông thấp phải nhỏ hơn 0.25 dB trong dải tần từ 30kHz đến 1104kHz khi mức tín hiệu vào là -10 dB. Đo giao thức

(1) Kiểm tra khởi tạo ATU-R

a/ Activation và Acknowledgement

Phạm vi: Bài này áp dụng cho chuyển tiếp trạng thái trong phần Activation và Acknowledgement của trình tự khởi tạo ADSL DMT ATU-R.

Tổng quan: Các bài kiểm tra này được xây dựng để kiểm tra các chuyển tiếp trạng thái và hoạt động khác nhau trong phần Activation và Acknowledgement của trình tự khởi tạo ADSL DMT ATU-R. Sau khi hoàn thành thành công phần kích hoạt và xác nhận thì Tranceiver Training bắt đầu.

185

Các chuyển tiếp trạng thái Activation và Acknowledgement đối với cả hai ATU- R và ATU-C như sau:

ATU-C

C-QUIET 2

C-ACT 1, 2, 3, 4

C-IDLE/ C-QUIET 1/ C-TONE

ATU-R

R-ACK 1,2

R-ACT-REQ/ R-QUIET 1

Thêi gian

Chú ý: Trạng thái được xác định qua thủ tục này là khoảng thời gian mà một tín hiệu thực được phát đi. Chỉ một tín hiệu được phát đi trong suốt trạng thái đưa ra. Khoảng thời gian của trạng thái cụ thể nào đó và tín hiệu tương ứng luôn luôn bằng nhau.

b/ Tranceiver Training

ATU-C

C-QUIET3

C-QUIET4

C-QUIET5

C-PILOT1

C-REVELLE

C-REVEB1

C-ECT

C-REVEB2

C-REVEB3

C-PILOT2

C-PILOT3

C-PILOT1A vµ C-QUIET3A

ATU-R

R-QUIET3

R-QUIET 2

R-REVERB1

R-ECT

R-REVERB2

R-PILOT1

Thêi gian

Phạm vi: Các bài đo trong phần này cho chuyển dịch giữa các trạng thái trong phần Tranceiver Training của trình tự khởi tạo ADSL DMT ATU-R.

Tổng quan:

186

Các bài đo này được thiết kế để kiểm tra chuyển trạng thái và hoạt động cần thiết trong suốt phần Tranceiver Training của trình tự khởi tạo ADSL DMT ATU-R. Bắt đầu bằng truyền tín hiệu R-REVERB1 các trạng thái ATU-C và ATU-R được đồng bộ. Sau khi hoàn thành phần Tranceiver Training, Channel Analyis bắt đầu. Các chuyển trạng thái Tranceiver Training được chỉ ra dưới đây:

c/ Phân tích kênh (Channel Analysis)

Phạm vi: Các bài kiểm tra dùng để kiểm tra chuyển trạng thái trong phần Channel Analysis của trình tự khởi tạo ADSL DMT ATU-R.

Tổng quan:

- Các bài đo này được thiết kế để kiểm tra chuyển các trạng thái khác nhau và các hoạt động cần thiết trong phần Channel Analysis của trình tự khởi tạo ADSL DMT ATU-R. ATU-R sẽ reset về trạng thái R-ACT-REQ nếu xảy ra timeout hoặc có bất kỳ một lỗi nào trong dữ liệu điều khiển nhận được state được chỉ thị bằng checksum C-CRC1 và C-CRC2. Sau khi hoàn thành phần Channel Analysis phần Exchange bắt đầu. Chuyển dịch trạng thái Channel Analysis được chỉ ra dưới đây:

d/ Trao đổi (Exchange)

Các bài kiểm tra trong phần này bao gồm các chuyển dịch trạn thái trong phần Exchange của trình tự khởi tạo ADSL DMT ATU-R.

ATU-R sẽ reset về RACT-REQ nếu xảy ra timeout hoặc có bất kỳ lỗi nào trong dữ liệu điều khiển nhận được (checksum C-CRC1 và C-CRC2). Nếu trình tự trao đổi ngắn (SES) được sử dụng thì test bắt đầu với tín hiệu R-SEGUE3, ADSL Test 4.019 và tiếp tục với tín hiệu R-MSGS2 signal, ADSL Test 4.026. Nếu EES được sử dụng test bắt đầu với tín hiệu R-SEGUE3, ADSL Test 4.019 và tiếp tục trạng thái R-MSGRA state, ADSL Test 4.020. Sau khi hoàn thành phần Exchange, ATU-R sẵn sàng cho truyền dữ liệu ở trạng thái ổn định.

187

Các chuyển dịch trạng thái Exchange được chỉ ra dưới đây:

(2) Các bài đo khởi tạo ATU-C

188

a/ Activation và Acknowledgement

Bài này áp dụng cho chuyển tiếp trạng thái trong phần Activation và Acknowledgement của trình tự khởi tạo ADSL DMT ATU-C.

Các bài kiểm tra này được thiết kế để kiểm tra nhiều trạng thái khác nhau và các hoạt động cần thiết trong phần Activation và Acknowledgement của trình tự khởi thành phần Activation và tạo ADSL DMT ATU-C. Sau khi hoàn Acknowledgement, Transceiver Training bắt đầu. Các chuyển dịch trạng thái Activation và Acknowledgeme đối với cả hai ATU-C và ATU-R được chỉ ra trong hình.

b/ Tranceiver Training

Các bài đo trong phần này cho chuyển dịch giữa các trạng thái trong phần Tranceiver Training của trình tự khởi tạo ADSL DMT ATU-C.

Các bài kiểm tra này được thiết kế để kiểm tra các chuyển dịch trạng thái và các hoạt động cần thiết trong phần Transceiver Training của trình tự khởi tạo ADSL DMT ATU-C. Bắt đầu với truyền tín hiệu R-REVERB1, các trạng thái ATU-C và ATU-R được đồng bộ. Sau khi hoàn thành phần Transceiver Training, Channel Analysis bắt đầu. Chuyển dịch trạng thái Transceiver Training như sau:

c/ Phân tích kênh (Channel Analysis)

Các bài kiểm tra dùng để kiểm tra chuyển trạng thái trong phần Channel Analysis của trình tự khởi tạo ADSL DMT ATU-C.

189

Các bài đo này được thiết kế để kiểm tra chuyển trạng thái và hoạt động cần thiết trong phần Channel Analysis của trình tự khởi tạo. ATU-C sẽ reset tới trạng thái R-ACT-REQ nếu phát hiện xảy ra hoặc nếu như có bất kỳ lỗi nào trong dữ liệu điều khiển nhận được bằng checksum R-CRC1 và R-CRC2. Sau khi thành công

phần Channel Analysis, Exchange begins. Chuyển dịch trạng thái Channel Analysis được chỉ ra trong bảng sau:

d/ Exchange

Mục đích: Kiểm tra quá trình thay đổi trạng thái trong phần trao đổi thông tin.

190

Các bài đo này được thiết kế để kiểm tra chuyển dịch trạng thái trong suốt phần Exchange của khởi tạo ATU-C. Sơ đồ khối dưới mô tả trình tự trao đổi được mở rộng (EES), mà nó sẽ được sử dụng nếu cả hai ATU-C và ATU-R có bit 15 được thiết lập là 1 tương ứng trong C-MSG1 và R-MSG1. Nếu bit 15 được thiết lập là 0 trong C-MSG1 và R-MSG1, thì EES sẽ được bỏ qua và đựoc gọi là trình tự trao đổi ngắn SES. ATU-C sẽ reset về trạng thái C-QUEIT1 khi timeout hoặc phát hiện lỗi bằng checksum CRC. Exchange được đồng bộ từng phần giữa ATU-C và

ATU-R và tương tác từng phần. Timeouts ở trạng thái C-REVERB4 (>6000 mẫu), C-REVERB-RA, và C-REVERB5 (cả hai >4000 mẫu) xảy ra. Các trạng thái này có thể được xem xét trong phần tương tác. Lưu đồ dưới đây mô tả các chuyển dịch trạng thái.

(3) Các chức năng ứng với tế bào ATM (ATM Cell-TC Layer)

Mục đích: Các bài kiểm tra này để kiểm tra các chức năng riêng của lớp TC tế bào ATM. Đồng thời cũng bao gồm các bài kiểm tra cũng đi liền với các thủ tục "bắt tay" cần được thực hiện trước khi một tế bào ATM được phát đi hay nhận về. Các bài kiểm tra này áp dụng cho cả hai ATU.

Các bài kiểm tra này được thiết kế cho các chức năng riêng có thể xảy ra khi một tế bào ATM được truyền đi theo một hwongs Một số các chức năng này bao gồm chèn tế bào khi rỗi, bộ tạo điều khiển lỗi tiêu đề (HEC) và ghép phần dữ liệu tế bào. Định thời và thứ tự bit phải được kiểm tra trên cả hai hướng để chắc chắn rằng truyền tải bit đúng. Kiểm tra HEC và mô tả tế bào phải được thực thiện tại đầu cuối thu sao cho các lỗi có thể được chuẩn hoá và như vậy thì có thể nhận dạng được các tế bào riêng lẻ. Một tế bào có thể chỉ đwocj phát từ lớp ATM tới lớp vật lý hoặc nguộc lại nếu xảy ra thủ tục bắt tay giữa hai lớp. Giải thích đầy đủ hơn về thủ tục này có thể xem trong Annex J của ANSI T1.413-1998. Để dơn giản hoá phần 6.2.1 của ANSI T1.413-1998 đã được sử dụng thay cho thông tin trong Annex J.

3.2.4 Đo kiểm lớp dịch vụ: đo kiểm sử dụng các tính năng IP ping và ATM OEM; phương pháp đo kiểm để xác định lỗi tại lớp dịch vụ

3.2.4.1 Đo kiểm tương tác tĩnh PPP

PPP over ATM truyền khung PPP qua AAL5. Khung PPP được tạo ra và trao đổi giữa hai điểm (mạng khách hàng và mạng nhà cung cấp dịch vụ).

Tài liệu này đưa ra đo kiểm tương tác tĩnh của PPP và cách thực hiện nó trên ATM và DSL.

191

Gần đây, PPP over Ethernet được đưa vào danh sách các giao thức hỗ trợ. Nó thuộc về ngăn giao thức khác.

A11

A10

Service Provider

Access Node

Network Termination

Customer Premise

Regional Broadband Network

Customer Premises Network

L2½

PPP

L2TP

L2¼

PPPoA or PPPoE

Covered in this document

Hình III-9 Mô hình tham khảo, Ngăn giao thức, Phạm vi

Yêu cầu PPP over ATM được sử dụng cho các kết nối end-to-end giữa mạng khách hàng và mạng người cung cấp dịch.

PPP là một giao thức, bao gồm ba giai đoạn: (liên kết, xác thực và mạng)Link, Authentication and Network, chúng có thể được xem như là ba giao thức khác nhau:

• Giao thức giai đoạn liên kết gọi là LCP (Giao thức điều khiển liên kết- Link Control Protocol).

• Giai đoạn xác thực không có một giao thức đặc biệt nào. Xác thực được khuyến nghị chứ không bắt buộc. Giao thức Challenge Handshake Authentication Protocol, CHAP, được sử dụng rộng rãi.

• Và cuối cùng giai đoạn mạng được gọi là NCP (Giao thức điều khiển mạng-Network Control Protocol). Có NCP riêng cho mỗi giao thức mạng được sử dụng. IPCP được sử dụng nhiều nhất là giao thức Internet (IP) đang được triển khai rộng rãi.

Hai giao thức, LCP và IPCP có các lựa chọn có thể được thoả thuận. Đo kiểm tương tác tĩnh sẽ kiêm tra khả năng triển khai và thực hiện các lựa chọn này và tương tác hoàn hảo với các dịch vụ khác.

Đo kiểm tương tác tĩnh cho PPP LCP, xác thực và NCP (IPCP) cũng như đóng gói PPP qua ADSL sẽ gần như là đo kiểm tuân thủ. Các bài đo kiểm sẽ được mô tả chi tiết trong các phần của các nhóm đo kiểm.

a/ Nhóm 1 - RFC 2684, “Đóng gói đa giao thức qua AAL5”

Nhóm này tập trung vào đóng gói các giao thức qua ATM. Vì ATM là công nghệ được lựa chọn để truyền dữ liệu qua DSL, các bài đo kiểm phải bao hàm tất cả các vấn đề của RFC này.

b/ Nhóm 2 - RFC 2131, “chức năng DHCP”

192

Nhóm này tập trung vào chức năng DHCP của ATU-R.

c/ Nhóm 3 – RFC 1661, RFC 2364, “PPP over ATM”

Tập trung vào giao thức Point-to-Point Protocol. Nó được chia thành năm nhóm nhỏ để phân biệt giữa các tầng phân biệt của PPP với nhau.

d/ Nhóm phụ 3.1 – Encapsulation

Tập trung đo kiểm về đóng gói của PPP over ATM.

e/ Nhóm phụ 3.2 – PPP LCP

Tập trung đo kiểm giao thức điều khiển liên kết của PPP.

f/ Nhóm phụ 3.3 – PPP Authentication

Tập trung đo kiểm quá trình xác thực trong PPP.

g/ Nhóm phụ 3.4 – PPP IPCP

Tập trung đo kiểm giao thức điều khiển IP của PPP

h/ Nhóm phụ 3.5 – PPP extensions

Tập trung đo kiểm phần mở rộng của PPP. Nó liệt kê các phần mở rộng có thể nhưng không chỉ ra bất kỳ một bài đo nào. Thực hiện việc đo kiểm phụ thuộc vào mối quan tâm về vấn đề này.

3.2.4.2 Tương tác ADSL động

Một ATU-C và ATU-R được tương tác động với nhau nếu chúng được cài đặt các tính năng chung và tương thích với nhau, các chức năng và các lựa chọn và có thể được chứng minh thoả mãn các giao tiếp chung trong môi trường mạng thực như các điều kiện đo kiểm hoạt động được phân loại và thực hiện. "Tương thích" có nghĩa là sẽ không có những yêu cầu mâu thuẫn chống lại hoạt động tương tác của hệ thống ADSL.

Đo kiểm tương tác động thường ám chỉ tới đo kiểm hoạt động trong ADSL và các tiêu chuẩn viễn thông khác.

Hệ thống có thể được kiểm tra trên các mạch vòng tiêu chuẩn và trên các mạch vòng phụ.

Thủ tục cho mỗi bài đo kiểm sẽ ghi lại tính năng nào từ tiêu chuẩn liên quan được sử dụng. Phần 4 phân biệt nhóm các bài đo kiểm được yêu cầu cho đo kiểm tương tác động từ việc sử dụng các mạch vòng không tiêu chuẩn hoặc từ các điều kiện. Kết quả từ các nhóm đo kiểm sử dụng mạch vòng không tiêu chuẩn hoặc các điều kiện có thể được sử dụng cho mô tả đặc điểm của tương tác động.

Annex A: Cung cấp thông tin làm thế nào để đo kiểm tỷ lệ lỗi bít trong môi trường ATM based ADSL.

Annex B: Cung cấp thông tin về phương pháp thực hiện đo kiểm ATM dựa trên BER mà không cần thiết bị BER ngoài.

193

Annex C: Cung cấp thiết lập đo kiểm liên quan cho ATM dựa trên hệ thống ADSL.

Tham khảo đo kiểm tuân thủ:

(1) Hệ thống T1.413

Hệ thống yêu cầu tuân thủ theo [ANSI] được đo kiểm hoạt động sử dụng các mạch vòng và môi trường nhiễu như là được chỉ ra trong phần 11 của [ANSI]. Phần 11 của [ANSI] cũng mô tả phương pháp đo kiểm và đưa ra số liệu thực hiện được yêu cầu.

(2) Hệ thống ITU-T

a/ G.992.1 (G.DMT)

Khu vực A (ngoài Europe)

Hệ thống yêu cầu tuân thủ theo [GDMT] khu vực A được đo kiểm hoạt động sử dụng các mạch vòng và môi trường nhiễu như là được chỉ ra trong Annex F của [GDMT]. Các số liệu thực hiện được yêu cầu cũng được đưa ra trong Annex F của [GDMT] trong khi phương pháp đo được mô tả trong [GTEST].

Khu vực B (Europe)

Hệ thống yêu cầu tuân thủ theo [GDMT] khu vực B được đo kiểm hoạt động sử dụng các mạch vòng và môi trường nhiễu như là được chỉ ra trong Annex G của [GDMT]. Các số liệu thực hiện được yêu cầu cũng được đưa ra trong Annex G của [GDMT] trong khi phương pháp đo được mô tả trong [GTEST].

b/ G.992.2 [GLITE]

Bắc Mỹ

Hệ thống yêu cầu tuân thủ theo [GLITE] ở Bắc Mỹ được đo kiểm hoạt động sử dụng các mạch vòng và môi trường nhiễu như là được chỉ ra trong Annex D của [GLITE]. Các số liệu thực hiện được yêu cầu cũng được đưa ra trong Annex D của [GLITE] trong khi phương pháp đo được mô tả trong [GTEST].

Europe

Hệ thống yêu cầu tuân thủ theo [GLITE] ở Bắc Mỹ được đo kiểm hoạt động sử dụng các mạch vòng và môi trường nhiễu như là được chỉ ra trong Annex D của [GLITE]. Các số liệu thực hiện được yêu cầu cũng được đưa ra trong Annex E của [GLITE] trong khi phương pháp đo được mô tả trong [GTEST].

IV TRIỂN KHAI LẮP ĐẶT HỆ THỐNG ADSL

4.1 Mạng ngoại vi

Mạng ngoại vi là một trong ba thành phần chính cấu thành mạng viễn thông của Tổng công ty Bưu chính Viễn thông Việt nam (thiết bị chuyển mạch, thiết bị truyền dẫn và mạng ngoại vi).

194

Qua từng thời kỳ phát triển, mạng ngoại vi luôn được Tổng công ty Bưu chính Viễn thông bổ sung các văn bản pháp quy trong công tác quản lý, xây dựng để đồng bộ với sự phát triển của mạng viễn thông hiện đại ngày nay. Cho đến nay

mạng ngoại vi vẫn được thết kế và xây dựng với mục đích cung cấp dịch vụ thoại PSTN. với việc đưa các dịch vụ băng rộng trên mạng cáp đồng thì vấn đề nâng cao chất lượng mạng ngoại vi, rà soát lại các tiêu chuẩn thiết kế và xây dựng mạng ngoại vi là vấn đề cấp bách.

Mạng ngoại vi là phần của mạng lưới viễn thông ở bên ngoài nhà trạm, bao gồm các phương tiện đóng vai trò vật dẫn điện như các loại dây, cáp thông tin, kể cả các phương tiện thiết bị hỗ trợ, bảo vệ chúng. Như vậy mạng ngoại vi gồm các phần chính sau:

a/ Mạng cáp đồng nội hạt bao gồm:

• Cáp ngầm (là cáp được luồn trong tunnel, và hệ thống cống, bể cáp)

• Cáp treo ( là cáp được treo trên các cột bằng bê tông, cột gỗ, cột sắt), dây thuê bao

• Măng xông nối cáp,

• Phiến đấu dây.

• Giá MDF

b/ Mạng cáp quang nội hạt, trung kế nội hạt, trung kế đường dài(đường trục) bao gồm:

- Cáp quang ngầm (chôn trực tiếp hoặc luồn trong cống bể cáp)

- Cáp quang treo (treo trên cột bê tông, cột sắt)

- Cáp quang thả sông, biển.

c/ Hệ thống hỗ trợ, bảo vệ:

Hệ thống hỗ trợ, bảo vệ mạng cáp thông tin bao gồm: Đường hầm (Tunnel), cống cáp, ống nhựa, hầm, hố cáp, Tủ cáp, cột bê tông đỡ cáp, thiết bị chống sét cho mạng ngoại vi.

Tiêu chuẩn mạng ngoại vi là tập hợp tiêu chuẩn các trang thiết bị, vật tư của hệ thống dẫn điện và hệ thống hỗ trợ, bảo vệ, chống đỡ đã nêu trên.

4.1.2 Các văn bản pháp quy

Các tiêu chuẩn ngành liên quan đến mạng ngoại vi đang được áp dụng đều được xây dựng trên cơ sở QPN 07-72; Quy phạm này ban hành từ năm 1972 đã quá lậc hậu, do quy phạm này xây dựng để áp dụng cho thi công cáp chì, cống bê tông, kéo cáp bằng tay, hiện nay không còn phù hợp.

Tiêu chuẩn ngành TCN 68 - 153:1995 (Cống, bể cáp và tủ đấu cáp - Yêu cầu kỹ thuật) đã cũ không còn phù hợp, không đáp ứng được yêu cầu về tải trọng và kích thước bể, không phù hợp với các đô thị hiện đại.

195

Tiêu chuẩn ngành 68 - 144:1995 (ống nhựa dùng cho tuyến cáp ngầm - Yêu cầu kỹ thuật): Cần bổ xung thêm cỡ ống và dạng ống uốn cong.

Tiêu chuẩn ngành TCN 18 - 73, TCN 86 - 78 (Cột bê tông cho dây trần thông tin và treo cáp nội thị) các TCN này đã cũ và lạc hậu cần xây dựng tiêu chuẩn mới để phù hợp với việc treo cáp thông tin sợi đồng, sợi quang hiện nay.

Quy định về việc (Đo kiểm mạng ngoại vi sử dụng cáp đồng trước khi đưa vào khai thác sử dụng) ban hành năm 2001. Quy định này chưa đầy đủ cho mạng ngoại vi cần xây dựng mới

Tuy nhiên trong 10 năm đổi mới và tăng tốc của ngành cho đến nay TCT đã bổ xung các văn bản pháp quy hiện đang áp dụng để xây dựng các công trình ngoại vi, đáp ứng với sự phát triển của mạng viễn thông cũng như các dịch vụ viễn thông trên mạng.

Các văn bản pháp quy đó là:

o TCN 68 - 132:1998 (Cáp thông tin kim loại dùng cho mạng điện thoại nội hạt - Các yêu cầu kỹ thuật)

o TCN 68 - 1960: 1996 (Cáp sợi quang - Yêu cầu kỹ thuật) o TCN 68 -141:1999 (Tiếp đất cho các công trình viễn thông - yêu cầu kỹ thuật)

o Quy định bảo dưỡng cáp nội hạt - Phần cáp đồng (Ban hành năm 1998) o Quy định về lắp đặt đường dây thuê bao điện thoại (Ban hành năm 1998) o Quy định về chỉ tiêu kỹ thuật cơ bản ống ống nhựa HDPE dùng cho cáp quang chôn ngầm.(Ban hành năm 2002)

o Hướng dẫn kỹ thuật lắp đặt ống nhựa HDPE và bắn cáp quang trong ống nhựa HDPE (Ban hành năm 2002).

o Tiêu chuẩn Nắp Hầm - Bể - Hố cáp thông tin bằng gang cầu - Chỉ tiêu kỹ thuật cơ bản. (ban hành năm 2002)

o Quy định sử dụng cáp nhập đài nội hạt (ban hành năm 2002) 4.1.3 Những vấn đề cần lưu ý đối với mạng ngoại vi hi ện nay

4.1.3.1 Mạng cáp đồng

Mạng cáp đồng nội hạt là mạng dây, cáp đồng cùng các thiết bị hỗ trợ, (cột cáp, măng xông cáp, phiến đấu dây, tủ cáp, hộp cáp) đóng vai trò vật dẫn điện để kết nối từ các thuê bao (điện thoại, fax..) đến thiết bị chuyển mạch qua giá đấu dây MDF.

o Mạng bao gồm Giá MDF, cáp gốc, cáp nhánh, cáp thuê bao và các tủ cáp, hộp cáp. Cáp gốc(cáp chính) là cáp từ MDF nối với tủ cáp sơ cấp; Cáp nhánh là cáp từ tủ cáp sơ cấp đến các tủ cáp thứ cấp; Cáp phối(cáp thuê bao) là cáp nối từ tủ cáp thứ cấp đến các hộp cáp.

196

o Đường kính cáp gốc (cáp chính) thường là 0,4mm, cáp nhánh (cáp phân bố) thường dùng có đường kính từ 0,4mm ÷0,5mm, cáp thuê bao (cáp phối) thường dùng có đường kính 0,5 ÷ 0,9mm.

o Bán kính vùng phục vụ của các tổng đài HOST và các tổng đài vệ tinh tại các trung tâm tỉnh, thành phố từ 1500m ÷ 5000m, ở các vùng ngoại ô bán kính phục vụ có nơi lên tới trên 10.000m.

o Phương tiện để thi công cáp còn thô sơ, số cán bộ và công nhân kỹ thuật trực tiếp chỉ đạo, thi công rất ít, đa số thuê lực lượng lao động phổ thông ngoài xã hội để luồn cáp vào cống cáp và kéo cáp nên cáp dễ bị tổn thương sau khi thi công, ảnh hưởng lớn đến các tham số điện một chiều cũng như xoay chiều của cáp.

o Việc phối cáp tại các BĐT, TP hiện nay qua rất nhiều cấp, cáp từ tủ sơ cấp (nhà cáp) đến hộp cáp kết cuối ở các trung tâm tỉnh, thành phố là từ 1đến 5 cấp ( tức là một đôi dây thuê bao cung cấp các dịch vụ viễn thông ít nhất phải qua từ 02 ÷ 06 lần đấu chuyển qua phiến đấu dây tại các tủ, hộp cáp mới đến giá MDF; Cá biệt có nơi thực hiện từ 8 ÷ 10 cấp phối cáp; Việc phối cáp nhiều cấp là một trong các nguyên nhân gây nên nền nhiễu trong cáp, làm các tham số điện xoay chiều của lõi dẫn cáp phần lớn không đạt yêu cầu so với tiêu chuẩn ngành (TCN 68-132: 1998), dẫn đến xuyên nhiễu giữa các đôi cáp, suy hao truyền dẫn lớn, suy hao phản xạ nhỏ, ảnh hưởng rất lớn đến tốc độ truyền dẫn dữ liệu của các dịch vụ xDSL.

o Không thực hiện hoặc thực hiện không đúng các chỉ tiêu về tiếp đất chống sét cho cáp tại MDF cũng như tại các tủ cáp, hộp cáp; đây là một trong các nguyên nhân gây lên nền nhiễu cao trong các đôi cáp ảnh hưởng đến tốc độ truyền dẫn của các dịch vụ xDSL

o Công tác bảo vệ, bảo dưỡng tại các tủ cáp, hộp cáp không thường xuyên, bụi bẩn tại các phiến nối dây là nguyên nhân gây lên xuyên nhiễu giữa các đôi cáp.

o Xuyên âm đầu gần đối với các đôi cáp nằm trong cùng một quard rất lớn, suy hao truyền dẫn ở tần số 1kHz, 150kHz, 300kHz, 772kHz phần lớn không đạt yêu cầu

4.1.3.2 Hệ thống cống, bể cáp

o Hệ thống đường hầm, cống, bể, hố cáp là cấu trúc ngầm dưới mặt đất để lắp đặt các cáp có dung lượng lớn như cáp gốc, cáp nhánh, cáp trung kế nội hạt, cáp trung kế đường dài, hệ thống này hầu hết được lắp đặt dưới đường giao thông công cộng, và một phần dưới hè đường; đa số hệ thống cống bể cáp trên mạng đều được thiết kế và thi công theo TCN 68- 153: 1995 của Tổng cục bưu điện, tuy nhiên không ít các hệ thống cống bể cáp ở các BĐT,TP thi công không đúng so với thiết kế, hoặc thiết kế không sát với thực tế, nên không tuân theo TCN đã được ban hành.

197

o Vấn đề thiết kế cống bể chưa sát với thực tế phát triển của mạng viễn thông, gây nên việc thường xuyên đào bới lòng đường và vỉa hè để tăng dung lượng cống cáp làm mất mỹ quan đô thị, ảnh hưởng đến giao thông.

o Công tác giám sát thi công còn buông lỏng dẫn đến chất lượng công trình không cao, nhiều lắp bể cáp bằng bê tông bị dạn, vỡ hoặc bảo dưỡng rất khó khăn do thi công không đúng theo thiết kế.

o Sắt chữ T đỡ nắp đan bê tông và chắn rác rất nhiều nơi không có, nên trong bể cáp có rất nhiều rác và đất. Khoảng cách giữa các khoảng bể có nhiều nơi chỉ 50m ÷70m, trong khi đó TCN 68 - 153:1995 đưa ra chỉ tiêu này là 100m ÷270m.....

o Cột đỡ cáp trên mạng sử dụng nhiều chủng loại (cột bê tông, cột sắt..) các loại cột này sản xuất theo tiêu chuẩn ngành TCN 18-73; TCN 86-78 (cột bê tông cho dây trần thông tin và cáp treo nội thị) đã cũ và lạc hậu, không phù hợp với sự phát triển của mạng ngoại vi, với sự phát triển của các đô thị hiện đại.

4.1.4 Một số quy định mới về mạng ngoại vi

§iÖn tho¹i

4.1.4.1 Cấu trúc mạng cáp đồng nội hạt

MX

TC

MDF

§iÖn tho¹i

HC

§iÖn tho¹i

Điểm đấu nối:

- MX : Măng xông cáp

- TC : Tủ cáp.

- HC : Hộp cáp

• Các đơn vị cần thiết kế vùng phục vụ của các tổng đài tại các trung tâm tỉnh, thành phố sao cho bán kính vùng phục vụ ≤ 3Km đối với cáp có đường kính 0,4mm; ≤ 4Km đối với cáp có đường kính 0,5mm; Chỉ tiêu này để đảm bảo chất lượng thoại cho các thuê bao thông thường (suy hao truyền dẫn ở tần số 800Hz từ thuê bao đến tổng đài là 7dB

• Thực hiện việc phối cáp một cấp (Đôi dây thuê bao chỉ qua một tủ cáp và một hộp cáp) tại các trung tâm tỉnh, thành phố, huyện, thị xã; Chưa áp dụng chỉ tiêu này đối với các vùng sâu, vùng xa.

• Những nơi đã sử dụng cáp gốc 0,4mm thì cáp nhánh có thể sử dụng cỡ dây: 0,5mm ÷ 0,9mm tuỳ theo bán kính phục vụ đáp ứng yêu cầu về tốc độ dịch vụ băng rộng, cần lưu ý trên một đôi dây thuê bao không được quá 2 lần thay đổi cỡ dây.

198

• Tủ cáp phải đặt ở vị trí hợp lý, tiện cho việc sử dụng và không ảnh hưởng tới mỹ quan đô thị; Tủ cáp phải đặt trên giá đỡ bằng sắt và được cố định vào cột,

ở những nơi không có cột thì phải xây bệ chắc chắn, dùng bu loong để cố định tủ cáp vào bệ.

• Tại các tủ, hộp cáp phải thực hiện việc tiếp đất chống sét cho cáp và tiếp đất cho các màn che tĩnh điện của các cáp, việc tiếp đất chống sét cho cáp phải tránh xa điểm tiếp đất của các trạm biến thế điện và các nhà cao tầng từ 20m trở nên. Phiến đấu dây trang bị tại các giá MDF, các tủ cáp phải rõ nguồn gốc, có đầy đủ thuyết minh các chỉ tiêu kỹ thuật, tránh hàng giả ảnh hưởng đến chất lượng truyền dẫn của các dịch vụ viễn thông.

• Đối với những nơi có có tiềm năng phát triển dịch xDSL mà cáp đồng không đáp ứng được các chỉ tiêu về suy hao thì có thể dùng cáp quang + thiết bị truy nhập + cáp đồng.

4.1.4.2 Cấu trúc mạng truy nhập gồm cả cáp quang và cáp đồng như sau:

SDP

§iÖn tho¹i

C¸p ®ång

§iÖn tho¹i

OLT

OLU

C¸p quang

§iÖn tho¹i

SDP

Các điểm đấu nối là:

• OLT : Kết cuối đường dây quang

• ONU : Đơn vị mạng quang

• SDP : Điểm rẽ nhánh thuê (hộp cáp)

4.1.4.3 Hệ thống cống bể cáp:

• Các BĐT,TP lên kế hoặch sửa chữa, nâng cấp các bể cáp dưới lòng đường, thay dần nắp bể cáp bê tông bằng lắp bể cáp gang cầu.

• Tăng cường công tác kiểm tra, phát hiện và sửa chữa kịp thời các bể cáp bị sụt nở, lắp bể bị dạn,vỡ để đảm bảo an toàn cho cáp, người và phương tiện giao thông qua lại.

• Tổng công ty đang chỉ đạo biên soạn, sửa đổi, bổ xung một số các văn bản pháp quy về việc xây dựng các công trình mạng ngoại vi; Trong khi chưa có các văn bản mới, các đơn vị khi thiết kế, xây dựng các công trình mạng ngoại vi phải tuyệt đối tuân theo các quy phạm, quy trình, tiêu chuẩn ngành đã ban hành.

4.2 Quy hoạch ADSL

199

a/ Các bước quy hoạch

• dự báo nhu cầu ADSL

• dự báo kỹ thuật ADSL

• khảo sát hiện trạngmạng thuê bao điện thoại nội hạt và giải pháp

• các con đường tiến triển của DSL

• dự báo lưu lượng ADSL

• quy hoạch chất lượng ADSL

• quy hoạch cấu hình mạng ADSL

• quy hoạch thiết bị ADSL

• đo thử lắp đặt và triển khai ADSL

b/ Dự báo nhu cầu ADSL

• xác định mục tiêu dự báo

• sắp xếp các điều kiện ban đầu

• nghiên cứu dữ liệu

• phân tích khuynh hướng nhu cầu

• xác định kỹ thuật dự báo

c/ Dự báo kỹ thuật ADSL

Dự báo sự tiến triển của kỹ thuật ADSL và dự báo sự tiến triển của công nghệ, thiết bị ADSL cũng như giá thành.

d/ Con đường tiến triển của ADSL

Từ modem tương tự sang ADSL, từ các DLC sang ADSL, từ ISDN sang ADSL, và từ ADSL sang NGDLC, từ ADSL tới VDSL.

Truy nhập Internet/ATM tới các mạng cung cấp dịcg vụ

ADSL

2 DLC

ADSL từ tổng đài

POST (Analog modem) VDSL

ADSL từ NGD LC ISDN 3

e/ Quy hoạch chất lượng ADSL

Dựa trên ba tiêu chuẩn:

• tắc nghẽn kết nối

• độ cách ly giữa các thuê bao

200

• thực hiện chất lượng có đảm bảo

Tỉ lệ tắc nghẽn kết nối dựa vào 4 yếu tố: số thuê bao tổng cộng khi quy hoạch, số thuê bao của từng dịch vụ cùng tốc độ dữ liệu tối đa, dung lượng tổng cộng vào giờ cao điểm khi tất cả đều on-line và hệ số ghép thống kê dựa vào quan điểm cho phép của khách hàng.

Cách ly thuê bao:các loại dữ liệu gồm: UBR, GFR, CBR, VBR. Càng nhiều thuê bao vào mạng thì chất lượng của UBR càng giảm. Cơ chế quản lý của ATM không phân biệt các loại VC trong một VP. Để cách ly thuê bao được tốt thì phải hình thành các virtual tunnel trong các VP. Hình thành mức ưu tiên cho các virtual tunnel sẽ giúp mạng ATM không bỏ đi các cell một cách lãng phí.

Thực hiện có đảm bảo chất lượng: đảm bảo cho các thuê bao nhận được lưu lượng cao nhất, không bị chiếm dụng tài nguyên, không lấn chiếm các thuê bao khác. Trong chuyển mạch VP người ta sử dụng cơ chế EPD/PPD: vì các gói IP bị hỏng phải truyền lại làm trễ dữ liệu của khách hàng. Các bộ DSLAM dùng chuyển mạch VP phải có cơ chế bảo vệ lưu lượng IP riêng “IP access layer”. GFR là dùng cho các thuê bao cần tốc độ thấp và cần chính xác nhất bằng cơ chế EPD/PPD. Hình thành mức ưu tiên cho từng virtual tunnel sẽ đảm bảo tốc độ.

4.3 Các giai đoạn đo thử đường dây thuê bao số

Sự phát triển của công nghệ đường dây thuê bao số phụ thuộc vào chất lượng và thiết kế mạng cáp nội hạt. Việc đánh giá ban đầu mạch vòng thuê bao là rất cần thiết để xác định xem mạch vòng thuê bao có khả năng đáp ứng tốc độ truyền dẫn thuê bao số hay không. Trong nhiều trường hợp, mạng cáp được thiết kế từ hàng chục năm trước cho dịch vụ điện thoại đơn thuần, do đó nó sẽ tạo ra một số bất lợi có thể cản trở hay thậm chí không thực hiện được DSL. Chẳng hạn, công nghệ DSL sẽ không thực hiện được với đường dây thuê bao có cuộn tải hoặc các nhánh rẽ và độ dài đường dây. Trước khi có thể cung cấp dịch vụ DSL cần phải đo thử để xác định đường dây có thể dung nạp công nghệ DSL được không.

Sự phát triển nhanh tróng của các phiên bản dịch vụ DSL đời hỏi mạnh mẽ khả năng đo kiểm tự động để xử lý số lớn đường dây cần đo. Để tối ưu hoá dịch vụ và lợi ích của nhà cung cấp dịch vụ, việc đánh giá chất lượng đường dây thuê bao cho việc cung cấp dịch vụ DSL phải trải qua các giai đoạn sau.

4.3.1 Đo thử trước hợp đồng

Đo thử trước hợp đồng có thể được các tổng đài thực hiện trước khi đưa dịch vụ DSL đến khách hàng. Để tăng tối đa doanh thu, đội ngũ tiếp thị có thể định hướng khách hàng qua chất lượng đường dây thuê bao được đo kiểm trước. Việc đo thử trước hợp đồng thường bao gồm: nghiên cứu vị trí địa lý, nghiên cứu hồ sơ cáp, đo thử cáp kim loại.

a/ Nghiên cứu vị trí địa lý

Nghiên cứu vị trí địa lý bao gồm một bản đồ và một cây thước. Công việc này bao gồm nhằm tìm kiếm các khách hàng nằm trong tầm 4,5 km kể từ tổng đài.

b/ Nghiên cứu hồ sơ cáp

201

Nghiên cứu hồ sơ cáp bao gồm việc xem xét hồ sơ cáp với các vòng thuê bao có độ dài dưới 4,5 km mà không có cuộn tải hay các nhân tố bất lợi khác cho truyền

dẫn tín hiệu DSL. Nếu hồ sơ cáp cho thấy đường dây thuê bao là tốt thì tỉ lệ 80 đến 90 phần trăm các trường hợp cung cấp dịch vụ DSL thành công. Nhưng khó khăn là các tổng đài tư nhân không quản lý hồ sơ cáp trong khi các tổng đài nhà nước do lịch sử lên đến hàng trăm năm nên thất lạc hồ sơ cáp rất nhiều.

c/ Đo thử cáp kim loại

Đo thử cáp trước hợp đồng bao gồm việc sử dụng các thiết bị đo để xác định các đặc tính của vòng thuê bao cụ thể. Có hai phương pháp thực hiện là đo một đầu tại tổng đài và đo hai đầu tại tổng đài và vị trí thuê bao. Đo thử cáp kim loại chỉ nhằm mục đích xem thử vòng thuê bao có thể truyền dẫn được tín hiệu DSL hay không chứ không thực hiện bất cứ một sửa chữa nào trên vòng thuê bao.

4.3.2 Đo thử trước lắp đặt

Sau khi khách hàng đã được quảng cáo dịch vụ các CLEC cần phải thực hiện đo thử trước lắp đặt. Các CLEC thường không có đường dây thuê bao tới khách hàng cho tới khi được các ILEC cung cấp. Việc đo thử trước lắp đặt có thể được thực hiện sau khi ILEC chuyển đường dây thuê bao cho CLEC. Nếu vòng thuê bao không đáp ứng yêu cầu tối thiểu cho tín hiệu DSL thì CLEC phải loại bỏ đường dây bằng cách xin thêm một đường dây khác hay thông báo cho khách hàng là không thể thực hiện cung cấp dịch vụ được. Có thể đo thử ở một đầu hay hai đầu, đo thử một đầu cho phép đo thử từ các thiết bị đặt ở tổng đài, đo thử hai đầu cần thực hiện thêm ở vị trí thuê bao.

4.3.3 Đo thử khi lắp đặt

Một vài kiểu DSL cho phép khách hàng tự lắp đặt modem và các bộ lọc tín hiệu trên đường dây. Khi khách hàng muốn tự lắp đặt các thiết bị như vậy thì có thể thành công hay thất bại. Khi không tự lắp đặt được thì khách hàng gọi để được khắc phục và như vậy đường dây thuê bao phải được đo thử khi lắp đặt.

4.3.4 Đo thử xác nhận sau khi lắp đặt Sau khi khách hàng có được dịch vụ DSL thì có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến dịch vụ ví dụ như:

• Thời tiết mưa làm giảm tốc độ số liệu hay thậm chí ngăn cản dịch vụ • Sự cố trên đường dây cáp kim loại ảnh hưởng tới dịch vụ • Trong môi trường tồn tại cả ILEC và CLEC thì có khả năng ILEC đổi đường dây thuê bao mà không báo trước • Nhiễu cảm ứng làm cho tốc độ truyền số liệu trên đường dây thuê bao giảm xuống

202

Hồ sơ của đường dây thuê bao đang đo thử rất cần thiết để cung cấp các phép đo đúng đắn cho đường dây thuê bao. Việc ghi lại hồ sơ lúc tiến hành lắp đặt là cần thiết để sau này thực hiện đo kiểm có thể so sánh. Do vậy ngay sau khi lắp đặt thành công phải thực hiện bước đo thử sau lắp đặt. Việc đo thử có thể thực hiện bằng ba phương pháp: đo thử hai đầu, đo thử một đầu và đo thử qua thiết bị cung cấp dịch vụ như DSLAM chẳng hạn.

4.4 Quy trình đo thử và lắp đặt DSL

Khi việc đo thử đã được thực hiện thì kết quả được truyền cho chương trình máy tính để xác định tốc độ chiều lên và chiều xuống cho dịch vụ DSL cụ thể như ADSL chẳng hạn. Chương trình máy tính có khả năng cung cấp các hoạt động sau:

• Thực hiện dự báo cho các dịch vụ DSL khác nhau như ADSL, G-lite, modem 1 Meg,...

• Thực hiện nghiên cứu dữ liệu cho thông tin cáp

• Tạo ra các mô hình vòng thuê bao bao gồm cả thay đổi cỡ dây

• Xử lý các môi trường bất đồng biến

• Xử lý các phiên bản DSL khác nhau

• Cung cấp các quy trình mô hình hoá như cải thiện chất lượng đường truyền dẫn dựa trên việc gỡ bỏ nhánh rẽ

Chương trình máy tính phải có khả năng xử lý các môi trường không đồng nhất khi có nhiều nhà cung cấp dịch vụ DSL khác nhau và nhiều kiểu mạng cùng tồn tại. Để dự báo chính xác, cần phải tính toán đến việc sử dụng kênh của mỗi nhà cung cấp và đặc tính mật độ phổ năng lượng. Nếu một nhà cung cấp thiết bị DSL không tuân thủ hướng dẫn ANSI T1.413 cho một phiên bản DSL nào đó thì chương trình phải khuyên khách hàng thay đổi để phù hợp với thiết bị của nhà cung cấp đó.

(1) Đánh giá chất lượng đường dây

Ở bước này trung tâm điều hành mạng phải thực hiện một loạt các phép đo thử để đánh giá khả năng đảm bảo xử lý tốt dịch vụ ADSL của đường dây trước khi gửi nhân viên tới tận nhà thuê bao.Ở đây phải thực hiện các phép đo thử một đầu.

(2) Tiến hành đo thử tại NIC

a/ Bước 1: Kiểm tra tại hộp đấu dây

Thực hiện kiểm tra tại hộp đấu dây để xác định xem đôi dây xoắn được cung cấp có đúng hay không. Khi đã tìm được đôi dây để cung cấp dịch vụ thì phải dùng các dụng cụ đo thử và dò cuộn tải để xác nhận là đường dây không có cuộn tải và cân bằng. Tại thời điểm này phải dùng máy đo thực hiện kiểm tra các thông số cơ bản của đường dây. Dùng một butt set để kiểm tra sự hiện diện của âm hiệu mời quay số.

203

b/ Bước 2: Đồng bộ với DSLAM và xác định tốc độ dữ liệu ở hộp đấu dây

ADSL NID

ADSL splitter

Mạng thoại dữ liệu

CO POST

Hình IV-1 Vị trí của NID và bộ tách dịch vụ ADSL/POST ở CPE

Wet DSL

Non-DSL Interface

Các ứng dụng

NID (Network Interface Device) là ranh giới của mạng và CPE. NIC đôi khi còn được gọi là NIU hay NT (Network Terminal). Trong ADSL có hai loại NID: Wet wire NID và Dry wire NID. Trong đó Wet wire NID là NID tích cực dùng trong môi trường chưa có cạnh tranh, được triển khai tại các nước Bắc Mỹ; còn Dry wire NID là NID thụ động dùng trong môi trường có cạnh tranh, không cung cấp nguồn trên đường dây DSL. Với Dry wire NID khách hàng tự do mua sắm ATU- R với giá cả cạnh tranh.

10Base-T, CEBus,…

ATU-R N I D

Các gói của CPE

Dry DSL

Các ứng dụng

Hình IV-2 Hình Wet wire DSL

AC power

ATU-R N I D

Hình IV-3 Dry wire DSL

204

Kết thúc đường dây dịch vụ bằng một dụng cụ đo thử ADSL, bật nguồn và cố gắng thiết lập đồng bộ với DSLAM. Nếu thiết lập được đồng bộ thì dụng cụ đo thử sẽ hiển thị dữ liệu tối đa theo chiều lên và chiều xuống. Khi đó DSLAM hoạt động đúng đắn và đường dây đã sắn sàng cho dịch vụ số DSL.Nếu dụng cụ đo thử ADSL cho kết quả thiết lập đồng bộ với bộ DSLAM thất bại thì gọi hỗ trợ ở

vị trí đặt DSLAM để xác nhận lại là bộ DSLAM được thiết lập đúng đắn. Nếu bộ DSLAM đã hoạt động đúng đắn mà tốc độ dữ liệu theo các chiều xuống hay chiều lên cao hơn hoặc thấp hơn tốc độ dữ liệu cần thiết thì phải liên hệ lại hỗ trợ ở vị trí đặt DSLAM để xác nhận một lần nữa sự hoạt động đúng đắn của bộ DSLAM. Kiểm tra một lần nữa các tham số cơ bản của đường dây rồi thực hiện đấu dây cho NID.

c/ Bước 3: Lắp đặt bộ tách dịch vụ ADSL/POST cho G.DMT

Đặt hộp NID ở phía tài sản khách hàng và lắp đặt bộ tách dịch vụ ADSL/POST ở một vị trí thuận tiện . Cài jumper ở port Network rồi nối đường dây cho dịch vụ thoại ở cổng thoại và kết nối đôi dây cho dịch vụ ADSL ở cổng số liệu.

d/ Bước 4:Kiểm tra các thông số cơ bản, giám sát và chất lượng thoại

Ở NID phải thực hiện một lần nữa việc đo thử các thông số cơ bản. Các phép đo thử phải được thực hiện để chắc chắn rằng đường dây sẽ được sử dụng để hỗ trợ dịch vụ dữ liệu tốc độ cao ADSL. Cuối cùng, dịch vụ thoại được xem lại một lần nữa bằng cách nối đưòng dây với butt set qua cổng thoại, chuyển sang chế độ nói chuyện và nghe âm mời quay số.

e/ Bước 5: Đồng bộ với DSLAM và xác nhận tốc độ bit ở NID

Với ADSL G.DMT: Kết nối cổng số liệu trên bộ tách dịch vụ POTS bằng máy đo thử ADSL, mở nguồng máy đo và kiểm tra một lần nữa sự đồng bộ với DSLAMvà tốc độ bit cần thiết theo các chiều upstream và downstream.

Với ADSL G.Lite: Trước tiên, kiểm tra âm hiệu mời quay số bằng butt set tại NID. Gỡ butt set ra khỏi đường dây, nối máy đo thử ADSL vào đường dây, mở nguồng máy đo và kiểm tra một lần nữa sự đòng bộ với DSLAM và tốc độ bit cần thiết theo các chiều upstream và downstream.Nếu khách hàng không yêu cầu dịch vụ điện thoại trên jack điện thoại này thì nối dây nhảy cùng một đôidây gán cho cổng số liệu ở NID. Nếu khách hàng yêu cầu cả dịch vụ thoại và ADSL ở trên jack điện thoại này thì lắp đặt bộ jack đôi gắn tường nếu chưa có. Phải chắc rằng đôi dây dành cho dịch vụ thoại gắn vào cổng thứ nhất (port 1) và đôi dây dành cho dịch vụ số liệu được gắn với cổng thứ 2 (port 2). Tiêu chuẩn quy định ngõ ra của bộ moden phải nối vào dây thứ 2.

Nếu khách hàng không yêu cầu dịch vụ thoại trên jack thoại này thì nối dây nhảy cùng một đôi dây gán cho cổng số liệu ở NID. Nếu khách hàng yêu cầu cả dịch vụ thoại và ADSL ở trên jack điện thoại này thì lắp đặt bộ jack đôi gắn tường nếu chưa có Phải chắc rằng đôi dây dành cho dịch vụ thoại gắn vào cổng thứ nhất (port 1) và đôi dây dành cho dịch vụ số liệu được gắn với cổng thứ 2 (port 2). Tiêu chuẩn quy định ngõ ra của bộ modem phải nối vào dây thứ 2.

(3) Lắp đặt tại nhà thuê bao nếu có

Xác định chỗ khách hàng cần nối máy tính cá nhân với ADSL. Tìm vị trí gần jack điện thoại nhất trong phòng và xem thử đường dây đó có dùng được hay không.

205

a/ Trường hợp G.DMT

Nếu khách hàng không yêu cầu dịch vụ thoại trên jack thoại này thì nối dây nhảy cùng một đôi dây gán cho cổng số liệu ở NID. Nếu khách hàng yêu cầu cả dịch vụ thoại và ADSL ở trên jack điện thoại này thì lắp đặt bộ jack đôi gắn tường nếu chưa có. Phải chắc rằng đôi dây dành cho dịch vụ thoại gắn vào cổng thứ nhất (port 1)và đôi dây dành cho dịch vụ số liệu được gắn với cổng thứ 2 (port 2). Tiêu chuẩn quy định ngõ ra của bộ modem phải nối vào dây thứ 2.

b/ Trường hợp G.Lite

Với cấu hình này cả dịch vụ ADSL và dịch vụ thoại đều được nối vào đường dây điện thoại. Nếu cần thiết nối lại jack để tương thích với đầu ra của modem ADSL hay dùng một đoạn dây thừa để chuyển đổi dây.

(4) Lắp đặt modem ADSL

Hiện nay, có ba loại cấu hình modem ADSL thông dụng. Ba loại này gồm bao gồm hai loại lắp rời (External) với giao tiếp với máy tính cá nhân là Ethernet hay USB và một loại lắp bên trong máy tính cá nhân (Internal) với giao tiếp chuẩn PCI. Nếu PCE là modenlắp bên trong máy tính cá nhân thì kỹ thuật viên cần phải có một vài kỹ năng, kinh nghiệm và hiểu biết về máy tính cá nhân để hoàn tất lắp đặt. Lưu ý rằng, một vài loại dây trong nhà (ví dụ như dây phẳng IW) không cho phép kết nối với hơn một dịch vụ và phải thay bằng dây xoắn đôi CAT3.

a/ Modem ADSL loại rời, giao tiếp Ethernet

Nếu CPE sử dụng moden loại rời (External) có giao tiếp Ethernet thì trên máy tính cá nhân phải có card giao tiếp mạng Ethernet (Internal hoặc Onboard) thì mới có thể hoàn tất việc lắp đặt được. Nếu không có thì phải đề nghị khách hàng trang bị thêm card giao tiếp mạng Ethernet (NIC:Network Interface Card) cho máy tính cá nhân. Khi máy tính cá nhân đã có khả năng giao tiếp được mạng Ethernet thì kiểm tra đầu nối Ethernet trên máy tính cá nhân phải tương thích. Lưu ý rằng trong lúc các đầu nối RJ-45 là phổ biến thì cũng có một số giao tiếp Ethernet cũ có dạng đầu nối khác. Trong trường hợp đó thì phải sử dụng bộ chuyển đổi đấu nối. Khi đã chuyển giao xong sự tương thích đấu nối hãy lắp dây nối giữa modem ADSL và cổng dữ liệu trên jack gắn tường rồi cài đặt bộ điều khiển phần mềm cho máy tính cá nhân.

b/ Modem ADSL loại rời, giao tiếp USB

Nếu CPE là modem ADSL dạng rời có giao tiếp USB thì máy tính cá nhân phải có sẵn cổng USB và đã sẵn sàng hoạt động. Nối cáp USB giữa modem ADSL và máy tính cá nhân, nối dây giữa modem ADSL và cổng dữ liệu trên jack gắn tường rồi cài đặt bộ điều khiển phần mềm cho máy tính cá nhân.

c/ Modem ADSL loại lắp trong máy tính cá nhân với giao tiếp PCI

Nếu CPE là dạng modem ADSL Internal với giao tiếp PCI thì phải xem máy tính cá nhân có còn trống khe cắm PCI nào không. Lắp đặt card modem ADSL vào khe PCI còn trống trong máy tính cá nhân, nối dây giữa modem và cổng dữ liệu trên jack gắn tường rồi cài đặt bộ điều khiển phần mềm cho máy tính cá nhân.

206

(5) Bước cuối cùng: đo thử hai đầu

a/ ADSL

Bật nguồn máy tính các nhân và cả modem ADSL (nếu là modem rời). Cấu hình lại máy tính cá nhân theo các đặc tính cần thiết do nhà cung cấp dịch vụ Internet quy định. Modem ADSL rời có một đèn LED báo “sync” để báo modem ADSL đã thiết lập kết nối với DSLAM (với các modem ADSL thông dụngthì Led sync sẽ chớp chớp khi mới bật nguồn điện và chuyển sang sáng xanh liên tục báo đã đồng bộ mạng với DSLAM). Với các modem lắp trong máy tính cá nhân thì phần mềm điều khiển luôn có một biểu tượng dạng thanh trạng thái dùng để theo dõi tình hình trạng thái kết nối của modem. Khi địa chỉ IP đã được cấu hình đúng thì kiểm tra kết nối bằng cách chạy một trình duyệt Internet. Vào lúc đó, khi máy tính cá nhân download về trang web home page nghĩa là đã kết nối thành công điểm nối điểm với nhà cung cấp dịch vụ Internet.

b/ POST

Sau khi thực hiện song việc lắp đặt và kiểm tra dịch vụ ADSL điểm nối điểm, kỹ thuật viên phải kiểm tra dịch vụ điện thoại trong nhà khách hàng. Nên nhớ rằng dịch vụ ADSL phải không bị ảnh hưởng bởi dịch vụ thoại.

4.5 Khắc phục sự cố

a/ Thu thập thông tin

Các sự cố phát sinh trong quá trình hay sau khi lắp đặt dịch vụ ADSL, do đó yêu cầu kỹ thuật viên phải xác định được sai hỏng trên CPE hay phần đi dây. Khi sự cố được báo cáo thì cần phải mô tả thật chi tiết và ghi lại trước khi khắc phục.

b/ Các sai hỏng nghiêm trọng tại máy móc của khách hàng

Sau khi đã thu thập được các thông tin về sự cố, thì phải bắt đầu thực hiện khắc phục sự cố từ nhà khách hàng. Nếu Modem ADSL vẫn hoạt động tốt với bộ DSLAM thì hãy kiểm tra tình trạng hoạt động của máy tính các nhân. Khách hàng có thể đã thay đổi địa chỉ IP, một lỗi thường gặp khi khách hàng cài một ứng dụng liên quan tới kết mạng và sử dụng các giá trị cài đặt mặc định của chương trình cài đặt đó. Nếu vẫn chưa giải quyết được thì gọi đến nhà điều hành ADSL và kiểm tra xem gần đây mạng có mới huỷ bỏ dịch vụ ADSL của thuê bao này hay không hay thực hiện cấu hình mạng giống như bên nhà lân cận.

Nếu loại trừ được nghi vấn từ máy tính cá nhân thì gỡ bỏ modem ra khỏi jack gắn tường, dùng máy đo thử ADSL và thực hiện giả lập modem. Nếu máy đo thử ADSL đồng bộ được với DSLAM thì modem ADSL của khách hàng bị hỏng. Nối với một modem ADSL khác và cố gắng thiết lập lại kết nối. Nếu việc gắn máy đo thử vào đường dây vẫn không thiết lập được đồng bộ với DSLAM (khi được nối cùng vị trí với modem ADSL của khách hàng) thì cố gắng cách ly sự cố giữa jack gắn tường và NID. Nếu máy đo ADSL đồng bộ được với DSLAM khi kết nối ở tại vị trí NID thì nguyên nhân là ở việc đi dây trong nhà. Xác định mức độ sai hỏng bằng máy đo thử và chạy dây mới nếu cần thiết.

c/ Các sai hỏng nghiêm trọng ở đường dây cáp đồng

207

Nếu các vấn đề tại máy khách hàng đều bị loại trừ mà máy đo ADSL vẫn không đồng bộ được với DSLAM ở NID thì vấn đề có lẽ nằm ở trên đường dây của

mạng cáp nội hạt. Thực hiện phép đo thử giả lập modem ADSL tại điểm lên mạng kế tiếp trong mạch vòng thuê bao (có thể là hộp đấu dây,...). Cứ tiếp tục tiến dần về phía MDF trên vòng thuê bao cho tới khi thiết lập được thành công kết nối thì ngay tại đó thực hiện kiểm tra kỹ lại chiều xuống của vòng thuê bao về tải, rẽ nhánh, điện trở hay dung kháng không cân bằng của đôi dây.

Khi tất cả đều không thành công thì phải cấp đường dây khác cho khách hàng và nhớ kiểm tra lại, đường dây mới này phải được đánh giá chất lượng trước là tốt và không có cuộn tải rẽ nhánh. Thực hiện lại các bước kiểm tra cơ bản cho một đường dây mới. Sau đó chạy thử modem giả lập với máy đo thử ADSL ở phía khách hàng để đảm bảo đường dây mới được cung cấp tốt cho dịch vụ.

4.6 Kỹ thuật giả lập đường dây thuê bao

Vòng nội hạt

Modem

Bộ tạo mẫu dữ liệu đo thử

Nếu đang trong giai đoạn phát triển đường dây modem ADSL mới thì đầu tiên là phải mua bộ modem. Tuy nhiên trước khi đầu tư các bộ modem đắt giá là phải nghiên cứu khả năng thực hiện của modem trên vòng thuê bao. Có ba phương pháp để đo thử khả năng của modem DSL: phương pháp đo thử modem trên kết nối vòng thuê bao nội hạt, phương pháp giả lập đường dây thuê bao bằng cuộn cáp và phương pháp đo thử modem bằng bộ giả lập DSL. Cả ba phương pháp đều có thể tóm tắt trong một phép đo thực hiện hạn chế tỉ số BER của modem qua đường dây thuê bao ở một khoảng cách xác định và trong một môi trường nhiễu xác định. Dưới đây là các cấu hình đo thử modem của ba phương pháp trên.

Modem

Hình IV-4 Đo thử modem trên kết nối vòng thuê bao nội hạt

Bộ tạo mẫu dữ liệu đo thử

cuộn dây xoắn đôi

208

Hình IV-5 Phương pháp giả lập đường dây thuê bao bằng cuộn cáp

Meter

Bộ mô phỏng nhiễu giao thoa mạch vòng

Modem Under Test

Bộ mô phỏng mạch vòng nội hạt băng rộng

209

Hình IV-6 Sơ đồ đo thử modem bằng bộ giả lập đường dây

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] ITU-T Recommendation G.961 (1993), Digital transmission system on metallic local lines for ISDN basic rate access.

[2] ITU-T Recommendation G.994.1 (1999), Handshake procedures for Digital Subscriber Line (DSL) transceivers.

[3] ITU-T Recommendation G.996.1 (1999), Test procedures for Digital Subscriber Line (DSL) transceivers.

[4] ITU-T Recommendation G.997.1 (1999), Physical layer management for Digital Subscriber Line (DSL) transceivers.

[5] ITU-T Recommendation I.361 (1999), B-ISDN ATM layer specification.

[6] ITU-T Recommendation I.432.1 (1999), B-ISDN user-network interface – Physical layer specification: General characteristics.

[7] ETSI TS 102 080 V1.3.1 (1998), Transmission and Multiplexing (TM); Integrated Services Digital Network (ISDN) basic rate access; Digital transmission system on metallic local lines.

[8] ITU-T Recommendation G.117 (1996), Transmission aspects of unbalance about earth.

[9] ITU-T Recommendation Q.552 (1996), Transmission characteristics at 2- wire analogue interfaces of digital exchanges.

[10] ETSI ETS 300 001 ed.4 (1997), Attachments to the Public Switched Telephone Network (PSTN); General technical requirements for equipment connected to an analogue subscriber interface in the PSTN.

[11] ANSI T413

[12] Công nghệ ADSL: Thực tiễn-Giải pháp-Triển khai. Đặng Quốc Anh.

210

[13] Nguyễn Anh Dũng, "Công nghệ đường dây thuê bao số xDSL"