4j BO GIAO DUC VA DAO TAO
>/ ìX TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TPHPM
KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
Trang 2MUC LUC Lời cảm on Mục lục
Lời nói đầu
Chương một : Tổng Quan Về Mạng ADSL
I Sự hình thành của mạng thuê bao điện thoại hiện nay -
IH Hạn chế của thuê bao điện thoại hiện nay - 5S SsSeeserersrrreee HI.Lịch sử ra đời của AIDSÌL, - - G G s cv SE 30 ng 3n nen 75
IV.Các hình thức hoạt động của ADS - 5 5S Sen
V Tổng quan về mạng AIDSI 2-2-2 ++£S£E£E++exeEetxeErsrrsrtsrrsree | I0: vo ái nh | 2 Kién tric mang ADSL .ccsssesssssesssssessesssceeseseecseneesceceseceeteceereeees
k0
4 Các thành phần thiết yếu của ADSL «555-555 5<<<xe+s<S2 5 Tiêu chuẩn hóa AIDSLL - 2-2 + s+++x+t+t+re+eererxersrxekersreeree
Chương Hai : Kỹ Thuật xDSL
I Tổng quát về công nghệ AIDSL 2: 2£ *+E£E+EEEEExz +xrzrrersrrxcee
II 4i) 0n TIL Vong thu€ bao DSL
IV Các thành phần của hệ thống DSL 2 + 5s +s++Eexerertrtexerersrsrre
Chương Ba : Công Nghệ ADSL
I Kỹ thuật mã hóa đường truyễn - 5-2 S4 S2 3S EEEEkrrsrererreree 1 Mã hóa đa âm tần TỜi rạC - - s4 <4 St +2 ve rxtvgrreegere 2 Điều chế pha và biên độ không sóng mang CAP
3 Các phương pháp truyền dẫn song cơng . . s -5©-©c+c<<+ a Phuong pháp FDM - ghép kênh phân chia theo tần số
b Phương pháp triệt tiếng vọng EC . << 5c cs<s s2
Trang 33 Mô hình chuẩn máy phát ATU-R dùng cho chuyển vận STM 51
4 Mô hình chuẩn máy phát ATU-R dùng cho chuyển vận ATM 52
5 Các giới hạn truyền dẫn và tốc độ dữ liệu ADSL - 54 6 Cấu trúc khung - 2 =+s++z*+t*+rt#trrttrtrrtt.rttrrrtrrrrrrrrrrrtrrtrrr 59 Chương Bốn : Mô Phỏng Điều Chế DMT 62
I Chương trình mô phỏng kỹ thuật điều chế DMT -: -: 62
Chương Năm : Các Ứng Dụng Và Dịch Vụ Của Băng Rộng ADSL Hiện Nay 71
I Ứng dụng của Internet băng rộng ADSL, -+ +-rrrrrrerrrtrrrretrrrre 71
IL Một số dịch vụ của các nhà cung cấp Internet băng rộng hiện nay 82
1 Công Ty Tin Học Bưu Điện NETSOFT -serrrererrree 82
2 Công Ty Cổ Phần Viễn Thông FPT -+srerrrtrrrrerne 83
3 Công Ty Viễn Thông Quân Đội VIETTEL -: -~- 84 Chương Sáu : Xây Dựng Một Số Dịch Vụ Internet Băng Rộng ADSL 86
I Những khái niệm cơ bản về mạng máy tính . -++rttrrrterrtrrrte 86
1 Mạng máy tính là gì - -cerererrrrtrtrtrtrrtrrrtrtrrrrrrrrdtrrrrertnr 86
2 Phân loại mạng máy tính theo phạm vi dia lý -ceeerrrrrerrre 88
II Xây dựng dịch vụ Internet ADSL, -+-errerrrrertrtrrrrtrtrrrrtrrrrtrt 98
Phụ Lục Ì -<-<-<<<=eeeteeereterseerererersrarenrneneeer10000010002000000000000-0nP0rSP 125
Phụ Lục 2 vee = .130 Thuật Ngữ Viết Tắt 141
Trang 4
LOI NOI DAU
Trong thời đại mà khoa học và công nghệ luôn tổn tại và phát triển luôn tổn tại và phát triển xung quanh cuộc sống của chúng ta , phương tiện thông tin và truyền thông đóng một vai trò rất quan trọng trong mọi lĩnh vực Đặc biệt là lĩnh vực thương mại điện tử
Sự ra đời của mạng Internet đã là một chiếc cầu nối để tạo sự liên kết giữa con người với nhau ở mọi quốc gia trên trái đất được gần nhau hơn và đồng thời nó cũng là phương tiện góp phần không nhỏ vào sự phát triển của mỗi quốc gia , mỗi dân tộc Từ những người bình thường cho đến
những người kinh doanh v v bất kể họ sử dụng mạng Internet với mục đích gì , nhưng thật sự Internet đã là một cuộc cách mạng trong lĩnh vực tryển thông , nó giúp ích cho việc gởi và nhận trông tin từ bất cứ nơi nào
trên thế giới một cách dễ dàng
Thuật ngữ Internet đã xuất hiện từ rất lâu nhưng thật sự phổ biến và phát
triển mới chĩ gần đây , ban đầu mạng Internet chỉ là mạng sử dụng trong quân đội và chỉ là mạng cục bộ Sau này nó phát triển rộng rãi và khi đó
người ta mới biết đến mạng Internet là thế nào , việc nghiên cứu phát triển Internet luôn được tiến hành không ngừng nhằm đáp ứng nhu cầu về
việc truyền và phát đữ liệu , video v v với tốc độ cao
Những tiến bộ trong việc nghiên cứu ứng dụng mã đường truyền ( line codes ) và các bộ xử lý tín hiệu số , băp thông của mạng người sử dụng đã
được tăng tiến đến hàng trăm lần, tạo điều kiện phát triển các dịch vụ
băng rộng trên mạch vòng thuê bao Từ sự khởi đầu với kỹ thuật HDSL ,
đến nay đã có rất nhiều biến thể của DSL như ADSL , RADSL, SDSL,
VDSL v v nhưng phát triển mạnh nhất hiện nay là kỹ thuật ADSL do sự bùng nổ truy nhập inetrnet băng rộng từ vài năm gần đây
ADSL ( Asymmetric Digital Subcriber Line ) là mạng truy cập đường dây
Trang 5Internet tốc độ cao qua đường dây điện thoại Ngoài ra đường truyền
ADSL còn sử dụng một đường line diện thoại để vừa cung cấp dịch vụ
thoại và vừa đảm bảo truy cập Internet ADSL được gọi là đường truyền
thuê bao bất đối xứng vì tốc độ bít truyền về phía khách hàng lớn hơn nhiều lần so với từ phía khách hàng truyền ngược lai
Trong tương lai các nhà nghiên cứu sẽ cho ra đời loại modem ADSL có tốc độ lên đến 52Mbps và với những công nghệ nâng cao thì Internet sẽ
là một xa lộ điện tử trên máy tính của mọi người Với việc truyền phát đữ
liệu tốc độ cao và là cánh cửa mở ra cho dải rộng của truyền thông đa
phương tiện sẽ được truy nhập thì máy tính của chúng ta sẽ là trung tâm
truyền thông đa phương tiện
- _ Nội dung của luận án nói về mạng truyền thông ADSL: Tổng quan về
mạng thuê bao nội hạt , kỹ thuật về xDSL , công nghệ ADSL , mô phỏng
điều chế DMT, các ứng dụng và dịch vụ dựa trên công nghệ ADSL , xây
Trang 6Chương I : Tổng Quan Về Mạng ADSL
CHUONG I
TONG QUAN VE MANG ADSL
Để khảo sát và nghiên cứu về mạng ADSL thì trước tiên ta phải biết được và tìm
hiểu rõ về sự hình thành của mạng thuê bao điện thoại hiện nay ( Mạng truy nhập )
1 Sư Hình Thành Của Mạng Thuê Bao Điện Thoại Hiện Nay
(Mạng Truy Nhập )
Điện thoại được nhà khoa học người Mỹ Alexander Graham Bell phát minh từ năm 1876 Tuy nhiên, phải vào 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 nhiễu
thập kỷ đầu thế kỷ 20 mạng truy nhập không có sự thay đổi đáng kể nào , mặc dù
mạng chuyển mạch đã thực hiện bước tiến dài từ tổng đài nhân công đến các tổng đài cơ điện và tổng đài điện tử LE MDF Tủ / Hộp Thuê Bao Tổng Đài cáp nội hạt Backbone Distribution Inle Mạng truy nhập <©—— ——>
Hình 1.1.1 : 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
Trang 7
Mạng truy nhập có vai trò hết sức quan trọng trong mang 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 nhiễu chuyên gia, chi phí xây dựng mạng truy nhập chiếm ít nhất là một nửa chi phí xây dựng tồn bộ mạng viễn thơng
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
Trong hơn 120 năm qua các công ty điện thoại đã có một khối lượng đầu tư khổng lỗ vào mạng điện thoại , ban đầu thiết kế này chủ yếu dành cho dịch vụ
thoại Sau đó mạng điện thoại đã trải qua vô số lần hiện đại hoá , nâng cấp cơ sở hạ tầng để có được sự tiến bộ lớn trong kỷ thuật truyền dẫn , chuyển mạch Trên thực tế các hệ thống truyền dẫn tốc độ cao sử dụng cáp quang đang có mặt hầu như trên tất cả các công ty điện thoại trên toàn thế giới Sử dụng cáp quang đã cải
thiện chất lượng dịch vụ , nâng cao khả năng lưu thoại và giãm thiểu sự vận hành
của con người
Kết quả là giữa các tổng đài điện thoại đã có khả năng cung cấp dịch
vụ rất lớn Tuy nhiên vấn để có khác khi ta xét đến mạng truy xuất của các vòng thuê bao kết nối người sử dụng và mạng điện thoại Từ vị trí thuê bao máy của thiết bị đầu cuối được kết nối với bộ phận chuyển mạch của tổng đài qua một dàn
MDF (Main Distribution Frame — Nơi kết thúc các đường dây thuê bao tại tổng đài nội hạt )
MDF (Main Distribution Frame) là điểm trung tâm kết thúc mọi đường dây thuê bao tại tổng đài nội hạt Các tổng đài nội hạt được kết nối với nhau qua
mạng liên đài ( inter - CO network ) mạng liên đài bao gồm hệ thống kết nối ,truy xuất số ( DACS : Digital Access and Cross _ connect System ) và các thiết bị
truyền dẫn PDH Gần đây mạng liên đài sử dụng các công nghệ truyền dẫn tiên
tiến SONET (Synchronuos Optical Network — Mạng truyền dẫn quang đồng bộ )hay SDH ( Synchronous Digital Hierarchy - Hệ thống phân cấp số đồng bộ) Cac cong ty khai thác điện thoại không đủ khả năng xử lý lưu lượng các cuộc gọi đữ liệu : vì
mạng điện thoại được thiết kế để xử lý các cuộc gọi điện thoại với thời gian sử
Trang 8
có thể kéo dài đến hàng giờ Hệ quả là người sử dụng thường xuyên bị nghẽn
mạch, không t thực hiện được cuộc gọi Một thuê bao internet đang được kết nối có
xu hướng muốn giử chúng mà không chịu logoff' vì sợ không kết nối lại được gây lãng phi lớn cho tài nguyên của cả phía người sử dụng và mạng roan Po or Cte Inter-CO Network ` —.—._“
Hình 1.1.2 : Mạng điện thoại điển hình
II Hạn Chế Của Thuê Bao Điện Thoại Hiện Nay DSL ( Digital Subcriber Line ) là công nghệ truy xuất và các thiết bị của
DSL được sử dụng trên may truy xuất nên phải đi từ mạng truy xuất nội hạt Mang
truy xuất nội hạt bao gdm ‹ các vòng thuê bao nội hạt và các thiết bị liên quan nối từ vị trí người sử dụng đến tổng đài Mạng truy xuất điển hình gồm các bó cáp mang hàng ngàn đôi cáp đến các tập điểm phối cáp FDI (Feeder Distribution Interface )
Nhiều thuê bao cách rất xa tổng đài và phải có vòng thuê bao rất dài Một
vấn để của vòng thuê bao dài là sự suy hao năng lượng của tín hiệu điện làm cho
tín hiệu suy yếu đi Điều này cũng tương tự như tín biệu vô tuyến , càng cách xa
Trang 9
Chương I : Tổng Quan Về Mạng ADSL
Những công ty điện thoại có hai cách để xử lý các vòng thuê bao dài :
e Sử dụng các cuộn tải để sửa đổi đặc tính điện của vòng thuê bao
cho phép truyền dẫn thoại chất lượng tốt hơn qua những khoảng
cách dài quá 5400m Khi đó các cuộn tải được đặt trên đường dây
cách đều đặn 1800m một cuộn
Các cuộn tải không tương thích với các đặc tính tần số cao của truyền dẫn
DSL và phải được tháo đỡ trước khi cung cấp các dịch vụ dựa trên cơ sở DSL Mức
độ sử dụng cáp có tải trong mạng truy xuất nội hạt của các công ty điện thoại cò thể khác nhau và thường thì khoảng 20% số vùng thuê bao là có dùng cuộn tải
e Thiết lập nhiều thiết bị để tiếp nhận tín hiệu ở các điểm trung
gian để tập hợp về tổng đài nội hạt Các điểm trung gian này có thể bao gồm thiết bị chuyển mạch và thiết bị truyển dẫn dung
lượng lớn hay cũng có thể đơn giản chỉ là trung tâm tập trung dây
(SWC : Serving Wire Center ) không có thiết bị cuyển mạch
nhưng lại có thiết bị truyền dẫn kết nối với tổng đài nội hạt Trong khi mạng điện thoại lúc đầu kết thúc các vòng thuê bao cáp đồng trực
tiếp tại tổng đài nội hạt thì quá trình bảo dưỡng các đường dây thuê bao dài và hậu
quả của việc phát triển quá nhều đường dây thuê bao đã làm phát sinh nhu cầu thay đổi kiến trúc mạng nội hạt
Cáp quang có thể kết nối hiệu quả hàng ngàn thuê bao từ tổng đài này đến
tổng đài khác nhưng lại quá đắt tiền để có thể kết nối đến các thuê bao riêng lẻ
.Vì vậy một giải pháp dung hoà là kết thúc đường dây thuê bao tại các điểm trung
gian gần với thuê bao hơn gọi là DLC ( Digital Loop Carrier : bộ cung cấp vòng
thuê bao số) Những điểm trung gian này gọi là các thiết bị đầu cuối DLC phía
khách hàng (RT : Remote Terminal )
Một trong những thuận lợi khi kết thúc đường dây thuê bao tại các thiết bị đầu cuối từ xa DLC là nó đã giảm được độ dài đường dây đồng của vòng thuê bao
và cải thiện được độ tin cậy của dịch vụ Một thuận lợi nữa là các dịch vụ điện
thoại thuần tuý (POTS : Plain Old Telephone Service ) có thể được ghép lại thành
luồng T1 (Đường truyền số có tốc độ 1,544Mbps /AMI (Alternate Mark Inversion - Mã đảo dấu luân phiên ) sử dụng ở Bắc Mỹ ) hay E1 (đường truyền số tốc độ 2048
Kbps/HDB3 sử dụng ngòai Bắc Mỹ ) để truyền dẫn tới tổng đài nội hạt bằng cáp
Trang 10
thudn tuy nó lại tạo ra khá nhiều rắc rối khi triển khai cung cấp dịch vụ dựa trên cơ
s6 DSL
DSL chỉ được cung cấp qua các đường dây cáp đồng liên tục nên khi một dịch vụ dựa trên DSL kết nối tới một RT thì cổng DSL phải kết thúc tại RT để tín hiệu DSL được biến đổi thành dạng tương thích với DLC Mitc d6 su dung DLC thay đổi tùy theo công ty điện thoại và nó dao động từ không sử dụng hoàn toàn
cho tới sử dụng cho khoảng 30% đường dây thuê bao trong mạng truy xuất nội hạt
Hiện nay có trên 1 tỷ đường dây thuê bao trong mang PSTN ( Public
Switched Telephone Network ) trên toàn thế giới Hơn 95% trong số đó là cáp xoắn đôi dành cho dịch vụ điện thoại thuần tuý
Dịch vụ điện thoại thuần tuý được thiết kế để truyền tải âm thoại cần dai tần
để bảo đảm trung thực là từ 300 đến 3400 Hz Dich vu dải hợp này vốn được cung cấp cho điện thoại và truyền dẫn tín hiệu Modem tương tự ở tốc độ cao từ 9,6 tới 33,6 kbps và gần đây là 56kps Một phần rất nhỏ của PSTN được cung cấp dịch vụ ISDN(Intergrated Service Digetal Network) BRI ( Basic Rate Interface ) Vong thuê bao tương tự hiện nay sử dụng rất tốt trong hệ thống truyền tải thoại Tuy
nhiên nó không đủ khả năng để truyền tải các ứng dụng khác như dữ liệu và video
Dãi tần âm thoại là từ 300 đến 3400 KHz và nếu được mã hoá PCM ( Pulse Code
Modulation : bộ điều chế mã hoá xung ) sẽ là 64 Kbps Mạch vòng thuê bao của
mạng cáp nội hạt chỉ được thiết kế cho yêu cầu của âm thoại mà hồn tồn khơng dành cho các nhu cầu về dữ liệu và video Mạch vòng thuê bao hiện nay rất hạn chế khi dùng cho truyền tải số liệu và video
Ví dụ : đôi lúc truyền một file dữ liệu phải mất từ vài phút đến hàng giờ đồng hồ
Bridged tap là các nhánh rẽ của đường dây thuê bao không nằm trên
đường thoại trực tiếp giữa tổng đài nội hạt và các thiết bị đầu cuối của thuê
Trang 11Chương I : Tổng Quan Vé Mang ADSL Hinh 1.1.3 Nhanh re 0 ' ! ' ! { ‘ -10 KR 2 \ \, MAE ' ' -20 rà rot a thy \ ! -30 ot ,° NY a ` -40 » TC + me Ýd-/ =E====F=e=e==F=e=e=e=†===“4=~=*“^1 d-} 4-~ b - eben penne rn 3ˆ 4 ay Nhà te # 4 wenn dew ee de ea oo oe ob ee bee dee =f é pnd -50 | ' i 1 ae ì ' ˆ ' ' ee +| _†—] ' ' hình “hs “70 LÍ Po 1 ) ' ' t , , Te t + ) , + ' ` Ph~~ -g0 ‘i! ee ed nt 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Hinh 1.1.4 :Anh hưởng của nhánh rẽ đến sự suy hao của tín hiệu truyền trên đường dây
Mặt khác hầu hết các hệ thống xây dựng trên sơ sở điện thoại hiện nay sử
dụng khe 64Kbps có dung lượng (bandwith) cố định và đối xứng Dung lượng cho
cuộc gọi điện thoại không thay đổi trong suốt thời gian điện đàm cho đến khi một
trong hai thuê bao gọi hoặc bị gọi gác máy và dung lượng này được sử dụng cho cuộc gọi khác Nếu trong thời gian cuộc gọi cả hai thuê bao đều im lặng thì dung
Trang 12Chương I : Tổng Quan Về Mạng ADSL
của hãng Bell Labs thì hầu hết lưu lượng trên internet là bất đối xứng : lưu lượng được gửi theo một hướng nhiễu hơn hướng ngược lại và dĩ nhiên hệ thống điện
thoại có dung lượng đối xứng hiện nay không tối ưu cho lưu lượng internet
Việc truy xuất internet bị chậm chạp một phần là do hạn chế của mạch vòng thuê bao và một phần nữa là do hạn chế khả năng cung cấp địch vụ internet ISP ( Internet Service Provide ) không đáp ứng được nhu cầu internet phát triển tăng vọt làm cho lưu lượng internet cũng tăng vọt
Một ví dụ là lần bạ giá thuê bao của dịch vụ AOL ( American Online ) vào
mùa thu năm 1996 cho phép truy xuất thoải mái internet mỗi tháng giá $19.95 dẫn
tới khả năng đáp ứng 30 triệu giờ internet mỗi tháng của AOL, không chịu nổi lưu
lượng tăng lên đến 60 triệu giờ mỗi tháng vào tháng 11 năm 1996 Người sử dụng
của AOL phải thường xuyên bị thông báo bận hoặc dịch vụ không thực hiện được
làm cho nhiều người đã ngưng thuê bao AOL
Ill Lịch Sử Ra Đời Cua ADSL ( Asymmetrical Digital
Subcriber Line )
ADSL đã được khởi đầu từ những công ty điện thoại và tranh đua với
truyền hình cáp và chuyển giao cả truyền hình và dịch vụ thoại trên đường dây
thoại truyền thống Dĩ nhiên ,bây giờ ADSL là ứng cử viên xuất sắc cho truy cập
Internet tốc độ cao ADSL trước đây được thiết kế để có thể tiếp tục sử dụng
đường dây thoại bình thường
Ký tự “A” đại diện cho “Asymmetric”(bất đối xứng),nghĩa là công ty điện
thoại có thể gửi nhiều dữ liệu tới khách hàng trong khi khách hàng không thể gửi
nhiều thông tin tới các công ty điện thoại Vào lúc bắt đầu chỉ là kết nối nhỏ với 16 hoặc 64kbps đã được hỗ trợ,bây giờ ADSL có thể hỗ trợ lên tới 10 lần Y tưởng
cho ADSL đã được nảy sinh bởi Joe Leichleder vào năm 1987,ông là nhà nghiên
cứu thuộc Bellcore và ý tưởng đầu tiên này là chuyên đổi tín hiệu tương tự thành số tại đầu cuối của thuê bao và phát triển kỹ thuật truyền qua cáp xoắn đường dây
điện thoại ADSL được thiết kế để cung cấp truy cập tốc độ tới hàng Mbps dành
cho tương tác với video(video on demand,video games,.v v) va truyền thông dữ liệu tốc độ cao (truy cập Internet,mạng truy cập từ xa LAN,và những mạng truy
cập khác ) nhưng thích hợp hơn hết là dùng để lướt Web
Ộ Vào năm 1990,Vendor đã phát triển sản phẩm video-on-demand được bắt
Trang 13
Diễn đàn DSL đã được hình thành từ cuối năm 1994,và diễn đàn này đã
được sắp đặt để giúp đỡ các công ty điện thoại và nó thật sự cung cập một thị trường tiềm năng lớn của ADSL
IV.Các hình thức hoạt động của ADSL( Asymmetrical
Digital Subcriber Line )
-Dịch vụ ADSL cung cấp một số kênh truyền tải khác nhau với sự kết hợp một số dịch vụ khác
- Dịch vụ ADSL trên cùng một đôi dây với dịch vụ đải tân thoại (bao
gồm POTS và các dịch vụ truyền số liệu dải tân thoại) Tín hiệu ADSL chiếm
dai tần số cao hơn dải tần thoại và được tách ra bởi các bộ lọc
- Dịch vụ ADSL trên cùng một đôi dây với dịch vụ ISDN Tín hiệu ADSL
chiếm dải tần số cao hơn dải tần thoại và được tách ra bởi các bộ lọc
- Dịch vụ ADSL trên cùng một đôi đây với dịch vụ dải tần thoại (bao gồm POTS và các dich vu truyền số liệu đải tần thoại) và với dịch vụ ISDN với đôi dây bên
cạnh Theo chiểu từ mạng tới phía khách hàng (chiều đownstream) các kênh truyền tải có thể bao gồm các kênh truyền tải song công tốc độ thấp và các kênh truyền tải đơn công tốc độ cao Trong chiều ngược lại upstream ADSL chỉ cung cấp các kênh truyền
tải tốc độ thấp
- Hệ thống truyền dẫn được thiết kế để hoạt động trên cáp kim loại xoắn đôi nhiều cỡ dây hỗn hợp Kỹ thuật truyền tải ADSL được xây dựng dựa trên
điểu kiện không có cuộn tải và có một vài trường hợp hạn chế của các nhánh rẽ
được chấp nhận
V Tổng quan về mạng ADSL ( Asymmetrical Digital
Subcriber Line )
e ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line) 14 mét trong cac phương thức
truy cập mạng đữ liệu tốc độ cao( hiện nhiều nước đang sử dụng
asymmetric ADSL,symmetric-VDSL, voice over-VoDSL).ADSL sử dung đường dây thoại cáp xoắn hiện có để tạo nên đường truy nhập cho truyền
phát đữ liệu tốc độ cao mà tốc độ truyền có thể lên đến 8,1Mbps.Sở đĩ gọi
là bất đối xứng là vì tốc độ downstream lớn hơn nhiều so với tốc độ chiều upstream ADSL cho phép phan chia dung lugng vào một kênh có tốc độ
cao hon cho thuê bao „nhất là cho truyền hình ảnh và một kênh có tốc độ
Trang 14
Switch Telephone Network ) hiện nay ( Băng thoại tương tự chỉ mới sử dụng hết 4Khz trên tổng số hơn 10Mhz băng thông của cáp đồng )
e Công nghệ hấp dẫn này trong quá trình vượt qua giới hạn của công nghệ mạng điện thoại công cộng để cho phép phân phối sự truy cap internet toc
độ cao đến với phần lớn nhà thuê bao mà giá ca rất phù hợp
e Dịch vụ ADSL cung cấp một số kênh truyền tải khác nhau với sự kết hợp
một sô dịch vụ khác :
- Dịch vụ ADSL trên cùng một đôi dây với dịch vụ dải tần thoại (bao gồm POTS va cac dich vu truyện sô liệu dải tần thoại ).Tín hiệu ADSL chiêm dai tân số cao hơn dải tần thoai và được tach ra bởi các bộ lọc
7 Dich vu ADSL trên cùng một đôi dây với dịch vụ ISDN Tin hiéu ADSL chiếm dải tần số cao hơn dải tân thoại và được tách ra bởi các bộ lọc
- Dịch vụ ADSL trên cùng một đôi dây với dịch vụ đải tần thoại (bao gồm
POTS và các dịch vụ truyện sô liệu đải tân thoại )và với dịch vụ ISDN với đôi dây bên cạnh
e Theo chiều từ mạng tới phía khách hang (chiều downstream) các kênh truyền tải có thể bao gôm các kênh truyền tải song công tốc độ thâp và các
kênh truyên tải đơn công tộc độ cao Trong chiêu ngược lai upstream Z
ADSL chỉ cung câp các kênh truyền tải tốc độ thấp
e Hệ thống truyền dẫn được thiết kế để hoạt động trên cáp kim loại xoắn đôi nhiều cỡ dây hỗn hợp Kỹ thuật truyền tải ADSL được xây dựng trên điều
kiện không có cuộn tải và có một vài trường hợp hạn chế của các nhánh rẽ
được chấp nhận
1) Mô tả Công nghệ
ADSL là một tiến bộ lớn trong công nghệ thông tin Quan niệm chính là nó
có thể làm việc với tốc độ bit lớn hơn và hiệu quả hơn thông qua kỹ thuật đường
dây sẵn có.Nó có thể được xem như là cách nhanh chóng để phân phối dữ liệu
.Truyền hình MPEG và truyền hình trực tiếp các cuộc hội thảo qua đường dây
đồng hiện có ,với nền tảng được gắn chặt với hơn 125 triệu vòng thuê bao nội hạt
trong một mình Hoa Kỳ
Tuy nhiên một vài yêu cầu căn bản mà ADSL đã thoả mãn:
- Tận dụng dải tần còn dư của đây đồng
- Tiến bộ của phương pháp mã hoá/giải mã
Trang 15Hinh 1.4.1.1 Két néi tai CPE (Customer Premises Equipment )
Trong phiên bản đơn giản nhất của kỹ thuật này khách hàng chỉ cần 1 bộ
modem mới Modem này phải có jack căm RJ-11 mà sẽ hỗ trợ dịch vụ thoại tương tự hiện có
Sử dụng đường thuê bao hiện có để sẵn sàng cài đặt từ tổng đài đến thiết bị tài sản khách hàng , 2 thiết bị đầu cuối này được kết nối với cả hai đầu cuối của vòng thuê
bao nội hạt Chức năng của bộ ATU-C (ADSL Terminal Unit Central Office ) tại
tổng đài được điều khiển bởi thiết bị ATU-C( Bộ thiết bị đầu cuối ADSL).Bộ
ADSL truyền qua kênh đơn công tốc độ cao theo chiều downstream ,gửi và nhận
với kênh đơn công tốc độ thấp.Bộ ATU-C có thể đứng 1 mình hoặc được gắn với
Trang 16Hình 1.4.1.2: Mô hình dịch vụ cung cấp mạng ADSL 2) Kién trac mang ADSL
Công nghệ ADSL không chi don thuần là một cách download nhanh các trang web internet về máy tính cá nhân ở gia dình mà ADSL là một phần trong
một kiến trúc nối mạng tổng thể hỗ trợ mạnh mẽ cho các người sử dụng dân dụng
và doanh nghiệp nhỏ tất cả các dạng dịch vụ thông tin tốc độ cao Ở đây dịch vụ
thông tin tốc độ cao có nghĩa là thông tin có tốc độ dữ liệu từ 1 hay 2 Mbps trở
lên
Với dạng đơn giản nhất của kiến trúc này khách hàng cần phải có một máy
điện thoại hiện thời ở SOHO ( Small Office Home Office ) Các port khác có thê là các port dành cho 10BASE-T Enthernet để kết nối với máy tính cá nhân hay
Trang 17Internet Access Sever Work-at- Home server Video-on- Demand server Info & Advertiser server
- Sự phân phối của các dich vy ADSL
đơn cho chuẩn truyền âm và với một bộ mode tạo thành 3 kênh thông tin
trung bình cho kênh upstream ,và một kênh đành cho
- Tốc độ dữ liệu phụ thuộc vào một đồng,tiêu chuân dây ;và sự hiện diện của nh
kênh
- Việc thực hiện tăng số đường thuê bao trong kh giảm ,tăng tiêu chuân dây,nhánh rẽ và nhiều dây được giảm
- Modem được đặt ở nhà thuê b
(ATU-R : ADSL Terminal Unit Remote ),và mo
-tong dai (ATU-C : ADSL Terminal Unit C
kết nối máy tính cá nhân của họ và phận thu phát ADSL
doanh nghiệp hoặc các nhà thuê bao có thê modem qua công điên thọai găn tường RJ-11
Hinh 1.4.2.1 Cau hinh mang ADSL POTS 1 s| TCP/IP vA Router Access Node M | ADSLI U ATM X Switch Am" POTSn , 2 Customer!
đòi hỏi một cấu hình dây cáp đồng
m ADSL đặt tại đầu cuối thuê bao
-một kênh downstream tốc độ cao ,một kênh tốc độ dịch vụ điện thoại thuần tuý vài nhân tố bao gồm chiều đài dây ánh rẽ (Bridged tap),và nhiễu xuyên
¡ chiều dài đường dây ao được gọi là bộ phận thu phát ADSL từ xa
dem ở phía tông đài được gọi là bộ
Trang 19
Trong trường hợp ADSL G.Lite thay vì phải lắp đặt bộ POST spilter 6
CPE ta chi cần lắp đặt các bộ loc microfilter dé lắp đặt và có giá thành rẻ hơn nhưng đạt tốc độ số liệu trên ADSL kém hơn
Ở phía tổng đài dịch vụ thoại tương tự được chuyển mạch ở tổng đài bởi
một bộ tách dịch vụ khác Vòng thuê bao ADSL được kết thúc ở Access node
_Accessnode là một dạng của DSLAM thực hiện phép các dường dây ADSL lại với nhau Mặt bên kia của Access Node được kết nối với các router TCP/IP chuyên mạch ATM (( Asynchronous Transfer Mode )
Các bộ chuyển mạch và các bộ định tuyến này cho phép cho người sử dụng
truy xuất dịch vụ họ chọn lựa Cần lưu ý rằng các dịch vụ này có thể cũng được
đặt tải tổng đài nội hạt và được digu hanh boi CLEC (Compectitive Local
exchange Carrier — Tổng đài nội hạt tư nhân ) hay ILEC.Trong nhiều trường hợp
các server có thể được ở gần tông đài nội hạt
Bộ splitter cũng làm nhiệm vụ bảo vệ tÍn hiệu ADSL từ những tín hiệu nhất thời của bộ POTS bắt nguồn từ những bộ đàm cho tới việc nhấc và gác máy.Dịch vu ADSL co thể thiết lập để không cần sử dụng bộ splitter ở tại NID (Network
Interface Device — thiét bi giao tiép mang ) 3)Kết nối lớp vật lý
Agave? ADSL network layers
Trang 20Chương I : Tong Quan Vé Mang ADSL
Ở phía tổng đài ,một bộ định tuyến chính tập hợp đường cáp từ nhiều thuê
bao va sir dung cac bé splitter dé phan tuyén lưu lượng dữ liệu đến bộ DSLAM và
chuyển đều đặn đến bưu điện thông qua một kết nối T1/E1 ( Đường truyền số có
tốc độ 1,544 Mbps/AMI sử dụng ở Bắc Mỹ / Đường truyền số có tốc độ
2048Mbps/HDB3 sử dụng ngoài Bắc Mỹ ) với mạng chuyển mạch công cộng (PSTN)
Bộ DSLAM sẽ ghép các dịch vụ DSL từ các thuê bao khác vào trong mạch ảo ATM.Thông thường một bộ tập trung DSLAM được sử dụng trong những
trường hợp nơi một ILEC hoặc CLEC có nhiều bộ DSLAM được đặt rải rác trong một vùng địa lý rộng
—— Bộ DSLAM bao gồm ATU-C nơi tín hiệu ADSL được ghép lại thành kết
nối giao tiép tôc độ cao tới một mạng ATM
Mạng ATM này cung cấp sự truy nhập tới mạng Internet thông qua Dịch vụ
cung cap Internet.Cac nhà cung cấp dịch vụ DSL đã bó lưu lượng dự định cho ISP và gửi nó qua kết nôi E3/T3 hoặc STM-1.Trong hầu hết các trường hợp z ,bộ tách
dịch vụ POTS đặt tại thiết bị giao tiêp mạng (NID) và tổng đài cho phép vòng cáp
đồng được sử dụng đông thời cho truy cập tốc độ cao và dịch vụ POTS
ADSL và dịch vụ POTS.Kênh POTS sẽ tách tín hiệu thoại thông thường ra khỏi kênh ADSL bởi các mạch thụ động ,Bộ lọc thông thấp /Thông cao mà phân
ra những tín hiệu thấp tần cho POTS va cao tần cho ADSL.Lộ trình từng cái được
phân ra tới một cặp dây riêng biệt
4.Các thành phần thiết yếu của ADSL
ADSL là một kiến trúc mạng hoàn chỉnh Như đã nói ở trên, ADSL
không chỉ là một cách để truy xuất nhanh các trang web Internet mà ADSL còn
là một phương tiện hỗ trợ mạnh mẽ các dịch vụ số liệu tốc độ cao cho người sử
dụng ở gia đình cũng như doanh nghiệp nhỏ Những dịch vụ này được cung cấp dưới một môi trường cạnh tranh và rất phong phú từ lĩnh vực giáo dục cho tới
lĩnh vực tài chính Hình 14 mô tả chỉ tiết hơn một bộ ADSL Terminal Unit-
Remote (ADSL ATU-R) Thiết bị có thể là một hộp giao tiếp TV hay một máy tính cá nhân mà không cần thêm một thiết bị nào nữa Việc đi dây từ ATU-R đến đến thiết bị đầu cuối có thể chỉ đơn giản như đi dây 10BASE-T LAN, cũng
có thể phức tạp như mạng ATM riêng hay mới mẻ như Consumer Electronics Bus sử dụng dây điện lực sẵn có để gởi thông tin Dù sao thì khi sử dụng cho
truyền dữ liệu tốc độ cao thì việc đi dây cho dịch vụ thoại vẫn không thay đổi vì
Trang 21Chương I : Tổng Quan Về Mạng ADSL
Services: POTS Splitter
intemet Eo cpg Premises Access Education | Ascess Node 4 ~
Video we? Bea Set-top box Corporate |”: PC Commercial _ 10BASE-T (LÀN) Government fos ATM bộc CEBU PSTN co Svaitch
Hình 1.4.4.1 Các thành phần thiết yéu cia mang ADSL
Ở tổng đài nội hạt dịch vụ thoại tương tự được chuyển sang cho bộ
chuyển mạch thoại PSTN qua một bộ tách dịch vụ đặt tại tổng đài còn các tín
hiệu ADSL được bộ DSLAM ghép lại Dĩ nhiên là khác với ISDN ta không phải
thực hiện bất cứ một thay đổi nào trên phần mém chuyển mạch của tổng đài nội hạt khi triển khai địch vụ ADSL Hơn nữa ADSL lại làm giảm lưu thoại vốn
làm tắc nghẽn các thiết bị chuyển mạch, truyền dẫn thoại do các dịch vụ đữ liệu gây ra
Những dịch vụ được công nghệ ADSL đem lại có thể đặt tại tổng đài nội
hạt hoặc một nơi khác Các dịch vụ này có thể do chính tổng đài nội hạt thực hiện hay do các nhà cung cấp dịch vụ tư nhân có giấy phép Các dịch vụ như vậy bao gồm truy xuất Internet, cung cấp các tài liệu, đào tạo,giáo dục , video
(on-demand),thương mại
Lưu ý rằng các đường liên kết ADSL vẫn phải sử dụng các bộ DACS
(Digital Access and Cross connect) để gom lưu lượng đưa đến các nhà cung cấp
dịch vụ Dĩ nhiên các nhà cung cấp dịch vụ này cũng là các nhà cung cấp các đường liên kết ADSL(ADSL link) nên tất cả các dịch vụ có thể đặt trực tiếp tại tổng đài nội hạt nhưng trên thực tế có hai cách để thực hiện việc cung cấp các
dịch vụ này Theo cách thứ nhất thì các đường liên kết ADSL được tập trung lại
tại DSLAM và chuyển sang cho thiết bị DACS
Trang 22Chương I : Téng Quan Vé Mang ADSL
Internet Tất cả các liên kết đều được kết thúc tai bộ định tuyến Internet và các
gói dữ liệu được chuyển vận hai chiều nhanh chóng với Internet Các mạng
Intranet cộng tác cũng có cấu hình tương tự Đây là phương pháp đơn giản nhất
Tuy nhiên, tốc độ tổng cộng của các liên kết ADSL theo phương pháp này không được quá 45 Mbps theo mỗi chiều
Phương pháp thứ hai là điểm truy xuất (access node) được liên kết trực tiếp tới một bộ định tuyến IP hay bộ chuyển mạch ATM đặt gần điểm truy xuất
Ở phương pháp này, vẫn sử dụng việc tập trung lưu lượng vào một đường truyền
vật lý từ điểm truy xuất tới bộ định tuyến IP hay bộ chuyển mạch ATM Điểm truy xuất là một tiêu điểm gây nhiều chú ý trong cơng việc tiêu chuẩn hố
ADSL Hiện nay, hầu hết các điểm truy xuất ADSL đều chỉ thực hiện việc ghép
lưu lượng đơn giản Điều này có nghĩa là tất cả các bit dữ liệu và gói dữ liệu vào
ra điểm truy xuất đều được truyền tải bằng các mạch đơn giản
Chẳng hạn, trong trường hợp tương đối điển hình nếu có 10 khách hàng
ADSL nhận dữ liệu theo chiểu downstream với tốc độ 2 Mbps và gởi dữ liệu
theo chiều upstream với tốc độ 64 Kbps thì liên kết giữa điểm truy xuất và
mạng dịch vụ (như Internet chẳng hạn) phải có dung lượng tối thiểu là:
10x2Mbps = 20Mbps cho mỗi chiều để tránh hiện tượng tắc nghẽn hay bị bỏ bớt gói số liệu Mặc dù tốc độ dữ liệu theo chiều xuống là 64 Kbps x10 = 640 Kbps nhỏ hơn 20 Mbps rất nhiều nhưng do bản chất truyền dẫn đối xứng của các đường truyền ghép kênh số nên tốc độ hai chiều phải như nhau
Việc cải tiến các hệ thống ADSL căn bản có thể được là thực hiện ghép kênh thống kê (statistical multiplexing) Ở điểm truy xuất ADSL hay cung cấp
cho bộ DSLAM ADSL một vài khả năng chuyển mạch gói trực tiếp Nếu thực
hiện ghép kênh thống kê thì dựa trên bản chất xuất hiện từng cụm của số liệu
kiểu gói để bố trí các đường liên kết tốc độ thấp hơn vì không phải lúc nào tất
cả các khách hàng đều đang gởi gói số liệu
Trường hợp nếu điểm truy xuất ADSL có sẵn bộ định tuyến hay khả năng
Trang 23Chương I : Téng Quan Vé Mang ADSL
5 Tiêu chuẩn hod ADSL
Cũng như mọi công nghệ khác, ADSL cần phải được tiêu chuẩn hoá
Người sử dụng cần các sản phẩm dựa trên công nghệ được tiêu chuẩn hoá vì chúng thực hiện ổn định, độc lập với từng nhà sản xuất và có thể làm việc được với các thiết bị khác cùng loại
Ở Hoa Kỳ, tiêu chuẩn cho ADSL lớp vật lý lân đầu tiên được Viện Tiêu chuẩn hoá Quốc gia Hoa Kỳ (ANSI: American National Standards Institute) mô
tả trong tiêu chuẩn T1.413-1995 Nói cách khác, tài liệu này mô tả chính xác
cách thiết bị ADSL liên lạc với nhau qua vòng thuê bao tương tự Tiêu chuẩn thực sự không có và cũng không có ý định mô tả toàn bộ kiến trúc mạng và dịch vụ ADSL Tiêu chuẩn không mô tả chức năng bên trong của điểm truy xuất ADSL Tiêu chuẩn này chỉ xác định các vấn để căn bản của ADSL như mã
đường truyền (cách truyền đi các bít dif liệu) và cấu trúc khung (cách tổ chức
dong bit di liệu) trên đường dây
Các sản phẩm ADSL được sản xuất đã sử dụng các kỹ thuật mã đường
dây là các kỹ thuật điều chế CAP (Carrierless Amplitude Phase ), QAM
(Quaranture Amplitude And Phase Modulation ) vai DMT (Discrete Multitone )
Có những kỹ thuật mã đường dây khác được thử nghiệm tại các phòng thí
nghiệm nhưng ba phương pháp điểu chế trên là thông dụng nhất Dù cho sử
dụng kỹ thuật mã đường dây nào thì khi dùng cùng một đôi dây cho truyền dẫn
tín hiệu song công cũng phải sử dụng một trong hai phương pháp: song công
phân tan (FDD: Frequency Division Duplexing) hay triệt tín hiệu dội (Echo cancellation)
Với phương pháp thực hiện song công phân tần dải tần truyền dẫn được chia thành dải tần upstream và dải tần downstream Phương pháp triệt tiếng dội khử bỏ phần tín hiệu của máy phát tác động vào chiều thu của chính nó Với
ADSL thì phương pháp song công được thực hiện là sự kết hợp của cả song công
phân tần và triệt tiếng dội vì với bản chất bất đối xứng của dải tần tín hiệu ADSL, đải tần của hai chiều upstream va downstream có thể chồng lấn nhau
nhưng không thể khớp được nhau
Tháng 6 năm 1999 ITU ( International Telecommunnication Union ) đải
tân đã cho ra đời khuyến nghị G.992.1 cho ADSL G.DMT và khuyến nghị
Trang 24Chương II : Kỹ Thuật xDSL CHUONG II KY THUAT xDSL 1 TỔNG QUÁT VỀ CÔNG NGHỆ DSL
Băng thông cho thoại : đHz
Băng thông của cáp đồng >IMHz
Hiệu quả sử dụuy :0,4®%
Tổng Đài Băng thông còn hại : không sử dụng -> lũng phí
Hình 2.1.1 : Đặc điểm của đường truyền dẫn
DSL (Digital Subscriber Line - đường dây thuê bao số) là công nghệ
truyền dẫn dữ liệu tốc độ cao trên đôi dây cấp đồng truyền thống DSL tận dụng khoảng băng thông rộng không sử dụng đến trên đôi dây cáp đồng (từ 4Khz đến
1Mhz) để mã hóa số lượng lớn dữ liệu với tốc độ cao và là mạng tiên phong trong việc số hoá dịch vụ thoại
DSL dude sit dung đầu tiên với ISDN ( Intergrated Service Digital
Network : mang s6 da dich vu ) tích hợp với dịch vụ số liệu truyền tải từ người sử
dụng đến người sử dụng Nhiều đặc tính tiến bộ của phiên bản xDSL sau này được lấy từ thực tế của ISDN DSL và được chia ra nhiều dạng khác nhau như
HDSL ( High-bit-rate DSL ) / SDSL (Single Line DSL ) / ADSL ( Asymmetric DSL ) / RADSL ( Remote ADSL) / DSL / xDSL / IDSL ( Integrated SDL ) / VDSL( Very High Rate DSL ) va VoDSL ( Voice over DSL ) Nhung hién nay
dạng được sử dụng khá phổ biến là ADSL
Trang 25
Chương II : Kỹ Thuật xDSL
ISDN ( Intergated Service Digital Network : Mạng số đa dịch vụ ) là
phương pháp thiết lập các kết nối internet tốc độ cao sử dụng các dây điện thoại hiện hữu , không cần có dây điện thoại mới Để có thể sử dụng ISDN công ty điện thoại phải lắp đặt thiết bị chuyển mạch số ISDN chuyên dùng Trong ISDN
mọi thông tin được gửi giữa máy tính và Internet đều ở dạng kỹ thuật số , ISDN
chưa được lắp đặt rộng rãi do đó có thể có nhiều vùng chưa có ISDN
Để sử dụng ISDN máy tính phải có Modem ISDN Modem thật sự không phải là Modem thường , có thể gọi đó là thiết bị đầu cuối Modem thông thường (bộ diéu biến và khử điều biến ) chuyển thông tin trong máy tính từ tín hiệu kỹ
thuật số thành tín hiệu tương tự để chuyển qua tuyến điện thoại Vì là công nghệ
kỹ thuật số do đó không cần chuyển đổi thông tin từ Digital sang Analog Thay
vào đó Modem ISDN gởi thông tin số từ máy tính qua các tuyến điện thoại [SDN và nhận thông tin kỹ thuật số từ các tuyến điện thoại đó
Khác với các tuyến điện thoại thông thường , các tuyến ISDN không nhận
điện năng từ công ty điện thoại, thay vào đó chúng sử dụng điện năng từ nguồn
bên ngoài Nói chung các Modem ISDN không có nguồn điện riêng do đó nếu
có sự cố về nguồn điện thì các ISDN sẽ không hoạt động
Có nhiều biến thể ISDN , tuy nhiên phổ biến nhất là Basis Rate Interface
(BRI) Với BRI, tuyến điện thoại của bạn được chia thành ba kênh logic Các
kênh này là phương tiện để gởi và nhận dữ liệu thông qua tuyến điện thoại của
bạn BRI có hai kênh B tốc độ 64Kbps và kênh D tốc độ 16Kbps Hệ thống này được gọi chung là 2B+D
e Các kênh B dùng để gởi dữ liệu của bạn và có thể sử dụng đồng
thời Do đó, bạn có thể nói chuyện điện thoại thông qua kênh B và
khám phá Internet trên máy tính của bạn thông qua kênh B thứ hai
e© Kênh D được dùng để gởi thông tin tín hiệu về hành trình dữ liệu
đang được gởi qua các kênh B
Một số công ty điện thoại chưa có khả năng sử dụng kênh D để gởi thông tin tín hiệu Trong trường hợp kênh D không được dùng để gởi tín hiệu thông tin, thông tin đó được phan phối qua kênh B Khi đó, mỗi kênh B chỉ có thể gởi và nhận dữ liệu với tốc độ 56Kb/s do phải dùng 8 Kb để gởi thông tin tín hiệu Các kênh B chuyển tải thông tin tín hiệu , chúng được coi 1a tao tin biệu ngoai dai
Trang 26
Chương II : Kỹ Thuật xDSL
thông Khi kênh B chuyển tải tín hiệu thông tin sẽ được coi là tạo tín hiệu trong
dãy thông
Khi truy cập Internet , ISDN thường sử dụng nghi thức điểm — điểm (PPP -
Point to Point ) Tuy nhiên với nghi thức Multilink PPP (MP) , hai kénh B có thể
kết hợp thành một kênh đạt tốc độ 128Kb/s khi tạo tín hiệu ngoài dãy thông là
112Kbps khi tạo tín hiệu trong dãy thông
Công nghệ ISDN sử dụng đường điện thoại cố định , có khả năng tích hợp
nhiễu dịch vụ trên một đường dây như : truy cập Internet với tốc độ 128 Kbps
hoặc 64 Kbps cùng đồng thời với điện thoại , video , hội nghị truyền hình , kết nối
mạng dữ liệu từ xa LAN ( Local Area Network ), WAN ( Wide Area Network ) khác với mạng điện thoại thông thường PSTN ( Public Swiched Telephone
Network) hién nay ISDN sit dung ky thuật số có thể cung cấp nhiều kênh trên
một đường dây Hiện nay có hai loại ISDN chính đang được triển khai là :
e ISDN2 cơ bản (2B + D) cung cấp cho khách hàng hai kênh 64
Kbps déc lap
e ISDN30 co sé ( 30B + D ) cung cấp cho khách hàng là doanh
nghiệp , sử dụng truyền hình , hội nghị từ xa , kết nối PABX,, kết nối mạng số liệu
Trong những năm đầu của thập kỷ 90 thế kỷ trước nhiều nhà cung cấp đã mạnh dang ding 2B1Q 6 tốc độ truyền dẫn cao hơn để cung cấp các đường
truyền T1( Đường truyễn số có tốc độ 1,544Mbps /AMI ( Mã đảo dấu luân phiên )
sử dụng ở Bắc Mỹ) và E1 (đường truyền số tốc độ 2048 Kbps/HDB3 được sử dụng
phổ biến bên ngoài Bắc Mỹ ) mà không dùng các trạm tiếp vận Kỹ thuật được sử
dụng là chia dịch vụ 1544 000 bps thành 2 cặp ( 4 dây), mỗi đôi dây hoạt
động ở tốc độ 784000 bps Bằng cách chia dịch vụ 2 đôi dây và tăng số bít thông tin trên mỗi tín hiệu làm cho tốc độ truyền dẫn trên mỗi đường dây cần phổ tần
số hẹp hơn và cho phép thực hiện đường dây thuê bao dài hơn Kỹ thuật này gọi
là đường dây thuê bao số tốc độ cao HDSL ( High-bit-rate Digital Subcriber Line › Kết quả là HDSL trên nền tấn dịch vụ DS-1 ( Data Service-l ) đã có thể truyền tải qua khoảng cách dài đến 4000 m cỡ dây 24 AWG (American Wire Gauge ) và 3000m cho cỡ dây AWG mà không phải bố trí các trạm tiếp vận
HDSL E1 dựa trên 2B1Q ( Two Binary One Quaternary - Mã 2B1Q là kỹ
Trang 27Chuong II : Kỹ Thuật xDSL
ban đầu chia dịch vụ 2048Kbps thành 3 đôi dây ( tổng cộng là 6 dây ) để cố ging
dat dudc d6 dai vong thé bao mong muốn Khi kỹ thuật đã được hình thành và
việc thực hiện được cải tiến HDSL E1 chuyển sang sử dụng 2 đôi dây ( tổng cộng
là 4 dây ) mỗi đôi dây hoạt động ở tần số 1168kbps giống như với đường truyền
T1
Cùng với 2B1Q hãng Paradyne ( vào lúc đó là một chỉ nhánh của công ty
AT&T ) bắt đầu phát triển một hệ thống thu phát tương tự HDSL sử dụng một
kiểu mã hoá gọi là kỹ thuật điều chế CAP ( Carrierless Amplitude and Phase ) Giống như mã 2B1Q , CAP là một kỹ thuật mã hoá tiên tiến cho phép truyền
nhiễu bit thông tin trên một chu kỳ tín hiệu hay baud Tuy nhiên CAP được thiết kế để có thể truyén từ 2 đến 9 bít trên một chu kỳ tín hiệu Điễu này cho phép
các máy thu phát dựa trên một kỹ thuật CAP phát một lượng thông tin sử dụng phổ tần nhỏ hơn 2B1Q nghĩa là suy hao tín hiệu nhỏ hơn và vòng thuê bao dài hơn Cả hai phương pháp mã hoá CAP đều được hai tổ chức tiêu chuẩn hoá là viện tiêu chuẩn hoá quốc gia Hoa Kỳ và viện tiêu chuẩn hố viễn thơng Châu Âu ( EIS European Telecommunications Standardization Institute) thực hiện tiêu
chuẩn hoá cho HDSL
Có một vài trường hợp các nhà sản xuất phát triển các sản phẩm sử dụng
kỹ thuật mã hoá khác v6i 2B1Q va CAP Tuy nhiên những trường hợp này là
riêng lẻ và không được các cơ quan tiêu chuẩn hoá thừa nhận
Tín hiệu tần số cao hơn của AMI sẽ mau yếu hơn truyền din HDSL Vì
vậy HDSL sử dụng 2B1Q va CAP dat được vòng thuê bao đài hơn với AMI U
Trang 28Chương II : Kỹ Thuật xDSL
Hình 2.1.2 minh hoạ tầm tần số của truyền dẫn mã hoá AMI so với kỹ thuật truyền dẫn HDSL T1 Hình vẽ cho thấy T1 sử dụng mã AMI chiếu phổ tần số rộng gấp 4 lần mã 2B1Q và gấp 9 lần phổ của CAP Symmetric Transmission Single 24-Gaage Twisted Pair Cable * 3 2 4 9 ũ 2 4 § 6 tô tấ $4 tạ bt Ld 9 & 12 18 24 34 a7 43 49 6h km Transmission Distance
Hình 2.1.3 So sánh giữa tốc độ đường truyền và độ dài vòng thuê bao
Hình 2.1.3 Cung cấp một so sánh có lý thuyết tốc độ đường truyền so với
độ dài vòng thuê bao trong các trường hợp AMI , CAP va dung lượng cực đại
Shannon
Các kỹ thuật DSL mới hấp dẫn và hứa hẹn hơn nhiều , các kỹ thuật DSL
này có tên chung là xDSL, với x đại diện cho một vài chữ cái nào đó Một số kỹ
thuật xDSL cung cấp liên lạc ở chế độ song công đối xứng ( liên lạc 2 chiều khác tốc độ ) Các chế độ liên lạc song công bất đối xứng đặc biệt thích hợp với các
dịch vụ mới như video-on-demand ( video theo yêu cầu ) , truy xuất trang web vì trong các dịch vụ này lưu lượng dữ liệu từ máy của người sử dụng đưa về nhà
Trang 29Chương II : Kỹ Thuật xDSL
Môt số đặc điểm của các dịch vụ xDSL :
ISDL (Integrated Subscriber Digital Line ) hoạt động ở tốc độ
160Kbps với chế độ truyền tải song công và có ứng dụng dùng làm dịch vụ ISDN cho thông tin thoại và số liệu
HDSL ( Hight — data — rate Digital Subscriber Line ) hoạt động Ở
tốc độ 1544kbps sử dụng hai đôi dây xoắn đối với độ dài tối đa là 5km , còn
HDSL hoạt động ở 2048 kbps sử dụng 3 đôi dây thì cũng với độ dài tối đa là 5km
- Phiên bản mới nhất của HDSL là HDSL2 chi ding một đôi dây
SDSL ( Single Line ) là giải pháp cố gắng sử dụng một đôi dây cáp xoắn đôi dài đưới 3300 m và có tốc độ truyền ngang ngữa với HDSL SD5L cung cấp truyền tải 768kbps và vì HDSL2 thực hiện được tất cả các chức năng truyền tải của SDSL và còn tốt hơn nên về sau SDSL sẽ bị thay thế bởi HDSL2
ADSL ( Asymmetric Digital Subscriber Line ) khắc phục nhược
điểm cự ly ngắn của SDSL do truyền tái song công đối xứng bằng cách thực hiện truyén song công bất đối xứng thích hợp với các dịch vụ dải rộng ngày nay và đưa cự ly thông tin lên đến 6000m Tốc độ truyền tải theo chiéu downstream từ
1,5Mbps đến 8Mbps và upstream từ 16Kbps đến 640Kbps
ADSL G.Lite : Là phiên bản của ADSL , dựa trên chuẩn G.992.2
ITU-T, sử dụng điều chế DMT Công nghệ G.Lite thực hiện lọc băng thông tại
tổng đài nên không cần lắp đặt bộ spHiter thoại phía thuê bao Đạt tốc độ
downstream từ 1,544 Mb/s đến 6 Mb/s và upstream từ 128 đến 512 Kb/s G.Lite
được thiết kế để cung cấp dịch vụ tốc độ cao qua đường dây điện thoại mà không cần bộ tách dịch vụ thoại đơn thuần POTS mà các giải pháp ADSL tốc độ đầy đủ vẫn cần đến Một phân của tiêu chuẩn G.Lite là kỹ thuật “fast retrain” giới hạn
tốc độ dòng dữ liệu upstream của tín hiệu G.Lite khi tổ hợp điện thoại trên cùng
đường dây đang sử dụng để giảm xuyên nhiễu và sau đó phục hôi lại khi tổ hợp
điện thoại được gác trở lại
VDSL ( Very high rate Digital Scriber Line ) là thành viên mới
nhất của họ xDSL với tốc độ truyền tải nhanh nhất ( downstream từ 13Mbps đến
52Mbps và upstream từ 1,5Mbps đến 23Mbps ) và cự ly truyền tải trên cáp đồng lên đến 1500m phục vụ chủ yếu cho ATM Ứng dụng dùng để truy xuất internet ,
video demand , Interactive multimedia , truy xuat LAN ti xa va HDT
Trang 30Chương II : Kỹ Thuật xDSL
VoDSL (Voice over DSL) : Công nghệ có khả năng tận dụng
khoảng băng thong r6ng DSL để cung cấp dịch vụ thoại và các ứng dụng
dữ liệu khác Chỉ thông qua đôi dây cấp đồng DSL và một vài thiết bị khác , nhà cung cấp dịch vụ có thể triển khai số lượng lớn mạch thoại đến
thuê bao Dung lượng thoại trên một đôi dây cáp đồng sẽ phụ thuộc vào khả năng nén dữ liệu VoDSL hứa hẹn là công nghệ cung cấp dịch vụ
thoại đây tiêm năng trong tương lai
Bảng liệt kê các dạng xDSL trên dây cáp đồng so với Modem qua PSTN
Tên Ý nghĩa Tốc độ dữ liệu Chê độ Ứng dụng
V.22 Voice-grade modem 1200bit/s dén | Song céng Thông tin sô liệu
V.32 33600bit/s dựa trên PSTN V.34
ISDN Integrated Digital | 1.544kbps Song công Dich vu ISDN Subscriber Line 2,048 kbps cho thoại và sô liệu thông tin
HDSL High data rate Digital | 1,544kbps Song cong Mang cung cap
Subscriber Line 2,048kbps Song công TI/El,truy WAN,LAN ;truy xuất xuat server
SDSL Singe-line Digital | 1,544kbps Song công Như HDSL Subscricer Line 2,048kbps Song công nhưng thêm phân truy xuất đôi
xứng
ADSL Asymmetric _ Digital | 1,5 dén 9 Mbps Downstream Truyxuất Internet,
Trang 31Chương II : Kỹ Thuật xDSL
VDSL Very high rate Digital | 13 dén 52 Mbps Down Nhu ADSL
Subscriber Line 1,5 dén 23 Mbps Up nhưng thém HDT
Mac di HDSL va SDSL đã được đưa vào sử dụng hàng loạt người
ta vẫn không ngừng nghiên cứu và phát triển các mã đường dây mới cho đường
dây DSL đối xứng
Có 2 kỹ thuật DSL đối xứng đã được tung ra thị trường :
e Gshdsl : là một tiêu chuẩn mới của SDSL Tiêu chuẩn này đưa ra tốc độ truyền số liệu từ 192 Kbps đến 2,3 Mbps với độ đài vòng thuê bao tối đa hơn SDSL 30% và cải thiện tính tương hợp phổ với các phiên bản DSL khác trong mạng - e HDSL2: là tiêu chuẩn của ANSI để thay thế HDSL
HDSL2 cũng đưa ra tốc độ truyền số liệu 1544 Kbps như giải pháp HDSL 4 dây truyền thống nhưng với ưu điểm chỉ
sử dụng một đôi dây cáp đồng cộng với ưu điểm là giải pháp được tiêu chuẩn hoá cho nhiều nhà cung cấp thiết bị HDSL2 chỉ sử dụng trong khu vực Bắc Mỹ nên một số nhà
cung cấp vẫn xây dựng thiết bị dựa vào đặc tính G,sdsl
Việc kéo dài cực đại vòng thuê bao với các loại mã đường dây khác nhau đã làm phát sinh nghiên cứu về đặc tính của bản thân mạng nội hạt Nghiên
cứu này cho thấyrằng có thể phát tín hiệu từ tổng đài đến thuê bao qua được
khoảng cách lớn hơn nhiều vào những bó cáp lớn , mỗi mạch lại tao ra một xuyên
kênh Trong khi đó càng Xa tổng đài đến đầu bên phía thuê bao các vòng thuê
bao bị phân nhánh và càng ít vòng thuê bao đi song song Vì vậy xuyên kênh
được tạo ra ít hơn từ các bó cáp xa tổng đài Một cách tận dụng đặc điểm của
mạng cáp nội hạt nữa là khi dùng hệ thống FDM ( Frequency Division Multiplexing - ghép kênh phân tin )phai bảo đảm tín hiệu từ thuê bao đến tổng
đài có tần số thấp hơn vì tân số thấp suy hao ít hơn tín hiệu tần x, số cao Điều này bảo đảm tín hiệu nhận được càng cao càng tốt khi nó đến được môi trường tổng
đài đây rẫy xuyên kênh
Trang 32Chương II : Kỹ Thuật xDSL
Tóm lại truyền số liệu từ tổng đài đến thuê bao sẽ có tốc độ cao hơn chiều ngược lại truyén số liệu từ thuê bao đến tổng đài Các thiết bị được thiết kế theo khái niệm này cung cấp việc truyền số liệu cao hơn theo chiều từ tổng đài đến thuê bao gọi là thiết bị đường dây thuê bao số bất đối xứng
Asymmetric Digital Subscriber Line
Il KY THUAT DSL
Mạng PSTN : mạng thuê bao nội hạt của nó được thiết kế theo tiêu
chuẩn giới hạn truyền dẫn kênh thoại tương tự ở băng tin 3400Hz Vi du : dién
thoai , Modem quay s6 , Modem fax đều được giới hạn truyền dẫn trên đường
dây điện thoại với phổ tần số từ 0 - 3400Hz Tốc độ thông tin cao nhất có thể đạt được trong phổ tần số 3400Hz là 35Kbps va thực tế đã đạt được 33,6 Kbps
Vậy làm cách nào công nghệ DSL có thể đạt được tốc độ thông a tin hàng triệu bit mỗi giây trên cùng một môi trường truyền dẫn cáp đồng như vậy
Câu trả lời thật đơn giản : vượt qua giới hạn 3400Hz DSL cũng như T1 va El trước đó sử dụng dải tần số rộng hơn kênh thoại Ứng dụng như vậy đồi hỏi truyền dẫn thông tin trên một dãi tần số rộng từ một đầu dây tới thiết bị thu ở đầu bên kia Có 3 vấn để nảy sinh khi ta loại bỏ giới hạn 3400Hz và đột ngột tăng
cao tốc độ trên cáp đồng :
e Suy hao ( attenuation ) : là tiêu tán năng lượng của tín hiệu
truyền dẫn trên đường dây Việc đi dây trong nhà không
đúng quy cách cũng làm suy hao tín hiệu
e Bridged tap : các đoạn dây kéo dài không có kết thúc của vòng thuê bao gây ra thêm mất mát một số tần số xung quanh giá trị tần số có một phần tư bước sóng bằng độ dài
kéo thêm
e Xuyên kênh ( Crosstalk ) xuyên kênh giữa hai đôi dây trong một bó cáp gây ra bởi năng lượng điện mang theo trong mỗi
đôi dây
Trang 33Chương H : Kỹ Thuật xDSL
Với tín hiệu điện truyền trên cáp đồng thì sử dụng tần số càng cao sẽ càng làm giảm cự ly thông tin Điều này là do tín hiệu tần số cao truyền qua cáp kim loại suy hao nhanh hơn tín hiệu tần số thấp Dây cỡ lớn có trở kháng nhỏ hơn dây cỡ
nhỏ nên làm suy hao tín hiệu ít hơn và tín hiệu có thể truyền được đến khoảng
cách lớn hơn Dĩ nhiên sử dụng dây cỡ lớn sẽ làm tăng nhanh chi phí cho mạng cáp tính trung bình trên từng metre dây Vì vậy các công ty khai thác điện thoại thiết kế mạng cáp sử dụng cỡ dây nhỏ nhất có thể được cho dịch vụ truyền tải
Vào những năm đầu của thập kỹ 80 trong thế kỷ trước , các nhà cung cấp thiết bị đã đầu tư phát triển hướng đến ISDN tốc độ cơ sở cung cấp 2
kênh B ( Binary channel ) 64 Kbps và một kênh D ( Digital channel ) dùng cho báo hiệu và truyền dữ liệu Các bit di liệu nghiệp vụ thêm vào làm cho tốc độ
đường truyền phải lên đến 160 Kbps Điêu này chủ yếu để đường dây ISDN có
thể kéo dài đến 6000m là sử dụng các vòng thêu bao cáp đồng không có cuộn phụ tải Tuy nhiên kỹ thuật mã AMI đòi hỏi phải truyền tải ở tốc độ nhỏ hơn 16000Hz Vào năm 1988 người ta tăng hiệu quả của mã AMI lên gấp đôi bằng
cách sử dụng truyền tải 2 bit thông tin trên mỗi chu kỳ tín hiệu hình sine hay baud
Mã đường dây này đựơc gọi là mã 2 bit nhị phân một tín chữ số tứ phân (2B1Q
: 2 Binary 1 Quaternary ) Ma 2B1Q trên đường truyền BRI của ISDN sử dụng
tần số từ 0 đến xấp xỉ 80000Hz và đạt đến tầm liên lạc 6000m
Năng lượng điện được truyền trên cáp đồng là sóng đã được điều
chế và nó phát xạ năng lượng qua các vòng dây đồng lân cận trong cùng một bó
cáp Sự ghép năng lượng điện từ này gọi là sự xuyên kênh ( crosstalk ) trong mạng điện thoại các dây dẫn đông cách điện được bó với nhau thành một chão
cáp Các hệ thống kế cận trong một chão cáp phát hoặc thu thông tin trong cùng
một tầm tần số có thể tạo ra nhiễu xuyên kênh đáng kể Đó là do tín hiệu xuyên kênh cảm kháng kết hợp với tín hiệu truyền trên đường dây Kết quả là dang
sóng có hình dáng khác xa với hình dáng truyền đi
Xuyên kênh có thể phân làm 2 loại :
e Xuyên kênh đầu gần ( NEXT : Near End Crosstalk ) là đáng kể nhất
do tín hiệu năng lượng lớn từ các mạch kế cận có thể cảm ứng tạo ra
xuyên kênh tương đối mạnh lên tín hiệu nguyên thuỷ
e Xuyên kênh đầu xa ( FEXT : Far End Crosstalk ) thườnh nhỏ hơn
nhiễu so với xuyên kênh đầu gần vì tín hiệu đâu xa bị suy hao khi nó chạy trên vòng thuê bao
Trang 34Chương II : Kỹ Thuật xDSL
Example of Neer End Crosstalk (NEXT) Exampte of Far End Crosstatk (FEXT)
v, Distributed, Neer End Cable
Z a
Hình 2.2.1 Mô hình khái niệm NEXT/FEXT
Xuyên kênh là yếu tố rất quan trọng trong việc thực hiện nhiều hệ
thống Vì vậy thực hiện hệ thống DSL thường được nói đến kèm theo sự hiện
diện của các tín hiệu khác có khả năng tạo ra xuyên kênh Chẳng hạn độ dài tối
đa của một vòng thuê bao của một hệ thống DSL có thể đựơc nói đến kèm theo
sự hiện diện của 49 tác nhần gây nhiễu ISDN hay 24 tác nhân gây nhiễu HDSL
nghĩa là DSL đang sử dụng nằm trong một bó cáp 50 đôi có 49 đôi dây ISDN hoặc 24 mạch 4 dây HDSL Vi vay , các tham số thực hiện sẽ có tác dụng trong
một thời gian đài
Phát và thu thông tin trong một phổ tần số sẽ tự tạo ra nhiễu trong
chính một vòng thuê bao Nhiễu này khác với nhiễu xuyên kênh vì ở phát đã
được máy thu cùng đầu dây biết trước và có thể được loại trừ một cách hiệu quả
từ tín hiệu thu đã bị suy hao Phương pháp loại trừ thành phân sóng phát gọi là
triệt tiếng đội ( echo cacellation )
Khi tác động của suy hao và nhiễu không lớn lắm thì các hệ thống DSL có thể phục hồi lại chính xác tín hiệu số dưới dạng số Tuy nhiên , khi tác
động của các hiện tượng này khá lớn thì tín hiệu sẽ không phục hồi được chính
xác ở đầu thu và sẽ xãy ra sai nhầm trong chuỗi bit phục hồi Một vài hệ thống
DSL dùng các phổ tần khác nhau để phát và thu tín hiệu Phương pháp tách biệt
tin số này gọi là ghép kênh phân tần ( FDM : Frequency Division Multplexing ) Ưu điểm của hệ thống FDM so với các hệ thống triệt tiếng đội là loại trừ được xuyên kênh đầu gần NEXT vì hệ thống hkông thu tín hiệu cùng tần số với tín
hiệu phát của hệ thống lân cận Xuyên kênh còn lại là FEXT nhưng FEXT
xuyên kênh rất yếu do nguồn tạo ra FEXT ở tận đầu bên kia của vòng thuê bao làm suy haoFEXT rất nhiều Vì vậy hệ thống EFDM thường chống nhiễu từ các
hệ thống lân cận tốt hơn so với các hệ thống triệt tiếng đội
Trang 35Chương II : Kỹ Thuật xDSL
Một hiện tượng khá lý thú là các hệ thống triệt tiếng đội tạo ra sự
xuyên kênh ( self NEXT ) Tự xuyên kênh tạo ra nhiễu đáng kể cho các hệ thống
triệt tiếng đội khác trong cùng một chão cáp Ví dụ một hệ thống HDSL T1 dựa
trên CAP hay 2B1Q riêng lẻ có thể đạt được độ dài 4km Tuy nhiên khi thêm vài
hệ thống dựa trên CAP hay 2B1Q thì độ dài vòng thuê bao tối đa chỉ còn 3km hay ngắn hơn nữ Hiện tượng này xảy ra ở hầu hết các đường dây thuê bao số sử
dụng phương pháp triỆt tiếng dội Do vậy khi chọn công nghệ DSL các nhà cung cấp dịch vụ phải kiểm tra việc thực hiện hệ thống với sự hiện diện của NEXT
chắc chắn sẽ tốn tại khi có nhiều dịch vụ được sử dụng
Cách xử lý kỹ thuật của hệ thống FDM là các tín hiệu của 3 chiều
upstream và downstream chiếm giữ tầm tần số lớn hơn nhiều so với cấu hình các hệ thống triệt tiếng dội chồng chập tín hiệu thu và phát làm giảm chiêu dài tối da
của vòng thuê bao
Trong nhiễu trường hợp suy hao là yếu tố chính khi thực hiện còn
trong các trường hợp khác xuyên kênh lại là nhân tố ảnh hưởng chính Vì vậy việc vận dụng tốt ưu thay đổi tuỳ theo môi trường làm việc Trong môi trường có
các hệ thống giới hạn xuyên kênh đầu gần thì hệ thống triệt tiếng đội tốt hơn còn trong môi trường mà xuyên kênh đầu gân lấn át thì hệ thống FDM thực hiện tốt
hơn
Hình 2.2.2 Đặc tính phổ tần của hệ thống tín hiệu triệt tiếng dội EC
Trang 36Chương II : Kỹ Thuật xDSL
^~
Một cách để giữ mức xuyên kênh ở mức có thể chấp nhận được trước tiên phải khảo sát các dịch vụ được sử dụng trong cùng một bó cáp và tránh việc những dịch vụ này tạo ra xuyên kênh
Ví dụ : Phổ của đường truyền T1 AMI hay đường truyền E1 HDB3 ảnh hưởng xuyên kênh đến hầu hết các đường dây DSL Do vậy hầu hết các nhà
cung cấp dịch vụ theo một quy tắc là không cho phép sử dụng các dịch vụ TÌ hay E1 trong cùng một bó cáp với các đườngh day DSL Trong một cố gắng để kích
thích sự cạnh tranh trên thị trường FCC đã tổ chức một hội nghị bàn tròn về quản
lý phổ ( SP - Spectrum Management ) vào tháng 10 năm 1988 để đạt được tiêu
chuẩn công nghiệp cho phép ngành cung cấp dịch vụ khác nhau cùng chia nhau mạng cáp với các sản phẩm cạnh tranh Kết quả của hội nghị bàn tròn là uỷ ban
ANSI T1E1.4 ( ANSI : American National Standardiation Insttitue ) được yêu cầu
phát triển một tiêu chuẩn quản lý phổ những kinh nghiệm của họ trong tiêu chuẩn
hố cơng nghệ thuê bao nội hạt Tiến trình vẫn rất chậm chạp do phải đạt được
sự đồng thuận giữa các tổ chức quản lý mạng và các nhà cung cấp dịch vụ Tuy
nhiên người ta mong đợi thoả thuận sẽ đạt được một thời gian ngắn sắp tới với sự
thông qua của FCC về những vấn đề cơ bản của tiêu chuẩn trong tương lai Nền
công nghiệp sẽ sử dụng tiêu chuẩn này làm cơ sở cho phát triển công nghệ và các
quy tắc sử dụng vòng thuê bao
Mục tiêu của chuẩn hoá là cho phép đổi mới và cơ hội cạnh tranh
bình đẳng giữa các nhà cung cấp dịch vụ cũng như giữa các nhà cung cấp thiết bị
trong khi vẫn bảo vệ các dịch vụ hiện có , điều này có được từ các hạn chế về
công suất phát , tần số tín hiệu và độ dài thuê bao Chín nhóm quản lý tần số được xây dựng bao gồm phổ tần số các độ rộng khác nhau và giới hạn độ đài vòng thuê bao của chúng Phổ tần số rộng hơn sẽ cho phép tốc độ số liệu cao hơn
nhưng lại hạn chế độ dài vòng thuê bao nhiều hơn
II VÒNG THUÊ BAO DSL
Với công nghệ DSL đường dây cấp đồng xoắn đôi vẫn như cũ
nhưng lắp thêm một số thiết bị cho phép nhà cung cấp dịch vụ thực hiện dịch vụ thoại và dữ liệu tốc độ cao Ở phía thuê bao thoại được phát qua tín hiệu điện
thoại tương tự vào vòng thuê bao cấp đông Số liệu cũng được truyền tải trên
cùng đường dây với thoại nhưng phải qua một bộ Modem ADSL phát số liệu qua
tín hiệu số dung lượng lớn tần số cao Những tín hiệu này được gởi từ thuê bao
Trang 37Chương II : Kỹ Thuật xDSL
Ở tổng đài nội hạt tín hiệu được chuyển sang cho bộ tách tín hiệu
(splitter) và một hệ thống quản lý vòng thuê bao ( LLM-Local Loop
Management System ) đến bộ ghép truy xuất đường dây thuê bao số ( DSLAM :
Digital Subsriber Line Access Multiplexer ) B6 tách tín hiệu lọc tín hiệu điện
thoại tiêu chuẩn và chuyển cho bộ chuyển mạch thoại còn tín hiệu số dung lượng
lớn được đưa đến bộ DSLAM để nhận biết , ghép tín hiệu từ nhiều đường dây thuê bao khác nhau Hệ thống quản lý vòng thuê bao có thể nằm trước hoặc sau
bộ tách tín hiệu có chứn năng kiểm tra dịch vụ điện thoại thuần tuý ( POTS :
Plain Old Telephone Service ) và kiểm tra tín hiệu số dung lượng lớn để trợ giúp
cài đặt dịch vụ , bảo dưỡng và sữa chữa
Từ DSLAM dữ liệu số được đưa qua bộ định tuyến ( router ) để
chuyển đến mạng Internet
Subscriber _ Central Office
Hình 2.3.1 Vòng thuê bao DSL
Để cung cấp dịch vụ truyền tải dữ liệu tốc độ cao và dịch vụ thoại
đa kênh nhà cung cấp dịch vụ cần phải lắp đặt thêm nhiều thiết bị như minh hoạ
ở hình vẽ 2.7 Ở tại thuê bao các đường dây thoại và số liệu được kết nối đến
một truy xuất tích hợp ( LAD : Intergrate Access Device ) Tai day tin hiéu thoai
được gói hoá ( Packetize ) và tín hiệu thoại dạng gói cùng với dữ liệu được ghép
lại và được truyền dưới dạng tín hiệu số dung lượng lớn tần số cao đến tổng đài nội hạt ( CO : Central Office ) Ở tổng đài nội hạt tín hiệu được chuyển qua hệ
thống quản lý vòng thuê bao có chức năng kiểm tra dịch vụ thoại thuần tuý POTS
Trang 38
Chương II : Kỹ Thuật xDSL
và kiểm tra tín hiệu số dung lượng lớn để trợ giúp cài đặt dịch vụ , bảo dưỡng và
sữa chữa Bộ DSLAM nhận biết và ghép tin hiệu từ nhiều đường dây thuê bao
khác nhau
Subscriber Central Office
Hình 2.3.2 Vòng thuê bao DSL đa dịch vụ
Từ DSLAM, đữ liệu gói được đưa qua một bộ định tuyén ( router ) để chuyển đến mang internet để rồi có thể đến PSTN Với mạng đường dây thuÊ
bao số mới này đặc tính tín hiệu truyền giữa thuê bao và tổng đài khác với mạng
điện thoại tương tự dải hẹp rất nhiêu Tín hiệu được truyền ở tần số cao hơn và
phổ tần số rộng hơn Thông tin đa dịch vụ , thoại đa kênh , dữ liệu tốc độ cao và video được truyễn dưới dạng tín hiệu số Để quần lý mạng này một cách hiệu
quả nhà cung cấp dịch vụ cân phải có nhiều công cụ mới và nhiều chiến quản lý
mới
TV CÁC THÀNH PHẦN CỦA HỆ THỐNG DSL
Như đã được nói ở trên các cơ sở hạ tầng mạng cáp đồng hiện nay vốn được thiết kế để truyền tải dịch vụ thoại và trên thực tế nó đã thực hiện Tất
tốt Tuy nhiên mạng điện thoại hiện tại không thích hợp cho việc truyền dữ liệu tốc độ cao
Trang 39Chương II : Kỹ Thuật xDSL Taget Je Data Network phe ———— áeesNewok —————” oem tư Ofce igh-speed đata Tater - | 4 H co ; mom TO Home Netwo re etwork * or Office
Aualog or ISDN Modem Data
Hình 2.4.1 Truyền dữ liệu vào mạng điện thoại truyền thống
Hình 2.4.1 minh hoạ một cấu hình mạng truyền thống cung cấp
dịch vụ truyền số liệu tố độ thấp ( chan hạn 28,8 kbps ) và dữ liệu tốc độ cao Ở phiá khách hàng được bố trí một Modem tương tự cung cấp kết nối tốc độ thấp
với mạng truy nhập nội hạt hoặc một DSU ( Digital Service Unit ) hay NTU
( Network Termination Unit ) dùng cho kết nối tốc độ cao như các dịch vụ 56/64
kbps hay T1/EI Khi chuyển từ thế giới tương tự tốc độ thấp sang thế giới số tốc
độ cao người ta đã thực hiện một biến đổi quan trọng Trong khi tín hiệu Modem tương tự được truyền tải qua hệ thống chuyển mạch điện thoại (cung cấp khả
năng quay số toàn thế giới ) thì tất cả dữ liệu tốc độ cao đều đi vòng qua hệ thống chuyển mạch này Đó là do các hệ thống chuyển mạch điện thoại không được
thiết kế để truyén tải dữ liệu tốc độ cao
Người ta có thể bố trí các mạch đữ liệu số tốc độ cao qua vòng thuê bao ,
xuyén qua DACS (Digital Access and Cross - Connect System : Hé thong két nối
truy xuất số ) và hệ thống truyền dẫn , vòng qua khỏi hệ thống chuyển mạch điện thoại Về tổng quát có thể nói các dịch vụ dữ liệu số tốc độ thấp dựa trên kỹ thuật Modem truyền thống tích hợp rất tốt với mạng điện thoại tương thuần vì các hệ thống chuyển mạch điện thoại đã được tính đến trong các giải pháp truyền số
liệu này
Trong khi đó các dịch vụ tốc độ cao phải được cấu hình trong một
Trang 40
Chương II : Kỹ Thuật xDSL
niệm này sẽ được mở rộng khi ta khảo sát cấu hình riêng của DSL Khi sử dụng
công nghệ DSL trên vòng thuê bao sẽ cho phép thực hiện dịch vụ truy nhập tốc độ cao không cần bố trí các trạm tiếp vận Khi sử dụng các dịch vụ đưa trên DSL
dữ liệu nhận được ở tổng đài nội hạt đi vòng qua hỆ thống chuyển mạch điện thoại và được tập trung , chuyển sang mạng liên đài Một bộ DSLAM được sử
dung dé tap hợp các kênh dữ liệu trước khi chuyển đi Hơn nữa ta sẽ thấy cách
DSLAM sử dụng ghép gói và tế bào vào TDM (Time Division Multiplexing — Ghép kênh theo thời gian ) làm cho hiệu quả tốc độ tăng cao Taget jwe— Data —Y |€— Network access Network ——>l Tuter - CO Network
Analog or ISDN Modem Data
Hình 2.42 Sơ đô điển hình địch vụ dựa trên DSU
Hình 2.4.2 Minh hoạ một sơ đổ điển hình của mạng DSL Mang
cần phải thiết lập một vài loại thiết bị mạng số liệu để thực hiện các dịch vụ số
liệu tốc độ cao Hình vẽ cũng cho thấy một DSLAM đa dịch vụ được bố trí Ø
tổng đài nội hạt và một điểm kết thúc DSL được lắp đặt ở văn phòng hoặc nhà
riêng của thuê bao Thường các điểm kết thúc DSL là các bộ Modem , các bộ
định tuyến ( router ) hay các thiết bị truy xuất thích hợp ( IAD : Intergrated Access Device ) có khả năng chấp nhận cả thoại và số liệu Tốc 46 truyén dan có thể lên đến 8 Mbps hoặc hơn nữa tuỳ thuộc vào một số yếu tố bao gồm cả thiết bị , độ dài vòng thuê bao và tình trạng chất lượng vòng thuê bao
Thành phân này cung cấp giao tiếp truyền dẫn chính cho hệ thống DSLAM Thiết bị này có thể cung cấp các giao tiếp cụ thể như T1/E1, T3/E3,