Tìm hiểu về ADSL

Tìm hiểu về ADSL

Tài liệu giảng dạy ADSL CHƯƠNG Chương ADSL ADSL I TỔNG QUAN VỀ ADSL ADSL kỹ thuật truyền thông băng rộng sử dụng đường cáp đồng điện thọai sẳn có nhà khách hàng để truy nhập internet tốc độ cao Khái niệm ADSL xuất từ năm 1989 Mỹ, ADSL bắt đầu thử nghiệm vào năm 1995 phát triển đến ADSL truyền liệu có tốc độ luồng liệu xuống (downsttream) nhanh tốc độ truyền luồng liệu lên (upstream) Đặc Điểm ADSL - Internet voice/fax chung đôi cáp điện thọai hai luồng tín hiệu gồm : liệu thọai truyền riêng biệt không chồng lấn nhau, không làm ảnh hưởng đến dịch vụ điện thọai có như: hộp thư thọai, hiển thị số máy gọi đến, chờ gọi - ADSL cho kết nối internet nhanh gấp 160 lần kiểu kết nối modems analog chuẩn V90/56kbps - Kết nối theo kiểu thường trực (always on), thọai liệu truyền riêng lẻ nhau, kết nối truy nhập internet thường trực không làm bận hay gián đọan gọi đến đường dây điện thoại Không sử dụng kết nối, giải tỏa, bị tín hiệu bận bị thời gian trình mở trình duyệt truy nhập internet - Sử dụng đầy đủ tốc độ đường kết nối Nếu tốc độ đường ADSL 1.5Mbps người dùng sử dụng đủ tốc độ kết nối internet 1.5Mbps Chia băng thông với nhiều users khác không làm giảm tốc độ truyền Dương Hoàng Thái Khoa CNTT Trường TH BCVT & CNTT III Email: thaidh_bd3@vnpt.com.vn 22 Tài liệu giảng dạy ADSL Chương ADSL - Có độ tin cậy cao, chí trường hợp nguồn ta vẩn gọi điện thọai bình thường - Có tính bảo mật, an tịan liệu Đây ưu điểm nỗi trội ADSL mạch điện kết nối riêng biệt Hay nói cách khác, thuê bao mạng dùng kết nối riêng biệt Tốc Độ ADSL ADSL cung cấp tốc độ truyền liệu tốc độ cao so với tốc độ điện thọai thông thường Nhưng tốc độ liệu truyền theo hai hướng khác Tốc độ liệu chiều xuống từ 1.5 đến 6.1Mbps (có thể đến 8Mbps), tốc độ chiều truyền liệu lên từ 16 đến 640 kbps (có thể đạt tối đa 1.5Mbps) Do giới hạn đôi cáp đồng nên làm hạn chế tốc độ truyền DSL Cáp đồng bị giới hạn sau: ™ Băng thông (đáp ứng tần số) sợi cáp đồng Đôi dây cáp đồng xoắn thích hợp cho tín hiệu audio tần số thấp, cáp đồng khơng thích hợp với tín hiệu có tần số cao Tín hiệu anlog (tín hiệu thọai) có tần số đến 3.4 kHz công nghệ xDSL sử dụng tần số đến 1.1 MHz Bởi tín hiệu có tần số cao truyền cáp đồng bị suy hao lớn Đáp ứng tần số tín hiệu truyền đơi cáp đồng phụ thuộc vào thơng số sau: đường kính cáp đồng (gauge), môi trường xung quanh cáp Dương Hoàng Thái Khoa CNTT Trường TH BCVT & CNTT III Email: thaidh_bd3@vnpt.com.vn 23 Tài liệu giảng dạy ADSL Chương ADSL ™ Nhiểu xuyên kênh (Crosstalk) Nhiểu xuyên kênh xảy làm suy giảm lượng tín hiệu truyền cáp đồng Xuyên kênh làm ảnh hưởng lớn đến kỹ thuật DSL mạch vòng (local loop) thuê bao - Xuyên kênh gây tượng cảm ứng điện từ đường dây sợi cáp - Xuyên kênh đường cáp lớn sang đường cáp nhỏ - Càng nhiều đường dây ADSL tăng xuyên kênh - Xuyên kênh tăng theo tần số Xuyên kênh chia làm hai lọai: xuyên kênh đầu gần (NEXT: Near End Crosstalk) xuyên kênh đầu xa (FEXT: Fax End Crosstalk) - NEXT: xảy thu DSL bị nhiễu từ tín hiệu DSL khác đầu cáp NEXT trầm trọng tín hiệu hai hướng truyền có dãy tần số ADSL để hạn chế Next ta dùng tần số downstream khác tần số upstream - FEXT: xảy thu DSL bị nhiễu từ tín hiệu DSL khác từ phía đầu cáp xa NEXT trầm trọng tín hiệu hai hướng truyền có dãy tần số khác - Ảnh hưởng NEXT FEXT Trong số trường hợp, modem1 nhận số tín hiệu từ modem2 nhiểu crosstalk hai đơi cáp Dương Hồng Thái Khoa CNTT Trường TH BCVT & CNTT III Email: thaidh_bd3@vnpt.com.vn 24 Tài liệu giảng dạy ADSL Chương ADSL ™ Đường dây điện thọai bị ảnh hưởng nhiểu từ nguồn tín hiệu Radio Đường dây điện thọai bị xâm nhập nhiểu sóng điện từ hay nhiểu tín hiệu điện nguồn khác như: Sóng radio phát thanh, động điện, sét, đèn hùynh quang tín hiệu nhiểu làm suy giảm tín hiệu DSL truyền đường dây điện thọai ™ Ảnh hưởng cuộn tải (load coil): tác dụng cuộn tải khử dung kháng đường dây thuê bao dài Cuộn tải làm tăng suy hao với tín hiệu tần số cao Vì tín hiệu DSL khơng truyền qua đường dây thuê bao có cuộn tải, nên phải gỡ bỏ cuộn tải ™ Rẽ nhánh (Bridge taps) Dương Hoàng Thái Khoa CNTT Trường TH BCVT & CNTT III Email: thaidh_bd3@vnpt.com.vn 25 Tài liệu giảng dạy ADSL Chương ADSL Rẽ nhánh đường dây điện thọai làm triệt tiêu số tín hiệu truyền bị phản xạ từ rẽ nhánh Rẽ nhánh làm tăng nhiểu, tăng suy hao ™ Suy giảm tín hiệu mối nối (line splice attenuation) suy giảm điện trở đường dây điện thọai (line resistance attenuation) Suy hao đường dây tăng theo chiều dài cáp tần số tín hiệu truyền, suy hao đường dây giảm kích thước đường kính dây lớn Số mối nối cáp nhiều suy hao tín hiệu lớn Tất chúng làm ảnh hưởng đến tốc độ truyền DSL đường cáp điện thọai Dãy Tần Số Họat Động Của ADSL Thiết bị ADSL kết nối với modem ADSL đôi cáp điện thọai theo kênh truyền liệu sau: - Kênh truyền liệu xuống tốc độ cao từ 1.5 đến 6.1Mbps (tối đa 8Mbps) - Kênh truyền liệu lên tốc độ từ 16 đến 640 kbps (tối đa 1.5Mbps) - Kênh truyền dịch vụ điện thọai truyền thống (voice) Dương Hoàng Thái Khoa CNTT Trường TH BCVT & CNTT III Email: thaidh_bd3@vnpt.com.vn 26 Tài liệu giảng dạy ADSL Chương ADSL Modems ADSL chia băng thông đường dây điện thọai theo hai cách sau: - Theo kỹ thuật FDM (Frequency Division Multiplexing) - Theo kỹ thuật Echo Cancellation (overlapped spectrum) Trong kỹ thuật FDM có ưu điểm sau: - Khơng cần dùng đến lọc Echo echo khơng làm ảnh hưởng luồng liệu lên ADSL băng tần luồng tai nghe khơng nhận - Nhiểu NEXT khơng ảnh hưởng, dãy tần số thu phát riêng biệt II KỸ THUẬT Mà HĨA ĐƯỜNG DÂY (điều chế)-TRUYỀN TÍN HIỆU ADSL Mã Đa Tần Rời Rạc DMT (Discrete Multi-Tone) Modems ADSL sử dụng kỹ thuật điều chế DMT để truyền liệu với tốc độ bit nhanh độ ổn định cao DMT kỹ thuật điều chế đa sóng mang (multi-carrier modulation) với việc chia phổ tần số (băng tần) tín hiệu gốc ngõ vào thành 256 kênh nhỏ, với kênh 4Khz gọi Bins hay Tones Trong kênh (mỗi tones) điều chế cách riêng biệt dùng từ đến 15 bit/symbol/Hz, cho phép điều chế tối đa 60kbps kênh Dương Hoàng Thái Khoa CNTT Trường TH BCVT & CNTT III Email: thaidh_bd3@vnpt.com.vn 27 Tài liệu giảng dạy ADSL Chương ADSL - Với tần số thấp, sợi cáp đồng cho suy hao (attenuation) thấp SNR cao Nhưng với đặc tính sợi cáp đồng kỹ thuật điều chế dùng từ 10 bps/Hz trở lên làm giảm giá trị SNR Hơn nữa, SNR kênh phụ xấu kênh phụ bị lọai bỏ - Gán Bits per second (bps) cho kênh phụ: theo đặc tính việc sử dụng bits điều chế kênh phụ, tùy thuộc vào đặc tính đường cáp cách dùng kỹ thuật đàm phán thông qua việc gửi trước bits thông tin Trước hết Modems kiểm tra tòan đường cáp Tùy theo đặc tính có đường cáp mà modem xác định số bits điều chế tương ứng cho kênh phụ ™ Ưu điểm: - Phát triển từ công nghệ V34 sử dụng số kỹ thuật tiên tiến phép liệu đạt tốc độ tối đa đường cáp điện thọai - Triệt tiếng vọng tốt, - Truyền tốc độ bits tối đa khỏang băng tần nhỏ, kênh điều chế độc lập xác định SNR kênh cách riêng biệt - Thích ứng tốc độ, linh họat việc tự động điều chỉnh tốc độ truyền ™ Nhược điểm: Do điều chế có nhiều kênh con, nhiều sóng mang nên thiết bị phức tạp Dương Hồng Thái Khoa CNTT Trường TH BCVT & CNTT III Email: thaidh_bd3@vnpt.com.vn 28 Tài liệu giảng dạy ADSL Chương ADSL CAP (Carrierless amplitude modulation/phase modulation) Phương pháp điều chế pha biên độ khơng sóng mang dựa phương pháp điều chế biên độ cầu phương QAM Vì phương pháp CAP họat động tương tự phương pháp QAM CAP sử dụng điều chế biên độ điều chế pha, Tín hiệu điều chế CAP số tương tự Đối lập với DMT, kỹ thuật CAP lại dùng nguyên kênh riêng để upload kênh khác để download Do đó, người lắp đặt cần biết nhà cung cấp dịch vụ sử dụng kiểu truyền để chọn thiết bị thích hợp CAP chia thành ba dãy tần: - Tín hiệu voice sử dụng dãi tần từ 0khz tới 4khz - UpStream sử dụng dãi tần từ 25khz tới 160khz - DownStream sử dụng dãi tần từ 240KHz tới 1Mhz Với kênh truyền khác làm hạn chế nhiễu tín hiệu kênh Hầu hết thiết bị ADSL ngày sử dụng DMT CAP kỹ thuật điều chế sử dụng phổ biến trước DMT CAP ™ Ưu điểm: Kỹ thuật đơn giản dễ hiểu, thích ứng tốc độ ™ Nhược điểm: - Khơng dùng sóng mang truyền nên lượng suy giảm nhanh đường truyền - Khó xác định góc pha, đầu thu phải có xác định điểm tín hiệu G.Lite G.Lite giống với kiểu điều chế DMT ADSL, điều chế G.Lite dùng số kênh phụ DMT, G.lite dùng 128 kênh nên phổ tần số G.lite Dương Hoàng Thái Khoa CNTT Trường TH BCVT & CNTT III Email: thaidh_bd3@vnpt.com.vn 29 Tài liệu giảng dạy ADSL Chương ADSL hẹp (550kHz cho G.lite, DMT dùng 1.1MHz) Như G.lite có ưu điểm phức tạp DMT Do điện thọai ADSL dùng chung đường cáp điện thọai nên việc đặt máy địên thọai gây nhiểu modem ADSL tín hiệu ADSL nhiểu sang nghe máy điện thọai Để khắc phục G.lite lắp thêm thiết bị lọc tần số thấp (micro-filter or low-pass-filter) phía trước máy điện thọai khách hàng dùng ADSL Các phương pháp truyền dẫn song công Hầu hết dịch vụ DSL đòi hỏi hai chiều (song công) việc truyền liệu Các modem DSL sử dụng phương thức song công để tách biệt tín hiệu hướng ngược Có phương thức song công khác nhau: - Song công dây - Triệt tiếng vọng - Song công phân chia theo thời gian - Song công phân chia theo tần số Trong đó, phương thức song cơng triệt tiếng vọng song công phân chia tần số sử dụng modem ADSL 4.1 FDM: phân chia tần số Dãy tần chia làm hai phần đường lên đường xuống khác Ghép kênh phân chia theo tân số (FDM) truyền theo hướng khác giải tần không trùng nhau.Nếu sử dụng khoảng băng thơng FDM lọai bỏ NEXT Trong ADSL FDM cho phép dùng riêng băng thông 138 kHz cho đường truyền hướng lên Đường lên dùng băng tần thấp, đường xuống dùng băng tần cao rộng đường lên Dương Hoàng Thái Khoa CNTT Trường TH BCVT & CNTT III Email: thaidh_bd3@vnpt.com.vn 30 Tài liệu giảng dạy ADSL Chương ADSL 4.2 Phương pháp triệt tiếng vọng (Echo Cancellation) Sử dụng kênh cho phát thu, nên cần có khử tiếng vọng phía thu Một số hệ thống ADSL sử dụng kỹ thuật truyền dẫn xóa tiếng vọng ECH, nơi dãy tần số phát đặt dãy tần số thu Tuy nhiên, Ech khó tráng khỏi xuyên nhiểu thực cần phải xử lý phức tạp Triệt tiếng vọng dạng phổ biến ghép kênh DSL đại III ĐẶC ĐIỂM KỸ THUẬT VÀ CƠNG NGHỆ ADSL Mơ hình tham chiếu hệ thống ADSL ATU-C, DLL AUT-R thiết bị mạng truy nhập ADSL để kết nối thiết bị khách hàng đến mạng lõi (core network) băng rộng hay mạng lõi băng hẹp (Narrowband hay Broadband) Dương Hoàng Thái Khoa CNTT Trường TH BCVT & CNTT III Email: thaidh_bd3@vnpt.com.vn 31 ... dạy ADSL Chương ADSL hẹp (550kHz cho G.lite, DMT dùng 1.1MHz) Như G.lite có ưu điểm phức tạp DMT Do điện thọai ADSL dùng chung đường cáp điện thọai nên việc đặt máy địên thọai gây nhiểu modem ADSL. .. thống ADSL gồm: - Tốc độ liệu truyền kênh ADSL - Overhead hệ thống ADSL Overhead hệ thống ADSL gồm có: - Kênh EOC điều hành ADSL - Kênh AOC điều khiển ADSL - Các Bytes kiểm tra lỗi CRC - Những... TH BCVT & CNTT III Email: thaidh_bd3@vnpt.com.vn 23 Tài liệu giảng dạy ADSL Chương ADSL ™ Nhiểu xuyên kênh (Crosstalk) Nhiểu xuyên kênh xảy làm suy giảm lượng tín hiệu truyền cáp đồng Xuyên kênh