KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ VDSL CHƯƠNG 1_1 pot

ĐỒ ÁN HỆ THỐNG MẠNG Đề tài: KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ VDSL CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ MẠNG VIỄN THÔNG VÀ MẠNG TRUY NHẬP 1.1 Xu hướng phát triển mạng viễn thông hiện nay 1.1.1 Xu hướng phát triển ở Việt Nam Những năm gần đây, mạng lưới viễn thông Việt Nam đã có bước phát triển vượt bậc. 100% tỉnh, thành phố đã có tổng đài điện tử kỹ thuật số; 88,1% xã đã có điện thoại với trên 6 triệu thuê bao điện thoại, đạt mức độ 6 máy/100 dân. Về mạng truyền dẫn, ngoài mạng liên tỉnh và nội tỉnh, còn có mạng đường trục Bắc – Nam sử dụng cáp quang và vi ba số. Mạng viễn thông quốc tế có 8 trạm mặt đất thông tin vệ tinh Intersputnik, Intersat và 3 tổng đài quốc tế đặt tại Hà Nội, thành phố Hồ Chí Minh và Đà Nẵng. Hiện nay, mạng này kết nối với mạng cáp quang biển quốc tế TVH (Thái Lan – Việt Nam – Hồng Kông) và mạng cáp quang SCS (Trung Quốc – Việt Nam – Lào – Thái Lan – Malaysia - Singapore). Đồng thời, Việt Nam cũng được tham gia khai thác tuyến cáp quang biển SEA-ME-WE3 nối từ Châu Âu sang Châu Á. Về thông tin di động, hai mạng VinaPhone và Mobifone phủ sóng 64/64 tỉnh, thành phố với tổng số hơn 3 triệu thuê bao đã thực hiện roaming và ứng dụng công nghệ mạng thông minh (Intelligent Network) để gia tăng các loại hình dịch vụ. Về mạng truyền dữ liệu, có 2 tổng đài Frame Relay Gateway quốc tế đặt tại Hà Nội và thành phố Hồ Chí Minh. Về mạng báo hiệu, hiện nay trên mạng viễn thông Việt Nam sử dụng cả hai loại báo hiệu R2 và SS7. Mạng báo hiệu số 7 (SS7) được đưa vào khai thác tại Việt Nam theo chiến lược triển khai từ trên xuống dưới theo tiêu chuẩn của ITU (khai thác thử nghiệm từ năm 1995 tại VTN và VTI). Cho đến nay, mạng báo hiệu số 7 đã hình thành với một cấp STP (Điểm chuyển mạch báo hiệu) tại 3 trung tâm (Hà Nội, Đà Nẵng, Hồ Chí Minh) của 3 khu vực (Bắc, Trung, Nam) và đã phục vụ khá hiệu quả. Về mạng đồng bộ, hiện nay VNPT đã thực hiện xây dựng giai đoạn 1 và giai đoạn 2 với ba đồng hồ chủ PRC tại Hà Nội, Đà Nẵng, TP Hồ Chí Minh và một số đồng hồ thứ cấp SSU. Mạng đồng bộ Việt Nam hoạt động theo nguyên tắc chủ tớ có dự phòng, bao gồm 4 cấp, hai loại giao diện chuyển giao tín hiệu đồng bộ chủ yếu là 2 MHz và 2 Mb/s. Pha 3 của quá trình phát triển mạng đồng bộ đang được triển khai nhằm nâng cao hơn nữa chất lượng mạng và chất lượng dịch vụ. Theo đánh giá của các chuyên gia viễn thông, trước sự phát triển nhanh chóng của các mạng dữ liệu (dẫn đầu là mạng Internet với tốc độ tăng 200%/năm) và sự thay đổi không ngừng của công nghệ, mạng viễn thông Việt Nam nhất thiết phải có sự thay đổi về công nghệ để theo kịp nhịp độ phát triển và nhu cầu của người sử dụng. Xu hướng phát triển mới hiện nay là hội tụ viễn thông - tin học: hội tụ về loại hình thông tin như: thoại, dữ liệu, âm nhạc và hình ảnh; Về ứng dụng như: Mạng riêng ảo-IP (IP-VPN), trung tâm-IP (IP-Center) hay bản tin hợp nhất (Unified Messaging); Về hình thức truy nhập như: Mạng chuyển mạch công cộng (PSTN), đường dây thuê bao số (xDSL), IP, cáp, vô tuyến, vệ tinh; và về thiết bị như: điện thoại, máy tính, máy di động Việc hội tụ viễn thông – tin học phải được thực hiện dựa trên nguyên tắc tạo ra một mạng có hạ tầng thông tin duy nhất; dựa trên công nghệ chuyển mạch gói, triển khai các dịch vụ nhanh chóng, đa dạng, hội tụ giữa thoại và số liệu, giữa cố định và di động, giữa vô tuyến và hữu tuyến, và tích hợp cộng nghệ viễn thông, tin học. Yêu cầu đặt ra là mạng phải có cấu trúc đơn giản, linh hoạt, có tính mở, cung cấp các dịch vụ thoại và truyền số liệu trên cơ sở hạ tầng thông tin thống nhất đáp ứng mục tiêu đa dạng hoá dịch vụ với giá thành thấp, giảm thiểu thời gian đưa dịch vụ mới ra thị trường, giảm chi phí khai thác mạng và dịch vụ đồng thời nâng cao hiệu quả đầu tư và tạo nguồn doanh thu mới ngoài doanh thu ngoài doanh thu từ các dịch vụ truyền thống. Theo định hướng đến năm 2010 của VNPT, mạng lưới viễn thông Việt Nam sẽ được phát triển theo hướng tích hợp giữa hai mạng thoại và dữ liệu và đưa ra mô hình mạng thế hệ kế tiếp NGN (Next Generation Network), gồm bốn lớp: lớp ứng dụng và dịch vụ, lớp điều khiển, lớp truyền tải và lớp truy nhập. 1.1.2 Xu hướng phát triển trên thế giới Thế giới đang bước vào kỷ nguyên thông tin mới bắt nguồn từ công nghệ, đa phương tiện, những biến động xã hội, toàn cầu hoá trong kinh doanh và giải trí, phát triển ngày càng nhiều khách hàng sử dụng phương tiện điện tử. Biểu hiện đầu tiên của xa lộ thông tin là Internet, sự phát triển của nó là minh hoạ sinh động cho những động thái hướng tới xã hội thông tin. Nền tảng cho xã hội thông tin chính là sự phát triển của các dịch vụ viễn thông. Mềm dẻo, linh hoạt và gần gũi với người sử dụng là mục tiêu hướng tới của chúng. Nhiều loại hình dịch vụ viễn thông mới đã ra đời đáp ứng nhu cầu thông tin ngày càng cao của khách hàng. Dịch vụ ngày nay đã có những thay đổi về căn bản so với dịch vụ truyền thống trước đây (chẳng hạn như thoại). Lưu lượng thông tin cuộc gọi là sự hoà trộn của các dịch vụ thoại và phi thoại. Lưu lượng phi thoại liên tục gia tăng và biến động rất nhiều. Hơn nữa cuộc gọi số liệu diễn ra trong khoảng thời gian tương đối dài so với thoại thông thường (chỉ vài phút). Chính những điều này đã gây một áp lực cho mạng viễn thông hiện nay, phải đảm bảo truyền tải thông tin tốc độ cao với giá thành hạ. Ở một góc độ khác, sự ra đời của những dịch vụ mới này đòi hỏi phải có công nghệ thực thi tiên tiến. Việc chuyển đổi từ công nghệ tương tự sang công nghệ số đã đem lại sức sống mới cho mạng viễn thông. Tuy nhiên, những loại hình dịch vụ trên luôn đòi hỏi nhà khai thác phải đầu tư nghiên cứu những công nghệ viễn thông mới ở cả lĩnh vực mạng và chế tạo thiết bị. Cấu hình mạng hợp lí và sử dụng các công nghệ chuyển giao thông tin tiên tiến là thử thách đối với nhà khai thác cũng như sản xuất thiết bị. Có thể khẳng định giai đoạn hiện nay là giai đoạn chuyển dịch giữa công nghệ thế hệ cũ (chuyển mạch kênh) sang dần công nghệ mới (chuyển mạch gói), điều đó không chỉ diễn ra trong hạ tầng cơ sở thông tin mà còn diễn ra trong các công ty khai thác dịch vụ, trong cách tiếp cận của các nhà khai thác khi cung cấp dịch vụ cho khách hàng. 1.2 Tổng quan về mạng truy nhập 1.2.1 Giới thiệu chung Mạng truy nhập gồm tất cả các thiết bị nằm giữa tổng đài nội hạt và thiết bị Mạng truy nhập Hộp cáp Tổng đài Tủ cáp    đầu cuối khách hàng thực hiện chức năng kết nối thuê bao đến mạng chuyển mạch để cung cấp các dịch vụ tích hợp như thoại, dữ liệu. Mạng truy nhập là phần tử quan trọng và lớn nhất của bất kỳ mạng Viễn Thông nào với chi phí xây dựng ít nhất chiếm 50% toàn bộ mạng. 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. Hình 1.1 Tổng quan mạng truy nhập Nhìn từ khía cạnh môi trường truyền dẫn, mạng truy nhập có thể chia thành hai loại lớn: có dây và không dây:  Mạng có dây có thể là mạng cáp đồng, cáp quang, cáp đồng trục hay mạng cáp lai ghép.  Mạng không dây bao gồm mạng vô tuyến cố định và mạng di động.  Nhìn từ khía cạnh công nghệ, mạng truy nhập có một số công nghệ chính như sau:  Công nghệ sử dụng ISDN và B-ISDN.  Công nghệ sử dụng modem băng tần thoại.  Công nghệ truy xuất T1/E1sử dụng cáp thuê bao nội hạt.  Công nghệ sử dụng modem cáp.  Công nghệ phân phối dịch vụ đa điểm đa kênh (MMDS).  Công nghệ phân phối dịch vụ nội hạt (LMDS).  Công nghệ sử dụng qua vệ tinh.  Công nghệ truy nhập xDSL. Mạng truy nhập ngày nay là một thực thể phức tạp, nó là mạng phối hợp của nhiều môi trường truyền dẫn và công nghệ truy nhập khác nhau để phục vụ cho nhiều loại khách hàng với nhu cầu khác nhau trong một khu vực rộng lớn và không đồng nhất.Môi trường truyền dẫn chính trong mạng truy nhập hiện nay là cáp đồng (Chiếm khoảng 94% toàn bộ môi trường mạng), việc tận dụng cơ sở hạ tầng rất lớn này là rất cần thiết và có lợi mà công nghệ truy nhập đường dây thuê bao số xDSL chính là giải pháp cho vấn đề này. Mạng truy nhập quang là mục tiêu hướng tới của mạng truy nhập trong tương lai để cung cấp cho khách hàng các dịch vụ đa dạng với tốc độ và chất lượng cao. Ngoài ra, phương thức truy nhập vô tuyến cũng phát triển rất mạnh với hàng trăm triệu thuê bao trên khắp thế giới ở các mạng GSM, CDMA, mạng truy xuất qua vệ tinh…Để tận dụng ưu điểm của phương thức này cùng với cơ sở hạ tầng sẵn có phương thức truy nhập cố định vô tuyến ra đời và đang được phát triển ở cả các vùng đô thị lớn đến các khu vực có địa hình hiểm trở. Ngày nay khi mà cơ cấu dịch vụ thay đổi, yêu cầu của khách hàng không chỉ đơn thuần là các dịch vụ thoại/fax truyền thống mà cả các dịch vụ số tích hợp với yêu cầu băng thông lớn, chất lượng cao đã thúc đẩy 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. Hình 1.2 cho chúng ta thấy tiến trình phát triển của các thiết bị truy nhập trong mạng Viễn Thông. Hình 1.2 Sự ra đời của các dòng thiết bị truy nhập Dòng thiết bị hỗ trợ dịch vụ băng rộng đầu tiên và được tích hợp phía thuê bao là DLC thế hệ 3 hay NDLC ra đời vào những năm cuối thế kỷ 20. Thiết bị này có nhiều điểm tương đồng với ATM DSLAM do cùng sử dụng một công nghệ và kiến trúc tương tự nhau (Để hiểu thêm về DLC xem phụ lục A). NDLC thể đấu nối và phối hợp hoạt động với nhau tạo thành một mạng ATM diện rộng thống nhất, chuyển mạch gói với băng thông tương đối lớn cho phép cung cấp các dịch vụ dữ liệu một cách tương đối mềm dẻo (Hình 1.3). Đặc tính của dòng thiết bị này như sau: Năm 1890 Cáp đồng 1 - 2G DLC Năm 1970 V5 DLC Giữa thập kỷ 90 NG DLC Cuối thập kỷ 90 Truy nhập IP Đầu thế kỉ 21  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.x để giao diện với mạng PSTN.  Kết nối ATM với mạng đường trục hay qua mạng IP.  Hỗ trợ các dịch vụ thoại/fax, ISDN và dữ liệu băng rộng. DLC DLC Trung kế IP EX PSTN ATM EX Cáp đồng B-RAS Hình 1.3 Thiết bị DLC thế hệ 3 Tuy nhiên dòng thiết bị này có một số nhược điểm sau:  Băng thông và dung lượng hạn chế.  Nút cổ chai trong vòng ring truy nhập nếu phần lớn các thuê bao đều sử dụng dịch vụ xDSL và nút cổ chai trong mạng lõi ATM.  Khó mở rộng dung lượng.  Kiến trúc phức tạp, qua nhiều lớp (Ip qua ATM qua SDH/DSL).  Giá thành và chi phí tương đối cao. Sau DLC thế hệ 3 là dòng thiết bị truy nhập IP hay IP-DSLAM. Đây là dòng thuê bao truy nhập tiên tiến nhất hội tụ nhiều công nghệ nền tảng trong mạng thế hệ sau NGN (Để hiểu thêm về NGN xem phụ lục B). Dòng thiết bị này chạy trên nền tảng mạng IP, IP-AN với những đặc điểm sau:  Băng thông/ Dung lượng hầu như không hạn chế (Trên thực tế hầu như không tắc nghẽn với băng thông trong khoảng 1-10Gbps).  Truy nhập băng rộng IP.  Dễ dàng mở rộng và tích hợp với mạng NGN (Trên nền mạng chuyển mạch mềm).  Cung cấp tất cả các dịch vụ qua một mạng Ip duy nhất mặc dù hệ thống này vẫn hỗ trợ các đầu cuối tương tự truyền thống. Thiết bị này phối hợp hoạt động với mạng IP qua media gateway.  Giá thành tính cho từng thuê bao và chi phí vận hành mạng thấp.  Kiến trúc đơn giản (IP over SDH). Máy điện thoại IP PSTN Gate w ay POTS PSTN Hình 1.4 Thiết bị truy nhập IP cho thế hệ sau Trong giai đoạn quá độ hiện nay, để việc đầu tư vào mạng truy nhập mang lại hiệu quả về mặt kinh tế và kỹ thuật thì ngoài giải pháp kéo thêm cáp đồng đến khu vực thuê bao còn có cách sử dụng các thiết bị truy nhập, hơn nữa để phù hợp với xu thế tất yếu là tiến từ mạng PSTN lên mạng NGN khi mà mạng nội hạt chưa sẵn sàng hỗ trợ các thiết bị truy nhập IP tiên tiến nhất thì cần phải có dòng thiết bị truy nhập đáp ứng tất cả các yêu cầu sau:  Hỗ trợ các giao diện PSTN truyền thống, các đầu cuối analog.  Có khả năng cung cấp các dịch vụ băng rộng và các dịch vụ mới khác.  Hỗ trợ báo hiệu V5.x và có thể kết nối tới các tổng đài nội hạt đang sử dụng (Tức là làm việc như là thiết bị DLC).  Dễ dàng nâng cấp, tích hợp khi chuyển sang mạng NGN.  Đảm bảo thời gian triển khai và chi phí phát thiển thuê bao không quá cao.  Thiết bị sử dụng cho công nghệ xDSL là một trong những giải pháp hiệu quả. [...]... tự, số, dữ liệu tới người sử dụng và có thể mở rộng các dịch vụ băng rộng nhờ modem cáp Tuy nhiên do đường truyền HFC là chung nên băng thôngkhả dụng cho mỗi kênh khi có nhiều người sử dụng không cao bằng DSL 1.2.2.2 Công nghệ truy nhập sử dụng cáp sợi quang Cáp quang có nhiều ưu điểm mạnh hơn so với cáp đồng như sợi cáp quang cho phép truyền tín hiệu có cự ly xa hơn, khả năng chống nhiễu và xuyên âm... thống thông tin vệ tinh cao nên công nghệ này vẫn chưa thể được phổ dụng Mạch vòng thuê bao vô tuyến WLL hay thông tin di động nội vùng cũng là một giải pháp được sử dụng ở nhiều nơi trên thế giới và đang được phát triển tại Việt Nam Công nghệ này được phát triển như một phương thức bổ trợ cho các hệ thống mạng cáp thuê bao, mở rộng mạng điện thoại công cộng Mặc dù khả năng truyền tốc độ cao không bằng... nhập cho các dịch vụ tốc độ cao từ các khối ONU của cấu trúc mạng truy nhập nói trên Như vậy, công nghệ xDSL là giải pháp trung gian hữu hiệu để cung cấp dịch vụ tới khách hàng trước khi có thể quang hoá mạng truy nhập 1.2.2.3 Công nghệ truy nhập vô tuyến Công nghệ truy nhập vô tuyến có nhiều loại khác nhau Công nghệ dịch vụ phân phối đa điểm đa kênh MMDS là hỗn hợp của các dịch vụ video và truyền số liệu... hỏi vốn đầu tư ban đầu rất lớn, trong khi mạng cáp đồng nội hạt vẫn chưa sử dụng hết khấu hao Hơn nữa, nhu cầu sử dụng của mỗi thuê bao hiện nay vẫn chưa tận dụng hết khả năng của cáp quang nên sẽ gây lãng phí Giải pháp ở đây là lắp đặt cáp quang tới tận cụm dân cư hay tới các toà nhà, các trụ sở cơ quan lớn rồi từ đây sẽ sử dụng cáp đồng để truyền tín hiệu tới từng thuê bao Việc tồn tại đôi dây cáp... phủ sóng bị giới hạn Hơn nữa, MMDS sử dụng hệ thống và công nghệ mới nên cần có thời gian để mạng ổn định Dịch vụ phân phối đa điểm nội hạt LMDS hay hệ thống truyền hình tế bào gần giống hệ thống MMDS, nó hoạt động ở dải tần 27,5GHz -29,5GHz Về mặt lý thuyết, LMDS phủ sóng một vùng với nhiều tế bào nên tránh được tầm nhìn thẳng của MMDS, các tế bào lân cận sử dụng cùng một tần số nhưng phân cực khác... trường hợp cần giải quyết nhanh gọn và địa hình phức tạp So với cáp đồng và cáp quang thì hệ thống truy nhập vô tuyến chịu ảnh hưởng của môi trường truyền dẫn khắc nghiệt hơn 1.2.2.4 Công nghệ xDSL a Tình hình phát triển của công nghệ truy nhập băng rộng  Tống số thuê bao băng rộng toàn cầu đạt tới 175 triệu, so với 151 triệu vào năm cuối tháng 12 năm 2004  Tổng số thuê bao DSL toàn cầu đạt tới mức 115... bằng trạm tiếp vận hay các bộ phản xạ sóng thụ động Với kích thước tế bào nhỏ LMDS gây khó khăn trong việc triển khai cho các vùng ngoại ô nhưng với máy phát công suất nhỏ hơn và vùng phủ tế bào nên có thể giữ giá thành đầu tư ở mức thấp Công nghệ truy nhập qua vệ tinh có ưu điểm về tầm phủ sóng rộng, không bị ảnh hưởng bởi khoảng cách cũng như các điều kiện địa lý, tốc độ truyền dẫn cao (có thể lên... là tận dụng được mạng truyền hình cáp sẵn có nên giảm chi phí, các linh kiện tần số cao cần thiết cho hoạt động của modem cáp đã trở nên rất rẻ và được bán đại trà Nhưng cũng do làm việc ở tần số cao và có đến 90% cáp đi trong nhà mà các cáp này thường được lắp đặt vội vã, cẩu thả nên dễ gây nhiễu cho tivivà các thiết bị khác, giải pháp ở đây là cần phải đi lại dây ở nhà Hơn nữa do việc sử dụng chung...1.2.2 Các công nghệ truy nhập băng rộng 1.2.2.1 Modem cáp Là thiết bị cho phép truy xuất thông tin tốc độ cao đến các server từ xa như Internet server hay VoD server qua mạng truyền hình cáp (Cáp đồng trục) với tốc... lớn nhất và khu vực DSL lớn nhất thế giới  Trong liên minh Châu Âu, DSL hiện diện 81% của tổng số thuê bao truy nhập băng rộng  Trong khu vực Mỹ LaTinh và Trung Đông và Châu Phi, DSL chiếm dữ tương ứng 83% và 79,56%  Toàn bộ DSL tham gia vào tổng số thị truờng băng rộng là 65,2% . khía cạnh công nghệ, mạng truy nhập có một số công nghệ chính như sau:  Công nghệ sử dụng ISDN và B-ISDN.  Công nghệ sử dụng modem băng tần thoại.  Công nghệ truy xuất T1/E1sử dụng cáp. THỐNG MẠNG Đề tài: KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ VDSL CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ MẠNG VIỄN THÔNG VÀ MẠNG TRUY NHẬP 1. 1 Xu hướng phát triển mạng viễn thông hiện nay 1. 1 .1 Xu hướng phát triển. nội hạt.  Công nghệ sử dụng modem cáp.  Công nghệ phân phối dịch vụ đa điểm đa kênh (MMDS).  Công nghệ phân phối dịch vụ nội hạt (LMDS).  Công nghệ sử dụng qua vệ tinh.  Công nghệ truy