Năm 1952, nhà vật lý Narinder Singh Kapany, dựa vào các nghiên cứu được thực hiện bởi nhà vật lý người Anh John Tyndall rằng ánh sáng di chuyển theo đường cong trong một môi trường vật chất ( thực nghiệm của Tyndall dùng vật chất là nước), đã có thể chấm dứt việc nghiên cứa và phát minh ra cáp quang. Cáp quang là một môi trường truyền dẫn tuyệt vời, được dùng bởi các hệ thống cần băng thông rộng như điện thoại, hội nghị qua video.
Đại học Công nghệ thông tin Tp.HCM Đề tài: NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG CÁP QUANG MỤC LỤC Công nghệ mạng viễn thong – Ngô hán chiêu Page 1 Đại học Công nghệ thông tin Tp.HCM I. Tổng quan về hệ thống cáp quang: 1. Giới thiệu về hệ thống cáp quang: Năm 1952, nhà vật lý Narinder Singh Kapany, dựa vào các nghiên cứu được thực hiện bởi nhà vật lý người Anh John Tyndall rằng ánh sáng di chuyển theo đường cong trong một môi trường vật chất ( thực nghiệm của Tyndall dùng vật chất là nước), đã có thể chấm dứt việc nghiên cứa và phát minh ra cáp quang. Cáp quang là một môi trường truyền dẫn tuyệt vời, được dùng bởi các hệ thống cần băng thông rộng như điện thoại, hội nghị qua video. Có hai lợi ích vượt trội của cáp quang hơn hẵn cáp kim loại. Thứ nhất, cáp quang hoàn toàn không bị ảnh hưởng bởi nhiễu điện từ trường, cũng có nghĩa là dữ liệu sẽ không bị hư hỏng trên đường truyền. Thứ hai, cáp quang không dẫn điện, vì thế không có vấn đề liên quan tới điện trong cáp quang, ví dụ không gây ra một hiệu thế giữa các thiết bị, hoặc vấn đề sét Như tên gọi đã hàm ý, cáp quang dùng ánh sáng để truyền dữ liệu. Tại một đầu của cáp,một đèn LED (Light Emitting Diode) hoặc một laser bán dẫn dùng làm nguồn sáng. LEDs có thể truyền dữ liệu lên tới 300Mbps và được dùng trên các đường truyền ngắn. Trong khi loại dùng laser có thể dễ dàng đạt tốc độ hàng Gbps và được dùng để truyền xa. Ánh sáng dùng trong cáp quang nằm trong phạm vi gần phổ hồng ngoại, vì thế cho nên mắt người không thể thấy được. Thật ra, cáp quang có thể dùng ánh sáng có các bước sóng khác nhau, như bạn có thể thấy bản bên dưới. Mới đây, ITU đã phân loại các bước sóng có thể được dùng cho cáp quang theo từng “dải”. Vì thế,cáp quang hoạt động trên dải tầng O có nghĩa là bước sóng dùng trong cáp từ 1260nm-1360nm. O Band : 1260-1360 nm E Band : 1360-1460 nm S Band : 1460- 1530 nm C Band : 1530-1565 nm L Band : 1565-1625 nm U Band : 1625- 1675 nm Đi sâu vào cấu trúc: Nguyên lý cơ bản của cáp quang là một hiện tượng vật lý gọi là phản chiếu toàn phần. Để có thể có hiện tượng phản chiếu toàn phần,ánh sáng phải đi ra từ một môi trường chiết quang mạnh vào một môi trường chiết quang yếu hơn và có góc Brewster bằng hoặc lớn hơn góc tới hạn. Hình 1 : Giới thiệu cáp quang. Công nghệ mạng viễn thong – Ngô hán chiêu Page 2 Đại học Công nghệ thông tin Tp.HCM Cáp quang được tạo thành từ vật liệu cách điện,như đã nói trên,nó hoàn toàn miễn nhiễm với nhiễu điện từ trường.Có hai vùng,bên trong là lỏi là nơi để cho ánh sáng đi qua.Và vùng ngoài là lớp bọc lỏi.Độ khúc xạ của lỏi cao hơn lớp bọc. Ở hình 2,bạn có thể thấy cấu trúc của cáp quang. Hình 2 : Cấu trúc đường truyền quang. Đây là mô tả các phần của cáp quang : -Lõi : là một sợi nhỏ,làm bằng thuỷ tinh hoặc plastic,được tính bằng micra = 1/1000.000M là nơi để cho ánh sáng đi qua. Lõi có đường kính càng lớn, thì càng cho nhiều ánh sáng đi qua. -Lớp vỏ : Là lớp bọc lấy lõi.Vì nó có độ khúc xạ nhỏ hơn lớp lỏi,nên nó không cho ánh sáng ra ngoài,từ đó giúp cho ánh sáng đi tới thiết bị nhận. -Lớp đệm plastic : bảo vệ cáp quang để tránh bị tác động cơ học làm hỏng. -Lớp sợi chống tác động cơ học : Lớp bảo vệ chống va chạm, sức căng nặng trong quá trình cài đặt. Nó thường được làm từ vật liệu gọi là kevlar, tương tự vật liệu làm áo chống đạn. -Vỏ ngoài cùng : là lớp áo cho cáp quang. KIỂU : -Có hai kiểu cáp quang : multimode và single-mode (còn gọi là monomode) . Các kiểu này định nghĩa cách mà ánh sáng truyền bên trong như thế nào. -Multimode : Trong loại này, lỏi cáp lớn hơn dễ dàng cho ánh sáng có nhiều chế độ truyền dẫn. Nghĩa là ánh sáng truyền trong lỏi theo nhiều đường. Cáp quang multimode có đường kính từ 50 tới 100 microns (giá trị điển hình là 50 ; 62,5 và 100 micron) lớp áo bọc là 125 microns . Cáp quang mutimode còn đươc chia thành graded-index và step-index tuỳ thuộc vào độ khúc xạ giữa lỏi và lớp liền kề. Loại graded-index,độ khúc xạ thay đổi dần dần từ trong ra ngoài,trong khi loại step-index có sự thay đổi độ khúc xạ tức thời giữa lỏi và vỏ. -Cáp quang step-index có thể truyền dữ liệu đến 50Mbps, trong khi graded-index có tốc độ truyền lên đến 1Gbps. Cáp quang Mutimode cũng có tên là MMFvà được dùng để truyền dữ liệu ở khoảng cách gần. -Single-mode : Được dùng tải xa. Nó cần kết nối chính xác và các thiết bị đắc tiền.Loại này chỉ có một đường truyền ánh sáng bên trong lỏi. Đường kính lỏi từ 7 đến 10 microns, lớp áo bọc là 125microns. Vì thế hai loại cáp nhìn bên ngoài vẫn có chung đường kính như nhau. Như vậy sự khác nhau là ở đường kính của lõi. Có 3 loại cáp single-mode NDSF,DSF và NZ-DSF. Công nghệ mạng viễn thong – Ngô hán chiêu Page 3 Đại học Công nghệ thông tin Tp.HCM Hình 3 : Sự khác biệt giữa các loại cáp. Một số chuẩn phân loại cáp mutimode,single-mode : - ITU G-651 : Cáp graded-index multimode có lỏi 50 microns, lớp vỏ ngoài 125 microns. - ITU G-652 : Cáp single-mode NDSF dùng bước sóng 1.130 nm hỗ trợ khoảng cách và tốc độ truyền : 1000 km 2,5Gbps ; 60 km 10Gbps ; và 3 km 40Gbps. - ITU G-653 : Cáp single-mode DSF. - ITU G-655 : Cáp single-mode NZ-DSF.Hỗ trợ khoảng cách và đường truyền như sau : 6000 km 2,5 Gbps ; 400 km 10Gbps ; 25 km 40Gbps. Quan trọng : Cáp quang truyền dẫn ánh sáng trong một phổ mắt người không thấy được.Cho nên đừng nhìn vào một đầu cuả cáp quang khi đầu kia đang kết nối vào hệ thống vì nó có thể gây hại cho mắt. 2. Tìm hiểu về cáp quang: Qua các diễn đàn công nghệ thông tin tôi tham gia, tôi nhận thấy một điều là hầu hết các bạn hay thắc mắc đến vấn đề cáp quang, có lẽ các thắc mắc của các bạn cũng phải thôi, vì đối với loại cáp đặc biệt này nếu không làm chuyên về mảng hạ tầng hoặc chuyên về viễn thông sẽ rất khó tìm hiểu thực tế. Bài viết đúc kết từ kinh nghiệm bản thân và quá trình nghiên cứu về cáp quang. Mong rằng có thể hổ trợ các bạn trong khâu chọn lựa thiết bị, giải pháp phù hợp. Sợi quang là những dây nhỏ và dẻo truyền các ánh sáng nhìn thấy được và các tia hồng ngoại. Chúng có 3 lớp: lõi (core), áo (cladding) và vỏ bọc (coating). - Để ánh sáng có thể phản xạ một cách hoàn toàn trong lõi thì chiết suất của lõi lớn hơn chiết suất của áo một chút. - Vỏ bọc ở phía ngoài áo bảo vệ sợi quang khỏi bị ẩm và ăn mòn, đồng thời chống xuyên âm với các sợi đi bên cạnh. - Lõi và áo được làm bằng thuỷ tinh hay, chất dẻo (Silica), kim loại, fluor, sợi quang kết Công nghệ mạng viễn thong – Ngô hán chiêu Page 4 Đại học Công nghệ thông tin Tp.HCM tinh). Chúng được phân loại thành các loại sợi quang đơn mode Single Mode (SM) và đa mode Multimode (MM) tương ứng với số lượng mode của ánh sáng truyền qua sợi quang. Mode sóng là một trạng thái truyền ổn định của sóng ánh sáng (cũng có thể hiểu một mode là một tia). Theo Mode thì có: SM và MM (MM có 2 loại: 62.5 và 50). Theo môi trường lắp đặt thì có Outdoor và Indoor: Outdoor lại chia ra thành các loại: F8 và Underground Single Mode và Multi Mode - Sợi SM chỉ truyền được một mode sóng do đường kính lõi rất nhỏ (khoảng 10 micromet). Do chỉ truyền một mode sóng nên SM không bị ảnh hưởng bởi hiện tượng tán sắc và thực tế SM thường ít được sử dụng hơn so với MM. - Sợi MM có đường kính lõi lớn hơn SM (khoảng 6-8 lần), có thể truyền được nhiều mode sóng trong lõi. - Ngoài ra chúng còn được phân loại thành sợi quang có chỉ số bước và chỉ số lớp tuỳ theo hình dạng và chiết suất của các phần của lõi sợi quang. - Khoảng cách giữa 2 thiết bị đấu nối bằng cáp quang không quy định cụ thể là bao nhiêu KM. Khoảng cách giữa 2 thiết bị căn cứ vào tính toán suy hao toàn tuyến, công suất phát, độ nhạy thu và công suất dự phòng của thiết bị. - Thông thường mỗi thiết bị đều có khuyến cáo chạy ở cự ly nhất định, tuy nhiên đó chỉ là tính tương đối thôi. Chuẩn bước sóng cho thiết bị chạy SM và MM có khác nhau: - MM có các bước sóng chuẩn là: 780, 850 và 1300. Hiện nay các thiết bị ít dùng bước sóng 780. - SM có các bước sóng: 1310, 1550, 1627. Hiện nay các thiết bị SM dùng công nghệ DWM thì còn có thể sử dụng nhiều bước sóng khác nữa. - Đa phần cáp quang single mode chỉ dùng cho đường trục, ngoài việc giá thành, công nghệ của cáp single mode rất khắc khe, và rất khó trong việc thi công cũng như sử dụng. Lý do: lớp lõi của cáp single mode rất nhỏ (khoảng 27 Micromet), còn của multi mode thi lớn hơn rất nhiều (khoảng 130 Micromet). Ngoài ra, do kết cấu lõi single mode cho ánh sáng đi theo đường thẳng, mà giá thành chế tạo, cũng như độ chính xác trong thi công, thiết bị công nghệ cao làm cho cáp Single Mode khó thực hiện trong các công trình dân sự. - Còn việc phân biệt: chủ yếu là do đường đi của ánh sáng truyền trong lõi (mà nguyên nhân là do kết cấu của lõi) Minh họa: =================== - - - - - - >- - - - - - - - >- - - đường ánh sáng =================== . Single Mode =================== / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ Công nghệ mạng viễn thong – Ngô hán chiêu Page 5 Đại học Công nghệ thông tin Tp.HCM - - - - - - - - - - - - - - - - - - đường ánh sáng \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / =================== . Multi mode - Trong Single mode, ánh sáng đi theo gần như một đường thẳng trùng với trục cáp, còn trong Multi Mode, ánh sáng đi theo một chùm tia sáng có dạng đồ hình Sin đồng trục (vì thế mà ta có thể ghép thêm nhiều ánh sáng có các bước sóng khác nhau). Về thông số vật lý: - Đường kính lõi sợi ( phần truyền tin): Core. - SM: 9/125; - MM: 50/125 và 62.5/125. - Đường kính vỏ phản xạ: Cladding thì cả SM và MM đều như nhau là 125um. - Về Coating thì tùy thuộc vào dặc tính cần bảo vệ mà người ta làm lớp này, tuy nhiên thông thường đối với cáp Outdoor thì nó là 250, với cáp Indoor thì nó là 900, điều này không phụ thuộc vào nó la cáp SM hay MM. - Về sử dụng thì tùy thuộc vào công suất phát, độ nhạy thu, khoảng cách truyền dẫn, tốc đọ yêu cầu và giá thành mà người ta quyết định dùng SM hoặc MM. II. Tổng quan về hệ thống thông tin quang : 1. Cấu hình của hệ thống thông tin quang : Để thiết lập một hệ thống truyền dẫn hợp lý, việc lựa chọn môi trường truyền dẫn, phương pháp truyền dẫn và phương pháp điều chế/ ghép kênh phải được xem xét trước tiên. Cho đến nay thì không gian được sử dụng một cách rộng rãi cho thông tin vô tuyến, còn cáp đối xứng và cáp đồng trục cho thông tin hữu tuyến. Trong phần dưới đây, chúng tôi chỉ bàn đến các phương pháp truyền dẫn hiện đang sẵn có dựa trên việc sử dụng cáp quang. Sự điều chế sóng mang quang của hệ thống truyền dẫn quang hiện nay được thực hiện với sự điều chế theo mật độ vì các nguyên nhân sau: (1) Sóng mang quang, nhận được từ các phần tử phát quang hiện có, không dủ ổn định để phát thông tin sau khi có sự thay đổi về pha và độ khuyếch đại và phần lớn không phải là các sóng mang đơn tần. Đặc biệt các điốt phát quang đều không phải là nhất quán và vì vậy có thể coi ánh sáng đại loại như tiếng ồn thay vì sóng mang. Do đó, chỉ có năng lượng là cường độ ánh sáng tức thời được sử dụng. (2) Hiện nay, các Laser bán dẫn được chế tạo đã có tính nhất quán tuyệt vời và do đó có khả năng cung cấp sóng mang quang ổn định. Tuy nhiên, công nghệ tạo phách - Một công nghệ biến đổi tần số cần thiết để điều chế pha - còn chưa được phát triển đầy đủ. (3) Nếu một sóng mang đơn tần có tần số cao được phát đi theo cáp quang đa mode - điều mà có thể xử lý một cách dễ dàng - thì các đặc tính truyền dẫn thay đổi tương đối phức tạp và cáp quang bị dao động do sự giao thoa gây ra bởi sự biến đổi mode hoặc do phản xạ trong khi truyền dẫn và kết quả là rất khó sản xuất một hệ thống truyền dẫn ổn định. Vì vậy, trong nhiều ứng dụng, việc sử dụng phương pháp điều chế mật độ có khả Công nghệ mạng viễn thong – Ngô hán chiêu Page 6 Đại học Công nghệ thông tin Tp.HCM năng sẽ được tiếp tục. - Đối với trường hợp đều chế quang theo mật độ (IM) có rất nhiều phương pháp để biến đổi tín hiệu quang thông qua việc điều chế và ghép kênh các tín hiệu cần phát. - Phương pháp phân chia theo thời gian (TDM) được sử dụng một cách rộng rãi khi ghép kênh các tín hiệu như số liệu, âm thanh điều chế xung mã PCM (64kb/s) và số liệu video digital. Tuy nhiên, trong truyền dẫn cự ly ngắn, của các tín hiệu video băng rộng rãi cũng có thể sử dụng phương pháp truyền dẫn analog. Phương pháp điều chế mật độ số DIM - phương pháp truyền các kênh tín hiệu video bằng IM - và phương pháp thực hiện điều chế tần số (FM) và điều chế tần số xung (PFM) sớm để tăng cự ly truyền dẫn có thể được sử dụng cho mục tiêu này. - Ngoài TDM và FDM, phương pháp phân chia theo bước sóng (WDM) - phương pháp điều chế một số sóng mang quang có các bước sóng khác nhau thành các tín hiệu điện khác nhau và sau đó có thể truyền chúng qua một sợi cáp quang - cũng đang được sử dụng. Hơn nữa, khi truyền nhiều kênh thông qua cáp quang, một số lượng lớn các dữ liệu có thể được gửi đi nhờ gia tăng số lõi cáp sau khi đã ghép các kênh trên. Phương pháp này được gọi là ghép kênh SDM. Hệ thống truyền dẫn quang có thể được thiết lập bằng cách sử dụng hỗn hợp TDM/FDM, WDM và SDM. Chúng ta có thể thấy rằng hệ thống truyền dẫn quang cũng tương tự như phương pháp truyền dẫn cáp đôi và cáp đồng trục truyền thống, chỉ có khác là nó biến đổi các tín hiệu điện thành tín hiệu quang và ngược lại tại đầu thu. Hình 1.20 trình bày cấu hình của hệ thống truyền dẫn cáp quang. - Phương pháp truyền dẫn analog có thể được tiến hành chỉ với một bộ khuyếch đại tạo điều kiện để phía thu nhận được mức ra theo yêu cầu bằng cách biến đổi các tín hiệu điện thành các tín hiệu quang và ngược lại. Khi sử dụng phương pháp điều chế PCM thì mọi chức năng giải điều chế tương ứng với nó cần được gán cho phía thu. Cho tới đây, chúng ta đã mô tả các chức năng cơ bản của hệ thống truyền dẫn quang. Ngoài những phần đã trình bày ở trên hệ thống hoạt động thực tế còn có thêm một mạch ổn định đầu ra của các tín hiệu quang cần phát, một mạch AGC để duy trì tính đồng nhất của đầu ra tín hiệu điện ở phía thu và một mạch để giám sát mỗi phía. 2. Các hệ thống kết nối mạng: a. Hệ thống mạng DAIL_UP: Dial-up networking là phương tiện được sử dụng rộng rãi trong kết nối máy tính tới Internet. Cuối năm 2000, trên ¼ tỷ người đã quay số vào Internet - nhiều gấp 4 lần số các user truy cập thông qua giao thức khác như: DSL, cáp quang, ISDN modem. Sau đây là một số các đặc trưng về Dial-up networking: • Dial-up networking sử dụng một modem, như giao diện giữa một máy tính PC với một mạng (chẳng hạn như Internet). Tốc độ kết nối có thể nên tới 56 kbps. • Quay số với một modem vẫn là phương pháp rẻ nhất và sẵn dùng để kết nối Internet. • Tốc độ lớn nhất khi bạn tải dữ liệu sử dụng công dial-up networiking được giới hạn bởi băng thông của hệ thống điện thoại, chất lượng đường truyền, và giao vận trên mạng Công nghệ mạng viễn thong – Ngô hán chiêu Page 7 Đại học Công nghệ thông tin Tp.HCM Internet. • Tốc độ kết nối qua khi sử dụng phương pháp quay số • Dial-up networking luôn sử dụng truyền thông với ISP sử dụng theo giao thức điểm nối điểm. Trong khi các dịch vụ băng thông khác như DSL, modem cáp, và Internet truyền qua vệ tinh đang trở nên sẵn có trên nhiều quốc gia, dial-up networking vẫn tiếp tục phát triển. Nhiều người ước tính rằng, các kết nối dạng không dây sẽ là đối thủ chính trong việc cung cấp dịch vụ cho người sử dụng truy cập Internet trong tương lai gần. Nhưng theo thống kê chỉ ra rằng, cuối năm 2001, vẫn có nhiều hơn 2 lần số người sử dụng vẫn tiếp tục sử dụng dial-up networking so với sử dụng các dịch vụ băng thông kết nối Internet khác. Cơ chế bắt tay là gì? Dial-up networking là phương thức đơn giản nhất để kết nối tới Internet: bạn chỉ kết nối qua đường điện thoại sử dụng modem của bạn, ban đầu bạn sẽ lựa chọn một nhà cung cấp dịch vụ ISP, và phần mềm quay số đã có sẵn trong hệ điều hành Windows với giao diện sử dụng đơn giản. Với mỗi người sử dụng, khi quay số đòi hỏi một account truy cập với tên sử dụng và mật khẩu truy cập dịch vụ tới nhà cung cấp ISP. Sau khi thiết lập các thao tác đó xong, mỗi lần truy cập sau, khách hàng chỉ cần thực hiện kết nối bằng cách nháy kép chuột trên biểu tượng dial-up. Khi bạn bắt đầu sử dụng dịch vụ, dial-up networking sẽ sử dụng modem để quay số tới nhà cung cấp số dịch vụ ISP, nơi sẽ có một modem khác trả lời. Chỉ sau một vài giây, các modem sẽ sử các tín hiệu điều khiển để xem xem các modem có thể kết nối với tốc độ tối đa là bao nhiêu. Tiếng kêu của modem khi bắt đầu kết nối là khi modem bạn và của nhà cung cấp dịch vụ đang ước định tốc độ và thiết lập kết nối sử dụng. Khi kết nối đã được thiết lập, modem của bạn sẽ trở lại trạng thái im lặng, và dial-up networking sẽ gửi tên truy cập và mật khẩu của bạn tới nhà cung cấp ISP theo phương thức gọi là CHAP challenge handshake authentication protocol. Tại đầu cuối ISP, một máy tính sẽ kiểm tra tên và mật khẩu truy cập của bạn dựa trên một cơ sở dữ liệu các khách hàng được quyền sử dụng dịch vụ. Sau khi đã kiểm tra chứng thực này, của sổ trạng thái dial-up networking biến mất, và bạn có thể duyệt thông tin các website, gửi email, download các file, Quá trình xử lý này luôn được thực hiện ở bất cứ đâu chỉ trong khoảng thời gian từ 30 giây đến 2 phút. Giao thức điểm nối điểm (PPP): Chậm hơn nhưng chịu nỗi tốt hơn Dial-up networking cũng cắt dữ liệu của bạn thành các gói tin, mã hoá và gói dữ liệu trước khi gửi đi. Dial-up networking sử dụng giao thức PPP (Point to Point Protocol) để gói dữ liệu truyền tin qua đường điện thoại. Với mạng ethernet, các gói dữ liệu PPP, thường được gọi là một frame, bao gồm một vài phần, có các cờ bắt đầu và kết thúc (được gọi “wrappers”) được gắn cho mỗi gói tin. Giống như các gói tin ethernet, các frame PPP chứa các cờ wrapper. Các wrapper giúp dữ liệu trong các gói tin tới được nơi đến dù sử dụng các giao thức khác, như TCP/IP, và cũng kiểm tra kiểu dữ liệu nén được sử dụng trong gói tin. Sự khác biệt quan trọng giữa các frame PP và các gói tin ethernet là khả năng các gói Công nghệ mạng viễn thong – Ngô hán chiêu Page 8 Đại học Công nghệ thông tin Tp.HCM tin PPP bị nguy hiểm được phục hồi sử dụng một chu trình gói tin gửi đi. Mỗi gói tin đôi khi bị mất hay hỏng dữ liệu khi truyền trên đường truyền; khi đến, theo cơ chế xác thực sẽ có yêu cầu đến PC đòi hỏi gửi lại gói tin đó. Điều này gây mất thời gian nhiều hơn so với truyền theo dạng băng thông khác. Trong kiến trúc, mỗi PPP wrapper chứa một tập các định vị dữ liệu được gọi là giá trị xác thực, mà được kiểm tra tại nơi đến. Khi có một PPP frame nguy hiểm, nó sẽ dựa vào tập định vị này để lấy lại đúng gói tin đã bị mất mà không cần gửi lại toàn bộ dữ liệu. Trong khi quá trình này lưu thời gian ước định mà sẽ dùng nó để gửi lại các gói tin bị nguy hiểm khi truyền, các chức năng khắc phục lỗi làm cho giao thức điểm nối điểm chạy ít lỗi hơn so với các giao thức đơn giản hơn. Mà Internet là một nơi truyền tin không đảm bảo độ tin cậy cao, do vậy PPP rất thích hợp khi sử dụng với Internet và ngày càng phát triển. b. Hệ thống mạng ADSL: ADSL là từ viết tắt của Tiếng Anh: Asymmetric Digital Subscriber Line dịch sang tiếng Việt là đường dây thuê bao số bất đối xứng, là một dạng của DSL. ADSL cung cấp một phương thức truyền dữ liệu với băng thông rộng, tốc độ cao hơn nhiều so với phương thức truy cập qua đường dây điện thoại truyền thống theo phương thức quay số (Dial up).Khi truyền băng thông trên đường dây điện thoại được tách ra làm 2 phần, 1 phần nhỏ dùng cho các tín hiệu nhu Phone,Fax. phần lớn còn lại dùng cho truyền tải tín hiệu ADSL. Ý nghĩa của cụm từ "bất đối xứng" trong ADSL là do lượng dữ liệu tải xuống và tải lên là không bằng nhau, với dữ liệu chủ yếu là tải xuống. Thông số kỹ thuật Trong khi truy cập theo phương thức quay số chỉ có thể cung cấp tốc độ lên đến 56kbps, một đường ADSL chuẩn có thể đạt tốc độ tải xuống đến 8Mbps. Cho đến hiện nay, với ADSL 2+ do các nhà cung cấp đường truyền Internet tại Việt Nam như SPT, FPT, Netnam, Viettel,VNN tốc độ lý thuyết tải xuống có thể đạt đến 24Mbps. không dây (broadband wireless). Khi WiMAX được chuẩn hóa và thiết bị dùng cho WiMAX được sản xuất đại trà, công nghệ này hoàn toàn có thể thay thế được ADSL - đặc biệt là khu vực vùng sâu vùng xa, khó triển khai mạng cáp. III. Tổng quan về ADSL: 1. ADSL là gì ? ADSL là viết tắt của thuật ngữ Asymmetric Digital Subscriber Line nghĩa là đường dây thuê bao số bất đối xứng. Đường thuê bao số bất đối xứng lá đường thuê bao Internet có tốc độ đưa thông tin lên mạng (Upload) và tải thông tin về (Download) khác nhau. Về lý thuyết tốc độ Download là 8 Mbps, tốc độ Upload là 640 kbps. • Asymmetric : Tốc độ truyền không giống nhau ở hai chiều. Tốc độ của chiều xuống (từ mạng đến thuê bao) có thể nhanh gấp hơn 10 lần so với chiều lên (từ thuê bao đến mạng). Điều này phù hợp một cách tuyệt vời cho việc khai thác dịch vụ Internet khi mà chỉ cần nhấn chuột (tương ứng với lưu lượng nhỏ thông tin mà thuê bao gửi đi) là có thể nhận được một lưu lượng lớn dữ liệu về từ Internet. Công nghệ mạng viễn thong – Ngô hán chiêu Page 9 Đại học Công nghệ thông tin Tp.HCM • Digital : Các Modem ADSL hoạt động ở mức bit (0 & 1) và dùng để chuyển thông tin số mã hóa giữa các thiết bị số như các máy tính PC. Chính ở khía cạnh này thì ADSL không có gì khác với các Modem thông thường. • Subscriber Line: ADSL tự nó chỉ hoạt động trên đường dây thuê bao bình thường nối với tổng đài nội hạt. Đường dây thuê bao này vẫn có thể được tiếp sử dụng cho các cuộc gọi hoặc nghe điện thoại cùng một thời điểm thông qua thiết bị là “Splitters” có chức năng tách thoại và dữ liệu trên đường dây. 2. ADSL dùng để làm gì và sử dụng như thế nào ? ADSL xác lập cách thức dữ liệu được truyền giữa thuê bao (nhà riêng hoặc công sở) và tổng đài thoại nội hạt trên chính đường dây điện thoại bình thường. Chúng ta vẫn thường gọi các đường dây này là local loop. Thực chất của ứng dụng ADSL không phải ở việc truyền dữ liệu đi/đến tổng đài điện thoại nội hạt mà là tạo ra khải năng truy nhập Internet với tốc độ cao. Như vậy, vấn đề nằm ở việc xác lập kết nối dữ liệu tới nhà cung cấp dịch vụ Internet. Mặc dù chúng ta cho rằng ADSL được sử dụng để truyền dữ liệu bằng các giao thức Internet, nhưng trên thực tế việc thực hiện điều đó như thế nào lại không phải là đặc trưng kỹ thuật của ADSL. Hiện nay phần lớn người ta ứng dụng ADSL cho truy nhập Internet tốc độ cao và sử dụng các dịch vụ trên Internet một cách nhanh hơn 3. Như vậy ADSL sử dụng như thế nào ? ADSL tìm cách khai thác phần băng thông tương tự còn chưa được sử dụng trên đường dây nối từ thuê bao tới tổng đài nội hạt. Đường dây này được thiết kế để chuyển tải dãi phổ tần số (frequency spectrum) chiếm bởi cuộc thoại bình thường. Tuy nhiên, nó cũng có thể chuyển tải các tần số cao hơn dãi phổ tương đối hạn chế dành cho thoại. Đó là dãi phổ mà ADSL sử dụng. Loại cơ bản sử dụng dãi tần số từ 300 Hz tới 3.400 Hz 4. Tại sao dịch vụ ADSL lại được nhiều người sử dụng ? Sở dĩ ADSL được nhiều người sử dụng trên thế giới và Việt Nam bởi lẽ : - Có thể sử dụng trên cùng một đường dây điện thoại sẵn có dựa trên hai dãi băng tần khác nhau. Việc sử dụng đồng thời ADSL, điện thoại, fax … Không làm ảnh hưởng đến chất lượng các dịch vụ . - Bằng việc sử dụng băng tần cao ở phía trên băng tần dành cho thoại, công nghệ DSL có thể mã hóa được nhiều dữ liệu hơn và do đó đạt được tốc độ cao hơn các modem Dialup hiện nay. - Tốc độ ADSL Download tối đa là 8 Mbps, nhanh hơn Modem Dialup 56 Kbps là 140 lần và hơn ISDN 128 Kbps là 60 lần . - Tốc độ ADSL Upload tối đa là 896 Kbps - Không phải trả cước phí điện thoại phát sinh . - Không tín hiệu báo bận, không thời gian chờ đợi - Có thể nối mạng nhiều máy tính sử dụng đồng thời trên cùng một đường ADSL, nối mạng 24/24. - Có thể nghe nhạc, xem phim trực tuyến, chơi trò chơi. Công nghệ mạng viễn thong – Ngô hán chiêu Page 10 [...]... nâng cấp đường truyền cũng như tiếp cận với công nghệ tiên tiến trong thời điểm kinh tế khó khăn như hiện nay 3 Hệ thống cáp quang FTTH: FTTH là viết tắt của "Fiber To The Home" : chữ fiber trong câu ngầm hiểu là fiber optic cable, và như vậy nguyên câu có nghĩa là: "Cáp quang đến tận nhà" Đây là dịch vụ truy cập Internet bằng cáp quang, thay cho cáp đồng tiêu chuẩn từ trước đến nay Tiêu chuẩn này... Telecom) chính thức đưa hệ thống FTTH vào hoạt động vào ngày 01-6-06 vừa qua.(Đây cũng là 1 trong 3 doanh nghiệp vừa được cấp phép thử nghiệm mạng Internet băng rộng không dây di động và cố định tiêu chuẩn WiMax vào hồi tháng 2-06) FTTH sử dụng tuyến cáp quang kết nối từ ISP đến nhà khách hàng do đó chất lượng sẽ tốt hơn và băng thông cao hơn cáp đồng (ADSL sử dụng cáp đồng) Cáp quang không bị nhiễu do... pháp mới về mạng tốc độ cao: FTTH là công nghệ kết nối băng rộng hiện đại trên thế giới với đường truyền dẫn bằng cáp quang từ nhà cung cấp dịch vụ đến tận địa điểm của khách hàng Bắt đầu từ cuối năm 2007, Công ty FPT Telecom đã trở thành nhà cung cấp dịch vụ FTTH đầu tiên tại Việt Nam Chỉ hơn 1 năm có mặt tại thị trường Việt Nam, công nghệ kết nối bằng cáp quang FTTH đã nhanh chóng trở thành lựa chọn... của các gói Fiber xxx: - Dùng công nghệ FTTH, truyền dẫn hoàn toàn bằng cáp quang tới tận phòng máy của khách hàng - Chất lượng truyền dẫn tín hiệu bền bỉ ổn định không bị suy hao tín hiệu bởi nhiễu điện từ, thời tiết hay chiều dài cáp như đối với cáp đồng - Độ bảo mật rất cao - Dễ dàng nâng cấp băng thông khi có nhu cầu (Max = 1Gbps) mà không phải kéo lại đường dây cáp - Tốc độ download / upload bằng... máy hàn Công nghệ mạng viễn thong – Ngô hán chiêu Page 12 Đại học Công nghệ thông tin Tp.HCM trên đường dây chuyên dụng,nên không thể tách rời tín hiệu Tốc độ truyền dẫn Không cân bằng (Bất đối xứng, Download > Upload) Tối đa 20 Mbps Cho phép cân bằng (Đối xứng, Download = Upload) Công nghệ cho phép tối đa là 10 Gbps FPT Telecom cung cấp tối đa là 1 Gbps (tương đương 1,000 Mbps) Chiều dài cáp Tối đa 2,5... toàn thế giới sẽ tăng trưởng hàng năm trên 30% cho đến năm 2012 và đạt 89 triệu hộ khi đó Hiện Nhật Bản, Trung Quốc và Mỹ là các quốc gia đi đầu trong lĩnh vực băng thông rộng sử dụng công nghệ cáp quang này Công nghệ FTTH đã có khoảng 20 triệu kết nối toàn cầu, chỉ tính riêng ở 3 nước Nhật Bản, Trung Quốc và Mỹ đã có thêm khoảng 6 triệu thuê bao, trong đó châu Á được đánh giá là thị trường có tiềm năng...Đại học Công nghệ thông tin Tp.HCM - Gọi điện thoại Internet đi quốc tế với chất lượng cực tốt - Không cần phải thực hiện quay số như dịch vụ Dialup - Không lo lộ tên truy cập và Password IV Hệ thống mạng FTTH: 1 Xu hướng tương lai: Dự kiến FTTH sẽ dần thay thế ADSL trong tương lai gần một khi băng thông... nghệ này cho phép thực hiện tốc độ truyền tải dữ liệu Internet lên hoặc xuống (download/upload) ngang bằng nhau, điều mà ADSL chưa thực hiện được Điểm vượt trội của FTTH là: Tốc độ truy nhập Internet cao, có thể lên đến 1Gigabit/giây; chất lượng tín hiệu ổn định, không bị ảnh hưởng bởi các yếu tố thời tiết và chiều dài cáp, an toàn cho thiết bị, cho phép nâng cấp băng thông dễ dàng mà không cần kéo cáp. .. sản gói cước Fiber Public dành cho các khách hàng là hộ kinh doanh gia đình với tốc độ lên đến 14Mgbs/giây và Fiber Bronze, Fiber Silver và Fiber Gold dành cho các Công nghệ mạng viễn thong – Ngô hán chiêu Page 11 Đại học Công nghệ thông tin Tp.HCM doanh nghiệp, FPT đã cho ra đời thêm gói cước Fiber Platin và Fiber Dimond với tốc độ lên đến 30Mgbs/giây Tất cả các gói cước từ Silver trở lên đều được... Gigabit/giây (so với cáp đồng là MegaBit/giây) Và đặc biệt một điều, các trang tin này luôn nhắc tới một kết nối siêu tốc, xin trích đoạn từ trang PCWorld VN, một tờ báo chuyên nghiệp về IT: Yếu tố so sánh ADSL FTTH Lõi truyền tín hiệu Dây đồng (bị nhiễu từ) Dây thủy tinh (không nhiễu từ) Độ ổn định Dễ bị suy hao tín hiệu bởi tín hiệu Không bị ảnh hưởng bởi các yếu điện từ, chiều dài của cáp, thời tố bên . Công nghệ thông tin Tp.HCM Đề tài: NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG CÁP QUANG MỤC LỤC Công nghệ mạng viễn thong – Ngô hán chiêu Page 1 Đại học Công nghệ thông tin Tp.HCM I. Tổng quan về hệ thống cáp quang: 1 người ta quyết định dùng SM hoặc MM. II. Tổng quan về hệ thống thông tin quang : 1. Cấu hình của hệ thống thông tin quang : Để thiết lập một hệ thống truyền dẫn hợp lý, việc lựa chọn môi trường. của cáp quang hơn hẵn cáp kim loại. Thứ nhất, cáp quang hoàn toàn không bị ảnh hưởng bởi nhiễu điện từ trường, cũng có nghĩa là dữ liệu sẽ không bị hư hỏng trên đường truyền. Thứ hai, cáp quang