bài giảng: Công nghệ ADSL

1.Giới thiệu về DSL:• DSL digital subcriber line – đường dây thuê bao số, là một công nghệ sử dụng các phương pháp điều biến phức tạp, chuyển các dữ liệu thành các gói để truyền tải trê

Công nghệ ADSL

Giáo viên hướng dẫn: Thầy Đào Ngọc Chiến

Sinh viên thực hiện: Lê Thị Thu Hương

Bùi Thị Thanh Hường.

4 Ưu và nhược điểm của công nghệ xDSL

II Công nghệ ADSL:

1 Giới thiệu chung về ADSL

2 Kết nối ADSL

3 Kỹ thuật điều chế ADSL

4 Các ưu nhược điểm của ADSL

5 Ứng dụng của ADSL

1.Giới thiệu về DSL:

• DSL (digital subcriber line) – đường dây thuê bao số,

là một công nghệ sử dụng các phương pháp điều biến phức tạp, chuyển các dữ liệu thành các gói để truyền tải trên dây điện thoại

• Nhờ áp dụng các công nghệ xử lý số, bù suy hao, giảm

nhiễu…mà công nghệ xDSL có thể truyền 100 kênh thoại số hay 1 kênh video chất lượng cao trên 1 đường dây điện thoại, trong khi đường dây điện thoại chỉ có thể truyền 1 kênh thoại băng tần 3,4Khz

• Nói chung kỹ thuật DSL là kỹ thuật truyền dẫn dây

cáp đồng, giải quyết các vấn đề tắc nghẽn giữa nhà

cung cấp dịch vụ mạng và các khách hàng đồng thời cung cấp cho khách hàng các dịch vụ chất lượng cao

và băng thông rộng

• Có thể chia làm hai loại chính:

­ DSL đối xứng: tốc độ truyền tải xuống và lên trong công

nghệ này là cân bằng và chế độ truyền dẫn

­ DSL bất đối xứng: việc truyền dữ liệu lên và xuống là

không cân bằng

Kỹ thuật Tốc độ Giới hạn khoảng

Analog

ISDN 128 Kbit/s (không nén)

Đối xứng

5km(thiết bị có thể mở rộng khoảng cách) Hội nghị truyền hình, dự phòng leased, internet,intranet Cable

Modem 10 - 30Mbit/s Downstream0,128 - 10 Mbit/s Upstream 50km (có thiết bị phụ trợ thì tới 300km) Truy cập Internet

300km) Truy cập Internet/ intranet,video theo yêu cầu, truy cập LAN từ xa,

VoIP HDSL 1.544 Mbit/s (T1) đối xứng

2.048 Mbit/s (E1) đối xứng

3,6 Km - 4,5 Km Nội hạt, thay thế trung kế T1/E1 có

dùng bộ lặp Tập trung lưu lượng Flame Relay,kết nối các mạng LAN

SDSL 10544 Mbit/s full duplex (T1)

2.048 Mbit/s full duplex (E1)

dùng bộ lặp Kết nối các mạng LAN

3 Đặc điểm công nghệ DSL:

• Tốc độ truyền dữ liệu thay đổi tuỳ theo từng phiên bản

của công nghệ xDSL và độ dài của mạch vòng thuê bao

­ Đối với ADSL, chuẩn ADSL của ITU-T xác định tốc

độ 6,1Mb/s cho hướng truyền xuống và 640kb/s cho hướng truyền lên

­ Trong thực tế, tốc độ tối đa 6,1Mb/s chỉ có thể đạt

được nếu khoảng cách dưới 2,7km và giảm tới

1,5Mb/s hoặc thấp hơn nữa ở khoảng cách 4,5km

­ Phiên bản có tốc độ cao nhất là VDSL, hỗ trợ tối đa

đường truyền xuống là 55Mb/s ở khoảng cách 300m

và 13Mb/s ở khoảng cách 1,4km Tốc độ hướng lên khoảng 1,6 đến 2,3Mb/s

3 Đặc điểm công nghệ DSL:

• Mỗi người sử dụng có 1 đường riêng kết nối DSLAM (digital subscriber line access multiplexer: bộ ghép kênh truy nhập DSL)đặt tại tổng đài hay RT(trạm thiết bị tập trung thuê bao)

• Các dịch vụ hỗ trợ:

­ Truyền số liệu và VoDSL(với voice gateway)(voice over DSL)

­ ADSL chia sẻ cùng đường cáp đồng với thoại tương tự

­ VDSL có thể hỗ trợ cho chuyển mạch truyền hình

3 Đặc điểm công nghệ DSL:

• Yêu cầu kĩ thuật:

­ Đường cáp đồng sạch, không có cuộn cảm kéo dài, không rẽ nhánh

­ Hạn chế khoảng cách đường truyền dưới 4,5km

­ Không sử dụng các thiết bị DLC (digital loop

carrier)trong mạng thuê bao, nếu có DLC thì DSLAM phải đặt tại các RT

• Thiết bị khách hàng ngoài xDSL modem

­ Voice gateway nếu dùng VoDSL

4 Ưu nhược điểm của DSL:

4.1 Ưu điểm:  Ưu điểm lớn của DSL chính là khả năng truyền

tải nhiều ứng dụng khác nhau mà trước đây chưa thực hiện được

 DSL tận dụng được mạng điện thoại có sẵn và

rộng khắp và làm tăng đáng kể công suất số của đường dây này.

 Về tốc độ, DSL đưa ra 1 tốc độ đáng kể trên một đôi dây đồng: nhanh gấp 100 lần tốc độ của một modem tương tự truyền thống và có thể đạt tới hàng triệu bit trên giây Một kết nối ADSL cơ sở cũng tốt hơn những modem tương tự 20 lần

hoặc hơn thế nữa

1.4 Ưu nhược điểm của DSL:

1.4.1 Ưu điểm:

• Dịch vụ DSL cung cấp tại mọi thời điểm và phần dữ liệu

của đường dây liên tục được kết nối.Với một kết nối

always-on, khách hang sẽ không cần phải quay số đến nhà cung cấp dịch vụ Internet (ISP) để truy cập vào

mạng Internet

• Một đường dây DSL có thể truyền tải cả tín hiệu thoại

và dữ liệu DSL cho phép truyền dữ liệu băng thông

rộng đến các địa điểm khác nhau mà chỉ cần sự thay đổi nhỏ trên cơ sở hạ tầng viễn thông sẵn có

• Đầu tư cho mạng không lớn

4 Ưu nhược điểm của DSL:

4.2 Nhược điểm:

 Mạng truy nhập không đồng bộ dẫn đến khó khăn trong

triển khai

 Chăm sóc khách hàng, tính cước

 Triển khai các dịch vụ giá trị gia tăng

 Hạn chế bởi khoảng cách và những hệ thống tập trung

thuê bao công nghệ cũ đã triển khai

 Gây khó khăn cho các nhà khai thác cạnh tranh

II Công nghệ ADSL:

1 Giới thiệu chung về ADSL.

• ADSL - Asymmetric Digital Subscriber Line- đường

thuê bao số bất đối xứng- là một nhánh của công nghệ xDSL ADSL cung cấp một băng thông không đối xứng trên một đôi dây

• Kỹ thuật truyền được sử dụng trên đường dây từ Modem

của thuê bao tới Nhà cung cấp dịch vụ

1 Giới thiệu chung về ADSL.

• Asymmetric: Tốc độ truyền không giống nhau ở hai

chiều Tốc độ của chiều xuống (từ mạng tới thuê bao) có thể nhanh gấp hơn 10 lần so với tốc độ của chiều lên (từ thuê bao tới mạng) Ðiều này phù hợp 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 tải về từ Internet

• Digital: Các Modem ADSL hoạt động ở mức bít (0 & 1)

và dùng để chuyển thông tin số hoá 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

1 Giới thiệu chung về ADSL.

• Subscriber Line: ADSL tự nó chỉ hoạt động trên đường dây thuê bao bình thường nối tới tổng đài nội hạt Ðường dây thuê bao này vẫn có thể được tiếp tục sử dụng cho các cuộc gọi đi hoặc nghe điện thoại cùng một thời điểm thông qua thiết bị gọi là "Splitters" có chức năng tách thoại và dữ liệu trên

đường dây.

• Bộ splitter chia tín hiệu nguồn làm một cổng ra modem

ADSL và một cổng ra điện thoại

1 Giới thiệu chung về ADSL.

• Một số đặc điểm của bất đối xứng:

­ Mạch vòng thuê bao đạt được giá trị cực đại nhờ kết quả của

sự biến đổi mã đường dây cộng với việc mở rộng xem xét các tính chất của mạng cáp thuê bao.

­ Có thể truyền tín hiệu với khoảng cách lớn từ các trung tâm viễn thông tới các thuê bao mà vẫn đảm bảo tín hiệu được thu tốt

­ Tuy vậy, ảnh hưởng của xuyên âm cáp đồng phía tổng đài nhiều hơn phía thuê bao, hiện tượng này xảy ra ở hầu hết các đôi dây cáp, mỗi đơn cáp là 1 phần tử gây xuyên nhiễu và

được kết hợp lại mạnh hơn từ các bó cáp lớn đi vào tổng đài

­ Ngược lại, mạch vòng từ tổng đài tới người dùng , mạng cáp thuê bao tiến dần tới các nhánh cáp ngọn với dung lượng nhỏ

và kết thúc sự kết nối, cho nên xuyên nhiễu gây ra bởi các bộ phát tại đầu cuối thuê bao được giảm thiểu.

1 Giới thiệu chung về ADSL.

• Hiểu một cách đơn giản nhất, ADSL là sự thay thế với tốc độ cao cho thiết bị Modem hoặc ISDN giúp truyền dữ liệu và truy nhập Internet với tốc độ cao và nhanh hơn

• 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.

1 Giới thiệu chung về ADSL.

• Công nghệ ADSL không chỉ đơn thuần là down nhanh

các trang Web về máy tính cá nhân ở gia đình mà là một phần trong một kiến trúc nối mạng tổng thể hỗ trợ mạnh

mẽ cho người sử dụng dân dụng và các doanh nghiệp

nhỏ tất cả các dạng dịch vụ thông tin tốc độ cao, tức là tốc độ dữ liệu từ 1 hay 2 Mbps trở lên

• Dịch vụ ADSL mà chúng ta hay sử dụng hiện nay theo

lý thuyết có thể cung cấp tốc độ truyền tải dữ liệu (data rate) từ 1,5 - 9Mbps khi nhận dữ liệu (gọi là tốc độ tải xuống - downstream) và từ 16 – 640Kbps khi gửi dữ liệu

đi (tốc độ tải lên - upstream) Vì thế, ADSL còn được

gọi là công nghệ Internet băng rộng (broadband)

1 Giới thiệu chung về ADSL.

• Các tốc độ cao nhất có thể đạt được giữa các dịch vụ

cung cấp

2 Kết nối ADSL

2.1 Cơ chế hoạt động của ADSL

2.2 Mô hình kết nối ADSL

2.3 Các thành phần của ADSL

2.4 Các giao thức kết nối ADSL

2.1 Cơ chế hoạt động

• 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

• Một đường dây cáp đồng có băng thông lớn hơn

100MHz, trong đó phần dành cho tín hiệu thoại chỉ

chiếm có 4KHz, phần còn lại chưa được dùng đến

ADSL đã tận dụng phần dư thừa này để truyền dữ liệu Internet

2.1 Cơ chế hoạt động

2.1 Cơ chế hoạt động

• Với dạng kiến trúc trên, khách hàng phải có modem

ADSL:

• Modem ADSL có 1 jack cắm RJ11 dùng cho các máy

điện thoại hiện thời ở tổng đài soho

• Các port khác có thể là các port dành cho 10Base-T

Ethernet để kết nối với máy tính cá nhân hay các hộp

giao tiếp TV dùng cho nhiều dịch vụ khác như: truy xuất internet tốc độ cao hay dịch vụ xem phim theo yêu

cầu(video on demand)

2.1 Cơ chế hoạt động

• Ở phía tổng đài, dịch vụ thoại tương tự được chuyển

sang cho bộ chuyển mạch ở tổng đài bởi 1 bộ tách dịch

vụ

• Vòng thuê bao ADSL được kết thúc ở access node(điểm

truy xuất)

• Mặt bên kia của access node được kết nối với các router

TCP/IP hay các bộ chuyển mạch ATM Các thiết bị này cho phép người sử dụng truy xuất dịch vụ họ lựa chọn Các dịch vụ này được đặt tại tổng đài nội hạt

• Khi dùng để truyền dữ liệu tốc độ cao thì việc đi dây cho

dịch vụ điện thoại ko thay đổi vì đã có các splitter dùng

để tách riêng các tín hiệu tương tự

• Có 2 cách để cung cấp dịch vụ:

2.1 Cơ chế hoạt động

• Cách thứ nhất:

­ Các đường liên kết ADSL được tập trung tại DSLAM và

chuyển sang cho thiết bị DACS, DACS đưa đến hệ

thống truyền dẫn tốc độ cao như đường truyền T3 không phân kênh(tốc độ 45Mb/s) dẫn đến nhà cung cấp dịch vụ internet

­ Tất cả các liên kết đều được kết thúc tại bộ định tuyến

internet

­ Các gói dữ liệu được chuyển vận 2 chiều nhanh chóng

với internet Tốc độ tổng cộng của liên kết ADSL theo phương pháp này không được quá 45Mb/s theo mỗi

chiều

2.1 Cơ chế hoạt động

• Cách thứ 2:

­ Điểm access node được liên kết trực tiếp với 1 bộ định tuyến IP hay bộ chuyển mạch ATM đặt gần access node

­ Phương pháp này tập trung lưu lượng vào 1 đường

truyền vật lý từ điểm access node tới bộ định tuyến IP hay bộ chuyển mạch ATM

­ Hiện nay, hầu hết các điểm access node ADSL đều chỉ

thực hiện việc ghép lưu lượng đơn giản Tức là tất cả các bít dữ liệu và gói dữ liệu vào ra điểm access node đều được truyền tải bằng các mạch đơn giản

2.2 Mô hình kết nối ADSL: 2.2.1.Mô hình kết nối cơ bản:

2.2 Mô hình kết nối ADSL:

2.2.1.Mô hình kết nối cơ bản:

• Phía thuê bao ( Customer Premise ) , còn gọi là ATU-R

( Access Terminal Unit – Remote ) nằm bên phải mô

thực hiện chức năng phân tách phổ tần số giữa điện thoại băng tần thấp và băng tần cao dùng cho thiết bị ADSL

­ Ở đây ta cần lưu ý rằng , dịch vụ điện thoại băng thấp ( hay các thiết bị truyền tải dữ liệu dùng băng tần thoại ) tồn tại đồng thời với hệ thống truyền dẫn ADSL bất chấp trạng thái thiết bị ADSL ( hoạt động hoặc không hoặc bị sự cố )

2.2 Mô hình kết nối ADSL:

2.2.1.Mô hình kết nối cơ bản:

• Phía tổng đài (Central Office), còn gọi là ATU-C(Access Terminal

Unit – Central )

­ Các bộ phận phía tổng đài có chức năng tập trung các đường dây thuê bao số tốc độ cao để chuyển tải tới các nhà cung cấp dịch vụ internet ISP qua hệ thống truyền tải ATM , Frame Relay , hoặc

trực tiếp IP ; đồng thời thực hiện phân tách và tập trung các đường dây điện thoại băng tần thấp tới hệ thống tổng đài điện thoại

­ Các bộ phận hệ thống ADSL phía tổng đài bao gồm

+ Thiết bị tập trung thuê bao số phía tổng đài DSLAM thực hiện

chức năng tập trung các đường dây thuê bao số từ thuê bao và chuyển tải các dòng đữ liệu này vào hệ thống truyền dẫn tốc

độ cao ATM , Frame Relay Người ta chia DSLAM làm 2 loại nhỏ ( sub ) và lớn ( main ) ; Loại main DSLAM còn được gọi là BRAS ( Broadband Remote Access Server )

+ Thiết bị Splitter ở phía tổng đài có chức năng tương tự như

Splitter đầu cuối thuê bao , nhưng có khác so với Splitter ở phía thuê bao là số lượng lớn , nó được cấu tạo thành “’ Đa Splitter “ bao gồm nhiều Splitter nhỏ

2.2 Mô hình kết nối ADSL: 2.2.2.Mô hình kết nối thực tế:

2.2 Mô hình kết nối ADSL: 2.2.2.Mô hình kết nối thực tế:

2.2 Mô hình kết nối ADSL: 2.2.2.Mô hình kết nối thực tế:

2.2 Mô hình kết nối ADSL:

2.2.3.Mô hình kết nối theo chuẩn:

2.2 Mô hình kết nối ADSL:

2.2.1.Mô hình kết nối thực tế:

• ATU-C : Đơn vị truyền dẫn ADSL phía tổng đài

• ATU-R : Đơn vị truyền dẫn ADSL phía khách hàng

• Node truy cập – Access node : Điểm tập trung dữ liệu

băng rộng và băng hẹp Node truy cập được đặt ở bưu điện hay ở một nơi xa bưu điện remote site

• Broadcast : Dữ liệu băng rộng dạng đơn công simplex

( như broadcast Video )

• Mạng băng rộng – Broadband Network : Hệ thống

chuyển mạch tốc độ dữ liệu trên 1,5/2 Mbps

• Hp – high pass : Bộ lọc thông cao

• Loop : Mạch vòng đôi cáp đồng điện thoại

• Lp – Low pass : Bộ lọc thông thấp

2.2 Mô hình kết nối ADSL:

2.2.1.Mô hình kết nối thực tế:

• Mạng băng hẹp – Narrowband Network : Hệ thống

chuyển mạch dữ liệu tốc độ bằng hoặc dưới 1,5/2 Mbps

• Đầu cuối mạng NT- Network Termination

• POST : Dịch vụ mạng điện thoại cũ ( truyền thống )

• PSTN : Mạng điện thoại công cộng

• Mô đun dịch vụ SM – Service Modul : Hình thành các

chức năng đáp ứng đầu cuối ; như set top box , giao tiếp

PC , hay router LAN

• Bộ lọc Splitter : Bộ lọc phân chia tần số

2.2 Mô hình kết nối ADSL:

2.2.1.Mô hình kết nối thực tế:

• Giao tiếp T- R : Giao tiếp giữa ATU-R với lớp chuyển mạch (

Nghĩa là ATM , STM )

• Giao tiếp T/S : Giao tiếp giữa ANT – giao tiếp đầu cuối mạng

ADSL ( ADSL Network Termination) và CI ( Custommer

Installation ) hay mạng trong nhà thuê bao

• Giao tiếp U–C : Giao tiếp giữa mạch vòng thuê bao loop và

ATU-C

• Giao tiếp U-C2 : Giao tiếp giữa POST Splitter và ATU-C

• Giao tiếp U-R : Giao tiếp giữa mạch vòn thuê bao loop và

ATU-R

• Giao tiếp U-R2 : Giao tiếp giữa POST Splitter và ATU-R

• Giao tiếp logic V-C : Giao tiếp logic giữa ATU-C và mạng số

( các hệ thống chuyển mạch )

2.3 Các thành phần của ADSL.

2.3 Các thành phần của ADSL: 2.3.1 Modem:

• Modem:

• Modem trong thực tế:

2.3 Các thành phần của ADSL:

2.3.1 Modem:

• Modem ADSL kết nối vào đường dây điện thoại (còn

gọi là local loop) và đường dây này nối tới thiết bị tổng đài nội hạt

• Modem ADSL sử dụng kết hợp một loạt các kỹ thuật xử

lý tín hiệu tiên tiến nhằm đạt được tốc độ băng thông cần thiết trên đường dây điện thoại thông thường với khoảng cách tới vài km giữa thuê bao và tổng đài nội hạt

• ADSL hoạt động bằng cách vận hành cùng lúc nhiều

Modem, trong đó mỗi Modem sử dụng phần băng thông riêng có thể

• Các Modem này hoạt động riêng lẻ hoạt động song song

để khai thác băng thông tối đa và cung cấp một tốc độ rất cao

2.3 Các thành phần của ADSL:

2.3.1 Modem:

• Trên thực tế có thể tới 255 Modem hoạt động trên một

đường ADSL Ðiểm đặc biệt ở chỗ ADSL sử dụng dải tần số từ 26kHz tới 1.1MHz trong 10MHz của băng

thông thoại Tất cả 255 Modems này được vận hành chỉ trên một con chíp đơn

• Lượng dữ liệu mà mỗi Modem có thể truyền tải phụ

thuộc vào các đặc điểm của đường dây tại tần số mà

Modem đó chiếm

• Một số Modem có thể không làm việc một chút nào vì

sự gây nhiễu từ nguồn tín hiệu bên ngoài chẳng hạn như bởi một đường dây (local loop) khác hoặc nguồn phát vô tuyến nào đó

• Các Modem ở tần số cao hơn thông thường lại truyền tải

được ít dữ liệu hơn bởi lý ở tần số càng cao thì sự suy hao càng lớn, đặc biệt là trên một khoảng cách dài