CÔNG NGHỆADSL2+ VÀ KHẢNĂNG ỨNG DỤNG

Khảnăng ứng dụng công nghệADSL2+

Đồ án tốt nghiệp đại học Lời nói đầu Ngơ Văn Nguyện _ D2001VT i LỜI NĨI ĐẦU Trong những năm gần đây, nhu cầu về thơng tin đang phát triển như vũ bão trên thế giới nói chung cũng như tại Việt Nam nói riêng, đặc biệt là nhu cầu về dịch vụ băng rộng. Để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của khách hàng các nhà khai thác và cung cấp dịch vụ viễn thơng đã đưa ra nhiều giải pháp khác nhau. Mỗi giải pháp đều có ưu điểm và nhược điểm riêng tuỳ thuộc vào từng điều kiện cụ thể. Trong khi việc cáp quang hố hồn tồn mạng viễn thơng chưa thực hiện được vì giá thành các thiết bị quang vẫn còn cao thì cơng nghệ đường dây th bao số (xDSL) là một giải pháp hợp lý. Trên thế giới nhiều nước đã áp dụng cơng nghệ này và đã thu được thành cơng đáng kể. Ở Việt Nam cơng nghệ xDSL cũng đã được triển khai trong những năm gần đây và cũng đã thu được những thành cơng nhất định về mặt kinh tế cũng như giải pháp mạng và đáp ứng được nhu cầu của khách hàng (năm 2003 tổng số th bao băng rộng trên thế giới là 60 triệu th bao đến năm 2005 đã đạt tới 107 triệu th bao). Tuy nhiên, do những giới hạn nhất định đặc biệt là về mặt cơng nghệ nên tốc độ truyền số liệu vẫn còn thấp chưa đáp ứng được hết những nhu cầu của khách hàng. Chính vì vậy, nhu cầu đặt ra trong những năm tiếp theo là áp dụng các cơng nghệ mới nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của khách hàng đặc biệt là nhu cầu về dịch vụ băng rộng. Trong khi cơng nghệ ADSL/ADSL2+ có thể cho phép cung cấp tốc độ đường xuống lên tới 8Mbps và 25Mbps tương ứng và ADSL2/ADSL2+ đã được chuẩn hố bởi ITU, được phát triển bởi nhiều hãng cung cấp thiệt bị trên thế giới. Thì các cơng nghệ này là sự lựa chọn hợp lý có thể áp dụng vào mạng viễn thơng nhằm đáp ứng được các dịch vụ băng rộng hiện tại và trong tương lai. Nhằm mục đích nghiên cứu cơng nghệ ADSL2/ADSL2+ và đưa ra đề xuất khả năng ứng dụng cơng nghệ này trên mạng viễn thơng của Việt Nam, em đã chọn đề tài “CƠNG NGHỆ ADSL2+ VÀ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG”. Nội dung của đồ án bao gồm: Chương I: Mạng PSTN và NGN. Chương II: Họ cơng nghệ xDSL. Chương III: Cơng nghệ ADSL2, ADSL2+. Chương IV: Khả năng ứng dụng cơng nghệ ADSL2+ THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN Đồ án tốt nghiệp đại học Lời nói đầu Ngơ Văn Nguyện _ D2001VT ii Tuy nhiên, do cơng nghệ ADSL2, ADSL2+ còn mới mẻ và còn hạn chế về trình độ, thời gian cũng như những số liệu cần thiết nên trong q trình làm đồ án khơng tránh khỏi những thiếu sót. VÌ vậy em rất mong nhận được sự chỉ dẫn của các thầy cơ giáo và đóng góp ý kiến của các bạn. Em xin chân thành cảm ơn! Hà Đơng, ngày 20 tháng 10 năm2005 Sinh Viên thực hiện đồ án Ngơ Văn Nguyện THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN Đồ án tốt nghiệp đại học Mục lục Ngơ Văn Nguyện _ D2001VT iii MỤC LỤC LỜI NĨI ĐẦU . i MỤC LỤC iii DANH SÁCH HÌNH VẼ . vi DANH SÁCH CÁC BẢNG BIỂU . viii THUẬT NGỮ VIẾT TẮT . ix CHƯƠNG I MẠNG VIỄN THƠNG VÀ SỰ PHÁT TRIỂN 1 CỦA MẠNG TRUY NHẬP . 1 1.1 Mạng PSTN và NGN 1 1.1.1 Mạng PSTN . 1 1.1.2 NGN 2 1.2 Q trình phát triển của mạng truy nhập lên xDSL . 6 1.2.1 Những vấn đề của mạng truy nhập truyền thống 7 1.2.2 Mạnh truy nhập dưới quan điểm của ITU-T . 7 1.2.2.1 Định nghĩa . 7 1.2.2.2 Các giao diện của mạng truy nhập . 8 1.2.2.3 Mạng truy nhập ngày nay 9 1.3 Các cơng nghệ truy nhập khác 10 1.3.1 Cơng nghệ truy nhập sử dụng cáp đồng . 10 1.3.2 Cơng nghệ truy nhập sử dụng cáp sợi quang 13 1.3.3 Cơng nghệ truy nhập vơ tuyến . 13 CHƯƠNG II HỌ CƠNG NGHỆ xDSL . 15 2.1 Tổng quan 15 2.2 Phân loại . 15 2.3 Ưu nhược điểm của xDSL 18 2.4 Tình hình phát triển xDSL trên thế giới 19 CHƯƠNG III CƠNG NGHỆ ADSL2, ADSL2+ . 25 3.1 ADSL . 25 3.1.1 Giới thiệu chung về ADSL 25 3.1.2 Mơ hình tham chiếu của hệ thống ADSL . 26 3.1.3 Kỹ thuật truyền dẫn trong ADSL . 27 3.1.4 Các phương pháp điều chế trong ADSL . 28 3.1.5 Ghép kênh . 32 THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN Đồ án tốt nghiệp đại học Mục lục Ngơ Văn Nguyện _ D2001VT iv 3.1.6 Cấu trúc khung và siêu khung 35 3.1.7 Hiệu năng của ADSL . 40 3.1.8 Sửa lỗi trong ADSL . 40 3.2 Cơng nghệ ADSL2 . 40 3.2.1 Các mơ hình tham chiếu 40 3.2.1.1 Mơ hình chức năng ATU . 40 3.1.1.2 Mơ hình tham chiếu giao thức khách hàng 42 3.2.1.3 Mơ hình tham chiếu quản lý 42 3.2.2 Một số tính năng mới của ADSL2 . 43 3.2.2.1 Các tính năng liên quan đến ứng dụng . 43 3.2.2.2 Các tính năng liên quan đến PMS-TC 47 3.2.2.3 Các tính năng liên quan đến PMD . 49 3.2.3 Kết luận về cơng nghệ ADSL2 59 3.3 Cơng nghệ ADSL2+ . 60 3.3.1 Một số tính năng mới của ADSL2+ so với ADSL2 60 3.3.2 Một số tính năng mới của ADSL2+ so với ADSL 66 3.3.3 Kết luận về cơng nghệ ADSL2+ 67 3.4 Kết luận 68 CHƯƠNG IV KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG CƠNG NGHỆ ADSL2+ . 70 4.1 Triển khai các dịch vụ u cầu tốc độ cao . 70 4.1.1 Truy nhập Internet tốc độ cao 70 4.1.2 Truyền hình theo u cầu . 72 4.1.3 Truyền số liệu 74 4.1.4 Hội nghị truyền hình 74 4.1.5 Truyền hình và phát thanh . 75 4.1.6 Học tập từ xa . 75 4.1.7 Chơi Game tương tác trên mạng 75 4.1.8 Chữa bệnh từ xa . 75 4.1.9 Làm việc tại nhà 76 4.1.10 Mua hàng qua mạng 76 4.2 Tránh ảnh hưởng của nhiễu xun âm 77 4.3 Khả năng nâng cấp ADSL2+ từ ADSL . 77 4.3.1 Cấu trúc chung của mạng ADSL2+ . 77 THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN Đồ án tốt nghiệp đại học Mục lục Ngơ Văn Nguyện _ D2001VT v 4.3.2 Thiết bị đầu cuối phía nhà cung cấp . 78 4.3.3 Thiết bị phía khách hàng 79 KẾT LUẬN . 81 TÀI LIỆU THAM KHẢO 82 THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN Đồ án tốt nghiệp đại học Danh sách hình vẽ Ngơ Văn Nguyện _ D2001VT vi DANH SÁCH HÌNH VẼ Hình 1.1 Mơ hình mạng viễn thơng hiện đại 2 Hình 1.2 Cấu trúc mạng truy nhập th bao truyền thống 6 Hình 1.3 Kết nối mạng truy nhập với các thực thể mạng khác . 8 Hình 2.1 Bộ cung cấp mạch vòng th bao số xDSL . 15 Hình 2.2 Tỷ lệ th bao băng rộng tại các khu vực trên thế giới 21 Hình 2.3 Tỷ lệ th bao xDSL tại các khu vực trên thế giới . 23 Hình 3.1 Mơ hình tham chiếu ADSL . 26 Hình 3.2 ADSL sử dụng kỹ thuật ghép kênh theo tần số 27 Hình 3.3 ADSL sử dụng kỹ thuật triệt phá tiếng vọng . 27 Hình 3.4 Ví dụ về hệ thống QAM truyền 4 bit trên 1 kí hiệu. 28 Hình 3.5 Chùm điểm QAM16 và QAM4 trên cùng hệ trục toạ độ với cùng mức năng lượng . 29 Hình 3.6 Sơ đồ khối bộ điều chế QAM 30 Hình 3.7 Sơ đồ khối bộ giải điều chế QAM . 30 Hình 3.8 Sơ đồ điều chế DMT đơn giản 31 Hình 3.9 Cấu trúc siêu khung ADSL . 36 Hình 3.10 Khung dữ liệu đường nhanh 37 Hình 3.11 Định dạng byte đồng bộ đường nhanh còn gọi là (“fats byte”) 37 Hình 3.12 Tạo khung đường xen . 38 Hình 3.13 Định dạng byte đồng bộ đường xen còn gọi là “sync byte” . 38 Hình 3.14 Mơ tả chức năng ATU . 41 Hình 3.15 Mơ hình tham chiếu giao thức khách hàng 42 Hình 3.16 Mơ hình tham chiếu giao thức quản lý 43 Hình 3.17 Mơ hình ứng dụng dịch vụ số liệu . 44 Hình 3.18 CVoDSL sử dụng các kênh từ băng tần lớp vật lý để truyền các đường thoại TDM 45 Hình 3.19 CVoDSL khơng đóng gói số liệu thoại như VoIP và VoATM . 45 Hìng 3.20 Ghép nhiều đường dây điện thoại để tăng tốc độ số liệu 46 Hình 3.21 Chức năng của IMA phía thu và phía phát 46 Hình 3.22 Minh họa cấu trúc khung với hai khung mang một đường . 47 Hình 3.23 Minh họa cấu trúc khung với hai đường và hai khung . 48 Hình 3.24 Ảnh hưởng giữa các đơi dây bện với nhau trong cùng một cáp . 50 THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN Đồ án tốt nghiệp đại học Danh sách hình vẽ Ngơ Văn Nguyện _ D2001VT vii Hình 3.25 Tổng quan q trình khởi tạo 51 Hình 3.26 Các chế độ cơng suất L0, L2 và L3 . 53 Hình 3.27 Biểu đồ minh hoạ q trình vào L2 . 55 Hình 3.28 Biểu đồ minh hoạ thủ tục vào ra L2 57 Hình 3.29 Hệ thống ADSL2 cải thiện khoảng cách so với ADSL 60 Hình 3.30 Băng tần đường xuống của ADSL2+ . 61 Hình 3.31 Tốc độ số liệu đường xuống của ADSL2+ so với ADSL2 . 62 Hình 3.32 ADSL2+ có thể được sử dụng để giảm xun âm . 63 Hình 3.33 Ghép hai đường ADSL2+ . 63 Hình 3.34 Cấu trúc cơ bản của việc ghép hai đường ADSL2+ . 64 Hình 3.35 Ngăn xếp giao thức cho việc ghép ADSL2+ . 65 Hình 3.36 Khoảng cách và tốc độ đạt được của ADSL2+ so với ADSL 67 Hình 3.37 Tốc độ đường xuống của ADSL2+ 67 Hình 3.38 Ví dụ về dịch vụ và khoảng cách mà cơng nghệ ADSL2+ có thể hỗ trợ . 68 Hình 4.1 Cấu trúc mạng ADSL2+ . 78 Hình 4.2 Tổ chức nhà cung cấp dịch vụ . 78 Hình 4.3 ATM-25 và Ethernet 10 Base T 80 Hình 4.4 Bộ định tuyến NT Router 80 THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN Đồ án tốt nghiệp đại học Danh sách bảng biểu Ngơ Văn Nguyện _ D2001VT viii DANH SÁCH CÁC BẢNG BIỂU Bảng 2.1 Các đặc trưng của họ cơng nghệ xDSL . 16 Bảng 2.2 Tình hình phát triển th bao băng rộng trên thế giới 20 Bảng 2.3 Những quốc gia có số th bao băng rộng lớn nhất trên thế giới . 21 Bảng 2.4 Các quốc gia có tỷ lệ th bao băng rộng trên 10% trong tổng đường dây điện thoại . 22 Bảng 2.5 Các quốc gia có tỷ lệ th bao xDSL trên 20% trong tổng đường dây điện thoại . 23 Bảng 2.6 Các quốc gia đạt trên 1 triệu th bao xDSL . 24 Bảng 3.1 Tốc độ kênh mang 32 Bảng 3.2 Giới hạn trên của tốc độ tải tin 33 Bảng 3.3 Các phương án lựa chọn kênh mang cho các lớp truyền tải . 33 Bảng 3.4 Các kênh hỗ trợ cho luồng 2Mbps 34 Bảng 3.5 Các phương án lựa chọn kênh mang cho các lớp truyền tải (E1) . 34 Bảng 3.6 Vùng đệm mặc định cho các vùng truyền tải (T1) . 39 Bảng 3.7 Vùng mặc định cho các lớp truyền tải (E1) . 39 Bảng 3.8 Tốc độ tối đa của ADSL . 40 Bảng 4.1 Tình hình phát triển th bao Internet tại Việt Nam 71 Bảng 4.2 Bảng giá dịch vụ trong mơ hình cung cấp dịch vụ 73 Bảng 4.3 Bảng tổng hợp kết quả mơ hình dịch vụ 74 THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN Đồ án tốt nghiệp đại học Thuật ngữ viết tắt Ngơ Văn Nguyện _ D2001VT ix THUẬT NGỮ VIẾT TẮT AAL5 ATM Adaptation Layer 5 Lớp thích ứng ATM5 ADSL Asymmetric DSL Đường dây th bao số khơng đối xứng ANST American National Standards Institute Viện Quốc Gia Mỹ AOC ADSL Overhead Channel Kênh mào đầu ATM Asynchronous Tranfer Mode Phương thức truyền tải khơng đồng bộ ATU-C ADSL Transmission Unit-CO Khối truyền dẫn ADSL phía tổng đài ATU-R ADSL Transmission Unit-Rmote Khối truyền dẫn ADSL phía th bao BRI Basic Rate Interface Giao diện tốc độ cơ sở CAP Carrierless Amplitude Phase modulation Phương pháp khuyếch đại sóng mang CDMA Code Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia theo mã CO Central Office Trạm trung tâm CO Central Office Trung tâm chuyển mạch CPE Customer Premises Equipment Thiết bị truyền thơng cá nhân CRC Cyclical Redundancy Check Kiểm tra dư theo chu kỳ DLC Digital Loop Carrier Hệ thống truyền dẫn số trên mạch vòng th bao DMT Discrete Multiple Tone modulation Điều chế đa tần rời rạc DSL Digital Subscriber Line Đường dây th bao số EC Echo Cancelling Triệt tiếng vọng EOC Embedded Operations Channel Kênh vận hành cố định ETSI European Technical Standards Viện Chuẩn kỹ thuật Châu Âu THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN Đồ án tốt nghiệp đại học Thuật ngữ viết tắt Ngơ Văn Nguyện _ D2001VT x Institute FDM Frequency Division Multiplexing Ghép kênh phân chia theo tần số FEC Forward Error Correction Sửa lỗi trước FEXT Par and Crosstalk Nhiều đầu xa GSM Global System for Mobile communication Hệ thống truyền thơng di động tồn cầu HDSL High bit rate DSL Đường dây th bao số tốc độ bit cao HDTV High Difintion Television Truyền hình độ trung thực cao HPF High Pass Filter Bộ lọc thơng cao IB Indicator Bit Bit chỉ thị IP Internet Protocol Giao thức Internet ISDN Integrated Services Digital Network Mạng số đa dịch vụ ITU International Telecommunications Union Liên minh viễn thơng quốc tế ITU-T ITU-Telecommunication sector Tiểu ban viễn thơng của Liên minh viễn thơng quốc tế LPF Low Pass Filter Bộ lọc thơng thấp MPS-TC Management Potocol Specific- Transmission Convergence Lớp giao thức quả lý đặc thù - hội tụ truyền dẫn NEXT Near End Crosstalk Xun âm đầu gần NGN Next Genemation Network Mạng thế hệ sau NT Network Termination Kết cuối mạng OAN Optical Access Network Mạng truy nhập quang ONT Optical Line Terminal Thiết bị đầu cuối đường quang ONU Optical Network Unit Khối mạng quang PHY Physical layer Lớp vật lý PMD Physical Media Dependent Lớp truyền thơng vật lý PMS-TC Physical Media Specific-TC Lớp truyền thơng vật lý đặc thù- THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN [...]... trên qu n lý m ng c n t p trung vào: Nâng cao tồn b c u trúc qu n lý m ng lõi và xác v qu n lý m ng cơ b n nh các giao th c và d ch phù h p v i u c u NGN (l i, ch t lư ng, qu n lý khách hàng, cư c, qu n lý lưu lư ng và nh tuy n) ưa vào và áp d ng các khái ni m c u trúc và cơng ngh m i Ho t ng NGN ti n hành trên lĩnh v c ngăn ch n, xâm nh p, nghe lén h p pháp c n t p trung vào: Xác nh các giao th c chuy... : A, H, V, I, S Có th phân bi t d a vào: t c Ngơ Văn Nguy n _ D2001VT , kho ng cách 15 án t t nghi p THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN ih c Chương II H cơng ngh xDSL truy n d n, và ư c ng d ng vào các d ch v khác nhau Có th s d ng k thu t truy n i x ng v i t c SDSL và tuy n khơng truy n hai hư ng như nhau, i n hình là HDSL và i x ng v i ư ng xu ng có t c hình là ADSL và VDSL Các cao hơn ư ng lên i n c trưng... t Xác ng NGN ti n hành trên n n d ch v c n t p trung vào: nh các c u trúc i u khi n d ch v bao g m c OSA, API và nh ng khía c nh proxy Nâng c p các cơ ch nh m h tr s cung c p d ch v qua nhi u m ng g m c chuy n vùng d ch v và k t n i d ch v Phát tri n các cơ ch nh m h tr hi n di n c a ngư i s d ng và i u khi n c a ngư i s d ng Tác Ho t i v i h sơ và tuỳ bi n d ch v ng c a tính linh ng ngư i s d ng... trình chu n hóa u trong vi c chu n hóa NGN nh vào vi c có m t trung khu chun mơn hùng m nh và t p trung, ngư i ta s m i GA u c u y ban ETSI ti n hành kh n c p/ngay l p t c vi c ki m i m l i c u trúc TB và các trình t ho t ng nh m m b o r ng ETSI s n sàng áp ng các thách th c c a NGN Ho t ng c a NGN ti n hành i v i các v n c u trúc và giao th c c n t p trung vào: Nghiên c u xem xét vi c s d ng các cơng... trên m ng gói m i gi a m ng m c tiêu và cơ quan th c thi pháp lu t Nâng c p thơng tin liên quan n xâm nh p, ngăn ch n hi n có nh m ưa vào các thành t d li u m i bao hàm c các dòng báo hi u và a phương ti n Ngơ Văn Nguy n _ D2001VT 5 án t t nghi p V n THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN ih c Chương I M ng vi n thơng và s phát tri n c a m ng truy nh p b o m t c a NGN t p trung vào: Phát tri n c u trúc b o m t ph... 3GPP, ATMF, ITU-T, (SG11, 13 và 16), T1S1, IETF (sip, megaco), MSF và ISC Ho t ng NGN ti n hành trên QoS k t cu i c n t p trung vào: Ngơ Văn Nguy n _ D2001VT 4 án t t nghi p ih c THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN Chương I M ng vi n thơng và s phát tri n c a m ng truy nh p Hồn thành vi c xác Xác nh l p QoS k t cu i cho tho i nh m t khung xác nh l p QoS a phương ti n k t cu i m i và phương pháp ăng ký các l... bi t, c n xác u cu i ang nh mơ t l p trung k cho megaco/H.248 và BICC Xác nh rõ cách th c theo ó d ch v k t cu i (end-to-end), tính linh c a ngư i dùng và i u khi n cu c g i có th ng ư c h tr qua các m ng h n h p Xác nh ch c năng c a các u cu i nh n bi t NGN theo cơ ch c p nh t ph n m m, tình tr ng dư th a và s ti n tri n c a các th a thu n và qu n lý phiên b n, m c tiêu hư ng t i u cu i gi m chi phí,... nhà khai thác m ng và cung c p m t n n t ng thơng tin d ch v ki n t o, tri n khai và qu n lý các d ch v , bao g m c các ã có và các d ch v m i trong tương lai” + Khuy n ngh 2: ETSI s m nhi m vai trò tiên phong trong q trình thúc vi c c ng c chu n hóa NGN nhưng vi c ti n t i m t d án y i tác tồn c u ơn nh t khơng ph i là m t m c tiêu thích h p + Khuy n ngh 3: ETSI c n ti n t i tham gia vào m t t p h p... k t n i v i nút d ch v (SN) thơng qua SNI V ngun t c khơng có gi i h n nào v lo i và dung lư ng c a UNI hay SNI M ng truy nh p và nút d ch v u ư c k t n i v i h th ng TMN qua giao di n Q3 gi i quy t các v n t n t i trong m ng truy nh p truy n th ng, m t trong nh ng gi i pháp h p lý là ưa thi t b ghép kênh và truy n d n vào m ng truy nh p 1.2.2.2 Các giao di n c a m ng truy nh p a Giao di n nút d ch... T ng ài ph i s d ng k thu t chuy n m ch s cùng v i các ph n c ng và ph n m m nâng c p cung c p các d ch v ISDN mà vi c này cũng r t t n kém Hơn n a, các d ch v ISDN có giá ph thu c vào ư ng dài trong khi modem dial-up ch quay s n m t ISP n i h t và t n cư c phí th bao n i h t hàng tháng còn mi n phí v n chuy n qua Internet T i khi Web và cơng ngh Internet bùng n , ISDN v i lư ng thơng tin kh ng l ,