Thiết kế hệ thống cung cấp dịch vụ ADSL cho bưu điện Nghệ An

Thực tế xDSL là một họ công nghệ tiên tiến đã xuất hiện khá lâu và được nhiều nước trên thế giới áp dụng .

1.4.5 Cấu trúc siêu khung và khung ADSL,.28

1.4.6 Kỹ thuật ADSL không sử dụng bộ chia 33

1.4.7 Các dịch vụ có thể được ADSL cung cấp 34

2.3.1 Xu hướng toàn cầu.39

2.3.2 Các quốc gia và các vùng phát triển trên thế giới 41

2.3.3 Tỷ lệ phổ biến DSL42

2.3.4 Xu hướng phát triển 43

2.3.5 Nguyên nhân phát triển của DSL 44

2.4 Tình hình phát triển kinh tế xã hội của Nghệ An trong những năm gần đây 45

2.5 Hiện trạng và tiềm năng phát triển mạng viễn thông Nghệ An47

2.6 Phân tích nhu cầu sử dụng dịch vụ ADSL49

2.7 Dự báo nhu cầu lưu lượng và dịch vụ ADSL 50

2.7.1 Nguyên tắc phát triển dịch vụ50

2.7.2 Dự báo đối tượng khách hàng có nhu cầu sử dụng ADSL51

2.7.3 Các mô hình được khuyến nghị bởi ITU-T 52

2.7.3.1 Quy trình dự báo.52

2.7.3.2 Lựa chọn mô hình dự báo 52

2.7.3.3 Phát triển mô hình dự báo 54

2.7.3.4 Áp dụng mô hình dự báo 54

2.7.3.5 Dữ liệu đầu ra.54

2.7.3.6 Mô hình đường cong phát triển 55

2.7.3.7 Mô hình kinh tế lượng 57

2.7.4 Mô hình dự báo lựa chọn và kết quả dự báo.58

2.8 Lựa chọn phương án kỹ thuật cung cấp dịch vụ truy nhập ADSL 61

2.8.1 Phương án nâng cấp tổng đài hiện có để cung cấp dịch vụ ADSL61

2.8.2 Phương án lắp đặt mới thiết bị truy nhập để cung cấp dịch vụ ADSL 622.8.3 Kết luận 62

Chương 3 Thuyết minh thiết kế kỹ thuật 64

3.1 Thiết kế kỹ thuật 64

3.1.1 Yêu cầu thiết kế kỹ thuật 64

3.1.2 Nguyên tắc thiết kế kỹ thuật.64

3.1.3 Mô hình chung của hệ cung cấp dịch vụ ADSL65

3.1.3.1 Chức năng của hệ thống cung cấp dịch vụ ADSL 65

3.1.3.2 Mô hình kết nối của hệ thống cung cấp dịch vụ ADSL.70

3.1.3.3 Mô hình đang được triển khai pha một của tổng công ty 71

3.1.4 Tiêu chuẩn thiết kế kỹ thuật hệ thống cung cấp ADSL cho bưu điện Nghệ

An72

3.1.5 Thiết kế kỹ thuật tổ chức mạng ADSL BĐNA 73

3.1.5.1 Nguyên tắc thiết kế kỹ thuật tổ chức mạng73

3.1.5.2 Thiết kế kỹ thuật tổ chức hệ thống quản lý và cung cấp dịch vụ73

3.1.6 Tính toán lưu lượng Cấu hình hệ thống 74

3.1.6.1 tính toán lưu lượng truyền tải.74

3.1.6.2 Kết quả tính toán75

3.1.6.3 Cấu hình hệ thống 76

3.1.7 Tính toán thiết kế kỹ thuật cấp nguồn cho thiết bị ADSL.78

3.1.7.1 Tính toán thiết kế lựa chọn chủng loại thiết bị nguồn78

3.1.6.2 Tính toán thiết kế kỹ thuật cấp nguồn cho thiết bị B-RAS/ DSLAM-h.793.1.6.3 Tính toán thiết kế kỹ thuật cấp nguồn cho thiết bị NMS83

3.2 Nguyên tắc phân bố địa chỉ IP 85

Chương 4 Chương trình mô phỏng việc quản lý tại B-RAS.86

4.1 Chức năng trình diễn 86

4.1.1 Định vị 86

4.1.2 Biểu diễn hệ thống truyền dẫn cụ thể 87

4.2 Chức năng quản lý87

4.2.1 Đăng ký, cập nhật sửa đổi hay loại bỏ các tham số của thuê bao 87

4.2.2 Tìm kiếm một thuê bao khi biết một tham số nào đó88

Phụ lục 1: yêu cầu kỹ thuật thiết bị hệ thống cung cấp dịch vụ ADSL 89 phụ lục 2 : Các báo cáo về mạng viễn thông Nghệ An 98

Các thuật ngữ viết tắt

IDN : Intergrated Digital Network

DSL : Digital Subcriber Line

ISDN : Intergrated Services Digital Network

ADSL : Assymetric Digital Subcriber Line

VDSL : Very High Data Rate DSL

IDSL : ISDN DSL

CDSL : Consumer DSL

HDSL : High Data Rate DSL

SDSL : Single Line DSL

NPS : Network Provider Services

NEXT : Near End Crosstalk

FEXT : Far End Crosstalk

CAP : Carrierless Amplitude/Phase Modulation

QAM : Quadrature Amplitude Modulation

DMT : Discrete Multi-Tone Modulation

EOC : Embedded Operations Chanel

USB : Universal Serial Bus

DSLAM : DSL Access Mutiplexor

B-RAS : Broad Band Remote Access Server

CPE : Costomer Primise Equipment

DCS : Digital Cross Connection

LTU : Line Termination Unit

NTU : Network Termination Unit

PBX : Private Branch Exchange

PRA : Primary Rate Access

PPP : Point to Point Protocol

ISP : Internet Service Provider

NAT : Network Address Translation

NIC : Network Interface Card

FE/GE : Fast Ethernet/ Giga Ethernet

Lời nói đầu

Cuộc thâm nhập mạng thông tin toàn cầu Internet của Việt Nam đã được bắt đầu từ năm 1997 Với tốc độ phát triển của ngành công nghệ thông tin và viễn thông nói chung cũng như sự phát triển của internet nói riêng thì những gì chúng ta đã làm được trong quãng thời gian 7 năm qua (1997- 2003) là quá khiêm tốn Đảng và chính phủ ta xác định công nghệ thông tin và viễn thông là nghành chiến lược sẽ giúp Việt Nam nhanh chóng hội nhập, rút ngắn khoảng cách về công nghệ với các nước trong khu vực và toàn thế giới Nhận định rõ trách nhiệm của mình Tổng công ty Bưu chính Viễn thông Việt Nam đã quyết tâm xây dựng một mạng lưới viễn thông hiện đại trong đó đặc biệt ưu tiên cho phát triển Internet Để đạt được mục tiêu này chúng ta không còn cách nào khác

là “đi tắt đón đầu công nghệ” và ADSL là một trong những công nghệ được lựa chọn.

Thực tế xDSL là một họ công nghệ tiên tiến đã xuất hiện khá lâu và được nhiều nước trên thế giới áp dụng Công nghệ này cho phép truy nhập tốc độ cao qua mạch vòng thuê bao cáp đồng truyền thống, nếu so với các công nghệ truy nhập tiên tiến khác thì đây là một công nghệ khá đơn giản và tiết kiệm Tuy nhiên nhiều lúc sự đơn giản đó lại làm cho người ta nghi ngại về khả năng tồn tại lâu dài của nó Sự thực là ngay từ buổi đầu chào đời công nghệ này đã cho thấy những ưu điểm vượt trội của nó, nhưng nhiều nước trên thế giới trong đó

có Việt Nam vẫn dường như không quan tâm lắm vì chúng ta cho rằng cuộc cách mạng toàn quang nhanh chóng sẽ làm cho bất cứ một dự án đầu tư nào vào công nghệ này đều trở nên lãng phí Thời gian vừa qua chúng ta đã bị chỉ trích rất nhiều về tốc độ, chất lượng và giá thành, có rất nhiều người đã cho rằng sự hạn chế về phát triển hạ tầng Internet của nghành đã ảnh hưởng nhiều đến sự phát triển của các doanh nghiệp, cơ quan, ban nghành liên quan cũng như sự hấp dẫn của môi trường đối với các nhà đầu tư trong và ngoài nước Thời gian luôn luôn là công cụ tốt nhất để chứng minh tính đúng đắn của bất cứ một sự dự doán nào Mọi sự chờ đợi đều không thể kéo dài thêm nữa và năm

2003 được VNPT xác định là năm đột phá về Internet, một thoả thuận hợp tác xây dựng một hệ thống Internet kết nối đến tất cả các trường chuyên nghiệp và phổ thông trong nước được kí giữa bộ Bưu chính- Viễn thông và bộ Giáo Dục Đào Tạo đang được gấp rút triển khai VDC cũng nhanh chóng nâng cấp đường truyền đi quốc tế lên nhiều lần Hệ thống truyền số liệu tốc độ cao qua mạch vòng thuê bao truyền thống sử dụng công nghệ ADSL được hy vọng là chìa khoá cho mọi sự thành công

Hoà chung cùng không khí sôi động đón chào một công nghệ truy xuất tốc

độ cao lần đầu tiên xuất hiện ở Việt Nam, với mong muốn giản dị là có thể áp dụng phần nào những kiến thức đã được học ở trường vào thực tế hệ thống mạng lưới em đã chọn đề tài “Thiết kế hệ thống cung cấp dịch vụ ADSL cho bưu điện Nghệ An” làm đồ án tốt nghiệp Toàn bộ đồ án được chia thành bốn chương chính và hai mục lục với trình tự như sau:

- Chương 1 giới thiệu một cách tổng quan nhất về họ công nghệ xDSL, chương này cung cấp hệ thống kiến thức cơ bản về các công nghệ HDSL, SDSL, ADSL, VDSL bao gồm cả ứng dụng và khả năng phát triển của từng loại công nghệ.

- Chương 2 đưa ra một báo cáo đầy đủ về sự phát triển của công nghệ ADSL trên thế giới và ở Việt Nam Trong chương này cũng phân tích

về tình hình phát triển kinh tế xã hội Nghệ An, tiềm năng và hiện trạng

phát triển mạng viễn thông của Bưu điện tỉnh để từ đó đưa ra dự báo

1.1 Giới thiệu tổng quan kỹ thuật xDSL

Mạng viễn thông phổ biến trên thế giới hay nước ta là hiện nay là mạng số liên kết (IDN-Integrated Digital Network) Mạng IDN là mạng viễn thông truyền dẫn số, liên kết các tổng đài số và cung cấp cho khách hàng các đường dẫn thuê bao tương tự Trong xu hướng số hoá mạng viễn thông trên toàn thế giới, mạng liên kết số đa dịch vụ ISDN (Intergrated Services Digital Network) và đường dây thuê bao số DSL (Digital Subcriber Line) đã đáp ứng được nhiệm vụ số hoá

mạng viễn thông đến tận phía khách hàng Có thể nói rằng ISDN là dịch vụ DSL đầu tiên cung cấp cho khu dân cư giao diện tốc độ cơ sở BRI (Basic Rate Interface) 144 Kbit/s, được cấu thành từ hai kênh B 64 Kbit/s và một kênh D 16 Kbit/s.

Ngày nay, đi đôi với mạng ISDN một công nghệ mới có nhiều triển vọng với tên gọi chung là xDSL, trong đó x biểu thị cho các kỹ thuật khác nhau Mục đích của các kỹ thuật này là cung cấp cho khách hàng các loại hình dịch vụ chất lượng cao và băng tần rộng

Phân biệt các kỹ thuật này dựa vào tốc độ hoặc chế độ truyền dẫn Kỹ thuật này có thể cung cấp nhiều dịch vụ đặc thù truyền không đối xứng qua modem, điển hình loại này là ADSL và VDSL và truyền đối xứng có tốc độ truyền 2 hướng như nhau như HDSL và SDSL Riêng với kỹ thuật VDSL (Very High-speed DSL) có thể truyền cả đối xứng và không đối xứng với tốc độ rất cao.Các đặc trưng chính họ công nghệ xDSL hiện tại được mô tả trong bảng 1.1

Bảng 1.1: Các đặc trưng của họ công nghệ xDSL

HDSL High data rate DSL 2.048 Mbit/s đối xứng Sử dụng 1-3 đôi sợi

1.544 Mbit/s đối xứng Sử dụng 2 đôi sợi SDSL Single Line DSL 768 kbit/s đối xứng Sử dụng 1 đôi sợi ADSL Asymmetric 1.5 -8 Mbit/s

đối xứng Sử dụng 1 đôi sợi

VDSL Very high data rate

DSL

13- 55 Mbit/s 1.5-6 Mbit/s 13- 55 Mbit/s

Down Up Ðối xứng

Sử dụng 1 đôi sợi

HDSL thường sử dụng 1-3 đôi sợi Ví dụ để truyền tốc độ 2.048 Mbit/s ở

khoảng cách 4.5Km cần dùng 3 đôi sợi còn để truyền tốc độ 1.544 Mbit/s cũng với khoảng cách này chỉ cần dùng 2 đôi sợi

SDSL nếu nói công nghệ xDSL có ưu điểm tận dụng các đường thuê bao cáp

đồng thì có lẽ đây là kỹ thuật tốt hơn do chỉ dùng 1 đôi sợi như sử dụng cho điện thoại tương tự Kỹ thuật SDSL truyền với tốc độ 768 Kbit/s được khoảng cách 4 Km

ADSL truyền tin bất đối xứng rất nhiều các dịch vụ băng rộng khoảng cách đạt

được là 5.5 Km

CDSL gần giống ADSL có tốc độ và khoảng cách truyền vừa phải, công nghệ

này có ưu điểm là không cần bộ chia tại phía khách hàng

IDSL mang 2B+D kênh thông tin của ISDN BRI chủ yếu chỉ truyền ở tốc độ

144 Kbit/s

VDSL là kỹ thuật mới nhất, có tốc độ cao nhất nhưng khoảng cách truyền ngắn

từ 0.3 Km đến 1.5 Km trên 2 đôi dây với tốc độ có thể lên tới 52 Mbit/s

Nói chung kỹ thuật xDSL là kỹ thuật truyền dẫn cáp đồng, nó giải quyết những vấn đề tắc nghẽn giữa những nhà cung cấp dịch vụ mạng và những khách hàng

sử dụng những dịch vụ mạng đó

Kỹ thuật xDSL đạt được những tốc độ băng rộng trên môi trường mạng phổ biến nhất trên thế giới là đường dây cáp điện thoại thông thường

Kỹ thuật xDSL đưa ra những cải tiến đột phá về tốc độ (lên tới hơn 7Mbit/s) và

nó đã được so sánh với những phương pháp truy nhập mạng khác, mặt mạnh thực sự của những dịch vụ dựa trên xDSL là những thuận lợi như:

♦ Những yêu cầu ứng dụng đa phương tiện của các khách hàng sử dụng mạng

♦ Hiệu suất và độ tin cậy

♦ Tính kinh kế

Kỹ thuật này có các khả năng:

♦ Cung cấp những dịch vụ mới được cải tiến có giá trị cao đối với người sử dụng mạng

♦ Cung cấp nhiều dịch vụ với những tốc độ truy nhập và chi phí khác nhau Cung cấp và quản lý những ứng dụng thương mại quan trọng một cách đáng tin cậy

Một trong số những lợi ích quan trọng nhất của kỹ thuật xDSL là cho phép mạng của nhà cung cấp dịch vụ NPS (Network Provider Services) và người sử dụng dịch vụ tận dụng một số đặc tính của cấu trúc cơ sở hạ tầng hiện nay như những giao thức lớp 2, 3 giống như Frame Relay, ATM, IP và độ tin cậy những dịch vụ mạng xDSL có thể triển khai những dịch vụ được dựa trên các gói tin hoặc tế bào giống như Frame Relay, IP hoặc ATM hay trên những dịch vụ kênh đồng bộ bit

Do có những thay đổi nhanh trong môi trường mạng, chiến lược đối với sự phát triển dịch vụ được dựa trên xDSL là xây dựng tính mềm dẻo đủ mức cần thiết để

hỗ trợ cho các ứng dụng Tính mềm dẻo thể hiện ở đây là:

♦ Khả năng để hỗ trợ nhiều loại hình dịch vụ

♦ Khả năng mở rộng để phát triển từ một vài thuê bao tới hàng ngàn thuê bao

♦ Khả năng quản lý tin cậy mạng điểm - điểm trong việc hỗ trợ những ứng dụng quan trọng

Qua những kết quả nghiên cứu, các nhà cung cấp dịch vụ thừa nhận rằng kỹ thuật xDSL không phải là thế hệ tương lai của mạng truy nhập mà chỉ là giải pháp hiện tại của truy nhập mạng

xDSL được chia ra làm nhiều loại kỹ thuật như HDSL, SDSL, ADSL và VDSL với mỗi loại kỹ thuật đó lại có những tốc độ dữ liệu, băng tần hoạt động và những dụng khác nhau

1.2 Kỹ thuật HDSL

1.2.1 Giới thiệu kỹ thuật HDSL.

Kỹ thuật HDSL phát triển đầu tiên ở Bắc Mỹ nhằm thay thế những đường T1 đang tồn tại Kỹ thuật này cho phép truyền dữ liệu tốc độ T1(1,544 Mbit/s) trên cáp 26AWG tới một khoảng cách 4 km Khả năng chống tạp âm và cải thiện được băng tần sử dụng là những ưu điểm của kỹ thuật HDSL

Trong kỹ thuật HDSL, luồng T1 được truyền trên 2 đôi dây cáp đồng Mỗi đôi mang 12 kênh thoại 64 kbit/s cùng các thông tin mào đầu tạo thành tốc độ truyền dẫn là 784 kbit/s Với khoảng cách truyền như trên, kỹ thuật HDSL theo tiêu chuẩn Châu Âu truyền tải luồng E1 (2.048Mbit/s) trên ba đôi sợi đồng, kỹ thuật này đã được chuẩn hoá và đưa vào khai thác

Kỹ thuật HDSL sử dụng mã đường truyền 2B1Q và mang tải trọng T1 hay E1 trên hai mạch vòng thuê bao, mỗi vòng phát và thu một nửa phần tải trọng (768kbit/s hay 1.128kbit/s), sự hoạt động song công hoàn toàn đạt được nhờ sử dụng kỹ thuật khử tiếng vọng (echo cancellation) để tách tín hiệu phát lẫn trong tín hiệu thu Ðến đầu thu hai nửa tải trọng này được kết hợp lại thành tải trọng T1 hay E1 ban đầu Kỹ thuật HDSL đã có nhiều cải tiến đòi hỏi những bộ lặp ở những khoảng cách 1.8 km và quan trọng hơn là kỹ thuật này đã có sự tiến bộ lớn về quản lý phổ tần số

Việc quản lý phổ tần số làm giảm những tín hiệu lẫn vào nhau giữa những đôi dây trong cùng một cáp hay bó cáp Những tín hiệu lẫn vào nhau này còn được gọi là xuyên âm Crosstalk (hình 1.2) và xuyên âm có thể làm xáo trộn tín hiệu trong hai cách sau:

♦ Trong một mạch vòng thuê bao, tín hiệu phát tại một đầu gần của một đôi sợi

có thể xen vào tín hiệu thu của đôi sợi khác được gọi là xuyên âm đầu gần hay NEXT ( Near End Crosstalk)

♦ Tín hiệu phát tại một đầu xa của một đôi sợi có thể xen vào tín hiệu thu của đôi sợi khác được gọi là xuyên âm đầu xa hay FEXT (Far End Crosstalk)

Hình 1.1: NEXT và FEXT

1.2.2 Phương pháp điều chế

Mã đường truyền 2B1Q

Hiện nay HDSL phần lớn sử dụng mã đường truyền 2B1Q Mã truyền 2B1Q

là mã điều biên xung tín hiệu (PAM) 4 mức không có độ dư Với HDSL, dòng

dữ liệu thuê bao là kết hợp của 24 kênh 64 kbit/s và một số các thông tin mào đầu

Khi dữ liệu được gửi tới phần phát của HDSL, các chữ số nhị phân được kết hợp thành đôi bít để chuyển đổi thành kí hiệu quat (phần tử bộ bốn) Các bit khác dùng cho bảo dưỡng cũng kết hợp thành đôi bít và được chuyển đổi thành quat Bít đầu trong 1 quat gọi là bit dấu, bít thứ 2 là bit biên độ Bảng 1.2 dưới đây biểu thị quan hệ giữa mỗi đôi và ký hiệu quat tương ứng

sợi i

sợi j

sợi i

sợi j

ở máy thu, mỗi quat được chuyển đổi thành bit, khử ngẫu nhiên, tạo mẫu dòng bit bằng một quá trình ngược với bên phát nói ở trên Mã tuyến xuất hiện ở đầu

ra máy phát Hình 1.2 minh hoạ nguyên lý này Các giá trị bit trên hình đã ngẫu nhiên hoá Các xung vuông đã được lý tưởng hoá, còn dòng bit thực được truyền

đi là những nét đứt

Hình 1.2: Ðầu ra ký hiệu quat HDSL

1.2.3 Cấu hình kết nối

Cấu hình kết nối HDSL đối với E1

Những thành phần HDSL được tập hợp lại thành những khối kết cuối đường (LTU) khác nhau tại phía cung cấp dịch vụ hay các khối kết cuối mạng (NTU) tại phía khách hàng (hình1.3) Mỗi khối kết cuối bao gồm bốn thành phần chính sau:

♦ Cuối cùng là một module giao tiếp để kết nối chuẩn với luồng E1

HDSL truyền tải E1 bằng những đường riêng không thông qua chuyển mạch kênh của nhà cung cấp dịch vụ mà được định tuyến thông qua bộ đấu nối chéo -DCS ( Digital Cross Connect) tới một mạng trung kế Dạng đơn giản nhất của

Giá trị quat

Ðầu vào

Ðầu ra +3

-3 -1 +1

Dạng sóng phát

kết nối HDSL giữa LTU (Line Termination Unit) và NTU (Network Termination Unit) là một đôi sợi đồng Chúng có thể hoạt động cùng với các cầu nối rẽ và nếu khoảng cách truyền dẫn lớn thì có thể hoạt động cùng với các bộ lặp tín hiệu nhưng chúng đều phải tuân theo những tiêu chuẩn quốc tế đối với những mạch vòng thuê bao Mã đường mà chúng sử dụng là 2B1Q và hoạt động tại tốc độ là 2.320Mbit/s giữa các bộ thu phát HDSL

Hình 1.3: Cấu hình kết nối HDSL đối với E1.

Với hệ thống sử dụng hai đôi sợi thì mỗi đôi hoạt động tại tốc độ đối xứng 1.168Mbit/s đối với hai hướng từ thuê bao tới tổng đài và từ tổng đài tới thuê bao Tổng tốc độ bit bây giờ cao hơn so với E1 là do có thêm vào các bit mào đầu Khi sử dụng hệ thống ba đôi, do có thêm một vài mào đầu cho nên mỗi đôi hoạt động tại tốc độ đối xứng là 784kbit/s vì vậy mà tốc độ truyền tải 3x784kbit/s=2.352Mbit/s Trong hệ thống sử dụng phương pháp truyền dẫn ba đôi sợi do mỗi đôi hoạt động tại tốc độ bit thấp cho nên khoảng cách truyền dẫn

có thể đạt được xa hơn so với hai phương pháp truyền dẫn trên Ngoài khả năng cung cấp tốc độ E1, kỹ thuật HDSL còn có khả năng cung cấp tốc độ T1 với cấu hình tương tự

1.2.4 Kỹ thuật HDSL-2

Kỹ thuật HDSL-2 là kỹ thuật cải tiến của kỹ thuật HDSL số 2 ở phía sau có

ý nghĩa là thế hệ thứ 2 Kỹ thuật này giải quyết được một số hạn chế của kỹ thuật HDSL thông thường Ðó là chỉ sử dụng một đôi sợi mà vẫn truyền tải được tốc độ như HDSL thông thường Trong HDSL có thể dùng mã đường truyền 2B1Q hoặc sử dụng phương pháp CAP cho điều chế tín hiệu đồng thời sử dụng

kỹ thuật ghép kênh theo tần số hoặc kỹ thuật xoá tiếng vọng để phân bố băng tần hoạt động trên mạch vòng thuê bao cáp đông Tuy nhiên các nhà cung cấp thiết

C O M M O N

I T E R F A C E

M A P P I N G

C O M M O N

Line Termination Unit

HDSL

tuỳ chọn

tuỳ chọn

bị vẫn nghiêng về giải pháp cử dụng CAP kết hợp với kỹ thuật xoá tiếng vọng để giảm thiều băng tần hoạt động của HDSL-2 trong khoảng từ 0 tới 230 kHz Nhờ

đó phạm vi phục vụ của kỹ thuật này có thể lên tới 3,6 km

Hình 1.4: Băng tần HDSL-2 sủ dụng phương pháp điều chế CAP kết hợp với

ghép kênh theo tần số hoặc kỹ thuật xoá tiếng vọng

1.2.5 Các ứng dụng của kỹ thuật HDSL

Những ứng dụng chính của kỹ thuật HDSL là:

♦ Truy cập Internet với tốc độ cao

♦ Sử dụng cho những mạng riêng

♦ Mở rộng trung tâm PBX (Private Branch Exchange) tới những vị trí khác

♦ Mở rộng mạng LAN và kết nối đến các vòng ring quang

♦ Sử dụng cho Video hội nghị và giáo dục từ xa

♦ Ngoài ra nó còn được sử dụng cho các hệ thống vô tuyến hoặc tốc độ truy nhập cơ bản (PRA) đối với ISDN

Hiện nay, rất nhiều công ty và các chi nhánh của nó đã sử dụng HDSL cho truy nhập Internet tốc độ cao vào máy chủ Ðối với phương thức truyền DSL không đối xứng sẽ hạn chế lưu lượng từ các máy truy nhập tới máy chủ so với hướng ngược lại, vì vậy việc xác định vị trí những máy chủ tại các công ty hay các chi nhánh gặp rất nhiều khó khăn khi sử dụng phương thức truyền này

Xu hướng phát triển mạng riêng hiện nay trên thế giới là rất phổ biến (Ví dụ: mạng trong các công ty, công sở, các trường đại học ) Tuy nhiên, việc truyền tải nhiều kênh 64 kbit/s trên mỗi đôi dây trong mạng riêng của các khu vực này

là rất khó khăn và có chi phí cao Kỹ thuật HDSL có thể khắc phục được hạn chế này

Việc sử dụng HDSL cho trường hợp mở rộng mạng (thêm các trung tâm PBX mới) là rất dễ dàng và đơn giản Dung lượng có thể mở rộng tới 24 hoặc 30 kênh thoại Hơn nữa, kỹ thuật này còn có thể áp dụng cho việc mở rộng mạng LAN và các kết nối tới vòng Ring quang mặc dù vẫn chưa có sự phân kênh trong luồng 1,5 Mbit/s hoặc 2 Mbit/s

Kỹ thuật HDSL rất phù hợp cho giáo dục từ xa và Video hội nghị Do tính đối xứng về tốc độ truyền dẫn nên vị trí của máy truy nhập và máy chủ không cần quan tâm

Kỹ thuật HDSL là một kỹ thuật truyền dẫn đường thuê bao số tốc độ bit cao,

nó truyền những dịch vụ với tốc độ cao T1 và E1 giữa những nhà cung cấp dịch

vụ và những khách hàng sử dụng những dịch đó ưu điểm đầu tiên của kỹ thuật này là nó tận dụng những đường thoại đang tồn tại trong giai đoạn cáp quang chưa được lắp đặt mà vẫn đáp ứng được những dịch vụ tốc độ cao Hầu hết các lợi ích của kỹ thuật này là ở bên phía nhà cung cấp dịch vụ nhưng những khách hàng cũng có những lợi ích gián tiếp như:

♦ Ðiều đáng chú ý nhất đó là chỉ cần 1 card tổng đài (ví dụ như HTU-C đối với T1 hay LTU đối với E1) và card khách hàng (HTU-R đối với T1 hay NTU đối với E1) là có thể cung cấp một dạng đơn giản nhất của dịch vụ HDSL

♦ HDSL cho phép truyền những dịch vụ trên luồng T1 hay E1 bằng những mạch vòng thuê bao nội hạt mà không cần sử dụng những bộ lặp Ví dụ HDSL cho phép truyền những dịch vụ trên luồng T1 hay E1 trên cáp 24AWG (0.5mm) lên tới 3.6 km và trên sợi 26AWG (0.4mm) là 2.7 km Thường thường kỹ thuật HDSL cho phép sử dụng 2 cầu rẽ nếu như khoảng cách truyền dẫn nhỏ hơn 1.525 km

Một khía cạnh khác của kỹ thuật này đó là nhiều lợi ích kỹ thuật mà hầu hết các khách hàng không thấy được như hiệu suất tốt hơn và giảm được chi phí trong khi vẫn cung cấp đầy đủ các dịch vụ T1 hay E1 cho khách hàng

Tuy nhiên kỹ thuật đường thuê bao số tốc độ bit cao (HDSL) vẫn còn có nhiều

nhược điểm, chẳng hạn thứ nhất là: với những khoảng cách truyền dẫn lớn 3.6

km thì nó vẫn cần thiết phải sử dụng các bộ lặp; thứ hai là: về mã đường sử

dụng, trong kỹ thuật này sử dụng mã đường truyền dẫn 2B1Q, đối với loại mã đường này thì nó có hạn chế về băng tần hoạt động và khoảng cách Hơn nữa kỹ thuật này đòi hỏi phải sử dụng nhiều đôi sợi, tuy đã nói ở phần trên nó có ưu điểm là tận dụng những đường thoại đang tồn tại, nhưng đối với hệ thống sử

dụng ba đôi sợi thì vấn đề về chi phí lắp đặt, bảo dưỡng cần phải quan tâm hay nói đúng hơn là giá thành sẽ cao.

Ðối với vấn đề thứ nhất: chúng ta đã biết những tín hiệu điện được phát trên một

đường sợi đồng mà sử dụng những tần số cao để hỗ trợ những dịch vụ tốc độ cao thì sẽ đạt được những khoảng cách truyền dẫn ngắn hơn so với những tín hiệu điện sử dụng những tần số thấp, bởi vậy mà những tín hiệu sử dụng tần số cao được truyền trên những vòng kim loại sẽ suy yếu năng lượng nhiều hơn so với những tín hiệu điện sử dụng tần số thấp

Một phương pháp phổ biến nhất hiện nay và đem lại tính kinh tế nhất để giảm tối thiểu sự suy hao năng lượng khi truyền dẫn trên những đôi sợi đồng đó là đó

là sử dụng những sợi có trở kháng thấp Chúng ta đã biết do điện trở suất của sợi đồng tỷ lệ nghịch với đường kính của sợi, bởi vậy mà những sợi có đường kính lớn sẽ cho trở kháng nhỏ hơn so với những sợi có đường kính nhỏ hay có nghĩa

là suy hao tín hiệu sẽ nhỏ hơn bởi vậy mà có thể truyền tín hiệu với khoảng cách

xa hơn mà không phải sử dụng bộ lặp

Ðối với vấn đề thứ hai: ở trên chúng ta đã trình bày về hai hiện tượng xuất hiện

xuyên âm Nếu những ảnh hưởng của suy hao hay xuyên âm không đến mức quan trọng thì những hệ thống HDSL có thể thành lập lại chính xác những tín hiệu phản hồi thành dạng số Khi một trong hai hiện tượng đó xuất hiện và trở nên quá mức cho phép thì khi đó sẽ xuất hiện những lỗi bit, những mức ngưỡng này còn phải tuỳ thuộc vào từng thiết bị, loại cáp được sử dụng, tần số hoạt động hay môi trường hoạt động

Nhiều hệ thống thường sử dụng những dải tần số tín hiệu phát và thu khác nhau Những hệ thống được tách riêng tần số phát và tần số thu được đề cập đến đó là ghép kênh phân chia theo tần số ưu điểm của những hệ thống dựa trên FDM nhờ những hệ thống khử tiếng vọng (echo canceled) là loại bỏ được xuyên âm NEXT Nó đạt được bởi vì những hệ thống này không tiếp nhận trong cùng một dải tần số mà trong hệ thống bên cạnh đang phát

Tuỳ theo từng yêu cầu của khách hàng mà SDSL cho phép những nhà cung cấp dịch cung cấp những dịch vụ tốc độ cao dựa trên 3 tham số cơ bản: tốc độ dịch vụ, chi phí và khoảng cách truyền Dưới đây là những tốc độ truyền dẫn của

kỹ thuật SDSL tương ứng với từng khoảng cách mà kỹ thuật có thể đạt được (bảng 1 3)

Bảng 1.3: Tốc độ truyền dẫn của SDSL tương ứng với khoảng cách

Tốc độ truyền dẫn Khoảng cách cho phép

Vì vậy mà tuỳ theo khoảng cách từ tổng đài tới thuê bao và hiệu suất cần thiết

mà khách hàng có thể lựa chọn cho mình khả năng tốt nhất

1.4 Kỹ thuật ADSL

1.4.1 Giới thiệu kỹ thuật ADSL

ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) là một kỹ thuật mới, chuyển đổi đường dây điện thoại thông thường thành một đường truy nhập đa dịch vụ và các đường truyền dữ liệu tốc độ cao ADSL cung cấp đường truyền tốc độ 6 Mbit/s- 8 Mbit/s tới thuê bao và 640 kbit/s-1Mbit/s theo hướng ngược lại Mạch ADSL tạo nên 3 kênh thông tin ở đôi dây thuê bao: một kênh tốc độ cao từ tổng đài tới thuê bao, một kênh tốc độ trung bình 2 chiều (phụ thuộc vào cấu trúc của ADSL) và một kênh thoại hoặc một kênh N-ISDN Modem ADSL được sản xuất

có khả năng cung cấp tốc độ dữ liệu theo cả tiêu chuẩn Mỹ và Châu Âu, có thể

thay đổi tốc độ và dung lượng đường truyền Tốc độ đơn vị mà ADSL có thể cung cấp là 1,5 hoặc 2 Mbit/s trên một kênh từ tổng đài tới thuê bao và 16 kbit/s trên một kênh 2 hướng Modem ADSL tương thích với truyền dẫn ATM, giao thức IP bằng việc thay đổi tốc độ truyền và phù hợp với các mào đầu của ATM cũng như IP.

1.4.2 Cấu trúc hệ thống ADSL

So với tất cả các kỹ thuật DSL thì ADSL là một trong những kỹ thuật được chuẩn hoá nhiều nhất Dưới đây là sơ đồ cấu trúc hệ thống ADSL (hình 1.5)

Hình 1.5: sơ đồ cấu trúc hệ thống ASDL

ATU-C: ADSL Transmission Unit at the network end - Khối truyền

dẫn ADSL phía tổng đài

ATU-R: ADSL Transmission Unit at the customer premises end Khối

truyền dẫn ADSL phía khách hàng

Access point: Ðiểm tập trung cho dữ liệu băng rộng và hẹp

Broadcast: Dữ liệu băng rộng đầu vào một hướng

Broadband Network: Hệ thống chuyển mạch cho tốc độ trên 1,5/2 Mbit/s

Narrowband Network Hệ thống chuyển mạch cho tốc độ dưới 1,5/2 Mbit/s

POTS: Plain Old Telephone Service-Dịch vụ điện thoại truyền

thống

Bé chia

§ iÖ n t h o ¹ i

§iÓm truy nhËp

M¹ng ph©n khèi tíi kh¸ch hµng

POTS-C: Giao diện giữa mạng điện thoại công cộng và bộ chia ở phía

T-SM: Giao diện giữa ATU-R và mạng phân bố tới khách hàng

T: Giao diện giữa mạng phân bố tới khách hàng và khối dịch

vụ

U-C: Giao diện giữa mạch vòng và bộ chia phía tổng đài

U-C 2 : Giao diện giữa bộ chia và ATU-C

U-R: Giao diện giữa mạch vòng và bộ chia phía khách hàng

U-R 2 : Giao diện giữa bộ chia và ATU-R

V A : Giao diện giữa ATU-C và điểm truy nhập

V C : Giao diện giữa điểm truy nhập và mạng

Như đã nói ở trên, ADSL có khả năng cung cấp truyền kênh thoại tương tự (POTS) và các dịch vụ băng rộng khác Ðối với dịch vụ thoại tương tự, một bộ chia đặc biệt sẽ mang kênh tương tự 4 kHz từ tổng đài tới thuê bao trên băng tần

số của đường truyền ADSL Với các dịch vụ như quảng bá, dịch vụ băng rộng số (Video hoặc truy nhập Internet) hoặc quản lí mạng sẽ được truy nhập từ ngoài tổng đài trung tâm (CO) hoặc nội hạt (LE), để giải quyết vấn đề nghẽn chuyển mạch và trung kế Một nút truy nhập ADSL nằm trong CO (hoặc LE) phục vụ cho một số đường ADSL Nút này thường được gọi là khối truy nhập DSL (DSLAM) Mặc dù một DSLAM có thể cung cấp khả năng truy nhập dịch vụ cho nhiều đường ADSL nhưng một kiến trúc đầy đủ của DSLAM phức tạp hơn rất nhiều so với cấu trúc thể hiện trên hình

Trên hình vẽ, giao diện B là một đầu vào phụ sử dụng cho các luồng tín hiệu khác chẳng hạn cho tín hiệu từ vệ tinh Trong một vài trường hợp, giao diện T-

SM giữa ATU-R và khối dịch vụ cũng giống như giao diện T (đặc biệt khi khối dịch vụ được tổ hợp trong ATU-R) Nếu không có giao diện T-SM thì thay vào

đó sẽ là các giao diện ATU-R (có nhiều kiểu giao diện này) Ví dụ ATU-R có cả

2 cổng 10Base-T Ethernet và V.35 Cũng vậy, nếu thiết bị đầu cuối tích hợp với ATU-R trong một số cấu trúc đặc biệt thì sẽ không có giao diện T giữa mạng phân bố và thiết bị đầu cuối

Trong sơ đồ này, các giao diện U trên hình 1.10 sẽ không có khi bộ chia được chế tạo như một phần tích hợp của bộ ATU hoặc chẳng có bộ chia nào Cũng như vậy, nếu nút truy nhập ADSL hoặc DSLAM thực hiện một số nhiệm vụ tập

trung hoặc chuyển mạch thì sẽ không có giao diện V, đặc biệt với ngay với cả giao diện VA Giao diện VC cho phép tạo nên một loạt các dạng giao thức tương ứng với TCP/IP, ATM và các mạng dịch vụ khác.

1.4.3 Các phương pháp điều chế

Trong sản phẩm ADSL, các mã đường truyền CAP, QAM, DMT là được sử dụng phổ biến nhất, ngoài ra còn có một số loại mã khác đang trong quá trình thử nghiệm

• Phương pháp điều chế biên độ cầu phương QAM- Quadrature Amplitude Modullation

QAM - điều chế biên độ cầu phương là một dạng điều chế pha sử dụng điều chế đa mức Tín hiệu cầu phương sử dụng mã hoá đa mức trên một định nghĩa chung như tất cả các tín hiệu điều chế đa mức:

R=D/N (1)Trong đó: R là: báo hiệu hoặc tốc độ điều chế

D là: tốc độ dữ liệu tính bằng bit/s

N là: số bit trong mỗi thành phần báo hiệu

Sử dụng biểu đồ pha cho điều chế cầu phương trong đó thuật toán sử dụng là sự kết hợp giữa hàm sin và cos Lúc đó tín hiệu cầu phương được đưa ra theo công thức sau:

cos(2πf ct+ϕ)=cosϕ.cos2πfct-sinϕ.sin2πfct

(2)

Hình 1.6: Biểu đồ pha QAM

Tín hiệu cos(2πf ct) là tín hiệu đồng pha hoặc gọi là tín hiệu I

Q

I

Tín hiệu sin(2πf ct) là tín hiệu lệch pha 900 hoặc gọi là tín hiệu Q

Trong đó: R là: tốc độ dữ liệu (bit/s)

L là: số mức mã hoá (bit mỗi ký hiệu)

T là: chiều dài của thời gian báo hiệu.

Bằng cách sử dụng tín hiệu I và Q như miêu tả như ở trên, bộ thu có thể nhận và phân biệt 8 giá trị mỗi tải Như vậy sẽ có 64 trạng thái (8x8) được thiết lập tương đương với giá trị tốc độ symbol bằng 1/16 tốc độ bit Mỗi điểm biểu diễn trạng thái có thể được biểu diễn qua giá trị I và Q (hình 3)

Khoảng cách giữa các điểm lân cận trong hệ thống điều chế pha được tính như sau:

D=2 sin (P/N) (4)

Trong đó N là số pha

Khi giá trị N tăng lên nghĩa là tốc độ bít tăng lên nhưng vị trí các điểm sát lại với nhau làm cho việc phân biệt trở nên khó khăn ở đầu thu

Hình 1.7 Quá trình xử lý QAM ở đầu phát

Hình 1.7 đưa ra quá trình xử lý QAM ở đầu phát Dòng dữ liệu từ người sử dụng

đi vào bộ mã hoá Bộ mã hoá chia dữ liệu thành 2 nửa, hai nửa này được điều chế thành 2 phần trực giao với nhau rồi được tổ hợp thành tín hiệu cầu phương

và truyền trên kênh truyền dẫn Ðiều đó có nghĩa là các tín hiệu cầu phương là tổ

hợp của hai tín hiệu xuất phát từ cùng một nguồn nhưng được làm lệch pha nhau

90 độ

• Phương pháp điều chế CAP- Carrierless Amplitude/phase Modulation

Phương pháp điều chế pha và biên độ không sử dụng sóng mang này dựa trên phương pháp điều chế biên độ cầu phương QAM Vì thế phương pháp này hoạt động gần giống với phương pháp điều chế biên độ cầu phương QAM Bộ thu của phương pháp điều chế QAM yêu cầu tín hiệu tới phải có phổ và hệ thức pha giống như phổ và pha của tín hiệu truyền dẫn Do các tín hiệu truyền trên đường dây điện thoại thông thường thường không đảm bảo được yêu cầu này nên bộ điều chế của kỹ thuật xDSL phải lắp thêm cả bộ điều chỉnh thích hợp để bù phần méo tín hiệu truyền dẫn Ðiều chế CAP không sử dụng kết hợp trục tải trực giao bằng kết hợp sin và cos Việc điều chế được thực hiện bằng cách sử dụng bộ lọc thông dải 2 nửa dòng dữ liệu số

Các bít cùng một lúc mã hoá vào một symbol và qua bộ lọc, kết quả đồng pha

và lệch pha sẽ biểu diễn bằng đơn vị symbol Tín hiệu được tổng hợp lại đi qua

bộ chuyển đổi A/D, qua bộ lọc thông thấp (LPF- Low pass filter) và tới đường truyền Ở đầu thu tín hiệu nhận được qua bộ chuyển đổi A/D, bộ lọc và đến phần

xử lý sau đó là mới giải mã Bộ lọc phía đầu thu và bộ phận sử lý là một phần của việc cân bằng, điều chỉnh Bộ cân bằng sẽ bù lại các tín hiệu đến bị méo.CAP được thiết kế hoạt động trong băng tần 6,48 đến 25,92 MHz Băng tần này

có nghĩa là tín hiệu không hoạt động ở tần số thấp hơn, tránh đợc ảnh hưởng của nhiễu Ðồng thời mục đích thiết kế như vậy để giới hạn công suất phổ của tần số dưới 30 MHz, do sự tăng suy hao ở tần số cao trong đường truyền

Hình 1.8 Thu phát tín hiệu theo phương pháp điều chế CAP

Mã hoá

Bộ lọc đồng pha

Bộ lọc lệch pha 90 0

A/D

Bộ lọc thích ứng I

Bộ lọc thích ứng II

Bộ sử lý Giải mã

• Phương pháp điều chế đa âm rời rạc DMT- Discrete Multi-Tone Modulation

Ðiều chế DMT là kỹ thuật điều chế đa sóng mang DMT chia phổ tần số thành các chu kỳ ký hiệu Mỗi chu kỳ ký hiệu có thể mang một số lượng bít nhất định Phổ từ 26kHz đến 1,1 MHz được chia thành các kênh 4 kHz và DMT mã hoá và điều chế tạo thành các kênh phụ 4kHz.Các bít trong mỗi kênh phụ được điều chế bằng kỹ thuật QAM và đặt trong các sóng mang

Ðối với bất kỳ loại mã đường truyền nào sử dụng một đôi dây cho việc truyền song công đều phải chia băng tần hoạt động thành băng tần từ tổng đài tới thuê bao và băng tần từ thuê bao tới tổng đài (đơn giản là kỹ thuật ghép kênh theo tần số - FDM) hoặc phải sử dụng kỹ thuật xoá tiếng vọng Tuy nhiên, trong

kỹ thuật ADSL cả FDM và kỹ thuật xoá tiếng vọng có thể sử dụng kết hợp đồng thời điều này là do sự không đối xứng của băng tần ADSL, các dải tần có thể gối chồng lên nhau nhưng không trùng khít vào nhau Ðây là đặc thù riêng của ADSL so với các kỹ thuật DSL khác

Hình 1.9: ADSL sử dụng và không sử dụng kỹ thuật xoá tiếng vọng

Kỹ thuật xoá tiếng vọng có một yếu điểm là bị ảnh hưởng lớn bởi tác động của xuyên âm đầu gần (NEXT); khi đó đầu thu có thể nhận tín hiệu được truyền sang từ hệ thống bên cạnh Các hệ thống bên cạnh ở đây có thể là các đôi dây khác hoặc thậm chí là ngay bộ phát của hệ thống Nếu bộ thu bỏ qua toàn bộ dải tần số mà đầu gần đang phát thì FDM sẽ tránh được xuyên âm đầu gần Tất nhiên điều này đồng nghĩa với việc cắt bỏ một lượng băng tần hiệu dụng của hướng kia Như vậy, sử dụng kỹ thuật xoá tiếng vọng sẽ làm cho hiệu suất băng tần cao hơn nhưng chi phí cho nó lại phức tạp và nhạy cảm Kỹ thuật xoá tiếng vọng có thể sử dụng đối với tần số thấp nhất nên đạt hiệu suất cao hơn

Trong trường hợp dùng một đường truyền đồng thời cho cả hai hướng trên cùng một dải tần cần phải kiểm soát tiếng vọng Một cách kiểm soát tiếng vọng

là chia dải tần số thành hai băng tần cho đường từ tổng đài tới thuê bao và ngược lại

Hình 1.10 biểu diễn việc sử dụng FDM mà không dùng kỹ thuật xoá tiếng vọng Một dải tần 4 kHz dùng cho kênh thoại tương tự, tiếp theo là dải băng tần 175 kHz cho đường truyền từ thuê bao đến tổng đài và khoảng 900 kHz băng tần dùng cho hướng từ tổng đài tới thuê bao

Tuy nhiên, nếu chỉ thuần tuý dùng FDM thì việc sử dụng băng tần sẽ không đạt được hiệu quả cao, phần dưới của hình vẽ cho thấy giải pháp hiểu quả hơn khi băng tần từ thuê bao đến tổng đài và từ tổng đài tới thuê bao gối chồng lên nhau Chú ý rằng thiết bị ADSL dùng CAP sẽ sử dụng FDM nhưng không có kỹ thuật xoá tiếng vọng, ngược lại thiết bị ADSL dùng DMT lại sử dụng kỹ thuật xoá tiếng vọng (đây là một ngoại lệ) Kỹ thuật xoá tiếng vọng này được gọi là kết hợp echo-FDM cho thiết bị không đối xứng

Mặc dù đến nay chưa thống nhất được việc sử dụng loại mã đường truyền nào (CAP hay DMT) là tốt hơn cho ADSL, nhưng phải thừa nhận rằng mỗi loại trên đều có những điểm mạnh riêng Mã DMT phù hợp cho việc thích ứng tốc độ (thay đổi tốc độ do các điều kiện đường truyền), thay đổi các điều kiện mạch vòng (đấu nối xen, sử dụng nhiều loại sợi), xử lý nhiễu (xuyên nhiễu số) và các thuê bao (cho kênh thoại hoặc các mục đích khác) Trong khi đó CAP lại giảm

độ phức tạp của bộ xoá tiếng vọng (mặc dù nhiều sản phẩm có CAP sử dụng FDM), giảm thời gian trễ (chỉ bằng khoảng 25% thời gian trễ của DMT), hơn nữa đã có sự hoàn thiện (xây dựng trên cơ sở QAM đã được nghiên cứu trong nhiều năm trước) và tính đơn giản

Thiết bị ADSL (ATU-C và ATU-R) được thiết kế sử dụng mã đường truyền cho

cả QAM, CAP, DMT Tuy nhiên tiêu chuẩn chính thức do ANSI đưa ra cho ADSL lại là DMT, mặc dù DMT ra đời sau QAM và CAP

1.4.4 Ghép kênh

• Truyền tải đơn hướng từ tổng đài tới khách hàng.

Giao diện ADSL giao tiếp giữa nhà cung cấp dịch vụ và khu vực khách hàng với nhiều chức năng phong phú (có thể tuỳ chọn) ADSL giống như hầu hết các loại tải tin khác là cùng sử dụng các khung để truyền tải thông tin Chuỗi bít trong các khung ADSL có thể chia tối đa thành 7 kênh tải tin tại cùng một thời

điểm Các kênh này được chia thành hai lớp chính: đơn hướng (hay đơn công trong một hoàn cảnh cụ thể) và song hướng (hay song công trong một hoàn cảnh

cụ thể) ASDL cho phép tạo tối đa 4 kênh tải tin từ tổng đài tới thuê bao hoàn

toàn độc lập cho các kênh đơn hướng Bốn kênh tải tin này chỉ có nhiệm vụ mang chuỗi bit tới khách hàng và được ký hiệu từ AS0 đến AS3 Ngoài các kênh tải tin đơn hướng (AS), ASDL có thể thiết lập 3 kênh tải tin song hướng mang lưu lượng từ tổng đài tới thuê bao và ngược lại Những kênh này được ký hiệu từ LS0 đến LS2 Chú ý rằng, các kênh tải tin này là các kênh logic và chuỗi bit từ tất cả các kênh cùng được truyền đồng thời trên đường truyền ADSL mà không phải sử dụng băng tần riêng

Bất kỳ kênh tải nào cũng cũng có thể được lập chương trình để mang tốc độ là một bội số của tốc độ 32 kbit/s Tuy nhiên đối với những tốc độ không phải là bội số của 32 kbit/s thì phải sử dụng đến các bit phụ trong phần mào đầu của khung ADSL (70 kbit/s, 6 kbit/s)

Hiện nay các kênh tải tin hoạt động hầu như với toàn bộ bội số của 32 kbit/s, đây

có thể là một trở ngại khi tính tới khả năng liên kết Chính vì vậy, người ta đã xây dựng chỉ tiêu ADSL cho bốn lớp truyền tải đối với kênh đơn hướng từ tổng đài tới thuê bao Các kênh này thiết lập trên cơ sở bội số đơn của một kênh tốc

độ 1,536 Mbit/s (tốc độ truyền tải của T1) Do đó những lớp truyền tải trên sẽ có tốc độ 1,536 Mbit/s, 3072 Mbit/s, 4608 Mbit/s và 6144 Mbit/s Ðối với các kênh tải song hướng có thể mang một kênh điều khiển và một vài kênh ISDN (loại BRI và 384 kbit/s) Tuy nhiên cần chú ý rằng ADSL không bị giới hạn với bất

cứ lớp truyền tải nào và ngay cả của bản thân nó Các chỉ tiêu trong tương lai có thể xây dựng cho truyền tải 1,544 Mbit/s (tốc độ đầy đủ của T1) hoặc 2048 Mbit/s (tốc độ của E1) Hiện tại, chưa có định nghĩa tốc độ cực đại cho bất kỳ kênh tải tin nào Giới hạn trên này chỉ phụ thuộc vào tổng dung lượng của đường truyền ADSL

Sự đa dạng trong tốc độ tải tin ngày nay chính là do các sản phẩm ADSL tạo ra Nhiều tốc độ kênh con được hình thành theo tốc độ kênh tải giả định cho các loại thiết bị ADSL khác nhau Tốc độ cực đại trong lớp truyền tải 6,144 Mbit/s không cho phép xảy ra đồng thời ở tất cả các kênh tải tin AS Các giới hạn được chỉ ra trong bảng 1.4:

Bảng 1.4: Các giới hạn trên của tốc độ tải tin

Kênh con Tốc độ kênh con Các giá trị của nx

AS0 n0 x 1.536 Mbit/s n0= 0,1,2,3 hoặc 4

AS1 n1 x 1.536 Mbit/s n1= 0,1,2 hoặc 3

AS2 n2 x 1.536 Mbit/s n2= 0,1 hoặc 2

AS3 n3 x 1.536 Mbit/s n3= 0 hoặc 1

Số kênh con lớn nhất có thể hoạt động tại bất cứ thời điểm nào và số lượng tối

đa kênh tải tin có thể truyền đồng thời trong hệ thống ADSL tuỳ thuộc vào lớp truyền tải ADSL có 4 lớp truyền tải và được đánh số từ 1 đến 4 Trong đó lớp 1

và 4 là bắt buộc còn 2 và 3 là tuỳ chọn Năng lực lớp truyền tải phụ thuộc vào tốc độ đường truyền đạt được của mạch vòng ADSL và cấu hình của các kênh con mà chúng tạo nên số kênh con hoặc tốc độ đường truyền lớn nhất Việc chuyển đổi giữa số lượng và tốc độ kênh con hiện vẫn đang được nghiên cứu Cho tới nay chưa có bất kỳ sự thay đổi nào về cấu trúc và tốc độ dùng trong ADSL

Lớp truyền tải thứ nhất được dùng cho mạch vòng ngắn nhất, nhưng lại cho phép tải dung lượng lớn nhất tới khách hàng với bất kỳ cấu trúc ADSL nào Tốc độ tải tin của lớp này là 6,144 Mbit/s và nó được tạo ra từ sự kết hợp bất kỳ của 1 tới 4 kênh tải tin đang hoạt động ở tốc độ bội 1,536 Mbit/s Tuy nhiên, bắt buộc phải

có một kênh con hoạt động ở tốc độ 6,144 Mbit/s trên AS0 Các cấu hình tuỳ chọn mà tốc độ của chúng là 6,144 Mbit/s bao gồm:

+ Một kênh 4,608 Mbit/s và một kênh 1,536 Mbit/s

+ Hai kênh 3,072 Mbit/s

+ Một kênh 3,072 Mbit/s và một kênh 1,536 Mbit/s

+ Bốn kênh 1,536 Mbit/s

Lớp thứ 2 là tuỳ chọn và tải một luồng 4,608 Mbit/s tới phía khách hàng Lớp này tạo nên từ sự kết hợp bất kỳ của 1 đến 3 kênh tốc độ 1,536 Mbit/s Do không phải là bắt buộc nên hệ thống có thể cung cấp bất kỳ hoặc tất cả các tốc độ kênh tải tin AS3 không bao giờ sử dụng trong lớp 2 Các cấu hình khác nhau của lớp

3 Các cấu hình có tổng dung lượng là 3,072 Mbit/s gồm:

+ Một kênh 3,072 Mbit/s

+ Hai kênh 1,536 Mbit/s

Lớp thứ tư (lớp bắt buộc) hoạt động với khoảng cách lớn nhất nhưng lại có tốc

độ nhỏ nhất 1,536 Mbit/s trên AS0

Trên đây đã đề cập đến các cấu hình phân lớp của ADSL có tốc độ tối đa là 6,144 Mbit/s dựa trên kênh cơ bản T1 (1,536 Mbit/s) của Bắc Mỹ Cũng tương

tự như vậy, sau đây chúng ta cùng xem xét chỉ tiêu ADSL cho tốc độ cơ bản 2,048 Mbit/s của Châu âu

ADSL cũng xây dựng cấu trúc 2Mbit/s để truyền tốc độ cơ bản E1 Tuy nhiên chỉ có ba kênh tải AS0, AS1, AS2 (bảng 1.5) là được hỗ trợ cho sử dụng luồng 2Mbit/s

Bảng 1.5: Các kênh tải hỗ trợ cho luồng 2Mbit/s

Kênh con Tốc độ kênh con Các giá trị của nx

AS0 n0 x 2.048 Mbit/s (tuỳ chọn) n0= 0,1,2 hoặc 3

AS1 n1 x 2.048 Mbit/s (tuỳ chọn) n1= 0,1 hoặc 2

AS2 n2 x 2.048 Mbit/s (tuỳ chọn) n2= 0 hoặc 1

Với cấu trúc 2Mbit/s, lớp truyền tải được đánh số từ 2M-1 đến 2M-3 Chức năng của tất cả các lớp đều tuỳ chọn Cấu trúc của các lớp tải 2Mbit/s cũng tương tự như các lớp truyền tải 1,536 Mbit/s Lớp 2M-1 vẫn hoạt động ở tốc độ 6,144 Mbit/s cho đường từ tổng đài xuống thuê bao

Lớp 2M-1 được tạo từ sự kết hợp bất kỳ của 1 tới 3 kênh tải tin hoạt động ở tốc

độ bội của 2,048 Mbit/s và là tuỳ chọn Các cấu hình của lớp này bao gồm:

+ Một kênh tải tin 6,144 Mbit/s

+ Một kênh 4,096 Mbit/s và một kênh 2,048 Mbit/s

+ Ba kênh 2,048 Mbit/s

Lớp 2M-2 là tuỳ chọn và tải luồng 4,096 Mbit/s tới khách hàng 2M-2 có thể được tạo của 1 hoặc 2 kênh tải tin hoạt động ở tốc độ bội của 2,048 Mbit/s Hệ thống này hoạt động ở bất cứ tốc độ kênh tải nào vì nó là không bắt buộc AS2 không bao giờ sử dụng trong lớp truyền tải 2M-2 Các cấu hình trong lớp này:+ Một kênh 4,096 Mbit/s

+ Hai kênh 2,048 Mbit/s

Lớp 3 cũng là tuỳ chọn và sử dụng cho trên mạch vòng dài nhất nhưng lại có tốc

độ nhỏ nhất Tốc độ của lớp này là 2,048 trên kênh AS0

• Truyền tải song hướng.

Phần trên chúng ta đã xem xét chi tiết cấu trúc của kênh đơn hướng từ tổng đài tới khách hàng Việc nghiên cứu các kênh tải truyền theo hướng ngược lại vẫn đang được tiến hành, tuy vậy có tới ba kênh tải song hướng có thể truyền đồng thời trên giao diện ADSL Một trong số đó luôn là kênh điều khiển bắt buộc (gọi

là kênh C) Kênh C mang các bản tin báo hiệu cho việc lựa chọn dịch vụ và thiết lập cuộc gọi Tất cả báo hiệu từ người sử dụng - mạng cho các kênh tải đơn hướng tới khách hàng được tải ở đây Tuy nhiên kênh C cũng có thể dùng mang báo hiệu cho kênh song hướng nếu có yêu cầu

Kênh C luôn hoạt động ở tốc độ 16 kbit/s trong lớp thứ tư hoặc 2M-3 Các bản tin của kênh C luôn được mang trong phần mào đầu đặc biệt của khung ADSL Tất cả các lớp truyền tải khác sử dụng kênh C tốc độ 64kbit/s và các bản tin được truyền trên kênh song hướng LS0

Bên cạnh kênh C, hệ thống ADSL có thể mang 2 kênh tải song hướng tuỳ chọn: LS1 hoạt động ở tốc độ 160 kbit/s và LS2 hoạt động ở tốc độ 384 kbit/s hoặc

576 kbit/s Cấu trúc chính xác của kênh tải song hướng thay đổi theo các lớp truyền tải giống như định nghĩa cho kênh đơn hướng Bảng 1.6 mô tả mối quan

hệ giữa cấu trúc kênh song hướng theo các lớp truyền dẫn kênh đơn hướng.Chú ý: - Khi kênh tải song hướng 160 kbit/s được chọn cho truyền ISDN BRA, tất cả các báo hiệu kết hợp với ISDN BRA được tải trong kênh D của tín hiệu 2B+D nhúng trong 160 kbit/s Báo hiệu cho 576 kbit/s và 384 kbit/s và kênh tải song hướng 160 kbit/s không phải ISDN có thể được đặt trong kênh C, mà dùng chung báo hiệu cho các kênh tải tin đơn hướng

Bảng 1.6: Mối quan hệ giữa cấu trúc kênh song hướng

theo các lớp truyền dẫn kênh đơn hướng.

Lớp truyền dẫn Các kênh song hướng tuỳ chọn Loại kênh con

1 hoặc 2M-1 (khoảng cách

nhỏ nhất)

Cấu trúc 1:160 kbit/s + 384 kbit/s

4 hoặc 2M-3 (khoảng cách

lớn nhất)

Việc đặt ra tiêu chuẩn cấu trúc và tốc độ tối thiểu của các kênh tải để tránh việc

tự do quy định cho các thiết bị ADSL của các nhà thiết kế và cung cấp thiết bị là khác nhau Tuy nhiên sự có mặt các quy định của các lớp truyền tải cho hoạt động của các kênh đơn hướng và lựa chọn các kênh song hướng cũng không hoàn toàn đạt được mục đích nói trên Vẫn tồn tại một số phiền phức trong việc lựa chọn cả hai hướng khi tuân theo các chỉ tiêu kỹ thuật này Ðiều cần thiết là phải kết hợp cấu trúc kênh AS với LS sao cho đạt cả hai mục đích: có nghĩa và chuẩn hoá Mỗi một kênh đơn hướng và song hướng đều có cấu trúc độc lập (bảng 1.7)

Bảng 1.7: Cấu trúc của các kênh đơn hướng và song hướng

3(AS0, AS1,AS2)

2(LS0, LS1)hay

(LS0,LS2)

2(LS0, LS1) hay

(LS0,LS2)

2(LS0, LS1)

• Phần mào đầu

Kỹ thuật ADSL cũng sử dụng phần mào đầu trong cấu trúc kênh giống như các phương thức truyền dẫn khác Phần mào đầu thực hiện nhiều chức năng khác nhau trong quá trình tải tin Một trong số các chức năng chính của phần mào đầu

là đồng bộ các kênh tải để thiết bị ADSL ở hai đầu đường truyền có thể nhận biết cấu trúc các kênh (AS và LS), tốc độ của các kênh, vị trí của các bít trong

khung Các chức năng khác của phần mào đầu bao gồm: kênh nghiệp vụ nhúng

Kênh tải song hướng

Kênh tải lựa chọn (kbit/s) 576

2 (LS0, 2(LS0, LS1) hay LS1 (LS0,LS2

(embedded operations channel-EOC), kênh điều khiển nghiệp vụ (operations

control channel-OCC) để tái cấu hình, thích ứng tốc độ từ xa và nhận dạng lỗi

qua việc kiểm tra phần dư theo chu kỳ (cyclical redundancy check-CRC), một số

bit sử dụng cho khai thác, quản lý và bảo dưỡng (OMC), số khác dùng sửa lỗi trước (forward error correction-FEC)

Tất cả các bít mào đầu được gửi trên cả hai hướng Trong phần lớn trường hợp, các bit mào đầu truyền với tốc độ 32 kbit/s (nhưng cũng có ngoại lệ) Ðối với dung lượng cao, hướng từ tổng đài tới thuê bao có tốc độ lớn nhất là 128 kbit/s

và nhỏ nhất là 64 kbit/s (giá trị mặc định là 96 kbit/s) và tốc độ lớn nhất là 64 kbit/s và nhỏ nhất là 32 kbit/s (giá trị mặc định là 64 kbit/s) cho hướng từ thuê bao tới tổng đài

Bit mào đầu có thể nằm trong tốc độ bit của khung ADSL và không chiếm băng tần phụ hoặc được thêm vào tốc độ bit của khung cho hướng này hoặc hướng kia Ví dụ, lớp truyền tải thứ nhất hoạt động với tốc độ 6,144 Mbit/s chiều xuống cộng thêm tối đa 192 kbit/s và tối thiểu 128 kbit/s cho tốc độ bit tổng Khi ghép với tốc độ mào đầu lớn nhất trên kênh song công thì tốc độ lớp thứ nhất tăng từ 6,144 Mbit/s tới 6,976 Mbit/s (lớn nhất) hoặc 6,336 Mbit/s (nhỏ nhất) với 6,912 Mbit/s sử dụng cho hầu hết các tốc độ sử dụng tốc độ mào đầu mặc định Các lớp khác cũng ảnh hưởng tương tự

1.4.5 Cấu trúc siêu khung và khung ADSL.

• Cấu trúc siêu khung

Thiết bị ADSL gồm ATU-C và ATU-R truyền dữ liệu bằng cách sử dụng các

mã đường truyền, thông tường là DMT hoặc CAP

Tất cả các giao thức ngày nay đều xây dựng trên cơ sở phân lớp Giao thức ADSL cũng vậy ở mức thấp nhất của giao thức là các bit, biểu thị bởi mã đường truyền DMT và CAP Các bit được tổ chức thành khung và tập hợp các khung thành siêu khung theo một trật tự Nếu so sánh với các cấu trúc khung khác, siêu khung ADSL có nhiều điểm chung với cấu trúc khung hoặc siêu khung của T1 hơn là cấu trúc khung của mạng Ethernet LAN Trong thực tế, các khung Ethernet có thể tạo nên nội dung của siêu khung ADSL Toàn bộ cấu trúc siêu khung được miêu tả ở hình 1.15

Trong ADSL, một siêu khung bao gồm một dãy 68 khung ADSL liên tiếp Trong

số đó, một vài khung có chức năng đặc biệt Ví dụ ở khung 0 và 1, mang thông tin điều khiển lỗi (kiểm tra phần dư chu kỳ - CRC) và các bít chỉ thị sử dụng cho quản lý đường truyền Ngoài ra, các bít chỉ thị khác được tải ở khung 34 và 35

Một khung đồng bộ đặc biệt không mang tin theo sau siêu khung đảm nhận chức

năng đồng bộ cho siêu khung Một siêu khung ADSL có chu kỳ 17 ms Vì

đường truyền ADSL chỉ truyền cho các tuyến điểm-điểm nên không có địa chỉ khung và nhận dạng kết nối của ADSL.

Hình 1.10 Cấu trúc siêu khung ADSL

Bên trong các siêu khung là các khung ADSL Một khung của ADSL có chu kỳ

là 250 µs (1/4000 giây) và chia thành hai phần chính Phần đầu là phần số liệu nhanh Phần số liệu nhanh liên quan đến độ nhạy trễ, khả năng chấp nhận nhiễu

(ví dụ audio và video) Nội dung của phần đệm dữ liệu nhanh của thiết bị ADSL được đặt tại đây Một byte đặc biệt được gọi là byte nhanh được đặt trước phần này và mang chức năng CRC cộng với một số bít chỉ thị cần thiết Dữ liệu nhanh được bảo vệ bởi trường FEC để sửa lỗi

Phần thứ 2 của khung bao gồm những thông tin từ bộ đệm chèn Dữ liệu xen là những gói tin có thể bị ảnh hưởng của nhiễu do thời gian sử lý và bị trễ Việc chèn bit làm cho bit tín hiệu ít bị ảnh hưởng những tác động của nhiễu Phần này của khung dùng cho các ứng dụng số liệu thuần tuý, như là truy nhập Internet tốc

độ cao Tuy nhiên, tất cả nội dung của khung phải được trộn ngẫu nhiên trước khi truyền để tối thiểu hoá các lỗi đồng bộ siêu khung

Chú ý rằng sẽ không có một kích cỡ khung tuyệt đối cho các siêu khung ADSL bởi vì tốc độ đường truyền ADSL thay đổi và không đối xứng, hơn nữa bản thân kích cỡ khung cũng không cố định Tuy vậy, chúng ta vẫn ngầm hiểu rằng kích

cỡ khung là cố định, có nghĩa là mỗi khung có chu kỳ 250 µs (phần dữ liệu nhanh và chèn là 125 µs), và một siêu khung phải có chu kỳ 17 ms Ðương nhiên tốc độ truyền ADSL lớn nhất sẽ có kích thước khung lớn nhất Kích cỡ phần

Khung Khung Khung Khung 34 Khung 35 Khung 66 Khung 67 Ð-Bộ

Siêu khung ADSL 17 mili giây

khung ADSL 250 micro giây

đệm được xác định theo cấu trúc và tốc độ kênh tải khi thiết lập cấu hình ban đầu Hơn thế nữa, kích cỡ phần đệm này cũng có thể thay đổi lại trong quá trình khai thác

Như đã đề cập ở trên khung 0, 1, 34 và 34 có chức năng đặc biệt trong cấu trúc siêu khung ADSL Các khung này kiểm tra phần dư cho các siêu khung và các bit chỉ thị cho các chức năng khác nhau của mào đầu Các khung khác (2 đến 33

và 36 đến 67) mang thông tin mào đầu cho kênh EOC và kênh điều khiển đồng

bộ (SC) Tất cả các thông tin này được tải trong byte dữ liệu nhanh của từng khung ADSL trong siêu khung

Hình 1.11 Cấu trúc bit mào đầu ở byte dữ liệu nhanh

Các bit mào đầu dữ liệu nhanh có cấu trúc khác nhau phụ thuộc vào tính chẵn lẻ của khung đánh số (hình 1.11) Bốn chức năng chính của mào đầu được thể hiện trong hình vẽ 18 Các bít sử dụng để xác định lỗi và các bit chỉ thị cho chức năng OAM ở khung 0, 1, 34 và 35 Các khung khác tải bít cấu hình (EOC) và bít điều khiển đồng bộ (SC) cho việc xác định cấu trúc kênh tải và đồng bộ

Bit r1 dành cho tương lai và được đặt ở giá trị 1 Có bốn bit khác cũng được đặt giá trị 0 hoặc 1 Những bit này trợ giúp việc nhận dạng khung EOC hay SC Bit

0 và 1 sẽ là bit đầu tiên của byte nhanh

Phần lớn nhất của mào đầu dành cho các bít chỉ thị Chức năng của chúng được định nghĩa ở bảng 1.8

Bảng 1.8: Chức năng của các bit chỉ thị

ib0 - ib7ib8ib9

ib10ib11ib12

ib13ib14 - ib23

Dành cho tương laifebe-i

fecc-ifebe-nifecc-nilosrdidành cho tương lai

Các bít chỉ thị từ bít 0 đến bít 7 và 14 đến 23 (8 bít đầu và 10 bít cuối) được dành cho tương lai Bít 8 đến 13 đã được định nghĩa

Bit chỉ thị los (ib12) chỉ ra sự mất tín hiệu và được ADSL ATU sử dụng để xác định tín hiệu hướng ngược lại bị mất hay bị suy giảm ở dưới ngưỡng cho phép Nếu mất tín hiệu bit los = 1 và ngược lại là 0 Bít rdi chỉ ra sai hỏng đầu xa và được ADSL ATU sử dụng để xác định các khung bị lỗi nặng (SEF) SEF xuất hiện khi hai siêu khung phối hợp không có nội dung như mong muốn ở khung đồng bộ theo sau khung 67 Khái niệm khung đồng bộ với bit điều khiển đồng

bộ là hoàn toàn khác biệt nhau Giá trị rdi =1 khi không có thông báo SEF và bằng 0 khi ngược lại

Bốn bít chỉ thị khác từ ib8 đến ib11 Cả 4 bit biểu thị cho trạng thái lỗi đầu xa ib8 được gọi là febe-i, thay thế cho lỗi khối đầu xa của dữ liệu chèn trong siêu khung ADSL Bít này dùng để chỉ kết quả kiểm tra CRC dữ liệu chèn ở siêu khung nhận được có khớp với kết quả tính toán hay không Nếu khớp bit này bằng 1 và ngược lại bằng 0 ib10 được gọi là febe-ni, thực hiện chức năng tương

tự cho phần dữ liệu nhanh với cùng giá trị ib9 được gọi là fecc-i, dùng cho mã sửa lỗi trước (FEC) dữ liệu chèn trong siêu khung ADSL Bit này bằng 1 khi không có lỗi phải sửa và ngược lại bằng 0 ib11 được gọi là fecc-ni thực hiện chức năng tương tự như ib 9 nhưng dùng cho dữ liệu nhanh với cùng giá trị

• Cấu trúc khung ADSL.

Phần tử tạo nên siêu khung là các khung ADSL Việc mô tả cấu trúc khung này rất đơn giản vì khung ADSL nằm trong siêu khung có cấu trúc cố định Ðối với mỗi bộ đệm dữ liệu (nhanh hoặc chèn), khung được tạo một cách đơn giản

từ một số byte cho kênh tải AS0, tiếp theo là AS1 và cứ như vậy đến AS2 Tiếp đến là các byte LS0, LS2 và cuối cùng LS3 Nếu không có byte nào cho AS và

LS thì vùng đó trống Cuối cùng là một vài byte mào đầu được thêm và sử dụng chung cho các kênh

Thực tế, ADSL có nhiều tốc độ truyền dẫn khác nhau ở mỗi hướng nên cấu trúc

sẽ phức tạp Chỉ có ở các lớp truyền tải mới có thể thêm bất cứ phần cấu tạo chung nào cho cơ cấu không chặt chẽ này Chú ý rằng các bit AS và LS có thể truyền trong phần đệm dữ liệu nhanh hoặc dữ liệu chèn trong khung ADSL Mỗi chuỗi số liệu người sử dụng được gán cho một vùng đệm dữ liệu nhanh hoặc chèn trong suốt quá trình xử lý ban đầu Tuy nhiên nếu AS được gán vào phần đệm nhanh thì sẽ không có trong phần đệm chèn Nói cách khác, nếu khung ADSL có chứa các bit cho AS0 trong vùng đệm dữ liệu nhanh của khung thì nhất thiết phải có một số lượng bít tương tự cho AS 0 trong vùng đệm dữ liệu chèn của khung

Cấu trúc cho số byte mặc định trong khung ADSL được trình bày trong bảng 1.9 Tuy nhiên, các giá trị mặc định có thể thay đổi Chú ý rằng nếu một phần của vùng đệm khác không thì giá trị trong vùng đệm khác phải bằng 0

Bảng 1.9 Vùng đệm mặc định cho các lớp truyền tải (T1)

Tín hiệu Phần đệm dữ liệu xen Phần đệm dữ liệu nhanh

96 byte cho AS0 và AS1 trong mỗi khung ADSL Vì có 8 bit trong 1 byte và

4000 khung ADSL được gửi mỗi giây nên tốc độ bít trên AS0 và AS1 là 3,072 Mbit/s không kể đến kích thước khung đầy đủ Như vậy hai kênh tải tin từ tổng đài tới thuê bao hoạt động ở 3,072 Mbit/s là sự tuỳ chọn thiết lập cho lớp thứ

nhất Thực tế trong trường hợp này, đối với cấu hình mặc định thì kích thước phần đệm cũng nên nhận giá trị mặc định là hiệu quả nhất Chú ý rằng các kênh LS0 cũng có tốc độ 64 kbit/s cho hai hướng.

Cấu trúc khung ADSL trong lớp truyền tải thứ nhất được gửi đi từ ATU-C Các byte nhanh được truyền đi trước loại trừ tất cả các byte tới từ bộ đệm chèn

Cũng tương tự như trên, các dịch vụ tốc độ dựa trên chuẩn 2,048 Mbit/s cũng có

sự qui định kích cỡ mặc định của vùng đệm cho lớp truyền tải 2M Giá trị này biểu diễn ở bảng 1.10

Bảng 1.10 Vùng đệm mặc định cho các lớp truyền tải (E1)

Tín hiệu Phần đệm dữ liệu xen Phần đệm dữ liệu nhanh

1.4.6 Kỹ thuật ADSL không sử dụng bộ chia (Splitterless)

Kỹ thuật ADSL không sử dụng bộ chia là một ứng dụng đặc biệt của kỹ thuật ADSL Kỹ thuật này đã được nhóm Universal nghiên cứu thành tiêu chuẩn G.lite sau này được ITU chấp nhận thành tiêu chuẩn G992.2 vào thàng 6 năm

1999 Mục đích của kỹ thuật này cho phép đơn giản hoá việc lắp đặt thiết bị cho khách hàng đồng thời cung cấp khả năng quản lý cao hơn cho nhà khai thác và giảm giá thành lắp đặt ban đầu

Kỹ thuật ADSL G.Lite đơn giản hoá bằng cách bỏ bộ chia ở phía khách hàng nhưng vẫn giữ lại bộ lọc băng thông cao ở modem ADSL Như vậy ở phía modem ADSL chỉ nhận được tín hiệu tần số cao dành cho ADSL còn ở phí thoại

có thể nhận được cả 2 loại tín hiệu thoại và ADSL nhưng chỉ có tín hiệu toại được chuyển sang tín hiệu âm thanh tuy nhiên vẫn có thể một phần tín hiệu

ADSL được chuyển sang tín hiệu âm thanh có nghĩa là chát lượng thoại cũng bị ảnh hưởng.

Với kỹ thuật này modem G.Lite và điện thoại của khách hàng hoạt động trên cùng một hệ thống dây dẫn cho phép khách hàng có thể sử dụng dịch vụ thoại hay modem băng tần thoại một cách bình thường Việc này trái ngược với ADSL thông thường là phải có các đường dây dẫn riêng cho ADSL và dịch vụ điện thoại sau khi tín hiệu qua bộ chia (thông thường là một đoạn dây dẫn mới tới modem ADSL)

Chúng ta có thể so sánh giữa 2 loại ADSL qua hình vẽ

1.4.7 Các dịch vụ có thể được kỹ thuật ADSL cung cấp

Khái niệm ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) - đường thuê bao số không đối xứng là một kỹ thuật làm thay đổi hoàn toàn năng lực của đường thuê bao thoại truyền thống Kỹ thuật này cho phép truyền đồng thời tín hiệu thoại và nhiều dịch vụ tốc độ cao khác (truyền số liệu, thông tin) với chất lượng tốt trên đôi dây đồng Ðiều này đem lại lợi ích rất lớn cho nhà khai thác và cả khu vực thuê bao dân cư lẫn thuê bao công sở

Sau đây chúng ta cùng xem xét những yếu tố thúc đẩy việc triển khai rộng rãi kỹ thuật ADSL trên thế giới

- ADSL cho phép tận dụng các đôi cáp đồng thuê bao cho truy nhập Internet từ

xa với tốc độ cao qua mạng kết hợp và dịch vụ Về cơ bản, ADSL là giải pháp trung gian cung cấp các dịch vụ băng rộng trên mạng viễn thông hiện nay

- ADSL có khả năng đáp ứng cho các ứng dụng mới đòi hỏi thời gian thực, đa phương tiện và dịch vụ video băng rộng chất lượng cao Những ứng dụng này

Voice

& ADSL

Custormer Premies

Splitter ADSL

G.DMT

Custormer Premies

Microfilter ADSL G.Lite Modem

H×nh 1.12 So s¸nh cÊu h×nh CPE cña G.DMT vµ G.Lite

bao gồm: tính toán cộng đồng, hội nghị qua truyền hình, đào tạo từ xa và dịch vụ video theo yêu cầu

- Hiện nay, ngành công nghiệp đang nghiêng mạnh theo hướng phát triển dựa trên các tiêu chuẩn Ðiều này tạo ra sự liên kết hoạt động giữa các công ty và nhanh chóng hình thành một thị trường đồng nhất Ðây chính là môi trường đảm bảo cho sự tồn tại của ADSL

- ADSL mang lại cho nhà khai thác khả năng mềm dẻo trong việc cung cấp băng tần dịch vụ (tốc độ cố định hoặc lựa chọn tốc độ thích hợp) hoặc chất lượng dịch vụ tốt nhất như modem tương tự

• Nhanh hơn gần 300 lần modem 24,4 kbit/s

• Nhanh hơn trên 100 lần modem 56 kbit/s

• Nhanh hơn gấp 70 lần ISDN tốc độ 128 kbi/s

- ADSL là một giải pháp mang lại lợi ích cho nhà cung cấp dịch vụ nhờ vào việc tận dụng cơ sở hạ tầng hiện có Nhà khai thác chỉ phải bảo dưỡng một đôi dây thuê bao của dịch vụ điện thoại truyền thống để cung cấp dịch vụ truyền số liệu và thoại

- ADSL cũng cho phép nhà khai thác cung cấp các kênh đảm bảo riêng giữa khách hàng và nhà cung cấp dịch vụ:

• Khách hàng làm chủ đường truyền dữ liệu của mình, điều này khác với dịch vụ modem thoại bị chia đường truyền cho các dịch vụ khác

• Tốc độ đường truyền không bị ảnh hưởng bởi các người sử dụng khác do mỗi khách hàng sở hữu một đường truyền Với dịch vụ qua modem thông thường tốc độ bị giảm xuống đáng kể khi có thêm người sử dụng

- ADSL luôn ở chế độ chờ và sẵn sàng truyền tin bất cứ khi nào khách hàng cần ADSL luôn được kết nối sẵn như một đường thuê bao điện thoại thông thường hoạt động do đó sẽ không phải bỏ phí thời gian cho việc quay số và đợi kết nối nhiều lần trong ngày

- Tất cả các nhà cung cấp dịch vụ lớn đều đã tiến hành thử nghiệm và đã chứng minh được tính hấp dẫn của ADSL Hiện nay, ADSL đã đưa vào khai thác trên toàn thế giới với kết quả vượt ngoài mong đợi trong năm 1998 và 1999

Về khía cạnh thị trường, hầu hết các nhà cung cấp thiết bị đang thương mại hoá thế hệ sản phẩm thứ hai và thứ ba với độ hoàn thiện cao hơn và giá thành thấp hơn

- ADSL sẽ trở thành kỹ thuật của những thập kỷ tới do mạng xây dựng trên nền ADSL rất phù hợp cho việc tải lưu lượng ATM.

- ADSL là cầu nối thông tin tới thế kỷ sau mà không cần thay cơ sở hạ tầng mới, không cần thêm các chi phí ngoài luồng và không phải tái đầu tư

1.5 Kỹ thuật VDSL

Kỹ thuật cung cấp các đường thuê bao số với tốc độ rất cao được viết tắt là

kỹ thuật VDSL Cũng như các kỹ thuật xDSL khác như: ADSL, HDSL, SDSL,

kỹ thuật VDSL được sử dụng để cung cấp các dịch vụ số liệu băng rộng như các kênh tivi, truy nhập dữ liệu với tốc độ rất cao, hội nghị qua video, video động, truyền tổ hợp dữ liệu và tín hiệu và tín hiệu video trên cùng một đường dây v v cho các thuê bao dân cư và kinh doanh trong lúc chưa lắp đặt được mạng cáp quang đến tận nhà thuê bao

Kỹ thuật VDSL sử dụng phương thức truyền dẫn giống như kỹ thuật ADSL, nhưng kỹ thuật VDSL có khả năng cung cấp số liệu với tốc độ cao gần gấp 10 lần tốc độ truyền dẫn của kỹ thuật ADSL (hình 1.19) Tốc độ truyền dẫn của VDSL thường nằm trong khoảng từ 13Mbit/s đến 60Mbit/s tuỳ thuộc vào khoảng cách truyền dẫn Kỹ thuật VDSL có thể sử dụng phương thức truyền dẫn dịch vụ đối xứng (phương thức truyền dẫn có tốc độ truyền dẫn xuôi từ phía tổng đài tới thuê bao bằng với tốc độ truyền dẫn từ phía thuê bao đến tổng đài)

và không đối xứng (phương thức truyền dẫn có tốc độ truyền dẫn xuôi từ phía tổng đài tới thuê bao cao hơn rất nhiều so với tốc độ truyền dẫn từ phía thuê bao tới tổng đài) Ðối với dạng truyền dẫn không đối xứng kỹ thuật VDSL thường dùng tỷ lệ tốc độ chiều đi và chiều về là 10:1, phương thức truyền dẫn này phù hợp để cung cấp dịch vụ tốc độ cao từ phía tổng đài tới thuê bao nên rất hay được sử dụng trong kỹ thuật VDSL

Ngoài việc có khả năng cung cấp tốc độ cao hơn nhiều so với tốc độ truyền dẫn của kỹ thuật ADSL kỹ thuật VDSL còn yêu cầu khoảng động nhỏ hơn kỹ thuật ADSL nên kỹ thuật truyền dẫn của VDSL không phức tạp bằng kỹ thuật truyền dẫn ADSL Mặc dù có nhiều ưu điểm như vậy nhưng kỹ thuật này vẫn chưa được sử dụng rộng rãi đó là vì chưa lựa chọn được cơ chế điều chế, băng tần, phương pháp ghép kênh thích hợp Hơn nữa, một số chipset của modem sử dụng

kỹ thuật VDSL vẫn còn đắt nên kỹ thuật này chưa được sử dụng nhiều trên thực

tế Tuy nhiên đây là một kỹ thuật đầy hứa hẹn trong một vài năm tiếp theo

Chương 2 : Triển khai ADSL trên thế giới và ở Việt Nam

Dự báo nhu cầu sử dụng dịch vụ

2.1 Tình hình triển khai ADSL

Trong những năm gần đây các hệ thống cung cấp dịch vụ xDSL mà đặc biệt

là ADSL đang phát triển hết sức mạnh mẽ trên toàn cầu Một số nước có nền viễn thông phát triển mạnh thì thị trường đã bắt đầu đi vào giai đoạn bão hoà Các nước khác có cơ sở hạ tầng kém hơn hoặc từ trước đến nay vẫn còn dè dặt với công nghệ này thì bây giờ cũng đang chuẩn bị hoặc đã đầu tư triển khai Rõ ràng họ không thể đứng ngoài cuộc chờ đợi một sự thống trị của mạng toàn quang (không biết bao giờ thực hiện được) trong khi họ đang từng ngày từng giờ phải chịu một sức ép nặng nề từ phía khách hàng trong và ngoài nước Với một chi phí vừa phải, tận dụng đựơc tối đa cơ sở hạ tầng hiện có xDSL giúp cho các nhà cung cấp dịch vụ viễn thông thoả mãn đựợc đồng thời cả hai yêu cầu có

thể nói là “thường xuyên đối nghịch nhau ” : giá thành và tốc độ truy nhập.

2.2 Việt Nam

Sau khi xem xét : Báo cáo nghiên cứu khả thi số hiệu 08-03- TVTK do Viện Khoa học kỹ thuật Bưu Điện lập và Biên bản kháo sát hệ thống cung cấp dịch vụ ADSL cho các tỉnh và thành phố Ngày 20/06/2003 Hội đồng quản trị Tổng Công Ty Bưu Chính Viễn Thông Việt Nam đã ra quyết định số 292/QĐ-ĐTPT/HĐQT quyết định đầu tư dự án (pha 1) “Hệ thống cung cấp dịch

2002/DADT-vụ ADSL Bưu điện thành phố HÀ Nội, Hồ Chí Minh, Hải Phòng, Bưu điện tỉnh Đồng Nai và Bình Dương” Tổng Công Ty cũng đã quyết định dự án đầu tư pha

hai sẽ được triển khai vào cuối năm nay tại : Thành phố Đà Nẵng, Tỉnh Bà Rịa- Vũng Tàu, Cần Thơ, Khánh Hoà, Thừa Thiên- Huế, An Giang, Nghệ An, Đắc Lắc, Lâm Đồng, Kiên Giang Pha 1 đã dược triển khai và hiện tại đã đi vào hoạt

động tạo nên một không khí sôi động trong việc sửdụng Internet, theo những gì

mà tôi quan sát được tại Hà Nội thì kể từ sau ngày Bưu điện Hà Nội khai trương dịch vụ Internet tốc độ cao Mega VNN(ADSL), số lượng thuê bao đăng kí sử dụng tăng lên rất nhanh (chủ yếu là các cơ quan công sở, các doanh nghiệp và các quán cafe internet) đặc biệt tại Hà Nội và Thành Phố hồ Chí Minh chỉ sau vài tháng khai trương số lượng thuê bao đăng kí đã vượt xa số cổng lắp đặt, vì vậy biện pháp mở rộng dung lượng đã ngay lập tức được triển khai Các dịch vụ internet công cộng này đã thu hút một lực lượng rất lớn thanh niên sinh viên tới

sử dụng Những sinh viên như chúng tôi cảm thấy rất hạnh phúc khi với chỉ 3000đ/tiếng chúng tôi có thể truy cập tới bất cứ một trang Web nào để tìm kiếm thông tin mà không phải quá bận tâm về vấn đề tốc độ như trước đây Có thể nói rằng cùng với sự nâng cấp đường truyền đi quốc tế của VDC, ADSL đã làm nên

sự khác biệt, tạo ra một bộ mặt mới cho ngành bưu điện