Kỹ thuật xDSL

Kỹ thuật xDSL

Đặng Quốc Anh ADSL – Thực tiễn, giải pháp và triển khai 36 Chương 2: KỸ THUẬT xDSL 2.1 Công nghệ truy xuất nội hạt tốc độ cao xDSL 2.1.1 Sự ra đời của kỹ thuật DSL DSL (Digital Subscriber Line: đường dây thuê bao số) được sử dụng đầu tiên với ISDN (Integrated Services Digital Network: mạng số đa dòch vụ) là mạng tiên phong trong việc số hoá dòch vụ thoại, tích hợp với dòch vụ số liệu truyền tải từ người sử dụng đến người sử dụng. Nhiều đặc tính tiến bộ của các phiên bản xDSL sau này được lấy từ thực tế của ISDN DSL. Trong những năm đầu của thập kỷ 90 thế kỷ trước nhiều nhà cung cấp đã mạnh dạng dùng 2B1Q ở tốc độ truyền dẫn cao hơn để cung cấp các đường truyền T1 và E1 mà không dùng các trạm tiếp vận. Kỹ thuật được sử dụng là chia dòch vụ 1 544 000 bps thành 2 cặp (4 dây), mỗi đôi dây hoạt động ở tốc độ 784 000 bps. Bằng cách chia dòch vụ qua 2 đôi dây và tăng số bit thông tin trên mỗi tín hiệu làm cho tốc độ truyền dẫn trên mỗi đôi dây cần phổ tần số hẹp hơn và cho phép thực hiện đường dây thuê bao dài hơn. Kỹ thuật này gọi là đường dây thuê bao số tốc độ cao (HDSL: High-bit-rate Digital Subscriber Line). Kết quả là HDSL trên nền tảng dòch vụ DS-1 đã có thể truyền tải qua khoảng cách dài đến 4 000 m cho cỡ dây 24 AWG và 3 000 m cho cỡ dây 26 AWG mà không phải bố trí các trạm tiếp vận. HDSL E1 dựa trên 2B1Q ban đầu chia dòch vụ 2048 kbps thành 3 đôi dây (tổng cộng là 6 dây) để cố gắng đạt được độ dài vòng thuê bao mong muốn. Khi kỹ thuật đã được hình thành và việc thực hiện được cải tiến HDSL E1 chuyển sang sử dụng 2 đôi dây (tổng cộng là 4 dây), mỗi đôi dây hoạt động ở tần số 1168 kbps giống như với đường truyền T1. Trong hình vẽ 2.1 HTU-C là HSDL Termination Unit/Central Office, HTU-R là HSDL Termination Unit Remote. Cùng với 2B1Q hãng Paradyne (vào lúc đó là một chi nhánh của công ty AT&T) bắt đầu phát triển một hệ thống thu phát tương tự HDSL sử dụng một kiểu mã hoá gọi là kỹ thuật điều chế CAP (Carrierless Amplitude and Phase). Giống như mã 2B1Q, CAP là một kỹ thuật mã hoá tiên tiến cho phép truyền nhiều bit thông tin trên một chu kỳ tín hiệu hay baud. Tuy nhiên CAP được thiết kế để có thể truyền từ 2 đến 9 bit trên một chu kỳ tín hiệu. Điều này cho phép các máy thu phát dựa trên kỹ thuật CAP phát một lượng thông tin sử dụng phổ tần nhỏ hơn 2B1Q nghóa là suy hao tín hiệu nhỏ hơn và vòng thuê bao dài hơn. Cả hai phương pháp mã hoá 2B1Q và CAP đều được 2 tổ chức tiêu chuẩn hoá là Viện tiêu chuẩn hoá quốc gia Hoa Kỳ (ANSI: American National Standards Institute) và Viện tiêu chuẩn hoá viễn thông châu Âu (ETSI: European Telecommunications Standardization Institute) thực hiện tiêu chuẩn hoá cho HDSL. Có một vài trường hợp các nhà sản xuất phát triển các sản phẩm sử dụng các kỹ thuật mã hoá khác với 2B1Q và CAP. Tuy nhiên, những trường hợp này là riêng lẻ và không được các cơ quan tiêu chuẩn hoá thừa nhận. Kỹ thuật xDSL Đặng Quốc Anh 37 Hình 2.5 cung cấp một so sánh có tính chất lý thuyết tốc độ đường truyền so với độ dài vòng thuê bao trong các trường hợp AMI, CAP và dung lượng cực đại Shannon. Hình 2.4 minh hoạ tầm tần số của truyền dẫn mã hoá AMI so với kỹ thuật truyền dẫn HDSL T1. Hình vẽ cho thấy T1 sử dụng mã AMI chiếm phổ tần số rộng gấp 4 lần phổ của 2B1Q và gấp 9 lần phổ của CAP. Hình 2.1 Mô hình thay thế T1/E1 không có các trạm tiếp vận Hình 2.2 Mô hình HSDL2 thay thế T1 Tín hiệu tần số cao hơn của AMI sẽ mau yếu hơn truyền dẫn HDSL. Vì vậy HDSL sử dụng 2B1Q và CAP đạt được vòng thuê bao dài hơn với AMI ở đường truyền T1 và với HDB3 ở đường truyền E1. Đặng Quốc Anh ADSL – Thực tiễn, giải pháp và triển khai 38 Hình 2.3 Mô hình sử dụng shdsl thay thế T1/E1 Hình 2.4 So sánh phổ tần của HDSL và T1 sử dụng AMI Các kỹ thuật DSL mới hấp dẫn và hứa hẹn hơn nhiều. Các kỹ thuật DSL này có tên chung là xDSL với x đại diện cho một vài chữ cái nào đó. Một số kỹ thuật xDSL cung cấp liên lạc ở chế độ song công đối xứng (liên lạc 2 chiều cùng tốc độ) trong khi một số kỹ thuật xDSL khác cung cấp liên lạc ở chế độ song công bất đối xứng (liên lạc 2 chiều khác tốc độ). Các chế độ liên lạc song công bất đối xứng đặc biệt thích hợp với các dòch vụ mới như video-on-demand (video theo yêu cầu), truy xuất trang Web vì trong các dòch vụ này lưu lượng dữ liệu từ máy của người sử dụng đưa về nhà cung cấp dòch vụ bao giờ cũng nhỏ hơn nhiều so với lưu lượng theo chiều ngược lại: từ nhà cung cấp dòch vụ đến máy của người sử dụng. Bảng 2.1 liệt kê các dạng xDSL. Kỹ thuật xDSL Đặng Quốc Anh 39 Hình 2.5 So sánh giữa tốc độ đường truyền và độ dài vòng thuê bao Bảng 2.1 Công nghệ xDSL trên dây cáp đồng so với modem qua PSTN Tên Ý nghóa Tốc độ dữ liệu Chế độ Ứng dụng V.22 V.32 V.34 Voice-grade modem 1200 bit/s đến 33600 bit/s Song công Thông tin số liệu dựa trên PSTN ISDL Integrated Digital Subscriber Line 160 kbps a) Song công b) Dòch vụ ISDN cho thông tin thoại và số liệu HDSL High data rate Digital Subscriber Line 1,544 kbps c) 2,048 kbps d) Song công Song công Mạng cung cấp T1/E1, truy xuất WAN, LAN, truy xuất server SDSL Single-line Digital Subscriber Line 1,544 kbps 2,048 kbps Song công Song công Như HDSL nhưng thêm phần truy xuất đối xứng ADSL Asymmetric Digital Subscriber Line 1,5 đến 9 Mbps 16 đến 640 kbps Downstream Upstream Truy xuất Internet, video demand, interactive multimedia, truy xuất LAN từ xa VDSL e)g) Very high rate Digital Subscriber Line 13 đến 52 Mbps 1,5 đến 23 Mbps Down f) Up f) Như ADSL nhưng thêm HDT Nguồn: ADSL Forum a) 160 kbps được chia làm 2 kênh B (64 kbps) và một kênh D (16 kbps) và các bit phục vụ ghép kênh. b) Song công có nghóa là dữ liệu được truyền đồng thời theo 2 chiều. c) Cần 2 đường dây cáp xoắn đôi. d) Cần 3 đường dây cáp xoắn đôi. e) Còn gọi là BDSL, VADSL hay ADSL VDSL f) Down là Down stream: từ mạng xuống đến người sử dụng còn Up là Upstream: từ người sử dụng lên mạng. g) Tương lai gần VDSL có thể tốc độ upstream bằng tốc độ downstream nhưng với đường dây ngắn hơn. Đặng Quốc Anh ADSL – Thực tiễn, giải pháp và triển khai 40 HDSL hoạt động ở 1544kbps (đường truyền T1 ở Hoa Kỳ, Gia Nã Đại và Mễ Tây Cơ) và ở 2048kbps (đường truyền E1 ở châu Âu). ƠÛ cả 2 tốc độ này HDSL đều là đối xứng (tốc độ như nhau ở cả 2 hướng). HDSL hoạt động ở tốc độ 1544kbps sử dụng 2 đôi dây xoắn đôi với độ dài tối đa là 5Km còn HDSL hoạt động ở 2048kbps sử dụng 3 đôi dây cho cùng khoảng cách này. Phiên bản mới nhất của HDSL là HDSL2 chỉ dùng một đôi dây. SDSL là giải pháp cố gắng sử dụng một đôi dây cáp xoắn đôi dài dưới 3300m và có tốc độ truyền ngang ngửa với HDSL. SDSL cung cấp truyền tải 768kbps và vì HDSL2 thực hiện được tất cả các chức năng truyền tải của SDSL và còn tốt hơn nên về sau SDSL sẽ bò thay thế bởi HDSL2. ADSL khắc phục nhược điểm cự ly thông tin ngắn của SDSL do truyền tải song công đối xứng bằng cách thực hiện truyền song công bất đối xứng thích hợp với các dòch vụ dải rộng ngày nay và đưa cự ly thông tin lên đến 6000m.VDSL là thành viên mới nhất của họ xDSL với tốc độ truyền tải nhanh nhất và cự ly truyền tải trên cáp đồng lên đến 1500m phục vụ chủ yếu cho ATM. 2.1.2 Vòng thuê bao DSL Với công nghệ DSL đường dây cáp đồng xoắn đôi vẫn như cũ nhưng lắp thêm một số thiết bò cho phép nhà cung cấp dòch vụ thực hiện dòch vụ thoại và dữ liệu tốc độ cao. ƠÛ phía thuê bao thoại được phát qua tín hiệu điện thoại tương tự vào vòng thuê bao cáp đồng. Số liệu cũng được truyền tải trên cùng đường dây với thoại nhưng phải qua một bộ modem DSL phát số liệu qua tín hiệu số dung lượng lớn tần số cao. Những tín hiệu này được gởi từ thuê bao cho tổng đài nội hạt. ƠÛ tổng đài nội hạt tín hiệu được chuyển sang cho một bộ tách tín hiệu (splitter) và một hệ thống quản lý vòng thuê bao (local-loop management system) đến bộ ghép truy xuất đường dây thuê bao số (DSLAM: Digital Subscriber Line Access Multiplexer). Bộ tách tín hiệu lọc tín hiệu điện thoại tiêu chuẩn và chuyển cho bộ chuyển mạch thoại còn tín hiệu số dung lượng lớn được đưa đến bộ DSLAM để nhận biết, ghép tín hiệu từ nhiều đường dây thuê bao khác nhau. Hệ thống quản lý vòng thuê bao có thể nằm trước hoặc sau bộ tách tín hiệu có chức năng kiểm tra dòch vụ điện thoại thuần tuý (POTS: Plain Old Telephone Service) và kiểm tra tín hiệu số dung lượng lớn để trợ giúp cài đặt dòch vụ, bảo dưỡng và sửa chữa. Từ DSLAM, dữ liệu số được đưa qua một bộ đònh tuyến (router) để chuyển đến mạng Internet. Hình 2.6 Vòng thuê bao DSL Kỹ thuật xDSL Đặng Quốc Anh 41 Để cung cấp dòch vụ truyền tải dữ liệu tốc độ cao và dòch vụ thoại đa kênh nhà cung cấp dòch vụ cần phải lắp đặt thêm nhiều thiết bò như minh hoạ ở hình vẽ 1.11. ƠÛ tại thuê bao các đường dây thoại và số liệu được kết nối đến một thiết bò truy xuất tích hợp (IAD: Integrated Access Device). Tại đây tín hiệu thoại được gói hoá (packetize) và tín hiệu thoại dạng gói cùng với dữ liệu được ghép lại và được truyền dưới dạng tín hiệu số dung lượng lớn tần số cao đến tổng đài nội hạt (CO: Central Office). ƠÛ tổng đài nội hạt tín hiệu được chuyển qua hệ thống quản lý đường dây thuê bao và được tiếp nhận tại DSLAM. Hệ thống quản lý vòng thuê bao có chức năng kiểm tra dòch vụ điện thoại thuần tuý (POTS: Plain Old Telephone Service) và kiểm tra tín hiệu số dung lượng lớn để trợ giúp cài đặt dòch vụ, bảo dưỡng và sửa chữa. Bộ DSLAM nhận biết và ghép tín hiệu từ nhiều đường dây thuê bao khác nhau. Hình 2.7 Vòng thuê bao DSL đa dòch vụ Từ DSLAM, dữ liệu gói được đưa qua một bộ đònh tuyến (router) để chuyển đến mạng PSTN hay Internet. Với mạng đường dây thuê bao số mới này đặc tính tín hiệu truyền giữa thuê bao và tổng đài khác với mạng tương tự dải hẹp rất nhiều. Tín hiệu được truyền ở tần số cao hơn và phổ tần số rộng hơn. Thông tin đa dòch vụ, thoại đa kênh, dữ liệu tốc độ cao và video được truyền dưới dạng tín hiệu số. Để quản lý mạng này một cách hiệu quả nhà cung cấp dòch vụ cần phải có nhiều công cụ mới và nhiều chiến lược quản lý mạng mới. 2.1.3 Kỹ thuật DSL Mạng PSTN mạng thuê bao nội hạt của nó được thiết kế theo tiêu chuẩn giới hạn truyền dẫn kênh thoại tương tự 3400Hz. Ví dụ: điện thoại, MODEM quay số, MODEM fax, đều được giới hạn truyền dẫn trên đường dây điện thoại với phổ tần số từ 0 Hz đến 3400Hz. Tốc độ thông tin cao nhất có thể đạt được trong phổ tần số 3400Hz là 35kbps và thực tế đã đạt được 33,6 kbps. Vậy làm cách nào công nghệ DSL có thể đạt được tốc độ thông tin hàng triêäu bit mỗi giây trên cùng một môi trường truyền dẫn cáp đồng như vậy. Câu trả lời thật đơn giản: loại bỏ giới hạn 3400Hz! DSL cũng như T1 và E1 trước đó sử dụng tầm tần số rộng hơn kênh thoại. Ứng dụng như vậy đòi hỏi truyền dẫn thông tin trên một tầm tần số rộng Đặng Quốc Anh ADSL – Thực tiễn, giải pháp và triển khai 42 từ một đầu dây tới thiết bò thu ở đầu bên kia. Có 3 vấn đề nảy sinh khi ta loại bỏ giới hạn 3400Hz và đột ngột tăng cao tốc độ thông tin trên cáp đồng: - Suy hao (attenuation): là tiêu tán năng lượng của tín hiệu truyền dẫn trên đường dây. Việc đi dây trong nhà cũng góp phần làm suy hao tín hiệu. - Bridged tap: Các đoạn dây kéo dài không có kết thúc của vòng thuê bao gây ra thêm mất mát một số tần số xung quanh giá trò tần số có một phần tư bước sóng bằng độ dài đoạn kéo thêm. - Xuyên kênh (crosstalk): xuyên kênh giữa hai đôi dây trong một bó cáp gây ra bởi năng lượng điện mang theo trong mỗi đôi dây. Người ta thường so sánh truyền dẫn tín hiệu điện với lái xe hơi. Tốc độ xe hơi càng nhanh càng tốn nhiều nhiên liệu và càng mau phải đổ xăng. Với tín hiệu điện truyền trên cáp đồng thì sử dụng tần số càng cao sẽ càng làm giảm cự ly thông tin. Điều này là do tín hiệu tần số cao truyền qua cáp kim loại suy hao nhanh hơn tín hiệu tần số thấp. Một phương pháp để tối thiểu hoá suy hao là sử dụng dây trở kháng thấp. Dây cỡ lớn có trở kháng nhỏ hơn dây cỡ nhỏ nên làm suy hao tín hiệu ít hơn và tín hiệu có thể truyền được đến khoảng cách lớn hơn. Dó nhiên sử dụng dây cỡ lớn sẽ làm tăng nhanh chi phí cho mạng cáp tính trung bình trên từng metre dây. Vì vậy các công ty khai thác điện thoại thiết kế mạng cáp sử dụng cỡ dây nhỏ nhất có thể được cho dòch vụ truyền tải. ƠÛ Bắc Mỹ (Hoa Kỳ, Gia Nã Đại và Mễ Tây Cơ), mạng cáp nội hạt thường là 24AWG và 26AWG. Quy tắc thiết kế được hầu hết các công ty điện thoại sử dụng là dùng cỡ dây nhỏ hơn một chút cho các vòng thuê bao gần tổng đài nội hạt để tiết kiệm tối đa khoảng không gian chiếm chỗ và dùng cỡ dây lớn hơn một chút cho các vòng thuê bao xa để mở rộng tối đa chiều dài vòng thuê bao. Trong hầu hết các thò trường ngoài Bắc Mỹ cỡ dây được xác đònh bằng đường kính với đơn vò đo là milimetre. Chẳng hạn 0,4 mm tương đương với 26 AWG và 0,5 mm tương đương với 24 AWG là các cỡ dây được sử dụng nhiều nhất trong khi ở các quốc gia đang phát triển đôi khi cỡ dây được sử dụng ở các vùng dân cư mới đã tăng lên đến 0,6 mm hay 0,9 mm. Sự không đồng nhất cỡ dây đã tăng thêm thách thức trong việc xác đònh thực hiện từng loại hệ thống DSL cho từng loại vòng thuê bao riêng biệt. Vào những năm đầu của thập kỷ 80 trong thế kỷ trước, các nhà cung cấp thiết bò đã đầu tư phát triển hướng đến ISDN tốc độ cơ sở cung cấp 2 kênh B (Binary channel) 64 kbps và một kênh D (Digital channel) dùng cho báo hiệu và truyền dữ liệu. Các bit dữ liệu nghiệp vụ thêm vào làm cho tốc độ đường truyền phải lên đến 160 kbps. Điều chủ yếu để đường dây ISDN có thể kéo dài đến 6000 m là sử dụng các vòng thuê bao cáp đồng không có cuộn phụ tải. Tuy nhiên kỹ thuật mã AMI đòi hỏi phải truyền tải ở tốc độ nhỏ hơn 160 000 Hz. Vào năm 1988 người ta tăng hiệu quả của mã AMI lên gấp đôi bằng cách sử dụng truyền tải 2 bit thông tin trên mỗi chu kỳ tín hiệu hình sine hay baud. Mã đường dây này được gọi là mã 2 bit nhò phân một tín chữ số tứ phân (2B1Q: 2 Binary 1 Quaternary). Mã 2B1Q trên đường truyền BRI của ISDN sử dụng tầm tần số từ 0 đến xấp xỉ 80 000Hz và đạt đến tầm liên lạc 6 000 m. Năng lượng điện được truyền trên cáp đồng là sóng đã được điều chế và nó phát xạ năng lượng qua các vòng dây đồng lân cận trong cùng một bó cáp. Sự ghép năng lượng điện từ này gọi là xuyên kênh (crosstalk). Trong mạng điện thoại các dây dẫn đồng Kỹ thuật xDSL Đặng Quốc Anh 43 cách điện được bó với nhau thành một chão cáp. Các hệ thống kế cận trong một chão cáp phát hoặc thu thông tin trong cùng một tầm tần số có thể tạo ra nhiễu xuyên kênh đáng kể. Đó là do tín hiệu xuyên kênh cảm kháng kết hợp với tín hiệu truyền trên đường dây. Kết quả là dạng sóng có hình dáng khác xa với dạng sóng được truyền đi. Xuyên kênh có thể phân thành 2 loại: - Xuyên kênh đầu gần (NEXT: Near End Crosstalk) là đáng kể nhất do tín hiệu năng lượng lớn từ các mạch kế cận có thể cảm ứng tạo ra xuyên kênh tương đối mạnh lên tín hiệu nguyên thủy. - Xuyên kênh đầu xa (FEXT: Far End Crosstalk) thường nhỏ hơn nhiều so với xuyên kênh đầu gần vì tín hiệu đầu xa bò suy hao khi nó chạy trên vòng thuê bao. Hình 2.8 Mô hình khái niệm NEXT/FEXT Xuyên kênh là yếu tố rất quan trọng trong việc thực hiện nhiều hệ thống. Vì vậy, việc thực hiện hệ thống DSL thường được nói đến kèm theo sự hiện diện của các hệ thống khác có khả năng tạo ra xuyên kênh. Chẳng hạn, độ dài tối đa của vòng thuê bao của một hệ thống DSL có thể được nói đến kèm theo sự hiện diện của 49 tác nhân gây nhiễu ISDN hay 24 tác nhân gây nhiễu HDSL nghóa là DSL đang sử dụng nằm trong một bó cáp 50 đôi có 49 đôi dây ISDN hoặc 24 mạch 4 dây HDSL. Vì vậy, các tham số thực hiện sẽ còn có tác dụng trong một thời gian dài. Phát và thu thông tin trên cùng một phổ tần số sẽ tự tạo ra nhiễu trong chính một vòng thuê bao. Nhiễu này khác với xuyên kênh vì dạng sóng ở phát đã được máy thu cùng đầu dây biết trước và có thể được loại trừ một cách hiệu quả từ tín hiệu thu đã bò suy hao. Phương pháp loại trừ thành phần sóng phát gọi là triệt tiếng dội (echo cancellation). Khi tác động của suy hao và nhiễu không lớn lắm thì các hệ thống DSL có thể phục hồi lại chính xác tín hiệu dưới dạng số. Tuy nhiên, khi tác động của các hiện tượng này khá lớn thì tín hiệu sẽ không phục hồi được chính xác ở đầu thu và sẽ xảy ra sai nhầm trong chuỗi bit phục hồi. Một vài hệ thống DSL dùng các phổ tần khác nhau để phát và thu tín hiệu. Phương pháp tách biệt tần số này gọi là ghép kênh phân tần (FDM: Frequency Division Multiplexing). Ưu điểm của của các hệ thống FDM so với các hệ thống triệt tiếng dội là loại trừ được xuyên kênh đầu gần NEXT vì hệ thống không thu tín hiệu cùng tần số với tín hiệu phát của các hệ thống lân cận. Xuyên kênh còn lại là FEXT nhưng FEXT xuyên kênh rất yếu do nguồn tạo ra FEXT ở tận đầu bên kia của vòng thuê bao làm suy hao FEXT rất nhiều. Vì vậy, các hệ thống FDM thường chống nhiễu từ các hệ thống lân cận tốt hơn so với các hệ thống triệt tiếng dội. Đặng Quốc Anh ADSL – Thực tiễn, giải pháp và triển khai 44 Một hiện tượng khá lý thú cần lưu ý là các hệ thống triệt tiếng dội tạo ra tự xuyên kênh (self NEXT). Tự xuyên kênh tạo ra nhiễu đáng kể cho các hệ thống triệt tiếng dội khác trong cùng một chão cáp. Vì vậy việc sử dụng nhiều hệ thống triệt tiếng dội giống nhau sẽ làm giảm khả năng kéo dài vòng thuê bao của cả nhóm trong cùng một chão cáp. Ví dụ, một hệ thống HSDL T1 dựa trên CAP hay 2B1Q riêng lẻ có thể đạt được độ dài 4 Km. Tuy nhiên khi thêm vài hệ thống dựa trên CAP hay 2B1Q thì độ dài vòng thuê bao tối đa chỉ còn 3 Km hay ngắn hơn nữa. Hiện tượng này hầu như xảy ra ở hầu hết các đường dây thuê bao số sử dụng phương pháp triệt tiếng dội. Do vậy khi chọn công nghệ DSL các nhà cung cấp dòch vụ phải kiểm tra việc thực hiện hệ thống với sự hiện diện của NEXT chắc chắn sẽ tồn tại khi có nhiều dòch vụ được sử dụng. Cách xử lý kỹ thuật của các hệ thống FDM là các tín hiệu của 2 chiều upstream và downstream chiếm giữ tầm tần số lớn hơn nhiều so với các hệ thống triệt tiếng dội chồng chập tín hiệu thu và phát làm giảm chiều dài tối đa của vòng thuê bao. Trong nhiều trường hợp suy hao là yếu tố chính khi thực hiện còn trong các trường hợp khác xuyên kênh lại là nhân tố ảnh hưởng chính. Vì vậy việc vận dụng tối ưu thay đổi tuỳ theo môi trường làm việc. Trong môi trường có các hệ thống giới hạn xuyên kênh đầu gần thì hệ thống triệt tiếng dội tỏ ra tốt hơn còn trong môi trường mà xuyên kênh đầu gần lấn át thì hệ thống FDM thực hiện tốt hơn. Hình 2.9 Đặc tính phổ tần của hệ thống tín hiệu triệt tiếng dội EC so với hệ thống tín hiệu ghép phân tần FDM Một cách để quản lý chắc chắn xuyên kênh là đầu tiên phải khảo sát các dòch vụ được sử dụng trong cùng một bó cáp và tránh việc những dòch vụ này tạo ra xuyên kênh. Ví dụ: phổ của đường truyền T1 AMI hay đường truyền E1 HDB3 ảnh hưởng xuyên kênh đến hầu hết các đường dây DSL. Do vậy, hầu hết các nhà cung cấp dòch vụ theo một quy tắc là không cho phép sử dụng các dòch vụ T1 hay E1 trong cùng một bó cáp với các đường dây DSL. Trong một cố gắng để kích thích sự cạnh tranh trên thò trường FCC đã tổ chức một hội nghò bàn tròn về quản lý phổ (Spectrum management) vào tháng 10 năm 1998 để đạt được tiêu chuẩn công nghiệp cho phép các nhà cung cấp dòch vụ khác nhau cùng chia nhau mạng cáp với các sản phẩm cạnh tranh. Kết quả của hội nghò bàn tròn là uỷ ban ANSI T1E1.4 (ANSI: American National Standardization Institute) được yêu cầu phát triển một tiêu chuẩn quản lý phổ vì những kinh nghiệm của họ trong lónh vực tiêu chuẩn hoá công nghệ thuê bao nội hạt. Tiến trình vẫn rất chậm chạp do phải đạt được quan hệ cân bằng giữa các tổ chức quản lý mạng và các nhà cung cấp dòch vụ. Tuy nhiên người ta mong đợi thỏa thuận sẽ đạt được một thời gian ngắn sắp tới với sự thông Kỹ thuật xDSL Đặng Quốc Anh 45 qua của FCC về những vấn đề cơ bản của tiêu chuẩn trong tương lai. Nền công nghiệp sẽ sử dụng tiêu chuẩn này làm cơ sở cho phát triển công nghệ và các quy tắc sử dụng vòng thuê bao. Mục tiêu của tiêu chuẩn là cho phép đổi mới và cạnh tranh giữa các nhà cung cấp dòch vụ cũng như giữa các nhà cung cấp thiết bò trong khi vẫn bảo vệ các dòch vụ hiện có. Điều này có được từ các hạn chế về công suất phát, tần số tín hiệu và độ dài vòng thuê bao. Chín nhóm quản lý tần số được xây dựng bao gồm phổ tần số của các độ rộng khác nhau và giới hạn độ dài vòng thuê bao của chúng. Phổ tần số rộng hơn sẽ cho phép tốc độ số liệu cao hơn nhưng lại hạn chế độ dài vòng thuê bao nhiều hơn. 2.1.4 Các thành phần của hệ thống DSL Như đã đề cập ở các chương trước, cơ sở hạ tầng mạng cáp đồng hiện nay vốn được thiết kế để truyền tải dòch thoại và trên thực tế nó đã thực hiện rất xuất sắc. Tuy nhiên, mạng điện thoại hiện tại không thích hợp cho việc truyền dữ liệu tốc độ cao. Hình 2.18 minh hoạ một cấu hình mạng truyền thống cung cấp dòch vụ truyền số liệu tốc độ thấp (chẳng hạn, 28,8 kbps) và dữ liệu tốc độ cao. ƠÛ phía khách hàng được bố trí một MODEM tương tự cung cấp kết nối tốc độ thấp với mạng truy nhập nội hạt hoặc một DSU (Digital Service Unit) hay NTU (Network Termination Unit) dùng cho kết nối tốc độ cao như các dòch vụ 56/64 kbps hay T1/E1. Khi chuyển từ thế giới tương tự tốc độ thấp sang thế giới số tốc độ cao người ta đã thực hiện một biến đổi quan trọng. Trong khi tín hiệu MODEM tương tự được truyền tải qua hệ thống chuyển mạch điện thoại (cung cấp khả năng quay số toàn thế giới) thì tất cả dữ liệu tốc độ cao đều đi vòng qua hệ thống chuyển mạch này. Đó là do các hệ thống chuyển mạch điện thoại không được thiết kế để truyền tải dữ liệu tốc độ cao. Hình 2.10 Truyền dữ liệu vào mạng điện thoại truyền thống ƠÛ hình vẽ 2.10 người ta có thể bố trí các mạch dữ liệu số tốc độ cao qua vòng thuê bao, xuyên qua DACS (Digital Access and Cross-Connect System) và hệ thống truyền dẫn, vòng qua khỏi hệ thống chuyển mạch điện thoại. Về tổng quát có thể nói các dòch vụ dữ liệu số tốc độ thấp dựa trên kỹ thuật MODEM truyền thống tích hợp rất tốt với mạng điện thoại đơn thuần vì các hệ thống chuyển mạch điện thoại đã được tính đến [...]... máy thu tự động loại bỏ. Kỹ thuật xDSL Đặng Quốc Anh 75 thì hệ thống càng tồi tệ. Điều này người ta gọi là sự lan truyền lỗi. Để giảm bớt sự lan truyền lỗi của DFE, người ta sử dụng một kỹ thuật gọi là precoding. Precoding loại trừ được lan truyền lỗi nhưng lại đòi hỏi phải thay đổi máy phát dẫn đến tăng công suất phát. Precoding cũng loại trừ cả khả năng của một kỹ thuật cho phép DFE tự cấu... Amplitude and Phase Modulation, một loại mã đường dây dùng trong kỹ thuật MODEM từ 20 năm qua. - CAP lúc đầu được đưa ra cho HDSL và thực ra là một biến thể của QAM. - DMT: Discrete MultiTone là kỹ thuật đường dây được AT&T Bell Labs đăng ký bản quyền (nhưng không sử dụng) từ hơn 20 năm nay. Không giống như 2B1Q sử dụng kỹ thuật tín hiệu dải nền (baseband) phát tín hiệu gồm cả tần số 0 Hz... số thấp để cung cấp dịch vụ với tốc độ cao nhất có thể có được. Kỹ thuật xDSL Đặng Quốc Anh 37 Hình 2.5 cung cấp một so sánh có tính chất lý thuyết tốc độ đường truyền so với độ dài vòng thuê bao trong các trường hợp AMI, CAP và dung lượng cực đại Shannon. Hình 2.4 minh hoạ tầm tần số của truyền dẫn mã hoá AMI so với kỹ thuật truyền dẫn HDSL T1. Hình vẽ cho thấy T1 sử dụng mã AMI chiếm phổ... hơn Hình 2.16ADSL với bộ lọc microfilter Đặng Quốc Anh ADSL – Thực tiễn, giải pháp và triển khai 62 Hình 2.23 Khung lõi Kỹ thuật xDSL Đặng Quốc Anh 39 Hình 2.5 So sánh giữa tốc độ đường truyền và độ dài vòng thuê bao Bảng 2.1 Công nghệ xDSL trên dây cáp đồng so với modem qua PSTN Tên Ý nghóa Tốc độ dữ liệu Chế độ Ứng dụng V.22 V.32 V.34 Voice-grade modem 1200 bit/s... cấp khả năng tách tần số các đường thoại đơn thuần POTS khỏi dịch vụ số liệu phổ tần dải thì một vài kỹ thuật không sử dụng bộ tách dịch vụ mới hơn như ReachDSL và G.lite đều cung cấp giải pháp trộn dịch vụ số với POTS dải nền mà vẫn bảo đảm cho tất cả các thành phần lưu lượng. Hơn nữa, một vài kỹ thuật không sử dụng bộ tách dịch vụ POTS đã đưa ra việc dò động các trạng thái nhấc, gác máy gọi là... POTS (Plain Old Telephone Service), kênh thông tin upstream từ người sử dụng dịch vụ tới mạng và kênh thông tin downstream từ mạng tới người sử dụng dịch vụ. Ngoài kỹ thuật FDM một vài công nghệ DSL bao gồm cả DMT được thiết kế cung cấp kỹ thuật triệt tiếng dội cho các kênh upstream và downstream để tối thiểu hoá việc sử dụng tần số cao và tối ưu hoá độ dài vòng thuê bao. Tuy nhiên việc sử dụng các.. .Kỹ thuật xDSL Đặng Quốc Anh 53 Windows Media đã trở nên ngày càng phổ biến và đa dạng. Sử dụng các sơ đồ mã hoá như tiêu chuẩn công nghiệp MPEG-2 hay mới hơn cho phép nén video càng tốt hơn và video... toàn bộ bit được truyền trên phân kênh này sẽ chuyển sang một hay nhiều phân kênh khác có khả năng tăng số bit truyền lên (nhờ có tỷ số SNR tốt hơn). Sự thay đổi phân bố bit cần thiết được thông Kỹ thuật xDSL Đặng Quốc Anh 59 Hình 2.20 Các thủ tục hình thành các loại khung trong HDSL Hình 2.21 Mô hình DLL 2.3.5 Phương pháp truyền dẫn Hệ thống truyền dẫn cung cấp truyền dẫn song công... Down stream: từ mạng xuống đến người sử dụng còn Up là Upstream: từ người sử dụng lên mạng. g) Tương lai gần VDSL có thể tốc độ upstream bằng tốc độ downstream nhưng với đường dây ngắn hơn. Kỹ thuật xDSL Đặng Quốc Anh 65 Internet, kết nối mạng cục bộ với các địa điểm rời nhau, đem lại dịch vụ video đến các thuê bao dân dụng mà không cần phải sử dụng cáp quang. Để có thể hoạt động được các... theo khái niệm này cung cấp việc truyền số liệu tốc độ cao hơn theo chiều từ tổng đài đến thuê bao gọi là thiết bị đường dây thuê bao số bất đối xứng (ADSL: Asymmetric DigitalSubscriber Line). Kỹ thuật xDSL Đặng Quốc Anh 41 Để cung cấp dịch vụ truyền tải dữ liệu tốc độ cao và dịch vụ thoại đa kênh nhà cung cấp dịch vụ cần phải lắp đặt thêm nhiều thiết bị như minh hoạ ở hình vẽ 1.11. Ở tại . Các kỹ thuật DSL mới hấp dẫn và hứa hẹn hơn nhiều. Các kỹ thuật DSL này có tên chung là xDSL với x đại diện cho một vài chữ cái nào đó. Một số kỹ thuật xDSL. triển khai 36 Chương 2: KỸ THUẬT xDSL 2.1 Công nghệ truy xuất nội hạt tốc độ cao xDSL 2.1.1 Sự ra đời của kỹ thuật DSL DSL (Digital Subscriber