Cơ sở của Công nghệ aDSL

Cơ sở của Công nghệ aDSL 2.1 Giới thiệu chung về cáp xoắn đôi Cáp xoắn đôi là phơng tiện truyền dẫn của tín hiệu xDSL, vì vậy tr ớc khi đi sâu vào nghiên cứu công nghệ ADSL ta sẽ xem xét các trở ngại khi truyền dẫn tín hiệu trên cáp và các phơng thức truyền dẫn song công để có thể tận dụng tối đa các đôi cáp. Cáp xoắn đôi đợc tạo bởi hai dây dẫn đợc xoắn quanh nhau. Do các dây là gần nhau về mặt vật lý và giống nhau về mặt hình học nên sự ảnh hởng từ bên ngoài đến hai dây là hoàn toàn giống nhau. Nếu một bộ thu chỉ quan tâm đến sự chênh lệch điện áp giữa hai dây thì ảnh hởng từ bên ngoài sẽ bị loại bỏ. Các đôi dây xoắn đôi thờng đợc bó trong một bó cáp (nhiều đôi dây xoắn đôi trong một vỏ cáp), các cáp phổ biến trong mạch vòng thuê bao chứa từ 25 đến 100 đôi chúng đợc phân biệt với nhau bởi mã màu, gần ngoài vỏ có thể có lớp bọc kim loại đợc nối đất để giảm nhiễu từ bên ngoài. Các đôi dây thờng đợc sử dụng dựa theo thiết kế của AWG (American Wire Gauge), phổ biến nhất trong các ứng dụng DSL là 24 và 26 AWG. 2.1.1 Các trở ngại khi truyền tín hiệu trên cáp xoắn đôi Cáp xoắn đôi là một phơng tiện truyền tín hiệu POST rất có hiệu quả. Tín hiệu có tần số thấp có khả năng chống nhiễu tốt với các nhân tố bên ngoài (nhờ đặc tính xoắn đôi của cáp) nhng khi truyền tín hiệu số với tốc độ cao thì gặp phải rất nhiều khó khăn là bởi vì khi đó có nhiều yếu tố tác động đến tín hiệu điển hình là nhiễu, xuyên âm, v v, không còn tuyến tính làm ảnh hởng đến tốc độ đờng truyền. Với một phơng tiện truyền dẫn thì điều quan tâm đầu tiên đó là nó có thể truyền với tốc cao nhất là bao nhiêu. Về mặt định tính thì có thể nhận thấy rằng băng thông của phơng tiện truyền dẫn có ảnh hởng lớn đến tốc độ truyền tín hiệu và với băng thông của cáp xoắn đôi thì có khả năng đáp ứng đợc tốc độ tín hiệu đến Mb/s đó chính là yếu tố tạo ra thành công của xDSL. Do xuyên âm và suy hao tín hiệu tăng theo tần số, tần số càng cao thì xuyên âm càng lớn vì thế không thể tăng tốc độ chỉ đơn giản là tăng tốc độ tín hiệu mà phải có sự thoả hiệp giữa tốc độ tín hiệu và số mức tín hiệu. Để đánh giá hiệu quả của sự thiết kế, ngời ta đa ra khái niệm hiệu suất phổ nó chính là tỷ số giữa tốc độ số liệu R(b/s) và độ rộng băng tần cần thiết để phân phát nó B (Hz). Hiệu suất phổ đợc ký hiệu là =R/B (b/s/Hz), đối với tần số Nyquist thì =2B/B=2b/s/Hz nhng thực tế thì hiệu suất này giảm xuống còn 1,5 do cách thực hiện bộ lọc có đáp ứng tần số Nyquit là khác so với lý thuyết. Có nhiều phơng pháp để nâng cao hiệu suất phổ, một phơng pháp phổ biến và có hiệu quả là nâng số mức tín hiệu trong một ký tự đợc mã hoá và đó là nội dung của các phơng pháp mã hoá tiến bộ. Theo Shannon thì dung lợng của kênh đợc thể hiện theo công thức sau: C=B log 2 (1+S/N) b/s Từ công thức ta thấy khả năng thông qua của kênh phụ thuộc vào độ rộng băng tần của kênh B và tỷ số tín hiệu trên tạp âm S/N, của tín nếu băng thông của kênh càng lớn thì tốc độ cho qua của kênh càng lớn và truyền tín hiệu với tốc độ càng cao nhng khi tốc độ tín hiệu cao sẽ xuất hiện suy hao và xuyên âm đủ lớn cộng với nhiễu nền lớn làm cho S/N giảm gây nhiều lỗi bit làm giảm tốc độ tín hiệu vì vậy cũng phải có sự thoả thuận giữa độ rộng băng hiệu và tốc độ. Để tăng độ rộng băng cần phải giảm khoảng cách hoặc chất lợng đờng dây phải tốt để giảm suy hao và xuyên âm cũng có thể áp dụng các phơng pháp mã hoá chống lỗi tiên tiến để cải thiện S/N. a. ảnh hởng về điện Trong môi trờng tốc độ cao các đặc tính về điện có ảnh hởng rất lớn đến đờng truyền, đây là đặc tính vốn có của tín hiệu điện nhng nó chỉ biểu hiện rõ khi năng lợng và tần số tín hiệu cao. Các ảnh hởng có thể kể đến nh xuyên âm, nhiễu điện từ, nhiễu xung, nhiễu nhiệt , và nó là các tác nhân từ bên ngoài. Nh ta đã biết một hiện tợng rất quan trọng của tín hiệu điện đó là hiện tợng cảm ứng điện từ (gây ra tín hiệu giống nh nó ở vật dẫn điện đặt gần nó), hiện tợng này biểu hiện rất rõ khi tần số của tín hiệu điện càng cao và khoảng cách giữa các dây dẫn càng nhỏ. Trong truyền dẫn thoại các đôi dây phía tổng đài đợc đặt sát nhau trong một bó cáp còn phía thuê bao thì chúng đợc tách ra để đi đến từng nhà thuê bao, chính điều này đã tạo ra xuyên âm trong các đôi dây. *Xuyên âm : là hiện tợng cảm ứng điện từ xảy ra giữa các đôi dây truyền tín hiệu điện khi chúng đợc đặt gần nhau. Dòng điện cảm ứng có thể cùng chiều hoặc ngợc chiều với dòng điện sinh ra nó. Xuyên âm đợc chia ra làm hai loại đó là xuyên âm đầu gần (NEXT) và xuyên âm đầu xa (FEXT), trong mỗi loại lại đợc phân biệt bởi xuyên âm trong cùng một kỹ thuật (nh giữa các đờng ADSL với nhau) và đợc gọi là tự xuyên âm, xuyên âm từ các kiểu kỹ thuật khác nhau nh xuyên âm giữa ADSL và ISDN. Biểu diễn của NEXT và FEXT nh hình vẽ 2.1 Tín hiệu xuyên âm đầu xa Tín hiệu xuyên âm đầu gần Bộ thu phát phía tổng đài Bộ thu phát từ xa Bộ thu phát từ xa TX RX TX RX Tín hiệu đợc phát Cáp xoắn đôi Hình 2.1 Tín hiệu NEXT và FEXT NEXT là xuyên âm mà dòng điện cảm ứng ngợc chiều với dòng điện sinh ra nó, nghĩa là khi nó đợc tạo ra nó sẽ đi ngay vào bộ thu ở gần bộ phát (nguồn xuyên âm) điều này làm cho nó có ảnh hởng rất lớn đến chất lợng tín hiệu thu và đây cũng là vấn đề quan tâm lớn nhất của nhà cung cấp thiết bị khi đa ra các tuỳ chọn về tốc độ. FEXT là xuyên âm mà dòng điện cảm ứng sinh ra cùng chiều với dòng điện sinh ra nó nghĩa là tín hiệu xuyên âm phải truyền trên đờng truyền để đến bộ thu ở đầu xa, do khi truyền nó bị suy yếu nên ảnh hởng của FEXT mạnh không bằng NEXT. Ta thấy FEXT phụ thuộc vào chiều dài đờng dây. Cả FEXT và NEXT đều tăng theo tần số thoại chỉ đợc thiết kế cho truyền ở tần thấp (các dịch vụ POST). ảnh hởng của điện chủ yếu là xuyên âm (đã đợc xét ở trên) bên cạnh đó đáng chú ý là nhiễu, nhiễu bao gồm: *Nhiễu tần số vô tuyến : Các đờng dây xoắn đôi cân bằng chỉ đợc thiết kế để truyền thoại nên chỉ chống đợc ảnh hởng của các tín hiệu tần số vô tuyến ở tần số làm việc thấp. Còn hệ thống DSL làm việc với tần số cao thì sự cân bằng bị giảm nên bị các tín hiệu tần số vô tuyến RFI có thể xâm nhập. Mức độ nhiễu phụ thuộc vào khoảng cách nguồn nhiễu tới mạch vòng. Những nguồn nhiễu chính thuộc loại này là các hệ thống vô tuyến quảng bá điều biên AM và các hệ thống vô tuyến nghiệp d. Các trạm vô tuyến AM phát quảng bá trong dải tần từ 560ữ1600 KHz. Tuy nhiên do tần số làm việc của các trạm này là cố định nên nhiễu do chúng gây ra có thể dự đoán đợc. Ngợc lại, nhiễu vô tuyến nghiệp d lại không đoán trớc đợc vì tần số làm việc thay đổi và có nhiều mức công suất phát. Nhng nhiễu này chỉ ảnh hởng tới VDSL vì dải tần vô tuyến nghiệp d chỉ chồng lấn lên băng tần truyền dẫn của VDSL. * Tạp âm trắng : Nhìn chung có rất nhiều nguồn tạp âm và khi không thể xét riêng từng loại ta có thể coi chúng tạo ra một tín hiệu ngẫu nhiên duy nhất với phân bố công suất đều ở mọi tần số. Tín hiệu này đợc gọi là tạp âm trắng. Tạp âm nhiệt gây ra do chuyển động của các electron trong đờng dây có thể coi nh tạp âm trắng có phân bố Gauss đợc gọi là tạp âm trắng Gauss cộng AWGN. Tạp âm này ảnh hởng độc lập lên từng kí hiệu đợc truyền hay nói cách khác chúng đợc cộng với tín hiệu bản tin. * Nhiễu xung : thờng xảy ra trong thời gian ngắn (từ vài s tới vài ms) nhng có ảnh hởng lớn do cờng độ lớn, nguồn nhiễu này chủ yếu là do sự bật tắt của các thiết bị điện, sét b. ảnh hởng về vật lý Bên cạnh các ảnh hởng về điện thì ảnh hởng về mặt vật lý cũng quyết định nhiều đến tốc độ đờng truyền mà đòi hỏi sự quan tâm không kém. ảnh hởng về mặt vật lý xuất phát từ đặc tính của cáp là đợc dùng để truyền tín hiệu thoại với sự giới hạn về độ rộng băng (tần số từ 0 đến 4 kHz) và để mở rộng khoảng cách ngời ta đã thêm vào các cuộn gia cảm nó có tác dụng làm giảm ảnh hởng của điện dung ở tần số thấp làm giảm suy hao nhng những cuộn gia cảm này thực tế lại hoạt động nh một bộ lọc thông thấp, do đó nó ngăn cản truyền dẫn số ở tần số cao của đôi dây đồng và vì vậy cần phải loại bỏ nó trớc khi cung cấp các dịch vụ tốc độ cao. Không sử dụng cuộn gia cảm sử dụng cuộn gia cảm 0.4 1.2 2.0 suy hao dB/km 0.4 3.0 1.2 2.4 Tần số (kHz) Hình 2.2: Mạch vòng có và không sử dụng cuộn gia cảm Bên cạnh đó khi cung cấp dịch vụ thoại để thuận lợi cho việc kéo cáp đến các hộ gia đình ngời ta đã dự phòng các hớng cáp (nhiều hớng đợc xuất phát từ cùng một dây ở phía tổng đài) và khi một hớng đợc sử dụng thì các hớng còn lại do bị để hở nên khi truyền tín hiệu tốc độ cao thì sẽ bị ảnh hởng của tín hiệu phản xạ, do tín hiệu phản xạ này cũng đợc truyền đến cả bộ phát và bộ thu và điều này hạn chế tốc độ cao. CO Khách hàng Cầu nối rẽ Hình 2.3 Cầu nối rẽ và ảnh hưởng của nó để hở Để mở rộng khoảng cách ngời ta còn nối nhiều kích thớc dây khác nhau điều này tạo ra các mối nối và đoạn nối này có thể làm mất tính đối xứng của cáp cân bằng (dù là rất ngắn) và tạo điều kiện cho sự thâm nhập của nhiễu từ bên ngoài làm giảm truyền tín hiệu tốc độ cao. Kích thớc các dây khác nhau làm mất tính phối hợp trở kháng và tạo ra sự phản xạ tín hiệu nó góp phần cản trở tăng tốc độ truyền, ảnh hởng của môi trờng cũng cản trở tốc độ truyền (ví dụ sự xâm nhập của nớc tạo ra sự ô xi hoá làm tăng điện trở làm suy hao tín hiệu tăng lên và có thể không còn đáp ứng đợc các yêu cầu của xDSL). Cách bố trí dây trong nhà của khách hàng cũng ảnh hởng đến tốc độ của ADSL. Nh vậy một đờng truyền bị ảnh hởng của rất nhiều yếu tố cả bản thân của nó cũng nh các ảnh hởng từ bên ngoài điều này đòi hỏi trớc khi truyền tín hiệu tốc độ Hình 2.2 Mạch vòng có và không có sử dụng cuộn gia cảm Hình 2.3 Cầu nối rẽ và ảnh hởng của nó cao cần phải có sự kiểm tra các thông số của đờng truyền thông qua các phơng pháp đo đạc hiện đại. 2.1.2 Các phơng pháp truyền dẫn song công. Trong các hệ thống truyền dẫn để tiết kiệm chi phí ban đầu cũng nh tối u hoá việc thực hiện trong thực tế, ngời ta đã tận dụng số lợng các đôi dây dẫn để truyền tín hiệu trong các hệ thống song công hoàn toàn. Có nhiều phơng pháp để có thể thực hiện truyền song công tiêu biểu là các phơng pháp sau hay đợc dùng trong các hệ thống xDSL. Truyền dẫn song công dùng bộ triệt tiếng vọng, sơ đồ nh hình vẽ 2.4 P hần kênh truyền đợc gọi là đờng truyền hai dây, phần thuộc bộ phát và bộ thu đợc gọi là phần 4 dây nh trên hình vẽ sự chuyển đổi từ hai dây sang 4 dây đợc gọi là Hybrid. Tín hiệu đi qua cầu sai động (hybrid), một phần tín hiệu vòng lại đầu thu do mạch hybrid không hoàn hảo (gọi là tín hiệu ECHO-tiếng vọng). Bộ lọc số thích ứng ADF (adaptive digital filter) đợc sử dụng có chức năng tạo ra một bản sao của tín hiệu tiếng vọng (tạo ra đợc là nhờ làm trễ tín hiệu phù hợp với độ trễ của tiếng vọng và nó có thể điều chỉnh đợc cả độ lớn của tín hiệu) và tiếng vọng bị triệt hoàn toàn bằng cách trừ bản sao này với tín hiệu vọng thực tế đờng hồi tiếp sau bộ cộng tác động vào bộ lọc thích ứng nhằm có tác dụng tự động điều chỉnh độ trễ và mức độ tín hiệu. Hybrid có nhiều thiết kế khác nhau, có thể dùng biến áp (để loại bỏ Echo đợc dự đoán trớc), có thể dùng các bộ lọc số hay tơng tự, hoặc dùng các bộ lọc thích ứng để đánh giá Echo và điều chỉnh để thực hiện loại bỏ. Hầu hết các hệ thống số liệu tốc độ cao dùng bộ lọc thích ứng nh hình vẽ ở trên. Hình 2.4 Phân tách tín hiệu lên xuống bằng phơng pháp khử tiếng vọng Hybrid đợc dùng phổ biến đối với hệ thống thoại, ISDN, HDSL, đôi khi cả với ADSL. Các hệ thống tốc độ cao không dùng Hybrid (ví dụ nh VDSL) do chúng yêu cầu các bộ lọc phức tạp và trớc đó phải có sự chuyển đổi Analog sang Digital, chịu ảnh hởng lớn của tự xuyên âm đầu gần, nó tăng theo tần số vì thế mà đối với kỹ thuật đối xứng thờng không đợc thực hiện do phạm vi chồng lấn phổ tần quá lớn. Thay vào đó các hệ thống này sử dụng FDM hay TDM. Phổ tần của hệ thống ADSL sử dụng ECHO nh hình vẽ 2.5. Hình 2.5 Phổ trong phơng pháp Echo đối với ADSL Trong FDM, dải tần số sử dụng đợc chia làm 3 phần riêng biệt cho tín hiệu thoại, đờng truyền lên và đờng truyền xuống đợc phân cách bằng dải tần bảo vệ (guard band). Phơng pháp FDM hay đợc sử dụng trong các Modem CAP, chúng có u điểm là hạn chế đợc NEXT do hệ thống không thu cùng một dải tần với dải tần phát của hệ thống kề nó tuy nhiên nó yêu cầu một dải tần lớn, vì vậy mà số lợng kênh trong hệ thống DMT trong hớng xuống bị giảm nhỏ và không đạt đợc tốc độ cao nh trong phơng pháp Echo. Nhng có thể trộn nhiều dịch vụ có tốc độ khác nhau (nh đối xứng, không đối xứng, tốc độ cao, tốc độ thấp). 2.2 Lịch sử phát triển của các Modem tơng tự Trớc khi đi vào chi tiết các kỹ thuật mà ADSL sử dụng ta điểm qua các kỹ thuật mà các modem thế hệ trớc đã sử dụng và tốc độ mà chúng đã đạt đợc. Hình 2.6 FDM hoàn toàn song công Modem là từ ghép của hai từ viết tắt đó là MOdulation và DEModulation, nó cho phép hai thiết bị số (máy tính, ) thông tin với nhau qua mạng PSTN. Các modem có nhiệm vụ chuyển đổi các luồng số sang các tín hiệu điện trong băng tần thoại (4 kHz) cho phép chúng truyền đợc qua mạng điện thoại và đầu còn lại sẽ chuyển đổi ngợc lại để truyền tới máy tính. Các modem thế hệ đầu chỉ sử dụng các kỹ thuật điều chế đơn giản nh FSK (frequency shift keying: Dùng hai sóng mang để biểu diễn các trạng thái 0 và 1 của tín hiệu, gây lãng phí băng tần, nhng có khả năng chống nhiễu tốt), QPSK (Quadrature phase shift keying: Hai sóng mang ở cùng tần số và vuông pha với nhau. Mỗi sóng mang điều chế một luồng bit riêng sau đó đợc cộng lại. Hai luồng bit xen kẽ nhau trong số liệu gốc), và không có sửa lỗi trớc nên tốc độ đạt đợc không cao nh V21 chỉ có tốc độ 300 b/s và V22 2,4 kb/s. V32 đã sử dụng mã hoá lới và thêm bộ triệt tiếng vọng nên tốc độ đã đạt đợc 14,4 kb/s. Các modem thế hệ tiếp theo nhờ có sự kết hợp giữa các kỹ thuật sửa lỗi trớc và kỹ thuật mã hoá tiến bộ nên đã đạt đợc tốc độ cao hơn nhiều so với các modem thế hệ đầu. V34 đã kết hợp mã hoá sửa lỗi trớc (FEC) và mã hoá QAM (đợc gọi chung là mã hoá TCM) nên tốc độ đã đạt đợc ban đầu là 19,2 kb/s, 24 kb/s và hiện nay có thể đến 28,8 kb/b thậm chí đến 33,6 kb/s. Phiên bản 33,6 kb/s có hiệu suất phổ là 10 b/s/Hz. Một đặc điểm chính về hoạt động của chúng trong mạng PSTN đợc chỉ ra nh hình vẽ 2.7. ADC DAC DAC ADC Mạng thoại 64 Kbit/s digital CO CO Modem khách hàng Modem Server Analog Analog Data Data Mạch vòng thuê bao 3.1Cấu trúc hoạt động của modem băng tần thoại PC ISP Khách hàng truy nhập Internet qua modem tại nhà riêng, dữ liệu từ máy tính qua modem đợc chuyển đổi thành tín hiệu analog để đợc truyền qua mạch vòng thuê bao tới tổng đài nội hạt. Tại đây, tín hiệu analog lại đợc lấy mẫu, mã hoá thành tín hiệu số 64 Kbit/s. Bộ chuyển đổi ADC này gây ra nhiễu lợng tử và giới hạn tốc độ số liệu nhị phân xuống khoảng 30 Kbit/s. Luồng số liệu 64 Kbit/s tạo ra ở tổng đài đợc truyền qua mạng điện thoại và đợc biến đổi ngợc lại thành dạng tín hiêụ analog ban đầu, truyền qua một mạch vòng thuê bao khác tới modem server. Tại đây, lại diễn ra quá trình chuyển đổi ADC để truyền thông tin số liệu tới nhà cung cấp dịch vụ Internet. Luồng số liệu từ ISP tới khách hàng cũng đi qua đờng truyền đối xứng với luồng lên nh hình vẽ nghĩa là cũng bị hạn chế bởi bộ chuyển đổi ADC tại tổng đài kết cuối ISP nên lu lợng hớng xuống cũng bị giới hạn khoảng 30 Kbit/s. Tuy nhiên hiện nay đờng truyền từ các modem server của ISP tới CO đợc số hoá nên có thể bỏ qua bộ ADC và modem server tạo ra luồng tín hiệu số 64 Kbit/s gửi tới tổng đài kết cuối của thuê bao. Bộ DAC ít bị suy hao và do đó thuê bao có thể nhận số liệu tốc độ 64 Kbit/s hớng xuống. Trên thực tế, do DAC ở tổng đài phía thuê bao không tuyến tính và có tạp âm nên tốc độ hớng xuống đạt 56 Kbit/s. Đây chính là cấu trúc của modem V.90, truyền dữ liệu tốc độ 56 kbit/s không đối xứng và phụ thuộc vào việc đầu cuối có bộ kết nối số hay không. Cả hai kỹ thuật modem V.34 và V.90 đều có hiệu suất sử dụng phổ tần vợt quá con số 10 bit/s/Hz. Tuy nhiên hiệu suất này chỉ đạt đợc khi chất lợng đờng dây cho phép, tỷ số S/N trong khoảng 34ữ38 dB, nếu không nó sẽ tự động chuyển về tốc độ thông thờng. Đối với modem 56K thì nó yêu cầu một đầu kết cuối phải ở dạng số nh chỉ ra trong hình 2.8. Hình 2.8 Kết nối của modem 56 K Mỗi chiều 56/64 kb/s Đoạn nối số 56 kb/s 33,6 kb/s Mạch vòng analog PSTN ISP Modem 56K PC Nhờ phía còn lại là truyền dẫn số nên loại bỏ bớt nhiễu, do truyền dẫn trên mạch vòng nội hạt không có đầy đủ các yêu cầu để cho phép mã hoá PCM với 8 bit/ từ mã, ngời ta loại bỏ một bit đối với sự thực hiện trong modem và tốc độ giới hạn là 7x8.000=56 kb/s. Chiều xuống do chỉ chịu ảnh hởng của chuyển đổi từ số sang tơng tự nên ảnh hởng của nhiễu lợng tử hầu nh không có và tốc độ có thể đạt đợc 56 kb/s còn chiều lên do ảnh của chuyển đổi từ analog sang digital nên bị ảnh Hình 2.7 Cấu trúc hoạt động của Modem băng tần thoại hởng lớn của nhiễu lợng tử vì thế tốc độ đạt đợc thấp hơn chiều lên, cao nhất là 33,6 kb/s. ISDN đã sử dụng mã hoá 2B1Q để làm giảm tốc độ Baud và tốc độ có thể đạt đợc 144 kb/s (nhng chỉ có 128 kb/s là thông tin khách hàng sử dụng), tốc độ này đã cao hơn nhiều so với các modem ở trên nhng vẫn cha thoả mãn truyền các dịch vụ đa phơng tiện. Tóm tắt các đặc tính của các modem băng tần thoại nh chỉ ra trong bảng 2.1. Năm Tên modem Kỹ thuật Độ rộng băng Tốc độ 1964 V.21 FSK 300 kb/s 1968 V.22 QPSK 2,4 kb/s 1976 V.29 16-QAM 2,4 kHz 9,6 kb/s 1984 V.32 TCM 2,4 kHz 14,4 kb/s 1994 V.34 TCM 3,4 kHz 28,8/33,6 kb/s V.90 TCM 3,4 kHz 56 kb/s Đặc điểm chung của các modem băng tần thoại là hoạt động trên nguyên tắc kết nối đầu cuối tới đầu cuối (end-to-end) thông qua mạng PSTN và cũng là điểm khác biệt cơ bản so với kỹ thuật xDSL chỉ hoạt động trên mạch vòng thuê bao. Những modem này hoạt động ở băng tần dới 4 KHz nên tốc độ truyền bị giới hạn chỉ có khả năng cung cấp các dịch vụ tốc độ thấp và không cung cấp dịch vụ thoại đồng thời. ADSL khác với các modem băng tần thoại là sử dụng băng tần cao hơn rất nhiều so với phổ tần cho thoại, phổ tần của nó đạt tới MHz. Đồng thời áp dụng các phơng pháp mã hoá tiến bộ kết hợp với sửa lỗi trớc, tận dụng các tiến bộ trong xử lý tín hiệu số. 2.3 Cơ sở kỹ thuật của ADSL 2.3.1 Các phơng pháp điều chế Trong các hệ thống truyền dẫn để truyền đợc tín hiệu đi xa, có khả năng bức xạ tín hiệu vào không gian và để tăng tốc độ truyền dẫn ngời ta sử dụng các phơng pháp điều chế tín hiệu, điều chế là một khái niệm dùng để chỉ một phơng pháp sử dụng một tín khác (sóng mang) để truyền tín hiệu gốc (tín hiệu điều chế). Tín hiệu sóng mang có tần số cao và công suất đủ lớn đợc sử dụng để điều chế tín hiệu. Tín Bảng 2.1 Các đặc tính của modem băng tần [...]... khác ảnh hởng của xuyên âm làm giảm mật độ phổ công suất (PSD) nên thực tế sẽ ảnh hởng trực tiếp tới khoảng cách truyền tải của các hệ thống DSL Mặt nạ tạp âm ADSL (ADSL noise mask) xác định PSD lớn nhất cho phép của tạp âm trong dải tần ADSL Vì vậy, nếu đã lắp đặt các hệ thống có PSD lớn hơn nh các hệ thống ISDN-PRA thì sẽ gây mức nhiễu AWGN cao cho ADSL và làm giảm dải tần hoạt động của các hệ thống... nhiều tham số đó của tín hiệu sóng mang, tơng ứng với chúng có các tên gọi riêng của phơng pháp điều chế Tín hiệu điều chế có thể là tín hiệu tơng tự hay tín hiệu số Trong hệ thống ADSL, ngời ta chủ yếu sử dụng hai phơng pháp chính đó là DMT và CAP Chúng đều đợc xây dựng trên cơ sở của điều chế biên độ cầu phơng vuông góc ( QAM ) vì vậy để hiểu đợc DMT và CAP trớc tiên ta đi vào chi tiết của QAM 2.3.1.1... nên chiụ ảnh hởng lớn của nhiễu tự xuyên âm (SNEXT) Hình 2.20 so sánh phạm vi phục vụ của hệ thống ISDN trong trờng hợp triển khai các hệ thống ADSL, SDSL, HDSL hoặc chỉ có ISDN trong bó cáp 50 đôi.Hình 2.21 chỉ ra những băng thông khác nhau của các tín hiệu xDSL và những mức công suất gần đúng Có thể thấy là những dịch vụ mới hơn có xu hớng sử dụng băng thông rộng hơn và phổ công suất ít hơn các dịch... SDSL cũng ảnh hởng nhiều đến ADSL vì tạo ra NEXT vợt quá mặt nạ tạp âm ADSL khoảng 200 Hình 2.20 So sánh cự ly truyền dẫn của hệ thống IDSN khi triển khai các dịch vụ khác trong cùng bó cáp 50 đôi kHz Hệ thống VDSL phải có tần số cắt thấp hơn khoảng 1 MHz để tơng thích phổ với ADSL Trên thực tế, cần chú ý các mạch T1/E1 Những mạch T1/E1 đã phát triển từ nhiều năm bởi các công ty điện thoại và đợc thiết... trên mạng của nhà cung cấp dịch vụ DSL và sự tồn tại các đôi dây cũ cũng nh khả năng lắp thêm các đôi dây mới ở vị trí khách hàng Nhìn chung, cần có các sợi cáp ngắn và một số chỗ nối cáp tại vị trí khách hàng Một số công nghệ xDSL ví dụ nh ADSL, cần có một bộ phân tách (Splitter) để cho phép đồng thời sử dụng thiết bị thoại tơng tự đang có sẵn và thiết bị truyền thông số liệu Lựa chọn vị trí của bộ Splitter... nhanh thờng tránh lỗi ít nhng truyền tải các bản tin có trễ ngắn Các kênh chậm có thể chống lỗi tốt nhng trễ vài giây Kết quả của những công cuộc nghiên cứu đa vào sử dụng toàn bộ băng thông của đờng dây đồng gồm cả dải tần số phía trên dải tần số thoại cùng những tiến bộ kỹ thuật của giải pháp xDSL đã tận dụng đợc các mạch vòng cáp đồng có mặt ở khắp nơi trên thế giới Với tốc độ truyền dữ liệu hàng chục... sin và cosin cho phép chúng truyền số liệu đồng thời trên một kênh Xét trong một chu kỳ sự trực giao đợc minh hoạ theo công thức 2t 2t cos dt = 0 sin 0 ở đây là chu kỳ của sin và cosin, do tính trực giao mà các hàm sin và cosin còn đợc gọi là các hàm cơ bản Sơ đồ khối của bộ giải điều chế nh hình vẽ 2.12 E Giá trị dự đoán y dt 0 dt 0 Bộ tạo sóng cosin Bộ tạo sóng sin X X Dạng sóng... cos(t ) ]dt 0 =Xi/2 V ( t )dt C Cũng nh vậy ta có VE(t)= 0 =Yi/2 Các giá trị ở đầu ra của bộ giải điều chế giúp lựa chọn vị trí trong bản đồ chùm sao của bộ thu Trong hệ thống ADSL, QAM cũng đợc sử dụng để làm mã đờng và kích thớc chùm sao có thể là từ 4 cho đến 256, QAM cũng sử dụng FDM để thực hiện truyền song công khoảng tần số dành cho đờng lên là từ 30 kHz đến 138 kHz còn đờng xuống thì tần số... tơng quan của chùm sao CAP cũng sử dụng toàn bộ băng tần (ngoại trừ băng tần dùng cho thoại), nó triển khai ghép kênh phân chia theo tần số để phân tách hớng lên và hớng xuống Từ sơ đồ điều chế, tín hiệu tại các điểm đã chỉ ra có dạng: VA(t)=Xi(i) VB(t)=Yi(i) Chúng là các xung rời rạc dùng để kích thích bộ lọc số Với đáp ứng xung của bộ lọc số nh đã chỉ ra thì đầu ra của các bộ lọc là tích chập của đầu... (dBm/Hz) -34 ISDN -38 ADSL hướng lên HDSL -40 ADSL hướng xuống -60 VDSL f Hình 2.23 So sánh mặt nạ PSD cho các loại DSL Hình 2.21 So sánh mặt nạ PSD cho các loại DSL Khi một dịch vụ DSL đợc triển khai trên một vùng có mật độ thuê bao cao thì đặc biệt phải chú ý tới vấn đề tự xuyên âm của các đôi dây gần nhau cùng cung cấp một dịch vụ Đây là kiểu tơng thích phổ quan trọng nhất vì phổ của cùng một loại tín . Cơ sở của Công nghệ aDSL 2.1 Giới thiệu chung về cáp xoắn đôi Cáp xoắn đôi là phơng tiện truyền dẫn của tín hiệu xDSL, vì vậy. qua của kênh phụ thuộc vào độ rộng băng tần của kênh B và tỷ số tín hiệu trên tạp âm S/N, của tín nếu băng thông của kênh càng lớn thì tốc độ cho qua của