Tổng quan về hệ thống ADSL và ứng dụng tại trung tâm viễn thông huyện hưng nguyên luận văn tốt nghiệp đại học

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH KHOA ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Đề tài: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ADSL VÀ ỨNG DỤNG TẠI TRUNG TÂM VIỄN THÔNG HUYỆN HƯNG NGUYÊN Giảng viên hướng dẫn : TS. LƯU TIẾN HƯNG Sinh viên thực hiện : PHAN ĐÌNH MẠNH Lớp : 47K - ĐTVT Vinh, 5 - 2011 1 MỤC LỤC Danh mục các chữ viết tắt và ký hiệu .3 Danh mục các hình vẽ .8 Danh mục bảng biểu .9 Mở đầu .10 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ CÁC CÔNG NGHỆ DSL 12 1.1 Tổng quan về các phương thức truy nhập băng rộng 12 1.1.1 Kỹ thuật truy nhập mạch vòng cáp đồng .12 1.1.2 Kỹ thuật truy nhập bằng sợi quang 13 1.1.3 Kỹ thuật truy nhập bằng vô tuyến .14 1.1.4 Kỹ thuật truy nhập bằng cáp đồng trục .15 1.2 Giới thiệu các công nghệ xDSL 16 1.3 Tình hình triển khai xDSL trên thế giới 19 1.4 So sánh đánh giá về mạng truy nhập có sử dụng các công nghệ xDSL khác nhau .21 CHƯƠNG 2. CÔNG NGHỆ ADSL .24 2.1. Cơ sở của công nghệ ADSL 24 2.1.1. Giới thiệu chung về phương pháp truyền dẫn 24 2.1.1.1. Các trở ngại khi truyền tín hiệu trên cáp xoắn đôi .24 2.1.1.2. Các phương pháp truyền dẫn song công 29 2.1.2. Lịch sử phát triển các Modem tương tự .31 2.1.3. Cơ sở kỹ thuật của ADSL .34 2.1.3.1. Các phương pháp điều chế .34 2.1.3.2. Phát hiện và sửa lỗi .43 2.2. Công nghệ ADSL .44 2.2.1. Sự ra đời và chuẩn hóa ADSL 44 2.2.2. Cấu trúc hệ thống ADSL 46 2.2.3. Mô hình tham chiếu của hệ thống 47 2.2.4. Các giải pháp kỹ thuật trong ADSL .51 2.2.5. Kỹ thuật ADSL không dùng bộ chia 55 2.2.6. Ưu, nhược điểm của công nghệ ADSL 56 2.2.7. Các dịch vụ ứng dụng kỹ thuật ADSL .58 CHƯƠNG 3. ỨNG DỤNG KỸ THUẬT ADSL TRONG MẠNG TRUY NHẬP VIỆT NAM 61 3.1. Nhu cầu dịch vụ viễn thông Việt Nam trong giai đoạn 2000 – 2010 .61 2 3.2. Khái quát chung về mạng viễn thông Việt Nam 63 3.2.1. Cấu trúc mạng viễn thông Việt Nam 64 3.2.2. Hiện trạng mạng truy nhập Việt Nam 64 3.3. Khả năng ứng dụng kỹ thuật ADSL trong mạng truy nhập Việt Nam .64 3.4. Ứng dụng thực tế ở Trung tâm viễn thông Hưng Nguyên .66 3.4.1. Lắp đặt thiết bị 66 3.4.2. Gán IP cho máy tính .66 3.4.3. Đăng nhập cấu hình Modem 67 3.4.4. Cài đặt kết nối Internet cho Modem .67 3.4.5. Kiểm tra kết nối Internet 72 3.4.6. Cách lắp đặt 73 3.4.7. Những vấn đề thường gặp và cách khắc phục 75 KẾT LUẬN 82 TÀI LIỆU THAM KHẢO 83 3 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU 2B1Q 2-binary, 1Quaternary Mã 2B1Q AAL ATM Adaptaion Layer Lớp thích ứng ATM ADC Analog Digital Conversion Bộ chuyển đổi tương tự-số ADSL Asymmetric DSL Dây thuê bao số không đối xứng AM Amplitude Modulation Điều chế biên độ AMI Alternate Mark Inversion Mã đảo dấu luân phiên ANSI American National Standards Institute Viện tiêu chuẩn quốc gia Mỹ ATM Asynchronous Transfer Mode Phương thức truyền dẫn không đồng bộ ATM 25 Asynchronous Transfer Mode 25Mbit/s Một phiên bản ATM 25 Mbit/s ATU ADSL Transmission Unit Khối truyền dẫn ADSL ATU-C ADSL Transmission Unit- CO Khối truyền dẫn ADSL phía tổng đài ATU-R ADSL Transmission Unit- Remote Khối truyền dẫn ADSL phía thuê bao xa AWGN Add White Gauss Noise Nhiễu tạp âm Gauss trắng cộng Backbone Hệ thống truyền thông kết nối nhiều thiết bị mạng với nhau có tốc độ truyền dẫn cao Bit/s bit per second Bit trên giây BER Bit error rate Tỉ lệ lỗi bit BRA Basic Rate Access Sự truy cập tốc độ cơ sở BRI Basic Rate Interface Giao diện tốc độ cơ sở Bridge tap Cầu nối rẽ là nhánh của đôi dây xoắn không kết cuối được đưa vào để mở rộng mạch vòng thuê bao CAP Carrierless Aplitude Phase modulation Điều chế biên độ pha không sử dụng sóng mang CATV Cable television Truyền hình cáp CDMA Code Division Multiple Access Kỹ thuật đa truy nhập phân kênh theo mã CLEC Competitive Local Exchange Carrier Công ty viễn thông nội hạt cạnh tranh CO Central Offices Trung tâm chuyển mạch hoặc tổng đài nội hạt CPE Customer Premises Thiết bị kết cuối truyền thông 4 Equipment tại nhà thuê bao DBS Direct Broadcast Satellite Hệ thống quảng bá trực tiếp từ vệ tinh DCS Digital Cross-connect System Hệ thống nối chéo số DLC Digital Loop Carrier Hệ thống truyền dẫn số trên mạch vòng thuê bao DMT Discrete Multitone Điều chế đa âm tần rời rạc DSL Digital Subscriber Line Đường dây thuê bao số DSLAM DSL Access Module Khối ghép kênh truy nhập DSL DWDM Density WaveDivision Multiplexing Ghép kênh phân chia theo bước sóng mật độ cao DWMT Discrete Wavelet Multitone Điều chế đa tần sóng rời rạc E1 Đường truyền tốc độ 2,048 Mbit/s theo tiêu chuẩn châu Âu EC Echo Canceller Thiết bị khử tiếng vọng ETSI European Telecommunications Standard Institute Viện tiêu chuẩn Viễn thông Châu Âu FCC Federal Communications Commision Uỷ ban Viễn thông liên bang Mỹ trực thuộc chính phủ đưa ra các qui định cho ngành công nghiệp viễn thông, vô tuyến và truyền hình FDD Frequency Division Duplexed Phương thức truyền dẫn song công phân chia theo tần số FDM Frequency Division Modullation Ghép kênh phân chia theo tần số FEC Forward Error Correction Sửa lỗi trước FEXT Far End Crosstalk Xuyên âm đầu xa FSAN Full Service Access Network Mạng truy nhập đầy đủ dịch vụ FSK Frequency Shift Keying Khoá pha theo tần số FSN Full Service Network Mạng truyền thông cung cấp cả dịch vụ băng rộng và dịch vụ băng hẹp FTTB Fiber To The Building Cáp quang đến toà nhà FTTCab Fiber To The Carbinet Cáp quang đến Cabinet FTTC Fiber To The Curb Cáp quang tới cụm dân cư FTTH Fiber To The Home Cáp quang tới tận nhà thuê bao FTTO Fiber To The Office Cáp quang tới các cơ quan nhỏ FTTEx Fiber to the Exchange Cáp quang đến tổng đài Guardband Băng tần bảo vệ Handshake Thủ tục bắt tay 5 HDSL High-bit-rate DSL Đường dây thuê bao số tốc độ bit cao HDTV High Definition Television Truyền hình độ phân giải cao HFC Hybrid Fiber-Coax Mạng lai cáp đồng trục HPF High Pass Filter Bộ lọc thông cao HPPI High Performance Parallel Interface Giao diện song song hiệu năng cao HTU-C High-bit-rate Terminal unit Central office Đơn vị đầu cuối tốc độ bit cao thuộc tổng đài Hub Khối trung tâm HTU-R High-bit-rate Terminal unit Remote Đơn vị đầu cuối tốc độ bit cao thuộc thuê bao xa IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers Hiệp hội kỹ sư điện và điện tử ILEC Incumbent Local Exchange Carrier Công ty viễn thông nội hạt độc quyền IP Internet Protocol Giao thức Internet IDSL IDSN DSL Công nghệ đường dây thuê bao số tốc độ 128 kbit/s ISDN Intergrated Services Digital Network Mạng số đa dịch vụ ISI InterSymbol Interference Nhiễu giao thoa giữa các ký tự ISP Internet Service Provider Nhà cung cấp dịch vụ Internet ITU Interntional Telecommunications Union Tổ chức viễn thông quốc tế IVOD Interactive Video On Demand Dịch vụ video theo yêu cầu tương tác LAN Local Area Network Mạng cục bộ LMDS Local Multipoint Distribution System Hệ thống phân bố đa điểm nội hạt LPF Low Pass Filter Bộ lọc thông thấp LTU Line Terminal Unit Khối kết cuối đường dây MDF Main Distribution Frame Giá phối dây chính MDSL Multirate Digital Subscriber Line Đường dây thuê bao số đa tốc độ MMDS Multichanel Multipoint Distribution System Hệ thống phân phối đa điểm đa kênh MPEG Motion Picture Experts Group Nhóm chuyên gia hình ảnh động MODEM Modulation/Demodulation Điều chế/giải điều chế MUX Multiplexer Bộ ghép kênh NEXT Near End Crosstalk Xuyên âm đầu gần NIC Network Interface Card Card giao diện mạng 6 NID Network Interface Device Thiết bị giao diện mạng NRZ Non Return Zeror Mã đường truyền NRZ NSP Network Service Provider Nhà cung cấp dịch vụ mạng NT Network Termination Kết cuối mạng NTU Network Termination Unit Khối kết cuối mạng NVOD Near Video On Demand Dịch vụ video gần theo yêu cầu ONU Optical Network Unit Đơn vị mạng quang PAM Pulse Amplitude Modulatedtion Điều chế biên độ xung PBX Private Branch Exchange Tổng đài cơ quan (nội bộ) PON Pasive Optical Network Mạng quang thụ động POTS Plain Old Telephone Service Dịch vụ thoại thông thường PPP Piont-to-Point Protocoll Giao thức điểm nối điểm PRA Primary Rate Access Truy cập tốc độ sơ cấp PRI Prymary Rate Interface Giao diện tốc độ sơ cấp PSD Power Spectral Density Mật độ phổ công suất PSTN Public Switch Telephone Network Mạng điện thoại chuyển mạch công cộng QAM Quarature Amplitude Modullation Điều chế biên độ cầu phương QoS Quality of Service Chất lượng của dịch vụ QPSK Quadrature Phase Shift Keying Khoá dịch pha cầu phương RADSL Rate AdaptiveDigital Subscriber Line Đườn dây thuê bao số thích ứng tốc độ RF Radio Frequency Tần số vô tuyến RFI Radio Frequency Interference Nhiễu tần số vô tuyến RT Remote Terminal Thiết bị đầu cuối xa SDSL Single pair DSL Mạch vòng thuê bao số một đôi sợi SNR Signal Noise Ratio Tỷ số tín hiệu trên nhiễu SVC Switched Virtual Channel Kênh chuyển mạch ảo SYN Synchronization Symbol Ký hiệu đồng bộ TCM Trellis Code Modulation Điều chế được mã hoá lưới TDD Time Division Duplexed Phương thức truyền dẫn song công phân chia theo thời gian TDM Time Division Multiplexing Ghép kênh phân chia theo thời gian UTP Unshielded Twisted Pair Đôi dây xoắn không bọc kim VC Virtual Channel Kênh ảo VDSL Very High-speed DSL Mạng thuê bao số tốc độ rất cao VoD Video on Demand Video theo yêu cầu 7 VoDSL Voice overDSL Dịch vụ thoại qua DSL VTU-O VDSL Termination Unit- Center Office Khối đầu cuối VDSL phía tổng đài VTU-R VDSL Termination Unit- Remote Subsriber Khối đầu cuối VDSL phía khách hàng WLL Wireless Local Loop Mạch vòng vô tuyến nội hạt xDSL x Digital Subscriber Loop Họ công nghệ đường dây thuê bao số 8 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1. Kiến trúc của truy nhập quang 14 Hình 2.1. Tín hiệu NEXT và FEXT 26 Hình 2.2. Mạch vòng có và không có sử dụng cuộn gia cảm .28 Hình 2.3. Cầu nối rẽ và ảnh hưởng của nó .29 Hình 2.4. Phân tách tín hiệu lên xuống bằng phương pháp khử tiếng vọng 30 Hình 2.5. Phổ trong phương pháp Echo đối với ADSL .31 Hình 2.6. FDM hoàn toàn song công 31 Hình 2.7. Cấu trúc hoạt động của Modem băng tần thoại .32 Hình 2.8. Kết nối của modem 56 K 33 Hình 2.9. Chùm tín hiệu 16QAM .35 Hình 2.10. Cách thực hiện của QAM 35 Hình 2.11. Sơ đồ điều chế QAM 36 Hình 2.12. Bộ giải điều chế QAM .36 Hình 2.13. Sơ đồ bộ điều chế CAP 38 Hình 2.14. Bộ giải điều chế CAP .39 Hình 2.15. Phân bố phổ của CAP 40 Hình 2.16. Nguyên lý điều chế DMT .41 Hình 2.17. Số bit/kênh .41 Hình 2.18. Tạp âm kênh và số bit kênh của DMT 42 Hình 2.19. Sơ đồ bộ điều chế DMT .43 Hình 2.20. Sơ đồ mạng ADSL 46 Hình 2.21. Mô hình mạng ADSL full-rate 48 Hình 2.22. Tương thích phổ ADSL DMT với các hệ thống DSL khác 54 Hình 2.23. Phương thức FDM và EC trong công nghệ ADSL .55 Hình 2.24. Cấu trúc của ADSL thông thường và ADSL G.Lite .56 Hình 3.1. Nhu cầu lưu lượng các dịch thoại và phi thoại của Việt Nam trong tương lai .63 9 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1. Các công nghệ DSL .16 Bảng 1.2. Tình hình phát triển thuê bao băng rộng trên thế giới 20 Bảng 2.1. Các đặc tính của modem băng tần thoại .33 Bảng 2.2. Các phương án lựa chọn kênh mang cho các cấp chuyển vận .50 10 . TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH KHOA ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Đề tài: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ADSL VÀ ỨNG DỤNG TẠI TRUNG TÂM VIỄN THÔNG HUYỆN HƯNG NGUYÊN. đã được học ở trường vào thực tế hệ thống mạng lưới em đã chọn đề tài Tổng quan về hệ thống ADSL và ứng dụng tại Trung tâm Viễn thông huyện Hưng Nguyên