Công nghệ ADSL2+ là thành viên mới nhất trong họ các chuẩn ADSL. ADSL2+ được chuẩn hoá trong ITU G.992.5 vào tháng 5 năm 2003. Có thể coi ADSL2+ là ADSL thế hệ thứ ba hoặc là phiên bản delta của ADSL thế hệ thứ hai (ADSL2). Cũng giống như ADSL2, ADSL2+ sử dụng đôi dây đồng xoắn để truyền đồng thời thoại và số liệu tốc độ cao giữa kết cuối mạng (ATU-C) và kết cuối khách hàng (ATU-R). Tuy nhiên băng tần của ADSL2+ có khác so với băng tần của ADSL2. Trong khi ADSL2 sử dụng băng tần từ 0-1,1Mhz thì ADSL2+ sử dụng băng tần từ 0- 2,2Mhz. Cũng giống như ADSL2, ADSL2+ dành băng tần cơ sở để truyền thoại, băng tần thấp để truyền số liệu đưòng lên và băng tần cao để truyền số liệu đường xuống. Tuy nhiên, băng tần đường xuống của ADSL2+ gấp đôi so với băng tần đường xuống của ADSL2, do đó ADSL2+ tăng đáng kể tốc độ số liệu trên đường dây điện thoại có khoảng cách ngắn hơn 9Kilofeet (khoảng 3 km).
5.1 Một số tính năng mới của ADSL2+ so với ADSL2
ADSL2+ là ADSL2 với băng tần mở rộng, nó được chuẩn hoá dựa trên chuẩn của ADSL2. Do đó, ADSL2+ mang đầy đủ các đặc tính của ADSL2. Tuy nhiên, ở ADSL2+ còn có thêm một số tính năng mới nhằm đáp ứng tốc độ số liệu cao hơn trên mạch vòng có khoảng cách ngắn hơn. Một số tính năng mới được thêm vào như sau:
a. Mở rộng băng tần:
Trong khi hai thành viên trong họ các chuẩn ADSL2 là G.992.3(G.dmt.bis) và G.992.4(G.lite.bis) sử dụng băng tần đường xuống tới 1,1Mhz và 552Mhz tương ứng thì ADSL2+ sử dụng băng tần đường xuống tới 2.208Mhz tương ứng với 512 sóng mang phụ (Hình 5.1). Như vậy băng tần của ADSL2+ tăng gấp đôi so với băng tần đường xuống của ADSL2 còn băng tần đường lên của ADSL2+ không thay đổi so với ADSL2.
Hình 5.1. Băng tần đường xuống của ADSL2+
Nhờ cải tiến đặc biệt này mà tốc độ số liệu đường xuống của ADSL2+ tăng gấp đôi so với ADSL2 trên đường dây điện thoại có khoảng cách dưới 4Kilofeet và cao hơn nhiều so với ADSL2 trên đường dây điện thoại có khoảng cách từ 4 đến 8Kilofeet. Tuy nhiên với đường dây điện thoại có khoảng cách lớn hơn 8Kilofeet thì tốc độ số liệu đường xuống của ADSL2+ tương tự như ADSL2(Hình 5.2).
Hình 5.2. Tốc độ số liệu đường xuống của ADSL2+ so với ADSL2
ADSL2+ cũng có thể sử dụng để giảm xuyên âm. Xuyên âm là hiện tượng tín hiệu từ đôi dây này gây nhiễu sang đôi dây khác trong cùng cáp nhiều đôi. Xuyên âm bao gồm hai loại: xuyên âm đầu gần (NEXT) và xuyên âm đầu xa (FEXT).
Với mục đích giảm xuyên âm thì ADSL2+ cung cấp khả năng chỉ sử dụng các tần số nằm trong khoảng từ 1.1Mhz tới 2.2Mhz bằng cách che các tần số thấp hơn 1.1Mhz. Điều này đặc biệt hữu dụng khi các dịch vụ ADSL từ trạm trung tâm (CO) và từ kết cuối đầu xa (RT) cùng nằm trên một cáp tới nhà khách hàng (Hình 5.3).
Trong điều kiện này, nhà cung cấp dịch vụ có thể triển khai dịch vụ ADSL2 với băng tần đường xuống từ 0.14Mhz tới 1.1Mhz cho khách hàng cách xa trạm trung tâm (CO) với yêu cầu tốc độ số liệu không thực sự cao còn các khách hàng cách xa trạm trung tâm (CO) nhưng gần trạm kết cuối đầu xa (RT) với yêu cầu tốc độ số liệu cao thì có thể sử dụng dịch vụ ADSL2+ với băng tần đường xuống từ 1.1Mhz tới 2.2Mhz. Bằng cách này có thể loại bỏ hầu hết xuyên âm giữa các dịch vụ và đảm bảo được tốc độ đường dây từ trạm trung tâm.
b. Ghép để đạt tốc độ cao hơn:
Kỹ thuật ghép nhiều đường dây điện thoại nhằm mục đích đạt tốc độ số liệu cao hơn và cải thiện khoảng cách là kỹ thuật mới của họ công nghệ ADSL2. Cũng giống như ADSL2, việc ghép ở ADSL2+ cũng thực hiện ghép nhiều đường ADSL2+. Tuy nhiên, ở ADSL2+, việc ghép đạt được tốc độ số liệu cao hơn rất nhiều so với ADSL2. Như chỉ ra trên Hình 5.4, bằng cách ghép hai đường ADSL2+ có thể cung cấp cho khách hàng tốc độ số liệu lên đến 44Mbps trên đường dây có khoảng cách ngắn hơn 5Kilofeet (khoảng 1.5km). Trên các đường dây điện thoại có khoảng cách xa hơn, việc ghép hai đường ADSL2+ có thể hỗ trợ được tốc độ 8Mbps với khoảng cách trên 12Kilofeet (khoảng 3.6km).
Hình 5.4. Ghép hai đường ADSL2+
Việc ghép nhiều đôi dây điện thoại trong ADSL2+ có một số đặc điểm như sau:
• Việc ghép hỗ trợ khả năng tự động giải phóng và khôi phục các đôi dây mà không vần sự can thiệp của con người. Mặt khác, việc ghép có thể được thực hiện tự động bằng phần mềm.
• Việc ghép hỗ trợ các tốc độ số liệu khác nhau (với tỷ lệ 4/1) giữa các đôi dây. Điều này rất có ý nghĩa trong trường hợp các đường dây đồng có dung lượng thấp hơn các đường dây khác thì không cần thiết phải giảm tốc độ số liệu trên các đường dây có dung lượng cao hơn.
• Có thể ghép tới 32 đôi dây.
• Các cổng (port) trên card đường dây ADSL2+ được ghép một cách ngẫu nhiên. Nghĩa là việc ghép được thực hiện bằng cách kết hợp bất kỳ cổng nào và việc ghép rất mềm dẻo.
• Chuẩn ghép ATM được sử dụng trên bất kỳ lớp vật lý nào. Ngoài ADSL2+, nó có thể được sử dụng cho các dịch vụ DSL khác.
Mô hình tham chiếu chức năng ghép ADSL2+ được mô tả trên Hình 5.5 với việc ghép hai đôi dây đồng. Bộ phát nhiều đôi ATM nhận một luồng ATM tổng hợp từ lớp ATM. Khối chức năng ghép ATM phân phối các tế bào và các luồng tế bào ATM
và gắn vào cuối các tế bào chỉ số tuần tự (SID) cho phép phía thu khôi phục các tế bào theo đúng tuần tự như phía phát. Mỗi luồng tế bào được ghép vào một kết nối DSL (trong trường hợp này là ADSL2+).
Hình 5.5. Cấu trúc cơ bản của việc ghép hai đường ADSL2+
Tại phía thu, các tế bào từ mỗi kết nối DSL được tách ra theo đúng tuần tự như trong SID được quy định bởi phía phát để tạo lại luồng tế bào ATM ban đầu. Sau đó luồng tế bào này được đưa tới lớp ATM. Khối chức năng quản lý ghép được sử dụng để thiết lập và giải phóng các nhóm ghép cũng như để quản lý các hoạt động của các nhóm ghép.
Hình 5.6 mô tả ngăn xếp giao thức cho việc ghép ADSL2+. Lớp ghép ATM nằm giữa lớp ATM - hội tụ truyền dẫn (ATM- TC) và lớp truyền tải ATM.
c. Một số tính năng khác của ADSL2+:
Ngoài các tính năng mới được trình bày ở trên, ADSL2+ còn có thêm một số tính năng mới như sau:
• ADSL2+ có khả năng hỗ trợ tới 3 từ mã (Reed-Solomontrene) ký hiệu, trong khi đó ADSL2 chỉ có thể hỗ trợ tối đa 2 từ mã (Reed-Solomontrene) trên ký hiệu. Giá trị này được quy định khác nhau trong chuẩn ITU G.992.3 và G.992.5. Cụ thể là G.992.3 quy định số khung ghép số liệu trên ký tự và số từ mã FEC trên ký hiệu cực đại là 2. Trong khi đó, G.992.5 quy định số khung ghép số liệu trên ký hiệu và số từ mã trên ký hiệu cực đại là 3.
• Dưới sự điều khiển của người vận hành thông qua CO-MIB, việc điều khiển phổ đường xuống với PSD phát cực đại tại điểm tham chiếu U-C trên sóng mang phụ cho phép việc cấu hình theo yêu cầu của từng vùng (ví dụ, Bắc Mỹ, Châu Âu hoặc Nhật Bản) và cấu hình theo các môi trường triển khai (ví dụ, trạm trung tâm (CO) hoặc trạm đầu xa (RT)).
• Việc định dạng phổ đường xuống trong thời gian showtime (dạng PSD phát trong băng thông là không phẳng) cải thiện linh hoạt của PSD phát đường xuống. 5.2 Một số tính năng mới của ADSL2+ so với ADSL
ADSL2+ và ADSL có cùng điểm chung đó là sử dụng đôi dây đồng để truyền đồng thời tín hiệu thoại và số liệu tốc độ cao giữa kết cuối mạng (ATU-C) và kết cuối khách hàng (ATU-R). Tuy nhiên băng tần của ADSL2+ khác so với băng tần ADSL. Trong khi ADSL sử dụng băng tần từ 0 đến 1,1Mhz thì ADSL2+ sử dụng băng tần 0 đến 2,2Mhz. Cũng giống như ADSL, ADSL2+ dành băng tần cơ sở để truyền thoại, băng tần thấp để truyền số liệu đường lên, băng tần cao để truyền số liệu đường xuống. Tuy nhiên, băng tần đường xuống của ADSL2+ gấp đôi băng tần đường xuống của ADSL.
Ngoài cải tiến về mặt băng tần và một số cải tiến khác như đã trình bày trong phần trước cũng giống như ADSL2, ADSL2+ còn có một số cải tiến so với ADSL như sau:
• Hỗ trợ ứng dụng ở chế độ hoàn toàn số.
• Hỗ trợ ứng dụng thoại trên băng tần ADSL.
• Việc phân khung linh hoạt, hỗ trợ nhiều khung mang nhiều đường.
• Giảm tiêu đề khung.
• Chuẩn đoán.
• Thích ứng tốc độ.
• Hỗ trợ khởi tạo nhanh.
• Cải thiện về mặt công suất…
Nhờ những cải tiến đặc biệt này mà ADSL2+ đạt được tốc độ số liệu cao hơn cả đường lên và đường xuống so với ADSL. Tốc độ số liệu đường lên của ADSL2+ gấp đôi so với ADSL và nhờ những cải tiến khác nên ADSL2+ cải thiện đáng kể tốc độ số
liệu đường xuống so với ADSL. Cụ thể, tốc độ đường xuống cực đại của ADSL2+ là trên 25Mbps trong khi đó tốc độ đường xuống cực đại của ADSL chỉ là 8Mbps. Như vậy tốc độ đường xuống cực đại của ADSL2+ gấp ba lần tốc độ đường xuống cực đại của ADSL.
Hình 5.7. Khoảng cách và tốc độ đạt được của ADSL2+ so với ADSL
Nhờ cải thiện về tốc độ mà ADSL2+ có khả năng triển khai các dịch vụ băng rộng mà với công nghệ ADSL không thể hỗ trợ. Khi triển khai công nghệ ADSL2+ mang lại cho cả khách hàng và nhà cung cấp dịch vụ. Khách hàng được lợi là sử dụng các dịch tiên tiến về tốc độ cao như truyền hình theo yêu cầu. Về phía nhà cung cấp dịch vụ tăng lợi nhuận từ việc triển khai các dịch vụ tiên tiến tốc độ cao.
5.3 Kết luận về công nghệ ADSL2+
Nhờ có tính năng mới thêm vào như nêu trên mà ADSL2+ có thể đạt được tốc độ số liệu đường xuống tới 25Mbps (Hình 5.8). Trên đường dây điện thoại có khoảng cách 3Kilôfeet (khoảng gần 1 km) tốc độ số liệu đường xuống có thể đạt được 24Mbps và có thể đạt được 20Mbps trên đường dây có khoảng cách 5Kilôfeet (khoảng 1.5 km).
Hình 5.8. Tốc độ đường xuống của ADSL2+
Nhờ vậy ADSL2+ có khả năng hỗ trợ các dịch vụ yêu cầu tốc độ đường xuống cao hơn. Một trong các dịch vụ băng rộng đó là dịch vụ truyền hình quảng bá (broadcast video) và truyền hình theo yêu cầu (video on demand). Dịch vụ truyền hình quảng bá chuẩn (SDTV) MPEG-2 yêu cầu tộc độ số liệu khoảng từ 3 tới 4Mbps cho mỗi kênh. Dịch vụ truyền hình độ trung thực cao (HDVT) MPEG-2, mỗi kênh yêu cầu tốc độ từ 15 tới 18Mbps. Như vậy, với dịch vụ truyền hình mức cao thì chỉ có công nghệ ADSL2+ mới có thể hỗ trợ được đặc biệt là nhờ khả năng ghép ADSL2+, thì việc hỗ trợ dịch vụ này được tốt hơn.
Giả sử mỗi kênh SDVT yêu cầu tốc độ số liệu 3Mbps và mỗi kênh HDVT yêu cầu tốc độ số liệu 15Mbps. Hình 5.9 chỉ ra dịch vụ và khoảng cách mà công nghệ ADSL2+ có thể đạt đựơc. Một đường ADSL2+có thể hỗ trợ được một kênh dịch vụ truyền hình HD tới khoảng cách 6Kilôfeet (khoảng 1.8 km). Với dịch vụ truyền hình SD, một đường ADSL2+ có thể hỗ trợ một kênh với khoảng cách 11Kilôfeet, hai kênh với khoảng cách 9Kilôfeet và ba kênh với khoảng cách 7Kilôfeet. Bằng cách ghép hai đường ADSL2+ thì khả năng hỗ trợ dịch vụ tốt hơn rất nhiều. Với dịch vụ truyền hình HD hai kênh, một đường ADSL2+ không thể hỗ trợ được nhưng với việc ghép hai ADSL2+ thì có thể hỗ trợ được tới khoảng cách 6kilôfeet. Với dịch vụ truyền hình HD một kênh, truyền hình SD một kênh, hai kênh, ba kênh thì việc ghép hai đường ADSL2+ cải thiện về khoảng cách. Như trên Hình 41, nó làm tăng khoảng cách thêm 3Kilôfeet (khoảng 1 km).