2. công nghệ dmt ADSL
2.1 Các giải pháp cho công nghệ DMTADSL
Công nghệ DMT ADSL hiện nay đã đợc chuẩn hoá bởi ANSI, ETSI, ITU- T, ADSL sử dụng những phơng thức chung của công nghệ xDSL nhằm nâng cao hiệu quả đờng truyền trên đờng dây thuê bao cáp đồng và những đặc thù riêng của mình.
2.1.1 Phơng thức thực hiện song công
Trong kỹ thuật DMT ADSL sử dụng băng tần truyền dẫn là 30 KHz ữ
1104 KHz và thực hiện song công bằng phơng thức ghép kênh phân chia tần số kết hợp ( FDD ) với phơng thức triệt tiếng vọng ( EC ) để có thể sử dụng tần số một cách có hiệu quả ( bởi sử dụng EC ) đồng thời nâng cao chất lợng truyền dẫn do tránh đợc xuyên âm ở đầu gần ( NEXT ) bởi sử dụng FDD.
Mức Truyền xuống
Tín hiệu
post Lên
4 30 138 1104 f( KHz ) Hình 2.11 Phơng pháp song công sử dụng FDD kết hợp EC Trong DMT ADSL
2.1.2 Phơng pháp điều chế DMT
Điều chế đa tần rời rạc DMT là kỹ thuật điều chế đa sóng mang. DMT phân chia phổ tần số thành các chu kỳ ký hiệu và mang một số bit nhất định. Những bit này đợc mang trong những âm tần có tần số hoạt động khác nhau. Trong ADSL, dải tần 30 KHz-1104 KHz đợc chia thành 256 kênh con FDM, mỗi kênh con có độ rộng 4 KHz, điều chế và mã hoá đợc áp dụng cho từng kênh. Nếu
ở mọi tần số trong dải tần đều có thể hoạt động tốt nh nhau thì mỗi kênh con có thể mang một số bit nh nhau.
Hình 2.12 Nguyên lý diều chế DMT
Thực tế ảnh hởng tạp âm lên các tần số khác nhau cũng khác nhau. Vì vậy các kênh con hoạt động ở những miền tần số chất lợng cao sẽ mang nhiều bit hơn những tần số bị ảnh hởng mạnh của nhiễu. Số bit trên mỗi kênh con (tone) đợc điều chế bằng kỹ thuật QAM và đặt trên một sóng mang FDM. Hình 2.13 thể hiện khả năng điều chỉnh số bit trên mỗi kênh theo các tần số khác nhau của
- 44 -
Số bit/kênh
f
DMT. Số bit đợc gửi qua mỗi kênh con có thể đáp ứng với chất lợng đờng truyền ở tần số hoạt động của kênh đó.
Hình 2.13 Suy hao của đôi dây xoắn và phân tải trong DMT ADSL
ở những tần số thấp đôi dây đồng bị suy hao ít, SNR của mỗi kênh con cao và thờng sử dụng phơng pháp điều chế lớn hơn 10 bit/s/Hz, trong những điều kiện chất lợng đờng dây xấu, phơng pháp điều chế có thể thay đổi 4bit/s/Hz hoặc thấp hơn để phù hợp với SNR và tránh đợc nhiễu. Việc mỗi kênh con sẽ mang bao nhiêu bit sẽ đợc thực hiện bằng các thuật toán phân tải và nó căn cứ vào tỷ số SNR của mỗi kênh con. Hơn nữa, DMT có thể tránh phát ở những dải tần số riêng có xuyên âm quá lớn hoặc bị nhiễu RFI mạnh .
Hình 2.14 Sử dụng tần số mềm dẻo nhờ DMT
Những u điểm của phơng pháp điều chế DMT
DMT và CAP đều là hai loại mã đờng truyền hoạt động có hiệu quả trong dải tần số cao phía trên băng tần thoại. Tuy nhiên chúng có những nguyên lý làm việc khác nhau nên một bộ thu phát áp dụng kỹ thuật DMT không thể cùng hoạt động với một bộ thu phát ứng dụng kỹ thuật CAP. Những năm qua đã có nhiều cuộc tranh luận để lựa chọn loại mã đờng dây tiêu chuẩn cho ADSL nhằm nhanh
Số bit/kênh f Không sử dụng f Mức nhhiễu Xuyên âm RFI
chóng đa công nghệ ADSL ra thị trờng, tăng tốc độ dịch vụ băng rộng với giá rẻ và giải quyết vấn đề tắc nghẽn lu lợng mà mạng thoại đang phải gánh chịu. Cuối cùng DMT đã đợc chấp nhận là một tiêu chuẩn quốc tế mà cả ANSI và ETSI đều có văn bản xác nhận từ năm 1995 và đợc ITU phê chuẩn năm 1997. Nhiều nhà máy sản xuất các vi mạch tích hợp đang phát triển các thiết bị ADSL có khả năng tơng tác dựa trên tiêu chuẩn này. Sở dĩ DMT đợc lựa chọn là do một loạt u điểm sau đây:
1. Khả năng tơng thích : Những nhà cung cấp DMT đã chứng minh đợc
khả năng làm việc tơng thích của các modem do các hãng khác nhau sản xuất dựa trên cùng một công nghệ. Có nhiều hãng đang phát triển kỹ thuật DMT : Alcatel, Amati, Analog Devices/Aware, Orckit, Motorola, Texas Instruments và Pairgain có những chơng trình riêng đều dựa theo tiêu chuẩn T1.413 có khả năng làm việc tơng thích với nhau tạo thành thị trờng cung cấp sản phẩm rộng lớn.
2. Khả năng chống nhiễu tốt nên thông lợng cao hơn : Về nguyên tắc
thì DMT và CAP đạt đợc thông lợng nh nhau trên cùng một kênh. Nhng thực tế thì có sự khác nhau giữa kiến trúc máy thu và phát cũng nh các giới hạn thực thi đã ảnh hởng tới hiệu năng của mỗi hệ thống. Kỹ thuật truyền dẫn tốt nhất thật sự có thể thích ứng tín hiệu đầu vào với khả năng của kênh truyền dẫn, cụ thể là phải phân phối công suất phát tín hiệu trong từng khoảng tần số đảm bảo sao cho phía thu nhận đợc tốt nhất. Trên đờng dây điện thoại, những thành phần tần số cao bị suy hao nhiều hơn tần số thấp và nếu mạch vòng có các nhánh rẽ (bridge tap) thì một phần băng tần không sử dụng đợc. DMT xử lý các kênh con độc lập với trạng thái đờng dây. DMT đo tỷ số SNR cho mỗi kênh con và dựa vào đó để gán cho mỗi kênh con một số bit nhất định. Những tần số thấp thờng mang số bit nhiều hơn tần số cao do bị suy hao ít hơn. Kết quả là thông lợng đờng truyền tăng lên ngay cả khi trạng thái đờng dây xấu.
Ngoài ảnh hởng của tạp âm nhiệt, kênh thoại còn chịu ảnh hởng của tạp âm xung và RFI. Tạp âm xung trải rộng theo tần số nhng tồn tại trong khoảng
thời gian ngắn nên thờng đợc xem là tạp âm miền thời gian. Do vậy nó chỉ ảnh h- ởng nhỏ tới một kí hiệu trong nhiều kênh con DMT nhng sẽ làm mất hoàn toàn một số kí hiệu trong kênh CAP. RFI là một loại tạp âm miền tần số chủ yếu do các trạm vô tuyến điều biên gây ra. Nhng do hoàn toàn có thể xác định trớc băng tần AM này nên modem DMT sẽ phân bổ công suất tín hiệu hiệu quả nhất cho phía thu, cụ thể là không phát tín hiệu trong khoảng tần số bị nhiễu vô tuyến. Chính vì vậy mà DMT là phơng pháp chống nhiễu RFI hiệu quả và thông minh hơn hẳn CAP.
3. Khả năng cung cấp tốc độ thích ứng với chất lợng đờng truyền: Mỗi
kênh con mang một số bit nhất định phụ thuộc tỷ số SNR của kênh đó. Bằng cách điều chỉnh số bit/kênh, DMT có thể tự động điều chỉnh tốc độ số liệu với b- ớc điều chỉnh nhỏ nhất là 32 kbit/s. Trong khi đó CAP cũng có khả năng điều chỉnh tốc độ nhng với bớc điều chỉnh 640 kbit/s nên kém linh động so với DMT.
4. Công suất tiêu thụ ít hơn : Do DMT đo chất lợng đờng truyền trong
từng khoảng tần số nên có thể tránh những khoảng tần số bị nhiễu mạnh dẫn tới công suất tiêu thụ của hệ thống giảm so với CAP khi hoạt động trong thực tế.
5. Tơng thích phổ : Khi nhiều khách hàng đồng thời truy nhập vào các
node mạng để sử dụng các dịch vụ tốc độ cao của nhiều nhà cung cấp dịch vụ với các công nghệ khác nhau thì ảnh hởng xuyên âm của các đôi dây đồng khác nhau trong cùng một bó cáp hay giữa các bó cáp khác nhau rất lớn. Để tránh hiện tợng này, một tiêu chuẩn đa ra mặt nạ mật độ phổ công suất quy định mật độ phổ công suất PSD mà hệ thống có thể sử dụng cho tần số phát hớng lên và hớng xuống. T1E1 xác định mặt nạ PSD cho phép ADSL truyền ở tốc độ phải chăng nhng t- ơng thích với các dịch vụ khác trong khuyến nghị T1.413. Trong khi, hệ thống DMT đáp ứng đợc tiêu chuẩn này và không gây nhiễu cho các hệ thống khác thì CAP vi phạm và gây xuyên âm tới các hệ thống ADSL, VDSL, HDSL, S-HDSL thậm chí cả dịch vụ T1 trong bó cáp kế cận.
Tuy nhiên, trên thị trờng hiện nay các modem ADSL sử dụng kỹ thuật CAP vẫn rất phổ biến do kỹ thuật CAP ra đời sớm hơn nên đã có quá trình phát triển lâu dài. Các hãng đã sản xuất loại modem ADSL theo kỹ thuật này vẫn cố gắng tìm cách cải tiến kỹ thuật này cho tốt hơn. Hơn nữa, trong kỹ thuật DMT để có đầy đủ các u điểm nh trên đòi hỏi phải đo và giám sát thờng xuyên chất lợng đờng truyền cho mỗi kênh trong tổng số 256 kênh. Do vậy, cấu trúc của modem ADSL DMT cũng rất phức tạp.
6. Đợc hỗ trợ lớn từ các nhà cung cấp nhờ việc đợc tiêu chuẩn hoá:
DMT ADSL đã đợc ANSI, ETSI, ITU-T thông qua và chuẩn hoá.