Thiết bị đầu cuối của khỏch hàng được kết nối với mạng truy nhập qua UNI, cũn mạng truy nhập kết nối với cỏc dịch vụ (SN - Service node) thụng qua SNI. Về nguyờn tắc khụng cú giới hạn nào về loại và dung lượng của UNI hay SNI. Mạng truy nhập và nỳt dịch vụ đều được kết nối với hệ thống TMN (Telecom Management Network) qua giao diện Q3.
Cỏc giao diện mạng truy nhập
Giao diện người sử dụng - mạng truy nhập (UNI): giao diện này
SNI UNI Q3 Telecommunication Management Access Network Service Node Q3
- 41 -
cần thiết để hỗ trợ việc truy nhập của cỏc loại hỡnh dịch vụ, tuỳ thuộc vào loại hỡnh dịch vụ do mạng truy nhập cung cấp mà UNI chia làm 2 loại: độc lập và dựng chung. UNI dựng chung là một giao diện UNI cú thể đảm nhiệm nhiều điểm cung cấp dịch vụ, mỗi truy nhập logic thụng qua SNI khỏc nhau nối với điểm cung cấp dịch vụ khỏc nhau
UNI chủ yếu bao gồm giao diện điện thoại tương tự POST, giao diện ISDN tốc độ cơ bản (2B+D), giao diện ISDN tốc độ sơ cấp (30B+D), giao diện thuờ kờnh tương tự loại 4 dõy, giao diện trung kế tương tự, giao diện trung kế số E1, giao diện V24…
Giao diện mạng truy nhập - mạng lừi (SNI): đối với cỏc dịch vụ thuờ bao khỏc nhau phải cung cấp giao diện dịch vụ tương ứng để chỳng cú thể nối với tổng đài chuyển mạch. Giao diện thuờ bao của tổng đài chuyển mạch cú giao diện tương tự (giao diện Z) và giao diện số (giao diện V). Để thớch ứng với nhiều mụi trường truyền dẫn trong mạng truy nhập, phối hợp với nhiều loại hỡnh truy nhập và nhiều loại hỡnh dịch vụ thỡ giao diện V đó phỏt triển từ giao diện V1 đến giao giao diện V5. Trong đú giao diện V5 là giao diện V5 số tiờu chuẩn quốc tế của tổng đài chuyển mạch nội hạt, nú cú thể đồng thời hỗ trợ nhiều dịch vụ truy nhập thuờ bao.
Giao diện tương tự của SNI (giao diện Z) ứng với giao diện tương tự õm tần hai dõy của UNI, cú thể cung cấp dịch vụ thoại thụng thường hoặc dịch vụ thuờ kờnh tương tự
Giao diện quản lý Q3: là giao diện tiờu chuẩn để kết nối cỏc bộ phận của mạng viễn thụng đến hệ thống quản lý mạng viễn thụng TMN. Mạng truy nhập thụng qua giao diện Q3 nối với TMN để TMN thực hiện chức năng quản lý và phối hợp với mạng truy nhập, từ đú cung cấp loại truy nhập cần thiết cho thuờ bao và khả năng chịu tải của mạng truy nhập.
2.1.4 Cấu trỳc mạng truy nhập
Cấu trỳc mạng truy nhập bao gồm 4 thành phần:
- 42 -
Mạng phõn phối cỏc điểm truy nhập
Mụi trường truyền dẫn kết nối
Cỏc thiết bị đầu cuối phớa người sử dụng
Hỡnh 2.2 Cấu trỳc chức năng mạng truy nhập
Tổng đài nội hạt là nơi giao tiếp với mạng PSTN, ISDN/B-ISDN để cung cấp số thuờ bao, cỏc dịch vụ và thực hiện tớnh cước dịch vụ
Phần mạng truy nhập giao tiếp với tổng đài LE/CO thụng qua giao diện V5.x (hoặc giao diện riờng của nhà cung cấp nếu tổng đài và mạng truy nhập của cựng một nhà cung cấp thiết bị). Cỏc giao diện truy nhập tiờu chuẩn cho phộp liờn kết cỏc thiết bị truy nhập của nhiều hóng khỏc nhau đồng nhất trờn một mạng. Đõy là phần quan trọng nhất trong cấu trỳc mạng truy nhập vỡ nú quyết định toàn bộ tớnh chất và đặc điểm của mạng truy nhập, dung lượng tải của mạng, cỏc dịch vụ cú thể hỗ trợ cho người sử dụng, điều khiển luồng, điều khiển lỗi cho luồng dữ liệu, dự phũng và chuyển mạch bảo vệ thụng tin khi cú sự cố trong luồng.
Phớa đầu xa của mạng là cỏc điểm truy nhập, với chức năng kết nối với cỏc thuờ bao sử dụng cỏc dịch vụ khỏc nhau thụng qua cỏc giao diện
- 43 -
tương ứng với từng loại dịch vụ. Nghĩa là cỏc điểm truy cập mạng sẽ thực hiện cỏc kỹ thuật truyền dẫn tớn hiệu tương tự, tớn hiệu số, tớn hiệu quang phự hợp với mụi trường yờu cầu của khỏch hàng. Cỏc điểm truy cập được kết nối với tổng đài và kết nối với nhau thụng qua mạng truyền dẫn. Mạng truyền dẫn cú cỏc phương thức kết nối linh họat như: điểm nối điểm, điểm nối đa điểm, cú thể là đấu vũng, cấu hỡnh chuỗi và sử dụng cỏc cụng nghệ truyền dẫn PDH, SDH.
Mụi trường kết nối thuờ bao là kết nối cuối cựng từ thuờ bao đến mạng truy nhập được thực hiện trờn cỏc mụi trường truyền dẫn khỏc nhau, cụng nghệ truyền dẫn để kết nối tựy từng hệ thống cụ thể của nhà sản xuất. Kết nối này cú thể dựa trờn cỏc mụi trường truyền dẫn khỏc nhau, cú thể là vụ tuyến, cú thể là hữu tuyến sử dụng đụi dõy cỏp đồng hay cỏp quang. Hiện nay, cú nhiều giải phỏp cụng nghệ để nõng cao dung lượng truyền dẫn trờn cỏp đồng, nhằm cung cấp một số dịch vụ băng tần rộng, tốc độ cao như: HDSL, ADSL, VDSL,… cỏp đồng vẫn sẽ được tận dụng ở phần kết cuối này
Giải phỏp cấp nguồn cho cỏc thiết bị đầu cuối được thực hiện bằng hai phương thức là: cấp nguồn tại chỗ hoặc cấp nguồn từ xa. Phương thức cấp nguồn tại chỗ bằng nguồn AC hoặc DC, được sử dụng cho mạch vũng thuờ bao sử dụng truyền dẫn vụ tuyến hoặc cỏp sợi quang. Với cỏp đồng thỡ nguồn cung cấp được thực hiện từ đầu cuối xa của mạng truy nhập
2.1.5 Đặc điểm mạng truy nhập [1]
Mạng truy nhập ở giữa mạng trung kế nội hạt với cỏc thuờ bao, trực tiếp đảm nhận việc truyền và trao đổi thụng tin của số lớn thuờ bao. Khỏc với mạng trục đường dài và mạng điện thoại nội hạt, nú cú cỏc đặc điểm sau:
- Hoàn thành việc ghộp kờnh, nối chộo và chức năng truyền dẫn: mạng truy nhập chủ yếu hoàn thành ghộp kờnh, nối chộo và chức năng truyền dẫn, nú khụng cú chức năng chuyển mạch. Cung cấp giao diện tiờu chuẩn V5.x và cú thể thực hiện nối với bất kỳ loại thiết bị chuyển mạch nào
- 44 -
việc truy nhập dịch vụ chuyển mạch, nú cũn cú thể truy nhập dịch vụ số liệu, dịch vụ hỡnh ảnh và dịch vụ thuờ kờnh...
- Đường kớnh của mạng tương đối nhỏ: mạng truy nhập chỉ nối tổng đài chuyển mạch tại chỗ với thuờ bao, do đú cự ly truyền dẫn ngắn, ở nội hạt chỉ vài ngàn một, ở khu vực ngoại thành từ vài ngàn một đến hơn chục ngàn một. Khỏc với mạng truy nhập mạng đường dài và mạng nội hạt cú phạm vi rộng, cự ly truyền dẫn dài hơn rất nhiều nhất là những nước cú diện tớch lớn
- Giỏ thành cú liờn quan đến thuờ bao: Mạng truy nhập cung cấp cỏc dịch vụ cho hầu hết cỏc loại hỡnh thuờ bao, do cự ly truyền dẫn cỏc loại thuờ bao là khỏc nhau, nờn giỏ thành khỏc nhau
- Thi cụng đường dõy khú hơn: Cấu trỳc mạng lưới của mạng truy nhập cú liờn quan tới địa hỡnh thực tế của thuờ bao sở tại. Núi chung đường dõy lắp đặt dọc theo đường phố, nờn mạng lưới rất phức tạp. Khi lắp đặt đường dõy, người ta phải cần phải đào đường đặt ống, làm cho địa hỡnh thay đổi nhiều, hơn nữa yờu cầu của việc lắp đặt cỏp quang cao, do đú thi cụng khú khăn hơn
- Mức độ cỏp quang húa cao: Thiết bị đầu xa ngoài trời của mạng truy nhập đặt càng gần thuờ bao thỡ làm cho đoạn cỏp đồng cũn lại càng ngắn, cú lợi cho việc giảm đầu tư, và cú lợi cho việc đưa dịch vụ băng rộng vào sử dụng.
- Khả năng thớch ứng cao với hoàn cảnh mụi trường: Thiết bị đầu xa ngoài trời của mạng truy nhập cú thể thớch hợp cho mọi hoàn cảnh mụi trường khắc nghiệt, phũng mỏy khụng yờu cầu nghiờm ngặt, thậm chớ cú thể đặt ngoài trời. Điều này cú lợi cho việc giảm chi phớ xõy dựng và chi phớ bảo dưỡng. Mụi trường càng khắc nghiệt thỡ yờu cầu đối với thiết bị càng cao.
- Khả năng tổ chức mạng cao: căn cứ vào tỡnh hỡnh thực tế, mạng truy nhập cú thể cung cấp cỏc hỡnh thức tổ chức mạng lưới linh hoạt đa dạng theo hỡnh mạch vũng, hỡnh sao, hỡnh lưới, hỡnh cõy. Hỡnh mạch vũng cũn cú tớnh năng dự phũng, cũng cú thể kốm theo nhỏnh, cú lợi cho việc tối ưu
- 45 -
2.2 Cụng nghệ mạng truy nhập 2.2.1 Mạng truy nhập dõy cỏp đồng
a- Cỏp đồng
Cấu trỳc cơ bản của hệ thống truyền dẫn dõy đồng: Cấu trỳc mạng truy nhập thuờ bao điện thoại truyền thống như hỡnh sau:
Hỡnh 2.3 Mạng truy nhập cỏp đồng
Cỏp đồng là phương tiện truyền dẫn được sử dụng rộng rói nhất để cung cấp dịch vụ thoại. Dịch vụ này là dịch vụ tương tự, yờu cầu băng thụng thoại (từ 300Hz đến 3400 Hz). Cỏc cặp cỏp đồng thường được lắp đặt trong ống đặt duới vỉa hố, dọc theo cỏc đường phố hoặc đường cao tốc. Ở nụng thụn và nhiều khu vực thành thị cỏp đồng được treo để giảm chi phớ lắp đặt.
Cỏp đồng được kộo từ tổng đài tới thuờ bao qua giỏ đấu cỏp chớnh trong nhà tổng đài. Cỏp gốc kớch thước lờn tới hàng nghỡn đụi đựơc lắp ngay từ đầu khi xõy dựng hệ thống cống ngầm, và được tỏch ra thành cỏp nhỏ hơn ở cỏc điểm phõn phối cỏp, thường là tại cỏc đầu mối giao thụng. Mỗi khỏch hàng được kộo ớt nhất một đụi cỏp.
Hiện nay cú một số lượng lớn cỏp đồng được treo, kể cả ở cỏc đụ thị, và việc ngầm hoỏ cỏp là một trong những mục tiờu quan trọng trong chiến lược phỏt triển mạng truy nhập.
Dõy dẫn truyền từ tổng đài điện thoại đến đầu thuờ bao là bộ phận cấu thành quan trọng của toàn bộ mạng thụng tin, nú chiếm trờn 50% tổng đầu tư thiết bị dõy mỏy trong mạng truy nhập. Chiều dài của cỏp đường trục lại chiếm tới 70 - 80 % mức đầu tư dõy truyền dẫn.
- 46 -
Đặc điểm mạng truy nhập thuờ bao điện thoại truyền thống
- Căn cứ vào khu vực phục vụ của tổng đài điện thoại khỏc nhau, chiều dài của đụi dõy xoắn từ tổng đài điện thoại đến thuờ bao cũng rất khỏc nhau, từ mấy chục một đến mười mấy km nhưng núi chung đều ở khoảng 3 đến 4 km.
- So với dõy trung kế giữa cỏc tổng đài thỡ đường kớnh của dõy nhỏ hơn núi chung là 0,4mm đến 0,5mm.
- Khu vực phõn bố rộng, diện tớch lớn.
Hạn chế của truyền dẫn dõy đồng truyền thống
- Chiều dài của đụi dõy thuờ bao với tổng đài cú sự khỏc biệt rất lớn tuỳ theo hoàn cảnh địa lý, và đường kớnh dõy phần nhiều khụng phối hợp, từ đú số lượng bộ trung kế truyền tớn hiệu cũng khụng bằng nhau, ảnh hưởng tới chất lượng tớn hiệu.
- Cỏc đụi dõy đồng xoắn sỏt nhau trờn cự ly dài, cảm ứng điện từ của thành phần cao tần trong tớn hiệu để tạo thành xuyờn õm giữa cỏc đụi dõy khỏc nhau ảnh hưởng đến chất lượng thụng thoại.
- Băng tần truyền dẫn của cỏp đồng tương đối hẹp.
- 47 -
Hỡnh 2.4 Sơ đồ kết nối DSL
xDSL là từ chung chỉ cỏc cụng nghệ cho phộp tận dụng miền tần số cao để truyền tớn hiệu số tốc độ cao trờn đụi dõy cỏp điện thoại thụng thường.
Cỏc cụng nghệ này chủ yếu được sử dụng trong mạng truy nhập để cung cấp dịch vụ tốc độ cao tới nhà khỏch. xDSL khụng phải là một giải phỏp cung cỏp dịch vụ hoàn chỉnh (end-to-end) mà chỉ là cụng nghệ về truyền dẫn, bao gồm hai modem DSL cú năng điều chế, chuyển đổi tớn hiệu đường dõy, được nối với nhau bằng đụi dõy cỏp đồng.
Nhiệm vụ chớnh của cỏc modem xDSL là biến đổi cỏc tớn hiệu của người sử dụng (từ phớa khỏch hàng hoặc phớa nhà cung cấp dịch vụ) như tớn hiệu thoại, tớn hiệu truyền hỡnh, cỏc dữ liệu mỏy tớnh thành cỏc tớn hiệu phự hợp với đường truyền xDSL: Cú cấu trỳc dữ liệu riờng, mó đường dõy riờng và mang một số tớn hiệu quản lý hay điều khiển nhất định của mạng xDSL.
Nhiều modem xDSL ở phớa nhà cung cấp dịch vụ cú thể được tớch hợp trong cựng một thiết bị. Trong thiết bị này, cỏc đường xDSL được ghộp kờnh để lờn đường truyền dẫn tốc độ cao hơn (thường dựng cỏp quang) để nối với thiết bị của nhà cung cấp dịch vụ. Thiết bị ghộp kờnh xDSL thường được gọi tắt là
- 48 -
DSLAM (DSL Access Multiplex).
Đặc điểm xDSL
- Mỗi người sử dụng cú một đường riờng kết nối tới DSLAM đặt tại tổng đài hoặc tại RT (trạm thiết bị tập trung thuờ bao).
- Tốc độ truyền dữ liệu thay đổi theo từng phiờn bản của cụng nghệ xDSL và độ dài của mạch vũng thuờ bao.
Bảng 2.1: Họ cụng nghệ xDSL Cụng nghệ Tốc độ Khoảng cỏch truyền dẫn Số đụi dõy đồng sử dụng
IDSL 144Kb/s đối xứng 5 km 1 đụi HDSL 1,544 Mb/s đối xứng 2,048 đối xứng 3,6 km - 4,5 km 2 đụi 3 đụi HDSL2 1,544 Mb/s đối xứng 2,048 Mb/s đối xứng 3,6 km - 4,5 km 1 đụi SDSL 768 kb/s đối xứng 1,544 Mb/s hoặc 2,048 Mb/s một chiều 7 km 3 km 1 đụi
ADSL 1,5 - 8 Mb/s luồng xuống 1,544 Mb/s luồng lờn 5 km (khoảng cỏch càng ngắn tốc độ càng cao) 1 đụi VDSL 26 Mb/s đối xứng 13-52 Mb/s luồng xuống 1,5-2,3 Mb/s luồng lờn 300m – 1,5 km (tuỳ tốc độ) 1 đụi
Ưu điểm của cỏc cụng nghệ xDSL
- Chi phớ cho mạng cỏp thấp - Tận dụng được cỏp đồng hiện tại
- 49 -
dụng) do thiết bị mạng ở phớa thuờ bao thường chỉ là modem DSL đơn, phục vụ một thuờ bao
- Cụng nghệ đó được kiểm nghiệm với nhiều triệu line hoạt động trờn khắp thế giới, được chuẩn húa bởi ITU-T
Những thỏch thức chớnh của cụng nghệ xDSL
- Khụng ổn định do chịu nhiều ảnh hưởng của cỏc nguồn nhiễu bờn ngoài, xuyờn õm, tiếng vọng thường cú trong truyền dẫn cỏp đồng
- Khoảng cỏch đường truyền hạn chế, phụ thuộc nhiều yếu tố khỏch quan và ảnh hưởng tới tốc độ, chất lượng tớn hiệu
- Triển khai cỏc dịch vụ giỏ trị gia tăng
Cụng nghệ DSL hướng tới thị trường chớnh là tư nhõn và cỏc doanh nghiệp vừa/nhỏ. Dịch vụ này cú thể khụng thớch hợp với nhiều doanh nghiệp lớn, do chất lượng dịch vụ khụng phải thường xuyờn được đảm bảo.
Đối với nhà khai thỏc, vấn đề lợi nhuận của cỏc dịch vụ xDSL vẫn là một thỏch thức lớn. Ngoài ra những hạn chế về băng thụng mạng lưới cũng là những cản trở đỏng kể trờn con đường triển khai cỏc dịch vụ băng rộng. Cỏc hệ thống cung cấp dịch vụ xDSL cũng chưa thật hoàn thiện trong quản lý mạng, đặc biệt là cỏc đầu cuối thuờ bao. Những vấn đề như tớnh cước, cỏc dịch vụ giỏ trị gia tăng hay hỗ trợ khỏch hàng vẫn đang là thỏch thức đối với nhiều nhà khai thỏc.
2.2.2 Mạng cỏp quang lai cỏp đồng trục - HFC
Mạng truy nhập hỗn hợp cỏp quang/ cỏp đồng trục là mạng truy nhập ứng dụng tổng hợp cụng nghệ truyền dẫn tương tự và số, cụng nghệ cỏp đồng trục và cỏp quang.
a- Cấu trỳc cơ bản mạng HFC
Mạng HFC gồm cú 3 phần chớnh:
- Mạng truyền dẫn: bao gồm hệ thống cỏp quang và cỏc Hub sơ cấp, nhiệm vụ của nú là truyền dẫn tớn hiệu từ Headend đến cỏc khu vực xa. Cỏc Hub sơ cấp cú chức năng thu/phỏt quang từ/đến cỏc node quang và chuyển tớn hiệu quang tới cỏc Hub khỏc
- 50 -
Hỡnh 2.6 Cấu trỳc mạng HFC
- Mạng phõn phối: bao gồm hệ thống cỏp quang, cỏc Hub thứ cấp và cỏc node quang. Tớn hiệu quang từ cỏc Hub sẽ được chuyển thành tớn hiệu điện tại