GHÉP KÊNH – MULTIPLEXING
8.6CÁC ĐƯỜNG THUÊ BAO SỐ DSL (Digital Subcriber Line)
Một trong những ví dụ về ghép kênh, tách kênh và điều chế là một công nghệ được gọi là dòng DSL. DSL là công nghệ mới hơn sử dụng các mạng truyền thông hiện có như là đường điện thoại cục bộ để cung cấp dịch vụ truyền dữ liệu, âm thoại và đa phương tiện với tốc độ cao.
DSL là một dòng các công nghệ: 5 trong số chúng sẽ được bàn luận trong phần này: ADSL, RADSL, HDSL, VDSL và SDSL.
ADSL – Đường thuê bao số bất đối xứng
Các công ty điện thoại đã cài đặt các mạng cục bộ số tốc độ cao để xử lý truyền thông giữa các văn phòng trung tâm của họ. Tuy nhiên, đường kết nối giữa người dùng (các thuê bao) và mạng của họ vẫn là các đường tín hiệu tương tự. Thử thách ở đây là biến các đường đó thành các đường truyền số - một đường thuê bao số- mà không cần thay thế các đường điện thoại. Các đường điện thoại này là một đường cáp xoắn đôi với băng tần khá tiếm năng khoảng 1Mhz hoặc nhiều hơn.
Đường ADSL là không đối xứng, điều đó có nghĩa là nó cung cấp tốc độ bit cao hơn theo hướng tải xuống – down stream (từ văn phòng trung tâm của công ty điện thoại) xuống các thuê bao so với tốc độ bit theo hướng tải lên (up stream) ) (từ phía khách hàng đến trung tâm của công ty điện thoại). Những gì mà các thuê bao muốn ở đây là họ muốn nhận các file có kích cỡ lớn nhanh chóng từ Internet, và họ thường có các file cỡ nhỏ, như là một thông điệp email cần gửi đi.
ADSL chia băng tần của một cáp xoắn đôi thành 3 dải tần. Dải tần đầu tiên thường nằm trong khoảng từ 0 đến 25 KHz, được sử dụng cho các dịch vụ điện thoại thông thường. Dịch vụ này chỉ sử dụng 4 KHz của dải tần này; phần còn lại được sử dụng làm dải tần bảo vệ để tách kênh âm thoại khỏi các kênh dữ liệu. Dải tần thứ 2 thường từ 25 đến 200 KHz, được sử dụng cho truyền thông dòng lên (upstream). Dải tần thư 3 thường tư 250 Khz đến 1 Mhz, được sử dụng cho truyền thông dòng xuống (down stream). Một số triển khai thực hiện chồng dải tần dòng xuống và dòng lên để cung cấp nhiều băng tần hơn cho hướng dòng xuống. Hình 8.32 thê hiện các dải tần này
Hình 8.32. Các dải tần ADSL
Các kỹ thuật điều chế
Một số triển khai của ADSL đầu tiên sử dụng một số kỹ thuật điều chế được gọi là điều chế theo biên độ không sóng mang/pha CAP (Carrier-less Amplitude/Phase). Sau đó, một kỹ thuật điều chế khác, được biết đến với cái tên DMT – Discrete Multi tone và sau đó được chuẩn hóa bởi ANSI.
CAP – Carrierless Amplitude/Phase là một kỹ thuật điều chế tương tự như QAM, nhưng với một sự khác biệt quan trọng là tín hiệu sóng mang được loại trừ. Tuy nhiên, kỹ thuật này phức tạp hơn QAM và không được thành tiêu chuẩn.
DTM (Discrete multition Technique) kết hợp QAM và FDM. Băn tần sẵn có cho từng hướng được chia thành các kênh 4 KHz, mỗi kênh có tần số sóng mang riêng.
Hình 8.33 thể hiện khái niệm của DTM với N kênh. Các bít được tạo ra bởi nguồn được truyền qua một bộ chuyển đổi nối tiếp-sang-song song, khi một khối N bit được chia thành N đường song song, mỗi đường chứa một bit. Các tín hiệu QAM được tạo từ từng đường là tần số đương ghép kênh với nhau và tín hiệu kết quả được gửi lên đường truyền.
Hình 8.33 DMT
Tiêu chuẩn ANSI quy định tốc độ 60 Kbps cho từng kênh 4 KHz, điều đó có nghĩa là một điều chế QAM với 15 bit/baud.
• Kênh tải lên thường chiếm khoảng 25 kênh, điều đó có nghĩa là một tốc độ bit bằng 25 x 60 Kbps hay 1.5 Mbps. Tuy nhiên, thông thường, tốc độ bit của hướng tải này nằm trong khoảng từ 64 Kbps đến 1 Mbps tùy thuộc vào độ nhiễu.
• Kênh tải xuống thường chiếm 200 kênh, có nghĩa là một tốc độ bit 200 x 60 Kbps, hay 12 Mbps. Tuy nhiên, thông thường tốc độ bit theo hướng này trong khoảng từ 500 Kbps đến 8 Mbps tùy thuộc vào độ nhiễu.
Hình 8.34 thể hiện ADSL và các tốc độ bit theo từng hướng khác nhau
RADSL
Đường thuê bao số bất đối xứng thích nghi RADSL (Rate Adaptive Digital Subcriber Line) là một công nghệ dựa trên ADSL. Nó cho phép nhiều tốc độ dữ liệu khác nhau phụ thuộc kiểu truyền thông: âm thoại, dữ liệu, đa phương tiện…Các tốc độ khác nhau cũng có thể được áp dụng cho các thuê bao
dựa vào nhu cầu của họ về băng tần. RADSL thực sự có lợi cho các khách hàng bởi vì chi phí của nó dựa trên tốc độ dữ liệu cần thiết.
HDSL
Đường thuê bao số tốc độ cao HDSL (High bit rate Digital Subcriber Line) được thiết kế bởi BellCore (bây giờ được gọi là Telcordia) là một dạng khác của đường T-1 (1.544 Mbps). Đường T sử dụng mã hóa AMI, đường này rất dễ bị suy hao ở các tần số cao. Điều này làm hạn chế chiều dài của đường T 1 km. Để cho các khoảng cách xa hơn cần phải có các bộ lặp ( amplifier) điều đó cùng đồng nghĩa với chi phí tăng.
HDSL sử dụng mã hóa 2B1Q (xem chương 16) ít bị suy hao. Một tốc độ dữ liệu luôn giữ ổn định 2 Mbps có thể đạt được mà không cần đến các bộ lặp và cho khoảng cách 3.6 Km. HDSL sử dụng 2 đường cáp xoắn đôi để đạt được truyền phát song công toàn phần.
SDSL
Đường thuê bao số đối xứng Symetric Digital Subcriber Line cũng giống HDSL nhưng chỉ sử dụng một đường cáp xoắn đôi hầu như đã có sẵn đến từng thuê bao, để đạt được tốc độ dữ liệu như HDSL. Một kỹ thuật được gọi là echo cancellation được sử dụng để tạo ra truyền phát song công toàn phần.
VDSL
Đường thuê bao số tốc độ bit rất cao, một cách tiếp cận khác giống như ADSL, sử dụng cáp đồng trục, cáp quang, hoặc cáp xoắn đôi cho các khoảng cách ngắn ( khoảng 200 đến 1800 mét). Kỹ thuật điều chế là DMT với tốc độ bit từ 50 đến 55 Mbps cho tốc độ tải xuống và từ 1.5 đến 2.5 Mbps cho tốc độ tải lên.
8.7 FTTC
Cáp quang có nhiều ưu điểm, không bị nhiễu và cho băng tần cao. Tuy nhiên, khi so sánh với các kiểu cáp khác, nó rất đắt tiền. Các công ty điện thoại và TV đã tạo ra một phương pháp được gọi là fiber to the curb (FTTC) để sử dụng với cáp quang trong khi vẫn giảm được chi phí.
FTTC trong mạng điện thoại
Hệ thống điện thoại sử dụng các cáp quang để kết nối và ghép kênh nhiều kênh thoại. Các cáp xoắn đôi có lưới bọc chống nhiễu đến từ các căn hộ cá nhân được ghép kênh trong các hộp nối và được chuyển thành các tín hiệu quang. Các tín hiệu quang tại các trạm chuyển mạch được điều chế sử dụng WDM tạo ra các tín hiệu quang có băng tần cao (xem hình 8.35). (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Hình 8.35 FTTC trong mạng điện thoại
FTTC trong mạng truyền hình cáp
Hệ thống truyền hình cáp sử dụng các cáp quang để kết nối và ghép nhiều kênh khác nhau trên đường cáp. Các cáp đồng trục đến từ các hộ gia đình được điều chế từ các hộp nối và được chuyển đổi thành các tín hiệu quang. Các tín hiệu quang tại các trạm chuyển mạch được ghép kênh sử dụng WDM để tạo ra các tín hiệu quang có băng tần rộng hơn (xem hình 8.36).
CHƯƠNG 9.