CH NG 6 : M NG TC CAO VÀ N GD NG CÁC CÔNG NGH MI
6.1 ng dây thuê ba os DSL (Digital Subscribers Line)
6.1.3 Các đc bn công ngh DSL trê nm ng cáp đ ng
Phân chia t n s : Ph t n cáp đ ng t 0 đ n 1,1 Mhz đ c chia thành các kho ng t n s đ s d ng cho các d ch v nh sau:
- T 0 kHz đ n 4 kHz: dùng cho đi n tho i và các d ch v d li u b ng t n th p. - T 0 kHz đ n 80 kHz: kho ng t n s dùng cho ISDN.
- T 80 kHz đ n 94 kHz: đ m b o s an toàn ph t n tho i và đ ng lên c a ADSL. - T 94 kHz đ n 106 kHz: kho ng t n s dùng cho đ ng lên c a ADSL.
- T 106 kHz đ n 120 kHz: an toàn ph t n đ ng lên và xu ng c a ADSL. - T 120 kHz đ n 1,1 MHz: kho ng t n s dùng cho đ ng xu ng c a ADSL.
Vi c phân tách ph t n gi a tho i và ADSL c ng nh gi a đ ng xu ng và đ ng lên c a ADSL đ c th c hi n nh b l c Spilitter (b l c này ng n c n c dịng DC khơng cho vào modem ADSL). Hình 6.2 : Phân chia t n s 4kHz 80kH 94kH 106kHz 120kHz 1,1MHz đ ng xu ng ADSL đ ng lên ADSL ISDN POST
6.1.4. Các ph ng pháp mã hóa đ ng truy n
Ph ng pháp mã hóa đ ng dây CAP và DMT s d ng k thu t đi u ch biên đ c u ph ng (QAM) là k thu t đi u ch k t h p c đi u ch pha và đi u ch biên đ . M t ký hi u đ c bi u di n b ng m t đi m c a chịm sao. Có các ki u mã hóa QAM: 4-QAM, 16-QAM, 64- QAM... S 4,16,64… là s tr ng thái mã hóa. S tr ng thái càng nhi u trên m i ký hi u QAM thì tín hi u càng y u đi, d n đ n t s tín hi u trên t p âm ph i cao đ Modem thu có th phân bi t đ c tín hi u t t p âm. Khi chòm sao QAM tr nên càng ngày càng l n thì ph i t ng công su t hay gi m nhi u.
ADSL s d ng mã đ ng truy n DMT vì nó đ c đnh ngh a trong ANSI T1.413 và G.992.1. Tuy nhiên, CAP v n đ c m t s hãng phát tri n áp d ng cho ADSL. Vi t Nam khuy n ngh s d ng ph ng pháp đi u ch DMT.
- Ph ng pháp đi u ch biên đ và pha tri t sóng mang CAP d a trên k thu t đi u ch biên đ c u ph ng QAM. u đi m c a nó là khơng có kênh con nên th c thi đ n gi n h n DMT. CAP thích ng đ c vi c t c đ khi thay đ i kích c chịm sao mã hố (4-CAP, 64-CAP, 512- CAP, ...) ho c là khi t ng ho c gi m ph t n s d ng. Nh c đi m c a ph ng pháp này là khơng có sóng mang nên n ng l ng suy gi m nhanh trên đ ng truy n và tín hi u thu ch bi t biên đ mà không bi t đ n pha, do đó đ u thu ph i có b th c hi n ch c n ng quay nh m xác đnh chính xác đi m tín hi u.
- Ph ng pháp đa âm t n r i r c DMT h tr ki n trúc ghép kênh phân chia theo t n s l n tri t ti ng v ng. S d ng các ph t n ch ng l n đ có đ c t c đ d li u cao h n nh ng ph c t p và chi phí c ng cao h n vì c n có b sai đ ng đ tri t ti ng v ng. K thu t DMT đã l i d ng k thu t x lý tín hi u s , c n c đ c tính m ch đi n t thích ng đi u ch nh nh ng tham s này, làm cho l i bit và xuyên âm nh nh t và dung l ng thông tin b t c m ch nào c ng l n nh t. Nguyên lý c b n c a DMT là chia đ r ng b ng t n có th s d ng (1104 KHz) thành các kênh con (Subcarrier) và c n c vào các đ c tính c a kênh t, phân ph i d li u đ u vào cho m i kênh con. N u m t kênh con không th ch u t i s li u s đóng l i. M i kênh con có th truy n s li u 1 đ n 15 bit thông tin trong m t đ n v mã.
6.1.5. Phát hi n l i và s a l i
ADSL s d ng mã Reed Solomon và Trellis luôn làm vi c trong ch đ s a l i. ATM (mã HEC) s d ng ph ng pháp s a l i và s chuy n sang ph ng th c phát hi n l i khi có l i x y ra. S l a ch n ph ng th c s a l i ho c phát hi n l i là th ng nh t.
M t s c ch mã hố có th chuy n đ i t ph ng th c phát hi n l i ngay khi các l i đ c phát hi n. Kh i FEC có tác d ng giúp bên thu có th thu đúng thơng tin, th c hi n b ng cách thêm các byte ki m tra FCS, công su t 3 dB v i t l l i bit là 10-7.
6.1.6. Nhi u và ch ng xuyên nhi u
Nhi u xuyên âm đ u g n NEXT (Near - end Crosstalk): Xu t hi n các b thu do ngu n
nhi u t các b phát cùng đ u cáp v i nó gây ra. Lo i nhi u này là đáng k nh t. Nhi u NEXT gây suy gi m cho h th ng s d ng cùng b ng t n s cho truy n d n thu và phát.
NEXT path Modem
Data Switch Cáp nhi u đơi
ơi dây nhi u
Hình 6.3: Nhi u xuyên âm đ u g n NEXT
Modem
tránh xuyên âm đ u g n NEXT, h th ng truy n d n có th s d ng các d i t n s cho thu và phát khác nhau. H th ng ghép kênh theo t n s FDM lo i b đ c NEXT t các h th ng gi ng nhau. Xem xét m t tín hi u V truy n d c theo m t đôi dây, t i kho ng x1d c theo đơi dây có nhi u tác đ ng do khơng cân b ng và truy n tr l i đ u thu nh trong H.6.3
Nhi u xuyên âm đ u xa FEXT (Far - end- Crosstalk): Xu t hi n b thu đ t đ u kia c a cáp, khác v i đ u phát ra ngu n nhi u. FEXT th ng nh h n nhi u so v i nhi u xuyên âm đ u g n NEXT vì tín hi u t đ u xa b suy hao khi nó ch y trên m ch vòng thuê bao. FEXT thu đ c c ng s d ng ph ng pháp t ng t nh khi s d ng ph ng pháp thu NEXT. Hình 6.4 trình bày m t ví d c a FEXT t m t đi m không cân b ng x1.
FEXT path Modem Modem Data Switch Cáp nhi u đôi
ôi dây nhi u
Hình 6.4: Nhi u xuyên âm đ u xa FEXT
Nhi u xuyên âm đ u g n c ng nh đ u xa thì cơng su t c a nhi u ph thu c vào ph c a tín hi u nhi u. Thơng th ng ng i ta ch quan tâm đ n công su t nhi u xuyên âm mà không c n quan tâm đ n m c đi n áp c a nhi u xuyên âm. Vì theo th ng kê thì h u nh đ i v i các mơ hình c a cơng su t nhi u xuyên âm đã có th cho phép xác đnh t s tín hi u trên t p âm SNR trên đơi dây, cịn đ i v i mơ hình m c đi n áp thì r t khó xác đnh.
Ch ng xuyên nhi u: N ng l ng đi n truy n trên m i đôi dây t o ra m t t tr ng bao b c quanh đơi dây gây ra tín hi u đi n, c m ng sang các đôi dây xung quanh, g i là nhi u xuyên âm. ADSL kh c ph c b ng cách gi m t c đ bit h ng lên, s d ng d i t n s th p h n t n s n i suy hao truy n d n nh và nhi u xuyên âm nh nh t.
Ph ng pháp tri t ti ng v ng (EC): Ti ng v ng là s ph n x c a tín hi u phát vào b thu
t i đ ng th i trên các đ ng truy n d n đôi dây xo n. Do v y ti ng v ng là t p âm không mong mu n. Ti ng v ng là m t phiên b n b l t ra c a tín hi u phát. B tri t tiêu ti ng v ng t o ra m t b n sao c a tín hi u phát b l t ra và lo i b nó ra kh i tín hi u nh n.
S d ng m t kênh duy nh t cho c phát và thu nên ch c n có m t b tri t ti ng v ng phía thu. ADSL s d ng k thu t truy n d n tri t ti ng v ng EC, n i d i t n phát đ c đ t trong d i t n thu b ng cách ch ng d i t n, t ng b ng t n truy n có th gi m. Tuy nhiên, EC khó tránh đ c t xuyên nhi u . Song công tri t ti ng v ng đ t đ c t c đ truy n d li u c a song công 4 dây trên 1 đôi dây xo n. Tri t ti ng v ng là d ng ph bi n nh t c a ghép kênh trong ADSL.
6.1.7. Các mơ hình k t n i ADSL
K t n i ADSL đ c thi t l p gi a Modem và t ng đài, các đ ng truy n k t n i t DSLAM – BRAS – t i nhà cung c p d ch v ISP c ng ph i đ c cung c p các k t n i t c đ cao nh STM, ATM ho c chuy n m ch IP.
* Mơ hình PPPoA (Point to Point over ATM)
Ethernet Ethernet Ethernet
PPP PPP
AAL5 AAL5 ATM
ATM ATM
10 Base-T ADSL STM-1 100 Base-F
PC
Rout ADSL
Router DSLAM BRAS
Internet
IP IP IP
STM-1
Hình 6.5 PPPoA : Giao th c n i đi m qua ATM
Mơ hình này đ c dùng trong các thi t b : Internal ADSL Modem, USB Modem hay ADSL Router (RFC 2364)
* Mơ hình PPPoE (Point to Point over Ethernet) RFC 2516 IP Ethernet Ethernet PPP AAL5 AAL5 ATM ATM ATM ADSL STM-1 100 Base-F PC Rout ADSL
Bridge DSLAM BRAS
Internet PPP PPPoE Ethernet Ethernet PPPoE PPP IP 10 Base-T
Hình 6.6 PPPoE - Giao th c n i đi m qua Ethernet
PPPoE yêu c u h u h t các giao th c đóng khung:
- PPP trên PC đ b o an k t n i t PC đ n b đnh tuy n c a ISP. - PPPoE k t n i t PC đ n modem.
- RFC 1483 k t n i t modem đ n b đnh tuy n c a ISP.
* Mơ hình IP over ATM (RFC 1483R)
c xác đnh trong RFC 1483R. Tiêu chu n này h tr giao th c đnh h ng (gi ng IP) và giao th c không đnh h ng (gi ng Ethernet). Nó c ng có k t h p tùy ch n cho VC Multiplexing và LLC Multiplexing.
PC
Rout ADSL
Bridge DSLAM BRAS
Internet IP IP Ethernet Ethernet Encap AAL5 ATM ATM
10 Base-T ADSL SONET/SDH(STM1) STM-1
IP
Hình 6.7 Mơ hình IP over ATM (RFC 1483R)
1483 AAL5
* Mơ hình Ethernet over ATM (RFC 1483B)
Tiêu chu n đa giao th c k t h p m c đáp ng AAL5. Tiêu chu n này h tr giao th c đnh h ng (gi ng IP) và giao th c không đnh h ng (gi ng Ethernet). Nó c ng có k t h p tùy ch n cho VC Multiplexing và LLC Multiplexing.
PC
Rou ADSL
Bridge DSLAM BRAS
Internet IP Ethernet Etherne Etherne 1483 AL5 ATM ATM
10 Base-T ADSL SONET/SDH(STM1) STM-1
IP 1483 AAL5
ATM
Hình 6.8 Mơ hình IP over ATM (RFC 1483R)
RFC 1483 (Bridged) s d ng trong Modem ADSL ngoài v i giao th c t o khung RFC 1483. Hi n nay đ c tri n khai trong các s n ph m c a SBC và Pac Bell .
6.1.8. Các ng d ng c a ADSL
Truy nh p Internet t c đ cao: V i t c đ truy n b t đ i x ng nên ADSL là công ngh lý t ng cho truy nh p Internet t c đ cao, b i l nhu c u t i thông tin t Internet v l n h n r t nhi u so v i nhu c u t i tin đi.
Truy n hình theo yêu c u (VoD): Truy n hình theo yêu c u s d ng các ph ng pháp nén, s hóa tín hi u âm thanh, hình nh đ truy n đi qua m ng. Các nhà cung c p d ch v VoD có th cung c p các kênh truy n hình theo yêu c u v i ch t l ng khác nhau tùy theo yêu c u s d ng. Các kênh truy n hình chu n (SDTV) yêu c u t c đ truy n là 3-4Mbps. Các kênh truy n hình đ trung th c cao (HDTV) yêu c u t c đ truy n là 15-18 Mbps. Nh v y, d ch v ADSL v i t c đ h ng xu ng t i đa 8 Mbps thì ch có th h tr t i đa 2 kênh SDTV và không th h tr đ c HDTV, ADSL2+ s h tr đ c d ch v này.
H i ngh t xa: Cho phép nhi u ng i các đa đi m khác nhau có th h i h p, trao đ i tr c ti p nh đang trong cùng m t phòng h p. T ng hi u qu công vi c, ti t ki m th i gian và chi phí do gi m thi u vi c di chuy n, c ng nh công tác t ch c h i h p.
Truy n hình và phát thanh qua m ng: Các kênh truy n hình và phát thanh t đài truy n hình và đài phát thanh có th đ c truy n hình tr c ti p trên m ng ADSL2+ đ n ng i s d ng. Vì tín hi u Video và Audio ch chi m m t ph n b ng thông c a đ ng dây, nên ng i s d ng v a xem video v a có th duy t Web.
M t s các d ch v khác: Các d ch v có th tri n khai trên công ngh ADSL nh : Truy n s li u t c đ cao, h c t xa, game tr c tuy n, khám b nh t xa, làm vi c t i nhà, mua bán hàng qua m ng và các ho t đ ng giao d ch khác...
Hi n nay, công ngh đ ng dây thuê bao s DSL đã đ c ng d ng r ng rãI, đáp ng m i nhu c u v các d ch v b ng r ng trên m ng cáp đ ng s n có. V i u đi m v ph ng th c truy n c ng nh ph ng pháp mã hoá, s a l i, ADSL r t phù h p v i các d ch v Internet t c đ cao, đ a l i nhi u l i ích cho ng i s d ng c ng nh nhà cung c p d ch v .
6.2. Truy n tho i qua m ng chuy n m ch gói VoPN (Voice over Packet Network) Network)
6.2.1. Khái ni m
Là mơ hình truy n tho i th i gian th c không s d ng h th ng chuy n m ch kênh thông th ng mà s d ng các m ng chuy n m ch gói. Tín hi u tho i t ng t sau khi đ c s hóa s đ c truy n qua m ng chuy n m ch gói d i d ng các gói d li u.
VoPN đang tr thành m t trong nh ng công ngh vi n thông h p d n nh t hi n nay không ch đ i v i các nhà cung c p d ch v mà v i c nh ng ng i s d ng d ch v . S phát tri n c a các m ng chuy n m ch gói và đ c bi t là m ng Internet v i giao th c IP đã t o ra n n t ng phát tri n các giao th c cho phép truy n d li u tho i qua các m ng s li u khác nhau. Các m ng chuy n m ch gói th ng đ c s d ng đ truy n tho i là m ng Frame Relay, m ng ATM và m ng IP.
6.2.2. Mơ hình truy n tho i qua m ng chuy n m ch gói
T i phía phát, tín hi u tho i t ng t t máy đi n tho i hay micro s đ c s hóa và chuy n đ i thành các gói d li u thích h p đ truy n qua m ng, vi c chuy n đ i s đ c th c hi n thơng qua các b mã hóa-gi i mã CODEC (Coder-Decoder). B x lý tín hi u s DSP (Digital Signal Processing) s nén các gói d li u này v i t c đ bit thích h p đ truy n qua m ng chuy n m ch gói.
T i bên thu, các ti n trình di n ra ng c l i, khi nh n đ c các gói tin đã đ c nén, các DSP s gi i nén các gói tin, sau đó gi i mã (Decode) các gói tin thành tín hi u âm thanh t ng t và phát ra đi n tho i ho c loa cho ng i nghe.
Trong m t cu c đàm tho i, các kho ng l ng chi m t l r t l n (30% - 40%), khi truy n tho i qua m ng chuy n m ch gói ng i ta s d ng k thu t VAD (Voice Activity Detection) đ lo i b các kho ng l ng nh m gi m l ng gói tin truy n qua m ng. T i phía thu các kho ng l ng l i đ c tái t o đ phát thông tin tho i cho ng i nghe.
6.2.3. u đi m c a truy n tho i qua m ng chuy n m ch gói
- Ti t ki m chi phí đ u t h t ng m ng và chi phí s d ng d ch v : Vi c ti t ki m chi phí h t ng m ng đây đ c hi u theo ngh a s d ng các m ng chuy n m ch gói đã có s n đ truy n