Tài liệu Công nghệ đường dây thuê bao số XDSL và ứng dụng cho các dịch vụ truyền hình cáp: ... Ebook Công nghệ đường dây thuê bao số XDSL và ứng dụng cho các dịch vụ truyền hình cáp
118 trang |
Chia sẻ: huyen82 | Lượt xem: 1469 | Lượt tải: 0
Tóm tắt tài liệu Công nghệ đường dây thuê bao số XDSL và ứng dụng cho các dịch vụ truyền hình cáp, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Môc lôc
Lêi më ®Çu...................................................................................................... 3
C¸c ch÷ viÕt t¾t .............................................................................................. 5
Lêi më ®Çu
Tõ ®Çu nh÷ng n¨m 1990 c¸c dÞch vô Internet bïng næ më ®Çu cho nhu cÇu truyÒn th«ng sè liÖu t¨ng nhanh. Thêi kú nµy c¸c modem t¬ng tù cßn ®îc sö dông phæ biÕn ®Ó truy cËp d÷ liÖu ®îc truyÒn qua m¹ng PSTN. Tuy nhiªn, cµng ngµy c¸c yªu cÇu cña kh¸ch hµng cµng cao h¬n vµ c¸c modem t¬ng tù víi tèc ®é thÊp kh«ng ®¸p øng ®îc. H¬n n÷a, c¸c m¹ng PSTN ®îc x©y dùng ®Ó phôc vô c¸c dÞch vô tho¹i truyÒn thèng ph¶i ®èi mÆt víi t×nh tr¹ng t¾c nghÏn trÇm träng do viÖc truyÒn sè liÖu chiÕm thêi gian lín hµng chôc phót. Thùc tÕ nµy thóc ®Èy c¸c nhµ nghiªn cøu viÔn th«ng ph¶i nhanh chãng t×m ra mét gi¶i ph¸p hiÖu qu¶ ®Ó cung cÊp c¸c dÞch vô b¨ng réng tíi kh¸ch hµng. Trong sè c¸c gi¶i ph¸p ®îc ®a ra, c«ng nghÖ ®êng d©y thuª bao sè DSL (Digital Subscriber Line) næi bËt ë tÝnh kh¶ thi h¬n c¶. Kh«ng nh÷ng ®¸p øng ®îc yªu cÇu truyÒn sè liÖu tèc ®é nhanh hµng chôc Mbit/s vµ ®a th«ng tin qua m¹ng truyÒn sè liÖu mµ c«ng nghÖ nµy cßn kh«ng ®ßi hái vèn ®Çu t ban ®Çu lín. Së dÜ cã nh÷ng ®Æc tÝnh hÊp dÉn nh vËy thø nhÊt lµ do lo¹i bá ®îc giíi h¹n b¨ng tÇn tho¹i, sö dông toµn bé b¨ng tÇn hµng chôc MHz cña ®«i d©y ®ång vµ ¸p dông c¸c kü thuËt tiªn tiÕn t¨ng sè bit/baud vµ thÝch øng tèt víi m«i trêng truyÒn dÉn cña ®«i d©y ®ång. Thø hai lµ do chØ ho¹t ®éng trªn ®«i d©y ®ång cña m¹ch vßng thuª bao nªn khi triÓn khai sÏ tËn dông ®îc c¬ së h¹ tÇng s½n cã cña m¹ng truy nhËp ®· ®îc x©y dùng réng kh¾p trªn thÕ giíi tõ tríc tíi nay. ChÝnh v× vËy mµ c«ng nghÖ DSL ®· ®îc lùa chän nh mét c«ng nghÖ dÉn ®Çu cho viÖc x©y dùng m¹ng truy nhËp trªn toµn thÕ giíi. Trong giai ®o¹n hiÖn nay, c¸c tæ chøc tiªu chuÈn quèc tÕ vµ c¸c nhãm lµm viÖc liªn quan nh ANSI, ETSI, ITU, UAWG, T1E1.4, ADSL Forum ... ®ang nç lùc ®a ra c¸c tiªu chuÈn chung cho c¸c c«ng nghÖ nµy. Trªn thÕ giíi c¸c nhµ khai th¸c vµ qu¶n lý viÔn th«ng còng ®· ®a c«ng nghÖ DSL vµo m¹ng cña m×nh vµ dù ®o¸n sè thuª bao DSL sÏ t¨ng nhanh tõ 18,7 triÖu thuª bao n¨m 2002 tíi trªn 200 triÖu thuª bao vµo n¨m 2005.
Theo dâi qu¸ tr×nh ph¸t triÓn c«ng nghÖ DSL cho m¹ng truy nhËp, ®Ò tµi tèt nghiÖp “C«ng nghÖ ®êng d©y thuª bao sè xDSL vµ øng dông cho c¸c dÞch vô truyÒn h×nh c¸p” tr×nh bµy tæng quan vÒ c«ng nghÖ DSL. Ngoµi ra ®Ò tµi xem xÐt ®Õn kh¶ n¨ng triÓn khai mét trong nh÷ng øng dông cô thÓ cña xDSL lµ cung cÊp dÞch vô truyÒn h×nh c¸p trªn ®Þa bµn Hµ néi. Néi dung ®Ò tµi gåm 6 ch¬ng nh sau :
Ch¬ng 1 : Giíi thiÖu chung vÒ c«ng nghÖ ®êng d©y thuª bao sè, so s¸nh nã víi c¸c c«ng nghÖ truy nhËp b¨ng réng kh¸c nh quang vµ v« tuyÕn vµ ®iÓm qua t×nh h×nh triÓn khai DSL trªn thÕ giíi còng nh c¸c dù ¸n ph¸t triÓn DSL ë ViÖt nam.
Ch¬ng 2 : Tr×nh bµy vÒ c¬ së kü thuËt xDSL víi c¸c vÊn ®Ò dung lîng truyÒn dÉn trªn m«i trêng t¹p ©m cña ®«i d©y ®ång, c¸c gi¶i ph¸p kü thuËt ®Ó n©ng cao tèc ®é truyÒn sè liÖu vµ ®ång thêi nªu lªn c¸c khã kh¨n khi triÓn khai dÞch vô DSL nh chÊt lîng ®«i d©y ®ång, m«i trêng t¹p ©m vµ tÝnh t¬ng thÝch phæ cña c¸c dÞch vô.
Ch¬ng 3 : Giíi thiÖu vÒ c«ng nghÖ ADSL lµ c«ng nghÖ ®îc biÕt ®Õn nhiÒu nhÊt trong hä c«ng nghÖ xDSL. C¸c gi¶i ph¸p kü thuËt tiªn tiÕn ®îc ¸p dông trong c«ng nghÖ nµy, m« h×nh tham chiÕu cña hÖ thèng ADSL do ADSL Forum ®a ra (gièng m« h×nh tham chiÕu cña ITU-T trong khuyÕn nghÞ G.992.1), t×nh tr¹ng chuÈn ho¸ vµ øng dông cña ADSL. Ngoµi ra cßn nªu nh÷ng u ®iÓm míi trong phiªn b¶n rót gän lµ ADSL.Lite.
Ch¬ng 4 : Giíi thiÖu vÒ c«ng nghÖ VDSL lµ c«ng nghÖ ®¹t tèc ®é truyÒn dÉn cao nhÊt trong hä xDSL. ë ®©y ®Ò cËp tíi nh÷ng ®Æc trng riªng vÒ m«i trêng truyÒn dÉn, kh¶ n¨ng kÕt hîp víi cÊu h×nh ph©n bè c¸p sîi quang tíi gÇn thuª bao cïng víi c¸c gi¶i ph¸p kü thuËt vµ m« h×nh tham chiÕu hÖ thèng do ANSI ®a ra còng nh c¸c øng dông cña nã.
Ch¬ng 5 : Tr×nh bµy vÒ c¸c gi¶i ph¸p DSL kh¸c gåm c¸c c«ng nghÖ HDSL, HDSL2, IDSL, SDSL, dÞch vô Voice over DSL, cÊu h×nh m¹ng ATM over DSL vµ mét sè tªn modem thuéc c«ng nghÖ DSL nh : RADSL, CDSL, MDSL, G.shdsl, Etherloop.
Ch¬ng 6 : Giíi thiÖu vÒ mét lo¹i dÞch vô b¨ng réng ®ang xuÊt hiÖn réng r·i lµ c¸c dÞch vô Video theo yªu cÇu (Video on Demand) vµ viÖc lùa chän giao thøc tèi u cho c¸c líp trªn ®Ó cung cÊp dÞch vô nµy qua ®êng d©y DSL, kiÕn tróc m¹ng Video over DSL ®iÓn h×nh. Cuèi cïng lµ c¸c vÊn ®Ò trong m¹ng truy nhËp ViÖt nam vµ gi¶i ph¸p ®îc lùa chän ®Ó triÓn khai dÞch vô truyÒn h×nh c¸p qu¶ng b¸ cho Bu ®iÖn Hµ néi.
Do h¹n chÕ vÒ thêi gian vµ n¨ng lùc nªn néi dung cña ®å ¸n tèt nghiÖp nµy kh«ng tr¸nh khái nh÷ng sai sãt, em mong ®îc thÇy c« vµ c¸c b¹n quan t©m gãp ý thªm.
Em xin ch©n thµnh c¶m ¬n thÇy gi¸o Lª Duy TiÕn ®· tËn t×nh híng dÉn em hoµn thµnh ®å ¸n tèt nghiÖp nµy. C¶m ¬n ViÖn KHKT Bu ®iÖn, Bu ®iÖn Hµ néi vµ trung t©m VDC ®· cung cÊp tµi liÖu vµ híng dÉn vÒ chuyªn m«n cho em trong qu¸ tr×nh lµm ®Ò tµi.
C¸c ch÷ viÕt t¾t
2B1Q
2-binary, 1Quaternary
M· 2B1Q
AAL
ATM Adaptaion Layer
Líp thÝch øng ATM
ADC
Analog Digital Conversion
Bé chuyÓn ®æi t¬ng tù-sè
ADSL
Asymmetric DSL
D©y thuª bao sè kh«ng ®èi xøng
AM
Amplitude Modulation
§iÒu chÕ biªn ®é
AMI
Alternate Mark Inversion
M· ®¶o dÊu lu©n phiªn
ANSI
American National Standards Institute
ViÖn tiªu chuÈn quèc gia Mü
ATM
Asynchronous Transfer Mode
Ph¬ng thøc truyÒn dÉn kh«ng ®ång bé
ATM 25
Asynchronous Transfer Mode 25Mbit/s
Mét phiªn b¶n ATM 25 Mbit/s
ATU
ADSL Transmission Unit
Khèi truyÒn dÉn ADSL
ATU-C
ADSL Transmission Unit-CO
Khèi truyÒn dÉn ADSL phÝa tæng ®µi
ATU-R
ADSL Transmission Unit-Remote
Khèi truyÒn dÉn ADSL phÝa thuª bao xa
AWGN
Add White Gauss Noise
NhiÔu t¹p ©m Gauss tr¾ng céng
Backbone
HÖ thèng truyÒn th«ng kÕt nèi nhiÒu thiÕt bÞ m¹ng víi nhau cã tèc ®é truyÒn dÉn cao
Bit/s
bit per second
Bit trªn gi©y
BER
Bit error rate
TØ lÖ lçi bit
BRA
Basic Rate Access
Sù truy cËp tèc ®é c¬ së
BRI
Basic Rate Interface
Giao diÖn tèc ®é c¬ së
Bridge tap
CÇu nèi rÏ lµ nh¸nh cña ®«i d©y xo¾n kh«ng kÕt cuèi ®îc ®a vµo ®Ó më réng m¹ch vßng thuª bao
CAP
Carrierless Aplitude Phase modulation
§iÒu chÕ biªn ®é pha kh«ng sö dông sãng mang
CATV
Cable television
TruyÒn h×nh c¸p
CDMA
Code Division Multiple Access
Kü thuËt ®a truy nhËp ph©n kªnh theo m·
CLEC
Competitive Local Exchange Carrier
C«ng ty viÔn th«ng néi h¹t c¹nh tranh
CO
Central Offices
Trung t©m chuyÓn m¹ch hoÆc tæng ®µi néi h¹t
CPE
CustomerPremises Equipment
ThiÕt bÞ kÕt cuèi truyÒn th«ng t¹i nhµ thuª bao
DBS
Direct Broadcast Satellite
HÖ thèng qu¶ng b¸ trùc tiÕp tõ vÖ tinh
DCS
Digital Cross-connect System
HÖ thèng nèi chÐo sè
DLC
Digital Loop Carrier
HÖ thèng truyÒn dÉn sè trªn m¹ch vßng thuª bao
DMT
Discrete Multitone
§iÒu chÕ ®a ©m tÇn rêi r¹c
DSL
Digital Subscriber Line
§êng d©y thuª bao sè
DSLAM
DSL Access Module
Khèi ghÐp kªnh truy nhËp DSL
DWDM
Density WaveDivision Multiplexing
GhÐp kªnh ph©n chia theo bíc sãng mËt ®é cao
DWMT
Discrete Wavelet Multitone
§iÒu chÕ ®a tÇn sãng rêi r¹c
E1
§êng truyÒn tèc ®é 2,048 Mbit/s theo tiªu chuÈn ch©u ¢u
EC
Echo Canceller
ThiÕt bÞ khö tiÕng väng
ETSI
European Telecommunications Standard Institute
ViÖn tiªu chuÈn ViÔn th«ng Ch©u ¢u
Fast-retrain
Thñ tôc ®îc thiÕt lËp gi÷a c¸c modem G.Lite ®Ó ®¶m b¶o tèc ®é ho¹t ®éng tèt nhÊt theo tr¹ng th¸i ®êng d©y
FCC
Federal Communications Commision
Uû ban ViÔn th«ng liªn bang Mü trùc thuéc chÝnh phñ ®a ra c¸c qui ®Þnh cho ngµnh c«ng nghiÖp viÔn th«ng, v« tuyÕn vµ truyÒn h×nh
FDD
Frequency Division Duplexed
Ph¬ng thøc truyÒn dÉn song c«ng ph©n chia theo tÇn sè
FDM
Frequency Division Modullation
GhÐp kªnh ph©n chia theo tÇn sè
FEC
Forward Error Correction
Söa lçi tríc
FEXT
Far End Crosstalk
Xuyªn ©m ®Çu xa
FSAN
Full Service Access Network
M¹ng truy nhËp ®Çy ®ñ dÞch vô
FSK
Frequency Shift Keying
Kho¸ pha theo tÇn sè
FSN
Full Service Network
M¹ng truyÒn th«ng cung cÊp c¶ dÞch vô b¨ng réng vµ dÞch vô b¨ng hÑp
FTTB
Fiber To The Building
C¸p quang ®Õn toµ nhµ
FTTCab
Fiber To The Carbinet
C¸p quang ®Õn Cabinet
FTTC
Fiber To The Curb
C¸p quang tíi côm d©n c
FTTH
Fiber To The Home
C¸p quang tíi tËn nhµ thuª bao
FTTO
Fiber To The Office
C¸p quang tíi c¸c c¬ quan nhá
FTTEx
Fiber to the Exchange
C¸p quang ®Õn tæng ®µi
Guardband
B¨ng tÇn b¶o vÖ
Handshake
Thñ tôc b¾t tay
HDSL
High-bit-rate DSL
§êng d©y thuª bao sè tèc ®é bit cao
HDTV
High Definition Television
TruyÒn h×nh ®é ph©n gi¶i cao
HFC
Hybrid Fiber-Coax
M¹ng lai c¸p ®ång trôc
HPF
High Pass Filter
Bé läc th«ng cao
HPPI
High Performance Parallel Interface
Giao diÖn song song hiÖu n¨ng cao
HTU-C
High-bit-rate Terminal unit Central office
§¬n vÞ ®Çu cuèi tèc ®é bit cao thuéc tæng ®µi
Hub
Khèi trung t©m
HTU-R
High-bit-rate Terminal unit Remote
§¬n vÞ ®Çu cuèi tèc ®é bit cao thuéc thuª bao xa
IEEE
Institute of Electrical and Electronics Engineers
HiÖp héi kü s ®iÖn vµ ®iÖn tö
ILEC
Incumbent Local Exchange Carrier
C«ng ty viÔn th«ng néi h¹t ®éc quyÒn
IP
Internet Protocol
Giao thøc Internet
IDSL
IDSN DSL
C«ng nghÖ ®êng d©y thuª bao sè tèc ®é 128 kbit/s
ISDN
Intergrated Services Digital Network
M¹ng sè ®a dÞch vô
ISI
InterSymbol Interference
NhiÔu giao thoa gi÷a c¸c ký tù
ISP
Internet Service Provider
Nhµ cung cÊp dÞch vô Internet
ITU
Interntional Telecommunications Union
Tæ chøc viÔn th«ng quèc tÕ
IVOD
Interactive Video On Demand
DÞch vô video theo yªu cÇu t¬ng t¸c
LAN
Local Area Network
M¹ng côc bé
LMDS
Local Multipoint Distribution System
HÖ thèng ph©n bè ®a ®iÓm néi h¹t
LPF
Low Pass Filter
Bé läc th«ng thÊp
LTU
Line Terminal Unit
Khèi kÕt cuèi ®êng d©y
MDF
Main Distribution Frame
Gi¸ phèi d©y chÝnh
MDSL
Multirate Digital Subscriber Line
§êng d©y thuª bao sè ®a tèc ®é
MMDS
Multichanel Multipoint Distribution System
HÖ thèng ph©n phèi ®a ®iÓm ®a kªnh
MPEG
Motion Picture Experts Group
Nhãm chuyªn gia h×nh ¶nh ®éng
MODEM
Modulation/Demodulation
§iÒu chÕ/gi¶i ®iÒu chÕ
MUX
Multiplexer
Bé ghÐp kªnh
NEXT
Near End Crosstalk
Xuyªn ©m ®Çu gÇn
NIC
Network Interface Card
Card giao diÖn m¹ng
NID
Network Interface Device
ThiÕt bÞ giao diÖn m¹ng
NRZ
Non Return Zeror
M· ®êng truyÒn NRZ
NSP
Network Service Provider
Nhµ cung cÊp dÞch vô m¹ng
NT
Network Termination
KÕt cuèi m¹ng
NTU
Network Termination Unit
Khèi kÕt cuèi m¹ng
NVOD
Near Video On Demand
DÞch vô video gÇn theo yªu cÇu
ONU
Optical Network Unit
§¬n vÞ m¹ng quang
PAM
Pulse Amplitude
Modulatedtion
§iÒu chÕ biªn ®é xung
PBX
Private Branch Exchange
Tæng ®µi c¬ quan (néi bé)
PON
Pasive Optical Network
M¹ng quang thô ®éng
POTS
Plain Old Telephone Service
DÞch vô tho¹i th«ng thêng
PPP
Piont-to-Point Protocoll
Giao thøc ®iÓm nèi ®iÓm
PRA
Primary Rate Access
Truy cËp tèc ®é s¬ cÊp
PRI
Prymary Rate Interface
Giao diÖn tèc ®é s¬ cÊp
PSD
Power Spectral Density
MËt ®é phæ c«ng suÊt
PSTN
Public Switch Telephone Network
M¹ng ®iÖn tho¹i chuyÓn m¹ch c«ng céng
QAM
Quarature Amplitude Modullation
§iÒu chÕ biªn ®é cÇu ph¬ng
QoS
Quality of Service
ChÊt lîng cña dÞch vô
QPSK
Quadrature Phase Shift Keying
Kho¸ dÞch pha cÇu ph¬ng
RADSL
Rate AdaptiveDigital Subscriber Line
§ên d©y thuª bao sè thÝch øng tèc ®é
RJ.45
Modul kÕt nèi 8 d©y tiªu chuÈn
RF
Radio Frequency
TÇn sè v« tuyÕn
RFI
Radio Frequency Interference
NhiÔu tÇn sè v« tuyÕn
RT
Remote Terminal
ThiÕt bÞ ®Çu cuèi xa
SDSL
Single pair DSL
M¹ch vßng thuª bao sè mét ®«i sîi
SNR
Signal Noise Ratio
Tû sè tÝn hiÖu trªn nhiÔu
SVC
Switched Virtual Channel
Kªnh chuyÓn m¹ch ¶o
SYN
Synchronization Symbol
Ký hiÖu ®ång bé
TCM
Trellis Code Modulation
§iÒu chÕ ®îc m· ho¸ líi
TDD
Time Division Duplexed
Ph¬ng thøc truyÒn dÉn song c«ng ph©n chia theo thêi gian
TDM
Time Division Multiplexing
GhÐp kªnh ph©n chia theo thêi gian
UTP
Unshielded Twisted Pair
§«i d©y xo¾n kh«ng bäc kim
VC
Virtual Channel
Kªnh ¶o
VDSL
Very High-speed DSL
M¹ng thuª bao sè tèc ®é rÊt cao
VoD
Video on Demand
Video theo yªu cÇu
VoDSL
Voice overDSL
DÞch vô tho¹i qua DSL
VTU-O
VDSL Termination Unit-Center Office
Khèi ®Çu cuèi VDSL phÝa tæng ®µi
VTU-R
VDSL Termination Unit-Remote Subsriber
Khèi ®Çu cuèi VDSL phÝa kh¸ch hµng
WLL
Wireless Local Loop
M¹ch vßng v« tuyÕn néi h¹t
xDSL
x Digital Subscriber Loop
Hä c«ng nghÖ ®êng d©y thuª bao sè
Ch¬ng 1
tæng quan c¸c c«ng nghÖ xdsl
Tæng quan c¸c ph¬ng thøc truy nhËp m¹ng
Ngµy nay, nhu cÇu cña kh¸ch hµng vÒ c¸c dÞch vô b¨ng réng ®ang t¨ng nhanh. Nh÷ng kh¸ch hµng lµ c¸c doanh nghiÖp thêng yªu cÇu c¸c dÞch vô b¨ng réng t¬ng t¸c nh : truy nhËp Internet tèc ®é cao, héi nghÞ truyÒn h×nh, video theo yªu cÇu. Cßn nh÷ng kh¸ch hµng th«ng thêng th× yªu cÇu c¸c dÞch vô kh«ng t¬ng t¸c nh phim theo yªu cÇu, truyÒn h×nh sè... §iÒu nµy thóc ®Èy c¸c c«ng ty viÔn th«ng nhanh chãng triÓn khai c¸c gi¶i ph¸p ph©n phèi dÞch vô b¨ng réng tíi kh¸ch hµng cã hiÖu qu¶ nhÊt.
VÊn ®Ò khã kh¨n n»m trªn nh÷ng kilomet cuèi tíi thuª bao sö dông c¸c ®«i d©y ®ång ®· ®îc trang bÞ tõ xa tíi nay ®Ó cung cÊp c¸c dÞch vô PSTN cho kh¸ch hµng trªn kh¾p thÕ giíi. M¹ng truy nhËp PSTN chØ cung cÊp mét b¨ng tÇn tho¹i h¹n hÑp 0,3¸3,4 kHz víi tèc ®é truyÒn sè liÖu tèi ®a lµ 56 kbit/s nªn kh«ng ®¸p øng ®îc viÖc truyÒn t¶i c¸c khèi d÷ liÖu lín cã néi dung phong phó kÌm h×nh ¶nh sèng ®éng. §Ó gi¶i quyÕt vÊn ®Ò nµy nhiÒu kü thuËt truy nhËp b¨ng réng ®· ®îc ®a ra xem xÐt :
Kü thuËt truy nhËp m¹ch vßng c¸p ®ång hay ®îc gäi lµ kü thuËt ®êng d©y thuª bao sè (DSL: Digital Subscriber Line) ®· xuÊt hiÖn tõ ®Çu nh÷ng n¨m 1980. Thùc ra ®©y lµ mét hä c¸c c«ng nghÖ thêng ®îc gäi lµ c¸c c«ng nghÖ xDSL, ch÷ x thÓ hiÖn cho c¸c c«ng nghÖ DSL kh¸c nhau nh : ADSL, HDSL, VDSL... §©y lµ c¸c kü thuËt truy nhËp ®iÓm tíi ®iÓm kÕt nèi gi÷a thuª bao vµ tæng ®µi trung t©m cho phÐp truyÒn t¶i nhiÒu d¹ng th«ng tin sè liÖu ©m thanh, h×nh ¶nh qua ®«i d©y ®ång truyÒn thèng. Gi¶i ph¸p cña xDSL lµ sö dông d¶i tÇn lín h¬n phÝa trªn d¶i tÇn mµ dÞch vô tho¹i sö dông v× vËy b¨ng th«ng truyÒn dÉn cao h¬n. Trªn ®ã, ngêi ta sö dông c¸c ph¬ng ph¸p m· ho¸ kh¸c nhau ®Ó cã thÓ truyÒn ®îc tèc ®é d÷ liÖu rÊt cao. Tèc ®é cña ®êng d©y xDSL tuú thuéc thiÕt bÞ sö dông, kho¶ng c¸ch tõ tæng ®µi tíi thuª bao, chÊt lîng tuyÕn c¸p, kü thuËt m· ho¸ ... Th«ng thêng kü thuËt nµy cho phÐp hÇu hÕt kh¸ch hµng truyÒn tõ tèc ®é 128 kbit/s tíi 1,5 Mbit/s. Víi kü thuËt míi nhÊt VDSL cho phÐp truyÒn sè liÖu víi tèc ®é lªn tíi 52 Mbit/s theo híng tõ tæng
®µi xuèng thuª bao. §iÓm næi bËt cña kü thuËt xDSL lµ tËn dông ®îc c¬ së h¹ tÇng c¸p ®ång phæ biÕn trªn thÕ giíi nªn nã ®· mau chãng chuyÓn tõ giai ®o¹n thö nghiÖm sang thÞ trêng th¬ng m¹i réng lín ®¸p øng nhu cÇu ph©n phèi c¸c dÞch vô b¨ng réng tíi ngêi sö dông. §iÓn h×nh lµ ë Mü- thÞ trêng DSL lín nhÊt hiÖn nay, vµo cuèi n¨m 2000 cã gÇn 200 triÖu ®êng d©y truy nhËp cè ®Þnh ®îc l¾p ®Æt. Trong ®ã cã 50% tøc gÇn 100 triÖu ®êng d©y cung cÊp dÞch vô DSL vµ ngêi ta íc tÝnh con sè nµy sÏ t¨ng lªn ®Õn 70% (kho¶ng 140 triÖu ®êng d©y) vµo n¨m 2004 [7]. Mét trong c¸c lý do ph¸t triÓn nh¶y vät cña thÞ trêng DSL ë Mü lµ sù kiÖn söa ®æi ®iÒu lÖ ho¹t ®éng viÔn th«ng cña quèc héi Mü vµo n¨m 1996 cho phÐp c¸c c«ng ty viÔn th«ng c¹nh tranh CLEC sö dông nh÷ng ®iÒu kiÖn truy nhËp nh c¸c c«ng ty ®éc quyÒn së h÷u m¹ng truyÒn t¶i néi h¹t ILEC ®Ó cung cÊp c¸c ®êng truy nhËp tèc ®é cao cho dÞch vô cña m×nh. V× vËy ®· t¹o c¬ héi cho nh÷ng c«ng ty c¹nh tranh thuª c¬ së h¹ tÇng cña ILEC mµ kh«ng cÇn ®Çu t x©y dùng nªn chi phÝ dÞch vô gi¶m xuèng thu hót nhiÒu kh¸ch hµng h¬n. Ngoµi ra, khi vÊn ®Ò ®Çu t x©y dùng m¹ng truy nhËp sö dông c¸p quang qu¸ tèn kÐm th× c«ng nghÖ nµy ®· thu hót sù chó ý cña nhiÒu nhµ s¶n xuÊt thiÕt bÞ viÔn th«ng, c¸c c¬ quan qu¶ng b¸ ph¸t thanh truyÒn h×nh, c¸c nhµ khai th¸c dÞch vô, c¸c c«ng ty ®iÖn tho¹i néi h¹t t¹o nªn sù c¹nh tranh lµm gi¶m chi phÝ thiÕt bÞ vµ gi¸ c¶ dÞch vô. Mét yÕu tè gãp phÇn thóc ®Èy sù ph¸t triÓn vµ hoµn thiÖn cña c«ng nghÖ nµy lµ sù ra ®êi c¸c tiªu chuÈn chung cho ho¹t ®éng cña xDSL do tæ chøc viÔn th«ng quèc tÕ ITU vµ nhiÒu tæ chøc tiªu chuÈn, nhãm lµm viÖc kh¸c ®a ra.
Kü thuËt truy nhËp c¸p sîi quang cã c¸c u ®iÓm m¹nh so víi c¸p ®ång. Sîi c¸p quang cho phÐp tÝn hiÖu truyÒn qua cã cù ly xa h¬n, kh¶ n¨ng chèng nhiÔu vµ xuyªn ©m tèt, b¨ng tÇn truyÒn dÉn rÊt lín ®¶m b¶o viÖc cung cÊp c¸c dÞch vô b¨ng réng tíi kh¸ch hµng. Nh vËy m¹ng truy nhËp c¸p quang lµ ®Ých cuèi cïng cña c¸c nhµ qu¶n lý vµ khai th¸c viÔn th«ng. Tuy nhiªn viÖc x©y dùng mét m¹ng truy nhËp sö dông c¸p quang ®ßi hái sù ®Çu t ban ®Çu rÊt lín. ViÖc thay thÕ toµn bé c¬ së h¹ tÇng s½n cã gåm hµng ngµn ®«i d©y ®ång cïng c¸c hÖ thèng cèng bÓ cha sö dông hÕt khÊu hao sÏ ph¶i tÝnh vµo gi¸ thµnh cho c¸c dÞch vô míi cung cÊp. H¬n n÷a nhu cÇu sö dông cña mçi thuª bao kh«ng tËn dông hÕt kh¶ n¨ng cña 1 ®«i sîi c¸p quang nªn sÏ g©y l·ng phÝ. Do vËy, ph¬ng ¸n l¾p ®Æt c¸p quang tíi tõng côm d©n c (FTTC) hoÆc tíi c¸c toµ nhµ (FTTB), c¸c trô së c¬ quan lín (FTTO) cã ý nghÜa h¬n. TÝn hiÖu sè tõ c¸c nhµ cung cÊp dÞch vô truyÒn qua c¸c tuyÕn trôc chÝnh tíi c¸c tæng ®µi trung t©m. Tõ ®©y tÝn hiÖu ®i theo phÇn m¹ng quang tíi ®iÓm ph©n phèi ®Ó chuyÓn ®æi sang tÝn hiÖu ®iÖn råi ®îc truyÒn trªn ®«i d©y c¸p ®ång tíi thuª bao. C«ng nghÖ VDSL phï hîp víi ®o¹n d©y ®ång ng¾n cho phÐp truyÒn t¶i luång th«ng tin tõ phÇn m¹ng quang tíi mçi thuª bao lµ 52 Mbit/s vµ luång lªn lµ 2,3Mbit/s/thuª bao. Nh vËy, viÖc tån t¹i ®o¹n c¸p ®ång cuèi lµ mét yÕu tè thóc ®Èy sù ph¸t triÓn cña c«ng nghÖ xDSL. Ph¬ng ¸n sö dông c¸p ®ång trôc ®Ó truyÒn tÝn hiÖu tõ phÇn kÕt cuèi m¹ng quang ONU tíi thuª bao trong cÊu h×nh HFC còng ®îc sö dông ë nhiÒu níc (ë Hµ néi còng ®ang trong giai ®o¹n thö nghiÖm). M¹ng lai ghÐp quang/c¸p ®ång trôc nµy sö dông b¨ng tÇn tõ 0-50 MHz cho híng lªn vµ 50-750 MHz cho híng xuèng cung cÊp gÇn mét tr¨m kªnh truyÒn dÉn tèc ®é cao (6 MHz mçi kªnh) ph©n phèi c¸c luång video t¬ng tù, sè, tho¹i, d÷ liÖu tíi ngêi sö dông. Tuy nhiªn HFC ph©n phèi d÷ liÖu qu¶ng b¸ tøc lµ c¸p ®ång trôc cã thÓ ph©n phèi nhiÒu kªnh video tíi mét vïng d©n c nhng cïng mét th«ng tin. Khi dïng chung cho nhiÒu ngêi sö dông th× b¨ng th«ng cña mçi kªnh trong HFC kh«ng cao b»ng DSL. DSL ph©n phèi d÷ liÖu riªng tíi tõng ngêi sö dông nªn linh ho¹t h¬n. H¬n n÷a ë c¸c níc cha cã s½n m¹ng c¸p ®ång trôc th× viÖc x©y dùng hÖ thèng nµy còng ®ßi hái chi phÝ ®Çu t cao.
Kü thuËt truy nhËp v« tuyÕn cung cÊp dÞch vô b¨ng réng cã nhiÒu lo¹i kh¸c nhau. LMDS - hÖ thèng ph©n bè ®a ®iÓm néi h¹t lµ mét kü thuËt cung cÊp c¸c dÞch vô ®a ph¬ng tiÖn hai híng gåm c¶ tho¹i vµ sè liÖu tèc ®é cao. HÖ thèng nµy cho phÐp nh÷ng nhµ cung cÊp dÞch vô ë xa, kh«ng cã c¬ së h¹ tÇng cã thÓ cung cÊp mét c¸ch truy nhËp cã hiÖu qu¶ kinh tÕ tíi kh¸ch hµng. LMDS sö dông d¶i tÇn 1 GHz trong b¨ng tÇn tõ 27,5¸28,35 GHz, ph¹m vi phôc vô trong vßng b¸n kÝnh 3¸6 km. MMDS - hÖ thèng ph©n bè ®a ®iÓm ®a kªnh còng lµ mét lo¹i m¹ng b¨ng réng t¬ng tù LMDS nhng ho¹t ®éng ë tÇn sè 2,4 GHz. HÖ thèng nµy cã thÓ cung cÊp 33 kªnh TV t¬ng tù tíi c¸c thuª bao trong b¸n kÝnh 40-48 km tõ tr¹m ph¸t. NÕu tÝn hiÖu video ®îc sè ho¸ vµ nÐn th× sè kªnh cung cÊp cã thÓ lªn tíi 100 hoÆc 150 kªnh. Còng nh LMDS, MMDS yªu cÇu anten thu t¹i nhµ thuª bao ph¶i trong tÇm nh×n th¼ng víi tr¹m ph¸t. DBS - hÖ thèng qu¶ng b¸ trùc tiÕp tõ vÖ tinh lµ thÕ hÖ tiÕp theo cña c¸c dÞch vô truyÒn h×nh qu¶ng b¸ nhê vÖ tinh. HÖ thèng DBS sö dông kü thuËt nÐn MPEG-2 cho tÝn hiÖu video sè lµm t¨ng hiÖu qu¶ sö dông b¨ng tÇn. KÝch thíc anten t¹i nhµ kh¸ch hµng gi¶m ®i, chÊt lîng ©m thanh vµ h×nh ¶nh tèt h¬n. Bé set-top box t¹i nhµ kh¸ch hµng ngoµi viÖc chuyÓn ®æi tÝn hiÖu sè sang analog cßn ®îc trang bÞ nhiÒu tÝnh n¨ng th«ng minh cung cÊp nhiÒu dÞch vô míi nh truyÒn h×nh t¬ng t¸c vµ th«ng tin theo yªu cÇu. M¹ch vßng thuª bao v« tuyÕn WLL còng lµ mét gi¶i ph¸p ®îc sö dông ë nhiÒu n¬i trªn thÕ giíi. WLL cã u ®iÓm lµ l¾p ®Æt triÓn khai nhanh chãng, dÔ thay ®æi cÊu h×nh l¾p ®Æt l¹i ë phÝa thuª bao, dÔ triÓn khai ë nh÷ng khu vùc cã ®Þa h×nh hiÓm trë. Tuy nhiªn chi phÝ cho mét thuª bao vÉn cao h¬n so víi c¸p ®ång vµ dung lîng bÞ h¹n chÕ theo d¶i tÇn ®îc cung cÊp bëi c¬ quan qu¶n lý tÇn sè.
Nh÷ng nhîc ®iÓm mµ kü thuËt truy nhËp v« tuyÕn kh«ng ®îc lùa chän lµm gi¶i ph¸p m¹ng truy nhËp hiÖn nay lµ : khã ®¸p øng yªu cÇu truyÒn th«ng 2 chiÒu, khã triÓn khai trong vïng ®« thÞ. C¸c hÖ thèng LMDS/MMDS th× chÞu nhiÒu ¶nh hëng cña thêi tiÕt dÔ h h¹i do ma, b·o, sÊm, sÐt... §Ó t¨ng vïng phñ sãng cña hÖ thèng DBS yªu cÇu ph¶i t¨ng sè vÖ tinh tuy nhiªn vÞ trÝ cña chóng lµ mét vÊn ®Ò khã kh¨n cho c¸c nhµ cung cÊp dÞch vô, gi¸ thµnh vÖ tinh cao. C¸c hÖ thèng nµy cßn thiÕu c¸c chuÈn chung nªn kh«ng thÓ mua mét ®Üa vÖ tinh cña mét h·ng ®Ó sö dông víi mét hÖ thèng kh¸c. ThËm chÝ víi cïng mét h·ng còng ph¶i mua c¸c ®Üa vÖ tinh kh¸c nhau cho c¸c dÞch vô sè liÖu vµ truyÒn h×nh qu¶ng b¸. WLL chØ ®em l¹i nhiÒu u ®iÓm khi triÓn khai ë nh÷ng vïng d©n c tha thít, tËn dông ®îc nh÷ng tr¹m gèc ®· cã s½n.
Víi lîi thÕ tËn dông m¹ng líi c¸p ®ång ®ang tån t¹i réng kh¾p trªn thÕ giíi kh«ng ®ßi hái vèn ®©ï t ban ®Çu qu¸ lín víi c¸c kü thuËt ®ang ngµy cµng hoµn thiÖn nh»m cung cÊp cho kh¸ch hµng mäi dÞch vô b¨ng réng theo yªu cÇu víi gi¸ c¶ hîp lý nªn c«ng nghÖ xDSL ®ang thùc sù trë thµnh sù lùa chän sè 1 cho c¸c nhµ cung cÊp dÞch vô trong giai ®o¹n hiÖn nay.
C«ng nghÖ xDSL:
xDSL lµ mét hä c«ng nghÖ ®êng d©y thuª bao sè gåm nhiÒu c«ng nghÖ cã tèc ®é, kho¶ng c¸ch truyÒn dÉn kh¸c nhau nªn ®îc øng dông vµo c¸c dÞch vô kh¸c nhau. B¶ng 1.1 sÏ liÖt kª c¸c lo¹i c«ng nghÖ vµ tÝnh chÊt cña tõng lo¹i.
Theo híng øng dông cña c¸c c«ng nghÖ th× cã thÓ ph©n thµnh 3 nhãm chÝnh nh sau :
C«ng nghÖ HDSL truyÒn dÉn hai chiÒu ®èi xøng gåm HDSL/HDSL2 ®· ®îc chuÈn ho¸ vµ nh÷ng phiªn b¶n kh¸c nh : SDSL, MDSL, IDSL.
C«ng nghÖ ADSL truyÒn dÉn hai chiÒu kh«ng ®èi xøng gåm ADSL/ADSL. Lite (G.Lite) ®· ®îc chuÈn ho¸ vµ c¸c c«ng nghÖ kh¸c nh CDSL, Etherloop,
C«ng nghÖ VDSL cung cÊp c¶ dÞch vô truyÒn dÉn ®èi xøng vµ kh«ng ®èi xøng.
B¶ng 1.1: C¸c c«ng nghÖ DSL
C«ng nghÖ
Tèc ®é
Kho¶ng c¸ch
TruyÒn dÉn
Sè ®«i d©y ®ång sö dông
IDSL
144 Kb/s ®èi xøng
5km
1 ®«i
HDSL
1,544Mb/s ®èi xøng
2,048Mb/s ®èi xøng
3,6 km – 4,5 km
2 ®«i
3 ®«i
HDSL2
1,544Mb/s ®èi xøng
2,048 Mb/s ®èi xøng
3,6 km – 4,5 km
1 ®«i
SDSL
768kb/s ®èi xøng
1,544Mb/s hoÆc
2,048 Mb/s mét chiÒu
7 km
3 km
1 ®«i
ADSL
1,5- 8 Mb/s luång xuèng
1,544 Mb/s luång lªn
5km (tèc ®é cµng cao th× kho¶ng c¸ch cµng ng¾n )
1 ®«i
VDSL
26 Mb/s ®èi xøng
13–52 Mb/s luång xuèng
1,5-2,3 Mb/s luång lªn
300 m – 1,5 km
(tuú tèc ®é)
1 ®«i
IDSL: (ISDN DSL) : Ngay tõ ®Çu nh÷ng n¨m 1980, ý tëng vÒ mét ®êng d©y thuª bao sè cho phÐp truy nhËp m¹ng sè ®a dÞch vô tÝch hîp (ISDN) ®· h×nh thµnh. DSL lµm viÖc víi tuyÕn truyÒn dÉn tèc ®é 160 Kb/s t¬ng øng víi lîng t¶i tin lµ 144 Kb/s (2B+D). Trong IDSL, mét ®Çu ®Êu nèi tíi tæng ®µi trung t©m b»ng mét kÕt cuèi ®êng d©y LT (Line Termination), ®Çu kia nèi tíi thuª bao b»ng thiÕt bÞ kÕt cuèi m¹ng NT (Network Termination). §Ó cho phÐp truyÒn dÉn song c«ng ngêi ta sö dông kü thuËt khö tiÕng väng. IDSL cung cÊp c¸c dÞch vô nh : Héi nghÞ truyÒn h×nh, ®êng d©y thuª riªng (leased line), c¸c ho¹t ®éng th¬ng m¹i, truy cËp Internet/Intranet.
HDSL/HDSL 2: Cuèi nh÷ng n¨m 80, nhê tiÕn bé trong xö lý tÝn hiÖu sè ®· thóc ®Èy sù ph¸t triÓn cña c«ng nghÖ ®êng d©y thuª bao sè truyÒn tèc ®é d÷ liÖu cao HDSL (High data rate DSL). C«ng nghÖ nµy sö dông 2 ®«i d©y ®ång ®Ó cung cÊp dÞch vô T1 (1,544 Mb/s), 3 ®«i d©y ®Ó cung cÊp dÞch vô E1 (2,048 Mb/s) kh«ng cÇn bé lÆp. Sö dông m· ®êng truyÒn 2B1Q t¨ng tû sè bit/baud thu ph¸t ®èi xøng; mçi ®«i d©y truyÒn mét nöa dung lîng tèc ®é 784 Kb/s nªn kho¶ng c¸ch truyÒn xa h¬n vµ sö dông kü thuËt khö tiÕng väng ®Ó ph©n biÖt tÝn hiÖu thu ph¸t. Khi nhu cÇu truy nhËp c¸c dÞch vô ®èi xøng tèc ®é cao t¨ng lªn, kü thuËt HDSL thÕ hÖ thø 2 ®· ra ®êi ®Ó ®¸p øng nhu cÇu truyÒn T1, E1 chØ trªn mét ®«i d©y ®ång víi mét bé thu ph¸t nªn cã nhiÒu u ®iÓm : ho¹t ®éng ë nhiÒu tèc ®é kh¸c nhau, sö dông m· ®êng truyÒn hiÖu qu¶ h¬n m· 2B1Q, kho¶ng c¸ch truyÒn dÉn xa h¬n, chèng nhiÔu tèt h¬n, cã kh¶ n¨ng t¬ng thÝch phæ víi c¸c dÞch vô DSL kh¸c. Do sö dông c¶ tÇn sè tho¹i nªn kh«ng cung cÊp ®ång thêi c¶ dÞch vô tho¹i nhng c«ng nghÖ nµy ®îc sö dông réng r·i cho c¸c dÞch vô ®èi xøng trong m¹ng néi h¹t thay thÕ c¸c ®êng trung kÕ T1, E1 mµ kh«ng cÇn sö dông bé lÆp, kÕt nèi c¸c m¹ng LAN.
SDSL : C«ng nghÖ DSL mét ®«i d©y (Single pair DSL) truyÒn ®èi xøng tèc ®é 784 Kb/s trªn mét ®«i d©y, ghÐp kªnh tho¹i vµ sè liÖu trªn cïng mét ®êng d©y, sö dông m· 2B1Q. C«ng nghÖ nµy cha cã c¸c tiªu chuÈn thèng nhÊt nªn kh«ng ®îc phæ biÕn cho c¸c dÞch vô tèc ®é cao. SDSL chØ ®îc øng dông trong viÖc truy cËp trang Web, t¶i nh÷ng tÖp d÷ liÖu vµ tho¹i ®ång thêi víi tèc ®é 128 Kb/s víi kho¶ng c¸ch nhá h¬n 6,7 Km vµ tèc ®é tèi ®a lµ 1024 Kb/s trong kho¶ng 3,5 Km.
ADSL: C«ng nghÖ DSL kh«ng ®èi xøng (Asymmetric DSL)®îc ph¸t triÓn tõ ®Çu nh÷ng n¨m 90 khi xuÊt hiÖn c¸c nhu cÇu truy nhËp Internet tèc ®é cao, c¸c dÞch vô trùc tuyÕn, video theo yªu cÇu... ADSL cung cÊp tèc ®é truyÒn dÉn kh«ng ®èi xøng lªn tíi 8 Mb/s luång xuèng (tõ tæng ®µi trung t©m tíi kh¸ch hµng) vµ 16- 640 Kb/s luång lªn (tõ phÝa kh¸ch hµng tíi tæng ®µi) nhng kho¶ng c¸ch truyÒn dÉn gi¶m ®i. Mét u ®iÓm næi bËt cña ADSL lµ cho phÐp kh¸ch hµng sö dông ®ång thêi mét ®êng d©y tho¹i cho c¶ 2 dÞch vô : tho¹i vµ sè liÖu v× ADSL truyÒn ë miÒn tÇn sè cao (4400 Hz¸1MHz) nªn kh«ng ¶nh hëng tíi tÝn hiÖu tho¹i. C¸c bé läc ®îc ®Æt ë hai ®Çu m¹ch vßng ®Ó t¸ch tÝn hiÖu tho¹i vµ sè liÖu theo mçi híng. Mét d¹ng ADSL míi gäi lµ ADSL “lite” hay ADSL kh«ng sö dông bé läc ®· xuÊt hiÖn tõ ®Çu n¨m 1998 chñ yÕu cho øng dông truy cËp Internet tèc ®é cao. Kü thuËt nµy kh«ng ®ßi hái bé läc phÝa thuª bao nªn gi¸ thµnh thiÕt bÞ vµ chi phÝ l¾p ®Æt gi¶m ®i tuy nhiªn tèc ®é luång xuèng chØ cßn 1,5 Mb/s. C«ng nghÖ nµy ®îc xem xÐt kü trong ch¬ng 3.
VDSL: C«ng nghÖ DSL tèc ®é d÷ liÖu rÊt cao (Very high data rate DSL) lµ c«ng nghÖ phï hîp cho kiÕn tróc m¹ng truy nhËp sö dông c¸p quang tíi côm d©n c. VDSL truyÒn tèc ®é d÷ liÖu cao qua c¸c ®êng d©y ®ång xo¾n ®«i ë kho¶ng c¸ch ng¾n. Tèc ®é luång xuèng tèi ®a ®¹t tíi 52 Mb/s trong chiÒu dµi 300 m. Víi tèc ®é luång xuèng thÊp 1,5 Mb/s th× chiÒu dµi c¸p ®¹t tíi 3,6 Km. Tèc ®é luång lªn trong chÕ ®é kh«ng ®èi xøng lµ 1,6- 2,3 Mb/s. Trong VDSL, c¶ hai kªnh sè liÖu ®Òu ho¹t ®éng ë tÇn sè cao h¬n tÇn sè sö dông cho tho¹i vµ ISDN nªn cho phÐp cung cÊp c¸c dÞch vô VDSL bªn c¹nh c¸c dÞch vô ®ang tån t¹i. Khi cÇn t¨ng tèc ®é luång xuèng hoÆc ë chÕ ®é ®èi xøng th× hÖ thèng VDSL sö dông kü thuËt xo¸ tiÕng väng. øng dông c«ng nghÖ VDSL trong truy cËp dÞch vô b¨ng réng nh dÞch vô Internet tèc ®é cao, c¸c ch¬ng tr×nh Video theo yªu cÇu.
T×nh h×nh triÓn khai xDSL trªn thÕ giíi :
Trªn thÕ giíi hiÖn nay cã kho¶ng 725 triÖu ®êng truy nhËp lµ ®«i d©y ®ång kÕt nèi tíi c¸c hé gia ®×nh còng nh c¸c kh¸ch hµng th¬ng m¹i. C¬ së h¹ tÇng nµy lµ ®iÒu kiÖn ®Ó c¸c c«ng ty viÔn th«ng triÓn khai c«ng nghÖ xDSL vµ më ra mét kû nguyªn míi cho truy nhËp b¨ng réng trªn toµn thÕ giíi.
HiÖn nay kü thuËt xDSL ®· ®îc ph¸t triÓn m¹nh mÏ do c¸c thiÕt bÞ trªn thÞ trêng ho¹t ®éng t¬ng thÝch víi nhau do cã nh÷ng tiªu chuÈn chung, gi¸ thµnh thiÕt bÞ gi¶m nhanh chãng ®ång thêi nh÷ng tiÕn bé kü thuËt míi cho phÐp ngêi sö dông tù l¾p ®Æt thiÕt bÞ t¹i nhµ, gi¶m chi phÝ dÞch vô.
Trong cuéc häp cña DSL Forum t¹i Rome vµo th¸ng 3/2002 cho thÊy DSL ®· ®îc chÊp nhËn nh mét kü thuËt truy nhËp b¨ng réng dÉn ®Çu trªn thÕ giíi víi tæng sè thuª bao lªn tíi 18,7 triÖu kh¸ch hµng (b¶ng 1.2). Ngêi ta dù ®o¸n sè thuª bao nµy cßn t¨ng nhanh vµ ®¹t tíi 200 triÖu thuª bao vµo n¨m 2005.
B¶ng 1.2 Sè lîng thuª bao DSL trªn thÕ giíi n¨m 2002 [28]
Khu vùc
Tæng sè thuª bao DSL
Sè lîng thuª bao nhµ riªng
% thuª bao nhµ riªng so víi tæng sè ngêi dïng
Sè lîng thuª bao lµ doanh nghiÖp
% doanh nghiÖp so víi tæng ngêi dïng
Ch©u ¸-Th¸i b×nh d¬ng
7,949,000
6,970,000
87.7
979,000
12.3
B¾c mü
5,510,000
4,267,000
77.4
1,242,000
22.6
T©y ©u
4,232,000
3,523,000
83.2
709,000
16.8
§«ng Nam ¸
499,000
374,000
75
125,000
25
Ch©u Mü latinh
380,000
271,000
71.3
110,000
28.7
§«ng ¢u
53,000
32,000
60.4
21,000
39.6
Khu vùc Trung §«ng vµ ch©u Phi
48,000
37,000
77
11,000
23
Toµn thÕ giíi
18,671,000
15,473,000
82.9
3,196,000
17.1
T¹i ViÖt nam, c¸c dÞch vô DSL còng ®· tõng bíc ®îc triÓn khai. Chñ yÕu lµ dÞch vô HDSL ®îc sö dông trong c¸c ®êng E1cña m¹ng truyÒn sè liÖu. Tuy nhiªn c¸c nhu cÇu truy nhËp Internet tèc ®é cao vµ c¸c dÞch vô video theo yªu cÇu ®ang t¨ng nhanh ®· gãp phÇn thóc ®Èy c¸c dÞch vô ADSL mau chãng ®îc triÓn khai.
HiÖn nay VDC ®ang cã kÕ ho¹ch triÓn khai m¹ng DSL t¹i n¨m tØnh thµnh lµ Hµ néi, TP –HCM, §µ N½ng, §ång Nai, B×nh D¬ng. Theo dù kiÕn, trong giai ®o¹n ®Çu míi triÓn khai m¹ng th× c¸c kh¸ch hµng chñ yÕu sÏ lµ c¸c thuª bao kªnh thuª riªng (leased) hoÆc cã nhu cÇu t¬ng tù . Tuy nhiªn, do m¹ng DSL chØ cã thÓ ®¸p øng ®îc c¸c thuª bao díi 2M nªn íc tÝnh sè thuª bao leased ®Õn n¨m 2003 cã thÓ nh b¶ng 1.3. Khi triÓn khai trªn thùc tÕ cã thÓ sè lîng thuª bao cßn cao h¬n nhiÒu do møc gi¸ thuª bao vµ cµi ®Æt DSL cã thÓ thÊp h¬n møc gi¸ leased line truyÒn thèng. Chi phÝ ®Çu t cho dù ¸n nµy kho¶ng 700.000 USD.
B¶ng 1.3 Dù kiÕn sè lîng thuª bao xDSL theo sè lîng thuª bao leased line.[29]
§¬n vÞ
2001
2002
2003
Leased (64-2M)
DSL
Leased (64-2M)
DSL
Leased (64-2M)
DSL
Hµ néi
88
14
250
38
1203
181
TP HCM
135
21
355
54
1198
180
§µ N½ng
9
2
36
6
81
13
§ång Nai
7
2
22
4
51
8
B×nh D¬ng
5
1
14
3
36
6
Tæng sè
244
40
678
105
2569
388
T¹i Hµ néi ph¬ng ¸n triÓn khai dÞch vô truyÒn h×nh c¸p sö dông c«ng nghÖ ADSL/VDSL còng ®· ®îc x©y dùng víi sè thuª bao dù kiÕn lµ :
B¶ng 1.4 Dù kiÕn sè lîng thuª bao truyÒn h×nh c¸p[23]
N¨m 2002
N¨m 2003
N¨m 2004
N¨m 2005
N¨m 2010
Nhu cÇu
71.000
142.000
213.000
50% sè hé d©n HN
90%sè hé d©n HN
Dù kiÕn triÓn khai thùc tÕ
20.000
50.000
100.000
50% sè hé d©n HN
90% sè hé d©n HN vµ mét sè hé tØnh l©n cËn
Bëi vËy, viÖc n¾m b¾t kiÕn thøc c¬ b¶n, kh¶ n¨ng øng dông cña c«ng nghÖ xDSL lµ ®iÒu rÊt cÇn thiÕt trong giai ®o¹n hiÖn nay.
CH¦¥NG 2
C¥ Së Kü THUËT Xdsl
§«i d©y ®ång truyÒn tÝn hiÖu tho¹i lµ ph¬ng tiÖn truyÒn th«ng phæ biÕn nhÊt trªn thÕ giíi. NhiÒu n¨m qua, c¸c nh._.µ nghiªn cøu viÔn th«ng ®· t×m c¸ch ph¸t triÓn c¸c kü thuËt n©ng cao b¨ng th«ng vµ ®é tin cËy truyÒn tin cña ®«i d©y ®ång ®Ó cã thÓ truyÒn sè liÖu víi tèc ®é cao. Trong ch¬ng nµy, ta xem xÐt c¸c gi¶i ph¸p ®· ®îc ®a ra ®Ó kh¾c phôc nh÷ng yÕu tè h¹n chÕ tèc ®é cña chóng vµ nh÷ng kü thuËt tiªn tiÕn cña xDSL ®¹t ®Õn tèc ®é hµng chôc Mbit/s. Tríc hÕt lµ xem xÐt hai tÝnh n¨ng c¬ b¶n cña hÖ thèng truyÒn dÉn ®«i d©y ®ång xo¾n ®«i : dung lîng vµ ®é tin cËy truyÒn tin.
Dung lîng vµ tû sè SNR cña ®êng d©y ®ång:
Tõ n¨m 1948, Claude Shannon ®· ®a lý thuyÕt dung lîng kªnh: Dung lîng cña mét kªnh cã ®é réng b¨ng tÇn B (Hz) bÞ nhiÔu bëi t¹p ©m tr¾ng céng Gauss AWGN vµ giíi h¹n trong b¨ng tÇn B, ®îc x¸c ®Þnh nh sau:
Trong ®ã C (bit/s) lµ dung lîng kªnh, S/N lµ tØ sè c«ng suÊt tÝn hiÖu trªn c«ng suÊt t¹p ©m trong b¨ng th«ng ®ã. C«ng thøc nµy cho thÊy cã thÓ ®¹t dung lîng kªnh lín b»ng c¸ch t¨ng B vµ SNR.
Dung lîng cña ®êng truyÒn dÉn sè ®îc ®¸nh gi¸ b»ng hiÖu suÊt sö dông ®é réng b¨ng tÇn. ViÖc nghiªn cøu c¸c kü thuËt sö dông hiÖu qu¶ b¨ng tÇn nh»m ®¹t ®îc hai môc tiªu chÝnh lµ ®¹t ®îc hiÖu suÊt sö dông b¨ng tÇn cùc ®¹i vµ møc c«ng suÊt ph¸t tÝn hiÖu nhá nhÊt (tøc tû sè S/N nhá nhÊt ë kªnh bÞ nhiÔu AWGN). HiÖu suÊt sö dông b¨ng tÇn còng ®îc gäi lµ hiÖu suÊt sö dông phæ tÇn. HiÖu suÊt sö dông phæ tÇn ®îc ®Þnh nghÜa b»ng tØ sè gi÷a tèc ®é sè liÖu R (bit/s) víi ®é réng b¨ng tÇn B (Hz).
Hai nh©n tè chÝnh h¹n chÕ hiÖu qu¶ sö dông phæ tÇn cña hÖ thèng truyÒn dÉn sè lµ giao thoa gi÷a c¸c ký hiÖu ISI vµ t¹p ©m. ISI xaû ra khi tÝn hiÖu thu bÞ mÐo do h¹n chÕ b¨ng tÇn cña kªnh truyÒn dÉn. Sên sau cña xung tríc kÐo dµi chång lÊn lªn sên tríc cña xung sau lµm thay ®æi biªn ®é cña tÝn hiÖu thu. Khi nh÷ng thay ®æi qu¸ cao sÏ lµm møc ngìng logic ë ®Çu thu ®a ra nh÷ng quyÕt ®Þnh sai.
Sù h¹n chÕ b¨ng tÇn cã thÓ biÓu diÔn bëi hµm truyÒn ®¹t cña bé läc th«ng thÊp lý tëng. Khi ph¸t mét xung vµo bé läc nµy th× phæ cña xung nhËn ®îc ë ®Çu ra bé läc cã d¹ng hµm ch÷ nhËt nh sau:
(2.3), trong ®ã ¦o lµ tÇn sè c¾t.
Thùc hiÖn biÕn ®æi Fourier ngîc ta nhËn ®îc ®¸p øng ®Çu ra:
(2.4)
D¹ng cña ®¸p øng nµy nh h×nh 2.1. Ngo¹i trõ gi¸ trÞ ®Ønh t¹i trung t©m c¸c ®iÓm kh«ng sÏ xuÊt hiÖn ë mäi thêi ®iÓm tk = kTb = k/(2B) víi k lµ sè nguyªn d¬ng kh¸c kh«ng, kho¶ng c¸ch Tb = 1/(2B) gäi lµ kho¶ng Nyquist. NÕu c¸c xung ®îc ph¸t ®i c¸ch nhau mét kho¶ng Nyquist th× tr¸nh ®îc nhiÔu giao thoa gi÷a c¸c ký hiÖu. NÕu kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c xung T nhá h¬n Tb th× sù chång lÊn cña c¸c xung nµy lµm ®Çu thu kh«ng thÓ ph©n biÖt ®îc chóng. NghÜa lµ ®èi víi tÝn hiÖu nhÞ ph©n b¨ng gèc, ®iÒu kiÖn R=1/Tb=2B ®¶m b¶o tr¸nh ®îc nhiÔu ISI. HiÖu suÊt sö dông phæ tÇn ®¹t ®îc h =R/B=2 bit/s/Hz.
Trong thùc tÕ rÊt khã thùc hiÖn ®îc bé läc th«ng thÊp lý tëng cã sên xung vu«ng gãc t¹i tÇn sè c¾t ¦o = B nh vËy. §Ó gi¶i quyÕt vÊn ®Ò nµy ngêi ta x©y dùng mét bé läc cã ®Æc tÝnh tu©n theo nguyªn lý xÕp chång ®Æc tÝnh ®èi xøng kiÓu hµm lÎ øng víi tÇn sè c¾t ¦o víi ®Æc tÝnh cña bé läc th«ng thÊp lý tëng. H×nh 2.2 biÓu diÔn c¸c ®Æc tÝnh cña c¸c bé läc nµy.
Bé läc nµy vÉn ®¶m b¶o kh«ng cã nhiÔu giao thoa gi÷a c¸c ký hiÖu t¹i tÇn sè f = B (1+r). Tuy nhiªn b¨ng th«ng ®îc t¨ng thªm rB, víi r lµ hÖ sè ®é dèc (rolloff factor), 0 £ r £ 1. KÕt qu¶ lµ hiÖu suÊt sö dông phæ tÇn gi¶m xuèng, h = 2/(1+r) bit/s/Hz , 1£ h £ 2. Bé läc Nyquist nµy cßn ®îc gäi lµ bé läc cã ®Æc tÝnh dèc cosin t¨ng. HÖ sè ®é dèc r thêng nhËn gi¸ trÞ 1/3, hiÖu suÊt sö dông phæ tÇn h = 1,5 bit/s/Hz. Thªm vµo ®ã hiÖu suÊt nµy cßn bÞ gi¶m khi luång sè ®îc ®a vµo ®iÒu chÕ theo mét sãng mang h×nh sin. Ph¬ng ph¸p ®iÒu chÕ thêng ®îc sö dông lµ QAM ®iÒu chÕ c¶ hai biªn tÇn nªn ®é réng b¨ng th«ng t¨ng gÊp 2 so víi b¨ng th«ng cña tÝn hiÖu b¨ng gèc. Do ®ã, viÖc kÕt hîp bé läc Nyquist víi ®iÒu chÕ QAM sÏ lµm gi¶m hiÖu suÊt sö dông b¨ng tÇn h =1/(1+r) bit/s/Hz; 0,5£ h £ 1 bit/s/Hz (víi r=1/3, h =0,75bit/Hs/z). Do hiÖu suÊt thÊp nªn chØ modem ®Çu tiªn V.21 míi sö dông truyÒn dÉn nhÞ ph©n cßn nh÷ng modem míi h¬n ®Òu sö dông ®iÒu chÕ hoÆc tÝn hiÖu nhiÒu møc.
Nh÷ng m· ®êng nhiÒu møc cã hiÖu suÊt sö dông b¨ng th«ng lín h¬n. VÝ dô m· 3 møc hay tam ph©n nh : AMI, HDBn vµ mBnT; m· 4 møc nh mBnQ; m· Miler lµ trêng hîp ngo¹i lÖ cña m· 2 møc biÓu diÔn bit 1 lµ mét sù chuyÓn dÞch ë gi÷a kho¶ng bit vµ bit 0 th× kh«ng cã sù chuyÓn dÞch, nÕu cã 3 bit 0 liªn tiÕp th× ë cuèi bÝt thø 2 cã mét sù chuyÓn dÞch. Phæ c«ng suÊt cña nh÷ng m· nµy hÑp h¬n phæ c«ng suÊt cña m· NRZ ë cïng tèc ®é ®Æc biÖt lµ m· Miler. Do ®ã b¨ng th«ng ®îc h¹n chÕ díi møc giíi h¹n Nyquist B 2 bit/s/Hz. NÕu m· NRZ vît qua tèc ®é Nyquist th× ISI t¨ng m¹nh lµm sai ho¹t ®éng cña ngìng logic nhng víi nh÷ng m· gi¶ tam ph©n ®¶o dÊu xen kÏ th× thµnh phÇn mét chiÒu bÞ triÖt tiªu nªn ISI vÉn ë møc æn ®Þnh.
Tõ ®Þnh luËt Shannon cã thÓ thÊy kh«ng thÓ t¨ng m·i tèc ®é kªnh th«ng tin b»ng c¸c ph¬ng ph¸p ®iÒu chÕ tÝn hiÖu nhiÒu møc v× mÆc dï cã thÓ t¨ng sè bit/baud nhng sÏ dÉn tíi khã ph©n biÖt c¸c møc tÝn hiÖu ë ®Çu thu nªn tû sè SNR kh«ng cao. Trong tÝn hiÖu nhiÒu møc, mét chuçi m- bit liªn tiÕp diÔn t¶ duy nhÊt mét møc biªn ®é trong sè M = 2m møc. So víi tiªu chuÈn Nyquist, tèc ®é baud gi¶m 1/Ts=1/(mTb) nªn cÇn mét b¨ng th«ng hÑp h¬n m lÇn, B =1/(2mTs) Hz. Trong ®ã Ts= mTb lµ chu kú cña kÝ hiÖu m-bit. Mçi møc tÝn hiÖu l¹i mang m =log2M bits, do ®ã hiÖu qu¶ sö dông b¨ng tÇn cña hÖ thèng sö dông tÝn hiÖu M møc lµ h = log2M(1+r) (tÝnh c¶ ¶nh hëng cña bé läc Nyquist vµ ®iÒu chÕ sè).
Tõ c«ng thøc cña ®Þnh luËt Shannon-Hartley rót ra hiÖu qu¶ b¨ng th«ng lín nhÊt cã thÓ ®¹t ®îc lµ: h = log2(1+S/N) bit/s/Hz trong ®ã S/N lµ tû sè gi÷a c«ng suÊt ph¸t tÝn hiÖu vµ c«ng suÊt nhiÔu. Biªn ®é tÝn hiÖu cùc ®¹i lµ do ®ã sè møc tÝn hiÖu cã thÓ ph©n biÖt ®îc lµ :
(2.5)
th«ng thêng S/N=30dB th× hiÖu qu¶ sö dông phæ tÇn cña kªnh tho¹i cã giíi h¹n lµ 10bit/s/Hz.
LÞch sö cña c¸c modem t¬ng tù
Modem V.21 (1964) ra ®êi sím nhÊt ngay khi cã nh÷ng tiªu chuÈn quèc tÕ vÒ modem. Modem V.21 sö dông kü thuËt kho¸ dÞch tÇn FSK 300b/s. Kü thuËt nµy chèng nhiÔu tèt nhng yªu cÇu 2 sãng mang cho mçi híng truyÒn dÉn (cho 1 vµ 0) nªn kh«ng hiÖu qu¶ vÒ b¨ng th«ng. Modem V.22 cã hiÖu qu¶ h¬n nhê sö dông kü thuËt kho¸ dÞch pha cÇu ph¬ng QPSK. Ph¬ng ph¸p nµy sö dông hai sãng mang ë cïng tÇn sè nhng vu«ng gãc ®îc ®iÒu chÕ b»ng hai luång sè liÖu tríc khi ®îc céng l¹i víi nhau. Hai luång sè liÖu nµy nhËn ®îc tõ c¸c bit lu©n phiªn trong luång sè liÖu nhÞ ph©n. KÕt qu¶ lµ 2 bit trong luång d÷ liÖu ban ®Çu ®îc m· ho¸ thµnh 1 trong 4 pha cña sãng mang, tèc ®é baud gi¶m xuèng. ViÖc sö dông c¸c pha thay v× c¸c møc biªn ®é còng lµ mét c¸ch thùc hiÖn tÝn hiÖu nhiÒu møc.
§Õn modem V.29 th× ®· t¨ng tèc ®é d÷ liÖu tíi 9,6 kbit/s nhê sö dông ph¬ng ph¸p ®iÒu chÕ biªn ®é cÇu ph¬ng QAM. Trong QAM, luång sè liÖu ®Çu vµo ®îc t¸ch thµnh 2 luång sè liÖu riªng ®Ó ®iÒu chÕ biªn ®é rêi r¹c theo c¸c pha sin vµ cos cña mét sãng mang. V.29 cã 4 møc biªn ®é vµ 8 pha.
Mçi pha l¹i bÞ h¹n chÕ bëi 2 møc tÝn hiÖu nªn cã tÊt c¶ 16 ®iÓm trong s¬ ®å chïm tÝn hiÖu (h×nh 2.3). Do ®ã M=16 vµ hiÖu suÊt sö dông phæ tÇn lµ :
hmax =2log216 = 8 bit/s/Hz.
TÝnh c¶ bé läc dèc cosin t¨ng vµ ®iÒu chÕ sè th× : h =log216/1,33=3 bit/s/Hz t¬ng øng víi 9,3 kbit/s cho mét l kªnh tho¹i.
Modem
Ph¬ng ph¸p ®iÒu chÕ
HiÖu suÊt sö dông b¨ng tÇn (bit/s/Hz)
Tèc ®é d÷ liÖu
V.21
FSK
0,1
300 bit/s
V.22bis
QPSK
0,75
2,4 kbit/s
V.29
(®êng dµnh riªng 4 d©y)
16-QAM
1,5
9,6 kbit/s
V.32
TCM
3
9,6 kbit/s
V.34
TCM
11
28,8¸33,6 kbit/s
V.90
TCM
18
56 kbit/s
ISDN BRI
2B1Q
2
144 kbit/s
HDSL
2B1Q
2
2048 kbit/s
SDSL
2B1Q
2
768 kbit/s
ADSL
CAP/DMT
8
1,544¸8.448 Mbit/s (luång xuèng)
16¸640 kbit/s (luång lªn)
VDSL
CAP/DMT
4
13¸52 Mbit/s (luång xuèng)
1,5¸2,3 Mbit/s
(luång lªn)
B¶ng 2.1. HiÖu suÊt sö dông phæ tÇn cña c¸c ph¬ng thøc truyÒn dÉn sè trªn ®êng d©y thuª bao c¸p ®ång.
Nhê liªn tôc c¶i thiÖn hiÖu suÊt sö dông phæ tÇn cña ph¬ng ph¸p ®iÒu chÕ sè nªn nh÷ng modem V.x ®· ®¹t tèc ®é d÷ liÖu cao h¬n. Tuy nhiªn víi nh÷ng ph¬ng ph¸p ®iÒu chÕ cã nhiÒu h¬n 16 tr¹ng th¸i th× møc nhiÔu l¹i qu¸ lín nªn cÇn sö dông ph¬ng ph¸p söa lçi tríc (FEC) cïng víi QAM. Sù kÕt hîp gi÷a QAM vµ c¬ chÕ söa lçi tríc gäi lµ ph¬ng ph¸p ®iÒu chÕ ®îc m· ho¸ líi TCM. Ph¬ng ph¸p nµy c¶i thiÖn ®é tin cËy truyÒn tin cña ®êng d©y mµ kh«ng cÇn t¨ng c«ng suÊt ph¸t còng nh ®é réng b¨ng th«ng cÇn thiÕt.
Kü thuËt TCM ®îc sö dông trong modem V.34 vµ nÕu chÊt lîng ®êng d©y cho phÐp sÏ ®¹t tèc ®é 33,6 kbit/s hoµn toµn song c«ng. CÊu tróc ho¹t ®éng cña modem V.34 ®Æc trng cho modem b¨ng tÇn tho¹i thÓ hiÖn ë h×nh 2.4.
Kh¸ch hµng truy nhËp Internet qua modem t¹i nhµ riªng, d÷ liÖu tõ m¸y tÝnh qua modem ®îc chuyÓn ®æi thµnh tÝn hiÖu analog ®Ó ®îc truyÒn qua m¹ch vßng thuª bao tíi tæng ®µi néi h¹t. T¹i ®©y, tÝn hiÖu analog l¹i ®îc lÊy mÉu, m· ho¸ thµnh tÝn hiÖu sè 64 Kbit/s. Bé chuyÓn ®æi ADC nµy g©y ra nhiÔu lîng tö vµ giíi h¹n tèc ®é sè liÖu nhÞ ph©n xuèng kho¶ng 30 Kbit/s. Luång sè liÖu 64 Kbit/s t¹o ra ë tæng ®µi ®îc truyÒn qua m¹ng ®iÖn tho¹i vµ ®îc biÕn ®æi ngîc l¹i thµnh d¹ng tÝn hiªô analog ban ®Çu, truyÒn qua mét m¹ch vßng thuª bao kh¸c tíi modem server. T¹i ®©y, l¹i diÔn ra qu¸ tr×nh chuyÓn ®æi ADC ®Ó truyÒn th«ng tin sè liÖu tíi nhµ cung cÊp dÞch vô Internet. Luång sè liÖu tõ ISP tíi kh¸ch hµng còng ®i qua ®êng truyÒn ®èi xøng víi luång lªn nh h×nh vÏ nghÜa lµ còng bÞ h¹n chÕ bëi bé chuyÓn ®æi ADC t¹i tæng ®µi kÕt cuèi ISP nªn lu lîng híng xuèng còng bÞ giíi h¹n kho¶ng 30 Kbit/s. Tuy nhiªn hiÖn nay ®êng truyÒn tõ c¸c modem server cña ISP tíi CO ®îc sè ho¸ nªn cã thÓ bá qua bé ADC vµ modem server t¹o ra luång tÝn hiÖu sè 64 Kbit/s göi tíi tæng ®µi kÕt cuèi cña thuª bao. Bé DAC Ýt bÞ suy hao vµ do ®ã thuª bao cã thÓ nhËn sè liÖu tèc ®é 64 Kbit/s híng xuèng. Trªn thùc tÕ, do DAC ë tæng ®µi phÝa thuª bao kh«ng tuyÕn tÝnh vµ cã t¹p ©m nªn tèc ®é híng xuèng ®¹t 56 Kbit/s. §©y chÝnh lµ cÊu tróc cña modem V.90, truyÒn d÷ liÖu tèc ®é 56 kbit/s kh«ng ®èi xøng vµ phô thuéc vµo viÖc ®Çu cuèi cã bé kÕt nèi sè hay kh«ng. C¶ hai kü thuËt modem V.34 vµ V.90 ®Òu cã hiÖu suÊt sö dông phæ tÇn vît qu¸ con sè 10 bit/s/Hz. Tuy nhiªn hiÖu suÊt nµy chØ ®¹t ®îc khi chÊt lîng ®êng d©y cho phÐp, tû sè S/N trong kho¶ng 34¸38 dB, nÕu kh«ng nã sÏ tù ®éng chuyÓn vÒ tèc ®é th«ng thêng.
§Æc ®iÓm chung cña c¸c modem b¨ng tÇn tho¹i lµ ho¹t ®éng trªn nguyªn t¾c kÕt nèi ®Çu cuèi tíi ®Çu cuèi (end-to-end) th«ng qua m¹ng PSTN vµ còng lµ ®iÓm kh¸c biÖt c¬ b¶n so víi kü thuËt xDSL chØ ho¹t ®éng trªn m¹ch vßng thuª bao. Nh÷ng modem nµy ho¹t ®éng ë b¨ng tÇn díi 4 KHz nªn tèc ®é truyÒn bÞ giíi h¹n chØ cã kh¶ n¨ng cung cÊp c¸c dÞch vô tèc ®é thÊp vµ kh«ng cung cÊp dÞch vô tho¹i ®ång thêi.
Modem ISDN BRI (N-ISDN) cung cÊp 2 kªnh B (64 kbit/s) cho d÷ liÖu hoÆc tho¹i vµ mét kªnh 16 kbit/s cho b¸o hiÖu, ®¹t tèc ®é 144 kbit/s. VÒ mÆt lý thuyÕt, hai kªnh B cã thÓ liªn kÕt víi nhau ®Ó truyÒn d÷ liÖu, cung cÊp mét tuyÕn truyÒn dÉn 128 kbit/s hoµn toµn song c«ng. Tuy nhiªn, thùc tÕ th× mét kªnh B kh«ng ®îc kÝch ho¹t liªn tôc. Modem nµy sö dông ph¬ng ph¸p b¸n song c«ng gäi lµ ghÐp kªnh nÐn thêi gian (hay cßn gäi lµ ping-pong) hoÆc ph¬ng ph¸p hoµn toµn song c«ng sö dông kü thuËt khö tiÕng väng. So víi c¸c modem cò th× b¨ng tÇn ho¹t ®éng cña N-ISDN ®· cao h¬n tíi 80 KHz-320 KHz cung cÊp ®êng truy nhËp ®a dÞch vô tèc ®é thÊp. Tuy nhiªn viÖc triÓn khai réng r·i c¸c modem lo¹i nµy yªu cÇu ph¶i l¾p ®Æt c¸c tæng ®µi ISDN cã phÇn mÒm t¬ng thÝch víi nhau vµ c¸c thiÕt bÞ ISDN ph¶i cã ë c¶ hai ®Çu ®êng truyÒn.
B¨ng th«ng h¹n chÕ cña d©y xo¾n ®ång b¨ng tÇn tho¹i lµ do bé läc b¨ng th«ng 3,1 KHz n»m ë giao diÖn gi÷a m¹ng lâi vµ m¹ch vßng néi h¹t. Víi nh÷ng kü thuËt tiÕn bé míi c«ng nghÖ xDSL cho phÐp lo¹i bá nh÷ng bé läc ®Ó ®¹t tèc ®é truyÒn dÉn hµng chôc Mbit/s. Tuy nhiªn kho¶ng c¸ch phôc vô cña c¸c modem xDSL còng bÞ rót ng¾n l¹i (h×nh 2.5). Víi c¸c modem b¨ng tÇn tho¹i, ph¹m vi phôc vô cã thÓ trªn 6 km, N-ISDN ph¹m vi lµ trªn 5 km. Cßn modem HDSL kho¶ng c¸ch tèi ®a lµ 3,6 km. ADSL th× kho¶ng c¸ch lµ 5,5-2,7 km tuú thuéc tèc ®é truy nhËp trong kho¶ng 1,5-9 Mbit/s. §Õn VDSL th× cao kho¶ng c¸ch nµy cßn ng¾n h¬n nhiÒu tõ 1,4 km-300 m do tèc ®é truy nhËp rÊt tõ 13-52 Mbit/s.
Nh÷ng kü thuËt tiªn tiÕn cña xDSL:
M«i trêng t¹p ©m :
TÝn hiÖu truyÒn ®i trªn ®êng d©y ®ång chÞu t¸c ®éng cña m«i trêng t¹p ©m cña b¶n th©n m¹ch vßng d©y ®ång. T¹p ©m lµm gi¶m tû sè S/N g©y khã kh¨n cho viÖc x¸c ®Þnh chÝnh x¸c tÝn hiÖu ë ®Çu thu. M¹ch vßng d©y ®ång cã mét sè nguån t¹p ©m sau:
T¹p ©m tr¾ng. Nh×n chung cã rÊt nhiÒu nguån t¹p ©m vµ khi kh«ng thÓ xÐt riªng tõng lo¹i ta cã thÓ coi chóng t¹o ra mét tÝn hiÖu ngÉu nhiªn duy nhÊt víi ph©n bè c«ng suÊt ®Òu ë mäi tÇn sè. TÝn hiÖu nµy ®îc gäi lµ t¹p ©m tr¾ng. T¹p ©m nhiÖt g©y ra do chuyÓn ®éng cña c¸c electron trong ®êng d©y cã thÓ coi nh t¹p ©m tr¾ng cã ph©n bè Gauso ®îc gäi lµ t¹p ©m tr¾ng Gauso céng AWGN. T¹p ©m nµy ¶nh hëng ®éc lËp lªn tõng kÝ hiÖu ®îc truyÒn hay nãi c¸ch kh¸c chóng ®îc céng víi tÝn hiÖu b¶n tin.
Xuyªn ©m. Xuyªn ©m x¶y ra khi tÝn hiÖu tõ c¸c ®«i d©y kÕ cËn g©y nhiÔu víi nhau. Thµnh phÇn xuyªn ©m tiÕp tôc truyÒn theo híng ban ®Çu gäi lµ xuyªn ©m ®Çu xa FEXT. Thµnh phÇn xuyªn ©m truyÒn ngîc l¹i tíi ®Çu ph¸t gäi lµ xuyªn ©m ®Çu gÇn NEXT. NEXT cã ¶nh hëng lín h¬n FEXT ®èi víi truyÒn dÉn hai chiÒu ®èi xøng v× FEXT bÞ suy hao trong suèt chiÒu dµi truyÒn dÉn trong khi NEXT chØ ®i qua mét kho¶ng c¸ch nhá råi quay trë l¹i ®Çu ph¸t. Mét d¹ng ®Æc biÖt cña NEXT lµ nhiÔu trong mét ®«i d©y kÕ cËn cã cïng d¹ng tÝn hiÖu truyÒn dÉn, ®îc gäi lµ self-NEXT (tù xuyªn ©m). V× ®«i d©y ®ång thêng n»m trong mét bã c¸p nhiÒu ®«i víi chiÒu dµi m¹ch vßng ng¾n nªn ¶nh hëng cña xuyªn ©m ®Çu gÇn rÊt lín.
NhiÔu tÇn sè v« tuyÕn : C¸c ®êng d©y xo¾n ®«i c©n b»ng chØ ®îc thiÕt kÕ ®Ó truyÒn tho¹i nªn chØ chèng ®îc ¶nh hëng cña c¸c tÝn hiÖu tÇn sè v« tuyÕn ë tÇn sè lµm viÖc thÊp. Cßn hÖ thèng DSL lµm viÖc víi tÇn sè cao th× sù c©n b»ng bÞ gi¶m nªn bÞ c¸c tÝn hiÖu tÇn sè v« tuyÕn RFI cã thÓ x©m nhËp. Møc ®é nhiÔu phô thuéc vµo kho¶ng c¸ch nguån nhiÔu tíi m¹ch vßng.
Nh÷ng nguån nhiÔu chÝnh thuéc lo¹i nµy lµ c¸c hÖ thèng v« tuyÕn qu¶ng b¸ ®iÒu biªn AM vµ c¸c hÖ thèng v« tuyÕn nghiÖp d. C¸c tr¹m v« tuyÕn AM ph¸t qu¶ng b¸ trong d¶i tÇn tõ 560¸1600 KHz. Tuy nhiªn do tÇn sè lµm viÖc cña c¸c tr¹m nµy lµ cè ®Þnh nªn nhiÔu do chóng g©y ra cã thÓ dù ®o¸n ®îc. Ngîc l¹i, nhiÔu v« tuyÕn nghiÖp d l¹i kh«ng ®o¸n tríc ®îc v× tÇn sè lµm viÖc thay ®æi vµ cã nhiÒu møc c«ng suÊt ph¸t. Nhng nhiÔu nµy chØ ¶nh hëng tíi VDSL v× d¶i tÇn v« tuyÕn nghiÖp d chØ chång lÊn lªn b¨ng tÇn truyÒn dÉn cña VDSL.
T¹p ©m xung sinh ra do giao thoa ®iÖn tõ tøc thêi. VÝ dô khi cã b·o sÐt, thiÕt bÞ trong nhµ bËt, t¾t . .T¹p ©m xung cã thÓ kÐo dµi tõ vµi ms tíi vµi ms.
TruyÒn dÉn sè còng bÞ suy yÕu m¹nh do c¸c cÇu nèi rÏ (bridge tap) trªn ®êng d©y. CÇu nèi rÏ lµ nh÷ng ®o¹n d©y ®îc nèi vµo ®«i d©y ph©n bè ®Ó më réng m¹ch vßng thuª bao. Nã cho phÐp truy nhËp tõ nhiÒu ®iÓm giao diÖn m¹ng cña kh¸ch hµng hoÆc tËn dông ®«i d©y cña mét kh¸ch hµng cò kh«ng sö dông n÷a cho mét yªu cÇu míi gÇn ®«i d©y nµy. Nh÷ng cÇu nèi rÏ kh«ng ®îc kÕt cuèi ë cuèi ®«i d©y xo¾n vµ g©y ¶nh hëng tíi viÖc truyÒn sè liÖu (h×nh 2.7). Khi mét xung truyÒn trªn ®êng d©y gÆp mét cÇu nèi rÏ, n¨ng lîng xung bÞ chia thµnh hai ®êng. Xung truyÒn trªn ®o¹n d©y nh¸nh kh«ng ®îc kÕt cuèi bÞ ph¶n x¹ ngîc l¹i ®iÓm rÏ. Xung ph¶n x¹ nµy còng bÞ chia thµnh hai ®êng g©y tiÕng väng vÒ ®Çu ph¸t.
Trªn nh÷ng m¹ch vßng dµi hay gÆp ë Mü thêng sö dông nh÷ng cuén gia c¶m ®Ó gi¶m suy hao truyÒn dÉn t¹i vïng tÇn sè cao cña phæ truyÒn dÉn tiÕng nãi nhê sù bï ®iÖn dung gi÷a c¸c ®«i d©y. Nhng nh÷ng cuén gia c¶m nµy thùc tÕ l¹i ho¹t ®éng nh mét bé läc th«ng thÊp, do ®ã nã ng¨n c¶n truyÒn dÉn sè ë tÇn sè cao cña ®«i d©y ®ång.
C¸c gi¶i ph¸p kü thuËt cña xDSL:
C¸c ph¬ng ph¸p ®iÒu chÕ. Bèn ph¬ng ph¸p ®iÒu chÕ ®îc sö dông trong xDSL lµ : 2B1Q, QAM, CAP, DMT.
2B1Q : So víi c¸c lo¹i m· ®êng d©y ®· ®îc sö dông trong c¸c modem t¬ng tù tríc ®ã th× m· 2B1Q theo tiªu chuÈn ASNI cã u ®iÓm lµ yªu cÇu b¨ng th«ng thÊp nhÊt nªn còng Ýt bÞ suy hao vµ nhiÔu nhÊt. M· truyÒn 2B1Q lµ m· ®iÒu biªn xung tÝn hiÖu (PAM) 4 møc kh«ng cã ®é d. 2B1Q thÓ hiÖn cÆp bit (2B) nh mét gi¸ trÞ 4 møc (1Q) ®îc chuyÓn ®æi thµnh quat. BÝt ®Çu trong 1 quat gäi lµ bit dÊu, bÝt thø 2 lµ bit biªn ®é. B¶ng 2.2 biÓu thÞ quan hÖ gi÷a cÆp bit vµ ký hiÖu quat t¬ng øng.
B¶ng 2.2 Ký hiÖu quat
Bit dÊu
BÝt biªn ®é
Quat
1
0
+ 3
1
1
+1
0
1
-1
0
0
-3
2B1Q sö dông c¶ d¶i tÇn tho¹i nªn chØ sö dông trong c¸c ph¬ng ph¸p kh«ng cung cÊp dÞch vô tho¹i (POTS) nh HDSL, SDSL, IDSL.
Ph¬ng ph¸p ®iÒu chÕ biªn ®é cÇu ph¬ng QAM
QAM lµ mét ph¬ng ph¸p ®iÒu chÕ tÝn hiÖu nhiÒu møc, kÕt hîp sù thay ®æi pha vµ biªn ®é sãng mang.
Chïm tÝn hiÖu cña M-QAM gåm mét m¹ng c¸c ®iÓm b¶n tin h×nh ch÷ nhËt nh h×nh 2.9 cho trêng hîp M=16 (16-QAM). C¸c chïm tÝn hiÖu t¬ng øng cho c¸c thµnh phÇn ®ång pha vµ pha vu«ng gãc ®îc cho ë h×nh 2.10
D¹ng tæng qu¸t cña QAM-M tr¹ng th¸i ®îc x¸c ®Þnh b»ng tÝn hiÖu ph¸t [17]:
(2.6)
trong ®ã :
T lµ thêi gian cña mét ký hiÖu
Eo lµ n¨ng lîng cña tÝn hiÖu cã biªn ®é thÊp nhÊt
ai, bi lµ cÆp sè nguyªn ®éc lËp ®îc chän tuú theo vÞ trÝ cña ®iÓm b¶n tin.
TÝn hiÖu si(t) gåm hai thµnh phÇn sãng mang cã pha vu«ng gãc ®îc ®iÒu chÕ bëi mét tËp hîp tÝn hiÖu rêi r¹c nªn ®îc gäi lµ “®iÒu chÕ biªn ®é vu«ng gãc”, si(t) cã thÓ ph©n tÝch thµnh cÆp hai hµm c¬ së :
(2.7) thµnh phÇn tÝn hiÖu lÖch pha 90 0
vµ : (2.8) thµnh phÇn tÝn hiÖu ®ång pha.
S¬ ®å khèi cña bé ®iÒu chÕ M-QAM nh h×nh 2.11. Bé biÕn ®æi nèi tiÕp/song song nhËn luång c¬ hai víi tèc ®é bit Rb=1/Tb víi Tb lµ thêi gian cña mét bit tÝn hiÖu vµ t¹o ra hai chuçi bit c¬ hai song song cã tèc ®é bit lµ Rb/2. C¸c bé biÕn ®æi møc hai vµo L møc (L=M1/2) t¹o ra c¸c tÝn hiÖu M møc t¬ng øng víi c¸c ®Çu vµo ®ång pha vµ pha vu«ng gãc. Sau khi nh©n hai tÝn hiÖu L møc víi hai sãng mang cã pha vu«ng gãc råi céng víi nhau ta ®îc tÝn hiÖu M-QAM.
Bé gi¶i ®iÒu chÕ cã s¬ ®å khèi nh h×nh 2.12. ViÖc gi¶i m· c¸c kªnh c¬ së ®îc thùc hiÖn ë ®Çu ra cña m¹ch quyÕt ®Þnh, m¹ch nµy ®îc thiÕt kÕ ®Ó so s¸nh tÝn hiÖu L møc víi L-1 ngìng quyÕt ®Þnh. Sau ®ã hai chuçi c¬ hai ®îc t¸ch ra ë trªn sÏ ®îc kÕt hîp víi nhau ë bé biÕn ®æi song song/ nèi tiÕp ®Ó kh«i phôc l¹i chuçi c¬ hai ban ®Çu.
Ph¬ng ph¸p ®iÒu chÕ pha vµ biªn ®é kh«ng sö dông sãng mang CAP:
Ph¬ng ph¸p CAP t¬ng tù nh QAM nhng qu¸ tr×nh ®iÒu chÕ tÝn hiÖu ®îc thùc hiÖn trong miÒn sè. Luång sè liÖu ®Çu vµo ®îc chia thµnh 2 luång sè liÖu råi ®i qua 2 bé läc sè cã biªn ®é b»ng nhau nhng pha kh¸c nhau 900. CAP sö dông toµn bé b¨ng th«ng trõ d¶i tÇn tho¹i vµ ph©n phèi n¨ng lîng b»ng nhau trªn toµn bé d¶i tÇn sè.
Bé thu cña ph¬ng ph¸p ®iÒu chÕ QAM yªu cÇu tÝn hiÖu tíi ph¶i cã phæ vµ hÖ thøc pha gièng nh phæ vµ pha cña tÝn hiÖu truyÒn dÉn. Do c¸c tÝn hiÖu truyÒn trªn ®êng d©y ®iÖn tho¹i th«ng thêng thêng kh«ng ®¶m b¶o ®îc yªu cÇu nµy nªn bé ®iÒu chÕ cña kü thuËt xDSL ph¶i l¾p thªm c¶ bé ®iÒu chØnh thÝch hîp ®Ó bï phÇn mÐo tÝn hiÖu truyÒn dÉn h×nh 2.13.
C¸c bÝt cïng mét lóc m· ho¸ vµo mét symbol vµ qua bé läc, kÕt qu¶ ®ång pha vµ lÖch pha sÏ biÓu diÔn b»ng ®¬n vÞ symbol. TÝn hiÖu ®îc tæng hîp l¹i ®i qua bé chuyÓn ®æi A/D, qua bé läc th«ng thÊp (LPF- Low pass filter) vµ tíi ®êng truyÒn.
ë ®Çu thu tÝn hiÖu nhËn ®îc qua bé chuyÓn ®æi A/D, bé läc vµ ®Õn phÇn xö lý sau ®ã lµ míi gi¶i m·. Bé läc phÝa ®Çu thu vµ bé phËn sö lý lµ mét phÇn cña viÖc c©n b»ng, ®iÒu chØnh. Bé c©n b»ng sÏ bï l¹i c¸c tÝn hiÖu ®Õn bÞ mÐo.
CAP ®îc thiÕt kÕ ho¹t ®éng trong b¨ng tÇn 6,48 ®Õn 25,92 MHz. B¨ng tÇn nµy cã nghÜa lµ tÝn hiÖu kh«ng ho¹t ®éng ë tÇn sè thÊp h¬n, tr¸nh ®îc ¶nh hëng cña nhiÔu. §ång thêi môc ®Ých thiÕt kÕ nh vËy ®Ó giíi h¹n c«ng suÊt phæ cña tÇn sè díi 30 MHz, do sù t¨ng suy hao ë tÇn sè cao trong ®êng truyÒn.
Ph¬ng ph¸p ®iÒu chÕ ®a ©m tÇn rêi r¹c DMT-Discrete Multi-Tone Modulation
DMT lµ kü thuËt ®iÒu chÕ ®a sãng mang. DMT ph©n chia phæ tÇn sè thµnh c¸c chu kú ký hiÖu mang mét sè bit nhÊt ®Þnh. Nh÷ng bit nµy ®îc mang trong nh÷ng ©m tÇn cã tÇn sè ho¹t ®éng kh¸c nhau. Trong ADSL, d¶i tÇn 26 kHz-1,1 MHz ®îc chia thµnh 256 kªnh FDM 4 kHz, ®iÒu chÕ vµ m· ho¸ DMT ®îc ¸p dông cho tõng kªnh. NÕu ë mäi tÇn sè trong d¶i tÇn ®Òu cã thÓ ho¹t ®éng tèt th× mçi chu kú tÝn hiÖu cã thÓ mang cïng mét sè bit nh h×nh 2.14
Tuy nhiªn, ¶nh hëng t¹p ©m lªn c¸c tÇn sè kh¸c nhau còng kh¸c nhau. V× vËy c¸c kªnh con ho¹t ®éng ë nh÷ng miÒn tÇn sè chÊt lîng cao sÏ mang nhiÒu bit h¬n nh÷ng tÇn sè bÞ ¶nh hëng m¹nh cña nhiÔu. Sè bit trªn mçi kªnh con (tone) ®îc ®iÒu chÕ b»ng kü thuËt QAM vµ ®Æt trªn mét sãng mang FDM. H×nh 2.15 thÓ hiÖn kh¶ n¨ng ®iÒu chØnh sè bit trªn mçi kªnh theo c¸c tÇn sè kh¸c nhau cña DMT. Sè bit ®îc göi qua mçi kªnh con cã thÓ ®¸p øng víi chÊt lîng ®êng truyÒn ë tÇn sè ho¹t ®éng cña kªnh ®ã.
ë nh÷ng tÇn sè thÊp ®«i d©y ®ång bÞ suy hao Ýt, SNR cao thêng sö dông ph¬ng ph¸p ®iÒu chÕ lín h¬n 10 bit/s/Hz. Trong nh÷ng ®iÒu kiÖn chÊt lîng ®êng d©y xÊu, ph¬ng ph¸p ®iÒu chÕ cã thÓ thay ®æi 4bit/s/Hz hoÆc thÊp h¬n ®Ó phï hîp víi SNR vµ tr¸nh ®îc nhiÔu. H¬n n÷a, DMT cã thÓ tr¸nh ph¸t ë nh÷ng d¶i tÇn sè riªng cã xuyªn ©m qu¸ lín hoÆc bÞ nhiÔu RFI nh chØ ra ë h×nh 2.16
S¬ ®å khèi mét hÖ thèng truyÒn dÉn DMT ®îc ®a ra ë h×nh 2.17. TÝn hiÖu sè tèc ®é cao ®îc chia thµnh nhiÒu tÝn hiÖu tèc ®é thÊp. Mçi tÝn hiÖu tèc ®é thÊp ®iÒu chÕ mét kªnh con. Nh÷ng kªnh con nµy ®îc kÕt hîp vµ truyÒn trªn d©y ®ång. §Õn ®Çu thu, mçi kªnh con ®îc thu vµ gi¶i ®iÒu chÕ vµ tÝn hiÖu ®îc kÕt hîp vµ kh«i phôc l¹i tÝn hiÖu tèc ®é cao ban ®Çu.
C¸c ph¬ng thøc truyÒn dÉn song c«ng. Hai ph¬ng thøc truyÒn dÉn song c«ng ®îc sö dông phæ biÕn trong xDSL lµ song c«ng ph©n chia theo tÇn sè FDM vµ khö tiÕng väng EC.
Trong FDM, d¶i tÇn sè sö dông ®îc chia lµm 3 phÇn riªng biÖt cho tÝn hiÖu tho¹i, ®êng truyÒn lªn vµ ®êng truyÒn xuèng ®îc ph©n c¸ch b»ng d¶i tÇn b¶o vÖ (guard band). Ph¬ng ph¸p FDM cã u ®iÓm lµ h¹n chÕ ®îc NEXT do hÖ thèng kh«ng thu cïng mét d¶i tÇn víi d¶i tÇn ph¸t cña hÖ thèng kÒ nã tuy nhiªn nã yªu cÇu mét d¶i tÇn lín.
Ph¬ng thøc khö tiÕng väng EC sö dông mét kªnh duy nhÊt cho c¶ ph¸t vµ thu nªn cÇn mét bé khö tiÕng väng t¹i phÝa thu. Kü thuËt nµy cho phÐp hai modem sö dông toµn bé b¨ng th«ng cã s½n trªn c¶ hai híng.
CÊu tróc hÖ thèng sö dông ph¬ng ph¸p khö tiÕng väng ®Ó t¸ch riªng tÝn hiÖu lªn vµ xuèng ®îc chØ ra ë h×nh 2.20. Khi tÝn hiÖu truyÒn qua m¹ch sai ®éng (hybrid), mét phÇn tÝn hiÖu vßng l¹i ®Çu thu do m¹ch hybrid kh«ng hoµn h¶o. Bé läc sè ®¸p øng ADF ®îc sö dông cã chøc n¨ng t¹o ra mét b¶n sao cña tÝn hiÖu väng vµ tiÕng väng bÞ triÖt hoµn toµn b»ng c¸ch trõ b¶n sao nµy víi tÝn hiÖu väng thùc tÕ. Nhîc ®iÓm cña ph¬ng ph¸p nµy lµ bÞ ¶nh hëng cña NEXT do chång lÊn gi÷a b¨ng tÇn lªn vµ xuèng vµ cÊu tróc phøc t¹p cña bé läc ADF.
Ngoµi ra cßn cã ph¬ng thøc truyÒn song c«ng ph©n chia theo thêi gian TDD hay cßn gäi lµ kü thuËt truyÒn dÉn ping-pong ®îc sö dông trong VDSL. TÝn hiÖu híng lªn vµ xuèng ®îc thu, ph¸t lu©n phiªn kh«ng chång lÊn trªn ®êng truyÒn nªn m¹ch thùc hiÖn t¬ng ®èi ®¬n gi¶n. Kü thuËt nµy yªu cÇu ph¶i ®ång bé tÝn hiÖu gi÷a c¸c ®êng d©y TDD trong cïng mét c¸p nghÜa lµ tÝn hiÖu truyÒn trªn c¸p ®îc thu, ph¸t trong cïng chu kú nªn tr¸nh ®îc NEXT.
Ph¸t hiÖn vµ söa lçi: Do m«i trêng truyÒn dÉn th«ng tin cña ®«i d©y ®ång chÞu ¶nh hëng cña nhiÒu nguån nhiÔu nh xÐt ë trªn lµm sè liÖu thu cã thÓ bÞ lçi nªn cÇn ®a thªm c¸c bit ph¸t hiÖn vµ söa lçi. Nhîc ®iÓm cña viÖc ®a thªm c¸c bit lµ gi¶m dung lîng thùc vµ g©y trÔ trong qu¸ tr×nh truyÒn sè liÖu. Cµng nhiÒu bit ph¸t ®i ®Ó ph¸t hiÖn vµ söa lçi th× cµng Ýt c¸c bit mang th«ng tin. Thêi gian trÔ th«ng thêng tõ vµi ms tíi nhiÒu gi©y.
Cã hai ph¬ng ph¸p c¬ b¶n ®Ó ph¸t hiÖn vµ söa lçi ®îc sö dông trong truyÒn dÉn DSL lµ m· khèi vµ m· xo¾n. Trong m· khèi, luång th«ng tin ®îc chia thµnh c¸c khèi cã ®é dµi b»ng nhau ®îc gäi lµ c¸c khèi b¶n tin. C¸c bit d ®îc bæ xung vµo c¸c khèi theo mét thuËt to¸n nhÊt ®Þnh phô thuéc vµo lo¹i m· ®îc sö dông. M· khèi cã thÓ ph¸t hiÖn vµ söa mét hay nhiÒu bit th«ng tin. M· xo¾n ®îc t¹o ra b»ng c¸ch cho mét chuçi bit th«ng tin ®i qua c¸c tÇng nhí thêng lµ c¸c thanh ghi dÞch tuyÕn tÝnh h¹n chÕ tr¹ng th¸i. §iÓm kh¸c biÖt c¬ b¶n víi m· khèi lµ bé lËp m· ph¶i cã bé nhí ®Ó lu gi÷ thêi ®iÓm tríc. VÝ dô bé m· ho¸ xo¾n tèc ®é 1/ 2 t¹o ra 2 bit cho mçi bit ®Çu vµo. Quan hÖ gi÷a ®Çu ra vµ ®Çu vµo bé m· ho¸ cµng lín, c¸c bit d cµng lín th× chèng lçi cµng tèt. VÝ dô, bé m· ho¸ xo¾n tèc ®é 1/ 4 cã kh¶ n¨ng chèng lçi tèt h¬n bé m· xo¾n tèc ®é 1/ 2. Tuy nhiªn, bé m· xo¾n 1/ 4 t¹o ra 4 bit cho mçi bit ®Çu vµo cña sè liÖu ngêi sö dông nªn nÕu dung lîng kªnh truyÒn lµ 40 kbit/s th× ngêi sö dông chØ göi sè liÖu víi tèc ®é 10 kbit/s. Do ®ã ph¸t hiÖn vµ söa lçi lµm gi¶m dung lîng hÖ thèng.
Nh÷ng kiÓu ph¸t hiÖn vµ söa lçi kh¸c nhau ®îc sö dông trong hÖ thèng xDSL tuú thuéc lo¹i dÞch vô cña kh¸ch hµng. VÝ dô lçi x¶y ra trong c¸c dÞch vô truyÒn tho¹i sè hoÆc truyÒn h×nh qu¶ng b¸ cã thÓ chÊp nhËn ®îc nhng kh«ng chÊp nhËn lçi khi truyÒn t¶i c¸c file ch¬ng tr×nh phÇn mÒm. Do vËy, kh¸ch hµng cã thÓ s½n sµng chÊp nhËn tèc ®é lçi cao h¬n trong c¸c øng dông truyÒn th«ng gÇn thêi gian thùc ®Ó cã b¨ng th«ng cao h¬n. §Ó tho¶ hiÖp gi÷a thêi gian trÔ vµ hao phÝ b¨ng th«ng, hÇu hÕt c¸c kü thuËt xDSL ®Òu ®a ra Ýt nhÊt hai lo¹i kªnh truyÒn th«ng nhanh vµ chËm. C¸c kªnh nhanh thêng tr¸nh lçi Ýt nhng truyÒn t¶i c¸c b¶n tin cã trÔ ng¾n. C¸c kªnh chËm cã thÓ chèng lçi tèt nhng trÔ vµi gi©y.
KÕt qu¶ cña nh÷ng c«ng cuéc nghiªn cøu ®a vµo sö dông toµn bé b¨ng th«ng cña ®êng d©y ®ång gåm c¶ d¶i tÇn sè phÝa trªn d¶i tÇn sè tho¹i cïng nh÷ng tiÕn bé kü thuËt cña gi¶i ph¸p xDSL ®· tËn dông ®îc c¸c m¹ch vßng c¸p ®ång cã mÆt ë kh¾p n¬i trªn thÕ giíi. Víi tèc ®é truyÒn d÷ liÖu hµng chôc Mbit/s, nh÷ng modem xDSL sÏ thay thÕ toµn bé c¸c modem t¬ng tù cò ®Ó cung cÊp c¸c dÞch vô truyÒn d÷ liÖu chÊt lîng cao trong t¬ng lai.
Nh÷ng khã kh¨n vÒ kü thuËt khi triÓn khai dÞch vô DSL
T¬ng thÝch phæ khi triÓn khai c¸c c«ng nghÖ xDSL
T¬ng thÝch phæ lµ thuËt ng÷ nãi vÒ møc ®é xuyªn ©m lÉn nhau gi÷a c¸c dÞch vô DSL hoÆc gi÷a DSL vµ c¸c tr¹m ph¸t tÇn sè v« tuyÕn.
T¬ng thÝch phæ gi÷a c¸c hÖ thèng DSL lµ mét vÊn ®Ò cÇn quan t©m khi x©y dùng mét kü thuËt míi v× ph¶i ®¶m b¶o khi l¾p ®Æt c¸c thiÕt bÞ modem cung cÊp mét dÞch vô míi vµo hÖ thèng sÏ kh«ng g©y lçi tíi c¸c dÞch vô kh¸c ®ang ho¹t ®éng vµ ngîc l¹i nh÷ng thiÕt bÞ ®· cã còng kh«ng ®îc g©y c¶n trë cho qu¸ tr×nh triÓn khai dÞch vô míi. T¬ng thÝch phæ liªn quan tíi kh¶ n¨ng chång lÊn c¸c b¨ng tÇn truyÒn dÉn trªn c¸c lo¹i DSL kh¸c nhau trong cïng mét bã c¸p, thËm chÝ trªn cïng mét c¸p. V× DSL lµm viÖc ë tÇn sè cao nªn møc xuyªn ©m ®ñ lín ®Ó g©y nhiÔu c¸c dÞch vô kh¸c. ¶nh hëng cña xuyªn ©m lµm gi¶m mËt ®é phæ c«ng suÊt (PSD) nªn thùc tÕ sÏ ¶nh hëng trùc tiÕp tíi kho¶ng c¸ch truyÒn t¶i cña c¸c hÖ thèng DSL. H×nh 2.21 lµ vÝ dô vÒ vÊn ®Ò t¬ng thÝch phæ liªn quan tíi c¸c hÖ thèng ADSL thÓ hiÖn mËt ®é phæ c«ng suÊt PSD cña tÝn hiÖu ADSL thu ®îc (6 Mbit/s) qua ®êng truyÒn dµi 2,4 km so víi mËt ®é phæ c«ng suÊt cña t¹p ©m tõ 10 nguån xuyªn ©m ®Çu gÇn do c¸c hÖ thèng HDSL, SDSL, ISDN-PRA hoÆc VDSL g©y ra.
H×nh 2. 21 TÝn hiÖu thu ADSL trong m«i trêng xuyªn ©m
cña c¸c dÞch vô sè kh¸c
MÆt n¹ t¹p ©m ADSL (ADSL noise mask) x¸c ®Þnh PSD lín nhÊt cho phÐp cña t¹p ©m trong d¶i tÇn ADSL. V× vËy, nÕu ®· l¾p ®Æt c¸c hÖ thèng cã PSD lín h¬n nh c¸c hÖ thèng ISDN-PRA th× sÏ g©y møc nhiÔu AWGN cao cho ADSL vµ lµm gi¶m d¶i tÇn ho¹t ®éng cña c¸c hÖ thèng sö dông kü thuËt FDM. SDSL còng ¶nh hëng nhiÒu ®Õn ADSL v× t¹o ra NEXT vît qu¸ mÆt n¹ t¹p ©m ADSL kho¶ng 200 kHz. HÖ thèng VDSL ph¶i cã tÇn sè c¾t thÊp h¬n kho¶ng 1 MHz ®Ó t¬ng thÝch phæ víi ADSL.
Trªn thùc tÕ, cÇn chó ý c¸c m¹ch T1/E1. Nh÷ng m¹ch T1/E1 ®· ph¸t triÓn tõ nhiÒu n¨m bëi c¸c c«ng ty ®iÖn tho¹i vµ ®îc thiÕt kÕ, chuÈn ho¸ vµo thêi gian mµ c¸c kü thuËt truyÒn dÉn cha cã kh¸i niÖm vÒ hiÖn tîng t¬ng thÝch phæ. Nh÷ng m¹ch T1/E1 truyÒn dÞch vô sè 1,544Mbit/s / 2,048 Mbit/s sö dông c¸c lo¹i m· ®êng d©y kh«ng hiÖu qu¶ (AMI/ HDB3) l·ng phÝ b¨ng tÇn vµ n¨ng lîng, xuyªn ©m tõ dÞch vô nµy lín h¬n bÊt kú mét dÞch vô nµo kh¸c. §èi víi c¸c hÖ thèng ISDN lµ hÖ thèng truyÒn dÉn ®èi xøng sö dông kü thuËt khö tiÕng väng nªn chiô ¶nh hëng lín cña nhiÔu tù xuyªn ©m (SNEXT). H×nh 2.22 so s¸nh ph¹m vi phôc vô cña hÖ thèng ISDN trong trêng hîp triÓn khai c¸c hÖ thèng ADSL, SDSL, HDSL hoÆc chØ cã ISDN trong bã c¸p 50 ®«i.
H×nh 2.23 chØ ra nh÷ng b¨ng th«ng kh¸c nhau cña c¸c tÝn hiÖu xDSL vµ nh÷ng møc c«ng suÊt gÇn ®óng. Cã thÓ thÊy lµ nh÷ng dÞch vô míi h¬n cã xu híng sö dông b¨ng th«ng réng h¬n vµ phæ c«ng suÊt Ýt h¬n c¸c dÞch vô ®ang tån t¹i.
Khi mét dÞch vô DSL ®îc triÓn khai trªn mét vïng cã mËt ®é thuª bao cao th× ®Æc biÖt ph¶i chó ý tíi vÊn ®Ò tù xuyªn ©m cña c¸c ®«i d©y gÇn nhau cïng cung cÊp mét dÞch vô. §©y lµ kiÓu t¬ng thÝch phæ quan träng nhÊt v× phæ cña cïng mét lo¹i tÝn hiÖu sÏ chång lÊn hoµn toµn lªn nhau g©y møc nhiÔu lín nhÊt.
Bøc x¹ tõ nh÷ng ®êng d©y ®iÖn tho¹i xo¾n ®«i mang c¸c tÝn hiÖu DSL ®· trë nªn ngµy cµng quan träng. V× c¸c kü thuËt xDSL sö dông b¨ng th«ng lín nªn chång lÊn nhiÒu sang b¨ng tÇn v« tuyÕn. TruyÒn dÉn ADSL chång lÉn lªn phÇn b¨ng tÇn sö dông cho v« tuyÕn AM. TÝn hiÖu VDSL cã thÓ g©y ra mét mèi nguy h¹i ®¸ng kÓ cho dÞch vô v« tuyÕn nghiÖp d, tuy nhiªn VDSL trong hÖ thèng thiÕt kÕ theo tiªu chuÈn, gi¶m PSD xuèng –80 dBm/Hz trong b¨ng tÇn radio sÏ h¹n chÕ ®îc ¶nh hëng nµy.
KiÓm tra chÊt lîng m¹ch vßng
Do c¸c kü thuËt DSL kh«ng thÓ ho¹t ®éng ë mét m¹ch vßng qu¸ dµi hay cã nhiÒu cÇu nèi rÏ ... nªn cÇn ph¶i x¸c ®Þnh xem nh÷ng m¹ch vßng cã kh¶ n¨ng hç trî c¸c dÞch vô DSL kh«ng tríc khi triÓn khai dÞch vô. Tríc ®©y, ngêi ta thêng ®o kho¶ng c¸ch tõ tæng ®µi tíi thuª bao theo ®êng th¼ng trªn b¶n ®å nªn dÉn ®Õn nh÷ng íc tÝnh kh«ng chÝnh x¸c. §iÒu nµy dÔ lµm cho c¸c nhµ cung cÊp m¾c sai lÇm khi cè g¾ng cung cÊp dÞch vô cho nh÷ng kh¸ch hµng kh«ng n»m trong vïng phôc vô vµ cã thÓ bá qu._.ng ®ßi hái ph¶i cã mét cÊu tróc tèi u, ph©n phèi dÞch vô ®Õn kh¸ch hµng cã hiÖu qu¶ kinh tÕ nhÊt.
IP/ATM/DSL hayATM/ DSL
ë tÇng vËt lý, m¹ng truy nhËp qua ®«i d©y ®ång víi c«ng nghÖ ADSL/VDSL chiÕm u thÕ. HiÖn nay, c«ng nghÖ ADSL ®· tr¶i qua nhiÒu thö nghiÖm vµ c¸c nhµ ®iÒu hµnh ®· triÓn khai c¸c thiÕt bÞ nµy trªn m¹ng. ADSL cã thÓ phôc vô trong ph¹m vi gÇn 5 km nghÜa lµ hÇu hÕt kh¸ch hµng ®Òu ®îc phôc vô tõ mét DSLAM ®Æt ngay trong tæng ®µi néi h¹t. Tuy nhiªn, ë kho¶ng c¸ch xa nh vËy th× tèc ®é truyÒn dÉn bÞ giíi h¹n kho¶ng 2 Mbit/s híng xuèng vµ 640 kbit/s híng lªn v× vËy h¹n chÕ sè dÞch vô cã thÓ cung cÊp. VDSL lµ mét c«ng nghÖ xDSL míi vµ cung cÊp tèc ®é bit cao h¬n l¹i hç trî c¶ c¸c øng dông truyÒn hai chiÒu tèc ®é ®èi xøng. Nh÷ng chipset VDSL ®· cã mÆt trªn thÞ trêng víi møc ®é tÝch hîp chøc n¨ng cao, møc tiªu thô nguån thÊp. Ph¹m vi cung cÊp dÞch vô cña hÖ thèng VDSL trong b¸n kÝnh 1 km cã thÓ ®¹t tèc ®é tõ 14 Mbit/s ¸ 22 Mbit/s, do ®ã thiÕt bÞ DSLAM cÇn ®Æt gÇn kh¸ch hµng h¬n vµ ph¶i hç trî b»ng mét sîi c¸p quang ®ãng vai trß nh c¸p phi®¬. Gi¶i ph¸p cung cÊp dÞch vô b¨ng réng qua cÊu h×nh m¹ng FTTx vµ VDSL ®ang ®îc c¸c nhãm nghiªn cøu tÝch cùc th¶o luËn ®Ó ®a ra tiªu chuÈn quèc tÕ.
ë tÇng m¹ng, giao thøc IP næi tréi cho c¸c dÞch vô sè liÖu. ThËt vËy, víi sù ph¸t triÓn cña m¹ng Internet vµ sù th«ng dông cña nh÷ng chiÕc m¸y tÝnh PC ngµy nay, IP ®ang hç trî mäi øng dông truyÒn sè liÖu nh duyÖt trang web, ch¬i game trªn m¹ng... §iÒu ®¸ng chó ý lµ chÝnh c¸c kh¸ch hµng Internet sÏ t¹o ra mét thÞ trêng lín yªu cÇu c¸c dÞch vô b¨ng réng nh VOD, trong t¬ng lai nªn viÖc lùa chän IP lµm gi¶i ph¸p ph©n phèi video nhiÒu kªnh sÏ tËn dông ®îc kh¶ n¨ng hç trî c¸c dÞch vô s½n cã vµ gi¶m chi phÝ h¬n. Tuy nhiªn, ®Ó ®¸p øng mét ®iÓm mÊu chèt lµ chÊt lîng dÞch vô (QoS) cho dÞch vô video th× nh÷ng tiªu chuÈn IP vÉn cha ®îc thö nghiÖm kü. Do vËy gi¶i ph¸p sö dông ATM ë tÇng liªn kÕt m¹ng ®Ó hç trî cho QoS lµ phï hîp nhÊt cho cÊu tróc m¹ng truy nhËp hiÖn nay. TÊt nhiªn cã thÓ ph©n phèi c¸c dÞch vô video trùc tiÕp qua ATM b»ng giao thøc ph©n phèi PPPoA (Point-to-Point Protocol over ATM) nhng card giao diÖn m¹ng (NIC) ATM th× ®¾t vµ kh¸ phøc t¹p nªn cha phæ biÕn trªn thÞ trêng. Ngîc l¹i, NIC Ethernet rÎ h¬n vµ cã s½n trªn hÇu hÕt c¸c m¸y tÝnh kÕt nèi m¹ng LAN vµ giao thøc truy nhËp PPPoE (Point-to-Point Protocol over Ethernet) ®¬n gi¶n vµ ®em l¹i hiÖu qu¶ kinh tÕ h¬n trong c¸c m¹ng SOHO nh h×nh 6.1.
KÕt nèi m¹ng SOHO cho phÐp c¸c hé gia ®×nh vµ c¸c c¬ quan nhá chia sÎ nguån tµi nguyªn m¸y tÝnh nh m¸y in, file d÷ lÖu vµ kh¶ n¨ng truy nhËp tõ xa. Trong h×nh 6.1 cã t¸ch riªng modem ATU-R vµ hub Ethernet nhng nhiÒu h·ng ®· s¶n xuÊt c¸c modem ATU-R tÝch hîp c¶ chøc n¨ng nµy.
Nh vËy sù kÕt hîp gi÷a IP cho tÇng 3 vµ ATM cho tÇng 2 sÏ ®em l¹i hiÖu qu¶ cao nhÊt cho viÖc ph©n phèi video qua ®«i d©y ®ång trªn c¬ së c«ng nghÖ DSL.
KiÕn tróc m¹ng Video over DSL
KiÕn tróc mét m¹ng ph©n phèi dÞch vô video ®iÓn h×nh nh h×nh 6.2.
Trong m¹ng truy nhËp, ATM ®îc sö dông ë tÇng 2 kÕt nèi qua DSL. V× vËy, mçi DSLAM lµ mét bé ghÐp kªnh hoÆc chuyÓn m¹ch ATM. KÕt qu¶ lµ c¸c ch¬ng tr×nh video ph¶i ®îc ph©n phèi trong khu«n d¹ng MPEG-over-ATM hoÆc MPEG-over-IP-over-ATM víi m¹ng truyÒn t¶i vµ phÇn thiÕt bÞ trung t©m (headend) t¬ng tù nhau.
ThiÕt bÞ trung t©m :
§©y lµ ®iÓm tËp hîp néi dung ch¬ng tr×nh cña c¸c kªnh TV, VOD, cæng chÝnh cña truyÒn h×nh th¬ng m¹i, truy cËp Internet ...VÞ trÝ cña thiÕt bÞ nµy kÓ c¶ khi nã lµ ®iÓm tËp trung hay ph©n bè còng ph¶i lùa chän vÒ mÆt kiÕn tróc v× ch¬ng tr×nh video ®îc ph©n phèi qua m¹ng truy nhËp ATM nªn cã thÓ ®îc ®a vµo m¹ng ë bÊt cø vÞ trÝ nµo.
Trong dÞch vô truyÒn h×nh qu¶ng b¸, video lÊy tõ c¸c nguån kh¸c nhau th«ng qua nhiÒu ph¬ng tiÖn nh vÖ tinh, anten, studio. Néi dung video ph¶i n»m trong khu«n d¹ng MPEG. Mçi kªnh qu¶ng b¸ thêng ®îc m· ho¸ nh mét luång truyÒn t¶i ch¬ng tr×nh duy nhÊt vµ ®îc g¾n víi mét chØ sè nhËn d¹ng kªnh cô thÓ. NÕu m¹ng vËt lý lµ ADSL th× tÝn hiÖu video ®Çu ra cña headend ph¶i ®îc s¾p xÕp sao cho tèi u ho¸ viÖc sö dông tuyÕn truyÒn dÉn vµ ®¶m b¶o cho ®êng ADSL kh«ng bÞ qu¸ t¶i. Kªnh ®Çu ra cã d¹ng ®iÓn h×nh lµ MPEG-over-IP-over-ATM hoÆc MPEG-over-ATM. NÕu sö dông IP, chøc n¨ng multicast ®îc dïng ®Ó ph©n phèi c¸c kªnh qu¶ng b¸ cho c¸c øng dông truyÒn h×nh qu¶ng b¸. §èi víi c¸c øng dông t¬ng t¸c nh VOD, néi dung th«ng tin lÊy tõ c¸c server lu gi÷ th«ng tin díi khu«n d¹ng MPEG vµ truyÒn mét b¶n sao xuèng cho ngêi sö dông cã yªu cÇu. Server ph¶i ®îc ®Þnh híng c¶ khèi lîng th«ng tin mµ nã lu tr÷ vµ sè lîng kh¸ch hµng cã nhu cÇu th«ng tin ®ã. Server nµy cã thÓ gåm nhiÒu server lu tr÷ c¸c néi dung dÞch vô kh¸c nhau ®Ó ®¸p øng nhu cÇu cña kh¸ch hµng. Nh÷ng server nµy cã thÓ ®Æt trong cïng mét thiÕt bÞ trung t©m. ThiÕt bÞ trung t©m trong kiÕn tróc Video over DSL cã thÓ ®îc cÊu h×nh tËp trung hay ph©n bè. V× sö dông kÕt nèi IP vµ/hoÆc ATM nªn néi dung th«ng tin ®îc ph©n bè rÊt mÒm dÎo.
M¹ng truyÒn t¶i
Nguyªn t¾c cña m¹ng truyÒn t¶i lµ ph©n phèi ch¬ng tr×nh tõ c¸c hÖ thèng thiÕt bÞ trung t©m ph¸t h×nh sè tíi c¸c DSLAM t¬ng øng hoÆc c¸c ®iÓm chuyÓn m¹ch/®Þnh tuyÕn mãc nèi tíi m¹ng truy nhËp. M¹ng ph¶i cã kh¶ n¨ng truyÒn t¶i hai d¹ng lu lîng ®Æc trng lµ ®a híng (multicast) vµ ®¬n híng (unicast) t¬ng øng víi c¸c dÞch vô qu¶ng b¸ vµ t¬ng t¸c.
M¹ng qu¶ng b¸:
Lu lîng ph¸t qu¶ng b¸ qua IP ®a híng, ATM ®iÓm-®a ®iÓm hoÆc kÕt hîp c¶ hai ph¬ng thøc. Lu lîng ®îc ph©n phèi tíimäi vÞ trÝ DSLAM trong m¹ng, thùc chÊt lµ c¹nh tranh víi c¸c dÞch vô c¸p ph©n phèi trªn tÊt c¶ c¸c kªnh tíi mäi vÞ trÝ. Dùa vµo lu lîng lµ IP hay ATM mµ lùa chän cÊu tróc m¹ng ph©n phèi lµ ATM ®iÓm-®a ®iÓm hay IP ®a híng ®îc ®Þnh tuyÕn.
Sö dông kÕt nèi ATM ®iÓm-®a ®iÓm trong m«i trêng chuyÓn m¹ch ATM còng lµ mét gi¶i ph¸p hay ®Ó ph©n phèi c¸c dÞch vô video qu¶ng b¸. ATM lµ mét kü thuËt æn ®Þnh vµ cã thÓ n©ng cÊp víi kh¶ n¨ng sao chÐp d÷ liÖu b¨ng th«ng cao, cã thÓ lµm viÖc trªn hÇu hÕt c¸c m«i trêng truyÒn t¶i nh SONET/SDH hoÆc ghÐp kªnh ph©n chia theo bíc sãng mËt ®é cao DWDM vµ hç trî khu«n d¹ng tù nhiªn cña MPEG-over-ATM hoÆc MPEG-over-IP. TuyÕn mang c¸c kªnh qu¶ng b¸ còng cã thÓ ®îc sö dông ®Ó truyÒn c¸c ch¬ng tr×nh t¬ng t¸c. Tuy nhiªn, ph¶i chÊp nhËn chi phÝ t¨ng lªn cho nhiÒu tuyÕn truyÒn dÉn quang vµ c¸c chuyÓn m¹ch ATM trung gian trong cÊu h×nh c©y ®iÓm-®a ®iÓm. Nh÷ng chuyÓn m¹ch ATM g¾n víi khèi DSLAM rÎ h¬n nh÷ng chuyÓn m¹ch ®øng riªng trong m¹ng.
C¸c bé ®Þnh tuyÕn IP cã kh¶ n¨ng ph¸t nhiÒu híng còng cã thÓ ®îc sö dông ®Ó ph©n phèi c¸c kªnh truyÒn h×nh qu¶ng b¸ nÕu IP ®îc lùa chän ë tÇng m¹ng cho dÞch vô. NÕu m¹ng IP cã s½n cung cÊp c¸c kh¶ n¨ng vµ hiÖu suÊt nh yªu cÇu ®Ó t¸i t¹o néi dung ë nhiÒu híng th× nã sÏ kh¶ thi cho viÖc truyÒn thªm luång truyÒn h×nh qu¶ng b¸. C¸c luång IP multicast nµy ph¶i ®îc göi vµo c¸c m¹ch ¶o ATM ®Ó truyÒn tiÕp. §Ó ®¶m b¶o chÊt lîng video m¹ng IP còng ph¶i ®îc gi¸m s¸t kü ®Ó ph©n phèi chÊt lîng dÞch vô.
M¹ng ph¸t ®¬n híng (unicast):
Ngîc l¹i víi yªu cÇu ph¸t qu¶ng b¸, c¸c dÞch vô t¬ng t¸c yªu cÇu mét m¹ng truyÒn 2 chiÒu. Gi¶i ph¸p tèt nhÊt lµ c¸c m¹ch ¶o ATM võa hç trî khu«n d¹ng ATM thuÇn tuý vµ c¶ IP-over-ATM. Do kh¶ n¨ng hç trî dÔ dµng cho nhiÒu øng dông cña IP nh duyÖt trang web, truyÒn h×nh th¬ng m¹i, VOD vµ ch¬i game trªn m¹ng ... nªn IP-over-ATM næi tréi h¬n. M¹ng truy nhËp ADSL rÊt phï hîp víi kiÕn tróc IP ®iÓm-®iÓm. NhiÒu kiÕn tróc kh¸c cã thÓ ®îc sö dông cho m¹ng ®¬n híng gåm c¸c server truy nhËp b¨ng réng (BAS), c¸c bé chuyÓn m¹ch/®Þnh tuyÕn ATM vµ c¸c card IP trong DSLAM ®îc kÕt nèi tíi bé ®Þnh tuyÕn. Lùa chän cuèi cïng tuú thuéc vµo hiÖu n¨ng, nh÷ng yªu cÇu ®ång thêi cña kh¸ch hµng vµ vÊn ®Ò ng©n s¸ch.
C¸c dÞch vô qu¶ng b¸ vµ ®¬n híng cã thÓ ®îc ph©n phèi qua cïng mét c¬ së h¹ tÇng m¹ng. VÝ dô c¸c nót tËp trung ATM tËp hîp c¸c DSLAM hç trî c¶ hai lo¹i kªnh ¶o ®iÓm-®iÓm hoÆc ®iÓm-®a ®iÓm. C¸c dÞch vô t¬ng t¸c, hai chiÒu qua c¸c kªnh ¶o ®iÓm-®iÓm cã thÓ ®îc tËp hîp t¹i c¸c BAS hoÆc bé ®Þnh tuyÕn tuú theo yªu cÇu dÞch vô. Nh÷ng thiÕt bÞ ®Þnh tuyÕn ®Æt trong tæng ®µi cã thÓ ®îc kÕt nèi tíi mét trung t©m d÷ liÖu qua cïng mét m«i trêng truyÒn dÉn quang ®ang ph©n phèi lu lîng qu¶ng b¸.
H×nh 6.3 ®a ra mét c¸ch thùc hiÖn gi¶i ph¸p ph©n phèi dÞch vô IP-video end-to-end, sö dông mét server truy nhËp b¨ng réng BAS ®Ó kÕt cuèi c¸c phiªn PPPoE vµ t¹o kÕt nèi IP tíi nhµ cung cÊp dÞch vô (VSP) t¬ng øng.
Trong h×nh ®a ra c¸c thµnh phÇn m¹ng vµ c¸c ng¨n xÕp thñ tôc ®îc sö dông t¹i nh÷ng ®iÓm kh¸c nhau trong m¹ng cho nh÷ng chøc n¨ng sau :
Lùa chän kªnh: sö dông giao thøc qu¶n lý nhãm Internet (IGMP). ë ®©y gi¶ thiÕt r»ng chøc n¨ng ph¸t ®a híng chØ x¶y ra ë ONU vµ VSP, mÆc dï cã thÓ cã thªm c¸c ®iÓm ph¸t ®a híng nh OLT.
Ph©n phèi video qu¶ng b¸ : sö dông IP multicast.
Ph©n phèi VOD : sö dông IP unicast
Trong gi¶i ph¸p nµy chøc n¨ng IP ®a híng vµ kÕt cuèi b¸o hiÖu ngêi sö dông ph¶i ®îc hç trî trong ONU. Yªu cÇu mét kªnh qu¶n lý gi÷a VSP vµ ONU ®Ó kiÓm so¸t truy nhËp video qu¶ng b¸ trªn c¬ së user-by-user vÝ dô kiÓm tra chØ sè kªnh.. chøc n¨ng IP multicasting kh«ng ®îc yªu cÇu trong m¹ng truy nhËp cho
dÞch vô VOD khi luång video ®îc dµnh riªng cho mçi ngêi sö dông.
DSLAM
DSLAM lµ phÇn tö cuèi cïng trong m¹ng truy nhËp tríc nhµ thuª bao nªn còng lµ ph¬ng tiÖn ph©n phèi c¸c dÞch vô video tíi kh¸ch hµng. Nã còng lµm nhiÖm vô chuyÓn m¹ch c¸c kªnh video tíi tõng kh¸ch hµng. TÝch hîp mét chuyÓn m¹ch ®a híng trong DSLAM sÏ t¨ng tèc ®é chuyÓn kªnh ®ång thêi gi¶m gi¸ thµnh so víi cung cÊp c¸c thiÕt bÞ riªng. Tuy nhiªn, trong c¸c trêng hîp nhµ cung cÊp dÞch vô kh«ng hç trî chøc n¨ng tÝch hîp nµy th× cÇn cung cÊp mét thiÕt bÞ ngoµi thùc hiÖn chuyÓn m¹ch ®a híng. ThiÕt bÞ nµy cã thÓ lµ mét bé ®Þnh tuyÕn IP ®a híng, mét thiÕt bÞ chuyÓn m¹ch ATM hç trî ®a híng logic hoÆc kÕt hîp c¶ hai lo¹i. Mét yªu cÇu quan träng ®èi víi thiÕt bÞ chuyÓn m¹ch lµ kh¶ n¨ng t¸i t¹o mét luång video ®Ó ph¸t qu¶ng b¸ tíi hµng ngµn kh¸ch hµng cïng mét lóc, tuú theo sè DSLAM kÕt cuèi t¹i ®ã.
u ®iÓm cña m¹ng truy nhËp ATM lµ sö dông c¸c m¹ch ¶o. Lu lîng t¬ng t¸c còng ®îc truyÒn qua DSLAM nªn DSLAM ph¶i ®¶m b¶o QoS vµ nhiÒu m¹ch ¶o ®Ó phôc vô cho c¸c dÞch vô nµy.
Mét thuª bao cã thÓ yªu cÇu nhiÒu dÞch vô, mçi dÞch vô ®îc phôc vô tèt nhÊt tõ mét thiÕt bÞ riªng. VÝ dô, lu lîng truy nhËp Internet tèc ®é cao ®îc ph©n phèi tèt nhÊt qua BRAS cßn VOD ®îc phôc vô tèt nhÊt qua bé chuyÓn m¹ch/®Þnh tuyÕn ATM.
M¹ng trong nhµ
Khi kªnh video over DSL ®îc kÕt cuèi t¹i modem DSL phÝa thuª bao, cÇn ph©n phèi néi dung video tíi c¸c bé set-top box ®Ó cã thÓ xem qua TV. NÕu sö dông Ethernet th× cã thÓ kÕt nèi tíi PC. Khi video cã d¹ng gãi tin MPEG-over-IP-over-ATM th× cã nhiÒu lùa chän ®Ó ph©n phèi trong nhµ kh¸ch hµng. NhiÒu thiÕt bÞ t¬ng thÝch Ethernet ®· th«ng dông hay cha ph¸t triÓn nh : Ethernet v« tuyÕn, Ethernet h÷u tuyÕn, HomePNA vµ kü thuËt cÊp qua ®êng d©y ®iÖn líi (Powerline). HiÓn nhiªn, ph¬ng tiÖn kh«ng yªu cÇu l¾p thªm mét ®«i d©y míi trong nhµ sÏ thu hót sù chó ý h¬n v× nã gi¶m chi phÝ l¾p ®Æt t¹i nhµ vµ kh«ng cÇn göi kü thuËt viªn tíi nhµ kh¸ch hµng.
Ethernet v« tuyÕn lµ mét kü thuËt ®Çy høa hÑn trong viÖc thiÕt lËp nhanh chãng t¹i nhµ kh¸ch hµng. Modem DSL trë thµnh mét phÇn tÝch hîp trong cæng gateway b¨ng réng trong nhµ. Cæng nµy hç trî c¸c tuyÕn trong nhµ ®Ó truyÒn th«ng gi÷a c¸c thiÕt bÞ IP trong nhµ. Hép set-top box còng lµ mét lo¹i thiÕt bÞ IP nªn c¸c luång video IP híng trùc tiÕp tõ cæng gateway tíi set-top box theo tiªu chuÈn IEEE 802.11b. trong t¬ng lai, tèc ®é cña kÕt nèi kh«ng d©y nµy cã thÓ ®¹t tíi 20¸30 Mbit/s.
HPNA vµ kü thuËt ph©n phèi qua ®êng d©y ®iÖn líi ®Òu cã thÓ dïng ngay ®«i d©y ®ang ®i trong nhµ. HPNA sö dông ®«i d©y ®iÖn tho¹i vµ ®¹t tèc ®é 10 Mbit/s vµ theo tiªu chuÈn míi cã thÓ ®¹t tíi 20 Mbit/s. Powerline ®¸p øng cho truyÒn th«ng sè liÖu víi ®«i d©y ®iÖn trong nhµ ®¹t tèc ®é 10 Mbit/s hoÆc cao h¬n. kü thuËt nµy cã u ®iÓm sö dông ®«i d©y cã trong mäi nhµ nhng s¶n phÈm cha th«ng dông trªn thÞ trêng.
C¸c vÊn ®Ò trong m¹ng truy nhËp ë ViÖt nam
Trong nh÷ng n¨m gÇn ®©y, m¹ng viÔn th«ng ViÖt nam ®· ph¸t triÓn nhanh chãng c¶ vÒ qui m« vµ møc ®é cña m¹ng, ®Æc biÖt cã thÓ kÓ ®Õn viÔn th«ng quèc tÕ víi tuyÕn c¸p quang biÓn TVH, tuyÕn c¸p quang ®êng trôc ®îc n©ng cÊp tõ 34 Mbit/s lªn 2,5 Gbit/s víi c«ng nghÖ SDH. Toµn bé c¸c tæng ®µi ®i quèc tÕ vµ tæng ®µi chuyÓn tiÕp quèc gia ®· ®îc n©ng cÊp víi hÖ thèng b¸o hiÖu sè 7 vµ dÞch vô ISDN. 100% c¸c tæng ®µi cÊp huyÖn vµ cÊp tØnh ®· ®îc sè ho¸, nhiÒu tuyÕn c¸p quang ®· ®îc triÓn khai ®Õn c¸c tØnh nhng chñ yÕu lµ c¸c tØnh ven ®êng trôc quèc gia. §Ó triÓn khai c¸c dÞch vô b¨ng réng chØ cßn l¹i vÊn ®Ò trong phÇn m¹ng truy nhËp.
HiÖn tr¹ng m¹ng thuª bao ViÖt nam :
ë ViÖt nam do m¹ch vßng thuª bao chñ yÕu ®îc sö dông ®Ó truyÒn dÉn b¨ng tÇn gèc cña tÝn hiÖu tho¹i nªn sö dông phæ biÕn cÊu tróc c¸p xo¾n ®«i c©n b»ng. CÊu tróc m¹ng thuª bao ®îc chia lµm 3 phÇn chÝnh :
C¸p phi®¬ (c¸p s¬ cÊp): lµ phÇn m¹ch vßng nèi tõ tæng ®µi tíi ®iÓm nèi chÝnh lµ c¸c tñ c¸p.
C¸p ph©n bè (c¸p thø cÊp): lµ phÇn m¹ch vßng tõ ®iÓm nèi chÝnh tíi ®iÓm ph©n bè (hép c¸p). Th«ng thêng tæng sè ®«i d©y ph©n bè cã nhiÒu h¬n sè ®«i d©y phi®¬.
C¸p phi®¬ vµ c¸p ph©n bè ®îc liªn kÕt víi nhau qua c¸c tñ c¸p hay m¨ng s«ng. Cã hai kiÓu mèi nèi c¸p phæ biÕn lµ hµn cè ®Þnh thêng dïng cho n«ng th«n hoÆc c¸c vïng xa vµ c¸c tiÕp ®iÓm kh«ng cè ®Þnh thêng dïng ë thµnh phè vµ ®« thÞ. MÆc dï c¸p ph©n bè c¶i thiÖn tÝnh linh ®éng cho c¸p phi®¬ nhng nã còng g©y trë ng¹i cho viÖc baá dìng vµ qu¶n lý m¹ch vßng thuª bao.
C¸p ®îc sö dông hiÖn nay cã dung lîng tõ 100-2400 ®«i sîi tuú thuéc ®êng kÝnh d©y ®ång. C¸c lo¹i c¸p phi®¬ vµ ph©n bè phæ biÕn ë ViÖt nam lµ CCP ( c¸ch ®iÖn d©y dÉn b»ng nhùa Polyethylene ®îc m· ho¸ theo mµu) vµ FSP (c¸ch ®iÖn d©y dÉn hai líp, líp trong lµ nhùa xèp, líp ngoµi lµ nhùa Polyethylene ®îc m· ho¸ theo mµu). Thùc tÕ cì d©y lín nhÊt ®ang th«ng dông hiÖn nay lµ lo¹i 600 ®«i, ®êng kÝnh 0,4 mm vµ 0,5 mm.
VÒ mÆt hÖ thèng cã thÓ ph©n c¸p thµnh hai lo¹i : c¸p treo vµ c¸p ngÇm. C¸p treo ®îc sö dông réng r·i ë m¹ng c¸p ph©n bè vµ thêng sö dông c¸p CCP. Nã chiÕm kho¶ng 40% so víi tæng sè c¸p ®ång ë vïng ®« thÞ vµ 90%-100% ë vïng n«ng th«n hoÆc vïng xa. Trong khi ®ã ë m¹ng c¸p phi®¬ hÇu hÕt lµ c¸p cèng hoÆc c¸p tr«n trùc tiÕp. C¸p treo cã nhîc ®iÓm lµ qu¸ gÇn ®êng d©y t¶i ®iÖn, qu¸ t¶i trªn cét, kh«ng ®ñ ®é cao khi c¾t ngang ®êng giao th«ng ... C¸p ngÇm cã gi¸ thµnh x©y dùng ®¾t h¬n nhng chèng ®îc h háng do thiªn tai vµ kh«ng bÞ xuèng cÊp.
D©y thuª bao lµ d©y dÉn tÝnh tõ hép c¸p ®Õn thiÕt bÞ ®Çu cuèi ®Æt t¹i nhµ thuª bao. D©y thuª bao ®îc chia lµm hai phÇn chÝnh :
D©y thuª bao ngoµi nhµ (tõ hép c¸p ®Õn nhµ thuª bao) : cã ®é dµi tèi ®a lµ 300m ë vïng ®« thÞ vµ 600m ë vïng tha d©n. Lo¹i c¸p nµy chØ sö dông cì d©y 0,5mm, 0,6mm vµ 0,65mm.
D©y thuª bao trong nhµ (phÇn nèi trùc tiÕp víi thiÕt bÞ ®Çu cuèi) : sö dông c¸c lo¹i c¸p ®«i hoÆc nhiÒu ®«i cã ®êng kÝnh d©y dÉn ®ång lµ 0,4mm, 0,5mm vµ 0,6mm.
C¸c vÊn ®Ò cña m¹ng truy nhËp níc ta hiÖn nay lµ khã kh¨n trong c«ng t¸c qu¶n lý, b¶o dìng m¹ng do qu¸ tr×nh ph¸t triÓn kh«ng cã kÕ ho¹ch, tæ chøc. ThiÕt bÞ kh«ng ®ång bé, kh«ng cã tiªu chuÈn ®Çy ®ñ, thèng nhÊt. B¨ng tÇn cña m¹ng thÊp, kh«ng cã kh¶ n¨ng cung cÊp c¸c dÞch vô b¨ng réng chÊt lîng cao. Tån t¹i nhiÔu vµ xuyªn ©m trong m¹ng truy nhËp. Ngoµi ra, viÖc sö dông c¸c modem t¬ng tù tèc ®é thÊp ®Ó truy nhËp dÞch vô lµm kÐo dµi thêi gian truyÒn vµ chiÕm kªnh ë tæng ®µi dÉn ®Õn t¾c nghÏn ®êng truy nhËp.
V× vËy cÇn cã gi¶i ph¸p ®Ó gi¶i quyÕt c¸c vÊn ®Ò cña m¹ng truy nhËp, c¶i thiÖn b¨ng th«ng vµ tèc ®é truyÒn dÉn, ®¸p øng yªu cÇu c¸c dÞch vô b¨ng réng ®ang gia t¨ng hiÖn nay. Kü thuËt xDSL lµ mét c©u tr¶ lêi cho vÊn ®Ò nµy.
ADSL/VDSL trong qu¸ tr×nh c¸p quang ho¸ m¹ng truy nhËp :
Môc tiªu chiÕn lîc cña m¹ng truy nhËp lµ x©y dùng m¹ng truy nhËp sö dông c¸p quang. M¹ng truy nhËp quang cã nhiÒu u ®iÓm h¬n h¼n m¹ng c¸p ®ång : b¨ng tÇn truyÒn dÉn cao h¬n, kho¶ng c¸ch truyÒn xa h¬n, kh«ng bÞ ¶nh hëng ®iÖn tõ ... Tuy nhiªn viÖc thay thÕ hoµn toµn m¹ng truy nhËp hiÖn t¹i b»ng m¹ng c¸p quang sÏ ®ßi hái vèn ®Çu t ban ®Çu rÊt lín. H¬n n÷a trong thêi gian ®Çu viÖc thay thÕ sÏ khiÕn cho khÊu hao toµn m¹ng t¨ng lªn do ph¶i g¸nh c¶ kho¶ng khÊu hao cha hÕt cña m¹ng c¸p ®ång.
Mèi quan hÖ gi÷a khÊu hao m¹ng c¸p trong giai do¹n thay thÕ c¸p ®ång b»ng c¸p quang ®îc thÓ hiÖn trªn h×nh 6.3. TiÒn ®Çu t cho c¸p ®ång (®êng A) gi¶m xuèng b»ng 0 t¹i thêi ®iÓm quyÕt ®Þnh thay thÕ (X). Trong giai ®o¹n thay thÕ, nÕu kh«ng sö dông c¸p ®ång n÷a khÊu hao c¸p ®ång sÏ t¨ng cao vµ gi¶m xuèng rÊt nhanh t¹i thêi ®iÓm thay thÕ xong (Y). NÕu sö dông hÕt khÊu hao, gi¸ thµnh c¸p ®ång rÊt thÊp (®êng cong B). Trong giai ®o¹n nµy tiÒn ®Çu t cho c¸p quang rÊt lín (®êng cong C). Do ph¶i chÞu c¶ gi¸ thµnh khÊu hao c¸p ®ång nªn gi¸ thµnh c¸p quang trong giai ®o¹n khÊu hao chuyÓn tõ ®êng cong E sang ®êng cong F, nghÜa lµ gi¸ thµnh khÊu hao c¸p quang sÏ t¨ng rÊt nhiÒu. Nh vËy viÖc thay thÕ hoµn toµn c¸p ®ång b»ng c¸p quang lµ kh«ng kinh tÕ. C«ng nghÖ xDSL ®· ®em l¹i gi¶i ph¸p truy nhËp tèc ®é cao mµ tËn dông ®îc m¹ng c¸p ®ång hiÖn cã.
§Ó x©y dùng m¹ng c¸p quang ho¸ hoµn toµn cÇn tiÕn hµnh c¸p quang ho¸ tõng bíc theo c¸c cÊu h×nh m¹ng nh sau :
FTTCab : C¸p quang ®îc l¾p ®Æt tõ tæng ®µi tíi tñ c¸p sau ®ã c¸p ®ång sÏ nèi tõ ®ã tíi thuª bao. Mçi ®Çu c¸p quang cã thÓ nèi tíi hµng tr¨m thuª bao.
FTTB : C¸p quang ch¹y tíi ch©n c¸c toµ nhµ sau ®ã c¸p ®ång sÏ nèi tíi c¸c v¨n phßng hoÆc phßng riªng.
FTTC : Mét phÇn c¸p quang nèi tõ tæng ®µi tíi tñ c¸p c¸ch thuª bao vµi tr¨m mÐt sau ®ã c¸p ®ång sÏ nèi tõ ®ã tíi thuª bao.
FTTH : C¸p quang nèi th¼ng tíi thuª bao, kh¸ch hµng truy nhËp trùc tiÕp vµo bé nèi quang.
Dï truy nhËp tèc ®é cao b»ng h×nh thøc nµo th× gi¸ thµnh sö dông còng gi¶m xuèng khi kh¶ n¨ng th©m nhËp m¹ng cña chóng t¨ng lªn.
H×nh 6.4 so s¸nh gi¸ thµnh cña c¸c h×nh thøc truy nhËp theo phÇn tr¨m th©m nhËp cña kü thuËt vµo m¹ng líi. M¹ng HFC lµ m¹ng c¸p sö dông c¸p quang tíi ®iÓm ph©n bè thø nhÊt sau ®ã dïng c¸p ®ång trôc dÉn tíi thuª bao. H×nh thøc truy nhËp nµy cã gi¸ thµnh cao nhÊt. TiÕp theo lµ c¸c h×nh thøc truy nhËp FTTH, FTTC vµ FTTCab. M¹ng sö dông c¸p ®ång cã gi¸ thµnh thÊp nhÊt.
Tuy nhiªn tèc ®é thay ®æi gi¸ thµnh cña m¹ng sö dông c¸p ®ång gi¶m chËm h¬n c¸c kü thuËt kh¸c. Khi so s¸nh m¹ng truy nhËp sö dông c¸p ®ång vµ m¹ng truy nhËp sö dông c¸p quang ë cïng møc ®é th©m nhËp m¹ng th× gi¸ thµnh m¹ng sö dông c¸p quang gi¶m nhanh h¬n. §iÒu nµy cã nghÜa lµ viÖc sö dông c¸p ®ång chØ cã ý nghÜa vÒ mÆt gi¸ thµnh trong mét kho¶ng thêi gian nhÊt ®Þnh. T¬ng tù, vÒ mÆt kho¶ng c¸ch truyÒn dÉn kh«ng ph¶i lóc nµo sö dông c¸p ®ång còng rÎ h¬n c¸p quang. §iÒu nµy ®îc minh ho¹ trong h×nh 6.5.
Tuy nhiªn, c¸c kü thuËt xDSL võa cã kh¶ n¨ng cung cÊp dÞch vô tèc ®é cao ®éc lËp võa cã thÓ ghÐp víi m¹ng quang ®Ó truyÒn th«ng tin tíi kh¸ch hµng. ADSL cã thÓ ho¹t ®éng trong kho¶ng 5km tõ tæng ®µi trong khi ®ã VDSL víi tèc ®é hµng chôc Mbit/s chØ giíi h¹n trong vµi tr¨m mÐt cã thÓ kÕt hîp víi c¸c cÊu h×nh m¹ng quang kÓ trªn.
Nh vËy, kü thuËt xDSL kh«ng ph¶i lµ mét gi¶i ph¸p thay thÕ cho m¹ng truy nhËp c¸p quang nhng l¹i lµ mét gi¶i ph¸p h÷u hiÖu trong qu¸ tr×nh qu¸ ®é tõ c¸p ®ång chuyÓn sang c¸p quang. H¬n n÷a, víi nh÷ng thÕ hÖ míi nhÊt cña m×nh nh kü thuËt VDSL hoµn toµn cã thÓ phèi hîp cïng ho¹t ®éng víi c¸c ®êng c¸p quang tíi gÇn thuª bao ®Ó t¨ng hiÖu qña cho m¹ng truy nhËp.
Gi¶i ph¸p kü thuËt m¹ng VOD vµ truyÒn h×nh c¸p qu¶ng b¸ cho Bu ®iÖn Hµ néi:
X©y dùng m¹ng truyÒn h×nh c¸p sö dông m¹ng truyÒn t¶i tÝn hiÖu b¨ng réng dùa trªn c¬ së chuyÓn m¹ch ATM vµ truy nhËp ADSL (truyÒn t¶i tÝn hiÖu truyÒn h×nh trªn m¹ng c¸p thuª bao hiÖn cã cña Bu ®iÖn Hµ néi). §©y lµ gi¶i ph¸p rÊt kh¶ thi v× kü thuËt ADSL vµ gi¸ c¶ thiÕt bÞ m¹ng b¨ng réng ®ang gi¶m nhanh chãng. Mét sè h·ng ®· th«ng b¸o gi¸ c¶ cho mét ®êng d©y truy nhËp ADSL gåm DSLAM phÝa CO vµ ATU-R phÝa kh¸ch hµng chØ kho¶ng 200 USD vµ cßn gi¶m n÷a. Chi phÝ cho m¹ng SDH vµ ATM còng ®ang gi¶m xuèng, ®èi víi c¸c dÞch vô b¨ng réng chØ tèn kho¶ng vµi chôc USD cho mét thuª bao v× mét luång video cã thÓ ®îc qu¶ng b¸ tíi hµng ngµn thuª bao.
CÊu tróc tæng thÓ hÖ thèng cã thÓ chia lµm 3 phÇn chÝnh :
PhÇn thiÕt bÞ trung t©m : do nhµ cung cÊp néi dung (vÝ dô §µi TH Hµ néi hoÆc c¸c nhµ cung cÊp dÞch vô Internet b¨ng réng) ®Çu t x©y dùng vµ qu¶n lý. PhÇn nµy bao gåm thiÕt bÞ thu tÝn hiÖu, thiÕt bÞ sè ho¸ tÝn hiÖu h×nh MPEG2, thiÕt bÞ qu¶n lý server, thiÕt bÞ qu¶n lý thuª bao.
PhÇn M¹ng chuyÓn m¹ch b¨ng réng ATM vµ truyÒn dÉn SDH : bao gåm c¸c tæng ®µi core ATM tõ 2 – 10 Gbit/s vµ hÖ thèng truyÒn dÉn SDH STM1, STM4 hoÆc STM 16. Khi x©y dùng m¹ng VOD vµ truyÒn h×nh c¸p cã thÓ tËn dông ®îc hÖ thèng SDH, hÖ thèng m¹ng c¸p quang, hÖ thèng nhµ tr¹m, nguån ®iÖn cã s½n. M¹ng ATM ®îc x©y dùng trong thêi gian tíi sÏ ®ång thêi ®¸p øng cho viÖc më réng dÞch vô truyÒn h×nh c¸p.
PhÇn truy nhËp : sö dông c«ng nghÖ ADSL ®Ó truyÒn tÝn hiÖu b¨ng réng qua m¹ng c¸p thuª bao hiÖn cã. §êng d©y ADSL sö dông b¨ng tÇn ®éc lËp víi b¨ng tÇn tho¹i nªn cã thÓ cung cÊp ®ång thêi c¶ hai lo¹i dÞch vô video vµ tho¹i. ViÖc tæ chøc m¹ng truy nhËp cã thÓ thùc hiÖn theo hai ph¬ng ¸n :
Ph¬ng ¸n tÝch hîp trªn tñ truy nhËp thuª bao c¸p quang ®êng phè : t¬ng tù nh ph¬ng ¸n truy nhËp thuª bao c¸p quang th«ng thêng. C¸c tñ thuª bao cã dung lîng tõ 120 –480 sè ®îc ®Æt ngoµi ®êng phè cã thÓ cung cÊp ®ång thêi c¶ dÞch vô ®iÖn tho¹i th«ng thêng vµ ®êng d©y ADSL truyÒn tÝn hiÖu video kÌm tÝn hiÖu ®iÖn tho¹i. C¸c tñ thuª bao ®îc nèi tíi tæng ®µi host b»ng giao diÖn V5.x th«ng qua c¸p quang vµ thiÕt bÞ SDH STM1 ®Ó kÕt nèi tíi m¹ng ®iÖn tho¹i th«ng thêng cho dÞch vô tho¹i ®ång thêi ®îc kÕt nèi tíi m¹ng chuyÓn m¹ch b¨ng réng ATM b»ng c¸p quang vµ SDH STM4 ®Ó kÕt nèi tíi ®µi truyÒn h×nh. TÝn hiÖu video ®îc ®a tíi c¸c tñ sau ®ã ph©n bè tíi c¸c thuª bao b»ng chÕ ®é qu¶ng b¸.
u ®iÓm cña ph¬ng ¸n nµy lµ : ®é dµi ®êng truy nhËp c¸p ®ång trong kho¶ng 1 km, b¨ng th«ng cã thÓ ®¹t tíi 8 Mbit/s do vËy chÊt lîng dÞch vô cao. TriÓn khai dÔ dµng kh«ng tèn chi phÝ thuª nhµ, tr«ng, trùc tæng ®µi.
Ph¬ng ¸n n©ng cÊp c¸c tæng ®µi host vµ vÖ tinh s½n cã thµnh tæng ®µi b¨ng réng: c¸c tæng ®µi vÖ tinh Alcatel, Siemens ®îc ®a thªm c¸c ATM hub vµ c¸c card ADSL ®îc c¾m trùc tiÕp vµo vÞ trÝ card thuª bao th«ng thêng.
u ®iÓm cña ph¬ng ¸n nµy lµ tiÕt kiÖm tèi ®a chi phÝ nhng chØ triÓn khai ®îc khi c¸c tæng ®µi host ®îc n©ng cÊp phÇn mÒm vµ ®îc bæ sung c¸c hub ATM.
Sö dông ph¬ng ¸n thø nhÊt sÏ kh«ng ®ßi hái ph¶i n©ng cÊp c¸c hÖ thèng tæng ®µi lín vµ cã thÓ triÓn khai m¹ng mét c¸ch lÇn lît.
Ngµy nay c¸c dÞch vô truyÒn h×nh ®· ph¸t triÓn m¹nh mÏ vµ trë thµnh mét nhu cÇu thiÕt yÕu trong ®¬× sèng nªn thóc ®Èy c¸c nhµ cung cÊp m¹ng sím x©y dùng m¹ng ph©n phèi dÞch vô VOD vµ truyÒn h×nh qu¶ng b¸. C«ng nghÖ xDSL ®· ®îc triÓn khai ë nhiÒu níc vµ nh÷ng gi¶i ph¸p kü thuËt u viÖt cña nã lµ c©u tr¶ lêi cho c«ng nghÖ truy nhËp b¨ng réng. Thùc tÕ m¹ng c¸p ®ång ë Hµ Néi ®¸p øng kh¸ tèt nh÷ng ®iÒu kiÖn chÊt lîng m¹ch vßng ®Ó cung cÊp c¸c dÞch vô DSL. Trong khu vùc cã h¬n 6000 ®«i c¸p víi tæng chiÒu dµi h¬n 5000 km ®îc ph©n phèi trªn ph¹m vi b¸n kÝnh díi 1,5 km chiÒu dµi trung b×nh cña mét m¹ch vßngc¸p ®ång ë thµnh phè kho¶ng 1 km vµ ë vïng ngo¹i « lµ 2 ®Õn 3 km. V× m¹ch vßng ng¾n nªn kh«ng sö dông nh÷ng cuén gia c¶m vµ còng cã Ýt cÇu nèi rÏ. Do vËy viÖc triÓn khai c«ng nghÖ DSL t¹i Bu ®iÖn Hµ néi høa hÑn mang l¹i dÞch vô truyÒn h×nh qu¶ng b¸ vµ VOD chÊt lîng cao vµ thu hót nhiÒu kh¸ch hµng.
KÕt luËn
Qua nghiªn cøu vÒ qu¸ tr×nh ph¸t triÓn cña c«ng nghÖ ®êng d©y thuª bao sè xDSL cã thÓ rót ra mét sè ®iÓm nh sau :
VÒ nh÷ng u ®iÓm cña c«ng nghÖ DSL, tríc hÕt ph¶i kÓ ®Õn kh¶ n¨ng triÓn khai trªn m¹ng ®iÖn tho¹i ®ang sö dông nªn gi¶i quyÕt ®îc vÊn ®Ò ®au ®Çu cho c¸c nhµ ph¸t triÓn viÔn th«ng lµ kinh phÝ ®Çu t ban ®Çu cho m¹ng c¸p truyÒn dÉn. TiÕp theo lµ nh÷ng tiÕn bé lín lao trong viÖc n©ng cao tèc ®é truyÒn sè liÖu tíi h¬n 50 Mbit/s ®¸p øng cho c¸c nhu cÇu truy nhËp b¨ng réng phôc vô cho c«ng viÖc, gi¸o dôc, gi¶i trÝ... cña kh¸ch hµng. ChuyÓn d÷ liÖu ra khái m¹ng tho¹i gi¶i quyÕt ®îc t×nh tr¹ng t¾c nghÏn ®ang gia t¨ng trong m¹ng tho¹i hiÖn nay. Ngoµi ra cßn nhiÒu tÝnh n¨ng hÊp dÉn kh¸c nh cung cÊp c¸c dÞch vô sè tèc ®é kh¸c nhau tuú theo ®Æc ®iÓm cña kh¸ch hµng, c¸c dÞch vô ®èi xøng hoÆc kh«ng ®èi xøng, cung cÊp ®ång thêi dÞch vô tho¹i vµ dÞch vô sè liÖu... Víi tiÕn bé cña kü thuËt cµng ngµy gi¸ thµnh thiÕt bÞ cµng gi¶m nhanh chãng, ho¹t ®éng t¬ng thÝch gi÷a c¸c thiÕt bÞ do tu©n theo c¸c tiªu chuÈn quèc tÕ vµ dÔ dµng l¾p ®Æt cho c¶ ngêi sö dông nªn c«ng nghÖ DSL xøng ®¸ng ®îc coi lµ mét trong nh÷ng øng cö viªn hµng ®Çu cho viÖc x©y dùng m¹ng truy nhËp b¨ng réng.
Tuy nhiªn, v× cßn kh¸ míi mÎ nªn ®ang tån t¹i nhiÒu tiªu chuÈn do nhiÒu tæ chøc tiªu chuÈn quèc tÕ qui ®Þnh céng víi ®Æc ®iÓm riªng cña nã lµ tèc ®é truyÒn dÉn phô thuéc kho¶ng c¸ch vµ møc ®é t¹p ©m cña m«i trêng ho¹t ®éng nªn ®Ó triÓn khai thµnh c«ng c«ng nghÖ xDSL ë ViÖt nam cÇn chó ý tíi nh÷ng ®iÓm sau : Thø nhÊt, cÇn ban hµnh nh÷ng tiªu chuÈn riªng cña ngµnh cho c¸c thiÕt bÞ DSL vµ quy tr×nh ®o kiÓm c¸c thiÕt bÞ ®Ó c¸c s¶n phÈm DSL cã kh¶ n¨ng ho¹t ®éng t¬ng thÝch víi nhau t¹o thuËn lîi cho c¸c kh¸ch hµng vµ c¶ c¸c nhµ s¶n xuÊt. Thø hai, ph¶i x©y dùng c¸c quy tr×nh ®o kiÓm chÊt lîng ®êng d©y vµ m«i trêng nhiÔu t¸c ®éng lªn ®«i d©y tríc khi triÓn khai dÞch vô ®Ó cã thÓ triÓn khai ®¹i trµ vµ lùa chän c«ng nghÖ DSL phï hîp cho tõng khu vùc kh¸ch hµng.
Trong giai ®o¹n cha cã c¸c tiªu chuÈn ngµnh th× c¸c thiÕt bÞ DSL thuéc cïng chñng lo¹i muèn t¬ng thÝch víi nhau ph¶i : Tu©n theo cïng mét tiªu chuÈn quèc tÕ (vÝ dô ITU-T, ETSI...) hoÆc ®îc cung cÊp tõ cïng mét h·ng s¶n xuÊt.
Tãm l¹i, víi ®Çy ®ñ c¸c ®Æc trng cña m×nh, c«ng nghÖ xDSL lµ sù lùa chän tèt nhÊt ®Ó triÓn khai ngay m¹ng truy nhËp b¨ng réng ®¸p øng nhu cÇu kh¸ch hµng. MÆc dï x©y dùng m¹ng quang ho¸ hoµn toµn vÉn lµ m¬ íc cña c¸c nhµ cung cÊp dÞch vô viÔn th«ng nhng c«ng nghÖ xDSL hç trî rÊt tèt cho m¹ng truy nhËp quang (vÝ dô c«ng nghÖ VDSL). C¸c c«ng nghÖ xDSL ngµy cµng tá ra hoµn thiÖn, ®· vµ ®ang ph¸t triÓn nhanh trªn thÕ giíi chøng tá kh¶ n¨ng ph¸t triÓn l©u dµi cña c«ng nghÖ DSL trong t¬ng lai.
Tµi liÖu tham kh¶o
[1] “ADSL & DSL Technology” Walter Goralski- McGraw-Hill, 1998.
[2] “The DSL Sourcebook” Paradyne Corporation.
[3] “xDSL Architecture” Padman and Warrier BalajiKumar.
[4] “ Understanding Digital Subscriber line Technology” Thomas Starr, John M.Cioffi, Peter Silverman
[5] “ B¸o hiÖu vµ truyÒn dÉn sè cña m¹ch vßng thuª bao” Whitham D.Reeve
[6] “M¹ng truy nhËp C«ng nghÖ vµ giao diÖn V.5” TrÇn Nam B×nh, NguyÔn Thanh ViÖt, NXB Bu ®iÖn.
[7] “DSL Anywhere” DSL Forum
[8] “Dilivering xDSL” Lawrence Harte and Roman Kikta-McGraw-Hill.
[9] “Digital Subscriber Line (xDSL) FAQ v200010108” John Kvistoff.
[10] “Remote acces networks PSTN, ISDN, ADSL, Internet & Wireless” Chander Dhawan
[11] “Residential Broadband Nrtworks xDSL, HFC & Fixed Wireless Access” Uyless Black.
[12] “Competing for Throughput in the Local Loop” Zdzislaw Papir, Andrew Simmonds - IEEE Communications Magazine, 5/1999.
[13]“xDSL Loop Qualification and Testing” Walter Goralski, IEEE Communications Magazine 5/1999.
[14] “The development and Standardization of ADSL” Walter Y. Chen, IEEE Communications Magazine 5/1999.
[15] “Discrete Multitone (DMT) vs. Carrierless Amplitude/Phase (CAP) line Codes” Rupert Baines, Analog Devices, Inc 20/5/1997.
[16] “The Noise & Crosstalk Environment for ADSL & VDSL Systems” John W.Cook, Rob H.Kirkby, Martin g.Booth, Kevin T. Foster, Don E.A.Clarke and Gavin Young – IEEE Communications Magazine 5/1999.
[17] Bµi gi¶ng “C¬ së truyÒn dÉn vi ba sè” TS. NguyÔn Ph¹m Anh Dòng.
[18] “ADSL/VDSL Principle” Dr. Dennis J. Rauschmayer, 1999.
[19] “VDSL : fiber-fast data transmission over copper pairs” P. Antoine, W.De Wilde, C.Gendarme, S.Schelstraete, P.Spruyt-Alcatel Telecommunications Rewiew, 4/2000.
[20] Bµi b¸o “ Sö dông kü thuËt HDSL2 cho c¸c dÞch vô E1 vµ T1 trªn mét ®«i sîi ®ång” KS. NguyÔn VÜnh Nam-T¹p chÝ BCVT sè 11 th¸ng10/2001.
[21] “IP/ATM Integrated Services over Broadband Access Copper Technologies” Arturo Azcorra, David Larrabeiti, Enrique J.Hernandez, Julio Berrocal, IEEE Communications Magazine 5/1999.
[22] §Ò tµi “Nghiªn cøu sö dông kü thuËt DSL cho m¹ng truy nhËp ViÖt Nam” M· sè 110-99-TCT-AP-VT, NguyÔn B¸ Hng, NguyÔn VÜnh Nam.
[23 ] B¸o c¸o ®Ò tµi “Nghiªn cøu øng dông c«ng nghÖ ADSL vµ VDSL ®Ó x©y dùng ph¬ng ¸n tæ chøc dÞch vô Video theo yªu cÇu (Video on demand) trªn m¹ng c¸p thuª bao hiÖn cã cña m¹ng viÔn th«ng Hµ néi” kÝ hiÖu 110-98-TCT-RD Bu ®iÖn TP. Hµ néi 5/2001.
[24 ] “Video over DSL” White paper. Revision1, 11/2001
[25] “Video over BPON with Intergreated VDSL” Ian Cooper, Vince Barker, Martin Andrews, Mick Bramhall, Peter Ball _ FUJITSU Sci. Tech.J.,37,1
6/ 2001
[26] “Video over DSL Architechture” P.Merriman, Alcatel Telecommunications Rewiew, 4/2000.
[27] Bµi b¸o “Solution for delivering wired-line cable TV service and other broadband services over the existing copper cable access network in Hµ néi” PTS. NguyÔn Minh D©n, ThS. Bïi Thiªn Hµ, KS. NguyÔn Xu©n Thu trong héi nghÞ AIC Proceeding lÇn thø 26, Hµ néi 11/2001.
[28] “DSL confirmed as the world’s leading broadband technology” Point Topic annonced at DSL Forum meeting, 6/3/2002, Rome.
[29] Sè liÖu trong “Dù ¸n triÓn khai DSL t¹i n¨m TØnh/ thµnh : Hµ néi, TP-HCM, §µ N½ng, §ång Nai, B×nh D¬ng” cña VDC.
[30] “Residential Broadband Achitechture over ADSL & G.lite (G.999.2) PPP over ATM” Timothy C.Kwok, IEEE Magazine, 5/1999.
[31] “Very-High-Speed Digital Subscriber Lines” John M.Cioffi, Vladimir Oksman, Jean-Jacques Werner, Thierry Pollet, Paul M.P.Spruyt, Jacky S.Chow vµ Krista S. Jacobsen/ IEEE Communications Magazine 4/1999.
[32] Mét sè trang web chuyªn ngµnh nh : www.WebProForum.com, www.iec.org, www.xdsl.com, www.tuketu.com, www.dslforum.org....
[33] khuyÕn nghÞ ITU-T G.992.1, G 992.2,
._.
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- DA2030.doc