Tài liệu Tổng quan các công nghệ dsl

Website: http://www.docs.vn Email : [email protected] Tel : 0918.775.368 §å ¸n tèt nghiÖp Môc lôc Ch-¬ng 1: Tæng quan c¸c c«ng nghÖ DSL 1.1 Tæng quan c¸c ph-¬ng thøc truy nhËp b¨ng réng. 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 th-êng 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 th-êng 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 x-a 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 nh-: kü thuËt truy nhËp m¹ch vßng c¸p ®ång, kü thuËt truy nhËp c¸p sîi quang, kü thuËt truy nhËp v« tuyÕn. Mçi kü thuËt truy nhËp m¹ng nµy ®Òu cã nh÷ng -u nh-îc ®iÓm kh¸c nhau, nh-ng víi ®iÒu kiÖn hiÖn nay, m¹ng l-íi c¸p ®ång ®ang tån t¹i réng kh¾p trªn thÕ giíi th× kü thuËt truy nhËp m¹ch vßng c¸p ®ång ®ang thùc sù trë thµnh sù lùa chän sè 1 cho c¸c nhµ cung cÊp dÞch vô trªn thÕ giíi. Sau ®©y chóng ta sÏ xem xÐt c¸c ph-¬ng thøc truy nhËp b¨ng réng cô thÓ: 1.1.1 Kü thuËt truy nhËp m¹ch vßng c¸p ®ång. 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 th-êng ®-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 NguyÔn Trung HiÕu - §T2/K43 Website: http://www.docs.vn Email : [email protected] Tel : 0918.775.368 §å ¸n tèt nghiÖp Môc lôc 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, ng-êi 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 l-îng tuyÕn c¸p, kü thuËt m· ho¸ ... Th«ng th-êng 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 h-íng 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 tr-êng th-¬ng m¹i réng lín ®¸p øng nhu cÇu ph©n phèi c¸c dÞch vô b¨ng réng tíi ng-êi sö dông. §iÓn h×nh lµ ë Mü- thÞ tr-êng 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 ng-êi ta wíc tÝnh con sè nµy sÏ t¨ng lªn ®Õn 70% (kho¶ng 140 triÖu ®êng d©y) vµo n¨m 2004 . 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. 1.1.2 Kü thuËt truy nhËp b»ng c¸p sîi quang. Nhê ph¸t hiÖn ra kh¶ n¨ng truyÒn dÉn cña c¸p sîi quang ®· lµm thay ®æi hÇu nhtoµn bé n¨ng lùc cña m¹ng viÔn th«ng. C¸p sîi quang cã nh÷ng phÈm chÊt mµ c¸p ®ång kh«ng thÓ nµo cã ®-îc ®ã lµ b¨ng th«ng rÊt lín vµ kh¶ n¨ng chèng nhiÔu cùc kú tèt víi suy hao nhá nªn truyÒn tèc ®é cao lµ rÊt tèt. Ng-êi ta ®· x©y dùng nhiÒu hÖ thèng th«ng tin quang nh- hÖ thèng ®iÒu chÕ c-êng ®é vµ t¸ch sãng trùc tiÕp, hÖ thèng th«ng tin quang coherent vµ truy nhËp quang cã thÓ ®-îc x©y dùng thµnh c¸c hÖ thèng nh-: c¸p quang ®Õn côm d©n c- (FTTC), c¸p quang ®Õn toµ nhµ (FTTB), c¸p quang ®Õn tËn nhµ (FTTH), c¸p quang ®Õn c¬ quan (FTTO), vv. 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 ch-a 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 NguyÔn Trung HiÕu - §T2/K43 Website: http://www.docs.vn Email : [email protected] Tel : 0918.775.368 §å ¸n tèt nghiÖp Môc lôc 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. KiÕn tróc tæng qu¸t nhÊt cña m¹ng c¸p quang nh- h×nh vÏ 1.1 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. 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. Toµ nhµ lín FTTB Tr-êng ®¹i häc, c¸c c¬ quan Tæng ®µi trung t©m ONU FTTN C¸p ®ång ONU FTTC FTTH Côm d©n c- l©n cËn H×nh vÏ 1.1 KiÕn tróc cña truy nhËp quang 1.1.3 Truy nhËp b»ng v« tuyÕn §©y lµ ph-¬ng ph¸p ®· xuÊt hiÖn tõ l©u vµ ngµy nay ®ang ®-îc øng dông réng r·i trong truy nhËp b¨ng réng ®Æc biÖt lµ tõ khi cã vÖ tinh viÔn th«ng. HÖ thèng ®-îc sö dông nhiÒu nhÊt hiÖn nay lµ c¸c tr¹m mÆt ®Êt hoÆc lµ vÖ tinh. Trªn mÆt ®Êt, cã thÓ kÓ ®Õn hÖ thèng MMDS vµ LMDS. MMDS (multichannel, multipoint distribution system) lµ hÖ thèng ph©n bè ®a ®iÓm, ®a kªnh, nã cã thÓ göi 33 kªnh truyÒn h×nh t-¬ng tù hoÆc 100 kªnh d-íi d¹ng NguyÔn Trung HiÕu - §T2/K43 Website: http://www.docs.vn Email : [email protected] Tel : 0918.775.368 §å ¸n tèt nghiÖp Môc lôc tÝn hiÖu sè tíi c¸c thuª bao hoÆc Internet tèc ®é cao däc theo ®-êng d©y cña c¸c modem c¸p ®ång trôc (cable modem). LMDS (hÖ thèng ph©n bè ®a ®iÓm néi vïng) lµ hÖ thèng v« tuyÕn, ®iÓm ®Õn ®a ®iÓm, ®a tÕ bµo (Multicell), b¨ng tÇn ho¹t ®éng tõ 27,5 ®Õn 29,5 GHz. LMDS cßn ®-îc gäi lµ truyÒn h×nh c¸p tæ ong (cellular cable TV). C¸c tÕ bµo l©n cËn dïng c¸c tÇn sè gièng nhau nh-ng cã ph©n cùc kh¸c nhau. Bªn c¹nh ®ã, c¸c hÖ thèng qu¶ng b¸ trùc tiÕp tõ vÖ tinh (DBS) ®· ®-îc triÓn khai, cung cÊp h×nh ¶nh TV ®Õn nhiÒu hé gia ®×nh, khu«n d¹ng tÝn hiÖu ë d¹ng sè sö dông nÐn sè liÖu MPEGII ®Ó tËn dông b¨ng th«ng DBS chØ cung cÊp ®-êng xuèng cßn ®-êng lªn ®-îc yªu cÇu qua modem tho¹i. Do truyÒn tõ vÖ tinh vµ cã qu¸ tr×nh xö lý nÐn sè liÖu nªn cã ®é trÔ t-¬ng ®èi lín. §Ó gi¶m trÔ, ngµy nay ®· sö dông hÖ thèng vÖ tinh quü ®¹o thÊp LEO nh-ng chóng cÇn sè l-îng vÖ tinh lín (tõ vµi chôc c¸i ®Õn 288 chiÕc). HiÖn t¹i hÖ thèng nµy cã gi¸ thµnh t-¬ng ®èi cao vµ ch-a phæ biÕn ë ViÖt Nam. Nh÷ng h¹n chÕ 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 h-ëng cña thêi tiÕt dÔ h- h¹i do m-a, 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- th-a thít, tËn dông ®-îc nh÷ng tr¹m gèc ®· cã s½n. 1.1.4 Truy nhËp b»ng c¸p ®ång trôc §©y lµ ph-¬ng ph¸p ®-îc triÓn khai bëi nhµ cung cÊp truyÒn h×nh c¸p. Khi triÓn khai, cÇn l¾p thªm c¸p ®ång trôc tõ ®iÓm cung cÊp dÞch vô tíi thiÕt bÞ cña kh¸ch hµng. §iÓn h×nh lµ hÖ thèng c¸p ®ång trôc kÕt hîp víi c¸p quang (HFC- Hybrid Fiber/Coax). Nã cung cÊp c¶ dÞch vô sè vµ t-¬ng tù, dïng b¨ng tÇn tõ 050 MHz cho ®-êng lªn vµ tõ 50750 MHz cho h-íng xuèng vµ truyÒn kho¶ng 100 kªnh video t-¬ng tù (6 MHz) víi tÝn hiÖu sè, mçi kªnh sãng mang 6 HMz cã thÓ ®¹t tèc ®é 27 ®Õn 38 Mb/s. Tuy nhiªn HFC ph©n phèi d÷ liÖu qu¶ng b¸ tøc lµ c¸p ®ång trôc NguyÔn Trung HiÕu - §T2/K43 Website: http://www.docs.vn Email : [email protected] Tel : 0918.775.368 §å ¸n tèt nghiÖp Môc lôc cã thÓ ph©n phèi nhiÒu kªnh video tíi mét vïng d©n c- nh-ng cïng mét th«ng tin. Khi dïng chung cho nhiÒu ng-êi 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 ng-êi sö dông nªn linh ho¹t h¬n. H¬n n÷a ë c¸c n-íc ch-a cã s½n m¹ng c¸p th× viÖc x©y dùng mét hÖ thèng míi lµ rÊt tèn kÐm. 1.2 Giíi thiÖu c¸c 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 h-íng øng dông cña c¸c c«ng nghÖ th× cã thÓ ph©n thµnh 3 nhãm chÝnh nhsau :  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 Kho¶ng c¸ch C«ng nghÖ Tèc ®é IDSL 144 Kb/s ®èi xøng TruyÒn dÉn 1,544Mb/s ®èi xøng HDSL 5km 3,6 km – 4,5 km 2,048Mb/s ®èi xøng 1,544Mb/s ®èi xøng HDSL2 Sè ®«i d©y ®ång sö dông 1 ®«i 2 ®«i 3 ®«i 3,6 km – 4,5 km 1 ®«i 2,048 Mb/s ®èi xøng 768kb/s ®èi xøng SDSL 1,544Mb/s hoÆc NguyÔn Trung HiÕu - §T2/K43 7 km 3 km 1 ®«i Website: http://www.docs.vn Email : [email protected] Tel : 0918.775.368 §å ¸n tèt nghiÖp Môc lôc 2,048 Mb/s mét chiÒu 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 26 Mb/s ®èi xøng VDSL 13– 52 Mb/s luång xuèng 300 m – 1,5 km 1 ®«i (tuú tèc ®é) 1,5-2,3 Mb/s luång lªn IDSL: (ISDN DSL) : Ngay tõ ®Çu nh÷ng n¨m 1980, ý t-ëng 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 l-îng 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 ng-êi 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 l-îng 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 nh-ng c«ng nghÖ nµy ®-îc sö NguyÔn Trung HiÕu - §T2/K43 Website: http://www.docs.vn Email : [email protected] Tel : 0918.775.368 §å ¸n tèt nghiÖp Môc lôc 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 ch-a 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) nh-ng 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 h-ëng 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 h-íng. 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. NguyÔn Trung HiÕu - §T2/K43 Website: http://www.docs.vn Email : [email protected] Tel : 0918.775.368 §å ¸n tèt nghiÖp Môc lôc 1.3 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 tr-êng 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 ng-êi 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). Ng-êi 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 l-îng thuª bao DSL trªn thÕ giíi n¨m 2002 Khu vùc Tæng sè thuª bao DSL Sè l-îng thuª bao nhµ riªng % thuª bao Sè l-îng nhµ riªng so thuª bao lµ víi tæng sè doanh nghiÖp ng-êi dïng % doanh nghiÖp so víi tæng ng-êi 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 NguyÔn Trung HiÕu - §T2/K43 17.1 Website: http://www.docs.vn Email : [email protected] Tel : 0918.775.368 §å ¸n tèt nghiÖp Môc lôc H×nh 1.2 Sè thuª bao DSL trªn thÕ giíi T¹i ViÖt nam, c¸c dÞch vô DSL còng ®· tõng b-íc ®-îc triÓn khai. Chñ yÕu lµ dÞch vô HDSL ®-îc sö dông trong c¸c ®-êng E1 cña 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 d-íi 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 l-îng 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. NguyÔn Trung HiÕu - §T2/K43 Website: http://www.docs.vn Email : [email protected] Tel : 0918.775.368 §å ¸n tèt nghiÖp Môc lôc B¶ng 1.3 Dù kiÕn sè l-îng thuª bao xDSL theo sè l-îng thuª bao leased line 2001 2002 Lease D d (64- SL 2M) 2003 Lease D d (64- SL 2M) Hµ Néi 88 14 250 TP HCM 135 21 355 Leased (64-2M) SL 1203 181 5 1198 180 13 38 D 4 §µ N½ng 9 2 36 6 81 §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 l-îng thuª bao truyÒn h×nh c¸p Nhu cÇu N¨m 2002 N¨m 2003 N¨m 2004 71.000 142.000 213.000 Dù kiÕn triÓn 20.000 khai thùc tÕ 50.000 100.000 N¨m 2005 50% sè hé d©n HN 50% sè hé d©n HN N¨m 2010 90%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. 1.4 So s¸nh ®¸nh gi¸ vÒ m¹ng truy nhËp cã sö dông c«ng nghÖ xDSL kh¸c nhau Qua xem xÐt ë trªn ta nhËn thÊy r»ng mçi lo¹i kü thuËt DSL cã nh÷ng tÝnh n¨ng, ®Æc thï vµ ®iÓm m¹nh, ®iÓm yÕu riªng. Tuy nhiªn viÖc ¸p dông chóng sao cho phï hîp lµ mét vÊn ®Ò cÇn xem xÐt. NguyÔn Trung HiÕu - §T2/K43 Website: http://www.docs.vn Email : [email protected] Tel : 0918.775.368 §å ¸n tèt nghiÖp Môc lôc Trong phÇn nµy ta chØ xem xÐt 3 lo¹i chñ yÕu lµ HDSL, ADSL vµ VSDL. Cßn SDSL cã thÓ coi lµ mét lo¹i HDSL ®-îc ®¬n gi¶n ho¸. VÒ nguyªn t¾c SDSL hoµn toµn gièng HDSL nh-ng chØ ch¹y trªn mét ®«i d©y vµ tèc ®é còng chØ b»ng mét nöa HDSL Trong c¸c lo¹i kü thuËt DSL th× HDSL lµ cã cÊu tróc ®¬n gi¶n h¬n c¶. HDSL chØ lµ ®-êng truyÒn ®iÓm nèi ®iÓm ®¬n thuÇn, kh«ng ghÐp thªm kªnh thuª bao tho¹i nh- ADSL vµ VDSL. Nh- vËy b¨ng tÇn mµ HDSL sö dông còng nhá h¬n vµ ®¬n gi¶n h¬n so víi c¸c lo¹i kh¸c. Th«ng th-êng khi sö dông trªn 2 ®«i sîi víi tèc ®é T1 hoÆc 3 ®«i sîi víi tèc ®é E1, m· ®-êng truyÒn lµ 2B1Q th× b¨ng tÇn HDSL trong kho¶ng 0 ®Õn 392kHz. Tr-êng hîp sö dông m· CAP b¨ng tÇn nµy rót gän xuèng chØ cßn 230kHz. + ë ADSL b¨ng tÇn sö dông ph¶i chia thµnh 2 hoÆc 3 phÇn. ADSL kh«ng sö dông ph-¬ng ph¸p khö tiÕng väng th× sÏ ph¶i chia thµnh c¸c b¨ng tÇn 0-4kHz cho kªnh tho¹i 25-200kHz cho ®-êng truyÒn vÒ phÝa tæng ®µi >200kHz cho ®-êng truyÒn phÝa thuª bao ADSL sö dông ph-¬ng ph¸p khö tiÕng väng th× b¨ng tÇn ®-êng truyÒn tíi tæng ®µi vµ tíi thuª bao sÏ cã phÇn chung nhau. + ë VDSL b¨ng tÇn ®-îc chia thµnh c¸c d¶i: 0-4 kHz dïng cho kªnh tho¹i 4-80 kHz dïng cho ISDN 300-700 kHz cho ®-êng truyÒn vÒ phÝa tæng ®µi >1000 kHz cho ®-êng truyÒn tíi thuª bao Còng chÝnh nhê cã sù ph©n bè vÒ b¨ng tÇn nh- vËy mµ c¸c kü thuËt ADSL vµ VDSL cã thÓ cung cÊp mét kªnh tho¹i ®éc lËp cho kh¸ch hµng do vËy viÖc tËn dông c¸c ®-êng thuª bao ®iÖn tho¹i tõ tr-íc cã ý nghÜa rÊt lín. Nh- chóng ta ®· biÕt ë c¸p ®ång tÝn hiÖu cã tÇn sè cµng cao th× suy hao cµng lín. §Ó kh¾c phôc nh-îc ®iÓm nµy chØ cã c¸ch gi¶m ®iÖn trë cña c¸p tuy nhiªn viÖc nµy còng cã thÓ ®ång nghÜa víi t¨ng tiÕt diÖn c¸p. Nh-ng b¸n kÝnh c¸p kh«ng thÓ t¨ng NguyÔn Trung HiÕu - §T2/K43 Website: http://www.docs.vn Email : [email protected] Tel : 0918.775.368 §å ¸n tèt nghiÖp Môc lôc qu¸ cao ®-îc do hiÖu qu¶ vÒ mÆt gi¸ thµnh do ®ã chóng ta ph¶i chÊp nhËn viÖc sö dông c¸c kü thuËt xDSL sÏ ph¶i cã giíi h¹n vÒ mÆt kho¶ng c¸ch. ChÝnh kh¶ n¨ng vÒ kho¶ng c¸ch truyÒn dÉn còng ®¸nh gi¸ phÇn nµo cho viÖc lùa chän kü thuËt nµo sao cho thÝch hîp víi ®iÒu kiÖn thùc tÕ. §ång thêi c¸c kü thuËt xDSL ®Òu truyÒn c¸c tÝn hiÖu sè nhiÒu møc, nh- vËy sÏ gi¶m mét l-îng ®¸ng kÓ c¸c tÇn sè cao ph¶i sö dông cho viÖc ®iÒu chÕ tÝn hiÖu. Trong c¸c cÊu tróc m¹ng truy nhËp sö dông kü thuËt xDSL chØ cã HDSL ph¶i sö dông h¬n 1 ®«i c¸p ®ång, viÖc nµy g©y nhiÒu khã kh¨n trong viÖc l¾p ®Æt vµ sö dông h¬n so víi c¸c lo¹i kü thuËt xDSL kh¸c. §©y còng chÝnh lµ nh-îc ®iÓm lín nhÊt cña HDSL so víi c¸c kü thuËt DSL kh¸c. Tuy nhiªn HDSL cã kh¶ n¨ng truyÒn dÉn hoµn toµn ®èi xøng, tÝnh chÊt nµy chØ cã ë SDSL vµ mét phÇn trong VDSL. ChÝnh v× tÝnh chÊt nµy nªn HDSL cã thÓ sö dông trong c¸c dÞch vô yªu cÇu c¶ hai h-íng truyÒn cã dung l-îng nh- c¸c ®-êng truyÒn gi÷a m¸y tÝnh chñ vµ m¹ng ®iÖn tho¹i, gi÷a c¸c m¹ng LAN, WAN víi nhau hoÆc lµm trung kÕ cho 2 tæng ®µi. Ng-îc l¹i c¸c nh- ADSL vµ VDSL chØ sö dông trªn mét ®«i d©y nh-ng l¹i truyÒn kh«ng ®èi xøng gi÷a 2 chiÒu nªn sö dông nhiÒu trong c¸c dÞch vô thiªn vÒ truy nhËp mét chiÒu chÝnh nh- Internet, Video theo yªu cÇu, Héi nghÞ truyÒn h×nh… KÕt luËn: Nh- vËy viÖc sö dông c¸c kü thuËt xDSL sÏ lµ mét gi¶i ph¸p cho m¹ng truy nhËp trong thêi gian tíi. Víi lîi thÕ tËn dông m¹ng l-íi c¸p ®ång ®ang tån t¹i réng kh¾p trªn thÕ giíi kh«ng ®ßi hái vèn ®Çu t- ban ®Çu qu¸ lín víi c¸c kü thuËt 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 hiÖn nay. ADSL vµ SDSL chØ sö dông mét ®«i c¸p ®ång do ®ã rÊt tiÖn lîi khi ¸p dông vµo m¹ng truy nhËp mµ kh«ng ph¶i l¾p ®Æt thªm c¸c ®«i d©y kh¸c. Sö dông modem ADSL m¹ng cã thÓ cung cÊp trong ph¹m vi réng c¶ b¨ng tÇn ®èi xøng vµ kh«ng ®èi xøng, ®ång thêi cung cÊp mét ®-êng dÉn cã thÓ ph¸t triÓn trong t-¬ng lai víi dÞch vô b¨ng tÇn cao. VËy víi viÖc ¸p dông kü thuËt ADSL vµo m¹ng truy nhËp chóng ta sÏ cã gi¶i ph¸p trung gian khi cung cÊp hoÆc gi¶m bít chi phÝ mµ vÉn cã thÓ truy nhËp tèc ®é cao. Trong ch-¬ng 2 ta sÏ nghiªn cøu c¬ së kü thuËt cña c«ng nghÖ ADSL. NguyÔn Trung HiÕu - §T2/K43 Website: http://www.docs.vn Email : [email protected] Tel : 0918.775.368 §å ¸n tèt nghiÖp Môc lôc Ch-¬ng 2: C¬ së cña C«ng nghÖ aDSL 2.1 Giíi thiÖu chung vÒ c¸p xo¾n ®«i C¸p xo¾n ®«i lµ ph-¬ng tiÖn truyÒn dÉn cña tÝn hiÖu xDSL, v× vËy tr-íc khi ®i s©u vµo nghiªn cøu c«ng nghÖ ADSL ta sÏ xem xÐt c¸c trë ng¹i khi truyÒn dÉn tÝn hiÖu trªn c¸p vµ c¸c ph-¬ng thøc truyÒn dÉn song c«ng ®Ó cã thÓ tËn dông tèi ®a c¸c ®«i c¸p. C¸p xo¾n ®«i ®-îc t¹o bëi hai d©y dÉn ®-îc xo¾n quanh nhau. Do c¸c d©y lµ gÇn nhau vÒ mÆt vËt lý vµ gièng nhau vÒ mÆt h×nh häc nªn sù ¶nh h-ëng tõ bªn ngoµi ®Õn hai d©y lµ hoµn toµn gièng nhau. NÕu mét bé thu chØ quan t©m ®Õn sù chªnh lÖch ®iÖn ¸p gi÷a hai d©y th× ¶nh h-ëng tõ bªn ngoµi sÏ bÞ lo¹i bá. C¸c ®«i d©y xo¾n ®«i th-êng ®-îc bã trong mét bã c¸p (nhiÒu ®«i d©y xo¾n ®«i trong mét vá c¸p), c¸c c¸p phæ biÕn trong m¹ch vßng thuª bao chøa tõ 25 ®Õn 100 ®«i chóng ®-îc ph©n biÖt víi nhau bëi m· mµu, gÇn ngoµi vá cã thÓ cã líp bäc kim lo¹i ®-îc nèi ®Êt ®Ó gi¶m nhiÔu tõ bªn ngoµi. C¸c ®«i d©y th-êng ®-îc sö dông dùa theo thiÕt kÕ cña AWG (American Wire Gauge), phæ biÕn nhÊt trong c¸c øng dông DSL lµ 24 vµ 26 AWG. 2.1.1 C¸c trë ng¹i khi truyÒn tÝn hiÖu trªn c¸p xo¾n ®«i C¸p xo¾n ®«i lµ mét ph-¬ng tiÖn truyÒn tÝn hiÖu POST rÊt cã hiÖu qu¶. TÝn hiÖu cã tÇn sè thÊp cã kh¶ n¨ng chèng nhiÔu tèt víi c¸c nh©n tè bªn ngoµi (nhê ®Æc tÝnh xo¾n ®«i cña c¸p) nh-ng khi truyÒn tÝn hiÖu sè víi tèc ®é cao th× gÆp ph¶i rÊt nhiÒu khã kh¨n lµ bëi v× khi ®ã cã nhiÒu yÕu tè t¸c ®éng ®Õn tÝn hiÖu ®iÓn h×nh lµ nhiÔu, xuyªn ©m, v v, kh«ng cßn tuyÕn tÝnh lµm ¶nh h-ëng ®Õn tèc ®é ®-êng truyÒn. Víi mét ph-¬ng tiÖn truyÒn dÉn th× ®iÒu quan t©m ®Çu tiªn ®ã lµ nã cã thÓ truyÒn víi tèc cao nhÊt lµ bao nhiªu. VÒ mÆt ®Þnh tÝnh th× cã thÓ nhËn thÊy r»ng b¨ng th«ng cña ph-¬ng tiÖn truyÒn dÉn cã ¶nh h-ëng lín ®Õn tèc ®é truyÒn tÝn hiÖu vµ víi b¨ng th«ng cña c¸p xo¾n ®«i th× cã kh¶ n¨ng ®¸p øng ®-îc tèc ®é tÝn hiÖu ®Õn Mb/s ®ã chÝnh lµ yÕu tè t¹o ra thµnh c«ng cña xDSL. Do xuyªn ©m vµ suy hao tÝn hiÖu t¨ng theo tÇn sè, tÇn sè cµng cao th× xuyªn ©m cµng lín v× thÕ kh«ng thÓ t¨ng tèc ®é chØ ®¬n gi¶n lµ t¨ng tèc ®é tÝn hiÖu mµ ph¶i cã sù tho¶ hiÖp gi÷a tèc ®é tÝn hiÖu vµ sè møc tÝn hiÖu. §Ó ®¸nh gi¸ hiÖu qu¶ cña sù thiÕt kÕ, ng-êi ta ®-a ra kh¸i niÖm hiÖu NguyÔn Trung HiÕu - §T2/K43 Website: http://www.docs.vn Email : [email protected] Tel : 0918.775.368 §å ¸n tèt nghiÖp Môc lôc suÊt phæ nã chÝnh lµ tû sè gi÷a tèc ®é sè liÖu R(b/s) vµ ®é réng b¨ng tÇn cÇn thiÕt ®Ó ph©n ph¸t nã B (Hz). HiÖu suÊt phæ ®-îc ký hiÖu lµ =R/B (b/s/Hz), ®èi víi tÇn sè Nyquist th× =2B/B=2b/s/Hz nh-ng thùc tÕ th× hiÖu suÊt nµy gi¶m xuèng cßn 1,5 do c¸ch thùc hiÖn bé läc cã ®¸p øng tÇn sè Nyquit lµ kh¸c so víi lý thuyÕt. Cã nhiÒu ph-¬ng ph¸p ®Ó n©ng cao hiÖu suÊt phæ, mét ph-¬ng ph¸p phæ biÕn vµ cã hiÖu qu¶ lµ n©ng sè møc tÝn hiÖu trong mét ký tù ®-îc m· ho¸ vµ ®ã lµ néi dung cña c¸c ph-¬ng ph¸p m· ho¸ tiÕn bé. Theo Shannon th× dung l-îng cña kªnh ®-îc thÓ hiÖn theo c«ng thøc sau: C=B log2(1+S/N) b/s Tõ c«ng thøc ta thÊy kh¶ n¨ng th«ng qua cña kªnh phô thuéc vµo ®é réng b¨ng tÇn cña kªnh B vµ tû sè tÝn hiÖu trªn t¹p ©m S/N, cña tÝn nÕu b¨ng th«ng cña kªnh cµng lín th× tèc ®é cho qua cña kªnh cµng lín vµ truyÒn tÝn hiÖu víi tèc ®é cµng cao nh-ng khi tèc ®é tÝn hiÖu cao sÏ xuÊt hiÖn suy hao vµ xuyªn ©m ®ñ lín céng víi nhiÔu nÒn lín lµm cho S/N gi¶m g©y nhiÒu lçi bit lµm gi¶m tèc ®é tÝn hiÖu v× vËy còng ph¶i cã sù tho¶ thuËn gi÷a ®é réng b¨ng hiÖu vµ tèc ®é. §Ó t¨ng ®é réng b¨ng cÇn ph¶i gi¶m kho¶ng c¸ch hoÆc chÊt l-îng ®-êng d©y ph¶i tèt ®Ó gi¶m suy hao vµ xuyªn ©m còng cã thÓ ¸p dông c¸c ph-¬ng ph¸p m· ho¸ chèng lçi tiªn tiÕn ®Ó c¶i thiÖn S/N. a. ¶nh h-ëng vÒ ®iÖn Trong m«i tr-êng tèc ®é cao c¸c ®Æc tÝnh vÒ ®iÖn cã ¶nh h-ëng rÊt lín ®Õn ®-êng truyÒn, ®©y lµ ®Æc tÝnh vèn cã cña tÝn hiÖu ®iÖn nh-ng nã chØ biÓu hiÖn râ khi n¨ng l-îng vµ tÇn sè tÝn hiÖu cao. C¸c ¶nh h-ëng cã thÓ kÓ ®Õn nh- xuyªn ©m, nhiÔu ®iÖn tõ, nhiÔu xung, nhiÔu nhiÖt…, vµ nã lµ c¸c t¸c nh©n tõ bªn ngoµi. Nh- ta ®· biÕt mét hiÖn t-îng rÊt quan träng cña tÝn hiÖu ®iÖn ®ã lµ hiÖn t-îng c¶m øng ®iÖn tõ (g©y ra tÝn hiÖu gièng nh- nã ë vËt dÉn ®iÖn ®Æt gÇn nã), hiÖn t-îng nµy biÓu hiÖn rÊt râ khi tÇn sè cña tÝn hiÖu ®iÖn cµng cao vµ kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c d©y dÉn cµng nhá. Trong truyÒn dÉn tho¹i c¸c ®«i d©y phÝa tæng ®µi ®-îc ®Æt s¸t nhau trong mét bã c¸p cßn phÝa thuª bao th× chóng ®-îc t¸ch ra ®Ó ®i ®Õn tõng nhµ thuª bao, chÝnh ®iÒu nµy ®· t¹o ra xuyªn ©m trong c¸c ®«i d©y. *Xuyªn ©m : lµ hiÖn t-îng c¶m øng ®iÖn tõ x¶y ra gi÷a c¸c ®«i d©y truyÒn tÝn hiÖu ®iÖn khi chóng ®-îc ®Æt gÇn nhau. Dßng ®iÖn c¶m øng cã thÓ cïng chiÒu hoÆc ng-îc chiÒu víi dßng ®iÖn sinh ra nã. Xuyªn ©m ®-îc chia ra lµm hai lo¹i ®ã lµ xuyªn ©m ®Çu gÇn (NEXT) vµ xuyªn ©m ®Çu xa (FEXT), trong mçi lo¹i l¹i ®-îc NguyÔn Trung HiÕu - §T2/K43 Website: http://www.docs.vn Email : [email protected] Tel : 0918.775.368 §å ¸n tèt nghiÖp Môc lôc ph©n biÖt bëi xuyªn ©m trong cïng mét kü thuËt (nh- gi÷a c¸c ®-êng ADSL víi nhau) vµ ®-îc gäi lµ tù xuyªn ©m, xuyªn ©m tõ c¸c kiÓu kü thuËt kh¸c nhau nhxuyªn ©m gi÷a ADSL vµ ISDN. BiÓu diÔn cña NEXT vµ FEXT nh- h×nh vÏ 2.1 Bé thu ph¸t phÝa tæng ®µi TÝn hiÖu ®-îc ph¸t TX RX TX Bé thu ph¸t tõ xa TÝn hiÖu xuyªn ©m ®Çu gÇn TÝn hiÖu xuyªn ©m ®Çu xa C¸p xo¾n ®«i RX Bé thu ph¸t tõ xa H×nh 2.1 TÝn hiÖu NEXT vµ FEXT NEXT lµ xuyªn ©m mµ dßng ®iÖn c¶m øng ng-îc chiÒu víi dßng ®iÖn sinh ra nã, nghÜa lµ khi nã ®-îc t¹o ra nã sÏ ®i ngay vµo bé thu ë gÇn bé ph¸t (nguån xuyªn ©m) ®iÒu nµy lµm cho nã cã ¶nh h-ëng rÊt lín ®Õn chÊt l-îng tÝn hiÖu thu vµ ®©y còng lµ vÊn ®Ò quan t©m lín nhÊt cña nhµ cung cÊp thiÕt bÞ khi ®-a ra c¸c tuú chän vÒ tèc ®é. FEXT lµ xuyªn ©m mµ dßng ®iÖn c¶m øng sinh ra cïng chiÒu víi dßng ®iÖn sinh ra nã nghÜa lµ tÝn hiÖu xuyªn ©m ph¶i truyÒn trªn ®-êng truyÒn ®Ó ®Õn bé thu ë ®Çu xa, do khi truyÒn nã bÞ suy yÕu nªn ¶nh h-ëng cña FEXT m¹nh kh«ng b»ng NEXT. Ta thÊy FEXT phô thuéc vµo chiÒu dµi ®-êng d©y. C¶ FEXT vµ NEXT ®Òu t¨ng theo tÇn sè tho¹i chØ ®-îc thiÕt kÕ cho truyÒn ë tÇn thÊp (c¸c dÞch vô POST). ¶nh h-ëng cña ®iÖn chñ yÕu lµ xuyªn ©m (®· ®-îc xÐt ë trªn) bªn c¹nh ®ã ®¸ng chó ý lµ nhiÔu, nhiÔu bao gåm: *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 h-ëng 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 NguyÔn Trung HiÕu - §T2/K43 Website: http://www.docs.vn Email : [email protected] Tel : 0918.775.368 §å ¸n tèt nghiÖp Môc lôc 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. Ng-îc l¹i, nhiÔu v« tuyÕn nghiÖp d- l¹i kh«ng ®o¸n tr-íc ®-îc v× tÇn sè lµm viÖc thay ®æi vµ cã nhiÒu møc c«ng suÊt ph¸t. Nh-ng nhiÔu nµy chØ ¶nh h-ëng tíi VDSL v× d¶i tÇn v« tuyÕn nghiÖp d- chØ chång lÊn lªn b¨ng tÇn truyÒn dÉn cña VDSL. * 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 Gauss ®-îc gäi lµ t¹p ©m tr¾ng Gauss céng AWGN. T¹p ©m nµy ¶nh h-ëng ®éc lËp lªn tõng kÝ hiÖu ®-îc truyÒn hay nãi c¸ch kh¸c chóng ®-îc céng víi tÝn hiÖu b¶n tin. * NhiÔu xung : th-êng x¶y ra trong thêi gian ng¾n (tõ vµi s tíi vµi ms) nh-ng cã ¶nh h-ëng lín do c-êng ®é lín, nguån nhiÔu nµy chñ yÕu lµ do sù bËt t¾t cña c¸c thiÕt bÞ ®iÖn, sÐt b. ¶nh h-ëng vÒ vËt lý Bªn c¹nh c¸c ¶nh h-ëng vÒ ®iÖn th× ¶nh h-ëng vÒ mÆt vËt lý còng quyÕt ®Þnh nhiÒu ®Õn tèc ®é ®-êng truyÒn mµ ®ßi hái sù quan t©m kh«ng kÐm. ¶nh h-ëng vÒ mÆt vËt lý xuÊt ph¸t tõ ®Æc tÝnh cña c¸p lµ ®-îc dïng ®Ó truyÒn tÝn hiÖu tho¹i víi sù giíi h¹n vÒ ®é réng b¨ng (tÇn sè tõ 0 ®Õn 4 kHz) vµ ®Ó më réng kho¶ng c¸ch ng-êi ta ®· thªm vµo c¸c cuén gia c¶m nã cã t¸c dông lµm gi¶m ¶nh h-ëng cña ®iÖn dung ë tÇn sè thÊp lµm gi¶m suy hao nh-ng 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 vµ v× vËy cÇn ph¶i lo¹i bá nã tr-íc khi cung cÊp c¸c dÞch vô tèc ®é cao. NguyÔn Trung HiÕu - §T2/K43 Website: http://www.docs.vn Email : [email protected] Tel : 0918.775.368 §å ¸n tèt nghiÖp Môc lôc suy hao dB/km Kh«ng sö dông cuén gia c¶m 2.0 1.2 sö dông cuén gia c¶m 0.4 0.4 1.2 2.4 3.0 TÇn sè (kHz) 2.2: M¹ch vµ kh«ng sö dông dông cuén H×nh H×nh 2.2 M¹ch vßngvßng cã vµcãkh«ng cã sö cuéngia giac¶m c¶m Bªn c¹nh ®ã khi cung cÊp dÞch vô tho¹i ®Ó thuËn lîi cho viÖc kÐo c¸p ®Õn c¸c hé gia ®×nh ng-êi ta ®· dù phßng c¸c h-íng c¸p (nhiÒu h-íng ®-îc xuÊt ph¸t tõ cïng mét d©y ë phÝa tæng ®µi) vµ khi mét h-íng ®-îc sö dông th× c¸c h-íng cßn l¹i do bÞ ®Ó hë nªn khi truyÒn tÝn hiÖu tèc ®é cao th× sÏ bÞ ¶nh h-ëng cña tÝn hiÖu ph¶n x¹, do tÝn hiÖu ph¶n x¹ nµy còng ®-îc truyÒn ®Õn c¶ bé ph¸t vµ bé thu vµ ®iÒu nµy h¹n chÕ tèc ®é cao. ®Ó hë CO CÇu nèi rÏ Kh¸ch hµng H×nh 2.3 2.3 CÇu CÇu nèi nèi rÏ rÏvµ vµ¶nh ¶nhh-ëng h-ëngcña cñanã nã H×nh §Ó më réng kho¶ng c¸ch ng-êi ta cßn nèi nhiÒu kÝch th-íc d©y kh¸c nhau ®iÒu nµy t¹o ra c¸c mèi nèi vµ ®o¹n nèi nµy cã thÓ lµm mÊt tÝnh ®èi xøng cña c¸p c©n b»ng (dï lµ rÊt ng¾n) vµ t¹o ®iÒu kiÖn cho sù th©m nhËp cña nhiÔu tõ bªn ngoµi lµm gi¶m truyÒn tÝn hiÖu tèc ®é cao. KÝch th-íc c¸c d©y kh¸c nhau lµm mÊt tÝnh phèi hîp trë kh¸ng vµ t¹o ra sù ph¶n x¹ tÝn hiÖu nã gãp phÇn c¶n trë t¨ng tèc ®é truyÒn, ¶nh h-ëng cña m«i tr-êng còng c¶n trë tèc ®é truyÒn (vÝ dô sù x©m nhËp cña n-íc t¹o ra sù « xi ho¸ lµm t¨ng ®iÖn trë lµm suy hao tÝn hiÖu t¨ng lªn vµ cã thÓ kh«ng cßn ®¸p øng ®-îc c¸c yªu cÇu cña xDSL). C¸ch bè trÝ d©y trong nhµ cña kh¸ch hµng còng ¶nh h-ëng ®Õn tèc ®é cña ADSL. NguyÔn Trung HiÕu - §T2/K43 Website: http://www.docs.vn Email : [email protected] Tel : 0918.775.368 §å ¸n tèt nghiÖp Môc lôc Nh- vËy mét ®-êng truyÒn bÞ ¶nh h-ëng cña rÊt nhiÒu yÕu tè c¶ b¶n th©n cña nã còng nh- c¸c ¶nh h-ëng tõ bªn ngoµi ®iÒu nµy ®ßi hái tr-íc khi truyÒn tÝn hiÖu tèc ®é cao cÇn ph¶i cã sù kiÓm tra c¸c th«ng sè cña ®-êng truyÒn th«ng qua c¸c ph-¬ng ph¸p ®o ®¹c hiÖn ®¹i. 2.1.2 C¸c ph-¬ng ph¸p truyÒn dÉn song c«ng. Trong c¸c hÖ thèng truyÒn dÉn ®Ó tiÕt kiÖm chi phÝ ban ®Çu còng nh- tèi -u ho¸ viÖc thùc hiÖn trong thùc tÕ, ng-êi ta ®· tËn dông sè l-îng c¸c ®«i d©y dÉn ®Ó truyÒn tÝn hiÖu trong c¸c hÖ thèng song c«ng hoµn toµn. Cã nhiÒu ph-¬ng ph¸p ®Ó cã thÓ thùc hiÖn truyÒn song c«ng tiªu biÓu lµ c¸c ph-¬ng ph¸p sau hay ®-îc dïng trong c¸c hÖ thèng xDSL. TruyÒn dÉn song c«ng dïng bé triÖt tiÕng väng, s¬ ®å nh- h×nh vÏ 2.4 PhÇn kªnh truyÒn ®-îc gäi lµ ®-êng truyÒn hai d©y, phÇn thuéc bé ph¸t vµ bé thu ®-îc gäi lµ phÇn 4 d©y nh- trªn h×nh vÏ sù chuyÓn ®æi tõ hai d©y sang 4 d©y ®-îc gäi lµ Hybrid. TÝn hiÖu ®i qua cÇu sai ®éng (hybrid), mét phÇn tÝn hiÖu vßng l¹i ®Çu thu do m¹ch hybrid kh«ng hoµn h¶o (gäi lµ tÝn hiÖu ECHO-tiÕng väng). Bé läc sè thÝch øng ADF (adaptive digital filter) ®-îc sö dông cã chøc n¨ng t¹o ra mét b¶n sao cña tÝn hiÖu tiÕng väng (t¹o ra ®-îc lµ nhê lµm trÔ tÝn hiÖu phï hîp víi ®é trÔ cña tiÕng väng vµ nã cã thÓ ®iÒu chØnh ®-îc c¶ ®é lín cña tÝn hiÖu) vµ tiÕng väng bÞ triÖt hoµn toµn b»ng c¸ch trõ b¶n sao nµy víi tÝn hiÖu väng thùc tÕ ®-êng håi tiÕp sau bé céng t¸c ®éng vµo bé läc thÝch øng nh»m cã t¸c dông tù ®éng ®iÒu chØnh ®é trÔ vµ møc ®é tÝn hiÖu. H×nh 2.4 Ph©n t¸ch tÝn hiÖu lªn xuèng b»ng ph-¬ng ph¸p khö tiÕng väng Hybrid cã nhiÒu thiÕt kÕ kh¸c nhau, cã thÓ dïng biÕn ¸p (®Ó lo¹i bá Echo ®-îc dù ®o¸n tr-íc), cã thÓ dïng c¸c bé läc sè hay t-¬ng tù, hoÆc dïng c¸c bé läc thÝch NguyÔn Trung HiÕu - §T2/K43 Website: http://www.docs.vn Email : [email protected] Tel : 0918.775.368 §å ¸n tèt nghiÖp Môc lôc øng ®Ó ®¸nh gi¸ Echo vµ ®iÒu chØnh ®Ó thùc hiÖn lo¹i bá. HÇu hÕt c¸c hÖ thèng sè liÖu tèc ®é cao dïng bé läc thÝch øng nh- h×nh vÏ ë trªn. Hybrid ®-îc dïng phæ biÕn ®èi víi hÖ thèng tho¹i, ISDN, HDSL, ®«i khi c¶ víi ADSL. C¸c hÖ thèng tèc ®é cao kh«ng dïng Hybrid (vÝ dô nh- VDSL) do chóng yªu cÇu c¸c bé läc phøc t¹p vµ tr-íc ®ã ph¶i cã sù chuyÓn ®æi Analog sang Digital, chÞu ¶nh h-ëng lín cña tù xuyªn ©m ®Çu gÇn, nã t¨ng theo tÇn sè v× thÕ mµ ®èi víi kü thuËt ®èi xøng th-êng kh«ng ®-îc thùc hiÖn do ph¹m vi chång lÊn phæ tÇn qu¸ lín. Thay vµo ®ã c¸c hÖ thèng nµy sö dông FDM hay TDM. Phæ tÇn cña hÖ thèng ADSL sö dông ECHO nh- h×nh vÏ 2.5. H×nh 2.5 Phæ trong ph-¬ng ph¸p Echo ®èi víi ADSL 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 hay ®-îc sö dông trong c¸c Modem CAP, chóng 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, v× vËy mµ sè l-îng kªnh trong hÖ thèng DMT trong h-íng xuèng bÞ gi¶m nhá vµ kh«ng ®¹t ®-îc tèc ®é cao nh- trong ph-¬ng ph¸p Echo. Nh-ng cã thÓ trén nhiÒu dÞch vô cã tèc ®é kh¸c nhau (nh- ®èi xøng, kh«ng ®èi xøng, tèc ®é cao, tèc ®é thÊp). H×nh 2.6 FDM hoµn toµn song c«ng NguyÔn Trung HiÕu - §T2/K43 Website: http://www.docs.vn Email : [email protected] Tel : 0918.775.368 §å ¸n tèt nghiÖp Môc lôc 2.2 LÞch sö ph¸t triÓn cña c¸c Modem t-¬ng tù Tr-íc khi ®i vµo chi tiÕt c¸c kü thuËt mµ ADSL sö dông ta ®iÓm qua c¸c kü thuËt mµ c¸c modem thÕ hÖ tr-íc ®· sö dông vµ tèc ®é mµ chóng ®· ®¹t ®-îc. Modem lµ tõ ghÐp cña hai tõ viÕt t¾t ®ã lµ MOdulation vµ DEModulation, nã cho phÐp hai thiÕt bÞ sè (m¸y tÝnh, …) th«ng tin víi nhau qua m¹ng PSTN. C¸c modem cã nhiÖm vô chuyÓn ®æi c¸c luång sè sang c¸c tÝn hiÖu ®iÖn trong b¨ng tÇn tho¹i (4 kHz) cho phÐp chóng truyÒn ®-îc qua m¹ng ®iÖn tho¹i vµ ®Çu cßn l¹i sÏ chuyÓn ®æi ng-îc l¹i ®Ó truyÒn tíi m¸y tÝnh. C¸c modem thÕ hÖ ®Çu chØ sö dông c¸c kü thuËt ®iÒu chÕ ®¬n gi¶n nh- FSK (frequency shift keying: Dïng hai sãng mang ®Ó biÓu diÔn c¸c tr¹ng th¸i 0 vµ 1 cña tÝn hiÖu, g©y l·ng phÝ b¨ng tÇn, nh-ng cã kh¶ n¨ng chèng nhiÔu tèt), QPSK (Quadrature phase shift keying: Hai sãng mang ë cïng tÇn sè vµ vu«ng pha víi nhau. Mçi sãng mang ®iÒu chÕ mét luång bit riªng sau ®ã ®-îc céng l¹i. Hai luång bit xen kÏ nhau trong sè liÖu gèc), vµ kh«ng cã söa lçi tr-íc nªn tèc ®é ®¹t ®-îc kh«ng cao nh- V21 chØ cã tèc ®é 300 b/s vµ V22 2,4 kb/s. V32 ®· sö dông m· ho¸ l-íi vµ thªm bé triÖt tiÕng väng nªn tèc ®é ®· ®¹t ®-îc 14,4 kb/s. C¸c modem thÕ hÖ tiÕp theo nhê cã sù kÕt hîp gi÷a c¸c kü thuËt söa lçi tr-íc vµ kü thuËt m· ho¸ tiÕn bé nªn ®· ®¹t ®-îc tèc ®é cao h¬n nhiÒu so víi c¸c modem thÕ hÖ ®Çu. V34 ®· kÕt hîp m· ho¸ söa lçi tr-íc (FEC) vµ m· ho¸ QAM (®-îc gäi chung lµ m· ho¸ TCM) nªn tèc ®é ®· ®¹t ®-îc ban ®Çu lµ 19,2 kb/s, 24 kb/s vµ hiÖn nay cã thÓ ®Õn 28,8 kb/b thËm chÝ ®Õn 33,6 kb/s. Phiªn b¶n 33,6 kb/s cã hiÖu suÊt phæ lµ 10 b/s/Hz. Mét ®Æc ®iÓm chÝnh vÒ ho¹t ®éng cña chóng trong m¹ng PSTN ®-îc chØ ra nhh×nh vÏ 2.7. M¹ch vßng thuª bao PC Data M¹ng tho¹i ADC DAC Analog DAC 64 Kbit/s digital ADC CO CO Modem kh¸ch hµng Data Analog Modem Server H×nh 3.1CÊu 2.7 CÊutróc trócho¹t ho¹t®éng ®éngcña cñamodem Modemb¨ng b¨ngtÇn tÇntho¹i tho¹i NguyÔn Trung HiÕu - §T2/K43 ISP