Tìm hiểu adsl 4

Dịch vụ trên ADSL

Đặng Quốc Anh

Chương 4:

CÁC ỨNG DỤNG VÀ CÁC DỊCH VỤ NỔI TRỘI
DỰA TRÊN CÔNG NGHỆ ADSL
4.1

DSL – công nghệ truy xuất của thế kỷ mới

Khi các ứng dụng dung lượng thông tin lớn không ngừng phát triển và gây khủng
hoảng cho cả hạ tầng cơ sở mạng công cộng cũng như nội bộ thì phần nội hạt trở nên
thách thức chính cho các nhà cung cấp dịch vụ. Làm thế nào để có thể cung cấp tốc độ
cao mà không phải đầu tư nhiều cho việc nâng cấp vòng thuê bao nội hạt. Trong nhiều
trường hợp, công nghệ DSL là một câu trả lời.

Hình 4.1 Mô hình chuẩn chung cho các dịch vụ triển khai trên công nghệ DSL
Như đã nói, DSL không phải là một dịch vụ mà chỉ là công nghệ cung cấp một
phương pháp kinh tế cho truyền dẫn nội hạt tốc độ cao trái ngược với các kênh T1/E1
cũng như các mạch 56/64 kbps truyền thống. Lý do làm cho thị trường DSL tăng trưởng
nhanh chóng là do các dịch vụ dựa trên DSL không bắt buộc phải thay đổi dịch vụ đang
sử dụng mà lại cho phép cung cấp chúng với tốc độ nhanh hơn, giá thành rẻ hơn và với
chất lượng từ bằng tới tốt hơn nhiều so với trước đó.
Để minh hoạ thêm quan điểm này hãy xét 4 dịch vụ truyền thống và cách sử dụng
chúng dựa trên công nghệ DSL, đó là:
Dịch vụ kênh T1/E1,
Dịch vụ Internet,
Dịch vụ Frame Relay cùng với khả năng quản lý dịch vụ đầy đủ,

Dịch vụ ATM với loại có chất lượng dịch vụ tốt nhất.

123


Đặng Quốc Anh

ADSL – Thực tiễn, giải pháp và triển khai

Hơn nữa, hãy xét các ứng dụng của các dịch vụ dựa trên DSL trong các môi
trường mạng nội bộ và mạng công sở. Ở đây, mạng công sở là mạng có khả năng quản
lý hạ tầng cơ sở cáp đồng của chính mình. Nó có thể gồm các cao ốc văn phòng và các
chúng cư, các trường đại học, các tập đoàn cũng như các công sở của chính phủ.
Cuối cùng, ta sẽ đề cập đến một dịch vụ nổi trội là thoại qua DSL (Voice over
DSL). Như đã nói trước đây, các phiên bản của DSL (như ADSL, RADSL, ReachDSL)
cho phép sử dụng đồng thời các dịch vụ POTS truyền thống với DSL trên cùng một
đường dây thuê bao. Hơn nữa, các hệ thống mới đang được sử dụng có thể phục vụ dịch
vụ VoDSL hay ATM PVC trên các kết nối DSL.
4.2

Dịch vụ kênh truyền T1/E1

Dịch vụ truyền thống T1/E1 có thể được cung cấp với giá cả rẻ hơn khi dùng hạ
tầng cơ sở cáp đồng hiện tại. Các nhà cung cấp dịch vụ có thể giảm giá cung cấp dịch vụ
T1/E1 với công nghệ HDSL bằng cách loại bỏ những yêu cầu kỹ thuật đặc biệt như các
trạm tiếp vận và công lao động nhân công khi dùng T1/E1 truyền thống. Hình 4.2 minh
hoạ một vài công dụng chung của HDSL trong việc cung cấp dịch vụ.
Việc mở rộng dịch vụ T1/E1 từ tổng đài nội hạt tới người sử dụng dịch vụ đem lại
phương tiện chuyển vận trong suốt cho các dịch vụ như IP, frame relay, N×64 và ATM.

Hình 4.2 Mở rộng dịch vụ về phía người sử dụng
Trong phương án thay thế T1/E1, tổng đài nội hạt làm chủ mạng
HDSL/HDSL2 giữ các card giao tiếp đường dây HDSL/HDSL2. Mỗi card giao
tiếp đường dây này làm việc với 2 đường dây HDSL/HDSL2, mỗi đường
truyền tải 784 kbps cho đường truyền T1 hay 1,168 kbps cho đường truyền
E1. Sau đó 2 đường dây này được kết hợp lại để chuyển thành giao diện
G.703 (E1) hay giao diện DSX-1 (T1) để kết nối với các thiết bị khác trong
tổng đài, chẳng hạn như một DACS (Digital Access and Cross-Connect
System) là thiết bị để định tuyến và xử lý các kênh DS0. Phía khách hàng
124


Dịch vụ trên ADSL

Đặng Quốc Anh

được trang bị một bộ giao tiếp đường dây độc lập HDSL/HDSL2 được cấu
hình với cổng V.35 hay cổng G.703/G.704 đối với E1/DSX-1 đối với T1. Cổng
V.35 được nối đến một bộ định tuyến hay các thiết bị số liệu khác có khả
năng sử dụng giao tiếp V.35. Các sản phẩm cổng G.703 hay DSX-1 được nối
đến một tổng đài nội hạt số, một bộ ghép kênh hay các thiết bị tài sản
khách hàng khác có khả năng giao tiếp T1 hay E1.
Một ứng dụng lý thú khác của dịch vụ HDSL là ở hạ tầng cơ sở mạng thông tin di
động phân phối các dịch vụ T1 và E1 từ các MTSO (Mobile Telephone Switching Office)
đến các site tế bào khác nhau như minh hoạ ở hình 4.3. Ứng dụng này đặc biệt quan
trọng đối với các nhà cung cấp dịch vụ vô tuyến phải thuê các đường truyền T1 hay E1 từ
các nhà cung cấp tổng đài nội hạt. Các nhà cung cấp dịch vụ vô tuyến có thể tiết kiệm
được chi phí khá nhiều khi thuê hẳn đường dây điện thoại và sử dụng dịch vụ thay cho
phải thuê hẳn dịch vụ T1 hay E1.
Từ năm 1996, các thiết bị SDSL (single pair symmetric DSL) được rao bán trên thị

trường đã giảm giá mạnh hơn cho việc cung cấp đường dây T1/E1. SDSL cung cấp hầu
hết các lợi ích của HDSL nhưng lại chỉ hoạt động trên 2 dây thay vì 4 dây như đối với
HDSL làm cho giá thành lại được giảm hơn. Tuy nhiên, hầu hết các dịch vụ SDSL sử
dụng ngày nay đều là dịch vụ IP hơn là một thay thế dịch vụ T1/E1 đơn thuần. Những
thay thế dựa trên tiêu chuẩn dành cho HDSL/HDSL2 (ở Bắc Mỹ) và G.shdsl (thế giới) đã
được phê chuẩn và bắt đầu đóng vai trò trong các mạng cung cấp dịch vụ. HDSL2 và
G.shdsl là các công nghệ sử dụng một đôi dây đem lại sự tiết kiệm và giữ gìn mạng cáp
đồng của SDSL bằng cách chỉ sử dụng 2 dây thay cho 4 dây.

Hình 4.3 Môi trường thông tin di động sử dụng T1/E1
Tóm lại, HDSL, HDSL2, G.shdsl hay các ứng dụng dựa trên SDSL cung cấp
đường truyền T1/E1 với cùng chất lượng của các hệ thống AMI/HDB-3 thông thường. Tuy
nhiên, DSL cung cấp việc lắp đặt và bảo dưỡng định kỳ đơn giản hơn do giảm được các
yêu cầu kỹ thuật và loại bỏ được các trạm tiếp vận trên vòng thuê bao.
125


Đặng Quốc Anh
4.3

ADSL – Thực tiễn, giải pháp và triển khai

Dịch vụ IP – điểm đến của mạng dựa trên Internet

Từ những năm vừa qua, Internet hay nói chính xác hơn là Word Wide Web, đã tác
động sâu sắc đến ý tưởng của chúng ta về lưu lượng thông tin. Ý tưởng về một phương
pháp dễ dàng và rẻ tiền để cung cấp thông tin cập nhật cho các người làm thuê, đồng sự
và khách hàng đã thực sự thu hút các doanh nghiệp. Đây là phương pháp mới và đơn
giản để liên lạc cho phép tự do phát triển nội dung thông tin dữ liệu lớn hơn nhiều so
trước. Nhưng sự tự do mới này lại có giá của nó – bản chất hình ảnh của dung lượng dữ

liệu tạo ra các file lớn cần phải download xuống máy tính cá nhân. Với tốc độ modem
thông thường phải tốn nhiều thời gian để download ngay cả khi dải thông của mạng chính
tăng thì cũng gây ra hiện tượng cổ chai tại vòng thuê bao nội hạt.
Gần đây đã có nhiều xu hướng mới nổi bật trong môi trường Web làm tăng tốc độ
truyền dữ liệu cần thiết:
Việc thêm môi trường âm thanh, hình ảnh và video vào trang Web bao gồm
dòng dữ liệu như RealAudio và nội dung video cũng như các phương tiện
số khác để phân phối dịch vụ giải trí audio/video như dạng file âm thanh
phổ biến đến kinh ngạc MP3.
Xu hướng đang tăng của các nhà cung cấp dịch vụ Internet ngày nay là trở
thành các nhà cung cấp dịch vụ ứng dụng (ASP: Application Service
Provider). Với mô hình này, nhiều ứng dụng của người sử dụng (từ ứng
dụng máy tính để bàn và các phần mềm hữu dụng như các trình xử lý văn
bản cho đến các ứng dụng thương mại phức tạp khác như giải pháp thương
mại điện tử, quy hoạch tài nguyên điện tử ERP: Electronic Resource
Planning và quản lý phát minh) được nhà cung cấp dịch vụ từ xa dẫn dắt
và quản lý và người sử dụng tự truy xuất các ứng dụng qua kết nối Internet.
Hội nghị tương tác hay các ứng dụng cộng tác như hội nghị audio dựa trên
Internet, phân chia tài liệu cũng ngày càng phổ biến. Những ứng dụng này
cho phép người sử dụng từ xa ở cả môi trường doanh nghiệp và môi trường
khách hàng đều có thể liên lạc nhờ mạng Internet.
Ngay cả trò chơi máy tính cũng từ chỗ là chương trình dành cho máy tính
cá nhân và có tính độc lập cũng chuyển sang dạng mạng. Nhiều trò chơi
trên máy tính cá nhân hàng đầu hiện nay có chức năng mạng. Khả năng
này tận dụng các server từ xa và kết mạng dựa trên Internet cho phép
người sử dụng tham gia vào trò chơi cùng với nhiều đấu thủ khác trên toàn
thế giới.
Sự tăng trưởng của các máy tính cá nhân tại gia đình và mạng máy tính gia
đình. Các gia đình ngày nay thường có nhiều máy tính cùng lúc: một máy
dành cho trẻ em để chơi trò chơi điện tử và làm bài tập, một máy gia đình

để gửi e-mail, mua sắm và một máy xách tay để làm việc. Tất cả các máy
tính đó được kết nối với nhau để san sẻ file, máy in và truy xuất Internet. Ở
cùng thời điểm đó đã có những thiết bị đầu cuối truy xuất Internet độc lập
không dùng máy tính cá nhân cũng được phát triển như WebTV. Một
modem tương tự sẽ nhanh chóng tràn tốc độ và không thể cung cấp các
kết nối đa dịch vụ được trong cùng một thời điểm được.
Liên quan đến Internet là các ứng dụng Intranet và Extranet là các mạng cộng tác
nội bộ và bán nội bộ. Mạng Intranet dùng cho một công ty hay một tổ chức còn mạng
Extranet lại dùng cho mạng bao gồm nhiều công ty. Các mạng Intranet nội bộ đang được

126


Dịch vụ trên ADSL

Đặng Quốc Anh

cải thiện để cung cấp cho các khách hàng doanh nghiệp các dịch vụ Internet. Sự phát
triển nhanh chóng của các mạng phối hợp này đem lại lòng tin về giá trị của công nghệ
Web và dựa trên Web đối với thương mại. Intranet và Extranet đem đến cho thương mại
một phương pháp hiệu quả về kinh tế để cung cấp thông tin chi tiết dung lượng cao.
Khái niệm truy xuất mạng LAN từ xa không phải là một khái niệm mới nhưng nó
đã phải trải qua nhiều thay đổi lớn. Trong nhiều trường hợp, nhân viên từ xa ngày nay
vẫn phải liên hệ đều với công ty. Để cho hiệu quả, nhân viên có thể xuất hiện trên mạng
ở một user khác của mạng LAN. Vấn đề là các phương pháp truy xuất mạng LAN truyền
thống không đáp ứng được các nhu cầu hiện nay. Nhân viên sử dụng modem tương tự
hay ISDN để truy xuất mạng. Vì những phương pháp này đều chuyển qua mạng công
cộng nên phải bố trí thiết bị an toàn và kiểm tra quyền truy xuất tại văn phòng chi nhánh
cùng với modem. Những phương pháp truy xuất này quá chậm chạp đối một mạng
Intranet đa phương tiện và quá đắt đối với một văn phòng chi nhánh của nhân viên từ xa.

Hình 4.4 Ứng dụng văn phòng từ xa/nhân viên từ xa
Ở đây, DSL lại có thể đáp ứng được nhu cầu, cung cấp truy xuất tốc độ cao, kinh
tế cho các mạng cộng tác. Tốc độ DSL hàng megabit đem lại cho LAN sự thực hiện cần
thiết để đáp ứng cho nhu cầu lưu lượng thông tin đa phương tiện. Khi số người đăng ký
mạng quá tải cho phép nhà cung cấp dịch vụ mạng dựa trên DSL đem đến việc truy xuất
tốc độ cao với giá rất hấp dẫn. Truy xuất từ xa bằng công nghệ DSl vẫn đòi hỏi phải có
an toàn và kiểm tra quyền truy xuất. Điều này không thay đổi với dịch vụ dựa trên DSL.
Điều thay đổi là bây giờ thiết bị đầu cuối đặt ở tổng đài nội hạt chứ không phải là ở văn
phòng cộng tác. Vì vậy, tốc độ DSL mở rộng cho các nhân viên từ xa không đơn thuần
chỉ là thay thế modem ở server cộng tác hiện tại.
Dịch vụ mạng nội bộ ảo có thể đem lại cho các nhân viên từ xa được trang bị DSL
một phương tiện rất kinh tế để truy xuất mạng cộng tác hay Intranet bằng cách tận dụng
ưu điểm của IP đối với chuyển vận đường dài. Khi kết hợp chất lượng dịch vụ đang được
đem lại bởi các giải pháp DSL đời mới các nhân viên từ xa sẽ có cảm giác như đang
được kết nối trực tiếp tới văn phòng của mình cho dù họ đang ở xa hàng ngàn dặm. Dịch
vụ VoDSL có thể được kết hợp để nhân viên từ xa có cảm giác hoàn toàn đang ở trong

127


Đặng Quốc Anh

ADSL – Thực tiễn, giải pháp và triển khai

hãng của mình. Hình 4.4 minh hoạ truy xuất từ xa dành cho các văn phòng chi nhánh và
các nhân viên từ xa.
4.4

Dịch vụ frame relay

Frame relay là dịch vụ kiểu gói đem lại sự tiết kiệm khi sử dụng mạng đường dây
thuê hẳn. Frame relay tận dụng ưu điểm của các khái niệm về dung lượng chia xẻ, mẫu
lưu lượng và quá tải cho phép các nhà cung cấp dịch vụ đem lại tốc độ cao hơn với tài
nguyên mạng đường dây thuê hẳn ít hơn.
Mạng frame relay có thể xem như một nhóm các xa lộ tốc độ cao cùng đi đến
những điểm truy xuất cố định. Những điểm truy xuất này là các chuyển mạch frame
relay. Nối với các điểm truy xuất này là các đường dây truy xuất của người sử dụng dịch
vụ gọi là on-ramps (chỗ vào xa lộ). Một cách điển hình, một số lớn các on-ramps này
được đem đến mỗi điểm truy xuất. Về thực chất, xa lộ là một nguồn tài nguyên phân chia
cho nhiều người sử dụng. Các làn đường của xa lộ biểu thị dải thông của nó. Càng nhiều
làn, dải thông càng lớn. Hệ thống xa lộ liên bang giống như mạng trục frame relay là một
phương pháp hiệu quả về thời gian và kinh tế để nâng cao lưu lượng trong hầu hết thời
gian.
Các nhà cung cấp dịch vụ frame relay sử dụng phương pháp kỹ thuật lưu lượng để
xác định dung lượng cần thiết để xử lý lưu lượng trong hầu hết thời gian. Việc quá tải lưu
lượng phải được xét theo quan điểm kinh tế.

Hình 4.5 DSL và Frame Relay
Frame relay sử dụng mạng chuyển mạch để tập trung lưu lượng từ nhiều người sử
dụng vào mạng trục tài nguyên chung. Những điểm chuyển mạch này cũng được cung
cấp khả năng chống tắc nghẽn để tránh tắc nghẽn trầm trọng trong những giờ cao điểm
(có lưu lượng lớn). Manïg frame relay được thiết kế để giảm giá thành toàn bộ mạng WAN
bằng cách tạo ra một dải thông chia xẻ được. Các điểm chuyển mạch frame relay được
các nhà thiết kế mạng bố trí tại những địa điểm kinh tế nhất.
128


Dịch vụ trên ADSL

Đặng Quốc Anh

Người sử dụng thường truy xuất frame relay qua các đường dây thuê hẳn từ phía
khách hàng đến các nhà cung cấp dịch vụ. Giá cả của các đường dây truy xuất frame
truyền thống (56/64bps hay T1/E1) là tùy thuộc và khoảng cách. Khoảng cách càng lớn
giá càng cao. Một lónh vực khác đang gây sự chú ý là sự phổ biến của frame relay gây ra
vấn đề hợp nhất các loại lưu lượng dịch vụ khác nhau, điều này gây ra hiệu ứng cổ chai
nghiêm trọng trên vòng thuê bao nội hạt và cần phải có công nghệ DSL.
Dùng công nghệ DSL thay cho các kết nối 56/64 kbps hay T1/E1 dễ, linh động và
kinh tề hơn. FRoDSL đem lại 3 lợi ích đáng kể cho nhà cung cấp truy xuất mạng, nhà
cung cấp dịch vụ Frame relay và ngời sử dụng dịch vụ frame relay:
DSL có thể giảm phần giá thành truy xuất nội hạt cthuê bao mà theo một
vài phân tích cho thấy lên đến trên 38%. Như dã đề cập trước đây công
nghệ DSL loại trừ các kỹ thuật đắt tiền và các trạm tiếp vận vốn rất cần
thết trong công nghệ truy xuất kiểu cũ.
Việc sử dụng SLM-DSL như minh hoạ ở hình 4.5 cho phép các ứng dụng
DSL loại doanh nghiệp có thể hỗ trợ việc thực hiện dịch vụ đầy đủ và cung
cấp chức năng SLA end-to-end.
DSL có thể đem lại một cách có hiệu quả các điểm truy xuất đến gần các
thuê bao hơn. Việc phân chia dịch vụ thông minh hỗ trợ cả hai chế độ của
giao thức FRF.8 gồm trong suốt (transparent: frame relay kết thúc ở frame
relay RFC 1490) và chuyển dịch (translation: frame relay kết thúc ở ATM
RFC 1483).
Như đã nói đến ở các chương trước, công nghệ DSL là công nghệ vòng thuê bao.
Điều này có nghóa là thiết bị DSL không chỉ được lắp đặt ở phía khách hàng mà còn được
lắp đặt ở tổng đài nội hạt, tức là đầu bên kia của đường dây cáp đồng. Từ tổng đài nội hạt
công nghệ DSL không những chỉ hỗ trợ vị trí khách hàng mà còn hỗ trợ vị trí của các thuê
bao Frame Relay khác ngoài tổng đài đó. Lúc đó tổng đài nội hạt trở thành một NSP
(Network Service Provider: nhà cung cấp dịch vụ mạng) thực sự.
Một bộ DSLAM có thể tập trung tất cả các lưu lượng từ các thuê bao Frame Relay

nội hạt trong tổng đài nội hạt. Nhà cung cấp dịch vụ Frame Relay sử dụng truy xuất dựa
trên DSL có thể lấy lưu lượng Frame Relay đã tập trung này và gửi qua liên kết tốc độ
cao đến điểm chuyển mạch Frame Relay. Kết quả là nhà cung cấp dịch vụ Frame Relay
có thể di chuyển điểm tập trung lưu lượng và quản lý tắc nghẽn lại gần thuê bao hơn.
4.5

Dịch vụ ATM

Có nhiều điểm khác nhau giữa ATM và Frame Relay:
Tế bào ATM có độ dài cố định trong khi khung Frame Relay có độ dài
không cố định.
ATM có nhiều báo hiệu và tham số mạng nên đạt được điều khiển chất
lượng dịch vụ nhiều hơn cũng như hỗ trợ nhiều loại lưu lượng hơn.
ATM trong mạng trục cùng với các hệ thống DSL thích hợp sẽ đem lại một
phương pháp hiệu quả cao để thực hiện các mạng WAN. Đây là nhân tố quan trọng về
mặt kinh tế của việc thiết kế toàn bộ mạng và cho phép các nhà cung cấp dịch vụ khai
thác hết các khả năng của các bộ DSLAM đời mới có sẵn cả khả năng chuyển mạch
ATM. Ví dụ, các bộ DSLAM đa dịch vụ có thể tập hợp để chia xẻ một giao tiếp WAN để
đạt được mạch ảo PVC có các lợi ích sau:
Cung cấp hiệu quả và đơn giản lên mạng trục ATM.
129


Đặng Quốc Anh

ADSL – Thực tiễn, giải pháp và triển khai

Cho phép nhà cung cấp dịch vụ đầu tư thêm khi mạng phát triển.
Tóm lại, ATM nội trội trong truyền dẫn truy xuất nội hạt cũng như chuyển vận trục
mạng tổng đài.

4.6

VoDSL

4.6.1 Các yêu cầu của thị trường dành cho hệ thống VoDSL
Để VoDSL thực sự hấp dẫn được khách hàng và trở thành giải pháp tốt cho các
mạng thuê bao trong tương lai thì VoDSL phải thoả mãn được các yêu cầu của thị trường.
Chính yêu cầu của thị trường đã định hình cho các đặc tính kỹ thuật của giải pháp
VoDSL.
VoDSL phải là một dịch vụ điện thoại thực sự về:
+
chất lượng: rõ ràng, tiếng dội và độ trễ không nhận biết được.
+
kết nối được mọi loại thiết bị POTS như các máy điện thoại quay số
bằng Pulse, Tone, các loại máy fax, modem, …
Ghép tối thiểu 4 đến 12 kênh thoại hỗ trợ từng mạch DSL để đáp ứng nhu
cầu của hầu hết các doanh nghiệp vừa và nhỏ cũng như các chi nhánh của
các doanh nghiệp lớn.
Thực hiện trong suốt các CLASS feature (Customer Local Area Signaling
Service) nhö caller ID, selective call forwarding, automatic callback,
selective call rejection, caller ID when waiting, who call me, … hay Custom
calling service nhö call waiting, call forwarding (busy line, no answer), teen
service, call transfer, three-way calling, …
Xác định dải tần động cho âm thoại, với sự ưu tiên cho âm thoại để bảo
đảm chất lượng dịch vụ đồng thời phải thực hiện nén thoại, bỏ qua các
khoảng yên lặng để tận dụng tối đa dải tần cho thoại.
Phải có độ tin cậy và ổn định “five nine reliable”: 99,999%: mặc dù được
xây dựng dựa trên công nghệ mạng số dữ liệu gọi là computer based
solution, giải pháp VoDSL cũng phải đạt độ ổn định cao như dịch vụ điện
thoại thông thường được các công ty điện thoại thực hiện.

Dễ cung cấp và quản lý: giải pháp VoDSL phải tương hợp với các hệ thống
quản lý, điều hành, bảo dưỡng mạng điện thoại và số liệu hiện tại mà
không làm ngưng trệ chúng.
4.6.2 Các thành phần chính trong một hệ thống VoDSL
Có 3 thành phần chính trong một hệ thống VoDSL:
Thiết bị truy xuất tích hợp VoDSL (IAD: Integrated Access Device) dùng để
gói hoá âm thoại và sắp xếp tín hiệu vào các tế bào ATM hay gói IP và
chuyển vận chúng qua các liên kết DSL (và chuyển đổi ngược lại các gói
âm thoại thành các tín hiệu kênh thoại). Ngoài nhiều port thoại để nối với
các máy điện thoại, IAD còn bao gồm các port số liệu để kết nối máy tính,
hub LAN và các bộ định tuyến.
DSLAM có khả năng VoDSL là DSLAM đa dịch vụ có khả năng dẫn đường
cho các gói dữ liệu Internet hay các mạng số liệu khác trong khi đồng thời

130


Dịch vụ trên ADSL

-

Đặng Quốc Anh

dẫn đường các gói hay tế bào dữ liệu thoại qua voice gateway để đến
PSTN.
Voice gateway chuyển thoại được gói hoá thành lưu thoại dựa trên mạch
(và ngược lại đối với lưu thoại chuyển xuống từ IAD) và sau đó chuyển tiếp
các tín hiệu mạch này cho các bộ chuyển mạch Class 5 của PSTN bằng
chuẩn giao tiếp công nghiệp GR-303, TR-008 (ở Bắc Mỹ) hay V5 (ở châu
Âu).

Packet

Backbone
Network

Access
Data

PSTN

Voice
Gateway

Class 5
Swith

DSLAM
xDSL

IAD
CPE
Voice

Data

Hình 4.6 Cấu hình VoDSL tiêu biểu
Ngoài ra, trong cấu hình mạng VoDSL tiêu biểu còn có:
CPE (Customer Premises Equipment): thiết bị tài sản của khách hàng như:
điện thoại, PABX, fax, modem, …

DSL line: vận chuyển dữ liệu và thoại đã được gói hoá qua đường dây điện
thoại.
Class 5 switch: chuyển mạch nội hạt trong các tổng đài nội hạt.
4.6.3 Kiến trúc mạng của hệ thống VoDSL
Kiến trúc mạng VoDSL được minh họa ở hình 4.9. Với những thuê bao chỉ sử dụng
dịch vụ thoại qua DSL vòng thuê bao kết thúc ở phía khách hàng bằng một modem DSL
hay một bộ định tuyến. Với các thuê bao sử dụng cả dịch vụ thoại và số liệu thì vòng thuê
bao DSL kết thúc tại thiết bị truy xuất tích hợp IAD.

131


Đặng Quốc Anh

ADSL – Thực tiễn, giải pháp và triển khai

4.6.3.1 Kiến trúc tập trung

Hình 4.7 Hệ thống VoDSL theo kiến trúc tập trung
Kiến trúc mạng tập trung minh hoạ ở hình 4.7 đáp ứng nhu cầu của các nhà cung
cấp dịch vụ muốn phân phối dịch vụ thoại từ một tổng đài nội hạt (class 5 switch) có
voice gateway qua nhiều DSLAM ở các tổng đài nội hạt khác không có voice gateway.
Đây là trường hợp các CLEC cung cấp dịch vụ DSL qua các bộ DSLAM đặt tại các tủ
trong các tổng đài ILEC. Trong trường hợp này mạng thông tin gói tập trung lưu lượng từ
các bộ DSLAM được dùng cho cả thoại và số liệu để kết nối với PSTN hay Internet.
Lợi ích của kiến trúc này là chỉ một tổng đài loại 5 có thể phục vụ nhu cầu thoại
của các khách hàng trải trên một diện tích điạ lý rộng. Mạng thông tin gói tập trung lưu
lượng thoại từ các bộ DSLAM khác nhau vào một voice gateway nối với PSTN cho phép
nhà cung cấp dịch vụ đưa dịch vụ thoại tới những vùng xa mà sự đầu tư còn khiêm tốn,
ngay cả trong giai đoạn đầu khi sự thâm nhập thị trường còn thấp.

4.6.3.2 Kiến trúc phân bố
Kiến trúc phân bố đáp ứng nhu cầu của các nhà cung cấp dịch vụ sở hữu cả các
bộ DSLAM và chuyển mạch loại 5 trong cùng một tổng đài và muốn đưa lưu lượng thoại
từ mạng DSL xuống tại mỗi tổng đài nội hạt. Kiến trúc này thích hợp với các ILEC muốn
phục vụ các khách hàng VoDSL của mình từ cùng một tổng đài loại 5 mà họ đã cung cấp
cho khách hàng các dịch vụ POTS.
Trong kiến trúc phân bố cần phải tách lưu thoại và lưu lượng số liệu giữa DSLAM
và mạng thông tin số liệu. Lưu lượng số liệu được chuyển qua mạng thông tin gói đến
một điểm tập trung để kết nối Internet trong khi lưu thoại lại được chuyển ngay tại chỗ
sang bộ chuyển mạch loại 5. Việc tách rời các gói thoại và số liệu đòi hỏi chức năng
chuyển mạch gói. Tuy nhiên, việc lắp đặt một thiết bị chuyển mạch gói riêng cho mỗi
tổng đài nội hạt để thực hiện mạng phân bố là không kinh tế.

132


Dịch vụ trên ADSL

Đặng Quốc Anh

Có hai giải pháp khác nhau cho vấn đề kiến trúc này. Giải pháp thứ nhất là sử
dụng một bộ voice gateway mở rộng có chức năng cho các gói dữ liệu thuần túy đi qua
như được minh họa ở hình 4.8 (a). Bộ voice gateway như vậy kết nối cả với DSLAM và
mạng thông tin gói. Các gói chuyển đến từ DSLAM sẽ được kiểm tra xem là gói dữ liệu
thuần tuý hay thoại. Các gói thoại được chuyển sang các bộ chuyển mạch nội hạt trong
khi các gói dữ liệu thuần túy được chuyển sang cho mạng số liệu vùng (regional data
network). Ở chiều ngược lại, các gói dữ liệu từ mạng dữ liệu vùng được ghép chung với
các gói thoại từ các đường dây PSTN và kết hợp lại thành dòng gói gởi tới DSLAM.
Giải pháp thứ hai là sử dụng một bộ DSLAM có chức năng chuyển mạch
(switching DSLAM) có đến hai uplink tốc độ cao hay nhiều hơn như mô tả ở hình 4.8 (b).

Các kết nối gói trong bộ DSLAM được cấu hình để chuyển hướng các gói dữ liệu ra khỏi
một uplink cho mạng gói vùng (regional packet network) trong khi đó các gói thoại được
dẫn đường ra khỏi uplink khác và chuyển vào voice gateway để đưa về bộ chuyển mạch
nội hạt.

Hình 4.8 Hệ thống VoDSL theo kiến trúc phân bố
4.6.4 Nghi thức gói cho mạng thuê bao DSL
Trong các phần trước đã nói đến mạng thông tin gói nhưng không nói rõ là dạng
nào. Trong trường hợp của mạng thuê bao DSL thuật ngữ gói chỉ đến cell ATM, frame
của frame relay hay gói IP. Các gói IP thường được tải trong các payload của cell ATM
hay frame trong frame relay. Vấn đề càng phức tạp hơn khi kỹ thuật chuyển mạch gói
trong mạng thông tin gói vùng có thể thực hiện ở lớp mạng hay lớp frame relay bằng các
chuyển mạch cell hay chuyển mạch frame hay cũng có thể được thực hiện ở lớp IP bằng
các bộ định tuyến. Vấn đề còn phức tạp ở chỗ các mạng frame relay phải kết nối với các
mạng ATM qua các chức năng giao thức frame-to-cell.
Việc cung cấp các dịch vụ kết hợp thoại và số liệu qua DSL liên qua đến khái
niệm VoDSL. Dịch vụ số liệu được cung cấp trên DSL hầu hết là dựa trên cở sở IP, vì
vậy, IP được các mạng thuê bao DSL hỗ trợ rộng rãi. Tuy nhiên, đối với VoDSL thì vấn
đề cần giải quyết là nên dùng loại thông tin gói nào để hỗ trợ thoại. Trước khi trả lời câu
133


Đặng Quốc Anh

ADSL – Thực tiễn, giải pháp và triển khai

hỏi này hãy xét chi tiết quá trình xây dựng mạng thuê bao VoDSL. Theo những nguyên
tắc chính của thị trường đã nêu ở trên thì phải tìm ra một giải pháp cho thoại dạng gói
tương hợp với thực tế hiện tại mà không làm thay đổi kiến trúc mạng nội hạt có sẵn.
4.6.4.1 Mạng thuê bao DSL thực tế hiện tại

a.

Kiến trúc mạng thuê bao DSL của các ILEC

Phần lớn các ILEC sử dụng DSL dưới phiên bản DSL bất đối xứng (ADSL) dựa
trên tiêu chuẩn T1.431 của ANSI hỗ trợ chuyển vận các cell ATM. Thứ tự các nghi thức
dành cho lưu lượng dữ liệu chủ yếu là IP qua PPP qua ATM dù cũng hỗ trợ nhiều phương
pháp khác như RFC1483 chẳng hạn. Các bộ DSLAM ADSL thực hiện tập trung lưu lượng
dữ liệu và cung cấp các uplink ATM. Các uplink này được nối đến một mạng ATM vùng
tiếp tục tập trung hay chuyển hướng sang hệ thống quản lý thuê bao (Subscriber
Management System) cung cấp các kết nối IP đến các nhà cung cấp Internet.

Hình 4.9 Kiến trúc nghi thức của thoại qua ATM AAL2

Hình 4.10 Kiến trúc nghi thức của VoIP với DSLAM dựa trên frame relay
Nhiều ILEC quy hoạch sử dụng G.lite trong tương lai bên cạnh ADSL. G.lite là một
phiên bản biến thể của ADSL hứa hẹn đem đến một giải pháp rẻ tiền cho thị trường hàng
134


Dịch vụ trên ADSL

Đặng Quốc Anh

loạt và cũng giống như ADSL, nó được sử dụng để hỗ trợ chuyển vận các cell ATM.
G.lite có thể được làm cho thích ứng với hạ tầng kiến trúc mạng hiện đang hỗ trợ ADSL
mà không cần phải thay đổi gì.
Các mạng thuê bao của các ILEC có thể hỗ trợ thoại qua ATM (Voice over ATM:
VoATM) hay thoaïi qua IP (Voice over IP: VoIP). Yêu cầu phải tách rời lưu lượng thoại và
số liệu giữa DSLAM và mạng thông tin gói vùng để hỗ trợ kiến trúc tập trung đồng thời

dù sử dụng phương pháp nào thì thoại và số liệu cũng phải đi trên các kết nối kênh ảo
(virtual circuit connection: VCC) ATM khác nhau. Nếu sử dụng VoIP thì thoại và số liệu
có thể truyền trên cùng một VCC nhưng hoặc bộ DSLAM, hoặc bộ voice gateway phải tái
hợp tất cả các cell ATM thành các gói IP để xác định được gói nào chứa thoại và gói nào
chứa dữ liệu. Quá trình này làm tăng thêm độ phức tạp và giá thành của giải pháp.
b.

Kiến trúc mạng thuê bao DSL của các CLEC

Các mạng của các CLEC đều định hướng hỗ trợ nhiều kiến trúc khác nhau hơn
các ILEC. Hiện nay, mạng thuê bao DSL của các CLEC chủ yếu sử dụng các DSLAM
DSL đối xứng (SDSL) hỗ trợ truyền tải frame relay qua DSL. Hầu hết các DSLAM này
được kết nối với các mạng ATM vùng qua các chức năng giao thức frame-to-cell có sẵn
hay có trong các điểm chuyển mạch ATM cung cấp truy xuất cho các loại DSLAM khác
nhau.
Vì các gói IP được chuyển trong suốt qua chức năng giao thức frame-to-cell nên
sự xuất hiện của IP đã đem lại một giải pháp trực tiếp cho chuyển vận thoại qua các loại
mạng này. Các kỹ thuật khác nhìn chung phức tạp hơn nhiều vì các thiết bị phía khách
hàng phải hỗ trợ frame relay trong khi bộ voice gateway tập trung lại kết nối qua ATM.
Điều này nghóa là thoại qua frame relay (Voice over Frame Relay: VoFR) rất cần thiết
cho các kết nối DSL và giao thức frame-to-cell phải xếp tương ứng các các frame chứa
thoại sang các cell để có thể tương hợp với các bộ voice gateway. Tuy nhiên, sắp tới ta
sẽ thấy trong lúc VoIP được xem là khá đơn giản thì nó lại có nhiều nhược điểm nghiêm
trọng khi sử dụng cho VoDSL. Không phải tất cả các CLEC đều sử dụng các bộ DSLAM
dựa trên kỹ thuật frame relay. Có một số ít nhưng không ngừng tăng lên các CLEC sử
dụng các bộ DSLAM dựa trên ATM dó nhiên hoàn toàn tương hợp với các các mạng ATM
vùng. Các bộ DSLAM dùng kỹ thuật ATM đôi lúc lại rẻ tiền hơn các bộ DSLAM sử dụng
kỹ thuật frame relay tương đương nhưng sự khác biệt có thể nhiều hơn khi các ưu điểm
của các bộ DSLAM đem lại khi hỗ trợ lưu thoại.
4.6.4.2 Giải pháp thoại qua ATM

a.

Mô phỏng mạch CES (Circuit Emulation Services)

Giải pháp thoại qua ATM dựa trên một kỹ thuật thuật truyền thống gọi là mô
“phỏng mạch” (“circiut emulation”) với các cấu trúc khung xen byte như T1 hay E1 được
chuyển đổi thành dòng cell ATM truyền ở một tốc độ không đổi.
Mô phỏng mạch được dựa trên cơ sở sử dụng nghi thức lớp thích ứng ATM loại 1
(ATM Adaptation Layer 1: AAL1) và được sử dụng rộng rãi hiện nay để hỗ trợ các đường
truyền T1 và T3 qua mạng ATM. Mô phỏng mạch thật sự đáp ứng một trong các yêu cầu
cơ bản của VoDSL là bố trí được nhiều kênh thoại chia nhau cùng một kênh ảo VCC
ATM nhưng lại không đáp ứng được một số yêu cầu thiết yếu khác, chi tiết là:
135


Đặng Quốc Anh
-

-

b.

ADSL – Thực tiễn, giải pháp và triển khai

Hỗ trợ hỗn hợp thoại nén và thoại không nén, giải toả lưu lượng kênh đồng
thời trên cùng một VCC. Điều này cần thiết để hỗ trợ việc chuyển vận hiệu
quả thoại dạng nén qua kết nối DSL dải tần cố định trong khi cùng lúc hỗ
trợ lưu lượng dữ liệu dải tần thoại từ các máy fax và modem tốc độ đầy đủ.
Hỗ trợ loại bỏ khoảng yên lặng là một kỹ thuật tiết kiệm dải thông lên đến
50% trong mạng thông tin gói.

Một yêu cầu khác nữa của VoDSL gọi là hỗ trợ định vị dải thông động giữa
thoại và số liệu có thể thực hiện được với kỹ thuật mô phỏng mạch nhưng
công nghệ cần thiết lại rất phức tạp.
Mô phỏng vòng LES (Loop Emulation Services)

Hình 4.11 Dịch vụ mô phỏng vòng LES
Một giải pháp tốt hơn cho VoDSL có thể có được từ lớp thích ứng ATM loại 2 (ATM
Adaptation Layer 2: AAL2), một kỹ thuật mới được thiết kế để hỗ trợ ghép các dòng gói
thời gian thực qua VCC của ATM. AAL2 định nghóa một header riêng cho các gói thoại
(hay các loại dịch vụ thời gian thực khác như video) chứa một bộ chỉ thị độ dài, một bộ
nhận dạng kênh và một cơ chế nhận dạng loại mã hoá thoại trong gói. Các tiện ích được
AAL2 cung cấp đem lại sự thực hiện xuất sắc cho giải pháp VoDSL.
Chi tiết về AAL2 được nêu rõ trong ITU-T Rec. I.363.2 xuất bản vào tháng chín
năm 1997. Đặc tính kỹ thuật trong khuyến nghị này bao gồm dạng gói AAL2, phương
pháp ghép các gói AAL2 vào các cell ATM. Cùng liên quan tới các giải pháp VoDSL là
các khuyến nghị I.366.1 và I.366.2 của ITU-T. Khuyến nghị I.366.2 nêu chi tiết định dạng
gói cần thiết để truyền dẫn thoại và tín hiệu điều khiển cuộc gọi sử dụng AAL2 trong khi
đó khuyến nghị I.366.1 mô tả phương pháp truyền tải các gói dữ liệu (chứa chẳng hạn,
các nghi thức quản lý mạng) qua cùng một VCC AAL2 với các gói thoại.
Vào tháng tư năm 1999, ATM Forum nhận thấy sự quan trọng của VoDSL khi là
một ứng dụng của công nghệ thoại qua ATM và đã phê chuẩn một công trình mang tên
“Loop Emulation Service Using AAL2” (“Dịch vụ mô phỏng vòng sử dụng AAL2”) để xác
định cách áp dụng các tiêu chuẩn của ITU-T vào việc hỗ trợ cung cấp thoại qua DSL.

136


Dịch vụ trên ADSL

Đặng Quốc Anh

4.6.4.3 Giải pháp thoại qua Frame Relay
Như đã thảo luận dưới đây, giải pháp VoDSL cho các khách hàng được các bộ
DSLAM dựa trên cơ sở frame relay phục vụ rất phức tạp do hầu hết các bộ DSLAM như
vậy đều kết nối với mạng ATM qua các chức năng giao thức frame-to-cell.
Ở phía khách hàng, thoại phải được chèn vào trong các frame frame relay để
truyền dẫn trên kến nối DSL. Một phương pháp thực hiện điều này là tiêu chuẩn dành
cho thoại qua frame relay FRF.12 của Frame Relay Forum.
Giao thức frame-to-cell được xác định bởi tiêu chuẩn FRF.8 của Frame Relay
Forum mô tả cách payload của một frame được sắp xếp vào một payload của AAL5
ATM. AAL5 là lớp thích ứng ATM thông thường cho dữ liệu ở chế độ gói.

Hình 4.12 Kiến trúc nghi thức của thoại qua AAL2
với DSLAM dựa trên frame relay
Nếu ta sử dụng các quá trình đã được thiết lập thì lưu lượng thoại trong mạng ATM
có thể được thực hiện dưới dạng FRF.12 là payload của AAL5, một định dạng hoàn toàn
khác với định dạng đã mô tả cho giải pháp thuần tuý thoại qua ATM đã đề cập trước đây.
Vì vậy có những khác biệt lớn giữa các bộ voice gateway được thiết kế để xử lý cho từng
trường hợp.
Một phương pháp khác để khắc phục vấn đề này là sử dụng định dạng gói AAL2
để truyền dẫn thoại và truyền tải mỗi gói AAL2 như một payload của frame relay. Ở chức
năng giao thức frame-to-cell FRF.8, gói AAL2 được sắp xếp vào một hay nhiều cell ATM,
với phần trailer nghi thức AAL5 gắn vào đuôi. Nếu kích thước của gói AAL2 được chọn
thích hợp thì gói AAL2 cùng với phần trailer nghi thức AAL5 của nó sẽ vừa vặn một cell
ATM. Từ quan điểm của một voice gateway được thiết kế cho thoại qua ATM AAL2 thì nó
chỉ giống như một định dạng gói quen thuộc, sự khác biệt duy nhất là sự hiện diện của
phần trailer nghi thức AAL5. Nếu bộ voice gateway được cấu hình bỏ qua phần trailer
AAL5 gắn với mỗi gói thoại này thì có thể sử dụng cùng một bộ voice gateway cho cả
thoại qua các mạng ATM end-to-end cũng như thoại qua frame trên kết nối DSL.
4.6.4.4 Giải pháp thoại qua IP (VoIP)

Vì tất cả các mạng thuê bao DSL thực sự đều hỗ trợ lưu lượng IP nên dù là dạng
dựa trên ATM hay frame relay qua DSL thì VoIP cũng mang lại một giải pháp toàn cục
cho tất cả các nhu cầu VoDSL. Tuy nhiên, như sẽ phân tích thì có nhiều vấn đề với VoIP
137


Đặng Quốc Anh

ADSL – Thực tiễn, giải pháp và triển khai

đã dẫn đến việc phân thành hai phương pháp đặc biệt khác nhau để hỗ trợ chuyển vận
thoại IP thích hợp với các nhu cầu của VoDSL: điện thoại Internet (Internet telephony) và
trung kế IP (IP trunking).
a.

Xếp chồng nghi thức Internet Telephony

Xếp chồng nghi thức được chấp nhận rộng rãi nhất cho Internet telephony là dựa
trên RTP (Real-Time Protocol) qua UDP (User Datagram Protocol) qua IP.
RTP cung cấp nhận diện định dạng mã hoá thoại trong gói thoại, cùng với số thứ
tự và tem thời gian (timestamp) để cho phép tái tạo dòng thoại đồng bộ từ một dòng các
gói RTP. UDP cung cấp số port mà từ đó cho phép nhiều dòng thoại ghép với nhau giữa
hai end point IP, dó nhiên, cung cấp địa chỉ nguồn và đích cho phép mạng IP chuyển
mạch các gói từ một end-point này tới một end-point khác.
Xếp chồng nghi thức Internet telephony được sử dụng rộng rãi và được dùng như
căn bản cho giải pháp VoDSL vì có ưu điểm tương hợp trực tiếp với định dạng gói giữa
mạng thuê bao và các mạng điện thoại đường dài dựa trên IP. Những ưu điểm này kết
hợp với khả năng của VoIP hoạt động trên tất cả các loại mạng thuê bao DSL làm cho ta
thấy rằng nó là một lựa chọn hiển nhiên cho VoDSL. Tuy nhiên, có một vài khó khăn phải
vượt qua mà một trong chúng là mức độ hiệu quả tốc độ.

Hiệu suất sử dụng dải thông là điều chú ý hàng đầu cho DSL. Một trong các yêu
cầu rõ ràng của thị trường đối với VoDSL là sử dụng hiệu quả dải thông hữu dụng trên
các kết nối DSL để cung cấp được càng nhiều kênh thoại càng làm cho giải pháp trở nên
thực tế trong khi vẫn đáp ứng chất lượng thoại “toll quality”.
Chất lượng thoại của hệ thống truyền dẫn điện thoại được đo bằng MOS (Mean
Opinion Score) có tầm giá trị từ 1 (Poor: kém nhất) cho tới 5 (Excellent: xuất sắc) theo
khuyến nghị P.800 ITU-T. Thoại PCM 64 kbps không nén đạt 4,4 điểm thang MOS trong
khi ADPCM 32 kbps đạt 4,2 điểm. VoDSL phải đạt tối thiểu 4.0 điểm thì mới đạt được
“toll quality”.
Thật không may mắn là xếp chồng nghi thức Internet telephony không đáp ứng tốt
khi so với các yêu cầu của thị trường. Đó là do lượng overhead của nghi thức. Để nằm
trong tầm giới hạn của chấp nhận được về độ trễ truyền dẫn của mạng thuê bao thì các
giải pháp thoại gói phải dùng các gói nhỏ chứa tín hiệu thoại mã hoá không quá 15 – 20
ms. Nếu giả sử thoại được nén với tỷ số 2:1 bằng giải thuật ADPCM 32 kbps thì kích
thước gói lớn nhất có thể dùng được là 80 byte, tương đương với 20 ms thoại được mã
hoá. Header của RTP, UDP và IP thêm tương ứng 12, 8, 20 byte vào 80 byte. Để truyền
dẫn qua ATM trên các mạng thuê bao DSL dựa trên ATM thì cần phải thêm header PPP
daøi 2 byte vaø header LLC daøi 4 byte. Sau đó thêm vào trailer 8 byte của AAL5 để kết
thúc gói để rồi thêm phần đệm để được một số nguyên lần 48 byte làm payload cho các
cell ATM. Như vậy truyền dẫn 80 byte được thêm vào hàng loạt các header trở thành 159
byte và hiệu suất sử dụng dải thông chỉ hơn 50 % một chút. Một kênh tải các gói thoại 80
byte được mã hoá ADPCM 32 kbps sẽ tương đương với 64 kbps trên kết nối DSL. Trái
lại, thoại qua ATM AAL2 chỉ sử dụng kích thước payload thoại 44 byte tiêu tốn ít hơn 40
kbps cho mỗi kênh thoại và chỉ bị trễ gói 11 ms so với 20 ms của Internet telephony mà
ví dụ vừa rồi minh hoạ. Khi dùng gói thoại 44 byte cùng với xếp chồng nghi thức Internet
thì hiệu quả giảm xuống chỉ còn 40 %.

138

Dịch vụ trên ADSL
b.

Đặng Quốc Anh

IP Trunking

Overhead nghi thức được biết đến rất rộng rãi là một vấn đề của xếp chồng nghi
thức IP telephony và đã có nhiều giải pháp được đề nghị để khắc phục hiệu suất dải tần
cho VoIP. Trong môi trường VoDSL một trong các giải pháp này có thể đạt được hiệu
quả nếu tận dụng đặc tính là đường truyền giữa thiết bị truy xuất tích hợp IAD ở phía
khách hàng và bộ voice gateway kết nối với PSTN là kết nối điểm nối điểm được yêu cầu
truyền tải nhiều kênh thoại. Giải pháp này được biết đến với nhiều tên khác nhau như IP
trunking hay RTP multiplexing và nó được mô tả trong tài liệu Internet Draft draft-ietf-avtmultiplexing-rtp-00.txt.

Hình 4.13 So sánh hiệu quả sử dụng dải thông của VoIP và AAL2
qua DSL dựa trên ATM
Với IP trunking, mỗi gói IP bao gồm cả UDP và RTP như dùng cho Internet
telephony. Nhưng trong trường hợp này payload RTP có thể chứa nhiều gói thoại, mỗi gói
dành cho một kênh thoại tích cực. Mỗi gói thoại được truyền trước một header nhỏ 2 byte
để mang thông tin độ dài gói và kênh của nó.
Nếu chỉ có một kênh thoại sử dụng thì phần overhead của nghi thức của IP
trunking gần bằng với phần overhead của xếp chồng nghi thức Internet telephony. Khi có
nhiều kênh thoại đang truyền thì hiệu suất sử dụng dải thông được cải thiện vì phần
overhead nghi thức được các kênh thoại chia nhau.
Hiệu suất đạt được khác nhau tuỳ thuộc vào IP trunking đang hoạt động ở DSL
dựa trên frame relay hay DSL dựa trên ATM. Với các kích thước gói sử dụng trong các
ứng dụng VoDSL thì hiệu suất sử dụng dải thông của IP trunking qua frame relay xấp xỉ
bằng với hiệu suất sử dụng dải thông của thoại qua AAL2 khi có 5 kênh. Hiệu suất sử
dụng dải thông của IP trunking qua DSL dựa trên ATM được so sánh với trường hợp của

AAL2 trên hình 4.16 và có thể thấy trên hình vẽ này rằng IP trunking đạt được nhưng
không vượt quá hiệu suất của trường hợp AAL2 khi số kênh đang truyền lên đến 16.
4.6.4.5 So sánh giải pháp VoIP với VoATM hay VoFR
Thảo luận trên đã tập trung vào hiệu suất sử dụng dải thông liên quan đến VoIP
và đã cho thấy rằng kỹ thuật IP trunking đem lại sự cải thiện đáng kể hơn là xếp chồng
nghi thức Internet telephony. Nhưng hiệu suất sử dụng dải thông không phải là vấn đề
duy nhất của của VoIP khi dùng cho thoại qua DSL.
139


Đặng Quốc Anh

lý.

ADSL – Thực tiễn, giải pháp và triển khai

Có ba lónh vực chính khác xoay quanh VoIP là tính bảo mật, sự thực hiện và quản

Trước khi phân tích chi tiết các vấn đề này cần phải chỉ ra rằng VoIP có thể thực
hiện qua kết nối DSL dựa trên frame relay bằng hai cách khách nhau. Cách đơn giản
nhất là chuyển vận các gói IP bất kể là thoại hay số liệu trên cùng một VCC của ATM
hay frame relay. Cách còn lại là bố trí các VCC riêng cho các gói thoại và số liệu.
Hãy xét cách đơn giản trước. Tất cả lưu lượng IP bất kể là thoại hay dữ liệu được
thực hiện giữa thiết bị truy xuất tích hợp IAD ở phía khách hàng và mạng IP qua một VCC
duy nhất. Các gói thoại được chuyển đến bộ voice gateway bằng địa chỉ IP của chúng.
Cách làm này tạo được một mức độ bảo mật trung bình và bộ voice gateway cần phải sử
dụng để tránh bị ăn cắp dịch vụ và tránh bị tấn công. Việc sử dụng bảo mật yêu cầu gán
thêm nhãn nhận dạng người sử dụng và mật khẩu sẽ làm tăng thêm rất nhiều gánh nặng
cho quản lý phân phối dịch vụ.
Thực hiện các gói thoại và số liệu trên cùng một VCC cũng tạo ra vấn đề về sự

thực hiện vì bộ định tuyến thực hiện tách lưu thoại và lưu lượng số liệu về hướng bộ voice
gateway có thể bị tắc nghẽn khi gặp phải tải dữ liệu nặng. Có thể khắc phục bằng cách
ưu tiên các gói thoại với sự trợ giúp của trường TOS (Type of Service) trong header của
IP, nhưng việc sử dụng TOS cách xử lý hàng đợi áp dụng cho TOS chưa được tiêu chuẩn
hoá và dù sao cũng không bảo đảm cho việc thực hiện.
Một vấn đề nữa khi cả thoại và số liệu cùng chia nhau một VCC là phải làm việc
với độ trễ chờ đợi khác nhau. Ngay cả khi các gói thoại và số liệu được đặt trên hai dãy
đợi khác nhau qua kết nối DSL với các gói thoại được ưu tiên hơn thì việc truyền dẫn các
gói dữ liệu dài cũng độc chiếm kết nối trong một thời gian đáng kể. Ví dụ, một gói IP dài
1500 byte sẽ chiếm hơn 30 ms để truyền qua kết nối DSL tốc độ 384 kbps. Điều này có
nghóa là các gói thoại vừa đến phải đợi từ trong tầm từ 0 đến 30 ms trước khi được gởi đi.
Vì vậy, các gói thoại phải trải qua jitter 30 ms thêm vào các thời gian trễ hàng đợi khác
nhau trong các bộ chuyển mạch và định tuyến của mạng. Bộ đệm trễ ở đầu thu phải cho
phép điều này và kết quả là tổng thời gian trễ trên toàn bộ đường truyền dẫn vượt quá 50
ms là lượng trễ nhiều nhà cung cấp dịch không chấp nhận.
Phương pháp khác để hỗ trợ truyền các gói thoại và số liệu qua kết nối DSL là
thực hiện qua các VCC riêng biệt. Phương pháp này có ưu điểm là giảm được sự vi phạm
tính bảo mật vì VCC thoại là kết nối điểm nối điểm giữa thiết bị truy xuất tích hợp IAD và
bộ voice gateway. Phương pháp này cũng cải thiện tình hình bảo đảm thực hiện thoại vì
VCC được dùng để chuyển vận các gói thoại có thể được cài đặt trước là loại lưu lượng
thích hợp (tốc độ bit không đổi – Constant Bit Rate hay tốc độ bit thay đổi – Variable Bit
Rate Real Time) để bảo đảm chất lượng dịch vụ. Không chỉ có vậy, nếu lớp ATM chuyển
vận thì khi việc truyền dẫn gói thoại xen kẽ với việc truyền dẫn dữ liệu thì cũng tránh
được tác động trễ của các gói dữ liệu quá dài. Mặt khác, bộ voice gateway cần phải cung
cấp một địa chỉ IP cho kênh VCC đến từng thiết bị truy xuất tích hợp IAD.
Độ bảo mật và thực hiện xoay quanh việc sử dụng một VCC để truyền cả thoại và
số liệu đủ để làm nản lòng các nhà cung cấp dịch vụ sử dụng phương pháp này. Phương
pháp thứ hai đòi hỏi phải cung cấp một kênh VCC riêng biệt cho mỗi thiết bị truy xuất tích
hợp IAD. Nhưng nếu tạo ra cho tất cả các liên kết điểm nối điểm thì phải đối mặt với câu
hỏi về hiệu quả của việc sử dụng IP để hiệu chỉnh phần header là gì? Dùng chuyển vận

ATM nguyên thủy cho thoại dó nhiên có nghóa là phải cung cấp hai VCC cho mỗi khách
hàng, một cho thoại và một cho số liệu. Nhưng một khi các liên kết đã được cung cấp thì
sẽ có được hiệu suất sử dụng dải thông và bản chất bảo mật của giải pháp không cần
phải quản lý địa chỉ IP và cũng không cần phải quản lý tên nhận dạng người sử dụng
140


Dịch vụ trên ADSL

Đặng Quốc Anh

cũng như mật khẩu. Nếu xác định đúng các thông số chất lượng dịch vụ thì không cần
phải quan tâm gì nữa.
Kết luận: việc sử dụng phổ biến IP cho phép nó trở thành phương tiện chuyển vận
ưu tiên cho thoại qua DSL nhưng việc kiểm tra chi tiết thực tế cho thấy một kết luận hoàn
toàn trái ngược. Kết quả là phương pháp thực hiện VoDSL chủ yếu trong tương lai gần là
dựa trên chuyển vận thoại trên cơ sở frame relay hay ATM nguyên thủy. Điều này đúng
cho cả kiến trúc mạng phân bố (thường được ILEC sử dụng) và kiến trúc mạng tập trung
(thường được CLEC sử dụng).
4.6.5 Yêu cầu đối với mạng thuê bao DSL
Việc phân phối dịch vụ thoại qua DSL đã đặt ra một số yêu cầu cụ thể cho hạ
tầng cơ sở mạng thuê bao DSL cao hơn khi chỉ cung cấp dịch vụ số liệu. Nhìn chung các
yêu cầu này không khó đáp ứng nhưng phải chú ý đến.
4.6.5.1 Các bộ DSLAM dựa trên ATM
Các bộ DSLAM dựa trên ATM phải cung cấp chất lượng dịch vụ trên cơ sở từng
kết nối kênh ảo một. Trên thực tế điều này có nghóa là thoại và số liệu phải được xử lý
qua các dãy đợi khác nhau ở cả các port DSL trong chiều hướng đến người sử dụng cũng
như port uplink tốc độ cao hướng về phía mạng. Các hàng đợi phải được quản lý sao cho
lưu thoại không vượt quá tốc độ cell cho phép và thoại luôn được ưu tiên hơn dữ liệu.
4.6.5.2 Các bộ DSLAM dựa trên frame relay

Frame relay không hỗ trợ cùng các khả năng chất lượng dịch vụ với ATM. Dù sao
thì các bộ DSLAM dựa trên frame relay có thể hỗ trợ hỗn hợp lưu lượng thoại và số liệu
thành công bằng việc áp dụng ưu tiên hoá trên cơ sở từng kết nối ảo một. Cũng như
trường hợp ATM, điều đó có nghóa là các VCC thoại và số liệu cần phải được xử lý trên
các dãy đợi khác nhau ở các port của DSLAM với ưu tiên thoại cao hơn.
Có một yêu cầu nữa đối với các DSLAM dựa trên frame relay phát sinh từ đặc tính
kích thước gói thay đổi của frame relay. Khi có sự trộn lẫn giữa các gói dữ liệu kích thước
lớn và các gói thoại vốn có kích thước nhỏ trên cùng một kết nối dựa trên frame relay thì
các gói thoại mặc dù được ưu tiên hơn nhưng vẫn phải gặp độ trễ thay đổi nhiều. Vấn đề
này đã được nói đến ở trên trong phần thoại qua IP và nó cũng tác động tương tự cho
trường hợp VoFR. Độ trễ thay đổi xảy ra do các gói dữ liệu lớn cần phải tốn thời gian dài
để truyền trên các kết nối DSL và một khi một gói dữ liệu được bắt đầu, nó phải được xử
lý cho tới khi toàn bộ gói được gởi. Điều này ngược với ATM khi mà các gói dữ liệu lớn
được chia thành các cell nhỏ kích thước cố định ghép xen kẽ với các gói thoại.
Trong một VoDSL điển hình có tốc độ DSL là 384 kbps và dịch vụ dữ liệu hỗ trợ
các gói IP dài 1500 byte thì các gói số thoại phải trải qua thời gian trễ do đợi biến đổi đến
30 ms. Tầm chênh lệch này tăng lên do các gói thoại chờ được truyền dẫn khi đường dây
không bận sẽ được truyền tức thời trong khi các gói thoại đến ngay lúc có một gói dữ liệu
dài 1500 byte vừa mới bắt đầu gởi sẽ phải chờ toàn bộ gói số liệu dài nhằn này gởi đi
hết. Thời gian truyền tải một gói dữ liệu được tính bằng số bit cần truyền chia cho tốc độ
đường dây và trong trường hợp này là:

141


Đặng Quốc Anh

ADSL – Thực tiễn, giải pháp và triển khai

1500 × 8

= 31,25ms
384kbps
Nếu các gói thoại trải qua các độ trễ hàng đợi biến đổi vượt quá 30 ms thì bộ đệm
nhảy xung (jitter buffer) ở máy thu phải điều tiết ít nhất là độ trễ này do nó còn cộng thêm
độ trễ gói hoá và các độ trễ hàng đợi khác trong mạng. Kết quả là tổng độ trễ truyền dẫn
theo một chiều trong mạng thuê bao lên đến 50 ms hay hơn nữa và điều này làm cho các
nhà cung cấp dịch vụ không chấp nhận.
Giải pháp cho vấn đề này là phân mảnh frame (frame fragmentation) là một kỹ
thuật bẻ các gói dữ liệu lớn thành nhiều mảnh nhỏ hơn, cho phép tạo thành các hột gói
dữ liệu nhỏ hơn khi ghép xen kẽ các gói thoại và dữ liệu trên kết nối DSL. Tiêu chuẩn
phân mảnh frame đã được Frame Relay Forum xuất bản là FRF.12. Thủ tục phân mảnh
phải được thực hiện ở cả hai đầu của kết nối DSL, ở phía thiết bị truy xuất tích hợp IAD
và cả phía DSLAM. Kích thước mảnh lớn nhất là 256 byte là có thể cung cấp việc thực
hiện nhảy xung thoại chấp nhận được.
4.6.5.3 Quản lý lưu lượng
Dải thông mà các gói thoại chiếm trong mạng thuê bao DSL biến đổi theo thời
gian. Khi máy điện thoại đang gác thì kênh VoDSL hỗ trợ kết nối rỗi, không có gói thoại
nào được truyền trong kênh trên cả hai chiều. Nếu hệ thống VoDSL hỗ trợ loại bỏ khoảng
yên lặng thì dòng gói trên một kênh VoDSL chỉ hoạt động khi có thoại trên kênh.
Bản chất động của dải thông dùng trong một hệ thống VoDSL hỗ trợ lợi ích ghép
thống kê trong mạng thuê bao DSL. Vì rất hiếm khi tất cả mọi người sử dụng điện thoại
đều kết nối với các hệ thống VoDSL cùng lúc nên dung lượng toàn mạng có thể được đo
lại để chỉ hỗ trợ tải vào giờ cao điểm. Với một hệ thống VoDSL hỗ trợ hàng ngàn kết nối
thoại thì tải cao điểm cũng chỉ khoảng 15 % đến 20 % khả năng cực đại theo lý thuyết.
Tận dụng ưu điểm ghép kênh thống kê này bao gồm việc tạo ra một quy tắc thích
hợp cho cho các thông số lưu thoại được xác định các kết nối mạch ảo cho thoại được dự
trữ. Có hai phương pháp có thể được áp dụng.
a. Sử dụng loại dịch vụ rt-VBR
Phương pháp thứ nhất là dự trữ một kết nối kênh ảo cho từng thiết bị truy xuất tích
hợp IAD tới bộ voice gateway và xác định kết nối có kiểu dịch vụ rt-VBR (real-time

Variable Bit Rate: tốc độ bit thay đổi-thời gian thực). Với rt-VBR có thể xác định được tốc
độ cell tối đa (PCR: Peak Cell Rate) và tốc độ cell duy trì (SCR: Sustained Cell Rate)
tương ứng với tốc độ cao điểm và tốc độ trung bình của dòng cell trên VCC. Hơn nữa,
cần phải xác định kích thước cụm tối đa (MBS: Maximum Burst Size) tương ứng đến số
cell cần phải được truyền qua VCC ở tốc độ cell cao nhất trước khi mạng xác định thoả
thuận lưu lượng đã bị vượt quá và bắt đầu loại bỏ bớt cell.
Loại dịch vụ rt-VBR hướng đến cho phép các mạng ATM thực hiện ghép kênh
thống kê với lưu lượng cụm. Trong trường hợp VoDSL, thực tế có hai mức dồn cụm. Mức
thứ nhất tương ứng với khi một số thay đổi các máy điện thoại nhấc máy tại một thời điểm
bất kỳ. Mức thứ hai tương ứng với các cụm thoại có trong mỗi kênh thoại đang hoạt động.
Nếu hệ thống VoDSL không hỗ trợ loại bỏ khoảng yên lặng thì chỉ có mức dồn cụm thứ
nhất được áp dụng.

142


Dịch vụ trên ADSL

Đặng Quốc Anh

Sự dồn cụm liên quan đến các máy điện thoại đang nhấc máy trong một thời điểm
bất kỳ bao gồm các cụm dài đến vài phút và có thể bao gồm việc truyền dẫn hàng ngàn
hay thậm chí hàng chục ngàn cell vượt quá mức tải trung bình. Trong khi theo lý thuyết
có thể xác định một giá trị MBS đáp ứng các cụm dài như vậy thì trên thực tế, các chuyển
mạch ATM đều không hỗ trợ các giá trị MBS lớn như vậy. Điều này có nghóa là giá trị
SCR xác định cho một kết nối VoDSL phải gần bằng với PCR để hỗ trợ trường hợp tất cả
các máy điện thoại của khách hàng đồng thời sử dụng.
Nếu hệ thống VoDSL có hỗ trợ loại bỏ khoảng yên lặng thì xét đến cả các cụm dài
(sử dụng điện thoại) và cụm ngắn (trong thoại). Trong một vài tình huống, sự khác nhau
giữa các giá trị của SCR cho một kết nối rt-VBR và giá trị của PCR có thể lớn hơn. Vì

tổng tài nguyên tốc độ trong mạng dành cho các kết nối rt-VBR xấp xỉ bằng tổng các giá
trị SCR cho các kết nối này nên sự khác nhau giữa SCR và PCR đem lại lợi ích thống kê.
b. Tập hợp đøng thoại
Hạn chế của việc sử dụng rt-VBR trên cơ sở từng VCC phát sinh từ đặc tính thống
kê việc sử dụng điện thoại qua một số ít đường dây điện thoại. Nếu với 16 đường dây
khách hàng thì rõ ràng có khả năng 16 đường dây cùng sử dụng trong một phần thời gian
trong ngày. Nhưng nếu ta thống kê trên 5000 đường dây trải trên hàng trăm khách hàng
thì khả năng tất cả các đường dây sử dụng đồng thời ở một thời điểm nào đó là rất nhỏ.
Ta có thể tận dụng ưu điểm của hiệu quả thống kê bằng cách tập hợp nhiều mạch
ảo hỗ trợ thoại vào các đường (path) và cung cấp các đường ảo với các thông số đáp ứng
được tải cao điểm thống kê qua tất cả các mạch trong đường ảo. Trong một mạng thuê
bao DSL, các đường ảo dẫn từ các thiết bị truy xuất thích hợp IAD đến bộ voice gateway
tạo thành một cây phân nhánh với bộ voice gateway làm gốc. Khi lưu lượng của cây này
từ khách hàng đi hướng tới gốc cây voice gateway, các nhánh tăng số kênh thoại trong
chúng và thống kê trở nên càng có lợi về toàn bộ dải thông.
Với sự tập trung đường thoại, việc định kích thước của PCR cho các đường ảo ở
mỗi mức của nhánh dựa trên nguyên lý kỹ thuật lưu thoại cổ điển. Điều này cần phải sử
dụng các quy luật thống kê chuẩn: các bảng Erlang. Lưu ý răèng không phải tất cả các
chuyển mạch ATM đều hỗ trợ cung cấp thông số lưu lượng ở mức đường ảo. Điều này có
thể xét đến khi chọn điểm chuyển mạch ATM để xây dựng các mạng VoDSL.
4.6.6 Nén thoại và triệt tiếng dội
Thoại qua DSL cung cấp một phương tiện rẻ tiền đem lại nhiều đường dây diện
thoại cho các khách hàng doanh nghiệp nhỏ không đủ khả năng thuê hẳn một đường dây
T1. Các khách hàng cần nhiều hơn 16 đường dây điện thoại có thể là trường hợp doanh
nghiệp thuê hẳn đường dây T1 nên kết quả cơ hội lớn nhất dành cho VoDSL nằm ở thị
trường 16 đường dây trở xuống.
Mạng công cộng thoại thường được thực hiện ở các mạch 64 kbps. Nếu một dòng
thoại 64 kbps không nén được gói hóa để chuyển vận trên mạng thuê bao DSL thì
overhead của gói sẽ làm tốc độ cần thiết của mỗi kênh thoại lên đến 80 kbps.
Với ADSL tốc độ chiều upstream giới hạn ở 640 kbps tương đương với tối đa 8

kênh thoại không nén. Nếu tất cả các kênh thoại này hoạt động cùng lúc thì không còn
chỗ cho lưu lượng dữ liệu.

143


Đặng Quốc Anh

ADSL – Thực tiễn, giải pháp và triển khai

SDSL khá hơn một chút vì có tốc độ đến 1,1 Mbps cho mỗi chiều. Dù vậy, hầu hết
các ứng dụng thực của SDSL cao nhất là 768 kbps tương đương với 9 kênh thoại không
nén.
Vì vậy, để đáp ứng yêu cầu thị trường lên đến 16 đường dây rõ ràng là cần một
vài kiểu nén thoại.
4.6.6.1 Giải thuật nén thoại
Sự lựa chọn giải thuật nén thoại cho các giải pháp VoDSL là kết quả của dàn xếp
giữa chất lượng thoại, độ trể truyền dẫn. Phân tích kế tiếp sẽ nêu sơ đồ mã hóa thích hợp
cho VoDSL.
Bảng 4.4 Các tiêu chuẩn mã hoá nén thoại của ITU-T
Tiêu chuẩn
ITU-T
G.711
G.721
G.728
G.729
G.723.1

Mô tả

Tốc độ (kbps)

PCM
ADPCM
LD-CELP
CS-ACELP
Multirate CELP

64
32, 16, 24, 40
16
8
6,3-5,3

Độ trễ mã hoá
(ms)
< 1,00
< 1,00
2,50
15,00
30,00

Tốc độ cần thiết để truyền tín hiệu thoại số hoá có thể giảm được đáng kể bằng kỹ
thuật nén thoại thực hiện với sự trợ giúp của các bộ xử lý tín hiệu dùng kỹ thuật số. Dùng
kỹ thuật nén thoại để giảm tốc độ trong dịch vụ thoại qua DSL cho phép truyền tải được
nhiều kênh thoại hơn và nhường chỗ nhiều hơn cho các dịch vụ truyền số liệu nhưng nén
thoại càng nhiều thì chất lượng thoại càng giảm. Tuy nhiên, yêu cầu đối với các hệ thống
VoDSL là sự giảm sút chất lượng của bất cứ phương pháp nén thoại nào cũng phải
không để người sử dụng cảm giác được. Bảng 4.4 liệt kê các tiêu chuẩn mã hoá nén
thoại của ITU-T.

Tất cả các giải thuật được nói đến đều đáp ứng được truyền dẫn thoại toll quality,
được đo bởi MOS. Các kiểm tra được thực hiện trên nhiều phòng thí nghiệm khác nhau
để có được chỉ số MOS cho từng giải thuật.
a.

G.726 ADPCM ở 32 kbps

Giải thuật G.726 ADPCM ở tốc độ 32 kbps được sử dụng rộng rãi hiện nay trong
các mạng viễn thông, đặc biệt là cho các cuộc gọi quốc tế. Nó là một giải thuật đơn giản
với độ trễ tương đối nhỏ và được đặc tính hoá tốt cho việc làm trung gian, khi nhiều tầng
nén và giải nén gây ra càng ngày càng làm xấu đi chất lượng thoại. Với ADPCM ở 32
kbps có thể hỗ trợ đến 16 kênh thoại qua chiều upstream 640 kbps của ADSL và 18 hay
nhiều hơn kênh thoại qua SDSL ở tốc độ 768 kbps. Vì vậy, sử dụng mã hoá ADPCM 32
kbps cho phép các giải pháp VoDSL đáp ứng được yêu cầu của thị trường lên đến 16
đường dây điện thoại qua một kết nối DSL.

144


Dịch vụ trên ADSL
b.

Đặng Quốc Anh

G.728

G.728 là một bộ mã hoá có độ trễ thấp và chất lượng cao hoạt động ở 16 kbps. Sự
kết các đặc tính này là lý tưởng cho VoDSL nhưng thật không may là giá cả thực sự là
vấn đề của bộ mã hoá. Cần phải có năng lực xử lý gấp ba lần so với ADPCM 32 kbps và
như vậy phải trả tiền bản quyền lớn cho các công nghệ có bằng sáng chế.

c.

G.729A

Hình 4.14 Số đường dây thoại theo cự ly của SDSL
với các phương pháp nén thoại khác nhau
G.729A được sử dụng rộng rãi cho Internet telephony. Nó kết hợp độ phức tạp
tương đối thấp và chất lượng thoại tuyệt vời nhưng nhược điểm chính của G.729A là độ
trễ. Một độ trễ mã hoá lên đến 25 ms kết hợp với độ trễ gói hoá 44 ms đã đặt độ trễ tổng
cộng lên quá sự chấp nhận cho hầu hết các ứng dụng mạng thuê bao. Với kích thước gói
nhỏ hơn, việc thực hiện độ trễ có thể được cải thiện phần nào nhưng có một số vấn đề
với G.729A, đặc biệt là nó không trong suốt với các âm hiệu DTMF dùng cho quay số.
Khi sử dụng G.729A, ở mỗi thiết bị đầu cuối cần phải chuyển đổi chúng sang các giá trị
số gởi trong một gói riêng trong khi cùng lúc đó triệt tiêu việc truyền dẫn các âm hiệu bị
méo đi. Ở đầu bên kia, giá trị DTMF bằng số được giải mã và phát ra các âm hiệu DTMF
đúng. Một quá trình giải điều chế và điều chế lại tương tự cũng cần thiết với các tín hiệu
FSK dùng để truyền thông tin Caller ID đến khách hàng. Những quá trình này làm tăng
thêm độ phức tạp của giải pháp G.729A.
Hình 4.14 cho thấy số đường dây điện thoại có thể phân phối được qua một kết
nối DSL sẽ giảm dần theo độ dài vòng thuê bao. Cần thấy rằng mã hoá 32 kbps cần thiết
cho yêu cầu 16 đường dây và sơ đồ mã hoá 16 kbps có thể mở rộng tầm cự ly phân phối
16 đường dây từ 3000 m lên đến 3900 m.
Giá trị đáng lưu ý khi sử dụng bộ mã hoá thoại 16 kbps cho VoDSL cả về mặt mở
rộng cự ly phân phối dịch vụ và tối đa hoá lượng dải thông dữ liệu còn lại trong kết nối
DSL khi nhiều kênh thoại đang được sử dụng. Tuy nhiên, chỉ bộ mã hoá 16 kbps tiêu
chuẩn duy nhất là đáp ứng được chiến lược chất lượng với gánh nặng giá cả có thể sẽ
145


Đặng Quốc Anh

ADSL – Thực tiễn, giải pháp và triển khai

khó điều chỉnh cho các ứng dụng của VoDSL. Một giải pháp khác là sử dụng giải thuật
thích đáng với mật độ xử lý thấp hơn G.728 nhưng vẫn thực hiện tương tự.
4.6.6.2 Truyền dẫn Fax và Modem
Tất cả các sơ đồ nén thoại đều vấp váp khi thực hiện truyền dẫn fax và modem.
ADPCM chạy ở 32 kbps có tốc độ fax và modem thiết lập kết nối nhanh nhất: 4800 bps
trong khi G.728 giới hạn tốc độ này ở 1200 bps. G.729A không hỗ trợ fax hay modem ở
bất cứ tốc độ nào.
Rõ ràng là có một yêu cầu cho các giải pháp VoDSL để hỗ trợ lưu lượng fax và
modem ở tốc độ tối đa. Giải pháp chung là hỗ trợ chuyển vận 64 kbps không nén cho
loại lưu lượng này. Điều này có nghóa là các giải pháp VoDSL cần hỗ trợ hỗn hợp các
kênh nén và không nén để có thể tận dụng được ưu điểm tiết kiệm được dải thông của
nén thoại mà vẫn cho phép lưu lượng fax, modem chuyển qua với tốc độ cao nhất.
Việc chọn lựa giải thuật mã hoá trên mỗi kênh thoại qua kết nối DSL có thể thực
hiện cố định bằng cách cung cấp các đường dây có hay không có nén hay có thể chọn
lựa động bằng cách dò sự hiện diện của lưu lượng fax hay modem trên đường dây và
thay đổi giải thuật sang PCM không nén.
4.6.6.3 Triệt tiếng dội
Tất cả các mạng điện thoại phân phối các dịch vụ POTS tương tự đều phát ra một
lượng nhỏ tiếng dội. Tiếng dội này gây ra bởi sự không hoàn hảo của thiết bị kết hợp các
đường thoại phát và thu trên một đôi dây ở điểm dịch vụ tương tự gặp mạng điện thoại
số. Một phần nhỏ của tín hiệu được truyền đến phía máy điện thoại tương tự và bị dội lại
ở thiết bị này về phía người nói.

Hình 4.15 Triệt tiếng dội trong mạng VoDSL
Với các cuộc gọi nội hạt thì tiếng dội không làm người nói chú ý vì thời gian trễ
giữa tiếng dội so với tiếng nói không đáng kể. Với các cuộc gọi đường dài, tiếng dội cảm
giác được do nó bị trễ qua thời gian truyền dẫn trên mạng. Nếu thời gian đi trên mạng

khoảng 30 ms thì tiếng dội có thể không đáng chú ý. Vì lý do đó, PSTN chèn bộ triệt
tiếng dội vào mạng cho các cuộc gọi đường dài để loại bỏ tiếng dội.
Khi thoại được nén và gói hoá để truyền dẫn trên mạng thuê bao DSL, thì các độ
trễ truyền dẫn lớn hơn ngưỡng nhận biết của tiếng dội. Vì vậy, các thiết bị truy xuất tích

146