ADSL - CÁC ỨNG DỤNG VÀ CÁC DỊCH VỤ NỔI TRỘI DỰA TRÊN CÔNG NGHỆ ADSL part 4 pptx

Đặng Quốc Anh ADSL – Thực tiễn, giải pháp và triển khai

144
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 thò 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
Mô tả Tốc độ (kbps) Độ trễ mã hoá
(ms)
G.711 PCM 64 < 1,00
G.721 ADPCM 32, 16, 24, 40 < 1,00
G.728 LD-CELP 16 2,50
G.729 CS-ACELP 8 15,00
G.723.1 Multirate CELP 6,3-5,3 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 dòch vụ thoại qua DSL cho phép truyền tải được
nhiều kênh thoại hơn và nhường chỗ nhiều hơn cho các dòch 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 thò trường lên đến 16
đường dây điện thoại qua một kết nối DSL.



Dòch vụ trên ADSL Đặng Quốc Anh

145
b. 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 bò đầu cuối cần phải chuyển đổi chúng sang các giá trò
số gởi trong một gói riêng trong khi cùng lúc đó triệt tiêu việc truyền dẫn các âm hiệu bò
méo đi. Ở đầu bên kia, giá trò 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 trò đáng lưu ý khi sử dụng bộ mã hoá thoại 16 kbps cho VoDSL cả về mặt mở
rộng cự ly phân phối dòch 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
Đặng Quốc Anh ADSL – Thực tiễn, giải pháp và triển khai

146
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 đònh 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 dòch vụ POTS tương tự đều phát ra một
lượng nhỏ tiếng dội. Tiếng dội này gây ra bởi sự không hoàn hảo của thiết bò kết hợp các
đường thoại phát và thu trên một đôi dây ở điểm dòch vụ tương tự gặp mạng điện thoại
số. Một phần nhỏ của tín hiệu được truyền đến phía máy điện thoại tương tự và bò dội lại
ở thiết bò 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 bò 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 bò truy xuất tích
Dòch vụ trên ADSL Đặng Quốc Anh

147
hợp IAD và các bộ voice gateway cần thiết phải loại bỏ tiếng dội để thoả yêu cầu làm
cho chất lượng thoại có thể chấp nhận được.

4.6.7 Trong suốt với tín hiệu báo

Yêu cầu quan trọng của VoDSL là hỗ trợ trong suốt mọi đặc tính CLASS, Custom
Calling và Centrex. Những đặc tính này không chỉ là mong muốn và nhu cầu của khách
hàng mà còn tạo ra thu nhập đáng kể cho các nhà cung cấp dòch vụ.
Để xác đònh được giải pháp VoDSL làm cách nào có thể đáp ứng việc truyền trong
suốt những đặc tính này cần phải kiểm tra cách thực hiện của các bộ cung cấp vòng thuê
bao số. Điều này dễ dàng thực hiện vì hệ thống VoDSL mô phỏng rất tốt bộ cung cấp
vòng thuê bao số nếu nhìn từ phía tổng đài nội hạt.
Các bộ cung cấp vòng thuê bao số đại diện cho các giao tiếp POTS tương tự đến
khách hàng và nối đến tổng đài nội hạt qua các giao tiếp số tiêu chuẩn dựa trên DS1 như
GR-303, TR-008.

4.6.7.1 Tín hiệu báo dải tần thoại

Tín hiệu báo dải tần thoại bao gồm các âm hiệu như âm hiệu DTMF phát ra từ bàn
phím khi quay số, tần số FSK mang thông tin số máy gọi đến (Caller ID) từ tổng đài nội
hạt. Tất cả các sơ đồ mã hoá thoại được nói đến ở trên ngoại trừ G.729A đều thực hiện

truyền trong suốt các loại âm hiệu này. Như đã mô tả, G.729A cần phải có các bước đặc
biệt để bảo đảm các âm hiệu được phát lại tại đầu bên kia. Các hệ thống VoDSL phải
truyền tải trong suốt các âm hiêu DTMF (để quay số), các tần số FSK (để báo số máy
gọi đến) qua các kênh thoại giữa bộ voice gateway và thiết bò truy xuất tích hợp IAD và
các dòch vụ phụ thuộc vào các âm hiệu này có thể hoạt động được như trên một hệ thống
cung cấp vòng thuê bao số thông thường.

4.6.7.2 Tín hiêäu báo giám sát

Tín hiệu báo giám sát liên quan đến trạng thái đường dây tương tự. Các trạng thái
gác máy và nhấc máy là các tín hiệu giám sát từ phía khách hàng truyền đến tổng đài
trong khi đó ở chiều ngược lại tín hiệu chuông xoay chiều để đổ chuông tại máy điện
thoại của khách hàng, còn lại là tín hiệu giám sát đường dây đang rỗi. Ở các port của một
bộ cung cấp đường dây thuê bao số DLC, các tín hiệu báo giám sát được thực hiện bằng
các trạng thái của dòng điện và điện áp. Chẳng hạn, gác máy tạo một mạch điện hở trên
đường dây trong khi nhấc máy lại tạo một điện trở một chiều làm cho có dòng điện một
chiều chảy trong mạch vòng thuê bao. Các tín hiệu báo trạng thái này phải có ở các port
điện thoại của thiết bò truy xuất tích hợp IAD trong CPE và phải được truyền qua mạng
thông tin gói đến bộ voice gateway và được chuyển tới tổng đài nội hạt. Giao tiếp giữa bộ
voice gateway và tổng đài nội hạt là giao tiếp số và vì vậy các tín hiệu báo giám sát phải
được truyền qua giao tiếp này dưới dạng số thích hợp.





Đặng Quốc Anh ADSL – Thực tiễn, giải pháp và triển khai

148

a. Tín hiệu báo CAS (Channel-Associated Supervisory: giám sát liên kết kênh)

Trong các mạng dựa trên tiêu chuẩn của Bắc Mỹ các báo hiệu giám sát được
truyền giữa bộ voice gateway và tổng đài nội hạt bằng từ mã 4 bit phát lặp đi lặp lại trên
mỗi kênh thoại. Từ mã này được gọi là các bit “ABCD”.
Để bảo đảm các hệ thống VoDSL cung cấp cùng một mức độ trong suốt như các
bộ DLC thì cách tốt nhất cho các mạng ở Bắc Mỹ là chuyển nguyên vẹn các bit ABCD
giữa tổng đài nội hạt và thiết bò truy xuất tích hợp IAD và thực hiện một tương ứng giữa
các giá trò bit ABCD và trạng thái đường dây trong thiết bò truy xuất tích hợp IAD. Phương
pháp này bảo đảm hệ thống VoDSL hoàn toàn trong suốt với các dòch vụ CLASS,
Custom Calling và Centres.
Một phương pháp khác nữa để ánh xạ các tín hiệu báo truyền bởi các bit ABCD
thành các thông điệp có thể truyền đi qua kênh báo hiệu chung từ bộ voice gateway đến
thiết bò truy xuất tích hợp IAD. Kênh báo hiệu chung này phải dựa trên các tiêu chuẩn
như Q.931 đònh nghóa các thông điệp cho báo hiệu thuê bao ISDN. Tuy nhiên, không thể
đònh nghóa tương ứng trực tiếp các trạng thái báo hiệu ABCD với các thông điệp Q.931 vì
do một số các dòch vụ như Distinctive Ringing (rung nhiều loại chuông khác nhau) và
Caller ID không tương ứng được. Điều đó có nghóa là các hệ thống VoDSL dùng báo hiệu
kênh chung giữa bộ voice gateway và thiết bò truy xuất tích hợp IAD phải dùng một số
dạng thông điệp riêng và có thể gây khó khăn cho các hãng khai thác và điều hành thứ
ba.

b. Tín hiệu báo CCS (Common Channel Supervisory: giám sát kênh chung)

Trong các mạng dựa trên tiêu chuẩn châu Âu thì báo hiệu giám sát được truyền
tải giữa bộ voice gateway và tổng đài nội hạt được thực hiện bằng các thông điệp gởi từ
kênh báo hiệu chung. Nguyên tắc là mở rộng các kênh báo hiệu giám sát giữa tổng đài
nội hạt và bộ voice gateway đến thiết bò truy xuất tích hợp IAD. Thật không may là điều
này không đơn giản như vậy, vì tất cả báo hiệu giám sát giữa tổng đài nội hạt và bộ
voice gateway đều được truyền trên một kênh duy nhất và được tách ra để phân phối cho

các thiết bò truy xuất tích hợp IAD khác nhau được bộ voice gateway phục vụ.
Một phương pháp khác trong môi trường tiêu chuẩn châu Âu là chuyển đổi các
thông điệp báo hiệu giám sát trong bộ voice gateway và truyền qua các bit ABCD đến
thiết bò truy xuất tích hợp IAD. Trong phân tích ở trên về CAS đã chỉ ra rằng báo hiệu
bằng các bit ABCD từ tổng đài không tương ứng hoàn toàn với các thông điệp báo hiệu
kênh chung tiêu chuẩn về phía khách hàng. Tuy nhiên, trong trường hợp ngược lại có thể
tương ứng các thông điệp kênh chung từ tổng đài sang các bit ABCD. Vì vậy, các hệ
thống VoDSL dùng báo hiệu CAS giữa bộ voice gateway và các thiết bò truy xuất tích hợp
có thể đáp ứng được nhu cầu của cả thò trường Bắc Mỹ và châu Âu mà không có các đặc
tính báo hiệu đặc biệt.

4.6.8 Quản lý mạng

Với quan điểm quản lý, có thể xem mạng VoDSL là một dạng DLC phân bố. Điều
này có nghóa rộng ra là có thể theo các quản lý thực tế đã tồn tại với các bộ DLC. Tuy
Dòch vụ trên ADSL Đặng Quốc Anh

149
nhiên, mạng thông tin gói kết nối gateway của VoDSL với các thiết bò truy xuất tích hợp
IAD ở CPE đã đem lại nhiều thách thức cho việc đạt được một giải pháp quản lý.
DLC là các phần tử mạng “network elements” và được quản lý bởi “hêä thống quản
lý phần tử “(“element management system”: EMS). Trong trường hợp của VoDSL, một
EMS liên lạc với nhiều bộ voice gateway và cung cấp hỗ trợ ứng dụng cho việc cấu hình,
dự trữ và thu thập cảnh báo. EMS lâàn lượt liên hệ với một “hệ thống quản lý mạng”
(“network management system”: NMS) có liên hệ với các ứng dụng EMS hỗ trợ các lónh
vực khác của mạng thuê bao DSL bao gồm cả các DSLAM và các chuyển mạch ATM.


Hình 4.16 kiến trúc quản lý mạng VoDSL