Tài liu ging dy ADSL Chng 2 Công ngh xDSL
Dng Hoàng Thái. Khoa CNTT. Trng TH BCVT & CNTT III
9
Chng 2 CÔNG NGH xDSL
I. CÔNG NGH TRUY NHP xDSL
1. Lch S ca xDSL
- nh ngha khái nim ban đu ca xDSL xut hin t nm 1989, t J.W Lechleider
và các k s thuc hãng Ballcore. S phát trin xDSL bt đu i hc Standford và
phòng thí nhgim AT&T Bell Lab nm 1990. Vào 10/1998 ITU thông qua b tiêu
chun xDSL theo khuyn ngh G9221.1 gn ging vi khuyn ngh ANSI T1.413.
- DSL (Digital Subscriber Line) là công ngh chuyn ti thông tin bng thông rng
đn nhà khách hàng hay đn doanh nghip nh thông qua đng dây cáp đng có sn
ca mng đin thoi ni ht. Vì vy DSL không phi là mng chuyn mch ging
nh PSTN hay ATM mà DSL chính là mng truy nhp (Access Network).
- Trong DSL thng đc vit xDSL là mt h hay mt nhóm công ngh và tiêu
chun DSL dùng đ truyn d liu tc đ cao trên đôi cáp xon. “ x ” có th là vit tt
ca: H, SH, I, V, A hay RA tu thuc vào loi dch v s dng DSL.
- Công ngh xDSL ngày xa ch là h thng s dùng đ thay th công ngh truyn s
ISDN đã có. Ngày nay h thng xDSL cho phép truyn c s và tng t trên cùng
mt đôi cáp xon vi tc đ cao hn rt nhiu.
- Mc dù đã đc chun hóa nhng có nhiu h thng xDSL phát trin theo các
hng riêng. Kt qu là mt s thiêt b xDSL khác nhau thì không đng b nhau
- H thng xDSL đu tiên là HDSL (High speed Digital Subscriber Line). H thng
HDSL truyn tc đ cao (T1/E1) vi khong cách xa mà không cn dùng trm lp
Email:
Tài liu ging dy ADSL Chng 2 Công ngh xDSL
Dng Hoàng Thái. Khoa CNTT. Trng TH BCVT & CNTT III
10
(repeater). H thng HDSL này s dng 2 hoc 3 đôi cáp truyn d liu vi tc đ
lên đn 2Mbps (1.5Mbps).
- Sau đó công ngh điu ch mi hiu qu hn dùng ADSL (Asymmetric Digital
Subscriber Line) cho phép h thng tng tc đ truyn d liu t trung tâm (cung cp
dch v) đn nhà khách hàng lên đn 6Mbps (mt s h thng ADSL cho tc đ đn
8Mbps). H thng ADSL đc phát trin thành RADSL và G.Lite là loi ADSL có
tc đ thp hn.
- nâng cao hiu qu ca các thit b s dng ISDN thì mt công ngh DSL ra đi
tng ng vi ISDN gi là IDSL.
- Trong kiu truyn đi xng dùng trong DSL có G.shdsl (Single pair HDSL) cho
phép truyn vi nhiu tc đ khác nhau. VDSL truyn đi xng đn tc đ 26Mbps
trên mt khon cách ngn. VDSL cng có th truyn không đi xng vi tc đ ti
đa 52Mbps.
2. Li ích ca xDSL
- S dng li đng dây đin thoi có sn
- S dng đc nhiu dch v nh :
. Truy nhp internet
. ào to t xa
. Truyn d liu
. Truy nhp LAN t xa
. Hi ngh truyn hình
. Game trc tuyn
- Ngoài ra cuc cách mng ca công ngh DSL gii quyt đc bài toán khó trong
Email:
Tài liu ging dy ADSL Chng 2 Công ngh xDSL
Dng Hoàng Thái. Khoa CNTT. Trng TH BCVT & CNTT III
11
vn đ truy nhp ngày nay :
. Tc đ thp do thiu bng thông truyn hp
. Chim đng đin thoi khi truy nhp d liu
. Nghn mng chuyn mch
. Gim giá thành đu t mng cáp.
II. NGUYÊN LÝ xDSL
1. Cu trúc ca xDSL
1.1 DSLAM
DSLAM (Digital Subscriber Line Access Multiplexer) cho phép ghép nhiu users
truyn chung vào mt đng truyn tc đ cao (nh b tp trung). Vic s dng
Công ngh DSLAM này làm gim s đng kt ni vt lý gia CO (Central office)
vi đng trc (Backbone). K thut ghép kênh trong DSLAM có th là TDM,
Frame –Relay, IP hoc ATM.
Thun li ca vic dùng k thut Frame –Relay, IP hoc ATM là cho phép gii hn
tc đ đng lên thp hn tc đ đng truy nhp xung đn các users, rt thích hp
cho dch v truy nhp internet hn.
1.2 xTU-C
xTU-C là thit b xDSL Transceiver đt ti CO (Central Office: phía tng đài ca nhà
cung cp dch v). Mt DSLAM có th cha nhiu kiu xTU-C khác nhau nh:
ATU-C cho ADSL, STU-C cho SHDSL, VTU-C cho VDSL . . .
Email:
Tài liu ging dy ADSL Chng 2 Công ngh xDSL
Dng Hoàng Thái. Khoa CNTT. Trng TH BCVT & CNTT III
12
1.3 xTU-R
xTU-R là thit b xTU-R Tranceiver đt ti phía đu xa nh ti phía khách hàng.
xTU-R đc kt ni cùng loi vi xTU-C tng ng. xTU-R đóng vai trò là t và
nhn lnh t xTU-C ch đ điu chnh mc tín hiu và tc đ ca lung d liu hay
thc hin chc nng OAM.
2. Mi liên h gia xDSL vi mô hình tham chiu OSI
xDSL tng ng vi lp vt lý trong mô hình OSI. Nó đc phân làm 02 lp con:
- Lp con ph thuc môi trng vt lý PMD
- Lp con truyn hi t TC
Lp con truyn hi t TC đc chia làm 02 lp nh:
- Lp con chuyn ti giao thc TPS-TC, là lp ph thuc tùy loi ng dng
- Lp con xác đnh môi trng vt lý PMS-TC, là lp đc lp vi ng dng
Chc nng ca lp vt lý xDSL:
- Thit lp và gii phóng các mch kt ni vt lý gia hai thit b DSL
- Xác đnh các thông s đng dây: ng kính c cáp, chiu dài cáp, khong
cách các r nhánh cáp . . .
- Xác đnh mc công sut phát, điu ch tín hiu
- Giám xác li và hin th li nh : tc đ li bits hoc li h thng qun lý
Email:
Tài liu ging dy ADSL Chng 2 Công ngh xDSL
Dng Hoàng Thái. Khoa CNTT. Trng TH BCVT & CNTT III
13
III. CÁC PHIÊN BN CA xDSL
S khác bit gia các phiên bn ca DSL là v tc đ d liu truyn trên mng cáp
đng có sn. Tùy theo lai ng dng mà s dng lai xDSL cho phù hp.
Các phiên bn ca xDSL có th chia làm hai nhóm
- Nhóm đi xng : Symmetric
- Nhóm không đi xng : Asymmetric
¬ Nhóm xDSL đi xng: Lai này cho phép truyn vi tc đ bng nhau theo
c hai hng t users đn mng lõi và ngc li. Lai này phù hp cho các ng dng
nh Video conferencing hay kt ni lung E1/T1
¬ xDSL không đi xng: Lai này cho phép truyn vi tc đ khác nhau theo
c hai hng t users đn mng lõi và ngc li. Tc đ truyn d liu ph thuc vào
hng truyn (hng lên: upstream t users đn mng lõi, hng xung Downstream
t mng lõi v users). Lai này thích hp cho các dch v nh: Truy cp internet,
Video on demand s dng tc đ downstream nhanh hn tc đ upstream.
Các phiên bn ca DSL gm có:
Email:
Tài liu ging dy ADSL Chng 2 Công ngh xDSL
Dng Hoàng Thái. Khoa CNTT. Trng TH BCVT & CNTT III
14
1. IDSL ( ISDN Digital Subscriber Line)
IDSL đc phát trin t Basic Rate ISDN và còn đc gi là ISDN DSL vì tc đ
truyn d liu ca nó cng gn ging vi tc đ truyn d liu ca ISDN. Nó cng s
dng mã đng truyn ISDN là 2B1Q. Tuy nhiên, dng d liu và ng dng ca
IDSL thì khác vi ISDN.
S khác bit gia IDSL và ISDN:
- Không s dng quay s ( dial-up) trong IDSL (còn ISDN thì dùng quay s)
- IDSL không s dng chuyn mch nh ISDN
- IDSL ch dùng mt mch đin còn ISDN dùng hai mch đin
- IDSL không qua h thng tng đài thai CO mà ch kt ni vào thit b Router
tng ng ti CO, còn ISDN thì phi qua h thng chuyn mch đin thai.
¬ Tc đ h tr IDSL: 64, 128, 144 kbps (symmetric)
¬ S đôi dây cáp đng s dng: 1
¬ Khang cách truyn: 8 Km (0.5mm, 24AWG)
¬ ng dng: Game trc tuyn và audio/video tc đ thp
2. HDSL (High-Speed Digital Subscriber Line) và SHDSL ( single-pair HDSL)
HDSL dùng mã đng dây 2B1Q nh ISDN nhng cho bng thông rng hn, vi tc
đ nhanh hn theo chiu dài ti đa 12.000 ft (3.7 km). Ngòai ra HDSL cng s dng
k thut điu ch CAP (Carrierless Amplitude pharse) đ gim nhiu tt hn điu
ch 2B1Q.
HDSL thng s dùng hai đôi cáp truyn vi tc đ đi xng T1/E1(1.54Mbps or
2.048Mbps). Mi đôi cáp truyn mt na d liu và truyn theo kiu song công có
trit ting di trên đng truyn.
¬ Tiêu chun s dng: ITU-T G991.1, ETSI TS 101 135V1.5.3 (2000-09)
Email:
Tài liu ging dy ADSL Chng 2 Công ngh xDSL
Dng Hoàng Thái. Khoa CNTT. Trng TH BCVT & CNTT III
15
¬ Tc đ: 2Mbps, 1.5Mbps và Nx64 kbps (symmetric)
¬ S đôi cáp đng s dng: 1,2 hay 3 tùy thuc vào model
¬ Khang cách truyn (0.5mm): 3 . . 5 Km tùy lai model: 2 hoc 3 đôi cáp
SHDSL cng nh G.shdsl (ITU-T chun hóa) hay SDSL (ETSI chun hóa) s dng
k thut điu ch TC-PAM (Trellis Coded Pusle Amplitude Modulation) và tng
ng vi tc đ 192 kbps đn 2.312 Mbps.
¬ Tiêu chun s dng: ITU-T G991.2, ETSI TS 101 524V1.1.3 (2001-11)
¬ Tc đ: 192 kbps đn 2.312 Mbps (symmetric)
¬ S đôi cáp đng s dng: 1
¬ Khang cách truyn (0.5mm): 3 . . 10 Km tùy thuc tc đ
3. ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line)
ADSL rt thích hp cho ng dng Video –on-demand và truy cp internet. ADSL là
k thut tng thích vi ng dng tc đ cao khi dùng k thut điu ch DMT. Thit
b ADSL có th dùng FDM hoc Echo Cancellation.
Email:
Tài liu ging dy ADSL Chng 2 Công ngh xDSL
Dng Hoàng Thái. Khoa CNTT. Trng TH BCVT & CNTT III
16
ADSL có th cho tc đ downstream t 384 kbps đn 8Mbps, vi chiu dài 5.5 Km
tc đ downstream đt đn 8 Mbps tùy thuc vào cht lng ca đng dây. Tc đ
ca đng upstream t 64 kbps đn 768 kbps.
ADSL ch yu dùng đ truy cp internet trên cùng đôi cáp đng ca POTS (Plain old
Telephone Service) thông qua POTS Splitters
¬ Tiêu chun s dng: ITU-T G922.1, ANSI T1.413
¬ Tc đ: Download 6-8 Mbps, Upload 640 kbps
Email:
Tài liu ging dy ADSL Chng 2 Công ngh xDSL
Dng Hoàng Thái. Khoa CNTT. Trng TH BCVT & CNTT III
17
¬ S đôi cáp đng s dng: 01
¬ Khang cách truyn (0.5mm): 02 . . 08 Km tùy thuc tc đ
4. ADSL.Lite ( G.Lite) (Splitterless ADSL)
G.Lite cng ging nh ADSL nhng không dùng splitter ti phía khách hành. G.Lite
dùng k thut điu ch DMT và có tc đ downstream 1.5 Mbps, upstream 384 kbps
G.Lite cng dùng chung đng dây đin thai ca POTS đ truy cp internet nhng
không dùng splitter ti phía khách hàng (CPE) mà ch dùng splitter ti CO.
¬ Tiêu chun s dng: ITU-T G922.2.
¬ Tc đ: Download 1.5 Mbps, Upload 384 kbps
¬ S đôi cáp đng s dng: 01
¬ Khang cách truyn (0.5mm): 03 . . 08 Km tùy thuc tc đ
5. VDSL ( Very high-Speed Digital Subscriber Line)
VDSL h tr c hai modes đi xng và không đi xng. VDSL cho tc đ
downstream đn 52Mbps vi khang cách 0.3Km và tc đ 13Mbps cho 1.0Km.
Trong modes đi xng VDSL đt tc đ 26Mbps vi khang cách 0.3Km và tc đ
13Mbps cho1.0Km. VDSL rt thích hp cho các ng dng bng rng trong tng lai.
ng dng chính ca VDSL là ng dng Video on Demand (VoD) hay các ng dng
multimedia
¬ Tiêu chun s dng: ETSI TS 101 270-2 V1.1.1 (2001-02), ETSI TS 101 270-
1 V1.2.1 (1999-10)
Email:
Tài liu ging dy ADSL Chng 2 Công ngh xDSL
Dng Hoàng Thái. Khoa CNTT. Trng TH BCVT & CNTT III
18
¬ Tc đ: đn 52Mbps trong modes không đi xng, đn 26Mbps trong modes
đi xng
¬ S đôi cáp đng s dng: 01 đôi
¬ Khong cách truyn vi tc đ ti đa (0.5mm): 300m
6. So sánh gia các lai phiên bn xDSL
Email:
Tài liu ging dy ADSL Chng 2 Công ngh xDSL
Dng Hoàng Thái. Khoa CNTT. Trng TH BCVT & CNTT III
19
IV. K THUT S DNG TRONG xDSL
1. Mã ng Dây
Mã đng dây là mt dng thông tin truyn trên đng dây. Mã đng dây trong h
thng xDSL là kiu điu ch ban đu. Lai mã đng dây xác đnh tính hiu qu ca
vic truyn d liu. Trong h thng xDSL s dng các kiu điu ch sau:
- 2B1Q: 2 Binary,1 Quaternary
- QAM: Quadrature Amplitude Modulation
- CAP: Carrierless Amplitude and Phase
- DMT: Discrete Multitone Transmission
¬ 2B1Q: K thut 2B1Q là s mã hóa biên đ bn mc dùng bi ISDN, IDSL
và HDSL. K thut này cho s dng bng thông hiu qu gp hai ln nhng
hai mc biên đ ca nó thì ch bng vi mt mã nh phân thng.
¬ QAM: là kiu điu ch hiu qu, nó kt hp hai kiu điu ch biên đ và pha
đ phân phi s lng ln bits/Hz ca bng thông. Trong QAM mt kênh tín
hiu s dùng pha và kênh khác dùng biên đ. QAM đc dùng trong
modems VDSL bi vì s dng công sut thp và ích phc tp hn các kiu
đu ch khác.
¬ CAP: iu ch CAP thì ging vi QAM. đây có s khác nhau là pha ca
tín hiu sóng mang s đc dch chuyn liên tc. CAP cho phép gim nhiu
xuyên kênh (crosstalk) và quá trình điu ch đc đn gin hn. CAP đc
dùng trong modems ADSL.
¬ DMT: S dng vic truyn phân chia thành nhiu kênh nh thay vì s dng
mt kênh. DMT chia mt lung tín hiu truyn tc đ cao thành nhiu lung
tín hiu tc đ thp hn và các lung này đc điu ch thành nhiu kênh
nh. Khi nhn thì các kênh nh có tc đ thp đc kt hp li thành lung
d liu có tc đ cao. DMT đc s dng ch yu trong modems ADSL
Email:
Tài liu ging dy ADSL Chng 2 Công ngh xDSL
Dng Hoàng Thái. Khoa CNTT. Trng TH BCVT & CNTT III
20
- Ý tng ban đu ca DMT là chia nh bng thông ban đu thành nhiu kênh
nh. DMT cho phép các kênh nh truyn đi nhanh nht, trong quá trình truyn nu có
li xy ra làm các kênh nh này không th truyn đc d liu thì nó s chuyn qua
s dng các kênh còn li.
¬ o đc tính ca đng dây: u tiên ta truyn mt tone đ đo đc tính ca
đng dây. Quá trình này đc thc hin ti ATU-R, nhng thông tin phân
phi bit s đc chuyn đn ATU-C thông qua đng cáp đng tc đ thp.
2. Sa Li và Phân Tích Li
Vic thông tin truyn trên đôi cáp đng luôn luôn b nhiu t nhiu ngun khác nhau.
Nhiu có th là tín hiu gây nhiu tc thi nh tín hiu cao th tác đng lên đôi cáp
đng, nhiu cng có th là liên tc nh nhiu xuyên kênh (crosstalk).
Khi nhiu xy ra, nó gây ra mt tín hiu hay d liu nhn b li. giúp hn ch
nhiu thì phi dùng b phân tích li và nhng bits sa li đc thêm vào trong lung
Email:
Tài liu ging dy ADSL Chng 2 Công ngh xDSL
Dng Hoàng Thái. Khoa CNTT. Trng TH BCVT & CNTT III
21
d liu khi truyn đi.
Có hai kiu phân tích li và bo v truyn lung d liu dùng trong DSL:
- Mã khóa (Block coding)
- Mã xon hay mã chp (Convolutional coding or continuous coding)
3. Chuyn i Giao Thc S Dng Trong xDSL
Giao thc là mt ngôn ng, cách thc dùng đ cài đt, bo dng và ngt kênh thông
tin. Vi nhng h thng khác nhau thì dùng nhng kiu giao thc khác nhau. Khi
nhng h thng khác nhau kt ni nhau thì giao thc phi đc chuyn đi và cho
phép s dng đc nhng dng ngôn ng khác nhau, thi gian s dng, nhng tham
s mã hóa khác.
VD:
Mt máy tính kt ni đn internet qua mng DSL thì phi có mt s bc
chuyn đi giao thc: T Ethernet đn ATM, t ATM đn IP.
Mi ln chuyn đi giao thc thì phi xác đnh li thi gian tr (timing delays). Thi
gian tr này đc s dng trong h thng có th gây ra li time out và mt s trc trc
khác khi truyn t đu cui đn đu cui (end-to-end).
Email: