Lựa chọn công nghệ cho mạng truy nhập cố định băng rộng NGN

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ





ĐỖ TRỌNG THẮNG











LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ CHO MẠNG TRUY NHẬP
CỐ ĐỊNH BĂNG RỘNG NGN









LUẬN VĂN THẠC SĨ

Hà Nội – 2010

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ







ĐỖ TRỌNG THẮNG

LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ CHO MẠNG TRUY NHẬP
CỐ ĐỊNH BĂNG RỘNG NGN




Ngành: Công nghệ Điện tử - Viễn thông
Chuyên ngành: Kỹ thuật Điện tử
Mã số: 60 52 70




LUẬN VĂN THẠC SĨ



NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS NGUYỄN CẢNH TUẤN







Hà Nội – 2010

MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC TỪ VIẾT TẮT 4
DANH MỤC BẢNG BIỂU 6
DANH MỤC HÌNH VẼ 7
LỜI NÓI ĐẦU 9
CHƢƠNG I: GIỚI THIỆU MỘT SỐ CÔNG NGHỆ TRUY NHẬP CỐ ĐỊNH BĂNG
RỘNG 10
1.1 Công nghệ truy nhập đƣờng dây thuê bao số xDSL 10
1.1.1 Họ công nghệ truy nhập đƣờng dây thuê bao số 10
1.1.2 Công nghệ ADSL 11
1.1.2.1 Giới thiệu chung về công nghệ ADSL 11
1.1.2.2 Cấu trúc tổng quan mạng ADSL 12
1.1.2.3 Cơ chế hoạt động và dải tần của ADSL 13
1.1.2.4 Kỹ thuật điều chế 14
1.1.2.5 Kỹ thuật truyền dẫn song công 20
1.1.2.6 Ứng dụng của công nghệ ADSL 21
1.1.3 Công nghệ ADSL2 21
1.1.3.1 Giới thiệu chung 21
1.1.3.2 Các tính năng liên quan đến ứng dụng 22
1.1.3.3 Các tính năng liên quan đến PMS-TC 23
1.1.3.4 Các tính năng liên quan đến PMD 23
1.1.4 Công nghệ ADSL 2+ 25
1.1.4.1 Giới thiệu chung 25
1.1.4.2 Mở rộng băng tần 25
1.1.4.3 Ghép để đạt tốc độ cao hơn 26
1.1.5 Công nghệ VDSL 27
1.1.6 Công nghệ HDSL và HDSL2 28
1.1.6.1 Kỹ thuật điều chế: 28
1.1.6.2 Kỹ thuật truyền song công: 29
1.1.6.3 Cấu hình kết nối HDSL đối với E1 30

1.1.7 So sánh các công nghệ họ xDSL 31
1.2 Công nghệ PON 32
1.2.1 Tổng quang về công nghệ PON 32
1.2.2 Bộ tách / ghép quang 33
1.2.3 Các đầu cuối mạng PON 34
1.2.4 Mô hình mạng PON 35
1.2.5 Công nghệ APON/BPON 36


2
1.2.6 Công nghệ GPON 36
1.2.6.1 Tình hình chuẩn hóa GPON 36
1.2.6.2 Kiến trúc GPON 38
1.2.6.3 Kỹ thuật truy nhập và phƣơng thức ghép kênh: 41
1.2.6.4 Phƣơng thức đóng gói dữ liệu: 42
1.2.6.5 Định cỡ và phân định băng tần động: 42
1.2.6.6 Bảo mật và mã hóa sửa lỗi 46
1.2.6.7 Khả năng cung cấp băng thông 46
1.2.6.8 Khả năng cung cấp dịch vụ 47
1.2.7 Công nghệ EPON 48
1.2.7.1 Kiến trúc mạng quang thụ động ethernet 48
1.2.7.2 Giao thức điều khiển đa điểm 50
1.2.8 WDM và TDM PON 53
1.2.9 So sánh các công nghệ PON 54
Tóm tắt chƣơng 55
CHƢƠNG II: MẠNG TRUY NHẬP NGN 56
2.1 Cấu trúc phân lớp chức năng của NGN 56
2.1.1 Lớp ứng dụng 56
2.1.2 Lớp điều khiển: 57
2.1.3 Lớp truyền tải 58

2.1.4 Lớp truy nhập 59
2.1.5 Lớp quản lý 59
2.2 Cấu trúc vật lý của mạng NGN 60
2.3 Các phần tử của mạng NGN 61
2.3.1 Media Gateway (MG) 62
2.3.2 Media Gateway Controller (MGC) 63
2.3.3 Signaling Gateway (SG) 64
2.3.4 Media Server (MS) 64
2.3.5 Application Server / Feature Server (AS/FS) 65
2.4 Mạng truy nhập NGN 66
Tóm tắt chƣơng 67
CHƢƠNG III: TÍNH TOÁN THIẾT LẬP MẠNG TRUY NHẬP NGN CỦA THÀNH
PHỐ PHỦ LÝ 68
3.1. Phƣơng pháp tính toán thiết lập mạng truy nhập NGN 68
3.1.1 Thu thập số liệu 68
3.1.2 Lập dự báo nhu cầu dịch vụ viễn thông và lƣu lƣợng 70
3.1.3 Tính toán cỡ mạng truy nhập công nghệ ADSL 71
3.1.3.1 Định cỡ mạng truy nhập sử dụng công nghệ ADSL 72
3.1.3.2 Công thức tính dung lƣợng định cỡ mạng truy nhập 73


3
3.1.3.3 Tính toán lƣu lƣợng truyền tải dịch vụ ADSL 73
3.1.4 Tính toán truy nhập sử dụng công nghệ GPON 75
3.2 Thiết kế mạng truy nhập NGN cho thành phố Phủ Lý 76
3.2.1 Số liệu dự báo của Thành phố Phủ Lý 78
3.2.2 Bản đồ địa lý Thành phố Phủ Lý 80
3.2.3 Xác định cấu trúc mạng truy nhập của Thành phố Phủ Lý 80
3.2.4 Tính toán dung lƣợng mạng truy nhập Phủ Lý bao gồm Internet 82
3.2.5 Lựa chọn trang thiết bị mạng truy nhập thế hệ sau 85

KẾT LUẬN 89
TÀI LIỆU THAM KHẢO 90

4
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC TỪ VIẾT TẮT

Viết tắt
Tiếng Anh
Tiếng Việt
AD
Analog to Digital
Bộ chuyển đổi tƣơng tự sang số
APON
ATM Passive Optical Network
Mạng quang thụ động truyền dẫn không
đồng bộ
ADSL
Asymetric Digital Subcriber Line
Đƣờng dây thuê bao số không đối ứng
AN
Access Network
Mạng truy nhập
AGW
Access Gateway
Cổng truy nhập
ATU-C
ADSL Transmission Unit-CO
Khối truyền dẫn ADSL phía tổng đài
ATU-R
ADSL Transmission Unit-Remote

Khối truyền dẫn ADSL phía thuê bao
ATM
Asynchronous Transfer Mode
Phƣơng thức truyền tải không đồng bộ
CO
Central Office
Tổng đài trung tâm
CAP
Carrierless Aplitude Phase modulation
Điều chế biên độ pha không sử dụng
sóng mang
DSL
Digital Subcriber Line
Thuê bao số
DMT
Discret Multi Tone

DSLAM
DSL Access Multiplexer
Bộ ghép kênh truy nhập DSL
DSP
Digital Signal Processor
Bộ xử lý tín hiệu số
EPON
Ethernet Passive ptical
Network

Mạng quang th
ụ
đ

ộ
ng dùng Ethernet
EMS
Element Management System
Hệ thống quản lý
FTTH
Fiber To The Home
Cáp quang tới nhà
FDC
Fiber Distribution Cabinet:
Tủ phối quang.
FDB
Fiber Distribution Box
Hộp phân phối quang loại nhỏ.
GPON
Gigabit-capable Passive Optical
Network
Mạng quang thụ động Gigabit
HDSL
High Digital Subcriber Line
Đƣờng dây thuê bao số tốc độ cao
IAP
Internet Access Provider
Nhà cung cấp truy cập mạng
IDLC
Intergrated Digital Loop Carrier
Vòng thuê bao số tích hợp
IP
Internet Protocol
Giao thức mạng

ISDN
Intergrated Service Digital Network
Mạng số tích hợp dịch vụ
ISP
Internet Service Digital Network
Nhà cung cấp dịch vụ Internet
ITU-T
International Telecommunication
Union
Tổ chức viễn thông quốc tế
IWF
Interworking Function
Chức năng kết nối
MG
Media Gateway
Cổng kết nối
MGC
Media Gateway Controller
Bộ điều khiển cổng thiết bị
MGCP
Media Gateway Control Protocol
Giao thức điều khiển cổng thiết bị
MPLS
Multi Protocol Label Switching
Chuyển mạch nhãn đa giao thức
MS
Media Server
Máy chủ đa phƣơng tiện
NGN
Next Generation Network

Mạng thế hệ sau
OLT
Optical Line Terminal
Đầu cuối đƣờng dây quang
ONU
Optical Network Unit
Đơn vị mạng quang
PDH
Plesiochronous Digital Hierachy
Phân chia số cận đồng bộ
PON
Passive Optiocal Network
Mạng quang thụ động
PAM
Pulse Amplitude Modulatedtion
Điều chế biên độ xung


5
POST
Plain Old Teliphone Service
Dịch vụ truyền thông
PMS
Physical Medium Specific
Đặc tính môi trƣờng vật lý
PSTN
Public Switched Telephone Network
Mạng điện thoại chuyển mạch công cộng
QoS
Quality of Service

Chất lƣợng dịch vụ
QAM
Quadrature Amplitude Modulation
Điều chế biên độ cầu phƣơng
BRAS
BroadBand Remote Access Server
Máy chủ truy nhập băng rộng từ xa
RLC
Remote Line Concentror
Bộ tập trung thuê bao xa
RT
Remote Terminal
Thiết bị đầu xa
SDH
Synchronous optical Network
Phân chia số đồng bộ
SGW
Signlling Gateway
Cổng báo hiệu
SN
Service Node
Nút dịch vụ
SNI
Service Node Interface
Giao diện nút dịch vụ
STM-1
Synchronous Time Modulation
Thiết bị ghép kênh đồng bộ thời gian
TDM
Time Division Multiplex

Ghép kênh phân chia theo thời gian
T-CONT
Transmission Container
Container truyền dẫn
TC
Transmission Convergence
Lớp hội tụ truyền dẫn
TE
Terminal Equipment
Thiết bị đầu cuối
TGW
Trunk Gateway
Cổng trung kế
VDSL
Very High-speed DSL
Mạng thuê bao số tốc độ rất cao
VNPT
Vietnam Post and Telecommunication
Tổng công ty Bƣu chính Viễn thông Việt
Nam
WDM
Wavelength Division Multiplexing
Ghép kênh phân chia theo bƣớc sóng
WLL
Wireless Local Loop
Mạch vòng vô tuyến

6
DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1: Bộ khuyến nghị của ITU về ADSL 11
Bảng 1.2: Đặc tính hoạt động của một cặp modem HDSL 29
Bảng 1.3: So sánh các công nghệ họ xDSL 31
Bảng 1.4: So sánh các công nghệ PON 55
Bảng 3.1: Mật độ thuê bao điện thoại, Internet hiện tại của Phủ Lý 79
Bảng 3.2: Kết quả dự báo dịch vụ internet (GPON) 79
Bảng 3.3: Kết quả dự báo dịch vụ Internet (ADSL) 80
Bảng 3.4: Lƣu lƣợng Internet băng rộng 83

7
DANH MỤC HÌNH VẼ

Hình 1.1: Mô hình cấu trúc tổng quan mạng ADSL 12
Hình 1.2: Thoại cơ bản sử dụng dải tần số từ 300 Hz tới 3,400 Hz 13
Hình 1.3: Dải phổ tần của ADSL 14
Hình 1.4: Băng tần mã hoá DMT 15
Hình 1.5: Số bit/kênh 16
Hình 1.6: Số bit/kênh 16
Hình 1.7: Sơ đồ khối chi tiết bộ thu phát ADSL DMT 16
Hình 1.8: Thu phát tín hiệu theo phƣơng pháp điều chế CAP 19
Hình 1.9: FDM hoàn toàn song công 20
Hình 1.10: Phƣơng thức EC 20
Hình 1.11: Phân tách tín hiệu lên xuống bằng phƣơng pháp khử tiếng vọng 21
Hình 1.12: Tốc độ số liệu đƣờng xuống của ADSL2+ so với ADSL2 26
Hình 1.13: Ghép hai đƣờng ADSL2+ 27
Hình 1.14: Khả năng cung cấp dịch vụ của kỹ thuật VDSL 28
Hình 1.15: Băng tần HDSL-2 sử dụng phƣơng pháp điều chế CAP kết hợp với ghép
kênh theo tần số hoặc kỹ thuật xóa tiếng vọng 29
Hình 1.16: Phạm vi hoạt động của HDSL phụ thuộc NEXT từ các dịch vụ khác 30
Hình 1.17: Cấu hình kết nối HDSL đối với E1 30
Hình 1.18: Mô hình mạng quang thụ động 33
Hình 1.19: Các hình cơ bản các loại Coupler 33
Hình 1.20: Coupler 8x8 đƣợc tạo ra từ nhiều Coupler 34
Hình 1.21: Các mô hình mạng PON 35
Hình 1.22: Kiến trúc Mạng GPON 38
Hình 1.23: Các khối chức năng của OLT 39
Hình 1.24: Các khối chức năng của ONU 40

Hình 1.25: Cấu trúc cơ bản Mạng cáp quang thuê bao 40
Hình 1.26: TDMA GPON 41
Hình 1.27: GPON Ranging pha 1 43
Hình 1.28: GPON Ranging pha 2 44
Hình 1.29: Báo cáo và phân bổ băng thông trong GPON. 45
Hình 1.30: Thủ tục cấp phát băng thông trong GPON 46
Hình 1.31: Lƣu lƣợng hƣớng xuống trong EPON 49
Hình 1.32: Lƣu lƣợng hƣớng lên trong EPON 49
Hình 1.33: Thời gian Round-trip 51
Hình 1.34: Giao thức MPCP-hoạt động của bản tin Gate 52
Hình 1.35: Giao thức MPCP-hoạt động của bản tin Report 53
Hình 2.1: Cấu trúc mạng và dịch vụ NGN 56
Hình 2.2: Các thành phần và vị trí của lớp điều khiển 58


8
Hình 2.3: Mạng quản lý TMN theo khuyến nghị của ITU 60
Hình 2.4: Cấu trúc vật lý mạng NGN 61
Hình 2.5: Cấu trúc của Media Gateway 62
Hình 2.6: Cấu trúc của Softswitch 63
Hình 2.7: Cấu trúc của Server ứng dụng 65
Hình 2.8: Cấu hình mạng truy nhập NGN 67
Hình 3.1: Sơ đồ tính lƣu lƣợng ADSL 75
Hình 3.2: Bản đồ địa lý thành phố Phủ lý 80
Hình 3.3: DSLAM ZTE ZXDSL-9800 85
Hình 3.4: OLT Switch Router 2048 ports 87
Hình 3.5: Switch S6506R của Huawei 88

9
LỜI NÓI ĐẦU

Trong những năm qua, cùng với sự phát triển của các ngành điện tử - tin học,
công nghệ viễn thông đã phát triển rất mạnh mẽ, cung cấp ngày càng nhiều loại hình
dịch vụ mới đa dạng, an toàn, chất lƣợng cao đáp ứng ngày càng tốt hơn yêu cầu của
xã hội. Đặc biệt, sự ra đời của mạng thế hệ sau NGN đã góp phần to lớn đáp ứng đƣợc
các yêu cầu này.
Cùng với sự ra đời của mạng NGN, hệ thống mạng truy nhập băng rộng của
NGN với tiện ích của nó sẽ trực tiếp cung cấp tốt hơn nhu cầu dịch vụ băng rộng. Vì
vậy hiện tại ở Việt nam VNPT, Viettel … đang phát triển rất mạnh về mạng truy nhập
băng rộng. Trong đó các vấn đề về lựa chọn các công nghệ băng rộng nhƣ ADSL,
GPON…đƣợc xem là trọng điểm. Vì vậy, vấn đề lựa chọn công nghệ truy nhập băng
rộng có ý nghĩa khoa học và thực tiễn cấp bách. Đây chính là lý do của việc lựa chọn
luận văn, tên luận văn “Lựa chọn công nghệ cho mạng truy nhập cố định băng rộng
NGN”.
Mục tiêu của đề tài là lựa chọn công nghệ truy nhập băng rộng cho Việt Nam.
Nội dung nghiên cứu đề tài là đƣa ra những các công nghệ về mạng truy nhập băng
rộng, cấu trúc mạng truy nhập băng rộng, phân tích lựa chọn công nghệ truy nhập cố
định băng rộng cho mạng truy nhập NGN và nghiên cứu thiết lập mạng truy nhập
Thành phố Phủ lý.
Nội dung của luận văn: “Lựa chọn công nghệ cho mạng truy nhập cố định băng
rộng NGN” cấu trúc nhƣ sau:
Chƣơng I: Giới thiệu một số công nghệ truy nhập cố định băng rộng
Chƣơng II: Cấu trúc mạng NGN
Chƣơng III: Tính toán thiết lập mạng truy nhập NGN của Thành phố Phủ lý
Trong quá trình làm khóa luận tác giả đã nhận đƣợc sự giúp đỡ chỉ bảo của
thầy, cô giáo trƣờng Đại học Công nghệ và các bạn quan tâm đến lĩnh vực này. Đặc
biệt là PGS.TS Nguyễn Cảnh Tuấn, đã hƣớng dẫn tận tình giúp đỡ tôi hoàn thành

luận văn này. Tác giả xin có lời cám ơn chân thành về sự giúp đỡ nói trên.


Hà nội, ngày 10 tháng 10 năm 2010

HỌC VIÊN

ĐỖ TRỌNG THẮNG







10
CHƢƠNG I: GIỚI THIỆU MỘT SỐ CÔNG NGHỆ TRUY NHẬP
CỐ ĐỊNH BĂNG RỘNG

Cuộc cạnh tranh gia tăng chƣa từng có trong các thị trƣờng dịch vụ băng rộng
đã buộc các nhà cung cấp dịch vụ băng rộng lập ra các chiến lƣợc để phân phát các
dịch vụ “tay ba” với thoại, dữ liệu và video đƣợc cung cấp chỉ bởi một kết nối duy
nhất. Những năm vừa qua, khi internet và thoại đã phát triển mạnh thì các yêu cầu đối
với các ứng dụng tập trung vào băng rộng. Có nhiều công nghệ cạnh tranh nhau có thể
cung cấp băng thông cần thiết để phân phát các dịch vụ băng rộng, nhƣng mỗi công
nghệ đều có các hạn chế riêng về mức độ rộng băng, độ tin cậy, giá cả và vùng bao
phủ. Mục tiêu của chƣơng này là rà soát lại tình hình phát triển mới nhất trong các
công nghệ truy nhập băng rộng hàng đầu và đánh giá khả năng của những công nghệ
đó, so sánh và đối chiếu các công nghệ này nhằm xác định xem công nghệ nào có thể
triển khai tốt nhất trong kết nối băng rộng hay không.

Các công nghệ băng rộng cố định dựa vào một kết nối vật lý trực tiếp tới công
sở hoặc tới tận nhà thuê bao. Nhiều công nghệ băng rộng nhƣ modem cáp, đƣờng dây
thuê bao số (xDSL) đã đƣợc phát triển để sử dụng một dạng kết nối thuê bao hiện hữu
làm phƣơng tiện truyền thông. Các hệ thống modem cáp sử dụng các mạng TV Cáp
bằng cáp đồng trục và sợi quang hỗn hợp hiện có, các hệ thống xDSL sử dụng đôi dây
đồng xoắn truyền thống vốn đƣợc các POTS dùng cho các dịch vụ điện thoại. Cả 2
công nghệ kể trên đều cố gắng sử dụng mạng đƣờng dây (điện thoại, cáp) đã có nhằm
tiết kiệm chi phí lắp đặt. Ngoài ra gần đây công nghệ truyền dẫn quang thụ động PON
cũng đã đƣợc áp dụng triển khai rộng rãi trên mạng truy nhập băng rộng.
1.1 Công nghệ truy nhập đƣờng dây thuê bao số xDSL
1.1.1 Họ công nghệ truy nhập đƣờng dây thuê bao số (xDSL) [5]
Cùng với sự bùng nổ của công nghệ viễn thông, cũng nhƣ các hình thức thông
tin thƣơng mại và giả trí. Các dịch vụ thông tin tốc độ cao ngày càng trở thành là một
nhiệm vụ cấp bách đối với các nhà cung cấp dịch vụ viễn thông. Theo thống kê của tổ
chức viễn thông quốc tế (ITU-T), trên toàn thế giới có khoảng 750 triệu đƣờng dây
thuê bao điện thoại thƣờng (POST). Các dịch vụ sử dụng đƣờng dây cáp đồng (twisted
pair) thƣờng còn rất hạn chế, ví dụ: 64 kb/s cho dịch vụ thoại, 56 kb/s cho Modem
quay số 56 k. Để lắp đặt các đƣờng truyền tốc độ cao các môi trƣờng truyền dẫn mới
cần đƣợc lắp đặt nhƣ: đƣờng dây cáp đồng trục (cable modem), đƣờng cáp quang
(ATM), Việc lắp đặt những đƣờng truyến dẫn đó đến ngƣời sử dụng là tốn rất nhiều
thời gian và chi phí tốn kém.
Để giải quyết vấn đề này, công nghệ xDSL đã đƣợc J.W Lechleider và các kỹ
sƣ thuộc hãng Bellcore đƣa ra vào năm 1989. Sự phát triển xDSL bắt đầu ở Đại học
Standford và phòng thí nghiệm AT&T Bell Lab năm 1990. Tháng 10-1998 ITU


11
(Interntional Telecommunications Union) thông qua bộ tiêu chuẩn xDSL theo khuyến
nghị G9221.
Công nghệ đƣờng thuê bao số (xDSL) gồm những công nghệ nhƣ ADSL,

HDSL, VDSL …nhƣng mỗi công nghệ có một tốc độ, khoảng cách truyền dẫn khác
nhau nên đƣợc ứng dụng vào các dịch vụ khác nhau. Trong xDSL thì các công nghệ
bất đối xứng nhƣ ADSL, ADSL 2, ADSL 2+ là những công nghệ đƣợc sử dụng nhiều
nhất, phổ biến nhất trên thế giới.
Để phát triển mạng viễn thông thế hệ mới NGN (Next Generation Network)
ngày nay của thế giới, công nghệ đƣờng dây số xDSL đƣợc ƣu tiên phát triển hàng
đầu trong mạng truy cập của tất cả các quốc gia nói chung và Việt nam nói riêng.
1.1.2 Công nghệ ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) [1]
1.1.2.1 Giới thiệu chung về công nghệ ADSL
Khi công nghệ xDSL ra đời, ADSL đƣợc đề xƣớng là công nghệ cho thị trƣờng
dịch vụ video. Năm 1995 các công ty hƣớng tới sự đổi mới bắt đầu xem ADSL nhƣ là
giải pháp để truy nhập Internet tốc độ cao. Cho đến ngày nay ADSL đang đƣợc triển
khai ngày càng phổ biến trên toàn thế giới cho dịch vụ truy nhập Internet tốc độ cao
bởi những ƣu điểm của nó.
Vậy công nghệ ADSL là gì? Có thể hiểu ADSL là: Công nghệ thông tin băng
rộng mới cho phép truy nhập tốc độ rất cao tới Internet và mạng số liệu bằng cách sử
dụng đƣờng dây điện thoại sẵn có tại nhà. ADSL vƣợt trội Modem thông thƣờng về
mọi khía cạnh.
ADSL sử dụng vào công nghệ xử lý tín hiệu và thuật toán nén thông tin để
truyền qua đôi cáp xoắn. Hơn nữa, nhiều công nghệ đƣợc yêu cầu nhƣ biến đổi tín
hiệu, lọc tƣơng tự, biến đổi tƣơng tự số A/D. Đƣờng dây thuê bao dài gây suy hao lớn,
do đó yêu cầu modem ADSL phải hoạt động nhận dạng đƣợc tín hiệu trong một dải
động lớn, tách kênh và hạn chế nhiễu. Truyền dẫn qua ADSL giống nhƣ một luồng dữ
liệu đồng bộ trong suốt với tốc độ thay đổi trên đôi dây thuê bao thông thƣờng.
Tháng 10 năm 1998, ITU thông qua bộ tiêu chuẩn ADSL cơ bản. Khuyến nghị
G992.1 mô tả chi tiết toàn bộ tốc độ ADSL. Khuyến nghị G997.1 mô tả hoạt động của
lớp vật lý, các quy định về quản lý và bảo dƣỡng cho ADSL. Ngoài ra còn một số
khuyến nghị khác của ITU cho ADSL.
Bảng 1.1: Bộ khuyến nghị của ITU về ADSL

Khuyến nghị
Nội dung
G.991.1
Bộ thu phát HDSL
G.991.2
Bộ thu phát SHDSL


12
G.992.1
Bộ thu phát ADSL
G.992.2
Bộ thu phát ADSL không sử dụng bộ chia
G.992.3
Bộ thu phát ADSL2
G.992.4
Bộ thu phát ADSL2 không sử dụng bộ chia
G.992.5
Bộ thu phát ADSL – more tone
G.9931
VDSL
G.994.1
Thủ tục bắt tay bộ thu phát DSL
G.995.1
Khuyến nghị tổng quan DSL
G.996.1
Thủ tục kiểm tra cho bộ thu phát DSL
G.997.1
Quản lý lớp vật lý cho bộ thu phát DSL

Tháng 7 Năm 2002. ITU hoàn thành bộ tiêu chuẩn G.992.3 và G.992.4 khi bổ
sung một số đặc điểm và tính năng mới cho công nghệ ADSL gọi là ADSL2. Tháng 1
năm 2003 bổ sung thêm bộ khuyến nghị ADSL2+ là phiên bản nâng cấp của ADSL2.
ADSL2+ mở rộng băng tần gấp đôi cho hƣớng xuống nên tốc độ dữ liệu cho hƣớng
xuống có thể lên tới 20 Mbps trên đôi dây thuê bao dài 1,5 km.
1.1.2.2 Cấu trúc tổng quan mạng ADSL














Hình 1.1: Mô hình cấu trúc tổng quan mạng ADSL
Cấu trúc tổng quát mạng ADSL đƣợc mô tả trong hình 1.1 trên. Các đôi dây cáp
đồng truyền cả tín hiệu thoại và tín hiệu ADSL. Tín hiệu trên đôi dây thuê bao, bao
gồm ba kênh thông tin: kênh tốc độ cao hƣớng xuống, kênh tốc độ trung bình hƣớng
lên cho ADSL và một kênh dịch vụ POST cho thoại.


13
Thiết bị đầu cuối yêu cầu cho mạng ADSL bao gồm:
Phía khách hàng: bộ chia (splitter) và khối thu phát ADSL phía khách hàng

gọi là modem ATU - R . ATU - R có thể kết nối với máy tính của ngƣời sử dụng thông
qua nhiều kiểu giao diện nhƣ: Cổng USB, cổng Ethernet . . .
Phía mạng: Bộ chia (spliter), khối thu phát ADSL phía CO (Central Office) gọi
là modem ATU-C, khối này đƣợc lắp đặt trong bộ ghép kênh truy nhập đƣờng dây
thuê bao số (DSLAM) (chi tiết sẽ đƣợc trình bày ở phần sau).
Phía CO: các đƣờng dây thuê bao đƣợc tập trung trên giá phối dây, tín hiệu
thoại và tín hiệu ADSL truyền trên cùng mạch vòng đƣờng dây thuê bao, đƣợc tách ra
bởi bộ chia (Splitter). Tín hiệu thoại sau khi qua bộ chia (phía CO) sẽ đi vào tổng đài.
Còn dữ liệu sẽ không đi qua tổng đài mà đi qua bộ ghép kênh truy nhập đƣờng dây
thuê bao số (DSLAM) để ghép thành các luồng dữ liệu tốc độ cao, sau đó kết nối với
mạng ATM. Mạng ATM này sẽ cung cấp truy nhập đến Internet thông qua BRAS của
nhà cung cấp dịch vụ internet (ISP router).
1.1.2.3 Cơ chế hoạt động và dải tần của ADSL
Cơ chế hoạt động:
ADSL là đƣờng thuê bao không đối xứng. Nghĩa là tốc độ upload nhỏ hơn tốc
độ download. Ƣu điểm của ADSL là tận dụng đƣợc đƣờng cáp đồng của thoại để
truyền dữ liệu. Vậy thì làm sao có thể vừa sử dụng cả thoại và sử dụng Internet (tức là
truyền dữ liệu đồng thời trên cũng một thời gian). Để giải quyết đƣợc việc này thì
trong dải tần số của cáp đồng, ngƣời ta sẽ chia từ 0 đến 25 KHZ để sử dụng cho thoại,
25 đến 1104 KHZ để sử dụng cho data.






Hình 1.2: Thoại cơ bản sử dụng dải tần số từ 300 Hz tới 3,400 Hz
Bây giờ chúng ta sẽ xem xét, thoại và dữ liệu ADSL chia sẻ cùng một đƣờng
dây thuê bao ra sao. Trên thực tế, các splitter đƣợc sử dụng để đảm bảo dữ liệu và
thoại không xâm phạm lẫn nhau trên đƣờng truyền.

Các tần số mà mạch vòng có thể truyền tải, hay nói cách khác là khối lƣợng dữ
liệu có thể truyền tải, sẽ phụ thuộc vào các nhân tố sau:
- Khoảng cách từ tổng đài nội hạt.


14
- Kiểu và độ dầy đƣờng dây.
- Kiểu và số lƣợng các mối nối trên đƣờng dây.
- Mật độ các đƣờng dây chuyển tải ADSL, ISDN và các tín hiệu phi thoại khác.
- Mật độ các đƣờng dây chuyển tải tín hiệu radio.
Dải phổ tần của ADSL
ADSL chia dải tần của một cáp cặp xoắn (1Mhz) thành ba băng tần, nhƣ trong
hình 1.3 dƣới đây. Băng tần đầu tiên, bình thƣờng ở khoảng 0 và 25 Khz, đƣợc sử
dụng cho dịch vụ thoại thông thƣờng (đƣợc biết đến nhƣ dịch vụ thoại cũ). Dịch vụ
này chỉ sử dụng 4 Khz của kênh dữ liệu này. Băng tần thứ hai, nằm giữa 25 và 200
Khz, đƣợc sử dụng cho dịch vụ truyền thông Upstream (tải dữ liệu lên mạng). Băng
tần thứ ba, nằm trong khoảng từ 250 đến 1Mhz, đƣợc sử dụng cho dịch vụ truyền
thông Downstream (tải các dữ liệu trên mạng xuống máy tính cá nhân hay mạng nội
bộ). Sự gối lên nhau và ràng buộc giữa các dịch vụ Upstream và Downstream cung cấp
nhiều dải tần hơn bên phía Downstream.








Hình 1.3: Dải phổ tần của ADSL
1.1.2.4 Kỹ thuật điều chế

DMT (Discret Multi Tone) và CAP (Carrierless Aplitude Phase modulation) là
hai mã đƣờng truyền hoạt động có hiệu quả trong dải tần số cao phía trên băng tần
thoại. Tuy nhiên chúng có nguyên lý làm việc khác nhau nên bộ thu phát áp dụng kỹ
thuật DMT không thể cùng hoạt động với một bộ thu phát ứng dụng CAP. Những năm
qua đã có nhiều cuộc tranh luận để lựa chọn loại mã đƣờng dây tiêu chuẩn cho ADSL
nhằm nhanh chóng đƣa công nghệ ADSL ra thị trƣờng, tăng tốc độ dịch vụ băng rộng
với giá rẻ và giải quyết vấn đề tắc nghẽn lƣu lƣợng mà mạng thoại đang phải gánh
chịu. Cuối cùng DMT đã đƣợc chấp nhận là một tiêu chuẩn quốc tế mà cả ANSI và
ETSI đều có văn bản xác nhận từ năm 1995 và đƣợc ITU phê chuẩn năm 1997. Nhiều
nhà máy sản xuất các vi mạch tích hợp đang sản xuất các thiết bị ADSL có khả năng
POTS
UPSTREAM
DOWSTREAM
0-25
khz
25- 200
khz
250- 1000
khz


15
Công
suất
tín
hiệu


2

5
13

8
1

104
Đƣờng xuống

Đƣờng lên
256 channels
Khoảng cách
kênh
4.3125 kHz
32 Kênh con
218 Kênh Con
tƣơng tác dựa trên chuẩn này. Vậy tại sao DMT đƣợc lựa chọn ta hãy tìm hiểu nguyên
lý hoạt của hai kỹ thuật điều chế này để thấy rõ điều đó.
Phương pháp điều chế đa âm tần rời rạc DMT (Discrete Multi Tone).
DMT là kỹ thuật điều chế đa sóng mang. DMT phân chia phổ tần số thành các
chu kỳ ký hiệu mang một số bit nhất định. Những bit này đƣợc mang trong những âm
tần có tần số hoạt động khác nhau. Trong ADSL, dải tần dải tần 26 KHz - 1,1 MHz
đƣợc chia thành 256 kênh FDM 4 KHz, điều chế mã hoá DMT đƣợc áp dụng cho từng
kênh. Nếu ở mọi tần số trong dải tần đều có thể hoạt động tốt thì mỗi chu kỳ tín hiệu
có thể mang cùng một số bit nhƣ hình vẽ 1.4

Hình 1.4: Băng tần mã hoá DMT
Tuy nhiên, ảnh hƣởng tạp âm lên các tần số khác nhau cũng khác nhau. Vì vậy
các kênh con hoạt động trong trong miền tần số chất lƣơng cao sẽ mang lại nhiều bit
hơn những tần số bị ảnh hƣởng mạnh của nhiễu. Số bit trên mỗi kênh con (tone) đƣợc
điều chế bằng kỹ thuật QAM và đặt trên một sóng mang FDM.
Hình vẽ 1.5 thể hiện khả năng điều chỉnh số bit trên mỗi kênh theo các tần số
khác nhau của DMT. Số bit đƣợc gửi qua mỗi kênh con có thể đáp ứng với chất lƣợng
đƣờng truyền ở các tần số hoạt động của kênh đó.




Số bit/kênh
tần số f
Số bit/kênh
tần số f
Không sử dụng do
nhiễu lớn


16

Hình 1.5: Số bit/kênh Hình 1.6: Số bit/kênh
Ở những tần số thấp đôi dây đồng bị suy hao ít nên tỉ số tín hiệu/nhiễu (SNR)
cao, thƣờng điều chế với số bit cao hơn (10bit/s/Hz). Trong những điều kiện chất
lƣợng đƣờng dây xấu, phƣơng pháp điều chế có thể thay đổi 4bit/s/Hz hoặc thấp hơn
để phù hợp vớI SNR và tránh đƣợc nhiễu. Hơn nữa, DMT có thể tránh phát ở những
dải tần số riêng có xuyên âm quá lớn hoặc bị nhiễu RFI nhƣ chỉ ra ở hình vẽ 1.6
Sơ đồ khối hệ thống truyền dẫn DMT đƣợc chỉ ra nhƣ hình vẽ sau:














Hình 1.7: Sơ đồ khối chi tiết bộ thu phát ADSL DMT
EOC: Embedded operation channel (Kênh vận hành gán vào)
AOC: ADSL overhead channel (Kênh mào đầu)
CRC: Cyclic redundance check (mã vòng dƣ)
Reed Solomon: Mã sửa lỗi
Interleaver: Bộ ghép xen
De- Interleaver: Bộ giải ghép xen.
DFT: Biến đổi Furier rời rạc

De-
Interleaver

Bộ mã
hoá
chòm
sao và
sắp
xếp
tone
FEQ
DFT
Tách mào đầu
Giải mã
Reed
Solomon
Dữ liệu
Kênh

EOC

AOC

Các bit
chỉ thị


TEQ
Bộ lọc và tách
ADC

Tạo khung
Interlea-
ver
Bộ mã
hoá
chòm
sao và
sắp
xếp
tone

IDFT

Bổ sung mào đầu

Bộ lọc và DAC
Đƣờng dây
Dữ liệu

Kênh

EOC

AOC

Các bit
chỉ thị

CRC

Ngẫu
nhiên hoá


Mã hoá
Reed
Solomon

Tạo khung

CRC
Giải ngẫu
nhiên hoá


17
IDFT: Biến đổi ngƣợc Furier rời rạc
TEQ: Bộ cân bằng thời gian
FEQ: Bộ cân bằng tần số.
Hình 1.7 là sơ đồ khối chi tiết của bộ thu phát ADSL - DMT. Đầu vào là các
kênh dữ liệu, cũng nhƣ kênh vận hành gán vào (EOC), kênh mào đầu ADSL (AOC) và
các bit chỉ thị. Kênh vật lý hay đƣờng ADSL vật lý là cách gọi của kênh ADSL, nó
mang 2 hay nhiều kênh Logic. Kênh Logic là các kênh dữ liệu và mào đầu. Việc tách
ghép kênh Logic đƣợc thực hiện ở bộ thu phát sẽ đƣợc mô tả trong cấu trúc khung
ADSL. Các kênh dữ liệu Logic trên đƣờng ADSL bao gồm 4 kênh luồng xuống đơn
công (hay đơn hƣớng) và 3 kênh song công (hay song hƣớng). Các kênh logic này gọi
là kênh mang.
Các kênh dữ liệu, kênh điều khiển và các bit chỉ thị đƣợc ghép vào khung sau

đó đƣợc thêm vào các mã CRC cho mục đích kiểm tra lỗi, sau khi qua bộ ngẫu nhiên
hoá Scrambler (có tác dụng làm giảm xác suất của chuỗi dài các bit “0” hoặc “1” liên
tiếp) kênh đƣợc mã hoá FEC sử dụng mã hoá Reed Solomon (mã có chức năng sửa
lỗi). Tuy mã hoá FEC có chức năng sửa lỗi nhƣng khi có chuỗi dài mắc lỗi thì việc
giải mã gặp khó khăn, do đó kỹ thuật ghép xen (interleaving) đƣợc áp dụng.
Việc chia nhỏ dải tần thành các kênh con trong DMT có lợi là các dải thông
đƣợc giám sát; điều khiển tốc độ và chất lƣợng truyền dẫn. Khi một kênh con nào đó
bị nhiễu quá mức cho phép thì nó sẽ không truyền dữ liệu trên kênh con đó và dữ liệu
sẽ đƣợc truyền trên các kênh con khác. Do đó loại trừ đƣợc việc phải phát lại toàn bộ
dữ liệu. Trong DMT chức năng thực hiện biến đổi Furier rời rạc để tìm thông tin về
kênh, bằng cách đó sẽ kiểm tra tần số một cách độc lập để quyết định băng thông tối
đa mà kênh có thể mang. Điều này đặc biệt tốt bởi vì nhiễu điện thông thƣờng đƣợc
giới hạn ở một giải tần nào đó và DMT có thể tránh đƣợc sử dụng dải tần mà có thể bị
gây nhiễu nhiều. Thành phần chủ yếu của hệ thống DMT là bộ biến đổi ngƣợc Furier
(IDFT) trong phần phát và bộ biến đổi Furier (DFT) trong phần thu. Bộ IDFT giúp cho
việc chuyển từ miền tần số sang miền thời gian, điều đó làm cho hệ thống đơn giản bớt
các bộ lọc và bởi vì điều chế trong miền tần số đơn giản hơn.
IDFT là cách hiệu quả tốt nhất để tạo ra N sóng mang, mỗi sóng mang đƣợc
điều chế pha và biên độ độc lập. Đầu vào khối IDFT là N véc tơ QAM (đƣợc điều chế
biên độ và pha), đầu ra là 2N mẫu trong trƣờng thời gian. Ở đầu thu, bộ DFT biến đổi
2N mẫu trong trƣờng thời gian thành N sóng mang và khôi phục thông tin về biên độ
và pha, sau đó đƣợc giải mã thành các bit.
Bộ mã hoá mã hoá dòng bit dữ liệu thành N điểm sao QAM, việc mã hoá này
đƣợc thực hiện tuỳ ý theo kết quả đo đạc đƣợc ở các kênh con và đƣợc liệt kê thành
bảng tại đó xác định số lƣợng bít mã hoá trên các kênh con đó (các sóng mang có tỉ số
tín hiệu trên tạp âm (SNR) cao thì số lƣợng bit mã hoá trên kênh đó lớn, nghĩa là tốc


18
độ của kênh đó cao hơn. Theo tiêu chuẩn ADSL thì giới hạn bít ở các kênh là 15 bit/ký

hiệu/Hz)
Bộ tách ghép ký tự chu kỳ mào đầu (Cyclic prefix add) có chức năng giảm
nhiễu giữa các ký hiệu (ISI).
Phía thu sử dụng bộ cân bằng thời gian (TEQ), nó là bộ lọc tuyến tính tối thiểu
hoá nhiễu giữa các ký hiệu (ISI) và nhiễu xuyên kênh (CIC). Điều đó đƣợc thực hiện
bằng việc thu ngắn đáp ứng xung của kênh ngắn hơn chiều dài của mào đầu chu kỳ.
Nhƣ vậy sẽ tránh đƣợc nhiễu giữa các ký tự của DMT.
Tín hiệu sau khi chuyển qua bộ TEQ đƣợc tách mào đầu chu kỳ qua bộ DFT,
sau đó qua bộ cân bằng tân số (FEQ). Ta biết khi truyền qua cáp đồng tín hiệu bị méo
pha. FEQ đƣợc thiết kế để sửa độ suy giảm và dịch pha đó. Nó sẽ quay chòm sao nhận
đƣợc ở mỗi kênh để bù pha và tăng biên độ tín hiệu.
Bộ giải mã chòm sao sẽ thực hiện việc tách các bit đƣợc mang trong các tone và
sắp xếp thành chuỗi bit liên tục theo đúng trình tự sau đó qua bộ giải mã, sửa lỗi và
khung đƣợc mở để tách lấy dữ liệu ban đầu.
Đa âm tần rời rạc hỗ trợ cả ghép kênh phân chia theo tần số lẫn triệt tiếng vọng.
DMT có thể tối ƣu hoá mỗi kênh con nhờ sử dụng thủ tục kiểm tra mỗi kênh con,
trong kỹ thuật CAP không thể điều chỉnh để tăng hiệu quả sử dụng tần số. Hơn thế nữa
DMT có cơ chế giám sát tích cực chất lƣợng các kênh, cơ chế đó cho phép treo các
kênh có chất lƣợng thấp do ảnh hƣởng của nhiễu.
Sự thay đổi thích ứng tốc độ trong DMT đƣợc thực hiện nhƣ sau:
DMT có 256 bin (hay 256 kênh con), mỗi kênh rộng 4KHz và mỗi chòm sao
QAM có thể mang tối đa 15 bit. Từ đó bạn có thể tính tốc độ tối đa trên lý thuyết bằng
cách nhân 256 X 4000 X 15. Mặc dầu thực tế không thể đạt đƣợc tốc độ đó do sự có
mặt của nhiễu và các yếu tố khác, nhƣng qua đó cũng cho thấy tiềm năng rất lớn của
ADSL. Do các kênh độc lập nhau nên chúng ta có thể điều chỉnh mỗi chòm sao một
cách riêng rẽ, thêm vào hay bớt đi một bit. Khi điều chỉnh ± 1 bit cho một chòm sao
nghĩa là bạn đã điều chỉnh tốc độ của bin đó ± 32 Kb/s.
Ƣu điểm của DMT là nó có khả năng tối ƣu hoá tốc độ cho môt mạch vòng nào
đó rất tốt. Trong khi CAP chỉ điều chỉnh ± 340 Kb/s thì DMT có thể điều chỉnh đƣợc ở
mức mịn hơn rất nhiều: ± 32 Kb/s.

Phương pháp điều chế pha và biên độ không sóng mang CAP (Carrierless
Aplitude Phase modulation)
Phƣơng pháp CAP tƣơng tự nhƣ QAM nhƣng quá trình điều chế tín hiệu đƣợc
thực hiện trong một miền số. Luồng số liệu đầu vào đƣợc chia thành hai luồng số liệu
rồi đi qua hai bộ lọc số có biên độ bằng nhau nhƣng pha khác nhau 90
0
. CAP sử dụng


19
ton b bng thụng tr di tn thoi v phõn phi nng lng bng nhau trờn ton b
gii tn s.












Hỡnh 1.8: Thu phỏt tớn hiu theo phng phỏp iu ch CAP
B thu ca phng phỏp iu ch QAM yờu cu tớn hiu ti phi cú ph v h
thc pha ging nh ph pha ca tớn hiu truyn dn. Do cỏc tớn hiu truyn trờn ng
dõy in thoi thụng thng khụng m bo c yờu cu ny nờn b iu ch k
thut xDSL phi lp thờm c b iu chnh thớch hp bự phn mộo tớn hiu truyn
dn (hỡnh 1.8).

Cỏc bit cựng mt lỳc mó hoỏ vo cỏc symbol v qua b lc, kt qu ng pha
v lch pha s c biu din bng cỏc symbol. Tớn hiu c tng hp li, i qua b
chuyn i D/A, qua b lc thụng thp (LPF: Low pass filter) v ti ng truyn.
u thu tớn hiu nhn c qua b chuyn i A/D, b lc v n phn x lý
sau ú l gii mó. B lc phớa u thu v b phn x lý l mt phn ca nhim v cõn
bng v iu chnh. B cõn bng s bự li cỏc tớn hiu n b mộo.
CAP c thit k hot ng trong bng tn 6,48 n 25,92 MHz. Ngha l tớn
hiu khụng hot ng min tn s thp hn, trỏnh c nh hng ca nhiu. ng
thi mc ớch thit k nh vy gii hn cụng sut ph ca tn s di 30 MHz, do
s tng suy hao tn s cao trong ng truyn.
u im ca CAP:
- K thut hon thin phỏt trin t modem V.34: do CAP da trờn QAM mt
cỏch trc tip nờn nú l k thut hon thin d hiu v khụng cú cỏc kờnh con nờn thc
hin n gin hn DMT.
- Thớch ng tc : trong CAP vic thớch ng tc cú th t c bi vic
thay i kớch c chũm sao mó hoỏ (4-CAP, 64 CAP, 512 CAP . . .) hoc bng cỏch
tng gim ph tn s dng.
Mã hoá
Bộ lọc
đồng pha
Bộ lọc
lệch pha 90
0
D/A
LPF
A/D
Bộ lọc
thích ứng I
Bộ lọc
thích ứng II

Bộ sử lý
Giải mã
Đ-ờng truyền


20
Nhược điểm của CAP:
- Không có sóng mang nên năng lƣợng suy giảm nhanh trên đƣờng truyền, tín
hiệu thu chỉ biết biên độ mà không biết pha do đó đầu thu phải có bộ thực
hiện chức năng quay nhằm xác định chính xác điểm tín hiệu.
1.1.2.5 Kỹ thuật truyền dẫn song công
ADSL sử dụng hai kỹ thuật truyền song công: khử tiếng vọng (EC) và phân
chia theo tần số (FDM), mỗi loại có một ƣu điểm riêng và đƣợc sử dụng tuỳ theo môi
trƣờng truyền dẫn.
Trong phƣơng thức FDM, dải tần số sử dụng đƣợc chia làm 3 phần riêng biệt
cho tín hiệu thoại, đƣờng truyền dữ liệu lên, đƣờng truyền dữ liệu xuống, chúng đƣợc
phân cách bằng một giải tần bảo vệ nhƣ chỉ ra trên hình vẽ sau. FDM có ƣu điểm là
hạn chế đƣợc NEXT do dải tần thu và phát khác nhau. Tuy nhiên nó yêu cầu một dải
tần lớn. Cũng vì dải tần phát và thu tách nhau nên tốc độ đƣờng xuống nhỏ.






Hình 1.9: FDM hoàn toàn song công
Phƣơng thức triệt tiếng vọng EC:
Sử dụng dụng một kênh duy nhất cho cả phát và thu nên cần có một bộ triệt
tiếng vọng tại phía thu. Kỹ thuật này cho phép hai modem sử dụng toàn bộ băng thông

sẵn có trên hai hƣớng.






Hình 1.10: Phƣơng thức EC
Cấu trúc hệ thống sử dụng phƣơng pháp triệt tiếng vọng để tách riêng tín hiệu
lên, xuống đƣợc chỉ ra trong hình 1.11 sau:
Mức tín hiệu

P
O
T
S
Lên bảo vệ xuống

0,3 4 f
1
f
2
f

Mức tín hiệu

Lên Xuống

f
1

f
2
f



21






Hình 1.11: Phân tách tín hiệu lên xuống bằng phƣơng pháp khử tiếng vọng
Khi tín hiệu truyền qua mạch sai động (Hybrid), một phần tín hiệu vòng lại đầu
thu do mạch Hybrid không hoàn hảo. Bộ lọc số đáp ứng ADF có chức năng tạo ra một
bản sao của tín hiệu vọng và tiếng vọng bị triệt hoàn toàn bằng cách trừ bản sao này
với tín hiệu vọng thực tế. Nhƣợc điểm của phƣơng pháp này là bị ảnh hƣởng của
NEXT do chồng lấn giữa băng tần lên và xuống và cấu trúc phức tạp của bộ lọc ADF.
1.1.2.6 Ứng dụng của công nghệ ADSL
Đặc điểm của ADSL truyền hai chiều không đối xứng làm cho kỹ thuật này phù
hợp với hầu hết các ứng dụng yêu cầu băng thông đƣờng xuống cao hơn băng thông
đƣờng lên. Ngoài ra còn một số ứng dụng khác đang đƣợc phát triển và sử dụng công
nghệ này nhƣ sau:
- Telecommuting: Dịch vụ thoại và truy nhập dữ liệu từ xa, cho phép ngƣời sử
dụng làm việc tại nhà và kết nối với cơ sở dữ liệu tại nơi làm việc.
- Dịch vụ truyền video hoặc thông tin thời gian thực. ADSL cho phép phân phối
những ứng dụng thời gian thực nhƣ tin tức, thẻ chứng khoán, thời tiết . . .
- Chƣơng trình học từ xa: ADSL với chất lƣợng dịch vụ đảm bảo có thể cung
cấp video theo tiêu chuẩn MPEG – 2 cho phép các trung tâm giảng dạy gửi video minh

hoạ bài dạy và trao đổi trực tiếp với học viên từ nhiều vị trí.
- Hội nghị truyền hình: mặc dù dịch vụ này yêu cầu băng thông hai chiều đối
xứng nhƣng ADSL có thể cung cấp kênh H0 (384 X 384 Kbit/s) chuyên dụng ngoài
băng thông có sẵn của ADSL cho ứng dụng này trong khi vẫn đảm bảo phục vụ cho
các ứng dụng khác.
1.1.3 Công nghệ ADSL2
1.1.3.1 Giới thiệu chung
ADSL2 là thế thứ hai của ADSL đƣợc chuẩn hoá trong ITU G.992.3 và G992.4
dựa trên chuẩn của thế hệ thứ nhất ITU G.992.1 và G.992.2. Tuy nhiên ADSL2 có
nhiều cải tiến so với ADSL thế hệ thứ nhất. Nhờ những cải tiến nêu trên mà ADSL2
cải thiện đáng kể về tốc độ và khoảng cách so với ADSL. Với ADSL2 có thể đạt đƣợc
tốc độ đƣờng xuống trên 8Mbps và đƣờng lên tới 800Kbps trên một đôi dây điện thoại.
So với ADSL, ADSL2 tăng tốc độ đƣờng xuống khoảng từ 50 đến 196Kbps và tăng

Phát

(lên)

ADF


Hybrid

Thu
(xuống)



Hybrid

ADF

Thu
(lên)


Phát
(xuống)



Tiếng vọng

(echo)

Tín hiệu

hƣớng lên


Tín hiệu hƣớng xuống




22
tốc độ đƣờng lên khoảng từ 32 đến 64Kbps. Mặt khác, với cùng tốc độ số liệu nhƣ
ADSL, ADSL2 tăng khoảng cách so với ADSL từ 500 đến 1000feet (khoảng từ 150
đến 300m). Hình 3.29 mô tả một ví dụ về tốc độ và khoảng cách ADSL2 so với ADSL
thế hệ thứ nhất. Trên đƣờng đây điện thoại có cùng độ dài so với ADSL thì ADSL2 có

tốc độ số liệu tăng khoảng 50Kbps. Với cùng tốc độ nhƣ ADSL, ADSL2 đạt đƣợc
khoảng cách tăng khoảng 600feet (khoảng 180m) so với ADSL, điều này làm tăng
vùng phủ khoảng 6%.
Có đƣợc kết quả này là do ADSL2 cải thiện hiệu quả điều chế, giảm tiêu đề
khung, đạt đƣợc độ lợi mã hoá cao hơn, cải thiện trạng thái khởi tạo và tăng cƣờng
thuật toán xử lý tín hiệu So với ADSL, ADSL2 bổ xung một số tính năng mới, đó là
những tính năng liên quan đến Các tính năng liên quan đến ứng dụng, các tính năng
liên quan đến PMS-TC và các tính năng liên quan đến PMD.
1.1.3.2 Các tính năng liên quan đến ứng dụng
Hỗ trợ ứng dụng ở chế độ hoàn toàn số
ADSL đƣa ra một chế độ tuỳ chọn cho phép truyền số liệu ADSL trên băng tần
thoại do đó tăng thêm 256Kbps cho tốc độ dữ liệu đƣờng lên. Chế độ này là lựa chọn
hấp dẫn đối với các doanh nghiệp sử dụng dịch vụ thoại và số liệu trên các đƣờng dây
riêng biệt bởi vì nhờ chế độ này mà các doanh nghiệp đạt đƣợc các dịch vụ với tốc độ
đƣờng lên cao hơn.
Hỗ trợ ứng dụng thoại trên băng tần ADSL
Có ba phƣơng thức cơ bản để truyền lƣu lƣợng thoại trên đƣờng dây cáp đồng
sử dụng băng tần DSL đó là: Thoại qua chế độ truyền dẫn cận đồng bộ (VoATM),
thoại qua giao thức internet (VoIP) và thoại phân kênh trên DSL (CVoDSL).
Phƣơng thức VoATM, thực hiện việc sắp xếp thoại đã đƣợc số hoá và thông tin
báo hiệu vào các tế bào ATM, các tế bào này đƣợc truyền trên đƣờng dây điện thoại và
truyền qua mạng đến kết nối riêng ảo ATM.
Tƣơng tự phƣơng thức thứ hai, VoIP cũng sắp xếp thoại đã đƣợc số hoá và
thông tin báo hiệu vào các gói IP và truyền chúng trên đƣờng dây điện thoại cùng với
số liệu khác.
Còn phƣơng thức CVoDSL, là một cải tiến của công nghệ đƣờng dây thuê bao
số. Phƣơng thức này truyền lƣu lƣợng thoại TDM một cách trong suốt qua băng tần
DSL. CVoDSL là duy nhất giữa các giải pháp thoại qua DSL trong đó nó truyền thoại
trong lớp vật lý, cho phép truyền các kênh thoại trên băng tần DSL trong khi vẫn duy
trì cả POTS và truy nhập Internet tốc độ cao. Đây là một phƣơng thức đơn giản, linh

hoạt, hiệu quả về mặt chi phí cho phép thiết bị thế hệ sau có chức năng thoại.
Hỗ trợ chức năng ghép ngược ATM trong ATM TPS-TC:


23
Tốc độ số liệu tới khách hàng có thể tăng đáng kể bằng cách ghép nhiều đƣờng
điện thoại cùng nhau. Để thực hiện việc ghép, chuẩn ADSL2 hỗ trợ chức năng ghép
ngƣợc ATM đƣợc triển khai cho cấu trúc ATM truyền thống. ADSL2 có thể ghép hai
hoặc nhiều đôi dây đồng trong một tuyến ADSL. Kết quả là đạt đƣợc tốc độ đƣờng
xuống linh hoạt hơn cụ thể là : 20 Mbps trên 2 đôi ghép, 30 Mbps trên 3 đôi ghép, 40
Mbps trên 4 đôi ghép.
1.1.3.3 Các tính năng liên quan đến PMS-TC
Việc phân khung linh hoạt hơn, hỗ trợ tới 4 khung mang, 4 đường:
Số liệu đƣợc truyền khác nhau có thể đƣợc tập hợp vào các cấu trúc khác nhau
khi chúng truyền qua chức năng PMS-TC phát. Nhóm cấu trúc này đƣợc gọi là cấu
trúc khung.
Giảm tiêu đề khung
Hệ thống ADSL2 giảm tiêu đề khung bằng cách sử dụng khung với các tiêu đề
của khung có thể lập trình đƣợc. Do đó, không nhƣ trong chuẩn ADSL thế hệ thứ nhất
số bit tiêu đề trên khung là cố định và chiếm 32Kbps của tải số liệu thực tế, trong
chuẩn. ADSL2 số bit tiêu chuẩn trong khung có thể lập trình đƣợc chiếm từ 4 đến
32Kbp. Trong các hệ thống ADSL thế hệ thứ nhất, trên các đƣờng dây điện thoại có
tốc độ số liệu thấp (ví dụ 128Kbps) thì 32Kbps (hoặc 25% tốc độ số liệu tổng) đƣợc
cung cấp phát cố định cho thông tin tiêu đề. Trong các hệ thống ADSL2, tốc độ số liệu
tiêu đề có thể giảm xuống còn 4Kbps, do đó cung cấp thêm 28Kbps cho tải số liệu.
1.1.3.4 Các tính năng liên quan đến PMD
Việc xác định nguyên nhân của những vấn đề phát sinh trong quá trình cung
cấp dịch vụ ADSL cho khách hàng là một trở ngại rất lớn trong tiến trình phát triển
của ADSL. Để khắc phục vấn đề này, bộ thu phát ADSL2 đƣợc tăng cƣờng khả năng
chuẩn đoán. Khả năng chuẩn đoán cung cấp các công cụ để giải quyết những vƣớng

mắc trong và sau khởi tạo, để giám sát trong khi cung cấp dịch vụ và nâng cao năng
lực. Để chuẩn đoán và giải quyết các vấn đề gặp phải thì các bộ thu phát ADSL2 cung
cấp khả năng thực hiện đo tạp âm đƣờng dây, suy giảm mạch vòng và tỷ số tín hiệu
trên tạp âm (SNR) tại hai đầu đƣờng dây. Kết quả của những phép đo này đƣợc tập
hợp lại bằng cách sử dụng chế độ kiểm tra chuẩn đoán đặc biệt ngay cả khi chất lƣợng
đƣờng dây là quá tồi để có thể hoàn thành kết nối ADSL.
Ngoài ra, ADSL2 bao gồm khả năng giám sát hiệu năng thời gian thực, khả
năng này cung cấp thông tin về chất lƣợng đƣờng dây và điều kiện tạp âm tại hai đầu
đƣờng dây. Thông tin này đƣợc xử lý bởi phần mền để giám sát chất lƣợng kết nối
ADSL và tránh xảy ra các lỗi dịch vụ trong tƣơng lai. Thông tin này cũng đƣợc sử
dụng để quyết định xem một khách hàng có thể đƣợc cung cấp các dịch vụ có tốc độ
số liệu cao hơn hay không.