Giới thiệu chung về các công nghệ truy nhập VDSL,HDSL,SHDSL

Giới thiệu chung về các công nghệ truy nhập
VDSL,HDSL,SHDSL
1.Công nghệ VDSL
1.1 khái niệm
Là một công nghệ trong họ xDSL VDSL (Very high data rate DSL) cung
cấp các đường thuê bao số với tốc độ rất cao. Cũng như các dịch vụ khác
trong họ xDSL như ADSL, HDSL, SDSL… kĩ thuật VDSL được sử dụng để
cung cấp các dịch vụ băng rộng như các kênh tivi, truy nhập dữ liệu với tốc độ
rất cao hội nghị qua video, video động, truyền tổ hợp dữ liệu và tín hiệu video
trên cùng một đường dây… cho các thuê bao dân cư và kinh doanh trong lúc
chưa lắp đặt được mạng cáp quang đến tận nhà thuê bao.

Dịch
Vụ

Cáp quang

mạng vòng
ONU

VDSL

VDSL

H
U
B

TE

Cáp đồng

STM
Chuyển mạch gói
ATM

STM

ATM

chuyển mạch gói
Toàn bộ ATM
Hình 1.1 vị trí của VDSL trong mạng

1.2 Đặc điểm,đặc tính
VDSL(Very high bit-rate Digital Subcriber Line) là một bước nhảy lớn
trong công nghệ cung cấp các dịch vụ giải trí gia đình. VDSL cung cấp dải
băng tần lớn với tốc độ 52 Mbps, lớn hơn rất nhiều nếu so sánh với tốc độ 810 Mbps của ADSL. Như vậy việc chuyển từ Broadband thông thường thành
VDSL thực sự quan trọng như việc chuyển từ modem 56K thành Broadband,
khi đó VDSL sẽ trở nên rất phổ biến.

Tốc độ,khoảng cách các loại VDSL
1


Tốc độ thu (Mb/s)
52
26
26
13
13

Tốc độ phát (Mb/s)
6,4
3,2
26
13
26

Khoảng cách (m)
1000-300
2500-800
1000-300
1800-600
3750-1200

Hình 1.2 Tốc độ và khoảng cách của VDSL

VDSL (Very High Bit Rate Digital Subscriber Line) là một công nghệ
mới đầy quyến rũ cho phép các dịch vụ Video, Internet và Điện thoại hoạt
động đồng thời trên các cặp dây điện thoại sẵn có trong văn phòng hay nhà
của bạn.VDSL là công nghệ cao tốc không đối xứng DSL, nó cho phép các
dịch vụ truyền dữ liệu và POTS (các dịch vụ điện thoại truyền thống) cùng
hoạt động trên chỉ một đôi dây.
VDSL được sử dụng cho những người dùng hiện có khoảng cách gần
đối với tổng đài trung tâm.Trong khoảng cách dưới 1500m tốc độ tải
xuống/download có thể đạt tới 13 Mbps và với khoảng cách dưới 300m tốc độ
này có thể lên tới 52Mbps. VDSL hiện chưa được chuẩn hoá và hiện tại một
vài nhà sản xuất đã có kế hoạch giới thiệu các chip chạy với tốc độ 52Mbps ở
mô hình đối xứng.
Công nghệ VDSL (Very Hight Data Rate DSL) là công nghệ cho đường
dây thuê bao số tốc độ dữ liệu rất cao được sử dụng cho kiến trúc truy nhập

dùng cáp quang tới các cụm dân cư. Ứng dụng công nghệ VDSL trong truy
cập dịch vụ băng rộng như dịch vụ Internet tốc độ cao và các chương trình
video theo yêu cầu. VDSL truyền tốc độ dữ liệu cao qua các đường dây đồng
xoắn đôi ở khoảng cách ngắn. Tốc độ luồng xuống tối đa đạt tới 52Mb/s trong
chiều dài 300m. Với tốc độ luồng xuống thấp 1,5Mb/s thì chiều dài vươn cáp
có thể đến 3,6 Km. Tốc độ luồng lên trong chế độ không đối xứng là 1,6 đến
2,3Mb/s. Trong VDSL, cả hai kênh số liệu đều hoạt động ở tần số cao hơn tần
số sử dụng cho thoại và đa dịch vụ tích hợp. Khi cần tăng tốc độ luồng xuống
hoặc ở chế độ đối xứng thì hệ thống VDSL sử dụng kỹ thuật xoá tiếng vọng.
VDSL hoạt động trên dây đồng của đường dây điện thoại giống như
ADSL nhưng có cũng có một số vấn đề khác nhau. VDSL có thể đạt được với
tốc độ cực cao 52 Mbps cho Downstream và 16 Mbps cho Upstream nhanh
hơn ADSL (8 Mbps Downstream và 800 Kbps Upstream). Nó chỉ có thể hoạt
động trên đôi dây đồng trong khoảng cách ngắn khoảng 1.200m.

1.3 Ứng dụng của VDSL

2


Chìa khoá chính của VDSL là các công ty điện thoại thay thế nhiều
đường dẫn chính bằng cáp quang. Trong thực tế rất nhiều công ty điện thoại
đặt ra phương án “Fiber to the Curb” (FTTC) nghĩa rằng họ sẽ thay thế tất cả
các đường dây đồng đang tồn tại. Thay thế cho việc cài đặt cáp quang dọc
theo tuyến đường, FTTN (Fiber to the Neighborhood) có các sợi cáp đến hộp
chuyển tiếp (Junction Box) chính cho các máy lân cận.
Việc thay thế các thiết bị phát VDSL trong nhà và VDSL Gateway trong
hộp chuyển tiếp làm cho việc giới hạn về mặt khoảng cách không còn.
Gateway chú ý tới việc chuyển đổi Analog - Digital - Analog mà ADSL không
phép truyền qua cáp quang. Nó convert tín hiệu nhận từ các Transceiver

thành các xung ánh sáng phát trên hệ thống cáp quang tới trung tâm chuyển
mạch. Ở đây dữ liệu được định tuyến tới mạng thích hợp để đưa tới đích cuối
cùng. Khi dữ liệu được gửi trở lại máy tính của người dùng, VDSL Gateway
convert tín hiệu từ cáp quang và gửi nó tới thiết bị Transceiver.
Bằng cách đặt một máy thu phát ở nhà bạn và một cổng nối (gateway)
VDSL ở hộp nối thì giới hạn khoảng cách truyền tải chỉ còn là vấn đề lý thuyết.
Cổng nối sẽ đảm bảo cho quá trình chuyển đổi analog – digital – analog, vốn
sẽ làm mất đi dữ liệu khiến cho bạn không thể sử dụng dịch vụ ADSL bằng
cáp quang. Thiết bị này sẽ biến đổi dữ liệu thành xung ánh sáng để có thể
truyền đi bằng cáp quang đến nhà cung cấp dịch vụ. Tại đây, dữ liệu sẽ được
gửi đến cho mạng thích hợp để đi đến đích. Khi cổng nối VDSL nhận được tín
hiệu gửi cho máy của bạn, nó sẽ chuyển đổi tín hiệu nhận được rồi gửi đến
máy thu phát của bạn. Tất cả các quá trình đó diễn ra trong vòng một phần
triệu của giây.-> tốc độ truyền tải dữ liệu của VDSL là rất cao.

3


Hình 1.3 Mô hình sử dụng VDSL cho doanh nghiệp

Ưu điểm
Dễ triển khai do sử dụng cơ sở mạng điện thoại sẵn có
Chi phí hợp lý
Tốc độ cao nhất đạt 52Mbps
Sử dụng đồng thời fax, voice tích hợp Splitter
Chức năng LAN - to - LAN
Ethernet over VDSL là công nghệ cho phép lấp đầy khoảng trống trong
việc cân nhắc sử dụng cáp quang và cáp đồng.
Phù hợp với doanh nghiệp vừa và lớn
Nhược điểm

Khoảng cách ngắn hỗ trợ khoảng cách tối đa là 1,2Km

4


VDSL2
Là công nghệ mới nhất trong họ xDSL nó có thể cung cấp tốc độ lên tới
250Mbps, nó được thiết kế để cung cấp kết nối cho các dịnh vụ voice, video,
data, HDTV và game tương tác.
VDSL2 được miêu tả trong chuẩn G993.2, nó là sự mở rộng của chuẩn
G993.1 dành cho VDSL, nó cung cấp các tốc độ bít bất đối xứng, đối xứng
(song công) lên tới 250Mbps với băng tần sử dụng lên tới 30MHz.
VDSL2 sẽ giảm tốc độ rất nhanh từ 250Mbps tại nguồn đến 100Mbps tại
khoảng cách 500m, 50Mbps tại khoảng cách cỡ 1km, sau đó với cự ly từ
1,6km thì tốc độ của nó như là ADSL2+.
VDSL2 cũng cho phép hỗ trợ tốc độ luồng xuống từ 1 đến 4Mbps trong
khoảng cách từ 4 đến 5km, do vậy nó không giống như VDSL nó có thể được
sử dụng cho cả những cự li trung bình.

2.Công nghệ HDSL
2.1 HDSL thế hệ 1
Khái niệm: Ban đầu về HDSL (đường dây thuê bao số tốc độ cao) xuất
hiện vào năm 1986 ở phòng thí nghiệm AT&T Bell và Bellcore. Các thiết kế
thiết bị thu phát HDSL thực chất là thiết kế ISDN cơ bản ở mức cao hơn. Hệ
thống HDSL mẫu xuất hiện năm 1989. Thiết bị HDSL đầu tiên được Bell
Canada đưa vào hoạt động vào năm 1992 do công ty Tellabs Operation Inc
sản xuất. Năm 1997 trên thế giới đã có khoảng 450000 đường dây HDSL
đang hoạt động trong đó có khoảng 250000 đường dây HDSL ở Bắc Mỹ. Mỗi
năm có hơn 150000 đường dây HDSL được lắp đặt. Tháng 10 năm 1998, ITU
thông qua khuyến nghị G.991.1 cho HDSL thế hệ thứ nhất, tiêu chuẩn này

dựa trên tiêu chuẩn ETSI TM-03036. ITU bắt đầu nghiên cứu xây dựng
khuyến nghị HDSL thế hệ thứ 2 (HDSL2) gọi là G.991.2.
HDSL được ưa dùng hơn T1 truyền thống là bởi vì HDSL cung cấp các
đặc tính chuẩn đoán (bao gồm đo SNR) và HDSL gây xuyên âm ít hơn các hệ
thống truyền dẫn khác do tín hiệu truyền được hạn chế trong băng tần hẹp
hơn T1 truyền thống.

5


Khả năng và ứng dụng HDSL
HDSL truyền tải hai hướng 1,544Mbit/s hoặc 2,048 Mbit/s trên đường
dây điện thoại dài đến 3,7 km (12 kft) với dây 0,5 mm (24 AWG) đôi dây xoắn
không có bộ lặp trung gian và có thể tăng chiều dài lên gấp đôi với 1 bộ lặp
trung gian. Hơn 95% đường dây HDSL không có bộ lặp. HDSL là phương
thức truyền dẫn tin cậy cho tất cả các vùng phục vụ với tỉ lệ lỗi bít là 10-9 đến
10-10. Hệ thống HDSL DS1 (1,544 Mb/s) sử dụng hai đôi dây, mỗi đôi dây
truyền 768 kbit/s tải hiệu dụng (784 kbit/s tịnh) trên mỗi hướng. Do đó thuật
ngữ song công được sử dụng để mô tả hệ thống truyền dẫn HDSL. Hệ thống
HDSL E1 (2048 kbit/s) có thể lựa chọn sử dụng hai hoặc 3 đôi dây, mỗi đôi
dây sử dụng hoàn toàn song công. HDSL 2,048 Mbit/s 3 đôi dây sử dụng bộ
thu phát rất giống bộ thu phát hệ thống 1,544 Mbit/s. Mạch vòng HDSL 2,048
Mbit/s có thể có mạch rẽ nhưng không có cuộn cân bằng.
Mặc dù ban đầu HDSL được mô tả là công nghệ cần lặp, nhưng các bộ
lặp HDSL vẫn thường được sử dụng trên đường dây HDSL không bộ lặp có
chiều dài từ 2,75 km đến 3,7 km (9 đến 12 kft). Đối với dây 24 AWG, có thể
đạt được 7,3 km khi sử dụng một bộ lặp và 11 km (36 kft) khi dùng 2 bộ lặp.
Độ dài thực sự có thể thấp hơn ở những nơi không thể đặt được bộ lặp chính
xác ở vị trí trung gian. Ban đầu hệ thống HDSL hai bộ lặp được cấp nguồn
bằng cách, bộ lặp thứ nhất được cấp qua đường dây từ CO, bộ lặp thứ hai

được cấp nguồn từ phía thuê bao. Việc cấp nguồn từ phía thuê bao có hạn
chế về quản lý và bảo dưỡng. Do nguồn tiêu thụ từ các bộ thu phát ngày nay
là nhỏ nên người ta có thể cấp nguồn cho cả hai bộ lặp từ nguồn của CO.

Truyền dẫn HDSL
Có một vài giải pháp được lựa chọn cho hệ thống HDSL nguyên thuỷ:
song công đơn, đơn công kép và song công kép.
Song công đơn chỉ cần sử dụng một đôi dây và một cặp thiết bị thu phát
ở mỗi đầu của đường dây. Hai hướng truyền dẫn có thể được tách biệt bằng
ghép kênh theo tần số (FDM) hoặc bằng truyền dẫn hỗn hợp triệt tiếng vọng.
Tuy nhiên, truyền toàn bộ tải trên hầu hết các mạch vòng đều dựa trên công
nghệ đầu những năm 90. Hơn nữa dải thông lớn cần phải quan tâm đến
tương thích phổ với các hệ thống truyền dẫn khác. Hệ thống HDSL 1,544
Mbit/s đôi dây đơn (đôi khi gọi gọi là SDSL) phát triển vào đầu những năm 90
có độ dài mạch vòng ít hơn 6 kft trên đôi dây 26 AWG; do có khoảng ngắn
này đã hạn chế rất lớn khả năng sử dụng của nó. Chỉ với kỹ thuật tiên tiến
xuất hiện vào cuối năm 90 thì truyền dẫn 1,544 Mbit/s đơn song công mới trở

6


thành hiện thực. HDSL2, mô tả ở phần 2.4.4, áp dụng truyền dẫn song công
đơn.
Truyền dẫn đơn công kép sử dụng hai đôi dây, với một đôi dây truyền
toàn bộ tải theo một hướng và đôi dây thứ hai truyền toàn bộ tải theo hướng
ngược lại. Phương pháp này rất đơn giản để tách tín hiệu ở hai hướng khác
nhau của truyền dẫn. Khai thác T1 truyền thống sử dụng truyền dẫn đơn công
kép. Truyền dẫn đơn công kép có nhược điểm truyền tín hiệu có băng tần lớn
do đó có suy hao lớn và xuyên âm ở tần số cao. Do có xuyên âm các tín hiệu
truyền trên hai đôi dây không hoàn toàn tách biệt. Do đó các thiết bị thu phát

đơn công kép có thể đơn giản hơn nhưng hoạt động kém hơn song công kép.
Truyền dẫn song công kép cải tiến độ dài mạch vòng và độ tương thích
phổ bằng cách gửi một nửa thông tin trên mỗi đôi dây. HDSL giảm băng tần
của tín hiệu truyền bằng cách sử dụng truyền dẫn ECH để truyền hai hướng
cùng một băng tần. Năng lượng tín hiệu truyền của HDSL song công kép
giảm dần đối với tần số lớn hơn 196 kHz. Kết quả là tín hiệu xuyên âm và suy
hao giảm. Một ưu điểm khác của truyền dẫn song công kép là sử dụng một
đôi dây có thể dễ dàng cung cấp hệ thống truyền dẫn nửa tốc độ.

2.2 HDSL thế hệ thứ 2 (HDSL 2)
Tiêu chuẩn cho công nghệ HDSL thế hệ thứ hai xuất hiện vào năm 1995
có tốc độ bit và độ dài mạch vòng giống như HDSL thế hệ thứ nhất chỉ khác là
sử dụng một đôi dây thay vì hai đôi dây. Giảm số lượng đôi dây là rất quan
trọng bởi vì rất nhiều LECs thiếu các đôi dây dư ở một số vùng. HDSL2 có kỹ
thuật mã hoá cao và điều chế phức tạp hơn. Lựa chọn kỹ càng tần số phát và
thu cho HDSL2 để chống lại xuyên âm. Các phiên bản mới của HDSL mượn
nhiều ý tưởng từ ADSL. Phiên bản tương thích tốc độ dường như đã xuất
hiện. Người ta đang xem xét đặt băng tần số cho HDSL lên trên băng tần
thoại tương tự hoặc trên ISDN cơ bản. Thuật ngữ SDSL (DSL đối xứng hay
DSL đôi dây đơn) cũng được sử dụng để mô tả các phiên bản sau của HDSL.

2.3 Công nghệ HDSL 4
Sử dụng 4 đôi dây để truyền tốc độ như ở trong HDSL2 do vậy nó có thể
giảm băng tần sử dụng, kéo dài cự ly truyền dẫn, giảm số lượng trạm lặp, do
vậy nó có thể đạt được cự li là 11kf thay vì 9 kf như HDSL2, đồng thời nó
cũng làm giảm tác động nhiễn đến các hệ thống khác.

3.Công nghệ SHDSL
SHDSL là công nghệ kết hợp của HDSL 2 và SDSL với tốc độ thay đổi
từ 192kbps đến 2,134 Mbps, khoảng cách tương ứng với tốc độ tối đa là 2km.

Trong thực tế, nó có thể cấu hình ở dạng 2 đôi dây cung cấp tốc độ từ
384kbps đến 4,264Mbps.

7


G.SHDSL là một chuẩn quốc tế mới của SDSL (DSL đối xứng) được
phát triển bởi Tổ chức Viễn thông quốc tế (ITU). G.SHDSL là viết tắt của
formal single-pair, high-bit-rate digital subscriber line/đường dây thuê bao số,
một dây đôi đối xứng tốc độ cao. G.SHDSL là phiên bản mới nhất của họ
công nghệ xDSL, có khả năng cho phép tăng tốc độ của dữ liệu lên tới 2,3
Mbps. Trong một số điều kiện, tốc độ này có thể đạt tới 4,6Mbps. Với chuẩn
này, như đúng tên gọi của nó, việc truyền - nhận dữ liệu có tính chất đối
xứng, điều đó có nghĩa là các thông tin được download và upload với cùng
một tốc độ.
Đây là sự khác biệt của G.SHDSL so với ADSL có tốc độ download
nhanh hơn upload. Một đặc điểm mới của công nghệ này so với các phiên
bản của công nghệ xDSL trước đây là G.SHDSL có thể cung cấp dịch vụ cho
khách hàng ở khoảng cách xa hơn 5 km. Các chuẩn xDSL trước đây thông
thường chỉ cho phép cung cấp dịch vụ ở cự ly dưới 5km.

Có 4 yếu tố làm cho SHDSL được quan tâm
Sự tiêu chuẩn hoá: Nhu cầu của nền công nghiệp đòi hỏi tốc độ truyền
dẫn số cao hơn cho ứng dụng thương mại. HDSL không bao giờ được chấp
nhận như một tiêu chuẩn quốc tế. DSL đối xứng được đưa ra kinh doanh vào
cuối những năm 1990 nhưng chưa bao giờ trở thành tiêu chuẩn và gây trở
ngại cho dịch vụ ADSL vì nó không tương thích với phổ của ADSL (rất nhiễu).
G.SHDSL được đưa ra để triển khai Internet và các ứng dụng cơ sở hạ tầng
T1/E1 bởi vì nó là tiêu chuẩn được quốc tế hoá.
Tốc độ dữ liệu được cải thiện: Chuẩn G.SHDSL cho phép tốc độ truyền

dẫn lên tới 2,3Mbit/s (2 dây) và 4,6Mbit/s (4 dây) trong khi HDSL ban đầu chỉ
cho phép tốc độ 1,544Mbit/s với 4 dây. G.SHDSL cung cấp tốc độ nhanh xấp
xỉ 3 lần, và khi so sánh với các dịch vụ HDSL2 và HDSL4 (1,544Mbit/s qua
hai dây hoặc 4 dây), và sử dụng băng tần hiệu quả hơn.
Cự ly truyền dẫn được cải thiện: cự ly truyền dẫn của GSHDSL xa hơn
HDSL từ 20% đến 30% tại cùng tốc độ truyền dẫn. Ngoài ra khi kỹ thuật đa
liên kết được sử dụng, G.SHDSL cho phép truyền xa gấp hai lần HDSL
Băng phổ tương thích: GSHDSL có phổ tần tương thích với ADSL, do đó
giảm can nhiễu và xuyên âm giữa các sợi cáp. Do đó các dịch vụ G.SHDSL
có thể dùng chung với ADSL trên cùng một đôi cáp mà không có bất kỳ can
nhiễu nào.

8


4. Tình hình phát triển của công nghệ xDSL ở Việt Nam

Hình 1.4 Xu hướng phát triển xDSL ở Việt Nam

xDSL đã được ứng dụng đơn lẻ trong các lĩnh vực ở Việt nam ngay từ
những ngày đầu ra đời, nhưng mãi đến năm 2002 VNPT bắt đầu thử nghiệm
để triển khai trên diện rộng với hai hệ thống sử dụng IP-DSLAM và ATMDSLAM

9


MỤC LỤC:

1.1: CÔNG NGHỆ VDSL
A- CÔNG NGHỆ VDSL

1/ Khái

niệm

Trang 1

Hình 1.1 vị trí của VDSL trong mạng
2/ Đặc điểm, đặc tính

Trang 2

Hình 1.2 Tốc độ và khoảng cách của VDSL
3/Ứng dụng

Trang 3

4/ Ưu

Trang 4

điểm, nhược điểm

Hình 1.3 Mô hình sử dụng VDSL trong doanh nghiệp

B- CÔNG NGHỆ VDSL 2
1/ Giới thiệu chung
2/ Đặc điểm, đặc tính

Trang 5
Trang 5

2:CÔNG NGHỆ HDSL
2.1 Công nghệ HDSL thế hệ 1
2.1.1 Khái niệm

Trang 5

2.1.2 Khả năng và ứng dụng

Trang 6

2.1.3 Truyền dẫn HDSL

Trang 6

2.2 Công nghệ HDSL 2
2.2.1 Giới thiêụ chung

Trang 7

2.3 Công nghệ HDSL 4

10


2.3.1 Giới thiệu chung

Trang 7

3. CÔNG NGHỆ SHDSL

3.1 Giới thiệu chung

Trang 7

4. XU HƯỚNG PHÁT TRIỂN

Hình 1.4 Xu hướng phát triển xDSL ở Việt Nam

Trang 9

TÀI LIỆU THAM KHẢO:

1/ Mạng và các công nghệ truy nhập: Dương Thanh Tú năm 2010

2/ Trang Web: tai lieu.vn

3/ Mạng truy nhập: Nguyễn Việt Hùng- Dương Thanh Tú / 2008

4/ Mạng ngoại vi: Lý Quốc Anh- Nguyễn Minh Trang năm 2000

5/ “ADSL,VDSL and multicarrier modulation” John Bingham

11


12