TỔNG QUAN MẠNG 3G WCDMA UMTS

LỜI NÓI ĐẦU
Thế giới đang bước vào kỷ nguyên thông tin mới bắt nguồn từ công nghệ, đa phương
tiện, những biến động xã hội, toàn cầu hoá trong kinh doanh và giải trí, phát triển ngày càng
nhiều khách hàng sử dụng phương tiện điện tử. Biểu hiện đầu tiên của xa lộ thông tin là
Internet, sự phát triển của nó là minh hoạ sinh động cho những động thái hướng tới xã hội
thông tin.
Nền tảng cho xã hội thông tin chính là sự phát triển của các dịch vụ viễn thông. Mềm
dẻo, linh hoạt và gần gũi với người sử dụng là mục tiêu hướng tới của chúng. Nhiều loại hình
dịch vụ viễn thông mới đã ra đời đáp ứng nhu cầu thông tin ngày càng cao của khách hàng.
Dịch vụ ngày nay đã có những thay đổi về căn bản so với dịch vụ truyền thống trước đây
(chẳng hạn như thoại). Lưu lượng thông tin cuộc gọi là sự hoà trộn của các dịch vụ thoại và phi
thoại. Lưu lượng phi thoại liên tục gia tăng và biến động rất nhiều. Hơn nữa cuộc gọi số liệu
diễn ra trong khoảng thời gian tương đối dài so với thoại thông thường (chỉ vài phút). Chính
những điều này đã gây một áp lực cho mạng viễn thông hiện nay, phải đảm bảo truyền tải
thông tin tốc độ cao với giá thành hạ. Ở một góc độ khác, sự ra đời của những dịch vụ mới này
đòi hỏi phải có công nghệ thực thi tiên tiến. Việc chuyển đổi từ công nghệ tương tự sang công
nghệ số đã đem lại sức sống mới cho mạng viễn thông. Tuy nhiên, những loại hình dịch vụ trên
luôn đòi hỏi nhà khai thác phải đầu tư nghiên cứu những công nghệ viễn thông mới ở cả lĩnh
vực mạng và chế tạo thiết bị. Cấu hình mạng hợp lí và sử dụng các công nghệ chuyển giao
thông tin tiên tiến là thử thách đối với nhà khai thác cũng như sản xuất thiết bị.
Có thể khẳng định giai đoạn hiện nay là giai đoạn chuyển dịch giữa công nghệ thế hệ cũ
(chuyển mạch kênh) sang dần công nghệ mới (chuyển mạch gói), điều đó không chỉ diễn ra
trong hạ tầng cơ sở thông tin mà còn diễn ra trong các công ty khai thác dịch vụ, trong cách
tiếp cận của các nhà khai thác khi cung cấp dịch vụ cho khách hàng.
Với nhu cầu ngày càng tăng về khả năng cung cấp dịch vụ và cả tốc độ đường truyền
dẫn, nhất là khi người dùng không còn thỏa mãn với tốc độ hiện nay của công nghệ ADSL, họ
đòi hỏi tốc độ của dịch vụ cao hơn nữa. Khi đó công nghệ VDSL sẽ phù hợp cho việc cung cấp
các dịch vụ băng rộng tốc độ cao tới khách hàng. VDSL là dịch vụ cho phép khách hàng có thể
vừa truy nhập Internet, vừa gọi điện thoại và fax. Đây là công nghệ có tốc truyền dẫn lớn nhất
trong họ công nghệ xDSL.
Tổng quan viễn thông

Chương I: Tổng quan viễn thông và mạng truy nhập :
1.1: giới thiệu chung.
1.2: các công nghệ truy cập băng rộng.
1.2.1:công nghệ xDSL.
1.2.2 :Ưu nhược điểm của XDSL.
Chương II: Công nghệ VDSL :
2.1: Giới thiệu Công nghệ VDSL.
2.2: Tốc độ khoảng cách các loại VDSL.
2.3: Hỗ trợ sử dụng VDSL
2.4: Tạp âm .
2.5: Mô hình tham chiếu của VDSL.
2.6: Mô hình chi phí.
Chương III: Tìm hiểu cáp quang :
3.1: Giới thiệu chung
3.2 :Cấu tạo bên trong
3.3 :Mô Tả Chi Tiết
3.4 :Các Thiết Bị Chủ Yếu Cáp Quang trong VDSL.
Chương IV: Ứng dụng VDSL :
4.1 :Trong mạng cục bộ
4.2 :Mạng Internet
Tổng quan viễn thông
Chương I: Tổng quan viễn thông và mạng truy nhập
1.1: Giới thiệu chung.
Mạng truy nhập ngày nay là một thực thể phức tạp, nó là mạng phối hợp của nhiều môi
trường truyền dẫn và công nghệ truy nhập khác nhau để phục vụ cho nhiều loại khách hàng với
nhu cầu khác nhau trong một khu vực rộng lớn và không đồng nhất.Môi trường truyền dẫn
chính trong mạng truy nhập hiện nay là cáp đồng (Chiếm khoảng 94% toàn bộ môi trường
mạng), việc tận dụng cơ sở hạ tầng rất lớn này là rất cần thiết và có lợi mà công nghệ truy nhập
đường dây thuê bao số xDSL chính là giải pháp cho vấn đề này. Mạng truy nhập quang là mục
tiêu hướng tới của mạng truy nhập trong tương lai để cung cấp cho khách hàng các dịch vụ đa

dạng với tốc độ và chất lượng cao. Ngoài ra, phương thức truy nhập vô tuyến cũng phát triển
rất mạnh với hàng trăm triệu thuê bao trên khắp thế giới ở các mạng GSM, CDMA, mạng truy
xuất qua vệ tinh…Để tận dụng ưu điểm của phương thức này cùng với cơ sở hạ tầng sẵn có
phương thức truy nhập cố định vô tuyến ra đời và đang được phát triển ở cả các vùng đô thị
lớn đến các khu vực có địa hình hiểm trở.
Ngày nay khi mà cơ cấu dịch vụ thay đổi, yêu cầu của khách hàng không chỉ đơn thuần là các
dịch vụ thoại/fax truyền thống mà cả các dịch vụ số tích hợp với yêu cầu băng thông lớn, chất
lượng cao đã thúc đẩy các công nghệ và thiết bị truy nhập liên tiếp ra đời với tốc độ chóng mặt.
Thậm chí nhiều dòng sản phẩm chưa kịp thương mại hoá đã trở nên lỗi thời.
1.2: các công nghệ truy cập băng rộng.
a) Modem cáp
Là thiết bị cho phép truy xuất thông tin tốc độ cao đến các server từ xa như Internet
server hay VoD server qua mạng truyền hình cáp (Cáp đồng trục) với tốc độ thay đổi phụ thuộc
vào hệ thống modem cáp, kiến trúc mạng cáp đồng trục và lưu lượng trên modem.
Tốc độ theo chiều xuống có thể lên đến 27Mbps, tuy nhiên đây là dung lượng tổng cộng
của mọi người chia ra do cấu trúc mạng dạng nhánh, thường thì dung lượng của một thuê bao
chỉ từ 1-3Mbps. ở chiều lên có thể đạt được 10Mbps nhưng thường là 1-2,5 Mbps
b) Công nghệ truy nhập sử dụng cáp sợi quang
Cáp quang có nhiều ưu điểm mạnh hơn so với cáp đồng như sợi cáp quang cho phép
truyền tín hiệu có cự ly xa hơn, khả năng chống nhiễu và xuyên âm tốt, băng tần truyền dẫn rất
lớn đảm bảo cho việc cung cấp các dịch vụ băng rộng tới khách hàng… Mạng cáp quang chính
là đích cuối cùng của các nhà quản lý mạng Viễn thông để mở rộng các dịch vụ băng hẹp sang
các dịch vụ băng rộng.
c) Công nghệ truy nhập vô tuyến
Công nghệ truy nhập vô tuyến có nhiều loại khác nhau. Công nghệ dịch vụ phân phối
đa điểm đa kênh MMDS là hỗn hợp của các dịch vụ video và truyền số liệu tốc độ cao (chiều
xuống lên tới 54Mbps). Hệ thống này cho phép các nhà cung cấp dịch vụ ở xa không có cơ sở
hạ tầng có thể cung cấp các truy nhập hiệu quả tới khách hàng.
d) Công nghệ xDSL: trong báo cáo này chúng ta sẽ chỉ tìm hiểu về công nghệ xDSL
1.2.1: Công nghệ xDSL :

Tổng quan viễn thông
xDSL là một họ công nghệ đường dây thuê bao số gồm nhiều công nghệ có tốc độ,
khoảng cách truyền dẫn khác nhau nên được ứng dụng vào các dịch vụ khác nhau. Bảng
dưới đây sẽ liệt kê các loại công nghệ và tính chất của từng loại.
Theo hướng ứng dụng của các công nghệ thì có thể phân thành 3 nhóm chính như sau :
 Công nghệ HDSL truyền dẫn hai chiều đối xứng gồm HDSL/HDSL2 đã được chuẩn
hoá và những phiên bản khác như: SDSL, MDSL, IDSL.
 Công nghệ ADSL truyền dẫn hai chiều không đối xứng gồm ADSL/ADSL. Lite
(G.Lite) đã được chuẩn hoá và các công nghệ khác như CDSL, Etherloop,
 Công nghệ VDSL cung cấp cả dịch vụ truyền dẫn đối xứng và không đối xứng.
Cụ thể :
• Asymmetric DSL (ADSL): Được gọi là bất đối xứng vì tốc độ Download nhanh hơn
nhiều so với tốc độ Upload do người sử dụng Internet Dowload nhiều hơn so với họ gửi
và Upload dữ liệu.
• High bit-rate DSL (HDSL): cung cấp tốc độ truyền phát tương đương tốc độ đường T1
(khoảng 1.5M Mbps). HDSL nhận và gửi dữ liệu cùng một tốc độ nhưng nó yêu cầu hai
đường line riêng biệt.
• ISDN DSL (IDSL): Chậm hơn nhiều so với các công nghệ khác, hoạt động ở tốc độ cố
định 144 Kbps ở cả hai hướng. Thuận lợi của khách hàng ISDL là có thể sử dụng được
thiết bị sẵn có của họ.
• Multirate Symmetric DSL (MSDSL): Có khả năng cung cấp nhiều tốc độ truyền. Tốc
độ truyền dẫn được thiết lập bởi nhà cung cấp dịch vụ và thông thường dựa trên mức
giá dịch vụ.
• Rate Adaptive DSL (RADSL): cho phép Modem điều chỉnh tốc độ của kết nối để phù
hợp độ dài và chất lượng của đường truyền.
• Symmetric DSL (SDSL): Giống như HDSL, phiên bản này nhận và gửi dữ liệu cùng
một tốc độ. SDSL đòi hỏi một đường line riêng biệt từ điện thoại của bạn. Nó chỉ sử
dụng một đường line thay vì hai đường như khi sử dụng HDSL.
• Very high bit-rate DSL (VDSL): Kết nối nhanh tuyệt đối, VDSL không đồng bộ và chỉ
làm việc với khoảng cách ngắn.

• Voice-over DSL (VoDSL): Là một dạng của điện thoại IP, VoDSL cho phép nhiều
đường điện thoại kết hợp trong một đường và cũng bao gồm cả khả năng truyền dẫn.
Bảng 1.1: Các công nghệ xDSL
Tên Tốc độ
Khoảng cách truyền
dẫn
Số đôi dây đồng sử
dụng
IDSL 144 Kb/s đối xứng 5km 1 đôi
HDSL
1,544Mb/s đối xứng
2,048Mb/s đối xứng
3,6 km – 4,5 km
2 đôi
3 đôi
Tổng quan viễn thông
HDSL2
1,544Mb/s đối xứng
2,048 Mb/s đối xứng
3,6 km – 4,5 km 1 đôi
SDSL
768kb/s đối xứng,
1,544Mb/s hoặc
2,048 Mb/s một chiều
7 km
3 km
1 đôi
ADSL
1,5- 8 Mb/s luồng xuống
1,544 Mb/s luồng lên

5km (tốc độ càng cao
thì khoảng cách càng
ngắn)
1 đôi
VDSL
26 Mb/s đối xứng
13–52 Mb/s luồng xuống
1,5-2,3 Mb/s luồng lên
300 m – 1,5 km
(Tuỳ tốc độ)
1 đôi
1.2.2 :Ưu nhược điểm của xDSL
So với cáp quang:
 Ưu điểm:
• Chi phí cho mạng cáp thấp.
• Tận dụng được mạng cáp đồng hiện tại.
• Cho phép khách hàng lựa chọn dịch vụ bằng phần mềm.
• Có thể triển khai dần dần (cho từng thuê bao, từng dịch vụ, từng ứng dụng)
do thiết bị mạng ở phía thuê bao thường chỉ là modem DSL đơn, phục vụ
một thuê bao.
 Nhược điểm:
• Tốc độ thấp hơn cáp quang. Cáp quang thích hợp hơn cho việc kéo dài
khoảng cách truy nhập tới nhà thuê bao, dùng cho các khu vực được xem là
kinh tế như các khu thương mại tập trung nhiều khách hàng (DLC).
• Không ổn định do chịu ảnh hưởng của các nguồn nhiễu bên ngoài, xuyên
âm, tiếng vọng thường có trong truyền dẫn cáp đồng.
• Khoảng cách đường truyền hạn chế, phụ thuộc nhiều yếu tố khách quan và
ảnh hưởng tới tốc độ, chất lượng tín hiệu.
• So với truyền dẫn và truy nhập vô tuyến:
Mạng vô tuyến triển khai tương đối nhanh và tiết kiệm được chi phí cho mạng ngoại vi,

nhưng lại đòi hỏi băng tần vô tuyến, hiện nay đang phải quản lý rất chặt, giá cao và được sử
dụng gần hết.
Tổng quan viễn thông
CHƯƠNG II: CÔNG NGHỆ VDSL
2.1: Giới thiệu công nghệ VDSL
Là một dịch vụ 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.
Hình 2.1 : Mô hình tổng thể mẫu

Kĩ thuật VDSL sử dụng phương thức truyền dẫn giống như ADSL nhưng kĩ thuật VDSL có
khả năng cung cấp số liệu với tốc độ rất cao gần gấp 10 lần tốc độ truyền dẫn của ADSL .Tốc độ
truyền dẫn của VDSL ở luồng xuống đạt tới 52 Mb/s trong chiều dài khoảng 300m, và luồng
xuống đạt ở tốc độ thấp 1,5 Mb/s với chiều dài cáp 3,6km. Tốc độ luồng lên trong chế độ không
đối xứng (là phương thức mà tốc độ truyền dẫn từ phía tổng đài tới thuê bao bằng tốc độ truyền
dẫn từ thuê bao tới tổng đài) là 1,6- 2,3 Mb/s. Tốc độ luồng trong chế độ đối xứng là 26 Mbps.
Phương thức truyền dẫn không đối xứng rất phù hợp để cung cấp dịch vụ tốc độ cao từ phía tổng
đài tới thuê bao nên rất hay được sử dụng trong kĩ thuật VDSL.
Trong VDSL cả hai kênh số liệu đều hoạt động ở tần số cao hơn tần số sử dụng cho thoại và
ISDL nên cho phép cung cấp các dịch vụ VDSL bên cạnh các dịch vụ đang tồn tại.
Khi cần tăng tốc độ luồng xuống hoặc chế độ đối xứng thì hệ thống VDSL sử dụng kĩ thuật
triệt tiếng vọng.
Công nghệ VDSL được ứng dụng trong truy cập dịch vụ băng rộng như dịch vụ Internet tốc
độ cao, các chương trình Video theo yêu cầu.
Ngoài việc có khả năng cung cấp tốc độ cao hơn nhiều so với tốc độ truyền dẫn của kĩ thuật
ADSL kĩ thuật VDSL còn yêu cầu khoảng động nhỏ hơn kĩ thuật ADSL nên kĩ thuật truyền dẫn
của VDSL không phức tạp bằng kĩ thuật truyền dẫn ADSL. Mặc dù có nhiều ưu điểm như vậy

nhưng kĩ thuật này vẫn chưa được sử dụng rộng rãi đó là vì chưa lựa chọn được cơ chế điều chế,
băng tần, phương pháp ghép kênh thích hợp. Hơn nữa, một số chipset của modem sử dụng kĩ thuật
VDSL vẫn còn đắt nên kĩ thuật này chưa được sử dụng nhiều trong thực tế. Tuy nhiên đây là một
kĩ thuật hứa hẹn trong một vài năm tiếp theo.
2.2: Tốc độ khoảng cách các loại VDSL
Tốc độ thu (Mbit/s) Tốc độ phát (Mbit/s) Khoảng cách (met)
52 6,4 1000- 300
26 3,2 2500- 800
26 26 1000- 300
13 13 1800- 600
13 26 3750- 1200
Bảng 2.2: tốc độ khoảng cách các loại VDSL
2.3: Kỹ thuật hỗ trợ sử dụng VDSL
VDSL Alliance là hiệp hội giữa Alcatel, Texas Instruments và các tổ chức khác hỗ trợ
VDSL sử dụng hệ thống sóng mang được gọi Discrete MultiTone (DMT). DMT phân chia tín hiệu
thành 247 kênh riêng biệt với dải tần 4 KHz. Điều này tương đương với 247 Modem có thể kết nối
tới máy của người dùng cùng một lúc.
Mỗi kênh đều được giám sát chặt chẽ và nếu chất lượng quá kém tín hiệu sẽ dịch chuyển
sang một kênh khác. Hệ thống này có tín hiệu không đổi và nó sẽ tìm kiếm kênh tốt nhất cho việc
truyền dẫn. Thêm vào đó một số kênh (những kênh này bắt đầu khoảng 8 KHz) được sử dụng như
kênh song hướng, cho phép thông tin phát trên cả hai hướng lên và xuống. Việc giám sát và sắp
xếp thông tin trên cả hai hướng giữ chất lượng trong 247 kênh làm cho DMT phức tạp hơn các kỹ
thật sóng mang khác nhưng cũng làm cho nó trở nên mềm dẻo hơn và chất lượng cao hơn.
Một nhóm VDSL khác được gọi là VDSL Coalition dẫn đầu bởi Lucent và Broadcom.
Coalition đưa ra một hệ thống sóng mang sử dụng hai kỹ thuật điều biên lượng tử là QAM
(Quadrature Amplitude Modulation) và CAP (Carrierless Amplitude Phase).
CAP hoạt động bằng cách chia tín hiệu trên đường điện thoại thành ba dải băng tần riêng.
Thoại được mang trên dải băng tần từ 0 đến 4 KHz trong mạch điện thoại chuẩn. Kênh Upstream
(từ người sử dụng đến Server) được mang trong dải băng tần 25 đến 160 KHz. Kênh Downstream
(từ Server đến người sử dụng) bắt đầu từ 240 KHz đến tần số lớn nhất 1,5 MHz phụ thuộc vào

chiều dài truyền dẫn, độ nhiễu và số lượng người sử dụng trong chuyển mạch. Hệ thống này chia
sẻ thành ba kênh giảm thiểu tối đa độ nhiễu giữa các kênh trên một đường và giữa các tín hiệu trên
các đường khác nhau.
QAM là kỹ thuật điều chế nâng hiệu quả thông tin được truyền lên 3-4 lần và phụ thuộc
phiên bản được sử dụng. Nó thực hiện bằng cách điều chế và dịch pha (Thay đổi góc của sóng
mang). Một tín hiệu không điều chế chỉ cung cấp hai trạng thái là 0 và 1, điều này có nghĩa rằng
nó có thể gửi 1 Bit thông tin trên một chu kỳ. Gửi sóng thứ hai quay pha 90 độ so với ban đầu và
sau đó điều chế mỗi sóng để có hai điểm trên một sóng, nó nhận được 8 trạng thái cho phép gửi 3
Bit trên một chu kỳ.
Điều này cho phép gửi đi 3 Bit trên một vòng thay thế cho chỉ 1 Bit. Nên nhớ rằng khi gửi
thông tin nhị phân, hai trạng thái tương ứng với 1 Bit đơn (2^1=2), bốn trạng thái tương ứng 2 Bit
(2^2=4) và tám trạng thái tương ứng 3 Bit (2^3=8). Thêm bốn sóng dịch pha 15 độ ta sẽ nhận được
16 trạng thái và có thể gửi 4 Bit trên một vòng (2^4=16). Tuy nhiên việc thêm Bit làm tăng sự dịch
pha về mặt hình học và việc để có 4 Bit trên một vòng sẽ trở nên rất khó khăn.
2.4: Tạp âm : Cũng như những công nghệ khác trong họ xDSL, VDSL truyền trên đôi dây
điện thoại nên chịu tác động của môi trường tạp âm của bản thân mạch vòng dây đồng.Tạp âm làm
giảm tỷ số S/N gây khó khăn cho việc xác định chính xác tín hiệu ở đầu thu. Mạch vòng dây đồng
có một số nguồn tạp âm sau:
a)Tạp âm trắng: . Tạp âm nhiệt gây ra do chuyển động của các electron trong đường dây.
Tạp âm này ảnh hưởng độc lập lên từng ký hiệu được truyền hay nói cách khác chúng được cộng
với tín hiệu bản tin.
b)Xuyên âm: hiện tượng can nhiễu do tín hiệu trong một mạch điện truyền dẫn khác gây ra
trong mạch điện đang sử dụng . Phạm vi triển khai ngắn của VDSL đặt ra khả năng một vài nhiễu
mới.
Nhiễu tần số vô tuyến: Máy thu VDSL phải đối phó với vấn đề nhiễu tần số vô tuyến (RFI).
Vấn đề RFI bao gồm lối vào (ingress) và lối ra (egress). Nguyên nhân của RFI egress (nhiễu tần số
vô tuyến lối vào) là trong băng tần của sóng vô tuyến từ những Anten gần với một đôi cáp xoắn
đôi mang tín hiệu VDSL. Nhân tố tác động tới lượng ingress bao gồm công suất đầu ra của các
Anten, khoảng cách giữa các Anten và cáp xoắn đôi, quan hệ giữa hướng và đặc tính bảo vệ của
bộ nhóm kết nối, và cân xứng của bản thân đôi dây xoắn. Thường, RFI ingress kích thích mỗi dây

trong đôi dây xoắn, vì vậy tạo ra một tín hiệu ingress theo chiều dọc đôi dây. Vì sự cân xứng của
đôi dây là không lý tưởng (thường 30 dB đến 35 dB cho các băng tần cao), một số ingress rò ra
trong các tín hiệu khác.
c)Sóng vô tuyến băng rộng điều biên: Sóng vô tuyến băng rộng thường sử dụng cho truyền
sóng vô tuyến quảng bá qua khoảng cách dài. Tín hiệu được truyền thường bao gồm diễn văn và
nhạc. Nhiều trạm vô tuyến AM có thể cùng một lúc hoạt động trong thành phố và ảnh hưởng lên
đường dây điện thoại. AM băng rộng cho phép truyền với độ rộng tần số trong khoảng 0,1-2,0