Tìm hiểu và nghiên cứu về”công nghệ ADSL

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU
Những năm đầu của thế kỉ XXI, được coi là kỷ nguyên của công nghệ
Trang 1


thông tin, thông tin học có ý nghĩa đến sự thành công và phát triển của một
quốc gia.
Trong giai đoạn công nghiệp hoá - hiện đại hoá, nhu cầu tìm kiếm và trao
đổi thông tin đã làm cho mạng Internet ra đời. Các cơ quan, tổ chức đều nhận
thức được tính ưu việt của xử lý thông tin qua mạng. Kết nối mạng không thể
thiếu cho các hoạt động xã hội nói chung và công nghệ thông tin nói riêng.
Cùng với sự phát triển của công nghệ thông tin, công nghệ ADSL ra đời đã đáp ứng
cho việc xử lý thông tin một cách thuận tiện nhanh chóng, chính xác và đạt hiệu
quả công việc cao.
Trong khuôn khổ đề tài thực tập tốt nghiệp hệ kỹ sư trường đại học công nghiệp hà
nội, em tìm hiểu và nghiên cứu về”công nghệ ADSL”

Trang 2


CHƯƠNG I
TỔNG QUAN VỀ ADSL
ADSL là kỹ thuật truyền thông băng rộng sử dụng đường cáp đồng điện
thọai sẳn có tại nhà khách hàng để truy nhập internet tốc độ cao. Khái niệm ADSL
xuất hiện từ năm 1989 tại Mỹ, ADSL bắt đầu thử nghiệm vào năm 1995 và phát
triển đến nay.
ADSL truyền dữ liệu có tốc độ của luồng dữ liệu xuống (downsttream)
nhanh hơn tốc độ truyền của luồng dữ liệu lên (upstream).
1.1 Đặc Điểm ADSL

- Internet và voice/fax cùng đi chung trên một đôi cáp điện thọai nhưng hai
luồng tín hiệu gồm : dữ liệu và thọai truyền đi riêng biệt không chồng lấn nhau,
không làm ảnh hưởng đến các dịch vụ điện thọai đã có như: hộp thư thọai, hiển thị
số máy gọi đến, chờ cuộc gọi . . .
- ADSL cho kết nối internet nhanh gấp 160 lần kiểu kết nối modems analog
chuẩn V90/56kbps.
- Kết nối theo kiểu thường trực (always on), vì thọai và dữ liệu truyền riêng
lẻ nhau, khi kết nối truy nhập internet thường trực nhưng không làm bận hay gián
đọan cuộc gọi đến trên đường dây điện thoại. Không sử dụng kết nối, giải tỏa, bị tín
hiệu bận hoặc bị mất thời gian trong quá trình mở trình duyệt truy nhập internet.
- Sử dụng đầy đủ tốc độ của đường kết nối. Nếu tốc độ của đường ADSL là
1.5Mbps thì người dùng sử dụng đủ tốc độ kết nối internet 1.5Mbps. Chia sẽ băng
thông với nhiều users khác nhau nhưng không làm giảm tốc độ truyền.
- Có độ tin cậy cao, thậm chí trong trường hợp mất nguồn thì ta vẩn có thể
Trang 3


gọi điện thọai bình thường.
- Có tính bảo mật, an tòan dữ liệu. Đây là một ưu điểm nỗi trội của ADSL
mỗi mạch điện là một kết nối riêng biệt. Hay nói cách khác, mỗi thuê bao trong
mạng chỉ dùng một kết nối riêng biệt.
1.2

. Tốc Độ ADSL

Hình 1.1
ADSL cung cấp tốc độ truyền dữ liệu tốc độ cao so với tốc độ điện thọai
thông thường. Nhưng tốc độ của dữ liệu truyền theo hai hướng khác nhau. Tốc độ
dữ liệu chiều xuống có thể từ 1.5 đến 6.1Mbps (có thể đến 8Mbps), tốc độ chiều
truyền dữ liệu lên từ 16 đến 640 kbps (có thể đạt tối đa 1.5Mbps). Do sự giới hạn

của đôi cáp đồng nên làm hạn chế tốc độ truyền của DSL. Cáp đồng bị các giới hạn
sau:
- Băng thông (đáp ứng tần số) của sợi cáp đồng
Đôi dây cáp đồng xoắn chỉ thích hợp cho tín hiệu audio tần số thấp, vì thế
cáp đồng thì không thích hợp với tín hiệu có tần số cao. Tín hiệu anlog (tín hiệu
thọai) thì có tần số đến 3.4 kHz và công nghệ xDSL sử dụng tần số đến 1.1 MHz.

Trang 4


Hình 1.2 băng thông
Bởi vì khi tín hiệu có tần số cao truyền trên cáp đồng sẽ bị suy hao lớn. Đáp
ứng tần số của tín hiệu truyền trên đôi cáp đồng phụ thuộc vào các thông số sau:
đường kính của cáp đồng (gauge), môi trường xung quanh cáp . . .

Bảng thông số
-Nhiểu xuyên kênh (Crosstalk).
Nhiểu xuyên kênh xảy ra làm suy giảm năng lượng tín hiệu truyền trên cáp
đồng. Xuyên kênh làm ảnh hưởng rất lớn đến kỹ thuật DSL trên mạch vòng (local
loop) thuê bao.
+ Xuyên kênh gây ra bởi các hiện tượng cảm ứng điện từ bởi các đường dây cùng
sợi cáp.
+ Xuyên kênh của đường cáp lớn sang đường cáp nhỏ.
+ Càng nhiều đường dây ADSL càng tăng xuyên kênh.
+ Xuyên kênh tăng theo tần số.
Trang 5


Xuyên kênh được chia làm hai lọai: xuyên kênh đầu gần (NEXT: Near End
Crosstalk) và xuyên kênh đầu xa (FEXT: Fax End Crosstalk).

- NEXT: xảy ra khi bộ thu DSL bị nhiễu từ tín hiệu DSL khác trên cùng đầu
cáp.NEXT sẽ rất trầm trọng nếu tín hiệu của hai hướng truyền có cùng dãy tần số.
vì thế trong ADSL để hạn chế Next ta dùng tần số downstream khác tần số
upstream.
- FEXT: xảy ra khi bộ thu DSL bị nhiễu từ tín hiệu DSL khác từ phía đầu
cáp ở xa.
NEXT sẽ rất trầm trọng nếu tín hiệu của hai hướng truyền có dãy tần số khác
nhau.
- Ảnh hưởng của NEXT và FEXT
Trong một số trường hợp, modem1 nhận được một số tín hiệu từ modem2 do
nhiểu crosstalk giữa hai đôi cáp 1 và 2.

Hình 1.3 nhiễu crosstalk
-Đường dây điện thọai bị ảnh hưởng nhiểu từ các nguồn tín hiệu
Radio.Đường dây điện thọai bị xâm nhập nhiểu sóng điện từ hay nhiểu tín hiệu
điện các nguồn khác như: Sóng radio phát thanh, động cơ điện, sét, đèn hùynh
quang . . . tín hiệu nhiểu này sẽ làm suy giảm tín hiệu DSL truyền trên đường dây
điện thọai.
Trang 6


-Ảnh hưởng của cuộn tải (load coil): tác dụng của cuộn tải là khử dung
kháng trên các đường dây thuê bao dài. Cuộn tải làm tăng suy hao với tín hiệu tần
số cao. Vì thế tín hiệu DSL không truyền qua được trên đường dây thuê bao có
cuộn tải, nên phải gỡ bỏ cuộn tải.
-Rẽ nhánh (Bridge taps)
Rẽ nhánh trong đường dây điện thọai sẽ làm triệt tiêu một số tín hiệu truyền
do bị phản xạ từ rẽ nhánh. Rẽ nhánh sẽ làm tăng nhiểu, tăng suy hao.
- Suy giảm tín hiệu do mối nối (line splice attenuation) và suy giảm do điện
trở đường dây điện thọai (line resistance attenuation).

Suy hao trên đường dây sẽ tăng theo chiều dài cáp và tần số tín hiệu truyền,
suy hao trên đường dây sẽ giảm khi kích thước đường kính dây lớn. Số mối nối trên
cáp càng nhiều thì suy hao tín hiệu càng lớn. Tất cả chúng làm ảnh hưởng đến tốc
độ truyền của DSL trên đường cáp điện thọai.

Hình 1.4 suy hao đường truyền
1.3. Dãy Tần Số Họat Động Của ADSL
Thiết bị ADSL kết nối với mỗi modem ADSL bằng đôi cáp điện thọai theo 3
kênh truyền dữ liệu như sau:
Trang 7


- Kênh truyền dữ liệu xuống tốc độ cao từ 1.5 đến 6.1Mbps (tối đa 8Mbps)
- Kênh truyền dữ liệu lên tốc độ từ 16 đến 640 kbps (tối đa 1.5Mbps)
- Kênh truyền dịch vụ điện thọai truyền thống (voice).
1.4.Truyền dẫn ADSL
Khái niệm ADSL có hai phần cơ bản: (1) Xuyên âm đầu gần giảm do có tốc
độ bit phát và dải tần thấp hơn nhiều tốc bit độ thu và (2) truyền tải đồng thời
POST và dữ liệu bằng cách truyền dữ liệu trong dải băng tần trên băng tần thoại.
Truyền dẫn hai hướng tốc độ nhiều Mbit/s không dùng trên phần lớn các đường dây
điện thoại do hiệu ứng kết hợp của suy giảm mạch vòng và xuyên âm. Như chỉ ra ở
hình dưới, năng lượng tín hiệu nhận được giảm đi tương ứng với tần số và nhiễu
xuyên âm nhận được tăng theo tần số. Do đó truyền dẫn hai hướng không thể thực
hiện được ở những tần số mà nhiễu xuyên âm lấn át tín hiệu nhận.

Hình 1.5 Truyền dẫn hai hướng bị giới hạn ở các tần số thấp
ADSL thực hiện truyền dẫn hai hướng tại những nơi có thể: dưới tần số cắt
hai hướng. Tần số cao không thích hợp cho truyền dẫn hai hướng được sử dụng cho
truyền dẫn một hướng. Điều này cho phép tốc độ thu vượt xa tốc độ có thể ở truyền
dẫn hai hướng.

Trang 8


Nhiều hệ thống ADSL sử dụng kỹ thuật truyền dẫn ghép kênh theo tần số, kỹ
thuật này đặt truyền dẫn phát ở dải tần số tách khỏi dải tần thu để trách tự xuyên
âm. Dải tần bảo vệ là cần thiết giúp cho các bộ lọc ngăn tạp âm POTS (Dịch vụ
điện thoại thong thường trong chuyển mạch kênh thoại tương tự) can nhiễu vào
truyền dẫn số .Một số hệ thống ADSL sử dụng kỹ thuật truyền dẫn triệt tiếng vọng
ECH, nơi dải tần phát được đặt trong dải tần thu . Bằng cách chồng dải tần, tổng
bang tần có thể giảm
Do không có tự xuyên âm ở đầu cuối CO, nên ghép kênh phân chia theo tần
số FDM ADSL làm việc theo hướng phát tốt hơn nhiều so với xoá tiếng vọng ECH
ADSL. Tuy nhiên dải thông thu của ADSL cho phép làm việc theo hướng thu, đối
với các mạch vòng là ngắn hơn.
Hoạt động của DSL đối xứng ban đầu bị hạn chế bởi tự xuyên âm đầu gần
(self-NEXT). ADSL khắc phục được self NEXT ở đầu cuối khách hàng đơn giản
bằng cách giảm nguồn được NEXT. Bằng cách giảm tốc độ bit phát, kênh phát có
thể đặt vị trí để xuyên âm vào truyền dẫn thu là ít nhất. Đối với ADSL, sự thu nhận
của kênh phát được xếp đặt dễ dàng hơn bằng cách đặt nó ở tần số thấp hơn nơi mà
suy hao mạch vòng là thấp và nhiễu xuyên âm cũng thấp hơn

Trang 9


Hệ thống ADSL ứng dụng kỹ thuật truyền dẫn tiên tiến để nâng cao hoạt
động. Điều chế và sắp đặt tần số của tín hiệu phát được tự làm thích ứng để đạt
được mức hoạt động tối ưu nhất từ các đặc tính liên quan tới đường dây thuê bao
sử dụng. Mã Trellis được sử dụng để giảm hiệu ứng nhiễu băng tần rộng. Các bộ
cân bằng có khả năng thích nghi chống lại nhiễu băng hẹp ví dụ như nhiễu tần số
phát thanh (RFI). Mã điều khiển lỗi hướng đi và cài xen (interleaving) ngăn chặn

nhiễu xung. Interleaving chống lại lỗi xuất hiện đột ngột bằng cách thay đổi các
khối dữ liệu vì thế mà sự xuất hiện đột ngột lỗi kéo dài dẫn đến có một số ít lỗi
trong một khối dữ liệu (có thể sửa được) thay vì một lượng lỗi lớn xảy ra trong một
khối (không thể sửa được). Với độ sâu interleaving 20 ms sẽ chống lại nhiễu đột
biến có khoảng thời gian là 500 us. Tuy nhiên mức interleaving này gây ra trễ
truyền bổ sung mà có thể làm chậm lại băng thông của các thủ tục. Ví dụ như
TCP/IP yêu cầu phải có các gói tin phúc đáp trước khi dữ liệu tiếp theo được
truyền.
Trang 10


CHƯƠNG II
KỸ THUẬT MÃ HÓA VÀ GIẢI MÃ TÍN HIỆU
Các phương pháp điều chế CAP (Điều chế biên độ pha không sóng mang) và
DMT (Đa kênh rời rạc) là các mã đường truyền sử dụng hữu ích cho vùng tần số
cao nằm trên dải băng tần thoại. Hai phương pháp mã hoá này là rất khác nhau về
phương pháp thực hiện, do đó bộ thu phát DMT không thể tương thích với bộ thu
phát CAP.
2.1

Mã hóa đường truyền đa kênh :

Phương pháp truyền dẫn đa kênh phân chia các đường DSL thành hàng trăm
các đường truyền nhỏ hơn, dễ truyền hơn. Tốc độ số liệu là tổng tốc độ truyền trên
các kênh nhỏ này. Phương pháp chung nhất là truyền dẫn trên các băng tần hẹp
không có hiện tượng chồng lấn. Mã hóa đường truyền đa kênh có chất lượng cao
nhất và cơ bản đã được tối ưu hóa cho kênh bị hiện tượng xuyên nhiễu .Đặc điểm
chính của truyền dẫn đa kênh là làm tương thích tín hiệu đầu vào với các đặc trưng
riêng của đường dây điện thoại. Điều này cho phép nâng cao đáng kể về cự ly và độ
tin cậy, hai tham số chính làm ảnh hưởng đến chi phí khi thiết kế hệ thống. Chính

vì vậy mã truyền dẫn đa kênh được sử dụng phổ biến trong các đường truyền DSL.
Phương thức truyền dẫn đa kênh đem lại chất lượng cao được sử dụng trong
đường truyền ADSL. Bộ cân bằng chỉ có thể hạn chế một phần hiện tượng xuyên
nhiễu và được sử dụng trong sơ đồ tách tối ưu một phần. Khi hiện tượng xuyên
nhiễu trở nên nghiêm trọng, các bộ cân bằng trở nên rất phức tạp và giảm chất
lượng càng lớn so với giá trị lý thuyết. Giải pháp sử dụng ở đây là phân chia kênh
truyền dẫn thành một số các kênh AWGN( Additive Gaussian White Noise : nhiễu
trắng Gaussian cộng thêm) nhỏ hơn. Lý thuyết này do Shannon đưa ra trong lý
thuyết toán thông tin của ông nhằm chia kênh thành một số lớn các kênh AWGN
băng tần hẹp. Các kênh này thường được tách thành các băng tần kế tiếp nhau
riêng biệt và gọi là truyền dẫn đa sóng mang hay đa tín hiệu. Nếu các kênh truyền
Trang 11


dẫn đa tín hiệu có băng tần đủ hẹp thì xuyên nhiễu sẽ ít hơn hoặc không có và
chúng có thể được xem là kênh AWGN. Thay vì sử dụng các bộ cân bằng phức tạp
chỉ cần sử dụng các bộ tách/ghép tín hiệu tới và từ các kênh nhỏ. Truyền dẫn đa
sóng mang hiện đã được tiêu chuẩn hóa và sử dụng do việc tạo các kênh nhỏ đơn
giản khi có các bộ xử lý tín hiệu số. Bộ cân bằng các sóng mang rộng có thể được
thay thế bằng số ít hơn các bộ cân bằng sử dụng bộ sóng mang hay đa sóng mang
theo lý thuyết của Shannon và có thể được sử dụng hay hiểu đơn giản hơn. Dung
lượng của kênh sẽ là tổng của các kênh độc lập song song với nhau làm cho việc
tính toán tốc độ số liệu cực đại của kênh theo lý thuyết hay sử dụng độ hiệu quả
của SNR tính các tốc độ thực tế sẽ đơn giản hơn. Khái niệm cơ bản về đa tần rời
rạc hay đường truyền đa kênh được mô tả trên hình. Trong trường hợp này ta xem
xét hai đường truyền DSL có hiện tượng xuyên nhiễu ISI nghiêm trọng, nếu được
truyền dưới dạng kênh đơn băng rộng. Người ta phân chia phổ của tín hiệu phát
thành các các băng hẹp hơn và các kênh này truyền qua kênh dự kiến truyền tải
thông tin. Cần chú ý là bộ thu có bộ lọc tương thích với từng bộ lọc thông thấp
phía phát do đó dễ dàng tạo thành bộ thu giống nhau cực đại. Các kênh có chất

lượng tốt hơn sẽ truyền tải nhiều thông tin hơn các kênh còn lại. Nếu các kênh này
đủ hẹp thì sẽ không cần đến bộ cân bằng

Trang 12


Hình 2.1 Đa tần rời rạc
Tập hợp các tỷ số tín hiệu/tạp âm là rất cần thiết để tính chất lượng của kênh.
Giả thiết là ta có N kênh mỗi kênh có

Số bít trung bình là số bít truyền trên mỗi kênh chia cho số kênh(giả thuyết ở
đây là N) như sau:

Trong đó SNRgeo là tín hiệu tạp âm về hình học hay giá trị trung bình nhân
của 1+SNR/T

Trang 13


Tổng của các kênh độc lập song song được xem là nhiễu trắng Gaussian có
SNRgeo bằng giá trị trung bình nhân của các kênh nhỏ SNR. SNRgeo có thể xem
như SNR của hệ thống cân bằng thông băng và băng tần cơ bản. Tỷ số nhiễu/tạp
âm SNRgeo có thể được cải thiện đáng kể khi phân bố năng lượng qua tất cả hay
một số kênh không đồng đều và cho phép nâng cao chất lượng của hệ thống
2.2 Mã hóa âm tần rời rạc DMT (Dicrete Multitone Modulation) :
Modem ADSL dựa trên DMT bao gồm rất nhiều (256) modem mini, mỗi
modem có bang tần 4KHz hoạt động đồng thời .DTM sử dụng rất nhiều kênh
mang để tạo thành các kênh con, mỗi kênh con mang một phần nhỏ của tổng số
thông tin. Các kênh con này được điều chế một cách độc lập với tần số mang tương
ứng với tần số trung tâm của kênh con và được xử lý song song. Mỗi kênh con

được điều chế sử dụng QAM và có thể mang từ 0 đến 15bit/symbol/Hz. Số bit thực
tế được mang trên một kênh phụ thuộc vào đặc tính đường dây. Các kênh con trung
tâm có thể không được sử dụng do giao thoa ngoài giữa các kênh con. DMT được
minh hoạ trong hình.

Hình 2.2 Đa tần rời rạc
Theo lý thuyết, dải băng tần lớn nhất hướng lên là 25 kênh x
15bit/symbol/Hz/kênh x 4KHz = 1,5 Mbps.
Trang 14


Dải băng tần lớn nhất hướng xuống là: 249kênh x 15 bit/symbol/Hz/kênh x
4KHz = 14,9 Mbps

Ở máy thu tín hiệu được nhận từ kênh truyền được đưa đến bộ biến đổi
tương tự sang số , gỡ bỏ các CP(Cyclic Prefix : tiền tố chu kỳ) và biến đổi ngược
trở lại dạng phức nhờ phép biến đổi DFT. Mỗi giá trị ở ngõ ra là một số phức đại
diện cho biên độ và pha của tần số phân kênh tương ứng .Tập các giá trị phức này,
mỗi giá trị đại diện cho 1 phân kênh gọi là phổ miền tần số (FEQ : Frequency
Domain Equalisation). Sau FEQ, một bộ dò không nhớ giải mã các ký hiệu phụ
nhận được. Như vậy, các hệ thống DMT không bị ảnh hưởng bởi lan truyền sai do
mỗi ký hiệu phụ đều được giải mã độc lập với các tín hiệu khác.
Khi DMT được sử dụng làm phương pháp mã hoá cho ADSL thì nó
tạo ra một số ưu,khuyết điểm sau:
Ưu :
-Phát triển từ công nghệ modem V34: modem V34 sử dụng một số kỹ thuật
tiên tiến để đạt được tối đa tốc độ dữ liệu trên đường dây điện thoại. Modem ADSL
dựa trên DMT là đại diện cho sự tiến hoá từ kỹ thuật của modem V34. Modem
Trang 15

DMT sử dụng QAM, triệt tiếng vọng, mã lưới đa kích cỡ, và sắp xếp hình sao.
-Sự thực thi: truyền được tốc độ bit tối đa trong các khoảng băng tần nhỏ bởi
vì các kênh con độc lập có thể thao tác một cách riêng biệt với các điều kiện đường
dây được xem xét. DMT đo tỉ số S/N một cách riêng biệt đối với mỗi kênh con và
ấn định số bit được mang bởi mỗi kênh con tương ứng. Thông thường, các tần số
thấp có thể mang nhiều bit bởi vì chúng bị suy hao nhỏ hơn tại tần số cao.
-Thích ứng tốc độ: DMT linh hoạt hơn trong việc điều chỉnh tốc độ truyền, nó
có thể thích ứng tốc độ dưc liệu đối với đường dây cụ thể .Mỗi kênh con mang một
số bit cụ thể phụ thuộc vào tỉ số S/N. Bằng việc hiệu chỉnh số bit trên một kênh,
DMT có thể tự động điều chỉnh tốc độ bit dữ liệu.
Nhược:
2.3

Do có nhiều sóng mang nên thiết bị rất phức tạp và đắt

Điều chế pha & biên độ không sóng mang CAP (Carrierless Amplitude)
Phương pháp điều chế pha và biên độ không sóng mang này dựa trên

phương pháp điều chế biên độ cầu phương QAM. Vì thế phương pháp này
hoạt động tương tự như phương pháp QAM. Tương tự như QAM, CAP sử
dụng cả điều chế biên độ và điều chế pha, như chỉ ra trong hình sau:

Trang 16


Hình 2.3 Chòm sao mã hóa cho CAP64

Sự khác nhau giữa CAP và QAM trong việc thực hiện chúng. Với QAM, hai
tín hiệu được kết hợp trong một miền tương tự. Tuy nhiên, do tín hiệu sóng mang

không mang thông tin, nên CAP không gửi một chút sóng mang nào. Tín hiệu điều
chế được thực hiện một cách số hoá nhờ sử dụng hai bộ lọc số với các đặc tính biên
độ cân bằng và khác pha. Tín hiệu điều chế của CAP là số chứ không phải là tương
tự do đó tiết kiệm được chi phí. Tuy nhiên chính sự vắng mặt của sóng mang lại tạo
nên nhược điểm của CAP đó là chòm sao mã hoá của CAP không cố định (trong
khi chòm sao mã hoá của QAM là cố định). Do đó bộ thu CAP phải có chức năng
quay để phát hiện ra vị trí có liên quan của chùm sao.
Dưới đây là sơ đồ thu phát tín hiệu theo phương pháp điều chế CAP. Các bit
dữ liệu được đưa vào bộ mã hoá, đầu ra bộ mã hoá là các symbol được đưa đến các
bộ lọc số. Tín hiệu sau khi qua bộ lọc số đồng pha và bộ lọc số lệch pha 900 sẽ
Trang 17


được tổng hợp lại, đi qua bộ chuyển đổi D/A, qua bộ lọc phát và tới đường truyền.
Tại đầu thu, tín hiệu nhận được qua bộ chuyển đổi A/D, qua các bộ lọc thích
ứng và đến phần sử lý sau đó là giải mã.Bộ lọc phía thu và bộ lọc sử lý là một phần
của việc cân bằng điều chỉnh để chỉnh méo tín hiệu.

Sơ đồ thu phát tín hiệu theo phương pháp CAP
CAP tạo các thuận lợi sau :
o

Kỹ thuật hoàn thiện phát triển từ modem V34: Do CAP dựa trên

QAM một cách trực tiếp, nên nó là một kỹ thuật hoàn thiện dễ hiểu, và do
không có các kênh con nên thực thi đơn giản hơn DMT.
o

Thích ứng tốc độ: Trong CAP, việc thích ứng tốc độ có thể đạt được

bởi việc thay đổi kích cỡ chùm sao mã hoá (4-CAP, 64-CAP, 512-CAP…)
hoặc là bằng cách tăng hoặc giảm phổ tần sử dụng.
o

Mạch thực hiện đơn giản

Nhược điểm của phương pháp CAP:
Trang 18


Không có sóng mang nên năng lượng suy giảm nhanh trên đường truyền, và
cũng do không có sóng mang mà 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.
Có rất nhiều bàn cãi về việc sử dụng DMT hay CAP làm mã đường truyền
cho ADSL, mỗi phương pháp đều có những ưu và nhược điểm riêng của nó. DMT
có khả năng thích ứng nhanh với thay đổi đường dây, CAP cũng có khả năng như
vậy. Nhưng hiện nay DMT được sử dụng làm mã đường truyền cho ADSL. Tuy
nhiên, theo sự phân tích ban đầu thì DMT được nhiều tổ chức chuẩn hoá đồng ý sử
dụng truyền cho ADSL full-rate và ADSL Lite.
Trái ngược với DMT, CAP sử dụng hoàn toàn dải băng khả dụng (ngoại trừ
dải băng tần thoại), do đó không có các kênh con trong CAP. Nói cách khác, DMT
và CAP đều dựa trên QAM, nhưng sự khác nhau căn bản nhất là DMT sử dụng
QAM trên mỗi kênh con còn CAP phân bố đều năng lượng qua toàn dải tần. Các hệ
thống CAP sử dụng ghép phân chia theo tần số FDM để tách các tần số trong kênh
hướng lên và hướng xuống.
2.4

Các phương pháp truyền dẫn song công:
Hầu hết các dịch vụ DSL đòi hỏi hai chiều (song công) trong việc truyền dữ

liệu,thậm chí tốc độ bit theo các hướng ngược nhau là không đối xứng. Các modem
DSL sử dụng các phương thức song công để tách biệt các tín hiệu trên các hướng
ngược nhau. Có 4 phương thức song công khác nhau: song công 4 dây, triệt tiếng
vọng, song công phân chia theo thời gian,và song công phân chia theo tần số.
Phương thức song công triệt tiếng vọng và song công phân chia theo thời gian được
sử dụng trong modem ADSL.

Trang 19


2.4.1 Phương pháp FDM (Frequency Division Multiplex : ghép kênh phân chia
theo tần số):
Trong phương pháp này dải tần được chia thành hai phần đường lên và
đường xuống khác nhau Hình dưới đây thể hiện sự phân chia đó với fb1 và fb2 là
độ rộng dải tần ở hai băng.

Hình 2.4 Phân chia băng tần của phương pháp FDM
Ghép kênh phân chia theo tần số lần lượt truyền theo các hướng khác nhau
trong các giải tần không trùng nhau, như được chỉ ra trong hình vẽ trên. FDM loại
bỏ NEXT nếu tất cả các đường sử dụng cùng khoảng băng thông. Một phương thức
lựa chọn FDM đối với ADSL (phù hợp với triệt tiếng vọng) cho phép dành riêng
băng thông tới 138 kHz đầu tiên cho đường truyền hướng lên và tuân thủ theo
chuẩn T1.413. Phương thức này thường được sử dụng ở Mỹ. Tuy nhiên, năng lực
xử lý thường được thỏa hiệp trong cấu hình này, và băng thông hướng lên đã hạn
chế tốc độ dữ liệu dưới mức mong muốn đối với một vài dịch vụ (ví dụ: truy nhập
Internet).
Nhiều hệ thống ADSL sử dụng kỹ thuật truyền dẫn ghép kênh theo tần số, kỹ
thuật này đặt truyền dẫn phát ở dải tần số tách khỏi dải tần thu để tránh tự xuyên

Trang 20


âm. Dải tần bảo vệ là cần thiết giúp cho các bộ lọc ngăn tạp âm POTS can nhiễu
vào truyền dẫn số.

Hình 2.5 FDM ADSL
Sơ đồ thực hiện truyền:

Trang 21


Hình 2.6 Sơ đồ thu phát theo FDM
Thường đường lên sử dụng băng tần thấp, đường xuống ở băng tần cao và
băng xuống rộng hơn băng lên.
Ưu điểm của phương pháp FDM:
o Do băng tần lên và xuống tách biệt nên giảm được can nhiễu trong một
đôi dây, triệt được xuyên âm đầu gần.
o Không cần đồng bộ giữa phát và thu.
Nhược điểm:
o Băng tần sử dụng lớn, gây lãng phí băng tần
o Ở thành phần tần số cao sẽ bị suy hao nhiều
o Khi khoảng cách tăng lên, tín hiệu trên đường dây chịu ảnh hưởng của
nhiều tần số, suy hao tần số cao rõ hơn do đó tổng suy hao tăng
o Vẫn có xuyên âm đầu gần trong hai đôi dây khác nhau do các hãng sản
Trang 22


suất khác nhau sử dụng các băng tần khác nhau.
o Ảnh hưởng tới các dịch vụ khác và bị ảnh hưởng bởi các dịch vụ khác

do tần số truyền cao.
2.4.2Phương pháp triệt tiếng vọng EC (Echo Cancellation):
Phương pháp triệt tiếng vọng EC sử dụng một kênh duy nhất cho cả phát và thu
nên cần có một bộ triệt tiếng vọng phía thu. Một số hệ thống ADSL sử dụng kỹ
thuật triệt tiếng vọng EC, nơi dải tần phát được đặt trong dải tần thu. Xem hình
dưới. Bằng cách chồng dải tần, tổng băng tần truyền có thể giảm. Tuy nhiên, ECH
khó tránh được tự xuyên nhiễu và khi thực hiện cần có xử lý số phức tạp hơn.

Hình 2.7 EC ADSL

Song công triệt tiếng vọng đạt được tốc độ truyền dữ liệu của song công 4
dây trên một đôi dây xoắn. Triệt tiếng vọng là dạng phổ biến nhất của ghép kênh
trong DSL hiện đại, đang được chuẩn hoá để sử dụng trong ISDN, HDSL, và
ADSL. “Tiếng vọng” là sự phản xạ của tín hiệu phát vào bộ thu đầu gần. Tiếng
Trang 23


vọng đáng ngại là bởi vì các tín hiệu đi theo cả hai hướng của truyền dẫn số và
cùng tồn tại trên các đường truyền dẫn đôi dây xoắn, do vậy tiếng vọng là tạp âm
không mong muốn.
Tiếng vọng là một phiên bản bị lọt ra của tín hiệu phát. Bộ triệt tiêu tiếng
vọng tạo ra một bản sao của tín hiệu phát bị lọt ra và loại bỏ nó ra khỏi tín hiệu
nhận.
Các bộ triệt tiếng vọng phải có khả năng loại bỏ tiếng vọng khoảng 50 dB
hoặc cao hơn đối với ISDN, khoảng 60dB hoặc cao hơn đối với HDSL, và khoảng
trên 70 dB đối với ADSL. Các mức độ triệt tiếng vọng là khác nhau bởi vì HDSL
và sau đó là ADSL sử dụng các tần số cao hơn sẽ suy hao lớn hơn, điều đó có
nghĩa là bộ nhận phải giảm tiếng vọng tần số cao xuống mức thấp hơn các tần số
nhận nhỏ nhất. Để đạt được độ loại bỏ tiếng vọng cao, bộ triệt tiếng vọng phải
quyết định các hệ số tiếng vọng tương thích với độ chính xác cao. Triệt tiếng vọng

phức tạp hơn so với ghép kênh 4 dây. Tuy nhiên, tiến tới các mức độ xử lý tín hiệu
số cao trong VLSI (Very Large Scale Intergrate ), triệt tiếng vọng thậm chí đối với
hầu hết các trường hợp khó (ADSL) thì thường có chi phí không đáng kể và
thường được sử dụng trong thực tế.

2.5

các thuật toán chính trong mã hóa và giải mã
Trang 24


2.5.1 mã kiểm tra crc: (mã kiểm tra dư chu kỳ)

Hình 2.8 sơ đồ mã kiểm tra dư chu kỳ
ADSL sử dụng các mã kiểm tra CRC để phát hiện các lỗi trong khối các bit /
bytes được truyền qua kênh truyền ADSL. Một tới hai byte chẵn lẽ được thêm vào
cuối các bytes thông tin dùng để kiểm chứng việc nhận chính xác các bytes thông
tin ở máy thu. Thông thường các xung đột CRC, tương ứng với các lỗi được phát
hiện, sử dụng tại chức năng bảo dưỡng mức độ cao hơn để chẩn đoán hoặc thiếp
lập lại đường truyền DSL. Các mã kiểm tra CRC này nằm ngoài mã hóa RS và do
vậy phát hiện các lỗi không được hiệu chỉnh bởi mã RS.
Mã kiểm tra CRC ở mức bit dựa trên các mã nhị phân tuần hoàn, chuỗi các
bytes bản tin được xử lý như là một chuỗi bit và đa thức nhị phân được lập để biểu
diễn bản tin như sau:

Trang 25