Xây dựng mạng ADSL tại Hà Nội : Luận văn ThS. Kỹ thuật điện tử - viễn thông: 2 07 22

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
KHOA CÔNG NGHỆ

LÂM QUANG TRUNG

XÂY DỰNG MẠNG ADSL TẠI HÀ NỘI

LUẬN VĂN THẠC SỸ

Người hướng dẫn: Nguyễn Viết Kính

Hà nội - 2004


Luận văn thạc sỹ

XÂY DỰNG MẠNG ADSL TẠI HÀ NỘI

MỤC LỤC

BẢNG KÝ HIỆU CÁC CHỮ VIẾT TẮT

iii

MƠ ĐẦU

1

CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CƠNG NGHỆ TRUYỀN DẪN
TRÊN ĐƢỜNG DÂY

3

1.1. Cơng nghệ truyền dẫn bằng modem băng tần thoại

3

1.2. Công nghệ truyền dẫn đƣờng dây thuê bao số

6

1.3. Các loại đƣờng dây thuê bao số

8

1.3.1.Các thế hệ trước của đường dây thuê bao số
1.3.2. Mạng số đa dịch vụ tích hợp tốc độ cơ bản
1.3.2.1. Nguồn gốc của ISDN tốc độ cơ bản
1.3.2.2. Khả năng và ứng dụng của ISDN tốc độ cơ bản
1.3.2.3. Truyền dẫn ISDN tốc độ cơ bản
1.3.2.4. ISDN tốc độ cơ bản mở rộng tầm phục vụ
1.3.2.5. DAML, chuyển đổi kênh B / kênh thoại tƣơng tự
1.3.2.6. IDSL

1.3.3. Đường dây thuê bao số tốc độ cao
1.3.3.1. Nguồn gốc của HDSL
1.3.3.2. Khả năng và ứng dụng của HDSL
1.3.3.3. Truyền dẫn HDSL
1.3.3.4. HDSL thế hệ thứ hai (SHDSL)

1.3.4. Đường dây th bao số bất đối xứng

1.3.4.1. Mơ hình tham chiếu và định nghĩa của ADSL
1.3.4.2. Nguồn gốc của ADSL
1.3.4.3. Khả năng và ứng dụng của ADSL
1.3.4.4. Truyền dẫn ADSL
1.3.4.5. Tƣơng lai của ADSL

1.3.5. Đường dây thuê bao số tốc độ cực cao
1.3.5.1. Mơ hình tham chiếu và định nghĩa của VDSL
1.3.5.2. Nguồn gốc của VDSL
1.3.5.3. Khả năng và ứng dụng của VDSL

Lâm Quang Trung

3

8
10
10
11
11
12
13
14
14
14
16
18
20
22
22

22
24
25
28
33
33
34
34

Cao Học K8Đ 2001-2003


Luận văn thạc sỹ

XÂY DỰNG MẠNG ADSL TẠI HÀ NỘI

CHƢƠNG 2: CẤU TRÚC HỆ THỐNG MẠNG ADSL

35

2.1 Một số khái niệm cơ bản

35

2.1.1 Mơ hình OSI
2.1.2 Mơ hình TCP/IP
2.1.3 ATM và mơ hình tham chiếu OSI

35
40

45

2.2 Các cấu trúc ADSL

47

2.2.1 Giới thiệu một số cấu trúc mạng ADSL
2.2.2 Cấu trúc khai thác quy mô nhỏ
2.2.3 Mạng truy nhập ATM
2.2.4 RFC 1483
2.2.5 PPP qua ATM
2.2.6 Cấu trúc cổng tunnel
2.2.7 Tập hợp kêt cuối PPP

47
48
51
54
56
57
58

2.3 Cấu hình hệ thống ADSL trên thực tế

59

2.3.1 Mơ hình tổng thể
2.3.2 Thiết bị truy nhập băng rộng BRAS
2.3.2.1 Card xử lý định tuyến chuyển mạch SRP
2.3.2.2 Card kết nối đƣờng và card vào/ra:

2.3.3 Hệ thống ghép kênh truy nhập đường thuê bao số
2.3.4 Hoạt động trên thực tế:
2.4. Các giao thức và cấu hình truyền thơng trong mạng
2.4.1. Cấu hình IP over ATM
2.4.2. Cấu hình Bridged IP
2.4.3. Cấu hình PPP over ATM
2.4.4. Cấu hình PPP over Ethernet

82

2.5.1. Tổng quan về mạng riêng ảo
2.5.2. Phân loại mạng riêng ảo
2.5.3. Dịch vụ mạng riêng ảo nội hạt (VPN local)
2.5.4. Dịch vụ mạng riêng ảo truy cập Internet
2.5.5. VPN MPLS

4

71
75
77
78
80

2.5. Triển khai mạng riêng ảo trên nền xDSL

Lâm Quang Trung

59

61
63
65
65
71

82
83
84
85
86

Cao Học K8Đ 2001-2003


Luận văn thạc sỹ

XÂY DỰNG MẠNG ADSL TẠI HÀ NỘI

CHƢƠNG 3: CÁC THUẬT TOÁN CẤP PHÁT BIT

91

3.1. Tham số hệ thống truyền dẫn

91

3.1.1. Dự phòng thiết kế hệ thống
3.1.2. Dung năng kênh nhiễu Gauss, trắng, cộng tính
3.1.3. Dung năng đa kênh

3.2. Các thuật toán cấp phát bit

91
92
93
94

3.2.1. Khái niệm về cấp phát bit cho kênh truyền thơng
3.2.2. Thuật tốn đổ nước
3.2.2.1. Thuật tốn đổ nƣớc thích nghi tốc độ truyền dữ liệu
3.2.2.2. Thuật tốn đổ nƣớc thích nghi dự phịng
3.2.3. Các thuật toán của Chow
3.2.4. Các thuật toán Greedy
3.2.4.1. Hiệu suất của dung năng
3.2.4.2. Thuật toán hiệu suất của Campello
3.2.4.3. Thuật toán E-Tightness của Campello
3.2.4.4. Thuật toán đối ngẫu B-Tightness của Campello

3.2.5. Tráo đổi bit

94
97
97
100
101
103
104
104
105
106

108

3.3 Kết quả thu đƣợc trên thực tế

110

KẾT LUẬN

130

TÀI LIỆU THAM KHẢO

132

Lâm Quang Trung

5

Cao Học K8Đ 2001-2003


Luận văn thạc sỹ

XÂY DỰNG MẠNG ADSL TẠI HÀ NỘI

MỞ ĐẦU
Công nghệ đường dây thuê bao số DSL cho phép truyền thông tin số với
tốc độ cao trên các đường dây thuê bao điện thoại thông thường. Các đường
dây điện thoại, đã có từ thời Alexander Graham Bell phát minh ra điện thoại
vào năm 1875, bây giờ có khả năng truyền dữ liệu với tốc độ hàng triệu bit

trong một giây. Điều này được thực hiện thông qua các công nghệ truyền dẫn
số phức tạp, các công nghệ này sẽ bù cho những mất mát, suy hao thông
thường của đường điện thoại. Các công nghệ truyền dẫn số sử dụng các thuật
toán phức tạp, hiện nay đã được áp dụng trong thực tế, nhờ vào sự phát triển
khả năng xử lý mạnh mẽ của các bộ xử lý tín hiệu số dựa trên các mạch điện
tử tích hợp mức độ cao.
DSL sử dụng công nghệ truyền dẫn đa kênh, chia tồn bộ dải thơng
truyền dẫn thành các kênh truyền con độc lập nhau. Các kênh truyền con này
được cấp phát số lượng bit thích hợp tùy theo tiêu chí cung cấp dịch vụ. Luận
văn này đề cập tới vấn đề xây dựng mạng cung cấp dịch vụ ADSL trên thực tế
và cấp phát bit cho các kênh truyền con. Thuật tốn Chow thực hiện việc cấp
phát bit được mơ phỏng và so sánh với kết quả áp dụng trên thực tế.
Nội dung trình bày trong luận văn như sau:
 Chương 1: Trình bày tổng quan về các cơng nghệ truyền dẫn trên
đường dây bao gồm công nghệ truyền dẫn dùng modem băng tần
thoại, công nghệ truyền dẫn đường dây thuê bao số. Giới thiệu các
loại DSL hiện đang sử dụng trong truyền thơng.
 Chương 2: Trình bày về việc xây dựng hệ thống cung cấp dịch vụ
đường truyền băng thông rộng ADSL trên thực tế (Hà Nội) cũng
như các thành phần không thể thiếu khi xây dựng hệ thống này.

Lâm Quang Trung

6

Cao Học K8Đ 2001-2003


Luận văn thạc sỹ

XÂY DỰNG MẠNG ADSL TẠI HÀ NỘI

 Chương 3: Trình bày về các thuật tốn cấp phát bit cho các kênh
truyền con của hệ thống truyền thông đa kênh. Áp dụng thuật toán
của Chow vào thực tế. So sánh kết quả tính tốn trên lý thuyết với
kết quả thực hiện được trên hệ thống thực tế.
 Kết luận: Tóm tắt kết quả đạt được của luận văn và đề xuất hướng
nghiên cứu trong thời gian tới.
Trong thời gian thực hiện luận văn này, tôi đã được sự hỗ trợ, khuyến
khích và động viên của rất nhiều người, đó là gia đình tơi, các thầy cơ, bạn học
và đồng nghiệp. Trước hết, tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đối với thầy
PGS. TS. Nguyễn Viết Kính, người đã tận tình hướng dẫn tơi hồn thành bản
luận văn này. Thầy cũng là người có nhiều ý kiến chân thành và quý báu trong
quá trình tiếp cận và giải quyết vấn đề. Gia đình tơi, bố mẹ và các anh chị, đã
ln khuyến khích, động viên và tạo điều kiện tốt nhất để tơi hồn thành tốt
khóa học và luận văn này.
Nhân đây, tôi cũng xin gửi lời cảm ơn các thầy cô tại Khoa Công Nghệ ĐHQG Hà Nội, những người đã trang bị cho tôi kiến thức trong suốt bốn năm
học Đại học và hai năm học Cao học. Và tôi cũng xin gửi lời cảm ơn tới các
bạn học và đồng nghiệp, đã khuyến khích, động viên và giúp đỡ tơi rất nhiều
để tơi có thể hồn thành tốt cơng việc.

Lâm Quang Trung

7

Cao Học K8Đ 2001-2003


Luận văn thạc sỹ

XÂY DỰNG MẠNG ADSL TẠI HÀ NỘI

CHƢƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ CƠNG NGHỆ TRUYỀN DẪN
TRÊN ĐƢỜNG DÂY
1.1. Cơng nghệ truyền dẫn bằng modem băng tần thoại
Các modem băng tần thoại được giới thiệu vào cuối những năm 1950 với
chức năng gửi dữ liệu qua mạng điện thoại công cộng, xem hình 1.1. Dữ liệu
truyền qua mạng điện thoại công cộng phải được điều chế do mạng điện thoại
PSTN chỉ truyền các tín hiệu nằm trong dải tần số từ 200 Hz đến 3400 Hz. Dữ
liệu chưa điều chế đòi hỏi các tần số truyền dẫn gần 0 Hz. Modem biến đổi các
đặc tính tần số của dữ liệu vào tín hiệu tiếng nói để có thể truyền qua được
PSTN. Vì thế, dữ liệu điều chế sẽ xuất hiện dưới dạng một cuộc gọi thoại
thông thường đối với PSTN [15,4,17].

Hình 1.1: Mơ hình tham chiếu modem băng tần thoại
Một trong những modem đầu tiên, modem AT&T Bell 103, thực hiện
truyền dẫn song công, không đồng bộ, tốc độ 300 b/s, sử dụng điều chế FSK.
Modem CCITT V.21 tương tự nhưng khơng tương thích với modem Bell 103.
Vài năm sau đó, các modem Bell 202 ra đời, tăng tốc độ truyền dữ liệu lên
1200 b/s, sử dụng truyền dẫn FSK bán song công. Vào cuối năm 1973,

Lâm Quang Trung

8

Cao Học K8Đ 2001-2003


Luận văn thạc sỹ

XÂY DỰNG MẠNG ADSL TẠI HÀ NỘI

giới thiệu modem VA3400, modem 1200 b/s song công đầu tiên, sử dụng điều
chế PSK. Vài năm sau, modem Bell 212 và sau đó là CCITT V.22 cho phép
truyền dẫn song công tốc độ 1200 b/s, sử dụng điều chế PSK. Vào năm 1981,
modem V.22 bis cho phép truyền song công tốc độ 2400 b/s. V.32 giới thiệu
mã lưới và thực hiện một bước tiến táo bạo về truyền dẫn thông tin có triệt
tiếng vọng trong cả hai hướng, sử dụng trong cùng dải tần số. Các modem thế
hệ trước V.32 sử dụng hai băng tần khác nhau cho hướng xuống và hướng lên
(thực hiện phân kênh theo tần số - FDM). V.32 cho phép truyền dẫn song công
tốc độ 9600 b/s. Chuẩn V.34 tiếp theo, nhờ sử dụng các kỹ thuật tối ưu băng
thơng, sắp xếp chịm sao và tiền mã hóa phụ thuộc kênh truyền, cho phép
truyền song cơng tốc độ lên tới 28,8 Kb/s. Vào năm 1995, các modem tốc độ
33,6 Kb/s đã xuất hiện trên thị trường. Các modem V.34 tận dụng được băng
thông tới 3,6 KHz, nhiều hơn băng tần sử dụng trong điện thoại truyền thống
(băng thơng 3,4 KHz) một ít. Tuy nhiên, modem V.34 có thể dùng ít băng
thơng hơn nhờ giảm tốc độ truyền dữ liệu xuống. Bằng việc truyền tốc độ 33,6
Kb/s trên băng thông 3,6 KHz, các modem V.34 đạt hiệu suất phổ gần 10 b/s
đối với mỗi Hz, một kỳ cơng hiếm có, tiệm cận tới giới hạn lý thuyết của
truyền dẫn dữ liệu băng tần thoại. Vào cuối năm 1996, các modem PCM tốc
độ 56 Kb/s xuất hiện, những modem này được chuẩn hóa trong khuyến nghị
ITU V.90 vào năm 1998. Các modem PCM (sử dụng điều chế mã xung) là bất
đối xứng khi hỗ trợ tốc độ lên tới 56 Kb/s cho hướng xuống (truyền tin về phía
khách hàng) và tốc độ lên tới 33,6 Kb/s cho hướng lên (truyền tin từ khách
hàng). Trong thực tế, hiếm khi các modem PCM đạt được tốc độ truyền dẫn
trên 50 Kb/s do giới hạn về công suất truyền, các chuyển đổi trung gian và suy
hao đường gây ra do các cuộn tải.

Lâm Quang Trung

9

Cao Học K8Đ 2001-2003


Luận văn thạc sỹ

XÂY DỰNG MẠNG ADSL TẠI HÀ NỘI

Kiến trúc mạng modem PCM dựa trên cơ sở mạng PSTN của các thế hệ
modem băng tần thoại trước đó. Modem PCM kết nối qua mạng PSTN như
một cuộc gọi của dịch vụ thoại truyền thống PSTN POTS. Về mặt kiến trúc,
modem PCM nằm giữa DSL và các modem băng tần thoại truyền thống.
Modem PCM tận dụng tới 4 KHz băng thông.
Hạn chế căn bản của các modem băng tần thoại chính là ở các bộ mã hóa
/ giải mã hóa tiếng nói (CODEC) được đặt tại các chuyển mạch thoại nội hạt
hoặc đầu cuối DLC. Bộ CODEC chuyển các tín hiệu tương tự trên đường điện
thoại sang dạng biểu diễn số tốc độ 64 Kb/s, sử dụng điều chế mã xung. Tín
hiệu của các modem băng tần thoại truyền trong cuộc gọi thoại PSTN không
được vượt quá tốc độ bit 64 Kb/s.
Trong khuyến nghị ITU V.70 và V.61, các modem băng tần thoại có thể
hỗ trợ đồng thời dữ liệu và thoại đã số hóa trên một cuộc gọi PSTN. V.70, sử
dụng điều chế V.34 và mã hóa tiếng nói trong phụ chương G.729 A, có thể
truyền đồng thời tiếng nói mã hóa tốc độ 8 Kb/s và dữ liệu tốc độ 20 Kb/s sử
dụng chỉ một cuộc gọi PSTN. Nhờ phụ chương G.729 A cung cấp khả năng
phát hiện các khoảng lặng nên có thể truyền tốc độ dữ liệu cao hơn trong các
khoảng lặng.
Các kỹ thuật nén dữ liệu, được xác định rõ trong khuyến nghị V.42, có
thể đạt được tốc độ truyền dữ liệu hiệu dụng cao hơn hai lần tốc độ modem

được nêu ở trên. Tuy nhiên, dữ liệu có độ ngẫu nhiên cao (ví dụ trong các file
nhị phân hoặc video số hóa) làm mất đi phần nào lợi ích đem lại của việc nén
dữ liệu. Việc nén dữ liệu cũng có thể áp dụng cho DSL và được thực hiện trên
thông tin đã số hóa, trước khi đưa tới bộ truyền nhận DSL. Do việc nén dữ
liệu, ảnh hưởng của lỗi bit truyền dẫn có thể tăng thêm nhiều.

Lâm Quang Trung

10

Cao Học K8Đ 2001-2003


Luận văn thạc sỹ

XÂY DỰNG MẠNG ADSL TẠI HÀ NỘI

Ưu điểm nổi bật của các modem chính là sự phổ biến khắp nơi của
chúng. Một modem có thể nối tới bất cứ đường điện thoại nào và ngay lập tức
gọi được cho bất cứ modem nào khác trong hàng triệu modem đang được gắn
với đường điện thoại trên thế giới. Các modem có giá thấp hơn và dễ dàng cài
đặt hơn so với các thiết bị DSL. Tuy nhiên, nhu cầu về tốc độ truyền dữ liệu
của các ứng dụng đã vượt quá khả năng đáp ứng được của các modem băng
tần thoại. Một hạn chế khác của các modem là các cuộc gọi sẽ bị chặn khi tổng
đài nội hạt q tải, khơng có khả năng kết nối tới nhiều điểm đồng thời và tỷ lệ
lỗi bit cao. Những hạn chế này đã được khắc phục trong DSL.
1.2. Công nghệ truyền dẫn đường dây thuê bao số
Thuật ngữ DSL đề cập tới tất cả các kiểu công nghệ đường dây thuê bao
số, bao gồm ADSL, HDSL, SHDSL, ISDN tốc độ cơ bản, VDSL và IDSL.
Thuật ngữ xDSL cũng được sử dụng trong ngành công nghệ khi đề cập tới các

kiểu DSL.
Công nghệ DSL đã đưa vào một sự thay đổi mới mẻ vào lợi ích của các
đường dây điện thoại. Đối với đường dây điện thoại, ban đầu được xây dựng
chỉ để mang một tín hiệu thoại đơn với một kênh băng thơng 3,4 KHz nhưng
giờ đây chúng có thể truyền gần 100 tín hiệu thoại đã nén, hoặc tín hiệu video
có chất lượng tương đương như truyền hình. Việc truyền dẫn tín hiệu số tốc độ
cao trên đường dây điện thoại địi hỏi khả năng xử lý tín hiệu rất cao để giảm
thiểu được mất mát khi truyền dẫn gây ra như: do suy hao tín hiệu, nhiễu
xuyên âm từ tín hiệu hiện có trên dây khác trong cùng một cáp, phản xạ tín
hiệu, can nhiễu tần số vô tuyến và nhiễu xung.

Lâm Quang Trung

11

Cao Học K8Đ 2001-2003


Luận văn thạc sỹ

XÂY DỰNG MẠNG ADSL TẠI HÀ NỘI

Cơ sở hạ tầng dùng cặp dây xoắn được nối tới mọi nhà và mọi địa điểm
trên toàn thế giới nhưng DSL cũng có những địi hỏi khá khắt khe về chất
lượng đối với cặp dây xoắn. Chính vì vậy, khoảng 15% các đường dây điện
thoại trên toàn thế giới sẽ phải thay thế để có thể cho phép vận hành DSL tốc
độ cao [15].

Hình 1.2 : Mơ hình tham chiếu DSL
Điểm khác nhau căn bản giữa các modem băng tần thoại và DSL đó là

các modem băng tần thoại vận hành qua một kết nối giữa hai đầu cuối của
PSTN, trong khi đó, DSL vận hành qua mạch vịng nội hạt. Modem DSL tại
các thuê bao sẽ kết nối trực tiếp với modem DSL của DSLAM, xem hình 1.1
và hình 1.2.
Đường trung kế sẽ kết nối trực tiếp các DSLAM tại các vệ tinh tới các
DSLAM tại các tổng đài hoặc từ các DSLAM tổng đài tới thiết bị truy cập
băng rộng (BRAS). Các đường trung kế này là các hệ thống truyền dẫn cáp
quang số tốc độ cao, phục vụ truyền thông tin từ nhiều khách hàng.
DSL bao gồm một đường cáp đồng trực tiếp từ vị trí khách hàng tới vị trí
của DSLAM gần nhất. Khi cần mở rộng khoảng cách phục vụ của DSL thì các
bộ lặp trung gian sẽ được lắp đặt vào chính giữa mạch vòng nội hạt

Lâm Quang Trung

12

Cao Học K8Đ 2001-2003


Luận văn thạc sỹ

XÂY DỰNG MẠNG ADSL TẠI HÀ NỘI

một bộ phát lặp. Bộ phát lặp DSL được cấp nguồn một chiều của tổng đài
trung tâm trên cùng cáp đồng đã dùng để truyền dữ liệu. DSL được thiết kế để
chỉ hoạt động trên những hạn chế của chỉ một mạch vịng nội hạt. Hiệu năng
tiềm tàng của DSL có thể vượt các modem gấp hàng trăm lần. Tuy nhiên, các
modem vẫn có một ưu điểm quan trọng là các thiết bị này có thể vận hành trên
bất cứ một kết nối điện thoại nào tới bất cứ đâu trên thế giới. Ngoài ra, DSL
cũng vay mượn rất nhiều các công nghệ truyền dẫn đã được ứng dụng cho

modem băng tần thoại.
1.3. Các loại đường dây thuê bao số
Khi năng lực xử lý của các bộ xử lý tín hiệu số được cải thiện thì tốc độ
bit của DSL cũng tăng theo. Công nghệ DSL ban đầu chỉ đạt được có tốc độ
144 Kb/s của ISDN tốc độ cơ bản, sau đó tăng lên 1,5 Mb/s và 2 Mb/s của
phiên bản HDSL/SHDSL, rồi đến 8 Mb/s của ADSL và bây giờ là 52 Mb/s đối
với VDSL [15,4,17] .
1.3.1. Các thế hệ trƣớc của đƣờng dây thuê bao số

Có thể coi các đường trung kế T1, E1 và DDS là các DSL đầu tiên. Mặc
dù, các hệ thống truyền dẫn dùng T1 (có tốc độ 1,544Mb/s, dùng mã AMI, chỉ
được sử dụng ở Bắc Mỹ) và E1 (có tốc độ 2,048 Mb/s, dùng mã HDB3) ban
đầu được dùng làm đường trung kế giữa các tổng đài trung tâm, nhưng sau đó
chúng đã cho thấy ích lợi khi dùng làm các đường kết nối tốc độ cao từ tổng
đài trung tâm đến các vị trí của khách hàng. T1 được AT&T sử dụng lần đầu
tiên vào năm 1962. Ngày nay, các đường trung kế kết nối

Lâm Quang Trung

13

Cao Học K8Đ 2001-2003


Luận văn thạc sỹ

XÂY DỰNG MẠNG ADSL TẠI HÀ NỘI

giữa các tổng đài trung tâm hoàn toàn dựa trên cáp quang và viba. Các đường
T1/E1 hiện nay khơng cịn được sử dụng đúng như chức năng ban đầu của

chúng. Mặc dù vẫn được sử dụng làm các đường thuê bao nhưng chúng có
những hạn chế. Chúng có giá thành đắt và mất nhiều thời gian để cài đặt và
thường được tách riêng thành nhóm các bó dây khác biệt so với các hệ thống
truyền dẫn khác. Nhằm làm giảm xuyên âm đầu gần giữa hai hướng truyền,
người ta sử dụng một bó cáp chỉ mang các cặp cáp T1 đi ra và một bó cáp
khác chỉ mang các cặp cáp T1 đi vào. Các đường T1 được thiết kế với suy hao
đường tối đa là 15 dB với chiều dài cáp từ 600 đến 1000 mét tại tần số 772
KHz trên cung đoạn từ tổng đài trung tâm đến bộ lặp đầu tiên, trên cung đoạn
giữa các bộ lặp có suy hao tối đa tới 36 dB (khoảng cách từ 1000 đến 2000
mét), còn trên cung đoạn từ bộ lặp cuối cùng tới thiết bị của khách hàng thì
suy hao tối đa là 22,5 dB. Trên đường T1 đòi hỏi phải khơng có các đầu nối và
cuộn tải. Với các khoảng cách xa, người ta sử dụng các bộ lặp.
Mã đường AMI, được sử dụng cho truyền dẫn trên các đường T1, rất đơn
giản khi thực hiện nhưng khơng cịn hiệu quả với các chuẩn ngày nay. AMI
gửi một bit trên một ký hiệu. Việc truyền dẫn trên đường T1 sử dụng cơng suất
tín hiệu truyền cao, mà điều này dẫn đến mức xuyên âm cao trong dải tần số
100 KHz đến 2 MHz. Các đường DSL khác có sử dụng cùng dải tần số có thể
bị ảnh hưởng nếu được đặt cùng một bó cáp với đường T1. Trong một số
trường hợp đặc biệt, xuyên âm gây ra do đường T1 có thể ảnh hưởng đến cả
các đường dây đặt trong bó cáp khác.

Lâm Quang Trung

14

Cao Học K8Đ 2001-2003


Luận văn thạc sỹ

XÂY DỰNG MẠNG ADSL TẠI HÀ NỘI

1.3.2. Mạng số đa dịch vụ tích hợp tốc độ cơ bản

1.3.2.1. Nguồn gốc của ISDN tốc độ cơ bản
Chúng ta xem ISDN tốc độ cơ bản là thành viên đầu tiên trong gia đình
DSL [15] . ISDN đã được hình thành bắt đầu từ năm 1976 và đã được định
hình rõ ràng trong các Khuyến nghị của tổ chức CCITT (nay được gọi là ITU).
Tham vọng của những người phát triển là mong đợi ISDN sẽ trở thành một
mạng đồng nhất trên toàn thế giới phục vụ cho cả truyền thông dữ liệu và điện
thoại. Sự phát triển trong truyền dẫn ISDN bao gồm chuyển mạch, báo hiệu và
hệ thống vận hành. Nỗ lực để phát triển ISDN đã trải qua hàng thập kỷ với sự
đóng góp cơng sức của hàng nghìn người đến từ hàng trăm cơng ty khác nhau
tại hơn 20 quốc gia trên toàn thế giới. ISDN đã tập trung vào phục vụ các dịch
vụ thoại và dịch vụ dữ liệu dùng chuyển mạch gói tốc độ thấp. Và chính sự tập
trung vào các dịch vụ này lại là điểm yếu chính của ISDN. Các mạng ISDN
khó phù hợp cho dịch vụ chuyển mạch gói tốc độ cao và các phiên hoạt động
có thời gian dài, đặc tính khi truy nhập internet. Tuy nhiên, cũng có hàng triệu
khách hàng hài lòng về ISDN.
Dịch vụ ISDN được thử nghiệm đầu tiên vào năm 1985. Dịch vụ ISDN
đầu tiên được cung cấp tại Bắc Mỹ là của AT&T – Illinois Bell (bây giờ được
gọi là Ameritech) tại Oakbrock, bang Illinois vào năm 1986. Các hệ thống thử
nghiệm đầu tiên sử dụng giao diện tốc độ cơ bản (BRI) ứng dụng công nghệ
truyền dẫn TCM (ping-pong) hoặc dùng mã đảo dấu luân phiên. Mặc dù, các
hệ thống này rất đơn giản khi thực hiện, nhưng truyền dẫn 2B1Q đã được chọn
là chuẩn cơng nghệ truyền dẫn cho gần như tồn bộ thế giới. Chỉ có Liên bang
Đức và Áo là sử dụng truyền dẫn 4B3T và Nhật Bản

Lâm Quang Trung

15

Cao Học K8Đ 2001-2003


Luận văn thạc sỹ

XÂY DỰNG MẠNG ADSL TẠI HÀ NỘI

sử dụng phương pháp truyền dẫn AMI ping-pong. Khoảng cách tối đa của các
mạch vòng trong các hệ thống sử dụng truyền dẫn 2B1Q và 4B3T lớn hơn so
với các hệ thống theo các chuẩn ra đời trước.
1.3.2.2. Khả năng và ứng dụng của ISDN tốc độ cơ bản
Các đường BRI có thể truyền thơng tin số đối xứng với tốc độ 160 Kb/s
trên các mạch vịng có khoảng cách tối đa lên tới 5,5 km hoặc suy hao tối đa là
42 dB tại tần số 40 KHz. Các đường BRI gồm hai kênh B tốc độ 64 Kb/s, một
kênh D tốc độ 16 Kb/s và 16 Kb/s dùng để truyền thông tin định khung và
điều khiển đường. Các kênh B có thể được chuyển mạch kênh hoặc chuyển
mạch gói. Kênh D mang thơng tin báo hiệu và các gói dữ liệu người dùng.
Một kênh hoạt động theo kiểu nhúng (eoc) và các bit chỉ báo được chứa trong
8 Kb/s mào đầu. Kênh eoc chuyển các bản tin phục vụ cho chuẩn đoán đường
truyền và các bộ thu phát. Các bit chỉ báo nhận biết các lỗi khối dữ liệu, thực
hiện đo hiệu năng truyền dẫn.
1.3.2.3. Truyền dẫn ISDN tốc độ cơ bản
BRI điều chế dữ liệu sử dụng một xung bốn mức để đại diện cho hai bit
nhị phân, vì thế được gọi là 2B1Q. Dữ liệu được gửi theo cả hai hướng đồng
thời bằng cách sử dụng truyền dẫn lai có khử tiếng vọng (ECH). Kỹ thuật
truyền dẫn băng gốc 2B1T đơn giản gửi dữ liệu với tốc độ 160 Kb/s sử dụng
băng thông rộng 80 KHz, hiệu suất phổ là 2 b/s đối với mỗi Hz. Việc làm bằng
thích nghi sẽ tự động bổ sung cho suy hao xảy ra trên cả dải truyền dẫn. BRI

có thể làm việc trên các mạch có các đầu nối, cho phép suy hao tổng cộng thấp
hơn 42 dB ở tần số 40 KHz. Các mạch vịng phải khơng có tải.

Lâm Quang Trung

16

Cao Học K8Đ 2001-2003


Luận văn thạc sỹ

XÂY DỰNG MẠNG ADSL TẠI HÀ NỘI

1.3.2.4. ISDN tốc độ cơ bản mở rộng tầm phục vụ
Các mạch vịng có thể đạt khoảng cách tới 5,5 km từ tổng đài trung tâm,
nhờ sử dụng các phương pháp thay thế: BRITE, bộ lặp trung gian và BRI mở
rộng.
 BRITE
Mở rộng truyền dẫn ISDN tốc độ cơ bản (BRITE) sử dụng nhiều nhánh
kênh số và các bộ DLC là phương tiện để mở rộng ISDN đến các khu vực
được phục vụ bằng những nhánh kênh số trên. Các đơn vị kênh ISDN đặc biệt
sử dụng ba đường DS0 trong nhánh kênh để truyền BRI. Do các đơn vị kênh
bổ sung thêm đã làm cho cấu hình BRITE có giá thành đường kênh tương đối
cao. Tuy nhiên, khi sử dụng thiết bị SLC hoặc nhánh kênh có sẵn, thì giá thành
để triển khai hệ thống thấp của BRITE là lý tưởng để phục vụ cho một số
lượng đường truyền rất nhỏ tại một vùng xa tổng đài.
 Bộ lặp trung gian
Kích thước của mạch vịng có thể tăng gần gấp đơi khi đặt một bộ lặp vào
giữa vịng. Khi bộ lặp là kết hợp của NT và LT, mạch vòng được chia thành

cặp DSL nối tiếp nhau. Từng vịng có thể chịu suy hao tới 40 dB tại tần số 40
KHz, tương ứng với khoảng cách tổng cộng của cả hai vòng lên xấp xỉ 9 km
(2 x 4,5km). Khi bộ phát lặp khơng nằm chính xác tại điểm giữa của vịng thì
kích thước của vịng có bộ lặp đạt được có thể hơi nhỏ hơn hai lần kích thước
của vịng khơng có bộ lặp. Các cuộn tải phải được loại bỏ khỏi vịng để BRI
hoạt động, có thể có hoặc khơng có các bộ lặp. Ngun nhân là khi có cuộn tải
trên mạch vịng, dải tần số nằm bên trên băng tần thoại chịu suy hao rất lớn,
gây ảnh hưởng mạnh đến vùng băng tần cao của ISDN cũng như các DSL
khác.

Lâm Quang Trung

17

Cao Học K8Đ 2001-2003


Luận văn thạc sỹ

XÂY DỰNG MẠNG ADSL TẠI HÀ NỘI

Các bộ lặp trung gian được cấp nguồn một chiều (khoảng -130V DC), từ
mạch cấp nguồn của tổng đài trung tâm. Đối với các khoảng cách xa hơn,
người ta sử dụng một bộ lặp thứ hai. Cấu hình hai bộ lặp ít được sử dụng do
tính phức tạp trong việc cấp nguồn và quản trị.
Cấu hình có bộ lặp và BRITE có trễ truyền tín hiệu (trễ 2,5 ms một chiều)
gấp hai lần so với cấu hình DSL trực tiếp (trễ 1,25 ms).
 BRI mở rộng
Các kỹ thuật truyền dẫn có nhiều tiến bộ kể từ khi ra đời chuẩn BRI
(ANSI T1.601). Các kỹ thuật này, như mã lưới, cho phép truyền tốc độ tới

160Kb/s trên mạch kích thước tới 8,5 Km mà không cần sử dụng bộ lặp trung
gian. Nhằm đảm bảo tính tương thích ngược, các hệ thống BRI mở rộng đưa
giao diện chuẩn ANSI T1.601 với LT tại chuyển mạch tổng đài trung tâm và
thiết bị NT1 của khách hàng. Thông thường, một khối chuyển đổi được đặt
trong khoang thiết bị hỗn hợp trong tổng đài trung tâm, và khối chuyển đổi
còn lại được đặt trong một thiết bị kèm theo đặt tại phía khách hàng. Tuy
nhiên, việc đặt khối chuyển đổi xa tại một địa điểm trung gian có thể mở rộng
thêm kích thước vịng. Kết quả là kích thước vịng có thể lên tới gần 12,9 Km
(4,4 + 8,5 Km). Hơn nữa, bộ chuyển đổi phía mạng cũng có thể đặt ở xa nếu
nguồn cung cấp có sẵn tại vị trí đó.
1.3.2.5. DAML, chuyển đổi kênh B / kênh thoại tƣơng tự
Các bộ truyền nhận BRI cũng được sử dụng cho các ứng dụng không
phải của ISDN, đáng chú ý nhất là DAML. Các hệ thống DAML cho phép
một mạch vòng mang hai kênh điện thoại. Các bộ CODEC tại mỗi đầu của hệ
thống DAML sẽ thực hiện chuyển đổi một kênh B của BRI tốc độ 64Kb/s

Lâm Quang Trung

18

Cao Học K8Đ 2001-2003


Luận văn thạc sỹ

XÂY DỰNG MẠNG ADSL TẠI HÀ NỘI

sang giao diện kênh thoại tương tự. Vì thế, giao diện kênh thoại truyền thống
được cung cấp cho tổng đài trung tâm và điện thoại của khách hàng. Các hệ
thống DAML được sử dụng để cung cấp dịch vụ điện thoại bổ sung tới các vị

trí nằm trong vùng có một vài cặp dây dự phòng giữa tổng đài trung tâm và
các khách hàng. Khối DAML ở phía khách hàng thường được cấp nguồn từ bộ
cấp nguồn của tổng đài thông qua mạch vịng. Các hệ thống DAML sử dụng
cơng nghệ BRI có kích thước vịng tối đa là 5,5 Km. Các hệ thống DAML dựa
trên HDSL có thể truyền nhiều hơn hai kênh thoại trên chỉ một cặp dây.
1.3.2.6. IDSL
Một ứng dụng không phải ISDN khác của bộ truyền nhận BRI là IDSL
(ISDN DSL). Các kênh đối xứng BRI (kênh tốc độ 128 Kb/s hoặc 144 Kb/s)
được ghép lại thành một kênh để truyền dữ liệu gói giữa bộ định tuyến và máy
tính của khách hàng. Phần lớn các dạng của IDSL đều làm việc được với NT
ISDN thông thường ở phía khách hàng. Vì thế, với IDSL, tổng đài nội hạt
ISDN được thay thế bằng bộ định tuyến dữ liệu gói. Cấu hình này được sử
dụng để truy nhập internet.
1.3.3. Đƣờng dây thuê bao số tốc độ cao

1.3.3.1. Nguồn gốc của HDSL
Khái niệm ban đầu về định nghĩa của HDSL xuất hiện vào cuối năm
1986 tại phịng thí nghiệm Bell của AT&T và Bellcore [15,4,17]. Các thiết kế
của bộ truyền nhận HDSL đã mở rộng về quy mô của các thiết kế ISDN tốc độ
cơ bản. Các hệ thống HDSL được tạo trong phịng thí nghiệm đã xuất hiện vào

Lâm Quang Trung

19

Cao Học K8Đ 2001-2003


Luận văn thạc sỹ

XÂY DỰNG MẠNG ADSL TẠI HÀ NỘI

năm 1989. Hệ thống HDSL đầu tiên được đưa vào cung cấp dịch vụ vào năm
1992, của Bell Canada, sử dụng các thiết bị do Tellabs Operations Inc, ở Lisie,
bang Illinois sản xuất. Gần đây, mọi công ty điện thoại lớn trên thế giới đều sử
dụng HDSL. Năm 1997, có khoảng 450.000 đường HDSL đang cung cấp dịch
vụ trên toàn thế giới, với xấp xỉ 350.000 đường nằm tại Bắc Mỹ. Việc triển
khai HDSL tăng hơn 150.000 đường mỗi năm. Vào tháng 10 năm 1998, ITU
phê chuẩn Khuyến nghị G.991.1 [5] cho thế hệ HDSL đầu tiên. Khuyến nghị
này dựa rất sát vào Đặc điểm kỹ thuật do ETSI đưa ra mang ký hiệu TM03036. ITU đã bắt đầu làm việc với các khuyến nghị HDSL thế hệ thứ hai
(SHDSL) và khuyến nghị này được gọi là G.991.2.
Nhu cầu về HDSL trở nên rõ ràng khi các hệ thống truyền dẫn sử dụng
đường T1 và E1 khơng cịn được sử dụng làm các đường trung kế nối giữa
các tổng đài và thấy sự tăng trưởng nhanh chóng của các đường dùng riêng từ
tổng đài trung tâm tới khách hàng. Các hệ thống truyền dẫn E1 và T1 vận hành
trên các đường dây thoại hiện có, nhưng với giá thành rất lớn do cơng nghệ,
điều kiện mạch vịng đặc biệt (phải loại bỏ các đầu nối và cuộn tải trên mạch)
và việc ghép nối các hộp thiết bị để giữ các bộ lặp, khoảng 900 m đến 1.500 m
phải đặt một bộ lặp. Các phương thức truyền dẫn sử dụng cho các đường E1
và T1 dùng mức cơng suất tín hiệu truyền cao tại khoảng tần số từ 100 KHz
đến trên 2 MHz. Chính vì điều này, địi hỏi phải tách riêng các đường E1/T1
vào các nhóm bó cáp khỏi các dịch vụ khác. Thêm nữa, phải chi phí rất nhiều
cho việc lắp đặt và bảo trì hệ thống. Thời gian lắp đặt các đường T1/E1 khá
dài, kể từ khi có yêu cầu dịch vụ đến khi dịch vụ đi vào hoạt động. Nhu cầu
đòi hỏi là hệ thống phải là một hệ thống truyền dẫn cắm là chạy, cho phép
cung cấp nhanh chóng và dễ dàng truyền dẫn tốc độ 1,5 Mb/s và 2 Mb/s trên
phần lớn các đường thuê bao. Vì thế, HDSL xuất hiện.

Lâm Quang Trung

20

Cao Học K8Đ 2001-2003


Luận văn thạc sỹ

XÂY DỰNG MẠNG ADSL TẠI HÀ NỘI

Lợi ích của HDSL là rất lớn nhờ loại bỏ các bộ lặp trung gian. Mỗi vị trí
đặt bộ lặp phải tùy biến theo yêu cầu khách hàng để đảm bảo mỗi cung đường
vẫn duy trì trong giới hạn suy hao của tín hiệu. Các tín hiệu được lặp có thể
gây ra xuyên âm mạnh, vì thế điều quan tâm đặc biệt trong thiết kế là tránh
xuyên âm quá mức sang các hệ thống truyền dẫn khác. Các bộ lặp được cấp
nguồn qua đường dây, điều này đòi hỏi một đường dây đặc biệt dùng cho cấp
nguồn từ tổng đài trung tâm. Phần lớn công suất cung cấp từ bộ cấp nguồn của
tổng đài trung tâm bị mất mát do trở kháng mạch vịng và sự khơng hiệu quả
của việc cấp nguồn.
HDSL cũng ưu tiên sử dụng hơn các đường T1 truyền thống bởi vì HDSL
cung cấp các đặc trưng chuẩn đoán (bao gồm việc đo SNR). HDSL tạo ra
xuyên âm nhỏ hơn sang các hệ thống truyền dẫn khác bởi vì các tín hiệu mang
của HDSL dùng băng thơng hẹp hơn khi so với sóng mang T1 truyền thống.
1.3.2.2. Khả năng và ứng dụng của HDSL
HDSL cung cấp truyền dẫn hai chiều tốc độ 1,544 Mb/s và 2,048 Mb/s
qua đường dây điện thoại với chiều dài lên tới 3,7 Km sử dụng cặp cáp xoắn
đường kính 0,5 mm mà khơng cần bộ lặp trung gian. Khoảng cách có thể tăng
gần gấp đơi nếu có sử dụng một bộ lặp trung gian. Có hơn 95% các đường
HDSL khơng sử dụng bộ lặp. HDSL khơng địi hỏi phải có điều hịa đường
dây hay phân tách nhóm cáp. HDSL cung cấp truyền dẫn tin cậy trên tất cả các
đường trong vùng phục vụ với một tỷ lệ lỗi bit điển hình từ 10 -9 đến 10-10. Các

hệ thống HDSL tốc độ DS1 (1,544Mb/s) sử dụng hai cặp dây, trong đó, mỗi
cặp truyền tải tốc độ 768 Kb/s cho tải tin (mạng 768 Kb/s) trên cả hai hướng.
Vì thế, thuật ngữ song cơng kép được dùng để mô tả truyền dẫn HDSL. Các hệ

Lâm Quang Trung

21

Cao Học K8Đ 2001-2003


Luận văn thạc sỹ

XÂY DỰNG MẠNG ADSL TẠI HÀ NỘI

thống HDSL tốc độ E1 (2,048 Mb/s) có thể tùy chọn sử dụng hai hoặc ba cặp
dây, trong đó, mỗi cặp dây đều dùng truyền dẫn song công. HDSL dùng ba
cặp dây, tốc độ 2,048 Mb/s, sử dụng cùng các bộ truyền nhận 784 Kb/s như
của hệ thống 1,544 Mb/s. Các vịng HDSL có thể có các đầu nối, nhưng khơng
được dùng cuộn tải.
Mặc dù, những mô tả ban đầu về HDSL là “công nghệ không bộ lặp”, các
bộ lặp HDSL thường sử dụng cho các đường có khoảng cách vượt quá khoảng
cách của các đường HDSL không dùng bộ lặp từ 2,75 km đến 3,7 km. Đối với
các đường dây đường kính 0,5 mm, khoảng cách có thể đạt tới 7,3 km với một
bộ lặp được sử dụng và tới 11 km khi sử dụng hai bộ lặp. Khoảng cách thực tế
có thể nhỏ hơn khi khơng thể đặt được bộ lặp ở chính xác điểm giữa. Các hệ
thống HDSL sử dụng hai bộ lặp cấp nguồn cho bộ lặp thứ nhất qua dây nguồn
từ tổng đài trung tâm và bộ lặp thứ hai được cấp nguồn từ phía khách hàng.
Việc cấp nguồn từ phía khách hàng có nhiều hạn chế trong việc duy trì, bảo
dưỡng và quản trị. Hiện nay, các bộ truyền nhận tiêu thụ ít cơng suất hơn, vì

thế, cho phép thực hiện việc cấp nguồn cho cả hai bộ lặp chuyển tiếp HDSL từ
nguồn của tổng đài trung tâm.
Các đường thuê bao riêng tốc độ sơ cấp (1,544 Mb/s hoặc 2,048 Mb/s) từ
người dùng tới mạng là ứng dụng chủ đạo của HDSL. HDSL là phương tiện
phổ dụng để kết nối các tổng đài mạng dùng riêng (PBX) và thiết bị dữ liệu
gói/ATM với mạng cơng cộng. Các đường liên kết HDSL được dùng để liên
kết các trạm vô tuyến vào mạng mặt đất. HDSL cũng được sử dụng để kết nối
các trạm DLC nhỏ tới tổng đài trung tâm. Trong những năm đầu, giá thành cao
của các thiết bị HDSL đã giới hạn việc sử dụng tại các nơi khơng có một vị trí
kinh tế để đặt hộp thiết bị lặp. Đến cuối năm 1994, giá thành của các thiết bị

Lâm Quang Trung

22

Cao Học K8Đ 2001-2003


Luận văn thạc sỹ

XÂY DỰNG MẠNG ADSL TẠI HÀ NỘI

HDSL đã giảm xuống mức mà HDSL trở nên kinh tế hơn so với các thiết bị
truyền dẫn T1/E1 truyền thống khi xây dựng một hệ thống mới. Các thiết bị
T1/E1 truyền thống vẫn sử dụng cho các đường rất ngắn (ngắn hơn 900 m) và
khơng địi hỏi bộ lặp. Với các khoảng cách rất lớn (hơn 9 km), đòi hỏi nhiều
hơn hai bộ lặp của HDSL.
Chi phí bảo trì hàng năm của các đường HDSL cũng thấp hơn so với các
đường T1/E1 do các đường HDSL địi hỏi ít bộ lặp hơn, mạnh mẽ trong truyền
dẫn cao cấp, khả năng chuẩn đoán được cải tiến. Tuy nhiên, các đường E1/T1

đang tồn tại ít được thay thế bằng các đường HDSL mới do giá thành để lắp
đặt đường mới cao.
Mặc dù, HDSL thường được các công ty điện thoại sử dụng trong mạng
nội hạt, vẫn có một số đường HDSL được dùng trong các mạng riêng để kết
nối tốc độ cao giữa các tòa nhà trong các khu trường sở.
1.3.3.3. Truyền dẫn HDSL
Phần lớn các hệ thống HDSL trên thế giới sử dụng truyền dẫn 2B1Q,
song cơng kép, lai có khử tiếng vọng. Một số hệ thống đa âm rời rạc (DMT)
và AM/PM khơng sóng mang (CAP) được sử dụng ở một số nơi của Châu Âu.
Đối với hệ thống truyền dẫn tốc độ 1,544 Mb/s, truyền dẫn song công sử dụng
một cặp dây để truyền một nửa của tải tin hai chiều (768 Kb/s) cộng với thông
tin mào đầu về định khung và kênh eoc tốc độ 16 Kb/s, tạo thành truyền dẫn
tổng cộng 784 Kb/s. Hai cặp dây dẫn tạo thành hệ thống truyền dẫn HDSL tốc
độ 1,544 Mb/s. Khi thông tin mào đầu giống nhau truyền trên cả hai kênh, bộ
nhận chọn một cặp dây để lấy thông tin mào đầu. Thơng thường, bộ nhận chọn
cặp dây có giá trị SNR tốt hơn.

Lâm Quang Trung

23

Cao Học K8Đ 2001-2003


Luận văn thạc sỹ

XÂY DỰNG MẠNG ADSL TẠI HÀ NỘI

Hệ thống HDSL nguyên bản có nhiều phương thức truyền dẫn như song
công đơn, đơn công kép và song công kép.

Song cơng đơn đem lại lợi ích nhờ chỉ sử dụng một cặp dây và đòi hỏi chỉ
một cặp bộ truyền nhận tại mỗi đầu của đường. Truyền dẫn hai hướng được
tách riêng bằng dồn kênh phân chia theo tần số (FDM) hoặc bằng truyền dẫn
lai có khử tiếng vọng. Tuy nhiên, việc truyền dẫn tốc độ toàn tải trên phần lớn
các vịng đã vượt q khả năng của cơng nghệ vào đầu những năm 1990. Hơn
nữa, việc cần băng thông lớn đã làm khó khăn cho việc tương thích phổ với
các kiểu hệ thống truyền dẫn khác. Các hệ thống đơn cặp HDSL tốc độ 1,544
Mb/s (trong một vài trường hợp còn được gọi là SDSL) được phát triển vào
đầu những năm 1990 có kích thước vịng đạt được nhỏ hơn 1,8 km trên đường
dây đường kính 0,4 mm. Kích thước vịng ngắn đã hạn chế tính hữu dụng của
các hệ thống này. Chỉ khi xuất hiện các công nghệ tiến bộ nhất vào cuối những
năm 1990, truyền dẫn tốc độ 1,544 Mb/s song công đơn trở nên thực tế, đáp
ứng đầy đủ tầm với của vòng trong vùng phục vụ. Các hệ thống SHDSL ứng
dụng truyền dẫn song công đơn.
Truyền dẫn đơn công kép sử dụng hai cặp dây nối, trong đó, một cặp
mang tải tin tồn bộ cho một hướng và cặp thứ hai mang toàn bộ tải tin cho
hướng ngược lại. Điều này cung cấp một cách thức đơn giản để tách các tín
hiệu vào hai hướng truyền khác nhau. Sóng mang đường T1 truyền thống sử
dụng truyền dẫn đơn công kép. Truyền dẫn đơn công kép gặp bất lợi khi
truyền tín hiệu có băng tần rộng, bị suy hao lớn và xuyên âm ở các tần số cao
hơn. Do xuyên âm, tín hiệu gửi trên hai cặp cáp khơng hồn tồn tách biệt. Vì
thế, bộ truyền nhận đơn cơng kép có thể đơn giản hơn nhưng hiệu suất đạt
được kém hơn so với truyền dẫn song công kép.

Lâm Quang Trung

24

Cao Học K8Đ 2001-2003

Luận văn thạc sỹ

XÂY DỰNG MẠNG ADSL TẠI HÀ NỘI

Truyền dẫn song cơng kép cải tiến kích thước vịng tối đa và tính tương
thích phổ bằng cách chỉ gửi một nửa của tồn bộ thơng tin trên mỗi cặp cáp.
Hơn nữa, HDSL giảm băng thơng của tín hiệu truyền nhờ sử dụng truyền dẫn
ECH để gửi theo hai hướng truyền trên cùng một dải tần số. Cơng suất tín hiệu
truyền trong hệ thống HDSL song cơng kép tăng ít đối với các tần số cao hơn
196 KHz. Kết quả là xuyên âm tín hiệu và suy hao giảm. Một lợi ích
khác của truyền dẫn song công kép là khi sử dụng một cặp dây có thể dễ dàng
cung cấp hệ thống truyền dẫn nửa tốc độ.
Hệ thống HDSL tốc độ từng phần - một cặp dây, được sử dụng để truyền
các dịch vụ đường thuê riêng tốc độ từng phần của 768 Kb/s và thấp hơn và
cũng cho các hệ thống vịng nhỏ hỗ trợ 12 kênh thoại hoặc ít hơn. HDSL tốc
độ từng phần gắn vào nhánh kênh D4 cho phép tới 12 đường DS0 của HDSL
truyền thông tin được dồn kênh với thông tin từ các đơn vị kênh khác trong
cùng một nhánh kênh D4.
Thơng tin bảo trì giống nhau (các bit chỉ báo và eoc) được truyền trên
mỗi cặp dây của hệ thống HDSL song công kép. Truyền dẫn có tiêu đề dư
thừa như vậy cho phép sử dụng các linh kiện truyền nhận giống nhau cho các
hệ thống với một, hai và ba cặp dây. Hơn nữa, thơng tin tiêu đề có dư thừa
đảm bảo sự vận hành tin cậy của chức năng bảo trì ngay cả trong trường hợp
việc truyền dẫn bị lỗi hoặc bị suy yếu trên một trong các vòng.
1.3.3.4. HDSL thế hệ thứ hai (SHDSL)
Các chuẩn phát triển cho công nghệ HDSL thế hệ thứ hai (SHDSL) được
bắt đầu vào năm 1995 để cung cấp cùng tốc độ bit và kích thước vòng như thế
hệ thứ nhất, trong khi chỉ sử dụng một căp dây thay vì hai cặp dây
Lâm Quang Trung

25

Cao Học K8Đ 2001-2003


Luận văn thạc sỹ

XÂY DỰNG MẠNG ADSL TẠI HÀ NỘI

như trước. Việc giảm số lượng cặp dây là khá quan trọng vì nhiều LEC thiếu
các cặp dây dự phịng tại một số vùng. SHDSL sử dụng các công nghệ mã hóa
mạnh và điều chế phức tạp. Việc sắp xếp các dải tần theo hướng lên và hướng
xuống được chọn lựa một cách cẩn thận, dùng trong SHDSL, giúp cho chống
xuyên âm. Phiên bản mới hơn của HDSL đã vay mượn nhiều ý tưởng từ
ADSL. Một phiên bản thích nghi tốc độ của HDSL có thể sẽ xuất hiện. Ta
cũng có thể xem HDSL nằm trong dải tần số bên trên băng tần gốc tiếng nói
hoặc bên trên ISDN tốc độ cơ bản. Khái niệm SDSL (DSL đối xứng hay DSL
một cặp dây) cũng được sử dụng để mô tả các phiên bản sau của HDSL.
SHDSL có một số khác biệt so với HDSL, đó là:
 Cơng suất truyền của SHDSL cao hơn của HDSL là 3 dB. Hơn nữa,
việc sử dụng tiền mã hóa và định dạng phổ đồng thời sẽ gây ra tỷ số
điện áp đỉnh trên trung bình bình phương sẽ lớn hơn của HDSL dựa
trên 2B1Q. Các mức điện áp đỉnh cao hơn sẽ tăng công suất tiêu thụ
của mạch điều khiển đường.
 Bộ tiền mã hóa làm bằng kênh có chức năng tương tự như mạch lọc
hồi tiếp của bộ làm bằng phản hồi quyết định được dùng trong HDSL.
Tuy nhiên, dữ liệu trong bộ tiền mã hóa có nhiều bit (12 – 16 bit) thay
vì chỉ có 2 bit như trong bộ làm bằng hồi tiếp quyết định trong điều
chế 2B1Q. Điều này đã làm tăng độ phức tạp. Hơn nữa, việc xuất hiện

bộ tiền mã hóa làm tăng tính phức tạp của bộ khử tiếng vọng.
 Để đáp ứng được đòi hỏi về hiệu năng hệ thống thông qua giải mã
Viterbi, mã lưới sử dụng phải có bậc là 512 trạng thái. Bộ giải mã
Viterbi cho một mã lớn như vậy đòi hỏi tăng thêm nhiều về cả năng
lực xử lý và bộ nhớ nếu so sánh với hệ thống HDSL chưa mã hóa.

Lâm Quang Trung

26

Cao Học K8Đ 2001-2003