Tổng quan các công nghệ DSL

Tổng quan các công nghệ DSL

1.1 Tổng quan các phơng thức truy nhập băng rộng.
Ngày nay, nhu cầu của khách hàng về các dịch vụ băng rộng đang tăng nhanh.
Những khách hàng là các doanh nghiệp thờng yêu cầu các dịch vụ băng rộng tơng
tác nh: truy nhập Internet tốc độ cao, hội nghị truyền hình, video theo yêu cầu.
Còn những khách hàng thông thờng thì yêu cầu các dịch vụ không tơng tác nh
phim theo yêu cầu, truyền hình số... Điều này thúc đẩy các công ty viễn thông
nhanh chóng triển khai các giải pháp phân phối dịch vụ băng rộng tới khách hàng
có hiệu quả nhất.
Vấn đề khó khăn nằm trên những kilomet cuối tới thuê bao sử dụng các đôi dây
đồng đã đợc trang bị từ xa tới nay để cung cấp các dịch vụ PSTN cho khách hàng
trên khắp thế giới. Mạng truy nhập PSTN chỉ cung cấp một băng tần thoại hạn hẹp
0,3ữ3,4 kHz với tốc độ truyền số liệu tối đa là 56 kbit/s nên không đáp ứng đợc
việc truyền tải các khối dữ liệu lớn có nội dung phong phú kèm hình ảnh sống
động. Để giải quyết vấn đề này nhiều kỹ thuật truy nhập băng rộng đã đợc đa ra
xem xét nh: kỹ thuật truy nhập mạch vòng cáp đồng, kỹ thuật truy nhập cáp sợi
quang, kỹ thuật truy nhập vô tuyến. Mỗi kỹ thuật truy nhập mạng này đều có
những u nhợc điểm khác nhau, nhng với điều kiện hiện nay, mạng lới cáp đồng
đang tồn tại rộng khắp trên thế giới thì kỹ thuật truy nhập mạch vòng cáp đồng
đang thực sự trở thành sự lựa chọn số 1 cho các nhà cung cấp dịch vụ trên thế giới.
Sau đây chúng ta sẽ xem xét các phơng thức truy nhập băng rộng cụ thể:
1.1.1 Kỹ thuật truy nhập mạch vòng cáp đồng.
Kỹ thuật truy nhập mạch vòng cáp đồng hay đợc gọi là kỹ thuật đờng dây thuê
bao số (DSL: Digital Subscriber Line) đã xuất hiện từ đầu những năm 1980. Thực
ra đây là một họ các công nghệ thờng đợc gọi là các công nghệ xDSL, chữ x thể
hiện cho các công nghệ DSL khác nhau nh : ADSL, HDSL, VDSL... Đây là các kỹ
thuật truy nhập điểm tới điểm kết nối giữa thuê bao và tổng đài trung tâm cho
phép truyền tải nhiều dạng thông tin số liệu âm thanh, hình ảnh qua đôi dây đồng
truyền thống. Giải pháp của xDSL là sử dụng dải tần lớn hơn phía trên dải tần mà
dịch vụ thoại sử dụng vì vậy băng thông truyền dẫn cao hơn. Trên đó, ngời ta sử

dụng các phơng pháp mã hoá khác nhau để có thể truyền đợc tốc độ dữ liệu rất
cao. Tốc độ của đờng dây xDSL tuỳ thuộc thiết bị sử dụng, khoảng cách từ tổng
đài tới thuê bao, chất lợng tuyến cáp, kỹ thuật mã hoá ... Thông thờng kỹ thuật
này cho phép hầu hết khách hàng truyền từ tốc độ 128 kbit/s tới 1,5 Mbit/s. Với
kỹ thuật mới nhất VDSL cho phép truyền số liệu với tốc độ lên tới 52 Mbit/s theo
hớng từ tổng đài xuống thuê bao. Điểm nổi bật của kỹ thuật xDSL là tận dụng đợc
cơ sở hạ tầng cáp đồng phổ biến trên thế giới nên nó đã mau chóng chuyển từ giai
đoạn thử nghiệm sang thị trờng thơng mại rộng lớn đáp ứng nhu cầu phân phối
các dịch vụ băng rộng tới ngời sử dụng. Điển hình là ở Mỹ- thị trờng DSL lớn nhất
hiện nay, vào cuối năm 2000 có gần 200 triệu đờng dây truy nhập cố định đợc lắp
đặt. Trong đó có 50% tức gần 100 triệu đờng dây cung cấp dịch vụ DSL và ngời ta
wớc tính con số này sẽ tăng lên đến 70% (khoảng 140 triệu đờng dây) vào năm
2004 . Ngoài ra, khi vấn đề đầu t xây dựng mạng truy nhập sử dụng cáp quang
quá tốn kém thì công nghệ này đã thu hút sự chú ý của nhiều nhà sản xuất thiết bị
viễn thông, các cơ quan quảng bá phát thanh truyền hình, các nhà khai thác dịch
vụ, các công ty điện thoại nội hạt tạo nên sự cạnh tranh làm giảm chi phí thiết bị
và giá cả dịch vụ. Một yếu tố góp phần thúc đẩy sự phát triển và hoàn thiện của
công nghệ này là sự ra đời các tiêu chuẩn chung cho hoạt động của xDSL do tổ
chức viễn thông quốc tế ITU và nhiều tổ chức tiêu chuẩn, nhóm làm việc khác đa
ra.
1.1.2 Kỹ thuật truy nhập bằng cáp sợi quang.
Nhờ phát hiện ra khả năng truyền dẫn của cáp sợi quang đã làm thay đổi hầu
nh toàn bộ năng lực của mạng viễn thông. Cáp sợi quang có những phẩm chất mà
cáp đồng không thể nào có đợc đó là băng thông rất lớn và khả năng chống nhiễu
cực kỳ tốt với suy hao nhỏ nên truyền tốc độ cao là rất tốt. Ngời ta đã xây dựng
nhiều hệ thống thông tin quang nh hệ thống điều chế cờng độ và tách sóng trực
tiếp, hệ thống thông tin quang coherent và truy nhập quang có thể đợc xây dựng
thành các hệ thống nh: cáp quang đến cụm dân c (FTTC), cáp quang đến toà nhà
(FTTB), cáp quang đến tận nhà (FTTH), cáp quang đến cơ quan (FTTO), vv. Tuy
nhiên việc xây dựng một mạng truy nhập sử dụng cáp quang đòi hỏi sự đầu t ban

đầu rất lớn. Việc thay thế toàn bộ cơ sở hạ tầng sẵn có gồm hàng ngàn đôi dây
đồng cùng các hệ thống cống bể cha sử dụng hết khấu hao sẽ phải tính vào giá
thành cho các dịch vụ mới cung cấp. Hơn nữa nhu cầu sử dụng của mỗi thuê bao
không tận dụng hết khả năng của 1 đôi sợi cáp quang nên sẽ gây lãng phí. Do vậy,
phơng án lắp đặt cáp quang tới từng cụm dân c (FTTC) hoặc tới các toà nhà
(FTTB), các trụ sở cơ quan lớn (FTTO) có ý nghĩa hơn.
Kiến trúc tổng quát nhất của mạng cáp quang nh hình vẽ 1.1
Tín hiệu số từ các nhà cung cấp dịch vụ truyền qua các tuyến trục chính tới các
tổng đài trung tâm. Từ đây tín hiệu đi theo phần mạng quang tới điểm phân phối
để chuyển đổi sang tín hiệu điện rồi đợc truyền trên đôi dây cáp đồng tới thuê
bao. Nh vậy, việc tồn tại đoạn cáp đồng cuối là một yếu tố thúc đẩy sự phát triển
của công nghệ xDSL.
FTTC
FTTN
FTTH
Cáp đồng
Tổng đài trung tâm
ONU
ONU
FTTB
Toà nhà lớn
Trường đại học, các cơ quan
Cụm dân cư lân cận
Hình vẽ 1.1 Kiến trúc của truy nhập quang
1.1.3 Truy nhập bằng vô tuyến
Đây là phơng pháp đã xuất hiện từ lâu và ngày nay đang đợc ứng dụng rộng rãi
trong truy nhập băng rộng đặc biệt là từ khi có vệ tinh viễn thông. Hệ thống đợc
sử dụng nhiều nhất hiện nay là các trạm mặt đất hoặc là vệ tinh. Trên mặt đất, có
thể kể đến hệ thống MMDS và LMDS.
MMDS (multichannel, multipoint distribution system) là hệ thống phân bố đa

điểm, đa kênh, nó có thể gửi 33 kênh truyền hình tơng tự hoặc 100 kênh dới dạng
tín hiệu số tới các thuê bao hoặc Internet tốc độ cao dọc theo đờng dây của các
modem cáp đồng trục (cable modem).
LMDS (hệ thống phân bố đa điểm nội vùng) là hệ thống vô tuyến, điểm đến đa
điểm, đa tế bào (Multicell), băng tần hoạt động từ 27,5 đến 29,5 GHz. LMDS còn
đợc gọi là truyền hình cáp tổ ong (cellular cable TV). Các tế bào lân cận dùng các
tần số giống nhau nhng có phân cực khác nhau.
Bên cạnh đó, các hệ thống quảng bá trực tiếp từ vệ tinh (DBS) đã đợc triển khai,
cung cấp hình ảnh TV đến nhiều hộ gia đình, khuôn dạng tín hiệu ở dạng số sử
dụng nén số liệu MPEGII để tận dụng băng thông DBS chỉ cung cấp đờng xuống
còn đờng lên đợc yêu cầu qua modem thoại. Do truyền từ vệ tinh và có quá trình
xử lý nén số liệu nên có độ trễ tơng đối lớn. Để giảm trễ, ngày nay đã sử dụng hệ
thống vệ tinh quỹ đạo thấp LEO nhng chúng cần số lợng vệ tinh lớn (từ vài chục
cái đến 288 chiếc). Hiện tại hệ thống này có giá thành tơng đối cao và cha phổ
biến ở Việt Nam.
Những hạn chế mà kỹ thuật truy nhập vô tuyến không đợc lựa chọn làm giải
pháp mạng truy nhập hiện nay là : khó đáp ứng yêu cầu truyền thông 2 chiều, khó
triển khai trong vùng đô thị. Các hệ thống LMDS/MMDS thì chịu nhiều ảnh hởng
của thời tiết dễ h hại do ma, bão, sấm, sét... Để tăng vùng phủ sóng của hệ thống
DBS yêu cầu phải tăng số vệ tinh, tuy nhiên vị trí của chúng là một vấn đề khó
khăn cho các nhà cung cấp dịch vụ, giá thành vệ tinh cao. Các hệ thống này còn
thiếu các chuẩn chung nên không thể mua một đĩa vệ tinh của một hãng để sử
dụng với một hệ thống khác. Thậm chí với cùng một hãng cũng phải mua các đĩa
vệ tinh khác nhau cho các dịch vụ số liệu và truyền hình quảng bá. WLL chỉ đem
lại nhiều u điểm khi triển khai ở những vùng dân c tha thớt, tận dụng đợc những
trạm gốc đã có sẵn.
1.1.4 Truy nhập bằng cáp đồng trục
Đây là phơng pháp đợc triển khai bởi nhà cung cấp truyền hình cáp. Khi triển
khai, cần lắp thêm cáp đồng trục từ điểm cung cấp dịch vụ tới thiết bị của khách
hàng. Điển hình là hệ thống cáp đồng trục kết hợp với cáp quang (HFC- Hybrid

Fiber/Coax). Nó cung cấp cả dịch vụ số và tơng tự, dùng băng tần từ 0ữ50 MHz
cho đờng lên và từ 50ữ750 MHz cho hớng xuống và truyền khoảng 100 kênh
video tơng tự (6 MHz) với tín hiệu số, mỗi kênh sóng mang 6 HMz có thể đạt tốc
độ 27 đến 38 Mb/s. Tuy nhiên HFC phân phối dữ liệu quảng bá tức là cáp đồng
trục có thể phân phối nhiều kênh video tới một vùng dân c nhng cùng một thông
tin. Khi dùng chung cho nhiều ngời sử dụng thì băng thông của mỗi kênh trong
HFC không cao bằng DSL, DSL phân phối dữ liệu riêng tới từng ngời sử dụng nên
linh hoạt hơn. Hơn nữa ở các nớc cha có sẵn mạng cáp thì việc xây dựng một hệ
thống mới là rất tốn kém.
1.2 Giới thiệu các công nghệ xDSL
xDSL là một họ công nghệ đờng dây thuê bao số gồm nhiều công nghệ có tốc
độ, khoảng cách truyền dẫn khác nhau nên đợc ứng dụng vào các dịch vụ khác
nhau. Bảng 1.1 sẽ liệt kê các loại công nghệ và tính chất của từng loại.
Theo hớng ứng dụng của các công nghệ thì có thể phân thành 3 nhóm chính nh
sau :
+ Công nghệ HDSL truyền dẫn hai chiều đối xứng gồm HDSL/HDSL2 đã đợc
chuẩn hoá và những phiên bản khác nh : SDSL, MDSL, IDSL.
+ Công nghệ ADSL truyền dẫn hai chiều không đối xứng gồm ADSL/ADSL.
Lite (G.Lite) đã đợc chuẩn hoá và các công nghệ khác nh CDSL, Etherloop,
+ Công nghệ VDSL cung cấp cả dịch vụ truyền dẫn đối xứng và không đối
xứng.
Bảng 1.1: Các công nghệ DSL
Công
nghệ
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
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