CÁC PHƯƠNG THỨC TRUY CẬP BĂNG THÔNG RỘNG

CÁC PHƯƠNG THỨC TRUY CẬP BĂNG THÔNG RỘNG

Tác giả: Đặng Quang Minh

Bài viết này tập trung thảo luận về các công nghệ truy cập băng thông rộng
được yêu cầu trong giáo trình BCRAN. Ba công nghệ được mô tả gồm: công nghệ
không dây (wireless), cable và vệ tinh (satellite).

I. Cơ bản về truy cập băng thông rộng:
I.1. Cable modem

Cable đã được các thành phố lớn cung cấp dịch vụ từ năm 1998. Tuy nhiên hiện nay
ở Việt Nam vẫn chưa có cung cấp dịch vụ này.

Dịch vụ cable-modem thường được cung cấp ở mức băng thông nhiều megabit. Mức
băng thông cung cấp thực sự sẽ thay đổi phụ thuộc vào từng nhà cung cấp dịch vụ.
Đối với khách hàng, cable modem có thể được xếp vào nhóm giải pháp SOHO. Cũng
giống như ADSL, những người dùng đầu tiên của Cable Modem (CM) sẽ thấy đây là
một dịch vụ rất tuyệt, tuy nhiên, khi số lượng người dùng nhiều lên, chất lượng dịch
vụ sẽ giảm xuống.

Cũng giống như các công nghệ khác, mức độ hài lòng của khách hàng phụ thuộc vào
mức độ triển khai dịch vụ của nhà cung cấp cũng như các chiến lược kinh doanh của
họ.

Các đặc tả cho CM được mô tả trong một tài liệu có tên là Data Over Cable Service
Interface Specification – DOCSIS. Phiên bản DOCSIS hiện có là 2.0. DOCSIS mô tả
các phương thức sử dụng dữ liệu trên cable cũng như là một số đặc tả khác. Trong
chương trình của CCNP-BCRAN, ta chỉ tập trung vào cấu hình các Cisco routers để
hỗ trợ CM chứ không tìm hiểu về công nghệ CM.

I.1.1 Cơ bản về DOCSIS:

DOCSIS định nghĩa các đặc tả kỹ thuật của thiết bị ở cả hai nơi: người thuê bao và
nhà cung cấp dịch vụ. DOCSIS được quản lý bởi CableLabs. CableLabs là một tổ
chức nghiên cứu phi lợi nhuận được thành lập năm 1998.

DOCSIS hiện có phiên bản 2.0. Tuy nhiên phần lớn các thiết bị hiện có hỗ trợ cho
phiên bản 1.1. Trong một tương lai rất gần, các thiết bị hỗ trợ DOCSIS 2.0 sẽ ra đời.

DOCSIS có vài thành phần trong cấu trúc của nó:

• Cable Modem Termination System (CMTS): Là một thiết bị thực hiện chức
năng điều chế tín hiệu trước khi đưa đến cable modem. CMTS thường được
đặt ở nhà cung cấp dịch vụ
• Cable Modem (CM): Một thiết bị đặt ở phía khách hàng thực hiện chức năng
điều chế và giải điều chế các tín hiệu từ CMTS. Tốc độ truyền tốc độ tiêu
biểu của CM là từ khoảng 1.5M-2.5Mbps.
• BackOffice Services: Các dịch vụ như TFTP, DHCP, Time of Day (ToD).

Các thông tin quan trọng để cấu hình một host chạy CM được lưu trong file cấu hình
của DOCSIS. File này chứa các thông số sau:

• Thông tin về tần số radio
- Downstream Frequency
- Upstream channel-ID
- Network Access Configuration
• Thông tin về loại dịch vụ (Class of Service)
- Class of Service ID
- Maximum Downstream Rate
- Maximum Downstream Rate

- Upstream Channel Priority
- Minimum Upstream Rate
- Maximum Upstream Channel Burst
- Class of Service Privacy Enable
• Các thông tin dành cho vendor
• SNMP Management
• Base line Interface Configuration
- Authorize wait timeout
- Reauthorize wait timeout

(Tham khảo thêm trong giáo trình)

Kiểu truyền dữ liệu dùng cable rất giống với kiểu truyền wireless, ngoại trừ là
kiểu truyền wireless thì không dùng cáp. Kiểu truyền trong CM cũng dùng băng
tần của sóng radio (RF). FR có tần số cao hơn tín hiệu audio và thấp hơn kiểu
truyền hồng ngoại.

Trong chiều truyền dữ liệu download (từ ISP đến khách hàng), tần số được dùng
là 55-750 MHZ. Tần số này bằng với UHP và VHF. Chiều upload dùng băng tần
5-42-Mhz.

Cisco hiện thực CMTS bằng các uBR Router. Các uBR Router này có đặc điểm
là cho phép nó kết nối đến các mạng hybrid fiber coaxial network. HFC là một
công nghệ được phát triển bởi các công ty cung cấp dịch vụ. HFC cho phép
truyền dữ liệu tốc độ cao, hai chiều dùng kết hợp cả cáp quang và cáp đồng trục.
Để kết nối uBR7200, 7100 và 10K vào mạng HFC, ta phải dùng thêm các card
cable-modem. Card này sẽ cung cấp một giao tiếp giữa bus PCI của uBR và tín
hiệu RF trên mạng HFC.
I.1.2. Khởi động CM:

Để thiết lập kết nối đến CMTS, CM phải khởi động chính xác. Trên một thiết bị
uBR, ta có thể dùng lệnh show cable modem để xem trạng thái của từng kết nối riêng
lẽ.

I.1.3. Cấu hình CM:

Một file cấu hình của DOCSIS ở dạng binary, trong đó chứa các thông số chẳng hạn
như Maximum Downstream and Upstream rate, Maximum Upstream Burst Rate,
Class of Services, Base line privacy, MIB…File cấu hình này có thể download từ
TFTP.

Router có thể cấu hình ở hai chế độ: bridging hoặc routing. Trong bridging mode,
việc truyền dữ liệu dựa trên MAC address. Chế độ này là chế độ mặc định.

Trong chế độ routing, một router có thể hoạt động như một IP routers. uBR9000 có
thể hỗ trợ RIP, RIP v.2, IGRP, EIGRP và static route.

Trong quá trình khởi động, CM sẽ liên lạc với DHCP server. DHCP server sẽ cung
cấp các thông tin sau

• IP address
• Subnet Mask
• Default-gateway
• TFTP_server
• DHCP Relay Agent
• Tên đầy đủ của file cấu hình DOCSIS
• Địa chỉ của ToD server
• Địa chỉ của Syslog server

Sau khi CM nhận được thông tin này, CM sẽ tìm đến địa chỉ của ToS server và

đồng bộ thời gian của CM với server. Cũng trong thời điểm này, CM sẽ gửi
request đến TFTP_server để yêu cầu file cấu hình. Các IOS image file cũng có
thể đuợc lưu trong TFTP_server.

I.2. Truy cập dùng vệ tinh:

I.2.1. Cơ bản về truyền dữ liệu bằng vệ tinh:

Cách thức truyền dữ liệu dùng vệ tinh được dùng trong những nơi mà CM và xDSL
chưa sẵn có. Ngoài ra CM và xDSL bị giới hạn bởi khoảng cách địa lý.

Để dùng cách thức truyền bằng vệ tinh, ta cần phải trang bị dĩa và các adapters. Chi
phí cho một dĩa khoảng $500, công cài đặt khoảng 200. Các vệ tinh cho phép truyền
dữ liệu hai chiều trong khoảng cách 23000 dặm. Tốc độ downstream có thể đạt đến
400 kbps (150 kbps trong giờ bình thường). Tốc độ upstream có thể từ 40kbps đến
128kbps. Một trong những hạn chế nữa là độ delay trong kiểu truyền bằng vệ tinh là
lớn.
I.2.2. Các kiểu quĩ đạo:

- GEO (Geostationary Orbit): tốc độ quay quanh trái đất là 24giờ. Do đó vệ
tinh xuất hiện đối với một điểm nào đó trên mặt đất như là đứng yên. Độ cao
của quĩ đạo này là 35,800km.
- LEO (LeoEarth Orbit): vệ tinh bay theo hình ellipse ở độ cao thấp hơn
2000km. Chu kỳ quĩ đạo thay đổi từ 90 phút đến 2 giờ.
- MEO (MediumEarth Orbit): Quĩ đạo ở độ cao 10,000km. Chu kỳ quĩ đạo