tổng quan về mạng adsl

Lịch sử ra đời của ADSL ADSL đã được khởi đầu từ những công ty điện thoại và tranh đua với truyền hình cáp và chuyên giao cả truyền hình và dịch vụ thoại trên đường dây thoại truyền thố

Lời Nói Đầu

Khoa học công nghệ càng ngày càng phát triển chúng đã góp một phần

không nhỏ cho sự phát triển của xã hội Với sự bùng nổ của kỹ thuật số và các thiết

bị truyền dẫn nên các nhà sản xuất luôn cải tiến kỹ thuật để đáp ứng nhu câu của

người sử dụng Hiện nay internet phổ biến với tất cả mọi người là nhờ truyền tải tốc

độ nhanh, truy cập video từ xa, tải tài liệu trực tuyến để đạt được như vậy là nhờ

kỹ thuật ADSL ( Asymmetric Digital subscriber Line ) đường dây thuê bao bất đối

xứng, chúng cho phép giữ nguyên dịch vụ thọai cùng khả năng truyển số tốc độ

cao Đây chính là yếu tố giúp cho sự thành công của ADSL

Nội dung để tài là nghiên cứu tổng quan về ADSL trong quá trình nghiên

cứu về đề tài này cũng không thể tránh những thiếu sót Kính mong quý thầy cô và

các bạn thông cảm

a)Ảnh hưởng của xuyên kênh

b)Tối hiểu hóa xuyên kênh c) Tối hiểu hóa xuyên kênh với Adaptive

3) Mã hóa tín hiệu ADSL,

IV) Mang ADSL

1) Mô tả công nghệ

2) Kiến trúc mạng ADSL

3) Kết nối lớp vật lí

4) Các thành phần thiết yếu ADSL

5) Tiêu chuẩn hóa ADSL

Chương II : Vòng Thuê Bao DSL

Chương II : Công Nghệ ADSL

J_ Kỹ thuật mã hóa đường truyền

Mô hình chuẩn hé thong ADSL

1) Mô hình chuẩn máy phát ATU-C dùng cho chuyển vận STM

2) Mô hình chuẩn máy phát ATU-C đùng cho chuyển vận ATM

3) Mô hình chuẩn máy phát ATU-R dùng cho chuyển van STM

4) Mô hình chuẩn máy phát ATU-R dùng cho chuyển vận ATM 5) Các giới hạn truyền dẫn và tốc độ dữ liệu ADSL

6) Cấu trúc khung

Dịch vụ trên ADSL

1) Dịch vụ IP điểm đến mạng internet

2) Dịch vụ frame relay 3) Dịch vụ ATM ADSL2

1) Téng quan ADSL 2 2) Su thay déi dai tan theo chiéu Upstream va Downstream 3) Thích ứng tốc độ trong ADSL 2

4) Quản lí nguồn ADSL 2 5) Ghép đường dây ADSL 2

A Các dịch vụ ADSL thực tế

B Đánh giá ADSL

Lắp đặt Azech ethernet và USB Router DSL 305EU/305E

Cài đặt cấu hình cho Azech ethernet và USB Router DSL 305EU/305E

1) Cài đặt máy đơn

2) Cài dặt cho nhiều máy dùng chung internet

3) Cấu hình cho Azech Router DSL 305EU/305E

a) Đăng nhập vào cấu hình Router b) Cấu hình ensapsulation,PPP conection

c) Kiểm tra kết nối d) Cấu hình địa chỉ IP Default gateway e) Thay đổi Password của Router

ñ_ Lưu lại cấu hình Router g) Reset Azech Router DSL 305EU/305E về chuẩn nhà sản xuất

C Cài đặt thông số cho máy tính và cấu hình thông số cho Modem

D Dịch vụ Mega Vnn hiện nay ?

Quan vé Mang L _ GVHD : Ths Tén That Bao Dat_

CHUONG1:TONG QUAN VE MANG ADSL

I Lịch sử ra đời của ADSL

ADSL đã được khởi đầu từ những công ty điện thoại và tranh đua với truyền hình cáp và chuyên giao cả truyền hình và dịch vụ thoại trên đường dây thoại truyền thống Dĩ nhiên ,bây giờ ADSL là ứng cử viên xuất sắc cho truy cập Internet tốc độ

cao ADSL trước đây được thiết kế để có thể tiếp tục sử dụng đường dây thoại bình

thường

Ký tự “A” đại điện cho “Asymmetric”(bất đối xứng),nghĩa là công ty điện

thoại có thể gửi nhiều đữ liệu tới khách hàng trong khi khách hàng không thể gửi nhiều thông tin tới các công ty điện thoại.Vào lúc bắt đầu chỉ là kết nối nhỏ với 16 hoặc 64kbps đã được hỗ trợ,bây giờ ADSL có thể hỗ trợ lên tới 10 lần Ý tưởng cho

ADSL đã được nảy sinh bởi Joe Leichleder vào năm 1987,ông là nhà nghiên cứu thuộc Bellcore và ý tưởng đầu tiên này là chuyển đổi tín hiệu tương tự thành số tại đầu cuối của thuê bao và phát triển kỹ thuật truyền qua cáp xoắn đường dây điện thoại ADSL được thiết kế để cung cấp truy cập tốc độ tới hàng Mbps dành cho tương tác với video(video on demand,video games,.v v) và truyền thông đữ liệu tốc độ cao (truy cập Internet,mạng truy cập từ xa LAN,và những mạng truy cập khác ) nhưng

thích hợp hơn hết là dùng để lướt Web

Vào nam 1990,Vendor da phat triển sản phẩm video-on-demand được bắt đầu

sử dụng kỹ thuật ADSL,với tôc độ kênh gửi và nhận khác nhau

, Dién dan DSL đã được hình thành từ cuối năm 1994,va diễn đàn này đã được sắp đặt để giúp đỡ các công ty điện thoại và nó thật sự cung câp một thị trường tiêm năng lớn của ADSL

IL Khái niệm

-Dịch vụ ADSL cung cấp một số kênh truyền tải khác nhau với sự kết hợp một số dịch vụ khác

- Dịch vụ ADSL trên cùng một đôi dây với dịch vụ dai tần thoại (bao gồm POTS và

các dịch vụ truyền số liệu đải tần thoại) Tín hiệu ADSL chiếm dải tần số cao hơn dải tần thoại và được tách ra bởi các bộ lọc

- Dịch vụ ADSL trên cùng một đôi dây với dịch vụ ISDN Tín hiệu ADSL chiếm

dải tần số cao hơn dải tần thoại và được tách ra bởi các bộ lọc

- Dịch vụ ADSL trên cùng một đôi dây với dịch vụ dải tần thoại (bao gồm POTS và

các dịch vụ truyền số liệu dải tần thoại) và với địch vụ ISDN với đôi dây bên cạnh Theo chiều từ mạng tới phía khách hàng (chiều downstream) các kênh truyền tải

có thể bao gồm các kênh truyển tải song công tốc độ thấp và các kênh truyền tải

Chương ] : Tổ sẻ Mạng ADSL — —— GVHD :Ths Tôn Thất Bảo Đạt

đơn công tốc độ cao Trong chiều ngược lại upstream ADSL chỉ cung cấp các kênh

truyền tải tốc độ thấp

-Hệ thống truyền dẫn được thiết kế để hoạt động trên cáp kim loại xoắn đôi nhiều

cỡ dây hỗn hợp Kỹ thuật truyền tải ADSL được xây dựng dựa trên điều kiện không

có cuộn tải và có một vài trường hợp hạn chế của các nhánh rẽ được chấp nhận

II Tổng quan về ADSL

e ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line) là một trong các phương thức

truy cập mạng dữ liệu tốc độ cao(hiện nhiều nước đang sử dụng asymmetric

ADSL,symmetric-VDSL,voice over-VoDSL).ADSL sử dụng đường dây thoại

cáp xoắn hiện có dé tạo nên đường truy nhập cho truyền phát dữ liệu tốc độ

cao mà toc độ truyền có thê lên đên 8,1 Mbps.Sở dĩ gọi là bât đôi xứng là vi toc

độ downstream lớn hơn nhiều so với tốc độ chiều upstream ADSL cho phép

phân chia dung lượng vào một kênh có tốc độ cao hơn cho thuê bao „nhất là

cho truyền hình ảnh và một kênh có tốc độ tương đối thấp hơn cho các hướng

còn lại Công nghệ ADSL cho phép tận dụng hết băng thông còn dư của cáp

đồng đến mỗi thuê bao PSTN hiện nay (Băng thoại tương tự chỉ mới sử dụng

hết 4Khz trên tổng số hơn 10Mhz băng thông của cáp đồng )

e _ Công nghệ hấp dẫn này trong quá trình vượt qua giới hạn của công nghệ mạng

điện thoại công cộng để cho phép phân phối sự truy cập internet tốc độ cao

đến với phần lớn nhà thuê bao mà giá cả rất phù hợp

° Dịch vụ ADSL cung cấp một số kênh truyền tải khác nhau với sự kết hợp một

sô dịch vụ khác :

- Dịch vụ ADSL trên cùng một đôi dây với dịch vụ dải tần thoại (bao gồm

PÓT và các dich vu truyền số liệu dai tan thoại ).Tín hiệu ADSL chiém dai tần số cao

hơn dải tần thoai và được tach ra bởi các bộ lọc

ot Dich vu ADSL trén cùng một đôi dây với dich vu ISDN Tin hiéu ADSL

chiêm dải tân sô cao hơn dải tân thoại và được tách ra bởi các bộ lọc

- Dịch vụ ADSL trên cùng một đôi dây với dịch vụ dải tần thoại (bao gồm

POTS và các dịch vụ truyền sô liệu dải tân thoại )và với dịch vụ ISDN với dôi dây

bên cạnh

e Theo chiều từ mạng tới phía khách hàng (chiều downstream) các kênh truyền

tải có thể bao gồm các kênh truyền tải song công tốc độ thấp và các kênh

truyền tải đơn công tốc độ cao Trong chiều ngược lại upstream ADSL chỉ

cung cấp các kênh truyền tải tốc độ thấp

Chương I: Tổng Quan về Mạng ADSL GVHD : Th.s Tôn Thất Bảo Đạt

e Hệ thống truyền dẫn được thiết kế dé hoạt động trên cáp kim loại xoắn đôi

nhiều cỡ dây hỗn hợp Kỹ thuật truyền tải ADSL được xây dựng trên điều kiện

không có cuộn tải và có một vài trường hợp hạn chế của các nhánh rẽ được

chấp nhận

1)Kỹ thuật ADSL

Việc công nghệ ADSL sử dụng 1 dải tần sỐ rộng và truyền trên dây đồng xoắn

đôi đã gây nên một số hiệu ứng không mong muốn đối với tín hiệu truyền trên đường

dây

a)Suy hao(Attenuation)

- Khái niệm:suy hao là sự tiêu tán năng lượng của tín hiệu truyền dẫn trên

đường dây

- Việc đi dây từ nhà cung cấp dịch vụ tới thuê bao phải đi qua 1 chặng đường

đài ,điều này gây ảnh hưởng không tốt đối với tín hiệu được truyền trên đường

dây.Đường dây thuê bao càng dài suy hao sẽ càng lớn,vì năng lượng tần số cao khi di

chuyền trên đường dây sẽ bị tiêu tán năng lượng rất lớn

- Một phương pháp để tối thiêu hoá suy hao là sử dụng dây có trở kháng thấp

.Dây cỡ lớn có trở kháng nhỏ hơn dây cỡ nhỏ nên làm suy hao tín hiệu yêu

hơn.Nhưng việc dùng dây cỡ lớn sẽ làm tăng chỉ phí cho việc lắp đặt đường dây Vì

vậy các công ty khai thác điện thoại sử dụng cỡ dây nhỏ nhất có thê được cho dịch vụ

truyền tai

-10 dB -20 dB

Hinh 1 Suy hao do khoang cach

- Quy tắc thiết kế được hầu hết các công ty điện thoạ sử dụng là dùng cỡ dây

nhỏ hơ n một chút cho các vòng thuê bao gân tông đài nội hạt đề tiệt kiệm tôi da

Chuong I : Téng Quan vé Mang GVHD : Th.s Tén That Bao Dat

khoảng không gian chiếm chỗ và dùng cỡ dây lớn hơn một chút cho các vòng thuê

bao xa đê mở rộng tôi đa chiêu dài vòng thuê bao

b)Bridged tap(nhánh rẽ)

Bridged tap là các đoạn kéo dài bỏ trống của vòng thuê bao gây ra thêm suy

hao vòng với suy hao xung quanh tần số có một phần tư bước sóng là đoạn kéo dài

.Vì bước sóng và tần số tý lệ nghịch với nhau nên bridged tap ngan sé ảnh hưởng tới

các dịch vụ dải tần hẹp Hầu hết các vòng thuê bao đêu có ít nhất 1 bridged tap và

nhiều bridged tap sẽ làm cho suy hao thêm chồng chất

Một số nguyên nhân tạo ra mạch rẽ gồm:

- Nhà thuê bao có nhiều ổ cắm điện thoại không được kết nối cuối sẽ tạo nên

mạch rẽ ngắn

- Mang cap gốc hay phối được thiết kế với các đôi dây được kết nối cuối tại

nhiều tủ cáp hay tập điểm với mục đích tạo sự mềm dẻo của mạng lưới ,linh động đáp

ứng yêu câu khách hàng và tạo ra những mạch rẽ không mong muôn

- Công nhân dây máy hay thuê bao sửa chữa thay đổi tuyến cáp nếu không lưu

ý sẽ để lại những đoạn cáp trống không sử dụng trên đường dây thuê bao

- Công nhân đo thử tại các đài trạm thực hiện chuyến đôi số thiết bị hoặc kéo

dây nhảy mới tại dàn MDF mà không gỡ bỏ dây nhảy cũ

2)Van dé vé xuyén kênh

a Ảnh hưởng của xuyên kênh Năng lượng điện được truyền trên cáp đồng là sóng đã được điều chế và nó

phát xạ năng lượng qua các vòng dây đông lân cận trong cùng một bô cáp Sự ghép

năng lượng điện từ này gọi là xuyên kênh

Trong mạng điện thoại các dây dẫn đồng cách điện bó với nhau thành một

chão cáp Các hệ thống kế cận trong một chão cáp phát hoặc thu thông tin trong cùng

một tầm tần số có thể tạo ra nhiều xuyên kênh đáng kế Đó là do tín hiệu xuyên kênh

cảm kháng kết hợp với tín hiệu truyền trên đường dây Kết quả là dạng sóng có hình

dạng khác xa với dạng sóng được truyền đi

Chuong I: Tong Quan vé Mạng ADSL GVHD : Th.s Tôn Thất Bảo Đạt Dat_

vi distributed,near End v1 distributed,near End

Hinh 3 M6 hinh khai niém NEXT/FEXT

Xuyên kênh có thê phân thành hai loại :

- Xuyên kênh đầu gần là đáng kể nhất do tín hiệu năng lượng lớn từ các mạch

kế cận có thể cảm ứng tạo ra xuyên kênh tương đối mạnh lên tín hiệu nguyên thủy

- Xuyên kênh đầu xa thường nhỏ hơn nhiều so với xuyên kênh đầu gần vì tín

hiệu đầu xa bị suy hao khi nó chạy trên vòng thuê bao

Xuyên kênh là yếu tố rất quan trọng trong việc thực hiện nhiều hệ thống Vì

vậy việc thực hiện hệ thống DSL thường được nói đến kèm theo sự hiện diện của các

hệ thống khác có khả năng tạo ra xuyên kênh Chảng hạn độ dài tối đa của vòng thuê

baocủa một hệ thống DSL có thể nói đến kèm theo sự hiện diện của 49 tác nhân gây

nhiễu ISDN hay 24 tác nhân gây nhiễu HDSL nghĩa là DSL đang sử dụng nằm trong

một bó cáp 50 đôi có 49 đôi dây ISDN hoặc 24 mạch dây HDSL Vì vậy ,các tham sô

thực hiện sẽ còn có tác dụng trong một thời gian dài

Phát và thu thông tin trên cùng một phổ tần số sẽ tự tạo ra nhiễu trng chính

một vòng thuê bao Nhiễu này khác với xuyên kênh vì dạng sóng ỏ phát đã được máy

thu cùng đầu dây biết trước và có thể được loại trừ một cách hiệu quả từ tín hiệu thu

đã bị suy hao Phương pháp loại trừ thành phần sóng phát gọi là triệt tiếng dội

b.Tối thiểu hóa xuyên kênh

Khi tác động của suy hao và nhiễu không lớn lắm thì các hệ thống DSL có thể

phục hồi lại chính xác tín hiệu dưới dạng sô.Tuy nhiên ,khi tác động của các hiện

tượng này khá lớn thì tín hiệu sẽ không phục hồi được chính xác ở đầu thu và sẽ xảy

ra sai nhằm trong chuỗi bit phục hồi

Một vài hệ thống DSL dùng các phổ tần khác nhau để phát và thu tín hiệu

-Phương pháp tách biệt tần số này gọi là ghép kênh phân tần Ưu điểm của các hệ

thống FDM so với các hệ thống triệt tiếng đội là loại trừ được xuyên kênh đầu gần

NEXT vì hệ thống không thu tín hiệu cùng tần số với tín hiệu phát của các hệ thông

Chuong I: Tổng Quan về Mạng ADSL — GVHD : Th.s Ton Thất Ì Bảo: Đạt_

lân cận Xuyên kênh còn lại là EEXT nhưng FEXT xuyên kênh rất yếu do nguồn tạo

ra FEXT ở tận đầu bên kia của vòng thuê bao làm suy hao FEXT rất nhiều Vì vậy

„các hệ thống FDM thường chống nhiễu từ các hệ thống lân cận tốt hơn so với các hệ

thống triệt tiếng đội

c.Tối thiểu hoá xuyên kênh với Adaptive

ADSL với một bộ triệt xuyên kênh sử dụng chế độ tín hiệu ở chế độ phổ thông

có thể được mô phỏng Một máy phát ADSL DMT phan chia dai thông tín hiệu thanh

các phân kênh có băng thông hẹp(4,3Khz), mỗi kênh nền được mô tả đặc điểm bởi

một SNR ở tần số trung tâm của phân kênh,và vì vậy ,phù hợp với lý thuyết của

Shannon,có thê hỗ trợ nhất định tối đa số lượng mẫu ,mà được mã hoá thành QAM

Sit Loading and Gain mode algual

RS : QAM L Cydic Crosstalk CRC 4 Descrambler K Dec | Irellis F—Í pecssa FF] FFT Prefix Drop K+ TEQ Canceller win)

Fig 1 ADSL structure with crosstalk canceller

Hình 4 Cấu trúc ADSL với triệt xuyên kênh Nhóm của những ký hiệu sau đó được đưa tới bộ điều chế IFFT mà tạo thành

tổng của các sóng mang ,mỗi nhóm đựơc điều, chế bởi pha và biên độ của chính

nó.Đầu ra của bộ điều chế IFEFT sau đó được xếp theo thứ tự và một tiền tố chu kỳ

được thêm vào mỗi đầu ra của IFET lệnh giảm nhiễu giữa ký tự inter-symbol và ký tự

IFFT.Ở tại đầu cuối máy thu ,những tác động tương hỗ được giải điều chế đữ liệu sau

khi cân bằng các kênh Khối Reed-Salomon(RS) thực hiện sửa lỗi phía trước(FEC)

trên đường dữ liệu,và bộ mã lưới mắt cáo có thể được sử dụng để tăng thêm sự mã

hoá lặp.,cho phép cao hơn bit tải ở mức SRN thấp hơn.Bộ triệt xuyên kênh Adaptive

w(n) str dung tín hiệu ở chế độ phổ thông như là đầu vào tham khảo được thể hiện

trong hình

CANCEL LJ

Downstream

and Downstream

Dịch vụ POTS truyền thống sử dung dai tan hep 4KHz dé truyền tải tín hiệu

thoại tương tự.Điều này có nghĩa thậm chí với kỹ thuật điều chế phức tạp ,công nghệ modem hiện thời cũng chỉ có thể đạt được lưu lượng truyền tải lên tới 56Kbps theo chiều downstream và 32kbps theo chiều upstream Để có thé đạt được lưu lượng cao hơn (có thể lên tới 8Mbps),ADSL str dung dai tần rộng xấp xi 20KHz- tới 1,2Mhz.(Hinh6)

Hệ thống ghép kénh phan tan (FDM) tao ra nhiéu dai tần số để mang dữ liệu upstream và downstream

Ộ Dai tan thấp từ 0 -4KHz được sử dụng cho dịch vụ thoại thuần tuý (POTS).Dải tân từ 25Khz-138Khz được sử dụng đề truyền tải chiêu upstream ,và cao hơn nữa ,dải tân sô cao nhât từ 138Khz-1,2Mhz được sử dụng cho chiêu dữ liệu downstream

Chương I : Tổng Quan về Mạng GVHD : Th.s Tôn Thất Bảo Dat

Frequency Disision Aultiplacing

Upstream Qownsiream Data Data

Hình 6 Phố tần tiêu biêu ADSL

IV MANG ADSL

ADSL là một tiến bộ lớn trong công nghệ thông tin Quan niệm chính là nó có

thể làm việc với tốc độ bit lớn hơn và hiệu quả hơn thông qua kỹ thuật đường dây sẵn

có.Nó có thể được xem như là cách nhanh chóng để phân phối đữ liệu Truyền hình

MPEG và truyền hình trực tiếp các cuộc hội thảo qua đường dây đồng hiện có ,với | nên tảng được găn chặt với hơn 125 triệu vòng thuê bao nội hạt trong một mình Hoa

Kỳ Tuy nhiên một vài yêu cầu căn bản mà ADSL đã thoả mãn: |

- Tiến bộ của phương pháp mã hoá/giải mã

- Tận dụng dái tần còn dư của dây đồng

- Thâm quyền để làm việc đồng thời với POTS trên cùng đường dây đồng

Chuon

Hình 8 Kết nối tại CPE

Trong phiên bản đơn giản nhất của kỹ thuật này khách hàng chỉ cần 1 bộ modem mới Modem này phải có jack căm RJ-1 1 mà sẽ hỗ trợ dịch vụ thoại tương tự

hiện có

Sử dụng đường thuê bao hiện có để sẵn sàng cài đặt từ tổng đài đến thiết bị tài sản khách hàng , 2 thiết bị đầu cuối này được kết nối với cả hai đầu cuối của vòng

thuê bao nội hạt Chức năng cua b6 ATU-C tai tổng đài được điều khiển bởi thiết bị

ATU-C( Bộ thiết bị đầu cuỗi ADSL).Bộ ADSL truyền qua kênh đơn công tốc độ cao

theo chiều downstream „gửi và nhận với kênh đơn công tốc độ thấp.Bộ ATU-C có thé

đứng l mình hoặc được găn với các thiết bị khác Trong tương lai,bộ ATU-C sẽ được

tích hợp bên trong nút truy cập mạng và nút truy cập mạng từ xa

Chuong I: Tổng Quan về Mạng ADSL GVHD : Th.s Tôn Thất Bảo Đạt

blewiork Managemen

Hình 9 Mô hình dịch vụ cung cấp mạng ADSL

2) Kién tric mang ADSL

Công nghệ ADSL không chỉ đơn thuần là một cách download nhanh các trang web internet ve máy tính cá nhân ở gia dình mà ADSL là một phần trong một kiến

trúc nối mạng tổng thê hỗ trợ mạnh mẽ cho các người sử dụng dân dụng và doanh

nghiệp nhỏ tất cả các dạng dịch vụ thông tin tốc độ cao Ở đây dich vụ thông tin tốc

độ cao có nghĩa là thông tin có tốc độ đữ liệu từ 1 hay 2 Mbps trở lên

Với dạng đơn giản nhất của kiến trúc này khách hàng cần phải có một máy

điện thoại hiện thời ở SOHO.Các port khác có thê là các port dành cho 10BASE-T

Enthernet để kết nối với máy tính cá nhân hay các hộp giao tiếp TV dùng cho rất

nhiều dịch vụ khác nhau như truy xuất Internet tốc độ cao hay video on đemand

Chương 1: Tổng Quan về Mạng ADSL GVHD : Th.s Tôn Thất Bảo Đạt

Internet Access

Sever

Work-at-

Home

server

Video-on- Demand server

Info &

Advertiser server

- Sự phân phối của các địch vụ ADSL đòi hỏi một cấu hình dây cáp đồng đơn

cho chuẩn truyền âm và với một bộ modem ADSL đặt tại đâu cuỗi thuê bao ,tạo thành

3 kênh thông tin -một kênh downstream tôc độ cao ,một kênh tôc độ trung bình cho

kênh upstream ,và một kênh dành cho dịch vụ điện thoại thuần tuý

- Tốc độ dữ liệu phụ thuộc vào một vài nhân tố bao gồm chiều dài dây

đông,tiêu chuân dây ,và sự hiện diện của nhánh rẽ (Bridged tap),và nhiều xuyên kênh

- Việc thực hiện tăng số đường thuê bao trong khi chiều dài đường dây giảm

„tăng tiêu chuân dây,nhánh rẽ va nhiều dây được giảm

- Modem được đặt ở nhà thuê bao được gọi là bộ phận thu phát ADSL từ xa (ATU-R),va modem 6 phia tổng đài được gọi là bộ phận thu phát ADSL-tổng đài

(ATU-C).Các doanh nghiệp hoặc các nhà thuê bao có thể kết nối máy tính cá nhân

của họ và modem qua công điên thọai gắn tường RJ-1 1

Hình 11 Kết nối mang ADSL

Một bộ tách dịch vụ thực hiện tách dịch vụ POST ra khỏi các dịch vụ số.Hình

vẽ12 là so sánh câu hình của CPE trong trường hợp ADSL G.DMT

Trong trường hợp ADSL G.Lite thay vì phải lắp đặt bộ POST spilter ở CPE ta

chỉ cân lắp đặt các bộ lọc microfilter dễ lắp đặt và có giá thành rẻ hơn nhưng đạt tôc

độ sô liệu trên ADSL kém hơn

Chương I: Tổng Quan về Mạng ADSL GVHD : Th.s Tôn Thất Bảo Đạt

Ở phía tổng đài dịch vụ thoại tương tự được chuyển mạch ở tổng đài bởi một

bộ tách dịch vụ khác Vòng thuê bao ADSL được kết thúc ở Access node

.Accessnode là một dạng của DSLAM thực hiện ghép các dường dây ADSL lại với

nhau Mặt bên kia của Access node được kết nối với các routerTCP/IP chuyên mạch

ATM

Các bộ chuyển mạch và các bộ định tuyến này cho phép cho người sử dụng truy xuất dịch vụ họ chọn lựa Cần lưu ý rằng các dịch vụ này có thể cũng được đặt

tải tổng đài nội hạt và được điều hành bởi CLEC hay ILEC.Trong nhiều trường hợp

các server có thể được ở gần tổng đài nội hạt

Bộ splitter cũng làm nhiệm vụ bảo vệ tÍn hiệu ADSL từ những tín hiệu nhất thời của bộ POTS bắt nguồn từ những bộ đàm cho tới việc nhấc và gác máy.Dịch vụ

ADSL có thể thiết lập để không cần sử dụng bo splitter ở tại NID

Ở phía tổng đài ,một bộ định tuyến chính tập hợp đường cáp từ nhiều thuê bao

và sử dụng các bộ splitter để phân tuyến lưu lượng đữ liệu đến bộ DSLAM và chuyển

đều đặn đến bưu điện thông qua một kết nối T1/E1 với mạng chuyển mạch công cộng

Bộ DSLAM bao gồm ATU-C nơi tín hiệu ADSL được ghép lại thành kết nối

giao tiép toc độ cao tới một mạng ATM

Mạng ATM này cung cấp sự truy nhập tới mạng Internet thông qua Dịch vụ cung cấp Internet.Các nhà cung cấp dịch vụ DSL đã bó lưu lượng dự định cho ISP và

gửi nó qua kết nối E3/T3 hoặc STM-1.Trong hầu hết các trường hợp ,bộ tách dịch vụ

POTS đặt tại thiết bị giao tiếp mạng (NID) và tổng đài cho phép vòng cáp đồng được

sử dụng đồng thời cho truy cập tốc độ cao và dịch vụ POTS

ADSL và dịch vụ POTS.Kênh POTS sẽ tách tín hiệu thoại thông thường ra khỏi kênh ADSL bởi các mạch thụ động ,Bộ lọc thông thấp /Thông cao mà phân ra

những tín hiệu thấp tần cho POTS và cao tần cho ADSL.Lộ trình từng cái được phân

ra tới một cặp dây riêng biệt

4)Các thành phần thiết yếu của ADSL

ADSL là một kiến trúc mạng hoàn chỉnh Như đã nói ở trên, ADSL không

chỉ là một cách để truy xuất nhanh các trang web Internet mà ADSL còn là một

phương tiện hỗ trợ mạnh mẽ các dịch vụ số liệu tốc độ cao cho người sử dụng ở gia

đình cũng như doanh nghiệp nhỏ Những dịch vụ này được cung cấp dưới một môi

trường cạnh tranh và rất phong phú từ lĩnh vực giáo dục cho tới lĩnh vực tài chính

Hình 14 mô tả chi tiết hơn một bộ ADSL Terminal Unit-Remote (ADSL ATU-R)

Thiết bị có thể là một hộp giao tiếp TV hay một máy tính cá nhân mà không cần

thêm một thiết bị nào nữa Việc đi dây từ ATU-R đến đến thiết bị đầu cuối có thể

chỉ đơn giản như đi dây 10BASE-T LAN, cũng có thể phức tạp như mạng ATM

riêng hay mới mẻ như Consumer Electronics Bus sử dụng dây điện lực sẵn có để

gởi thông tin Dù sao thì khi sử dụng cho truyền dữ liệu tốc độ cao thì việc đi dây

cho dịch vụ thoại vẫn không thay đổi vì đã có các bộ splitter dùng để tách riêng các

tín hiệu tương tự

Services: POTS Splitter

Hình 14 Các thành phần thiết yếu của mạng ADSL

Ở tổng đài nội hạt dịch vụ thoại tương tự được chuyển sang cho bộ chuyển

mạch thoại PSTN qua một bộ tách dịch vụ đặt tại tổng đài còn các tín hiệu ADSL

được bộ DSLAM ghép lại Dĩ nhiên là khác với ISDN ta không phải thực hiện bất

cứ một thay đổi nào trên phần mềm chuyển mạch của tổng đài nội hạt khi triển

khai dịch vụ ADSL Hơn nữa ADSL lại làm giảm lưu thoại vốn làm tắc nghẽn các

thiết bị chuyển mạch, truyền dẫn thoại do các dịch vụ dữ liệu gây ra

Những dịch vụ được công nghệ ADSL đem lại có thể đặt tại tổng đài nội hạt

hoặc một nơi khác Các dịch vụ này có thể do chính tổng đài nội hạt thực hiện hay

do các nhà cung cấp dịch vụ tư nhân có giấy phép Các dịch vụ như vậy bao gồm

truy xuất Internet, cung cấp các tài liệu đào tạo,giáo dục , video (on-demand),thương

mại

Lưu ý rằng các đường liên kết ADSL vẫn phải sử dụng các bộ DACS

(Digital Access and Cross connect) dé gom lưu lượng đưa đến các nhà cung cấp

dịch vụ Dĩ nhiên các nhà cung cấp dịch vụ này cũng là các nhà cung cấp các

đường liên kết ADSL(ADSL link) nên tất cả các địch vụ có thể đặt trực tiếp tại

tổng đài nội hạt nhưng trên thực tế có hai cách để thực hiện việc cung cấp các dịch

vụ này Theo cách thứ nhất thì các đường liên kết ADSL được tập trung lại tại

DSLAM và chuyển sang cho thiết bị DACS

DACS đưa đến hệ thống truyền dẫn tốc độ cao như đường truyền T3 không phân kênh chẳng hạn có tốc độ 45 Mbps dẫn đến nhà cung cấp dịch vụ Internet

Tất cả các liên kết đều được kết thúc tại bộ định tuyến Internet và các gói dữ liệu

được chuyển vận hai chiều nhanh chóng với Internet Các mạng Intranet cộng tác

cũng có cấu hình tương tự Đây là phương pháp đơn giản nhất Tuy nhiên, tốc độ

Chuong I : Téng Quan vé Mang ADSL _ GVHD : Th.s Tôn That Bao Dat_

tổng cộng của các liên kết ADSL theo phương pháp nay không được quá 45 Mbps

theo mỗi chiều

Phương pháp thứ hai là điểm truy xuất (access node) được liên kết trực tiếp tới một bộ định tuyến IP hay bộ chuyển mạch ATM đặt gân điểm truy xuất Ở

phương pháp này, vẫn sử dụng việc tập trung lưu lượng vào một đường truyền vật

lý từ điểm truy xuất tới bộ định tuyến IP hay bộ chuyển mạch ATM Điểm truy

xuất là một tiêu điểm gây nhiễu chú ý trong công việc tiêu chuẩn hoá ADSL Hién

nay, hầu hết các điểm truy xuất ADSL đều chỉ thực hiện việc ghép lưu lượng đơn

giản Điều này có nghĩa là tất cả các bit dữ liệu và gói dữ liệu vào ra điểm truy

xuất đều được truyền tải bằng các mạch đơn giản

Chẳng hạn, trong trường hợp tương đối điển hình nếu có 10 khách hàng

ADSL nhận dữ liệu theo chiều downstream với tốc độ 2 Mbps và gởi dữ liệu theo

chiểu upstream với tốc độ 64 Kbps thì liên kết giữa điểm truy xuất va mang dich vu

(như Internet chẳng hạn) phải có dung lượng tối thiểu là: 10x2Mbps = 20Mbps cho

mỗi chiều để tránh hiện tượng tắc nghẽn hay bị bỏ bớt gói số liệu Mặc dù tốc độ

dữ liệu theo chiều xuống là 64 Kbps x10 = 640 Kbps nhỏ hơn 20 Mbps rất nhiều

nhưng do bản chất truyền dẫn đối xứng của các đường truyền ghép kênh số nên tốc

độ hai chiều phải như nhau

Việc cải tiến các hệ thống ADSL căn bản có thể được là thực hiện ghép

kênh thống kê (statistical multiplexing) ở điểm truy xuất ADSL hay cung cấp cho

bộ DSLAM ADSL một vài khả năng chuyển mạch gói trực tiếp Nếu thực hiện

ghép kênh thống kê thì dựa trên bản chất xuất hiện từng cụm của số liệu kiểu gói

để bố trí các đường liên kết tốc độ thấp hơn vì không phải lúc nào tất cả các khách

hàng đều đang gởi gói số liệu

Trường hợp nếu điểm truy xuất ADSL có sẵn bộ định tuyến hay khả năng

chuyển mạch ATM thì dung lượng ghép cũng nhỏ hơn Dù thực hiện cách nào thì

dung lượng ghép cũng giảm hơn 20 Mbps

5) Tiêu chuẩn hoá ADSL

Cũng như mọi công nghệ khác, ADSL cần phải được tiêu chuẩn hoá Người

sử dụng cần các sản phẩm dựa trên công nghệ được tiêu chuẩn hoá vì chúng thực

hiện ổn định, độc lập với từng nhà sản xuất và có thể làm việc được với các thiết bị

khác cùng loại

trong tiêu chuẩn T1.413-1995 Nói cách khác, tài liệu này mô tả chính xác cách

thiết bị ADSL liên lạc với nhau qua vòng thuê bao tương tự Tiêu chuẩn thực sự

không có và cũng không có ý định mô tả toàn bộ kiến trúc mạng và dịch vụ ADSL

Tiêu chuẩn không mô tả chức năng bên trong của điểm truy xuất ADSL Tiêu

chuẩn này chỉ xác định các vấn để căn bản của ADSL như mã đường truyền (cách

truyền đi các bit dữ liệu) và cấu trúc khung (cách tổ chức dòng bit dữ liệu) trên

đường dây

Các sản phẩm ADSL được sản xuất đã sử dụng các kỹ thuật mã đường dây

là các kỹ thuật điều chế CAP, QAM và DMT Có những kỹ thuật mã đường dây

khác được thử nghiệm tại các phòng thí nghiệm nhưng ba phương pháp điều chế

trên là thông dụng nhất Dù cho sử dụng kỹ thuật mã đường dây nào thì khi dùng

cùng một đôi dây cho truyền dẫn tín hiệu song công cũng phải sử dụng một trong

hai phương pháp: song công phân tần (FDD: Frequency Division Duplexing) hay

triét tin hiéu d6i (Echo cancellation)

Với phương pháp thực hiện song công phân tần dải tần truyền dẫn được chia thành dải tần upstream và dải tần downstream Phương pháp triệt tiếng dội khử bỏ

phần tín hiệu của máy phát tác động vào chiều thu của chính nó Với ADSL thì

phương pháp song công được thực hiện là sự kết hợp của cả song công phân tần và

triệt tiếng đội vì với bản chất bất đối xứng của dải tần tín hiệu ADSL, dải tần của

hai chiều upstream và downstream có thể chồng lấn nhau nhưng không thể khớp

được nhau

Thang 6 nim 1999 ITU dai tần đã cho ra đời khuyến nghị G.992.1 cho ADSL G.DMT và khuyến nghị G.992.2 cho ADSL G.LITE Viéc tiêu chuẩn hóa

cho ADSL của ITU-dải tần cũng chỉ dừng lại ở thiết bị thu phát ADSL mà chưa có

tiêu chuẩn cho kiến trúc mạng ADSL,

Chương II: Vong Thué Bao DSL GVHD : Th.s Tén That Bao Dat

CHUONG 2: VONG THUE BAO DSL

D Vòng thuê bao DSL

Với công nghệ DSL đường dây cáp đồng xoắn đôi vẫn như cũ nhưng lắp thêm một số thiết bị cho phép nhà cung cấp dịch vụ thực hiện dịch vụ thoại và dữ

liệu tốc độ cao Ở phía thuê bao thoại được phát qua tín hiệu điện thoại tương tự

vào vòng thuê bao cáp đồng Số liệu cũng được truyền tải trên cùng đường dây với

thoại nhưng phải qua một bộ modem DSL phát số liệu qua tín hiệu số dung lượng

lớn tân số cao Những tín hiệu này được gởi từ thuê bao cho tổng đài nội hạt

Ở tổng đài nội hạt tín hiệu được chuyển sang cho một bộ tách tín hiệu (splitter) và một hệ thống quản lý vòng thué bao (local-loop management system)

đến bộ ghép truy xuất đường day thué bao sé (DSLAM: Digital Subscriber Line

Access Multiplexer) B6 tach tin hiéu loc tin hiéu dién thoai tiéu chuẩn và chuyển

cho bộ chuyển mạch thoại còn tín hiệu số dung lượng lớn được đưa đến bộ DSLAM

để nhận biết, ghép tín hiệu từ nhiễu đường dây thuê bao khác nhau Hệ thống quản

lý vòng thuê bao có thể nằm trước hoặc sau bộ tách tín hiệu có chức năng kiểm tra

dịch vụ điện thoại thuẫn tuý (POTS: Plain Old Telephone Service) và kiểm tra tín

hiệu số dung lượng lớn để trợ giúp cài đặt dịch vụ, bảo đưỡng và sửa chữa

Từ DSLAM, đữ liệu số được đưa qua một bộ định tuyến (router) để chuyển

Hinh 1 Vong thué bao DSL

Để cung cấp dịch vụ truyền tải dữ liệu tốc độ cao và dịch vụ thoại đa kênh

nhà cung cấp dịch vụ cần phải lắp đặt thêm nhiều thiết bị như minh hoạ ở hình vẽ

1 Ở tại thuê bao các đường dây thoại và số liệu được kết nối đến một thiết bị truy

xuất tích hợp (TAD: Integrated Access Device) Tại đây tín hiệu thoại được gói hoá

(packetize) và tín hiệu thoại dạng gói cùng với dữ liệu được ghép lại và được

truyền dưới dạng tín hiệu số dung lượng lớn tân số cao đến tổng đài nội hạt (CO:

Central Office)

Ở tổng đài nội hạt tín hiệu được chuyển qua hệ thống quản lý đường dây thuê bao và được tiếp nhận tại DSLAM Hệ thống quản lý vòng thuê bao có chức

năng kiểm tra dịch vụ điện thoại thuần tuý (POTS: Plain Old Telephone Service)

và kiểm tra tín hiệu số dung lượng lớn để trợ giúp cài đặt dịch vụ, bảo dưỡng và sửa

chữa Bộ DSLAM nhận biết và ghép tín hiệu từ nhiều đường dây thuê bao khác

nhau

Hình 2 Vòng thuê bao DSL đa dịch vụ

Từ DSLAM, dữ liệu gói được đưa qua một bộ định tuyến (router) để chuyển đến mạng PSTN hay Internet Với mạng đường dây thuê bao số mới này đặc tính

tín hiệu truyền giữa thuê bao và tổng đài khác với mạng tương tự dải hẹp rất nhiều

Tín hiệu được truyển ở tần số cao hơn và phổ tần số rộng hơn Thông tin đa dịch

vụ, thoại đa kênh, dữ liệu tốc độ cao và video được truyền dưới dạng tín hiệu số

Để quản lý mạng này một cách hiệu quả nhà cung cấp dịch vụ cần phải có nhiều

công cụ mới và nhiều chiến lược quản lý mạng mới

IIDCác thành phần hệ thống dãl:

Hình vẽ 3 minh hoạ một sơ đồ điển hình của mạng DSL Mạng cần phải

thiết lập một vài loại thiết bị mạng số liệu để thực hiện các dịch vụ số liệu tốc độ

cao Hình vẽ cũng cho thấy một DSLAM đa dịch vụ được bố trí ở tổng đài nội hạt

và một điểm kết thúc DSL được lắp đặt ở văn phòng hoặc nhà riêng của thuê bao

Thường các điểm kết thúc DSL là các bộ MODEM, các bộ định tuyến (router) hay

các thiết bị truy xuất tích hợp (IAD: Integrated Access Device) có khả năng chấp

nhận cá thoại và số liệu Tốc độ truyển dẫn có thể lên đến 8 Mbps hoặc hơn nữa

ơ —

Chuong IT : Vong Thué Bao DSL GVHD : Th.s Tén That Bao Dat

tùy thuộc vào một số yếu tố bao gồm cả thiết bị, độ dài vòng thuê bao và tình trạng

chất lượng vòng thuê bao

|+— Target Data Network |< Access Netwerk ———D]

DAC other Network |

Transmission equipment High-speed data

x ⁄

Transport Telephone

Analog or ISON Modem Data

Hinh 3 Sơ đồ điển hình dịch vụ dựa trén DSL

Thành phần này cung cấp giao tiếp truyền dẫn chính cho hệ thống DSLAM

Thiết bị này có thể cung cấp các giao tiếp cụ thể như T1/E1, T3/E3, OC-1, OC-3,

OC-12, STS1 va STS-3

Mạng thuê bao nội hạt tận dụng mạng thuê bao điện thoại liên đài làm cơ

sở Để cung cấp khả năng kết nối giữa các nhà cung cấp dịch vụ và người sử dụng

dịch vụ cần phải lắp đặt thêm nhiều thiết bị như các hệ thống chuyển mạch frame

relay, ATM và các bộ định tuyến Các thiết bị chuyển mạch ATM đang ngày càng

được sử dụng nhiều và các thế hệ DSLAM sắp tới sẽ bao gồm cả chuyển mạch

ATM

Một khái niệm cần đề cập đến là nút truy nhập (AN: Access Node) là nơi đặt các thiết bị chuyển mạch và định tuyến Tùy thuộc vào quy mô của mạng thuê

bao và giá thành liên quan đến việc chuyển vận mà có thể bố trí một hay nhiều AN

trên mạng thuê bao nội hạt Với các thế hệ DSLAM mới được tích hợp cả AN kết

hợp với các hệ thống chuyển mạch ATM

DSLAM được bố trí cạnh tổng đài nội hạt và là nền tảng của giải pháp DSL

Về mặt chức năng DSLAM tập hợp lưu lượng dữ liệu từ các vòng thuê bao DSL

vào xương sống của mạng để kết nối với phần còn lại của mạng DSLAM cung cấp

dịch vụ vận chuyển gói số liệu, tế bào số liệu hay các ứng dụng chế độ mạch qua

việc tập trung các đường dây DSL vào các ngõ ra 10Base-T, 100Base-T, T1/E1

T3/E3 hay ATM

Ngày nay một vài DSLAM đã được nhiệt đới hoá để có thể lắp đặt ở những vùng không có điều hoà nhiệt độ Điều này cho phép lắp đặt các DSLAM tại các

remote terminal hay các tủ đặt bên lề đường thay vì phải lắp đặt tại tổng đài nội

hạt Khả năng di chuyển DSLAM tới những vị trí xa tổng đài (cùng với công nghệ

vòng thuê bao mở rộng) làm tăng nhanh ảnh hưởng của các nhà cung cấp dịch vụ,

cho phép cung cấp dịch vụ đến những khách hàng mà bình thường DSL không thể

vươn tới được Ngoài chức năng tập trung thì tùy thuộc vào từng dịch vụ được cung

cấp một DSLAM có thể có thêm các chức năng khác Trong một vài trường hợp

một DSLAM có thể có khả năng được yêu cầu mở các gói số liệu để thực hiện một

tác vụ nào đó Ví dụ, để hỗ trợ việc gán địa chỉ IP động bằng DHCP (Dynamic

Host Control Protocol) mỗi gói phải được xem xét để chuyển đến đích đúng của nó

Thiết bị kết thúc (endpoint) DSL MODEM/router là thiết bị đầu cuối phía

người sử dụng dùng để kết nối người sử dụng dịch vụ với vòng thuê bao DSL Kết

nối kết thúc DSL thường là 10Base-T, V.35, ATM hay T1/E1 Các sản phẩm đời

mới của người sử dụng cũng hỗ trợ các phương pháp giao tiếp internal khác như

USB, IEEE 1394 hay PCI Thêm vào đó thiết bị kết thúc DSL tại CPE (Customer

Premises Equipment: thiét bi tai sin khach hàng) đang được phát triển với các cổng

được thiết kế hỗ trợ cho từng ứng dụng riêng biệt như cổng RJ11 dành cho dịch vụ

thoại, cổng video dành cho dịch vụ video dựa trên DSL và các giao tiếp mạng mới

như Home PNA (Home Phoneline Networking Alliance) hay các giao tiếp mạng

như Ethernet vô tuyến 802.11 Các thiết bị kết thúc DSL của tài sản khách hàng có

một số cấu hình khác nhau tùy thuộc vào dịch vụ cụ thể được cung cấp Ngoài việc

cung cấp chức năng cơ bản của một MODEM DSL nhiều thiết bị kết thúc còn có

thêm một số chức năng như định tuyến, ghép kênh TDM hay ghép kênh ATM

Các thiết bị DSL endpoint phải có các đặc tính sau:

- Có khả năng cung cấp thống kê quản lý lớp 1, lớp 2 như tỉ số SNR

- Có khả năng cung cấp thống kê MIB lớp 3 như đếm gói

EE

- _ Phải quần lý được từ phía các nhà cung cấp dịch vụ mà không cần cử nhân viên đi đến tận nơi

- _ Hỗ trợ thực hiện giám sát trực tiếp để nhanh chóng dò sai hư hỏng , cách

li thực hiện sửa chữa

- _ Có khả năng tải từ xa các phần mềm nâng cấp

- _ Giao tiếp tốt với các thiết bị của hãng khai thác trung gian như thiết bị truy xuất tích hợp [AD chẳng hạn

Các thiết bị kết thúc định tuyến đem lại sự mềm dẻo cho IP từ vị trí khách hàng Với một thiết bị kết thúc IP-aware có thể tạo ra và duy trì được các mạng nội

bộ, cho phép phân đoạn hiệu quả các LAN từ xa cũng như việc nhận dạng dòng dữ

liéu downstream là multicast hay unicast Vùng đa dịch vụ cũng có thể được các

người sử dụng LAN từ xa tận dụng cùng lúc Vùng đa dịch vụ trở nên quan trọng

khi ta có một nhóm lớn các người sử dụng cần truy nhập các nhà cung cấp dịch vụ

khác nhau Các bộ tách dịch vụ (splitter) POTS được lắp thêm ở cả tổng đài nội hạt

và phía người sử dụng dịch vụ cho phép sử dụng vòng thuê bao cáp đồng truyền

dẫn đồng thời dữ liệu tốc độ cao và một kênh điện thoại khi dịch vụ dựa trên DSL

đang sử dụng có hỗ trợ các dịch vụ này Các bộ tách dịch vụ POTS thường có 2 cấu

hình: cấu hình đơn được thiết kế để lắp ở nhà riêng thuê bao và cấu hình nhiều dây

được thiết kế để lắp đặt ở tổng đài nội hạt Lưu ý rằng trong khi nhiều sơ đồ mã

đường dây DSL hỗ trợ một kênh dịch vụ điện thoại đơn thudn POTS thi một số sơ

đồ mã đường dây DSL, khác lại không hỗ trợ loại dịch vụ này

Chương H: Vòng Thué Bao DSL GVHD : Th.s Tén That Bao Dat

- Bé6 tách dịch vụ điện thọai đơn thuân POTS thụ động không cần phải cấp

thêm nguồn điện bên ngòai Chúng hỗ trợ các dịch vụ thường trực như

số điện thọai khẩn cấp 911(ở hợp chủng hoa kỳ) ngay cả khi nghuồn đèn

bị mất ở DSLAM hay modem DSL

- _ Bộ tách dịch vụ điện thọai đơn thuần POTS tích cực phải được cấp nguồn

điện từ bên ngòai cho điện thọai và tín hiệu DSL trên đôi dây cáp đồng

Khi mất điện muốn duy trì các dịch vụ thường trực như số điện thọai khẩn cấp 911( ở hoa kỳ) ngay cả khi nguồn đèn bị mất ở DSLAM hay modem thì có nguồn điện dự phòng

Ngày nay, các loại DSL như G.dmt ADSL, G.lite, ReachDSL và RADSL có thể

được lắp đặt mà không cần bộ tách dịch vụ điện thoại POTS riêng ở thiết bị tài sản

khách hàng (CPE: Customer Premises Equipment) Thay vào đó là các thiết bị thụ

động gọi là các bộ microfilter được người sử dụng gắn giữa mỗi thiết bị điện thoại

đơn thuần (như máy điện thoại, máy điện thoại không dây, máy trả lời điện thoại,

máy fax nhóm 3 hay MODEM tương tự) với đường dây Mạch microfñiter thực chất

chỉ là một bộ lọc thông thấp cho phép tín hiệu dải tần âm thoại đi qua và loại bỏ tín

hiệu trong dải tần DSL để loại trừ xuyên kênh Ưu điểm của phương pháp này là

trong khi các bộ tách dịch vụ POTS truyền thống được người lắp đặt của các công

ty cung cấp dịch vụ lắp ở thiết bị giao tiếp mạng (NID: Network Interface Device)

thì các bộ microfilter được người sử dụng tự gắn dễ dàng khỏi phải gọi cho công ty

cung cấp đến lắp đặt Với các loại dịch vụ dựa trên DSL thực hiện qua các kết nối

điện thoại đơn thuần POTS thì đây là chọn lựa quan trọng nhất khi lắp đặt

Các hệ thống DSLAM thế hệ thứ nhất và thứ hai căn bản là các hệ thống dịch vụ dữ liệu Internet thực hiện nhiệm vụ tập hợp nhiễu kết nối DSL bằng cách

sử dụng PPP (Point to point protocol: nghi thức điểm nối điểm) và các mạch ảo

thường trực ATM để kết nối các người sử dụng với nhà cung cấp Internet Phương

pháp này tỏ ra thích hợp cho việc tập trung đơn giản các dịch vụ với nổ lực lớn nhất

nhưng lại cổng kểnh và bất khả thi khi nhà cung cấp dịch vụ cố gắng dem lại cho

khách hàng đa dịch vụ và nhiều mức chất lượng dịch vụ khác nhau Khách hàng sử

dụng DSLAM thế hệ thứ nhất về cơ bản bị giới hạn ở một mức chất lượng trên các

kết nối PVC (Permanent Virtual Circuit) Mô hình đa dịch vụ ngày nay được thiết

kế để cung cấp cho khách hàng không chỉ các truy nhập Internet tốc độ cao mà còn

cả các dịch vụ trong môi trường thương mại như FRoDSL, VPN và VoDSL vốn đòi

hỏi một phương tiện bảo đảm chất lượng dịch vụ phức tạp hơn nhiều

Vậy, làm sao những bộ DSLAM thế hệ sắp tới có thể cung cấp các dịch vụ như vậy? Có nhiều cách để đạt được điều đó nhưng chúng đều có điểm giống nhau

Chương Il: Vong Thué Bao DSL GVHD : Th.s Tén That Bao Dat

là tận dụng cơ chế chất lượng dịch vụ có sắn trong ATM Có lẽ một trong những

phần tử thiết yếu nhất của một hệ thống DSL toàn diện là hệ thống quản lý mạng

(NMS: Network Management System) Các ứng dụng thương mại đòi hỏi hỗ trợ

quản lý mạng tin cậy và phải được đưa vào bất cứ kế hoạch dịch vụ dựa trên DSL

nào

Hệ thống DSL và các thành phần quản lý của nó phải được chia phần một

cách an toàn để cho phép nhà cung cấp dịch vụ và người sử dụng dịch vụ ở dân

dụng hay thương mại đều có thể quản lý được Như vậy kích thước của một mạng

DSL có thể biến đổi từ nhỏ cho đến rất lớn nên hệ thống quản lý cũng phải được

điều chỉnh quy mô để thích ứng với những khác biệt này mà không mất mát chức

năng quản lý Các hệ thống quản lý phải mềm dẻo và đủ sức mạnh để hỗ trợ đa

dịch vụ Các dịch vụ mới được DSL, đưa ra như các dịch vụ true end-to-end frame

relay, VoDSL và VPN đồi hỏi sự tuân thủ chặt chẽ các tham số quản lý chất lượng,

đo đạc và giám sát những tham số này để bảo đảm theo đúng thoả thuận mức dịch

vu (SLA: Service Level Agreement) SLA là những thoả thuận giữa nhà cung cấp

dịch vụ và thuê bao dịch vụ và thường bao gồm một vài loại bồi thường tài chính

cho bất cứ một sự không tuân thủ nào Hệ thống quản lý mạng sử dụng mô hình

tiến xa hơn nhiều so với mô hình cơ bản, cho phép các nhà cung cấp dịch vụ và

người sử dụng chọn, cung cấp dịch vụ, giám sát thực hiện và báo cáo mức độ thực

hiện so với SLA

Tên Ý nghĩa Tốc độ dữ liệu | Chế độ Ứng dụng

V.32 Void-grate 33600 bit/s Songcéng | dựa trên PSTN

ISDL | Subcriber Line 160 Kbps [a] | Song công thông tin thọai và số

liệu High data rate 1,544 Kbps Song công Mạng cung cấp HDSL | Digital Subscriber | [c] Song cong T1/EI truy xuất

Chương II : Van GVHD : Th.s Tôn Thất Bảo Đạt

Line 16Kbps dén Upstream _| theo yéu cau,truy

Nguồn: ADSL Forum

a)160 kbps được chia làm hai kênh B (64 kbps) và một kênh D (16 kbps) và các bit phục vụ ghép kênh

b)Song công có nghĩa dữ liệu truyền đồng thời theo hai chiều c) Cần hai đường cáp xoắn đôi

d)Cần ba đường cáp xoắn đôi

e)Còn gọi là BDSL,VADSL hay ADSL VDSL f)Downstream từ mạng xuống người sử dụng,up stream từ người sử dụng lên

mạng

ø)Tương lai gần VDSL có tốc độ upstream bằng tốc độ downstream

HDSL hoạt động ở 1544kbps (đường truyền T1 ở Hoa Kỳ, Gia Na Dai và

Mễ Tây Cơ) và ở 2048kbps (đường truyền E1 ở châu Âu) Ở cả 2 tốc độ này HDSL

đều là đối xứng (tốc độ như nhau ở cả 2 hướng) HDSL hoạt động ở tốc độ

1544kbps sử dụng 2 đôi dây xoắn đôi với độ dài tối đa là 5Km còn HDSL hoạt

động ở 2048kbps sử dụng 3 đôi dây cho cùng khoảng cách này Phiên bản mới nhất

của HDSL là HDSL2 chỉ dùng một đôi dây SDSL là giải pháp cố gắng sử dụng

một đôi dây cáp xoắn đôi dài dưới 3300m và có tốc độ truyền ngang ngửa với

HDSL SDSL cung cấp truyển tải 768kbps và vì HDSL2 thực hiện được tất cả các

chức năng truyền tải của SDSL và còn tốt hơn nên về sau SDSL sẽ bị thay thế bởi

HDSL2

ADSL khắc phục nhược điểm cự ly thông tin ngắn của SDSL do truyén tải song công đối xứng bằng cách thực hiện truyền song công bất đối xứng thích hợp

với các địch vụ dải rộng ngày nay và đưa cự ly thông tin lên đến 6000m.VDSL là

thành viên mới nhất của họ xDSL với tốc độ truyễn tải nhanh nhất và cự ly truyền

tải trên cáp đồng lên đến 1500m phục vụ chủ yếu cho ATM

Các hệ thống thu phát hiện nay có thể đạt được tốc độ của T1 hay E1 trên chỉ một đôi dây thuê bao ở cự ly của một hệ thống HDSL thông thường Ứng dụng

HDSL T1 hay E1 trên một đôi dây được gọi là SDSL (Symmetric Digital

Chuong II : Vong Thué Bao DSL GVHD : Th.s Tôn Thất Bảo Đạt

Subscriber Line) Thuc ra, thuật ngữ SDSL được dùng rộng rãi hơn và nó dùng để

nói đến các dịch vụ đối xứng với tốc độ khác nhau trên một đôi dây Về nguyên lý,

sự chuyển từ 4 dây sang 2 dây chỉ là độ dài vòng Bằng cách chia thông tin trên 2

đôi dây, các hệ thống HDSL có thể hoạt động trên tần số thấp hơn SDSL, kết quả

là độ dài vòng thuê bao lớn hơn Tuy nhiên trên thị trường độ dài vòng thuê bao

SDSL T1 dat được xấp xỉ 3,3 Km trong khi HDSL cũng chỉ khoảng 3,6 Km với

cùng cỡ dây 24 AWG là sự khác biệt không đáng kể Trong khi đó các đường dây

SDSL cung cấp dịch vụ T1/E1 chỉ với một đôi dây là một khác biệt đáng chú ý

Mặc dù HDSL và SDSL đã được đưa vào sử dụng hàng loạt người ta vẫn không ngừng nghiên cứu và phát triển các mã đường dây mới cho đường dây DSL

đối xứng Có 2 kỹ thuật DSL đối xứng đã được tung ra thị trường:

- _ G.dsl là một tiêu chuẩn mới của SDSL.Yêu cầu tốc độ truyền số liệu từ

192 Kbps đến 2,3 Kbps với độ đài vòng thuê bao tối da hon SDSL 30%

và cải thiện tính tương hợp phổ với các phiên bản DSL khác trong mang

- _ HDSL2 cũng đưa ra tốc độ truyền số liệu 1,544mbps như giải pháp HDSL 4 dây truyền thống nhưng ưu điểm chỉ dùng một đôi dây cáp đồng

và phù hợp cho nhiều nhà cung cấp thiết bị.HDSL2 dùng cho khu vực

Hình 5 So sánh tốc độ đường truyền giữa HDSL/SDSL với HDSL2/SDSL2

Việc kéo dài cực đại vòng thuê bao với các loại mã đường dây khác nhau đã làm phát sinh nghiên cứu về đặc tính của bản thân mạng nội hạt Nghiên cứu này

cho thấy rằng có thể phát tín hiệu từ tổng đài đến thuê bao qua được khoảng cách

Sn

Chương II: Vong Thué Bao DSL GVHD : Th.s Tén That Bao Dat

lớn hơn chiều ngược lại Điều này liên quan đến xuyên kênh, xuyên kênh bên phía

tổng đài rất đáng kể so với phía thuê bao Hiện tượng này là do càng gần tổng đài

các mạch vòng thuê bao càng được ghép nhiêu vào những bó cáp lớn, mỗi mạch lại

tạo ra một xuyên kênh Trong khi đó càng xa tổng đài đến đầu bên phía thuê bao

các vòng thuê bao càng bị phân nhánh và càng ít vòng thuê bao đi song song Vì

vậy xuyên kênh được tạo ra ít hơn từ các bó cáp xa tổng đài Một cách tận dụng

đặc điểm của mạng cáp nội hạt nữa là khi dùng hệ thống FDM phải bảo đảm tín

hiệu phát từ thuê bao đến tổng đài có tần số thấp hơn vì tần số thấp suy hao ít hơn

tín hiệu tân số cao Điều này bảo đảm tín hiệu nhận được càng cao càng tốt khi nó

đến được môi trường tổng đài đầy rẫy xuyên kênh

Tóm lại, truyền số liệu từ tổng đài đến thuê bao sẽ có tốc độ cao hơn chiều ngược lại: truyền số liệu từ thuê bao đến tổng đài Các thiết bị được thiết kế theo

khái niệm này cung cấp việc truyền số liệu tốc độ cao hơn theo chiều từ tổng đài

đến thuê bao gọi là thiết bị đường dây thuê bao số bất đối xứng (ADSL:

Asymmetric DigitalSubscriber Line)

IV) Các bộ lọc

a) Bộ lọc tách dịch vụ POTS

Về thực chất các bộ lọc tách dịch vụ POTS bao gồm các bộ lọc thông thấp

và lọc thông cao Bộ lọc thông thấp được sử dụng để ghép các dịch vụ POTS lên

vòng thuê bao và cách ly tín hiệu DSL khỏi các thiết bị đầu cuối POTS Bộ lọc

thông cao ghép các tín hiệu DSL lên vòng thuê bao trong khi tránh các tín hiệu dải

tần thoại, báo hiệu và rung chuông đến được modem DSL Trên thực tế, các chức

năng lọc thông thấp và lọc thông cao hầu như tách biệt nhau Chức năng lọc thông

cao thường đi kèm theo bộ modem DSL còn chức năng lọc thông thấp thường đi

kém NPT

b) Các bộ lọc thông thấp phân bố

Các thử nghiệm gần đây trên các thiết bị DSLIite được một nhóm các nhà sản xuất và các nhà điều hành mạng ở Bắc Mỹ đã chứng minh khả năng của công

nghệ DSLlite không dùng các bộ tách dịch vụ đã đạt được tốc độ dữ liệu tối đa cho

vòng thuê bao dài đến 15000 bộ tương đương 4,5 km Thử nghiệm cũng cho thấy

cần phải có một hay nhiều bộ lọc thông thấp ghép nối tiếp với các thiết bị đầu cuối

POTS để đạt được hoạt động ổn định đối với tốc độ dữ liệu tối đa Các bộ lọc cũng

có tác dụng trong việc giảm thiểu các vấn đề tương tác cả khi nhấc và gác máy gây

ra bởi máy điện thoại, fax hay modem, Các mạch lọc sử dụng thiết kế dạng 2 hay

Chương HỆ Vòng Thué Bao DSL GVHD : Th.s Tén That Bao Dat

3 cực với tần số cắt điển hình khoảng 10 kHz và được chế tạo thành các bộ thích

ứng nhỏ để người sử dụng có thể chèn vào đường dây của các thiết bị đầu cuối

POTS Các bộ lọc dùng được cho các thiết bị đầu cuối có điện trở 600W và trở

kháng phức

Bộ lọc thông thấp cũng có tác động bất lợi cho các thiết bị đầu cuối POTS

Nó có thể thay đổi cả đặc tính một chiéu va xoay chiều Ảnh hưởng chính của các

bộ lọc thông thấp là trên các máy điện thoại bình thường qua trắc âm Người ta xác

định được giá trị ZR theo đó trắc âm là chấp nhận được khi thiết bị đầu cuối có trở

kháng ZR và với các trở kháng khác thì trắc âm sẽ tăng lên

—| Ta: ces | rer | PS, [block lỆP „Hee | tan i black culver

m% Donne au it sen ecee<e~ cl

Hình 6 Sử dụng các bộ tách dịch vụ để tách tín hiệu POTS và DSL Một vấn để nữa cũng nảy sinh khi sử dụng các bộ lọc thông thấp này là khi

có một vài bộ lọc thông thấp được sử dụng trên cùng một vòng thuê bao Với một

vài sự kết hợp thì tương tác giữa các bộ lọc có thể gây ra cộng hưởng trên dải tân

thoại tạo ra kết quả không mong muốn trên thoại ảnh hưởng tới trắc âm Vấn để

này lại không xảy ra với các thuê bao sử dụng một bộ lọc tách dịch vụ POTS

phía người sử dụng như minh hoạ ở hình 8 Chức năng tách dịch vụ bao gồm một bộ

lọc thông cao (HPF: High Pass Eilter), một bộ lọc thông thấp (LPF: Low Pass

Filter) và một khối chặn DC (DC block)

Mô hình chuẩn cho bộ tách dịch vụ POTS/DSL được ETSI khuyến nghị như

ở hình 8 Các bộ lọc thông cao luôn đi kèm với các modem DSL trong khi các tụ

ngăn tần số cao luôn đi kèm với các bộ lọc thông thấp Ba khối chức năng này có

thể phân bố và thường được kết hợp với các phần tử mạng khác Chẳng hạn như

DC block có thể là một khối chức năng độc lập hay cũng có thể là một phần của

các mạch lọc HPE cũng như LPF

Hình 8 Bộ tách dịch vụ có khối chức năng DC-blocking (mắc song song)

Các sơ đồ sau là một số dạng của bộ tách dịch vụ ở phía tổng đài: -Hình 9 là bộ

tách dịch vụ không có khối chức năng DC-blocking, -Hình 8 là bộ tách dịch vụ có

khối chức năng DC-blocking (mắc song song), -Hình 9 là bộ tách dịch vụ có khối chức năng DC-blocking (mắc nối tiếp)

i

Hình 9 Bộ tách dịch vụ có khối chức năng DC-blocking (mắc nối tiếp)

c)B6 loc microfilter gan trong tai thiét bi tài sản khách hang(CPE)

Nếu có đặt thêm một số điện thọai hoặc những thiết bị tương tự khác thì microfilter có thể làm việc với mỗi thiết bị tương tự đó Bộ lọc microfilter gắn

trong rất nhỏ,thụ động(không cần nguồn cungcấp)

Chúng tiêu biểu là có chuẩn Jack điện thọai RJ-11 hoặc phích cắm trên mỗi thiết bị đầu cuối để có thể dễ đàng kết nối với thuê bao qua modun dây điện thọai

chuẩn

Một trong những modem ADSL có sẵn bộ lọc cơ bản để lọai bỏ dải âm tần

số thấp và tín hiệu chuông,vi bộ lọc gắn trong kỹ thuật thực chất có kết quả tương

tự như bộ tách gắn ngoài hoặc gắn trong,mỗi thiết bị chỉ gặp những tín hiệu trong

giải tần số thích hợp

Subscriber line

Plug and jack

Hinh11 Chuẩn Jack RJ-11

Chương HI: Công nghệ ADSL GVHD : Th.s Tôn Thất Bảo Đạt

CHUONG Il: CONG NGHE ADSL

I)Kỹ thuật mã hóa đường truyền:

a)Mã hóa âm tần rời rac DMT(dicrete multitone modulation):

Modem ADSL dua trén DMT bao gém rat nhiéu(256) modem mini , mỗi modem có băng tần khdang 4Khz ,họat động đồng thời.DMT sử dụng rất nhiều

kênh mang để tao thành các kênh con,mỗi kênh con mang một phần nhỏ của

tổng số thông tin.Các kênh con này được điều chế độc lập với tần số mang

tương ứng với tần số trung tâm của kênh con và được sử lí song song.Mỗi kênh

con dược điều chế sử dụng QAM và có thể mang từ 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 ngòai giữa các kênh

con.DMT được minh họa hình 1ss

Hình 1 Đa tân rời rac

Theo lí thuyết dải băng tân lớn nhất theo chiều up stream

Hinh 2 Sơ đồ điều chế DMT

Ở máy thu tín hiệu nhận được từ kênh truyền đựơc đưa đến bộ biến đổi

sang số, gỡ bỏ cp(cyclic Prefix:tiển tố chu kỳ)và biến đổi ngược trở lại dạng

phức nhờ phép biến đổ DFT.Mỗi giá trị ở ngõ ra là một số phức đại diện cho

biên độ pha và tần số phân kênh tương ứng Tập các giá trị phức này, mỗi giá trị

đại điện cho một phân kênh gọi là phổ miền tần số (FEQ:frequency domain

equalisation) Sau FEQ một bộ đò không nhớ giải mã các ký hiệu phụ nhận

được Như vậy các hệ thống DMT không bị ảnh hưởng của lan truyền sai do mỗi

kí hiệu phụ đều được giải mã độc lập so với các kí hiệu phụ khác

DMTT có ưu và khuyết điểm sau:

ƯU:

- _ Phát triển từ công nghệ modem V34 : modem V34 sử dụng một số kỹ thuật

tiên tiến để đạt được tốc độ tối đa trên đường dây điện thọai.Modem ADSL dựa trên DMT là đại diện cho sự tiến hóa từ kỹ thuật của modem V34.Modem 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 khỏang băng tần nhỏ là

do các kênh con độc lập có thể thao tác một cách riêng biệt với các điều kiện đường dây dượ xem xét.DMT đo f số S/N một các riêng biệt dối 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 số bit bởi vì chúng suy hao nhỏ hơn tại tần số cao

- _ Thích ứng tốc độ : DMT linh họat hơn trong việc điểu chỉnh tốc độ truyền

nó có thể thích ứng tốc độ dữ liệu đối với đường dây cụ thể.Mỗi kêng 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: Do có nhiễu sóng mang nên thiết bị phức tạp và mắc

=

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 bắng và khác pha Tín hiệu

điều chế của CAP lá SỐ, chứ không phải là tương tự do đó tiết kiệm được chỉ

phí.Tuy nhiên chính sự vắng mặt của sóng mang lại tạo nên nhược điểm của CAP

Hình 3 là sơ đỗ thu phát tín hiệu theo phương pháp điều chế cap.Các bit

dữ liệu được đưa vào bộ mã hóa đầu ra bộ mã hóa 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 90°

sẽ được tổng hợp lại đi qua bộ chuyển đổi D/A qua bộ lọc phát 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 xử lí sau đó là giải mã.Bộ lọc phía thu và bộ xử lí là một

phần của việc cân bằng điều chỉnh để chỉnh méo tín hiệu

Do cap dựa trên QAM một cách trực tiếp nên nó là một kỹ thuật hòan thiện dễ hiểu và do không có các kênh con nên thực thi đơn giản hơn DMT

Thích ứng tốc độ : Trrong cap việc thích ứng tốc độ có thể đạt được bởi

việc thay đổi kích cỡ chùm sao mã hóa(4-cap,64cap )hoặc là tăng giảm phổ tần

sử dụng

Nhược điểm :

Không có sóng mang nên năng lượng suy giảm nhanh trên đường truyền

đồng thời 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

c)Các phương pháp truyền dẫn song công

Hầu hết các dịch vụ DSL đồi hỏi hai chiéu (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, song công phân tần

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

c.1)Phương pháp FDM (Frequency Division Montiplex-ghép kênh

phân chia theo tần số)

Trong phương pháp này dải tần được chia làm hai phần đường lên và

đường xuống khác nhau Hình 4 dưới đây thể hiện sự phân chia đó với fbl và

fb2 là độ rộng đải tần ở hai băng

inh 4 Phin chia bang tan theo phuong phi p FDOM

Ghép kênh phân chia theo tần số lần lượt truyền theo các hướng khác

nhau trong các đải tần số không trùng nhau, được chỉ ra ở hình vẽ trên FDM

loai bd NEXT néu tat cả các đường sử dụng cùng khỏang băng thông Một

co —