Kỹ thuật xDSL

Kỹ thuật xDSL

Chương 2:

KỸ THUẬT xDSL

2.1 Công nghệ truy xuất nội hạt tốc độ cao xDSL

2.1.1 Sự ra đời của kỹ thuật DSL

DSL (Digital Subscriber Line: đường dây thuê bao số) được sử dụng đầu tiên với ISDN (Integrated Services Digital Network: mạng số đa dịch vụ) là mạng tiên phong trong việc số hoá dịch vụ thoại, tích hợp với dịch vụ số liệu truyền tải từ người sử dụng đến người sử dụng Nhiều đặc tính tiến bộ của các phiên bản xDSL sau này được lấy từ thực tế của ISDN DSL

Trong những năm đầu của thập kỷ 90 thế kỷ trước nhiều nhà cung cấp đã mạnh dạng dùng 2B1Q ở tốc độ truyền dẫn cao hơn để cung cấp các đường truyền T1 và E1 mà không dùng các trạm tiếp vận Kỹ thuật được sử dụng là chia dịch vụ 1 544 000 bps thành 2 cặp (4 dây), mỗi đôi dây hoạt động ở tốc độ 784 000 bps Bằng cách chia dịch vụ qua 2 đôi dây và tăng số bit thông tin trên mỗi tín hiệu làm cho tốc độ truyền dẫn trên mỗi đôi dây cần phổ tần số hẹp hơn và cho phép thực hiện đường dây thuê bao dài hơn Kỹ thuật này gọi là đường dây thuê bao số tốc độ cao (HDSL: High-bit-rate Digital Subscriber Line) Kết quả là HDSL trên nền tảng dịch vụ DS-1 đã có thể truyền tải qua khoảng cách dài đến 4 000 m cho cỡ dây 24 AWG và 3 000 m cho cỡ dây 26 AWG mà không phải bố trí các trạm tiếp vận

HDSL E1 dựa trên 2B1Q ban đầu chia dịch vụ 2048 kbps thành 3 đôi dây (tổng cộng là 6 dây) để cố gắng đạt được độ dài vòng thuê bao mong muốn Khi kỹ thuật đã được hình thành và việc thực hiện được cải tiến HDSL E1 chuyển sang sử dụng 2 đôi dây (tổng cộng là 4 dây), mỗi đôi dây hoạt động

ở tần số 1168 kbps giống như với đường truyền T1

Trong hình vẽ 2.1 HTU-C là HSDL Termination Unit/Central Office, HTU-R là HSDL Termination Unit Remote

Cùng với 2B1Q hãng Paradyne (vào lúc đó là một chi nhánh của công ty AT&T) bắt đầu phát triển một hệ thống thu phát tương tự HDSL sử dụng một kiểu mã hoá gọi là kỹ thuật điều chế CAP (Carrierless Amplitude and Phase) Giống như mã 2B1Q, CAP là một kỹ thuật mã hoá tiên tiến cho phép truyền nhiều bit thông tin trên một chu kỳ tín hiệu hay baud Tuy nhiên CAP được thiết kế để có thể truyền từ 2 đến 9 bit trên một chu kỳ tín hiệu Điều này cho phép các máy thu phát dựa trên kỹ thuật CAP phát một lượng thông tin sử dụng phổ tần nhỏ hơn 2B1Q nghĩa là suy hao tín hiệu nhỏ hơn và vòng thuê bao dài hơn Cả hai phương pháp mã hoá 2B1Q và CAP đều được 2 tổ chức tiêu chuẩn hoá là Viện tiêu chuẩn hoá quốc gia Hoa Kỳ (ANSI: American National Standards Institute) và Viện tiêu chuẩn hoá viễn thông châu Âu (ETSI: European Telecommunications Standardization Institute) thực hiện tiêu chuẩn hoá cho HDSL

Có một vài trường hợp các nhà sản xuất phát triển các sản phẩm sử dụng các kỹ thuật mã hoá khác với 2B1Q và CAP Tuy nhiên, những trường hợp này là riêng lẻ và không được các cơ quan tiêu chuẩn hoá thừa nhận

Hình 2.5 cung cấp một so sánh có tính chất lý thuyết tốc độ đường truyền so với độ dài vòng thuê bao trong các trường hợp AMI, CAP và dung lượng cực đại Shannon

Hình 2.4 minh hoạ tầm tần số của truyền dẫn mã hoá AMI so với kỹ thuật truyền dẫn HDSL T1 Hình vẽ cho thấy T1 sử dụng mã AMI chiếm phổ tần số rộng gấp 4 lần phổ của 2B1Q và gấp 9 lần phổ của CAP

Hình 2.1 Mô hình thay thế T1/E1 không có các trạm tiếp vận

Hình 2.2 Mô hình HSDL2 thay thế T1

Tín hiệu tần số cao hơn của AMI sẽ mau yếu hơn truyền dẫn HDSL Vì vậy HDSL sử dụng 2B1Q và CAP đạt được vòng thuê bao dài hơn với AMI ở đường truyền T1 và với HDB3 ở đường truyền E1

Hình 2.3 Mô hình sử dụng shdsl thay thế T1/E1

Hình 2.4 So sánh phổ tần của HDSL và T1 sử dụng AMI

Các kỹ thuật DSL mới hấp dẫn và hứa hẹn hơn nhiều Các kỹ thuật DSL này có tên chung là xDSL với x đại diện cho một vài chữ cái nào đó Một số kỹ thuật xDSL cung cấp liên lạc ở chế độ song công đối xứng (liên lạc 2 chiều cùng tốc độ) trong khi một số kỹ thuật xDSL khác cung cấp liên lạc ở chế độ song công bất đối xứng (liên lạc 2 chiều khác tốc độ) Các chế độ liên lạc song công bất đối xứng đặc biệt thích hợp với các dịch vụ mới như video-on-demand (video theo yêu cầu), truy xuất trang Web vì trong các dịch vụ này lưu lượng dữ liệu từ máy của người sử dụng đưa về nhà cung cấp dịch vụ bao giờ cũng nhỏ hơn nhiều so với lưu lượng theo chiều ngược lại: từ nhà cung cấp dịch vụ đến máy của người sử dụng Bảng 2.1 liệt kê các dạng xDSL

Hình 2.5 So sánh giữa tốc độ đường truyền và độ dài vòng thuê bao

Bảng 2.1 Công nghệ xDSL trên dây cáp đồng so với modem qua PSTN

Tên Ý nghĩa Tốc độ dữ liệu Chế độ Ứng dụng

tin thoại và số liệu

Subscriber Line

1,544 kbps 2,048 kbps

Song công Song công

Như HDSL nhưng thêm phần truy xuất đối xứng

Subscriber Line

1,5 đến 9 Mbps

16 đến 640 kbps

Downstream Upstream

Truy xuất Internet, video demand, interactive multimedia, truy xuất LAN từ xa

VDSL e)g) Very high rate Digital

Subscriber Line

13 đến 52 Mbps 1,5 đến 23 Mbps

Down f)

HDT

Nguồn: ADSL Forum

kênh

b) Song công có nghĩa là dữ liệu được truyền đồng thời theo 2 chiều

f) Down là Down stream: từ mạng xuống đến người sử dụng còn Up là Upstream: từ người sử dụng

lên mạng

ngắn hơn

HDSL hoạt động ở 1544kbps (đường truyền T1 ở Hoa Kỳ, Gia Nã Đại 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 truyền 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 truyền tải song công đối xứng bằng cách thực hiện truyền song công bất đối xứng thích hợp với các dịch 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 truyền tải nhanh nhất và cự ly truyền tải trên cáp đồng lên đến 1500m phục vụ chủ yếu cho ATM

2.1.2 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 tần 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 thuê bao (local-loop management system) đến bộ ghép truy xuất đường dây thuê bao số (DSLAM: Digital Subscriber Line Access Multiplexer) Bộ tách tín hiệu lọc tín hiệu điện thoại tiêu 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 nhiều 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 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

Từ DSLAM, dữ liệu số được đưa qua một bộ định tuyến (router) để chuyển đến mạng Internet

Hình 2.6 Vòng thuê 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 1.11 Ở tại thuê bao các đường dây thoại và số liệu được kết nối đến một thiết bị truy xuất tích hợp (IAD: 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 tần 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 2.7 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 truyền 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

2.1.3 Kỹ thuật DSL

Mạng PSTN mạng thuê bao nội hạt của nó được thiết kế theo tiêu chuẩn giới hạn truyền dẫn kênh thoại tương tự 3400Hz Ví dụ: điện thoại, MODEM quay số, MODEM fax, đều được giới hạn truyền dẫn trên đường dây điện thoại với phổ tần số từ 0 Hz đến 3400Hz Tốc độ thông tin cao nhất có thể đạt được trong phổ tần số 3400Hz là 35kbps và thực tế đã đạt được 33,6 kbps

Vậy làm cách nào công nghệ DSL có thể đạt được tốc độ thông tin hàng triêäu bit mỗi giây trên cùng một môi trường truyền dẫn cáp đồng như vậy Câu trả lời thật đơn giản: loại bỏ giới hạn 3400Hz! DSL cũng như T1 và E1 trước đó sử dụng tầm tần số rộng hơn kênh thoại Ứng dụng như vậy đòi hỏi truyền dẫn thông tin trên một tầm tần số rộng

từ một đầu dây tới thiết bị thu ở đầu bên kia Có 3 vấn đề nảy sinh khi ta loại bỏ giới hạn 3400Hz và đột ngột tăng cao tốc độ thông tin trên cáp đồng:

- Suy hao (attenuation): là tiêu tán năng lượng của tín hiệu truyền dẫn trên

đường dây Việc đi dây trong nhà cũng góp phần làm suy hao tín hiệu

- Bridged tap: Các đoạn dây kéo dài không có kết thúc của vòng thuê bao

gây ra thêm mất mát một số tần số xung quanh giá trị tần số có một phần

tư bước sóng bằng độ dài đoạn kéo thêm

- Xuyên kênh (crosstalk): xuyên kênh giữa hai đôi dây trong một bó cáp gây

ra bởi năng lượng điện mang theo trong mỗi đôi dây

Người ta thường so sánh truyền dẫn tín hiệu điện với lái xe hơi Tốc độ xe hơi càng nhanh càng tốn nhiều nhiên liệu và càng mau phải đổ xăng Với tín hiệu điện truyền trên cáp đồng thì sử dụng tần số càng cao sẽ càng làm giảm cự ly thông tin Điều này là do tín hiệu tần số cao truyền qua cáp kim loại suy hao nhanh hơn tín hiệu tần số thấp Một phương pháp để tối thiểu hoá suy hao là sử dụng dây trở kháng thấp Dây cỡ lớn có trở kháng nhỏ hơn dây cỡ nhỏ nên làm suy hao tín hiệu ít hơn và tín hiệu có thể truyền được đến khoảng cách lớn hơn Dĩ nhiên sử dụng dây cỡ lớn sẽ làm tăng nhanh chi phí cho mạng cáp tính trung bình trên từng metre dây Vì vậy các công ty khai thác điện thoại thiết kế mạng cáp sử dụng cỡ dây nhỏ nhất có thể được cho dịch vụ truyền tải

Ở Bắc Mỹ (Hoa Kỳ, Gia Nã Đại và Mễ Tây Cơ), mạng cáp nội hạt thường là 24AWG và 26AWG Quy tắc thiết kế được hầu hết các công ty điện thoại sử dụng là dùng cỡ dây nhỏ hơn một chút cho các vòng thuê bao gần tổng đài nội hạt để tiết kiệm tối đa khoảng không gian chiếm chỗ và dùng cỡ dây lớn hơn một chút cho các vòng thuê bao xa để mở rộng tối đa chiều dài vòng thuê bao

Trong hầu hết các thị trường ngoài Bắc Mỹ cỡ dây được xác định bằng đường kính với đơn vị đo là milimetre Chẳng hạn 0,4 mm tương đương với

26 AWG và 0,5 mm tương đương với 24 AWG là các cỡ dây được sử dụng nhiều nhất trong khi ở các quốc gia đang phát triển đôi khi cỡ dây được sử dụng ở các vùng dân cư mới đã tăng lên đến 0,6 mm hay 0,9 mm Sự không đồng nhất cỡ dây đã tăng thêm thách thức trong việc xác định thực hiện từng loại hệ thống DSL cho từng loại vòng thuê bao riêng biệt

Vào những năm đầu của thập kỷ 80 trong thế kỷ trước, các nhà cung cấp thiết bị đã đầu tư phát triển hướng đến ISDN tốc độ cơ sở cung cấp 2 kênh B (Binary channel)

64 kbps và một kênh D (Digital channel) dùng cho báo hiệu và truyền dữ liệu Các bit dữ liệu nghiệp vụ thêm vào làm cho tốc độ đường truyền phải lên đến 160 kbps Điều chủ yếu để đường dây ISDN có thể kéo dài đến 6000 m là sử dụng các vòng thuê bao cáp đồng không có cuộn phụ tải Tuy nhiên kỹ thuật mã AMI đòi hỏi phải truyền tải ở tốc độ nhỏ hơn 160 000 Hz Vào năm 1988 người ta tăng hiệu quả của mã AMI lên gấp đôi bằng cách sử dụng truyền tải 2 bit thông tin trên mỗi chu kỳ tín hiệu hình sine hay baud Mã đường dây này được gọi là mã 2 bit nhị phân một tín chữ số tứ phân (2B1Q: 2 Binary

1 Quaternary) Mã 2B1Q trên đường truyền BRI của ISDN sử dụng tầm tần số từ 0 đến xấp xỉ 80 000Hz và đạt đến tầm liên lạc 6 000 m

Năng lượng điện được truyền trên cáp đồng là sóng đã được điều chế và nó phát xạ năng lượng qua các vòng dây đồng lân cận trong cùng một bó cáp Sự ghép năng lượng điện từ này gọi là xuyên kênh (crosstalk) Trong mạng điện thoại các dây dẫn đồng

cách điện được 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 nhiễu xuyên kênh đáng kể 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 dáng khác xa với dạng sóng được truyền đi

Xuyên kênh có thể phân thành 2 loại:

- Xuyên kênh đầu gần (NEXT: Near End Crosstalk) 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 (FEXT: Far End Crosstalk) 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

Hình 2.8 Mô hình khái niệm NEXT/FEXT

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 Chẳng hạn, độ dài tối đa của vòng thuê bao của một hệ thống DSL có thể được 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 4 dây HDSL Vì vậy, các tham số 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 trong chính một vòng thuê bao Nhiễu này khác với xuyên kênh vì dạng sóng ở 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 (echo cancellation)

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 số 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 nhầm 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 (FDM: Frequency Division Multiplexing) Ưu điểm của của các hệ thống FDM so với các hệ thống triệt tiếng dội 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 thống lân cận Xuyên kênh còn lại là FEXT 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 dội

Một hiện tượng khá lý thú cần lưu ý là các hệ thống triệt tiếng dội tạo ra tự xuyên kênh (self NEXT) Tự xuyên kênh tạo ra nhiễu đáng kể cho các hệ thống triệt tiếng dội khác trong cùng một chão cáp Vì vậy việc sử dụng nhiều hệ thống triệt tiếng dội giống nhau sẽ làm giảm khả năng kéo dài vòng thuê bao của cả nhóm trong cùng một chão cáp Ví dụ, một hệ thống HSDL T1 dựa trên CAP hay 2B1Q riêng lẻ có thể đạt được độ dài 4 Km Tuy nhiên khi thêm vài hệ thống dựa trên CAP hay 2B1Q thì độ dài vòng thuê bao tối đa chỉ còn 3 Km hay ngắn hơn nữa Hiện tượng này hầu như xảy ra ở hầu hết các đường dây thuê bao số sử dụng phương pháp triệt tiếng dội Do vậy khi chọn công nghệ DSL các nhà cung cấp dịch vụ phải kiểm tra việc thực hiện hệ thống với sự hiện diện của NEXT chắc chắn sẽ tồn tại khi có nhiều dịch vụ được sử dụng

Cách xử lý kỹ thuật của các hệ thống FDM là các tín hiệu của 2 chiều upstream và downstream chiếm giữ tầm tần số lớn hơn nhiều so với các hệ thống triệt tiếng dội chồng chập tín hiệu thu và phát làm giảm chiều dài tối đa của vòng thuê bao

Trong nhiều trường hợp suy hao là yếu tố chính khi thực hiện còn trong các trường hợp khác xuyên kênh lại là nhân tố ảnh hưởng chính Vì vậy việc vận dụng tối ưu thay đổi tuỳ theo môi trường làm việc Trong môi trường có các hệ thống giới hạn xuyên kênh đầu gần thì hệ thống triệt tiếng dội tỏ ra tốt hơn còn trong môi trường mà xuyên kênh đầu gần lấn át thì hệ thống FDM thực hiện tốt hơn

Hình 2.9 Đặc tính phổ tần của hệ thống tín hiệu triệt tiếng dội EC

so với hệ thống tín hiệu ghép phân tần FDM

Một cách để quản lý chắc chắn xuyên kênh là đầu tiên phải khảo sát các dịch vụ được sử dụng trong cùng một bó cáp và tránh việc những dịch vụ này tạo ra xuyên kênh

Ví dụ: phổ của đường truyền T1 AMI hay đường truyền E1 HDB3 ảnh hưởng xuyên kênh đến hầu hết các đường dây DSL Do vậy, hầu hết các nhà cung cấp dịch vụ theo một quy tắc là không cho phép sử dụng các dịch vụ T1 hay E1 trong cùng một bó cáp với các đường dây DSL Trong một cố gắng để kích thích sự cạnh tranh trên thị trường FCC đã tổ chức một hội nghị bàn tròn về quản lý phổ (Spectrum management) vào tháng 10 năm

1998 để đạt được tiêu chuẩn công nghiệp cho phép các nhà cung cấp dịch vụ khác nhau cùng chia nhau mạng cáp với các sản phẩm cạnh tranh Kết quả của hội nghị bàn tròn là uỷ ban ANSI T1E1.4 (ANSI: American National Standardization Institute) được yêu cầu phát triển một tiêu chuẩn quản lý phổ vì những kinh nghiệm của họ trong lĩnh vực tiêu chuẩn hoá công nghệ thuê bao nội hạt Tiến trình vẫn rất chậm chạp do phải đạt được quan hệ cân bằng giữa các tổ chức quản lý mạng và các nhà cung cấp dịch vụ Tuy nhiên người ta mong đợi thỏa thuận sẽ đạt được một thời gian ngắn sắp tới với sự thông

qua của FCC về những vấn đề cơ bản của tiêu chuẩn trong tương lai Nền công nghiệp sẽ sử dụng tiêu chuẩn này làm cơ sở cho phát triển công nghệ và các quy tắc sử dụng vòng thuê bao

Mục tiêu của tiêu chuẩn là cho phép đổi mới và cạnh tranh giữa các nhà cung cấp dịch vụ cũng như giữa các nhà cung cấp thiết bị trong khi vẫn bảo vệ các dịch vụ hiện có Điều này có được từ các hạn chế về công suất phát, tần số tín hiệu và độ dài vòng thuê bao Chín nhóm quản lý tần số được xây dựng bao gồm phổ tần số của các độ rộng khác nhau và giới hạn độ dài vòng thuê bao của chúng Phổ tần số rộng hơn sẽ cho phép tốc độ số liệu cao hơn nhưng lại hạn chế độ dài vòng thuê bao nhiều hơn

2.1.4 Các thành phần của hệ thống DSL

Như đã đề cập ở các chương trước, cơ sở hạ tầng mạng cáp đồng hiện nay vốn được thiết kế để truyền tải dịch thoại và trên thực tế nó đã thực hiện rất xuất sắc Tuy nhiên, mạng điện thoại hiện tại không thích hợp cho việc truyền dữ liệu tốc độ cao

Hình 2.18 minh hoạ một cấu hình mạng truyền thống cung cấp dịch vụ truyền số liệu tốc độ thấp (chẳng hạn, 28,8 kbps) và dữ liệu tốc độ cao Ở phía khách hàng được bố trí một MODEM tương tự cung cấp kết nối tốc độ thấp với mạng truy nhập nội hạt hoặc một DSU (Digital Service Unit) hay NTU (Network Termination Unit) dùng cho kết nối tốc độ cao như các dịch vụ 56/64 kbps hay T1/E1 Khi chuyển từ thế giới tương tự tốc độ thấp sang thế giới số tốc độ cao người ta đã thực hiện một biến đổi quan trọng Trong khi tín hiệu MODEM tương tự được truyền tải qua hệ thống chuyển mạch điện thoại (cung cấp khả năng quay số toàn thế giới) thì tất cả dữ liệu tốc độ cao đều đi vòng qua hệ thống chuyển mạch này Đó là do các hệ thống chuyển mạch điện thoại không được thiết kế để truyền tải dữ liệu tốc độ cao

Hình 2.10 Truyền dữ liệu vào mạng điện thoại truyền thống

Ở hình vẽ 2.10 người ta có thể bố trí các mạch dữ liệu số tốc độ cao qua vòng thuê bao, xuyên qua DACS (Digital Access and Cross-Connect System) và hệ thống truyền dẫn, vòng qua khỏi hệ thống chuyển mạch điện thoại Về tổng quát có thể nói các dịch vụ dữ liệu số tốc độ thấp dựa trên kỹ thuật MODEM truyền thống tích hợp rất tốt với mạng điện thoại đơn thuần vì các hệ thống chuyển mạch điện thoại đã được tính đến

trong các giải pháp truyền số liệu này Trong khi đó, các dịch vụ tốc độ cao phải được cấu hình trong một mạng chuyên biệt hoàn toàn tránh các hệ thống chuyển mạch điện thoại Khái niệm này sẽ được mở rộng khi ta khảo sát các cấu hình riêng của DSL Khi sử dụng công nghệ DSL trên vòng thuê bao sẽ cho phép thực hiện dịch vụ truy nhập tốc độ cao không cần bố trí các trạm tiếp vận Khi sử dụng các dịch vụ dựa trên DSL dữ liệu nhận được ở tổng đài nội hạt đi vòng qua hệ thống chuyển mạch điện thoại và được tập trung, chuyển sang mạng liên đài Như chúng ta sẽ thấy ở phần sau, một bộ DSLAM được sử dụng để tập hợp các kênh số liệu trước khi chuyển đi Hơn nữa, ta sẽ thấy cách DSLAM sử dụng công nghệ ghép gói và tế bào vào TDM làm cho hiệu quả tốc độ tăng cao

Hình vẽ 2.11 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 cả thoại và số liệu Tốc độ truyền dẫn có thể lên đến 8 Mbps hoặc hơn nữa 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

Hình 2.11 Sơ đồ điển hình dịch vụ dựa trên 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,

STS-1 và 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: thiết bị tài sản khách 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 tỷ số SNR chẳng

hạn,

- có khả năng cung cấp thống kê MIB lớp 3 như đếm gói chẳng hạn,

- phải hoàn toàn quản lý được từ phía các nhà cung cấp dịch vụ mà không

cần cử nhân viên đến tận nơi,

- hỗ trợ thực hiện giám sát trực tiếp để nhanh chóng dò sai hỏng, cách ly và

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 IAD 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 liệu 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 thuần POTS thì một số sơ đồ mã đường dây DSL khác lại không hỗ trợ loại dịch vụ này

Bộ tách dịch vụ điện thoại đơn thuần POTS có thể là dạng tích cực hoặc dạng thụ động:

- Bộ tách dịch vụ điện thoại đơn thuần POTS thụ động không cần phải được

cấp thêm nguồn điện bên ngoài Bộ tách dịch vụ điện thoại đơn thuần POTS thụ động hỗ trợ các dịch vụ thường trực như số điện thoại khẩn cấp

911 (ở Hợp chủng quốc Hoa Kỳ) ngay cả khi nguồn điện nhà đèn bị mất ở DSLAM hay MODEM DSL

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

từ bên ngoài cho điện thoại và tín hiệu DSL để hoạt động trên đôi dây cáp đồng Khi mất điện thì muốn duy trì các dịch vụ thường trực như số điện thoại khẩn cấp 911 (ở Hợp chủng quốc Hoa Kỳ) ngay cả khi nguồn điện nhà đèn bị mất ở DSLAM hay MODEM DSL phải có thêm 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 microfilter 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

Trong khi các sản phẩm dựa trên RADSL cung cấp khả năng

tách tần số các đường thoại đơn thuần POTS khỏi dịch vụ số

liệu phổ tần dải thì một vài kỹ thuật không sử dụng bộ tách

dịch vụ mới hơn như ReachDSL và G.lite đều cung cấp giải

pháp trộn dịch vụ số với POTS dải nền mà vẫn bảo đảm cho tất

cả các thành phần lưu lượng Hơn nữa, một vài kỹ thuật không

sử dụng bộ tách dịch vụ POTS đã đưa ra việc dò động các

trạng thái nhấc, gác máy gọi là “fast retrain” Khi nhấc máy

những sản phẩm này tự động dịch tần số và giảm phần tần số

thấp hơn của tín hiệu số để loại nhiễu tín hiệu âm tần và khi

gác máy trở lại tín hiệu số lại tự động chuyển dịch về phía tần

số thấp để cung cấp dịch vụ với tốc độ cao nhất có thể có

được

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 nhiều 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 cồng kềnh và bất khả thi khi nhà cung cấp dịch vụ cố gắng đem 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 là tận dụng cơ chế chất lượng dịch vụ có sẵn 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 đòi 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 vụ (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

2.2 Các phiên bản DSL

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 Subscriber Line) Thực 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 đạt 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.shdsl: là một tiêu chuẩn mới của SDSL Tiêu chuẩn này đưa ra tốc độ

truyền số liệu từ 192 kbps đến 2,3 Mbps với độ dài vòng thuê bao tối đa hơn SDSL 30% và cải thiện tính tương hợp phổ với các phiên bản DSL khác trong mạng

- HDSL2: là tiêu chuẩn của ANSI để thay thế HDSL HDSL2 cũng đưa ra tốc

độ truyền số liệu 1544 kbps như giải pháp HDSL 4 dây truyền thống nhưng với ưu điểm chỉ sử dụng một đôi dây cáp đồng cộng với ưu điểm là giải pháp được tiêu chuẩn hoá cho nhiều nhà cung cấp thiết bị HDSL2 chỉ sử dụng trong khu vực Bắc Mỹ nên một số nhà cung cấp vẫn xây dựng thiết bị dựa trên đặc tính G.shdsl

Hình 2.12 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 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 nhiều 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 tần 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)

Đảo ngược hướng của hệ thống ASDL đêå cung cấp kênh thông tin tốc độ cao hơn cho mạng và kênh thông tin tốc độ thấp hơn cho người sử dụng sẽ làm giảm cự ly tối đa của vòng thuê bao Thêm vào đó, nếu cấu hình này được cung cấp trong cùng một bó cáp với ADSL theo chiều ngược lại sẽ tạo

ra tự xuyên kênh làm cho một hay cả hai không hoạt động được Nếu cung cấp dịch vụ như vậy thì phải cung cấp trong bó cáp riêng

Gần như đồng thời với lúc tính bất đối xứng của các vòng thuê bao được ghi nhận thì các công ty điện thoại đang rất quan tâm đến việc cung cấp các dịch vụ video giải trí Điều quan tâm này được thúc đẩy bởi mong muốn tăng doanh thu qua các dịch vụ mới

Hình 2.13 Đặc tính phổ tần tín hiệu CAP và DMT

Vào cuối năm 1992, 3 loại mã đường dây có khả năng nhất trong việc cung cấp cho các dịch vụ video tốc độ cao xuất hiện là:

- QAM: Quadrature Amplitude and Phase Modulation, một loại mã đường

dây dùng trong kỹ thuật MODEM từ 20 năm qua

- CAP lúc đầu được đưa ra cho HDSL và thực ra là một biến thể của QAM

- DMT: Discrete MultiTone là kỹ thuật đường dây được AT&T Bell Labs đăng

ký bản quyền (nhưng không sử dụng) từ hơn 20 năm nay

Không giống như 2B1Q sử dụng kỹ thuật tín hiệu dải nền (baseband) phát tín hiệu gồm cả tần số 0 Hz (tín hiệu một chiều) các loại mã đường dây sử dụng dải thông dải (passband) và có thể được thiết kế để hoạt động trên bất kỳ tầm tần số nào ADSL ngay từ đầu đã được thiết kế cho dịch vụ dân dụng nên cần tồn tại độc lập với dịch vụ điện thoại thuần túy Vì vậy, thuộc tính dải tần của ADSL phải được tận dụng để tách (hay ghép phân tần FDM) với POTS (Plain Old Telephone Service), kênh thông tin upstream từ người sử dụng dịch vụ tới mạng và kênh thông tin downstream từ mạng tới người sử dụng dịch vụ Ngoài kỹ thuật FDM một vài công nghệ DSL bao gồm cả DMT được thiết kế cung cấp kỹ thuật triệt tiếng dội cho các kênh upstream và downstream để tối thiểu hoá việc sử dụng tần số cao và tối ưu hoá độ dài vòng thuê bao Tuy nhiên việc sử dụng các hệ thống triệt tiếng dội này sẽ giảm khi số dịch vụ cùng loại trong một bó cáp ngày càng tăng

Vào năm 1992 và đầu năm 1993 nhóm làm việc ANSI T1E1.4 (ANSI T1E1.4 Working Group) chọn một loại mã đường dây đơn cho tiêu chuẩn ADSL Video Dial Tone

Nhóm làm việc tập trung vào các dịch vụ video khác nhau từ video ghi sẵn nén sẵn recorded, pre-compressed) MPEG-1 (Motion Picture Experts Group) cho đến hệ thống có thể cung cấp đến 4 kênh video MPEG-1 cùng lúc hay một kênh MPEG-2 mã hoá thời gian thực ở tốc độ 6 Mbps Sự tập trung cuối cùng hướng đến việc tối đa hoá độ dài vòng thuê bao với những tốc độ xác định tối ưu cho video Bản chất video đồng bộ bit yêu cầu một tốc độ dữ liệu cố định để tránh sự suy giảm chất lượng hình ảnh video Mặc dù về lý thuyết các loại mã đường dây đều có hiệu quả như nhau nhưng chỉ có DMT là mã đường dây đầu tiên được chọn dùng cung cấp dịch vụ 6 Mbps và được chọn làm tiêu chuẩn chính thức cho ADSL dùng cho dịch vụ Video Dial Tone Bên cạnh đó các hệ thống dựa trên CAP cũng được sử dụng trên toàn thế giới cho các dịch vụ ADSL và Video Dial Tone Trên nhiều thị trường Video Dial Tone khó có thể cạnh tranh giá cả với truyền hình cáp và truyền hình vệ tinh nên nó đang bắt đầu nhanh chóng biến khỏi thị trường Bắc Mỹ (Hoa Kỳ, Gia Nã Đại và Mễ Tây Cơ) Tiêu chuẩn gần đây nhất dành cho ADSL được ITU (International Telecommunication Union) đưa ra trong khuyến nghị G.dmt hay G.992 và ANSI (T1.413 Issue 2) cũng dựa trên kỹ thuật DMT và là cơ sở cho hầu hết các dịch vụ ADSL ngày nay Tuy nhiên, một vài nhà cung cấp vẫn còn sử dụng hệ thống dựa vào kỹ thuật CAP trên mạng của mình

(pre-Hình 2.14 Phổ tần của ADSL tiêu biểu

Trải qua sự thăng trầm của Video Dial Tone nền công nghiệp thông tin ở Hoa Kỳ nhận ra rằng thực ra nhiều ứng dụng số liệu cũng có bản chất bất đối xứng Ví dụ rõ ràng nhất là truy xuất Internet Người sử dụng thường gửi đi một lượng rất nhỏ thông tin đến nhà cung cấp dịch vụ Internet để yêu cầu download dữ liệu, hình ảnh, âm thanh hay file video Để đáp ứng, máy chủ bắt đầu gửi file với tốc độ số liệu mạng cung cấp cho thuê bao ở xa Về bản chất các sự vận chuyển này là bất đối xứng Trong khoảng thời gian này, Internet là một hiện tượng hoàn toàn mới với tốc độ phát triển thuê bao chưa từng có Điều bận tâm lớn nhất của tất cả các người sử dụng Internet là phải mất quá nhiều thời gian để download các file dữ liệu với tốc độ dữ liệu của MODEM hay thậm chí cả ISDN Vì vậy, khi có nhu cầu dịch vụ mới thì ADSL lại trở nên hấp dẫn để cung cấp dịch vụ truy xuất Internet Video là một ứng dụng của DSL không hoàn toàn biến mất nhưng video dựa trên IP (Internet Protocol) và các hệ thống tiện ích như RealMedia hay

Windows Media đã trở nên ngày càng phổ biến và đa dạng Sử dụng các sơ đồ mã hoá như tiêu chuẩn công nghiệp MPEG-2 hay mới hơn cho phép nén video càng tốt hơn và video dựa trên IP tiếp tục là một ứng dụng đứng vững với DSL

Khi ứng dụng là video đồng bộ bit đường dây DSL phải hoạt động ở tốc độ cố định Tuy nhiên dữ liệu lại hoạt động ở một tầm tốc độ rộng hơn Tác động duy nhất là tốc độ càng chậm sẽ càng mất nhiều thời gian vận chuyển các file lớn Vì vậy, với ứng dụng số liệu ta có thể tuỳ chọn giảm tốc độ đường dây để cho phép dịch vụ được cung cấp cho các đường dây thuê bao dài hơn Cả CAP và DMT đều được sửa đổi để tối ưu hoá dịch vụ dựa trên cơ sở từng vòng thuê bao và ứng dụng này gọi là đường dây thuê bao số thích ứng tốc độ (RADSL: Rate Adaptive Digital Subscriber Line) Công nghệ RADSL cung cấp tuỳ chọn cho phép máy thu, phát bắt đầu bằng cách tăng dần tốc độ đường dây đến tốc độ tối đa có thể đạt được mà vẫn tin cậy trên một đường dây cụ thể Trong khi đặc tính này ban đầu được thiết kế để đơn giản hoá việc lắp đặt dịch vụ thì nó cũng giúp các nhà cung cấp dịch vụ một tuỳ chọn giảm bớt mức độ dịch vụ khi chất lượng vòng thuê bao giảm Ngày nay có nhiều công nghệ DSL khác cũng cung cấp tốc độ biến đổi và các nhà cung cấp dịch vụ sử dụng chức năng thay đổi tốc độ để kiểm tra mức độ chấp nhận đối với các dịch vụ khác nhau

Hình 2.15 ADSL không có bộ lọc microfilter

Như vậy, công nghệ thông tin đã phát triển vượt bậc kể từ khi tiêu chuẩn ADSL dành cho Video Dial Tone ra đời vào năm 1993 Nhóm làm việc T1E1 của ANSI đã thiết lập tiêu chuẩn RADSL gọi là ANSI TR59 FCC cũng có một trích dẫn đặc biệt nêu RADSL là một công nghệ tương hợp phổ cho thoại và các công nghệ DSL khác trong cùng một vòng thuê bao

Sự tiến công của các nhà cung cấp dịch vụ mới chắc chắn sẽ đem lại những biến chuyển cho công nghệ DSL Ngay cả khi ADSL và SDSL đang được sử dụng đại trà trên thị trường thì những thay đổi vẫn được phát triển và tiếp thị để thoả mãn nhu cầu của từng vùng thị trường DSL Ngoài tốc độ dữ liệu được IDSL cung cấp còn có các công nghệ khác cung cấp cho dân dụng hay văn phòng nhỏ/ văn phòng gia đình (SOHO: Small Office/ Home Office) Những công nghệ này có tầm hoạt động từ 128 kbps tới 2048 kbps

Đối với các ứng dụng đối xứng M/SDSL đa tốc độ đem lại một công nghệ có giá trị để đáp ứng yêu cầu phân phối dịch vụ ghép kênh phân thời gian ở mọi lúc mọi nơi Xây dựng trên công nghệ truy xuất một đôi dây cáp đồng SDSL, M/SDSL hỗ trợ sự thay đổi tốc độ đường dây và vì vậy thay đổi được cự ly thông tin Phiên bản CAP cung cấp 8 tốc độ khác nhau cho phép liên lạc với tốc độ 64 kbps/128 kbps ở cự ly lên tới 8,9 Km đối với cáp cỡ 24 (0,5 mm) hay 4,5 Km đối với tốc độ 2 Mbps Với khả năng tự động thay đổi tốc độ (tương tự như với RADSL), các ứng dụng đối xứng đang ngày càng được sử dụng rộng rãi trên toàn cầu

Vào năm 1998, nhóm công tác ADSL toàn cầu (UAWG: Universal ADSL Working Group) được thành lập bao gồm các tổ chức hàng đầu trong công nghiệp viễn thông mạng và máy tính cá nhân để phát triển một dạng ADSL tốc độ thấp, giá thành hạ để có thể nhanh chóng giành lấy thị trường

Kết quả công việc của nhóm công tác này là một chủng loại ADSL dựa trên tiêu chuẩn mới là G.lite ra đời G.lite được ITU-T chấp nhận ở khuyến nghị G.922.2 vào tháng

6 năm 1999 và có thể cung cấp tốc độ lên đến 1,5 Mbps theo chiều downstream và 512 kbps theo chiều upstream G.lite được thiết kế để cung cấp dịch vụ này qua đường dây điện thoại mà không cần bộ tách dịch vụ thoại đơn thuần POTS mà các giải pháp ADSL tốc độ đầy đủ vẫn cần đến Một phần của tiêu chuẩn G.lite là kỹ thuật gọi là “fast retrain” giới hạn năng lực dòng dữ liệu upstream của tín hiệu G.lite khi tổ hợp điện thoại đang sử dụng để tối thiểu hoá xuyên kênh và sau đó phục hồi lại năng lực của dòng tín hiệu upstream khi tổ hợp được gác trở lại

Tuy nhiên nhiều lắp đặt G.lite cho thấy hoạt động có hiệu quả hơn và tin cậy hơn khi được lắp các bộ microfilter, một thiết bị chặn tất cả các tín hiệu tần số cao cho tất cả các đường dây điện thoại khác trong CPE Những bộ microfilter này cũng cho thấy hiệu quả trong các lắp đặt ADSL tốc độ đầy đủ làm cho nhu cầu G.lite bị hạn chế do ADSL tốc độ đầy đủ cũng có ưu điểm này mà lại cung cấp tốc độ dữ liệu cao hơn

Hình 2.16ADSL với bộ lọc microfilter

ReachDSL là công nghệ DSL đối xứng đáp ứng nhu cầu của thuê bao về đường dây DSL tốc độ cao ở các khoảng cách xa Để bổ sung cho công nghệ ADSL tiêu chuẩn (DMT hay G.lite), các sản phẩm ReachDSL cung cấp tốc độ dữ liệu từ 128 kbps đến 1 Mbps và được thiết kế để làm việc với điều kiện đường dây và đi dây trong nhà dễ dãi hơn Một trong các lợi ích của ReachDSL là không cần phải lắp đặt các bộ tách dịch vụ thoại đơn thuần POTS Điều này cho phép khách hàng hoàn toàn có thể tự lắp đặt các bộ microfilter

Khác với các hệ thống ADSL có độ dài vòng thuê bao giới hạn trong khoảng 6 Km kể từ tổng đài, các hệ thống ReachDSL mở rộng dịch vụ đến hơn 6 500 m và hiện nay đã có các đường dây vượt quá 10 Km

Bảng 2.2 Tốc độ các hệ thống VDSL

Reach Downstream data rate Upstream data stream

Hình 2.17Cự ly đạt được của ReachDSL

ReachDSL có khả năng tương hợp phổ tần số Giải pháp ReachDSL có sự tương hợp tần số ở mức cao Một trong các thành viên của gia đình ReachDSL là MVL®(Multiple Virtual Lines) là hệ thống DSL đầu tiên được FCC công nhận với phê chuẩn ở

Part 68 nghĩa là nó thân hữu với các dịch vụ khác trên mạng điện thoại và bản thân không phải là một tác nhân gây nhiễu Các giải pháp ReachDSL khác cũng phù hợp với tiêu chuẩn quản lý phổ tần số nhóm 1 (Spectral Management Class One) ReachDSL có giá thành sản phẩm thấp và có tốc độ động, cho phép dịch vụ được định hướng khách hàng cho các ứng dụng khác nhau Những thuận lợi kể trên rất quan trọng để điều chỉnh giá thành và định hướng thị trường dịch vụ nhắm đến các khu vực doanh nghiệp và người tiêu dùng Một phiên bản mới nhất của DSL là VDSL (Very High Speed DSL) Các hệ thống VDSL vẫn đang không ngừng được phát triển nên không thể nói được chính xác khả năng tối đa của chúng Tuy nhiên, các tiêu chuẩn dự định cho dòng dữ liệu upstream là 52 Mbps và đối xứng là 26 Mbps Bù lại tốc độ cao này là độ dài vòng thuê bao rất hạn chế, khoảng 330 m với tốc độ cao nhất và có sự thích ứng tốc độ giảm xuống khi độ dài vòng thuê bao tăng lên Những hạn chế này làm cho việc đưa vào sử dụng VDSL dẫn tới sử dụng một mô hình hơi khác với các hệ thống DSL truyền thống Trong mô hình VDSL các bộ DSLAM được dời ra khỏi tổng đài nội hạt và đưa về gần thuê bao hơn Các bộ DSLAM được nuôi bằng các đường cáp quang Tốc độ cao của VDSL mở ra một cơ hội cho các nhà cung cấp dịch vụ đưa ra thế hệ dịch vụ mới của DSL, với video trở thành dịch vụ cơ sở Ở tốc độ 52 Mbps một đường dây VDSL có thể cung cấp nhiều kênh video MPEG-2 chất lượng cao và ngay cả một hay một vài kênh truyền hình độ nét cao (HDTV: High Definition Television) Nhiều nhà cung cấp dịch vụ đã bắt đầu thử nghiệm các hệ thống VDSL cung cấp những dịch vụ này với đầu bên phía thuê bao của VDSL dạng như một máy truyền hình cáp cùng đồng thời với các dịch vụ dữ liệu từ máy tính cá nhân

Giả thiết cơ bản của DSL là trở thành một công nghệ vòng thuê bao mà các thiết

bị tương thích được bố trí ở 2 đầu vòng thuê bao cáp đồng đã bảo đảm cho nhiều công nghệ DSL mới sẽ được đưa ra theo thời gian Mục tiêu chiến lược của các nhà cung cấp dịch vụ là bảo đảm sự chọn lựa một mô hình hay một công nghệ DSL nào đó cho dịch vụ ngày nay sẽ không giới hạn khả năng theo kịp các công nghệ mới trong tương lai Như vậy là có nhiều dạng DSL để có thể chọn lựa Sự lựa chọn một công nghệ và bỏ qua các công nghệ khác là phụ thuộc vào một loạt các yếu tố từ loại dịch vụ, dạng chủ yếu của mạng hiện tại, dự định của khách hàng về các dịch vụ trong tương lai Hình vẽ 2.9 và bảng 2.1 sau sẽ minh hoạ tổng kết về các phiên bản của công nghệ DSL đã được đề cập

2.3 HDSL

2.3.1 Những vấn đề tồn tại với các đường truyền T1/E1

Dù rất phổ biến đối với nhà cung cấp dịch vụ cũng như người sử dụng các đường truyền T1/E1 vẫn có nhiều nhược điểm, thực sự là kết quả của thời đại kỹ thuật sinh ra nó Tuy đã có nhiều cải tiến kỹ thuật đã được thực hiện qua nhiều năm các đường truyền T1/E1 vẫn còn nhiều dấu ấn của nền kỹ thuật của những năm 1980 và thậm chí của những năm 1960

Nhiều hạn chế tập trung vào các trạm tiếp vận (repeater) Trong hầu hết các lắp đặt T1/E1 đều sử dụng các trạm tiếp vận đặt cách nhau khoảng đều đặn 1 km để phục hồi tín hiệu do kỹ thuật điện tử thời đó không đủ để phục hồi các tín hiệu yếu ở đầu thu Các trạm tiếp vận làm cho việc cung cấp các đường truyền T1/E1 phải tận dụng nhiều nhân công trong việc thiết kế, lắp đặt và tạo điều kiện cho đường dây Phải gỡ ra các cuộn phụ tải, thay vào các trạm tiếp vận, gỡ ra các nhánh rẽ Cũng cần phải tránh các cỡ

dây hỗn hợp để đạt được sự thực hiện tốt nhất Không có sự chú ý đặc biệt đến đặc tính đường dây và các thông số điện thì các đường truyền T1/E1 sẽ không làm việc được nên việc cung cấp các đường truyền T1/E1 thường phải chờ đến hàng tuần và đôi khi đến hàng tháng mới hoàn thành Thật là không bình thường khi các dự án phải trì hoãn hàng tuần chỉ vì chưa lắp được đường truyền giữa các địa điểm với nhau

Các trạm tiếp vận cũng là mối lo ngại chủ yếu của các nhà cung cấp dịch vụ do chúng quá nhiều (hầu hết các đường dây T1/E1 đều cần ít nhất một cặp trạm tiếp vận, mỗi trạm dùng cho một chiều trên một đôi dây), đơn giản, khó sửa chữa và khó bảo dưỡng (do nằm trong cáp luồng ống hay cáp chôn) Đến những năm cuối của thập kỷ 80 người ta nảy ra sáng kiến “hay là cố gắng thoát khỏi các trạm tiếp vận” Sự tiến bộ của kỹ thuật điện tử đã làm cho điều này không những là hiện thực mà còn hiệu quả hơn nhiều

2.3.2 Sự khai sinh ra HDSL

Dĩ nhiên là không ai nói rằng T1/E1 có nhược điểm Cả hai đều là tình trạng thiết kế tối ưu theo điều kiện kỹ thuật vào khoảng những năm 60 của thế kỷ trước Thực vậy chỉ có tiêu chuẩn giao tiếp nối tiếp EIA-232 mới có độ tuổi đáng nể như T1/E1 khi nó trở thành tiêu chuẩn chung trong lĩnh vực viễn thông Nhưng kỹ thuật điện tử từ những năm

1960 đến nay đã có những bước tiến dài Kỹ thuật điện tử viễn thông ngày nay có thể tận dụng những tiến bộ của sức mạnh xử lý tăng nhanh, giá thành hạ của các bộ nhớ và những tiến bộ của những vi mạch điện tử DSP (Digital Signal Processing) làm cho có thể truyền đi các bit thông tin bằng bất cứ cách nào ta muốn Triết lý trong kỹ thuật viễn thông của những năm đầu của thập kỷ 80 thế kỷ trước là “đừng bắt đường dây phải tuân theo kỹ thuật điện tử mà hãy bắt kỹ thuật điện tử thích ứng với đường dây” Theo chân triết lý này các bộ MODEM tương tự đã có những tiến bộ vào khoảng năm 1982 trong việc nâng cao tốc độ truyền với điều kiện đường dây cho trước Người ta đã áp dụng tiến bộ của các đường truyền T1/E1 và cho kết quả là một phiên bản của DSL: High bit rate DSL (HDSL) HDSL không cần phải có các trạm tiếp vận hay các điều kiện đặc biệt cho đường dây Ngay cả một số nhánh rẽ cũng có thể tồn tại trong các liên kết HDSL với số lượng không quá 2 và độ dài cũng phải bị giới hạn Điều hấp dẫn của HDSL là giá thành hạ và HDSL làm cáp đồng có vẻ như cáp quang trong chừng mực độ tin cậy và tỷ số sai bit khá hơn cáp đồng trong T1/E1 nhiều

2.3.3 Mô hình chuâån và chức năng

Ở giao diện ứng dụng (I) dòng dữ liệu được nhóm thành các khung ứng dụng (application frame – ví dụ, khung 32 khe thời gian sơ cấp) Sau đó, chức năng sắp xếp (mapping function, một phần của khối chức năng M) đem các khung ứng dụng này sắp xếp vào khung lõi (core frame – trong một vài ứng dụng không phải tất cả các byte đều chứa thông tin hợp lệ và có thể được xếp thành mẫu trống) Kế tiếp, khung lõi được đem sang khối mạch chung (C: common circuitry) để kết hợp với các bit đồng bộ, bảo dưỡng, … để được truyền thành các khung HDSL trong suốt qua các DLL Ở máy thu HDSL dữ liệu trong các khung HDSL được ghép lại ở khối mạch chung để hình thành lại khung lõi và chuyển sang khối sắp xếp để xếp lại thành khung ứng dụng và truyền qua giao diện ứng dụng (I) Hình 4.3 minh hoạ tổng quát về các thủ tục hình thành các loại khung

Hình 2.18 Mô hình đơn giản tầng truy nhập số sử dụng công nghệ HDSL

Hình 2.19 Mô hình chi tiết tầng truy nhập số sử dụng công nghệ HDSL

2.3.4 Môi trường truyền dẫn

Môi trường truyền dẫn cho HDSL là đường dây thuê bao sử dụng cáp xoắn đôi Để cho phép triển khai hệ thống HDSL trên nhiều đường dây thuê bao HDSL không yêu cầu bất cứ điều kiện đường dây đặc biệt nào Các yêu cầu tối thiểu đối với đường dây thuê bao số cho ứng dụng HDSL là:

- không có cuộn phụ tải,

- chỉ sử dụng cáp xoắn đôi hay cáp 4 dây,

- nếu có nhánh rẽ thì số nhánh rẽ này phải không quá 2 và độ dài mỗi nhánh

rẽ không quá 500m

Một đường dây thuê bao số DLL (Digital Local Line) được xây dựng từ 1 hay nhiều đoạn cáp nối với nhau Một mô hình DLL điển hình được mô tả ở hình 4.5 và đặc tính cáp điển hình được cho ở bảng 4.1

Hình 2.20 Các thủ tục hình thành các loại khung trong HDSL

Hình 2.21 Mô hình DLL 2.3.5 Phương pháp truyền dẫn

Hệ thống truyền dẫn cung cấp truyền dẫn song công trên các cặp dây xoắn cân bằng Truyền dẫn song công đạt được bằng cách sử dụng phương pháp triệt tiếng dội (ECH: Echo Cancellation Hybrid) Hình 4.5 mô tả sơ đồ chức năng của phương pháp triệt tiếng dội

Truyền dẫn HDSL thực hiện trên 3 đôi dây, mỗi đôi dây hoạt động ở tốc độ 784 kbps và sử dụng mã đường dây 2B1Q Truyền dẫn HDSL thực hiện trên 2 đôi dây thì tốc độ số liệu trên mỗi dây là 1168 kbps sử dụng mã đường dây 2B1Q Khi sử dụng 1 đôi dây thì tốc độ truyền số liệu là 2320 kbps và sử dụng mã đường dây 2B1Q

- hệ thống 3 đôi dây có tốc độ tín hiệu là 392 kbaud ± 32ppm

- hệ thống 2 đôi dây có tốc độ tín hiệu là 584 kbaud ± 32ppm

- hệ thống 1 đôi dây có tốc độ tín hiệu là 1160 kbaud ± 32ppm

Mã đường dây được sử dụng là 2B1Q Trước khi được truyền đi mỗi dòng bit trong các máy phát HDSL ngoại trừ các bit trong từ đồng bộ có mẫu cố định sẽ được nhóm thành các nhóm 2 bit để chuyển thành một ký hiệu tứ phân như được xác định trong bảng 4.3

Ở máy thu HDSL thực hiện quá trình ngược lại

Bảng 2.3 Đặc tính cáp

Hình 2.22 Sơ đồ chức năng của phương pháp triệt tiếng dội

Bảng 2.4 Mã hoá 2B1Q

Bit đầu tiên (dấu)

Bit thứ hai (biên độ)

Ký hiệu tứ phân

2.3.6 Cấu trúc khung

Như đã minh hoạ ở hình 4.5 các khung phụ thuộc từng ứng dụng có phần nội dung (payload) sẽ được xếp vào khung lõi dài 144 byte, 500µs ở hình 4.6 Các khung lõi

144 byte, 500 µs hình thành dòng bit tốc độ 2304 kbps để các hệ thống 2 hay 3 đôi dây chia theo từng byte thành các khung HDSL song song và truyền đi Độ dài danh định của khung là 6 ms Độ dài của khung HDSL của hệ thống 3 đôi dây là 2352 quat (ký hiệu tứ phân 2B1Q) tương ứng với 4704 bit trong 6ms Mỗi khung riêng chứa 0 hay 2 quat chèn thêm cho độ dài thực của khung là 2351 quat truyền trong 6 – 1/392 ms hay 2353 quat truyền trong 6 + 1/392 ms Cấu trúc khung được minh hoạ ở hình 4.7 Khung được chia thành 4 nhóm Nhóm đầu của khung bắt đầu bằng từ đồng bộ dài 7 quat, sau đó là quat overhead của HDSL và 12 khối payload HDSL, mỗi khối dài 48,5 quat tương đương 97 bit gồm 1 bit Zmn và 12 byte của khung lõi Các bit Zmn (m = 1, 2, 3 chỉ một trong 3 đôi dây và n = 1, 2, …, 48 là số thứ tự của khối payload HDSL trong khung 8 bit Zmn đầu tiên (Zm1 đến Zm8) dành cho khung lõi sử dụng, cụ thể 3 bit Zm1 đến Zm3 dùng để phân biệt các đôi dây trong khi 5 bit còn lại Zm4 đến Zm8 dành cho các ứng dụng trong tương lai và được cài

ở mức 1

Các bit Z từ Zm9 đến Zm48 là phụ thuộc vào từng ứng dụng và được truyền trong suốt qua khung lõi HDSL Theo sau nhóm đầu là 3 nhóm có cấu trúc giống nhau Mỗi nhóm bao gồm phần overhead dài 5 quat và 12 khối payload HDSL đã được mô tả ở trên Vì vậy, mỗi khung HDSL bao gồm một từ đồng bộ, 16 quat overhead, 48 bit Z và

576 byte của các khung lõi Ở cuối khung có thể có thêm 2 quat được chèn vào Như vậy có thể không có hoặc có 2 quat được thêm vào cuối khung tuỳ thuộc vào quan hệ định thời Độ dài của khung HDSL có thể là 2353 quat tương ứng với 6 + 1/392 ms cho tần số clock danh định hay 2531 quat tương ứng với 6 – 1/392 ms và sẽ cho tốc độ trung bình là

2352 quat hay 6 ms Máy thu có thể đánh giá độ dài của khung HDSL bằng cách dò từ đồng bộ khung của khung kế tiếp và hiệu chỉnh lại việc tách kênh từ dòng dữ liệu

Dữ liệu ngoại trừ 14 bit của từ đồng bộ khung HDSL và các bit chèn sẽ được ngẫu nhiên hoá bằng đa thức bậc 23 trước khi được mã hoá Với chiều từ NTU đến LTU đa thức ngẫu nhiên hoá là x-23 + x-18 + 1 (phép cộng module 2) Với chiều ngược lại, chiều từ LTU đến NTU đa thức ngẫu nhiên được sử dụng là x-23 + x-5 + 1 Ở đầu thu dữ liệu được phục hồi nhờ thực hiện cùng đa thức với tín hiệu đã ngẫu nhiên hoá

Ta có thể thấy được Do = Di Thật vậy, từ:

Ds = Di + Ds.x-18 + Ds.x-23 theo tính chất của phép cộng module 2 ta có:

Di = Ds + Ds.x-18 + Ds.x-23 Hay: Di = Ds(1+ x-18 + x-23)

tức là: Do = Di

Hình 2.23 Khung lõi

Hình 2.24 Caáu truùc khung cuûa heä thoáng HDSL 3 ñoâi daây

Hình 2.25 Ngẫu nhiên hoá và giải ngẫu nhiên tín hiệu HDSL

Công nghệ VDSL (Very high-speed Digital Subscriber Line) thực hiện truyền dẫn thông tin lên đến 52 Mbps qua đường dây điện thoại xoắn đôi Tốc độ dữ liệu rất cao này đã đẩy việc truy xuất thông tin vượt xa giới hạn của công nghệ đường dây thuê bao số bất đối xứng ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) đã được triển khai trước đó Tốc độ dữ liệu của VDSL tương đương với đường truyền T3 và đã tăng tốc độ truy xuất