Tài liệu ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP - CÔNG NGHỆ ADSL2+ VÀ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG doc

Hình 1.4: Sự ra đời của các dòng thiết bị truy nhập. Các bộ lợi dây: Đây là một dạng đơn giản của DLC khi tốc độ trên đường truyềnCT- RT là tốc độ của kênh ISDN cơ sở: 2B+D tức là 144Kb

CÔNG NGHỆ ADSL2+ VÀ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG

CHƯƠNG I : TỔNG QUAN VỀ MẠNG TRUY NHẬP

1.1 Tìm hiểu về mạng truy nhập

1.1.1 Khái quát mạng truy nhập

Điện thoại được nhà khoa học người Mỹ Alexander Graham Bell phát minh từnăm 1876 Tuy nhiên, phải khoảng từ năm 1890 mạng điện thoại mới bắt đầu đượctriển khai tương đối rộng rãi Cùng với sự xuất hiện của mạng thoại công cộng PSTN là

sự đột phá của các phương tiện thông tin liên lạc thời bấy giờ Như vậy, có thể coimạng truy nhập ra đời vào khoảng năm 1890 Trong suốt nhiều thập kỷ đầu thế kỷ 20mạng truy nhập không có sự thay đổi đáng kể nào, mặc dù mạng chuyển mạch đã thựchiện bước tiến dài từ tổng đài nhân công đến các tổng đài cơ điện và tổng đài điện tử

Hình 1.1: Cấu trúc mạng truy nhập

Mạng truy nhập nằm giữa tổng đài nội hạt và thiết bị đầu cuối của khách hàng,thực hiện chức năng truyền dẫn tín hiệu Tất cả các dịch vụ khách hàng có thể sử dụngđược xác định bởi tổng đài nội hạt (chính là nút dịch vụ)

Mạng truy nhập có vai trò hết sức quan trọng trong mạng viễn thông và là phần

tử quyết định trong mạng thế hệ sau Mạng truy nhập là phần lớn nhất của bất kỳ mạngviễn thông nào, thường trải dài trên vùng địa lý rộng lớn Theo đánh giá của nhiềuchuyên gia, chi phí xây dựng mạng truy nhập chiếm ít nhất là một nửa chi phí xây dựngtoàn bộ mạng viễn thông Mạng truy nhập trực tiếp kết nối hàng nghìn, thậm chí hàngchục, hàng trăm nghìn thuê bao với mạng chuyển mạch Đó là con đường duy nhất đểcung cấp các dịch vụ tích hợp như thoại và dữ liệu Chất lượng và hiệu năng của mạngtruy nhập ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng cung cấp dịch vụ của toàn bộ mạng viễnthông

1.1.2 Các vấn đề của mạng truy nhập truyền thống

Sau nhiều thập kỷ gần như không có sự thay đổi đáng kể nào trong cấu trúc cũngnhư công nghệ, mạng truy nhập thuê bao đang chuyển mình mạnh mẽ trong nhiều nămgần đây Với sự phát triển nhanh chóng của các công nghệ và dịch vụ viễn thông,những tồn tại trong mạng truy nhập truyền thống ngày càng trở nên sâu sắc hơn Cácvấn đề này có thể tạm phân loại như sau:

Thứ nhất, với sự phát triển của các mạch tích hợp và công nghệ máy tính, chỉmột tổng đài duy nhất cũng có khả năng cung cấp dịch vụ cho thuê bao trong một vùngrất rộng lớn Thế nhưng “vùng phủ sóng”, hay bán kính hoạt động của mạng truy nhậptruyền thống tương đối hạn chế, thường dưới 5 km Điều này hoàn toàn không phù hợpvới chiến lược phát triển mạng là giảm số lượng, đồng thời tăng dung lượng và mở rộngvùng hoạt động của tổng đài

Thứ hai, mạng truy nhập thuê bao truyền thống sử dụng chủ yếu là tín hiệutương tự với giải tần hẹp Đây là điều cản trở việc số hoá, mở rộng băng thông và tíchhợp dịch vụ

Thứ ba, theo phương phức truy nhập truyền thống, mỗi thuê bao cần có mộtlượng khá lớn cáp đồng kết nối với tổng đài Tính trung bình mỗi thuê bao có khoảng 3

km cáp đồng Hơn nữa bao giờ cáp gốc cũng được lắp đặt nhiều hơn nhu cầu thực tế để

dự phòng Như vậy, tính ra mỗi thuê bao có ít nhất một đôi cáp cho riêng mình nhưnghiệu suất sử dụng lại rất thấp, do lưu lượng phát sinh của phần lớn thuê bao tương đốithấp Vì vậy, mạng truy nhập thuê bao truyền thống có chi phí đầu tư cao, phức tạptrong duy trì bảo dưỡng và kém hiệu quả trong sử dụng

1.1.3 Mạng truy nhập hiện đại dưới quan điểm của ITU-T

1.1.3.1 Định nghĩa

Theo các khuyến nghị của ITU-T, mạng truy nhập hiện đại được định nghĩa như

trên Hình I-2 Theo đó mạng truy nhập là một chuỗi các thực thể truyền dẫn giữa SNI(Service Node Interface – Giao diện nút dịch vụ) và UNI (User Network Interface –Giao diện người sử dụng - mạng) Mạng truy nhập chịu trách nhiệm truyền tải các dịch

vụ viễn thông Giao diện điều khiển và quản lý mạng là Q3

Hình 1.2: Kết nối mạng truy nhập với các thực thể mạng khác.

Thiết bị đầu cuối của khách hàng được kết nối với mạng truy nhập qua UNI, cònmạng truy nhập kết nối với nút dịch vụ (SN – Service Node) thông qua SNI Về nguyêntắc không có giới hạn nào về loại và dung lượng của UNI hay SNI Mạng truy nhập vànút dịch vụ đều được kết nối với hệ thống TMN (telecom management network) quagiao diện Q3

Để giải quyết các vấn đề tồn tại trong mạng truy nhập truyền thống, một trongnhững giải pháp hợp lý là đưa thiết bị ghép kênh và truyền dẫn vào mạng truy nhập

1.1.3.2 Các giao diện của mạng truy nhập

Giao diện nút dịch vụ: Là giao diện ở mặt cắt dịch vụ của mạng truy nhập Kếtnối với tổng đài SNI cung cấp cho thuê bao các dịch vụ cụ thể Ví dụ tổng đài có thể kếtnối với mạng truy nhập qua giao diện V5 Giao diện V5 cung cấp chuẩn chung kết nốithuê bao số tới tổng đài số nội hạt Giải pháp này có thể mang lại hiệu quả cao do chophép kết hợp hệ thống truyền dẫn thuê bao và tiết kiệm card thuê bao ở tổng đài Hơnnữa phương thức kết nối này cũng thúc đẩy việc phát triển các dịch vụ băng rộng

Giao diện người sử dụng - mạng: Đây là giao diện phía khách hàng của mạngtruy nhập UNI phải hỗ trợ nhiều dịch vụ khác nhau, như thoại tương tự, ISDN bănghẹp và băng rộng và dịch vụ leased line số hay tương tự

Giao diện quản lý: Thiết bị mạng truy nhập phải cung cấp giao diện quản lý để

có thể điều khiển một cách hiệu quả toàn bộ mạng truy nhập Giao diện này cần phảiphù hợp với giao thức Q3 để có thể truy nhập mạng TMN trong tương lai và hoàn toàntương thích với các hệ thống quản lý mạng mà thiết bị do nhiều nhà sản xuất cung cấp.Hiện nay phần nhiều các nhà cung cấp thiết bị sử dụng giao diện quản lý của riêngmình thay vì dùng chuẩn Q3

1.1.4 Mạng truy nhập ngày nay

Sự thay đổi của cơ cấu dịch vụ là yếu tố then chốt ảnh hưởng đến sự phát triểncủa mạng truy nhập Khách hàng yêu cầu không chỉ là các dịch vụ thoại/ fax truyềnthống, mà cả các dịch vụ số tích hợp, thậm chí cả truyền hình kỹ thuật số độ phân giảicao Mạng truy nhập truyền thống rõ ràng chưa sẵn sàng để đáp ứng các nhu cầu dịch

vụ này

Từ những năm 90 mạng truy nhập đã trở thành tâm điểm chú ý của mọi người.Thị trường mạng truy nhập đã thực sự mở cửa Cùng với những chính sách tự do hoáthị trường viễn thông của phần lớn các quốc gia trên thế giới, cuộc cạnh tranh trongmạng truy nhập ngày càng gay gắt Các công nghệ và thiết bị truy nhập liên tiếp ra đờivới tốc độ chóng mặt, thậm chí nhiều dòng sản phẩm chưa kịp thương mại hoá đã trởnên lỗi thời

Nhìn từ khía cạnh môi trường truyền dẫn, mạng truy nhập có thể chia thành hailoại lớn, có dây và không dây (vô tuyến) Mạng có dây có thể là mạng cáp đồng, mạngcáp quang, mạng cáp đồng trục hay mạng lai ghép Mạng không dây bao gồm mạng vôtuyến cố định và mạng di động Dĩ nhiên không thể tồn tại một công nghệ nào đáp ứngđược tất cả mọi yêu cầu của mọi ứng dụng trong tất cả các trường hợp Điều đó cónghĩa rằng mạng truy nhập hiện đại sẽ là một thực thể mạng phức tạp, có sự phối hợphoạt động của nhiều công nghệ truy nhập khác nhau, phục vụ nhiều loại khách hàngkhác nhau trong khu vực rộng lớn và không đồng nhất

Mạng truy nhập quang (Optical access network - OAN) là mạng truy nhập sửdụng phương thức truyền dẫn quang Nói chung thuật ngữ này chỉ các mạng trong đóliên lạc quang được sử dụng giữa thuê bao và tổng đài Các thành phần chủ chốt củamạng truy nhập quang là kết cuối đường dẫn quang (optical line terminal - OLT) vàkhối mạng quang (optical network unit - ONU) Chức năng chính của chúng là thựchiện chuyển đổi các giao thức báo hiệu giữa SNI và UNI trong toàn bộ mạng truy nhập.Người ta phân biệt ba loại hình truy nhập quang chính: Fiber to the curb (FTTC), Fiber

to the building (FTTB), Fiber to the home (FTTH) và Fiber to the office (FTTO)

Cho tới nay trên thế giới có một khối lượng rất lớn cáp đồng đã được triển khai.Theo một số nghiên cứu về mạng truy nhập, hiện nay cáp đồng vẫn là môi trườngtruyền dẫn chính trong mạng truy nhập, chiếm tới khoảng 94% Việc tận dụng cơ sở hạtầng rất lớn này là rất cần thiết và có lợi Các công nghệ đường dây thuê bao kỹ thuật số(DSL) chính là giải pháp cho vấn đề này

Ngoài các công nghệ truy nhập có dây, các phương thức truy nhập vô tuyến cũngphát triển rất mạnh Các mạng di động GSM, CDMA đã có tới hàng trăm triệu thuê baotrên khắp thế giới Các phương thức truy nhập vô tuyến cố định cũng ngày càng trở nên

thông dụng hơn, do những lợi thế của nó khi triển khai ở các khu vực có địa hình hiểmtrở hay có cơ sở hạ tầng viễn thông kém phát triển Ở các đô thị lớn dịch vụ vô tuyến cốđịnh cũng phát triển, đặc biệt khi nhà khai thác cần tiếp cận thị trường một cách nhanhnhất.

Hình 1.3: Bộ tập trung đường dây đầu xa

LC ( Line Concentrator ) : Bộ tập trung đường dây

RLC ( Remote Line Concentrator ) : Bộ tập trung đường dây xa.

SLC ( Subscriber Line Circuit ) : Đường dây thuê bao

LT ( Line Terminal ) : Thiết bị đầu cuối đường dây

OLT ( Optical Line Terminal ) : Thiết bị đầu cuối đường quang

MDF ( Main Distribution Frame ) : Giá đấu dây thuê bao (tương tự)LDF ( Line Distribution Frame ) : Giá đấu dây ra đường quangCSS ( Concentrator Stage Switch ) : Chuyển mạch tập trung

Giao tiếp giữa RLC và tổng đài trước đây là do từng nhà sản xuất quy định chothiết bị của riêng họ Chính vì thế các nhà khai thác trở nên quá phụ thuộc vào các nhàcung cấp thiết bị Thị trường thiết bị chuyển mạch vốn đã tương đối độc quyền, lại càngtrở nên thiếu mềm dẻo Một số nhà cung cấp lớn thực tế đã thao túng thị trường trongnhiều thập kỷ Tuy nhiên sau này nhiều nhà sản xuất tiến tới dùng chuẩn giao tiếp V5,mặc dù họ làm điều đó một cách có thể nói là miễn cưỡng Với chuẩn giao tiếp V5 thìRLC thực chất sẽ trở thành DLC, là thiết bị mà chúng ta sẽ đề cập đến dưới đây

1.2.2 Bộ cung cấp vòng thuê bao số DLC (Digital Loop Carrier)

Ý tưởng của giải pháp DLC là đưa giao diện thuê bao từ tổng đài nội hạt đến khuvực thuê bao, hạn chế tối đa mạch vòng thuê bao truyền tải tín hiệu tương tự Hệ thốngDLC có hai thành phần chính: khối giao tiếp phía tổng đài CT (Central OfficeTerminal) và khối giao tiếp phía xa RT (Remote Terminal), thường được đặt tại khuvực tập trung nhiều thuê bao

Hình 1.4: Sự ra đời của các dòng thiết bị truy nhập.

 Các bộ lợi dây: Đây là một dạng đơn giản của DLC khi tốc độ trên đường truyềnCT- RT là tốc độ của kênh ISDN cơ sở: 2B+D tức là 144Kbit/s, mặc dù đường nàykhông nối tới một thuê bao đa dịch vụ Bộ lợi dây giao tiếp với tổng đài qua giao tiếptương tự tần số tiếng nói Khoảng cách truyền có thể lên tới 7 Km với tỉ lệ lỗi bit 10-7

 Thế hệ DLC (Digital Loop Carrier) thứ nhất chỉ hỗ trợ giao diện cáp đồng truyềnthống giữa CT và tổng đài RT và CT được kết nối với nhau qua giao diện E1 hoặcDS3 Như vậy, 1G DLC chỉ là giải pháp tạm thời được đưa ra vào khoảng những năm

70 của thế kỷ trước Dòng thiết bị này có thể hoạt động với mọi loại tổng đài, tuy nhiên

nó không cho phép tiết kiệm card thuê bao tại thiết bị chuyển mạch

 Dòng thiết bị ra đời ngay sau đó là DLC thế hệ 2 Điểm khác biệt quan trọngnhất của thế hệ DLC thứ hai là hỗ trợ giao diện STM-1 dùng cáp quang giữa RT và CT,

và có thể cho phép kết nối CT với tổng đài qua các luồng E1 (chỉ IDLC) Có hai loại hệthống 2G DLC là UDLC (Universal DLC) và IDLC (Intergrated DLC)

- UDLC chỉ hỗ trợ kết nối cáp đồng truyền thống giữa CT và tổng đài UDLC cónhiều điểm tương đồng với thế hệ DLC đầu tiên Thực tế đó là hệ thống DLC được cảitiến chút ít Điểm quan trọng nhất là khả năng hỗ trợ ATM trong truyền dẫn giữa các

RT với nhau và với CT Hệ thống UDLC với giao diện tương tự với tổng đài có thể kếtnối với mọi loại tổng đài mà không yêu cầu một điều kiện đặc biệt gì hay nâng cấpphần mềm tổng đài Các hệ thống UDLC có nhiều hạn chế về mặt kỹ thuật:

+ CT được nối với giao tiếp thuê bao của tổng đài, nghĩa là tín hiệu trong

CT và tổng đài đã qua hai lần biến đổi A/D, D/A không cần thiết

+ Mỗi thuê bao có một kênh cố định trong giao tiếp giữa thiết bị DLC vớitổng đài

+ Không tiết kiệm được thiết bị thuê bao tại tổng đà

- IDLC cho phép sử dụng giao diện luồng E1 kết nối với tổng đài, giảm đượcmột bước biến đổi D/A không cần thiết Hệ thống này chỉ giao tiếp được với các tổngđài có cùng chuẩn giao tiếp trên Thủ tục báo hiệu với tổng đài đã được chuẩn hoá.Hiện nay, hệ thống IDLC có thể giao tiếp với tổng đài theo một chuẩn giao tiếp mởV5.x, đây là một chuẩn quốc tế theo khuyến nghị của ITU Ưu điểm của hệ thống IDLC

là không cần thiết bị ghép kênh PCM phía tổng đài, các kênh số liệu có thể truy nhậptrực tiếp từ tổng đài đến thiết bị PCM đầu xa tạo khả năng điều hành và bảo dưỡng tậptrung Thêm nữa, nhờ giao diện số, hệ thống IDLC có thể tạo nên mạch vòng ngay ởphần mạng truy nhập, tăng độ tin cậy của hệ thống

 Dòng thiết bị V5 DLC như vậy cũng được xếp vào loại DLC thế hệ thứ hai

 3G DLC hoặc NGDLC (Next Generation DLC):

- Thiết bị 3G DLC còn được gọi là NGDLC (Next Generation DLC) Thiết bịtruy nhập này có nhiều điểm tương đồng với ATM-DSLAM Xem xét một cách chi lythì có thể có sự khác biệt giữa các dòng thiết bị trên Tuy nhiên, về cơ bản các thiết bịNGDLC và ATM DSLAM sử dụng cùng một công nghệ và có kiến trúc tương tự nhau

- Thiết bị DLC thế hệ thứ ba ra đời vào những năm cuối thế kỷ 20 3GDLC làdòng DLC đầu tiên hỗ trợ các dịch vụ dữ liệu băng rộng và thiết bị truy nhập tích hợpphía khách hàng Nếu như các bộ thiết bị 2GDLC trong mạng thực tế hoạt động độc lậpvới nhau, tức các thiết bị truy nhập này không phối hợp hoạt động với nhau tạo thànhmột mạng ATM diện rộng thống nhất, thì các bộ DLC thế hệ ba có thể đấu nối với nhautrong mạng ATM để tạo ra mạng chuyển mạch gói có băng thông tương đối lớn Vớicấu trúc như thế 3GDLC cho phép cung cấp các dịch vụ dữ liệu trên nền mạng ATMmột cách tương đối mềm dẻo Các đặc tính của dòng thiết bị này là như sau:

+ Cung cấp giải pháp truy nhập băng rộng tạm thời qua mạng lõi ATM+ Sử dụng công nghệ xDSL để truy nhập dữ liệu tốc độ cao

+ Chuẩn V5.2 kết nối với mạng PSTN

+ Kết nối ATM với mạng đường trục hay mạng IP + Hỗ trợ các dịch vụ thoại/ fax, ISDN và dữ liệu băng rộng

- Tuy nhiên dòng thiết bị truy nhập này có một số nhược điểm như sau:

+ Băng thông/dung lượng hạn chế

+ Nút cổ chai trong vòng ring truy nhập và mạng lõi ATM

nổ dịch vụ băng rộng Vì những lý do nêu trên mà dòng thiết bị 3G DLC mặc dù mới rađời trong những năm gần đây và có khả năng cung cấp dịch vụ băng rộng nhưng khôngthành công lắm trên thị trường Ở thị trường châu Á, dòng thiết bị này chỉ được sử dụngtương đối rộng rãi tại Trung quốc, Đài loan và Ấn độ Trong khi đó các nước như Nhậtbản và Hàn quốc có vẻ hướng đến một lựa chọn khác Đó là thiết bị truy nhập thế hệcuối cùng, thiết bị truy nhập IP, còn được gọi là IP-DSLAM

 Thiết bị truy nhập IP (IP-AN): Đây là dòng thiết bị truy nhập tiên tiến nhất, hội

tụ nhiều công nghệ nền tảng trong mạng thế hệ sau Là dòng thiết bị chạy trên nềnmạng IP, IP-AN có những đặc điểm quan trọng như sau:

- Băng thông/ dung lượng hệ thống gần như không hạn chế.

- Truy nhập băng rộng IP

- Dễ dàng mở rộng

- Cung cấp tất cả dịch vụ qua một mạng IP duy nhất

- Dễ dàng tích hợp với mạng viễn thông thế hệ sau (trên nền mạng chuyển mạchmềm)

- Giá thành tính theo đầu thuê bao thấp

- Chi phí vận hành mạng thấp

- Kiến trúc đơn giản (IP over SDH, DWDM)

Hình 1.5: Thiết bị truy nhập IP trong mạng thế hệ sau

Với chức năng là thiết bị truy nhập, băng thông của các sản phẩm IP-AN hiệnnay có thể nói là gần như không hạn chế và trên thực tế không thể tắc nghẽn: từ GigabitEthernet (1Gb/s) cho khu vực có số lượng thuê bao trung bình đến 10G/OC-192c chokhu vực mật độ thuê bao băng rộng cao Thiết bị IP, như chúng ta biết, có giá thành tínhtheo băng thông rất thấp Việc mở rộng hệ thống có thể thực hiện dễ dàng bằng cáchthay thế/ bổ sung các card giao tiếp Tất cả các dịch vụ thoại/ dữ liệu đều được cung cấptrên nền mạng IP, mặc dù các hệ thống này vẫn hỗ trợ các đầu cuối tương tự truyềnthống như máy điện thoại và máy fax

Trong mạng truy nhập IP, các softswitch thực hiện chuyển mạch và điều khiểncuộc gọi giữa các đầu cuối tương tự cũng như số Việc phối hợp hoạt động giữa thiết bịtruy nhập IP và mạng PSTN được tổ chức thông qua media gateway

1.3 Các công nghệ truy nhập

Lưu lượng dữ liệu, đặc biệt là lưu lượng IP đang tăng trưởng một cách chóngmặt Trong khi đó lưu lượng thoại có mức độ tăng trưởng khá khiêm tốn, từ 10-25% ởcác nước đang phát triển và gần như không tăng trưởng ở các nước tiến tiến Chính vìvậy, mạng truy nhập ngày nay phải được thiết kế xây dựng để đáp ứng tốt nhất nhu cầucác dịch vụ dữ liệu của khách hàng bằng việc ứng dụng các công nghệ như:

 Các công nghệ truy nhập hữu tuyến:

- Dialup, ISDN và V5.x

- Họ công nghệ xDSL

- Modem cáp CM

- Công nghệ PLC

- Công nghệ truy nhập quang

 Các công nghệ truy nhập vô tuyến:

- Những công nghệ khác: Blue tooth, Wimax, Wibro, Hồng ngoại…

Chúng ta sẽ đi vào tìm hiểu một số công nghệ điển hình sau:

1.3.1 Công nghệ truy nhập vô tuyến

1.3.1.1 Dịch vụ phân bố đa điểm-đa kênh (MMDS: Multichannel Multipoint Distribution Service):

Đối với một vùng phủ sóng rộng, một hệ thống vi ba sẽ đòi hỏi có nhiều tuyếnđiểm-nối-điểm MMDS cho phép hệ thống anten điểm-nối-điểm thường dùng cho cáctuyến vi ba được thay thế bằng một anten hình rẻ quạt tại trạm gốc phía phát, nơi gửi đicác tín hiệu tới nhiều địa điểm trong phạm vi một cung 60° đến 90° Bằng việc khắcphục các giới hạn điểm-nối-điểm của các tuyến vi ba và cho phép một vùng phủ sóngrộng

MMDS đưa ra một giải pháp vi ba với chi phí mỗi tuyến được giảm bớt MMDS

sử dụng kiến trúc điểm-nối-đa điểm để phân phát các tín hiệu truyền hình và gần đâynhất là thông tin thoại/fax và dữ liệu

Ban đầu được coi là “cáp không dây”, MMDS đã được đưa vào sử dụng từnhững năm 70 của thế kỷ trước Nó được giới thiệu như một phương án thay thế cho

TV Cáp để phủ sóng cho các vùng xa xôi hoặc địa hình khó khăn, nơi chi phí lắp đặt

cáp quá cao Dịch vụ MMDS được phân phát nhờ sử dụng các máy phát vô tuyến đặttrên mặt đất Các máy phát này sử dụng các tần số ở phần phía dưới của băng tần siêucao (UHF) trong phổ vô tuyến (giữa 2,1 và 2,7 GHz), và được đặt tại vị trí cao nhấttrong vùng phủ sóng dự kiến Tầm làm việc có thể đạt tới 100 km tại địa hình bằngphẳng nhưng sẽ ngắn hơn đáng kể trong các vùng địa hình đồi núi Các kênh MMDSrộng 6 MHz và hoạt động theo các băng tần được cấp phép hoặc không cần cấp phép.Với việc di trú sang các dịch vụ số, 33 kênh analog đã được chuyển thành 99 luồng dữliệu digital 10 Mbit/s, cho phép khả năng kết nối Ethernet đầy đủ và một tổng dunglượng lên tới 1 Gbit/s Dung lượng có thể được tiếp tục tăng lên nhờ đem ghép việc sửdụng các tần số và các tế bào chia chung Tuy nhiên, khi một số lượng lớn người dùng

có thể chia sẻ cùng các kênh vô tuyến như nhau thì độ lưu thoát dữ liệu thường thấphơn nhiều so với nhiều phương án băng rộng không dây khác với các độ lưu thoát dữliêu thực tế nằm trong phạm vi từ 500 kbit/s tới 1 Mbit/s Các khách hàng được bảo vệkhông bị can nhiễu từ những người dùng khác khi nhà cung cấp sử dụng các tần sốđược cấp phép và do sử dụng các tần số phía thấp của phổ vô tuyến UHF, nên mưa,sương mù và tuyết không ảnh hưởng đến hiệu năng Tuy nhiên, hạn chế căn bản củaMMDS là số lượng giới hạn các kênh cấp phép khả dụng Chỉ có 600 MHz băng thông

là khả dụng giữa 2,1 và 2,7 GHz và MMDS cấp phép thường chỉ được khai thác trongđoạn 200 MHz từ 2,5 GHz đến 2,7 GHz Điều này sẽ hạn chế băng thông khả dụng và

vì thế mà hạn chế tốc độ dữ liệu mỗi thuê bao, hoặc giới hạn tổng số thuê bao có thể có,làm cho MMDS trở thành một giải pháp băng rộng chỉ phù hợp với các dịch vụ tốc độ

dữ liệu thấp hoặc cục bộ hóa

1.3.1.2 Dịch vụ phân bố đa điểm cục bộ (LMDS:Local Multipoint Distribution Service):

Cũng giống như MMDS, LMDS sử dụng anten rẻ quạt tại trạm gốc để phát theokiểu điểm-đa-điểm trên một vùng bao phủ rộng Bằng việc hoạt động trong các tần số

vô tuyến UHF phía cao hơn (27,5 GHz đến 31 GHz), LMDS có thể cung cấp băngthông rộng hơn, nhưng tầm xa của các tín hiệu vô tuyến bị hạn chế tại khoảng 8 km, dosuy giảm không gian tự do cao hơn Do vậy mà nó là một dịch vụ hết sức cục bộ.LMDS còn có thể được sử dụng để cung cấp các dịch vụ băng rộng hai chiều, chẳnghạn như thoại, dữ liệu, video và Internet Mỗi kênh LMDS có thể có luồng xuống 45Mbit/s (với một giới hạn luồng lên 155 Mbit/s), nhưng đòi hỏi LOS giữa trạm gốc vàmáy thu phát của khách hàng Giống như MMDS, LMDS cung cấp một giải pháp rẻtiền hơn cho một vùng phủ sóng rộng hơn so với các tuyến vi ba điểm-nối-điểm Tuynhiên, LMDS bị hạn chế về cự li, dung lượng thuê bao cao nhất và tốc độ dữ liệu cựcđại tương ứng của chúng cũng bị giới hạn trong phạm vi phổ vô tuyến khả dụng

1.3.2 Công nghệ truy nhập hữu tuyến

có thể bố trí tối đa 8 thiết bị đầu cuối và cùng một lúc có thể thực hiện được nhiều cuộcgọi khác nhau Dùng ISDN cho phép khách hàng sử dụng các dịch vụ mới như dịch vụkhẩn cấp ( báo trộm, báo cháy, ), dịch vụ ghi số điện - nước -gas, dịch vụ quay số trựctiếp vào tổng đài nội bộ, dịch vụ địa chỉ phụ Các thiết bị cũ của mạng điện thoạiPSTN (mạng chuyển mạch thoại công cộng ) vẫn dùng được với ISDN qua một bộthích ứng đầu cuối TA (Terminal Adaptor)

Nếu muốn sử dụng đầy đủ dung lượng 128 kbps của đường dây ISDN thì phảimua thêm một bộ thích ứng đầu cuối để nhập 2 kênh 64 kbps lại ISDN không phải làcông nghệ có thể ứng dụng riêng cho thuê bao mà toàn bộ tổng đài phải được lắp đặtthiết bị ISDN Yêu cầu đầu tiên là tổng đài phải sử dụng kỹ thuật chuyển mạch số Nếutổng đài sử dụng kỹ thuật tương tự sẽ không có ISDN

ISDN đã trở nên rất đắt tiền Trong trường hợp ISDN dành cho các người làmviệc xa công ty hay từ các chi nhánh thì chi phí có thể chấp nhận được nhưng với cácvăn phòng gia đình hay các văn phòng nhỏ (SOHO: Small Office Home Office) thìISDN quá đắt Càng ngày ISDN càng trở nên không có lối thoát Trong thời đại màmodem tương tự chỉ đạt tới tốc độ 1200 bit/s thì tốc độ dữ liệu 64 kbps cho mỗi kênhISDN quả thật rất ấn tượng Ngày nay, khi mà tốc độ dữ liệu của modem tương tự lênđến 56 kbps với giá thành không quá 10 USD thì giá thành thiết bị ISDN lên đến hàngngàn USD trở nên không đáng để đầu tư Trong khi đó hiện nay với một kết nốiInternet có thể chuyển dữ liệu cho bất cứ máy tính nào khác chỉ bằng cách đơn giản làgởi E-mail Điều này được thực hiện mà không cần mạng chuyển mạch Internet thựchiện e-mail bằng định tuyến Mặt khác ISDN là một dịch vụ có giá phụ thuộc vàođường dài trong khi modem dial-up chỉ quay số đến một ISP nội hạt và tốn cước phíthuê bao internet

Vấn đề cuối cùng của ISDN trong thời kỳ suy thoái là ISDN góp phần tăng thêmgánh nặng vào sự quá tải của mạng PSTN.

Về viễn cảnh mạng thì một cuộc gọi ISDN không khác gì mấy cuộc gọi modemqua điện thoại thông thường.Cả hai đều chiếm dụng khả năng chuyển mạch số, truyềndẫn số 64 kbps ở cả phía nội đài lẫn liên đài

Hình 1.6: Truy nhập bằng công nghệ ISDN

1.3.2.2 Modem tương tự

Khoảng 10 năm trước thì modem 9.6 Kbps được xem là công cụ liên lạc tốc độkhá cao Modem 9.6 Kbps thực tế đã đáp ứng nhiều ứng dụng liên quan đến đồ họa vàvideo, tuy chưa thực tốt lắm Ngày nay thì cả modem 28.8 Kbps hay 33.6 kbps cũngkhông đáp ứng được về tốc độ của nhiều ứng dụng Nền kỹ thuật máy tính thay đổi rấtnhanh, các kênh thông tin, máy tính đang biến đổi để đáp ứng yêu cầu đạt được dunglượng cao ngày càng tăng Tốc độ 33.6 kbps của modem tương tự đã chạm trần tốc độ

dữ liệu của modem truyền trên kênh thoại Tất cả các modem tương tự đều phải truyền

dữ liệu trong kênh 300-4000 Hz dành cho âm thoại trong mạng điện thoại Tốc độ 33,6kbps cần dải thông lớn hơn nhiều Tuy nhiên, các modem hiện đại thay vì gửi dòng bitchưa qua xử lý lại gởi đi các ký hiệu (symbol), mỗi kí hiệu đại diện cho một số bit liêntiếp của dòng bit

Vào những năm 1950 các modem FSK (Frequency Shift Keying) có tốc độ từ

300 bit/s tới 600 bit/s Năm 1964 tiêu chuẩn modem đầu tiên của CCITT là V.21 xácđịnh đặc tính của modem FSK tốc độ 200 bit/s và bây giờ là 300 bit/s Kỹ thuật điềuchế đã thay đổi sang QAM 4 trạng thái vào năm 1968 và 16 trạng thái vào năm 1984bởi V.22bis Vào lúc đó, một tiêu chuẩn modem ứng dụng tiến bộ công nghệ mới làV.32 thêm phần đặc tính triệt tiếng dội (echo cancellation) và mã hoá trellis V.32bisđược xây dựng trên cơ sở đó và đạt được tốc độ dữ liệu lên đến 14400 bit/s Sau đó tốc

độ dữ liệu của các modem đã có những tiến bộ nhanh chóng từ 19200 bit/s lên đến

24000 bit/s rồi 28800 bit/s Modem mới hơn là V.34 ra đời năm 1996 đã đạt tới tốc độ

dữ liệu 33600 bit/s

Tháng 9 năm 1998 ITU-T đã ra tiêu chuẩn V.90 để thống nhất trên toàn thế giới

về modem 56 kbps Tuy nhiên khi khoảng cách tăng thì khả năng tín hiệu bị chuyểnsang tương tự rồi chuyển trở lại số càng lớn Khoảng 25% số tổng đài tại Hoa kỳ làtổng đài chuyển mạch tương tự nên cuộc gọi càng qua nhiều tổng đài thì khả năng gặpphải tổng đài tương tự càng lớn Những người làm việc các văn phòng chi nhánh xacông ty hay những người làm việc tại nhà riêng nhiều khi than phiền kết nối modemcủa họ với mạng công ty chỉ đạt được tốc độ tối đa 28,8 kbps Ngay cả khi mọi việc đềutốt đẹp thì tốc độ 56 kbps vẫn là quá khiêm tốn dù đó là tiến bộ công nghệ cuối cùngcủa modem tương tự

1.3.2.3 Truy nhập E1/T1 dùng mạng cáp thuê bao nội hạt hoặc cáp quang

Một dôi dây cáp xoắn đôi đủ điều kiện để truyền tải được các dịch vụ T1/E1 vớitốc độ 1544 Kbps hay 2048 Kbps

Ở một số vùng các đường dây thuê bao cáp đồng không đủ điều kiện kĩ thuật đểtruyền tải T1/E1 thì phải cung cấp T1/E1 qua đường truyền cáp quang Các công tykhai thác điện thoại tính cước thuê bao rất cao cho các dịch vụ T1/E1 so với đường dâythuê bao tương tự để bù lại chi phí cho các thiết bị hỗ trợ đường dây vì tuy cùng làđường dây cáp xoắn đôi nhưng T1/E1 lại cần có những yêu cầu kĩ thuật đặc biệt

Truy xuất T1/E1 sử dụng kĩ thuật điều chế đơn giản là AMI và HDB3, tín hiệutruyền trên đường dây ở đây là các bit 0 và 1 Vì thế nếu muốn truyền tải dữ liệu với tốc

độ của luồng T1/E1 thì tín hiệu sóng mang được dùng ở đây cũng phải có tần số tươngđương là 1544kHz và 2048kHz Như ta đã biết, việc truyền tín hiệu tần số cao trênđường dây như vậy sẽ gây sự suy hao tín hiệu điện một cách nghiêm trọng, dẫn đếnkhoảng cách truyền không gây lỗi là tương dối ngắn Vì vậy, nếu đường truyền T1/E1

đi qua các vòng thuê bao dài thì phải được phân chia thành nhiều đoạn và trên mỗi đoạn

đó ta lắp thêm các trạm tiếp vận (Repeater)

Thiết bị truyền T1 và E1 không thể hoạt dộng trên các dường dây thuê bao cócác bridged tap (cửa trung chuyển) Vì vậy trước khi nâng cấp lên đường truyền T1 hayE1 phải tháo gỡ tất cả các bridged tap Điều này có vẻ đơn giản nhưng trên thực tế domất mát hồ sơ và việc đóng mở cáp thường làm cho quá trình gỡ bỏ các bridged tap trởnên mất thời gian và tốn kém Do vậy việc truy xuất T1/E1 có giá thành cao, nó ít được

sử dụng rộng rãi cho các thuê bao gia đình và các văn phòng nhỏ

Chú ý : Bridged tap là các đoạn dây kéo dài không có kết thúc của vòng thuêbao, nó là một nhánh rẽ của vòng thuê bao không nằm trên đường thoại trực tiếp giữatổng đài và thuê bao Nó có thể là một đôi dây không sử dụng nối với điểm trung gianhoặc có thể là đoạn kéo dài của đường dây xa hơn vị trí của thuê bao Vì là các nhánh rẽkhông kết thúc nên nó sẽ giống như một anten phát xạ sóng điện từ, đặc biệt là khi

truyền tín hiệu DSL trên nó với tần số cao nên hệ số bức xạ càng lớn gây ra suy haonghiêm trọng, Ngoài ra, nhánh rẽ sẽ gây hiện tượng phản xạ lại tín hiệu dẫn đến sóngtới và sóng phản xạ sẽ triệt tiêu lẫn nhau làm suy hao nghiêm trọng, đặc biệt là khichiều dài của nhánh rẽ bằng số nguyên lần nửa bước sóng truyền trên đường dây.

Modem cáp truyền với chế dộ truyền tải bất đối xứng: chiều downstream (chiềutải xuống từ nhà cung cấp dịch vụ) nhờ việc sử dụng kĩ thuật điều chế 64 QAM mà vớidải thông tín hiệu 6 MHz có thể truyền được số liệu với tốc độ lên đến 27 Mbps Vì đặctính của mạng truyền hình cáp và do yêu cầu thực tế mà chiều Upstream (chiều gửi dữliệu từ thuê bao) có tốc độ vào khoảng 10 Mbps Tuy nhiên các Modem cáp trên thực tế

vì nhiều lý do mà có tốc độ nhỏ hơn nhiều

1.3.2.5 Công nghệ truy nhập sử dụng cáp sợi quang

Cáp quang có nhiều ưu điểm mạnh hơn so với cáp đồng như sợi cáp quang chophép truyền tín hiệu có cự ly xa hơn, khả năng chống nhiễu và xuyên âm tốt, băng tầntruyền dẫn rất lớn đảm bảo cho việc cung cấp các dịch vụ băng rộng tới khách hàng…Mạng cáp quang chính là đích cuối cùng của các nhà quản lý mạng Viễn thông để mởrộng các dịch vụ băng hẹp sang các dịch vụ băng rộng Tuy nhiên, việc xây dựng mộtmạng truy nhập cáp quang đòi hỏi vốn đầu tư ban đầu rất lớn, trong khi mạng cáp đồngnội hạt vẫn chưa sử dụng hết khấu hao Hơn nữa, nhu cầu sử dụng của mỗi thuê baohiện nay vẫn chưa tận dụng hết khả năng của cáp quang nên sẽ gây lãng phí Giải pháp

ở đây là lắp đặt cáp quang tới tận cụm dân cư hay tới các toà nhà, các trụ sở cơ quanlớn rồi từ đây sẽ sử dụng cáp đồng để truyền tín hiệu tới từng thuê bao Việc tồn tại đôidây cáp đồng ở đoạn cuối này cũng là một trong những yếu tố thúc đẩy xDSL phát triển

vì xDSL hoàn toàn có thể cung cấp các giải pháp truy nhập cho các dịch vụ tốc độ cao

từ các khối ONU của cấu trúc mạng truy nhập nói trên Như vậy, công nghệ xDSL làgiải pháp trung gian hữu hiệu để cung cấp dịch vụ tới khách hàng trước khi có thểquang hoá mạng truy nhập

1.3.2.6 Công nghệ xDSL

Cùng với sự bùng nổ của công nghệ viễn thông, thông tin dữ liệu cũng như cáchình thức thông tin thương mại và giải trí Các dịch vụ thông tin tốc độ cao ngày càngtrở lên là một nhiệm vụ cấp bách đối với các nhà cung cấp dịch vụ viễn thông Tuynhiên về vấn đề đầu tư cơ sở hạ tầng trong một thị trường chưa có sự ổn định sẽ có độrủi do khá cao.

Cho tới năm 1999 theo thống kê của tổ chức viễn thông quốc tế (ITU-T), trêntoàn thế giới có khoảng 750 triệu đường dây thuê bao điện thoại thường (POST) Cácdịch vụ sử dụng đường dây cáp đồng (twisted pair) thường còn rất hạn chế, ví dụ: 64kb/s cho dịch vụ thoại, 56 kb/s cho Modem quay số 56 k Để lắp đặt các đường truyềntốc độ cao các môi trường truyền dẫn mới cần được lắp đặt như: đường dây cáp đồngtrục (cable modem), đường cáp quang (ATM), Việc lắp đặt những đường truyến dẫnmới tại tại các thành phố, những khu đông đúc nơi tập trung phần lớn nhu cầu phải mấtmột thời gian dài kèm theo chi phí cực kì tốn kém

Để giải quyết vấn đề này, công nghệ xDSL đã và đang được phát triển trên cơ sởcông nghệ ADSL do hãng Bellcore khởi xướng vào năm 1989 Sử dụng đôi dây đồnghiện có, khi đó công nghệ này có thể cung cấp được dịch vụ lên tới 1,5 Mb/s đườngxuống (Down stream) và 16 đến 64 kb/s trên đường lên (Up stream) Từ năm 1989,công nghệ ADSL đã phát triển một cách nhanh chóng Tốc độ truyền xuống đã tăng từ1,5 Mb/s lên 8Mb/s (với giá phải trả và khoảng cách tới thuê bao giảm đi) Tương tự tốc

độ đường truyền lên cũng được tăng lên tới 640 Kb/s hoặc là cao hơn Các biến thể củaADSL cũng được ra đời với các tính chất và ứng dụng khác nhau, chi tiết về công nghệnày ta sẽ nghiên cứu kĩ ở phần sau

Trong họ công nghệ xDSL, ADSL và các thế hệ tiếp theo của nó được coi làcông nghệ có triển vọng nhất vì nó hầu như không yêu cầu thay đổi đường cáp đồnghiện có và không yêu cầu thiết bị đầu cuối đắt tiền

Công nghệ xDSL nói chung và công nghệ ADSL cùng các thế hệ tiếp theo nóiriêng đã và đang nhận được sự hỗ trợ mạnh mẽ của các nhà sản xuất phần cứng( Nortel, Networks, Cisco, ), phần mềm (Microsoft, Compaq…) và các nhà cung cấpdịch vụ (American Online, Telecom Italy, Sprint …) Ngày nay công nghệ ADSL,ADSL2 và ADSL2+ đã phát triển mạnh mẽ trên khắp thế giới và xu hướng không chỉdành riêng cho các cơ quan, xí nghiệp, nhà máy như trước đây mà các hộ gia đình cũngcảm thấy nó là một phần không thể thiếu trong sinh hoạt hàng ngày

Như vậy, hiện nay trên thị trường những nhà khai thác với cơ sở hạ tầng khácnhau đưa ra những dịch vụ truy nhập dựa trên công nghệ khác nhau Tuy nhiên, xét vềtính kinh tế cũng như sự ổn định về giải pháp kỹ thuật họ công nghệ xDSL vẫn là giảipháp hợp lý trong những năm tới

Phần lớn việc sử dụng mạch DSL là để nối một cách cố định về mặt vật lý vớimạng Internet, sao cho bạn luôn trên mạng Kết nối này cũng cho phép bạn liên kết tớinơi khác (thí dụ văn phòng cơ quan) qua mạng Internet Với việc truy nhập bằng DSL,bạn không cần phải dùng modem thông thường, nhưng bạn lại cần thiết bị khác, đó làmodem DSL.

Một trong những lý do làm cho DSL trở nên hữu ích là nó đưa ra tốc độ đáng kểtrên một đôi dây đồng Phần lớn các ngôi nhà và văn phòng đã được gắn sẵn các đôidây cáp dành cho điện thoại thông thường Vì thế DSL không đòi hỏi cáp mới dànhriêng Bởi DSL được thiết kế để dùng cáp đồng bình thường, nó làm tất cả các nhiệm

vụ từ văn phòng bạn cho tới trung tâm của nhà cung cấp dịch vụ viễn thông và thiết bịnày được gọi là DSLAM (Digital Subscriber Line Access Multiplexor)

Việc dùng các đường dây riêng được gọi là dây khô Còn khi tổ hợp cả đườngdây điện thoại với DSL trên cùng một đôi dây thì gọi là phân phối DSL trên dây ướt.Bạn có thể có cuộc nói chuyện điện thoại đồng thời với sử dụng DSL, chia sẻ dải thôngtrên một đôi dây Một khi tín hiệu này truyền tới DSLAM, phần thoại được tách ra và đitới chuyển mạch điện thoại công cộng (PSTN), phần dữ liệu trên DSL được gửi tới nhàcung cấp dịch vụ Internet

Có sự giới hạn độ xa cho DSL Nói chung càng ở xa trung tâm của nhà cung cấpdịch vụ viễn thông thì tốc độ càng thấp Nếu DSLAM đặt tại toà nhà văn phòng chothuê thì khoảng cách không còn là vấn đề nữa vì nó được nối tới nhà cung cấp dịch vụviễn thông qua thiết bị của họ, còn mạch DSL chỉ cần nối từ DSLAM ngay gần trongtoà nhà tới văn phòng của bạn

2.1.2 Khái niệm DSL

DSL (Digital Subscriber Line: đường dây thuê bao số) là một công nghệ sử dụngcác phương pháp điều biến phức tạp, nhằm mục đích biến đổi các gói dữ liệu nhận được

ở đầu vào thành tập hợp các tín hiệu có tần số cao ở đầu ra sao cho phù hợp với việctruyền tải trên đường dây điện thoại nhất

Vì DSL tập trung vào công nghệ truyền tải trên đường dây điện thoại nên côngnghệ này thường được áp dụng vào việc truyền dẫn giữa khách hàng và nhà cung cấpdịch vụ hay nói cách khác là công nghệ phục vụ mạng truy nhập

2.1.3 Công nghệ xDSL

Họ công nghệ dựa trên cáp đồng có sẵn của các đường dây điện thoại xDSL (xDgital Subscriber Line), với x biểu thị cho các kỹ thuật khác nhau xDSL là từ dùng đểchỉ các công nghệ cho phép tận dụng miền tần số cao để truyền tín hiệu số tốc độ caotrên đôi dây cáp điện thoại thông thường Các công nghệ này chủ yếu được sử dụngtrong mạng truy nhập để cung cấp dịch vụ tốc độ cao tới nhà khách hàng

xDSL không phải là một công nghệ giải pháp cung cấp dịch vụ hoàn chỉnh to-end) mà chỉ là công nghệ về truyền dẫn, bao gồm 2 modem DSL có chức năng điềuchế, chuyển đổi tín hiệu đường dây được nối với nhau bằng đôi dây cáp đồng Hình 2.1

(end-là bộ cung cấp mạch vòng thuê bao số xDSL

Hình 2.1: Bộ cung cấp mạch vòng thuê bao số xDSL

2.2 Các phiên bản của xDSL

Do có nhiều phương pháp biến đổi tín hiệu từ tần số thấp lên tần số cao đểtruyền qua đường dây điện thoại, mỗi phương pháp này có đặc tính ưu điểm, nhượcđiểm và khả năng ứng dụng khác nhau nên để nói chung cho tất cả các phương phápnày người ta dùng thuật ngữ xDSL Chữ x có thể thay thế cho chữ H, SH, I, V, A hoặc

RA tùy theo từng loại dịch vụ cung cấp bởi một loại hình dịch vụ DSL cụ thể Có thểphân biệt dựa vào: tốc độ, khoảng cách truyền dẫn, và được ứng dụng vào các dịch vụkhác nhau Có thể sử dụng kỹ thuật truyền đối xứng với tốc độ truyền hai hướng nhưnhau, điển hình là HDSL và SDSL và truyền không đối xứng với đường xuống có tốc

độ cao hơn đường lên điển hình là ADSL và VDSL

Theo hướng ứng dụng của các họ công nghệ thì có thể phân chia thành 3 nhómchính như sau:

+ Công nghệ HDSL truyền dẫn hai chiều đối xứng gồm: HDSL/HDSL2 đã đượcchuẩn hoá và phát triển các phiên bản khác như: SDSL, IDSL.

+ Công nghệ ADSL truyền dẫn hai chiều không đối xứng gồm: ADSL/ADSL.Lite đã được chuẩn hoá và các công nghệ khác như ADSL 2+, CDSL,Etherloop

+ Công nghệ VDSL cung cấp cả dịch vụ truyền dẫn đối xứng và không đốixứng

Công nghệ này sử dụng 2 đôi dây đồng để cung cấp dịch vụ T1 (1,544 Mbps), 3đôi dây để cung cấp dịch vụ E1(2,048 Mbps) không cần lặp Sử dụng mã đường truyền2B1Q tăng tỉ số bit/baud thu phát đối xứng, mỗi đôi dây truyền một nửa dung lượng tốc

độ 784Kbps nên khoảng cách truyền xa hơn và sử dụng kỹ thuật khử tiếng vọng đểphân biệt tín hiệu thu phát Khi nhu cầu truy nhập các dịch vu đối xứng tốc độ cao tănglên, kỹ thuật HDSL2 thế hệ 2 ra đời để đáp ứng nhu cầu truyền T1, E1 chỉ trên một đôidây đồng với một bộ thu phát nên có nhiều ưu điểm: hoạt động ở nhiều tốc độ khácnhau, sử dụng mã đường truyền hiệu quả hơn mã 2B1Q, khoảng cách truyền dẫn xahơn, có khả năng tương thích phổ với các dịch vụ DSL khác Do sử dụng cả tần số thoạinên không cung cấp đồng thời cả dịch vụ thoại nên công nghệ này được sử dụng rộngrãi cho các dịch vụ đối xứng trong mạng nội hạt thay thế các đường trung kế T1, E1 màkhông cần sử dụng bộ lặp, kết nối mạng LAN

Ưu điểm:

- Là công nghệ truyền dẫn đối xứng

- Tận dụng được cơ sở hạ tầng là cáp đồng

- Tốc độ cao có thể đạt từ T1 (1.544 Mbps) ->T3 (2.044Mbps)

- Khoảng cách truyền dẫn xa hơn

- Có khả năng tương thích với các dịch vụ DSL khác

Nhược điểm:

- Không sử dụng để truyền dẫn được cả dữ liệu và tín hiệu thoại

- Khoảng cách truyền không xa bằng công nghệ bất đối xứng

2.2.2 IDSL (ISDN-DSL)

Ngay từ đầu những năm 1980, ý tưởng về một đường dây thuê bao số cho phéptruy nhập mạng số đa dịch vụ tích hợp (ISDN) hình thành IDSL làm việc với tuyếntruyền dẫn tốc độ 160Kb/s tương ứng lượng tải tin là 144 Kb/s (2B+D) ISDL cũngchạy trên một đôi dây dẫn, và chiều dài tối đa là 18 Kft như của ADSL Trong IDSL,một đầu được nối với tổng đài trung tâm bằng một kết cuối đường dây LT (LineTermination), đầu kia nối tới thuê bao bằng thiết bị kết cuối mạng NT (NetworkTermiation) Để cho phép truyền song công người ta sử dụng kỹ thuật triệt tiếng vọng(EC) IDSL cung cấp các dịch vụ như: hội nghị truyền hình, thuê kênh riêng, các hoạtđộng thương mại, truy cập Internet…

2.2.3 SDSL

Công nghệ DSL một đôi dây (Single pair DSL) truyền đối xứng tốc độ 784Kbpstrên một đôi dây, ghép kênh thoại và số liệu trên cùng một đường dây, sử dụng mã2B1Q Công nghệ này chưa có các tiêu chuẩn thống nhất nên không được phổ biến chocác dịch vụ tốc độ cao SDSL chỉ được ứng dụng trong việc truy cập trang Web, tảinhững tệp dữ liệu và thoại đồng thời với tốc độ 128Kbps với khoảng cách nhỏ hơn6,7Km và tốc độ tối đa là 1024Kbps trong khoảng 3,5Km

- Tốc độ tải dữ liệu cùng với tín hiệu thoại không cao

- Chỉ sử dụng cho các doanh nghiệp vừa và lớn

2.2.4 ADSL

Công nghệ DSL không đối xứng ( Asymmectric DSL) được phát triển từ đầunhững năm 90 khi xuất hiện các nhu cầu truy nhập Internet tốc độ cao, các dịch vụ trựctuyến, video theo yêu cầu

ADSL cung cấp tốc độ truyền dẫn không đối xứng lên tới 8Mbps luồng xuống(từ tổng đài trung tâm tới khách hàng) và 16-640Kbps luồng lên (từ phía khách hàng tớitổng đài) nhưng khoảng cách truyền dẫn giảm đi Một ưu điểm nổi bật của ADSL làcho phép khách hàng sử dụng đồng thời đường dây điện thoại cho cả hai dịch vụ: thoại

và số liệu vì ADSL truyền ở miền tần số cao (4.4KHz - 1MHz) nên không ảnh hưởngtới tín hiệu thoại Các bộ lọc được đặt ở hai đầu mạch vòng để tách tín hiệu thoại và sốliệu cho mỗi hướng Một dạng ADSL mới gọi là ADSL không sử dụng bộ lọc đã xuấthiện từ đầu năm 1998 chủ yếu cho ứng dụng truy cập Internet tốc độ cao Kỹ thuật này

không đòi hỏi bộ lọc phía thuê bao nên giá thành thiết bị và chi phí lắp đặt giảm đi, tuynhiên tốc độ luồng xuống chỉ còn 1,5Mbps.

Ưu điểm:

- Dễ triển khai do sử dụng cơ sở mạng điện thoại sẵn có

- Chi phí hợp lý

- Có thể tải dữ liệu về với tốc độ 8Mbps

- Tốc độ đường truyền là 8Mbps xuống và 16- 640Kbps lên

- Sử dụng đồng thời fax, voice mà không cần ngắt mạng

- Hoạt động Fulltime

- Có khả năng hỗ trợ một số dịch vụ như: VoIP, VPN

Nhược điểm:

- Tốc độ đường lên và đường xuống chênh lệch nhau khá lớn

- Không phù hợp với các công ty cần tốc độ đường lên cao như ISP

- Khoảng cách tối đa 5,4 km, tốc độ < 1Mbps

2.2.5 RADSL (Rate Adaptive DSL)

Thông thường khi thiết bị được lắp đặt thì một số tiêu chuẩn tối thiểu cho cácđiều kiện phải được đáp ứng để cho phép thiết bị hoạt động với tốc độ định trước.RADSL là phiên bản của ADSL mà ở đó các modem có thể kiểm tra đường truyền khikhởi động và đáp ứng lúc hoạt động theo tốc độ nhanh nhất mà đường truyền có thểcung cấp RADSL còn được gọi là ADSL có tốc độ biến đổi

Công nghệ RADSL cung cấp tùy chọn cho phép máy thu, phát bắt đầu bằng cáchtăng dần tốc độ đường dây đến tốc độ tối đa có thể đạt được mà vẫn tin cậy trên mộtđường dây cụ thể Trong khi các đặc tính này ban đầu được thiết kế để đơn giản hóaviệc lắp đặt dịch vụ thì nó cũng giúp các nhà cung cấp dịch vụ một tùy chọn giảm bớtmức độ dịch vụ khi chất lượng vòng thuê bao giảm

2.2.6 CDSL (Consumer DSL)

Mặc dù có quan hệ tương đối chặt chẽ với ADSL và RADSL, CDSL vẫn cónhững điểm khác biệt tương thích với các đối tượng phục vụ của nó CDSL có phầnkhiêm tốn hơn về mặt tốc độ và khoảng cách so với ADSL/RADSL, nhưng ngược lại

nó cũng có những ưu điểm nhất định Với CDSL không cần lo lắng về các thiết bị đầu

xa như bộ phân tách (spliter) ở nhà khách hàng Chức năng của bộ phân tách là để chophép các dịch vụ và các kiểu thiết bị khác đang tồn tại, chẳng hạn như máy fax, tiếp tụchoạt động như trước đây

2.2.7 VDSL

Công nghệ DSL tốc độ dữ liệu rất cao (Very high data rate DSL) là công nghệphù hợp cho kiến trúc mạng truy nhập sử dụng cáp quang tới cụm dân cư

VDSL truyền tốc độ dữ liệu rất cao qua các đường dây đồng xoắn đôi ở khoảngcách ngắn.

Tốc độ luồng xuống đạt tối đa 52Mbps trong chiều dài 300m Với tốc độ luồngxuống thấp 1,5Mbps thì chiều dài cáp đạt tới 3,6Km Tốc độ luồng lên trong chế độ bấtđối xứng là 1,6- 2,3Mbps Trong VDSL, cả hai kênh số liệu đểu hoạt động ở tần số caohơn tần số sử dụng cho thoại và ISDN nên cho phép cung cấp các dịch vụ VDSL bêncạnh các dịch vụ đang tồn tại Khi cần tăng tốc luồng xuống hoặc ở chế độ đối xứng thì

hệ thống VDSL sử dụng kỹ thuật mã hóa tiếng vọng, ứng dụng công nghệ VDSL trongtruy nhập các dịch vụ băng rộng như dịch vụ Internet tốc độ cao, các chương trìnhvideo theo yêu cầu

Ưu điểm:

- Dễ triển khai do sử dụng cơ sở mạng điện thoại sẵn có

- Chi phí hợp lý

- Tốc độ cao nhất đạt 52Mbps

- Sử dụng đồng thời fax, voice tích hợp Splitter

- Chức năng LAN - to – LAN

- Ethernet over VDSL là công nghệ cho phép lấp đầy khoảng trống trong việccân nhắc sử dụng cáp đồng và cáp quang

- Phù hợp với doanh nghiệp vừa và lớn

Nhược điểm:

- Hỗ trợ khoảng cách tối đa là 1,2Km

- Chưa được hỗ trợ bởi các ISP chỉ dùng cho mạng LAN mở rộng

2.2.8 G.SHDSL

G.SHDSL là phiên bản mới nhất của công nghệ DSL đối xứng G.SHDSL(format single-pair, high bit rate digital subscriber line) đường dây thuê bao số, một đôidây, đối xứng, tốc độ cao

Ưu điểm:

- Dễ triển khai do sử dụng cơ sở mạng điện thoại sẵn có

- Tốc độ của dữ liệu lên tới 2.3Mbps download và upload với cùng tốc độ

- Có khả năng hỗ trợ một số dịch vụ mạng như VoIP, VPN

- Phù hợp với các doanh nghiệp lớn

- Chức năng LAN-to-LAN

- Khoảng cách 6.7Km

Nhược điểm:

- Không sử dụng đồng thời fax và voice

- Chi phí tương đối cao

Sau đây là bảng so sánh các công nghệ xDSL:

RADSL Rate Adaptive

ISDL

Đối xứng Sử dụng một đôi

dâyVDSL Very high data

2.3.2 Nhược điểm

Tuy nhiên công nghệ xDSL cũng có một số hạn chế như: yêu cầu chất lượng củacáp truyền dẫn tín hiệu DSL cao hơn nhiều so với yêu cầu của cáp truyền dẫn thoại.Điều này là do DSL truyền thông tin có băng tần lớn với tốc độ cao nên nếu chỉ có mộtnhiễu nhỏ thì lượng thông tin bị ảnh hưởng cũng rất lớn, hơn rất nhiều lượng thông tinthoại có tốc độ chậm Hơn nữa, theo đáp tuyến tần số của đường dây đồng thì tín hiệutần số cao có mức suy hao lớn hơn tín hiệu tần số thấp nên khoảng cách truyền tải củatín hiệu DSL không được xa Ngoài ra còn rất nhiều yếu tố ảnh hưởng đến chất lượngđường truyền DSL như: nhiễu xuyên âm gần đầu cuối, xa đầu cuối, tín hiệu xâm nhập,phản xạ tín hiệu trên dây nhánh.

Chú ý:

- Công nghệ xDSL hướng tới thị trường chính là tư nhân và các doanh nghiệpvừa/nhỏ Dịch vụ này có thể không thích hợp với nhiều doanh nghiệp lớn, do chấtlượng dịch vụ không phải thường xuyên được bảo đảm

- Tại Việt Nam, những vấn đề về chất lượng cáp, chất lượng đấu nối trong mạngtruy nhập cũng như một số thiết bị tập chung thuê bao gồm nhiều chủng loại khác nhau,

sử dụng các công nghệ khác nhau là những yếu tố kỹ thuật quan trọng cần lưu ý khiphát triển thuê bao xDSL

2.4 Các dịch vụ và tình hình phát triển trên nền công nghệ DSL

- Một số dịch vụ đã triển khai như: Dịch vụ Frame relay, dịch vụ thuê kênh riêngleased line (Nx64 Kbps), dịch vụ Mega VNN, Meg WAN, dịch vụ VPN, đào tạo từ xaqua mạng internet, game trực tuyến, remote LAN access…

2.4.2 Dịch vụ IP/LAN trên DSL

 Dịch vụ VPN trên DSL: VPN là dịch vụ truyền thông tin an toàn được kết nối

giữa hai điểm trong một mạng hay từ mạng này tới mạng khác VPN dùng để kết nối

internet để kết nối các máy tính ở xa qua modem DSL Để kết nối VPN thì giữa haimáy tính kết nối VPN phải được cài đặt phần mềm và cấu hình kết nối VPN với nhau.

 PPP trên DSL:

- PPP over ATM (PPPoA): Khi máy tính đầu cuối của người dùng trang bị card

giao tiếp theo giao tiếp ATM (ATM NIC) kết nối trực tiếp với thiết bị mạng của nhàcung cấp dịch vụ Ưu điểm của PPPoA là sử dụng băng thông tối ưu trong kết nối end-

to-end Trong PPPoA thì BAS cho phép kết nối đến các ISP khác nhau thông qua các

thông tin địa chỉ IP, domain name… PPP sẽ xác thực để thực hiện kết nối cho ngườidùng đến ISP cần thiết

- PPP over Ethernet (PPPoE): Cũng giống như PPPoA nhưng thiết bị đầu cuối

người dùng sẽ kết nối với thiết bị mạng nhà cung cấp dịch vụ bằng giao tiếp mạngEthernet qua DSL modem Trong PPPoE thì chỉ cho phép users chỉ kết nối đến một ISPduy nhất

 IP over DSL ( các giao thức sử dụng kết nối IP): Phần lớn việc đóng gói dữ

liệu ngày nay dùng ATM Nhưng có hai phương pháp đóng gói dữ liệu thường dùng làBridging và Routing

- Bridging: Dạng cơ bản nhất để phân phối kết nối IP dựa trên việc đóng gói trựctiếp của khung Ethernet trong ATM Tại phía người dùng khung Ethernet được đónggói và gửi trực tiếp trong PVC của ATM để đi đến đích Hệ thống dùng một PVC trongATM cho một đích đến (thường sử dụng cho internet)

- Routing: Thay vì dùng Bridge, ta có thể đóng gói trực tiếp IP trong ATM thôngqua việc thêm bảng Routing địa chỉ IP Routing cho phép dùng băng thông hiệu quảhơn, cho ta cài đặt nhiều PVC của ATM đến nhiều đích đến khác nhau (ISP khác nhau).Bất lợi của routing là cấu hình phức tạp và phải cho thiết bị đầu cuối ADSL đặt tạikhách hàng

 NAT (Network Address Translation)

Khi máy tính kết nối với mạng dữ liệu công cộng (mạng internet) thì phải lưu ýđến vấn đề bảo an Điều này rất quan trọng khi ta dùng máy tính kết nối thường trực

“Always on” trên mạng internet

Một trong những cách bảo an tốt nhất là NAT NAT chuyển địa chỉ IP riêng trênmáy tính của user thành địa chỉ công cộng trên mạng internet để truyền trên internet.NAT ngăn không cho các máy tính bên ngoài truy nhập vào được máy tính của ngườidùng, trừ hacker

 Bức tường lửa (Firewalls)

Bức tường lửa có thể là thiết bị phần cứng hay phần mềm cài đặt trên máy tính

để bảo vệ máy tính từ trên mạng internet hay mạng dữ liệu Bức tường lửa có thể giớihạn loại truy nhập, giám sát, phân tích cho các loại dữ liệu nào đi qua Thiết bị tườnglửa sẽ được đặt giữa LAN và DSL modem

2.4.3 Điện thoại qua DSL ( Voice over DSL)

Có hai kiểu kết hợp sử dụng điện thoại trên DSL:

- Kiểu điện thoại analog truyền thống và DSL chia sẻ chung đôi cáp điện thoại(hiện nay đang dùng phổ biến)

- Kiểu điện thoại qua mạng DSL (VoDSL hay VoIP)

2.4.4 Video over DSL (các ứng dụng video trên DSL)

- Hội nghị truyền hình (Video Conferencing): Hội nghị truyền hình yêu cầu băngthông rộng cho cả hai hướng Tốc độ tối thiểu là 384 Kbps vì phải đảm bảo chất lượngcủa ảnh Người tham gia hội nghị được nhận dạng bằng địa chỉ IP Để hội nghị thì máytính thực hiện hội nghị sẽ gửi bản thông báo đến máy tính kia mời tham gia hội nghị,máy tính kia sẽ có tín hiệu thông báo như tín hiệu chuông của máy điện thoại Khi máytính được mời hội nghị chấp nhận thì hội nghị bắt đầu và hai máy tính sẽ hiển thi cả haingười

- Video on Demand (VoD): Đây là ứng dụng xem một chiều Chỉ cần một kênh

dữ liệu tốc độ cao chuyển tải dữ liệu từ mạng đến khách hàng Nghĩa là VoD chỉ cầnmột luồng dữ liệu tốc độ nhanh theo chiều downstream Thông thường để làm giảm yêucầu đòi hỏi băng thông quá rộng truyền video thì người ta dùng kỹ thuật nén MPEG2…

2.4.5 Tình hình phát triển

Với xu thế phát triển dịch vụ băng rộng như hiện nay, số lượng thuê bao xDSLtrên thế giới đang phát triển với tốc độ rất nhanh dưới đây là tổng hợp về tình hình pháttriển xDSL

 Số lượng người sử dụng internet của các châu lục trên thế giới năm 2007:

Bảng 2.2: Số lượng người sử dụng internet ở các châu lục trên thế giới năm 2007.

 Thuê bao băng rộng ở Châu Á- Thái Bình Dương:

Làn sóng về nhu cầu băng rộng được thúc đẩy bởi tính phổ biến ngày càng tăngcủa các dịch vụ video theo yêu cầu, chơi game trực tuyến nhiều người, chia sẻ nội dungvideo và các dịch vụ mạng xã hội như YouTube và Facebook cũng như là sự tấn côngbởi các nhà khai thác để tạo ra những dịch vụ gồm cả quadruple-play và triple tiên tiến.Phân tích mới từ Frost & Sullivan, tiết lộ thuê bao băng rộng trong khu vực - gồm 13nước châu Á - Thái Bình Dương – đã đạt 129,7 tỷ trong năm 2007 và ước tính đạt321,8 tỷ vào cuối năm 2013 với CAGR (compound annual growth rate- tốc độ tăngtrưởng hàng năm hai chữ số) là 19,9% (2008-2013)

Tổng doanh thu băng rộng trong khu vực châu Á – Thái Bình Dương năm 2007đạt 28,1 tỷ USD, và dự đoán đạt 42 tỷ USD vào cuối năm 2013, tăng trưởng CAGR7,1% Cũng trong năm 2007, tổng số thuê bao băng rộng đã tăng trưởng 19,2% với tỷ lệthâm nhập hộ gia đình 15,2% Dự đoán tới năm 2013 tỷ lệ này sẽ vượt 33,7%.

Top 5 quốc gia châu A-Thái Bình Dương có tỷ lệ thâm nhập băng rộng hộ giađình lớn nhất trong năm 2007 là Hàn Quốc (90,8%), Hồng Kông (83,8%), Đài Loan(76,8%) Singapore (73,1%) và Úc (63,2%) Nhật Bản có tỷ lệ thâm nhập 57,8% trongkhi 7 quốc gia còn lại đều có tỷ thâm nhập dưới 50% Ấn Độ và Indonesia được ghinhận là có tỷ lệ thâm nhập thấp nhất lần lượt là 1,4% và 0,57%

Những sáng kiến kế hoạch tổng thể trên toàn quốc của nhà nước khác nhau, đặcbiệt là ở các quốc gia đã phát triển hơn, cũng đang tạo ra sự thúc đẩy triển khai hạ tầngmạng và vùng phủ rộng hơn, và phát triển các ứng dụng và nội dung băng rộng, do đóthúc đẩy sự phát triển của băng rộng

Tuy nhiên, ở phần lớn các thị trường đang phát triển thì dịch vụ dựa trên DSL sẽtiếp tục thúc đẩy phần lớn các triển khai nhưng sẽ phải đối mặt với sự cạnh tranh từ cáccông nghệ băng rộng vô tuyến khác

 Tình hình phát triển Internet 1/2009 tại Việt Nam:

Số người sử dụng 20894705

Tỷ lệ dân số sử dụng internet 24.47%

Tổng băng thông kênh kết nối quốc

tể của Việt Nam

53659 Mbps

Tổng băng thông kênh kết nối trong

nước

68760 Mbps

Tổng lưu lượng trao đổi qua trạm

trung chuyển VNIX

35328591 Gbytes

Tổng số tên miền.vn đã đăng ký 94708

Tổng tên miền tiếng Việt đã đăng

kí

4304

Tổng số địa chỉ Ipv4 đã cấp 6610944 địa chỉ

Tổng thuê bao băng rộng 2095666

Bảng 2.3: Tình hình phát triển Internet 1/2009 tại Việt Nam

2.5 Kết luận

Công nghệ DSL sử dụng kiến trúc điện thoại cáp đồng hiện có để thuận lợi chocác kết nối tốc độ dữ liệu cao Thiết bị DSL làm được việc này nhờ phân chia các tínhiệu thoại và dữ liệu trên đường dây điện thoại thành ba băng tần riêng biệt Các modun

truy nhập DSL (các DSLAM) được bố trí tại tổng đài nội hạt hoặc tại các nút trongmạng truy nhập để phát và thu các tín hiệu dữ liệu Tuy nhiên, xDSL có một nhượcđiểm ở chỗ là một công nghệ nhạy cảm với cự ly Khi độ dài kết nối từ người dùng tớiDSLAM tăng lên thì chất lượng tín hiệu giảm đi và tốc độ của kết nối tụt xuống.

Có nhiều công nghệ DSL khác nhau, mà chủ yếu là ADSL (không đối xứng),SDSL (đối xứng), VDSL (tốc độ bit rất cao) và ADSL2+ Mới đây người ta đưa raADSL2++

Bảng 2.4 chỉ rõ công nghệ ADSL có thể cung cấp các tốc độ luồng xuống tối đa

là 8 Mbit/s và luồng lên tối đa là 640 kbit/s tại cự li khoảng 0,3 km Giới hạn cự li tộtcùng đối với dịch vụ ADSL là 5,4 km, nhưng tại cự li này, các tốc độ truyền dẫn bị giớihạn ở xấp xỉ 500 kbit/s Để tối đa hóa vùng bao phủ mạng tới cự ly 5,4 km trọn vẹn, cáctốc độ ADSL được cung cấp rộng rãi ở châu Âu là 500 kbit/s luồng xuống với các tốc

độ luồng lên từ 128 kbit/s

Đối với các ứng dụng doanh nghiệp (DN), có thể dùng DSL đối xứng (SDSL),cho phép các tải xuống và lên tốc độ cao, nhưng đạt được băng thông khả dụng tối đakhoảng 3 Mbit/s

Với VoD cần ít nhất 3 Mbit/s và HDTV cần khoảng từ 15 đến 20 Mbit/s thì rõràng là cả ADSL, cả SDSL đều không thể đáp ứng các yêu cầu băng thông cho HDTV

và phải gắng gượng để có thể cung cấp cho VoD và dịch vụ video căn bản qua toànmạng

VDSL và ADSL2+ được giới thiệu mới đây có thể cung cấp băng thông đủ lớncho các dịch vụ video VDSL có thể cung cấp tới 52 Mbit/s nhưng chỉ trên các cự li rấtngắn Do vậy, để cung cấp VDSL tới một tỷ lệ dân cư đáng kể thì các DSLAM cầnđược bố trí lại tại hộp đường phố (gần với thuê bao hơn) và các sợi quang tiếp sóngphải được lắp đặt tới tận các hộp đường phố Các chi phí nâng cấp và lắp đặt cáp sợiquang như vậy là quá đắt đỏ so với công nghệ ADSL2+ và việc triển khai VDSL đã bịhạn chế

Các công nghệ mới nhất xuất phát từ họ DSL là ADSL2+ và ADSL2++.ADSL2++ vẫn đang thời kỳ sơ khai và chưa được một chuẩn thích hợp nào hỗ trợ CònADSL2+ thì đã được tiêu chuẩn hóa và cho phép truyền dẫn băng thông đủ cho một sốdịch vụ video qua các cự li lớn hơn so với VDSL mà không cần bố trí lại DSLAM Kếtquả là ADSL2+ đang trở thành phương thức nâng cấp cho các nhà khai thác muốn cảithiện việc cung cấp dịch vụ ADSL tiêu chuẩn của họ

Bảng sau thể hiện khả năng băng thông so với cự li của xDSL Chú ý rằng cáckhả năng tốc độ tối đa được trình bày là không khả dụng tại cự li tối đa Luôn luôn có

sự dung hòa giữa cự li và băng thông

nghệ

Dung lượng luồng lên tối

ADSL 640kbit/s 8 Mbit/s (0,3km) 5,4km 1,5 Mbit/s 1,1 MHz

SDSL 3 Mbit/s 3 Mbit/s 2,7km 2 Mbit/s 1,1 MHz

ADSL2+ 1 Mbit/s 24Mbit/s (0,3km) 3,6km 4Mbit/s 2,2 MHz

VDSL 6Mbit/s 52Mbit/s(0,3km) 1,3km 13Mbit/s 12 MHz

Bảng 2.4: Khả năng băng thông so với cự li của xDSL

Như vậy, có rất nhiều lý do để chúng ta sử dụng công nghệ xDSL:

- Tiết kiệm thời gian: Một lý do để chuyển sang dùng DSL là bạn không phảichờ lâu để tải xuống từ Internet Khi đài Web tăng cường các tính năng nghe nhìn thìviệc có dung lượng lớn hơn để nhận dữ liệu trong một thời gian ngắn hơn là lý do quantrọng nhất

- Tiết kiệm tiền bạc: Nhiều văn phòng vẫn còn thuê các đường điện thoại riêng

rẽ từ các công ty điện thoại với giá khoảng 30USD/tháng cho mỗi người sử dụng đểquay số nối vào Internet Các đường này trả tiền bất kể có sử dụng hay không và cộngthêm phần tính theo phút sử dụng Đường DSL giá 150USD/tháng có thể thay thế cho

10 đường điện thoại ra ngoài và có thể chia sẻ cho mười người cùng dùng Giá đườngDSL dùng thường trực có thể từ 40USD/tháng cho tới hàng trăm USD hoặc hơn nữatuỳ theo tốc độ và đảm bảo mức dịch vụ Nếu bạn dùng kiểu dây ướt đã nói trên ở nhà

và có cả đường điện thoại và DSL phân phối bởi nhà cung cấp dịch vụ DSL thì tổng chiphí còn có thể thấp hơn vì bạn không cần riêng rẽ một dây cho điện thoại và một dâykhác cho quay số kết nối Internet

- Đáp ứng nhiều hơn: Nhiều khách hàng của bạn có khả năng nhập mạng ngaylập tức và trông chờ bạn cũng được như vậy Với DSL bạn có thể nhận thư điện tử ngaykhi nhà cung cấp dịch vụ Internet giao nó, cho phép bạn đáp lại người gửi một cáchnhanh chóng Điều này cũng có thể làm bạn tận dụng được cơ hội kinh doanh trước khi

những địa điểm khác nhau Thậm chí không có Web cam cho hội nghị video bạn có thểthử nghiệm thoại trên DSL (VoDSL) - tương tự như thoại trên mạng IP (VoIP), hiệnđang là đề tài hấp dẫn Bạn cần điện thoại đúng kiểu cho việc này, nó có thể chuyển đổigiọng nói sang dạng thức phù hợp để truyền trên Internet.

CHƯƠNG III : ADSL

3.1 Tổng quan về ADSL

3.1.1 Giới thiệu chung

Trong vài thập niên vừa qua, khoa học kỹ thuật có nhiều thay đổi, đặc biệt là sựphát triển ngoài dự đoán của công nghệ viễn thông Trước kia, chúng ta mất 2 đến 5ngày chờ đợi một bức thư đến được đích và khi máy fax xuất hiện, khoảng thời gian đó

được rút ngắn lại trong vòng 24 h Và bây giờ, với thư điện tử, quãng thời gian đó đượcrút ngắn lại xuống chỉ còn vài phút hoặc ngắn hơn tùy theo yêu cầu Và mỗi khi sửdụng Internet để tìm thông tin, việc phải chờ đợi quá một phút để mở được một trangweb là khó có thể chấp nhận được Tất cả điều đó đều chỉ ra rằng, chúng ra sẽ khôngthoả mãn chỉ đến khi viễn thông đạt được tốc độ làm việc trong thời gian thực.

Từ khi điện thoại ra đời, chúng ta đã có thể nói chuyện với nhau như khi nóichuyện trực tiếp Và bây giờ, chính vì lẽ đó mà chúng ta mong muốn mọi dịch vụ viễnthông được truyền trên cáp đồng cũng phải đạt được tốc độ như vậy

Công nghệ hiện đại đã cố gắng giải quyết vấn đề đó và một vài giải pháp dựatrên cáp đồng để tăng tốc độ truyền đã được áp dụng, tuy nhiên điều cần thiết ở đây là

sự đầu tư vào hạ tầng cở sở của mạng truyền thông

Công nghệ ADSL (đường truyền thuê bao số bất đối xứng), đã xuất hiện vàocuối những năm 90 của thế kỷ trước, hứa hẹn một khả năng cung cấp tốc độ như yêucầu dựa trên hệ thống điện thoại công cộng sử dụng cáp đồng mà không cần thay đổibất cứ thành phần nào trong hạ tầng cơ sở

Sau những cuộc thử nghiệm trên khắp thế giới, công nghệ ADSL đã chứng tỏkhả năng truyền tải hiệu quả và nhanh chóng các dịch vụ multimedia băng rộng trên cápđồng Với các ưu điểm vượt trội, ADSL đã nhanh chóng trở thành một công nghệ tiêntiến hàng đầu trên thế giới và đang dần đựơc áp dụng vào thực tiễn Với ADSL, hơn

750 triệu thuê bao điện thoại trên toàn thế giới sẽ có cơ hội sử dụng các dịch vụ với tốc

độ truy cập cao và đó mới chỉ là khúc dạo đầu của một kỷ nguyên mới trong công nghệtruyền thông

ADSL là một cách kết nối tốc độ cao tới Internet, với tốc độ có thể nhanh hơnvài chục đến cả trăm lần modem quay số hiện nay chúng ta đang dùng

ADSL là một thành viên của họ công nghệ kết nối modem tốc độ cao hay còngọi là DSL, viết tắt của Digital Subscriber Line DSL tận dụng hệ thống cáp điện thoạibằng đồng có sẵn để truyền tải dữ liệu ở tốc độ cao, tiết kiệm kinh phí lắp đặt cáp quang(fibre-optic) đắt tiền hơn Tất cả các dạng DSL hoạt động dựa trên thực tế là truyền âmthanh qua đường cáp điện thoại đồng chỉ chiếm một phần băng thông rất nhỏ DSL táchbăng thông trên đường cáp điện thoại thành hai: một phần nhỏ dành cho truyền âm,phần lớn dành cho truyền tải dữ liệu ở tốc độ cao

ADSL là từ viết tắt của cụm từ "Asymmetric Digital Subscriber Line" có nghĩa

là "đường dây thuê bao số bất đối xứng", đó là kỹ thuật truyền được sử dụng trên đườngdây từ modem của thuê bao tới Nhà cung cấp dịch vụ Hiểu một cách đơn giản nhất,ADSL là sự thay thế với tốc độ cao cho thiết bị Modem hoặc ISDN giúp truy nhậpInternet được nhanh hơn:

- Asymmetric: Tốc độ truyền không giống nhau ở hai chiều Tốc độ chiều

xuống (từ mạng tới thuê bao) có thể nhanh gấp hơn 10 lần so với tốc độ chiều lên (từthuê bao tới mạng) Ðiều này phù hợp một cách tuyệt vời cho khai thác Internet khi màchỉ cần nhấn chuột (tương ứng với lưu lượng nhỏ thông tin mà thuê bao gửi đi) là có thểnhận được một lưu lượng lớn dữ liệu tải về từ Internet

- Digital: Các modem ADSL hoạt động ở mức bít (0 & 1) và dùng để chuyển

thông tin số hoá giữa các thiết bị số như các máy tính PC Chính ở khía cạnh này thìADSL không có gì khác với các Modem thông thường

- Subscriber Line: ADSL tự nó chỉ hoạt động trên đường dây thuê bao bình

thường nối tới tổng đài nội hạt Ðường dây thuê bao này vẫn có thể được tiếp tục sửdụng cho các cuộc gọi thoại thông qua thiết bị gọi là 'splitters' có chức năng tách thoại

và dữ liệu trên đường dây

Đây là một công nghệ truyền dữ liệu mới cho phép gửi nhiều dữ liệu hơn trêncác đường dây điện thoại bằng đồng đang tồn tại (POTS: plain old telephone service,dịch vụ điện thoại cũ đơn giản) Trong khi POTS bị hạn chế tốc độ truyền tải ở 52Kbps,ADSL hỗ trợ tốc độ truyền tải dữ liệu (data rate) từ 1,5 - 8Mbps khi nhận dữ liệu (gọi làtốc độ tải xuống, downstream) và từ 16 – 640 Kbps khi gửi dữ liệu đi (tốc độ tải lên,upstream) Vì thế, ADSL còn được gọi là công nghệ Internet băng rộng (broadband)

Sở dĩ gọi là “bất đối xứng” (Asymmetric) vì trong công nghệ này, tốc độ tải lênInternet bao giờ cũng chậm hơn rất nhiều so với tải từ Internet xuống Thật ra, tìnhtrạng này cũng xảy ra với giao thức Dial-up, khi tốc độ download luôn cao hơn upload,chỉ có điều là không quá chênh lệch như ADSL

Tùy khả năng thiết bị và hệ thống của nhà cung cấp dịch vụ Internet ISP, khoảngcách giữa máy khách hàng với trạm trung chuyển (DSLAM) và chất lượng đường dâyđiện thoại mà tốc độ của ADSL có khác nhau

Bằng cách gửi các tín hiệu số trên đường dây điện thoại đang tồn tại, ADSLcung cấp việc truy cập Internet tốc độ cao mà không ảnh hưởng, không cản trở việc bạn

sử dụng một cách bình thường đường dây điện thoại cho các dịch vụ điện thoại, fax,

Để có thể sử dụng dịch vụ ADSL, bạn phải có một đường dây điện thoại đượcđăng ký chuyển sang công nghệ ADSL (nhưng vẫn duy trì liên lạc điện thoại bìnhthường), một modem ADSL và một thiết bị splitter (hay là bộ lọc Line Filter) để táchriêng tín hiệu thoại và tín hiệu dữ liệu.

3.1.2 Mạng ADSL

Công nghệ ADSL không chỉ đơn thuần là một cách download nhanh các trangweb Internet về máy tính cá nhân ở gia đình mà ADSL là một phần trong kiến trúc nối

mạng tổng thể hỗ trợ mạnh mẽ cho người sử dụng tất cả các dịch vụ thông tin tốc độcao

Mạng thông tin tốc độ cao dựa trên công nghệ ADSL:

Trong đó:

- Internet Access Server : Server truy nhập Internet

- Work-at-home Server: Server truy nhập đến trạm chủ của mạng nội bộ

- Video on demand Server: Server truy nhập video theo yêu cầu

- Info & Advertiser Server: Server truy nhập những thông tin quảng bá

- TCP/IP router: Bộ định tuyến các gói tin theo nghi thức IP (Internet Protocol)

- Access Node: Điểm truy nhập

Để sử dụng cần phải có một modem ADSL Nó được nối qua jack-11, hỗ trợ cả tínhiệu thoại tương tự Các port khác nối qua 10BASE-T ethernet liên kết các PC để cungcấp các dịch vụ như truy cập Internet tốc độ cao hay video theo yêu cầu Ở tổng đài tínhiệu tương tự được mang đến tổng đài trung tâm (CO) được chuyển mạch và được lọcthông qua bộ lọc Tại nút truy nhập sẽ cho ghép nhiều đường dây ADSL lại với nhau,thông qua TCP/IP Router hay chuyển mạch ATM là chính

ADSL.1 ADSL.n

Access Node TCP/IP

Router

Chuyển mạch ATM

ADSL.1 New

Services POTS 1

ADSL.n New

Services POTS n

Khách hành 1 Tổng đài nội hạt

POTS 1

POTS n

Khách hàng n

Hình 3.1: Mạng ADSL

Hình 3.2: Sơ đồ kết nối các thành phần của ADSL.

Trong phần này chúng ta sẽ lần lượt mô tả chức năng của từng thành phần củaADSL, bắt đầu từ Modem ADSL tới nhà cung cấp dịch vụ Internet

3.1.3.1 Modem ADSL/bộ định tuyến Router

Modem/các bộ định tuyến ADSL thực hiện chức năng ATU-R trong mô hình tham chiếu.

* Khái niệm: Modem ADSL kết nối vào đường dây điện thoại (còn gọi là local

loop) và đường dây này nối tới thiết bị tổng đài nội hạt Modem ADSL sử dụng kết hợpmột loạt các kỹ thuật xử lý tín hiệu tiên tiến nhằm đạt được tốc độ băng thông cần thiếttrên đường dây điện thoại thông thường với khoảng cách tới vài km giữa thuê bao vàtổng đài nội hạt

* Hoạt động: ADSL hoạt động bằng cách vận hành cùng lúc nhiều modem, trong

đó mỗi modem sử dụng phần băng thông riêng có thể

Hình 3.3: Tần số sử dụng

- Sơ đồ trên đây chỉ mô phỏng một cách tương đối, nhưng qua đó ta có thể nhậnthấy ADSL sử dụng rất nhiều modem riêng lẻ hoạt động song song để khai thác băngthông tối đa và cung cấp một tốc độ rất cao

- Mỗi đường kẻ sọc ở trên thể hiện một modem và chúng hoạt động tại các tần sốhoàn toàn khác nhau Trên thực tế có thể tới 255 modem hoạt động trên một đườngADSL Ðiểm đặc biệt ở chỗ ADSL sử dụng dải tần số từ 26kHz tới 1.1MHz Tất cả 255modems này được vận hành chỉ trên một con chíp đơn

- Lượng dữ liệu mà mỗi modem có thể truyền tải phụ thuộc vào các đặc điểmcủa đường dây tại tần số mà modem đó chiếm Một số modem có thể không làm việcmột chút nào vì sự can nhiễu từ nguồn tín hiệu bên ngoài chẳng hạn như bởi một đường

dây (local loop) khác hoặc nguồn phát vô tuyến nào đó Các modem ở tần số cao hơnthông thường lại truyền tải được ít dữ liệu hơn bởi lý ở tần số càng cao thì sự suy haocàng lớn, đặc biệt là trên một khoảng cách dài.

3.1.3.2 Mạch vòng (Local Loop)

Hình 3.4: Mạch vòng

- 'Local loop' là thuật ngữ dùng để chỉ các đường dây điện thoại bình thường nối

từ vị trí người sử dụng tới công ty điện thoại

- Nguyên nhân xuất hiện thuật ngữ local loop - đó là người nghe (điện thoại)được kết nối vào hai đường dây mà nếu nhìn từ tổng đài thoại thì chúng tạo ra mộtmạch vòng local loop

3.1.3.3 Bộ lọc

Có chức năng tách riêng tín hiệu thoại và dữ liệu tại đầu nhà cung cấp dịch vụ.Thông thường bộ lọc có thể tích hợp cùng với DSLAM Hiện nay một số modemADSL có thể tích hợp luôn bộ lọc tách tín hiệu

3.1.3.4 Các thành phần của ADSL từ phía ISP

Hình 3.5: Các thành phần của ADSL từ phía ISP.

Như chỉ ra trong khối Service provider ở trên, phạm vi nhà cung cấp dịch vụgồm có ba thành phần quan trọng:

DSLAM - DSL Access Multiplexer

BAS - Broadband Access Server

ISP - Internet Service Provider

- Các giao thức truyền thông được đóng gói để truyền dữ liệu thông qua kết nốiADSL Vì vậy, mục đích của BAS là mở gói để hoàn trả lại các giao thức đó trước khi

đi vào Internet Nó cũng đảm bảo cho kết nối của bạn tới ISP được chính xác giống nhưkhi bạn sử dụng modem quay số hoặc ISDN

- Như chú giải ở trên, ADSL không chỉ rõ các giao thức được sử dụng để tạothành kết nối tới Internet Kết quả là có năm cách khác nhau mà dữ liệu có thể đượctruyền giữa PC và BAS Phương pháp mà PC và Modem sử dụng bắt buộc phải giốngnhư BAS sử dụng để cho kết nối thực hiện được Thông thường ADSL sử dụng hai giaothức chính là:

+ PPPoE: Point-to-Point protocol over Ethernet.

+ PPPoA: Point-to-Point protocol over ATM

3.1.4 Các giao thức sử dụng giữa modem và BAS

Trong ADSL, PPP thường được sử dụng để kiểm tra tên và mật khẩu truy nhập,

và ATM thì luôn được sử dụng ở mức thấp nhất

Hình 3.6: Sơ đồ kết nối ADSL điển hình

 Vai trò của ATM: ATM được sử dụng như là công cụ chuyển tải cho ADSL ởmức thấp Lý do vì đó là một cách thuận tiện và mềm dẻo đối với các công ty thoạimuốn kéo dài khoảng cách kết nối từ DSLAM tới BAS giúp họ có thể đặt BAS ở bất cứđâu trên mạng Có hai tham số cần thiết lập cấu hình một cách chính xác trên modemADSL để đảm bảo kết nối thành công tại mức ATM với DSLAM là:VPI (Virtual PathIdentifier) và VCI (Virtual Channel Identifier)

 Vai trò của PPP: PPP là giao thức dùng để vận chuyển lưu lượng Internet tới ISPdọc theo kết nối modem và ISDN PPP kết hợp chặt chẽ các yếu tố xác thực – kiểm tratên/mật khẩu Mặc dù BAS thực thi giao thức PPP và tiến hành việc xác thực, nhưngthực ra việc đó được thực hiện bằng cách truy nhập vào các cơ sở dữ liệu khách hàngđặt tại ISP Bằng cách đó, ISP biết được rằng các kết nối do BAS định tuyến tới đãđược xác thông qua giao dịch với cơ sở dữ liệu riêng của ISP

3.2 Các mô hình tham chiếu

3.2.1 Mô hình tham chiếu hệ thống ADSL

Hình 3.7 : Mô hình tham chiếu hệ thống ADSL

- ATU-C (ADSL Transceiver Unit at the Central office): Khối thu phát ADSLphía mạng

- ATU-R (ADSL Transceiver Unit at the Remote terminal end): Khối thu phátADSL phía khách hàng

- HPF và LPF: Bộ lọc thông cao và bộ lọc thông thấp

- CPE: Thiết bị của khách hàng

Người sử dụng có thể lựa chọn việc sử dụng đồng thời dịch vụ thoại POTS bằngcách thêm bộ tách (Splitter) R tại phía thuê bao, khi đó tổng đài PSTN cần có bộ táchC

Các giao diện trong mô hình tham chiếu:

- V-C: Giao diện giữa điểm truy nhập và mạng băng rộng, có thể bao gồm cácgiao tiếp đến một hay nhiều hệ thống chuyển mạch (ATM hay STM)

- U-C: Giao diện giữa đường dây và bộ chia phía tổng đài

- U-C2: Giao diện giữa bộ chia và ATU-C

- U-R: Giao diện giữa đường dây và bộ chia phía khách hàng

- U-R2: Giao diện giữa bộ chia và ATU-R

- T-R: Giao diện giữa ATU-R và lớp chuyển mạch (ATM, STM hoặc gói)