Đồ án Nghiên cứu công nghệ đường dây thuê bao số ADSL và ứng dụng cho các dịch vụ truy cập băng rộng

REQ. ATU -R tiếp tục duy trì trạng thái này cho tới khi nhận được tín hiệu kích hoạt từ ATU-C. - ATU- R gửi hoặc R-ACK1 hoặc R-ACK2. C-IDLE/ C- QUIET1/ C-TONE C-ACT 1-2-3-4 C- QUIET2 C- REVELLLE R- ACT- REQ/ R- QUIET1/ R- ACK 1-2 ATU-C ATU-R Thời gian Hình 4.16: Quá trình khởi tạo và xác nhận b. Thu thử (Transceiver training): Trong quá trình này, ATU-R và ATU-C gửi các tín hiệu cho phép xác định trạng thái đường dây và điều chỉnh cân bằng đầu thu của chúng. Việc thu thử cũng xác định nếu ADSL hoạt động theo chế độ ghép kênh theo tần số FDM hoặc triệt echo. Quá trình đồng bộ bắt đầu khi ATU-R truyền tín hiệu R-REVERB1. Khi đó ATU-C: - Đo năng lượng hướng lên để điều chỉnh năng lượng hướng xuống. - Điều chỉnh việc điều khiển độ lợi của bộ thu. - Đồng bộ tại bộ thu. ATU-C C-REVEILLE C-QUIET3 C- REVERB1 C-QUIET4 C-ECT C- REVERB2 C-QUIET5 C-REVERB3 C-PILOT1 C-PILOT2 C-PILOT3 C-PILOT1A C-QUIET3A ATU-R Hình 4.17: Quá trình thu thử R-QUIET2 R-REVERB1 R-QUIET3 R-ECT R-REVERB2 R-PILOT1 c. Phân tích kênh: Thông tin trao đổi giữa các ATU theo hai hướng mang yêu cầu kết nối, thời gian chờ tuyến và băng thông cho mỗi kênh. Sau đó các ATU thực hiện kiểm tra để xác định chất lượng mạch vòng và tỷ số SNR cho mỗi tone DMT. Sau khi thu thử, ATU-C và ATU-R bắt đầu quá trình phân tích bởi việc phát các tín hiệu và R_SEGUE1. ATU-C C- SEGUE1 C-RATES1 C-CRC1 C-MSG1 C-CRC2 C-MEDLEY C-REVERB4 ATU-R R-SEGUE1 R-REVERB3 R-SEGUE2 R-RATES1 R-CRC1 R-MSG1 R-CRC2 R-MEDLEY R-REVERB4 Hình 4.18: Quá trình phân tích kênh Trong quá trình phân tích một vài chức năng chung được thực hiện trong cả hai hướng. Trong hướng xuống: - ATU-C gửi một tín hiệu gọi là C_RATE1 để cho ATU-R lựa chọn tốc độ và định dạng cũng như các thông số của mã Reed-Solomon, sửa lỗi trước và ghép xen, sau đó là C_CRC1 để dò lỗi cho C_RATE1. - Tiếp theo ATU-C phát tín hiệu C_MSG1 nhằm mục đích giao tiếp với ATU-R về thông tin nhà sản xuất, mức công suất phát ATU-C sử dụng và các lựa chọn về việc khử dội hay không. Theo sau là C-CRC2 để kiểm tra lỗi cho C_MSG1. - Sau đó ATU-C phát C_MEDLEY, một tín hiệu được sử dụng bởi ATU-R để ước lượng tỷ số S/N theo hướng xuống. - ATU-C phát C_REVER4 để chuẩn bị bước vào giai đoạn trao đổi thông tin. Trong hướng lên: Hoàn toàn tương tự. d. Trao đổi: Các ATU trao đổi thông tin về chất lượng kết nối và cấu hình yêu cầu bao gồm: xác định băng thông để yêu cầu kênh mang, các tone DMT cụ thể và lượng dữ liệu mã hoá cho mỗi tone. Trong quá trình trao đổi, có 2 sự kiện có thể làm cho ATU-R và ATU-C trở lại trạng thái kích hoạt và nhận biết đó là hết thời gian cho phép (timeout) hoặc có lỗi xẩy ra trên đường truyền. Tuy nhiên trong điều kiện bình thường, giả sử không có lỗi và thời gian truyền các thông tin qua lại nằm trong khoảng thời gian cho phép thì trong quá trình trao dổi, 2 modem sẽ bước vào một trạng thái ổn định được gọi là SHOWTIME. Trong thời gian này một vài chức năng chung được thực hiện trong cả hai hướng nhằm tối ưu hoá tốc độ trên đường truyền. Trong hướng xuống: - ATU-C gửi một tín hiệu gọi là C-RATES-RA để cho ATR-R lựa chọn tốc độ dữ liệu và định dạng phù hợp. Theo sau là C-CRC-RA1 để kiểm tra lỗi cho C-RATES-RA. - Tiếp theo, ATU-C gửi C-MSG-RA để giao tiếp với ATU-R về mức S/N cho phép, mức nhiễu tối đa và tối thiểu cho phép trong trạng thái ổn định. Theo sau C-MSG-RA là C-CRC-RA2 để kiểm tra lỗi cho nó. - Sau quá trình này, ATU-C phát C-REVERB-RA và C-SEGUE-RA . Những khoảng thời gian tín hiệu này được sử dụng để cho ATU-R xử lý thông tin C-RATE-RA và C-MSG-RA. - Sau khi ATU-C phát C-MSG2 để giao tiếp các thông tin giống như tổng số lượng bit trên một ký hiệu có thể hỗ trợ, suy giảm đường truyền và các tốc độ có thể cho phép. Tiếp đó là C-CRC3 để kiểm tra lỗi cho C-MSG2. - ATU-C phát C-RATE2 là phản hồi của ATU-C cho R-RATES-RA và nó chứa thông tin quyết định về tốc độ được sử dụng trong cả hai hướng. Tiếp đó là C-CRC4 để kiểm tra lỗi cho C-RATE2. C-REVERB4 R-SEGUE3 R-MSG-RA R-CRC-RA1 R-RATES-RA R-CRC-RA2 C-SEGUE2 C-RATES-RA C-CRC-RA1 C-MSG-RA C-CRC-RA2 R-REVERB-RA C-REVERB-RA R-SEGUE- RA R-MSG-2 R-CRC3 R-RATES2 R-CRC4 C-SEGUE- RA C-REVERB5 C-MSG-2 C-CRC3 C-RATES2 C-CRC4 C-B&G & C-CRC5 C-REVERB5 R-SEGUE4 R-B&G & R-CRC5 C-SEGUE 3 R-REVERB6 R-SEGUE 5 Hình 4.19: Quá trình trao đổi. - Thông tin qua trọng cuối cùng được trao đổi gọi là C-B&G chức các thông tin về số bit được hổ trợ và độ lợi được sử dụng cho mỗi kênh DMT trong hướng lên và sau đó cũng là C-CRC5 để kiểm tra lỗi cho C-B&G. - Theo sau C-CRC5, ATU-C phát C-REVERB5 cho đến khi nó được chuẩn bị phát theo điều kiện đường truyền xác định trong C-B&G được gửi bởi ATU-R. Khi ATU-C đã sẵn sàng, nó phát C-SEGUE3 để thông báo cho ATU-R rằng đã đến lúc bước vào trạng thái trao đổi ổn định SHOWTIME. 4.6. Kỹ thuật ADSL không sử dụng bộ chia( Splitterless) Kỹ thuật ADSL không sử dụng bộ chia là một ứng dụng đặc biệt của kỹ thuật ADSL. Kỹ thuật này đã được nhóm Universal nghiên cứu thành tiêu chuẩn G.lite sau này được ITU chấp nhận thành tiêu chuẩn G992.2 vào tháng 6/1999. Mục đích của kỹ thuật này là cho phép đơn giãn hoá việc lắp đặt thiết bị cho nhà khai thác và giảm giá thành lắp đặt ban đầu. Kỹ thuật ADSL G.lite đơn giản hoá bằng cách bỏ bộ chia ở phía khách hàng nhưng vẫn giữ lại bộ lọc băng thông cao ở modem ADSL. Như vậy modem ADSL chỉ nhận được tín hiệu tần số cao dành cho ADSL còn ở phía thoại có thể nhận được cả 2 loại tín hiệu thoại và ADSL nhưng chỉ có tín hiệu thoại được chuyển sang tín hiệu âm thanh có nghĩa là chất lượng thoại cũng bị ảnh hưởng. Với kỹ thuật này modem ADSL G.lite và điện thoại của khách hàng hoạt động trên cùng một hệ thống dây dẫn cho phép khách hàng có thể sử dụng dịch vụ thoại hay modem băng tần thoại một cách bình thường. Việc này trái ngược với ADSL thông thường là phải có các đường dây dẫn riêng cho ADSL và dịch vụ thoại sau khi tín hiệu qua bộ chia(thông thường là một đoạn dây dẫn nối tới modem ADSL) . Chúng ta có thể so sánh 2 loại kỹ thuật ADSL qua hình vẽ 4.21 Trong ADSL ban đầu, để truyền đồng thời dịch vụ thoại và số liệu cần lắp đặt một bộ phân tách Splitter ở phía thuê bao. Splitter được sử dụng để chống nhiễu giữa các tín hiệu ADSLvà thiết bị POTS như máy điện thoại, máy Fax. Vì mặc dù theo lý thuyết, thoại và số liệu chiếm hai băng tần riêng nhưng những tín hiệu ADSL tần số cao trên 4 KHz vẫn có thể ảnh hưởng tới các thiết bị POTS, gây ra những tạp âm ảnh hưởng tới chất lượng dịch vụ thoại hoặc những sự cố trong máy Fax hoặc modem tương tự. Tác động nhiễu ngược lại do các thiết bị POST gây ra trong modem DSL đang hoạt động cũng có thể xẩy ra do tính phi tuyến của modem DSL với tín hiệu băng tần thoại. Đồng thời sau Splitter cần lắp thêm một đôi dây đồng mới để truyền tín hiệu ADSL đến máy tính trong khi đôi dây cũ truyền tín hiệu thoại. Điều này làm tăng thêm giá dịch vụ gồm chi phí lắp đặt và chi phí thiết bị khiến ADSL chưa được triển khai rộng rãi. Với ADSL. Lite hay ADSL Splitterless. Do không sử dụng bộ lọc thoại ở đầu cuối thuê bao nên tốc độ dữ liệu không chỉ phụ thuộc chiều dài mạch vòng thuê bao mà còn phụ thuộc trạng thái đường dây trong nhà thuê bao và thiết bị POTS được kết nối vào mạng. Nếu chất lượng mạch vòng và điều kiện trong nhà tốt thì tốc độ luồng xuống đạt 1,5 Mbit/s và luồng lên là 512 kbit/s trong phạm vi hơn 5 km. Để tránh nhiễu từ modem G.lite tới các thiết bị POTS, nó cắt bớt một phần công suất khi phát hiện thấy thiết bị POTS hoạt động. Điều này yêu cầu G.lite phải thực hiện một thủ tục fast-retrain để hoạt động ở tốc độ bít thấp hơn. Thủ tục này tương tự như thủ tục huấn luyện-training được thực hiện trong quá trình bắt tay giữa các modem analog. Tuy nhiên, khác với thủ tục traing chỉ thực hiện một lần khi mới yêu cầu bắt tay dịch vụ, thủ tục fast-retrain được thực hiện nhiều lần để đáp ứng tốc độ trong suốt quá trình hoạt động của modem G.lite và diễn ra nhanh hơn. Khoảng giảm tốc độ phụ thuộc mức nhiễu với thiết bị POTS, có thể tới 0 trong trường hợp xấu nhất. Thủ tục fast-retrain diễn ra trong quá trình người sử dụng nhấc đặt tổ hợp máy điện thoại hoặc thiết bị POTS, nó có thể làm gián đoạn quá trình truyền số liệu tới 1,5 giây cho tới khi tốc độ số liệu thấp hơn được khởi tạo. Sau thủ tục fast-retrain khi chuyển từ trạng thái nhấc máy sang đặt máy modem G.lite sẽ chuyển về tốc độ cao hơn như ban đầu. Dịch vụ G.lite là phần bổ sung cho dịch vụ ADSL, khách hàng có thể sử dụng dịch vụ này trước khi có yêu cầu một dịch vụ có tốc độ bit cao hơn hoặc đảm bảo hơn thì có thể nâng cấp lên dịch vụ ADSL. 4.7 Một số khó khăn khi triển khai công nghệ ADSL 4.7.1 Tương thích phổ Tương thích phổ là thuật ngữ nói về mức độ xuyên âm lẫn nhau giữa các dịch vụ DSL hoặc giữa DSL và các trạm phát tần số vô tuyến. Tương thích phổ giữa các hệ thống DSL là một vấn đề cần quan tâm khi xây dựng một kỹ thuật mới vì phải đảm bảo khi lắp đặt các thiết bị modem cung cấp một dịch vụ mới vào hệ thống sẽ không gây lỗi tới các dịch vụ khác đang hoạt động và ngược lại những thiết bị đã có cũng không được gây cản trở cho quá trình triển khai dịch vụ mới. Tương thích phổ liên quan tới khả năng chồng lấn các băng tần truyền dẫn trên các loại DSL khác nhau trong cùng một bó cáp, thậm chí trên cùng một cáp. Vì DSL làm việc ở tần số cao nên mức xuyên âm đủ lớn để gây nhiễu các dịch vụ khác. ảnh hưởng của xuyên âm làm giảm mật độ phổ công suất (PSD) nên thực tế sẽ ảnh hưởng trực tiếp tới khoảng cách truyền tải của các hệ thống DSL. Mặt nạ tạp âm ADSL (ADSL noise mask) xác định PSD lớn nhất cho phép của tạp âm trong dải tần ADSL. Vì vậy, nếu đã lắp đặt các hệ thống có PSD lớn hơn như các hệ thống ISDN-PRA thì sẽ gây mức nhiễu AWGN cao cho ADSL và làm giảm dải tần hoạt động của các hệ thống sử dụng kỹ thuật FDM. SDSL cũng ảnh hưởng nhiều đến ADSL vì tạo ra NEXT vượt quá mặt nạ tạp âm ADSL khoảng 200 kHz. Hệ thống VDSL phải có tần số cắt thấp hơn khoảng 1 MHz để tương thích phổ với ADSL. Trên thực tế, cần chú ý các mạch T1/E1. Những mạch T1/E1 đã phát triển từ nhiều năm bởi các công ty điện thoại và được thiết kế, chuẩn hoá vào thời gian mà các kỹ thuật truyền dẫn chưa có khái niệm về hiện tượng tương thích phổ. Những mạch T1/E1 truyền dịch vụ số 1,544Mbit/s / 2,048 Mbit/s sử dụng các loại mã đường dây không hiệu quả (AMI/ HDB3) lãng phí băng tần và năng lượng, xuyên âm từ dịch vụ này lớn hơn bất kỳ một dịch vụ nào khác. Đối với các hệ thống ISDN là hệ thống truyền dẫn đối xứng sử dụng kỹ thuật khử tiếng vọng nên chiụ ảnh hưởng lớn của nhiễu tự xuyên âm (SNEXT). Hình 4.23 so sánh phạm vi phục vụ của hệ thống ISDN trong trường hợp triển khai các hệ thống ADSL, SDSL, HDSL hoặc chỉ có ISDN trong bó cáp 50 đôi. Hình 4.24 chỉ ra những băng thông khác nhau của các tín hiệu xDSL và những mức công suất gần đúng. Có thể thấy là những dịch vụ mới hơn có xu hướng sử dụng băng thông rộng hơn và phổ công suất ít hơn các dịch vụ đang tồn tại. Khi một dịch vụ DSL được triển khai trên một vùng có mật độ thuê bao cao thì đặc biệt phải chú ý tới vấn đề tự xuyên âm của các đôi dây gần nhau cùng cung cấp một dịch vụ. Đây là kiểu tương thích phổ quan trọng nhất vì phổ của cùng một loại tín hiệu sẽ chồng lấn hoàn toàn lên nhau gây mức nhiễu lớn nhất. Bức xạ từ những đường dây điện thoại xoắn đôi mang các tín hiệu DSL đã trở nên ngày càng quan trọng. Vì các kỹ thuật xDSL sử dụng băng thông lớn nên chồng lấn nhiều sang băng tần vô tuyến. Truyền dẫn ADSL chồng lẫn lên phần băng tần sử dụng cho vô tuyến AM. Tín hiệu VDSL có thể gây ra một mối nguy hại đáng kể cho dịch vụ vô tuyến nghiệp dư, tuy nhiên VDSL trong hệ thống thiết kế theo tiêu chuẩn, giảm PSD xuống –80 dBm/Hz trong băng tần radio sẽ hạn chế được ảnh hưởng này. 4.7.2 Chất lượng mạch vòng Do các kỹ thuật DSL không thể hoạt động ở một mạch vòng quá dài hay có nhiều cầu nối rẽ ... nên cần phải xác định xem những mạch vòng có khả năng hỗ trợ các dịch vụ DSL không trước khi triển khai dịch vụ. Trước đây, người ta thường đo khoảng cách từ tổng đài tới thuê bao theo đường thẳng trên bản đồ nên dẫn đến những ước tính không chính xác. Điều này dễ làm cho các nhà cung cấp mắc sai lầm khi cố gắng cung cấp dịch vụ cho những khách hàng không nằm trong vùng phục vụ và có thể bỏ qua những khách hàng hoàn toàn có khả năng truy nhập dịch vụ. Ngày nay các thiết bị đo đã được cải tiến và cho những kết quả đo khá chính xác. Nhờ vậy, chi phí cho các nhà cung cấp dịch vụ giảm xuống và các dịch vụ DSL sẵn sàng phục vụ nhiều khách hàng hơn. Có hai giải pháp kiểm tra chất lượng mạch vòng. Thứ nhất là kiểm tra theo yêu cầu. Khi một khách hàng gọi cho nhà cung cấp dịch vụ để yêu cầu dịch vụ thì người ta khởi tạo một quá trình phân tích mạch vòng kết nối giữa tổng đài và khách hàng đó. Việc này cần có một người phân tích đặc diểm mạch vòng được lưu trữ trong cơ sở dữ liệu và một người khác thực hiện công việc đo kiểm với các thiết bị đo hoặc có thể truy nhập trực tiếp tới một hệ thống kiểm tra mạch vòng đặt ở tổng đài. Nói chung cách này có chi phí cao và trả lời chậm nên không được sử dụng rộng rãi. Cách thứ hai là xác định trước chất lượng của mọi mạch vòng kết nối tới tổng đài trước khi khách hàng yêu cầu. Việc này rất có ý nghĩa cho các nhà cung cấp dịch vụ định hướng phát triển dịch vụ trong một khu vực nào đó. Nghĩa là dựa vào kết quả kiểm tra, nhà cung cấp dịch vụ sẽ đảm bảo việc triển khai các dịch vụ DSL trong khu vực đó, khả năng hỗ trợ băng thông của mạch vòng thuê bao, giảm chi phí lắp đặt, hạn chế sự can thiệp của con người, cho phép thuê bao tự lắp đặt CPE. Quá trình kiểm tra xác nhận trước thường được tiến hành ban đầu để xem mạch vòng có khả năng hỗ trợ các dịch vụ DSL không và xác nhận tốc độ và độ tin cậy của kỹ thuật xDSL phù hợp với trạng thái mạch vòng đó. Kiểm tra chiều dài mạch vòng: Bản thân dây dẫn cũng làm suy hao tín hiệu. Mạch vòng càng dài, suy hao càng lớn dẫn đến giảm tốc độ truyền dẫn. Tốc độ truyền dẫn có thể đạt tới của xDSL tỷ lệ nghịch với chiều dài mạch vòng do đó nhất thiết phải biết chiều dài mạch vòng để thiết lập tốc độ dịch vụ tương ứng có thể cung cấp qua mạch vòng đó. Các phép đo điện dung tại một phía kết cuối (thường từ tổng đài nội hạt) có thể xác định nhanh chóng, chính xác tổng chiều dài mạch vòng gồm cả các cầu nối rẽ với chi phí thấp. Chiều dài mạch vòng cũng có thể được xác định bằng cách đo điện trở nhưng phương pháp này ít được sử dụng vì cần cử người tới nhà khách hàng để đấu nối hai đầu dây. Do vậy, thay vì tốn chi phí cử nhân viên đi và tính toán suy hao gián tiếp qua phép đo chiều dài mạch vòng thì phương pháp kiểm tra trước chất lượng mạch vòng thực hiện đo suy hao đầu cuối-tới-đầu cuối sử dụng âm tần riêng của xDSL đưa ra chỉ báo suy hao một cách trực tiếp. Những cuộn gia cảm được sử dụng để mở rộng chiều dài mạch vòng trong truyền dẫn tín hiệu thoại nhưng cản trở việc truyền tín hiệu số nên cần loại bỏ khi triển khai dịch vụ xDSL. Hiện nay, do sử dụng các hệ thống sóng mang mạch vòng trung gian nên chiều dài mạch vòng được rút ngắn dươí 5,4 km nên không cần các cuộn gia cảm. Tuy nhiên vẫn còn một số cuộn chưa được tháo bỏ. Thiết bị kiểm tra yêu cầu phải phát hiện được ít nhất là cuộn gia cảm đầu tiên trên mạch vòng và vị trí của nó. Sau đó các phương tiện loại bỏ cuộn gia cảm này sẽ kiểm tra xem có cuộn phụ nào không. Cầu nối rẽ có thể tồn tại giữa tổng đài và thuê bao hoặc ở xa hơn thuê bao. ảnh hưởng của cầu nối rẽ vào dịch vụ xDSL liên quan trực tiếp tới vị trí, chiều dài và cỡ dây, loại dịch vụ xDSL đang triển khai và tần số hoạt động của hệ thống. Đây cũng là một vấn đề nghiêm trọng ở Mỹ. Thiết bị kiểm tra yêu cầu xác định chiều dài và vị trí của cầu nối rẽ. Máy đo phản xạ miền thời gian (TDR) là một trong nhiều thiết bị kiểm tra đang phổ biến để xác định vị trí và chiều dài cầu nối rẽ và mức độ ảnh hưởng. TDR cũng có thể định vị được các đoạn hở mạch, ngắn mạch và cuộn gia cảm. Tuy nhiên, từ quan sát kết quả TDR bằng mắt rất khó xác định đúng. Do đó cần xây dựng phần mềm phân tích chuyên dụng để tính toán chính xác và đơn giản hoá công việc của kỹ thuật viên. Xuyên âm và tạp âm: Đánh giá ảnh hưởng của xuyên âm tới dịch vụ xDSL phụ thuộc nhiều nhân tố như : số nguồn xuyên âm, cường độ và kiểu nguồn xuyên âm, mức độ dễ bị xuyên âm của mạch vòng đang xét, khoảng cách từ nguồn xuyên âm tới mạch thu, tần số nguồn xuyên âm và độ chồng lấn lên tần số truyền dẫn của đầu thu. Khi những nguồn xuyên âm kết hợp với những nguồn tạp âm khác thì ảnh hưởng của nền tạp âm có thể tăng lên làm chậm quá trình truyền dẫn của mạch vòng hay thậm chí có thể dừng lại. Những nguồn tạp âm và ảnh hưởng của chúng có thể quan sát bằng các máy phân tích phổ. Giống TDR, máy phân tích phổ cũng phải có những tiêu chuẩn phân tích để xác định xem khi nào và ở đâu có nhiễu để có thể sửa chữa và loại nhiễu trên mạch vòng. 4.8 Ưu điểm và nhược điểm của công nghệ ADSL Ưu điểm: ỉ Cho phép tận dụng cơ sở hạ tầng mạng truy nhập bao gồm hàng ngàn đôi cáp đồng thuê bao cho truy nhập các dịch vụ băng rộng. Đặc biệt là dịch vụ Internet tốc độ cao và dịch vụ truyền hình theo yêu cầu VOD. ỉ Có khả năng đáp ứng các ứng dụng mới thời gian thực, đa phương tiện và dịch vụ Video băng thông rộng chất lượng cao như: Hội nghị truyền hình, giáo dục từ xa, dịch vụ COD... ỉ Công nghệ ADSL là một giải pháp mạng lại nhiều lợi ích và đầu tư ban đầu thấp cho các nhà cung cấp dịch vụ truy nhập nhờ sử dụng cơ sở hạ tầng hiện có. ỉ Mang lại cho các nhà khai thác khả năm mềm dẻo trong việc cung cấp băng tần dịch vụ và chất lượng dịch vụ tốt. ỉ Nhờ khả năng tương thích với các công nghệ khác như TCP/IP, ATM...mà nhờ đó nó rất phù hợp với các dịch vụ phổ biến như dịch vu Internet, VOD,... ỉ Công nghệ chế tạo không quá phức tạp và nhờ đó chi phí thấp. ỉ ADSL cho phép các nhà khai thác cung cấp các kênh đảm bảo riêng giữa khách hàng và nhà cung cấp dịch vụ. Khách hàng làm chủ đường truyền dữ liệu của mình, tốc độ đường truyền không bị ảnh hưởng bởi các người sử dụng khác. Hiện nay, do đã được các tổ chức quốc tế chuẩn hoá cho nên các thiết bị dựa trên công nghệ này có khả năng tương thích với nhau. Các nhà cung cấp thiết bị ngày công đưa ra những thiết bị hoàn thiện và có giá thành ngày càng thấp. Nói tóm lại, với tất cả các ưu điểm cảu mình, công nghệ ADSL xứng đáng là một công nghệ dẫn đầu trong việc cung cấp một mạng băng rộng với chi phí rẽ nhất và chất lượng tốt nhất trong điều kiện hiện nay. Nhược điểm: Mặc dù có nhiều tính năng như vậy như cho đến nay ADSL mới chỉ chiếm một tỷ lệ không lớn so với các công nghệ cung cấp dịch vụ băng rông khác. Sơ dĩ như vậy là do: ỉ Tính phổ cập thông tin còn thấp, các tiêu chuẩn còn phức tạp cho người sử dụng. ỉ Việc lắp đặt tại phía người sử dụng còn phức tạp và cần các kỹ thuật viên có kỹ thuật cao. ỉ Chính sách giá cả chưa phù hợp. Chương 5 : Khả năng ứng dụng kỹ thuật xDSL trong mạng truy nhập Việt Nam Như chúng ta đã thấy công nghệ xDSL nói chung cũng như công nghệ ADSL nối riêng có rất nhiều ưu điểm trong việc thoả mãn nhu cầu truy nhập các dịch vụ viễn thông trước khi triển khai mạng truy nhập quang. Kỹ thuật này là một giải pháp kinh tế cho chiến lược cáp quang hoá từng bước mạng viễn thông của Việt Nam và nhiều nước trên thế giới trong thời điểm hiện nay. Nó là một giải pháp trung gian giúp cho các nhà khai thác viễn thông kiếm được những nguồn thu không nhỏ. Vậy vấn đề đặt ra đối với các nhà khai thác thị trường viễn thông Việt Nam là chúng ta có thể áp dụng được công nghệ này vào thực tế mạng viễn thông Việt Nam hay không và nếu được thì phải áp dụng như thế nào cho có hiệu quả nhất. 5.1 Hiện trạng mạng viễn thông Việt Nam Trong những năm vừa qua mạng viễn thông Việt Nam đã có những bước phát triển nhanh chóng cả về quy mô và chất lượng của mạng, đặc biệt có thể kể đến viễn thông quốc tế với tuyến cáp quang biển TVH, tuyến cáp quang đường trục được nâng cấp từ 34Mbps lên 2,5Gbps với công nghệ SDH. Toàn bộ các tổng đài đi quốc tế và tổng đài chuyển tiếp quốc gia được nâng cấp với hệ thống báo hiệu số 7 và dịch vụ ISDN, 100% các tổng đài cấp huyện và tỉnh đã được số hoá, nhiều tuyến cáp quang đã được triển khai đến các tỉnh nhưng chủ yếu là các tỉnh ven đường trục quốc gia. 5.1.1 Cấu trúc mạng viễn thông Việt Nam Theo phân cấp của ban viễn thông để thuận tiện cho việc quản lý và điều hành, cấu trúc mạng viễn thông Việt Nam hiện tại được chia thành 3 cấp: ỉ Cấp quốc tế: Bao gồm các trạm vệ tinh mặt đất và các tổng đài Gateway do VTI quản lý, vận hành và khai thác. ỉ Cấp quốc gia: Bao gồm các tuyến truyền dẫn đường trục, các tổng đài Transit quốc gia do VTN quản lý, vận hành và khai thác. ỉ Cấp nội tỉnh: Bao gồm các tuyến truyền dẫn nội tỉnh, các tổng đài HOST,các tổng đài vệ tinh và các tổng đài Tandem nội tỉnh do các bưu điện tỉnh, thành phố quản lý, vận hành và khai thác. Gateway quốc tế Gateway quốc tế Transit Transit Tandem Tổng đài HOST Tổng đài HOST VTI VTN P&T Hình 5.1 Cấu trúc mạng viễn thông Việt Nam 5.1.2 Hiện trạng mạng truy nhập Việt Nam Hiện nay, do mạch vòng thuê bao chủ yếu được sử dụng để truyền dẫn tín hiệu tiếng nói (dịch vụ thoại) nên cáp xoắn được sử dụng phổ biến. Mặt khác trên mạng viễn thông Việt Nam, các tổng đài nội hạt đã được chuyển 100% sang các tổng đài số tự động nên điện trở cực đại từ MDF tới thuê bao khoảng 1000W. Trong trường hợp thuê bao ở xa tổng đài điện trở cực đại cho phép lên tới 1200W. ở các thuê bao là vùng nông thôn giá trị điện trở này thường đại đến giới hạn cho phép, trong khi đó ở các vùng đô thị của Việt Nam, do mật độ tập trung thuê bao khá cao nên trên 90% số mạch vòng thuê bao có độ dài nhỏ hơn 4km và điện trở mạch vòng trung bình chỉ vào khoảng 800W. Ví dụ ở Hà Nội, khu vực có các khu thương mại lớn và mật độ tập trung dân cư cao như khu công nghiệp chế xuất Gia Lâm, khu côngnghiệp Đông Anh, Yên Viên... khoảng cách từ tổng đài tới thuê bao khoảng trên dưới 2km. Các khu phố cổ có khoảng cách thuê bao khoảng 1 km còn các khu khác ở Hà Nội thường có khoảng cách trung bình 3km. ở Hải Phòng khoảng cách từ tổng đài tới thuê bao lớn nhất là khoảng 4km, 70% độ dài dây thuê bao từ tổng đài tới thuê bao trong khoảng 1000-2500m. Để có đánh giá cụ thể ta xem xét một ví dụ là thực trạng mạng truy nhập tại Hà Nội theo một số chỉ tiêu đánh giá việc ứng dụng công nghệ ADSL bao gồm: ỉ Độ dài trung bình của mạch vòng thuê bao ỉ Việc sử dụng các cuộn cảm bù không ỉ Việc sử dụng các cầu nối rẽ nhánh Độ dài trung bình của mạch vòng thuê bao tại Hà Nội: Trên địa bàn Thành phố Hà Nội hiện nay có khoảng - Trên 4000 km cáp các loại, với khoảng 560.000 km đôi cáp. - Tổng số thuê bao hiện nay khoảng 400.000 thuê bao. - Vậy chiều dài trung bình của mạch vòng thuê bao là 560.000/400.000= 1,4 km. Trong đó chiều dài trung bình thuê bao tại khu vực nội thành Hà Nội khoảng 1 km, tại ngoại thành lớn hơn khoảng 2,5- 3km. - Loại cáp thường dùng hiện nay là loại có đường kính 0,4 mm. Phương pháp tổ chức: Mạng cáp ngoại vi thành phố Hà Nội được tổ chức theo 3 cấp: - Cấp 1 từ MDF đến các tủ cáp, được gọi là cáp chính. - Cấp 2 từ tủ cáp đến hộp cáp, được gọi là cáp phụ. - Cấp 3 là dây thuê bao từ hộp cáp đến nhà thuê bao. Như vậy, đường dây đến nhà thuê bao sẽ qua 3 cấp nối: tại MDF, tại tủ cáp và hộp đầu dây. Cáp chính của Bưu điện Hà Nội được đi ngầm trong hệ thống cống cáp, cáp phụ hầu hết là cáp treo. Dây thuê bao cũng đi treo. Chất lượng mạng cáp: Hệ thống mạng cáp hiện nay nhìn chung đáp ứng được yêu cầu chất lượng mạng. Tỷ lệ hư hỏng, giảm chất lượng của mạng cáp Bưu điện Hà Nội hiện nay trung bình khoảng 1% tổng số đôi trong 1 tuần. Tiêu chuẩn chất lượng mạng: Hiện nay vì chưa có tiêu chuẩn cho các thông số của mạng cáp, nên Bưu điện Hà Nội vẫn dùng các ngưỡng kỹ thuật theo chỉ tiêu của thiết bị đo trong các tổng đài của các hãng Alcatel, NEC, SIEMENS như sau: - Điện áp xoay chiều dây a,b với đất (L1, L2): 0±2V - Điện áp một chiều dây a, b với đất (L3, L4): 0±3V - Điện dung toàn mạch (L8): 0,3- 2mF - Điện trở cách điện dây a, b với đất (L5, L6) ³ 10 MW với hệ thống Siemens và NEC ³ 1016 kW với hệ thống Alcatel - Điện trở cách điện giữa 2 dây a, b (L7): ³ 10MW với hệ thống Siemens và NEC ³ 1016 kW với hệ thống Alcatel Trên mạng cáp xoắn đôi của Thành phố Hà Nội hoàn toàn không dùng các cuộn cảm bù dung kháng đường dây, không sử dụng các cầu nối rẽ nhánh (bridged tap). Các vấn đề của mạng truy nhập hiện nay: Mặc dù mạng truy nhập nói riêng cũng như mạng viễn thông nói chung đã có những tiến bộ vượt bậc tuy nhiên hiện nay vẫn còn có một số vấn đề đáng quan tâm sau: ỉ Hệ thống cáp ngoại vi của mạng viễn thông được xây dựng từng phần theo nhu cầu, không đồng bộ với xây dựng và phát triển của thành phố, nhu cầu cần đến đâu thì xây dựng đến đó. Hay nói cách khác là công tác quy hoạch chưa được tốt, do đó dẫn đến mạng cáp đồng được tổ chức chưa hợp lý, chổ thừa chổ thiếu, chổ vừa đào đường để đi một tuyến cáp ngầm nay lại phải đi thêm một tuyến cáp treo để đáp ứng nhu cầu...Đây cũng chính là nguyên nhân dẫn đến hệ số sử dụng cáp ngoại vi còn chưa cao dẫn đến hiệu quả đầu tư thấp, chi phí bảo dưỡng cao. Nguyên nhân chính của công tác quy hoạch còn chưa tốt là do hiện nay chưa có một hệ thống quản lý mạng ngoại vi tốt để cung cấp thông tin cho công tác quy hoạch dự báo nhu cầu cáp. Với một hệ thống quản lý thông tin ngoại vi tốt, dựa trên cơ sở hệ thống thông tin địa lý GIS, người làm công tác quy hoạch, đề xuất cáp sẽ có đủ thông tin về dung lượng, khả năng của hệ thống cáp hiện tại, số hộ có điện thoại...từ đó sẽ có những dự đoán chính xác nhu cầu trong một số năm nhất định trong tương lai làm cơ sở cho việc lên kế hoạch xây dựng đường cáp mới. ỉ Thiết bị chưa đồng bộ : Các thiết bị cơ bản như cáp, cống... thì đủ nhưng những thiết bị phụ kiện, như phụ kiện lắp đặt cáp hay phụ kiện cống cáp hoặc phụ kiện nhập đài ...để xây dựng mạng thì thiếu. Nguyên nhân chính không phải là do các thiết bị này không có hoặc không mua được mà do chưa có những tiêu chuẩn hoặc hướng dẫn cụ thể về quy cách lắp đặt và ứng dụng những thiết bị trên. ỉ Chưa có những tiêu chuẩn đầy đủ, thống nhất về chất lượng hoặc quy cách của những thiết bị trên. Một số thiết bị có độ bền kém hoặc không phù hợp với điều kiện môi trường Việt Nam Đánh giá tổng thể mạng viễn thông Việt Nam: Nói chung mạng viễn thông Việt Nam đã dần dần đạt tới các tiêu chuẩn chất lượng quốc tế. Việc kết nối với các tuyến cáp quang biển quốc tế đi qua Việt Nam đã nâng cao khả năng trao đổi thông tin với nước ngoài. Để đảm bảo cho việc truyền tải tínhiệu trong suốt, tuyến đường trục Bắc Nam đóng vai trò rất quan trọng, theo dự báo nhu cầu các dịch vụ viễn thông, tuyến đường trục này trong một vài năm tới sẽ sử dụng hết dung lượng hiện tại và mạng viễn thông của chúng ta đã có các phương án nâng cấp dung lượng từ 2,5Gbps hiện nay lên 20Gbps trong vòng 10 năm tới. Liên kết với các tuyến trục Bắc Nam là các tuyến truyền dẫn nhánh và nội tỉnh dần được cáp quang hoá, thay thế bằng các thiết bị hiện đại để tăng dung lượng và nâng cao chất lượng dich vụ đáp ứng nhu cầu khi sử dụng các dịch vụ băng rộng như Video, B-ISDN... Nhu cầu lắp đặt mạng cáp đồng vẫn còn lớn, hàng năm các tỉnh vẫn còn phải tiêu thụ một lượng cáp đồng với số lượng lớn để đáp ứng nhu cầu liên lạc trong tỉnh. Ngoài ra cho tới nay, chúng ta không thể dỡ bỏ mọi loại cáp đồng đang tồn tại và phục vụ có hiệu quả này...Có thể thấy rằng trong thời gian tới, cáp đồng vẫn là môi trường chủ yếu cung cấp các dịch vụ một cách có hiệu quả đặc biệt khi áp dụng công nghệ xDSL. Như vậy, với những đặc điểm của mạng viễn thông Việt Nam thì việc áp dụng công nghệ xDSL vào mạng truy nhập trong điều kiện hiện nay là một giải pháp rất có tính khả thi nhằm đáp ứng cho các nhu cầu về dung lượng và chất lượng dịch vụ sẽ phát triển trong tương lai. Vấn đề còn lại là chúng ta sẽ phát triển mạng truy nhập như thế nào cho có hiệu quả nhất. 5.2 Nhu cầu dịch vụ viễn thông Việt Nam trong giai đoạn 2000-2010 Các dich vụ viễn thông của Việt Nam hiện nay chủ yếu là các dịch vụ truyền thống đã có từ trước như điện thoại điện báo, chuyển fax, thuê kênh, nhắn tin...và một số các dịch vụ mới được đưa vào sử dụng là Internet, thương mại điện tử, các dịch vụ dùng thẻ..Trong những năm tới đây, nhu cầu về các dịch vụ viễn thông ở nước ta sẽ tăng mạnh cả về mặt số lượng cũng như chất lượng. Do tính đa dạng của dịch vụ càng tăng dẫn đến nhu cầu của khách hàng đối với việc phân bổ băng tần và tốc độ truyền dẫn hết sức khác nhau. Nhu cầu thông tin đối với từng loại khách hàng là công sở nhà nước, thương mại, hàn riêng hay công cộng như sau: * Nhu cầu dịch vụ đối với khu vực dân cư: - Video theo yêu cầu - Các trò chơi tương tác - Âm nhạch theo yêu cầu - Chăm sóc y tế - Mua bán từ xa Nhu cầu dịch vụ đối với các khu vực công cộng: - Trung tâm thông tin * Nhu cầu dịch vụ đối với khu vực hành chính thương mại: - Trao đổi điện tử - Tạo dịch vụ - Mậu dịch điện tử - Điều hành dịch vụ * Nhu cầu dịch vụ chung giữa khu vực công cộng và hành chính thương mại là chuyển tiền điện tử tại điểm bán hàng: * Nhu cầu dịch vụ chung giữa khu vực công cộng và khu vực dân cư là: - Thông tin đại chúng - Dịch vụ tài chính - Truyền hình quảng bá - Biểu quyết từ xa * Nhu cầu dịch vụ chung giữa khu vực dân cư và hành chính thương mại là: - Làm việc từ xa - Nghiên cứu thị trường - Đo lường từ xa - Thư viện Video - Đào tạo từ xa * Nhu cầu dịch vụ chung giữa 3 khu vực nêu trên là: - Internet - Thư điện tử - Dịch vụ thoại - Dịch vụ môi giới - Nhắn tin diện rộng - Dịch vụ quảng cáo - Nhắn tin hai chiều - Hôi nghị truyền hình - Điên thoại hình - Thông tin đa phương tiện Trong những năm tới, ở Việt Nam các khách hàng là các doanh nghiệp trong các khu chế xuất, văn phòng của các công ty nước ngoài, các cơ quan nhà nước chính phủ và thậm chí là các công ty tư nhân lớn sẽ là các khách hàng tiềm năng sử dụng dịch vụ truyền số liệu, thuê kênh và Internet. Ngoài ra các cơ quan, trung tâm nghiên cứu khoa học sẽ là nơi tập trung và chiếm lưu lượng truyền lớn trên mạng. : DV Phi thoại : DV Thoại Cùng với sự phát triển, nhu cầu của khách hàng ngày càng trở nên đa dạng và phong phú, tính dự án dạng của dịch vụ dẫn đến nhu cầu của khách hàng đối với việc phân bổ băng tần sẽ khác nhau. Bên cạnh đó các loại hình ngày càng có xu hướng tích hợp với nhau với yêu cầu chất lượng dịch vụ đảm bảo và giá thành giảm. Hình 5.2 Nhu cầu lưu lượng các dịch vụ thoại và phi thoại của Việt Nam trong tương lai Trước nhu cầu đó mạng lưới phải có khả năng cung cấp các băng tần khác nhau, đáp ứng các dạng lưu lượng khác nhau, cung cấp các dịchvụ với tính linh động, tiện lợi và mang tính cá nhân hơn. Với các nhu cầu phát triển dịch vụ ở Việt Nam cũng như xu hướng tăng trưởng lưu lượng trên thế giới, dự báo tới năm 2010 các dịch vụ phi thoại ở Việt Nam sẽ có lưu lượng lớn hơn các dịch vụ thoại. ở đây trục tung được biểu diễn theo đơn vị E1, như vậy từ biểu đồ ta thấy trong tương lai khoảng vào năm 2006 các dịch vụ phi thoại sẽ chiếm ưu thế lớn hơn so với dịch vụ thoại. 5.3 Khả năng ứng dụng kỹ thuật xDSL cho mạng truy nhập Việt Nam Như đã nêu ở trên, mạng viễn thông Việt Nam đã số hoá hoàn toàn các tuyến đường trục, cáp quang hoá phần lớn các mạng trung kế. Hiện nay đang bước đầu triển khai sử dụng cáp quang trong mạng truy nhập vì cáp quang có thể cung cấp được các dịch vụ băng rộng một cách linh hoạt và thoả mãn được nhu cầu dịch vụ của xã hội. Tuy nhiên, việc triển khai cáp quang hoá mạng truy nhập cần phải tiến hành từng bước. Trước mắt là liên kết với mạng cáp đồng để cung cấp các dịch vụ cho khách hàng sau đó mới mở rộng dần mạng cáp quang tới gần khách hàng hơn rồi sau đó mới tới cáp quang hoá hoàn toàn. Hiện nay nhu cầu dịch vụ tốc độ cao, băng tần lớn tập trung nhiều ở các trung tâm văn hoá, chính trị, kinh tế ở nước ta. ở những nơi này, các khách hàng có khả năng sử dụng lưu lượng lớn trên mạng là các doanh nghiệp, các công ty nước ngoài, cơ quan nhà nước và các trung tâm công nghệ thông tin. Mạng cáp đồng ở đây đã phát triển rất mạnh và nhiều nơi đã tương đối hoàn thiện. Do đó việc tận dụng mạng cáp đồng sẳn có để truyền tải dịch vụ băng rộng chắc chắn sẽ mang lại hiệu quả cao về mặt kinh tế và quy hoạch đô thị. Mặt khác như đã phân tích ở trên, thực tế mạng viễn thông của chúng ta hoàn toàn có khả năng áp dụng công nghệ xDSL.Việc sử dụng công nghệ xDSL là một giải pháp hữu hiệu đáp ứng các nhu cầu trên trong thời điểm hiện nay. Tuy nhiên, căn cứ vào điều kiện thực tế và đặc điểm kỹ thuật của các công nghệ xDSL, hai công nghệ có thể áp dụng vào Việt Nam hiện nay là ADSL và HDSL vì những lý do sau: ỉ Phù hợp với các nhu cầu về tốc độ và băng tần dịch vụ của Việt Nam hiện nay và trong vài năm tới.(được xác định là giai đoạn cáp quang hoá mạng truy nhập Việt Nam). ỉ Là giải pháp trung giai hữu hiệu trong quá trình cáp quang háo mạng truy nhập. ỉ Đã được thử nghiệm thành công tại nhiều nước trên thế giới. ỉ Đã có tiêu chuẩn cho các kỹ thuật này của ITU và ETSI, điều này tạo nhiều thuận lợi cho việc áp dụng vào mạng lưới ỉ Chế độ làm việc ở các tốc độ phù hợp với hiện trạng mạng truy nhập Việt Nam ( theo tiêu chuẩn Châu Âu). Tuy vậy, tuỳ theo yêu cầu dịch vụ của khách hàng mà chúng ta có thể dùng SDSL và VDSL nhằm đem lại hiệu quả cao hơn. 5.3.1. Đối với kỹ thuật HDSL: Với điều kiện mạng viễn thông Việt Nam hiện nay thì việc áp dụng kỹ thuật HDSL phải đi theo hướng có thể thay thế các luồng E1, như vậy có thể có 3 giải pháp đối với HDSL như sau: - Sử dụng HDSL 3 đôi sợi, mỗi đôi 784 kb/s - Sử dụng HDSL 2 đôi sợi, mỗi đôi 1024 kb/s - Sử dụng HDSL 1 đôi sợi, mỗi đôi 2048 kb/s Trong đó, việc áp dụng loại HDSL sử dụng một đôi dây (HDSL2) có nhiều ưu điểm hơn cả do chỉ sử dụng một đôi dây sẽ giảm được nhiều chi phí, thuận lợi cho việc lắp đặt vận hành và bảo dưỡng hệ thống. Hiện nay, các loại modem HDSL đã được chào bán khá rộng rải trên thị trường Việt Nam, giá các modem này có xu hướng càng ngày càng giảm, kết cấu gọn nhẹ, dễ sử dụng, thích ứng với môi trường và chất lượng đảm bảo. Những ứng dụng chính của HDSL có thể áp dụng tại Việt Nam: - Truy nhập vào mạng Internet. - Tạo các mạng với hệ thống cáp đồng sẵn có. - Tạo mạng PBX. - Tạo kết nối mạng LAN. - Hội nghị truyền hình và giáo dục từ xa. 5.3.2 Đối với kỹ thuật ADSL: Khác với kỹ thuật HDSL, kỹ thuật ADSL là không đối xứng do đó nó có những ứng dụng riêng phù hợp, đặc biệt là truy nhập Internet băng rộng và truyền hình theo yêu cầu. Thông qua ADSL chúng ta có thể cung cấp một số các dịch vụ đã được dự báo là có tiềm năng ở thi trường nước ta trong thời gian tới là: - In ternet băng rộng. - Dạy học từ xa. - Dịch vụ Video theo yêu cầu (VOD). - Thông tin dại chúng. - Truyền dữ liệu tốc độ cao. Ưu điểm của ADSL là sử dụng bộ chia để có thể kết hợp một kênh thoại vào trong cùng một đường truyền mà không ảnh hưởng đến chất lượng truyền số liệu. Do đó đây là một kỹ thuật rất phù hợp cho việc phát triển mạng truy nhập nhằm đáp ứng cho các dịch vụ băng rộng trong thời điểm hiện nay và trong mài năm tới. 5.4. Một số giải pháp triển khai dịch vụ ADSL Như chúng ta đã biết, ADSL là một công nghệ modem mới có khả năng chuyển từ một đôi dây thoại analog thông thường thành đường truyền dẫn số đa phương tiện và tốc độ cao. Với việc kết nối các trang web, dịch vụ Internet cho khách hàng lượng thông tin và hình ảnh phong phú sẽ làm cho ở hai đầu truy nhập sẽ trở nên tắc nghẽn. Thông qua việc sử dụng modem ADSL mạng có thể cung cấp trong phạm vi rộng cả băng tần đối xứng và không đối xứng, đồng thời cung cấp một đường dẫn có thể phát triển trong tương lai với dịch vụ băng tần cao. Card thuê bao ADSL được nối với các ISP qua bộ ghép kênh thuê bao số DSLAM. 5.4.1. Đối với các khách hàng đang thuê bao truy nhập Internet đã kết nối qua modem băng tần thoại thông thường, muông nâng cấp lên tốc độ cao hơn bằng modem ADSL chúng ta có thể có các giải pháp sau: ỉ Giải pháp 1: Lắp modem ADSL cho PC Giải pháp thích hợp để cung cấp dịch vụ Internet qua ADSL tới khách hàng là cung cấp 1 card modem ADSL lắp đặt trong máy PC như phần lớn các modem analog hiện nay vẫn làm. Lắp đặt như vậy sẽ giảm bớt sự phức tạp và vấn đề đi dây giữa các thiết bị ở phía khách hàng. Hình 4.20. Minh hoạ chuyển đổi từ modem Analog sang modem ADSL Sơ đồ minh hoạ quá trình chuyển đổi từ việc sử dụng một modem Băng tần thoại sang modem ASDL được mô tả như hình 4.20. Các nhà khai thác thường không muốn 1 khách hàng thuê 1 modem khi chúng là một card ở trong máy PC bởi vì họ không muốn nhận trách nhiệm cho các hư hỏng của máy tính nên giải pháp này sẽ tạo điều kiện cho khách hàng làm chủ modem ADSL trong máy tính của họ. ỉ Giải pháp 2: Sử dụng ADSL độc lập Giải pháp này cung cấp 1 modem ADSL độc lập được kết nối với máy tính PC qua đường 10Base-T Ethernet hoặc nối qua các cổng nối tiếp thông thường của máy tính. Giải pháp này có thể tạo nên sự phức tạp do modem phải có hộp đựng riêng và phải tự cung cấp nguồng, tuy nhiên lại cho phép thu tiền thêm của khách hàng thông qua cho thuê modem, việc này đơn giản hơn việc triển khai modem theo giải pháp trên. ỉ Giải pháp 3: Cho trường hợp đặc biệt, nếu có hơn 1 máy tính ở nhà hoặc văn phòng nhỏ sử dụng 1 đường ADSL, ta nên dùng 1 bộ định tuyến truy nhập từ xa để cung cấp cho nhiều cổng 10 Base-T, khi đó sẽ giảm được giá thành của một đường thuê bao ADSL. Bộ định tuyến sẽ nối giữa ADSL đầu thuê bao và thiết bị thuê bao khách hàng. Internet Broadband Network ATU-C Splitter Splitter ATU-C Router PC PC PC ATU-C: Đơn vị truyền dẫn ADSL ở đầu cuối của mạng ATU-R: Đơn vị truyền dẫn ADSL ở đầu thuê bao Hình 4.21. Sử dụng bộ định tuyến cung cấp 1 đường truyền ADSL cho nhiều thuê bao 5.4.2. Đối với khách hàng đang thuê bao truy nhập Internet đã kết nối ISDN tốc độ cơ sở muốn nâng cấp lên tốc độ cao hơn bằng ADSL chúng ta có thể đưa ra các giải pháp sau: Broadband Network Internet CO user ISDN 160kb/s Hình 4.22. Minh hoạ chuyển đổi từ kết nối ISDN sang modem ADSL ỉ Giải pháp 1: Cung cấp các giao diện ISDN và ADSL cho khách hàng. Đây là khả năng nâng cấp đơn giản nhất bằng cách thay thế bộ đầu cuối ISDN bằng một bộ chuyển đổi ADSL, điều này có thể thực hiện được khi kết nối trực tiếp vào thiết bị thuê bao của khách hàng CPE. Hầu hết các kết nối này đều lựa chọn giao diện 10Base-T. Do đó giải pháp chỉ có hiệu lực khi các nhà khai thác đều sẵn sàng cung cấp ISDN với giao diện này hay khách hàng phải sử dụng thêm thiết bị chuyển đổi đầu cuối ISDN có thể cung cấp giao diện này cho CPE. Internet ISDN Network IT NT PC Internet ISDN Network ATU-C ATU-R PC ISDN ISDN Bộ chuyển đổi Ethernet 10Base-T Local Loop Hình 4.23. Minh hoạ các giao diện ISDN và ADSL cho khách hàng Một số nhà khai thác cũng cung cấp các chuẩn là giao diện S và giao diện RS-232 cho việc kết nối với CPE (PC hoặc chuyển đổi đầu cuối). Giải pháp này chỉ giải quyết cho vấn đề kết nối vật lý và có thể thành công trong việc kết nối Internet chỉ khi nâng cấp dịch vụ. Tuy nhiên khi ISDN kết nối dịch vụ, có thể ảnh hưởng tới các tín hiệu của ADSL đến CPE, do đó các ứng dụng khác không tương thích sẽ phải được kiểm tra kỹ lưỡng trước khi đưa vào sử dụng. ỉ Giải pháp 2: Sử dụng không đồng thời ISDN và POTS qua ADSL. Chúng ta có thể tận dụng dịch vụ ISDN hoặc POTS có sẵn và cả 1 dịch vụ ADSL được phân chia trên cùng một đường truyền. Giải pháp này đòi hỏi phổ của ADSL dịch chuyển từ tần số hiện tại tới tần số cao hơn phổ của ISDN. Đồng thời tính năng của bộ Splitter phải thay đổi so với hệ thống ADSL ở tần số ban đầu. Xuất hiện việc giảm đáng kể phạm vi hoạt động của ADSL do tín hiệu bị suy hao nhiều ở tần số cao. Khi thực hiện, giải pháp này sẽ tăng lượng dây dẫn ở phía tổng đài do trên thực tế các card của ADSL, ISDN hoặc POTS khác nhau. Các nhà khai thác cũng đưa ra bộ "splitter chung" cho phép khả năng tách tín hiệu POTS hoặc ISDN với độ rộng phổ ADSL cố định. Tuy nhiên sẽ dẫn tới việc khi ADSL hoạt động chỉ sử dụng một vài loại modem ADSL tự động điều chỉnh vùng phổ của tín hiệu truyền dẫn ADSL để thích ứng với hoặc bộ splitter chỉ sử dụng POTS hoặc bộ splitter "POTS hoặc ISDN". Đồng thời với việc sử dụng cả POTS và ISDN qua ADSL trên cùng một đường truyền dẫn sẽ dẫn đến việc phải phân phối phổ, vấn đề dự phòng. IP router Broadband Net ATU-C Splitter Splitter ATU-R IP base dCPE POTS-NT ISDN-NT POTS Line card ISDN-LT Hình 4.24. Sử dụng khônghiệp đồng thời ISDN và POTS qua ISDN Vấn đề phân phối phổ xuất hiện do nguyên nhân xuyên âm đầu gần (NEXT) gây ra. Hệ thống ADSL chỉ sử dụng POTS có thể chấp nhận tín hiệu ADSL bắt đầu từ khoảng (20-40)kHz trongkhi bộ splitter có dùng ISDN thì tín hiệu ADSL chỉ có thể bắt đầu từ tần số 170kHz. Do đó băng tần đường truyền về của modem POTS sẽ phát ra xuyên âm đầu gần trong băng tần của modem ISDN. Vấn đề dùng chung POTS và ISDN trong cùng mạng ADSL sẽ còn được đề cập trong các giải pháp sau. ỉ Giải pháp 3: ISDN qua ADSL Trong giải pháp này bộ splitter chỉ dùng ISDN mà không dùng POTS có thể đơn giản hơn trên. Tuy nhiên giải pháp này đòi hỏi khách hàng có điện thoại số như một phần của dịch vụ ISDN. Điều này luôn thực hiện được trong trường hợp nếu họ đang thuê bao truy nhập Internet ISDN Phổ ADSL bị chuyển từ băng tần thấp (20-40)kHz tới bắt đầu ở băng tần 140kHz. Do đó việc thiết kế các bộ splitter sẽ đặt vùng tín hiệu ADSL lên trên 140kHz hoặc hơn nữa, điều này cho phép sử dụng cả 2 nữa đường truyền ISDN 2B1Q và 4B3T trên dây. Thiết kế splitter đơn giản hơn ở giải pháp 2 do chỉ cần cân bằng trở kháng ISDN không có trở kháng của POTS gây phức tạp cho hoạt động của mạng. Splitter Broadband Net ATU-C POTS Line card ISDN-LT ATU-R IP base dCPE ISDN-NT Thiết bị chuyển đổi Splitter Hình 4.25. Cung cấp ISDN trên ADSL ỉ Giải pháp 4: Ghép ISDN trong ADSL Không có đủ các đường truyền mà phải gắn chung với CPE là điều thường xảy ra đối với các nhà cung cấp dịch vụ ISDN. Tuy nhiên trong trường hợp đó, đường thuê bao thoại vẫn được duy trì tại băng tần POTS. Việc ghép nguyên cả dung lượng ISDN(160kb/s) sẽ không ảnh hưởng đến phạm vi sử dụng xoá tiếng hoạt động của hệ thống ADSL vọng do băng tần cả chiều đi và về có thể chồng lênh nhau và bắt đầu khoảng (10 - 40)kHz phụ thuộc vào bộ splitter. Tuy nhiên việc ghép này lại có thể ảnh hưởng tới bộ ADSL sử dụng FDM khi phát triển kênh đi từ 16kb/s lên 160kb/s cho đủ dung lượng ISDN. Splitter Splitter POTS Line card POTS-NT IP router Broadband Net ATU-C ISDN-LT ATU-R IP base dCPE ISDN-NT Hình 4.26. Cung cấp dịch vụ ISDN qua ADSL Sau khi phát triển kênh hướng đi lớn hơn, đường về sẽ phải chuyển từ khoảng 50kHz tới (85-100)kHz. Nó sẽ suy hao khoảng (2-3)dB(< 300m trên cáp 0,5mm). Dù sao nếu ISDN và truy nhập Internet tốc độ cao đồi hỏi hoạt động đồng thời, dung lượng hướng đi gồm cả dung lượng ISDNvà Internet. Đều này có thể có những ảnh hưởng quan trọng trong phạm vi hoạt động khi sử dụng FDM nhưng sẽ không ảnh hưởng đến hoạt động khi dùng kỹ thuật EC. Giải pháp này cho phép cả dịch vụ thoại băng tần POTS analog và khả năng kênh thoại qua ISDN số. Nếu chỉ cần một đường thoại thì khi đó khả năng có kênh thoại tương tự sẽ được bỏ qua để tăng phổ cho đường truyền ADSL. ISDN trong ADSL sẽ cung cấp cho khách hàng một kênh thoại số 64kb/s. Như vậy có thể làm phổ ADSL giảm xuống và như vậy thì suy hao tín hiệu là cũng giảm xuống. Điều này sẽ làm cho hệ thống ADSL giành lại ít nhiều phần suy hao bị mất do phải gánh cả phần ISDN và điều này cũng tránh việc phải sử dụng bộ splitter cho POTS. Dù sao khi làm việc này cũng làm mất đường POTS . 5.5 Kết luận Trên cơ sở phân tích những nhu cầu viễn thông của Việt Nam trong tương lai cũng như những bước phát triển của các kỹ thuật DSL có thể thấy rõ kỹ thuật này hoàn toàn có khả năng đáp ứng được các nhu cầu truy nhập thông tin băng rộng trong những năm tới ở Việt Nam. Nhờ những ưu điểm là áp dụng trên những đường truyền ngắn nên DSL rất phù hợp khi áp dụng trong mạng truy nhập, do đó tận dụng được lượng cáp đồng lớn hiện nay đang được sử dụng cho các đường thuê bao điện thoại. Kỹ thuật DSL có thể cung cấp các dịch vụ đa dạng về chủng loại, linh hoạt về tốc độ truy nhập, khoảng cách phù hợp với từng tính chất của dịch vụ. Chúng có thể truyền đối xứng (HDSL,SDSL..) cũng như có thể truyền không đối xứng như ADSL hoặc VDSL. Trong điều kiện nước ta hiện nay, kỹ thuật DSL là một giải pháp trung gian vừa nâng cao lợi ích kinh tế, vừa đảm bảo về mặt kỹ thuật trong quá trình cáp quang hoá mạng truy nhập, hơn nữa khoảng cách đường dây trung bình trong mạng truy nhập việt Nam ngắn, sử dụng rất ít các cuộn gia cảm cũng như cầu nối rẽ do đó việc áp dụng các công nghệ xDSL vào mạng truy nhập là hoàn toàn phù hợp, trong điều kiện nước ta hiện nay, để giải quyết các vấn đề tắc nghẽn trong mạng thoại do việc truyền dữ liệu, có thể đáp ứng được nhu cầu truy nhập Internet ngày càng cao và một số các dịch vụ băng rộng khác thì kỹ thuật ADSL được coi là giải pháp tối ưu nhất. Với những tiến bộ của kỹ thuật ngày nay, giá thành thiết bị giảm nhanh chóng, các thiết bị hoạt động một cách tương thích do có các tiêu chuẩn quốc tế và dễ dàng lắp đặt, công nghệ ADSL xứng đáng được coi là ứng cử viên hàng đầu cho việc xây dựng mạng truy nhập mạng băng rộng ở nước ta hiện nay. Chú giải thuật ngữ Từ viết tắt Tiếng Anh Nghĩa tiếng Việt ADSL Asymmetric Digital Subscriber Line DSL không đối xứng ANSI American National Standard Institute Viện tiêu chuẩn quốc gia Mỹ API Application Programming Interface Giao diện chương trình ứng dụng ATM Asynchronous Transfer Mode Phương thức truyền dẫn không đồng bộ ATU- C ADSL Transceiver Unit at Central Office Khối thu phát ADSL phía trung tâm ATU- R ADSL Transceiver Unit at Remote site Khối thu phát ADSL phía thuê bao AWG American Wire Gauge Cỡ dây tiêu chuẩn của Mỹ BER Bit Error Rate Tốc độ lỗi bit BRI Base Rate Interface Giao diện tốc độ cơ bản CAP Carrierless Amplitude and Phase modulation Điều chế biên độ và pha không có sóng mang CATV Cable TV Truyền hình cáp CBR Constant Bit Rate Tốc độ bit cố định CDSL Customer Digital Subscriber Line DSL cho khách hàng CO Central Office Trung tâm chuyển mạch CPE Customer's Premises Equipment Thiết bị phía khách hàng CRC Cycle Redundancy Check Kiểm tra lỗi dư vòng DACS Digital Access and Cross-connect System Hệ thống truy nhập và đấu chéo số DBS Direct Broadcast Satellite Quảng bá trực tiếp từ vệ tinh DCT Discrete Cosin Transform Chuyển đổi cosin rời rạc DFT Discrete Fourier Transform Chuyển đổi Fourier rời rạc DLC Digital Loop Carrier Mạch vòng số DMT Discrete Multi-Tone Điều chế tín hiệu đa âm sắc rời rạc DSL Digital Subscriber Line Đường dây thuê bao kỹ thuật số EOD Everything on Demand Các dịch vụ theo yêu cầu ETSI European Telecommunications Standard Institute Viện tiêu chuẩn viễn thông châu Âu FDM Frequency Division Multiplexing Kỹ thuật ghép kênh phân chia tần số FEXT Fear End Crosstalk Nhiễu xuyên âm đầu xa FRAD Frame Relay Access Device Thiết bị truy nhập Frame relay FTTC Fiber to the Curb Cáp quang đến nhà HDSL High Digital Subscriber Line DSL tốc độ cao HDTV High Definition TV Truyền hình phân giải cao HFC Hibrid Fiber Coax Mạng lai cáp đồng trục- cáp quang IDSL ISDN Digital Subscriber Line DSL dùng cho ISDN ISDN Intergrated Services Digital Network Mạng số tích hợp đa dịch vụ IVOD Interactive Video on Demand Video theo yêu cầu tương tác JPEG Joint Picture Expert Group Nhóm chuyên gia hình ảnh liên kết MDF Main Distribution Frame Giá đấu dây MMDS Multichannel, Multipoint Distribution System Hệ thống phân phối đa điểm, đa kênh MOD Movie on Demand Phim theo yêu cầu MPEG Motion Picture Expert Group Nhóm chuyên gia hình ảnh động NEXT Near End Crosstalk Nhiễu xuyên âm gần NID Network Interface Device Thiết bị giao diện mạng NNI Network to Network Interface Giao diện mạng với mạng ONU Optical network unit Khối mạng cáp quang OS Operation System Hệ điều hành PDU Protocol Data Unit Khối giao thức dữ liệu PON Passive Optical Network Mạng cáp quang thụ động PRI Primary Rate Interface Giao diện tốc độ sơ cấp QAM Quadrature Amplitude Modulation Điều chế biên độ cầu phương RADSL Rate Adaptive Digital Subscriber Line DSL thích ứng tốc độ STM Synchronous Transfer Mode Mô hình truyền đồng bộ STU Subsciber Terminal Unit Khối đầu cuối thuê bao SVC Switched Virtual Unit Khối chuyển mạch ảo TC Transmission Convergence Hội tụ truyền dẫn TCM Trellis Code Modulation Điều chế mã lưới TDM Time Division Multiplex Kỹ thuật ghép kênh phân chia theo thời gian TE Terminal Equipment Thiết bị đầu cuối Một số tài liệu tham khảo: [1] “ADSL & DSL Technology” Walter Goralski- McGraw-Hill, 1998. [2] “The DSL Sourcebook” Paradyne Corporation. [3] “xDSL Architecture” Padman and Warrier BalajiKumar. [4] “ADSL/VDSL Principle” Dr. Dennis J. Rauschmayer, 1999 [5] "Nghiên cứu sử dụng kỹ thuật DSL cho mạng truy nhập Việt Nam" Nguyễn Vĩnh Nam, Nguyễn Bá Hưng.(6/2000). [6] “Mạng truy nhập Công nghệ và giao diện V.5” Trần Nam Bình, Nguyễn Thanh Việt, NXB Bưu điện. [7] “DSL Anywhere” DSL Forum [8] “Dilivering xDSL” Lawrence Harte and Roman Kikta-McGraw-Hill. [9] “Digital Subscriber Line (xDSL) FAQ v200010108” John Kvistoff. [10] “Remote acces networks PSTN, ISDN, ADSL, Internet & Wireless” Chander Dhawan [11] Đề tài “Nghiên cứu sử dụng kỹ thuật DSL cho mạng truy nhập Việt Nam” Mã số 110-99-TCT-AP-VT, Nguyễn Bá Hưng, Nguyễn Vĩnh Nam. [12 ] Báo cáo đề tài “Nghiên cứu ứng dụng công nghệ ADSL và VDSL để xây dựng phương án tổ chức dịch vụ Video theo yêu cầu (Video on demand) trên mạng cáp thuê bao hiện có của mạng viễn thông Hà nội” kí hiệu 110-98-TCT-RD Bưu điện TP. Hà nội 5/2001. [13] Một số trang web chuyên ngành như : www.WebProForum.com, www.iec.org, www.xdsl.com, www.tuketu.com, www.dslforum.org... [14] khuyến nghị ITU-T G.992.1, G 992.2,