Đề tài Công nghệ ADSL sử dụng phương pháp điều chế DMT

LỜI NÓI ĐẦU Đi cùng với sự phát triển của xã hội các nhu cầu về dịch vụ thông tin truyền số liệu, truy cập Internet, các dịch vụ thương mại, giải trí, các dịch vụ thông tin tốc độ cao ngày càng trở thành một nhu cầu cấp bách cho các nhà cung cấp dịch vụ viễn thông. Trước đây các dịch vụ sử dụng đôi dây điện thoại thông thường thì tốc độ còn rất hạn chế. Như vậy để cung cấp các dịch vụ tốc độ cao thì các môi trường truyền dẫn khác cần phải được lắp đặt như cáp đồng trục, cáp quang Việc đầu tư lắp đặt mới này phải mất một khoảng thời gian dài với chi phí rất cao và độ rủi ro cho đầu tư là rất cao. Đường dây điện thoại, di sản phát minh của Graham Bell được đưa vào sử dụng rộng rãi trên mạng điện thoại từ khi điện thoại được đưa vào sử dụng trên thế giới. Đôi dây đồng này có thể chuyển tải lượng dữ liệu nhiều hơn ngoài các cuộc thoại. Việc sử dụng đôi dây này chỉ để truyền tiếng nói thật sự mới chỉ khai thác được một phần khả năng của cáp đồng, Công nghệ đường dây thuê bao số DSL sẽ sử dụng được phần khả năng còn lại của dây điện thoại mà không hề làm gián đoạn việc thực hiện các cuộc thoại. Kỹ thuật DSL ra đời đã tạo ra một bước ngoặt mới cho việc sử dụng đường dây điện thoại. Đường dây thoại trước đây chỉ dùng để truyền 1 kênh điện thoại băng tần từ 400 Hz đến 3400 Hz, thì giờ đây có thể truyền ở các băng tần lên tới hàng triệu Hz. Để truyền dẫn với tốc độ cao, băng tần sử dụng lớn thì cần phải có các bộ xử lý số tốc độ cao tiên tiến. Cùng với sự phát triển của công nghệ vi điện tử kỹ thuật DSL sẽ đáp ứng được các yêu cầu về tốc độ cũng như về chất lượng truyền dẫn. Với cơ sở hạ tầng sẵn có, công nghệ DSL đã cho phép đường dây điện thoại truyền tải các ứng dụng đa phương tiện mà trước đây chỉ có cáp quang mới thực hiện được. Đường dây điện thoại bây giờ là một phương tiện kinh tế nhất để truyền tải nhiều loại hình dịch vụ viễn thông tới hàng triệu khách hàng. Trong đồ án này sẽ giới thiệu về công nghệ DSL cùng với những ứng dụng của nó trong thực tiễn. Trong họ công nghệ xDSL thì ADSL với những ưu điểm của mình như cho phép sử dụng đôi dây điện thoại có sẵn để truyền tải những dịch vụ băng rộng như Video, truyền hình, internet tốc độ cao mà không cần phải thay đổi cấu trúc mạng thoại thông thường. Công nghệ ADSL hiện nay đã được chuẩn hoá và sử dụng rộng rãi trên thế giới, ở Việt Nam hiện nay ADSL cũng đang được đưa vào sử dụng cho nên chúng ta đi vào nghiên cứu cụ thể công nghệ này và đặc biệt là công nghệ ADSL sử dụng phương thức điều chế DTM ( Discrete MultiTone Modulation ). Đồ án này bao gồm 5 chương : Chương 1 : Giới thiệu về công nghệ xDSL Chương 2 : Các loại DSL Chương 3 : Công nghệ ADSL sử dụng phương pháp diều chế DMT Chương 4 : Triển khai ADSL trên mạng WAN Chương 5 : Triển khai ADSL ở Việt Nam của VDC Trong quá trình thực hiện đề tài, em đã nhận được sự giúp đỡ tận tình của cô giáo hướng dẫn Nguyễn Thuý Anh, các giáo giáo viên trong khoa Điện Tử Viễn Thông trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội, các cán bộ Viện KHKT Bưu Điện. Qua đây em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ của các thầy cô giáo cùng toàn thể các bạn những người đã giúp em hoàn thành đề tài này.

doc109 trang | Chia sẻ: lvcdongnoi | Ngày: 10/06/2013 | Lượt xem: 1822 | Lượt tải: 2download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Đề tài Công nghệ ADSL sử dụng phương pháp điều chế DMT, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
ng truyền xuống, trễ đơn trên đường truyền lên. Trễ kép trên cả hai hướng. Trong chuyển vận ADSL dùng cho ATM, tất cả các modem đều cử dụng kênh ATM0 ( tức là kênh mang AS0 theo chiều truyền lên và LS0 theo chiều truyền xuống ) cho trễ đơn. Kênh ATM1 ( tức là kênh mang AS1 theo chiều truyền lên và LS1 theo chiều truyền xuống ) được dùng làm kênh thứ hai trong trường hợp trễ kép. Phương thức chuyển vận ATM trên ADSL còn được tổ chức để đáp ứng với những yêu cầu của việc thay đổi thích ứng với yêu cầu sử dụng cũng như điều kiện đường truyền. Biện pháp đầu tiên là tái phân chia tốc độ động (DRR- Dynamic Rate Repartioning ). Đây là chức năng riêng biệt của ADSL nhằm tái phân bổ băng tần giữa các kênh dữ liệu nhanh và dữ liệu chậm. Tổng băng tần của đường truyền không hề thay đổi trong quá trình điều chỉnh DRR này. Việc tái phân chia tốc độ có thể làm gián đoạn dịch vụ lhông quá 125 ms theo tiêu chuẩn ITU G.992.1. Thiết bị đầu cuối mạng có thể có ảnh hưởng đến quá trình DRR trong giai đoạn thiết lập VC nhưng toàn bộ quá trình lại được điều khiển bởi Node truy cập mạng ( AN ). Để thực hiện chức năng tốc độ đáp ứng với chất lượng đường truyền phương thức ATM trên ADSL sử dụng phương thức thya đổi tốc độ động ( DRC – Dynamic Rate Change ). Nói chung dung lượng truyền ADSL có thể chia làm hai thành phần : Phần đảm bảo và phần không được đảm bảo. Phần không được đảm bảo sẽ có thể được thay đổi nhờ DRC. Nếu như khả năng tốc độ đường truyền nằm dưới tốc độ cần được bảo đảm, node truy nhập mạng sẽ ra một thông báo lỗi kết nối. Trong khi đó đường kết nối vẫn tiếp tục hoạt động ở tốc độ có thể đảm bảo các chức năng quản lý mạng và trong một số trường hợp cung cấp một phần dịch vụ. Nhờ các biện pháp trên và các tính chất đặc trưng của ADSL, các tiêu chí về chất lượng dịch vụ( QoS ) như tốc độ số liệu, tỷ lệ lỗi, trễ và khả năng quản lý lưu lượng cho ATM trên ADSL được hoàn toàn đảm bảo. Chính vì vậy ADSL được coi là phương án khả thi nhất cho việc cung cấp dịch vụ ATM tới các thuê bao, thay vì việc đưa đường dây cáp quang tới gần nhà thuê bao trong các công nghệ FTTx. 3.4 HIỆN TRẠNG CHUẨN HOÁ ADSL: Để triển khai ADSL trên một thị trường rộng lớn cần đưa ra một tiêu chuẩn chung để modem của các hãng sản xuất làm việc tương thích với nhau. Tổ chức viễn thông quốc tế ITU đã đưa ra các tiêu chuẩn modem tổng thể ở tầng vật lý. Cùng tham gia với ITU là những nhóm tiêu chuẩn khác rất quan trọng như Viện tiêu chuẩn quốc gia Mĩ, ANSI và Viện tiêu chuẩn viễn thông châu âu ETSI. Ngoài ra còn có các nhóm làm việc như T1E1.4, diễn đàn ADSL (ADSL forum) và nhóm hoạt động chung ADSL UAWG. T1E1.4 ( là một nhóm thành viên của tổ chức tiêu chuẩn hoá quốc gia Mỹ (ANSI) chuyên trách trong việc phát triển các tiêu chuẩn và các báo cáo kỹ thuật về các kỹ thuật truyền, các giao diện người sử dụng, chức năng giao diện cho các dịch vụ truyền dẫn ADSL. Đây chính là tổ chức soạn thảo chuẩn T1.413 cho ADSL vào năm 1995. Cuộc họp mới nhất của T1E1.4 cho tới thời điểm này được tổ chức vào tháng 1/1999 nhằm đưa ra bản thứ hai của chuẩn T1.413. So với bản thứ nhất, bản thứ hai này sẽ tập trung kỹ hơn vào các vấn đề như các lớp hội tụ truyền dẫn ATM và STM, mật độ phổ công suất PSD. Ngoài ra, các phụ lục với định nghĩa chi tiết về ADSL-NEXT, bộ lọc thông thấp POTS, phân lớp hội tụ truyền dẫn ATM và phương thức thích ứng tốc độ on-line sẽ được thêm vào bản T1.413 lần này. Mặc dù đây là các khuyến nghị không bắt buộc nhưng với sự hậu thuẫn từ phía khách hàng, ITU-T và nhu cầu về chuẩn, tuyệt đại đa số các nhà sản suất đều tuân thủ theo các tiêu chuẩn này của T1E1.4. Diễn đàn ADSL-ADSL Forum ( ra đời vào cuối năm 1994 với mục đích hỗ trợ các công ty điện thoại và các nhà cung cấp thiết bị trong lviệc hiện thực hoá khả năng to lớn của công nghệ ADSL. Cho tới thời điểm này diễn đàn ADSL hiện có 178 thành viên đầy đủ và 86 quan sát viên gồm hầu hết những nhà sản suất thiết bị, tích hợp hệ thống, khai thác dịch vụ ADSL lớn trên toàn thế giới. Các hoạt động của diễn đàn ADSL bao gồm hai lĩnh vực: trợ giúp về kỹ thuật và các chiến lược marketing cho các thành viên của mình. Các chỉ dẫn về mặt kỹ thuật bao gồm các báo cáo kỹ thuật (TR -Technical Report) nhằm giải quyết những vấn đề kỹ thuật một cách cụ thể để bổ sung các kết quả của các tổ chức chuẩn hoá. Cho tới tháng 9/1999, 19 báo cáo kỹ thuật của diễn đàn ADSL đã được thông qua. Ngoài ra những thông tin marketing, các báo cáo nghiên cứu thị trường và các chiến lược kinh doanh chung cũng được Diễn đàn đưa ra cho các thành viên hợp tác thực hiện. Nhờ những hoạt động này, Diễn đàn ADSL đã góp một phần đáng kể vào việc nâng cao tính cạnh tranh của công nghệ ADSL. Tổ chức viễn thông quốc tế ITU( bắt đầu các hoạt động có liên quan tới công nghệ ADSL từ cuối năm 1996. Vào giữa năm 1997, nhóm nghiên cứu Q4/15 đã ra đời nhằm thúc đẩy sự phát triển của công nghệ ADSL và đưa ra những tiêu chuẩn chung cho công nghệ này. Trong phiên họp tháng 3/1997, nhóm thông báo ITU-T Q4/15 đã chính thức chấp nhận tiêu chuẩn T1.413 và đưa ra khuyến nghị G.994.1 cho công nghệ ADSL thông thường (G.hs). Mới đây, nhóm đã họp vào tháng 10/1998 để đưa ra một phiên bản đề nghị thông qua tiêu chuẩn G.994.2 (hay còn gọi là G.lite) cho công nghệ ADSL.lite, một dạng đơn giản hoá với thông lượng truyền thấp hơn của ADSL. Các vấn đề được đề cập trong tài liệu này là chế độ rỗi (idle mode) và việc tiết kiệm công suất, tính hoạt động tương thích của thiết bị. Ngoài ra trong cuộc họp này, quá trình bắt tay (hand shake) của các thiết bị ADSL thông thường cũng được đề cập. Nhóm hoạt động chung ADSL( được thành lập vào năm 1998 với sự thúc đẩy của hãng Compaq, Intel và Microsoft nhằm tăng tốc sự phát triển và ứng dụng ADSL. Đứng đằng sau tổ chức này còn có 13 công ty viễn thông lớn của Anh, Pháp, Đức, Nhật, Singapore và Mỹ. Ngoài ra, còn có 116 hãng viễn thông trên toàn thế giới đứng ra như những tổ chức hỗ trợ cho UAWG. Đây cũng được coi như là tuyên bố hỗ trợ chính thức từ phía các nhà sản suất phần cứng cũng như phần mềm máy vi tính và các nhà khai thác dịch vụ cho công nghệ này. Tháng 9/1998, một tài liệu khung về tổ chức mạch vòng thuê bao, các yếu tố ảnh hưởng tới chất lượng và phương thức kiểm tra, đánh giá đường truyền. Tài liệu thứ hai được thông qua đưa ra các mô hình nhiễu, phương thức kiểm tra đường truyền và cấu hình đi dây trong nhà khác nhau phù hợp với tình trạng chung của Mỹ, châu Âu và Nhật Bản. Các thành viên của UAWG còn tham gia trực tiếp vào những thử nghiệm đo đạc trở kháng dây trong nhà và mức độ nhiễu để có được những kinh nghiệm cụ thể về môi trường truyền dẫn trong nhà thuê bao. 3.5 CÁC ƯU ĐIỂM CỦA CÔNG NGHỆ ADSL: Công nghệ ADSL có những ưu điểm đáng kể nhìn từ phía người sử dụng cũng như nhà cung cấp dịch vụ : ADSL cho phép các công ty điện thoáiử dụng hơn 750 triệu đường dây điện thoại hiện có để cung cấp các dịch vụ truy nhập Internet tốc độ cao, các mạng công ty và các dịch vụ trực tuyến khác với mức giá chấp nhận được trên đường dây cáp xoắn điện thoại thông thường. Dịch vụ ADSL không yêu cầu thay đổi cấu trúc của mạng thoại thông thường như trong dịch vụ ISDN, như vậy tiết kiệm được chi phí và thời gian nâng cấp thiết bị chuyển mạch và mạng để cung cấp dịch vụ. ADSL cung cấp khả năng sử dụng các dịch vụ mới có yêu cầu truyền thông đa phương tiện tương tác, thời gian thực cũng như dịch cụ video chất lượng tương đương với truyền hình quảng bá. Các ứng dụng này bao gồm điện toán tương hỗ ( collaborative computing ), hội thảo truyền hình ( video conferening ), giáo dục từ xa ( distant learning ) và video theo yêu cầu ( video on demand ). Nghành công nghiệp sản xuất linh kiện và thiết bị ADSL đang nhanh chống hội tụ về các tiêu chuẩn chung, đảm bảo tính hoạt động tương thích và mang lại một thị trường lớn và tập trungcho các nhà cung cấp thiết bị và khai thác dịch vụ. ADSL cho phép cung cấp dịch vụ với tốc đảm bảo hay thay đổi tuỳ theo chất lượng đường truyền ở mức : nhanh hơn modem tương tự 56 kb/s 100 lần . Cả các nhà thuê bao doanh nghiệp hay nhà thuê bao riêng trên toàn thế giới đã sử dụng hầu hết các đường dây dự phòng của các mạng dây điện thoại sẵn có. ADSL cho phép cung cấp dịch vụ số liệu nới đồng thời vẫn đảm bảo dịch vụ thoại tren cùng đường dây đó, nâng cao hiệu quả sử dụng mạng hiện có. ADSL cung cấp khả năng thiết lập các kênh truyền riêng đảm bảo giữa các nhà cung cấp dịch vụ và người sử dụng với những ưu điểm nổi bật so với công nghệ khác. ADSL kết nối như một đường dây điện thoại thông thường, không có trường hợp dây bị bận và đường dây được sử dụng duy nhất cho thuê bao, do đó đảm bảo tính bảo mật của thông tin. Tốc độ của đường dây không thay đổi khi có một thuê bao khác truy nhập vào mạng. Hầu hết các nhà cung cấp dịch vụ lớn trên thế giới đã tiến hành thử nghiệm và kết luận công nghệ này hoàn toàn khả thi. Hiện nay, các nhà khai thác dịch vụ đã xúc tiến cung cấp dịch vụ khắp nơi trên toàn thế giới. Để hỗ trợ cho thị trường này, các nhà sản xuất thiết bị đã cho ra đời các linh kiện và thiết bị thế hệ mới với tính năng tốt hơn và giá thành thấp hơn. Các mạng ADSL rất thích hợp cho việc truyền tải thông tin ÂTm, do đó đảm bảo đầu tư cho ADSL trong tương lai. ADSL không yêu cầu đầu tư mới, mở rộng phần mạng ngoại vi, giảm đáng kể đầu tư ban đầu. CHƯƠNG 4 : TRIỂN KHAI ADSL TRÊN MẠNG WAN Các chương trước chủ yếu tìm hiểu về nguyên lý của công nghệ ADSL, về bản chất có thể thấy ADSL chính là một công nghệ truyền số liệu băng rộng mới hoạt động ở lớp vật lý nhằm cung cấp những đường truyền tốc độ lớn cho mạng viễn thông hiện tại. Chương này sẽ trình bày về kiến trúc của mạng cũng như các dịch vụ chất lượng cao được cung cấp bởi ADSL. 4.1KIẾN TRÚC MẠNG ADSL CHUẨN: Kiến trúc mạng ADSL chuẩn nhất được chia làm 3 lớp. Đây là một kiến trúc thường được dùng khi xem xét/phân tích các lớp khác nhau trong một môi trường mạng DSL. Theo mô hình này các thiết bị DSL từ xa hay còn gọi là các thiết bị phía khách hàng CPE (customer premieses equipment) được gọi là lớp người dùng dich vụ SU (service user) trong kiển trúc mạng. Thiết bị DSLAM (DSL access multiplexer) và các thiết bị layer 2 khác thường được đặt tại center office gọi là lớp nhà cung cấp truy nhập mạng NAP (Network Access Provider) trong kiến trúc mạng. Mạng truy nhập và bất kỳ các thiết bị layer 3 khác gọi là lớp nhà cung cấp dịch vụ mạng NSP (Network Service Provider) trong kiến trúc mạng. Kiến trúc này là kiến trúc cơ bản trong việc triển khai mạng DSL từ nhỏ tới cực lớn. Hình4.1. Kiến trúc mạng DSL tổng thể 4.1.1 Service user (SU): Lớp SU trong mạng DSL thông thường là lớp gồm nhiều thiết bị khác nhau nhất và cũng là lớp khó điều khiển nhất từ các nhà cung cấp dịch vụ. SU được thiết lập bằng việc kết nối cáp vật lý từ CO (Central office) đến thuê bao hay còn gọi là kết nối từ CPE đến mạng.Local loop có thể kết nối trực tiếp đến một PC DSL thông qua card mạng (NIC). CPE cũng có thể là các DSL modem hoặc Router. Một trong những thiết bị/ tên gọi chuẩn hoá được sử dụng là ATU-R, dùng để bảo đảm sự tương thích giữa SU và các lớp khác của mạng DSL. ATU-R ở phía SU phải có một giao tiếp chuẩn để kết nối đến NAP, thiết bị hỗ trợ giao tiếp tương ứng này ở phía NAP gọi là ATU-C. 4.1.2 Network Access Provider (NAP): Lớp NAP trong kiến trúc mạng DSL chuẩn được biết như một mạng trung gian giữa thuê bao (subscriber) và các dịch vụ mạng (Network services). Thông thường lớp này gồm các thiết bị cung cấp chức năng layer 2 tuy nhiên các thiết bị tại NAP hoàn toàn có thể đáp ứng các dịch vụ layer3. Thiết bị chủ yếu được tìm thấy trong lớp NAP là thiết bị DSLAM (DSL access multiplexer). DSLAM kết nối trực tiếp đến cáp local loop thông qua giao tiếp ATU-C (thông thường được tích hợp sẵn trong DSLAM). Phía bên kia của DSLAM là một kết nối tốc độ cao vào trong mạng NAP (hoặc cũng có thể là mạng NSP). Các DSLAM gồm nhiều hình dạng và kích cỡ khác nhau tuy nhiên mục đích chính của nó là tập hợp tất cả các kết nối thuê bao trực thuộc vào trong một đường kết nối tốc độ cao. Mặc dù có thể có rất nhiều loại thiết bị tại lớp NAP nhưng DSLAM là thiết bị chủ yếu nhất và bắt buộc phải có trong kiến trúc mạng DSL. Tuy nhiên ngoài công nghệ truy nhập băng rộng DSL-DSLAM thì trên thế giới hiện nay còn tồn tại một số công nghệ truy nhập băng rộng khác với một số tính năng khác với công nghệ DSL. Thông thường ở lớp NAP tồn tại một thiết bị tập trung aggregation. Thiết bị này có thể đặt bên cạnh DSLAM hoặc có thể được nối với DSLAM tại các CO qua các kết nối WAN( thông thường là ATM WAN). Chức năng chính của thiết bị này là tập hợp tất cả các kết nối PPP hoặc Bridged lại với nhau sau đó thiết lập một đường hầm (tunneling) hoặc định tuyến đến mạng lớp NSP. 4.1.3.Network Service Provider(NSP): NSP là đích đến cuối cùng của các thuê bao, có thể là kết nối đến một ISP/inter net hoặc kết nối VPN (Virtual private network) đến một mạng riêng Enterprise. Lớp NSP cũng có thể kết hợp chung với lớp NAP tuy nhiên lớp NSP này thường là do một công ty khác xây dựng, họ thuê lại các dịch vụ vận chuyển từ lớp NAP để cung cấp dịch vụ. NSP thông thường là một kiến trúc mạng trục layer 3 bao gồm một vài kết nối tốc độ cao kết nối đến NAP. Yêu cầu cơ bản trong kiến trúc của lớp NSP là bao gồm một vài thiết bị có khả năng kết nối đến NAP nhằm mục đích kết cuối ( terminating) các dữ liệu đường hầm (tuneled) hoặc kết cuối các dữ liệu định tuyến (routed) từ các thuê bao DSL. 4.1.4 Vai trò của CPE : Như đã đề cập ở trên, CPE có thể chỉ đơn giản là một card mạng (NIC) trong một PC hoặc một thiết bị phức tạp hơn như một router đa thủ tục. Việc lựa chọn thiết bị CPE phần lớn tuỳ thuộc vào kiểu và tốc đọ của DSL được cung cấp bởi nhà cung cấp dịch vụ và tuỳ thuộc vào ứng dụng của thuê bao. Một PC- NIC có thể là một lựa chọn rẻ nhất cho các thuê bao muốn kết nối từ một văn phòng gồm nhiều Workstation đến một mạng riêng hoặc mạng Internet. Một yếu tố khác của việc lựa chọn thiết bị CPE là phương pháp vận chuyển được dùng để kết nối đến mạng và cuối cùng là đến NSP. Phương pháp đơn giản và rẻ tiền nhất mà CPE sử dụng là bắc cầu (bridge) dữ liệu thuê bao vào trong mạng DSL. Một phương pháp bắc cầu cao cấp khác được sử dụng trong môi trường DSL là RBE (Routed Bridged Encapsulation). Một phương pháp khác tương tự như phương pháp quay số dialup trong modem thoại cổ điển là phương pháp bao bọc PPP -encapsulation tạo đường ngầm truyền dữ liệu thuê bao đi xuyên qua mạng DSL để kết thúc tại mạng nhà cung cấp dịch vụ. Phương pháp này thường được sử dụng vì nó đã quen thuộc với người dùng sử dụng dialup trước đây. Chi tiết về các hình thức chuyển vận được mô tả chi tiết ở phần sau. 4.1.5 Vai trò của DSLAM: Vì DSLAM kết nối trực tiếp đến local loop, ngoài ra vì khoảng cách bị giới hạn của các loop trong công nghệ DSL nên các DSLAM thường được đặt tại các CO (Central office). DSLAM là thiết bị single -point of Failure cho một số lượng lớn các khách hàng trực thuộc. DSLAM cũng thường được đặt trong những khu vực CO không có người quản ký. Tất cả các lý do đó buộc các nhà sản xuất DSLAM phải chế tạo ra các thiết bị có khả năng chịu lỗi rất cao để giảm thiêủ các sự cố hệ thống mạng. DSLAM không phải là một Router hay ATM Switch, DSLAM chỉ là một bộ ghép kênh( Multiplexer) dùng để tập hợp các luồng bits từ các kênh thuê bao vào trong một luồng bits tổng sau đó chuyển đến mạng NAP. Một số nhà cung cấp DSLAM chế tạo các DSLAM bao gồm cả chức năng Routing hoặc Switching, các thiết bị như vậy thường được gọi là các DSLAM thông minh hay các DSLAM có khả năng chuyển mạch. ở phía thuê bao, DSLAM có thể hỗ trợ nhiều loại DSL trên cùng một Box, với số lượng cổng khác nhau, Các DSLAM trên thị trường hiện nay có thể cung cấp từ 10 đên 1000 kết nối. ở phía mạng. DSLAM có thể hỗ trợ nhiều phương pháp vận chuyển tốc độ cao khác nhau mà tiêu biểu là các giao tiếp ATM SONET/SDH và các giao tiếp 10/100Mb Ethernet. Một số DSLAM cũng hỗ trợ cả các giao tiếp T1/E1. T3/E3 và HSSI. 4.1.6 Vai trò của aggregator: Nếu như vai trò của DSLAM là tập hợp tất cả các kết nối local Loop vào trong một đường ống tốc độ cao thì vai trò của aggregator là tập hợp tất cả các kết nối logic vào trong một điểm logic, điều này có nghĩa aggregator là tập hợp và vận chuyển các kết nối PPP và đồng thời nó cũng làm nhiệm vụ tập hợp các kết nối bắc cầu (Bridged connection). Về cơ bản, mỗi thuê bao có một kết nối PPP tuy nhiên số lượng các phiên PPP không bao giờ bị giới hạn trên một đương kết nối DSL. Với đặc tính này cho phép nhiều khách hàng khác nhau trong cùng một văn phòng có thể chia sẻ một đường kết nối DSL duy nhất trong khi vẫn có thể kết nối đến NAP với các thông tin cá nhân riêng biệt (do đó có thể theo dõi và tính cứơc từng khách hàng riêng biệt nhau từ cùng một đường kết nối DSL duy nhất đó). Việc tập hợp các PPP có thể được thực hiện ở nhiều kh uvực khác nhau trên mạng NAP hoặc mạng NSP. Điểm tập hợp PPP (hay thiết bị aggregator) tiêu biểu thường đặt tại một khu vực ở cách xa DSLAM và được kết nối đến các DSLAM qua mạng diện rộng. Các kết nối PPP này được bao bọc trong các mạch ảo ATM, sau đó các kết nối PPP này xác thực/cấp phép và được kết cuối tại các thiết bị làm chức năng aggregation. Thiết bị được dùng cho chức năng aggregation này thường được gọi là aggregator, nó có thể là một router chất lượng cao hoặc một thiết bị mạng được thiết kế chuyên dụng cho việc tập hợp băng rộng. Aggregator có thể thực hiện việc xác thực (Authentication), cấp phép (Authorization) và tính toán (Accounting) bởi một RADIUS hoặc TACACS Server lưu trữ cơ sở dữ liệu thông tin khách hàng. Khi phiên PPP kết thúc tại Aggregator, quá trình tập hợp có một số lựa chọn để xử lý dữ liệu bên trong. Aggregator có thể lựa chọn luồng dữ liệu IP được bao bọc trong phiên PPP như một địa chỉ IP bình thường và thực hiện định tuyến dữ liệu. Tuy nhiên một phương pháp phổ biến nhất là tạo đương hầm(Tunel) để chuyển tải các khung dữ liệu IP đên một vị trí khác. Phương pháp tạo đương ngầm(Tunel) để truyền tải các khung dữ liệu IP đến một vị trí khác. Phương pháp này sẽ dùng các kết nối L2TP(Layer 2Tunenling Protocol) hoặc GRE (GenericRouter Encapsulation) để kết nối đến một thiết bị trong lớp NSP. Việc tạo đường hầm đi đến NSP nào (trong trường hợp có nhiều NSP) có thể được xác nhận dựa trên sự thoả thuận trong lúc thiết lập các PPP. 4.1.7 Mô hình phân lớp ADSL: Hình 4.2. Mô hình phân lớp ADSL. Lõi của mạng DSL là ATM. Mục tiêu cuối cùng của DSL là cung cấp một kết nối tổng hợp để vận chuyển voice, Video cũng như data đến thuê bao. ATM cũng đã được thiết kế để vận chuyển các kiểu ứng dụng trên và nó đã là một công nghệ vận chuyển được lựa chọn tất yếu cho DSL. Cơ chế phụ thuộc kết nối (connection-oriented) của các mạch áo ATM dẫn tới ý tưởng tạo đường hầm tunnel cho thuê bao đi xuyên qua NAP để kết thúc tại một hoặc nhiều NSP. Do các yếu tố trên nên ATM được dùng ở rất nhiều lớp trong kiến trúc DSL để vận chuyển dữ liệu thuê bao đến các NSP. Hiện tại DSL sử dụng cơ chế bao bọc AAL5 encapsulation của ATM để vận chuyển dữ liệu. Trong tương lai có thể sử dụng các hình thức bao bọc khác như AAL2 encapsulation để hỗ trợ cho việc vận chuyển dữ liệu voice và video qua DSL. PPP đang được chấp nhận rộng rãi trên khắp thế giới, đây là một phương pháp bao bọc dữ liệu được chọn lựa để kết nối các thuê bao đến các NSP. PPP cung cấp kiểu tuy cập tương tự như Dialup trong các user sử dụng modem analog đã quen thuộc với khách hàng. Có thể sử dụng phương pháp xác thực PPP để xác thực, cấp quyền và kết nối một user đến NSP và các dịch vụ mạng tương ứng.các kết nối DSL chủ yếu hỗ trợ thủ tục mạng IP. Tuy nhiên, một số nhà cung cấp sản xuất thiết bị DSL hỗ trợ cho các thủ tục lớp 3 khác như IPX, NetBIOS qua kết nối DSL. PPP và L2TP : Các nhà cung cấp dịch vụ cung cấp dịch vụ ATM đến khách hàng qua DSL đang rất phát triển. ATM được dùng để chuyên chở đa dịch vụ của DSL. ATM cũng cung cấp QoS để đảm bảo thông tin thuê bao và bảo quản các khung ATM xuyên suốt trên mạng DSL. Điều này làm đơn giản hơn trong việc thiết kế các DSLAM và các phần cứng khác và không phải thiết kế thực hiện việc chuyển đổi thủ tục. Một hạn chế trong ATM là các thuê bao thông thường là các PC không có khả năng làn việc với các dịch vụ ATM . Một giải pháp thường được sử dụng là trước hết bao bọc các gói IP vào trong các khung PPP và sau đó là bao bọc vào trong ATM, Các PPP client có thể được thực hiện tại PC và các PPP client này cũng được chuẩn hoá và tích hợp tronng các thiết bị DSL của các nhà sản xuất .Điểm mạnh đằng sau việc bao bọc PPP encapsulation là cho phép triển khai các dịch vụ PPP như xác thực (Authentication). Tổ chức ADSL Forum đã lựa chọn PPP over ATM như một phương pháp chuẩn để kết nối thuê bao đến các tài nguyên trong mạng DSL. Sự hiện diện của PPP trong luồng dữ liệu DSL cho phép tạo ra các cơ chế thông minh cho các user trên toàn mạng. Ví dụ như khi thuê bao truy nhập vào trong mạng với phần mềm PPP client của nó thì thông tin về user name và password cuả PPP client này sẽ xác định được NSP nào mà chúng được phép kêtd nối đến, chất lượng QoS nào mà chúng có được trên mạng và các dịch vụ nào mà chúng có thể truy nhập trong mạng NSP. Một chuẩn khác cũng được sử dụng là L2TP. Layer 2 Tunneling Protocol(L2TP) là một chuẩn của IETF cho VPN , nó cho phép tạo ra các mạng riêng qua mạng công cộng thông qua cơ chế sử dụng các đường hầm(Tunnel). L2TP được thực hiện tại các ISP để cung cấp các kết nối Point-to-Point , an ninh qua các đường hầm trong mạng IP- based Network . Mặc dù IP là thủ tục chính được hỗ trợ bởi L2TP , tuy nhiên L2TP cũng cho phép các dữ liệu khác ( ngoài dữ liệu IP) được vận chuyển qua các đường hầm. Với L2TP , đoạn truy nhập từ các người dùng đầu cuối vào ISP sẽ không được an ninh, từ ISP sẽ đảm đương trách nhiệm mã hoá và giải mã các đường ngầm ở hai đầu . Trong kiến trúc DSL , điều này có nghĩa rằng thông tin từ thuê bao đến NAP là dữ liệu không được mã hoá. Một khi dữ liệu đi vào các đường hầm L2TP thì nó mới được mã hoá để vận chuyển đi đến các NSP. 4.2 KIẾN TRÚC DỊCH VỤ ADSL: Kiến trúc dịch vụ End-to-End ADSL tiêu biểu được mô tả trong hình sau. Nó bao gồm customer premises equipment (CPE) và các thiết bị hỗ trợ ADSL tại Point of Presence (POP). NAPs quản lý mạng lõi Layer 2 trong khi đó NSPs quản ký mạng lõi Layer 3. Các vai trò này được phân chia quản lý tại các incumbent local exchange carrier (ILEC), competitive local exchange carrier (CLEC) và các nhà cung cấp dịch vụ Internet (ISP). Trong tương lai áp lực thị trường sẽ bắt buộc định nghĩa lại mối quan hệ hiện tại của các nhà cung cấp dịch vụ ADSL, cụ thể lúc đó một sốnhà cung cấp NAP có thể phát triển thêm các khả năng Layer 3 hoặc có khả năng mở rộng cung cấp các dịch vụ qua mạng lõi. Hình 4.3. Kiến trúc dịch vụ ADSL. CPE có thể là các PC hoặc workstation, ATU-R hoặc Router. Ví dụ như một khách hàng nhà riêng có thể sử dụng một PC đơn với một giao tiếp Ether net hay giao tiếp Universal Serial Bus (USB) để kết nối đến một ATU-R bên ngoài. Ngược lại đối với khách hàng là các công ty thương mại thường kết nối nhiều PC từ các user đầu cuối vào một router với ADSL modem tích hợp hoặc một Router và một ATU-R bên ngoài. Tại ADSL POP, NAP triển khai một hoặc nhiều thiết bị DSLAM kết nối cáp đồng nội hạt giữa POP và CPE. Khi được cấu trúc theo kiểu mở rộng subtending, các DSLAM có thể kết nối trực mắt xích vào nhau để tối ưu hoá đường ATM uplink. Các DSLAM kết nối trực tiếp hoặc gián tiếp qua mạng WAN đến một thiết bị tập trung truy nhập LAC(Local Access Concentrator), thiết bị này làm nhiệm vụ cung cấp ATM grooming, PPP tunneling và Layer 3 termination để kết nối khách hàng đến các Local Content hoặc Cached Content. Service selection gateway(SSG) có thể được đặt tại LAC vì thế khách hàng có thể tự lựa chọn nơi đến theo yêu cầu. Từ LAC/SSG các dịch vụ sẽ được mở rộng qua ATM core đến NSP theo IP network core. Sau khi có được sự hình dung tổng quát về các thành phần hệ thống , ta sẽ đi sâu vào các cách thức, kiến trúc cho phép triển khai dịch các dịch vụ. các kiến trúc đó gồm: +ATM point-to-point - dùng để kết nối chéo (cross- connect) các thuê bao đến các đích của họ như ISP, Enterprise. Kết nối đượcthực hiện bằng các mạch ải PVC từ CPE đến đích. +Aggregation-tập hợp các mạch VC từ các thuê bao vào trong một vài trung kế PVC nhằm làm giảm thiểu số lượng kết nối VC qua mạng core. Thay vì mỗi thuê bao sẽ chiếm một VC, aggregation sẽ sử dụng chung một VC cho nhiều thuê bao khác nhau với một đích đến giống nhau. + SVC và MPLS-sử dụng các SVC để tự động cấp phát các kết nối cho các CPE. Các SVC từ CPE đi xuyên qua DSLAM và kết thúc tại các Router chuyển mạch nhẵn (Edge LSR) , nơi mà nó thâm nhập vào mạng lõi MPLS. 4.2.1 Kiến trúc ATM Point -to-Point : Kiến trúc ATM Point -to point là kiến trúc đơn giản về khái niệm nhưng rất phức tạp về kiến trúc bên trong. Hầu hết các NAP đều có mạng ATM diện rộng, các DSL modem thế hệ đầu tiên được cung cấp vơi giao tiếp Ethernet. Sự xuất hiện của các DSLAM dung lượng lớn sử dụng thủ tục ATM cho 2 hướng ingress/exgress cho phép các NAP phát huy thế mạnh các thiết bị mạng ATM đang tồn tại và mở rộng cung cấp các dịch vụ Leased Line và các dịch vụ khác bằng việc sử dụng các PVC kết nối từ Thuê baoATM network Đích. Với việc sử dụng các kết nối point-to-point , các mạch DSL rất giống với các mạch Leased Line thông thường(hình vẽ) Hình 4.4 Kiến trúc mạng ATM Point -to -Point Vì kiến trúc ATM-point-to-point Layer2 độc lập với thủ tục Layer 3, do đó NAP không quan tâm gì đến các vấn đề liên quan tới Layer3 như địa chỉ IP họăc định tuyến IP. Nhưng kiến trúc chỉ Layer 2 này không đem đên sự páht triển và lợi nhuận cao cho các NAP. Sự phát triển lớn nhất là nhu cầu truy cập Internet tốc độ cao và nhu cầu làm việc di động của khách hàng . các thị trường nàyđòi hoỉ các dịch vụ Layer 3 với các kết nối ATM-point-to-multipoint trong khi ATM Layer 2 chỉ cung cấp point-to-point. các nhà cung cấp dịch vụ đang tìm kiếm để phát triển mô hình mạng ATM có khả năng cung cấp dịch vụ như mô hình mạng PSTN và cung cấp các dịch vụ giá trị gia tăng, vì thế họ phải thêm các dịch vụ Layer 3 và Layer 4 vào trên kiến trúc mạng ATM có sẵn. Khi thị trường DSL đă chín muồi, cả nhà cung cấp thiết bị DSL và các nhà tiêu thụ sẽ tập trung vào việc cải tiến các sản phẩm DSL đang hiện có. Một trong những kiến trúc cải tiến nhất là kiến trúc lựa chọn dịch vụ-service selection. Một khuyết điểm khác trong kiển trúc ATM point-to- point là các NAP không thể đưa ra dịch vụ service selection , dịch vụ này có nghĩa là hệ thống cho phép người sử dụng có khả năng lựa chọn dịch vụ nào đó qua một Menu rất dễ sử dụng. các end-user khi sử dụng cố định đường ATM point-to-point DSL kết nối từ nhà riêng đến nhà cung cấp dịch vụ không có khả năng lựa chọn các đích đến khác nhau mà chỉ cố định ở một dịch vụ ví dụ như chỉ sử dụng dịch vụ truy cập internet. Điều này làm giới hạn sự linh hoạt và các tiện ích của kiến trúc DSL. Service selection cho phép các end-user lựa chọn các dịch vụ khác nhau mà không cần phải sử dụng một đường dây DSL thứ hai. Cuối cùng, kiến trúc ATM-point-to-point DSL không cho phép các nhà cung cấp dịch vụ tạo ra nhiều sự khác biệt, đa dạng trong các dịch vụ cung cấp cho khách hàng. 4.2.2 Kiến trúc tập hợp - aggregation: Để khắc phục các giơí hạn của kiến trúc ATM point-to-point , kiến trúc tập hợp aggregation được ra đời. Kiến trúc này làm giảm số lượng các PVC trong NSP core và xung xcho phép lựa chọn dịch vụ (service selection) cho các end- user. Sự tập hợp các thông tin DSL vào trong các mạch PVC đòi hỏi nhà cung cấp dịch vụ phải hỗ trợ các dịch vụ Layer 3 bởi vì sự tập hợp được thực hiện với các PPP ở lớp gói. Các PVC từ CPE đến điểm tập hợp- aggregation-point mang các thông tin riêng biệt của tưng CPE. Tại điểm tập hợp các gói tin được ghép lại và chuyển vào các PVC mới, mỗi PVC dùng để kết nối đến từng đích khác nhau (hìnhvẽ). aggregation cần một PVC cho mỗi đích. Hình 4.5 Kiến trúc aggregation (L2TP/PTA) Trong kiến trúc ATM point-to-point , N thuê bao sẽ cần đến N mạch PVC trên mạng core. Trong kiến trúc tập hợp aggregation với M đích đến và R thiết bị aggregation thì cần M*Rmạch PVC trên mạng core, thông thường N >> M*R do đó giảm thiểu số lượng mạch PVC trên mạng core đáng kể trong trường hợp sử dụng kiến trúc tập hợp aggregation. Có 2 cách chung nhất để thực hiện tập hợp các kết nối trong kiển trúc aggregation nàylà: Layer2 tunneling protocol (L2TP) hoặc PPP Terminated aggregation(PTA). cả hai phương pháp này đều đòi hỏi thuê bao phải sử dụng một PPP client. Một NAP có thể cung cấp cả hai dịch vụ này và cho phép ISP hoặc Enterprise có quyền lựa chọn phương thức sử dụng hoặc PTA. Sự khác nhau cơ bản giữa 2 phương pháp L2TP và PTA là L2TP chuyển các gói PPP các đích trong khi PTA kết thúc các phiên PPP sau đó chỉ chuyển các dữ liệu IP đến đích. Cụ thể của từng phương pháp được mô tả dưới đây: 1. L2TP Tunneling : Trong kiến trúc đường hầm L2TP, các thiết bị aggregation kiểm tra username (username@domain) trong các phiên PPP bằng cách so sánh nó với profile của "domain" đó. Profile này có thể được lưư trữ trong thiết bị aggregation hoặc trong một RADIUS Server. Profile này chứa địa chỉ IP của LNS (L2TP Network Server) và Password của đường hầm tunel. Một khi Tunel được thiết lập thì thiết bị Aggergation chuyển phiên PPP của thuê bao đến máy chủ LNS tại đích đến trên đường hầm L2TP Tunel (LNS trực thuộc đích mà thuê bao cần truy cập đến). Việc kết thúc phiên PPP đòi hỏi cần phải xác thực user thông qua RADIUS hoặc các phương tiện khác. Các PPPc lient sau khi được xácthực sẽ được cấp một địa chỉ IP, địa chỉ DNS và một địa chỉ WINS Server. Các Router sẽ tự động thiết lập kết nối đến LNS cho phép nối thông PPP client đến LNS. L2TP rất thích hợp để thiết lập mạng riêng ảo VPN (Virtual Private Network), các user có thể kết nối vào NAS sau đó kết nối thẳng đến mạng riêng (Thông thường là các mạng trung tâm của công ty- Corporate/Enterprise Network). Các mạng Corporate Network là rất riêng biệt và độ bảo mật rất cao vì chúng được bảo vệ không bị thâm nhập từ môi trường Internete qua các Firewall và thông thường các mạng Corporate Network này sử dụng các địa chỉ IP riêng. L2TP là ý tưởngcho dịch vụ VPN vì NAS chỉ truyền tải các phiên PPP và không kiểm tra các khung và địa chỉ IP và vì NAS không kiểm tra địa chỉ IP do đó NAS sẽ không làm trùng lặp địa chỉ IP , đây là một yếu cầu rất quan trong cho dịch vụ VPN. 2. PPP Terminated Aggregation (PTA): Cũng giống như phương pháp L2TP, phương pháp PTA kiểm tra username từ username@domain trong phiên PPP. Thiết bị aggregation tìm kiếm một profile tương thích với chuỗi " domain" trong username đó. Đến tầng này thì 2 phương pháp được thực hiện bằng 2 cách khác nhau : Profile của PTA chứa thông tin khác với profile của L2TP. Profile của PTA chứa địa chỉ cuar RADIUS Server và PVC dùng để chuyển tải dữ liệu IP. Thiết bị aggregation xác thực các user bằng cách gửi một RADIUS access Request đến RADIUS server đặt tại ISP. Nếu việc xác thực thành công thì thiết bị aggregation hoặc RADIUS server sẽ gán cho PPP client một địa chỉ IP, địa chỉ DNS và một địa chỉ WINS server. Routẻ tại ISP hoặc Enterprise sẽ thiết lập một Router mới để kết nối đến PPP client. Việc chọn lựa một trong 2 phương pháp L2TP và PTA phụ thuộc vào nhiều yếu tố. L2TP là một chuẩn đã được hỗ trợ và sử dụng rộng rãi đồng thời cũng tương thích giữa các nhà sản xuất với nhau, L2TP cũng làm giảm sự thay đổi trong vấn đề truyền thông của NAP và NSP. Tuy nhiêncũng có một vài khuyết điểm trong việc sử dụng L2TP như overhead dùng để bao bọc dữ liệu IP vào PPP và truyền đi trên các khung L2TP tốn một số lượng lớn băng thông; Việc NSP yêu cầu LNS kết thúc L2TP và các phiên PPP chiếm dụng bộ xử lý nhiều hơn trong trường hợp chỉ thực hiện IP routing. Vì thế L2TP không được giãn nở bằng IP routing nhưng nó lại đang được tiếp tục cải tiến trtong phần cứng và phần mềm để khắc phục các nhược điểm trên. Trongkhi PTA chỉ đơn giản cần chuyển tiếp (forward) các gói IP vì thế ít tống kém băng thông để bao bọc dữ liệu IP, PTA cũng cho phép các thiết bị trong mạng Enterprise hoặc ISP Network tiếp nhận nhiều user hơn vì thiết bị chỉ thực hiện việc địng tuyến trong khi L2TP cần phải tạo đường hầm và kết thúc các PPP. PTA chỉ chuyển gói IP và các dữ liệu IP này có thể được định tuyến đến nhiều đích khác nhau trong khi đó một L2TP như một công nghệ point-to-point cùng một lúc chỉ có thể kết nối đến một đích. 3. Kiến trúc SVC/MPLS: Một kiến trúc kinh hoạt và cung cấp đa dạng dịch vụ nhất là sử dụng các mạch SVC phía truy cập và MPLS phía core. Kiến trúc này đen lại sự lợi nhuận và khả năng phát triển rất cao. Kiến trúc này tạo điều kiện để phát triển các kiểu dịch vụ mới. Hình 4.6 Kiến trúc SVC/MPLS a/ Switched Virtual Circuits: Các SVC rất hấp dẫn đối với các NAP, vì NAP rất muốn hạ thấp chi phí vận hành mạng và đưa ra khả năng lựa chọn dịch vụ Service Selection cho khách hàng. Các CPE, DSLAM và các thiết bị aggregation rất cần thiết sử dụng các SVC một cách hiệu quả. Mạng ATM cũng được đòi hỏi phải hỗ trợ chuẩn ATM như: InterimManagement Interface(ILMI), báo hiệu UNI3.1 hoặc UNI4.0 để loại trừ việc cấp phát các PVC ở phía truy cập và để cấp phát động tài nguyên băng thông và QoS. Sử dụng các SVC ở phía truy cập cho phép cấp phát rất nhiều SVC tại một thời điểm. Các End-user có thể lựa chọn các dịch vụ nếu họ có phần mềm SVC client. Hiện tại Microsoft đưa ra phần mềm SVC client trong release thứ 2 của Windows 98 và sẽ tiếp tục hỗ trợ SVC client này trong các release sau của Windows. SVC là công nghệ ít được sử dụng để kết nối Backbone Switch và Router với nhau. b/MPLS: MPLS là một chuẩn mới của IETF, nó đã được phát triển thành chuẩn dựa trên công nghệ Tag Switching của Cisco. MPLS là một phương pháp mang tính chất đổi mới, công nghệ này sử dụngkiểu chuyển tiếp dữ liệu dựa trên nhãn label. Mỗi Label chỉ định cả hai thông tin định tuyến và dịch vụ.ở ngõ vào, các gói được lựa chọn và được dán vào các label, mạng core chỉ đơn thuần đọc các label, gắn vào các dịch vụ thích hợp và chuyển tiếp các gói dựa theo thông tin trên Label.Việc phân tích ,phân loại và lọc chỉ xảy ra một lần duy nhất ngay tại ngõ vào của các gói. ở ngõ ra của mạng MPLS, các Label được tháo bỏ và các gói được chuyển tiếp đến đích của nó. MPLS cho phép các mạng core có tính linh hoạt rất cao bất kể là mạng core đó dựa trên nền tảng kà ATM hay chuyển mạch gói. MPLS VPN cho phhép nhà cung cấp dịch vụ đưa ra các dịch vụ IP VPN cho khách hàng. IP VPN ovẻ MPLS là kiểu truyên thông peer-to-peer. IP VPN cho phép kết nối any-to-any( như trong PSTN), giảm bớt các yêu cầu thiết mạng gồm nhiều kết nối Fully Meshed, Point-to-Point. MPLS lôi cuốn các NSP bởi vì nó cho phép họ cung cấp nhiều loại hình dịch vụ IP. MPLS cho phép các nhà cung cấp dịch vụ giải quyết được các vướng mắc trong việc cung cấp dịch vụ IP đang tồn tại cụ thể như: - Cung cấp dịch vụ connectionless IP VPN, dịch vụ này mang tính kín đáo/an toàn như dịch vụ FrameRelay mà không cần phải tạo đường hầm Tunneling và mã hoá dữ liêu. - Hỗ trợ nhiều phân cấp dịch vụ khác nhau cho dịch vụ IP VPN để cung cấp các chính sách khác nhau cho từng khách hàng với các yêu cầu mức độ dịch vụ khác nhau. -Mở rộng thị trường với các dịch vụ IP được quản lý, đánh giá thấo để thu hút các khách hàng ít tiền cần kết nối mạng intranet và extranet. CHƯƠNG 5 : TRIỂN KHAI ADSL Ở VIỆT NAM Trong những năm gần đây, mạng viễn thông Việt nam đã phát triển nhanh chóng cả về qui mô và mức độ 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 34 Mbit/s lên 2,5 Gbit/s với công nghệ SDH. Toàn bộ các tổng đài đi quốc tế và tổng đài chuyển tiếp quốc gia đã được nâng cấp với hệ thống báo hiệu số 7 và dịch vụ ISDN. 100% các tổng đài cấp huyện và cấp 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. Để triển khai các dịch vụ băng rộng chỉ còn lại vấn đề trong phần mạng truy nhập. 5.1 THỰC TRẠNG MẠNG TRUY NHẬP Ở VIỆT NAM ở Việt nam do mạch vòng thuê bao chủ yếu được sử dụng để truyền dẫn băng tần gốc của tín hiệu thoại nên sử dụng phổ biến cấu trúc cáp xoắn đôi cân bằng. Cấu trúc mạng thuê bao được chia làm 3 phần chính : Cáp phiđơ (cáp sơ cấp): là phần mạch vòng nối từ tổng đài tới điểm nối chính là các tủ cáp. Cáp phân bố (cáp thứ cấp): là phần mạch vòng từ điểm nối chính tới điểm phân bố (hộp cáp). Thông thường tổng số đôi dây phân bố có nhiều hơn số đôi dây phiđơ. Cáp phiđơ và cáp phân bố được liên kết với nhau qua các tủ cáp hay măng sông. Có hai kiểu mối nối cáp phổ biến là hàn cố định thường dùng cho nông thôn hoặc các vùng xa và các tiếp điểm không cố định thường dùng ở thành phố và đô thị. Mặc dù cáp phân bố cải thiện tính linh động cho cáp phiđơ nhưng nó cũng gây trở ngại cho việc baỏ dưỡng và quản lý mạch vòng thuê bao. Cáp được sử dụng hiện nay có dung lượng từ 100-2400 đôi sợi tuỳ thuộc đường kính dây đồng. Các loại cáp phiđơ và phân bố phổ biến ở Việt nam là CCP ( cách điện dây dẫn bằng nhựa Polyethylene được mã hoá theo màu) và FSP (cách điện dây dẫn hai lớp, lớp trong là nhựa xốp, lớp ngoài là nhựa Polyethylene được mã hoá theo màu). Thực tế cỡ dây lớn nhất đang thông dụng hiện nay là loại 600 đôi, đường kính 0,4 mm và 0,5 mm. Về mặt hệ thống có thể phân cáp thành hai loại : cáp treo và cáp ngầm. Cáp treo được sử dụng rộng rãi ở mạng cáp phân bố và thường sử dụng cáp CCP. Nó chiếm khoảng 40% so với tổng số cáp đồng ở vùng đô thị và 90%-100% ở vùng nông thôn hoặc vùng xa. Trong khi đó ở mạng cáp phiđơ hầu hết là cáp cống hoặc cáp trôn trực tiếp. Cáp treo có nhược điểm là quá gần đường dây tải điện, quá tải trên cột, không đủ độ cao khi cắt ngang đường giao thông ... Cáp ngầm có giá thành xây dựng đắt hơn nhưng chống được hư hỏng do thiên tai và không bị xuống cấp. Dây thuê bao là dây dẫn tính từ hộp cáp đến thiết bị đầu cuối đặt tại nhà thuê bao. Dây thuê bao được chia làm hai phần chính : Dây thuê bao ngoài nhà (từ hộp cáp đến nhà thuê bao) : Có độ dài tối đa là 300m ở vùng đô thị và 600m ở vùng thưa dân. Loại cáp này chỉ sử dụng cỡ dây 0,5mm, 0,6mm và 0,65mm. Dây thuê bao trong nhà (phần nối trực tiếp với thiết bị đầu cuối) : sử dụng các loại cáp đôi hoặc nhiều đôi có đường kính dây dẫn đồng là 0,4mm, 0,5mm và 0,6mm. Các vấn đề của mạng truy nhập nước ta hiện nay là khó khăn trong công tác quản lý, bảo dưỡng mạng do quá trình phát triển không có kế hoạch, tổ chức. Thiết bị không đồng bộ, không có tiêu chuẩn đầy đủ, thống nhất. Băng tần của mạng thấp, không có khả năng cung cấp các dịch vụ băng rộng chất lượng cao. Tồn tại nhiễu và xuyên âm trong mạng truy nhập. Ngoài ra, việc sử dụng các modem tương tự tốc độ thấp để truy nhập dịch vụ làm kéo dài thời gian truyền và chiếm kênh ở tổng đài dẫn đến tắc nghẽn đường truy nhập. Vì vậy cần có giải pháp để giải quyết các vấn đề của mạng truy nhập, cải thiện băng thông và tốc độ truyền dẫn, đáp ứng yêu cầu các dịch vụ băng rộng đang gia tăng hiện nay. Kỹ thuật xDSL là một câu trả lời cho vấn đề này. 5.2 GIẢI PHÁP CUNG CẤP DỊCH VỤ ADSL CHO MẠNG VIỄN THÔNG VIỆTNAM : Mạng viễn thông Việt Nam chưa có cấu trúc ATM core network. Cơ sở hạ tầng ở Việt Nam là mạng đường trục (backbone) Internet VNN do công ty điện toán và truyền số liệu VDC (Vietnam Datacommunication Company) chịu trách nhiệm điều hành và quản lý có cấu hình vòng ring với ba trung tâm tại Hà Nội, thành phố Hồ Chí Minh và Đà Nẵng được nối với nhau bởi những đường liên kết thuê của VTN. Tại hai trung tâm Hà Nội và thành phố Hồ Chí Minh có các gateway kết nối ra internet quốc tế, và có một đường dung lượng bằng 2luồng 2 Mbps nối giữa hai gateway này. Đường backbone trong nước được nối qua các router đặt tại 3 trung tâm. Các router này là các Cisco Rounter 7513 với phần mềm Cisco IOS version 11.3 (ở Hà Nội) và version 12.0 (ở thành phố Hồ Chí Minh). Các thuê bao trực tiếp thuê các đường leased line nối đến các router này để truy nhập vào internet. Các thuê bao trực tiếp có thể là các tỉnh, các tổ chức, các trường đại học hay các công ty lớn. Các thuê bao quay số sử dụng các modem truy nhập vào các Access Server rồi qua mạng LAN nội bộ của các trung tâm nối tới các Cisco Router. Như vậy giải pháp cung cấp dịch vụ ADSL cho ViệtNam một cách hiệu quả nhất chính là truy cập qua mạng Internet coi như là các thuê bao của mạng VNN nối tới các Gateway để đi ra Internet quốc tế. Để thực hiện điều này mạng VNN để dành cho dịch vụ ADSL những dải địa chỉ IP riêng được cấp cho mỗi bộ tập trung truy nhập băng rộng từ xa B-RAS : Broadband Remote Access System . Các bộ BRAS này phân phối địa chỉ IP cho các thuê bao khi có yêu cầu truy nhập qua các bộ DSLAM phía dưới. Hiện tại ADSL Việt Nam đang được triển khai ở 7 tỉnh thành phố : Hải Phòng, TPHCM, Hà Nội , Hải Dương, Quảng Ninh, Đà Nẵng và tiếp tụcđược thử nghiệm để mở rộng trong thời gian tới. Sau đây là cấu hình thiết kế mạng ADSL cung cấp cho thành phố Hà Nội, dự án triển khai trong tháng 5,6,7/2003. Kết luận Qua nghiên cứu về quá trình phát triển của công nghệ đường dây thuê bao số xDSL có thể rút ra một số điểm như sau : Về những ưu điểm của công nghệ DSL, trước hết phải kể đến khả năng triển khai trên mạng điện thoại đang sử dụng nên giải quyết được vấn đề quan trọng cho các nhà phát triển viễn thông là kinh phí đầu tư ban đầu cho mạng cáp truyền dẫn. Tiếp theo là những tiến bộ lớn lao trong việc nâng cao tốc độ truyền số liệu tới hơn 50 Mbit/s đáp ứng cho các nhu cầu truy nhập băng rộng phục vụ cho công việc, giáo dục, giải trí... của khách hàng. Chuyển dữ liệu ra khỏi mạng thoại giải quyết được tình trạng tắc nghẽn đang gia tăng trong mạng thoại hiện nay. Ngoài ra còn nhiều tính năng hấp dẫn khác như cung cấp các dịch vụ số tốc độ khác nhau tuỳ theo đặc điểm của khách hàng, các dịch vụ đối xứng hoặc không đối xứng, cung cấp đồng thời dịch vụ thoại và dịch vụ số liệu... Với tiến bộ của kỹ thuật càng ngày giá thành thiết bị càng giảm nhanh chóng, hoạt động tương thích giữa các thiết bị do tuân theo các tiêu chuẩn quốc tế và dễ dàng lắp đặt cho cả người sử dụng nên công nghệ DSL xứng đáng được coi là một trong những ứng cử viên hàng đầu cho việc xây dựng mạng truy nhập băng rộng. Tuy nhiên, vì còn khá mới mẻ nên đang tồn tại nhiều tiêu chuẩn do nhiều tổ chức tiêu chuẩn quốc tế qui định cộng với đặc điểm riêng của nó là tốc độ truyền dẫn phụ thuộc khoảng cách và mức độ tạp âm của môi trường hoạt động nên để triển khai thành công công nghệ xDSL ở Việt nam cần chú ý tới những điểm sau : Thứ nhất, cần ban hành những tiêu chuẩn riêng của ngành cho các thiết bị DSL và quy trình đo kiểm các thiết bị để các sản phẩm DSL có khả năng hoạt động tương thích với nhau tạo thuận lợi cho các khách hàng và cả các nhà sản xuất. Thứ hai, phải xây dựng các quy trình đo kiểm chất lượng đường dây và môi trường nhiễu tác động lên đôi dây trước khi triển khai dịch vụ để có thể triển khai đại trà và lựa chọn công nghệ DSL phù hợp cho từng khu vực khách hàng. Trong giai đoạn chưa có các tiêu chuẩn ngành thì các thiết bị DSL thuộc cùng chủng loại muốn tương thích với nhau phải : Tuân theo cùng một tiêu chuẩn quốc tế (ví dụ ITU-T, ETSI...) hoặc được cung cấp từ cùng một hãng sản xuất. Tóm lại, với đầy đủ các đặc trưng của mình, công nghệ xDSL là sự lựa chọn tốt nhất để triển khai ngay mạng truy nhập băng rộng đáp ứng nhu cầu khách hàng. Mặc dù xây dựng mạng quang hoá hoàn toàn vẫn là mơ ước của các nhà cung cấp dịch vụ viễn thông nhưng công nghệ xDSL hỗ trợ rất tốt cho mạng truy nhập quang (ví dụ công nghệ VDSL). Các công nghệ xDSL ngày càng tỏ ra hoàn thiện, đã và đang phát triển nhanh trên thế giới chứng tỏ khả năng phát triển lâu dài của công nghệ DSL trong tương lai. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] “ADSL & DSL Technology”, Walter Goralski- McGraw-Hill, 1998. [2] “xDSL Architecture”, Padman and Warrier BalajiKumar. [3] “Tìm hiểu công nghệ đường dây thuê bao số xDSL”, Nhà xuất bản Bưu Điện Hà Nội, 10-2001. [4]“Multicarrier Modulation”, Rickard Nilson. [5] “ADSL/VDSL Principle”, Dr. Dennis J. Rauschmayer, 1999. [6] “xDSL Technologies”, Young Sook KIM, 2-2002 [7] “ADSL Network Structure”, IEEE Communications Magazine 5/1999. [8] “ADSL Deployment Worldwide”, ADSL Forum, 1-1999. [9] “Residential Broadband Achitechture over ADSL & G.lite (G.999.2) PPP over ATM”, Timothy C.Kwok, IEEE Magazine, 5/1999. [10] “TR-001_ADSL Forum System Reference Model”, ADSL Forum, 1999 [11] “TR-013_Interfaces and System Configurration for ADSL: Central Office”, ADSL Forum, 1999 [12] “TR-007_Interfaces and System Configurration for ADSL_CPE”, ADSL Forum, 1999 CÁC CHỮ VIẾT TẮT 2B1Q 2-binary, 1Quaternary Mã 2B1Q ADC Analog Digital Conversion Bộ chuyển đổi tương tự-số ADSL Asymmetric DSL Dây thuê bao số không đối xứng AM Amplitude Modulation Điều chế biên độ ANSI American National Standards Institute Viện tiêu chuẩn quốc gia Mỹ ATM Asynchronous Transfer Mode Phương thức truyền dẫn không đồng bộ ATU ADSL Transmission Unit Khối truyền dẫn ADSL ATU-C ADSL Transmission Unit-CO Khối truyền dẫn ADSL phía tổng đài ATU-R ADSL Transmission Unit-Remote Khối truyền dẫn ADSL phía thuê bao xa AWGN Add White Gauss Noise Nhiễu tạp âm Gauss trắng cộng Backbone Hệ thống truyền thông kết nối nhiều thiết bị mạng với nhau có tốc độ truyền dẫn cao Bit/s bit per second Bit trên giây BER Bit error rate Tỉ lệ lỗi bit Bridge tap Cầu nối rẽ là nhánh của đôi dây xoắn không kết cuối được đưa vào để mở rộng mạch vòng thuê bao CAP Carrierless Aplitude Phase modulation Điều chế biên độ pha không sử dụng sóng mang CDMA Code Division Multiple Access Kỹ thuật đa truy nhập phân kênh theo mã CLEC Competitive Local Exchange Carrier Công ty viễn thông nội hạt cạnh tranh CO Central Offices Trung tâm chuyển mạch hoặc tổng đài nội hạt CPE CustomerPremises Equipment Thiết bị kết cuối truyền thông tại nhà thuê bao DLC Digital Loop Carrier Hệ thống truyền dẫn số trên mạch vòng thuê bao DMT Discrete Multitone Điều chế đa tần rời rạc DSL Digital Subscriber Line Đường dây thuê bao số DSLAM DSL Access Module Khối ghép kênh truy nhập DSL DWMT Discrete Wavelet Multitone Điều chế đa tần sóng rời rạc E1 Đường truyền tốc độ 2,048 Mbit/s theo tiêu chuẩn châu Âu EC Echo Canceller Thiết bị khử tiếng vọng ETSI European Telecommunications Standard Institute Viện tiêu chuẩn Viễn thông Châu Âu FDD Frequency Division Duplexed Phương thức truyền dẫn song công phân chia theo tần số FDM Frequency Division Modullation Ghép kênh phân chia theo tần số FEC Forward Error Correction Sửa lỗi trước FEXT Far End Crosstalk Xuyên âm đầu xa FTTB Fiber To The Building Cáp quang đến toà nhà FTTCab Fiber To The Carbinet Cáp quang đến Cabinet FTTC Fiber To The Curb Cáp quang tới cụm dân cư FTTH Fiber To The Home Cáp quang tới tận nhà thuê bao FTTO Fiber To The Office Cáp quang tới các cơ quan nhỏ FTTEx Fiber to the Exchange Cáp quang đến tổng đài Guardband Băng tần bảo vệ HDSL High-bit-rate DSL Đường dây thuê bao số tốc độ bit cao HDTV High Definition Television Truyền hình độ phân giải cao HPF High Pass Filter Bộ lọc thông cao Hub Khối trung tâm IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers Hiệp hội kỹ sư điện và điện tử IP Internet Protocol Giao thức Internet ILEC Incumbent Local Exchange Carrier Công ty viễn thông nội hạt độc quyền IDSL IDSN DSL Công nghệ đường dây thuê bao số tốc độ 128 kbit/s ISDN Intergrated Services Digital Network Mạng số đa dịch vụ ISI InterSymbol Interference Nhiễu giao thoa giữa các ký tự kề nhau ISP Internet Service Provider Nhà cung cấp dịch vụ Internet ITU Interntional Telecommunications Union Tổ chức viễn thông quốc tế LAN Local Area Network Mạng cục bộ LPF Low Pass Filter Bộ lọc thông thấp LTU Line Terminal Unit Khối kết cuối đường dây MDSL Multirate DSL Đường dây thuê bao số đa tốc độ MPEG Motion Picture Experts Group Nhóm chuyên gia hình ảnh động MODEM Modulation/Demodulation Điều chế/giải điều chế MUX Multiplexer Bộ ghép kênh NEXT Near End Crosstalk Xuyên âm đầu gần NAP Network Access Provider Nhà cung cấp mạng truy nhập NIC Network Interface Card Card giao diện mạng NID Network Interface Device Thiết bị giao diện mạng NSP Network Service Provider Nhà cung cấp dịch vụ mạng NT Network Termination Kết cuối mạng NTU Network Termination Unit Khối kết cuối mạng ONU Optical Network Unit Đơn vị mạng quang PAM Pulse Amplitude Modulatedtion Điều chế biên độ xung PBX Private Branch Exchange Tổng đài cơ quan (nội bộ) POTS Plain Old Telephone Service Dịch vụ thoại thông thường PPP Piont-to-Point Protocoll Giao thức điểm nối điểm PSD Power Spectral Density Mật độ phổ công suất PSTN Public Switch Telephone Network Mạng điện thoại chuyển mạch công cộng QAM Quarature Amplitude Modullation Điều chế biên độ cầu phương QoS Quality of Service Chất lượng của dịch vụ RADSL Rate AdaptiveDigital Subscriber Line Đườn dây thuê bao số thích ứng tốc độ RF Radio Frequency Tần số vô tuyến RFI Radio Frequency Interference Nhiễu tần số vô tuyến RT Remote Terminal Thiết bị đầu cuối xa SDSL Single pair DSL Mạch vòng thuê bao số một đôi sợi SLC Simple Line Code Mã đường đơn giản SNR Signal Noise Ratio Tỷ số tín hiệu trên nhiễu SVC Switched Virtual Channel Kênh chuyển mạch ảo SYN Synchronization Symbol Ký hiệu đồng bộ TCM Trellis Code Modulation Điều chế được mã hoá lưới TDD Time Division Duplexed Phương thức truyền dẫn song công phân chia theo thời gian TDM Time Division Multiplexing Ghép kênh phân chia theo thời gian UTP Unshielded Twisted Pair Đôi dây xoắn không bọc kim VC Virtual Channel Kênh ảo VDSL Very High-speed DSL Mạng thuê bao số tốc độ rất cao VoD Video on Demand Video theo yêu cầu VoDSL Voice overDSL Dịch vụ thoại qua DSL VTU-O VDSL Termination Unit-Center Office Khối đầu cuối VDSL phía tổng đài VTU-R VDSL Termination Unit-Remote Subsriber Khối đầu cuối VDSL phía khách hàng xDSL x Digital Subscriber Loop Họ công nghệ đường dây thuê bao số

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • docCông nghệ ADSL sử dụng phương pháp điều chế DMT.doc
Luận văn liên quan