Đồ án Công nghệ ADSL2+ và ứng dụng

tục tốc độ số liệu theo thời gian thực. Cải tiến này, được gọi là thích ứng tốc độ liên tục (SRA), cho phép hệ thống ADSL2 thay đổi tốc độ của kết nối trong khi cung cấp dịch vụ mà không làm ngắt dịch vụ hoặc gây lỗi bit. ADSL2 phát hiện ra những thay đổi trong điều kiện kênh (ví dụ, một trạm vô tuyến AM nội hạt ngừng phát vào buổi tối) và thích ứng tốc độ số liệu với điều kiện mới trong suốt với người sử dụng. SRA dựa trên cơ sở tách lớp điều chế và lớp tạo khung trong hệ thống ADSL2. Việc tách này cho phép lớp điều chế thay đổi các tham số tốc độ số liệu truyền dẫn mà không thay đổi các tham số trong lớp tạo khung bởi vì việc thay đổi các tham số trong lớp tạo khung làm cho modem mất đồng bộ khung, điều này gây ra các lỗi bit không thể hiệu chỉnh được hoặc phải khởi động lại hệ thống. SRA sử dụng các thủ tục cấu hình lại trực tuyến phức tạp (OLR) của hệ thống ADSL2 để thay đổi nhanh tốc độ số liệu của kết nối. Giao thức được sử dụng cho SRA như sau: + Máy thu giám sát SNR của kênh và quyết định thay đổi tốc độ số liệu cần thiết để bù lại những thay đổi trong điều kiện kênh. + Máy thu gửi một bản tin tới máy phát để bắt đầu thay đổi tốc độ số liệu. Bản tin này chứa tất cả những tham số truyền dẫn cần thiết để phát tại tốc độ số liệu mới. Những tham số này chứa số bit được điều chế và công suất phát trên mỗi kênh. + Máy phát gửi một tín hiệu “cờ đồng bộ” được sử dụng như một ghi nhận chỉ thị chính xác thời điểm sử dụng tốc độ số liệu mới và các tham số truyền dẫn mới. + Tín hiệu “cờ đồng bộ” được phát hiện bởi máy thu và cả máy thu và máy phát cùng chuyển nhanh và trong suốt sang tốc độ số liệu mới. Hỗ trợ khởi tạo nhanh: Khởi tạo bộ thu phát ADSL được yêu cầu cho kết nối giữa ATU-C và ATU-R để thiết lập một tuyến thông tin giữa chúng. Trên Hình 3.26 miêu tả tổng quan các khối chức năng trong quá trình khởi tạo. Trên Hình 3.26 mỗi bộ thu phát có thể xác định những thuộc tính có liên quan của kênh thông qua thủ tục phân tích kênh và điều khiển bộ thu phát. Trong quá trình trao đổi, với bộ phát đầu xa về số bit, các mức công suất có liên quan được sử dụng trên mỗi sóng mang phụ DMT, thông tin tốc độ số liệu cuối cùng và các bản tin khác. ATU-C Thủ tục bắt tay Phát hiện kênh Điều khiển bộ thu phát Phân tích kênh Trao đổi ATU-R Thủ tục bắt tay Phát hiện kênh Điều khiển bộ thu phát Phân tích kênh Trao đổi Thời gian Hình 3.26. Tổng quan quá trình khởi tạo Ở ADSL thế hệ thứ nhất chỉ hỗ trợ chế độ khởi tạo thông thường. Tuy nhiên ở ADSL2 hỗ trợ cả hai chế độ: chế độ khởi tạo thông thường và chế độ khởi tạo nhanh. Thủ tục khởi tạo thông thường mất khoảng từ 10 tới 15 giây trong khi đó thủ tục khởi tạo nhanh chỉ mất khoảng từ 2 tới 3 giây. Có được điều này là do thủ tục khởi tạo nhanh dựa vào việc lưu trữ và sử dụng lại các tham số truyền dẫn từ khởi tạo thông thường trước đó nhờ đó giảm đáng kể thời gian điều khiển. Trong thủ tục bắt tay tại ATU-C việc chỉ thị chế độ khởi tạo nhanh được thực hiện bởi bit Par(2) PMD trong bản tin CLR. Khi bit này được thiết lập là 1 thì chỉ thị rằng ATU-C có hỗ trợ khởi tạo nhanh, ngược lại thì thiết lập là 0. Tương tự, việc chỉ thị ATU-R có hỗ trợ việc khởi tạo nhanh hay không cũng được hiển thị bởi bit Par(2)PMD trong bản tin CLR trong thủ tục bắt tay tại ATU-R. Nếu ATU-R có hỗ trợ chứa năng khởi tạo nhanh thì bit này được thiết lập là 1,ngược lại thì thiết lập là 0. Ngoài ra trong trạng thái khởi tạo nhanh còn một số cải tiến như sau: + Khả năng cắt giảm công suất tại hai đầu đường dây để giảm vọng đầu gần và giảm nhiễu xuyên âm trong cáp. + Việc quyết định cấp phát tone điều khiển bởi máy thu là để tránh tình trạng kênh trống từ cầu rẽ nhánh hoặc nhiễu băng hẹp từ sóng vô tuyến AM. + Việc điều khiển độ dài trạng thái khởi tạo được thực hiện bởi máy thu và máy phát cho phép điều khiển một cách tối ưu các chức năng xử lý tín hiệu của máy thu và máy phát. + Việc máy thu quyết định sóng mang sử dụng cho các bản tin khởi tạo là để tránh tình trạng kênh trống từ cầu rẽ nhánh hoặc nhiễu băng hẹp từ sóng vô tuyến AM. + Cải tiến trong việc nhận dạng kênh để điều khiển bộ cân bằng trong miền thời gian của máy thu với định dạng phổ trong pha phát hiện kênh và pha điều khiển bộ thu phát trong quá trình khởi tạo. + Việc ngắt tạm thời âm tần (những âm tần không được phép) trong khởi tạo cho phép loại bỏ nhiễu tần vô tuyến (RFI). + Cải tiến trong pha điều khiển bộ thu phát với việc trao đổi các đặc tính tín hiệu thu phát một cách chi tiết. Với những cải tiến trong khởi tạo vừa làm tăng tốc độ số liệu vừa cải thiện khả năng tương tác giữa các bộ thu phát ADSL từ các nhà cung cấp khác nhau. Cải thiện về mặt công suất: Các bộ thu phát ADSL thế hệ thứ nhất hoạt động ở chế độ công suất lớn nhất suốt ngày đêm ngay cả khi không được sử dụng. Với nhiều triệu modem ADSL được triển khai thì có thể tiết kiệm đáng kể năng lượng điện nếu các modem nằm trong chế độ dự phòng/ngủ giống như máy tính. Với chế độ này cũng tiết kiệm công suất cho các bộ thu phát ADSL đang hoạt động trong các khối đầu xa và các tủ sóng mang mang mạch vòng số (DLC) có yêu cầu rất khắt khe về toả nhiệt. Để đáp ứng vấn đề này, chuẩn ADSL2 đưa ra chế độ quản lý công suất giúp giảm công suất tiêu thụ trong khi đó vẫn duy trì chức năng luôn “luôn kết nối” của ADSL cho người sử dụng. Những chế độ này bao gồm: chế độ công suất L2 và chế độ công suất L3. Chế độ công suất L2 cho phép tiết kiệm đáng kể công suất tại khối thu phát ADSL ở trạm trung tâm (ATU-C) bằng cách vào và ra chế độ công suất thấp một cách nhanh chóng dựa trên lưu lượng Internet chạy trên kết nối ADSL (Hình 3.27). Chế độ công suất L2 là một trong những cải tiến quan trọng nhất của chuẩn ADSL2. Khi tải xuống các file dữ liệu lớn thì ADSL2 hoạt động ở chế độ công suất lớn nhất (được gọi là chế độ công suất “L0”) để cực đại tốc độ tải xuống. Khi lưu lượng Internet giảm, ví dụ như khi người sử dụng đang đọc một trang văn bản dài, thì các hệ thống ADSL2 có thể chuyển sang chế độ công suất thấp L2, trong chế độ này tốc độ số liệu giảm đáng kể và giảm công suất tiêu thụ. Hình 3.27. Các chế độ công suất L0, L2 và L3 Trong khi đang chạy ở L2, hệ thống ADSL2 có thể ngay lập tức chuyển sang chế độ công suất L0 và tăng tốc độ số liệu cực đại ngay khi người sử dụng bắt đầu tải xuống một file. Cơ chế vào/ra L2 và việc thích ứng tốc độ số liệu được thực hiện mà không làm ngắt dịch vụ hoặc gây ra lỗi bit, do đó là trong suốt đối với người sử dụng. Chế độ này cho phép tiết kiệm công suất tại cả ATU-C và bộ thu phát ADSL ở xa (ATU-R) bằng cách vào chế độ ngủ khi kết nối không được sử dụng trong khoảng thời gian dài. Chế độ công suất L3 là chế độ ngủ trong đó lưu lượng không được truyền trên kết nối ADSL khi người sử dụng không trực tuyến. Khi người sử dụng ở trạng thái trực tuyến thì các bộ thu phát ADSL yêu cầu khoảng 3 giây để khởi tạo lại và vào chế độ kết nối trạng thái sẵn sàng. Thủ tục vào, ra L2 Một trong các tính năng quan trọng của việc chuyển đổi trạng thái giữa L2 và L0 là chúng không gây ra lỗi hoặc ngắt dịch vụ. Có được điều này là vì ADSL2 sử dụng phương pháp phân khung mới liên quan đến việc tách ghép lớp truyền thông vật lý (PMD) ADSL ra khỏi lớp truyền thông vật lý đặc thù-hội tụ truyền dẫn (PMS-TC). Tính năng này liên quan đến tham số S là tham số chỉ thị số khung PMD trong một khung PMS-TC. Trong các chuẩn ADSL trước, tham số này là một số nguyên cố định. Tuy nhiên, trong chuẩn ADSL2 tham số này được phép lấy các giá trị không nguyên. Bằng cách này lớp PMD điều chỉnh tốc độ số liệu trên kết nối mà không ảnh hưởng đến các lớp cao hơn. Khi vào L2, lớp PMD giảm số liệu và giảm công suất phát để tiết kiệm năng lượng. Việc chuyển từ L0 sang L2 được điều khiển bởi bộ thu phát ADSL2 tại trạm trung tâm (ATU-C) Hình 3.28. Bộ thu phát ADSL2 xác định yêu cầu lưu lượng dựa trên số tế bào ATM được phát trên kết nối ADSL. Có rất nhiều thuật toán được sử dụng để thực hiện công việc này. Ví dụ, ATU-C có thể đếm số tế bào ATM rỗi được phát trong một khoảng thời gian nhất định (Ví dụ 10 giây) và dựa trên những tế bào được xác định trước để quyết định thời điểm vào L2. Ký hiệu SyncFlag Xác định rằng yêu cầu tốc độ số liệu đã giảm Gửi bản tin tới ATU-R yêu cầu vào L2 Nhận bản tin đồng ý vào L2 và gửi ký hiệu SyncFlag để vào L2 Giải mã bản tin yêu cầu vào L2 từ ATU-Chuyển tiếp và trả lời bằng bản tin đồng ý vào L2 Phát hiện ký hiệu SyncFlag và chuyển các thông số truyền dẫn sang L2 Yêu cầu vào L2 Đồng ý vào L2 ATU-R ATU-C Vào L2 giảm tốc độ số liệu và giảm công suất phát. Lưu trữ các thông số L0 và khởi động bộ phát hiện chuỗi yêu cầu thoát Vào L2 giảm tốc độ số liệu và giảm công suất phát. Lưu trữ các thông số L0 Hình 3.28. Biểu đồ minh hoạ quá trình vào L2 Các bước vào L2 như sau: ATU-C xác định thấy rằng các yêu cầu về tốc độ số liệu đã giảm đáng kể và mong muốn tiết kiệm công suất L2. ATU-C gửi bản tin (yêu cầu vào L2) cho bộ thu phát ADSL2 tại đầu xa (ATU-R). Các bản tin này chứa các yêu cầu về tốc độ số liệu cực đại và cực tiểu trong L2 và các giá trị cắt giảm công suất cực đại và cực tiểu theo đơn vị dB. ATU-R trả lời bằng cách gửi bản tin (đồng ý vào L2) tới ATU-C. Bản tin này chứa các tham số L2 bao gồm các bản tin mới và bít/độ lợi/sắp xếp lại, giá trị cắt giảm công suất L2 và giá trị cắt giảm công suất được sử dụng cho kí hiệu ra khỏi L2 kế tiếp. ATU-C vào L2 bằng cách gửi ký hiệu đồng bộ (ký hiệu syncflag). Trên ký hiệu biến đổi đa tần rời rạc DMT đầu tiên sau khi phát ký kiệu syncflag, hệ thống bắt đầu phát lại tốc độ số liệu L2 mới và mức công suất phát L2 mới. Điều này được thực hiện bằng cách sử dụng các bảng bít/độ lợi/sắp xếp lại L2 và giá trị cắt giảm công suất L2. Trong L2, ATU-C lưu các tham số truyền dẫn L0 để sử dụng khi thoát ra khỏi L2 và quay trở lại L0. ATU-R vào L2 sau khi tách ký hiệu syncflag trên ký hiệu DMT đầu tiên. Sau khi nhận ký hiệu syncflag, hệ thống bắt đầu nhận lại tốc độ số liệu L2 mới và mức công suất phát l2 mới. Điều này được thực hiện bằng cách sử dụng các bảng bít/độ lợi/sắp xếp lại L2 và giá trị cắt giảm công suất L2. Trong L2, ATU-R lưu các tham số truyền dẫn L0 để sử dụng khi thoát ra khỏi L2 và quay trở lại L0. Chú ý rằng, việc lưu các tham số truyền dẫn các tham số L0 bao gồm các bảng bít L0, bảng độ lợi L0 và bảng sắp xếp lại L0 yêu cầu thêm bộ nhớ trên bộ thu phát L2. thông thường, bộ thu phát L2 với 256 sóng mang phải thêm bộ nhớ 768byte để lưu các tham số truyền dẫn L0. Ngoài ra, bộ thu và bộ phát phải được thiết kế sao cho bộ phát có thể chuyển sang các tham số truyền dẫn mới ngay khi tách chuỗi đầu ra L2. Khi ra khỏi L2 và quay trở lại L0, lớp PMD tăng tốc độ số liệu và mức công suất phát tới mức L0 trước. Việc chuyển từ L2 về L0 được điều khiển bởi ATU-C hoặc ATU-R (Hình 3.29) ATU-R có thể bắt đầu thoát ra L2 và vào L0 để thực hiện các chức năng xử lý tín hiệu của bộ thu (ví dụ, cấu hình lại trực tuyến hoặc trao đổi bít). Bộ thu phát ATU-C có thể bắt đầu chuyển từ L2 sang L0 khi yêu cầu tốc độ số liệu tăng vượt quá khả năng L2. Cũng như trường hợp vào L2, các thuật toán được sử dụng để xác định yêu cầu lưu lượng dựa trên số tế bào ATM rồi được phát trên một kết nối ADSL. Xác định thấy có yêu cầu thoát khỏi L2 bởi vì có yêu cầu tăng tốc độ dữ liệu Gửi một chuỗi thoát khỏi L2 tới AUT-R ATU-R Chuỗi ra khỏi L2 Vào L0 và lưu các thông số L0 Xác định thấy có yêu cầu thoát khỏi L2 để thực hiện các chức năng xử lý tín hiệu thu Yêu cầu vào L0 Phát hiện chuỗi thoát ra khỏi L2 Vào L0 và lưu các thông số L0 ATU-C OR Hình 3.29. Biểu đồ minh hoạ thủ tục vào ra L2 Các bước cho việc thoát ra khỏi L2 như sau: A) ATU-C xác định thấy rằng các yêu cầu về tốc độ số liệu đã tăng đáng kể và yêu cầu quay trở lại L0. B) ATU-R xác định yêu cầu quay trở lại L0 để thực hiện các thuật toán xử lý tín hiệu và gửi bản tin yêu cầu “vào L0” tới ATU-C. ATU-C vào L0 bằng cách phát một chuỗi đầu ra L2. Trên ký hiệu DMT đầu tiên sau khi phát chuỗi đầu ra L2, các bảng bit/độ lợi/sắp xếp lại L0 lưu trong bộ thu phát được sử dụng cho việc truyền dẫn. ATU-R tách chuỗi đầu ra L2 và vào L0. Trên ký hiệu DMT đầu tiên sau khi tách chuỗi đầu ra L2, các bảng bit/độ lợi/sắp xếp lại L0 lưu trong bộ thu phát được sử dụng để thu. Việc ATU-R tách chuỗi đầu ra L2 và chuyển sang tham số truyền dẫn L0 lưu trong bộ thu phát gây nhiều khó khăn cho bộ thu phát ADSL. Do chuỗi đầu ra L2 có thể được gửi tại vị trí của bất kỳ ký hiệu DMT thông thường nào nên ATU-R phải tách chuỗi đầu ra L2 trong khi vẫn thu và giải điều chế các ký hiệu DMT thông thường trong trạng thái hoạt động ổn định. Do đó, bộ tách chuỗi đầu ra L2 sẽ hoạt động một cách hiệu quả song song với các chức năng giải điều chế thông thường và khi tách chuỗi đầu ra L2, ATU-C phải thực hiện các bước sau: Tách ký hiệu DMT chuỗi đầu ra L2 và không chuyển tới lớp PMS-TC do chúng không mang thông tin thực. Bắt đầu sử dụng các bảng bit/độ lợi/sắp xếp lại L0 lưu trong bộ thu phát trên ký hiệu DMT đầu tiên sau ký hiệu đầu ra L2 cuối cùng. Điều này có nghĩa rằng với những bổ xung xác định có thể yêu cầu các bảng bit/độ lợi/sắp xếp lại L0 thứ hai lưu trong phần cứng để có thể chuyển nhanh bởi vì không đủ thời gian để tải các bảng bit/độ lợi/sắp xếp lại L0 hiện thời với các giá trị tham số truyền dẫn L0 được lưu trữ. Việc tách chuỗi đầu ra L2 có thể được thực hiện bằng cách sử dụng nhiều thuật toán tách. Một thuật toán khá phổ có liên quan đến việc tách cung phần tư đa tone. Do chuỗi đầu ra L2 sử dụng mẫu bit được xác định trước để điều chế tất cả âm tần đa sóng mang sử dụng khoá dịch pha cầu phương (QPSK) nên bộ tách cung phần tư có thể được sử dụng để tách một cách hiệu quả chuỗi đầu ra L2. Bộ tách cung phần tư đếm số tone trong ký hiệu DMT thu được, ký hiệu này có một điểm chùm sao nằm cùng cung phần tư như ký hiệu chuỗi đầu ra. Ví dụ, sử dụng N tone thì bộ tách góc có thể quyết định tách chuỗi đầu ra nếu T tone có chùm sao nằm cùng cung phần tư như chuỗi ký hiệu đầu ra. Việc lựa chọn số tone (N) và ngưỡng (T) là mất cân bằng giữa khả năng mất và khả năng tách sai. Nếu N lớn và T gần với giá trị N thì khả năng tách sai là thấp. Nhưng khả năng mất lại cao bởi vì nếu N-T tone của ký hiệu chuỗi đầu ra đầu tiên bị thu lỗi (nghĩa là cung phần tư sai) thì bộ tách sẽ mất chuỗi đầu ra. Mặt khác, nếu N lớn và T nhỏ hơn rất nhiều so với N khả năng mất thấp bởi vì dù N-T tone của ký hiệu chuỗi đầu ra đầu tiên có bị thu lỗi (nghĩa là cung phần tư sai) thì bộ tách vẫn tách được chuỗi đầu ra. Tuy nhiên, khả năng tách sai lại cao, nếu một ký hiệu DMT số liệu thực sự có T tone với điểm chùm sao nằm cùng cung phần tư với ký hiệu đầu ra thì bộ tách sẽ quyết định tách. Chế độ công suất L3 Chế độ công suất L3 được sử dụng khi người dùng không trực tuyến hoặc không có lưu lượng được truyền trên kết nối ADSL2. Trong L3 có thể cung cấp nguồn hoặc không và do đó trạng thái L3 tiết kiệm nguồn cực đại. Tuy nhiên, không như chế độ công suất L2, khi trong L3 kết nối ADSL2 cần qua quá trình khởi tạo trước khi kết nối được thiết lập lại. Việc chuyển từ L0 sang L3 được điều khiển bởi ATU-C hoặc ATU-R. Các bước để vào L3 như sau: ATU yêu cầu chuyển sang L3 (ATU yêu cầu) gửi bản tin “yêu cầu vào L3” tới ATU đầu bên kia. ATU đầu bên kia trả lời bằng cách gửi bản tin “đồng ý vào L3” tới ATU yêu cầu. Các ATU vào thủ tục ngừng tạm thời và ngừng phát. Việc chuyển từ L3 sang L0 được điều khiển bởi ATU-R hoặc ATU-C. ATU khởi đầu việc chuyển chế độ công suất bằng cách sử dụng hoặc thủ tục khởi tạo thông thường hoặc thủ tục khởi tạo ngắn. Thủ tục khởi tạo thông thường mất khoảng từ 10 tới 15 giây trong khi thủ tục khởi tạo ngắn chỉ mất khoảng từ 2 tới 3 giây. Thủ tục khởi tạo ngắn dựa vào việc lưu trữ và sử dụng lại các tham số truyền dẫn từ khởi tạo thông thường trước đó để giảm thời gian điều khiển. 3.2.4. Kết luận về công nghệ ADSL2 ADSL2 là thế thứ hai của ADSL được chuẩn hoá trong ITU G.992.3 và G992.4 dựa trên chuẩn của thế hệ thứ nhất ITU G.992.1 và G.992.2. Tuy nhiên ADSL2 có nhiều cải tiến so với ADSL thế hệ thứ nhất. Nhờ những cải tiến nêu trên mà ADSL2 cải thiện đáng kể về tốc độ và khoảng cách so với ADSL. Với ADSL2 có thể đạt được tốc độ đường xuống trên 8Mbps và đường lên tới 800Kbps trên một đôi dây điện thoại. So với ADSL, ADSL2 tăng tốc độ đường xuống khoảng từ 50 đến 196Kbps và tăng tốc độ đường lên khoảng từ 32 đến 64Kbps. Mặt khác, với cùng tốc độ số liệu như ADSL, ADSL2 tăng khoảng cách so với ADSL khoảng từ 150 đến 300m. Hình 3.30 mô tả một ví dụ về tốc độ và khoảng cách ADSL2 so với ADSL thế hệ thứ nhất. Trên đường đây điện thoại có cùng độ dài so với ADSL thì ADSL2 có tốc độ số liệu tăng khoảng 50Kbps. Với cùng tốc độ như ADSL, ADSL2 đạt được khoảng cách tăng khoảng 180m so với ADSL, điều này làm tăng vùng phủ khoảng 6%. Hình 3.30. Hệ thống ADSL2 cải thiện khoảng cách so với ADSL 3.3. Công nghệ ADSL2+ Công nghệ ADSL2+ là thành viên mới nhất trong họ các chuẩn ADSL. ADSL2+ được chuẩn hoá trong ITU G.992.5 vào tháng 5 năm 2003. Có thể coi ADSL2+ là ADSL thế hệ thứ ba hoặc là phiên bản delta của ADSL thế hệ thứ hai (ADSL2). Cũng giống như ADSL2, ADSL2+ sử dụng đôi dây đồng xoắn để truyền đồng thời thoại và số liệu tốc độ cao giữa kết cuối mạng (ATU-C) và kết cuối khách hàng (ATU-R). Tuy nhiên băng tần của ADSL2+ có khác so với băng tần của ADSL2. Trong khi ADSL2 sử dụng băng tần từ 0-1,1Mhz thì ADSL2+ sử dụng băng tần từ 0-2,2Mhz. Cũng giống như ADSL2, ADSL2+ dành băng tần cơ sở để truyền thoại, băng tần thấp để truyền số liệu đưòng lên và băng tần cao để truyền số liệu đường xuống. Tuy nhiên, băng tần đường xuống của ADSL2+ gấp đôi so với băng tần đường xuống của ADSL2, do đó ADSL2+ tăng đáng kể tốc độ số liệu trên đường dây điện thoại có khoảng cách ngắn hơn 3 km. 3.3.1. Một số tính năng mới của ADSL2+ so với ADSL2 ADSL2+ là ADSL2 với băng tần mở rộng nó được chuẩn hoá dựa trên chuẩn của ADSL2. Do đó, ADSL2+ mang đầy đủ các đặc tính của ADSL2. Tuy nhiên, ở ADSL2+ còn có thêm một số tính năng mới nhằm đáp ứng tốc độ số liệu cao hơn trên mạch vòng có khoảng cách ngắn hơn. Một số tính năng mới được thêm vào như sau: a. Mở rộng băng tần: Trong khi hai thành viên trong họ các chuẩn ADSL2 là G.992.3(G.dmt.bis) và G.992.4(G.lite.bis) sử dụng băng tần đường xuống tới 1,1Mhz thì ADSL2+ sử dụng băng tần đường xuống tới 2.208Mhz (Hình 3.31). Như vậy băng tần của ADSL2+ tăng gấp đôi so với băng tần đường xuống của ADSL2 còn băng tần đường lên của ADSL2+ không thay đổi so với ADSL2 Hình 3.31. Băng tần đường xuống của ADSL2+ Nhờ cải tiến đặc biệt này mà tốc độ số liệu đường xuống của ADSL2+ tăng gấp đôi so với ADSL2 trên đường dây điện thoại có khoảng cách dưới 1.2km và cao hơn nhiều so với ADSL2 trên đường dây điện thoại có khoảng cách từ 1.2 đến 2.4km. Tuy nhiên với đường dây điện thoại có khoảng cách lớn hơn 2.4km thì tốc độ số liệu đường xuống của ADSL2+ tương tự như ADSL2 (Hình 3.32). Hình 3.32. Tốc độ số liệu đường xuống của ADSL2+ so với ADSL2 b. Giảm xuyên âm nhiễu trên đường truyền ADSL2+ cũng có thể sử dụng để giảm xuyên âm. Xuyên âm là hiện tượng tín hiệu từ đôi dây này gây nhiễu sang đôi dây khác trong cùng cáp nhiều đôi. Xuyên âm bao gồm hai loại: xuyên âm đầu gần (NEXT) và xuyên âm đầu xa (FEXT). Với mục đích giảm xuyên âm thì ADSL2+ cung cấp khả năng chỉ sử dụng các tần số nằm trong khoảng từ 1.1Mhz tới 2.2Mhz bằng cách che các tần số thấp hơn 1.1Mhz. Điều này đặc biệt hữu dụng khi các dịch vụ ADSL từ trạm trung tâm (CO) và từ kết cuối đầu xa (RT) cùng nằm trên một cáp tới nhà khách hàng (Hình 3.33). Trong điều kiện này, nhà cung cấp dịch vụ có thể triển khai dịch vụ ADSL2 với băng tần đường xuống từ 0.14Mhz tới 1.1Mhz cho khách hàng cách xa trạm trung tâm (CO) với yêu cầu tốc độ số liệu không thực sự cao còn các khách hàng cách xa trạm trung tâm (CO) nhưng gần trạm kết cuối đầu xa (RT) với yêu cầu tốc độ số liệu cao thì có thể sử dụng dịch vụ ADSL2+ với băng tần đường xuống từ 1.1Mhz tới 2.2Mhz. Bằng cách này có thể loại bỏ hầu hết xuyên âm giữa các dịch vụ và đảm bảo được tốc độ đường dây từ trạm trung tâm. Hình 3.33. ADSL2+ có thể được sử dụng để giảm xuyên âm c. Ghép để đạt tốc độ cao hơn: Kỹ thuật ghép nhiều đường dây điện thoại nhằm mục đích đạt tốc độ số liệu cao hơn và cải thiện khoảng cách là kỹ thuật mới của họ công nghệ ADSL2. Cũng giống như ADSL2, việc ghép ở ADSL2+ cũng thực hiện ghép nhiều đường ADSL2+. Tuy nhiên, ở ADSL2+, việc ghép đạt được tốc độ số liệu cao hơn rất nhiều so với ADSL2. Như chỉ ra trên Hình 3.34, bằng cách ghép hai đường ADSL2+ có thể cung cấp cho khách hàng tốc độ số liệu lên đến 44Mbps trên đường dây có khoảng cách ngắn hơn khoảng 1.5km. Trên các đường dây điện thoại có khoảng cách xa hơn, việc ghép hai đường ADSL2+ có thể hỗ trợ được tốc độ 8Mbps với khoảng cách trên 3.6km. 0 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5 1.8 2.1 2.4 2.7 3.0 3.3 3.6 3.9 4.2 4.5 Bonded ADSL2+ ADSL2+ ADSL KHOẢNG CÁCH (Km) DỮ LIỆU TỐC ĐỘ (MBPS) 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 Hình 3.34. Ghép hai đường ADSL2+ Việc ghép nhiều đôi dây điện thoại trong ADSL2+ có một số đặc điểm như sau: + Việc ghép hỗ trợ khả năng tự động giải phóng và khôi phục các đôi dây mà không vần sự can thiệp của con người. Mặt khác, việc ghép có thể được thực hiện tự động bằng phần mềm. + Việc ghép hỗ trợ các tốc độ số liệu khác nhau (với tỷ lệ 4/1) giữa các đôi dây. Điều này rất có ý nghĩa trong trường hợp các đường dây đồng có dung lượng thấp hơn các đường dây khác thì không cần thiết phải giảm tốc độ số liệu trên các đường dây có dung lượng cao hơn. + Có thể ghép tới 32 đôi dây. + Các cổng (port) trên card đường dây ADSL2+ được ghép một cách ngẫu nhiên. Nghĩa là việc ghép được thực hiện bằng cách kết hợp bất kỳ cổng nào và việc ghép rất mềm dẻo. + Chuẩn ghép ATM được sử dụng trên bất kỳ lớp vật lý nào. Ngoài ADSL2+, nó có thể được sử dụng cho các dịch vụ DSL khác. BONDING MANAGEMEENT BONDING MANAGEMENT ATM BONDING ATM INTERFACE ATM MULTI-PAIR RICEIVER BONDING MANAGEMENT BONDING MANAGEMENT ATM INTERFACE ATM BONDING ATM MULTI-PAIR TRANSMITTER ATM SUB-STREAM1 ATM SUB-STREAM2 ADSL2+ Line 1 ADSL2+ Line 2 ATM STREAM ATM STREAM Mô hình tham chiếu chức năng ghép ADSL2+ được mô tả trên Hình 3.35 với việc ghép hai đôi dây đồng. Bộ phát nhiều đôi ATM nhận một luồng ATM tổng hợp từ lớp ATM. Khối chức năng ghép ATM phân phối các tế bào và các luồng tế bào ATM và gắn vào cuối các tế bào chỉ số tuần tự (SID) cho phép phía thu khôi phục các tế bào theo đúng tuần tự như phía phát. Mỗi luồng tế bào được ghép vào một kết nối DSL (trong trường hợp này là ADSL2+). BONDING MANAGEMEENT BONDING MANAGEMENT ATM BONDING ATM INTERFACE ATM MULTI-PAIR RICEIVER BONDING MANAGEMENT BONDING MANAGEMENT ATM INTERFACE ATM BONDING ATM MULTI-PAIR TRANSMITTER ATM SUB-STREAM1 ATM SUB-STREAM2 ADSL2+ Line 1 ADSL2+ Line 2 ATM STREAM ATM STREAM Hình 3.35. Cấu trúc cơ bản của việc ghép hai đường ADSL2+ Tại phía thu, các tế bào từ mỗi kết nối DSL được tách ra theo đúng tuần tự như trong SID được quy định bởi phía phát để tạo lại luồng tế bào ATM ban đầu. Sau đó luồng tế bào này được đưa tới lớp ATM. Khối chức năng quản lý ghép được sử dụng để thiết lập và giải phóng các nhóm ghép cũng như để quản lý các hoạt động của các nhóm ghép. Hình 3.36 mô tả ngăn xếp giao thức cho việc ghép ADSL2+. Lớp ghép ATM nằm giữa lớp ATM - hội tụ truyền dẫn (ATM- TC) và lớp truyền tải ATM. ATM TRANSPORT PROTOCOL ATM BONDING PROTOCOL ATM-TC PMS-TC PDM PHY ATM-TC PMS-TC PDM PHY CPE CO Hình 3.36. Ngăn xếp giao thức cho việc ghép ADSL2+ d. Một số tính năng khác của ADSL2+: Ngoài các tính năng mới được trình bày ở trên, ADSL2+ còn có thêm một số tính năng mới như sau: + ADSL2+ có khả năng hỗ trợ tới 3 từ mã (Reed-Solomontrene) ký hiệu, khi đó ADSL2 chỉ có thể hỗ trợ tối đa 2 từ mã (Reed-Solomontrene) trên ký hiệu. Giá trị này được quy định khác nhau trong chuẩn ITU G.992.3 và G.992.5. Cụ thể là G.992.3 quy định số khung ghép số liệu trên ký tự và số từ mã FEC trên ký hiệu cực đại là 2. Trong khi đó, G.992.5 quy định số khung ghép số liệu trên ký hiệu và số từ mã trên ký hiệu cực đại là 3. + Dưới sự điều khiển của người vận hành thông qua CO-MIB, việc điều khiển phổ đường xuống với PSD phát cực đại tại điểm tham chiếu U-C trên sóng mang phụ cho phép việc cấu hình theo yêu cầu của từng vùng (ví dụ, Bắc Mỹ, Châu Âu hoặc Nhật Bản) và cấu hình theo các môi trường triển khai (ví dụ, trạm trung tâm (CO) hoặc trạm đầu xa (RT)). + Việc định dạng phổ đường xuống trong thời gian showtime (dạng PSD phát trong băng thông là không phẳng) cải thiện linh hoạt của PSD phát đường xuống. 3.3.2. Một số tính năng mới của ADSL2+ so với ADSL ADSL2+ và ADSL có cùng điểm chung đó là sử dụng đôi dây đồng để truyền đồng thời tín hiệu thoại và số liệu tốc độ cao giữa kết cuối mạng (ATU-C) và kết cuối khách hàng (ATU-R). Tuy nhiên băng tần của ADSL2+ khác so với băng tần ADSL. Trong khi ADSL sử dụng băng tần từ 0 đến 1,1Mhz thì ADSL2+ sử dụng băng tần 0 đến 2,2Mhz. Cũng giống như ADSL, ADSL2+ dành băng tần cơ sở để truyền thoại, băng tần thấp để truyền số liệu đường lên, băng tần cao để truyền số liệu đường xuống. Tuy nhiên, băng tần đường xuống của ADSL2+ gấp đôi băng tần đường xuống của ADSL. Ngoài cải tiến về mặt băng tần và một số cải tiến khác giống như ADSL2, ADSL2+ còn có một số cải tiến so với ADSL như trong phần 3.2.3 như sau: + Hỗ trợ ứng dụng ở chế độ hoàn toàn số. + Hỗ trợ ứng dụng thoại trên băng tần ADSL. + Việc phân khung linh hoạt, hỗ trợ nhiều khung mang nhiều đường. + Giảm tiêu đề khung. + Chuẩn đoán. + Thích ứng tốc độ. + Hỗ trợ khởi tạo nhanh. + Cải thiện về mặt công suất… Nhờ những cải tiến đặc biệt này mà ADSL2+ đạt được tốc độ số liệu cao hơn cả đường lên và đường xuống so với ADSL. Tốc độ số liệu đường lên của ADSL2+ gấp đôi so với ADSL và nhờ những cải tiến khác nên ADSL2+ cải thiện đáng kể tốc độ số liệu đường xuống so với ADSL. Cụ thể, tốc độ đường xuống cực đại của ADSL2+ là trên 25Mbps trong khi đó tốc độ đường xuống cực đại của ADSL chỉ là 8Mbps. 0 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5 1.8 2.1 2.4 2.7 3.0 3.3 3.6 3.9 4.2 4.5 45 40 35 30 25 20 15 10 5 5 0 ADSL2+ ADSL KHOẢNG CÁCH (Km) DỮ LIỆU TỐC ĐỘ (MBPS) Hình 3.37. Khoảng cách và tốc độ đạt được của ADSL2+ so với ADSL Nhờ cải thiện tốc độ mà ADSL2+ có khả năng triển khai các dịch vụ băng rộng mà với công nghệ ADSL không thể hỗ trợ. Công nghệ ADSL2+ mang lại cho cả khách hàng và nhà cung cấp dịch vụ, khách hàng được lợi là sử dụng các dịch tiên tiến về tốc độ cao như truyền hình theo yêu cầu. Về phía nhà cung cấp dịch vụ tăng lợi nhuận từ việc triển khai các dịch vụ tiên tiến tốc độ cao. 3.3.3. Kết luận về công nghệ ADSL2+ 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 5 0 0 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5 1.8 2.1 2.4 2.7 3.0 3.3 3.6 3.9 4.2 4.5 KHOẢNG CÁCH (Km) TỐC ĐỘ (MBPS) Nhờ có tính năng mới thêm vào như nêu trên mà ADSL2+ có thể đạt được tốc độ số liệu đường xuống tới 25Mbps (Hình 3.38). Trên đường dây điện thoại có khoảng cách gần 1 km tốc độ số liệu đường xuống có thể đạt được 24Mbps và có thể đạt được 20Mbps trên đường dây có khoảng cách 1.5 km. Hình 3.38. Tốc độ đường xuống của ADSL2+ Nhờ vậy ADSL2+ có khả năng hỗ trợ các dịch vụ yêu cầu tốc độ đường xuống cao hơn. Một trong các dịch vụ băng rộng đó là dịch vụ truyền hình quảng bá (broadcast video) và truyền hình theo yêu cầu (video on demand). Dịch vụ truyền hình quảng bá chuẩn (SDTV) MPEG-2 yêu cầu tộc độ số liệu khoảng từ 3 tới 4Mbps cho mỗi kênh. Dịch vụ truyền hình độ trung thực cao (HDVT) MPEG-2, mỗi kênh yêu cầu tốc độ từ 15 tới 18Mbps. Như vậy, với dịch vụ truyền hình mức cao thì chỉ có công nghệ ADSL2+ mới có thể hỗ trợ được đặc biệt là nhờ khả năng ghép ADSL2+, thì việc hỗ trợ dịch vụ này được tốt hơn. Giả sử mỗi kênh SDVT yêu cầu tốc độ số liệu 3Mbps và mỗi kênh HDVT yêu cầu tốc độ số liệu 15Mbps. Hình 3.39 chỉ ra dịch vụ và khoảng cách mà công nghệ ADSL2+ có thể đạt đựơc. Một đường ADSL2+có thể hỗ trợ được một kênh dịch vụ truyền hình HD tới khoảng cách khoảng 1.8 km. Với dịch vụ truyền hình SD, một đường ADSL2+ có thể hỗ trợ một kênh với khoảng cách 3.3Km, hai kênh với khoảng cách 2.7Km và ba kênh với khoảng cách 2.1Km. Bằng cách ghép hai đường ADSL2+ thì khả năng hỗ trợ dịch vụ tốt hơn rất nhiều. Với dịch vụ truyền hình HD hai kênh, một đường ADSL2+ không thể hỗ trợ được nhưng với việc ghép hai ADSL2+ thì có thể hỗ trợ được tới khoảng cách 1.8Km. Với dịch vụ truyền hình HD một kênh, truyền hình SD một kênh, hai kênh, ba kênh thì việc ghép hai đường ADSL2+ cải thiện về khoảng cách. Như trên Hình 3.39, nó làm tăng khoảng cách thêm khoảng 1 km. ADSL2+ Bonded ADSL2+ 1 SH video 2 SH video 3 SD video 2 SD video 1 SD video DỊCH VỤ KHOẢNG CÁCH(Km) 0 1.5 3 4.5 Hình 3.39. Ví dụ về dịch vụ và khoảng cách mà công nghệ ADSL2+ có thể hỗ trợ 3.4. Kết luận Đề tài này trình bày chi tiết về công nghệ ADSL bao gồm công nghệ ADSL thế hệ thứ nhất, ADSL2 và ADSL2+. ADSL2 phát triển trên cơ sở ADSL thế hệ thứ nhất. ADSL2 vẫn sử dụng băng tần như ADSL để truyền số liệu và tín hiệu thoại trên cùng một đôi dây đồng. Tuy nhiên, ADSL2 có nhưng cải tiến đặc biệt so với ADSL nên nó cải thiện đáng kể tốc độ và khoảng cách so với ADSL. ADSL2+ phát triển trên cơ sở ADSL2. ADSL2+ cũng truyền số liệu và tín hiệu thoại trên cùng một đôi dây đồng. Tuy nhiên, ADSL2+ sử dụng băng tần từ 0 tới 2.2Mhz so với các họ công nghệ trước là từ 0 tới 1.1Mhz. Ngoài ra, ADSL2+ còn có một số cải tiến như nêu trong phần trên so với ADSL và ADSL2. Nhờ vậy, ADSL2+ đạt được tốc độ số liệu gấp đôi so với ADSL2 và cao hơn so với ADSL nhiều lần. Nhờ đạt được tốc độ cao hơn mà công nghệ ADSL2+ có khả năng triển khai được các dịch vụ băng rộng mà với công nghệ ADSL không thể hỗ trợ được. Khi triển khai công nghệ ADSL2+ mang lại lợi ích là được sử dụng các dịch vụ tiên tiến tốc độ cao như truyền hình theo yêu cầu. Về phía nhà cung cấp tăng lợi nhuận từ việc triển khai các dịch vụ tiên tiến tốc độ cao. Trong tương lai, khi nhu cầu dịch vụ tăng với yêu cầu tốc độ cao hơn nữa thì nhà cung cấp dịch vụ có thể triển khai các công nghệ có thể hỗ trợ các dịch vụ băng thông rộng hơn. Một trong số các công nghệ hỗ trợ băng rộng đó là công nghệ ADSL2++. Công nghệ ADSL2++ là công nghệ mới đang được nghiên cứu triển khai và sẽ được tiêu chuẩn hoá trong tương lai, là một phiên bản phát triển tiếp theo của công nghệ ADSL2+, ADSL2++ hoạt động trong dải tần từ 0 tới 3.7Mhz đạt được tốc độ truyền dữ liệu hướng lên tới 1.2Mbps và tốc độ truyền dữ liệu hướng xuống tới 46Mbps. CHƯƠNG IV. KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ ADSL2+ Như đã phân tích về hiện trạng cung cấp dịch vụ DSL của Việt Nam và nhu cầu sử dụng dịch vụ tốc độ cao và khả năng ứng dụng ưu việt của ADSL2/ADSL2+ tốc độ cung cấp có thể đạt tới 24Mbps cho thấy việc triển khai các công nghệ ADSL2/ADSL2+ vào mạng lưới là rất cần thiết và hiệu quả vì ADSL2/ADSL2+ sẽ giải quyết được các vấn đề hiện tại (đặc biệt là về tốc độ) của mạng cung cấp dịch vụ xDSL đang gặp khó khăn, đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của khách hàng. 4.1. Triển khai các dịch vụ yêu cầu tốc độ cao Sử dụng hạ tầng mạng cáp đồng hiện tại, triển khai trên nền tảng là mạng cung cấp dịch vụ xDSL đã có, ADSL2/ADSL2+ là giải pháp ít tốn kém nhất để cung cấp tất cả các ứng dụng đòi hỏi tốc độ cao đến một thị trường rộng lớn. Công nghệ ADSL2/ADSL2+ cho phép triển khai hiệu quả hàng trăm ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau đòi hỏi tốc độ cao mà công nghệ DSL hiện tại không đáp ứng được cũng như đảm bảo hỗ trợ các dịch vụ hiện tại với chất lượng tốt hơn. Sau đây là những ứng dụng tốc độ cao tiêu biểu của ADSL2/ADSL2+ như: giáo dục và đào tạo từ xa, truyền hình theo yêu cầu (VOD), truyền số liệu, truy nhập Internet, trò chơi trực tuyến, nghe nhạc, hội nghị truyền hình… 4.1.1. Truy nhập Internet tốc độ cao Đây là ứng dụng chính và được sử dụng rộng rãi nhất của xSDL nói chung và của ADSL nói riêng. Với hỗ trợ tốc độ bất đối xứng hướng lên (upload) đạt đến 640Kbps và tốc độ hướng xuống đạt tới 24Mbps, ADSL2/ADSL2+ là công nghệ lý tưởng để truy nhập Internet, bởi lẽ nhu cầu tải thông tin từ Internet về (download) bao giờ cũng rất lớn hơn nhiều so với tải đi (upload). Thị trường Internet Việt Nam có rất nhiều nhà cung cấp dịch vụ internet ISP như: Công ty cổ phần viễn thông Hà Nội (HANOITELECOM), Công ty cổ phần dịch vụ phát triển đầu tư công nghệ (FPT), Công ty viễn thông quân đội (VIETTEL), Công ty cổ phần dịch vụ Interrnet (OCI), Công ty cổ phần dịch vụ BC-VT Sài Gòn (SPT), Công ty NETNAM-Viện CNTT (NETNAM) và Tổng công ty Bưu chính-Viễn thông (VNPT). Trong đó VNTP và FPT là hai nhà cung cấp dịch vụ lớn nhất, VNPT có khoảng 946.261 thuê bao chiếm 50% thị phần, FPT có khoảng 518.233 thuê bao chiếm 27% thị phần tiếp theo là VIETTEL, NETNAM, SPT… Các nhà cung cấp các dịch vụ Internet đã triển khai việc sử dụng công nghệ xDSL cho mục đích cung cấp dịch vụ của mình và đã đạt được những kết quả khả quan về chất lượng, tốc độ cung cấp cũng như tăng trưởng về thuê bao sử dụng dịch vụ xDSL. Tuy nhiên theo số liệu thống kê trong tổng số 1.895.475 thuê bao Internet của Việt Nam xem (Bảng 4.1) chỉ mới có gần 40.000 thuê bao sử dụng dịch vụ xDSL chiếm chưa đến 3% cho thấy dịch vụ xDSL vẫn còn trong giai đoạn ban đầu và còn có nhiều tiềm năng để phát triển. Bảng 4.1. Tình hình phát triển thuê bao Internet tại Việt Nam Đơn vị Tổng số thuê bao quy đổi tháng 11/2004 Tăng so với tháng trước (%) Thị phần (%) Công ty cổ phần viễn thông Hà Nội (HANOITELECOM) 3607 0.55 0.19 Công ty viễn thông quân đội (VIETEL) 179469 27.06 9.46 Công ty cổ phần dịch vụ Internet (OCI) 25455 6.91 1.34 Công ty cổ phần dịch vụ BC-VT Sài Gòn (SPT) 109032 1.38 5.75 Công ty NETNAM-Viện CNTT (NETNAM) 113418 0.44 5.98 Công ty phát triển đầu tư công nghệ (FPT) 518233 20.30 27.34 Tổng công ty Bưu chính-Viễn thông (VNPT) 946261 8.14 49.92 Tổng số 1895475 0.0 100 4.1.2. Truyền hình theo yêu cầu VOD là công nghệ sử dụng phương pháp nén, số hoá tín hiệu âm thanh, hình ảnh để truyền đi qua mạng. Phương pháp này đòi hỏi tốc độ truyền cao tuỳ theo chuẩn áp dụng (MPEG, MPEG2, JPEG, H261, H263…). Các nhà cung cấp dịch vụ truyền hình theo yêu cầu (VOD) có thể cung cấp các kênh truyền hình theo yêu cầu (gọi tắt là kênh truyền hình) với các chất lượng khác nhau tuỳ theo băng thông sử dụng cho kênh truyền hình này. Các kênh truyền hình chuẩn (SDT) rhường yêu cầu tốc độ truyền là 3-4Mbps. Với các kênh truyền hình độ trung thực cao (HDTV) thường yêu cầu tốc độ truyền là 15-18Mbps (theo chuẩn của MPEG2). Như vậy với dịch vụ ADSL tốc độ tối đa 8Mbps downlink chúng ta chỉ có thể cung cấp tối đa 2 kênh SDTV và không thể cung cấp dịch vụ HDTV. Khi triển khai công nghệ ADSL2/ADSL2+ chúng ta có thể cung cấp được 3 kênh SDTV cho một đường ADSL2 và 8 kênh SDTV hoặc một kênh HDTV với một đường ADSL2+. Nếu sử dụng chuẩn nén cao hơn thì chúng ta có khả năng cung cấp nhiều đường HDTV hơn nữa ví dụ với MPEG4 hoặc ITU-TH264 chúng ta có thể sử dụng đường ADSL2+ để cung cấp 2-3 đường HDTV trong khi ADSL cũng khó có thể cung cấp dịch vụ HDTV với chuẩn này vì tốc độ yêu cầu cho mỗi kênh HDTV-MPEG4 là 6-9Mbps. Khả năng cung cấp dịch vụ còn tăng lên rất nhiều khi chúng ta sử dụng tính ưu năng ưu việt của ADSL2/ADSL2+ so với ADSL là ghép các đôi dây thoại của ADSL2+ để đạt tốc độ số liệu cao hơn. Với khả năng cung cấp các dịch vụ truyền hình chất lượng cao ADSL2/ADSL2+ mở ra một khả năng mới thu hút được khách hàng đang có nhu cầu và đem lại những lợi nhuận kinh tế lớn cho các nhà cung cấp dịch vụ. Chúng ta có thể đánh giá hiệu quả đầu tư ADSL2+ thông qua mô hình sau: một nhà cung cấp dịch vụ ADSL triển khai công nghệ mới ADSL2+ để phục vụ cho khách hàng có nhu cầu sử dụng dịch vụ VOD theo giả thiết có các loại khách hàng có các nhu cầu một kênh HDTV, loại khách hàng có nhu cầu sử dụng hai kênh HDTV, loại khách hàng có nhu cầu sử dụng ba kênh HDTV. Mô hình giả thiết là các khách hàng thuộc phạm vi bán kính 3km, chiều dài cáp tới thuê bao trung bình 1,5km. Nhà cung cấp dịch vụ cung cấp các dịch vụ với tốc độ như sau truy cập Internet tốc độ cao tốc độ tối đa 1Mbps truyền hình SDTV tốc độ 3.5Mbps, HDTV tốc độ 15Mbps giá cung cấp dịch vụ như sau: Bảng 4.2 Bảng giá dịch vụ trong mô hình cung cấp dịch vụ Dịch vụ Giá tiền (USD) Data+1 kênh TV 79 Data+2 kênh TV 89 Data+3 kênh TV 99 Kết quả thu được như sau, tổng hợp nhu cầu dịch vụ với 1000 thuê bao sử dụng ADSL có 597 thuê bao sử dụng dịch vụ 1 kênh TV, 421 thuê bao có nhu cầu sử dụng 2 kênh dịch vụ TV, chưa xuất hiện nhu cầu cung cấp dịch vụ 3 kênh TV vì nhà cung cấp không thể cung cấp được khả năng này với chất lượng đảm bảo trên một đường ADSL. Trong đó, có 87 khách hàng sử dụng dịch vụ 1 kênh TV, 210 khách hàng sử dụng dịch vụ 2 kênh TV. Tổng cộng là có 297 khách hàng doanh thu đựơc là 25587 USD. Khi triển khai dịch vụ ADSL2+ xuất hiện nhu cầu sử dụng dịch vụ 3 kênh TV (vì lúc này khả năng cung cấp đã được đáp ứng) là 274 thuê bao trên tổng số 1000 thuê bao. Với số lượng khách hàng thực tế sử dụng dịch vụ này là 96 nâng tổng doanh thu lên 35090 USD. Với việc triển khai khả năng sử dụng nhiều đôi dây thoại để cung cấp dịch vụ ADLS2+ thì nhu cầu sử dụng dịch vụ tăng lên rất lớn 788 trong tổng số 1000 thuê bao có nhu cầu sử dụng dịch vụ 1 kênh TV, 579 thuê bao có nhu cầu sử dụng dịch vụ 2 kênh TV, 500 thuê bao có nhu cầu sử dụng dịch vụ 3 kênh TV, số khách hàng thực tế là 31 khách hàng cho dịch vụ 1 kênh TV, 79 khách hàng cho dịch vụ 2 kênh TV, 79 khách hàng cho dịch vụ 3 kênh TV. Kết quả doanh thu tăng lên 52442 USD gấp đôi doanh thu khi chỉ cung cấp dịch vụ ADSL. Bảng 4.3 Bảng tổng hợp kết quả mô hình dịch vụ Nhu cầu dịch vụ ADSL ADSL2+ ADSL2+ ghép sợi Tổng cộng ADSL2+ và ADSL2+ ghép sợi Data+1 KênhTV 579 579 788 Data+1 KênhTV 421 421 579 Data+1 KênhTV 0 274 500 Kênh hàng sử dụng Data+1 KênhTV 87 87 31 118 Data+1 KênhTV 210 210 79 289 Data+1 KênhTV 0 96 79 175 Tổng 297 393 189 582 Doanh thu (USD) 25587 35090 52442 87532 Qua mô hình phân tích ở trên cho thấy việc triển khai công nghệ ADSL2/ADSL2+ có khả năng hỗ trợ tốc độ truyền cao hơn tạo điều kiện cho nhiều dịch vụ mới ra đời, hỗ trợ các nhà cung cấp dịch vụ nhiều loại hình dịch vụ đa dạng trên mạng, làm kích thích nhu cầu người sử dụng hướng tới các dịch vụ mới cũng như đảm bảo được cung cấp dịch vụ đã có tới khách hàng với chất lượng tốt hơn. 4.1.3. Truyền số liệu Với các tổ chức, đơn vị có nhu cầu truyền số liệu lớn thông thường phải thuê các đường truyền riêng. Phương án này đòi hỏi chi phí cao đây là vấn đề không phải tổ chức đơn vị nào cũng có khả năng và muốn sử dụng. Với dịch vụ ADSL2/ADSL2+ tổ chức, đơn vị này có thể giảm bớt được chi phí đáng kể mà tốc độ vẫn được bảo. 4.1.4. Hội nghị truyền hình Hội nghị truyền hình (HNTH) cho phép nhiều người hoặc nhóm người ở các địa điểm khác nhau có thể hội họp, trao đổi trực tiếp như đang ở trong cùng một phòng họp. Những lợi ích mà HNTH mang lại là: Tăng hiệu quả công việc, với HNTH chúng ta có thể “trực tiếp” nói chuyện, bàn bạc công việc tại bất cứ ở đâu, bất cứ lúc nào mặc dù thực tế đáng ở cách xa nhau hàng nghìn km. Đây là một giải pháp hiệu quả trong công tác và kinh doanh. Tiết kiệm thời gian và chi phí do giảm thiểu việc đi lại cũng như công tác tổ chức hội họp. Với các cá nhân thì không thấy hiệu quả nhưng với một tổ chức có thành viên nằm trong địa rộng thì chúng ta có thể thấy được rất rõ hiệu quả về mặt thời gian, chi phí khi tổ chức khi tổ chức một cuộc họp thông thường có đủ các thành viên và đang ở khắp nơi với tổ chức một cuộc họp thông qua HNTH. 4.1.5. Truyền hình và phát thanh Các tín hiệu truyền hình và tiếng từ các đài phát thanh và truyền hình có thể được truyền trực tiếp trên mạng ADSL2/ADSL2+ đến người sử dụng. Vì tín hiệu video và audio chỉ chiếm một phần băng thông của đường dây, nên người sử dụng có thể vừa lướt trên Internet vừa nghe nhạc chất lượng cao trên mạng. 4.1.6. Học tập từ xa Công nghệ ADSL2/ADSL2+ cho phép các trường học khả năng truy cấp nhanh và tiết kiệm. Internet là kho vô tận về nguồn thông tin và tri thức của loài người. Kết hợp các yếu tố này nếu được trang thiết bị hội nghị truyền hình, một giáo viên giỏi có thể giảng dạy trực tuyến cho nhiều lớp học ở các địa điểm khác nhau, đặc biệt là các lớp học ở vùng sâu, vùng xa nơi thiếu nhiều giáo viên giỏi. Đây là giải pháp rất hiệu quả về mặt chi phí cũng như con người. 4.1.7. Chơi Game tương tác trên mạng Hiện nay phong trào giải trí trên mạng rất phát triển, những trò chơi trực tuyến với số lượng lớn người tham gia đòi hỏi mạng phải có khả năng cung cấp tộc độ cao, băng thông lớn nếu như không muốn hiện tượng nghẽn mạng xảy ra. Chơi game trên nền ADSL2/ADSL2+ cho phép nhiều người cùng chơi một lúc mà tránh được các tình huống xấu do nghẽn mạng. 4.1.8. Chữa bệnh từ xa Đây là một ứng dụng mà thông tin lưu trữ trong cơ sở của máy chủ có thể bị kích hoạt thông qua trình duyệt trang web. Ứng dụng trên mô hình khách/chủ (clinet/sevrver) này cho phép các thông tin, các chuẩn đoán, danh mục thuốc trong toa thuốc và các số liệu hình ảnh (như chúp X quang) của bệnh nhân có thể được lấy ra và quan sát. Từ đó, bác sỹ sẽ có cách điều trị tốt hơn cho bệnh nhân. Bác sỹ cũng có thể thu được những số liệu mới nhất một cách nhanh chóng từ các bệnh viện hoặc trung tâm chăm sóc sức khoẻ. Khi bác sỹ điều trị trực tiếp của bệnh nhân hỏi ý kiến các chuyên gia y tế ở xa, các hình ảnh y khoa của bệnh nhân có thể được truyền tới các chuyên gia này để sự góp ý và tư vấn đạt độ chính xác cao. Hoặc trong các trường hợp khẩn cấp, bệnh viện có thể truy xuất lịch sử bệnh án của bệnh nhân đó. 4.1.9. Làm việc tại nhà Dịch vụ này cho phép nhân viên ngồi tại nhà làm việc bình thường mà không cần phải đến văn phòng, công sở. Khi ngồi tại nhà, người nhân viên sẽ là người sử dụng mạng LAN ảo và có thể truy cập đến máy chủ ứng dụng và chia sẻ file với các đồng nghiệp. Họ có thể vào máy chủ fax trung tâm để lấy về các bản fax gửi cho họ. Hoặc trong khi đọc, gửi email, họ vẫn đủ băng thông để nhận về những tin nhắn lời nói từ các voice mail server dễ dàng. 4.1.10. Mua hàng qua mạng Ứng dụng này bao gồm hàng loạt các sản phẩm có thể bán trực tuyến. Các ứng dụng này có thể bao gồm: Cửa hàng âm nhạc ở đó bạn có thể thưởng thức các chương trình audio, các video clip chất lượng cao từ các đĩa CD mới nhất trước khi quyết định mua chúng. Đó cũng có thể là một của hàng thời trang bán quần áo trực tuyến trên mạng Internet. Ứng dụng sử dụng các clip thực tế ảo để xoay mẫu vật 360º. Khách hàng có thể nhìn quần áo phía trước, phía sau hoặc bên hông. Tính tương tác giúp khách hàng hình dung hình dáng trước khi mặc thử, làm họ hài lòng và tất nhiên tăng doanh thu cho người bán. Cửa hàng phi video mà ở đó bạn có thể xem thử các video clip chất lượng cao từ băng ghi hình, VDV và đĩa laser. Máy chủ chứa phim ảnh sẽ quản lý và xuất phim theo yêu cầu của khách hàng. Trên đây chỉ ra một vài ứng dụng cửa công nghệ ADSL2/ADSL2+. Còn nhiều ứng dụng khác sử dụng công nghệ ADSL2/ADSL2+ như trên thị trường tài chính, bất động sản và ứng dụng chọn lựa đa dịch vụ khác. Như chúng ta sẽ thấy, sự ra tăng về băng thông có thể làm nảy sinh nhiều ý tưởng và ứng dụng mới. Công nghệ ADSL2/ADSL2+ với băng thông lớn cho phép thực hiện và sử dụng được các công nghệ trên. Tiềm năng xuất hiện các công nghệ mới là rất lớn và nhiều ứng dụng khác nữa vẫn còn chưa được nghĩ đến. 4.2. Tránh ảnh hưởng của nhiễu xuyên âm Các dịch vụ xDSL được cung cấp trên cơ sở tận dụng mạng cáp đồng hiện có (chung với cả dịch vụ thoại truyền thống), chất lượng các mạng cáp đồng này rất khó có thể bảo đảm yêu cầu kĩ thuật và gây can nhiễu xuyên âm giữa các đôi dây trong cùng một cáp. Hơn nữa, các dịch vụ đang được triển khai cung cấp như ADSL, VDSL, SHDSL đều sử dụng chung băng tần từ 0 đến 1,1MHz, vì vậy không chánh khỏi chồng lấn phổ tần số đối với các dịch vụ DSL khác nhau, gây nhiễu xuyên âm cùng băng. Để giảm thiểu những ảnh hưởng này, biện pháp hữu hiệu là sử dụng kết hợp công nghệ ADSL2+ với các công nghệ DSL khác để cung cấp dịch vụ cho khách hàng, bằng cách chỉ sử dụng một phần băng tần của ADSL2+ từ 1.1 đến 2,2MHz để cung cấp dịch vụ ADSL cho các thuê bao có nhu cầu tốc độ không cao (tương đương với tốc độ của ADSL), trong khi vẫn cung cấp dịch vụ VDSL, SHDSL có băng tần từ 0 đến 1,1MHz cho thuê bao (đôi dây) khác trong cùng một cáp. Ngoài ra, khi sử dụng công nghệ ADSL2+, cũng sẽ cho phép giảm thiểu can nhiễu đối với các đường dây khác trong cùng một cáp, bởi vì công nghệ ADSL2+ cho phép giảm thiểu công suất phát nhờ quản lý chế độ công suất hợp lý với ba chế độ công suất: chế độ công suất phát lớn nhất L0 (khi lưu lượng truy nhập đạt cực đại), chế độ công suất L2 (khi lưu lượng truy nhập giảm xuống), chế độ công suất “ngủ” hay không phát công suất trên đường dây L3 (khi không có lưu lượng truy nhập). Trong đó hai chế độ công suất L2 và L3 sẽ cho phép giảm ảnh hưởng của can nhiễu sang các đôi dây khác trong cùng một cáp. 4.3. Khả năng nâng cấp ADSL2+ từ ADSL 4.3.1. Cấu trúc chung của mạng ADSL2+ Có thể nâng cấp thành một mạng ADSL2+ từ mạng ADSL bằng cách thay DSLAM trong mạng ADSL bằng DSLAM của mạng ADSL2+cho phù hợp. Hình 4.1 mô tả cấu trúc một mạng ADSL2+ Hình 4.1. Cấu trúc mạng ADSL2+ 4.3.2. Thiết bị đầu cuối phía nhà cung cấp Hình 4.2. Tổ chức nhà cung cấp dịch vụ Phạm vi nhà cung cấp dịch vụ gồm có 3 phần quan trọng: 1. DSLAM: Bộ ghép kênh truy nhập ADSL2+. 2. BRAS: Server truy nhập đầu xa băng rộng. 3. ISP: Nhà cung cấp dịch vụ Internet. DSLAM là một thiết bị có thể kết nối nhiều thuê bao ADSL2+ và hội tụ trên một kết cuối quang. Sợi quang này thường được kết nối tới một thiết bị gọi là BRAS, nhưng nó cũng có thể không kết nối tới BRAS vì BRAS có thể đặt tại bất cứ đâu DSLAM là thiết bị đặt phía tổng đài, là điểm kết nối ADSL2+. Nó chứa vô số các modem ADSL2+ bố trí về một phía và hướng kia nối tới cáp quang. BRAS là một thiết bị đặt giữa DSLAM và POP của ISP. Một thiết bị BRAS có thể phục vụ cho nhiều DSLAM. Các giao thức truyền thông có thể được đóng gói để truyền dữ liệu thông qua kết nối ADSL2+, vì vậy mục đích của BRAS là mở gói để hoàn trả lại các giao thức trước khi vào Internet. Nó cũng đảm bảo cho kết nối của bạn tới ISP được chính xác như khi sử dụng modem quay số hoặc ISDN. ADSL2+ không chỉ rõ các giao thức để tạo thành kết nối tới Internet. Phương pháp mà PC và modem sử dụng bắt buộc phải giống như BRAS sử dụng để cho kết nối có thể thực hiện được. 4.3.3. Thiết bị phía khách hàng Thiết bị đầu cuối phía khách hàng (CPE) bao gồm một loạt các thiết bị Card giao tiếp trực thực hiện chức năng chuyển đổi dữ liệu người sử dụng thành tín hiệu xDSL và ngược lại. DSL CPE tiêu biểu là PC NIC, DSL modem, DSL bridge, Router. Với thuê bao thông thường, lựa chọn giao diện Card là hiệu quả nhất, Card giao diện này có thể là USB hay PC-NIC và chúng thường được tích hợp vào máy PC. Ta cũng có thể dùng đầu cuối NT để giao diện với phía thuê bao giống như với các máy/hệ thống máy có Card giao diện ATM-25 hay Ethernet 10 Base T. Các loại NT như: ATM-25 NT, Ethernet 10 Base T NT, Twin NT (cho phép tương thích với các giao diện ATM-25 và Ethernet 10 Base T). ATM-25 cung cấp kết nối ATM End-to-End hỗ trợ lớp QoS và chuyển mạch kênh ảo. Giao diện Ethernet tạo cầu nối về phía lõi. Hình 4.3. ATM-25 và Ethernet 10 Base T Với thuê bao là các cơ quan hay công ty, thì thường phải sử dụng một Router để kết nối mạng LAN (của cơ quan đó) với mạng Internet XpressLink và giao diện với mạng qua thiết bị đầu cuối mạng NT (Network Terminal) tương ứng. Hình 4.4. Bộ định tuyến NT Router KẾT LUẬN Trong quá trình tìm hiểu và nghiên cứu về công nghệ ADSL2/ADSL2+, em đã đi sâu tìm hiểu về một số vấn đề sau: Chương I: Trình bày tổng quan về mạng viễn thông và mạng truy nhập. Nêu lên các vấn đề của mạng truyền thông, từ đó phát triển lên một mạng viễn thông mới với những kỹ thuật tiến bộ hơn. Sự phát triển của mạng truy nhâp lên xDSL chỉ ra đó là giải pháp cần thiết để tiến tới mạng NGN. Chương II: Trình bày tổng quan họ công nghệ xDSL, phân loại, ưu nhược điểm, tốc độ đường lên và xuống. Các dịch vụ của công nghệ xDSL và tình hình phát triển trên thế giới. Chương III: Trình bày đi sâu tìm hiểu về công nghệ ADSL bao gồm: tổng quát về công nghệ, mô hình tham chiếu, kỹ thuật ghép kênh, kỹ thuật truyền dẫn, phương pháp điều chế, cấu trúc khung và siêu khung, hướng phát triển và ứng dụng. Trình bày công nghệ ADSL2/ADSL2+. Nêu lên những cải tiến của nó so với công nghệ ADSL và mục đích của những cải tiến để cung cấp các loại hình dịch vụ cao hơn. Chương IV: Xem xét các khả năng ứng dụng của công nghệ ADSL2+ như: Truy nhập Internet tốc độ cao hơn, truyền hình theo yêu cầu VoD , Truyền số liệu, hội nghị truyền hình, học tập từ xa, chơi Game… Sau một thời gian nghiên cứu và tìm hiểu em đã thu được những kiến thức nhất định về công nghệ ADSL2+. Tuy nhiên đây là một công nghệ khá mới mẻ và còn hạn chế về trình độ và thời gian nên 1 số nội dung trong đề tài chưa được chi tiết và gặp nhiều thiếu sót nhất định. Em hy vọng sau này mình sẽ cố gắng phấn đấu tìm hiểu về vấn đề này để được hiểu biết nhiều và rõ ràng hơn. Em xin chân thành cảm ơn! TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Khuyến nghị ITU-T G.992.1, Asymmetric Digital Subscriber Line (ADSL) Transceivers. [2] Khuyến nghị ITU-T G.992.2, Splitterless Asymmetric Digital Subscriber Line (ADSL) Transceivers. [3] Khuyến nghị ITU-T G.992.3, Asymmetric Digital Subscriber Line (ADSL) Transceivers-2 (ADSL2). [4] Khuyến nghị ITU-T G.99.4, Splitterless Asymmetric Digital Subscriber Line (ADSL) Transceivers-2 (ADSL2). [5] Khuyến nghị ITU-T G.992.3, Asymmetric Digital Subscriber Line (ADSL) Transceivers-extended bandwidth ADSL2 (ADSL2plus), 05/2003. [6] ADSL2 AND ADSL2plus-THE NEW ADSL STANDARDS, DSLForum, 25/03/2003. [7] Tài liệu giảng dạy “Kỹ thuật và mạng cung cấp dịch vụ ADSL”, Nguyễn Quý Sỹ-Nguyễn Việt Cường, 2004. [8] “Nghiên cứu công nghệ ADSL2+ và khả năng ứng dụng tại Việt Nam”, Viện khoa học kỹ thuật Bưu điện, 2005 [9] Một số trang Web: www.xDSL.com, www.ADSLForum.com, www.Alcatel.com, www.ADSL.com ,...