Khoa điện tử viễn thông

yên âm” và có thể cản trở đặc tính tốc độ số liệu ADSL. Kết quả là những thay đổi của các mức xuyên âm có thể làm đứt kết nối trong ADSL. Xuyên âm chỉ là một nguyên nhân gây đứt kết nối trên hệ thống ADSL. Các nguyên nhân khác có thể là do nhiễu sóng vô tuyên AM, những thay đổi về nhiệt độ và nước trong bó cáp. Hình 3.24 Ảnh hưởng giữa các đôi dây bện với nhau trong cùng một cáp c. 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 3.25 tả tổng quan các khối chức năng trong quá trình khởi tạo. Trên Hình 3.25 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. d. 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. Hình 3.29 Hệ thống ADSL2 cải thiện khoảng cách so với ADSL 2.3 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 9Kilofeet (khoảng 3 km) 2.3.1 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 và 552Mhz tương ứng thì ADSL2+ sử dụng băng tần đường xuống tới 2.208Mhz tương ứng với 512 sóng mang phụ (Hình 3.30). 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 3.30 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 4Kilofeet và cao hơn nhiều so với ADSL2 trên đường dây điện thoại có khoảng cách từ 4 đến 8Kilofeet. Tuy nhiên với đường dây điện thoại có khoảng cách lớn hơn 8Kilofeet thì tốc độ số liệu đường xuống của ADSL2+ tương tự như ADSL2 (Hình 3.31). Hình 3.31 Tốc độ số liệu đường xuống của ADSL2+ so với ADSL2 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 3.32). 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 3.32 ADSL2+ có thể được sử dụng để giảm xuyên âm b. 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 3.33, 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 5Kilofeet (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 12Kilofeet (khoảng 3.6km). 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Bonded ADSL2+ ADSL2+ ADSL LOOP LENGTH (KFT) DATA RATE (MBPS) 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 Hình 3.33 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. Mô hình tham chiếu chức năng ghép ADSL2+ được mô tả trên Hình 3.34 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 3.34 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 3.35 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 3.35 Ngăn xếp giao thức cho việc ghép ADSL2+ c. 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, trong 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. 2.3.2 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 như đã trình bày trong phần 3.2.2 cũng giống như ADSL2, ADSL2+ cón có một số cải tiến so với ADSL như đã nêu 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. Như vậy tốc độ đường xuống cực đại của ADSL2+ gấp ba lần tốc độ đường xuống cực đại của ADSL. 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 45 40 35 30 25 20 15 10 5 5 0 ADSL2+ ADSL LOOP LENGTH (KFT) DATA RATE (MBPS) Hình 3.36 Khoảng cách và tốc độ đạt được của ADSL2+ so với ADSL Nhờ cải thiện về tốc độ mà ADSL2+ có khả năng triển khai các dịch vụ băng rộng mà với công nghệ ADSL không thể hỗ trợ. Khi triển khai 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. 2.3.3 Kết luận về công nghệ ADSL2+ 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 3.37). Trên đường dây điện thoại có khoảng cách 3Kilôfeet (khoảng 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 5Kilôfeet (khoảng 1.5 km). 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 5 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 LOOP LENGTH (KFT) DATA RATE (MBPS) Hình 3.37 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 3.38 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 6Kilôfeet (khoảng 1.8 km). Với dịch vụ truyền hình SD, một đường ADSL2+ có thể hỗ trợ một kênh với khoảng cách 11Kilôfeet, hai kênh với khoảng cách 9Kilôfeet và ba kênh với khoảng cách 7Kilôfeet. 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 6kilôfeet. 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 3.38, nó làm tăng khoảng cách thêm 3Kilôfeet (khoảng 1 km). ADSL2+ Bonded ADSL2+ 1 SH video 2 SH video 3 SD video 2 SD video 1 SD video SERVICES LOOP LENGTH (KFT) 0 5 10 15 Hình 3.38 Ví dụ về dịch vụ và khoảng cách mà công nghệ ADSL2+ có thể hỗ trợ 2.4 Kết luận Chương 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 III: 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. 3.1 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… 3.1.1 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 3.1.2 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. Tổng cộng ADSL2 và ADSL2+ ADSL2+ Nhu cầu dịch vụ ADSL ADSL2+ ghép sợi ghép sợi Data+1 Kênh TV 579 579 788 Data+1 Kênh TV 421 421 579 Data+1 Kênh TV 0 274 500 Khách hàng sử dụng Data+1 Kênh TV 87 87 31 118 Data+1 Kênh TV 210 210 79 289 Data+1 Kênh TV 0 96 79 175 Tổng 279 393 190 582 Doanh thu (USD) 25587 305090 17352 52442 Bảng 4.3 Bảng tổng hợp kết quả mô hình dịch vụ 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. Một số dịch vụ khác cũng rất cần có sự hỗ trợ của truyền hình tốc độ cao ADSL2/ADSL2+ như. 3.1.3 Truyền số liệu Với các tổ chức, đơn vị có nhu cầu truyền số liệu lớn thông thường phái 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. 3.1.4 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. 3.1.5 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. 3.1.6 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. 3.1.7 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. 3.1.8 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. 3.1.9 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. 3.1.10 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. 3.2 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. 3.3 Khả năng nâng cấp ADSL2+ từ ADSL 3.3.1 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+ 3.3.2 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. 3.3.3 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 3.4 Phương pháp xử lí tín hiệu Dưới đây sẽ nghiên cứu từng phương pháp cụ thể. Điều chế a. Phương pháp điều chế biên độ cầu phương (QAM): QAM là phương thức điều chế sử dụng một sóng hình sin và một sóng hình cosin ở cùng mộ tần số để truyền tín hiệu. Hai sóng trên được truyền trên cùng một kênh. Biên độ của hai sóng này (kể cả dấu) được sử dụng để truyền bit thông tin. Sau đây là một ví dụ đơn giản về QAM truyền thông tin 4 bit trên cùng một kí hiệu Hình 3.4. ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● Xác định dạng sóng Xác định chòm điểm Bốn bít vào truyền và thu được trên kênh chiếu lên chòm điểm Bốn bít ra Tìm điểm gần nhất Hình 3.4 Ví dụ về hệ thống QAM truyền 4 bit trên 1 kí hiệu. Bốn bít tín hiệu được ánh xạ lên 16 điểm trên mặt phẳng pha biên độ thành một chùm điểm. Giá trị x và y của mỗi điểm tương ứng với biên độ của sóng sin và cosin được truyền lên kênh. Cả phía phát và phía thu đều biết trước phép ánh xạ từ tổ hợp bít thành các điểm. Sau khi các tín hiệu sin và cosin được truyền trên kênh, phía thu khôi phục lại biên độ của mỗi tín hiệu (sử dụng quá trình cân bằng và xử lý tín hiệu). Biên độ của các tín hiệu này được chiếu lên chùm điểm đồng nhất với chùm điểm phía phát. Thông thường, nhiễu và méo tín hiệu trên kênh và trên các thiết bị điện tử làm cho các điểm bị chiếu sai lệch so với vị trí các điểm trên chùm điểm. Máy thu sẽ lựa chọn điểm nào trên chùm điểm có vị trí gần nhất so với điểm vừa thu được. Nếu nhiễu quá lớn thì điểm gần nhất với điểm thu được sẽ khác với vị trí ban đầu của điểm phát, gây ra lỗi. Ví dụ trên được gọi là QAM16 do chùm điểm có 16 vị trí. Số vị trí tuỳ thuộc số bít trên một kí hiệu. Chẳng hạn nếu là 2 bít/kí hiệu thì phương pháp điều chế trên gọi là QAM4. Hình 3.5 Minh hoạ chùm điểm của QAM4 trên cùng hệ trục toạ độ với QAM16. Giả sử năng lượng trung bình của tín hiệu trong hai phương pháp điều chế là như nhau. Lưu ý rằng khoảng cách giữa các điểm của QAM4 lớn hơn khoảng cách giữa các điểm của QAM16. Do đó nếu xét trên cùng một kênh truyền thì nhiễu dễ tác động vào QAM16 hơn, tức là QAM16 đòi hỏi tỉ số S/N cao hơn QAM4 hay khoảng cách truyền của QAM16 nhỏ hơn QAM4. Tổng quát có thể thấy rằng QAM có bậc càng lớn thì đòi hỏi công suất phát càng lớn và khoảng cách truyền càng nhỏ. Điểm QAM16 Điểm QAM4 Hình 3.6 là sơ đồ khối của bộ điều chế. Dòng dữ liệu từ người sử dụng đi vào bộ điều chế. Tại đây dữ liệu được chia thành hai nửa, được điều chế thành hai phần trực giao với nhau rồi được tổ hợp thành tín hiệu cầu phương và truyền trên kênh truyền dẫn. Điều đó có nghĩa là các tín hiệu cầu phương là tổ hợp của hai tín hiệu xuất phát từ cùng một nguồn nhưng được làm lệch pha nhau 900. x value y value x value Q branch I branch Sin wave generator Cosin wave generator Find (x, y) value Set of bits input Output waveform Hình 3.6 Sơ đồ khối bộ điều chế QAM Cosin wave generator Sin wave generator Received waveform I branch Q branch Intergrate Intergrate Find Closet point D E A Hình 3.7 là một dạng của bộ giải điều chế QAM, đầu vào của bộ giải điều chế là tín hiệu thu được trên kênh truyền và tín hiệu đầu ra được chiếu lên chùm điểm của máy thu. Hình 3.7 Sơ đồ khối bộ giải điều chế QAM b. Phương pháp điều chế CAP : Phương pháp điều chế pha và biên độ không sử dụng sóng mang này dựa trên phương pháp điều chế QAM. Bộ thu của phương pháp điều chế QAM yêu cầu tín hiệu tới phải có phổ và pha giống như phổ và pha của tín hiệu truyền dẫn. Do các tín hiệu truyền trên đường dây điện thoại thông thường không đảm bảo được yêu cầu này nên bộ điều chế của ADSL phải lắp thêm bộ điều chỉnh thích hợp để bù phần méo của tín hiệu truyền dẫn. Điều chế CAP không sử dụng kết hợp trục tải trực giao bằng kết hợp sin và cosin. Việc điều chế được thực hiện bằng cách sử dụng bộ lọc thông dải hai nửa dòng dữ liệu. Các bít cùng một lúc mã hoá vào một kí hiệu (symbol) và qua bộ lọc, kết quả đồng pha và lệch pha sẽ biểu diễn bằng đơn vị symbol. Tín hiệu được tổng hợp lại đi qua bộ chuyển đổi A/D, bộ lọc và đến phần xử lý trước khi đến bộ giải mã. Bộ lọc phía đầu thu và bộ phận xử lý là một phần của bộ cân bằng, điều chỉnh. c. Phương pháp điều chế đa tần rời rạc (DMT): Điều chế DMT là kỹ thuật điều chế đa sóng mang. DMT chia phổ tần thành các kênh 4KHz. Các bít trong mỗi kênh được điều chế bằng kĩ thuật QAM và được đặt trong các sóng mang. Trong hệ thống ADSL, băng tần từ trạm trung tâm xuống thuê bao được chia thành 256 kênh và băng tần từ thuê bao lên trạm trung tâm được chia làm 32 kênh, mỗi kênh có thể mang một số lượng bít khác nhau phụ thuộc vào chất lượng của từng kênh. Input bits Input bits Input bits Amplitude Gennerate wave Ang cosin Wave at f1 Amplitude Gennerate wave Ang cosin Wave at f2 Amplitude Gennerate wave Ang cosin Wave at fn Output wavefom Hình 3.8 Sơ đồ điều chế DMT đơn giản Phương pháp điều chế DMT có nhiều ưu điểm nỗi bật. Như ta đã biết mạng điện thoại có chất lượng và chiều dài dây khác nhau, chất lượng tín hiệu truyền trên mạng này chịu ảnh hưởng của các loại nhiễu như xuyên âm, tín hiệu radio AM…DMT khắc phục vấn đề này bằng cách sử dụng các phần phổ có suy hao và nhiễu nhỏ. DMT thực hiện kiểm tra đường dây để xác định xem dải tần số nào có thể được sử dụng và bao nhiêu bít có thể truyền trong mỗi kênh. Kênh có S/N lớn truyền được nhiều bít hơn các kênh có S/N nhỏ. Đối với kênh tốt (S/N lớn) DMT thực hiện tăng số điểm trong chùm điểm. Ghép kênh Chuỗi bit trong các khung ADSL2+ có thể chia tối đa thành 7 kênh tải tin tại cùng một thời điểm. Các kênh này được chia thành 2 lớp chính: đơn hướng và song hướng. Chú ý rằng, các kênh tải tin này là các kênh logic và chuỗi bit từ tất cả các kênh được truyền đồng thời trên đường truyền ADSL2+ mà không phải sử dụng băng tần riêng. Bất kỳ kênh tải nào cũng có thể đựơc lập trình để mang tốc độ là bội số của tốc độ 32Kbps (Bảng 3.1). Đối với những tốc không phải là bội số của 32Kbps thì phải sử dụng đến các bit phụ trong phần mào đầu của khung ADSL2+. Bảng 3.1 Tốc độ kênh mang Kênh mang Hệ số nhân tối đa Tốc độ cao nhất hỗ trợ (Kbps) AS0 192 6144 AS1 144 4608 AS2 96 3072 AS3 48 1536 LS0 20 640 LS1 20 640 LS2 20 640 a.Truyền tải đơn hướng từ trạm trung tâm tới khách hàng: ADSL2+cho phép tạo tối đa bốn kênh tải tin từ trạm trung tâm tới khách hàng. Bốn kênh tải tin này chỉ có nhiện vụ mang chuỗi bit tới khách hàng và được ký hiệu từ AS0 tới AS3. Các kênh này thiết lập trên cơ sở bội số của kênh tốc độ 1.536Mbps để truyền tốc độ cơ bản T1 (Bảng 3.2). Bảng 3.2 Giới hạn trên của tốc độ tải tin Kênh con Tốc độ kênh con Giá trị của những AS0 n0 x 1,536 Mbps N0 = 0,1,2,3 hoặc 4 AS1 n1 x 1,536 Mbps N1 = 0,1,2 hoặc 3 AS2 n2 x 1,536 Mbps N2 = 0,1 hoặc 2 AS3 n3 x 1,536 Mbps N3 = 0 hoặc 1 Số kênh con lớn nhất có thể hoạt động tại bất cứ thời điểm nào và số lượng tối đa kênh tải tin có thể truyền đồng thời trong hệ thống ADSL2+ tuỳ thuộc vào lớp truyền tải. Diễn đàn ADSL2+ đưa ra 4 lớp truyền tải (Bảng 3.3) được đánh số từ 1 đến. Trong bảng này lớp 1 và lớp 4 là bắt buộc còn lớp 2 và lớp 3 là tuỳ chọn. Bảng 3.3 Các phương án lựa chọn kênh mang cho các lớp truyền tải Lớp truyền tải 1 2 3 4 Kênh tải đơn hướng Dung lượng lớn nhất (Mbps) 6,114 4,608 3,072 1,536 Kênh tải lựa chọn (Mbps) 1,356 1,356 1,356 1,356 3,072 3,072 3,072 4,608 4,608 6,114 Số lượng kênh lớn nhất 4 (AS0,AS1, AS2,AS3) 3 (AS0,AS1 ,AS2) 2 (AS0,AS1) 1 (AS0) Kênh tải song hướng Dung lượng lớn nhất (Mbps) 640 608 608 608 Kênh tải lựa chọn (Mbps) 576 384 384 384 160 160 160 160 C(64) C(64) C(64) C(64) Số lượng kênh lớn nhất 3 (LS0,LS1, LS2) 2 (LS0,LS1) hay (LS0,LS2) 2 (LS0,LS1) hay (LS0,LS2) 2 (LS0,LS2) ADSL cũng xây dựng cấu trúc 2Mbps để truyền tốc độ cơ bản E1 tuy nhiên chỉ có 3 kênh tải: AS0, AS, AS2 (Bảng 3.4) hỗ trợ sử dụng luồng 2Mbps. Bảng 3.4 Các kênh hỗ trợ cho luồng 2Mbps Kênh con Tốc độ kênh con Giá trị của nhãn AS0 n0 x 2,408 Mbps n0 = 0,1,2 hoặc 3 AS1 n1 x 2,408 Mbps n1 = 0,1 hoặc 2 AS2 n2 x 2,408 Mbps n2 = 0 hoặc 1 Với cấu trúc 2Mbps, lớp truyền tải được đánh số từ 2M-1 đến 2M-3 (Bảng 3.5). Chức năng của tất cả các lớp đều tuỳ chọn. Bảng 3.5 Các phương án lựa chọn kênh mang cho các lớp truyền tải (E1) Lớp truyền tải 2M-1 2M-2 2M-3 Kênh tải đơn hướng Dung lượng lớn nhất (Mbps) 6,114 4,608 2,048 Kênh tải lựa chọn (Mbps) 2,048 2,048 2,048 4,096 4,096 6,114 Số lượng kênh lớn nhất 3 (AS0,AS1,AS2) 2 (AS0,AS1) 1 (AS0) Kênh tải song hướng Dung lượng lớn nhất (Mbps) 640 608 176 Kênh tải lựa chọn (Mbps) 576 384 384 160 160 160 C(64) C(64) C(64) Số lượng kênh lớn nhất 3 (LS0,LS1,LS2) 2 (LS0,LS1) hay (LS0,LS2) 2 (LS0,LS1) hay (LS0,LS2) b. Truyền tải song hướng: Có ba kênh truyền tải song hướng có thể truyền trên giao diện ADSL. Một trong số đó là kênh điều khiển bắt buộc (gọi là kênh C). Kênh C mang các bản tin báo hiệu cho việc lựa chọn dịch vụ và thiết lập cuộc gọi. Tất cả báo hiệu từ người sử dụng-mạng cho các kênh tải đơn hướng tới khách hàng được tải từ đây. Tuy nhiên, kênh C cũng có thể được sử dụng để mang báo hiệu cho kênh song hướng nếu có yêu cầu. Bên cạch kênh C, hệ thống ADSL có thể mang hai kênh tải song hướng tuỳ chọn LS1 hoạt động ở tốc độ 160Kbps và LS2 hoạt động ở tốc độ 384Kbps hoặc 576Kbps. Các phương án lựa chọn kênh mang đối với các kênh song hướng được trình bày trong các Bảng 3.3 và Bảng 3.5 ở trên. c.Phần mào đầu: Kỹ thuật ADSL cũng sử dụng phần mào đầu trong cấu trúc kênh như các phương thức truyền dẫn khác. Phần mào đầu thực hiện nhiều chức năng khác nhau trong quá trình tải tin. Một trong số các chức năng của phần mào đầu là đồng bộ các kênh tải để thiết bị ADSL ở hai đầu đường truyền có thể nhận biết cấu trúc các kênh (AS và LS), tốc độ của các kênh, vị trí của các bit trong khung. Các chức năng khác của phần mào đầu bao gồm: Kênh nghiệp vụ chung (EOC), kênh điều khiển nghiệp vụ (OCC) để tái cấu hình, thích ứng tốc độ từ xa và phát hiện lỗi qua việc kiểm tra CRC (kiểm tra phần dư chu kỳ), một số bit sử dụng cho khai thác, quản lý, và bảo dưỡng (OMC), số khác dùng để sửa lỗi trước (FEC). 3.4..2.1 Cấu trúc khung và siêu khung Trong ADSL, một siêu khung bao gồm một dãy 68 khung ADSL liên tiếp. Trong số đó một vài khung có chức năng đặc biệt. Ví dụ, khung 0 và 1 mang thông tin điều khiển lỗi (CRC) và các bit chỉ thị sử dụng cho quản lý đường truyền. Ngoài ra, các bit chỉ thị khác được chứa trong khung 34 và 35. Một khung đồng bộ đặc biệt không mang tin theo sau siêu khung đảm nhận chức năng đồng bộ cho siêu khung. Một siêu khung ADSL có chu kỳ 17 ms (Hình 3.9). Byte dữ liệu Byte dữ liệu xen Fast byte Các byte FEC Khung 0 Khung 1 Khung 2 Khung 34 Khung 35 Khung đồng bộ Khung 67 Khung 66 Bộ đệm dữ liệu nhanh Bộ đệm dữ liệu xen Ib8-15 Trong byte Không dùng hoặc dữ liệu mức bit Ib16-23 Trong byte Ib= (bit chỉ thị) Ib0-7 Trong byte crc 0-7 trong byte nhanh và đồng bộ Bộ đệm khung dữ liệu (68/69x250µs) 1 byte RF byte Siêu khung (17 ms) Các byte NF Các byte NF Khung dữ liệu đầu vào mã hoá chùm điểm (C) Các byte NF Đầu ra FEC (điểm C) hoặc khung dữ liệu đầu vào mã hoá chùm điểm (điểm C) KF byte khung dữ liệu ghép, điểm Hình 3.9 Cấu trúc siêu khung ADSL Một khung ADSL có chu kỳ 250µs và chia thành 2 phần chính: phần số liệu nhanh và phần số liệu xen. a.phần số liệu nhanh: Số liệu nhanh được chèn vào trong đường dẫn đầu tiên của khung. Byte đầu tiên gọi là “fast byte” và mang chức năng CRC và một số bit chỉ thị cần thiết. Các byte dữ liệu từ bộ đệm liên tục được chèn tiếp sau “fast byte”. Các byte cho mỗi kênh mang theo yêu cầu như (Hình 3.10 và Hình 3.11). Nếu kênh mang nào không dùng thì sẽ không có dữ liệu chèn vào tương ứng. Nếu như không có dữ liệu nào được gửi đi, thì khung chỉ chứa “fast byte”. Phần bộ đệm dữ liệu nhanh kết thúc bằng các byte chứa thông tin đồng bộ (AEX và LEX) và mã sửa lỗi FEC. Mỗi siêu khung ADSL dành 8 bit cho CRC (crc0-crc7), 24 bit chỉ thị (ib0-ib23) dành cho chức năng OAM. “Fast byte” của khung 0 được dùng cho các bit CRC, của khung 1, 34, 35 dùng bit chỉ thị ib, các khung còn lại tải bit cấu hình (EOC) và bit điều khiển đồng bộ (SC) cho việc xác định cấu trúc kênh tải và đồng bộ. Phần số liệu nhanh có cấu trúc kiểm soát lỗi đơn giản được dùng để truyền các dữ liệu yêu cầu độ trễ nhỏ và chấp nhận lỗi như tín hiệu Video, Audio. Byte đồng bộ AS0 AS1 AS2 AS3 L0 LS1 LS2 AEX LEX Các byte KF Ghép khung dữ liệu điểm (A) Byte 1 Byte BF (AS0) Byte BF (AS0) Byte BF (AS1) Byte BF (AS2) Byte BF (AS3) Byte BF (LS1) Byte BF (LS2) Byte AF Byte LF Các byte FEC Đầu ra FEC (điểm B) hoặc khung dữ liệu đầu vào mã hoá chùm điểm (điểm C) Hình 3.10 Khung dữ liệu đường nhanh Frames 2-23, 36-67 Synch Control lsb crc5 crc4 crc3 crc2 crc1 crc0 crc6 crc7 ib13 ib12 ib11 ib10 ib9 ib8 ib14 ib15 eoc4 eoc3 eoc2 eoc1 r1 1 eoc5 eoc6 sc5 sc4 sc3 sc2 sc1 0 sc6 sc7 ib5 ib4 ib3 ib2 ib1 ib0 ib6 ib7 ib21 ib20 ib19 ib18 ib17 ib16 ib22 ib23 eoc11 eoc10 eoc9 eoc8 eoc7 1 eoc12 eoc13 sc5 sc4 sc3 sc2 sc1 0 sc6 sc7 msb msb lsb eoc Frames 34, 35 1 bit 8 bits Frames 0, 1 Trong các khung bit7=msb và bit8=lsb Hình 3.11 Định dạng byte đồng bộ đường nhanh còn gọi là (“fats byte”) Phần số liệu nhanh được chèn vào sau khung số liệu nhanh. Đầu tiên nó được tập hợp theo khuôn dạng giống như khung số liệu nhanh. Byte đồng bộ trong khung 0 mang các bit kiểm tra CRC. Trong các khung khác từ 1 đến 67, byte đồng bộ sẽ mang thông tin điều khiển SC cho các kênh mang thông tin kênh điều khiển mào đầu ADSL2 (AOC) (Hình 3.12 và Hình 3.13). Byte đồng bộ AS0 AS1 AS2 AS3 L0 LS1 LS2 AEX LEX Các byte KI Ghép khung dữ liệu điểm (A) Byte 1 Byte BI (AS0) Byte BI (AS0) Byte BI (AS1) Byte BI (AS2) Byte BI (AS3) Byte BI (LS1) Byte BI (LS2) Byte AI Byte LI Ghép khung dữ liệu # 0 Ghép khung dữ liệu # 1 Các byte KI Các byte KI Ghép khung dữ liệu # S-1 Các byte FEC Các byte K1 Các byte R1 Khung dữ liệu đầu ra FEC # 0 Khung dữ liệu đầu ra FEC #1 Khung dữ liệu đầu ra FEC # S-1 Các byte NI Các byte NI Các byte NI Hình 3.12 Tạo khung đường xen sc5 sc4 sc3 sc2 sc1 sc0 sc6 sc7 aoc5 aoc4 aoc3 aoc2 aoc1 aoc0 aoc6 aoc7 crc5 crc4 crc3 crc2 crc1 crc0 crc6 crc7 Frames 1-16 Nếu tín hiệu được chỉ thị chèn vào hàng đợi Nếu tín hiệu không được chỉ thị chèn vào hàng đợi Frame 0 Synch Control aoc msb Hình 3.13 Định dạng byte đồng bộ đường xen còn gọi là “sync byte” Phần tử tạo nên siêu khung là các khung ADSL. Cấu trúc số byte mặc định trong khung ADSL được trình bày trong Bảng 3.6. Tuy nhiên, các giá trị mặc định có thể thay đổi. Bảng 3.6 Vùng đệm mặc định cho các vùng truyền tải (T1) Tín hiệu Phần đệm định tuyến dữ liệu Phần đệm dữ liệu nhanh Lớp 1 Lớp 2 Lớp 3 Lớp 4 Lớp 1 Lớp 2 Lớp 3 Lớp 4 AS0 96 96 48 0 0 0 0 0 AS1 96 48 48 0 0 0 0 0 AS2 0 0 0 0 0 0 0 0 AS3 0 0 0 0 0 0 0 0 LS0 2 2 2 255 0 0 0 0 LS1 0 0 0 0 5 0 0 5 LS2 0 0 0 0 12 12 12 0 Trên đây đã nêu ra những nét chính của cấu trúc khung và siêu khung của ADSL. Như trên Bảng 3.6, cấu trúc mặc định cho lớp truyền tải thứ nhất là 96byte AS0 và AS1 cho mỗi khung ADSL. Vì có 8 bit trong một byte và 4000 khung ADSL được truyền đi trong một giây nên tốc độ bit trên AS0 và AS1 là 3,072Mbps. Tương tự như trên, các dịch vụ tốc độ dựa trên chuẩn 2,048Mbps cũng có quy định kích cỡ mặc định của vùng đệm cho lớp truyền tải 2M (Bảng 3.7) Bảng 3.7 Vùng mặc định cho các lớp truyền tải (E1) Tín hiệu Phần đệm định tuyến dữ liệu xen Phần đệm dữ liệu nhanh Lớp 2M-1 Lớp 2M-2 Lớp 2M-3 Lớp 2M-1 Lớp 2M-2 Lớp 2M-3 AS0 64 64 64 0 0 0 AS1 64 64 0 0 0 0 AS2 64 0 0 0 0 0 LS0 2 2 255 0 0 0 LS1 0 0 0 5 0 5 LS2 0 0 0 12 12 0 Các kênh AS0, AS1 và AS2 gửi 64 byte trong mỗi khung trên lớp truyền tải 2M-1. Như vậy sẽ có ba kênh tải tin từ trạm trung tâm xuống thuê bao hoạt động ở tốc độ 2,048Mbps. KẾT LUẬN Sau một thời gian tìm hiểu, nghiên cứu em đã có thu được những kiến thức nhất định về lý thuyết về công nghệ ADSL2/ADSL2+. Tuy nhiên, do công nghệ ADSL2/ADSL2+ còn rất mới mẻ và còn hạn chế về trình độ, thời gian nên một số nội dung trong đồ án chưa được chi tiết cũng như không tránh khỏi những thiếu sót. Em hy vọng trong tương lai có thể hoàn thành tiếp đề tài này đặc biệt là phiên bản mới nhất của ADSL là ADSL2++ để có được sự hiểu biết sâu sắc và rõ ràng hơn. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Khuyến nghị ITU-T .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] Đồ án “Tính toán lưu lượng trong mạng truy nhập sử dụng công nghệ ADSL”, Nguyễn Thế Quân, Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông, 2004. [8] Đồ án “Nghiên cứu công nghệ và ứng dụng ADSL vào mạng viễn thông Việt Nam”, Phan Anh Tuấn, 2003. [9] Đồ án “Điều khiển kết nối và báo hiệu trong mạng NGN”, Nguyễn Đức Thắng, 2004. [10] Tài liệu giảng dạy “Kỹ thuật và mạng cung cấp dịch vụ ADSL”, Nguyễn Quý Sỹ-Nguyễn Việt Cường, 2004. [11] “Nghiên cứu công nghệ ADSL2+ và khả năng ứng dụng tại Việt Nam”, Viện khoa học kỹ thuật Bưu điện, 2005