Tài liệu giảng dạy ADSL - Chương 2: Công nghệ xDSL
- Định nghĩa khái niệm ban đầu của xDSL xuất hiện từnăm 1989, từJ.W Lechleider
và các kỹsưthuộc hãng Ballcore. Sựphát triển xDSL bắt đầu ở Đại học Standford và
phòng thí nhgiệm AT&T Bell Lab năm 1990. Vào 10/1998 ITU thông qua bộtiêu
chuẩn xDSL theo khuyến nghịG9221.1 gần giống với khuyến nghịANSI T1.413.
- DSL (Digital Subscriber Line) là công nghệchuyển tải thông tin băng thông rộng
đến nhà khách hàng hay đến doanh nghiệp nhỏthông qua đường dây cáp đồng có sẳn
của mạng điện thoại nội hạt. Vì vậy DSL không phải là mạng chuyển mạch giống
nhưPSTN hay ATM mà DSL chính là mạng truy nhập (Access Network).
- Trong DSL thường được viết xDSL là một họhay một nhóm công nghệvà tiêu
chuẩn DSL dùng đểtruyền dữliệu tốc độcao trên đôi cáp xoắn. “ x ” có thểlà viết tắt
của: H, SH, I, V, A hay RA tuỳthuộc vào loại dịch vụsửdụng DSL.
- Công nghệxDSL ngày xưa chỉlà hệthống sốdùng đểthay thếcông nghệtruyền số
ISDN đã có. Ngày nay hệthống xDSL cho phép truyền cảsốvà tương tựtrên cùng
một đôi cáp xoắn với tốc độcao hơn rất nhiều.
ệu - Giám xác lỗi và hiển thị lỗi như : tốc độ lỗi bits hoặc lỗi hệ thống quản lý Email: thaidh_bd3@vnpt.com.vn Tài liệu giảng dạy ADSL Chương 2 Công nghệ xDSL Dương Hoàng Thái. Khoa CNTT. Trường TH BCVT & CNTT III 13 III. CÁC PHIÊN BẢN CỦA xDSL Sự khác biệt giữa các phiên bản của DSL là về tốc độ dữ liệu truyền trên mạng cáp đồng có sẳn. Tùy theo lọai ứng dụng mà sử dụng lọai xDSL cho phù hợp. Các phiên bản của xDSL có thể chia làm hai nhóm - Nhóm đối xứng : Symmetric - Nhóm không đối xứng : Asymmetric Nhóm xDSL đối xứng: Lọai này cho phép truyền với tốc độ bằng nhau theo cả hai hướng từ users đến mạng lõi và ngược lại. Lọai này phù hợp cho các ứng dụng như Video conferencing hay kết nối luồng E1/T1 xDSL không đối xứng: Lọai này cho phép truyền với tốc độ khác nhau theo cả hai hướng từ users đến mạng lõi và ngược lại. Tốc độ truyền dữ liệu phụ thuộc vào hướng truyền (hướng lên: upstream từ users đến mạng lõi, hướng xuống Downstream từ mạng lõi về users). Lọai này thích hợp cho các dịch vụ như: Truy cập internet, Video on demand sử dụng tốc độ downstream nhanh hơn tốc độ upstream. Các phiên bản của DSL gồm có: Email: thaidh_bd3@vnpt.com.vn Tài liệu giảng dạy ADSL Chương 2 Công nghệ xDSL Dương Hoàng Thái. Khoa CNTT. Trường TH BCVT & CNTT III 14 1. IDSL ( ISDN Digital Subscriber Line) IDSL được phát triển từ Basic Rate ISDN và còn được gọi là ISDN DSL vì tốc độ truyền dữ liệu của nó cũng gần giống với tốc độ truyền dữ liệu của ISDN. Nó cũng sử dụng mã đường truyền ISDN là 2B1Q. Tuy nhiên, dạng dữ liệu và ứng dụng của IDSL thì khác với ISDN. Sự khác biệt giữa IDSL và ISDN: - Không sử dụng quay số ( dial-up) trong IDSL (còn ISDN thì dùng quay số) - IDSL không sử dụng chuyển mạch như ISDN - IDSL chỉ dùng một mạch điện còn ISDN dùng hai mạch điện - IDSL không qua hệ thống tổng đài thọai CO mà chỉ kết nối vào thiết bị Router tương ứng tại CO, còn ISDN thì phải qua hệ thống chuyển mạch điện thọai. Tốc độ hỗ trợ IDSL: 64, 128, 144 kbps (symmetric) Số đôi dây cáp đồng sử dụng: 1 Khỏang cách truyền: 8 Km (0.5mm, 24AWG) Ứng dụng: Game trực tuyến và audio/video tốc độ thấp 2. HDSL (High-Speed Digital Subscriber Line) và SHDSL ( single-pair HDSL) HDSL dùng mã đường dây 2B1Q như ISDN nhưng cho băng thông rộng hơn, với tốc độ nhanh hơn theo chiều dài tối đa 12.000 ft (3.7 km). Ngòai ra HDSL cũng sử dụng kỹ thuật điều chế CAP (Carrierless Amplitude pharse) để giảm nhiểu tốt hơn điều chế 2B1Q. HDSL thường sử dùng hai đôi cáp truyền với tốc độ đối xứng T1/E1(1.54Mbps or 2.048Mbps). Mỗi đôi cáp truyền một nữa dữ liệu và truyền theo kiểu song công có triệt tiếng dội trên đường truyền. Tiêu chuẩn sử dụng: ITU-T G991.1, ETSI TS 101 135V1.5.3 (2000-09) Email: thaidh_bd3@vnpt.com.vn Tài liệu giảng dạy ADSL Chương 2 Công nghệ xDSL Dương Hoàng Thái. Khoa CNTT. Trường TH BCVT & CNTT III 15 Tốc độ: 2Mbps, 1.5Mbps và Nx64 kbps (symmetric) Số đôi cáp đồng sử dụng: 1,2 hay 3 tùy thuộc vào model Khỏang cách truyền (0.5mm): 3 . . 5 Km tùy lọai model: 2 hoặc 3 đôi cáp SHDSL cũng như G.shdsl (ITU-T chuẩn hóa) hay SDSL (ETSI chuẩn hóa) sử dụng kỹ thuật điều chế TC-PAM (Trellis Coded Pusle Amplitude Modulation) và tương ứng với tốc độ 192 kbps đến 2.312 Mbps. Tiêu chuẩn sử dụng: ITU-T G991.2, ETSI TS 101 524V1.1.3 (2001-11) Tốc độ: 192 kbps đến 2.312 Mbps (symmetric) Số đôi cáp đồng sử dụng: 1 Khỏang cách truyền (0.5mm): 3 . . 10 Km tùy thuộc tốc độ 3. ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) ADSL rất thích hợp cho ứng dụng Video –on-demand và truy cập internet. ADSL là kỹ thuật tương thích với ứng dụng tốc độ cao khi dùng kỹ thuật điều chế DMT. Thiết bị ADSL có thể dùng FDM hoặc Echo Cancellation. Email: thaidh_bd3@vnpt.com.vn Tài liệu giảng dạy ADSL Chương 2 Công nghệ xDSL Dương Hoàng Thái. Khoa CNTT. Trường TH BCVT & CNTT III 16 ADSL có thể cho tốc độ downstream từ 384 kbps đến 8Mbps, với chiều dài 5.5 Km tốc độ downstream đạt đến 8 Mbps tùy thuộc vào chất lượng của đường dây. Tốc độ của đường upstream từ 64 kbps đến 768 kbps. ADSL chủ yếu dùng để truy cập internet trên cùng đôi cáp đồng của POTS (Plain old Telephone Service) thông qua POTS Splitters Tiêu chuẩn sử dụng: ITU-T G922.1, ANSI T1.413 Tốc độ: Download 6-8 Mbps, Upload 640 kbps Email: thaidh_bd3@vnpt.com.vn Tài liệu giảng dạy ADSL Chương 2 Công nghệ xDSL Dương Hoàng Thái. Khoa CNTT. Trường TH BCVT & CNTT III 17 Số đôi cáp đồng sử dụng: 01 Khỏang cách truyền (0.5mm): 02 . . 08 Km tùy thuộc tốc độ 4. ADSL.Lite ( G.Lite) (Splitterless ADSL) G.Lite cũng giống như ADSL nhưng không dùng splitter tại phía khách hành. G.Lite dùng kỹ thuật điều chế DMT và có tốc độ downstream 1.5 Mbps, upstream 384 kbps G.Lite cũng dùng chung đường dây điện thọai của POTS để truy cập internet nhưng không dùng splitter tại phía khách hàng (CPE) mà chỉ dùng splitter tại CO. Tiêu chuẩn sử dụng: ITU-T G922.2. Tốc độ: Download 1.5 Mbps, Upload 384 kbps Số đôi cáp đồng sử dụng: 01 Khỏang cách truyền (0.5mm): 03 . . 08 Km tùy thuộc tốc độ 5. VDSL ( Very high-Speed Digital Subscriber Line) VDSL hỗ trợ cả hai modes đối xứng và không đối xứng. VDSL cho tốc độ downstream đến 52Mbps với khỏang cách 0.3Km và tốc độ 13Mbps cho 1.0Km. Trong modes đối xứng VDSL đạt tốc độ 26Mbps với khỏang cách 0.3Km và tốc độ 13Mbps cho1.0Km. VDSL rất thích hợp cho các ứng dụng băng rộng trong tương lai. Ứng dụng chính của VDSL là ứng dụng Video on Demand (VoD) hay các ứng dụng multimedia Tiêu chuẩn sử dụng: ETSI TS 101 270-2 V1.1.1 (2001-02), ETSI TS 101 270- 1 V1.2.1 (1999-10) Email: thaidh_bd3@vnpt.com.vn Tài liệu giảng dạy ADSL Chương 2 Công nghệ xDSL Dương Hoàng Thái. Khoa CNTT. Trường TH BCVT & CNTT III 18 Tốc độ: đến 52Mbps trong modes không đối xứng, đến 26Mbps trong modes đối xứng Số đôi cáp đồng sử dụng: 01 đôi Khoảng cách truyền với tốc độ tối đa (0.5mm): 300m 6. So sánh giữa các lọai phiên bản xDSL Email: thaidh_bd3@vnpt.com.vn Tài liệu giảng dạy ADSL Chương 2 Công nghệ xDSL Dương Hoàng Thái. Khoa CNTT. Trường TH BCVT & CNTT III 19 IV. KỸ THUẬT SỬ DỤNG TRONG xDSL 1. Mã Đường Dây Mã đường dây là một dạng thông tin truyền trên đường dây. Mã đường dây trong hệ thống xDSL là kiểu điều chế ban đầu. Lọai mã đường dây xác định tính hiệu quả của việc truyền dữ liệu. Trong hệ thống xDSL sử dụng các kiểu điều chế sau: - 2B1Q: 2 Binary,1 Quaternary - QAM: Quadrature Amplitude Modulation - CAP: Carrierless Amplitude and Phase - DMT: Discrete Multitone Transmission 2B1Q: Kỹ thuật 2B1Q là sự mã hóa biên độ bốn mức dùng bởi ISDN, IDSL và HDSL. Kỹ thuật này cho sử dụng băng thông hiệu quả gấp hai lần nhưng hai mức biên độ của nó thì chỉ bằng với một mã nhị phân thường. QAM: là kiểu điều chế hiệu quả, nó kết hợp hai kiểu điều chế biên độ và pha để phân phối số lượng lớn bits/Hz của băng thông. Trong QAM một kênh tín hiệu số dùng pha và kênh khác dùng biên độ. QAM được dùng trong modems VDSL bởi vì sử dụng công suất thấp và ích phức tạp hơn các kiểu đều chế khác. CAP: Điều chế CAP thì giống với QAM. Ở đây có sự khác nhau là pha của tín hiệu sóng mang sẽ được dịch chuyển liên tục. CAP cho phép giảm nhiểu xuyên kênh (crosstalk) và quá trình điều chế được đơn giản hơn. CAP được dùng trong modems ADSL. DMT: Sử dụng việc truyền phân chia thành nhiều kênh nhỏ thay vì sử dụng một kênh. DMT chia một luồng tín hiệu truyền tốc độ cao thành nhiều luồng tín hiệu tốc độ thấp hơn và các luồng này được điều chế thành nhiều kênh nhỏ. Khi nhận thì các kênh nhỏ có tốc độ thấp được kết hợp lại thành luồng dữ liệu có tốc độ cao. DMT được sử dụng chủ yếu trong modems ADSL Email: thaidh_bd3@vnpt.com.vn Tài liệu giảng dạy ADSL Chương 2 Công nghệ xDSL Dương Hoàng Thái. Khoa CNTT. Trường TH BCVT & CNTT III 20 - Ý tưởng ban đầu của DMT là chia nhỏ băng thông ban đầu thành nhiều kênh nhỏ. DMT cho phép các kênh nhỏ truyền đi nhanh nhất, trong quá trình truyền nếu có lỗi xảy ra làm các kênh nhỏ này không thể truyền được dữ liệu thì nó sẽ chuyển qua sử dụng các kênh còn lại. Đo đặc tính của đường dây: Đầu tiên ta truyền một tone để đo đặc tính của đường dây. Quá trình này được thực hiện tại ATU-R, những thông tin phân phối bit sẽ được chuyển đến ATU-C thông qua đường cáp đồng tốc độ thấp. 2. Sửa Lỗi và Phân Tích Lỗi Việc thông tin truyền trên đôi cáp đồng luôn luôn bị nhiểu từ nhiều nguồn khác nhau. Nhiểu có thể là tín hiệu gây nhiểu tức thời như tín hiệu cao thế tác động lên đôi cáp đồng, nhiểu cũng có thể là liên tục như nhiểu xuyên kênh (crosstalk). Khi nhiểu xảy ra, nó gây ra mất tín hiệu hay dữ liệu nhận bị lỗi. Để giúp hạn chế nhiểu thì phải dùng bộ phân tích lỗi và những bits sửa lỗi được thêm vào trong luồng Email: thaidh_bd3@vnpt.com.vn Tài liệu giảng dạy ADSL Chương 2 Công nghệ xDSL Dương Hoàng Thái. Khoa CNTT. Trường TH BCVT & CNTT III 21 dữ liệu khi truyền đi. Có hai kiểu phân tích lỗi và bảo vệ truyền luồng dữ liệu dùng trong DSL: - Mã khóa (Block coding) - Mã xoắn hay mã chập (Convolutional coding or continuous coding) 3. Chuyển Đổi Giao Thức Sử Dụng Trong xDSL Giao thức là một ngôn ngữ, cách thức dùng để cài đặt, bảo dưỡng và ngắt kênh thông tin. Với những hệ thống khác nhau thì dùng những kiểu giao thức khác nhau. Khi những hệ thống khác nhau kết nối nhau thì giao thức phải được chuyển đổi và cho phép sử dụng được những dạng ngôn ngữ khác nhau, thời gian sử dụng, những tham số mã hóa khác. VD: Một máy tính kết nối đến internet qua mạng DSL thì phải có một số bước chuyển đổi giao thức: Từ Ethernet đến ATM, từ ATM đến IP. Mỗi lần chuyển đổi giao thức thì phải xác định lại thời gian trể (timing delays). Thời gian trể này được sử dụng trong hệ thống có thể gây ra lỗi time out và một số trục trặc khác khi truyền từ đầu cuối đến đầu cuối (end-to-end). Email: thaidh_bd3@vnpt.com.vn
File đính kèm:
- Tài liệu giảng dạy ADSL - Chương 2 Công nghệ xDSL.pdf