Chương 1 Giới thiệu một cách tổng quan về công nghệ ADSL Chương 2 Trình bày về mạng cáp nội hạt cũng như vấn đề xuyên nhiễu trong mạng cáp Chương 3 Phân tích rõ hơn về xuyên âm trong mạng cáp nội hạt sử dụng ADSL Chương 4 Đánh giá độ khả dụng của mạng cáp sử dụng ADSL. LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 3 CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ ADSL 1. Định nghĩa và mô hình tham chiếu 1.
Định nghĩa ADSL là kỹ thuật không đối xứng. ADSL cho phép phần băng thông của chiều xuống (từ phía nhà cung cấp dịch vụ tới phía khách hàng) lớn hơn phần băng thông chiều lên (từ phía khách hàng tới phía nhà cung cấp dịch vụ). Sự bất đối xứng này là đặc tính làm cho ADSL tỏ ra phù hợp với các dịch vụ truy cập internet, video theo yêu cầu, và truy cập LAN từ xa.v một loạt các dịch vụ hiện đang rất phát triển ở nhiều quốc gia trên toàn thế giới. Những người sử dụng ADSL cũng là những khách hàng có nhu cầu nhận thông tin về nhiều hơn là phần thông tin mà họ gửi đi.
Một trong những ưu điểm nổi bật của ADSL là nó có khả năng cho phép khách hàng có thể sử dụng đồng thời một đường dây điện thoại truyền thống cho hai dịch vụ: thoại và ADSL. Sở dĩ như vậy vì ADSL tận dụng năng lực của đường dây thoại bằng cách truyền ở miền tần số cao hơn thoại bình thường (từ 4400 Hz đến 1 MHz) nên không ảnh hưởng đến tín hiệu thoại. Trong miền tần số đó, dữ liệu uplink được truyền ở tần số từ 30 kHz đến 138 kHz, còn dữ liệu downlink được truyền ở tần số từ 156 kHz đến 1 MHz. Mô hình tham chiếu Cặp modem ADSL kết nối máy tính người sử dụng với mạng thông tin thông qua các kết nối ADSL.
Theo yêu cầu của nội dung này, cả T1E1.413 và TR-001 trong ADSL Forum đều định nghĩa mô hình tham chiếu cho kết nối ADSL. Bởi vì mô hình của ADSL Forum là mở rộng tham chiếu của ANSI T1.413, chúng ta sẽ sử dụng mô hình ANSI T1.413 cho những thảo luận về lớp con PMD của lớp vật lý. Từ trái sang phải theo Hình 1-1 ta có. V-C Giao diện điểm truy nhập và mạng dữ liệu U-C2 Giao diện ADSL tới ATU-C không có băng thoại POTS (0 đến 4 kHz) U-C Giao diện ADSL tới ATU-C bao gồm băng thoại U-R Giao diện ADSL tới ATU-R bao gồm băng thoại LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 4 U-R2 Giao diện ADSL tới ATU-R không có băng thoại T-R Giao diện ADSL giữa ATU-R và mạng trong nhà thuê bao* T-S Giao diện giữa mạng trong nhà thuê bao và máy chủ của khách hàng * Mạng phân bố trong nhà thuê bao có thể là một mạng cục bộ chẳng hạn như mạng LAN hoặc có thể không phải là như thế trong trường hợp một kết nối trực tiếp giữa một modem và một PC hoặc một card modem cắm trong ADSL và bus máy tính.
V-C NT T- T/S SM R P P Mạng Mạng H ATU-C ATU-R H băng rộng gia đình Y Y SM U-C 2 U-R 2 HPF HPF U-C U-R Mạng PSTN POTS Điện thoại hoặc băng LP mạch vòng LPF modem âm tần rộng F Bộ chia Bộ chia Giao diện C R Đường tín hiệu Hình 1. Mô hình tham chiếu của diễn đàn ADSL Theo yêu cầu của chương này các giao diện U-C và U-R, T-R và T-S được kết hợp lại. Chúng sẽ được gọi là các giao diện S và T. Mô hình chuẩn của hệ thống ADSL của ITU-T mô tả các khối chức năng được sử dụng để cng cấp dịch vụ ADSL (Hình 1-2).
LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 5 SNI XNI XNI §Çu cuèi §Çu cuèi ChuyÓn ®æi §Çu cuèi M¹ng lâi M¹ng truy cËp m¹ng 1 m¹ng 2 kh¸ch hµng kh¸ch hµng R-T Giao diÖn V- C T/S nót dÞch vô ATU-C Líp vËt lý ATU-R Líp vËt lý M¹ng b¨ng M¹ng kh¸ch réng hµng Giao diÖn U- C2 nót dÞch vô U- C U- R U- R2 h-p h-p §iÖn tho¹i, modem M¹ng b¨ng hÑp l-p l-p PSTN hoÆc ISDN b¨ng tÇn tho¹i, ®Çu Bé chia Bé chia cuèi ISDN C R SNI: Giao diÖn phÝa tæng ®µi XNI: Giao diÖn truy cËp m¹ng Hình 1. Mô hình chuẩn của hệ thống ADSL. Chú ý 1: Các giao diện U-C và U-R được định nghĩa đầy đủ trong tiêu chuẩn của ITU. Giao diện V-C và T-R chỉ được định nghĩa theo các chức năng logic, không phải vật lý.
Chú ý 2: Giao diện V-C có thể bao gồm một (hay nhiều) giao diện V-C nối với một (hay nhiều) hệ thống chuyển mạch (STM hoặc ATM). Chú ý 3: Khi các phần tử được ghép thành một khối chung thì việc tạo ra các giao diện V-C và T-R là không bắt buộc. Chú ý 4: Có thể ghép một hay nhiều bộ lọc thông cao của bộ chia với khối ATU-x, khi đó các giao diện U-C 2 và U-R 2 trở thành các giao diện U-C và U-R. Chú ý 5: Có thể xen các thiết bị truyền dẫn số vào giao diện V-C.
Chú ý 6: Do tính chất không đối xứng của các tín hiệu trên đường dây nên các tín hiệu phát phải được xác định riêng biệt tại giao diện U-C và U-R. Chú ý 7: Có thể có nhiều loại giao diện T-R được định nghĩa và có thể có nhiều giao diện T/S được cung cấp từ ADSL NT. Đặc điểm kỹ thuật và công nghệ ADSL LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Đặc điểm chung Công nghệ đường dây thuê bao số không đối xứng ADSL thuộc họ công nghệ đường dây thuê bao số xDSL, cho phép truyền tải đồng thời trên một đôi dây cả dịch vụ truyền số liệu theo hướng xuống (đến thuê bao) với tốc độ 6 Mbit/s đến 8 Mbit/s, theo hướng lên (đến tổng đài) với tốc độ 640 kbit/s đến 1 Mbit/s và dịch vụ thoại tương tự truyền thống.
Điều này được thực hiện được bằng cách sử dụng các bộ chia với chức năng là chia băng tần giữa tần số thoại và tần số cao của ADSL. ADSL sử dụng cáp 0,5 mm cung cấp bán kính mạch vòng lên tới 5,4 km. Điểm quan trọng nhất của ADSL là có thể cung cấp đồng thời dịch vụ thoại và số liệu trên cùng một đôi dây thoại thông thường. Đó là khả năng gia tăng dịch vụ rất phù hợp trong môi trường cạnh tranh.
Hơn nữa, công nghệ ADSL không chỉ cho phép truy nhập băng rộng từ các thuê bao hay văn phòng nhỏ đến nhà cung cấp dịch vụ mà còn là một trong số những công nghệ truy nhập được sử dụng để biến đường dây truy nhập thành một tuyến truyền dẫn số tốc độ cao và tránh quá tải cho mạng điện thoại chuyển mạch công cộng PSTN sử dụng chuyển mạch kênh. Do tốc độ bit đến thuê bao lớn hơn nhiều so với tốc độ bit từ thuê bao nên công nghệ này được gọi là bất đối xứng. Thoại tương tự được truyền tại các tần số băng gốc và được kết hợp với truyền số liệu trong dải băng thông rộng thông qua bộ lọc thông thấp (LPF), được gọi là bộ chia. Ngoài các bộ chia này, hệ thống ADSL còn bao gồm một khối truyền dẫn ADSL tại phía tổng đài (ATU-C), mạch vòng nội hạt, và một khối truyền dẫn ADSL phía thuê bao (ATU-R).
Hai mã đường truyền được sử dụng phổ biến trong các thiết bị ADSL là mã đa tần rời rạc DMT và điều chế biên độ và pha không sóng mang CAP. CAP và DMT có ưu điểm trong các lĩnh vực khác nhau. DMT tốt hơn trong việc thích nghi tốc độ (thay đổi tốc độ với điều kiện đường dây), các điều kiện mạch vòng thay đổi (có các nhánh cầu, có nhiều loại dây dẫn có đường kính khác nhau), xử lý nhiễu (như xuyên âm số) và có nhiều sóng mang (cho thoại và các mục đích khác). CAP cho phép xoá tiếng vọng đơn giản hơn, trễ nhỏ (chỉ bằng 25% trễ xử lý của DMT).
Thiết bị ADSL (ATU-C và ATU-R) được thiết kế sử dụng cả hai loại mã đường truyền CAP/QAM LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 7 và DMT. Tuy nhiên tiêu chuẩn chính thức do ANSI đưa ra cho ADSL lại là DMT, mặc dù DMT ra đời sau QAM và CAP. Trải phổ Hình 1.3 là mô hình phân bố trải phổ của tín hiệu ADSL không dùng phương pháp triệt tiếng vọng, khi đó băng tần lên và băng tần hướng xuống phải tách biệt nhau và tách biệt với băng tần thoại.4 mô tả phân bố trải phổ của tín hiệu ADSL có sử dụng phương pháp triệt tiếng vọng. Trong trường hợp này băng tần dành cho hướng xuống có thể chùm lên băng tần dành cho hướng lên (như chỉ ra trong hình vẽ).5 mô tả phân bố các sóng mang con của tín hiệu ADSL sử dụng mã đa âm tần rời rạc.
Khi đó băng tần sử dụng được chia thành các băng tần con có độ rộng vào khoảng 4 kHz. Gồm 256 băng tần con, mỗi kênh con có thể mang được từ 0 đến 15 bit/sec/Hz, trong đó thoại sử dụng nhiều nhất là 1 kênh và 5 kênh bảo vệ, 32 kênh con dành cho hướng lên, 218 kênh dành cho hướng xuống nếu không sử dụng phương pháp triệt tiếng vọng còn nếu sử dụng triệt tiếng vọng thì hướng xuống sử dụng 250 kênh. Phân bố trải phổ của tín hiệu ADSL không dùng EC LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Phân bố trải phổ của tín hiệu ADSL sử dụng EC Hình 1.
Phân bố các sóng mang phụ của tín hiệu ADSL sử dụng công nghệ DMT 1. Các kỹ thuật mã hoá đường truyền Trong sản phẩm ADSL, các mã đường truyền CAP, QAM, DMT là được sử dụng phổ biến nhất, ngoài ra còn có một số loại mã khác đang trong quá trình thử nghiệm. LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 9 Phương pháp điều chế biên độ cầu phương QAM- Quadrature Amplitude Modullation QAM - điều chế biên độ cầu phương là một dạng điều chế pha sử dụng điều chế đa mức. Tín hiệu cầu phương sử dụng mã hoá đa mức trên một định nghĩa chung như tất cả các tín hiệu điều chế đa mức: R=D/N (1.1) Trong đó: R là báo hiệu hoặc tốc độ điều chế D là tốc độ dữ liệu tính bằng bit/s N là số bit trong mỗi thành phần báo hiệu.
Sử dụng biểu đồ pha cho điều chế cầu phương trong đó thuật toán sử dụng là sự kết hợp giữa hàm sin và cos. Lúc đó tín hiệu cầu phương được đưa ra theo công thức sau: cos(2f ct+)=cos.cos2fct-sin. Biểu đồ pha QAM Tín hiệu cos(2f ct) là tín hiệu đồng pha hoặc gọi là tín hiệu I Tín hiệu sin(2f ct) là tín hiệu lệch pha 900 hoặc gọi là tín hiệu Q. là độ lệch pha.