bai thiet ke nghien cuu cong nghe adsl va giai phap thiet ke vien thong blogspot

85
SV Châu Hip Thành http://vien-thong.blogspot.com 29 Chương 3 CÔNG NGHADSL 3.1 Tng quan vADSL 3.1.1 Khái nim vADSL ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line), công nghđường dây thuê bao sbt đối xng như đã được đề cp mc 2.4.3 là mt công nghđược sdng phbiến thuc hcông nghxDSL. Vthc cht thì ADSL là mt công nghđiu chế/gii điu chế cho phép sdng đường dây đin thoi xon đôi hin để có thtruyn dn nhiu định dng sliu tc độ cao khác nhau bên cnh dch vthoi truyn thng. Để ADSL có thđồng thi truyn ti cdch vthoi và dch vsliu tc độ cao thì cu hình ADSL phi có cMODEM ADSL và btách (Splitter) như hình vsau: Hình 3. 1 Cu hình ADSL cơ bn Vi cu hình trên thì mt đôi dây cáp đồng xon có thtruyn ti: thông tin thoi thông thường trong di t0 đến 3,4 KHz, lung sliu lên tkhách hàng trong di 30 KHz đến 138 KHz và lung sliu xung máy tính khách hàng lên ti 1104 KHz. Như vy đặc đim ca ADSL là truyn sliu bt đối xng do băng tn dành cho lung lên hp hơn rt nhiu so vi băng tn dành cho sliu xung. Skhông đối xng ca ADSL tra phù hp vi các dch vtruy cp Internet, Video theo yêu cu và truy cp LAN txa v.v…, mt lot các dch vhin đang rt phát trin trên nhiu quc gia trên thế gii. Nhng khách hàng sdng ADSL cũng là nhng người có nhu cu nhn thông tin nhiu hơn là phn thông tin hgi đi. ADSL là sla chn smt để truy nhp mng băng rng vi thphn chiếm hơn 60% so vi các công nghtruy nhp băng rng khác. Hin nay ADSL đã hin din ti mi vùng lãnh thtrên thế gii. ADSL có thcung cp lung sliu xung vi tc độ t1,5 ÷ 7 Mb/s và lung sliu hướng lên có tc độ t9,6 ÷ 800 Kb/s vi khong cách vòng lp ti đa là 5,5 Km. Tuy nhiên tc độ thc tế ADSL đạt được phthuc vào tình trng dây dn, nh hưởng ca tác động bên ngoài và chiu dài thc vòng thuê bao. Bng http://vien-thong.blogspot.com

Upload: leminhtuan0506

Post on 29-Dec-2014

42 views

Category:

Documents


1 download

TRANSCRIPT

Page 1: Bai Thiet Ke Nghien Cuu Cong Nghe Adsl Va Giai Phap Thiet Ke Vien Thong Blogspot

SV Châu Hiệp Thành http://vien-thong.blogspot.com 29

Chương 3 CÔNG NGHỆ ADSL

3.1 Tổng quan về ADSL

3.1.1 Khái niệm về ADSL ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line), công nghệ đường dây thuê bao số bất đối xứng như đã được đề cập ở mục 2.4.3 là một công nghệ được sử dụng phổ biến thuộc họ công nghệ xDSL. Về thực chất thì ADSL là một công nghệ điều chế/giải điều chế cho phép sử dụng đường dây điện thoại xoắn đôi hiện có để có thể truyền dẫn nhiều định dạng số liệu tốc độ cao khác nhau bên cạnh dịch vụ thoại truyền thống.

Để ADSL có thể đồng thời truyền tải cả dịch vụ thoại và dịch vụ số liệu tốc độ cao thì cấu hình ADSL phải có cả MODEM ADSL và bộ tách (Splitter) như hình vẽ sau:

Hình 3. 1 Cấu hình ADSL cơ bản

Với cấu hình trên thì một đôi dây cáp đồng xoắn có thể truyền tải: thông tin thoại thông thường trong dải từ 0 đến 3,4 KHz, luồng số liệu lên từ khách hàng trong dải 30 KHz đến 138 KHz và luồng số liệu xuống máy tính khách hàng lên tới 1104 KHz. Như vậy đặc điểm của ADSL là truyền số liệu bất đối xứng do băng tần dành cho luồng lên hẹp hơn rất nhiều so với băng tần dành cho số liệu xuống. Sự không đối xứng của ADSL tỏ ra phù hợp với các dịch vụ truy cập Internet, Video theo yêu cầu và truy cập LAN từ xa v.v…, một loạt các dịch vụ hiện đang rất phát triển trên nhiều quốc gia trên thế giới. Những khách hàng sử dụng ADSL cũng là những người có nhu cầu nhận thông tin nhiều hơn là phần thông tin họ gửi đi. ADSL là sự lựa chọn số một để truy nhập mạng băng rộng với thị phần chiếm hơn 60% so với các công nghệ truy nhập băng rộng khác. Hiện nay ADSL đã hiện diện tại mọi vùng lãnh thổ trên thế giới. ADSL có thể cung cấp luồng số liệu xuống với tốc độ từ 1,5 ÷ 7 Mb/s và luồng số liệu hướng lên có tốc độ từ 9,6 ÷ 800 Kb/s với khoảng cách vòng lặp tối đa là 5,5 Km. Tuy nhiên tốc độ thực tế ADSL đạt được phụ thuộc vào tình trạng dây dẫn, ảnh hưởng của tác động bên ngoài và chiều dài thực vòng thuê bao. Bảng

http://vien-thong.blogspot.com

Page 2: Bai Thiet Ke Nghien Cuu Cong Nghe Adsl Va Giai Phap Thiet Ke Vien Thong Blogspot

SV Châu Hiệp Thành http://vien-thong.blogspot.com 30

3.2 chỉ ra quan hệ giữa tốc độ số liệu ADSL với đường kính dây dẫn và khoảng cách.

Tốc độ số liệu (Mb/s)

Loại dây (AWG)

Đường kính dây (mm)

Khoảng cách (Km)

1,5 – 2 24 0,5 5,5 1,5 – 2 26 0,4 4,6

6,1 24 0,5 3,7 6,1 26 0,4 2,7

Hình 3. 2 Bảng quan hệ giữa tốc độ ADSL với dây dẫn và khoảng cách

3.1.2 Ưu và nhược của ADSL

3.1.2.1 Ưu điểm - Tốc độ bit và độ rộng băng tần trong ADSL có đặc điểm là hướng lên nhỏ hơn nhiều so với hướng xuống. Do đó tình trạng nhiễu xuyên âm đầu gần (NEXT) sẽ được giảm đi rất nhiều - Kết nối ADSL hoặc thoại luôn liên tục và sẵn sàng, khi kết nối không cần quay số (do đó không tính cước nội hạt), không có tín hiệu bận. - Tốc độ số liệu cao, lớn hơn gấp 140 lần so với modem tương tự. - Độ tin cậy và bảo mật cao. - Cước phí bao tháng và giá thành hiệu quả, giá thiết bị đầu cuối (modem và router) rất cạnh tranh, việc thay đổi hay lắp đặt thiết bị không tốn kém nhiều.

- Nếu các thành phần của ADSL bị lỗi thì đường dây sẽ vẫn hoạt động với vai trò của dịch vụ điện thoại truyền thống POTS.

3.1.2.2 Nhược điểm - ADSL không triển khai được cho tất cả mọi đường dây thuê bao. - Tốc độ ADSL phụ thuộc nhiều vào khoảng cách từ thuê bao đến DSLAM, vòng thuê bao càng dài thì tốc độ càng thấp. - Tốc độ cao của ADSL chỉ đạt được tại một số thời điểm trong ngày và giá cả của ADSL còn làm cho người sử dụng đầu tiên có cảm giác cao. - Tốc độ luồng lên của ADSL là khá thấp so với tốc độ luồng xuống.

3.1.3 Kiến trúc dịch vụ tổng quát ADSL Công nghệ ADSL không chỉ đơn thuần là một cách download nhanh các trang web Internet về máy tính cá nhân ở gia đình mà ADSL là một phần trong một kiến trúc nối mạng tổng thể hỗ trợ mạnh mẽ cho người sử dụng tất cả các

http://vien-thong.blogspot.com

Page 3: Bai Thiet Ke Nghien Cuu Cong Nghe Adsl Va Giai Phap Thiet Ke Vien Thong Blogspot

SV Châu Hiệp Thành http://vien-thong.blogspot.com 31

dạng dịch vụ thông tin tốc độ cao. Ở đây dịch vụ thông tin tốc độ cao có nghĩa là thông tin có tốc độ dữ liệu từ 1 hay 2 Mbps trở lên. Dưới đây là một mạng thông tin tốc độ cao dựa trên công nghệ ADSL:

Hình 3. 3 Mạng thông tin tốc độ cao dựa trên ADSL

Các hình 3.4 và 3.5 là cấu hình thực tế của hệ thống ADSL trong trường hợp không có DLC và có DLC:

Hình 3. 4 Kiến trúc mạng ADSL không có DLC

Hình 3. 5 Kiến trúc mạng ADSL có DLC (ADSL G.Lite)

Để có thể sử dụng các dịch vụ tốc độ cao như hình vẽ trên thì khách hàng chỉ cần trang bị một MODEM ADSL (và có thêm splitter nếu là ADSL G.DMT). Modem này hỗ trợ cả tín hiệu thoại tương tự và kết nối với các máy điện thoại hiện tại ở nhà khách hàng qua cổng RJ11. Các cổng giao tiếp khác có thể là cổng

http://vien-thong.blogspot.com

Page 4: Bai Thiet Ke Nghien Cuu Cong Nghe Adsl Va Giai Phap Thiet Ke Vien Thong Blogspot

SV Châu Hiệp Thành http://vien-thong.blogspot.com 32

Ethernet 10-Base-T để kết nối với PC hay SET-TOP-BOX để phục vụ cho các nhu cầu truy nhập Internet hay Video theo yêu cầu.

Ở tổng đài, cả tín hiệu băng rộng và tín hiệu băng hẹp sẽ được tập trung tại nút truy nhập. Phần tín hiệu thoại tương tự sau khi được lọc thông qua bộ Splitter sẽ được mang đến khối chuyển mạch tại tổng đài trung tâm (CO). Đồng thời tại nút truy nhập sẽ tập trung nhiều đường dây ADSL tốc độ cao lại với nhau để chuyển tới các máy chủ phục vụ (Server) thông qua hệ thống truyền tải ATM, Frame Relay, hay qua TCP/IP Router.

Phần tài sản phía khách hàng CPE của ADSL G.DMT và ADSL G.Lite là khác nhau như hình vẽ 3.5. Trong G.Lite thay vì phải lắp đặt bộ tách POTS người ta lắp đặt các bộ vi lọc với ưu điểm dễ lắp đặt và giá thành rẽ hơn nhưng tốc độ số liệu trên ADSL kém hơn.

Hình 3. 6 So sánh CPE của G.DMT và G.Lite

3.1.4 Tiêu chuẩn hóa ADSL Cũng giống như các công nghệ triển khai hàng loạt trên thị trường khác, việc tiêu chuẩn hóa ADSL rất quan trọng trong việc cho phép các modem của nhiều nhà sản xuất có thể làm việc với nhau. Liên minh Viễn thông quốc tế (ITU) chịu trách nhiệm đối với các tiêu chuẩn modem toàn cầu ở lớp vật lý. Công việc của ITU được trợ giúp bởi các tổ chức tiêu chuẩn khác - tổ chức quan trọng nhất trong số đó là Viện Tiêu chuẩn Quốc gia Hoa kỳ (ANSI) và Viện Tiêu chuẩn Viễn thông Châu Âu (ETSI). Ngoài ra ADSL Forum và UAWG là các nhóm công tác công nghiệp cũng cung cấp dữ liệu đầu vào cho quá trình tiêu chuẩn hóa ở ITU. ADSL Forum chịu trách nhiệm phát triển các khuyến nghị cho cả truyền tải dạng gói và tế bào qua ADSL. UAWG cũng chịu trách nhiệm cho việc tăng tốc quá trình tiêu chuẩn hóa ADSL lite thông qua ITU. Hiện nay ADSL có các tiêu chuẩn chính sau:

- ANSI T1.413: được xem là tiêu chuẩn ADSL “mẹ” ban đầu dựa trên mã đường truyền DMT. Có hai phiên bản: T1.413i1 định nghĩa một số khả năng và tính năng tùy chọn bao gồm khử tiếng vọng, điều chế mã trellis, trễ kép (nhằm hỗ trợ cả lưu lượng nhạy cảm với trễ như thoại và lưu lượng không nhạy cảm với trễ

http://vien-thong.blogspot.com

Page 5: Bai Thiet Ke Nghien Cuu Cong Nghe Adsl Va Giai Phap Thiet Ke Vien Thong Blogspot

SV Châu Hiệp Thành http://vien-thong.blogspot.com 33

như số liệu); T1.413i2 định nghĩa các tùy chọn bổ sung như truyền tham khảo, định thời mạng, truyền STM hoặc ATM, và chế độ khung mào đầu giảm. T1.413 chỉ đáp ứng cho các hệ thống hoạt động trong băng tần trên POTS và là tiêu chuẩn chỉ dùng cho khu vực Bắc Mĩ.

- ITU-T G.992: được phát triển dựa trên nền của T1.413. Có hai phiên bản: G.992.1 (G.dmt) là phiên bản quốc tế của T1.413i2 với các phụ lục kèm theo cho ADSL fullrate; G.992.2 (G.lite) là tiêu chuẩn ADSL lite hỗ trợ truy cập Internet triển khai hàng loạt và các ứng dụng khác. G.lite hỗ trợ tốc độ số liệu thấp hơn T1.413/g.dmt, không yêu cầu bộ tách tại nhà khách hàng, chỉ hỗ trợ truyền tải ATM, chỉ hỗ trợ độ trễ đơn, tích hợp các chức năng fast retraining và quản lý nguồn. G.dmt cung cấp các phần riêng biệt cho các yêu cầu của các hệ thống hoạt động (a) trong băng tần trên POTS, (b) trong băng tần trên ISDN và (c) trong cùng một cáp với ISDN.

Ngoài ra ITU-T còn có các tiêu chuẩn phụ trợ cho hoạt động của hệ thống ADSL như G.994.1 (G.hs) – Các thủ tục bắt tay (handshake) cho hoạt động giữa các modem G.992.1 và G.992.2, G.996.1 (G.test) – Các thủ tục kiểm tra các modem xDSL, G.997.1 (G.ploam) – qui định hoạt động lớp vật lý, quản lý và bảo trì các modem xDSL.

3.2 Các kỹ thuật mã hóa trong ADSL Cả DMT và CAP đều là các mã đường truyền hiệu quả được thiết kế để tận

dụng lượng băng tần lớn nằm trên dải thông của tín hiệu thoại tương tự. Mã đường truyền đơn giản là quyết định các bit 0 và 1 được phát đi từ ATU-R và ATU-C như thế nào. Một mã đường truyền hoàn hảo phải hoạt động tốt ngay cả trong các điều kiện đường dây không tốt, kể cả sự có mặt của nhiễu, xuyên âm và các yếu tố ảnh hưởng khác như các cầu rẽ và kích cỡ dây hỗn hợp. Tuy nhiên, DMT và CAP về cơ bản là khác nhau trong quá trình thực hiện. Vì vậy, một bộ thu phát DMT không thể hoạt động chung với một bộ thu phát dựa trên CAP.

Ưu điểm của DMT so với CAP đã được tranh luận nảy lửa trong các cuộc thảo luận của nhóm công tác tiêu chuẩn, trong các tạp chí kỹ thuật và trên các phương tiện thông tin đại chúng. Về mặt kỹ thuật mà nói, cả hai loại mã đường đều có những ưu và nhược điểm của chúng, nếu một công nghệ rõ ràng là nổi trội thì sẽ không có tranh cãi. Tuy nhiên trong phân tích cuối cùng các tổ chức tiêu chuẩn phần lớn đã nghiêng về DMT do sự đồng thuận chung (tối thiểu là trong số các thành viên phát triển tiêu chuẩn) là DMT có khả năng xử lý trong các tình huống có sự ảnh hưởng có hại lên đường truyền. Trong thực tế, CAP cũng chứng tỏ là công nghệ mạnh. Tuy nhiên, các kết quả phụ thuộc vào nhiều nhân tố khác nhau ảnh hưởng lên đường truyền. Cho đến nay, cuộc tranh luận đã dừng lại với

http://vien-thong.blogspot.com

Page 6: Bai Thiet Ke Nghien Cuu Cong Nghe Adsl Va Giai Phap Thiet Ke Vien Thong Blogspot

SV Châu Hiệp Thành http://vien-thong.blogspot.com 34

sự ủng hộ DMT, tối thiểu là cho ADSL full-rate và ADSL lite. Thật không may, cuộc tranh luận vẫn tiếp diễn xung quanh VDSL. Mã đường truyền DMT và CAP được thảo luận chi tiết trong các phần dưới đây.

3.2.1 Mã đa tần rời rạc DMT DMT được đánh giá thực hiện tốt hơn CAP và QAM. AMT được ANSI

chấp nhận vào năm 1993 và được đưa vào tiêu chuẩn ANSI T1.413 vào năm 1995, sau đó DMT được ITU-T đưa vào tiêu chuẩn G.992.1 vào 6/1999.

Các modem ADSL dựa trên DMT có thể được coi là nhiều mini-modem hoạt động đồng thời. DMT sử dụng nhiều sóng mang có thể tạo ra các kênh con, mỗi kênh con mang một phần nhỏ của tổng lượng thông tin. Thường thì DMT chia dải tần 0 ÷ 1,104 MHz thành 256 kênh con (gọi là bin), mỗi kênh có độ rộng băng là 4,1325 KHz. Các kênh con được điều chế độc lập với mỗi tần số sóng mang tương ứng với tần số trung tâm của kênh con và được xử lý song song. Mỗi kênh con được điều chế sử dụng QAM và có thể mang từ 0 tới tối đa 15 bits/symbol/Hz. Trong 256 kênh con thì có 26 kênh dùng cho hướng lên , 250 kênh dùng cho hướng xuống nếu có sử dụng phương pháp triệt tiếng vọng EC hoặc 223 kênh dành cho hướng xuống nếu không sử dụng phương pháp EC, các kênh 1-6 và kênh 32 để trống. DMT được minh họa như trong hình 3.7. Tốc độ luồng lên tối đa theo lý thuyết là 26 x 15 bits/symbol/Hz x 4 KHz = 1,56 Mb/s, tốc độ luồng xuống tối đa theo lý thuyết là 250 x 250 bits/symbol/Hz x 4 KHz = 15 Mb/s. Số lượng bit thực tế được mang trên mỗi kênh con phụ thuộc vào đặc tính đường truyền. Những kênh con nào đó có thể không được sử dụng do nhiễu bên ngoài. Ví dụ, một trạm vô tuyến AM gây ra can nhiễu tần số vô tuyến trong một kênh con nào đó có thể làm cho kênh con đó không sử dụng được. Hình 3.8 là sơ đồ khối một máy phát DMT.

Hình 3. 7 Mã đa tần rời rạc DMT

http://vien-thong.blogspot.com

Page 7: Bai Thiet Ke Nghien Cuu Cong Nghe Adsl Va Giai Phap Thiet Ke Vien Thong Blogspot

SV Châu Hiệp Thành http://vien-thong.blogspot.com 35

Hình 3. 8 Sơ đồ khối phát DMT

DMT đem lại một số ưu điểm bao gồm: truyền được tốc độ bit tối đa trong các khoảng băng tần nhỏ, linh hoạt trong việc tối ưu tốc độ đường truyền nhờ vào thay đổi số bit trong một kênh con dựa vào tỉ số S/N (xem ví dụ hình 3.9), khả năng chống nhiễu từ các tần số vô tuyến và tránh nhiễu xung rất tốt. DMT khắc phục được ISI bằng cách giải mã độc lập các ký hiệu trong các sóng mang phụ. Tuy nhiên do sử dụng nhiều sóng mang nên thiết bị sử dụng DMT rất đắt và phức tạp.

Hình 3. 9 Ví dụ tối ưu tốc độ đường truyền sử dụng mã DMT

3.2.2 Điều chế pha và biên độ không sóng mang CAP CAP là phương pháp điều chế pha và biên độ không sóng mang, dựa trên phương pháp điều chế biên độ cầu phương QAM, một số nhà sản xuất thiết bị ADSL sử dụng CAP làm mã đường truyền. Cũng giống như QAM, CAP sử dụng

http://vien-thong.blogspot.com

Page 8: Bai Thiet Ke Nghien Cuu Cong Nghe Adsl Va Giai Phap Thiet Ke Vien Thong Blogspot

SV Châu Hiệp Thành http://vien-thong.blogspot.com 36

cả điều biên nhiều mức (tức là nhiều mức điện áp cho 1 xung) và điều chế pha dẫn tới các chùm sao mã hóa như cho thấy trên Hình 3.10.

Hình 3. 10 Chùm sao mã hóa cho CAP-64

Sự khác biệt giữa CAP và QAM thực chất là quá trình thực hiện. Với QAM, hai tín hiệu được kết hợp với nhau trong miền tương tự. Tuy nhiên, do tín hiệu sóng mang không mang thông tin nên trong quá trình thực hiện CAP không truyền đi chút sóng mang nào. Điều chế tín hiệu được thực hiện theo phương thức số sử dụng hai bộ lọc số với các đặc tính biên độ bằng nhau nhưng khác nhau về đáp ứng pha. Ưu điểm của CAP so với QAM là điều chế tín hiệu số chứ không phải là tương tự - điều này dẫn tới tiết kiệm được chi phí. Sự vắng mặt của sóng mang tạo nên việc thực thi "không sóng mang" hay "nén sóng mang". Với QAM, chùm sao mã hóa là cố định nhưng với CAP chùm sao mã hóa là tự do quay do không có sóng mang để cố định nó tới một giá trị tuyệt đối. Để bù trừ cho điều này, một máy thu CAP phải có chức năng quay để phát hiện vị trí tương đối của chùm sao. Thật may là chi phí cho việc thực hiện chức năng quay khá thấp.

Hình 3. 11 Thu phát tín hiệu theo phương pháp CAP

http://vien-thong.blogspot.com

Page 9: Bai Thiet Ke Nghien Cuu Cong Nghe Adsl Va Giai Phap Thiet Ke Vien Thong Blogspot

SV Châu Hiệp Thành http://vien-thong.blogspot.com 37

Hình 3.11 là sơ đồ thu phát tín hiệu theo phương pháp điều chế CAP. Các bít dữ liệu được đưa vào bộ mã hóa, đầu ra bộ mã hóa là các symbol được đưa đến các bộ lọc số. Tín hiệu sau khi qua bộ lọc số đồng pha và bộ lọc số lệch pha 900 sẽ được tổng hợp lại, đi qua bộ chuyển đổi D/A, qua bộ lọc phát và tới đường truyền.

Tại đầu thu, tín hiệu nhận được qua bộ chuyển đổi A/D, qua các bộ lọc thích ứng và đến phần xử lý sau đó là giải mã. Bộ lọc phía thu và bộ xử lý là một phần của việc cân bằng điều chỉnh để chỉnh méo tín hiệu. CAP tạo ra các thuận lợi sau: - CAP dựa trên QAM một cách trực tiếp nên nó là một kỹ thuật hoàn thiện dễ hiểu, và do không có các kênh con nên thực thi đơn giản hơn DMT. - Có thể thích ứng tốc độ nhờ việc thay đổi kích cỡ chùm sao mã hóa (4-CAP, 64-CAP, 512-CAP vv...) hoặc bằng cách tăng hoặc giảm băng tần. - Mạch thực hiện đơn giản. CAP có nhược điểm là do không có sóng mang nên năng lượng suy giảm nhanh trên đường truyền và tín hiệu thu chỉ biết biên độ mà không biết pha do đó đầu thu phải có bộ thực hiện chức năng quay nhằm xác định chính xác điểm tín hiệu. CAP vẫn là tiêu chuẩn riêng của hãng Paradyne và có rất ít thiết bị hỗ trợ. So với DMT, CAP sử dụng toàn bộ băng tần sẵn có (ngoại trừ băng tần thoại tương tự), do đó không có các kênh con trong CAP. Nói cách khác, mặc dù DMT và CAP cả hai đều dựa trên QAM, nhưng sự khác nhau cơ bản nhất là DMT sử dụng QAM trong mỗi kênh con còn CAP (giống như QAM truyền thống) phân phối đồng đều năng lượng qua toàn bộ dải tần. Các hệ thống CAP sử dụng ghép kênh phân tần số (FDM) để tách biệt các tần số thành kênh luồng lên và kênh luồng xuống.

3.3 Các phương pháp truyền dẫn song công trong ADSL Hầu hết các dịch vụ xDSL đòi hỏi truyền dữ liệu hai chiều (song công), thậm

chí tốc độ bit theo các hướng ngược nhau là không đối xứng. Các modem DSL sử dụng các phương pháp song công để tách biệt tín hiệu trên các hướng ngược nhau. Có 4 phương thức song công khác nhau: song công 4 dây, triệt tiếng vọng, song công phân chia theo thời gian và phân công phân chia theo tần số. Phương pháp song công triệt tiếng vọng và song công phân chia theo tần số được sử dụng trong các modem ADSL.

3.3.1 Song công phân chia theo tần số (FDM) Trong phương pháp này dải tần được chia hai phần đường lên và đường xuống khác nhau. Một dải tần bảo vệ là cần thiết giúp cho các splitter ngăn tạp âm

http://vien-thong.blogspot.com

Page 10: Bai Thiet Ke Nghien Cuu Cong Nghe Adsl Va Giai Phap Thiet Ke Vien Thong Blogspot

SV Châu Hiệp Thành http://vien-thong.blogspot.com 38

POTS can nhiễu vào truyền dẫn số. Sự phân bổ tần số được trình bày như hình 3.12.

Hình 3. 12 FDM ADSL

Sơ đồ thực hiện FDM ADSL như sau:

Hình 3. 13 Sơ đồ thu phát theo FDM

Đối với FDM ADSL thì băng xuống rộng hơn băng lên rất nhiều và thông thường đường lên sử dụng băng tần thấp còn đường xuống sử dụng băng tần cao.

Ưu điểm của phương pháp FDM: - Do băng tần lên và xuống tách biệt nên giảm được can nhiễu trong một đôi

dây, triệt được xuyên âm đầu gần NEXT. - Không cần đồng bộ giữa phát và thu.

Nhược điểm của FDM: - Băng tần sử dụng lớn, gây lãng phí băng tần. - Ở thành phần tần số cao sẽ bị suy hao nhiều. - Khi khoảng cách tăng lên, tín hiệu trên đường dây chịu ảnh hưởng của

nhiều tần số, suy hao tần số cao rõ hơn do đó tổng suy hao tăng. - Vẫn có xuyên âm đầu gần trong hai đôi dây khác nhau do các hãng sản

xuất khác nhau sử dụng các băng tần khác nhau.

http://vien-thong.blogspot.com

Page 11: Bai Thiet Ke Nghien Cuu Cong Nghe Adsl Va Giai Phap Thiet Ke Vien Thong Blogspot

SV Châu Hiệp Thành http://vien-thong.blogspot.com 39

- Ảnh hưởng tới các dịch vụ khác và bị ảnh hưởng bởi các dịch vụ khác do tần số truyền cao.

3.3.2 Song công triệt tiếng vọng EC Triệt tiếng vọng là dạng phổ biến nhất của ghép kênh trong DSL hiện đại, đang được chuẩn hóa để sử dụng trong ISDN, HDSL và ADSL. Tiếng vọng là sự phản xạ của tín hiệu phát vào bộ thu đầu gần, tiếng vọng đi theo cả hai hướng của truyền dẫn số và cùng tồn tại đồng thời trên đôi dây xoắn. Vì vậy tiếng vọng là tạp âm không mong muốn, tiếng vọng là một phiên bản của tín hiệu phát xuyên nhiễu qua bộ sai động do phối hợp trở kháng không hoàn hảo. Tiếng vọng là hiện tượng tự xuyên kênh trong cùng một đôi dây. Phương pháp truyền dẫn song công triệt tiếng vọng EC sử dụng một kênh duy nhất cho cả phát và thu (dải tần phát được đặt trong dải tần thu) nên cần một bộ khử tiếng vọng tại phía thu. Kỹ thuật này cho phép modem có thể sử dụng toàn bộ băng thông trên cả hai hướng.

Hình 3. 14 Bộ triệt tiếng vọng

Hình 3. 15 EC ADSL

http://vien-thong.blogspot.com

Page 12: Bai Thiet Ke Nghien Cuu Cong Nghe Adsl Va Giai Phap Thiet Ke Vien Thong Blogspot

SV Châu Hiệp Thành http://vien-thong.blogspot.com 40

Hình 3.14 là sơ đồ của một bộ triệt tiếng vọng. Bộ triệt tiếng vọng tạo ra một bản sao của tín hiệu phát đi theo hướng không mong muốn khi qua bộ sai động, quá trình tạo ra tín hiệu này được hiệu chỉnh vòng sao cho tín hiệu này càng gần giống với tiếng vọng lọt qua bộ sai động càng tốt. Hai tín hiệu tiếng vọng lọt qua bộ sai động và tín hiệu tạo ra từ bộ triệt tiếng vọng sẽ bị triệt tiêu nhau tại bộ cộng. Vì thế tại đầu thu gần sẽ không có tiếng vọng. Sự phân bổ tần số của phương pháp truyền dẫn ADSL song công triệt tiếng vọng EC như hình 3.15.

Ưu điểm của phương pháp EC: - Tận dụng băng tần tốt. - Giới hạn xuyên âm nhỏ.

Nhược điểm của phương pháp EC: - Mạch thực hiện phức tạp do có bộ tạo tiếng vọng giả. - Bộ triệt tiếng vọng chỉ triệt được tiếng vọng trong cùng một mạch do đó

vẫn có khả năng gây ra tiếng vọng trong các mạch khác nhau.

3.3.3 Trải phổ của tín hiệu ADSL Sự trải phổ của tín hiệu ADSL như hình vẽ 3.16. Công nghệ ADSL sử dụng dải tần cao của đôi dây xoắn đôi với nguyên lý ghép kênh phân tần, sự phân bổ tần số như sau:

- Từ 0 đến 4 KHz: dịch vụ POTS. - Từ 25 đến 138 KHz: luồng số liệu hướng lên (Upstream) . - Từ 138 đến 1104 KHz: luồng số liệu hướng xuống (Downstream). Phổ tần dành cho ADSL G.Lite chỉ từ 25 ÷ 552 Khz bằng ½ so với phổ tần

dành cho ADSL G.DMT. Do đó số kênh con DMT (số bin) của ADSL G.Lite cũng bằng ½ so với ADSL G.DMT.

Hình 3. 16 Trải phổ tín hiệu ADSL

http://vien-thong.blogspot.com

Page 13: Bai Thiet Ke Nghien Cuu Cong Nghe Adsl Va Giai Phap Thiet Ke Vien Thong Blogspot

SV Châu Hiệp Thành http://vien-thong.blogspot.com 41

3.4 Mô hình tham chiếu của hệ thống ADSL Mô hình tham chiếu của hệ thống ADSL theo khuyến nghị ITU-T G.997.1

như hình vẽ 3.17.

Hình 3. 17 Mô hình tham chiếu hệ thống ADSL (theo ITU-T G.997.1)

Mô hình tham chiếu minh họa các khối chức năng được yêu cầu để cung cấp dịch vụ ADSL. Đối với mô hình tham chiếu cho hệ thống ADSL G.Lite thì cũng tương tự ngoại trừ bộ tách phía khách hàng là tùy chọn. Chức năng các khối và các giao tiếp trong mô hình như sau:

• ATU-C: Đơn vị truyền dẫn ADSL phía tổng đài. ATU-C được tích hợp trong một node truy nhập.

• ATU-R: Đơn vị truyền dẫn ADSL phía khách hàng. • Mạng băng rộng – Broadband Network: Hệ thống chuyển mạch tốc độ dữ

liệu trên 1,5/2 Mb/s. • HPF – High Pass Filter: Bộ lọc thông cao. • LPF – Low Pass Filter: Bộ lọc thông thấp. • Mạng băng hẹp – Narrowband Network: Hệ thống chuyển mạch dữ liệu tốc

độ bằng hoặc dưới 1,5/2 Mb/s. • NT- Network Termination: Đầu cuối mạng. • POST: Dịch vụ mạng điện thoại truyền thống. • Mô đun dịch vụ SM – Service Module: Hình thành các chức năng đáp ứng

đầu cuối; như Set Top-Box, giao tiếp PC, hay router LAN. • Bộ lọc Splitter: Bộ lọc phân chia tần số. • Giao tiếp T- R: Giao tiếp giữa ATU-R với lớp chuyển mạch (ATM hay

STM ). • Giao tiếp T/S: giao tiếp với đầu cuối mạng ADSL ( ADSL Network

Termination) và mạng trong nhà thuê bao CI ( Custommer Installation ). • Giao tiếp U–C: Giao tiếp giữa mạch vòng thuê bao và ATU-C. • Giao tiếp U-C2: Giao tiếp giữa POST Splitter và ATU-C .

http://vien-thong.blogspot.com

Page 14: Bai Thiet Ke Nghien Cuu Cong Nghe Adsl Va Giai Phap Thiet Ke Vien Thong Blogspot

SV Châu Hiệp Thành http://vien-thong.blogspot.com 42

• Giao tiếp U-R: Giao tiếp giữa mạch vòng thuê bao và ATU-R. • Giao tiếp U-R2: Giao tiếp giữa POST Splitter và ATU-R. • Giao tiếp logic V-C: Giao tiếp logic giữa ATU-C và mạng số băng rộng

(các hệ thống chuyển mạch ATM hay STM).

3.5 Mô hình tham chiếu máy phát ATU-C ATM và STM là những ứng dụng tùy chọn. ATU-C và ATU-R có thể được

cấu hình để truyền tải đồng bộ bit STM hoặc truyền tải tế bào ATM.

3.5.1 Mô hình tham chiếu máy phát ATU-C cho truyền tải STM Hình 3.18 là sơ đồ khối của một máy phát ADSL ở phía tổng đài ADSL (Transceiver Unit-Central office: ATU-C) gồm các khối chức năng và các giao tiếp chuẩn hóa cho chuyển vận dữ liệu STM chiều downstream.

Hình 3. 18 Mô hình tham chiếu ATU-C cho truyền tải STM

Tại ATU-C có đến 7 kênh mang tin được xác định tại giao diện V-C giữa ATU-C và mạng truyền tải. Các kênh này gồm 2 loại: các kênh đơn công 1 chiều AS-x ( x= 0,1,2,3 ) cho hướng xuống downstream và các kênh song công 2 chiều LS-x ( x = 0,1,2 ) cho cả hai hướng downstream và upstream. Tất cả các kênh có thể được truyền đồng thời. Mỗi kênh có tốc độ phải là bội số nguyên lần của 32 Kb/s như bảng 3.19. Các hệ thống ADSL truyền tải STM sẽ hỗ trợ kênh tải tin đơn công AS0 và song công LS0 hướng xuống. Việc hỗ trợ các kênh tải tin AS1, AS2, AS3, LS1 và LS2 là tuỳ chọn. Các kênh AS0, LS0 và bất kỳ kênh tải tin nào khác được hỗ trợ sẽ được phân bổ độc lập tới một luồng trễ theo sự lựa chọn của ATU-C trong quá trình khởi tạo. Hệ thống sẽ hỗ trợ trễ kép ở hướng xuống. Các hệ thống ADSL truyền tải STM phải có kênh song công LS0 hướng lên sử dụng luồng trễ đơn. Việc cung cấp các kênh LS1, LS2 và trễ kép là không bắt buộc.

http://vien-thong.blogspot.com

Page 15: Bai Thiet Ke Nghien Cuu Cong Nghe Adsl Va Giai Phap Thiet Ke Vien Thong Blogspot

SV Châu Hiệp Thành http://vien-thong.blogspot.com 43

Kênh tải tin Bội số nguyên

nhỏ nhất

Bội số nguyên lớn nhất

Tốc độ dữ liệu cao nhất tương ứng

(Kb/s)

AS0 1 192 6144 AS1 1 144 4608 AS2 1 96 3072 AS3 1 48 1536 LS0 1 20 640 LS1 1 20 640 LS2 1 20 640

Hình 3. 19 Bảng miêu tả tỉ lệ tốc độ các loại kênh truyền trong ADSL Việc cung cấp STM là tuỳ chọn, tuy nhiên nếu có thì nó sẽ phải thoả mãn

các yêu cầu sau: • Kiểu truyền tải STM cơ bản là dãy bit nối tiếp. • Kiểu khung sử dụng có các byte ranh giới được bảo toàn nếu xuất hiện tại

giao diện T-R. • Ngoài các giao diện nối tiếp LSx thì MSB trong byte số liệu được phát đi

trước. Tuy nhiên, tất cả quá trình xử lý trong khung ADSL (ví dụ CRC, trộn,…) sẽ được thực hiện LSB trước (MSB bên ngoài sẽ được ADSL xem như là LSB). Với kết quả đó thì bit tới trước (MSB bên ngoài) sẽ là bit được xử lý đầu tiên trong ADSL (bit LSB).

• Thiết bị ADSL phải hỗ trợ tối thiểu một kênh tải đường lên LS0 như định nghĩa trong mục. Việc hỗ trợ các kênh khác là tuỳ chọn.

• Trong hai luồng giữa khối điều khiển ghép kênh/đồng bộ và sắp xếp Tone; luồng nhanh có độ trễ thấp; luồng xen có tỷ số lỗi rất thấp nhưng trễ lớn hơn. Việc phân bổ dữ liệu người sử dụng ở giao diện T-R vào các luồng truyền dẫn được định nghĩa trong. Hệ thống ADSL hỗ trợ STM sẽ có khả năng hoạt động trong chế độ trễ đơn trong một hướng, trong đó tất cả số liệu người sử dụng được phân bổ cho một luồng (luồng nhanh hoặc luồng xen). Hệ thống ADSL hỗ trợ truyền tải STM có khả năng hoạt động trong chế độ trễ kép cho đường lên, trong đó số liệu người sử dụng phân bổ cho cả hai luồng (nhanh và xen).

3.5.2 Mô hình tham chiếu máy phát ATU-C cho truyền tải ATM Hình 3.19 là sơ đồ khối của một máy phát ADSL ở phía tổng đài ADSL

(Transceiver Unit-Central office: ATU-C) gồm các khối chức năng và các giao tiếp chuẩn hoá cho chuyển vận dữ liệu ATM chiều downstream.

http://vien-thong.blogspot.com

Page 16: Bai Thiet Ke Nghien Cuu Cong Nghe Adsl Va Giai Phap Thiet Ke Vien Thong Blogspot

SV Châu Hiệp Thành http://vien-thong.blogspot.com 44

Các hệ thống ADSL truyền tải ATM phải hỗ trợ kênh AS0 hướng xuống, việc hỗ trợ kênh AS1 là tuỳ chọn, không dùng các kênh AS2 và AS3. Nếu dữ liệu ATM hướng xuống được truyền qua luồng trễ đơn (nghĩa là chỉ có luồng nhanh hoặc luồng xen) thì chỉ có kênh AS0 được sử dụng và nó được phân bổ cho luồng trễ tương ứng. Nếu dữ liệu ATM hướng xuống được truyền qua cả hai luồng trễ (nghĩa là cả nhanh và xen) thì kênh AS0 và AS1 được sử dụng và chúng được phân bố trong các luồng trễ khác nhau, tức là có trễ truyền dẫn khác nhau.

Hình 3. 20 Mô hình tham chiếu ATU-C cho truyền tải ATM

3.6 Mô hình tham chiếu cho máy phát ATU-R Mô hình tham chiếu cho máy phát ATU-R cũng tương tự như mô hình tham

chiếu cho máy phát ATU-C, tuy nhiên tại giao tiếp T-R các kênh đơn công AS-x chỉ có chức năng thu (tại ATU-C thì các kênh này chỉ phát). Vì tốc độ lớn nhất của hướng lên chỉ là 640 Kb/s ( so với 6144 Kb/s của hướng xuống) nên đối với ATU-R sử dụng truyền tải STM thì chỉ có các kênh LS0, LS1, LS2 còn đối với ATU-R sử dụng truyền tải ATM thì chỉ có các kênh LS0 và LS1 được dùng để phát dữ liệu hướng lên. Việc truyền dữ liệu hướng lên cũng hỗ trợ cả hai loại trễ là trễ kép hoặc trễ đơn. Hình 3.21 và 3.22 minh họa cho các mô hình tham chiếu ATU-R cho STM và ATU-R cho ATM.

3.7 Chuyển vận dữ liệu và hoạt động của thiết bị ADSL

3.7.1 Phân loại chuyển vận

Các hệ thống ADSL bắt buộc phải hỗ trợ ít nhất là AS0. Số tối đa các kênh phụ được sử dụng cùng lúc và số tối đa các kênh truyền tải được chuyển vận cùng lúc trong hệ thống ADSL tùy thuộc vào phân loại chuyển vận của hệ thống ADSL đang sử dụng. Người ta phân chia tốc độ chuyển vận ADSL thành các lớp chuyển vận được đánh số thứ tự. Hiện nay có hai phân loại chuyển vận, một là phân loại

http://vien-thong.blogspot.com

Page 17: Bai Thiet Ke Nghien Cuu Cong Nghe Adsl Va Giai Phap Thiet Ke Vien Thong Blogspot

SV Châu Hiệp Thành http://vien-thong.blogspot.com 45

chuyển vận dựa trên tốc độ chuẩn T1 1,536 Mb/s được sử dụng ở khu vực Bắc Mĩ và một là phân loại chuyển vận 2M dùng cho hệ thống truyền dẫn dựa trên tốc độ chuẩn E1 2,048 Mb/s.

Hình 3. 21 Mô hình tham chiếu ATU-R cho truyền tải STM

Hình 3. 22 Mô hình tham chiếu ATU-R cho truyền tải ATM

Đối với phân loại chuyển vận với tốc độ chuẩn 1,536 Mb/s thì tốc độ tiêu chuẩn của các kênh truyền như bảng 3.23 và các lớp chuyển vận như hình 3.24. Các hệ thống ADSL bắt buộc phải hỗ trợ lớp truyền tải 1 và 4, hai lớp truyền tải 2 và 3 là tuỳ chọn .

Loại kênh Tốc độ Ghi chú AS0 n0 x 1,536 Mb/s n0 = 0, 1, 2, 3 hay 4 AS1 n1 x 1,536 Mb/s n1 =0, 1, 2 hay 3 AS2 n2 x 1,536 Mb/s n2 = 0, 1 hay 2 AS3 n3 x 1,536 Mb/s n3 = 0 hay 1 LS0 16 hay 64 Kb/s LS1 160 Kb/s LS2 384 hay 576 Kb/s

LS0 còn được gọi là kênh “C”

Hình 3. 23 Bảng tốc độ kênh truyền theo tốc độ chuẩn 1,536 Mb/s

http://vien-thong.blogspot.com

Page 18: Bai Thiet Ke Nghien Cuu Cong Nghe Adsl Va Giai Phap Thiet Ke Vien Thong Blogspot

SV Châu Hiệp Thành http://vien-thong.blogspot.com 46

Lớp chuyển vận 1 2 3 4 Đơn công hướng xuống Tốc độ tối đa 6,144 Mb/s 4,608 Mb/s 3,072 Mb/s 1,536 Mb/s Các kênh tùy chọn 1,536 Mb/s 1,536 Mb/s 1,536 Mb/s 1,536 Mb/s 3,072 Mb/s 3,072 Mb/s 3,072 Mb/s 4,608 Mb/s 4,608 Mb/s 6,144 Mb/s Song công Tốc độ tối đa 640 Kb/s 448 Kb/s 160 Kb/s 160 Kb/s Các kênh tùy chọn 576 Kb/s 384 Kb/s 384 Kb/s 160 Kb/s 160 Kb/s 160 Kb/s 160 Kb/s Kênh “C” 64 Kb/s 64 Kb/s 64 Kb/s 16 Kb/s

Hình 3. 24 Bảng phân lớp chuyển vận theo tốc độ chuẩn 1,536 Mb/s Đối với phân loại chuyển vận với tốc độ chuẩn 2,048 Mb/s thì tốc độ tiêu

chuẩn của các kênh truyền như bảng 3.25 và các lớp chuyển vận như hình 3.26. Loại kênh Tốc độ Ghi chú

AS0 n0 x 2,048 Mb/s n0 = 0, 1, 2, 3 AS1 n1 x 2,048 Mb/s n1 =0, 1, 2 AS2 n2 x 2,048 Mb/s n2 = 0, 1 LS0 16 hay 64 Kb/s LS1 160 Kb/s LS2 384 hay 576 Kb/s

LS0 còn được gọi là kênh “C”

Hình 3. 25 Bảng tốc độ kênh truyền theo tốc độ chuẩn 2,048 Mb/s Lớp chuyển vận 2M-1 2M-2 2M-3 Đơn công hướng xuống Tốc độ tối đa 6,144 Mb/s 4,608 Mb/s 2,048 Mb/s Các kênh tùy chọn 2,048 Mb/s 2,048 Mb/s 2,048 Mb/s 4,608 Mb/s 4,608 Mb/s 6,144 Mb/s Song công Tốc độ tối đa 640 Kb/s 448 Kb/s 160 Kb/s Các kênh tùy chọn 576 Kb/s 544 Kb/s 384 Kb/s 384 Kb/s 160 Kb/s 160 Kb/s 160 Kb/s Kênh “C” 64 Kb/s 64 Kb/s 16 Kb/s

Hình 3. 26 Bảng phân lớp chuyển vận theo tốc độ chuẩn 2,048 Mb/s

http://vien-thong.blogspot.com

Page 19: Bai Thiet Ke Nghien Cuu Cong Nghe Adsl Va Giai Phap Thiet Ke Vien Thong Blogspot

SV Châu Hiệp Thành http://vien-thong.blogspot.com 47

Mỗi hệ thống ADSL có thể có đến ba kênh truyền tải song công hoạt động cùng lúc trên giao tiếp ADSL. Một trong các kênh truyền tải song công này luôn luôn bắt buộc là kênh điều khiển ký hiệu là kênh C (Control channel). Kênh C mang các thông điệp báo hiệu chọn dịch vụ và thiết lập cuộc gọi. Tất cả các báo hiệu từ người sử dụng tới mạng cho các kênh đơn công chiều downstream đều được truyền tải trên kênh điều khiển C và kênh điều khiển C cũng có thể mang cả các thông điệp báo hiệu cho các kênh truyền tải song công. Kênh C luôn luôn tích cực và hoạt động ở tốc độ 16 Kbps trong các phân loại chuyển vận 4 và 2M-3. Trong các phân loại chuyển vận 4 hay 2M-3 các thông điệp kênh C luôn luôn được chuyển trong một vùng overhead đặc biệt của khung dữ liệu ADSL. Các phân loại chuyển vận khác sử dụng kênh C 64 Kbps và các thông điệp được chuyển vận trong kênh truyền tải song công LS0.

3.7.2 Cấu trúc khung ADSL truyền tải theo khung. Độ dài của khung được quyết định bởi tốc độ dữ liệu tương ứng tại giao diện. Lượng dữ liệu thực sự được mã hóa trong một kênh sóng mang DMT là một hàm của trạng thái đường dây. Tùy theo trạng thái đường dây lúc bắt đầu chuyển đổi mà số sóng mang được hỗ trợ và lượng dữ liệu trong mỗi âm sẽ thay đổi. Một khung sẽ được mã hóa và điều chế thành một ký hiệu (symbol) DMT. Mỗi khung chứa dữ liệu từ cả bộ đệm dữ liệu nhanh và bộ đệm dữ liệu xen cũng như các bit mào đầu được dùng để sửa lỗi, quản trị và quản lý tuyến ADSL. Vì độ dài khung liên quan trực tiếp đến cách dữ liệu được mã hóa sử dụng DMT nên không cần thiết phải chỉ thị ranh giới đầu hay cuối một khung.

Hình 3. 27 Cấu trúc siêu khung ADSL

http://vien-thong.blogspot.com

Page 20: Bai Thiet Ke Nghien Cuu Cong Nghe Adsl Va Giai Phap Thiet Ke Vien Thong Blogspot

SV Châu Hiệp Thành http://vien-thong.blogspot.com 48

Dữ liệu hướng xuống được truyền trong một siêu khung 17 ms. Mỗi siêu khung bao gồm 68 khung dữ liệu và 1 khung đồng bộ (xem hình 3.27). Khung 0 dùng để truyền các thông tin điều khiển lỗi CRC và các khung 1, 34, 35 truyền các bit chỉ thị ib để quản lý liên kết như chỉ thị lỗi, cảnh báo mất tín hiệu ...v.v. Khung đồng bộ không phải là một phần của siêu khung ADSL nhưng theo sau mọi siêu khung ADSL nhằm mục đích duy trì đồng bộ và cân bằng một biểu tượng DMT, khung đồng bộ không mang thông tin người sử dụng và dữ liệu mức bit. Mỗi khung ADSL Fullrate truyền trong 0,25 ms và bị chia làm hai phần chính, mỗi phần 0,125 ms:

• Phần thứ nhất là dữ liệu nhanh (fast data) từ bộ đệm dữ liệu nhanh. Bộ đệm này dành cho lưu lượng nhạy cảm với thời gian trễ nhưng không ngặt nghèo về lỗi như audio và video. Nói cách khác dữ liệu này phải được truyền đi với độ trễ nhỏ nhất nhưng không cần phải sửa lỗi. Một octet đặc biệt gọi là fast byte được đặt trước tầng dữ liệu nhanh để mang thông tin CRC hay các bit chỉ thị khi cần. Dữ liệu nhanh được bảo vệ bằng trường FEC để sửa sai vì các dữ liệu nhanh như âm thanh, hình ảnh không thể sửa sai bằng gởi lại được.

• Phần thứ hai của khung chứa thông tin từ bộ đệm dữ liệu xen (interleaved data buffer). Bộ đệm này dành cho lưu lượng yêu cầu ngặt nghèo về lỗi nhưng không nhạy cảm với độ trễ như các ứng dụng thuần túy dữ liệu (chẳng hạn như dữ liệu truy xuất Internet). Nói cách khác một lượng trễ nhất định là có thể chấp nhận được nhưng lưu lượng phải được gửi đi không bị lỗi. Do đó yêu cầu dữ liệu xen phải được đóng gói và xử lý phức tạp hơn dữ liệu nhanh, nếu gặp lỗi không sửa được có thể phát lại khung. Việc xen dữ liệu sẽ làm cho dữ liệu được bảo vệ tốt hơn. Tất cả nội dung của khung được ngẫu nhiên hóa trước khi truyền đi để tối thiểu hóa trường hợp mất đồng bộ khung.

Lưu ý rằng không có kích thước cố định cho một khung ADSL, vì tốc độ đường dây có thể thay đổi theo đáp ứng phân lớp chuyển vận được cài đặt cho thiết bị và còn bị thay đổi theo điều kiện tác động của môi trường; đồng thời với tính chất bất đối xứng của nó. Nhưng thời gian truyền cho mỗi khung 0,25 ms và đa khung 17 ms luôn luôn là cố định.

Như đã nói ở trên, các khung 0, 1, 34 và 35 có vai trò đặc biệt trong đa khung ADSL. Những khung này mang thông tin CRC của khung và các bit chỉ thị là các thông tin mào đầu. Các khung khác gồm khung 2 đến khung 33 và khung 36 đến khung 67 cũng có truyền các thông tin mào đầu của kênh EOC và điều khiển đồng bộ. Tất cả các thông tin này được truyền tải trong byte nhanh của mỗi

http://vien-thong.blogspot.com

Page 21: Bai Thiet Ke Nghien Cuu Cong Nghe Adsl Va Giai Phap Thiet Ke Vien Thong Blogspot

SV Châu Hiệp Thành http://vien-thong.blogspot.com 49

khung trong đa khung ADSL. Phần mào đầu của byte nhanh có cấu trúc khác nhau tùy thuộc vào khung chẵn hay khung lẻ.

ADSL Fullrate hỗ trợ cả đường dữ liệu nhanh và đường dữ liệu xen, và nó được nói tới như là ADSL trễ kép (nghĩa là nó hỗ trợ cả lưu lượng nhạy cảm với trễ và lưu lượng không nhạy cảm với trễ). Trái lại ADSL G.Lite chỉ hỗ trợ độ trễ đơn với dữ liệu xen. Tuy nhiên cách sử dụng các byte nhanh (phụ thuộc vào số khung nào mang các bit crc, bit chỉ thị ib và bit eoc) là giống như ADSL Fullrate. Như đã biết, trong truyền tải ADSL, người ta chia dòng dữ liệu thành kênh phụ bao gồm các kênh phụ đơn công (AS0, AS1, AS2, AS3) và các kênh phụ song công (LS0, LS1, LS2). Các kênh dữ liệu này sẽ được gán vào bộ đệm nhanh (Fast Buffer) hoặc bộ đệm xen (Interleaved Bufffer). Dữ liệu trong bộ đệm nhanh được chèn vào phần đầu tiên của khung. Byte đầu tiên là “byte nhanh” và chứa cả thông tin mào đầu và đồng bộ. Các byte dữ liệu từ bộ đệm nhanh được chèn theo sau byte nhanh.Các byte cho mỗi kênh phụ theo thứ tự được chỉ ra ở hình 3.28. Nếu một kênh không được sử dụng thì không có dữ liệu được chèn vào vị trí của kênh đó. Dữ liệu cho những kênh riêng biệt được chỉ định tương xứng với khung dựa trên băng thông được dành cho mỗi kênh. Nếu như không có dữ liệu gửi qua đường dẫn nhanh, thì phần khung dữ liệu nhanh sẽ chỉ có byte nhanh.

Hình 3. 28 Cấu trúc khung đường nhanh Bộ đệm xen được chèn vào trong khung sau dữ liệu bộ đệm nhanh. Đầu tiên nó được tập hợp theo khuôn dạng đồng nhất theo khung nhanh. Giống như khung nhanh, lượng dữ liệu thực sự cho mỗi kênh mang chỉ định cho đường dẫn xen được trải ra tỉ lệ với phần băng thông của kênh mang trong tổng băng thông của đường nối ADSL. Một khi ghép kênh được thực hiện cho đường dẫn xen, các khung được giữ trong bộ đệm tới chiều sâu xen (đã được xác định trước, N khung) và liên kết với mỗi khung khác. Kết quả là đầu ra có cùng độ dài với khung đầu vào nhưng chứa các bit từ N khung xen đầu vào trước đó. Như vậy, dữ liệu được gửi đến bộ mã hóa DMT chứa dữ liệu từ tất cả N khung trong bộ đệm. Vì vậy dữ liệu từ khung xen bất kỳ bị trễ đi một chu kỳ là N khung (N x 0,25 ms) trước khi được giải mã tại đầu cuối ở xa. Đầu ra của bộ ghép xen được ghép lại

http://vien-thong.blogspot.com

Page 22: Bai Thiet Ke Nghien Cuu Cong Nghe Adsl Va Giai Phap Thiet Ke Vien Thong Blogspot

SV Châu Hiệp Thành http://vien-thong.blogspot.com 50

với đầu ra của bộ đệm nhanh để tạo thành khung. Hình 3.29 diễn tả cấu trúc của khung dữ liệu xen.

Hình 3. 29 Sự tạo khung xen

Ta thấy trong các khung dữ liệu có các byte mở rộng AEX và LEX. Chức năng của các byte này như sau:

• AEX = 0, nếu dòng đơn công AS-x không có dữ liệu . • LEX = 0, nếu cả hai dòng đơn công AS-x và LS-x không có dữ liệu .

Như trên ta đã nói đến cấu trúc khung của bộ đệm nhanh và bộ đệm xen của ATU-C cho luồng dữ liệu hướng xuống. Hình 3.30 sẽ miêu tả cấu trúc khung của bộ đệm nhanh và bộ đệm xen của ATU-R cho luồng dữ liệu hướng lên.

Hình 3. 30 Cấu trúc khung dữ liệu hướng lên (ATU-R)

http://vien-thong.blogspot.com

Page 23: Bai Thiet Ke Nghien Cuu Cong Nghe Adsl Va Giai Phap Thiet Ke Vien Thong Blogspot

SV Châu Hiệp Thành http://vien-thong.blogspot.com 51

3.7.3 Hoạt động và bảo dưỡng Giao diện ADSL hỗ trợ ba phương pháp cho việc trao đổi thông tin hoạt động của lớp vật lý giữa ATU-C và ATU-R: (1) Kênh điều hành nhúng EOC, (2) điều khiển mào đầu ADSL AOC, (3) các bit chỉ dẫn.

Kênh điều hành nhúng hỗ trợ việc đọc và ghi các thanh ghi chứa thông tin hoạt động trên ATU-R từ ATU-C. Các đăng ký theo tiêu chuẩn cho phép truy nhập trường chứa thông tin nhận dạng của ATU-R bao gồm nhà cung cấp, loại thiết bị, số sản xuất, cấu hình hiện tại của ATU-R, kết quả tự kiểm tra, suy giảm đường dây hiện tại, dự phòng tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu SNR. Một vài thanh ghi được dành cho nhà cung cấp định nghĩa các trường, mà có thể cả đọc và ghi được thông qua EOC. ATU-R có thể gửi cho ATU-C bản tin thông báo sự cố thông qua EOC khi mất nguồn ATU-R.

EOC được thực hiện bởi sử dụng các bit trong “byte nhanh” của các khung 2 đến 32 và 36 đến 67 của một siêu khung. Khung EOC gồm 13 bit, trong đó có 5 bit header và 8 bit tải tin. Một khung EOC có thể được gửi trong hai khung ADSL. Tải tin có thể là 1 byte dữ liệu hay lệnh (op-code) đến đầu cuối bên kia. Ngoại trừ bản tin sự cố mất nguồn được gửi bởi ATU-R, tất cả các lệnh được gửi bởi ATU-C tới ATU-R. ATU-R có thể trả lời các lệnh với nội dung từ thanh ghi.

AOC cũng có cấu trúc tương tự như EOC. Nó được sử dụng để mang các thông tin thời gian thực cần thiết cho việc tái lập lại cấu hình tuyến ADSL do các điều kiện đường dây thay đổi. Nó mang các bit trong byte đồng bộ của phần ghép xen trong khung ADSL. Một khung AOC có độ dài 13 bit gồm 5 bit op-code và 8 bit dữ liệu.

Có 23 bit chỉ dẫn được mang trong các byte nhanh của phần dữ liệu nhanh trong khung ADSL. Mỗi bit phục vụ như một chỉ dẫn cho modem thu về trạng thái của đầu cuối tại đầu bên kia của tuyến. Các bit chỉ dẫn được thiết lập khi các điều kiện chẳng hạn như lỗi đường truyền hay suy hao tín hiệu được phát hiện tại đầu bên kia của tuyến ADSL.

3.7.4 Thủ tục khởi tạo kết nối giữa ATU-C và ATU-R Trong giai đoạn khởi tạo kết nối, phía thu đầu thuê bao ATU-R thử và phân tích điều kiện hiện tại của đường dây, chất lượng tone mỗi kênh thuộc phổ tần dòng xuống, xác định số bit – bk, và độ lợi – gk cho mỗi kênh để tối ưu hóa băng thông. Với các kênh từ 51 trở đi, yêu cầu độ lợi phải lớn hơn hoặc bằng 6dB. Một kênh được thiết kế có thể truyền đầy đủ với 15bit. Sau đó phía thu ATU-R gởi tất cả các kết quả trở lại đầu phát ATU-C. Bộ phát sẽ điều chỉnh, các kênh tốt sẽ được tăng thêm bit và các kênh xấu sẽ được giảm số bit. Các kênh xấu (bk = 0, gk = 0) không dùng sẽ cho nghỉ (shut down). Mỗi kênh tự thay đổi độc lập như một

http://vien-thong.blogspot.com

Page 24: Bai Thiet Ke Nghien Cuu Cong Nghe Adsl Va Giai Phap Thiet Ke Vien Thong Blogspot

SV Châu Hiệp Thành http://vien-thong.blogspot.com 52

hàm của trạng thái đường dây. Lưu ý rằng trong giai đoạn khởi tạo kết nối, việc kiểm tra điều kiện chất lượng các kênh, độ lợi, xác định số lượng bit mỗi kênh chỉ thực hiện ở dòng xuống vì phổ tần dòng xuống thuộc phổ tần cao nên chịu tác động mạnh của nhiễu.

Có thể tóm tắt thủ tục khởi tạo kết nối giữa ATU-C và ATU-R như hình 3.31.Quá trình này gồm có các bước sau:

- CLR: ATU-R gởi một danh sách tất cả các mode hoạt động mà nó chấp nhận.

Hình 3. 31 Thủ tục khởi tạo kết nối giữa ATU-C và ATU-R

- CL: ATU-C đáp trả với một danh sách các mode hoạt động mà nó chấp nhận.

- ACK: ATU-R xác nhận đã thu được danh sách các mode hoạt động của ATU-C gởi. - MS: ATU-R yêu cầu một mode hoạt động.

- ACK: ATU-C chấp nhận yêu cầu của ATU-R. - MS : ATU-R gởi cho ATU-C yêu cầu một mode hoạt động chắc chắn. - REQ-MR: ATU-C muốn lựa chọn mode này và tạo một yêu cầu một bản

tin MR. - MR: ATU-R yêu cầu một mode hoạt động MS. - MS: ATU-C yêu cầu một mode hoạt động chắc chắn . - ACK: ATU-R chấp nhận đề nghị của ATU-C.

3.8 ADSL2 và ADSL2+

3.8.1 Tổng quan về ADSL2 Tháng 7 năm 2002 ITU-T ban hành tiêu chuẩn đầu tiên về ADSL2 trong khuyến nghị G.992.3 và G.994. ADSL2 ra đời nhằm cải tiến tất cả các ứng dụng trên ADSL về cả thoại và số liệu. Ngoài hai chế độ truyền dẫn trên ADSL là chế độ truyền dẫn đồng bộ STM và chế độ truyền dẫn bất đồng bộ ATM như ADSL

http://vien-thong.blogspot.com

Page 25: Bai Thiet Ke Nghien Cuu Cong Nghe Adsl Va Giai Phap Thiet Ke Vien Thong Blogspot

SV Châu Hiệp Thành http://vien-thong.blogspot.com 53

thế hệ đầu tiên ADSL2 còn hỗ trợ thêm chế độ truyền dẫn thứ ba là chế độ truyền dẫn gói Packet và hỗ trợ thoại không gói hóa gọi là thoại kênh hóa (CV: Channelized Voice). Thoại kênh hóa được đưa vào dòng dữ liệu của ADSL2 mà không cần qua bộ IAD.

Ngoài ra ADSL2 còn thay đổi về dải tần truyền dẫn theo hai chiều upstream và downstream. Nhờ các cải thiện này mà tốc độ truyền dẫn của ADSL2 cao hơn và độ dài đường dây cũng tăng. Với những cải tiến như vậy, ADSL2 đã đem đến dịch vụ cho đến 99% các đường dây ở vùng thành thị. Hơn nữa ADSL2 lại tương hợp tốt với ADSL được tiêu chuẩn hóa trong ITU-T G.992.1.

3.8.3 Cải thiện tốc độ và độ dài đường dây ADSL2 đã đạt được tốc độ tối đa cho đường xuống và đường lên tương ứng là 12 Mb/s và 1 Mb/s, thấp hơn tùy thuộc vào chiều dài vòng lặp và các yếu tố khác. Để được như vậy ADSL2 đã thực hiện các bước cải tiến hiệu quả về điều chế, giảm số lượng bit mào đầu trên mỗi khung ADSL cũng như đạt được độ lợi mã hóa cao hơn bằng mã Reed – Solomon (RS) đối với các vòng thuê bao dài có tốc độ dữ liệu thấp. Với ADSL thế hệ đầu tiên, lượng bit mào đầu cho mỗi khung cố định ở dung lượng 32Kbps. Dung lượng này chiếm phần đáng kể trong tốc độ dữ liệu của các đường dây dài. 32Kb/s chiếm đến 25% dung lượng 128Kbps của các đường dây dài. ADSL2 dùng cơ chế mào đầu lập trình được và có dung lượng từ 4Kbps đến 32Kbps tùy theo tốc độ đường truyền là thấp hay cao. ADSL2 cũng hỗ trợ các chế độ xử lý tín hiệu mở rộng. Cơ chế trạng thái ban đầu (Initialization State Machine) có nhiều sự cải tiến để tăng tốc độ dữ liệu trong hệ thống ADSL2. Một số cải tiến bao gồm: - Dùng kỹ thuật triệt xuyên kênh bởi việc cắt bớt công suất tại hai đầu cuối của đường truyền nhằm giảm tiếng vọng đầu gần và các mức xuyên âm từ dây này sang dây kia trong cùng bó cáp. - Máy thu xác định vị trí của tần số kênh hoa tiêu và sóng mang con mang bản tin khởi tạo nhằm tránh truyền vào dải tần của các nhánh rẽ và dải tần bị nhiễu bởi sóng AM. - Bỏ bớt các dải tần con để triệt nhiễu cao tần RFI (Radio Frequency Interference).

- Khảo sát đặc tính kênh truyền trong giai đoạn khởi động: Channel Discovery và Transceive Training nhằm cải tiến việc nhận dạng kênh của máy thu. Hình 3.32 chỉ ra tốc độ và độ dài đường dây của ADSL2 so với ADSL thế hệ đầu tiên. Đối với các đường dây điện thoại dài hơn, ADSL2 đã tăng tốc độ

http://vien-thong.blogspot.com

Page 26: Bai Thiet Ke Nghien Cuu Cong Nghe Adsl Va Giai Phap Thiet Ke Vien Thong Blogspot

SV Châu Hiệp Thành http://vien-thong.blogspot.com 54

hướng lên và hướng xuống hơn 50 Kb/s, nghĩa là độ dài đường dây tăng lên khoảng 183 m hay diện tích vùng phục vụ tăng 6% (6,5 Km2).

Hình 3. 32 Cải thiện cự ly và tốc độ đạt được của ADSL2 so với ADSL

3.8.4 Thích ứng tốc độ trong ADSL2 Các đường truyền ADSL thường bị rớt mạch do xuyên kênh lớn, nhiễu cao tần lớn, sự thay đổi về nhiệt độ, độ ẩm trong chão cáp. ADSL2 sử dụng cơ chế thích ứng tốc độ SRA (Seamless Rate Adaption) cho phép thay đổi tốc độ dữ liệu mà không bị ngắt quãng, không bị rớt mạch, không ảnh hưởng tới tỷ số sai bit. SRA tận dụng ưu điểm của phương pháp điều chế DMT chỉ thay đổi thông số điều chế mà không thay đổi cấu trúc khung vì nếu thay đổi cấu trúc khung sẽ gây ra: mất đồng bộ khung, sai bit không sửa được, khởi động lại hệ thống. Để thực hiện được SRA sử dụng nghi thức tái cấu hình online (OLR: OnLine Reconfiguration) khá phức tạp bao gồm các công việc sau:

- Máy thu giám sát liên tục kênh truyền và quyết định cần thay đổi tốc độ dữ liệu theo điều kiện đường dây.

- Máy thu gởi thông điệp bắt đầu thích ứng tốc độ cho máy phát gồm tất cả các thông số cần thiết cho tốc độ truyền dẫn mới gồm số bit cần truyền cho mỗi kênh phụ (sub-channel) và công suất cho mỗi kênh phụ.

- Máy phát nhận được sẽ gởi tín hiệu cờ đồng bộ (sync flag) để thông báo thời điểm bắt đầu thay đổi tốc độ.

- Khi máy thu dò được tín hiệu cờ đồng bộ thì cả máy phát và máy thu sẽ chuyển sang tốc độ mới.

http://vien-thong.blogspot.com

Page 27: Bai Thiet Ke Nghien Cuu Cong Nghe Adsl Va Giai Phap Thiet Ke Vien Thong Blogspot

SV Châu Hiệp Thành http://vien-thong.blogspot.com 55

3.8.5 Quản lý nguồn ADSL2 Mục tiêu của quản lý nguồn ADSL2 là thực hiện tiết kiệm năng lượng cho tính năng “Always on” của ADSL. Với hàng triệu modem ADSL quản lý nguồn ở các chế độ standby, sleep như PC sẽ tiết kiệm lượng điện đáng kể. ADSL2 có 3 chế độ hoạt động nguồn là L0, L2 và L3 (xem hình 3.33).

Hình 3. 33 Quản lý nguồn của ADSL2 so với ADSL

• L0: cấp nguồn cho modem đạt tốc độ dữ liệu cao nhất. • L2: hạn chế nguồn tối đa tại ATU-C khi lưu lượng Internet qua modem

giảm. Chế độ này cho phép modem băng rộng có thể nhanh chóng chuyển sang L0 khi có lỗi bit.

• L3: Hạn chế nguồn tối đa tại ATU-C và ATU-R khi khách hàng không sử dụng ADSL2: chế độ sleep/standby, khởi động lại phải mất 3 giây.

L2 là tiến bộ lớn nhất của ADSL2. Sự chuyển đổi trạng thái qua lại giữa các chế độ nguồn L0 và L2 là hoàn toàn tự động, người sử dụng không biết được và không gây ra sai bit cũng như không ngắt quãng hoạt động của các modem ADSL.

3.8.6 Ghép đường dây ADSL2 cho tốc độ cao hơn Một yêu cầu thường gặp là ADSL2 phải có khả năng cung cấp nhiều thỏa thuận mức dịch vụ SLA (Service Level Agreement) khác nhau đến các khách hàng khác nhau. Tốc độ dữ liệu cao hơn tới khách hàng bằng cách ghép nhiều đường dây ADSL2 với nhau. Các đường dây ADSL2 ghép được sử dụng thay thế cho giải pháp VDSL với cự ly dài hơn nhưng số đôi dây nhiều hơn. Ghép 2 đôi

http://vien-thong.blogspot.com

Page 28: Bai Thiet Ke Nghien Cuu Cong Nghe Adsl Va Giai Phap Thiet Ke Vien Thong Blogspot

SV Châu Hiệp Thành http://vien-thong.blogspot.com 56

dây ADSL2 cho tốc độ lên đến 20Mb/s, ghép 3 đôi dây ADSL2 cho tốc độ lên đến 30Mb/s và ghép 4 đôi dây ADSL2 cho tốc độ lên đến 40Mb/s.

3.8.7 ADSL2+ ADSL2+ được ITU-T đưa ra vào tháng 1-2003 trong khuyến nghị G992.5. ADSL2+ cho phép gấp đối băng thông được sử dụng cho chiều xuống, kết quả là gấp đôi tốc độ dữ liệu hướng xuống, và đạt được tốc độ 20 Mb/s trên đường truyền thoại dài 1,5 Km. ADSL2+ cũng cung cấp chế độ lựa chọn để có thể tăng gấp đôi thông lượng đường truyền gửi lên (upstream) từ máy tính. ADSL2+ cũng có thể được dùng để giảm nhiễu xuyên kênh bởi việc chỉ sử dụng dải tần từ 1,1÷2,2 MHz. Trong khi ADSL và ADSL2 dành băng tần cho luồng xuống tương ứng là 1,1 MHz và 552 KHz thì ADSL2+ dành băng tần cho luồng xuống lên tới 2,2 MHz (xem hình 3.34). Kết quả là tốc độ dữ liệu tăng lên đáng kể ở cự ly đường truyền ngắn (xem hình 3.35). Tốc độ dữ liệu luồng lên của ADSL2+ tối đa là 1 Mb/s, tùy thuộc vào trạng thái vòng lặp.

Hình 3. 34 ADSL2+ gấp đôi băng thông hướng xuống

Hình 3. 35 ADSL2+ gấp đôi tốc độ dữ liệu hướng xuống

http://vien-thong.blogspot.com

Page 29: Bai Thiet Ke Nghien Cuu Cong Nghe Adsl Va Giai Phap Thiet Ke Vien Thong Blogspot

SV Châu Hiệp Thành http://vien-thong.blogspot.com 57

Hầu hết các nhà khai thác ở châu Âu có kế hoạch triển khai ADSL2+ và chưa có ý định triển khai cáp quang trong vòng 3 đến 4 năm nữa. Mặt khác so với VDSL thì ADSL2 được nhiều nhà khai thác viễn thông lựa chọn, chỉ có một vài nước lựa chọn VDSL để cung cấp cho thị trường enterprise hoặc các nhà kinh doanh vừa và nhỏ. Sở dĩ ADSL2+ đạt được điều này là do các đặc điểm sau: - ADSL2+ sử dụng chung mạng cáp đồng nội hạt đang có sẵn, và với công nghệ ADSL2+ xử lý xuyên nhiễu tốt nên tỷ lệ sử dụng đôi cáp trong bó cáp nhiều hơn so với ADSL. - Tốc độ thương mại hóa ADSL2+ nhanh. - Chi phí triển khai cáp quang cao và giá thành của VDSL cũng đắt hơn ADSL2+ từ 2 đến 3 lần. - Không cần nâng cấp mạng, chỉ đơn giản là triển khai ADSL2+ trên thiết bị DSLAM đã đầu tư cho ADSL.

3.9 Cấu trúc mạng sử dụng công nghệ ADSL Mục 3.1.3 đã nêu ra một mạng thông tin tốc độ cao dựa trên ADSL với các

khối chức năng và ứng dụng cơ bản. Trong phần này chúng ta sẽ xem xét đến một mạng ADSL thực tế mà đối tượng tiếp cận là các thiết bị trong mạng và các mô hình giao thức cung cấp dịch vụ ADSL.

Các hình 3.36 và 3.37 sẽ mô tả kiến trúc của một mạng ADSL thực tế và mô hình phân lớp của nó.

Hình 3. 36 Mô hình kết nối hệ thống ADSL trong thực tế

http://vien-thong.blogspot.com

Page 30: Bai Thiet Ke Nghien Cuu Cong Nghe Adsl Va Giai Phap Thiet Ke Vien Thong Blogspot

SV Châu Hiệp Thành http://vien-thong.blogspot.com 58

Hình 3. 37 Mô hình phân chia dịch vụ mạng ADSL

Một hệ thống ADSL gồm có các thành phần thiết bị sau: - Các thiết bị phía nhà cung cấp: bộ tập hợp truy cập Aggregator, bộ ghép

kênh truy cập DSLAM (Digital subscriber Line Access Multiplexer), kênh truyền, bộ tách dịch vụ POTS (CO Splitter).

- Các thiết bị phía khách hàng: Thiết bị đầu cuối ADSL (ADSL – CPE: ADSL - Customer Premises Equipment), PC/LAN, bộ tách dịch vụ POTS (CPE Splitter).

3.9.1 Các thiết bị phía nhà cung cấp dịch vụ

3.9.1.1 DSLAM DSLAM là bộ ghép kênh có chức năng trực tiếp cung cấp cổng kết nối tới

khách hàng, có chức năng tập trung lưu lượng của nhiều đường ADSL (hàng nghìn đường) vào một giao diện mạng duy nhất.

Một ASDL DSLAM phải đạt được các yêu cầu sau: - Hỗ trợ MPLS, định tuyến IP, nhiều mức QoS cho phép triển khai nhiều

loại ứng dụng qua ADSL. - Khả năng tương tương thích với nhiều loại thiết bị đầu cuối khách hàng

(DSL CPE) của nhiều hãng sản xuất mở ra cho khách hàng nhiều khả năng lựa chọn thiết bị đầu cuối.

- Khả năng ứng dụng các kỹ thuật phân nhánh, xếp chồng...v.v cho phép triển khai linh hoạt khi thay đổi cấu trúc mạng.

http://vien-thong.blogspot.com

Page 31: Bai Thiet Ke Nghien Cuu Cong Nghe Adsl Va Giai Phap Thiet Ke Vien Thong Blogspot

SV Châu Hiệp Thành http://vien-thong.blogspot.com 59

- DSLAM cũng thường được đặt tại các khu vực CO không có người quản lý kỹ thuật do đó hầu hết các nhà sản xuất thiết bị này phải chế tạo ra các sản phẩm có khả năng chịu lỗi rất cao nhằm giảm thiểu các sự cố về mạng.

- Các giao diện mạng thông thường sau: ATM/STM-1, 34 Mb/s E3, n x 2 Mb/s (E1), Ethernet 10/100BaseT.

- Cấu hình nhiều khe cắm có thể lựa chọn. Thông thường một ADSL DSLAM phải có các khe cắm sau:

+ Các khe cắm cho các card ATU-C và bộ tách POTS/ISDN. + 1 khe cho card quản lý. + Có 1-2 khe cho cấp nguồn. - Có bảng kết cuối cáp. Người ta chia DSLAM thành 2 loại : lớn (Hub hay Main DSLAM) và nhỏ

(Sub DSLAM). Các Sub DSLAM thường được đặt ở xa (phục vụ cho các vùng địa lý khác nhau ở xa CO) nên còn gọi là R-DSLAM. mỗi R-DSLAM phục vụ cho khoảng 1-50 khách hàng.

3.9.1.2 Bộ tập hợp truy cập Aggregator Bộ tập hợp truy cập là thiết bị có nhiệm vụ tập trung các kết nối về trung

tâm theo phương thức giảm thiểu kết nối logic. Aggregator tập trung các kết nối logic (các PVC) đến từ các DSLAM rồi tổng hợp lại thành một hoặc một vài PVC để truyền tải qua mạng trục tới kết cuối thứ hai của các kết nối logic đó (ISP). Nếu không sử dụng Aggregator thì với NxPVC đến từ N thiết bị đầu cuối sẽ chiếm NxPVC trên mạng trục.

Yêu cầu đặt ra cho Aggregator: - Hỗ trợ đa dạng các loại giao tiếp LAN/WAN để thuận lợi cho việc kết

nối với các Router, DSLAM: Ethernet/Fast/GigaEthernet, Serial, HSSI, ISDN, T3/E3, OC3/STM-1, OC-12/STM-4, ...v.v.

- Khả năng xử lý cao tương xứng với vai trò là bộ tập trung, chấp nhận được hàng ngàn kết nối tới từ phía khách hàng.

- Hỗ trợ ATM, MPLS, IP, QoS, CoS, L2TP - Hỗ trợ khả năng xếp chồng, phân nhánh cho phép triển khai linh hoạt

cấu hình mạng khi cần thiết. - Khả năng tương thích với các dòng sản phẩm của các hãng khác. Vai trò của Aggregator là tập hợp tất cả các kết nối ảo logic vào trong một

điểm logic, điều này cũng đồng nghĩa với Aggregator tập hợp tất các các phiên PPP vào một điểm sau đó mới dồn lên UP-link tới mạng trục. Về căn bản mỗi thuê bao có một phiên PPP tuy nhiên số lượng kết nối PPP là không giới hạn trên mỗi kết nối DSL. Với đặc tính này cho phép khách hàng khác nhau trong cùng

http://vien-thong.blogspot.com

Page 32: Bai Thiet Ke Nghien Cuu Cong Nghe Adsl Va Giai Phap Thiet Ke Vien Thong Blogspot

SV Châu Hiệp Thành http://vien-thong.blogspot.com 60

một văn phòng chia sẻ cùng một đường xDSL để đi ra ngoài mạng Internet. Các phiên PPP được xác thực (Authentification) sau đó được kết thúc tại Aggregator.

Thiết bị Aggregator có thể là một thiết bị định tuyến đa chức năng, hoặc là một thiết bị mạng chuyên được thiết kế cho việc tập hợp các băng rộng. Aggregator có thể thực hiện việc nhận thực Authentification, cấp phép (Authorization) hay tính cước (Accounting) bởi một RADIUS server đặt trên mạng của nhà cung cấp dịch vụ. Sau khi được nhận thực, Aggregator sẽ thiết lập một tuyến nối (route) từ nhà khách hàng đến nhà cung cấp dịch vụ Internet. Các thiết bị Aggregator được đặt giữa thiết bị Hub DSLAM và POP của ISP và kết nối đến các DSLAM ở mức dưới thông qua giao tiếp WAN. Các thiết bị Aggregator sẽ kết hợp với hệ thống RADIUS đặt tại Trung tâm điều hành cho phép quản lý AAA cho các khách hàng DSL như phương pháp truy cập Internet bình thường. Thiết bị Aggregator còn được gọi là thiết bị truy nhập băng rộng BAS/B-RAS ( Broadband/ Broadband Remote Access Server).

3.9.1.3 CO-splitter Như đã nói ở các phần trước, công nghệ ADSL cho phép truy nhập đồng

thời POTS/ISDN và dữ liệu tốc độ cao trên cùng một đôi dây cáp đồng bằng cách sử dụng các giải tần số khác nhau cho mỗi loại dịch vụ. Để đảm bảo các giải tần số này không gây nhiễu lẫn nhau, bộ tách POTS (POTS Splitter) được sử dụng. Cấu tạo của một mạch POTS Splliter như hình 3.38.

Hình 3. 38 Cấu tạo một mạch POTS Splitter

Một CO-Splitter sẽ là tập hợp của nhiều mạch POTS Splitter như hình vẽ trên. Thông thường một CO-Splitter có dung lượng phục vụ cho khoảng 300 đường ADSL. Mỗi bản CO- splitter sẽ bao gồm ít nhất 03 nhóm cổng giao tiếp 50 chân: một kết nối đến mạch vòng cục bộ, một kết nối với DSLAM và còn lại dùng để kết nối với trung tâm chuyển mạch điện thoại. CO-Splitter thường được tích hợp bên trong DSLAM hoặc bên ngoài đi kèm với DSLAM trong quá trình cung cấp dịch vụ.

http://vien-thong.blogspot.com

Page 33: Bai Thiet Ke Nghien Cuu Cong Nghe Adsl Va Giai Phap Thiet Ke Vien Thong Blogspot

SV Châu Hiệp Thành http://vien-thong.blogspot.com 61

3.9.2 Thiết bị phía khách hàng

3.9.2.1 Thiết bị đầu cuối ADSL-CPE Thiết bị đầu cuối ADSL phía khách hàng bao gồm một loạt các thiết bị,

card giao tiếp thực hiện chức năng chuyển đổi dữ liệu người sử dụng thành dạng tín hiệu ADSL và ngược lại. Thiết bị đầu cuối ADSL CPE tiêu biểu là PC NIC, DSL Modem, DSL Bridge, Router.

Một thiết bị đầu cuối ADSL CPE phải cung cấp các giao diện khách hàng thông thường như: 10/100BaseT Ethernet, ATM-F 25 Mb/s, V.35, USB (Universal Serial Bus).

3.9.2.2 CPE Splitter CPE Splitter là một mạch POTS Splitter như hình 3.38. CPE Splitter cung

cấp 3 cổng giao tiếp RJ-11: một cổng đầu vào từ vòng lặp cục bộ, một cổng đầu ra mạch lọc thông thấp đi đến điện thoại/đầu cuối ISDN và một cổng đầu ra bộ lọc thông cao đi đến thiết bị đầu cuối ADSL CPE. Mạch lọc thông thấp sẽ lọc ra các tín hiệu POTS/ISDN tần số thấp, chặn nhiễu xung từ điện thoại hoặc công tắc vào modem ADSL do chuông, nhấc hạ máy và các thay đổi trở kháng. Mạch lọc thông cao sẽ lọc lấy tần số cao và chặn các tín hiệu modem ADSL đi vào máy điện thoại làm giảm chất lượng đường dây.

3.9.3 Các mô hình giao thức cung cấp dịch vụ

3.9.3.1 Khái quát về kiến trúc giao thức ADSL

Hình 3. 39 Kiến trúc giao thức ADSL tổng quát

Kết nối ADSL được thiết lập giữa modem và tổng đài.Trong sự sắp đặt cho truy cập internet tốc độ cao, các đường truyền dẫn kết nối từ DSLAM - BAS - tới nhà cung cấp dịch vụ ISP cũng phải được cung cấp các kết nối tốc độ cao như STM, ATM hoặc chuyển mạch IP. Kết nối này phải uyển chuyển, cho phép ISP

http://vien-thong.blogspot.com

Page 34: Bai Thiet Ke Nghien Cuu Cong Nghe Adsl Va Giai Phap Thiet Ke Vien Thong Blogspot

SV Châu Hiệp Thành http://vien-thong.blogspot.com 62

có thể ở bất cứ đâu, không nhất thiết phải gần tổng đài. Trong mô hình kết nối này các gói tin IP sẽ được chuyên chở bởi các tế bào ATM thông qua giao thức PPP. ATM có kích cỡ tế bào (cell) cố định, có thể mang 48bytes dữ liệu của người dùng trong tổng cộng 53bytes/cell. Một lớp đáp ứng AAL được dùng để cho phép các giao thức cấp cao hơn như là PPP ( Internet Point to Point Protocol - Giao thức internet điểm tới điểm ) được tải trên ATM. Có 4 lớp đáp ứng gọi là AAL1 , AAL2 , AAL3/4 và AAL5. AAL1 cần cho các ứng dụng tốc độ không đổi như truyền hình quảng bá (Video Broadcast), AAL2 dùng cho các dịch vụ hội nghị truyền hình (Video conference), AAL3/4 cung cấp tốc độ bit biến đổi nhanh nhưng không cần sửa lỗi, AAL5 đặc trưng được dùng cho LAN To LAN hay các ứng dụng internet. Những dịch vụ này không nhạy cảm về thời gian và các giao thức internet quản lý việc nhận biết lỗi và sửa lỗi. Tất cả các dạng AAL hình thành 2 lớp con gọi là lớp con hội tụ CS (Convergence Sub-layer) và lớp con phân mảnh & tái tạo SAR (Segmentation and Reassembly Sublayer). Trong trường hợp AAL5, SAR rất nhỏ, vai trò chính của lớp con SAR là chỉ tế bào đã cho là cuối cùng của nhóm tải, liên kết từ một khung đơn của lớp cao hơn. Lớp con hội tụ CS liên quan chính với sự đệm thêm (padding) khi khung của lớp cao hơn vượt 48byte. Nhân tố có ý nghĩa nhất trong sự liên hệ giữa ADSL và ATM là địa chỉ và tạo hướng. Đường dẫn qua mạng ATM gọi là mạch ảo VC (Virtual Circuit). Tất cả các phải được xác định trước. Một kết nối ATM được xác định bởi 2 giá trị: bộ nhận dạng đường dẫn ảo VPI ( Virtual Path Indentifier ) và bộ nhận dạng kênh ảo VCI ( Vitual Chanel Indentifier ); gọi là cặp VPI/VCI. VCI là kết nối có tính đơn trị trong một VPI. Các VCI được nhóm trong các VPI tạo sự thuận tiện cho các nhà khai thác, các nhóm VCI chỉ có thể chuyển mạch trong nền cơ sở VPI. Trong một mạng lưới, mỗi chuyển mạch sắp đặt một cặp VPI/VCI đầu vào trên một cổng đầu vào tới một cặp VPI/VCI trên một cổng đầu ra. Như vậy việc định tuyến các tế bào ATM phải dựa vào giá trị VPI/VCI được xác định bởi các đầu cuối. Ứng dụng lớp cao trong Internet thực hiện qua giao thức TCP/IP, để chuyển tải các gói IP qua mạng ATM cần có một giao thức trung gian, đó là giao thức PPP. Thông qua giao thức này các ISP thực hiện điều khiển, kiểm tra giám sát lưu lượng, thẩm quyền truy cập và tính cước. Có 4 cách để đặt TCP/IP vào trong ATM : - Cách 1: TCP/IP – PPP – ATM (PPPoA).

- Cách 2 : TCP/IP – PPP – Ethernet – ATM (PPPoE). - Cách 3 : TCP/IP – ATM (RFC 1483R).

- Cách 4 : TCP/IP – Ethernet – ATM (RFC 1483B).

http://vien-thong.blogspot.com

Page 35: Bai Thiet Ke Nghien Cuu Cong Nghe Adsl Va Giai Phap Thiet Ke Vien Thong Blogspot

SV Châu Hiệp Thành http://vien-thong.blogspot.com 63

Encapsulation đa giao thức hay ADSL cho phép truyền dẫn với các giao thức khác nhau qua ATM. Có hai cách để thực hiện là ghép kênh ảo VC và ghép kênh LLC (Logical Link Control).

Nhà cung cấp dịch vụ sẽ xác định 1 trong 4 cách chuyển tải TCP/IP qua ATM tương ứng RFC1483R , RFC14873B, PPPoA hay PPPoE và cũng phải xác định dùng ghép kênh VC (VC Multiplexing) hay ghép kênh LLC (LLC Multiplexing). Thực tế thì nhà cung cấp dịch vụ phải thông báo cho khách hàng biết họ để mua thiết bị đầu cuối thích hợp.

3.9.3.2 RFC 1483 RFC 1483 hay đa giao thức qua AAL5 được triển khai trong các sản phẩm

của SBC và Pac Bell sử dụng cho các đối tượng cá nhân và doanh nghiệp. Tiêu chuẩn này hỗ trợ giao thức có định tuyến RFC 1483R ( R: Routed) giống IP và giao thức không có định tuyến RFC 1483B (B: Brigded) giống như bắc cầu Ethernet. Nó cũng có kết hợp các tùy chọn cho VC Multiplexing và LLC Multiplexing.

RFC 1483B (Bridged) sử dụng trong modem ADSL gắn ngoài hỗ trợ giao thức đóng khung theo tiêu chuẩn RFC 1483B.

Hình 3. 40 Mô hình giao thức RFC 1483B

RFC 1483R (Routed) sử dụng trong bộ định tuyến ADSL gắn ngoài hỗ trợ giao thức đóng khung theo tiêu chuẩn RFC 1483R.

http://vien-thong.blogspot.com

Page 36: Bai Thiet Ke Nghien Cuu Cong Nghe Adsl Va Giai Phap Thiet Ke Vien Thong Blogspot

SV Châu Hiệp Thành http://vien-thong.blogspot.com 64

Hình 3. 41 Mô hình giao thức RFC 1483R

• Ưu điểm: RFC1483 có thể ghép nhiều phiên trên một ATM PVC • Nhược điểm: - ADSL Modem phải định dạng lại khung Ethernet. - Thường được sử dụng với IP tỉnh. - Phải cấu hình thiết bị phía người sử dụng. - PC phải được trang bị Card Ethernet. - Phải khai báo VPI/VCI cho ADSL modem.

3.9.3.3 PPP over ATM (PPPoA) PPPoA (RFC 2364) được dùng trong các thiết bị: Modem ADSL gắn

trong (Internal ADSL Modem), USB Modem or ADSL Router.

• Các ưu điểm: - Sử dụng băng tần hiệu quả nhất (ít thông tin mào đầu sử dụng trong

việc đóng khung). - Gần như là giải pháp có chi phí thấp nhất. - Các nhà sản xuất PC có thể cài đặt phần cứng và phần mềm có liên

quan trước khi bán hàng. - Có khả năng cung cấp địa chỉ IP động. - PPP cung cấp tính năng bảo an (PAP/CHAP).

• Nhược điểm: - Phần mềm hoặc phần cứng của PC phải có chức năng SAR.

http://vien-thong.blogspot.com

Page 37: Bai Thiet Ke Nghien Cuu Cong Nghe Adsl Va Giai Phap Thiet Ke Vien Thong Blogspot

SV Châu Hiệp Thành http://vien-thong.blogspot.com 65

- Một đối tượng sử dụng trên một kết nối ADSL và phải cấu hình đối tượng sử dụng.

- Phải khai báo VPI/VCI cho ADSL Modem. - Sử dụng User ID và Password cho NSP.

Hình 3. 42 Mô hình giao thức PPPoA

3.9.3.4 PPP over Ethernet (PPPoE) PPPoE (Point to Point over Ethernet) (RFC 2516) hỗ trợ các giao thức

định hướng (giống IP) và các giao thức không định hướng (như Ethernet). Nó cũng kết hợp việc sử dụng tùy chọn VC – Multiplexing và LLC – Multiplexing. PPPoE yêu cầu hầu hết các giao thức đóng khung:

- PPP trên PC để bảo an kết nối tử PC đến bộ định tuyến của ISP. - PPPoE kết nối từ PC đến modem. - RFC 1483 kết nối từ modem đến bộ định tuyến của ISP.

• Ưu điểm: - PPPoE có thể ghép nhiều phiên PPP trên một ATM PVC. - Hỗ trợ nhiều người sử dụng chung một kết nối ADSL. - PPP cung cấp tính năng bảo an (PAP/CHAP). - Sử dụng màn hình dial-up quen thuộc. - Người sử dụng có thể lựa chọn dịch vụ (Lựa chọn dịch vụ một cách

động).

• Nhược điểm:

http://vien-thong.blogspot.com

Page 38: Bai Thiet Ke Nghien Cuu Cong Nghe Adsl Va Giai Phap Thiet Ke Vien Thong Blogspot

SV Châu Hiệp Thành http://vien-thong.blogspot.com 66

- Sử dụng băng tần ADSL không hiệu quả - PC cần phải được cài đặt giao thức PPPoE (chưa được chuẩn hóa). - PPPoE yêu cầu cài đặt bổ sung phần mềm điều khiển lên PC. - PPPoE không đảm bảo được QoS (ở thời điểm hiện tại). - PPPoE không hỗ trợ cuộc gọi đến. - Phải cấu hình thiết bị phía khách hàng. - PC phải được trang bị Card Ethernet. - VPI/VCI cho ADSL PVC trên ADSL modem. - User ID and password đã đăng ký với ISP trên PC.

Hình 3. 43 Mô hình giao thức PPPoE

3.9.3.5 Cài đặt modem ADSL Để có thể truy cập mạng băng rộng ta phải cấu hình các tham số cơ bản của modem ADSL như sau:

- Cài đặt ADSL: Chọn modem theo chuẩn G.DMT hay G.Lite. - Cài đặt ATM: khai báo cặp giá trị VPI/VCI. - Cài đặt giao thức:

+ Phương pháp encapsulation là VC Multiplexed hay LLC Multiplexed. + Loại kết nối là PPPoA, PPPoE, RFC1483R hay RFC 1483B.

- Cài đặt User Name và Password nếu là PPPoE hay PPPoA.

http://vien-thong.blogspot.com

Page 39: Bai Thiet Ke Nghien Cuu Cong Nghe Adsl Va Giai Phap Thiet Ke Vien Thong Blogspot

SV Châu Hiệp Thành http://vien-thong.blogspot.com 67

Chương 4. PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ MỘT MẠNG ADSL

4.1 Mạng ngoại vi

4.1.1 Khái niệm mạng ngoại vi Mạng ngoại vi là một trong ba thành phần chính cấu thành mạng viễn thông

(thiết bị chuyển mạch, thiết bị truyền dẫn và mạng ngoại vi). Cho đến nay mạng ngoại vi vẫn được thiết kế và xây dựng với mục đích cung cấp dịch vụ thoại PSTN. Với việc đưa các dịch vụ băng rộng trên mạng cáp đồng mà điển hình là ADSL thì vấn đề nâng cao chất lượng mạng ngoại vi, rà soát lại các tiêu chuẩn thiết kế và xây dựng mạng ngoại vi là vấn đề cấp bách.

Mạng ngoại vi là phần của mạng lưới viễn thông ở bên ngoài nhà trạm, bao gồm các phương tiện đóng vai trò vật dẫn điện như các loại dây, cáp thông tin, kể cả các phương tiện thiết bị hỗ trợ, bảo vệ chúng. Như vậy mạng ngoại vi gồm các phần chính sau:

a/ Mạng cáp đồng nội hạt bao gồm:

- Cáp ngầm (là cáp được luồn trong đường hầm, và hệ thống cống, bể cáp). - Cáp treo (là cáp được treo trên các cột bằng bê tông, cột gỗ, cột sắt). - Dây thuê bao. - Măng xông nối cáp. - Phiến đấu dây. - Giá MDF.

b/ Mạng cáp quang nội hạt, trung kế nội hạt, trung kế đường dài(đường trục) bao gồm:

- Cáp quang ngầm (chôn trực tiếp hoặc luồn trong cống, bể cáp). - Cáp quang treo (treo trên cột bê tông, cột sắt). - Cáp quang thả sông, biển.

c/ Hệ thống hỗ trợ, bảo vệ: Hệ thống hỗ trợ, bảo vệ mạng cáp thông tin bao gồm: đường hầm (Tunnel),

cống cáp, ống nhựa, hầm, hố cáp, tủ cáp, cột bê tông đỡ cáp, thiết bị chống sét cho mạng ngoại vi.

Tiêu chuẩn mạng ngoại vi là tập hợp tiêu chuẩn các trang thiết bị, vật tư của hệ thống dẫn điện và hệ thống hỗ trợ, bảo vệ, chống đỡ đã nêu trên.

http://vien-thong.blogspot.com

Page 40: Bai Thiet Ke Nghien Cuu Cong Nghe Adsl Va Giai Phap Thiet Ke Vien Thong Blogspot

SV Châu Hiệp Thành http://vien-thong.blogspot.com 68

4.1.2 Các vấn đề cần lưu ý đối với mạng ngoại vi ngày nay

4.1.2.1 Mạng cáp đồng Mạng cáp đồng nội hạt là mạng dây, cáp đồng cùng các thiết bị hỗ trợ (cột cáp, măng xông cáp, phiến đấu dây, tủ cáp, hộp cáp) đóng vai trò vật dẫn điện để kết nối từ các thuê bao (điện thoại, fax…) đến thiết bị chuyển mạch qua giá đấu dây MDF.

Mạng bao gồm: giá đấu dây MDF, cáp gốc, cáp phối, cáp nhánh, cáp thuê bao và các tủ cáp, hộp cáp. Cáp gốc (cáp chính) là cáp từ MDF nối với tủ cáp sơ cấp; Cáp nhánh là cáp từ tủ cáp sơ cấp đến các tủ cáp thứ cấp; Cáp phối là cáp nối từ tủ cáp thứ cấp đến các hộp cáp; Cáp thuê bao là cáp nối từ hộp cáp tới nhà thuê bao. Đường kính cáp gốc thường là 0,4mm, cáp nhánh thường dùng có đường kính từ 0,4 ÷ 0,5mm, cáp phối thường dùng có đường kính 0,5 ÷ 0,9mm, cáp thuê bao thường dùng là dây dropwire 3 dây (hai dây tip và ring, 1 dây chịu lực).

Bán kính vùng phục vụ của các tổng đài HOST và các tổng đài vệ tinh tại các trung tâm tỉnh, thành phố từ 1,5 ÷ 5Km, ở các vùng ngoại ô bán kính phục vụ có nơi lên tới trên 10Km.

Mạng cáp đồng có các vấn đề sau: • Phương tiện để thi công cáp còn thô sơ, số cán bộ và công nhân kỹ thuật

trực tiếp chỉ đạo, thi công rất ít, đa số thuê lực lượng lao động phổ thông ngoài xã hội để luồn cáp vào cống cáp và kéo cáp nên cáp dễ bị tổn thương sau khi thi công, ảnh hưởng lớn đến các tham số điện một chiều cũng như xoay chiều của cáp.

• Việc phối cáp tại các bưu điện tỉnh, thành phố hiện nay qua rất nhiều cấp, cáp từ tủ sơ cấp (nhà cáp) đến hộp cáp kết cuối ở các trung tâm tỉnh, thành phố là từ 1 đến 5 cấp ( tức là một đôi dây thuê bao cung cấp các dịch vụ viễn thông ít nhất phải qua từ 02 ÷ 06 lần đấu chuyển qua phiến đấu dây tại các tủ, hộp cáp mới đến giá MDF; Cá biệt có nơi thực hiện từ 8 ÷ 10 cấp phối cáp; Việc phối cáp nhiều cấp là một trong các nguyên nhân gây nên nền nhiễu trong cáp, làm các tham số điện xoay chiều của lõi dẫn cáp phần lớn không đạt yêu cầu so với tiêu chuẩn ngành (TCN 68-132: 1998), dẫn đến xuyên nhiễu giữa các đôi cáp, suy hao truyền dẫn lớn, suy hao phản xạ nhỏ, ảnh hưởng rất lớn đến tốc độ truyền dẫn dữ liệu của các dịch vụ xDSL.

• Không thực hiện hoặc thực hiện không đúng các chỉ tiêu về tiếp đất chống sét cho cáp tại MDF cũng như tại các tủ cáp, hộp cáp; đây là một trong các nguyên nhân gây lên nền nhiễu cao trong các đôi cáp ảnh hưởng đến tốc độ truyền dẫn của các dịch vụ xDSL.

http://vien-thong.blogspot.com

Page 41: Bai Thiet Ke Nghien Cuu Cong Nghe Adsl Va Giai Phap Thiet Ke Vien Thong Blogspot

SV Châu Hiệp Thành http://vien-thong.blogspot.com 69

• Công tác bảo vệ, bảo dưỡng tại các tủ cáp, hộp cáp không thường xuyên, bụi bẩn tại các phiến nối dây là nguyên nhân gây lên xuyên nhiễu giữa các đôi cáp.

• Xuyên âm đầu gần đối với các đôi cáp nằm trong cùng một quad rất lớn, suy hao truyền dẫn ở tần số 1kHz, 150kHz, 300kHz, 772kHz phần lớn không đạt yêu cầu.

4.1.2.2 Hệ thống cống, bể cáp • Hệ thống đường hầm, cống, bể, hố cáp là cấu trúc ngầm dưới mặt đất để

lắp đặt các cáp có dung lượng lớn như cáp gốc, cáp nhánh, cáp trung kế nội hạt, cáp trung kế đường dài. Hệ thống này hầu hết được lắp đặt dưới đường giao thông công cộng, và một phần dưới hè đường; đa số hệ thống cống bể cáp trên mạng đều được thiết kế và thi công theo TCN 68- 153: 1995 của Tổng cục bưu điện, tuy nhiên không ít các hệ thống cống bể cáp ở các bưu điện tỉnh, thành phố thi công không đúng so với thiết kế, hoặc thiết kế không sát với thực tế, nên không tuân theo TCN đã được ban hành.

• Vấn đề thiết kế cống bể chưa sát với thực tế phát triển của mạng viễn thông, gây nên việc thường xuyên đào bới lòng đường và vỉa hè để tăng dung lượng cống cáp làm mất mỹ quan đô thị, ảnh hưởng đến giao thông.

• Công tác giám sát thi công còn buông lỏng dẫn đến chất lượng công trình không cao, nhiều lắp bể cáp bằng bê tông bị dạn, vỡ hoặc bảo dưỡng rất khó khăn do thi công không đúng theo thiết kế.

• Sắt chữ T đỡ nắp đan bê tông và chắn rác rất nhiều nơi không có, nên trong bể cáp có rất nhiều rác và đất. Khoảng cách giữa các khoảng bể có nhiều nơi chỉ 50m ÷ 70m, trong khi đó TCN 68 - 153:1995 đưa ra chỉ tiêu này là 100m ÷ 270m.

• Cột đỡ cáp trên mạng sử dụng nhiều chủng loại (cột bê tông, cột sắt..), các loại cột này sản xuất theo tiêu chuẩn ngành TCN 18-73; TCN 86-78 (cột bê tông cho dây trần thông tin và cáp treo nội thị) đã cũ và lạc hậu, không phù hợp với sự phát triển của mạng ngoại vi, với sự phát triển của các đô thị hiện đại.

4.1.3 Một số qui định mới về mạng ngoại vi

4.1.3.1 Cấu trúc mạng cáp đồng nội hạt Cấu trúc của mạng cáp đồng nội hạt như hình vẽ 4.1. Các điểm đấu nối bao gồm: măng xông, tủ cáp và hộp cáp.

- Các đơn vị cần thiết kế vùng phục vụ của các tổng đài tại các trung tâm tỉnh, thành phố sao cho bán kính vùng phục vụ ≤ 3Km đối với cáp có đường kính

http://vien-thong.blogspot.com

Page 42: Bai Thiet Ke Nghien Cuu Cong Nghe Adsl Va Giai Phap Thiet Ke Vien Thong Blogspot

SV Châu Hiệp Thành http://vien-thong.blogspot.com 70

0,4mm; ≤ 4Km đối với cáp có đường kính 0,5mm; Chỉ tiêu này để đảm bảo chất lượng thoại cho các thuê bao thông thường (suy hao truyền dẫn ở tần số 800Hz từ thuê bao đến tổng đài là 7dB)

Hình 4. 1 Cấu trúc mạng cáp đồng nội hạt

- Thực hiện việc phối cáp một cấp (đôi dây thuê bao chỉ qua một tủ cáp và một hộp cáp) tại các trung tâm tỉnh, thành phố, huyện, thị xã; Chưa áp dụng chỉ tiêu này đối với các vùng sâu, vùng xa.

- Những nơi đã sử dụng cáp gốc 0,4mm thì cáp nhánh có thể sử dụng cỡ dây: 0,5 ÷ 0,9mm tùy theo bán kính phục vụ đáp ứng yêu cầu về tốc độ dịch vụ băng rộng, cần lưu ý trên một đôi dây thuê bao không được quá 2 lần thay đổi cỡ dây.

- Tủ cáp phải đặt ở vị trí hợp lý, tiện cho việc sử dụng và không ảnh hưởng tới mỹ quan đô thị; Tủ cáp phải đặt trên giá đỡ bằng sắt và được cố định vào cột, ở những nơi không có cột thì phải xây bệ chắc chắn, dùng bù loong để cố định tủ cáp vào bệ.

- Tại các tủ, hộp cáp phải thực hiện việc tiếp đất chống sét cho cáp và tiếp đất cho các màn che tĩnh điện của các cáp, việc tiếp đất chống sét cho cáp phải tránh xa điểm tiếp đất của các trạm biến thế điện và các nhà cao tầng từ 20m trở nên. Phiến đấu dây trang bị tại các giá MDF, các tủ cáp phải rõ nguồn gốc, có đầy đủ thuyết minh các chỉ tiêu kỹ thuật, tránh hàng giả ảnh hưởng đến chất lượng truyền dẫn của các dịch vụ viễn thông.

- Đối với những nơi có có tiềm năng phát triển dịch xDSL mà cáp đồng không đáp ứng được các chỉ tiêu về suy hao thì có thể dùng cáp quang + thiết bị truy nhập + cáp đồng.

http://vien-thong.blogspot.com

Page 43: Bai Thiet Ke Nghien Cuu Cong Nghe Adsl Va Giai Phap Thiet Ke Vien Thong Blogspot

SV Châu Hiệp Thành http://vien-thong.blogspot.com 71

4.1.3.2 Cấu trúc mạng truy nhập có cáp quang

Hình 4. 2 Cấu trúc mạng truy nhập có cáp quang

Các điểm kết nối bao gồm: - OLT: Bộ kết cuối đường dây quang. - ONU: Đơn vị mạng quang. - SDP: Điểm phân phối thuê bao (hộp cáp).

4.1.3.3 Hệ thống cống, bể cáp - Các BĐT,TP lên kế hoạch sửa chữa, nâng cấp các bể cáp dưới lòng đường,

thay dần nắp bể cáp bê tông bằng lắp bể cáp gang cầu. - Tăng cường công tác kiểm tra, phát hiện và sửa chữa kịp thời các bể cáp bị

sụt nở, lắp bể bị dạn, vỡ để đảm bảo an toàn cho cáp, người và phương tiện giao thông qua lại.

4.2 Qui hoạch mạng ADSL

4.2.1 Các bước qui hoạch ADSL Các bước qui hoạch mạng ADSL bao gồm:

- Dự báo nhu cầu ADSL. - Dự báo kỹ thuật ADSL. - Khảo sát hiện trạng mạng thuê bao điện thoại và giải pháp. - Con đường tiến triển của DSL. - Dự báo lưu lượng ADSL. - Qui hoạch chất lượng ADSL. - Qui hoạch cấu hình mạng ADSL. - Qui hoạch thiết bị ADSL. - Đo thử, lắp đặt và triển khai ADSL.

4.2.2 Dự báo nhu cầu ADSL Dự báo nhu cầu ADSL bao gồm các bước:

- Xác định mục tiêu dự báo. - Sắp xếp các điều kiện ban đầu.

http://vien-thong.blogspot.com

Page 44: Bai Thiet Ke Nghien Cuu Cong Nghe Adsl Va Giai Phap Thiet Ke Vien Thong Blogspot

SV Châu Hiệp Thành http://vien-thong.blogspot.com 72

- Nghiên cứu dữ liệu. - Phân tích khuynh hướng nhu cầu. - Xác định kỹ thuật dự báo.

4.2.3 Dự báo kỹ thuật ADSL Dự báo sự tiến triển của kỹ thuật ADSL: ADSL, RADSL, Reach DSL, ADSL2, ADSL2+ và dự báo sự tiến triển của công nghệ, thiết bị ADSL cũng như giá thành.

4.2.4 Con đường tiến triển của DSL

Hình 4. 3 Con đường tiến triển của DSL

- Từ modem analog sang ADSL: mục đích của người sử dụng là tăng tốc độ truy xuất Internet, trong khi mục đích của các nhà điều hành và khai thác mạng là chuyển lưu lượng truy xuất Internet ra khỏi mạng chuyển mạch PSTN. Với ADSL công ty khai thác điện thoại không phải đầu tư nâng cấp tổng đài, tạo điều kiện cho việc cạnh tranh với cable modem của mạng điện thoại và cũng hình thành một môi trường cạnh tranh lành mạnh giữa ILEC và các CLEC.

- Từ các DLC chuyển sang ADSL: theo thống kê thì 15% số thuê bao điện thoại được kết nối với tổng đài điện thoại nội hạt qua các bộ DLC. Các bộ DLC không truyền tải tín hiệu dải tần 1,104 MHz của ADSL. Giải pháp tốt nhất cho các bộ DLC là triển khai các remote DSLAM tại các RT của DLC.

- Từ ISDN sang ADSL: ISDN nằm trong dải tần upstream của ADSL nên phải thật chú ý tới các xuyên kênh ISDN và ADSL.

- Từ ADSL tới DLC thế hệ mới (NGDLC): phân bố hóa việc chuyển mạch, áp dụng các đường truyền Ethernet 10Base-T, 100Base-T hay cáp quang. Các DLC đáp ứng nhu cầu của dân chúng các nước phát triển sống ngày càng xa trung tâm thành phố, ở các vùng ngoại ô. DLC thế hệ mới hỗ trợ dịch vụ thoại gói các dịch vụ thông tin số qua ATM.

- Từ ADSL tới VDSL: Trong vài năm nữa cáp quang sẽ trở nên phổ biến. Bên cạnh đó nhu cầu về các dịch vụ đòi hỏi tốc độ cao cũng tăng vọt. Trong khi

http://vien-thong.blogspot.com

Page 45: Bai Thiet Ke Nghien Cuu Cong Nghe Adsl Va Giai Phap Thiet Ke Vien Thong Blogspot

SV Châu Hiệp Thành http://vien-thong.blogspot.com 73

đó thì VDSL triển khai nhanh hơn Ethernet và VDSL cũng có tốc độ gần bằng cáp quang.

4.2.5 Quy hoạch chất lượng ADSL Quy hoạch chất lượng ADSL dựa trên 3 tiêu chuẩn: - Tắc nghẽn kết nối (overbooking). - Độ cách ly giữa các thuê bao. - Thực hiện chất lượng có bảo đảm. Tỷ lệ tắc nghẽn kết nối phụ thuộc vào 4 yếu tố. Đó là: số thuê bao tổng cộng

khi quy hoạch, số thuê bao của từng dịch vụ cùng tốc độ dữ liệu tối đa, dung lượng tổng cộng vào giờ cao điểm khi tất cả đều on-line và hệ số ghép thống kê dựa vào quan điểm cho phép của khách hàng.

Khi kích thước của bộ đệm dữ liệu trên các bộ DSLAM, tập trung DSLAM tăng thì khả năng mất cell càng giảm, chất lượng dịch vụ càng cao. Có thể giảm tốc độ cần thiết của các dịch vụ tối đa để tăng hiệu quả của bộ đệm dữ liệu. Giải quyết xếp hàng các VC theo từng loại dịch vụ. Cơ chế CAC (Connection Admission Control) có thể thông báo tắc nghẽn kết nối cho thuê bao. Khi quản lý lưu lượng càng tốt thì số thuê bao đạt được càng cao. Khi đó bộ tập trung DSLAM là giải pháp quản lý lưu lượng tiên tiến giúp tăng mật độ thuê bao.

Cách ly thuê bao: các loại dữ liệu bao gồm: UBR, GFR, CBR, VBR. Càng nhiều thuê bao vào mạng thì chất lượng của UBR (thường là dân dụng) càng giảm. Cơ chế quản lý của ATM không phân biệt các loại VC trong một VP. Để cách ly thuê bao được tốt thì phải hình thành các virtual tunnel trong các VP. Hình thành mức ưu tiên cho các virtual tunnel sẽ giúp mạng ATM không bỏ đi các cell một cách lãng phí.

Thực hiện có bảo đảm chất lượng: bảo đảm cho các thuê bao nhận được lưu lượng cao nhất, không bị chiếm dụng tài nguyên, không lấn chiếm các thuê bao khác. Trong chuyển mạch VC người ta sử dụng cơ chế EPD/PPD: vì các gói IP bị hỏng phải được truyền lại làm trễ dữ liệu của khách hàng. Các bộ tập trung DSLAM dùng VP switching phải có cơ chế bảo vệ lưu lượng IP riêng “VP access layer”. GFR là dùng cho các thuê bao cần tốc độ thấp nhất và cần chính xác nhất bằng cơ chế EPD/PPD. Hình thành mức ưu tiên cho từng virtual tunnel sẽ bảo đảm tốc độ.

4.2.6 Qui hoạch cấu hình mạng ADSL Dựa vào các số liệu khảo sát và dự báo ở các bước trước để xây dựng nên cấu hình một mạng ADSL với vị trí chính xác nơi đặt thực tế của các thiết bị và sơ đồ kết nối giữa các thiết bị, dung lượng của từng tuyến kết nối….

http://vien-thong.blogspot.com

Page 46: Bai Thiet Ke Nghien Cuu Cong Nghe Adsl Va Giai Phap Thiet Ke Vien Thong Blogspot

SV Châu Hiệp Thành http://vien-thong.blogspot.com 74

4.2.7 Qui hoạch thiết bị ADSL Khảo sát đặc tính, chức năng và giá cả của các thiết bị hiện có trên thị trường, sau đó so sánh và đối chiếu với cấu hình mạng để chọn ra thiết bị phù hợp nhất, đảm bảo cho các dự báo ở các bước trước. Một số thiết bị thông dụng trên thị trường hiện nay như: - DSLAM IP4800 của hãng Paradyne: dựa trên giao tiếp IP, mỗi tầng modem IP4800 có tối đa 48 port ADSL. IP4800 có khả năng xếp chồng 8 tầng tạo tạo thành tối đa 384 port ADSL. Với mỗi port ADSL chiều upstream tối đa 1024Kb/s, chiều downstream đạt tối đa 8Mb/s. - Bộ tập trung DSLAM XP 144 của hãng Siemens: cung cấp các giao tiếp E3/T3/STM-1...tới các DSLAM. - CO-Splitter của hãng Paradyne: một khung CO-Splitter này thường có nhiều bộ khe cắm card CO-Splitter, một bộ có 6 khe cắm. - Một số IAD thông dụng như: Carrier Access Corp. ABII, GVN D'Lite 440, Premisys IMACS, Premisys StreamLine, VINA Multiservice Xchange.

4.3 Đo thử trước khi triển khai ADSL Sự phát triển của công nghệ đường dây thuê bao số phụ thuộc vào chất lượng và thiết kế mạng cáp nội hạt. Việc đánh giá ban đầu vòng thuê bao cần thiết để xác định xem vòng thuê bao có khả năng đáp ứng tốc độ truyền dẫn thuê bao số hay không. Trong nhiều trường hợp mạng cáp được thiết kế từ hàng chục năm trước cho dịch vụ điện thoại đơn thuần. Môi trường truyền dẫn này tạo ra một số bất lợi có thể cản trở hay thậm chí không thực hiện được DSL. Chẳng hạn, công nghệ DSL sẽ không thực hiện được với đường dây thuê bao có cuộn tải hay bị ảnh hưởng bởi các nhánh rẽ và độ dài đường dây. Trước khi cố gắng cung cấp dịch vụ DSL cần phải đo thử để xác định đường dây có thể dung nạp công nghệ DSL được không. Khả năng đánh giá đường dây thuê bao mà không cần phái các kỹ thuật viên đến tổng đài nội hạt cũng như tận nơi thuê bao sẽ tiết kiệm chi phí đáng kể cho nhà cung cấp dịch vụ.

4.3.1 Yêu cầu kỹ thuật cho đường dây thuê bao cung cấp ADSL Mục này sẽ đưa ra các yêu cầu kiểm tra và đo kiểm đường dây thuê bao cung cấp các dịch vụ băng rộng xDSL. a. Các yêu cầu kiểm tra đường dây thuê bao cung cấp xDSL: - Không có cuộn cảm. - Không có dây hở mạch. - Không có các dây ngắn mạch.

http://vien-thong.blogspot.com

Page 47: Bai Thiet Ke Nghien Cuu Cong Nghe Adsl Va Giai Phap Thiet Ke Vien Thong Blogspot

SV Châu Hiệp Thành http://vien-thong.blogspot.com 75

- Không có các đôi dây bị chẻ. Một đôi dây được gọi là bị chẻ nếu tại điểm nối một dây của đôi dây bị nối với một dây của đôi dây khác. Khi đó nhiễu xuyên âm giữa hai đôi dây sẽ tăng đáng kể và chất lượng truyền dẫn của dịch vụ xDSL sẽ suy giảm mạnh. - Số lượng các nhánh cầu rẽ phải được giảm đi.Khi có các nhánh cầu, đường dây thuê bao sẽ có thêm suy hao tín hiệu. Sự suy hao này xảy ra vì năng lượng tín hiệu của bộ phận phát bị phản xạ tại kết cuối hở mạch của nhánh cầu, gây ra suy hao phản xạ. Suy hao tín hiệu này phụ thuộc vào tần số tín hiệu, tốc độ truyền lan tín hiệu và độ dài của các nhánh cầu. Nếu chất lượng truyền dẫn bị suy giảm nghiêm trọng thì phải tháo bỏ các nhánh cầu. Khi có nhiều nhánh cầu, số lượng nhánh cầu còn phụ thuộc vào độ dài của các nhánh cầu. b.Các yêu cầu đo kiểm đường dây thuê bao cung cấp xDSL - Suy hao truyền dẫn của đường dây thuê bao: Các giá trị suy hao truyền dẫn của đường dây thuê bao không được lớn hơn các giá trị được qui định trong bảng 4.4.

Loại DSL Tần số đo, KHz Giá trị suy hao truyền dẫn cực đại, dB HDSL 150 30

SHDSL 200 25 ADSL G.Lite 1,5Mb/s 300 60 ADSL Fullrate 6Mb/s 300 40

Hình 4. 4 Các giá trị suy hao truyền dẫn cực đại của đường dây thuê bao số - Hệ số suy hao truyền dẫn của đường dây thuê bao:

Các hệ số suy hao truyền dẫn của đường dây thuê bao không được lớn hơn các giá trị được qui định trong bảng 4.5.

Hệ số suy hao truyền dẫn, dB Tần số đo, KHz Đường kính

dây dẫn, mm 40 150 200 300 0,4 9,0 12,0 13,0 14,6 0,5 6,2 8,5 9,5 11,0

Hình 4. 5 Các hệ số suy hao truyền dẫn của đường dây thuê bao - Điện trở mạch vòng một chiều cực đại của đường dây thuê bao:

Các giá trị điện trở mạch vòng một chiều của đường dây thuê bao không được lớn hơn các giá trị được qui định trong bảng 4.5.

Điện trở mạch vòng một chiều cực đại của đường dây thuê bao, Ω Loại xDSL

Đường kính 0,4mm Đường kính 0,5mm HDSL 620 700

SHDSL 460 532 ADSL G.Lite 1,5Mb/s 956 1148

http://vien-thong.blogspot.com

Page 48: Bai Thiet Ke Nghien Cuu Cong Nghe Adsl Va Giai Phap Thiet Ke Vien Thong Blogspot

SV Châu Hiệp Thành http://vien-thong.blogspot.com 76

ADSL Fullrate 6Mb/s 637 756 Hình 4. 6 Các giá trị điện trở mạch vòng một chiều cực đại

- Hệ số điện trở mạch vòng một chiều cực đại của đường dây thuê bao: Hệ số điện trở mạch vòng một chiều cực đại của đường dây thuê bao đối với

dây dẫn đường kính 0,4mm là 280 Ω/Km, đối với dây dẫn đường kính 0,5mm là 177 Ω/Km.

- Xuyên âm: Xuyên âm xuất hiện do suy hao ghép giữa các đôi trong cuộn cáp có giá trị

hữu hạn, đặc biệt là các đôi gần kề nhau. Xuyên âm bao gồm xuyên âm đầu gần (NEXT) và xuyên âm đầu xa (FEXT). Các giá trị tổng suy hao xuyên âm (PSL) cực tiểu của đường dây thuê bao phải thỏa mãn các giá trị được qui định trong bảng 4.7.

Tần số đo, kHz Tổng suy hao xuyên âm đầu (NEXT PSL) gần cực tiểu, dB

Tổng suy hao xuyên âm xa (FEXT PSL) gần cực tiểu, dB

150 56 54 300 52 48 1000 44 38

Hình 4. 7 Các giá trị tổng suy hao xuyên âm cực tiểu của đường dây thuê bao - Mất cân bằng so với đất: Mất cân bằng so với đất của đường dây thuê bao được đánh giá qua thông số suy hao biến đổi dọc. Suy hao biến đổi dọc của đường dây thuê bao chọn triển khai ADSL phải thỏa mãn các giá trị sau:

+ Tần số đo: 25÷1104 KHz. + Suy hao biến đổi dọc cực tiểu: 40 dB. + Trở kháng: 40 Ω.

- Nhiễu xung từ các hệ thống khác: Nhiễu xung từ các hệ thống khác cùng hoạt động trên một cuộn cáp phải nằm dưới đường bao như hình 4.8.

Hình 4. 8 Nhiễu xung

http://vien-thong.blogspot.com

Page 49: Bai Thiet Ke Nghien Cuu Cong Nghe Adsl Va Giai Phap Thiet Ke Vien Thong Blogspot

SV Châu Hiệp Thành http://vien-thong.blogspot.com 77

4.3.2 Các giai đoạn đo thử đường dây thuê bao số Để tối ưu hoá dịch vụ và lợi ích của nhà cung cấp dịch vụ, việc đánh giá chất lượng đường dây thuê bao phải được tiến hành ở nhiều giai đoạn của việc cung cấp dịch vụ DSL. Việc đánh giá chất lượng đường dây thuê bao cho việc cung cấp dịch vụ DSL phải qua nhiều giai đoạn gồm giai đoạn trước khi hợp đồng cung cấp dịch vụ, giai đoạn trước khi lắp đặt, giai đoạn lắp đặt và giai đoạn xác nhận lắp đặt, cần thiết phải bổ sung thêm việc đo thử nhân công ngoài việc đo thử tự động. a. Đo thử trước hợp đồng: Đo thử trước hợp đồng (pre-sales testing) có thể được các tổng đài nhà nước thực hiện trước khi đưa dịch vụ DSL đến khách hàng. Để tăng tối đa thu nhập của mình, đội ngũ tiếp thị dịch vụ có thể định hướng khách hàng qua chất lượng đường dây thuê bao được đo kiểm trước. Việc đo thử trước hợp đồng thường bao gồm: nghiên cứu vị trí địa lý, nghiên cứu hồ sơ cáp và kiểm tra cáp kim loại.

- Nghiên cứu vị trí địa lý: Nghiên cứu vị trí địa lý bao gồm một bản đồ và một cây thước. Công việc

này bao gồm việc tìm kiếm các khách hàng nằm trong tầm 5,5Km kể từ tổng đài. Chỉ riêng việc nghiên cứu vị trí địa lý không đem lại hiệu quả nhiều, vì thường 70 đến 80 phần trăm số trường hợp cần phải được đo thử thêm.

- Nghiên cứu hồ sơ cáp: Nghiên cứu hồ sơ cáp bao gồm việc xem xét hồ sơ cáp với các vòng thuê

bao có độ dài dưới 5,5Km mà không có cuộn tải hay các nhân tố bất lợi khác cho truyền dẫn tín hiệu DSL. Nếu hồ sơ cáp cho thấy đường dây thuê bao là tốt thì tỷ lệ 80 đến 90 phần trăm các trường hợp cung cấp dịch vụ DSL thành công. Nhưng thật không may là các tổng đài tư nhân thì không quản lý hồ sơ cáp trong khi các tổng đài nhà nước do lịch sử lên đến hơn trăm năm nên thất lạc hồ sơ cáp rất nhiều.

- Đo thử cáp kim loại: Việc đo thử cáp kim loại trước hợp đồng bao gồm việc sử dụng các thiết bị đo để xác định các đặc tính của vòng thuê bao cụ thể. Có hai phương pháp thực hiện là đo một đầu tại tổng đài và đo hai đầu tại tổng đài và tại vị trí thuê bao. Đo thử cáp kim loại chỉ nhằm mục đích xem thử vòng thuê bao có thể truyền dẫn được tín hiệu DSL hay không chứ không thực hiện bất cứ một sửa chữa nào trên vòng thuê bao. Việc đo thử đường dây bao gồm việc sử dụng các thiết bị đo thử để đánh giá chất lượng đường dây. b. Đo thử trước lắp đặt:

Sau khi khách hàng đã được quảng cáo dịch vụ các CLEC cần phải thực hiện đo thử trước lắp đặt (pre-installation testing). Các CLEC thường không có

http://vien-thong.blogspot.com

Page 50: Bai Thiet Ke Nghien Cuu Cong Nghe Adsl Va Giai Phap Thiet Ke Vien Thong Blogspot

SV Châu Hiệp Thành http://vien-thong.blogspot.com 78

đường dây thuê bao tới khách hàng cho tới khi được các ILEC cung cấp. Việc đo thử trước lắp đặt có thể được thực hiện sau khi ILEC chuyển đường dây thuê bao cho CLEC. Nếu vòng thuê bao không đáp ứng yêu cầu tối thiểu cho tín hiệu DSL thì CLEC phải loại bỏ đường dây bằng cách xin thêm một đường dây khác hay thông báo cho khách hàng là không thể thực hiện cung cấp dịch vụ được. Việc đo thử trước lắp đặt cũng có thể thực hiện ở một đầu hay hai đầu.

c. Đo thử khi lắp đặt: Một vài kiểu dịch vụ DSL cho phép khách hàng tự lắp đặt modem và các bộ

lọc tín hiệu trên đường dây. Khi khách hàng muốn tự lắp các thiết bị như vậy thì có thể thành công hay thất bại. Khi không tự lắp đặt được thì khách hàng gọi để được khắc phục và như vậy đường dây thuê bao phải được đo thử khi lắp đặt (installation testing).

d. Đo thử xác nhận sau khi lắp đặt: Sau khi khách hàng đã có được dịch vụ DSL như mong muốn thì có nhiều

yếu tố ảnh hưởng tới dịch vụ và sự chấp nhận của khách hàng, ví dụ như: - Thời tiết mưa làm giảm tốc độ số liệu hay thậm chí ngăn cản dịch vụ. - Sự cố trên đường dây cáp kim loại ảnh hưởng tới dịch vụ. - Trong môi trường tồn tại cả ILEC và CLEC thì có khả năng ILEC đổi

đường dây thuê bao mà không thông báo trước. - Nhiễu cảm ứng làm cho tốc độ truyền số liệu trên đường dây thuê bao

giảm xuống. - Người hàng xóm của thuê bao có được dịch vụ với tốc độ tín hiệu nhanh

hơn làm khách hàng có ý nghĩ đường dây của mình đang ngày càng chậm đi. Hồ sơ của đường dây thuê bao đang đo thử rất cần thiết để cung cấp các

phép đo đúng đắn cho đường dây thuê bao. Việc ghi lại hồ sơ lúc tiến hành lắp đặt là cần thiết để sau này người thực hiện đo kiểm có thể so sánh. Do vậy ngay sau khi lắp đặt thành công phải thực hiện bước đo thử xác nhận sau khi lắp đặt (post-installation support testing). Việc đo thử có thể thực hiện bằng ba phương pháp: đo thử hai đầu, đo thử một đầu và đo thử qua thiết bị cung cấp dịch vụ như DSLAM chẳng hạn.

4.3.3 Các phép đo thử đánh giá chất lượng đường dây thuê bao số Có hai phương pháp đo thử đường dây thuê bao số là đo thử một đầu và đo thử hai đầu. Đo thử một đầu là đo từ tổng đài và cung cấp các thông tin về bất lợi trên đường dây như cuộn tải, ngắn mạch, nối đất… Đo thử một đầu cho kết quả tin cậy về khả năng dung nạp dịch vụ DSL của đường dây thuê bao. Phương pháp đo thử hai đầu cần phải cử nhân viên kỹ thuật tới tận nhà thuê bao sử dụng các dụng cụ đo thử cầm tay để liên lạc với các thiết bị đo thử ở tổng đài. Đo thử hai

http://vien-thong.blogspot.com

Page 51: Bai Thiet Ke Nghien Cuu Cong Nghe Adsl Va Giai Phap Thiet Ke Vien Thong Blogspot

SV Châu Hiệp Thành http://vien-thong.blogspot.com 79

đầu có thể đo được tốc độ khả năng truyền dữ liệu theo từng chiều upstream và downstream cũng như đánh giá được mức nhiễu từ phía khách hàng và năng lượng tín hiệu. Tuy nhiên vì phải gửi nhân viên kỹ thuật đến tận nhà thuê bao vốn rất tốn kém so với phương pháp đo thử một đầu. a. Điện trở (Phép đo OHM): Giá trị điện trở giữa các dây tip - ring; tip - đất và ring - đất phải lớn hơn 5MΩ. Nếu điện trở giữa các dây tip - ring nhỏ hơn 5MΩ thì đôi dây bị ngắn mạch. Để xác định vị trí ngắn mạch, có thể thực hiện phép đo điện trở mạch vòng của đôi dây hoặc thực hiện phép đo phản xạ miền thời gian TDR. b. Điện dung (Phép đo CAP): Phép đo tiếp theo cần thực hiện là phép đo điện dung đôi dây. Phép đo này đảm bảo rằng đôi dây bị hở mạch hay ngắn mạch. Nếu giá trị điện dung đôi dây lớn hơn 2 mF thì đôi dây bị ngắn mạch. Sử dụng phép đo điện trở (OHM) để kiểm tra lại. Sau đó, thực hiện phép đo TDR để xác định vị trí ngắn mạch của đôi dây.

Phép đo điện dung (CAP) có thể cung cấp độ dài của đôi dây (tính từ đầu đo đến đầu hở mạch) khi chúng ta sử dụng công thức qui đổi là 51 nF =1 km. Nếu giá trị độ dài thu được là ngắn hoặc dài hơn độ dài danh định thì đôi dây bị đứt dây.

Khi độ dài của đôi dây chỉ 3 km và có một nhánh cầu dài 1 km thì giá trị điện dung sẽ tương đương điện dung của đôi dây 4 km vì giá trị điện dung đo được bằng tổng điện dung của đôi dây và nhánh cầu. Do đó, phép đo điện dung cho phép phát hiện các nhánh cầu. c. Điện áp một chiều (Phép đo DCV): Phép đo tiếp theo là đo điện áp một chiều. Khi đo điện áp một chiều tại một đầu của một đôi dây và để hở mạch đầu kia của đôi dây mà thu được các giá trị điện áp giữa các dây tip-ring là -48 VDC, ring-đất là +48 VDC và tip-đất là 0 VDC thì có thể kết luận là dây ring bị tiếp xúc với một dây nào đó. Tiếp theo thực hiện phép đo TDR để xác định vị trí tiếp xúc này. d. Điện áp xoay chiều (Phép đo ACV):

Phép đo tiếp theo là đo điện áp xoay chiều. Phép đo này kiểm tra xem đôi dây có chịu ảnh hưởng của nguồn điện áp nào không. Các giá trị điện áp xoay chiều phải nhỏ hơn 5VAC.

e. Điện trở mạch vòng (Loop Resistance): Phép đo điện trở mạch vòng kiểm tra điện trở mạch vòng của đôi dây ( nối

dây tip và ring tại đầu xa). Điện trở mạch vòng cung cấp dịch vụ ADSL không được lớn hơn 1300 Ω. Phép đo điện trở mạch vòng cũng được sử dụng để xác định độ dài đôi dây (ví dụ xem hình 4.9).

http://vien-thong.blogspot.com

Page 52: Bai Thiet Ke Nghien Cuu Cong Nghe Adsl Va Giai Phap Thiet Ke Vien Thong Blogspot

SV Châu Hiệp Thành http://vien-thong.blogspot.com 80

Hình 4. 9 Phép đo điện trở mạch vòng

f. Phát hiện cuộn cảm (COIL DETECTION): Bước tiếp theo là phát hiện các cuộn cảm mắc trên đôi dây. Bản chất các

cuộn cảm là các bộ lọc thông thấp. Chúng làm tăng phạm vi phục vụ dịch vụ thoại nhưng lại hạn chế nghiêm trọng dịch vụ DSL. Do đó, phải phát hiện và loại bỏ các cuộn cảm trước khi thực hiện triển khai dịch vụ DSL hay các dịch vụ sử dụng tần số cao.

Công cụ phát hiện cuộn cảm (COIL DETECTION) cho phép phát hiện có cuộn cảm được mắc trên đôi dây hay không và nếu có thì số lượng các cuộn cảm là bao nhiêu. Khi đã phát hiện có cuộn cảm được mắc trên đôi dây thì thực hiện phép đo TDR để xác định vị trí cuộn cảm. Khi có nhiều cuộn cảm được mắc trên đôi dây thì thực hiện phép đo TDR để xác định vị trí và tháo bỏ cuộn cảm đầu tiên. Tiếp theo, thực hiện lại phép đo TDR để xác định vị trí và tháo bỏ cuộn cảm tiếp theo được mắc trên đôi dây. Tiếp tục thực hiện thủ tục này cho tới khi tất cả các cuộn cảm đều được tháo bỏ khỏi đôi dây.

g. Phát hiện nhánh cầu rẽ (Bridge Tap): Nhánh cầu rẽ là một đoạn cáp bất kỳ không nằm trên tuyến kết nối trực tiếp

giữa tổng đài và thuê bao. Các nhánh cầu thường được lắp đặt để cung cấp dịch vụ thoại tương tự cho các thuê bao bổ sung thêm nhưng chúng lại gây ra phản xạ tín hiệu và làm giảm chất lượng dịch vụ DSL. Nhánh cầu càng gần modem DSL bao nhiêu thì nó gây tác hại càng nhiều. Phép đo TDR là công cụ tốt nhất để phát hiện nhánh cầu.

h. Phép đo phản xạ miền thời gian (Phép đo TDR - Time Domain Reflectometer):

Phép đo TDR hoạt động theo phương pháp phát một xung lên trên đôi dây và sau đó đo các tín hiệu phản xạ trở lại. Các tín hiệu phản xạ xuất hiện do những thay đổi trở kháng của đôi dây mà trở kháng của đôi dây bị thay đổi lại do đôi dây có nhánh cầu, cuộn cảm, bị hở mạch,ngắn mạch hay bị chẻ đôi. Ưu điểm chính của phép đo TDR là khả năng phát hiện vị trí lỗi chính xác. Trong khi công cụ phát hiện cuộn cảm (COIL DETECTION) chỉ phát hiện có cuộn cảm mắc trên đôi dây thì phép đo TDR lại cho phép xác định vị trí cuộn cảm một cách chính xác.

http://vien-thong.blogspot.com

Page 53: Bai Thiet Ke Nghien Cuu Cong Nghe Adsl Va Giai Phap Thiet Ke Vien Thong Blogspot

SV Châu Hiệp Thành http://vien-thong.blogspot.com 81

Hình 4. 10 Phép đo TDR

Lỗi Tín hiệu xuất hiện

trên màn hình phép đo TDR

Ảnh hưởng lên dịch vụ DSL Các công cụ khác

Nhánh cầu Hình 4.10a Suy giảm chất lượng Suy hao xen, điện dung

Cuộn cảm Hình 4.10b Ngăn cản hoàn toàn việc

cung cấp dịch vụ DSL Phát hiện cuộn cảm

Hở mạch Hình 4.10c Ngăn cản hoàn toàn việc

cung cấp dịch vụ DSL Đo điện trở một chiều hay

điện dung Ngắn mạch Hình 4.10d Ngăn cản hoàn toàn việc

cung cấp dịch vụ DSL Đo điện trở một chiều hay

điện trở mạch vòng Chẻ đôi

dây Hình 4.10e Suy giảm chất lượng Điện áp một chiều

Hình 4. 11 Các lỗi đường dây và công cụ phát hiện f. Kiểm tra khả năng tương thích phổ tần số:

Các dịch vụ được cung cấp trên các đôi dây gần kề có thể gây ra xuyên âm cho đôi dây cần kiểm tra. Do đó, phải kiểm tra khả năng tương thích phổ tần số của đôi dây cần kiểm tra. Vì dịch vụ DSL sử dụng dải tần số rộng (Ví dụ: Dịch vụ ADSL DMT sử dụng dải tần số từ 140 đến 1100 kHz) nên nó chịu ảnh hưởng của các nguồn nhiễu bên ngoài. Tùy thuộc vào độ lớn, can nhiễu có thể hạn chế tốc độ bit đạt được hoặc ngăn cản hoàn toàn việc cung cấp dịch vụ DSL.

Công cụ kiểm tra khả năng tương thích phổ tần số cho phép nhận dạng các nguồn nhiễu. Các mẫu phổ tần số của các dịch vụ gây ra nhiễu cho phép nhận dạng được nguồn dịch vụ gây nhiễu. g. Đo suy hao truyền dẫn:

http://vien-thong.blogspot.com

Page 54: Bai Thiet Ke Nghien Cuu Cong Nghe Adsl Va Giai Phap Thiet Ke Vien Thong Blogspot

SV Châu Hiệp Thành http://vien-thong.blogspot.com 82

Tại tổng đài, hai đầu dây cần đo được tách ra khỏi MDF và nối với máy phát tần số; Tại nhà thuê bao hai đầu dây được nối với máy thu. Tiến hành đo công suất thu được từ đó tính toán suy hao truyền dẫn. Các giá trị suy hao truyền dẫn phải thỏa mãn bảng 4.4. h. Đo suy hao xuyên âm đầu xa: Đo suy hao xuyên âm đầu xa nhằm mục đích đo suy hao giữa các đôi dây với nhau. Tại tổng đài, hai đôi dây được tách ra khỏi MDF, hai đầu dây của đôi dây 1 nối với máy phát tần số, hai đầu dây của đôi dây 2 nối với một điện trở 100Ω. Tại nhà khách hàng, hai đầu dây của đôi dây 2 nối với một điện trở 100Ω, hai đầu dây của đôi dây 2 nối với máy thu tần số. Đo công suất thu được, từ đó tính toán suy hao xuyên âm đầu xa. Kết quả đo phải thỏa mãn bảng 4.7. i. Đo suy hao xuyên âm đầu gần: Đo suy hao xuyên âm đầu gần nhằm mục đích đo suy hao giữa các đôi dây với nhau. Tại tổng đài, hai đôi dây được tách ra khỏi MDF, hai đầu dây của đôi dây 1 nối với máy phát, hai đầu dây của đôi dây 2 nối với máy thu. Tại nhà khách hàng hai đầu dây của cả hai đôi đều được nối với điện trở 100Ω. Tiến hành đo công suất thu được, từ đó tính toán suy hao xuyên âm đầu gần. Kết quả đo phải thỏa mãn bảng 4.7.

4.3.4 Đo kiểm thiết bị và dịch vụ ADSL Khi đấu nối một thiết bị vào mạng viễn thông, thiết bị đó phải đảm bảo tuân theo các chỉ tiêu kỹ thuật. Đối với thiết bị ADSL cũng như vậy. Chất lượng của hệ thống phụ thuộc rất nhiều yếu tố trong đó thiết bị mạng đóng một vai trò quan trong. Việc đưa ra phương pháp đo kiểm và đánh giá thiết bị mạng là cần thiết.Do vậy để đánh giá thiết bị phải tiến hành như sau:

- Kiểm tra các tham số điện Các bài Test được thực hiện để kiểm tra các tham số của POTS splitter,

ATU-C/R. Nếu như không có sự phối hợp trở kháng thì nó sẽ ảnh hưởng đến tín hiệu số trong dải tần ADSL cũng như tín hiệu tương tự trong dải âm tần. Các phép đo trong mục này nhằm kiểm tra các tham số sau trong dải âm tần:

+ Đo suy hao xen: xem phần 4.3.3g + Méo trễ: Tham số này đánh giá ảnh hưởng của POTS lên hoạt động

của mạch vòng. Theo tiêu chuẩn giá trị này phải nhỏ hơn 200µs (0,6÷3,2kHz) hay nhỏ hơn 250 µs (0,2÷40khz).

+ Suy hao phản xạ: Tham số này ảnh hưởng tới chất lượng đường truyền. Khi đo suy hao phản xạ tại các điểm đo, trở kháng yêu cầu là 100Ω phải kiểm tra độ lệch của giá trị này. Thông thường người ra lắp thêm một bộ cân bằng trở kháng để tránh hiện tượng này.

http://vien-thong.blogspot.com

Page 55: Bai Thiet Ke Nghien Cuu Cong Nghe Adsl Va Giai Phap Thiet Ke Vien Thong Blogspot

SV Châu Hiệp Thành http://vien-thong.blogspot.com 83

- Trong dải ADSL các phép đo bao gồm: + Suy hao trong băng tần ADSL: tham số này để đánh giá khả năng

truyền tín hiệu trong băng tần ADSL, nó ảnh hưởng trực tiếp tới độ dài dây dẫn cho phép.

+ Trở kháng đầu vào, xác định việc phối hợp trở kháng giữa thiết bị và đường dây để đảm bảo năng lượng được truyền đi không bị suy hao.

- Các phép đo về giao thức Để cho hệ thống thiết bị có thể làm việc được với nhau, cần có các giao thức

khởi tạo thiết bị ATU-C và ATU-R. Phép này áp dụng cho chuyển tiếp trạng thái trong phần Kích hoạt và Xác nhận của trình tự khởi tạo ADSL DMT ATU-R/C. Sau khi thực hiện thành công phần kích hoạt và xác nhận thì quá trình khởi tạo thu phát bắt đầu, tiếp theo phân tích kênh và trao đổi dữ liệu.

Các lớp đo kiểm bao gồm:đo kiểm ánh xạ ATM VC, đo kiểm định tuyến ATM, đo kiểm xác nhận lớp PPP, đo kiểm lớp IP. Ở đây không đi sau vào các thủ tục đo kiểm ở các lớp này.

- Các phép đo về trao đổi tế bào ATM Các phép kiểm tra này để kiểm tra các chức năng riêng của lớp TC tế bào

ATM. Đồng thời cũng bao gồm các bài kiểm tra cũng đi liền với các thủ tục “bắt tay” cần được thực hiện trước khi một tế bào ATM được phát đi hay nhận về. Các phép kiểm tra này áp dụng cho cả hai ATU-C/R. Các phép kiểm tra này được thiết kế cho các chức năng riêng có thể xảy ra khi một tế bào ATM được truyền đi theo một hướng. Một số các chức năng này bao gồm chèn tế bào khi rỗi, bộ tạo điều khiển lỗi tiêu đề (HEC) và ghép phần dữ liệu tế bào. Định thời và thứ tự bit phải được kiểm tra trên cả hai hướng để chắc chắn rằng truyền tải bit đúng. Kiểm tra HEC và mô tả tế bào phải được thực hiện tại đầu cuối thu sao cho các lỗi có thể được chuẩn hóa và như vậy thì có thể nhận dạng được các tế bào riêng lẻ. Một tế bào có thể chỉ được phát từ lớp ATM tới lớp vật lý hoặc ngược lại nếu xảy ra thủ tục bắt tay giữa hai lớp.

4.4 Giải pháp kỹ thuật thiết kế mạng ADSL

4.4.1 Yêu cầu thiết kế kỹ thuật - Mạng ADSL phải được thiết kế bảo đảm kế hoạch, chiến lược phát triển và

quản lý mạng thích hợp. - Việc truy nhập từ xa phải bảo đảm khả năng xác thực (nhận dạng) và an

ninh mạng. - Bảo đảm cung cấp các dịch vụ quản lý mạng đối với nhà cung cấp, khách

hàng và những người truy nhập từ xa.

http://vien-thong.blogspot.com

Page 56: Bai Thiet Ke Nghien Cuu Cong Nghe Adsl Va Giai Phap Thiet Ke Vien Thong Blogspot

SV Châu Hiệp Thành http://vien-thong.blogspot.com 84

4.4.2 Nguyên tắc lựa chọn giải pháp kỹ thuật Việc lựa chọn giải pháp kỹ thuật dựa trên cơ sở các yếu tố chính sau : - Phù hợp với cấu trúc mạng hiện có và với điều kiện thực tế của cơ sở hạ

tầng kỹ thuật về: Kiến trúc nhà trạm, mặt bằng phòng máy, vị trí lắp đặt của các thiết bị hiện có, nguồn điện, tiếp đất, môi trường, bảo an, báo cháy…v.v.

- Tận dụng triệt để cơ sở hạ tầng kỹ thuật sẵn có của mạng viễn thông hiện tại; nhằm bảo đảm an toàn kỹ thuật, tiết kiệm nhất về chi phí đầu tư, bao gồm: cơ sở hạ tầng kiến trúc nhà trạm, mạng truyền dẫn, mạng ngoại vi, hệ thống chống sét, điều hòa không khí …v.v.

- Không làm phá vỡ hoặc thay đổi cấu trúc, cấu hình của hệ thống cung cấp dịch vụ ADSL đã được cấp có thẩm quyền phê duyệt đồng thời phải có khả năng nâng cấp, mở rộng, tương thích với mạng thế hệ sau.

- Đáp ứng được các yêu cầu về dịch vụ theo nhu cầu thị trường, tốc độ truy nhập phù hợp với nhu cầu, yêu cầu sử dụng của khách hàng và phải có độ dự phòng (dự trữ) lưu lượng thích hợp đáp ứng với những đột biến gia tăng nhu cầu, phát triển thêm …v.v.

- Thời gian triển khai dịch vụ nhanh, tránh phức tạp và phụ thuộc quá nhiều vào các điều kiện khách quan hoặc chủ quan; Chi phí đầu tư ban đầu, chi phí khai thác, vận hành, bảo dưỡng thấp; Phù hợp với yêu cầu về khả năng quản lý, vận hành, bảo dưỡng hệ thống thiết bị của các đơn vị.

- Phương án kỹ thuật – công nghệ được lựa chọn đồng thời với phương án kinh tế, sao cho công tác đầu tư có hiệu quả nhất, không lãng phí vốn, đảm bảo giá thành dịch vụ cung cấp phù hợp với sức thanh toán của đại đa số tầng lớp dân cư có thu nhập trên trung bình trở xuống.

- Các giải pháp kỹ thuật được thiết kế bảo đảm yêu cầu kỹ thuật của thiết bị, an toàn và bảo mật thông tin dữ liệu, đơn giản và hiệu quả.

- Bảo đảm tính tổng thể, tính thống nhất, tính mở rộng, tính kinh tế và kế hoạch phát triển hợp lý:

+ Tính tổng thể của hệ thống: Cấu hình linh hoạt, đầy đủ cho các tính năng kỹ thuật cần thiết; Đảm bảo tính hiện đại của toàn hệ thống (không bị lạc hậu); Phù hợp với quy mô đầu tư của dự án; Đảm bảo độ an toàn thông tin; Đảm bảo về tốc độ xử lý, truy nhập ...v.v.

+ Tính thống nhất của hệ thống bao gồm: Thống nhất về cơ sở hạ tầng mạng; Thống nhất về dữ liệu gốc, nguồn tài nguyên; Thống nhất vận hành, khai thác và quản lý; Thống nhất về các chương trình phần mềm, xử lý, điều khiển.

+ Tính mở rộng của hệ thống: Hệ thống có thể tiếp tục phát triển, nâng cấp về mặt cấu trúc cũng như kỹ thuật khi có nhu cầu tăng cao; Có khả năng mở rộng về quy mô, thích ứng khi kết nối với các mạng khác trong nước và quốc tế.

http://vien-thong.blogspot.com

Page 57: Bai Thiet Ke Nghien Cuu Cong Nghe Adsl Va Giai Phap Thiet Ke Vien Thong Blogspot

SV Châu Hiệp Thành http://vien-thong.blogspot.com 85

+ Tính kinh tế của hệ thống: Đảm bảo các yêu cầu về kỹ thuật, hiện đại, nhưng không lãng phí khi sử dụng các thiết bị trong khi nhu cầu, trình độ chưa cho phép sử dụng hết các tính năng; Đảm bảo lượng vốn đầu tư không lớn, nhưng vẫn xây dựng được một mạng hoàn chỉnh đáp ứng đầy đủ các yêu cầu, nhu cầu.

+ Kế hoạch phát triển hợp lý: Để hoàn thiện toàn bộ mạng là một quá trình phát triển dần dần, không thể triển khai đầu tư ồ ạt, mà cần phải tập trung hoàn thiện ở những khâu trọng điểm, những nơi thực sự có nhu cầu; Phải đầu tư các kỹ thuật, công nghệ tiên tiến, hiện đại; Có kế hoạch nâng cấp, mở rộng hệ thống phù hợp với các giai đoạn phát triển trong từng khu vực; Có kế hoạch đào tạo nguồn nhân lực có đủ năng lực, trình độ để quản lý, khai thác, bảo dưỡng hệ thống.

http://vien-thong.blogspot.com

Page 58: Bai Thiet Ke Nghien Cuu Cong Nghe Adsl Va Giai Phap Thiet Ke Vien Thong Blogspot

SV Châu Hiệp Thành http://vien-thong.blogspot.com 86

4.5 Mô hình chung của hệ thống cung cấp dịch vụ ADSL

4.5.1 Mô hình kết nối của hệ thống cung cấp dịch vụ ADSL

Hình 4. 12 Mô hình kết nối hệ thống cung cấp dịch vụ ADSL

Kết nối giữa B-RAS với hệ thống quản lý và cung cấp dịch vụ (Data Center) theo dạng hình sao. Giao diện kết nối là Fast Ethernet/Giga Ethernet (quang) theo cấu hình 2+0. Các FE/GE được phân bổ trên hai tuyến sợi khác nhau (phân tập) để đảm bảo an toàn mạng. Kết nối giữa B-RAS với mạng Internet: Sử dụng giao diện FE/GE và cũng có phương án kết nối dự phòng để đảm bảo an toàn mạng. Kết nối giữa các DSLAM-Hub lên MSS, lên B-RAS và lên mạng trục: Các DSLAM- Hub được kết nối lên MSS thực hiện phương thức kết nối theo kiểu hình sao. Giao diện kết nối được sử dụng là n x E1 hoặc n x STM-1 (điện hoặc

http://vien-thong.blogspot.com

Page 59: Bai Thiet Ke Nghien Cuu Cong Nghe Adsl Va Giai Phap Thiet Ke Vien Thong Blogspot

SV Châu Hiệp Thành http://vien-thong.blogspot.com 87

quang) tùy thuộc vào mật độ thuê bao ADSL, dung lượng truyền dẫn SDH và sợi quang hiện có của mỗi khu vực; kết nối giữa MSS và BRAS là STM -1. Kết nối giữa các DSLAM : Tùy thuộc vào dung lượng DSLAM và hạ tầng mạng truyền dẫn hiện có, có thể sử dụng phương pháp kết nối sau: - Kết nối DSLAM dạng chuỗi : Sử dụng cho những vùng có truyền dẫn cáp quang dạng sao/Ring.

Hình 4. 13 Kết nối DSLAM theo dạng chuỗi

- Kết nối tập trung các DSLAM cùng địa điểm hay cùng khu vực: Sử dụng các DSLAM-Hub tích hợp các tính năng tập trung trong trường hợp khu vực có lưu lượng sử dụng lớn, đồng thời để tiết kiệm đường truyền dẫn.

Hình 4. 14 Kết nối DSLAM dạng tập trung

- Tùy thuộc vào từng khu vực cụ thể mà có phương thức kết nối phù hợp, hoặc sử dụng kết hợp cả 2 phương pháp. Kết nối giữa các DSLAM/DSLAM-Hub sử dụng giao diện E1 hoặc STM-1. Ngoài ra có thể sử dụng trực tiếp sợi quang ở một số khu vực cụ thể. Đối với với các khu vực có nhu cầu thuê bao ADSL nhỏ hoặc phục vụ cho các nhu cầu phát triển thuê bao đột xuất, cần có các bộ Mini-DSLAM, kết nối sử dụng giao diện n x E1.

4.5.2 Chức năng của hệ thống cung cấp dịch vụ ADSL Mạng ADSL được thiết kế thuộc “lớp truy nhập dịch vụ”, có chức năng tập trung lưu luợng kết nối truy nhập của khách hàng để truyền tải lên mạng đường trục, đồng thời có khả năng cung cấp các dịch vụ đặc thù của công nghệ ADSL.

http://vien-thong.blogspot.com

Page 60: Bai Thiet Ke Nghien Cuu Cong Nghe Adsl Va Giai Phap Thiet Ke Vien Thong Blogspot

SV Châu Hiệp Thành http://vien-thong.blogspot.com 88

Cấu trúc tổng thể hệ thống cung cấp dịch vụ ADSL gồm hai lớp: Lớp truy nhập và truyền tải dịch vụ ADSL; lớp quản lý và cung cấp dịch vụ ADSL.

a. Lớp quản lý và cung cấp dịch vụ ADSL: Lớp này bao gồm các chức năng sau: - Hệ thống máy chủ cung cấp nội dung như web server, game server, video server, VoD server…Đây là hệ thống các máy chủ cấu hình mạnh có khả năng đáp ứng đầy đủ các dịch vụ mạng. - Hệ thống quản lý DSLAM (EMS): hệ thống này được tổ chức nhằm đảm bảo tính thống nhất và tập trung trên toàn mạng, cung cấp các ứng dụng để thực hiện tốt việc cung cấp dịch vụ end-to-end. Các chức năng cơ bản bao gồm:

+ Quản lý các phần tử mạng: kiểm kê các phần tử mạng, cấu trúc mạng và các thư mục, hiển thị phần tử mạng và từng thiết bị.

+ Quản lý lỗi: quản lý các cảnh báo lỗi hiện tại, các lỗi đã xuất hiện và đưa ra được các thông tin chi tiết cảnh báo.

+ Quản lý bảo mật: quản lý các thông tin truy nhập, điều khiển giao tiếp người sử dụng. - Máy chủ quản lý mạng NMS: là một dạng clustering server; có khả năng phân cấp quản lý mạng theo nhiều cấp an ninh khác nhau; có phần mềm quản lý lỗi, cài đặt cấu hình, hỗ trợ tính cước, kiểm soát chất lượng và anh ninh mạng; có khả năng thực hiện các thao tác quản trị qua giao diện web, hỗ trợ quản lý từ xa qua dial-up. - Máy chủ bức tường lửa Firewall Server: hỗ trợ VPN, NAT, độ an toàn phải được chứng thực bởi các tổ chức an ninh quốc tế, có khả năng lọc bảo vệ theo địa chỉ, theo dịch vụ, theo người dùng…v.v. b. Lớp truyền tải và truy nhập dịch vụ ADSL: Lớp này bao gồm các chức năng sau: - Thiết bị chuyển mạch đa dịch vụ MSS: bổ sung khả năng chuyển mạch giữa các thuê bao trong cùng DSLAM HUB; thiết lập mạng DDN để hỗ trợ nhu cầu kết nối kênh riêng; tập trung lưu lượng từ các DSLAM trước khi đưa lên BRAS. - Thiết bị truy nhập từ xa băng rộng BRAS: Thiết bị tập trung này có khả năng hỗ trợ đa dạng các giao tiếp để kết nối, có khả năng xử lý rất cao nhằm giảm thiểu các kết nối logic (PVC), tập trung các PVC đến từ DSLAM Hub vào một hoặc vài PVC, do đó cho phép kết cuối được hàng ngàn kết nối PPP cùng lúc từ phía khách hàng. - Thiết bị tập trung lưu lượng truy nhập DSLAM Hub: Là một thiết bị có chức năng tập trung lượng truy nhập từ các thiết bị ghép kênh DSLAM để truyền tải lên lớp trên (B-RAS) và ngược lại. Ngoài ra, DSLAM-Hub còn có chức năng

http://vien-thong.blogspot.com

Page 61: Bai Thiet Ke Nghien Cuu Cong Nghe Adsl Va Giai Phap Thiet Ke Vien Thong Blogspot

SV Châu Hiệp Thành http://vien-thong.blogspot.com 89

ghép kênh truy nhập (giống như DSLAM) và trực tiếp cung cấp cổng kết nối tới các khách hàng trong khu vực phục vụ. - Thiết bị ghép kênh truy nhập (DSLAM) : Là một thiết bị ghép kênh có chức năng trực tiếp cung cấp cổng kết nối tới khách hàng. Đây là thiết bị tập trung các đường thuê bao riêng lẻ để truyền tải lên lớp trên (DSLAM-Hub/MSS/B-RAS) và ngược lại.

Do kỹ thuật ADSL sử dụng kết nối trực tiếp đến vòng lặp và vì khoảng cách giới hạn của các vòng lặp trong công nghệ DSL, nên các DSLAM thường được đặt tại các CO (các nút chuyển mạch). Dung lượng của DSLAM phụ thuộc vào nhu cầu thực tế.

4.5.3 Yêu cầu kỹ thuật của hệ thống cung cấp dịch vụ ADSL - Các thiết bị phải có cấu trúc module nhiều khe cắm cho phép mở rộng thêm nhiều cổng, card một cách thuận tiện, đồng thời tùy thuộc vào tiềm năng nhu cầu sử dụng dịch vụ mà lựa chọn năng lực cực đại của thiết bị tương ứng.

- B-RAS phải có khả năng kết nối với nhiều DSLAM/DSLAM-Hub ( thông qua giao diện STM-1/ STM-4 quang hoặc điện ), đồng thời phải có khả năng kết nối mạng diện rộng để có thể triển khai các dịch vụ kết nối mạng (VPN, …v.v).

- Các thiết bị DSLAM/DSLAM-Hub và B-RAS phải có khả năng kết nối được với các MSS, sử dụng thủ tục truyền thông MPLS trên mạng Backbone, đồng thời phải có khả năng hỗ trợ các công nghệ DSL khác ( VDSL, RADSL, G.SHDSL, v.v…) để chuẩn bị cho khả năng cung cấp các dịch vụ này.

- MSS có khả năng chuyển mạch do vậy nếu lưu lượng được truyền giữa hai thuê bao trong cùng một vòng của MSS thì lưu lượng này sẽ được chuyển ngay tại MSS mà không cần phải lên B-RAS xử lý nhằm giảm tải cho B-RAS.

4.6 Ứng dụng thiết kế hệ thống cung cấp dịch vụ ADSL tỉnh An Giang

4.6.1 Các tiêu chuẩn thiết kế

4.6.1.1 Tiêu chuẩn thiết kế kỹ thuật, tổ chức mạng ADSL a. Các tiêu chuẩn phân tích, đánh giá mạng:

• Số lượng tuyến truyền tải trong mạng (E): Biểu thị số lượng tuyến truyền tải có thể liên kết giữa hai nút i, j trong mạng.

• Số lượng nút trong mạng (V) : Biểu thị số lượng nút trong mạng. • Số lượng phân mạng (G) : Biểu thị số cấp mạng có trong mạng. • Kích cỡ mạng cơ sở (Cyclomatic (C)) : Biểu thị kích cỡ của một mạng cơ

sở, bao gồm mạng trục chính và các mạng nhánh dạng nan quạt nối về mạng lõi : C = E – V + G.

• Chỉ số Beta (β) : Chỉ số này biểu thị mức độ của một mạng.

http://vien-thong.blogspot.com

Page 62: Bai Thiet Ke Nghien Cuu Cong Nghe Adsl Va Giai Phap Thiet Ke Vien Thong Blogspot

SV Châu Hiệp Thành http://vien-thong.blogspot.com 90

VE

• Chỉ số Alpha (α) : Chỉ số α hay chỉ số dư thừa (dữ trữ) là tỷ số giữa số lượng mạch tham gia hoạt động với số lượng mạch lớn nhất có thể có trong một mạng, đây là một chỉ số liên kết hữu ích. Giá trị α = 0 biểu thị mạng một nhánh, ở đây việc di chuyển bất kỳ một tuyến nào cũng phá vỡ mạng thành hai phân mạng. Giá trị α =1 hay 100% biểu thị mạng được kết nối hoàn toàn :

100)1(

2)1( ×

−−−+−

=VVVGVE

α

• Chỉ số Gamma (γ) : Chỉ số Gamma là chỉ số giữa số lượng tuyến thực có và số lượng tuyến lớn nhất trong một mạng. Chỉ số này biểu thị mức độ liên kết trong mạng, hoặc sự gia tăng các tuyến liên tiếp có thể dùng để truyền số liệu từ một Node tới Node khác. Chỉ số Gamma cũng giống như chỉ số Beta cho thấy sự liên quan tới phát triển kinh tế: kinh tế của quốc gia phát triển hơn, thì số các tuyến truyền tải số liệu hoặc hàng hóa khác nhau sẽ lớn hơn và do vậy có thể tăng hiệu quả và giảm tắc nghẽn :

100)1(

−=

VVE

γ

• Đường kính mạng truy nhập : Theo tiêu chuẩn thiết bị.

b. Chỉ tiêu thiết kế kỹ thuật tổ chức mạng ADSL (đảm bảo yêu cầu) : • Chỉ tiêu số tuyến truyền tải trong mạng : E = 44 • Chỉ tiêu số lượng Node trong mạng (theo yêu cầu, nhu cầu) : V = 31. • Chỉ tiêu số lượng phân mạng : G = 1. • Chỉ tiêu kích cỡ mạng cơ sở Cyclomatic : C = 14. • Chỉ tiêu mức độ phức tạp của mạng : β ≥ 1. • Chỉ tiêu mức độ dự trữ của mạng : α = 0% ÷ 100%. • Chỉ tiêu mức độ liên kết mạng : γ > 0%. • Chỉ tiêu đường kính mạng truy nhập : ≤ 5,0 Km.

4.6.1.2 Tiêu chuẩn thiết kế lưu lượng truy nhập dịch vụ ADSL

a. Lưu lượng truy nhập dịch vụ ADSL: • Lưu lượng kết nối vào Local server: Đây là lưu lượng truy nhập của các

thuê bao ADSL trong hệ thống cung cấp dịch vụ ADSL bao gồm: hệ thống quản lý, cung cấp dịch vụ ADSL tập trung tại Hà Nội; hệ thống quản lý, cung cấp dịch vụ tại chỗ (Bưu điện tỉnh, thành phố).

http://vien-thong.blogspot.com

Page 63: Bai Thiet Ke Nghien Cuu Cong Nghe Adsl Va Giai Phap Thiet Ke Vien Thong Blogspot

SV Châu Hiệp Thành http://vien-thong.blogspot.com 91

• Lưu lượng kết nối vào các ISPs quốc gia: Đây là lưu lượng truy nhập của các thuê bao ADSL vào mạng cung cấp dịch vụ của các ISPs (nhà cung cấp dịch vụ Internet trong nước như VDC/FPT/NetNam/ v.v…).

• Lưu lượng kết nối quốc tế : Đây là lưu lượng kết nối của các thuê bao ADSL vào mạng Internet (IAP).

• Hiệu suất sử dụng kênh truy nhập dịch vụ ADSL: Đây là tỷ lệ truy nhập đồng thời của các thuê bao ADSL vào hệ thống cung cấp dịch vụ ADSL (Local Server, ISPs, IAP).

• Hiệu suất lưu lượng thông qua B-RAS : Đây là tỷ lệ lưu lượng truy nhập của các thuê bao ADSL đối với dịch vụ không được cung cấp tại chỗ (tại Bưu điện tỉnh, thành phố).

b. Chỉ tiêu thiết kế lưu lượng truy nhập dịch vụ ADSL: • Chỉ tiêu lưu lượng kết nối vào Local Server (TS) : Tốc độ truy nhập dịch vụ

Local Server là 128 ≤ TS ≤ 512 Kbytes/s. • Chỉ tiêu lưu lượng kết nối vào ISPs (TN) : Tốc độ truy nhập dịch vụ ISPs là

32 ≤ TN ≤ 128 Kbytes/s. • Chỉ tiêu lưu lượng kết nối vào IAP (TI) : Tốc độ truy nhập dịch vụ IAPs là

8 ≤ TI ≤ 32 Kbytes/s. • Chỉ tiêu phân bố lưu lượng kết nối dịch vụ ADSL của các thuê bao :

√ Tỷ lệ kết nối dịch vụ ADSL trong Local Server : 10% ≤ ηS ≤ 15%. √ Tỷ lệ kết nối dịch vụ ADSL trong ISPs : 35% ≤ ηN ≤ 45%. √ Tỷ lệ kết nối dịch vụ ADSL trong IAP : 40% ≤ ηI ≤ 55%.

• Chỉ tiêu hiệu suất sử dụng kênh truy nhập dịch vụ ADSL (ηCh) : Tỷ lệ kết nối đồng thời của các thuê bao ADSL là 25% ≤ ηCh ≤ 60%.

• Chỉ tiêu hiệu suất lưu lượng thông qua B-RAS : 60% ≤ ηB-RAS ≤ 80%

c. Tính tốn lưu lượng truyền tải : • Thiết bị truy nhập DSLAM có N ports :

BDSLAM = N * ηCh* [ ηS* TS + ηS* TN + ηI* TI ] (Kbytes/s) DSLAM-Hub :

BDSLAM-Hub = BDSLAM + ∑=

n

0 ii - DSLAMB

Trong đó : BDSLAM –Hub :là lưu lượng yêu cầu của DSLAM-Hub. BDSLAM : là lưu lượng yêu cầu của các thuê bao ADSL được cung cấp

trực tiếp bởi DSLAM-Hub. BDSLAM –I : là lưu lượng của các DSLAM kết nối tới các DSLAM-Hub. n : là số DSLAM kết nối tới các DSLAM-Hub.

• Lưu lượng của BRAS : Từ các DSLAM/ DSLAM-Hub :

http://vien-thong.blogspot.com

Page 64: Bai Thiet Ke Nghien Cuu Cong Nghe Adsl Va Giai Phap Thiet Ke Vien Thong Blogspot

SV Châu Hiệp Thành http://vien-thong.blogspot.com 92

BB-RAS(in) = ∑=

n

i 1BDSLAM – i + ∑

=

n

i1BDSLAM-Hub – J (Kbytes/s)

Từ B-RAS tới mạng lõi : BB-RAS(out) = ηB-RAS .BB-RAS(in) (Kbytes/s)

Trong đó : BB-RAS(out) : Lưu lượng kết nối từ B-RAS tới mạng Core Network. BB-RAS(in) : Lưu lượng kết nối tới B-RAS từ các DSLAM/DSLAM-Hub. ηB-RAS : Hiệu suất lưu lượng thông qua B-RAS.

d. Tính toán tốc độ truyền tải dịch vụ ADSL : • Tốc độ truy nhập của thiết bị DSLAM :

RDSLAM = BDSLAM x 8 (kbit/s). • Tốc độ truy nhập của thiết bị DSLAM-Hub :

RDSLAM-Hub = BDSLAM-Hub x 8 (kbit/s). • Tốc độ truy nhập từ các DSLAM/DSLAM-Hub tới B-RAS :

RB-RAS(in) = BB-RAS(in) x 8 (kbit/s). • Tốc độ truy nhập từ B-RAS tới mạng Core Network :

RB-RAS(out) = BB-RAS(out) x 8 (kbit/s).

4.6.2 Nguyên tắc thiết kế kỹ thuật tổ chức mạng ADSL tình An Giang - Hệ thống ADSL Bưu điện tỉnh An Giang cần phải được triển khai theo nguyên tắc tổ chức mạng thống nhất, trên cơ sở mạng hiện có và định hướng mạng thế hệ sau NGN (Next Generation Network). - Mạng được xây dựng dựa trên mô hình thiết kế và các tiêu chuẩn kỹ thuật đã được nêu ở các phần trước. - Bảo đảm độ an toàn, tin cậy và bảo mật thông tin cho khách hàng. - Đảm bảo tuân thủ theo mô hình tổ chức mạng ADSL đã được thống nhất áp dụng trong toàn Tổng Công Ty Bưu chính Viễn thông Việt Nam (VNPT). - Bảo đảm cung cấp các dịch vụ truy nhập Internet tốc độ cao, VoD, kết nối WAN, LAN VPN, Video Conference, v.v… cho khách hàng như các công ty lớn, đa quốc gia, các doanh nghiệp vừa và nhỏ, các hộ gia đình, các điểm truy nhập dịch vụ. Có khả năng cung cấp dịch vụ VoDSL trong tương lai.

- Đảm bảo nguyên tắc điều khiển phân tán, quản lý tập trung. - Đảm bảo chi phí đầu tư thấp, tận dụng tối đa cơ sở hạ tầng, phát triển dịch

vụ nhanh, dễ dàng lắp đặt, khai thác và quản lý, bảo dưỡng.

http://vien-thong.blogspot.com

Page 65: Bai Thiet Ke Nghien Cuu Cong Nghe Adsl Va Giai Phap Thiet Ke Vien Thong Blogspot

SV Châu Hiệp Thành http://vien-thong.blogspot.com 93

4.6.3 Nguyên tắc sử dụng và phân bổ địa chỉ IP - Giai đoạn đầu sử dụng hệ địa chỉ IPv4 trong việc cung cấp dịch vụ. Việc phân bổ địa chỉ IPv4 phải được sử dụng hiệu quả trên cơ sở cân đối giữa mục đích và yêu cầu của khách hàng và số lượng địa chỉ IP.

- Thiết bị trong mạng ADSL có khả năng cung cấp địa chỉ IP tĩnh và động và có hỗ trợ chuẩn NAT (Network Address Translation) nhằm cung cấp các dịch truy cập Internet công cộng, IP VPN, kết nối LAN, WAN …v.v.

- Hệ thống có khả năng ứng dụng địa chỉ IPv6 nhằm triển khai đồng bộ với hệ thống địa chỉ IPv6 của mạng trục ATM/ IP.

- Việc phân bổ địa chỉ IP được sử dụng hiệu quả trên cơ sở cân đối giữa mục đích yêu cầu khách hàng và số lượng địa chỉ IP. Thiết bị trong mạng ADSL có khả năng cung cấp địa chỉ IP tĩnh và có hỗ trợ chuẩn NAT (Network Address Translation) :

+ IP tĩnh (Static IP) : Trong trường hợp này, mỗi thuê bao được gán một địa chỉ private IP mà không xem xét đến thuê bao này có kết nối Internet hay không. Xét trên khía cạnh nhà cung cấp dịch vụ thì đây là cách sử dụng địa chỉ lãng phí, nhưng khách hàng lại dễ dàng hơn trong việc duy trì kết nối. Đối với một số khách hàng sử dụng Web Server, Game Server, Ftp Server thì việc cấp địa chỉ tĩnh là bắt buộc.

+ IP động : Trong trường hợp này Public IP chỉ được gán cho thuê bao khi họ kết nối Internet và sẽ được thu hồi lại khi thuê bao này ngưng kết nối. Sau đó địa chỉ Public IP này được sử dụng lại để gán cho thuê bao khác nhờ giao thức DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol).

- Do số lượng địa chỉ Public IP hạn chế, nên cần sử dụng các thiết bị ADSL và B-RAS có hỗ trợ chuẩn NAT, trong trường hợp này nhiều thuê bao được gán địa chỉ Private IP, khi những thuê bao này kết nối Internet thì thiết bị sẽ dịch nhiều địa chỉ Private IP sang cùng một địa chỉ Public IP. Với cách sử dụng này nhiều thuê bao có thể sử dụng cùng một địa chỉ Public IP để truy cập Internet.

4.6.4 Yêu cầu kỹ thuật của các thiết bị trên mạng a. Thiết bị chuyển mạch đa dịch vụ MSS ( Multi Service Switch ) - Yêu cầu chung :

• Kiến trúc module có thể mở rộng linh hoạt khi có nhu cầu. • Khả năng chuyển mạch MSS tối thiểu 2 Gbps. • Hỗ trợ giao diện ATM n x STM-1, n x E1 uplink và downlink. • Hỗ trợ giao diện E1 ( Circuit Emulation ). • Hỗ trợ giao diện các giao diện Ethernet.

- Yêu cầu kỹ thuật chi tiết : • Yêu cầu về báo hiệu và định tuyến của ATM.

http://vien-thong.blogspot.com

Page 66: Bai Thiet Ke Nghien Cuu Cong Nghe Adsl Va Giai Phap Thiet Ke Vien Thong Blogspot

SV Châu Hiệp Thành http://vien-thong.blogspot.com 94

o ATMF UNI 3.1, UNI 4.0 o ATMF PNNI 3.1, ISIP 1.0 o Point – to Point, Point – to – Multipoint PVC, SVC, SPVC. o ILMI 4.0

- Yêu cầu về các giao diện ATM : • STM-4/OC-12: IR, LR, VLR. • STM-1/OC-3: IR, LR, VLR. • E3 • E1

- Hỗ trợ Circuit emulation ( dùng để kết nối với mạng DDN hiện tại mà không hỗ trợ kết nối ATM ).

- Cung cấp các kết nối FR cho User và liên mạng. - Các dịch vụ Ethernet :

• Hỗ trợ cổng Gigabit Ethernet : 1000 Base X, 1000 Base T (option). • Hỗ trợ cổng Fast Ethernet : 1000 Base T. • VLAN 802.1 Q. • CoS per 801.1 p. • VLAN aggregation over MPLS. • Multicasting. • ATM- Ethernet Interworking :

o Dịch vụ “ Transparent LAN “ o Mapping Point – to – Point của VC vào Port, VLAN, CoS và

ngược lại. - IP/MPLS ( tùy chọn ) :

• MPLS LER (PE) • Layer 2 multi service interworking (Draft Martini) : Ethernet over

MPLS. • Point – To – Point Ethernet over MPLS dựa trên port, VLAN, SoS.

- Yêu cầu về quản lý lưu lượng : • Tuân thủ ATM TM 4.0 và TM 4.1 • Hỗ trợ CBR.rt – VBR, ABR, UBR, shaped UBR và GFR. • Shapinh theo từng VC và VP. • Weighted fair queuing (WFQ).

- Yêu cầu về đồng bộ : • Có khả năng lấy nguồn đồng bộ theo 2 Mb và 2 MHz.

b. BRAS - Các loại giao diện vật lý :

• STM-16 / OC-12c SM SR/IR/LR.

http://vien-thong.blogspot.com

Page 67: Bai Thiet Ke Nghien Cuu Cong Nghe Adsl Va Giai Phap Thiet Ke Vien Thong Blogspot

SV Châu Hiệp Thành http://vien-thong.blogspot.com 95

• STM-1 / OC -3c SM SR/IR/LR. • DS3 • E3 • Fast Ethernet (100 Base TX,FX) • Gigabit Ethernet (1000 Base FX -40Km) • DWDM • Các giao diện vật lý dựa trên SONET/SDH có thể dựa trên ATM.

- Một số đặc tính : • Bộ nhớ flash của server, DRAM, SRAM, khả năng mở rộng tối đa. • Dung lượng mặt sau (back plane) của server truy nhập • Số lượng phiên PPP. • Số tunnel L2TP. • Số lượng tối đa VPN (IP, MPLS, VPN/ATM) được hệ thống hỗ trợ.

- Các yêu cầu kỹ thuật : • Chức năng lớp IP :

o Quản lý lưu lượng : DiffServ, RSCV và MPLS. o Định tuyến: hỗ trợ các giao thức định tuyến OSPF RIPI&2,

TCP/IP, UDP, NTP, FTP, BRA, PRA và IXP/SPX, ERP, EBGP và BGP4.

o Lớp liên kết dữ liệu : LAPB, LAPD, HDLC, PPP, HDB3, CMI, NRZ nhị phân, ATM,MPLS, L2TP, PPTP.

o Lớp liên kết vật lý : 802.3u, 802.3z, RS232, G703, STM1, STM4, STM16, E3, V35I, V24I, X.21.

• Các phiên PPP : o Hỗ trợ PPPoA (RFC2364) và PPPoE (RFC2516). o Vận hành PPPoE trên giao diện AAL5. o Có khả năng chấp thuận các kiểu của PPP và mode 1483

bridge/routed. • Các giao diện quản lý :

Hỗ trợ giao diện MIB/SNMP v2, corba. • Mạng riêng ảo :

o Xác định VPN dựa trên ATM hay IP MPLS hoặc cả hai. o Hệ thống có khả năng cung cấp VPN sử dụng MPLS. o Hệ thống phải có khả năng hỗ trợ VPN sử dụng các giao thức

tunnel L2TP và PPTP. o Số lượng tối đa bảng định tuyến.

• Các yêu cầu đối với hệ thống dựa trên ATM : o Số lượng VPC và VCC trong mỗi khối , mỗi card và cổng.

http://vien-thong.blogspot.com

Page 68: Bai Thiet Ke Nghien Cuu Cong Nghe Adsl Va Giai Phap Thiet Ke Vien Thong Blogspot

SV Châu Hiệp Thành http://vien-thong.blogspot.com 96

o Tuân thủ ATM Forum UNI3.1/4.0 o UNI phía VPI trong khoảng 0-255 o NNI phía VPI trong khoảng 0-4095 o UNI phía VCI trong khoảng 0-65535 o NNI phía VCI trong khoảng 0-65535 o UNI ảo được hỗ trợ trên tất cả các cổng giao diện o Nếu SCV được hỗ trợ, chuẩn báo hiệu được sử dụng cho UNI

phải tuân thủ ATM Forum UNI3.1/4.0, chuẩn báo hiệu sử dụng cho NNI phải tuân thủ ATM Forum PNNI version 1.0 và HSP

o Hỗ trợ RFC 1483, 1577, MPLS • Yêu cầu kỹ thuật quang :

o Kiểu kết nối quang là FC-PC o Yêu cầu bộ chuyển đổi E/O o Độ suy hao tối đa trong sợi đơn mode là -25dbm

• Đồng bộ mạng : o Hệ thống nhận đồng bộ từ thiết bị truyền dẫn mà nó kết nối. o Hệ thống hỗ trợ đồng bộ bên ngoài để đồng bộ.

• Một số chỉ tiêu kỹ thuật khác : o Hệ thống có chức năng giống như một server DHCP. o Hệ thống phải hỗ trợ giao thức Dynamic Host Configuration. o Xác định địa chỉ IP cho DHCP. o Server truy nhập phải hỗ trợ NAT và PAT. o Hệ thống phải cung cấp IPv4, IPv6. o Hệ thống phải có khả năng phối hợp hoạt động với mạng lõi.

Các giao diện dựa trên các bộ kết nối ATM hoặc kết nối IP MPLS.

- Các đặc tính cơ học, điện học và môi trường : • Thiết bị được cấp nguồn -48V, hoạt động trong khoảng -42V đến -

64V • Chỉ rõ công suất tiêu thụ của toàn hệ thống. • Hệ thống phải phù hợp với môi trường nhiệt đới. • Hệ thống hoạt động được mà không ảnh hưởng đến độ tin cậy của

hệ thống trong điều kiện môi trường nhiệt độ từ 0o đến 50o C, độ ẩm từ 5% đến 90%.

• Trong trường hợp không có điều hòa nhiệt độ, hệ thống vẫn phải hoạt động bình thường trong khoảng nhiệt độ 60o C và 95% độ ẩm trong khoảng thời gian là 48 tiếng.

http://vien-thong.blogspot.com

Page 69: Bai Thiet Ke Nghien Cuu Cong Nghe Adsl Va Giai Phap Thiet Ke Vien Thong Blogspot

SV Châu Hiệp Thành http://vien-thong.blogspot.com 97

c. DSLAM - Các giao diện :

• Các giao diện vật lý về phía khách hàng : o ANSI T1.413 Issue2 o ITU- T G.922.1 (G.DMT) o ITU- T G.922.2 (G.Lite) o ITU- T G.994.1 (G.hs) o SDSL o G.SHDSL o VDSL

• Các giao diện vật lý về phía mạng : o STM-4 / OC -12c SM SR/IR/LR o STM-1 / OC -3c SM SR/IR/LR o DS3 o E3 o Past Ethernet (100Base TX, FX) o n x E1 o n x E1 IMA

• Các giao diện quản lý : o Các thiết bị hỗ trợ giao diện MIB/SNMP v2, giao diện corba o Các giao diện khác

- Các chỉ tiêu kỹ thuật : • Các chỉ tiêu kỹ thuật dựa trên ATM :

o Toàn bộ hệ thống hỗ trợ tối thiểu kết nối 11K (các VCC và VPC)

o Tuân thủ ATM Forum UNI3.1/4.0 o NNI phía VPI trong khoảng 0-4095 o NNI phía VCI trong khoảng 0-65535 o UNI ảo được hỗ trợ trên tất cả các cổng giao diện o Nếu SVC được hỗ trợ, chuẩn báo hiệu được sử dụng cho UNI

phải tuân thủ ATM Forum UNI3.1/4.0, chuẩn báo hiệu sử dụng cho NNI phải tuân thủ ATM Forum PNNI version 1.0 và IISP.

o Tuân thủ ATM Forum TM4.0, bao gồm các lớp dịch vụ (CBR, VBR-nrt, VBR-rt, UBR)

o Hỗ trợ RFC 1483, 1577, MPLS (Kỹ thuật lưu lượng MPLS, VPN)

• Các yêu cầu đối với hệ thống dựa trên IP :

http://vien-thong.blogspot.com

Page 70: Bai Thiet Ke Nghien Cuu Cong Nghe Adsl Va Giai Phap Thiet Ke Vien Thong Blogspot

SV Châu Hiệp Thành http://vien-thong.blogspot.com 98

o Dung lượng chuyển mạch của từng DSLAM. o Hỗ trợ COS (Class of Service) o Hỗ trợ L2TP. o Hỗ trợ MPLS (lưu lượng, VPN)

• Các yêu cầu đối với card ADSL : o ATU-C có khả năng tự động tìm theo T1.143 Issue 2, G.Lite

hoặc G.DMT o ATU-C hỗ trợ ITU-T G.994.1 o Truy nhập kênh thuê bao hỗ trợ tốc độ phù hợp với công

nghệ ADSL và tốc độ truyền dẫn ADSL được điều khiển mềm từ CO của DSLAM.

o Các kênh thuê bao ADSL có khả năng hỗ trợ BER là 10-7 đối với cáp đồng có đường kính 0,4mm và 0,5mm và độ dài là 4Km.

o Toàn bộ các ATU-C trong tổng đài hoạt động theo giới hạn truyền danh định được qui định trong T1.143, Issue2, G.Lite hoặc G.DMT. Các ATU-C ngoài tổng đài có cấu hình hoạt động tại mức công suất truyền danh định khác hoặc giảm mức công suất 10db dưới mức danh định.

o Một số thông số kỹ thuật: trạng thái cổng, tốc độ bit, mode hoạt động, mode định khung, …

• Các yêu cầu đối với giao diện và bộ phân tách POST : o Hệ thống con ADSL bao gồm bộ phân tách POST ở cả hai

phía của ADSL o Dịch vụ POST vẫn hoạt động bình thường ngay cả khi nguồn

có sự cố. o Bộ phân tách phía khách hàng bao gồm một bộ vi lọc. o Các dịch vụ thoại tương tự với các dịch vụ như Caller-ID và

các dịch vụ Centrex được hỗ trợ trên tất cả các kênh. o Các đặc tính chống quá áp.

• Chỉ tiêu quang : o Kiểu kết nối quang là FC-PC. o Bộ chuyển đổi E/O nếu thiết bị hỗ trợ giao diện quang. o Độ suy hao tối đa trên sợi đơn mode là 25dbm

• Đồng bộ mạng : o Hệ thống nhận đồng bộ từ thiết bị truyền dẫn mà nó kết

nối. o Hệ thống hổ trọ đồng bộ bên ngoài để đồng bộ.

http://vien-thong.blogspot.com

Page 71: Bai Thiet Ke Nghien Cuu Cong Nghe Adsl Va Giai Phap Thiet Ke Vien Thong Blogspot

SV Châu Hiệp Thành http://vien-thong.blogspot.com 99

• Các chỉ tiêu kỹ thuật khác : o Khả năng phối hợp hoạt động với các CPE trong hệ thống. o Hỗ trợ kết cuối phiên PPP. o Hỗ trợ Universal Slot. o Các chuẩn giao diện (G.703, RS232, V,35, …). o Các giao thức và giao thức định tuyến multi-cast,

broadcast. - Các đặc tính cơ, điện và môi trường :

• Thiết bị được cấp nguồn -48v, hoạt động trong khoảng -42V đến -64V

• Ghi rõ công suất tiêu thụ cực đại của toàn bộ hệ thống. • Hệ thống phải phù hợp với môi trường nhiệt đới. • Hệ thống hoạt động được mà không ảnh hưởng đến độ tin cậy của hệ

thống trong điều kiện môi trường nhiệt độ từ 0 đến 50 độ C, độ ẩm từ 5% đến 90%.

• Trong trường hợp không có điều hòa, hệ thống vẫn phải hoạt động bình thường trong khoảng nhiệt độ từ 60 độ trở xuống và độ ẩm từ 95% trở xuống trong khoảng thời gian là 48 giờ.

d. Hệ thống quản lý mạng NMS NMS cung cấp môi trường quản lý tích hợp, các thành phần mạng được

cung cấp bởi nhiều nhà cung cấp. Hệ thống quản lý bao gồm các chức năng quản lý sau :

* Chức năng quản lý lỗi : chức năng này sẽ cung cấp các công cụ để giám sát trạng thái của mạng, các sự cố sẽ được phát hiện và được thông báo đến người dùng. * Chức năng quản lý chất lượng : chức năng này giám sát và quản lý chất lượng của các thành phần mạng và mạng nói chung. Chức năng này sẽ cung cấp các chức năng và thông tin sau đây :

• Các thuê bao đang hoạt động và không hoạt dộng. • ATU-R bị lỗi. • Việc sử dụng PVC và SVC. • Tạo ra các thông báo về chất lượng hiện tại và quá khứ theo các giai

đoạn giờ, ngày, tuần, tháng trên mỗi tuyến. • Kiểm định chất lượng tuyến và dịch vụ được cung cấp. • Giám sát việc sử dụng băng tần (lên và xuống) của khách hàng tại

CO. • Hiển thị thống kê lưu lượng. • Chất lượng đường truyền vật lý.

http://vien-thong.blogspot.com

Page 72: Bai Thiet Ke Nghien Cuu Cong Nghe Adsl Va Giai Phap Thiet Ke Vien Thong Blogspot

SV Châu Hiệp Thành http://vien-thong.blogspot.com 100

• Tạo ra / cập nhật / xóa ngưỡng đối với mỗi loại hình dịch vụ. • Hiển thị chẩn đoán lỗi.

* Chức năng quản lý cấu hình : Chức năng này đưa ra cơ cấu để quản lý các vật thể dưới sự điều

khiển của hệ thống quản lý. Nó bao gồm các chức năng sau : • Thay đổi cấu hình. • Khởi tạo các vật thể mạng, ngừng và di chuyển chúng ra khỏi dịch

vụ. • Thu thập các trạng thái mạng.

* Chức năng quản lý bảo mật : Chức năng này xác định sự truy nhập đúng và các hoạt động của hệ

thống được thực hiện bởi người sử dụng bằng mật khẩu. Hệ thống sẽ được cung cấp ít nhất ba lớp bảo mật sau :

• Bảo mật lớp hệ thống. • Bảo mật ứng dụng. • Bảo mật lớp cơ sở dữ liệu.

* Chức năng quản lý phần mềm. e. Các thiết bị mạng trung tâm

- Máy chủ quản lý mạng : • Sử dụng Clustering Server. • Hỗ trợ quản lý chung cho tất cả các thiết bị mạng của cổng kết nối

Internet (IAP) cũng như mạng cung cấp dịch vụ (ISP). • Có khả năng thực hiện tất cả các thao tác quản trị trên giao diện

Web. • Có các công cụ hỗ trợ dạng Wizard. • Hỗ trợ quản lý theo dạng Out-of-Band để quản lý thiết bị ngay khi

có sự cố xảy ra trên đường kết nối thường. • Hỗ trợ quản lý từ xa qua Dial-up và giao diện Web thông thường. • Có khả năng phân cấp về quản lý mạng theo nhiều cấp an ninh khác

nhau. • Có phần mềm các công cụ quản lý lỗi, đặt cấu hình, hỗ trợ cho tính

cước, kiểm soát chất lượng và an toàn mạng. - Hệ thống tính cước :

• Hỗ trợ khả năng tính cước cho 11.000 thuê bao khác nhau và có khả năng mở rộng trong tương lai.

• Có khả năng tính cước theo thời gian thực. • Có khả năng xử lý với tốc độ cao. • Có dung lượng bộ nhớ ngoài lớn, có đĩa cứng External.

http://vien-thong.blogspot.com

Page 73: Bai Thiet Ke Nghien Cuu Cong Nghe Adsl Va Giai Phap Thiet Ke Vien Thong Blogspot

SV Châu Hiệp Thành http://vien-thong.blogspot.com 101

• Chạy trên nền UNIX-Solaris với hệ cơ sở dữ liệu Oracle Database Enterprise Edition.

• Sử dụng Clustering Server. • Các yêu cầu tối thiểu về phần cứng:

- CPU: 4 x 700 MHz. - RAM: 2 x 1GB. - Card mạng Fast Ethernet. - Đĩa cứng: 4 x 18GB hot swap; 128 GB External hot swap. - RAID controller.

- Server xác thực truy nhập (Radius-AAA) : • Có khả năng tương thích số lượng lớn thuê bao băng rộng. • Cung cấp dịch vụ VPN. • Cấu hình chung:

- Các module đồng hồ và cảnh báo có dự phòng. - Các bộ nguồn dự phòng N:1.

• Các giao diện : - DS3 ATM, BNC connector. - E3 ATM, BNC connector. - Ethernet 10/100Base-T.

• Định tuyến : - RIP, RIPv2, OSPF, định tuyến tỉnh, bộ lọc định tuyến. - BGP-4. - MPLS (RFC 2547 bis).

• Các mạng ảo và bảo mật. • RADIUS, PAP, CHAP, lọc gói, nhận thực dựa vào tên miền, định

tuyến dựa vào tên miền , ATMP, các bộ định tuyến ảo L2TP (LAC VÀ LNS), nhận dạng trên dòng lệnh, nhận thực truy nhập khu vực.

• Quản lý hệ thống và mạng. • Local/remote (TELNET), giao diện dòng lệnh, SNMP,Java EMS

trên NT và Solaris, tích hợp HP Open View, hỗ trợ syslog, chương trình kế toán RADIUS, nâng cấp nhanh chóng qua TFTP, các tệp cấu hình ở dạng ASCII.

• Phần mềm AAA Server : - Hỗ trợ các chuẩn RADIUS RFC, các thuộc tính tunnel protocol RADIUS. - Hỗ trợ Distributed Authentication Proxy, Multiple Authentication. - Hỗ trợ các multi NAS Dictionary.

http://vien-thong.blogspot.com

Page 74: Bai Thiet Ke Nghien Cuu Cong Nghe Adsl Va Giai Phap Thiet Ke Vien Thong Blogspot

SV Châu Hiệp Thành http://vien-thong.blogspot.com 102

- Hỗ trợ CHAP. - Hỗ trợ remote Proxy. - Hỗ trợ quản lý IP address Pool, Dynamic Access Controls, port Allocation. - Hỗ trợ Load balancing và Fail Over. - Hỗ trợ DNIS routing. - Hỗ trợ giao diện Web cho người quản trị. - Hỗ trợ quản lý các User-session. - Hỗ trợ các truy cập hệ thống tập tin như: LDAP, UNIX password file, Oracle, TACAS+, … - Hỗ trợ việc lưu giữ log. - Hỗ trợ HDH UNIX.

- Firewall : Có thể là sản phẩm phần cứng hoặc kết hợp phần mềm:

• Độ an toàn cao được chứng thực bởi các tổ chức quốc tế. • Thông lượng cao. • Có khả năng hỗ trợ VPN. • Khả năng bảo vệ phong phú với nhiều hình thức như bảo vệ theo địa

chỉ, theo dịch vụ, theo người dùng, v.v… • Hỗ trợ Secure ID authentication. • Hỗ trợ SNMPv2. • Có hỗ trợ cập nhật định kỳ. • Hỗ trợ các thuật toán an ninh đáp ứng (Adaptive Security

Algorithm). • Stateful failover/hot standby. • Có chức năng NAT (Network Address Translation). • Hỗ trợ giao diện mạng (NIC) 10/100. • Tính thông suốt: các cổng mạng của tất cả các Firewall trong nhóm

có cùng địa chỉ IP và địa chỉ MAC nhằm tránh trễ propagation cho thông tin routing và tránh không mất thêm địa chỉ IP cho Firewall.

• Hai hệ thống Firewall cần đi kèm với thiết bị clustering nhằm đảm bảo các chức năng chính như:

- Stateful Failover/hot standby. - Hỗ trợ ít nhất 280.000 kết nối đồng thời, thông lượng clear text

370Mb. - Caching Server :

• Intel Pentium III 1,13GHz, 512KBL2 Cache. • 04 x 256MB ECC SDRAM.

http://vien-thong.blogspot.com

Page 75: Bai Thiet Ke Nghien Cuu Cong Nghe Adsl Va Giai Phap Thiet Ke Vien Thong Blogspot

SV Châu Hiệp Thành http://vien-thong.blogspot.com 103

• 2 x 18.2GB 10Krpm Ultra3 SCSI HDD. • Single channel Ultra3 SCSI controllers. • Dual embedded 10/100TX LAN adapter.

- Web Server : • Intel Pentium III 1,13GHz, 512KBL2 Cache. • 02 x 256MB ECC SDRAM. • 18.2GB 10Krpm Ultra3 SCSI HDD. • Single channel Ultra3 SCSI controllers. • Dual embedded 10/100TX LAN adapter • 1U racked.

- QoS Server : • Intel Pentium III 1,13GHz, 512KBL2 Cache. • 04 x 256MB ECC SDRAM. • 18.2GB 10Krpm Ultra3 SCSI HDD. • Single channel Ultra3 SCSI controllers. • Dual embedded 10/100TX LAN adapter • 1U racked.

- Conferencing Server : • Intel Pentium III Xeon 700MHz, 1MBL2 Cache. • 04 x 256MB ECC SDRAM. • 18.2GB 10Krpm Ultra3 SCSI HDD. • Single channel Ultra3 SCSI controllers. • IBM Server RAID 4Mx(64MB Cache). • 4U racked. • Four 10/100TX LAN adapter. • Dual power supplies.

- VoD Server : • Dual Intel pentium III Xeon 700MHz, 1MBL2 Cache. • 04 x 256MB ECC SDRAM. • 18.2GB 10Krpm Ultra3 SCSI HDD. • Dual channel Ultra3 SCSI controllers. • RAID 4Mx(64MB Cache). • 4U racked. • Four 10/100TX LAN adapter. • Dual power supplies.

- LAN Switch : • Hỗ trợ IPv4, IPX, OSPF và BGP-4. • 10/100 Ethernet module 20 cổng.

http://vien-thong.blogspot.com

Page 76: Bai Thiet Ke Nghien Cuu Cong Nghe Adsl Va Giai Phap Thiet Ke Vien Thong Blogspot

SV Châu Hiệp Thành http://vien-thong.blogspot.com 104

• Các module được dự phòng, có thể tráo đổi cổng. • Có hệ thống làm mát, hệ thống giám sát. • Khả năng lưu trữ và duy trì nhiều phiên bản hệ điều hành. • Hỗ trợ các tốc độ từ luồng T3/E3 đến tốc độ OC-48/STM-

16(2,4GHz). • Hỗ trợ các giao thức routing: RIP, IGRP, EIGRP, OSPF, PIM, BGP. • Hỗ trợ nhiều phương thức đảm bảo chất lượng dịch vụ (QoS) khác

nhau. • Có các giao diện LAN tốc độ cao như Ethernet, Fast Ethernet và

FDDL. • Có khả năng quản lý giao diện SNMP hay Telnet. • Hỗ trợ nhiều cổng như:

- Các cổng OC-3/STM-1 POS. - Các cổng OC-12/STM-4 POS. - Các cổng OC-4/STM-16 POS. - Các cổng OC-3/STM-1 ATM. - Các cổng OC-12/STM-4 ATM. - Các cổng DS3. - Các cổng Gigabit Ethernet. - Thích hợp với các yêu cầu về NEB/ETSI. - Tích hợp IS-IS. - Tối thiểu có 8 cổng modem.

- Thiết bị nguồn UPS : Sử dụng công nghệ : True On-line UPS, trực tuyến, chuyển đổi kép (cả nguồn xoay

chiều lẫn nguồn một chiều từ Battery). * Đầu vào:

• Số pha : Ba pha có chọn lựa được. • Mức điện áp danh định : 380, 400, 415VAC. • Dải biến đổi điện áp: 320 – 480VAC. • Tần số : 50/60Hz (chọn tự động). • Biến động tần số : ±10% . • Độ méo hài : ≤ 5%. • Bảo vệ: CB- Circuit Breaker, bộ lọc RFI Filter.

* Đầu ra : • Điện áp : 208/220/230/240VAC. • Biến động điện áp : ≤ ± 5%. • Tần số 50Hz. • Biến động tần số : ± 5%.

http://vien-thong.blogspot.com

Page 77: Bai Thiet Ke Nghien Cuu Cong Nghe Adsl Va Giai Phap Thiet Ke Vien Thong Blogspot

SV Châu Hiệp Thành http://vien-thong.blogspot.com 105

• Dạng điện áp hình sin chuẩn. • Công suất : ≥ 10KVA. • Hiệu suất biến đổi của bộ đổi điện : ≥ 90% (với tải 100%). • Độ méo sóng hài trực tuyến : ≤ 3% • Độ méo sóng hài phi tuyến : ≥ 5%. • Loại tải có thể cung cấp : tất cả các tính chất.

* Khả năng của UPS : • Giữ điện áp và tần số đầu ra luôn ổn định ở 100% tải. • Khi có sự cố nguồn diện đầu vào, thời gian lưu điện tối thiểu 30

phút. • Thời gian nạp lại : ≤ 10 giờ. • Chuyển sang mạch dự phòng và tự động chuyển đổi chế độ khi trở

về điều kiện bình thường. • Khả năng chịu quá tải : 110 – 125% trong một phút, 125 – 150%

trong 10 giây. • Tự động điều chỉnh, nạp có bù nhiệt. • Có khả năng sửa chữa, bảo dưỡng UPS mà không gây ảnh hưởng

đến việc cấp nguồn cho tải. • V.v…

4.7 Mở rộng vùng phục vụ của ADSL Để cung cấp các dịch vụ dựa trên đường dây thuê bao số - như dịch vụ

ADSL,VPN, hiện nay các bộ ghép kênh truy nhập đường dây thuê bao số DSLAM đang được triển khai tương đối rộng rãi tại một số tỉnh thành. Tuy nhiên tại một số tỉnh đã xuất hiện một khó khăn chung trong quá trình khai thác và cung cấp dịch vụ – một số nút DSLAM thì quá tải trong khi một số khác lại thừa cổng (port) và một số khu vực khác nhu cầu cao thì không nút DSLAM nào "vươn" tới được do phân bổ thiết bị ban đầu chưa đáp ứng nhu cầu thực tế.

Hình 4.15 trình bày mô hình tổng quát mạng DSLAM được trang bị tại nhiều tỉnh/thành trong cả nước. Trong hình vẽ trên, các HUB được lắp đặt tại các trung tâm lớn của tỉnh, từ đó với giao tiếp ghép kênh đảo qua ATM IMA kết nối đi các DSLAM nhỏ hơn tại các thị trấn, huyện lỵ xa trung tâm. Tuy nhiên, với mạng cáp đồng hiện hữu, cự ly cung cấp dịch vụ của DSLAM chỉ giới hạn trong vòng bán kính khoảng 3km.

http://vien-thong.blogspot.com

Page 78: Bai Thiet Ke Nghien Cuu Cong Nghe Adsl Va Giai Phap Thiet Ke Vien Thong Blogspot

SV Châu Hiệp Thành http://vien-thong.blogspot.com 106

Hình 4. 15 Mô hình mạng DSLAM dựa trên thiết bị DSLAM ASAM-7300

của Alcatel Để mở rộng phạm vi cung cấp dịch vụ tới nhiều điểm trên địa bàn, đặc biệt là cho các điểm nằm tại "rìa" trong các khu công nghiệp, cần phải có cách "kéo dài" đường cáp đồng hoặc bổ sung các nút DSLAM mới, vì từ các điểm này tới vị trí đặt DSLAM thường có cự ly > 3km. Yêu cầu quan trọng của giải pháp là phải đạt hiệu quả về kinh tế, ngoài ra phải tính tới kế hoạch triển khai ADSL giai đoạn 3 của ngành, tức là có kế hoạch tái sử dụng các thiết bị đã đầu tư. Việc kéo dài các đường cáp đồng là không khả thi. Việc bổ sung các nút DSLAM tiêu chuẩn (như ASAM 7300) gặp khó khăn vì tại các HUB hầu như không còn khe trống nào để có thể bổ sung thêm các card IMA. Hơn nữa thiết bị dự phòng của dự án là rất ít và hầu như không thể bổ sung thêm. Trong khi đó, yêu cầu cung cấp dịch vụ là vấn đề cấp thiết với nhiều phiếu yêu cầu tồn đọng.

Thiết bị HUB-DSLAM ASAM 7300 có 16 slot dùng cho luồng xuống, trong đó mỗi card E1LT được kết nối với các mini-DSLAM dùng 4 luồng E1, còn lại là các card ADLT dùng để cung cấp card kênh ADSL. Các card IMA – E1LT khá linh động có thể thiết lập 1 – 4 nhóm IMA với 1 – 4xE1 tùy theo yêu cầu về băng thông của khu vực "sử dụng dịch vụ".

http://vien-thong.blogspot.com

Page 79: Bai Thiet Ke Nghien Cuu Cong Nghe Adsl Va Giai Phap Thiet Ke Vien Thong Blogspot

SV Châu Hiệp Thành http://vien-thong.blogspot.com 107

Nếu ASAM-7300/UD được dùng để cung cấp trực tiếp ADSL thì có thể cung cấp tới 16*24= 384 port cho khách hàng. Trong thực tế khai thác, các HUB được dùng cho cả hai mục đích là cung cấp cổng kết nối trực tiếp cho người sử dụng và cung cấp kết nối tới các DSLAM cấp dưới.

Sau khi tìm hiểu hiện trạng một số khu vực mạng tập trung về HUB DSLAM nhận thấy, có khá nhiều port 2M trong nhóm IMA là chưa dùng tới. Điều này xuất phát từ thực tế là các tuyến truyền dẫn tới các Mini-DSLAM còn thiếu và ưu tiên dùng cho mạng điện thoại, thuê kênh riêng. Ngoài ra có một thực tế nữa là mặc dù băng thông đã cấp cho một nút mini-DSLAM là thấp hơn so với thiết kế ban đầu nhưng vẫn tạm đủ đáp ứng yêu cầu người dùng.

Dựa trên thực tế này, trong khi chờ đợi giai đoạn đầu tư các HUB + DSLAM mới, có thể tạm thời tận dụng băng thông và số port còn trống tại các HUB để mở rộng thuê bao mới.

Giải pháp sử dụng ATM cho phần truy cập mạng DSL hiện nay thỏa mãn được đồng thời hai yếu tố: Hiệu quả băng thông và Đảm bảo QoS. Theo các số liệu phân tích thống kê thì thấy rằng trên một thời gian quan sát dài tốc độ truy nhập Internet bình quân của mỗi khách hàng là thấp hơn nhiều tốc độ cao nhất của ADSL (2,6,8 Mbit/s). Trên cơ sở đó giải pháp mở rộng phạm vi cung cấp dịch vụ được thực hiện như sau:

1. Tách các nhóm IMA (gồm 4E1) đi những hướng lưu lượng thấp (dưới 24 thuê bao, tương đương 1 card ADLT) ra hai nhóm, mỗi nhóm 2xE1 (hoặc 1 nhóm 1xE1 và 1 nhóm 3xE1 tùy thực tế), với mỗi E 1 được tách ra có thể nối thêm được tới một mini-DSLAM tại một vị trí mới và có khả năng phục vụ thêm tới 24 thuê bao nữa. Nếu các vấn đề lưu lượng, mật độ thuê bao … được khảo sát kỹ, với trang bị bổ sung quy mô nhỏ, Bưu điện tỉnh vẫn có thể kịp thời cung cấp thêm được nhiều thuê bao hơn nữa mà vẫn tạm thời đảm bảo được chất lượng dịch vụ cho khách hàng. Để kết nối tới các mini-DSLAM mới có thể dùng truyền dẫn cáp quang nội tỉnh, cáp đồng hoặc kết hợp cáp quang và cáp đồng.

2. Có thể sử dụng các mini-DSLAM với giao tiếp đường lên IMA/4E1 – nhỏ gọn, dễ lắp đặt, cài đặt cấu hình nhanh. Khi giai đoạn 3 được triển khai, các bộ DSLAM này có thể được dời đi các khu vực khác, để bổ sung dung lượng các nút cũ hoặc tiếp tục kéo dài cho các nút lớn.

3. Để đảm bảo chất lượng cung cấp dịch vụ, việc kết nối DSLAM HUB và các mini-DSLAM mới nên thực hiện trên SHDSL modem. Với việc sử dụng SHDSL 2 cặp có thể đạt khoảng kéo dài thêm khoảng 3-5km. 2 cặp NTU được sử dụng sẽ đạt độ an toàn cao trong việc cung cấp dịch vụ cho khách hàng.

http://vien-thong.blogspot.com

Page 80: Bai Thiet Ke Nghien Cuu Cong Nghe Adsl Va Giai Phap Thiet Ke Vien Thong Blogspot

SV Châu Hiệp Thành http://vien-thong.blogspot.com 108

Hình 4. 16 Mở rộng phạm vi cung cấp dịch vụ ADSL/ Internet

Chương 5 CÁC DỊCH VỤ TRÊN MẠNG ADSL VÀ THỰC TẾ Ở VIỆT NAM

5.1 Truy cập Internet tốc độ cao Với ưu thế về khả năng truyền tải số liệu tốc độ cao qua mạng cáp đồng nội

hạt nên khi sử dụng DSL khách hàng có thể truy cập vào Internet với tốc độ cao hơn rất nhiều so với phương pháp truy nhập Internet bằng cách quay số truyền thống (với tốc độ của modem tương tự thông thường thì dù băng thông của mạng chính tăng thì cũng gây ra hiện tượng cổ chai tại vòng thuê bao nội hạt) . Trong đó tốc độ chiều xuống (downlink) có thể tùy chọn tùy thuộc vào gói cước và mức thỏa thuận chất lượng dịch vụ QoS; tốc độ chiều lên (uplink) có thể đạt tới 1Mbps. Mức độ cực đại của các tốc độ chiều xuống, chiều lên phụ thuộc vào chuẩn DSL được sử dụng và tốc độ thực tế còn phụ thuộc vào khoảng cách của vòng thuê bao tính từ thiết bị DSLAM đến nhà khách hàng (Xem bảng 2.13). Mặt khác sự bất đối xứng của ADSL là một sự tối ưu cho việc truy nhập Internet với đặc điểm là dữ liệu của người dùng chỉ thường là các thông tin yêu cầu dịch vụ và một số dịch vụ khác như mail, chat vốn yêu cầu tốc độ thấp hơn nhiều so với dữ liệu gởi về máy tính khách hàng từ mạng Internet.

Truy cập internet tốc độ cao có thể sử dụng một trong hai phương thức kết nối PPPoA (PPP over ATM) hoặc PPPoE (PPP over Ethernet).

http://vien-thong.blogspot.com

Page 81: Bai Thiet Ke Nghien Cuu Cong Nghe Adsl Va Giai Phap Thiet Ke Vien Thong Blogspot

SV Châu Hiệp Thành http://vien-thong.blogspot.com 109

Việc sử dụng công nghệ DSL giúp khách hàng có thể truy cập đến nhiều Website tích hợp ứng dụng Web mới cần tốc độ cao như:

- Việc thêm môi trường âm thanh, hình ảnh và video vào trang Web bao gồm dòng dữ liệu như RealAudio, Windows Media và nội dung video cũng như các phương tiện số khác để phân phối dịch vụ giải trí audio/video như dạng file phổ biến đến kinh ngạc MP3, WMA, AVI, WMV.

- Xu hướng đang tăng của các nhà cung cấp dịch vụ Internet ngày nay là trở thành các nhà cung cấp dịch vụ ứng dụng (ASP: Application Service Provider). Với mô hình này, nhiều ứng dụng của người sử dụng (từ ứng dụng máy tính để bàn và các phần mềm hữu dụng như các trình xử lý văn bản cho đến các ứng dụng thương mại phức tạp khác như giải pháp thương mại điện tử, quy hoạch tài nguyên điện tử (ERP: Electronic Resource Planning) được nhà cung cấp dịch vụ từ xa dẫn dắt, quản lý và người sử dụng tự truy xuất các ứng dụng qua kết nối Internet.

- Hội nghị tương tác hay các ứng dụng cộng tác như hội nghị audio dựa trên Internet, phân chia tài liệu cũng ngày càng phổ biến. Những ứng dụng này cho phép người sử dụng từ xa ở cả môi trường doanh nghiệp và môi trường khách hàng đều có thể liên lạc nhờ mạng Internet.

- Ngay cả trò chơi máy tính cũng từ chỗ là chương trình dành cho máy tính cá nhân và có tính độc lập cũng chuyển sang dạng mạng. Nhiều trò chơi trên máy tính cá nhân hàng đầu hiện nay có chức năng mạng và đã có rất nhiều trò chơi được viết dựa chính trên nền tảng của ngôn ngữ web. Khả năng này tận dụng các server từ xa và kết mạng dựa trên Internet cho phép người sử dụng tham gia vào trò chơi cùng với nhiều đấu thủ khác trên toàn thế giới.

- Sự tăng trưởng của các máy tính cá nhân tại gia đình và mạng máy tính gia đình. Các gia đình ngày nay thường có nhiều máy tính cùng lúc: một máy dành cho trẻ em để chơi trò chơi điện tử và làm bài tập, một máy gia đình để gửi e-mail, mua sắm và một máy xách tay để làm việc. Tất cả các máy tính đó được kết nối với nhau để san sẻ file, máy in và truy xuất Internet. Ở cùng thời điểm đó đã có những thiết bị đầu cuối truy xuất Internet độc lập không dùng máy tính cá nhân cũng được phát triển như WebTV. Một modem tương tự sẽ nhanh chóng tràn tốc độ và không thể cung cấp các kết nối đa dịch vụ được trong cùng một thời điểm được.

5.2 Kết nối mạng riêng ảo VPN Dịch vụ mạng riêng ảo VPN có thể đem lại cho các nhân viên từ xa được trang bị DSL một phương tiện rất kinh tế để truy xuất mạng cộng tác hay Intranet bằng cách tận dụng ưu điểm của IP đối với chuyển vận đường dài. Khi kết hợp

http://vien-thong.blogspot.com

Page 82: Bai Thiet Ke Nghien Cuu Cong Nghe Adsl Va Giai Phap Thiet Ke Vien Thong Blogspot

SV Châu Hiệp Thành http://vien-thong.blogspot.com 110

chất lượng dịch vụ đang được đem lại bởi các giải pháp DSL đời mới các nhân viên từ xa sẽ có cảm giác như đang được kết nối trực tiếp tới văn phòng của mình cho dù họ đang ở xa hàng ngàn dặm. Dịch vụ VoDSL có thể được kết hợp để nhân viên từ xa có cảm giác hoàn toàn đang ở trong công ty của mình.

Trên cơ sở hệ thống đã được thiết kế như ở chương 4, dịch vụ VPN có thể được cung cấp theo thủ tục sử dụng khi truyền tải thông tin qua mạng trục là cơ chế đường ống L2TP tunneling, …v.v.

5.3 Dịch vụ VoDSL Dịch vụ VoDSL hay dịch vụ thoại qua DSL thực sự là một dịch vụ hấp dẫn khách hàng và là một giải pháp kinh tế đối với đa số khách hàng có nhu cầu liên lạc thoại với giá rẻ. Dịch vụ VoDSL có các ưu điểm sau: - Chất lượng: âm thoại rõ ràng, tiếng dội và độ trễ không nhận biết được. - Kết nối được mọi loại thiết bị POTS như máy điện thoại, máy fax… - Độ tin cậy và ổn định cao như dịch vụ điện thoại thông thường được các công ty điện thoại thực hiện. - Dễ cung cấp và quản lý: VoDSL tương hợp với các hệ thống quản lý, điều hành và bảo dưỡng mạng điện thoại và số liệu hiện tại.

Hình 5. 1 Cấu hình VoDSL tiêu biểu

Hình 5.1 là cấu hình VoDSL tiêu biểu với 3 thành phần chính: - Thiết bị truy xuất tích hợp VoDSL (IAD: Integrated Access Device) dùng

để gói hóa âm thoại và sắp xếp tín hiệu vào các tế bào ATM hay gói IP và chuyển vận chúng qua các liên kết DSL (và chuyển đổi ngược lại các gói âm thoại thành các tín hiệu kênh thoại). Ngoài nhiều port thoại để nối với các máy điện thoại, IAD còn bao gồm các port số liệu để kết nối máy tính, hub LAN và các bộ định tuyến.

http://vien-thong.blogspot.com

Page 83: Bai Thiet Ke Nghien Cuu Cong Nghe Adsl Va Giai Phap Thiet Ke Vien Thong Blogspot

SV Châu Hiệp Thành http://vien-thong.blogspot.com 111

- DSLAM có khả năng VoDSL là DSLAM đa dịch vụ có khả năng dẫn đường cho các gói dữ liệu Internet hay các mạng số liệu khác trong khi đồng thời dẫn đường các gói hay tế bào dữ liệu thoại qua voice gateway để đến PSTN.

- Voice gateway chuyển thoại được gói hóa thành lưu thoại dựa trên kênh (và ngược lại đối với lưu thoại chuyển xuống từ IAD) và sau đó chuyển tiếp các tín hiệu kênh này cho các bộ chuyển mạch Class 5 của PSTN bằng chuẩn giao tiếp công nghiệp GR-303, TR-008 (ở Bắc Mỹ) hay V5 (ở châu Âu).

5.4 Các dịch vụ khác Ngoài các dịch vụ nêu trên còn có các dịch vụ sau có thể triển khai dựa trên công nghệ ADSL: - Video theo nhu cầu (VoD: Video on Demand). - Hội nghị truyền hình (Video Conferencing). - Các ứng dụng từ xa. - Dịch vụ y tế từ xa. - Dịch vụ đào tạo từ xa (E-learning). - Trò chơi tương tác qua mạng, trò chơi trực tuyến (Game Online). - Audio, Video quảng bá. - Mua bán trực tuyến.

5.5 Thực tế ADSL ở Việt Nam So với nhiều công nghệ băng rộng đã, đang và sắp triển khai ở nước ta như: xDSL, Modem cáp, cáp quang, công nghệ MAN, công nghệ không dây (Wifi, Wimax), truyền dữ liệu qua mạng di động (GPRS, EDGE, 3G), Vệ tinh băng rộng IPStar thì ADSL đã được VNPT và nhiều công ty viễn thông khác lựa chọn vì các thế mạnh sau: - Việc cung cấp dịch vụ ADSL không cần chi phí đầu tư mạng lớn như các công nghệ khác, nếu có sẵn cơ sở hạ tầng cáp đồng thì chi phí đầu tư sẽ thấp hơn. - Giá cước của ADSL và giá thành thiết bị CPE là tương đối và phù hợp với kinh tế của phần lớn dân cư (nhất là ở các đô thị).

- Đường dây thuê bao tại Việt Nam chất lượng tương đối đồng đều. Cỡ dây phổ biến là 0,4mm và 0,5mm. Phần lớn mạng đường dây thuê bao được xây dựng trong vòng 15 năm trở lại. Quy hoạch mạng nội hạt ít sử dụng nhánh rẽ. Trong thành phố không sử dụng cuộn tải. Hồ sơ dây được lưu trữ đầy đủ. Các hệ thống DLC đang sử dụng khá hiện đại. Với mạng thuê bao như vậy rất thuận tiện cho việc triển khai ADSL.

- Cơ sở hạ tầng mạng truyền dẫn sẵn sàng cho DSL bao gồm: mạng NGN với băng thông rộng, lớp truyền tải sử dụng công nghệ IP/MPLS, có khả năng đảm bảo QoS và bảo mật; tuyến trục Bắc-Nam là cáp quang 20 Gb/s, truyền dẫn

http://vien-thong.blogspot.com

Page 84: Bai Thiet Ke Nghien Cuu Cong Nghe Adsl Va Giai Phap Thiet Ke Vien Thong Blogspot

SV Châu Hiệp Thành http://vien-thong.blogspot.com 112

nội tỉnh chủ yếu là cáp quang và viba, hiện nay tất cả các huyện (trừ các huyện đảo) đều đã được đấu về trung tâm tỉnh bằng cáp quang; kết nối quốc tế thông qua cáp quang biển và hệ thống thông tin vệ tinh Intersat với tổng dung lượng kết nối Internet quốc tế là 2,16 Gb/s. Ở nước ta, dịch vụ Internet được bắt đầu được triển khai vào tháng 7/1997. Sau 6 năm, cùng với sự hoàn thiện và phổ biến đại trà của công nghệ ADSL, nhu cầu truy nhập các dịch vụ băng rộng ngày càng cao, VNPT đã đưa vào khai thác dịch vụ ADSL từ tháng 7/2003. Lúc đầu đối tượng khách hàng sử dụng ADSL là nhắm đến các doanh nghiệp, các khách sạn, các chung cư cao cấp và các thuê bao dịch vụ Internet công cộng(Internet Coffee). Khi bắt đầu thu hồi vốn mới hạ giá cước phí và mở rộng đối tượng sử dụng tới các tầng lớp dân cư khác. Chiến lược là phải phát triển Internet trong nước, phát triển thương mại điện tử. Trong những ứng dụng của DSL phải chú trọng đến dịch vụ thoại trên DSL để mở rộng dễ dàng số khách hàng và sớm thu hồi vốn. Tuy nhiên VoDSL không cần gateway, cần ít dung lượng backbone, nhiều khách hàng nhưng chất lượng khó ổn định, báo hiệu phức tạp. Theo thống kê của VNNIC thì tốc độ tăng trưởng hàng năm số thuê bao ADSL ở Việt Nam là 1,5 đến 2 lần. Số liệu thống kê tính tới tháng 10/2005 (hình 5.2) như sau (VNPT/tổng ở Việt Nam): - Số lượng thuê bao qui đổi: 1,1/2,47 triệu. - Số lượng người dùng: 4,08/9,21 triệu. - Tỷ lệ dân số sử dụng: 4,92/11,1 %. - Kết nối đi quốc tế: 2,16/3,31 Gb/s.

1.1

4.084.92

2.162.47

9.2111.1

3.31

Thuê bao Ngườidùng

Tỷ lệ sửdụng

Kết nốiquốc tế

VNPTViệt Nam

Hình 5. 2 Thống kê ADSL ở Việt Nam (10/2005)

Cho đến nay chỉ riêng VNPT đã triển khai lắp đặt hệ thống truy nhập ADSL tại hơn 50 tỉnh, thành phố gồm có: - 18 tỉnh, thành phố: tại trung tâm tỉnh, thành phố; 100% trung tâm huyện thị, các điểm tập trung dân cư. - Các tỉnh còn lại: tại trung tâm tỉnh, thành phố.

http://vien-thong.blogspot.com

Page 85: Bai Thiet Ke Nghien Cuu Cong Nghe Adsl Va Giai Phap Thiet Ke Vien Thong Blogspot

SV Châu Hiệp Thành http://vien-thong.blogspot.com 113

- Tổng số thuê bao ADSL của VNPT là trên 70000 nghìn và có khoảng 700 thuê bao SDHSL (chủ yếu khách hàng là các ngân hàng, ban đề án 112, ban đề án 47,…). Định hướng phát triển DSL của VNPT trong giai đoạn 2006-2010 là tăng số thuê bao DSL lên 400000-500000 (2008); 900000 (2010); Đầu tư phát triển mạng truyền tải như đầu tư vào các tuyến cáp quang biển quốc tế, đưa vào khai thác các tuyến cáp quang trục Bắc – Nam mới như tuyến dọc đường Hồ Chí Minh, 80% các điểm truy nhập/chuyển mạch có cáp quang; mở rộng việc triển khai mạng NGN; Mở rộng vùng phục vụ của DSL, nâng cấp sử dụng ADSL2/ADSL2+, sử dụng thiết bị DSLAM hỗ trợ đồng thời kết nối ATM và Ethernet (các lưu lượng yêu cầu về QoS như VPN, VoD… sẽ được truyền qua kết nối ATM, các lưu lượng khác kiểu như truy nhập Internet sẽ được truyền qua kết nối Ethernet); mở rộng khả năng tích hợp xDSL với các dịch vụ khác trên mạng băng rộng như: thoại, ATM, FE, FR…; cung cấp các dịch vụ Video, Game, IPTV…

http://vien-thong.blogspot.com