|
|
Bài viết cơ bản về xDSL
Lý thuyết về công nghệ xDSL
Ngày nay, nhu cầu của khách hành về các dịch vụ băng rộng đang tăng nhanh. Khách hàng là các doanh nghiệp thường yêu cầu các dịch vụ băng thông rộng tương tác như: truy nhập Internet tốc độ cao, hội nghị truyền hình, video theo yêu cầu. Còn những khách hàng thông thường thì yêu cầu các dịch vụ tương tác như phim theo yêu cầu, truyền hình số... Những nhu cầu đó đã thúc đẩy các công ty viễn thông nhanh chóng triển khai các giải pháp phân phối dịch vụ băng rộng tới khách hàng một cách hiệu quả nhất.
Vấn đề khó khăn nằm trên những Kilomet cuối tới thuê bao sử dụng, các đôi dây đồng đã được sử dụng từ xưa tới nay để cung cấp các dịch vụ PSTN cho khách hàng trên khắp thế giới. Mạng truy nhập PSTN chỉ cung cấp một băng tần thoại hạn hẹp 0,3-> 3,4KHz với tốc độ truyến số liệu tối đa là 56Kbps nên không đáp ứng được việc truyền tải các khối dữ liệu lớn có nội dung phong phú kèm hình ảnh sống động. Để giải quyết vấn đề này nhiều kỹ thuật truy nhập băng rộng đã được đưa ra xem xét:
Mô hình mạng tổng quát họ xDSL.
Kỹ thuật truy nhập mạch vòng cáp đồng hay được gọi là kỹ thuật đường dây thuê bao số (DSL: Digital Subcriber Line) đã xuất hiện từ đầu những năm 1980. Thực ra đây là một họ các công nghệ thường được gọi là các công nghệ xDSL, chữ x thể hiện cho các công nghệ DSL khác nhau như: ADSL, HDSL, VDSL, SDSL...Đây là các kỹ thuật truy nhập điểm tới điểm, nối giữa thuê bao và tổng đài trung tâm cho phép truyền tải nhiều dạng thông tin như: âm thanh, hình ảnh qua đôi dây đồng truyền thống. Giải pháp của xDSL là sử dụng dải tần lớn hơn phía trên dải tần mà dịch vụ thoại sử dụng vì vậy băng thông truyền dẫn cao hơn. Tại đó, người ta sử dụng các phương pháp mã hóa khác nhau để có thể truyền được tốc độ dữ liệu lên rất cao. Tốc độ của đường dây xDSL tuỳ thuộc thiết bị sử dụng, khoảng cách từ tổng đài đến thuê bao, chất lượng tuyến cáp, tốc độ mã hoá...Thông thường kỹ thuật này cho phép hầu hết khách hàng truyền từ tốc độ 128Kbps tới 1,5Mbps. Với kỹ thuật mới nhất VDSL cho phép truyền số liệu với tốc độ lên tới 52Mbps theo hướng từ tổng đài đến các thuê bao.
Điểm nổi bật của kỹ thuật xDSL là tận dụng được cơ sở hạ tầng cáp đồng phổ biến trên thế giới nên nó đã mau chóng chuyển từ giai đoạn thử nghiệm sang thị trường thương mại rộng lớn đáp ứng nhu cầu phân phối các dịch vụ băng rộng tới người sử dụng. Điển hình là ở Mỹ, thị trường DSL lớn nhất hiện nay, vào cuối năm 2000 có gần 200 triệu đường dây truy nhập cố định được lắp đặt. Trong đó có 50% tức gần 100 triệu đường dây cung cấp dịch vụ DSL và người ta ước tính con số này sẽ tăng lên 70% (khoảng 140 triệu đường dây) vào năm 2004. Một trong các lý do phát triển nhảy vọt của thị trường DSL ở Mỹ là sự kiện sửa đổi điều lệ hoạt động viễn thông của quốc hội Mỹ vào năm 1996 cho phép các công ty viễn thông cạch tranh CLEC sử dụng những điều kiện truy nhập như các công ty độc quyền sở hữu mạng truyền tải nội hạt ILEC để cung cấp các đường truy nhập tốc độ cao cho dịch vụ của mình. Vì vậy đã tạo cơ hội cho các công ty cạnh tranh thuê cơ sở hạ tầng của ILEC mà không cần đầu tư xây dựng nên chi phí, dịch vụ giảm xuống thu hút nhiều khách hàng hơn. Ngoài ra, khi vấn đề đầu tư xây dựng mạng truy nhập sử dụng cáp quang quá tốn kém thì công nghệ này đã thu hút sự chú ý của nhiều nhà sản xuất thiết bị viễn thông, các cơ quan quảng bá phát thanh truyền hình, các nhà khai thác dịch vụ, các công ty điện thoại nội hạt tạo nên sự cạnh tranh làm giảm chi phí thiết bị và giá cả dịch vụ. Một yếu tố góp phần thúc đẩy sự phát triển và hoàn thiện công nghệ này là sự ra đời của các tiêu chuẩn chung cho hoạt động của xDSL do tổ chức viễn thông quốc tế ITU và nhiều tổ chức tiêu chuẩn, nhóm làm việc khác đưa ra.
Kỹ thuật truy nhập cáp sợi quang có các ưu điểm mạnh so với cáp đồng. Sợi cáp quang cho phép tín hiệu truyền đi vớí cự ly xa hơn, khả năng chống nhiễu và xuyên âm tốt, băng tần truyền dẫn rất lớn đảm bảo việc cung cấp các dịch vụ băng thông tới khách hàng. Như vậy mạng truy nhập cáp quang là đích cuối cùng của các nhà quản lý và khai thác viễn thông. Tuy nhiên việc xây dựng một mạng truy nhập sử dụng cáp quang đòi hỏi sự đầu tư ban đầu rất lớn. Việc thay thế toàn bộ cơ sở hạ tầng sẵn có gồm hàng ngàn đôi dây đồng cùng các hệ thống cống bể chưa sử dụng hết khấu hao sẽ phải tính vào giá thành cho các dịch vụ mới cung cấp. Hơn nữa nhu cầu sử dụng của mỗi thuê bao không tận dụng hết khả năng của 1 đôi sợi cáp quang nên sẽ gây lãng phí. Do vậy, phương án lắp đặt cáp quang tới từng cụm dân cư (FTTC) hoặc tới các toà nhà (FTTB), các trụ sở cơ quan lớn (FTTO) có ý nghĩa hơn. Tín hiệu số từ các nhà cung cấp dịch vụ truyền qua các tuyến trục chính tới các tổng đài trung tâm. Từ đây tín hiệu đi theo đường mạng cáp quang tới điểm phân phối để chuyển đổi sang tín hiệu điện rồi đựơc truyền trên đôi dây cáp đồng tới thuê bao. Công nghệ VDSL phù hợp với đoạn dây đồng ngắn cho phép truyền tải luồng thông tin từ phần mạng quang đến các thuê bao là 52Mbps và luồng lên là 2,3Mbps. Như vậy, việc tồn tại đoạn cáp đồng cuối là một yếu tố thúc đẩy sự phát triển của công nghệ xDSL. Phương án sử dụng cáp đồng trục để truyền tín hiệu từ phần kết cuối mạng quang ONU tới thuê bao trong cấu hình HFC cũng được sử dụng ở nhiều nước (ở Hà nội cũng đang trong giai đoạn thử nghiệm). Mạng lai ghép quang/cáp đồng trục này sử dụng băng tần từ 0-50MHz cho hướng lên và 50- 70MHz cho hướng xuống cung cấp gần 100 kênh truyền dẫn tốc độ cao (6MHz cho mỗi kênh) phân phối các luồng video tương tự, số, thoại, dữ liệu tới người sử dụng. Tuy nhiên HFC phân phối dữ liệu quảng bá tức là cáp đồng trục có thể phân phối nhiều kênh video tới một vùng dân cư nhưng cùng một thông tin. Khi dùng chung cho nhiều người sử dụng thì băng thông của mỗi kênh trong HFC không cao bằng DSL. DLS phân phối dữ liệu riêng tới từng người sử dụng nên linh hoạt hơn. Hơn nữa, ở các nước chưa có sẵn mạng cáp đồng trục thì việc xây dựng hệ thống này cũng đòi hỏi chi phí đầu tư rất cao.
Kỹ thuật truy nhập vô tuyến cung cấp dịch vụ băng rộng có nhiều loại khác nhau. LMDS – hệ thống phân bố đa điểm nội hạt là một kỹ thuật cung cấp các dịch vụ đa phương tiện hai hướng gồm cả thoại và số liệu tốc độ cao. Hệ thống này cho phép những nhà cung cấp dịch vụ ở xa, không có cơ sở hạ tầng có thể cung cấp một cách truy nhập có hiệu quả kinh tế tới khách hàng. LMDS sử dụng dải tần 1GHz trong băng tần từ 27,5 - 28,35GHz, phạm vi phục vụ trong vòng bán kính 3-6km. MMDS – hệ thống phân bố đa kênh đa điểm cũng là một loại mạng băng rộng tương tự LMDS nhưng hoạt động ở tần số 2,4GHz. Hệ thống này có thể cung cấp 33 kênh TV tương tự tới các thuê bao trong bán kính 40 – 48Km từ trạm phát. Nếu tín hiệu video được số hoá và nén thì số kênh cung cấp có thể lên tới 100 hoặc 150 kênh. Cũng như LMDS, MMDS yêu cầu ăngten thu tại nhà thuê bao phải trong tầm nhìn thẳng với trạm phát. DBS – hệ thống quảng bá trực tiếp từ vệ tinh là thế hệ tiếp theo của các dịch vụ truyền hình quảng bá nhờ vệ tinh. Hệ thống DBS sử dụng kỹ thuật nén MPEC-2 cho tín hiệu video số làm tăng hiệu quả sử dụng băng tần. Kích thước angten tại nhà khách hàng giảm đi, chất lượng âm thanh và hình ảnh tốt hơn. Bộ set-top box tại nhà khách hàng ngoài việc chuyển đổi tín hiệu số sang tương tự còn được trang bị nhiều tính năng thông minh cung cấp nhiều dịch vụ mới như truyền hình tương tác và thông tin theo yêu cầu. Mạch vòng thuê bao vô tuyến WLL cũng là một giải pháp được sử dụng ở nhiều nơi trên thế giới. WLL có ưu điểm là lắp đặt triển khai nhanh chóng, dễ thay đổi cấu hình, lắp đặt lại ở phía thuê bao, dễ triển khai ở những khu vực có địa hình hiểm trở. Tuy nhiên chi phí cho một thuê bao vẫn cao hơn so với cáp đồng và dung lượng bị hạn chế theo dải tần được cung cấp bởi cơ quan quản lý tần số.
Những nhược điểm mà kỹ thuật truy nhập vô tuyến không được lựa chọn làm giải pháp mạng truy nhập hiện nay là: khó đáp ứng yêu cầu truyền thông 2 chiều, khó triển khai trong vùng đô thị. Các hệ thống LMDS/MMDS thì chịu nhiều ảnh hưởng của thời tiết dễ hư hại do mưa, bã̉o, sấm, sét... Để tăng vùng phủ sóng của hệ thống DBS yêu cầu phải tăng số vệ tinh tuy nhiên vị trí của chúng là một vấn đề khó khăn cho các nhà cung cấp dịch vụ, giá thành vệ tinh cao. Các hệ thống này còn thiếu các chuẩn chung nên không thể mua một đĩa vệ tinh của một hãng để sử dụng với một hệ thống khác. Thậm chí cùng với một hãng cũng phải mua các đĩa vệ tinh khác nhau cho các dịch vụ số liệu và truyền hình quảng bá. WLL chỉ đem lại nhiều ưu điểm khi triển khai ở những vùng dân cư thưa thớt, tận dụng được những trạm gốc đã có sẵn.
Với lợi thế tận dụng được mạng lưới cáp đồng đang tồn tại rộng khắp trên thế giới, không đòi hỏi vốn đầu tư ban đầu quá lớn với các kỹ thuật đang ngày càng hoàn thiện nhằm cung cấp cho khách hàng mọi dịch vụ băng rộng theo yêu cầu với giá cả hợp lý nên công nghệ xDSL đang thực sự trở thành sự lựa chọn số 1 cho các nhà cung cấp dịch vụ trong tương lai hiện nay.
Các phiên bản công nghệ xDSL
xDSL là một họ công nghệ đường dây thuê bao số gồm nhiều công nghệ có tốc độ, khoảng cách truyền dẫn khác nhau nên được ứng dụng vào các dịch vụ khác nhau. Theo hướng ứng dụng của các công nghệ thì có thể phân thành 2 nhóm chính như sau:
Sử dụng công nghệ đối xứng
HDSL/HDSL2:
Công nghệ HDSL truyền dẫn hai chiều đối xứng gồm HDSL/HDSL2 đã được chuẩn hoá và những phiên bản khác như : SDSL, MDSL, IDSL.
Cuối những năm 80, nhờ tiến bộ trong xử lý tín hiệu số đã thúc đẩy sự phát triển của công nghệ đường dây thuê bao số truyền tốc độ dữ liệu cao HDSL (High data rate DSL).
Mô hình ứng dụng HDSL cho doanh nghiệp
Công nghệ này sử dụng 2 đôi dây đồng để cung cấp dịch vụ T1 (1,544 Mbps), 3 đôi dây để cung cấp dịch vụ E1(2,048 Mbps) không cần lặp. Sử dụng mã đường truyền 2B1Q tăng tỉ số bit/baud thu phát đối xứng; mỗi đôi dây truyền một nửa dung lượng tốc độ 784Kbps nên khoảng cách truyền xa hơn và sử dụng kỹ thuật khử tiếng vọng để phân biệt tín hiệu thu phát. Khi nhu cầu truy nhập các dịch vụ đối xứng tốc độ cao tăng lên, kỹ thuật HDSL2 thế hệ 2 ra đời để đáp ứng nhu cầu truyền T1, E1 chỉ trên một đôi dây đồng với một bộ thu phát nên có nhiều ưu điểm: hoạt động ở nhiều tốc độ khác nhau, sử dụng mã đường truyền hiệu quả hơn mã 2B1Q, khoảng cách truyền dẫn xa hơn, có khả năng tương thích phổ với các dịch vụ DSL khác. Do sử dụng cả tần số thoại nên không cung cấp đồng thời cả dịch vụ thoại nhưng công nghệ này được sử dụng rộng rãi cho các dịch vụ đối xứng trong mạng nội hạt thay thế các đường trung kế T1, E1 mà không cần sử dụng bộ lặp, kết nối mạng LAN.
Ưu điểm
Là công nghệ truyền dẫn đối xứng
Tận dụng được cơ sở hạ tầng là cáp đồng
Tốc độ cao có thể đạt từ T1 (1.544 Mbps) ->T3 (2.044Mbps)
Khoảng cách truyền dẫn xa hơn
Có khả năng tương thích phổ với các dịch vụ DSL khác
Nhược điểm
Không sử dụng để truyền dẫn được cả dữ liệu và tín hiệu thoại
Khoảng cách truyền không xa bằng công nghệ bất đối xứng
SDSL
Công nghệ DSL một đôi dây (Single pair DSL) truyền đối xứng tốc độ 784Kbps trên một đôi dây, ghép kênh thoại và số liệu trên cùng một đường dây, sử dụng mã 2B1Q. Công nghệ này chưa có các tiêu chuẩn thống nhất nên không được phổ biến cho các dịch vụ tốc độ cao. SDSL chỉ được ứng dụng trong việc truy cập trang Web, tải những tệp dữ liệu và thoại đồng thời với tốc độ 128Kbps với khoảng cách nhỏ hơn 6,7Km và tốc độ tối đa là 1024Kbps trong khoảng 3,5Km.
Mô hình ứng dụng SDSL cho doanh nghiệp
Ưu điểm
Tốc độ truyền dẫn cao
Ghép cả tín hiệu thoại và dữ liệu trên cùng một đôi dây
Tốc độ đạt tới 768Kbps
Nhược điểm
Tốc độ tải dữ liệu cùng với tín hiệu thoại không cao
Chỉ sử dụng cho các doanh nghiệp vừa và lớn
VDSL
Công nghệ DSL tốc độ dữ liệu rất cao (Very high data rate DSL) là công nghệ phù hợp cho kiến trúc mạng truy nhập sử dụng cáp quang tới cụm dân cư.
VDSL truyền tốc độ dữ liệu cao qua các đường dây đồng xoắn đôi ở khoảng cách ngắn.
Tốc độ luồng xuống tối đa đạt tới 52Mbps trong chiều dài 300m. Với tốc độ luồng xuống thấp 1,5Mbps thì chiều dài cáp đạt tới 3,6Km. Tốc độ luồng lên trong chế độ không đối xứng là 1,6- 2,3Mbps. Trong VDSL, cả hai kênh số liệu đều hoạt động ở tần số cao hơn tần số sử dụng cho thoại và ISDN nên cho phép cung cấp các dịch vụ VDSL bên cạnh các dịch vụ đang tồn tại. Khi cần tăng tốc luồng xuống hoặc ở chế độ đối xứng thì hệ thống VDSL sử dụng kỹ thuật mã hoá tiếng vọng, ứng dụng công nghệ VDSL trong truy nhập các dịch vụ băng thông rộng như dịch vụ Internet tốc độ cao, các chương trình video theo yêu cầu ....
Mô hình sử dụng VDSL cho doanh nghiệp
Ưu điểm
Dễ triển khai do sử dụng cơ sở mạng điện thoại sẵn có
Chi phí hợp lý
Tốc độ cao nhất đạt 52Mbps
Sử dụng đồng thời fax, voice tích hợp Splitter
Chức năng LAN - to - LAN
Ethernet over VDSL là công nghệ cho phép lấp đầy khoảng trống trong việc cân nhắc sử dụng cáp quang và cáp đồng.
Phù hợp với doanh nghiệp vừa và lớn
Nhược điểm
Hỗ trợ khoảng cách tối đa là 1,2Km
Chưa được hỗ trợ bởi các ISP chỉ dùng cho mạng LAN mở rộng
G.SHDSL
G.SHDSL là phiên bản mới nhất của công nghệ DSL đối xứng. G.SHDSL (format single-pair, high bit rate digital subscriber line) đường dây thuê bao số, một đôi dây đối xứng tốc độ cao.
Mô hình sử dụng G.SHDSL cho doanh nghiệp
Ưu điểm
Dễ triển khai do sử dụng cơ sở mạng điện thoại sẵn có.
Tốc độ của dữ liệu lên tới 2.3Mbps download và upload với cùng một tốc độ.
Có khả năng hỗ trợ một số dịch vụ mạng như VoIP, VPṆ
Phù hợp với các doanh nghiệp lớn.
Khoảng cách 6.7Km
Chức năng LAN – to – LAN
Nhược điểm
Không sử dụng được đồng thời fax và voice
Chi phí tương đối cao
Sử dụng công nghệ không đối xứng
ADSL
Công nghệ DSL không đối xứng ( Asymmectric DSL) được phát triển từ đầu những năm 90 khi xuất hiện các nhu cầu truy nhập Internet tốc độ cao, các dịch vụ trực tuyến, Video theo yêu cầu.
Mô hình sử dụng ADSL cho doanh nghiệp
ADSL cung cấp tốc độ truyền dẫn không đối xứng lên tới 8Mbps luồng xuống (từ tổng đài trung tâm tới khách hàng) và 16-640Kbps luồng lên (từ phía khách hàng đến tổng đài) nhưng khoảng cách truyền dẫn giảm đi. Một ưu điểm nổi bật của ADSL là cho phép khách hàng sử dụng đồng thời đường dây thoại cho cả 2 dịch vụ : thoại và số liệu vì ADSL truyền ở miền tần số cao (4.4KHz - 1MHz) nên không ảnh hưởng tới tín hiệu thoại. Các bộ lọc được đặt ở hai đầu mạch vòng để tách tín hiệu thoại và số liệu theo mỗi hướng. Một dạng ADSL mới gọi là ADSL ỎLineÕ hay ADSL không sử dụng bộ lọc đã xuất hiện từ đầu năm 1998 chủ yếu cho ứng dụng truy cập Internet tốc độ cao. Kỹ thuật này không đòi hỏi bộ lọc phía thuê bao nên giá thành thiết bị và chi phí lắp đặt giảm đi tuy nhiên tốc độ luồng xuống chỉ còn 1,5Mbps.
Ưu điểm
Dễ triển khai do sử dụng cơ sở mạng điện thoại sẵn có.
Chi phí hợp lý.
Có thể tải dữ liệu về vơi tốc độ 8Mbps.
Tốc độ đường truyền là 8Mbps xuống và 64- 640Kbps lên
Sử dụng đồng thời fax, voice mà không cần ngắt mạng.
Hoạt động Fulltime.
Có khả năng hỗ trợ một số dịch vụ như VoIP, VPN
Phù hợp với các doanh nghiệp vừa và lớn.
Nhược điểm
Tốc độ đường lên và đường xuống chênh lệch nhau khá lớn.
Không phù hợp với các công ty cần tốc độ đường lên cao như ISP
Khoảng cách tối đa 5km tốc độ < 1Mbps
So sánh về các công nghệ họ xDSL
|
Công nghệ |
Tốc độ |
Khoảng cách
Truyền dẫn
|
Số đôi dây đồng
Sử dụng |
|
IDSL |
144Kbps đối xứng |
5km
|
1 đôi |
|
HDSL |
1,544Mbps đối xứng
2,048Mbps đối xứng
|
3,6 – 4,5km |
2 đôi
3 đôi |
|
HDSL2 |
1,544Mbps đối xứng
2,048Mbps đối xứng
|
3,6 – 4,5km |
1 đôi |
|
SDSL |
768Mbps đối xứng
1,544Mbps hoặc
2,048Mbps một chiều
|
7km
3km |
1đôi |
|
ADSL |
1,5-8Mbps luồng xuống
1,544Mbps luồng lên
|
5km (tốc độ càng cao thì khoảng cách càng
ngắn)
|
1đôi |
|
VDSL |
26Mbps đối xứng
13 – 52Mbps luồng xuống
1,5 – 2,3Mbps luồng lên |
300m – 1.5km
(tuỳ tốc độ) |
1đôi |
Bảng so sánh các công nghệ xDSL
|
» Các bài viết khác trong kiến thức căn bản về Băng thông rộng:
|
|
|
|
» Hướng dẫn cài đặt Băng thông rộng:
|
|
|
|
|
Được tạo bởi
admin
Lần sửa cuối
09/03/09
|
|
