viễn thông

7/30/2019 viễn thông

http://slidepdf.com/reader/full/vien-thong 1/30

KHOAĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG - ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

*****************

TIỂ U LUẬN

KHÁI QUÁT V Ề ADSL

Hà Nội, 4/1/2005



Khái quát v ề ADSL http://www.ebook.edu.vn

Mục lục

I. Cơ sở v ềDSL........................................................................ 1

1. Sự phát tri ển của công ngh ệ viễn thông và s ự ra đời của ADSL .. 1

2. Nhữ ng ư u điểm của ADSL ..................................................... 2

II. ADSL ................................................................................... 4

1. Định ngh ĩ a và mô hình tham chi ế u......................................... 4

2.Truy ền dẫn ADSL ................................................................. 4

3. Nhiễu trong ADSL ................................................................ 7

4. Băng thông ADSL .............................................................. 11

5. Đi ều chế .......................................................................... 13

6. FEC - Forward Error Control ................................................ 16

7.Tiêu chuẩn ANSI T1.143...................................................... 18

8. Hướng phát tri ển và ứ ng dụng của ADSL ............................. 20

III. ADSL và các công ngh ệ truy ền d ẫn khác .......................... 23 1. ATM over ADSL ................................................................. 23

2. TCP over ADSL ................................................................. 25




- 1 -

I. C ơ sở v ềDSLCông nghệ đường dây thuê bao s ố DSL thự c hiện truy ền thông tin

số qua đường dây điện thoại. Đường dây điện thoại với nhữ ng giới hạncố hữ u giờ đây truy ền được tín hiệu với tố c độ hàng triệu bit trên m ộtgiây. Sở d ĩ đi ều này th ự c hiện được là nhờ áp dụng các kỹ thuật truy ềnsố liệu phứ c tạp, đó là sự bù đắp các suy giảm truy ền dẫn trên đườngdây điện thoại. Kỹ thuật truy ền dẫn số sử dụng các thu ật toán ph ứ ctạp mà ngày nay có th ể trở thành hi ện thự c là nhờ các bộ vi xử lý tố cđộ cao dự a trên các m ạch tích hợp.

Kỹ thuật DSL đã tạo ra m ột bước ngoặt mới cho việc sử dụng đườngdây điện thoại . Đường dây điện thoại trước đây ch ỉ sử dụng để truy ềnmột kênh điện thoại băng t ần 3,4kHz, giờ đây có thể truy ền g ần 100kênh tho ại số nén hoặc một kênh video có ch ấ t lượng tương đươngtruy ền hình quảng bá. Kỹ thuật truy ền dẫn số tố c độ cao qua đôi dâyđiện thoại yêu c ầu phải có các bộ xử lý số tiên tiế n để khắc phục sự suy giảm tín hiệu, nhiễu xuyên âm t ừ các đôi dây khác trong cùng m ộtcáp, sự phản xạ tín hiệu, nhiễu t ần số và nhiễu xung.

1. S ự phát tri ể n c ủa công ngh ệ vi ễ n thông và s ự ra đờ i c ủa ADSL

Trong vài thập niên vừ a qua, khoa h ọc kỹ thuật có nhi ều thay đổi,đặc biệt là sự phát tri ển ngoài dự đoán của công ngh ệ viễn thông.Trước kia, chúng ta m ấ t 2 đế n 5 ngày ch ờ đợi một bứ c thư đế n đượcđích và khi máy fax xu ấ t hiện, khoảng thời gian đó được rút ng ắn lạitrong vòng 24 h. Và bây gi ờ, với thư điện tử , quãng th ời gian đó đượcrút ngắn lại xuố ng chỉ còn vài phút ho ặc ngắn hơn tùy theo yêu c ầu.Và mỗi khi sử dụng Internet để tìm thông tin, vi ệc phải chờ đợi quámột phút để mở đựơc 1 trang web là khó có th ể chấ p nhận được. Tấ t




- 2 -

cả đi ều đó đều chỉ ra rằng, chúng ra s ẽ không thoả mãn ch ỉ đế n khiviễn thông đạt đựơc tố c độ làm việc trong th ời gian thự c.

Từ khi điện thoại ra đời, chúng ta đã có th ể nói chuyện với nhaunhư khi nói chuyện trự c tiế p. Và bây giờ, chính vì lẽ đó mà chúng tamong muố n mọi dịch vụ viễn thông được truy ền trên cáp đồng cũngphải đạt được tố c độ như vậy.

Công nghệ hiện đại đã cố gắng giải quyế t vấ n đề đó và một vài giảipháp dự a trên cáp đồng để tăng tố c độ truy ền đã được áp dụng, tuynhiên đi ều c ần thiế t ở đây là sự đầu tư vào hạ t ầng cở sở của mạngtruy ền thông.

Công nghệADSL (đường truy ền thuê bao s ố bấ t đố i xứ ng), đã xuấ thiện vào cuố i nhữ ng n ăm 90 của thế kỷ trước, hứ a hẹn một khả năngcung cấ p tố c độ như yêu c ầu dự a trên h ệ thố ng điện thoại công cộngsử dụng cáp đồng mà không c ần thay đổi bấ t cứ thành ph ần nào tronghạ t ầng cơ sở.

Sau nhữ ng cuộc thử nghiệm trên kh ắp thế giới, công nghệADSLđãchứ ng tỏ khả năng truy ền tải hiệu quả và nhanh chóng các d ịch vụ multimedia b ăng rộng trên cáp đồng. Với các ư u điểm vượt trội, ADSLđã nhanh chóng tr ở thành m ột công ngh ệ tiên tiế n hàng đầu trên th ế giới và đang d ần đựơc áp dụng vào th ự c tiễn. Với ADSL, hơn 750 tri ệuthuê bao điện thoại trên toàn th ế giới sẽ có cơ hội sử dụng các d ịch vụ với tố c độ truy cập cao và đó mới chỉ là khúc dạo đầu của một kỷ nguyên m ới trong công ngh ệ truy ền thông.

2. Nh ữ ng ư u đ i ể m c ủa ADSL

Chúng ta hãy xem qua m ột vài ư u điểm vượt trội khiế n cho ADSLđược sử dụng rộng rãi trên th ế giới- Tố c độ : Bấ t cứ ai đã từ ng đợi để download hoặc truy nh ập Internet

với tố c độ 28.8 kbps b ằng modem quay s ố sẽ dễ dàng hình dungđược đi ều gì sẽ xảy ra một khi tố c độ tăng lên t ới 300 l ần. Với tố c




- 3 -

độ 8 Mbps ở đường xuố ng và 1 Mbps ở đường lên, ADSL là lý tưởngđể đáp ứ ng các yêu c ầu truy cập Internet và nh ữ ng ứ ng dụng c ầnđường truy ền tố c độ cao.

- Tính linh ho ạt : Trong quá trình phát tri ển của ADSLđã nảy sinhnhữ ng hướng phát tri ển khác nhau nh ư ng một điểm chung củachúng là đều sử dụng nhữ ng phương pháp mã hoá ph ứ c tạp để nhằm tận dụng tố i đa khả năng truy ền của cáp đồng bởi lẽ việctruy ền thoại chỉ chiế m có 1% kh ả năng đó. Và trong nh ữ ng hướngphát tri ển đề phù hợp với các đi ều kiện khách quan, ADSL vẫn luônđược chú ý đế n bởi tố c độ và khả năng cho phép truy ền các ứ ngdụng multimedia t ương tác m ới đòi hỏi nhi ều v ềdải thông.

- Sự phát tri ể n quan h ệ đố i tác : Với sự phát tri ển mạnh mẽ củaADSL, hoạt động trao đổi giữ a các nhà cung c ấ p thiế t b ị đã t ăng lênđáng kể. Hiện nay trên th ế giới có khoảng trên 60 nhà cung c ấ pthiế t b ị bán dẫn và các thi ế t b ị khác có liên quan đế n xDSL. Đa số các nhà s ản xuấ t thiế t b ị viễn thông đều liên kế t với các công ty nh ỏ hơn đang phát tri ển hệ thố ng DSLở các khu vự c khác nhau trên th ế giới. Nhữ ng quan h ệ đố i tác như trên cho phép nh ữ ng nhà cung c ấ ptăng tố c phát tri ển sản phẩm, đồng thời có thể hợp nhấ t nhữ ng hệ thố ng xDSL phát triển bởi nhữ ng công ty nh ỏ hơn dự a trên nh ữ ngmạng chuyển mạch ATM tố c độ cao.




- 4 -

II. ADSL

1. Đị nh ngh ĩ a và mô hình tham chi ế uĐường dây thuê bao s ố không đố i xứ ng ADSL là kỹ thuật truy ền

dẫn mạch vòng nội hạt đồng thời truy ền tải trên cùng m ột đôi dây cácdịch vụ sau:- Tố c độ bit thu (v ềphía người sử dụng) lên g ần 9Mb- Tố c độ bit phát (v ềphía mạng) đạt tố c độ 1 Mb- Dịch vụ điện thoại phổ thông

Tố c độ truy ền v ề phía khách hàng l ớn hơn nhi ều l ần truy ền từ khách hàng đi, do đó có thuật ngữ bấ t đố i xứ ng. Thoại được truy ền ở t ần số trong b ăng cơ sở kêt hợp với truy ền dữ liệu thông b ăng qua b ộ lọc thông th ấ p (bộ tách). Ngoài b ộ tách, ADSL bao g ồm một đơn vị truy ền dẫn ADSLở phía thiế t b ị trung tâm (ATU – C), m ột mạch vòng,và một đơn vị truy ền dẫn ADSL xa (ATU – R).

2.Truy ền d ẫ n ADSL

Khái niệm ADSL có hai ph ần cơ bản: (1) xuyên âm đầu g ần giảm docó tố c độ bit phát và gi ải t ần thấ p hơn nhi ều tố c độ bit thu và (2)truy ền tải đồng thời POTS và dữ liệu bằng cách truy ền dữ liệu trong

Mạngbăng rộng

ATU-C

Bộ táchLPF

Tổng đàiđiện thoại

ATU-R

Bộ táchLPF

Đầu cuố ingười sử

dụng

Điện thoại

V U-C

POTS-C

U-R T

Thoại tương tự

Cho đế n 9Mbps

Cho đế n 1Mbps

Mạch vòng nộihạt bằng đôidây xoắn

POTS-R

Phía khách




- 5 -

dải băng t ần trên b ăng t ần thoại. Truy ền dẫn 2 hướng tố c độ nhi ềuMbps không dùng trên ph ần lớn các đường dây điện thoại do hiệu ứ ngkế t hợp của suy giảm mạch vòng và xuyên âm. Nh ư chỉ ra ở hình dướiđây, n ăng lượng tín hiệu nhận được giảm đi tương ứ ng với t ần số vànhiễu xuyên âm nh ận được tăng theo t ần số . Do đố truy ền dẫn haihướng không th ể thự c hiện được ở nhữ ng t ần số mà nhiễu xuyên âmlấ n át tín hi ệu nhận

ADSL thự c hiện truy ền dẫn hai hướng tại nhữ ng nơi có thể: dưới t ần số cắt hai hướng. T ần số cao không thích h ợp cho truy ền dẫn hai hướngđược sử dụng cho truy ền dẫn một hướng. Đi ều này cho phép t ố c độ thu vượt xa t ố c độ có thể ở truy ền dẫn hai hướng.

Nhi ều hệ thố ng ADSL sử dụng kỹ thuật truy ền dẫn ghép kênh theot ần số , kỹ thuật này đặt truy ền dẫn phát ở dải t ần số tách khỏi dải t ầnsố thu để tránh t ự xuyên âm. D ải t ần bảo vệ là c ần thiế t để giúp chocác bộ lọc ngăn tạp âm POST can nhiễu vào truy ền dẫn số .

Giới hạn cho truy ềndẫn 2 hướng

Mứ c nhiễu xuyênâm nhận được

Mứ c tín hiệunhận đượcMứ c tín hiệu

T ần số

Hình vẽ: Truy n dẫn hai hướng bị giới hạn ở t n số thấ p




- 6 -

Một số hệ thố ng ADSL sử dụng kỹ thuật truy ền dẫn triệt tiế ng vọngECHO, nơi dải t ần phát được đặt trong d ải t ần thu. Bằng cách ch ồngdải t ần, t ổng b ăng t ần truy ền có thể giảm. Tuy nhiên ECHO khó tránhđựơc tự xuyên âm và khi th ự c hiện c ần có xử lý số phứ c tạp hơn.

Do không có tự xuyên âm ở đầu cuố i CO nên việc ghép kênh phânchia theo t ần số FDM khiế n ADSL làm việc tố t hơn nhi ều so với phươngpháp triệt tiế ng vọng ECHO. Tuy nhiên dải thông thu c ủa ADSL chophép làm việc theo h ướng thu đố i với các mạch vòng là lớn hơn.

Hoạt động của DSL đố i xứ ng ban đầu bị hạn chế bởi tự xuyên âmđầu g ần (self-NEXT) ADSL khắc phục được self-NEXTở đầu cuố i kháchàng đơn giản bằng cách giảm ngu ồn được NEXT. Bằng cách giảm tố c

Băngbảo vệ

Băng POTSBăng pháttố c độ thấ p

Băng pháttố c độ cao

Mứ c truy ền

T ần sô

T ần sô

Băngbảo vệ

Băng POTSBăng pháttố c độ thấ p

Băng phát

tố c độ cao

Mứ c truy ền




- 7 -

độ bit phát, kênh phát có th ể đặt vị trí để xuyên âm vào truy ền dẫnthu là ít nh ấ t. Đố i với ADSL, sự thu nhận của kênh phát đựơc xế p đặtdễ dàng hơn bằng cách đặt nó ở t ần số thấ p hơn nơi mà suy hao m ạchvòng là thấ p và nhiễu xuyên âm c ũng thấ p hơn.

Hệ thố ng ADSLứ ng dụng kỹ thuật truy ền dẫn tiên ti ế n để nâng caohoạt động. Đi ều chế và sắp đặt t ần số của tín hiệu phát được tự làmthích ứ ng để đạt được mứ c hoạt động tố i ư u từ các đặc tính liên quantới đường dây thuê bao s ử dụng. Mã Trellis được sử dụng để giảm hiệuứ ng nhiễu băng t ần rộng trạng thái ổn định. Các bộ cân bằng có khả năng thích nghi ch ố ng lại nhiễu băng hẹp, ví dụ như nhiễu t ần số phátthanh (RFI). Mã đi ều khiển lỗi hướng đi và cài xen (interleaving) ng ănchặn nhiễu xung. Cài xen ch ố ng lại lỗi xuấ t hiện đột ngột bằng cáchthay đổi các khố i dữ liệu, vì thế mà sự xuấ t hiện đột ngột lỗi kéo dàidẫn đế n có một số ít lỗi trong một khố i dữ liệu (có th ể sử a được) thayvì một lượng lỗi lớn xảy ra trong m ột khố i (không thể sử a được). Vớiđộ sâu cài xem 20ms s ẽ chố ng lại nhiễu đột biế n có khoảng thời gianlà 500μs, như ng mứ c cài xen này gây ra tr ễ truy ền bổ sung mà có th ể làm chậm lại băng thông c ủa các gói tin phúc đáp trước khi dữ liệu tiế ptheo được truy ền.

3. Nhi ễ u trong ADSL

Nhữ ng đường dây điện thoại DSL là cáp xoắn được bó lại thànhnhữ ng cáp lớn. Dây cáp xo ắn v ề cơ bản được sử dụng để tố i giản sự

giao thoa c ủa nhữ ng tín hiệu từ cáp này sang cáp khác gây ra b ởi sự bứ c xạ hoặc sự ghép bằng điện dung. Tuy nhiên, s ự ghép đôi giữ a cáctín hiệu để giảm nhiễu chỉ có thể đạt tới một giới hạn nhấ t định. Nế uvượt quá gi ới hạn này, nhi ễu tổng cộng trên t ừ ng dây s ẽ khiế n chochấ t lượng thông tin trên đó bị suy hao đáng kể. Và như vậy, nế utruy ền tín hiệu một cách cân đố i trên nhi ều đôi dây trong m ột cáp, t ố cđộ và chi ều dài của tuyế n sẽ bị giới hạn trong m ột khoảng hẹp.




- 8 -

Sở d ĩ như vậy là do nhiễu trên đường dây thuê bao s ố , mà ph ổ biế nnhấ t là 2 loại nhiễu xuyên âm th ường thấ y trong DSL: NEXT – xuyênâm đầu g ần và FEXT – xuyên âm đầu xa.- Xuyên âm đầu g ần NEXT là loại xuyên âm x ảy ra t ừ các tín hiệu đi

theo h ướng ngược lại trên đôi dây xoắn hoặc là từ bộ phát đi tới bộ thu đầu cuố i g ần

- Xuyên âm đầu xa FEXT có từ tín hiệu đi theo cùng m ột hướng trên2 đôi dây xoắn hoặc từ bộ phát t ới bộ thu đầu xa.

Xuyên âm có th ể là ngu ồn nhiễu ảnh hưởng lớn trên đôi dây xoắnvà thường gây giảm tính n ăng hoạt động của DSL khi nó không đượcloại bỏ. Trong mô hình cáp d ưới đây minh hoạ sự cảm ứ ng giữ a haidây trong m ột đôi dây xoắn và giữ a hai đôi dây khác nhau.

d

)xd,f (H1 −Thu đầu xaThu đầu g ần

Phát xuyên âm

Cặp 2

Cặp 1

NEXTFEXT

)f (X21

)x,f (H1

)x,f (H2

x

Minh hoạ xuyên âm

23E14E

13E

24E24M

13M

14M 23M

Đôi 1Dây1

Đôi 1Dây2

Đôi 2Dây3

Đôi 2Dây4

Mô hình phân bố liên hệ giữ a các đôi dây xoắn




- 9 -

Có điện cảm tương hỗM giữ a các đoạn của dây và có điện dung Egiữ a bản thân các dây. Trong cáp đôi dây xoắn có đi ều khiển, người tamong rằng điện cảm và điện dung t ương hỗ có thể đi ều chỉnh được bởiđộ xoắn do đó các đoạn xung quanh c ủa đôi dây xoắn có cự c đảo dấ uvà do vậy loại bỏ được tín hiệu cảm ứ ng. Tuy nhiên độ xoắn khongphải là hoàn h ảo và giá tr ị của điện cảm, điện dung không được duy trìsuố t chi ều dài của đôi dây xoắn. Hơn nữ a, sự thay đổi điện cảm vàđiện dung t ương hỗ theo t ần số thậm chí còn cao h ơn sự biế n đổi cáctham s ố đặc trư ng cho tín hi ệu kim loại (từ thuê bao đế n tổng đài) dọctheo đôi dây xoắn G(S/km)C(F/km),L(H/km), /km),(R Ω . Tuy nhiên,

người ta cho r ằng tín hiệu kim loại từ một đôi dây ảnh hưởng sang đôidây đang xét là không đổi theo chi ều dài (khi ta gi ả thiế t là các thamsố RLCG là không đổi trên m ột đơn vị chi ều dài). Sau đó, hàm c ảmứ ng (phụ thuộc vào t ần số ) )f (X21 giữ a sự thay đổi điện áp trên dây 2

và dây 1 có th ể tìm được qua lý thuy ế t mạng hai cử a tổng quát khibiế t tấ t cả các tham s ố M và E. Tương tự như vậy, ta c ũng có thể tìmđược hàm xuyên âm theo đơn v ị chi ều dài từ đôi dây 1 sang đôi dây 2(và cũng như vậy cho mỗi đôi trong cáp lên các đôi dây khác).

Cả NEXT và FEXTđều có hàm nhi ễu theo th ời gian ở bộ thu tuântheo quy lu ật phân b ố Gaussian.

Ngoài NEXT và FEXT, ADSL còn chịu ảnh hưởng của các loại nhiễukhác, ví dụ như nhiễu vô tuyế n, nhiễu xung, can nhi ễu giữ a các loạiDSL với nhau hoặc tự can nhiễu.

Nhi ễ u vô tuy ế n : là ph ần còn lại của tín hiệu vô tuyế n trên đườngdây điện thoại, đặc biệt là của AM quảng bá và c ủa các nhà khai tháckhông chuyên (HAM)

Tín hiệu t ần số vô tuyế n ảnh hưởng lên đôi dây điện thoại, đặc biệtlà dây tr ần. Các đường dây điện thoại làm từ đồng tạo thành anten thusóng điện từ dẫn tới dòng điện tích cảm ứ ng so với đấ t. Điện áp chung




- 10 -

cho đôi dây xoắn là một trong hai dây so v ới đấ t, thông th ường haiđiện áp này là gi ố ng nhau vì hai dây trong đôi dây xoắn giố ng nhau.Đường dây điện thoại cân bằng cao cho th ấ y sự suy giảm lớn trong tínhiệu RF biế n thiên trên đôi dây so với tín hiệu chung. Tuy nhiên, s ự cân bằng sẽ giảm đi khi t ần số tăng lên, và ở t ần số của DSL nóichung, t ừ 560kHz tới 30MHz, hệ thố ng DSL có thể ch ồng lên b ăng t ầnsóng vô tuy ế n và sẽ thu nhận đựợc mứ c nào đó của nhiễu vô tuyế ndọc theo các tín hi ệu DSL biế n thiên trên cùng m ột đôi dây điện thoại.Dạng nhiễu DSL này gọi là RF vào.

Một dạng nhiễu vô tuyế n khác chính là s ự xâm nhập của AM quảngbá. Giao thoa vô tuy ế n AM xuấ t pháp t ừ trạm phát vô tuy ế n liên thụccó độ rộng băng thông 10 kHz t ừ 560kHz tới 1.6MHz, do đó ảnh hưởngđế n tín hiệu thu ADSL. Nhi ều trạm vô tuyế n AM có thể cùng một lúchoạt động trong thành ph ố và ảnh hưởng lên đường dây điện thoại.Các trạm phát vô tuy ế n AM có thể phát qu ảng bá ởmứ c công suấ t lêntới 50000W và có th ể phát t ới công suấ t lớn nhấ t vào bu ổi tố i. Tín hiệuAM có nhiễu khoảng từ -80dBm/Hz đế n -120dBm/Hz. Mứ c AM xâmnhập có thể ngang ho ặc trên m ứ c xuyên âm và m ứ c nhiễu n ền củaADSL, vì thế không thể bỏ qua khi thiế t kế . Tuy nhiên tín hi ệu vôtuyế n AM khôngđủ lớn để làm boã hoà đầu cuố i analog của các bộ thuADSL

Nhi ễ u xung: là nhiễu xuyên âm không ổn định từ các trường điện từ tạm thời g ần đường dây điện thoại. Nhữ ng ví dụ v ề bộ phát xung r ấ tđa dạng, ví dụ như sự đóng ngắt motor, điện áp đi ều khiển thang máy,sự rung chuông c ủa máy điện thoại trong cùng m ột bó cáp. Mỗi hiệuứ ng này là t ạm thời và gây ra nhi ễu xâm nh ập vào các đường dây điệnthoại qua cùng m ột cơ chế cơ bản như nhiễu RF, như ng thường ở t ầnsố thấ p hơn nhi ều.




- 11 -

Điện áp cảm ứ ng kim loại thường là vài mV, nh ư ng cũng có th ể caotới 100mV. Các điện áp nh ư vậy dường như là nhỏ, như ng sự suy giảmlớn ở t ần số cao trên đôi dây xoắn có ngh ĩ a là ở thiế t b ị thu xung cóthể là rấ t lớn so với mứ c tín hiệu DSL nhận được. Các điện áp ở chế độ này phổ biế n gây ra b ởi xung có th ể gấ p 10 l ần v ề biên độ. Các xungthông th ường kéo dài t ừ hàng chục đế n hàng tr ăm l ần micro giâynhữ ng cũng có thể kéo dài t ới 3ms.

T ự can nhi ễ u : Tự xuyên âm là xuyên âm vào m ột d ịch vụ cùng hoạtđộng trong ADSL. Đây là đi ều c ần chú ý đế n khi các nhà cung c ấ p d ịchvụ muố n cung cấ p một d ịch vụ nào đó trên ph ạm vi rộng. Tuy nhiênvới đặc tính bấ t đố i xứ ng của mình, ADSL không có tự xuyên âm. Đi ềunày cho phép tín hi ệu thu ch ạy ở tố c độ lớn hơn nhi ều so với truy ềndẫn đố i xứ ng trong đi ều kiện tương đương.

4. B ăng thông ADSL

Đúng như tên gọi, ADSL truy ền nhữ ng dòng d ữ liệu không đố i xứ ng,

đường xuố ng (tới người thuê bao) chi ế m nhi ều dải thông hơn so vớiđường (từ người thuê bao đế n nhà cung c ấ p dịch vụ).

Lý do để giải thích cho sự không cân đố i một cách t ự nhiên của quátrình truy ền là do nhu c ầu thự c tế của người sử dụng. Đố i với mộtđường truy ền tố c độ cao, rấ t nhi ều ứ ng dụng được dùng, ví d ụ như xem video tr ự c tuyế n, mua bán, ch ơi game, truy c ập Internet, truy c ậpmạng LAN từ xa v..v nên c ần tố c độ đường xuố ng (tới người sử dụng)

phải cao. Ngược lại, yêu c ầu v ề băng thông đường lên lại hoàn toànthấ p hơn nhi ều và do đó, có sự bấ t đố i xứ ng giữ a đường lên và đườngxuố ng v ềmặt băng thông.

Các lớp truy ền tải khác nhau c ủa ADSL là 2M-1, 2M-2, 2M-3,trong đó 2M-1 có tố c độ cao nhấ t như ng có cự ly truy ền ngắn nhấ t.

Khả năng truy ền tải của ADSL trên đường xuố ng cơ bản là từ 2,048 Mbps tới 6.144Mbps. Ở tố c độ 6.144Mbps, cự ly truy ền có thể




- 12 -

vào khoảng 3 km. Tố c độ truy ền càng giảm thì cự ly truy ền càng t ănglên. Cự ly truy ền cao nh ấ t có thể được là 9 km. Tố c độ truy ền có thể đạt được tới 52Mbps và 155Mbps nế u sử dụng sợi quang để truy ền.Bằng cách s ử dụng công ngh ệDMT ADSL (Discrete Multitone –Đa t ầnrờ ì rạc) ta có th ể sử dụng nhi ều tố c độ bit khác nhau, t ố c độ bit chỉ cònphụ thuộc vào mạch giao diện. Vì thế hệ thố ng có khả năng thích ứ ngrấ t cao. Tố c độ bit đường xuố ng được cho ở trong bảng dưới đây:

Tố c độ truy ền của đường xuố ng của ADSL nằm trong ph ạm vi từ 0-640 kbps tu ỳ thuộc vào lớp truy ền tải. Tổng hợp các tố c độ bit ở đườnglên được liệt kê ở bảng dưới đây:




- 13 -

Đặc biệt, ATM có thể truy ền qua ADSL với các tố c độ bit sau

5. Đi ều ch ế

Tấ t cả các kênh truy ền dẫn cơ bản đều là analog, vì v ậy có thể đư ara các ảnh hưởng truy ền dẫn khác nhau. Đặc biệt, các đường dây điện




- 14 -

thoại đa ph ần là analog, và do v ậy DSL sử dụng một vài dạng đi ềuchế . Mục tiêu cơ bản của đi ều chế là biế n đổi một lu ồng bit vào DSLthành các tín hi ệu analog t ương đương phù h ợp với đường truy ền dẫn.

ADSL là một thành viên trong t ập các đường truy ền số DSL, do đónó cũng sử dụng các phương thứ c đi ều chế căn bản giố ng như cácđường truy ền số theo công ngh ệ khác. Tuy nhiên, có hai ph ương thứ cđi ều chế chính được sử dụng trong công ngh ệ ADSL. Đó là DMT-Discrete Multitone Modulation và CAP - Carrierless Amplitude/PhaseModulation. Trước hế t, chúng ta s ẽ xét v ềDMT trước.

Mặc dù mạng điện thoại PSTN có dải thông t ần từ 400Hz tới3400kHz để truy ền tín hiệu thoại, như ng cáp đồng có một phổ t ần số tới 1.1MHz có thể tận dụng rấ t tố t để truy ền dữ liệu. Công nghệDMT –Discrete Multitone – Đa t ần rời rạc - sử dụng toàn b ộ ph ần còn lại củadải phổ đó bằng cách s ử dụng các hệ số khuế ch đại khác nhau cho m ỗit ần số . Ph ần phổ t ần số từ 4kHz trở v ề trước là dành cho tín hi ệu củahệ thố ng điện thoại cũ.

Ý tưởng chủ đạo của phương pháp đi ều chế DMT là chia nhỏ dảithông s ẵn có thành m ột số lượng lớn các kênh con. Các kênh con nàyđược chia thành các nhóm dành cho vi ệc truy ền dữ liệu trên đường lênhoặc trên đường xuố ng. Trong ADSL, nhóm dành cho đường xuố ngđược chia vào 256 kênh 4kHz, còn nhóm dành cho đường lên có 32kênh. Mỗi một kênh con đều độc lập và có nhiệm vụ mang một dòngtín hiệu riêng. Tiêu chu ẩn ADSLđịnh ngh ĩ a một dòng d ữ liệu cơ bảnkhi đã biế t trước cả hai đầu cuố i và cho phép chúng xác định tỷ số S/N đặc trư ng cho mỗi kênh, và s ử dụng thông tin này để chia dữ liệura từ ng ph ần để truy ền qua các kênh con.




- 15 -

Và đi ều quan tr ọng c ần phải nhớ, đó là ADSL không h ề ảnh hưởngđế n ph ần tín hiệu thoại trong bấ t kỳ trường hợp nào. Và để đảm bảođi ều đó, ph ần tín hiệu có t ần số thấ p hơn 4kHz sẽ được một mạch điệntách riêng ra khi tín hi ệu đi đế n đầu cuố i và do đó, các cuộc liên lạcbằng điện thoại sẽ vẫn thự c hiện được khi đường truy ền đang được sử dụng trong các d ịch vụ băng thông r ộng ứ ng dụng công ngh ệADSL.

Kỹ thuật DMT rấ t hữ u dụng trong ch ế độ bấ t đố i xứ ng khi các kênhcon được chia thành các nhóm riêng bi ệt dành cho đường lên(từ đầucuố i đế n các nhà cung c ấ p d ịch vụ điện thoại cũ) và xuố ng(từ các nhàcung cấ p dịch vụ tới các. khách hàng.




- 16 -

Tiế p theo, chúng ta c ần phải nhắc đế n công ngh ệ đi ều chế biên độ pha không sóng mang - CAP - Carrierless Amplitude/Phase Modulation

Thuật toán CAP đư a đế n sự kế t hợp giữ a cả biên độ và pha trongkhi tạo ra các bit tín hi ệu truy ền qua các đôi dây xoắn. Không giố ngnhư DMT, CAP sử dụng toàn b ộ dải thông t ừ 4kHz lên 1,1MHz như mộtkênh truy ền. Công nghệ CAPđược sử dụng trong m ột vài chuẩn viễnthông nh ư chuẩn V.32 … Số lượng tín hiệu mà ph ương pháp này có th ể

phát sinh ph ụ thuộc vào nhữ ng mẩu thông tin mà chúng ta mu ố n gử iqua đường truy ền. Công nghệ này cho phép thay đổi tố c độ bit trongthời gian thự c khi có sự thay đổi v ề thuật toán s ử dụng.

Nhữ ng lợi thế của CAP so với DMT là giá thấ p, độ trễ thấ p và t ố c độ đáp ứ ng . Tuy nhiên, DMT luôn được xem là công ngh ệ đang tin c ậyhơn và phứ c tạp hơn

6. FEC - Forward Error Control FEC – Forward Error Control - được sử dụng để đảm bảo cho hệ

thố ng hoạt động tố i ư u. Việc sử a lỗi này dự a vào mã hoá vòng g ọi làmã hoá Reed – Solomon thay cho thi ế t lập các khố i byte và s ử a các lỗikhố i. Thuật toán mã hoá Reed – Solomon th ự c hiện theo Galois Field(GF 256) và cho phép t ới 16 byte lỗi trong một từ mã 255 bytes đượcsử a. Khả năng sử a lỗi của thu ật toán này có th ể tăng lên trong tr ường




- 17 -

hợp các cụm lỗi dạng xung nh ờ xen kẽ các lỗi vào các từ mã g ần k ề.Mã hoá Reed – Solomon được sử dụng vì có độ lợi mã hoá v ới lỗi

ngẫu nhiên (kho ảng 3 dB nế u được sử dụng đúng) và s ử dụng phươngpháp chèn cho phép s ử a các cụm lỗi lớn gây ra do tác động xung. Mãhoá RS có các ký hiệu là byte ch ứ không phải là bit, vì thế nên nó ph ứ ctạp hơn mã hoá nh ị phân. Chúng là các mã hoá có kh ả năng sử a lỗimạnh được biế t và có th ể ứ ng dụng với độ phứ c tạp vừ a phải. Mã hoáRS sử dụng một số chẵn byte, 2t cho phép s ử a lỗi t byte và phát hi ện2t byte b ị lỗi. Khi kênh cung cấ p hiển th ị là các ký hiệu, kênh đầu ra cóthể bị lỗi thì mã hoá RS có th ể sử a lỗi cho 2t byte có th ể bị lỗi đó.

Mã hoá Reed – Solomon là tr ường hợp đặc biệt của phương phápđược gọi chung là mã hoá vòng. Trong mã hoá vòng, các t ừ mã thêmvào có th ể được tìm thấ y bằng việc trượt vòng (n-1) c ủa bấ t kỳ từ mãđầu tiên nào được đư a ra. Xét v ề một góc độ nào đó đi ều này làmgiảm tính phứ c tạp của không gian t ừ mã một cách đáng tin cậy chophép giải mã đơn giản hơn.

Tấ t cả các thuật toán trong mã hoá Reed – Solomon đố i với ADSL làkiểu byte n ằm trong tr ường GF256 hữ u hạn. GF256 là trường mở rộngcủa thu ật toán nh ị phân.

Trong ADSL, Reed – Solomon FEC là bắt buộc, R= 2t và các bytekiểm tra tho ảmãn 0 ≤R≤16 với đa thứ c

1R2R2R

11R

0 cZc...ZcZc)Z(C −−−− ++++=

được thêm vào t ừ mã g ồm có K byte với đa thứ c (K≤ 256)

1K2K2K

11K

0 cZm...ZmZm)Z(M −−−− ++++=

trong đó 0m là byte được truy ền đầu tiên và 0c là byte được truy ền

đầu tiên của các bit ch ẵn lẻ được thêm vào. Một byte d ữ liệu g ồm 8 bit[ 01,...7 d,d,d ] và được kế t hợp với ph ần tử GF256 [ ]01

77 dd...d +α++α và α




- 18 -

là nghiệm của đa thứ c nhị phân 1xxxx 2348 ++++ . Đa thứ c byte kiểm

tra tho ảmãn )Z(GZ).Z(M)Z(C R= trong đó )Z()Z(G iα−Π=

Trong ADSL, phương pháp xo ắn được sử dụng khi chọn chi ều sâuchèn từ L=0 đế n 64. Khi số byte thông tin K là l ẻ, độ sâu chèn L=K+2tlà đồng nguyên t ố và do đó lỗi có thể được phân tán. Khi K chẵn, bytegiả được chèn vào ph ần cuố i của từ mã để tạo K lẻ (như ng không đượctruy ền đi mà ch ỉ được thêm vào ởmáy thu khi gi ải mã)

7.Tiêu chu ẩ n ANSI T1.143

Khái niệm ADSL xuấ t hiện vào nh ữ ng năm 90 của thế kỷ trước. Banđầu ADSLđược nghiên cứ u ở tố c độ 1.5 Mbps thu vào 16 kbps phátcho ứ ng dụng MPEG-1. Một số người gọi đó là ADSL1. Sau đó, cùng vớiyêu c ầu đáp ứ ng v ề tố c độ của một số ứ ng dụng, cộng với sự xuấ t hiệncủa nhi ều kỹ thuật truy ền dẫn tiên tiế n, ADSL2 xuấ t hiện với tố c độ 3Mbps thu và 16 kbps phát, cho phép truy ền 2 dòng MPEG-1 đồngthời. Vào năm 1993, ADSL ra đời với tố c độ là 6 Mbps thu và 64 kbpsphát nh ằm hỗ trợMPEG2. Tiêu chuẩn ANSI T1.143 ra đời đã phát tri ểnvượt ra kh ỏi ADSL3. Sau khi T1.143 được công bố , các thu ật ngữ ADSL1, ADSL2 và ADSL3đã không còn được sử dụng.

ADSL theo tiêu chuẩn ANSI T1.143 sử dụng kỹ thuật DMT. Hệ thố ngtruy ền tải hướng v ề có tố c độ lấ y mẫu là 2.208 MHz và kích thước cáckhố i là 512 liên hợp đố i xứ ng có 256 tone t ừ 0 đế n 1.104 MHz và chi ềudài tiế p đầu chu k ỳ v= 32 m ẫu. Cứ sau 68 ký hi ệu, một hằng số là kýhiệu đồng bộ bằng 512+32=544 ký hi ệu được xen vào, do đó tố c độ thự c tế của ký hiệu là 2.208/(544x69/68)=4kHz. Độ rộng của tone là2.208/512= 4.3125kHz. Do đó, độ dư băng t ần là 0.3125/4 = 7.8%.Tố c độ truy ền số liệu là một số nguyên là 4kbps nh ư ng thông tin đượctruy ền theo byte nên th ự c tế tiêu chuẩn cho phép t ố c độ phát là m ộtsố nguyên l ần 32 kbps. Mật độ phổ công suấ t phát chi ều v ề là




- 19 -

40dbm/Hz với sai số trung bình cho phép c ủa tone là ±2.5dB. Côngsuấ t phát c ự c đại vào khoảng 20 dBm.

Chi ều đi của hệ thố ng cũng sử dụng kỹ thuật DMT với tố c độ lấ ymãu bằng 276kHz, kích thước khố i là 64 liên hợp đố i xứ ng tứ c là 32tone t ừ 0 đế n 138 kHz và độ dài của ti ền tố chu kỳv=4 m ẫu. Sau 68ký hiệu, hằng số đồng bộ ký hiệu được đư a vào có độ dài 68 ký hiệutạo nên t ố c độ ký hiệu thự c tế là 276/(68x69/68) = 4kHz. Độ rộng củatone vẫn là 276/64 = 4.3125kHz. Độdư băng t ần là 0.3125/4 = 7.8%.Mật độ phổ công suấ t hướng lên trung bình là -38dBm/Hz v ới dung saicho phép 2.5dB t ạo nên công su ấ t phát c ự c đại 14dBm. Các hệ thố ngADSL thế hệ 2 cho phép s ử dụng 32 t ới 64 tone h ướng lên trong đó cáctone thêm vào được sử dụng khi trên đường truy ền có các hệ thố ngISDN. Tấ t cả 64 tone được sử dụng để giảm tính không đố i xứ ng củatố c độ chi ều đi và v ề.

Trong cả hai hướng truy ền, T1.143 b ắt buộc sử dụng hai đường điqua đường truy ền gọi là đường fast và interleaving. Các bit c ủa đườnginterleaving có th ể được xen vào m ột hoặc vài ký hiệu do đó chịu trễ lớn hơn. Các bit của đường fast ch ỉ được xen vào biên c ủa ký hiệu. Chỉ số của tone trong T1.143 được sắp xế p phù h ợp sao cho tone có s ố bitnhỏ nhấ t được mã hoá tr ước cùng với các bit từ bộ đệm nhanh. Sauđó, các tone có s ố bit lớn hơn được mã hoá t ừ các bit còn lại trong bộ đệm nhanh và các bit trong b ộ đệm xen cho đế n khi mã hoá xong. Xencác bit đã sắp xế p cho phép đường truy ền chịu tác động của nhiễuxung và nhiễu clip tố t hơn so với sắp xế p bit thông th ường. Tone có s ố bit lớn nhấ t th ường b ị ảnh hưởng của nhiễu xung và clipping và vì v ậyphải có bảo vệ burst lỗi thêm trong các đường xen của ph ần sử a lỗingoài




- 20 -

Sơ đồ truy ền dẫn T1.143 được thể hiện trên hình d ưới đây.

8. H ướ ng phát tri ể n và ứ ng d ụng c ủa ADSL

ADSL là công nghệ truy nhập mà chế độ truy ền dẫn không đồn bộ c ần đểmở rộng tới khách hàng gia đ ình và các v ăn phòng nh ỏ. Trong

thời gian tới, ADSL sẽ có được tố c độ 10 Mbps thu và 1,5 Mbps phát.Tuy nhiên hướng này b ị mấ t d ần do trùng v ới VSDL. Dođó, người tachủ trương chú tr ọng vào cải thiện phạm vi mạch vòng ở các tố c độ g ần 1Mbps, giá thành th ấ p, tiêu th ụ năng lượng thấ p và giảm xuyênâm. Các hệ thố ng ADSLđang được phát tri ển để truy ền đa mạch thoạisố ngoài việc truy ền dữ liệu tố c độ cao.

Một hướng phát tri ển ADSL là kế t hợp với ISDN tố c độ cơ bản. Đi ều

này làm giảm đáng kể tố c độ của ADSL như ng nó cho phép đồng thờidịch vụ ISDN và ADSL cung hoạt động trên m ột mạch vòng. Cấ u hìnhADSL+ISDN không hứ a hẹn cung cấ p một mạch vòng cỡ 5.5 km màthông th ường cung cấ p bởi ISDN. ADSL+ISDNđược quan tâm trongviệc cung cấ p hai mạch thoại và dữ liệu tố c độ cao trung bình.

“bit” “Độ lợi”

Đi ềukhiểnghépkênh

vàđồng

bộ

crcf

crcj

scramf

scramj

FECf

FECj Xen

Sắpxế ptone

IDFTBộ

đệmP/Sđầura

DAC và xử lý analog

Mãhoá

chùmđiểm

vàđịnh tỷ lệ độ

lợi

Khung số liệughép kênh

Khung số liệuđầu ra

Khung số liệu đầu vàomã hoá lưới

Xkk=0-255

AS0 AS1 AS2 AS3 AS0 LS1 LS2

Bộ phát DMT theo chuẩn T1.143




- 21 -

Mạng truy c ập ADSL có thể được hỗ trợ cho chuyển tải lư u lượngdữ liệu cho các ứ ng dụng giữ a người sử dụng và nhà cung c ấ p d ịch vụ.Các ứ ng dụng cụ thể có thể là:- Truy cập Internet (gi ải trí tại nhà): ADSL hỗ trợ việc duyệt web

nhanh h ơn cho người sử dụng, việc đảm bảo dịch vụ không đượcđáp ứ ng vì giá thuê bao th ấ p

- Truy cập Internet t ố c độ cao: d ịch vụ này được cung cấ p cho cácdoanh nghiệp và nhữ ng người tiêu thụ chính. Dịch vụ được bảo đảmphù hợp với cứơc phí.

- Đường dây tho ại và điện thoại IP: Điện thoại dự a trên IP hay ATMđựơc phát tri ển bởi truy nhập ADSL. Chứ c năng thích hợp trongmạng truy nh ập cho phép các hình th ứ c của d ịch vụ thoại được thự chiện giố ng như các dịch vụ thoại hiện tại

- Video conference: Các đường truy ền ADSL với băng thông cao h ơncho phép nâng cao ch ấ t lượng d ịch vụ

- Nén số tín hiệu Video: người sử dụng được xem phim s ố theo th ờigian thự c được phân phát t ừ một máy ch ủ của nhà cung c ấ p dịch vụ

- Cung cấ p radio và audio: ng ười sử dụng có th ể nghe âm thanh s ố được cung cấ p theo th ời gian thự c từ máy chủ của nhà cung c ấ pdịch vụ

- Giao dịch ngân hàng- Làm việc từ xa: ng ười sử dụng kế t nố i với cơ quan t ừ chỗ làm việc

của họ, hoặc từ các văn phòng, chi nhánh. Các ứ ng dụng có thể c ầnnhi ều dữ liệu như các sản phẩm đồ hoạ cao cấ p hoặc CAD/CAM.

- các chương trình trò ch ơi cho nhi ều người tham gia: đây là một ứ ngdụng đòi hỏi cao v ềkhía cạnh trễ truy ền dẫn.

Dưới đây là một bảng giới thiệu các ứ ng dụng của ADSL và yêu c ầubăng thông t ương ứ ng




- 22 -




- 23 -

III. ADSL và các công ngh ệ truy ền d ẫ n khác

1. ATM over ADSLATMđược thiế t lập như một công ngh ệ truy ền dẫn phù h ợp cho việc

truy ền tín hiệu thoại, video, và d ữ liệu trên m ột mạng diện rộng vớimột chấ t lượng phù h ợp, trong khi ADSL có nhiệm vụ cung cấ p d ịch vụ tố c độ cao trên đường dây điện thoại (cáp đồng) đư a v ềcác văn phòngnhỏ và nhà riêng t ừ tổng đài. Lợi ích chung đem lại khi kế t hợp 2 côngnghệ truy ền dẫn, t ạo ra m ột kiế n trúc ATM over ADSL là tấ t yế u để có

được nhữ ng kế t nố i đâu cuố i - đầu cuố i có tố c độ cao ngoài s ự mongđợi đố i với các khách hàng nh ỏ lẻ. ATM như một giao diện truy cập đachứ c năng sẽ cho phép k ế t hợp giữ a các truy nh ập đơn lẻ và mạngtrung kế , do đó sẽ cung cấ p cho khách hàng kh ả năng truy nh ập vàoInternet trên m ột đường truy ền băng thông r ộng. ATM over ADSL cũngsẽ cung cấ p cho nhữ ng khách hàng t ừ xa khả năng truy nh ập vào bấ tcứ điểm nào trong m ạng ATM, bao g ồm mạng trung k ế ATM, các mạngnội bộ và các server h ữ u ích khác, ví dụ như server dành cho b ảo mật,server đệm nội dung Internet ho ặc một server cung c ấ p tín hiệu video.

ATM over ADSL sẽ làm tăng hiệu quả sử các dịch vụ Internet, ch ẳnghạn như chia sẻ và thu th ập thông tin.

Hơn nữ a, việc sử dụng ATM như là một giao th ứ c lớp 2 phía trênmạng truy nh ập ADSL sẽ đem lại các lợi ích rõ rệt như sau:- Giao th ứ c trong su ố t : Mạng độc lập với giao thư c của lớp mạng

được sử dụng (IP, IPX, AppleTalk v…v)- H ỗ tr ợ đ a l ớ p QoS : ATM cung cấ p cho người đi ều hành m ạng khả

năng hỗ trợ các dịch vụ trên n ền các lớp QoS theo các m ứ c khácnhau tu ỳ thuộc vào sự ánh xạ giữ a các lớp trên v ới các thông tinngười dùng hoặc các ứ ng dụng. Độ lớn của các t ế bào ATM làm chonó có khả năng hỗ trợ trễ đột biế n, có th ể thự c hiện ghép các kênh




- 24 -

cố định, và cho phép th ự c hiện đầy đủ hơn các lịch trình hoạt độngcủa các đơn vị dữ liệu ởmứ c cao.

- Sự thích ứ ng b ăng thông : b ăng thông ATM có khả năng thích ứ ngnhu ần nhuyễn tỷ lệ với sự đáp ứ ng của công ngh ệDSL cho phép tố iư u hoá việc sử dụng trên m ỗi vòng dây

- Sự nâng c ấ p lên các công ngh ệ truy ền d ẫ n s ố khác : ATM là độc lậpvới lớp vật lý, sử dụng nó với DSL mở đường cho kỹ thuật truy nh ậpư u việt hơn, ví dụ như Very high speed DSL (VSDL)

- Đơ n gi ản hoá vi ệc qu ản lý m ạng : Từ góc nhìn của người quản tr ị mạng, việc đư a ATM tới người sử dụng mạng đem lại một số ư uđiểm ti ềm ẩn. Bởi vì kế t nố i có định hướng là bản chấ t của ATM,h ầu hế t việc tính cước, bảo mật, b ảo trì, và ho ạt động hỗ trợ cơ sở hạ t ầng mạng d ịch vụ chuyển mạch theo yêu c ầu đều có thể đượcđáp ứ ng

Như vậy, vấ n đề mấ u chố t của một hệ thố ng mạng truy nh ập ATMover ADSL là sự hợp nhấ t của giao diện ATM và thiế t b ị truy nhậpngười dùng (UA – user-access) m ới được triển khai cho các d ịch vụ số tích hợp, trong khi ph ải đảm bảo các giao diện kế thừ a hoặc truy ềnthố ng (ví dụ như POT, ISDN, TV tương tự v…v) trong các thiế t b ị. Nóicách khác, các thi ế t b ị UA (thường là một modem ADSL) phải bao g ồmcả giao diện ATM dành cho các cổng tương ứ ng khác (RG – ResidentialGateway) Khố i RG, tách các dòng l ư u lượng từ các ứ ng dụng tương tácvà không t ương tác trong m ột dòng d ữ liệu duy nhấ t, th ự c hiện cácchứ c năng đi ều khiển c ần thiế t, đế n và đi ra từ các nút d ịch vụ trênmột mạng truy nh ập truy ền dẫn tích hợp. Hình vẽ dưới đây ch ỉ ra mộtví dụ v ềhệ thố ng truy ền dẫn trong m ột mạng truy nh ập.




- 25 -

Ở đầu cuố i khác của mạng truy nh ập, các thi ế t b ị truy nhập d ịch vụ (SA – Service Access) và truy nh ập truy ền dẫn (TA - Transport Access)cung cấ p các giao diện riêng biệt dành cho nhà cung c ấ p dịch vụ trênhạ t ầng của mạng LAN ATM và người đi ều hành m ạng truy ền dẫn trênhạ t ầng mạng WAN ATM. Vấ n đề này căn bản được thự c hiện dự a vào

chuyển mạch truy nh ập ATM. Đây là yế u tố cho phép ATM trở thànhmột lớp phổ biế n cho tấ t cả các giao th ứ c trên t ấ t cả các n ền tảngdung cấ p một sự quản lý chấ t lượng dịch vụ đầu cuố i đơn lẻ.

Sự vận chuyển dữ liệu ATM trên ADSLđiển hình hỗ trợ cả haiphương pháp truy ền dẫn dữ liệu ATM cùng với sự ghép kênh b ấ t đố ixứ ng được gọi là phương pháp truy ền nhanh và ph ương pháp truy ềnxen. Phương pháp truy ền nhanh được thiế t kế để cung cấ p một mứ c

trễ truy ền thấ p ( nhi ều nhấ t là 2ms) để đáp ứ ng cho các ứ ng dụngtương tác th ời gian thự c, phương pháp truy ền xen lại có trễ nhi ều hơn(lên đên hàng ch ục ms) nh ư ng lại có tỷ số lỗi bit rấ t thấ p.

2. TCP over ADSL

Với nhữ ng ứ ng dụng như Internet t ố c độ cao, dòng s ố liệu đaphương tiện, các ho ạt động viễn thông v…v là thị trường chính cho




- 26 -

ADSL, việc cùng t ồn tại của TCP/IP và ATM over ADSL làđặc biệt thúvị. Đi ều đó quyế t định việc cải tiế n hiệu quả hoạt động đầu cuố i - đầucuố i của TCP/IP trên một mạng bấ t đố i xứ ng, ví dụ như hệ thố ng màtrong đó đường v ề (người sử dụng tới mạng/người cung cấ p dịch vụ)chậm hơn đáng kể so với đường tới (từ mạng/người cung cấ p dịch vụ tới người sử dụng). Tỷ lệ bấ t đố i xứ ng của băng thông có th ể thấ p hơn10 như trong một số modem truy nh ập dịch vụ ADSLđã dự kiế n, chotới hơn 100 ho ặc hơn nữ a trong đi ều kiện đường dây điện thoại đượcdùng để kế t nố i từ người sử dụng đế n mạng.

V ề cơ bản, m ạng bấ t đố i xứ ng ảnh hưởng không t ố t đế n hoạt độngcủa các giao th ứ c truy ền dẫn xác th ự c như TCP bởi vì các giao thứ cnày dự a vào s ự h ồi đáp trong khuôn m ẫu h ồi đáp tích luỹ từ máy thuđể xác nhận sự tin cậy. Đố i với một dòng d ữ liệu không định hướng,các bản tin ACK của TCP sẽ truy ền trên đường v ề (hướng lên) đi ềuchỉnh dòng các gói d ữ liệu trên đường tới (hướng xuố ng). TCP đư a vàodo đó phụ thuộc vào thông tin h ồi đáp trên đường lên đã b ị hạn chế .Sự thu nhận các thông tin h ồi đáp không đúng thời điểm sẽ có thể lànguyên nhân c ủa sự giảm đầu vào theo đường xuố ng nhanh h ơn. Dođó, đường lên hẹp hơn cũng có thể coi là một nút c ổ chai chính đố i vớiiđường xuố ng. Ví dụ, một h ồi đáp trên đường truy ền băng hẹp có thể làm chậm đáng kể qúa trình m ở rộng cử a sổ gử i trong quá trình kh ởiđộng chậm, làm suy gi ảm tố c độ truy ền trong h ướng truy ền của dữ liệu.

C ần phải chú ý rằng sự bấ t đố i xứ ng v ề băng thông không ph ải làsự bấ t đố i xứ ng ảnh hưởng trự c tiế p đế n hoạt động của TCP/IP mà đólà tỷ lệ bấ t đố i xứ ng b ăng thông chu ẩn hoá, được xác định bằng tỷ số của băng thông trên t ỷ số của độ lớn của gói tin trên m ỗi đường. Như vậy, khi thiế t b ị thu gử i trảmột TCP ACK cho mỗi segment mà nó nh ậnđược, tố c độ truy ền trên đường tới bị giới hạn bởi tố c độ đường tới




- 27 -

trong lý thuy ế t chia cho k khi k>1. Ví d ụmột đường tới 10 Mbps manggói dữ liệu có kích thước 1000 byte và đường v ề có tố c độ 100kbpsmang bản tin ACK 40 byte. Khi đó, k = 100/25 = 4 và t ố c độ đường tớisẽ bị giới hạn ở 10/4 = 2,5 Mbps

Lư u lượng Internet (ho ặc TCP/IP) ngày càng được cung cấ p vớinhữ ng d ịch vụ tố t nhấ t. Tuy nhiên, m ột d ịch vụ vẫn có thể không đượcđáp ứ ng nhữ ng nhu c ầu cấ p thiế t đố i với nhữ ng ứ ng dụng nhạy cảm v ề thời gian, ví dụ như các ứ ng dụng audio video t ương tác th ời gian thự c.Với các lớp đa d ịch vụ và sự đa dạng chứ c năng trong việc quản lý lư ulượng, ATM luôn được mong đợi trong vai trò h ỗ trợ chấ t lượng củadịch vụ đố i với nhu c ầu của các ứ ng dụng. Tuy nhiên, vi ệc đảm bảochấ t lượng của d ịch vụ đơn nhấ t ở lớp ATM sẽ không đảm bảo đượcchấ t lượng d ịch vụ trong cung c ấ p đầu cuố i - đầu cuố i. Ngoại trừ mộtsự thật là mạng ATM vẫn còn chư a được phổ biế n, vấ n đề đầu tiên làkhó khăn trong việc hiểu sự tương tác giữ a các s ơ đồ cung cấ p ATMQoS và các lớp cao hơn như TCP và IP. IP phủ lên trên ATM, khôngcung cấ p sự khác biệt của gói tin và h ướng tới việc kế t hợp các lu ồnglư u lượng từ một vài kế t nố i trên m ột VC đơn lẻ của ATM. Đi ều này s ẽ có thể dẫn đế n việc suy giảm chấ t lượng d ịch vụ cung cấ p giữ a ATMtrên m ột VC.

Sự thật là TCP không phải là một giao th ứ c hiểu lớp kế t nố i, vì thế nó không biế t đáp ứ ng nhữ ng kỹ thuật đi ều khiển dự a trên các đặctính của lớp kế t nố i do đó làm tr ầm trọng thêm v ấ n đề. Lấ y ví dụ, nế uTCP không đáp lại ATM với tố c độ bit thích hợp (ABR) cell quản lý tàinguyên đúng lúc, s ẽ làm tăng tố c độ truy ền dẫn, kế t nố i có thể bị suygiảm sự hỗ trợ đảm bảo v ề chấ t lượng dịch vụ mặc dù ATM đã cungcấ p. Hơn nữ a, kỹ thuật đi ều khiển tắc nghẽn của TCP cũng có th ể đemlại nhữ ng ảnh hưởng không mong mu ố n trong việc cung cấ p các d ịchvụ định trước của ATM. Nhữ ng ngiên cứ u sự vận động của TCP trên




28

ATM chỉ ra rằng độ lớn cử a sổ của TCP, dung lượng bộ đệm máy thu vàđộ lớn của một gói TCP có ảnh hưởng sâu s ắc đế n toàn h ệ thố ng. Hơnnữ a, kỹ thuật h ồi đáp của TCP và ATM và sự tương tác c ủa chúng đặtra một trở ngại là hiểu việc quản lý bộ đệm phứ c tạp và các l ịch trìnhhoạt động đựơc yêu c ầu.

viễn thông

Documents