Đề tài Công nghệ đường dây thuê bao số XDSL và ứng dụng cho các dịch vụ truyền hình cáp

ng lớn cần đưa ra một tiêu chuẩn chung để modem của các hãng sản xuất làm việc tương thích với nhau. Tổ chức viễn thông quốc tế ITU đã đưa ra các tiêu chuẩn modem tổng thể ở tầng vật lý. Cùng tham gia với ITU là những nhóm tiêu chuẩn khác rất quan trọng như Viện tiêu chuẩn quốc gia Mĩ, ANSI và Viện tiêu chuẩn viễn thông châu Âu ETSI. Ngoài ra còn có các nhóm làm việc như T1E1.4, diễn đàn ADSL (ADSL forum) và nhóm hoạt động chung ADSL UAWG. T1E1.4 ( là một nhóm thành viên của tổ chức tiêu chuẩn hoá quốc gia Mỹ (ANSI) chuyên trách trong việc phát triển các tiêu chuẩn và các báo cáo kỹ thuật về các kỹ thuật truyền, các giao diện người sử dụng, chức năng giao diện cho các dịch vụ truyền dẫn ADSL. Đây chính là tổ chức soạn thảo chuẩn T1.413 cho ADSL vào năm 1995. Cuộc họp mới nhất của T1E1.4 cho tới thời điểm này được tổ chức vào tháng 1/1999 nhằm đưa ra bản thứ hai của chuẩn T1.413. So với bản thứ nhất, bản thứ hai này sẽ tập trung kỹ hơn vào các vấn đề như các lớp hội tụ truyền dẫn ATM và STM, mật độ phổ công suất PSD. Ngoài ra, các phụ lục với định nghĩa chi tiết về ADSL-NEXT, bộ lọc thông thấp POTS, phân lớp hội tụ truyền dẫn ATM và phương thức thích ứng tốc độ on-line sẽ được thêm vào bản T1.413 lần này. Mặc dù đây là các khuyến nghị không bắt buộc nhưng với sự hậu thuẫn từ phía khách hàng, ITU-T và nhu cầu về chuẩn, tuyệt đại đa số các nhà sản suất đều tuân thủ theo các tiêu chuẩn này của T1E1.4. Diễn đàn ADSL-ADSL Forum ( ra đời vào cuối năm 1994 với mục đích hỗ trợ các công ty điện thoại và các nhà cung cấp thiết bị trong lviệc hiện thực hoá khả năng to lớn của công nghệ ADSL. Cho tới thời điểm này diễn đàn ADSL hiện có 178 thành viên đầy đủ và 86 quan sát viên gồm hầu hết những nhà sản suất thiết bị, tích hợp hệ thống, khai thác dịch vụ ADSL lớn trên toàn thế giới. Các hoạt động của diễn đàn ADSL bao gồm hai lĩnh vực: trợ giúp về kỹ thuật và các chiến lược marketing cho các thành viên của mình. Các chỉ dẫn về mặt kỹ thuật bao gồm các báo cáo kỹ thuật (TR -Technical Report) nhằm giải quyết những vấn đề kỹ thuật một cách cụ thể để bổ sung các kết quả của các tổ chức chuẩn hoá. Cho tới tháng 9/1999, 19 báo cáo kỹ thuật của diễn đàn ADSL đã được thông qua. Ngoài ra những thông tin marketing, các báo cáo nghiên cứu thị trường và các chiến lược kinh doanh chung cũng được Diễn đàn đưa ra cho các thành viên hợp tác thực hiện. Nhờ những hoạt động này, Diễn đàn ADSL đã góp một phần đáng kể vào việc nâng cao tính cạnh tranh của công nghệ ADSL. Tổ chức viễn thông quốc tế ITU( bắt đầu các hoạt động có liên quan tới công nghệ ADSL từ cuối năm 1996. Vào giữa năm 1997, nhóm nghiên cứu Q4/15 đã ra đời nhằm thúc đẩy sự phát triển của công nghệ ADSL và đưa ra những tiêu chuẩn chung cho công nghệ này. Trong phiên họp tháng 3/1997, nhóm thông báo ITU-T Q4/15 đã chính thức chấp nhận tiêu chuẩn T1.413 và đưa ra khuyến nghị G.994.1 cho công nghệ ADSL thông thường (G.hs). Mới đây, nhóm đã họp vào tháng 10/1998 để đưa ra một phiên bản đề nghị thông qua tiêu chuẩn G.994.2 (hay còn gọi là G.lite) cho công nghệ ADSL.lite, một dạng đơn giản hoá với thông lượng truyền thấp hơn của ADSL. Các vấn đề được đề cập trong tài liệu này là chế độ rỗi (idle mode) và việc tiết kiệm công suất, tính hoạt động tương thích của thiết bị. Ngoài ra trong cuộc họp này, quá trình bắt tay (hand shake) của các thiết bị ADSL thông thường cũng được đề cập. Nhóm hoạt động chung ADSL( được thành lập vào năm 1998 với sự thúc đẩy của hãng Compaq, Intel và Microsoft nhằm tăng tốc sự phát triển và ứng dụng ADSL. Đứng đằng sau tổ chức này còn có 13 công ty viễn thông lớn của Anh, Pháp, Đức, Nhật, Singapore và Mỹ. Ngoài ra, còn có 116 hãng viễn thông trên toàn thế giới đứng ra như những tổ chức hỗ trợ cho UAWG. Đây cũng được coi như là tuyên bố hỗ trợ chính thức từ phía các nhà sản suất phần cứng cũng như phần mềm máy vi tính và các nhà khai thác dịch vụ cho công nghệ này. Tháng 9/1998, một tài liệu khung về tổ chức mạch vòng thuê bao, các yếu tố ảnh hưởng tới chất lượng và phương thức kiểm tra, đánh giá đường truyền. Tài liệu thứ hai được thông qua đưa ra các mô hình nhiễu, phương thức kiểm tra đường truyền và cấu hình đi dây trong nhà khác nhau phù hợp với tình trạng chung của Mỹ, châu Âu và Nhật Bản. Các thành viên của UAWG còn tham gia trực tiếp vào những thử nghiệm đo đạc trở kháng dây trong nhà và mức độ nhiễu để có được những kinh nghiệm cụ thể về môi trường truyền dẫn trong nhà thuê bao. Các giải pháp kỹ thuật trong ADSL Kỹ thuật điều chế : Như đã giới thiệu ở chương 2, DMT và CAP đều là hai loại mã đường truyền hoạt động có hiệu quả trong dải tần số cao phía trên băng tần thoại. Tuy nhiên chúng có những nguyên lý làm việc khác nhau nên một bộ thu phát áp dụng kỹ thuật DMT không thể cùng hoạt động với một bộ thu phát ứng dụng kỹ thuật CAP. Những năm qua đã có nhiều cuộc tranh luận để lựa chọn loại mã đường dây tiêu chuẩn cho ADSL nhằm nhanh chóng đưa công nghệ ADSL ra thị trường, tăng tốc độ dịch vụ băng rộng với giá rẻ và giải quyết vấn đề tắc nghẽn lưu lượng mà mạng thoại đang phải gánh chịu. Cuối cùng DMT đã được chấp nhận là một tiêu chuẩn quốc tế mà cả ANSI và ETSI đều có văn bản xác nhận từ năm 1995 và được ITU phê chuẩn năm 1997. Nhiều nhà máy sản xuất các vi mạch tích hợp đang phát triển các thiết bị ADSL có khả năng tương tác dựa trên tiêu chuẩn này. Sở dĩ DMT được lựa chọn là do một loạt ưu điểm sau đây: Khả năng tương thích: đây là một yêu cầu của cả khách hàng và các nhà sản xuất cho bất kỳ một công nghệ viễn thông mới. Khách hàng thì mong muốn thiết bị mới mua về có thể làm việc cùng với những thiết bị cũ. Nhà sản xuất cần chiều theo ý khách hàng muốn mua modem của họ để sử dụng với thiết bị đầu cuối của hãng khác. Đây cũng là nguyên tắc lựa chọn thiết bị tiêu chuẩn. CAP không đáp ứng được yêu cầu này do nó là công nghệ được cung cấp từ một nguồn duy nhất là hãng Globenspan Semiconductor (trước đây thuộc AT&T/Paradyne). Những nhà cung cấp DMT đã chứng minh được khả năng làm việc tương thích của các modem do các hãng khác nhau sản xuất dựa trên cùng một công nghệ. Có nhiều hãng đang phát triển kỹ thuật DMT : Alcatel, Amati, Analog Devices/Aware, Orckit, Motorola, Texas Instruments và Pairgain có những chương trình riêng đều dựa theo tiêu chuẩn T1.413 có khả năng làm việc tương thích với nhau tạo thành thị trường cung cấp sản phẩm rộng lớn. Khả năng chống nhiễu tốt nên thông lượng cao hơn: Về nguyên tắc thì DMT và CAP đạt được thông lượng như nhau trên cùng một kênh nhưng thực tế thì có sự khác nhau giữa kiến trúc máy thu và phát cũng như các giới hạn thực thi đã ảnh hưởng tới hiệu năng của mỗi hệ thống. Kỹ thuật truyền dẫn tốt nhất thật sự có thể thích ứng tín hiệu đầu vào với khả năng của kênh truyền dẫn, cụ thể là phải phân phối công suất phát tín hiệu trong từng khoảng tần số đảm bảo sao cho phía thu nhận được tốt nhất. Trên đường dây điện thoại, những thành phần tần số cao bị suy hao nhiều hơn tần số thấp và nếu mạch vòng có các nhánh rẽ (bridge tap) thì một phần băng tần không sử dụng được. DMT xử lý các kênh con độc lập với trạng thái đường dây. DMT đo tỷ số SNR cho mỗi kênh con và dựa vào đó để gán cho mỗi kênh con một số bít nhất định. Những tần số thấp thường mang số bit nhiều hơn tần số cao do bị suy hao ít hơn. Kết quả là thông lượng đường truyền tăng lên ngay cả khi trạng thái đường dây xấu. Ngoài ảnh hưởng của tạp âm nhiệt, kênh thoại còn chịu ảnh hưởng của tạp âm xung và RFI. Tạp âm xung trải rộng theo tần số nhưng tồn tại trong khoảng thời gian ngắn nên thường được xem là tạp âm miền thời gian. Do vậy nó chỉ ảnh hưởng nhỏ tới một kí hiệu trong nhiều kênh con DMT nhưng sẽ làm mất hoàn toàn một số kí hiệu trong kênh CAP. RFI là một loại tạp âm miền tần số chủ yếu do các trạm vô tuyến điều biên gây ra. Nhưng do hoàn toàn có thể xác định trước băng tần AM này nên modem DMT sẽ phân bổ công suất tín hiệu hiệu quả nhất cho phía thu, cụ thể là không phát tín hiệu trong khoảng tần số bị nhiễu vô tuyến. Chính vì vậy mà DMT là phương pháp chống nhiễu RFI hiệu quả và thông minh hơn hẳn CAP. Khả năng đáp ứng tốc độ số liệu linh động theo trạng thái đường dây. Mỗi kênh con mang một số bit nhất định phụ thuộc tỷ số SNR của kênh đó. Bằng cách điều chỉnh số bit/kênh, DMT có thể tự động điều chỉnh tốc độ số liệu với bước điều chỉnh nhỏ nhất là 32 kbit/s. Trong khi đó CAP cũng có khả năng điều chỉnh tốc độ nhưng với bước điều chỉnh 640 kbit/s nên kém linh động so với DMT. Công suất tiêu thụ ít hơn. Do DMT đo chất lượng đường truyền trong từng khoảng tần số nên có thể tránh những khoảng tần số bị nhiễu mạnh dẫn tới công suất tiêu thụ của hệ thống giảm so với CAP khi hoạt động trong thực tế. Tương thích phổ. Khi nhiều khách hàng đồng thời truy nhập vào các node mạng để sử dụng các dịch vụ tốc độ cao của nhiều nhà cung cấp dịch vụ với các công nghệ khác nhau thì ảnh hưởng xuyên âm của các đôi dây đồng khác nhau trong cùng một bó cáp hay giữa các bó cáp khác nhau rất lớn. Để tránh hiện tượng này, một tiêu chuẩn đưa ra mặt nạ mật độ phổ công suất quy định mật độ phổ công suất PSD mà hệ thống có thể sử dụng cho tần số phát hướng lên và hướng xuống. T1E1 xác định mặt nạ PSD cho phép ADSL truyền ở tốc độ phải chăng nhưng tương thích với các dịch vụ khác trong khuyến nghị T1.413. Trong khi, hệ thống DMT đáp ứng được tiêu chuẩn này và không gây nhiễu cho các hệ thống khác thì CAP vi phạm và gây xuyên âm tới các hệ thống ADSL, VDSL, HDSL, S-HDSL thậm chí cả dịch vụ T1 trong bó cáp kế cận. Tuy nhiên, trên thị trường hiện nay các modem ADSL sử dụng kỹ thuật CAP vẫn rất phổ biến do kỹ thuật CAP ra đời sớm hơn nên đã có quá trình phát triển lâu dài. Các hãng đã sản xuất loại modem ADSL theo kỹ thuật này vẫn cố gắng tìm cách cải tiến kỹ thuật này cho tốt hơn. Hơn nữa, trong kỹ thuật DMT để có đầy đủ các ưu điểm như trên đòi hỏi phải đo và giám sát thường xuyên chất lượng đường truyền cho mỗi kênh trong tổng số 256 kênh. Do vậy, cấu trúc của modem ADSL DMT cũng rất phức tạp. Kỹ thuật truyền song công : ADSL sử dụng hai kỹ thuật EC và FDM. Mỗi loại có ưu nhược điểm riêng và được sử dụng tuỳ theo môi trường truyền dẫn. FDM sử dụng băng tần thu phát riêng nên chiếm dải tần lớn hơn hệ thống EC. Nhưng nó có ưu điểm hạn chế được NEXT và được sử dụng trong các modem CAP. Trong modem DMT có khả năng chống nhiễu tốt như xét ở trên thì sử dụng kỹ thuật EC cho phép mỗi hướng phát tín hiệu trên cả dải tần của mỗi kênh con. Khả năng tương thích phổ của ADSL: Băng thông thực tế của một kênh ADSL khi triển khai phụ thuộc tốc độ bit và mức độ xuyên âm với các dịch vụ đã có. Hình 3.5 là một ví dụ về khả năng tương thích phổ của một kênh ADSL hướng lên sử dụng mã DMT tốc độ 272 kbit/s được triển khai trong một bó cáp 50 đôi đường kính 0,4 mm. Phạm vi cung cấp dịch vụ của nó phụ thuộc vào loại hình dịch vụ được triển khai trong 49 đôi dây trong cáp. Nếu cả 50 đôi dây cùng triển khai dịch vụ ADSL nhưng cùng phát xuống thuê bao thì chỉ còn ảnh hưởng của SFEXT, khi này phạm vi phục vụ được xa nhất hơn 7km. Nếu 49 đôi dây còn lại là HDSL hoặc SDSL thì sẽ hạn chế phạm vi cung cấp dịch vụ chỉ còn hơn 4km vì ảnh hưởng của tín hiệu HDSL, SDSL sẽ chồng lấn hoàn toàn lên kênh ADSL hướng lên. Các dịch vụ ISDN, T1 AMI chỉ chồng lấn một phần lên kênh DMT hướng lên nên khoảng cách đạt được xa hơn. Ứng dụng của ADSL Đặc điểm truyền tốc độ hai chiều không đối xứng của ADSL làm cho kỹ thuật này phù hợp với hầu hết các ứng dụng yêu cầu băng thông luồng xuống lớn hơn băng thông luồng lên. VoD là hướng phát triển ban đầu của ADSL nhưng sau đó truy nhập Internet tốc độ cao nhanh chóng trở thành hướng phát triển chủ yếu cho cả ADSL full-rate và ADSL Lite. Ngoài ra còn một số ứng dụng khác đang được phát triển và sử dụng công nghệ này như sau: Telecommuting : dịch vụ thoại và truy nhập dữ liệu từ xa, cho phép người sử dụng làm việc tại nhà và kết nối tới cơ sở dữ liệu tại nơi làm việc. Dịch vụ truyền video hoặc thông tin thời gian thực. ADSL cho phép phân phối những ứng dụng băng rộng theo thời gian thực như tin tức, thẻ chứng khoán, thời tiết ... Chương trình học từ xa. ADSL full-rate với chất lượng dịch vụ đảm bảo có thể cung cấp luồng video theo tiêu chuẩn MPEG-2 cho phép các trung tâm giảng dạy gửi video minh hoạ bài dạy và trao đổi trực tiếp với học viên từ nhiều vị trí. Chữa bệnh từ xa. Các bác sĩ có thể chẩn đoán và khám chữa bệnh từ xa. Hội nghị truyền hình. Mặc dù dịch vụ này yêu cầu băng thông hai chiều đối xứng nhưng ADSL full-rate có thể cung cấp một kênh H0 (384´384Kbit/s) chuyên dụng ngoài băng thông có sẵn của ADSL cho ứng dụng này trong khi vẫn đảm bảo phục vụ các ứng dụng khác. Mô hình tham chiếu của hệ thống ADSL Mô hình hệ thống do ADSL Forum đưa ra: Trong đó: Mạng băng rộng là hệ thống chuyển mạch với tốc độ trên 1,5/2,0 Mbps (tốc độ của luồng T1/E1). Mạng băng hẹp là hệ thống chuyển mạch với tốc độ dưới 1,5/2,0 Mbps (tốc độ của luồng T1/E1). Mạng phân bổ dữ liệu phía nhà thuê bao là hệ thống kết nối ATU-R tới các modul dịch vụ. Cấu hình kết nối có thể là điểm nối điểm hoặc điểm nối đa điểm, có thể là một đường dây nối hoặc một mạng tích cực. POTS là các dịch vụ thoại đơn thuần. PSTN là mạng chuyển mạch thoại công cộng. Module Dịch vụ (SM) thực hiện các chức năng thích ứng của thiết bị đầu cuối như các set - top box, các giao diện máy tính hay LAN router. Splitter bao gồm các bộ lọc thực thi chức năng tách các tín hiệu tần số cao (ADSL) được lắp đặt ở cả phía nhà cung cấp cũng như phía nhà thuê bao. Bộ splitter có thể được tích hợp vào bộ ATU, tách rời về mặt vật lý khỏi ATU hay có bộ lọc thông cao tách rời khỏi bộ lọc thông thấp, trong đó chức năng bộ lọc thông thấp tách rời về mặt vật lý khỏi ATU. Trong một số trường hợp, POTS splitter và các chức năng thoại thông thường có thể được sử dụng. T-SM là giao diện giữa ATU-R và mạng phân bổ dữ liệu phía nhà thuê bao, nó có thể hoàn toàn giống giao diện T khi mạng chỉ là đường dây điểm nối điểm. Một ATU-R có thể có nhiều loại giao diện T-SM khác nhau (ví dụ như một giao diện T1/E1 và một giao diện Ethernet). T là giao diện giữa mạng phân bổ dữ liệu phía nhà thuê bao và các Module Dịch vụ. Nó có thể giống như T-SM khi mạng chỉ là đường dây điểm nối điểm. Chú ý rằng giao diện T có thể không tồn tại một cách vật lý khi ATU-R được tích hợp vào trong một Module dịch vụ. U-C là giao diện giữa POTS splitter và ATU-C. Chú ý rằng tiêu chuẩn ANSI T1.413 hiện không định nghĩa một giao diện như vậy và việc phân chia POTS splitter khỏi ATU-C làm nảy sinh một số khó khăn về mặt chuẩn hoá giao diện này. U-R là giao diện giữa mạch vòng thuê bao và ATU-R (analog). U-R2 là giao diện giữa POTS splitter và ATU-R. Chú ý rằng tiêu chuẩn ANSI T 1.413 hiện không định nghĩa một giao diện như vậy và việc phân chia POTS splitter khỏi ATU-R làm nảy sinh một số khó khăn về mặt tiêu chuẩn hoá giao diện này. U-C2 là giao diện giữa POST Splitter và ATU-C. Các kênh mang của ADSL: Một hệ thống ADSL có thể vận chuyển 7 kênh mang đồng thời. Tốc độ của các kênh mang có thể là 1,536 Mbit/s hoặc 2,048 Mbit/s là bội số của 32 Kbit/s – bước thay đổi tốc độ truyền của DMT. Có 4 kênh mang một chiều độc lập hướng xuống được mang nhãn từ AS 0-AS 3: Kênh mang AS 0 mang tốc độ số liệu 32 Kbit/s¸6,144 Mbit/s AS 1 mang tốc độ từ 32 Kbit/s ¸ 4,608 Mbit/s. AS 2 mang tốc độ từ 32 Kbit/s ¸ 3,072 Mbit/s. AS 3 mang tốc độ từ 32 Kbit/s ¸ 1,536 Mbit/s. Tốc độ của các kênh đều là bội số của 32 Kbit/s. AS 0 là kênh bắt buộc phải cung cấp còn các kênh khác là tuỳ chọn. Có 3 kênh mang hai chiều mang nhãn LS 0 – LS 2. Kênh mang LS 0 mang tốc độ số liệu 16 kbit/s và 32 ¸ 640 Kbit/s. LS 1và LS2 cũng mang tốc độ 32 ¸640 Kbit/s đều là bội số của 32Kbit/s. LS 0 là bắt buộc, LS 1 và LS 2 là tuỳ chọn. Tốc độ dữ liệu 16 Kbit/s dành cho một kênh điều khiển bắt buộc gọi là kênh C. Mặc dù 3 kênh này truyền hai hướng nhưng chúng thường được sử dụng cho luồng số liệu hướng lên. Khuôn dạng ghép kênh dữ liệu ADSL rất mềm dẻo cho phép vận chuyển các tốc độ không phải là bội của 32 Kbit/s như tốc độ T1 1,544 Mbit/s. Tốc độ số liệu mạng bằng tốc độ số liệu tổng thể trừ đi phần mào đầu hệ thống ADSL. Phần mào đầu này gồm một số phần cố định và một số phần tuỳ chọn. Do đó việc cung cấp các kênh mang có tốc độ không phải là bội số của 32 Kbit/s yêu cầu kênh mào đầu phải có đủ dung lượng không kể phần đáp ứng những yêu cầu của hệ thống. Các cấp chuyển vận của ADSL: Để tăng cường tính tương thích của các thiết bị do các nhà cung cấp khác nhau, Diễn đàn ADSL đưa ra 4 cấp chuyển vận như bảng sau: Cấp chuyển vận 1 2 3 4 Các kênh mang một chiều Tốc độ tối đa Mbit/s 6,144 4,608 3,072 1,536 Các phương án lựa chọn kênh mang (Mbit/s) 1,536 1,536 1,536 1,536 3,072 3,072 3,072 4,608 4,608 6,114 Số lượng kênh tối đa 4 AS0 ¸AS3 3 AS0 ¸ AS2 2 AS0và AS1 1 AS0 Các kênh mang hai chiều Tốc độ tối đa Kbit/s 640 608 608 176 Các phương án lựa chọn kênh mang (Kbit/s) 576 384 384 384 160 160 160 160 C(64) C(64) C(64) C(64) Số lượng kênh tối đa 3 LS0¸LS2 2 LS0-LS1 /LS0-LS2 2 LS0-LS1 /LS0-LS2 2 LS0-LS1 /LS0-LS2 Bảng 3.1 Các phương án lựa chọn kênh mang cho các cấp chuyển vận CHƯƠNG 3. ADSL ADSL hiện đang là công nghệ được chú ý nhất trong họ công nghệ xDSL. Hai đặc điểm riêng để phân biệt ADSL với các công nghệ DSL khác là truyền hai chiều tốc độ không đối xứng và cho phép truyền đồng thời cả tín hiệu thoại và số liệu trên một đôi dây đồng. Chương 3 sẽ đề cập tới lý do ra đời của công nghệ này cũng như phiên bản mới ADSL. Lite, các giải pháp kỹ thuật được sử dụng và giới thiệu mô hình tham chiếu của mạng ADSL do ADSL Forum đưa ra. ADSL và ADSL. Lite Theo lý thuyết dung lượng kênh của Shanon như đã nói ở chương 2, dung lượng kênh phụ thuộc vào tỷ số SNR trong giới hạn băng thông của kênh đó : Xét trên một mạch vòng thuê bao giữa tổng đài và một khách hàng thì kênh hướng lên và hướng xuống có cùng một giới hạn băng thông nên dung lượng kênh chỉ phụ thuộc vào SNR theo mỗi hướng. Cấu trúc mạng truy nhập cáp đồng bao gồm những bó cáp nhiều đôi kéo từ tổng đài tới điểm phân phối rồi toả ra từng đôi dây tới từng nhà thuê bao. Do vậy, môi trường tạp âm phía tổng đài rất lớn gồm tất cả các thành phần tạp âm của từng đôi dây đồng và cả thành phần xuyên âm giữa các đôi dây trong cùng một bó và giữa các bó cáp với nhau. Khi tới gần đầu thuê bao, số đôi dây đồng ít đi nên xuyên âm trung bình ít hơn. Nghiên cứu đặc điểm này của mạch vòng thuê bao người ta thấy rằng : mặc dù công suất phát tín hiệu có thể đạt như nhau song trong quá trình truyền trên mạch vòng thì tín hiệu phát lên từ thuê bao đã bị suy hao nhiều nên SNR của kênh hướng lên tại tổng đài nhỏ hơn SNR của kênh hướng xuống tại thuê bao. Vì vậy dung lượng kênh hướng xuống đạt được cao hơn dung lượng kênh hướng lên hay nói cách khác chỉ có thể phát tín hiệu ở tốc độ lớn hơn từ tổng đài tới thuê bao xa chứ khó đạt được điều ngược lại. Điều này cũng phù hợp với nhu cầu của phần lớn khách hàng là cần tải về khối lượng dữ liệu lớn hơn là phát đi (ví dụ như truy cập Internet). Công nghệ đường dây thuê bao số không đối xứng ADSL đã ra đời để giải quyết yêu cầu này từ ý tưởng của Dr. Joseph Lechleider ở hãng Bellcore từ năm 1989. ADSL truyền tải cả thông tin số và tương tự trên một đôi dây đồng. Kênh truyền dẫn ADSL có thể được chia thành nhiều kênh số liệu tốc độ cao và cùng lúc phục vụ cho cả dịch vụ thoaị. Kênh ISDN và POTS được tách từ modem số nhờ các bộ lọc. Điều này cho phép truyền tín hiệu POTS và ISDN ngay cả khi hệ thống truyền số liệu tốc độ cao không làm việc. Các kênh hướng xuống có thể đạt tốc độ 1,5¸8 Mbit/s và kênh hướng lên từ 16 kbit/s¸1,5 Mbit/s. Mỗi kênh số liệu có thể phân chia nhỏ hơn thành nhiều kênh tốc độ thấp hơn nếu cần (ví dụ một kênh cho truyền hình số và một kênh để truy nhập Internet). Tốc độ truyền số liệu tối đa của các modem ADSL thay đổi tuỳ khoảng cách từ thuê bao tới tổng đài, các mức nhiễu, cầu nối rẽ và chất lượng đường dây. Ban đầu, ADSL được nghiên cứu ứng dụng cho dịch vụ video theo yêu cầu VoD. Tốc độ dữ liệu luồng xuống trong lần thử nghiệm VoD đầu tiên là xấp xỉ 1,5 Mbit/s đủ để phân phối các luồng video MPEG-1 theo khuyến nghị của CCITT H.226 và ITU MPEG. Tốc độ luồng lên khoảng 64 Kbit/s cũng đủ để người sử dụng gửi đi các yêu cầu đơn giản tới máy chủ video như lựa chọn chương trình, tạm dừng, tua thuận/nghịch … Khi mạng Internet phát triển khắp nơi, ADSL rất phù hợp để đáp ứng nhu cầu truy nhập Internet tốc độ cao. Đường truyền dẫn ADSL cung cấp tốc độ dữ liệu tới 8 Mbit/s xuống khách hàng và 640 Kbit/s luồng lên mở rộng dung lượng truy nhập mà không cần lắp đặt thêm cáp mới. Ngoài ra, việc sử dụng ADSL sẽ chuyển lưu lượng dịch vụ Internet qua các mạng chuyển mạch gói hoặc ATM giúp hoạt động hiệu quả hơn, giải quyết được vấn đề tắc nghẽn trên mạng thoại. Trong ADSL ban đầu, để truyền đồng thời dịch vụ thoại và số liệu cần lắp đặt một bộ phân tách Splitter ở phía thuê bao. Splitter được sử dụng để chống nhiễu giữa các tín hiệu ADSLvà thiết bị POTS như máy điện thoại, máy Fax. Vì mặc dù theo lý thuyết, thoại và số liệu chiếm hai băng tần riêng nhưng những tín hiệu ADSL tần số cao trên 4 KHz vẫn có thể ảnh hưởng tới các thiết bị POTS, gây ra những tạp âm ảnh hưởng tới chất lượng dịch vụ thoại hoặc những sự cố trong máy Fax hoặc modem tương tự. Tác động nhiễu ngược lại do các thiết bị POST gây ra trong modem DSL đang hoạt động cũng có thể xẩy ra do tính phi tuyến của modem DSL với tín hiệu băng tần thoại. Đồng thời sau Splitter cần lắp thêm một đôi dây đồng mới để truyền tín hiệu ADSL đến máy tính trong khi đôi dây cũ truyền tín hiệu thoại. Điều này làm tăng thêm giá dịch vụ gồm chi phí lắp đặt và chi phí thiết bị khiến ADSL chưa được triển khai rộng rãi. Năm 1998, một phiên bản mới của ADSL ra đời theo khuyến nghị ITU G.992.2 gọi là ADSL. Lite hay ADSL Splitterless. Do không sử dụng bộ lọc thoại ở đầu cuối thuê bao nên tốc độ dữ liệu không chỉ phụ thuộc chiều dài mạch vòng thuê bao mà còn phụ thuộc trạng thái đường dây trong nhà thuê bao và thiết bị POTS được kết nối vào mạng. Nếu chất lượng mạch vòng và điều kiện trong nhà tốt thì tốc độ luồng xuống đạt 1,5 Mbit/s và luồng lên là 512 kbit/s trong phạm vi hơn 5 km. Để tránh nhiễu từ modem G.lite tới các thiết bị POTS, nó cắt bớt một phần công suất khi phát hiện thấy thiết bị POST hoạt động. Điều này yêu cầu G.Lite phải thực hiện một thủ tục fast-retrain để hoạt động ở tốc độ bit thấp hơn. Thủ tục này tương tự như thủ tục huấn luyện - training được thực hiện trong quá trình bắt tay giữa các modem analog. Tuy nhiên, khác với thủ tục training chỉ thực hiện một lần khi mới yêu cầu dịch vụ, thủ tục fast-retrain được thực hiện nhiều lần để đáp ứng tốc độ trong suốt quá trình hoạt động của modem G.lite và diễn ra nhanh hơn. Khoảng giảm tốc độ phụ thuộc mức nhiễu với thiết bị POTS, có thể tới 0 trong trường hợp xấu nhất. Thủ tục fast-retrain diễn ra trong quá trình người sử dụng nhấc/đặt tổ hợp máy điện thoại hoặc thiết bị POTS, nó có thể làm gián đoạn quá trình truyền số liệu tới 1,5 giây cho tới khi tốc độ số liệu thấp hơn khởi tạo. Sau thủ tục fast-retrain khi chuyển từ trạng thái nhấc máy sang đặt máy modem G.lite sẽ chuyển về tốc độ cao hơn như ban đầu. Dịch vụ G.lite là phần bổ sung cho dịch vụ ADSL. Khách hàng có thể sử dụng dịch vụ này trước đến khi có yêu cầu một dịch vụ có tốc độ bit cao hơn hoặc đảm bảo hơn thì có thể nâng cấp lên dịch vụ ADSL. Cấu trúc mạng cơ bản : Mạch vòng thuê bao là một đôi dây đồng xoắn đôi nối cụm thuê bao và tổng đài trung tâm. Đối với ADSL full-rate (cung cấp tốc độ 6¸8 Mbit/s luồng xuống), bộ Splitter được lắp đặt tại cả hai đầu cuối mạch vòng. Phía khách hàng modem ADSL mà dây ADSL kết nối tới gọi là khối kết cuối ADSL đầu xa (ATU-R). Ở phía tổng đài, các bộ Splitter được lắp đặt nơi các mạch vòng thuê bao kết cuối trên giá phối dây chính MDF, đầu ra có hai đôi dây. Đôi thứ nhất kết nối tới mạng chuyển mạch thoại để cung cấp dịch vụ thoại truyền thống. Đôi dây thứ hai kết nối tới khối kết cuối ADSL trung tâm (ATU-C). Để truyền dẫn hiệu quả, các khối ATU-C được kết hợp với chức năng ghép kênh tạo nên bộ ghép kênh truy nhập DSL (DSLAM) trong tổng đài trung tâm và được kết nối tới mạng các nhà cung cấp dịch vụ. Cấu hình DSLAM gồm các ngăn giá, cấu trúc panel và môi trường hoạt động tối đa cho 500 đường ADSL. DSLAM được thiết kế để được đấu nối tới một chuyển mạch ATM hoặc một kết nối chéo ATM qua giao diện STM-1 155Mbit/s. Khởi đầu DSLAM chỉ yêu cầu cung cấp mạch ảo cố định PVC. Kênh chuyển mạch ảo SVC sẽ được yêu cầu để cung cấp cho chuyển tải IP và các dịch vụ khác. Sự chuyển đổi từ PVC sang SVC có thể nhờ nâng cấp phần mềm. Số liệu qua ADSL được đóng gói trong các tế bào ATM. DSLAM cần có khả năng xử lý các tế bào ATM để thực hiện ghép kênh lưu lượng thống kê. Tổng tốc độ các đường ADSL qua tất cả các khối ATU-C có thể lớn hơn tốc độ đường STM-1. Để đảm bảo chất lượng dịch vụ cho các kết nối ATM cần có các bộ đệm và hàng đợi. Đối với lưu lượng số liệu trên cơ sở TCP/IP thì giao diện số dành riêng là không hiệu quả và không cần thiết. Vì vậy tất c