Đề tài Tìm hiểu về công nghệ ADSL cùng khả năng ứng dụng ADSL2+

ssion Protocol Specific-Transmission Convergence), PMS-TC hoặc PMD cũng như các bản tin được tạo ra tại giao diện quản lý. Lớp PMS-TC được kết nối với lớp TPS-TC qua giao diện α và β trong ATU-C và ATU-R tương ứng. Lớp TPS-TC là đặc thù ứng dụng và bao gồm sự thích ứng của số liệu giao diện khách hàng và tín hiệu điều khiển với giao diện số liệu dồng bộ (cận đồng bộ) của TPS-TC. Ngoài ra, lớp TPS-TC cũng có thể tạo ra hoặc thu các bản tin điều khiển qua kênh tiêu đề của lớp PMS-TC. Lớp TPS-TC liên lạc với các khối giao diện qua giao diện γR và γC. Tuỳ thuộc vào ứng dụng đặc thù mà lớp TPS-TC có thể được yêu cầu để hỗ trợ một hoặc nhiều kênh số liệu nguời sử dụng và các giao diện kết hợp. Lớp giao thức quản lý đặc thù - hội tụ truyền dẫn (MPS-TC: Management Protocol Specific-Transmission Convergence) cung cấp các thủ tục quản lý ATU. Chức năng MPS-TC liên lạc với các chức năng lớp cao hơn trong lớp quản lý. Thông tin quản lý được trao đổi giữa các chức năng MPS-TC thông qua kênh tiêu đề ADSL. PMS-TC ghép kênh tiêu đề ADSL với luồng số liệu TPS-TC để truyền trên đường DSL. Thông tin quản lý chỉ thị những sự cố, lỗi và thông tin giám sát hiệu năng có liên quan. Ngoài ra, nó còn định nghĩa một số thủ tục điều khiển quản lý cho việc sử dụng bởi các chức năng lớp cao hơn, đặc biệt là cho mục đích kiểm tra. Các giao diện α, β, γR và γC chỉ là các điểm phân chia về mặt logic, không có ý nghĩa về mặt vật lý. Mô hình tham chiếu giao thức khách hàng Mô hình tham chiếu giao thức khách hàng được mô tả trên Hình 4.3, là mô hình trao đổi thông tin giữa các khối chức năng trong Hình 4.2. Hình 4.3. Mô hình tham chiếu giao thức khách hàng Mô hình tham chiếu quản lý Mô hình tham chiếu giao thức mặt bằng quản lý được mô tả trên Hình 4.4, là mô hình trao đổi thông tin giữa các khối chức năng trong Hình 4.2. Hình 4.4. Mô hình tham chiếu quản lý Một số tính nang mới của công nghệ ADSL2 ADSL2 phát triển trên nền tảng ADSL nên nó mang dầy dủ các dặc tính của ADSL, ngoài ra ADSL2 còn có một số cải tiến dặc biệt. Do có những cải tiến dặc biệt nên nếu trên các duờng dây diện thoại có sự xuất hiện của nhiễu bang hẹp thì ADSL2 dạt duợc hiệu nang tốt hon. Kết quả là ADSL2 cải thiện dáng kể tốc dộ và khoảng cách so với ADSL. Có duợc kết quả này là do ADSL2 cải thiện hiệu quả diều chế, giảm tiêu dề khung, dạt duợc dộ lợi mã hoá cao hon, cải thiện trạng thái khởi tạo và tang cuờng thuật toán xử lý tín hiệu,…. So với ADSL, ADSL2 bổ sung một số tính nang mới sau dây: Các tính năng liên quan đến ứng dụng 1. Hỗ trợ ứng dụng ở chế độ hoàn toàn số ADSL2 đưa ra một chế độ tuỳ chọn cho phép truyền số liệu ADSL trên băng tần thoại do đó tăng thêm 256 kbps cho tốc độ số liệu đường lên. Chế độ này là lựa chọn hấp dẫn đối với các doanh nghiệp sử dụng dịch vụ thoại và số liệu trên các đường dây diện thoại khác nhau, bởi vì nhờ chế độ này mà các doanh nghiệp có được các dịch vụ số liệu với tốc độ đường lên cao hơn. Hình 4.5 đưa ra mô hình ứng dụng cơ bản cho dịch vụ số liệu với các điểm tham chiếu và các thiết bị được triển khai. Trong ứng dụng này ATU-R là một phần của ADSL NT, ADSL NT kết nối với một hoặc nhiều đầu cuối khách hàng, bao gồm đầu cuối số liệu, thiết bị viễn thông hoặc các thiết bị khác. Các kết nối tới phần thiết bị đầu cuối được thực hiện qua điểm tham chiếu S/T. Kết nối giữa ATU-R và ATU-C được thực hiện trực tiếp qua đường DSL qua điểm tham chiếu U-R tại kết cuối khách hàng và qua điểm tham chiếu U-C tại kết cuối mạng. ATU-C là một phần của nút truy nhập, được kết nối tới mạng truy nhập băng rộng tại điểm tham chiếu V. Trong mô hình ứng dụng này không có dịch vụ băng hẹp được triển khai trên đường DSL. ADSL có thể hoạt động trong chế độ hoàn toàn số không có dịch vụ ưu tiên hoặc hoạt động ở chế độ có dịch vụ ưu tiên POTS hoặc ISDN nhưng không sử dụng dải tần dành cho dịch vụ ưu tiên. Hình 4.5. Mô hình ứng dụng dịch vụ số liệu 2. Hỗ trợ ứng dụng thoại trên băng tần ADSL Có ba phương thức cơ bản để truyền lưu lượng thoại trên đường dây cáp đồng sử dụng băng tần DSL đó là: thoại qua chế độ truyền dẫn cận đồng bộ (VoATM), thoại qua giao thức Internet (VoIP) và thoại phân kênh trên DSL (CVoDSL). Phương pháp thứ nhất, VoATM, thực hiện việc sắp xếp thoại đã được số hoá và thông tin báo hiệu vào các tế bào ATM, các tế bào này được truyền trên đường dây điện thoại và truyền qua mạng trên kết nối riêng ảo ATM. Tương tự, phương pháp thứ hai, VoIP, cũng sắp xếp thoại đã được số hoá và thông tin báo hiệu vào các gói IP và truyền chúng trên đường dây điện thoại cùng với số liệu khác. Phương pháp thứ ba, CVoDSL, là một cải tiến của công nghệ đường dây thuê bao số. Phương pháp này truyền lưu lượng thoại TDM một cách trong suốt qua băng tần DSL. CVoDSL là duy nhất giữa các giải pháp thoại qua DSL trong đó nó truyền thoại trong lớp vật lý, cho phép truyền các kênh thoại trên băng tần DSL trong khi vẫn duy trì cả POTS và truy nhập Internet tốc độ cao. Ðây là một phương pháp đơn giản, linh hoạt, hiệu quả về mặt chi phí cho phép thiết bị thế hệ sau có chức năng thoại. CVoDSL sử dụng kênh 64 kbps của băng tần DSL (Hình 4.6) để truyền các luồng PCM DS0 từ modem DSL tới kết cuối đầu xa hoặc trạm trung tâm, giống như POTS chuẩn. Sau đó thiết bị truy nhập phát các luồng DS0 thoại trực tiếp tới chuyển mạch kênh qua PCM. Phương pháp này không cần đóng gói lưu lượng thoại trên đường dây điện thoại vào các giao thức cao hơn như ATM và IP (Hình 4.7). Nhiều đường thoại có thể hoạt động đồng thời phụ thuộc vào độ rộng băng tần đường lên. Với độ rộng băng tần đường lên là 256 kbps thì có thể sử dụng cực đại là bốn đường thoại (256/64 = 4). Hình 4.6. CVoDSL sử dụng các kênh từ băng tần lớp vật lý để truyền các đường thoại TDM Hình 4.7. CVoDSL không đóng gói số liệu thoại như VoIP và VoATM 3. Hỗ trợ chức năng ghép nguợc ATM (IMA – Inverse Multiplexing ATM) trong ATM TPS-TC Một yêu cầu chung được đặt ra cho các nhà cung cấp dịch vụ là khả năng cung cấp các mức dịch vụ khác nhau (SLA) cho các khách hàng khác nhau. Tốc độ số liệu tới khách hàng có thể tăng đáng kể bằng cách ghép nhiều đường điện thoại cùng nhau. Ðể thực hiện việc ghép, chuẩn ADSL2 hỗ trợ chức năng ghép ngược ATM (IMA) được triển khai cho cấu trúc ATM truyền thống. Thông qua IMA, ADSL2 có thể ghép hai hoặc nhiều đôi dây đồng trong một tuyến ADSL. Kết quả là đạt được tốc độ số liệu đường xuống linh hoạt hơn (Hình 4.8): 20 Mbps trên 2 đôi ghép, 30 Mbps trên 3 đôi ghép, 40 Mbps trên 4 đôi ghép. Hình 4.8. Ghép nhiều đường dây điện thoại để tăng tốc độ số liệu Chuẩn IMA xác định một lớp con mới, được gọi là lớp con ghép ngược ATM (IMA), nằm giữa lớp vật lý ADSL (PHY) và lớp ATM. Ở phía máy phát, lớp con IMA nhận luồng ATM từ lớp ATM và phân phối luồng này tới nhiều lớp vật lý ADSL (Hình 4.9). Ở phía thu, lớp con IMA nhận các tế bào ATM từ nhiều lớp vật lý ADSL và cấu trúc lại luồng ATM ban đầu. Hình 4.9. Chức năng của IMA phía thu và phía phát Lớp con IMA xác định khung IMA, các giao thức và các chức năng quản lý sử dụng để thực hiện các hoạt động trên khi lớp vật lý suy giảm (lỗi bit), mất đồng bộ và có độ trễ khác nhau. Để hoạt động được dưới các điều kiện này thì chuẩn IMA cũng yêu cầu có sự điều chỉnh đối với một số chức năng lớp vật lý ADSL chuẩn như loại bỏ các tế bào rỗi và các tế bào lỗi tại máy thu. ADSL2 bao gồm chế độ hoạt động IMA cung cấp những điều chỉnh lớp vật lý cần thiết cho IMA dể hoạt động kết hợp với ADSL. Các tính năng liên quan đến PMS-TC a. Việc phân khung linh hoạt hơn, hỗ trợ tới 4 khung mang, 4 đường: Số liệu được truyền khác nhau có thể đựơc tập hợp vào các cấu trúc khác nhau khi chúng truyền qua chức năng PMS-TC phát. Nhóm cấu trúc này được gọi là cấu trúc khung. Hình 4.10. Sơ đồ khối chức năng PMS-TC phát Hình 4.10 mô tả các chức năng trong PMS-TC phát hỗ trợ NBC khung mang. Các khung mang này được chỉ ra bên trái của hình vẽ. Trong PMS-TC phát, có từ 1 tới 4 đường, đầu vào của mỗi đường có thể là 0, 1 hoặc nhiều khung mang. Trong mỗi đường, có 3 điểm tham chiếu được ký hiệu là A, B và C. Tín hiệu đầu ra của mỗi đường tại điểm tham chiếu C được kết hợp lại bởi khối chức năng ghép để hình thành các bit PMD (phía bên phải hình vẽ). Các tín hiệu điều khiển được mô tả phía trên hình vẽ. Chúng được mã hoá vào kênh tiêu đề, một octet trên mỗi đường. Các octet đồng bộ này được kết hợp với số liệu khung mang trong mỗi đường tại điểm tham chiếu A. Cấu trúc khung ATU với trường hợp hai khung mang truyền trên một đường (NBC=2, NLP=1, TP=1) được minh hoạ trên Hình 4.11. Hình này chỉ ra cấu trúc khung và các nhóm số liệu tại thời điểm bắt đầu thủ tục PMS-TC tại các điểm tham chiếu A, B và C của các đường #0 và tại thời điểm kết thúc thủ tục PMS-TC. Hình 4.11. Minh họa cấu trúc khung với hai khung mang một đường Hình 4.12 minh họa cấu trúc khung khi chức năng PMS-TC được cấu hình để hỗ trợ hai khung mang với hai đường (NBC=2, BLP=2, B00=0, B11=0). Hình 4.12. Minh họa cấu trúc khung với hai đường và hai khung Cấu trúc siêu khung của ADSL2 cung tương tự như ADSL, bao gồm một dãy 68 khung ADSL liên tiếp và một khung đồng bộ đặc biệt không mang tin theo sau siêu khung đảm nhận chức năng đồng bộ cho siêu khung. Mỗi siêu khung có chu kỳ 17 ms. b. Giảm tiêu đề khung: Hệ thống ADSL2 giảm tiêu đề khung bằng cách sử dụng khung với các tiêu đề của khung có thể lập trình được. Do đó, không như trong chuẩn ADSL thế hệ thứ nhất số bit tiêu đề trên khung là cố định và chiếm 32Kbps của tải số liệu thực tế, trong chuẩn. ADSL2 số bit tiêu chuẩn trong khung có thể lập trình được chiếm từ 4 đến 32Kbp. Trong các hệ thống ADSL thế hệ thứ nhất, trên các đường dây điện thoại có tốc độ số liệu thấp (ví dụ 128Kbps) thì 32Kbps (hoặc 25% tốc độ số liệu tổng) được cung cấp phát cố định cho thông tin tiêu đề. Trong các hệ thống ADSL2, tốc độ số liệu tiêu đề có thể giảm xuống còn 4Kbps, do đó cung cấp thêm 28Kbps cho tải số liệu. Các tính năng liên quan đến PMD a.Chuẩn đoán: Việc xác định nguyên nhân của những vấn đề phát sinh trong quá trình cung cấp dịch vụ ADSL cho khách hàng là một trở ngại rất lớn trong tiến trình phát triển của ADSL. Để khắc phục vấn đề này, bộ thu phát ADSL2 đựơc tăng cường khả năng chuẩn đoán. Khả năng chuẩn đoán cung cấp các công cụ để giải quyết những vướng mắc trong và sau khởi tạo, để giám sát trong khi cung cấp dịch vụ và nâng cao năng lực. Để chuẩn đoán và giải quyết các vấn đề gặp phải thì các bộ thu phát ADSL2 cung cấp khả năng thực hiện đo tạp âm đường dây, suy giảm mạch vòng và tỷ số tín hiệu trên tạp âm (SNR) tại hai đầu đường dây. Kết quả của những phép đo này được tập hợp lại bằng cách sử dụng chế độ kiểm tra chuẩn đoán đặc biệt ngay cả khi chất lượng đường dây là quá tồi để có thể hoàn thành kết nối ADSL. Ngoài ra, ADSL2 bao gồm khả năng giám sát hiệu năng thời gian thực, khả năng này cung cấp thông tin về chất lượng đường dây và điều kiện tạp âm tại hai đầu đường dây. Thông tin này được xử lý bởi phần mềm và sau đó các nhà cung cấp dịch vụ sử dụng thông tin này để giám sát chất lượng kết nối ADSL và tránh xảy ra các lỗi dịch vụ trong tương lai. Thông tin này cũng được sử dụng để quyết định xem một khách hàng có thể được cung cấp các dịch vụ có tốc độ số liệu cao hơn hay không. b. Thích ứng tốc độ: Các đường dây điện thoại được bện với nhau trong bó cáp nhiều đôi chứa 25 hoặc nhiều hơn các đôi dây xoắn. Kết quả là tín hiệu điện từ một đôi gây ra từ trường trên các đôi gần kề trong bó cáp Hình 30. Hiện tượng này được gọi là “xuyên âm” và có thể cản trở đặc tính tốc độ số liệu ADSL. Kết quả là những thay đổi của các mức xuyên âm có thể làm đứt kết nối trong ADSL. Xuyên âm chỉ là một nguyên nhân gây đứt kết nối trên hệ thống ADSL. Các nguyên nhân khác có thể là do nhiễu sóng vô tuyên AM, những thay đổi về nhiệt độ và nước trong bó cáp. Hình 4.13. Ảnh hưởng giữa các đôi dây bện với nhau trong cùng một cáp ADSL2 giải quyết vấn đề này bằng cách thích ứng liên tục tốc độ số liệu theo thời gian thực. Cải tiến này, được gọi là thích ứng tốc độ liên tục (SRA – Seamless Rate Adaption), cho phép hệ thống ADSL2 thay đổi tốc độ số liệu của kết nối trong khi cung cấp dịch vụ mà không làm ngắt dịch vụ hoặc gây lỗi bit. ADSL2 phát hiện ra những thay đổi trong điều kiện kênh – ví dụ, một trạm vô tuyến AM nội hạt ngừng phát vào buổi tối – và thích ứng tốc độ số liệu với điều kiện kênh mới trong suốt với người sử dụng. SRA dựa trên cơ sở tách lớp điều chế và lớp tạo khung trong hệ thống ADSL2. Việc tách này cho phép lớp điều chế thay đổi các tham số tốc độ số liệu truyền dẫn mà không thay đổi các tham số trong lớp tạo khung bởi vì việc thay đổi các tham số trong lớp tạo khung làm cho các modem mất đồng bộ khung, điều này gây ra các lỗi bit không thể hiệu chỉnh được hoặc phải khởi động lại hệ thống. SRA sử dụng các thủ tục cấu hình lại trực tuyến phức tạp (OLR) của hệ thống ADSL2 để thay đổi nhanh tốc độ số liệu của kết nối. Giao thức được sử dụng cho SRA như sau: Máy thu giám sát SNR của kênh và quyết dịnh thay dổi tốc dộ số liệu cần thiết dể bù những thay dổi trong diều kiện kênh. Máy thu gửi một bản tin tới máy phát dể bắt dầu thay dổi tốc dộ số liệu. Bản tin này chứa tất cả các tham số truyền dẫn cần thiết dể phát tại tốc dộ số liệu mới. Những tham số này chứa số bit duợc diều chế và công suất phát trên mỗi kênh con trong hệ thống da sóng mang ADSL. Máy phát gửi một tín hiệu “Cờ dồng bộ” duợc sử dụng nhu một ghi nhận chỉ thị chính xác thời diểm sử dụng tốc dộ số liệu mới và các tham số truyền dẫn mới. Tín hiệu Cờ dồng bộ duợc phát hiện bởi máy thu và cả máy thu và máy phát cùng chuyển nhanh và trong suốt sang tốc dộ số liệu mới. c. Hỗ trợ khởi tạo nhanh: Khởi tạo bộ thu phát ADSL được yêu cầu cho kết nối giữa ATU-C và ATU-R để thiết lập một tuyến thông tin giữa chúng. Trên Hình 3.25 tả tổng quan các khối chức năng trong quá trình khởi tạo. Trên Hình 4.14 mỗi bộ thu phát có thể xác định những thuộc tính có liên quan của kênh thông qua thủ tục phân tích kênh và điều khiển bộ thu phát. Trong quá trình trao đổi, với bộ phát đầu xa về số bit, các mức công suất có liên quan được sử dụng trên mỗi sóng mang phụ DMT, thông tin tốc độ số liệu cuối cùng và các bản tin khác. Hình 4.14. Tổng quan quá trình khởi tạo Ở ADSL thế hệ thứ nhất chỉ hỗ trợ chế độ khởi tạo thông thường. Tuy nhiên ở ADSL2 hỗ trợ cả hai chế độ: chế độ khởi tạo thông thường và chế độ khởi tạo nhanh. Thủ tục khởi tạo thông thường mất khoảng từ 10 tới 15 giây trong khi đó thủ tục khởi tạo nhanh chỉ mất khoảng từ 2 tới 3 giây. Có được điều này là do thủ tục khởi tạo nhanh dựa vào việc lưu trữ và sử dụng lại các tham số truyền dẫn từ khởi tạo thông thường trước đó nhờ đó giảm đáng kể thời gian điều khiển. Trong thủ tục bắt tay tại ATU-C, việc chỉ thị chế độ khởi tạo nhanh được thực hiện bởi bit Par(2) PMD trong bản tin CL. Khi bit này được thiết lập là 1 thì chỉ thị rằng ATU-C có hỗ trợ khởi tạo nhanh, ngược lại thì được thiết lập là 0. Tương tự, việc chỉ thị ATU-R có hỗ trợ chế độ khởi tạo nhanh hay không cũng được chỉ thị bởi bit Par(2) PMD trong bản tin CLR trong thủ tục bắt tay tại ATU-R. Nếu ATU-R có hỗ trợ chức năng khởi tạo nhanh thì bit này được thiết lập là 1, ngược lại thì được thiết lập là 0. Ngoài ra, trong trạng thái khởi tạo còn có một số cải tiến như sau: Khả năng cắt giảm công suất tại hai đầu đường dây dể giảm vọng đầu gần và giảm mức xuyên âm trong cáp. Việc quyết định cấp phát tone điều khiển bởi máy thu là để tránh tình trạng kênh trống từ cầu rẽ nhánh hoặc nhiễu băng hẹp từ sóng vô tuyến AM. Việc điều khiển độ dài trạng thái khởi tạo được thực hiện bởi máy thu và máy phát cho phép điều khiển một cách tối ưu các chức năng xử lý tín hiệu của máy thu và máy phát. Việc máy thu quyết định sóng mang sử dụng cho các bản tin khởi tạo là để tránh tình trạng kênh trống từ cầu rẽ nhánh hoặc nhiễu băng hẹp từ sóng vô tuyến AM. Cải tiến trong việc nhận dạng kênh để điều khiển bộ cân bằng trong miền thời gian của máy thu với định dạng phổ trong Pha phát hiện kênh và Pha diều khiển bộ thu phát trong quá trình khởi tạo. Việc ngắt tạm thời âm tần (những âm tần không được phép) trong khởi tạo cho phép loại bỏ nhiễu tần số vô tuyến (RFI). Cải tiến trong Pha điều khiển bộ thu phát với việc trao đổi các đặc tính tín hiệu phát một cách chi tiết. Với những cải tiến trong khởi tạo vừa làm tăng tốc độ số liệu vừa cải thiện khả năng tương tác giữa các bộ thu phát ADSL từ các nhà cung cấp khác nhau. d. Cải thiện về mặt công suất: Các bộ thu phát ADSL thế hệ thứ nhất hoạt động ở chế độ công suất lớn nhất suốt ngày đêm ngay cả khi không được sử dụng. Với nhiều triệu modem ADSL được triển khai thì có thể tiết kiệm đáng kể năng lượng điện nếu các modem nằm trong chế độ dự phòng/ngủ giống như máy tính. Với chế độ này cũng tiết kiệm công suất cho các bộ thu phát ADSL đang hoạt động trong các khối đầu xa và các tủ sóng mang mang mạch vòng số (DLC) có yêu cầu rất khắt khe về toả nhiệt. Ðể đáp ứng những vấn đề này, chuẩn ADSL2 đưa ra hai chế độ quản lý công suất giúp giảm công suất tiêu thụ trong khi đó vẫn duy trì chức năng “luôn luôn kết nối” của ADSL cho người sử dụng. Những chế độ này bao gồm: chế độ công suất L2 và chế độ công suất L3. Chế độ công suất thấp L2 cho phép tiết kiệm đáng kể công suất tại khối thu phát ADSL ở trạm trung tâm (ATU-C) bằng cách vào và ra chế độ công suất thấp một cách nhanh chóng dựa trên lưu lượng Internet chạy trên kết nối ADSL (Hình 4.15). Chế độ công suất L2 là một trong những cải tiến quan trọng nhất của chuẩn ADSL2. Khi tải xuống các file dữ liệu lớn thì ADSL2 hoạt động ở chế độ công suất lớn nhất (được gọi là chế độ công suất “L0”) để cực đại tốc độ tải xuống. Khi lưu lượng Internet giảm, ví dụ như khi người sử dụng đọc một trang văn bản dài, thì các hệ thống ADSL2 có thể chuyển sang chế độ công suất thấp L2, trong chế độ này tốc độ số liệu giảm đáng kể và giảm công suất tiêu thụ. Hình 4.15. Các chế độ công suất L0, L2, và L3 Trong khi đang ở L2, hệ thống ADSL2 có thể ngay lập tức trở về L0 và tăng tốc độ số liệu cực đại ngay khi người sử dụng bắt đầu tải xuống một file. Cơ chế vào/ra L2 và việc thích ứng tốc độ số liệu được thực hiện mà không làm ngắt dịch vụ hoặc gây ra lỗi bit, do đó là trong suốt đối với người sử dụng. Chế độ này cho phép tiết kiệm công suất tại cả ATU-C và bộ thu phát ADSL ở xa (ATU-R) bằng cách vào chế độ ngủ khi kết nối không được sử dụng trong khoảng thời gian dài. Chế độ công suất L3 là chế độ ngủ trong đó lưu lượng không được truyền trên kết nối ADSL khi người sử dụng không trực tuyến. Khi nguời sử dụng trở lại trạng thái trực tuyến thì các bộ thu phát ADSL yêu cầu khoảng ba giây để khởi tạo lại và vào chế độ kết nối trạng thái sẵn sàng. Kết luận về công nghệ ADSL2 ADSL2 là thế hệ thứ hai của ADSL, được chuẩn hoá trong ITU G.992.3 và G.992.4 dựa trên chuẩn của thế hệ thứ nhất ITU G.992.1 và G.992.2. Tuy nhiên ADSL2 có nhiều cải tiến so với ADSL thế hệ thứ nhất. Nhờ những cải tiến nêu trên mà ADSL2 cải thiện đáng kể tốc độ và khoảng cách so với ADSL. Với ADSL2 có thể đạt được tốc độ đường xuống trên 8 Mbps và đường lên tới 800 kbps trên một đôi dây điện thoại. So với ADSL, ADSL2 tăng tốc độ đường xuống khoảng từ 50 tới 196 kbps và tăng tốc độ đường lên khoảng từ 32 tới 64 kbps. Mặt khác, với cùng tốc độ số liệu như ADSL, ADSL2 tăng khoảng cách so với ADSL khoảng từ 500 tới 1000 feet (khoảng từ 150 m tới 300 m). Hình 33 mô tả một ví dụ về tốc độ và khoảng cách của ADSL2 so với ADSL thế hệ thứ nhất. Trên đường dây điện thoại có cùng độ dài so với ADSL thì ADSL2 có tốc độ số liệu tăng khoảng 50 kbps. Với cùng tốc độ như ADSL, ADSL2 đạt được khoảng cách tăng khoảng 600 feet (khoảng 180 m) so với ADSL, điều này làm tăng vùng phủ khoảng 6%. CHƯƠNG 5: CÔNG NGHỆ ADSL2+ Công nghệ ADSL2+ là thành viên mới nhất trong họ các chuẩn ADSL. ADSL2+ được chuẩn hoá trong ITU G.992.5 vào tháng 5 năm 2003. Có thể coi ADSL2+ là ADSL thế hệ thứ ba hoặc là phiên bản delta của ADSL thế hệ thứ hai (ADSL2). Cũng giống như ADSL2, ADSL2+ sử dụng đôi dây đồng xoắn để truyền đồng thời thoại và số liệu tốc độ cao giữa kết cuối mạng (ATU-C) và kết cuối khách hàng (ATU-R). Tuy nhiên băng tần của ADSL2+ có khác so với băng tần của ADSL2. Trong khi ADSL2 sử dụng băng tần từ 0-1,1Mhz thì ADSL2+ sử dụng băng tần từ 0-2,2Mhz. Cũng giống như ADSL2, ADSL2+ dành băng tần cơ sở để truyền thoại, băng tần thấp để truyền số liệu đưòng lên và băng tần cao để truyền số liệu đường xuống. Tuy nhiên, băng tần đường xuống của ADSL2+ gấp đôi so với băng tần đường xuống của ADSL2, do đó ADSL2+ tăng đáng kể tốc độ số liệu trên đường dây điện thoại có khoảng cách ngắn hơn 9Kilofeet (khoảng 3 km). Một số tính năng mới của ADSL2+ so với ADSL2 ADSL2+ là ADSL2 với băng tần mở rộng, nó được chuẩn hoá dựa trên chuẩn của ADSL2. Do đó, ADSL2+ mang đầy đủ các đặc tính của ADSL2. Tuy nhiên, ở ADSL2+ còn có thêm một số tính năng mới nhằm đáp ứng tốc độ số liệu cao hơn trên mạch vòng có khoảng cách ngắn hơn. Một số tính năng mới được thêm vào như sau: a. Mở rộng băng tần: Trong khi hai thành viên trong họ các chuẩn ADSL2 là G.992.3(G.dmt.bis) và G.992.4(G.lite.bis) sử dụng băng tần đường xuống tới 1,1Mhz và 552Mhz tương ứng thì ADSL2+ sử dụng băng tần đường xuống tới 2.208Mhz tương ứng với 512 sóng mang phụ (Hình 5.1). Như vậy băng tần của ADSL2+ tăng gấp đôi so với băng tần đường xuống của ADSL2 còn băng tần đường lên của ADSL2+ không thay đổi so với ADSL2. Hình 5.1. Băng tần đường xuống của ADSL2+ Nhờ cải tiến đặc biệt này mà tốc độ số liệu đường xuống của ADSL2+ tăng gấp đôi so với ADSL2 trên đường dây điện thoại có khoảng cách dưới 4Kilofeet và cao hơn nhiều so với ADSL2 trên đường dây điện thoại có khoảng cách từ 4 đến 8Kilofeet. Tuy nhiên với đường dây điện thoại có khoảng cách lớn hơn 8Kilofeet thì tốc độ số liệu đường xuống của ADSL2+ tương tự như ADSL2 (Hình 5.2). Hình 5.2. Tốc độ số liệu đường xuống của ADSL2+ so với ADSL2 ADSL2+ cũng có thể sử dụng để giảm xuyên âm. Xuyên âm là hiện tượng tín hiệu từ đôi dây này gây nhiễu sang đôi dây khác trong cùng cáp nhiều đôi. Xuyên âm bao gồm hai loại: xuyên âm đầu gần (NEXT) và xuyên âm đầu xa (FEXT). Với mục đích giảm xuyên âm thì ADSL2+ cung cấp khả năng chỉ sử dụng các tần số nằm trong khoảng từ 1.1Mhz tới 2.2Mhz bằng cách che các tần số thấp hơn 1.1Mhz. Điều này đặc biệt hữu dụng khi các dịch vụ ADSL từ trạm trung tâm (CO) và từ kết cuối đầu xa (RT) cùng nằm trên một cáp tới nhà khách hàng (Hình 5.3). Trong điều kiện này, nhà cung cấp dịch vụ có thể triển khai dịch vụ ADSL2 với băng tần đường xuống từ 0.14Mhz tới 1.1Mhz cho khách hàng cách xa trạm trung tâm (CO) với yêu cầu tốc độ số liệu không thực sự cao còn các khách hàng cách xa trạm trung tâm (CO) nhưng gần trạm kết cuối đầu xa (RT) với yêu cầu tốc độ số liệu cao thì có thể sử dụng dịch vụ ADSL2+ với băng tần đường xuống từ 1.1Mhz tới 2.2Mhz. Bằng cách này có thể loại bỏ hầu hết xuyên âm giữa các dịch vụ và đảm bảo được tốc độ đường dây từ trạm trung tâm. Hình 5.3. ADSL2+ có thể được sử dụng để giảm xuyên âm b. Ghép để đạt tốc độ cao hơn: Kỹ thuật ghép nhiều đường dây điện thoại nhằm mục đích đạt tốc độ số liệu cao hơn và cải thiện khoảng cách là kỹ thuật mới của họ công nghệ ADSL2. Cũng giống như ADSL2, việc ghép ở ADSL2+ cũng thực hiện ghép nhiều đường ADSL2+. Tuy nhiên, ở ADSL2+, việc ghép đạt được tốc độ số liệu cao hơn rất nhiều so với ADSL2. Như chỉ ra trên Hình 5.4, bằng cách ghép hai đường ADSL2+ có thể cung cấp cho khách hàng tốc độ số liệu lên đến 44Mbps trên đường dây có khoảng cách ngắn hơn 5Kilofeet (khoảng 1.5km). Trên các đường dây điện thoại có khoảng cách xa hơn, việc ghép hai đường ADSL2+ có thể hỗ trợ được tốc độ 8Mbps với khoảng cách trên 12Kilofeet (khoảng 3.6km). Hình 5.4. Ghép hai đường ADSL2+ Việc ghép nhiều đôi dây điện thoại trong ADSL2+ có một số đặc điểm như sau: Việc ghép hỗ trợ khả năng tự động giải phóng và khôi phục các đôi dây mà không vần sự can thiệp của con người. Mặt khác, việc ghép có thể được thực hiện tự động bằng phần mềm. Việc ghép hỗ trợ các tốc độ số liệu khác nhau (với tỷ lệ 4/1) giữa các đôi dây. Điều này rất có ý nghĩa trong trường hợp các đường dây đồng có dung lượng thấp hơn các đường dây khác thì không cần thiết phải giảm tốc độ số liệu trên các đường dây có dung lượng cao hơn. Có thể ghép tới 32 đôi dây. Các cổng (port) trên card đường dây ADSL2+ được ghép một cách ngẫu nhiên. Nghĩa là việc ghép được thực hiện bằng cách kết hợp bất kỳ cổng nào và việc ghép rất mềm dẻo. Chuẩn ghép ATM được sử dụng trên bất kỳ lớp vật lý nào. Ngoài ADSL2+, nó có thể được sử dụng cho các dịch vụ DSL khác. Mô hình tham chiếu chức năng ghép ADSL2+ được mô tả trên Hình 5.5 với việc ghép hai đôi dây đồng. Bộ phát nhiều đôi ATM nhận một luồng ATM tổng hợp từ lớp ATM. Khối chức năng ghép ATM phân phối các tế bào và các luồng tế bào ATM và gắn vào cuối các tế bào chỉ số tuần tự (SID) cho phép phía thu khôi phục các tế bào theo đúng tuần tự như phía phát. Mỗi luồng tế bào được ghép vào một kết nối DSL (trong trường hợp này là ADSL2+). Hình 5.5. Cấu trúc cơ bản của việc ghép hai đường ADSL2+ Tại phía thu, các tế bào t