Công nghệ đường dây thuê bao số xDSL
Nghiêm Xuân Anh
31. 3. 2005
Mục lục
1 Giới thiệu khái quát về mạng thuê bao 1
1.1 Các loại môi trường truyền dẫn . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.1.1 Twisted-Pair . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.1.2 Cáp đồng trục - coax . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
2 Cơ sở của DSL 7
2.1 Các hình thức thay thế DSL: Sợi quang, kết nối không dây và cáp đồng trục . . . 7
2.2 Qui mô trên thế giới . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
2.3 Modem băng tần thoại và DSL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
2.4 Các phương thức truyền dẫn . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2.4.1 Hướng truyền . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
2.4.2 Định thời . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
2.4.3 Các kênh . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
2.4.4 Các cấu hình đơn điểm và đa điểm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
2.5 Thuật ngữ DSL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
2.6 Quan hệ Tốc độ - Tầm với . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
2.7 Xuyên âm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
2.8 Các yếu tố thúc đẩy và cản trở triển khai DSL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
2.9 Các ứng dụng . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
2.10 Sự tiến hóa của truyền dẫn số . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
3 Các loại DSL 21
3.1 Độ dự trữ thiết kế DSL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
3.2 Tiền thân của DSL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
iii
iv MỤC LỤC
3.3 ISDN tốc độ cơ bản . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
3.3.1 Nguồn gốc ISDN tốc độ cơ bản . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
3.3.2 Năng lực và ứng dụng ISDN tốc độ cơ bản . . . . . . . . . . . . . . . . 23

4.6.1 Nhiễu xuyên âm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
4.6.2 Mô hình FEXT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
4.6.3 Phân bố Nhiễu xuyên âm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
4.6.4 ổn định theo chu kỳ của nhiễu xuyên âm . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
4.6.5 Nhiễu Radio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
4.6.6 Nhiễu vô tuyến Amateur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
4.6.7 Xâm nhập AM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
4.6.8 Nhiễu xung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
4.6.9 Xung Cook . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
4.6.10 Can nhiễu giữa các DSL và ghép kênh . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
4.6.11 Tự can nhiễu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
4.6.12 Các mô hình Mật độ Phổ Công suất xuyên âm NEXT và FEXT . . . . . 54
4.6.13 Các mạng 3 cửa cho DSL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
5 So sánh DSL với các phương tiện khác 59
5.1 Sợi quang tới nhà thuê bao (FTTH) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
5.2 Cáp đồng trục và Đồng trục lai sợi quang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
5.3 Sự lựa chọn không dây . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
6 Các phương pháp truyền song công 63
6.1 Song công 4 dây . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
6.2 Khử tiếng vọng . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
6.2.1 Khử tiếng vọng thích nghi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
6.3 Song công phân chia thời gian . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
6.4 Ghép kênh phân chia tần số . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
7 Các phương thức truyền dẫn số cơ bản 69
7.1 Điều chế và giải điều chế cơ bản . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
7.1.1 Kênh tạp âm Gauss trắng cộng . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
vi MỤC LỤC
7.1.2 Độ dự trữ, Khoảng cách và Dung lượng . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
8 Công nghệ đường dây thuê bao số không đối xứng ADSL 75
8.1 Giới thiệu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75

8.3.5 DMT và ADSL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
8.3.6 DMT phụ thuộc vào đặc tính đường truyền . . . . . . . . . . . . . . . . 97
8.3.7 Số bit trên sóng mang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
8.3.8 Tráo bit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
viii MỤC LỤC
Danh sách hình vẽ
3.1 Cấu hình ISDN phạm vi mở rộng . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
3.2 HDSL song công đơn . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
3.3 HDSL đơn công kép . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
3.4 HDSL đơn công kép . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
4.1 Minh họa dòng metallic (kim loại) và dòng longitudinal (dọc) . . . . . . . . . . 45
4.2 Minh họa xuyên âm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
6.1 Khử tiếng vọng cho việc tách biệt tín hiệu trên 2 dây . . . . . . . . . . . . . . . 64
6.2 Khử tiếng vọng cho việc tách biệt tín hiệu trên 2 dây . . . . . . . . . . . . . . . 66
6.3 Khử tiếng vọng cho việc tách biệt tín hiệu trên 2 dây . . . . . . . . . . . . . . . 67
7.1 Máy phát của hệ thống truyền dẫn số . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
7.2 Bộ điều chế tuyến tính . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
7.3 Kênh bị hạn chế băng tần với tạp âm Gauss . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
7.4 Giải điều chế, phát hiện và giải mã . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
8.1 Thông tin modem băng tần thoại . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
8.2 Thông tin modem băng tần thoại so với phi thoại . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
8.3 Đường dây thuê bao số không đối xứng ADSL . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
8.4 Phổ tần của ADSL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
8.5 Bộ tách POTS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
8.6 Thoại/dữ liệu qua DSL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
8.7 Kiến trúc mạng ADSL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
8.8 Mô hình tham chiếu hệ thống ADSL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
8.9 Siêu khung ADSL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
ix
x DANH SÁCH HÌNH VẼ

xoắn. Mặc dù đôi dây đồng xoắn có đóng góp to lớn vào sự tiến bộ của truyền thông nhưng các
ứng dụng tiên tiến đòi hỏi những lượng băng tần lớn hơn nhưng gì mà đôi dây xoắn đem lại.
Chính vì lẽ đó, tương lai của đôi dây đồng xoắn đang mờ nhạt dần.
Đặc điểm
• Như đã biết, băng tần hữu ích của đôi dây đồng xoắn vào khoảng 1 MHz. ở một khoảng
cách nhất định, với băng tần như vậy có thể hỗ trợ tốc độ từ 2 đến 3 Mb/s. Tuy nhiên, tồn
tại mối quan hệ nghịch đảo giữa khoảng cách và tốc độ (băng tần khả dụng). Khi khoảng
cách giảm thì ta có thể tăng tốc độ truyền qua đôi dây xoắn.
VD: Trong các mạng LAN, ta có thể sử dụng đôi dây xoắn cho Ethernet với tốc độ cho
phép tối đa là 100 Mb/s ở cự ly không quá 100m.
1
2 CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU KHÁI QUÁT VỀ MẠNG THUÊ BAO
• Một dặc điểm khác là đôi dây xoắn yêu cầu cự ly khoảng lặp ngắn, dẫn tới số lượng phần
tử trên mạng tăng, kết quả là chi phí cho những hỏng hóc phát sinh trong quá trình hoạt
động dài hạn của mạch vòng lớn.
• Twisted pair dễ bị nhiễm nhiễu và méo, bao gồm nhiễu điện từ trường (EMI), nhiễu tần
số vô tuyến (RFI) và các tác động của độ ẩm, ăn mòn. Do đó tuổi thọ của cáp đồng xoắn
giảm theo thời gian. Có những đôi dây triển khai ngầm từ vài chục năm qua, phần lớn
không còn sử dụng được.
• Tương lai thì cáp đồng sẽ chỉ còn được sử dụng để di dây giữa các máy tính trong các
công sở. Tuy nhiên, không lâu sau thì tất cả sẽ có thể được thay thế bằng WIFI.
Các loại đôi dây xoắn
Các ứng dụng của đôi dây xoắn
Đôi dây xoắn tương tự và số: được sử dụng cho các đường dây thuê bao tương tự truyền thống
(các kênh điện thoại) 4 kHy. Đôi dây số có dạng ISDN và họ đường dây thuê bao số thế hệ mới
xDSL.
1. N-ISDN: ra đời vào năm 1983, dự định trở thành tiêu chuẩn cho một mạng toàn số, cung
cấp các dịch vụ số sử dụng mạng điện thoại công cộng trên toàn thế giới với chất lượng
cao, gần như không có lỗi.
Có hai loại N-ISDN:

xứng. Tuy nhiên trong một số trường hợp có thể đặt cấu hình đối xứng từ thành viên bất
đối xứng.
HDSL Được sử dụng để cung cấp các đường truyền T-1 hoặc E-1 thay thế cho các đường
truyền T1 và E1 truyền thống.
HDSL là một dịch vụ đối xứng, có thể được triển khai qua cự ly khoảng 3.7 km.
HDSL được thực hiện qua hai đôi dây xoắn có băng tần như nhau cho hai hướng.
Nhằm phục vụ phần lớn các gia đình chỉ có một đôi dây chạy trong tường, một dạng
khác của HDSL là HDSL-2 được phát triển. HDSL-2 cho dung lượng tới 1,5 hoặc 2
Mb/s qua một đôi dây đơn.
ADSL là một dịch vụ bất đối xứng được triển khai qua một đôi dây xoắn. Với ADSL, đại
đa số lượng băng thông được dành riêng cho hướng xuống (từ mạng tới khách hàng),
một lượng nhỏ băng thông dành cho hướng lên, nhìn chung lượng băng tần này chỉ
đủ để cho phép thực hiện dịch vụ điện thoại hoặc gửi đi các lệnh đơn giản. ADSL bị
giới hạn ở cự ly khoảng 5,5 km kể từ tổng đài. Tuy nhiên có các biện pháp kéo dài
mạch vòng sẽ được trình bày trong chương 2.
Có hai loại ADSL là ADSL1 và ADSL2. ADSL1 hỗ trợ 1,5 Mb/s luồng xuống (tiêu
chuẩn Bắc Mỹ) và 2 Mb/s luồng xuống (tiêu chuẩn ITU) còn luồng lên đạt từ 16 kb/s
đến 64 kb/s.
ADSL1 đủ để lướt web tốt, mang được video giải trí cấp thấp và thực hiện được các
tác vụ luồng lên không đòi hỏi nhiều băng thông. Tuy nhiên ADSL1 không đủ băng
thông cho TV ôố hay các dịch vụ tương lai. Vì vậy ADSL2 được ưa chuộng hơn.
ADSL2 hỗ trợ tốc độ 6Mb/s (NA) đến 8 Mb/s (ITU) cho luồng xuống, 640 kb/s đến
840 kb/s luồng lên.
Chủ yếu các thuê bao ADSL nằm trong độ dài 3,7 km. Tuy nhiên ta có thể kéo dài
cự ly mạch vòng lên tới 12 km sử dụng các trạm lặp. Một lần nữa, khi khoảng cách
tăng thì tốc độ giảm và ngược lại, cự ly giảm thì thông lượng tăng.
IDSL có mạch vòng tối đa 5,5 km, dùng một đôi dây xoắn, tốc độ 128 kb/s cho mỗi
hướng. Về cơ bản IDSL không có dịch vụ thoại. Tốc độ này như đã nói, quá thấp
để truyền các dịch vụ trong tương lai, nhưng nếu như không có sẵn các giải pháp về
băng rộng thì ta có thể sử dụng IDSL để đạt gấp đôi tốc độ kết nối modem tương tự

1.1.2 Cáp đồng trục - coax
Được đưa vào sử dụng trong các mạng điện thoại vào giữa những năm 1920s. Nhờ cấu trúc có
bọc nên coax không bị tác động bởi EMI nên tốc độ dữ liệu cao hơn so với đôi dây xoắn. Lớp
bọc bên ngoài giúp cho coax chịu được các tác động cơ học của môi trường bên ngoài.
1.1. CÁC LOẠI MÔI TRƯỜNG TRUYỀN DẪN 5
Các đặc tính của coax
• băng tần lớn hơn nhiều băng tần của đôi dây đồng xoắn.
• coax truyền thống hỗ trợ băng tần 370 MHz.
• HFC (hybrid fiber coax) hỗ trợ các hệ thống băng tần 750 - 1000 MHz. Do đó, coax có
dung lượng cao hơn dung lượng của đôi dây điện thoại từ 370 đến 1000 lần. Với dung
lượng này thì ta có thể chia nhỏ thành các kênh riêng làm cho coax trở thành môi trường
băng rộng.
• chất lượng truyền của coax cao hơn twisted pair (10
−9
).
• cự ly lặp (khuếch đại) cao hơn (2,5 km)
• các hãng khai thác truyền hình cáp tuy đã có nhiều khách hàng sử dụng nhưng trong thập
kỷ qua họ đã cải tiến mạng trục sang sợi quang nhằm cải thiện chất lượng truyền dẫn và
loại trừ các bộ khuếch đại.
• Về mặt kiến trúc: Coax và HFC được triển khai dưới dạng Bus. Trong cấu trúc mạng bus
thì băng tần bị chia sẻ và điều này có nghĩa là nghẽn trong mạch tăng khi số người sử
dụng các dịch vụ này tăng. Cấu hình bus cũng thể hiện độ rủi ro về an ninh. Do không có
một đường vật lý riêng cho mỗi khách hàng như twisted pair mà một số kênh dùng cho
thoại được dùng chung cho mọi người sử dụng chung đường truyền nên vấn đề bảo mật
không tốt.
Nhiễu trong topo bus: các điểm nối vào set-top box hay TV có khuynh hướng thu nhận
nhiễu dẫn tới cáp có xu hướng thu thập nhiễu ngoài như máy hút bụi, máy sấy tóc vv
Các ứng dụng của coax
• làm các đường trung kế
• làm cáp ngầm quốc tế xuyên biển

dây và cáp đồng trục
Đã nhiều lần các chuyên gia trong ngành công nghiệp điện thoại đã đề cập tới sự lỗi thời của
các đường dây điện thoại sử dụng các đôi dây xoắn. Vào cuối những năm 80 của thế kỷ thứ 20
7
8 CHƯƠNG 2. CƠ SỞ CỦA DSL
họ tin rằng chỉ vài năm nữa thì hầu như toàn bộ các máy điện thoại của thế giới sẽ được kết nối
trực tiếp bằng các sợi quang. Chúng ta cũng nhận thấy ngày nay các tuyến sợi quang đang được
sử dụng rất phổ biến trong các khu thương mại chính. Tuy nhiên, điều kiện kinh tế kết hợp với
những thách thức của việc xây dựng cáp quang cho toàn bộ hệ thống điện thoại của thế giới đòi
hỏi phải mất vài chục năm. Đầu những năm 1990 đã hứa hẹn cho ra đời truy cập thuê bao vô
tuyến. Tuy nhiên, do sự hạn hẹp về băng tần cộng với những thách thức về vị trí đặt các trạm hub
(trên mặt đất hay trên quĩ đạo trái đất) làm hạn chế truyền tải không dây tới một nhóm nhỏ các
ứng dụng đòi hỏi sự di động và những ứng dụng cần phải quảng bá cùng một thông tin tới một
số lượng lớn các vùng khác nhau. Cáp đồng trục có thể truyền tải các dịch vụ dữ liệu interactive
và dịch vụ điện thoại bên cạnh dịch vụ truyền hình quảng bá truyền thống. Tuy nhiên, các dịch
vụ dữ liệu interative và thoại được phục vụ tốt nhất bởi các tuyến cáp hai chiều.
Truyền tải sợi quang, không dây và cáp đồng trục đã chứng tỏ rất có giá trị trong nhiều ứng
dụng. Không có công nghệ truy cập nào có thể phục vụ tốt nhất ở tất cả mọi nơi và trong tất
cả mọi ứng dụng. Tuy nhiên, giờ đây khi mà công nghệ DSL đã cho phép các đường điện thoại
truyền các ứng dụng đa phương tiện mà đã từng bị cho là thuộc phạm vi độc quyền của sợi
quang, các đường điện thoại là những phương tiện kinh tế nhất để truyền một phạm vi rộng các
dịch vụ thông tin tới hàng triệu khách hàng. Sự yếu kém chủ yếu trong ứng dụng của DSL là
không có khả năng di động và hiệu quả quảng bá thấp.
Một cơ sở hạ tầng sẵn có, chẳng hạn các đường điện thoại, với sự cho phép bởi những công
nghệ phù hợp sẽ kinh tế hơn là triển khai một cơ sở hạ tầng mới. Ngay cả radio cũng đòi hỏi
phải có cơ sở hạ tầng mới: Vị trí đặt bộ thu phát và các mạng kết nối tới các vị trí này. Một công
nghệ mới có thể được khẳng định chỉ ở những nơi cơ sở hạ tầng hiện có không đủ khả năng hỗ
trợ những ứng dụng thiết yếu (chẳng hạn như thông tin di động) hoặc những nơi có môi trường
pháp lý ổn định. Bên cạnh những tốn kém cho việc xây dựng cơ sở hạ tầng mới thì việc xây
dựng này cũng mất nhiều thời gian để xin phép xây dựng, trải cáp, xin giấy phép lắp đặt tháp vô

toàn song công tốc độ 1200 bit/s sử dụng PSK (khóa dịch pha). Vài năm sau đó Bell 212 và
tiếp theo là CCITT V.22 cũng cho ra modem tốc độ truyền 1200 bit/s hoàn toàn song công sử
dụng PSK. Vào năm 1981, V.22bis đã đạt đến 2400 bit/s hoàn toàn song công. V.32 giới thiệu
mã hóa dạng mắt lưới (trellis) và tiến một bước lớn trong việc truyền dẫn thông tin có khử tiếng
vọng ở cả hai hướng sử dụng cùng một băng tần. Khử tiếng vọng cho phép các cặp modem sử
dụng toàn bộ băng tần sẵn có cho cả luồng lên và luồng xuống. Mã hóa dạng mắt lưới làm cho
việc sửa lỗi trong modem là hoàn toàn có thể thực hiện được dẫn tới khả năng tách thông tin
một cách tin cậy đối với một tỷ số S/N đã cho. Các modem có trước V.32 bố trí truyền hướng
lên trong băng tần khác với băng tần của hướng xuống (FDM). V.32 đạt được truyền hoàn toàn
song công ở tốc độ 9600 bit/s. Tiếp đó là V.34 trình làng, sử dụng tối ưu hóa băng tần, dạng
chòm sao, và tiền mã hóa theo kênh cho phép truyền hoàn toàn song công với tốc độ 28,8 kb/s.
Vào năm 1995, các modem 33,6 kb/s ra mắt thị trường. Các modem V.34 sử dụng tới băng tần
3,6 kHz. Điều này về mặt kỹ thuật lớn hơn một chút băng tần thoại truyền thống 3,4 kHz. Tuy
nhiên, modem V.34 có thể hoạt động trên các đường dây với băng tần nhỏ hơn bằng cách giảm
tốc độ bit truyền đi. Với việc gửi 33,6 kb/s trong băng tần thoại 3,6 kHz, các modem V.34 gửi
gần 10 bit/Hz, một kỳ công đặc biệt tiến sát tới giới hạn lý thuyết cho truyền dẫn dữ liệu băng
tần thoại. Lịch sử dạy cho chúng ta biết hoài nghi về "giới hạn lý thuyết" mà đôi khi bị phá vỡ
bởi những con người sáng tạo phá vỡ những qui luật bằng việc sáng tạo ra một mô hình mới.
Vào cuối năm 1996, các modem PCM 56 kbit/s đã xuất hiện, chúng đã được tiêu chuẩn hóa bởi
khuyến nghị V.90 ITU vào năm 1998. Các modem PCM (điều chế mã xung) là không đối xứng
do chúng hỗ trợ luồng xuống (hướng tới khách hàng) lên tới 56 kbit/s và tối đa là 33,6 kbit/s ở
luồng lên. Thực tế, các modem PCM hiếm khi đạt được tốc độ truyền trên 50 kbit/s do những
hạn chế về công suất phát, chuyển đổi trung gian, và những yếu tố gây suy hao chẳng hạn như
các cuộn cảm. Miễn là có một đường số trực tiếp (không có chuyển đổi tương tự) từ nguồn số
tới modem PCM kết nối vào đầu cuối phía mạng của đường dây thuê bao thì tốc độ truyền có
thể vượt 33,6 kbit/s bằng cách bố trí trực tiếp tín hiệu số vào ký tự được phát đi mà không có
những ảnh hưởng của nhiễu lượng tử.
Kiến trúc mạng modem PCM bỏ xa năng lực của các thế hệ modem băng tần thoại trước
10 CHƯƠNG 2. CƠ SỞ CỦA DSL
đây. Modem PCM tại đầu cuối mạng phải có kết nối số trực tiếp tới bộ chuyển đổi tương tự-số

các tổng đài nội hạt và các giá modem (được thiết kế cho những cuộc gọi thời gian ngắn) bị quá
tải, không có khả năng kết nối tới nhiều điểm khác nhau một cách đồng thời và tỷ lệ lỗi cao.
Các hạn chế này của modem được giải quyết bởi DSL.
Sự khác biệt cơ bản giữa các modem băng tần thoại và DSL là các modem băng tần thoại
hoạt động thông qua một kết nối PSTN điểm - điểm, trong khi đó DSL hoạt động qua một mạch
vòng nội hạt. Hình và minh họa sự khác biệt này.
Như đã chỉ ra trên Hình, tuyến truyền dẫn modem băng tần thoại có thể gồm mạch vòng nội
hạt cho người sử dụng A, một Trung tâm Chuyển mạch, các tuyến trung kế dài hàng ngàn dặm
trong một số trường hợp, một tổng đài khác hoạt động như một khách hàng khác và cuối cùng
là một vòng nội hạt đóng vai trò người sử dụng B. Trái lại, tuyến truyền dẫn DSL gồm duy nhất
một mạch vòng nội hạt từ phía người sử dụng tới sát tổng đài CO.
Một sự khác biệt chính nữa giữa các modem băng tần thoại và DSL là DSL duy trì thông
2.4. CÁC PHƯƠNG THỨC TRUYỀN DẪN 11
tin trong miền số từ một đầu cuối người sử dụng này tới đầu cuối người sử dụng khác. Trái lại,
modem băng tần thoại gửi thông tin qua mạng PSTN dưới dạng tương tự đại diện cho thông tin
số của người sử dụng. Với DSL, tín hiệu được tái tạo dưới dạng số tại mỗi bước đi trong mạng
công cộng do đó những tác động có hại không tích lũy ở mỗi bước. Mặc dầu thông tin được
truyền qua một mạng gồm nhiều phần tử, truyền dẫn DSL chỉ cần gửi tới phần mạch vòng nội
hạt.
Các tuyến trung kế kết nối giữa các tổng đài với nhau trực tiếp hoặc thông qua những tổng
đài trung gian. Các đường trung kế thường là các hệ thống truyền dẫn sợi quang tốc độ cao mang
thông tin từ nhiều khách hàng.
Đối với những khách hàng được phục vụ qua mạch vòng thuê bao số (DLC) hay các hệ
thống đầu cuối xa, DSL mở rộng từ phía khách hàng tới phía DLC. DLC và DLC thế hệ tiếp
theo (NGDLC) được sử dụng để phục vụ các khách hàng quá xa để có thể được phục vụ một
cách kinh tế thông qua một mạch vòng cáp đồng trực tiếp từ CO. Đầu cuối DLC ở xa có thể
được lặt trong một cabin ngoài trời, trong một hầm cáp hoặc đôi khi trong phòng thiết bị của một
trung tâm thương mại. Các hệ thống DLC ghép 20 tới 2000 khách hàng vào một đường trung kế
tới CO. Đường trung kế DLC điển hình là một sợi quang nhưng đôi khi các đường HDSL hay
T1 được sử dụng cho các DLC nhỏ hơn. Phần thảo luận kỹ hơn về DLC và NGDLC.

lại ở những thời điểm khác. Vì vậy, tại bất kỳ thời điểm nào thông tin được gửi đi theo một
hướng (đơn công). Truyền hai hướng đạt được nhờ các bộ thu phát ở hai đầu của đường truyền
hiểu khi nào cần thay đổi vai trò của máy phát và máy thu. Trong những ứng dụng truyền bán
song công trước đây, toàn bộ một bản tin được gửi đi trước khi đường dây được quay vòng. Một
số hệ thống DSL sử dụng sự biến thái của bán song công được gọi là ghép kênh nén thời gian
(TCM), và được biết tới ở dạng "bóng bàn" được thảo luận xa hơn trong Chương 5. TCM làm
giảm chu kỳ quay vòng tới một khoảng thời gian vài giây. Do đó, TCM gửi các khối vài nghìn
bit có độ dài cố định theo hướng này hay hướng kia. Các ví dụ về truyền dẫn bán song công
truyền thống gồm truyền điện báo và bộ đàm hai hướng sử dụng cùng một tần số.
Truyền hoàn toàn song công gửi thông tin liên tục theo cả hai hướng trên cùng một đôi dây.
Các ví dụ bao gồm các điện thoại truyền thống, các modem băng tần thoại, ISDN tốc độ cơ bản
và HDSL. Truyền hai hướng đồng thời được thực hiện bởi mỗi bộ thu phát tách tín hiệu phát
nội bộ khỏi tín hiệu nhận được của nó. Một phương pháp khử tiếng vọng sử dụng bộ hybrid
(ECH) thường được sử dụng để cho phép cả hai hướng sử dụng cùng một băng tần. Ưu điểm của
phương pháp này là truyền dẫn ở cả hai hướng có thể nằm ở băng tần thấp nhất có thể nơi mà
suy hao tín hiệu và can nhiễu tần số vô tuyến được giảm thiểu.
Một phiên bản không đối xứng của truyền hoàn toàn song công được sử dụng bởi đường dây
thuê bao số không đối xứng ADSL. Thông tin được gửi đi đồng thời theo cả hai hướng nhưng
tốc độ dữ liệu luồng xuống (tới khách hàng) lớn hơn nhiều tốc độ luồng lên (hướng về mạng).
Điều này cho phép tốc độ dữ liệu luồng xuống cao trên các đường dây dài hơn nhiều bằng cách
giảm xuyên âm giữa các đường ADSL.
2.4. CÁC PHƯƠNG THỨC TRUYỀN DẪN 13
2.4.2 Định thời
Truyền dẫn đồng bộ gửi các bit với một tốc độ liên tục. Các bộ thu DSL thường đạt được tín
hiệu định thời của chúng từ chu kỳ của các chuyển tiếp bit nhận được. Truyền dẫn đồng bộ và
cận đồng bộ có thể áp dụng cho truyền dẫn đơn công, bán song công và hoàn toàn song công.
Nói chung, DSL sử dụng truyền dẫn đồng bộ chứ không dùng truyền dẫn cận đồng bộ.
Truyền dẫn cận đồng bộ gửi các đơn vị (ký tự hoặc các khối) với một tín hiệu cờ duy nhất
để đánh dấu điểm bắt đầu của một đơn vị. ATM (phương thức truyền cận đồng bộ) thường được
truyền tải bằng phương thức truyền dẫn đồng bộ ở mức bit; tuy nhiên điểm bắt đầu của mỗi tế

đạt được những khoảng cách đường truyền xa hơn.
2.4.4 Các cấu hình đơn điểm và đa điểm
DSL là các hệ thống truyền dẫn điểm-nối-điểm. Một bộ thu phát được nối tới mỗi đầu của một
đôi dây. Một đầu có thể được đặt tại phía công ty điện thoại chẳng hạn như ở tổng đài CO còn
đầu kia có thể đạt tại nhà khách hàng. So sánh với các hệ thống đa điểm, truyền dẫn điểm-điểm
cớ ưu điểm đơn giản độ tin cậy cao và độ an toàn cao hơn. Cấu hình điểm-điểm cung cấp độ
rộng băng chuyên dụng cho mỗi khách hàng. Với một hệ thống chuyển mạch phù hợp tại phía
tổng đài, hiệu suất truyền thông cho mỗi khách hàng duy trì gần như không đổi khi một số lượng
nút được bổ sung.
Các hệ thống điểm nối đa điểm gồm một bộ thu phát đặt tại trạm (chính) trung tâm, trạm
này thông tín với nhiều thiết bị đầu cuối được nối trực tiếp. Các đầu cuối này không thông
tin với nhau. Các hệ thống truyền hình cáp (CATV) sử dụng truyền dẫn điểm-tới-đa điểm. Đa
điểm-tới-đa điểm cho phép các đầu cuối thông tin trực tiếp với nhau. Các mạng cục bộ 10baseT
(LAN) là những hệ thống đa điểm-tới-đa điểm. Số lượng các bộ thu phát cho một mạng gồm
N đầu cuối sẽ là N+1 cho hệ thống điểm tới đa điểm và 2N cho hệ thống điểm-nối-điểm. Nói
chung các hệ thống đa điểm thích hợp hơn cho các khoảng cách ngắn hơn, và các hệ thống
điểm-nối-điểm được ưa chuộng hơn cho những khoảng cách dài hơn. ở khoảng cách dài hơn, kết
2.5. THUẬT NGỮ DSL 15
nối nhiều đầu cuối dẫn tới suy hao tín hiệu lớn hơn và định nhịp (định thời) tín hiệu khó khăn
hơn.
Những thảo luận trên đây áp dụng cho mức vật lý. ở mức logic nơi mà luồng thông tin ở các
giao thức cao hơn được xem xét, luồng thông tin từ điểm-tới-điểm và đa điểm có thể phát sinh
qua cấu hình vật lý.
2.5 Thuật ngữ DSL
Việc giải thích các thuật ngữ sau đây sẽ hữu ích trong quá trình tìm hiểu DSL. Thuật ngữ cổ
điển nhất là kilofeet (kft), số đo độ dài truyền thống của đường điện thoại : 1 kft tương đương với
306 met. Đường kính của một dây được đo bằng milimet (mm), ngoại lệ ở Mỹ nơi mà con số
tiêu chuẩn đánh giá dây dẫn của Mỹ (AWG) đại diện cho 1/N lần của một inch (ví dụ, 24 AWG
có đường kính dây dẫn là 1/24 inch, tương đương với 0,5 mm). Công suất tín hiệu và suy hao
tín hiệu được đo theo đơn vị logarith (dB), đặt theo tên của Alexander Bell. Tăng công suất 3

mạch vòng dài. Tốc độ dữ liệu có thể đạt được cũng phụ thuộc vào các yếu tố khác bao gồm
nhiễu xuyên âm (nhiễu ghép từ tín hiệu trên các đôi dây khác trong cung một cáp).
Tín hiệu được phát đi có biên độ đỉnh 2,5 V cho các hệ thống ISDN tốc độ cơ sở (BRI) trên
một mạch vòng độ dài tối đa có thể phải đương đầu với việc suy hao tín hiệu 42 dB với một
tín hiệu đỉnh nhận được rất nhỏ cỡ 0,02 V (20 mV). Hệ thống BRI thực hiện một nhiệm vụ khó
khăn: khôi phục tín hiệu rất nhỏ, khoảng 1/125 mức tín hiệu đã được phát đi. Các giá trị tương
ứng đối với các hệ thống DSL được cho dưới đây
Hình cho thấy tốc độ đường truyền có thể đạt được gần đúng là một hàm của độ dài đường
dây. Đường cong phía dưới biểu diễn truyền dẫn đối xứng, và đường cong phía trên biểu diễn
tốc độ luồng xuống cho truyền không đối xứng với tỷ lệ không đối xứng là 10:1. Vì vậy, tốc độ
luồng lên được giả thiết là một phần mười tốc độ không đối xứng trên hình vẽ này. Xuyên âm
thông thường và độ dự trữ 6 dB được giả thiết. Hình vẽ này chỉ ra ưu điểm của truyền dẫn không
đối xứng-tốc độ truyền luồng xuống cao hơn nhiều.
2.7 Xuyên âm
Một cáp điện thoại bao gồm hàng vài ngàn đôi dây riêng biệt được bó sát vào nhau. Các tín hiệu
điện trong một đôi dây tạo ra một trường điện từ nhỏ, trường này bao quanh đôi dây và tạo ra
một tín hiệu điện sang các đôi dây bên cạnh. Việc xoắn các đôi dây làm giảm ghép điện cảm
(được gọi là xuyên âm), nhưng một số dò rỉ tín hiệu vần còn. Xuyên âm mạnh nhất tại đoạn cáp
gần các máy phát gây nhiễu. Xuyên âm có nguồn gốc từ các hệ thống truyền dẫn khác trong
cùng một cáp (và đặc biệt là cùng một nhóm trong cáp) là một yếu tố chính làm hạn chế tốc độ
bit và tầm với có thể đạt được của DSL. Việc quản lý xuyên ấm từ đôi này sang đôi khác đòi
hỏi sự thận trọng về băng tần và công suất tín hiệu của máy phát và việc loại bỏ tín hiệu ngoài
băng bởi máy thu. Điều này thường được nói tới như độ tương thích phổ và gợi cho ta sự tương
đồng trong quản lý các đài quảng bá tần số vô tuyến.
Xuyên âm đầu gần (NEXT) là yếu tố ảnh hưởng chính tới các hệ thống chia sẻ cùng một
băng tần cho truyền luồng lên và luồng xuống (chẳng hạn như truyền hybrid có khử tiếng vọng).
2.8. CÁC YẾU TỐ THÚC ĐẨY VÀ CẢN TRỞ TRIỂN KHAI DSL 17
Nhiễu NEXT được xem bởi máy thu nằm và máy phát (nguồn gây nghiễu) nằm tại cùng một
đầu của cáp.
Các hệ thống truyền dẫn có thể tránh được NEXT bằng cách sử dụng các băng tần khác nhau