Luận văn
Đề tài: " Phân tích và mô
phỏng hệ thống ADSL "
Phân tích và mô phỏng hệ thống ADSL - 1 -
CHƯƠNG I

MẠNG TRUY NHẬP

1.1 Tổng quan:
Điện thoại được nhà khoa học người Mỹ Alexander Graham Bell phát minh từ
năm 1876. Tuy nhiên, phải khoảng từ năm 1890 mạng điện thoại mới bắt đầu được
triển khai tương đối rộng rãi. Cùng với sự xuất hiện của mạng thoại công cộng PSTN
là sự đột phá của các phương tiện thông tin liên lạc thời bấy giờ. Như vậy, có thể coi
mạng truy nhập ra đời vào khoảng năm 1890. Trong suốt nhiều thập kỷ đầu thế kỷ 20
mạng truy nhập không có sự thay đổi đáng kể nào, mặc dù mạng chuyển mạch đã thực
hiện bước tiến dài từ tổng đài nhân công đến các tổng đài cơ điện và tổng đài điện tử.
Mạng truy nhập thuê bao truyền thống được mô tả trên hình I.1

- 2 -
những tồn tại trong mạng truy nhập truyền thống ngày càng trở nên sâu sắc hơn. Các
vấn đề này có thể tạm phân loại như sau:
Thứ nhất, với sự phát triển của các mạch tích hợp và công nghệ máy tính, chỉ một
tổng đài duy nhất cũng có khả năng cung cấp dịch vụ cho thuê bao trong một vùng rất
rộng lớn. Thế nhưng “vùng phủ sóng”, hay bán kính hoạt động của mạng truy nhập
truyền thống tương đối hạn chế, thường dưới 5 km. Điều này hoàn toàn không phù hợp
với chiến lược phát triển mạng là giảm số lượng, đồng thời tăng dung lượng và mở
rộng vùng hoạt động của tổng đài.
Thứ hai, mạng truy nhập thuê bao truyền thống sử dụng chủ yếu là tín hiệu tương
tự với giải tần hẹp. Đây là điều cản trở việc số hoá, mở rộng băng thông và tích hợp
dịch vụ.
Thứ ba, theo phương phức truy nhập truyền thống, mỗi thuê bao cần có một lượng
khá lớn cáp đồng kết nối với tổng đài. Tính trung bình mỗi thuê bao có khoảng 3 km
cáp đồng. Hơn nữa bao giờ cáp gốc cũng được lắp đặt nhiều hơn nhu cầu thực tế để dự
phòng. Như vậy tính ra mỗi thuê bao có ít nhất một đôi cáp cho riêng mình nhưng hiệu
suất sử dụng lại rất thấp, do lưu lượng phát sinh của phần lớn thuê bao tương đối thấp.
Vì vậy mạng truy nhập thuê bao truyền thống có chi phí đầu tư cao, phức tạp trong duy
trì bảo dưỡng và kém hiệu quả trong sử dụng.
1.1.2 Mạng truy nhập hiện đại dưới quan điểm của ITU-T:
1.1.2.1 Định nghĩa:
Theo các khuyến nghị của ITU-T(Liên minh viễn thông quốc tế phát triển các tiêu
chuẩn quốc tế), mạng truy nhập hiện đại được định nghĩa như trên hình I.2. Theo đó
mạng truy nhập là một chuỗi các thực thể truyền dẫn giữa SNI (Service Node Interface
– Giao diện nút dịch vụ) và UNI (User Network Interface – Giao diện người sử dụng -
mạng). Mạng truy nhập chịu trách nhiệm truyền tải các dịch vụ viễn thông. Giao diện
điều khiển và quản lý mạng là Q.

- 3 -
Thiết bị đầu cuối của khách hàng được kết nối với mạng truy nhập qua UNI, còn
mạng truy nhập kết nối với nút dịch vụ (SN – Service Node) thông qua SNI. Về
nguyên tắc không có giới hạn nào về loại và dung lượng của UNI hay SNI. Mạng truy
nhập và nút dịch vụ đều được kết nối với hệ thống TMN (telecom management
network) qua giao diện Q.
Để giải quyết các vấn đề tồn tại trong mạng truy nhập truyền thống, một trong
những giải pháp hợp lý là đưa thiết bị ghép kênh và truyền dẫn vào mạng truy nhập.

1.1.2.2 Mạng truy nhập ngày nay:
Sự thay đổi của cơ cấu dịch vụ là yếu tố then chốt ảnh hưởng đến sự phát triển của
mạng truy nhập. Khách hàng yêu cầu không chỉ là các dịch vụ thoại/ fax truyền thống,
mà cả các dịch vụ số tích hợp, thậm chí cả truyền hình kỹ thuật số độ phân giải cao.
Mạng truy nhập truyền thống rõ ràng chưa sẵn sàng để đáp ứng các nhu cầu dịch vụ
này.
Từ những năm 90 mạng truy nhập đã trở thành tâm điểm chú ý của mọi người. Thị
trường mạng truy nhập đã thực sự mở cửa. Cùng với những chính sách tự do hoá thị
trường viễn thông của phần lớn các quốc gia trên thế giới, cuộc cạnh tranh trong mạng
truy nhập ngày càng gay gắt. Các công nghệ và thiết bị truy nhập liên tiếp ra đời với
tốc độ chóng mặt, thậm chí nhiều dòng sản phẩm chưa kịp thương mại hoá đã trở nên
lỗi thời.
Nhìn từ khía cạnh môi trường truyền dẫn, mạng truy nhập có thể chia thành hai
loại lớn, có dây và không dây (vô tuyến). Mạng có dây có thể là mạng cáp đồng, mạng
cáp quang, mạng cáp đồng trục hay mạng lai ghép. Mạng không dây bao gồm mạng vô
tuyến cố định và mạng di động. Dĩ nhiên không thể tồn tại một công nghệ nào đáp ứng
được tất cả mọi yêu cầu của mọi ứng dụng trong tất cả các trường hợp. Điều đó có
nghĩa rằng mạng truy nhập hiện đại sẽ là một thực thể mạng phức tạp, có sự phối hợp
hoạt động của nhiều công nghệ truy nhập khác nhau, phục vụ nhiều loại khách hàng

dịch vụ dữ liệu của khách hàng. ISDN có thể nói là một nỗ lực rất lớn của toàn nghành
công nghiệp viễn thông, từ các nhà cung cấp thiết bị đến các nhà khai thác trên toàn
thế giới với mục tiêu tích hợp dịch vụ thoại và số liệu.
Phổ biến nhất hiện nay vẫn là modem tương tự, truy nhập mạng dữ liệu bằng dial-
up. Ngoài ra còn có các công nghệ khác, như kênh thuê riêng, luồng E1/T1, modem
cáp, MMDS, LMDS và các công nghệ sử dụng vệ tinh như DirectPC
1.2.1 ISDN và B-ISDN:
Tương lai của ISDN đã được dự báo từ bảy năm trước. Thị trường thiết bị ISDN
không năng động do giá thành thiết bị quá cao, trong khi đó số lượng bán ra rất hạn
chế.
ISDN (Integrated Service Digital Network) là mạng (số) đa dịch vụ. ISDN lần đầu
tiên được CCITT đề cập đến trong một khuyến nghị của mình vào năm 1977. Năm
1985 AT&T thử nghiệm ISDN lần đầu tiên tại Hoa Kỳ. Tuy nhiên, ISDN phát triển
chậm ở Hoa Kỳ do sự không thống nhất trong cách triển khai theo CCITT của AT&T
và Nortel. ISDN phá sản ngốn của 20 quốc gia khoảng 50 tỷ đô-la Mỹ. Nguyên lý của
ISDN là cung cấp các dịch vụ thoại và số liệu chung trên một đường dây thuê bao kỹ
thuật số. Dùng ISDN ở tốc độ giao tiếp cơ sở ( BRI: Basic Rate Interface) cho phép
truyền dữ liệu và thoại trên 2 kênh B ( Binary channel) 64 kbps và 1 kênh D ( Digital
channel) 16 kbps. Mỗi đường dây ISDN ở BRI có thể bố trí tối đa 8 thiết bị đầu cuối
và cùng một lúc có thể thực hiện được nhiều cuộc gọi khác nhau.Dùng ISDN cho phép
khách hàng sử dụng các dịch vụ mới như dịch vụ khẩn cấp ( báo trộm, báo cháy, ),
dịch vụ ghi số điện -nước –gas, dịch vụ quay số trực tiếp vào tổng đài nội bộ, dịch vụ
địa chỉ phụ Các thiết bị cũ cuả mạng điện thoại PSTN (mạng chuyển mạch thoại
công cộng ) vẫn dùng được với ISDN qua một bộ thích ứng đầu cuối TA (Terminal
Adaptor). Giao tiếp tốc độ sở cấp (PRI: Primary rate interface) tương đương với các
đường truyền T1 và E1 với một kênh D là 64 kbps còn các kênh B còn lại cũng có tốc
độ 64 kbps. Ngoài ra người ta còn định nghĩa các kênh H trên PRI với H0 là 6B, H10
là 23B, H11 là 24B và H12 là 30B.
Phân tích và mô phỏng hệ thống ADSL


Switch
LT
funct

Thiết bị ở chuyển mạch
của công ty điện thoại
Switch
Được sử dụng để kết nối
các thiết bị TE2 với
đường dây ISDN
Thiết bị PSTN tiêu chuẩn có
một giao tiếp R
Thiết bị ISDN không thể
kết nối trực tiếp với
đường dây ISDN
Thiết bị ISDN có thể
kết nối trực tiếp vào
đường dây ISDN
V
U S/T
R
Phân tích và mô phỏng hệ thống ADSL - 6 -
ISDN đã trở nên rất đắt tiền. Và dĩ nhiên một dịch vụ đắt tiền không thể dễ dàng phổ
biến trên diện rộng. Cho tới năm 1997, chỉ có khoảng hơn một triệu đường dây thuê
bao tại Hoa Kỳ. Vì ít được sử dụng nên thiết bị ISDN như bộ thích ứng đầu cuối để kết
nối máy tính cá nhân với mạng trở nên rất đắt tiền. Kết quả là ISDN cần một sự đầu tư
tài chính lớn làm cho hầu hết các người sử dụng đều thờ ơ. Trong trường hợp ISDN

được tín hiệu báo bận khi mạng quá tải, một hiện tượng ở Hoa Kỳ rất thường gặp trong
ngày các bà mẹ (Mother’s day). Càng về sau, khi ngày càng nhiều nhà cung cấp dịch
vụ đưa ra cước phí truy xuất bao tháng làm cho các cuộc gọi thay vì kéo dài vài phút
lại kéo dài nhiều tiếng đồng hộ thì mọi ngày đều trở thành ngày của các bà mẹ.
Về viễn cảnh mạng thì một cuộc gọi ISDN không khác gì mấy cuộc gọi modem
qua điện thoại thông thường. Cả hai đều chiếm dụng khả năng chuyển mạch số, truyền
dẫn số 64 kbps ở cả phía nội đài lẫn liên đài. Chuyển đổi khách hàng sang sử dụng
ISDN có thể cải thiện một ít về tốc độ truy xuất nhưng không đủ để rút ngắn đáng kể
Phân tích và mô phỏng hệ thống ADSL - 7 -
thời gian kết nối khi người sử dụng chỉ cần thông tin nào đó rồi log off. Còn đối với
người sử dụng dùng tất cả thờì gian kết nối cho mục đích giải trí thì ISDN không có
tác dụng gì ngoài việc truy xuất thông tin hơn một phút.
Các công ty khai thác điện thoại đang dần nhận ra rằng giải pháp lâu dài duy nhất
cho tình trạng quá tải mạng là chuyển lưu lượng Internet ra khỏi mạng PSTN càng
nhiều càng tốt. Cố găng tăng cường mạng hiện hữu để đáp ứng số lượng bùng nổ các
cuộc gọi chiếm giữ thời gian lớn giống như là xây dựng thêm nhiều xa lộ để giải toả
tắc nghẽn giao thông. Chi phí sẽ thật khủng khiếp và sẽ chẳng bao giờ đạt được hiệu
quả kinh tế.
Các nhà cung cấp dịch vụ có thể có được giải pháp nào hiệu quả để giải quyết tắc
nghẽn không? Thực tế có một khả năng thành công lớn khi tách rời truy xuất Internet
khỏi PSTN nhà cung cấp dịch vụ sẽ gỡ bỏ được cổ chai kềm giữ tốc độ truy xuất ở 64
kbps. Với cấu hình mạng mới nhà cung cấp dịch vụ có thể thiết kế thích nghi với tốc
độ thông tin dữ liệu hiện đại và người sử dụng sẽ không ngần ngại từ bỏ modem cũng
như các thiết bị thích ứng đầu cuối để chạy theo mạng truy xuất mới.
1.2.2 Modem tương tự:
Trong những năm đầu của kỷ nguyên máy tính, cách đây chừng hơn 30 năm về
trước, kết nối mạng hoạt động ở tốc độ khoảng 300 đến 600 bit/s đã là khá đủ. Khoảng

Năm 1964 tiêu chuẩn modem đầu tiên cảu CCITT là V.21 xác định đặc tính của
modem FSK tốc độ 200 bit/s và bây giờ là 300 bit/s. Kỹ thuật điều chế đã thay đổi
sang QAM 4 trạng thái vào năm 1968 và 16 trạng thái vào năm 1984 bởi V.22bis. Vào
lúc đó, một tiêu chuẩn modem ứng dụng tiến bộ công nghệ mới là V.32 thêm phần đặc
tính triệt tiếng dội (echo cancellation) và mã hoá trellis. Mã trellis được tiến sỹ
Gottfred Ungerboeck đề cập lần đầu tiên và ứng dụng vào modem và thực hiện lấp
được một phần ba khoảng cách còn lại so với giới hạn Shannon. V.32bis được xây
dựng trên cơ sở đó và đạt được tốc độ dữ liệu lên đến 14400 bit/s. Sau đó tốc độ dữ
liệu của các modem đã có những tiến bộ nhanh chóng từ 19200 bit/s lên đến 24000
bit/s rối 28800 bit/s. Modem mới hơn là V.34 ra đời năm 1996 đã đạt tới tốc độ dữ liệu
33600 bit/s và thực hiện 10 bit trên mỗi tín hiệu.
Modem
PSTN
Telephone
exchange
(Central office)

Local loop
Digital data
Telephone
exchange
(Central office)
Modem

Local loop
Digital data

Analogue encoding
analogue
encoding
- 9 -
Vào những năm cuối thế kỷ trước đã xảy ra tình hình không thống nhất của các
tiêu chuẩn modem 56 kbps do hai hãng sản xuất danh tiếng là U.S.Robotics (bây giờ là
một bộ phận của hãng 3COM) sử dụng chipset X2 cũa hãng Texas Instrument và
Rockwell có tiêu chuẩn K56flex. Dĩ nhiên là hai tiêu chuẩn này không tương thích với
nhau và ngành công nghiệp sản xuất modem nhanh chóng bị phân cực theo một trong
hai tiêu chuẩn trên. Lúc này người sử dụng tại Hoa Kỳ chờ đợi tiêu chuẩn nào sẽ được
ISP của mình chấp nhận rồi mới mua modem theo tiêu chuẩn đó. Nhiều ISP đã chờ đợi
tiêu chuẩn nào sẽ chiến thắng và tiêu chuẩn nào sẽ về vườn. Trong thời gian này một
số ISP mở ra 2 số điện thoại , mỗi số điện thoại cho một tiêu chuẩn và điều này đã làm
cho người sử dụng thấy yên tâm mà mua sắm modem 56 kbps.
Pcm digital
V.pcm client-
side modem
PSTN
Exchange
Local loop
Digital data
Exchange
Digital
circuit
Digital data
PCM digital encoding
analogue
encoding encoding
A/D
D/A
Client compute

hơn nữa. Nếu muốn tốc độ truyền dữ liệu cao hơn thì phải nghĩ đến các phương pháp
khách hơn là sử dụng mạng điện thoại truyền thống.
1.3 Công nghệ truy nhập xDSL ( x Digital Subscriber Line ):
Công nghệ đường dây thuê bao số (xDSL ) là phương thức truyền thông tin số với
tốc độ hàng triệu bit trên dây qua đường điện thoại truyền thống và sẽ là nền tảng cho
việc phân bố dịch vụ băng rộng này đến các thuê bao. Sở dĩ điều này thực hiện được là
nhớ ứng dụng các kỹ thuật truyền số phức tạp, đó là sự bù trừ các suy giảm truyền dẫn
trên đường dây điện thoại và các bộ xử lý số có năng lực rất lớn.
Khi năng lực xử lý của bộ xử lý tín hiệu số tăng lên, thì tốc độ của DSL cũng tăng
lên. Công nghệ DSL bắt đầu từ 144 kbit/s ISDN cơ bản (BRI), đã phát triển tới 1,5 đến
2 Mbit/s HDSL, 7 Mbit/s với ADSL, và bây giờ là 52 Mbit/s VDSL. Trong phạm vi đề
tài này thì chúng tôi xin chỉ đề cập đến công nghệ ADSL.
1.3.1 Phạm vi thiết kế của DSL:
Các DSL được thiết kế ở giới hạn 6 dB tỷ số tín hiệu trên tạp âm SNR. Điều này
có nghĩa là DSL có các lỗi bit BER là 10
-7
khi năng lượng tín hiệu nhiễu là 6 dB tức
lớn hơn mô hình xuyên âm được định nghĩa là "tồi nhất". Trong nhiều trường hợp, mô
hình xuyên âm tồi nhất là trong nhóm 50 đôi dây có 49 nguồn nhiễu xuyên âm. Nếu
chỉ có nhiễu Gaussian, 6 dB SNR gây ra mức lỗi là 10
-24
. Tuy nhiên trên thực tế, nhiễu
thường là non-Gaussian. Do đó trên thực tế, với mức 6 dB đảm bảo DSLs hoạt động ở
BER (Bit Error Rate) tốt hơn 10
-9
và DSLs sẽ cung cấp dịch vụ tin cậy thậm chí khi
môi trường truyền dẫn kém hơn mức bình thường.
Giá trị 6 dB xuất phát từ tiêu chuẩn ANSI ISDN(American National Standards
Institude : Viện tiêu chuẩn quốc gia Mỹ) cơ bản trong T1D1.3 (trước đó là T1E1.4)
vào năm 1985 do Richard McDonald của Bellcore đưa ra. Như mô tả ở T1E1.4/95-

Hình I.8: Tốc độ bit DSL cùng với độ dài mạch vòng cho dây 26 AWG
1.3.2 Tiền sử của DSL :
Có người cho rằng trung kế T1, E1 và các đường dịch vụ dữ liệu số DDS (Digital
Data Service : dịch vụ số liệu số) là các DSL đầu tiên. Mặc dù hệ thống truyền dẫn T1
(1,544 Mbit/s AMI (Mã đảo dấu luân phiên) sử dụng ở Bắc Mỹ) và E1 (2048 Mbit/s
HDB3) ban đầu chỉ sử dụng làm các trung kế giữa các trung tâm chuyển mạch (CO),
sau đó được sử dụng rất tốt làm đường nối dữ liệu tốc độ cao từ CO tới khách hàng. T1
đầu tiên được AT&T sử dụng vào năm 1962. Trung kế nối từ CO tới CO ngày nay dựa
trên cáp quang và vi ba. T1/E1 ngày nay không sử dụng như mục đích nguyên thuỷ,
T1/E1 vẫn được sử dụng trên đường dây thuê bao, nhưng nó có một số nhược điểm là
giá đắt và tốn thời gian lắp đặt và thường tách thành một nhóm các đôi dây tách biệt
với các hệ thống truyền dẫn khác. Một đường dây T1 có 4 dây, 2 dây truyền thông tin
đến khách hàng và 2 dây kia truyền thông tin từ khách hàng. Để giảm nhiễu xuyên âm
đầu gần giữa hai hướng của truyền dẫn, người ta chia thành 2 bó cáp, 1 bó mang tín
hiệu đi và 1 bó truyền tín hiệu về. Đường dây T1 được thiết kế với mức suy hao tối đa
là 15 dB (nghĩa là từ 2 đến 3 kft) ở 772 kHz cho CO (CO tới bộ lặp đầu tiên), suy hao
tối đa 36 dB từ bộ lặp tới bộ lặp và suy hao đường dây 22,5 dB từ bộ lặp cuối cùng đến
khách hàng. Đối với khoảng cách nhiều dặm có thể dùng nhiều bộ lặp. Bộ lặp T1 có
nguồn điện là ±130v một chiều. Ở đây ta không coi T1/E1 và DDS là các DSL.
Tốc độ
bit tín
hiệu
hướng về
52m
26m
13m
6m

VDSL 1 kft

4 kft 3 kft
Phân tích và mô phỏng hệ thống ADSL - 12 -
1.3.3 So sánh các công nghệ truy nhập xDSL:

Kỹ thuật

Tốc độ Giới hạn khoảng cách ứng dụng
56 Kbps
analog
modems
56 Kbps downslink Không giới hạn
28.8 hoặc 33.6 Kbps
uplink
E-mail, Truy cập LAN từ xa,
Truy cập Internet/intranet.
ISDN
<= 128 Kbps
(không nén) Song
công
5 Km (thêm thiết bị
có thể mở rộng
khoảng cách)
Hội nghị truyền hình, Khắc
phục thiên tai, Dự phòng leased
line, Các hoạt động thương

xa, VPNs, VoIP
IDSL
144 Kbps song công 5Km (thêm thiết bị
phụ trợ có thể mở
rộng tới 300 Km)
truy cập Internet/intranet, video
theo yêu cầu , truy cập LAN từ
xa, VPNs, VoIP
HDSL
1.544 Mbps(T1)
song công
2.048 Mbps (E1)
song công
(sử dụng 2–3 đôi
dây)
3,6 Km–4,5 Km Nội hạt, Thay thế trung kế
T1/E1 có dùng bộ lặp, Kết nối
các PBX với nhau, Tập trung
lưu lượng Frame Relay, kết nối
các mạng LAN.
SDSL
1.544 Mbps full
duplex (T1)
2.048 Mbps full
duplex (E1)
(uses 1 wire pair)
3Km Nội hạt, Thay thế trung kế
T1/E1 có dùng bộ lặp, Kết nối
các PBX với nhau, kết nối các
mạng LAN.


Phân tích và mô phỏng hệ thống ADSL - 14 -
CHƯƠNG II
NHIỄU
2.1 Nhiễu xuyên âm:
Nhiễu xuyên âm xuất hiện trong các DSL bởi vì mỗi dây trong cáp đôi dây xoắn
phát ra điện từ. Các trường điện và từ tạo ra dòng điện chạy trong các đôi dây bên cạnh
dẫn đến tín hiệu xuyên âm không mong muốn trên các đôi dây này. Hình II.1 minh họa
kiểu xuyên âm thường gặp phải trong DSL. Xuyên âm đầu gần NEXT (Near End
Cross Talk ) là loại xuyên âm xảy ra từ các tín hiệu đi theo hướng ngược lại trên đôi
dây xoắn (hoặc là từ bộ phát tới bộ thu đầu cuối gần). Xuyên âm đầu xa FEXT (Far
End Cross Talk) có từ tín hiệu đi theo cùng một hướng trên hai đôi dây xoắn (hoặc từ
bộ phát tới bộ thu ở đầu xa). - 15 -
DSL từ 560 kHz đến 30 MHz, hệ thống DSL có thể chồng lấn lên băng tần vô tuyến và
sẽ thu nhận mức nào đó của nhiễu vô tuyến dọc theo các tín hiệu DSL trên cùng một
đôi dây thoại. Dạng nhiễu DSL này gọi là RF vào.
2.3 Nhiễu xung:
Nhiễu xung là xuyên âm không ổn định từ các trường điện từ tạm thời gần đường
dây điện thoại. Ví dụ về bộ phát xung là rất đa dạng như mở của tủ lạnh (mô tơ
chạy/tắt), điện áp điều khiển thang máy (các đường dây điện thoại trong các toà nhà
thường chạy theo đường giếng thang máy), và rung chuông của các máy điện thoại
trong cùng bó cáp. Mỗi hiệu ứng này là tạm thời và gây ra nhiễu xâm nhập vào các
đường dây điện thoại qua cùng một cơ chế cơ bản như nhiễu RF, nhưng thường ở tần
số thấp hơn nhiều.
2.4 Tự can nhiễu:
Tự xuyên âm là xuyên âm vào một dịch vụ từ DSL cùng loại. Dạng tương thích
phổ này là quan trọng nhất khi một nhà cung cấp dịch vụ chon cung cấp một dịch vụ
nào đó trên phạm vi rộng. Sau đó, các DSL cùng loại sẽ xuyên âm vào nhau.
Thuật ngữ “không đối xứng” đầu tiên do Joe Lechleider của Bellcore đưa vào
ADSL. ADSL truyền trên băng tần thu rộng hơn nhiều so với phát, và do vậy phần lớn
tín hiệu thu không có tự xuyên âm. Điều này cho phép tín hiệu thu chạy ở tốc độ lớn
hơn nhiều so với truyền dẫn đối xứng có thể (nếu tất cả các điều kiện khác là giống
nhau). Bởi vì cả hai dịch vụ giải trí (TV trực tiếp và phim theo yêu cầu) và các băng
tần không đối xứng của các ứng dụng Internet phù hơp với tính chất không đối xứng
của ADSL, sử dụng truyền dẫn không đối xứng, vì các lý do kỹ thuật, cũng phù hợp
nhu cầu thị trường đối với các dịch vụ. Các DSL mới như G.lite (Khuyến nghị của
ITU_G.992.2)và VDSL cũng có ít nhất một vài chế độ làm việc không đối xứng.
Tự xuyên âm đầu gần (self NEXT) có thể làm giảm hoặc theo tần số (bằng cách sử
dụng phổ tần số không chồng lấn) hoặc theo thời gian (bằng cách đồng bộ tất cả các
DSL theo đồng hồ mạng vì thế nó truyền thu và phát trên các khe thời gian khác nhau).

Cùng với xác suất dò tín hiệu sai nhầm và dải thông của kênh truyền, SNR xác
định vận tốc lớn nhất mà thông tin có thể được truyền qua kênh truyền .

Phân tích và mô phỏng hệ thống ADSL - 17 -
CHƯƠNG III
CÔNG NGHỆ ADSL
3.1 Định nghĩa ADSL và mô hình tham chiếu :
Đường dây thuê bao số không đối xứng ADSL(Asymmetric Digital Subscriber
Line) là kỹ thuật truyền dẫn mạch vòng nội hạt đồng thời truyền tải trên cùng một đôi
dây các dịch vụ sau:
• Tốc độ bit thu (về phía thuê bao) lên tới gần 9 Mbit/s.
• Tốc độ bit phát (về phía mạng) lên tới 1 Mbit/s.

thoại
POTS-R
Phía khách
hàng
U-R T
đầu cuối
người sử
dụng
AUT-C
Bộ tách
LPF
Tổng đài điện
thoại
POTS-C
U-C
V

Mạng băng
rộng
Cho đến 9Mbps
Cho đến 1Mbps
thoại tương tự
Phân tích và mô phỏng hệ thống ADSL - 18 -
1. Trình tự khởi tạo dựa trên âm được thay thế bởi quá trình dựa trên bản tin mô
tả trong G.994.1, và
2. Chế độ đặc biệt được bổ sung để cải thiện hoạt động khi có xuyên âm từ ghép
kênh nén theo thời gian TCM ISDN sử dụng ở Nhật.

hiện khi thiết lập đường dây, với giới hạn chất lượng tín hiệu tín hiệu thích hợp để đảm
bảo rằng tốc độ đường dây thiết lập có thể duy trì trong những thay đổi danh định trên
Phân tích và mô phỏng hệ thống ADSL - 19 -
đặc tính truyền của đường dây. Do đó RADSL sẽ tự động cung cấp tốc độ bit lớn hơn
trên mạch vòng có đặc tính truyền dẫn tốt hơn (suy hao ít hơn, nhiễu ít hơn). RADSL
hỗ trợ tốc độ thu tối đa trong phạm vi từ 7 đến 10 Mbit/s và tốc độ phát tối đa trong
phạm vi từ 512 đến 900 kbit/s. Trên những mạch vòng dài, RADSL có thể hoạt động ở
tốc độ thu thấp nhất khoảng 512 kbit/s và 128 kbit/s phát.
RADSL mượn khái niệm tốc độ điều chỉnh từ modem trong băng thoại. RADSL có
lợi ích của một phiên bản thiết bị có thể đảm bảo tốc độ truyền dẫn cao nhất có thể cho
mỗi mạch vòng và cũng cho phép hoạt động trên những mạch vòng dài ở tốc độ thấp
hơn.
3.4 Truyền dẫn ADSL:
Khái niệm ADSL có hai phần cơ bản: (1) Xuyên âm đầu gần giảm do có tốc độ bit
phát và dải tần thấp hơn nhiều tốc bit độ thu và (2) truyền tải đồng thời POST và dữ
liệu bằng cách truyền dữ liệu trong dải băng tần trên băng tần thoại. Truyền dẫn hai
hướng tốc độ nhiều Mbit/s không dùng trên phần lớn các đường dây điện thoại do
hiệu ứng kết hợp của suy giảm mạch vòng và xuyên âm. Như chỉ ra ở hình III.2, năng
lượng tín hiệu nhận được giảm đi tương ứng với tần số và nhiễu xuyên âm nhận được
tăng theo tần số. Do đó truyền dẫn hai hướng không thể thực hiện được ở những tần số
mà nhiễu xuyên âm lấn át tín hiệu nhận.

FDM ADSL làm việc theo hướng phát tốt hơn nhiều so với xoá tiếng vọng ECH
ADSL. Tuy nhiên dải thông thu của ADSL cho phép làm việc theo hướng thu, đối với
các mạch vòng là ngắn hơn.
Hoạt động của DSL đối xứng ban đầu bị hạn chế bởi tự xuyên âm đầu gần (self-
NEXT). ADSL khắc phục được self NEXT ở đầu cuối khách hàng đơn giản bằng cách
giảm nguồn được NEXT. Bằng cách giảm tốc độ bit phát, kênh phát có thể đặt vị trí để
xuyên âm vào truyền dẫn thu là ít nhất. Đối với ADSL, sự thu nhận của kênh phát
được xếp đặt dễ dàng hơn bằng cách đặt nó ở tần số thấp hơn nơi mà suy hao mạch
vòng là thấp và nhiễu xuyên âm cũng thấp hơn.

Hình III.3 ADSL ghép phân chia theo tần số

Hình III.4 Truyền dẫn xoá tiếng vọng ADSL
Hệ thống ADSL ứng dụng kỹ thuật truyền dẫn tiên tiến để nâng cao hoạt động.
Điều chế và sắp đặt tần số của tín hiệu phát được tự làm thích ứng để đạt được mức
Mức truyền
T ần s ố
Băng POTS

cung cấp tốc độ bit cao trên mạch vòng DLC, mà rất hiếm khi dài quá 3,7 km (12 kft).
Mặc dù đã có các tiêu chuẩn công nghiệp cho ADSL (ANSI T1.413), các hệ thống
ADSL ban đầu không làm việc với nhau. Người ta chờ đợi những nỗ lực của các nhà
sản xuất ADSL và các uỷ ban tiêu chuẩn để đạt được khả năng kết nối cho các hệ
thống ADSL tương lai của nhiều nhà sản xuất thiết bị. Ngoài lớp vật lý, khả năng kết
nối yêu cầu độ tương thích thủ tục ở tất cả các lớp.
Người ta nhận thấy ngày càng rõ ràng rằng ADSL là công nghệ truy nhập mà chế
độ chuyển giao không đồng bộ cần để mở rộng tới khách hàng gia đình và các văn
phòng nhỏ. Trước khi có ADSL, ATM (Phương thức truyền dẫn không đồng bộ) tỏ ra
hạn chế cho những khách hàng chịu được giá kết nối đường truyền ở 45 Mbit/s và lớn
hơn thường chỉ có tại khu thương mại lớn và mạng đường trục. Người ta đang nghiên
cứu truyền tải ATM trên các đặc tính thống nhất của ADSL: lỗi truyền, độ trễ, không
đối xứng và tự động thay đổi tốc độ.
Trong thời gian tới, người ta tập trung vào phát triển ADSL lên tới tốc độ cao tới
10 Mbit/s thu và 1,5 Mbit/s phát. Tuy nhiên hướng này bị mất dần do trùng với VDSL,
các lo ngại về độ tương thích phổ và các nghi ngờ liên quan tới nhu cầu sử dụng tốc độ
này. Thay vào đó hiện nay người ta tập trung vào cải thiện phạm vi mạch vòng ở các
tốc độ gần 1Mbit/s, giá thành thấp, tiêu thu năng lượng thấp và giảm xuyên âm. Các hệ
thống ADSL đang được phát triển để truyền đa mạch thoại số ngoài truyền dữ liệu tốc
độ lớn.
ADSL + ISDN
Một số nhà bán thiết bị đang giới thiệu phiên bản ADSL băng tần phát và thu được
đặt trên 0 đến 80 kHz ANSI T1.601 băng truyền của ISDN tốc độ cơ bản. Đối với BRI
sử dụng mã đường dây 4B3T, băng tần số BRI là từ 0 tới 120 kHz. Điều này giảm
đáng kể tốc độ ADSL nhưng cho phép đồng thời dịch vụ ISDN và ADSL trên cùng
một mạch vòng. Cấu hình ADSL + ISDN không hứa hẹn cung cấp được mạch vòng
tới 5,5 km (18 kft) mà thông thường cung cấp bởi ISDN. ADSL +ISDN đặc biệt được
Phân tích và mô phỏng hệ thống ADSL
điện thoại được nối trực tiếp tới đường dây đỏ và xanh hiện có, hỗ trợ đồng thời thoại
và dữ liệu. Việc lắp đặt ADSL được thực hiện dễ dàng bằng cách cắm ADSL modem
vào bất cứ jack nào ở nhà thuê bao, không cần phải đi dây mới cũng như lắp đặt các bộ
tách.
Tổng đài trung tâm
ATU-C
Chuyển mạch thoại
LPF
Phía khách hàng
Vàng & Đen
ATU-R
LPF
NID
Đỏ & xanh
Phân tích và mô phỏng hệ thống ADSL - 23 -

Hình III.6 Cấu hình ADSL không có bộ lọc phía khách hàng.
Bộ lọc ADSL có hai mục đích: (1) bộ lọc làm suy giảm nhiễu tín hiệu có thể làm

LPF
Phía khách hàng
đỏ & xanh

ATU-R
NID
LPF LPF
Tổng đài trung tâm

Chuyển mạch thoại
LPF
Phía khách hàng
đỏ & xanh
NID
ATU-C
A
TU-R

Phân tích và mô phỏng hệ thống ADSL - 24 -
Nếu các chướng ngại về kỹ thuật và khai thác được khắc phục, có thể ADSL không
bộ tách sẽ chiếm ưu thế hơn. Trong tương lai gần, phần lớn các ADSL được lắp đặt
với bộ tách ở các hai đầu cuối của đường dây. Việc sử dụng bộ tách ở phía khách hàng
có thể được tiếp tục sử dụng cho các khách hàng yêu cầu dịch vụ tốc độ bit cao. Một
số nhà cung cấp dịch vụ ADSL gợi ý là dịch vụ ADSL của họ có thể làm việc với cả
cấu hình có bộ tách và không có bộ tách trong khi sử dụng cùng loại ATU-C ở CO.
Quá trình triển khai ADSL không có bộ tách được thúc đẩy bởi các hoạt động thị
trường và kỹ thuật của nhóm nghiên cứu ADSL, nhóm các công ty điện thoại hàng đầu

rộng có thể được thay thế bằng số ít hơn các bộ cân bằng sử dụng bộ sóng mang hay
đa sóng mang theo lý thuyết của Shannon và có thể được sử dụng hay hiểu đơn giản
hơn. Dung lượng của kênh sẽ là tổng của các kênh độc lập song song với nhau làm cho