Công nghệ truy nhập trong NGN
Facebook:

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI
KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ
BỘ MÔN KỸ THUẬT VIỄN THÔNG TÀI LIỆU THAM KHẢO
CÁC CÔNG NGHỆ TRUY NHẬP Locality
Site
HÀ NỘI - 2012


2.3.1.3 Nguyên lý thu phát 19
2.3.2 ADSL2 20
2.3.2.1 Giới thiệu chung 20
2.3.2.2 Các tính năng liên quan đến ứng dụng 21
2.3.2.3 Các tính năng liên quan đến PMS-TC 21
2.3.2.4 Các tính năng liên quan đến PMD 22
2.3.3 ADSL2+ 23
2.3.3.1 Giới thiệu chung 23
2.3.3.2 Mở rộng băng tần 24
2.3.3.3 Ghép để đạt tốc độ cao hơn 25
2.3.3.4 Một số tính năng khác của ADSL2+ 26
2.4 HDSL, HDSL2,SHDSL, HDSL4 27
2.4.1 HDSL 27
2.4.1.1 HDSL nguyên bản 27
2.4.1.2 Khả năng và ứng dụng HDSL 27
2.4.1.3 Truyền dẫn HDSL 28
Công nghệ truy nhập trong NGN
Facebook:
2.4.2 HDSL thế hệ thứ hai (HDSL2) 28
2.4.3 SHDSL 29
2.4.4 HDSL4 29
2.5 VDSL và VDSL2 29
2.5.1 VDSL 29
2.5.2 VDSL2 31
2.6 Tình hình triển khai tại Việtnam 32
Chương 3: Công nghệ truy nhập quang 33
3.1 Các mạng PON 33
3.2 APON 36
3.2.1 Cấu hình tham chiếu 36
3.2.1.1 OLT 37

PHẦN III: CÔNG NGHỆ TRUY NHẬP VÔ TUYẾN 56
Chương 4: Các mạng truy nhập không dây băng rộng 57
4.1 Giới thiệu chung 57
Công nghệ truy nhập trong NGN
Facebook:
4.2 Phát triển của truy nhập vô tuyến hội tụ đến 4G 58
4.2.1 Hệ thống thông tin di động 2G và nền tảng CDMA 59
4.2.1.1 GSM 59
4.2.1.2 IS-95 60
4.2.1.3 GPRS 61
4.2.2 Hệ thống 3G 61
4.2.2.1 IMT-2000 61
4.2.2.2 GPP2 & cdma2000 62
4.2.3 WLAN 63
4.2.4 Wimax 64
4.2.5 Hệ thống 4G 65
4.3 So sánh đánh giá các công nghệ 65
Chương 5: Truy nhập qua vệ tinh 67
5.1 Giới thiệu chung 67
5.2 Hệ thống VSAT 69
Chương 6: WLAN và WI-FI 70
6.1 Giới thiệu chung 70
6.2 Kiến trúc WLAN 70
6.2.1 Cấu hình mạng WLAN 70
6.2.1.1 Cấu hình mạng WLAN độc lập 71
6.2.1.2 Cấu hình mạng WLAN cơ sở 71
6.2.1.3 Kiến trúc đầy đủ của WLAN 72
6.2.2 Mô hình tham chiếu cơ bản IEEE 802.11 73
6.3 Chuẩn công nghệ 74
6.4 Hệ thống thiết bị 77

7.4.1.4 Kênh con hóa 93
7.4.2 Lớp MAC 94
7.5 Hệ thống thiết bị 96
7.6 Bảo mật 100
7.7 Tình hình triển khai tại Việtnam 100
Công nghệ truy nhập trong NGN
Facebook:
DANH MỤC HÌNH VẼ

Hình 1.1: Mạng thế hệ sau và các công nghệ truy nhập 2
Hình 1.2: Sự ra đời của các dòng thiết bị truy nhập. 3
Hình 1.3: Thiết bị DLC thế hệ 3. 4
Hình 1.4: Thiết bị truy nhập IP cho mạng thế hệ sau. 5
Hình 2.1: Lịch sử phát triển của các công nghệ trong họ xDSL 9
Hình 2.2: Bộ cung cấp mạch vòng thuê bao số xDSL 13
Hình 2.3: Cấu trúc hệ thống ADSL. 14
Hình 2.4: ADSL sử dụng và không sử dụng kĩ thuật triệt tiếng vọng 16
Hình 2.5: Phân chia băng tần của kĩ thuật FDM 17
Hình 2.6: Phân chia băng tần của kĩ thuật EC 18
Hình 2.7 Phân tách tín hiệu lên, xuống bằng phương pháp khử tiếng vọng 18
Hình 2.8 : Sơ đồ khối thu và phát ADSL 19
Hình 2.9: Tốc độ số liệu đường xuống của ADSL2+ so với ADSL2 25
Hình 2.10: Ghép hai đường ADSL2+ 26
Hình 2.11: Khả năng cung cấp dịch vụ của kĩ thuật VDSL 30
Hình 2.12: Tình hình triển khai xDSL tại Việt nam của VNPT 32
Hình 3.1: Sơ đồ logic hệ thống mạng PON 34
Hình 3.2: Cấu hình chung của một mạng PON 36
Hình 3.3: Cấu hình tham chiếu APON 36
Hình 3.4: Các khối chức năng trong OLT 37
Hình 3.5: Các khối chức năng trong ONU 38

Hình 7.8: Phân lớp MAC và các chức năng 95

Công nghệ truy nhập trong NGN
Facebook:
DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 2.1: Các công nghệ trong họ xDSL. 11
Bảng 2.2: Tốc độ khoảng cách các loại VDSL 30
Bảng 7.1: Các tham số của SOFDMA 93
Bảng 7.2: Thương hiệu của các nhà cung cấp thiết bị Wimax 96
Công nghệ truy nhập trong NGN
Facebook:
TỪ VIẾT TẮT

TỪ VIẾT TĂT

NGHĨA TIẾNG ANH
NGHĨA TIẾNG VIÊT
ADC
Analog-to-Digital Converter
Biến đổi số tương tự
AAA
Authentication, authorization and
Account
Nhận thực, cấp phép và lập tài
khoản
AAS
Adaptive Antenna System
Hệ thống anten thích ứng
ACK

Asynchronuos Transfer Mode
Phương thức truyền dẫn không
đồng bộ
ATM
Asynchronous Transfer Mode
Phương thức truyền không đồng bộ
ATP
Access Termination Point
Điểm tham chiếu đầu cuối truy
nhập
AWGN
Additive White Gauussian Noise
Nhiễu Gauss trắng cộng
BE
Best Effort
Dịch vụ nỗ lực tốt nhất
BER
Bit Error Ratio
Tỉ số tín hiệu trên nhiễu
B-ISDN
B-Inergrated Service Digital Network
Mạng số các dịch vụ tích hợp băng
rộng
BPSK
Binary Phase shift Keying
Khóa chuyển pha nhị phân
BR
Bandwidth Request
Yêu cầu băng thông
B-RAS

CBC
Cipher Block Chaining
Chuỗi khối mã hóa
CC
Confirmation Code
Mã xác nhận
CCI
Co-Channel Interference
Nhiễu kênh liên kết
CCK
Complementary Coded Keying
Khóa mã hóa bổ sung
CDMA
Code Division Multiple Access
Đa truy nhập phân chia theo mã
CDMA
Code Division Multiple Access
Đa truy nhập phân chia theo mã
CID
Connection Identifier
Nhận dạng kết nối
CO
Central Office
Trung tâm chuyển mạch
CP
Cyclic Prefix
Tiền tố tuần hoàn
CPE
Customer Premises Equipment
Thiết bị truyền thông cá nhân

DES
Data Encryption Standard
Chuẩn mật mã hóa dữ liệu
DFE
Decision Feedback Equalization
Phân đoạn hồi tiếp quyết định
DFS
Dynamic Frequence Selecton
Lựa chọn tần số động
DFT
Discrete Fourier Transform
Biến đổi Fourier rời rạc
DHCP
Dynamic Host Configuration Protocol
Giao thức cấu hình Host động
DL
Downlink
Đường xuống
DLFP
Downlink Frame Preamble
Tiền tố khung đường xuống
DMT
Discrete Multiple Tone Modulation
Điều chế đa tần rời rạc
DSA
Dynamic Services Addition
Bổ sung các dịch vụ động
DSC
Dynamic Services Change
Chuyển đổi các dịch vụ động

Viện Chuẩn kĩ thuật Châu Âu
ETSI
European Telecommunications
Standards Institute
Viện các chuẩn viễn thông Châu
Âu
EV-DO
Enhanced Version- Data Only
Chỉ dữ liệu-phiên bản nâng cao
Ex
Exchange
Tổng đài
FBSS
Fast Base Station Switch
Chuyển mạch trạm gốc nhanh
FCH
Frame Control Header
Tiêu đề điều khiển khung
FDD
Frequency Division Duplexing
Song công phân chia theo tần số
FDD
Frequence Division Duplex
Song công phân chia theo tần số
FDM
Frequence Division Mutiplexing
Ghép kênh phân chia theo tần số
FEC
Forward Error Correction
Sửa lỗi trước

Cáp quang tới nhà
GMS
Global System for Mobile
communication
Hệ thống truyền thông di động toàn
cầu
GPC
Grant Per Connection
Cấp phát trên mỗi trạm gốc
GPRS
Generalized Packet Radio Service
Dịch vụ vô tuyến gói chung
Công nghệ truy nhập trong NGN
Facebook:
GPSS
Grant Per Subscriber Station
Cấp phát trên mỗi trạm thuê bao
GSM

Global System For Mobile
Communicatons
Hệ thống toàn cầu cho truyền
thông di động
HARQ
Hybrid Automatic Retransmission
Request
Yêu cầu truyền lại tự động kết hợp
HCS
Header Check Sequence
Thứ tự kiểm tra tiêu đề

elecommunications
Viễn thông di động quốc tế
IP
Internet Protocol
Giao thức Internet
IP
Internet Protocol
Giao thức liên mạng
ISDN
Integrated Services Digital Network
Mạng số đa dịch vụ
ISI
Inter-Symbol Interference
Nhiễu giữa các Symbol
ISM
Industrial Scientific and Medical
Công nghiệp khoa học và hóa học
ISP
Internet Service Provider
Nhà cung cấp dịch vụ Internet
KEK
Key Encryption Key
Khóa mật mã khóa
LAN
Local Area Network
Mạng vùng cục bộ
LMDS

Phân phối dịch vụ nội hạt
LOS

Phân phối dịch vụ đa kênh đa điểm
MPLS
Multi Protocol Label Switching
Giao thức chuyển mạch nhãn đơn
giản
MRC
Maximum Ratio Combining
Kết hợp tỉ số cực đại
MS
Mobile Station
Trạm di động
MSB
Most Significant Bit
Bít ý nghĩa nhất
NACK
Non-ACK
Không xác nhận
NAP
Network Access Provider
Nhà cung cấp truy nhập mạng
NEXT
Near-End Crosstalk
Xuyên âm đầu gần
NGN
Next Generation Network
Mạng kế tiếp
NLOS
Non Line Of Sight
Không tầm nhìn thẳng
NTE

PHS
Payload Header Suppression
Nén tiêu đề tải trọng
PKM
Privacy Key Management
Quản lí khóa bảo mật
PLMN
Public Land Mobile Network
cộng
Mạng di động mặt đất công

PLOAM
Physical Layer Operation and
Management
Quản lí và hoạt động của tầng vật lí
PMD
Physical Medium Dependent
Môi trường vật lí phụ thuộc
PMP
Point to Multipoint
Điểm-đa điểm
PMS
Physical Medium Specific
Đặc tính môi trường vật lí
PN
Packet Number
Số gói
PON
Passive Optical Network
Mạng quang thụ động

QPSK
Quadratura Phase Shift Keying
Khóa chuyển pha cầu phương
RAN
Region Area Netwwork
Mạng vùng địa phương
REQ
Request
Yêu cầu
RFI
Radio Frequency Interference
Nhiễu tần số vô tuyến
RLC
Radio Link Controller
Bộ điều khiển liên kết vô tuyến
RS
Reed-Solomon
Mã Reed-Solomon
RTG
Receive Transition Gap
Khoảng trống chuyển giao đầu thu
Rx
Receiver
Đầu thu
SA
Security Association
Kết hợp bảo mật
SAID
Security Association Identifier
Nhận dạng kết hợp bảo mật

cáp quang
SS
Subscriber Station
Trạm thuê bao
SSCS
Specify ServicesConvergence
Sublayer
Lớp con hội tụ các dịch vụ riêng
STC
Space Time Code
Mã không gian thời gian
STM
Synchronuos Transfer Mode
Trường chuyển mạch đồng bộ
TC
Transmission Convergence
Lớp hội tụ truyền dẫn
TDD
Time Division Duplex theo thời gian
Song công phân chia
Công nghệ truy nhập trong NGN
Facebook:
TDM
Time Division Multiplexing theo thời
gian
Ghép kênh phân chia
TDMA
Time Division Multiple Access
Đa truy nhập phân chia theo mã
TDMA

UMTS
Universal Mobile Telecommunication
System
Hệ thống viễn thông di động toàn
cầu
UMTS UTRA
UMTS terrestrial Radio Access

Truy nhập vô tuyến trên mặt đất

UNI
User Network Interface
Giao diện người dùng mạng
UTRAN
UMTS terrestrial Radio Access
Network
Mạng truy nhập vô tuyến trên mặt
đất UMTS
VoIP
Voice Over IP
Thoại qua IP
VTU
VDSL Transmission Unit
Khối truyền dẫn VDSL
VTU-O
VDSL Transmission Unit CO
Khối truyền dẫn VDSL phía tổng
đài
VTU-R
VDSL Transmission Unit Remote

Công nghệ truy nhập trong NGN
Facebook:
xDSL
Digital Subcriber Line
Họ công nghệ DSL
XOR
Exclusive-OR
Hàm cộng modul
Công nghệ truy nhập trong NGN
Facebook:
PHẦN I: GIỚI THIỆU CHUNG
Chương 1: Phát triển của mạng viễn thông và phương thức truy
truy nhập
1.1 Các thế hệ mạng truy nhập và mạng viễn thông tương ứng
1.1.1 Mạng NGN và các công nghệ truy nhập
Định nghĩa NGN
Mạng viễn thông thế hệ mới có nhiều cách gọi khác nhau như Mạng đa dịch vụ,
Mạng hội tụ, Mạng phân phối hay mạng nhiều lớp. Cho tới nay các tổ chức và các nhà
cung cấp thiết bị viễn thông trên thế giới rất quan tâm đến NGN nhưng vẫn chưa có một
định nghĩa rõ ràng. Do vậy ta chỉ có thể tạm định nghĩa NGN như sau:
“ NGN là mạng có hạ tầng thông tin duy nhất dựa trên công nghệ chuyển mạch
gói, triển khai các dịch vụ một cách đa dạng và nhanh chóng, là sự hội tụ giữa thoại và
dữ liệu, giữa cố định và di động.”
Đặc điểm NGN
NGN có 4 đặc điểm chính:
 Nền tảng là hệ thống mở.
 NGN là do mạng dịch vụ thúc đẩy nhưng các dịch vụ trên NGN phải độc
lập với mạng lưới.
 NGN là mạng chuyển mạch gói dựa trên một giao thức thống nhất.
 Là mạng có dung lượng ngày càng tăng, có tính thích ứng ngày càng tăng

với nhau tạo thành một mạng ATM diện rộng thống nhất, chuyển mạch gói với băng
thông tương đối lớn cho phép cung cấp các dịch vụ dữ liệu một cách tương đối mềm dẻo
(Hình 1.3). Đặc tính của dòng thiết bị này như sau:
 Cung cấp giải pháp truy nhập băng rộng tạm thời qua mạng lõi ATM.
 Sử dụng công nghệ xDSL để truy nhập dữ liệu tốc độ cao.
 Chuẩn V5.x để giao diện với mạng PSTN.
 Kết nối ATM với mạng đường trục hay qua mạng IP.
 Hỗ trợ các dịch vụ thoại/fax, ISDN và dữ liệu băng rộng.

Công nghệ truy nhập trong NGN
Facebook:

Hình 1.2: Sự ra đời của các dòng thiết bị truy nhập.
Tuy nhiên dòng thiết bị này có một số nhược điểm sau:
 Băng thông và dung lượng hạn chế.
 Nút cổ chai trong vòng ring truy nhập nếu phần lớn các thuê bao đều sử
dụng dịch vụ xDSL và nút cổ chai trong mạng lõi ATM.
 Khó mở rộng dung lượng.
 Kiến trúc phức tạp, qua nhiều lớp (Ip qua ATM qua SDH/DSL).
 Giá thành và chi phí tương đối cao.
Sau DLC thế hệ 3 là dòng thiết bị truy nhập IP hay IP-DSLAM. Đây là dòng thuê
bao truy nhập tiên tiến nhất hội tụ nhiều công nghệ nền tảng trong mạng thế hệ sau NGN.
Dòng thiết bị này chạy trên nền tảng mạng IP, IP-AN với những đặc điểm sau:
 Băng thông/ Dung lượng hầu như không hạn chế (Trên thực tế hầu như
không tắc nghẽn với băng thông trong khoảng 1-10Gbps).
 Truy nhập băng rộng IP.
 Dễ dàng mở rộng và tích hợp với mạng NGN (Trên nền mạng chuyển mạch
mềm).
 Cung cấp tất cả các dịch vụ qua một mạng Ip duy nhất mặc dù hệ thống này
vẫn hỗ trợ các đầu cuối tương tự truyền thống. Thiết bị này phối hợp hoạt

 Đảm bảo thời gian triển khai và chi phí phát thiển thuê bao không quá cao.

C¸p quang MDF
DLC
DLC
Trung kÕ

IP
EX
PSTN
ATM
EX

C¸p ®ång
B-RAS
Công nghệ truy nhập trong NGN
Facebook:

Hình 1.4: Thiết bị truy nhập IP cho mạng thế hệ sau.
1.2 Công nghệ truy nhập hữu tuyến
Hiện nay trên thị trường những nhà khai thác với cơ sở hạ tầng khác nhau đưa ra
những dịch vụ truy nhập dựa trên công nghệ khác nhau :
 Dial up, xDSL, ISDN dựa trên cáp đồng xoắn
 CM trên mạng cáp truyền hình CATV

vọt và trở thành một trong những công nghệ truy nhập băng rộng, tốc độ cao đầy hứa
hẹn.
Trong một vài năm gần đây công nghệ PLC đang phát triển mạnh mẽ do những
nguyên nhân sau:
 Nhu cầu truy nhập Internet băng thông rộng đang bùng nổ. Trong khi các
công nghệ truy nhập băng thông rộng khác vì các lý do khác nhau
chưa đáp ứng được.
 Mạng lưới điện hạ thế sẵn có ở khắp nơi, dải tần trên đường dây
điện chưa được sử dụng hết.
 Đối với các nhà khai thác viễn thông mới việc xây dựng mạng truy
nhập để cung cấp dịch vụ trực tiếp tới khách hàng đòi hỏi chi phí
lớn và tốn nhiều thời gian, công sức .
Trong thực tế các hoạt động chuẩn hoá hệ thống truyền thông tốc độ cao
PLC đang được tiến hành ở rất nhiều quốc gia, hàng loạt hệ thống PLC tốc độ
cao đã và đang được cân nhắc thành sản phẩm thương mại.
Tại mỗi hộ gia đình, có rất nhiều thiết bị số liệu và thiết bị điện sử dụng
các ổ cắm điện, do đó không cần phải bàn cãi nhiều về khả năng truyền thông đa năng
bằng việc sử dụng các ổ cắm điện giữa các thiết bị điện và số liệu. Không giống như các
hệ thống LAN hồng ngoại hoặc vô tuyến, các thiết bị đầu cuối PLC có độ ổn định kết nối
cao thậm chí khi cáp điện được chôn trong tường nhà.
Hơn nữa, một ưu điểm đối với với mạng gia đình đó là PLC cung cấp khả năng
kết nối tới mạng truy nhập, đây là một tính năng hấp dẫn của PLC khi nó thỏa mãn các
nhu cầu về tốc độ số liệu. Thông thường, mạng truy nhập nội hạt hay đoạn kết nối cuối
cùng đến thuê bao là phần chi phí tốn kém nhất cho một hệ thống truyền thông.
Do những đặc điểm hấp dẫn nêu trên, PLC đã nhận được sự quan tâm hết sức đặc
biệt của các nước Châu Âu, Bắc Mĩ, Nhật và gần đây là một số nước Châu á khác. ở Châu
Âu, trong những năm gần đây đã có khá nhiều cuộc thử nghiệm mạng truy nhập và mạng
gia đình sử dụng công nghệ PLC. Trong năm 1999, ETSI cũng đã đặt ra một dự án mang
tên EP PLT (ETSI Project Powerline Telecommunication) để phát triển các tiêu chuẩn và
các đặc tả kỹ thuật cho hệ thống PLC. Tháng 3 năm 2000, tại Thuỵ Sĩ, diễn đàn PLC đã

 Cấu hình MV & Wireless
 Cấu hình FTTH (Fiber to the Home)
Do bản chất sơ khai của đường cáp điện không phải là để truyền dẫn tín hiệu thông
tin cho nên không có một sự đảm bảo hiệu năng nào khi thực hiện truyền thông trên cáp
điện nhìn từ quan điểm truyền dẫn tín hiệu. Vấn đề lớn nhất của PLC là chống nhiễu (do
các nguồn điện hoặc ngoài điện) và suy hao trên đường dây, cũng như tìm kiếm sự chấp
nhận của thị trường.
Vì vậy, PLC có thể gặp phải các đặc tính đặc biệt của kênh truyền dẫn sử dụng cáp
điện, như là các đặc tính trở kháng thay đổi theo thời gian và rất thấp của đường dây điện,
rất nhiều nhân tố gây ra các dạng tạp âm tín hiệu.
1.4.2 Công nghệ CM (CATV)
Là công nghệ cho phép truy xuất thông tin tốc độ cao đến các server từ xa như
Internet server hay VoD server qua mạng truyền hình cáp (Cáp đồng trục) với tốc độ thay
đổi phụ thuộc vào hệ thống modem cáp, kiến trúc mạng cáp đồng trục và lưu lượng trên
modem.
Công nghệ truy nhập trong NGN
Facebook:
Tốc độ theo chiều xuống có thể lên đến 27Mbps, tuy nhiên đây là dung lượng tổng
cộng của mọi người chia ra do cấu trúc mạng dạng nhánh, thường thì dung lượng của một
thuê bao chỉ từ 1-3Mbps. ở chiều lên có thể đạt được 10Mbps nhưng thường là 1-2,5
Mbps
Ưu điểm của modem cáp là tận dụng được mạng truyền hình cáp sẵn có nên giảm
chi phí, các linh kiện tần số cao cần thiết cho hoạt động của modem cáp đã trở nên rất rẻ
và được bán đại trà. Nhưng cũng do làm việc ở tần số cao và có đến 90% cáp đi trong nhà
mà các cáp này thường được lắp đặt vội vã, cẩu thả nên dễ gây nhiễu cho tivivà các thiết
bị khác, giải pháp ở đây là cần phải đi lại dây ở nhà. Hơn nữa do việc sử dụng chung các
kênh đường lên nên dễ gây tắc nghẽn.
Các nhà khai thác mạng cáp đồng trục đang tiến hành cải tiến hạ tầng mạng cáp
bằng cách đưa thêm mạng cáp quang vào mạng cáp đồng trục thay truyền dẫn tương tự
bằng truyền dẫn số được gọi là mạng lai ghép HFC: Mạng HFC cung cấp gần 100 kênh