Đang tải... (xem toàn văn)
Ngoài ra, còn rất nhiều quan điểm khác về NGN được biểu diễn bởi các nhà khai thác, nhà sản xuất và nhà cung cấp dịch vụ
Đồ án tốt nghiệp đại học Lời nói đầu LỜI NÓI ĐẦU Trong những năm gần đây, nhu cầu về thông tin đang phát triển như vũ bão trên thế giới nói chung cũng như tại Việt Nam nói riêng, đặc biệt là nhu cầu về dịch vụ băng rộng. Để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của khách hàng các nhà khai thác và cung cấp dịch vụ viễn thông đã đưa ra nhiều giải pháp khác nhau. Mỗi giải pháp đều có ưu điểm và nhược điểm riêng tuỳ thuộc vào từng điều kiện cụ thể. Trong khi việc cáp quang hoá hoàn toàn mạng viễn thông chưa thực hiện được vì giá thành các thiết bị quang vẫn còn cao thì công nghệ đường dây thuê bao số (xDSL) là một giải pháp hợp lý. Trên thế giới nhiều nước đã áp dụng công nghệ này và đã thu được thành công đáng kể. Ở Việt Nam công nghệ xDSL cũng đã được triển khai trong những năm gần đây và cũng đã thu được những thành công nhất định về mặt kinh tế cũng như giải pháp mạng và đáp ứng được nhu cầu của khách hàng (năm 2003 tổng số thuê bao băng rộng trên thế giới là 60 triệu thuê bao đến năm 2005 đã đạt tới 107 triệu thuê bao). Tuy nhiên, do những giới hạn nhất định đặc biệt là về mặt công nghệ nên tốc độ truyền số liệu vẫn còn thấp chưa đáp ứng được hết những nhu cầu của khách hàng. Chính vì vậy, nhu cầu đặt ra trong những năm tiếp theo là áp dụng các công nghệ mới nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của khách hàng đặc biệt là nhu cầu về dịch vụ băng rộng. Trong khi công nghệ ADSL/ADSL2+ có thể cho phép cung cấp tốc độ đường xuống lên tới 8Mbps và 25Mbps tương ứng và ADSL2/ADSL2+ đã được chuẩn hoá bởi ITU, được phát triển bởi nhiều hãng cung cấp thiệt bị trên thế giới. Thì các công nghệ này là sự lựa chọn hợp lý có thể áp dụng vào mạng viễn thông nhằm đáp ứng được các dịch vụ băng rộng hiện tại và trong tương lai. Nhằm mục đích nghiên cứu công nghệ ADSL2/ADSL2+ và đưa ra đề xuất khả năng ứng dụng công nghệ này trên mạng viễn thông của Việt Nam, em đã chọn đề tài “CÔNG NGHỆ ADSL2+ VÀ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG”. Nội dung của đồ án bao gồm: Chương I: Mạng PSTN và NGN. Chương II: Họ công nghệ xDSL. Chương III: Công nghệ ADSL2, ADSL2+. Chương IV: Khả năng ứng dụng công nghệ ADSL2+ Ngô Văn Nguyện _ D2001VT i Đồ án tốt nghiệp đại học Lời nói đầu Tuy nhiên, do công nghệ ADSL2, ADSL2+ còn mới mẻ và còn hạn chế về trình độ, thời gian cũng như những số liệu cần thiết nên trong quá trình làm đồ án không tránh khỏi những thiếu sót. VÌ vậy em rất mong nhận được sự chỉ dẫn của các thầy cô giáo và đóng góp ý kiến của các bạn. Em xin chân thành cảm ơn! Hà Đông, ngày 20 tháng 10 năm2005 Sinh Viên thực hiện đồ án Ngô Văn Nguyện Ngô Văn Nguyện _ D2001VT ii Đồ án tốt nghiệp đại học Mục lục MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU i MỤC LỤC .iii DANH SÁCH HÌNH VẼ vi DANH SÁCH CÁC BẢNG BIỂU .viii THUẬT NGỮ VIẾT TẮT ix .xi CHƯƠNG I MẠNG VIỄN THÔNG VÀ SỰ PHÁT TRIỂN 12 CỦA MẠNG TRUY NHẬP 12 1.1 Mạng PSTN và NGN 12 1.1.1 Mạng PSTN .12 1.1.2 NGN .13 1.2 Quá trình phát triển của mạng truy nhập lên xDSL .17 1.2.1 Những vấn đề của mạng truy nhập truyền thống 18 1.2.2 Mạnh truy nhập dưới quan điểm của ITU-T .19 1.2.2.1 Định nghĩa .19 1.2.2.2 Các giao diện của mạng truy nhập 19 1.2.2.3 Mạng truy nhập ngày nay 20 1.3 Các công nghệ truy nhập khác .22 1.3.1 Công nghệ truy nhập sử dụng cáp đồng 22 1.3.2 Công nghệ truy nhập sử dụng cáp sợi quang 24 1.3.3 Công nghệ truy nhập vô tuyến .24 CHƯƠNG II HỌ CÔNG NGHỆ xDSL .27 2.1 Tổng quan 27 2.2 Phân loại 27 2.3 Ưu nhược điểm của xDSL .30 2.4 Tình hình phát triển xDSL trên thế giới 31 CHƯƠNG III CÔNG NGHỆ ADSL2, ADSL2+ .37 3.1 ADSL .37 3.1.1 Giới thiệu chung về ADSL .37 3.1.2 Mô hình tham chiếu của hệ thống ADSL 38 3.1.3 Kỹ thuật truyền dẫn trong ADSL 39 3.1.4 Các phương pháp điều chế trong ADSL 40 Ngô Văn Nguyện _ D2001VT iii Đồ án tốt nghiệp đại học Mục lục 3.1.5 Ghép kênh 44 3.1.6 Cấu trúc khung và siêu khung .47 3.1.7 Hiệu năng của ADSL 51 3.1.8 Sửa lỗi trong ADSL .52 3.2 Công nghệ ADSL2 .52 3.2.1 Các mô hình tham chiếu 52 3.2.1.1 Mô hình chức năng ATU .52 3.1.1.2 Mô hình tham chiếu giao thức khách hàng 54 3.2.1.3 Mô hình tham chiếu quản lý .54 3.2.2 Một số tính năng mới của ADSL2 .55 3.2.2.1 Các tính năng liên quan đến ứng dụng .55 3.2.2.2 Các tính năng liên quan đến PMS-TC 59 3.2.2.3 Các tính năng liên quan đến PMD 61 3.2.3 Kết luận về công nghệ ADSL2 .71 3.3 Công nghệ ADSL2+ .72 3.3.1 Một số tính năng mới của ADSL2+ so với ADSL2 .72 3.3.2 Một số tính năng mới của ADSL2+ so với ADSL .78 3.3.3 Kết luận về công nghệ ADSL2+ 79 3.4 Kết luận 80 CHƯƠNG IV KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ ADSL2+ .82 4.1 Triển khai các dịch vụ yêu cầu tốc độ cao 82 4.1.1 Truy nhập Internet tốc độ cao .82 4.1.2 Truyền hình theo yêu cầu 83 4.1.3 Truyền số liệu 86 4.1.4 Hội nghị truyền hình 86 4.1.5 Truyền hình và phát thanh .87 4.1.6 Học tập từ xa 87 4.1.7 Chơi Game tương tác trên mạng .87 4.1.8 Chữa bệnh từ xa 87 4.1.9 Làm việc tại nhà .88 4.1.10 Mua hàng qua mạng .88 4.2 Tránh ảnh hưởng của nhiễu xuyên âm 88 4.3 Khả năng nâng cấp ADSL2+ từ ADSL 89 Ngô Văn Nguyện _ D2001VT iv Đồ án tốt nghiệp đại học Mục lục 4.3.1 Cấu trúc chung của mạng ADSL2+ .89 4.3.2 Thiết bị đầu cuối phía nhà cung cấp 90 4.3.3 Thiết bị phía khách hàng .91 KẾT LUẬN 93 TÀI LIỆU THAM KHẢO .94 Ngô Văn Nguyện _ D2001VT v Đồ án tốt nghiệp đại học Danh sách hình vẽ DANH SÁCH HÌNH VẼ Hình 1.1 Mô hình mạng viễn thông hiện đại .13 Hình 1.2 Cấu trúc mạng truy nhập thuê bao truyền thống .18 Hình 1.3 Kết nối mạng truy nhập với các thực thể mạng khác .19 Hình 2.1 Bộ cung cấp mạch vòng thuê bao số xDSL 27 Hình 2.2 Tỷ lệ thuê bao băng rộng tại các khu vực trên thế giới 33 Hình 2.3 Tỷ lệ thuê bao xDSL tại các khu vực trên thế giới 35 Hình 3.1 Mô hình tham chiếu ADSL .38 Hình 3.2 ADSL sử dụng kỹ thuật ghép kênh theo tần số .39 Hình 3.3 ADSL sử dụng kỹ thuật triệt phá tiếng vọng .39 Hình 3.4 Ví dụ về hệ thống QAM truyền 4 bit trên 1 kí hiệu 40 Hình 3.5 Chùm điểm QAM16 và QAM4 trên cùng hệ trục toạ độ với cùng mức năng lượng 41 Hình 3.6 Sơ đồ khối bộ điều chế QAM 42 Hình 3.7 Sơ đồ khối bộ giải điều chế QAM .42 Hình 3.8 Sơ đồ điều chế DMT đơn giản .43 Hình 3.9 Cấu trúc siêu khung ADSL .48 Hình 3.10 Khung dữ liệu đường nhanh .49 Hình 3.11 Định dạng byte đồng bộ đường nhanh còn gọi là (“fats byte”) 49 Hình 3.12 Tạo khung đường xen 50 Hình 3.13 Định dạng byte đồng bộ đường xen còn gọi là “sync byte” 50 Hình 3.14 Mô tả chức năng ATU .52 Hình 3.15 Mô hình tham chiếu giao thức khách hàng .54 Hình 3.16 Mô hình tham chiếu giao thức quản lý .55 Hình 3.17 Mô hình ứng dụng dịch vụ số liệu .56 Hình 3.18 CVoDSL sử dụng các kênh từ băng tần lớp vật lý để truyền các đường thoại TDM 57 Hình 3.19 CVoDSL không đóng gói số liệu thoại như VoIP và VoATM 57 Hình 3.20 Ghép nhiều đường dây điện thoại để tăng tốc độ số liệu 58 Hình 3.21 Chức năng của IMA phía thu và phía phát .58 Hình 3.22 Minh họa cấu trúc khung với hai khung mang một đường 59 Hình 3.23 Minh họa cấu trúc khung với hai đường và hai khung 60 Hình 3.24 Ảnh hưởng giữa các đôi dây bện với nhau trong cùng một cáp .62 Ngô Văn Nguyện _ D2001VT vi Đồ án tốt nghiệp đại học Danh sách hình vẽ Hình 3.25 Tổng quan quá trình khởi tạo .63 Hình 3.26 Các chế độ công suất L0, L2 và L3 .65 Hình 3.27 Biểu đồ minh hoạ quá trình vào L2 67 Hình 3.28 Biểu đồ minh hoạ thủ tục vào ra L2 .69 Hình 3.29 Hệ thống ADSL2 cải thiện khoảng cách so với ADSL 72 Hình 3.30 Băng tần đường xuống của ADSL2+ 73 Hình 3.31 Tốc độ số liệu đường xuống của ADSL2+ so với ADSL2 .74 Hình 3.32 ADSL2+ có thể được sử dụng để giảm xuyên âm 75 Hình 3.33 Ghép hai đường ADSL2+ 75 Hình 3.34 Cấu trúc cơ bản của việc ghép hai đường ADSL2+ 76 Hình 3.35 Ngăn xếp giao thức cho việc ghép ADSL2+ .77 Hình 3.36 Khoảng cách và tốc độ đạt được của ADSL2+ so với ADSL 79 Hình 3.37 Tốc độ đường xuống của ADSL2+ 79 Hình 3.38 Ví dụ về dịch vụ và khoảng cách mà công nghệ ADSL2+ có thể hỗ trợ 80 Hình 4.1 Cấu trúc mạng ADSL2+ 90 Hình 4.2 Tổ chức nhà cung cấp dịch vụ .90 Hình 4.4 Bộ định tuyến NT Router 92 Ngô Văn Nguyện _ D2001VT vii Đồ án tốt nghiệp đại học Danh sách bảng biểu DANH SÁCH CÁC BẢNG BIỂU Bảng 2.1 Các đặc trưng của họ công nghệ xDSL 28 Bảng 2.2 Tình hình phát triển thuê bao băng rộng trên thế giới .32 Bảng 2.3 Những quốc gia có số thuê bao băng rộng lớn nhất trên thế giới 33 Bảng 2.4 Các quốc gia có tỷ lệ thuê bao băng rộng trên 10% trong tổng đường dây điện thoại .33 Bảng 2.5 Các quốc gia có tỷ lệ thuê bao xDSL trên 20% trong tổng đường dây điện thoại 35 Bảng 2.6 Các quốc gia đạt trên 1 triệu thuê bao xDSL 36 Bảng 3.1 Tốc độ kênh mang 44 Bảng 3.2 Giới hạn trên của tốc độ tải tin .44 Bảng 3.3 Các phương án lựa chọn kênh mang cho các lớp truyền tải 45 Bảng 3.4 Các kênh hỗ trợ cho luồng 2Mbps .45 Bảng 3.5 Các phương án lựa chọn kênh mang cho các lớp truyền tải (E1) 46 Bảng 3.6 Vùng đệm mặc định cho các vùng truyền tải (T1) 50 Bảng 3.7 Vùng mặc định cho các lớp truyền tải (E1) .51 Bảng 3.8 Tốc độ tối đa của ADSL 51 Bảng 4.1 Tình hình phát triển thuê bao Internet tại Việt Nam .83 Bảng 4.2 Bảng giá dịch vụ trong mô hình cung cấp dịch vụ 84 Bảng 4.3 Bảng tổng hợp kết quả mô hình dịch vụ 85 Ngô Văn Nguyện _ D2001VT viii Đồ án tốt nghiệp đại học Thuật ngữ viết tắt THUẬT NGỮ VIẾT TẮT AAL5 ATM Adaptation Layer 5 Lớp thích ứng ATM5 ADSL Asymmetric DSL Đường dây thuê bao số không đối xứng ANST American National Standards Institute Viện Quốc Gia Mỹ AOC ADSL Overhead Channel Kênh mào đầu ATM Asynchronous Tranfer Mode Phương thức truyền tải không đồng bộ ATU-C ADSL Transmission Unit-CO Khối truyền dẫn ADSL phía tổng đài ATU-R ADSL Transmission Unit-Rmote Khối truyền dẫn ADSL phía thuê bao BRI Basic Rate Interface Giao diện tốc độ cơ sở CAP Carrierless Amplitude Phase modulation Phương pháp khuyếch đại sóng mang CDMA Code Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia theo mã CO Central Office Trạm trung tâm CO Central Office Trung tâm chuyển mạch CPE Customer Premises Equipment Thiết bị truyền thông cá nhân CRC Cyclical Redundancy Check Kiểm tra dư theo chu kỳ DLC Digital Loop Carrier Hệ thống truyền dẫn số trên mạch vòng thuê bao DMT Discrete Multiple Tone modulation Điều chế đa tần rời rạc DSL Digital Subscriber Line Đường dây thuê bao số EC Echo Cancelling Triệt tiếng vọng EOC Embedded Operations Channel Kênh vận hành cố định ETSI European Technical Standards Institute Viện Chuẩn kỹ thuật Châu Âu FDM Frequency Division Multiplexing Ghép kênh phân chia theo tần số FEC Forward Error Correction Sửa lỗi trước FEXT Par and Crosstalk Nhiều đầu xa GSM Global System for Mobile communication Hệ thống truyền thông di động toàn cầu HDSL High bit rate DSL Đường dây thuê bao số tốc độ Ngô Văn Nguyện _ D2001VT ix Đồ án tốt nghiệp đại học Thuật ngữ viết tắt bit cao HDTV High Difintion Television Truyền hình độ trung thực cao HPF High Pass Filter Bộ lọc thông cao IB Indicator Bit Bit chỉ thị IP Internet Protocol Giao thức Internet ISDN Integrated Services Digital Network Mạng số đa dịch vụ ITU International Telecommunications Union Liên minh viễn thông quốc tế ITU-T ITU-Telecommunication sector Tiểu ban viễn thông của Liên minh viễn thông quốc tế LPF Low Pass Filter Bộ lọc thông thấp MPS-TC Management Potocol Specific- Transmission Convergence Lớp giao thức quả lý đặc thù -hội tụ truyền dẫn NEXT Near End Crosstalk Xuyên âm đầu gần NGN Next Genemation Network Mạng thế hệ sau NT Network Termination Kết cuối mạng OAN Optical Access Network Mạng truy nhập quang ONT Optical Line Terminal Thiết bị đầu cuối đường quang ONU Optical Network Unit Khối mạng quang PHY Physical layer Lớp vật lý PMD Physical Media Dependent Lớp truyền thông vật lý PMS-TC Physical Media Specific-TC Lớp truyền thông vật lý đặc thù- hội tụ truyền dẫn POTS Plain Old Teliphone Service Dịch vụ thoại truyền thống PPP Point to Point Protocol Giao thức điểm-điểm PSTN Public Switch Telephone Network Mạng điện thoại chuyển mạch công cộng PT Remote Terminal Thiết bị đầu cuối xa QAM Quaratude Amplitude Modullation Điều chế biên độ cầu phương QoS Quality of Service Chất lượng dịch vụ RF Radio Frequency Tần số vô tuyến RFI Radio Frequency Interference Nhiễu tần số vô tuyến RFI Radio Frequency Interference Nhiễu tần số vô tuyến S/N Signal to Noise ratio Tỷ số tín hiệu trên tạp âm SDH Synchronous Digital Hierrachy Hệ thống phân cấp số đồng bộ SDSL Sigle pair DSL Mạch vòng thuê bao số một đôi Ngô Văn Nguyện _ D2001VT x [...]... sợi Thích ứng tốc độ liên tục Hội tụ truyền dẫn Thiết bị đầu cuối Mạng quản lý viễn thông Đường dây thuê bao số tốc độ Video onDemand Digital Subcriber Line DSL Access Multiplexer rất Truyền hình theo yêu cầu Họ công nghệ DSL Bộ ghép kênh truy nhập ADSL2+ Ngô Văn Nguyện _ D2001VT xi Đồ án tốt nghiệp đại học nhập Chương I Mạng viễn thông và sự phát triển của mạng truy CHƯƠNG I MẠNG VIỄN THÔNG VÀ SỰ PHÁT... MẠNG TRUY NHẬP 1.1 Mạng PSTN và NGN 1.1.1 Mạng PSTN Sau hơn 120 năm sau khi máy điện thoại được phát minh, mạng điện thoại đã được triển khai rộng khắp trên toàn thế giới Nhu cầu của con người là không có giới hạn và do đó các nhà cung cấp dịch vụ phải không ngừng phát triển dịch vụ cũng như cơ sở hạ tầng viễn thông để đáp ứng một cách tốt nhất các yêu cầu của khách hàng Các công ty điện thoại đã có một... một khối lượng đầu tư khổng lồ vào mạng điện thoại Ban đầu, các thiết kế chủ yếu được tính toán dành cho dịch vụ thoại Nhưng trong thời gian gần đây, cùng với sự bùng nổ của Internet trên toàn cầu rất nhiều dịch vụ mới đã ra đời Các dịch vụ này nói chung là có yêu cầu về độ rộng băng tần ngày càng lớn và không đối xứng Do đó nó yêu cầu một cơ sở hạ tầng phải được nâng cấp và hiện đại hoá để có thể cung... Nó được kết cuối tới tổng đài tại giá phối dây chính MDF Các tổng đài được kết nối với nhau qua mạng liên đài (Inter-CO network) Với các tiến bộ của công nghệ truyền dẫn quang SDH, hầu như các mạng liên đài đã được quang hoá toàn diện và đã đảm bảo đáp ứng được nhu cầu cung cấp các dịch vụ tốc độ cao cho các thuê bao Nó có thể đảm bảo phục vụ cho tốc độ số liệu đường trục lên tới hàng chục Gbít Trong... Nó được kết cuối tới tổng đài tại giá phối dây chính MDF Các tổng đài được kết nối với nhau qua mạng liên đài (Inter-CO network) Với các tiến bộ của công nghệ truyền dẫn quang SDH, hầu như các mạng liên đài đã được quang hoá toàn diện và đã đảm bảo đáp ứng được nhu cầu cung cấp các dịch vụ tốc độ cao cho các thuê bao Nó có thể đảm bảo phục vụ cho tốc độ số liệu đường trục lên tới hàng chục Gbít Ngô . Chư ng I: M ng PSTN v NGN. Chư ng II: Họ c ng ngh xDSL. Chư ng III: C ng ngh ADSL2, ADSL2+ . Chư ng IV: Kh n ng ng d ng c ng ngh ADSL2+ . xuất kh n ng ng d ng c ng ngh n y tr n m ng vi n th ng c a Việt Nam, em đã ch n đề tài C NG NGH ADSL2+ V KH N NG NG D NG . N i dung c a đồ n bao