Đang tải... (xem toàn văn)
Tài liệu tham khảo đồ án tốt nghiệp ngành viễn thông Công nghệ ADSL2+ và khả năng ứng dụng
Đồ án tốt nghiệp đại học Lời nói đầuLỜI NÓI ĐẦUTrong 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 _ D2001VTi 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 NguyệnNgô Văn Nguyện _ D2001VTii Đồ án tốt nghiệp đại học Mục lụcMỤC LỤCLỜI NÓI ĐẦU iMỤC LỤC iiiDANH SÁCH HÌNH VẼ .viDANH SÁCH CÁC BẢNG BIỂU .viiiTHUẬT NGỮ VIẾT TẮT ix .xiCHƯƠNG I MẠNG VIỄN THÔNG VÀ SỰ PHÁT TRIỂN .12CỦA MẠNG TRUY NHẬP .121.1 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 .272.1 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+ .373.1 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 _ D2001VTiii Đồ án tốt nghiệp đại học Mục lục3.1.5 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 73 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+ 824.1 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 _ D2001VTiv Đồ án tốt nghiệp đại học Mục lục4.3.1 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 .93TÀI LIỆU THAM KHẢO .94Ngô Văn Nguyện _ D2001VTv Đồ án tốt nghiệp đại học Danh sách hình vẽ DANH SÁCH HÌNH VẼHình 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 53 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 _ D2001VTvi 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 _ D2001VTvii Đồ án tốt nghiệp đại học Danh sách bảng biểu DANH SÁCH CÁC BẢNG BIỂUBảng 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 _ D2001VTviii Đồ án tốt nghiệp đại học Thuật ngữ viết tắtTHUẬT NGỮ VIẾT TẮTAAL5 ATM Adaptation Layer 5 Lớp thích ứng ATM5ADSL Asymmetric DSL Đường dây thuê bao số không đối xứngANST American National Standards Institute Viện Quốc Gia MỹAOC ADSL Overhead Channel Kênh mào đầuATM Asynchronous Tranfer Mode Phương thức truyền tải không đồng bộATU-C ADSL Transmission Unit-CO Khối truyền dẫn ADSL phía tổng đàiATU-R ADSL Transmission Unit-Rmote Khối truyền dẫn ADSL phía thuê baoBRI Basic Rate Interface Giao diện tốc độ cơ sởCAP Carrierless Amplitude Phase modulationPhương pháp khuyếch đại sóng mangCDMA Code Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia theo mãCO Central Office Trạm trung tâmCO Central Office Trung tâm chuyển mạchCPE Customer Premises Equipment Thiết bị truyền thông cá nhânCRC Cyclical Redundancy Check Kiểm tra dư theo chu kỳDLC Digital Loop Carrier Hệ thống truyền dẫn số trên mạch vòng thuê baoDMT Discrete Multiple Tone modulationĐiều chế đa tần rời rạcDSL Digital Subscriber Line Đường dây thuê bao sốEC Echo Cancelling Triệt tiếng vọngEOC Embedded Operations Channel Kênh vận hành cố địnhETSI European Technical Standards InstituteViện Chuẩn kỹ thuật Châu ÂuFDM Frequency Division Multiplexing Ghép kênh phân chia theo tần sốFEC Forward Error Correction Sửa lỗi trướcFEXT Par and Crosstalk Nhiều đầu xaGSM Global System for Mobile communicationHệ thống truyền thông di động toàn cầuHDSL High bit rate DSL Đường dây thuê bao số tốc độ Ngô Văn Nguyện _ D2001VTix Đồ án tốt nghiệp đại học Thuật ngữ viết tắtbit caoHDTV High Difintion Television Truyền hình độ trung thực caoHPF High Pass Filter Bộ lọc thông caoIB Indicator Bit Bit chỉ thịIP Internet Protocol Giao thức InternetISDN Integrated Services Digital NetworkMạng số đa dịch vụITU International Telecommunications UnionLiên minh viễn thông quốc tếITU-T ITU-Telecommunication sector Tiểu ban viễn thông của Liên minh viễn thông quốc tếLPF Low Pass Filter Bộ lọc thông thấpMPS-TC Management Potocol Specific-Transmission ConvergenceLớp giao thức quả lý đặc thù -hội tụ truyền dẫnNEXT Near End Crosstalk Xuyên âm đầu gầnNGN Next Genemation Network Mạng thế hệ sauNT Network Termination Kết cuối mạngOAN Optical Access Network Mạng truy nhập quangONT Optical Line Terminal Thiết bị đầu cuối đường quangONU Optical Network Unit Khối mạng quangPHY Physical layer Lớp vật lýPMD Physical Media Dependent Lớp truyền thông vật lý PMS-TC Physical Media Specific-TC Lớp truyền thông vật lý đặc thù-hội tụ truyền dẫnPOTS Plain Old Teliphone Service Dịch vụ thoại truyền thốngPPP Point to Point Protocol Giao thức điểm-điểmPSTN Public Switch Telephone NetworkMạng điện thoại chuyển mạch công cộngPT Remote Terminal Thiết bị đầu cuối xaQAM Quaratude Amplitude ModullationĐiều chế biên độ cầu phươngQoS Quality of Service Chất lượng dịch vụRF Radio Frequency Tần số vô tuyếnRFI Radio Frequency Interference Nhiễu tần số vô tuyếnRFI Radio Frequency Interference Nhiễu tần số vô tuyếnS/N Signal to Noise ratio Tỷ số tín hiệu trên tạp âmSDH Synchronous Digital Hierrachy Hệ thống phân cấp số đồng bộSDSL Sigle pair DSL Mạch vòng thuê bao số một đôi Ngô Văn Nguyện _ D2001VTx [...]... để chỉ các công nghệ cho phép tận dụng miền tần số cao để truyền tín hiệu số tốc độ cao trên đôi dây cáp điện thoại thông thường xDSL là họ công nghệ đường dây thuê bao số gồm nhiều công nghệ, với x thay cho các ký tự: A, H, V, I, S Có thể phân biệt dựa vào: tốc độ, khoảng cách Ngô Văn Nguyện _ D2001VT 27 Đồ án tốt nghiệp đại học Chương II Họ công nghệ xDSL truyền dẫn, và được ứng dụng vào các dịch... thể sử dụng kỹ thuật truyền đối xứng với tốc độ truyền hai hướng như nhau, điển hình là HDSL và SDSL và tuyền không đối xứng với đường xuống có tốc độ cao hơn đường lên điển hình là ADSL và VDSL Các đặc trưng của họ công nghệ xDSL được cho trong Bảng 2.1 Bảng 2.1 Các đặc trưng của họ công nghệ xDSL Tên HDSL/ Giải thích Tốc độ dữ liệu Chế độ hoạt động Chú thích High data rate 1.544Mbps Đối xứng Sử dụng. .. công nghệ xDSL và những ưu nhược điểm cũng như hạn chế của chúng 1.3 Các công nghệ truy nhập khác 1.3.1 Công nghệ truy nhập sử dụng cáp đồng Đây là công nghệ truy nhập tồn tại lâu đời nhất, xuất hiện từ những năm đầu của lịch sử máy tính Công nghệ truy nhập sử dụng cáp đồng đầu tiên phải kể đến công nghệ truy nhập qua modem băng thoại ra đời từ những năm 50 Modem này tiếp nhận dữ liệu của máy tính, chuyển... độ này, công nghệ T1/E1 cần có những yêu cầu kỹ thuật đặc biệt như cần chuyển đổi đường dây thuê bao tương tự sang số, sử dụng kỹ thuật điều chế AMI ở T1 và HDB3 ở E1… và cần sử dụng bộ lặp trung gian do khoảng cách truyền ngắn cộng với chi phí bảo dưỡng thiết bị đường dây cao nên cước thuê bao cũng cao Sự xuất hiện của họ công nghệ đường dây thuê bao số xDSL đã mang lại cho đôi dây đồng khả năng truyền... HDSL2 đã thúc đẩy công nghệ xDSL ngày càng phát triển rộng không chỉ phạm vi quốc gia mà trên toàn thế giới Xuất hiện sau xDSL, vào năm 1990, và chỉ ứng sau xDSL là công nghệ truy nhập modem cáp Đây là công nghệ cho phép cáp 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... lõi) và thậm chí tới cả các chuyển mạch trung tâm Một trong các giải pháp chìa khoá đó là họ công nghệ dựa trên cáp đồng có sẵn của các đường dây điện thoại-họ công nghệ xDSL (x Dgital Subscriber Line), với x biểu thị cho các kỹ thuật khác nhau xDSL là từ dùng để chỉ các công nghệ cho phép tận dụng miền tần số cao để truyền tín hiệu số tốc độ cao trên đôi dây cáp điện thoại thông thường Các công nghệ. .. cước, quản lý lưu lượng và định tuyến) Đưa vào và áp dụng các khái niệm cấu trúc và công nghệ mới Hoạt động NGN tiến hành trên lĩnh vực ngăn chặn, xâm nhập, nghe lén hợp pháp cần tập trung vào: Xác định các giao thức chuyển giao truyền dẫn dựa trên mạng gói mới giữa mạng mục tiêu và cơ quan thực thi pháp luật Nâng cấp thông tin liên quan đến xâm nhập, ngăn chặn hiện có nhằm đưa vào các thành tố dữ... thoại và dữ liệu Chất lượng và hiệu năng của mạng truy nhập ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng cung cấp dịch vụ của toàn bộ mạng viễn thông 1.2.1 Những vấn đề của mạng truy nhập truyền thống Sau nhiều thập kỷ gần như không có sự thay đổi đáng kể nào trong cấu trúc cũng như công nghệ, mạng truy nhập thuê bao đang chuyển mình mạnh mẽ trong nhiều năm gần đây Với sự phát triển nhanh chóng của các công nghệ và. .. 1000 tới 4.500ft và nó có xu hướng được sử dụng để truyền các tế bào ATM Đây không phải là chức năng có thể được lựa chọn mà là một khuyến nghị bắt buộc sử dụng 2.3 Ưu nhược điểm của xDSL a.Ưu điểm của các họ công nghệ xDSL là: + Công nghệ xDSL đã được kiểm nghiệm với nhiều triệu line hoạt động trên khắp thế giới, ở Châu Á, Hàn Quốc là nước có mật độ thuê bao là cao nhất + xDSL là họ công nghệ đã được... khối ONU của cấu trúc mạng truy nhập nói trên Như vậy, công nghệ xDSL là giải pháp trung gian hữu hiệu để cung cấp dịch vụ tới khách hàng trước khi có thể quang hoá mạng truy nhập 1.3.3 Công nghệ truy nhập vô tuyến Công nghệ truy nhập vô tuyến có nhiều loại khác nhau Công nghệ dịch vụ phân phối đa điểm đa kênh MMDS là hỗn hợp của các dịch vụ video và truyền số liệu tốc độ cao (chiều xuống lên tới 54Mbps) . 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. 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
