Bài giảng môn Kỹ thuật viễn thông - Mạng và các công nghệ truy nhập

16 November 2010 1 HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG MẠNG VÀ CÁC CÔNG NGHỆ TRUY NHẬP MÔN HỌC: Giảng viên: • Dương Thị Thanh Tú. • Bộ môn Mạng viễn thông – Khoa Viễn thông1. 16 November 2010 2 Thời lượng: 75 t (4đvht) • Lên lớp (lý thuyết): 55 tiết. • Bài tập: 4 • Thực hành: 4 • Tiểu luận môn học: 12 tiết. MẠNG TRUY NHẬP Yêu cầu kiến thức: Tổng quan về viễn thông, Ghép kênh tín hiệu số, Anten và truyền sóng, Truyền dẫn vô tuyến số, Kỹ thuật chuyển mạch, mạng viễn thông. 16 November 2010 3 NỘI DUNG MÔN HỌC ‹ Chương 1: Giới thiệu chung. ‹ Chương 2: Kỹ thuật nền tảng trong công nghệ truy nhập. ‹ Chương 3: Các công nghệ truy nhập. ‹ Chương 4: Thiết kế mạng truy nhập ‹ Tiểu luận môn học. 16 November 2010 4 TIỂU LUẬN MÔN HỌC ‹Nội dụng tiểu luận: ŠCác công nghệ truy nhập. ŠCác kỹ thuật cơ sở của công nghệ truy nhập. ŠThiết kế mạng truy nhập ‹ Yêu cầu: Š 4 SV/ nhóm. ŠNộp quyển, ghi đĩa CD và báo cáo TL. 16 November 2010 5 ĐÁNH GIÁ MÔN HỌC ‹ Chuyên cần: 10% ‹ Kiểm tra : 20 % ‹ Tiểu luận : 10 % ‹ Thi kết thúc học phần: 60% 16 November 2010 6 TÀI LIỆU THAM KHẢO (1) 1. Ashwin Gumaste, Tony Antony, First Mile Access Networks and Enabling Technologies, Cisco Press, 2004 . 2. Paul France, Local Access Network Technologies, Institution of Electrical Engineers , 2004 . 3. Chinlon Lin, Broadband Optical Access Networks and Fiber-to-the- Home Systems Technologies and Deployment Strategies, John Wiley & Sons Ltd, 2006 . 4. Shlomo Ovadia, Broadband Cable TV Access Networks: from technologies to applications, Prentice Hall, 2001 . 5. Halid Hrasnica Abdelfatteh Haidine Ralf Lehnert, Broadband Powerline Communications Networks, John Wiley & Sons Ltd, 2004 . 6. Philip Golden, Hervé Dedieu, Krista Jacobsen, Fundamentals of DSL Technology, Taylor & Francis Group, 2006 . 16 November 2010 7 TÀI LIỆU THAM KHẢO (2) 7. Nguyễn Việt Hùng, Dương Thị Thanh Tú, “Mạng truy nhập”, Tài liệu giảng dậy, Học viện CNBCVT, 2008. 8. Nguyễn Việt Hùng, “Công nghệ truy nhập trong mạng NGN”, Tài liệu giảng dậy, Học viện CNBCVT, năm 2006. 9. Dương Thị Thanh Tú, “Mạng và các công nghệ truy nhập”, bài giảng, Học viện CNBCVT, 2010. 10. Nguyễn Quý Sỹ, Nguyễn Việt Cường, “Kỹ thuật mạng và cung cấp dịch vụ ADSL”, Tài liệu giảng dậy, Học viện CNBCVT, tháng 4 năm 2003 . 16 November 2010 8 MÔN HỌC (Access Networks and Technologies ) CÁC CÔNG NGHỆ TRUY NHẬP VÀ MẠNG TRUY NHẬP 16 November 2010 9 CHƯƠNG 1 - GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MẠNG TRUY NHẬP ‹ Khái niệm: 9 Theo quan điểm truyền thống. 9 Theo quan điểm của ITU-T. ‹ Phân loại: 9 Dựa trên băng thông. 9 Dựa trên môi trường truyền dẫn. ‹ Quá trình và xu hướng phát triển. 16 November 2010 10 KHÁI NIỆM - Mạng truy nhập theo quan điểm truyền thống (2) ‹ Nhược điểm: Š Hạn chế khả năng cung cấp các dịch vụ mới, đặc biệt là dịch vụ băng rộng. Š Chi phí đầu tư lớn, lãng phí thiết bị. Š Bán kính phục vụ nhỏ. ‹ Phương án khắc phục: Š Dùng tổng đài phân tán RLC. Š Dùng bộ cung cấp mạch vòng thuê bao số DLC. Š Chuyển tiếp quang, vi ba. Š Thay đổi đường kính cỡ cáp. 16 November 2010 11 KHÁI NIỆM - Mạng truy nhập hiện đại dưới quan điểm của ITU-T PSTN ISDN DDN NGN ... POTS V.90,92 ISDN xDSL ... Mạng truy nhập Q3 SNI – Giao diện nút dịch vụ UNI – Giao diện người sử dụng - mạng Thuê bao Thực thể mạng 16 November 2010 12 PHÂN LOẠI - Dựa trên băng thông ‹Truy nhập băng hẹp: (< 2Mb/s) ŠTruy nhập bằng quay số (Dial-up): 56Kb/s. ŠN-ISDN (Narrow - Intergrated Service Digital Network): 2B+D, 23B+D, 30B+D. ‹Truy nhập băng rộng: (> 2Mb/s) ŠB-ISDN (Broad band - Intergrated Service Digital Network). ŠxDSL (Digital Subscriber Line). ŠPLC (Power Line Carrier). ŠTruy nhập quang 16 November 2010 13 PHÂN LOẠI - Dựa trên môi trường truyền dẫn ‹Hữu tuyến: ŠCáp đồng xoắn đôi: ŠModem băng tần thoại. ŠISDN. ŠxDSL. ŠCáp đồng trục lai ghép với cáp quang: Modem cáp. ŠCáp điện lực: PLC. ŠCáp quang: PON. 16 November 2010 14 PHÂN LOẠI - Dựa trên môi trường truyền dẫn ‹Vô tuyến: ŠMMDS: Multipoint Multichannel Distribution System. ŠLMDS: Local Multichannel Distribution System. ŠWLAN: Wireless Local Area Network. ŠTruy nhập vệ tinh. ŠThông tin di động. ŠTruy nhập vô tuyến cố định. Š 16 November 2010 15 Truy nhập vô tuyến 16 November 2010 16 QUÁ TRÌNH VÀ XU HƯỚNG PHÁT TRIỂN N¨m 1890 C¸p ®ång 1-2G DLCN¨m 1970 V5 DLCGi÷a thËp kû 90 NGDLCCuèi thËp kû 90 Truy nhËp IP 16 November 2010 17 Tổng đài phân tán RLC OLT Cáp đồng LE MDF CSS RLC SLC SLC LDF Cáp quang OLT LDF MDF CSS RLC SLC SLC 16 November 2010 18 Bộ cung cấp mạch vòng thuê bao số DLC ‹Khái niệm: ŠLà giải pháp đưa giao diện thuê bao từ tổng đài nội hạt đến khu vực thuê bao, hạn chế tối đa mạch vòng thuê bao truyền tải tín hiệu tương tự. ŠBao gồm hai thành phần chính: Š Khối giao tiếp phía tổng đài CT (Central Office Terminal): được đặt ngay tại tổng đài. Š Khối giao tiếp phía xa RT (Remote Terminal): được đặt tại khu vực tập trung nhiều thuê bao. ‹Đặc điểm: ŠHoạt động ở hai chế độ: Tập trung và phi tập trung. ŠCó 3 thế hệ DLC: 1GDLC, 2GDLC va 3GDLC. 16 November 2010 19 Các chế độ hoạt động của DLC ‹ Chế độ tập trung: Cấu hình DLC có số lượng tài nguyên truyền dẫn của hệ thống DLC ít hơn số thuê bao của nó. ÎChế độ tập trung có thể dẫn đến tắc nghẽn khi số cuộc gọi yêu cầu nhiều hơn số kênh trên đường truyền chung. ÎGiảm đáng kể chi phí đầu tư. ÎMột số người phục vụ sẽ bị từ chối phục vụ hoặc chấp nhận một thời gian trễ nhất định. ÎDung lượng của hệ thống phụ thuộc vào xác suất tắc nghẽn chấp nhận được trên đường truyền từ CO-RT, thường từ 0,1% đến 0,5% ‹ Chế độ phi tập trung: Cấu hình DLC có số lượng tài nguyên truyền dẫn của hệ thống bằng số lượng thuê bao của nó. 16 November 2010 20 DLC thế hệ thứ nhất – 1G DLC DS0 1GDLCPhone Fax Dial-Up Modem Kênh mã hoá E1 or DS3 LE Codec Codec Codec RT Codec Codec Codec 1GDLC CT Codec Codec Codec DS0 DS0 DS0 DS0 DS0 ‹ Hoạt động được với mọi loại tổng đài, theo chế độ phi tập trung. ‹ Chỉ hỗ trợ giao diện cáp đồng truyền thống giữa DLC - CT với tổng đài, kết nối RT-CT thông qua giao diện E1, DS3. ‹ Là giải pháp tạm thời, ra đời từ những năm 70 của thế kỷ trước. 16 November 2010 21 DLC thế hệ thứ hai – 2G DLC ‹ Hỗ trợ giao diện STM1, dùng cáp quang giữa CT và RT. ‹ Gồm hai thế hệ: • UDLC (Universal DLC). • IDLC (Intergrated DLC). DS0 DS0 DS0 2G DLC CT 2G DLC RT Phone Fax Dial-Up Modem Ghép kênh LE STM-1 16 November 2010 22 DLC thế hệ thứ hai – UDLC UDLC- RT UDLC -CT DS0 LIU Phone Fax Dial-Up Modem LE Codec Codec Codec LIU Codec Codec Codec DS0 DS0 DS0 DS0 DS0 Ghép kênh STM-1 Codec Codec Codec LIU: Line Interface Unit - Bộ giao tiếp đường dây phía tổng đài. ‹ Giao diện tương tự với tổng đài -> Có thể giao tiếp với mọi loại tổng đài mà không cần một điều kiện đặc biệt gì hay nâng cấp tổng đài. ‹ Hỗ trợ giao tiếp STM1 quang giữa CT-RT. 16 November 2010 23 DLC thế hệ thứ hai – IDLC IDLC CT DS0 LIU Phone Fax Dial-Up Modem LE Codec Codec Codec DS0 DS0 Ghép kênh E1 Ghép kênh STM-1 Ghép kênh E1 Ghép kênh E1 ‹ Cho phép sử dụng giao diện luồng E1 kết nối với tổng đài, giảm được bước biến đổi A/D, D/A không cần thiết. ‹ Chỉ có thể giao tiếp với tổng đài có cùng chuẩn giao tiếp IDLC (có thể dùng V5.x). ‹Không cần thiết bị ghép kênh PCM phía tổng đài, các kênh số liệu có thể truy nhập trực tiếp từ tổng đài đến thiết bị PCM đàu xa, tạo khả năng điều hành và bảo dưỡng tập trung. 16 November 2010 24 3G DLC hay NGDLC – DLC thế hệ kế tiếp Ghép kênh E1 3G DLC CT 3G DLC RT Phone Fax Dial Modem ATM Based STM-1/4/16 LE CPE - bộ truy nhập tích hợp PC Ghép kênh E1 Ghép kênh E1 16 November 2010 25 Đấu nối 3G DLC trong mạng Tổng đài Thiết bị khách hàng Vùng thuê bao LE DLCDLC IP B-RAS PSTN Tổng đài Thiết bị khách hàng Vùng thuê bao LE DLCDLC ATM 16 November 2010 26 3G DLC hay NGDLC – DLC thế hệ kế tiếp ‹ Nhược điểm: Š Băng thông và dung lượng hạn chế. Š Nút cổ chai trong vòng truy nhập nếu phần lớn thuê bao sử dụng dịch vụ xDSL và nút cổ chai trong mạng lõi ATM. Š Khó mở rộng dung lượng. Š Kiến trúc phức tạp, qua nhiều lớp (IP qua ATM qua SDH/DSL). Š Giá thành và chi phí tương đối cao. 16 November 2010 27 KHÁI NIỆM - Mạng truy nhập theo quan điểm truyền thống (1) ‹ Khái niệm: Š Nằm giữa tổng đài và thiết bị đầu cuối của khách hàng. Š Thực hiện chức năng truyền dẫn tín hiệu. Š Kết nối trực tiếp đến thuê bao. Tổng đài nội hạt MDF Tủ/ hộp cáp Thuê bao MDF: Main Distribution Frame 16 November 2010 28 Thiết bị truy nhập IP IP hay MPLS IP hay MPLS switch-router softswitch PSTN gateway access gateway xDSL máy ĐT IP 16 November 2010 29 Truy nhập trong mạng thế hệ sau NGN 16 November 2010 30 Truy nhập trong mạng thế hệ sau NGN ‹ Vô tuyến: GSM, 3G, 4G, WLAN, WMAN. ‹ Hữu tuyến: xDSL, CM, PON, PLC. 16 November 2010 31 Thiết bị truy nhập đa dịch vụ MSAN 16 November 2010 32 Mạng truy nhập băng rộng (kiến trúc MAN theo Cisco) 16 November 2010 33 Mạng truy nhập băng rộng (kiến trúc MANE của VNPT) SDH Ring core CES IP/MPLS Backbone ` BRAS PE Ring access Ring access Ring access Hệ thống quản lý Dịch vụ Mega VNN Dịch vụ thoại, multimedia , MegaWAN CES CES CES CES CES CES CES CES CES CES CES CES CES CES CES 16 November 2010 34 Kết nối các node truy nhập đến MANE Ring access ` IP DSLAM / MSAN Cáp quang Cáp quang Hệ thống quản lý CES CES CESIP DSLAM / MSAN IP DSLAM / MSAN IP DSLAM / MSAN IP DSLAM / MSAN IP DSLAM / MSAN IP DSLAM / MSAN IP DSLAM / MSAN IP DSLAM / MSAN IP DSLAM / MSAN IP DSLAM / MSAN Cáp quang Cáp quang 16 November 2010 35 Xu hướng phát triển 1. Cung cấp cho khách hàng băng thông gần như không hạn chế (Các công nghệ quang thụ động). 2. Cung cấp cho người dùng kết nối mọi lúc, mọi nơi với tốc độ có thể thoả mãn (truy nhập vô tuyến với các thế hệ từ 2 đến 4). 16 November 2010 36 Thảo luận: Giải pháp truy nhập trong giai đoạn quá độ ‹ Bài toán lựa chọn giải pháp truy nhập: •Khu vực nông thôn mới chuyển lên đô thị. •Số lượng cáp đồng dự phòng còn nhưng rất hạn chế. •Có sự cạnh tranh của nhiều nhà cung cấp dịch vụ viễn thông 16 November 2010 37 KẾT LUẬN CHƯƠNG 1 ‹ Chương 1 giới thiệu quan điểm truyền thống cũng như hiện đại về khái niệm mạng truy nhập, các công nghệ truy nhập và sự phát triển của các hệ thống truy nhập. ‹ Xu hướng phát triển của mạng truy nhập trong tương lai tuy có nhiều quan điểm khác nhau nhưng đều thống nhất hướng tới công nghệ truy nhập theo mạng thế hệ sau NGN với tiêu chí truy nhập mọi lúc mọi nơi và không hạn chế tốc độ. 16 November 2010 38 CHƯƠNG 2 MỘT SỐ KỸ THUẬT CƠ SỞ TRONG CÔNG NGHỆ TRUY NHẬP ‹ Kỹ thuật giảm thiểu tác động của nhiễu: • Kỹ thuật phát hiện và sửa lỗi. • Kỹ thuật đan xen. ‹ Kỹ thuật đa truy nhập: CSDM, FDMA, TDMA, CDMA, SDMA, OFDMA, IDMA. ‹ Bảo mật. 16 November 2010 39 Một số kỹ thuật cơ sở trong công nghệ truy nhập 16 November 2010 40 Kỹ thuật phát hiện và sửa lỗi Mã hoá kênh Waveform (dạng sóng) M-ary signaling Antipodal (đối cực) Orthogonal (trực giao) Trellis-code modulation Structured Sequences (chuỗi cấu trúc) Block (mã khối) Convolutional (mã xoắn) Turbo 16 November 2010 41 Mã khối tuyến tính ‹Là một loại mã kiểm tra chẵn lẻ, đặc trưng bởi (n,k). ‹Bộ mã hoá sẽ biến đổi k số hạng thông tin thành 1 khối gồm n số hạng (n>k) - một véc tơ mã hoá. ‹k bit thông tin tạo ra 2k dãy bit thông tin riêng biệt - một véc tơ thông tin, gọi là không gian k chiều -> Khối n bit cũng có thể tạo thành 2n chuỗi riêng biệt và cũng gọi là không gian n chiều. ÎMã khối tuyến tính sẽ biến đổi một chuỗi thông tin trong 2k chuỗi thành một chuỗi dữ liệu duy nhất trong 2n chuỗi hay nói cách khác đó là một biểu diễn ánh xạ 1-1 từ tập tin đến tập từ mã. ÎMã khối tuyến tính bao gồm một số loại mã nổi tiếng như: mã vòng (mã cyclic), mã Hamming, mã Golay mở rộng, mã BCH. 16 November 2010 42 Ví dụ phép gán từ mã thông tin trong mã khối tuyến tính Véc tơ thông tin Từ mã 000 000000 100 110100 010 011010 110 101110 001 101001 101 011101 011 110011 111 000111 Ví dụ mã khối tuyến tính (6,3) Îk=3, 2k = 23 = 8 (8 véc tơ thông tin hay 8 từ mã) În = 6, 2n = 26 = 64 (64 vectơ trong không gian V6) 16 November 2010 43 Một số loại mã khối tuyến tính ‹Mã cyclic (mã vòng) ‹Mã Hamming ‹Mã Golay ‹Mã Golay mở rộng ‹Mã BCH (Bose – Chadhuri- Hocquenghem): trường hợp tổng quát của mã Hamming (n, k) = (23,12) (n, k) = (24,12) Khả năng phát hiện lỗi: e= dmin-1 Khả năng sửa lỗi: t=(dmin –1 )/2 16 November 2010 44 Mã xoắn ‹Quá trình tạo ra n phần tử đầu ra của bộ mã hoá phụ thuộc vào k bit đầu vào và K-1 tập hợp k bit đầu vào trước đó. 16 November 2010 45 Ví dụ về bộ mã xoắn tốc độ ½, K=3 16 November 2010 46 Xác định đầu ra theo trạng thái thanh ghi chuỗi đầu vào m = 101 chuỗi đầu ra u = 11 10 00 10 11 Khả năng sửa lỗi: t=(df-1)/2 16 November 2010 47 Xác định đầu ra theo đa thức sinh 16 November 2010 48 Xác định đầu ra theo biểu đồ trạng thái chuỗi đầu vào m = 101 chuỗi đầu ra u = 11 10 00 10 11 01 16 November 2010 49 Xác định đầu ra theo sơ đồ cây chuỗi đầu vào m = 110 11 chuỗi đầu ra u = 11 01 01 00 01 16 November 2010 50 Xác định đầu ra theo biểu đồ lưới chuỗi đầu vào m = 101 chuỗi đầu ra u = 11 10 00 10 11 16 November 2010 51 Mã Reed Solomon • 0 < k< n < 2m + 2 • (n,k) = (2m – 1, 2m –1-2t). • Khả năng sửa lỗi t = (n-k)/2 • Khoảng cách nhỏ nhất dmin= n -k + 1 ‹Mã Reed Solomon (R-S) là mã vòng không nhị phân với symbol được tạo bởi chuỗi m bit, m nguyên và m>2). ‹R-S (n,k): ‹Ví dụ với R-S (255,247): n = 255, k = 247 -> m=8 t = 4 16 November 2010 52 Trường Galois – Galois Fields ‹ Trường GF(2m) được sử dụng để cấu trúc nên mã R-S ‹Trong đó: 16 November 2010 53 Trường GF(23) GF(23) = GF(8) = 16 November 2010 54 Bảng cộng và nhân trong GF(8) BẢNG CỘNG BẢNG NHÂN 16 November 2010 55 Mã hoá RS Ví dụ: (n,k)= (7,3) -> 2t = n-k =4 16 November 2010 56 Mã hoá RS (7,3) Ví dụ: m = 010110111 16 November 2010 57 Mã hoá RS (7,3) 16 November 2010 58 Kỹ thuật đan xen 16 November 2010 59 Kỹ thuật đa truy nhập ‹ Đa truy nhập dự đoán sóng mang CSMA (Carrier Sense Multiple Access) ‹ Đa truy nhập phân chia theo tần số FDMA (Frequence Division Multiple Access) ‹ Đa truy nhập phân chia theo thời gian TDMA (Time Division Multiple Access) ‹ Đa truy nhập phân chia theo mã CDMA (Code Division Multiple Access) ‹ Đa truy nhập phân chia theo không gian SDMA (Space Division Multiple Access) ‹ Đa truy nhập phân chia theo tần số trực giao OFDMA (Orthogonal Frequancy Multiple Access) ‹ Đa truy nhập phân chia theo đan xen IDMA (Interleave Division Multiple Access) 16 November 2010 60 FDMA + Mỗi kênh được cấp phát một tần số cố định. + Độ rộng băng tần cấp phát cho hệ thống B MHz được chia thành n băng tần con, mỗi băng tần con được ấn định cho một kênh riêng có độ rộng băng tần là B/n MHz. + Các máy vô tuyến đầu cuối phát liên tục một số sóng mang đồng thời trên các tần số khác nhau. Máy thu đường xuống hoặc đường lên chọn sóng mang cần thiết theo tần số phù hợp. 16 November 2010 61 TDMA + Cho phép nhiều người dùng truy nhập vào cùng một kênh tần số mà không bị kẹt bằng cách định vị những rãnh thời gian duy nhất cho mỗi người dùng trong mỗi kênh. + TDMA thường được sử dụng trong các hệ thống thông tin di động GSM hay các hệ thống thông tin vệ tinh. 16 November 2010 62 CDMA + Là phương thức đa truy nhập mà ở đó mỗi kênh được cung cấp một cặp tần số và một mã duy nhất. + Phương thức này dựa trên nguyên lý trải phổ. Máy thu đồng thời các sóng mang cùng tần số và phân tách chúng bằng cách giải mã các sóng mang này theo mã mà chúng được phát. + Do mỗi kênh hay nguồn phát có một mã riêng nên máy thu có thể phân biệt được sóng mang thậm chí tất cả các sóng mang đồng thời chiếm một tần số. 16 November 2010 63 SDMA + Năng lượng sóng mang của các kênh hay các nguồn phát khác nhau được phân bố hợp lý trong không gian để chúng không gây nhiễu cho nhau. + Vì các kênh hay các nguồn phát chỉ sử dụng không gian được quy định trước nên máy thu có thể thu được sóng mang của nguồn phát cần thu thậm chí khi tất cả các sóng mang khác đồng thời phát và phát trong cùng một băng tần. + SDMA được sử dụng ở tất cả các hệ thống thông tin vô tuyến tổ ong. 16 November 2010 64 OFDMA + Mỗi người sử dụng được cấp phát một số sóng mang con (kênh tần số) trong tổng số sóng mang con khả dụng của hệ thống. + Các sóng mang con trực giao với nhau nên mật độ phổ công suất của các kênh sóng mang con này có thể chồng lấn lên nhau mà không gây nhiễu cho nhau. + Chính vì vậy ta không cần có các đoạn băng bảo vệ giữa các kênh (hay nói chính xác hơn chỉ cần các đoạn băng bảo về khá hẹp) và nhờ đó tăng được dung lượng hệ thống OFDMA so với FDMA. 16 November 2010 65 IDMA + Là 1 kĩ thuật mới, hiện vẫn còn trong gian đoạn nghiên cứu. + Là kĩ thuật dựa vào các đan xen khác nhau để tách những người sử dụng khác nhau trong 1 hệ thống truyền thông trải phổ đa người dùng. + Điều kiện cho IDMA được thực thi thành công là máy phát và thu chấp nhận đan xen giống nhau. + Tiêu chuẩn để thiết kế đan xen trong IDMA là: - Các đan xen phải thật dễ xác định và dễ tạo ra. - Các đan xen không “xung đột”. 16 November 2010 66 CSMA Là phương thức truy nhập mà trong đó các trạm lắng nghe sóng mang trên đường truyền và phản ứng theo nó được gọi là các “Đa truy nhập dự đoán sóng mang” – CSMA 16 November 2010 67 Bảo mật ‹Mã hoá ‹Xác thực ‹Điều khiển truy nhập 16 November 2010 68 Bài tập chương 2 (1) Vẽ cấu trúc bộ mã xoắn K=3, tốc độ 1/2 với Cho đầu vào m = 1011, xác định đầu ra u theo các cách khác nhau 16 November 2010 69 Bài tập chương 2 (2) Vẽ cấu trúc bộ mã xoắn K=3, tốc độ 1/3 với Cho đầu vào m = 1011, xác định đầu ra u theo các cách khác nhau 16 November 2010 70 KẾT LUẬN CHƯƠNG 2 ‹ Nội dung chương 2 đã giới thiệu sơ lược những kiến thức chung nhất của các kỹ thuật nền tảng, thường được sử dụng trong các công nghệ truy nhập. ‹ Những kiến thức này sẽ là tiền đề cho những tìm hiểu sâu hơn về các công nghệ truy nhập sẽ được tìm hiểu trong các chương sau. 16 November 2010 71 CHƯƠNG 3 – CÁC CÔNG NGHỆ TRUY NHẬP ‹ Công nghệ truy nhập truyền thống: Dialup, ISDN và giao diện V5.x. ‹ Họ công nghệ xDSL. ‹ Công nghệ PLC. ‹ Công nghệ CM. ‹ Công nghệ truy nhập quang. ‹ Công nghệ truy nhập qua vệ tinh. ‹ Công nghệ WLAN. ‹ Công nghệ Wimax. 16 November 2010 72 Modem băng tần thoại (1) ‹ Lịch sử phát triển ™ ThËp kû 1950 Northern Telecom, Western Electric dïng modem cho môc ®Ých néi bé. ™ 1964: V.21 cña CCITT (200 bit/s vµ 300bit/s –FSK). ™ 1975: FCC cho phÐp sö dông modem vµ fax qua PSTN. ™ 1984: v.22bis QAM – 16 tr¹ng th¸i v.32bis dïng m· trellis ®¹t 14 400 bit/s. ™ 1996: V.34 33 600 bit/s. ™ Modem 56 Kbit/s: - Us robotics (3com) – X2 cña Ti - Rockwell/Lucent – K56flex - 1998: ITU-T v.90 16 November 2010 73 Modem băng tần thoại (2) ‹ Các chuẩn ITU-T cho modem băng tần thoại 56000 / 48000V.92 56000 / 33600V.90 (X2, K65Flex) 33600 / 33600V.34 28800 / 28800V.FC 14400 / 14400V.32 bis 9600 / 9600V.32 2400 / 2400V.22 bis 300 / 300V.21 Speed (US/DS) - bpsStandard (ITU-T) 16 November 2010 74 Modem băng tần thoại (3) ‹ Cấu hình đấu nối qua mạng điện thoại tương tự 16 November 2010 75 Modem băng tần thoại (4) ‹ Cấu hình đấu nối qua mạng điện thoại số 16 November 2010 76 Mạng số tích hợp đa dịch vụ ISDN TE1 TATE2 NT2 NT1 LE R S T U Phía người sử dụng Phía mạng ISDN: Intergrated Service Digital Network ‹Là mạng tích hợp các dịch vụ thoại, số liệu, vidieo trên cùng một mạng duy nhất. ‹Số hoá đến tận thuê bao. 16 November 2010 77 Các loại kênh ISDN ‹ Kênh B (64kb/s): kênh dữ liệu, tải chuyển mạch kênh hoặc chuyển mạch gói, có thể mang tải không cần chuyển mạch (các kết nối bán cố định xuyên qua tổng đài). ‹ Kênh D (16 hoặc 64 kb/s): Kênh báo hiệu, chỉ hỗ trợ chế độ truyền gói, thông lượng còn dư của kênh D có thể để truyền dữ liệu dạng gói tốc độ thấp. ‹ Kênh H (nx64kb/s): Dùng cho các ứng dụng yêu cầu băng thông lớn. Š H0 = 384 kb/s (=6B), H10 = 1472 kb/s (=23B), Š H11 = 1536 kb/s (=24B), H12 = 1920 kb/s (=30B). ‹ Kênh n x 64 kb/s: tốc độ bằng n kênh B với n = 2 ÷ 24, để đáp ứng tốc độ theo yêu cầu, dùng cho các kết nối giữa các thiết bị thích ứng băng rộng. ‹ Kênh BRI: 2B + D = 144 kb/s. ‹ Kênh PRI: 23 B + D (24 B) ≈ 1,5 Mb/s. (T1) - Bắc Mỹ 31 B + D (32B) ≈ 2 Mb/s. (E1) – Châu Âu 16 November 2010 78 Giao diện V5.x (1) Khái niệm: LE M¹ch thuª bao GhÐp kªnh M¹ch thuª bao TËp trung ®−êng d©y .. V5.2 (1-16 E1) V5.1(1E1)  Analoge BRI Analoge BRI,PRI Tho¹i, ISDN/BRA Tho¹i, ISDN/BRA,PRA 16 November 2010 79 Giao diện V5.x (2) ‹ Gồm hai chuẩn V5.1 và V5.2. Việc sử dụng các giao diện V5.1 và V5.2 sẽ được lựa chọn tuỳ theo yêu cầu thực tế. ‹ Được quy định khá chi tiết do các tổ chức tiêu chuẩn trên thế giới biên soạn. Š ITU-T: G.964 - tiêu chuẩn V5.1 (ban hành 6/1994). G.965 - tiêu chuẩn V5.2 (ban hành 3/1995). Š Châu Âu: ETSI 300-324-1 -> chuẩn V5.1 (ban hành 1/1994) ETSI 300-347-1 -> chuẩn V5.2 (ban hành 11/1994) Š Việt Nam: TCN 68-184:1999 về V5.1 TCN 68-185:1999 về V5.2 (Do tổng cục Bưu điện Việt Nam ban hành 17/11/1999) Phân loại: 16 November 2010 80 Chức năng của giao diện V5.2 16 November 2010 81 Công nghệ xDSL ‹ Tổng quan về công nghệ xDSL •xDSL: Digital Subscriber Line - Công nghệ đường dây thuê bao số. •x: I, S, H, HS, A, V ‹ Phân loại: •Truyền dẫn hai chiều đối xứng: HDSL/ HDSL2, SHDSL đã được chuẩn hoá và những phiên bản khác như: SDSL, IDSL ... •Truyền dẫn hai chiều không đối xứng: ADSL/ADSL.Lite (G.Lite), ADSL2, ADSL2+ đã được chuẩn hoá và một số tên gọi khác chưa được chuẩn hoá như: RADSL, UADSL, CDSL. •Truyền dẫn đối xứng và không đối xứng: VDSL, VDSL 2. 16 November 2010 82 Lịch sử phát triển của công nghệ 1986 1992 1995 Modem băng tần thoại DDS, T1 và E1 ISDN T1.601 HDSL ADSL T1.413 1998 ADSL T1.413 phiên bản 2 ATM Giảm mào đầu Thích ứng tốc độ SDSL 1999 ADSL lite G992.2 ADSL dmt G992.1 2000 ADSL2:G992.4 VDSL: T1.424 ADSL G992.3 SHDSL: G991.2 HDSL4 TC-PAM Băng tần xác định TIÊU CHUẨN QUẢN LÝ BĂNG TẦN CHUẨN QUỐC TẾ Bất đối xứng Đa tốc độ HDSL2 T1.41BUAWG Không có bộ chia G.hs 2006 2003 ADSL2+: G992.5 VDSL2: G993.2 16 November 2010 83 Phân loại công nghệ xDSL (1) Kết nối server1, 2 đôi3 km5.6Mb/s lên/xuốngSHDSL Như HDSL nhưng thêm phần truy xuất đối xứng 1 đôi7 km 3 km 768Kb/s đối xứng 1,544Mb/s hoặc 2,048Mb/s một chiều SDSL Cấp luồmgT1/E1 để truy xuất WAN. LAN, truy xuất server 1 đôi3,6 km-4,5 km1,544Mb/s đối xứng 2,048Mb/s đối xứng HDSL2 Cấp luồmgT1/E1 để truy xuất WAN. LAN, truy xuất server 2 đôi 3 đôi 3,6 km-4,5 km1,544Mb/s đối xứng 2,048Mb/s đối xứng HDSL Truyền thoại và số liệu1 đôi5km144 Kb/s đối xứngIDSL Ứng dụngSố đôi dây Khoảng cách truyền dẫnTốc độ Công nghệ 16 November 2010 84 Phân loại công nghệ xDSL (2) nt1đôint100Mb/s lên/xuống G.993.2 VDSL 2 Như ADSL nhưng thêm HDTV 1đôi300m - 1,5 km (tuỳ tốc độ) 26 Mb/s đối xứng 13–52 Mb/s down 1,5-2,3 Mb/s up VDSL nt1 đôint8 Mb/s xuống 1 Mb/s lên ADSL2- RE nt< 32 đôi dây nt24 Mb/s xuống, 1 Mb/s lên ADSL2+ ntnhiều đôi dây nt8 Mb/s xuống, 1 Mb/s lên ADSL2 Truy xuất Internet, Video theo yêu cầu, tương tác đa phương tiên, truy xuất LAN từ xa. 1 đôi5km (tốc độ càng cao thì khoảng cách càng ngắn ) 8 Mb/s xuống, 800 Kb/s lên ADSL 16 November 2010 85 Công nghệ ADSL ‹ Khái niệm: ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) – Công nghệ đường dây thuê bao số bất đối xứng. Tần số 4 25 138 1 104 Thoại Luồng lên Luồng xuống kHz 16 November 2010 86 Cấu trúc hệ thống ADSL C¸c ®−êng kh«ng ph¶i xDSL DSLAM ATU-RMDF ChuyÓn m¹ch ATM/IP ChuyÓn m¹ch CO POTS /ISDN PSTN M¹ch vßng thuª bao c¸p ®ång M¹ng b¨ng réng Bé chia Bé chiaATU-C 16 November 2010 87 Mô hình tham chiếu chuẩn của hệ thống DLL Splitter C NI ATU-C HP LP U-C2 Narrowband Network PSTN/ISDN Broadband Network SDH/ATM V-C Splitter R CIATU-R HP LP U-R2 Customer Premises Network T-R Telephone Set, Voiceband Modem or ISDN Terminal SM SM U-C U-R NT ATU-C - ADSL Termination Unit - Central Office SM - Service Module ATU-R - ADSL Termination Unit - Remote DLL - Digital Local Loop NI - Network Interface HP - High-Pass filter CI - Customer Interface LP - Low-Pass filter NT - Network Termination 16 November 2010 88 Các vấn đề ảnh hưởng đến truyền tải ADSL ‹ Sự thay đổi cỡ cáp. ‹ Cuộn gia cảm (Load coil). ‹ Cầu rẽ (Bridge tap). ‹ Nhiễu. ‹ Xuyên âm. 16 November 2010 89 Suy giảm theo tần số khi có cuộn gia cảm 16 November 2010 90 Sóng phản xạ từ cầu rẽ Sóng phản xạ từ cầu rẽ l = (2k+1) λ/4 16 November 2010 91 Xuyên âm ‹Xuyên âm đầu gần NEXT (Near End Crosstalk) ‹Xuyên âm đầu xa FEXT (Far End Crosstalk) 16 November 2010 92 Kỹ thuật điều chế đa tần rời rạc – DMT Downstream Data Upstream Data Frequency [kHz] Signal Power 4 25 138 1 104 256 channels Channel Spacing 4.3125 kHz Tốc độ lớn nhất hướng lên: 25 kênh x 15 bit/symbol/Hz/kênh x 4 KHz = 1,5 Mbit/s Tốc độ lớn nhất hướng xuống: 249 kênh x 15 bit/symbol/Hz/kênh x 4 KHz = 14,9 Mbit/s 16 November 2010 93 Tương thích tốc độ theo S/N (1) 50 100 150 200 250 0 5 10 Bit loading Ch−a cã sãng mang 50 100 150 200 250 10 20 30 40 SNR [dB] Tải được giới hạn bởi tiêu chuẩn 2-15 bit/tone Tải được giới hạn bởi tiêu chuẩn 2-15 bit/tone 16 November 2010 94 Tương thích tốc độ theo S/N (2) Tones 8 15 No of Bits max Khëi t¹o (kh«ng cã nhiÔu) 6 tones x 8 bits/tone = 48 bits Sau khi khëi t¹o (cã nhiÔu) 15 + 9 + 7 + 5 + 4 + 8 = 48 bits 8 15 No of Bits Tones max 15 9 7 5 4 8 SỐ BIT TRÊN MỘT KÊNH PHỤ THUỘC VÀO NHIỄU 16 November 2010 95 Kỹ thuật truyền dẫn song công FDD POTS Frequency Signal Power 4 30 140 1 100 Phân chia băng thông 1 MHz Bandwidth thành 3 vùng tách biệt bằng các bộ lọc Phân chia băng thông 1 Hz Bandwidth M thành 3 vùng tách biệt bằng các bộ lọc Downstream ADSL Channel Upstream ADSL Channel 16 November 2010 96 Kỹ thuật truyền dẫn song công EC POTS Frequency Signal Power 4 30 140 1 100 Băng thông hướng đi và hướng về bị chồng lấn, cần sử dụng triệt echo để tách biệt các kênh Băng thông hướng đi và hướng về bị chồng lấn, cần sử dụng triệt echo để tách biệt các kênh Downstream ADSL Channel Upstream ADSL Channel 16 November 2010 97 Sơ đồ khối bộ thu phát ADSL DMT Data EOC AOC Bit chØ thÞ Bé t¹o khung CRC CRC Trén Trén M· hãa RS M· hãa RS §an xen S¾p xÕp vµ m· hãa chïm ®iÓm I D F T Thªm TiÒn tè vßng D/A Bé gi¶i khung CRC CRC Gi¶i trén Gi¶i trén Gi¶i m· Gi¶i m· Gi¶i ®an xen Gi¶i m· gi¶i s¾p xÕp F D Q D F T T¸ch tiÒn tè vßng TDQ ADC+ fillter 16 November 2010 98 Cấu trúc siêu khung ADSL Superframe (17 ms) Frame 0 Frame 1 Frame 2 Frame 3 Frame 67 Frame 68 Sync Symbol . . . . . . CRC/ Sync bits in fast OAM bits in fast Frame 34 Frame 35 . . . . . . OAM bits in fast OAM bits in fast Frame Data Buffer (68/69 x 0.25 ms) Fast Data Buffer Interleaved Data Buffer Fast Byte Fast Data FECRedundancy Interleaved Data 1 byte RF bytes NF bytes Points B or C NI bytes Point C KF bytes Point A 16 November 2010 99 Chế độ truyền tải LS2 tuú chän LS1 tuú chän ATU-C ATU-R AS0 AS3 tuú chän AS1 tuú chän AS2 tuú chän LS0 7 kênh mang = 4 kênh mang một chiều + 3 kênh mang 2 chiều. 16 November 2010 100 Đặc tính các kênh mang ‹ Kênh mang một chiều: tốc độ là bội số của 32 Kb/s. Š AS0: từ 32 kb/s đến 6.144 Mb/s. Š AS1: từ 32 kb/s đến 4.608 Mb/s. Š AS2: từ 32 kb/s đến 3.072 Mb/s. Š AS3: từ 32 kb/s đến 1.536 Mb/s. ‹ Kênh mang hai chiều: Š LS0: 16 kb/s và 32 ÷ 640 kb/s. Š LS1: từ 32 kb/s đến 640 kb/s (bội số của 32 kb/s). Š LS2: từ 32 kb/s đến 640 kb/s. Mặc dù các kênh LS là kênh mang hai chiều nhưng chúng thường được dùng cho luồng số liệu hướng lên 16 November 2010 101 Triển khai ADSL tại Việt Nam 16 November 2010 102 Công nghệ ADSL 2 ‹Là thế hệ thứ hai được chuẩn hoá trong ITU-T G.992.3 và G.992.4 dựa trên tiêu chuẩn của thế hệ thứ nhất ITU-T G.992.1 và G.992.2. ‹Có nhiều cải tiến so với ADSL thế hệ thứ nhất: ™Các tính năng liên quan đến ứng dụng: 9 Hỗ trợ ứng dụng ở chế độ hoàn toàn số. 9 Hỗ trợ ứng dụng thoại trên băng tần ADSL. 9 Hỗ trợ chức năng ghép ngược ATM (IMA). ™Các tính năng liên quan đến lớp vật lý. 9Phân khung linh hoạt hơn, giảm tiêu đề khung. 9Chẩn đoán, giám sát online, thích ứng tốc độ online, khởi tạo nhanh, cải thiện công suất. 16 November 2010 103 Chức năng ghép ngược ATM phy phy phy IAM Group phy phy phy IAM Group Link 1 Link 0 Link2 16 November 2010 104 Ghép nhiều đường dây để tăng tốc độ ‹20 Mb/s trên hai đôi ghép. ‹30 Mb/s trên 3 đôi ghép. ‹40 Mb/s trên 4 đôi ghép 16 November 2010 105 ADSL và VoADSL IAD: Integrated Access Device 16 November 2010 106 Mô hình mạng VoDSL 16 November 2010 107 Công nghệ ADSL 2+ ‹ ADSL2+ là ADSL2 với băng tần mở rộng được chuẩn hoá dựa trên chuẩn của ADSL2. Mang đầy đủ đặc tính của ADSL2 16 November 2010 108 Tốc độ cải thiện của ADSL2+ so với ADSL 16 November 2010 109 So sánh các công nghệ ADSL 16 November 2010 110 Công nghệ PLC M¹ng cung cÊp cao/trung hoÆc h¹ ¸p M¹ng viÔn th«ng ®−êng trôc M¹ng c¸p quang M ℡ Truy nhËp PLC  Tr¹m gèc 16 November 2010 111 Phân loại – Theo băng tần sử dụng •PLC băng hẹp: Dùng để điều khiển các thiết bị điện trong nhà. 9Tại Nhật: 10 – 450 KHz. 9Châu Âu: 10 – 148.5 KHz •PLC băng rộng: Dùng cho truy nhập nội hạt hay ứng dụng LAN trong gia đình 9Tại Nhật: Lên tới 30 MHz. 9Châu Âu: 1.6 MHz đến 10 MHz cho truy nhập nội hạt từ 10 MHz đến 30 MHz dành cho ứng dụng mạng gia đình 16 November 2010 112 Phân loại – Theo cấu hình sử dụng (1) Cấu hình Fiber - LV Cấu hình MV - LV 16 November 2010 113 Phân loại – Theo cấu hình sử dụng (1) Cấu hình MV - Wireless Cấu hình FTTH 16 November 2010 114 Cấu trúc mạng PLC 16 November 2010 115 Thử nghiệm PLC tại Việt Nam PBX Server Switch Gateway Modem PLC Modem PLC Modem PLC Modem PLC ............... V¨n phßng C«ng ty (toµ nhµ A) Modem PLC Headend 1 Headend 2 Headend 3 Gatekeeper Tæng ®µi B−u ®iÖn HN RouterCisco Router Modem PLC Modem PLC ............... Modem PLC V¨n phßng EVN Modem PLC Modem PLC ............... Toµ nhµ B Modem PLC Modem PLC Modem PLC ............... V¨n phßng c«ng ty D Modem PLC Repeater Repeater V¨n phßng c«ng ty C V¨n phßng C«ng ty B Tr¹m biÕn ¸p NOC - Network Operation Centre ... Khèi V¨n phßng c«ng ty A Hub 16 November 2010 116 Cấu trúc mạng truyền hình cáp (CATV) CATV - Community Antenna Television 16 November 2010 117 Công nghệ Modem cáp (CM) 6MHz (USA), 8MHz (EU). 64 QAM hoặc 256 QAM max 54 Mb/s ‹Độ rộng băng tần ‹Điều chế ‹Tốc độ 2 MHz QPSK hoặc 16 QAM Max 3Mb/s Luồng lên Luồng xuống 16 November 2010 118 Các thành phần của hệ thống MC 16 November 2010 119 Chuẩn sử dụng cho MC CableLabs DVB/DAVIC IEEE 802.14 Eurocablelabs Các tiêu chuẩn DOCSIS1.0 DOCSIS1.1 DOCSIS1.2 EuroDOCSIS Các tiêu chuẩn DVB-C (EST 300 429) DVB-RCC (FTS 300 800) (ES 200 800) Cablemodem Opencable Packetcable CableNET Được chấp nhận bởi ITU ITU-T J.83 B ITU-T J.112 B DVB DAVIC DVB+DAVIC EuroModem EuroBox Euroloader Được chấp nhận vởi ITU ITU-T J.83 A ITU-T J.112 A 16 November 2010 120 Chuẩn sử dụng cho MC Truy nhËp Internet, STB t−¬ng t¸c. Truy nhËp Internet, STB t−¬ng t¸c, VoIP. Truy nhËp Internet, STB t−¬ng t¸c, VoIP. C¸c dÞch vô 1.544 Mbps; 3.088 Mbps Differential QPSK 5-65Mhz .320, .640, 1.280, 2.560 vµ 5.120 Mbps QPSK vµ .640, 1.280, 2.560, 5.120, 10.24 Mbps 16-QAM 5-65Mhz .320, .640, 1.280, 2.560 vµ 5.120 Mbps QPSK vµ .640, 1.280, 2.560, 5.120, 10.24 Mbps 16-QAM 5-42Mhz Tèc ®é ®−êng lªn 64-QAM:38Mbps 256-QAM:52Mbps Kªnh 8Mhz 64-QAM: 38 Mbps 256-QAM: 52 Mbps Kªnh 8Mhz 64-QAM: 27 Mbps 256-QAM: 42 Mbps Kªnh 6 MHz Tèc ®é ®−êng xuèng DVB-RCEuro-DOCSISDOCSIS 1.xDac diÓm 16 November 2010 121 Triển khai công nghệ MC tại HCTV 16 November 2010 122 Truynhập quang UNI ONU ONU ODN OLT V: Điểm tham chiếu AF R/S Phía mạng Các chức năng quản lý hệ thống mạng truy nhập Q3 (a) điểm tham chiếu S /R Các chức năng nút dịch vụ SNI 16 November 2010 123 Cấu trúc cơ bản khối phân phối quang FTTH 16 November 2010 124 Phân loại SNI Mạng khách hàng Mạng truy nhập O LT O N T NT NT UNI Cáp quang O N U Cáp đồng Cáp đồng O N UCáp đồng Cáp quang FTTH FTTB/C FTTcab 16 November 2010 125 Công nghệ AON 16 November 2010 126 Kiến trúc home run 16 November 2010 127 Kiến trúc ASE (Active Star Ethernet) 16 November 2010 128 Công nghệ PON Cấu hình Ring Cấu hình tree Cấu hình bus 16 November 2010 129 Các công nghệ trong PON 16 November 2010 130 Hệ thống MMDS 16 November 2010 131 Chỉ tiêu kỹ thuật MMDS DOCSIS+.Standard IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers) Definer 2.5GHz-2.686GhzFrequency 70 miles ≈ 112,654 kmRange 10MbMax Bandwidth FixedFixed/Mobile 16 November 2010 132 Hệ thống LMDS 16 November 2010 133 Chỉ tiêu kỹ thuật LMDS DOCSIS+.Standard IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers) Definer 27.5GHz-28.35Ghz, 29.1Ghz-29.25Ghz, 31.075Ghz- 31.225Ghz, 31.Ghz-31.075Ghz, 31.225Ghz-31.3Ghz Frequency 4 miles ≈ 6.437 kmRange 1.5Gb downstream, 200Mb upstreamMax Bandwidth FixedFixed/Mobile 16 November 2010 134 Truy nhập qua vệ tinh 16 November 2010 135 Quỹ đạo vệ tinh 16 November 2010 136 Hệ thống VSAT (Very Small Aperture Terminal) 16 November 2010 137 Hệ thống VSAT IP-IPSTAR 16 November 2010 138 WLAN PWR OK WIC0 ACT/CH0 ACT/CH1 WIC0 ACT/CH0 ACT/CH1 ETH ACT COL iMac M¹ng h÷u tuyÕn §iÓm truy nhËp Server Nót cè ®Þnh Nót di ®éng 16 November 2010 139 Cấu hình mạng WLAN độc lập 16 November 2010 140 Cấu hình mạng WLAN cơ sở 16 November 2010 141 Kiến trúc đầy đủ của WLAN PWR OK WIC0 ACT/CH0 ACT/ CH1 WIC0 ACT/CH0 ACT/CH1 ETH ACT COL 1 2 3 4 5 6 7 8 9101112 A B 12x 6x 8x 2x 9x 3x 10x 4x 11x 5x 7x 1x Et he rn et A 12x 6x 8x 2x 9x 3x 10x 4x 11x 5x 7x 1x C PWR OK WIC0 ACT/CH0 ACT/ CH1 WIC0 ACT/CH0 ACT/CH1 ETH ACT COL 1 2 3 4 5 6 7 8 9 101112 A B 12x 6x 8x 2x 9x 3x 10x 4x 11x 5x 7x 1x Et he rn et A 12x 6x 8x 2x 9x 3x 10x 4x 11x 5x 7x 1x C PWR OK WIC0 ACT/CH0 ACT/ CH1 WIC0 ACT/CH0 ACT/CH1 ETH ACT COL PWR OK WIC0 ACT/CH0 ACT/CH1 WIC0 ACT/ CH0 ACT/CH1 ETH ACT COL 1 2 3 4 5 6 7 8 9101112 A B 12x 6x 8x 2x 9x 3x 10x 4x 11x 5x 7x 1x Et he rn et A 12x 6x 8x 2x 9x 3x 10x 4x 11x 5x 7x 1x C IDC Hot Spot Network AP AP AP AP HUB Router NMS Server IP(DHCP) Server AAA Server Kích thước phủ sóng mỗi HOTSPOT: < 300m Tần số: 2,4GHz (802.11b,g), 5 GHz (802.11a) 16 November 2010 142 WIMAX 16 November 2010 143 Cấu hình PMP (điểm đa điểm) 16 November 2010 144 Cấu hình Mesh 16 November 2010 145 Kết luận chương 3 ‹ Nội dung chương 3 đã giới thiệu một số công nghệ truy nhập điển hình: ŠHữu tuyến : PLC, xDSL, MC, truy nhập quang (AON, PON). Š Vô tuyến: truy nhập vệ tinh, wifi, wimax 16 November 2010 146 Chương 4: Thiết kế mạng truy nhập ‹ Chi phí cho mạng truy nhập chiếm tỉ trọng cao (≈ 50% chi phí toàn bộ mạng). ‹ Ảnh hưởng đến và phụ thuộc vào đặc điểm địa lý cũng như xã hội của địa bàn xã hội. ‹ Phải xây dựng mạng sao cho đảm bảo mỹ quan, ít phải thay đổi, mở rộng. ‹ Mạng phải được thiết kế sao cho tổng chi phí vận hành và thiết kế là thấp nhất. ‹ Phát triển được nhiều loại hình dịch vụ khác nhau (thoại, số liệu, truyền hình...). ‹ Đáp ứng được yêu cầu trong tương lai về sự thay đổi công nghệ và dịch vụ. ‹ Sử dụng được tối đa hệ thống thiết bị mạng sẵn có. 16 November 2010 147 Tiến trình thiết kế ‹ Tiến trình thiết kế: Phân vùng -> Khảo sát -> Dự báo -> Chiến lược phát triển -> Lập kế hoạch ‹Phân vùng: • Mục đích: Phân nhỏ vùng định quy hoạch hoặc thiết kế nhằm đảm bảo về số lượng, chất lượng cho thuê bao hiện tại và tương lai. • Phương pháp phân vùng: Vùng phân bố cố định -> Vùng tập trung -> Vùng phân bố. 16 November 2010 148 Khảo sát ‹ Mục đích: Khảo sát điều kiện thực tế, tính toán để đưa ra dự báo nhu cầu cho từng vùng. ‹ Thủ tục khảo sát thực tế: Kh¶o s¸t hiÖn tr−êng X¸c ®Þnh vïng kh¶o s¸t Thu thËp, s¾p xÕp c¸c tµi liÖu, sè liÖu Nghiªn cøu hå s¬ nhu cÇu Gi¶ ®Þnh c¸c ®iÒu kiÖn t−¬ng lai vµ møc ®é ph¸t triÓn trong vïng Dù b¸o 16 November 2010 149 Khảo sát – Thu thập và sắp xếp tư liệu, số liệu ‹ Phải có một bản đồ thành phố xếp chồng lên bản đồ mạng cáp nội hạt. ‹ Cần phải thu thập các số liệu quan trọng sau: Š Các kế hoạch nhà ở. Š Các kế hoạch xây dựng cao ốc. Š Các kế hoạch phát triển mạng giao thông vận tải. Š Các kế hoạch tái phát triển thành phố, khu vực, các hồ sơ phân định mạng cáp. Š Các tài liệu khảo sát điều kiện chung. Š Báo cáo khảo sát trước đây và các bản báo cáo về các vùng tương tự. Š Các số liệu về phát triển mạng cáp trong một thời gian dài trước đây (nếu có). Š . 16 November 2010 150 Khảo sát thực tế 1. Phân loại nhà ở: Š Nhà riêng trong thành phố. Š Nhà biệt thự. Š Nhà cho thuê hoàn toàn. Š Nhà vừa ở vừa cho thuê. Š Nhà tạm dọc đường quốc lộ. Š Nhà xóm liều. Š Nhà kho và nhà ở tạm. Š 2. Phân loại khu vực theo mức sống: Š Mức sống thấp. 9 Thành phố. 9 Nông thôn Š Mức sống trung bình. 9 Thành phố. 9 Nông thôn Š Mức sống cao. 9 Thành phố. 9 Nông thôn Š Mức sông thượng lưu. 16 November 2010 151 Dự báo (1) ‹ Khái niệm: “Dự báo là công việc xác định, tính toán nhu cầu phát triển thuê bao dịch vụ viễn thông trong khoảng thời gian tiếp theo với phạm vi nhất định nào đó”. ‹ Vai trò: Š Giúp cho quá trình thiết kế, quy hoạch mạng được thực hiện dễ dàng và chính xác. Š Giảm chi phí đầu tư mạng, mang lại hiệu quả cao, giúp quản lý và khai thác mạng hiệu quả hơn. ‹ Phân loại: ŠTheo quy mô: zDự báo toàn vùng (vĩ mô) zDự báo từng vùng (vi mô). ŠTheo thời gian: zDự báo ngắn hạn (1–3 năm) zDự báo trung hạn (5-7 năm). zDự báo dài hạn (10-15 năm) 16 November 2010 152 Dự báo (2) ‹ Các yếu tố ảnh hưởng đến độ chính xác của dự báo: Š Khoảng thời gian và mức độ cần dự báo. Š Phương pháp sử dụng. Š Kinh nghiệm của chuyên gia dự báo. Š Độ chính xác của số liệu khảo sát. ‹ Các mô hình dự báo: Š Mô hình đường cong phát triển. Š Mô hình kinh tế lượng. Š Mô hình kinh tế xã hội. 16 November 2010 153 Trình tự dự báo nhu cầu ‹ Xác định đối tượng dự báo. ‹ Sắp xếp các điều kiện đã biết. ‹ Nghiên cứu dữ liệu ‹ Phân tích xu hướng của nhu cầu. ‹ Lựa chọn các mô hình dự báo và tính toán các giá trị dự báo. ‹ Xác định giá trị dự báo. 16 November 2010 154 Mô hình đường cong phát triển ‹ Khái niệm: Là phương pháp kéo dài những quy luật đã hình thành trong quá khứ để dự báo sự hình thành trong tương lai. ‹ Đặc điểm: Š Bảo toàn nhịp điệu, quan hệ và những đối tượng trong quá khứ với tương lai. Š Để đảm bảo chính xác yêu cầu khoảng thời gian trong quá khứ gấp 10 lần khoảng thời gian tương lai. ‹ Ưu điểm: Đơn giản. ‹ Nhược điểm: Š Không giải thích được kết quả dự báo. Š Không giải thích được ảnh hưởng của môi trường khách quan đến kết quả dự báo. ‹ Các mô hình dự báo: Tuyến tính, đường cong bậc 2, hàm mũ và logistic. 16 November 2010 155 Mô hình đường cong phát triển y = a+bt (b>0) 0 y(t) a t y = a + bt + ct2 (c>0) t y(t) 0 a 1. Mô hình tuyến tính: 2. Mô hình đường cong bậc 2: •Rất đơn giản nhưng lại phụ thuộc quá ít tham số đầu vào nên độ chính xác không cao. •Ít được áp dụng trong thực tế hoặc chỉ áp dụng cho khoảng thời gian ngắn. •Chủ yếu áp dụng để dự báo ngắn hạn và trung hạn. Tuy nhiên thời kỳ áp dụng phải được lựa chọn cẩn thẩn, có xét cả giai đoạn, xu hướng nhu cầu hoặc lưu lượng hiện tại 16 November 2010 156 Mô hình đường cong phát triển y = k + a.ebt (a>0, b>1) t 0 y(t) t K 1+m. e-bt y = 0 y(t) (m>0, b>0) K K 1+ m 3. Mô hình hàm số mũ: 4. Mô hình logistic: •Chủ yếu áp dụng để dự báo ngắn hạn và trung hạn. •Thường áp dụng cho các nước đang phát triển. •Chủ yếu áp dụng để dự báo dài hạn. •K là giá trị thuê bao bão hoà, được xác định bởi chính sách của ngành, của chính phủ hoặc so sánh tương quan với nước khác. 16 November 2010 157 Mô hình kinh tế lượng ‹ Đưa ra tương quan giữa yếu tố cần dự báo (số thuê bao hoặc mật độ thuê bao) với các chỉ tiêu kinh tế xã hội ‹ Công thức: Yt = at + b1x1t + b2x2t + ... + bnxnt + εt •Yt: nhu cầu thuê bao hoặc mật độ thuê bao •x1t, x2t,... xnt: các biến độc lập (chẳng hạn tổng thu nhập tỉnh -GPP (Gross Provincial Product), chi tiêu đầu tư tiêu dùng dân số, số hộ gia đình, ... ). •εt: thể hiện độ sai lệch của dự báo 16 November 2010 158 Mô hình kinh tế xã hội ‹ Xuất phát từ những nghiên cứu về xã hội, kinh tế liên quan tới việc phân bố thu nhập hộ gia đình và hàm mật độ dịch vụ . 0 20 40 60 80 100% 1 11 21 31 41 51 Mức thu nhập Hàm phân bố thu nhập hộ gia đình Hàm mật độ dịch vụ 16 November 2010 159 Lựa chọn công nghệ − Truy nhập cáp kim loại (công nghệ xDSL) − Truy nhập bằng các hệ thống cáp quang với các hình thức khác nhau như FTTC, FTTB, FTTH − Truy nhập vô tuyến − Truy nhập bằng mạng VSAT . 16 November 2010 160 Thiết lập chi phí 16 November 2010 161 Thiết kế mạng cáp đồng nội hạt 16 November 2010 162 BÀI TẬP (1) ‹ Xác định vị trí đặt thiết bị CTNV (phòng đấu dây, tủ cáp, hộp cáp ..) SYn= yn-1+xnYj= yj-1+yiY2= y1+y2Y1=y1 Syn=∑yjn..yj=∑yj1y2=∑yi2y1=∑yi1 Xm= xm-1+xmxm= ∑xmjxmnxmjxm2xm1 Xi= xi-1+xixi= ∑xijxinxijxi2xi1 X2= x1+x2x2=∑x2jx2nx2jx22x21 X1=x1x1=∑x1jx1nx1jx12x11 S = Xm /2= Yn /2 Xi-1 < S < Xi Yj-1 < S < yj 16 November 2010 163 Ví dụ 1 16 November 2010 164 Ví dụ 2 16 November 2010 165 Bài tập (2) ‹ Tìm vị trí tiếp theo của bể cáp: Tính toán vị trí bể cáp MH2 và khoảng cách giữa hai bể với giả thiết trong hình vẽ sau: LAB= 40m, LCD= 50m R1= 20m, R2= 20m α1= 900, α2= 600 Fk= 500N Fc= 0 Gms= 0.25 Cáp kéo bể là loại cáp FS-JF-LAP/0,4/200 (850 kg/km) 16 November 2010 166 Giải bài tập •Sử dụng bảng từ AB -> A’C •Xác định A’D = A’C + CD •Sử dụng bảng từ A’D -> A’’E •Xác định A’’F (bài toán vật lý thông thường). •Xác định EF = A’’F-A’’E. •Sử dụng bảng xác định BC, DE. •Xác định AF: AF = AB + BC + CD + DE + EF 16 November 2010 167 Bảng giá trị tương đương Bảng giá trị tương đương cho R=10 m 16 November 2010 168 Bảng giá trị tương đương R= 5m và R=2,5 m R= 20 m 16 November 2010 169 Bài tập 3 ‹ Dự báo nhu cầu dịch vụ viễn thông yNyN-1.yi.y2y1 1313129986yi 7654321xi xNxN-1.xi.x2x1 Trung bình x: Trung bình y: 16 November 2010 170 Bài tập 3 (tiếp) Hệ số tương quan r: Hệ số hồi qui: 16 November 2010 171 Bài tập 3 Cho lưu lượng trong bảng sau hãy xác định giá trị ở ô còn trống Năm tài khóa 84 85 86 87 88 89 90 91 92 . 95 Lưu lượng thực tế 23 36 51 69 91 113 137 160 185 16 November 2010 172 Câu hỏi chương 4 1. Dự báo là gì? Có những yếu tố nào ảnh hưởng đến độ chính xác của kết quả dự báo . 2. Trình bầy mô hình tuyến tính trong dự báo nhu cầu. Vẽ hình minh hoạ. 3. Trình bầy mô hình hàm mũ trong dự báo nhu cầu. Vẽ hình minh hoạ. 4. Trình bầy mô hình logistic trong dự báo nhu cầu. Vẽ hình minh hoạ. 5. Có những mô hình dự báo nào? So sánh.