Đề tài Thiết kế hệ thống cung cấp dịch vụ ADSL cho bưu điện Nghệ An

Các thuật ngữ viết tắt IDN : Intergrated Digital Network DSL : Digital Subcriber Line ISDN : Intergrated Services Digital Network ADSL : Assymetric Digital Subcriber Line VDSL : Very High Data Rate DSL IDSL : ISDN DSL CDSL : Consumer DSL HDSL : High Data Rate DSL SDSL : Single Line DSL NPS : Network Provider Services NEXT : Near End Crosstalk FEXT : Far End Crosstalk CAP : Carrierless Amplitude/Phase Modulation QAM : Quadrature Amplitude Modulation DMT : Discrete Multi-Tone Modulation EOC : Embedded Operations Chanel USB : Universal Serial Bus DSLAM : DSL Access Mutiplexor B-RAS : Broad Band Remote Access Server CPE : Costomer Primise Equipment DCS : Digital Cross Connection LTU : Line Termination Unit NTU : Network Termination Unit PBX : Private Branch Exchange PRA : Primary Rate Access PPP : Point to Point Protocol ISP : Internet Service Provider NAT : Network Address Translation NIC : Network Interface Card FE/GE : Fast Ethernet/ Giga Ethernet Lời nĩi đầu Cuộc thâm nhập mạng thơng tin tồn cầu Internet của Việt Nam đã được bắt đầu từ năm 1997. Với tốc độ phát triển của ngành cơng nghệ thơng tin và viễn thơng nĩi chung cũng như sự phát triển của internet nĩi riêng thì những gì chúng ta đã làm được trong quãng thời gian 7 năm qua (1997- 2003) là quá khiêm tốn. Đảng và chính phủ ta xác định cơng nghệ thơng tin và viễn thơng là nghành chiến lược sẽ giúp Việt Nam nhanh chĩng hội nhập, rút ngắn khoảng cách về cơng nghệ với các nước trong khu vực và tồn thế giới. Nhận định rõ trách nhiệm của mình Tổng cơng ty Bưu chính Viễn thơng Việt Nam đã quyết tâm xây dựng một mạng lưới viễn thơng hiện đại trong đĩ đặc biệt ưu tiên cho phát triển Internet. Để đạt được mục tiêu này chúng ta khơng cịn cách nào khác là “đi tắt đĩn đầu cơng nghệ” và ADSL là một trong những cơng nghệ được lựa chọn. Thực tế xDSL là một họ cơng nghệ tiên tiến đã xuất hiện khá lâu và được nhiều nước trên thế giới áp dụng . Cơng nghệ này cho phép truy nhập tốc độ cao qua mạch vịng thuê bao cáp đồng truyền thống, nếu so với các cơng nghệ truy nhập tiên tiến khác thì đây là một cơng nghệ khá đơn giản và tiết kiệm. Tuy nhiên nhiều lúc sự đơn giản đĩ lại làm cho người ta nghi ngại về khả năng tồn tại lâu dài của nĩ. Sự thực là ngay từ buổi đầu chào đời cơng nghệ này đã cho thấy những ưu điểm vượt trội của nĩ, nhưng nhiều nước trên thế giới trong đĩ cĩ Việt Nam vẫn dường như khơng quan tâm lắm vì chúng ta cho rằng cuộc cách mạng tồn quang nhanh chĩng sẽ làm cho bất cứ một dự án đầu tư nào vào cơng nghệ này đều trở nên lãng phí. Thời gian vừa qua chúng ta đã bị chỉ trích rất nhiều về tốc độ, chất lượng và giá thành, cĩ rất nhiều người đã cho rằng sự hạn chế về phát triển hạ tầng Internet của nghành đã ảnh hưởng nhiều đến sự phát triển của các doanh nghiệp, cơ quan, ban nghành liên quan cũng như sự hấp dẫn của mơi trường đối với các nhà đầu tư trong và ngồi nước. Thời gian luơn luơn là cơng cụ tốt nhất để chứng minh tính đúng đắn của bất cứ một sự dự dốn nào. Mọi sự chờ đợi đều khơng thể kéo dài thêm nữa và năm 2003 được VNPT xác định là năm đột phá về Internet, một thoả thuận hợp tác xây dựng một hệ thống Internet kết nối đến tất cả các trường chuyên nghiệp và phổ thơng trong nước được kí giữa bộ Bưu chính- Viễn thơng và bộ Giáo Dục Đào Tạo đang được gấp rút triển khai. VDC cũng nhanh chĩng nâng cấp đường truyền đi quốc tế lên nhiều lần. Hệ thống truyền số liệu tốc độ cao qua mạch vịng thuê bao truyền thống sử dụng cơng nghệ ADSL được hy vọng là chìa khố cho mọi sự thành cơng. Hồ chung cùng khơng khí sơi động đĩn chào một cơng nghệ truy xuất tốc độ cao lần đầu tiên xuất hiện ở Việt Nam, với mong muốn giản dị là cĩ thể áp dụng phần nào những kiến thức đã được học ở trường vào thực tế hệ thống mạng lưới em đã chọn đề tài “Thiết kế hệ thống cung cấp dịch vụ ADSL cho bưu điện Nghệ An” làm đồ án tốt nghiệp. Tồn bộ đồ án được chia thành bốn chương chính và hai mục lục với trình tự như sau: - Chương 1 giới thiệu một cách tổng quan nhất về họ cơng nghệ xDSL, chương này cung cấp hệ thống kiến thức cơ bản về các cơng nghệ HDSL, SDSL, ADSL, VDSL bao gồm cả ứng dụng và khả năng phát triển của từng loại cơng nghệ. - Chương 2 đưa ra một báo cáo đầy đủ về sự phát triển của cơng nghệ ADSL trên thế giới và ở Việt Nam. Trong chương này cũng phân tích về tình hình phát triển kinh tế xã hội Nghệ An, tiềm năng và hiện trạng phát triển mạng viễn thơng của Bưu điện tỉnh để từ đĩ đưa ra dự báo về nhu cầu sử dụng dịch vụ. - Chương 3 Thuyết minh chi tiết về các kỹ thuật cần thiết để thiết kế hệ thống và kết quả cấu hình mạng thiết kế được. - Chương 4 xây dựng chương trình đơn giản giúp người đọc cĩ một cái nhìn trực quan về hệ thống cũng như vấn đề quản lý các tham số cần thiết trong cơng nghệ này. Hà Nội ngày 25 tháng 5 năm 2005 Sinh Viên Chương 1 Kỹ thuật xDSL Giới thiệu tổng quan kỹ thuật xDSL Mạng viễn thơng phổ biến trên thế giới hay nước ta là hiện nay là mạng số liên kết (IDN-Integrated Digital Network). Mạng IDN là mạng viễn thơng truyền dẫn số, liên kết các tổng đài số và cung cấp cho khách hàng các đường dẫn thuê bao tương tự. Trong xu hướng số hố mạng viễn thơng trên tồn thế giới, mạng liên kết số đa dịch vụ ISDN (Intergrated Services Digital Network) và đường dây thuê bao số DSL (Digital Subcriber Line) đã đáp ứng được nhiệm vụ số hố mạng viễn thơng đến tận phía khách hàng. Cĩ thể nĩi rằng ISDN là dịch vụ DSL đầu tiên cung cấp cho khu dân cư giao diện tốc độ cơ sở BRI (Basic Rate Interface) 144 Kbit/s, được cấu thành từ hai kênh B 64 Kbit/s và một kênh D 16 Kbit/s. Ngày nay, đi đơi với mạng ISDN một cơng nghệ mới cĩ nhiều triển vọng với tên gọi chung là xDSL, trong đĩ x biểu thị cho các kỹ thuật khác nhau. Mục đích của các kỹ thuật này là cung cấp cho khách hàng các loại hình dịch vụ chất lượng cao và băng tần rộng. Phân biệt các kỹ thuật này dựa vào tốc độ hoặc chế độ truyền dẫn. Kỹ thuật này cĩ thể cung cấp nhiều dịch vụ đặc thù truyền khơng đối xứng qua modem, điển hình loại này là ADSL và VDSL và truyền đối xứng cĩ tốc độ truyền 2 hướng như nhau như HDSL và SDSL. Riêng với kỹ thuật VDSL (Very High-speed DSL) cĩ thể truyền cả đối xứng và khơng đối xứng với tốc độ rất cao. Các đặc trưng chính họ cơng nghệ xDSL hiện tại được mơ tả trong bảng 1.1 Bảng 1.1: Các đặc trưng của họ cơng nghệ xDSL Kỹ thuật ý nghĩa Tốc độ dữ liệu Mode Ghi chú HDSL High data rate DSL 2.048 Mbit/s đối xứng Sử dụng 1-3 đơi sợi 1.544 Mbit/s đối xứng Sử dụng 2 đơi sợi SDSL Single Line DSL 768 kbit/s đối xứng Sử dụng 1 đơi sợi ADSL Asymmetric 1.5 -8 Mbit/s 16-640 Kbit/s Down* Sử dụng Down thay cho Downstream (Hướng từ tổng đài tới thuê bao) Sử dụng Up thay cho Upstream (Hướng từ thuê bao tới tổng đài) Up Sử dụng 1 đơi sợi CDSL Consumer DSL Lên tới 1 Mbit/s 16 640 Kbit/s Down Up Sử dụng 1 đơi sợi ISDL ISDN DSL ISDL BRI (2B+D) đối xứng Sử dụng 1 đơi sợi VDSL Very high data rate DSL 13- 55 Mbit/s 1.5-6 Mbit/s 13- 55 Mbit/s Down Up Ðối xứng Sử dụng 1 đơi sợi HDSL thường sử dụng 1-3 đơi sợi. Ví dụ để truyền tốc độ 2.048 Mbit/s ở khoảng cách 4.5Km cần dùng 3 đơi sợi cịn để truyền tốc độ 1.544 Mbit/s cũng với khoảng cách này chỉ cần dùng 2 đơi sợi. SDSL nếu nĩi cơng nghệ xDSL cĩ ưu điểm tận dụng các đường thuê bao cáp đồng thì cĩ lẽ đây là kỹ thuật tốt hơn do chỉ dùng 1 đơi sợi như sử dụng cho điện thoại tương tự. Kỹ thuật SDSL truyền với tốc độ 768 Kbit/s được khoảng cách 4 Km. ADSL truyền tin bất đối xứng rất nhiều các dịch vụ băng rộng khoảng cách đạt được là 5.5 Km CDSL gần giống ADSL cĩ tốc độ và khoảng cách truyền vừa phải, cơng nghệ này cĩ ưu điểm là khơng cần bộ chia tại phía khách hàng IDSL mang 2B+D kênh thơng tin của ISDN BRI chủ yếu chỉ truyền ở tốc độ 144 Kbit/s. VDSL là kỹ thuật mới nhất, cĩ tốc độ cao nhất nhưng khoảng cách truyền ngắn từ 0.3 Km đến 1.5 Km trên 2 đơi dây với tốc độ cĩ thể lên tới 52 Mbit/s. Nĩi chung kỹ thuật xDSL là kỹ thuật truyền dẫn cáp đồng, nĩ giải quyết những vấn đề tắc nghẽn giữa những nhà cung cấp dịch vụ mạng và những khách hàng sử dụng những dịch vụ mạng đĩ. Kỹ thuật xDSL đạt được những tốc độ băng rộng trên mơi trường mạng phổ biến nhất trên thế giới là đường dây cáp điện thoại thơng thường. Kỹ thuật xDSL đưa ra những cải tiến đột phá về tốc độ (lên tới hơn 7Mbit/s) và nĩ đã được so sánh với những phương pháp truy nhập mạng khác, mặt mạnh thực sự của những dịch vụ dựa trên xDSL là những thuận lợi như: Những yêu cầu ứng dụng đa phương tiện của các khách hàng sử dụng mạng. Hiệu suất và độ tin cậy. Tính kinh kế. Kỹ thuật này cĩ các khả năng: Cung cấp những dịch vụ mới được cải tiến cĩ giá trị cao đối với người sử dụng mạng. Cung cấp nhiều dịch vụ với những tốc độ truy nhập và chi phí khác nhau . Cung cấp và quản lý những ứng dụng thương mại quan trọng một cách đáng tin cậy. Một trong số những lợi ích quan trọng nhất của kỹ thuật xDSL là cho phép mạng của nhà cung cấp dịch vụ NPS (Network Provider Services) và người sử dụng dịch vụ tận dụng một số đặc tính của cấu trúc cơ sở hạ tầng hiện nay như những giao thức lớp 2, 3 giống như Frame Relay, ATM, IP và độ tin cậy những dịch vụ mạng. xDSL cĩ thể triển khai những dịch vụ được dựa trên các gĩi tin hoặc tế bào giống như Frame Relay, IP hoặc ATM hay trên những dịch vụ kênh đồng bộ bit. Do cĩ những thay đổi nhanh trong mơi trường mạng, chiến lược đối với sự phát triển dịch vụ được dựa trên xDSL là xây dựng tính mềm dẻo đủ mức cần thiết để hỗ trợ cho các ứng dụng. Tính mềm dẻo thể hiện ở đây là: Khả năng để hỗ trợ nhiều loại hình dịch vụ Khả năng mở rộng để phát triển từ một vài thuê bao tới hàng ngàn thuê bao. Khả năng quản lý tin cậy mạng điểm - điểm trong việc hỗ trợ những ứng dụng quan trọng. Qua những kết quả nghiên cứu, các nhà cung cấp dịch vụ thừa nhận rằng kỹ thuật xDSL khơng phải là thế hệ tương lai của mạng truy nhập mà chỉ là giải pháp hiện tại của truy nhập mạng. xDSL được chia ra làm nhiều loại kỹ thuật như HDSL, SDSL, ADSL và VDSL với mỗi loại kỹ thuật đĩ lại cĩ những tốc độ dữ liệu, băng tần hoạt động và những dụng khác nhau. Kỹ thuật HDSL 1.2.1 Giới thiệu kỹ thuật HDSL. Kỹ thuật HDSL phát triển đầu tiên ở Bắc Mỹ nhằm thay thế những đường T1 đang tồn tại. Kỹ thuật này cho phép truyền dữ liệu tốc độ T1(1,544 Mbit/s) trên cáp 26AWG tới một khoảng cách 4 km. Khả năng chống tạp âm và cải thiện được băng tần sử dụng là những ưu điểm của kỹ thuật HDSL. Trong kỹ thuật HDSL, luồng T1 được truyền trên 2 đơi dây cáp đồng. Mỗi đơi mang 12 kênh thoại 64 kbit/s cùng các thơng tin mào đầu tạo thành tốc độ truyền dẫn là 784 kbit/s. Với khoảng cách truyền như trên, kỹ thuật HDSL theo tiêu chuẩn Châu Âu truyền tải luồng E1 (2.048Mbit/s) trên ba đơi sợi đồng, kỹ thuật này đã được chuẩn hố và đưa vào khai thác. Kỹ thuật HDSL sử dụng mã đường truyền 2B1Q và mang tải trọng T1 hay E1 trên hai mạch vịng thuê bao, mỗi vịng phát và thu một nửa phần tải trọng (768kbit/s hay 1.128kbit/s), sự hoạt động song cơng hồn tồn đạt được nhờ sử dụng kỹ thuật khử tiếng vọng (echo cancellation) để tách tín hiệu phát lẫn trong tín hiệu thu. Ðến đầu thu hai nửa tải trọng này được kết hợp lại thành tải trọng T1 hay E1 ban đầu. Kỹ thuật HDSL đã cĩ nhiều cải tiến địi hỏi những bộ lặp ở những khoảng cách 1.8 km và quan trọng hơn là kỹ thuật này đã cĩ sự tiến bộ lớn về quản lý phổ tần số. Việc quản lý phổ tần số làm giảm những tín hiệu lẫn vào nhau giữa những đơi dây trong cùng một cáp hay bĩ cáp. Những tín hiệu lẫn vào nhau này cịn được gọi là xuyên âm Crosstalk (hình 1.2) và xuyên âm cĩ thể làm xáo trộn tín hiệu trong hai cách sau: Trong một mạch vịng thuê bao, tín hiệu phát tại một đầu gần của một đơi sợi cĩ thể xen vào tín hiệu thu của đơi sợi khác được gọi là xuyên âm đầu gần hay NEXT ( Near End Crosstalk). Tín hiệu phát tại một đầu xa của một đơi sợi cĩ thể xen vào tín hiệu thu của đơi sợi khác được gọi là xuyên âm đầu xa hay FEXT (Far End Crosstalk). FEXT NEXT Nguồn tín hiệu Nguồn tín hiệu sợi i sợi j sợi i sợi j Hình 1.1: NEXT và FEXT 1.2.2 Phương pháp điều chế Mã đường truyền 2B1Q Hiện nay HDSL phần lớn sử dụng mã đường truyền 2B1Q. Mã truyền 2B1Q là mã điều biên xung tín hiệu (PAM) 4 mức khơng cĩ độ dư. Với HDSL, dịng dữ liệu thuê bao là kết hợp của 24 kênh 64 kbit/s và một số các thơng tin mào đầu. Khi dữ liệu được gửi tới phần phát của HDSL, các chữ số nhị phân được kết hợp thành đơi bít để chuyển đổi thành kí hiệu quat (phần tử bộ bốn). Các bit khác dùng cho bảo dưỡng cũng kết hợp thành đơi bít và được chuyển đổi thành quat. Bít đầu trong 1 quat gọi là bit dấu, bít thứ 2 là bit biên độ. Bảng 1.2 dưới đây biểu thị quan hệ giữa mỗi đơi và ký hiệu quat tương ứng. Bảng 1.2 :Ký hiệu quat Bit dấu Bít biên độ Quat 1 0 + 3 1 1 +1 0 1 -1 0 0 -3 Từ đây, các quat được xem là tên ký hiệu, khơng mang giá trị số. ở máy thu, mỗi quat được chuyển đổi thành bit, khử ngẫu nhiên, tạo mẫu dịng bit bằng một quá trình ngược với bên phát nĩi ở trên. Mã tuyến xuất hiện ở đầu ra máy phát. Hình 1.2 minh hoạ nguyên lý này. Các giá trị bit trên hình đã ngẫu nhiên hố. Các xung vuơng đã được lý tưởng hố, cịn dịng bit thực được truyền đi là những nét đứt. 1 0 1 1 0 0 1 0 0 1 +2,4V 0V -2,4V -3,8V +3,8V Giá trị nhị phân Giá trị quat Ðầu vào Ðầu ra +3 -3 -1 +1 Dạng sĩng phát Hình 1.2: Ðầu ra ký hiệu quat HDSL 1.2.3 Cấu hình kết nối Cấu hình kết nối HDSL đối với E1. Những thành phần HDSL được tập hợp lại thành những khối kết cuối đường (LTU) khác nhau tại phía cung cấp dịch vụ hay các khối kết cuối mạng (NTU) tại phía khách hàng (hình1.3). Mỗi khối kết cuối bao gồm bốn thành phần chính sau: Phần thứ nhất là bộ thu phát HDSL. Phần thứ hai là một vài mạch chung được sử dụng trong tất cả các hệ thống HDSL: như hệ thống sử dụng một, hai hay ba đơi sợi. Phần thứ ba là một module sắp xếp để sắp xếp những bit khung E1 vào trong cấu trúc khung HDSL và ngược lại. Cuối cùng là một module giao tiếp để kết nối chuẩn với luồng E1. HDSL truyền tải E1 bằng những đường riêng khơng thơng qua chuyển mạch kênh của nhà cung cấp dịch vụ mà được định tuyến thơng qua bộ đấu nối chéo -DCS ( Digital Cross Connect) tới một mạng trung kế. Dạng đơn giản nhất của kết nối HDSL giữa LTU (Line Termination Unit) và NTU (Network Termination Unit) là một đơi sợi đồng. Chúng cĩ thể hoạt động cùng với các cầu nối rẽ và nếu khoảng cách truyền dẫn lớn thì cĩ thể hoạt động cùng với các bộ lặp tín hiệu nhưng chúng đều phải tuân theo những tiêu chuẩn quốc tế đối với những mạch vịng thuê bao . Mã đường mà chúng sử dụng là 2B1Q và hoạt động tại tốc độ là 2.320Mbit/s giữa các bộ thu phát HDSL. I T E R F A C E M A P P I N G C O M M O N I T E R F A C E M A P P I N G C O M M O N HDSL HDSL HDSL HDSL HDSL HDSL 1 đơi, 2B1Q E1 E1 Tới DCS Tới CPE Line Termination Unit (LTU) Network Termination Unit (NTU) HDSL tuỳ chọn tuỳ chọn Hình 1.3: Cấu hình kết nối HDSL đối với E1. Với hệ thống sử dụng hai đơi sợi thì mỗi đơi hoạt động tại tốc độ đối xứng 1.168Mbit/s đối với hai hướng từ thuê bao tới tổng đài và từ tổng đài tới thuê bao. Tổng tốc độ bit bây giờ cao hơn so với E1 là do cĩ thêm vào các bit mào đầu. Khi sử dụng hệ thống ba đơi, do cĩ thêm một vài mào đầu cho nên mỗi đơi hoạt động tại tốc độ đối xứng là 784kbit/s vì vậy mà tốc độ truyền tải 3x784kbit/s=2.352Mbit/s. Trong hệ thống sử dụng phương pháp truyền dẫn ba đơi sợi do mỗi đơi hoạt động tại tốc độ bit thấp cho nên khoảng cách truyền dẫn cĩ thể đạt được xa hơn so với hai phương pháp truyền dẫn trên. Ngồi khả năng cung cấp tốc độ E1, kỹ thuật HDSL cịn cĩ khả năng cung cấp tốc độ T1 với cấu hình tương tự. 1.2.4 Kỹ thuật HDSL-2 Kỹ thuật HDSL-2 là kỹ thuật cải tiến của kỹ thuật HDSL. số 2 ở phía sau cĩ ý nghĩa là thế hệ thứ 2. Kỹ thuật này giải quyết được một số hạn chế của kỹ thuật HDSL thơng thường. Ðĩ là chỉ sử dụng một đơi sợi mà vẫn truyền tải được tốc độ như HDSL thơng thường. Trong HDSL cĩ thể dùng mã đường truyền 2B1Q hoặc sử dụng phương pháp CAP cho điều chế tín hiệu đồng thời sử dụng kỹ thuật ghép kênh theo tần số hoặc kỹ thuật xố tiếng vọng để phân bố băng tần hoạt động trên mạch vịng thuê bao cáp đơng. Tuy nhiên các nhà cung cấp thiết bị vẫn nghiêng về giải pháp cử dụng CAP kết hợp với kỹ thuật xố tiếng vọng để giảm thiều băng tần hoạt động của HDSL-2 trong khoảng từ 0 tới 230 kHz. Nhờ đĩ phạm vi phục vụ của kỹ thuật này cĩ thể lên tới 3,6 km. 0 30 200 230 Tần sơ (kHz) Băng tần cho cả đường lên và xuơng sử dụng kỹ thuật xố tiếng vong. 0 30 200 230 Tần sơ (kHz) Ðường lên (FDM) Ðường xuống (FDM) Hình 1.4: Băng tần HDSL-2 sủ dụng phương pháp điều chế CAP kết hợp với ghép kênh theo tần số hoặc kỹ thuật xố tiếng vọng 1.2.5 Các ứng dụng của kỹ thuật HDSL Những ứng dụng chính của kỹ thuật HDSL là: Truy cập Internet với tốc độ cao Sử dụng cho những mạng riêng Mở rộng trung tâm PBX (Private Branch Exchange) tới những vị trí khác. Mở rộng mạng LAN và kết nối đến các vịng ring quang. Sử dụng cho Video hội nghị và giáo dục từ xa. Ngồi ra nĩ cịn được sử dụng cho các hệ thống vơ tuyến hoặc tốc độ truy nhập cơ bản (PRA) đối với ISDN. Hiện nay, rất nhiều cơng ty và các chi nhánh của nĩ đã sử dụng HDSL cho truy nhập Internet tốc độ cao vào máy chủ. Ðối với phương thức truyền DSL khơng đối xứng sẽ hạn chế lưu lượng từ các máy truy nhập tới máy chủ so với hướng ngược lại, vì vậy việc xác định vị trí những máy chủ tại các cơng ty hay các chi nhánh gặp rất nhiều khĩ khăn khi sử dụng phương thức truyền này. Xu hướng phát triển mạng riêng hiện nay trên thế giới là rất phổ biến (Ví dụ: mạng trong các cơng ty, cơng sở, các trường đại học...). Tuy nhiên, việc truyền tải nhiều kênh 64 kbit/s trên mỗi đơi dây trong mạng riêng của các khu vực này là rất khĩ khăn và cĩ chi phí cao. Kỹ thuật HDSL cĩ thể khắc phục được hạn chế này. Việc sử dụng HDSL cho trường hợp mở rộng mạng (thêm các trung tâm PBX mới) là rất dễ dàng và đơn giản. Dung lượng cĩ thể mở rộng tới 24 hoặc 30 kênh thoại. Hơn nữa, kỹ thuật này cịn cĩ thể áp dụng cho việc mở rộng mạng LAN và các kết nối tới vịng Ring quang mặc dù vẫn chưa cĩ sự phân kênh trong luồng 1,5 Mbit/s hoặc 2 Mbit/s. Kỹ thuật HDSL rất phù hợp cho giáo dục từ xa và Video hội nghị. Do tính đối xứng về tốc độ truyền dẫn nên vị trí của máy truy nhập và máy chủ khơng cần quan tâm. Kỹ thuật HDSL là một kỹ thuật truyền dẫn đường thuê bao số tốc độ bit cao, nĩ truyền những dịch vụ với tốc độ cao T1 và E1 giữa những nhà cung cấp dịch vụ và những khách hàng sử dụng những dịch đĩ. ưu điểm đầu tiên của kỹ thuật này là nĩ tận dụng những đường thoại đang tồn tại trong giai đoạn cáp quang chưa được lắp đặt mà vẫn đáp ứng được những dịch vụ tốc độ cao. Hầu hết các lợi ích của kỹ thuật này là ở bên phía nhà cung cấp dịch vụ nhưng những khách hàng cũng cĩ những lợi ích gián tiếp như: Ðiều đáng chú ý nhất đĩ là chỉ cần 1 card tổng đài (ví dụ như HTU-C đối với T1 hay LTU đối với E1) và card khách hàng (HTU-R đối với T1 hay NTU đối với E1) là cĩ thể cung cấp một dạng đơn giản nhất của dịch vụ HDSL. HDSL cho phép truyền những dịch vụ trên luồng T1 hay E1 bằng những mạch vịng thuê bao nội hạt mà khơng cần sử dụng những bộ lặp. Ví dụ HDSL cho phép truyền những dịch vụ trên luồng T1 hay E1 trên cáp 24AWG (0.5mm) lên tới 3.6 km và trên sợi 26AWG (0.4mm) là 2.7 km. Thường thường kỹ thuật HDSL cho phép sử dụng 2 cầu rẽ nếu như khoảng cách truyền dẫn nhỏ hơn 1.525 km. Một khía cạnh khác của kỹ thuật này đĩ là nhiều lợi ích kỹ thuật mà hầu hết các khách hàng khơng thấy được như hiệu suất tốt hơn và giảm được chi phí trong khi vẫn cung cấp đầy đủ các dịch vụ T1 hay E1 cho khách hàng. Tuy nhiên kỹ thuật đường thuê bao số tốc độ bit cao (HDSL) vẫn cịn cĩ nhiều nhược điểm, chẳng hạn thứ nhất là: với những khoảng cách truyền dẫn lớn 3.6 km thì nĩ vẫn cần thiết phải sử dụng các bộ lặp; thứ hai là: về mã đường sử dụng, trong kỹ thuật này sử dụng mã đường truyền dẫn 2B1Q, đối với loại mã đường này thì nĩ cĩ hạn chế về băng tần hoạt động và khoảng cách. Hơn nữa kỹ thuật này địi hỏi phải sử dụng nhiều đơi sợi, tuy đã nĩi ở phần trên nĩ cĩ ưu điểm là tận dụng những đường thoại đang tồn tại, nhưng đối với hệ thống sử dụng ba đơi sợi thì vấn đề về chi phí lắp đặt, bảo dưỡng cần phải quan tâm hay nĩi đúng hơn là giá thành sẽ cao. 1.2.6 Các vấn đề cịn tồn tại. Trong kỹ thuật truyền dẫn sử dụng kỹ thuật đường thuê bao số tốc độ bit cao HDSL tồn tại hai vấn đề chính sau: Suy hao năng lượng tín hiệu phát khi truyền trên những đơi sợi đồng. Xuyên âm. Ðối với vấn đề thứ nhất: chúng ta đã biết những tín hiệu điện được phát trên một đường sợi đồng mà sử dụng những tần số cao để hỗ trợ những dịch vụ tốc độ cao thì sẽ đạt được những khoảng cách truyền dẫn ngắn hơn so với những tín hiệu điện sử dụng những tần số thấp, bởi vậy mà những tín hiệu sử dụng tần số cao được truyền trên những vịng kim loại sẽ suy yếu năng lượng nhiều hơn so với những tín hiệu điện sử dụng tần số thấp. Một phương pháp phổ biến nhất hiện nay và đem lại tính kinh tế nhất để giảm tối thiểu sự suy hao năng lượng khi truyền dẫn trên những đơi sợi đồng đĩ là đĩ là sử dụng những sợi cĩ trở kháng thấp. Chúng ta đã biết do điện trở suất của sợi đồng tỷ lệ nghịch với đường kính của sợi, bởi vậy mà những sợi cĩ đường kính lớn sẽ cho trở kháng nhỏ hơn so với những sợi cĩ đường kính nhỏ hay cĩ nghĩa là suy hao tín hiệu sẽ nhỏ hơn bởi vậy mà cĩ thể truyền tín hiệu với khoảng cách xa hơn mà khơng phải sử dụng bộ lặp. Ðối với vấn đề thứ hai: ở trên chúng ta đã trình bày về hai hiện tượng xuất hiện xuyên âm. Nếu những ảnh hưởng của suy hao hay xuyên âm khơng đến mức quan trọng thì những hệ thống HDSL cĩ thể thành lập lại chính xác những tín hiệu phản hồi thành dạng số. Khi một trong hai hiện tượng đĩ xuất hiện và trở nên quá mức cho phép thì khi đĩ sẽ xuất hiện những lỗi bit, những mức ngưỡng này cịn phải tuỳ thuộc vào từng thiết bị, loại cáp được sử dụng, tần số hoạt động hay mơi trường hoạt động. Nhiều hệ thống thường sử dụng những dải tần số tín hiệu phát và thu khác nhau. Những hệ thống được tách riêng tần số phát và tần số thu được đề cập đến đĩ là ghép kênh phân chia theo tần số. ưu điểm của những hệ thống dựa trên FDM nhờ những hệ thống khử tiếng vọng (echo canceled) là loại bỏ được xuyên âm NEXT. Nĩ đạt được bởi vì những hệ thống này khơng tiếp nhận trong cùng một dải tần số mà trong hệ thống bên cạnh đang phát. Kỹ thuật SDSL Kỹ thuật SDSL truyền tin theo phương thức đối xứng, về nguyên tắc nĩ hồn tồn giống như kỹ thuật HDSL nhưng hệ thống SDSL chỉ sử dụng một đơi sợi để truyền những dịch vụ tốc độ cao từ nhà cung cấp dịch vụ tới khách hàng, mỗi đơi hoạt động tại tốc độ 784kbit/s, việc sử dụng một đơi sợi này làm giảm thiết bị trong hệ thống và chi phí đường thuê riêng. Kỹ thuật SDSL cho phép ghép kênh thoại và số liệu trên cùng một đường và cho phép người sử dụng truy cập những trang Web, tải những tệp dữ liệu và thoại tại cùng một thời điểm. Tuỳ theo từng yêu cầu của khách hàng mà SDSL cho phép những nhà cung cấp dịch cung cấp những dịch vụ tốc độ cao dựa trên 3 tham số cơ bản: tốc độ dịch vụ, chi phí và khoảng cách truyền. Dưới đây là những tốc độ truyền dẫn của kỹ thuật SDSL tương ứng với từng khoảng cách mà kỹ thuật cĩ thể đạt được (bảng 1. 3). Bảng 1.3: Tốc độ truyền dẫn của SDSL tương ứng với khoảng cách Tốc độ truyền dẫn Khoảng cách cho phép 128kbit/s 6,71 km 256kbit/s 6,56 km 384kbit/s 4,42 km 768kbit/s 3,97 km 1,024Mbit/s 3,51 km Vì vậy mà tuỳ theo khoảng cách từ tổng đài tới thuê bao và hiệu suất cần thiết mà khách hàng cĩ thể lựa chọn cho mình khả năng tốt nhất Kỹ thuật ADSL 1.4.1 Giới thiệu kỹ thuật ADSL ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) là một kỹ thuật mới, chuyển đổi đường dây điện thoại thơng thường thành một đường truy nhập đa dịch vụ và các đường truyền dữ liệu tốc độ cao. ADSL cung cấp đường truyền tốc độ 6 Mbit/s- 8 Mbit/s tới thuê bao và 640 kbit/s-1Mbit/s theo hướng ngược lại. Mạch ADSL tạo nên 3 kênh thơng tin ở đơi dây thuê bao: một kênh tốc độ cao từ tổng đài tới thuê bao, một kênh tốc độ trung bình 2 chiều (phụ thuộc vào cấu trúc của ADSL) và một kênh thoại hoặc một kênh N-ISDN. Modem ADSL được sản xuất cĩ khả năng cung cấp tốc độ dữ liệu theo cả tiêu chuẩn Mỹ và Châu Âu, cĩ thể thay đổi tốc độ và dung lượng đường truyền. Tốc độ đơn vị mà ADSL cĩ thể cung cấp là 1,5 hoặc 2 Mbit/s trên một kênh từ tổng đài tới thuê bao và 16 kbit/s trên một kênh 2 hướng. Modem ADSL tương thích với truyền dẫn ATM, giao thức IP bằng việc thay đổi tốc độ truyền và phù hợp với các mào đầu của ATM cũng như IP. 1.4.2 Cấu trúc hệ thống ADSL So với tất cả các kỹ thuật DSL thì ADSL là một trong những kỹ thuật được chuẩn hố nhiều nhất. Dưới đây là sơ đồ cấu trúc hệ thống ADSL (hình 1.5). Hình 1.5: sơ đồ cấu trúc hệ thống ASDL ATU-C: ADSL Transmission Unit at the network end - Khối truyền dẫn ADSL phía tổng đài ATU-R: ADSL Transmission Unit at the customer premises end Khối truyền dẫn ADSL phía khách hàng Access point: Ðiểm tập trung cho dữ liệu băng rộng và hẹp B: Ðầu vào phụ của dữ liệu Broadcast: Dữ liệu băng rộng đầu vào một hướng Broadband Network: Hệ thống chuyển mạch cho tốc độ trên 1,5/2 Mbit/s Loop: Ðường điện thoại dùng cáp đồng 2 sợi Narrowband Network Hệ thống chuyển mạch cho tốc độ dưới 1,5/2 Mbit/s. POTS: Plain Old Telephone Service-Dịch vụ điện thoại truyền thống POTS-C: Giao diện giữa mạng điện thoại cơng cộng và bộ chia ở phía tổng đài POTS-R: Giao diện giữa mạng điện thoại cơng cộng và bộ chia ở phía khách hàng SM: Sevice module - Khối dịch vụ Splitter: Bộ chia T-SM: Giao diện giữa ATU-R và mạng phân bố tới khách hàng T: Giao diện giữa mạng phân bố tới khách hàng và khối dịch vụ U-C: Giao diện giữa mạch vịng và bộ chia phía tổng đài U-C2: Giao diện giữa bộ chia và ATU-C U-R: Giao diện giữa mạch vịng và bộ chia phía khách hàng U-R2: Giao diện giữa bộ chia và ATU-R VA: Giao diện giữa ATU-C và điểm truy nhập VC: Giao diện giữa điểm truy nhập và mạng Như đã nĩi ở trên, ADSL cĩ khả năng cung cấp truyền kênh thoại tương tự (POTS) và các dịch vụ băng rộng khác. Ðối với dịch vụ thoại tương tự, một bộ chia đặc biệt sẽ mang kênh tương tự 4 kHz từ tổng đài tới thuê bao trên băng tần số của đường truyền ADSL. Với các dịch vụ như quảng bá, dịch vụ băng rộng số (Video hoặc truy nhập Internet) hoặc quản lí mạng sẽ được truy nhập từ ngồi tổng đài trung tâm (CO) hoặc nội hạt (LE), để giải quyết vấn đề nghẽn chuyển mạch và trung kế. Một nút truy nhập ADSL nằm trong CO (hoặc LE) phục vụ cho một số đường ADSL. Nút này thường được gọi là khối truy nhập DSL (DSLAM). Mặc dù một DSLAM cĩ thể cung cấp khả năng truy nhập dịch vụ cho nhiều đường ADSL nhưng một kiến trúc đầy đủ của DSLAM phức tạp hơn rất nhiều so với cấu trúc thể hiện trên hình Trên hình vẽ, giao diện B là một đầu vào phụ sử dụng cho các luồng tín hiệu khác chẳng hạn cho tín hiệu từ vệ tinh. Trong một vài trường hợp, giao diện T-SM giữa ATU-R và khối dịch vụ cũng giống như giao diện T (đặc biệt khi khối dịch vụ được tổ hợp trong ATU-R). Nếu khơng cĩ giao diện T-SM thì thay vào đĩ sẽ là các giao diện ATU-R (cĩ nhiều kiểu giao diện này). Ví dụ ATU-R cĩ cả 2 cổng 10Base-T Ethernet và V.35. Cũng vậy, nếu thiết bị đầu cuối tích hợp với ATU-R trong một số cấu trúc đặc biệt thì sẽ khơng cĩ giao diện T giữa mạng phân bố và thiết bị đầu cuối. Trong sơ đồ này, các giao diện U trên hình 1.10 sẽ khơng cĩ khi bộ chia được chế tạo như một phần tích hợp của bộ ATU hoặc chẳng cĩ bộ chia nào. Cũng như vậy, nếu nút truy nhập ADSL hoặc DSLAM thực hiện một số nhiệm vụ tập trung hoặc chuyển mạch thì sẽ khơng cĩ giao diện V, đặc biệt với ngay với cả giao diện VA. Giao diện VC cho phép tạo nên một loạt các dạng giao thức tương ứng với TCP/IP, ATM và các mạng dịch vụ khác. 1.4.3 Các phương pháp điều chế Trong sản phẩm ADSL, các mã đường truyền CAP, QAM, DMT là được sử dụng phổ biến nhất, ngồi ra cịn cĩ một số loại mã khác đang trong quá trình thử nghiệm. Phương pháp điều chế biên độ cầu phương QAM- Quadrature Amplitude Modullation QAM - điều chế biên độ cầu phương là một dạng điều chế pha sử dụng điều chế đa mức. Tín hiệu cầu phương sử dụng mã hố đa mức trên một định nghĩa chung như tất cả các tín hiệu điều chế đa mức: R=D/N (1) Trong đĩ: R là: báo hiệu hoặc tốc độ điều chế D là: tốc độ dữ liệu tính bằng bit/s N là: số bit trong mỗi thành phần báo hiệu. Sử dụng biểu đồ pha cho điều chế cầu phương trong đĩ thuật tốn sử dụng là sự kết hợp giữa hàm sin và cos. Lúc đĩ tín hiệu cầu phương được đưa ra theo cơng thức sau: cos(2pf ct+j)=cosj.cos2pfct-sinj.sin2pfct (2) Q I Hình 1.6: Biểu đồ pha QAM Tín hiệu cos(2pf ct) là tín hiệu đồng pha hoặc gọi là tín hiệu I Tín hiệu sin(2pf ct) là tín hiệu lệch pha 900 hoặc gọi là tín hiệu Q. j là độ lệch pha. Hệ thống QAM khơng địi hỏi tín hiệu I và Q đồng thời, chúng độc lập với nhau. Trong khi các kênh bị giới hạn băng tần, truyền dẫn đa mức cĩ thể thực hiện khi áp dụng theo cơng thức sau: R=log2L(1/T) (3) Trong đĩ: R là: tốc độ dữ liệu (bit/s) L là: số mức mã hố (bit mỗi ký hiệu) T là: chiều dài của thời gian báo hiệu. Bằng cách sử dụng tín hiệu I và Q như miêu tả như ở trên, bộ thu cĩ thể nhận và phân biệt 8 giá trị mỗi tải. Như vậy sẽ cĩ 64 trạng thái (8x8) được thiết lập tương đương với giá trị tốc độ symbol bằng 1/16 tốc độ bit. Mỗi điểm biểu diễn trạng thái cĩ thể được biểu diễn qua giá trị I và Q (hình 3). Khoảng cách giữa các điểm lân cận trong hệ thống điều chế pha được tính như sau: D=2 sin (P/N) (4) Trong đĩ N là số pha Khi giá trị N tăng lên nghĩa là tốc độ bít tăng lên nhưng vị trí các điểm sát lại với nhau làm cho việc phân biệt trở nên khĩ khăn ở đầu thu. Mã hố Dữ liệu từ khách hàng Ðồng pha Lệch pha Kết hợp Lệch 900 Ðầu ra Hình 1.7 .Quá trình xử lý QAM ở đầu phát Hình 1.7 đưa ra quá trình xử lý QAM ở đầu phát. Dịng dữ liệu từ người sử dụng đi vào bộ mã hố. Bộ mã hố chia dữ liệu thành 2 nửa, hai nửa này được điều chế thành 2 phần trực giao với nhau rồi được tổ hợp thành tín hiệu cầu phương và truyền trên kênh truyền dẫn. Ðiều đĩ cĩ nghĩa là các tín hiệu cầu phương là tổ hợp của hai tín hiệu xuất phát từ cùng một nguồn nhưng được làm lệch pha nhau 90 độ. Phương pháp điều chế CAP- Carrierless Amplitude/phase Modulation Phương pháp điều chế pha và biên độ khơng sử dụng sĩng mang này dựa trên phương pháp điều chế biên độ cầu phương QAM. Vì thế phương pháp này hoạt động gần giống với phương pháp điều chế biên độ cầu phương QAM. Bộ thu của phương pháp điều chế QAM yêu cầu tín hiệu tới phải cĩ phổ và hệ thức pha giống như phổ và pha của tín hiệu truyền dẫn. Do các tín hiệu truyền trên đường dây điện thoại thơng thường thường khơng đảm bảo được yêu cầu này nên bộ điều chế của kỹ thuật xDSL phải lắp thêm cả bộ điều chỉnh thích hợp để bù phần méo tín hiệu truyền dẫn Ðiều chế CAP khơng sử dụng kết hợp trục tải trực giao bằng kết hợp sin và cos. Việc điều chế được thực hiện bằng cách sử dụng bộ lọc thơng dải 2 nửa dịng dữ liệu số. Các bít cùng một lúc mã hố vào một symbol và qua bộ lọc, kết quả đồng pha và lệch pha sẽ biểu diễn bằng đơn vị symbol. Tín hiệu được tổng hợp lại đi qua bộ chuyển đổi A/D, qua bộ lọc thơng thấp (LPF- Low pass filter) và tới đường truyền. Ở đầu thu tín hiệu nhận được qua bộ chuyển đổi A/D, bộ lọc và đến phần xử lý sau đĩ là mới giải mã. Bộ lọc phía đầu thu và bộ phận sử lý là một phần của việc cân bằng, điều chỉnh. Bộ cân bằng sẽ bù lại các tín hiệu đến bị méo. CAP được thiết kế hoạt động trong băng tần 6,48 đến 25,92 MHz. Băng tần này cĩ nghĩa là tín hiệu khơng hoạt động ở tần số thấp hơn, tránh đợc ảnh hưởng của nhiễu. Ðồng thời mục đích thiết kế như vậy để giới hạn cơng suất phổ của tần số dưới 30 MHz, do sự tăng suy hao ở tần số cao trong đường truyền. Mã hố Bộ lọc đồng pha Bộ lọc lệch pha 900 D/A LPF A/D Bộ lọc thích ứng I Bộ lọc thích ứng II Bộ sử lý Giải mã Ðường truyền Hình 1.8. Thu phát tín hiệu theo phương pháp điều chế CAP Phương pháp điều chế đa âm rời rạc DMT- Discrete Multi-Tone Modulation Ðiều chế DMT là kỹ thuật điều chế đa sĩng mang. DMT chia phổ tần số thành các chu kỳ ký hiệu. Mỗi chu kỳ ký hiệu cĩ thể mang một số lượng bít nhất định. Phổ từ 26kHz đến 1,1 MHz được chia thành các kênh 4 kHz và DMT mã hố và điều chế tạo thành các kênh phụ 4kHz.Các bít trong mỗi kênh phụ được điều chế bằng kỹ thuật QAM và đặt trong các sĩng mang. Ðối với bất kỳ loại mã đường truyền nào sử dụng một đơi dây cho việc truyền song cơng đều phải chia băng tần hoạt động thành băng tần từ tổng đài tới thuê bao và băng tần từ thuê bao tới tổng đài (đơn giản là kỹ thuật ghép kênh theo tần số - FDM) hoặc phải sử dụng kỹ thuật xố tiếng vọng. Tuy nhiên, trong kỹ thuật ADSL cả FDM và kỹ thuật xố tiếng vọng cĩ thể sử dụng kết hợp đồng thời điều này là do sự khơng đối xứng của băng tần ADSL, các dải tần cĩ thể gối chồng lên nhau nhưng khơng trùng khít vào nhau. Ðây là đặc thù riêng của ADSL so với các kỹ thuật DSL khác. 0-4 kHz 25 kHz 200 kHz ~1,1 MkHz Băng tần đường xuống Băng tần đường lên 0-4 kHz 25 kHz 200 kHz ~1,1 MkHz Băng tần đường xuống Băng tần đường lên Hình 1.9: ADSL sử dụng và khơng sử dụng kỹ thuật xố tiếng vọng Kỹ thuật xố tiếng vọng cĩ một yếu điểm là bị ảnh hưởng lớn bởi tác động của xuyên âm đầu gần (NEXT); khi đĩ đầu thu cĩ thể nhận tín hiệu được truyền sang từ hệ thống bên cạnh. Các hệ thống bên cạnh ở đây cĩ thể là các đơi dây khác hoặc thậm chí là ngay bộ phát của hệ thống. Nếu bộ thu bỏ qua tồn bộ dải tần số mà đầu gần đang phát thì FDM sẽ tránh được xuyên âm đầu gần. Tất nhiên điều này đồng nghĩa với việc cắt bỏ một lượng băng tần hiệu dụng của hướng kia. Như vậy, sử dụng kỹ thuật xố tiếng vọng sẽ làm cho hiệu suất băng tần cao hơn nhưng chi phí cho nĩ lại phức tạp và nhạy cảm. Kỹ thuật xố tiếng vọng cĩ thể sử dụng đối với tần số thấp nhất nên đạt hiệu suất cao hơn. Trong trường hợp dùng một đường truyền đồng thời cho cả hai hướng trên cùng một dải tần cần phải kiểm sốt tiếng vọng. Một cách kiểm sốt tiếng vọng là chia dải tần số thành hai băng tần cho đường từ tổng đài tới thuê bao và ngược lại. Hình 1.10 biểu diễn việc sử dụng FDM mà khơng dùng kỹ thuật xố tiếng vọng. Một dải tần 4 kHz dùng cho kênh thoại tương tự, tiếp theo là dải băng tần 175 kHz cho đường truyền từ thuê bao đến tổng đài và khoảng 900 kHz băng tần dùng cho hướng từ tổng đài tới thuê bao. Tuy nhiên, nếu chỉ thuần tuý dùng FDM thì việc sử dụng băng tần sẽ khơng đạt được hiệu quả cao, phần dưới của hình vẽ cho thấy giải pháp hiểu quả hơn khi băng tần từ thuê bao đến tổng đài và từ tổng đài tới thuê bao gối chồng lên nhau. Chú ý rằng thiết bị ADSL dùng CAP sẽ sử dụng FDM nhưng khơng cĩ kỹ thuật xố tiếng vọng, ngược lại thiết bị ADSL dùng DMT lại sử dụng kỹ thuật xố tiếng vọng (đây là một ngoại lệ). Kỹ thuật xố tiếng vọng này được gọi là kết hợp echo-FDM cho thiết bị khơng đối xứng. Mặc dù đến nay chưa thống nhất được việc sử dụng loại mã đường truyền nào (CAP hay DMT) là tốt hơn cho ADSL, nhưng phải thừa nhận rằng mỗi loại trên đều cĩ những điểm mạnh riêng. Mã DMT phù hợp cho việc thích ứng tốc độ (thay đổi tốc độ do các điều kiện đường truyền), thay đổi các điều kiện mạch vịng (đấu nối xen, sử dụng nhiều loại sợi), xử lý nhiễu (xuyên nhiễu số) và các thuê bao (cho kênh thoại hoặc các mục đích khác). Trong khi đĩ CAP lại giảm độ phức tạp của bộ xố tiếng vọng (mặc dù nhiều sản phẩm cĩ CAP sử dụng FDM), giảm thời gian trễ (chỉ bằng khoảng 25% thời gian trễ của DMT), hơn nữa đã cĩ sự hồn thiện (xây dựng trên cơ sở QAM đã được nghiên cứu trong nhiều năm trước) và tính đơn giản. Thiết bị ADSL (ATU-C và ATU-R) được thiết kế sử dụng mã đường truyền cho cả QAM, CAP, DMT. Tuy nhiên tiêu chuẩn chính thức do ANSI đưa ra cho ADSL lại là DMT, mặc dù DMT ra đời sau QAM và CAP. 1.4.4 Ghép kênh Truyền tải đơn hướng từ tổng đài tới khách hàng. Giao diện ADSL giao tiếp giữa nhà cung cấp dịch vụ và khu vực khách hàng với nhiều chức năng phong phú (cĩ thể tuỳ chọn). ADSL giống như hầu hết các loại tải tin khác là cùng sử dụng các khung để truyền tải thơng tin. Chuỗi bít trong các khung ADSL cĩ thể chia tối đa thành 7 kênh tải tin tại cùng một thời điểm. Các kênh này được chia thành hai lớp chính: đơn hướng (hay đơn cơng trong một hồn cảnh cụ thể) và song hướng (hay song cơng trong một hồn cảnh cụ thể). ASDL cho phép tạo tối đa 4 kênh tải tin từ tổng đài tới thuê bao hồn tồn độc lập cho các kênh đơn hướng. Bốn kênh tải tin này chỉ cĩ nhiệm vụ mang chuỗi bit tới khách hàng và được ký hiệu từ AS0 đến AS3. Ngồi các kênh tải tin đơn hướng (AS), ASDL cĩ thể thiết lập 3 kênh tải tin song hướng mang lưu lượng từ tổng đài tới thuê bao và ngược lại. Những kênh này được ký hiệu từ LS0 đến LS2. Chú ý rằng, các kênh tải tin này là các kênh logic và chuỗi bit từ tất cả các kênh cùng được truyền đồng thời trên đường truyền ADSL mà khơng phải sử dụng băng tần riêng. Bất kỳ kênh tải nào cũng cũng cĩ thể được lập chương trình để mang tốc độ là một bội số của tốc độ 32 kbit/s. Tuy nhiên đối với những tốc độ khơng phải là bội số của 32 kbit/s thì phải sử dụng đến các bit phụ trong phần mào đầu của khung ADSL (70 kbit/s, 6 kbit/s). Hiện nay các kênh tải tin hoạt động hầu như với tồn bộ bội số của 32 kbit/s, đây cĩ thể là một trở ngại khi tính tới khả năng liên kết. Chính vì vậy, người ta đã xây dựng chỉ tiêu ADSL cho bốn lớp truyền tải đối với kênh đơn hướng từ tổng đài tới thuê bao. Các kênh này thiết lập trên cơ sở bội số đơn của một kênh tốc độ 1,536 Mbit/s (tốc độ truyền tải của T1). Do đĩ những lớp truyền tải trên sẽ cĩ tốc độ 1,536 Mbit/s, 3072 Mbit/s, 4608 Mbit/s và 6144 Mbit/s. Ðối với các kênh tải song hướng cĩ thể mang một kênh điều khiển và một vài kênh ISDN (loại BRI và 384 kbit/s). Tuy nhiên cần chú ý rằng ADSL khơng bị giới hạn với bất cứ lớp truyền tải nào và ngay cả của bản thân nĩ. Các chỉ tiêu trong tương lai cĩ thể xây dựng cho truyền tải 1,544 Mbit/s (tốc độ đầy đủ của T1) hoặc 2048 Mbit/s (tốc độ của E1). Hiện tại, chưa cĩ định nghĩa tốc độ cực đại cho bất kỳ kênh tải tin nào. Giới hạn trên này chỉ phụ thuộc vào tổng dung lượng của đường truyền ADSL. Sự đa dạng trong tốc độ tải tin ngày nay chính là do các sản phẩm ADSL tạo ra. Nhiều tốc độ kênh con được hình thành theo tốc độ kênh tải giả định cho các loại thiết bị ADSL khác nhau. Tốc độ cực đại trong lớp truyền tải 6,144 Mbit/s khơng cho phép xảy ra đồng thời ở tất cả các kênh tải tin AS. Các giới hạn được chỉ ra trong bảng 1.4: Bảng 1.4: Các giới hạn trên của tốc độ tải tin Kênh con Tốc độ kênh con Các giá trị của nx AS0 n0 x 1.536 Mbit/s n0= 0,1,2,3 hoặc 4 AS1 n1 x 1.536 Mbit/s n1= 0,1,2 hoặc 3 AS2 n2 x 1.536 Mbit/s n2= 0,1 hoặc 2 AS3 n3 x 1.536 Mbit/s n3= 0 hoặc 1 Số kênh con lớn nhất cĩ thể hoạt động tại bất cứ thời điểm nào và số lượng tối đa kênh tải tin cĩ thể truyền đồng thời trong hệ thống ADSL tuỳ thuộc vào lớp truyền tải. ADSL cĩ 4 lớp truyền tải và được đánh số từ 1 đến 4. Trong đĩ lớp 1 và 4 là bắt buộc cịn 2 và 3 là tuỳ chọn. Năng lực lớp truyền tải phụ thuộc vào tốc độ đường truyền đạt được của mạch vịng ADSL và cấu hình của các kênh con mà chúng tạo nên số kênh con hoặc tốc độ đường truyền lớn nhất. Việc chuyển đổi giữa số lượng và tốc độ kênh con hiện vẫn đang được nghiên cứu. Cho tới nay chưa cĩ bất kỳ sự thay đổi nào về cấu trúc và tốc độ dùng trong ADSL. Lớp truyền tải thứ nhất được dùng cho mạch vịng ngắn nhất, nhưng lại cho phép tải dung lượng lớn nhất tới khách hàng với bất kỳ cấu trúc ADSL nào. Tốc độ tải tin của lớp này là 6,144 Mbit/s và nĩ được tạo ra từ sự kết hợp bất kỳ của 1 tới 4 kênh tải tin đang hoạt động ở tốc độ bội 1,536 Mbit/s. Tuy nhiên, bắt buộc phải cĩ một kênh con hoạt động ở tốc độ 6,144 Mbit/s trên AS0. Các cấu hình tuỳ chọn mà tốc độ của chúng là 6,144 Mbit/s bao gồm: + Một kênh 4,608 Mbit/s và một kênh 1,536 Mbit/s + Hai kênh 3,072 Mbit/s + Một kênh 3,072 Mbit/s và một kênh 1,536 Mbit/s + Bốn kênh 1,536 Mbit/s Lớp thứ 2 là tuỳ chọn và tải một luồng 4,608 Mbit/s tới phía khách hàng. Lớp này tạo nên từ sự kết hợp bất kỳ của 1 đến 3 kênh tốc độ 1,536 Mbit/s. Do khơng phải là bắt buộc nên hệ thống cĩ thể cung cấp bất kỳ hoặc tất cả các tốc độ kênh tải tin. AS3 khơng bao giờ sử dụng trong lớp 2. Các cấu hình khác nhau của lớp 2 gồm: + Một kênh 4,608 Mbit/s + Một kênh 3,072 Mbit/s và một kênh 1,536 Mbit/s + Ba kênh 1,536 Mbit/s Lớp thứ 3 cũng là tuỳ chọn và tải một luồng 3,072 Mbit/s tới phía khách hàng. Lớp này cĩ thể tạo nên một hoặc hai kênh tải tin hoạt động ở tốc độ là bội của 1,536 Mbit/s. Do lớp này giống lớp 2 (là tuỳ chọn) nên hệ thống cĩ thể cung cấp bất kỳ hoặc tất cả các tốc độ kênh. AS2 và AS3 khơng bao giờ sử dụng lớp thứ 3. Các cấu hình cĩ tổng dung lượng là 3,072 Mbit/s gồm: + Một kênh 3,072 Mbit/s + Hai kênh 1,536 Mbit/s Lớp thứ tư (lớp bắt buộc) hoạt động với khoảng cách lớn nhất nhưng lại cĩ tốc độ nhỏ nhất 1,536 Mbit/s trên AS0. Trên đây đã đề cập đến các cấu hình phân lớp của ADSL cĩ tốc độ tối đa là 6,144 Mbit/s dựa trên kênh cơ bản T1 (1,536 Mbit/s) của Bắc Mỹ. Cũng tương tự như vậy, sau đây chúng ta cùng xem xét chỉ tiêu ADSL cho tốc độ cơ bản 2,048 Mbit/s của Châu âu. ADSL cũng xây dựng cấu trúc 2Mbit/s để truyền tốc độ cơ bản E1. Tuy nhiên chỉ cĩ ba kênh tải AS0, AS1, AS2 (bảng 1.5) là được hỗ trợ cho sử dụng luồng 2Mbit/s. Bảng 1.5: Các kênh tải hỗ trợ cho luồng 2Mbit/s Kênh con Tốc độ kênh con Các giá trị của nx AS0 n0 x 2.048 Mbit/s (tuỳ chọn) n0= 0,1,2 hoặc 3 AS1 n1 x 2.048 Mbit/s (tuỳ chọn) n1= 0,1 hoặc 2 AS2 n2 x 2.048 Mbit/s (tuỳ chọn) n2= 0 hoặc 1 Với cấu trúc 2Mbit/s, lớp truyền tải được đánh số từ 2M-1 đến 2M-3. Chức năng của tất cả các lớp đều tuỳ chọn. Cấu trúc của các lớp tải 2Mbit/s cũng tương tự như các lớp truyền tải 1,536 Mbit/s. Lớp 2M-1 vẫn hoạt động ở tốc độ 6,144 Mbit/s cho đường từ tổng đài xuống thuê bao. Lớp 2M-1 được tạo từ sự kết hợp bất kỳ của 1 tới 3 kênh tải tin hoạt động ở tốc độ bội của 2,048 Mbit/s và là tuỳ chọn. Các cấu hình của lớp này bao gồm: + Một kênh tải tin 6,144 Mbit/s + Một kênh 4,096 Mbit/s và một kênh 2,048 Mbit/s + Ba kênh 2,048 Mbit/s Lớp 2M-2 là tuỳ chọn và tải luồng 4,096 Mbit/s tới khách hàng. 2M-2 cĩ thể được tạo của 1 hoặc 2 kênh tải tin hoạt động ở tốc độ bội của 2,048 Mbit/s. Hệ thống này hoạt động ở bất cứ tốc độ kênh tải nào vì nĩ là khơng bắt buộc. AS2 khơng bao giờ sử dụng trong lớp truyền tải 2M-2. Các cấu hình trong lớp này: + Một kênh 4,096 Mbit/s + Hai kênh 2,048 Mbit/s Lớp 3 cũng là tuỳ chọn và sử dụng cho trên mạch vịng dài nhất nhưng lại cĩ tốc độ nhỏ nhất. Tốc độ của lớp này là 2,048 trên kênh AS0. Truyền tải song hướng. Phần trên chúng ta đã xem xét chi tiết cấu trúc của kênh đơn hướng từ tổng đài tới khách hàng. Việc nghiên cứu các kênh tải truyền theo hướng ngược lại vẫn đang được tiến hành, tuy vậy cĩ tới ba kênh tải song hướng cĩ thể truyền đồng thời trên giao diện ADSL. Một trong số đĩ luơn là kênh điều khiển bắt buộc (gọi là kênh C). Kênh C mang các bản tin báo hiệu cho việc lựa chọn dịch vụ và thiết lập cuộc gọi. Tất cả báo hiệu từ người sử dụng - mạng cho các kênh tải đơn hướng tới khách hàng được tải ở đây. Tuy nhiên kênh C cũng cĩ thể dùng mang báo hiệu cho kênh song hướng nếu cĩ yêu cầu. Kênh C luơn hoạt động ở tốc độ 16 kbit/s trong lớp thứ tư hoặc 2M-3. Các bản tin của kênh C luơn được mang trong phần mào đầu đặc biệt của khung ADSL. Tất cả các lớp truyền tải khác sử dụng kênh C tốc độ 64kbit/s và các bản tin được truyền trên kênh song hướng LS0. Bên cạnh kênh C, hệ thống ADSL cĩ thể mang 2 kênh tải song hướng tuỳ chọn: LS1 hoạt động ở tốc độ 160 kbit/s và LS2 hoạt động ở tốc độ 384 kbit/s hoặc 576 kbit/s. Cấu trúc chính xác của kênh tải song hướng thay đổi theo các lớp truyền tải giống như định nghĩa cho kênh đơn hướng. Bảng 1.6 mơ tả mối quan hệ giữa cấu trúc kênh song hướng theo các lớp truyền dẫn kênh đơn hướng. Chú ý: - Khi kênh tải song hướng 160 kbit/s được chọn cho truyền ISDN BRA, tất cả các báo hiệu kết hợp với ISDN BRA được tải trong kênh D của tín hiệu 2B+D nhúng trong 160 kbit/s. Báo hiệu cho 576 kbit/s và 384 kbit/s và kênh tải song hướng 160 kbit/s khơng phải ISDN cĩ thể được đặt trong kênh C, mà dùng chung báo hiệu cho các kênh tải tin đơn hướng. Bảng 1.6: Mối quan hệ giữa cấu trúc kênh song hướng theo các lớp truyền dẫn kênh đơn hướng. Lớp truyền dẫn Các kênh song hướng tuỳ chọn Loại kênh con 1 hoặc 2M-1 (khoảng cách nhỏ nhất) Cấu trúc 1:160 kbit/s + 384 kbit/s LS1, LS2 Cấu trúc 2: 576 kbit/s LS2 2, 3 hoặc 2M-2 (khoảng cách trung bình) Cấu trúc 1: 160 kbit/s LS1 Cấu trúc 2: 384 kbit/s LS2 4 hoặc 2M-3 (khoảng cách lớn nhất) 160 kbit/s LS1 Việc đặt ra tiêu chuẩn cấu trúc và tốc độ tối thiểu của các kênh tải để tránh việc tự do quy định cho các thiết bị ADSL của các nhà thiết kế và cung cấp thiết bị là khác nhau. Tuy nhiên sự cĩ mặt các quy định của các lớp truyền tải cho hoạt động của các kênh đơn hướng và lựa chọn các kênh song hướng cũng khơng hồn tồn đạt được mục đích nĩi trên. Vẫn tồn tại một số phiền phức trong việc lựa chọn cả hai hướng khi tuân theo các chỉ tiêu kỹ thuật này. Ðiều cần thiết là phải kết hợp cấu trúc kênh AS với LS sao cho đạt cả hai mục đích: cĩ nghĩa và chuẩn hố. Mỗi một kênh đơn hướng và song hướng đều cĩ cấu trúc độc lập (bảng 1.7). Bảng 1.7: Cấu trúc của các kênh đơn hướng và song hướng Lớp truyền tải 1 2 3 4 Truyền một hướng đường xuống Dung lượng lớn nhất (Mbit/s) 6.144 4.608 3.072 1.536 Kênh tải lựa chọn (Mbit/s) 1.536 1.536 1.536 1.536 3.072 3.072 3.072 4.608 4.608 6.144 Số lượng kênh phụ lớn nhất 4 (AS0,AS1,AS2,AS3) 3 (AS0, AS1,AS2) 2 (AS0,AS1) 1 (AS0) Kênh tải song hướng Dung lương lớn nhất (kbit/s) 640 608 608 176 Kênh tải lựa chọn (kbit/s) 576 384 384 384 160 160 160 160 C (64) C (64) C (64) C (64) Số lượng kênh phụ lớn nhất 3 (LS0, LS1,LS2) 2 (LS0, LS1) hay (LS0,LS2) 2 (LS0, LS1) hay (LS0,LS2) 2 (LS0, LS1) Lớp truyền tải 2M-1 2M-2 2M-3 Kênh tải song hướng Dung lương lớn nhất (Mbit/s) 6.144 4.096 2.048 Kênh tải lựa chọn (Mbit/s) 2.048 2.048 2.048 4.096 4.096 6.144 Số lượng kênh phụ lớn nhất 3 (AS0, AS1,AS2) 2 (AS0,AS1) 1 (AS0) Kênh tải song hướng Dung lương lớn nhất (kbit/s) 640 608 176 Kênh tải lựa chọn (kbit/s) 576 384 384 160 160 160 C (64) C (64) C (64) Số lượng kênh phụ lớn nhất 3 (LS0, LS1,LS2) 2 (LS0, LS1) hay (LS0,LS2) 2 (LS0, 2(LS0, LS1) hay LS1 (LS0,LS2 Phần mào đầu Kỹ thuật ADSL cũng sử dụng phần mào đầu trong cấu trúc kênh giống như các phương thức truyền dẫn khác. Phần mào đầu thực hiện nhiều chức năng khác nhau trong quá trình tải tin. Một trong số các chức năng chính của phần mào đầu là đồng bộ các kênh tải để thiết bị ADSL ở hai đầu đường truyền cĩ thể nhận biết cấu trúc các kênh (AS và LS), tốc độ của các kênh, vị trí của các bít trong khung. Các chức năng khác của phần mào đầu bao gồm: kênh nghiệp vụ nhúng (embedded operations channel-EOC), kênh điều khiển nghiệp vụ (operations control channel-OCC) để tái cấu hình, thích ứng tốc độ từ xa và nhận dạng lỗi qua việc kiểm tra phần dư theo chu kỳ (cyclical redundancy check-CRC), một số bit sử dụng cho khai thác, quản lý và bảo dưỡng (OMC), số khác dùng sửa lỗi trước (forward error correction-FEC). Tất cả các bít mào đầu được gửi trên cả hai hướng. Trong phần lớn trường hợp, các bit mào đầu truyền với tốc độ 32 kbit/s (nhưng cũng cĩ ngoại lệ). Ðối với dung lượng cao, hướng từ tổng đài tới thuê bao cĩ tốc độ lớn nhất là 128 kbit/s và nhỏ nhất là 64 kbit/s (giá trị mặc định là 96 kbit/s) và tốc độ lớn nhất là 64 kbit/s và nhỏ nhất là 32 kbit/s (giá trị mặc định là 64 kbit/s) cho hướng từ thuê bao tới tổng đài. Bit mào đầu cĩ thể nằm trong tốc độ bit của khung ADSL và khơng chiếm băng tần phụ hoặc được thêm vào tốc độ bit của khung cho hướng này hoặc hướng kia. Ví dụ, lớp truyền tải thứ nhất hoạt động với tốc độ 6,144 Mbit/s chiều xuống cộng thêm tối đa 192 kbit/s và tối thiểu 128 kbit/s cho tốc độ bit tổng. Khi ghép với tốc độ mào đầu lớn nhất trên kênh song cơng thì tốc độ lớp thứ nhất tăng từ 6,144 Mbit/s tới 6,976 Mbit/s (lớn nhất) hoặc 6,336 Mbit/s (nhỏ nhất) với 6,912 Mbit/s sử dụng cho hầu hết các tốc độ sử dụng tốc độ mào đầu mặc định. Các lớp khác cũng ảnh hưởng tương tự. 1.4.5 Cấu trúc siêu khung và khung ADSL. Cấu trúc siêu khung Thiết bị ADSL gồm ATU-C và ATU-R truyền dữ liệu bằng cách sử dụng các mã đường truyền, thơng tường là DMT hoặc CAP. Tất cả các giao thức ngày nay đều xây dựng trên cơ sở phân lớp. Giao thức ADSL cũng vậy. ở mức thấp nhất của giao thức là các bit, biểu thị bởi mã đường truyền DMT và CAP. Các bit được tổ chức thành khung và tập hợp các khung thành siêu khung theo một trật tự. Nếu so sánh với các cấu trúc khung khác, siêu khung ADSL cĩ nhiều điểm chung với cấu trúc khung hoặc siêu khung của T1 hơn là cấu trúc khung của mạng Ethernet LAN. Trong thực tế, các khung Ethernet cĩ thể tạo nên nội dung của siêu khung ADSL. Tồn bộ cấu trúc siêu khung được miêu tả ở hình 1.15. Trong ADSL, một siêu khung bao gồm một dãy 68 khung ADSL liên tiếp. Trong số đĩ, một vài khung cĩ chức năng đặc biệt. Ví dụ ở khung 0 và 1, mang thơng tin điều khiển lỗi (kiểm tra phần dư chu kỳ - CRC) và các bít chỉ thị sử dụng cho quản lý đường truyền. Ngồi ra, các bít chỉ thị khác được tải ở khung 34 và 35. Một khung đồng bộ đặc biệt khơng mang tin theo sau siêu khung đảm nhận chức năng đồng bộ cho siêu khung. Một siêu khung ADSL cĩ chu kỳ 17 ms. Vì đường truyền ADSL chỉ truyền cho các tuyến điểm-điểm nên khơng cĩ địa chỉ khung và nhận dạng kết nối của ADSL. Khung Khung Khung Khung 34 Khung 66 Khung 67 Ð-Bộ Khung 35 Byte nhanh FEC Phần đệm dữ liệu nhanh Phần đệm dữ liệu xen Siêu khung ADSL 17 mili giây khung ADSL 250 micro giây Hình 1.10. Cấu trúc siêu khung ADSL Bên trong các siêu khung là các khung ADSL. Một khung của ADSL cĩ chu kỳ là 250 ms (1/4000 giây) và chia thành hai phần chính. Phần đầu là phần số liệu nhanh. Phần số liệu nhanh liên quan đến độ nhạy trễ, khả năng chấp nhận nhiễu (ví dụ audio và video). Nội dung của phần đệm dữ liệu nhanh của thiết bị ADSL được đặt tại đây. Một byte đặc biệt được gọi là byte nhanh được đặt trước phần này và mang chức năng CRC cộng với một số bít chỉ thị cần thiết. Dữ liệu nhanh được bảo vệ bởi trường FEC để sửa lỗi. Phần thứ 2 của khung bao gồm những thơng tin từ bộ đệm chèn. Dữ liệu xen là những gĩi tin cĩ thể bị ảnh hưởng của nhiễu do thời gian sử lý và bị trễ. Việc chèn bit làm cho bit tín hiệu ít bị ảnh hưởng những tác động của nhiễu. Phần này của khung dùng cho các ứng dụng số liệu thuần tuý, như là truy nhập Internet tốc độ cao. Tuy nhiên, tất cả nội dung của khung phải được trộn ngẫu nhiên trước khi truyền để tối thiểu hố các lỗi đồng bộ siêu khung. Chú ý rằng sẽ khơng cĩ một kích cỡ khung tuyệt đối cho các siêu khung ADSL bởi vì tốc độ đường truyền ADSL thay đổi và khơng đối xứng, hơn nữa bản thân kích cỡ khung cũng khơng cố định. Tuy vậy, chúng ta vẫn ngầm hiểu rằng kích cỡ khung là cố định, cĩ nghĩa là mỗi khung cĩ chu kỳ 250 ms (phần dữ liệu nhanh và chèn là 125 ms), và một siêu khung phải cĩ chu kỳ 17 ms. Ðương nhiên tốc độ truyền ADSL lớn nhất sẽ cĩ kích thước khung lớn nhất. Kích cỡ phần đệm được xác định theo cấu trúc và tốc độ kênh tải khi thiết lập cấu hình ban đầu. Hơn thế nữa, kích cỡ phần đệm này cũng cĩ thể thay đổi lại trong quá trình khai thác. Như đã đề cập ở trên khung 0, 1, 34 và 34 cĩ chức năng đặc biệt trong cấu trúc siêu khung ADSL. Các khung này kiểm tra phần dư cho các siêu khung và các bit chỉ thị cho các chức năng khác nhau của mào đầu. Các khung khác (2 đến 33 và 36 đến 67) mang thơng tin mào đầu cho kênh EOC và kênh điều khiển đồng bộ (SC). Tất cả các thơng tin này được tải trong byte dữ liệu nhanh của từng khung ADSL trong siêu khung . Khung lẻ Khung chẵn Khung 0, 1 crc7 crc6 crc5 crc4 crc3 crc2 crc1 crc0 ib7 ib6 ib5 ib4 Ib3 ib2 ib1 ib0 Khung 34, 45 ib15 ib14 ib13 ib12 ib11 ib10 ib9 ib8 Ib23 ib22 ib21 ib20 Ib19 ib18 ib17 ib16 Khung 2-23, 36-73 Eoc eoc Eoc eoc eoc Eoc eoc r1 1 Eoc13 eoc12 eoc11 eoc10 Eoc eoc eoc 1 đk đồng bộ sc7 sc6 sc5 sc4 sc3 sc2 sc1 0 sc7 sc6 sc5 sc4 Sc3 sc2 sc1 0 Hình 1.11. Cấu trúc bit mào đầu ở byte dữ liệu nhanh Các bit mào đầu dữ liệu nhanh cĩ cấu trúc khác nhau phụ thuộc vào tính chẵn lẻ của khung đánh số (hình 1.11). Bốn chức năng chính của mào đầu được thể hiện trong hình vẽ 18. Các bít sử dụng để xác định lỗi và các bit chỉ thị cho chức năng OAM ở khung 0, 1, 34 và 35. Các khung khác tải bít cấu hình (EOC) và bít điều khiển đồng bộ (SC) cho việc xác định cấu trúc kênh tải và đồng bộ. Bit r1 dành cho tương lai và được đặt ở giá trị 1. Cĩ bốn bit khác cũng được đặt giá trị 0 hoặc 1. Những bit này trợ giúp việc nhận dạng khung EOC hay SC. Bit 0 và 1 sẽ là bit đầu tiên của byte nhanh. Phần lớn nhất của mào đầu dành cho các bít chỉ thị. Chức năng của chúng được định nghĩa ở bảng 1.8. Bảng 1.8: Chức năng của các bit chỉ thị Bít chỉ thị Ðịnh nghĩa ib0 - ib7 ib8 ib9 ib10 ib11 ib12 ib13 ib14 - ib23 Dành cho tương lai febe-i fecc-i febe-ni fecc-ni los rdi dành cho tương lai Các bít chỉ thị từ bít 0 đến bít 7 và 14 đến 23 (8 bít đầu và 10 bít cuối) được dành cho tương lai. Bít 8 đến 13 đã được định nghĩa. Bit chỉ thị los (ib12) chỉ ra sự mất tín hiệu và được ADSL ATU sử dụng để xác định tín hiệu hướng ngược lại bị mất hay bị suy giảm ở dưới ngưỡng cho phép. Nếu mất tín hiệu bit los = 1 và ngược lại là 0. Bít rdi chỉ ra sai hỏng đầu xa và được ADSL ATU sử dụng để xác định các khung bị lỗi nặng (SEF). SEF xuất hiện khi hai siêu khung phối hợp khơng cĩ nội dung như mong muốn ở khung đồng bộ theo sau khung 67. Khái niệm khung đồng bộ với bit điều khiển đồng bộ là hồn tồn khác biệt nhau. Giá trị rdi =1 khi khơng cĩ thơng báo SEF và bằng 0 khi ngược lại. Bốn bít chỉ thị khác từ ib8 đến ib11. Cả 4 bit biểu thị cho trạng thái lỗi đầu xa. ib8 được gọi là febe-i, thay thế cho lỗi khối đầu xa của dữ liệu chèn trong siêu khung ADSL. Bít này dùng để chỉ kết quả kiểm tra CRC dữ liệu chèn ở siêu khung nhận được cĩ khớp với kết quả tính tốn hay khơng. Nếu khớp bit này bằng 1 và ngược lại bằng 0. ib10 được gọi là febe-ni, thực hiện chức năng tương tự cho phần dữ liệu nhanh với cùng giá trị. ib9 được gọi là fecc-i, dùng cho mã sửa lỗi trước (FEC) dữ liệu chèn trong siêu khung ADSL. Bit này bằng 1 khi khơng cĩ lỗi phải sửa và ngược lại bằng 0. ib11 được gọi là fecc-ni thực hiện chức năng tương tự như ib 9 nhưng dùng cho dữ liệu nhanh với cùng giá trị. Cấu trúc khung ADSL. Phần tử tạo nên siêu khung là các khung ADSL. Việc mơ tả cấu trúc khung này rất đơn giản vì khung ADSL nằm trong siêu khung cĩ cấu trúc cố định. Ðối với mỗi bộ đệm dữ liệu (nhanh hoặc chèn), khung được tạo một cách đơn giản từ một số byte cho kênh tải AS0, tiếp theo là AS1 và cứ như vậy đến AS2. Tiếp đến là các byte LS0, LS2 và cuối cùng LS3. Nếu khơng cĩ byte nào cho AS và LS thì vùng đĩ trống. Cuối cùng là một vài byte mào đầu được thêm và sử dụng chung cho các kênh. Thực tế, ADSL cĩ nhiều tốc độ truyền dẫn khác nhau ở mỗi hướng nên cấu trúc sẽ phức tạp. Chỉ cĩ ở các lớp truyền tải mới cĩ thể thêm bất cứ phần cấu tạo chung nào cho cơ cấu khơng chặt chẽ này. Chú ý rằng các bit AS và LS cĩ thể truyền trong phần đệm dữ liệu nhanh hoặc dữ liệu chèn trong khung ADSL. Mỗi chuỗi số liệu người sử dụng được gán cho một vùng đệm dữ liệu nhanh hoặc chèn trong suốt quá trình xử lý ban đầu. Tuy nhiên nếu AS được gán vào phần đệm nhanh thì sẽ khơng cĩ trong phần đệm chèn. Nĩi cách khác, nếu khung ADSL cĩ chứa các bit cho AS0 trong vùng đệm dữ liệu nhanh của khung thì nhất thiết phải cĩ một số lượng bít tương tự cho AS 0 trong vùng đệm dữ liệu chèn của khung. Cấu trúc cho số byte mặc định trong khung ADSL được trình bày trong bảng 1.9. Tuy nhiên, các giá trị mặc định cĩ thể thay đổi. Chú ý rằng nếu một phần của vùng đệm khác khơng thì giá trị trong vùng đệm khác phải bằng 0. Bảng 1.9. Vùng đệm mặc định cho các lớp truyền tải (T1) Tín hiệu Phần đệm dữ liệu xen Phần đệm dữ liệu nhanh Lớp1 Lớp 2 Lớp 3 Lớp 4 Lớp 1 Lớp 2 Lớp 3 Lớp 4 AS0 96 96 48 48 0 0 0 0 AS1 96 48 48 0 0 0 0 0 AS2 0 0 0 0 0 0 0 0 AS3 0 0 0 0 0 0 0 0 LS0 2 2 2 255 0 0 0 0 LS1 0 0 0 0 5 0 0 5 LS2 0 0 0 0 12 12 12 0 Trên đây chúng ta đã miêu tả những nét chính của trúc khung và siêu khung ADSL, cần chú ý rằng trong lớp truyền tải thứ nhất, cấu trúc mặc định chỉ định 96 byte cho AS0 và AS1 trong mỗi khung ADSL. Vì cĩ 8 bit trong 1 byte và 4000 khung ADSL được gửi mỗi giây nên tốc độ bít trên AS0 và AS1 là 3,072 Mbit/s khơng kể đến kích thước khung đầy đủ. Như vậy hai kênh tải tin từ tổng đài tới thuê bao hoạt động ở 3,072 Mbit/s là sự tuỳ chọn thiết lập cho lớp thứ nhất. Thực tế trong trường hợp này, đối với cấu hình mặc định thì kích thước phần đệm cũng nên nhận giá trị mặc định là hiệu quả nhất. Chú ý rằng các kênh LS0 cũng cĩ tốc độ 64 kbit/s cho hai hướng. Cấu trúc khung ADSL trong lớp truyền tải thứ nhất được gửi đi từ ATU-C. Các byte nhanh được truyền đi trước loại trừ tất cả các byte tới từ bộ đệm chèn. Cũng tương tự như trên, các dịch vụ tốc độ dựa trên chuẩn 2,048 Mbit/s cũng cĩ sự qui định kích cỡ mặc định của vùng đệm cho lớp truyền tải 2M. Giá trị này biểu diễn ở bảng 1.10. Bảng 1.10. Vùng đệm mặc định cho các lớp truyền tải (E1) Tín hiệu Phần đệm dữ liệu xen Phần đệm dữ liệu nhanh Lớp 2M-1 Lớp 2M-2 Lớp 2M-3 Lớp 2M-1 Lớp 2M-2 Lớp 2M-3 AS0 64 64 64 0 0 0 AS1 64 64 0 0 0 0 AS2 64 0 0 0 0 0 LS0 2 2 255 0 0 0 LS1 0 0 0 5 0 5 LS2 0 0 0 12 12 0 Các kênh AS0, AS1 và AS2 gửi tồn bộ 64 byte trong mỗi khung trên lớp truyền tải 2M-1. Như vậy sẽ cĩ ba kênh tải tin từ tổng đài xuống thuê bao hoạt động ở tốc độ 2,048 Mbit/s. Việc thiết lập cấu hình này là tuỳ chọn. Kích thức vùng đệm mặc định chỉ hiệu quả đối với cấu hình mặc định. Trong cấu hình này kênh LS0 hoạt động ở tốc độ 64 kbit/s cho cả hai hướng. 1.4.6 Kỹ thuật ADSL khơng sử dụng bộ chia (Splitterless) Kỹ thuật ADSL khơng sử dụng bộ chia là một ứng dụng đặc biệt của kỹ thuật ADSL. Kỹ thuật này đã được nhĩm Universal nghiên cứu thành tiêu chuẩn G.lite sau này được ITU chấp nhận thành tiêu chuẩn G992.2 vào thàng 6 năm 1999. Mục đích của kỹ thuật này cho phép đơn giản hố việc lắp đặt thiết bị cho khách hàng đồng thời cung cấp khả năng quản lý cao hơn cho nhà khai thác và giảm giá thành lắp đặt ban đầu. Kỹ thuật ADSL G.Lite đơn giản hố bằng cách bỏ bộ chia ở phía khách hàng nhưng vẫn giữ lại bộ lọc băng thơng cao ở modem ADSL. Như vậy ở phía modem ADSL chỉ nhận được tín hiệu tần số cao dành cho ADSL cịn ở phí thoại cĩ thể nhận được cả 2 loại tín hiệu thoại và ADSL nhưng chỉ cĩ tín hiệu toại được chuyển sang tín hiệu âm thanh. tuy nhiên vẫn cĩ thể một phần tín hiệu ADSL được chuyển sang tín hiệu âm thanh cĩ nghĩa là chát lượng thoại cũng bị ảnh hưởng. Với kỹ thuật này modem G.Lite và điện thoại của khách hàng hoạt động trên cùng một hệ thống dây dẫn cho phép khách hàng cĩ thể sử dụng dịch vụ thoại hay modem băng tần thoại một cách bình thường. Việc này trái ngược với ADSL thơng thường là phải cĩ các đường dây dẫn riêng cho ADSL và dịch vụ điện thoại sau khi tín hiệu qua bộ chia (thơng thường là một đoạn dây dẫn mới tới modem ADSL). Chúng ta cĩ thể so sánh giữa 2 loại ADSL qua hình vẽ Voice & ADSL Custormer Premies Splitter ADSL G.DMT Modem Voice & ADSL Custormer Premies Microfilter ADSL G.Lite Modem H×nh 1.12 So s¸nh cÊu h×nh CPE cđa G.DMT vµ G.Lite 1.4.7 Các dịch vụ cĩ thể được kỹ thuật ADSL cung cấp Khái niệm ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) - đường thuê bao số khơng đối xứng là một kỹ thuật làm thay đổi hồn tồn năng lực của đường thuê bao thoại truyền thống. Kỹ thuật này cho phép truyền đồng thời tín hiệu thoại và nhiều dịch vụ tốc độ cao khác (truyền số liệu, thơng tin) với chất lượng tốt trên đơi dây đồng. Ðiều này đem lại lợi ích rất lớn cho nhà khai thác và cả khu vực thuê bao dân cư lẫn thuê bao cơng sở. Sau đây chúng ta cùng xem xét những yếu tố thúc đẩy việc triển khai rộng rãi kỹ thuật ADSL trên thế giới. ADSL cho phép tận dụng các đơi cáp đồng thuê bao cho truy nhập Internet từ xa với tốc độ cao qua mạng kết hợp và dịch vụ. Về cơ bản, ADSL là giải pháp trung gian cung cấp các dịch vụ băng rộng trên mạng viễn thơng hiện nay. ADSL cĩ khả năng đáp ứng cho các ứng dụng mới địi hỏi thời gian thực, đa phương tiện và dịch vụ video băng rộng chất lượng cao. Những ứng dụng này bao gồm: tính tốn cộng đồng, hội nghị qua truyền hình, đào tạo từ xa và dịch vụ video theo yêu cầu. Hiện nay, ngành cơng nghiệp đang nghiêng mạnh theo hướng phát triển dựa trên các tiêu chuẩn. Ðiều này tạo ra sự liên kết hoạt động giữa các cơng ty và nhanh chĩng hình thành một thị trường đồng nhất. Ðây chính là mơi trường đảm bảo cho sự tồn tại của ADSL. ADSL mang lại cho nhà khai thác khả năng mềm dẻo trong việc cung cấp băng tần dịch vụ (tốc độ cố định hoặc lựa chọn tốc độ thích hợp) hoặc chất lượng dịch vụ tốt nhất như modem tương tự. Nhanh hơn gần 300 lần modem 24,4 kbit/s Nhanh hơn trên 100 lần modem 56 kbit/s Nhanh hơn gấp 70 lần ISDN tốc độ 128 kbi/s ADSL là một giải pháp mang lại lợi ích cho nhà cung cấp dịch vụ nhờ vào việc tận dụng cơ sở hạ tầng hiện cĩ. Nhà khai thác chỉ phải bảo dưỡng một đơi dây thuê bao của dịch vụ điện thoại truyền thống để cung cấp dịch vụ truyền số liệu và thoại. ADSL cũng cho phép nhà khai thác cung cấp các kênh đảm bảo riêng giữa khách hàng và nhà cung cấp dịch vụ: Khách hàng làm chủ đường truyền dữ liệu của mình, điều này khác với dịch vụ modem thoại bị chia đường truyền cho các dịch vụ khác. Tốc độ đường truyền khơng bị ảnh hưởng bởi các người sử dụng khác do mỗi khách hàng sở hữu một đường truyền. Với dịch vụ qua modem thơng thường tốc độ bị giảm xuống đáng kể khi cĩ thêm người sử dụng. ADSL luơn ở chế độ chờ và sẵn sàng truyền tin bất cứ khi nào khách hàng cần. ADSL luơn được kết nối sẵn như một đường thuê bao điện thoại thơng thường hoạt động do đĩ sẽ khơng phải bỏ phí thời gian cho việc quay số và đợi kết nối nhiều lần trong ngày. Tất cả các nhà cung cấp dịch vụ lớn đều đã tiến hành thử nghiệm và đã chứng minh được tính hấp dẫn của ADSL. Hiện nay, ADSL đã đưa vào khai thác trên tồn thế giới với kết quả vượt ngồi mong đợi trong năm 1998 và 1999. Về khía cạnh thị trường, hầu hết các nhà cung cấp thiết bị đang thương mại hố thế hệ sản phẩm thứ hai và thứ ba với độ hồn thiện cao hơn và giá thành thấp hơn. ADSL sẽ trở thành kỹ thuật của những thập kỷ tới do mạng xây dựng trên nền ADSL rất phù hợp cho việc tải lưu lượng ATM. ADSL là cầu nối thơng tin tới thế kỷ sau mà khơng cần thay cơ sở hạ tầng mới, khơng cần thêm các chi phí ngồi luồng và khơng phải tái đầu tư. 1.5 Kỹ thuật VDSL Kỹ thuật cung cấp các đường thuê bao số với tốc độ rất cao được viết tắt là kỹ thuật VDSL. Cũng như các kỹ thuật xDSL khác như: ADSL, HDSL, SDSL, kỹ thuật VDSL được sử dụng để cung cấp các dịch vụ số liệu băng rộng như các kênh tivi, truy nhập dữ liệu với tốc độ rất cao, hội nghị qua video, video động, truyền tổ hợp dữ liệu và tín hiệu và tín hiệu video trên cùng một đường dây..v v.. cho các thuê bao dân cư và kinh doanh trong lúc chưa lắp đặt được mạng cáp quang đến tận nhà thuê bao. Kỹ thuật VDSL sử dụng phương thức truyền dẫn giống như kỹ thuật ADSL, nhưng kỹ thuật VDSL cĩ khả năng cung cấp số liệu với tốc độ cao gần gấp 10 lần tốc độ truyền dẫn của kỹ thuật ADSL (hình 1.19). Tốc độ truyền dẫn của VDSL thường nằm trong khoảng từ 13Mbit/s đến 60Mbit/s tuỳ thuộc vào khoảng cách truyền dẫn. Kỹ thuật VDSL cĩ thể sử dụng phương thức truyền dẫn dịch vụ đối xứng (phương thức truyền dẫn cĩ tốc độ truyền dẫn xuơi từ phía tổng đài tới thuê bao bằng với tốc độ truyền dẫn từ phía thuê bao đến tổng đài) và khơng đối xứng (phương thức truyền dẫn cĩ tốc độ truyền dẫn xuơi từ phía tổng đài tới thuê bao cao hơn rất nhiều so với tốc độ truyền dẫn từ phía thuê bao tới tổng đài). Ðối với dạng truyền dẫn khơng đối xứng kỹ thuật VDSL thường dùng tỷ lệ tốc độ chiều đi và chiều về là 10:1, phương thức truyền dẫn này phù hợp để cung cấp dịch vụ tốc độ cao từ phía tổng đài tới thuê bao nên rất hay được sử dụng trong kỹ thuật VDSL. Ngồi việc cĩ khả năng cung cấp tốc độ cao hơn nhiều so với tốc độ truyền dẫn của kỹ thuật ADSL kỹ thuật VDSL cịn yêu cầu khoảng động nhỏ hơn kỹ thuật ADSL nên kỹ thuật truyền dẫn của VDSL khơng phức tạp bằng kỹ thuật truyền dẫn ADSL. Mặc dù cĩ nhiều ưu điểm như vậy nhưng kỹ thuật này vẫn chưa được sử dụng rộng rãi đĩ là vì chưa lựa chọn được cơ chế điều chế, băng tần, phương pháp ghép kênh thích hợp. Hơn nữa, một số chipset của modem sử dụng kỹ thuật VDSL vẫn cịn đắt nên kỹ thuật này chưa được sử dụng nhiều trên thực tế. Tuy nhiên đây là một kỹ thuật đầy hứa hẹn trong một vài năm tiếp theo. Chương 2 : Triển khai ADSL trên thế giới và ở Việt Nam Dự báo nhu cầu sử dụng dịch vụ 2.1 Tình hình triển khai ADSL Trong những năm gần đây các hệ thống cung cấp dịch vụ xDSL mà đặc biệt là ADSL đang phát triển hết sức mạnh mẽ trên tồn cầu. Một số nước cĩ nền viễn thơng phát triển mạnh thì thị trường đã bắt đầu đi vào giai đoạn bão hồ. Các nước khác cĩ cơ sở hạ tầng kém hơn hoặc từ trước đến nay vẫn cịn dè dặt với cơng nghệ này thì bây giờ cũng đang chuẩn bị hoặc đã đầu tư triển khai. Rõ ràng họ khơng thể đứng ngồi cuộc chờ đợi một sự thống trị của mạng tồn quang (khơng biết bao giờ thực hiện được) trong khi họ đang từng ngày từng giờ phải chịu một sức ép nặng nề từ phía khách hàng trong và ngồi nước. Với một chi phí vừa phải, tận dụng đựơc tối đa cơ sở hạ tầng hiện cĩ xDSL giúp cho các nhà cung cấp dịch vụ viễn thơng thoả mãn đựợc đồng thời cả hai yêu cầu cĩ thể nĩi là “thường xuyên đối nghịch nhau ” : giá thành và tốc độ truy nhập. 2.2 Việt Nam Sau khi xem xét : Báo cáo nghiên cứu khả thi số hiệu 08-03- 2002/DADT-TVTK do Viện Khoa học kỹ thuật Bưu Điện lập và Biên bản kháo sát hệ thống cung cấp dịch vụ ADSL cho các tỉnh và thành phố. Ngày 20/06/2003 Hội đồng quản trị Tổng Cơng Ty Bưu Chính Viễn Thơng Việt Nam đã ra quyết định số 292/QĐ-ĐTPT/HĐQT quyết định đầu tư dự án (pha 1) “Hệ thống cung cấp dịch vụ ADSL Bưu điện thành phố HÀ Nội, Hồ Chí Minh, Hải Phịng, Bưu điện tỉnh Đồng Nai và Bình Dương”. Tổng Cơng Ty cũng đã quyết định dự án đầu tư pha hai sẽ được triển khai vào cuối năm nay tại : Thành phố Đà Nẵng, Tỉnh Bà Rịa- Vũng Tàu, Cần Thơ, Khánh Hồ, Thừa Thiên- Huế, An Giang, Nghệ An, Đắc Lắc, Lâm Đồng, Kiên Giang. Pha 1 đã dược triển khai và hiện tại đã đi vào hoạt động tạo nên một khơng khí sơi động trong việc sửdụng Internet, theo những gì mà tơi quan sát được tại Hà Nội thì kể từ sau ngày Bưu điện Hà Nội khai trương dịch vụ Internet tốc độ cao Mega VNN(ADSL), số lượng thuê bao đăng kí sử dụng tăng lên rất nhanh (chủ yếu là các cơ quan cơng sở, các doanh nghiệp và các quán cafe internet) đặc biệt tại Hà Nội và Thành Phố hồ Chí Minh chỉ sau vài tháng khai trương số lượng thuê bao đăng kí đã vượt xa số cổng lắp đặt, vì vậy biện pháp mở rộng dung lượng đã ngay lập tức được triển khai. Các dịch vụ internet cơng cộng này đã thu hút một lực lượng rất lớn thanh niên sinh viên tới sử dụng. Những sinh viên như chúng tơi cảm thấy rất hạnh phúc khi với chỉ 3000đ/tiếng chúng tơi cĩ thể truy cập tới bất cứ một trang Web nào để tìm kiếm thơng tin mà khơng phải quá bận tâm về vấn đề tốc độ như trước đây. Cĩ thể nĩi rằng cùng với sự nâng cấp đường truyền đi quốc tế của VDC, ADSL đã làm nên sự khác biệt, tạo ra một bộ mặt mới cho ngành bưu điện. Cụ thể : Tổng số vốn đầu tư cho: Pha một : Tổng vốn đầu tư : 223.497.560.000đ Trong đĩ + Bưu thành phố Hà Nội : 3000 thuê bao + Bưu điện thành phố Hồ Chí Minh : 5000 thuê bao + Bưu điện thành phố Hải Phịng : 1000 thuê bao + Bưu điện tỉnh Đồng Nai : 1000 thuê bao + Bưu điện tỉnh Bình Dương: 1000 thuê bao Pha hai : 198.704.000.000 VNĐ. 2.3 Thế giới 2.3.1 Xu hướng tồn cầu Trong "mùa đơng hạt nhân" năm 2001 sau sự kiện ngày 9 tháng 11 thị trường viễn thơng đi xuống nhưng DSL vẫn phát triển mạnh và tăng 78%. DSL vào đầu năm 2002 đã vươn lên dẫn đầu trong các phương pháp truy xuất tốc độ cao trên tồn thế giới đạt 18,7 triệu thuê bao (theo Point Topic) vượt qua mặt đối thủ truyền kiếp cable modem 15 triệu thuê bao (theo Kinetic Strategies). Tuy nhiên, ở thị trường Bắc Mỹ thì số thuê bao DSL vẫn cịn thua xa số thuê bao cable modem. Số đường dây thuê bao số trên tồn thế giới đã tăng 36% trong 6 tháng đầu năm 2002, từ 18,7 triệu lên đến 25,6 triệu. So ra thì đây là sự sút giảm so với 6 tháng cuối năm 2001 khi tỷ lệ tăng trưởng đã là 78% với 8,2 triệu đường dây mới được lắp đặt. Ðây cũng là 6 tháng cĩ tỷ lệ phát triển thấp nhất trong lịch sử ngắn ngủi của DSL. Hình 2.1 DSL đã tăng từ 880 000 đường dây năm 1999 lên 25,5 triệu đường dây vào cuối tháng 6 năm 2002 Hình 2.2 Phân bố DSL trên thế giới tính đến 30 tháng 6 năm 2002 Nhưng nhìn vào quá trình phát triển của DSL từ con số 880 000 đường dây vào cuối năm 1999 đến 25,5 triệu đường dây vào cuối tháng 6 năm nay thì cĩ thể thấy đĩ là kết quả của thời kỳ suy thối và khủng hoảng tài chính trong ngành viễn thơng tồn thế giới và nĩ khơng phải là dấu hiệu của sự chựng lại lâu dài của DSL. Sự phát triển chậm lại của một vài vùng chỉ cĩ tính thời vụ vì loại thị trường dịch vụ này cĩ xu hướng mạnh lên trong 6 tháng cuối năm. Hai cường quốc DSL là Hàn Quốc và Hoa Kỳ cũng ở tình trạng chững lại theo thời vụ. Thị trường Hàn Quốc đã đạt đến trạng thái bão hồ trong khi Hoa Kỳ đang phải đối mặt với khủng hoảng trầm trọng trong ngành viễn thơng đã làm suy thối tài chính đáng kể cho DSL. Sự phát triển ở các quốc gia khác đáng chú ý là Nhật Bản và hầu hết các nước Tây Âu vẫn rất mạnh mẽ. Tất cả các quốc gia ngồi Hàn Quốc thì cịn lâu mới đạt được thị trường bão hồ. 2.3.2 Các quốc gia và các vùng phát triển trên thế giới Vùng châu Á - Thái Bình Dương vẫn là vùng phát triển DSL lớn nhất với 10,7 triệu đường dây. Vùng Bắc Mỹ là 6,6 triệu đường dây trong khi Tây Âu đang gần lấp đầy chỗ trống cịn lại. Kế đĩ, vùng gây được sự chú ý là Nam và Ðơng Á bao gồm Trung Quốc và Ấn Ðộ với tổng số 1,1 triệu đường dây. Phần cịn lại của thế giới bao gồm Mỹ La Tinh, Trung Ðơng và châu Phi cĩ tổng số 800 ngàn đường dây. Tốc độ phát triển giữa các vùng rất là ấn tượng. Bắc Mỹ đã đạt được tốc độ phát triển cao nhất vào 6 tháng cuối năm 2000 nên đang chậm lại. Tuy nhiên, các quốc gia châu Á - Thái Bình Dương dẫn đầu là Hàn Quốc đã trở thành đối thủ cạnh tranh với Bắc Mỹ từ cuối năm 2000 và ngày càng phát triển nhanh hơn dù cĩ chậm lại đơi chút trong 6 tháng đầu năm 2002. Hiện nay đã thấy được những dấu hiệu đầu tiên cho sự cất cánh của vùng Nam và Ðơng Á, đặc biệt là Trung Quốc. Sự phát triển của các vùng khác (Mỹ La Tinh, Trung Ðơng, châu Phi và Ðơng Âu) vẫn cịn đang ở giai đoạn sơ khởi. Tuy nhiên Ba Tây, Do Thái và Estonia đã cĩ được mức độ phát triển tương đối. Về tổng số đường dây thì Hàn Quốc vẫn dẫn đầu. Tuy nhiên, trong tương lai gần cĩ lẽ sẽ bị Hoa Kỳ hay cũng cĩ thể là Nhật Bản qua mặt trong 12 tháng sắp tới. Hiện nay, Nhật Bản, Mỹ và Ðức đang phát triển nhanh hơn Hàn Quốc. Ba Tây cũng cho thấy sự phát triển vượt bậc. Trong 10 quốc gia cĩ tỷ lệ phát triển nhanh nhất trong 6 tháng qua thì cĩ đến 7 quốc gia Tây Âu khi chỉ thống kê các quốc gia cĩ trên 100 000 đường dây DSL. Nga và Mê Hy Cơ cũng cĩ tỷ lệ phát triển cao nhưng con số đường dây lại ở mức thấp. Hình 2.3 Tốc độ tăng trưởng từng vùng: tiềm năng châu Á - Thái Bình Dương và Tây Âu vẫn mạnh mẽ nhất Hình 2.4 Tổng số đường dây DSL của 10 quốc gia dẫn đầu thế giới 2.3.3 Tỷ lệ phổ biến DSL Hàn Quốc vẫn dẫn đầu thế giới về số đường dây DSL trên 100 dân. Về con số này thì Ðài Loan đã qua mặt Hương Cảng và Ðan Mạch qua mặt Gioĩc Đa Ni. Ấn tượng nhất là Nhật Bản chỉ trong vịng 18 tháng đã đi từ chỗ gần như số khơng đã phát triển nhanh chĩng và lọt vào "top ten" trên thế giới về số đường dây DSL trên 100 dân. Hình 2.5 10 quốc gia dẫn đầu về số đường dây được lắp đặt mới trong 6 tháng đầu năm 2002 Hình 2.6 10 quốc gia cĩ tỷ lệ tăng trưởng DSL cao nhất trong 6 tháng đầu năm 2002 Hình 2.7 10 quốc gia cĩ tỷ lệ phổ biến DSL cao nhất Trong khi đĩ thì Hoa Kỳ đã bị loại, đứng vị trí thứ 12 sau Tây Ban Nha. Mặt khác Hoa Kỳ là một trong rất ít quốc gia cĩ số thuê bao cable modem cao hơn DSL (các quốc gia khác là Gioĩc Đa Ni, Hà Lan, Tây Ban Nha và Úc ). Nhiều nước nhỏ nhưng lại cĩ số đường dây DSL trên 100 dân khá cao như Iceland với 5,3 cịn Estonia ở Ðơng Âu lại cĩ con số này là 1,5 vượt qua cả Pháp, Ý và Liên Hiệp Anh. Xu hướng phát triển Hoa Kỳ dẫn đầu thế giới về thị trường DSL trong nhưng ngày đầu nhưng đã nhanh chĩng bị Hàn Quốc bắt kịp và qua mặt. Ðức và Nhật tiếp cận thị trường bằng nhiều cách khác nhau, bắt đầu cất cánh từ năm 2001 nhưng hiện vẫn đang tụt hậu so với Mỹ, Ðại Hàn khoảng 15 tháng. Hình 2.8 10 quốc gia cĩ tỷ lệ đường dây PSTN chuyển sang DSL cao nhất Cần nhận xét rằng ở Mỹ và Ðại Hàn thì 6 tháng cuối năm bao giờ tỷ lệ phát triển cũng cao hơn 6 tháng đầu năm. Ðiều này cũng tương tự như ở thị trường máy tính cá nhân hay điện thoại di động và là yếu tố phải kể đến khi dự báo. Tình hình Hàn Quốc cũng cho thấy dấu hiệu của sự bão hồ dịch vụ thơng tin tốc độ cao. Cuối tháng 6 năm 2002 Hàn Quốc cĩ 3,3 triệu modem cáp đồng trục và 5,7 triệu đường dây DSL, tương đương với 58 đường dây thơng tin tốc độ cao trên 100 dân. Trong khi đĩ, số kết nối Internet qua modem dial-up đã giảm xuống cịn 520 ngàn hay 3 đường dây trên 100 dân. Rõ ràng là sự phát triển thơng tin tốc độ cao ở Hàn Quốc rất khĩ cĩ thể tăng thêm. Hình 2.9 Tình hình phát triển của các cường quốc DSL Nguyên nhân phát triển của DSL Với cơng nghệ DSL thì các trở ngại kỹ thuật đã được khắc phục dần. Bên cạnh đĩ, hạ tầng cơ sở pháp lý cho thơng tin tốc độ cao ngày càng phát triển tuy cĩ chậm nhưng đã giảm bớt bất ổn trong đầu tư. Khả năng DSL ngày càng phong phú và càng cĩ nhiều phiên bản mới cho DSL như ADSL2 và Splitterless ADSL2 được ITU-T thơng qua ở khuyến nghị 992.3 và 992.4 vào tháng 7 năm 2002. Những phiên bản khác nhau của DSL đáp ứng được từng nhu cầu cũng như từng điều kiện đường dây cụ thể. Cơng nghệ DSL đáp ứng được yêu cầu của các dịch vụ địi hỏi thời gian thực, tốc độ cao như mua sắm trên mạng, chơi trị chơi trực tuyến, chat, giáo dục, lên kế hoạch đi lại và xem video. Triển vọng DSL Trong các loại cơng nghệ truy xuất tốc độ cao thì DSL cĩ tỷ lệ khách hàng là doanh nghiệp cao nhất: 20%. Với số đường dây trên 1 tỷ của thế giới thì DSL chỉ chiếm cĩ hơn 2,5%. Dự báo đến cuối năm 2005 thì số đường dây DSL cĩ thể đạt được đến con số 200 triệu. 2.4 Tình hình phát triển kinh tế xã hội của Nghệ An trong những năm gần đây: Nghệ An, mảnh đất thân yêu của tổ quốc Việt Nam là một bức tranh hồnh tráng nhiều màu sắc: Đường vơ xứ Nghệ quanh quanh Non xanh nước biếc như tranh hoạ đồ. Con người Nghệ An trong suốt tiến trình phát triển của lịch sử từ xa xưa tới nay khơng những chỉ ngắm bức tranh hoạ đồ đĩ, mà đã sống với nĩ, sống trong nĩ và trang điểm chốn tươi đẹp hơn. Nhiều con sơng xanh ngày nay ta cứ ngỡ là cĩ nguồn gốc tự nhiên, mà thực ra đĩ là những dịng kênh do con người ở đây đã đào ra từ bao thế kỷ trước. Nhiều cánh đồng ngày nay khi mùa về như tấm lụa vàng trải rộng mênh mơng thực ra được bắt đầu hình thành nhờ những cuộc khẩn hoang, vỡ đất của các bậc tiền nhân. Địa danh Nghệ An xuất hiện từ năm 1033 dưới triều đại Lý Thánh Tơng thay cho tên Hoan Châu đã cĩ từ mấy trăm năm về trước. Về địa hình, diện mạo, Nghệ An là nơi bắt đầu thắt lại của dải đất miền trung, cĩ vị trí địa lý đĩng vai trị yết hầu trên con đường thiên lý xuyên Việt, là vùng đất cĩ núi rừng trùng điệp, chiếm 2/3 diện tích tồn tỉnh, án ngữ sau lưng là dãy trường sơn hùng vĩ, trải ra trước mặt là biển đơng lai láng mênh mơng. Với diện tích 16.487,3km2 , 82 km bờ biển, cĩ nhiều khống sản quí hiếm như đá Rubi, thiếc đá vơi, vàng. Dân số gần 3 triệu người 1,5 triệu lao động trong đĩ cĩ 250 tiến sĩ, hơn 3 vạn cán bộ cĩ trình độ cao đẳng, đại học, 6 vạn cán bộ kỹ thuật trung cấp, 3,6 vạn cơng nhân lành nghề.Con người ở đây cần cù, chịu khĩ làm ăn, ham học hỏi, thơng minh sáng tạo. Nghệ An thực sự trở thành một tỉnh cĩ tiềm năng kinh tế và nguồn nhân lục dồi dào, cĩ truyền thống cách mạng lâu đời. Trong những năm qua, cùng với sự đổi mới và phát triển của quốc gia, các ngành cơng nghiệp, du lịch, văn hố, thể thao của tỉnh cũng được phát triển mạnh mẽ. Từ một tỉnh bị đổ nát sau chiến tranh, ngày nay Nghệ An đã trở thành một tỉnh tương đối phát triển xứng đáng là trung tâm kinh tế, xã hội, chính trị của khu vực Bắc trung Bộ và là đầu mối giao thơng quan trọng nằm trên quốc lộ 1A và đường sắt xuyên Việt. Kết cấu hạ tầng của Nghệ An bước đầu đã đáp ứng được nhu cầu khách trong nước và quốc tế như: Bưu chính viễn thơng, hệ thống ngân hàng, hệ thống điện nước, mạng lưới giao thơng khách sạn, nhà hàng. Sân bay Vinh được cải tạo nâng cấp để máy bay hạng nặng cĩ thể lên xuống, phục vụ khách trên các tuyến quan trọng. Cảng biển quốc tế cửa lị hiện tại tàu 6.000 – 7.0000 tấn đã vào ra thường xuyên, đang được đầu tư và nạo vét và làm thêm bến để tàu một vạn tấn vào ra nhằm đáp ứng nhu cầu vận chuyển hàng hố cho Lào và Đơng- Bắc Thái Lan theo đường số 7, đường 8 qua cảng Cửa Lị để đi các nước. Đây thực sự là một tiềm năng to lớn chưa được khai thác hợp lý cho phát triển kinh tế của khu vực miền trung và tiểu vùng Nghệ An- Lào- Đơng bắc Thái Lan. Cửa Lị cũng là điểm du lịch hấp dẫn mà hàng năm đã thu hút một lượng khách (trong nước và quốc tế) rất lớn viếng thăm cũng như chọn làm điểm dừng chân trên cuộc hành trình xuyên Việt. Nhiệt độ trung bình của Nghệ An khonảg 23,50C, lượng mưa trung bình 1.800 – 2.000mm/năm, độ ẩm 71% - 91%. tồn tỉnh Nghệ An cĩ 01 thành phố, 01 thị xã và 17 huyện. Nghệ An đang từng bước khắc phục khĩ khăn và cố gắng thu hút đầu tư bằng các chính sách ưu đãi, áp dụng triệt để các chính sách đầu tư của chính phủ đối với đầu tư trong và ngồi nước. Hiện nay Nghệ An đã và đang tập trung vào xây dựng bốn khu cơng nghiệp trọng điểm là: KCN Hồng Mai, KCN Nam Cấm, khu cơng nghiệp Phủ Quỳ và KCN Bắc Vinh. Một số chỉ tiêu kinh tế đạt được của Nghệ An trong những năm qua như sau : Năm 2000 2001 2002 6 tháng 2003 GDP(%) 6,21% 8,9% 11% 11,55% GNP(tỷ) 6317 6880 7636 8025 Tỉ lệ tăng DS(%) 1,5 1,43 1,36 1,2 bảng 2.1:mức tăng trưởng kinh tế và dân số Cơ cấu các doanh nghiệp trên địa bàn tỉnh hiện nay như sau : Doanh nghiệp nhà nước : 110 Cơng ty cổ phần : 61 Cơng ty TNHH : 275 Chi nhánh tại Nghệ An : 13 Doanh nghiệp tư nhân : 193 Xí Nghiệp : 87 Ngồi ra cịn cĩ các nhà máy sản xuất lớn , tổng các doanh nghiệp tại Nghệ An là 908 DN quốc doanh và ngồi quốc doanh. Nếu tính cả các doanh nghiệp nhỏ hoặc mới thành lập thì con số này cĩ thể lên tới 4.540(doanh nghiệp ) trong đĩ cĩ 183 doanh nghiệp thương mại dịch vụ. Các doanh nghiệp tập trung chủ yếu ở thành phố Vinh, các khu cơng nghiệp và các trung tâm kinh tế lớn của tỉnh. Hiện trạng và tiềm năng phát triển của mạng viễn thơng Nghệ An: So với tình hình phát triển chung của cả nước thì Nghệ An được xem là một trong những tỉnh cĩ mạng viễn thơng hiện đại ở Việt Nam. Một số thành tựu mà Bưu điện Nghệ An đã đạt được . “Bưu điện Nghệ An là một trong những đơn vị đi đầu trong việc ứng dụng các thành tựu khoa học và cơng gnhệ vào sản xuất kinh doanh., với mạng lưới trên 120 bưu cục, 342 điểm bưu điện văn hố xã, 80 tổng đài, 17 trạm thơng tin di động, 429 km cáp quang nội tỉnh, gần 10 vạn máy điện toại cĩ trên mạng và nhiều dịch vụ bưu chính như; chuyển phát nhanh, tiết kiệm bưu điện, điện hoa, chuyển tiền nhanh ...đã khẳng định hướng đi đúng và cĩ hiệu quả của mình. Doanh thu hàng năm của Bưu điện tỉnh tăng trên 20% trong đĩ năm 2002 doanh thu đạt 217 tỉ đồng tăng 34% so với năm 2001. Thu nhập của cán bộ cơng nhân viên ngày một cao hơn. Với những kết quả đạt được trong nhiều năm qua đặc biệt là năm 2002 cĩ thể nĩi rằng Bưu điện Nghệ An là một tập thể vững mạnh với 5 thành tích nổi bật sau: Nội bộ đồn kết, hợp tác, phát huy được sức mạnh tổng hợp của tồn đơn vị. Đây chính là bài học xuyên suốt trong quá trình cách mạng của Đảng ta, là lời dặn ân cần của Bác với tồn đảng, tồn dân, tồn quân trước lúc người đi xa.được Bưu điện Nghệ An thấm nhuần, quán triệt và thực hiện tốt. Mạng bưu chính viễn thơng được phát triển, mở rộng, hiện đại, đồng bộ với tốc độ cao.Năng lực phục vụ của Bưu điện khơng ngừng được tăng lên, đảm bảo các nội dung: chất lượng phục vụ, văn minh nghề nghiệp, an ninh và an tồn, các chỉ tiêu doanh thu, lợi nhuận ,tiền lương tự đầu tư phát triển, nộp ngân sách, trình độ đội ngũ cán bộ, cơng nhân viên tiến bộ nhanh và tương đối vững chắc. Là một đơn vị thực hiện tốt các chính sách xã hội và an ninh quốc phịng trên địa bàn, được nhà nước tặng thưởng huân chương lao động hạng ba về thực hiện chính sách xã hội. Các hoạt động thể thao, văn hố, văn nghệ quần chúng sơi động bổ ich và lành mạnh. Đảng bộ và các đồn thể quần chúng, lực lượng vũ trang, dân quân tự vệ liên tục đạt danh hiệu trong sạch, vững mạnh và tiên tiên xuất sắc. Đối nội yên vui, đối ngoại rộng mở, nghĩa tình. Mối quan hệ phối hợp giữa các đồn viên và các đồn ,các cấp ngày càng tốt hơn tạo mơi trường và điều kiện thuận lợi để đơn vị liên tục phát triển và trưởng thành. Những kết quả và sự nỗ lực phấn đấu của Bưu điện Nghệ An trong những năm qua đã gĩp phần quan trọng trong sự nghiệp chấn hưng nền kinh tế địa phương, tạo đà cho Nghệ An đi nhanh hơn trong sự nghiệp cơng nghiệp hố, hiện đại hố đất nước. Bưu điện Nghệ An luơn là tập thể mạnh, xứng đáng với danh hiệu đơn vị anh hùng lực lượng vũ trang trong thời kỳ chống Mỹ cứu nước (1996), đơn vị anh hùng lao động trong thời kỳ đổi mới năm 2000 và đặc biệt là tấm huân chương độc lập hạng ba được đảng và nhà nước trao tặng năm 2002”. Trích phát biểu của đồng chí Lê Dỗn Hợp, Uỷ viên trung ương Đảng, bí thư tỉnh Uỷ Nghệ An trong hội nghị triển khai kế hoạch năm 2003 và lễ đĩn nhận huân chương độc lập hạng ba của Bưu điện Nghệ An. Hiện trạng mạng viễn thơng Nghệ An được thể hiện đầy đủ qua các báo cáo sau (xin mời xem phụ lục 2): * Phát triển Internet của Nghệ An trong những năm vừa qua Thuê bao internet cơng cộng đăng kí sử dụng qua bưu điện: TT Khu vực 1998 1999 2000 2001 2002 2003(6 tháng đầu) 1 Quế Phong 1 1 2 Quỳ Châu 2 1 3 Quỳ hợp 1 5 1 8 4 4 Nghĩa Đàn 1 3 2 1 1 5 Quỳnh Lưu 2 4 1 5 8 6 Yên Thành 1 1 1 5 7 Diễn Châu 1 0 2 3 8 Nghi Lộc 1 0 0 1 1 9 Vinh 16 32 50 64 108 108 10 Cửa Lị 3 3 3 3 11 Hưng Nguyên 1 12 Nam Đàn 1 2 13 Thanh Chương 1 1 14 Đơ Lương 1 1 6 1 15 Tân Kỳ 1 2 16 Anh Sơn 1 2 6 17 Con Cuơng 1 1 18 Tương Dương 1 2 19 Kỳ Sơn 1 Bảng 2.2: Thuê bao Internet cơng cộng phát triển hàng năm Trung bình số thuê bao điện thoại thường xuyên kết nối Internet TT Khu vực 1998 1999 2000 2001 2002 2003 1 Quế Phong 3 9 20 34 50 55 2 Quỳ Châu 5 10 24 30 56 60 3 Quỳ hợp 7 20 33 50 87 55 4 Nghĩa Đàn 4 12 27 46 70 65 5 Quỳnh Lưu 5 12 30 35 103 70 6 Yên Thành 3 11 25 30 57 48 7 Diễn Châu 6 25 30 63 76 54 8 Nghi Lộc 4 24 32 44 74 51 9 Vinh 20 55 134 256 350 308 10 Cửa Lị 6 30 58 85 107 98 11 Hưng Nguyên 2 8 26 34 58 40 12 Nam Đàn 3 7 15 36 45 32 13 Thanh Chương 4 12 34 35 57 46 14 Đơ Lương 5 18 40 57 69 54 15 Tân Kỳ 1 3 15 24 34 22 16 Anh Sơn 2 6 18 27 33 24 17 Con Cuơng 1 3 9 21 29 32 18 Tương Dương 0 2 7 18 24 31 19 Kỳ Sơn 0 1 5 10 20 18 ( Số liệu từ Bưu Điện Nghệ An ) Phân tích nhu cầu sử dụng dịch vụ ADSL : Qua các số liệu đã cĩ trên ta thấy: Nếu phấn đấu để đảm bảo chỉ tiêu đến năm 2005 số thuê bao internet đạt 1,3 – 1,5 trên 100 dân (như trong Quyết định phê duyệt kế hoạch tổng thể ứng dụng và phát triển cơng nghệ thơng tin ở Việt Nam đến năm 2005 của Thủ tướng Chính phủ ) thì số lượng thuê bao Internet cần phát triển là 39.000 – 45.000 thuê bao. Giả sử rằng tỉ lệ hộ gia đình sử dụng dịch vụ ADSL khoảng 1%(tức là 1 thuê bao ADSL/100 hộ gia đình hay tương đương 1 thuê bao ADSL/493 người dân) thì số cổng ADSL phải lắp đặt sẽ là: 6.085 (cổng). Nếu dặt mục tiêu phát triển thuê bao ADSL tương ứng với tỷ lệ 5% số lượng doanh nghiệp thì nhu cầu phát triển thuê bao ADSL sẽ vào khoảng 227 thuê bao, đây thực sự là những thuê bao cĩ nhu cầu rất lớn về tốc độ truy nhập cũng như băng thơng. Tuy nhiên, trên thực tế số lượng doanh nghiệp cĩ nhu cầu truy nhập Internet và truyền số liệu rất nhiều, khĩ cĩ thể xác định chính xác, nhưng sẽ lớn hơn nhiều so với số lượng thuê bao dự tính này. Mức tăng trưởng doanh thu hàng năm cao và đặc biệt đột biến trong năm 2002 cho thấy nhu cầu về dịch vụ mới cĩ chất lượng cao, hơn nữa vấn đề “tắc nghẽn” trong truy nhập Internet cũng như truyền số liệu đang là một vấn đề cần phải được giải quyết kịp thời mới cĩ khả năng đáp ứng được chất lượng dịch vụ và nhu cầu địi hỏi. Một trong các dịch vụ mới đáp ứng được các yêu cầu này là ADSL. 2.7 Dự Báo nhu cầu 2.7.1 Nguyên tắc phát triển dịch vụ ADSL: - Dựa trên nhu cầu yêu cầu thực tế trong hiện tại và cĩ tính tới xu thế phát triển nhu cầu trong tương lai. - Đáp ứng vừa kịp thời, vừa đa dạng các loại hình dịch vụ trên cơ sở kế hoạch phát triển mạng hợp lý, hiệu quả. - Phát triển dịch vụ phù hợp với nhu cầu, yêu cầu trong từng gia đoạn ngắn và trung hạn. 2.7.2 Dự báo đối tượng khách hàng cĩ nhu cầu sử dụng dịch vụ ADSL: - Khách hàng hiện cĩ : là những khách hàng đang sử dụng các dịch vụ truy hiện cĩ (Leased Line, Dial Up, truyền số liệu X.25, v.v...), bao gồm: các khách hàng đang sử dụng thuê kênh Leased Line, các khách hàng thuê kênh truyền số liệu X.25, các điểm truy nhập Internet, các thuê bao VNN(1260/1267/1268/1269), v.v... Cụ thể như sau: + Đối tượng khách hàng sẽ cĩ nhu cầu sử dụng dịch vụ ADSL trong việc truy nhập Internet tốc độ cao, băng rộng đĩ là : các doanh nghiệp cĩ vốn đầu tư nước ngồi, doanh nghiệp liên doanh, các doanh nghiệp cĩ chi nhánh trong nước, nước ngồi hoạt động trong lĩnh vực chứng khốn, ngân hàng, cơng nghiệp, thương mại, du lịch, khách sạn, v.v... + Đối tượng khách hàng sẽ cĩ nhu cầu sử dụng dịch vụ ADSL trong việc tích hợp dịch vụ thoại và kết hợp với dịch vụ truyền số liệu đĩ là: các doanh nghiệp kinh doanh trên lĩnh vực thương mại - dịch vụ (ngân hàng, khách sạn , du lịch, ...), các thuê bao Internet phổ thơng, các điểm truy nhập Internet phổ thơng, hộ gia đình, v.v... + Đối tượng khách hàng sẽ cĩ nhu cầu sử dụng dịch vụ ADSL trong việc truy nhập trực tuyến, video theo yêu cầu, giáo dục từ xa, y tế từ xa, v.v...đĩ là : các viện nghiên cứu, các trường đại học cao đẳng, các trung tâm y tế, doanh nghiệp du lịch , khách sạn, nhà hàng. - Khách hàng tiềm năng: Là những khách hàng hiện tại chưa hoặc ít sử dụng các dịch vụ truy nhập Internet, truyền số liệu nhưng cĩ khả năng sẽ sử dụng dịch vụ ADSL khi dịch vụ này được đưa vào sử dụng và phát triển. Đối tượng khách hàng này bao gồm: + Các doanh nghiệp cơng nghiệp, thương mại, dịch vụ v.v... + Các cơ quan quản lý của chính quyền địa phương (UBND tỉnh, thành phố, thị xã, quận, huyện, phường, xã, ... ), các ban ngành chức năng (Sở KHĐT, Sở Xây Dựng, Sở Tài Chính, ngân hàng, v.v...) + Các hộ gia đình cĩ thu nhập cao trở lên. 2.7.3 Các mơ hình dự báo được khuyến nghị bởi ITU-T(CCITT): 2.7.3.1 Qui trình dự báo: Dự báo nhu cầu thoại là một quá trình phức tạp nhưng về cơ bản cĩ thể phân làm các bước chính như hình sau: Thu Thập dữ liệu Lựa chọn mơ hình dự báo Phát triển mơ hình dự báo Phân tích kết quả Áp dụng mơ hình dự báo để dự báo Kết qủa dự báo Hình 2.10: Qui trình dự báo dịch vụ thoại 2.7.3.2. Lựa chọn mơ hình dự báo : Việc quyết định xem mơ hình dự báo thích hợp liên quan đến nhiều yếu tố: dữ liệu đầu vào, các yêu cầu về thời gian, yêu cầu về kết qủa đầu ra, tài nguyên sẵn cĩ… Tuy nhiên, về cơ bản qui trình lựa chọn mơ hình dự báo cĩ thể được mơ tả một cách tổng quát như hình 2.11: Cĩ 3 chiến lược dự báo chính : Tiền định(Deterministic): Dựa trên mối quan hệ mật thiết giữa hiện tại và tương lai. Các mơ hình time-series thích hợp với chiến lược này. Hệ thống(Systematic): Dựa trên ý tuởng cho rằng xu hướng phát triển trong tương lai sẽ tuân thủ các nguyên tắc nào đĩ, chẳng hạn các lý thuyết về xã hội- kinh tế. Dữ liệu sẵn cĩ và các điều kiện về mơi trường Nhận định và đánh giá chung Vấn đề dự báo cụ thể Các tổ chức dự báo hiện thời CHIẾN LƯỢC DỰ BÁO Các tính chất chung của mmhmhMHmơMHhình YỀU CẦU VỀ THỜI GIAN Yêu cầu về kết quả đầu ra. Tài nguyên Lớp các mơ hình sơ bộ Tập các mơ hình sơ bộ được chọn Các điều kiện đầu vào Các mơ hình được lựa chọn ` Hình 2.11: Quy trình dự báo Triệu chứng(Symptomatic): Dựa trên những dấu hiệu hiện tại để dự báo cho tương lai, ví dụ : các số modem tăng sẽ dẫn đến nhu cầu về kết nối dữ liệu trong tương lai. Trong thực tế chúng ta chỉ sử dụng hai chiến lược dự báo là Deterministic và Systematic(mơ hình chuỗi thời gian và mơ hình kinh tế xã hội) . 2.7.3.3 Phát triển mơ hình dự báo : Mơ hình khơng thích hợp Lớp các mơ hình được lựa chọn Chọn một mơ hình thử nghiệm Tính tốn các tham số cho mơ hình Xác nhận mơ hình thích hợp Kiểm tra mơ hình Hình 2.12: Các bước thực hiện dự báo Sau khi đã chọn được một lớp các mơ hình dự báo khả dĩ chúng ta phải tính tốn các tham số cho chúng và kiểm tra xem mơ hình dự báo nào là thích hợp nhất. Quá trình phát triển mơ hình dự báo cĩ thể mơ tả bằng hình 2.12. Trong qui trình dự báo ở hình 2.12 “tính tốn các tham số cho mơ hình” là một trong những bước quan trọng nhất. Tuỳ thuộc vào mơ hình dự báo khác nhau, phương pháp tính tốn các tham số cho mơ hình cũng khác nhau. Các tham số cĩ thể được tính tốn dựa trên những dữ liệu về quá khứ, dữ liệu dự báo của một số yếu tố liên quan khác(dân số, tốc độ tăng trưởng GDP, GPP...) hoặc cĩ thể là một số giả thiết do người dự báo đưa ra... Áp dụng mơ hình dự báo: Sau khi đã lựa được các mơ hình dự báo thích hợp, chúng ta sẽ sử dụng các mơ hình dự báo này để tính tốn các nhu cầu sử dụng dịch vụ. Dữ liệu đầu ra: Tuỳ thuộc vào chiến lược lập kế hoạch mạng khác nhau, kết quả dự báo cũng sẽ khác nhau. Dưới đây là mẫu kết quả dự báo(đầu ra )cho từnh loại chiến lược dự báo: + Đối với các mục tiêu chính sách : tổng số các thuê bao. + Đối với các kế hoạch chiến lược : Số các thuê bao trên từng quận /huyện. + Đối với kế hoạch cơ sở: Số thuê bao trên từng quận/huyện phân theo các loại sau: Dân cư (Residential). Doanh nghiệp(Business). + Đối với các kế hoạch cài đặt: Số thuê bao trên phường/xã theo các loại sau: Dân cư(Residential). Doanh nghiệp sử dụng một đường thuê bao(Single line business). Doanh nghiệp sử dụng nhiều đường thuê bao(Mutil line business). Mơ hình đường cong phát triển Đây là mơ hình khá phổ biến trong dự báo nĩi chung. Mơ hình này mơ tả sự phát triển của yếu tố dự báo nĩi chung. Nĩ mơ tả sự phát triển của yếu tố dự báo phụ thuộc vào biến thời gian. Các dạng cơ bản của mơ hình gồm cĩ: Tuyến tính Hàm mũ Logistic Cấu trúc mơ hình: Hình 2.13 mơ tả đồ thị của các dạng mơ hình nĩi trên: Trong đĩ: t : biến thời gian. yt : mật độ thuê bao năm tại năm t M,a,b : các tham số được xác định theo phương pháp hồi quy(sử dụng dữ liệu quá khứ để tính tốn). k : mức bão hồ. yt = M +at yt = M + at + bt2 a, Tuyến tính b, Hàm mũ yt = c, Logistic Hình 2.13 các mơ hình đường cong a, Mơ hình tuyến tính : Dạng của mơ hình tuyến tính được biểu diễn theo cơng thức như sau: yt = a + bt (1.1) Trong đĩ : t : là biến thời gian yt : mật độ thuê bao(số thuê bao trên đầu ngưịi hoặc trên từng hộ gia đình... và cĩ thể phân theo từng loại khác nhau) tại năm t a,b các tham số được tính theo cơng thức sau: a = (1-2) b = T1 – a*t1 Trong đĩ : T1: mật độ thuê bao(penetration rate ) quá khứ tại năm t1 T2 : mật độ thuê bao quá khứ tại năm t2 Trên đây là cơng thức để tính các tham số ử dụng số liệu của hai năm quá khứ. Tuy nhiên để tăng độ chính xác của kết quả dự báo cĩ thể sử dụng phương pháp bình phương bé nhất để tính tốn các tham số a,b dựa trên số liệu quá khứ của nhiều năm. b, Mơ hình logistic Mơ hình logistic cĩ dạng như sau : yt = (1-3) Trong đĩ : + yt : mật độ thuê bao tại năm t + S giá trị bão hồ được xác định dựa vào chính sách của chính phủ hoặc so sánh tương quan với các nước khác . + Các tham số k (tỉ lệ tăng số điện thoại) và t0 được xác định như sau: k = ln (1.4) - T1 : mật độ thuê bao tại năm cơ sở (năm dự báo) - T2 : mật độ thuê bao tại năm đích T t0 = t1 + (1.5) c, Mơ hình hàm mũ : Mơ hình hàm mũ được biểu diễn bằng các cơng thức sau: yt = M + aebt (1.6) Trong đĩ : + yt : Mật độ thuê bao tại năm t + M, a và b là các tham số của mơ hình được tính tốn sử dụng phương pháp hồi quy dựa trên các số liệu quá khứ. Mơ hình kinh tế lượng + Cấu trúc mơ hình Mơ hình kinh tế lượng được biểu diễn dưới dạng cơng thức như sau: Yt = at + b1x1t + b2x2t + … + bnxnt + έ (1.7) + Trong đĩ: Yi: biến phụ thuộc(dependent variable) (trong trường hợp dự báo thoai, Yt cĩ ý nghĩa là nhu cầu thuê bao hoặc mật độ thuê bao) at : các hằng số trong phương trình cần được xác định. b1,…bn : các hệ số thể hiện mối quan hệ về lượng giữa Yt và xt. x1t, x2t, x3t, …, xnt : các biến độc lập(explanatory or indendent variables), chẳng hạn GPP, chi tiêu đầu tư tiêu dùng, dân số, số hộ gia đình,… έi : thể hiện độ sai lệch dự báo. Sử dụng dữ liệu quá khứ(số thuê bao hoặc mật độ thuê bao, dữ liệu kinh tế xã hội) để tính tốn các tham số của mơ hình. + Các dạng mơ hình: Một số dạng mơ hình kinh tế lượng thường được sử dụng bao gồm log kép, bán log, đảo. Log kép(Doube-log) : lnYt = α + βlnXt + εt Trong đĩ : * Yt : biến phụ thuộc. * xt : biến độc lập * α,β: là các tham số được xác định theo phương pháp bình phương bé nhất dựa trên dữ liệu quá khứ. 2.7.4 Mơ hình dự báo lựa chọn và kết quả dự báo Sau khi nghiên cứu kỹ tính phù hợp, số liệu đầu vào cĩ được và tình hình thực tế tại Việt Nam cũng như tham khảo các chuyên gia trong lĩnh vực tư vấn thiết kế tơi quyết định chọn mơ hình dự báo logistic. Các dự báo về nhu cầu sử dụng được thể hiện trong bảng sau : Thứ Tự Khu vực Số thuê bao 1 Quế Phong 30 2 Quỳ Châu 35 3 Quỳ hợp 63 4 Nghĩa Đàn 96 5 Quỳnh Lưu 78 6 Yên Thành 32 7 Diễn Châu 60 8 Nghi Lộc 48 9 Vinh 300 10 Cửa Lị 90 11 Hưng Nguyên 35 12 Nam Đàn 27 13 Thanh Chương 30 14 Đơ Lương 96 15 Tân Kỳ 20 16 Anh Sơn 37 17 Con Cuơng 24 18 Tương Dương 26 19 Kỳ Sơn 15 Bảng : 2.4 Kết quả dự báo Cấu hình thực tế: Cao Điểm(23) Quế Phong(30) Quỳ Châu(35) Quỳ hợp (40) Nghĩa Minh(26) Kỳ Sơn (15) Tân Kỳ(20) Anh Sơn(37) Con Cuơng(24) Tương Dương(26) Quang Sơn(32) Bến thuỷ(32) Hưng Lộc(32) Cửa Nam(32) Hưng Nguyên(35) Thanh Chương(20) Chợ chùa(10) Nam Đàn (27) Bình Minh(30) Diễn Châu (60) Yên Thành (32) Hồng mai (28) Quỳnh Lưu (50) Nghi Lộc(48) Cửa Lị(60) ) BRAS QUÁN BÁNH Nghĩa Đàn Hup (70) Đơ Lương Hup (64) Quán Bánh Hup (62) Vinh Hup () Hậu Thành (18) sđfsf ` 2.8 .Lựa chọn phương án kỹ thuật cung cấp dịch vụ truy nhập ADSL: 2.8.1 Phương án nâng cấp tổng đài hiện cĩ để cung cấp dịch vụ ADSL: - Ưu điểm: + Thuận tiện trong thi cơng lắp đặt do các khung giá thiết bị được sản xuất chung theo tiêu chuẩn chung của tổng đài hiện cĩ. + Cĩ khả năng tận dụng được các thiết bị nguồn, khung giá thiết bị. + Các cổng này được quản lý chung bởi các hệ thống quản lý của tổng đài, do vậy sẽ cĩ thể tiết kiệm được chi phí đầu tư. + Việc nâng cấp tổng đài đơn giản, thời gian cung cấp dịch vụ nhanh. - Nhược điểm: + Phụ thuộc vào chủng loại tổng đài hiện cĩ, bởi vì chỉ cĩ một số loại tổng đài hiện đại thế hệ mới mới cĩ khả năng cung cấp dịch vụ ADSL như: Alcatel, Siemens, NEXT, v.v...cịn lại đa phần là các tổng đài khơng cĩ khả năng nâng cấp để cung cấp dịch vụ ADSL. Do vậy sẽ rất khĩ khăn trong cơng tác quy hoạch thiết bị đồng bộ mạng trong khu vực. + Về giá thành đầu tư thấp hay cao phụ thuộc phụ thuộc rất nhiều vào việc đàm phán trực tiếp với nhà cung cấp thiết bị tổng đài. + Khơng tạo được lợi thế cạnh tranh giữa nhưng nhà cung cấp thiết bị nên thường xẩy ra tình trạng ép giá hoặc đẩy giá lên quá cao. + Thời gian cĩ triển khai dịch vụ tuỳ thuộc vào nhà cung cấp thiết bị, thủ tục đàm phán và các thủ tục khác. Vì vậy thơng thường thời gain này thường kéo dài rất lâu. + Khả năng cung cấp các dịch vụ băng rộng, tốc độ cao bị hạn chế do năng lực của tổng đài khơng đáp ứng được, thậm chí cĩ một số dịch vụ khĩ cĩ thể cung cấp được. Khả năng cập nhật, đưa thêm các dịch vụ mới vào rất khĩ khăn. + Tính ổn định cũng như chất kượng dịch vụ phụ thuộc rất lớn vào phần cứng, phần mềm sẽ được cung cấp của tổng đài, do vậy rất khĩ cĩ thể đảm bảo cũng như xác định cho đúng nguyên nhân xảy ra. + Hệ thống tổng đài hiện cĩ đang hoạt động, do vậy khi nâng cấp mở rộng chắc chắn sẽ khơng tránh khỏi sự gián đoạn hoặc mất mát thơng tin, thậm chí cĩ thể dẫn tới đình trệ cả các dịch vụ đang cung cấp. + Khĩ cĩ thể đảm bảo tương thích với mạng thế hệ sau, đặc biệt là hki cần thay đổi hệ thống tổng đài thì sẽ ảnh hưởng đến việc cung cấp dịch vụ, hay nĩi cách khác khi cĩ sự thay đổi thì sẽ dẫn tới việc cung cấp dịch vụ cũng thay đổi theo, đây là một ràng buộc cứng. 2.8.2 Phương án lắp đặt mới thiết bị truy nhập để cung cấp dịch vụ ADSL: - Ưu điểm : + Khơng phụ thuộc vào chủng loại tổng đài hiện cĩ, do vậy việc phát triển mạng sẽ thuận tiện hơnlinh hoạt hơn. + Thời gian triển khai dịch vụ nhanh trong vịng 6 – 9 tháng. + Cĩ khả năng tương thích với mạng thế hệ sau. + Khơng bị hạn chế trong việc cung cấp dịch vụ. Đơn giản, thuận tiện trong việc đưa thêm dịch vụ mới vào mạng và dịch vụ được cung cấp cĩ tính ổn định cao bởi lẽ phần cung cấp dịch vụ được thực hiện độc lập với những máy chủ ứng dụng chuyên dùng. + Khơng bị ảnh hưởng gì khi hệ thống tổng đài cĩ sự thay đổi. + Cĩ khả năng tạo được lợi thế cạnh tranh về giá do sự cạnh tranh trong quá trình đấu thầu giữa các nhà cung cấp thiết bị. + Cho phép quy hoạch đồng bộ các thiết bị mạng trong một khu vực dễ dàng, khơng phụ thuộc vào bất cứ một nhà cung cấp thiết bị nào. - Nhược điểm: + giá thành thiết bị cĩ thể cao do phải đầu tư mới từ đầu. + Phát triển thêm hệ thống thiết bị mới nên sẽ gây khĩ khăn cho cơng tác quản lý, khai thác bảo dưỡng. 2.8.3 Kết luận : Qua những phân tích đánh giá ưu, nhược điểm của hai phương án kỹ thuật để cung cấp dịch vụ ADSL, chúng ta nhận thấy mặc dù chi phí đầu tư ban đầu đối với phương án lắp mới thiết bị truy nhập cĩ thể cao hơn phương án nâng cấp tổng đài hiện cĩ, nhưng phương án lắp mới thiết bị truy nhập để cung cấp dịch vụ ADSL cĩ nhiều điểm thuận lợi hơn so với phương án nâng cấp tổng đài hiện cĩ. Hơn nữa, nếu cơng tác đấu thầu thực hiện tốt(đảm bảo tính cạnh tranh giữa các nhà thầu) thì cĩ thể giá thành thiết bị truy nhập đầu tư mới sẽ khơng cao và thời gian triển khai dịch vụ cũng nhanh gọn, điều này gĩp phần rất quan trọng vào chiến lược phát triển dịch vụ trong mơi trường cạnh tranh. Do vậy chúng ta sẽ lựa chọn phương án lắp đặt mới thiết bị truy nhập để cung cấp dịch vụ ADSL là hợp lý và khả thi.. Chương 3 : THUYẾT MINH THIẾT KẾ KỸ THUẬT Thiết kế kỹ thuật : Yêu cầu thiết kế kỹ thuật: mạng ADSL phải đựợc thiết kế bảo đảm kế hoạch, chiến lược phát triển và quản lý mạng thích hợp : Việc truy nhập từ xa phải bảo đảm khả năng xác thực(nhận dạng) và an ninh mạng . bảo đảm cung cấp các dịch vụ quản lý mạng đối với nhà cung cấp, khách hàng và những người truy nhập từ xa. Nguyên tắc thiết kế kỹ thuật: Phù hợp với điều kiện thực tế của cơ sở hạ tầng kỹ thuật về: Kiến trúc nhà trạm mặt bằng phịng máy, vị trí lắp đặt các thiết bị hiện cĩ, nguồn điện, tiếp đất, mơi trường, bảo an báo cháy , v.v… Tận dụng triệt để cơ sở hạ tầng kỹ thuật hiện đang cĩ sẵn nhằm bảo đảm an tồn kỹ thuật, tiết kiệm nhất về chi phí đầu tư