Đồ án Modem cáp và dịch vụ băng rộng trên mạng truyền hình cáp hữu tuyến

Sự phát triển của các dịch vụ băng rộng ngày nay được đánh giá là bùng nổ trên toàn cầu: mạnh về quy mô và đa dạng về hình thức. Các phương thức truy nhập băng rộng ngày càng được giới thiệu nhiều hơn với những ưu nhược điểm riêng. Sự lựa chọn giải pháp nào là vấn đề quyết định đến khả năng cạnh tranh giữa các nhà cung cấp dịch vụ về chất lượng phục vụ, mở rộng mạng lưới và đa dạng hoá dịch vụ. Do đó sự phát triển của mỗi công nghệ phụ thuộc vào từng khu vực, địa hình phân bố, mức sống người sử dụng, cơ sở hạ tầng mạng lưới sẵn có và tiềm lực kinh tế của từng nhà khai thác và cung cấp dịch vụ viễn thông. Trước đây, thuật ngữ CATV được hiểu là Cable TV ( năm 1948, Mỹ thực hiện thành công hệ thống truyền hình cáp hữu tuyến). Sau 1949, Mỹ lắp đặt thành công hệ thống truyền hình cộng đồng sử dụng anten( gọi là Community Antenna Television), từ đó thuật ngữ CATV được dùng để chỉ chung cho hệ thống truyền hình cáp vô tuyến và hữu tuyến. Nhưng trong giới hạn đồ án này, thuật ngữ CATV chỉ được sử dụng với nghĩa mạng truyền hình cáp hữu tuyến. Phương thức truy nhập băng rộng qua mạng CATV hai chiều đang có nhiều hứa hẹn lợi ích trong tương lai cho các nhà cung cấp dịch vụ truyền hình. Đây cũng đang là ưu thế cạnh tranh lớn của các công ty cung cấp dịch vụ truyền hình cáp ở Việt Nam: Trung Tâm DVKTTH Cáp( thuộc Đài truyền hình Việt Nam ) và công ty BTS ( thuộc Đài truyền hình Hà Nội) đối với các nhà cung cấp truy nhập băng rộng hiện có ở Việt Nam. Do đó, với mục tiêu mô tả phương thức truy nhập này, đề tài “Modem Cáp và dịch vụ băng rộng” trình bày các vấn đề: về truy nhập băng rộng, về mạng CATV( HFC) hai chiều, về thiết bị modem cáp. Cụ thể các nội dung này được phân tích theo các chương : Chương 1: Trình bày tổng quan về các phương thức truy nhập băng rộng: nhu cầu phát triển dịch vụ băng rộng, một số giải pháp truy nhập băng rộng phổ biến hiện nay và tình hình ứng dụng các giải pháp đó. Chương 2: Trình bày các vấn đề cơ bản trong phương thức truy nhập băng rộng thông qua mạng truyền hình cáp HFC: sự phát triển của mạng truyền hình cáp, kiến trúc hoạt động của mạng CATV hai chiều, các thành phần cơ bản của mạng, các dịch vụ băng rộng trên mạng, các vấn đề tiêu chuẩn hoá cho truyền số liệu trên mạng này. Chương 3: Mô tả modem cáp và CMTS với: mô hình phân lớp, kĩ thuật nén ảnh MPEG, điều chế,. ,cấu trúc, hoạt động, vấn đề nhiễu, an ninh, quản lý.Và một số ưu điểm của modem cáp so với modem ADSL hiện đang cạnh tranh trên thị trường. Chương 4: Trình bày về các mạng truyền hình cáp ở Việt Nam: hiện trạng và các dự án triển khai phương thức truy nhập băng rộng qua modem cáp cho các mạng này.

doc80 trang | Chia sẻ: tuandn | Ngày: 23/05/2013 | Lượt xem: 2765 | Lượt tải: 9download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Đồ án Modem cáp và dịch vụ băng rộng trên mạng truyền hình cáp hữu tuyến, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG KHOA VIỄN THÔNG I ------o0o------- CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự do – Hạnh phúc -------o0o-------- ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Họ và tên : Phạm Thị Thủy Lớp : D99VT Khoá: 1999 - 2003 Ngành: Viễn thông Tên đề tài : Modem cáp và dịch vụ băng rộng trên mạng truyền hình cáp hữu tuyến Nội dung đồ án : I: Tổng quan các phương thức truy nhập băng rộng . II: Truy nhập băng rộng qua mạng truyền hình cáp hữu tuyến. Sự phát triển của mạng CATV. Kiến trúc và hoạt động mạng CATV hai chiều. Dịch vụ băng rộng trên mạng CATV hai chiều. III: Modem cáp Một số khái niệm liên quan. Cấu trúc và hoạt động của modem cáp và CMTS. Một số vấn đề liên quan đến hoạt động của modem. So sánh với modem ADSL. Một số nghiên cứu phát triển tương lai cho modem cáp. IV: Truy nhập băng rộng qua mạng CATV ở Việt Nam Tình hình phát triển các mạng truyền hình ở Việt Nam. Các mạng truyền hình cáp hữu tuyến ở Việt Nam: ( hiện trạng và dự án phát triển truy nhập băng rộng hai chiều ) Ngày giao đề tài : 11/8/2003 Ngày nộp đồ án : 31/10/2003 Ngày.......... tháng............ năm ......... Giáo viên hướng dẫn MỤC LỤC Mục lục i Danh sách các hình và bảng iv Mở đầu 1 Chương I: TỔNG QUAN TRUY NHẬP BĂNG RỘNG 1.1. Nhu cầu về dịch vụ băng rộng 3 1.2. Các giải pháp truy nhập băng rộng 4 1.2.1 Mạng truy nhập đôi dây đồng xoắn 4 1.2.2 Mạng truy nhập đường dây điện lực 5 1.2.3 Mạng truy nhập vô tuyến 6 1.2.4 Mạng truy nhập quang 7 1.2.5 Mạng truy nhập băng rộng truyền hình cáp 8 1.3. Tình hình phát triển và ứng dụng các giải pháp này 9 Chương II: TRUY NHẬP BĂNG RỘNG QUA MẠNG CATV HAI CHIỀU 2.1 Sự phát triển của mạng CATV 10 2.2 Kiến trúc và hoạt động của mạng CATV hai chiều 12 2.2.1 Sơ đồ khối và hoạt động của mạng CATV hai chiều 12 2.2.2 Các thành phần cơ bản mạng CATV hai chiều 14 * Bộ khuếch đại hai chiều 15 * Cáp quang và cáp đồng trục trong mạng 16 * Cầu rẽ ( Tap) 16 * Node quang 17 * Thiết bị kết cuối truyền hình-STB 18 * Modem cáp-CM 19 * Hệ thống kết cuối modem cáp- CMTS 19 * Một số server trong mạng modem cáp 20 * Hệ thống IP phone: 21 * Hệ thống quản lý thuê bao và tính cước dịch vụ 21 2.3 Các dịch vụ băng rộng trên mạng CATV hai chiều 23 2.3.1. Các ứng dụng băng rộng trên cơ sở truyền hình 23 a) PPV và IPPV 23 b) VOD và NVOD 23 2.3.2 Các ứng dụng băng rộng trên cơ sở Internet 24 a) Web Browser trên STB 24 b) Email 25 c) Thương mại điện tử 25 d) Các dịch vụ tại nhà: Ngân hàng, giáo dục, game 26 2.3.3 Ứng dụng truyền thoại trên mạng cáp 27 2.4 Tiêu chuẩn hoá modem cáp 28 Chương III: MODEM CÁP 3.1 Một số khái niệm liên quan 31 3.1.1 Tiêu chuẩn DOCSIS 31 3.1.2 Lớp giao thức DOCSIS MAC 34 3.1.3 Mã khoá liên kết dữ liệu 39 3.1.4 Kĩ thuật nén ảnh động MPEG 39 3.1.5 Kĩ thuật điều chế 44 3.1.6 Kĩ thuật xử lý lỗi 41 3.2 Cấu trúc và hoạt động của modem cáp và CMTS 44 3.2.1 Cấu trúc của modem cáp 44 3.2.2 Cấu trúc của CMTS 46 3.2.3 Hoạt động của modem cáp và CMTS 47 * Giai đoạn khởi động modem 47 * Truyền tải lưu lượng đường lên 49 * Truyền tải lưu lượng đường xuống 50 3.3 Một số vấn đề liên quan đến hoạt động modem 51 3.3.1 Nhiễu và biện pháp xử lý 51 * Nhận xét chung về nhiễu trong môi trường cáp 51 * Tạp âm nhiệt 52 * Tạp âm tích luỹ quang 53 * Nhiễu đầu vào 54 * Méo đường chung 54 * Nhiễu xung, nhiễu cụm 55 * Điều chế Hum 56 3.3.2 Quản lý modem 57 3.3.3 An toàn thông tin 58 3.4 So sánh với modem ADSL 60 3.5 Một số nghiên cứu phát triển tương lai cho modem cáp 63 Chương IV: TRUY NHẬP BĂNG RỘNG VỚI MẠNG CATV Ở VIỆT NAM 4.1 Tình hình phát triển các mạng truyền hình ở Việt Nam 65 4.2 Các mạng truyền hình cáp hữu tuyến ở Việt Nam 68 4.2.1 Mạng truyền hình cáp hữu tuyến Đài truyền hình Việt Nam 68 4.2.2 Mạng truyền hình cáp hữu tuyến Đài truyền hình Hà Nội 70 Kết luận 78 Phụ lục 79 Phụ lục A-1 Ví dụ danh mục cho dịch vụ IPPV 79 Phụ lục A-2 Các hình thức thanh toán trong giao dịch điện tử 80 Phụ lục A-3 So sánh Euro-DOCSIS và DVB-RCC 81 Phụ lục B-1: Mô hình các phần tử nhiễu 82 Phụ lục B-2: Tạp âm nền tương ứng băng tần tạp âm đường lên 82 Phụ lục C: Danh sách khu vực đã có truyền hình cáp 83 Các thuật ngữ viết tắt 87 Tài liệu tham khảo 91 Danh sách các hình và bảng Hình 1-1 Cấu trúc hệ thống ADSL Trang 4 Hình 1-2 Mạng truy nhập PLC Trang 6 Hình 1-3 Mạng truy nhập quang kiểu FTTC Trang 7 Hình 1-4 Mạng truy nhập HFC hai chiều băng rộng Trang 8 Hình 2-1 Mạng CATV một chiều đồng trục Trang 10 Hình 2-2 Sơ đồ phân bố phổ tần trên cáp Trang 11 Hình 2-3 Cấu trúc HFC dạng sao Trang 11 Hình 2-4 Cấu trúc HFC dạng vòng Trang 12 Hình 2-5 Sơ đồ khối hoạt động mạng CATV hai chiều Trang 13 Hình 2-6 Sơ đồ khối mô tả thành phần mạng CATV hai chiều Trang 14 Hình 2-7 Sơ đồ khối mô tả bộ khuếch đại hai chiều Trang 15 Hình 2-8 Đáp ứng tần số của bộ duplexer Trang 15 Hình 2-9 Đáp ứng đầu ra của bộ khuếch đại theo tần số Trang 16 Hình 2-10 Sơ đồ khối của cầu rẽ 4 cổng 20 dB Trang 17 Hình 2-11 Sơ đồ khối của node quang Trang 18 Hình 2-12 Vị trí của Modem tại nhà thuê bao Trang 19 Hình 2-13 Các loại modem cáp Trang 19 Hình 2-14 Vị trí CMTS trong mạng Trang 20 Hình 2-15 Một số các server trong mạng modem cáp Trang 20 Hình 2-16 Hệ thống quản lý truy nhập có điều kiện Trang 22 Hình 2-17 Ví dụ truyền hình tương tác AOL Trang 23 Hình 2-18 Trình duyệt web trên TV Trang 24 Hình 2-19 Tiêu chuẩn hoá cho các hệ thống cáp Trang 29 Hình 3-1 Định nghĩa ngăn giao thức DOCSIS trên giao diện RF Trang 31 Hình 3-2 Cấu trúc của gói MPEG chứa dữ liệu DOCSIS Trang 32 Hình 3-3 Cấu trúc khung MAC theo giao thức DOCSIS Trang 34 Hình 3-4 Tìm kiếm kênh đồng bộ Trang 35 Hình 3-5 Bản tin đồng bộ Trang 36 Hình 3-6 Bản tin UCD Trang 36 Hình 3-7 Bản tin MAP Trang 36 Hình 3-8 Quá trình điều chỉnh phạm vi Trang 36 Hình 3-9 Yêu cầu kết nối IP Trang 38 Hình 3-10 Yêu cầu đáp ứng ToD Trang 38 Hình 3-11 Truyền các tham số hoạt động Trang 38 Hình 3-12 Bản tin yêu cầu đăng kí Trang 38 Hình 3-13 Bản tin đáp ứng REG-RSP Trang 39 Hình 3-14 Sơ đồ khối 4 lớp mã hóa sửa lỗi FEC Trang 42 Hình 3-15 Cấu trúc khung FEC đối với điều chế 64-QAM Trang 43 Hình 3-16 Sơ đồ khối đơn giản một modem cáp Trang 44 Hình 3-17 Cấu trúc của CMTS Trang 46 Hình 3-18 Quá trình khởi động modem cáp Trang 47 Hình 3-19a) Ánh xạ ký hiệu QPSK Trang 50 Hình 3-19b) Ánh xạ ký hiệu 16 QAM Trang 50 Hình 3-20 Mô hình ảnh hưởng của nhiễu với đường xuống Trang 52 Hình 3-21 Mô hình ảnh hưởng của nhiễu với đường lên Trang 52 Hình 3-22 Ảnh hưởng của yếu tố tạp âm tích luỹ quang Trang 53 Hình 3-23 Một số nguồn nhiễu đầu vào phổ biến Trang 54 Hình 3-24 Một số điểm tiếp xúc gây méo đường chung Trang 55 Hình 3-25 Nhiễu corona và nhiễu khe do đường điện cao thế Trang 56 Hình 3-26 Cấu trúc truy nhập Internet từ HFC Trang 61 Hình 3-27 Cấu trúc truy nhập Internet từ mạng ADSL Trang 62 Hình 4-1 Cấu trúc mạng truyền hình cáp hữu tuyến Hà Nội Trang 76 Hình 4-2 Cấu trúc mạng HFC hai chiều Hà Nội Trang 76 Hình A-1 Ví dụ mô tả danh sách lựa chọn chương trình Trang 79 Bảng 1.1 Mô tả chung các công nghệ trong họ xDSL Trang 4 Bảng 2.1 So sánh kĩ thuật giữa các tiêu chuẩn Trang 30 Bảng 3.1 Các tốc độ ký hiệu với độ rộng băng tương ứng Trang 31 Bảng 3.2 Quá trình nhận các tham số đường lên Trang 36 Bảng 3.3 Quá trình thiết lập kết nối IP Trang 38 Bảng 3.4 Các thông số đường xuống 64/256-QAM theo chuẩn J.83B ITU-T và J.83A ITU-T Trang 38 Bảng 3.5 Các giá trị chuẩn Nnền ứng với (Bd) đường xuống Trang 41 Bảng 3.6 So sánh giữa modem cáp và modem ADSL Trang 53 Bảng 4.1 Các thông số kĩ thuật chính của mạng truyền hình cáp Hà Nội do Đài truyền hình Việt Nam thực hiện Trang 63 Bảng B-1 Mô hình toán học các phần tử nhiễu Trang 82 Bảng B-2 Các giá trị Nnền ứng với (Bu) đường lên Trang 82 Mở đầu Sự phát triển của các dịch vụ băng rộng ngày nay được đánh giá là bùng nổ trên toàn cầu: mạnh về quy mô và đa dạng về hình thức. Các phương thức truy nhập băng rộng ngày càng được giới thiệu nhiều hơn với những ưu nhược điểm riêng. Sự lựa chọn giải pháp nào là vấn đề quyết định đến khả năng cạnh tranh giữa các nhà cung cấp dịch vụ về chất lượng phục vụ, mở rộng mạng lưới và đa dạng hoá dịch vụ. Do đó sự phát triển của mỗi công nghệ phụ thuộc vào từng khu vực, địa hình phân bố, mức sống người sử dụng, cơ sở hạ tầng mạng lưới sẵn có và tiềm lực kinh tế của từng nhà khai thác và cung cấp dịch vụ viễn thông. Trước đây, thuật ngữ CATV được hiểu là Cable TV ( năm 1948, Mỹ thực hiện thành công hệ thống truyền hình cáp hữu tuyến). Sau 1949, Mỹ lắp đặt thành công hệ thống truyền hình cộng đồng sử dụng anten( gọi là Community Antenna Television), từ đó thuật ngữ CATV được dùng để chỉ chung cho hệ thống truyền hình cáp vô tuyến và hữu tuyến. Nhưng trong giới hạn đồ án này, thuật ngữ CATV chỉ được sử dụng với nghĩa mạng truyền hình cáp hữu tuyến. Phương thức truy nhập băng rộng qua mạng CATV hai chiều đang có nhiều hứa hẹn lợi ích trong tương lai cho các nhà cung cấp dịch vụ truyền hình. Đây cũng đang là ưu thế cạnh tranh lớn của các công ty cung cấp dịch vụ truyền hình cáp ở Việt Nam: Trung Tâm DVKTTH Cáp( thuộc Đài truyền hình Việt Nam ) và công ty BTS ( thuộc Đài truyền hình Hà Nội) đối với các nhà cung cấp truy nhập băng rộng hiện có ở Việt Nam. Do đó, với mục tiêu mô tả phương thức truy nhập này, đề tài “Modem Cáp và dịch vụ băng rộng” trình bày các vấn đề: về truy nhập băng rộng, về mạng CATV( HFC) hai chiều, về thiết bị modem cáp. Cụ thể các nội dung này được phân tích theo các chương : Chương 1: Trình bày tổng quan về các phương thức truy nhập băng rộng: nhu cầu phát triển dịch vụ băng rộng, một số giải pháp truy nhập băng rộng phổ biến hiện nay và tình hình ứng dụng các giải pháp đó. Chương 2: Trình bày các vấn đề cơ bản trong phương thức truy nhập băng rộng thông qua mạng truyền hình cáp HFC: sự phát triển của mạng truyền hình cáp, kiến trúc hoạt động của mạng CATV hai chiều, các thành phần cơ bản của mạng, các dịch vụ băng rộng trên mạng, các vấn đề tiêu chuẩn hoá cho truyền số liệu trên mạng này. Chương 3: Mô tả modem cáp và CMTS với: mô hình phân lớp, kĩ thuật nén ảnh MPEG, điều chế,... ,cấu trúc, hoạt động, vấn đề nhiễu, an ninh, quản lý....Và một số ưu điểm của modem cáp so với modem ADSL hiện đang cạnh tranh trên thị trường. Chương 4: Trình bày về các mạng truyền hình cáp ở Việt Nam: hiện trạng và các dự án triển khai phương thức truy nhập băng rộng qua modem cáp cho các mạng này. Nội dung đồ án tốt nghiệp này là một vấn đề khá mới ở Việt Nam và được tham khảo rất hạn chế về tài liệu trong nước. Do vậy, đồ án không tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong được sự góp ý để nội dung của đồ án được hoàn thiện hơn. Em xin gửi lời cám ơn tới THS. Lê Duy Tiến đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ em hoàn thành đồ án này. Em xin gửi lời cám ơn tới TS. Bùi Thiên Hà- Bưu Điện Hà Nội và anh Phạm Anh Đức – Đài truyền hình Hà Nội, đã giúp đỡ em trong quá trình nghiên cứu và thực hiện đồ án. Em xin chân thành cám ơn các thầy cô giáo, nhà trường đã tạo điều kiện cho chúng em hoàn thành đồ án tốt nghiệp của mình. Sinh viên Phạm Thị Thuỷ Chương I: TỔNG QUAN VỀ TRUY NHẬP BĂNG RỘNG 1.1. Nhu cầu về dịch vụ băng rộng Các dịch vụ băng rộng ngày càng phát triển mạnh về quy mô và xuất hiện dưới nhiều hình thức: truy nhập Internet tốc độ cao, dịch vụ truyền hình VOD và NVOD, dịch vụ giải trí game trực tuyến nhiều người cùng chơi, dịch vụ thương mại điện tử,.... Sự phát triển của Internet băng rộng ngày nay được đánh giá là bùng nổ trên toàn cầu: Theo một dự báo mới của eMarketer: Cuối năm 2003, có khoảng 23,3 triệu gia đình ở Mỹ sử dụng Internet băng rộng( tăng 38% so với con số trong năm là 16,8 triệu ). Tốc độ phát triển này đủ hấp dẫn để các doanh nghiệp giải trí và truyền thông ở Mỹ đầu tư mạnh vào các dịch vụ trực tuyến: Cuối năm 2002, Công ty giải trí Disney đã tung ra Game trực tuyến Toontown nhằm vào các thuê bao băng rộng. AOL Timer Wanner cũng đưa lên mạng các dịch vụ truy nhập nội dung video và audio theo hình thức thuê bao hàng tháng. Điều này sẽ là một nhân tố thu hút số lượng thuê bao băng rộng tham gia vào mạng. Tại Châu Á, thị trường Internet băng rộng cũng phát triển rất nhanh( nếu con số của năm 1999 mới chỉ là 500 nghìn thuê bao thì con số dự báo của năm 2004 đã là 35 triệu thuê bao) và tập trung chủ yếu ở những nước phát triển, đứng đầu là Hàn Quốc: 3/2001 chỉ có 5,5 triệu thuê bao nhưng đến 10/2002 có tới 10 triệu thuê bao trên tổng số dân là 48 triệu người; Số lượng thuê bao băng rộng ở Châu Âu cũng đã tăng gần gấp đôi chỉ trong năm 2002 và trong một nghiên cứu mới công bố vào tháng 7/2003, Forrester dự đoán năm 2008 có khoảng 30% hộ gia đình ở Châu Âu sẽ kết nối Internet băng rộng trong đó sẽ có 71% thuê bao ADSL còn lại chủ yếu là thuê bao cáp. Triển khai truy cập Internet băng thông rộng tại Việt Nam cũng đang diễn ra rất thuận lợi. Theo mục điểm báo tin ngày 7 tháng 6 năm 2003 của trang tin www.saigonnet.vn: Tại diễn đàn viễn thông và công nghệ thông tin- ITC 2003( ngày 5 và 6 tháng 6 tại Hà Nội), việc sử dụng công nghệ truy cập Internet băng rộng ADSL được quan tâm nhiều nhất. Mới đầu dịch vụ này được triển khai thử nghiệm tại Hà Nội, TP HCM và Hải Phòng. Đến đầu tháng 7-2003 dịch vụ này chính thức khai thác tại ba thành phố trên và đến tháng 9 mở rộng phạm vi khai thác đến các tỉnh Hải Dương, Quảng Ninh, Đồng Nai, Bình Dương. Đến cuối năm 2003, 10 tỉnh khác sẽ được sử dụng dịch vụ VNN-ADSL và trong hai năm 2004-2005 sẽ triển khai tại các tỉnh còn lại. Thực tế cho thấy, ở những nơi mà việc truy nhập qua đường dây điện thoại quay số phải chịu rất nhiều hạn chế về băng thông, tốc độ và chất lượng dịch vụ. Người sử dụng phải mất nhiều thời gian chờ đợi để duyệt web, load một bản nhạc, một file ảnh... thậm chí còn có thể bị đứt liên kết khi mạng bị ùn tắc vào những giờ cao điểm. Để nâng cao chất lượng phục vụ và đáp ứng nhu cầu gia tăng về dịch vụ băng rộng, nhiều nhà cung cấp dịch vụ viễn thông đang nỗ lực cố gắng tìm kiếm các giải pháp nâng cấp, thay thế phần mạng truy nhập áp dụng công nghệ mới phù hợp với những thế mạnh của mình. Trong đó việc tận dụng cơ sở hạ tầng có sẵn của mình để có mức giá mới được thuê bao dễ chấp nhận đang là giải pháp mà các công ty độc quyền sử dụng để phát triển, mở rộng mạng lưới và đa dạng hoá dịch vụ của mình. 1.2. Các giải pháp truy nhập băng rộng 1.2.1 Mạng truy nhập đôi dây đồng xoắn Đường dây điện thoại trong mạng PSTN hiện dùng mới chỉ khai thác băng tần ở đoạn 0,3 –3,4 KHz và chỉ cung cấp dịch vụ thoại, truyền số liệu tốc độ thấp( 56 Kb/s ). Khi áp dụng công nghệ xDSL trên đôi dây đồng xoắn ( hình 1-1 minh hoạ) đã cho phép khai thác băng tần ở vùng cao hơn, lớn hơn và cung cấp đồng thời dịch vụ POTS truyền thống với các dịch vụ mới như: Internet tốc độ cao, các dịch vụ đa phương tiện, mạng riêng ảo.... Hình 1-1: Cấu trúc hệ thống ADSL Họ công nghệ xDSL có thể được chia thành 3 nhóm chính theo hướng ứng dụng và được mô tả chung theo bảng 1.1 như sau : +Truyền dẫn hai chiều đối xứng: HDSL/HDSL2, SDSL, IDSL +Truyền dẫn hai chiều không đối xứng: ADSL/ADSL2, CDSL +Truyền dẫn hai chiều đối xứng hoặc không đối xứng : VDSL Công nghệ Tốc độ Khoảng cách truyền dẫn Cùng tồn tại với POTS Số đôi dây đồng sử dụng IDSL 144 Kb/s đối xứng 5km Không 1 đôi HDSL 1,544(2,048)Mb/s đối xứng 3,6 - 4,5 km Không 2 đôi (3 đôi) HDSL2 1,544(2,048)Mb/s đối xứng 3,6 - 4,5 km Không 1 đôi SDSL 768kb/s đối xứng 1,544(2,048)Mb/s một chiều 7 km 3 km Có 1 đôi ADSL 1,5- 8 Mb/s đường xuống 1,544 Mb/s đường lên 5km (tốc độ cao thì khoảng cách ngắn ) Có 1 đôi VDSL 26 Mb/s đối xứng 13-52 Mb/s đường xuống 1,5-2,3 Mb/s đường lên 300 m - 1,5 km (tuỳ tốc độ) Có 1 đôi Bảng 1.1: Mô tả chung các công nghệ trong họ xDSL Trong các công nghệ này thì hiện nay ADSL đang tỏ ra nổi trội hơn các công nghệ khác về các ưu điểm truyền dẫn, tính kinh tế khi triển khai, tính phù hợp với nhu cầu sử dụng không đối xứng của đa số người sử dụng. Hiện nay các vi mạch cho ADSL đã được các nhà sản xuất lớn tung ra thị trường với giá cả dễ chấp nhận. 1.2.2 Mạng truy nhập đường dây điện lực Sự ra đời của công nghệ PLC( Power Line Communication) cho phép thực hiện truyền số liệu tốc độ cao trên mạng lưới đường dây điện đang có sẵn khắp mọi nơi. Trước đây việc truyền tín hiệu trên đường dây điện đã được thực hiện ở tốc độ thấp( chỉ tải các thông tin phục vụ ngành điện). Đến nay, trên nền phát triển của công nghệ phần cứng nói chung, PLC có điều kiện phát triển để trở thành một công nghệ truy nhập đầy hứa hẹn. Sự chuẩn hoá công nghệ này đang được diễn ra riêng lẻ ở từng nước, từng khu vực và từng bước trở thành sản phẩm thương mại đưa ra thị trường. Hai lĩnh vực ứng dụng hiện nay của PLC là truy nhập nội hạt và kết nối mạng trong nhà với mô hình mô tả khái quát như sau: Hình 1-2 Mạng truy nhập PLC Trong mô hình trên, các hộ gia đình chỉ cần một modem PLC có thể tạo ra một mạng LAN nhờ hệ thống điện trong nhà, trên mạng LAN này thuê bao có thể chia sẻ tài nguyên, truy nhập Internet, gọi điện, xem truyền hình thông qua ổ cắm điện với tốc độ, băng thông, chất lượng dịch vụ cao hơn nhiều so với chất lượng dịch vụ truyền thống. Mạng truy nhập PLC kết nối tới mạng đường trục viễn thông thông qua các trạm biến áp( hạ áp hoặc trung áp). Cấu trúc hình học của mạng điện hạ áp phụ thuộc vào một số yếu tố như : vị trí địa lý mạng (nông thôn, đô thị, khu công nghiệp, khu thương mại...), mật độ người sử dụng, bán kính phục vụ của mạng. 1.2.3 Mạng truy nhập vô tuyến a) WLL Mạng này phục vụ các thuê bao vô tuyến cố định( hoặc di động trong phạm vi hẹp) có thiết bị đầu cuối (thường là máy điện thoại, máy fax, máy PC ...) có thể xách tay hoặc đặt cố định trong nhà/ ngoài trời. WLL có nhiều ưu điểm như: tổ chức mạng linh hoạt, lắp đặt bảo dưỡng đơn giản, triển khai nhanh, chi phí thấp. Nếu như WLL băng hẹp thường được triển khai tại các vùng nông thôn và ngoại thành thì WLL băng rộng lại tập trung tại các đô thị và cung cấp các dịch vụ: video theo yêu cầu, truyền hình quảng bá, Internet tốc độ cao, video hội nghị... b) LMDS và MMDS LMDS là hệ thống phân bố đa điểm nội hạt cung cấp dịch vụ đa phương tiện hai chiều tốc độ cao giúp cho những nhà cung cấp dịch vụ ở xa có thể cung cấp đến thuê bao có hiệu quả và kinh tế. LMDS sử dụng dải tần 1GHz từ 27,5 Ghz đến 28,35 Ghz với phạm vi bán kính phục vụ từ 3 đến 6 km. MMDS là hệ thống phân bố đa điểm đa kênh, cũng thuộc loại mạng truy nhập băng rộng tương tự LMDS nhưng hoạt động ở dải tần thấp hơn( từ 2 Ghz đến 2,7 Ghz). Kiến trúc cơ bản MMDS bao gồm các khối phát vô tuyến đặt tại các tháp radio cùng với anten, anten của thuê bao, bộ hạ tần, bộ STB. Mỗi vùng phục vụ được chia thành các ô (cell) có phần giao nhau, mỗi ô có bán kính khoảng 40 km. Vì yêu cầu tầm nhìn thẳng của anten cho cả LMDS và MMDS nên nhân tố ảnh hưởng chủ yếu tới chất lượng là tín hiệu fading nhiều đường. c) DBS Là hệ thống vệ tinh quảng bá trực tiếp dựa trên các vệ tinh đồng bộ địa tĩnh cung cấp các chương trình video số đa kênh cho các thuê bao có trang bị các bộ thu DBS. Truyền hình trực tiếp chiếm ưu thế ngay từ khi được triển khai năm 1994 gồm một đĩa anten vệ tinh và một bộ IRD tích hợp khối thực hiện và giải mã, thực hiện dò sóng, giải mã kênh số được chọn. Nhược điểm chung của truy nhập vô tuyến gặp phải là khó khăn khi triển khai vùng đô thị, chịu ảnh hưởng lớn của thời tiết, khó khăn khi muốn tăng vùng phủ sóng với DBS( phải tăng thêm vệ tinh). 1.2.4 Mạng truy nhập quang Một số kiểu kiến trúc mạng thuộc loại công nghệ truy nhập FITL ( Fiber In The Loop) này là : +FTTN -Fiber To The Node: cáp quang tới node +FTTC -Fiber To The Curb: cáp quang tới cụm thuê bao +FTTH -Fiber To The Home: cáp quang tới hộ thuê bao