Tìm hiểu về VDSL

VDSL(Very high bit-rate DSL) là một bước nhảy lớn trong công nghệ cung cấp các dịch vụ giải trí gia đình. VDSL cung
cấp dải băng tần lớn với tốc độ 52 Mbps, lớn hơn rất nhiều nếu so sánh với tốc độ 8-10 Mbps của ADSL. Như vậy việc
chuyển từ Broadband thông thường thành VDSL thực sự quan trọng như việc chuyển từ modem 56K thành
Broadband, khi đó VDSL sẽ trở nên rất phổ biến.
Để cài đặt máy điện thoại thông thường cần một đôi cáp đồng mà tổng đài trong khu vực nối tới máy của người sử
dụng. Đôi cáp đồng đó có dải tần nhỏ có thể truyền thêm dữ liệu vào cùng tín hiệu thoại. Tín hiệu thoại chỉ là phần
nhỏ trong dải tần đó. DSL khai thác phần còn lại này để truyền thông tin mà không làm ảnh hưởng tới tín hiệu thoại
trên đường dây.
Điện thoại thông thường giới hạn các tần số mà chuyển mạch, điện thoại và các thiết bị khác sử dụng. Giọng nói
của người và âm hội thoại thông thường được giới hạn trong dải tần 400 - 3400 Hz. Trong hầu hết các trường hợp
các đường dây có khả năng đáp ứng được tần số tới hàng triệu Hz. Thiết bị DSL có khả năng gửi dữ liệu số mà vẫn
sử dụng rất nhiều đường line điện thoại an toàn. ADSL sử dụng hai thiết bị đầu cuối, một ở phía người sử dụng và
một ở cuối nhà cung cấp:
• Transceiver (Bộ thu phát tín hiệu): Tại vị trí người sử dụng có một bộ thu phát DSL có thể cung cấp cả các dịch vụ khác.
• DSLAM (DSL Access Multiplexer): nhà cung cấp dịch vụ DSL có bộ DSLAM để nhận các kết nối từ người sử dụng.
Thông thường người sử dụng gọi bộ thu phát DSL là các Modem DSL. Modem này kết nối với thiết bị của người sử
dụng theo nhiều cách nhưng hầu hết là kết nối qua cổng USB hoặc Ethernet. DSLAM tại phía nhà cung cấp là thiết
bị tạo ra DSL. DSLAM kết nối nhiều người sử dụng và kết hợp chúng lại thành một kết nối tốc độ cao tới Internet.
DSLAM rất mềm dẻo và cho phép hỗ trợ nhiều loại DSL và cung cấp các chức năng khác như định tuyến và cấp phát
địa chỉ IP động.
DSL là công nghệ phụ thuộc vào khoảng cách: Khi độ dài kết nối tăng thì chất lượng và tốc độ kết nối giảm. Dịch vụ
ADSL có khoảng cách lớn nhất cho phép giữa Modem DSL và DSLAM là 5.460m. Nguyên nhân khoảng cách bị giới
hạn đối với DSL mà không giới hạn đối với điện thoại là do bộ khuếch đại nhỏ được gọi là “Loading coil” sử dụng để
khuếch đại giọng nói. Thiết bị này không phù hợp với tín hiệu DSL. Điều đó có nghĩa nếu có một vòng lặp “Voice
coil” giữa điện thoại và trung tâm chuyển mạch, người dùng sẽ không thể nhận được dịch vụ DSL. Có một số yếu tố
làm cho người sử dụng không nhận được tín hiệu ADSL:
• Bridge Taps (ngắt cầu): Có máy nhánh sử dụng dịch vụ khác giữa người sử dụng và trung tâm chuyển mạch.
• Cáp quang: Tín hiệu ADSL không thể truyền qua thiết bị chuyển đổi từ số thành tương tự và ngược lại khi một phần trong
mạng điện thoại là cáp quang.

• Khoảng cách.
VDSL hoạt động trên dây đồng của đường dây điện thoại giống như ADSL nhưng có cũng có một số vấn đề khác
nhau. VDSL có thể đạt được với tốc độ cực cao 52 Mbps cho Downstream và 16 Mbps cho Upstream nhanh hơn
ADSL (8 Mbps Downstream và 800 Kbps Upstream). Nó chỉ có thể hoạt động trên đôi dây đồng trong khoảng
cách ngắn khoảng 1.200m.
Chìa khoá chính của VDSL là các công ty điện thoại thay thế nhiều đường dẫn chính bằng cáp quang. Trong
thực tế rất nhiều công ty điện thoại đặt ra phương án “Fiber to the Curb” (FTTC) nghĩa rằng họ sẽ thay thế tất
cả các đường dây đồng đang tồn tại. Thay thế cho việc cài đặt cáp quang dọc theo tuyến đường, FTTN (Fiber to
the Neighborhood) có các sợi cáp đến hộp chuyển tiếp (Junction Box) chính cho các máy lân cận.
Việc thay thế các thiết bị phát VDSL trong nhà và VDSL Gateway trong hộp chuyển tiếp làm cho việc giới hạn
về mặt khoảng cách không còn. Gateway chú ý tới việc chuyển đổi Analog - Digital - Analog mà ADSL không
phép truyền qua cáp quang. Nó convert tín hiệu nhận từ các Transceiver thành các xung ánh sáng phát trên hệ
thống cáp quang tới trung tâm chuyển mạch. Ở đây dữ liệu được định tuyến tới mạng thích hợp để đưa tới đích
cuối cùng. Khi dữ liệu được gửi trở lại máy tính của người dùng, VDSL Gateway convert tín hiệu từ cáp quang và
gửi nó tới thiết bị Transceiver.
Có khá nhiều công nghệ dựa trên kỹ thuật DSL. Trong thực tế có một số công nghệ xDSL thường thấy như:
• Asymmetric DSL (ADSL): Được gọi là bất đối xứng vì tốc độ Download nhanh hơn nhiều so với tốc độ Upload do người sử
dụng Internet Dowload nhiều hơn so với họ gửi và Upload dữ liệu.
• High bit-rate DSL (HDSL): cung cấp tốc độ truyền phát tương đương tốc độ đường T1 (khoảng 1.5M Mbps). HDSL nhận
và gửi dữ liệu cùng một tốc độ nhưng nó yêu cầu hai đường line riêng biệt.
• ISDN DSL (IDSL): Chậm hơn nhiều so với các công nghệ khác, hoạt động ở tốc độ cố định 144 Kbps ở cả hai hướng.
Thuận lợi của khách hàng ISDL là có thể sử dụng được thiết bị sẵn có của họ.
• Multirate Symmetric DSL (MSDSL): Có khả năng cung cấp nhiều tốc độ truyền. Tốc độ truyền dẫn được thiết lập bởi nhà
cung cấp dịch vụ và thông thường dựa trên mức giá dịch vụ.
• Rate Adaptive DSL (RADSL): cho phép Modem điều chỉnh tốc độ của kết nối để phù hợp độ dài và chất lượng của đường
truyền.
• Symmetric DSL (SDSL): Giống như HDSL, phiên bản này nhận và gửi dữ liệu cùng một tốc độ. SDSL đòi hỏi một đường
line riêng biệt từ điện thoại của bạn. Nó chỉ sử dụng một đường line thay vì hai đường như khi sử dụng HDSL.
• Very high bit-rate DSL (VDSL): Kết nối nhanh tuyệt đối, VDSL không đồng bộ và chỉ làm việc với khoảng cách ngắn.
• Voice-over DSL (VoDSL): Là một dạng của điện thoại IP, VoDSL cho phép nhiều đường điện thoại kết hợp trong một

đường và cũng bao gồm cả khả năng truyền dẫn.
Bảng dưới đưa ra so sánh giữa các công nghệ DSL khác nhau:
Kiểu
DSL
Tốc độ
Upload tối
đa
Tốc độ
Download tối
đa
Khoảng
cách tối đa
Số Line
đòi hỏi
Hỗ trợ
Phone
ADSL 800 Kbps 8 Mbps 5.500 m 1 Có
HDSL 1.54 Mbps 1.54 Mbps 3.650 m 2 Không
IDSL 144 Kbps 144 Kbps 10.700 m 1 Không
MSDSL 2 Mbps 2 Mbps 8.800 m 1 Không
RADSL 1 Mbps 7 Mbps 5.500 m 1 Có
SDSL 2.3 Mbps 2.3 Mbps 6.700 m 1 Không
VDSL 16 Mbps 52 Mbps 1.200 m 1 Có
VDSL Alliance là hiệp hội giữa Alcatel, Texas Instruments và các tổ chức khác hỗ trợ VDSL sử dụng hệ thống sóng
mang được gọi Discrete MultiTone (DMT). DMT phân chia tín hiệu thành 247 kênh riêng biệt với dải tần 4 KHz. Điều
này tương đương với 247 Modem có thể kết nối tới máy của người dùng cùng một lúc.
Mỗi kênh đều được giám sát chặt chẽ và nếu chất lượng quá kém tín hiệu sẽ dịch chuyển sang một kênh khác. Hệ
thống này có tín hiệu không đổi và nó sẽ tìm kiếm kênh tốt nhất cho việc truyền dẫn. Thêm vào đó một số kênh
(những kênh này bắt đầu khoảng 8 KHz) được sử dụng như kênh song hướng, cho phép thông tin phát trên cả hai
hướng lên và xuống. Việc giám sát và sắp xếp thông tin trên cả hai hướng giữ chất lượng trong 247 kênh làm cho

DMT phức tạp hơn các kỹ thật sóng mang khác nhưng cũng làm cho nó trở nên mềm dẻo hơn và chất lượng cao
hơn.
Một nhóm VDSL khác được gọi là VDSL Coalition dẫn đầu bởi Lucent và Broadcom. Coalition đưa ra một hệ thống
sóng mang sử dụng hai kỹ thuật điều biên lượng tử là QAM (Quadrature Amplitude Modulation) và CAP (Carrierless
Amplitude Phase).
CAP hoạt động bằng cách chia tín hiệu trên đường điện thoại thành ba dải băng tần riêng. Thoại được mang trên dải
băng tần từ 0 đến 4 KHz trong mạch điện thoại chuẩn. Kênh Upstream (từ người sử dụng đến Server) được mang
trong dải băng tần 25 đến 160 KHz. Kênh Downstream (từ Server đến người sử dụng) bắt đầu từ 240 KHz đến tần
số lớn nhất 1,5 MHz phụ thuộc vào chiều dài truyền dẫn, độ nhiễu và số lượng người sử dụng trong chuyển mạch.
Hệ thống này chia sẻ thành ba kênh giảm thiểu tối đa độ nhiễu giữa các kênh trên một đường và giữa các tín hiệu
trên các đường khác nhau.
QAM là kỹ thuật điều chế nâng hiệu quả thông tin được truyền lên 3-4 lần và phụ thuộc phiên bản được sử dụng. Nó
thực hiện bằng cách điều chế và dịch pha (Thay đổi góc của sóng mang). Một tín hiệu không điều chế chỉ cung cấp
hai trạng thái là 0 và 1, điều này có nghĩa rằng nó có thể gửi 1 Bit thông tin trên một chu kỳ. Gửi sóng thứ hai quay
pha 90 độ so với ban đầu và sau đó điều chế mỗi sóng để có hai điểm trên một sóng, nó nhận được 8 trạng thái cho
phép gửi 3 Bit trên một chu kỳ.
Điều này cho phép gửi đi 3 Bit trên một vòng thay thế cho chỉ 1 Bit. Nên nhớ rằng khi gửi thông tin nhị phân, hai
trạng thái tương ứng với 1 Bit đơn (2^1=2), bốn trạng thái tương ứng 2 Bit (2^2=4) và tám trạng thái tương ứng 3
Bit (2^3=8). Thêm bốn sóng dịch pha 15 độ ta sẽ nhận được 16 trạng thái và có thể gửi 4 Bit trên một vòng
(2^4=16). Tuy nhiên việc thêm Bit làm tăng sự dịch pha về mặt hình học và việc để có 4 Bit trên một vòng sẽ trở
nên rất khó khăn.