Phân tích và mô phỏng hệ thống ADSL


- 17 -
CHƯƠNG III
CÔNG NGHỆ ADSL
3.1 Định nghĩa ADSL và mô hình tham chiếu :
Đường dây thuê bao số không đối xứng ADSL(Asymmetric Digital Subscriber
Line) là kỹ thuật truyền dẫn mạch vòng nội hạt đồng thời truyền tải trên cùng một đôi
dây các dịch vụ sau:
• Tốc độ bit thu (về phía thuê bao) lên tới gần 9 Mbit/s.
• Tốc độ bit phát (về phía mạng) lên tới 1 Mbit/s.
• Dịch vụ điện thoại thông thường phổ thông (POTS, thoại tương tự v.v..)
Tốc độ bit truyền về phía khách hàng lớn hơn nhiều lần truyền từ khách hàng đi,
do đó có thuật ngữ không đối xứng. Thoại tương tự được truyền ở tần số trong băng cơ
sở kết hợp với truyền dữ liệu thông băng qua bộ lọc thông thấp (LPF) mà thông
thường được gọi là bộ tách. Ngoài bộ tách, ADSL bao gồm một đơn vị truyền dẫn
ADSL ở phía thiết bị trung tâm (ATU-C), một mạch vòng, và một đơn vị truyền dẫn
ADSL ở xa (ATU-R).





Hình III.1 : Mô hình tham chiếu ADSL
3.2 ADSL nguyên bản:
Định nghĩa khái niệm ban đầu của ADSL xuất hiện từ năm 1989, từ
J.W.Lechleider và những người khác thuộc Bellcore. Sự phát triển ADSL bắt đầu ở
trường đại học Stanford và phòng thí nghiệm AT&T Bell Lab năm 1990. Mẫu ADSL
đầu tiên xuất hiện, vào năm 1992 ở phòng thí nghiệm Bellcore, sản phẩm ADSL đầu
tiên được thử nghiệm vào năm 1995. ADSL thu hút các công việc trước kia được thực

hiện trên các modem trong băng, ISDN và HDSL.
Vào tháng 10 năm 1998, ITU thông qua bộ tiêu chuẩn ADSL cơ bản. Khuyến nghị
G922.1 chi tiết ADSL full-rate. Khuyến nghị này gần giống ANSI T1.413 phiên bản 2
với 2 điểm ngoại trừ cơ bản:
Mạch vòng nội hạt bằng
đôi dây xoắn
AUT-R
Bộ tách
LPF
Điện
thoại
POTS-R
Phía khách
hàng
U-R T
đầu cuối
người sử
dụng
AUT-C
Bộ tách
LPF
Tổng đài điện
thoại
POTS-C
U-C
V
Mạng băng
rộng
Cho đến 9Mbps
Cho đến 1Mbps

thoại tương tự
Phân tích và mô phỏng hệ thống ADSL


- 18 -
1. Trình tự khởi tạo dựa trên âm được thay thế bởi quá trình dựa trên bản tin mô
tả trong G.994.1, và
2. Chế độ đặc biệt được bổ sung để cải thiện hoạt động khi có xuyên âm từ ghép
kênh nén theo thời gian TCM ISDN sử dụng ở Nhật.
Khuyến nghị G.992.2 (trước đây gọi là G.lite) chỉ rõ ADSL với cách sử dụng
không có bộ phân chia POTS. G.992.2 được dựa trên G.992.1 với những điểm khác
biệt sau:
3. Dự trữ bổ sung đối với chế độ tiết kiệm nguồn tại ATU-C và ATU-R,
4. Bổ sung cơ chế cho phép khôi phục nhanh từ các trạng thái nhấc máy/đặt máy.
5. Số lượng âm giảm từ 256 đến 128
6. Số lượng bit trên âm giảm từ 15 đến 8.
Khuyến nghị G.994.1 (trước đây gọi là G.hs) mô tả thủ tục bắt tay ban đầu dựa trên
gói tin cho phép các bộ thu phát DSL đa chế độ có một chế độ hoạt động chung.
Khuyến nghị G.955.1 cung cấp tổng quan họ khuyến nghị DSL. Khuyến nghị G.966.1
mô tả phương pháp đo sự hoạt động của thiết bị DSL. Khuyến nghị G.977.1 mô tả hoạt
động của lớp vật lý, các quy định về quản lý và bảo dưỡng cho ADSL, bao gồm kênh
eoc và cơ sở quản lý thông tin (MIB).
3.3 Các khả năng của ADSL và ứng dụng :
ADSL1, ADSL2, ADSL3
Khái niệm về ADSL xuất hiện vào giữa những năm 1990. Ban đầu ADSL được
nghiên cứu ở tốc độ 1,5 Mbit/s thu và 16 kbit/s phát cho ứng dụng MPEG-1 quay số
video (VDT). Một số thành viên trong nghành công nghiệp này gọi đây là ADSL1.
Sau đó, ngày càng rõ ràng là một số ứng dụng yêu cầu tốc độ cao hơn và nhiều kỹ
thuật truyền dẫn tiên tiến hơn cho phép truyền tốc độ cao. 3 Mbit/s thu và 16 kbit/s
phát ("ADSL2") được đưa ra cho phép 2 dòng MPEG-1 đồng thời. Vào năm 1993, sự

quan tâm hướng về ADSL3 với 6 Mbit/s thu và ít nhất 64 kbit/s phát hỗ trợ video
MPEG2. Tiêu chuẩn ADSL ANSI T1.413 phiên bản 1 phát triển vượt ra khỏi khái
niệm ADSL3. Thuật ngữ ADSL1, ADSL2, và ADSL3 ít được sử dụng sau khi tiêu
chuẩn ANSI T1.413 thông qua.
RADSL
Đường dây thuê bao số tốc độ điều chỉnh (RADSL) là thuật ngữ áp dụng cho hệ
thống ADSL có khả năng xác định dung lượng truyền của mỗi mạch vòng một cách tự
động và sau đó hoạt động ở tốc độ cao nhất phù hợp với mạch vòng đó. Tiêu chuẩn
ANSI T1.413 cung cấp khả năng hoạt động tốc độ điều chỉnh. Điều chỉnh tốc độ thực
hiện khi thiết lập đường dây, với giới hạn chất lượng tín hiệu tín hiệu thích hợp để đảm
bảo rằng tốc độ đường dây thiết lập có thể duy trì trong những thay đổi danh định trên
Phân tích và mô phỏng hệ thống ADSL


- 19 -
đặc tính truyền của đường dây. Do đó RADSL sẽ tự động cung cấp tốc độ bit lớn hơn
trên mạch vòng có đặc tính truyền dẫn tốt hơn (suy hao ít hơn, nhiễu ít hơn). RADSL
hỗ trợ tốc độ thu tối đa trong phạm vi từ 7 đến 10 Mbit/s và tốc độ phát tối đa trong
phạm vi từ 512 đến 900 kbit/s. Trên những mạch vòng dài, RADSL có thể hoạt động ở
tốc độ thu thấp nhất khoảng 512 kbit/s và 128 kbit/s phát.
RADSL mượn khái niệm tốc độ điều chỉnh từ modem trong băng thoại. RADSL có
lợi ích của một phiên bản thiết bị có thể đảm bảo tốc độ truyền dẫn cao nhất có thể cho
mỗi mạch vòng và cũng cho phép hoạt động trên những mạch vòng dài ở tốc độ thấp
hơn.
3.4 Truyền dẫn ADSL:
Khái niệm ADSL có hai phần cơ bản: (1) Xuyên âm đầu gần giảm do có tốc độ bit
phát và dải tần thấp hơn nhiều tốc bit độ thu và (2) truyền tải đồng thời POST và dữ
liệu bằng cách truyền dữ liệu trong dải băng tần trên băng tần thoại. Truyền dẫn hai
hướng tốc độ nhiều Mbit/s không dùng trên phần lớn các đường dây điện thoại do
hiệu ứng kết hợp của suy giảm mạch vòng và xuyên âm. Như chỉ ra ở hình III.2, năng

lượng tín hiệu nhận được giảm đi tương ứng với tần số và nhiễu xuyên âm nhận được
tăng theo tần số. Do đó truyền dẫn hai hướng không thể thực hiện được ở những tần số
mà nhiễu xuyên âm lấn át tín hiệu nhận.







Hình III.2 Truyền dẫn hai hướng bị giới hạn ở các tần số thấp
ADSL thực hiện truyền dẫn hai hướng tại những nơi có thể: dưới tần số cắt hai
hướng. Tần số cao không thích hợp cho truyền dẫn hai hướng được sử dụng cho truyền
dẫn một hướng. Điều này cho phép tốc độ thu vượt xa tốc độ có thể ở truyền dẫn hai
hướng.
Nhiều hệ thống ADSL sử dụng kỹ thuật truyền dẫn ghép kênh theo tần số, kỹ thuật
này đặt truyền dẫn phát ở dải tần số tách khỏi dải tần thu để trách tự xuyên âm. Dải tần
bảo vệ là cần thiết giúp cho các bộ lọc ngăn tạp âm POTS (Dịch vụ điện thoại thông
thường trong chuyển mạch kênh thoại tương tự) can nhiễu vào truyền dẫn số (Hình
III.3).Một số hệ thống ADSL sử dụng kỹ thuật truyền dẫn triệt tiếng vọng ECH, nơi
dải tần phát được đặt trong dải tần thu (Xem hình III.4) Bằng cách chồng dải tần, tổng
Mức tin
Tần số
Mức tín hiệu
nhận được
Mức nhiễu
xuyên âm
nhận được
Giới hạn cho
truyền dẫn hai

hướng
Phân tích và mô phỏng hệ thống ADSL


- 20 -
băng tần truyền có thể giảm. Tuy nhiên, ECH khó tránh được tự xuyên âm và khi thực
hiện cần có xử lý số phức tạp hơn. Có một số băn khoăn là liệu độ phức tạp số được
đền bù bằng cách đơn giản hoá tương tự ở đầu trước.
Do không có tự xuyên âm ở đầu cuối CO, nên ghép kênh phân chia theo tần số
FDM ADSL làm việc theo hướng phát tốt hơn nhiều so với xoá tiếng vọng ECH
ADSL. Tuy nhiên dải thông thu của ADSL cho phép làm việc theo hướng thu, đối với
các mạch vòng là ngắn hơn.
Hoạt động của DSL đối xứng ban đầu bị hạn chế bởi tự xuyên âm đầu gần (self-
NEXT). ADSL khắc phục được self NEXT ở đầu cuối khách hàng đơn giản bằng cách
giảm nguồn được NEXT. Bằng cách giảm tốc độ bit phát, kênh phát có thể đặt vị trí để
xuyên âm vào truyền dẫn thu là ít nhất. Đối với ADSL, sự thu nhận của kênh phát
được xếp đặt dễ dàng hơn bằng cách đặt nó ở tần số thấp hơn nơi mà suy hao mạch
vòng là thấp và nhiễu xuyên âm cũng thấp hơn.







Hình III.3 ADSL ghép phân chia theo tần số








Hình III.4 Truyền dẫn xoá tiếng vọng ADSL
Hệ thống ADSL ứng dụng kỹ thuật truyền dẫn tiên tiến để nâng cao hoạt động.
Điều chế và sắp đặt tần số của tín hiệu phát được tự làm thích ứng để đạt được mức
Mức truyền
T ần s ố
Băng POTS
Băng bảo vệ
Băng truyền tần
số thấp
Băng truyền tần
số cao
Mức truyền
T ần s ố
Băng POTS
Băng bảo vệ Băng truyền tần
số thấp
Băng truyền tần
số cao
Phân tích và mô phỏng hệ thống ADSL


- 21 -
hoạt động tối ưu nhất từ các đặc tính liên quan tới đường dây thuê bao sử dụng. Mã
Trellis được sử dụng để giảm hiệu ứng nhiễu băng tần rộng. Các bộ cân bằng có khả
năng thích nghi chống lại nhiễu băng hẹp ví dụ như nhiễu tần số phát thanh (RFI). Mã
điều khiển lỗi hướng đi và cài xen (interleaving) ngăn chặn nhiễu xung. Interleaving
chống lại lỗi xuất hiện đột ngột bằng cách thay đổi các khối dữ liệu vì thế mà sự xuất

hiện đột ngột lỗi kéo dài dẫn đến có một số ít lỗi trong một khối dữ liệu (có thể sửa
được) thay vì một lượng lỗi lớn xảy ra trong một khối (không thể sửa được). Với độ
sâu interleaving 20 ms sẽ chống lại nhiễu đột biến có khoảng thời gian là 500 µs. Tuy
nhiên mức interleaving này gây ra trễ truyền bổ sung mà có thể làm chậm lại băng
thông của các thủ tục. Ví dụ như TCP/IP yêu cầu phải có các gói tin phúc đáp trước
khi dữ liệu tiếp theo được truyền.
3.5 Tương lai của ADSL :
ADSL sẽ được tích hợp vào hệ thống mạch vòng số DLC (Digital Loop Circuit)
trên cáp dành cho các mạch vòng không nối trực tiếp từ CO. ADSL rất thích hợp để
cung cấp tốc độ bit cao trên mạch vòng DLC, mà rất hiếm khi dài quá 3,7 km (12 kft).
Mặc dù đã có các tiêu chuẩn công nghiệp cho ADSL (ANSI T1.413), các hệ thống
ADSL ban đầu không làm việc với nhau. Người ta chờ đợi những nỗ lực của các nhà
sản xuất ADSL và các uỷ ban tiêu chuẩn để đạt được khả năng kết nối cho các hệ
thống ADSL tương lai của nhiều nhà sản xuất thiết bị. Ngoài lớp vật lý, khả năng kết
nối yêu cầu độ tương thích thủ tục ở tất cả các lớp.
Người ta nhận thấy ngày càng rõ ràng rằng ADSL là công nghệ truy nhập mà chế
độ chuyển giao không đồng bộ cần để mở rộng tới khách hàng gia đình và các văn
phòng nhỏ. Trước khi có ADSL, ATM (Phương thức truyền dẫn không đồng bộ) tỏ ra
hạn chế cho những khách hàng chịu được giá kết nối đường truyền ở 45 Mbit/s và lớn
hơn thường chỉ có tại khu thương mại lớn và mạng đường trục. Người ta đang nghiên
cứu truyền tải ATM trên các đặc tính thống nhất của ADSL: lỗi truyền, độ trễ, không
đối xứng và tự động thay đổi tốc độ.
Trong thời gian tới, người ta tập trung vào phát triển ADSL lên tới tốc độ cao tới
10 Mbit/s thu và 1,5 Mbit/s phát. Tuy nhiên hướng này bị mất dần do trùng với VDSL,
các lo ngại về độ tương thích phổ và các nghi ngờ liên quan tới nhu cầu sử dụng tốc độ
này. Thay vào đó hiện nay người ta tập trung vào cải thiện phạm vi mạch vòng ở các
tốc độ gần 1Mbit/s, giá thành thấp, tiêu thu năng lượng thấp và giảm xuyên âm. Các hệ
thống ADSL đang được phát triển để truyền đa mạch thoại số ngoài truyền dữ liệu tốc
độ lớn.
ADSL + ISDN

Một số nhà bán thiết bị đang giới thiệu phiên bản ADSL băng tần phát và thu được
đặt trên 0 đến 80 kHz ANSI T1.601 băng truyền của ISDN tốc độ cơ bản. Đối với BRI
sử dụng mã đường dây 4B3T, băng tần số BRI là từ 0 tới 120 kHz. Điều này giảm
đáng kể tốc độ ADSL nhưng cho phép đồng thời dịch vụ ISDN và ADSL trên cùng
một mạch vòng. Cấu hình ADSL + ISDN không hứa hẹn cung cấp được mạch vòng
tới 5,5 km (18 kft) mà thông thường cung cấp bởi ISDN. ADSL +ISDN đặc biệt được
Phân tích và mô phỏng hệ thống ADSL


- 22 -
quan tâm ở Đức và Pháp nơi dịch vụ ISDN được triển khai rộng. Cấu hình này cũng
được sử dụng để cung cấp hai mạch thoại và dữ liệu tốc độ cao trung bình.
ADSL không tách ( lọc )
Việc lắp đặt dịch vụ ADSL ở phía nhà thuê bao có thể yêu cầu thay toàn bộ đi dây
bên trong hoặc sửa đổi. Đối với cầu hình ADSL chuẩn, ADSL kết thúc ở thiết bị giao
diện mạng (NID), nơi bộ lọc thông thấp (bộ tách) tách tín hiệu trong băng thoại được
gắn với dây đỏ và dây xanh tới điện thoại và tín hiệu băng rộng được nối tới dây vàng và
dây đen nối tới modem ADSL của khách hàng. Để làm được điều này cần phải có các
thiết bị tách và sử dụng các dây vàng và đen mà không lắp đặt ở một số khách hàng
hoặc đã sử dụng cho dịch vụ thoại đường dây thứ hai. Hơn nữa trong một số trường hợp,
dây kém tiêu chuẩn được sử dụng làm ảnh hưởng tới hoạt động của ADSL (và thậm chí
ISDN). Kết quả là thường phải đi dây lại từ NID tới modem của khách hàng.






Hình III.5 Cấu hình ADSL chuẩn có bộ tách.
Cấu hình ADSL POTS có bộ tách phổ biến nhất (được chỉ ra trong hình III.5) đặt

bộ lọc thông thấp LPF cho đường dây thoại ở gần NID và bộ lọc thông cao HPF ở
trong ATU-R. Một giải pháp khác, các bộ lọc (LPF và HPF) có thể tích hợp trong
ATU-R. Sử dụng bộ lọc ở trong ATU-R có nhược điểm là có thể bị mất dịch vụ POTS
khi bỏ đi ATU-R và có thể có mức xuyên âm quá mức khi sử dụng đường đi dây hiện
có.
Khái niệm ADSL không có bộ tách có nghĩa là loại bỏ bộ lọc tách ở cuối đường
dây phía thuê bao. Nhiều thuật ngữ khác được sử dụng để mô tả khái niệm này:
ADSL lite, Consumer DSL (CDSL) hoặc ADSL phổ thông (UADSL). ADSL không
có bộ tách được định nghĩa trong khuyến nghị ITU G.992.2. ADSL modem và các
điện thoại được nối trực tiếp tới đường dây đỏ và xanh hiện có, hỗ trợ đồng thời thoại
và dữ liệu. Việc lắp đặt ADSL được thực hiện dễ dàng bằng cách cắm ADSL modem
vào bất cứ jack nào ở nhà thuê bao, không cần phải đi dây mới cũng như lắp đặt các bộ
tách.



Tổng đài trung tâm
ATU-C
Chuyển mạch thoại
LPF
Phía khách hàng
Vàng & Đen
ATU-R
LPF
NID
Đỏ & xanh
Phân tích và mô phỏng hệ thống ADSL


- 23 -








Hình III.6 Cấu hình ADSL không có bộ lọc phía khách hàng.
Bộ lọc ADSL có hai mục đích: (1) bộ lọc làm suy giảm nhiễu tín hiệu có thể làm
hỏng đường truyền dữ liệu ADSL và (2) bộ lọc làm suy giảm tín hiệu ADSL để tránh
nhiễu tạp âm trên đường dây điện thoại. Do trở kháng không tuyến tính của một số
điện thoại, mức năng lượng phát ADSL ở các tần số trên băng tần âm có thể điều chế
vào băng tần thoại. Tuy nhiên điều này sẽ làm giảm tốc độ dữ liệu ADSL và độ dài
mạch vòng. Lỗi bất thường dễ xảy ra khi điện thoại rung chuông và chắc chắn xảy ra
trong thời điểm ngắt chuông khi điện thoại đang rung chuông bị nhấc tổ hợp. Tiếng rít
khó chịu có thể nghe thấy được trong điện thoại.
Một giải pháp cho vấn đề này là đặt một loạt các bộ lọc thông thấp vào mỗi điện
thoại (hình III.7). Bộ lọc này thường không đắt và có các đầu nối modun cho nên bất
cứ khách hàng nào cũng có thể tự lắp đặt trong vòng vài giây. Khách hàng có thể mua
điện thoại mới "ADSL-tương thích" có các bộ lọc thông thấp có sẵn trong máy. Cấu
hình này có thể ngăn chặn nhiễu POTS làm suy giảm truyền dẫn ADSL và nhiễu
ADSL nghe thấy được ở trên điện thoại. Không cần đi dây mới ở bên trong và cũng
không cần lắp đặt các bộ lọc ở NID. Khách hàng có thể cắm ADSL modem vào bất cứ
jack điện thoại nào trên tường. Tốc độ dữ liệu ADSL ở một chừng mực nào đó thấp
hơn cấu hình ADSL tiêu chuẩn. Tốc độ dữ liệu có thể suy giảm do các nguồn nhiễu
khác và hiệu ứng tải của các bộ lọc các mẩu dây. Chất lượng truyền trong băng thoại
bị suy giảm có thể xuất phát từ nhiều bộ lọc thông thấp đặt song song với nhau. Một
trở ngại khác liên quan đến các khách hàng quên không đặt LPF trên đường dây nối tới
điện thoại của họ.






Hình III.7 Cấu hình ADSL có bộ lọc thông thấp tại mỗi điện thoại
Tổng đài trung tâm

ATU-C
Chuyển mạch thoại
LPF
Phía khách hàng
đỏ & xanh

ATU-R
NID
LPF LPF
Tổng đài trung tâm

Chuyển mạch thoại
LPF
Phía khách hàng
đỏ & xanh
NID
ATU-C
ATU-R

Phân tích và mô phỏng hệ thống ADSL


- 24 -

Nếu các chướng ngại về kỹ thuật và khai thác được khắc phục, có thể ADSL không
bộ tách sẽ chiếm ưu thế hơn. Trong tương lai gần, phần lớn các ADSL được lắp đặt
với bộ tách ở các hai đầu cuối của đường dây. Việc sử dụng bộ tách ở phía khách hàng
có thể được tiếp tục sử dụng cho các khách hàng yêu cầu dịch vụ tốc độ bit cao. Một
số nhà cung cấp dịch vụ ADSL gợi ý là dịch vụ ADSL của họ có thể làm việc với cả
cấu hình có bộ tách và không có bộ tách trong khi sử dụng cùng loại ATU-C ở CO.
Quá trình triển khai ADSL không có bộ tách được thúc đẩy bởi các hoạt động thị
trường và kỹ thuật của nhóm nghiên cứu ADSL, nhóm các công ty điện thoại hàng đầu
và các công ty máy tính.
3.6 Các kỹ thuật mã hóa đường truyền trong ADSL :
Các phương pháp điều chế CAP (Điều chế biên độ pha không sóng mang) và DMT
(Đa kênh rời rạc) là các mã đường truyền sử dụng hữu ích cho vùng tần số cao nằm
trên dải băng tần thoại. Hai phương pháp mã hoá này là rất khác nhau về phương pháp
thực hiện, do đó bộ thu phát DMT không thể tương thích với bộ thu phát CAP.
3.6.1 Mã hóa đường truyền đa kênh :
Phương pháp truyền dẫn đa kênh phân chia các đường DSL thành hàng trăm các
đường truyền nhỏ hơn, dễ truyền hơn. Tốc độ số liệu là tổng tốc độ truyền trên các
kênh nhỏ này. Phương pháp chung nhất là truyền dẫn trên các băng tần hẹp không có
hiện tượng chồng lấn. Mã hóa đường truyền đa kênh có chất lượng cao nhất và cơ bản
đã được tối ưu hóa cho kênh bị hiện tượng xuyên nhiễu. Đặc điểm chính của truyền
dẫn đa kênh là làm tương thích tín hiệu đầu vào với các đặc trưng riêng của đường dây
điện thoại. Điều này cho phép nâng cao đáng kể về cự ly và độ tin cậy, hai tham số
chính làm ảnh hưởng đến chi phí khi thiết kế hệ thống. Chính vì vậy mã truyền dẫn đa
kênh được sử dụng phổ biến trong các đường truyền DSL.
Phương thức truyền dẫn đa kênh đem lại chất lượng cao được sử dụng trong đường
truyền ADSL. Bộ cân bằng chỉ có thể hạn chế một phần hiện tượng xuyên nhiễu và
được sử dụng trong sơ đồ tách tối ưu một phần. Khi hiện tượng xuyên nhiễu trở nên
nghiêm trọng, các bộ cân bằng trở nên rất phức tạp và giảm chất lượng càng lớn so với
giá trị lý thuyết. Giải pháp sử dụng ở đây là phân chia kênh truyền dẫn thành một số
các kênh AWGN( Additive Gaussian White Noise : nhiễu trắng Gaussian cộng thêm)

nhỏ hơn. Lý thuyết này do Shannon đưa ra trong lý thuyết toán thông tin của ông
nhằm chia kênh thành một số lớn các kênh AWGN băng tần hẹp. Các kênh này thường
được tách thành các băng tần kế tiếp nhau riêng biệt và gọi là truyền dẫn đa sóng mang
hay đa tín hiệu. Nếu các kênh truyền dẫn đa tín hiệu có băng tần đủ hẹp thì xuyên
nhiễu sẽ ít hơn hoặc không có và chúng có thể được xem là kênh AWGN. Thay vì sử
dụng các bộ cân bằng phức tạp chỉ cần sử dụng các bộ tách/ghép tín hiệu tới và từ các
kênh nhỏ. Truyền dẫn đa sóng mang hiện đã được tiêu chuẩn hóa và sử dụng do việc
tạo các kênh nhỏ đơn giản khi có các bộ xử lý tín hiệu số. Bộ cân bằng các sóng mang
rộng có thể được thay thế bằng số ít hơn các bộ cân bằng sử dụng bộ sóng mang hay
đa sóng mang theo lý thuyết của Shannon và có thể được sử dụng hay hiểu đơn giản
hơn. Dung lượng của kênh sẽ là tổng của các kênh độc lập song song với nhau làm cho
Phân tích và mô phỏng hệ thống ADSL


- 25 -
việc tính toán tốc độ số liệu cực đại của kênh theo lý thuyết hay sử dụng độ hiệu quả
của SNR tính các tốc độ thực tế sẽ đơn giản hơn.
Khái niệm cơ bản về đa tần rời rạc hay đường truyền đa kênh được mô tả trên hình
III.8. Trong trường hợp này ta xem xét hai đường truyền DSL có hiện tượng xuyên
nhiễu ISI nghiêm trọng, nếu được truyền dưới dạng kênh đơn băng rộng. Người ta
phân chia phổ của tín hiệu phát thành các các băng hẹp hơn và các kênh này truyền
qua kênh dự kiến truyền tải thông tin. Cần chú ý là bộ thu có bộ lọc tương thích với
từng bộ lọc thông thấp phía phát do đó dễ dàng tạo thành bộ thu giống nhau cực đại.
Các kênh có chất lượng tốt hơn sẽ truyền tải nhiều thông tin hơn các kênh còn lại. Nếu
các kênh này đủ hẹp thì sẽ không cần đến bộ cân bằng.










Hình III.8 Đa tần rời rạc
Tập hợp các tỷ số tín hiệu/tạp âm là rất cần thiết để tính chất lượng của kênh. Giả
thiết là ta có N kênh mỗi kênh có

)/(log Γ+=
n
n
SNRb 1
2
1
2

Số bit trung bình là tổng số bit truyền trên mỗi kênh chia cho số kênh (giả thiết ở
đây là N) như sau









Γ
+=

















Γ
+=








Γ
+=
∏
∑
=

=
geo
NN
n
n
N
n
n
SNR
SNRSNR
N
b 1
2
1
1
2
1
1
2
1
1
2
1
1
2
1
2
logloglog

trong đó SNR

geo
là tỷ số tín hiệu/ tạp âm về hình học hay giá trị trung bình nhân của
1+SNR/Γ.
bit/kênh
Tần số
Đôi dây xoắn
Đôi dây xoắn có TAP,AM/RF và XTALK
xtalk
Suy hao
Suy hao

bit/kênh
Tần số
Tần số
bit/kênh
Tần số
Tần số
TÇn sè
AM
bÝt/kªnh
Phân tích và mô phỏng hệ thống ADSL


- 26 -












−














Γ
+Γ=
∏
=
11
1
1
NN
n
n

geo
SNR
SNR

Tổng của các kênh độc lập song song được xem là nhiễu trắng Gaussian có
SNRgeo bằng giá trị trung bình nhân của các kênh nhỏ SNR. SNRgeo có thể xem như
SNR của hệ thống cân bằng thông băng và băng tần cơ bản. Tỷ số nhiễu/tạp âm
SNRgeo có thể được cải thiện đáng kể khi phân bố năng lượng qua tất cả hay một số
kênh không đồng đều và cho phép nâng cao chất lượng của hệ thống.
3.6.2 Mã hóa âm tần rời rạc DMT (Dicrete Multitone Modulation) :
Modem ADSL dựa trên DMT bao gồm rất nhiều (256) modem mini, mỗi modem
có băng tần khoảng 4kHz, hoạt động đồng thời. DMT sử dụng rất nhiều kênh mang để
tạo thành các kênh con, mỗi kênh con mang một phần nhỏ của tổng số thông tin. Các
kênh con này được điều chế một cách độc lập với tần số mang tương ứng với tần số
trung tâm của kênh con và được xử lý song song. Mỗi kênh con được điều chế sử dụng
QAM và có thể mang từ 0 đến 15bit/symbol/Hz. Số bit thực tế được mang trên một
kênh phụ thuộc vào đặc tính đường dây. Các kênh con trung tâm có thể không được sử
dụng do giao thoa ngoài giữa các kênh con. DMT được minh hoạ trong hình III.9,
III.10







Hình III.9 Đa tần rời rạc
Theo lý thuyết, dải băng tần lớn nhất hướng lên là 25 kênh x 15
bit/symbol/Hz/kênh x 4KHz = 1,5 Mbps.
Dải băng tần lớn nhất hướng xuống là: 249kênh x15 bit/symbol/Hz/kênh x 4KHz =

14,9 Mbps.



frequency
Upstream
POST
Downstream
0 4 40 1100
7 dB
ADS
Không được sử dụng do
điều kiện đường truyền
Signal
Power