ADSL – KỸ THUẬT xDSL part 9

Chia sẻ: Alfhau Sdjfka | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:6

Thêm vào BST

Báo xấu

74
lượt xem 12
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bằng cách này, các nhà điều hành và khai thác dịch vụ có thể cung cấp tốc độ dịch vụ cần thiết cho cả các khách hàng doanh nghiệp cũng như các khách hàng dân dụng có đường dây nằm trong cùng một chão cáp. Như đã mô tả, độ phức tạp của một modem song công phân tần phụ thuộc vào số kiểu bố trí dải tần mà nó hỗ trợ. Modem hỗ trợ mọi tỷ số tốc độ dữ liệu downstream so với upstream khác nhau của VDSL trên mọi đường dây sẽ rất phức tạp và giá...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: ADSL – KỸ THUẬT xDSL part 9

Ñaëng Quoác Anh ADSL – Thöïc tieãn, giaûi phaùp vaø trieån khai xöùng vaøo ban ñeâm. Baèng caùch naøy, caùc nhaø ñieàu haønh vaø khai thaùc dòch vuï coù theå cung caáp toác ñoä dòch vuï caàn thieát cho caû caùc khaùch haøng doanh nghieäp cuõng nhö caùc khaùch haøng daân duïng coù ñöôøng daây naèm trong cuøng moät chaõo caùp. Nhö ñaõ moâ taû, ñoä phöùc taïp cuûa moät modem song coâng phaân taàn phuï thuoäc vaøo soá kieåu boá trí daûi taàn maø noù hoã trôï. Modem hoã trôï moïi tyû soá toác ñoä döõ lieäu downstream so vôùi upstream khaùc nhau cuûa VDSL treân moïi ñöôøng daây seõ raát phöùc taïp vaø giaù thaønh raát cao, ñaëc bieät laø khi söû duïng nhieàu boä loïc töông töï taùch daûi thoâng. Traùi laïi, caùc heä thoáng song coâng phaân thôøi coù theå cung caáp modem ñôn giaûn hôn caû ôû phaàn xöû lyù soá tín hieäu cuõng nhö phaàn töông töï. Vôùi caùc modem song coâng phaân thôøi döïa treân kyõ thuaät DMT thì söï phöùc taïp giaûm nhieàu nhôø vaøo vieäc duøng chung phaàn cöùng cho caû maùy thu vaø maùy phaùt. Vieäc söû duïng chung phaàn cöùng coù theå thöïc hieän ñöôïc laø do caùc chöùc naêng thu vaø phaùt cuûa moät modem DMT ñeàu coù nhieàu töông ñoàng: caû hai ñeàu tính toaùn caùc pheùp bieán ñoåi Fourier rôøi raïc (DFT) thöôøng ñöôïc thöïc hieän baèng giaûi thuaät FFT. Vì cô cheá song coâng phaân thôøi ñöôïc söû duïng neân modem coù theå thu vaø phaùt treân nhöõng khoaûng thôøi gian khaùc nhau. Keát quaû laø chæ caàn moät phaàn cöùng duøng ñeå tính FFT cho moãi modem. FFT naøy söû duïng treân taát caû caùc taàn soá vaø khoaûng thôøi gian cuûa superframe chæ loaïi tröø caùc khoaûng thôøi gian an toaøn Q. Hôn nöõa, phaàn cöùng töông töï cuõng ñöôïc tieát kieäm vì modem song coâng phaân thôøi thu vaø phaùt tín hieäu treân cuøng moät daûi taàn. Trong moät thôøi ñieåm thì chieàu naøo khoâng söû duïng seõ taét nguoàn ñi vaø nhö vaäy seõ tieát kieäm ñieän naêng tieâu thuï. Traùi laïi, caùc modem söû duïng song coâng phaân taàn phaûi luoân luoân cung caáp nguoàn cho caû hai chieàu thu vaø phaùt. Caàn löu yù raèng söû duïng song coâng phaân thôøi vôùi caùc phöông phaùp ñieàu cheá moät soùng mang nhö CAP hay QAM seõ khoâng giaûm ñöôïc söï phöùc taïp thieát bò nhö ñaõ neâu. Vì caùc maùy phaùt vaø maùy thu tín hieäu moät soùng mang raát khaùc nhau neân caàn phaûi coù phaàn cöùng thu vaø phaùt taùch bieät cho moãi modem moät soùng mang vaø nhö vaäy chaúng tieát kieäm ñöôïc gì khi thöïc hieän song coâng phaân thôøi. Treân thöïc teá, caàn thaáy raèng giaûi phaùp song coâng phaân thôøi döïa treân ñieàu cheá CAP/QAM coù giaù thaønh cao hôn nhieàu so vôùi giaûi phaùp song coâng phaân taàn moät soùng mang vì chuùng phaûi duøng caùc boä loïc DFE daûi roäng hôn vaø phöùc taïp hôn cuõng nhö caàn phaûi coù caùc boä bieán ñoåi tín hieäu ADC, DAC toác ñoä nhanh hôn. Söï tieát kieäm cuûa heä thoáng song coâng phaân thôøi döïa treân ñieàu cheá DMT laø giaù thaønh haï vaø ít toán ñieän. Nhö ñaõ noùi, caùc modem ôû caùc toång ñaøi noäi haït vaø ONU phaûi ñöôïc ñoàng boä ñeå toaøn boä heä thoáng khoâng bò taùc ñoäng bôûi xuyeân keânh ñaàu gaàn. Vì lyù do naøy maø caàn phaûi coù moät clock chung cho caùc superframe. Thaät khoâng may laø caùc nhaø ñieàu haønh khai thaùc xem söï phaân boá cuûa clock chung naøy laø moät coâng vieäc khoù khaên. Caùc nhaø ñieàu haønh khai thaùc raát ngaïi chòu traùch nhieäm khi cung caáp moät nguoàn clock chung, tin caäy cho nhöõng ngöôøi thueâ bao trong maïng cuûa mình. Hoï lo laéng raèng khi nguoàn clock chung naøy bò hö hoûng seõ laøm cho hoï bò caùc khaùch haøng kieän tuïng. Keát quaû laø, caùc nhaø ñieàu haønh FSAN (full- service access network) khuyeán caùo neân söû duïng song coâng phaân taàn cho vieäc thöïc hieän song coâng VDSL. Khi ñaõ xeùt ñeán caùc yeâu caàu cuûa heä thoáng VDSL coù theå thaáy roõ raøng laø song coâng phaân thôøi coù öu ñieåm hôn song coâng phaân taàn khi söû duïng treân cô sôû ñieàu cheá DMT. Tuy nhieân, yeâu caàu phaûi ñoàng boä cuûa song coâng phaân thôøi laïi gaëp khoù khaên cho caùc nhaø cung caáp dòch vuï trong moät moâi tröôøng töï do. Vì vaäy, sô ñoà song coâng cho VDSL hieån nhieân laø song coâng phaân taàn. Trong caùc phaàn tröôùc cho thaáy raèng ñeå ñaùp öùng caùc yeâu caàu cuûa VDSL thì söï keát hôïp giöõa ñieàu cheá DMT vaø phöông phaùp song coâng phaân thôøi seõ cho keát quaû toát nhaát. Phaàn naøy ñöa ra caùc keát quaû ño ñaïc vieäc thöïc hieän thöïc teá caùc heä thoáng nhö vaäy. 84
Kyõ thuaät xDSL Ñaëng Quoác Anh Hình 2.44 Taàm cöïc ñaïi trung bình cuûa caùc heä thoáng VDSL song coâng phaân thôøi ñoái xöùng vôùi theàm nhieãu 6 dB cho caû hai chieàu downstream vaø upstream Kieåm tra taàm cöï ly cöïc ñaïi ñaùnh giaù taàm cöï ly ñöôøng daây daøi nhaát cuûa moät heä thoáng khi hoaït ñoäng ôû nhöõng toác ñoä döõ lieäu cho hai chieàu downstream vaø upstream coá ñònh vaø vôùi cuøng moät theàm nhieãu cho caû hai chieàu. Hình 2.44 veõ taàm cöïc ñaïi trung bình ño ñöôïc cuûa 5 heä thoáng VDSL song coâng phaân thôøi döïa treân DMT hoaït ñoäng ôû caùc toác ñoä döõ lieäu ñoái xöùng khaùc nhau vôùi theàm nhieãu cho caû hai chieàu downstream vaø upstream cuøng laø 6 dB vaø tyû soá sai bit khoâng quaù 10-7. Ñoà thò cho thaáy toác ñoä ñoái xöùng 13 Mbps coù theå hoã trôï ñöôøng daây 0,5 mm (24 AWG) daøi ñeán gaàn 1,4 km vaø hoã trôï ñöôøng daây 0,4 mm (26 AWG) daøi ñeán gaàn 1,1 km. Toác ñoä ñoái xöùng 26 Mbps coù theå taûi treân ñöôøng daây 0,5 mm daøi ñeán 850 m vaø 0,4 mm daøi ñeán 700 m. Hình 2.45 veõ taàm cöï ly cöïc ñaïi trung bình cuûa moät heä thoáng VDSL song coâng phaân thôøi döïa treân DMT khi ñöôïc caáu hình ñeå hoã trôï truyeàn daãn baát ñoái xöùng 8:1 vôùi theàm nhieãu cho caû hai chieàu laø 6 dB vaø tyû soá sai bit khoâng quaù 10-7 ôû caû hai chieàu. Toác ñoä keát hôïp downstream 26 Mbps vaø upstream 3,2 Mbps treân ñoâi daây ñöôøng kính 0,5 mm coù theå daøi ñeán 1,3 km vaø treân ñoâi daây ñöôøng kính 0,4 mm coù theå daøi ñeán 1,05 km. Toác ñoä keát hôïp downstream 52 Mbps vaø upstream 6,4 Mbps treân ñoâi daây ñöôøng kính 0,5 mm coù theå daøi ñeán 700 m vaø treân ñoâi daây ñöôøng kính 0,4 mm coù theå daøi ñeán 600 m. Vieäc ño ñaïc ñöôïc thöïc hieän treân ít nhaát laø 5 ñoâi daây töø 5 vuøng khaùc nhau treân theá giôùi ñeå taïo ra giaù trò trung bình ôû treân. 85
Ñaëng Quoác Anh ADSL – Thöïc tieãn, giaûi phaùp vaø trieån khai Hình 2.45 Taàm cöïc ñaïi trung bình cuûa caùc heä thoáng VDSL song coâng phaân thôøi baát ñoái xöùng 8:1 vôùi theàm nhieãu 6 dB cho caû hai chieàu downstream vaø upstream 2.4.5 Moâ hình chuaån cuûa VDSL Hình 2.46 minh hoaï moâ hình giao tieáp chuaån cho taàng truy nhaäp caùp ñoàng cuûa maïng VDSL. Caùc ñöôøng thaúng ñöùng chæ caùc ñieåm giao tieáp chuaån. Caùc boä taùch dòch vuï taùch tín hieäu VDSL khoûi caùc tín hieäu cuûa caùc dòch vuï coù taàn soá thaáp hôn nhö POTS hay ISDN chaúng haïn. Hình 2.46 Moâ hình chuaån giao tieáp VDSL Hình 2.47 Moâ hình caùc lôùp nghi thöùc VDSL 86
Kyõ thuaät xDSL Ñaëng Quoác Anh Lôùp hoäi tuï truyeàn daãn (TC: Transmission Convergence) ñöôïc chia thaønh phaàn ñaëc tính nghi thöùc chuyeån vaän (TPS-TC: Transport Protocol Specific-TC) vaø phaàn ñoäc laäp öùng duïng (PMS-TC: Physical Medium Specific-TC). Caùc lôùp cuûa VDSL ñöôïc moâ taû ôû hình 2.47. VDSL coù caùc öùng duïng ñeå chuyeån vaän döõ lieäu laø: SDH, ATM vaø trong töông lai seõ hoã trôï theâm caùc öùng duïng khaùc. Hình 2.48 laø phaân tích chi tieát moâ hình giao tieáp cuûa VDSL. Hình 2.48 Phaân tích caùc chöùc naêng cuûa VDSL Tín hieäu phaùt ngoaøi daûi taïo theâm nguoàn nhieãu cho tín hieäu thu treân caùc ñoâi daây khaùc trong cuøng moät chaõo caùp. Noù phaùt ra xuyeân keânh ñaàu gaàn caùc ñoâi daây khaùc trong cuøng moät chaõo caùp vaø laøm giaûm khaû naêng cuûa caùc heä thoáng VDSL khaùc. Ñöôøng bao maät ñoä phoå coâng suaát tín hieäu phaùt ngoaøi daûi döïa treân yeâu caàu xuyeân keânh ñaàu gaàn khoâng vöôït quaù theàm nhieãu cuûa maùy thu treân caùc ñoâi daây khaùc trong cuøng moät chaõo caùp coäng 1 dB (giaû söû theàm nhieãu bao goàm -140 dBm/Hz vaø moät taùc nhaân gaây xuyeân keânh ñaàu xa VDSL). Ñöôøng bao maät ñoä phoå coâng suaát tín hieäu phaùt ngoaøi daûi ñöôïc cho ôû hình 2.49. Hình 2.49 Ñöôøng bao maät ñoä phoå coâng suaát tín hieäu phaùt ngoaøi daûi 87
Ñaëng Quoác Anh ADSL – Thöïc tieãn, giaûi phaùp vaø trieån khai Hai daûi taàn phaùt ñöôïc chæ ra treân hình veõ 2.49 vôùi daûi taàn thu ôû giöõa chuùng. Caùc daûi taàn phaùt coù theå laø moät trong hai tín hieäu upstream hay downstream nhö ñònh nghóa ôû phaàn tröôùc. Caùc daûi taàn phaùt naèm ngoaøi caùc daûi taàn ñöôïc ñònh nghóa laø caùc vuøng maø tín hieäu phaùt taùc ñoäng qua caùc tín daûi taàn thu beân caïnh. Caùc bieán ftr1 vaø ftr2 ñaïi dieän cho caùc taàn soá daûi taàn phaùt ñöôïc xaùc ñònh ôû treân. Bieán .fT bieåu dieãn ñoä roäng cuûa caùc daûi taàn phaùt. Giaù trò cuûa .fT ñoäc laäp vôùi taàn soá vaø baèng 175 kHz. Daûi taàn giöõa ftr1 + .fT vaø ftr2 – .fT laø daûi taàn chaén (stop band). Trong caùc daûi taàn phaùt (nghóa laø töø ftr1 ñeán ftr1 + .fT vaø töø ftr2 – .fT ñeán ftr2) ñöôøng bao maät ñoä phoå coâng suaát phaùt coù theå giaûm tuyeán tính (treân moät thang tuyeán tính) töø -80 dBm/Hz ñeán giaù trò PSDmax hay taêng tuyeán tính (treân moät thang tuyeán tính) töø giaù trò PSDmax ñeán -80 dBm/Hz. Trong daûi chaén, maät ñoä phoå coâng suaát phaùt khoâng vöôït quaù PSDmax. Hôn nöõa, toång coâng suaát phaùt Pmax ño ñöôïc trong moät cöûa soå tröôït 1 MHz phaûi ñöôïc giôùi haïn. Baûng 2.9 xaùc ñònh caùc goùc cuûa ñoà thò ñöôøng thaúng trong ñöôøng bao maät ñoä phoå coâng suaát phaùt ngoaøi daûi so vôùi taàn soá treân moät thang tuyeán tính, tuyeán tính. Baûng 6.5 cuõng cung caáp caùc giôùi haïn naêng löôïng toaøn daûi cho caùc maät ñoä phoå coâng suaát ngoaøi daûi. Baûng 2.9 Ñònh nghóa ñöôøng bao maät ñoä phoå coâng suaát ngoaøi daûi Frequency Maximum PSD Maximum power in a 1MHz (MHz) PSDmax,(dBm/Hz) sliding window Pmax,(dBm) < 0,12 –120 0,12 to 0,225 –110 0,225 to 4,0 –100 4,0 to 5,0 –100 –50 5,0 to 30,0 –100 –52 >30,0 –120 Transition frequency –80 Caùc modem söû duïng song coâng baèng phöông phaùp phaân taàn (FDD: Frequency Division Duplexing) chia laøm 4 daûi taàn soá kyù hieäu laø 1D, 2D, 1U, 2U. Taàn soá ñoåi daûi (kHz) f1 F2 f3 f4 f5 Daûi taàn VDSL 138 3000 5100 7050 12000 Tuyø choïn 138 3750 5200 8500 12000 Vò trí caùc daûi taàn cuûa VDSL ñöôïc cho ôû hình 2.50 vaø hình 2.51. 88
Kyõ thuaät xDSL Ñaëng Quoác Anh Hình 2.50 Vò trí caùc daûi taàn VDSL Hình 2.51 Vò trí caùc daûi taàn VDSL theo phöông phaùp tuyø choïn Moâ hình chöùc naêng cuûa PMD ñöôïc minh hoaï ôû hình 2.52. ÔÛ chieàu phaùt lôùp PMD nhaän caùc khung töø lôùp con PMS-TC. Moät khung goàm chính xaùc caùc octet seõ ñöôïc ñieàu cheá thaønh kyù hieäu DMT. Ñaây phaûi laø soá nguyeân. Moãi soùng mang phuï ñeàu coù moät soá bit ñöôïc gaùn trong quaù trình khôûi ñoäng. Sau quaù trình maõ hoaù, caùc soùng mang phuï ñöôïc ñieàu cheá vaø tính toång baèng pheùp bieán ñoåi Fourier ngöôïc. Tín hieäu soá nhaän ñöôïc ñöôïc môû roäng ñeàu ñaën vaø môû cöûa soå tröôùc khi ñöôïc truyeàn ñeán moâi tröôøng truyeàn daãn ôû giao dieän U. Hình 2.52 Moâ hình chöùc naêng cuûa lôùp phuï PMD 2.4.6 Ñaëc tính thieát bò thu phaùt tín hieäu VDSL Vieäc ñieàu cheá söû duïng soá toái ña caùc soùng mang phuï (sub-carrier) baèng NSC = 256 n × 2 , vôùi n laáy moät trong caùc giaù trò 2, 3, 4. Moät tuyø choïn laø vieäc söû duïng daûi taàn döôùi 138 kHz cho truyeàn daãn upstream thì n cuõng coù theå laáy caùc giaù trò 0 hay 1. Caùc taäp taùch rôøi NSC soùng mang phuï ñöôïc xaùc ñònh ñeå duøng cho caùc höôùng truyeàn daãn downstream vaø upstream. Caùc taäp con ñöôïc xaùc ñònh theo keá hoaïch phaân taàn ñaõ noùi ôû treân. Caùc soùng mang phuï söû duïng ñeå ñieàu cheá döõ lieäu trong moãi höôùng truyeàn daãn ñöôïc xaùc ñònh trong khi khôûi ñoäng döïa treân caùc caøi ñaët ôû heä thoáng quaûn lyù vaø tyû soá SNR cuûa caùc phaân keânh. 89