quoc_anh
16-03-2004, 09:41 AM
Bản dịch Việt ngữ của Quốc Anh quoc_anh@yahoo.com (tạm thời chưa có bản quyền)
Chương 1
Giới thiệu
Từ thuở ban đầu của viễn thông với phát minh về điện báo, các ký tự được mã hoá dưới dạng nhị phân: một sự kết hợp giữa chấm (dot) và gạch (dash) theo mã Morse. Có thể xem điện báo là một hệ thống số. Phát minh sau đó của viễn thông là điện thoại đã trở thành phương tiện viễn thông phổ biến nhất lại là tương tự. Ngày nay, hầu hết các đường dây thuê bao vẫn còn là tương tự và dùng cho mục đích truyền tín hiệu thoại tương tự.
Nhưng dù sao thì công nghệ số vẫn chiếm ưu thế trong mạng điện thoại công cộng (PSTN: Public Switched Telephone Network). Các đường truyền dẫn số tốc độ cao kết nối giữa các tổng đài điện thoại (CO: Central Office) có khả năng ghép và tập trung lưu thoại nội hạt theo phân cấp số để đạt được số kết nối vật lý thấp nhất. Sự linh động của mạng số là tỏ ra khá hiệu quả khi truyền tải các dịch vụ mới, cung cấp các thông tin khác ngoài tín hiệu thoại.
Cùng với sự phát triển cao của máy tính và điện tử dân dụng, các thuê bao điện thoại truyền thống đã sẵn sàng tiếp nhận các dịch vụ mới dựa trên công nghệ số. Trên Internet có nhiều thông tin hữu ích như tin tức, thời tiết, giá chứng khoán, ... Kênh thông tin mới này làm nhu cầu của Internet của khách hàng tăng cao để liên lạc, mua sắm và giải trí thông tin (infotainment). Ngày nay trong nhiều gia đình đã có sẵn nhiều thiết bị thông tin số như máy tính cá nhân (PC: Personal Computer), máy thu vệ tinh, máy ghi âm / ghi hình kỹ thuật số. Đến lúc công nghệ truyền hình số phổ biến thì các gia đình trung bình cũng ngày càng sử dụng nhiều kỹ thuật số.
Cùng với việc số hoá thông tin riêng và công cộng cũng như điện tử dân dụng lượng thông tin liên quan tới những ứng dụng của chúng đã tăng lên mạnh mẽ. Những máy tính cá nhân đầu tiên có kích thước bộ nhớ RAM là 256KB và dĩa cứng 20MB. Bây giờ, máy tính dân dụng đã có bộ nhớ thường lên tới 512MB, dĩa cứng 200GB hay hơn nữa. Trong khoảng 5 năm trở lại đây bộ nhớ máy tính tăng lên 32 lần và dung lượng dĩa cứng đã tăng lên 200 lần. Tuy nhiên dung lượng của modem quay số lại giẫm chân tại chỗ là 56 Kbps.
Với những máy tính cá nhân xử lý dữ liệu nhiều hơn, dung lượng của modem quay số với giới hạn ở dải tần thoại 3,1 KHz là trở ngại chính cho việc lôi kéo khách hàng vào mạng thông tin số tốc độ cao. Trở ngại của modem dải tần thoại có thể khắc phục được bằng công nghệ đường dây thuê bao số. Bằng cách đi nhờ giao tiếp POTS (Plain Old Telephone Services) ở tổng đài nội hạt, hệ thống DSL có thể tận dụng được năng lực của đường dây thuê bao điện thoại cáp xoắn đôi để truyền tải dữ liệu gấp trăm lần modem quay số.
1.1 Các phương pháp truy xuất số liệu qua đường dây thuê bao POTS
Hiện nay, có ba phương pháp truy xuất số liệu qua đường dây thuê bao POTS:
- Kênh thoại tương tự
- Chuyển mạch số
- Dùng bộ tách POTS (POTS splitter)
1.1.1 Truy xuất số liệu qua kênh thoại tương tự
Với phương pháp này hạ tần mạng và chuyển mạch không cần phải thay đổi gì. Thuê bao có thể kết nối với một thuê bao khác hay một nhà cung cấp dịch vụ thông tin (Information Service Provider) hỗ trợ modem quay số qua một nghi thức (protocol) trên dải tần điện thoại. Tuy nhiên, dung lượng truyền dẫn phụ thuộc vào dải thông (bandwith) của kênh thoại tương tự.
Ở phía thuê bao, nhiều máy điện thoại hay modem dải tần thoại có thể nối với cùng một đường dây thuê bao qua mạng đường dây đi trong nhà nhưng chỉ có một modem dải tần thoại hoạt động trong một thời điểm.
1.1.2 Truy xuất số liệu qua chuyển mạch số
Đó là cấu hình truy xuất tốc độ cơ sở của dịch vụ ISDN (Integrated Services Digital Network). ISDN cần phải có tổng đài có khả năng chuyển mạch số được nâng cấp thành ISDN. Một thuê bao có thể được kết nối với một thuê bao khác hay với một ISP có gắn modem ISDN hay một máy điện thoại qua một nghi thức chuyển mạch số. Nếu dịch vụ số này cung cấp được cho tất cả các thuê bao điện thoại thì người ta có thể xác định tốc độ truyền cố định với trường hợp điều kiện đường dây xấu nhất.
Ở phía thuê bao chỉ cần gắn một modem ISDN hay một máy điện thoại ISDN hỗ trợ giao diện U và nối với đường dây điện thoại. Nhiều máy điện thoại hay máy tính có thể chia sẻ nhau dịch vụ số qua giao diện S, một dạng cấu hình dây xoắn đôi trong nhà mới hơn. Truy xuất tốc độ cơ sở ISDN là hệ thống đường dây thuê bao số (DSL: Digital Subscriber Line) đầu tiên.
1.1.3 Truy xuất số liệu qua các bộ tách POTS (POTS splitter)
Phương pháp truy xuất số liệu thứ ba là qua các bộ tách POTS. Bộ tách POTS tách, ghép kênh thoại và DSL theo tần số bằng các bộ lọc thông thấp và cao để đưa tới mạng chuyển mạch thoại POTS và mạng chuyển mạch gói.
Ở phía thuê bao, bộ tách POTS được lắp ở giữa đường dây điện thoại và mạng dây đi trong nhà để tránh nhiễu của tín hiệu DSL lên tín hiệu thoại. Như vậy cần phải thêm phần nối dây trong nhà mới để kết nối modem DSL và bộ tách POTS. Nếu đi dây đúng thì nhiễu giữa tín hiệu DSL và tín hiệu thoại sẽ được kềm giữ ở mức độ thấp nhất.
1.1.4 Chuyển mạch số thế hệ kế tiếp
Chuyển mạch số có thể được một thiết bị thuê bao nào đó như máy điện thoại, modem quay số hay modem DSL nhận ra và sẽ điều chỉnh các thông số phần cứng và phần mềm của nó để thiết lập kết nối tương tự hay số. Kết quả là sẽ chọn được một kết nối thích hợp. Dịch vụ POTS được cung cấp trực tiếp qua chuyển mạch số hay gián tiếp qua modem DSL phía khách hàng. Nếu thiết kế đúng thì có thể sử dụng đồng thời nhiều kênh thoại tương tự và nhiều thiết bị số.
Chương 1
Giới thiệu
Từ thuở ban đầu của viễn thông với phát minh về điện báo, các ký tự được mã hoá dưới dạng nhị phân: một sự kết hợp giữa chấm (dot) và gạch (dash) theo mã Morse. Có thể xem điện báo là một hệ thống số. Phát minh sau đó của viễn thông là điện thoại đã trở thành phương tiện viễn thông phổ biến nhất lại là tương tự. Ngày nay, hầu hết các đường dây thuê bao vẫn còn là tương tự và dùng cho mục đích truyền tín hiệu thoại tương tự.
Nhưng dù sao thì công nghệ số vẫn chiếm ưu thế trong mạng điện thoại công cộng (PSTN: Public Switched Telephone Network). Các đường truyền dẫn số tốc độ cao kết nối giữa các tổng đài điện thoại (CO: Central Office) có khả năng ghép và tập trung lưu thoại nội hạt theo phân cấp số để đạt được số kết nối vật lý thấp nhất. Sự linh động của mạng số là tỏ ra khá hiệu quả khi truyền tải các dịch vụ mới, cung cấp các thông tin khác ngoài tín hiệu thoại.
Cùng với sự phát triển cao của máy tính và điện tử dân dụng, các thuê bao điện thoại truyền thống đã sẵn sàng tiếp nhận các dịch vụ mới dựa trên công nghệ số. Trên Internet có nhiều thông tin hữu ích như tin tức, thời tiết, giá chứng khoán, ... Kênh thông tin mới này làm nhu cầu của Internet của khách hàng tăng cao để liên lạc, mua sắm và giải trí thông tin (infotainment). Ngày nay trong nhiều gia đình đã có sẵn nhiều thiết bị thông tin số như máy tính cá nhân (PC: Personal Computer), máy thu vệ tinh, máy ghi âm / ghi hình kỹ thuật số. Đến lúc công nghệ truyền hình số phổ biến thì các gia đình trung bình cũng ngày càng sử dụng nhiều kỹ thuật số.
Cùng với việc số hoá thông tin riêng và công cộng cũng như điện tử dân dụng lượng thông tin liên quan tới những ứng dụng của chúng đã tăng lên mạnh mẽ. Những máy tính cá nhân đầu tiên có kích thước bộ nhớ RAM là 256KB và dĩa cứng 20MB. Bây giờ, máy tính dân dụng đã có bộ nhớ thường lên tới 512MB, dĩa cứng 200GB hay hơn nữa. Trong khoảng 5 năm trở lại đây bộ nhớ máy tính tăng lên 32 lần và dung lượng dĩa cứng đã tăng lên 200 lần. Tuy nhiên dung lượng của modem quay số lại giẫm chân tại chỗ là 56 Kbps.
Với những máy tính cá nhân xử lý dữ liệu nhiều hơn, dung lượng của modem quay số với giới hạn ở dải tần thoại 3,1 KHz là trở ngại chính cho việc lôi kéo khách hàng vào mạng thông tin số tốc độ cao. Trở ngại của modem dải tần thoại có thể khắc phục được bằng công nghệ đường dây thuê bao số. Bằng cách đi nhờ giao tiếp POTS (Plain Old Telephone Services) ở tổng đài nội hạt, hệ thống DSL có thể tận dụng được năng lực của đường dây thuê bao điện thoại cáp xoắn đôi để truyền tải dữ liệu gấp trăm lần modem quay số.
1.1 Các phương pháp truy xuất số liệu qua đường dây thuê bao POTS
Hiện nay, có ba phương pháp truy xuất số liệu qua đường dây thuê bao POTS:
- Kênh thoại tương tự
- Chuyển mạch số
- Dùng bộ tách POTS (POTS splitter)
1.1.1 Truy xuất số liệu qua kênh thoại tương tự
Với phương pháp này hạ tần mạng và chuyển mạch không cần phải thay đổi gì. Thuê bao có thể kết nối với một thuê bao khác hay một nhà cung cấp dịch vụ thông tin (Information Service Provider) hỗ trợ modem quay số qua một nghi thức (protocol) trên dải tần điện thoại. Tuy nhiên, dung lượng truyền dẫn phụ thuộc vào dải thông (bandwith) của kênh thoại tương tự.
Ở phía thuê bao, nhiều máy điện thoại hay modem dải tần thoại có thể nối với cùng một đường dây thuê bao qua mạng đường dây đi trong nhà nhưng chỉ có một modem dải tần thoại hoạt động trong một thời điểm.
1.1.2 Truy xuất số liệu qua chuyển mạch số
Đó là cấu hình truy xuất tốc độ cơ sở của dịch vụ ISDN (Integrated Services Digital Network). ISDN cần phải có tổng đài có khả năng chuyển mạch số được nâng cấp thành ISDN. Một thuê bao có thể được kết nối với một thuê bao khác hay với một ISP có gắn modem ISDN hay một máy điện thoại qua một nghi thức chuyển mạch số. Nếu dịch vụ số này cung cấp được cho tất cả các thuê bao điện thoại thì người ta có thể xác định tốc độ truyền cố định với trường hợp điều kiện đường dây xấu nhất.
Ở phía thuê bao chỉ cần gắn một modem ISDN hay một máy điện thoại ISDN hỗ trợ giao diện U và nối với đường dây điện thoại. Nhiều máy điện thoại hay máy tính có thể chia sẻ nhau dịch vụ số qua giao diện S, một dạng cấu hình dây xoắn đôi trong nhà mới hơn. Truy xuất tốc độ cơ sở ISDN là hệ thống đường dây thuê bao số (DSL: Digital Subscriber Line) đầu tiên.
1.1.3 Truy xuất số liệu qua các bộ tách POTS (POTS splitter)
Phương pháp truy xuất số liệu thứ ba là qua các bộ tách POTS. Bộ tách POTS tách, ghép kênh thoại và DSL theo tần số bằng các bộ lọc thông thấp và cao để đưa tới mạng chuyển mạch thoại POTS và mạng chuyển mạch gói.
Ở phía thuê bao, bộ tách POTS được lắp ở giữa đường dây điện thoại và mạng dây đi trong nhà để tránh nhiễu của tín hiệu DSL lên tín hiệu thoại. Như vậy cần phải thêm phần nối dây trong nhà mới để kết nối modem DSL và bộ tách POTS. Nếu đi dây đúng thì nhiễu giữa tín hiệu DSL và tín hiệu thoại sẽ được kềm giữ ở mức độ thấp nhất.
1.1.4 Chuyển mạch số thế hệ kế tiếp
Chuyển mạch số có thể được một thiết bị thuê bao nào đó như máy điện thoại, modem quay số hay modem DSL nhận ra và sẽ điều chỉnh các thông số phần cứng và phần mềm của nó để thiết lập kết nối tương tự hay số. Kết quả là sẽ chọn được một kết nối thích hợp. Dịch vụ POTS được cung cấp trực tiếp qua chuyển mạch số hay gián tiếp qua modem DSL phía khách hàng. Nếu thiết kế đúng thì có thể sử dụng đồng thời nhiều kênh thoại tương tự và nhiều thiết bị số.