Công nghệ đường dây thuê bao số xDSL

Công nghệ đường dây thuê bao số xDSL
Nghiêm Xuân Anh
31. 3. 2005
Mục lục
1 Giới thiệu khái quát về mạng thuê bao 1
1.1 Các loại môi trường truyền dẫn . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.1.1 Twisted-Pair . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.1.2 Cáp đồng trục - coax . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
2 Cơ sở của DSL 7
2.1 Các hình thức thay thế DSL: Sợi quang, kết nối không dây và cáp đồng trục . . . 7
2.2 Qui mô trên thế giới . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
2.3 Modem băng tần thoại và DSL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
2.4 Các phương thức truyền dẫn . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2.4.1 Hướng truyền . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
2.4.2 Định thời . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
2.4.3 Các kênh . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
2.4.4 Các cấu hình đơn điểm và đa điểm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
2.5 Thuật ngữ DSL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
2.6 Quan hệ Tốc độ - Tầm với . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
2.7 Xuyên âm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
2.8 Các yếu tố thúc đẩy và cản trở triển khai DSL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
2.9 Các ứng dụng . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
2.10 Sự tiến hóa của truyền dẫn số . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
3 Các loại DSL 21
3.1 Độ dự trữ thiết kế DSL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
3.2 Tiền thân của DSL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
iii
iv MỤC LỤC
3.3 ISDN tốc độ cơ bản . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
3.3.1 Nguồn gốc ISDN tốc độ cơ bản . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
3.3.2 Năng lực và ứng dụng ISDN tốc độ cơ bản . . . . . . . . . . . . . . . . 23
3.3.3 Truyền dẫn ISDN tốc độ cơ bản . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
3.3.4 ISDN tốc độ cơ bản phạm vi mở rộng . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
3.3.5 Đường dây số bổ sung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
3.3.6 IDSL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
3.4 HDSL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
3.4.1 Nguồn gốc của HDSL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
3.4.2 Khả năng và ứng dụng của HDSL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
3.4.3 Truyền dẫn HDSL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
3.4.4 HDSL thế hệ thứ hai . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
4 Truyền dẫn đôi dây xoắn 37
4.1 Nguồn gốc đôi dây xoắn . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
4.2 Mạng điện thoại và Đặc tính Mạch vòng . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
4.2.1 Feeder Plant . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
4.2.2 Mạch vòng số (DLC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
4.2.3 Cáp phối - Distribution Plant . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
4.2.4 Đường kính dây . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
4.2.5 Cầu rẽ Bridged Tap . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
4.2.6 Mạch vòng có tải (cuộn cảm) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
4.2.7 Phân bổ độ dài mạch vòng . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
4.2.8 Cấu hình đi dây nhà khách hàng . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
4.3 Nguồn cấp cho đường dây . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
4.3.1 Kích hoạt và ngưng kích hoạt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
4.4 Dòng kín -sealing current . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
4.5 Đặc tính đường truyền . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
4.5.1 Mô hình "ABCD" . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
4.5.2 Đo Hàm truyền đạt và "Suy hao xen" . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
MỤC LỤC v
4.5.3 Cân bằng - Dòng kim loại (metallic hay differential mode) và dòng chảy
dọc (longitudinal hay common mode) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
4.6 Nhiễu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
4.6.1 Nhiễu xuyên âm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
4.6.2 Mô hình FEXT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
4.6.3 Phân bố Nhiễu xuyên âm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
4.6.4 ổn định theo chu kỳ của nhiễu xuyên âm . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
4.6.5 Nhiễu Radio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
4.6.6 Nhiễu vô tuyến Amateur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
4.6.7 Xâm nhập AM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
4.6.8 Nhiễu xung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
4.6.9 Xung Cook . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
4.6.10 Can nhiễu giữa các DSL và ghép kênh . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
4.6.11 Tự can nhiễu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
4.6.12 Các mô hình Mật độ Phổ Công suất xuyên âm NEXT và FEXT . . . . . 54
4.6.13 Các mạng 3 cửa cho DSL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
5 So sánh DSL với các phương tiện khác 59
5.1 Sợi quang tới nhà thuê bao (FTTH) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
5.2 Cáp đồng trục và Đồng trục lai sợi quang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
5.3 Sự lựa chọn không dây . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  ... 3 Thuyết dung lượng Shannon-Hartley
Dung lượng[bit/s] ≈ 1/3×W × SNR×G
W = độ rộng băng tần [Hz] SNR = Tỷ số tín hiệu trên nhiễu [dB]; G = Độ lợi đạt được nhờ sửa
lỗi.
• Tốc độ dữ liệu tối đa có thể đạt được phụ thuộc vào tỷ số tín hiệu trên nhiễu (SNR).
• Cường độ tín hiệu (cho phép) càng cao và lượng nhiễu trên đường truyền càng thấp thì
dung lượng của đường truyền càng lớn.
• Thật không may là mức nhiễu thấp hơn đòi hỏi các đường dây có chất lượng cao rất đắt
tiền hoặc không có sẵn.
• Mặt khác cường độ tín hiệu bị giới hạn để hạn chế lượng xuyên âm.
• Một tỷ số tín hiệu trên nhiễu giảm sẽ dẫn tới nhiều lỗi bít (BER) hơn trên đường truyền
nhưng với các công nghệ hiện nay việc phát hiện và sửa các lỗi này ở một mức độ nào đó
là hoàn toàn có thể làm được. Ta có thể khẳng định rằng bằng việc giới thiệu các cơ chế
phát hiện/sửa lỗi chúng ta có thể tăng dung lượng của đường truyền đối với một SNR và
BER nhất định.
Hình 8.12: Quan hệ giữa Dung lượng và Khoảng cách
8.2. CÁC GIỚI HẠN 91
8.2.4 Shanoon-Hartley: Dung lượng phụ thuộc vào khoảng cách.
• Hình 8.12 minh họa thuyết Shannon-Hartley về sự phụ thuộc của dung lượng vào khoảng
cách.
• Do suy hao (tổn hao tín hiệu) tăng theo khoảng cách (chiều dài cáp) nên tốc độ dữ liệu tối
đa giảm theo khoảng cách.
• Về lý thuyết ADSL có thể đạt được dung lượng luồng xuống vào khoảng 15 Mb/s ở 0 km.
Tuy nhiên trong thực tế dung lượng này bị giới hạn ở mức 8,1 Mb/s.
8.2.5 Sự phụ thuộc của suy hao vào tần số
Hình 8.13: Suy hao phụ thuộc vào tần số
• Cường độ tín hiệu không chỉ phụ thuộc vào khoảng cách
• Mà nó còn phụ thuộc vào tần số. Sở dĩ như vậy là do hiệu ứng da (skin effect).
R =
ϕ× d
Seff
• R=điện trở (Ω)
• ϕ=điện trở suất (Ωm)
• d=khoảng cách, chiều dài của dây dẫn (m)
• Seff= diện tích mặt cắt ngang hiệu dụng của dây dẫn (m2)
92 CHƯƠNG 8. CÔNG NGHỆ ĐƯỜNG DÂY THUÊ BAO SỐ KHÔNG ĐỐI XỨNG ADSL
8.2.6 Suy hao do khoảng cách
• Tổn thất 32 dB @ 150 kHz nghĩa là gì?
Suy hao (dB) =10 × log10(P1/P2)
P1/P2=1/log10(suy hao/10)
P1/P2=1/log10(32/10)=1585 ⇒ Nghĩa là xung mà ta nhận được có công suất nhỏ hơn
công suất của xung phát 1585 lần.
• Tổn thất 55 dB @ 150 kHz nghĩa là gì?
Suy hao (dB) =10 × log10(P1/P2)
P1/P2=1/log10(suy hao/10)
P1/P2=1/log10(55/10)=316228 ⇒ Nghĩa là xung mà ta nhận được có công suất nhỏ hơn
công suất của xung phát 316228 lần.
Hình 8.14: Suy hao do khoảng cách
8.2.7 Tốc độ phụ thuộc vào khoảng cách
• Các tần số cao hơn chịu suy hao nhiều hơn các tần số thấp hơn, vì vậy hiệu ứng da có ảnh
hưởng lớn hơn lên các tần số cao hơn.
• Đó là vì sao tín hiệu luồng lên bị suy hao ít hơn tín hiệu luồng xuống.
8.2.8 Nhánh rẽ
• Ơ một số nước thực tế thường hàn một kết nối nhánh (nhánh rẽ) vào một cáp. Vì vậy một
nhánh rẽ là một đoạn đôi dây được nối vào một mạch vòng ở một đầu và để hở mạch
(không tải) ở đầu kia. Khoảng 80% mạch vòng ở Mỹ có các nhánh rẽ: đôi khi một số
nhánh rẽ tồn tại trên một mạch vòng. Một lý do cho sự tồn tại của một nhánh rẽ là nó cho
phép tất cả các đôi trong một cáp được sử dụng hoặc tái sử dụng để phục vụ bất kỳ khách
hàng nào dọc theo tuyến cáp. Hầu hết các nước ở châu Âu tuyên bố là không có các nhánh
rẽ nhưng cũng có một số ngoại lệ được báo cáo.
8.2. CÁC GIỚI HẠN 93
Hình 8.15: Nhánh rẽ
• Sự phản xạ tín hiệu từ các nhánh rẽ để hở mạch dẫn tới sự thất thoát và méo tín hiệu.
• Khi A yêu cầu một dịch vụ điện thoại thì một cáp chính được đi ngầm trong lòng đất.
• Sau này khi B và C yêu cầu cùng một dịch vụ một nhánh rẽ phía B, C được kéo từ cáp
chính.
• Tưởng tượng là B rời đi chỗ khác (dẫn Mỹ thường xuyên chuyển chỗ ở) và vì vậy nhánh
rẽ đó bị cắt. Do không còn máy điện thoại được nối tới nhánh rẽ này nên không có tiêu
thụ năng lượng nữa. Điều này dẫn tới phản xạ. Phản xạ di chuyển theo cả hai hướng của
cáp chính.
8.2.9 Xuyên âm
• Một cáp điện thoại chứa hàng ngàn đôi dây được bó chặt vào nhau. Các tín hiệu điện trong
một đôi dây tạo ra một trường điện từ nhỏ bao quanh đôi dây và gây ra một tín hiệu điện
cảm ứng sang các đôi dây lân cận. Việc xoắn các đôi dây làm giảm ghép điện cảm (cũng
được gọi là xuyên âm) nhưng vẫn còn một số dò rỉ.
• NEXT (xuyên âm đầu gần) là yếu tố ảnh hưởng mạnh nhất đối với các hệ thống chi sẻ
cùng một băng tần cho truyền dẫn luồng lên và luồng xuống. Nhiễu NEXT thấy bởi máy
thu nằm ở cùng một đầu cáp với máy phát gây nhiễu.
• Các hệ thống truyền dẫn có thể tránh NEXT bằng cách sử dụng các băng tần khác nhau cho
truyền dẫn hướng lên và hướng xuống. Các hệ thống FDM (ghép phân theo tần số) tránh
được NEXT từ các hệ thống giống nó (cũng được gọi là tự xuyên âm đầu gần self-NEXT).
Các hệ thống FDM vẫn còn phải đối mặt với NEXT từ các hệ thống khác kiểu phát đi
trong cùng băng tần và các hiện tượng khác được gọi là FEXT
• FEXT là nhiễu được phát hiện bởi máy thu nằm ở đầu xa của cáp xa khỏi máy phát gây
nhiễu. FEXT ít nghiêm trọng hơn NEXT do nhiễu FEXT bị suy hao khi truyền qua toàn
bộ chiều dài của cáp.
• Một ưu điểm chính của truyền dẫn sợi quang là không có bất kỳ loại xuyên âm nào.
94 CHƯƠNG 8. CÔNG NGHỆ ĐƯỜNG DÂY THUÊ BAO SỐ KHÔNG ĐỐI XỨNG ADSL
• Kết luận> NEXT nhỏ hơn FEXT đối với những hệ thông chia sẻ cùng băng tần trong
hướng lên và hướng xuống.
• Khi ADSL được triển khai cùng các hệ thống khác trong cùng một cáp thì NEXT có thể
xuất hiện do chồng lấn dải tần. (xem phần sau)
Hình 8.16: Xuyên âm
8.3 Điều chế
8.3.1 Điều Biên Cầu Phương - QAM
• Xem xét một tín hiệu tương tự, được mô tả bởi một hàm sin, các kỹ thuật điều chế tồn tại
bằng việc biến đổi biên độ, pha, tần số hoặc kết hợp các thông số này.
• QAM là một kỹ thuật điều chế ở đó cả biên độ và pha bị thay đổi
• Lượng bit ta có thể đặt vào một biểu tượng phụ thuộc vào số lượng các mức biên độ và
pha ta phân biệt. Các mức biên độ và pha được phản ánh trong chùm tín hiệu cho trên
Hình 8.17.
• Do 16 điểm được phân biệt nên có 16 tổ hợp của biên độ và pha.
• Biên độ là độ dài vector trong khi đó pha được đo ngược chiều kim đồng hồ từ trục x về
vector.
• Trong ví dụ này chúng ta đặt 4 bit vào 1 biểu tượng, hay nói cách khác 4 bit cần thiết để
xây dựng một biểu tượng. (4 bit cho phép một chuỗi bit nhất định cho mỗi trong số (24)
điểm trong chùm biểu tượng.
• Tăng số bit trên một biểu tượng sẽ làm tăng tốc độ dữ liệu.
8.3. ĐIỀU CHẾ 95
Hình 8.17: Điều chế biên độ cầu phương QAM-16
8.3.2 QAM và nhiễu
Do các đường truyền bị tác động bởi nhiễu trên đường truyền dẫn tới một sự biến dạng tín hiệu
tương tự. Nói cách khác tín hiệu tương tự đến đầu kia của đường truyền có thể có biên độ và pha
(hơi) khác. Từ chùm tín hiệu trên hình vẽ ta có thể tháy rằng nếu sự biến dạng về pha và biên
Hình 8.18: QAM và nhiễu
độ quá lớn thì các lỗi sẽ có thể xuất hiện.
Luôn luôn có một điểm gần nhất tới véc tơ được dựng lại ở phía đầu thu.
Tưởng tượng rằng 1001 được dự kiến là sẽ nhận được nhưng do sự biến dạng nên véc tơ được
dựng lại gần 1011 hơn nên 1011 được cho là biểu tượng đúng đã được phát đi và trường hợp này
96 CHƯƠNG 8. CÔNG NGHỆ ĐƯỜNG DÂY THUÊ BAO SỐ KHÔNG ĐỐI XỨNG ADSL
Bảng 8.2: Sự phụ thuộc của sơ đồ điều chế QAM vào tỷ số tín hiệu trên nhiễu đo được
Số bit/biểu tượng QAM Tỷ số tín hiệu/nhiễu (dB) cho BER < 10−7
4 QAM-16 21,8
6 QAM-64 27,8
8 QAM-256 33,8
9 QAM-512 35,8
10 QAM-1024 39,9
12 QAM-4096 45,9
14 QAM-16384 51,9
gây ra lỗi.
Mở rộng chùm biểu tượng sẽ đáp ứng 2 mong muốn:
1. Tăng tốc độ dữ liệu bằng cách đặt nhiều điểm hơn trong chùm tín hiệu. Nhưng khi đó mắt
lưới trở nên dày hơn và dẫn tới xác suất gây lỗi sẽ lớn hơn. Mở rộng chùm biểu tượng (mắt
lưới) là một giải pháp.
2. Tưởng tượng rằng ta muốn đặt cùng số lượng bit trên 1 biểu tượng trong bất kỳ điều kiện
nào, khi đó càng nhiều nhiễu thì càng nhiều lỗi sẽ phát sinh. Mở rộng chùm biểu tượng
phụ thuộc vào tình trạng đường truyền sẽ là lý tưởng !
Thật không may, cường độ tín hiệu (công suất, biên độ tín hiệu) bị hạn chế do giới hạn về
xuyên âm. Hạn chế này tương ứng với bán kính tối đa của vòng tròn miêu tả biên độ các vector
được dựng lên trong chùm biểu tượng.
Đó là tại sao nhiễu và suy hao được đo đầu tiên để xác định bao nhiêu bit ta có thể đặt lên
đường truyền.
Nếu chúng ta quan sát kỹ hơn vào các mắt lưới trong chùm biểu tượng ta sẽ thấy rằng 2 mắt
(điểm) kế cận không khác nhau nhiều hơn 1 bit. Chỉ để đảm bảo rằng trong trường hợp một lỗi
xuất hiện thì lỗi sẽ được giảm thiểu (chỉ duy nhất 1 bit). Các điểm này sẽ có số bít khác nhau
nhiều hơn khi ở cách xa nhau trong chùm biểu tượng.
Bảng 8.2 có thể được sử dụng theo 2 cách sau:
1. SNR yêu cầu nhỏ nhất để điều chế N bit trên 1 sóng mang là bao nhiêu
2. Bao nhiêu bit có thể được điều chế để cho một tỷ số S/N bằng Y dB.
8.3.3 Mã đa tần rời rạc DMT
• Với ADSL các tần số của nhiều sóng mang được điều chế trên một đường truyền sử dụng
phương thức Điều Biên Cầu phương.
• Các tần số này được đặt cách đều và với mỗi sóng mang tỷ số S/N sẽ được đo để xác định
sơ đồ điều chế tối đa có thể đạt được.
8.3. ĐIỀU CHẾ 97
• Tổng biên độ các sóng mang ở những tần số này sẽ được đặt vào đường truyền.
• Nguyên tắc này được gọi là Đa tần rời rạc (DMT)
8.3.4 Ví dụ về Mã đa tần rời rạc DMT
Tưởng tượng một phổ tần số nào đó được chia thành 3 kênh con. Đối với mỗi trong số 3 kênh
con này ta có thể gán cho một sơ đồ điều chế QAM thích hợp tùy theo tỷ số tín hiệu trên nhiễu
S/N. Tổng các tín hiệu QAM này được thực hiện và sau đó gửi đến một bộ chuyển đổi Số-Tương
tự (DAC). Đầu ra là một tín hiệu tương tự được đặt vào đường truyền.
Chia phổ tần thành các kênh con có thể được thực hiện theo nhiều cách.
Nếu chúng ta chỉ sử dụng một số ít kênh con thì chúng ta sẽ làm mất tính linh hoạt trong
việc ấn định số lượng bít dữ liệu khác nhau cho những phần tương đối nhỏ của phổ tần. Nếu
chúng ta xem xét một lượng đủ lớn các kênh con thì điều này sẽ làm tăng độ phức tạp của thiết
bị.
Con số 255 kênh con là một sự thỏa hiệp lý tưởng.
8.3.5 DMT và ADSL
• Phổ tần được sử dụng cho ADSL được chia thành 255 sóng mang, mỗi sóng mang nằm ở
các vị trí n×4,3125 kHz.
• Đối với luồng lên các sóng mang từ 7 đến 29 được sử dụng
• Đối với luồng xuống các sóng mang từ 38 đến 255 được sử dụng.
• Trên mỗi sóng mang SNR được đo và quyết định:
– S/Nmin ⇒ QAM-4⇒ 2 bit/symbol (biểu tượng).
– S/Nmax ⇒ QAM-16384⇒ 14 bit/symbol
• Chu kỳ biểu tượng cho mỗi sóng mang là : ±250 µs
8.3.6 DMT phụ thuộc vào đặc tính đường truyền
• Do suy hao tăng theo tần số (hiệu ứng da) nên SNR giảm khi tần số tăng
• Vì vậy số bit/sóng mang ít đi có thể được ấn định cho các kênh con phía tần số cao.
• Điều này giải thích vì sao người ta ít xem xét các tần số trên 1,1 Mb/s.
• Xem xét các tần số cao trên 1,1 MHz được thực hiện trong VHDSL (Very hight speed
DSL). Do ta phải bù cho hiệu ứng da nên trong ứng dụng này khoảng cách bị hạn chế.
• Thế còn Đa tần rời rạc DMT thì sao?
98 CHƯƠNG 8. CÔNG NGHỆ ĐƯỜNG DÂY THUÊ BAO SỐ KHÔNG ĐỐI XỨNG ADSL
• Chia phổ tần số được sử dụng thành các kênh con dẫn tới khả năng ấn định một phương
thức điều chế QAM khác nhau trên mỗi kênh con. Vì vậy tùy theo SNR của một sóng
mang nhất định, số bít dữ liệu nhiều hơn hoặc nhỏ hơn có thể được truyền đi.
Hình 8.19: QAM và nhiễu
8.3.7 Số bit trên sóng mang
• Chúng ta sẽ luôn gán ít bit hơn cho các sóng mang cho phép bởi tỷ số SNR đo được. Điển
hình chúng ta gán một giá trị trung bình ít hơn 2 bit.
• Độ dự trữ này được gọi là Độ dự trữ Nhiễu (TNM) và có thể cấu hình thông qua AWS. Ta
chỉ ra độ dự trữ trung bình ngay sau thủ tục khởi động theo dB. Modem đo SNR sau đó
trừ đi Độ dự trữ nhiễu và sau đó kiểm tra xem chùm biểu tượng nào phù hợp. Mặc định
TNM là 6 dB.
• Tại sao?
• Trong trường hợp có nhiễu (chẳng hạn như nhiễu vô tuyến RFI), chúng ta không muốn tốc
độ tổng thể của chúng ta bị giảm. Bất cứ khi nào một kênh con trở nên không sẵn sàng để
truyền các bít dữ liệu thì các bit dự trữ trong các kênh con kế cận sẽ được sử dụng (xem
mục sau)
8.3. ĐIỀU CHẾ 99
Hình 8.20: Số bit trên sóng mang
8.3.8 Tráo bit
Tráo bit cho phép một hệ thống ADSL thay đổi số bít ấn định cho một sóng mang phụ DMT
hoặc thay đổi năng lượng phát của một sóng mang phụ mà không làm ngắt quãng luồng dữ liệu.
Nó cố gắng cân bằng tỷ lệ lỗi của mỗi sóng mang phụ và duy trì điều này suốt thời gian làm
việc bằng cách liên tục rời các bit khỏi những sóng mang có tỷ lệ lỗi cao sang những sóng mang
có tỷ lệ lỗi thấp. Một trong hai ATU có thể khởi động quá trình tráo bít. Thủ tục tráo bit trong
các kênh luồng xuống và luồng lên là độc lập, 9 và có thể diễn ra đồng thời. Một ATU tiến hành
khởi động việc tráo bít phát đi một bản tin yêu cầu và chờ đợi nhận được bản tin xác nhận từ
đầu bên kia.
• Sau khi khởi động chúng ta sẽ sử dụng một QAM thấp hơn khi đó có thể áp dụng trên hầu
hết các sóng mang.
– SNR đo được trong lúc khởi động xác định sơ đồ QAM tối đa, chẳng hạn QAM-4096
tương ứng với 12 bit/biểu tượng thì sẽ quyết định sử dụng QAM-1024 (10 bit/biểu
tượng).
– Điều này dẫn tới các bit phụ trội có thể được phân bổ lên sóng mang đó.
• Trong khi modem hoạt động, SNR được đo trên tất cả các sóng mang ở các khoảng thời
gian cách đều (mặc định là 1 giây).
– Nếu SNR trên một sóng mang nào đó giảm dẫn tới một sơ đồ QAM thấp hơn được
sử dụng cho sóng mang đó thì các bit của sóng mang đó sẽ được tái phân bổ sang các
sóng mang khác ở đó QAM tối đa cao hơn sơ đồ QAM thực tế đang được sử dụng
– Các modem sẽ thực hiện việc dàn đều các bít được tái phân bổ vào một số sóng mang
khác nhau.
Modem không tính toán bằng bit. Nó đo SNR sau đó trừ đi TNM và kiểm tra xem chùm biểu
tượng nào phù hợp với nó.
9Có thể có tối đa một yêu cầu tráo bit luồng xuống và một yêu cầu tráo bít luồng lên xảy ra vào bất kỳ lúc nào
100 CHƯƠNG 8. CÔNG NGHỆ ĐƯỜNG DÂY THUÊ BAO SỐ KHÔNG ĐỐI XỨNG ADSL
Hình 8.21: Khi có tác động của nhiễu lên một vài sóng mang
Hình 8.22: Khi SNR giảm sơ đồ điều chế QAM giảm
Hình 8.23: Các bit bị gạt ra được chuyển sang các sóng mang khác
8.3. ĐIỀU CHẾ 101
Hình 8.24: Độ dự trữ nhiễu TNM được trải đều qua toàn bộ phổ tần