To chuc mang va dich vu vien thong 07.PDF

Toå chöùc maïng vaø dòch vuï vieãn thoâng

139

Chöông 7:

DÒCH VUÏ TRUY XUAÁT DÖÕ LIEÄU TOÁC ÑOÄ CAO 7.1 Caùc phöông phaùp truy xuaát Internet toác ñoä cao 7.1.1 Cable modem

Cable modem laø thieát bò cho pheùp truy xuaát thoâng tin toác ñoä cao töø caùc

server töø xa nhö Internet server hay video on demand server qua maïng truyeàn

hình caùp (ñoàng truïc). So vôùi caùc loaïi modem analog truyeàn thoáng duøng trong

maïng PSTN thì cable modem ñaït toác ñoä cao hôn nhieàu vaø nhanh hôn xaáp xæ 500

laàn. Trong khoaûng giöõa nhöõng naêm 1990 cuûa theá kyû tröôùc ngöôøi ta ñaõ phaùt trieån

ñöôïc khaû naêng truyeàn taûi hai chieàu cuûa haï taàng cô sôû maïng caùp ñoàng truïc hieän

höõu ñeå phuïc vuï cho truy xuaát Internet toác ñoä cao. Ñieàu naøy ñaõ daãn ñeán vieäc tieán

haønh nhieàu nghieân cöùu vaø thöû nghieäm treân nhieàu khu vöïc taïi Hoa Kyø vaø caùc quoác

gia Taây AÂu. Keát quaû laø ngöôøi ta ñaõ phaùt trieån ñöôïc moät soá loaïi kyõ thuaät cable

modem. YÙ töôûng cuûa modem caùp thaät ñôn giaûn laø duøng maïng caùp ñoàng truïc saün

coù ñeå keát noái Internet. Ñieàu naøy khoâng nhöõng chæ ñem laïi cho thueâ bao cô hoäi coù

ñöôïc toác ñoä truy xuaát Internet aán töôïng maø coøn thöïc hieän ñöôïc caùc dòch vuï khaùc

nhö video on demand vaø MHP (Media Home Platform). Ngay töùc khaéc, caùc nhaø

cung caáp dòch vuï nhaän thaáy ñöôïc tieàm naêng ñem laïi thu nhaäp to lôùn cuûa coâng

ngheä naøy do con soá quaù lôùn caùc thueâ bao coù theå tham gia vaøo maïng qua caùc keát

noái caùp ñoàng truïc saün coù vaø laøm cho caùc coâng ngheä kieåu nhö MHP trôû neân thöïc

teá. Coâng ngheä cable modem ñem laïi vieäc keát noái maïng toác ñoä cao cho moâi tröôøng

daân duïng cuõng nhö doanh nghieäp nhoû qua caùc ñöôøng daây caùp ñoàng truïc voán söû

duïng cho truyeàn hình caùp. Hình veõ 7.1 minh hoaï caáu hình caên baûn maïng modem

caùp. Modem caùp laø thieát bò cho pheùp truy xuaát döõ lieäu (nhö Internet chaúng haïn)

qua maïng truyeàn hình caùp thoâng thöôøng. Thueâ bao chæ caàn keát noái modem caùp

vôùi oå caém truyeàn hình caùp. Phía nhaø cung caáp dòch vuï seõ keát noái ñaàu caùp vôùi heä

thoáng xöû lyù modem caùp (CMTS: Cable Modem Termination System).

Moät boä modem caùp ñieån hình coù hai keát noái, moät keát noái noái vôùi oå caém

maïng truyeàn hình caùp vaø moät keát noái noái vôùi maùy tính caù nhaân (PC: Personal

Computer) hay hoäp thích öùng. Haàu heát caùc modem caùp laø caùc thieát bò rôøi keát noái

vôùi maùy tính qua card Ethernet 10Base-T hay card Ethernet 100Base-T vaø ñi daây

baèng caùp xoaén ñoâi. Nhöõng modem caùp ñôøi môùi coù caû giao tieáp USB (Universal

Serial Bus) hay coøn coù caû daïng Internal qua giao tieáp PCI.

Thöïc ra thuaät ngöõ modem ñöôïc söû duïng cho thieát bò naøy coù ñoâi chuùt khoâng

chính xaùc. Thaät vaäy, vôùi chöùc naêng ñieàu cheá vaø giaûi ñieàu cheá noù coù theå xem nhö

moät modem. Nhöng maø söï töông töï vôùi modem duøng trong maïng ñieän thoaïi

Dòch vuï truy xuaát döõ lieäu toác ñoä cao

140

PSTN cuõng chæ döøng laïi taïi ñoù do modem caùp phöùc taïp hôn modem ñieän thoaïi

nhieàu. Cable modem goàm caùc phaàn chöùc naêng sau:

- modem,

- thieát bò maät maõ hoaù vaø giaûi maät maõ,

- boä ñònh tuyeán,

- card giao tieáp maïng,

- SNMP,

- caàu,

- HUB Ethernet.

Caùc phaàn chöùc naêng treân cho ta thaáy ñöôïc söï khaùc nhau giöõa modem döõ

lieäu (coøn goïi laø modem töông töï hay modem quay soá) vaø modem caùp ñoàng truïc.

Tín hieäu truyeàn hình thöôøng traûi roäng phoå treân daûi taàn töø 50 MHz ñeán 750 MHz.

Moãi keânh truyeàn hình chieám daûi taàn 6 MHz. Caùc keânh truyeàn hình caùp MTV,

CNN hay BBC ñeàu chieám daûi thoâng 6 MHz. Töông töï nhö vaäy dòch vuï Internet

qua caùp ñoàng truïc cuõng chieám daûi thoâng 6 MHz cho töøng chieàu upstream vaø

downstream rieâng leû. Ta seõ xeùt ñeán söï khaùc nhau giöõa keânh döõ lieäu treân caùp ñoàng

truïc vôùi keânh töông töï thoâng thöôøng bao goàm caû söï khaùc nhau theo chieàu

downstream cuõng nhö chieàu upstream.

Moät boä modem caùp gôûi vaø nhaän tín hieäu theo hai kieåu hôi khaùc nhau. ÔÛ

chieàu downstream, döõ lieäu soá ñöôïc ñieàu cheá vaø ñaët vaøo keânh truyeàn hình 6 MHz

ôû moät vò trí naøo ñoù trong daûi taàn töø 50 MHz ñeán 750 MHz. Hieän nay, ñang söû

duïng kyõ thuaät ñieàu cheá 64 QAM cho chieàu xuoáng ñeå ñaït ñöôïc toác ñoä döõ lieäu leân

ñeán 27 Mbps cho keânh tín hieäu 6 MHz. Tín hieäu naøy coù theå ñaët ôû keânh 6 MHz

beân caïnh tín hieäu truyeàn hình veà phía naøo cuõng ñöôïc mieãn laø khoâng laøm aûnh

höôûng ñeán tín hieäu truyeàn hình. ÔÛ chieàu upstream thì phöùc taïp hôn nhieàu. Nhìn

chung trong maïng caùp hai chieàu thì chieàu upstream (coøn goïi laø chieàu ngöôïc) ñöôïc

phaùt tín hieäu giöõa 5 MHz vaø 42 MHz (xem baûng 7.1 - Söû duïng daûi taàn). Ñieàu naøy

daãn ñeán moät moâi tröôøng nhieàu nhieãu vôùi nhieãu taàn soá voâ tuyeán RF vaø nhieãu xung.

Hôn nöõa, nhieãu ñöôïc taïo ra moät caùch deã daøng töø trong nhaø do caùc moái noái thaáp vaø

ñi caùp khoâng toát. Vì maïng caùp ñoàng truïc coù daïng "caây ñeû nhaùnh" ("tree and

branch") neân khi tín hieäu ñi theo chieàu leân thì nhieãu seõ doàn laïi vaø taêng leân. Ñeå

khaéc phuïc hieän töôïng naøy nhieàu nhaø saûn xuaát söû duïng kyõ thuaät ñieàu cheá QPSK

hay caùc kyõ thuaät ñieàu cheá töông töï cho chieàu upstream vì QPSK khaùng nhieãu toát

hôn QAM. Tuy nhieân tín hieäu QPSK cho toác ñoä döõ lieäu thaáp hôn tín hieäu QAM

nhieàu. Baûng 7.1 lieät keâ caùc daûi taàn truyeàn hình vaø taàn soá cuûa chuùng. Moät keânh

truyeàn hình coù theå naèm trong khoaûng 1 trong 7 daûi taàn naøy. Baûng 7.2 cho thaáy vò

trí cuûa caùc daûi taàn truyeàn hình trong daûi taàn soá cuûa taát caû caùc öùng duïng khaùc.


141

Baûng 7.1 Caùc daûi taàn truyeàn hình

Daûi taàn Taàm taàn soá (MHz)

Low Very High Frequency (VHF) 54 - 88

Midband 88 - 174

High Very High Frequency (VHF) 174 - 216

Superband 216 - 300

Hyperband 300 - 468

Ultraband 468 - 648

Ultra High Frequency 470 - 806

Hình 7.1 Coâng ngheä cable modem

Trong naêm 1994, nhoùm coâng taùc (workinggroup) 802.14 veà nghi thöùc TV

Media Access Control (MAC) and Physical (PHY) cuûa Institute of Electronics

and ElectricalEngineering (IEEE) ñöôïc hình thaønh döïa treân caùc nhaø cung caáp,

saûn xuaát ñeå phaùt trieån caùc tieâu chuaån quoác teá cho vieäc truyeàn döõ lieäu treân caùp

ñoàng truïc. Muïc ñích ban ñaàu cuûa nhoùm coâng taùc laø ñeä trình cho IEEE moät tieâu

chuaån cho modem caùp vaøo naêm 1995. Thaät khoâng may laø söï phaùt trieån tieâu chuaån


142

bò trì hoaõn tôùi cuoái naêm 1997. Trong thôøi gian chôø tieâu chuaån cuûa IEEE, moät soá

nhaø ñieàu haønh maïng caùp ñoàng truïc ñaõ lieân keát vôùi nhau ñeå ñöa ra caùc tieâu chuaån

cuûa hoï. Vaøo thaùng Gieâng naêm 1996 caùc haõng Comcast, Cox Cable, TCI vaø Time

Warner ñaõ phaùt trieån moät coâng ty traùch nhieäm höõu haïn laø Multimedia Cable

Network Systems Partners Ltd. (MCNS). Keát quaû laø tieâu chuaån ñaëc tính giao tieáp

cuûa heä thoáng truyeàn döõ lieäu qua caùp ñoàng truïc (DOCSIS: Data Over Cable

System Interface Specification) ñaõ ñöôïc ban haønh thaùng Ba naêm 1997. Baûng 7.3

cho caùc ñaëc tính toång quaùt DOCSIS cuûa MCNS.

Hình 7.2 Heä thoáng cable TV

Söï khaùc nhau giöõa caùc tieâu chuaån modem caùp cuûa DOCSIS vaø IEEE phaûn

aùnh muïc tieâu thieát keá khaùc nhau cuûa caùc toå chöùc naøy. Caùc tieâu chuaån cuûa IEEE

ñöôïc caùc nhaø cung caáp thieát bò ñònh höôùng vaøo coâng ngheä coâng nghieäp chung.

Trong khi ñoù thì caùc nhaø phaùt trieån tieâu chuaån DOCSIS laïi taäp trung vaøo vieäc toái

thieåu hoaù chi phí cuûa modem caùp ñeå coù theå baùn ñöôïc vôùi soá löôïng lôùn. Hôn nöõa,

caùc nhaø phaùt trieån tieâu chuaån DOCSIS cuõng chuù taâm tôùi vieäc söû duïng coâng ngheä

coù theå toái thieåu hoaù thôøi gian ñöa ra saûn phaåm ñaàu tieân cho thò tröôøng khaùch

haøng. Hình 7.3 minh hoaï so saùnh giöõa moâ hình OSI vaø DOCSIS.

Upstream Demodulator QPSK/16-QAM f: 5-65 MHz BW: e.g. 2 MHz Rates: e.g. 3 Mbps

Downstream Modulator 64-QAM/256-QAM f: 65-850 MHz BW: 6/8 MHz Rates: 27-56 Mbps

Upstream Modulator QPSK/16-QAM f: 5-65 MHz BW: e.g. 2 MHz Rates: e.g. 3 Mbps

Downstream Demodulator 64-QAM/256-QAM f: 65-850 MHz BW: 6/8 MHz Rates: 27-56 Mbps

CMTS (Headend) Cable modem


143

Baûng 7.2 Söû duïng baêng taàn

Frequency Wavelength Designation Typical service

3 - 30 KHz 100 - 10

Km

Very Low Frequency

(VLF)

navigation, sonar

30 - 300 KHz 10 - 1 Km Low Frequency (LF) Radio beacons

300 – 3000

KHz

1000 - 100

m

Medium Frequency (MF) AM radio (535 - 1635

KHz)

3 - 30 MHz 100 - 10 m High Frequency (HF) Short-wave radio,

telephone, telegraph,

citizen's band radio,

ship-to-coast, ship-to-

aircraft

30 - 300

MHz

10 - 1 m Very High Frequency

(VHF)

Analog cordless

telephone (44 - 49

MHz), TV (54 - 88

MHz), TV (174 - 216

MHz), air traffic

control, police, taxi,

300 - 3000

MHz

100 - 10 cm Ultra High Frequency

(UHF)

TV (470 - 806 MHz),

RF wireless modem

(800 MHz), cellular

(806 - 890 MHz),

digital cordless (900

MHz), PCs (900 - 929

MHz), nationalwide

paging (929 - 932

MHz), satellite

telephone uplink

(1610 - 1626.5 MH),

satellite telephone

downlink (2483.5 -

2500 MHz)

3 - 30 GHz 10 - 1 cm Super High Frequency Large dish satellite

TV (4 - 6 GHz),

Small dish satellite

TV (11.7 - 12.7 GHz),

wireless cable TV (28

- 29 GHz)


144

Hình 7.3 So saùnh giöõa moâ hình OSI vaø DOCSIS

Baûng 7.3 Toång quan veà DOCSIS cuûa MCNS

Caùc tham soá keânh chieàu upstream

Modulation QPSK vaø QAM 16 traïng thaùi

Carrier Bieán ñoåi töø 200 KHz tôùi 3,2 MHz

Toác ñoä döõ lieäu 320 Kbps tôùi 10 Mbps

Forward Error Control Reed-Solomon

Encryption DES

Caùc tham soá keânh chieàu Downstream Modulation 64/256 QAM

Carrier 6 MHz

Toác ñoä döõ lieäu 27 tôùi 36 Mbps

Framing MPEG-2

Forward Error Control Reed-Solomon

Encryption DES

Ñieàu khieån truy xuaát Tranh chaáp döïa treân goùi vaø duøng caùc khe rieâng

Quaûn lyù SNMP vôùi caùc ñònh nghóa MIB

Giao tieáp thueâ bao 10 BASE-T, USB, IEEE 1394

Giao tieáp maïng 10 BASE-T, 100 BASE-T, ATM, FDDI


145

Toác ñoä cuûa modem thay ñoåi raát nhieàu vaø phuï thuoäc vaøo caùc tham soá sau:

- Heä thoáng modem caùp,

- Kieán truùc maïng caùp ñoàng truïc,

- Löu löôïng treân maïng modem caùp.

Theo chieàu downstream (töø server CMTS - Cable Modem Termination

System xuoáng ngöôøi söû duïng) toác ñoä maïng coù theå leân ñeán 27 Mbps. Ñaây laø dung

löôïng toång coäng ñöôïc taát caû ngöôøi söû duïng chia ra. Chæ coù ít heä thoáng maø ngöôøi söû

duïng coù khaû naêng keát noái vôùi toác ñoä cao nhö vaäy. Thöôøng thì dung löôïng chæ töø 1

Mbps tôùi 3 Mbps. Trong chieàu upstream toác ñoä coù theå leân tôùi 10 Mbps. Tuy

nhieân, haàu heát caùc nhaø saûn xuaát modem caùp ñeàu choïn toác ñoä töø 1 Mbps tôùi 2,5

Mbps. Phaàn lôùn caùc heä thoáng truy xuaát modem caùp ñeàu laø baát ñoái xöùng. Toác ñoä

chieàu downstream lôùn hôn toác ñoä chieàu upstream nhieàu vaø ñieàu naøy phuø hôïp vôùi

vieäc söû duïng cable modem, nghóa laø duøng cho dòch vuï video on demand hay truy

xuaát Internet. Caùc öùng duïng nhö duyeät caùc trang web (http: HyperText

Transmission Protocol) vaø ñoïc baùo (NNTP: Network News Transfer Protocol)

ñeàu coù chieàu gôûi döõ lieäu xuoáng maùy tính nhieàu hôn chieàu gôûi döõ lieäu cho maïng.

Caùc click chuoät hay e-mail (chuû yeáu cuûa chieàu upstream) dó nhieân laø khoâng theå

chieám nhieàu dung löôïng baèng taûi caùc file hay audio, video (chuû yeáu cuûa chieàu

downstream).

Moãi hoäp truyeàn hình caùp ñeàu nhaän tín hieäu truyeàn daãn theo chieàu

downstream vaø moãi keânh truyeàn hình ñeàu ñöôïc phaùt ôû moät daûi taàn khaùc nhau.

Heä thoáng caùp truyeàn hình nguyeân thuûy döïa treân cô sôû caùp ñoàng truïc end to

end. Maùy phaùt truyeàn hình caùp cung caáp phim töø nhieàu nguoàn vaø ñöa tín hieäu leân

caùp ñoàng truïc. Caùc boä khueách ñaïi tín hieäu ñöôïc ñaët ñeàu ñaën trong heä thoáng. Coù

theå coù ñeán 35 boä khueách ñaïi noái tieáp nhau töø maùy phaùt tôùi caùc thueâ bao. Hình 7.4

minh hoaï moät heä thoáng caùp ñoàng truïc truyeàn thoáng.

Hình 7.4 Heä thoáng caùp ñoàng truïc truyeàn thoáng


146

Caùc nhaø ñieàu haønh maïng caùp ñoàng truïc ñang tieán haønh caûi tieán haï taàng

maïng caùp baèng caùch ñöa vaøo theâm caùp quang vaøo maïng caùp ñoàng truïc, thay cho

truyeàn daãn tín hieäu töông töï baèng truyeàn daãn tín hieäu soá vaø thay caùc boä khueách

ñaïi moät chieàu baèng caùc traïm tieáp vaän theo hai chieàu. Haï taàng cô sôû maïng caùp

ñoàng truïc môùi naøy goïi laø heä thoáng caùp ñoàng truïc keát hôïp caùp quang (HFC: Hybrid

Fiber Coaxial). Vôùi HFC, maùy phaùt söû duïng giao tieáp caùp quang vaø vôùi caùp

quang, nhieàu ñaëc tính cuûa maïng caùp truyeàn thoáng ñaõ bò thay ñoåi. Quan troïng hôn

laø caùc traïm tieáp vaän khoâng chæ khueách ñaïi tín hieäu maø coøn phuïc hoài vaø phaùt laïi

nguyeân daïng tín hieäu soá. Caùc boä khueách ñaïi RF loïc thoâng daûi ñöôïc thay theá baèng

caùc boä trieät tieáng doäi. Caùc boä loïc naøy cho pheùp moät daûi taàn naøo ñoù truyeàn theo

moät höôùng vaø daûi taàn khaùc truyeàn theo höôùng ngöôïc laïi. Nhö vaäy, HFC laø moät heä

thoáng hai chieàu. Löu yù raèng vieäc naâng caáp leân maïng HFC khoâng ñôn giaûn. Caàn

phaûi thay theá hoaøn toaøn moät phaàn quan troïng cuûa heä thoáng caùp. Cuõng coøn may laø

ñoaïn töï ñieåm caùp quang veà ñeán nhaø thueâ bao vaãn coøn söû duïng caùp ñoàng truïc.

Hình 7.5 Heä thoáng HFC

Coù 3 daïng modem caùp thoâng duïng laø:

- Modem rôøi,

- Modem laép trong maùy tính caù nhaân,

- Hoäp set-top töông taùc.

Coù theå sau moät thôøi gian seõ coù caùc daïng modem caùp môùi xuaát hieän.

Modem caùp rôøi laø moät hoäp beân ngoaøi noái vôùi maùy tính caù nhaân qua moät keát

noái Ethernet thoâng thöôøng. Caàn phaûi coù moät card Ethernet (giaù raát reû) tröôùc khi

keát noái vôùi modem caùp. Hôn nöõa coù theå keát noái nhieàu maùy tính caù nhaân vôùi

Ethernet. Taát caû caùc modem caùp ñeàu hoaït ñoäng toát vôùi haàu heát caùc heä ñieàu haønh

vaø phaàn cöùng bao goàm Mac, UNIX, laptop, ...


147

Moät daïng giao tieáp nöõa cuûa modem caùp laø USB, coù öu ñieåm laép ñaët nhanh

choùng hôn nhieàu. Hình 7.6 minh hoaï daïng modem caùp rôøi.

Hình 7.6 Modem caùp rôøi

Modem caùp internal thöôøng söû duïng daïng card giao tieáp PCI vôùi maùy tính.

Loaïi modem naøy reû tieàn nhaát nhöng laïi coù nhöõng vaán ñeà kyõ thuaät cuûa noù. Vaán ñeà

laø chæ coù theå duøng ñöôïc vôùi maùy tính caù nhaân ñeå baøn. Caùc loaïi maùy Mac vaø laptop

khoâng söû duïng ñöôïc. Hình 7.7 laø daïng modem caùp internal.

Hình 7.7 Modem caùp internal

Hình 7.8 Caáu hình keát noái hoäp set-top töông taùc

Hoäp set-top töông taùc thöïc söï khaùc vôùi modem caùp. Chöùc naêng cô baûn cuûa

hoäp set-top laø cung caáp nhieàu keânh truyeàn hình treân cuøng moät soá giôùi haïn caùc

baêng taàn. Coù theå thöïc hieän ñöôïc ñieàu naøy baèng maõ hoaù truyeàn hình soá (DVB:

digital television encoding). Vaán ñeà laø ñaàu noái caùp khoâng caùch ly toát vôùi nguoàn

ñieän AC. Ñieàu naøy gaây ra khoù khaên cho moät soá maïng truyeàn hình caùp caàn phaûi coù

theâm nhieàu naâng caáp laép ñaët caùp maéc tieàn. Moät vaøi quoác gia, heä thoáng truyeàn

hình caùp khoâng theå söû duïng ñöôïc modem caùp internal do lyù do kyõ thuaät hay phaùp

lyù. Tröôùc ñaây, caùc hoäp set-top töông taùc cho pheùp truyeàn döõ lieäu theo chieàu

upstream thöôøng laø qua heä thoáng POTS (Plain Old Telephone System) ñeå duyeät

trang web, e-mail tröïc tieáp treân maøn hình truyeàn hình. Baây giôø vôùi kyõ thuaät môùi


148

coù theå cho pheùp caùc hoäp set-top taïo ñöôøng truyeàn upstream ngay treân maïng

truyeàn hình caùp. Hình 7.8 laø caáu hình keát noái hoäp set-top töông taùc.

Hình 7.9 laø caáu truùc boä modem caùp bao goàm:

- Boä baét soùng (tuner): Boä baét soùng ñöôïc noái tröïc tieáp vôùi oå caém truyeàn

hình caùp. Thöôøng moät boä baét soùng ñöôïc tích hôïp boä thu phaùt song

coâng ñeå phuïc vuï cho caû chieàu downstream vaø upstream. Boä baêét

soùng phaûi coù chaát löôïng cao ñeå coù theå nhaän ñöôïc tín hieäu ñieàu cheá

QAM. Khaùi nieäm boä choïn soùng silic ñang ñöôïc nghieân cöùu. Boä choïn

soùng silic döïa treân caùc chip baùn daãn vaø ñem laïi hy voïng giaûm giaù

thaønh so vôùi caùc boä baét soùng thoâng thöôøng.

- Boä giaûi ñieàu cheá: Trong chieàu thu, tín hieäu IF ñöôïc ñöa tôùi boä giaûi

ñieàu cheá. Boä giaûi ñieàu cheá thoâng thöôøng bao goàm maïch chuyeån ñoåi

soá töông töï ADC, boä giaûi ñieàu cheá QAM 64/256, boä ñoàng boä khung

MPEG vaø boä giaûi maõ söûa sai Reed Solomon. Boä giaûi ñieàu cheá caàn

thieát cho caû caùc modem caùp, set-top box kyõ thuaät soá neân coù raát

nhieàu haõng ñaõ phaùt trieån saûn xuaát boä phaän naøy.

Hình 7.9 Caáu truùc boä modem caùp

- Boä ñieàu cheá cuïm (burst modulator): Trong chieàu phaùt, boä ñieàu cheá

cuïm cung caáp tín hieäu cho boä choïn soùng. Boä ñieàu cheá cuïm thöïc hieän

maõ hoaù Reed Solomon cho moãi cuïm döõ lieäu, ñieàu cheá QPSK/QAM-

16 treân daûi taàn caàn thieát vaø thöïc hieän bieán ñoái soá sang töông töï. Tín

hieäu ngoõ ra coù nhieàu möùc khaùc nhau ñeå buø vôùi suy hao truyeàn daãn

khoâng löôøng tröôùc ñöôïc treân ñöôøng caùp ñoàng truïc. Boä ñieàu cheá cuïm

caàn thieát cho modem caùp vaø moät soá loaïi hoäp set-top hai chieàu.

Ngöôøi ta cuõng ñaõ tích hôïp nhieàu tính naêng döôùi daïng chip.

- Boä ñieàu khieån truy xuaát moâi tröôøng (MAC: Media Access Control)

naèm giöõa caùc ñöôøng truyeàn thu vaø phaùt. Boä ñieàu khieån truy xuaát

moâi tröôøng coù theå laø phaàn cöùng hay keát hôïp giöõa phaàn cöùng vaø phaàn

meàm. MAC cuûa modem caùp phöùc taïp hôn MAC cuûa Ethernet vaø

thöïc söï thì khoâng coù boä MAC naøo coù theå thöïc hieän heát ñöôïc caùc

chöùc naêng cuûa lôùp MAC maø khoâng coù söï trôï giuùp cuûa caùc boä vi xöû

lyù.


149

Vôùi caùc boä modem caùp DOCSIS thì nhieàu coâng ty coù tieâu chuaån saûn

phaåm MAC ASIC coù kieán truùc söû duïng nhieàu phaàn meàm ñeå xöû lyù

caùc chöùc naêng vaø ñaït ñöôïc ñoä meàm deûo cao. Caùc haõng khaùc saûn

xuaát caùc chip MAC duøng cho caû DOCSIS vaø DVB/DAVIC vôùi söï

khaùc nhau trong caû phaàn cöùng laãn phaàn meàm. Moät soá nhaø saûn xuaát

laïi phaùt trieån caùc saûn phaåm MAC cuûa mình theo caùc tieâu chuaån

rieâng ñeå caïnh tranh hay phaân bieät caùc saûn phaåm cuûa hoï.

- Giao tieáp: Döõ lieäu chuyeån qua MAC ñi ñeán giao tieáp maùy tính hay

hoäp set-top cuûa modem caùp laø Ethernet, USB, PCI.

- CPU: Boä vi xöû lyù khoâng ñöôïc veõ treân sô ñoà khoái cuûa modem caùp

nhöng vôùi caùc modem caùp rôøi thì phaûi coù khaùc vôùi caùc modem

PSTN söû duïng CPU trong maùy tính caù nhaân.

Caùc thieát bò bao goàm MAC, boä giaûi ñieàu cheá, boä ñieàu cheá cuïm, boä

vi xöû lyù, caùc giao tieáp Ethernet, PCI, USB ñeàu coù khuynh höôùng tích

hôïp trong moät chip baùn daãn. Tuy nhieân vaãn coøn caùc thaønh phaàn nhö

boä nhôù baùn daãn, boä baéch soùng, nguoàn cung caáp, ... neân khoâng theå

thöïc söï coù ñöôïc moät modem caùp moät chip ñöôïc.

Modem caùp söû duïng ñöôïc maïng truyeàn hình caùp saün coù neân giaûm ñöôïc chi

phí ñaàu tö. Khoâng caàn phaûi thöïc hieän theâm haï taàng cô sôû môùi duø söï thay ñoåi maïng

truyeàn hình caùp laø khoâng theå traùnh ñöôïc. Hôn nöõa, caùc linh kieän taàn soá cao caàn

thieát cho hoaït ñoäng cuûa modem caùp ñaõ trôû neân raát reû vaø ñöôïc baùn ñaïi traø. Nhieàu

boä chip (chipset) ñaõ ñöôïc ñöa ra vôùi giaù caû raát caïnh tranh vaø khaû naêng töông thích

raát cao. Cuõng khoâng neân boû qua moät ñieàu laø baèng nhieàu caùch, modem caùp ñaõ ñaùp

öùng nhöõng höùa heïn ban ñaàu veà caùc heä thoáng vaø dòch vuï truyeàn hình caùp töông

taùc. Thay vì phaûi xaây döïng caùc chöùc naêng cho hoäp set-top ngöôøi ta coù theå duøng

maùy tính caù nhaân ñeå thay theá.

Nhöôïc ñieåm thöù nhaát cuûa modem caùp laø haàu heát caùc maùy tính caù nhaân ñeàu

khoâng ñaët gaàn maùy thu hình. Maøn hình vaø taàn soá bus cao cuûa maùy tính caù nhaân seõ

gaây nhieãu cho maùy thu hình vaø caàn phaûi ñi laïi daây ôû nhaø. Tuy nhieân, neáu caàn phaûi

ñi daây ôû moät nôi môùi thì coù theå duøng caùp ñoàng truïc hay caùp xoaén ñoâi khoâng chaén

töø UTP vôùi giaù caû reû vaø deã laép ñaët, söû duïng.

Modem caùp ñoøi hoûi phaûi laép ñaët laïi tôùi 90 phaàn traêm caùp ñi vaøo nhaø (drop

cable) ñem laïi dòch vuï cho thueâ bao. Caùp ñi vaøo nhaø thöôøng ñöôïc laép ñaët voäi vaõ

vaø caåu thaû laøm sinh ra nhieàu nhieãu. Moät vaán ñeà nöõa laø nhieàu chuû nhaø töï laép ñaët

moät boä chuyeån ñoåi ñöôøng vaøo cuûa truyeàn hình caùp cho nhieàu maùy thu hình vaø caùc

laép ñaët naøy raát caåu thaû. Moät nhöôïc ñieåm nghieâm troïng nöõa cuûa modem caùp laø daûi

taàn chieàu upstream töø 5MHz ñeán 50MHz seõ thu thaäp raát nhieàu nhieãu töø caùc thieát

bò khaùc trong gia ñình. Ñeå khaéc phuïc, nhieàu maïng truyeàn hình caùp loïc boû daûi taàn

naøy khoûi tín hieäu cuûa heä thoáng. Chæ coù khoaûng 5 phaàn traêm soá maïng truyeàn hình

caùp laø coøn söû duïng daûi taàn naøy. Vôùi caùc tröôøng hôïp caùp moät chieàu thì phaûi söû

duïng theâm modem ñieän thoaïi ñeå thöïc hieän chieàu upstream. Ñoù laø do trong maïng


150

truyeàn hình caùp cuõ khoâng coù caùc boä khueách ñaïi daønh cho chieàu upstream. Caùc

dòch vuï truyeàn hình caùp cuõ thaäm chí khoâng xöû lyù noåi löu löôïng khieâm toán cuûa

chieàu upstream ñeå ñaët caùc dòch vuï naøy. Cuoái cuøng, vì caùc keânh upstream phaûi

ñöôïc chia ra cho nhieàu ngöôøi söû duïng (coù theå leân ñeán haøng ngöôøi söû duïng cuøng

moät luùc) neân moái nguy hieåm taéc ngheõn laø thöïc söï khi taát caû caùc goùi soá lieäu ñeàu

ñöôïc gôûi veà phía head end.

7.1.2 MMDS

Coâng ngheä Dòch vuï phaân phoái ña ñieåm ña keânh MMDS (Multichannel

Multipoint Distribution Service) laø moät hoãn hôïp môùi caùc dòch vuï video vaø truyeàn

soá lieäu toác ñoä cao. Moät thaønh phaàn cuûa MMDS laø Dòch vuï coá ñònh truyeàn hình

theo leänh (ITFS:Intructional Television Fixed Service). Hai möôi keânh ITFS

ñöôïc söû duïng ñeå phaân phoái caùc taøi lieäu giaùo duïc. Caùc tröôøng hoïc nhö caùc tröôøng

cao ñaúng vaø caùc tröôøng ñaïi hoïc phaûi söû duïng toái thieåu 20 giôø moãi tuaàn ñeå ñöôïc

pheùp söû duïng ITFS. Muoán duøng caùc keânh ITFS ñeå xaây döïng moät heä thoáng hoaøn

chænh caùc nhaø cung caáp dòch vuï MMDS phaûi duøng moät kyõ thuaät goïi laø saép xeáp

keânh (channel mapping). Baèng caùch naøy khi moät keânh ITFS ñang ñöôïc MMDS

söû duïng nhaän moät yeâu caàu töø moät nhaø cung caáp dòch vuï giaùo duïc thì tín hieäu ñang

truyeàn taûi ñöôïc chuyeån maïch sang moät keânh ITFS coøn troáng. Dó nhieân, boä chuyeån

maïch phaûi trong suoát ñoái vôùi thueâ bao sao cho caùc tín hieäu phöùc taïp giöõa head

end vaø set-top box ñöôïc thoâng suoát. Möôøi moät keânh khaùc ñöôïc gaùn cho caùc dòch

vuï MMDS vaø hai keânh nöõa ñöôïc laáy töø caùc Dòch vuï phaân phoái ña ñieåm (MDS:

Multipoint Distribution Services).

Hình 7.10 Kieán truùc cô baûn heä thoáng MMDS


151

Nhö vaäy moät heä thoáng MMDS coù taát caû 33 keânh cho dòch vuï video, truy

xuaát Internet toác ñoä cao theo caùc ñöôøng daây cable modem. Maùy phaùt trung taâm

ñöôïc MMDS söû duïng coù giaù thaønh raát cao, khoaûng 1,5 trieäu USD vaø giaù thaønh

treân moãi thueâ bao bao goàm antenna, ñi daây, set top laø khoaûng 400 USD. Vôùi soá

lieäu naøy, haõng Wireless Cable Association ñaùnh giaù ñieåm hoaø voán (BEP: Break

Even Point) laø khoaûng 10 000 thueâ bao cho moãi maùy phaùt MMDS. Kieán truùc cô

baûn cuûa heä thoáng MMDS ñöôïc minh hoaï ôû hình 7.10.

Maëc duø MMDS coù treân moät trieäu thueâ bao qua 73 heä thoáng taïi Hoa Kyø vaø

ñang ñöôïc nghieân cöùu, söû duïng bôûi caùc nhaø cung caáp dòch vuï lôùn söï phaùt trieån

thaät söï cuûa heä thoáng vaãn laø ôû beân ngoaøi nöôùc Myõ do coù caùc heä thoáng höõu tuyeán

nhoû hôn nhieàu so vôùi ôû Myõ. Thaät vaäy, haõng Scientific Atlanta loan baùo raèng hoï ñaõ

baùn ñöôïc caùc boä chuyeån ñoåi MMDS ra nöôùc ngoaøi nhieàu hôn trong nöôùc raát

nhieàu. Treân theá giôùi (ngoaøi Hoa Kyø) coù khoaûng 90 nhaø cung caáp dòch vuï MMDS

cung caáp cho khoaûng 5 trieäu thueâ bao. Öu ñieåm roõ reät nhaát cuûa MMDS laø töông

lai cuûa MMDS gaén lieàn vôùi töông lai cuûa thoâng tin voâ tuyeán. Söï chaáp nhaän cuûa thò

tröôøng vôùi ñieän thoaïi khoâng daây (cordless phone) vaø ñieän thoaïi di ñoäng (cellular

phone) ñaõ taïo ra moät tieàn leä ñaày thuaän tieän cho MMDS. Nhöõng ngöôøi bò haïn cheá

choã ôû töø laâu ñöôïc xem nhö laø nhöõng tuø nhaân thì nay coù theå coù moät töông lai thoâng

tin höùa heïn qua MMDS. Maët khaùc, daûi thoâng voâ tuyeán vaø toác ñoä truyeàn ñaõ phaùt

trieån nhaûy voït vaø lan roäng. Treân haàu heát caùc keânh MMDS ñeàu ñaït ñöôïc toác ñoä

chieàu downstream leân ñeán 54 Mbps (tuy nhieân thieát bò naøy laïi khaù maéc tieàn).

Moät öu ñieåm nöõa cuûa MMDS laø FCC ñaõ ñöa ra caùc giaáy pheùp thu phaùt hai

chieàu laø moät ñieàu kieän raát caàn thieát vì vieäc thu phaùt hai chieàu caàn phaûi coù maùy

phaùt soùng ôû gia ñình vaø ñieàu naøy phaûi naèm trong taàm quaûn lyù cuûa FCC. Tuy

nhieân, nhöôïc ñieåm quan troïng cuûa MMDS laø neáu MMDS khoâng ñem laïi moät dòch

vuï hoaøn toaøn môùi hay moät giaù caû thaät meàm thì MMDS cuõng chæ laø moät chieâu duï

khaùch haøng. Chính vì lyù do naøy maø caùc thöû nghieäm ban ñaàu cuûa MMDS treân ñaát

Myõ ñaõ gaây thaát voïng. Cöôøng ñoä tín hieäu raát thaát thöôøng ngay caû vôùi caùc heä thoáng

ñöôïc chaêm soùc kyõ thuaät chu ñaùo. Moät nhöôïc ñieåm nöõa cuûa MMDS laø vôùi böôùc

soùng cuûa tín hieäu MMDS thì ngay caû vaät caûn nhö caây coái cuõng coù taùc duïng nhö

moät böùc töôøng ñaù neân phaûi thöïc hieän lieân laïc taàm nhìn thaúng (line-of-sight). Ñieàu

naøy treân thöïc teá ñaõ giôùi haïn nhieàu vuøng phuû soùng, ñaëc bieät laø vôùi caùc vuøng coù

nhieàu caây coái nhö mieàn ñoâng baéc Hoa Kyø chaúng haïn.

Cuoái cuøng, MMDS söû duïng caùc heä thoáng vaø coâng ngheä hoaøn toaøn môùi neân

chaéc chaén phaûi caàn coù moät khoaûng thôøi gian ñeå maïng oån ñònh vaø cuõng caàn phaûi

ñaàu tö theâm nhieàu tieàn cuûa. Moät ví duï ñeå so saùnh laø sau 15 naêm dòch vuï ñieän

thoaïi di ñoäng ôû Hoa Kyø vaãn chöa phaûi laø phoå bieán.


152

7.1.3 LMDS

Dòch vuï phaân phoái ña ñieåm noäi haït (Local Multipoint Distribution Service)

laø moät heä thoáng phaân phoái voâ tuyeán ñieåm ña ñieåm, ña teá baøo hoaït ñoäng ôû daûi taàn

töø 27,5GHz ñeán 29,5GHz. LMDS ñoâi luùc coøn ñöôïc goïi laø "truyeàn hình caùp teá

baøo" ("cellular cable TV") ñöôïc Bernard Bossard phaùt minh döôùi giaáy pheùp thöïc

nghieäm cuûa FCC. Coâng ty Cellular Vision do oâng saùng laäp luùc ñaàu ñöôïc söï hoã trôï

taøi chính cuûa cô quan phaùt trieån ñòa oác New Jersey. Sau ñoù haõng Bell Atlantic ñaõ

mua laïi moät phaàn vaø ñieàu haønh vaø tieáp thò caùc dòch vuï cuûa Cellular Vision.

Hình 7.11 Kieán truùc cô baûn heä thoáng LMDS

Veà maët lyù thuyeát, Cellular Vision phuû soùng moät vuøng vôùi nhieàu teá baøo vaø

nhö vaäy seõ traùnh ñöôïc vaán ñeà taàm nhìn thaúng cuûa MMDS. Caùc vuøng toái (shadow

area) ñöôïc phuû soùng baèng caùc traïm tieáp vaän hay caùc boä phaûn xaï soùng thuï ñoäng.

Caùc teá baøo laân caän söû duïng cuøng taàn soá nhöng vôùi phaân cöïc khaùc nhau. Taát caû lan

truyeàn phaùt xaï ñieän töø (bao goàm aùnh saùng vaø tín hieäu truyeàn hình) töø moät nguoàn

ñeán maùy thu döôùi daïng soùng. Höôùng cuûa caùc tröôøng ñieän vaø töø trong tín hieäu thay

ñoåi so vôùi ñöôøng lan truyeàn. Giaû söû moät thieát bò naøo ñoù ñöôïc xaây döïng ñeå ngaên

chaën tröôøng ñieän töø theo moät höôùng xaùc ñònh. Soùng ñieän töø seõ tieáp tuïc lan truyeàn

qua thieát bò naøy nhöng seõ bò maát moät phaàn naêng löôïng vaø nhö vaäy soùng ñaõ bò

phaân cöïc. Hieän töôïng phaân cöïc soùng thöôøng thaáy nhaát laø hieän töôïng phaûn xaï soùng

aùnh saùng bôûi maët nöôùc. AÙnh saùng phaûn xaï töø maët nöôùc bò phaân cöïc ngang (nghóa

laø nöôùc phaûn xaï baát cöù tröôøng ñieän naøo khoâng naèm treân maët phaúng naèm ngang).

Caùc thaáu kính hoäi tuï phaân cöïc aùnh saùng maët trôøi chæ cho qua aùnh saùng ñöôïc phaân

cöïc vuoâng goùc seõ laáy ñi taát caû aùnh saùng phaûn xaï töø maët nöôùc. Chuùng chæ ñôn

thuaàn laø ngaên chaën taát caû moïi aùnh saùng coù höôùng phaân cöïc khoâng vuoâng goùc.


153

Cellular Vision cuõng hoaït ñoäng töông töï. Hai teá baøo laân caän söû duïng tín

hieäu phaân cöïc khaùc nhau vaø antenna nhö moät thaáu kính phaân cöïc (noù loaïi boû caùc

tín hieäu cuûa caùc teá baøo laân caän vaø nhaän tín hieäu cuûa teá baøo gaàn nhaát). Gheùp phaân

cöïc vôùi moät söï khaùc bieät taàn soá nhoû giöõa cuøng moät keânh trong caùc teá baøo laân caän

ôû maùy thu. Söï suy giaûm naøy ñuû ñeå traùnh hieän töôïng goïi laø multipath fade (hieäu

öùng môø tín hieäu do nhieàu ñöôøng lan truyeàn soùng gaây ra).

Khaùi nieäm phaân cöïc soùng cuõng cung caáp khaû naêng keânh ñaûo ngöôïc. Ngöôøi

ta ñaùnh daáu tín hieäu chieàu upstream baèng caùch phaân cöïc ñoái nghòch tín hieäu. Nhö

vaäy khoâng maùy thu naøo coù theå nhaän ñöôïc tín hieäu chieàu upstream ngoaïi tröø maùy

thu ôû head end. Hình 7.11 minh hoaï kieán truùc cô baûn cuûa moät heä thoáng LMDS

hoaøn toaøn töông töï nhö kieán truùc cô baûn cuûa moät heä thoáng MMDS.

FCC ñaõ ñöa ra moät quy hoaïch taàn soá rieâng bieät duøng cho thöông maïi. Hai

giaáy pheùp seõ ñöôïc caáp qua ñaáu giaù cho moãi vuøng ñòa lyù:

- Nhoùm A (1,15GHz) bao goàm caùc phaân ñoaïn taàn soá 27,5GHz ñeán

28,35GHz, 29,1GHz ñeán 29,25GHz vaø 31,075GHz ñeán 31,225GHz.

- Nhoùm B (150MHz) bao goàm caùc phaân ñoaïn taàn soá 31GHz ñeán

31,075GHz vaø 31,225GHz ñeán 31,3GHz.

Maëc duø FCC khoâng giôùi haïn caùc dòch vuï coù tieàm naêng nhöng treân thöïc teá

vaãn ngaên caûn caùc nhaø ñieàu haønh ñieän thoaïi vaø caùp lôùn mua giaáy pheùp. Haàu heát

caùc öu, nhöôïc ñieåm cuûa heä thoáng LMDS ñeàu gioáng vôùi MMDS. Moät daáu hieäu

ñaùng möøng cho LMDS laø coù nhieàu thueâ bao hôn MMDS nhöng raát tieác raèng ña soá

laïi phaân boá ôû Canada. LMDS söû duïng caùc maùy phaùt nhoû hôn vaø vuøng phuû soùng

(teá baøo) coù theå giöõ ñöôïc giaù thaønh ñaàu tö ôû möùc thaáp, ñaëc bieät laø ôû caùc khu ñoâng

daân. Tuy nhieân, kích thöôùc teá baøo nhoû nhö vaäy seõ gaây khoù khaên cho caùc vuøng

ngoaïi oâ vaø thoân queâ vì khoâng theå ñaët ôû moãi noâng traïi moät thaùp LMDS ñöôïc.

7.1.4 Heä thoáng truy xuaát qua thoâng tin veä tinh

Caùc heä thoáng thoâng tin veä tinh truyeàn thoâng tröïc tieáp (DBS: Direct

Broadcast Satellite) ñaõ coù saün ñeå cung caáp dòch vuï truyeàn hình chaát löôïng cao

cho nhieàu gia ñình. Haàu heát dòch vuï naøy (cho caû caùc maùy thu hình töông töï) söû

duïng phöông phaùp neùn hình aûnh MPEG II (Motion Pictures Experts Group II).

Phaàn aâm thanh ñöôïc xöû lyù theo kyõ thuaät Dolby Surround Sound taïo ra chaát löôïng

aâm thanh saùnh baèng vôùi chaát löôïng audio CD.

Caùc nhaø cung caáp thieát bò vaø ñieàu haønh heä thoáng thoâng tin veä tinh phaûi ñoái

maët vôùi vaán ñeà treã trong caùc dòch vuï thoaïi vaø soá lieäu hai chieàu. Caùc heä thoáng veä

tinh truyeàn thoâng tröïc tieáp coù saün treân thò tröôøng voán duøng cho caùc dòch vuï truyeàn

hình kyõ thuaät soá moät chieàu. Haàu heát caùc dòch vuï naøy ñeàu söû duïng neùn MPEG vaø

truyeàn taûi ña keânh ñeå cung caáp dòch vuï gaàn gioáng vôùi dòch vuï xem phim theo yeâu

caàu (nghóa laø caùc boä phim baét ñaàu caùch nhau 15 phuùt). Caùc heä thoáng Veä tinh

truyeàn thoâng tröïc tieáp bò caûn trôû bôûi caùc vaán ñeà veà truyeàn taûi caùc keânh truyeàn


154

thoâng noäi haït, treã lieân quan ñeán xöû lyù neùn (caùc söï kieän theå thao bò treã khoaûng 1

giaây), maát hoaït ñoäng hai chieàu (maëc duø thöïc teá ñaõ coù nhieàu heä thoáng truyeàn taûi

thueâ bao ñeán veä tinh). Haàu heát caùc heä thoáng veä tinh truyeàn thoâng tröïc tieáp söû

duïng moät keát noái modem qua ñöôøng daây ñieän thoaïi cho chieàu upstream.

Moät keânh veä tinh truyeàn thoâng tröïc tieáp coù theå deã daøng hoaït ñoäng ôû toác ñoä

döõ lieäu 23Mbps. Tuy nhieân, toác ñoä phoå bieán nhaát laø khoaûng 400 kbps (dòch vuï

Direct PC). Caùc heä thoáng hieän nay söû duïng caùc quyõ ñaïo ñòa tónh (GEO:

Geosynchronous Earth Orbit) ôû ñoä cao 22 500 daëm (khoaûng moät phaàn möôøi

khoaûng caùch töø quaû ñaát ñeán maët traêng). Khoaûng caùch lôùn naøy laøm taêng leân thôøi

gian treã cuûa caùc dòch vuï hai chieàu, caùc dòch vuï töông taùc.

Tuy nhieân, caùc heä thoáng veä tinh nhaân taïo theá heä môùi nhö heä thoáng veä tinh

nhaân taïo Iridium vaø heä thoáng veä tinh nhaân taïo Teledesic duøng caùc quyõ ñaïo thaáp

hôn nhieàu LEO (Low Earth Orbit) coù thôøi gian treã nhoû nhaát vaø tieâu thuï naêng

löôïng maùy phaùt nhoû hôn. Moät vaán ñeà cuûa caùc nhaø cung caáp dòch vuï qua heä thoáng

thoâng tin veä tinh laø giaù caû. Trong phaïm vi LEO, heä thoáng veä tinh nhaân taïo Iridium

coù giaù thaønh khoaûng 5 tyû dollar cho 66 veä tinh.

Teân goïi Iridium xuaát phaùt töø nguyeân töû cuûa nguyeân toá Iridium coù 77 ñieän töû xung quanh haït nhaân gioáng nhö 77 veä tinh xung quanh quaû ñaát. Tuy nhieân soá veä tinh caàn thieát ñaõ giaûm töø 77 xuoáng coøn 66 nhöng teân goïi cuûa heä thoáng vaãn khoâng thay ñoåi coù leõ laø do nguyeân toá coù nguyeân töû goàm 66 ñieän töû xung quanh haït nhaân laø Dysprosium laøm nhaãn khoâng ñeïp baèng Iridium.

Hình 7.12 Ñieän thoaïi di ñoäng Iridium


155

Tuy nhieân muïc ñích chính cuûa heä thoáng veä tinh nhaân taïo Iridium laø duøng

cho heä thoáng ñieän thoaïi di ñoäng. Maët khaùc dòch vuï Teledesic coøn goïi laø "Internet

treân trôøi" ("Internet-in-the-sky") laïi chuû ñích nhaém vaøo dòch vuï truy xuaát Internet.

288 veä tinh nhaân taïo cuûa Teledesic coù giaù thaønh xaáp xæ 9 tyû dollar. Globalstar,

moät coâng ty con cuûa haõng Loral and Qualcomm coù heä thoáng 48 veä tinh vôùi giaù

thaønh 2,6 tyû dollar vôùi muïc ñích chính laø duøng cho caùc öùng duïng döõ lieäu truyeàn

thoáng, ñieän thoaïi vaø fax. Skybridge döï kieán seõ phoùng 64 veä tinh vôùi giaù thaønh

toång coäng laø 3,5 tyû dollar.

Hình 7.13 Heä thoáng nhaén tin Iridium

Duø vaäy, caùc heä thoáng thoâng tin veä tinh GEO vaãn khoâng sôùm ra ñi vì söï

xuaát hieän caùc heä thoáng thoâng tin veä tinh LEO. Heä thoáng Direct PC cuûa Hughes

Communications vaãn laø nhaø ñieàu haønh Internet qua veä tinh lôùn nhaát hieän nay.

Toác ñoä truy xuaát Internet theo chieàu downstream töø 200 Kbps ñeán 400 Kbps seõ

ñöôïc môû roäng baèng heä thoáng GEO döï kieán Hughes Spaceway goàm 8 veä tinh

nhaân taïo hoaït ñoäng ôû toác ñoä 6 Mbps vôùi giaù thaønh toång coäng 3 tyû dollar. Moät heä

thoáng keá tieáp cuûa Hughes Communications laø heä thoáng Expressway goàm 14 veä

tinh nhaân taïo coù giaù thaønh 4 tyû dollar cho pheùp truy xuaát theo chieàu downstream

leân ñeán 1,5 Mbps. CyberStar, moät coâng ty hôïp taùc giöõa Loral vaø Alcatel ñaõ coù keá

hoaïch cho 3 veä tinh vôùi giaù thaønh 1,6 tyû dollar vaø cung caáp truy xuaát toác ñoä 6,5

Mbps theo chieàu downstream vaø 2,5 Mbps theo chieàu upstream. Motorola duø ñaõ

coù ñeán 21 phaàn traêm ñaàu tö trong heä thoáng Iridium vaãn leân keá hoaïch cho heä

thoáng Celestri laø moät heä thoáng hoãn hôïp lyù thuù giöõa 9 veä tinh nhaân taïo GEO vaø 63

veä tinh nhaân taïo LEO vôùi giaù thaønh toång coäng leân ñeán 12,9 tyû dollar. Motorola döï

ñònh keát hôïp söùc maïnh trong truyeàn thoâng broadcast vaø multicast cuûa heä thoáng

GEO vaø söï haáp daãn ôû ñoä treã nhoû cuûa caùc heä thoáng LEO cho caùc dòch vuï töông taùc

Internet.


156

Öu ñieåm lôùn nhaát vaø ñaëc bieät cuûa caùc heä thoáng GEO laø taàm phuû soùng roäng.

Veä tinh nhaân taïo laøm cho vuøng phuû soùng trôû neân lôùn nhaát. Thoâng tin veä tinh hoaøn

toaøn khoâng phuï thuoäc vaøo ñieàu kieän ñòa lyù nhö thung luõng, nuùi non, bieån caû, ...

Thoâng tin veä tinh phuïc vuï khoâng bò aûnh höôûng bôûi khoaûng caùch. Moät veä tinh nhaân

taïo phuïc vuï caùc ñieåm caùch xa nhau haøng ngaøn caây soá cuõng gioáng vôùi khi phuïc vuï

cho hai nhaø haøng xoùm. Ñieàu naøy vaãn ñuùng khi naøo caùc ñòa ñieåm phuïc vuï cuûa heä

thoáng thoâng tin veä tinh vaãn coøn naèm trong taàm phuû soùng cuûa noù.

Hình 7.14 Heä thoáng truy xuaát Internet Iridium

Maët khaùc heä thoáng thoâng tin veä tinh cuõng coù nhöõng nhöôïc ñieåm traàm troïng

veà maët kyõ thuaät cuûa noù. Caùc dòch vuï döïa vaøo thoâng tin veä tinh coù theå bò maùy bay

che khuaát vaø dó nhieân cuõng coù theå bò caùc veä tinh coù quyõ ñaïo thaáp hôn che khuaát.

AÙnh saùng maët trôøi cuõng coù theå taùc ñoäng leân tín hieäu vaø tín hieâäu coù theå maát moät

thôøi gian khi maët trôøi ñi qua sau caùc veä tinh trong caùc ngaøy ñoâng chí vaø haï chí.

Moät vaøi hieäu öùng maët trôøi laøm cho khí quyeån phoàng leân vaø caùc veä tinh coù quyõ ñaïo

thaáp phaûi chuyeån ñoäng ñeàu ñaën ñeå traùnh bò khí quyeån loâi keùo. Tuoåi thoï cuûa moät

veä tinh ñöôïc xaùc ñònh bôûi löôïng nhieân lieäu noù mang theo. Taùc ñoäng nhoû cuûa troïng

tröôøng phaûi ñöôïc caân baèng baèng vieäc ñoát ñònh kyø teân löûa. Khi nhieân lieäu caïn kieät

thì veä tinh nhaân taïo trôû neân voâ duïng.

Ñoä treã cuûa thoâng tin veä tinh lieân quan ñeán khoaûng caùch xa vaø vieäc xöû lyù

neùn döõ lieäu soá ñöôïc caùc heä thoáng thoâng tin veä tinh LEO khaéc phuïc vaø nhu caàu

dòch vuï hai chieàu thöïc söï taêng nhanh. Nhöng maø mæa mai thay, moät vaøi maùy phaùt

soùng ñeán veä tinh duøng cho gia ñình ñaõ ñöôïc thieát keá nhöng giaù thaønh laïi quaù cao

(hôn 4000 Myõ kim cho moät boä phaùt soùng ñeán veä tinh).

Khi coù nhieàu ñöôøng truyeàn hai chieàu ñeán veä tinh nhaân taïo thì vaán ñeà caáp

pheùp vaø dung löôïng caàn thieát laïi trôû neân phöùc taïp khi coù nhieàu cô quan tham gia.

FCC chòu traùch nhieäm quaûn lyù soùng trong khoâng khí coøn ITU-R vaø NASA thì

quyeát ñònh soùng naøo seõ vaøo quyõ ñaïo vaø vaøo ôû ñaâu.


157

Hình 7.15 Nguyeân lyù DirectPC

Trôû ngaïi cuoái cuøng cuûa caùc heä thoáng thoâng tin veä tinh laø söï ñoâng ñuùc cuûa

caùc veä tinh cuõng gaây ra raéc roái. Caùc vò trí veä tinh thuaän lôïi cuûa caùc veä tinh GEO

ñaõ ñöôïc chieám giöõ töø nhieàu naêm qua. Tình hình cuõng seõ xaûy ra töông töï ñoái vôùi

caùc veä tinh LEO. Dó nhieân, vieäc chia nhau daûi thoâng haïn cheá giöõa löôïng ngöôøi söû

duïng khoång loà seõ trôû thaønh moät baøi toaùn nan giaûi.

7.2 Khaùi nieäm veà DSL 7.2.1 Caùc khaùi nieäm cô baûn

POTS (Plain Old Telephone Services) laø dòch vuï thoaïi thuaàn tuyù bao goàm:

ñieän thoaïi töông töï coù daûi taàn khaû duïng töø 300 Hz ñeán 4000 Hz, facsimile vaø

modem töông töï.

Toác ñoä döõ lieäu ñöôïc chia thaønh 2 chieàu downstream: höôùng töø phía ngöôøi

söû duïng ñeán nhaø cung caáp maïng vaø upstream töø phía nhaø cung caáp maïng tôùi

ngöôøi söû duïng. Toác ñoä döõ lieäu cuûa caùc nhu caàu doanh nghieäp thöôøng laø ñoái xöùng

trong khi toác ñoä döõ lieäu cuûa caùc nhu caàu daân duïng thöôøng laø baát ñoái xöùng.

Hình 7.16 Baát ñoái xöùng trong nhu caàu döõ lieäu daân duïng


158

Caùc kyõ thuaät DSL ñoái xöùng bao goàm HDSL, SDSL vaø M/SDSL. Caùc kyõ

thuaät DSL baát ñoái xöùng bao goàm ADSL, RADSL, ReachDSL vaø ADSL2,

ADSL2+. Trong ñoù caùc kyõ thuaät M/SDSL, RADSL, ADSL2, ADSL2+ laø thích

öùng toác ñoä theo ñieàu kieän ñöôøng truyeàn.

7.2.2 Kieán truùc DSL

Caùc thaønh phaàn cuûa moät heä thoáng DSL bao goàm:

- maùy tính caù nhaân,

- modem hay router DSL,

- maïng caùp thueâ bao noäi haït (daây xoaén ñoâi),

- DSLAM (boä gheùp löu löôïng truy xuaát DSL),

- heä thoáng chuyeån vaän T1/E1, T3/E3 hay SONET,

- boä taäp trung DSLAM (DSLAM concerntrator),

- maïng cung caáp dòch vuï.

Hình 7.17 Kieán truùc toång quaùt DSL 7.2.3 Caùc trôû ngaïi cuûa DSL treân ñöôøng daây thueâ bao xoaén ñoâi

Moät trong caùc trôû ngaïi lôùn cuûa DSL laø suy hao tín hieäu cao khi truyeàn treân

ñöôøng daây xoaén ñoâi. Nguyeân nhaân cuûa suy hao laø do khoaûng caùch daøi cuûa caùc

ñöôøng daây vaø do tín hieäu DSL coù taàn soá cao. Ngöôøi ta choáng suy hao baèng caùch

taêng côõ daây nhöng khoâng ñöôïc aùp duïng roäng raõi do toán keùm vaø khoâng thöïc teá.

Moät caùch choáng suy hao hieäu quaû vaø thöïc teá hôn nhieàu laø giaûm toác ñoä tín hieäu vaø


159

töø ñoù giaûm ñoä roäng phoå taàn tín hieäu baèng caùc phöông phaùp ñieàu cheá tín hieäu phöùc

taïp nhö 2B1Q, QAM, CAP vaø DMT.

Hình 7.18 Xuyeân keânh ñaàu gaàn

Moät trôû ngaïi khaùc cuûa ñöôøng daây thueâ bao soá laø caùc nhaùnh reõ. DSL chaáp

nhaän caùc nhaùnh reõ nhöng vôùi soá löôïng vaø ñoä daøi haïn cheá. Beân caïnh ñoù laø DSL

hoaøn toaøn khoâng chaáp nhaän caùc cuoän taûi. DSL cuõng khoâng trieån khai ñöôïc treân

caùc heä thoáng coù boä DLC.

Trôû ngaïi cuoái cuøng cuûa DSL laø hieän töôïng xuyeân keânh tín hieäu giöõa caùc

ñoâi daây trong cuøng moät chaõo caùp. Xuyeân keânh bao goàm xuyeân keânh ñaàu gaàn

(hình 7.18) vaø xuyeân keânh ñaàu xa (hình 7.19).

Hình 7.19 Xuyeân keânh ñaàu xa

7.3 Söï phaùt trieån cuûa DSL 7.3.1 Xu höôùng toaøn caàu

Trong “muaø ñoâng haït nhaân” naêm 2001 sau söï kieän ngaøy 11 thaùng 9 thò

tröôøng vieãn thoâng ñi xuoáng nhöng DSL vaãn phaùt trieån maïnh vaø taêng 78%. DSL

vaøo ñaàu naêm 2002 ñaõ vöôn leân daãn ñaàu trong caùc phöông phaùp truy xuaát toác ñoä

cao treân toaøn theá giôùi ñaït 18,7 trieäu thueâ (theo Point Topic) bao vöôït qua maët ñoái


160

thuû truyeàn kieáp cable modem 15 trieäu thueâ bao (theo Kinetic Strategies). Tuy

nhieân, ôû thò tröôøng Baéc Myõ thì soá thueâ bao DSL vaãn coøn thua xa soá thueâ bao

cable modem. Soá ñöôøng daây thueâ bao soá treân toaøn theá giôùi ñaõ taêng 36% trong 6

thaùng ñaàu naêm 2002, töø 18,7 trieäu leân ñeán 25,6 trieäu. So ra thì ñaây laø söï suùt giaûm

so vôùi 6 thaùng cuoái naêm 2001 khi tyû leä taêng tröôûng ñaõ laø 78% vôùi 8,2 trieäu ñöôøng

daây môùi ñöôïc laép ñaët. Ñaây cuõng laø 6 thaùng coù tyû leä phaùt trieån thaáp nhaát trong lòch

söû ngaén nguûi cuûa DSL.

Hình 7.20 DSL ñaõ taêng töø 880 000 ñöôøng daây naêm 1999 leân 25,5 trieäu ñöôøng daây vaøo cuoái thaùng 6 naêm 2002

Nhöng nhìn vaøo quaù trình phaùt trieån cuûa DSL töø con soá 880 000 ñöôøng daây

vaøo cuoái naêm 1999 ñeán 25,5 trieäu ñöôøng daây vaøo cuoái thaùng 6 naêm nay thì coù theå

thaáy ñoù laø keát quaû cuûa thôøi kyø suy thoaùi vaø khuûng hoaûng taøi chính trong ngaønh

vieãn thoâng toaøn theá giôùi vaø noù khoâng phaûi laø daáu hieäu cuûa söï chöïng laïi laâu daøi

cuûa DSL. Söï phaùt trieån chaäm laïi cuûa moät vaøi vuøng chæ coù tính thôøi vuï vì loaïi thò

tröôøng dòch vuï naøy coù xu höôùng maïnh leân trong 6 thaùng cuoái naêm. Hai cöôøng

quoác DSL laø Haøn Quoác vaø Hoa Kyø cuõng ôû tình traïng chöõng laïi theo thôøi vuï. Thò

tröôøng Haøn Quoác ñaõ ñaït ñeán traïng thaùi baõo hoaø trong khi Hoa Kyø ñang phaûi ñoái

maët vôùi khuûng hoaûng traàm troïng trong ngaønh vieãn thoâng ñaõ laøm suy thoaùi taøi

chính ñaùng keå cho DSL. Söï phaùt trieån ôû caùc quoác gia khaùc ñaùng chuù yù laø Nhaät

Baûn vaø haàu heát caùc nöôùc Taây AÂu vaãn raát maïnh meõ. Taát caû caùc quoác gia ngoaøi

Haøn Quoác thì coøn laâu môùi ñaït ñöôïc thò tröôøng baõo hoaø.


161

Hình 7.21 Phaân boá DSL treân theá giôùi tính ñeán 30 thaùng 6 naêm 2002

7.3.2 Caùc quoác gia vaø caùc vuøng phaùt trieån treân theá giôùi

Vuøng chaâu AÙ – Thaùi Bình Döông vaãn laø vuøng phaùt trieån DSL lôùn nhaát vôùi

10,7 trieäu ñöôøng daây. Vuøng Baéc Myõ laø 6,6 trieäu ñöôøng daây trong khi Taây AÂu

ñang gaàn laáp ñaày choã troáng coøn laïi. Keá ñoù, vuøng gaây ñöôïc söï chuù yù laø Nam vaø

Ñoâng AÙ bao goàm Trung Quoác vaø AÁn Ñoä vôùi toång soá 1,1 trieäu ñöôøng daây. Phaàn

coøn laïi cuûa theá giôùi bao goàm Myõ La Tinh, Trung Ñoâng vaø chaâu Phi coù toång soá

800 ngaøn ñöôøng daây.

Toác ñoä phaùt trieån giöõa caùc vuøng raát laø aán töôïng. Baéc Myõ ñaõ ñaït ñöôïc toác ñoä

phaùt trieån cao nhaát vaøo 6 thaùng cuoái naêm 2000 neân ñang chaäm laïi. Tuy nhieân, caùc

quoác gia chaâu AÙ – Thaùi Bình Döông daãn ñaàu laø Haøn Quoác ñaõ trôû thaønh ñoái thuû

caïnh tranh vôùi Baéc Myõ töø cuoái naêm 2000 vaø ngaøy caøng phaùt trieån nhanh hôn duø

coù chaäm laïi ñoâi chuùt trong 6 thaùng ñaàu naêm 2002. Hieän nay ñaõ thaáy ñöôïc nhöõng

daáu hieäu ñaàu tieân cho söï caát caùnh cuûa vuøng Nam vaø Ñoâng AÙ, ñaëc bieät laø Trung

Quoác. Söï phaùt trieån cuûa caùc vuøng khaùc (Myõ La Tinh, Trung Ñoâng, chaâu Phi vaø

Ñoâng AÂu) vaãn coøn ñang ôû giai ñoaïn sô khôûi. Tuy nhieân Ba Taây, Do Thaùi vaø

Estonia ñaõ coù ñöôïc möùc ñoä phaùt trieån töông ñoái.


162

Hình 7.22 Toác ñoä taêng tröôûng töøng vuøng: tieàm naêng chaâu AÙ – Thaùi Bình Döông vaø Taây AÂu vaãn maïnh meõ nhaát

Veà toång soá ñöôøng daây thì Haøn Quoác vaãn daãn ñaàu. Tuy nhieân, trong töông

lai gaàn coù leõ seõ bò Hoa Kyø hay cuõng coù theå laø Nhaät Baûn qua maët trong 12 thaùng

saép tôùi. Hieän nay, Nhaät Baûn, Myõ vaø Ñöùc ñang phaùt trieån nhanh hôn Haøn Quoác.

Ba Taây cuõng cho thaáy söï phaùt trieån vöôït baäc. Trong 10 quoác gia coù tyû leä phaùt

trieån nhanh nhaát trong 6 thaùng qua thì coù ñeán 7 quoác gia Taây AÂu khi chæ thoáng keâ

caùc quoác gia coù treân 100 000 ñöôøng daây DSL. Nga vaø Meã Taây Cô cuõng coù tyû leä

phaùt trieån cao nhöng con soá ñöôøng daây laïi ôû möùc thaáp.

Hình 7.23 Toång soá ñöôøng daây DSL cuûa 10 quoác gia daãn ñaàu theá giôùi

7.3.3 Tyû leä phoå bieán DSL

Haøn Quoác vaãn daãn ñaàu theá giôùi veà soá ñöôøng daây DSL treân 100 daân. Veà

con soá naøy thì Ñaøi Loan ñaõ qua maët Höông Caûng vaø Ñan Maïch qua maët Gia Naõ

Ñaïi. AÁn töôïng nhaát laø Nhaät Baûn chæ trong voøng 18 thaùng ñaõ ñi töø choã gaàn nhö soá


163

khoâng ñaõ phaùt trieån nhanh choùng vaø loït vaøo “top ten” treân theá giôùi veà soá ñöôøng

daây DSL treân 100 daân.

Hình 7.24 10 quoác gia daãn ñaàu veà soá ñöôøng daây ñöôïc laép ñaët môùi trong 6 thaùng ñaàu naêm 2002

Hình 7.25 10 quoác gia coù tyû leä taêng tröôûng DSL cao nhaát trong 6 thaùng ñaàu naêm 2002

Trong khi ñoù thì Hoa Kyø ñaõ bò loaïi, ñöùng vò trí thöù 12 sau Taân Gia Ba. Maët

khaùc Hoa Kyø laø moät trong raát ít quoác gia coù soá thueâ bao cable modem cao hôn

DSL (caùc quoác gia khaùc laø Gia Naõ Ñaïi, Haø Lan, Taân Gia Ba vaø UÙc Ñaïi Lôïi).

Nhieàu nöôùc nhoû nhöng laïi coù soá ñöôøng daây DSL treân 100 daân khaù cao nhö

Iceland vôùi 5,3 coøn Estonia ôû Ñoâng AÂu laïi coù con soá naøy laø 1,5 vöôït qua caû Phaùp,

YÙ Ñaïi Lôïi vaø Lieân Hieäp Anh.


164

Hình 7.26 10 quoác gia coù tyû leä phoå bieán DSL cao nhaát

7.3.4 Xu höôùng phaùt trieån

Hoa Kyø daãn ñaàu theá giôùi veà thò tröôøng DSL trong nhöng ngaøy ñaàu nhöng

ñaõ nhanh choùng bò Haøn Quoác baét kòp vaø qua maët. Ñöùc vaø Nhaät tieáp caän thò tröôøng

baèng nhieàu caùch khaùc nhau, baét ñaàu caát caùnh töø naêm 2001 nhöng hieän vaãn ñang

tuït haäu so vôùi Myõ, Ñaïi Haøn khoaûng 15 thaùng.

Hình 7.27 10 quoác gia coù tyû leä ñöôøng daây PSTN chuyeån sang DSL cao nhaát

Caàn nhaän xeùt raèng ôû Myõ vaø Ñaïi Haøn thì 6 thaùng cuoái naêm bao giôø tyû leä

phaùt trieån cuõng cao hôn 6 thaùng ñaàu naêm. Ñieàu naøy cuõng töông töï nhö ôû thò

tröôøng maùy tính caù nhaân hay ñieän thoaïi di ñoäng vaø laø yeáu toá phaûi keå ñeán khi döï

baùo. Tình hình Haøn Quoác cuõng cho thaáy daáu hieäu cuûa söï baõo hoaø dòch vuï thoâng

tin toác ñoä cao. Cuoái thaùng 6 naêm 2002 Haøn Quoác coù 3,3 trieäu modem caùp ñoàng

truïc vaø 5,7 trieäu ñöôøng daây DSL, töông ñöông vôùi 58 ñöôøng daây thoâng tin toác ñoä

cao treân 100 daân.


165

Hình 7.28 Tình hình phaùt trieån cuûa caùc cöôøng quoác DSL

Trong khi ñoù, soá keát noái Internet qua modem dial-up ñaõ giaûm xuoáng coøn

520 ngaøn hay 3 ñöôøng daây treân 100 daân. Roõ raøng laø söï phaùt trieån thoâng tin toác ñoä

cao ôû Haøn Quoác raát khoù coù theå taêng theâm.

7.3.5 Nguyeân nhaân phaùt trieån cuûa DSL

Vôùi coâng ngheä DSL thì caùc trôû ngaïi kyõ thuaät ñaõ ñöôïc khaéc phuïc daàn. Beân

caïnh ñoù, haï taàng cô sôû phaùp lyù cho thoâng tin toác ñoä cao ngaøy caøng phaùt trieån tuy

coù chaäm nhöng ñaõ giaûm bôùt baát oån trong ñaàu tö. Khaû naêng DSL ngaøy caøng phong

phuù vaø caøng coù nhieàu phieân baûn môùi cho DSL nhö ADSL2 vaø Splitterless ADSL2

ñöôïc ITU-T thoâng qua ôû khuyeán nghò 992.3 vaø 992.4 vaøo thaùng 7 naêm 2002.

Nhöõng phieân baûn khaùc nhau cuûa DSL ñaùp öùng ñöôïc töøng nhu caàu cuõng nhö töøng

ñieàu kieän ñöôøng daây cuï theå.

Coâng ngheä DSL ñaùp öùng ñöôïc yeâu caàu cuûa caùc dòch vuï ñoøi hoûi thôøi gian

thöïc, toác ñoä cao nhö mua saém treân maïng, chôi troø chôi tröïc tuyeán, chat, giaùo duïc,

leân keá hoaïch ñi laïi vaø xem video.

7.3.6 Trieån voïng DSL

Trong caùc loaïi coâng ngheä truy xuaát toác ñoä cao thì DSL coù tyû leä khaùch haøng

laø doanh nghieäp cao nhaát: 20%. Vôùi soá ñöôøng daây treân 1 tyû cuûa theá giôùi thì DSL

chæ chieám coù hôn 2,5%. Döï baùo ñeán cuoái naêm 2005 thì soá ñöôøng daây DSL coù theå

ñaït ñöôïc ñeán con soá 200 trieäu.

Documents

To chuc mang va dich vu vien thong 07.PDF