Nokia lập kỷ lục tốc độ đường truyền lên đến 10Gbps chỉ bằng đường dây điện thoại, không cần cáp quang

Nokia đã đạt được tốc độ kết nối lên đến 5 Gbps – khoảng 625 MB/giây – qua một cặp dây xoắn của đường dây điện thoại bằng đồng thông thường dài 70m, và đạt đến tốc độ 8 Gbps qua khoảng cách 30m. Việc thử nghiệm sử dụng một giao thức kênh thuê bao kỹ thuật số (Digital Subscriber Line DSL) tương đối mới, được gọi là XG.fast (hay còn gọi G.fast2).

Có thể xem XG.fast là người kế nhiệm khả dĩ nhất của G.fast, vốn đã được thử nghiệm thành công ở một số quốc gia trong một vài năm qua. G.fast sẽ sớm được triển khai thương mại hóa trong thời gian tới. (Trong một buổi công bố bất thường vào năm nay, Anh có thể là nước đầu tiên triển khai G.fast).

Bộ DSLAM ở bên ngăn bên trái của tủ.

Truyền dữ liệu tốc độ cao qua đường dây điện thoại

Về cơ bản, cả G.fast và XG.fast đều được mô tả có tốc độ và băng thông lớn hơn cả VDSL.Về cơ bản, trong khi tần số tín hiệu trên đường truyền VDSL2 tối đa chỉ ở khoảng 17 MHz, khởi điểm của G.fast đã ở mức 106MHz (nó có thể được tăng gấp đôi lên 212MHz) và XG.fast sử dụng giữa 350MHz và 500MHz. Điều này có nghĩa là sẽ có thêm nhiều băng tần hơn, và sẽ giúp cho việc truyền dữ liệu có tốc độ cao hơn.

Một ví dụ cho việc này, VDSL2 có thể truyền dữ liệu với tốc độ khoảng 100Mbps qua kênh có tần số 17MHz, trong khi đó G.fast có thể truyền đến tốc độ 700 Mbps ở tần số 106MHz. Còn XG.fast thậm chí có thể lên đến 10Gbps ở tần số 500MHz với hai đường dây điện thoại được ghép với nhau.

So sánh băng tần giữa kênh VDSL2 và kênh G.fast. G.fast có băng tần rộng hơn so với VDSL2, nhưng tín hiệu suy giảm nhanh và khoảng cách truyền ngắn hơn.

Mặc dù vậy, có một vấn đề với các tần số cao là hiện tượng nhiễu giao thoa xuyên âm – bắt nguồn từ sự giao thoa tín hiệu giữa các sợi dây đồng khác nhau trong cùng một bó dây. Đây là một vấn đề nghiêm trọng, có thể làm suy yếu tín hiệu DSL rất nhanh. Để giải quyết hiện tượng giao thoa này, cả G.fast và XG.fast đều sử dụng kỹ thuật vectoring (một kỹ thuật để tăng tốc độ trên một đường truyền nhất định) để duy trì mức tín hiệu qua những khoảng cách hợp lý.

Kỹ thuật Vectoring, vốn đã được sử dụng để tạo ra các hiệu quả ấn tượng với công nghệ VDSL, hoạt động theo cách tương tự như những chiếc headphone khử nhiễu: DSLAM (bộ thiết bị mạng ở đầu bên kia của đường dây điện thoại) liên tục đánh giá các nhiễu xuyên âm trên một bó nhất định các dây điện thoại, và sau đó tạo ra một tín hiệu đối pha (anti-phase) để khử phần lớn các giao thoa này.

Cho dù vậy, ngay cả với kỹ thuật vectoring này, khoảng cách truyền dữ liệu tối đa G.fast và XG.fast cũng khá ngắn: khoảng 100m đối với đường truyền 700Mbps của G.fast, và giảm xuống chỉ còn 30m đối với đường truyền 10Gbps của XG.fast

Biểu đồ cho thấy hiệu quả của kỹ thuật Vectoring, cũng như kỹ thuật Vectoring 2.0 của Nokia trong G.fast và XG.fast.

Điều này có nghĩa là bộ DSLAM phải được đưa gần hơn đến các tòa nhà (các thiết bị này thường được chôn dưới vỉa hè bên ngoài tòa nhà hoặc trên các trụ điện thoại). Cũng có nghĩa nó sẽ làm gia tăng mật độ của các bộ DSLAM này, kéo theo việc đẩy chi phí cơ sở hạ tầng lên cao. Tuy nhiên, theo một số chuyên gia, chi phí này vẫn thấp hơn nhiều so với việc đi dây hoàn toàn bằng cáp quang bên trong các tòa nhà.

Vì vậy đường truyền 5 Gbps trên khoảng cách 70m của Nokia là rất ấn tượng. Kế hoạch ban đầu dành cho XG.fast chỉ là đường truyền 2Gbps trên khoảng cách 70m, nhưng Nokia đã mạnh tay hơn trong việc gia tăng tốc độ của đường truyền này. Một đường truyền có khoảng cách 70m sẽ cho phép bạn kết nối tới một chục ngôi nhà/tòa nhà trong môi trường đô thị, qua cùng một bộ DSLAM.

Tương lai bất định

Mặc dù vậy, lúc đó bạn có thực sự nhận được một kết nối 5 Gbps hay 700 Mbps hay không, lại là một câu hỏi hoàn toàn khác. Cũng giống như các dạng khác của kênh DSL, G.fast và XG.fast đều mang tính tương thích – có nghĩa là chúng có thể rơi trở lại mức tốc độ thấp hơn qua các khoảng cách xa hơn.

Bó các cặp dây đồng của đường điện thoại.

Vào đầu năm nay, công ty BT Openreach của Anh đã cam kết sẽ triển khai đường truyền G.fast đến 10 triệu tòa nhà ở Anh vào năm 2020. Tốc độ ban đầu của đường truyền này sẽ ở mức 300 Mbps, với khoảng cách giữa các bộ DSLAM là 100m.

Có thể các nhà cung cấp dịch vụ ISP khác, vốn cũng sử dụng cặp dây xoắn trên đường điện thoại (như AT&T ở Mỹ), cũng sẽ theo bước công ty BT để triển khai đường truyền G.fast. Ban đầu, các đường truyền sẽ còn tương đối thưa thớt, nhưng sau đó chúng sẽ được gia tăng mật độ các bộ DSLAM – và vì vậy có thể tối đa tốc độ kết nối, nếu cần thiết.

Còn trong dài hạn, giả sử rằng “cơn khát về băng tần mạng” của con người vẫn tiếp tục gia tăng, rất có thể các nhà cung cấp dịch vụ ISP sẽ chọn một giải pháp hợp lý hơn và có lợi nhuận hơn, đó là triển khai hệ thống cáp quang đến các tòa nhà, thay vì dựa vào cặp dây điện thoại xoắn như trên.

Tham khảo Arstechnica