Thứ Hai, 3 tháng 8, 2026

Đường dây thuê bao số bất đối xứng ADSL

AT&T
từ năm 1887 American Telephone & Telegraph vẫn sử dụng dây đồng
thập niên 2000 đường dây thuê bao số DSL (digital subscriber line) bất đối xứng (asymmetric) kết nối internet hàng triệu người thông qua hàng triệu kilomet dây đồng (copper) vẫn truyền tín hiệu điện thoại

Cáp đồng trục
năm 1948 truyền hình ăng-ten cộng đồng CATV (communitry antenna television) phát sóng đến những nơi hẻo lánh (ví dụ: miền núi)
ăng-ten CATV tiếp sóng và gửi qua những cáp đồng trục (coaxial cable) tách thành những cáp nhánh (tributary cable) đến các hộ gia đình
thuở đầu, Uỷ ban Truyền thông Liên Bang FCC (federal communication commission) kiểm duyệt nội dung CATV
giữa thập niên 1970 FCC nới lỏng CATV dẫn đến việc xuất hiện những kênh nội dung HBO và những kênh truyền hình của ông trùm Ted Turner (sáng lập Turner Broadcasting System) phát sóng trận đấu quyền Anh hạng nặng "Thrilla in Manila" giữa Muhammad Ali và Joe Frazier năm 1975
ngày 30 tháng 10 năm 1984 sắc luật Cable Communications Act xóa bỏ quyền kiểm soát giá cước của chính quyền địa phương, cho các doanh nghiệp truyền hình cáp tự do định giá
từ năm 1985 đến 1990 số lượng những hệ thống cáp Hoa Kỳ tăng 40%

Cáp đôi xoắn
7 doanh nghiệp điều hành khu vực RBOC của Bell (regional Bell operating company) nhận thấy mối đe dọa của các doanh nghiệp truyền hình cáp, vì những dây đồng có thể cung cấp những dịch vụ khác, ví dụ điện thoại
luật chống độc quyền và luật viễn thông Hoa Kỳ ngăn cấm RBOC mua lại doanh nghiệp vận hành truyền hình cáp ở khu vực dịch vụ của chính RBOC cho nên các RBOC phải tự xây dựng
giữa năm 1992 FCC cho phép RBOC phát sóng nội dung qua đường dây của chính RBO nhưng các doanh nghiệp viễn thông không được phép sở hữu nội dung video như các doanh nghiệp vận hành truyền hình cáp, mà RBOC chỉ được truyền tải nội dung của bên thứ 3
các doanh nghiệp viễn thông không có cáp đồng trục (coaxial cable) mà chỉ có cáp đôi xoắn (twisted pair cable) cho điện thoại AT&T lắp đặt từ thập niên 1880
tính theo chiều dài, 99% hệ thống dây đồng AT&T là "chặng cuối" (last mile) dài đâu đó 1 km đến một hộ gia đình

Joseph Lechleider
thập niên 1960 AT&T chuyển đổi mạng lưới từ tín hiệu tuần tự (analog) sang tín hiệu kỹ thuật số
thập niên 1970 mạng AT&T đã có truyền tải và chuyển mạch kỹ thuật số, nhưng vẫn chuyển đổi tín hiệu kỹ thuật số sang tín hiệu tuần tự ở những đoạn dây "chặng cuối"
năm 1980 các kỹ sư Bell Labs nghiên cứu cách thức truyền tải kỹ thuật số từ-đầu-cuối-đến-đầu-cuối
sau đó ít năm Bell Labs thiết lập một chuẩn liên lạc quốc tế ISDN (integrated services digital network) quy định "dây đồng" có 2 kênh "âm thanh" (voice) và dữ liệu (data) mỗi kênh có dung lượng 2-chiều đâu đó 64 kilobit/giây, và một kênh quản lý (overhead channel) dung lượng 16 kilobit/giây
Joseph Lechleider ở Bell Labs sử dụng thuật ngữ DSL để miêu tả những kỹ thuật truyền tải nội dung số qua "cáp đôi xoắn"
thập niên 1960 AT&T đã có đường dây T1 phục vụ doanh nghiệp
ISDN tạo điều kiện cho việc triển khai ra khắp Châu Âu và Nhật Bản
năm 1984 AT&T tách ra thành những RBOC, bản thân Joe Lechleider sang làm ở phòng thí nghiệm Bellcore

Nhiễu chéo đầu-gần(near-end crosstalk)
Hoa Kỳ không đón nhận ISDN một phần vì ISDN chậm, đến nỗi đã bị "người trong ngành" gán biệt danh "cải tiến khách hàng không cần" (innovation subscribers don't need)
vấn đề kỹ thuật NEXT (near-end crosstalk) làm chậm "băng thông" (bandwidth): tín hiệu 1 cặp cáp đôi xoắn (twisted pair cable) ghép mạch (coupling) cặp bên cạnh
khắc phục NEXT bằng cách chia tách những tần số truyền/nhận ở trong dây cáp đồng: lý thuyết là một nửa truyền, một nửa nhận...
Joseph Lechleider thấy rằng "đầu nhận" của "nhà đài" (carrier) luôn "lớn tiếng" hơn "đầu nhận" của hộ gia đình (vì carrier nhận nhiều twisted pair cable hơn, dẫn đến NEXT nhiều hơn)
cho nên Joseph Lechleider đề nghị "phân bổ" phần nhiều hơn "tần số" cho dữ liệu truyền xuống hạ nguồn (carrier đến household), hơn là dữ liệu được tải lên (household đến carrier)
NEXT trầm trọng hơn ở những tần số cao, cho nên những tần số thấp đã được dành cho dữ liệu được tải lên (household đến carrier)

Charles Judice
kỹ sư Charles Judice thúc đẩy thiết kế "bất đối xứng" này
bước tiếp theo là thống nhất một thiết kế mẫu hình (pattern scheme) ánh xạ những bit kỹ thuật số sang tín hiệu tuần tự để gửi qua dây, gọi là "mã hóa đường truyền" (line code)
năm 1993 Bellcore tổ chức "thế vận hội Bellcore ADSL" hay gọi là "Bellcore Shootout" với sự tham dự của 3 line code
AT&T mang đến line code có tên CAP (carrierless amplitude/phase)
Broadcom mang đến line code có tên QAM (quadrature amplitude modulation)
cả CAP lẫn QAM đều gửi tín hiệu analog nhờ một dải tần số lớn (frequency band)
công ty khởi nghiệp Amati của giáo sư John Cioffi trường Stanford mang đến line code có tên DMT (discrete multitone)

Đa kênh phân chia theo tần số trực giao OFDM
DMT phân chia 1.1 megaHertz dải tần (frequency band) dây đồng, thành những lát cắt phổ (slice)
mới đầu DMT tách ra 256 lát, mỗi slice rộng 4 kiloHertz
sau đó DMT tách dữ liệu, mã hóa nhờ QAM rồi truyền tải song song qua mỗi lát cắt phổ... nhiều carrier
trên cùng 1 dây cáp đồng, DMT tăng 50% hiệu năng truyền dữ liệu, lên đến 6 megaBit/giây, nhanh gấp 4 lần hơn những ứng cử viên khác
ở những "lát cắt phổ" tần số cao DMT hạ tốc độ xuống còn 4 bit/hertz để cải thiện tỷ lệ tín-hiệu-trên-nhiễu, trong khi tăng tốc độ ở những "lát cắt phổ" tần số thấp
với hàng triệu đoạn dây đồng được lắp đặt toàn cầu, DMT linh hoạt tối ưu từng "xu hướng nhiễu" từng "dải tần" (frequency band) riêng

Độ phức tạp tính toán
phục vụ 256 kênh song song, DMT cần chip xử lý mạnh mẽ
giáo sư John Cioffi và doanh nghiệp Amati trình làng cho Bellcore ADSL Olympics một nguyên mẫu (prototype)
Alcatel là bên đứng ra sản xuất chip xử lý DMT và những thiết bị đáp-ứng-chuẩn sẽ được bán cho các doanh nghiệp viễn thông
đầu thập niên 1990 kết quả sáp nhập giữa CGE (Pháp) và những tài sản Châu Âu của ITT, Alcatel NV là doanh nghiệp viễn thông lớn nhì thế giới
một nhóm nhỏ ở trung tâm nghiên cứu Alcatel ở Antwerp (nơi nghiên cứu công nghệ truy cập băng-thông-rộng, tập trung vào cáp-đôi-xoắn và cáp quang) bắt đầu một dư án
bấy giờ, tốc độ tối đa của dây cáp đồng đã được ISDN tạo điều kiện, tổng cộng 144 kiloBit/giây
trong giờ cà phê giải lao, Martin De Prycker và Willem Verbiest ở phân nhánh nghiên cứu Alcatel nói về những chuyển đi riêng biệt đến Bellcore năm 1990
cả 2 nhân viên Alcatel đều đã chứng kiến một nguyên mẫu DSL đối xứng băng-thông-rộng to bằng cái tủ lạnh, có thể đạt đế 1.5 triệu bit/giây qua những cáp đôi xoắn
Martin De Prycker và Willem Verbiest được ban lãnh đạo công ty Alcatel cho phép thành lập nhóm 3-người nội bộ nghiên cứu DSL
năm 1991 trong kỳ nghỉ lễ, Willem Verbiest giao cho nhóm những bài báo IEEE để đọc về chủ đề này
tháng 1 năm 1992 nhóm Alcatel bắt đầu nghiên cứu những line code truyền tải single-carrier

Âm hiệu video VDT (video dial tone)
tháng 3 năm 1993 DMT được Bellcore ADSL Olympics lựa chọn, mặc dù AT&T vẫn thực thi CAP với đối tác sản xuất Paradyne, trong khi Nortel phát triển hệ thống lai Etherloop giữa cáp quang và cáp đồng
Willem Verbiest nhớ lại rằng đội ngũ Alcatel đã ngạc nhiên: "tôi họp ở Hoa Kỳ về vấn đề công nghệ và tiêu chuẩn CAP. Chúng tôi đang phát triển CAP với sự hợp tác với Bellcore và chúng tôi đã chắc rằng CAP sẽ trở thành chuẩn mới"
"sau cuộc họp, tôi trở về Bỉ. Khi đến Bỉ, tôi nghe DMT được chọn làm chuẩn thay CAP, tức là chúng tôi đã phát triển nhầm công nghệ"
lập tức Alcatel mua cấp phép và triển khai DMT, mở rộng nhóm của Martin De Prycker và Willem Verbiest thêm 100 nhân sự
năm 1995 Alcatel trình làng ADSL dựa-trên-DMT có một ASIC tuần tự, một bộ xử lý tín hiệu kỹ thuật số, một bộ xử lý kênh... được đúc (fab) bởi node quy trình 0.7 micromet
tháng 10 năm 1995 Alcatel triển lãm một nguyên mẫu từ-đầu-cuối-đến-đầu-cuối ở hội chợ Telecom Geneva
giữa năm 1997 Alcatel chào bán sản phẩm stream cho khách hàng
cuối năm 1996 chuyên gia viễn thông Richard Lipkin nói về video dial tone: "nhu cầu video được kỳ vọng sẽ là làn sóng thời thượng mới... thay vì phải ra cửa hàng video, khách hàng có thể được gửi điện tử các bộ phim đế tận nhà, chỉ cần gọi điện đưa ra yêu cầu"
Richard Lipkin không sai, thị trường video bấy giờ 12 tỷ USD giá trị, hiện nay Netflix thống trị
video dial tone làm gợi nhớ đến truyền hình cáp với hàng trăm kênh: khi truy cập 1 kênh, một danh mục sẽ xuất hiện với nhiều dịch vụ như fax và gửi video điện tử
năm 1995 giám đốc Ray Smith điều hành Bell Atlantic trả lời phỏng vấn tạp chí Wired: "ADSL không phải công nghệ kém - ít nhất không phải là hạng-nhì hay không hiệu quả. ADSL chất lượng tuyệt hảo. Khách hàng có thể xem VCR (máy đầu từ) ảo. Khách hàng có thể tua nhanh hoặc tua lại, và có cả đống kênh. ADSL có máy chủ. ADSL là công nghệ kỹ thuật số"
người dùng thử video dial tone đã ủng hộ quan điểm trên: lag khi-đổi-kênh chưa đến 1 giây, chất lượng hình ảnh và âm thanh đã sánh ngang dịch vụ vệ tinh, chi phí lắp đặt ADSL rẻ hơn đôi chút so với cáp truyền hình
Ray Smith nói: "chi phí lắp ADSL cao hơn nếu tính mỗi hộ gia đình. Nhưng khi mạng lưới cáp đồng được mắc đến một đống nhà, không phải nhà nào cũng lắp truyền hình cáp. Hộ gia đình sẽ chỉ lắp ADSL sau khi đã ký hợp đồng mua dịch vụ"

Doanh nghiệp viễn thông không được phép sở hữu nội dung phát sóng
nhiều xưởng phim đã không phát hành nội dung trên những kênh trên VDT (video dial tone)
trước năm 1996 FCC chưa đặt ra được một bộ luật cho VDT, khiến nhiều carrier bỏ kế hoạch hỗ trợ
năm 1996 quốc hội Hoa Kỳ thông qua Telecommunications Act gỡ bỏ quy định cấm các doanh nghiệp viễn thông sở hữu hệ thống cáp truyền hình khu vực của mình (doanh nghiệp viễn thông)

Dot com
đầu thập niên 1990 Tim Berners-Lee ở CERN trình làng dự án World Wide Web và trình duyệt Mosaic
giữa thập niên 1990 đâu đó 20 triệu hộ gia đình Hoa Kỳ trực tuyến, nhưng ADSL vẫn gặp vấn đề truy cập
hầu hết người Hoa Kỳ truy cập internet qua những modem băng tần thoại (voiceband) tự động gọi đến số điện thoại ISP (internet service provider) yêu cầu thiết lập một kênh mạch thoại (voice circuit)
băng tần thoại voiceband cho phép 3.3 kiloHertz tần số
tập đoàn truyền thông AOL (America Online) ăn nên làm ra, tốc độ modem bị giới hạn 28.8 kiloBit/giây tối đa
cuối năm 1997 modem 56 kiloBit/giây mới được trình làng
năm 1996 US Today trích dẫn nghiên cứu bởi Pacific Telesis trong một khu vực có đường kính 39 km cho thấy 16% các cuộc gọi điện thoại địa phương đã không kết nối được vì lưu lượng internet, so với con số 1% lịch sử các cuộc gọi điện thoại thất bại không kết nối được
Alcatel chuyển hướng ADSL từ video sang băng-thông-rộng trong khi các tập đoàn viễn thông đã lưỡng lự theo chân, một phần vì mới thất bại VDT (video dial tone) xong
đầu thập niên 1990 nhiều doanh nghiệp cáp truyền hình đã chi hàng tỷ USD lắp đặt hạ tầng, đối chọi dịch vụ truyền hình vệ tinh
năm 1996 đạo luật Telecommunications cũng tạo ra hạng mục "nhà mạng điện thoại nội cạnh tranh" CLEC (competitive local exchange carrier) theo đó RBOC buộc phải choi thuê những đường dây đồng và thiết bị cho các công ty khởi nghiệp, những bên sẽ bán lại cho ISP
áp lực cạnh tranh đã đẩy các tập đoàn viễn thông vào mua thiết bị ADSL cho dịch vụ băng-thông-rộng, bao gồm: thứ 1 là những thiết bị đầu cuối tại gia CPE (customer premise equipment) được lắp trong hộ gia đình, bao gồm 1 bộ tách tín hiệu (splitter) và 1 modem ADSL
thứ 2 là những thiết bị viễn thông, ví dụ bộ ghép kênh truy cập đường dây thuê bao kỹ thuật số DSLAM (digital subscriber line access multiplexer)
tháng 8 năm 1996, 4 RBOC là Ameritech, BellSouth, Pacific Bell và SBC Communications phục vụ 65% dân số Hoa Kỳ, đã lập nhóm mua chung JPC (joint procurement consortium)
phân nhánh thiết bị DSL của Alcatel theo đuổi thương vụ, và được cho vào danh sách rút gọn (shortlist) cùng với Westell and Ericsson
tháng 10 năm 1996 Alcatel thắng thầu, dựa trên giá bán và gói giải pháp hoàn chỉnh từ-đầu-cuối-đến-đầu-cuối từ modem đến DSLAM
năm 1999 Hoa Kỳ bắt đầu triển khai ADSL thương mại
năm 2000 nhờ các RBOC tích cực quảng cáo, Hoa Kỳ đã có 2 triệu thuê bao DSL và tăng gấp đôi trong năm 2001 trước khi đạt 12 triệu thuê bao năm 2004 cùng với 15 triệu thuê bao cáp truyền hình
bên cạnh ADSL đứng đầu DSL giai đoạn này nhờ các RBOC hậu thuẫn, những cái tên nhỏ khác có HDSL, SDSL, IDSL và RADSL... khiến một số người gọi ấy là xDSL

Bơi ra biển lớn
sức mua JPC giúp ADSL đủ quy mô ban đầu ở Hoa Kỳ
năm 1999 Alcatel đã bán và lắp đặt xong 1 triệu đường truyền (chặng-cuối)
cuối thập niên 1990 Singtel là bên lắp thử đầu tiên ở ngoài Hoa Kỳ nhưng sớm nâng lên cáp quang
những chung cư và di sản dây cáp đồng ở Hàn Quốc, Nhật Bản và Đài Loan đã thích hợp ADSL hơn
năm 2002 Hàn Quốc có 10 triệu thuê bao ADSL
đầu thập niên 2000 DSL là công nghệ băng-thông-rộng hàng đầu các quốc gia OECD, nhất ở Châu Âu nơi internet cáp quang đã chưa bao giờ được phát triển và các nhà làm luật đã buộc các tập đoàn mở cửa đường dây cho những công ty khởi nghiệp DSL
cuối thập niên 2000 DSL lên đỉnh với 360 triệu thuê bao, với Alcatel nắm 40-50% thị phần
hiệu năng Alcatel nâng cấp được với những cáp đôi xoắn đã đạt 200 megaBit/giây với VDSL2
tháng 9 năm 2025 AOL dừng dịch vụ mạng-quay-số
ngày nay DSL còn 100 triệu thuê bao