Kết nối Internet tốc độ cao

Trong lĩnh vực viễn thông, băng thông rộng chỉ những đường truyền dữ liệu có khả năng truyền nhiều tín hiệu đồng thời. Các phương tiện truyền dẫn có thể là cáp đồng trục, cáp quang, sóng radio hoặc cáp xoắn đôi.

Trong ngữ cảnh truy cập Internet, băng thông rộng ám chỉ các phương pháp truy cập Internet tốc độ cao liên tục, nhanh hơn so với các kết nối quay số truyền thống hoặc dịch vụ analog như ISDN và PSTN.

Khái quát

Các định nghĩa về 'rộng' có thể khác nhau tùy thuộc vào bối cảnh và thời điểm. Thuật ngữ này bắt nguồn từ vật lý, âm học và kỹ thuật viễn thông, nơi nó tương đương với 'wideband'. Với sự phát triển của truyền dữ liệu số, băng thông rộng chủ yếu chỉ việc truyền tải đa kênh. Mặc dù tín hiệu passband cũng được điều chế để chiếm dải tần số cao hơn so với tín hiệu baseband, nó vẫn chỉ chiếm một kênh đơn. Sự khác biệt chính là tín hiệu băng thông rộng thường chiếm nhiều băng tần hơn, cho phép truyền tải nhiều dữ liệu hơn qua một kênh, mặc dù môi trường truyền dẫn và nhận tín hiệu trở nên phức tạp hơn.

Thuật ngữ này trở nên phổ biến vào những năm 1990 như một cách quảng bá cho các kết nối Internet nhanh hơn so với công nghệ quay số trước đó, vốn chỉ đạt tốc độ tối đa 56 kbit/s. Ý nghĩa này mở rộng so với định nghĩa kỹ thuật ban đầu của nó.

Công nghệ kết nối tốc độ cao

Ngành viễn thông

Trong viễn thông, phương pháp tín hiệu băng thông rộng là cách xử lý dải tần số rộng. 'Băng thông rộng' là một thuật ngữ tương đối, được hiểu tùy vào ngữ cảnh. Kênh càng rộng, khả năng truyền tải dữ liệu càng lớn với cùng một chất lượng tín hiệu.

Chẳng hạn, trong radio, một dải tần hẹp có thể truyền mã Morse, dải tần rộng hơn có thể truyền giọng nói, và dải tần rộng hơn nữa có thể phát nhạc mà không làm mất tần số âm thanh cần thiết để tái tạo âm thanh chất lượng cao. Dải tần rộng này thường được chia thành các kênh hoặc 'frequency bins' bằng cách sử dụng kỹ thuật phân chia tần số, thay vì gửi tín hiệu chất lượng cao hơn.

Trong giao tiếp dữ liệu, modem 56k có thể truyền dữ liệu với tốc độ 56 kbit/s qua đường dây điện thoại với băng tần 4 kilohertz (băng tần hẹp hoặc băng thoại). Vào cuối những năm 1980, Mạng Kỹ Thuật Số Dịch Vụ Tích Hợp Băng Thông Rộng (B-ISDN) đã sử dụng thuật ngữ này để chỉ các tốc độ bit rộng, không phụ thuộc vào chi tiết điều chế vật lý. Các dịch vụ DSL khác nhau được coi là băng thông rộng vì thông tin kỹ thuật số được truyền qua nhiều kênh. Mỗi kênh có tần số cao hơn kênh thoại cơ sở, cho phép hỗ trợ dịch vụ điện thoại cũ đơn giản trên cùng một cặp dây. Khi dòng tín hiệu được chuyển đổi thành dây xoắn đôi không tải (không có bộ lọc điện thoại), băng thông trở nên rộng hàng trăm kilohertz và có thể đạt tốc độ lên tới 100 megabit mỗi giây với kỹ thuật số tốc độ rất cao (VDSL hoặc VHDSL).

Mạng lưới máy tính

Nhiều mạng lưới máy tính sử dụng mã dòng đơn giản để truyền tín hiệu qua toàn bộ băng tần của phương tiện bằng cách sử dụng tần số cơ bản (từ 0 đến tần số cao nhất cần thiết). Phiên bản phổ biến của Ethernet, như 10BASE5 từ những năm 1980, phản ánh điều này. Các mạng sử dụng modem cáp trên cơ sở hạ tầng truyền hình cáp thường được gọi là băng thông rộng, vì chúng có khả năng truyền nhiều dữ liệu và các kênh truyền hình trên cùng một cáp. Các hệ thống băng thông rộng thường phân chia tần số vô tuyến để truyền dữ liệu cho từng băng tần riêng biệt.

Tổng băng thông của phương tiện luôn lớn hơn băng thông của bất kỳ kênh nào trong hệ thống.

Biến thể băng thông rộng 10BROAD36 của Ethernet đã được chuẩn hóa vào năm 1985 nhưng không thành công về mặt thương mại.

Chuẩn DOCSIS đã được áp dụng cho người tiêu dùng vào cuối những năm 1990, nhằm cung cấp dịch vụ Internet cho khách hàng truyền hình cáp. Tuy nhiên, có sự nhầm lẫn do tiêu chuẩn 10PASS-TS cho Ethernet, được phê duyệt vào năm 2008, sử dụng công nghệ DSL, và cả cáp cùng modem DSL thường có cổng Ethernet.

Truyền hình và video

Ăng ten truyền hình có thể được xem là 'băng thông rộng' vì chúng có khả năng thu nhiều kênh, trong khi ăng ten một tần số hoặc Lo-VHF được coi là 'băng tần hẹp' vì chỉ nhận từ 1 đến 5 kênh. Trong phân phối video analog, 'băng thông rộng' thường chỉ các hệ thống như truyền hình cáp, trong đó các kênh được điều chế trên các sóng mang có tần số cố định. Từ trái nghĩa của thuật ngữ này là 'baseband', chỉ một kênh video tương tự đơn lẻ, thường kết hợp với âm thanh cơ bản. Việc giải điều chế chuyển đổi video băng thông rộng thành video cơ sở. Cáp quang cho phép truyền tín hiệu xa hơn mà không cần lặp lại. Các công ty cáp sử dụng hệ thống lai với sợi quang để truyền tín hiệu đến các khu vực và sau đó chuyển đổi tín hiệu từ ánh sáng sang tần số vô tuyến để truyền qua cáp đồng trục đến nhà, giảm số lượng đầu thu cần thiết. Một đầu cuối tập hợp thông tin từ mạng cáp và kênh phim địa phương, sau đó cung cấp vào hệ thống.

Trong ngữ cảnh phát trực tuyến video qua Internet, 'video băng thông rộng' chỉ các tệp video có tốc độ bit cao yêu cầu kết nối Internet băng thông rộng để phát. Thuật ngữ này cũng được dùng để mô tả video theo yêu cầu IPTV.

Công nghệ thay thế

Đường dây điện đã được áp dụng cho nhiều loại truyền thông dữ liệu khác nhau. Mặc dù một số hệ thống điều khiển từ xa sử dụng tín hiệu băng tần hẹp, các hệ thống hiện đại với tốc độ cao sử dụng tín hiệu băng thông rộng để đạt tốc độ dữ liệu rất lớn. Ví dụ, chuẩn ITU-T G.hn cho phép tạo mạng cục bộ với tốc độ lên tới 1 Gigabit/giây (được xem là tốc độ cao từ năm 2014) bằng cách tận dụng hệ thống dây điện hiện có trong nhà và doanh nghiệp, bao gồm cả đường dây điện, điện thoại và cáp đồng trục.

Năm 2014, các nhà nghiên cứu tại Viện Khoa học và Công nghệ Tiên tiến Hàn Quốc đã phát triển các thiết bị quang học băng rộng với độ phân giải cực cao.

Internet tốc độ cao

Trong ngữ cảnh Truy cập Internet, 'băng thông rộng' thường được hiểu là 'truy cập luôn luôn bật và nhanh hơn so với kết nối quay số truyền thống.'

Đôi khi, các định nghĩa cụ thể hơn về tốc độ đã được đưa ra, bao gồm:

• 'Tốc độ cao hơn mức cơ bản' (khoảng 1,5 đến 2 Mbit/s) - CCITT trong định nghĩa 'dịch vụ băng thông rộng' năm 1988.
• 'Kết nối Internet luôn bật và nhanh hơn so với kết nối quay số truyền thống' — Kế hoạch Băng thông rộng Quốc gia Hoa Kỳ năm 2009
• 4 Mbit/s tải xuống, 1 Mbit/s tải lên - FCC, 2010
• 25 Mbit/s tải xuống, 3 Mbit/s tải lên - FCC, 2015

Tại Hoa Kỳ, dịch vụ Internet băng thông rộng đã được quản lý như một tiện ích công cộng dưới các quy tắc mạng trung lập cho đến khi FCC lật đổ quy định này vào tháng 12 năm 2017.

Tốc độ giới hạn

Một số cơ quan quản lý quốc gia và quốc tế phân loại kết nối băng thông rộng dựa trên tốc độ tải lên và tải xuống, được đo bằng Mbps (megabits mỗi giây).

• ADSL
• Truyền thông qua sợi quang