Tìm hiểu về ADSL

Tài liệu giảng dạy ADSL Chương 3 ADSL CHƯƠNG 3 ADSL I. TỔNG QUAN VỀ ADSL ADSL là kỹ thuật truyền thông băng rộng sử dụng đường cáp đồng điện thọai sẳn có tại nhà khách hàng để truy nhập internet tốc độ cao. Khái niệm ADSL xuất hiện từ năm 1989 tại Mỹ, ADSL bắt đầu thử nghiệm vào năm 1995 và phát triển đến nay. ADSL truyền dữ liệu có tốc độ của luồng dữ liệu xuống (downsttream) nhanh hơn tốc độ truyền của luồng dữ liệu lên (upstream). 1. Đặc Điểm ADSL - Internet và voice/fax cùng đi chung trên một đôi cáp điện thọai nhưng hai luồng tín hiệu gồm : dữ liệu và thọai truyền đi riêng biệt không chồng lấn nhau, không làm ảnh hưởng đến các dịch vụ điện thọai đã có như: hộp thư thọai, hiển thị số máy gọi đến, chờ cuộc gọi . . . - ADSL cho kết nối internet nhanh gấp 160 lần kiểu kết nối modems analog chuẩn V90/56kbps. - Kết nối theo kiểu thường trực (always on), vì thọai và dữ liệu truyền riêng lẻ nhau, khi kết nối truy nhập internet thường trực nhưng không làm bận hay gián đọan cuộc gọi đến trên đường dây điện thoại. Không sử dụng kết nối, giải tỏa, bị tín hiệu bận hoặc bị mất thời gian trong quá trình mở trình duyệt truy nhập internet. - Sử dụng đầy đủ tốc độ của đường kết nối. Nếu tốc độ của đường ADSL là 1.5Mbps thì người dùng sử dụng đủ tốc độ kết nối internet 1.5Mbps. Chia sẽ băng thông với nhiều users khác nhau nhưng không làm giảm tốc độ truyền. Dương Hoàng Thái. Khoa CNTT. Trường TH BCVT & CNTT III 22 Email: thaidh_bd3@vnpt.com.vn Tài liệu giảng dạy ADSL Chương 3 ADSL - Có độ tin cậy cao, thậm chí trong trường hợp mất nguồn thì ta vẩn có thể gọi điện thọai bình thường. - Có tính bảo mật, an tòan dữ liệu. Đây là một ưu điểm nỗi trội của ADSL mỗi mạch điện là một kết nối riêng biệt. Hay nói cách khác, mỗi thuê bao trong mạng chỉ dùng một kết nối riêng biệt. 2. Tốc Độ ADSL ADSL cung cấp tốc độ truyền dữ liệu tốc độ cao so với tốc độ điện thọai thông thường. Nhưng tốc độ của dữ liệu truyền theo hai hướng khác nhau. Tốc độ dữ liệu chiều xuống có thể từ 1.5 đến 6.1Mbps (có thể đến 8Mbps), tốc độ chiều truyền dữ liệu lên từ 16 đến 640 kbps (có thể đạt tối đa 1.5Mbps). Do sự giới hạn của đôi cáp đồng nên làm hạn chế tốc độ truyền của DSL. Cáp đồng bị các giới hạn sau: ™ Băng thông (đáp ứng tần số) của sợi cáp đồng Đôi dây cáp đồng xoắn chỉ thích hợp cho tín hiệu audio tần số thấp, vì thế cáp đồng thì không thích hợp với tín hiệu có tần số cao. Tín hiệu anlog (tín hiệu thọai) thì có tần số đến 3.4 kHz và công nghệ xDSL sử dụng tần số đến 1.1 MHz. Bởi vì khi tín hiệu có tần số cao truyền trên cáp đồng sẽ bị suy hao lớn. Đáp ứng tần số của tín hiệu truyền trên đôi cáp đồng phụ thuộc vào các thông số sau: đường kính của cáp đồng (gauge), môi trường xung quanh cáp . . . Dương Hoàng Thái. Khoa CNTT. Trường TH BCVT & CNTT III 23 Email: thaidh_bd3@vnpt.com.vn Tài liệu giảng dạy ADSL Chương 3 ADSL ™ Nhiểu xuyên kênh (Crosstalk). Nhiểu xuyên kênh xảy ra làm suy giảm năng lượng tín hiệu truyền trên cáp đồng. Xuyên kênh làm ảnh hưởng rất lớn đến kỹ thuật DSL trên mạch vòng (local loop) thuê bao. - Xuyên kênh gây ra bởi các hiện tượng cảm ứng điện từ bởi các đường dây cùng sợi cáp. - Xuyên kênh của đường cáp lớn sang đường cáp nhỏ. - Càng nhiều đường dây ADSL càng tăng xuyên kênh. - Xuyên kênh tăng theo tần số. Xuyên kênh được chia làm hai lọai: xuyên kênh đầu gần (NEXT: Near End Crosstalk) và xuyên kênh đầu xa (FEXT: Fax End Crosstalk). - NEXT: xảy ra khi bộ thu DSL bị nhiễu từ tín hiệu DSL khác trên cùng đầu cáp. NEXT sẽ rất trầm trọng nếu tín hiệu của hai hướng truyền có cùng dãy tần số. vì thế trong ADSL để hạn chế Next ta dùng tần số downstream khác tần số upstream. - FEXT: xảy ra khi bộ thu DSL bị nhiễu từ tín hiệu DSL khác từ phía đầu cáp ở xa. NEXT sẽ rất trầm trọng nếu tín hiệu của hai hướng truyền có dãy tần số khác nhau. - Ảnh hưởng của NEXT và FEXT Trong một số trường hợp, modem1 nhận được một số tín hiệu từ modem2 do nhiểu crosstalk giữa hai đôi cáp 1 và 2. Dương Hoàng Thái. Khoa CNTT. Trường TH BCVT & CNTT III 24 Email: thaidh_bd3@vnpt.com.vn Tài liệu giảng dạy ADSL Chương 3 ADSL ™ Đường dây điện thọai bị ảnh hưởng nhiểu từ các nguồn tín hiệu Radio Đường dây điện thọai bị xâm nhập nhiểu sóng điện từ hay nhiểu tín hiệu điện các nguồn khác như: Sóng radio phát thanh, động cơ điện, sét, đèn hùynh quang . . . tín hiệu nhiểu này sẽ làm suy giảm tín hiệu DSL truyền trên đường dây điện thọai. ™ Ảnh hưởng của cuộn tải (load coil): tác dụng của cuộn tải là khử dung kháng trên các đường dây thuê bao dài. Cuộn tải làm tăng suy hao với tín hiệu tần số cao. Vì thế tín hiệu DSL không truyền qua được trên đường dây thuê bao có cuộn tải, nên phải gỡ bỏ cuộn tải. ™ Rẽ nhánh (Bridge taps) Dương Hoàng Thái. Khoa CNTT. Trường TH BCVT & CNTT III 25 Email: thaidh_bd3@vnpt.com.vn Tài liệu giảng dạy ADSL Chương 3 ADSL Rẽ nhánh trong đường dây điện thọai sẽ làm triệt tiêu một số tín hiệu truyền do bị phản xạ từ rẽ nhánh. Rẽ nhánh sẽ làm tăng nhiểu, tăng suy hao. ™ Suy giảm tín hiệu do mối nối (line splice attenuation) và suy giảm do điện trở đường dây điện thọai (line resistance attenuation). Suy hao trên đường dây sẽ tăng theo chiều dài cáp và tần số tín hiệu truyền, suy hao trên đường dây sẽ giảm khi kích thước đường kính dây lớn. Số mối nối trên cáp càng nhiều thì suy hao tín hiệu càng lớn. Tất cả chúng làm ảnh hưởng đến tốc độ truyền của DSL trên đường cáp điện thọai. 3. Dãy Tần Số Họat Động Của ADSL Thiết bị ADSL kết nối với mỗi modem ADSL bằng đôi cáp điện thọai theo 3 kênh truyền dữ liệu như sau: - Kênh truyền dữ liệu xuống tốc độ cao từ 1.5 đến 6.1Mbps (tối đa 8Mbps) - Kênh truyền dữ liệu lên tốc độ từ 16 đến 640 kbps (tối đa 1.5Mbps) - Kênh truyền dịch vụ điện thọai truyền thống (voice). Dương Hoàng Thái. Khoa CNTT. Trường TH BCVT & CNTT III 26 Email: thaidh_bd3@vnpt.com.vn Tài liệu giảng dạy ADSL Chương 3 ADSL Modems ADSL chia băng thông trên đường dây điện thọai theo một trong hai cách sau: - Theo kỹ thuật FDM (Frequency Division Multiplexing) - Theo kỹ thuật Echo Cancellation (overlapped spectrum) Trong đó kỹ thuật FDM có ưu điểm hơn như sau: - Không cần dùng đến bộ lọc Echo vì echo không làm ảnh hưởng trong luồng dữ liệu lên ADSL do băng tần của luồng này thì tai nghe không nhận ra được. - Nhiểu NEXT thì không ảnh hưởng, vì dãy tần số thu và phát riêng biệt nhau. II. KỸ THUẬT Mà HÓA ĐƯỜNG DÂY (điều chế)-TRUYỀN TÍN HIỆU ADSL 1. Mã Đa Tần Rời Rạc DMT (Discrete Multi-Tone). Modems ADSL sử dụng kỹ thuật điều chế DMT để truyền dữ liệu với tốc độ bit nhanh và độ ổn định cao. DMT là kỹ thuật điều chế đa sóng mang (multi-carrier modulation) với việc chia phổ tần số (băng tần) tín hiệu gốc ngõ vào thành 256 kênh nhỏ, với mỗi kênh 4Khz và gọi là Bins hay Tones. Trong mỗi kênh (mỗi tones) điều chế một cách riêng biệt dùng từ 0 đến 15 bit/symbol/Hz, vì vậy cho phép điều chế tối đa 60kbps trong một kênh. Dương Hoàng Thái. Khoa CNTT. Trường TH BCVT & CNTT III 27 Email: thaidh_bd3@vnpt.com.vn Tài liệu giảng dạy ADSL Chương 3 ADSL - Với tần số thấp, sợi cáp đồng cho suy hao (attenuation) thấp nhưng SNR cao. Nhưng với đặc tính này của sợi cáp đồng thì kỹ thuật điều chế dùng từ 10 bps/Hz trở lên sẽ làm giảm giá trị SNR. Hơn nữa, nếu SNR của kênh phụ quá xấu thì kênh phụ đó sẽ bị lọai bỏ. - Gán Bits per second (bps) cho kênh phụ: theo đặc tính trên thì việc sử dụng bao nhiêu bits trong điều chế của kênh phụ, là tùy thuộc vào đặc tính của đường cáp bằng cách dùng kỹ thuật đàm phán thông qua việc gửi trước bits thông tin. Trước hết Modems sẽ kiểm tra tòan bộ đường cáp. Tùy theo đặc tính có được của đường cáp mà modem xác định số bits điều chế tương ứng cho mỗi kênh phụ. ™ Ưu điểm: - Phát triển từ công nghệ V34 sử dụng một số kỹ thuật tiên tiến để cho phép dữ liệu đạt được tốc độ tối đa trên đường cáp điện thọai. - Triệt tiếng vọng tốt, - Truyền tốc độ bits tối đa trong khỏang băng tần nhỏ, các kênh con được điều chế độc lập. xác định SNR trên mỗi kênh con một cách riêng biệt - Thích ứng tốc độ, linh họat trong việc tự động điều chỉnh tốc độ truyền ™ Nhược điểm: Do điều chế có quá nhiều kênh con, quá nhiều sóng mang nên thiết bị phức tạp. Dương Hoàng Thái. Khoa CNTT. Trường TH BCVT & CNTT III 28 Email: thaidh_bd3@vnpt.com.vn Tài liệu giảng dạy ADSL Chương 3 ADSL 2. CAP (Carrierless amplitude modulation/phase modulation) Phương pháp điều chế pha và biên độ không sóng mang này dựa trên phương pháp điều chế biên độ cầu phương QAM. Vì thế phương pháp CAP họat động tương tự như phương pháp QAM. CAP sử dụng cả điều chế biên độ và điều chế pha, Tín hiệu điều chế của CAP là số chứ không phải là tương tự. Đối lập với DMT, kỹ thuật CAP lại dùng nguyên một kênh riêng để upload và một kênh khác để download. Do đó, người lắp đặt cần biết nhà cung cấp dịch vụ của mình sử dụng kiểu truyền nào để chọn thiết bị thích hợp. CAP chia thành ba dãy tần: - Tín hiệu voice sử dụng dãi tần từ 0khz tới 4khz - UpStream sử dụng dãi tần từ 25khz tới 160khz. - DownStream sử dụng dãi tần từ 240KHz tới 1Mhz Với 3 kênh truyền khác nhau như vậy sẽ làm hạn chế nhiễu tín hiệu giữa các kênh Hầu hết các thiết bị ADSL ngày nay đều sử dụng DMT. CAP là kỹ thuật điều chế được sử dụng phổ biến trước kia. DMT CAP ™ Ưu điểm: Kỹ thuật đơn giản dễ hiểu, thích ứng tốc độ. ™ Nhược điểm: - Không dùng sóng mang truyền đi nên năng lượng suy giảm nhanh trên đường truyền - Khó xác định góc pha, đầu thu phải có bộ xác định điểm tín hiệu. 3. G.Lite. G.Lite cũng giống với kiểu điều chế DMT của ADSL, nhưng trong điều chế thì G.Lite dùng số kênh phụ ít hơn DMT, G.lite dùng 128 kênh nên phổ tần số của G.lite Dương Hoàng Thái. Khoa CNTT. Trường TH BCVT & CNTT III 29 Email: thaidh_bd3@vnpt.com.vn Tài liệu giảng dạy ADSL Chương 3 ADSL hẹp hơn (550kHz cho G.lite, còn DMT dùng 1.1MHz). Như vậy G.lite có ưu điểm là ít phức tạp hơn DMT. Do điện thọai và ADSL sẽ dùng chung đường cáp điện thọai nên việc nhất đặt máy địên thọai sẽ gây ra nhiểu trong modem ADSL và tín hiệu của ADSL cũng có thể nhiểu sang nghe trong máy điện thọai. Để khắc phục thì trong G.lite sẽ lắp thêm thiết bị lọc tần số thấp (micro-filter or low-pass-filter) phía trước máy điện thọai khách hàng dùng ADSL. 4. Các phương pháp truyền dẫn song công Hầu hết các dịch vụ DSL đòi hỏi hai chiều (song công) trong việc truyền dữ liệu. Các modem DSL sử dụng các phương thức song công để tách biệt các tín hiệu trên các hướng ngược nhau. Có 4 phương thức song công khác nhau: - Song công 4 dây - Triệt tiếng vọng - Song công phân chia theo thời gian - Song công phân chia theo tần số Trong đó, phương thức song công triệt tiếng vọng và song công phân chia tần số được sử dụng trong modem ADSL 4.1. FDM: phân chia tần số Dãy tần được chia làm hai phần đường lên và đường xuống khác nhau. Ghép kênh phân chia theo tân số (FDM) lần lượt truyền theo các hướng khác nhau trong các giải tần không trùng nhau.Nếu sử dụng cùng khoảng băng thông thì FDM lọai bỏ được NEXT. Trong ADSL thì FDM cho phép dùng riêng băng thông 138 kHz đầu tiên cho đường truyền hướng lên. Đường lên dùng băng tần thấp, đường xuống dùng băng tần cao và rộng hơn đường lên. Dương Hoàng Thái. Khoa CNTT. Trường TH BCVT & CNTT III 30 Email: thaidh_bd3@vnpt.com.vn Tài liệu giảng dạy ADSL Chương 3 ADSL 4.2. Phương pháp triệt tiếng vọng (Echo Cancellation) Sử dụng một kênh duy nhất cho cả phát và thu, nên cần có một bộ khử tiếng vọng phía thu. Một số hệ thống ADSL sử dụng kỹ thuật truyền dẫn xóa tiếng vọng ECH, nơi dãy tần số phát được đặt trong dãy tần số thu. Tuy nhiên, Ech khó tráng khỏi xuyên nhiểu và khi thực hiện cần phải xử lý phức tạp hơn. Triệt tiếng vọng là dạng phổ biến nhất của ghép kênh trong DSL hiện đại. III. ĐẶC ĐIỂM KỸ THUẬT VÀ CÔNG NGHỆ ADSL 1. Mô hình tham chiếu của hệ thống ADSL ATU-C, DLL và AUT-R là các thiết bị của mạng truy nhập ADSL để kết nối thiết bị khách hàng đến mạng lõi (core network) băng rộng hay mạng lõi băng hẹp (Narrowband hay Broadband). Dương Hoàng Thái. Khoa CNTT. Trường TH BCVT & CNTT III 31 Email: thaidh_bd3@vnpt.com.vn Tài liệu giảng dạy ADSL Chương 3 ADSL Trong đó: ¾ ATU-C: ADSL Transceiver Unit (modem) tại CO (central Office) đầu cuối điểm truy nhập của mạng. ¾ ATU-R: ADSL Transceiver Unit (modem) tại đầu cuối xa (remote end) phía khách hàng. ¾ Splitter- C: Splitter tại đầu cuối điểm truy nhập (central office end). ¾ Plitter- R: Splitter tại đầu cuối phía khách hàng (remote end). ¾ U-C: giao tiếp mạch vòng (loop interface) đầu cuối điểm truy nhập (central office end). U-C2 giao tiếp không thọai. ¾ U-R: giao tiếp mạch vòng (loop interface) tại đầu cuối phía khách hàng. U-R2 là giao tiếp không có thọai. ¾ SM: Service module, có thể là PC, router hay data switch. ¾ V-C: giao diện điển truy nhập và mạng dữ liệu. ¾ T-R: giao tiếp giữa AUT-R với mạng trong nhà thuê bao. ¾ T-S giao tiếp mạng trong nhà thuê bao với máy chủ của khách hàng. 2. Mô hình tham chiếu ATU-x Mô hình tham chiếu ATU-x phụ thuộc vào giao thức thức truyền (transport protocol) được sử dụng là ATM hay STM, nó còn phụ thuộc vào hướng truyền (AUT-R sẽ theo AUT-C). AUT-C và AUT-R được cấu hình để chuyển vận (transport) bits đồng bộ STM hoặc chuyển vận cell ATM Dương Hoàng Thái. Khoa CNTT. Trường TH BCVT & CNTT III 32 Email: thaidh_bd3@vnpt.com.vn Tài liệu giảng dạy ADSL Chương 3 ADSL 2.1. Mô hình chuẩn truyền tải của ATU-C Giao tiếp ADSL có thể thực hiện nhiều hơn việc hỗ trợ vòng bits hai chiều cho khách hàng dù đây chỉ là một tùy chọn. Cũng như hầu hết các phương tiện chuyển vận khác , ADSL là một phương tiện chuyển vận theo khung (frame transport). Dòng bits trong các khung ADSL có thể chia thành tối đa 7 kênh tuyền tải cùng một lúc. Các kênh truyền tải được chia thành hai lọai: - Bốn kênh truyền tải độc lập, đơn công (simplex) theo chiều Downstream được ký hiệu là AS0, AS1, AS2, AS3. - Có tối đa ba kênh truyền tải song công (duplex) dùng để truyền tải dữ liệu theo cả hai chiều downstream và upstream được ký hiệu LS0, LS1, LS2. ™ Mỗi hệ thống ADSL có thể có đến 3 kênh truyền tải song công họat động cùng lúc trên giao tiếp ADSL. Một trong các kênh truyền tải song công này luôn luôn bắt buộc là kênh điều khiển ký hiệu là kênh C (control channel). Kênh C luôn luôn được kích họat ở trạng thái sẳn sàng làm việc và họat động ở tốc độ 16 kbps hoặc 64 kbps. Kênh C mang các thông tin: - Thông điệp báo hiệu chọn dịch vụ và thiết lập cuộc gọi. - Thông điệp báo hiệu cho các kênh truyền tải song công. - Các báo hiệu từ người sử dụng đến mạng cho các kênh đơn công chiều downstream. - Các kênh truyền tải này đều là các kênh logic và các bits của tất cả các kênh được truyền đồng thời trên đường dây ADSL. a. Cấu hình chuyển vận dữ liệu STM Dương Hoàng Thái. Khoa CNTT. Trường TH BCVT & CNTT III 33 Email: thaidh_bd3@vnpt.com.vn Tài liệu giảng dạy ADSL Chương 3 ADSL Hệ thống ADSL chuyển vận STM hỗ trợ kênh truyền đơn công AS0 và kênh truyền song công LS0 cho chiều downstream (ATU-C) và kênh song công LS0 cho chiều upstream (ATU-R) ¾ Chuyển vận cho ADSL được đánh số từ 1- 4, hệ thống ADSL bắt buộc phải hỗ trợ vận chuyển lọai 1 và 4 còn vận chuyển lọai 2 và 3 là tùy chọn. Bất kỳ kênh truyền tải nào cũng có thể lập trình để truyền tải các tốc độ bit là bội số của 32 kbps (có thể dùng bội số khác 32 kbps). ADSL thiết lập bốn kênh truyền tải đơn công cho chiều downstream có tốc độ là bội số của 48x32 kbps = 1536 kbps. Các tốc độ có thể là 1536 kbps, 3072 kbps, 4608 kbps và 6144 kbps. ¾ Các kênh truyền tải song công có thể truyền tải một kênh điều khiển (control channel). ADSL không hạn chế các kênh truyền tải, không có tốc độ tối đa cho các kênh truyền tải mà chỉ có giới hạn phụ thuộc vào dung lượng của tòan bộ kết nối ADSL. ¾ Các hệ thống ADSL phải hỗ trợ tối thiểu là kênh AS0. Hiện nay cấu trúc và tốc độ ADSL vẫn là cố định. b. Cấu hình chuyển vận dữ liệu ATM Dương Hoàng Thái. Khoa CNTT. Trường TH BCVT & CNTT III 34 Email: thaidh_bd3@vnpt.com.vn Tài liệu giảng dạy ADSL Chương 3 ADSL Hệ thống ADSL chuyển vận ATM hỗ trợ hai kênh ATM0 và ATM1. ATM0 luôn được hỗ trợ trong khi ATM1 là kênh lựa chọn thứ 2 cho phép hỗ trợ kép. Trong trường hợp ATM hỗ trợ đơn thì kênh truyền đơn công AS0 cho chiều downstream (ATU-C) và kênh truyền song công LS0 cho chiều upstream (ATU-R). Trong trường hợp hỗ trợ kép thì việc chọn kênh dịch vụ ATM tùy thuộc vào lọai dịch vụ hay loại ứng dụng. ¾ Một điều cần lưu ý nữa của chuyển vận ADSL là có tùy chọn hỗ trợ chuyển vận các cell ATM theo chiều downstream. Các cell ATM có độ dài cố định 53 byte (53 octet). Mỗi cell ATM bao gồm một header 5 octet và một payload 48 octet. Thông tin được truyền tải trong phần payload 48 octet theo quy tắc ATM Adaption Layer 1 (AAL1). AAL xác định dạng thông tin trong vùng payload của cell ATM. Với AAL1 hỗ trợ tốc độ bits không đổi (CBT: Constant Bit Rate) và độ trể ổn định qua mạng với các kết nối giữa hai đầu. AAL1 gồm 1 octet dùng cho overheaded và 47 octet còn lại để chuyển thông tin của người sử dụng. AAL1 là cách dể dàng và đơn giảng nhất để thực hiện các cell ATM giống như các kênh số liệu truyền thống. Khi ADSL được sử dụng để chuyển vận các cell ATM theo chiều downstream thì chỉ có AS0 được sử dụng nên chỉ có một cấu hình duy nhất là AS0 họat động với một trong 4 tốc độ khác nhau như: 1760 kbps, 3488 kbps, 5216 kpbs và 6944 kbps. 2.2. Truyền tải Fast và Interleaved (slow) trong ADSL Trong ADSL, có thể chọn hai đường truyền dữ liệu dạng đường nhanh “Fast” hay đường xen kẽ “Interleaved”. Dương Hoàng Thái. Khoa CNTT. Trường TH BCVT & CNTT III 35 Email: thaidh_bd3@vnpt.com.vn Tài liệu giảng dạy ADSL Chương 3 ADSL - Truyền đường “fast” còn gọi kiểu đường nhanh, dữ liệu sẽ được truyền nối tiếp ngay lập tức không trì hõan (delay) hay trì hõan nhỏ. Kiểu truyền này phù hợp với các lọai dữ liệu nhạy cảm với trể (delay-sensitive) dùng thời gian thực (real time) như voice, audio . . . - Truyền kiểu “ Interleaved” còn gọi kiểu xen chậm (low) thì có một số dữ liệu được đưa vào trong luồng dữ liệu được truyền làm nhiệm vụ chống nhiểu trên đường DSL. Kiểu truyền này thì dữ liệu sẽ bị trì hõan. Nó phù hợp cho việc truyền dữ liệu ít nhạy cảm với trể (delay-sensitive) không dùng thời gian thực (non-real time) như truyền hình, ảnh, audio, text . . . 2.3. Thời gian tham khảo trong mạng: NTR (Network Timing Reference) Trong ADSL một số dịch vụ yêu cầu phải dùng xung clock tham khảo cho những giao thức lớp trên (trên lớp vật lý) để đồng bộ giữa việc truyền và nhận. Ví dụ: như dịch vụ điện thọai qua ATM hay truyền hình hội nghị (Video reference). Để cung cấp xung thời gian tham khảo trong mạng, hệ thống ADSL phải chuyển vận tín hiệu định thời 8 kHz còn gọi là NTR. 3. Cấu trúc khung của ADSL Khung ADSL phụ thuộc vào hai thông số: - Hướng truyền: upstream hay downstream - Lọai overhead: “ full overhead” hay “ reduced over a. Dạng khung trong mode full overhead Khung này cho phép đồng bộ bảy kênh chuyển vận “ASx và LSx”. Việc đồng bộ trong ADSL với luồng dữ liệu vào được thực hiện bằng bộ điều khiển đồng bộ. b. Dạng khung trong mode reduced overhead Mode này sử dụng khi thiết bị ADSL không cần dùng chức năng đồng bộ. Mode này hòan tòan giống với full overhead ngọai trừ việc điều khiển đồng bộ. c. Overhead và tốc độ bit của hệ thống ADSL Dương Hoàng Thái. Khoa CNTT. Trường TH BCVT & CNTT III 36 Email: thaidh_bd3@vnpt.com.vn Tài liệu giảng dạy ADSL Chương 3 ADSL Việc xác định tốc độ bit của hệ thống ADSL gồm: - Tốc độ dữ liệu truyền trên các kênh ADSL - Overhead của hệ thống ADSL Overhead của hệ thống ADSL gồm có: - Kênh EOC điều hành ADSL - Kênh AOC điều khiển ADSL - Các Bytes kiểm tra lỗi CRC - Những bit chỉ thị dùng cho điều hành bảo dưỡng OAM - Những byte dự phòng FEC d. Cấu trúc khung (Frame structure) Một siêu khung (đa khung) dữ liệu dòng xuống được truyền trong 17msec. Mỗi siêu khung bao gồm 68 khung dữ liệu và 01 khung đồng bộ . Dương Hoàng Thái. Khoa CNTT. Trường TH BCVT & CNTT III 37 Email: thaidh_bd3@vnpt.com.vn Tài liệu giảng dạy ADSL Chương 3 ADSL Mỗi khung dữ liệu bao gồm 2 phần: • Phần dữ liệu nhanh (Fast Data): Dùng cho các dữ liệu cần sự nhanh nhạy như hình ảnh động, âm thanh . . . . • Phần dữ liệu xen (Interleaved data): dữ liệu được bảo vệ tốt nhưng có độ trễ lớn. Mỗi khung dữ liệu được truyền trong 250μs (1/4000s). Trong một đa khung có các khung thực hiện các chức năng đặc biệt như sau: • Khung 0: Truyền tải thông tin CRC các byte đồng bộ nhanh - Fast Synch Bytes . • Khung 1, 34, 35 : Truyền tải các bit chỉ thị ib – indicator bit . Lưu ý rằng không có kích thước cố định cho một khung ADSL, vì tốc độ đường dây có thể thay đổi theo đáp ứng phân lớp chuyển vận được cài đặt cho thiết bị và còn bị thay đổi theo điều kiện tác động của môi trường, đồng thời với tính chất bất đối xứng của nó. Nhưng thời gian truyền cho mỗi khung 250μs và đa khung 17msec luôn luôn là cố định. Trong truyền tải ADSL, người ta chia dòng dữ liệu thành các dòng hay còn gọi là kênh phụ đơn công simplex (AS0, AS1, AS2, AS3) và các kênh phụ song công duplex (LS0, LS1, LS2). Các kênh dữ liệu này sẽ được gán vào một trong hai bộ đệm nhanh Fast Buffer hoặc bộ đệm xen Interleaved Bufffer . Ở đây ta thấy có 2 byte mở rộng AEX, LEX, hai byte này được thêm vào trong cấu trúc khung phát. • AEX = 0 , nếu dòng đơn công ASx không có dữ liệu . • LEX = 0 , nếu cả hai dòng đơn công ASx và LSx không có dữ liệu . Dương Hoàng Thái. Khoa CNTT. Trường TH BCVT & CNTT III 38 Email: thaidh_bd3@vnpt.com.vn Tài liệu giảng dạy ADSL Chương 3 ADSL Hình sau Mô tả Cấu trúc khung trong bộ đệm fast và bộ đệm xen , ATU – C. ¾ Như nói trên, các khung 0, 1, 34 và 35 có vai trò đặc biệt trong đa khung ADSL các khung này mang thông tin CRC của khung, các bit chỉ thị và các thông tin overhead. Các khung khác gồm khung 2 đến khung 33 và khung 36 đến khung 67 cũng có truyền các thông tin overhead của kênh EOC và điều khiển đồng bộ. Tất cả các thông tin này được truyền tải ở vị trí byte fast data của mỗi khung trong đa khung ADSL. Phần overhead của fast data có cấu trúc khác nhau tùy theo khung chẳn hay khung lẽ. ¾ Cấu trúc các bits này trong byte dữ liệu được minh họa như sau: ™ Fast byte: Tám bit trên đa khung ADSL được dùng cho CRC của bộ đệm dữ liệu nhanh và 24 bits chỉ thị (ib0-ib23) được dùng cho chức năng OAM. Byte “fast” của bộ đệm mang thông tin CRC, EOC hay bits đồng bộ. Dương Hoàng Thái. Khoa CNTT. Trường TH BCVT & CNTT III 39 Email: thaidh_bd3@vnpt.com.vn Tài liệu giảng dạy ADSL Chương 3 ADSL ™ Sync byte Tám bit trên đa khung ADSL sẽ dùng cho CRC của bộ đệm dữ liệu xen kẽ (interlead date buffer) là CRC0-CRC7. “sync byte” byte đồng bộ của bộ đệm dữ liệu xen kẽ chứa các bit kiểm tra CRC trong khung 0 của đa khung trước đó. “Sync byte” của các khung còn lại (khung 1- 67) dùng điều khiển đồng bộ cho các kênh trong bộ đệm dữ liệu xen kẽ hoặc dùng để truyền kênh điều khiển AOC trong ADSL. QUI CHUẨN KÊNH TRUYỀN & PHÂN LOẠI CHUYỂN VẬN TRONG ADSL ADSL truyền tải theo khung. Dòng dữ liệu được chia thành 2 loại kênh: kênh đơn công 1 chiều ASx; ( x= 0,1,2,3 ) cho hướng xuống downstream và kênh song công 2 chiều LSx ; ( x = 0,1,2 ) cho cả hai hướng downstream và upstream . Tất cả các kênh có thể được truyền đồng thời. Mỗi kênh có tốc độ nguyên lần của 32Kbps, cụ thể như sau: Dương Hoàng Thái. Khoa CNTT. Trường TH BCVT & CNTT III 40 Email: thaidh_bd3@vnpt.com.vn Tài liệu giảng dạy ADSL Chương 3 ADSL Các thiết bị ADSL cùng lúc không chuyển vận hết tất cả các kênh dữ liệu như trên. Người ta phân chia tốc độ ADSL thành 4 lớp chuyển vận với hai loại kênh đơn công và song công được phân loại chuyển vận như sau: ™ Phân loại chuyển vận với tốc độ chuẩn 1.536kbps: Các hệ thống ADSL bắt buộc phải hỗ trợ lớp truyền tải 1 và 4; hai lớp truyền tải 2, 3 là tuỳ chọn . ™ Phân loại chuyển vận với tốc độ chuẩn 2048 kbps: Ngoài các tốc độ như trên, ADSL còn có loại tốc độ chuyển vận 2M, (Nx2048Kbps). Các kênh AS0, AS1, AS2 được sử dụng hỗ trợ cấu trúc 2M như sau: Dương Hoàng Thái. Khoa CNTT. Trường TH BCVT & CNTT III 41 Email: thaidh_bd3@vnpt.com.vn Tài liệu giảng dạy ADSL Chương 3 ADSL Dương Hoàng Thái. Khoa CNTT. Trường TH BCVT & CNTT III 42 Phân loại chuyển vận 2M có 3 lớp 2M-1, 2M-2, 2M-3. Phân loại chuyển vận 2M cũng tuân theo chặt chẽ của phân loại chuyển vận 1536Kbps. Loại chuyển vận cao nhất 2M-1 cũng không vượt tốc độ 6144 Kbps. (Hiện nay người ta đã đạt đến tốc độ 8Mbps). Email: thaidh_bd3@vnpt.com.vn Tài liệu giảng dạy ADSL Chương 3 ADSL 4. Điều Hành và Bảo Dưỡng ADSL