Luận văn Phân tích và mô phỏng hệ thống ADSL

ơng tự sang số, gỡ bỏ các CP(Cyclic Prefix : tiền tố chu kỳ) và biến đổi ngược trở lại dạng phức nhờ phép biến đổi DFT. Mỗi giá trị ở ngõ ra là một số phức đại diện cho biên độ và pha của tần số phân kênh tương ứng. Tập các giá trị phức này, mỗi giá trị đại diện cho một phân kênh gọi là phổ miền tần số (FEQ : Frequency Domain Equalisation). Sau FEQ, một bộ dò không nhớ giải mã các ký hiệu phụ nhận được. Như vậy, các hệ thống DMT không bị ảnh hưởng bởi lan truyền sai do mỗi ký hiệu phụ đều được giải mã độc lập với các ký hiệu phụ khác. Khi DMT được sử dụng làm phương pháp mã hoá cho ADSL thì nó tạo ra một số ưu,khuyết điểm sau: Ưu : o Phát triển từ công nghệ modem V34: modem V34 sử dụng một số kỹ thuật tiên tiến để đạt được tối đa tốc độ dữ liệu trên đường dây điện thoại. Modem ADSL dựa trên DMT là đại diện cho sự tiến hoá từ kỹ thuật của modem V34. Modem DMT sử dụng QAM, triệt tiếng vọng, mã lưới đa kích cỡ, và sắp xếp hình sao. o Sự thực thi: truyền được tốc độ bit tối đa trong các khoảng băng tần nhỏ bởi vì các kênh con độc lập có thể thao tác một cách riêng biệt với các điều kiện đường dây được xem xét. DMT đo tỉ số S/N một cách riêng biệt đối với mỗi kênh con và ấn định số bit được mang bởi mỗi kênh con tương ứng. Thông thường, các tần số thấp có thể mang nhiều bit bởi vì chúng bị suy hao nhỏ hơn tại tần số cao. o Thích ứng tốc độ: DMT linh hoạt hơn trong việc điều chỉnh tốc độ truyền, nó có thể thích ứng tốc độ dữ liệu đối với điều kiện đường dây cụ thể. Mỗi kênh con mang một số bit cụ thể phụ thuộc vào tỉ số S/N. Bằng việc hiệu chỉnh số bit trên một kênh, DMT có thể tự động điều chỉnh tốc độ bit dữ liệu. Nhược: Do có nhiều sóng mang nên thiết bị rất phức tạp và đắt. Mã hoá Kiểm tra IDFT D/A Kênh thông tin DFT Kiểm traTín hiệu ra Tín hiệu vào Giải mã Phân tích và mô phỏng hệ thống ADSL - 28 - 3.6.3 Điều chế pha & biên độ không sóng mang CAP (Carrierless Amplitude Phase): 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 này hoạt động tương tự như phương pháp QAM. Tương tự như QAM, CAP sử dụng cả điều chế biên độ và điều chế pha, như chỉ ra trong hình III.11 sau: Hình III.11 Chòm sao mã hoá cho CAP64 Sự khác nhau giữa CAP và QAM trong việc thực hiện chúng. Với QAM, hai tín hiệu được kết hợp trong một miền tương tự. Tuy nhiên, do tín hiệu sóng mang không mang thông tin, nên CAP không gửi một chút sóng mang nào. Tín hiệu điều chế được thực hiện một cách số hoá nhờ sử dụng hai bộ lọc số với các đặc tính biên độ cân bằng và khác pha. Tín hiệu điều chế của CAP là số chứ không phải là tương tự do đó tiết kiệm được chi phí. Tuy nhiên chính sự vắng mặt của sóng mang lại tạo nên nhược điểm của CAP đó là chòm sao mã hoá của CAP không cố định (trong khi chòm sao mã hoá của QAM là cố định). Do đó bộ thu CAP phải có chức năng quay để phát hiện ra vị trí có liên quan của chùm sao. Dưới đây là sơ đồ thu phát tín hiệu theo phương pháp điều chế CAP. Các bit dữ liệu được đưa vào bộ mã hoá, đầu ra bộ mã hoá là các symbol được đưa đến các bộ lọc số. Tín hiệu sau khi qua bộ lọc số đồng pha và bộ lọc số lệch pha 900 sẽ được tổng hợp lại, đi qua bộ chuyển đổi D/A, qua bộ lọc phát và tới đường truyền. Tại đầu thu, tín hiệu nhận được qua bộ chuyển đổi A/D, qua các bộ lọc thích ứng và đến phần xử lý sau đó là giải mã. Bộ lọc phía thu và bộ xử lý là một phần của việc cân bằng điều chỉnh để chỉnh méo tín hiệu. 0001 1011 0001 10101110 1101 1111 1100 0100 0101 0111 0110 0010 0011 1000 0000 Phân tích và mô phỏng hệ thống ADSL - 29 - Hình III.12 Thu phát tín hiệu theo phương pháp CAP CAP tạo các thuận lợi sau: o Kỹ thuật hoàn thiện phát triển từ modem V34: Do CAP dựa trên QAM một cách trực tiếp, nên nó là một kỹ thuật hoàn thiện dễ hiểu, và do không có các kênh con nên thực thi đơn giản hơn DMT. o Thích ứng tốc độ: Trong CAP, việc thích ứng tốc độ có thể đạt được bởi việc thay đổi kích cỡ chùm sao mã hoá (4-CAP, 64-CAP, 512-CAP…) hoặc là bằng cách tăng hoặc giảm phổ tần sử dụng. o Mạch thực hiện đơn giản Nhược điểm của phương pháp CAP: Không có sóng mang nên năng lượng suy giảm nhanh trên đường truyền, và cũng do không có sóng mang mà tín hiệu thu chỉ biết biên độ mà không biết pha do đó đầu thu phải có bộ thực hiện chức năng quay nhằm xác định chính xác điểm tín hiệu. Có rất nhiều sự bàn cãi về việc sử dụng DMT hay CAP làm mã đường truyền cho ADSL, mỗi phương pháp đều có những ưu và nhược điểm riêng của nó. DMT có khả năng thích ứng nhanh với thay đổi đường dây, CAP cũng có khả năng như vậy. Nhưng hiện nay DMT được sử dụng làm mã đường truyền cho ADSL. Tuy nhiên, theo sự phân tích ban đầu thì DMT được nhiều tổ chức chuẩn hoá đồng ý sử dụng truyền cho ADSL full-rate và ADSL Lite. Mã hoá Bộ lọc số đồng pha Bộ lọc số trực giao D/A Lọc phát A/D Bộ lọc thích ứng Bộ lọc thích ứng Bộ xử lý Giải mã Phân tích và mô phỏng hệ thống ADSL - 30 - Trái ngược với DMT, CAP sử dụng hoàn toàn dải băng khả dụng (ngoại trừ dải băng tần thoại), do đó không có các kênh con trong CAP. Nói cách khác, DMT và CAP đều dựa trên QAM, nhưng sự khác nhau căn bản nhất là DMT sử dụng QAM trên mỗi kênh con còn CAP phân bố đều năng lượng qua toàn dải tần. Các hệ thống CAP sử dụng ghép phân chia theo tần số FDM để tách các tần số trong kênh hướng lên và hướng xuống. 3.7 Các phương pháp truyền dẫn song công: Hầu hết các dịch vụ DSL đòi hỏi hai chiều (song công) trong việc truyền dữ liệu, thậm chí tốc độ bit theo các hướng ngược nhau là không đối xứng. 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, và song công phân chia theo tần số. Phương thức song công triệt tiếng vọng và song công phân chia theo thời gian được sử dụng trong modem ADSL. 3.7.1 Phương pháp FDM (Frequency Division Multiplex : ghép kênh phân chia theo tần số): Trong phương pháp này dải tần được chia thành hai phần đường lên và đường xuống khác nhau. Hình III.13 dưới đây thể hiện sự phân chia đó với fb1 và fb2 là độ rộng dải tần ở hai băng. Hình III.13 Phân chia băng tần của phương pháp FDM Ghép kênh phân chia theo tần số lần lượt truyền theo các hướng khác nhau trong các giải tần không trùng nhau, như được chỉ ra trong hình vẽ trên. FDM loại bỏ NEXT nếu tất cả các đường sử dụng cùng khoảng băng thông. Một phương thức lựa chọn FDM đối với ADSL (phù hợp với triệt tiếng vọng) cho phép dành riêng băng thông tới 138 kHz đầu tiên cho đường truyền hướng lên và tuân thủ theo chuẩn T1.413. Phương thức này thường được sử dụng ở Mỹ. Tuy nhiên, năng lực xử lý thường được thỏa hiệp trong cấu hình này, và băng thông hướng lên đã hạn chế tốc độ dữ liệu dưới mức mong muốn đối với một vài dịch vụ (ví dụ: truy nhập Internet). fc1 Lên Xuống fc2 fb1 fb2 f Phân tích và mô phỏng hệ thống ADSL - 31 - Nhiều hệ thống ADSL sử dụng kỹ thuật truyền dẫn ghép kênh theo tần số, kỹ thuật này đặt truyền dẫn phát ở dải tần số tách khỏi dải tần thu để tránh tự xuyên âm. Dải tần bảo vệ là cần thiết giúp cho các bộ lọc ngăn tạp âm POTS can nhiễu vào truyền dẫn số (hình III.14). Hình III.14 FDM ADSL Sơ đồ thực hiện truyền: Hình III.15 Sơ đồ thu phát theo FDM Thường đường lên sử dụng băng tần thấp, đường xuống ở băng tần cao và băng xuống rộng hơn băng lên. Ưu điểm của phương pháp FDM: o Do băng tần lên và xuống tách biệt nên giảm được can nhiễu trong một đôi dây, triệt được xuyên âm đầu gần. Điều chế (lên) Giải điều chế (xuống) Thu/Phát lọc Thu/Phát lọc Giải điều chế (lên) Điều chế (xuống) fc1 fc2 fc1 fc2 lên xuống User 1 User 2 Møc truyÒn TÇn sè B¨ng POTS B¨ng b¶o vÖ B¨ng ph¸t tèc ®é thÊp B¨ng ph¸t tèc ®é cao Phân tích và mô phỏng hệ thống ADSL - 32 - o Không cần đồng bộ giữa phát và thu. Nhược điểm: o Băng tần sử dụng lớn, gây lãng phí băng tần o Ở thành phần tần số cao sẽ bị suy hao nhiều o Khi khoảng cách tăng lên, tín hiệu trên đường dây chịu ảnh hưởng của nhiều tần số, suy hao tần số cao rõ hơn do đó tổng suy hao tăng o Vẫn có xuyên âm đầu gần trong hai đôi dây khác nhau do các hãng sản suất khác nhau sử dụng các băng tần khác nhau. o Ảnh hưởng tới các dịch vụ khác và bị ảnh hưởng bởi các dịch vụ khác do tần số truyền cao. 3.7.2 Phương pháp triệt tiếng vọng EC (Echo Cancellation): Phương pháp triệt tiếng vọng EC sử dụng một kênh duy nhất cho cả phát và thu nên cần có một bộ triệt tiếng vọng phía thu. Một số hệ thống ADSL sử dụng kỹ thuật triệt tiếng vọng EC, nơi dải tần phát được đặt trong dải tần thu. Xem hình III.16. Bằng cách chồng dải tần, tổng băng tần truyền có thể giảm. Tuy nhiên, ECH khó tránh được tự xuyên nhiễu và khi thực hiện cần có xử lý số phức tạp hơn. Hình III.16 EC ADSL Song công triệt tiếng vọng đạt được tốc độ truyền dữ liệu của song công 4 dây trên một đôi dây xoắn. Triệt tiếng vọng là dạng phổ biến nhất của ghép kênh trong DSL hiện đại, đang được chuẩn hoá để sử dụng trong ISDN, HDSL, và ADSL. “Tiếng vọng” là sự phản xạ của tín hiệu phát vào bộ thu đầu gần. Tiếng vọng đáng ngại là bởi vì các tín hiệu đi theo cả hai hướng của truyền dẫn số và cùng tồn tại đồng thời trên các đường truyền dẫn đôi dây xoắn, do vậy tiếng vọng là tạp âm không mong muốn. Møc truyÒn TÇn sè B¨ng POTS B¨ng b¶o vÖ B¨ng ph¸t tèc ®é thÊp Băng phát tốc độ cao Phân tích và mô phỏng hệ thống ADSL - 33 - Tiếng vọng là một phiên bản bị lọt ra của tín hiệu phát. Bộ triệt tiêu tiếng vọng tạo ra một bản sao của tín hiệu phát bị lọt ra và loại bỏ nó ra khỏi tín hiệu nhận. Các bộ triệt tiếng vọng phải có khả năng loại bỏ tiếng vọng khoảng 50 dB hoặc cao hơn đối với ISDN, khoảng 60dB hoặc cao hơn đối với HDSL, và khoảng trên 70 dB đối với ADSL. Các mức độ triệt tiếng vọng là khác nhau bởi vì HDSL và sau đó là ADSL sử dụng các tần số cao hơn sẽ suy hao lớn hơn, điều đó có nghĩa là bộ nhận phải giảm tiếng vọng tần số cao xuống mức thấp hơn các tần số nhận nhỏ nhất. Để đạt được độ loại bỏ tiếng vọng cao, bộ triệt tiếng vọng phải quyết định các hệ số tiếng vọng tương thích với độ chính xác cao. Triệt tiếng vọng phức tạp hơn so với ghép kênh 4 dây. Tuy nhiên, tiến tới các mức độ xử lý tín hiệu số cao trong VLSI (Very Large Scale Intergrate ), triệt tiếng vọng thậm chí đối với hầu hết các trường hợp khó (ADSL) thì thường có chi phí không đáng kể và thường được sử dụng trong thực tế. 3.8 Đặc điểm kỹ thuật và công nghệ ADSL: 3.8.1 Mô hình tham chiếu hệ thống ADSL: Cặp modem ADSL kết nối máy tính người sử dụng với mạng thông tin thông qua các kết nối ADSL. Theo yêu cầu của nội dung này, cả T1E1.4 trong ANSI T1.413 và TR-001 trong ADSL Forum đều định nghĩa mô hình tham chiếu cho kết nối ADSL. Từ trái sang phải theo hình III.17 ta có: V-C Giao diện điểm truy nhập và mạng dữ liệu U-C2 Giao diện ADSL tới ATU-C không có băng thoại POTS (0 đến 4kHz) U-C Giao diện ADSL tới ATU-C bao gồm băng thoại U-R Giao diện ADSL tới ATU-R bao gồm băng thoại U-R2 Giao diện ADSL tới ATU-R không có băng thoại T-R Giao diện ADSL giữa ATU-R và mạng trong nhà thuê bao* T-S Giao diện giữa mạng trong nhà thuê bao và máy chủ của khách hàng * Mạng phân bố trong nhà thuê bao có thể là một mạng cục bộ chẳng hạn như mạng LAN hoặc có thể không phải là như thế trong trường hợp một kết nối trực tiếp giữa một modem và một PC hoặc một card modem cắm trong ADSL và bus máy tính. Phân tích và mô phỏng hệ thống ADSL - 34 - Hình III.17 Mô hình tham chiếu của diễn đàn ADSL Theo yêu cầu của chương này các giao diện U-C và U-R, T-R và T-S được kết hợp lại. Chúng sẽ được gọi là các giao diện S và T. 3.8.2 Mô hình tham chiếu ATU-C : Trong ATU-C(Khối truyền dẫn ADSL của đường dây đặt tại điểm cung cấp dịch vụ), bảy "kênh mang" được định nghĩa tại giao diện V giữa ATU-C và một mạng chuyển tải. Chúng được gán nhãn từ AS0 đến AS3 và LS0 đến LS2. Các kênh ASx là những kênh đơn công theo một hướng duy nhất trong khi những kênh LSx lại là những kênh song công. Tiêu chuẩn cho phép kết hợp những kênh này theo cấu hình. Việc thực hiện riêng biệt giao diện V có thể đảm bảo cho từ một đến bảy kênh. Các kênh đơn công được sử dụng để hỗ trợ cho những thông tin theo chiều đến. Tương tự như vậy các kênh song công được sử dụng để hỗ trợ cho các thông tin theo chiều đi (thậm chí chỉ có một nửa chiều đi sử dụng những kênh này). Lưu lượng từ giao diện V thông qua ATU-C tới đầu ra tại giao diện U trên đường dây, sẽ xuất hiện những hoạt động sau : 1. Chỉ dẫn tốc độ kênh thông qua một hoặc hai "đường dẫn ngầm" được hỗ trợ trên giao diện ADSL. Mạng băng rộng Bộ tách R Bộ tách C PSTN NT T- R SM SM P H Y V-C U-C U-C 2 U-R U-R 2 HPF LPF Đường tín hiệu Giao diện ATU-C POTS T/S P H Y ATU-R mạch vòng Mạng gia đình Mạng băng rộng Điện thoại hoặc modem âm tần HPF LPF Phân tích và mô phỏng hệ thống ADSL - 35 - 2. Tạo các mã dư vòng (CRC) và các mã sửa lỗi cho dữ liệu. 3. Chia dữ liệu thành các cấu trúc khung và siêu khung ở lớp vật lý. 4. Mã hoá đa âm cho tín hiệu DMT. 5. Đầu ra tương tự trên đôi dây đồng xoắn. Trong tiêu chuẩn ATU-C, hai đường dẫn ngầm được dành để hỗ trợ cho dữ liệu : một nhanh và một xen. Theo cấu hình riêng, một kênh có thể được gán một trong hai đường dẫn. Đường dẫn xen hỗ trợ cho sửa lỗi kiểu xoắn xen Red-Solomon, còn đường dẫn nhanh lại không hỗ trợ cho nhẩy mức. Việc chống lại các lỗi trong đường dẫn xen có nghĩa là hỗ trợ các ứng dụng mà độ nhậy suy giảm do lỗi gây ra bởi nhiễu đường dây nhưng độ trễ trong dung sai cho phép. Truyền các dữ liệu video theo MPEG II là một ví dụ về ứng dụng này. Đường dẫn nhanh cung cấp tính bảo vệ kém hơn nhưng lại không trễ nhiều như vậy. Nó là công cụ để truyền các ứng dụng nhạy cảm trễ truyền tải như dữ liệu tương tác. Cặp modem có thể được định cấu hình cho thông tin của chúng để sử dụng cả một hoặc hai đường dẫn. Chẳng hạn như, một hệ thống thực hiện các chương trình tương tác hình ảnh có thể được đặt đường dẫn luồng đến AS0 trong đường xen, còn đặt các kênh song công LS0 trong đường dẫn nhanh. Kênh AS0 có thể mang dòng dữ liệu MPEG, còn các đường dẫn khác có thể được sử dụng dữ liệu điều khiển tương tác người sử dụng cho hệ thống video. Điều này có thể trái ngược lại với việc thực hiện tối ưu thông tin dữ liệu. Kênh AS0 mang lưu lượng ATM trên đường đến trong đường nhanh. Lưu lượng đường đi được mang trong kênh song công LS0, cũng ở trong đường nhanh (và chỉ mang lưư lượng trong hướng đi) Mặc dù bốn đường đến đơn công và ba đường đi song công được định nghĩa trong tiêu chuẩn, trong bất kỳ cấu hình nào của ATU-C và ATU-R không phải tất cả chúng đều được sử dụng. Chẳng hạn như trong hai ví dụ trên chỉ có AS0 và LS0 được định hình cho kết nối. Băng thông dành cho đường ADSL được chỉ định giữa những kênh đã định hình này. Mỗi kênh có thể được chỉ băng thông theo các đơn vị 32Kbps cho đến băng thông tối đa của đường đi hay đường đến trên đường ADSL. 1 Trong trường hợp hỗ trợ cho ATM, thì ATU-C và ATU-R đảm nhiệm chức năng TC của ATM (ATM-TC). Tham chiếu thời gian được hỗ trợ trong ATU-C. Điều này cho phép cung cấp các tín hiệu thời gian 8kHz tới ATU-C và ATU-R để đồng bộ mạng. 1 Tốc độ tối đa cho thông tin theo T1.413 đối với modem ADSL là 6144Kbit/s đối với đường đến và 640 Kbit/s đối với đường đi. Tuỳ theo điều kiện của dây và độ dài mà băng thông có thể nhỏ hơn. Phân tích và mô phỏng hệ thống ADSL - 36 - Hình III.18 Mô hình tham chiếu ATU-C 3.8.3 Mô hình tham chiếu ATU-R : ATU-R (Khối truyền dẫn ADSL tại đầu khách hàng) tương tự như ATU-C, tuy nhiên tại giao diện T các kênh đơn công ASx chỉ hoàn toàn nhận (còn tại ATU-C chúng hoàn toàn chỉ gửi). Tham khảo hình III.19. Chúng tạo thành các kênh đến trong khi giao diện LSx song công có thể được định hình để chỉ định dành cho các đường đi. Bởi vì băng thông đường đi tối đa (640kbit/s) nhỏ hơn so với đường đến (6144kbit/s) chỉ khi ba kênh song công trong khung được ghép lại cho truyền dẫn trên oa m 51 1 51 0 48 0 n= 1 n= 0 N T R A S 1 A S 2 § iÓ m th am c hi Õu § iÒ u kh iÓ n gh Ðp / ®å ng b é C R C F N gÉ u nh iª n ho ¸ & F EC C R C I N gÉ u nh iª n ho ¸ & F E C X en S ¾p x Õp tÇ n M · ho ¸ th eo ch ßm ®i Óm v µ ®Þ nh tû lÖ t¨ ng Ýc h ID FT B é ®Ö m nè i t iÕ p/ so ng so ng ®Ç u ra X ö lý t− ¬n g tù vµ D A C A G hÐ p kh un g d÷ liÖ u B K hu ng d ÷ liÖ u ®Ç u ra F E C C M · ho ¸ kh un g d÷ liÖ u ®Ç u vµ o Z i i= 1 ®Õ n 25 5 V -C U -C 2 eo c/ ao c ib “C ¸c b it ” “C ¸c b it ” & “t¨ ng Ýc h ” A S 3 LS 0 LS 1 LS 2 A S 0 x n n= 0 ®Õ n 51 1 Phân tích và mô phỏng hệ thống ADSL - 37 - giao diện ATU-R. Giống như ATU-C bộ đệm dữ liệu đường “nhanh” và đường “xen” được hỗ trợ. Hình III.19 Mô hình tham chiếu ATU-R 3.8.4 Tạo khung : Độ dài khung được quyết định bởi tốc độ dữ liệu tương ứng của giao diện. Ký hiệu DMT được mã hoá tại tốc độ 4000 baud, nghĩa là tương ứng với 250µs. Lượng dữ liệu thật sự được mã hóa trong một chuyển đổi là chức năng của trạng thái đường dây. Tùy theo trạng thái đường dây lúc bắt đầu chuyển đổi, số âm hỗ trợ và lượng dữ liệu được mã hoá trong mỗi âm sẽ thay đổi. Các âm trong phạm vi nhiễu của phổ được bỏ đi, và điều phức tạp của mã hoá chùm ký hiệu trong mỗi âm sẽ là việc truyền tối ưu cho các oa m 63 62 60 n= 1 n= 0 § iÓ m th am c hi Õu § iÒ u kh iÓ n gh Ðp / ®å ng b é C RC F N gÉ u nh iª n ho ¸ & F E C C R C I N gÉ u ni ªn ho ¸ & F E C X en S ¾p x Õp T Çn M · ho ¸ ch ßm ®i Óm v µ ®Þ nh tû lÖ t¨ ng Ýc h ID FT B é ®Ö m nè i t iÕ p/ so ng so ng ®Ç u ra X ö lý t− ¬n g tù vµ D A C A G hÐ p kh un g d÷ liÖ u B K hu ng d ÷ liÖ u ®Ç u ra F E C C M · ho ¸ ch ßm ®i Óm k hu ng d ÷ liÖ u ®Ç u vµ o Z i i= 1 ®Õ n 31 T- R U -R 2 eo c/ ao c ib LS 0 LS 1 LS 2 x n n= 0 ®Õ n 63 “C ¸c b it ” “C ¸c b it ” & “t¨ ng Ýc h ” Phân tích và mô phỏng hệ thống ADSL - 38 - trạng thái đường dây riêng biệt. Một khung bao gồm dữ liệu mà có thể truyền thông qua giao diện DMT như là một ký hiệu, nghĩa là tại một thời điểm mỗi khung bao gồm dữ liệu cho bộ đệm dữ liệu nhanh và xen cũng như là các bit dành cho sửa lỗi, quản trị và quản lý đường ADSL. Tham khảo hình III.20 bởi vì độ dài khung liên quan trực tiếp tới cách sử dụng DMT để mã hoá dữ liệu như thế nào, nên không cần phải chỉ ra ranh giới bắt đầu và kết thúc của khung. 3.8.4.1 Cấu trúc siêu khung : Bởi vì độ dài của khung được thực hiện theo các cấu hình riêng biệt của giao diện U ADSL, nên độ dài của siêu khung cũng không cố định mà tuỳ theo cấu hình của đường nối. 3.8.4.2 Cấu trúc khung của bộ đệm dữ liệu nhanh : Dữ liệu trong bộ đệm nhanh được chèn vào trong đường dẫn đầu tiên của khung. Byte đầu tiên gọi là " fast byte " và nội dung của nó là phần đầu hoặc thông tin đồng bộ. Các byte dữ liệu từ bộ đệm liên tục được chèn tiếp theo sau fast byte. Các byte cho mỗi kênh mang theo yêu cầu, như hình.21 Hình III.20 Cấu trúc siêu khung ADSL Các byte NF 1 byte ib8-15 trong byte nhanh ib16-23 trong byte nhanh ib0-7 trong byte nhanh crc0-7 trong byte nhanh và đồng bộ Không dùng hoặc dữ liệu mức bit Các byte NI Bộ đệm khung dữ liệu (68/69 x 250 µsec) Siêu khung (17 msec) Khung 0 Khung 1 Khung 2 Khung 66 Khung 67 Khung đồng bộ Bộ đệm dữ liệu nhanh Khung 34 Khung 35 (ib = bit chỉ thị) fast byte Byte dữ liệu nhanh các byte FEC KF bytes RF bytes Byte dữ liệu xen Bộ đệm dữ liệu xen Khung dữ liệu ghép, điểm A Đầu ra FEC (điểm B) hoặc mã hoá chòm điểm đầu vào (điểm C) khung dữ liệu Mã hoá chòm điểm khung dữ liệu đầu vào (điểm C) Phân tích và mô phỏng hệ thống ADSL - 39 - Hình III.21 Cấu trúc khung đường nhanh Nếu một kênh mang không được thực hiện, thì sẽ không có dữ liệu chèn vào kênh mang này. Dữ liệu cho những kênh riêng biệt được chỉ định tương xứng với khung dựa trên băng thông được dành cho mỗi kênh. Nếu như không có dữ liệu gửi qua đường dẫn liên tục, thì khung liên tục sẽ chỉ có fast byte. Phần bộ đệm nhanh của khung sẽ được bởi byte chứa thông tin đồng bộ (AEX và LEX và tiếp đến mã sửa lỗi được tính toán cho dữ liệu đường dẫn nhanh trong khung). 3.8.4.3 Cấu trúc khung của bộ đệm dữ liệu xen : Bộ đệm xen được chèn vào trong khung sau bộ đệm nhanh. Đầu tiên nó được tập hợp theo khuôn dạng đồng nhất theo khung nhanh. Giống như khung nhanh, dữ liệu thực sự cho mỗi kênh mang được chỉ định cho đường dẫn xen được trải ra tương xứng với băng thông của các kênh mang của đường nối ADSL. Việc ghép kênh được thực hiện cho đường dẫn xen, các khung được giữ trong bộ đệm tới chỉ rõ chiều sâu xen và sự liên kết giữa chúng. Kết quả là đầu ra có cùng độ dài với khung đầu vào nhưng lại là từ những khung xen từ trước. Chẳng hạn như như dữ liệu gửi đến bộ mã hoá DMT nội dung dữ liệu từ N khung trong bộ đệm. Dữ liệu từ khung xen bất kỳ bị trễ đi một chu kỳ là N khung (250 N lần mili giây) trước khi được giải mã ở phía bên kia. Đầu ra được ghép lại với đầu ra của bộ đệm nhanh để xây dựng khung. Phân tích và mô phỏng hệ thống ADSL - 40 - Hình III.22 Tạo khung xen 3.8.4.4 Khai thác và bảo dưỡng: Giao diện ADSL hỗ trợ ba phương pháp cho việc trao đổi thông tin hoạt động của lớp vật lý giữa ATU-C và ATU-R: o Ghi kênh hoạt động EOC o Điều khiển mào đầu ADSL AOC o Các bit chỉ dẫn. Ghi kênh hoạt động hỗ trợ việc đọc và ghi các đăng ký chứa thông tin hoạt động trên ATU-R từ ATU-C. Các đăng ký theo tiêu chuẩn cho phép truy nhập miền nội dung để nhận dạng của ATU-R bao gồm nhà cung cấp, số sản xuất, cấu hình hiện tại của ATU-R, kết quả tự kiểm tra, suy giảm dòng đường dây, số dư tỷ lệ nhiễu trên tín • • • C ¸c b yt e R I C ¸c b yt e K I C ¸c b yt e K I C ¸c b yt e K I B yt e ®å ng b é by te 1 A S 0 C ¸c b yt e B I( A S 0) A S 1 C ¸c b yt e B I( A S 1) A S 2 C ¸c b yt e B I( A S 2) A S 3 C ¸c b yt e B I( A S 3) LS 0 C ¸c b yt e C I( LS 0) LS 1 C ¸c b yt e B I( LS 1) LS 2 C ¸c b yt e B I( LS 2) A E X C ¸c b yt e A I LE X C ¸c b yt e L I G hÐ p kh un g d÷ li Öu (® iÓ m A ) C ¸c b yt e K I G hÐ p kh un g d÷ li Öu # 0 G hÐ p kh un g d÷ li Öu # 1 G hÐ p kh un g d÷ li Öu # S- 1 c¸ c by te FE C K hu ng d ÷ liÖ u ®Ç u ra F E C # 0 K hu ng d ÷ liÖ u ®Ç u ra F E C # 1 K hu ng d ÷ liÖ u ®Ç u ra F E C # S -1 C ¸c b yt e N I C ¸c b yt e N I C ¸c b yt e N I • • • Phân tích và mô phỏng hệ thống ADSL - 41 - hiệu. Một vài đăng ký được dành cho nhà cung cấp định nghĩa, nhưng có thể đọc và ghi được thông qua EOC. ATU-R có thể gửi cho ATU-C bản tin thông báo sự cố thông qua EOC khi mất nguồn ATU-R. EOC được thực hiện nhờ sử dụng các bit trong 'fast byte' của những khung từ 2 đến 32 và từ 36 đến 67 trong một siêu khung. Khung EOC gồm 13 bit trong đó có 5 bit mào đầu và 8 bit tải. Một khung EOC có thể được gửi trong hai khung ADSL. Tải có thể là byte dữ liệu hay lệnh cho phía bên kia. Trong T1.413 ngoại trừ bản tin sự cố mất nguồn được gửi bởi ATU-R, tất cả các lệnh được gửi bởi ATU-C tới ATU-R. ATU-R có thể trả lời các lệnh với nội dung từ bộ ghi (3). AOC cũng có cấu trúc tương tự như EOC. Nó được sử dụng để mang các thông tin thời gian thực cần thiết cho việc tái lập lại cấu hình cần cho thay đổi trạng thái đường dây. Nó mang các bit trong byte đồng bộ của phần ghép xen khung ADSL. Một khung AOC có độ dài 13 bit gồm 5 bit lệnh và 8 bit dữ liệu. 23 bit chỉ dẫn được mang trong các fast byte của phần nhanh của khung ADSL. Mỗi bit được xem như chỉ dẫn cho modem thu về trạng thái của phần tương tự nó tại đầu bên kia. Các bit chỉ dẫn được thiết lập khi các trạng thái chẳng hạn như lỗi đường truyền hay mất tín hiệu được phát hiện tại đầu bên kia của kết nối ADSL. P