Tổng quan về ADSL

Tổng quan về ADSL

Chương 3:

ADSL

3.1.1 Khái niệm về ADSL

Dịch vụ ADSL cung cấp một số kênh truyền tải khác nhau với sự kết hợp một số dịch vụ khác:

- dịch vụ ADSL trên cùng một đôi dây với dịch vụ dải tần thoại (bao gồm

POTS và các dịch vụ truyền số liệu dải tần thoại) Tín hiệu ADSL chiếm dải tần số cao hơn dải tần thoại và được tách ra bởi các bộ lọc,

- dịch vụ ADSL trên cùng một đôi dây với dịch vụ ISDN Tín hiệu ADSL

chiếm dải tần số cao hơn dải tần thoại và được tách ra bởi các bộ lọc,

- dịch vụ ADSL trên cùng một đôi dây với dịch vụ dải tần thoại (bao gồm

POTS và các dịch vụ truyền số liệu dải tần thoại) và với dịch vụ ISDN với đôi dây bên cạnh

Theo chiều từ mạng tới phía khách hàng (chiều downstream) các kênh truyền tải có thể bao gồm các kênh truyền tải song công tốc độ thấp và các kênh truyền tải đơn công tốc độ cao Trong chiều ngược lại upstream ADSL chỉ cung cấp các kênh truyền tải tốc độ thấp

Hệ thống truyền dẫn được thiết kế để hoạt động trên cáp kim loại xoắn đôi nhiều cỡ dây hỗn hợp Kỹ thuật truyền tải ADSL được xây dựng dựa trên điều kiện không có cuộn tải và có một vài trường hợp hạn chế của các nhánh rẽ được chấp nhận

ATM Switch

Access Node

M U

New Services POTS n

Customer 1

Customer n Central Office

POTS n POTS 1

Công nghệ ADSL không chỉ đơn thuần là một cách download nhanh các trang web Internet về máy tính cá nhân ở gia đình mà ADSL là một phần trong một kiến trúc nối mạng tổng thể hỗ trợ mạnh mẽ cho các người sử dụng dân dụng và doanh nghiệp nhỏ tất cả các dạng dịch vụ thông tin tốc độ cao Ở đây dịch vụ thông tin tốc độ cao có nghĩa là thông tin có tốc độ dữ liệu từ 1 hay 2 Mbps trở lên Hình 3.1 minh hoạ mạng thông tin tốc độ cao dựa trên công nghệ ADSL Hình vẽ 3.2 và 3.3 là cấu hình thực tế của ADSL tương ứng với trường hợp không có hay có hệ thống DLC Với dạng đơn giản nhất của kiến trúc này khách hàng cần phải có một bộ modem ADSL Modem ADSL có một số jack cắm RJ11 dùng cho các máy điện thoại hiện thời ở SOHO Các port khác có thể là các port dành cho 10BASE-T Ethernet để kết nối với máy tính cá nhân hay các hộp giao tiếp TV dùng cho rất nhiều dịch vụ khác nhau như truy xuất Internet tốc độ cao hay video on demand (xem phim theo yêu cầu)

Hình 3.2 Kiến trúc ADSL không có hệ thống DLC

Hình 3.3 Kiến trúc G.Lite ADSL

Một bộ tách dịch vụ thực hiện tách dịch vụ POTS ra khỏi các dịch vụ số Hình vẽ 3.4 là so sánh cấu hình của CPE trong trường hợp ADSL G.DMT và ADSL G.Lite Trong trường hợp ADSL G.Lite thay vì phải lắp đặt bộ POTS splitter ở CPE ta chỉ cần lắp đặt các bộ lọc microfilter dễ lắp đặt và có giá thành rẻ hơn nhưng đạt tốc độ số liệu trên ADSL kém hơn

Ở phía tổng đài dịch vụ thoại tương tự được chuyển sang cho bộ chuyển mạch ở tổng đài bởi một bộ tách dịch vụ khác Vòng thuê bao ADSL được kết thúc ở Access node Access node là một dạng của DSLAM thực hiện ghép các đường dây ADSL lại với nhau Mặt bên kia của Access node được kết nối với các router TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) hay các bộ chuyển mạch ATM Các bộ chuyển mạch và các bộ định tuyến nàyb cho phép người sử dụng truy xuất dịch vụ họ chọn lựa Cần lưu ý rằng các dịch vụ này có thể cũng được đặt tại tổng đài nội hạt và được điều hành

bởi CLEC hay ILEC Trong nhiều trường hợp các server có thể được đặt ở gần tổng đài nội hạt Trong trường hợp điển hình là các server cung cấp dịch vụ truy xuất Internet, các server work-at-home (corporate Intranet), server video-on-demand hay ngay cả server cung cấp dịch vụ quảng cáo, cung cấp thông tin Lưu ý rằng việc truy xuất những dịch vụ này có thể là TCP/IP hay ATM và đều được ADSL hỗ trợ

Hình 3.4 So sánh CPE của G.DMT và G.Lite 3.1.3 Các thành phần thiết yếu của ADSL

ADSL là một kiến trúc mạng hoàn chỉnh Như đã nói ở trên, ADSL không chỉ là một cách để truy xuất nhanh các trang web Internet mà ADSL còn là một phương tiện hỗ trợ mạnh mẽ các dịch vụ số liệu tốc độ cao cho người sử dụng ở gia đình cũng như doanh nghiệp nhỏ Những dịch vụ này được cung cấp dưới một môi trường cạnh tranh và rất phong phú từ lĩnh vực giáo dục cho tới lĩnh vực tài chính Hình 3.5 mô tả chi tiết hơn một bộ ADSL Terminal Unit-Remote (ADSL ATU-R) Thiết bị có thể là một hộp giao tiếp

TV hay một máy tính cá nhân mà không cần thêm một thiết bị nào nữa Việc đi dây từ ATU-R đến đến thiết bị đầu cuối có thể chỉ đơn giản như đi dây 10BASE-T LAN, cũng có thể phức tạp như mạng ATM riêng hay mới mẻ như Consumer Electronics Bus sử dụng dây điện lực sẵn có để gởi thông tin Dù sao thì khi sử dụng cho truyền dữ liệu tốc độ cao thì việc đi dây cho dịch vụ thoại vẫn không thay đổi vì đã có các bộ splitter dùng để tách riêng các tín hiệu tương tự

Hình 3.5 Các thành phần thiết yếu của mạng ADSL

Access Node

M U

PC 10BASE-T (LAN) ATM

Ở tổng đài nội hạt dịch vụ thoại tương tự được chuyển sang cho bộ chuyển mạch thoại PSTN qua một bộ tách dịch vụ đặt tại tổng đài còn các tín hiệu ADSL được bộ DSLAM ghép lại Dĩ nhiên là khác với ISDN ta không phải thực hiện bất cứ một thay đổi nào trên phần mềm chuyển mạch của tổng đài nội hạt khi triển khai dịch vụ ADSL Hơn nữa ADSL lại làm giảm lưu thoại vốn làm tắc nghẽn các thiết bị chuyển mạch, truyền dẫn thoại do các dịch vụ dữ liệu gây ra

Những dịch vụ được công nghệ ADSL đem lại có thể đặt tại tổng đài nội hạt hoặc một nơi khác Các dịch vụ này có thể do chính tổng đài nội hạt thực hiện hay do các nhà cung cấp dịch vụ tư nhân có giấy phép Các dịch vụ như vậy bao gồm truy xuất Internet, cung cấp các tài liệu đào tạo, giáo dục, video (on-demand hay broadcast), corporate (telecommuting), thương mại (bán sách, xe hơi, ) và ngay cả thông tin của chính phủ (như thông tin thuế chẳng hạn)

Lưu ý rằng các đường liên kết ADSL vẫn phải sử dụng các bộ DACS (Digital Access and Cross connect) để gom lưu lượng đưa đến các nhà cung cấp dịch vụ Dĩ nhiên các nhà cung cấp dịch vụ này cũng là các nhà cung cấp các đường liên kết ADSL (ADSL link) nên tất cả các dịch vụ có thể đặt trực tiếp tại tổng đài nội hạt nhưng trên thực tế có hai cách để thực hiện việc cung cấp các dịch vụ này Theo cách thứ nhất thì các đường liên kết ADSL được tập trung lại tại DSLAM và chuyển sang cho thiết bị DACS DACS đưa đến hệ thống truyền dẫn tốc độ cao như đường truyền T3 không phân kênh chẳng hạn có tốc độ 45 Mbps dẫn đến nhà cung cấp dịch vụ Internet Tất cả các liên kết đều được kết thúc tại bộ định tuyến Internet và các gói dữ liệu được chuyển vận hai chiều nhanh chóng với Internet Các mạng Intranet cộng tác cũng có cấu hình tương tự Đây là phương pháp đơn giản nhất Tuy nhiên, tốc độ tổng cộng của các liên kết ADSL theo phương pháp này không được quá 45 Mbps theo mỗi chiều

Phương pháp thứ hai là điểm truy xuất (access node) được liên kết trực tiếp tới một bộ định tuyến IP hay bộ chuyển mạch ATM đặt gần điểm truy xuất Ở phương pháp này, vẫn sử dụng việc tập trung lưu lượng vào một đường truyền vật lý từ điểm truy xuất tới bộ định tuyến IP hay bộ chuyển mạch ATM Điểm truy xuất là một tiêu điểm gây nhiều chú ý trong công việc tiêu chuẩn hoá ADSL Hiện nay, hầu hết các điểm truy xuất ADSL đều chỉ thực hiện việc ghép lưu lượng đơn giản Điều này có nghĩa là tất cả các bit dữ liệu và gói dữ liệu vào ra điểm truy xuất đều được truyền tải bằng các mạch đơn giản Chẳng hạn, trong trường hợp tương đối điển hình nếu có 10 khách hàng ADSL nhận dữ liệu theo chiều downstream với tốc độ 2 Mbps và gởi dữ liệu theo chiều upstream với tốc độ 64 Kbps thì liên kết giữa điểm truy xuất và mạng dịch vụ (như Internet chẳng hạn) phải có dung lượng tối thiểu là 10 × 2Mbps = 20Mbps cho mỗi chiều để tránh hiện tượng tắc nghẽn hay bị bỏ bớt gói số liệu Mặc dù tốc độ dữ liệu theo chiều xuống là 64 Kbps ×

10 = 640 Kbps nhỏ hơn 20 Mbps rất nhiều nhưng do bản chất truyền dẫn đối xứng của các đường truyền ghép kênh số nên tốc độ hai chiều phải như nhau

Việc cải tiến các hệ thống ADSL căn bản có thể được là thực hiện ghép kênh thống kê (statistical multiplexing) ở điểm truy xuất ADSL hay cung cấp cho bộ DSLAM ADSL một vài khả năng chuyển mạch gói trực tiếp Nếu thực hiện ghép kênh thống kê thì dựa trên bản chất xuất hiện từng cụm của số liệu kiểu gói để bố trí các đường liên kết tốc độ thấp hơn vì không phải lúc nào tất cả các khách hàng đều đang gởi gói số liệu Trường hợp nếu điểm truy xuất ADSL có sẵn bộ định tuyến hay khả năng chuyển mạch ATM thì dung lượng ghép cũng nhỏ hơn Dù thực hiện cách nào thì dung lượng ghép cũng giảm hơn 20 Mbps

3.1.4 Tiêu chuẩn hoá ADSL

Cũng như mọi công nghệ khác, ADSL cần phải được tiêu chuẩn hoá Người sử dụng cần các sản phẩm dựa trên công nghệ được tiêu chuẩn hoá vì chúng thực hiện ổn định, độc lập với từng nhà sản xuất và có thể làm việc được với các thiết bị khác cùng loại

Ở Hoa Kỳ, tiêu chuẩn cho ADSL lớp vật lý lần đầu tiên được Viện Tiêu chuẩn hoá Quốc gia Hoa Kỳ (ANSI: American National Standards Institute) mô tả trong tiêu chuẩn T1.413-1995 Nói cách khác, tài liệu này mô tả chính xác cách thiết bị ADSL liên lạc với nhau qua vòng thuê bao tương tự Tiêu chuẩn thực sự không có và cũng không có ý định mô tả toàn bộ kiến trúc mạng và dịch vụ ADSL Tiêu chuẩn không mô tả chức năng bên trong của điểm truy xuất ADSL Tiêu chuẩn này chỉ xác định các vấn đề căn bản của ADSL như mã đường truyền (cách truyền đi các bit dữ liệu) và cấu trúc khung (cách tổ chức dòng bit dữ liệu) trên đường dây

Các sản phẩm ADSL được sản xuất đã sử dụng các kỹ thuật mã đường dây là các kỹ thuật điều chế CAP, QAM và DMT Có những kỹ thuật mã đường dây khác được thử nghiệm tại các phòng thí nghiệm nhưng ba phương pháp điều chế trên là thông dụng nhất Dù cho sử dụng kỹ thuật mã đường dây nào thì khi dùng cùng một đôi dây cho truyền dẫn tín hiệu song công cũng phải sử dụng một trong hai phương pháp: song công phân tần (FDD: Frequency Division Duplexing) hay triệt tín hiệu dội (Echo cancellation) Với phương pháp thực hiện song công phân tần dải tần truyền dẫn được chia thành dải tần upstream và dải tần downstream Phương pháp triệt tiếng dội khử bỏ phần tín hiệu của máy phát tác động vào chiều thu của chính nó Với ADSL thì phương pháp song công được thực hiện là sự kết hợp của cả song công phân tần và triệt tiếng dội vì với bản chất bất đối xứng của dải tần tín hiệu ADSL, dải tần của hai chiều upstream và downstream có thể chồng lấn nhau nhưng không thể khớp được nhau

Tháng 6 năm 1999 ITU-T đã cho ra đời khuyến nghị G.992.1 cho ADSL G.DMT và khuyến nghị G.992.2 cho ADSL G.Lite Việc tiêu chuẩn hoá cho ADSL của ITU-T cũng chỉ dừng lại ở thiết bị thu phát ADSL mà chưa có tiêu chuẩn cho kiến trúc mạng ADSL

3.2.1 Mô hình chuẩn hệ thống ADSL

Mô hình chuẩn hệ thống ADSL ở hình 3.6 minh hoạ sơ đồ khối chức năng cần thiết cho dịch vụ ADSL

Giao tiếp ADSL có thể thực hiện nhiều hơn việc hỗ trợ dòng bit hai chiều cho khách hàng dù đây chỉ là một tuỳ chọn Cũng như hầu hết các phương tiện chuyển vận khác, ADSL là một phương tiện chuyển vận theo khung (framed transport) Dòng bit trong các khung ADSL có thể chia thành tối đa 7 kênh truyền tải cùng một lúc Các kênh truyền tải được chia thành hai loại Có thể có đến bốn kênh truyền tải độc lập, đơn công theo chiều downstream Bốn kênh truyền tải đơn công này được ký hiệu là AS0, AS1, AS2, AS3 Cụm ký tự "AS" không mang ý nghĩa thực sự nào Bên cạnh các kênh đơn công này ASx có đến tối đa ba kênh truyền tải song công dùng để truyền tải dữ liệu theo cả hai chiều downstream và upstream Ba kênh truyền tải song công này được ký hiệu là LS0, LS1, LS2 Cũng như cụm ký tự "AS", cụm ký tự "LS" không mang ý nghĩa thực sự nào Lưu ý rằng những kênh truyền tải này đều là các kênh luận lý và các bit của tất cả

các kênh được truyền đồng thời trên đường dây ADSL Bất kỳ kênh truyền tải nào cũng đều có thể được lập trình để truyền tải các tốc độ bit là một bội số của 32 Kbps Các dòng bit có tốc độ phức tạp hơn, không phải là một bội số của 32 Kbps cũng được hỗ trợ nhưng phải tải các bit phụ trội ở vùng overhead dùng chung của khung ADSL Ví dụ khi truyền tải 70 Kbps thì phải tải 6 Kbps phụ trội tại vùng overhead dùng chung của khung ADSL

T1532320-99

P H Y

U-R 2 h–p

l–p

NT2 XNI

NT1

R S

T U

V

TA

P H Y

PSTN or ISDN Signal lines

POTS or ISDN service

Interfaces

Core Network

Access Network

Splitter C

Splitter R

Telephone set, voiceband modem,

or ISDN terminal

User Terminal

Hình 3.6 Mô hình chuẩn hệ thống ADSL

Lưu ý:

- Các giao tiếp V-C và V-R được xác định theo chức năng logic chứ không

theo chức năng vật lý

- Giao tiếp V-C có thể bao gồm các giao tiếp đến một hay nhiều hệ thống

chuyển mạch (ATM hay STM)

- Khi các giao tiếp V-C và V-R được tích hợp chung trong một thiết bị thì mỗi

giao tiếp trở thành một chọn lựa

- Các bộ lọc thông cao là bộ phận của bộ tách dịch vụ có thể được tích hợp

trong ATU-x Khi đó các giao tiếp U-C 2 và U-R 2 nhập một

- Có thể xen một bộ cung cấp số vào vị trí V-C

- Vì truyền tín hiệu bất đối xứng trên đường dây nên tín hiệu truyền dẫn phải

được phân biệt ở các điểm chuẩn U-C và U-R

- Có nhiều giao tiếp T-R được xác định và ADSL cung cấp nhiều kiểu giao

tiếp T/S

Các kênh bội số của 32 Kbps là lý tưởng nhất ADSL thiết lập bốn kênh truyền tải đơn công cho chiều downstream có tốc độ là bội số của 48 × 32 Kbps = 1536 Kbps Các tốc độ có thể có là 1536 Kbps, 3072 Kbps, 4608 Kbps và 6144 Kbps Trong khi đó các kênh truyền tải song công có thể truyền tải được một kênh điều khiển (control channel) và vài kênh ISDN (kênh BRI và 384 Kbps) Cần lưu ý rằng bản thân ADSL không hạn

chế cho các kênh truyền tải Những tiêu chuẩn hoá cho tương lai có thể thực hiện các kênh T1, hay E1 tốc độ đầy đủ (1544 Kbps và 2048 Kbps) Không có tốc độ tối đa cho các kênh truyền tải mà chỉ có giới hạn trên phụ thuộc vào dung lượng toàn bộ của kết nối ADSL

Bảng 3.1 Giới hạn truyền dẫn cho tốc độ truyền tải của các kênh phụ ADSL

Bearer

channel

Lowest Required Integer Multiple

Largest Required Integer Multiple

Corresponding Highest Required Data Rate (kbit/s)

Bảng 3.2 Thuật ngữ tốc độ dữ liệu ADSL truyền tải chế độ STM

STM data rate = "Net data rate" Σ (BI, BF) × 32

= "Total data rate" Σ (NI, NF) × 32 B

"Total data

rate"

+ Trellis Coding overhead rate

NOTE – Net data rate increase by 16 kbit/s if a 16 kbit/s "C"-channel is used

Các sản phẩm ADSL thiết lập nhiều tốc độ dữ liệu kênh phụ khác nhau cho tốc độ bit truyền tải mặc định Cùng một lúc không thể cho phép tốc độ chuyển vận tối đa cho tất cả các kênh truyền tải AS Các giới hạn được cho chế độ truyền dẫn đồng bộ STM được cho trên bảng 3.1 Bảng 3.2 liệt kê các thuật ngữ tốc độ dữ liệu ADSL truyền tải chế độ đồng bộ STM

Các hệ thống ADSL bắt buộc phải hỗ trợ ít nhất là AS0 Số tối đa các kênh phụ được sử dụng cùng lúc và số tối đa các kênh truyền tải được chuyển vận cùng lúc trong hệ thống ADSL tùy thuộc vào phân loại chuyển vận của hệ thống ADSL đang sử dụng Phân loại chuyển vận hỗ trợ tùy thuộc vào tốc độ đường dây đạt được của vòng thuê bao ADSL cụ thể và cấu hình của các kênh phụ có thể là tối đa hoá số kênh phụ hay tối đa hoá tốc độ đường dây Chuyển đổi giữa các tốc độ và số kênh phụ vẫn chưa được tiêu chuẩn hoá Hiện nay, cấu trúc và tốc độ trong liên kết ADSL vẫn là cố định Phân loại chuyển vận cho ADSL được đánh số từ 1 tới 4 Các hệ thống ADSL bắt buộc phải hỗ trợ phân loại chuyển vận loại 1 và 4 và hỗ trợ các phân loại chuyển vận 2 và 3 là tùy chọn

Thêm vào đó còn có các phân loại chuyển vận cố định tùy chọn 2M dùng cho hệ thống truyền dẫn dựa trên E-carrier 2048 Kbps sử dụng bên ngoài Hoa Kỳ

Phân loại chuyển vận loại 1 là bắt buộc và dùng cho các vòng thuê bao ngắn nhất nhưng đem lại tốc độ truyền tải theo chiều downstream lớn nhất trong các cấu hình ADSL Phân loại này thực hiện truyền tải chiều downstream 6144 Mbps và có thể được thực hiện bằng bất cứ sự kết hợp nào của từ một tới bốn kênh truyền tải bội số của 1536 Kbps Phân loại chuyển vận loại 1 bắt buộc phải có ít nhất một kênh phụ 6144 Kbps trên AS0 Phân loại chuyển vận loại 1 có các cấu hình tùy chọn sau với tổng dung lượng truyền dẫn lên đến 6144 Kbps:

- Một kênh truyền tải 4608 Kbps và một kênh truyền tải 1536 Kbps

- Hai kênh truyền tải 3072 Kbps

- Một kênh truyền tải 3072 Kbps và hai kênh truyền tải 1536 Kbps

- Bốn kênh truyền tải 1536 Kbps

Phân loại chuyển vận loại 2 là một tùy chọn và thực hiện truyền tải theo chiều downstream dung lượng 4608 Kbps Phân loại này có thể có được từ bất cứ sự kết hợp nào từ một tới ba kênh truyền tải bội số của 1536 Kbps Các hệ thống có thể cung cấp bất cứ hay tất cả các tốc độ truyền tải vì không có tốc độ truyền tải nào là bắt buộc cả AS3 không bao giờ được sử dụng cho phân loại chuyển vận loại 2 Phân loại chuyển vận loại 2 có các cấu hình chuyển vận sau với tổng dung lượng truyền dẫn lên đến 4608 Kbps:

- Một kênh truyền tải 4608 Kbps

- Một kênh truyền tải 3072 Kbps và một kênh truyền tải 1536 Kbps

- Ba kênh truyền tải 1536 Kbps

Phân loại chuyển vận loại 3 cũng là một tùy chọn và thực hiện truyền tải theo chiều downstream dung lượng 4608 Kbps Phân loại này có thể có được từ bất cứ sự kết hợp nào từ một tới hai kênh truyền tải bội số của 1536 Kbps Các hệ thống có thể cung cấp bất cứ hay tất cả các tốc độ truyền tải vì không có tốc độ truyền tải nào là bắt buộc cả AS2 và AS3 không bao giờ được sử dụng cho phân loại chuyển vận loại 3 Phân loại chuyển vận loại 3 có các cấu hình chuyển vận sau với tổng dung lượng truyền dẫn lên đến 3072 Kbps:

- Một kênh truyền tải 3072 Kbps

- Hai kênh truyền tải 1536 Kbps

Phân loại chuyển vận loại 4 là bắt buộc và thực hiện trên các vòng thuê bao dài nhất nhưng lại truyền tải tốc độ số liệu theo chiều downstream thấp nhất Kênh truyền tải chỉ là 1536 Kbps trên kênh AS0 ADSL cũng xác định đặc tính cho các mạng dựa trên phân cấp truyền dẫn PDH E-carrier 2048 kbps được sử dụng phổ biến ngoài Hoa Kỳ Trong thực tế, tất cả các đặc tính cấu trúc vòng thuê bao nội hạt sử dụng ngoài Hoa Kỳ đều được xác định trong phụ Annex H của tiêu chuẩn ANSI T1.413-1995 Chỉ có AS0, AS1, AS2 được sử dụng để hỗ trợ cấu trúc 2M này như được liệt kê trong bảng 3.3 Cũng như với cấu trúc 1536 Kbps ở đây hỗ trợ AS0 là yêu cầu tối thiểu Số tối đa các kênh phụ hoạt động đồng thời cũng như số tối đa các kênh truyền tải có thể dùng để chuyển vận đồng thời của một hệ thống ADSL tùy thuộc vào phân loại chuyển vận của nó Hơn nữa, hỗ trợ phân loại chuyển vận phụ thuộc vào tốc độ đường dây có thể đạt được của từng vòng thuê bao ADSL và cấu hình của các kênh phụ có thể được cấu hình đến số kênh phụ tối đa hay tốc độ truyền dữ liệu tối đa Chuyển đổi giữa các tốc độ và số kênh phụ vẫn chưa được tiêu chuẩn hoá Hiện nay, cấu trúc và tốc độ trong liên kết ADSL vẫn là cố định

Bảng 3.3 Các giới hạn tốc độ kênh phụ ADSL cho hệ thống 2048 Kbps

- Một kênh truyền tải 6144 Kbps

- Một kênh truyền tải 4096 Kbps và một kênh truyền tải 2048 Kbps

- Ba kênh truyền tải 2048 Kbps

Phân loại chuyển vận loại 2M-2 là tùy chọn và có thể truyền chiều downstream

4096 Kbps 2M-2 có thể được xây dựng từ sự kết hợp một hay hai kênh truyền tải hoạt động ở tốc độ bội số của 2048 Kbps Các hệ thống có thể cung cấp bất cứ hay tất cả các tốc độ truyền tải vì không có tốc độ truyền tải nào là bắt buộc cả AS2 không bao giờ được sử dụng trong phân loại chuyển vận 2M-2 Phân loại chuyển vận 2M-2 có thể thực hiện các cấu hình sau với tốc độ tổng cộng lên đến 4096 Kbps

- Một kênh truyền tải 4096 Kbps

- Hai kênh truyền tải 2048 Kbps

Bảng 3.4 Thuật ngữ tốc độ dữ liệu ADSL truyền tải chế độ ATM

53 × 8 × ATM cell rate = "Net data rate" Σ (BI, BF) × 32 ASx + LSx

"Net data

rate"

+ Frame overhead rate

= "Total data rate" Σ (NI, NF) × 32 B

"Total data

rate"

+ Trellis Coding overhead rate

Phân loại chuyển vận 2M-3 là tùy chọn và hoạt động với các vòng thuê bao dài nhất nhưng cũng có tốc độ truyền dữ liệu theo chiều downstream nhỏ nhất Kênh truyền tải chỉ là một kênh 2048 Kbps hoạt động trên AS0 Một điều cần lưu ý nữa của chuyển vận ADSL là các hệ thống ADSL đều có tùy chọn hỗ trợ chuyển vận các cell ATM theo chiều downstream Các cell ATM có độ dài cố định ngắn là 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 dữ liệu tốc độ bit không đổi (CBR:

Constant Bit Rate) và độ trễ ổn định qua mạng với các kết nối giữa hai đầu AAL1 gồm 1 octet dành cho overhead và 47 octet còn lại để chuyển thông tin của người sử dụng AAL1 là cách dễ dàng và đơn giản 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 hoạt động với một trong 4 tốc độ khác nhau Các tốc độ này được xác định là các phân loại chuyển vận ATM từ 1 đến 4 hoạt động ở tốc độ 1760 Kbps, 3488 Kbps, 5216 Kbps và

6944 Kbps

Mỗi hệ thống ADSL có thể có đến ba kênh truyền tải song công hoạt 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 mang các thông điệp báo hiệu chọn dịch vụ và thiết lập cuộc gọi Tất cả các báo hiệu từ người sử dụng tới mạng cho các kênh đơn công chiều downstream đều được truyền tải trên kênh điều khiển C và kênh điều khiển C cũng có thể mang cả các thông điệp báo hiệu cho các kênh truyền tải song công

Kênh C luôn luôn tích cực và hoạt động ở tốc độ 16 Kbps trong các phân loại chuyển vận 4 và 2M-3 Trong các phân loại chuyển vận 4 hay 2M-3 các thông điệp kênh

C luôn luôn được chuyển trong một vùng overhead đặc biệt của khung dữ liệu ADSL Các phân loại chuyển vận khác sử dụng kênh C 64 Kbps và các thông điệp và được chuyển vận trong kênh truyền tải song công LS0 Ngoài kênh C, một hệ thống ADSL có thể có thêm hai kênh truyền tải đối xứng tùy chọn là LS1 hoạt động ở tốc độ 160 Kbps và LS2 hoạt động ở tốc độ 384 Kbps hay 576 Kbps Cấu trúc chính xác của các kênh song công đối thay đổi tùy theo phân loại chuyển vận như đã định nghĩa cho các kênh truyền tải đơn công Bảng 3.5 là cấu trúc của các kênh truyền tải song công cùng với các kênh truyền tải đơn công trong từng phân loại chuyển vận

Bảng 3.5 Các kênh truyền tải đối xứng ADSL tốc độ tối đa

được từng phân loại chuyển vận hỗ trợ

Sub-channels

1 or 2M-1

(minimum range)

Configuration 1: 160 Kbps + 384 Kbps Configuration 2: 576 Kbps

LS1, LS2 LS2 2,3 or 2M-2

3.2.2 Mô hình chuẩn thiết bị ADSL

Hình 3.7 đến hình 3.10 không phải là yêu cầu cho một máy thu phát DMT mà là mô hình ngắn gọn và chính xác để mô tả dạng tín hiệu DMT Trong các hình vẽ này, Zi là sóng mang phụ DMT thứ i (được xác định trong miền tần số), và xn là mẫu ngõ ra IDFT thứ n (được xác định trong miền thời gian) Bộ DAC và khối xử lý dạng sóng tương tự của các hình vẽ này xây dựng dạng sóng tương tự tương ứng với các mẫu tín hiệu số rời rạc ở ngõ vào Việc sử dụng mô hình chuẩn cho phép tất cả các dạng sóng tín hiệu đều được mô tả qua chuỗi ký hiệu DMT, {Zi} cần thiết để tạo tín hiệu đó

3.2.3 Mô hình chuẩn máy phát ATU-C

Thiết bị có thể chọn lựa cấu hình để truyền tải đồng bộ bit STM hay truyền tải cell ATM Giao tiếp U-C và U-R có thể dựa trên đồng bộ bit STM, nghĩa là không có các cell ATM trên giao tiếp U-C hay dựa trên các cell ATM

Hình 3.7 là sơ đồ khối của một máy phát ADSL ở phía tổng đài ADSL (Transceiver Unit-Central office: ATU-C) gồm các khối chức năng và các giao tiếp chuẩn hoá cho chuyển vận dữ liệu STM chiều downstream

1 n=0

Zi

"bits"

Mux/

Sync Control

Reference Points

A Mux Data Frame

B FEC Output Data Frame

C Constellation Encoder Input Data Frame

lation encoder and gain scaling

Parallel/

Serial Buffer

DAC and Analogue processing

Hình 3.7 Mô hình chuẩn của ATU-C dùng cho chuyển vận STM

Nếu được hỗ trợ thì STM chỉ là tuỳ chọn thêm Tuy nhiên thiết bị ADSL cần phải đáp ứng các yêu cầu sau:

- Chế độ chuyển vận STM căn bản là truyền nối tiếp bit (bit serial)

- Bên ngoài các giao tiếp nối tiếp ASx/LSx các byte dữ liệu được truyền theo

thứ tự MSB trước Tuy nhiên, mọi quá trình xử lý trong khung ADSL (chẳng hạn như CRC, ngẫu nhiên hoá, ) lại được thực hiện theo thứ tự LSB trước Với thế giới bên ngoài thì MSB được ADSL xem như LSB Vì vậy, bit nhận được đầu tiên (MSB của thế giới bên ngoài) sẽ là bit được xử lý đầu tiên trong ADSL (ADSL LSB)

- Thiết bị ADSL phải có khả năng hỗ trợ tối thiểu các kênh truyền tải AS0 và

LS0 Khả năng hỗ trợ các kênh truyền tải khác được xem là một tùy chọn của thiết bị ADSL

- Có hai đường tín hiệu giữa bộ điều khiển Mux/Sync và bộ xử lý Tone

ordering Đường tín hiệu "nhanh" ("fast" path) cung cấp thời gian trễ nhỏ Đường tín hiệu ghép xen kẽ (interleave path) cung cấp tỷ lệ sai rất thấp và độ trễ lớn hơn Một hệ thống ADSL hỗ trợ STM phải có thể hoạt động với cả chế độ hai độ trễ theo chiều downstream, tức là dữ liệu của người sử dụng được đặt trong cả hai đường tín hiệu (đường tín hiệu nhanh và đường tín hiệu xen kẽ), và chế độ một độ trễ cho cả hai chiều upstream và downstream, tức là dữ liệu của người sử dụng được đặt ở một đường tín

hiệu (nghĩa là đường tín hiệu nhanh hay đường tín hiệu xen kẽ) Một hệ thống ADSL hỗ trợ chuyển vận STM có thể có khả năng hoạt động trong chế độ hai độ trễ theo chiều upstream, dữ liệu của người sử dụng được đặt trong hai đường tín hiệu (nghĩa là đường tín hiệu nhanh và đường tín hiệu xen kẽ)

T1532340-99

ZiEOC/AOC ib

crcf

crci

511 510 480

1 n=0 OAM

Reference Points

A Mux Data Frame

B FEC Output Data Frame

lation encoder and gain scaling

Constel-Output Parallel/ Serial Buffer

DAC and Analogue processing

Cell TC

Cell TC

C Constellation Encoder Input Data Frame

crcf

crci

Reference Points

A Mux Data Frame

B FEC Output Data Frame

lation encoder and gain scaling

Constel-IDFT

62

Parallel/ Serial Buffer

Zii=1 to 31

DAC and Analogue processing

"Bits" "Bits" &

"Gains"

63 LS0

1 n=0

Hình 3.9 Mô hình chuẩn của ATU-R dùng cho chuyển vận STM

T-R

Mux/

Sync Control

crcf

crci

Reference Points

A Mux Data Frame

B FEC Output Data Frame

lation encoder and gain scaling

Constel-IDFT

62

Parallel/ Serial Buffer

Zii=1 to 31 DAC and Analogueprocessing

1 n=0

Hình 3.10 Mô hình chuẩn của ATU-R dùng cho chuyển vận ATM

ATM0

ATM1

Tx_ATM0 Tx_Cell_Handshake0 Rx_ATM0

Tx_ATM1 Tx_Cell_Handshake1 Rx_ATM1 Rx_Cell_Handshake1

ATM layer

P O R T 1

Digital Network

P O R T 0

Operations, administration, maintenance and control

DELTA consecutive correct HEC

Lưu ý: Theo khuyến nghị I.432.1 không có giá trị chuẩn cho ALPHA và DELTA Tuy nhiên, việc dùng các giá trị của ALPHA và DELTA theo khuyến nghị I.432 (ALPHA

= 7, DELTA = 6) sẽ không được thành công trong trường hợp đặc tính truyền dẫn đặc biệt của ADSL

Hình 3.12 Sơ đồ trạn thái thiết bị tách tế bào ATM