M ở đầu
3.5Giao diện vật lý
Giao diện vật lý của FDDI có sử dụng cáp quang được chỉ ra trong hình 3.11. Trong mạng token ring cơ bản luôn có một bộ điều khiển vòng động nhằm cung cấp nhịp đồng hồ chính cho vòng. Mỗi luồng bit lưu thông được mã hoá bởi bộđiều khiển vòng động này trở thành mã hoá Differential Manchester. Tất cả các trạm trong vòng sau đó sẽ thường xuyên đồng bộ hoá đồng hồ của mình theo luồng bit này. Tuy nhiên, phương pháp này không thích hợp với tốc độ dữ liệu 100 Mbps của vòng FDDI vì nó yêu cầu tốc độ điều biến là 200Mbaud. Thay vào đó, mỗi giao diện vòng có một đồng hồ của riêng nó. Dữ liệu được truyền đi thì sử dụng đồng hồ này trong khi đó bên nhận nhận dữ liệu đến sẽ thường xuyên đồng bộ hoá lại đồng hồ bằng các chuyển tiếp trong luồng dữ liệu đến. Như chúng ta sẽ thấy, tất cả dữ liệu được mã hoá trước khi được truyền để đảm bảo có ít nhất một sự chuyển tiếp trong luồng bit đối với từng 3 nhịp bit một, nhằm chắc chắn rằng các bit nhận được được lấy mẫu gần trung tâm của nhịp bit.
32
Nguyễn Tiến Lâm Khóa luận tốt nghiệp - 2005 – ĐHCN
Hình 3.11 Giao diện vật lý của FDDI
Tất cả dữ liệu được truyền trước hết được mã hoá bằng cách sử dụng nhóm mã 4 trong 5 (4 of 5 group code). Điều này có nghĩa là mỗi nhóm 4 bit của dữ liệu được mã hoá thành một từ mã 5 bit, hệ mã hoá này được gọi là 4B5B (hay còn được gọi là 4B/5B). Các từ mã 5 bit tương ứng với 16 nhóm dữ liệu 4 bit được chỉ ra trong hình 3.12. Như chúng ta thấy, có tối đa 2 bit 0 liên tiếp nhau trong mỗi từ mã. Từ mã này sau
đó sẽđược chuyển giao cho bộ mã hoá NRZI, bộ mã hoá này sẽ mã hóa bằng cách tạo ra một chuyển tiếp khi truyền bit 1 và không chuyển tiếp khi truyền bit 0. Với cách này thì sẽđảm bảo có ít nhất một chuyển tiếp tín hiệu đối với từng 3 bit một.
33
Nguyễn Tiến Lâm Khóa luận tốt nghiệp - 2005 – ĐHCN
Hình 3.12 Bảng mã hoá 4B5B và các kí tựđiều khiển
Dùng từ mã 5 bit để thể hiện 16 từ mã 4 bit có nghĩa rằng có 16 từ mã 5 bit sẽ
không được sử dụng. Một vài trong số này được sử dụng cho các chức năng điều khiển khác, như là xác định điểm bắt đầu hay kết thúc của gói tin hay của thẻ bài. Danh sách các kí tựđiều khiển được chỉ ra trong hình 3.12.
Đồng hồ cục bộđược sử dụng trong giao diện vật lí là 125MHz, nguyên nhân là do nó sử dụng mã hoá 4B5b và với tốc độ dữ liệu là 100MHz. Do sử dụng mã hóa 4B5B, nên các từ mã 4 bit của dữ liệu truyền được mã hoá thành các từ mã 5 bit, mỗi kí tự 5 bit trước hết tập trung tại bộ đệm tại bên nhận trước khi được giải mã. Tuy nhiên, việc sử dụng 2 kí tựđiều khiển J và K cho trường SD (được chỉ trong phần sau) khiến cho vùng đệm sử dụng ở bên nhận phải là 10 bit. Điều này được hiểu là vùng đệm trễ vì nó tạo ra 10 bit trễ trong vòng. Với tốc độ 125 Mbps, điều này tương đương với độ trễ
0.08 µs, nhưng thực tế, độ trễ bình thường của một trạm là khoảng 1µs cho mỗi trạm.
Ví dụ 3.1
Giả định rằng độ trễ do lan truyền tín hiệu là 5.085 µs/1 km, chúng ta sẽ tìm
được độ trễ của vòng trong các cấu hình mạng sau, giảđịnh với tốc độ bit là 100 Mbps. (a) 2 km với 20 trạm
(b) 20 km với 200 trạm (c)100 km với 500 trạm
34
Nguyễn Tiến Lâm Khóa luận tốt nghiệp - 2005 – ĐHCN
Độ trễ của vòng Tl = độ trễ do lan truyền tín hiệu Tp + N * độ trễ của trạm Ts trong đó N là số trạm.
(a) Tl = 2*5.085 + 20*1 = 30.17 µs hoặc 3017 bit (b) Tl = 20*5.085 + 200*1 = 301.7 µs hoặc 30170 bit (c) Tl = 100*5.085 + 500*1 = 1008.5 µs hoặc 100850 bit
Chú ý rằng kết quả trên đạt được với giả định là chỉ có vòng chính được sử
dụng. Nếu lỗi xảy ra và vòng kép nhập vào thành vòng đơn, thì độ trễ do lan truyền tín hiệu sẽ tăng gấp đôi và độ trễ của các trạm DAS sẽ tăng gấp đôi.