L samples N samples
fdatarame = ms
Kiểm soát lỗi Và các bit chỉ
định
Các bit chỉ định khác
Hình 2.22 Cấu trúc đa khung trong ADSL .
Mỗi khung thông tin ADSL (data frame) chiếm các vị trí từ 0 đến 67 trong đa khung có cấu trúc tơng tự nhau và đều chứa một số byte dữ liệu xác định cho các kênh logic đang hoạt động trên cả luồng nhanh và luồng chậm. Các byte mào đầu (Overhead) cũng đợc chứa trong mỗi khung dữ liệu nhng các mào đầu chức năng khác nhau nằm ở các khung khác nhau.
Nh vậy tốc độ của 1 khung thông tin (lu ý rằng sync frame không phải là khung thông tin) đợc tính bằng:
fdataframe = ms ms dataframes 17 68 = 4000 s dataframe = 4 kHz .
Cấu trúc khung thông tin tổng quát đợc minh hoạ bởi hình vẽ sau:
Khung 0 Khung 1 Khung 2 Khung 34 Khung 34 Khung 34 Khung 34 Khung đồngbộ
Phần dữ liệu nhanh Phần dữ liệu xen rẽ
--- Hình 2.23 Cấu trúc khung ADSL-DMT
Không có một kích cỡ khung tuyệt đối vì ADSL có tốc độ thay đổi theo đ- ờng truyền. Tốc độ đờng truyền lớn nhất sẽ tơng ứng với các khung có kích thớc lớn nhất. Việc tổ chức các kênh logic cũng rất linh hoạt, mỗi kênh logic đợc cấp một số bytes định trớc thay đổi theo yêu cầu về dịch vụ và sau đó đợc đặt vào khung thông tin.
Khi một kênh logic nào đó không đợc sử dụng thì số bytes cấp cho nó trong khung sẽ đợc đặt giá trị bằng 0 và khi ấy khung sẽ không dành chỗ cho kênh này. Nh vậy ta có thể thấy rằng phần thông tin chứa trong khung luôn luôn là một số nguyên bytes (bội của 8bits). Để ý rằng tốc độ của mỗi khung thông tin là 4kHz ta có tốc độ dữ liệu trong một kênh logic có thể xác định nh sau:
Rchannel =(số bytes data/1frame)*(số bits/1bytes)*(sốdataframes/1s) =(số bytes data/1frame)* 8 (bits/bytes)*4000(frames/1s) =(số bytes data/1frame)* 32 [kbps].
Nh vậy tốc độ của mỗi kênh logic (kênh sóng mang) là bội số của 32 Kbps và tỷ lệ với số bytes của kênh đó xuất hiện trong khung.
Mỗi khung thông tin đợc chia thành 2 phần riêng biệt : Phần dữ liệu nhanh (không xen rẽ) mang thông tin và mào đầu đợc truyền trên luồng nhanh. Phần dữ liệu chậm (có xen rẽ) mang thông tin và mào đầu đợc truyền trên luồng xen rẽ .
Nh trên đã nói sự khác nhau cơ bản nhất của 2 luồng này là việc có hay không bộ xẽn và giải xen rẽ nhằm tăng chất lợng thông tin. Ngoài ra, việc mã hoá sửa lỗi trớc FEC đối với 2 phần dữ liệu trên là khác nhau, ở luồng nhanh việc xây dựng từ mã hoá khối đợc tiến hành đối với từng khung trong khi ở luồng xen rẽ do đã thực hiện quá trình xen rẽ phức tạp có khả năng giảm lỗi cao và để trễ không quá lớn thì hệ thống chỉ tiến hành mã hoá khối đối với một nhóm khung định trớc gọi là xây dựng từ mã của các khung ghép.
Fast Fast Fast Overhead Data Overhead Phần dữ liệu nhanh cho hướng Downstream .
Fast
Byte BytesAS0 BytesAS1 BytesAS2 BytesAS3 BytesLS0 BytesLS1 BytesLS2 AEXByte LEXByte
Fast
Byte LSBytes0 LSBytes1 LSBytes2 LEXByte
Fast Fast Fast Overhead Data Overhead Phần dữ liệu nhanh cho hướng Up stream
Hình 2.24 Cấu trúc luồng nhanh cho hai hướng của khung ADSL
Sau đây ta sẽ tìm hiểu cấu trúc cụ thể của 2 phần dữ liệu này.
1. Phần dữ liệu nhanh (không xen rẽ)
Cấu trúc phần dữ liệu nhanh đối với hớng lên và hớng xuống là khác nhau. Khung dữ liệu hớng xuống có thể chứa cả 7 kênh sóng mang AS , LS Trong khi đó khung hớng lên chỉ có thể chứa tối đa 3 kênh sóng mang LS (vì các kênh đơn công AS không thể sử dụng cho hớng này).
Ngoài phần thông tin của các kênh logic ,trên luồng nhanh còn có thêm các byte mào đầu là : Byte LEX/AEX và fast byte. Sau đây ta sẽ tìm hiểu chức năng của chúng.
Byte LEX và Byte AEX: Là các byte dữ liệu nhồi của các kênh LS và AS cho luồng nhanh, chúng đợc sử dụng làm byte thông tin chèn thêm vào một kênh sóng mang nào đó trong luồng khi cần thiết nhằm cân bằng tốc độ kênh đó với tốc độ cần để truyền tải. Byte AEX chỉ tồn tại trong luồng nhanh nếu có tối thiểu
1 kênh AS sử dụng luồng nhanh. Byte LEX tồn tại trong luồng nhanh nếu có tối thiểu 1 kênh (AS hay LS) sử dụng luồng nhanh. Nh vậy luồng nhanh trên hớng DownStream có thể đợc chèn thêm tối đa 2 bytes dữ liệu khi sử dụng cả 2 byte AEX, LEX trong khi luồng nhanh trên hớng UpStream chỉ có thể đợc chèn thêm tối đa 1 byte dữ liệu khi sử dụng byte LEX vì byte AEX ( hay các kênh AS ) không xuất hiện trên hớng này .
Quá trình chèn thêm byte dữ liệu này chỉ có thể thực hiện tối đa một lần ở một kênh sóng mang nào đó trong luồng và đợc điều khiển bởi phần thông tin điều khiển đồng bộ SC trong fast byte . Tuy nhiên lu ý rằng đối với kênh AS thì có thể thực hiện nhồi cả 2 bytes AEX, LEX hoặc 1 byte AEX còn đối với kênh AS thì chỉ đợc nhồi tối đa 1 byte LEX . (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Fast byte : là viết tắt của byte đồng bộ luồng nhanh ( fast path synchronization ) , nó luôn đợc xuất hiện trong luồng nhanh ngay cả khi không có một kênh sóng mang nào đợc truyền tải.
Fast byte có thể thực hiện 1 trong 4 chức năng sau : _ Mang CRC cho kiểm tra cho đa khung . _ Mang các bit chỉ thị ib (indicator bits) .
_ Mang kênh nghiệp vụ nhúng EOC (embedded operations channel). _ Mang thông tin điều khiển đồng bộ SC (synchronization control)
điều khiển việc chèn thêm hay xoá bớt byte để đồng bộ.
Trong khung 0 : Fast byte mang 8bits thông tin CRC kiểm tra trên toàn bộ đa khung xếp ngay trớc đó.
Trong các khung 1, 34, 35 : Fast byte mang các bit chỉ thị ibs (indicator bit ). Có 24 ibs khác nhau (chứa trong 3 fastbyte) trong đó chức năng của một số
bit đã đợc định nghĩa còn lại là bit để dành. Các ibs thể hiện thông tin trao đổi giữa các ATU ở 2 phía cho biết những bất thờng xảy ra trong siêu khung kế trớc đó bao gồm :
-Lỗi CRC có xảy ra trong luồng nhanh/chậm của đa khung liền trớc không ?
-Mã FEC có phải sửa lỗi cho byte nào trong luồng nhanh/chậm của đa khung liền trớc không ?
-Lỗi đầu xa ( xuất hiện khi 2 khung đồng bộ liên tiếp đợc thu sai ) có xảy ra không ?
Đặc biệt khi có các tế bào ATM đợc truyền trên ADSL (ATM over ADSL) thì các bit chỉ thị còn có các chức năng phụ nh phát hiện lỗi trong byte mào đầu của tế bào ATM hay xác định thời điểm kết thúc tế bào có chính xác trên luồng nhanh/chậm. Ngoài ra, ở chế độ này còn có 4 ibs đợc sử dụng mang thông tin cần thiết nhằm thực hiện việc tái tạo đồng hồ mạng NTR ( network timing reference ) của ATU-C tại ATU-R .
Trong các khung 2 →33 và 36 → 67 : Fast byte hoặc mang kênh EOC hoặc mang thông tin điều khiển đồng bộ SC tuỳ theo yêu cầu. Chúng đợc phân biệt với nhau theo bit cuối cùng LSB của fastbyte đó. Các fastbyte đợc sử dụng để truyền bản tin EOC thì có LSB đợc đặt bằng1 trong khi các fastbyte để truyền thông tin điều khiển đồng bộ SC thì lại có LSB đợc đặt bằng 0 .
Chức năng bản tin EOC :
Một bản tin EOC gồm 13 bits chia làm 5 trờng luôn đợc bắt đầu trong fastbyte của khung chẵn và tiếp tục trong fastbyte của khung lẻ kế tiếp .
Các bit EOC đợc mang cùng với các bit dữ liệu của ngời sử dụng nên gọi là kênh nghiệp vụ nhúng, chúng đợc sử dụng để mang các thông tin bảo dỡng in- service và out-of-service giữa ATU-C và ATU-R. Nhờ bản tin này mà ATU-C có thể đọc đợc trạng thái của ATU-R (nhà sản xuất , số phiên bản , mã số thiết bị ) và các thông số giám sát chất lợng kênh truyền dẫn (suy hao , kết quả quá trình tự kiểm tra , dự phòng SNR , cấu hình ...).
Bản tin EOC thông thờng chỉ đợc phát đi từ ATU-C (do quan hệ giữa ATU-C và ATU-R là quan hệ "chủ - tớ").
Giao thức thông tin của EOC làm việc theo nguyên tắc " phát bản tin/tạo tiếng vọng trả lời " đợc thực hiện theo cách sau:
ATU-C gửi bản tin yêu cầu 3 lần liên tiếp tới ATU-R . Nhận đợc đủ 3 bản tin giống nhau liên tiếp này, ATU-R sẽ phản hồi chính các bản tin đó (echo) tới ATU-C để ATU-C xác nhận chắc chắn ATU-R đă nhận đợc yêu cầu của mình .
Khi ATU-C yêu cầu ATU-R thực hiện quá trình "tự kiểm tra" thì ATU-R sẽ tiến hành và lữu giữ kết quả trong bộ nhớ của nó. ATU-C có thể đọc đợc kết quả này nếu nó gửi tiếp một bản tin yêu cầu đọc bình thờng khác cho ATU-R và đợc chấp nhận .
Khác với các bản tin nói trên chỉ đợc gửi khi có yêu cầu từ ATU-C chuyển đến ATU-R, hệ thống còn hỗ trợ thêm một bản tin EOC đặc biệt gọi là "Dying gasp" đợc ATU-R tự động thiết lập và gửi cho ATU-R khi mất nguồn điện cấp cho ATU-R (lúc đó ATU-R sẽ đặt giá tri bit thứ 5 trong bản tin EOC này bằng 0).
Bits Mô tả Giải thích
1,2 Trờng địa chỉ 00- địa chỉ ATU-R 01,10 - không sử dụng 11- địa chỉ ATU-C
3 Dữ liệu/Mã lệnh 0 - Dữ liệu ( sử dụng cho việc ghi đọc ) 1 - Mã lệnh .
4 Byte lẻ/Byte chẵn Dùng cho mô tả byte liên tiếp
5 Trờng bản tin tự động Đặt bằng 0 bởi ATU-R để phát bản tin "dying gasp"
6→13 Trờng thông tin Dữ liệu hoặc mã lệnh Khuôn dạng bản tin EOC .
Chức năng bản tin SC : Điều khiển việc chèn thêm hay xoá bớt một số
byte. Thông tin vào các kênh logic AS, LS của luồng khi cần thiết để hiệu chỉnh tốc độ kênh đó. Việc thực hiện chèn thêm hay xoá bớt byte này chỉ thực hiện tối đa một lần ở một kênh nào đó trong luồng. Quá trình chèn tức là thêm vào kênh
đó các byte AEX/LEX nh đã nói trên còn quá trình xoá là cho phép loại bỏ đi một byte nào đó khi có yêu cầu. Nh vậy một kênh AS đợc chèn tối đa 2bytes ( AEX và LEX) hoặc xóa 1byte trong khi một kênh LS chỉ đợc chèn/xoá tối đa 1byte .
Khuôn dạng byte SC đợc minh hoạ bởi hình vẽ sau, lu ý rằng đối với dữ liệu hớng lên thì các bit SC4 đến SC7 không sử dụng vì ở hớng này không dùng kênh AS . Bits Chức năng Mã lệnh SC7,6 Chỉ ra kênh AS cần chèn/xoá 00-kênh AS0 01-kênh AS1 10-kênh AS2 11-kênh AS3 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
SC5,4 Điều khiển chèn xoá kênh AS
00-không làm gì 01-chèn1 byte AEX
10-chèn2 byte AEX và LEX 11-xoá byte cuối cùng SC3,2 Chỉ ra kênh LS cần chèn/xoá 00-kênh LS0 01-kênh LS1 10-kênh LS2 11-không cần đồng bộ SC 1 Điều khiển chèn xoá
kênh LS
0- chèn byte LEX 1-xoá byte cuối cùng SC 0 Phân biệt bản tin SC và
EOC
0-bản tin SC 1-bản tin EOC
Nh vậy có thể thấy nhờ việc tổ chức kênh logic linh hoạt và khả năng thay đổi tốc độ số liệu bằng cách chèn thêm hay xoá bớt các byte thông tin mà phần
Hình 2.25 Cấu trúc luồng chậm cho hai hớng của khung ADSL
Sync
Byte ASBytes0 ASBytes1 ASBytes2 LSBytes0 LPDN hoặc khôn g có PDN hoặc khôn g có S1 Bytes AEX Byt Vật lý e LEX Byte LS2 Bytes Vật lý AS3 Bytes
Interleaved Interleaved Interleaved
Overhead Data Overhead
Phần dữ liệu xen rẽ cho hướng Downstream .
Sync Byte LEX Byte LS0 Bytes LS1 Bytes LS2 Bytes
Interleaved Interleaved Interleaved
Overhead Data Overhead Phần dữ liệu xen rẽ cho hướng Up stream
dữ liệu nhanh này thích hợp cho việc truyền dẫn luồng số tốc độ cao và thay đổi theo mức bội số của 32 kbps.
2. Phần dữ liệu chậm (có xen rẽ)
Khi cha đợc xen rẽ thì phần dữ liệu luồng xen rẽ gọi là khung dữ liệu ghép (mux data frame) và cũng có cấu trúc khác nhau với hai hớng truyền dẫn DownStream và UpStream.
Phần thông tin mào đầu của khung dữ liệu ghép bao gồm : Byte AEX/LEX và Sync byte.
Byte LEX và Byte AEX : là các byte dữ trữ nhồi của các kênh LS và AS
cho luồng chậm, chúng cũng có các chức năng giống với các byte LEX/AEX trong phần luồng nhanh nh đã nói ở trên.
Sync byte : Là byte đồng bộ cho luồng xen rẽ có các chức năng sau :
- mang CRC cho các kênh logic xen rẽ của đa khung liền trớc.
- mang thông tin điều khiển đồng bộ để chèn và xóa các byte từ kênh logic sử dụng luồng xen rẽ.
- báo hiệu khi byte LEX trên luồng chậm đợc sử dụng để mang 1 byte cho kênh mào đầu AOC (ADSL overhead channel ) .
- mang kênh AOC khi không có kênh logic nào sử dụng luồng xen rẽ(do luồng xen rẽ có thể đợc sử dụng hoặc không ).
Trong khung 0 : Syncbyte mang 8bits thông tin CRC kiểm tra trên toàn bộ đa khung xếp ngay trớc đó.
Trong các khung 1 → 67: Syncbyte có thể thực hiện các chức năng khác nhau. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
*Khi có ít nhất một kênh logic đợc đặt vào luồng xen rẽ thì Syncbyte thực hiện chức năng điều khiển đồng bộ theo cấu trúc các bits nh bảng sau .
Bits Chức năng Mã lệnh SB7,6 Chỉ định kênh AS cần chèn/xoá 00-kênh AS0 01-kênh AS1 10-kênh AS2 11-kênh AS3
SB5,4 Điều khiển chèn/xoá trên kênh AS
00-không làm gì 01-chèn1 byte AEX
11-chèn2 byte AEX và LEX 10-xoá byte cuối cùng
SB3,2 Chỉ định kênh LS cần chèn/xoá 00-kênh LS0 01-kênh LS1 10-kênh LS2 11-không cần đồng bộ SB 1 Điều khiển chèn/xoá
trên kênh LS
1- chèn byte LEX 0-xoá byte cuối cùng SB 0 Chỉ định LEX làm
Syncbyte/AOC
0- chỉ định byte AEX làm dữ liêu chèn . 1- Trên hớng DownStream : Chỉ định
SyncByte mang kênh AOC và thực hiện một trong số các chức năng điều khiển chèn .Trên hớng UpStream : Chỉ định byte LEX mang kênh AOC .
Ta thấy rằng chức năng của SyncByte lúc này tuỳ thuộc vào bit thấp nhất LSB (SB0) của nó .
Nếu SB0 = 0 thì SyncByte thực hiện chức năng điều khiển chèn/xoá đối với luồng xen rẽ nh FastByte thực hiện đối với luồng nhanh.Với hớng UpStream thì không có quá trình điều khiển chèn/xoá đối với kênh AS vì không có kênh AS trên hớng này còn với hớngDownStream thì đợc chèn tối đa 2 bytes vào AS.Trong khi đó chỉ đợc chèn tối đa 1 byte vào LS trên cả 2 hớng.
Nếu SB0 = 1 thì byteLEX sẽ đợc sử dụng để mang thông tin AOC do vậy mà LEX không thể đợc dùng để chèn vào các kênh LS , AS nh chế độ bình th- ờng . Do vậy lúc này không thể tiến hành chèn đối với LS mà chỉ có thể tiến hành chèn tối đa 1 byte (AEX) đối với kênh AS (do SB4→SB7 điều khiển).
* Khi không có kênh nào sử dụng luồng chậm thì không cần đồng bộ (chèn/xoá) nên AEX và LEX không tồn tại và SyncByte mang AOC.
Chức năng bản tin AOC :
Trong hệ thống ADSL-DMT sau quá trình phân tích kênh truyền thì việc tính toán số bits cho mỗi bin dựa theo nguyên tắc gần nh không thể thay đổi là