Ch−ơng 3: ứng dụng dmt trong adsl
3.2.Cấu trúc bộ thu phát ADS L DMT.
Hình 3.3: Sơ đồ khối máy phát DMT.
Có hai luồng số liệu tồn tại trong ADSL là luồng nhanh và luồng xen rẽ. Trong sơ đồ khối phần luồng xen rẽ có thêm bộ xen rẽ để phân tán lỗi cụm, hỗ trợ cho FEC trong sửa lỗi và vì vậy số liệu luồng này bị trễ hơn. Phần d−ới đây sẽ d−ới thiệu sơ l−ợc các khối chức năng.
Khối ghép kênh và điều khiển đồng bộ: Nhận các kênh dữ liệu, EOC, AOC và các bít chỉ thị rồi tạo khung và siêu khung theo tốc độ thoả thuận sau quá trình khởi tạo.
Xen rẽ đ−ợc tạo thành do khả năng của mã sửa lỗi tr−ớc Reed-Solomon (R-S) và giải mã sửa chữa các lỗi cụm do xung nhiễu ở bên ngoài tác động vào hoặc do việc cắt xén xảy ra ở bên trong nh−ng điều này lại gây lên sự tích luỹ dữ liệu. Lựa chọn một khả năng kết hợp tối −u giữa tốc độ lỗi cụm và sự tích luỹ trong mỗi kênh dữ liệu là một hàm của lớp hội tụ truyền dẫn (lớp TC) mà phải kết hợp các kênh dữ liệu đa đầu vào và gán cho chúng vào luồng “nhanh” hoặc luồng xen rẽ.
CRC: Tạo 8 bít kiểm tra lỗi và đặt trong khung thứ nhất của mỗi siêu khung. Trong một luồng, CRC sẽ kiểm tra tất cả các bít chuyển qua trừ các byte FEC, CRC của siêu khung tr−ớc đó và khung đồng bộ. CRC giúp phát hiện có bao nhiêu siêu khung sau khi thu xuất hiện một lỗi không thể sửa đ−ợc bằng FEC.
8
Khối trộn (Ngẫu nhiên hoá): Thực hiện trên luồng nhanh và luồng chậm một cách độc lập nhằm mục đích tránh các các bít giống nhau xuất hiện liên tiếp. Tại đầu thu quá trình diễn ra ng−ợc lại với cùng qui luật.
Có thể hiểu bộ trộn trong ADSL nh− là một kiểu tự đồng bộ. Bộ giải trộn có tác động làm cản trở tốc độ bit lỗi tuy nhiên những ý kiến chung đều cho rằng tác dụng này không mấy hữu ích nếu hệ thống sử dụng mã sửa lỗi tr−ớc Reed-Solomon. Một hệ thống xDSL DMT phải đ−ợc lấy theo đồng hồ siêu khung, việc mất đồng hồ này sẽ ảnh h−ởng đến rất nhiều chức năng của máy thu chứ không chỉ mình bộ giải trộn do đó khả năng tự đồng bộ của bộ trộn không có mấy hiệu quả. Việc khởi tạo lại bộ trộn theo mỗi siêu khung sẽ tốt hơn nh−ng không đ−ợc thịnh hành.
Khối FEC: Thêm bít d− vào phần dữ liệu nhằm sửa một số bít bị lỗi sau bộ giải điều chế phía thu (ở đây sử dụng mã Reed Solomon).
Khối xen rẽ: Chỉ tồn tại trong luồng xen rẽ, để phân tán lỗi cụm tới các từ mã khác nhau sao cho số byte bị lỗi liên tiếp nằm trong khả năng sửa lỗi của loại mã đó. Tất nhiên, lúc này thông tin sẽ bị trễ hơn so với không xen rẽ.
Sắp xếp băng tần con: Nh− đã đề cập trong phần 2.2, trọng tải bit của các sóng mang phụ phụ thuộc vào tỉ số SNR đo đ−ợc ở phía đầu thu và th−ờng giảm nhanh theo tần số. Tuy nhiên, ở phía phát, nhiễu cắt xén trong miền thời gian và nhiễu trắng trong miền tần số cũng gây ảnh h−ởng lớn đến các sóng mang phụ có trọng tải lớn nếu nh− các sóng mang này không sử dụng xen rẽ để trải rộng nhiễu ra. Khối sắp xếp băng tần con có vai trò sắp xếp tất cả các sóng mang phụ theo chiều tăng dần của các bit trọng tải, nhằm mục đích sử dụng đ−ợc tối −u khả năng của băng tần. Đầu tiên, dữ liệu trong các luồng nhanh đ−ợc sắp xếp lần l−ợt vào các sóng mang phụ, sau đó dữ liệu trong các luồng xen rẽ (có trọng tải lớn hơn) đ−ợc sắp xếp tiếp vào các sóng mang phụ còn lại.
Mã sửa lỗi tr−ớc Reed-Solomon: Mã sửa lỗi tr−ớc Reed-Solomon dùng trong hệ thống xDSL đã đ−ợc đề cập trong khá nhiều tài liệu. Trong thực tế, từ mã R-S đ−ợc khoá theo tốc độ ký hiệu DMT. Để đơn giản từ mã nhất, mô hình lý t−ởng, mỗi một từ mã sẽ chứa một ký hiệu dữ liệu. Nh− vậy, với tốc độ dữ liệu thấp, từ mã sẽ
9
nhỏ và việc mã hoá là không hiệu quả, với tốc độ dữ liệu rất cao, sẽ tạo ra các từ mã dài và phiền phức. Do vậy, số l−ợng ký hiệu DMT cho mỗi từ mã (T1.413 gọi là S) có thể là
2 1
, 1, 2, 4, …. Một máy phát ADSL luồng xuống tại tốc độ 1.6 Mbit/s có ký hiệu DMT là 50 byte và một từ mã 200 byte thì S=4.
Do yêu cầu là số nguyên ở những phần khác của hệ thống nên từ mã R-S phải có cấu tạo theo các byte do đó số l−ợng bit cho mỗi ký hiệu phải là một số nguyên lần của 8. Đối với hệ thống ADSL điều này có nghĩa là tốc độ dữ liệu phải là một số nguyên lần của 32 kbit/s.
Khối IFFT: Sau khi sắp xếp băng tần con và mã hoá sẽ tạo ra một số phức. Nh− vậy, sẽ có nhiều nhất là 256 số phức. Khối IFFT sẽ chuyển các số phức trong miền tần số này sang tín hiệu trong miền thời gian.
Khối thêm tiền tố vòng: Để tạo ra kênh giả tuần hoàn giúp quá trình cân bằng trong miền tần số ở phía thu thuận lợi hơn.
Khối biến đổi số-t−ơng tự DAC và xử lý t−ơng tự: Chuyển đổi các mức tín hiệu sang mức điện áp và pha khác nhau trên đ−ờng truyền. Bộ lọc để giới hạn tín hiệu phát trong băng thông của ADSL .