ĐIỀU CHẾ VÀ XỬ LÝ TÍN HIỆU TRONG ADSL
2.9 Cấu trúc khung và siêu khung ADSL 1 Cấu trúc siêu khung
2.9.1 Cấu trúc siêu khung
Thiết bị ADSL gồm ATU-C và ATU-R truyền dữ liệu bằng cách sử dụng các mã đường truyền, thông thường là DMT hoặc CAP.
Tất cả các giao thức ngày nay đều xây dựng trên cơ sở phân lớp. Giao thức ADSL cũng vậy, ở mức thấp nhất của giao thức là các bit, biểu thị bởi mã đường truyền DMT hoặc CAP . Các bit được tổ chức thành khung và tập hợp các khung thành siêu khung theo một trật tự. Nếu so sánh với các cấu trúc khung
khác, siêu khung ADSL có nhiều điểm chung với cấu trúc khung hoặc siêu khung của T1 hơn là cấu trúc khung của mạng Ethernet LAN. Trong thực tế, các khung Ethernet có thể tạo nên nội dung của siêu khung ADSL. Toàn bộ cấu trúc siêu khung được mô tả ở hình 2.18.
Hình 2.18: Cấu trúc siêu khung ADSL
Trong ADSL, một siêu khung bao gồm một dãy 68 khung ADSL liên tiếp. Trong số đó, một vài khung có chức năng đặc biệt. Ví dụ như ở khung 0 và khung 1, mang thông tin điều khiển lỗi (kiểm tra phần dư chu kỳ – CRC) và các bit chỉ thị sử dụng cho quản lý đường truyền. Ngoài ra, các bit chỉ thị khác được tải ở khung 34 và 35. Một khung đồng bộ đặc biệt không mang thông tin theo sau siêu khung đảm nhận chức năng đồng bộ cho siêu khung. Một siêu khung ADSL có chu kỳ 17ms. Vì đường truyền ADSL chỉ truyền cho các tuyến điểm- điểm nên không có địa chỉ khung và nhận dạng kết nối của ADSL.
Bên trong các siêu khung là các khung ADSL. Một khung ADSL có chu kỳ là 250µs (1/4000 giây) và chia thành 2 phần chính. Phần đầu là phần
số liệu nhanh. Phần số liệu nhanh liên quan đến độ nhạy trễ, khả năng chấp nhận nhiễu (ví dụ audio và video). Nội dung của phần đệm dữ liệu nhanh của thiết bị ADSL được đặt tại đây. Một byte đặc biệt được gọi là byte nhanh được đặt trước phần này và mang chức năng CRC cộng với một số bit chỉ thị cần thiết. Dữ liệu nhanh được bảo vệ bởi trường FCE để sửa lỗi.
Phần thứ hai của khung bao gồm những thông tin từ bộ đệm chèn. Dữ liệu xen là những gói tin có thể bị ảnh hưởng của nhiễu do thời gian xử lý và bị trễ. Việc chèn bit làm cho bit tín hiệu ít bị ảnh hưởng những tác động của nhiễu. Phần này của khung dùng cho các ứng dụng số liệu thuần tuý, như là truy nhập Internet tốc độ cao. Tuy nhiên tất cả nội dung của khung phải được trộn ngẫu nhiên trước khi truyền để tối thiểu hoá các lỗi đồng bộ siêu khung.
Chú ý rằng sẽ không có một kích cỡ khung tuyệt đối cho các siêu khung ADSL bởi vì tốc độ của đường truyền ADSL cũng thay đổi và không đối xứng, hơn nữa bản thân kích cỡ khung cũng không cố định. Tuy vậy, chúng ta vẫn ngầm hiểu rằng kích cỡ của khung là cố định, có nghĩa là mỗi khung có chu kỳ 250µs (phần dữ liệu nhanh và chèn là 125µ s), và một siêu
khung phải có chu kỳ là 17 ms. Đương nhiên tốc độ truyền ADSL lớn nhất sẽ có kích thước khung lớn nhất. Kích cỡ phần đệm được xác định theo cấu trúc và tốc độ kênh tải khi thiết lập cấu hình ban đầu. Hơn thế nữa, kích cỡ phần đệm này cũng có thể thay đổi lại trong quá trình khai thác.
Như đã đề cập ở trên khung 0, 1, 34, 35 có chức năng đặc biệt trong cấu trúc siêu khung ADSL. Các khung này kiểm tra phần dư cho các siêu khung và các bit chỉ thị cho các chức năng khác nhau của mào đầu. Các khung khác (2 đến 33 và 36 đến 67) mang thông tin mào đầu cho kênh EOC và kênh điều khiển đồng bộ (SC). Tất cả các thông tin này được tải trong byte dữ liệu nhanh của từng khung ADSL trong siêu khung.
Các bit mào đầu dữ liệu nhanh có cấu trúc khác nhau phụ thuộc vào tính chẵn lẻ của khung đánh số. Các bit sử dụng để xác định lỗi và các bit chỉ thị cho chức năng OAM ở các khung 0, 1, 34, 35. Các khung khác tải bit cấu hình (EOC- End Of Channel) và bit điều khiển đồng bộ (SC- Synchronous Channel) cho việc xác định cấu trúc kênh tải và đồng bộ.
Phần lớn nhất của header dành cho các bit chỉ thị. Chức năng của chúng được định nghĩa ở bảng 2.1
Bit chỉ thị Định nghĩa ib0-ib7 ib8 ib9 ib10 ib11 ib12 ib13 ib14-ib23
Dành cho tương lai Febe-i Fecc-i Febe-ni Fecc-ni Los Rdi
Dành cho tương lai Bảng 2.1 Chức năng của các bit chỉ thị
Các bit chỉ thị từ bit 0 đến bit 7 và từ 14 đến 23 (8 bit đầu và 10 bit cuối) được dành cho tương tai. Bit 8 đến 13 đã được định nghĩa.
Bit chỉ thị los (ib 12) chỉ ra sự mất tín hiệu và được ADSL ATU sử dụng để xác định tín hiệu hướng ngược lại bị mất hay suy giảm ở dưới ngưỡng cho phép. Nếu mất tín hiệu bit los = 1 và ngược lại là 0. Bit rdi chỉ ra sai hỏng đầu xa và được ADSL ATU sử dụng để xác định các khung bị lỗi nặng (SEF). SEF xuất hiện khi hai siêu khung phối hợp không có nội dung như mong muốn ở khung đồng bộ theo sau khung 67. Khái niệm khung đồng bộ với bít điều khiển đồng bộ là hoàn toàn khác biệt nhau. Giá trị rdi = 1 khi không có thông báo SEF và bằng 0 khi ngược lại.
Bốn bit chỉ thị khác từ bit i8 đến ib11. Cả bốn bit biểu thị cho trạng thái lỗi đầu xa, ib8 được gọi là febe-i, thay thế cho lỗi khối đầu xa của dữ liệu chèn trong trong siêu khung ADSL. Bit này dùng để chỉ kết quả kiểm tra CRC dữ liệu chèn ở siêu khung nhận được có khớp với kết quả tính toán hay không. Nếu khớp, bit này bằng 1 và ngược lại bằng 0. Ib10 được gọi là febe- ni, thực hiện chức năng tương tự cho phần dữ liệu nhanh với cùng giá trị. Ib9 được gọi là fecc-i, dùng cho mã sửa lỗi trước (FEC) dữ liệu chèn trong siêu khung ADSL. Bit này bằng 1 khi không có lỗi phải sửa và ngược lại bằng 0.
Ib11 được gọi là fecc-ni thực hiện chức năng tương tự như ib 9 những dùng cho dữ liệu nhanh với cùng giá trị.