Hình 2.5: Sơ đồ DSLAM trong mạng ADSL
Giả sử tại phía đầu cuối khách hàng có nhiều người muốn sử dụng modem ADSL để gọi điện, truy cập Internet hoặc truyền hình. Tín hiệu số này được đóng khung ADSL có tốc độ từ 16Kbps đến 640Kbps, sau đó được điều chế bằng mã đa tần rời rạc DMT hay điều chế pha và biên độ không sóng mang CAP hay điều chế
GVHD: T.S Võ Trường Sơn 31 SVTH: Trần Võ Hồng Quân biên độ cầu phương QAM thành tín hiệu tương thích với sóng mang của dạng sóng của tín hiệu rồi ghép lại với tín hiệu thoại bởi bộ splitter thành một luồng thống nhất chạy trên mạch vòng thuê bao số đến tổng đài. Với luồng dữ liệu này khi đến tổng đài được bộ lọc splitter tách thành hai luồng chính: Một luồng băng tần thấp đi qua bộ lọc thông thấp LPF (Low Pass Filter) rồi đưa đến tổng đài điện thoại chuyển mạch. Còn luồng tín hiệu cao được đưa qua bộ lọc thông cao HPF (High Pass Filter) rồi đưa vào bộ DSLAM đặt ở phía tổng đài, sau đó luồng dữ liệu sẽ được đưa đến bộ tập trung lưu lượng BAS (BRAS) để cùng một lúc gửi yêu cầu đến nhà cung cấp dịch vụ ISP.
Như vậy, bộ ghép kênh truy nhập đường dây thuê bao số DSLAM có nhiệm vụ hết sức quan trọng trong việc trung chuyển tất cả lưu lượng từ các yêu cầu từ các khách hàng ở xa tới nhà cung cấp dịch vụ và đồng thời nó cũng thực hiện việc phân phối từng đáp ứng dịch vụ của nhà khai thác dịch vụ tới từng yêu cầu của khách hàng đúng nơi, đúng thời điểm.
Các modem ADSL khi gửi yêu cầu đến nhà mạng nhất thiết phải đến DSLAM , còn với DSLAM nó có thể phục vụ tất cả các modem xDSL mà cụ thể như HDSL, CDSL, RADSL, SHDSL.
Ở DSLAM nổi bật lên những chức năng chính như tập chung lưu lượng từ các thuê bao hay phân phối lưu lượng dịch vụ từ phía nhà mạng đến khách hàng DSLAM là bộ ghép kênh linh động, không chỉ có chức năng ghép kênh mà DSLAM còn có chức năng tạo khung IP và định tuyến hoặc tạo ra các tế bào ATM và chuyển mạch các tế bào này.
Chức năng tập chung và phân phối lưu lượng tới từ nhà cung cấp dịch vụ của các modem ADSL được thể hiện rõ như DLAM có thể cung cấp các modul ADSL và tạo ra các phương pháp điều chế như QAM, DMT, CAP. Lưu lượng từ khách hàng có băng tần từ 25KHz đến 1.1MHz sau khi đã được đi qua (lọc) ở phần HPF sẽ đi vào DSLAM. Tín hiệu sẽ được đồng bộ để thu được chính được chính xác khung ADSL, sau đó sẽ được giải điều chế tương ứng với từng phương pháp điều chế ở đầu phát phương pháp này được xử lý ở chính mạch của ADSL được tích hợp trong DSLAM. Sau đó, luồng tín hiệu sau khi được giải điều chế với các yêu cầu sử dụng dịch vụ khác nhau sẽ được đóng thành các khung IP nếu như mạng đó
GVHD: T.S Võ Trường Sơn 32 SVTH: Trần Võ Hồng Quân hội tụ trên nền TCP/IP hoặc đóng thành các tế bào 53 bytes của ATM định tuyến rồi đưa đến bộ tập chung BAS (BRAS) để làm giảm các liên kêt logic tăng hiệu suất truyền tải rồi mới từ bộ này theo đường định tuyến hoặc chuyển mạch tới nhà cung cấp dịch vụ.
Khi nền mạng giao thức điều khiển truyền tải /giao thức Internet TCP/IP thì DSLAM sẽ chuyển từ khung ADSL sang khung IP. Khung IP này bao gồm phần header (chiếm 20/24 bytes nếu không/có bytes option) và dữ liệu mang thông tin của khách hàng với trường header chứa nhiều byte chuyên dụng để tạo thành tính tin cậy. Khi xảy ra các hiện tượng không thể truyền thông tin tới đích thì các khung IP này sẽ truyền giao thức bản tin điều khiển Internet ICMP để báo lỗi và yêu cầu phát lại. Do giao thức TCP/IP là giao thức không kết nối nghĩa là quá trình thiết lập, duy trì và giải phóng cuộc nối dịch vụ là không đầy đủ, quá trình đường đi của tín hiệu từ nơi phát đến nơi thu là chưa có sẵn. Để đi được đến đích trong quá trình thiết lập cuộc nối thì sự định tuyến này là không được biết trước, đường đi trên mạng hoàn toàn phụ thuộc vào đường đi của các Router liên kết với nhau. Thông thường sự định tuyến này có hai dạng chính đó là định tuyến tĩnh và định tuyến động. Định tuyến tĩnh được các nhà sản suất thiết bị định sẵn chi thiết bị Router. Còn định tuyến động là các đường đi trên mạng sẽ được tạo ra từ các Router lân cận (học địa chỉ Router lân cận). Tuy từng cấu hình mạng lớn hay nhỏ mà khung IP này dễ dàng phân đoạn thành các khung IP nhỏ hơn và chúng được gắn các chỉ số tuần tự để đầu thu dựa vào đó mà sắp xếp luồng dữ liệu cho đúng.
Còn khi giao thức trên mạng đường trục dựa trên chuyển mạch các tế bào ATM (kiểu truyền tải không đồng bộ) thì luồng này sẽ được chuyển từ khung ADSL sang khung (tế bào) ATM, tế bào này bao gồm 53 bytes trong đó có 5 bytes header và 48 bytes dành cho tải tin. Phần header chứa các bit về chỉ số nhận dạng kênh ảo VCI, chỉ số nhận dạng đường ảo VPI, trường điều khiển luồng với tế bào ở phía giao diện người sử dụng UNI và trường nhận dạng loại tải tin PTI để cho biết khung này đang truyền loại hình dịch vụ thoại hay phi thoại. Ở ATM là giao thức được truyền theo hướng kết nối nghĩa là quá trình truyền dịch vụ được diễn ra theo đúng ba bước thiết lập, duy trì và giải phóng đường nối. Quá trình thiết lập được nói đến chính là sự có sẵn đường đi tới nhà cung cấp dịch vụ thông qua các
GVHD: T.S Võ Trường Sơn 33 SVTH: Trần Võ Hồng Quân kênh ảo và đường ảo trước khi truyền thông tin. Các giá trị như chỉ số nhận dạng kênh ảo VCI và chỉ số nhận dạng đường ảo VPI chứa các bit cho phép thiết lập được rất nhiều đường đi từ nơi phát tới nới nhận. Khi qua các nút chuyển mạch và các điểm chung chuyển thì chỉ số đường ảo là thay đổi còn chỉ số kênh ảo là không thay đổi để tránh hiện tượng trễ do số lượng kênh ảo là nhiều hơn đường ảo. Khi truyền thông tin để dảm bảo độ tin cậy cho các gói tin khi bị lỗi, khác với Router sẽ gửi bản tin ICMP lại cho Router nguồn để thông báo truyền chậm lại để xử lý sau đó lại gửi bản tin về báo cho nguồn tăng tốc độ như bình thường, còn ở ATM do tốc độ các tế bào truyền rất nhanh nên khi xảy ra hiện tượng tắc nghẽn chúng hủy các tế bào không ưu tiên, sự ưu tiên của các tế bào này sẽ được trường điều khiển luồng chung GFC ở phía giao diện giữa mạng và người sử dụng (UNI) dựng cờ “1”.
Ngoài các tính năng chính của DSLAM là tập chung lưu lượng đến từ các modem ADSL của khách hàng, hỗ trợ các phương pháp điều chế CAP/DMT khi DSLAM chứa cả các modem ADSL và cả bộ chia tần Splitter, ghép kênh không thụ đông do DSLAM làm như vậy chuyển từ khung ADSL sang khung IP hoặc tế bào ATM và hơn thế nữa DSLAM còn chứa cả chức năng định tuyến thì DSLAM còn có các chức năng phụ như:
Hỗ trợ cơ chế quản lý chất lượng qua nền IP
DSLAM phía cung cấp các chức năng an toàn cho dữ liệu như bộ điều khiển truy nhập môi trường MAC (Media Access Control), bộ lọc địa chỉ IP để chống lại những tác động không mong muốn sự giả danh của người ngoài truy nhập bất hợp pháp vào nguồn dữ liệu được bảo mật mà chung quy lại đó chính là lỗ hổng bảo mật của an ninh mạng. Cung cấp đường hầm dành riêng cho khách hàng là các cá nhân hay các doanh nghiệp cần độ bảo mật cao, với thông tin bảo mật hầu như là tuyệt đối và kiểm tra thẩm quyền của khách hàng truy nhập từ xa RADIUS (Remote Access Dial User Service).
Thêm vào đó DSLAM còn hỗ trợ tính năng Netflow Expport tới Netflow Packet Collectors (đo lường lưu lượng thuê bao)
Và cuối cùng DSLAM phải chứa đầy đủ các chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS, nó có chức năng định tuyến IP DSLAM đầy đủ và như vậy nó có thể kết
GVHD: T.S Võ Trường Sơn 34 SVTH: Trần Võ Hồng Quân thúc một kết nối, nó còn được chức năng như một thiết bị PE để hướng tới MPLS, việc này cho phép thiết lập mạng riêng ảo MPLS.