Các chức năng cơ bản của lớp truyền thông vật lý PMD (Physical Media Dependent) bao gồm tạo và khôi phục định thời kí hiệu, mã hóa và giải mã, điều chế và giải điều chế, triệt tiếng vọng, cân bằng đường dây, khởi tạo tuyến, ghép và tách tiêu đề lớp vật lý. Ngoài ra, lớp PMD có thể tạo và thu bản tiên điều khiển của lớp truyền thông vật lý đặc thù – hội tụ truyền dẫn PMS – TC (Physical Media Specific – Transmission Convergence).
Lớp PMS – TC thực hiện các chức năng tạo khung và đồng bộ khung, hiệu chỉnh lỗi hướng phát, phát hiện lỗi, các chức năng, các chức năng mã hóa ngẫu nhiên và giải mã ngẫu nhiên. Ngoài ra, lớp PMS – TC còn cung cấp kênh tiêu đề mang bản tin điều khiển được tạo ra trong lớp giao thức truyền tải đặc thù – hội tụ truyền dẫn TPS–TC (Transmission Protocol Specific–Transmission Convergence), PMS – TC hoặc PMD cũng như bản tin được được tạo ra tại giao diện quản lý.
Lớp PMS – TC được kết nối với TPS – TC qua giao diện αvà β trong ATU – C và ATU – R tương ứng. Lớp TPS – TC là đặc thù ứng dụng và bao gồm các
GVHD: T.S Võ Trường Sơn 62 SVTH: Trần Võ Hồng Quân thích ứng của giao diện khách hàng và tín hiệu điều khiển với giao diện số liệu đồng bộ (cận đồng bộ) của TPS – TC. Ngoài ra, lớp TPS – TC cũng có thể tạo hoặc thu các bản tin điều khiển qua kênh tiêu đề của lớp PMS – TC.
Lớp TPS – TC liên lạc với các khối giao diện qua giao diện γr và γc. Tùy thuộc vào ứng dụng đặc thù mà lớp TPS – TC có thể yêu cầu hỗ trợ một hoặc nhiều kênh số liệu người sử dụng và các giao diện kết hợp.
Hình 3.1: Mô hình chức năng ATU
Lớp giao diện quản lý đặc thù – hội tụ truyền dẫn MPS – TC (Management Protocol Specific – Transmission Convergence ) cung cấp các thủ tục quả lý ATU. Chức năng MPS – TC liên lạc với các chức năng lớp cao hơn trong lớp quản lý được mô tả trong ITU – T G.997.1 . Thông tin quả lý được trao đổi giữa các chức năng MPS – TC thông qua kênh tiêu đề ADSL. PMS – TC ghép kênh tiêu đề ADSL với luồng số liệu TPS – TC để truyền trên đường DSL. Thông tin quản lý chỉ thị những sự cố, lỗi và thông tin giám sat hiệu năng có liên quan. Ngoài ra nó nó còn định nghĩa một số thủ tục điều khiển quả lý cho vệc sử dụng bởi các chức năng lớp cao hơn, đặc biệt là cho mục đích kiểm tra. Các giao diện α, β, γr và γc chỉ là các điểm phân chia về mặt logic, không có ý nghĩa về mặt vật lý.
GVHD: T.S Võ Trường Sơn 63 SVTH: Trần Võ Hồng Quân
3.2.1.2 Mô hình tham chiếu khách hàng.
Hình 3.2: Mô hình tham chiếu khách hàng 3.2.1.3 Mô hình tham chiếu quản lý
Hình 3.3: Mô hình tham chiếu giao thức quản lý 3.2 Một sốtính năng mới của công nghệ ADSL2
3.2.1 Tính năng liên quan đến ứng dụng
1. Hỗ trợứng dụng ở chếđộ hoàn toàn số :
Khi công nghệ đường dây thuê bao số DSL ra đời cho phép hỗ trợ các dịch vụ phi thoại (Internet và truyền hình) mang thông tin hoàn toàn số, thông tin này được điều chế với tín hiệu sóng mang để thích hợp với tín hiệu trên đường dây dễ dàng ghép với tín hiệu thoại để truyền cùng một lúc. Ở ADSL2 còn đưa ra một chế độ tùy chọn cho phép truyền số liệu trên băng tần của số liệu thoại do đó số liệu
GVHD: T.S Võ Trường Sơn 64 SVTH: Trần Võ Hồng Quân của đường lên tăng thêm 256Kbps. Nhờ có sự cải thiện thêm về chế độ cho đường lên mà nó giúp cho nhà kinh doanh sử dụng các dịch vụ một các dễ dàng hơn trong sự lựa chọn của mình.
Trên sơ đồ, phía người sử dụng được truy nhập dịch vụ trên một tham chiếu là khối ATU-R (khối truyền dẫn ADSL phía khách hàng) thông qua điểm tham chiếu S/T. Sau đó luồng dữ liệu của khách hàng được xử lý tại đây và được truyền đến tổng đài trên đường dây thuê bao số DSL. Luồng dữ liệu sẽ được đưa đến ATU-C (khối truyền dẫn ADSL ở phía tổng đài) rồi đưa qua mạng truy nhập băng rộng thông qua giao diện V.
2. Hỗ trợứng dụng thoại trên băng tần ADSL
Ngay từ khi điện thoại ra đời việc truyền tín hiệu trên mạng viễn thông giữa sự trao đổi thông tin, nói chuyện với nhau của hai thuê bao là rất cơ bản trong tất cả các tổng đài. Trải qua hơn 100 năm phát triển với các công nghệ khác nhau, cách sử lý khác nhau nhưng việc truyền dẫn tín hiệu thoại luôn yêu cầu thời gian thực ở mức độ rất cao. Tuy nhiên, xét về phương diện kỹ thuật cũng như sự phát triển của các công nghệ chuyển mạch mà mỗi thời người ta có thể sử lý các tín hiệu thoại khác nhau. Thông thường có ba phương thức có bản để xử lý truyền đưa lưu lượng thoại đó chính là phương pháp phân kênh theo thời gian TDM (Time Division Multiplexing), phương phương pháp tuyền thoại qua khung IP (Internet Protocol) và phương pháp truyền tín thiệu thoại trên tế bào 53 bytes của chế độ truyền tải không đồng bộ ATM (Asynchronous Transmission Mode).
Khi công nghệ vi mạch phát triển, kéo theo là sự ra đời của thông tin số dẫn đến kỹ thuật ghép kênh với một luồng thông tin số sử dụng như một phương pháp hiệu quả để cùng lúc có thể truyền tin tức với lưu lượng lớn tiết kiệm được các dây dẫn hơn rất nhiều so với trước kia. Lúc này tín hiệu thoại chuyển thành số nhờ phương pháp lấy mẫu của Shanon, nhờ kỹ thuật ghép kênh điiển hình như phương pháp ghép kênh phân chia theo thời gian TDM thực hiện, bằng việc truyền tín hiệu của mỗi một người trên một khe thời gian nhất định và được lập lại sau một chu kì. Độ dài của mỗi một khung TDM quyết định đến số người có thể thực hiện nhận được dịch vụ và tính trễ của luồng thông tin trên khung đó tức là số người sử dụng
GVHD: T.S Võ Trường Sơn 65 SVTH: Trần Võ Hồng Quân càng nhều khung càng lớn và thời gian của một chu kì khung dài dẫn đến nhiều dịch vụ đảm bảo thời gian thực không thể thực hiện tốt. Để tránh độ trễ ở của thông tin cho thời gian thực thì độ dài mỗi khung TDM người ta quy định là 125μs. Khi sử dụng kỹ thuật ghép kênh như vậy thì tín hiệu thoại là tín hiệu số rời rạc tuy nhiên với thời gian nhanh truyền mỗi một khung là 1/8000s thì người sử dụng có cảm giác thông tin là liên tục.
Hình 3.4: CVoDSL sử dụng kênh băng tần lớp vật lý để truyền Các
đường thoại TDM
Hình 3.5: CvoDSL không đóng gói số liệu thoại như ATM và IP
Trong quá trình đàm thoại thông tin được lưu thông theo hai chiều (người sử dụng có thể nói hoặc nghe từ người kia và ngược lại) với đặc tính của một cuộc nói chuyện người này nói thì người kia nghe và ngược lại làm cho lưu lượng thực chất của một cuộc điện thoại giữa hai người chỉ chiếm gần 40% trên tổng số 100% lưu lượng được cấp, như vậy xét về mặt tài nguyên là hết lãng phí. Người ta cho
GVHD: T.S Võ Trường Sơn 66 SVTH: Trần Võ Hồng Quân rằng trong hơn 60% lưu lượng thoại không sử dụng đó có thể truyền những thông tin khác trên đó để tiết kiệm kênh được cấp và đó chính là tiền để chuyển mạch gói ra đời. Một trong những phương pháp truyền thoại bằng gói tin trên giao thức mạng Intetnet đó chính là VoIP (Voice Internet Protocol). Tín hiệu thoại được đóng gói rồi truyền đưa theo nhu cầu của cuộc gọi và thông tin truyền trên kênh được sử dụng một cách tối đa. Tuy nhiên, khi tiến hành truyền thoại trên khung IP để đảm bảo thời gian thực cho tín hiệu thoại và đảm bảo độ tin cậy cho các gói tin cũng dẫn đến chất lượng thoại trên đó bị giảm đáng kể.
Phương pháp thứ ba là truyền tín hiệu thoại qua tế bào 53 bytes ATM. Tín hiệu thoại, số liệu được đóng trên cùng một khung. Luồng tín hiệu được đóng vào khung theo kiểu này được dùng theo phương pháp ghép kênh thống kê nghĩa là luồng tín hiệu nhe thoại, số liệu, video của người sử dụng được ước chừng lưu lượng tạo thành một luồng hoàn chỉnh rồi sắp xếp vào khung ATM. Tuy nhiên, ở ATM khung tế bào khác nhau tương ứng với giao diện mạng NNI và nút giao diện người sử dụng UNI, khi thông tin bị nghẽn do tế bào ATM truyền với tốc độ nhanh nên một số tế bào không ưu tiên sẽ bị hủy phải truyền lại nên ảnh hưởng nhiều đến việc truyền thông tin. Đây cũng chính là nhược điểm chính trong cấu trúc khung của tế bào ATM khi đồng thời sử dụng hai kênh trong quá trình truyền. Công nghệ ADSL2 sử dụng phương pháp ghép kênh thứ nhất TDM để truyền tín hiệu thoại (CVoDSL). CVoDSL là duy nhất cho giải pháp truyền thoại trên đường dây thuê bao số song song với tín hiệu số liệu và video. Phương pháp này đơn giản trong các kỹ thuật xử lý và hiệu quả về mặt chi phí để cho phép các thuê bao thế hệ sau có chức năng thoại.
CVoDSL sử dụng kênh 64 Kbps của băng tần DSL để truyền các luồng PCM DS0 (luồng này tương ứng với tốc bộ 64 Kbps) tới kết cuối đầy xa hoặc trạm thông tâm, giống như POTS chuẩn. Sau đó thiết bị truy nhập phát các luồng DS0 thoại trực tiếp tới chuyển mạch kênh PCM. Phương pháp này không cần đóng gói lưu lượng thoại trên đường dây điện thoại vào các giao thức cao hơn như ATM và IP. Nhiều đường thoại có thể hoạt động đồng thời phục thuộc vào độ rộng băng tần đường lên
GVHD: T.S Võ Trường Sơn 67 SVTH: Trần Võ Hồng Quân
3. Hỗ trợ chức năng ghép ngược ATM (IMA – Inverse Multiplexing ATM)
Một trong những điểm khác biệt lớn nhất của ADSL2 so với ADSL chính là khả năng ghép luồng dữ liệu mà tốc độ ADSL2 tăng từ 2 đôi dây cho tốc độ 20Mbps, 3 đôi dây cho tốc độ 30Mbps, 4 đôi dây cho tốc độ 40Mbps. Do vậy các nhà khai thác dịch vụ số liệu như truyền hình đòi hỏi tốc độ lớn đến 15Mbps. Để thực hiện việc ghép các luồng từ các đôi dây khac nhau, đầu phát tiến hành ghép ngược luồng ATM. Chuẩn IMA được xác định một lớp con mới được gọi là lớp con ghép ngược ATM nó nằm giữa lớp ATM và lớp vật lý PHY.
Hình 3.6: Ghép nhiều đường dây thoại đểtăng tốc độ
Hình 3.7: Chức năng của IMA phía phát và thu
Phía phát luồng tín hiệu tương ứng với tốc độ cao là 30 Mbps (giả sử ghép 3 luồng từ 3 đôi dây cáp đồng) sẽ được chuyển đến lớp con ghép ngược IMA, sau đó từ lớp này luồng tín hiệu sẽ tiến hành phân phối với từng lớp vật lý tương ứng với
GVHD: T.S Võ Trường Sơn 68 SVTH: Trần Võ Hồng Quân số đôi dây được ghép rồi truyền trên đường dây đến phía thu. Tại phía thu các tế bào từ các lớp vật lý sẽ được đưa đến lớp con ghép ngược để thu được luồng ATM có tốc độ như ban đầu. Tuy nhiên khi truyền luồng tín hiệu trên đường dây có phẩm chất xấu thường xảy ra hiện tượng trễ, lỗi bit làm ảnh hưởng đến các luồng còn lại ở các dây khác trong cùng một sợi lớn dẫn đến thông tin bị suy giảm chất lượng. Để hạn chế được những trường hợp không mong muốn trên như đồng bộ khi các bit đến trễ, sửa lỗi khi thông tin bị lỗi do phẩm chất của dây, hay những trường hợp gỡ bỏ tế bào trống không mang tin, gửi bản tin yêu cầu phát lại khi tế bào Atm không thu đủ theo chỉ số tuần tự thông tin, IMA cần sự hỗ trợ của các khối trong modem ADSL2 để thực hiện các công việc trên đem lại thông tin có chất lượng tốt.