Tuy là FEC cú nhiều tỏc dụng trong sửa lỗi nhưng chỳng ta khụng thể sửa
được cỏc lỗi xảy ra quỏ nhiều và liền nhau vỡ vậy mà đưa ra đan xen để trộn lẫn thứ tự của cỏc từ mó. Đan xen được thực hiện ở bộ phỏt và giải đan xen được thực hiện ở bộ thu. Cú hai kiểu đan xen đú là đan xen khối và đan xen xoắn. Phổ biến đối với DSL là đan xen xoắn. Đan xen khối cỏc bit số liệu được viết vào theo hàng và được đọc ra
theo cột và thường thỡ một hàng chứa một từ mó FEC. Bờn thu lại làm ngược lại là viết theo cột, đọc ra theo hàng. Vớ dụ của đan xen khối nh hỡnh vẽ 2.22.
1 2 3 4 5 6 7
8 9 10 11 12 13 14
15 16 17 18 19 20 21
Hỡnh 2.22: Nguyờn lý thực hiện đan xen
Nhờ đan xen mà lỗi được phõn đều ra trong khoảng thời gian truyền và điều này giỳp cho FEC cú hiệu quả hơn. Đan xen gõy ra độ trễ trong truyền số liệu từ đầu cuối đến đầu cuối đồng thời nú yờu cầu bộ nhớ là ND với độ trễ khoảng 2DN bit với N là kớch thước từ mó và D là độ sõu đan xen.
Đầu ra 0: 00 00 00 00 00 00 00 11 11 11 11 11 11 11 10 10 10 10 10 10 01 01 01 01 01 01 11 11 11 11 11 10 10 10 10 10 00 00 00 00 00 T0T1 00 10 01 11 Đầu ra 1: 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Viết vào (từ FEC) N = 7 đọc ra (gửi tới kênh)
D = 3
Đan xen xoắn cú hiệu quả hơn so với đan xen khối trong cỏc yờu cầu về bộ nhớ và giảm độ trễ truyền dẫn, nú khụng liờn quan đến cỏch sử dụng của FEC. Nú cú thể
hoạt động với cả FEC khối và xoắn. Một bộ đan xen xoắn với kớch thước từ mó N = 7 và độ sõu D = 3 nh hỡnh vẽ 2.23. B1 1 B1 2 B1 3 B1 4 B1 5 B1 6 B1 7 B4 1 B4 2 B4 3 ... • B1 1 B1 2 B1 3 B1 4 B1 5 B1 6 B1 7 B4 1 B4 2 ... • • B1 1 B1 2 B1 3 B1 4 B1 5 B1 6 B1 7 B4 1 ...
Hỡnh 2.23: Nguyờn lý đan xen xoắn
Trong thớ dụ này, con số ghi phớa trờn của B tương ứng với số thứ tự từ mó, con số ghi bờn dưới tương ứng số thứ tự của bit trong từ mó đú. Cỏc từ được viết vào trong bộ đan xen theo hàng và được đọc ra theo cột. Sự khỏc nhau giữa đan xen xoắn và đan xen khối là ở chỗ với đan xen xoắn cỏc từ mó khụng được bắt đầu trong cựng một cột nh chúng làm trong bộ đan xen khối, thờm vào đú cỏc hàng khụng cú điểm cuối. Chiều dài và chiều sõu của bộ đan xen (chớnh là kớch thước của bộ nhớ) quyết định từ mó tiếp theo nờn được viết vào trong hàng tiếp theo hay trong hàng đầu tiờn ngay sau từ mó đó được viết ở đú.
B1 1 B1 2 B1 3 B1 4 B1 5 B1 6 B1 7 B4 1 B4 2 B4 3 ... • B1 1 B1 2 B1 3 B1 4 B1 5 B1 6 B1 7 B4 1 B4 2 ... • • B1 1 B1 2 B1 3 B1 4 B1 5 B1 6 B1 7 B4 1 ...
Hỡnh 2.24: Nguyờn lý giải đan xen xoắn
Bộ giải đan xen chỉ phải đọc 1 từ mó từ mỗi hàng và sau đú chuyển tới hàng tiếp theo cho đến khi hàng cuối được đọc ra. Sau khi đọc hàng cuối cựng, bộ giải đan xen quay trở lại hàng đầu tiờn và đọc từ vị trớ chưa đọc tiếp theo.
Đan xen xoắn cú thể phõn phỏt một từ mó cú độ dài N trờn khoảng thời gian là ND, tạo ra trễ truyền là ND bit.
Trờn thực tế, người ta đan xen ở cấp độ byte hay symbol. Nh mó hoỏ Reed - Solomon thực hiện trong GF (256) là ở mức độ byte. Nếu FEC thực hiện ở mức
Viết vào Đọc ra • : từ các từ mã trước Đọc ra Viết vào • : từ các từ mã trước
byte hay symbol thỡ đan xen cũng thực hiện ở mức Byte hay Symbol. Lỳc đú độ trễ cũng được tớnh theo đơn vị tương ứng.
2.2.5 Ngẫu nhiờn hoỏ
Hầu hết DSL gồm 1 bộ ngẫu nhiờn hoỏ trong bộ phỏt và giải ngẫu nhiờn trong bộ thu. Nú cú tỏc dụng giảm xỏc xuất cỏc chuỗi bit 0 hay chuỗi bit 1 liờn tiếp được chuyển qua bộ điều chế. Nú cú ích cho cỏc mạch vũng khoỏ pha để khụi phục định thời và cõn bằng thớch ứng. Chỳ ý ngẫu nhiờn hoỏ khụng được dựng cho mật mó hoỏ số liệu vỡ nú quỏ đơn giản.
Một bộ ngẫu nhiờn hoỏ và giải ngẫu nhiờn hoỏ được cho nh hỡnh vẽ 2.24 Cả bộ ngẫu nhiờn hoỏ và giải ngẫu nhiờn được đặc trưng bởi đa thức sinh g(x)= 1+x5 +x23
Đõy là trường hợp ngẫu nhiờn hoỏ tự đồng bộ nghĩa là bộ giải ngẫu nhiờn cú thể bắt đầu trong một trạng thỏi tuỳ ý(cỏc giỏ trị khởi tạo nằm trong bộ ngẫu nhiờn hoỏ) sau khoảng thời gian hạn chế, cho ra số liệu được giải mó chớnh xỏc.
Hỡnh 2.25: Bộ trộn và giải trộn
Trong đú: z-1 là khối làm trể 1 bit, cỏc bộ cộng là cộng module2
Khi cú một lỗi xẩy ra ở đầu vào thỡ sẽ tạo ra 3 lỗi ở đầu ra của bộ giải trộn, do đú nhược điểm khi sử dụng bộ trộn và giải trộn là làm tăng bit lỗi trờn kờnh.
z-1 z-1 z-1 z-1 z-1 Đầu vào (1) (2) (5) (23) Đầu ra bộ phát Bộ trộn bộ phát z-1 z-1 z-1 z-1 z-1 Đầu vào (1) (2) (5) (23) Đầu ra bộ thu Bộ giải trộn từ kênh
(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
CHƯƠNG 3: KIẾN TRÚC ỨNG DỤNG CễNG NGHỆ XDSL 3.1. KIẾN TRÚC MẠNG
Hiện nay, một yờu cầu quan trọng được đặt ra khi sử dụng cỏc cụng nghệ mới là phải tận dụng và phối hợp tốt với cỏc cụng nghệ và thiết bị sẵn cú của mạng viễn thụng đang tồn tại, đồng thời thớch hợp cho nhiều loại hỡnh dịch vụ phong phỳ như thoại, hỡnh ảnh, dữ liệu. Để giải quyết cỏc khú khăn này khi ỏp dụng cụng nghệ mới DSL cho mạch vũng thuờ bao, người ta đó xõy dựng được một kiến trỳc tổng quan truy nhập DSL giữa người sử dụng và nhà cung cấp dịch vụ, kiến trỳc này thớch hợp cho cỏc loại hỡnh dịch vụ và cụng nghệ như POTS, ISDN, frame relay, ATM.
3.1.1 Cỏc thành phần trong kiến trỳc mạng DSL
Mụ hỡnh mạng DSL này gồm 3 phần: Thiết bị tại phớa người sử dụng, nhà cung cấp việc truy nhập mạng và nhà cung cấp dịch vụ mạng.
Hỡnh 3.1: Tổng quan kiến trỳc mạng DSL.
Nhà cung cấp dịch vụ mạng - NSP (Network Service Provider):
Vai trũ của NSP là cung cấp cỏc dịch vụ theo yờu cầu của khỏch hàng nh
điện thoại, trang Web, video theo yờu cầu... Nhà cung cấp dịch vụ cú thể là:
DSL Router/ modem DSL line card DSL line card DSL line card Mạng nhà cung cấp dịch vụ Giao diện truy nhập xa Mạng truy nhập DSLAM Mạng nhà cung cấp dịch vụ Mạng nhà cung cấp dịch vụ Giao diện truy nhập xa Giao diện truy nhập xa DSL Router/ modem DSL Router/ modem
Mạng nhà cung cấp dịch vụ Mạng truy nhập Thiết bị khách hàng
Tổng đài trung tõm thực hiện dịch vụ thoại hoặc ISP - nhà cung cấp dịch vụ Internet - hỗ trợ cho cỏc mỏy chủ và cỏc ứng dụng mạng mà người sử dụng yờu cầu...
Nhà cung cấp mạng truy nhập - NAP (Network Access Provider):
Vai trũ của NAP là cung cấp cỏc dịch vụ DSL tới người sử dụng và kết nối lưu lượng người sử dụng với cỏc nhà cung cấp dịch vụ mạng. Trong kiến trỳc mạng này, vai trũ của nhà cung cấp dịch vụ và người sử dụng giống như trong cỏc mạng truyền thống, nhưng với NAP dịch vụ DSL phải phự hợp với mụi trường mà nhà cung cấp dịch vụ đưa ra, vớ dụ phải ứng dụng được với cỏc phương phỏp truy nhập khỏc nhau như modem quay số hoặc cỏc đường dõy thuờ bao riờng (leased-line), truy nhập ISDN BRI, PRI, frame relay, hoặc cỏc phương thức chuyển mạch gúi, chuyển mạch kờnh, chuyển mạch ATM...
Để thực hiện điều này, tại phớa nhà cung cấp NAP, cỏc đường dõy từ cỏc thuờ bao được nối vào cỏc DSL line card tập trung trong thiết bị DSLAM (Digital Subscriber Line Access Multiplexer)- Bộ dồn kờnh truy cập đường dõy thuờ bao số. Đường dõy nối từ NAP đến cỏc thuờ bao thụng thường là đụi dõy đồng xoắn, tuy nhiờn DSL cũn hỗ trợ cho cả đường T1/E1.
Trong nhiều trường hợp nhà cung cấp dịch vụ mạng NSP cú thể đồng thời thực hiện việc cấp cỏc kết nối tới người sử dụng nh NAP mà khụng phải dựa trờn mạng truy nhập của nhà cung cấp khỏc.
Thiết bị người sử dụng:
Cụng nghệ DSL hỗ trợ việc truyền dẫn tốc độ cao cho hầu hết cỏc dịch vụ người dựng, do đú cỏc thiết bị tại thuờ bao sẽ rất đa dạng. Thiết bị này cú thể là điện thoại, mỏy tớnh cỏ nhõn, mạng LAN cụng sở hoặc TV... tuỳ thuộc vào mụi trường khỏch hàng và cỏc ứng dụng cần hỗ trợ thụng qua giao diện DSL.
Tương ứng với DSLAM tại phớa nhà cung cấp, đường dõy phớa người sử dụng được kết nối với DSL modem/ router trước khi đưa vào cỏc thiết bị của người dựng. Để tương thớch với nhiều loại thiết bị nh đó núi trờn, cỏc DSL modem/router cú cỏc cấu hỡnh phự hợp. Một vài cấu hỡnh thường thấy là:
- Bộ phõn tỏch splitter trong DSLmodem cấp khe cắm RJ11 để nối với điện thoại hỗ trợ việc cung cấp dịch vụ POTS.
- Người sử dụng cần truy nhập Internet hoặc xem video bằng mỏy tớnh, DSL modem ngoài việc cấp khe cắm RJ-45 nối với card mạng trong mỏy tớnh hoặc cú thể được tớch hợp thành card modem cắm trong mỏy.
- DSL cú thể hỗ trợ cho cỏc mạng LAN truy nhập mạng WAN nhờ sử dụng giao thức IP. Trong trường hợp này DSL modem nằm trong một bộ định tuyến,
cung cấp giao diện 10base-T, giao diện V35 hoặc giao diện T1/E1... cho mạng LAN. Cấu hỡnh này ỏp dụng cho cỏc doanh nghiệp nhỏ hoặc cỏc văn phũng chi nhỏnh của cỏc cụng ty lớn.
3.1.2 Cỏc thiết bị DSL sử dụng trong mạng
a. Bộ dồn kờnh truy nhập đường thuờ bao số - DSLAM (Digital Subscriber Line Access Multiplexer):
DSLAM là thiết bị đầu cuối DSL được đặt tại địa điểm của nhà cung cấp dịch vụ mạng. DSLAM tập trung luồng dữ liệu từ cỏc mạch vũng DSL và tổ hợp lại thành tốc độ cao hơn nh tốc độ T1, E1 hoặc tốc độ ATM của OC-3 (155 Mbps)... rồi đưa tới Internet hay mạng dữ liệu.
DSLAM giỳp cho việc ghộp lưu lượng của cỏc ứng dụng gúi, tế bào hoặc chuyển mạch kờnh một cỏch hiệu quả. Ngoài ra thiết bị này cũn cho phộp nhà cung cấp thực hiện chức năng quản trị trờn mạng DSL nh đưa dịch vụ đến cỏc cỏc khỏch hàng mới, giải phúng kết nối khi cỏc khỏch hàng ngừng dịch vụ, kiểm tra và sửa lỗi... Trong một số trường hợp, DSLAM cú khả năng mở cỏc gúi dữ liệu để xử lý, vớ dụ như cung cấp việc chuyển địa chỉ IP động sử dụng giao thức DHCP (Dynamic Host Configurative Protocol) nhằm đưa cỏc gúi dữ liệu tới đỳng đớch...Cỏc DSLAM cú thể khụng cần phải đặt ngay ở vị trớ của trung tõm mà cú thể đặt ở đầu cuối từ xa nhằm mở rộng vựng phục vụ của nhà cung cấp cho những người sử dụng ở xa.
Thụng thường mỗi loại hỡnh dịch vụ hoặc loại hỡnh cụng nghệ xDSL cú một loại DSLAM riờng thớch hợp với nú. Nhưng hiện nay, một DSLAM cú thể được tớch hợp đa dịch vụ nhằm phối hợp với cỏc phần tử CPE giỳp cho việc thực hiện hiệu quả việc truy nhập Internet tốc độ cao cũng như cỏc ứng dụng thoại và video.
DSLAM đa dịch vụ cho phộp thực hiện chuyển mạch ATM đầy đủ, quản lý lưu lượng, đảm bảo chất lượng (QoS) cho cỏc dịch vụ: analog, ISDN đồng thời cũn hỗ trợ cho cỏc loại hỡnh xDSL: IDSL, SDSL, RADSL- CAP, RADSL-DMT trờn cựng một thiết bị. Ngoài ra, thiết bị này cú thể được cấu hỡnh để cung cấp thờm cỏc chức năng định tuyến và bảo mật, thực hiện tối ưu hoỏ dải thụng của cơ sở hạ tầng đó tồn tại cũng như phõn phối cỏc dịch vụ tớch hợp tốc độ cao qua cỏc phương tiện truy nhập vật lý.
Bảng 3.1: Cỏc đặc điểm nổi bật của DSLAM đa dịch vụ
Đặc tớnh Tỏc dụng (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Đa dịch vụ Hỗ trợ cho hầu hết cỏc loại hỡnh dịch vụ và cụng nghệ xDSL, đảm bảo QoS
Thực hiện mó hoỏ DSL Cung cấp một số mó DSL (CAP, DMT, 2B1Q) và giao thức đường dõy
nhiều mụ hỡnh dịch vụ, ứng dụng và mạng
Khả năng quản lý Sử dụng cỏc chuẩn tương thớch với nhiều hệ thống quản lý mạng (NMS) và quản lý mạng đầu cuối- đầu cuối đỏng tin cậy.
b. DSL modem/router:
Đõy là thiết bị đầu cuối DSL đặt tại phớa thuờ bao để kết nối người dựng với đường truyền DSL. DSL modem/router làm nhiệm vụ nộn và mó hoỏ/giải mó đường truyền, ngoài ra cũn cú chức năng: hiệu chỉnh lỗi, đo lường hiệu năng (giỏm sỏt thực hiện), định tuyến. Khả năng định tuyến cho phộp nhiều mỏy tớnh cỏ nhõn cựng dựng chung một modem DSL và do đú chung đường truyền DSL.
Điểm cuối DSL CPE cú thể là nhiều loại cấu hỡnh khỏc nhau tuỳ thuộc vào thiết bị người sử dụng như: mỏy tớnh, mạng LAN, thiết bị FRAD.... Để tương thớch với cỏc loại thiết bị và dịch vụ đú, ngoài cỏc chức năng cơ bản, DSL modem cũn cung cấp cỏc chức năng như là: cầu nối, định tuyến, ghộp kờnh TDM, ghộp kờnh ATM.
Cỏc DSL modem/router được lắp đặt thờm vào cỏc đầu cuối của hệ thống cỏp đồng và cỏc thiết bị đó cú sẵn của khỏch hàng do đú chỳng được thiết kế sao cho đơn giản để người sử dụng cú thể tự cài đặt hoặc cú đặc tớnh plug- and- play.
c. POTS splitter:
Cụng nghệ DSL dựng phổ tần lớn để truyền tớn uptream và downstream nhưng vẫn giữ lại phổ tần từ 0 đến 4 KHz để truyền tớn hiệu thoại. Việc sử dụng thiết bị POTS splitter cho phộp người sử dụng cú thể sử dụng đồng thời dịch vụ điện thoại và cỏc dịch vụ tốc độ cao khỏc như: video theo yờu cầu, truy nhập Internet tốc độ cao...
Để thực hiện điều này, hai khối POTS splitter được đặt tại cả vị trớ CO và thuờ bao. Splitter cú thể nằm trong ngay trong cỏc khối DSLAM (phớa nhà cung cấp) và DSL modem/router (phớa người sử dụng), hoặc cú thể tỏch rời thành khối riờng.
3.2 CÁC DỊCH VỤ ỨNG DỤNG CễNG NGHỆ DSL
Kiến trỳc mạng tổng quỏt đó đưa ra trong phần 3.1 cho phộp tương thớch với nhiều loại hỡnh ứng dụng và cụng nghệ đang tồn tại hiện nay như: cỏc ứng dụng truyền thoại, truyền số liệu, truyền hỡnh ảnh, õm thanh; cỏc cụng nghệ chuyển mạch ISDN, X25, Frame Relay, ATM... Tuy nhiờn, mỗi loại ứng dụng và cụng nghệ cụ thể lại phự hợp với một loại cụng nghệ DSL và cỏc thiết bị mạng truy nhập nhất định. Để thấy rừ sự khỏc biệt giữa cỏc loại hỡnh và thuận lợi cho việc ỏp dụng chúng, kiến trỳc chi tiết của một số dịch vụ cơ bản dựa trờn cụng nghệ DSL sẽ được phõn tớch cụ thể:
• Dịch vụ Nx64 over DSL
• Dịch vụ Frame Relay over DSL
• Dịch vụ TCP/IP over DSL
• Dịch vụ ATM over DSL.
3.2.1 Dịch vụ Nx64 over DSL
Tốc độ dữ liệu trờn cỏc đường trung kế và cỏc đường backbone cần lớn hơn rất nhiều lần tốc độ cơ bản của kờnh thoại số là 64 Kbps. Kỹ thuật ghộp kờnh TDM được sử dụng để đạt được cỏc tốc độ cao Nx64, vớ dụ: ghộp 24 kờnh cơ bản cú thể đạt tốc độ T1 (1,544Mbps), ghộp 30 kờnh cơ bản được kờnh E1 (2,048Mbps)... tương tự ta cú thể cú cỏc tốc độ 8 Mbps, 44Mbps... Cỏc đường truyền T1/E1 hay được sử dụng nhất cho cỏc đường trung kế tốc độ vừa phải. Hạn chế của cỏc đường truyền này là giỏ thành lắp đặt và bảo dưỡng cao, đặc biệt là khi truyền băng thụng