bài tập lớn môn kĩ thuật ghép kênh

Khoa Điện- Điện Tử Lớp:ĐHĐT1_K1
MỞ ĐẦU
Mạng thông tin toàn cầu Internet ngày càng trở nên quan trọng, khi mà nhu
cầu tìm kiếm và trao đổi thông tin ngày càng cao, số lượng người sử dụng ngày
càng tăng. Chính vì vậy những công nghệ Internet cũ không thể đáp ứng được mà
đòi hỏi phải có những công nghệ mới có tốc độ cao, rẻ tiền đáp ứng được nhu cầu
người dùng và từ đó công nghệ xDSL đã ra đời.
Trong bài này trình bày những kiến thức chung về kỹ thuật ADSL và sự phát
triển của công nghệ ADSL trên thế giới và Việt Nam. Được viết lại trên cơ sở các
nguồn thông tin từ các cuốn giáo trinh chuyên nghành của các trương Đại học kĩ
thuật trong nước, và các nguồn thông tin trên Internert hi vọng sẽ mang lại nhiều
kiến thức bổ ích cho các bạn.
Trong quá trình viết không thể thiếu những thiếu sót,vậy rất mong được sự
giúp đỡ và đóng góp ý kiến từ các quý thầy cô và bạn đọc để tôi có thể xây dựng
một bài viết với những kiến thức chính xác và đầy đủ hơn về ADSL.
Rất mong được sự góp ý từ ban đọc!
1
Bài tập lớn môn Kĩ Thuật Ghép Kênh
Khoa Điện- Điện Tử Lớp:ĐHĐT1_K1
PHẦN 1: Kỹ thuật xDSL
1.1 Giới thiệu tổng quan kỹ thuật
xDSL
Mạng viễn thông phổ biến trên thế giới hay nước ta là hiện nay là mạng
số
liên kết (IDN-Integrated Digital Network). Mạng IDN là mạng viễn
thông
truyền dẫn số, liên kết các tổng đài số và cung cấp cho khách hàng các
đường
dẫn thuê bao tương tự. Trong xu hướng số hoá mạng viễn thông trên toàn
thế
giới, mạng liên kết số đa dịch vụ ISDN (Intergrated Services Digital

Network)
và
đường dây thuê bao số DSL (Digital Subcriber Line) đã đáp ứng
được
nhiệm
vụ số hoá mạng viễn thông đến tận phía khách hàng. Có thể nói
rằng
ISDN là
dịch vụ DSL đầu tiên cung cấp cho khu dân cư giao diện tốc độ cơ
sở
BRI (Basic
Rate Interface) 144 Kbit/s, được cấu thành từ hai kênh B 64
Kbit/s
và một kênh
D 16
Kbit/s.
Ngày nay, đi đôi với mạng ISDN một công nghệ mới có nhiều triển
vọng
với tên gọi chung là xDSL, trong đó x biểu thị cho các kỹ thuật khác nhau.
Mục
đích của các kỹ thuật này là cung cấp cho khách hàng các loại hình dịch
vụ
chất lượng cao và băng tần
rộng.
Phân biệt các kỹ thuật này dựa vào tốc độ hoặc chế độ truyền dẫn. Kỹ
thuật
này có thể cung cấp nhiều dịch vụ đặc thù truyền không đối xứng qua
modem,
điển hình loại này là ADSL và VDSL và truyền đối xứng có tốc độ
truyền

2
hướng như nhau như HDSL và SDSL. Riêng với kỹ thuật VDSL (Very
High-
speed DSL) có thể truyền cả đối xứng và không đối xứng với tốc độ rất
cao.
Các đặc trưng chính họ công nghệ xDSL hiện tại được mô tả trong bảng
1.1
Bảng 1.1: Các đặc trưng của họ công nghệ
xDSL
Kỹ
thuật
ý
nghĩa
Tốc độ d
ữ
liệu
Mode
Ghi
chú
HDSL
High data rate
DSL
2.048
Mbit/s
1.544
Mbit/s
đối
xứng
đối
xứng

Sử dụng 1-3 đôi
sợi
Sử dụng 2 đôi
sợi
SDSL
Single Line
DSL
768
kbit/s
đối
xứng
Sử dụng 1 đôi
sợi
ADSL Asymmetric
1.5 -8
Mbit/s
16-640
Kbit/s
Down

Up
Sử dụng 1 đôi
sợi
CDSL
Consumer
DSL
Lên tới 1
Mbit/s
16 640
Kbit/s

Down
Up
Sử dụng 1 đôi
sợi
2
Bài tập lớn môn Kĩ Thuật Ghép Kênh
Khoa Điện- Điện Tử Lớp:ĐHĐT1_K1

Sử dụng Down thay cho Downstream (Hướng từ tổng đài tới thuê bao) Sử
dụng Up thay cho Upstream (Hướng từ thuê bao tới tổng đài)
ISDL
ISDN
DSL
ISDL
BRI
(2B+D)
đối
xứng
Sử dụng 1 đôi
sợi
VDSL
Very high data
rate
DSL
13- 55
Mbit/s
1.5-6
Mbit/s
13- 55
Mbit/s

Down
Up
Ðối
xứng
Sử dụng 1 đôi
sợi
HDSL thường sử dụng 1-3 đôi sợi. Ví dụ để truyền tốc độ 2.048 Mbit/s
ở
khoảng cách 4.5Km cần dùng 3 đôi sợi còn để truyền tốc độ 1.544 Mbit/s
cũng
với khoảng cách này chỉ cần dùng 2 đôi
sợi.
SDSL nếu nói công nghệ xDSL có ưu điểm tận dụng các đường thuê bao
cáp
đồng thì có lẽ đây là kỹ thuật tốt hơn do chỉ dùng 1 đôi sợi như sử dụng
cho
điện thoại tương tự. Kỹ thuật SDSL truyền với tốc độ 768 Kbit/s được
khoảng
cách 4
Km.
ADSL truyền tin bất đối xứng rất nhiều các dịch vụ băng rộng khoảng cách
đạt
được là 5.5
Km
CDSL gần giống ADSL có tốc độ và khoảng cách truyền vừa phải, công
nghệ
này
có ưu điểm là không cần bộ chia tại phía khách
hàng
IDSL mang 2B+D kênh thông tin của ISDN BRI chủ yếu chỉ truyền ở tốc

độ
144
Kbit/s.
VDSL là kỹ thuật mới nhất, có tốc độ cao nhất nhưng khoảng cách truyền
ngắn
từ 0.3 Km đến 1.5 Km trên 2 đôi dây với tốc độ có thể lên tới 52
Mbit/s.
Nói chung kỹ thuật xDSL là kỹ thuật truyền dẫn cáp đồng, nó giải quyết
những
vấn đề tắc nghẽn giữa những nhà cung cấp dịch vụ mạng và những khách
hàng
sử
dụng những dịch vụ mạng
đó.
Kỹ thuật xDSL đạt được những tốc độ băng rộng trên môi trường mạng
phổ
biến nhất trên thế giới là đường dây cáp điện thoại thông
thường.
Kỹ thuật xDSL đưa ra những cải tiến đột phá về tốc độ (lên tới hơn 7Mbit/s)
và
nó
đã được so sánh với những phương pháp truy nhập mạng khác, mặt
mạnh
thực
sự của những dịch vụ dựa trên xDSL là những thuận lợi
như:
3
Bài tập lớn môn Kĩ Thuật Ghép Kênh
Khoa Điện- Điện Tử Lớp:ĐHĐT1_K1
- Những yêu cầu ứng dụng đa phương tiện của các khách hàng

sử

dụng
mạng.
- Hiệu suất và độ
tin

cậy.
- Tính
kinh

kế.
Kỹ thuật này có các khả
năng:
- Cung cấp những dịch vụ mới được cải tiến có giá trị cao đối với
người

sử
dụng
mạng.
- Cung cấp nhiều dịch vụ với những tốc độ truy nhập và chi phí khác nhau
.
Cung
cấp và quản lý những ứng dụng thương mại quan trọng một cách đáng
tin
cậy.
Một trong số những lợi ích quan trọng nhất của kỹ thuật xDSL là cho
phép
mạng của nhà cung cấp dịch vụ NPS (Network Provider Services) và người
sử

dụng dịch vụ tận dụng một số đặc tính của cấu trúc cơ sở hạ tầng hiện nay
như
những giao thức lớp 2, 3 giống như Frame Relay, ATM, IP và độ tin cậy
những
dịch vụ mạng. xDSL có thể triển khai những dịch vụ được dựa trên các gói
tin
hoặc tế bào giống như Frame Relay, IP hoặc ATM hay trên những dịch
vụ
kênh đồng bộ
bit.
Do có những thay đổi nhanh trong môi trường mạng, chiến lược đối với sự
phát
triển dịch vụ được dựa trên xDSL là xây dựng tính mềm dẻo đủ mức cần
thiết
để
hỗ trợ cho các ứng dụng. Tính mềm dẻo thể hiện ở đây
là:
- Khả năng để hỗ trợ nhiều loại hình
dịch

vụ
- Khả năng mở rộng để phát triển từ một vài thuê bao tới hàng ngàn
thuê

bao.
- Khả năng quản lý tin cậy mạng điểm - điểm trong việc hỗ trợ những
ứng
dụng quan
trọng.
Qua những kết quả nghiên cứu, các nhà cung cấp dịch vụ thừa nhận rằng

kỹ
thuật xDSL không phải là thế hệ tương lai của mạng truy nhập mà chỉ là
giải
pháp hiện tại của truy nhập
mạng.
xDSL được chia ra làm nhiều loại kỹ thuật như HDSL, SDSL, ADSL và
VDSL
với mỗi loại kỹ thuật đó lại có những tốc độ dữ liệu, băng tần hoạt
4
Bài tập lớn môn Kĩ Thuật Ghép Kênh
Khoa Điện- Điện Tử Lớp:ĐHĐT1_K1
động
và
những dụng khác
nhau. Và sau đây chúng ta sẽ tìm hiểu về kỹ thuật
ADSL – kỹ thuật đang được ứng dụng rộng rãi nhất hiện nay.
PHẦN 2: Kỹ thuật ADSL
2.1 Giới thiệu kỹ thuật
ADSL
ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) là một kỹ thuật mới,
chuyển
đổi đường dây điện thoại thông thường thành một đường truy nhập đa dịch
vụ
và
các đường truyền dữ liệu tốc độ cao. ADSL cung cấp đường truyền tốc độ
6
Mbit/s- 8 Mbit/s tới thuê bao và 640 kbit/s-1Mbit/s theo hướng ngược
lại.
Mạch ADSL tạo nên 3 kênh thông tin ở đôi dây thuê bao: một kênh tốc độ
cao

từ
tổng đài tới thuê bao, một kênh tốc độ trung bình 2 chiều (phụ thuộc vào
cấu
trúc
của ADSL) và một kênh thoại hoặc một kênh N-ISDN. Modem
ADSL
được
sản xuất có khả năng cung cấp tốc độ dữ liệu theo cả tiêu chuẩn Mỹ
và
Châu
Âu, có thể thay đổi tốc độ và dung lượng đường truyền. Tốc độ đơn
vị
mà
ADSL có thể cung cấp là 1,5 hoặc 2 Mbit/s trên một kênh từ tổng đài
tới
thuê
bao và 16 kbit/s trên một kênh 2 hướng. Modem ADSL tương thích
với
truyền
dẫn ATM, giao thức IP bằng việc thay đổi tốc độ truyền và phù hợp
với
các mào
đầu của ATM cũng như
IP.
2.2 Cấu trúc hệ thống
ADSL
So với tất cả các kỹ thuật DSL thì ADSL là một trong những kỹ thuật
được
chuẩn hoá nhiều nhất. Dưới đây là sơ đồ cấu trúc hệ thống ADSL (hình
1.5).

Hình 2.1: sơ đồ cấu trúc hệ thống
ASDL
5
Bài tập lớn môn Kĩ Thuật Ghép Kênh
Khoa Điện- Điện Tử Lớp:ĐHĐT1_K1
ADSL Transmission Unit at the network end - Khối
truyền
dẫn ADSL phía tổng
đài
ADSL Transmission Unit at the customer premises end
Khối truyền dẫn ADSL phía khách
hàng
Access point: Ðiểm tập trung cho dữ liệu băng rộng và
hẹp

B: Ðầu vào phụ của dữ
liệu
Broadcast: Dữ liệu băng rộng đầu vào một
hướng
Broadband Network: Hệ thống chuyển mạch cho tốc độ trên 1,5/2
Mbit/s
Loop: Ðường điện thoại dùng cáp đồng 2
sợi
Narrowband Network Hệ thống chuyển mạch cho tốc độ dưới 1,5/2
Mbit/s.
Plain Old Telephone Service-Dịch vụ điện thoại
truyền

thống
: Giao diện giữa mạng điện thoại công cộng và bộ chia

ở
phía tổng
đài
: Giao diện giữa mạng điện thoại công cộng và bộ chia
ở
phía khách
hàng
SM: Sevice module - Khối dịch
vụ
Splitter: Bộ
chia
T-SM: Giao diện giữa ATU-R và mạng phân bố tới khách
hàng
Giao diện giữa mạng phân bố tới khách hàng và khối
dịch

vụ
U-C: Giao diện giữa mạch vòng và bộ chia phía tổng
đài
U-C
2
: Giao diện giữa bộ chia và
ATU-C
U-R: Giao diện giữa mạch vòng và bộ chia phía khách
hàng
U-R
2
: Giao diện giữa bộ chia và
ATU-R
V

A
: Giao diện giữa ATU-C và điểm truy
nhập
V
C
: Giao diện giữa điểm truy nhập và
mạng
Như đã nói ở trên, ADSL có khả năng cung cấp truyền kênh thoại tương
tự
(POTS) và các dịch vụ băng rộng khác. Ðối với dịch vụ thoại tương tự, một
bộ
6
Bài tập lớn môn Kĩ Thuật Ghép Kênh
Khoa Điện- Điện Tử Lớp:ĐHĐT1_K1
chia đặc biệt sẽ mang kênh tương tự 4 kHz từ tổng đài tới thuê bao trên
băng
tần
số của đường truyền ADSL. Với các dịch vụ như quảng bá, dịch vụ
băng
rộng
số (Video hoặc truy nhập Internet) hoặc quản lí mạng sẽ được truy
nhập
từ ngoài
tổng đài trung tâm (CO) hoặc nội hạt (LE), để giải quyết vấn đề
nghẽn
chuyển
mạch và trung kế. Một nút truy nhập ADSL nằm trong CO (hoặc
LE)
phục vụ
cho một số đường ADSL. Nút này thường được gọi là khối truy

nhập
DSL
(DSLAM). Mặc dù một DSLAM có thể cung cấp khả năng truy nhập
dịch
vụ cho
nhiều đường ADSL nhưng một kiến trúc đầy đủ của DSLAM phức
tạp
hơn rất
nhiều so với cấu trúc thể hiện trên
hình
Trên hình vẽ, giao diện B là một đầu vào phụ sử dụng cho các luồng tín
hiệu
khác chẳng hạn cho tín hiệu từ vệ tinh. Trong một vài trường hợp, giao diện
T-
SM giữa ATU-R và khối dịch vụ cũng giống như giao diện T (đặc biệt khi
khối
dịch vụ được tổ hợp trong ATU-R). Nếu không có giao diện T-SM thì thay
vào
đó
sẽ là các giao diện ATU-R (có nhiều kiểu giao diện này). Ví dụ ATU-R
có
cả 2
cổng 10Base-T Ethernet và V.35. Cũng vậy, nếu thiết bị đầu cuối tích
hợp
với
ATU-R trong một số cấu trúc đặc biệt thì sẽ không có giao diện T
giữa
mạng
phân bố và thiết bị đầu
cuối.

Trong sơ đồ này, các giao diện U trên hình 1.10 sẽ không có khi bộ
chia
được chế tạo như một phần tích hợp của bộ ATU hoặc chẳng có bộ chia
nào.
Cũng như vậy, nếu nút truy nhập ADSL hoặc DSLAM thực hiện một số
nhiệm
vụ
tập trung hoặc chuyển mạch thì sẽ không có giao diện V, đặc biệt với
ngay
với
cả giao diện V
A
. Giao diện V
C
cho phép tạo nên một loạt các dạng
giao
thức
tương ứng với TCP/IP, ATM và các mạng dịch vụ
khác.
2.3 Các phương pháp điều
chế
Trong sản phẩm ADSL, các mã đường truyền CAP, QAM, DMT là được
sử
dụng phổ biến nhất, ngoài ra còn có một số loại mã khác đang trong quá
trình
thử
nghiệm.
• Phương pháp điều chế biên độ cầu phương QAM- Quadrature
Amplitude Modullation
7

Bài tập lớn môn Kĩ Thuật Ghép Kênh
Khoa Điện- Điện Tử Lớp:ĐHĐT1_K1
QAM - điều chế biên độ cầu phương là một dạng điều chế pha sử dụng
điều
chế
đa mức. Tín hiệu cầu phương sử dụng mã hoá đa mức trên một định
nghĩa
chung
như tất cả các tín hiệu điều chế đa
mức:
R=D/N
(1)
Trong đó: R là: báo hiệu hoặc tốc độ điều
chế
D là: tốc độ dữ liệu tính bằng
bit/s
N là: số bit trong mỗi thành phần báo
hiệu.
Sử dụng biểu đồ pha cho điều chế cầu phương trong đó thuật toán sử dụng là
sự
kết hợp giữa hàm sin và cos. Lúc đó tín hiệu cầu phương được đưa ra theo
công
thức
sau:
cos(2πf
c
t+φ)=cosφ.cos2πf
c
t-sinφ.sin2πf
c

t
(2)
Q
I
Hình 2.2: Biểu đồ pha
QAM
Tín hiệu cos(2πf
c
t) là tín hiệu đồng pha hoặc gọi là tín hiệu
I
Tín hiệu sin(2πf
c
t) là tín hiệu lệch pha 90
0
hoặc gọi là tín hiệu
Q.
φ là độ lệch
pha.
Hệ thống QAM không đòi hỏi tín hiệu I và Q đồng thời, chúng độc lập
với
nhau.
Trong khi các kênh bị giới hạn băng tần, truyền dẫn đa mức có thể thực
hiện
khi áp dụng theo công thức
sau:
8
Bài tập lớn môn Kĩ Thuật Ghép Kênh
Khoa Điện- Điện Tử Lớp:ĐHĐT1_K1
R=log
2

L(1/T)
(3)
Trong đó: R là: tốc độ dữ liệu
(bit/s)
L là: số mức mã hoá (bit mỗi ký
hiệu)
T là: chiều dài của thời gian báo
hiệu.
Bằng cách sử dụng tín hiệu I và Q như miêu tả như ở trên, bộ thu có thể
nhận
và
phân biệt 8 giá trị mỗi tải. Như vậy sẽ có 64 trạng thái (8x8) được thiết
lập
tương
đương với giá trị tốc độ symbol bằng 1/16 tốc độ bit. Mỗi điểm biểu
diễn
trạng
thái có thể được biểu diễn qua giá trị I và Q (hình
1.2).
Khoảng cách giữa các điểm lân cận trong hệ thống điều chế pha được tính
như
sau:
Trong đó N là số
pha
D=2 sin (P/N)
(4)
Khi giá trị N tăng lên nghĩa là tốc độ bít tăng lên nhưng vị trí các điểm sát
lại
với nhau làm cho việc phân biệt trở nên khó khăn ở đầu
thu.

Đồng pha
Dữ liệu từ Mã Kết hợp
Đầu ra
Khách hàng hóa Lệch 90
o
Lệch pha
Hình 2.3 .Quá trình xử lý QAM ở đầu
phát
Hình 1.3 đưa ra quá trình xử lý QAM ở đầu phát. Dòng dữ liệu từ người
sử
dụng đi vào bộ mã hoá. Bộ mã hoá chia dữ liệu thành 2 nửa, hai nửa này
được
điều chế thành 2 phần trực giao với nhau rồi được tổ hợp thành tín hiệu
cầu
9
Bài tập lớn môn Kĩ Thuật Ghép Kênh
Khoa Điện- Điện Tử Lớp:ĐHĐT1_K1
phương và truyền trên kênh truyền dẫn. Ðiều đó có nghĩa là các tín hiệu
cầu
phương là tổ hợp của hai tín hiệu xuất phát từ cùng một nguồn nhưng được
làm
lệch pha nhau 90
độ.
• Phương pháp điều chế CAP- Carrierless
Amplitude/phase

Modulation
Phương pháp điều chế pha và biên độ không sử dụng sóng mang này
dựa

trên phương pháp điều chế biên độ cầu phương QAM. Vì thế phương pháp
này
hoạt động gần giống với phương pháp điều chế biên độ cầu phương QAM.
Bộ
thu của phương pháp điều chế QAM yêu cầu tín hiệu tới phải có phổ và hệ
thức
pha giống như phổ và pha của tín hiệu truyền dẫn. Do các tín hiệu truyền
trên
đường dây điện thoại thông thường thường không đảm bảo được yêu cầu
này
nên bộ điều chế của kỹ thuật xDSL phải lắp thêm cả bộ điều chỉnh thích hợp
để
bù
phần méo tín hiệu truyền dẫn Ðiều chế CAP không sử dụng kết hợp trục
tải
trực
giao bằng kết hợp sin và cos. Việc điều chế được thực hiện bằng cách
sử
dụng bộ
lọc thông dải 2 nửa dòng dữ liệu
số.
Các bít cùng một lúc mã hoá vào một symbol và qua bộ lọc, kết quả đồng
pha
và
lệch pha sẽ biểu diễn bằng đơn vị symbol. Tín hiệu được tổng hợp lại đi
qua
bộ
chuyển đổi A/D, qua bộ lọc thông thấp (LPF- Low pass filter) và tới
đường
truyền. Ở đầu thu tín hiệu nhận được qua bộ chuyển đổi A/D, bộ lọc và

đến
phần xử lý sau đó là mới giải mã. Bộ lọc phía đầu thu và bộ phận sử lý là
một
phần
của việc cân bằng, điều chỉnh. Bộ cân bằng sẽ bù lại các tín hiệu đến
bị méo.
CAP được thiết kế hoạt động trong băng tần 6,48 đến 25,92 MHz. Băng tần
này
có
nghĩa là tín hiệu không hoạt động ở tần số thấp hơn, tránh đợc ảnh
hưởng
của
nhiễu. Ðồng thời mục đích thiết kế như vậy để giới hạn công suất phổ
của

tần số
dưới 30 MHz, do sự tăng suy hao ở tần số cao trong đường
truyền.
10
Bài tập lớn môn Kĩ Thuật Ghép Kênh
Khoa Điện- Điện Tử Lớp:ĐHĐT1_K1
Hình 2.4. Thu phát tín hiệu theo phương pháp điều chế
CAP
• Phương pháp điều chế đa âm rời rạc DMT- Discrete
Multi-
Tone Modulation
Ðiều chế DMT là kỹ thuật điều chế đa sóng mang. DMT chia phổ tần
số
thành các chu kỳ ký hiệu. Mỗi chu kỳ ký hiệu có thể mang một số lượng
bít

nhất định. Phổ từ 26kHz đến 1,1 MHz được chia thành các kênh 4 kHz
và
DMT mã hoá và điều chế tạo thành các kênh phụ 4kHz.Các bít trong mỗi
kênh
phụ được điều chế bằng kỹ thuật QAM và đặt trong các sóng
mang.
Ð
ối với bất kỳ loại mã đường truyền nào sử dụng một đôi dây cho
việc
truyền song công đều phải chia băng tần hoạt động thành băng tần từ tổng
đài
tới
thuê bao và băng tần từ thuê bao tới tổng đài (đơn giản là kỹ thuật
ghép
kênh
theo tần số - FDM) hoặc phải sử dụng kỹ thuật xoá tiếng vọng. Tuy
nhiên,
trong
kỹ thuật ADSL cả FDM và kỹ thuật xoá tiếng vọng có thể sử dụng
kết
hợp
đồng thời điều này là do sự không đối xứng của băng tần ADSL, các
dải
tần có
thể gối chồng lên nhau nhưng không trùng khít vào nhau. Ðây là đặc
thù

riêng của
ADSL so với các kỹ thuật DSL
khác.

11
Bài tập lớn môn Kĩ Thuật Ghép Kênh
Khoa Điện- Điện Tử Lớp:ĐHĐT1_K1
a b
Hình 2.5: ADSL sử dụng và không sử dụng kỹ thuật xoá tiếng
vọng
Kỹ thuật xoá tiếng vọng có một yếu điểm là bị ảnh hưởng lớn bởi tác
động
của xuyên âm đầu gần (NEXT); khi đó đầu thu có thể nhận tín hiệu
được
truyền sang từ hệ thống bên cạnh. Các hệ thống bên cạnh ở đây có thể là
các
đôi
dây khác hoặc thậm chí là ngay bộ phát của hệ thống. Nếu bộ thu bỏ
qua
toàn
bộ dải tần số mà đầu gần đang phát thì FDM sẽ tránh được xuyên âm
đầu
gần. Tất
nhiên điều này đồng nghĩa với việc cắt bỏ một lượng băng tần
hiệu
dụng của
hướng kia. Như vậy, sử dụng kỹ thuật xoá tiếng vọng sẽ làm cho
hiệu
suất băng
tần cao hơn nhưng chi phí cho nó lại phức tạp và nhạy cảm. Kỹ
thuật
xoá tiếng
vọng có thể sử dụng đối với tần số thấp nhất nên đạt hiệu suất
cao hơn.

Trong trường hợp dùng một đường truyền đồng thời cho cả hai hướng
trên
cùng một dải tần cần phải kiểm soát tiếng vọng. Một cách kiểm soát tiếng
vọng
là
chia dải tần số thành hai băng tần cho đường từ tổng đài tới thuê bao
và
ngược
lại.
Hình 2.5a biểu diễn việc sử dụng FDM mà không dùng kỹ thuật xoá
tiếng
175 kHz cho đường truyền từ thuê bao đến tổng đài và khoảng 900 kHz
băng
tần dùng cho hướng từ tổng đài tới thuê
bao.
Tuy nhiên, nếu chỉ thuần tuý dùng FDM thì việc sử dụng băng tần sẽ không
đạt
được hiệu quả cao, phần dưới của hình vẽ cho thấy giải pháp hiểu quả hơn
khi
băng tần từ thuê bao đến tổng đài và từ tổng đài tới thuê bao gối chồng
lên
nhau.
C h

ú

ý

r

ằ n

g thiết bị ADSL dùng CAP sẽ sử dụng FDM nhưng không có
kỹ
thuật xoá tiếng vọng, ngược lại thiết bị ADSL dùng DMT lại sử dụng kỹ
thuật
12
Bài tập lớn môn Kĩ Thuật Ghép Kênh
Khoa Điện- Điện Tử Lớp:ĐHĐT1_K1
xoá tiếng vọng (đây là một ngoại lệ). Kỹ thuật xoá tiếng vọng này được gọi
là
kết
hợp echo-FDM cho thiết bị không đối
xứng.
Mặc dù đến nay chưa thống nhất được việc sử dụng loại mã đường truyền
nào
(CAP hay DMT) là tốt hơn cho ADSL, nhưng phải thừa nhận rằng mỗi
loại
trên đều có những điểm mạnh riêng. Mã DMT phù hợp cho việc thích ứng
tốc
độ
(thay đổi tốc độ do các điều kiện đường truyền), thay đổi các điều
kiện
mạch
vòng (đấu nối xen, sử dụng nhiều loại sợi), xử lý nhiễu (xuyên nhiễu
số)
và các
thuê bao (cho kênh thoại hoặc các mục đích khác). Trong khi đó
CAP
lại giảm

độ phức tạp của bộ xoá tiếng vọng (mặc dù nhiều sản phẩm có CAP
sử
dụng
FDM), giảm thời gian trễ (chỉ bằng khoảng 25% thời gian trễ của
DMT),
hơn nữa
đã có sự hoàn thiện (xây dựng trên cơ sở QAM đã được nghiên
cứu
trong nhiều
năm trước) và tính đơn
giản.
Thiết bị ADSL (ATU-C và ATU-R) được thiết kế sử dụng mã đường
truyền
cho cả QAM, CAP, DMT. Tuy nhiên tiêu chuẩn chính thức do ANSI đưa
ra
cho ADSL lại là DMT, mặc dù DMT ra đời sau QAM và
CAP.
2.4 Ghép
kênh
• Truyền tải đơn hướng từ tổng đài tới
khách

hàng.
Giao diện ADSL giao tiếp giữa nhà cung cấp dịch vụ và khu vực
khách
hàng với nhiều chức năng phong phú (có thể tuỳ chọn). ADSL giống như
hầu
hết các loại tải tin khác là cùng sử dụng các khung để truyền tải thông
tin.
Chuỗi bít trong các khung ADSL có thể chia tối đa thành 7 kênh tải tin tại

cùng
một thời điểm. Các kênh này được chia thành hai lớp chính: đơn hướng
(hay
đơn công trong một hoàn cảnh cụ thể) và song hướng (hay song công trong
một
hoàn cảnh cụ thể). ASDL cho phép tạo tối đa 4 kênh tải tin từ tổng đài tới
thuê
bao
hoàn toàn độc lập cho các kênh đơn hướng. Bốn kênh tải tin này chỉ
có
nhiệm
vụ mang chuỗi bit tới khách hàng và được ký hiệu từ AS0 đến
AS3.
Ngoài các
kênh tải tin đơn hướng (AS), ASDL có thể thiết lập 3 kênh tải
tin
song hướng
mang lưu lượng từ tổng đài tới thuê bao và ngược lại. Những
kênh
này được ký
hiệu từ LS0 đến LS2. Chú ý rằng, các kênh tải tin này là các
kênh
logic và chuỗi
bit từ tất cả các kênh cùng được truyền đồng thời trên
đường
truyền ADSL mà
không phải sử dụng băng tần
riêng.
13
Bài tập lớn môn Kĩ Thuật Ghép Kênh

Khoa Điện- Điện Tử Lớp:ĐHĐT1_K1
Bất kỳ kênh tải nào cũng cũng có thể được lập chương trình để mang tốc độ
là
một bội số của tốc độ 32 kbit/s. Tuy nhiên đối với những tốc độ không phải
là
bội số của 32 kbit/s thì phải sử dụng đến các bit phụ trong phần mào đầu
của
khung ADSL (70 kbit/s, 6
kbit/s).
Hiện nay các kênh tải tin hoạt động hầu như với toàn bộ bội số của 32
kbit/s,
đây có thể là một trở ngại khi tính tới khả năng liên kết. Chính vì vậy,
người
ta
đã xây dựng chỉ tiêu ADSL cho bốn lớp truyền tải đối với kênh đơn
hướng
từ
tổng đài tới thuê bao. Các kênh này thiết lập trên cơ sở bội số đơn
của
một
kênh tốc độ 1,536 Mbit/s (tốc độ truyền tải của T1). Do đó những lớp
truyền
tải
trên sẽ có tốc độ 1,536 Mbit/s, 3072 Mbit/s, 4608 Mbit/s và 6144
Mbit/s.
Ðối
với các kênh tải song hướng có thể mang một kênh điều khiển và một
vài
kênh
ISDN (loại BRI và 384 kbit/s). Tuy nhiên cần chú ý rằng ADSL không

bị
giới
hạn với bất cứ lớp truyền tải nào và ngay cả của bản thân nó. Các chỉ tiêu
trong
tương lai có thể xây dựng cho truyền tải 1,544 Mbit/s (tốc độ đầy đủ của
T1)
hoặc 2048 Mbit/s (tốc độ của E1). Hiện tại, chưa có định nghĩa tốc độ cực
đại
cho bất kỳ kênh tải tin nào. Giới hạn trên này chỉ phụ thuộc vào tổng
dung
lượng của đường truyền
ADSL.
Sự đa dạng trong tốc độ tải tin ngày nay chính là do các sản phẩm ADSL tạo
ra.
Nhiều tốc độ kênh con được hình thành theo tốc độ kênh tải giả định cho
các
loại thiết bị ADSL khác nhau. Tốc độ cực đại trong lớp truyền tải 6,144
Mbit/s
không cho phép xảy ra đồng thời ở tất cả các kênh tải tin AS. Các giới
hạn
được chỉ ra trong bảng
2.1:
Bảng 2.1: Các giới hạn trên của tốc độ tải
tin
Kênh
con
Tốc độ kênh
con
Các giá trị của
n

x
AS0
n
0
x 1.536
Mbit/s
n
0
= 0,1,2,3 hoặc
4
AS1
n
1
x 1.536
Mbit/s
n
1
= 0,1,2 hoặc
3
AS2
n
2
x 1.536
Mbit/s
n
2
= 0,1 hoặc
2
AS3
n

3
x 1.536
Mbit/s
n
3
= 0 hoặc
1
Số kênh con lớn nhất có thể hoạt động tại bất cứ thời điểm nào và số lượng
tối
đa kênh tải tin có thể truyền đồng thời trong hệ thống ADSL tuỳ thuộc vào
lớp
14
Bài tập lớn môn Kĩ Thuật Ghép Kênh
Khoa Điện- Điện Tử Lớp:ĐHĐT1_K1
truyền tải. ADSL có 4 lớp truyền tải và được đánh số từ 1 đến 4. Trong đó
lớp
1
và 4 là bắt buộc còn 2 và 3 là tuỳ chọn. Năng lực lớp truyền tải phụ thuộc
vào
tốc
độ đường truyền đạt được của mạch vòng ADSL và cấu hình của các
kênh
con mà
chúng tạo nên số kênh con hoặc tốc độ đường truyền lớn nhất.
Việc
chuyển đổi
giữa số lượng và tốc độ kênh con hiện vẫn đang được nghiên
cứu.
Cho tới nay
chưa có bất kỳ sự thay đổi nào về cấu trúc và tốc độ dùng

trong ADSL.
Lớp truyền tải thứ nhất được dùng cho mạch vòng ngắn nhất, nhưng lại
cho
phép tải dung lượng lớn nhất tới khách hàng với bất kỳ cấu trúc ADSL
nào.
Tốc độ tải tin của lớp này là 6,144 Mbit/s và nó được tạo ra từ sự kết hợp
bất
kỳ của 1 tới 4 kênh tải tin đang hoạt động ở tốc độ bội 1,536 Mbit/s. Tuy
nhiên,
bắt buộc phải có một kênh con hoạt động ở tốc độ 6,144 Mbit/s trên AS0.
Các
cấu hình tuỳ chọn mà tốc độ của chúng là 6,144 Mbit/s bao
gồm:
+ Một kênh 4,608 Mbit/s và một kênh 1,536
Mbit/s
+ Hai kênh 3,072
Mbit/s
+ Một kênh 3,072 Mbit/s và một kênh 1,536
Mbit/s
+ Bốn kênh 1,536
Mbit/s
Lớp thứ 2 là tuỳ chọn và tải một luồng 4,608 Mbit/s tới phía khách hàng.
Lớp
này
tạo nên từ sự kết hợp bất kỳ của 1 đến 3 kênh tốc độ 1,536 Mbit/s.
Do
không
phải là bắt buộc nên hệ thống có thể cung cấp bất kỳ hoặc tất cả các
tốc
độ kênh

tải tin. AS3 không bao giờ sử dụng trong lớp 2. Các cấu hình
khác
nhau của
lớp 2
gồm:
+ Một kênh 4,608
Mbit/s
+ Một kênh 3,072 Mbit/s và một kênh 1,536
Mbit/s
+ Ba kênh 1,536
Mbit/s
Lớp thứ 3 cũng là tuỳ chọn và tải một luồng 3,072 Mbit/s tới phía khách
hàng.
Lớp này có thể tạo nên một hoặc hai kênh tải tin hoạt động ở tốc độ là bội
của
1,536 Mbit/s. Do lớp này giống lớp 2 (là tuỳ chọn) nên hệ thống có thể
cung
cấp bất kỳ hoặc tất cả các tốc độ kênh. AS2 và AS3 không bao giờ sử dụng
lớp
thứ 3. Các cấu hình có tổng dung lượng là 3,072 Mbit/s
gồm:
+ Một kênh 3,072
Mbit/s
15
Bài tập lớn môn Kĩ Thuật Ghép Kênh
Khoa Điện- Điện Tử Lớp:ĐHĐT1_K1
+ Hai kênh 1,536
Mbit/s
Lớp thứ tư (lớp bắt buộc) hoạt động với khoảng cách lớn nhất nhưng lại có
tốc

độ
nhỏ nhất 1,536 Mbit/s trên
AS0.
Trên đây đã đề cập đến các cấu hình phân lớp của ADSL có tốc độ tối
đa
là
6,144 Mbit/s dựa trên kênh cơ bản T1 (1,536 Mbit/s) của Bắc Mỹ. Cũng
tương
tự như vậy, sau đây chúng ta cùng xem xét chỉ tiêu ADSL cho tốc độ cơ
bản
2,048 Mbit/s của Châu
âu.
ADSL cũng xây dựng cấu trúc 2Mbit/s để truyền tốc độ cơ bản E1. Tuy
nhiên
chỉ
có ba kênh tải AS0, AS1, AS2 (bảng 2.2) là được hỗ trợ cho sử dụng
luồng
2Mbit/s.
Bảng 2.2: Các kênh tải hỗ trợ cho luồng
2Mbit/s
Kênh
con
Tốc độ kênh
con
Các giá trị của
n
x
AS0
n
0

x 2.048 Mbit/s (tuỳ
chọn)
n
0
= 0,1,2 hoặc
3
AS1
n
1
x 2.048 Mbit/s (tuỳ
chọn)
n
1
= 0,1 hoặc
2
AS2
n
2
x 2.048 Mbit/s (tuỳ
chọn)
n
2
= 0 hoặc
1
Với cấu trúc 2Mbit/s, lớp truyền tải được đánh số từ 2M-1 đến 2M-3.
Chức
năng của tất cả các lớp đều tuỳ chọn. Cấu trúc của các lớp tải 2Mbit/s
cũng
tương tự như các lớp truyền tải 1,536 Mbit/s. Lớp 2M-1 vẫn hoạt động ở tốc
độ

6,144 Mbit/s cho đường từ tổng đài xuống thuê
bao.
Lớp 2M-1 được tạo từ sự kết hợp bất kỳ của 1 tới 3 kênh tải tin hoạt động ở
tốc
độ
bội của 2,048 Mbit/s và là tuỳ chọn. Các cấu hình của lớp này bao
gồm:
+ Một kênh tải tin 6,144
Mbit/s
+ Một kênh 4,096 Mbit/s và một kênh 2,048
Mbit/s
+ Ba kênh 2,048
Mbit/s
Lớp 2M-2 là tuỳ chọn và tải luồng 4,096 Mbit/s tới khách hàng. 2M-2 có
thể
được tạo của 1 hoặc 2 kênh tải tin hoạt động ở tốc độ bội của 2,048 Mbit/s.
Hệ
16
Bài tập lớn môn Kĩ Thuật Ghép Kênh
Khoa Điện- Điện Tử Lớp:ĐHĐT1_K1
thống này hoạt động ở bất cứ tốc độ kênh tải nào vì nó là không bắt buộc.
AS2
không bao giờ sử dụng trong lớp truyền tải 2M-2. Các cấu hình trong lớp
này:
+ Một kênh 4,096
Mbit/s
+ Hai kênh 2,048
Mbit/s
Lớp 3 cũng là tuỳ chọn và sử dụng cho trên mạch vòng dài nhất nhưng lại
có

tốc độ nhỏ nhất. Tốc độ của lớp này là 2,048 trên kênh
AS0.
• Truyền tải
song

hướng.
Phần trên chúng ta đã xem xét chi tiết cấu trúc của kênh đơn hướng từ tổng
đài
tới khách hàng. Việc nghiên cứu các kênh tải truyền theo hướng ngược lại
vẫn
đang được tiến hành, tuy vậy có tới ba kênh tải song hướng có thể truyền
đồng
thời trên giao diện ADSL. Một trong số đó luôn là kênh điều khiển bắt
buộc
(gọi là kênh C). Kênh C mang các bản tin báo hiệu cho việc lựa chọn dịch
vụ
và
thiết lập cuộc gọi. Tất cả báo hiệu từ người sử dụng - mạng cho các kênh
tải
đơn
hướng tới khách hàng được tải ở đây. Tuy nhiên kênh C cũng có thể
dùng
mang
báo hiệu cho kênh song hướng nếu có yêu
cầu.
Kênh C luôn hoạt động ở tốc độ 16 kbit/s trong lớp thứ tư hoặc 2M-3. Các
bản
tin của kênh C luôn được mang trong phần mào đầu đặc biệt của khung
ADSL.
Tất cả các lớp truyền tải khác sử dụng kênh C tốc độ 64kbit/s và các bản

tin
được truyền trên kênh song hướng
LS0.
Bên cạnh kênh C, hệ thống ADSL có thể mang 2 kênh tải song hướng
tuỳ
chọn: LS1 hoạt động ở tốc độ 160 kbit/s và LS2 hoạt động ở tốc độ 384
kbit/s
hoặc 576 kbit/s. Cấu trúc chính xác của kênh tải song hướng thay đổi theo
các
lớp
truyền tải giống như định nghĩa cho kênh đơn hướng. Bảng 1.6 mô tả
mối
quan hệ
giữa cấu trúc kênh song hướng theo các lớp truyền dẫn kênh
đơn hướng.
C h

ú

ý

: - Khi kênh tải song hướng 160 kbit/s được chọn cho truyền ISDN
BRA,
tất cả các báo hiệu kết hợp với ISDN BRA được tải trong kênh D của tín
hiệu
2B+D nhúng trong 160 kbit/s. Báo hiệu cho 576 kbit/s và 384 kbit/s và kênh
tải
song hướng 160 kbit/s không phải ISDN có thể được đặt trong kênh C,
mà
dùng chung báo hiệu cho các kênh tải tin đơn

hướng.
17
Bài tập lớn môn Kĩ Thuật Ghép Kênh
Khoa Điện- Điện Tử Lớp:ĐHĐT1_K1
Bảng 2.3: Mối quan hệ giữa cấu trúc kênh song
hướng
theo các lớp truyền dẫn
kênh đơn
hướng.
Lớp truyền
dẫn
Các kênh song hướng tuỳ
chọn
Loại kênh
con
1 hoặc 2M-1 (khoảng
cách
nhỏ
nhất)
Cấu trúc 1:160 kbit/s +
384
kbit/s
LS1,
LS2
Cấu trúc 2: 576
kbit/s LS2
2, 3 hoặc 2M-2
(khoảng
cách trung
bình)

Cấu trúc 1: 160
kbit/s LS1
Cấu trúc 2: 384
kbit/s LS2
4 hoặc 2M-3 (khoảng
cách
lớn
nhất)
160
kbit/s LS1
Việc đặt ra tiêu chuẩn cấu trúc và tốc độ tối thiểu của các kênh tải để tránh
việc
tự do quy định cho các thiết bị ADSL của các nhà thiết kế và cung cấp thiết
bị
là khác nhau. Tuy nhiên sự có mặt các quy định của các lớp truyền tải cho
hoạt
động của các kênh đơn hướng và lựa chọn các kênh song hướng cũng
không
hoàn toàn đạt được mục đích nói trên. Vẫn tồn tại một số phiền phức trong
việc
lựa chọn cả hai hướng khi tuân theo các chỉ tiêu kỹ thuật này. Ðiều cần thiết
là
phải kết hợp cấu trúc kênh AS với LS sao cho đạt cả hai mục đích: có nghĩa
và
chuẩn hoá. Mỗi một kênh đơn hướng và song hướng đều có cấu trúc độc
lập
(bảng
2.3).
Bảng 2.4: Cấu trúc của các kênh đơn hướng và song
hướng

Lớp truyền
tải
1
2
3
4
Truyền một hướng đường
xuống
Dung lượng l
ớn
nhất
6.144 4.608 3.072 1.536
Kênh tải lựa
chọn
(Mbit/s)
1.536 1.536 1.536 1.536
3.072
3.072
3.072
4.608
4.608
18
Bài tập lớn môn Kĩ Thuật Ghép Kênh
Khoa Điện- Điện Tử Lớp:ĐHĐT1_K1
6.144
Số lượng kênh phụ
lớn
nhất
4
(AS0,AS1,AS2

,AS3)
3
(AS0,
AS1,AS2)
2
(AS0,AS1)
1 (AS0)
Kênh tải song
hướng
Dung lương l
ớn
nhất
640 608 608 176
Kênh tải lựa
chọn
(kbit/s)
576
384
384
384
160
160
160
160
C
(64)
C
(64)
C
(64)

C
(64)
Số lượng kênh p
hụ
lớn
3 2 2 2
(LS0,
LS1,LS2)
(LS0,
LS1)
hay
(LS0,LS2)
(LS0,
LS1)
hay
(LS0,LS2)
(LS0,
LS1)
Lớp truyền
tải
2M-1
2M-2
2M-3
Kênh tải song
hướng
Dung lương lớn nhất
6.144
4.096
2.048
Kênh tải lựa chọn

(Mbit/s)
2.048
2.048
2.048
4.096
4.096
6.144
Số lượng kênh phụ lớn
nhất
3
(AS0,
AS1,AS2)
2
(AS0,AS1) 1
(AS0)
Kênh tải song
hướng
Dung lương lớn nhất
640
608
176
576
19
Bài tập lớn môn Kĩ Thuật Ghép Kênh
Khoa Điện- Điện Tử Lớp:ĐHĐT1_K1
Kênh tải lựa chọn
(kbit/s)
384
384
160

160
160
C
(64)
C
(64)
C
(64)
Số lượng kênh phụ lớn
nhất
3
(LS0,
LS1,LS2)
2
(LS0, LS1)
hay
(LS0,LS2)
2
(LS0,
2(LS
0,
LS1) hay
LS1
(LS0,LS2
• Phần mào
đầu
Kỹ thuật ADSL cũng sử dụng phần mào đầu trong cấu trúc kênh giống
như
các
phương thức truyền dẫn khác. Phần mào đầu thực hiện nhiều chức

năng
khác
nhau trong quá trình tải tin.
Một trong số các chức năng chính của
phần
mào đầu là đồng bộ các kênh tải
để thiết bị ADSL ở hai đầu đường truyền
có
thể nhận biết cấu trúc các kênh (AS
và LS), tốc độ của các kênh, vị trí của
các
bít trong khung. Các chức năng khác
của phần mào đầu bao gồm: kênh
nghiệp
vụ nhúng (embedded operations
channel-EOC), kênh điều khiển nghiệp
vụ
(operations control channel-OCC) để
tái cấu hình, thích ứng tốc độ từ xa
và
nhận dạng lỗi qua việc kiểm tra phần
dư theo chu kỳ (cyclical
redundancy
check-CRC), một số bit sử dụng cho khai
thác, quản lý và bảo dưỡng
(OMC),
số khác dùng sửa lỗi trước (forward error
correction-FEC).
Tất cả các bít mào đầu được gửi trên cả hai hướng. Trong phần lớn trường
hợp,

các bit mào đầu truyền với tốc độ 32 kbit/s (nhưng cũng có ngoại lệ). Ðối
với
dung lượng cao, hướng từ tổng đài tới thuê bao có tốc độ lớn nhất là 128
kbit/s
và
nhỏ nhất là 64 kbit/s (giá trị mặc định là 96 kbit/s) và tốc độ lớn nhất là
64
kbit/s
và nhỏ nhất là 32 kbit/s (giá trị mặc định là 64 kbit/s) cho hướng từ
thuê
bao tới
tổng
đài.
Bit mào đầu có thể nằm trong tốc độ bit của khung ADSL và không
chiếm
băng tần phụ hoặc được thêm vào tốc độ bit của khung cho hướng này
hoặc
hướng kia. Ví dụ, lớp truyền tải thứ nhất hoạt động với tốc độ 6,144
Mbit/s
chiều xuống cộng thêm tối đa 192 kbit/s và tối thiểu 128 kbit/s cho tốc
20
Bài tập lớn môn Kĩ Thuật Ghép Kênh
Khoa Điện- Điện Tử Lớp:ĐHĐT1_K1
độ
bit
tổng. Khi ghép với tốc độ mào đầu lớn nhất trên kênh song công thì tốc độ
lớp
thứ nhất tăng từ 6,144 Mbit/s tới 6,976 Mbit/s (lớn nhất) hoặc 6,336
Mbit/s
(nhỏ nhất) với 6,912 Mbit/s sử dụng cho hầu hết các tốc độ sử dụng tốc độ

mào
đầu mặc định. Các lớp khác cũng ảnh hưởng tương
tự.
2.5 Cấu trúc siêu khung và khung
ADSL.
• 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 tường 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 và 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 miêu tả ở hình
1.6.
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 ở khung 0 và 1,
mang
thông tin điều khiển lỗi (kiểm tra phần dư chu kỳ - CRC) và các bít chỉ thị
sử
dụng cho quản lý đường truyền. Ngoài ra, các bít chỉ thị khác được tải ở
khung
34 và 35. Một khung đồng bộ đặc biệt không mang tin theo sau siêu khung
đảm
nhận chức năng đồng bộ cho siêu khung. Một siêu khung ADSL có chu kỳ
17
ms. Vì đường truyền ADSL chỉ truyền cho các tuyến điểm-điểm nên
không
có địa chỉ khung và nhận dạng kết nối của
ADSL.
21
Bài tập lớn môn Kĩ Thuật Ghép Kênh
Khoa Điện- Điện Tử Lớp:ĐHĐT1_K1
khung ADSL 250 micro
giây

Hình 2.6. Cấu trúc siêu khung
ADSL
Bên trong các siêu khung là các khung ADSL. Một khung của ADSL có chu
kỳ
là 250 µs (1/4000 giây) và chia thành hai 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 bít chỉ
thị
cần thiết. Dữ liệu
nhanh được bảo vệ bởi trường FEC để sửa
lỗi.
Phần thứ 2 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 sử 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 đường truyền ADSL 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 khung là cố định, có nghĩa là mỗi khung có chu kỳ 250 µs
(phần
dữ
liệu nhanh và chèn là 125 µs), và một siêu khung phải có chu kỳ 17
ms.
Ðương
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
22
Bài tập lớn môn Kĩ Thuật Ghép Kênh
Khoa Điện- Điện Tử Lớp:ĐHĐT1_K1
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 và 34 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
.
Khung lẻ Khung
chẵn
Khung
crc7 crc6
crc5

crc4

crc3

crc2
crc1crc0 ib7 ib6 ib5 ib4 Ib3 ib2 ib1
ib0
0,
1
Khung
Ib15 ib14 ib13ib12ib11ib10ib9 ib8 Ib23 ib22 ib21 ib20 Ib19ib18ib17
ib16
34,
45
Khung 2-23,
36-73
Eoc eoc Eoc eoc eoc Eoc eoc r1 1 Eoc13eoc12eoc11eoc10Eoc eoc eoc
1
Đk
đồng

Bộ
Sc7 Sc6 Sc5 Sc4 Sc3 Sc2 Sc1 0 Sc7 Sc6 Sc5 Sc4 Sc3 Sc2 SC1 0
Hình 2.7. Cấu trúc bit mào đầu ở byte dữ liệu
nhanh
Các bit mào đầu dữ liệu nhanh có cấu trúc khác nhau phụ thuộc vào tính
chẵn
lẻ của khung đánh số (hình 1.11). Bốn chức năng chính của mào đầu được
thể
hiện trong hình vẽ 18. Các bít sử dụng để xác định lỗi và các bit chỉ thị
cho
chức năng OAM ở khung 0, 1, 34 và 35. Các khung khác tải bít cấu
hình
(EOC) và bít điều khiển đồng bộ (SC) cho việc xác định cấu trúc kênh tải
và
đồng
bộ.
Bit r1 dành cho tương lai và được đặt ở giá trị 1. Có bốn bit khác cũng được
đặt
giá trị 0 hoặc 1. Những bit này trợ giúp việc nhận dạng khung EOC hay SC.
Bit 0 và 1 sẽ là bit đầu tiên của byte nhanh.
Phần lớn nhất của mào đầu dành cho các bít chỉ thị. Chức năng của chúng
được
định nghĩa ở bảng
1.5.
Bảng 2.5: Chức năng của các bit chỉ
thị
23
Bài tập lớn môn Kĩ Thuật Ghép Kênh
Khoa Điện- Điện Tử Lớp:ĐHĐT1_K1
Bít chỉ

thị
Ðịnh
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
Các bít chỉ thị từ bít 0 đến bít 7 và 14 đến 23 (8 bít đầu và 10 bít cuối)
được
dành cho tương lai. Bít 8 đến 13 đã được định
nghĩa.
Bit chỉ thị los (ib12) chỉ ra sự mất tín hiệu và được ADSL ATU sử dụng để
xác
định tín hiệu hướng ngược lại bị mất hay bị suy giảm ở dưới ngưỡng cho

phép.
Nếu mất tín hiệu bit los = 1 và ngược lại là 0. Bít 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 bit 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 bít chỉ thị khác từ ib8 đến ib11. Cả 4 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
siêu
khung ADSL. Bít 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 nhưng dùng cho dữ liệu nhanh với cùng
giá trị.
• Cấu trúc
khung

ADSL.
24
Bài tập lớn môn Kĩ Thuật Ghép Kênh
Khoa Điện- Điện Tử Lớp:ĐHĐT1_K1
Phần tử tạo nên siêu khung là các khung ADSL. Việc mô tả cấu trúc
khung
này rất đơn giản vì khung ADSL nằm trong siêu khung có cấu trúc cố định.
Ðối
với mỗi bộ đệm dữ liệu (nhanh hoặc chèn), khung được tạo một cách đơn
giản
từ
một số byte cho kênh tải AS0, tiếp theo là AS1 và cứ như vậy đến AS2.
Tiếp
đến
là các byte LS0, LS2 và cuối cùng LS3. Nếu không có byte nào cho AS
và
LS thì
vùng đó trống. Cuối cùng là một vài byte mào đầu được thêm và
sử
dụng
chung cho các
kênh.
Thực tế, ADSL có nhiều tốc độ truyền dẫn khác nhau ở mỗi hướng nên cấu
trúc

sẽ phức tạp. Chỉ có ở các lớp truyền tải mới có thể thêm bất cứ phần cấu
tạo
chung nào cho cơ cấu không chặt chẽ này. Chú ý rằng các bit AS và LS có
thể
truyền trong phần đệm dữ liệu nhanh hoặc dữ liệu chèn trong khung
ADSL.
Mỗi chuỗi số liệu người sử dụng được gán cho một vùng đệm dữ liệu
nhanh
hoặc chèn trong suốt quá trình xử lý ban đầu. Tuy nhiên nếu AS được gán
vào
phần đệm nhanh thì sẽ không có trong phần đệm chèn. Nói cách khác,
nếu
khung ADSL có chứa các bit cho AS0 trong vùng đệm dữ liệu nhanh
của
khung thì nhất thiết phải có một số lượng bít tương tự cho AS 0 trong
vùng
đệm dữ liệu chèn của
khung.
Cấu trúc cho số byte mặc định trong khung ADSL được trình bày trong
bảng
1.6. Tuy nhiên, các giá trị mặc định có thể thay đổi. Chú ý rằng nếu một
phần
của vùng đệm khác không thì giá trị trong vùng đệm khác phải bằng
0.
Bảng 2.6. Vùng đệm mặc định cho các lớp truyền tải
(T1)
Tín hiệu Phần đệm dữ liệu xen Phần đệm dữ liệu
nhanh
Lớp1
Lớp

2
Lớp
3
Lớp
4
Lớp
1
Lớp
2
Lớp
3
Lớp
4
AS0 96 96 48 48 0 0 0 0
AS1 96 48 48 0 0 0 0 0
AS2 0 0 0 0 0 0 0 0
AS3 0 0 0 0 0 0 0 0
LS0 2 2 2 255 0 0 0 0
LS1 0 0 0 0 5 0 0 5
LS2 0 0 0 0 12 12 12 0
25
Bài tập lớn môn Kĩ Thuật Ghép Kênh