Tài liệu giảng dạy ADSL Chương 3 ADSL
4. Điều Hành và Bảo Dưỡng ADSL (OAM)
Giao diện ADSL hỗ trợ 3 phương pháp cho việc trao đổi thông tin họat động của
lớp vật lý giữa ATU-C và ATU-R
- Ghi kênh họat động EOC
- Điều khiển màu đầu ADSL AOC
- Các bit chỉ thị.
4.1. Kênh điều hành EOC (Embedded Operations Channel)
Kênh eoc (eoc1 . . . eoc13) là kênh truyền lần lượt trong khung ADSL để thực hiện
chức năng OAM. ATU-C gửi lệnh đến ATU-R và ngược lại ATU-R gửi đáp ứng lệnh
lại ATU-C trên kênh eoc.
AUT-R ghi các thông tin về nhà sản xuất, cấu hình hiện tại của ATU-R, kết quả tự
test của ATU-R, thông số đường dây, thông số nhiểu . . . ATU-C đọc nội dung trên
thanh ghi của ATU-R để kết nối với ATU_R qua kênh EOC, đồng thời qua kênh
EOC thông báo cho ATU-C biết ATU-R bị mất nguồn.
EOC thực hiện thông qua các bit trong “fast byte” của những khung từ khung 2 đến
khung 32 và từ khung 36 đến khung 67 trong một siêu khung. Khung EOC có 13 bit
trong đó 5 bit header và 8 bit mang thông tin, thông tin truyền trong kênh EOC là các
byte lệnh hay các byte phản hồi lệnh từ ATU-R.
Kênh eoc gồm:
Trường địa chỉ: dùng hai giá trị nhị phân sau:
- 11: Địa chỉ của ATU-C
- 00: Địa chỉ của AUT-R
- 01 hoặc 10: dùng cho tương lai
Dương Hoàng Thái. Khoa CNTT. Trường TH BCVT & CNTT III
43
Email: [email protected]
Tài liệu giảng dạy ADSL Chương 3 ADSL
Trường dữ liệu hoặc trường opcode
- Mang giá trị là “0” : khi trường thông tin của bản tin EOC có chứa dữ liệu
Email: [email protected]
Tài liệu giảng dạy ADSL Chương 3 ADSL
¾ NOTEND: Bản tin báo lưu ý ATU-C ngưng gửi CRC đến ATU-R.
¾ SLFTST: bản tin yêu cầu ATU-R tự test. Kết quả test được ATU-R lưu vào
thanh ghi. Sau đó ATU-C đọc kết quả từ thanh ghi của ATU-R.
¾ WRITE: Yêu cầu ATU-R lưu dữ liệu về : trạng thái của giao thức, dữ liệu nhận
được, rồi lưu dữ liệu vào thanh ghi bởi opcode.
¾ READ: Yêu cầu ATU-R đọc dữ liệu về : trạng thái của giao thức, dữ liệu đọc
được từ thanh ghi bởi opcode và truyền nó đến ATU- C.
¾ EOD (end of date): Cho biết ATU-C đã hòan thành việc gửi dữ liệu đến ATU-R
hay ATU-R yêu cầu ATU-C gửi bản tin kế tiếp.
¾ NEXT: Bản tin được gửi liên tục bởi ATU-C khi ATU-C đọc dữ liệu từ thanh
ghi của ATU-R.
4.4. Thực hiện giám sát trong ADSL
a. Giám sát đường dây ADSL: Thực hiện giám sát bởi các bộ counters trong hệ thống
ADSL.
¾ Giám sát mất khung
¾ Giám sát mất đường truyền kết nối
¾ Giám sát mất tín hiệu
¾ Giám sát mất nguồn
¾ Giám sát lỗi
¾ Giám sát khôi phục lỗi
¾ Giám sát trạng thái không sẳn sàng làm việc.
b. Giám sát kênh ADSL
¾ Nhận dữ liệu (encode Block)
¾ Truyền dữ liệu
¾ Nhận dữ liệu có lỗi xảy ra đã được khôi phục
¾ Nhận dữ liệu có lỗi xảy ra nhưng chưa được khôi phục
¾ Nhận biết CRC giả trong kênh.
Tùy thuộc vào giá trị của mỗi counter mà hệ thống ADSL thực hiện chức năng OAM
ISDN chạy ở tốc độ cơ sở 64kbps hoặc 128kbps
ADSL cho phép ta lướt trên Internet trong
khi vẫn có thể thực hiện cuộc gọi đồng thời
PSTN ngắt truy nhập tới Internet khi chúng ta
thực hiện cuộc gọi
ADSL không tính cước nội hạt.
Tính cước nội hạt
ADSL là không thể đo và được tính tiền
theo tỷ lệ cố định
Dùng bao nhiêu, trả bấy nhiêu. Cấu trúc
cước theo lưu lượng sử dụng (hoặc theo
thời gian sử dụng).
Tính cước theo thời gian
Không hạn chế số người sử dụng khi chia sẻ
kết nối Internet trong mạng
Dương Hoàng Thái. Khoa CNTT. Trường TH BCVT & CNTT III
46
Email: [email protected]
Tài liệu giảng dạy ADSL Chương 3 ADSL
ADSL với ADSL lite. IV. CẤU TRÚC MẠNG DÙNG ADSL (các thành phần của hệ thống ADSL)
Cấu trúc dịch vụ ADSL end-to-end mô tả như hình trên gồm:
- CPE: customer premises equipment là các PC hoặc Workstation và Remote
loop nên các DSLAM thường được đặt tại các CO. Do DSLAM không có người quản
lý kỹ thuật nên thiết bị DSLAM có khả năng chịu lỗi cao để giảm thiểu sự cố mạng.
DSLAM thường hỗ trợ các tiêu chuẩn sau đây:
- ANSI T1.413 Issue2 (ADSL over POTS)
- ITU G.992.1 Annex A
- ITU G992.2 (G.lite)
- ITU G994.1(G.hs)
DSLAM phải có một số đặc tính như sau:
- Hỗ trợ MPLS, IP routing QoS cho phép triển khai nhiều lọai ứng dụng qua
xDSL.
- Hỗ trợ nhiều chuẩn xDSL.
- Hỗ trợ đa dạng các lọai giao tiếp uplink băng rộng DS3/E3, OC3/STM-1,
FE,GE . . .
- Hỗ trợ kết nối đầu cuối người sử dụng E1, nx64 Kbps.
- Tương thích với nhiều lọai thiết bị đầu cuối khách hành DSl CPE của nhiều
hãng sản xuất. Cho phép khách hàng có nhiều khả năng chọn lựa thiết bị đầu
cuối.
- Ứng dụng các kỹ thuật phân nhánh, xếp chống . . . v.v. cho phép linh họat
trong thay đổi cấu trúc mạng.
Dương Hoàng Thái. Khoa CNTT. Trường TH BCVT & CNTT III
49
Email: [email protected]
Tài liệu giảng dạy ADSL Chương 3 ADSL
- Cấu hình chọn lựa nhiều khe cắm.
DSLAM là thiết bị tập trung truy cập đường dây thuê bao số phía tổng đài ATU-C,
chứa rất nhiều modul và cung cấp đầy đủ các tính năng ADSL. DSLAM chứa các
bảng mạch ADSL và Splitter, nó thực hiện việc tập trung và chuyển tải lưu lượng qua
mạng trục IP đến ISP. DSLAM phụ (Sub-DSLAM) là một phần tử mạng giống
DSLAM phụ, đầu ra của nó được kết nối về các DSLAM chính. Sub-DSLAM chịu sự
• IP Proceduce/TOS Support (RFC1349).
4- DSLAM phải hỗ trợ Multicast Protocol :
• IGMP v2.0.
• ATM point to point controlled by IGMP.
5- DSLAM phải cung cấp các chức năng về an toàn dữ liệu :
• Bộ lọc địa chỉ MAC, bộ lọc truy cập địa chỉ IP, Tunel Policies, PAP/CHAP và kiểm
tra thẩm quyền từ RADIUS.
6- DSLAM phải đáp ứng chức năng tính toán mỗi session qua RADIUS. DSLAM
phải hỗ trợ tích hợp các tính năng lựa chọn WEB với một SSG (Service Selection
Gateway).
7- DSLAM phải hỗ trợ tính năng Netflow Packet Export tới Netflow Packet
Collectors (đo lường lưu lượng thuê bao).
8- DSLAM phải đạt được đầy đủ chức năng chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS.
Nó có chức năng như một IP DSLAM đầy đủ, và như vậy nó có thể kết thúc một kết
nối; nó còn được chức năng như một thiết bị PE để hướng tới mạng MPLS. Việc này
cho phép thiết lập mạng riêng ảp MPLS không cần phải cưỡng bức tập trung nó trong
một cấu hình hình sao (star) trên một thiết bị tập trung.
Dương Hoàng Thái. Khoa CNTT. Trường TH BCVT & CNTT III
51
Email: [email protected]
Tài liệu giảng dạy ADSL Chương 3 ADSL
b. Bộ tập họp truy cập Aggregator (BAS hay BRAS)
Là thiết bị có nhiệm vụ tập trung các kết nối về trung tâm theo phương thức giảm
thiểu kết nối logic. Aggregator tập trung các kết nối logic (các PVC) đến từ các
DSLAM rồi tập trung lại thành một hoặc vài PVC để truyền tải qua mạng trục (core
network) để về đến ISP . . . Khi không dùng Aggregator thì với nxPVC đến từ n thiết
bị đầu cuối sẽ chiếm nxPVC đường kết nối trên mạng trục.
Thông qua Aggregator nhà cung cấp dịch vụ sẽ cung cấp cho khách hàng các dịch vụ
DSL như truy cập internet tốc độ cao, kết nối mạng riêng ảo, Video on demand,
cạnh DSLAM ngay tại các POP cung cấp dịch vụ hay có thể đặt tại khu vực trung
tâm vùng và kết nối đến các DSLAM ở lớp dưới thông qua giao tiếp WAN. Kết nối giữa DSLAM và BRAS hay BBAS (Aggregator) thông thường phải là ATM
qua STM-1 (STM-4) hoặc CO-3 do nền tảng truyền dẫn của xDSL là ATM. Tuy
nhiên ngày nay có thể dùng kết nối băng rộng FE hay GE
c. CO-Splitter (POTS Splitter)
Dịch vụ ADSL cho phép sử dụng dịch vụ truyền dữ liệu tốc độ cao cùng với dịch vụ
thọai truyền thống trên cùng đôi dây cáp đồng điện thoại. ADSL và dịch vụ thọai
truyền thống sử dụng các giải tần số khác nhau, để đảm bảo các giải tần số này không
Dương Hoàng Thái. Khoa CNTT. Trường TH BCVT & CNTT III
53
Email: [email protected]
Tài liệu giảng dạy ADSL Chương 3 ADSL
gây nhiểu nhau thì cần dùng bộ phân chia được gọi là Splitter. Bộ POTS Splitter
được đặt tại CO bên trong DSLAM hay đi kèm bên ngòai DSLAM.
Protection
Circuitly
Low Pass
Filter
Option
High Pass
Filter
Tip/Ring
Line
(Local loop)
POTS
DSLAM
Mỗi đường kẻ sọc đen ở trên thể hiện một modem và chúng hoạt động tại các tần số
hoàn toàn khác nhau. Trên thực tế có thể tới 256 modem hoạt động trên một đường
ADSL. Ðiểm đặc biệt ở chỗ ADSL sử dụng dải tần số từ 26kHz tới 1.1MHz hay
2MHz (ADSL 2+). Tất cả 256 modems này được vận hành chỉ trên một con chíp đơn.
b. CPE-Splitter
Kết nối ADSL sử dụng hai bộ splitter khác nhau, một tại DSLAM và một tại nhà phía
khách hàng để chia tách thông tin của tín hiệu thọai truyền thống và dịch vụ ADSL.
Cấu trúc của hai bộ này không giống nhau. Bộ thiết bị CPE Splitter còn gọi là
Remote POTS splitter (tại nhà khách hàng). CPE Splitter có ba giao tiếp RJ-11: Một
dành cho kết nối với local loop, một cho kết nối DSL CPE, một cho kết nối với máy
điện thọai.
Bộ chia tách voice
và data
(Spliter)
Email: [email protected]
Tài liệu giảng dạy ADSL Chương 3 ADSL V. KẾT NỐI MẠNG TRONG ADSL
Khi thiết bị DSL CPE kết nối với thiết bị DSL POTS sẽ được thực hiện thông qua
quá trình khởi tạo để thiết lập thông tin giữa ATU-C và ATU-R. Tiến trình này cho
phép hai modem được nhận dạng với nhau, xác định trạng thái đường dây, các thông
tin đường dây, trao đổi tham số phục vụ cho việc kết nối, chỉ định tài nguyên và các
thông tin khác. Quá trình chia làm 4 giai đọan:
Kích họat và chấp nhận: ATU-R bắt đầu tiến trình bằng việc gửi các tín hiệu
đến ATU-C để trao đổi về phương pháp điều khiển, nhận dạng thiết bị, khi kết thúc
thì trạng thái đường dây đã được phân tích xong.
Thu thử: ATU-C và ATU-R trao đổi thông tin xác định trạng thái đường dây và
điều chỉnh mức thu giữa chúng. Việc thu thử được thực hiện tùy theo kiểu ghép
ATM có kích cỡ cell cố định, có thể mang 48 bytes dữ liệu của người dùng trong
tổng cộng 53bytes/cell. Một lớp đáp ứng được dùng để cho phép các giao thức cấp
Dương Hoàng Thái. Khoa CNTT. Trường TH BCVT & CNTT III
57
Email: [email protected]
Tài liệu giảng dạy ADSL Chương 3 ADSL
cao hơn như là PPP (Point to Point Protocol - Giao thức internet điểm tới điểm) được
tải trên ATM. Có 4 lớp đáp ứng là loại 1(AAL1), loại 2(AAL2) , loại 3 / 4(AAL3/4)
và loại 5(AAL5).
- AAL1 cần cho các ứng dụng tốc độ không đổi như Video Broadcast Quality.
- AAL2 dùng cho các dịch vụ video conference, Voice over IP (VoIP).
- AAL3/4 cung cấp tốc độ bit biến đổi nhanh nhưng không cần sửa lỗi.
- AAL5 đặc trưng được dùng cho LAN To LAN hay các ứng dụng internet. Những
dịch vụ này không nhạy cảm về thời gian và các giao thức internet quản lý việc nhận
biết lỗi và sửa lỗi. Tất cả các mẫu - form AAL hình thành 2 lớp con - sub-layer gọi là
“ lớp con hội tụ CS “ (Convergence Sub-layer) và “ lớp con phân mảnh & tái tạo
SAR (Segmentation and Reassembly Sublayer). Trong trường hợp AAL5, SAR rất
nhỏ (có 1 bit chỉ thị rằng “ Cell này chưa là cuối của segment “) và CS bao gồm đệm
thêm cell cuối cùng trong 1 segment .
Khung ATM
Dương Hoàng Thái. Khoa CNTT. Trường TH BCVT & CNTT III
58Các cell ATM có chiều dài 53 byte trong đó 48 byte dùng để mang dữ liệu cho người
Email: [email protected]
Tài liệu giảng dạy ADSL Chương 3 ADSL
dùng. Các giao thức dùng AAL5, dùng các khung dài hơn. Trong AAL5, vai trò
gói IP qua mạng ATM (lớp vật lý) cần có một giao thức trung gian, đó là giao thức
PPP (point to point protocol). Thông qua giao thức này các ISP thực hiện điều khiển,
kiểm tra giám sát lưu lượng, thẩm quyền truy cập và tính cước. Thực tế các gói dữ
liệu trước khi chuyển tới ATM, nó phải được chuyển trung gian qua PPP và Ethernet
trước. Có 4 cách để đặt TCP/IP vào trong ATM:
• Cách 1 : TCP/IP - PPP - ATM. ( còn gọi PPP over ATM)
Dương Hoàng Thái. Khoa CNTT. Trường TH BCVT & CNTT III
60
Email: [email protected]
Tài liệu giảng dạy ADSL Chương 3 ADSL
• Cách 2 : TCP/IP - PPP - Ethernet - ATM. (còn gọi PPP over Ethernet)
• Cách 3 : TCP/IP - ATM. ( còn gọi IP over ATM)
• Cách 4 : TCP/IP - Ethernet - ATM. (còn gọi Ethernet over ATM)
(Nhà cung cấp dịch vụ phải cung cấp cho khách hàng biết cách nào trong 4 cách trên)
Đa Giao Thức Kết Hợp (MultiProtocol Encapsulation)
Trong các hệ thống đang được xem xét ở đây, tất cả dùng truyền tải TCP/IP qua
ATM (hay TCP/IP bên trong PPP), nhiều tiêu chuẩn dùng trong ADSL cho phép
truyền dẫn với giao thức khác nhau qua ATM.
Có 2 cách để thực hiện:
- Dùng đa mạch VC Multiplexed: Trường hợp này giao thức thực hiện bởi ATM VC
(Virtual Circuit). Hai đầu cuối phải thống nhất. Nếu hai đầu cần xử lý giao thức khác
thì họ cần cần phải cấu hình nhân công trên một ATM VC khác.
- Dùng LLC Multiplexed: Trường hợp này giao thức thực hiện bởi ATM VC được
mô tả như trong LLC (Logical Link Control) và một header được thêm khi bắt đầu
một luồng dữ liệu.
Nếu hai đầu cần xử lý giao thức khác thì họ có thể thực hiện trên cùng ATM VC bởi
multipoint mạng IP được triển khai trong mạng ATM. Nó kết hợp một version đặc
biệt ATM của giao thức ARP. RFC1577/2225 xuất hiện rất phổ biến IP over ATM
dùng LLC Multiplexed trong RFC1483/2684 -
Sơ đồ khối ở đây mô tả cho cả hai , nhưng có các khác nhau trong các thủ tục cài đặt
tạo phân lớp IP qua ATM (Classical IP over ATM ) nhận biết sự khác biệt từ tạo
hướng IP qua ATM (Routed IP over ATM)
Dương Hoàng Thái. Khoa CNTT. Trường TH BCVT & CNTT III
62
Email: [email protected]
Tài liệu giảng dạy ADSL Chương 3 ADSL
IP over ATM - VC Multiplexed: VC trên cơ sở ghép (mutiplexing) các giao thức định
hướng từ RFC 1483/2684.
IP over ATM - LLC Multiplexed: LLC trên cơ sở ghép (Multiplexing) IP từ
RFC1483/2684.
4. Ethernet over ATM
Ethernet Over ATM được biết chung như tiêu chuẩn RFC1484B. Tiêu chuẩn “ Đa
giao thức kết hợp qua ATM mức đáp ứng AAL5 “ RFC 1483 (Multiprotocol
Encapsulation Over ATM Adaption Layer 5) ngày nay được thay cho RFC2684. Tiêu
chuẩn này hỗ trợ các giao thức định hướng (giống IP) và các giao thức không định
hướng (như Ethernet). Nó cũng kết hợp việc sử dụng tuỳ chọn VC – Multiplexing và
LLC – Multiplexing .
Ethernet over ATM Dùng VC Multiplexed: trên cơ sở ghép Ethernet từ tiêu chuẩn
RFC1483/2684 .
Ethernet over ATM dùng LLC Multiplexed: trên cơ sở ghép ethernet từ tiêu chuẩn
RFC1483/2684 .
Dương Hoàng Thái. Khoa CNTT. Trường TH BCVT & CNTT III
63
Email: [email protected]