Giáo trình Kĩ thuật thông tin số - Chương 6: Ghép kênh và truyền dẫn tín hiệu số
- Chæång VI -
Chæång
6
Ghep kãnh va truyãn dán tên hiãu sä
Trong nhiãu æng dung thäng tin, cac tên hiãu mang tin khac nhau phai âæåc truyãn âi trãn
mät kãnh vát ly chung. Kãnh nay co thã la mät cap âån, mät såi quang hay trong træång håp
vä tuyãn la khoang khäng tæ do giæa hai antenna. Ky thuát chia se kãnh vát ly chung nay
âæåc goi la ghep kãnh (multiplexing) . Âã co thã tach lai âæåc cac tên hiãu sau khi ghep kãnh,
cac tên hiãu âo phai "âu phán biãt âæåc våi nhau" theo mät cach nao âo, hay thæång âæåc goi
la træc giao nhau.
Phán âáu cua chæång trçnh bay hai phæång phap ghep kãnh chênh la ghep kãnh phán chia
theo tán sä FDM (Frequency Division Multiplexing) va ghep kãnh phán chia theo thåi gian
TDM (Time Division Multiplexing). Trong phán ghep kãnh phán chia theo thåi gian se âi vao
chi tiãt hai kiãu phán cáp hã thäng TDM la phán cáp cán âäng bä PDH (Plessiochronous
Digital Hierarchy) va phán cáp âäng bä SDH (Synchronous Digital Hierarchy).
Mät ky thuát khac tæång tæ nhæ ghep kãnh se âæåc trçnh bay tiãp theo. Âo la ky thuát âa truy
cáp (multiple accessing) - cho phep nhiãu càp thu - phat cung chia se mät âæång truyãn dán
chung. Ván âã thiãt yãu cua âa truy cáp chênh la chia se tai nguyãn han chã mät cach hiãu
qua va håp ly.
Trong näi dung âa truy cáp, se ban vã ba ky thuát âa truy cáp phä biãn la âa truy cáp phán
chia theo tán sä FDMA (Frequency Division Multiple Accessing), âa truy cáp phán chia theo
thåi gian TDMA (Time Division Multiple Accessing) va âa truy cáp phán chia theo ma
CDMA (Code Division Multiple Accessing).
Nä dung chênh cuäi cung trong chæång la truyãn dán tên hiãu sä. Phán nay liãn quan âãn ky
thuát khäi phuc âäng hä, khäi phuc tên hiãu sä va cac ván âã thæång nay sinh khi truyãn
thäng tin qua mät sä mäi træång truyãn.
6.1 Ghep kãnh phán chia theo tán sä ( FDM )
FDM la ky thuát ghep kãnh truyãn thäng âäi våi thoai va cac æng dung quang ba. FDM thæc
hiãn truyãn âäng thåi cac tên hiãu khac nhau qua cung mät kãnh bàng räng bàng cach sæ
dung cac song mang tán sä khac nhau. Sæ træc giao giæa cac tên hiãu å âáy chênh la træc giao
vã tán sä. Phä cua cac tên hiãu nay khäng bë chäng lãn nhau. Do cac tên hiãu nay lãch tán våi
nhau nãn bàng cac bä loc bãn thu, ta co thã tach riãng cac tên hiãu ra.
6.1.1 Nguyãn ly ghep va tach kãnh FDM
Hçnh 6.1 la så âä khäi cua bä ghep kãnh FDM bãn phat. Træåc tiãn, N tên hiãu khac nhau
âæåc âiãu chã våi N song mang phu co tán sä khac nhau, räi cäng tát ca cac song mang phu
âa âiãu chã lai, tao thanh tên hiãu täng håp bàng cå så. Co thã sau âo tên hiãu täng håp nay
âæåc âiãu chã våi mät song mang chênh, hçnh thanh tên hiãu FDM âã truyãn qua kãnh bàng
räng. Kiãu âiãu chã dung trong âiãu chã song mang phu va âiãu chã song mang chênh co
- 127 -
- Chæång VI -
fSC1
x1(t)
x2(t)
Loc
Loc
Tên hiãu FDM
x(t)
fSC2
∑
Âiãu chã chênh
Tên hiãu täng håp
bàng cå så
fSCN
xN(t)
Loc
Âiãu chã song mang phu
Hçnh 6.1 Bä phat FDM
|X(f)|
f
0
BSC1
BSC2
BSCN
B
Hçnh 6.2 Phä cua tên hiãu täng håp bàng cå så
fSC1
x1(t)
x2(t)
Loc
Loc
fSC2
Tên hiãu FDM
Giai âiãu chã chênh
fSCN
Tên hiãu täng håp
bàng cå så
xN(t)
Loc
Giai âiãu chã song mang phu
Hçnh 6.3 Bä thu FDM
- 128 -
- Chæång VI -
thã khac nhau. Tát ca cac kiãu âiãu chã âãu co thã dung âæåc, vê du nhæ AM, DSB, SSB,
PM, FM ... Hçnh 6.2 la phä cua tên hiãu FDM, bao gäm tát ca cac tên hiãu âiãu chã khäng bë
chäng phä, nãu khäng thç xuyãn ám giæa cac tên hiãu se xuát hiãn tai âáu ra cua bä thu.
Bãn thu, tên hiãu FDM træåc hãt âæåc giai âiãu chã âã tao lai tên hiãu täng håp bàng cå så,
sau âo qua cac bä loc âã phán chia cac song mang phu ra. Cuäi cung, cac song mang phu
âæåc giai âiãu chã âã tao lai cac tên hiãu ban âáu. Hçnh 6.3 la så âä bä tach kãnh FDM bãn
thu.
6.1.2 Phán cáp hã thäng âiãn thoai FDM âiãn hçnh
Hçnh 6.4 minh hoa sæ phán cáp cua hã thäng âiãn thoai FDM theo Cäng ty âiãn thoai va âiãn
bao Hoa Ky (AT&T).
FDM mæc 1
FDM mæc 2
FDM mæc 3
fSC = 612
fSC = 3396
fSC = 108
fSC = 564
fSC = 516
fSC = 468
fSC = 420
fSC = 3148
fSC = 2900
fSC = 2652
fSC = 2356
fSC = 2108
fSC = 1860
fSC = 1612
fSC = 1364
fSC = 1116
fSC = 104
fSC = 100
fSC = 96
fSC = 92
fSC = 88
fSC = 84
fSC = 80
fSC = 76
fSC = 72
fSC = 68
fSC = 64
Tên hiãu FDM
siãu nhom
Tên
hiãu
FDM
nhom
chu
Tên hiãu FDM
nhom cå så
Hçnh 6.4 Phán cáp FDM theo AT&T (fSC tênh bàng kHz)
- 129 -
- Chæång VI -
Å âáy, 12 tên hiãu thoai tæång tæ (con goi la 12 kãnh thoai) âæåc ghep kãnh phán tán sä sæ
dung kiãu âiãu chã SSB, tao thanh FDM nhom cå ban (basic group). Bàng thäng cua tên hiãu
FDM nhom cå ban la 48 kHz, chiãm dai tán sä tæ 60 - 108 kHz. Váy mäi tên hiãu FDM nhom
cå ban co thã thay bàng mät tên hiãu co bàng thäng räng 48 kHz. Mäi kãnh thoai tæång tæ co
bàng thäng tæ 0.3 - 3.4 kHz âæåc sàp xãp cho chiãm mät dai tán sä 4 kHz. Khoang tán sä
danh thãm nay goi la dai phong vã (guard band). Y nghéa cua chung la danh mät khoang
cach giæa cac kãnh lán cán âã bä tach kãnh FDM co thã tach riãng cac kãnh ra bàng cac bä
loc thæc tã.
Cáp ghep cao hån trong hã thäng âiãn thoai FDM la siãu nhom (super group), ghep tæ 5 tên
hiãu FDM nhom cå ban, kiãu âiãu chã la SSB, bàng thäng la 240 kHz, bao gäm 60 kãnh
thoai. Tæång tæ nhæ trãn, mäi tên hiãu FDM siãu nhom co thã xem tæång âæång våi mät tên
hiãu co bàng thäng räng 240 kHz.
Tiãp theo, 10 tên hiãu FDM siãu nhom co thã ghep kãnh phán tán sä dung kiãu âiãu chã SSB
âã tao thanh mät tên hiãu FDM nhom chu (master group) co bàng thäng la 2.52 MHz chæa
600 kãnh thoai.
Ky thuát FDM âáu tiãn la âæåc dung cho thäng tin tæång tæ va ngay nay âang âæåc dung lai
trong cac hã thäng thäng tin såi quang. Å âo, cac bæåc song khac nhau âæåc dung âã truyãn
âäng thåi cac tên hiãu khac nhau trãn mät såi quang. Luc nay, thuát ngæ ghep kãnh phán chia
theo bæåc song WDM (Wavelength Division Multiplexing) thæång âæåc dung nhiãu hån thuát
ngæ FDM.
6.2 Ghep kãnh phán chia theo thåi gian ( TDM )
TDM la ky thuát ghep kãnh cho ca tên hiãu tæång tæ va sä. Tuy nhiãn vã nguyãn tàc, tên hiãu
tæång tæ phai âæåc sä hoa træåc khi ghep. Cung co thã thæc hiãn láy máu kãt håp våi ghep
kãnh TDM nhæ âa trçnh bay trong chæång 3. TDM thæc hiãn truyãn cac tên hiãu khac nhau
qua cung mät kãnh bàng räng våi cung tán sä nhæng vao cac thåi âiãm khac nhau. Sæ træc
giao giæa cac tên hiãu å âáy chênh la træc giao vã thåi gian.
Trong khäi ghep kãnh bãn phat, thåi gian âæåc phán thanh cac khe thåi gian, án âënh mäi khe
cho mät dong sä âãn tæ mät kãnh khac nhau theo cach xoay vong. Viãc tach kãnh âæåc thæc
hiãn bãn thu bàng cach chuyãn mach tên hiãu thu vao cac thåi âiãm thêch håp. Khac våi
FDM, trong hã thäng TDM, yãu cáu tát ca cac bä phat va thu phai tuán theo mät âäng hä
chung.
6.2.1 Nguyãn ly ghep va tach kãnh TDM
Âã minh hoa cho nguyãn ly ghep va tach kãnh TDM, ta xet vê du âån gian la ghep TDM cho
3 tên hiãu tæång tæ x1(t), x2(t) va x3(t) , sau âo truyãn qua hã thäng PCM nhæ hçnh 6.5.
Bä láy máu kãt håp våi ghep kãnh co thã xem nhæ mät bä chuyãn mach 3 âáu vao, lán læåt
láy máu cac tên hiãu tæång tæ trong 3 kãnh. Nhæ váy âáu ra cua bä láy máu chênh la day xung
PAM âæåc láy máu lán læåt tæ ba tên hiãu tæång tæ vao. Tán sä láy máu âæåc xac âënh theo
âënh ly láy máu nhæ træång håp khäng ghep kãnh. Goi tán sä láy máu la fS, chu ky láy máu la
- 130 -
- Chæång VI -
TS = 1/ fS, khoang cach giæa hai xung PAM canh nhau trong day xung TDM-PAM la TS/ 3.
Bä chuyãn mach bãn thu phai âäng bä hoan toan våi bä chuyãn mach bãn phat âã cac xung
PAM xuát hiãn chênh xac trong kãnh tæång æng. Âiãu nay âæåc goi la âäng bä khung (frame
synchronization). Bä loc thäng tháp (LPF) âæåc sæ dung âã tai tao tên hiãu tæång tæ tæ cac
xung PAM. Nãu bàng thäng cua kãnh truyãn khäng âu räng thç co thã xay ra giao thoa liãn
ky tæ ISI du cho âäng bä trong hã thäng ván âæåc duy trç tät. Tên hiãu trong kãnh nay co thã
xuát hiãn trong kãnh khac va goi hiãn tæång nay la xuyãn ám (crosstalk).
Hçnh 6.6 minh hoa dang song tên hiãu tæång tæ vao va day xung TDM-PAM cho hã thäng
ghep 3 kãnh trãn hçnh 6.5. Âã âån gian, gia sæ bã räng cac xung PAM la 0.
x1(t)
x1(t)
LPF
TDM PCM
& nhiãu
TDM PAM
TDM PCM
TDM PAM
x2(t)
x2(t)
x3(t)
DAC
LPF
LPF
ADC
Kãnh
x3(t)
Âäng bä
T/h tæång tæ vao
T/h tæång tæ ra
Hçnh 6.5 Hã thäng TDM - PCM 3 kãnh
TS/3
x1(t)
t
x2(t)
x3(t)
TS
Hçnh 6.6 Minh hoa dang song tên hiãu tæång tæ vao va tên hiãu TDM-PAM cua hã thäng
TDM-PCM 3 kãnh hçnh 6.5
6.2.2 Âäng bä khung (frame synchronisation) trong hã thäng TDM
Tæ phán têch trãn vã hoat âäng ghep/ tach kãnh TDM, ta tháy âäng bä khung la cán thiãt âã
bãn thu co thã phán biãt chênh xac dæ liãu trong kãnh nay våi dæ liãu trong kãnh khac, tæ âo
dæ liãu âæåc âæa âãn kãnh âáu ra thêch håp.
Co thã cung cáp âäng bä khung cho mach tach kãnh bãn thu bàng hai cach: gåi tên hiãu âäng
bä khung tæ bä phat trãn mät kãnh riãng hoàc chen tên hiãu âäng bä khung vao chênh tên hiãu
TDM. Cach thæ hai kinh tã hån do khäng cán mät kãnh âäng bä riãng. Nhæ minh hoa trãn
hçnh 6.7, tên hiãu âäng bä khung (con goi la tæ ma âäng bä khung) co thã âæåc ghep kãnh
- 131 -
- Chæång VI -
cung våi cac tæ ma mang tin trong hã thäng TDM-N kãnh bàng cach truyãn tæ ma âäng bä
khung K bit vao âáu cua mäi khung.
s1 s2
sK
s1
Dæ liãu kãnh N
Dæ liãu kãnh N
Dæ liãu kãnh 1 Dæ liãu kãnh 2
Âäng bä khung
Tin
Khung
Hçnh 6.7 Khuän dang cua mät khung TDM
Hçnh 6.8 la mach khäi phuc âäng bä khung tæ dong tên hiãu TDM thu. Vã nguyãn tàc, mach
âäng bä khung tênh tæång quan cheo giæa tên hiãu TDM khäi phuc våi tæ ma âäng bä khung
S = (s ,s ,...,s ) âæåc xac âënh bàng cac hã sä nhán cä âënh la (s ,s ,...,s ). Gia sæ cac
1
2
K
1
2
K
bit âäng bä âæåc âënh dang la s = ±1. Theo nhëp âäng hä thu, cac bit trong tên hiãu TDM
i
lán læåt âæåc dëch vao thanh ghi K ä. Näi dung thanh ghi chênh la K bit gán nhát. Cac bit nay
âæåc nhán våi cac bit cua tæ ma âäng bä khung (s ,s ,...,s ), sau âo âæåc cäng lai räi âæa
1
2
K
âãn âáu vao dæång cua mach so sanh. Khi K bit cua tæ ma âäng bä khung xuát hiãn trong
dong tên hiãu TDM va âæåc âæa vao thanh ghi thç bit s1 å trong ä s1, bit s2 å trong ä s2, . . .
Luc nay âiãn ap vao bä so sanh la:
v = s2 + s2 + ... + s2 = K
C
1
2
K
K la âiãn ap lån nhát co thã co âäi våi day dæ liãu bát ky trong thanh ghi. Âàt ngæång cua bä
so sanh nho hån K mät êt, la v = K −1, thç âáu ra cua bä so sanh se å mæc cao chè trong
T
khoang Tb giáy khi tæ ma âäng bä khung hoan toan sàp xãp trong thanh ghi. Nhæ váy, tên
hiãu âäng bä khung âa âæåc khäi phuc.
TDM
1
2
3
K
Clk
s1
sK
vC
vT
+
Âäng bä khung
_
Hçnh 6.8 Mach âäng bä khung
Kha nàng khäi phuc nhám co thã xay ra khi cac bit tin liãn tiãp giäng nhæ tæ ma âäng bä
khung. Ro rang xac suát khäi phuc nhám se giam xuäng nãu ta tàng chiãu dai tæ ma âäng bä
- 132 -
- Chæång VI -
khung lãn. Cung co thã ma hoa tæ ma âäng bä khung theo mät cach riãng sao cho kho trung
våi dong bit tin.
Thæc tã thæång dung day gia ngáu nhiãn PN (Pseudorandom Noise) âã lam tæ ma âäng bä.
6.2.3 Cac phæång phap ghep kãnh TDM
Xet vã phæång diãn truyãn dán, co hai chã âä truyãn näi tiãp la truyãn näi tiãp âäng bä va
truyãn näi tiãp khäng âäng bä. Hã thäng sä phai âæåc thiãt kã âã co thã hoat âäng âæåc trong
ca âæång truyãn näi tiãp âäng bä va khäng âäng bä.
Trong hã thäng âäng bä (synchronous system), âäng hä näi cua mäi thiãt bë âæåc thiãt kã âã
hoat âäng än âënh láu dai va âäng bä våi âäng hä chu cua hã thäng. Mäi bit trong dæ liãu
âæåc khoa pha våi âäng hä chu. Tên hiãu âäng bä âæåc phat cho bãn thu trãn mät âæång
âäng hä riãng hoàc "nhung" vao trong dong dæ liãu (nhæ ma âæång Manchester).
Trong hã thäng khäng âäng bä (asynchronous system), âäng hä näi cua thiãt bë thu chay tæ
do, khäng cán âäng bä våi âäng hä näi cua thiãt bë phat, yãu cáu chè cán âat âæåc âäng bä
bãn trong mäi ky tæ. Khåi âáu mäi ky tæ la bit "start" âã kêch khåi âäng hä thu va kãt thuc la
mät hoàc hai bit "stop" âã kãt thuc âäng hä thu. Thæång dung hai bit "stop" âäi våi täc âä
nho hån 300 bps va mät bit "stop" våi täc âä trãn 300 bps. Hã thäng nay thêch håp trong
træång håp dæ liãu xuát hiãn trãn âæång truyãn khäng thæång xuyãn.
Trong hã thäng TDM khäng âäng bä, cac nguän khac nhau âæåc ghep kãnh våi nhau theo
nguyãn tàc ky tæ xen ky tæ (character-by-character). Hã thäng TDM âäng bä hiãu qua hån do
khäng cán bit "start" va cac bit "stop".
Trong hã thäng TDM thäng minh (intelligent TDM), dæ liãu tæ nhiãu loai nguän khac nhau co
thã ghep kãnh våi nhau. Hã thäng nay co kha nàng cung cáp cac chuyãn âäi vã täc âä, vã ma,
vã giao thæc. Phán cæng cua hã thäng TDM thäng minh co cac bä vi xæ ly hoàc may vi tênh.
Thæång thç chung kãt näi âãn cac âæång co dæ liãu vao va huy kãt näi tam thåi âãn cac
âæång khäng co dæ liãu vao. Do âo, täc âä dæ liãu ra cua bä ghep kãnh nho hån täng dung
læång dæ liãu cua cac âæång vao bä ghep kãnh. Ky thuát ghep kãnh nay âæåc goi la ghep
kãnh thäng kã (statistical multiplexing). No cho phep tàng sä læång nguän ghep vao mät
âæång truyãn chung cua hã thäng.
Co thã phán bä ghep kãnh ra lam ba loai chênh. Kiãu TDM thæ nhát âã kãt näi âãn âæång
truyãn âäng bä. Trong kiãu nay, ky thuát ghep kãnh âæåc dung la bit xen bit (bit-by-bit).
Kiãu TDM thæ hai âã kãt näi âãn âæång truyãn cán âäng bä. Trong træång håp nay, âäng hä
riãng cua cac nguän dæ liãu vao khäng âäng bä chênh xac vã tán sä. Do âo se co sai khac vã
täc âä bit giæa cac dong dæ liãu âãn tæ nhiãu nguän khac nhau. Âã hiãu chènh sæ sai khac âo,
ngæåi ta chen thãm mät sä bit vao dong dæ liãu ra cua bä ghep kãnh, lam cho täc âä bit tàng
lãn âäi chut. Ky thuát nay âæåc goi la chen bit (bit stuffing). Kiãu TDM thæ ba co thã ghep
cac nguän khäng âäng bä va tao ra tên hiãu täc âä cao khäng âäng bä (khäng co chen bit)
hoàc tên hiãu täc âä cao âäng bä (co chen bit).
Hçnh 6.9 la cáu truc cua mät bä ghep kãnh TDM âæåc thiãt kã âã ghep tên hiãu tæ 11 nguän,
- 133 -
- Chæång VI -
trong âo nguän 1 la tæång tæ bàng thäng 2 kHz, nguän 2 la tæång tæ bàng thäng 4 kHz,
nguän 3 la tæång tæ bàng thäng 2 kHz, nguän 4-11 la sä, âäng bä tai täc âä 7200 bps. Âã
âån gian, gia sæ dung âæång truyãn TDM âäng bä va dung âæång truyãn riãng âã cáp tên
hiãu âäng bä khung cho bãn thu.
Træåc hãt cán phai sä hoa cac nguän tæång tæ. Tán sä láy máu cac nguän tæång tæ theo
Nyquist lán læåt la 4 kHz, 8 kHz va 4 kHz. Bä chuyãn mach ghep kãnh giäng nhæ hçnh 6.5,
se lán læåt láy máu nguän 1, nguän 2, nguän 3 räi nguän 2 (nguän 2 âæåc láy máu hai lán do
tán sä láy máu gáp âäi so våi nguän 1 va 3). Váy bä chuyãn mach nay co bän âáu vao va mät
âáu ra, tán sä chuyãn mach la f1 = 8 kHz. Viãc láy máu nay tao ra tên hiãu TDM PAM 16000
máu trong mät giáy. Gia sæ mäi máu âæåc chuyãn sang tæ ma PCM 4 bit. Nhæ váy tên hiãu
TDM PCM å âáu ra ADC co täc âä la 64 kbps.
Tên hiãu tæ 8 nguän sä âæåc chen thãm bit âã tao thanh cac dong sä täc âä 8 kbps.
Tên hiãu sä TDM PCM se âæåc kãt håp våi dæ liãu tæ cac dong sä 8 kbps bàng cach sæ dung
mät bä chuyãn mach ghep kãnh thæ hai. Bä chuyãn mach nay hoat âäng theo kiãu xoay vong
lán læåt láy máu dong TDM PCM 64 kbps, dong sä 8 kbps tæ nguän 4, dong TDM PCM 64
kbps, dong sä 8 kbps tæ nguän 5, va cæ nhæ thã. Váy, bä chuyãn mach thæ hai la bä chuyãn
mach 16 âáu vao va 1 âáu ra, tán sä chuyãn mach la f2 = 8 kHz.
Tên hiãu TDM
PAM 16 kHz
Tên hiãu TDM
PCM 64 kbps
Nguän 1
2 kHz
ADC
4 bit
Nguän 2
4 kHz
f1 = 4 kHz
Nguän 3
2 kHz
Nguän 4
7.2 kbps
8 kbps
8 kbps
Chen bit
Chen bit
Nguän 5
7.2 kbps
Tên hiãu TDM
PCM 128 kbps
f2 = 8 kHz
Nguän 11
7.2 kbps
8 kbps
Chen bit
Hçnh 6.9 TDM våi âáu vao tæång tæ va sä
- 134 -
- Chæång VI -
Vê du nay cho tháy æu âiãm chênh cua TDM la co thã sàp xãp âã ghep kãnh cho ca nguän
tæång tæ va sä.
6.2.4 Phán cáp cán âäng bä PDH (Plessiochronous Digital Hierarchy)
Trong thæc tã, co thã chia TDM cán âäng bä ra lam hai loai chênh. Loai thæ nhát bao gäm cac
bä ghep kãnh sæ dung âã kãt näi våi cac hã thäng may tênh sä. Loai nay ghep tên hiãu sä tæ
nhiãu nguän khac nhau âã truyãn qua mät âæång truyãn täc âä cao âãn mät may tênh sä. Täc
âä ra cua bä ghep kãnh âæåc tiãu chuán hoa å 1.2, 2.4, 3.6, 4.8, 7.2, 9.6 va 19.2 kbps.
Loai thæ hai bao gäm cac bä ghep kãnh sæ dung trong cac mang cäng cäng. Co hai chuán
chênh la chuán Bàc My va Nhát âæåc AT & T (American Telephone & Telegraph company)
âã xuát va chuán thæ hai do ITU-T âã xuát.
Chung ta âa biãt ràng våi TDM, mäi tên hiãu sä tæ mät nguän khac nhau âæåc sàp xãp vao
mät khe thåi gian riãng trong mät luäng tên hiãu täng co täc âä bit cao hån. Vç mäi tên hiãu
tæång tæ âæåc láy máu våi tán sä 8 kHz nãn tao ra mät máu 8 bit trong mäi khung 125µs .
Do âo, täc âä luäng täng phu thuäc vao sä kãnh ghep. Theo chuán Bàc My/ Nhát, cáp 1 ghep
24 kãnh thoai/ dæ liãu trong khi theo chuán CCITT, cáp 1 ghep 30 kãnh thoai/ dæ liãu. Ngoai
tên hiãu thoai/ dæ liãu, chung ta phai ghep thãm cac bit khac nhàm cac muc âêch khac nhau,
vê du cac bit chè thë âáu khung cho muc âêch âäng bä khung va cac bit thiãt láp cuäc goi cho
muc âêch bao hiãu. Trong hã thäng TDM Bàc My/ Nhát, dung 1 bit âån å âáu mäi khung
thay âäi luán phiãn giæa 0 va 1 âäi våi cac khung liãn tiãp. Thäng tin bao hiãu chæa trong bit
âáu cua khe 6 va 12, váy trong hai khe nay chè co 7 bit tin. Nhæ váy täc âä luäng täng la:
(24x8 +1)bit /125µs =1.544Mbps
Luäng nay âæåc goi la DS1 hay T1.
Trong hã thäng theo ITU-T, khe 0 âæåc dung cho muc âêch âäng bä khung vç no cho phep bä
thu phán biãt khung nay våikhung khac. Thäng tin bao hiãu mang trong khe 16. Nhæ váy, täc
âä luäng täng la:
(32x8)bit /125µs = 2.048Mbps
Luäng nay âæåc goi la E1.
Hçnh 6.10 trçnh bay cáu truc khung cua luäng T1 va E1.
Âã âat âæåc täc âä luäng täng cao hån, ta co thã ghep nhiãu luäng T1 hoàc E1. Bang 6.1
trçnh bay cac täc âä bit, sä kãnh thoai/ dæ liãu cung våi tãn cua luäng täng tæång æng âäi våi
hai hã thäng phán cáp TDM theo chuán Bàc My va ITU-T. Thæc tã thç âáu vao cua cac bä
ghep kãnh cáp cao hån khäng phai luän luän la âáu ra cua cac bä ghep kãnh cáp tháp hån. Vê
du, tên hiãu video phone sä co thã chuyãn âäi træc tiãp thanh tên hiãu E1 hoàc tên hiãu video
sä co thã chuyãn âäi træc tiãp thanh tên hiãu E3. Cac luäng täng täc âä cao hån cung yãu cáu
cac bit thãm vao âã âäng bä khung va âiãu khiãn. Vê du, ghep 4 luäng E1 cán 0.256 Mbps
cho cac chæc nàng âiãu khiãn, tao thanh luäng E2 co täc âä la:
4x2.048 + 0.256 = 8.448Mbps
- 135 -
- Chæång VI -
Phán cáp theo chuán cua Nhát co khac mät êt so våi chuán Bàc My. Cac cáp ghep la cáp 1 va
cáp 2 giäng DS1 va DS2, cáp 3 (32.064 Mbps - 480 kãnh thoai/dæ liãu), cáp 4 (97.728 Mbps
- 1440 kãnh thoai/dæ liãu) va cáp 5 (397.200 Mbps - 5760 kãnh thoai/dæ liãu).
1 khung T1 = 125 µs = 24 khe + 1 bit âáu
24 1 2
3
4
5
6 7
8
9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 1
2
1 bit
1 bit
8 bit tin
(khe 1-5, 7-11,
13-24)
âáu khung
âáu khung
7 bit tin + 1
bit bao hiãu
1 khung E1 = 125 µs = 32 khe
4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31
0
1 2
3
Âäng bä
khung
8 bit tin
(khe 1-15, 17-31)
Bao hiãu
Hçnh 6.10 Cáu truc khung T1/ E1
Ky hiãu
DS1
DS1C
DS2
DS3
DS4E
DS4
DS5
E1
Täc âä bit (Mbps)
1.544
Sä kãnh thoai/dæ liãu
Bàc My
24
3.152
48
6.312
96
44.736
672
1920
4032
8064
30
139.264
274.176
560.160
2.048
CCITT
E2
8.448
120
480
1920
7680
E3
34.368
E4
139.264
565.148
E5
Bang 6.1 Phán cáp TDM theo chuán cua Bàc My va CCITT
- 136 -
- Chæång VI -
Tuy viãc tao ra cac luäng bác cao rát âån gian nhæng phæc tap lai nay sinh khi cán cung cáp
cac luäng bác tháp cho khach hang tæ cac luäng bác cao. Háu hãt cac hã thäng sä træåc âáy
âæåc cai tao tæ cac hã thäng tæång tæ. Mäi dong tên hiãu TDM sæ dung mät nguän âäng hä
riãng. Do âo, khi kãt håp hai hay nhiãu luäng bác tháp, ta phai tæng bæåc thæc hiãn bu sai
khac vã täc âä âäng hä bàng cac bit lam âáy, con goi la bit âãm (justification bit), lam cho
täc âä luäng tên hiãu ra bä ghep cao hån mät chut so våi täng cac täc âä cua cac luäng vao.
Kiãu ghep kãnh nay âæåc goi la cán âäng bä (plesiochronous), nghéa la gán âäng bä va kiãu
phán cáp nhæ trãn goi la phán cáp cán âäng bä PDH.
Viãc sæ dung bit âãm tai mäi mæc phán cáp cho tháy ta khäng thã xac âënh chênh xac thåi
âiãm bàt âáu cua dong bit täc âä tháp trong mät dong bit täc âä cao hån. Âiãu nay lam cho
viãc ghep/ xen re kãnh khi cán phai qua nhiãu cäng âoan phæc tap. Vê du, ba täng âai A, B va
C âàt tai ba thanh phä xa nhau kãt näi våi nhau bàng trung kã E4 139.264 Mbps (noi gon la
140 Mbps). Mät khach hang våi cac site âàt giæa cac täng âai co nhu cáu thuã âæång truyãn
E1 2.048 Mbps (noi gon la 2 Mbps) cho mang riãng. Vç khäng thã xac âënh chênh xac luäng
2 Mbps trong luäng 140 Mbps nãn ngæåi ván hanh phai lán læåt tach kãnh tæ 140 Mbps
xuäng 34 Mbps, tæ 34 Mbps xuäng 8 Mbps, tæ 8 Mbps xuäng 2 Mbps räi ghep trå lai tæ 2
Mbps lãn 8 Mbps, tæ 8 Mbps lãn 34 Mbps, tæ 34 Mbps lãn 140 Mbps. Viãc tach/ ghep nay
âæåc thæc hiãn trong mät thiãt bë goi la bä ghep xen re ADM (Add-Drop Multiplexer). Ro
rang, thiãt bë yãu cáu rát phæc tap. Hçnh 6.11 chè ra vë trê cac ADM, cac site khach hang va
täng âai trong vê du nay.
A
Site khach
2 Mbps
hang
Mang
riãng
ADM
ADM
Mang âang
tän tai
140 Mbps
B
C
ADM
Hçnh 6.11 Cung cáp mang riãng trong PDH
Ro rang la nhu cáu thuã âæång truyãn täc âä cao nhæ trong vê du trãn âáy se ngay cang tàng
lãn. Do váy, cán phai co mät mang truyãn dán mãm deo, linh hoat hån cung nhæ nhiãu dëch
vu måi âæåc khai thac hån. Âã âap æng yãu cáu nay, mät kiãu hã thäng truyãn dán hoan toan
måi âæåc âæa ra âã khàc phuc tát ca cac han chã cua PDH - goi la hã thäng phán cáp âäng bä
SDH.
- 137 -
- Chæång VI -
6.2.5 Phán cáp âäng bä SDH (Synchronous Digital Hierarchy)
SDH âæåc âã xuát lán âáu tiãn vao nàm 1986 båi hang Bellcore (Hoa Ky) dæåi tãn goi la
mang quang âäng bä SONET (Synchronous Optical NETwork). Muc âêch la thiãt láp mät
chuán truyãn dán bàng räng, âäng bä tát ca cac thiãt bë theo mät âäng hä chu, sao cho tát ca
cac thiãt bë trãn thã giåi co thã kãt näi våi nhau dung cac giao thæc bao hiãu va âënh dang
khung chuán.
Nàm 1988, ITU va ETSI (European Telecom Standards Institute) âa cháp nhán SONET va
âäi tãn thanh SDH våi muc âêch la âæa ra mät chuán toan cáu vã truyãn dán quang, âiãu
khiãn, thiãt bë, bao hiãu... Täc âä truyãn cå så trong SDH la 155.52 Mbps (viãt gon la 155
Mbps) - va âæåc goi la module truyãn âäng bä cáp 1 (Synchronous Transport Module level
1) hay âån gian la STM-1. Cac täc âä cao hån la STM-4 (622 Mbps), STM-16 (2.5 Gbps),
STM-64 (10 Gbps), STM-128 (20 Gbps). Trong phán cáp SONET, dung khai niãm OC
(Optical Signal) thay cho STM.
Cung nhæ PDH, tên hiãu STM-1 bao gäm mät táp cac khung làp lai våi chu ky 125µs. Näi
dung cua mäi khung mang cac dong tên hiãu PDH täc âä khac nhau 1.5/ 2/ 6/ 34/ 45 hay
140Mbps. Mäi dong nay chæa trong mät container khac nhau. Ngoai cac bit tin, container
con chæa cac bit chen thãm âã cán chènh täc âä. Mät sä thäng tin âiãu khiãn âæåc thãm vao
container goi la mao âáu âæång POH (Path OverHead). Chæc nàng cua POH la mang thäng
tin hä trå thäng bao vë trê nåi ma container se âæåc truyãn âãn, mang cac thäng tin vã giam
sat va bao trç âæång truyãn, vê du nhæ ty sä BER cua container liãn quan. Sæ kãt håp cua
container våi POH tao nãn container ao VC (Virtual Container).
Mät khung STM-1 co thã chæa nhiãu VC cung loai hoàc khac loai. Do âä trã truyãn dán co
thã thay âäi nãn vë trê cua container trong mät khung STM-1 co thã khäng cä âënh. Âã sàp
xãp cac thay âäi nay, mät con tro (pointer) âàt å âáu mäi VC va liãn kãt våi VC tao ra âån vë
nhanh TU (Tribitary Unit) . Nhiãu TU ghep lai våi nhau tao thanh TUG (Tribitary Unit
Group) . VC cáp cao nhát trong khung STM-1 goi la âån vë âiãu khiãn AU (Administrative
Unit). Nhiãu AU ghep lai thanh AUG (Administrative Unit Group). Cáu truc khung STM-1
gäm AUG va mao âáu âoan SOH (Section OverHead). SOH chæa cac thäng tin cán htiãt cho
bao trç, bao dæång trãn âoan ma SOH âo liãn quan âãn. Å âáy cán phán biãt ro hai khai niãm
path va section. Path la âæång truyãn tæ âáu cuäi âãn âáu cuäi qua mät hã thäng truyãn dán
hoan chènh, trong khi âo section chè la chiãu dai cua mät âoan cap giæa hai tram làp.
Khi cán täc âä truyãn dán cao hån 155 Mbps cua STM-1, ngæåi ta ghep N cáp STM-1 âã
âæåc cac cáp STM-N. Hçnh 6.12 la mät sä vê du ghep kãnh trong SDH theo ITU va ETSI.
Co thã noi SDH co rát nhiãu æu âiãm va hoan toan thêch æng våi viãc æng dung cac loai dëch
vu måi nhæ trong ISDN. Qua phán têch trãn âáy ta tháy viãc triãn khai SDH khäng dán âãn
loai bo cac thiãt bë PDH âang tän tai. Ky thuát tach ghep kãnh trong SDH âån gian hån trong
PDH, cho phep tach ghep nhiãu luäng sä dung læång khac nhau chè qua mät táng, do âo co
thã phuc vu âæåc khach hang våi mät dung læång bát ky theo nhu cáu. Viãc tach ghep mät
táng dán âãn tinh giam thiãt bë, giam màt bàng âàt thiãt bë, giam gia thanh khai thac.
- 138 -
- Chæång VI -
Tát ca cac thiãt bë trong SDH âãu co phán mãm liãn quan goi la phán quan ly mang, giup cho
quan ly mang âæåc mãm deo hån. Ngoai chæc nàng quan ly thäng thæång, cac phán mãm
quan ly mang con âam bao nhiãu chæc nàng khac nhæ giam sat chát læång, quan ly cáu hçnh,
quan ly kiãm kã, bao vã mang.... Nhå quan ly mang bàng phán mãm nãn co thã tiãn hanh
giam sat tæ xa, bao dæång táp trung, tæ âo cho phep giam chi phê. Vê du nhæ, ta co thã thiãt
láp cáu hçnh cho ADM va cáu hçnh lai tæ xa âã cung cáp mät bàng thäng bát ky theo yãu cáu
cua khach hang ma khäng cán thæc hiãn tach kãnh.
STM-1
AUG
AU-4
VC-4
C-4
x3
TUG-3
TU-3
TU-2
VC-3
VC-2
C-3
C-2
P
x7
TUG-2
D
H
x3
TU-12
TU-11
VC-12
VC-11
C-12
C-11
x4
C-11 (1.5 Mbps); C-12 (2 Mbps); C-2 (6 Mbps); C-3 (34 Mbps va 45 Mbps); C-4 (140 Mbps)
Hçnh 6.12 Phán cáp ghep kãnh SDH (theo ITU va ETSI)
6.3 Âa truy cáp
Âa truy cáp la ky thuát cho phep nhiãu càp thu-phat cung chia se mät kãnh vát ly chung. Y
tæång sæ dung mät kãnh chung cho phep nhiãu bä phat phat tin âäng thåi thæc ra âa co tæ thåi
cua Thomas Edison 1873. Hã thäng âa truy cáp luc âo chênh la hã thäng âiãn bao, cho phep
truyãn hai ban tin âiãn bao qua cung dáy âãn cung hæång, trong âo mät ban tin âæåc gåi bàng
cach thay âäi cæc tênh va ban tin kia âæåc gåi bàng cach thay âäi trë tuyãt âäi.
Ngay nay, âa truy cáp âæåc æng dung räng rai trong nhiãu hã thäng thäng tin. Vê du nhiãu
thuã bao truy cáp âãn cung tram gäc trong hã thäng thäng tin di âäng, hoàc la nhiãu tram màt
âát liãn lac âãn cung vã tinh trong trong hã thäng thäng tin vã tinh.
Âäi khi rát dã lán län giæa thuát ngæ "ghep kãnh" va "âa truy cáp". Âa truy cáp muän noi
âãn træång håp cac nguän tin khäng âæåc sàp âàt lai våi nhau va hoat âäng âäc láp våi nhau.
Nguän tin thæång âæåc goi la user.
Khai quat vã mä hçnh thäng tin sä nhiãu user âa co tæ nhæng nàm 1960 nhæng mai âãn nàm
1980 måi phat triãn khi âa mä ta âæåc âàc træng riãng cua kãnh nhiãu user. Tæ âo, sä læång
cac cäng trçnh nghiãn cæu vã lénh væc nay tàng lãn nhanh chong va tao thanh mät nhanh
nghiãn cæu nàng âäng nhát trong thäng tin sä.
- 139 -
- Chæång VI -
Hçnh 6.13 trçnh bay mä hçnh hã thäng thäng tin âa truy cáp våi hai træång håp la mät bä thu
va nhiãu bä thu.
Nhiãu
Nhiãu
User 1
User 2
User 1
User 2
Thu 1
Thu 2
Thu
User K
User K
Thu K
(a)
(b)
Hçnh 6.13 Mä hçnh hã thäng âa truy cáp
(a) Hã thäng mät bä thu (b) Hã thäng nhiãu bä thu
Nhæ âa giåi thiãu å âáu chæång, cac phæång phap âa truy cáp âæåc chia thanh ba loai chênh.
Âo la âa truy cáp phán chia theo tán sä FDMA, âa truy cáp phán chia theo thåi gian TDMA
va âa truy cáp phán chia theo ma CDMA. Cac phæång phap cå ban nay co thã kãt håp våi
nhau âã tao thanh mät phæång phap âa truy cáp måi. Nguyãn tàc cå ban cua tát ca cac
phæång phap âa truy cáp dæa vao viãc phán chia tai nguyãn thäng tin hæu han cho cac user
khac nhau mät cach håp ly va hiãu qua.
6.3.1 Âa truy cáp phán chia theo tán sä FDMA
Trong phæång phap âa truy cáp nay, âä räng bàng thäng cáp phat cho hã thäng la B Hz âæåc
chia thanh n bàng con, mäi bàng con co âä räng bàng la B/n Hz âæåc án âënh cho mäi user.
Tát ca cac user nay phat tên hiãu cung luc, tên hiãu âæåc ma hoa cung cach. Co thã minh hoa
nguyãn ly FDMA nhæ hçnh 6.14. Hçnh häp chæ nhát trong khäng gian 3 chiãu ma- thåi gian-
tán sä biãu diãn cho tai nguyãn phán chia cho mäi user. Bã räng cua hçnh häp thã hiãn âä
räng cua bàng con danh cho mät user, bã dai thã hiãn thåi gian hoat âäng cua user, bã cao thã
hiãn cho ma sæ dung.
Trong hã thäng FDMA, cac user phat liãn tuc cac song mang âäng thåi trãn cac tán sä khac
nhau. Cán âam bao khoang cach âu lån giæa tæng kãnh bë song mang chiãm âã âã phong cac
bä loc khäng hoan hao se gáy ra nhiãu giao thoa kãnh lán cán. Khoang tán sä nay âæåc goi la
bàng bao vã (guard band). Bä thu phán loai tên hiãu FDMA bàng cach loc ra song mang
riãng tæång æng våi user. Viãc loc se âæåc thæc hiãn dã dang hån khi bàng bao vã räng. Tuy
nhiãn, viãc sæ dung bàng bao vã räng se dán âãn giam hiãu suát sæ dung bàng thäng cua hã
thäng. Vç váy cán phai dung hoa giæa ky thuát va tiãt kiãm bàng thäng. Âã âam bao FDMA
hoat âäng tät, cán phai phán chia va quy hoach tán sä thäng nhát trãn toan thã giåi.
- 140 -
- Chæång VI -
Ma
Bàng thäng cua hã thäng B
Bàng thäng bao vã
Tán sä
User 1
User 2 . . . . . .
User N
Thåi gian
Hçnh 6.14 Nguyãn ly FDMA
Trong thæc tã, FDMA âæåc æng dung trong cac hã thäng âiãn thoai khäng dáy, hã thäng
thäng tin vã tinh...
Vã màt kãt cáu, FDMA co nhæåc âiãm la mäi song mang chè truyãn âæåc mät kãnh læu
læång, vç váy nãu hã thäng cán N kãnh læu læång thç phai cán N song mang. Âã tàng hiãu
suát sæ dung bàng thäng, co thã kãt håp FDMA våi ghep kãnh song cäng theo thåi gian TDD
(Time Division Duplex). Trong hã thäng FDMA/ TDD, ca may thu va phat sæ dung chung
mät song mang (chung bàng con) nhæng phán chia theo thåi gian, nghéa la thu phat luán
phiãn.
Phæång phap FDMA êt nhay cam våi sæ phán tan thåi gian do truyãn lan song, khäng cán
âäng bä thåi gian va êt trã do khäng cán xæ ly tên hiãu nhiãu.
6.3.2 Âa truy cáp phán chia theo thåi gian TDMA
Hçnh 6.15 minh hoa nguyãn ly cua TDMA. Âã biãu diãn tai nguyãn cua mäi kãnh, ta cung
dung hçnh häp chæ nhát tæång tæ nhæ trong FDMA. Tuy nhiãn, å âáy bã räng cua hçnh häp
thã hiãn khe thåi gian danh cho mät user, bã dai thã hiãn bàng thäng toan bä cua hã thäng, bã
cao thã hiãn cho ma sæ dung. Nhæ váy, trong phæång phap âa truy cáp nay, tên hiãu cua mäi
user chè âæåc phat theo cum (burst) råi rac chæ khäng liãn tuc. Cac cum tuán tæ âæåc sàp xãp
lai thanh mät cáu truc thåi gian dai hån goi la khung (frame). Tát ca cac user trong hã thäng
TDMA phai phat theo cáu truc khung nay. Mäi song mang mang mät cum se chiãm toan bä
bàng thäng cáp phat cho hã thäng.
Phán thu se âiãu khiãn må cäng cho cum cán thu trong khe thåi gian danh cho may thu phu
håp. Qua âáy ta tháy khac våi FDMA, å TDMA, ván âã âäng bä la vä cung quan trong.
Âäng bä cho phep ta xac âënh âung vë trê cua cum cán láy ra å may thu hay cum cán phat âi å
may phat tæång æng. Mät ván âã quan trong næa la å trong cum, ngoai thäng tin cua user con
cán nhiãu thäng tin bä sung nhæ: thäng tin âã khäi phuc song mang, âã âäng bä bit, âã cho
phep may thu xac âënh âæåc âiãm bàt âáu cum... Ngoai ra, bãn thu cán phat hiãn chênh xac
thåi âiãm bàt âáu cua mät khung, do váy, trong mät khung, thæång âáu khung la cac cum
- 141 -
- Chæång VI -
tham chiãu räi måi âãn cac cum læu læång nhæ hçnh 6.16. Âã âäng bä tät, giæa cac cum cán
co khoang thåi gian träng âã tranh cho cac cum khoi chäng lán lãn nhau. Khoang thåi gian
nay goi la khoang bao vã (guard time).
Ngoai ván âã âäng bä, so våi FDMA, thiãt bë trong hã thäng TDMA phæc tap hån khi cán
dung læång cao. Hån næa, do âoi hoi xæ ly sä tên hiãu phæc tap nãn xay ra trã lån.
Æu âiãm näi bát cua TDMA so våi FDMA la tiãt kiãm tán sä hån. Tuy nhiãn, nãu dung mät
càp tán sä cho mät càp thu-phat thç se khäng âu âam bao dung læång cua mang. Vç váy,
TDMA thæång âæåc sæ dung kãt håp våi FDMA cho cac mang âoi hoi dung læång cao. Mät
æng dung phä biãn la kãt håp FDMA/ TDMA trong hã thäng thäng tin di âäng toan cáu GSM
(Global System Mobile)
Ma
Bàng thäng cua hã thäng
Tán sä
Khung
User 1
Khe bao vã
User 2
User N
Thåi gian
Hçnh 6.15 Nguyãn ly TDMA
Khung
N
1
2
N
Thåi gian
Cum tham chiãu Khe bao vã
Cum læu læång
Hçnh 6.16 Cáu truc khung TDMA
6.3.3 Âa truy cáp phán chia theo ma CDMA
CDMA la phæång thæc âa truy cáp måi, cho phep nhiãu user phat tin âäng thåi va sæ dung
toan bä bàng thäng cua kãnh chung. Tuy nhiãn, tên hiãu tæ mäi user âæåc ma hoa theo mät
cach riãng sao cho bä thu co thã tach riãng cac tên hiãu âo ra du chung trung nhau vã thåi
gian va tán sä. Hçnh 6.17 minh hoa nguyãn ly cua CDMA. Nhæ FDMA va TDMA, ta cung
- 142 -
- Chæång VI -
dung hçnh häp chæ nhát âã biãu diãn tai nguyãn danh cho mäi user. Cac hçnh häp chæ nhát
nay co cung bã dai va bã räng, tæång træng cho cac tên hiãu trong cac user chiãm toan bä
bàng räng cua hã thäng va âæåc phat âi cung luc. Bã cao cua cac hçnh häp nay tæång træng
cho loai ma sæ dung, mäi user âæåc ma hoa theo mät cach riãng.
Ma
Bàng thäng cua hã thäng
Khoang thåi gian
user phat tên hiãu
Ma hoa theo ma N
Tán sä
Ma hoa theo ma 1
Thåi gian
Hçnh 6.17 Nguyãn ly CDMA
Âã hiãu hån vã nguyãn ly cua CDMA, ta xet vê du âån gian cho mät hã thäng CDMA gäm 2
user sau âáy:
Xet hai tên hiãu s1(t) va s2(t) nhæ hçnh 6.18a. Hçnh 6.18b la âä thë cua phä tæång æng. Hai tên
τ
hiãu nay âæåc goi la træc giao nhau vç s ,s = s (t)s (t)dt = 0
∫
1
2
1
2
0
s1(t)
|S1(f)|
1
τ
τ
|S2(f)|
s2(t)
1
-1
(a)
(b)
Hçnh 6.18 Vê du hai tên hiãu træc giao va phä cua chung
- 143 -
- Chæång VI -
Tæ hçnh ve ta tháy ro rang la hai tên hiãu nay bë chäng cháp nhau ca trong miãn thåi gian va
miãn tán sä. Gia sæ tên hiãu phat tæ user thæ nhát âæåc ma hoa âao cæc theo s1(t) va tên hiãu
phat tæ user thæ hai âæåc ma hoa âao cæc theo s2(t). Nghéa la âäi våi user thæ nhát, bit 1 âæåc
ma hoa thanh + s1(t) va bit 0 âæåc ma hoa thanh - s1(t), âäi våi user thæ hai, bit 1 âæåc ma
hoa thanh + s2(t) va bit 0 âæåc ma hoa thanh - s2(t). Tên hiãu ma hoa tæ mäi user va tên hiãu
täng truyãn trãn kãnh chung âæåc minh hoa qua hçnh 6.19.
1
0
1
1
1
0
0
1
x1(t)
x1(t)
x2(t)
User 1
User 2
Thu 1
Thu 2
x1(t) + x2(t)
1
1
0
1
1
0
0
0
x2(t)
x1(t) + x2(t)
(a)
(b)
Hçnh 6.19 Hã thäng CDMA hai user
(a) Så âä hã thäng
(b) Dang tên hiãu phat tu mäi user va trãn kãnh chung
Bàng cach quan sat dang song tên hiãu thu, mäi bä thu se dã dang giai ma ra cac dong bit thu
tæång æng. Våi bä thu thæ nhát, viãc giai ma âæåc thæc hiãn dæa vao cæc tênh cua xung, cu thã
la xung dæång tæång âæång våi bit 1 va xung ám tæång âæång våi bit 0. Våi bä thu thæ hai,
viãc giai ma âæåc thæc hiãn dæa vao chiãu tàng giam cua xung, cu thã la xung tàng tæång
âæång våi bit 1 va xung giam tæång âæång våi bit 0.
Váy nhå sæ træc giao cua tên hiãu ma bä thu co thã tach riãng cac tên hiãu tæ cac user khac
nhau du chung âi trãn cung kãnh vát ly, cung hæång, cung luc va cung bàng thäng.
Trong hã thäng CDMA, vç mäi user phai âæåc ma hoa theo mät cach riãng va nhæ vê du trãn
ta tháy cac tên hiãu ma hoa phai træc giao nhau nãn trong thæc tã, ngæåi ta sæ dung tên hiãu
gia nhiãu ngáu nhiãn PN (Pseudorandom Noise) la loai tên hiãu co âàc tênh træc giao tät.
Trong thæc tã, CDMA âæåc æng dung räng rai trong cac hã thäng thäng tin di âäng thã hã
sau. CDMA co nhiãu æu âiãm näi träi so våi FDMA va TDMA nhæ:
-
-
-
-
Cho dung læång cao hån
Kha nàng chäng nhiãu tät hån
Bao mát thäng tin tät hån
Dã dang ap dung cho cac hã thäng âoi hoi cung cáp dung læång kãnh linh hoat cho tæng
user
-
Vç co thã sæ dung chung tán sä cho nhiãu user nãn quy hoach mang cung âån gian hån
- 144 -
- Chæång VI -
Tuy nhiãn, CDMA khäng tranh khoi cac khuyãt âiãm nhæ:
-
-
Âäng bä phæc tap, ngoai âäng bä âënh thåi nhæ trong TDMA con phai âäng bä ma PN.
Viãc xæ ly tên hiãu phæc tap hån...
6.4 Truyãn dán tên hiãu sä
Ta biãt ràng âã truyãn tên hiãu noi chung va tên hiãu sä noi riãng, cán phai co mät mäi træång
vát ly cu thã. Bai nay se trçnh bay vã cac loai mäi træång truyãn âæåc sæ dung räng rai nhát.
Âã truyãn tên hiãu nhë phán qua mät âæång truyãn, cán phai chuyãn cac con sä nhë phán âo
thanh tên hiãu âiãn. Vê du bit 0 âæåc chuyãn thanh âiãn ap -V va bit 1 âæåc chuyãn thanh
âiãn ap +V. Trong thæc tã, tên hiãu âiãn co thã bë suy hao va meo do nhiãu nguyãn nhán khac
nhau. Suy hao va meo lam cho bä thu khäng thã phán biãt chênh xac bit 0 va bit 1. Phán sau
cua bai se phán têch cac nguyãn nhán gáy suy hao va meo.
6.4.1 Mäi træång truyãn dán
Co rát nhiãu loai mäi træång truyãn. Loai mäi træång truyãn rát quan trong vç no quyãt âënh
täc âä bit truyãn dán cæc âai. Sau âáy la cac loai mäi træång truyãn dán thäng dung:
a) Âæång dáy song hanh
Âáy la mäi træång truyãn dán âån gian nhát. Dáy kim loai nay cach ly våi dáy kim loai kia
mät khoang khäng. Loai nay co thã näi cac thiãt bë cach nhau 50 m, dung täc âä bit trung
bçnh (< 19.2 kbps). Tên hiãu (dong hoàc ap) âæåc truyãn trong dáy nay con tham chiãu âát
âæåc ap trong dáy kia.
Âæång dáy song hanh thæång dung trong mang truyãn sä liãu âã näi træc tiãp hai DTE (Data
Terminal Equipment) våi nhau hoàc DTE våi DCE (Data Circuit-terminating Equipment).
Cach näi nhæ thã thæång sæ dung nhiãu dáy, mäi dáy cho mät tên hiãu riãng va dáy âát
chung. Tát ca cac dáy nàm trong mät cap nhiãu loi hoàc cap dep phàng.
Nhæåc âiãm cua loai dáy nay la nhiãu xuyãn ám (crosstalk). Nhiãu nay gáy ra do sæ ghep
âiãn dung (capacitive coupling) giæa hai dáy canh nhau trong cung cap. Hån næa, cáu truc hå
lam cho no nhay våi nhiãu gia tæ cac nguän tên hiãu âiãn khac gáy båi bæc xa âiãn tæ. Nhæng
yãu tä nay lam han chã chiãu dai âæång truyãn va täc âä bit.
b) Âæång dáy xoàn âäi
Dáy xoàn âäi co thã loai træ nhiãu gia tät hån. Trong mät cap co nhiãu càp dáy xoàn vao
nhau. Dáy tên hiãu va dáy âát xoàn vao nhau giup cho tên hiãu giao thoa âæåc ca hai dáy thu
nhán, lam giam sai khac tên hiãu trãn hai dáy. Hån næa, sæ xoàn âäi cua mäi càp dáy bãn
trong cap lam giam âæåc xuyãn ám. Hçnh 6.20 la så âä ve cáu truc dáy xoàn âäi.
Âæång dáy xoàn âäi thêch håp våi täc âä bit khoang 1 Mbps cho khoang cach dæåi 100 m va
täc âäbit tháp hån cho khoang cach dai hån. Loai dáy xoàn âäi co cáu truc tinh vi hån la dáy
xoàn khäng boc kim UTP (Unshielded Twisted Pairs) âæåc dung räng rai trong mang âiãn
thoai cho täc âä bit cao hån qua khoang cach dai hån. Loai dáy xoàn co boc kim STP
- 145 -
- Chæång VI -
(Shielded Twisted Pairs) co låp man chàn bao vã âæåc dung âã giam cac anh hæång cua tên
hiãu giao thoa (xem hçnh 6.20)
Càp dáy âån
UTP
STP
Låp boc cach âiãn
Man bao vã
Hçnh 6.20 Cáu truc dáy xoàn âäi
c) Cap âäng truc
Han chã chênh cua dáy xoàn âäi la täc âä bit khäng cao do hiãu æng bã màt (skin effect). Khi
täc âä bit cua tên hiãu truyãn dán (cung la tán sä) tàng lãn, dong tên hiãu chè chay å màt ngoai
cua dáy, lam giam diãn têch bã màt sæ dung, dán âãn tàng âiãn trå, lam tàng suy hao. Hån
næa, å tán sä cao, do hiãu æng bæc xa nãn nàng læång cua tên hiãu cung bë mát mat nhiãu hån.
Vç váy, våi nhæng æng dung yãu cáu täc âä bit cao hån 1 Mbps, cán phai co thiãt bë thu phat
tinh vi hån va sæ dung loai mäi træång truyãn dán khac.
Cap âäng truc se lam giam thiãu hai hiãu æng trãn. Hçnh 6.21 ve cáu truc cua cap âäng truc.
Låp boc cach âiãn
Chát âiãn mäi
Loi dán âiãn
Vo dán âiãn
Hçnh 6.21 Cáu truc cap âäng truc
Chênh giæa cap la loi dán âiãn ràn lam dáy tên hiãu va bao quanh la låp vo dán âiãn âäng truc
lam dáy tham chiãu âát. Khoang giæa hai låp dán âiãn la dung mäi ràn hoàc co cáu truc tä
ong.
Dáy tên hiãu nàm giæa nãn âæåc che chàn tät khoi cac tên hiãu nhiãu bãn ngoai. Tuy nhiãn,
ván co tän hao tên hiãu rát êt do bæc xa âiãn tæ va hiãu æng bã màt vç co låp vo dán âiãn bãn
ngoai. Cap âäng truc co thã truyãn âæåc täc âä 10 Mbps qua vai tràm met hoàc cao hån khi
tên hiãu âæåc âiãu chã.
d) Cap såi quang
- 146 -
Tải về để xem bản đầy đủ
33 trang
28/04/2022
6660
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Giáo trình Kĩ thuật thông tin số - Chương 6: Ghép kênh và truyền dẫn tín hiệu số", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- giao_trinh_ki_thuat_thong_tin_so_chuong_6_ghep_kenh_va_truye.pdf
