Mạng truyền dẫn tín hiệu số

DIGITAL NETWORK MẠNG TRUYỀN DẪN TÍN HIỆU SỐ Nhóm 2: Nguyễn Hoàng Quân - 08107881 Phạm Thành Danh - 08112111 Huỳnh Bảo Cường - 08103611 Nội dung chương này chúng ta tìm hiểu về: Phần 1: Truyền dẫn số và Hệ thống PCM cơ bản Phần 2:Nhiễu Gaussian và các vấn đề liên quan Phần 3:Chuyển mạch và mạng số Phần 1 TRUYỀN DẪN SỐ VÀ HỆ THỐNG PCM CƠ BẢN 1.1 Các khái niệm cơ bản  Analog là tín hiệu liên tục, các nội dung thông tin của 1 tín hiệu analog được truyền tải bằng các giá trị hoặc cường độ của tín hiệu như biên độ, tần số, pha…  Tín hiệu số là các trạng thái riêng biệt, các nội dung thông tin của tín hiệu số liên quan đến trạng thái rời rạc của tín hiệu như: có hoặc không có điện áp, điện áp dương hoặc âm, ánh sáng tắt hoặc mở. Các tín hiệu này được gán các giá trị số, hoặc các thông tin khác để có thể kết hợp đa dạng trạng thái riêng biệt của tín hiệu. 1.1 Giới thiệu về truyền dẫn số  Truyền dẫn số được hiểu là truyền tín hiệu số. Mạng kĩ thuật số dựa trên điều chế xung mã (PCM), một hình thức ghép kênh phân chia theo thời gian Hai tiêu chuẩn PCM khác nhau  Tiêu chuẩn Bắc Mỹ (hay T1): còn gọi là hệ thống phân cấp PCM DS1 (24 kênh – 1 chu kỳ lấy mẫu chia làm 24 kênh)  Tiêu chuẩn Châu Âu (E1 hay CEPT30+2): CEPT - Conference European Post and Telegraph (tại Pháp) (32 kênh = 30 kênh thoại + 2 kênh dịch vụ) 1.2 Những nét cơ bản về PCM Ba bước được thực hiện trong hệ thống PCM để có tín hiệu PCM từ analog: 1. Lấy mẫu 2. Lượng tử hóa 3. Mã hóa 1.2 Những nét cơ bản về PCM 1.2.1 Lấy mẫu Các phần tử thông tin được rút ra từ các tín hiệu tương tự 1 cách tuần tự. Tín hiệu sau khi lấy mẫu gọi là PAM. Khi lấy mẫu cần tuân theo định lí lấy mẫu của Nyquist: “Tần số lấy mẫu phải lơn hơn hoặc bằng 2 lần tần số tín hiệu gốc thì việc lấy mẫu sẽ chứa đựng tất cả thông tin của tín hiệu gốc.” 1.2 Những nét cơ bản về PCM 1.2.2 Lượng tử hóa  Một hệ thống PCM đơn giản sẽ gán 1 giá trị nhị phân tuần tự tới giá trị điện áp lấy mẫu. Lượng tử hóa là biến các tín hiệu PAM thành các giá trị rời rạc.  Các giá trị rời rạc này được lấy là bội số của số nhị phân (2, 4, 8, 16, 32,64). Vd: Với mã 2 bit ta có 4 giá trị: 00, 01, 10, 11. Như vậy mã 3 bit sẽ được 8 giá trị khác nhau và n bit được 2n giá trị. 1.2 Những nét cơ bản về PCM 1.2.3 Mã hóa  Là 1 quá trình so sánh các giá trị rời rạc nhận được bởi quá trình lượng tử hóa với các xung mã.  Hệ thống PCM cũ sử dụng 1 mã 7 bit, còn hệ thống hiện đại sử dụng mã 8 bit nhằm cải thiện hiệu suất sái dạng khi lượng tử hóa. [...]... chuỗi dài số 0 được truyền, có thể làm phát sinh lỗi về thời gian Điều này có thể giảm bớt được bằng cách cấm các chuỗi dài số 0 Các codes được phát triển và được gọi là “BNZS” codes, với N thay thế số 0 Vd: B6ZS thay thế tín hiệu chuỗi 6 số 0 Phần 2 Tỉ số tín hiệu nhiễu GAUSSIAN trong hệ thống PCM Bộ bù tái sinh Các tiêu chuẩn về ghép kênh Truyền dẫn khoảng cách xa trong PCM I TỈ SỐ TÍN HIỆU NHIỄU... TRONG PCM 1 Jitter và Wander: IV TRUYỀN DẪN KHOẢNG CÁCH XA TRONG PCM 1.1 Jitter (Rung pha) Là những biến đổi trong thời gian ngắn của tín hiệu so với chuẩn thời gian, biến đổi ngắn hạn là những biến đổi trong tần số lớn hơn hoặc bằng 10Hz Nguyên nhân: nhiễu trong tín hiệu quang, lấy mẫu truyền tín hiệu, chèn bit trong quá trình tách ghép tín hiệu, trễ khi ghi và đọc tín hiệu 1.2.Wander (Trôi pha) Là... tỉ số S/N khoảng 22 db thì coi như là hệ thống không có lỗi II BỘ BÙ TÁI SINH Xung truyền qua đường dây truyền dẫn số chịu sự suy giảm và bị méo dạng bởi đặc tính tần số của đường dây Do vậy cần có một bộ bù khuếch đại để tái tạo lại tín hiệu giống như tín hiệu gốc ở đầu ra Hình 6.11 là một sơ đồ khối đơn giản của bộ bù tái sinh và trình bày những dạng sóng tương ứng với từng giai đoạn xử lý tín hiệu. .. tỉ số S/N I TỈ SỐ TÍN HIỆU NHIỄU GAUSSIAN TRONG HỆ THỐNG PCM Giống loại nhiễu nhiệt, có phân bố biên độ theo hàm Gaussian Dùng các bộ lọc nhiễu … GAUSSIAN Làm méo dạng, suy giảm trên đường truyền … Chuyển động nhiệt của các phân tử, ảnh hưởng của môi trường… I TỈ SỐ TÍN HIỆU NHIỄU GAUSSIAN TRONG HỆ THỐNG PCM σ = 0.84089642 I TỈ SỐ TÍN HIỆU NHIỄU GAUSSIAN TRONG HỆ THỐNG PCM Trong hệ thống truyền số. .. của tín hiệu so với chuẩn thời gian Biến đổi dài hạn là những biến đổi trong tần số nhỏ hơn hoặc bằng 10Hz Nguyên nhân: sự khác nhau của các nguồn đồng bộ, gateway của các quốc gia, quá trình nhân ra của các nguồn đồng bộ và dị bộ… IV TRUYỀN DẪN KHOẢNG CÁCH XA TRONG PCM 2 Distortion: Distortion là sự méo dạng tín hiệu dẫn đến phía thu không phân biệt được chính xác tín hiệu 0, 1 Có nhiều yếu tố dẫn. .. 1.4 Mã đường truyền – Line code   Nếu cùng 1 loại số liệu được truyền liên tục, lỗi có thể phát sinh khi nhận chúng, vì thế việc phục hồi dữ liệu vô cùng khó khăn Đó là lý do dữ liệu khi truyền phải được mã hóa Khi tín hiệu PCM được truyền trên cáp, nó ở chế độ lưỡng cực Yêu cầu với chế độ truyền lưỡng cực này:  Không có thành phần 1 chiều (dc)  Dải tần hẹp, tiết kiệm băng thông đường truyền Ở dạng... Distortion: Trong quá trình truyền tín hiệu thì sẽ xảy ra sự trễ (delay), các sự trễ khác nhau dẫn đến sái dạng về pha Nói chung Distortion thường gây ra tại vị trí đầu phát và đầu thu IV TRUYỀN DẪN KHOẢNG CÁCH XA TRONG PCM 3 Thermal: Nguyên nhân gây ra nhiễu nhiệt là do sự tác động của nhiệt độ, hoăc dao động của các phân tử trong dây dẫn tăng lên và gây ra nhiễu IV TRUYỀN DẪN KHOẢNG CÁCH XA TRONG... phân biệt được chính xác tín hiệu 0, 1 Có nhiều yếu tố dẫn đến méo dạng tín hiệu như cự ly truyền, tạp âm (noise) 2.1 Amplitude Distortion: Nguyên nhân là do các tần số khác nhau trong miền passband (300 – 3400 Hz) gây ra tức là các tần số khác nhau dẫn đến biên độ cũng khác nhau Hiện tượng này có thể được tránh nếu tất cả các tần số trong miền passband đều bị suy giảm và mức mát như nhau Tuy nhiên trong... cân bằng tự động điều chỉnh theo đặc tính của tín hiệu nhận theo cơ chế ALBO Ngõ vào của bộ Repeater phải được định thời chính xác để duy trì độ chính xác của độ rộng rung và khoảng cách giữa các xung Bộ timing được lấy từ các dòng bit đến Ngõ vào của tín hiệu được chỉnh lưu và chia nhỏ ra, tạo ra sóng vuông để đưa vào timing extractor, đây là một mạch điều chỉnh tần số timing II BỘ BÙ TÁI SINH Ngõ ra... để đưa ra Regenerator Do đó sự kết nối này được sử dụng để điều khiển độ rộng xung Hầu hết Regenerator repeater truyền các sóng lưỡng cực 3 mức là tích cực, không tích cực và mức 0 Ngưỡng của mạch là cổng để nhận vào tín hiệu ở khoảng giữa của mức tích cực và không tích cực Ví dụ, nếu tín hiệu là tích cực và vượt quá mức ngưỡng tích cực thì nó được coi như là tích cực Nếu là không tích cực và vượt . Các tín hiệu này được gán các giá trị số, hoặc các thông tin khác để có thể kết hợp đa dạng trạng thái riêng biệt của tín hiệu. 1.1 Giới thiệu về truyền dẫn số  Truyền dẫn số được hiểu là truyền. hoặc cường độ của tín hiệu như biên độ, tần số, pha…  Tín hiệu số là các trạng thái riêng biệt, các nội dung thông tin của tín hiệu số liên quan đến trạng thái rời rạc của tín hiệu như: có hoặc. 3:Chuyển mạch và mạng số Phần 1 TRUYỀN DẪN SỐ VÀ HỆ THỐNG PCM CƠ BẢN 1.1 Các khái niệm cơ bản  Analog là tín hiệu liên tục, các nội dung thông tin của 1 tín hiệu analog được truyền tải bằng