Bài giảng thông tin số Chương 6 potx

- Chổồng VI - Chổồng 6 Gheùp kónh vaỡ truyóửn dỏựn tờn hióỷu sọỳ Trong nhióửu ổùng duỷng thọng tin, caùc tờn hióỷu mang tin khaùc nhau phaới õổồỹc truyóửn õi trón mọỹt kónh vỏỷt lyù chung. Kónh naỡy coù thóứ laỡ mọỹt caùp õồn, mọỹt sồỹi quang hay trong trổồỡng hồỹp vọ tuyóỳn laỡ khoaớng khọng tổỷ do giổợa hai antenna. Kyợ thuỏỷt chia seớ kónh vỏỷt lyù chung naỡy õổồỹc goỹi laỡ gheùp kónh (multiplexing) . óứ coù thóứ taùch laỷi õổồỹc caùc tờn hióỷu sau khi gheùp kónh, caùc tờn hióỷu õoù phaới "õuớ phỏn bióỷt õổồỹc vồùi nhau" theo mọỹt caùch naỡo õoù, hay thổồỡng õổồỹc goỹi laỡ trổỷc giao nhau. Phỏửn õỏửu cuớa chổồng trỗnh baỡy hai phổồng phaùp gheùp kónh chờnh laỡ gheùp kónh phỏn chia theo tỏửn sọỳ FDM (Frequency Division Multiplexing) vaỡ gheùp kónh phỏn chia theo thồỡi gian TDM (Time Division Multiplexing). Trong phỏửn gheùp kónh phỏn chia theo thồỡi gian seợ õi vaỡo chi tióỳt hai kióứu phỏn cỏỳp hóỷ thọỳng TDM laỡ phỏn cỏỳp cỏỷn õọửng bọỹ PDH (Plessiochronous Digital Hierarchy) vaỡ phỏn cỏỳp õọửng bọỹ SDH (Synchronous Digital Hierarchy). Mọỹt kyợ thuỏỷt khaùc tổồng tổỷ nhổ gheùp kónh seợ õổồỹc trỗnh baỡy tióỳp theo. où laỡ kyợ thuỏỷt õa truy cỏỷp (multiple accessing) - cho pheùp nhióửu cỷp thu - phaùt cuỡng chia seớ mọỹt õổồỡng truyóửn dỏựn chung. Vỏỳn õóử thióỳt yóỳu cuớa õa truy cỏỷp chờnh laỡ chia seớ taỡi nguyón haỷn chóỳ mọỹt caùch hióỷu quaớ vaỡ hồỹp lyù. Trong nọỹi dung õa truy cỏỷp, seợ baỡn vóử ba kyợ thuỏỷt õa truy cỏỷp phọứ bióỳn laỡ õa truy cỏỷp phỏn chia theo tỏửn sọỳ FDMA (Frequency Division Multiple Accessing), õa truy cỏỷp phỏn chia theo thồỡi gian TDMA (Time Division Multiple Accessing) vaỡ õa truy cỏỷp phỏn chia theo maợ CDMA (Code Division Multiple Accessing). Nọỹ dung chờnh cuọỳi cuỡng trong chổồng laỡ truyóửn dỏựn tờn hióỷu sọỳ. Phỏử n naỡy lión quan õóỳn kyợ thuỏỷt khọi phuỷc õọửng họử, khọi phuỷc tờn hióỷu sọỳ vaỡ caùc vỏỳn õóử thổồỡng naớy sinh khi truyóửn thọng tin qua mọỹt sọỳ mọi trổồỡng truyóửn. 6.1 Gheùp kónh phỏn chia theo tỏửn sọỳ ( FDM ) FDM laỡ kyợ thuỏỷt gheùp kónh truyóửn thọỳng õọỳi vồùi thoaỷi vaỡ caùc ổùng duỷng quaớng baù. FDM thổỷc hióỷn truyóửn õọửng thồỡi caùc tờn hióỷu khaùc nhau qua cuỡng mọỹt kónh bng rọỹng bũng caùch sổớ duỷng caùc soùng mang tỏửn sọỳ khaùc nhau. Sổỷ trổỷc giao giổợa caùc tờn hióỷu ồớ õỏy chờnh laỡ trổỷc giao vóử tỏửn sọỳ. Phọứ cuớa caùc tờn hióỷu naỡy khọng bở chọửng lón nhau. Do caùc tờn hióỷu naỡy lóỷch tỏửn vồùi nhau nón bũng caùc bọỹ loỹc bón thu, ta coù thóứ taùch rióng caùc tờn hióỷ u ra. 6.1.1 Nguyón lyù gheùp vaỡ taùch kónh FDM Hỗnh 6.1 laỡ sồ õọử khọỳi cuớa bọỹ gheùp kónh FDM bón phaùt. Trổồùc tión, N tờn hióỷu khaùc nhau õổồỹc õióửu chóỳ vồùi N soùng mang phuỷ coù tỏửn sọỳ khaùc nhau, rọửi cọỹng tỏỳt caớ caùc soùng mang phuỷ õaợ õióửu chóỳ laỷi, taỷo thaỡnh tờn hióỷu tọứng hồỹp bng cồ sồớ. Coù thóứ sau õoù tờn hióỷu tọứng hồỹp naỡy õổồỹc õióửu chóỳ vồùi mọỹt soùng mang chờnh, hỗnh thaỡnh tờn hióỷu FDM õóứ truyóửn qua kónh bng rọỹng. Kióứu õióửu chóỳ duỡng trong õióửu chóỳ soùng mang phuỷ vaỡ õióửu chóỳ soùng mang chờnh coù - 127 - - Chổồng VI - Tờn hióỷu FDM Tờn hióỷu tọứng hồỹp bn g cồ sồớ x N (t) x 2 (t) x 1 (t) f SC1 ióửu chóỳ chờnh x(t) Loỹc f SC2 f SCN Loỹc Loỹc ióửu chóỳ soùng mang phuỷ Hỗnh 6.1 Bọỹ phaùt FDM 0 f B SC1 |X(f)| B SC2 B SCN B Hỗnh 6.2 Phọứ cuớa tờn hióỷu tọứng hồỹp bng cồ sồớ Tờn hióỷu FDM Tờn hióỷu tọứng hồỹp bng cồ sồớ x N (t) x 2 (t) x 1 (t) f SC1 Giaới õióửu chóỳ chờnh Loỹc Loỹc Loỹc f SC2 f SCN Giaới õióửu chóỳ soùng mang phuỷ Hỗnh 6.3 Bọỹ thu FDM - 128 - - Chổồng VI - thóứ khaùc nhau. Tỏỳt caớ caùc kióứu õióửu chóỳ õóửu coù thóứ duỡng õổồỹc, vờ duỷ nhổ AM, DSB, SSB, PM, FM Hỗnh 6.2 laỡ phọứ cuớa tờn hióỷu FDM, bao gọửm tỏỳt caớ caùc tờn hióỷu õióửu chóỳ khọng bở chọửng phọứ, nóỳu khọng thỗ xuyón ỏm giổợa caùc tờn hióỷu seợ xuỏỳt hióỷn taỷi õỏửu ra cuớa bọỹ thu. Bón thu, tờn hióỷu FDM trổồùc hóỳt õổồỹc giaới õióửu chóỳ õóứ taỷo laỷi tờn hióỷu tọứng hồỹp bng cồ sồớ, sau õoù qua caùc bọỹ loỹc õóứ phỏn chia caùc soùng mang phuỷ ra. Cuọỳi cuỡng, caùc soùng mang phuỷ õổồỹc giaới õióửu chóỳ õóứ taỷo laỷi caùc tờn hióỷu ban õỏửu. Hỗnh 6.3 laỡ sồ õọử bọỹ taùch kónh FDM bón thu. 6.1.2 Phỏn cỏỳp hóỷ thọỳng õióỷn thoaỷi FDM õióứn hỗnh Hỗnh 6.4 minh hoỹa sổỷ phỏn cỏỳp cuớa hóỷ thọỳng õióỷn thoaỷi FDM theo Cọng ty õióỷn thoaỷi vaỡ õióỷn baùo Hoa Kyỡ (AT&T). Tờn hióỷu FDM nhoùm cồ sồớ f SC = 108 f SC = 104 f SC = 100 f SC = 96 f SC = 92 f SC = 88 f SC = 84 f SC = 80 f SC = 76 f SC = 72 f SC = 68 f SC = 64 f SC = 3396 f SC = 3148 f SC = 2900 f SC = 2652 f SC = 2356 f SC = 2108 f SC = 1860 f SC = 1612 f SC = 1364 f SC = 1116 f SC = 612 f SC = 564 f SC = 516 f SC = 468 f SC = 420 Tờn hióỷu FDM sióu nhoùm Tờn hióỷu FDM nhoùm chuớ FDM mổùc 3 FDM mổùc 2FDM mổùc 1 Hỗnh 6.4 Phỏn cỏỳp FDM theo AT&T (f SC tờnh bũng kHz) - 129 - - Chỉång VI - ÅÍ âáy, 12 tên hiãûu thoải tỉång tỉû (cn gi l 12 kãnh thoải) âỉåüc ghẹp kãnh phán táưn säú sỉí dủng kiãøu âiãưu chãú SSB, tảo thnh FDM nhọm cå bn (basic group). Bàng thäng ca tên hiãûu FDM nhọm cå bn l 48 kHz, chiãøm di táưn säú tỉì 60 - 108 kHz. Váûy mäùi tên hiãûu FDM nhọm cå bn cọ thãø thay bàòng mäüt tên hiãûu cọ bàng thäng räüng 48 kHz. Mäùi kãnh thoải tỉång tỉû cọ bàng thäng tỉì 0.3 - 3.4 kHz âỉåüc sàõp xãúp cho chiãúm mäüt di táưn säú 4 kHz. Khong táưn säú dnh thãm ny gi l di phng vãû (guard band). nghéa ca chụng l dnh mäüt khong cạch giỉỵa cạc kãnh lán cáûn âãø bäü tạch kãnh FDM cọ thãø tạch riãng cạc kãnh ra bàòng cạc bäü lo üc thỉûc tãú. Cáúp ghẹp cao hån trong hãû thäúng âiãûn thoải FDM l siãu nhọm (super group), ghẹp tỉì 5 tên hiãûu FDM nhọm cå bn, kiãøu âiãưu chãú l SSB, bàng thäng l 240 kHz, bao gäưm 60 kãnh thoải. Tỉång tỉû nhỉ trãn, mäùi tên hiãûu FDM siãu nhọm cọ thãø xem tỉång âỉång våïi mäüt tên hiãûu cọ bàng thäng räüng 240 kHz. Tiãúp theo, 10 tên hiãûu FDM siãu nhọm cọ thãø ghẹp kãnh phán táưn säú dng kiãøu âiãưu chãú SSB âãø tảo thnh mäüt tên hiãûu FDM nhọm ch (master group) cọ bàng thäng l 2.52 MHz chỉïa 600 kãnh thoải. K thût FDM âáưu tiãn l âỉåüc dng cho thäng tin tỉång tỉû v ngy nay âang âỉåüc dng lải trong cạc hãû thäúng thäng tin såüi quang. ÅÍ âọ, cạc bỉåïc sọng khạc nhau âỉåüc dng âãø truưn âäưng thåìi cạ c tên hiãûu khạc nhau trãn mäüt såüi quang. Lục ny, thût ngỉỵ ghẹp kãnh phán chia theo bỉåïc sọng WDM (Wavelength Division Multiplexing) thỉåìng âỉåüc dng nhiãưu hån thût ngỉỵ FDM. 6.2 Ghẹp kãnh phán chia theo thåìi gian ( TDM ) TDM l k thût ghẹp kãnh cho c tên hiãûu tỉång tỉû v säú. Tuy nhiãn vãư ngun tàõc, tên hiãûu tỉång tỉû phi âỉåüc säú họa trỉåïc khi ghẹp. Cng cọ thãø thỉûc hiãûn láúy máùu kãút håüp våïi ghẹp kãnh TDM nhỉ â trçnh by trong chỉång 3. TDM thỉûc hiãûn truưn cạc tên hiãûu khạc nhau qua cng mäüt kãnh bàng räüng våïi cng táưn säú nhỉng vo cạc thåìi âiãøm khạc nhau. Sỉû trỉûc giao giỉỵa cạc tên hiãûu åí âáy chênh l trỉûc giao vãư thåìi gian. Trong khäúi ghẹp kãnh bãn phạt, thåìi gian âỉåüc phán thnh cạc khe thåìi gian, áú n âënh mäùi khe cho mäüt dng säú âãún tỉì mäüt kãnh khạc nhau theo cạch xoay vng. Viãûc tạch kãnh âỉåüc thỉûc hiãûn bãn thu bàòng cạch chuøn mảch tên hiãûu thu vo cạc thåìi âiãøm thêch håüp. Khạc våïi FDM, trong hãû thäúng TDM, u cáưu táút c cạc bäü phạt v thu phi tn theo mäüt âäưng häư chung. 6.2.1 Ngun l ghẹp v tạch kãnh TDM Âãø minh ha cho ngun l ghẹp v tạch kãnh TDM, ta xẹt vê dủ âån gin l ghẹp TDM cho 3 tên hiãûu tỉång tỉû x 1 (t), x 2 (t) v x 3 (t) , sau âọ truưn qua hãû thäúng PCM nhỉ hçnh 6.5. Bäü láúy máùu kãút håüp våïi ghẹp kãnh cọ thãø xem nhỉ mäüt bäü chuøn mảch 3 âáưu vo, láưn lỉåüt láúy máùu cạc tên hiãûu tỉång tỉû trong 3 kãnh. Nhỉ váûy âáưu ra ca bäü láúy máùu chênh l dy xung PAM âỉåüc láúy máùu láưn lỉåüt tỉì ba tên hiãûu tỉång tỉû vo. Táưn säú láúy máùu âỉåüc xạc âënh theo âënh l láúy máùu nhỉ trỉåìng håüp khäng ghẹp kãnh. Gi táưn säú láúy máùu l f S , chu k láúy máùu l - 130 - - Chỉång VI - T S = 1/ f S , khong cạch giỉỵa hai xung PAM cảnh nhau trong dy xung TDM-PAM l T S / 3. Bäü chuøn mảch bãn thu phi âäưng bäü hon ton våïi bäü chuøn mảch bãn phạt âãø cạc xung PAM xút hiãûn chênh xạc trong kãnh tỉång ỉïng. Âiãưu ny âỉåüc gi l âäưng bäü khung (frame synchronization). Bäü lc thäng tháúp (LPF) âỉåüc sỉí dủng âãø tại tảo tên hiãûu tỉång tỉû tỉì cạc xung PAM. Nãúu bàng thäng ca kãnh truưn khäng â räüng thç cọ thãø xy ra giao thoa liãn k tỉû ISI d cho âäưng bäü trong hãû thäúng váùn âỉåüc duy trç täút. Tên hiãûu trong kãnh ny cọ thãø xút hiãûn trong kãnh khạc v gi hiãûn tỉåüng ny l xun ám (crosstalk). Hçnh 6.6 minh ha dảng sọng tên hiãûu tỉång tỉû vo v dy xung TDM-PAM cho hãû thäúng ghẹp 3 kãnh trãn hçnh 6.5. Âãø âån gin, gi sỉí bãư räüng cạc xung PAM l 0. Hçnh 6.5 Hãû thäúng TDM - PCM 3 kãnh x 3 (t) x 2 (t) x 1 (t) T/h tỉång tỉû r a T/h tỉång tỉû vo x 1 (t) ADC x 3 (t) x 2 (t) Kãnh DAC LPF LPF LPF TDM PAM TDM PCM TDM PCM & nhiãùu TDM PAM Âäưng bäü x 3 (t) x 2 (t) x 1 (t) T S t T S /3 Hçnh 6.6 Minh ha dảng sọng tên hiãûu tỉång tỉû vo v tên hiãûu TDM-PAM ca hãû thäúng TDM-PCM 3 kãnh hçnh 6.5 6.2.2 Âäưng bäü khung (frame synchronisation) trong hãû thäúng TDM Tỉì phán têch trãn vãư hoảt âäüng ghẹp/ tạch kãnh TDM, ta tháúy âäưng bäü khung l cáưn thiãút âãø bãn thu cọ thãø phán biãût chênh xạc dỉỵ liãûu trong kãnh ny våïi dỉỵ liãûu trong kãnh khạc, tỉì âọ dỉỵ liãûu âỉåüc âỉa âãún kãnh âáưu ra thêch håüp. Cọ thãø cung cáúp âäưng bäü khung cho mảch tạch kãnh bãn thu bàòng hai cạch: gåíi tên hiãûu âäưng bäü khung tỉì bäü phạt trãn mäüt kãnh riãng hồûc chn tên hiãûu âäưng bäü khung vo chênh tên hiãûu TDM. Cạch thỉï hai kinh tãú hån do khäng cáư n mäüt kãnh âäưng bäü riãng. Nhỉ minh ha trãn hçnh 6.7, tên hiãûu âäưng bäü khung (cn gi l tỉì m âäưng bäü khung) cọ thãø âỉåüc ghẹp kãnh - 131 - - Chỉång VI - cng våïi cạc tỉì m mang tin trong hãû thäúng TDM-N kãnh bàòng cạch truưn tỉì m âäưng bäü khung K bit vo âáưu ca mäùi khung. Âäưng bäü khung Dỉỵ liãûu kãnh 1 Dỉỵ liãûu kãnh 2 Dỉỵ liãûu kãnh N s K s 2 s 1 Dỉỵ liãûu kãnh N s 1 Khung Tin Hçnh 6.7 Khn dảng ca mäüt khung TDM Hçnh 6.8 l mảch khäi phủc âäưng bäü khung tỉì dng tên hiãûu TDM thu. Vãư ngun tàõc, mảch âäưng bäü khung tênh tỉång quan chẹo giỉỵa tên hiãûu TDM khäi phủc våïi tỉì m âäưng bäü khung âỉåüc xạc âënh bàòng cạc hãû säú nhán cäú âënh l . Gi sỉí cạc bit âäưng bäü âỉåüc âënh dảng l )s, ,s,s(S = )s, ,s,s( 1s K21 K21 i ± = . Theo nhëp âäưìng häư thu, cạc bit trong tên hiãûu TDM láưn lỉåüt âỉåüc dëch vo thanh ghi K ä. Näüi dung thanh ghi chênh l K bit gáưn nháút. Cạc bit ny âỉåüc nhán våïi cạc bit ca tỉì m âäưng bäü khung ( , sau âọ âỉåüc cäüng lải räưi âỉa âãún âáưu vo dỉång ca mảch so sạnh. Khi K bit ca tỉì m âäưng bäü khung xút hiãûn trong dng tên hiãûu TDM v âỉåüc âỉa vo thanh ghi thç bit s )s, ,s,s K21 1 åí trong ä s 1 , bit s 2 åí trong ä s 2 , . . . Lục ny âiãûn ạp vo bäü so sạnh l: Ks ssv 2 K 2 2 2 1C =+++= K l âiãûn ạp låïn nháút cọ thãø cọ âäúi våïi dy dỉỵ liãûu báút k trong thanh ghi. Âàût ngỉåỵng ca bäü so sạnh nh hån K mäüt êt, l 1Kv T − = , thç âáưu ra ca bäü so sạnh s åí mỉïc cao chè trong khong T b giáy khi tỉì m âäưng bäü khung hon ton sàõp xãúp trong thanh ghi. Nhỉ váûy, tên hiãûu âäưng bäü khung â âỉåüc khäi phủc. Âäưng bäü khung v T v C s K s 1 TDM Clk _ + 1 2 3 K Hçnh 6.8 Mảch âäưng bäü khung Kh nàng khäi phủc nháưm cọ thãø xy ra khi cạc bit tin liãn tiãúp giäúng nhỉ tỉì m âäưng bäü khung. R rng xạc sút khäi phủc nháưm s gim xúng nãúu ta tàng chiãưu di tỉì m âäưng bäü - 132 - - Chỉång VI - khung lãn. Cng cọ thãø m họa tỉì m âäưng bäü khung theo mäüt cạch riãng sao cho khọ trng våïi dng bit tin. Thỉûc tãú thỉåìng dng dy gi ngáùu nhiãn PN (Pseudorandom Noise) âãø lm tỉì m âäưng bäü. 6.2.3 Cạc phỉång phạp ghẹp kãnh TDM Xẹt vãư phỉång diãûn truưn dáùn, cọ hai chãú âäü truưn näúi tiãúp l truưn näúi tiãúp âäưng bäü v truưn näúi tiãúp khäng âäưng bäü. Hãû thäúng säú phi âỉåüc thiãút kãú âãø cọ thãø hoảt âäüng âỉåüc trong c âỉåìng truưn näúi tiãúp âäưng bäü v khäng âäưng bäü. Trong hãû thäúng âäưng bäü (synchronous system), âäưng häư näüi ca mäùi thiãút bë âỉåüc thiãú t kãú âãø hoảt âäüng äøn âënh láu di v âäưng bäü våïi âäưng häư ch ca hãû thäúng. Mäùi bit trong dỉỵ liãûu âỉåüc khoạ pha våïi âäưng häư ch. Tên hiãûu âäưng bäü âỉåüc phạt cho bãn thu trãn mäüt âỉåìng âäưng häư riãng hồûc "nhụng" vo trong dng dỉỵ liãûu (nhỉ m âỉåìng Manchester). Trong hãû thäúng khäng âäưng bäü (asynchronous system), âäưng häư näüi ca thiãút bë thu chảy tỉû do, khäng cáưn âäưng bäü våïi âäưng häư näüi ca thiãút bë phạt, u cáưu chè cáưn âảt âỉåüc âäưng bäü bãn trong mäùi k tỉû. Khåíi âáưu mäùi k tỉû l bit "start" âãø kêch khåíi âäưng häư thu v kãút thục l mäüt hồûc hai bit "stop" âãø kãút thục âäưng häư thu. Thỉåìng dng hai bit "stop" âäúi våïi täúc âäü nh hån 300 bps v mäüt bit "stop" våïi täúc âäü trãn 300 bps. Hãû thäúng ny thêch håüp trong trỉåìng håüp dỉỵ liãûu xút hiãûn trãn âỉåìng truưn khäng thỉåìng xun. Trong hãû thäúng TDM khäng âäưng bäü, cạc ngưn khạc nhau âỉåüc ghẹp kãnh våïi nhau theo ngun tàõc k tỉû xen k tỉû (character-by-character). Hãû thäúng TDM âäưng bäü hiãûu qu hån do khäng cáưn bit "start" v cạc bit "stop". Trong hãû thäúng TDM thäng minh (intelligent TDM), dỉỵ liãûu tỉì nhiãưu loải ngưn khạc nhau cọ thãø ghẹp kãnh våïi nhau. Hãû thäúng ny cọ kh nàng cung cáúp cạc chuøn âäøi vãư täúc âäü, vãư m, vãư giao thỉïc. Pháưn cỉïng ca hãû thäúng TDM thäng minh cọ cạc bäü vi xỉí l hồûc mạy vi tênh. Thỉåìng thç chụng kãút näúi âãún cạc âỉåìng cọ dỉỵ liãûu vo v hu kãút näúi tảm thåìi âãún cạc âỉåìng khäng cọ dỉỵ liãûu vo. Do âọ, täúc âäü dỉỵ liãûu ra ca bäü ghẹp kãnh nh hån täøng dung lỉåüng dỉỵ liãûu ca cạc âỉåìng vo bäü ghẹp kãnh. K thût ghẹp kãnh ny âỉåüc gi l ghẹp kãnh thäúng kã (statistical multiplexing). Nọ cho phẹp tàng säú lỉåüng ngưn ghẹp vo mäüt âỉåìng truưn chung ca hãû thäúng. Cọ thãø phán bäü ghẹp kãnh ra lm ba loải chênh. Kiãøu TDM thỉï nháút âãø kãút näúi âãún âỉåìng truưn âäưng bäü. Trong kiãøu ny, k thût ghẹ p kãnh âỉåüc dng l bit xen bit (bit-by-bit). Kiãøu TDM thỉï hai âãø kãút näúi âãún âỉåìng truưn cáûn âäưng bäü. Trong trỉåìng håüp ny, âäưng häư riãng ca cạc ngưn dỉỵ liãûu vo khäng âäưng bäü chênh xạc vãư táưn säú. Do âọ s cọ sai khạc vãư täúc âäü bit giỉỵa cạc dng dỉỵ liãûu âãún tỉì nhiãưu ngưn khạc nhau. Âãø hiãûu chènh sỉû sai khạc âọ, ngỉåìi ta chn thãm mäüt säú bit vo dng dỉỵ liãûu ra ca bäü ghẹp kãnh, lm cho täúc âäü bit tàng lãn âäi chụt. K thût ny âỉåüc gi l chn bit (bit stuffing). Kiãøu TDM thỉï ba cọ thãø ghẹp cạc ngưn khäng âäưng bäü v tảo ra tên hiãûu täúc âäü cao khäng âäư ng bäü (khäng cọ chn bit) hồûc tên hiãûu täúc âäü cao âäưng bäü (cọ chn bit). Hçnh 6.9 l cáúu trục ca mäüt bäü ghẹp kãnh TDM âỉåüc thiãút kãú âãø ghẹp tên hiãûu tỉì 11 ngưn, - 133 - - Chổồng VI - trong õoù nguọửn 1 laỡ tổồng tổỷ bng thọng 2 kHz, nguọửn 2 laỡ tổồng tổỷ bng thọng 4 kHz, nguọửn 3 laỡ tổồng tổỷ bng thọng 2 kHz, nguọửn 4-11 laỡ sọỳ, õọửng bọỹ taỷi tọỳc õọỹ 7200 bps. óứ õồn giaớn, giaớ sổớ duỡng õổồỡng truyóửn TDM õọửng bọỹ vaỡ duỡng õổồỡng truyóửn rióng õóứ cỏỳp tờn hióỷu õọửng bọỹ khung cho bón thu. Trổồùc hóỳt cỏửn phaới sọỳ hoùa caùc nguọửn tổồng tổỷ. Tỏửn sọỳ lỏỳy mỏựu caùc nguọửn tổồng tổỷ theo Nyquist lỏửn lổồỹt laỡ 4 kHz, 8 kHz vaỡ 4 kHz. Bọỹ chuyóứn maỷch gheùp kónh giọỳng nhổ hỗnh 6.5, seợ lỏửn lổồỹt lỏỳy mỏựu nguọửn 1, nguọửn 2, nguọửn 3 rọửi nguọửn 2 (nguọửn 2 õổồỹc lỏỳy mỏựu hai lỏửn do tỏ ửn sọỳ lỏỳy mỏựu gỏỳp õọi so vồùi nguọửn 1 vaỡ 3). Vỏỷy bọỹ chuyóứn maỷch naỡy coù bọỳn õỏửu vaỡo vaỡ mọỹt õỏửu ra, tỏửn sọỳ chuyóứn maỷch laỡ f 1 = 8 kHz. Vióỷc lỏỳy mỏựu naỡy taỷo ra tờn hióỷu TDM PAM 16000 mỏựu trong mọỹt giỏy. Giaớ sổớ mọựi mỏựu õổồỹc chuyóứn sang tổỡ maợ PCM 4 bit. Nhổ vỏỷy tờn hióỷu TDM PCM ồớ õỏửu ra ADC coù tọỳc õọỹ laỡ 64 kbps. Tờn hióỷu tổỡ 8 nguọửn sọỳ õổồỹc cheỡn thóm bit õóứ taỷo thaỡnh caùc doỡng sọỳ tọỳc õọỹ 8 kbps. Tờn hióỷu sọỳ TDM PCM seợ õổồỹc kóỳt hồỹp vồùi dổợ lióỷu tổỡ caùc doỡng sọỳ 8 kbps bũng caùch sổớ duỷng mọỹt bọỹ chuyóứn maỷch gheùp kónh thổù hai. Bọỹ chuyóứn maỷch naỡy hoaỷt õọỹng theo kióứu xoay voỡng lỏửn lổồỹt lỏỳy mỏựu doỡng TDM PCM 64 kbps, doỡng sọỳ 8 kbps tổỡ nguọử n 4, doỡng TDM PCM 64 kbps, doỡng sọỳ 8 kbps tổỡ nguọửn 5, vaỡ cổù nhổ thóỳ. Vỏỷy, bọỹ chuyóứn maỷch thổù hai laỡ bọỹ chuyóứn maỷch 16 õỏửu vaỡo vaỡ 1 õỏửu ra, tỏửn sọỳ chuyóứn maỷch laỡ f 2 = 8 kHz. 8 kbps 8 kbps 8 kbps Tờn hióỷu TDM PAM 16 kHz Tờn hióỷu TDM PCM 64 kbps Tờn hióỷu TDM PCM 128 kbps f 2 = 8 kHz N guọửn 4 7.2 kbps f 1 = 4 kHz N guọửn 3 2 kHz N guọửn 2 4 kHz N guọửn 1 2 kHz ADC 4 bit Cheỡn bit N guọửn 11 7.2 kbps Cheỡn bit N guọửn 5 7.2 kbps Cheỡn bit Hỗnh 6.9 TDM vồùi õỏửu vaỡo tổồng tổỷ vaỡ sọỳ - 134 - - Chỉång VI - Vê dủ ny cho tháúy ỉu âiãøm chênh ca TDM l cọ thãø sàõp xãúp âãø ghẹp kãnh cho c ngưn tỉång tỉû v säú. 6.2.4 Phán cáúp cáûn âäưng bäü PDH (Plessiochronous Digital Hierarchy) Trong thỉûc tãú, cọ thãø chia TDM cáûn âäưng bäü ra lm hai loải chênh. Loải thỉï nháút bao gäưm cạc bäü ghẹp kãnh sỉí dủng âãø kãút näúi våïi cạc hãû thäúng mạy tênh säú. Loải ny ghẹp tên hiãûu säú tỉì nhiãưu ngưn khạc nhau âãø truưn qua mäüt âỉåìng truưn täúc âäü cao âãún mäüt mạy tênh säú. Täúc âäü ra ca bäü ghẹp kãnh âỉåüc tiãu chøn họa åí 1.2, 2.4, 3.6, 4.8, 7.2, 9.6 v 19.2 kbps. Loải thỉï hai bao gäưm cạc bäü ghẹp kãnh sỉí dủng trong cạc mảng cäng cäü ng. Cọ hai chøn chênh l chøn Bàõc M v Nháût âỉåüc AT & T (American Telephone & Telegraph company) âãư xút v chøn thỉï hai do ITU-T âãư xút. Chụng ta â biãút ràòng våïi TDM, mäùi tên hiãûu säú tỉì mäüt ngưn khạc nhau âỉåüc sàõp xãúp vo mäüt khe thåìi gian riãng trong mäüt lưng tên hiãûu täøng cọ täúc âäü bit cao hån. Vç mäùi tên hiãûu tỉång tỉû âỉåüc láúy máùu våïi táưn säú 8 kHz nãn tảo ra mäüt máùu 8 bit trong mäùi khung 125 s µ . Do âọ, täúc âäü lưng täøng phủ thüc vo säú kãnh ghẹp. Theo chøn Bàõc M/ Nháût, cáúp 1 ghẹp 24 kãnh thoải/ dỉỵ liãûu trong khi theo chøn CCITT, cáúp 1 ghẹp 30 kãnh thoải/ dỉỵ liãûu. Ngoi tên hiãûu thoải/ dỉỵ liãûu, chụng ta phi ghẹp thãm cạc bit khạc nhàòm cạc mủc âêch khạc nhau, vê dủ cạc bit chè thë âáưu khung cho mủc âêch âäưng bäü khung v cạc bit thiãút láûp cüc gi cho mủc âêch bạo hiãûu. Trong hãû thäúng TDM Bàõc M/ Nháût, dng 1 bit âån åí âáưu mäùi khung thay âäøi ln phiãn giỉỵa 0 v 1 âäúi våïi cạc khung liãn tiãúp. Thäng tin bạo hiãûu chỉïa trong bit âáưu ca khe 6 v 12, váûy trong hai khe n y chè cọ 7 bit tin. Nhỉ váûy täúc âäü lưng täøng l: Mbps544.1s125 / b it)18x24( = µ + Lưng ny âỉåüc gi l DS1 hay T1. Trong hãû thäúng theo ITU-T, khe 0 âỉåüc dng cho mủc âêch âäưng bäü khung vç nọ cho phẹp bäü thu phán biãût khung ny våïikhung khạc. Thäng tin bạo hiãûu mang trong khe 16. Nhỉ váûy, täúc âäü lưng täøng l: Mbps048.2s125 / b it)8x32( = µ Lưng ny âỉåüc gi l E1. Hçnh 6.10 trçnh by cáúu trục khung ca lưng T1 v E1. Âãø âảt âỉåüc täúc âäü lưng täøng cao hån, ta cọ thãø ghẹp nhiãưu lưng T1 hồûc E1. Bng 6.1 trçnh by cạc täúc âäü bit, säú kãnh thoải/ dỉỵ liãûu cng våïi tãn ca lưng täøng tỉång ỉïng âäúi våïi hai hãû thäúng phán cáúp TDM theo chøn Bàõc M v ITU-T. Thỉûc tãú thç âáưu vo ca cạc bäü ghẹp kãnh cáúp cao hån khäng phi ln ln l âáưu ra ca cạc bäü ghẹp kãnh cáúp tháúp hån. Vê dủ, tên hiãûu video phone säú cọ thãø chuøn âäøi trỉûc tiãúp thnh tên hiãûu E1 hồûc tên hiãû u video säú cọ thãø chuøn âäøi trỉûc tiãúp thnh tên hiãûu E3. Cạc lưng täøng täúc âäü cao hån cng u cáưu cạc bit thãm vo âãø âäưng bäü khung v âiãưu khiãøn. Vê dủ, ghẹp 4 lưng E1 cáưn 0.256 Mbps cho cạc chỉïc nàng âiãưu khiãøn, tảo thnh lưng E2 cọ täúc âäü l: Mbps448.8256.0048.2x4 = + - 135 - - Chổồng VI - Phỏn cỏỳp theo chuỏứn cuớa Nhỏỷt coù khaùc mọỹt ờt so vồùi chuỏứn Bừc Myợ. Caùc cỏỳp gheùp laỡ cỏỳp 1 vaỡ cỏỳp 2 giọỳng DS1 vaỡ DS2, cỏỳp 3 (32.064 Mbps - 480 kónh thoaỷi/dổợ lióỷu), cỏỳp 4 (97.728 Mbps - 1440 kónh thoaỷi/dổợ lióỷu) vaỡ cỏỳp 5 (397.200 Mbps - 5760 kónh thoaỷi/dổợ lióỷu). Hỗnh 6.10 Cỏỳu truùc khung T1/ E1 Kyù hióỷu Tọỳc õọỹ bit (Mbps) Sọỳ kónh thoaỷi/dổợ lióỷu Bừc Myợ DS1 1.544 24 DS1C 3.152 48 DS2 6.312 96 DS3 44.736 672 DS4E 139.264 1920 DS4 274.176 4032 DS5 560.160 8064 CCITT E1 2.048 30 E2 8.448 120 E3 34.368 480 E4 139.264 1920 E5 565.148 7680 8 bit tin (khe 1-5, 7-11, 13-24) 8 bit tin ( khe 1-15 , 17-31 ) 1 khung T1 = 125 s à = 24 khe + 1 bit õỏửu 7 bit tin + 1 bit baùo hióỷu 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 õỏửu khung 1 bit õỏửu khung 1 khung E1 = 125 s à = 32 khe 0 1 2 3 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 ọửng bọỹ khung Baùo hióỷu Baớng 6.1 Phỏn cỏỳp TDM theo chuỏứn cuớa Bừc Myợ vaỡ CCITT - 136 - [...]... táưn säú riãng Mäüt kãnh vãû tinh âiãøn hçnh cọ bàng thäng ráút cao (500 MHz) v cọ thãø cung cáúp hng tràm kãút näúi täúc âäü cao bàòng cạch sỉí dủng k thût ghẹp kãnh Vãû tinh dng trong thäng tin thỉåìng l vãû tinh âëa ténh (geostationary) Vãû tinh âëa ténh quay âäưng bäü våïi sỉû quay ca trại âáút Qu âảo ca vãû tinh phi âỉåüc lỉûa chn âãø nọ cung cáúp mäüt tuún thäng tin táưm nhçn thàóng (line-of-sight... âãún cng vãû tinh trong trong hãû thäúng thäng tin vãû tinh Âäi khi ráút dãù láùn läün giỉỵa thût ngỉỵ "ghẹp kãnh" v "âa truy cáûp" Âa truy cáûp mún nọi âãún trỉåìng håüp cạc ngưn tin khäng âỉåüc sàõp âàût lải våïi nhau v hoảt âäüng âäüc láûp våïi nhau Ngưn tin thỉåìng âỉåüc gi l user Khại quạt vãư mä hçnh thäng tin säú nhiãưu user â cọ tỉì nhỉỵng nàm 1 960 nhỉng mi âãún nàm 1980 måïi phạt triãøn khi... trong hãû thäúng thäng tin di âäüng ton cáưu GSM (Global System Mobile) M Bàng thäng ca hãû thäúng Táưn säú Khung User 1 Khe bo vãû User 2 User N Thåìi gian Hçnh 6. 15 Ngun l TDMA Khung N 1 Củm tham chiãúu Khe bo vãû 2 N Thåìi gian Củm lỉu lỉåüng Hçnh 6. 16 Cáúu trục khung TDMA 6. 3.3 Âa truy cáûp phán chia theo m CDMA CDMA l phỉång thỉïc âa truy cáûp måïi, cho phẹp nhiãưu user phạt tin âäưng thåìi v sỉí... tràm Mbps e) Vãû tinh Ngoi cạc mäi trỉåìng kãø trãn, cọ thãø truưn tên hiãûu thäng tin bàòng sọng vä tuún qua khäng trung nhỉ trong hãû thäúng vãû tinh Tên hiãûu âỉåüc âiãưu chãú båíi chm sọng âiãûn tỉì hçnh nọn (sọng SHF 3-30 GHz) räưi phạt tỉì trảm màût âáút lãn vãû tinh Chm sọng ny âỉåüc thu räưi chuøn tiãúp âãún âêch â âënh bàòng bäü phạt âạp (transponder) trãn vãû tinh Mäüt vãû tinh cọ nhiãưu bäü... truưn hai bn tin âiãûn bạo qua cng dáy âãún cng hỉåïng, trong âọ mäüt bn tin âỉåüc gåíi bàòng cạch thay âäøi cỉûc tênh v bn tin kia âỉåüc gåíi bàòng cạch thay âäøi trë tuût âäúi Ngy nay, âa truy cáûp âỉåüc ỉïng dủng räüng ri trong nhiãưu hãû thäúng thäng tin Vê dủ nhiãưu th bao truy cáûp âãún cng trảm gäúc trong hãû thäúng thäng tin di âäüng, hồûc l nhiãưu trảm màût âáút liãn lảc âãún cng vãû tinh trong... liãn lảc våïi mäüt VSAT củ thãø, hub phạt qung bạ bn tin våïi chè säú nháûn dảng VSAT åí âáưu bn tin Våïi cạc ỉïng dủng VSAT kãút näúi VSAT, trỉåïc hãút VSAT phạt bn tin âãún hub thäng qua vãû tinh, räưi sau âọ hub s phạt qung bạ cạc bn tin âãún VSAT f) Sọng vi ba Liãn kãút bàòng sọng vi ba âỉåüc sỉí dủng räüng ri åí nhỉỵng nåi khọ làõp âàût tuún thäng tin hỉỵu tuún, vê dủ nhỉ qua säng häư, âáưm láưy hồûc... - - Chỉång VI - thäng tin vãû tinh, sọng ch úu truưn qua khäng gian tỉû do nãn êt chëu nh hỉåíng båíi cạc úu täú ny Thäng tin vi ba táưm nhçn thàóng cọ thãø cho phẹp khong cạch truưn dáùn âảt âỉåüc 50 km Di táưn sỉí dủng trong liãn kãút vi ba l UHF (0.3-3GHz) v SHF (3-30GHz) Vãû tinh Antenna Tuún lãn Tuún xúng Trảm màût âáút VSAT Trảm hub (b) (a) Hçnh 6. 23 Truưn dáùn bàòng vãû tinh (a) Âiãøm näúi âiãøm;... ngoi thäng tin ca user cn cáưn nhiãưu thäng tin bäø sung nhỉ: thäng tin âãø khäi phủc sọng mang, âãø âäưng bäü bit, âãø cho phẹp mạy thu xạc âënh âỉåüc âiãøm bàõt âáưu củm Ngoi ra, bãn thu cáưn phạt hiãûn chênh xạc thåìi âiãøm bàõt âáưu ca mäüt khung, do váûy, trong mäüt khung, thỉåìng âáưu khung l cạc củm - 141 - - Chỉång VI - tham chiãúu räưi måïi âãún cạc củm lỉu lỉåüng nhỉ hçnh 6. 16 Âãø âäưng... l STM-4 (62 2 Mbps), STM- 16 (2.5 Gbps), STM -64 (10 Gbps), STM-128 (20 Gbps) Trong phán cáúp SONET, dng khại niãûm OC (Optical Signal) thay cho STM Cng nhỉ PDH, tên hiãûu STM-1 bao gäưm mäüt táûp cạc khung làûp lải våïi chu k 125µs Näüi dung ca mäùi khung mang cạc dng tên hiãûu PDH täúc âäü khạc nhau 1.5/ 2/ 6/ 34/ 45 hay 140Mbps Mäùi dng ny chỉïa trong mäüt container khạc nhau Ngoi cạc bit tin, container... (amplifying repeater) v bäü làûp tại tảo (regenerative repeater) Âäúi våïi thäng tin tỉång tỉû, sỉí dủng bäü làûp khúch âải Âäúi våïi thäng tin säú, thỉåìng dng bäü làûp tại tảo Nhiãûm vủ ca bäü làûp tại tảo (gi ngàõn gn l bäü làûp) trong thäng tin säú l khúch âải v sỉía dảng tên hiãûu Hçnh 6. 27 chè ra så âäư ca mäüt tuún thäng tin säú gäưm m âoản, nghéa l m - 1 bäü làûp ± ∆V 2 ± α ∆2V + n 2 ( t ) ± α ∆2V . 48 DS2 6. 312 96 DS3 44.7 36 672 DS4E 139. 264 1920 DS4 274.1 76 4032 DS5 560 . 160 8 064 CCITT E1 2.048 30 E2 8.448 120 E3 34. 368 480 E4 139. 264 1920 E5 565 .148 768 0 8 bit tin (khe. f SC = 265 2 f SC = 23 56 f SC = 2108 f SC = 1 860 f SC = 161 2 f SC = 1 364 f SC = 11 16 f SC = 61 2 f SC = 564 f SC = 5 16 f SC = 468 f SC = 420 Tờn hióỷu FDM sióu nhoùm Tờn hióỷu. 100 f SC = 96 f SC = 92 f SC = 88 f SC = 84 f SC = 80 f SC = 76 f SC = 72 f SC = 68 f SC = 64 f SC = 33 96 f SC = 3148 f SC = 2900 f SC = 265 2 f SC = 23 56 f SC = 2108