Hướng dẫn liên kết mạng IP thông qua hệ thống vệ tinh phần 5 pot

!!K Đồ án tốt nghiệp Liên kết mạng IP qua hệ thống vệ tinh thế hệ sauK! GVHD:Võ Trường Sơn 61 http://www.ebook.edu.vn SVTH: Vũ Văn Trực BFSK nhất qn ) 2 ( 2 1 0 N E erfc b DPSK khơng nhất qn ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ − 0 exp 2 1 N E b BFSK khơng nhất qn ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ − 0 exp 2 1 N E b Bảng 3.1 Hiệu suất lỗi cho 1 số sơ đồ điều chế thơng dụng • QPSK: Quaternary Phase Shift Keying- điều chế pha trực giao hay điều chế pha cầu phương .QPSK là 1 kỹ thuật điều chế tín hiệu số, mã hóa 2 bit thành 1 symbols. • BPSK: Binary phase shift keying-điều chế pha nhị phân, là kỹ thuật điều chế tín hiệu số với bit 0 tương ứng với tín hiệu sóng có pha = -90° và bit 1 tương ứng sóng mang có pha = 90° (hoặ c ngược lại). • MPSK: multiple phase shift keying • MSK: Minimum Shift Keying ─ Điều chế dịch pha tối thiểu , là kỹ thuật điều chế tín hiệu số cho phép sự thay đổi pha (phase) là tối thiểu giữa các ký tự liên tiếp nhau. ─ Ưu điểm của MSK chính là biên độ tín hiệu ít thay đổi do tối thiểu sự dịch pha, vì vậy sẽ tối ưu hiệu quả của bộ khuếch đại cơng suất phía sau. ─ MSK có đặc điểm gần giống với điều chế OQPSK là trì hỗn thành phần trực giao của tín hiệu đi 1/2 chu kỳ . Điểm khác biệt với OQPSK là MSK sử dụng xung (pulse shape) điều chế là tín hiệu sinus thay vì là tín hiệu raised cosinus như OQPSK. • GMSK: Gausian Minimum Shift Keying • BFSK: Binary frenquency shift keying ─ sử dụng 2 tần số sóng mang, tần số cao tương ứng mức 1 tần số thấp tương ứng mứ c 0 ⎩ ⎨ ⎧ + + = 0)2cos( 1)2cos( )( 2 1 BinarytfA BinarytfA tS c c θπ θπ ─ Ít lỗi hơn so với ASK ─ được sử dụng truyền dữ liệu tốc độ 1200bps hay thấp hơn trên mạng điện thoại !!K Đồ án tốt nghiệp Liên kết mạng IP qua hệ thống vệ tinh thế hệ sauK! GVHD:Võ Trường Sơn 62 http://www.ebook.edu.vn SVTH: Vũ Văn Trực ─ có thể dùng tần số cao 3-3MHz để truyền trên sóng radio hoặc đồng trục • DPSK: Differential Phase Shift Keying ─ Điều chế di pha vi phân, là kỹ thuật điều chế khơng đồng bộ (khơng cần xác định pha sóng đến). ─ Để gửi bit 0 cộng thêm pha 180 vào dạng sóng, để gửi 1 ta giữ dạng sóng khơng đổi. Bộ thu do vậy phải có nhớ để có thể giải điều chế. 0 N E b Hình 3.19 Hiệu suất tạp âm của sơ đồ điều chế 3.4.8. Nối mạng vệ tinh trong lớp vật lý Trong phạm vi xem xét mơ hình giao thức, nối mạng vệ tinh được bắt đầu từ lớp vật lý. Lớp vật lý tiếp nhận các khung từ lớp liên kết , sau đó truyền các khung này dưới dạng một chuỗi bit tới các thực thể ngang hàng với nó qua hệ thống vệ tinh. Phụ thu ộc vào sự thực thi của trọng tải tối đa trong truyền thơng vệ tinh, mà có thể có một vệ tinh đơn giản trong suốt chuyển tiếp tín hiệu vơ tuyến từ đường xuống tới đường lên hoặc có thể có bộ xử lý onboard (OBP) để xử lý các tín hiệu số sau đó chuyển tiếp tới đường xuống thậm chí nó còn cho phép những tải trọng phức tạp hơn bao gồm chức năng định tuyến và chuyển mạch. Ở đây tập trung vào xem xét lớp vật lý với việc truyền và nhận những chuỗi bit và tín hiệu vơ tuyến thơng qua hệ thống vệ tinh. Hình 3.20 cho thấy những chức năng lớp vật lý của nối mạng vệ tinh trong phạm vi xem xét mơ hình giao thức. Nó có thể được xem là giữa đầu cuối người dùng phát sinh một chuỗi bit. Xử lý mã hố chuỗi với chức năng mã hố sửa sai và mã hố kênh. Bộ điều ch ế sử dụng các tín hiệu đã được mã hố để điều chế sóng mang để truyền các tín hiệu thơng qua liên kết vệ tinh. Trong mặt khác của mạng vệ tinh, một xử lý nghịch đảo sẽ được thực hiện trước khi đưa các chuỗi bit tới đầu cuối người dùng khác. Trong mạng vệ tinh thì q !!K Đồ án tốt nghiệp Liên kết mạng IP qua hệ thống vệ tinh thế hệ sauK! GVHD:Võ Trường Sơn 63 http://www.ebook.edu.vn SVTH: Vũ Văn Trực trình xử lý là trong suốt đối với người dùng mà có thể bao gồm chức năng OBP khác hay thậm chí là các đường truyền giữa các vệ tinh. Trong mạng có dây, chuỗi bit số có thể được mã hóa trong những tín hiệu băng gốc và được truyền trực tiếp dọc theo dây. Tuy nhiên, vệ tinh sử dụng liên kết vơ tuyến cho truyền dẫn, do đó đòi hỏi cần phải điều chế để tín hiệu có thể được truyền qua một kênh vơ tuyến hay sóng mang Thêm vào đó, mã sửa lỗi được sử dụng trước mã hố kênh để sửa chữa những lỗi truyền có thể xảy ra, từ đó cải thiện chất lượng truyền dẫn bằng việc giảm bớt xác suất lỗi. Hình 3.20 Sơ đồ khối chức năng lớp vật lý của mạng vệ tinh 3.5. FEC-Sửa lỗi hướng tới Sửa lỗi hướng tới trước, là một hệ thống quản lý và sửa lỗi trong truyền thơng kỹ thuật số. Ngun tắc của FEC là người gửi thêm thơng tin trùng lặp vào trong thơng điệp gửi đi, điều đó cho phép người nhận có thể tự kiểm tra và sử a lỗi (nếu có) gây ra do kênh truyền. Lợi điểm của FEC là khơng u cầu gửi lại thơng tin. FEC có hai loại chính: mã hóa khối và mã hóa chập. Kỹ thuật FEC là đưa các đoạn dư vào thơng tin truyền đi, sau đó khi ở đầu thu khi nhận được dữ liệu sẽ sử dụng các thơng tin dư này để kiểm tra lỗi và sửa lỗi nếu có lỗi xảy ra trong q trình truyền dữ liệu được minh hoạ trong hình 3.21 Mã FEC là một lớp r ất rộng nên ta chỉ giới thiệu tóm tắt về một số loại của mã FEC bao gồm mã khối tuyến tính,mã tuần hồn, mã chập và mắt lưới và mã turbo(Mã Turbo (hay mã lốc) , là một kỹ thuật mã hóa sửa sai (FEC). Turbo Codes thuộc họ mã lưới (mã hóa theo Trellis) và được xây dựng dựa trên 1 mã chập (Convolution Codes) Sở dĩ gọi là mã Turbo (lốc xốy) vì cấu trúc giải mã được thực hiện theo giải thuật !!K Đồ án tốt nghiệp Liên kết mạng IP qua hệ thống vệ tinh thế hệ sauK! GVHD:Võ Trường Sơn 64 http://www.ebook.edu.vn SVTH: Vũ Văn Trực vòng lặp (iteration) và sau mỗi vòng lặp, tỷ số tín hiệu trên nhiễu SNR sẽ được tăng dần) n ccc , ,, 21 k ddd , ,, 21 n ccc , ,, 21 k ddd , ,, 21 Hình 3.21 Mã hố sửa lỗi hướng tới trước 3.5.1. Mã hố khối tuyến tính Mã khối tuyến tính là một lớp mã được dùng rất phổ biến trong việc chống nhiễu ,loại mã này được xây dựng dựa trên các kết quả của đại số tuyến tính ,ở đây ta chỉ nghiên cứu về mã nhị phân. • Định nghĩa Một mã khối có chiều dài n gồm 2 k từ mã được gọi là mã tuyến tính c(n,k) nếu và chỉ nếu 2 k từ mã hình thành một khơng gian vectơ con k chiều của khơng gian vectơ n chiều gồm tất cả các vectơ n thành phần trên trường GF(2) Trường GF(2) (galois field(2)) là trường nhị phân đồng thời phép cộng là phép cộng modul 2 (í hiệu là ⊕ ) còn phép nhân là phép và (AND) 0 ⊕ 0=0 0⊕ 1=1 1 ⊕ 0=1 1⊕ 1=1 0.0=0 0.1=0 1.0=0 1.1=1 Mã tuyến tính C(n,k) có mục đích mã hố những khối tin (hay thơng báo) k bit thành những từ mã n bit. Hay nói cách khác trong n bit của từ mã có chứa k bit thơng tin. Mã khối là mã “mã khơng nhớ” Mà ánh xạ k tín hiệu nhị phân vào tới n tín hiệu nhị phân ra với kn > đối với phần dư. !!K Đồ án tốt nghiệp Liên kết mạng IP qua hệ thống vệ tinh thế hệ sauK! GVHD:Võ Trường Sơn 65 http://www.ebook.edu.vn SVTH: Vũ Văn Trực Đặt m=[m 0 ,m 1, m 2 ,….,m k-1 ] thành bit dữ liệu, b=[b 0 ,b 1 ,….,b n-k-1 ] và P thành )( knk − hệ số ma trận thiết bị phát và thiết bị thu . ta có thể tạo ra các bit parity như sau: B=mP (*) Nếu từ mã được truyền là c=[b:m] ta sẽ có thể kiểm tra một số lỗi hoặc thậm chí sửa một số lỗi bằng cách sử dụng phương trình (*) Một ví dụ của mã tuyến tính là mã Harming (n,k) với chiều dài mã là n=2 r -1 số bit thơng tin là 12 −−= rk r (hoặc r rk 21 =−+ ) và số bit parity là knr −= . Mã Bose-Chaudhuri-Hocquenghem(BCH) là một loại của mã khối tuyến tính với các tham số sau:chiều dài khối 12 −= m n số bit thơng tin là )( mtnk −≥ và khoảng cách tối thiểu là 12 min +≥ td với m là các số ngun và 2 12 − = m t là số lỗi lớn nhất có thể phát hiện được. Mã Reed-Solomon(RS) là một lớp phụ của mã BCH khơng nhị phân. Mã RS (n,k) được sử dụng đễ mã hố m bit symbol trong khối gồm có )12( −= m n symbol = )12( − m m bit .Mã sửa lỗi RS có các tham số sau :chiều dài khối là )12( −= m n symbol, độ lớn thơng tin là k symbol ,độ lớn kiểm tra parity là tkn 2)( =− symbol và khoảng cách tối thiểu là 12 min + ≥ td symbol. 3.5.2. Mã tuần hồn Đặt g(X) là đa thức có bậc nhỏ nhất của (n-k) và cũng được gọi là đa thức sinh của mã tuần hồn và được định nghĩa như sau: ∑ −− = − ++= 1 1 1)( kn i kni i XXgXg Đặt 1 1 2 1 1 0 )( − − +++= k k XmXmXmXm , và 1 1 2 1 1 0 )( −− −− +++= kn kn XbXbXbXb ta có thể chia )(XmX kn− bằng đa thức sinh )(Xg để nhận được phần dư )(Xb và cộng )(Xb vào )(XmX kn− để nhận được )(Xc . Mã tuần hồn thường được sử dụng cho mục đích kiểm tra lỗi vì nó có khả năng phát hiện nhóm lỗi và cũng được gọi là mã kiểm tra độ dư vòng (CRC) Bảng 3.2 cho ta một số mã CRC hữu ích. Code Generator polynomial )(Xg kn − Mã CRC-12 121232 1 X X X X X + + + + + 12 Mã CRC-12(USA) 16152 1 X X X + + + 16 Mã CRC-ITU 16125 1 X X X + + + 16 !!K Đồ án tốt nghiệp Liên kết mạng IP qua hệ thống vệ tinh thế hệ sauK! GVHD:Võ Trường Sơn 66 http://www.ebook.edu.vn SVTH: Vũ Văn Trực Bảng 3.2 Một số mã CRC hữu ích Mã CRC nhị phân (n,k) có khả năng phát hiện các mẫu lỗi sau đây: ─ Tất cả các lỗi khối có chiều dài )( kn − hoặc nhỏ hơn. ─ Một phần của lỗi khối có chiều dài bằng 1 + − kn mà lớn hơn hoặc bằng )1( 21 −−− − kn ─ Kết hợp của tất cả )1( min − d hoặc 1 vài lỗi, trong đó d min là khoảng cách nhỏ nhất của mã khối tuyến tính. khoảng cách này được định nghĩa là số các vị trí bit khác nhau giữa 2 chuỗi mã và được gọi là mã hamming. ─ Tất cả các mẫu lỗi với số lẻ của lỗi nếu đa thức sinh )(Xg cho các mã có số chẵn với hệ số khác 0. 3.5.3. Mã hố lưới mắt cáo và mã chập Mã lưới mắt cáo sử dụng “bộ nhớ” bằng cách nhớ k-1 tín hiệu vào ngay phía trước khối đích của tín hiệu vào L. những tín hiệu nhị phân đầu vào () 1)1( −+=+− LKLK được sử dụng để tạo ra [ ] LKn + − )1( tín hiệu nhị phân đầu ra tương ứng với tín hiệu vào L. vì vậy chu kỳ mã là [] )1( −+ LKn L . Mã chập là 1 tập hợp con của mã tuyến tính Trellis( mã lưới mắt cáo). Mã chập có thể được ghép với máy trạng thái hữu hạn lưu trữ ( ) 1 − K bit thơng tin, vào thời điểm j, phần chứa chuỗi thơng tin gần bit k nhất ( ) jjKjkj mmmm ,, ,, 121 −+−+− với j m là bit hiện tại. bộ giải mã mã chập tính như là bộ nhớ khi thử để đánh giá chuỗi dữ liệu thích hợp nhất mà cung cấp cho chuỗi mã bit nhận và được gọi là phương pháp tối ưu cho giải mã mã chập. vào năm 1967 Andrew Viterbi đã phát triển kỹ thuật giải mã mã chập sử dụng phương pháp này mà kể từ đó trở thành tiêu chuẩn cho việc giải mã mã chập. 3.5.4. Mã ghép Những mã khố i Tuyến tính hiệu quả hơn trong việc sửa những chuỗi lỗi và mã chập có hiệu quả hơn trong những lỗi ngẫu nhiên, tuy nhiên,ta có thể gây ra các chuỗi lỗi nếu như xuất hiện q nhiều lỗi ngẫu nhiên. Vào năm 1974, Joseph Odenwalder kết hợp hai kỹ thuật này để hình thành mã ghép. Theo thứ tự sắp xếp thì mã khối được sử dụng đầu tiên như là mã trong, sau đó là mã chập được sử dụng như mã ngồi để mã hố, đối với việc giải mã thì đầu tiên là mã chập ngồi sau đó là mã khối trong. Hiệu quả có thể nâng cao hơn nữa nếu có sự đan xen kỹ thuật giữa hai giai đoạn mã hố làm giảm bất kỳ nhóm nào mà có thể q dài đối với mã khối để giải quyết một cách có hiệu quả. Kỹ thuật ghép xen là những hàm ánh xạ vào ra mà hốn vị vị trí của các bit hay symbol trong bản tin vì vậy vị trí của chuỗi bit ghép xen độc lập đối với chuỗi bit gốc, và các lỗi khối có thể được làm ngẫu nhiên trở thành các lỗi !!K Đồ án tốt nghiệp Liên kết mạng IP qua hệ thống vệ tinh thế hệ sauK! GVHD:Võ Trường Sơn 67 http://www.ebook.edu.vn SVTH: Vũ Văn Trực đơn ngẫu nhiên phân bố vào trong chuỗi bit khi giải ghép xen.Một thiết bị hay một khối chức năng của kỹ thuật ghép xen thường được gọi là interleaver. 3.5.5. Mã Turbo Vào năm 1993 Berrou, Glavieux và Thitimajashima đã đưa ra một sơ đồ mã hóa mới cho các mã chập được gọi là mã Turbo (Hình 3.22). Trong sơ đồ này dòng thơng tin vào được mã hóa hai lần với một bộ xáo trộn đặt giữa hai bộ mã hóa nhằm tạo ra hai dòng dữ liệu được mã hóa có thể xem là độc lậ p thống kê với nhau. Hình 3.22 Bộ mã hố Turbo Trong sơ đồ này các bộ mã hóa thường được sử dụng là các bộ mã hóa cho mã chập có tốc độ R = 1/2 . Các mã này được sử dụng rất hiệu quả trên các kênh phađinh. Người ta đã chứng tỏ rằng hiệu năng của mã Turbo sẽ tăng khi tăng kích thước của bộ xáo trộn. Tuy nhiên trong nhiều ứng dụng quan trọng (chẳng hạn khi truyền tiếng nói), kích thước bộ xáo trộn q lớn khơng sử dụng được do kết quả giải mã bị giữ chậm. Ví dụ: Xét sơ dồ mã hóa Turbo có hàm truyền sau: (Hình 3.23) () 2 1 1 x xG + = với bộ xáo trộn được mơ tả bởi phép hốn vị ∏ { } ∏ = 4,1,5,2,0,9,6,7,3,8 )( )1( xC ( ) () xC 2 ∧ ( ) () xC 3 ∧ ( ) () xC 2 ∧ ∧ m ∏ Hình 3.23 giả sử dãy vào là () [] ( ) ( ) xCxm 1 1,1,0,1,0,1,0,0,1,1 == Khi đó dãy ra của bộ mã hố thứ nhất là : !!K Đồ án tốt nghiệp Liên kết mạng IP qua hệ thống vệ tinh thế hệ sauK! GVHD:Võ Trường Sơn 68 http://www.ebook.edu.vn SVTH: Vũ Văn Trực ( ) () [] 0,0,1,1,1,0,1,1,1,1 2 = ∧ xC Dãy bit được hốn vị đưa vào bộ mã hố thứ 2 là : () [] 1,1,0,0,1,1,1,0,0,1= ∧ xm Dãy ra của bộ mã hố thứ 2 là : ( ) () [] 1,1,0,0,0,1,1,0,1 3 = ∧ xC Bộ trích chọn sẽ chọn đưa ra các bít được gạch dưới lần lượt ở các đầu ( ) () xC 2 ∧ và () () xC 3 ∧ Dãy bít được mã hóa ở đầu ra có giá trị 2 1 =R là: () [] 0,1,1 0,1, 0, 0,1,1, 0, 0, 0,1,1, 0,1, 0, 1,1,1,=xv Khi khơng dùng bộ trích chọn dãy bít ra sẽ có tốc độ 3 1 =R và sẽ có dạng: () [ ] 0,1 0,1,1, 0,1, 0,1, 0, 0,1,1, 0,1, 0, 0, 0,1,1,1, 0,1,1, 0, 1,1,1,1,1,=xv Dãy ra v(x) được điều chế và phát qua kênh, ở đầu ra kênh tín hiệu nhận được giải điều chế để tạo ra vectơ ( ) ( ) xr 1 (tương ứng với ( ) ( ) xC 1 ) và () () xr 2 (tương ứng với () () xC 2 ) và () () xr 1 (tương ứng với ( ) ( ) xC 3 ),. Hoạt động chung của thuật tốn giải mã Turbo có thể mơ tả như sau (xem hình 3.24). Dữ liệu ( () () () () xrxr 21 , ) được đưa tới bộ giải mã 1. trước tiên bộ giải mã này sử dụng thơng tin tiên nghiệm trên các bit đã phát và tạo ra các bít có xác suất xuất hiện phụ thuộc vào dữ liệu quan sát được. Đầu ra đánh giá này của bộ giải mã 1 được xáo trộn theo luật hốn vị ∏ và được đưa tới bộ giải mã 2 và được làm thơng tin tiên nghiệm. Cùng đưa tới bộ giải mã 2 là dữ liệu nhận được ( ( ) () , 1 xr () () xr 3 ) , cần chú ý rằng () () xr 1 cần phải đưa đến bộ xáo trộn ∏. Đầu ra đánh giá của bộ giải mã 2 được giải xáo trộn bằng luật hốn vị ngược ∏ −1 và được đưa trở lại làm thơng tin tiên nghiệm cho bộ giải mã 1. Q trình chuyển thơng tin tiên nghiệm sẽ được tiếp tục cho đến khi bộ giải mã quyết định rằng q trình đã hội tụ (hoặc cho tới khi đạt được một số lần lặp nhất định) Phần quan trọng nhất của thuật tốn giải mã này là một thuật tốn giải mã quyết định mềm, thuật tốn này sẽ cung cấp các đánh giá c ủa các xác suất hiệu nghiệm cho mỗi bít vào. !!K Đồ án tốt nghiệp Liên kết mạng IP qua hệ thống vệ tinh thế hệ sauK! GVHD:Võ Trường Sơn 69 http://www.ebook.edu.vn SVTH: Vũ Văn Trực ∏ −1 ∏ −1 () () xr 1 () () xr 2 () () xr 1 ( ) () xr 3 Hình 3.24 Sơ đồ khối chức năng của bộ giải mã Turbo 3.5.6. Hoạt động của FEC Thiết bị thu có thể giải mã hố dữ liệu trong hầu hết các trường hợp ngay cả khi dữ liệu đã bị hư hỏng trong suốt q trình truyền, bằng cách sử dụng kỹ thuật FEC . Thiết bị thu có thể khơng có khả năng để khơi phục dữ liệu nếu có q nhiều mẫ u bit bị hư hỏng, từ đó ta chỉ có thể cho phép một mức nhất định của lỗi. Ta thấy rằng tỷ số 0 N E b là tham số ảnh hưởng tới hiệu suất lỗi của truyền dẫn vệ tinh đối với mã hố và tài ngun băng thơng đã cho. FEC cho phép liên kết qua vệ tinh được phép truyền dẫn với lỗi cao hơn giải mã dữ liệu trong điều kiện hiệu suất lỗi. Đây là điều rất hữu ích khi truyền dẫn vệ tinh độc lập khó có thể đạt được mức độ nhất đị nh của hiệu suất vì sự giới hạn của cơng suất truyền tại những điều kiện liên kết nhất định. Lấy một ví dụ : Giả thiết R Là tốc độ truyền thơng tin, tốc độ mã hố dữ liệu Rc , như được định nghĩa đối với mã khối (n,k) với n bit được gửi cho k bit thơng tin là k R R n c = . Mối quan hệ của u cầu cơng suất giữa mã hóa và giải mã dữ liệu cho cùng tỷ lệ lỗi bit là: ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ = ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ = 00 N E n k N R C n k N R C b o c Những mã này phải trả một giá đó là u cầu băng thơng lớn hay tổng chi phí lớn (giảm lưu lượng thơng tin) nhằm cung cấp mã hố có lợi để duy trì chất lượng đường truyền mong muốn có thể sử dụng cùng 0 N E b . Khơng đi sâu vào các phân tích tốn học chi tiết ,ta chỉ đưa ra mơ tả ngắn gọn sử dụng hình 3.25. !!K Đồ án tốt nghiệp Liên kết mạng IP qua hệ thống vệ tinh thế hệ sauK! GVHD:Võ Trường Sơn 70 http://www.ebook.edu.vn SVTH: Vũ Văn Trực )( 0 dB N E b Hình 3.25 So sánh của mã FEC 3.6. Kỹ thuật đa truy nhập Thấy rằng truyền dẫn vệ tinh sử dụng mơ hình đa truy nhập trong mơi trường dùng chung. Có 3 dạng chính của mơ hình đa truy nhập được trình bày ở Hình 3.26: ─ Đa truy nhập phân chia theo tần số (FDMA) ─ Đa truy nhập phân chia theo thời gian (TDMA) và ─ Đa truy nhập phân chia theo mã (CDMA) Hình 3.26 Kỹ thuật đa truy nhập FDMA,TDMA và CDMA Ghép kênh khác với đa truy nhập , nó là chức năng tập trung với việc chia sẻ tài ngun băng thơng từ cùng một vị trí trong khi đa truy nhập chia sẻ cùng một tài ngun từ các vị trí khác nhau xem Hình 3.27 [...]... chí thơng qua mỗi trạm mặt đất là cố định trong mối quan hệ với vệ tinh GEO bởi vì vệ tinh GEO được đặt tại kinh tuyến danh định và được xác định đặc trưng để di chuyển trong 1 “cửa sổ” với mỗi cạnh 0.002 độ như đã thấy từ trung tâm của trạm mặt đất hơn nữa độ cao của vệ tinh biến thiên là kết quả của độ dư lệch tâm quỹ đạo do đó vệ tinh có thể ở mọi nơi trong 1 hộp có phạm vi là 75* 75* 85 Km3 Hiện... thu, những tín hiệu đầu vào là tương quan với cùng một hàm trải , đồng bộ cho các tín hiệu, để khơi phục lại tín hiệu ban đầu Tại đầu thu tín hiệu ra, một phần nhỏ sản GVHD:Võ Trường Sơn 74 http://www.ebook.edu.vn SVTH: Vũ Văn Trực !K Đồ án tốt nghiệp ! Liên kết mạng IP qua hệ thống vệ tinh thế hệ sauK ! phẩm tương quan dư khơng mong muốn từ tín hiệu người dùng đưa đến kết quả là tiếng ồn được coi là tự... mang truy nhập đến vệ tinh ở tần số riêng của mình đồng thời với các sóng mang từ cùng trạm này hay từ các trạm khác ở các tần số khác Như vậy định tuyến được thực hiện trên ngun lý 'một sóng mang trên một đường truyền' GVHD:Võ Trường Sơn 72 http://www.ebook.edu.vn SVTH: Vũ Văn Trực !K Đồ án tốt nghiệp ! Liên kết mạng IP qua hệ thống vệ tinh thế hệ sauK ! Hình 3.28 Các cấu hình truyền dẫn FDMA a)FDM/FM/FDMA;b)TDM/PSK/FDMA;c)SCPC/FDMA... thấy thí dụ về một mạng có ba trạm • TDM/PSK/FDMA GVHD:Võ Trường Sơn 71 http://www.ebook.edu.vn SVTH: Vũ Văn Trực !K Đồ án tốt nghiệp ! Liên kết mạng IP qua hệ thống vệ tinh thế hệ sauK ! Ở cấu hình ghép kênh theo thời gian, điều chế khố chuyển pha (PSK) và đa truy nhập phân chia theo tần số (TDM/PSK/FDMA ở hình 3.28b) tín hiệu băng gốc của người sử dụng là tín hiệu số Chúng được kết hợp để tạo ra một... kênh tín hiệu băng gốc c) Sơ đồ khối trạm mặt đất a Hình 3.29 Ví dụ về một hệ thống FDMA ba trạm sử dụng định tuyến “một sóng mang trên một trạm” 3.6.2 Đa truy nhập phân chia theo thời gian (TDMA) GVHD:Võ Trường Sơn 73 http://www.ebook.edu.vn SVTH: Vũ Văn Trực !K Đồ án tốt nghiệp ! Liên kết mạng IP qua hệ thống vệ tinh thế hệ sauK ! Trong TDMA mỗi trạm mặt đất được phân bố 1 khe thời gian của băng... nghiệp ! Liên kết mạng IP qua hệ thống vệ tinh thế hệ sauK ! Hình 3.27 So sánh giữa khái niệm ghép kênh và đa truy nhập 3.6.1 Đa truy nhập phân chia theo tần số (FDMA) Trong phương thức đa truy nhập phân chia theo tần số (FDMA), băng thơng của kênh trạm lặp được chia thành các băng con và được ấn định cho từng sóng mang phát đi từ trạm mặt đất Đối với kiểu truy nhập này các trạm mặt đất phát liên tục... thiên là kết quả của độ dư lệch tâm quỹ đạo do đó vệ tinh có thể ở mọi nơi trong 1 hộp có phạm vi là 75* 75* 85 Km3 Hiện tượng thuỷ triều của vệ tinh là ngun nhân làm cho độ cao của vệ tinh biến thiên khoảng 85Km dẫn đến kết quả là quay 1 vòng độ trễ thay đổi khoảng 50 0s và sự thay đổi tần số của tín hiệu được biết như hiệu ứng Doppler 3.6.3 Đa truy nhập phân chia theo mã (CDMA) CDMA là một kỹ thuật truy... bit dẫn đến kết quả là đạt được tín hiệu băng thơng rộng từ tất cả người dùng Nó cũng được biết đến như đa truy nhập trải phổ (SSMA) đặc điểm của trải phổ là hoạt động này là có thể xảy ra trong mức cao của giao thoa khơng tương quan và đây là đặc tính quan trọng chống nhiễu trong truyền thơng qn đội Hàm trải băng thơng rộng được suy ra từ chuỗi mã giả ngẫu nhiên và kết quả là tín hiệu được truyền dẫn. .. chế, sự khơng hồn thiện của các bộ dao động và các bộ lọc, cần đảm bảo khoảng bảo vệ giữa các băng tần của các kênh cạnh nhau Phụ thuộc vào các kỹ thuật ghép kênh và điều chế ta có thể chia các sơ đồ truyền dẫn FDMA thành các sơ đồ khác nhau Phần dưới đây ta sẽ xét các sơ đồ này a Các sơ đồ truyền dẫn Các sơ đồ truyền dẫn khác nhau tương ứng với các tổ hợp ghép kênh và điều chế khác nhau Hình 3.28 cho... 3.7.1 Phân phối truy cập theo ấn định trước Với phân phối cố định, kết nối đầu cuối là 1 kết nối thường xun với một lượng lớn nguồn băng thơng khơng đổi cho tồn bộ chu kỳ sống của thiết bị đầu cuối hoặc cho một chu kỳ thời gian dài (như năm.tháng,tuần hoặc ngày) Điều đó có nghĩa là khi kết nối này rảnh rỗi thì các khe khơng được sử dụng (dẫn đến lãng phí) 3.7.2 Phân phối theo u cầu Phân phối theo u cầu . tín hiệu nhị phân ra với kn > đối với phần dư. !!K Đồ án tốt nghiệp Liên kết mạng IP qua hệ thống vệ tinh thế hệ sauK! GVHD:Võ Trường Sơn 65 http://www.ebook.edu.vn SVTH: Vũ Văn. 121232 1 X X X X X + + + + + 12 Mã CRC-12(USA) 16 152 1 X X X + + + 16 Mã CRC-ITU 161 25 1 X X X + + + 16 !!K Đồ án tốt nghiệp Liên kết mạng IP qua hệ thống vệ tinh thế hệ sauK! GVHD:Võ Trường Sơn 66. hình 3. 25. !!K Đồ án tốt nghiệp Liên kết mạng IP qua hệ thống vệ tinh thế hệ sauK! GVHD:Võ Trường Sơn 70 http://www.ebook.edu.vn SVTH: Vũ Văn Trực )( 0 dB N E b Hình 3. 25 So sánh