Một số bài viết trên tạp chí bưu chính viễn thông về wimax

WIMAX - CÔNG NGHỆ TRUY NHẬP MẠNG KHÔNG DÂY BĂNG RỘNG ThS Nguyễn Quốc Khương, TS Nguyễn Văn Đức, ThS Nguyễn Trung Kiên, KS Nguyễn Thu Hà Giới thiệu: Chúng ta biết đến công nghệ truy nhập Internet phổ biến quay số qua Modem thoại, ADSL, hay đường thuê kênh riêng, sử dụng hệ thống vô tuyến điện thoại di động, hay mạng WiFi Mỗi phương pháp truy cập mạng có đặc điểm riêng Đối với Modem thoại tốc độ thấp, ADSL tốc độ lên đến 8Mbit/s cần có đường dây kết nối, đường thuê kênh riêng giá thành đắt mà không dễ dàng triển khai khu vực có địa hình phức tạp Hệ thống thông tin di động cung cấp tốc độ truyền 9,6Kbit/s thấp so với nhu cầu người sử dụng, mạng hệ sau GSM GPRS (2.5G) cho phép truy cập tốc độ lên đến 171,2Kbit/s hay EDGE khoảng 300400Kbit/s chưa thể đủ đáp ứng nhu cầu ngày tăng sử dụng dịch vụ mạng Internet hệ thống di động hệ 3G tốc độ truy cập Internet không vượt 2Mb/s Với mạng WiFi (chính mạng LAN không dây) áp dụng cho máy tính trao đổi thông tin với khoảng cách ngắn Với thực tế vậy, WiMax (Worldwide Interoperability for Microwave Access) đời nhằm cung cấp phương tiện truy cập Internet không dây tổng hợp thay cho ADSL WiFi Hệ thống WiMax có khả cung cấp đường truyền với tốc độ lên đến 70Mb/s với bán kính phủ sóng trạm anten phát lên đến 50 km Mô hình phủ sóng mạng WiMax tương tự mạng điện thoại tế bào Bên cạnh đó, WiMax hoạt động mềm dẻo WiFi truy cập mạng Mỗi máy tính muốn truy nhập mạng tự động kết nối đến trạm anten WiMax gần WiMax hoạt động nào? Thực tế WiMax hoạt động tương tự WiFi tốc độ cao khoảng cách lớn nhiều với số lượng lớn người dùng Một hệ thống WiMax gồm phần: Trạm phát: giống trạm BTS mạng thông tin di động với công suất lớn phủ sóng vùng rộng tới 8000km2 Trạm thu: anten nhỏ Card mạng cắm vào thiết lập sẵn Mainboard bên máy tính, theo cách mà WiFi dùng Các trạm phát BTS kết nối tới mạng Internet thông qua đường truyền tốc độ cao dành riêng nối tới BTS khác trạn trung chuyển đường truyền thẳng (line of sight), WiMax phủ sóng đến vùng xa Một Số Bài Viết Trên Tạp Chí Bưu Chính Viễn Thông Trang Hình 1: Mô hình truyền thông WiMax Các anten thu/phát trao đổi thông tin với qua tia sóng truyền thẳng tia phản xạ Trong trường hợp truyền thẳng, anten đặt cố định điểm cao, tín hiệu trường hợp ổn định tốc độ truyền đạt tối đa Băng tần sử dụng dùng tần số cao đến 66GHz tần số tín hiệu bị giao thoa với kênh tín hiệu khác băng thông sử dụng lớn Đối với trường hợp tia phản xạ, WiMax sử dụng băng tần thấp hơn, 2-11GHz, tương tự WiFi, tần số thấp tín hiệu dễ dàng vượt qua vật cản, phản xạ, nhiễu xạ, uốn cong, vòng qua vật thể để đến đích Các đặc điểm WiMax WiMax tiêu chuẩn hoá IEEE 802.16 Hệ thống hệ thống đa truy cập không dây sử dụng công nghệ OFDMA có đặc điểm sau [1]: Khoảng cách trạm thu phát tới 50km Tốc độ truyền thay đổi, tối đa 70Mbit/s Hoạt động hai môi trường truyền dẫn: đường truyền tầm nhìn thẳng LOS (Line of Sight) đường truyền che khuất NLOS (Non line of sight) Một Số Bài Viết Trên Tạp Chí Bưu Chính Viễn Thông Trang Dải tần làm việc 2-11GHz từ 10-66GHz tiêu chuẩn hoá Trong WiMax hướng truyền tin chia thành hai đường lên xuống Đường lên có tần số thấp đường xuống sử dụng công nghệ OFDM để truyền OFDM WiMax sử dụng tổng cộng 2048 sóng mang, có 1536 sóng mang dành cho thông tin chia thành 32 kênh kênh tương đương với 48 sóng mang WiMax sử dụng điều chế nhiều mức thích ứng từ BPSK, QPSK đến 256QAM kết hợp phương pháp sửa lỗi liệu ngẫu nhiên hoá, với mã hoá sửa lỗi Reed Solomon, mã xoắn tỷ lệ mã từ 1/2 đến 7/8 Độ rộng băng tần WiMax từ 5MHz đến 20MHz chia thành nhiều băng 1,75MHz Mỗi băng chia nhỏ nhờ công nghệ OFDM, cho phép nhiều thuê bao truy cập đồng thời hay nhiều kênh cách linh hoạt để đảm bảo tối ưu hiệu sử dụng băng tần Công nghệ gọi công nghệ đa truy nhập OFDMA (OFDM access) Cho phép sử dụng hai công nghệ TDD (time division duplexing) FDD (frequency division duplexing) cho việc phân chia truyền dẫn hướng lên (uplink) hướng xuống (downlink) Về cấu trúc phân lớp, hệ thống WiMax phân chia thành lớp : Lớp tiếp ứng (Convergence) làm nhiệp vụ giao diện lớp đa truy nhập lớp trên, lớp đa truy nhập (MAC layer), lớp truyền dẫn (Transmission) lớp vật lý (Physical) Các lớp tương đương với hai lớp mô hình OSI tiêu chuẩn hoá để giao tiếp với nhiều ứng dụng lớp mô tả hình Hình 2: Mô hình phân lớp hệ thống WiMax so sánh với OSI Công nghệ OFDM cho việc truyền dẫn vô tuyến mạng WiMax WiMax sử dụng công nghệ OFDM giao diện vô tuyến để truyền tải liệu cho phép thuê bao truy nhập kênh Cũng có nhiều công nghệ khác giao diện FDM, CDMA Tuy nhiên OFDM chứng tỏ có ưu việt nhiều tốc độ truyền, tỷ lệ lỗi bit, hiệu sử dụng phổ tần nên IEEE chọn làm công nghệ truyền dẫn cho truyền thông vô tuyến băng rộng chuẩn IEEE 802.16e Chú ý môi trường truyền thông vô tuyến trường khắc nghiệt truyền dẫn thông tin Nó gây suy hao tín hiệu biên độ suy hao lựa chọn tần số, kèm theo hiệu ứng pha đinh đa đường Sự suy hao đặc biệt tăng nhanh theo khoảng cách tần số cao, tùy thuộc vào địa hình thành thị, đồng hay miền núi mà suy giảm khác Hình Bảng nghiên cứu hệ thống ISM tần số 2,4GHz UNII tần số 5,4GHz minh hoạ Một Số Bài Viết Trên Tạp Chí Bưu Chính Viễn Thông Trang suy giảm theo khoảng cách loại địa hình với điều kiện truyền dẫn khác Hình 3: Suy giảm tín hiệu theo khoảng cách [2] Mô tả Mức độ suy giảm Khu vực trung tâm thành phố nhiều nhà cao tầng 20dB thay đổi từ phố tới phố khác Khu vực ngoại ô nhà cao tầng tăng 10dB tín hiệu so với vùng trung tâm Khu nông thôn tăng 20dB tín hiệu so với vùng ngoại ô Khu vực địa hình không vùng nhiều cối công suất tín hiệu thay đổi từ 3-12dB Bảng 1: Sự suy giảm tín hiệu môi trường vô tuyến [3] Trong môi trường truyền dẫn đa đường, nhiễu xuyên ký tự (ISI) gây tín hiệu phản xạ có thời gian trễ khác từ hướng khác từ phát đến thu điều tránh khỏi ảnh hưởng làm biến dạng hoàn toàn mẫu tín hiệu khiến bên thu khôi phục lại tín hiệu gốc ban đầu Các kỹ thuật sử dụng trải phổ trực tiếp DS-CDMA chuẩn 802.11b dễ bị ảnh hưởng nhiễu đa đường thời gian trễ vượt khoảng thời gian ký tự OFDM sử dụng kỹ thuật truyền song song nhiều băng tần nên kéo dài thời gian truyền ký tự lên nhiều lần Ngoài ra, OFDM chèn thêm khoảng bảo vệ (guard interval - GI), thường lớn thời gian trễ tối đa kênh truyền, hai ký tự nên nhiễu ISI bị loại bỏ hoàn toàn Nhiễu lựa chọn tần số vấn đề gây ảnh hưởng lớn đến chất lượng truyền thông tín hiệu Tuy nhiên, OFDM mềm dẻo CDMA giải vấn đề OFDM khôi phục lại kênh truyền thông qua tín hiệu dẫn đường (Pilot) truyền với dòng tín hiệu thông tin Ngoài ra, kênh suy giảm nghiêm trọng tần số OFDM có lựa chọn để giảm tỷ lệ lỗi bit giảm bớt số bít mã hoá cho tín hiệu điều chế kênh tần số Mặc dù vậy, OFDM nhược điểm, đòi hỏi khắt khe vấn đề đồng sai lệch tần số, ảnh hưởng hiệu ứng Doppler di chuyển lệch pha gây nhiễu giao thoa tần Một Số Bài Viết Trên Tạp Chí Bưu Chính Viễn Thông Trang số (Intercarrier interference - ICI) mà kết phá bỏ trực giao tần số sóng mang làm tăng tỷ số bít lỗi (BER) Tuy nhiên OFDM giảm bớt phức tạp vấn đề đồng thông qua khoảng bảo vệ (GI) Sử dụng chuỗi bảo vệ (GI) cho phép OFDM điều chỉnh tần số thích hợp việc thêm GI đồng nghĩa với việc giảm hiệu sử dụng phổ tần số Ngoài OFDM chịu ảnh hưởng nhiễu xung, có nghĩa xung tín hiệu nhiễu tác động xấu đến chùm tín hiệu thay số ký tự CDMA điều làm tăng tỷ lệ lỗi bit OFDM so với CDMA Công nghệ truy nhập kênh (OFDMA) cho mạng WiMax Hoạt động truy nhập kênh lớp MAC WiMax hoàn toàn khác so với WiFi WiMax hỗ trợ phương pháp truyền song công FDD TDD sử dụng kỹ thuật truy nhập TDMA/OFDMA Ưu điểm phương pháp cho phép linh động thay đổi độ rộng băng tần lên xuống, dẫn đến thay đổi tốc độ phát (Upload) thu (Download) liệu cố định ASDL hay CDMA Trong WiFi tất trạm truy nhập cách ngẫu nhiên đến điểm truy cập (Access point - AP), khoảng cách khác từ nút đến AP làm giảm thông lượng mạng Ngược lại, lớp MAC 802.16, lịch trình hoạt động cho thuê bao định trước, trạm có lần cạnh tranh kênh truyền dẫn thời điểm gia nhập mạng Sau thời điểm này, trạm trạm phát gốc gắn cho khe thời gian Khe thời gian mở rộng hay co hẹp lại trình truyền dẫn ưu điểm việc đặt lịch trình chế độ truyền dẫn hoạt động ổn định trường hợp tải số lượng thuê bao đăng ký vượt cho phép, tăng hiệu sử dụng băng tần Việc sử dụng thuật toán lịch trình cho phép trạm phát gốc điều khiển chất lượng dịch vụ (Quality of Service -QoS) việc cân nhu cầu truyền thông thuê bao Để làm điều này, hệ thống WiMax thực việc mã hoá điều chế thích nghi (AMC-Adaptation Modulation and Coding) để tối ưu hoá băng thông tuỳ thuộc vào điều kiện kênh truyền Đối với kênh truyền tốt (có nghĩa tỷ số tín hiệu tạp âm SNR cao) điều chế 64-QAM Nơi kênh chất lượng thấp giảm dần mức điều chế xuống đến QPSK Các kết nghiên cứu chứng minh tính ưu việt WiMax so với WCDMA Bảng Bảng 2: So sánh số tham số OFDM CDMA [2] Công nghệ Số lượng thuê bao trạm phủ sóng Thông lượng trung bình mạng (Mbit/s) Thông lượng trung Trễ truyền dân bình thuê trung bình bao (kbit/s) gói (s) OFDM 40 4,45 1802 2,33 WCDMA (MMSE) 40 3,83 1170 3,56 WCDMA (Rake) 40 3,03 490 8,54 Kỹ thuật điều chế mã hoá thích nghi ưu việt OFDM cho phép tối ưu hoá mức điều chế kênh dựa chất lượng tín hiệu (tỷ lệ SNR) chất lượng kênh truyền dẫn Trong công nghệ đa truy nhập OFDMA, thuê bao phân chia tài nguyên vô tuyến thông qua việc Một Số Bài Viết Trên Tạp Chí Bưu Chính Viễn Thông Trang truy nhập vào sóng mang phụ khác Hình cho ta thấy làm để kênh lựa chọn dựa mức độ chất lượng tính hiệu nhận Hình 4: Lựa chọn kênh thích hợp cho user [2] Ứng dụng triển vọng phát triển WiMax Phủ sóng phạm vi rộng, tốc độ truyền tin lớn, hỗ trợ đồng thời nhiều thuê bao cung cấp dịnh vụ VoIP, Video mà ADSL chưa đáp ứng đặc tính ưu việt WiMax Các đường ADSL khu vực mà trước đường dây chưa tới truy cập Internet Các công ty với nhiều chi nhánh thành phố không cần lắp đặt mạng LAN riêng cẩn đặt trạm phát BTS phủ sóng khu vực đăng ký thuê bao hàng tháng tới công ty cung cấp dịch vụ Để truy cập tới mạng, thuê bao cung cấp mã số riêng hạn chế quyền truy cập theo tháng hay theo khối lượng thông tin mà bạn nhận từ mạng Bên cạnh đó, hệ thống WiMax giúp cho nhà khai thác di động phụ thuộc vào đường truyền phải thuê nhà khai thác mạng hữu tuyến, đối thủ cạnh tranh họ Hầu hết đường truyền dẫn BSC MSC hay MSC chủ yếu thực đường truyền dẫn cáp quang, tuyến viba điểm-điểm Phương pháp thay giúp nhà khai thác dịch vụ thông tin di đông tăng dung lượng để triển khai dịch vụ với phạm vi phủ sóng rộng mà không làm ảnh hưởng đến mạng Ngoài ra, WiMax với khả phủ sóng rộng, khắp ngõ ngách thành thị nông thôn, công cụ hỗ trợ đắc lực lực lượng công an, lực lượng cứu hoả hay tổ chức cứu hộ khác trì thông tin liên lạc nhiều điều thời tiết, địa hình khác Hiện có nhiều thành phố giới Mỹ, Nhật, Trung Quốc, Hàn Quốc v.v có kế hoạch triển khai WiMax, Microsoft quan tâm coi WiMax tiêu chuẩn tích hợp vào phần mềm vào mạng Dự đoán sản phẩm tích hợp WiMax với máy tính cho mắt thị trường vào cuối năm 2005 Tài liệu tham khảo Một Số Bài Viết Trên Tạp Chí Bưu Chính Viễn Thông Trang [1] IEEE 802.16a-2003: Air Interface for Fixed Broadband Wireless Access Systems [2] A Technical Overview and Comparison of WiMAX and 3G Technologies, December 2004 – IntelTechnical White Paper [3] http://www.skydsp.com/publications/4thythesis/index.htm [4] http://www.wimaxforum.org Một Số Bài Viết Trên Tạp Chí Bưu Chính Viễn Thông Trang TỔNG QUAN VỀ METRO ETHERNET ThS Đào Trung Thành GIỚI THIỆU Mạng hệ sau (NGN-Next Generation Network) mạng dựa công nghệ chuyển mạnh gói, có khả cung cấp đa dịch vụ, băng rộng, cho phép quản lý chất lượng dịch vụ (QoS) Nó cung cấp cho người dùng khả truy cập không hạn chế dịch vụ hữu tuyến lẫn vô tuyến tảng công nghệ chung (định nghĩa theo ITU-T Study Group 13) NGN cách tiếp cận hướng dịch vụ (service driven approach) cho phát triển mạng viễn thông – tin học [1] Hiện nay, nhiều nhà cung cấp dịch vụ ICT (Information Communication Technology) giới đã, triển khai dịch vụ NGN, triple-play (dữ liệu, thoại, hình ảnh) dựa công nghệ Ethernet Công nghệ Ethernet ban đầu sử dụng cho mạng LAN Nhưng với tiến gần mặt công nghệ, Ethernet nhiều nhà cung cấp dịch vụ ICT quan tâm Bài viết cung cấp nhìn tổng quan dịch vụ Ethernet (Ethernet service), dựa công trình (từ tháng năm 2003) Metro Ethernet Forum (MEF), tổ chức nhà công nghiệp lĩnh vực ICT cổ vũ việc cung cấp hạ tầng mạng Metro sử dụng công nghệ Ethernet Bài viết giúp người sử dụng dịch vụ Ethernet hiểu dạng đặc điểm khác dịch vụ Ethernet, để giúp cho nhà cung cấp diễn đạt rõ ràng khả cung cấp dịch vụ họ LỢI ÍCH DÙNG DỊCH VỤ ETHERNET Nhiều nhà cung cấp dịch vụ cung cấp dịch vụ Metro Ethernet Một số nhà cung cấp mở rộng dịch vụ Ethernet vuợt xa phạm vi mạng nội thị (MAN) vuơn đến phạm vi mạng diện rộng (WAN) Hàng ngàn thuê bao sử dụng dịch vụ Ethernet số lượng thuê bao tăng lên cách nhanh chóng Những thuê bao bị thu hút lợi ích dịch vụ Ethernet đem lại, bao gồm: - Tính dễ sử dụng - Hiệu chi phí (cost effectiveness) - Linh hoạt Tính dễ sử dụng Dịch vụ Ethernet dựa giao diện Ethernet (Ethernet interface) chuẩn, phổ biến dùng rộng rãi hệ thống mạng cục (LAN) Hầu tất thiết bị máy chủ LAN kết nối dùng Ethernet, việc sử dụng Ethernet để kết nối với đơn giản hóa trình hoạt động chức quản trị, quản lí cung cấp (OAM &P) Một Số Bài Viết Trên Tạp Chí Bưu Chính Viễn Thông Trang Hiệu chi phí Dịch vụ Ethernet làm giảm chi phí đầu tư (CAPEX-capital expense) chi phí vận hành (OPEX-operation expense): - Một là, phổ biến Ethernet hầu hết tất sản phẩm mạng nên giao diện Ethernet có chi phí không đắt - Hai là, tốn dịch vụ cạnh tranh khác giá thành thiết bị thấp, chi phí quản trị vận hành thấp - Ba là, nhiều nhà cung cấp dịch vụ Ethernet cho phép thuê bao tăng thêm băng thông cách mềm dẻo Điều cho phép thuê bao thêm băng thông cần thiết họ trả cho họ cần Tính linh hoạt Dịch vụ Ethernet cho phép thuê bao thiết lập mạng họ theo cách phức tạp thực với dịch vụ truyền thống khác Ví dụ: công ty thuê giao tiếp Ethernet đơn kết nối nhiều mạng vị trí khác để thành lập Intranet VPN họ, kết nối đối tác kinh doanh thành Extranet VPN kết nối Internet tốc độ cao đến ISP Với dịch vụ Ethenet, thuê bao thêm vào thay đổi băng thông vài phút thay vài chí vài tuần sử dụng dịch vụ mạng truy nhập khác (Frame relay, ATM,…) Ngoài ra, thay đổi không đòi hỏi thuê bao phải mua thiết bị hay ISP cử cán kỹ thuật đến kiểm tra, hỗ trợ chỗ MÔ HÌNH DỊCH VỤ ETHERNET Tất dịch vụ Ethernet có vài thuộc tính chung, dịch vụ khác khác số thuộc tính Mô hình dịch vụ Ethernet biểu diễn hình Dịch vụ Ethernet cung cấp mạng Metro Ethernet Network (MEN) nhà cung cấp Thiết bị khách hàng CE (Customer Equipment) gắn vào mạng MEN qua giao tiếp người sử dụng-mạng UNI (User-Network Interface) sử dụng chuẩn giao diện Ethernet chuẩn với tốc độ 10Mbit/s, 100Mbit/s, 1Gbit/s 10Gbit/s Hình 1: Mô hình Có thể có nhiều UNIs kết nối đến MEN từ vị trí Những dịch vụ xác định theo quan điểm thuê bao Những dịch vụ dùng công nghệ truyền dẫn hay giao thức MEN khác Một Số Bài Viết Trên Tạp Chí Bưu Chính Viễn Thông Trang SONET, DWDM, MPLS, GFP, … Tuy nhiên, góc độ thuê bao, kết nối mạng phía thuê bao giao diện UNI Ethernet 3.1 Kết nối Ethernet ảo Một thuộc tính dịch vụ Ethernet kết nối Ethernet ảo (EVC-Ethernet Virtual Connection) EVC định nghĩa MEF “một kết hợp hai hay nhiều UNIs” [2], UNI giao diện Ethernet, điểm ranh giới thiết bị khách hàng mạng MEN nhà cung cấp dịch vụ Nói cách đơn giản, EVC thực chức năng: - Kết nối hai hay nhiều vị trí thuê bao (chính xác UNIs), cho phép truyền frame Ethernet chúng - Ngăn chặn liệu truyền vị trí thuê bao (UNI) không EVC tương tự Khả cho phép EVC cung cấp tính riêng tư bảo mật tương tự Permanent Virtual Circuit (PVC) Frame Relay hay ATM Hai quy tắc sau chi phối, điều khiển việc truyền Ethernet frame EVC Thứ nhất, Ethernet frame vào MEN không quay trở lại UNI mà xuất phát Thứ hai, địa MAC Ethernet frame giữ nguyên không thay đổi từ nguồn đến đích Ngược lại với mạng định tuyến (routed network), tiêu đề (header) Ethernet frame bị thay đổi qua router Dựa đặc điểm này, EVC sử dụng để xây dựng mạng riêng ảo lớp (Layer Virtual Private NetworkVPN) MEF định nghĩa kiểu EVCs - Điểm-điểm(Point-to-point) - Đa điểm - điểm (Multipoint-to-Multipoint) Ngoài điểm chung này, dịch vụ Ethernet thay đổi với nhiều cách khác Phần thảo luận dạng khác dịch vụ Ethernet vài đặc điểm quan trọng phân biệt chúng từ dịch vụ khác 3.2 Khuôn khổ định nghĩa dịch vụ Ethernet (Ethernet Definition Framework) Để giúp thuê bao hiểu rõ khác Dịch vụ Ethernet, MEF phát triển Khuôn khổ Định nghĩa dịch vụ Ethernet Mục tiêu hệ thống là: - Định nghĩa đặt tên cho kiểu dịch vụ Ethernet - Định nghĩa thuộc tính (attribute) thông số thuộc tính (attribut parameters) dùng để định nghĩa dịch vụ Ethernet riêng biệt Một Số Bài Viết Trên Tạp Chí Bưu Chính Viễn Thông Trang 10 Hình Chuyển mạch bước sóng Chuyển mạch quang phân chia theo thời gian Chuyển mạch quang phân chia theo thời gian chuyển tạm thời tín hiệu quang ghép khe thời gian ti tj Chuyển bít tín hiệu 10Gbit/s cần thời gian chuyển mạch tối thiểu 100ps Tuy nhiên đòi hỏi thời gian chuyển mạch phải điều tiết trường hợp chuyển gói tin chứa hàng trăm bít Chuyển mạch phân chia thời gian hấp dẫn đa truy nhập phân chia thời gian, lưu lượng ghép theo thời gian Vì photon dễ dàng lưu giữ hồi phục sau trễ lập trình nên việc thực chuyển mạch phân chia thời gian trao đổi khe thời gian không dễ dàng Dây trễ lập trình gồm vòng sợi chuyển mạch 2x2 hình 5a Thời gian trễ vòng sợi T lấy chu kỳ gói, thời gian trễ lập trình kT (k số lần mà gói tin qua vòng sợi dây trễ) thực cách thay đổi trạng thái chuyển mạch 2x2 Trước tiên đặt chuyển mạch trạng thái “chéo” thời hạn T để chuyển gói tin đầu vào tới vòng sợi Sau đặt chuyển mạch trạng thái “ngang” thời hạn (k-1)T Cuối đặt lại chuyển mạch trạng thái “chéo” thời gian trễ tổng kT Sử dụng dây trễ lập trình, TSI thực theo sơ đồ hình 5b Tầng tách khe thời gian (TSDEMUX) Hoạt động TSDEMUX hình 5c, khe thời gian xếp miền thời gian Tại đầu TSDEMUX, khe thời gian xuất đồng thời vào dây trễ tương ứng Bộ ghép khe thời gian hình 5d Một Số Bài Viết Trên Tạp Chí Bưu Chính Viễn Thông Trang 33 Hình Chuyển mạch phân chia thời gian Trong thực tế chuyển mạch phân chia thời gian kết hợp với chuyển mạch phân chia không gian và/ chuyển mạch phân chia bước sóng Vì dây trễ lập trình đề cập có suy hao công suất quang đáng kể gây lỗi thời gian sau trình trễ dài, đòi hỏi thiết kế phải xác Khi chuyển mạch nhiều chiều không cần dùng dây trễ chuyển mạch phân chia thời gian thực theo số phương pháp khác Chẳng hạn chuyển mạch T- S -T thực nhờ sử dụng kết hợp WC-WGR-WC hình Hình Chuyển mạch quang T - S - T sử dụng WC-WGR-WC Laser hai trạng thái nhớ bít chuyển mạch số, yêu cầu nghiêm ngặt cải thiện tốc độ hoạt động dung lượng Một Số Bài Viết Trên Tạp Chí Bưu Chính Viễn Thông Trang 34 Chuyển mạch quang phân chia theo mã Trong xã hội xử lý thông tin đại kỷ 21, tốc độ terabit/s (Tbit/s) mạng băng rộng tốc độ siêu cao trở nên cần thiết để thực thông tin đa phương tiện, chẳng hạn video theo yêu cầu, chữa bệnh từ xa, thực ảo v.v Trong mạng thông thường, sợi quang sử dụng làm đường dây truyền dẫn, nút chuyển mạch lại gồm mạch điện tử phức tạp Vì chuyển đổi O/E E/O không tránh khỏi nút mạch điện tử hạn chế tốc độ mạng Vì mạng quang hoàn toàn, tín hiệu quang chuyển mạch nhờ tín hiệu điều khiển quang cần thiết để thực mạng hệ sau có dung lượng cỡ terabít Các mạng quang hoàn toàn tốc độ siêu cao đòi hỏi định tuyến tự động, chức thiết lập gọi đồng nút làm cho cấu hình nút chuyển mạch trở nên phức tạp đắt Các phương pháp ghép quang phân chia theo thời gian (OTDM) phân chia theo bước sóng (WDM) ứng dụng vào thực tế Phương pháp OTDM sử dụng thiết bị nhớ quang tốc độ cao dung lượng lớn, cần đồng thời gian nghiêm ngặt nút thông tin Phương pháp WDM không yêu cầu đồng thời gian nút, phải sử dụng thiết bị quang phức tạp chuyển đổi bước sóng lọc Tuy nhiên công nghệ OTDM WDM chấp nhận dung lượng ghép thực tế chưa đủ Mặt khác, phương pháp truy nhập ghép phân chia mã quang (CDMA) thu hút tập trung nghiên cứu Mặc dù CDMA đặc trưng phương pháp truy nhập theo yêu cầu, việc nghiên cứu có liên quan đến phương pháp nối định hướng gọi ghép phân chia mã quang (OCDM) Phương pháp có đặc điểm : thứ nhất, giải mã lập mã OCDM thực nhờ thiết bị quang đơn giản so với phương pháp OTDM WDM Thứ hai, không yêu cầu hệ thống điều khiển đồng thời gian phương pháp OTDM Thứ ba, có khả nối tới mạng không dây có dây Mạng chuyển mạch OCDM dựa nguyên tắc tự định tuyến cấu trúc thiết bị chuyển mạch quang hoàn toàn không tuyến tính thành phần chủ yếu mạng Phương pháp tập hợp gói thích hợp cho truyền dẫn tự định tuyến, cấu hình chuyển mạch OCDM cấu trúc mạng trình bày sau - Phương pháp tập hợp gói Hình khuôn dạng (format) gói quang thích hợp cho truyền dẫn tự định tuyến [3] Một Số Bài Viết Trên Tạp Chí Bưu Chính Viễn Thông Trang 35 Hình Format gói quang Thẻ định tuyến có chiều dài thay đổi, chứa thông tin định tuyến đầy đủ, gồm dãy số thứ tự cổng tất nút qua để tới địa thu Để việc xử lý định tuyến đơn giản, bít tham chiếu tương ứng với kênh chuyển mạch, nghĩa bít đại diện cho kênh yêu cầu đặt “1” bít khác đặt “0” Khi gói chuyển từ chuyển mạch, bít tham chiếu đầu đề thẻ định tuyến loại bỏ nên tăng tỷ lệ chiếm giữ tải trọng gói đảm bảo thông tin định tuyến cho nút xuất phần đầu thẻ định tuyến Trong phần hình rõ gói dãy trường đầu đề Chú ý gói chuyển từ trái qua phải Bít tách gói thị gói chuyển bít Trong format giả thiết bít tách gói “1” Đầu đề chứa thông tin thẻ nguồn địa thẻ lớp cao - Cơ cấu chuyển mạch OCDM Hình cấu hình chuyển mạch OCDM, gói mô tả phần chuyển mạch dựa nguyên tắc tự định tuyến Chuyển mạch gồm modul như: nối, giải mã, tái tạo tín hiệu, xử lý định tuyến lập mã Chuyển mạch OCDM thực nhờ chuyển đổi mã OCDM tín hiệu vào thành mã OCDM tín hiệu phù hợp với thẻ định tuyến Một Số Bài Viết Trên Tạp Chí Bưu Chính Viễn Thông Trang 36 Hình Cấu tạo chuyển mạch OCDM Các tín hiệu ghép phân chia mã quang đầu vào khối phân chia chuyển tới n đường dây ra, n số kênh Các giải mã OCDM giải mã tín hiệu nhờ dây trễ Các tín hiệu sau giải mã gửi tới tái tạo tín hiệu để gạt bỏ nhiễu giao thoa nhờ hạn chế quang Các tín hiệu bít tách gói lấy từ tín hiệu tái tạo đưa tới xử lý định tuyến.Các tín hiệu tái tạo, trừ bít tách gói phân chia thành phần đầu đề cờ định tuyến phần khác để gửi tới xử lý định tuyến lập mã tương ứng Để phân phối dãy bít cần sử dụng chuyển mạch quang chia có điều khiển thu thông báo Tại đầu vào lập mã, tín hiệu bít tách gói bổ sung vào tín hiệu gói Căn vào phần đầu đề thẻ định tuyến, xử lý định tuyến tạo mã OCDM điều khiển lập mã Các tín hiệu lập mã kết hợp lại nhờ kết hợp gửi tới đầu chuyển mạch III ĐẶC ĐIỂM CỦA CHUYỂN MẠCH QUANG Mặc dù tuyến truyền dẫn quang có dung lượng lớn, hầu hết tín hiệu mạng chuyển mạch nhờ chuyển mạch điện tử Trong tương lai gần, chuyển mạch quang thay dần chuyển mạch điện tử So với chuyển mạch điện tử, thiết bị chuyển mạch quang có ưu điểm sau đây: 1) Băng tần rộng Ưu điểm lớn việc đưa công nghệ quang vào hệ thống thông tin tính thông suốt tốc độ bít Một hệ thống chuyển mạch điện tử có khả thông qua nhiều gigabit nhờ ghép song song phần tử chuyển mạch đơn, phần tử có khả thông qua lớn Gbit/s Trong chuyển mạch quang đơn lẻ có khả thông qua hàng trăm Gbit/s [4] 2) Tốc độ bit cao Tốc độ hoạt động các chuyển mạch điện tử bị hạn chế tới 20Gbit/s số thời gian CR mạch điện rung pha (jitter) tín hiệu chuyển mạch song song Chuyển mạch quang điều khiển điện tử có tốc độ chuyển mạch hạn chế mạch điện Chuyển mạch pico giây (ps) thực chuyển mạch quang điều khiển quang 3) Nhiều bước sóng Một Số Bài Viết Trên Tạp Chí Bưu Chính Viễn Thông Trang 37 Hệ thống ghép bước sóng (WDM) có băng tần rộng Ghép tần số điện tử (FDM) sử dụng hệ thống truyền dẫn cáp đồng trục Ghép bước sóng quang cung cấp dung lượng truyền dẫn lớn nhờ ghép tín hiệu ghép theo điện tử Đã có hệ thống ghép hàng chục bước sóng đưa vào hoạt động miền bước sóng suy hao thấp sợi quang Chuyển mạch bước sóng kênh ghép bước sóng triển khai số hệ thống WDM 4) Tiêu thụ công suất thấp Các thiết bị chuyển mạch ứng dụng hiệu ứng điện - quang để thay đổi chiết xuất không sinh nhiệt Đây ưu điểm hoạt động công suất thấp Từ quan điểm hệ thống chuyển mạch toàn phải kể đến công suất tiêu thụ mạch điều khiển Nếu dùng điều khiển quang thay cho điều khiển điện tử tổng công suất tiêu thụ chuyển mạch giảm đáng kể 5) Ít chức Chuyển mạch quang có chức chuyển mạch điện tử Chuyển mạch quang mạnh hoạt động chuyển mạch đơn giản có tốc độ cao khả thông qua lớn Tuy nhiên chuyển mạch điện tử phải ưu tiên chức đọc tín hiệu đầu đề (header), điều khiển định tuyến Trong công nghệ quang đại, thiết bị nhớ quang tốc độ cao thiếu điều khiển định thời xung quang sử dụng dây trễ sợi quang có cấu trúc đơn giản RAM điện tử IV KẾT LUẬN Trong năm gần việc nghiên cứu chuyển mạch quang đạt nhiều thành tựu Các loại cấu hình chuyển mạch quang thử nghiệm tuyến thực tế Chuyển mạch quang phân chia không gian kết hợp chặt chẽ với định tuyến bước sóng sử dụng vào nút xen / rẽ quang (OADM) nối chéo quang (OXC) tuyến thông tin quang ghép chặt bước sóng (DWDM) Còn chuyển mạch phân chia theo thời gian phân chia theo mã ứng dụng vào chuyển mạch gói quang ATM Chuyển mạch quang đóng vai trò quan trọng mạng quang hệ sau Một Số Bài Viết Trên Tạp Chí Bưu Chính Viễn Thông Trang 38 CÔNG NGHỆ TRUYỀN THÔNG TIN TRÊN ĐƯỜNG DÂY ĐIỆN LỰC Quý Minh I GIỚI THIỆU Công nghệ truyền thông tin đường dây điện lực PLC (Power Line Communication) mở hướng phát triển lĩnh vực thông tin Với việc sử dụng đường dây truyền tải điện để truyền liệu, công nghệ PLC cho phép kết hợp dịch vụ truyền tin lượng Trước đây, thành tựu khoa học kỹ thuật từ năm 50 kỷ 20 cho phép sử dụng đường dây điện lực để truyền tín hiệu đo lường, giám sát, điều khiển Cùng với tốc độ phát triển nhanh chóng công nghệ khác lĩnh vực viễn thông công nghệ thông tin, công nghệ PLC cho phép cung cấp dịch vụ truyền tải điện kết hợp với truyền liệu trực tiếp tới người sử dụng [1,2] II HỆ THỐNG TRUYỀN THÔNG TIN TRÊN ĐƯỜNG DÂY ĐIỆN LỰC II.1 Hệ thống đo lường, giám sát, điều khiển đường dây điện lực: Khởi đầu công nghệ truyền thông tin đường dây điện lực hệ thông hỗ trợ đọc công tơ điện Sau hệ thống phát triển bổ xung thêm chức giám sát, cảnh báo điều khiển Hình miêu tả thành phần hệ thống đo lường, giám sát, điều khiển đường dây điện lực Hình Các thành phần hệ thống đo lường, giám sát, điều khiển đường dây điện lực Hệ thống bao gồm khối chức sau: - MFN (Multi Function Node) : nút đa chức đặt hộ dân, nút tích hợp hay tách biệt với công tơ điện Ví dụ: MFN đọc số liệu công tơ điện ghi vào nhớ gửi đến CCN - CCN (Concentrator & Communication Node): nút tập trung truyền thông (thường đặt trạm con) quản lý MFN vùng, ví dụ tập hợp số liệu công tơ điện - OMS (Operation & Management System): hệ thống khai thác quản lý, quản lý nhóm CCN Các số liệu công tơ điện CCN tập hợp ghi vào OMS để lưu giữ phân tích Từ chức ban đầu tự động đọc số công tơ, ghi lại chuyển số liệu trung tâm , chức giám sát hoạt động, cảnh báo điều khiển phát triển II.2 Hệ thống truyền thông tin đường dây điện lực Mạng đường dây điện hạ sử dụng hệ thống truyền thông Mạng gồm nhiều kênh, kênh đường truyền vật lý nối trạm hộ dân, có đặc tính chất lượng kênh truyền khác thay đổi theo thời gian Tín hiệu truyền sóng điện xoay chiều 50 Hz sau trích connector kết nối vào đường dây Một Số Bài Viết Trên Tạp Chí Bưu Chính Viễn Thông Trang 39 Mô hình hệ thống truyền thông số (digital) sử dụng đường dây điện lực thể hình Hình Mô hình hệ thống truyền thông tin số đường dây điện lực Trong mô hình tham số quan trọng hệ thống trở kháng đầu máy phát Zt trở kháng đầu vào máy thu Zl Đường dây điện lực giống anten phát/thu làm cản trở trình phát/thu tin Mạch ghép sử dụng với hai mục đích, thứ chặn tín hiệu xoay chiều 50 Hz gây hại, thứ hai xác nhận thành phần tín hiệu phát/thu nằm băng tần cấp phát cho truyền thông Điều giúp làm tăng dải động máy thu đảm bảo máy phát không đưa nhiễu lên kênh III MỘT SỐ ẢNH HƯỞNG ĐỐI VỚI VIỆC TRUYỀN THÔNG TIN TRÊN ĐƯỜNG DÂY ĐIỆN LỰC Khi truyền tín hiệu đường dây điện lực, đường dây giống anten lớn nhận nhiễu phát xạ tín hiệu Khi sử dụng cho ứng dụng truyền thông tin, trình phát xạ cần xem xét thận trọng [3] Nhiễu phát xạ từ đường dây nhà hộ dân cư vấn đề cần ý khắc phục đường dây không bọc bảo vệ tốt phát xạ mạnh gây ảnh hưởng đáng kể Một giải pháp khắc phục sử dụng lọc chặn tín hiệu truyền thông Mặt khác hệ thống truyền thông cố gắng để đạt phối hợp trở kháng tốt, mạng đường dây điện lực chưa thích nghi với vấn đề trở kháng đầu vào (hay đầu ra) thay đổi theo thời gian tải vị trí khác nhau, thấp cỡ mW hay cao tới hàng nghìn W, thấp cách đặc biệt trạm Một số trở kháng không phối hợp khác xuất đường dây điện lực (ví dụ hộp cáp không phối hợp trở kháng với cáp), suy giảm tín hiệu lớn SNR tham số quan trọng để đánh giá hiệu hệ thống truyền thông: SNR = công suất thu được/công suất nhiễu SNR cao truyền thông tốt Công suất nhiễu đường dây điện lực tập hợp tất nhiễu loạn khác thâm nhập vào đường dây vào máy thu Các tải kết nối vào mạng ti vi, máy tính, máy hút bụi… phát nhiễu truyền bá qua đường dây điện; hệ thống truyền thông khác đưa thêm nhiễu vào máy thu Khi tín hiệu truyền từ máy phát đến máy thu, công suất tín hiệu bị suy hao, suy hao lớn công suất thu nhỏ máy thu không tách Suy hao đường dây điện lực cao (lên tới 100 dB) làm hạn chế khoảng cách truyền dẫn Một giải pháp sử dụng lặp đặt hộp cáp để tăng chiều dài truyền thông Để cải thiện tỷ số SNR, ta sử dụng lọc đặt hộ dân, chi phí cho việc cao Đường dây điện lực xem môi trường nhạy cảm với nhiễu suy hao, nhiên tham số tồn vấn đề cần quan tâm hệ thống truyền thông sử dụng Mô hình truyền thông đường dây điện lực với tham số (trở kháng không phối hợp, suy hao, nhiễu) Một Số Bài Viết Trên Tạp Chí Bưu Chính Viễn Thông Trang 40 thay đổi theo thời gian trình bày hình Mọi yếu tố gây suy giảm ngoại trừ nhiễu lọc tuyến tính thay đổi theo thời gian với đặc trưng đáp ứng tần số Hình Các yếu tố gây suy giảm kênh đường dây điện lực Hàm truyền đạt nhiễu ước tính thông qua số liệu đo phân tích lý thuyết Một vấn đề phức tạp kênh đường dây điện lực thay đổi theo thời gian yếu tố ảnh hưởng Mức nhiễu suy hao phụ thuộc cục vào tải kết nối, mà chúng lại thay đổi theo thời gian Dẫn tới trạng thái kênh thay đổi theo thời gian, gây khó khăn cho việc thiết kế hệ thống Một giải pháp đưa làm cho hệ thống truyền thông thích nghi với trạng thái thay đổi theo thời gian kênh truyền, nhiên chi phí cho giải pháp cao Thực tế đường dây điện lực môi trường truyền thông nhạy cảm, đặc tính kênh thay đổi theo thời gian tuỳ thuộc vào tải vị trí, đặc tính cụ thể kênh vấn đề nghiên cứu nhằm đưa giải pháp xử lý hiệu IV XU HƯỚNG PHÁT TRIỂN Công nghệ PLC tạo thêm khả để mạng lưới đường dây điện trở thành thành phần sở hạ tầng thông tin, với công nghệ khác thông tin quang, truyền hình cáp, vệ tinh, xDSL Truyền thông tin đường dây điện lực có nhiều ưu điểm như: - Mạng lưới điện có mặt hầu khắp nơi - Mạng điện hạ dùng để thiết lập sở hạ tầng mạng sẵn có cho hàng triệu khách hàng, doanh nghiệp riêng biệt toàn giới, có đường dẫn tới tận ổ cắm điện phục vụ cho thiết bị gia đình thiết bị điện công nghiệp - PLC cung cấp khả truy nhập tốc độ cao, tốc độ truyền thông đạt tới hành trăm Mb/s - Mạng lưới đường dây điện xây dựng nên có lợi chi phí đầu tư bản, sở hạ tầng đường dây điện có sẵn, nên cho phép cạnh tranh với giá rẻ kỹ thuật truy nhập viễn thông nội vùng khác (thường yêu cầu vốn đầu tư lớn) Từ ứng dụng ban đầu đo lường từ xa, quản lý điều khiển phân phối tự động từ xa, dịch vụ viễn thông dựa kỹ thuật PLC điện thoại, truy nhập Internet, truyền thoại video đường dây điện lực phát triển Mặc dù số vấn đề cần tiếp tục xem xét xử lý đường dây điện lực môi trường truyền thông nhạy cảm, việc tích hợp kỹ thuật thông tin vào hệ thống lượng hướng phát triển chung sở hạ tầng xã hội Cùng với công nghệ viễn thông khác thông tin quang, truyền hình cáp, xDSL công nghệ PLC tạo thêm khả lựa chọn cho người sử dụng Trong tương lai kết hợp PLC công nghệ thông tin - viễn thông khác có khả cung cấp nhiều dịch vụ giá trị gia tăng, mở nhiều hội cho ứng dụng dịch vụ góp phần phát triển sở hạ tầng thông tin truyền thông Một Số Bài Viết Trên Tạp Chí Bưu Chính Viễn Thông Trang 41 KỸ THUẬT TRỘN SONG SONG TRONG HỆ THỐNG ATM ThS.Vũ Hoàng Hiếu Kỹ thuật trộn song song cho phép thực trộn với tốc độ liệu cao hệ thống truyền dẫn số Bài viết đề cập đến kỹ thuật trộn song song như: trộn đồng khung FSS song song, trộn mẫu phân bố DSS song song trộn tự đồng SSS song song Bài viết xem xét khả ứng dụng kỹ thuật trộn hệ thống ATM I Giới thiệu Truyền dẫn số kỹ thuật truyền tín hiệu thông tin dạng chuỗi xung số từ vị trí phát đến ví trí thu Yêu cầu truyền dẫn số đầu thu phải khôi phục lại trung thực tín hiệu thông tin phát Để thực điều hệ thống truyền dẫn số phải khắc phục yếu tố gây biến dạng tín hiệu như: nhiễu, jitter Một biện pháp truyền thống để đạt điều hệ thống truyền dẫn số tốc độ thấp sử dụng kỹ thuật mã hóa đường dây AMI, BnZS hay HDBn Tuy nhiên kỹ thuật mã hóa đường dây không phù hợp với hệ thống truyền dẫn số tốc độ cao việc tăng số mức tín hiệu làm tăng đáng kể độ phức tạp hệ thống Để khắc phục hạn chế kỹ thuật mã hóa đường dây, hệ thống truyền dẫn số tốc độ cao tín hiệu thường xử lý trộn trước thực mã hóa đường dây Về chất, trộn trình xử lý ngẫu nhiên hóa tín hiệu mức bit trước truyền dẫn nhằm tăng độ ổn định việc thu xung nhịp, giảm jitter nhiễu, tăng độ ổn định độ tin cậy liệu thu Xử lý trộn chức quan trọng hệ thống truyền dẫn số tốc độ cao Cấu trúc trộn hay giải trộn bao gồm ghi dịch cổng cộng loại trừ (exclusiveOR) Để khôi phục hoàn hảo chuỗi liệu gốc, ghi dịch giải trộn phải đồng trạng thái tương ứng với trạng thái ghi dịch trộn Theo phương pháp đồng ghi dịch trộn giải trộn mà người ta phân loại kỹ thuật trộn thành: trộn đồng khung (FSS), trộn mẫu phân bố (DSS) trộn tự đồng (SSS) - Trong trộn đồng khung (FSS), trạng thái ghi dịch trộn giải trộn đồng cách thiết lập lại đồng thời trạng thái ghi dịch hai phía trạng thái xác định trước đầu khung; - Trong trộn mẫu phân bố (DSS), mẫu trạng thái ghi dịch trộn tách truyền đến phía thu đề đồng ghi dịch giải trộn; - Trong trộn tự đồng (SSS), trạng thái ghi dịch trộn giải trộn tự đồng với mà không cần trình xử lý đồng Ba kỹ thuật trộn có ứng dụng khác thực tế như: kỹ thuật FSS sử dụng hệ thống SDH, kỹ thuật DSS sử dụng hệ thống cell-based ATM kỹ thuật SSS sử dụng hệ thống SDH-based ATM Mặt khác theo phương pháp đưa chuỗi tín hiệu vào trộn phân biệt kỹ thuật trộn thành: trộn liên tiếp; trộn song song hay trộn song song đa bit Bài viết xem xét chủ yếu kỹ thuật trộn song song ứng dụng hệ thống ATM II Kỹ thuật trộn song song Trong hệ thống truyền dẫn số tốc độ cao, tín hiệu truyền dẫn tốc độ cao tạo cách ghép kênh số tín hiệu tốc độ Các tín hiệu đến đầu vào cách song song ghép lại thành tín hiệu tốc độ cao Tín hiệu sau đưa vào trộn ba kỹ thuật FSS, DSS SSS Phương pháp đưa tín hiệu ghép kênh vào trộn phương pháp trộn liên tiếp Một Số Bài Viết Trên Tạp Chí Bưu Chính Viễn Thông Trang 42 Nhược điểm phương pháp trộn liên tiếp tốc độ tín hiệu đưa vào trộn lớn, yêu cầu trộn phải có lực xử lý cao Để khắc phục nhược điểm phương pháp trộn liên tiếp, phương pháp trộn song song tín hiệu thực trộn trước đưa vào ghép kênh tốc độ trộn giảm đáng kể II.1 Trộn đồng khung song song Cấu trúc trộn đồng khung song song mô tả hình [3] Trong N tín hiệu vào song song {bkj}, j = 0, 1, , N-1 trộn trước ghép kênh cách cộng tương ứng với chuỗi trộn song song {skj}, j = 0, 1, , N-1 Ngược lại tín hiệu trộn {bk+sk} giải trộn sau giải ghép kênh cách cộng tương ứng với chuỗi trộn song song {skj} Bộ phát ghi dịch SRG tạo chuỗi trộn giải trộn song song gọi phát ghi dịch song song (PSRG) Các PSRG FSS song song thiết lập lại đầu khung FSS liên tiếp Hình Cấu trúc trộn FSS song song Trộn FSS song song xem FSS liên tiếp PSRG xếp cho tín hiệu trộn song song {bk+sk} giống với tín hiệu trộn liên tiếp với tín hiệu vào song song {bkj} [3] Như tín hiệu ghép kênh chuỗi trộn song song {skj}, j = 0, 1, , N-1 phải giống với chuỗi trộn liên tiếp {sk} sử dụng ghép kênh trèn M bit, chuỗi trộn song song {skj} phải có dạng: Bộ phát ghi dịch PSRG phát chuỗi song song dạng gọi phát ghi dịch PSRG (M, N) II.2 Trộn mẫu phân bố song song Cấu trúc trộn mẫu phân bố song song mô tả hình [3] Trong kỹ thuật trộn mẫu phân bố song song, N tín hiệu đầu vào song song {bkj} trộn trước ghép kênh cách cộng chuỗi trộn song song {skj} tạo phát ghi dịch song song PSRG phía trộn, tín hiệu trộn {bk+sk} giải trộn sau phân kênh cách cộng chuỗi giải trộn song song {Ùskj} tạo PSRG phía giải trộn Như trộn mẫu phân bố DSS liên tiếp ghi dịch SRG đồng hàm lấy mẫu tương quan, trộn mẫu phân bố DSS song song ghi dịch song song PSRG đồng hàm lấy mẫu song song tương quan song song Bộ trộn mẫu phân bố DSS song song hình tương ứng với trộn mẫu phân bố DSS liên tiếp phát ghi dịch song song PSRG bố trí thành phát ghi dịch PSRG (M,N) tạo chuỗi trộn song song hệ thức (1) Ngoài ra, hàm trộn song song phải xếp để mẫu zi Ùzi giống với mẫu trộn mẫu phân bố DSS liên tiếp hàm tương quan song song phải tổ chức để chuỗi giải trộn song song {Ùskj} tạo phát ghi dịch song song PSRG phía giải trộn giống với chuỗi trộn song song {skj} trạng thái phát ghi dịch Một Số Bài Viết Trên Tạp Chí Bưu Chính Viễn Thông Trang 43 song song PSRG phía giải trộn tương quan logic tương quan song song Hình Cấu trúc trộn DSS song song II.3 Trộn tự đồng song song Cấu trúc trộn tự đồng song song mô tả hình [3] Bộ trộn (hoặc giải trộn) tự đồng SSS liên tiếp có đầu vào-một đầu (SISO) thay trộn (hoặc giải trộn) tự đồng SSS song song có nhiều đầu vào-nhiều đầu (MIMO) Khối ‘PSRG subcircuit’ trộn tự đồng SSS song song biểu diễn phần mạch phát ghi dịch song song ‘Excited PSRG’ kiểu phát ghi dịch ‘Excited SRG’ Hình Cấu trúc trộn SSS song song Khác với trường hợp trộn đồng khung FSS song song trộn mẫu phân bố DSS song song, thực ghép kênh (hoặc phân kênh) trộn tự đồng SSS song song ghép kênh trèn đa bit (multibitbased), nghĩa M > liệu đầu vào song song không đến theo trình tự mà chúng tạo ra, trạng thái ghi dịch trộn (hay giải trộn) tự đồng SSS song song lại xác định liệu đầu vào đến theo trình tự mà chúng tạo Điều có nghĩa số trạng thái ghi dịch phải xác định liệu đầu vào mà chưa thu Do thấy, hệ thống sử dụng trộn tự đồng SSS song song với M > trở thành hệ thống không nhân thực hệ thống tuyến tính trễ Vì trộn tự đồng SSS song song, ghép kênh sử dụng ghép kênh trèn đơn bit (single-bit interleaving based) hay M = Trong hình 3, trộn tự đồng SSS song song tương ứng với trộn tự đồng liên tiếp phát ghi dịch song song ‘Excited PSRG’ bố trí cho tín hiệu ghép kênh {~bk} tín hiệu trộn song song {~bkj} giống với tín hiệu trộn liên tiếp {Ùbk} Nói cách khác, trộn tự đồng SSS song song tín hiệu trộn song song {~bkj} phải tín hiệu 1/N phần tín hiệu trộn liên tiếp {~bk}, quan hệ tương ứng phải trì tín hiệu giải trộn {Ùbkj} {Ùbk} là: {~bkj} = {~bj+kN}, j = 0, 1, , N-1 (2) Một Số Bài Viết Trên Tạp Chí Bưu Chính Viễn Thông Trang 44 {Ùbkj} = {Ùbj+kN}, j = 0, 1, , N-1 III Trộn song song tín hiệu Cell-based ATM Trong hệ thống ATM, liệu truyền tải dạng tế bào ATM bao gồm byte mào đầu 48 byte tải tin Tế bào ATM truyền tải hai cách: cách thứ nhất, truyền tải tín hiệu STM-1 (hoặc STM-4), gọi truyền tải ATM sở SDH (SDH-based ATM); cách thứ hai, truyền tải trực tiếp thành chuỗi tín hiệu liên tục tốc độ 155,520 Mbit/s 622,080 Mbit/s, gọi truyền tải ATM sở tế bào (Cell-based ATM) Trong trường hợp truyền tải SDH-based ATM, chuỗi ATM-cell tốc độ 155,520 Mbit/s (hoặc 620,080 Mbit/s) trước hết trộn tự đồng bộ, sau ghép vào phần tải tín hiệu STM-1 (hoặc STM-4) Các tín hiệu trộn FSS trước truyền dẫn Trong trường hợp truyền dẫn Cell-based ATM, chuỗi ATM-cell trộn DSS sau truyền dẫn trực tiếp III.1 Trộn liên tiếp tín hiệu Cell-Based ATM Kỹ thuật trộn DSS thường sử dụng để trộn tín hiệu cell-based ATM Bộ phát ghi dịch SRG sử dụng trộn tín hiệu cell-based ATM mô tả hình Hình Bộ phát ghi dịch SRG dùng trộn tín hiệu cell-based ATM Các mẫu zi lấy từ chuỗi trộn {sk} truyền đến giải trộn qua trường điều khiển lỗi mào đầu HEC phần mào đầu tế bào ATM Giả sử hàm lấy mẫu tạo mẫu zi cách lấy mẫu phân bố Các mẫu mà truyền qua bit HEC7, st+1, truyền trễ, mẫu mà truyền qua bit HEC8, st-211, truyền sau bị lưu giữ khoảng thời gian khoảng thời gian 211 bit Hình Bộ trộn giải trộn DSS liên tiếp dùng trộn giải trộn tín hiệu cell-based ATM Cấu trúc trộn giải trộn DSS liên tiếp dùng trộn giải trộn tín hiệu cell-based ATM mô tả hình [6] III.2 Trộn song song tín hiệu Cell-Based ATM Chúng ta coi tín hiệu cell-based ATM {bk} tín hiệu ghép chèn bit tám tín hiệu song song {bkj}, j = 0, 1, , Do vậy, chuyển đổi phát ghi dịch hình thành phát ghi dịch song song PSRG (1,8) phần hình 6a Sau nhận trộn DSS song song giải trộn DSS song song hình 6a 6b Tuy nhiên tốc độ trộn giảm tám lần so với trộn liên tiếp, từ tốc độ 155,520 Mbit/s (622,080 Mbit/s) giảm xuống 19,44 Mbit/s (77,76 Mbit/s) Cần ý phải bố trí mạch cho đạt tương quan phần giải trộn Một Số Bài Viết Trên Tạp Chí Bưu Chính Viễn Thông Trang 45 Hình 6: Bộ trộn giải trộn DSS song song dùng trộn giải trộn tín hiệu cell-based ATM IV Kết luận Bài viết xem xét cấu trúc trộn song song, xem xét điều kiện để chuỗi trộn song song giống với chuỗi trộn liên tiếp khảo sát cấu trúc trộn song song trường hợp cụ thể để trộn song song tín hiệu Cell-Based ATM Kỹ thuật trộn song song xem xét hữu ích trình xử lý trộn tốc độ trộn thấp nhiều so với tốc độ tín hiệu truyền dẫn Trong thực tế, kỹ thuật trộn song song áp dụng tín hiệu truyền dẫn số có tốc độ lên đến 2,4Gbit/s, tốc độ trộn giảm xuống 155Mbit/s, nghĩa thấp 16 lần tín hiệu truyền dẫn Một Số Bài Viết Trên Tạp Chí Bưu Chính Viễn Thông Trang 46 Mặt khác ta thấy việc xử lý trộn song song làm cho mạch trộn phức tạp thêm Tuy nhiên thực tế độ phức tạp mạch trộn song song chấp nhận Một Số Bài Viết Trên Tạp Chí Bưu Chính Viễn Thông Trang 47 [...]... hưởng đến thông lượng mà dịch vụ cung cấp Đặc tính băng thông cho một dịch vụ Ethernet bao gồm những thông số lưu lượng sau đây: - CIR (Committed Information Rate) - CBS (Committed Burst Size) - EIR (Excess Information Rate) - EBS (Excess Burst Size) Một dịch vụ có thể hỗ trợ lên đến 3 dạng khác nhau của đặc tính băng thông ở Một Số Bài Viết Trên Tạp Chí Bưu Chính Viễn Thông Trang... tiếp giữa một ST trong một tổng đài với một ST trong một tổng đài khác dùng riêng kênh PCM có thể có hoặc không có kênh số 0, ST kết nối với chuyển mạch nhóm qua kênh này Thông tin giữa các tổng đài trong mạng được truyền đưa dưới dạng các gói trong SS7 Các khung được thiết lập như là các gói dữ liệu có thông tin mào đầu như các cờ và kiểm tra tổng Một Số Bài Viết Trên Tạp Chí Bưu Chính Viễn Thông Trang... nền dịch vụ Ethernet mà khách hàng đầu tiên là UBND Tp Hồ Chí Minh Một Số Bài Viết Trên Tạp Chí Bưu Chính Viễn Thông Trang 16 TỔNG QUAN VỀ BÁO HIỆU TRONG MẠNG VIỄN THÔNG Giới thiệu chung Báo hiệu trong mạng viễn thông tức là truyền các thông tin điều khiển đến các ứng dụng khác nhau nhằm đạt được các thủ tục đủ mạnh Mạng viễn thông toàn cầu đòi hỏi báo hiệu thoả mãn: báo hiệu trong nội bộ nút mạng và... rằng phần thiết bị thoại trên kênh PCM nào sẽ được sử dụng cho cuộc gọi đến Vì tổng đài đầu thu đã có thông tin về số B, sau đó cuộc nối giữa kênh PCM đến và số B có thể được thiết lập thông qua chuyển mạch nhóm Xem Hình 14 dưới đây Hình 14 Điểm gốc và điểm đến Một Số Bài Viết Trên Tạp Chí Bưu Chính Viễn Thông Trang 25 trong đó: CIC (Circuit Identification Code) mã kênh DPC (Destination Point Code) mã... PCM Một thiết bị đầu cuối báo hiệu (ST - Signaling Terminal) tại mỗi đầu của SL tạo nên một đường báo hiệu hoàn Một Số Bài Viết Trên Tạp Chí Bưu Chính Viễn Thông Trang 28 chỉnh Một số điểm báo hiệu (đặc biệt trong tổng đài quá giang) trong mạng SS7 được trao nhiệm vụ làm công việc như là điểm chuyển tiếp báo hiệu STP Trong khu vực đô thị đông dân với cường độ lưu lượng lớn người ta phải thiết lập một. .. hiệu SS7 Một Số Bài Viết Trên Tạp Chí Bưu Chính Viễn Thông Trang 29 CHUYỂN MẠCH QUANG - CẤU TRÚC VÀ MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM ThS.Cao Hồng Sơn 1 MỞ ĐẦU Các hệ thống thông tin quang đã được lắp đặt thành công trên các mạng đường trục và hầu như phần lớn các cuộc gọi đường dài tại Việt Nam đều qua mạng cáp sợi quang Sự phát triển này có được là nhờ có sợi quang suy hao cực bé và sự hoàn thiện laser bán dẫn về các... gian được thực hiện theo một số phương pháp khác nhau Chẳng hạn chuyển mạch T- S -T được thực hiện nhờ sử dụng kết hợp WC-WGR-WC như hình 6 Hình 6 Chuyển mạch quang T - S - T sử dụng WC-WGR-WC Laser hai trạng thái cũng là một trong những bộ nhớ bít của chuyển mạch số, nhưng yêu cầu nghiêm ngặt về cải thiện tốc độ hoạt động và dung lượng Một Số Bài Viết Trên Tạp Chí Bưu Chính Viễn Thông Trang 34 4 Chuyển... này có ưu điểm làm giảm việc đánh số lại (renumbering) VLAN của khách hàng Một Số Bài Viết Trên Tạp Chí Bưu Chính Viễn Thông Trang 14 Hình 8 : Ví dụ ánh xạ CE-VLAN và EVC Trên hình 8, EVC1, EVC2 là có tính trong suốt VLAN còn EVC3 thì không 3.4.2 Gộp nhóm (Bundling) Trong cấu trúc frame của 802.1Q thì có một trường 12 bit là VLAN tag Nhu vậy có tối đa là 4096 VLAN cho một miền lớp 2 (layer 2 domain)... việc kết nối Một Số Bài Viết Trên Tạp Chí Bưu Chính Viễn Thông Trang 11 Ethernet điểm-điểm Dạng đơn giản nhất, dịch vụ E-Line có thể cung cấp băng thông đối xứng cho dữ liệu gửi nhận trên hai hướng không có các đảm bảo tốc độ giữa hai UNI 10 Mbps Hình 3 E-Line Service sử dụng Point-to-Point EVC Dạng phức tạp hơn, dịch vụ E-line có thể cung cấp CIR (Commited Information Rate) và thuộc tính về độ trễ,... điều này có thể xảy ra tương tự một E-Line Service, có nhiều sự khác biệt khá quan trọng Với dịch vụ E-LAN, khi một UNI (site) mới được thêm vào, một EVC mới phải được thiết lập để liên kết UNI mới với một trong những UNIs hiện thời Với dịch vụ E-LAN, khi UNI mới cần được thêm vào ta không cần thêm EVC mới mà đơn giản chỉ thêm Một Số Bài Viết Trên Tạp Chí Bưu Chính Viễn Thông Trang 13 UNI mới vào EVC ... hàng UBND Tp Hồ Chí Minh Một Số Bài Viết Trên Tạp Chí Bưu Chính Viễn Thông Trang 16 TỔNG QUAN VỀ BÁO HIỆU TRONG MẠNG VIỄN THÔNG Giới thiệu chung Báo hiệu mạng viễn thông tức truyền thông tin điều... băng thông Một Số Bài Viết Trên Tạp Chí Bưu Chính Viễn Thông Trang 15 UNI Một dạng ứng dụng UNI, theo EVC hay theo mã xác định lớp dịch vụ Hình 9: Đặc tính băng thông 3.4.4 Thông. .. đài đầu thu có thông tin số B, sau nối kênh PCM đến số B thiết lập thông qua chuyển mạch nhóm Xem Hình 14 Hình 14 Điểm gốc điểm đến Một Số Bài Viết Trên Tạp Chí Bưu Chính Viễn Thông Trang 25