Bài giảng Kỹ thuật truyền số liệu - Chương 6: Phân hợp kênh cung cấp cho người học các kiến thức: Ghép/tách kênh theo tần số, ghép/tách kênh đồng bộ theo thời gian, ghép/tách kênh thống kê theo thời gian, đường thuê bao số không đối xứng, xDSL. Hi vọng đây sẽ là một tài liệu tham khảo hữu ích dành cho các bạn sinh viên dùng làm tài liệu tham khảo phục vụ học tập và nghiên cứu.
dce 2008 Chương Phân hợp kênh Ghép/tách kênh theo tần số BK TP.HCM Ghép/tách kênh đồng theo thời gian Ghép/tách kênh thống kê theo thời gian Đường thuê bao số không đối xứng xDSL 2008 Multiplexer D0 D1 D2 D3 D4 D5 Multiplexer dce r D6 D7 s0 s1 s2 Data Communication and Computer Networks ©2008, Dr Dinh Duc Anh Vu dce 2008 Phân hợp kênh • Nhiều đường kết nối (link) dây vật lý (physical line) • Thường dùng đường kết nối xa, dung lượng lớn (cáp quang, coxial, vi ba) Data Communication and Computer Networks ©2008, Dr Dinh Duc Anh Vu dce 2008 Tại cần phân hợp kênh? • Tốc độ truyền liệu cao việc sử dụng đường truyền hiệu – Giá thành cho kênh truyền giảm – Giá thành đầu tư đường truyền tính 1kps giảm • Hầu hết thiết bị cá nhân khơng địi hỏi tốc độ truyền liệu cao – Các máy tính lướt web cần tốc độ 64kbps – Các kênh truyền thoại khơng địi hỏi băng thơng truyền cao Data Communication and Computer Networks ©2008, Dr Dinh Duc Anh Vu 2008 Phương pháp phân hợp kênh Băng thông dce Thời gian Data Communication and Computer Networks ©2008, Dr Dinh Duc Anh Vu dce 2008 Dồn kênh theo tần số • Frequency Devision Multiplexing (FDM) Data Communication and Computer Networks ©2008, Dr Dinh Duc Anh Vu dce 2008 FDM • Thường dùng với tín hiệu tương tự • Nhiều tín hiệu giống truyền đồng thời môi trường truyền cách điều chế tín hiệu vào khoảng tần số khác • Điều kiện: – Băng thông môi trường truyền lớn băng thơng mà tín hiệu truyền u cầu – Băng thơng tín hiệu sau điều chế khơng trùng lấp nhiều (guard bands) • Kênh truyền cấp phát tĩnh Data Communication and Computer Networks ©2008, Dr Dinh Duc Anh Vu dce 2008 Hoạt động hệ thống Data Communication and Computer Networks ©2008, Dr Dinh Duc Anh Vu dce 2008 Hoạt động hệ thống Data Communication and Computer Networks ©2008, Dr Dinh Duc Anh Vu dce 2008 Ví dụ FDM kênh thoại Data Communication and Computer Networks ©2008, Dr Dinh Duc Anh Vu 10 dce 2008 Ví dụ Data Communication and Computer Networks ©2008, Dr Dinh Duc Anh Vu 23 dce 2008 Hệ thống TDM thực tế • Sử dụng cấu trúc TDM phân cấp – USA/Canada/Japan dùng hệ thống – ITU-T (châu Âu) dùng hệ thống khác tương tự • Hệ thống Mỹ xây dựng dựa định dạng DS-1 – Có thể truyền liệu thoại – Gồm 24 kênh, tốc độ liệu 1.544 Mbps – Mỗi khung có bit/kênh bit đồng khung – Có thể gộp nhiều đường DS-1 thành đường tốc độ cao (DS-2 tốc độ 6.312 Mbps) Data Communication and Computer Networks ©2008, Dr Dinh Duc Anh Vu 24 dce 2008 Định dạng DS-1 Data Communication and Computer Networks ©2008, Dr Dinh Duc Anh Vu 25 dce 2008 Cấu trúc phân cấp TDM Data Communication and Computer Networks ©2008, Dr Dinh Duc Anh Vu 26 dce 2008 SONET / SDH • Dùng mạng cáp quang đồng • Được chuẩn hóa ANSI (SONET) ITU-T (SDH) • Kiến trúc phân cấp – Đường truyền cấp (STS-1) tốc độ 51.84Mbps – Có thể truyền DS-3 nhóm đường truyền tố độ thấp (DS-1, DS-2) – Dồn nhiều kênh STS-1 thành STS-n – Chuẩn hóa ITU-T tốc độ thấp STS-1 155.52Mbps Data Communication and Computer Networks ©2008, Dr Dinh Duc Anh Vu 27 dce 2008 Cấu trúc frame SONET Data Communication and Computer Networks ©2008, Dr Dinh Duc Anh Vu 28 dce 2008 TDM bất đồng • Xét ví dụ Data Communication and Computer Networks ©2008, Dr Dinh Duc Anh Vu 29 dce 2008 TDM bất đồng (Statistical TDM) • Trong TDM đồng bộ, nhiều slot bị bỏ trống (khi kênh khơng có liệu để truyền) – Số slot frame = số kênh đầu vào • TDM bất đồng cấp phát time slot động, tùy theo nhu cầu – Số slot frame < số kênh đầu vào – Cùng dung lượng đường truyền hỗ trợ nhiều nguồn phát TDM đồng • Bộ phân hợp kênh quét đường nhập tập hợp liệu đầy khung • Đặc điểm – Tốc độ liệu thấp tổng tốc độ đường vào gộp lại – Cần phải có địa nơi nhận overhead – Tại thời điểm tất nguồn hoạt động • Vượt dung lượng đường truyền • Buffer đệm liệu dư • Trade off buffer dung lượng đường truyền Data Communication and Computer Networks ©2008, Dr Dinh Duc Anh Vu 30 dce 2008 Định dạng khung TDM bất đồng Data Communication and Computer Networks ©2008, Dr Dinh Duc Anh Vu 31 dce 2008 Cable modem • Hai kênh truyền từ nhà cung cấp TV cáp dành để truyền liệu – Mỗi kênh cho chiều liệu • Mỗi kênh chia sẻ cho nhiều thuê bao – Cần phải có chế cấp phát dung lượng kênh cho thuê bao – Statistical TDM • Downstream – Dữ liệu truyền dạng gói nhỏ – Nếu có nhiều thuê bao hoạt động, thuê bao chiếm phần tổng dung lượng kênh truyền – Dung lượng kênh truyền thuê bao khoảng 500kbs đến 1.5 Mbps – Downstream dùng để cấp phát timeslot cho upstream • Upstream – Người dùng yêu cầu cấp phát timeslot upstream có nhu cầu gửi liệu – Timeslot định thời gán cho người dùng Data Communication and Computer Networks ©2008, Dr Dinh Duc Anh Vu 32 dce 2008 Hoạt động cable modem Data Communication and Computer Networks ©2008, Dr Dinh Duc Anh Vu 33 dce 2008 ADSL (Asymetric Digital Subscriber Line) • Vấn đề xây dựng hệ thống mạng WAN – Đường nối từ thuê bao đến mạng (digital subscriber line) nhiều – Tận dụng đường dây điện thoại có sẵn • Tín hiệu thoại có băng thơng kHz • Cáp xoắn có băng thơng > 1MHz • ADSL – Downstream có dung lượng lớn upstream (asymetric) – FDM • 25 kHz thấp dành cho tín hiệu thoại • Dùng FDM echo cancellation để chia thành băng upstream downstream • Dùng FDM băng – Tầm xa 5.5km Data Communication and Computer Networks ©2008, Dr Dinh Duc Anh Vu 34 dce 2008 Cấu hình ADSL Data Communication and Computer Networks ©2008, Dr Dinh Duc Anh Vu 35 dce 2008 Discrete Multitone (DMT) • Dùng nhiều sóng mang với tần số khác • Upstream downstream chia thành nhiều kênh nhỏ có băng thơng 4kHz • Ban đầu DMT modem gửi tín hiệu test kênh để xem kênh có SNR tốt • Kênh có SNR tốt dùng truyền nhiều liệu • Hệ thống ADSL dùng 256 kênh con, tốc độ đạt 1.5 – Mbps Data Communication and Computer Networks ©2008, Dr Dinh Duc Anh Vu 36 dce 2008 xDSL • High data rate DSL (HDSL) – Thay cho T1: AMI, 1.5MHz, 1km – 2B1Q (2 twisted pairs), 2MHz, 3.7km • Single line DSL – 2BQ1, twisted pair • Very high data rate DSL – POTS: - kHz – ISDN: - 80 kHz – Upstream: 300 – 700 kHz – Downstream: >= MHz Data Communication and Computer Networks ©2008, Dr Dinh Duc Anh Vu 37 ... cấp – Đường truyền cấp (STS-1) tốc độ 51.84Mbps – Có thể truyền DS-3 nhóm đường truyền tố độ thấp (DS-1, DS-2) – Dồn nhiều kênh STS-1 thành STS-n – Chuẩn hóa ITU-T tốc độ thấp STS-1 155.52Mbps... khiển dịng – Tốc độ liệu đường truyền phân/ hợp cố định phân/ hợp kênh hoạt động tốc độ – Nếu có kênh khơng thể nhận liệu, kênh khác tiếp tục • Điều khiển lỗi – Lỗi phát xử lý kênh riêng biệt Data... sắc) khác • Mỗi tần số truyền kênh liệu khác • Được dùng để truyền liệu cáp quang – Hệ thống thương mại có 160 kênh, kênh 10 Gbps – Hệ thống phịng thí nghiệm đạt 256 kênh, kênh 39.8 Gbps Data