Sơ đồ nguyên lý chung thực hiện việc ghép ngoại được cho trong hình 1.14. Theo sơ đồ việc ghép chập kiểu byte với độ sâu ghép l=12 sẽ được áp dụng với các gói được lấy ra khỏi bộ mã ngoại. Cấu trúc dữ liệu sau khi ghép được chỉ ra trong hình 2.15-d. Quá trình ghép chập này phải dựa trên tiếp cận tương hợp với tiếp cận Ramsey kiểu III, l=12 là tiếp cận Forney. Những byte dữ liệu được ghép là các byte số liệu trong gói đã được bảo vệ lỗi và được giới hạn bởi byte
đồng bộ (đảo hay không đảo). Chu kỳ chèn là 204 byte.
Bộ ghép gồm 12 nhánh, được kết nối theo kiểu vòng với các byte số liệu bằng chuyển mạch đầu vào. Mỗi nhánh j sẽ là một thanh ghi dịch First in -First out, với j x M ô nhớ. Trong đó: M= 17 =N/I, N= 204 byte
Hình 1.15: Các bước trong quá trình ngẫu nhiên, mã ngoại, ghép ngoại (n = 2,3,..8)
Mỗi ô của thanh ghi dịch sẽ có 1 byte. Đầu vào và đầu ra của bộ ghép phải được đồng bộ. Để tạo sự đồng bộ, byte SYNC và SYNC1 phải được truyền trong nhánh “0” của bộ ghép.
1.4.4.Mã hoá nội (inner coding)
Bộ mã nội sử dụng mã chập lỗ. Nó cho phép lựa chọn các tốc độ mã hoá khác nhau: 1/2,2/3, 3/4, 5/6, 7/8. Các phương pháp mã hoá này được dựa trên phương pháp mã chập với tốc độ mã hoá là 1/2 có 64 trạng thái được gọi là mã mẹ. Sơ đồ nguyên lý của thực hiện việc mã chập với tốc độ 1/2 được cho trong hình 2.16. Đa thức tạo mã là G1 = 171 oct cho đầu ra X và G2=133 oct cho đầu ra Y. Bảng sau đưa ra chuỗi bit truyền dẫn được tạo ra tương ứng với các tốc độ mã hoá khác nhau. Trong đó X và Y tương ứng với hai đầu ra của bộ mã chập.
Tốc độ mã hoá càng cao thì dòng số liệu càng lớn nhưng tỉ số C/N cũng càng lớn. Tốc độ mã hoá 1/2 tạo ra dòng số liệu lớn nhất nhưng tỉ số C/N cũng
7/8 tạo ra dòng số liệu nhỏ nhất nhưng tỉ số C/N thấp nhất nên được dùng cho các kênh ít bị nhiễu.
Hình 1.16: Sơ đồ thực hiện mã chập tốc độ 1/2
Tốc độ mã r Sơ đồ puncturing
Dãy đƣợc truyền sau khi biến đổi song song - nối tiếp
1/2 X: 1 Y: 1 X1Y1 2/3 X: 1 0 Y: 1 1 X1Y1 Y2 3/4 X: 1 0 1 Y: 1 1 0 X1Y1 Y2 X3 5/6 X: 1 0 1 0 1 Y: 1 1 0 1 0 X1Y1 Y2 X3Y4 X5 7/8 X: 1 0 0 0 1 0 1 Y: 1 1 1 1 0 1 0 X1Y1 Y2 Y3Y4 X5 X6 X7
Bảng 1.1: Sơ đồ puncturing và dãy được truyền sau khi biến đổi nối tiếp song song.
Tiêu chuẩn OFDM cho phép lựa chọn 3 phương thức điều chế QPSK, 16 QAM, 64 QAM.
1.4.5.Ghép xen nội
Bộ ghép xen nội gồm 2 khối: ghép kiểu bit và ghép kiểu ký tự.
a- Bộ ghép kiểu bit.
Luồng số liệu đưa vào bộ ghép nội kiểu bit (có thể lên tới 2 luồng) được tách thành v luồng con.
v Loại điều chế
2 QPSK
4 16-QAM
6 64-QAM
Trong trường hợp không phân cấp, dữ liệu được tách thành v luồng số liệu con
Trong trường hợp phân cấp dữ liệu đưa vào gồm có 2 luồng: luồng có mức ưu tiên cao và luồng có mức ưu tiên thấp. Luồng có mức ưu tiên cao sẽ được tách thành 2 luồng con, luồng có mức ưu tiên thấp được tách thành v-2 luồng con.
Quá trình tách các luồng con này được xem như việc chuyển các bit xdi thành các bit đầu ra be,do.
Trong kiểu không phân cấp:
xdi = b[di(mod)v](div)(v/2)+2[di(mod)(v/2)],di(div)v
Trong kiểu phân cấp:
x'di = bdi(mod)2,di(div)2;
x''di = b[di(mod)(v-2)](div)((v-2)/2)+2[di(mod)((v-2)/2+2,di(div)(v-2)
Trong đó:
xdi Bit đưa vào trong mode không phân cấp
x‟di Là bit của luồng ưu tiên cao trong mode phân cấp. x‟‟di Là bit của luồng ưu tiên thấp trong mode phân cấp.
be,do Bit lấy ra khỏi bộ tách.
e Chỉ số luồng bit được tách (0≤ e ≤ v) o Chỉ số bit của luồng bit tại đầu ra bộ ghép Sau khi tách các bit được ánh xạ như sau:
QPSK: x0 ⇒ b0,0
x1 ⇒ b1,0
16 QAM không phân cấp 16 QAM phân cấp
x0 ⇒ b0,0 x‟0⇒ b0,0
x1⇒ b2,0 x1‟⇒ b1,0
x2⇒ b1,0 x‟‟0⇒ b2,0
x3⇒ b3,0 x”1⇒ b3,0
64 QAM không phân cấp 64 QAM phân cấp
x0 ⇒ b0,0 x‟0⇒ b0,0 x1⇒ b1,0 x1‟⇒ b1,0 x2⇒ b2,0 x‟‟0⇒ b,2,0 x3⇒ b4,0 x”1⇒ b4,0 x4⇒ b3,0 x‟‟2⇒ b,3,0 x5⇒ b5,0 x”3⇒ b5,0
Hình 1.17 Sơ đồ thực hiện việc ghép nội và mapping theo mô hình không phân cấp
Hình 1.18: Sơ đồ thực hiện việc ghép nội và mapping theo mô hình phân cấp
Với mỗi một bộ ghép bit, đầu vào sẽ là:
B(e) = (be,0, be,1,be,2,be,3... be,125) (0≤ e≤ v) Vector lấy ra khỏi mỗi bộ ghép bit là:
A(e) = (ae,0, ae,1, ae,2, ae,3,... ae,125)
Trong đó các ae,w với w = 0, 1, 2...125 được xác định như sau: ae,w = be He(w) là hàm hoán vị được xác định như sau:
Bộ ghép bit Hàm hoán vị H(w) I0 H0(w) = w I1 H1(w) = (w + 63) mod 126 I2 H2(w) = (w + 105) mod 126 I3 H3(w) = (w + 42) mod 126 I4 H4(w) = (w + 21) mod 126 I5 H5(w) = (w + 84) mod 126
Đầu ra của bộ ghép bit được nhóm với nhau để tạo thành các ký tự dữ liệu. Mỗi ký tự dữ liệu sẽ gồm có v bit được lấy từ v bộ ghép bit. Vì vậy đầu ra của bộ ghép bit là các ký tự y‟ có v bit:
y‟w = (a0,w, a1,w,... av-1,w)
b- Bộ ghép ký tự.
Mục đích của bộ ghép ký tự là đặt những ký tự có v bit lên 1512 (mode 2k) hoặc 6048 (mode 8k) sóng mang. Bộ ghép ký tự đuợc thực hiện trên các khối có 1512 (mode 2k) hoặc 6048 (mode 8k) ký tự dữ liệu.
Vì vậy trong mode 2k, 12 nhóm mỗi nhóm có 126 ký tự dữ liệu lấy từ bộ ghép bit sẽ được đọc một cách tuần tự vào trong vectơ
Y‟ =(y0‟, y1‟, y2‟,...,y1511‟).
Trong mode 8k, 48 nhóm mỗi nhóm có 126 ký tự dữ liệu được đọc vào trong vector:
Y‟ =(y0‟, y1‟, y2‟,... y6047‟)
Vector Y thu đuợc sau khi ghép là: Y=(y1, y2, y3,... yNmax-1) Trong đó:
yH(q) = y‟q với những ký tự có chỉ số chẵn q=0,...Nmax-1 yq = y‟H(q) với những ký tự có chỉ số lẻ q=0,...Nmax-1
hoán vị được tính như sau:
R‟i là từ có (Nr-1) bit, trong đó Nr = log2Mmax. Mmax = 2048 trong mode 2k. Mmax = 8192 trong mode 8k.
R‟i được xác định như sau:
i=0,1 R‟i [Nr-2,Nr-3,..,1,0] =0,0...0 i=2 R‟i [Nr-2,Nr-3,..,1,0] =0,0...,1
2<i<Mmax R‟i [Nr-3,Nr-4,..,1,0] = R‟i-1 [Nr-2,Nr-3,..,2,1] Trong mode 2k: Ri‟[9] = R‟i-1[0] + R‟i-1[3]
Trong mode 8k: Ri‟[11] = R‟i-1[1]+R‟i-1[4]+ R‟i-1[6] Vector Ri tạo ra từ vector R‟i bằng cách hoán vị bit theo bảng dưới đây.
Chỉ số các bit của R‟i 1 0
Chỉ số các bit của Ri 1 0
Bảng 1.2: Hoán vị các bit theo mode 2k
Hàm hoán vị H(q) được xác định theo thuật toán sau:
Tương tự như y‟, y gồm có v bit: Y‟q = (y0,q‟, y1,q‟,...,yv-1,q‟) Trong đó q‟ là chỉ số ký tự tại đầu ra của bộ ghép ký tự.