M ở đầu
2.5 Các kỹ thuật xáo trộn (Scrambling Techniques)
Mặc dù kỹ thuật biphase đã dành được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng mạng cục bộ (LAN) với tốc độ dữ liệu tương đối cao (lên tới 10 Mbps), nhưng nó không được sử dụng nhiều trong các ứng dụng khoảng cách lớn. Nguyên nhân chủ yếu là kỹ thuật biphase yêu cầu tốc độ truyền cao tương ứng với tốc độ dữ liệu. Sự không hiệu quả này phần nào làm tăng giá thành đối với các ứng dụng khoảng cách lớn.
Một phương pháp khác là sử dụng một phần ích lợi của giản đồ xáo trộn. Ý tưởng đằng sau phương pháp này rất đơn giản: Các chuỗi các mức điện áp cốđịnh được thay thế bằng một chuỗi khác mà có sự chuyển tiếp đủđể bên nhận có thể duy trì được sựđồng bộ hoá. Chuỗi thay thế phải được nhận biết ở bên nhận và được thay thế bằng chuỗi dữ liệu gốc. Chuỗi thay thế có cùng độ dài với chuỗi gốc, nên không cần phải tăng tốc độ dữ liệu. Những mục đích thiết kế của phương pháp này được tổng kết như
sau:
Không có thành phần dc
20
Nguyễn Tiến Lâm Khóa luận tốt nghiệp - 2005 – ĐHCN
Không giảm tốc độ dữ liệu Có khả năng phát hiện lỗi
Hai kỹ thuật thường được sử dụng dịch vụ truyền thông với khoảng cách dài
được minh hoạ trong hình 2.8
Hình 2.8: Mã hoá B8ZX và HDB3
Một giản đồ mã hoá thường được sử dụng ở Bắc Mỹ là B8ZS (bipolar with 8- zeros substitution). Giản đồ mã hoá này dựa trên bipolar-AMI. Chúng ta đã xem sét mặt hạn chế của mã AMI đó là khi truyền một xâu dài các bit 0 có thể bị mất sự đồng bộ. Để giải quyết vấn đề này, kỹ thuật B8ZS đã thêm vào các qui tắc sau:
Nếu 8 tín hiệu 0 liên tiếp xuất hiện và xung điện áp cuối cùng phía trước bộ 8 tín hiệu này là dương thì 8 tín hiệu 0 liên tiếp này sẽđược mã hoá thành 000+-0-+
Nếu 8 tín hiệu 0 liên tiếp xuất hiện và xung điện áp cuối cùng phía trước bộ 8 tín hiệu này là âm thì 8 tín hiệu 0 liên tiếp này sẽđược mã hoá thành 000-+0+-
Kỹ thuật này tạo ra hai mã vi phạm quy tắc của mã AMI (mẫu tín hiệu này không được chấp nhận đối với mã AMI), trường hợp này không giống như bị nhiễu hay
21
Nguyễn Tiến Lâm Khóa luận tốt nghiệp - 2005 – ĐHCN
do bị các hư hại khác trong truyền thông. Bên nhận sẽ nhận biết được mẫu này hiểu 8 tín hiệu này như là 8 tín hiệu 0 liên tiếp.
Một giản đồ mã hoá khác hay được sử dụng Châu Âu và Nhật Bản, đó là mã
HDB3 (high-density bipolar-3 zeros). Như B8ZS, nó dựa trên mã hoá AMI. Trong
trường hợp mã HDB3, giản đồ thay thế một xâu bốn tín hiệu 0 bằng một chuỗi chứa một hoặc hai xung. Trong từng trường hợp, bốn tín hiệu 0 này được thay thế bằng một mã sai (vi phạm qui tắc của mã AMI). Thêm vào đó, nó cần 1 qui tắc để chắc chắn rằng sự vi phạm này là một chuỗi phân cực liên tiếp nên không tốn tại các thành phần dc. Do vậy, nếu sự vi phạm cuối cùng là dương thì sự vi phạm tiếp theo phải là âm và ngược lại. Như bảng 2.3, điều kiện này được phân tích để biết rằng liệu số lượng xung kể từ sự
vi phạm cuối cùng là chẵn hay lẻ và sự phân cực của xung cuối cùng trước đó. Bảng 2.3: Quy tắc thay thế của HDB3
Số lượng các xung bipolar kể từ sự thay thế cuối cùng Chiều của xung trước đó
Chẵn Lẻ
- 000- +00+
+ 000+ -00-
Hình 2.5 chỉ ra thuộc tính quang phổ của 2 mã này, chúng đều ko có các thành phần dc. Phần lớn năng lượng tập trung ở vùng quang phổ tương đối cao xung quanh vùng tần số bằng 1 nửa tốc độ dữ liệu. Do vậy, các loại mã này phù hợp tốt với truyền thông tốc độ cao.