Câu hỏi 4.1: Hãy nêu khái niệm gh p kênh phân chia theo tần số FDM
Câu hỏi 4.2: Hãy nêu khái niệm gh p kênh phân chia theo thời gian TDM
Câu hỏi 4.3: Hãy nêu khái niệm đa truy cập phân chia theo tần số FDMA
Câu hỏi 4.4: Hãy nêu khái niệm đa truy cập phân chia theo thời gian TDMA
Câu hỏi 4.5: Hãy nêu khái niệm đa truy cập phân chia theo mã CDMA
83
CHƢƠNG 5. CÁC NGUYÊN LÝ TRUYỀN DỮ LIỆU SỐ
Chƣơng này đề cập đến các vấn đề truyền dữ liệu số trên kênh. Do vậy các tin tức ban đầu là ở dạng số. Chúng ta bắt đầu với trƣờng hợp nhị phân, tức là dữ liệu chỉ bao gồm 2 kí hiệu 0 và 1. Chúng ta sẽ ấn định các xung riêng biệt cho mỗi kí hiệu. Dãy xung này đƣợc phát trên kênh truyền. Ở phía thu chúng đƣợc tách sóng và biến đổi trở về dạng dữ liệu nhị phân.
5.1.MÃ ĐƢỜNG TRUYỀN 5.1.1.Khái niệm chung 5.1.1.Khái niệm chung
Do những ƣu điểm của thông tin số, nên ngày nay thông tin số đang nhanh chóng thế chỗ cho các hệ thống thông tin tƣơng tự. Trong các hệ thống thông tin số, tín hiệu đƣợc truyền trên kênh là tín hiệu số, nó có thể là tín hiệu ra của các nguồn số nhƣ máy tính hoặc là tín hiệu tƣơng tự đƣợc số hoá. Đối với các hệ thống thông tin số thì một trong các mối quan tâm của các nhà thiết kế là dải thông tối thiểu có thể đạt đƣợc của kênh truyền, vấn đề chọn dạng xung để tối thiểu hoá độ rộng b ng tần và tối thiểu hoá m o dạng xung. Vì mục đích đó mà ngƣời ta thực hiện mã hoá dữ liệu truyền trên kênh. Quá trình này đƣợc gọi là mã hoá đƣờng truyền hay là mã đƣờng truyền
Có hai loại mã đƣờng chính là RZ và NRZ. Với mã - RZ, dạng sóng trở về mức điện áp
tham chiếu (thƣờng là 0V) trong một nửa ô bit. Mã NRZ thì không nhƣ vậy, tức là không quay trở về mức điện áp tham chiếu.
Trong mỗi loại, mã đƣờng lại đƣợc phân loại tiếp dựa theo nguyên tắc đƣợc dùng để ấn định các mức điện áp để biểu diễn. Theo đó, có các loại mã đƣờng phổ biến là: Unipolar NRZ và Unipolar RZ, Polar NRZ và Polar RZ, Bipolar NRZ và Bipolar RZ. Ngoài ra, RZ còn các loại nhƣ Manchester, HDB3, NRZ còn có loại AMI...
Các ếu tố cần xem xét khi chọn mã đƣờng
Việc lựa chọn loại mã đƣờng nào cho phù hợp phải đƣợc dựa vào một hoặc nhiều các yếu tố dƣới đây:
Thành phần một chiều DC: Đối với các đƣờng truyền kết nối AC nhƣ dùng tụ điện, biến áp..., nếu trong thành phần của mã đƣờng có chứa thành phần DC thì thành phần này sẽ bị ng n lại gây m o tín hiệu thu. Hơn nữa, nếu truyền qua đƣờng truyền bằng kim loại, thành phần DC sẽ làm nóng dây khiến cho suy hao t ng lên.
Băng thông: B ng thông của mã đƣờng càng nhỏ càng tốt, vì sẽ giúp tiết kiệm đƣợc b ng thông.
Tỷ lệ lỗi bit BER (Bit Error Rate): BER đƣợc định nghĩa là số bit thu bị lỗi trên tổng số bit truyền đi trong một đơn vị thời gian. Rõ ràng BER càng nhỏ càng tốt.
Tính trong suốt (transparancy): Đó là đặc tính một ký tự, một bit, một nhóm bit nào đó có thể truyền đi và nhận lại đƣợc. Nếu mã không có tính trong suốt thì có khả n ng một nhóm bit hay một ký tự nào đó bị chặn lại tại một trạm thu trên
84
đƣờng truyền và không đến đƣợc đích cuối cùng, hoặc có thể một dòng bit nào đó bị mất tín hiệu đồng hồ.
Khả năng dễ dàng khôi phục đồng hồ: Một ƣu điểm nổi bật của thông tin số so với thông tin tƣơng tự là khả n ng khôi phục tín hiệu tại các trạm lặp trên đƣờng truyền, làm cho chất lƣợng tín hiệu số không bị suy giảm theo khoảng cách. Hai công việc chính của trạm lặp là khuếch đại biên độ của tín hiệu và khôi phục tín hiệu đồng hồ ở tại tốc độ bit để tín hiệu đến trạm lặp có thể đƣợc lấy mẫu vào thời điểm thích hợp.
Khả năng tự phát hiện lỗi: Ở đây hiểu khả n ng tự phát hiện lỗi là c n cứ vào quy luật mã hóa để phát hiện lỗi chứ không phải đƣa thêm độ dƣ vào mã.
Đơn giản trong việc thực hiện mã hoá và giải mã.
Tốc độ tru ền tin: là tốc độ truyền thông tin từ một nơi này đến một nơi khác và đƣợc đo bằng bits/s.
Ví dụ có một từ mã gồm 6 bit: 1 0 1 0 0 1
đƣợc truyền trong thời gian là 6ms. Vậy ta có: 6 bits 100 bits/s =1 Kbps 6 b R ms (5.1)
Tốc độ tín hiệu (tốc độ baud): là tốc độ thay đổi mức tín hiệu trên kênh truyền, đƣợc đo bằng đơn vị baud.
Ví dụ ta có một tín hiệu nhị phân 1 0 1 0 0 1 (Hình 5-1a).
Trên hình 5.1a ta thấy rằng chỉ có một mức (0 hoặc 1) trong 1ms. Tốc độ truyền tin là Rb 1Kbps và tốc độ tín hiệu RB 1000 kí hiệu/s 1Kbaud. Vậy đối với một hệ nhị phân thuần tuý thì tốc độ truyền tin bằng tốc độ tín hiệu.
Nếu x t một hệ M 4 mức, các mức này đƣợc qui ƣớc nhƣ bảng 5.1. Thực hiện tách dãy nhị phân thành các nhóm gồm 2 bit, nhƣ vậy để truyền một tin tức nhị phân thì trong hệ này chúng ta sẽ truyền đi bốn mức 0V, 1V, 2V, 3V. Nhƣ chỉ ra trên Hình 5-1b để truyền tín hiệu nhị phân 1 0 1 0 0 1, trong hệ này ta cần truyền đi các mức 2V, 2V, 1V và nếu thời gian truyền chúng là 3ms thì tốc độ tín hiệu là:
RB= 3 kí hiệu / 3ms = 1Kbaud
Bảng 5.1.
Cặp nhị phân 00 01 10 11
85
Hình 5-1.Tốc độ bit và tốc độ baud
5.1.2.Mã RZ và NRZ