1 2 N Chu kỳ bus (chu kỳ TDMA)
2.6.1 Cỏc tiờu chuẩn trong mó húa bit Tần số của tớn hiệu
Tần số của tớn hiệu
Cỏc tớn hiệu được sử dụng trong truyền dữ liệu thường khụng phải là cỏc dao động điều hũa, tần số của chỳng biến thiờn theo thời gian, phụ thuộc vào dóy bit cần mó húa và phụ thuộc vào phương phỏp mó húa bit. Cần phõn biệt giữa tần số tớn hiệu và tần số nhịp của bus. Đối với một tốc độ truyền cố định thỡ tần số nhịp là một hằng số, cũn tần số tớn hiệu cú thể thay đổi. Tuy nhiờn tần số tớn hiệu cũng tỉ lệ một cỏch tương đối với tần số nhịp, nú cú thể lớn hoặc nhỏ hơn tần số nhịp, tựy theo cỏch mó húa bit.
Tần số của tớn hiệu ảnh hưởng tới nhiều tớnh năng của hệ thống. Tớn hiệu cú tần số càng cao hoặc dải tần rộng một mặt sẽ gõy ra suy giảm tớn hiệu càng lớn, mặt khỏc sẽ gõy nhiễu điện từ lớn hơn ra mụi trường xung quanh. Nhược điểm thứ nhất dẫn đến phải hạn chế chiều dài dõy dẫn hoặc phải sử dụng cỏc bộ lặp, trong khi nhược điểm thứ hai ảnh hưởng tới hạn chế phạm vi sử dụng. Điều này cũng ảnh hưởng trực tiếp trở lại tới khả năng nõng cao tốc độ truyền. Trong phương phỏp truyền tải dải cơ sở thỡ cỏch duy nhất để nõng cao tốc độ truyền là tăng tần số nhịp của bus, đồng nghĩa với việc giỏn tiếp tăng tần số tớn hiệu.
Tần số tớn hiệu cao cũng đũi hỏi cỏc thiết bị cú khả năng làm việc với tần số cao. Đương nhiờn, giỏ thành sản xuất cỏc thiết bị này sẽ là một yếu tố cản trở khả năng ứng dụng.
Thụng tin đồng bộ húa cú trong tớn hiệu
Trong trường hợp chế độ truyền dẫn được chọn là đồng bộ, nếu một phương phỏp mó húa bit tạo ra tớn hiệu cú mang kốm theo thụng tin đồng bộ húa nhịp sẽ tiết kiệm dõy dẫn tớn hiệu nhịp. Vớ dụ, nếu tớn hiệu mang thụng tin là một dao động điều hũa cú tần số trựng với tần số nhịp của bus hoặc là một bội số của tần số nhịp, tức là ở mỗi nhịp bus đều cú ớt nhất một xung tớn hiệu thỡ việc đồng bộ húa giữa bờn gửi và bờn nhận thụng tin sẽ được dễ dàng hơn. Tuy nhiờn, cỏc hệ thống thường khụng yờu cầu tớn hiệu đồng bộ cú ở mỗi nhịp, mà cú thể ở cỏch quóng đều đặn vài nhịp.
Triệt tiờu dũng một chiều
Hiện tượng dũng một chiều sinh ra do một loạt cỏc bit giống nhau (0 hoặc 1) ứng với một mức tớn hiệu cao được phỏt liờn tục. Điều này khụng những gõy khú khăn cho việc đồng bộ húa giữa cỏc đối tỏc truyền thụng, mà cũn ảnh hưởng tới nhiều yếu tố kỹ thuật khỏc.
48
Cũng để tiết kiệm dõy dẫn và đơn giản húa cụng việc lắp đặt, đặc biệt trong mụi trường dễ chỏy nổ, khả năng đồng tải nguồn nuụi cho cỏc thiết bị tham gia mạng với cựng một dõy dẫn là rất thiết thực. Dũng nuụi cú thể xếp chồng lờn tớn hiệu mang thụng tin, nếu như tớn hiệu này khụng mang sẵn dũng một chiều. Muốn vậy, phương phỏp mó húa bit cần tạo ra sự trung hũa mức tớn hiệu ứng với cỏc bit 0 và 1 để triệt tiờu dũng một chiều.
Sự tồn tại dũng một chiều cũn gõy rất nhiều khú khăn trong kỹ thuật truyền dẫn tớn hiệu. Cụ thể, mức độ trụi tớn hiệu rất khú xỏc định một cỏch đỳng mức, dẫn đến việc nhận biết tham số thụng tin vớ dụ qua giỏ trị biờn độ gặp trở ngại. Chế độ làm việc của cỏc thiết bị thu phỏt cũng sẽ bị ảnh hưởng bởi sự tồn tại của dũng một chiều. Nếu vượt quỏ một giới hạn nhất định, dũng một chiều dễ gõy phỏt xung nguy hiểm trong cỏc mụi trường dễ chỏy nổ.
Tớnh bền vững với nhiễu và khả năng phối hợp nhận biết lỗi
Khả năng khỏng nhiễu của một tớn hiệu số cũng phụ thuộc nhiều vào phương phỏp mó húa bit. Vớ dụ, dải tần càng hẹp thỡ tớn hiệu càng bền vững hơn đối với nhiễu. Hoặc, cỏc phương phỏp mó húa chờnh lệch bền vững với nhiễu hơn cỏc phương phỏp mó húa giỏ trị tuyệt đối, cỏc phương phỏp mó húa điều tần bền vững hơn mó húa điều biờn,...
Nếu một phương phỏp mó húa bit tạo ra một tớn hiệu cú những đặc thự riờng, theo một mẫu biệt lập thỡ bờn nhận cú thờm khả năng để nhận biết lỗi nếu tớn hiệu bị sai lệch mà khụng cần bổ sung thụng tin kiểm lỗi.
2.6.2 NRZ, RZ
NRZ (Non-Return To Zero) là một trong những phương phỏp được sử dụng phổ biến nhất trong cỏc hệ thống bus trường. Thực chất, cả NRZ và RZ đều là cỏc phương phỏp điều chế biờn độ xung. Như trờn Hỡnh 2.21 mụ tả, bit 0 và 1 được mó húa với hai mức biờn độ tớn hiệu khỏc nhau, mức tớn hiệu này khụng thay đổi trong suốt chu kỳ bit T (một nhịp bus). Cỏi tờn NRZ được sử dụng, bởi mức tớn hiệu khụng quay trở về khụng sau mỗi nhịp. Cỏc khả năng thể hiện hai mức cú thể là:
• Đất và điện ỏp dương • Điện ỏp õm và đất
• Điện ỏp õm và điện ỏp dương cựng giỏ trị (tớn hiệu lưỡng cực)
Một trong những ưu điểm của phương phỏp NRZ là tớn hiệu cú tần số thường thấp hơn nhiều so với tần số nhịp bus. Phương phỏp này khụng thớch hợp cho việc đồng bộ húa, bởi một dóy bit 0 hoặc 1 liờn tục khụng làm thay đổi mức tớn hiệu. Tớn hiệu khụng được triệt tiờu dũng một chiều, ngay cả khi sử dụng tớn hiệu lưỡng cực, nờn khụng cú khả năng đồng tải nguồn.
49
Phương phỏp RZ (Return to Zero) cũng mó húa bớt 0 và 1 với hai mức tớn hiệu khỏc nhau giống như ở NRZ. Tuy nhiờn, như cỏi tờn của nú hàm ý, mức tớn hiệu cao chỉ tồn tại trong nửa đầu của chu kỳ bit T, sau đú quay trở lại 0. Tần số cao nhất của tớn hiệu chớnh bằng tần số nhịp bus. Giống như NRZ, tớn hiệu mó RZ khụng mang thụng tin đồng bộ húa, khụng cú khả năng đồng tải nguồn.