Hình 1.10: Tốc độ luồng tổng trên cáp 26 AWG chiều dài 12 kft (3.6 km).
Ta có thể thấy rằng nếu có sự tồn tại đồng thời của ADSL và HDSL trong một bó cáp thì băng tần tới khoảng 200 kHz đã bắt đầu bị suy giảm bởi HDSL song công hoàn toàn (full-duplexing), vì vậy ADSL cũng sẽ chỉ sử dụng EC tới khoảng gần 200 kHz, dải tần còn lại sẽ dùng FDD hoặc TDD. Phân bổ này đã đ−ợc chấp nhận sử dụng cho ADSL trong T1.413: EC tới tần số danh định 134 kHz, và từ 134 kHz trở lên dùng để truyền số liệu hướng xuống. Mặt khác, nếu chỉ có các hệ thống xuyên âm cùng loại trong cáp thì tổng dung l−ợng sẽ đạt cực đại khi sử dụng các bộ triệt tiếng vọng ở dải tần chỉ tới 60 kHz (xem Hình 1.10). Trên thực tế thì giá trị
dung l−ợng cực đại này không giảm đi nhiều khi không có EC, vì vậy mà lợi ích của chúng trong hệ thống nói chung là rất nhỏ. Đây là một điểm rất quan trọng vì nếu các hệ thống ADSL đ−ợc triển khai hàng loạt thì chúng sẽ sớm phổ biến hơn các hệ thống cũ và EC sẽ hầu nh− không cần dùng đến nữa.
1.3.4.Song công phân chia theo thời gian.
Song công phân chia theo thời gian TDD (đôi khi còn đ−ợc gọi là ghép kênh nén thời gian) nói một cách ít chính xác là sự nhân đôi FDD nh−ng chúng đơn giản hơn vì thiết kế hệ thống không phải phụ thuộc vào việc tính toán những bộ lọc phức tạp. Một siêu khung TDD đ−ợc định nghĩa bao gồm những phần theo thứ tự : truyền dẫn h−ớng xuống, khoảng lặng (hay khoảng bảo vệ), truyền dẫn h−ớng lên, khoảng lặng thứ hai - d/q/u/q. ở đây hiệu suất tốc độ số liệu sẽ bằng với hiệu suất phân chia thêi gian (time-domain efficiency):
) 2 (
2 down up guard
up down
td t t t
t t
+ +
×
= +
= ε ε
Một điều bắt buộc đối với hệ thống là khoảng lặng phải lớn hơn độ trễ truyền dẫn một chiều t prop , vì vậy người ta thấy rằng có thể đạt hiệu suất gần 50% bằng cách tạo ra những siêu khung (t down + t up + 2t guard ) rất dài. Tuy nhiên do độ dài siêu khung phải nhỏ hơn độ trễ xử lý cực đại của hệ thống t lat nên hiệu suất cực đại sẽ là:
lat prop lat
td t
t
t 2
max
= −
= ε ε
Với cả hai hệ thốngADSL và VDSL, các chỉ tiêu của t prop và t lat cho phép thực hiện TDD đạt hiệu suất khoảng 45%, tuy nhiên với ADSL, người ta chọn giải pháp EC/FDD.
(1.24)
(1.25)
ứng dụng TDD. TDD đã đ−ợc lựa chọn làm kỹ thuật ghép kênh cho BRI ở Nhật Bản và cũng đã được xem xét để sử dụng ở Châu âu. (Xem phụ chương III của ITU- G.961)
TDD đồng bộ. Vì TDD sử dụng toàn bộ dải tần cho việc truyền dẫn ở mỗi hướng nên NEXT cùng loại sẽ rất nghiêm trọng; vấn đề này đ−ợc khắc phục bằng cách
đồng bộ các khung của tất cả các hệ thống hoạt động trong một bó cáp. Để thực hiện kỹ thuật này, người ta sử dụng cùng một đồng hồ định thời khung cho tất cả
các máy phát trong một CO hoặc ONU, và định thời vòng lặp tại tất cả các điểm đầu xa (tức là tần số và thời gian được khoá theo tín hiệu hướng xuống). Sự đồng bộ có thể phức tạp hơn khi hiện nay việc thuê riêng một số đôi dây trong một cáp (có thể không dùng chung đồng hồ định thời khung) để sử dụng cho một đơn vị tổng đài vùng cạnh tranh CLEC (Competitive Local Exchange Carrier) và/ hoặc một nhà cung cấp dịch vụ Internet (ISP) đang trở nên phổ biến.
1.4. Kết cuối ch−ơng.
Dung l−ợng và các ph−ơng thức song công [ví dụ triệt tiếng vọng, song công phân chia theo tần số (FDD), và song công phân chia theo thời gian (TDD)] th−ờng
đ−ợc xem xét cùng với nhau vì với một hệ thống truyền dẫn trội xuyên âm chẳng hạn nh− DSL, dung l−ợng ở một chiều rất phụ thuộc vào thành phần truyền dẫn ở chiều còn lại. Tổng tốc độ dữ liệu cực đại của cả hướng lên và hướng xuống có thể coi là đại l−ợng đánh giá dung l−ợng tốt nhất.
Ch−ơng II: Điều chế đa sóng mang MCM
Chương này dưới thiệu những nguyên lý cơ bản và các đặc tính của phương pháp điều chế đa sóng mang. Đồng thời giới thiệu chung về một số ph−ơng pháp phân kênh trong truyền dẫn đa kênh mà điều chế đa sóng mang là một tr−ờng hợp.
2.1. Lịch sử phát triển của điều chế đa sóng mang.
Nguyên lý truyền dẫn một dòng số liệu bằng cách phân chia dòng số đó thành nhiều dòng số nhỏ hơn song song và sử dụng từng dòng số này để điều chế một sóng mang con đ−ợc ứng dụng lần đầu trong hệ thống Collin’ Kineplex và đ−ợc mô tả trong [Doelz et al, 1957]. Kể từ đó nó đ−ợc gọi bằng rất nhiều tên và đ−ợc sử dụng với nhiều mức độ thành công trên nhiều phương thức khác nhau:
− Các modem thoại băng tần nhóm FDM. [Hirosaki et al, 1986] mô tả một modem QAM trực giao dùng cho băng tần nhóm từ 60 đến 108 kHz. Nó sử dụng tải bit cố định, và −u điểm chính của nó so với các modem đơn sóng mang là làm giảm độ nhạy tạp âm xung. Hiện không rõ là các modem kiểu này còn đ−ợc sử dụng hay không.
− Các modem thoại băng tần cơ sở [Keasler and Bitzer, 1980] mô tả một modem dùng cho các mạng chuyển mạch thoại (STN), và vào năm 1983 Công ty Telebit giới thiệu modem Trailblazer [Fegreus, 1986], sử dụng QAM phức hợp phân bố động. Nó hoạt động tốt hơn rất nhiêu tất cả các modem
đơn sóng mang thời đó, và đối với một số ứng dụng (ví dụ truyền file sử dụng UNIX) nó là lý tưởng. Nó đã được xem như một tiêu chuẩn cho modem STN [Telebit 1990] nh−ng sau đó đã bị loại bỏ vì số l−ợng sóng mang con rất lớn của nó.
ư Modem cáp hướng lên. [Jacobsen et al,1995] đã đề xuất sử dụng đa tần rời rạc đồng bộ (SDMT) cho băng tần hướng lên từ 5 đến 40 MHz trong một hệ thống lai ghép HFC (hybrid fiber coax). SDMT sử dụng tổng hợp cả truy nhập phân chia theo tần số (FDMA) và truy nhập phân chia theo thời gian (TDMA) và nó phù hợp một cách lý tưởng đối với cả phương tiện và các yêu
cầu hệ thống, nh−ng nó cũng bị mất đi do thiếu sự quan tâm và đầu t−. Thuật ngữ SDMT hiên nay đ−ợc sử dụng để mô tả một phiên bản đồng bộ của DMT
đề xuất cho VDSL.
− Quảng bá âm thanh số. Ghép kênh phân chia theo tần số mã hoá trực giao (COFDM) là một biến thể của MCM sử dụng điều chế IFFT, tải bit cố định, và mã hoá phức tạp. Nó đã đ−ợc chuẩn hoá ở châu Âu với tên gọi hệ thống Eureka [OFDM1].
− Truyền sóng âm thanh số. Một dạng của DMT dùng trong n−ớc Mỹ, làm việc ở cùng các băng tần nh− các trạm FM hiện thời và đ−ợc đ−a vào thử nghiệm năm 1994. Nó hoạt động tốt nh− mong đợi trong một băng tần rất hẹp, năng l−ợng thấp, môi tr−ờng méo đa đ−ờng,tạp nhiễu cao (từ tín hiệu FM), nh−ng nó không đủ tốt cho việc triển khai phổ thông ở Mỹ.
− TV số. COFDM đã đ−ợc chuẩn hoá cho việc quảng bá truyền hình sè.(OFDM2).
2.2. Sơ đồ khối.
Có thể biểu diễn một sơ đồ khối đơn giản của thiết bị phát đa sóng mang nh−
h×nh 2.1 d−íi ®©y.
Hình 2.1: Sơ đồ khối đơn giản của thiết bị phát MCM.
Với mỗi bit tín hiệu B từ chuỗi đầu vào qua bộ chuyển đổi nối tiếp/ song song (S/P) thành N car nhóm bit b(n). Nh− vậy:
∑ ≤
=
N car n
n b
B ( ) (2.1)
Nhóm b(n) sau đó đ−ợc mã hoá chùm điểm, qua bộ lọc rồi đ−ợc điều chế thành N car sóng mang phụ. Đầu ra của tín hiệu điều chế cho khối thứ m đ−ợc biểu diÔn nh− sau:
{ }
≤ ∑
= +
N car n
T t n j t n m p real t
mT
y ( ) ( , , ) exp( 2 π ( / ) víi 0<t≤T (2.2) Trong đó p(m,n,t) là xung tín hiệu tại băng tần cơ sở sau khi qua bộ lọc tại
đầu ra của mã hoá chùm điểm. [Zervos và Kalet, 1989] và [Kalet,1989] chỉ ra rằng nếu thay thế tích phân trong ph−ơng trình (1.x) bởi một tổng với giới hạn lớn đ−ợc xác định trên bộ các sóng mang với mỗi sóng mang có độ rộng băng tần δf thì
ph−ơng trình (1.x) cũng có dạng của điều chế đa tần. Đó là:
∑ ≤
=
=
N car n
n b f fB
R δ δ ( ) (2.3)
víi
+
= 2 − 1 2
)]
4 / ( )[
/ (
) ( 1 2