Xem mẫu
- - Chæång VI -
Chæång 6
Gheïp kãnh vaì truyãön dáùn tên hiãûu säú
Trong nhiãöu æïng duûng thäng tin, caïc tên hiãûu mang tin khaïc nhau phaíi âæåüc truyãön âi trãn
mäüt kãnh váût lyï chung. Kãnh naìy coï thãø laì mäüt caïp âån, mäüt såüi quang hay trong træåìng håüp
vä tuyãún laì khoaíng khäng tæû do giæîa hai antenna. Kyî thuáût chia seí kãnh váût lyï chung naìy
âæåüc goüi laì gheïp kãnh (multiplexing) . Âãø coï thãø taïch laûi âæåüc caïc tên hiãûu sau khi gheïp kãnh,
caïc tên hiãûu âoï phaíi "âuí phán biãût âæåüc våïi nhau" theo mäüt caïch naìo âoï, hay thæåìng âæåüc goüi
laì træûc giao nhau.
Pháön âáöu cuía chæång trçnh baìy hai phæång phaïp gheïp kãnh chênh laì gheïp kãnh phán chia
theo táön säú FDM (Frequency Division Multiplexing) vaì gheïp kãnh phán chia theo thåìi gian
TDM (Time Division Multiplexing). Trong pháön gheïp kãnh phán chia theo thåìi gian seî âi vaìo
chi tiãút hai kiãøu phán cáúp hãû thäúng TDM laì phán cáúp cáûn âäöng bäü PDH (Plessiochronous
Digital Hierarchy) vaì phán cáúp âäöng bäü SDH (Synchronous Digital Hierarchy).
Mäüt kyî thuáût khaïc tæång tæû nhæ gheïp kãnh seî âæåüc trçnh baìy tiãúp theo. Âoï laì kyî thuáût âa truy
cáûp (multiple accessing) - cho pheïp nhiãöu càûp thu - phaït cuìng chia seí mäüt âæåìng truyãön dáùn
chung. Váún âãö thiãút yãúu cuía âa truy cáûp chênh laì chia seí taìi nguyãn haûn chãú mäüt caïch hiãûu
quaí vaì håüp lyï.
Trong näüi dung âa truy cáûp, seî baìn vãö ba kyî thuáût âa truy cáûp phäø biãún laì âa truy cáûp phán
chia theo táön säú FDMA (Frequency Division Multiple Accessing), âa truy cáûp phán chia theo
thåìi gian TDMA (Time Division Multiple Accessing) vaì âa truy cáûp phán chia theo maî
CDMA (Code Division Multiple Accessing).
Näü dung chênh cuäúi cuìng trong chæång laì truyãön dáùn tên hiãûu säú. Pháön naìy liãn quan âãún kyî
thuáût khäi phuûc âäöng häö, khäi phuûc tên hiãûu säú vaì caïc váún âãö thæåìng naíy sinh khi truyãön
thäng tin qua mäüt säú mäi træåìng truyãön.
6.1 Gheïp kãnh phán chia theo táön säú ( FDM )
FDM laì kyî thuáût gheïp kãnh truyãön thäúng âäúi våïi thoaûi vaì caïc æïng duûng quaíng baï. FDM thæûc
hiãûn truyãön âäöng thåìi caïc tên hiãûu khaïc nhau qua cuìng mäüt kãnh bàng räüng bàòng caïch sæí
duûng caïc soïng mang táön säú khaïc nhau. Sæû træûc giao giæîa caïc tên hiãûu åí âáy chênh laì træûc giao
vãö táön säú. Phäø cuía caïc tên hiãûu naìy khäng bë chäöng lãn nhau. Do caïc tên hiãûu naìy lãûch táön våïi
nhau nãn bàòng caïc bäü loüc bãn thu, ta coï thãø taïch riãng caïc tên hiãûu ra.
6.1.1 Nguyãn lyï gheïp vaì taïch kãnh FDM
Hçnh 6.1 laì så âäö khäúi cuía bäü gheïp kãnh FDM bãn phaït. Træåïc tiãn, N tên hiãûu khaïc nhau
âæåüc âiãöu chãú våïi N soïng mang phuû coï táön säú khaïc nhau, räöi cäüng táút caí caïc soïng mang phuû
âaî âiãöu chãú laûi, taûo thaình tên hiãûu täøng håüp bàng cå såí. Coï thãø sau âoï tên hiãûu täøng håüp naìy
âæåüc âiãöu chãú våïi mäüt soïng mang chênh, hçnh thaình tên hiãûu FDM âãø truyãön qua kãnh bàng
räüng. Kiãøu âiãöu chãú duìng trong âiãöu chãú soïng mang phuû vaì âiãöu chãú soïng mang chênh coï
- 127 -
- - Chæång VI -
fSC1
x1(t)
Loüc
Tên hiãûu FDM
fSC2 x(t)
x2(t)
Loüc ∑ Âiãöu chãú chênh
Tên hiãûu täøng håüp
fSCN bàng cå såí
xN(t)
Loüc
Âiãöu chãú soïng mang phuû
Hçnh 6.1 Bäü phaït FDM
|X(f)|
f
0
BSC1 BSC2 BSCN
B
Hçnh 6.2 Phäø cuía tên hiãûu täøng håüp bàng cå såí
fSC1
x1(t)
Loüc
Tên hiãûu FDM fSC2
x2(t)
Loüc
Giaíi âiãöu chãú chênh
Tên hiãûu täøng håüp fSCN
bàng cå såí xN(t)
Loüc
Giaíi âiãöu chãú soïng mang phuû
Hçnh 6.3 Bäü thu FDM
- 128 -
- - Chæång VI -
thãø khaïc nhau. Táút caí caïc kiãøu âiãöu chãú âãöu coï thãø duìng âæåüc, vê duû nhæ AM, DSB, SSB,
PM, FM ... Hçnh 6.2 laì phäø cuía tên hiãûu FDM, bao gäöm táút caí caïc tên hiãûu âiãöu chãú khäng bë
chäöng phäø, nãúu khäng thç xuyãn ám giæîa caïc tên hiãûu seî xuáút hiãûn taûi âáöu ra cuía bäü thu.
Bãn thu, tên hiãûu FDM træåïc hãút âæåüc giaíi âiãöu chãú âãø taûo laûi tên hiãûu täøng håüp bàng cå såí,
sau âoï qua caïc bäü loüc âãø phán chia caïc soïng mang phuû ra. Cuäúi cuìng, caïc soïng mang phuû
âæåüc giaíi âiãöu chãú âãø taûo laûi caïc tên hiãûu ban âáöu. Hçnh 6.3 laì så âäö bäü taïch kãnh FDM bãn
thu.
6.1.2 Phán cáúp hãû thäúng âiãûn thoaûi FDM âiãøn hçnh
Hçnh 6.4 minh hoüa sæû phán cáúp cuía hãû thäúng âiãûn thoaûi FDM theo Cäng ty âiãûn thoaûi vaì âiãûn
baïo Hoa Kyì (AT&T).
FDM mæïc 1 FDM mæïc 2 FDM mæïc 3
fSC = 108 fSC = 612 fSC = 3396
fSC = 104 fSC = 564 fSC = 3148
fSC = 100 fSC = 516 fSC = 2900
fSC = 96 fSC = 468 fSC = 2652
fSC = 92 fSC = 420 fSC = 2356
fSC = 88 fSC = 2108
Tên hiãûu FDM Tên
siãu nhoïm hiãûu
fSC = 84 fSC = 1860
Tên hiãûu FDM FDM
nhoïm cå såí nhoïm
fSC = 80 fSC = 1612 chuí
fSC = 76 fSC = 1364
fSC = 72 fSC = 1116
fSC = 68
fSC = 64
Hçnh 6.4 Phán cáúp FDM theo AT&T (fSC tênh bàòng kHz)
- 129 -
- - Chæång VI -
ÅÍ âáy, 12 tên hiãûu thoaûi tæång tæû (coìn goüi laì 12 kãnh thoaûi) âæåüc gheïp kãnh phán táön säú sæí
duûng kiãøu âiãöu chãú SSB, taûo thaình FDM nhoïm cå baín (basic group). Bàng thäng cuía tên hiãûu
FDM nhoïm cå baín laì 48 kHz, chiãøm daíi táön säú tæì 60 - 108 kHz. Váûy mäùi tên hiãûu FDM nhoïm
cå baín coï thãø thay bàòng mäüt tên hiãûu coï bàng thäng räüng 48 kHz. Mäùi kãnh thoaûi tæång tæû coï
bàng thäng tæì 0.3 - 3.4 kHz âæåüc sàõp xãúp cho chiãúm mäüt daíi táön säú 4 kHz. Khoaíng táön säú
daình thãm naìy goüi laì daíi phoìng vãû (guard band). YÏ nghéa cuía chuïng laì daình mäüt khoaíng
caïch giæîa caïc kãnh lán cáûn âãø bäü taïch kãnh FDM coï thãø taïch riãng caïc kãnh ra bàòng caïc bäü
loüc thæûc tãú.
Cáúp gheïp cao hån trong hãû thäúng âiãûn thoaûi FDM laì siãu nhoïm (super group), gheïp tæì 5 tên
hiãûu FDM nhoïm cå baín, kiãøu âiãöu chãú laì SSB, bàng thäng laì 240 kHz, bao gäöm 60 kãnh
thoaûi. Tæång tæû nhæ trãn, mäùi tên hiãûu FDM siãu nhoïm coï thãø xem tæång âæång våïi mäüt tên
hiãûu coï bàng thäng räüng 240 kHz.
Tiãúp theo, 10 tên hiãûu FDM siãu nhoïm coï thãø gheïp kãnh phán táön säú duìng kiãøu âiãöu chãú SSB
âãø taûo thaình mäüt tên hiãûu FDM nhoïm chuí (master group) coï bàng thäng laì 2.52 MHz chæïa
600 kãnh thoaûi.
Kyî thuáût FDM âáöu tiãn laì âæåüc duìng cho thäng tin tæång tæû vaì ngaìy nay âang âæåüc duìng laûi
trong caïc hãû thäúng thäng tin såüi quang. ÅÍ âoï, caïc bæåïc soïng khaïc nhau âæåüc duìng âãø truyãön
âäöng thåìi caïc tên hiãûu khaïc nhau trãn mäüt såüi quang. Luïc naìy, thuáût ngæî gheïp kãnh phán chia
theo bæåïc soïng WDM (Wavelength Division Multiplexing) thæåìng âæåüc duìng nhiãöu hån thuáût
ngæî FDM.
6.2 Gheïp kãnh phán chia theo thåìi gian ( TDM )
TDM laì kyî thuáût gheïp kãnh cho caí tên hiãûu tæång tæû vaì säú. Tuy nhiãn vãö nguyãn tàõc, tên hiãûu
tæång tæû phaíi âæåüc säú hoïa træåïc khi gheïp. Cuîng coï thãø thæûc hiãûn láúy máùu kãút håüp våïi gheïp
kãnh TDM nhæ âaî trçnh baìy trong chæång 3. TDM thæûc hiãûn truyãön caïc tên hiãûu khaïc nhau
qua cuìng mäüt kãnh bàng räüng våïi cuìng táön säú nhæng vaìo caïc thåìi âiãøm khaïc nhau. Sæû træûc
giao giæîa caïc tên hiãûu åí âáy chênh laì træûc giao vãö thåìi gian.
Trong khäúi gheïp kãnh bãn phaït, thåìi gian âæåüc phán thaình caïc khe thåìi gian, áún âënh mäùi khe
cho mäüt doìng säú âãún tæì mäüt kãnh khaïc nhau theo caïch xoay voìng. Viãûc taïch kãnh âæåüc thæûc
hiãûn bãn thu bàòng caïch chuyãøn maûch tên hiãûu thu vaìo caïc thåìi âiãøm thêch håüp. Khaïc våïi
FDM, trong hãû thäúng TDM, yãu cáöu táút caí caïc bäü phaït vaì thu phaíi tuán theo mäüt âäöng häö
chung.
6.2.1 Nguyãn lyï gheïp vaì taïch kãnh TDM
Âãø minh hoüa cho nguyãn lyï gheïp vaì taïch kãnh TDM, ta xeït vê duû âån giaín laì gheïp TDM cho
3 tên hiãûu tæång tæû x1(t), x2(t) vaì x3(t) , sau âoï truyãön qua hãû thäúng PCM nhæ hçnh 6.5.
Bäü láúy máùu kãút håüp våïi gheïp kãnh coï thãø xem nhæ mäüt bäü chuyãøn maûch 3 âáöu vaìo, láön læåüt
láúy máùu caïc tên hiãûu tæång tæû trong 3 kãnh. Nhæ váûy âáöu ra cuía bäü láúy máùu chênh laì daîy xung
PAM âæåüc láúy máùu láön læåüt tæì ba tên hiãûu tæång tæû vaìo. Táön säú láúy máùu âæåüc xaïc âënh theo
âënh lyï láúy máùu nhæ træåìng håüp khäng gheïp kãnh. Goüi táön säú láúy máùu laì fS, chu kyì láúy máùu laì
- 130 -
- - Chæång VI -
TS = 1/ fS, khoaíng caïch giæîa hai xung PAM caûnh nhau trong daîy xung TDM-PAM laì TS/ 3.
Bäü chuyãøn maûch bãn thu phaíi âäöng bäü hoaìn toaìn våïi bäü chuyãøn maûch bãn phaït âãø caïc xung
PAM xuáút hiãûn chênh xaïc trong kãnh tæång æïng. Âiãöu naìy âæåüc goüi laì âäöng bäü khung (frame
synchronization). Bäü loüc thäng tháúp (LPF) âæåüc sæí duûng âãø taïi taûo tên hiãûu tæång tæû tæì caïc
xung PAM. Nãúu bàng thäng cuía kãnh truyãön khäng âuí räüng thç coï thãø xaíy ra giao thoa liãn
kyï tæû ISI duì cho âäöng bäü trong hãû thäúng váùn âæåüc duy trç täút. Tên hiãûu trong kãnh naìy coï thãø
xuáút hiãûn trong kãnh khaïc vaì goüi hiãûn tæåüng naìy laì xuyãn ám (crosstalk).
Hçnh 6.6 minh hoüa daûng soïng tên hiãûu tæång tæû vaìo vaì daîy xung TDM-PAM cho hãû thäúng
gheïp 3 kãnh trãn hçnh 6.5. Âãø âån giaín, giaí sæí bãö räüng caïc xung PAM laì 0.
x1(t) x1(t)
TDM PCM LPF
TDM PAM TDM PCM TDM PAM
& nhiãùu
x2(t) x2(t)
ADC Kãnh DAC LPF
x3(t) x3(t)
LPF
Âäöng bäü
T/h tæång tæû vaìo
T/h tæång tæû ra
Hçnh 6.5 Hãû thäúng TDM - PCM 3 kãnh
TS/3
x1(t)
t
x2(t)
TS
x3(t)
Hçnh 6.6 Minh hoüa daûng soïng tên hiãûu tæång tæû vaìo vaì tên hiãûu TDM-PAM cuía hãû thäúng
TDM-PCM 3 kãnh hçnh 6.5
6.2.2 Âäöng bäü khung (frame synchronisation) trong hãû thäúng TDM
Tæì phán têch trãn vãö hoaût âäüng gheïp/ taïch kãnh TDM, ta tháúy âäöng bäü khung laì cáön thiãút âãø
bãn thu coï thãø phán biãût chênh xaïc dæî liãûu trong kãnh naìy våïi dæî liãûu trong kãnh khaïc, tæì âoï
dæî liãûu âæåüc âæa âãún kãnh âáöu ra thêch håüp.
Coï thãø cung cáúp âäöng bäü khung cho maûch taïch kãnh bãn thu bàòng hai caïch: gåíi tên hiãûu âäöng
bäü khung tæì bäü phaït trãn mäüt kãnh riãng hoàûc cheìn tên hiãûu âäöng bäü khung vaìo chênh tên hiãûu
TDM. Caïch thæï hai kinh tãú hån do khäng cáön mäüt kãnh âäöng bäü riãng. Nhæ minh hoüa trãn
hçnh 6.7, tên hiãûu âäöng bäü khung (coìn goüi laì tæì maî âäöng bäü khung) coï thãø âæåüc gheïp kãnh
- 131 -
- - Chæång VI -
cuìng våïi caïc tæì maî mang tin trong hãû thäúng TDM-N kãnh bàòng caïch truyãön tæì maî âäöng bäü
khung K bit vaìo âáöu cuía mäùi khung.
Dæî liãûu kãnh N s1 s2 sK Dæî liãûu kãnh 1 Dæî liãûu kãnh 2 Dæî liãûu kãnh N s1
Âäöng bäü khung Tin
Khung
Hçnh 6.7 Khuän daûng cuía mäüt khung TDM
Hçnh 6.8 laì maûch khäi phuûc âäöng bäü khung tæì doìng tên hiãûu TDM thu. Vãö nguyãn tàõc, maûch
âäöng bäü khung tênh tæång quan cheïo giæîa tên hiãûu TDM khäi phuûc våïi tæì maî âäöng bäü khung
S = (s , s ,..., s ) âæåüc xaïc âënh bàòng caïc hãû säú nhán cäú âënh laì (s , s ,..., s ) . Giaí sæí caïc
1 2 K 1 2 K
bit âäöng bäü âæåüc âënh daûng laì s = ±1 . Theo nhëp âäöìng häö thu, caïc bit trong tên hiãûu TDM
i
láön læåüt âæåüc dëch vaìo thanh ghi K ä. Näüi dung thanh ghi chênh laì K bit gáön nháút. Caïc bit naìy
âæåüc nhán våïi caïc bit cuía tæì maî âäöng bäü khung (s , s ,..., s ) , sau âoï âæåüc cäüng laûi räöi âæa
1 2 K
âãún âáöu vaìo dæång cuía maûch so saïnh. Khi K bit cuía tæì maî âäöng bäü khung xuáút hiãûn trong
doìng tên hiãûu TDM vaì âæåüc âæa vaìo thanh ghi thç bit s1 åí trong ä s1, bit s2 åí trong ä s2, . . .
Luïc naìy âiãûn aïp vaìo bäü so saïnh laì:
2 2 2
v C = s1 + s 2 + ... + s K = K
K laì âiãûn aïp låïn nháút coï thãø coï âäúi våïi daîy dæî liãûu báút kyì trong thanh ghi. Âàût ngæåîng cuía bäü
so saïnh nhoí hån K mäüt êt, laì v = K − 1 , thç âáöu ra cuía bäü so saïnh seî åí mæïc cao chè trong
T
khoaíng Tb giáy khi tæì maî âäöng bäü khung hoaìn toaìn sàõp xãúp trong thanh ghi. Nhæ váûy, tên
hiãûu âäöng bäü khung âaî âæåüc khäi phuûc.
TDM
1 2 3 K
Clk
s1 sK
vC
+ Âäöng bäü khung
vT _
Hçnh 6.8 Maûch âäöng bäü khung
Khaí nàng khäi phuûc nháöm coï thãø xaíy ra khi caïc bit tin liãn tiãúp giäúng nhæ tæì maî âäöng bäü
khung. Roî raìng xaïc suáút khäi phuûc nháöm seî giaím xuäúng nãúu ta tàng chiãöu daìi tæì maî âäöng bäü
- 132 -
- - Chæång VI -
khung lãn. Cuîng coï thãø maî hoïa tæì maî âäöng bäü khung theo mäüt caïch riãng sao cho khoï truìng
våïi doìng bit tin.
Thæûc tãú thæåìng duìng daîy giaí ngáùu nhiãn PN (Pseudorandom Noise) âãø laìm tæì maî âäöng bäü.
6.2.3 Caïc phæång phaïp gheïp kãnh TDM
Xeït vãö phæång diãûn truyãön dáùn, coï hai chãú âäü truyãön näúi tiãúp laì truyãön näúi tiãúp âäöng bäü vaì
truyãön näúi tiãúp khäng âäöng bäü. Hãû thäúng säú phaíi âæåüc thiãút kãú âãø coï thãø hoaût âäüng âæåüc trong
caí âæåìng truyãön näúi tiãúp âäöng bäü vaì khäng âäöng bäü.
Trong hãû thäúng âäöng bäü (synchronous system), âäöng häö näüi cuía mäùi thiãút bë âæåüc thiãút kãú âãø
hoaût âäüng äøn âënh láu daìi vaì âäöng bäü våïi âäöng häö chuí cuía hãû thäúng. Mäùi bit trong dæî liãûu
âæåüc khoaï pha våïi âäöng häö chuí. Tên hiãûu âäöng bäü âæåüc phaït cho bãn thu trãn mäüt âæåìng
âäöng häö riãng hoàûc "nhuïng" vaìo trong doìng dæî liãûu (nhæ maî âæåìng Manchester).
Trong hãû thäúng khäng âäöng bäü (asynchronous system), âäöng häö näüi cuía thiãút bë thu chaûy tæû
do, khäng cáön âäöng bäü våïi âäöng häö näüi cuía thiãút bë phaït, yãu cáöu chè cáön âaût âæåüc âäöng bäü
bãn trong mäùi kyï tæû. Khåíi âáöu mäùi kyï tæû laì bit "start" âãø kêch khåíi âäöng häö thu vaì kãút thuïc laì
mäüt hoàûc hai bit "stop" âãø kãút thuïc âäöng häö thu. Thæåìng duìng hai bit "stop" âäúi våïi täúc âäü
nhoí hån 300 bps vaì mäüt bit "stop" våïi täúc âäü trãn 300 bps. Hãû thäúng naìy thêch håüp trong
træåìng håüp dæî liãûu xuáút hiãûn trãn âæåìng truyãön khäng thæåìng xuyãn.
Trong hãû thäúng TDM khäng âäöng bäü, caïc nguäön khaïc nhau âæåüc gheïp kãnh våïi nhau theo
nguyãn tàõc kyï tæû xen kyï tæû (character-by-character). Hãû thäúng TDM âäöng bäü hiãûu quaí hån do
khäng cáön bit "start" vaì caïc bit "stop".
Trong hãû thäúng TDM thäng minh (intelligent TDM), dæî liãûu tæì nhiãöu loaûi nguäön khaïc nhau coï
thãø gheïp kãnh våïi nhau. Hãû thäúng naìy coï khaí nàng cung cáúp caïc chuyãøn âäøi vãö täúc âäü, vãö maî,
vãö giao thæïc. Pháön cæïng cuía hãû thäúng TDM thäng minh coï caïc bäü vi xæí lyï hoàûc maïy vi tênh.
Thæåìng thç chuïng kãút näúi âãún caïc âæåìng coï dæî liãûu vaìo vaì huyí kãút näúi taûm thåìi âãún caïc
âæåìng khäng coï dæî liãûu vaìo. Do âoï, täúc âäü dæî liãûu ra cuía bäü gheïp kãnh nhoí hån täøng dung
læåüng dæî liãûu cuía caïc âæåìng vaìo bäü gheïp kãnh. Kyî thuáût gheïp kãnh naìy âæåüc goüi laì gheïp
kãnh thäúng kã (statistical multiplexing). Noï cho pheïp tàng säú læåüng nguäön gheïp vaìo mäüt
âæåìng truyãön chung cuía hãû thäúng.
Coï thãø phán bäü gheïp kãnh ra laìm ba loaûi chênh. Kiãøu TDM thæï nháút âãø kãút näúi âãún âæåìng
truyãön âäöng bäü. Trong kiãøu naìy, kyî thuáût gheïp kãnh âæåüc duìng laì bit xen bit (bit-by-bit).
Kiãøu TDM thæï hai âãø kãút näúi âãún âæåìng truyãön cáûn âäöng bäü. Trong træåìng håüp naìy, âäöng häö
riãng cuía caïc nguäön dæî liãûu vaìo khäng âäöng bäü chênh xaïc vãö táön säú. Do âoï seî coï sai khaïc vãö
täúc âäü bit giæîa caïc doìng dæî liãûu âãún tæì nhiãöu nguäön khaïc nhau. Âãø hiãûu chènh sæû sai khaïc âoï,
ngæåìi ta cheìn thãm mäüt säú bit vaìo doìng dæî liãûu ra cuía bäü gheïp kãnh, laìm cho täúc âäü bit tàng
lãn âäi chuït. Kyî thuáût naìy âæåüc goüi laì cheìn bit (bit stuffing). Kiãøu TDM thæï ba coï thãø gheïp
caïc nguäön khäng âäöng bäü vaì taûo ra tên hiãûu täúc âäü cao khäng âäöng bäü (khäng coï cheìn bit)
hoàûc tên hiãûu täúc âäü cao âäöng bäü (coï cheìn bit).
Hçnh 6.9 laì cáúu truïc cuía mäüt bäü gheïp kãnh TDM âæåüc thiãút kãú âãø gheïp tên hiãûu tæì 11 nguäön,
- 133 -
- - Chæång VI -
trong âoï nguäön 1 laì tæång tæû bàng thäng 2 kHz, nguäön 2 laì tæång tæû bàng thäng 4 kHz,
nguäön 3 laì tæång tæû bàng thäng 2 kHz, nguäön 4-11 laì säú, âäöng bäü taûi täúc âäü 7200 bps. Âãø
âån giaín, giaí sæí duìng âæåìng truyãön TDM âäöng bäü vaì duìng âæåìng truyãön riãng âãø cáúp tên
hiãûu âäöng bäü khung cho bãn thu.
Træåïc hãút cáön phaíi säú hoïa caïc nguäön tæång tæû. Táön säú láúy máùu caïc nguäön tæång tæû theo
Nyquist láön læåüt laì 4 kHz, 8 kHz vaì 4 kHz. Bäü chuyãøn maûch gheïp kãnh giäúng nhæ hçnh 6.5,
seî láön læåüt láúy máùu nguäön 1, nguäön 2, nguäön 3 räöi nguäön 2 (nguäön 2 âæåüc láúy máùu hai láön do
táön säú láúy máùu gáúp âäi so våïi nguäön 1 vaì 3). Váûy bäü chuyãøn maûch naìy coï bäún âáöu vaìo vaì mäüt
âáöu ra, táön säú chuyãøn maûch laì f1 = 8 kHz. Viãûc láúy máùu naìy taûo ra tên hiãûu TDM PAM 16000
máùu trong mäüt giáy. Giaí sæí mäùi máùu âæåüc chuyãøn sang tæì maî PCM 4 bit. Nhæ váûy tên hiãûu
TDM PCM åí âáöu ra ADC coï täúc âäü laì 64 kbps.
Tên hiãûu tæì 8 nguäön säú âæåüc cheìn thãm bit âãø taûo thaình caïc doìng säú täúc âäü 8 kbps.
Tên hiãûu säú TDM PCM seî âæåüc kãút håüp våïi dæî liãûu tæì caïc doìng säú 8 kbps bàòng caïch sæí duûng
mäüt bäü chuyãøn maûch gheïp kãnh thæï hai. Bäü chuyãøn maûch naìy hoaût âäüng theo kiãøu xoay voìng
láön læåüt láúy máùu doìng TDM PCM 64 kbps, doìng säú 8 kbps tæì nguäön 4, doìng TDM PCM 64
kbps, doìng säú 8 kbps tæì nguäön 5, vaì cæï nhæ thãú. Váûy, bäü chuyãøn maûch thæï hai laì bäü chuyãøn
maûch 16 âáöu vaìo vaì 1 âáöu ra, táön säú chuyãøn maûch laì f2 = 8 kHz.
Nguäön 1 Tên hiãûu TDM Tên hiãûu TDM
2 kHz PAM 16 kHz ADC PCM 64 kbps
4 bit
Nguäön 2
4 kHz f1 = 4 kHz
Nguäön 3
2 kHz
Nguäön 4 8 kbps
Cheìn bit
7.2 kbps
8 kbps
Nguäön 5 Tên hiãûu TDM
Cheìn bit
7.2 kbps PCM 128 kbps
f2 = 8 kHz
Nguäön 11 8 kbps
Cheìn bit
7.2 kbps
Hçnh 6.9 TDM våïi âáöu vaìo tæång tæû vaì säú
- 134 -
- - Chæång VI -
Vê duû naìy cho tháúy æu âiãøm chênh cuía TDM laì coï thãø sàõp xãúp âãø gheïp kãnh cho caí nguäön
tæång tæû vaì säú.
6.2.4 Phán cáúp cáûn âäöng bäü PDH (Plessiochronous Digital Hierarchy)
Trong thæûc tãú, coï thãø chia TDM cáûn âäöng bäü ra laìm hai loaûi chênh. Loaûi thæï nháút bao gäöm caïc
bäü gheïp kãnh sæí duûng âãø kãút näúi våïi caïc hãû thäúng maïy tênh säú. Loaûi naìy gheïp tên hiãûu säú tæì
nhiãöu nguäön khaïc nhau âãø truyãön qua mäüt âæåìng truyãön täúc âäü cao âãún mäüt maïy tênh säú. Täúc
âäü ra cuía bäü gheïp kãnh âæåüc tiãu chuáøn hoïa åí 1.2, 2.4, 3.6, 4.8, 7.2, 9.6 vaì 19.2 kbps.
Loaûi thæï hai bao gäöm caïc bäü gheïp kãnh sæí duûng trong caïc maûng cäng cäüng. Coï hai chuáøn
chênh laì chuáøn Bàõc Myî vaì Nháût âæåüc AT & T (American Telephone & Telegraph company)
âãö xuáút vaì chuáøn thæï hai do ITU-T âãö xuáút.
Chuïng ta âaî biãút ràòng våïi TDM, mäùi tên hiãûu säú tæì mäüt nguäön khaïc nhau âæåüc sàõp xãúp vaìo
mäüt khe thåìi gian riãng trong mäüt luäöng tên hiãûu täøng coï täúc âäü bit cao hån. Vç mäùi tên hiãûu
tæång tæû âæåüc láúy máùu våïi táön säú 8 kHz nãn taûo ra mäüt máùu 8 bit trong mäùi khung 125 µs .
Do âoï, täúc âäü luäöng täøng phuû thuäüc vaìo säú kãnh gheïp. Theo chuáøn Bàõc Myî/ Nháût, cáúp 1 gheïp
24 kãnh thoaûi/ dæî liãûu trong khi theo chuáøn CCITT, cáúp 1 gheïp 30 kãnh thoaûi/ dæî liãûu. Ngoaìi
tên hiãûu thoaûi/ dæî liãûu, chuïng ta phaíi gheïp thãm caïc bit khaïc nhàòm caïc muûc âêch khaïc nhau,
vê duû caïc bit chè thë âáöu khung cho muûc âêch âäöng bäü khung vaì caïc bit thiãút láûp cuäüc goüi cho
muûc âêch baïo hiãûu. Trong hãû thäúng TDM Bàõc Myî/ Nháût, duìng 1 bit âån åí âáöu mäùi khung
thay âäøi luán phiãn giæîa 0 vaì 1 âäúi våïi caïc khung liãn tiãúp. Thäng tin baïo hiãûu chæïa trong bit
âáöu cuía khe 6 vaì 12, váûy trong hai khe naìy chè coï 7 bit tin. Nhæ váûy täúc âäü luäöng täøng laì:
(24 x8 + 1)bit / 125µs = 1.544Mbps
Luäöng naìy âæåüc goüi laì DS1 hay T1.
Trong hãû thäúng theo ITU-T, khe 0 âæåüc duìng cho muûc âêch âäöng bäü khung vç noï cho pheïp bäü
thu phán biãût khung naìy våïikhung khaïc. Thäng tin baïo hiãûu mang trong khe 16. Nhæ váûy, täúc
âäü luäöng täøng laì:
(32x8)bit / 125µs = 2.048Mbps
Luäöng naìy âæåüc goüi laì E1.
Hçnh 6.10 trçnh baìy cáúu truïc khung cuía luäöng T1 vaì E1.
Âãø âaût âæåüc täúc âäü luäöng täøng cao hån, ta coï thãø gheïp nhiãöu luäöng T1 hoàûc E1. Baíng 6.1
trçnh baìy caïc täúc âäü bit, säú kãnh thoaûi/ dæî liãûu cuìng våïi tãn cuía luäöng täøng tæång æïng âäúi våïi
hai hãû thäúng phán cáúp TDM theo chuáøn Bàõc Myî vaì ITU-T. Thæûc tãú thç âáöu vaìo cuía caïc bäü
gheïp kãnh cáúp cao hån khäng phaíi luän luän laì âáöu ra cuía caïc bäü gheïp kãnh cáúp tháúp hån. Vê
duû, tên hiãûu video phone säú coï thãø chuyãøn âäøi træûc tiãúp thaình tên hiãûu E1 hoàûc tên hiãûu video
säú coï thãø chuyãøn âäøi træûc tiãúp thaình tên hiãûu E3. Caïc luäöng täøng täúc âäü cao hån cuîng yãu cáöu
caïc bit thãm vaìo âãø âäöng bäü khung vaì âiãöu khiãøn. Vê duû, gheïp 4 luäöng E1 cáön 0.256 Mbps
cho caïc chæïc nàng âiãöu khiãøn, taûo thaình luäöng E2 coï täúc âäü laì:
4 x 2.048 + 0.256 = 8.448Mbps
- 135 -
- - Chæång VI -
Phán cáúp theo chuáøn cuía Nháût coï khaïc mäüt êt so våïi chuáøn Bàõc Myî. Caïc cáúp gheïp laì cáúp 1 vaì
cáúp 2 giäúng DS1 vaì DS2, cáúp 3 (32.064 Mbps - 480 kãnh thoaûi/dæî liãûu), cáúp 4 (97.728 Mbps
- 1440 kãnh thoaûi/dæî liãûu) vaì cáúp 5 (397.200 Mbps - 5760 kãnh thoaûi/dæî liãûu).
1 khung T1 = 125 µs = 24 khe + 1 bit âáöu
24 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 1 2
1 bit 1 bit
8 bit tin
âáöu khung (khe 1-5, 7-11, âáöu khung
7 bit tin + 1
13-24)
bit baïo hiãûu
1 khung E1 = 125 µs = 32 khe
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31
Âäöng bäü
8 bit tin
khung Baïo hiãûu (khe 1-15, 17-31)
Hçnh 6.10 Cáúu truïc khung T1/ E1
Kyï hiãûu Täúc âäü bit (Mbps) Säú kãnh thoaûi/dæî liãûu
Bàõc Myî DS1 1.544 24
DS1C 3.152 48
DS2 6.312 96
DS3 44.736 672
DS4E 139.264 1920
DS4 274.176 4032
DS5 560.160 8064
CCITT E1 2.048 30
E2 8.448 120
E3 34.368 480
E4 139.264 1920
E5 565.148 7680
Baíng 6.1 Phán cáúp TDM theo chuáøn cuía Bàõc Myî vaì CCITT
- 136 -
- - Chæång VI -
Tuy viãûc taûo ra caïc luäöng báûc cao ráút âån giaín nhæng phæïc taûp laûi naíy sinh khi cáön cung cáúp
caïc luäöng báûc tháúp cho khaïch haìng tæì caïc luäöng báûc cao. Háöu hãút caïc hãû thäúng säú træåïc âáy
âæåüc caíi taûo tæì caïc hãû thäúng tæång tæû. Mäùi doìng tên hiãûu TDM sæí duûng mäüt nguäön âäöng häö
riãng. Do âoï, khi kãút håüp hai hay nhiãöu luäöng báûc tháúp, ta phaíi tæìng bæåïc thæûc hiãûn buì sai
khaïc vãö täúc âäü âäöng häö bàòng caïc bit laìm âáöy, coìn goüi laì bit âãûm (justification bit), laìm cho
täúc âäü luäöng tên hiãûu ra bäü gheïp cao hån mäüt chuït so våïi täøng caïc täúc âäü cuía caïc luäöng vaìo.
Kiãøu gheïp kãnh naìy âæåüc goüi laì cáûn âäöng bä (plesiochronous)ü, nghéa laì gáön âäöng bäü vaì kiãøu
phán cáúp nhæ trãn goüi laì phán cáúp cáûn âäöng bäü PDH.
Viãûc sæí duûng bit âãûm taûi mäùi mæïc phán cáúp cho tháúy ta khäng thãø xaïc âënh chênh xaïc thåìi
âiãøm bàõt âáöu cuía doìng bit täúc âäü tháúp trong mäüt doìng bit täúc âäü cao hån. Âiãöu naìy laìm cho
viãûc gheïp/ xen reî kãnh khi cáön phaíi qua nhiãöu cäng âoaûn phæïc taûp. Vê duû, ba täøng âaìi A, B vaì
C âàût taûi ba thaình phäú xa nhau kãút näúi våïi nhau bàòng trung kãú E4 139.264 Mbps (noïi goün laì
140 Mbps). Mäüt khaïch haìng våïi caïc site âàût giæîa caïc täøng âaìi coï nhu cáöu thuã âæåìng truyãön
E1 2.048 Mbps (noïi goün laì 2 Mbps) cho maûng riãng. Vç khäng thãø xaïc âënh chênh xaïc luäöng
2 Mbps trong luäöng 140 Mbps nãn ngæåìi váûn haình phaíi láön læåüt taïch kãnh tæì 140 Mbps
xuäúng 34 Mbps, tæì 34 Mbps xuäúng 8 Mbps, tæì 8 Mbps xuäúng 2 Mbps räöi gheïp tråí laûi tæì 2
Mbps lãn 8 Mbps, tæì 8 Mbps lãn 34 Mbps, tæì 34 Mbps lãn 140 Mbps. Viãûc taïch/ gheïp naìy
âæåüc thæûc hiãûn trong mäüt thiãút bë goüi laì bäü gheïp xen reî ADM (Add-Drop Multiplexer). Roî
raìng, thiãút bë yãu cáöu ráút phæïc taûp. Hçnh 6.11 chè ra vë trê caïc ADM, caïc site khaïch haìng vaì
täøng âaìi trong vê duû naìy.
A
Site khaïch 2 Mbps
haìng
Maûng
riãng
ADM ADM
Maûng âang
täön taûi
140 Mbps
B ADM C
Hçnh 6.11 Cung cáúp maûng riãng trong PDH
Roî raìng laì nhu cáöu thuã âæåìng truyãön täúc âäü cao nhæ trong vê duû trãn âáy seî ngaìy caìng tàng
lãn. Do váûy, cáön phaíi coï mäüt maûng truyãön dáùn mãöm deío, linh hoaût hån cuîng nhæ nhiãöu dëch
vuû måïi âæåüc khai thaïc hån. Âãø âaïp æïng yãu cáöu naìy, mäüt kiãøu hãû thäúng truyãön dáùn hoaìn toaìn
måïi âæåüc âæa ra âãø khàõc phuûc táút caí caïc haûn chãú cuía PDH - goüi laì hãû thäúng phán cáúp âäöng bäü
SDH.
- 137 -
- - Chæång VI -
6.2.5 Phán cáúp âäöng bäü SDH (Synchronous Digital Hierarchy)
SDH âæåüc âãö xuáút láön âáöu tiãn vaìo nàm 1986 båíi haîng Bellcore (Hoa Kyì) dæåïi tãn goüi laì
maûng quang âäöng bäü SONET (Synchronous Optical NETwork). Muûc âêch laì thiãút láûp mäüt
chuáøn truyãön dáùn bàng räüng, âäöng bäü táút caí caïc thiãút bë theo mäüt âäöng häö chuí, sao cho táút caí
caïc thiãút bë trãn thãú giåïi coï thãø kãút näúi våïi nhau duìng caïc giao thæïc baïo hiãûu vaì âënh daûng
khung chuáøn.
Nàm 1988, ITU vaì ETSI (European Telecom Standards Institute) âaî cháúp nháûn SONET vaì
âäøi tãn thaình SDH våïi muûc âêch laì âæa ra mäüt chuáøn toaìn cáöu vãö truyãön dáùn quang, âiãöu
khiãøn, thiãút bë, baïo hiãûu... Täúc âäü truyãön cå såí trong SDH laì 155.52 Mbps (viãút goün laì 155
Mbps) - vaì âæåüc goüi laì module truyãön âäöng bäü cáúp 1 (Synchronous Transport Module level
1) hay âån giaín laì STM-1. Caïc täúc âäü cao hån laì STM-4 (622 Mbps), STM-16 (2.5 Gbps),
STM-64 (10 Gbps), STM-128 (20 Gbps). Trong phán cáúp SONET, duìng khaïi niãûm OC
(Optical Signal) thay cho STM.
Cuîng nhæ PDH, tên hiãûu STM-1 bao gäöm mäüt táûp caïc khung làûp laûi våïi chu kyì 125µs . Näüi
dung cuía mäùi khung mang caïc doìng tên hiãûu PDH täúc âäü khaïc nhau 1.5/ 2/ 6/ 34/ 45 hay
140Mbps. Mäùi doìng naìy chæïa trong mäüt container khaïc nhau. Ngoaìi caïc bit tin, container
coìn chæïa caïc bit cheìn thãm âãø cán chènh täúc âäü. Mäüt säú thäng tin âiãöu khiãøn âæåüc thãm vaìo
container goüi laì maìo âáöu âæåìng POH (Path OverHead). Chæïc nàng cuía POH laì mang thäng
tin häù tråü thäng baïo vë trê nåi maì container seî âæåüc truyãön âãún, mang caïc thäng tin vãö giaïm
saït vaì baío trç âæåìng truyãön, vê duû nhæ tyí säú BER cuía container liãn quan. Sæû kãút håüp cuía
container våïi POH taûo nãn container aío VC (Virtual Container).ì
Mäüt khung STM-1 coï thãø chæïa nhiãöu VC cuìng loaûi hoàûc khaïc loaûi. Do âäüû trãù truyãön dáùn coï
thãø thay âäøi nãn vë trê cuía container trong mäüt khung STM-1 coï thãø khäng cäú âënh. Âãø sàõp
xãúp caïc thay âäøi naìy, mäüt con troí (pointer) âàût åí âáöu mäùi VC vaì liãn kãút våïi VC taûo ra âån vë
nhaïnh TU (Tribitary Unit) . Nhiãöu TU gheïp laûi våïi nhau taûo thaình TUG (Tribitary Unit
Group) . VC cáúp cao nháút trong khung STM-1 goüi laì âån vë âiãöu khiãøn AU (Administrative
Unit). Nhiãöu AU gheïp laûi thaình AUG (Administrative Unit Group). Cáúu truïc khung STM-1
gäöm AUG vaì maìo âáöu âoaûn SOH (Section OverHead). SOH chæïa caïc thäng tin cáön htiãút cho
baío trç, baío dæåîng trãn âoaûn maì SOH âoï liãn quan âãún. ÅÍ âáy cáön phán biãût roî hai khaïi niãûm
path vaì section. Path laì âæåìng truyãön tæì âáöu cuäúi âãún âáöu cuäúi qua mäüt hãû thäúng truyãön dáùn
hoaìn chènh, trong khi âoï section chè laì chiãöu daìi cuía mäüt âoaûn caïp giæîa hai traûm làûp.
Khi cáön täúc âäü truyãön dáùn cao hån 155 Mbps cuía STM-1, ngæåìi ta gheïp N cáúp STM-1 âãø
âæåüc caïc cáúp STM-N. Hçnh 6.12 laì mäüt säú vê duû gheïp kãnh trong SDH theo ITU vaì ETSI.
Coï thãø noïi SDH coï ráút nhiãöu æu âiãøm vaì hoaìn toaìn thêch æïng våïi viãûc æïng duûng caïc loaûi dëch
vuû måïi nhæ trong ISDN. Qua phán têch trãn âáy ta tháúy viãûc triãøn khai SDH khäng dáùn âãún
loaûi boí caïc thiãút bë PDH âang täön taûi. Kyî thuáût taïch gheïp kãnh trong SDH âån giaín hån trong
PDH, cho pheïp taïch gheïp nhiãöu luäöng säú dung læåüng khaïc nhau chè qua mäüt táöng, do âoï coï
thãø phuûc vuû âæåüc khaïch haìng våïi mäüt dung læåüng báút kyì theo nhu cáöu. Viãûc taïch gheïp mäüt
táöng dáùn âãún tinh giaím thiãút bë, giaím màût bàòng âàût thiãút bë, giaím giaï thaình khai thaïc.
- 138 -
- - Chæång VI -
Táút caí caïc thiãút bë trong SDH âãöu coï pháön mãöm liãn quan goüi laì pháön quaín lyï maûng, giuïp cho
quaín lyï maûng âæåüc mãöm deío hån. Ngoaìi chæïc nàng quaín lyï thäng thæåìng, caïc pháön mãöm
quaín lyï maûng coìn âaím baío nhiãöu chæïc nàng khaïc nhæ giaïm saït cháút læåüng, quaín lyï cáúu hçnh,
quaín lyï kiãøm kã, baío vãû maûng.... Nhåì quaín lyï maûng bàòng pháön mãöm nãn coï thãø tiãún haình
giaïm saït tæì xa, baío dæåîng táûp trung, tæì âoï cho pheïp giaím chi phê. Vê duû nhæ, ta coï thãø thiãút
láûp cáúu hçnh cho ADM vaì cáúu hçnh laûi tæì xa âãø cung cáúp mäüt bàng thäng báút kyì theo yãu cáöu
cuía khaïch haìng maì khäng cáön thæûc hiãûn taïch kãnh.
STM-1
AUG AU-4 VC-4 C-4
x3
TUG-3 TU-3 VC-3 C-3
x7 P
TUG-2 TU-2 VC-2 C-2 D
H
x3
TU-12 VC-12 C-12
x4
TU-11 VC-11 C-11
C-11 (1.5 Mbps); C-12 (2 Mbps); C-2 (6 Mbps); C-3 (34 Mbps vaì 45 Mbps); C-4 (140 Mbps)
Hçnh 6.12 Phán cáúp gheïp kãnh SDH (theo ITU vaì ETSI)
6.3 Âa truy cáûp
Âa truy cáûp laì kyî thuáût cho pheïp nhiãöu càûp thu-phaït cuìng chia seí mäüt kãnh váût lyï chung. YÏ
tæåíng sæí duûng mäüt kãnh chung cho pheïp nhiãöu bäü phaït phaït tin âäöng thåìi thæûc ra âaî coï tæì thåìi
cuía Thomas Edison 1873. Hãû thäúng âa truy cáûp luïc âoï chênh laì hãû thäúng âiãûn baïo, cho pheïp
truyãön hai baín tin âiãûn baïo qua cuìng dáy âãún cuìng hæåïng, trong âoï mäüt baín tin âæåüc gåíi bàòng
caïch thay âäøi cæûc tênh vaì baín tin kia âæåüc gåíi bàòng caïch thay âäøi trë tuyãût âäúi.
Ngaìy nay, âa truy cáûp âæåüc æïng duûng räüng raîi trong nhiãöu hãû thäúng thäng tin. Vê duû nhiãöu
thuã bao truy cáûp âãún cuìng traûm gäúc trong hãû thäúng thäng tin di âäüng, hoàûc laì nhiãöu traûm màût
âáút liãn laûc âãún cuìng vãû tinh trong trong hãû thäúng thäng tin vãû tinh.
Âäi khi ráút dãù láùn läün giæîa thuáût ngæî "gheïp kãnh" vaì "âa truy cáûp". Âa truy cáûp muäún noïi
âãún træåìng håüp caïc nguäön tin khäng âæåüc sàõp âàût laûi våïi nhau vaì hoaût âäüng âäüc láûp våïi nhau.
Nguäön tin thæåìng âæåüc goüi laì user.
Khaïi quaït vãö mä hçnh thäng tin säú nhiãöu user âaî coï tæì nhæîng nàm 1960 nhæng maîi âãún nàm
1980 måïi phaït triãøn khi âaî mä taí âæåüc âàûc træng riãng cuía kãnh nhiãöu user. Tæì âoï, säú læåüng
caïc cäng trçnh nghiãn cæïu vãö lénh væûc naìy tàng lãn nhanh choïng vaì taûo thaình mäüt nhaïnh
nghiãn cæïu nàng âäüng nháút trong thäng tin säú.
- 139 -
- - Chæång VI -
Hçnh 6.13 trçnh baìy mä hçnh hãû thäúng thäng tin âa truy cáûp våïi hai træåìng håüp laì mäüt bäü thu
vaì nhiãöu bäü thu.
Nhiãùu Nhiãùu
User 1 User 1 Thu 1
User 2 Thu User 2 Thu 2
User K User K Thu K
(a) (b)
Hçnh 6.13 Mä hçnh hãû thäúng âa truy cáûp
(a) Hãû thäúng mäüt bäü thu (b) Hãû thäúng nhiãöu bäü thu
Nhæ âaî giåïi thiãûu åí âáöu chæång, caïc phæång phaïp âa truy cáûp âæåüc chia thaình ba loaûi chênh.
Âoï laì âa truy cáûp phán chia theo táön säú FDMA, âa truy cáûp phán chia theo thåìi gian TDMA
vaì âa truy cáûp phán chia theo maî CDMA. Caïc phæång phaïp cå baín naìy coï thãø kãút håüp våïi
nhau âãø taûo thaình mäüt phæång phaïp âa truy cáûp måïi. Nguyãn tàõc cå baín cuía táút caí caïc
phæång phaïp âa truy cáûp dæûa vaìo viãûc phán chia taìi nguyãn thäng tin hæîu haûn cho caïc user
khaïc nhau mäüt caïch håüp lyï vaì hiãûu quaí.
6.3.1 Âa truy cáûp phán chia theo táön säú FDMA
Trong phæång phaïp âa truy cáûp naìy, âäü räüng bàng thäng cáúp phaït cho hãû thäúng laì B Hz âæåüc
chia thaình n bàng con, mäùi bàng con coï âäü räüng bàng laì B/n Hz âæåüc áún âënh cho mäùi user.
Táút caí caïc user naìy phaït tên hiãûu cuìng luïc, tên hiãûu âæåüc maî hoïa cuìng caïch. Coï thãø minh hoüa
nguyãn lyï FDMA nhæ hçnh 6.14. Hçnh häüp chæî nháût trong khäng gian 3 chiãöu maî- thåìi gian-
táön säú biãøu diãùn cho taìi nguyãn phán chia cho mäùi user. Bãö räüng cuía hçnh häüp thãø hiãûn âäü
räüng cuía bàng con daình cho mäüt user, bãö daìi thãø hiãûn thåìi gian hoaût âäüng cuía user, bãö cao thãø
hiãûn cho maî sæí duûng.
Trong hãû thäúng FDMA, caïc user phaït liãn tuûc caïc soïng mang âäöng thåìi trãn caïc táön säú khaïc
nhau. Cáön âaím baío khoaíng caïch âuí låïn giæîa tæìng kãnh bë soïng mang chiãúm âãø âãö phoìng caïc
bäü loüc khäng hoaìn haío seî gáy ra nhiãöu giao thoa kãnh lán cáûn. Khoaíng táön säú naìy âæåüc goüi laì
bàng baío vãû (guard band). Bäü thu phán loaûi tên hiãûu FDMA bàòng caïch loüc ra soïng mang
riãng tæång æïng våïi user. Viãûc loüc seî âæåüc thæûc hiãûn dãù daìng hån khi bàng baío vãû räüng. Tuy
nhiãn, viãûc sæí duûng bàng baío vãû räüng seî dáùn âãún giaím hiãûu suáút sæí duûng bàng thäng cuía hãû
thäúng. Vç váûy cáön phaíi dung hoìa giæîa kyî thuáût vaì tiãút kiãûm bàng thäng. Âãø âaím baío FDMA
hoaût âäüng täút, cáön phaíi phán chia vaì quy hoaûch táön säú thäúng nháút trãn toaìn thãú giåïi.
- 140 -
- - Chæång VI -
Maî
Bàng thäng cuía hãû thäúng B
Bàng thäng baío vãû
Táön säú
User 1 User 2 . . . . . . User N
Thåìi gian
Hçnh 6.14 Nguyãn lyï FDMA
Trong thæûc tãú, FDMA âæåüc æïng duûng trong caïc hãû thäúng âiãûn thoaûi khäng dáy, hãû thäúng
thäng tin vãû tinh...
Vãö màût kãút cáúu, FDMA coï nhæåüc âiãøm laì mäùi soïng mang chè truyãön âæåüc mäüt kãnh læu
læåüng, vç váûy nãúu hãû thäúng cáön N kãnh læu læåüng thç phaíi cáön N soïng mang. Âãø tàng hiãûu
suáút sæí duûng bàng thäng, coï thãø kãút håüp FDMA våïi gheïp kãnh song cäng theo thåìi gian TDD
(Time Division Duplex). Trong hãû thäúng FDMA/ TDD, caí maïy thu vaì phaït sæí duûng chung
mäüt soïng mang (chung bàng con) nhæng phán chia theo thåìi gian, nghéa laì thu phaït luán
phiãn.
Phæång phaïp FDMA êt nhaûy caím våïi sæû phán taïn thåìi gian do truyãön lan soïng, khäng cáön
âäöng bäü thåìi gian vaì êt trãù do khäng cáön xæí lyï tên hiãûu nhiãöu.
6.3.2 Âa truy cáûp phán chia theo thåìi gian TDMA
Hçnh 6.15 minh hoüa nguyãn lyï cuía TDMA. Âãø biãøu diãùn taìi nguyãn cuía mäùi kãnh, ta cuîng
duìng hçnh häüp chæî nháût tæång tæû nhæ trong FDMA. Tuy nhiãn, åí âáy bãö räüng cuía hçnh häüp
thãø hiãûn khe thåìi gian daình cho mäüt user, bãö daìi thãø hiãûn bàng thäng toaìn bäü cuía hãû thäúng, bãö
cao thãø hiãûn cho maî sæí duûng. Nhæ váûy, trong phæång phaïp âa truy cáûp naìy, tên hiãûu cuía mäùi
user chè âæåüc phaït theo cuûm (burst) råìi raûc chæï khäng liãn tuûc. Caïc cuûm tuáön tæû âæåüc sàõp xãúp
laûi thaình mäüt cáúu truïc thåìi gian daìi hån goüi laì khung (frame). Táút caí caïc user trong hãû thäúng
TDMA phaíi phaït theo cáúu truïc khung naìy. Mäùi soïng mang mang mäüt cuûm seî chiãúm toaìn bäü
bàng thäng cáúp phaït cho hãû thäúng.
Pháön thu seî âiãöu khiãøn måí cäøng cho cuûm cáön thu trong khe thåìi gian daình cho maïy thu phuì
håüp. Qua âáy ta tháúy khaïc våïi FDMA, åí TDMA, váún âãö âäöng bäü laì vä cuìng quan troüng.
Âäöng bäü cho pheïp ta xaïc âënh âuïng vë trê cuía cuûm cáön láúy ra åí maïy thu hay cuûm cáön phaït âi åí
maïy phaït tæång æïng. Mäüt váún âãö quan troüng næîa laì åí trong cuûm, ngoaìi thäng tin cuía user coìn
cáön nhiãöu thäng tin bäø sung nhæ: thäng tin âãø khäi phuûc soïng mang, âãø âäöng bäü bit, âãø cho
pheïp maïy thu xaïc âënh âæåüc âiãøm bàõt âáöu cuûm... Ngoaìi ra, bãn thu cáön phaït hiãûn chênh xaïc
thåìi âiãøm bàõt âáöu cuía mäüt khung, do váûy, trong mäüt khung, thæåìng âáöu khung laì caïc cuûm
- 141 -
- - Chæång VI -
tham chiãúu räöi måïi âãún caïc cuûm læu læåüng nhæ hçnh 6.16. Âãø âäöng bäü täút, giæîa caïc cuûm cáön
coï khoaíng thåìi gian träúng âãø traïnh cho caïc cuûm khoíi chäöng láún lãn nhau. Khoaíng thåìi gian
naìy goüi laì khoaíng baío vãû (guard time).
Ngoaìi váún âãö âäöng bäü, so våïi FDMA, thiãút bë trong hãû thäúng TDMA phæïc taûp hån khi cáön
dung læåüng cao. Hån næîa, do âoìi hoíi xæí lyï säú tên hiãûu phæïc taûp nãn xaíy ra trãù låïn.
Æu âiãøm näøi báût cuía TDMA so våïi FDMA laì tiãút kiãûm táön säú hån. Tuy nhiãn, nãúu duìng mäüt
càûp táön säú cho mäüt càûp thu-phaït thç seî khäng âuí âaím baío dung læåüng cuía maûng. Vç váûy,
TDMA thæåìng âæåüc sæí duûng kãút håüp våïi FDMA cho caïc maûng âoìi hoíi dung læåüng cao. Mäüt
æïng duûng phäø biãún laì kãút håüp FDMA/ TDMA trong hãû thäúng thäng tin di âäüng toaìn cáöu GSM
(Global System Mobile)
Maî
Bàng thäng cuía hãû thäúng
Táön säú
Khung
User 1
Khe baío vãû
User 2
User N
Thåìi gian
Hçnh 6.15 Nguyãn lyï TDMA
Khung
N 1 2 N
Thåìi gian
Cuûm tham chiãúu Khe baío vãû Cuûm læu læåüng
Hçnh 6.16 Cáúu truïc khung TDMA
6.3.3 Âa truy cáûp phán chia theo maî CDMA
CDMA laì phæång thæïc âa truy cáûp måïi, cho pheïp nhiãöu user phaït tin âäöng thåìi vaì sæí duûng
toaìn bäü bàng thäng cuía kãnh chung. Tuy nhiãn, tên hiãûu tæì mäùi user âæåüc maî hoïa theo mäüt
caïch riãng sao cho bäü thu coï thãø taïch riãng caïc tên hiãûu âoï ra duì chuïng truìng nhau vãö thåìi
gian vaì táön säú. Hçnh 6.17 minh hoüa nguyãn lyï cuía CDMA. Nhæ FDMA vaì TDMA, ta cuîng
- 142 -
- - Chæång VI -
duìng hçnh häüp chæî nháût âãø biãøu diãùn taìi nguyãn daình cho mäùi user. Caïc hçnh häüp chæî nháût
naìy coï cuìng bãö daìi vaì bãö räüng, tæång træng cho caïc tên hiãûu trong caïc user chiãúm toaìn bäü
bàng räüng cuía hãû thäúng vaì âæåüc phaït âi cuìng luïc. Bãö cao cuía caïc hçnh häüp naìy tæåüng træng
cho loaûi maî sæí duûng, mäùi user âæåüc maî hoïa theo mäüt caïch riãng.
Maî
Bàng thäng cuía hãû thäúng
Khoaíng thåìi gian
user phaït tên hiãûu
Maî hoïa theo maî N
Táön säú
Maî hoïa theo maî 1
Thåìi gian
Hçnh 6.17 Nguyãn lyï CDMA
Âãø hiãøu hån vãö nguyãn lyï cuía CDMA, ta xeït vê duû âån giaín cho mäüt hãû thäúng CDMA gäöm 2
user sau âáy:
Xeït hai tên hiãûu s1(t) vaì s2(t) nhæ hçnh 6.18a. Hçnh 6.18b laì âäö thë cuía phäø tæång æïng. Hai tên
τ
hiãûu naìy âæåüc goüi laì træûc giao nhau vç s , s
1 2
= ∫ s1 ( t )s 2 ( t )dt = 0
0
s1(t) |S1(f)|
1
τ
|S2(f)|
s2(t)
1
τ
-1
(a) (b)
Hçnh 6.18 Vê duû hai tên hiãûu træûc giao vaì phäø cuía chuïng
- 143 -
- - Chæång VI -
Tæì hçnh veî ta tháúy roî raìng laì hai tên hiãûu naìy bë chäöng cháûp nhau caí trong miãön thåìi gian vaì
miãön táön säú. Giaí sæí tên hiãûu phaït tæì user thæï nháút âæåüc maî hoïa âaío cæûc theo s1(t) vaì tên hiãûu
phaït tæì user thæï hai âæåüc maî hoïa âaío cæûc theo s2(t). Nghéa laì âäúi våïi user thæï nháút, bit 1 âæåüc
maî hoïa thaình + s1(t) vaì bit 0 âæåüc maî hoïa thaình - s1(t), âäúi våïi user thæï hai, bit 1 âæåüc maî
hoïa thaình + s2(t) vaì bit 0 âæåüc maî hoïa thaình - s2(t). Tên hiãûu maî hoïa tæì mäùi user vaì tên hiãûu
täøng truyãön trãn kãnh chung âæåüc minh hoüa qua hçnh 6.19.
1 0 1 1 1 0 0 1
x1(t) x1(t)
User 1 Thu 1
x1(t) + x2(t) 1 1 0 1 1 0 0 0
x2(t)
User 2 Thu 2
x2(t)
x1(t) + x2(t)
(a) (b)
Hçnh 6.19 Hãû thäúng CDMA hai user
(a) Så âäö hãû thäúng (b) Daûng tên hiãûu phaït tuì mäùi user vaì trãn kãnh chung
Bàòng caïch quan saït daûng soïng tên hiãûu thu, mäùi bäü thu seî dãù daìng giaíi maî ra caïc doìng bit thu
tæång æïng. Våïi bäü thu thæï nháút, viãûc giaíi maî âæåüc thæûc hiãûn dæûa vaìo cæûc tênh cuía xung, cuû thãø
laì xung dæång tæång âæång våïi bit 1 vaì xung ám tæång âæång våïi bit 0. Våïi bäü thu thæï hai,
viãûc giaíi maî âæåüc thæûc hiãûn dæûa vaìo chiãöu tàng giaím cuía xung, cuû thãø laì xung tàng tæång
âæång våïi bit 1 vaì xung giaím tæång âæång våïi bit 0.
Váûy nhåì sæû træûc giao cuía tên hiãûu maì bäü thu coï thãø taïch riãng caïc tên hiãûu tæì caïc user khaïc
nhau duì chuïng âi trãn cuìng kãnh váût lyï, cuìng hæåïng, cuìng luïc vaì cuìng bàng thäng.
Trong hãû thäúng CDMA, vç mäùi user phaíi âæåüc maî hoïa theo mäüt caïch riãng vaì nhæ vê duû trãn
ta tháúy caïc tên hiãûu maî hoïa phaíi træûc giao nhau nãn trong thæûc tãú, ngæåìi ta sæí duûng tên hiãûu
giaí nhiãùu ngáùu nhiãn PN (Pseudorandom Noise) laì loaûi tên hiãûu coï âàûc tênh træûc giao täút.
Trong thæûc tãú, CDMA âæåüc æïng duûng räüng raîi trong caïc hãû thäúng thäng tin di âäüng thãú hãû
sau. CDMA coï nhiãöu æu âiãøm näøi träüi so våïi FDMA vaì TDMA nhæ:
- Cho dung læåüng cao hån
- Khaí nàng chäúng nhiãùu täút hån
- Baío máût thäng tin täút hån
- Dãù daìng aïp duûng cho caïc hãû thäúng âoìi hoíi cung cáúp dung læåüng kãnh linh hoaût cho tæìng
user
- Vç coï thãø sæí duûng chung táön säú cho nhiãöu user nãn quy hoaûch maûng cuîng âån giaín hån
- 144 -
- - Chæång VI -
Tuy nhiãn, CDMA khäng traïnh khoíi caïc khuyãút âiãøm nhæ:
- Âäöng bäü phæïc taûp, ngoaìi âäöng bäü âënh thåìi nhæ trong TDMA coìn phaíi âäöng bäü maî PN.
- Viãûc xæí lyï tên hiãûu phæïc taûp hån...
6.4 Truyãön dáùn tên hiãûu säú
Ta biãút ràòng âãø truyãön tên hiãûu noïi chung vaì tên hiãûu säú noïi riãng, cáön phaíi coï mäüt mäi træåìng
váût lyï cuû thãø. Baìi naìy seî trçnh baìy vãö caïc loaûi mäi træåìng truyãön âæåüc sæí duûng räüng raîi nháút.
Âãø truyãön tên hiãûu nhë phán qua mäüt âæåìng truyãön, cáön phaíi chuyãøn caïc con säú nhë phán âoï
thaình tên hiãûu âiãûn. Vê duû bit 0 âæåüc chuyãøn thaình âiãûn aïp -V vaì bit 1 âæåüc chuyãøn thaình
âiãûn aïp +V. Trong thæûc tãú, tên hiãûu âiãûn coï thãø bë suy hao vaì meïo do nhiãöu nguyãn nhán khaïc
nhau. Suy hao vaì meïo laìm cho bäü thu khäng thãø phán biãût chênh xaïc bit 0 vaì bit 1. Pháön sau
cuía baìi seî phán têch caïc nguyãn nhán gáy suy hao vaì meïo.
6.4.1 Mäi træåìng truyãön dáùn
Coï ráút nhiãöu loaûi mäi træåìng truyãön. Loaûi mäi træåìng truyãön ráút quan troüng vç noï quyãút âënh
täúc âäü bit truyãön dáùn cæûc âaûi. Sau âáy laì caïc loaûi mäi træåìng truyãön dáùn thäng duûng:
a) Âæåìng dáy song haình
Âáy laì mäi træåìng truyãön dáùn âån giaín nháút. Dáy kim loaûi naìy caïch ly våïi dáy kim loaûi kia
mäüt khoaíng khäng. Loaûi naìy coï thãø näúi caïc thiãút bë caïch nhau 50 m, duìng täúc âäü bit trung
bçnh (< 19.2 kbps). Tên hiãûu (doìng hoàûc aïp) âæåüc truyãön trong dáy naìy coìn tham chiãúu âáút
âæåüc aïp trong dáy kia.
Âæåìng dáy song haình thæåìng duìng trong maûng truyãön säú liãûu âãø näúi træûc tiãúp hai DTE (Data
Terminal Equipment) våïi nhau hoàûc DTE våïi DCE (Data Circuit-terminating Equipment).
Caïch näúi nhæ thãú thæåìng sæí duûng nhiãöu dáy, mäùi dáy cho mäüt tên hiãûu riãng vaì dáy âáút
chung. Táút caí caïc dáy nàòm trong mäüt caïp nhiãöu loîi hoàûc caïp deûp phàóng.
Nhæåüc âiãøm cuía loaûi dáy naìy laì nhiãùu xuyãn ám (crosstalk). Nhiãùu naìy gáy ra do sæû gheïp
âiãûn dung (capacitive coupling) giæîa hai dáy caûnh nhau trong cuìng caïp. Hån næîa, cáúu truïc håí
laìm cho noï nhaûy våïi nhiãùu giaí tæì caïc nguäön tên hiãûu âiãûn khaïc gáy båíi bæïc xaû âiãûn tæì. Nhæîng
yãúu täú naìy laìm haûn chãú chiãöu daìi âæåìng truyãön vaì täúc âäü bit.
b) Âæåìng dáy xoàõn âäi
Dáy xoàõn âäi coï thãø loaûi træì nhiãùu giaí täút hån. Trong mäüt caïp coï nhiãöu càûp dáy xoàõn vaìo
nhau. Dáy tên hiãûu vaì dáy âáút xoàõn vaìo nhau giuïp cho tên hiãûu giao thoa âæåüc caí hai dáy thu
nháûn, laìm giaím sai khaïc tên hiãûu trãn hai dáy. Hån næîa, sæû xoàõn âäi cuía mäùi càûp dáy bãn
trong caïp laìm giaím âæåüc xuyãn ám. Hçnh 6.20 laì så âäö veî cáúu truïc dáy xoàõn âäi.
Âæåìng dáy xoàõn âäi thêch håüp våïi täúc âäü bit khoaíng 1 Mbps cho khoaíng caïch dæåïi 100 m vaì
täúc âäübit tháúp hån cho khoaíng caïch daìi hån. Loaûi dáy xoàõn âäi coï cáúu truïc tinh vi hån laì dáy
xoàõn khäng boüc kim UTP (Unshielded Twisted Pairs) âæåüc duìng räüng raîi trong maûng âiãûn
thoaûi cho täúc âäü bit cao hån qua khoaíng caïch daìi hån. Loaûi dáy xoàõn coï boüc kim STP
- 145 -
- - Chæång VI -
(Shielded Twisted Pairs) coï låïp maìn chàõn baío vãû âæåüc duìng âãø giaím caïc aính hæåíng cuía tên
hiãûu giao thoa (xem hçnh 6.20)
Càûp dáy âån
UTP
STP
Låïp boüc caïch âiãûn Maìn baío vãû
Hçnh 6.20 Cáúu truïc dáy xoàõn âäi
c) Caïp âäöng truûc
Haûn chãú chênh cuía dáy xoàõn âäi laì täúc âäü bit khäng cao do hiãûu æïng bãö màût (skin effect). Khi
täúc âäü bit cuía tên hiãûu truyãön dáùn (cuîng laì táön säú) tàng lãn, doìng tên hiãûu chè chaûy åí màût ngoaìi
cuía dáy, laìm giaím diãûn têch bãö màût sæí duûng, dáùn âãún tàng âiãûn tråí, laìm tàng suy hao. Hån
næîa, åí táön säú cao, do hiãûu æïng bæïc xaû nãn nàng læåüng cuía tên hiãûu cuîng bë máút maït nhiãöu hån.
Vç váûy, våïi nhæîng æïng duûng yãu cáöu täúc âäü bit cao hån 1 Mbps, cáön phaíi coï thiãút bë thu phaït
tinh vi hån vaì sæí duûng loaûi mäi træåìng truyãön dáùn khaïc.
Caïp âäöng truûc seî laìm giaím thiãøu hai hiãûu æïng trãn. Hçnh 6.21 veî cáúu truïc cuía caïp âäöng truûc.
Låïp boüc caïch âiãûn Cháút âiãûn mäi
Loîi dáùn âiãûn Voí dáùn âiãûn
Hçnh 6.21 Cáúu truïc caïp âäöng truûc
Chênh giæîa caïp laì loîi dáùn âiãûn ràõn laìm dáy tên hiãûu vaì bao quanh laì låïp voí dáùn âiãûn âäöng truûc
laìm dáy tham chiãúu âáút. Khoaíng giæîa hai låïp dáùn âiãûn laì dung mäi ràõn hoàûc coï cáúu truïc täø
ong.
Dáy tên hiãûu nàòm giæîa nãn âæåüc che chàõn täút khoíi caïc tên hiãûu nhiãùu bãn ngoaìi. Tuy nhiãn,
váùn coï täøn hao tên hiãûu ráút êt do bæïc xaû âiãûn tæì vaì hiãûu æïng bãö màût vç coï låïp voí dáùn âiãûn bãn
ngoaìi. Caïp âäöng truûc coï thãø truyãön âæåüc täúc âäü 10 Mbps qua vaìi tràm meït hoàûc cao hån khi
tên hiãûu âæåüc âiãöu chãú.
d) Caïp såüi quang
- 146 -
nguon tai.lieu . vn