Xem mẫu
- 16 November 2010
CHƯƠNG 2
MỘT SỐ KỸ THUẬT CƠ SỞ TRONG
CÔNG NGHỆ TRUY NHẬP
Kỹ thuật giảm thiểu tác động của nhiễu:
• Kỹ thuật phát hiện và sửa lỗi.
• Kỹ thuật đan xen.
Kỹ thuật đa truy nhập:
CSDM, FDMA, TDMA, CDMA, SDMA, OFDMA, IDMA.
Bảo mật.
38
- 16 November 2010
Một số kỹ thuật cơ sở trong công nghệ truy nhập
39
16 November 2010
Kỹ thuật phát hiện và sửa lỗi
Mã hoá kênh
Waveform (dạng sóng) Structured Sequences
(chuỗi cấu trúc)
M-ary signaling
Antipodal (đối cực) Block (mã khối)
Orthogonal (trực giao) Convolutional (mã xoắn)
Trellis-code modulation Turbo
… …
40
- 16 November 2010
Mã khối tuyến tính
Là một loại mã kiểm tra chẵn lẻ, đặc trưng bởi (n,k).
Bộ mã hoá sẽ biến đổi k số hạng thông tin thành 1 khối gồm n số hạng
(n>k) - một véc tơ mã hoá.
k bit thông tin tạo ra 2k dãy bit thông tin riêng biệt - một véc tơ thông tin,
gọi là không gian k chiều -> Khối n bit cũng có thể tạo thành 2n chuỗi
riêng biệt và cũng gọi là không gian n chiều.
Mã khối tuyến tính sẽ biến đổi một chuỗi thông tin trong 2k chuỗi thành
một chuỗi dữ liệu duy nhất trong 2n chuỗi hay nói cách khác đó là một
biểu diễn ánh xạ 1-1 từ tập tin đến tập từ mã.
Mã khối tuyến tính bao gồm một số loại mã nổi tiếng như: mã vòng (mã
cyclic), mã Hamming, mã Golay mở rộng, mã BCH.
41
16 November 2010
Ví dụ phép gán từ mã thông tin trong mã khối tuyến tính
Ví dụ mã khối tuyến tính (6,3) Véc tơ thông tin Từ mã
000 000000
k=3, 2k = 23 = 8
100 110100
(8 véc tơ thông tin hay 8 từ mã)
010 011010
n = 6, 2n = 26 = 64
110 101110
(64 vectơ trong không gian V6)
001 101001
101 011101
011 110011
111 000111
42
- 16 November 2010
Một số loại mã khối tuyến tính
Mã cyclic (mã vòng)
Mã Hamming
Mã Golay (n, k) = (23,12)
Mã Golay mở rộng (n, k) = (24,12)
Mã BCH (Bose – Chadhuri- Hocquenghem): trường
hợp tổng quát của mã Hamming
Khả năng phát hiện lỗi: e= dmin-1
Khả năng sửa lỗi: t=(dmin –1 )/2
43
16 November 2010
Mã xoắn
Quá trình tạo
ra n phần tử
đầu ra của bộ
mã hoá phụ
thuộc vào k
bit đầu vào
và K-1 tập
hợp k bit đầu
vào trước đó. 44
- 16 November 2010
Ví dụ về bộ mã xoắn tốc độ ½, K=3
45
16 November 2010
Xác định đầu ra theo trạng thái thanh ghi
chuỗi đầu vào m = 101
chuỗi đầu ra u = 11 10 00 10 11
Khả năng sửa lỗi: t=(df-1)/2
46
- 16 November 2010
Xác định đầu ra theo đa thức sinh
47
16 November 2010
Xác định đầu ra theo biểu đồ trạng thái
01
chuỗi đầu vào m = 101
chuỗi đầu ra u = 11 10 00 10 11
48
- 16 November 2010
Xác định đầu ra theo sơ đồ cây
chuỗi đầu vào m = 110 11
chuỗi đầu ra u = 11 01 01 00 01
49
16 November 2010
Xác định đầu ra theo biểu đồ lưới
chuỗi đầu vào m = 101
chuỗi đầu ra u = 11 10 00 10 11 50
- 16 November 2010
Mã Reed Solomon
Mã Reed Solomon (R-S) là mã vòng không nhị phân với
symbol được tạo bởi chuỗi m bit, m nguyên và m>2).
R-S (n,k):
• 0 < k< n < 2m + 2
• (n,k) = (2m – 1, 2m –1-2t).
• Khả năng sửa lỗi t = (n-k)/2
• Khoảng cách nhỏ nhất dmin= n -k + 1
Ví dụ với R-S (255,247):
n = 255, k = 247 -> m=8
t =4 51
16 November 2010
Trường Galois – Galois Fields
Trường GF(2m) được sử dụng để cấu trúc nên mã R-S
Trong đó:
52
- 16 November 2010
Trường GF(23)
GF(23) = GF(8)
=
53
16 November 2010
Bảng cộng và nhân trong GF(8)
BẢNG
CỘNG
BẢNG
NHÂN
54
- 16 November 2010
Mã hoá RS
Ví dụ: (n,k)= (7,3) -> 2t = n-k =4
55
16 November 2010
Mã hoá RS (7,3)
Ví dụ: m = 010110111
56
- 16 November 2010
Mã hoá RS (7,3)
57
16 November 2010
Kỹ thuật đan xen
58
- 16 November 2010
Kỹ thuật đa truy nhập
Đa truy nhập dự đoán sóng mang CSMA (Carrier Sense Multiple
Access)
Đa truy nhập phân chia theo tần số FDMA (Frequence Division
Multiple Access)
Đa truy nhập phân chia theo thời gian TDMA (Time Division Multiple
Access)
Đa truy nhập phân chia theo mã CDMA (Code Division Multiple
Access)
Đa truy nhập phân chia theo không gian SDMA (Space Division
Multiple Access)
Đa truy nhập phân chia theo tần số trực giao OFDMA (Orthogonal
Frequancy Multiple Access)
Đa truy nhập phân chia theo đan xen IDMA (Interleave Division
Multiple Access)
59
16 November 2010
FDMA
+ Mỗi kênh được cấp phát một tần số cố định.
+ Độ rộng băng tần cấp phát cho hệ thống B MHz được chia
thành n băng tần con, mỗi băng tần con được ấn định cho một
kênh riêng có độ rộng băng tần là B/n MHz.
+ Các máy vô tuyến đầu cuối phát liên tục một số sóng mang đồng
thời trên các tần số khác nhau. Máy thu đường xuống hoặc đường
lên chọn sóng mang cần thiết theo tần số phù hợp. 60
- 16 November 2010
TDMA
+ Cho phép nhiều người dùng truy nhập vào cùng một kênh tần
số mà không bị kẹt bằng cách định vị những rãnh thời gian duy
nhất cho mỗi người dùng trong mỗi kênh.
+ TDMA thường được sử dụng trong các hệ thống thông tin di
động GSM hay các hệ thống thông tin vệ tinh.
61
16 November 2010
CDMA
+ Là phương thức đa truy nhập mà ở đó mỗi kênh được cung cấp
một cặp tần số và một mã duy nhất.
+ Phương thức này dựa trên nguyên lý trải phổ. Máy thu đồng thời
các sóng mang cùng tần số và phân tách chúng bằng cách giải mã
các sóng mang này theo mã mà chúng được phát.
+ Do mỗi kênh hay nguồn phát có một mã riêng nên máy thu có thể
phân biệt được sóng mang thậm chí tất cả các sóng mang đồng thời
chiếm một tần số. 62
- 16 November 2010
SDMA
+ Năng lượng sóng mang của các
kênh hay các nguồn phát khác
nhau được phân bố hợp lý trong
không gian để chúng không gây
nhiễu cho nhau.
+ Vì các kênh hay các nguồn phát
chỉ sử dụng không gian được quy
định trước nên máy thu có thể thu
được sóng mang của nguồn phát
cần thu thậm chí khi tất cả các
sóng mang khác đồng thời phát và
phát trong cùng một băng tần.
+ SDMA được sử dụng ở tất cả
các hệ thống thông tin vô tuyến tổ
ong.
63
16 November 2010
OFDMA
+ Mỗi người sử dụng được cấp phát một số sóng mang con (kênh
tần số) trong tổng số sóng mang con khả dụng của hệ thống.
+ Các sóng mang con trực giao với nhau nên mật độ phổ công suất
của các kênh sóng mang con này có thể chồng lấn lên nhau mà
không gây nhiễu cho nhau.
+ Chính vì vậy ta không cần có các đoạn băng bảo vệ giữa các kênh
(hay nói chính xác hơn chỉ cần các đoạn băng bảo về khá hẹp) và
nhờ đó tăng được dung lượng hệ thống OFDMA so với FDMA. 64
- 16 November 2010
IDMA
+ Là 1 kĩ thuật mới, hiện vẫn còn trong gian đoạn nghiên cứu.
+ Là kĩ thuật dựa vào các đan xen khác nhau để tách những người
sử dụng khác nhau trong 1 hệ thống truyền thông trải phổ đa người
dùng.
+ Điều kiện cho IDMA được thực thi thành công là máy phát và thu
chấp nhận đan xen giống nhau.
+ Tiêu chuẩn để thiết kế đan xen trong IDMA là:
- Các đan xen phải thật dễ xác định và dễ tạo ra.
- Các đan xen không “xung đột”.
65
16 November 2010
CSMA
Là phương thức truy nhập mà trong đó các trạm lắng nghe
sóng mang trên đường truyền và phản ứng theo nó được
gọi là các “Đa truy nhập dự đoán sóng mang” – CSMA
66
- 16 November 2010
Bảo mật
Mã hoá
Xác thực
Điều khiển truy nhập
67
16 November 2010
Bài tập chương 2 (1)
Vẽ cấu trúc bộ mã xoắn K=3, tốc độ 1/2 với
Cho đầu vào m = 1011, xác định đầu ra u theo các
cách khác nhau
68
- 16 November 2010
Bài tập chương 2 (2)
Vẽ cấu trúc bộ mã xoắn K=3, tốc độ 1/3 với
Cho đầu vào m = 1011, xác định đầu ra u theo các
cách khác nhau
69
16 November 2010
KẾT LUẬN CHƯƠNG 2
Nội dung chương 2 đã giới thiệu sơ lược những kiến
thức chung nhất của các kỹ thuật nền tảng, thường
được sử dụng trong các công nghệ truy nhập.
Những kiến thức này sẽ là tiền đề cho những tìm hiểu
sâu hơn về các công nghệ truy nhập sẽ được tìm hiểu
trong các chương sau.
70
nguon tai.lieu . vn
