- 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 -
Tên hiãûu FDM
Tên hiãûu täøng håüp
bàn
g
cå såí
xN(t)
x2(t)
x1(t)
f
SC1
Â
iãöu chãú chênh
x(t)
∑
Loüc
f
SC2
f
SCN
Loüc
Loüc
Âiãöu chãú soïng mang phuû
Hçnh 6.1 Bäü phaït FDM
0
f
BSC1
|X(f)|
BSC2 BSCN
B
Hçnh 6.2 Phäø cuía tên hiãûu täøng håüp bàng cå såí
Tên hiãûu FDM
Tên hiãûu täøng håüp
bàng cå såí xN(t)
x2(t)
x1(t)
f
SC1
Giaíi âiãöu chãú chênh
Loüc
Loüc
Loüc
f
SC2
f
SCN
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).
Tên hiãûu FDM
nhoïm cå såí
fSC = 108
fSC = 104
fSC = 100
fSC = 96
fSC = 92
fSC = 88
fSC = 84
fSC = 80
fSC = 76
fSC = 72
fSC = 68
fSC = 64
fSC = 3396
fSC = 3148
fSC = 2900
fSC = 2652
fSC = 2356
fSC = 2108
fSC = 1860
fSC = 1612
fSC = 1364
fSC = 1116
fSC = 612
fSC = 564
fSC = 516
fSC = 468
fSC = 420
Tên hiãûu FDM
siãu nhoïm Tên
hiãûu
FDM
nhoïm
chuí
FDM mæïc 3 FDM mæïc 2FDM mæïc 1
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.
Hçnh 6.5 Hãû thäúng TDM - PCM 3 kãnh
x3(t)
x2(t)
x1(t)
T/h tæång tæû r
a
T/h tæång tæû vaìo
x1(t)
ADC
x3(t)
x2(t)
Kãnh DAC
LPF
LPF
LPF
TDM PAM TDM PCM TDM PCM
& nhiãùu TDM PAM
Âäöng bäü
x3(t)
x2(t)
x1(t)
TS
t
TS/3
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 -