Giáo trình Khảo sát hệ thống ghép kênh luồng 2 - 140Mbs Siemen

Chia sẻ: ádajd Akshdj | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:70

Thêm vào BST

Báo xấu

148
lượt xem 39
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tham khảo sách 'giáo trình khảo sát hệ thống ghép kênh luồng 2 - 140mbs siemen', kỹ thuật - công nghệ, kĩ thuật viễn thông phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình Khảo sát hệ thống ghép kênh luồng 2 - 140Mbs Siemen

Giáo trình Khảo sát hệ thống ghép kênh luồng 2 - 140Mbs Siemen
Chöông 1: NGUYEÂN LYÙ HEÄ THOÁNG GHEÙP KEÂNH SOÁ 1.1 Gheùp keânh phaân thôøi gian TDM : (time devison multipexing) Khi coù hai tín hieäu töông töï trôû leân ñöôïc truyeàn daãn treân moät keânh thoâng tin, ta thöôøng söû duïng moät trong hai phöông phaùp sau ñeå lieân keát hai hay nhieàu tín hieäu rieâng leû naøy laïi vôùi nhau . 1.1.1 Gheùp keânh phaân taàn soá: Caùc tín hieäu ñöôïc xöû lí sao cho chieám caùc khoaûng taàn soá rieâng trong daûi taàn nhöng ñeàu ñöôïc truyeàn ñi trong cuøng moät thôøi gian. Hay noùi caùch khaùc laø caùc tín hieäu ñöôïc truyeàn ñi ñoàng thôøi nhöng taàn soá ñaõ ñöôïc chuyeån ñoåi . 1.1.2 Gheùp keânh phaân thôøi gian: Khi kyõ thuaät truyeàn daãn tín hieäu analog phaùt trieån ñeán phöông phaùp truyeàn tín hieäu rôøi raïc PAM thì kyõ thuaät gheùp keânh chuyeån sang phöông phaùp môùi laø gheùp keânh theo thôøi gian. Trong phöông phaùp naøy: * Caùc tín hieäu coù cuøng taàn soá nhöng ñöôïc truyeàn treân keânh thoâng tin taïi caùc thôøi ñieåm khaùc nhau. * Moãi tín hieäu analog ñöôïc laáy maãu taïi caùc thôøi ñieåm khaùc nhau. Trong heä thoáng TDM coù hai vaán ñeà aûnh höôûng ñeán kyõ thuaät gheùp keânh ñoù laø vaán ñeà ñoàng boä vaø dung löôïng cuûa caùc keânh. Ñoàng boä laø chæ tieâu thöù nhaát cuûa quaù trình gheùp keânh theo thôøi gian. Vieäc ñoàng boä khung caàn thieát ñeå xaùc ñònh chính xaùc ñieåm baét ñaàu cuûa moät nhoùm xung maãu, ñoàng boä bit xaùc ñònh chính xaùc caùc xung maãu trong moãi khung. Giaûi quyeát ñoàng boä baèng caùch ngoaøi caùc xung rôøi raïc PAM cuûa N keânh thoaïi ngöôøi ta coøn truyeàn theâm caùc xung ñoàng boä khung, kí hieäu laø F. Xung ñoàng boä ñöôïc phaân bieät vaø khaùc vôùi daïng xung PAM cuûa tin töùc baèng caùch taïo xung F coù bieân ñoä v(t) > V(PAM) hoaëc taêng ñoä roäng xung F gaáp ñoâi ñoä roäng xung tín hieäu. Vaán ñeà thöù hai cuûa quaù trình gheùp keânh theo thôøi gian laø dung löôïng keânh gheùp bò giôùi haïn bôûi chu kì laáy maãu T=1/2f (vôùi f laø baêng taàn cuûa tín hieäu thoaïi). Trong khoaûng moät chu kì T ta gheùp n xung cuûa N keânh thoaïi vaø moät
xung ñoàng boä F. Dung löôïng keânh gheùp phuï thuoäc vaøo ñoä roäng xung vaø khoaûng caùch nhaän bieát giöõa hai xung. 1.2 Nguyeân lyù heä thoáng gheùp keânh soá : 1.2.1 Nguyeân lí : Gheùp keânh soá döïa treân nguyeân lyù sau :  Xaây döïng treân cô sôû gheùp keânh phaân thôøi gian TDM.  Tín hieäu gheùp coù daïng xung PAM hay tín hieäu soá PCM. Khi kyõ thuaät PCM ra ñôøi thì caùc heä thoáng gheùp keânh TDM chuyeån sang heä thoáng gheùp keânh soá baèng caùch gheùp theâm boä maõ hoùa vaø giaûi maõ (boä maõ hoùa laø boä xöû lyù tín hieäu töø analog sang digital, boä giaûi maõ laø boä bieán ñoåi tín hieäu töø digital sang analog). 1.2.2 Sô ñoà nguyeân lí heä thoáng gheùp keânh soá : Keânh 1 Data out Löôïng Laáy LPF A/D töû hoùa maãu Inter- face Mux Giöõ Khueách D/A LPF maãu ñaïi Keânh N Löôïng Laáy LPF A/D töû hoùa maãu Data in Demux Inter- face Giöõ Khueách D/A LPF maãu ñaïi
Tín hieäu thoaïi töø keânh 1 ñeán keânh n laàn löôït qua boä Hybrid sau ñoù qua maïch loïc thoâng thaáp LPF ñeå giôùi haïn baêng taàn (0…4Khz). Vieäc laáy maãu ñöôïc thöïc hieän ôû maïch laáy maãu (sampling) ñeå taïo tín hieäu PAM vôùi taàn soá laáy maãu f= 8Khz. Caùc tín hieäu PAM naøy ñöôïc ñöa qua maïch löôïng töû (quantizing) ñeå gaàn ñuùng hoùa caùc xung PAM xuaát hieän gaàn caùc möùc chuaån. Sau ñoù, tín hieäu ñöôïc ñöa ñeán boä maõ hoùa, taïi ñaây moãi xung PAM seõ ñöôïc maõ hoùa thaønh moät chuoãi tín hieäu soá vaø laàn löôït ñöôïc ñöa vaøo thieát bò gheùp keânh soá (Mux) thieát bò naøy seõ gheùp töøng chuoãi 8 bit tín hieäu soá cuûa N keânh. Ñoái vôùi ñöôøng thu, tín hieäu thu veà döôùi daïng soá PCM ñöôïc ñöa qua boä phaân keânh (Demux) seõ laàn löôït phaân töøng cuïm 8 bit ñeå ñöa veà caùc keânh töông öùng töø keânh 1 ñeán keânh n, töø ñoù qua boä giaûi maõ, boä giöõ maãu, boä khueách ñaïi, boä loïc thoâng thaáp ñeå thu laïi baêng taàn tieáng noùi ñöa veà caùc keânh thoaïi. Thieát bò giao tieáp (Interface) seõ thöïc hieän vieäc chuyeån ñoåi maõ tín hieäu soá thích öùng vôùi maõ truyeàn daãn. Ngaøy nay, coâng ngheä ñieän töû phaùt trieån maïnh, heä thoáng gheùp keânh soá thöïc hieän gheùp caùc doøng bit tín hieäu soá, töùc laø moãi moät keânh thoaïi ñeàu coù moät boä maõ hoùa vaø giaûi maõ rieâng bieät. Nhö vaäy quaù trình gheùp keânh laø quaù trình gheùp chuoãi tín hieäu soá. 1.3 Phöông phaùp gheùp keânh soá:  Ñaëc ñieåm: - Döïa treân cô sôû kyõ thuaät gheùp keânh phaân thôøi gian . - Tín hieäu gheùp coù daïng xung PAM hay tín hieäu soá PCM. - Coù boä maõ hoùa A/D vaø giaûi maõ D/A trong caáu truùc. Caùc tín hieäu soá töø caùc boä maõ hoùa A/D seõ ñöôïc gheùp laïi vôùi nhau ñeå ñöôïc truyeàn daãn nhôø boä gheùp keânh Multiplex. Coù hai phöông phaùp gheùp keânh soá laø phöông phaùp gheùp xen keõ töøng bit vaø phöông phaùp gheùp xen keõ töøng doøng. 1.3.1 Gheùp xen keõ töøng bit :(gheùp theo xung PAM) Chæ coù moät boä A/D vaø D/A cho N keânh gheùp. Giaû söû caùc keânh thoaïi töông öùng vôùi chuoãi tín hieäu soá nhö sau : Heä thoáng A coù doøng tín hieäu soá : A1 A2 A3…An Heä thoáng B coù doøng tín hieäu soá : B1 B2 B3…Bn
Heä thoáng C coù doøng tín hieäu soá : C1 C2 C3…Cn Boä gheùp keânh theo phöông phaùp xen keõ töøng bit seõ thöïc hieän gheùp caùc keânh A, B, C thaønh chuoãi bit soá nhö sau : A1 B1 C1 A2 B2 C2 A3 B3 C3 ………… An Bn Cn Ñoä roäng 1 bit tröôùc vaø sau khi gheùp baèng nhau. Tuy nhieân, phöông phaùp gheùp keânh naøy coù moät soá nhöôïc ñieåm nhö : - Khi gheùp sai 1 bit thì truyeàn sai ñi moät khung. - Bò giôùi haïn bôûi soá keânh thoaïi, neáu soá keânh thoaïi caøng nhieàu thì caøng khoù thöïc hieän vì ñoøi hoûi toác ñoä gheùp phaûi cao. Phöông phaùp naøy ñöôïc söû duïng cho taát caû caùc heä thoáng coù ñaúng caáp lôùn hôn 2Mb/s vaø khoâng ñöôïc duøng trong gheùp keânh cô sôû. Ñeå gheùp keânh cô sôû ngöôøi ta söû duïng phöông phaùp gheùp keânh xen keõ töøng doøng. 1.3.2 Gheùp xen keõ töøng doøng: (gheùp theo chuoãi bit soá)  Ñaëc ñieåm: - Söû duïng moät maïch A/D hay D/A rieâng bieät cho töøng keânh. - Khi tín hieäu thoaïi ñi qua boä maõ hoùa A/D seõ taïo thaønh moät doøng tín hieäu soá coù n bit. Gheùp theo phöông phaùp xen keõ töøng doøng seõ gheùp töøng cuïm n bit cuûa töøng keânh laàn löôït vaøo trong moät khung. Ta coù theå bieåu dieãn phöông phaùp naøy nhö sau : Heä thoáng A coù doøng tín hieäu soá : A1 A2 A3 … An Heä thoáng B coù doøng tín hieäu soá : B1 B2 B3 … Bn Heä thoáng C coù doøng tín hieäu soá : C1 C2 C3 … Cn Boä gheùp keânh theo phöông phaùp xen keõ töøng doøng seõ thöïc hieän gheùp caùc keânh A, B, C thaønh chuoãi bit soá nhö sau : A1 A2 A3 … B1 B2 B3 … C1 C2 C3 … An Bn Cn Nhö vaäy, ñoä roäng cuûa moät doøng töông öùng vôùi moät keânh laø F1=125/N Ñoä roäng xung cuûa moät bit laø : t=125/N.n  Nhaän xeùt : Phöông phaùp naøy vaãn giöõ ñöôïc caáu truùc caùc bit tín hieäu cuûa töøng keânh treân ñöôøng truyeàn. Vieäc ñoàng boä deã thöïc hieän.
Phöông phaùp naøy ñöôïc choïn ñeå gheùp keânh sô caáp vì coù toác ñoä gheùp chaäm. Tuy nhieân, ñeå quyeát ñònh toác ñoä truyeàn daãn thì phaûi löïa choïn soá löôïng bit treân moät doøng cho thích hôïp.
Gheùp keânh sô caáp : Chương 2: Heä thoáng gheùp keânh sô caáp coù hai phaân caáp : - Phaân caáp gheùp 24 keânh (PCM 24) coù toác ñoä truyeàn daãn laø 1544Kb/s cuûa Baéc Myõ vaø Nhaät Baûn. - Phaân caáp gheùp 32 keânh (PCM 32) coù toác ñoä truyeàn daãn laø 2048Kb/s cuûa Chaâu AÂu. .1 Heä thoáng PCM 24 (USA & JAPAN) Heä thoáng PCM 24 keânh 1,544Mbit/s Chanel 1 1 HDB3 out 2 Chanel 2 MULT 1,544Mbit/s PCM24 Chanel 24 24 HDB3 in Heä thoáng gheùp keânh PCM Baéc myõ vaø Nhaät söû duïng caùc töø maõ 8 bit vaø löôïng töû theo quy luaät  =225, toác ñoä truyeàn daãn cuûa heä thoáng laø 1544Kb/s vaø coù theå ñöôïc söû duïng nhö luoàng bit ñaàu vaøo ñeå gheùp caùc luoàng bit caáp cao hôn. Caáu truùc khung PCM 24 ñöôïc phaân boá nhö sau : 1 Fram = 125s = 193bit T TS1 TS2 TS24 12 3456 7 8 Khung PCM 24 coù 24 khe thôøi gian (24 time slot) cho pheùp gheùp 24 keânh thoaïi. Vì 24 keânh thoaïi rieâng bieät ñöôïc keát hôïp trong moät khung vaø
moãi moät keânh ñeàu ñöôïc laáy maãu, löôïng töû vaø maõ hoùa ñeå taïo ra töø maõ 8 bit, neân trong moät khung seõ coù 24.8 = 192 bit data. Maët khaùc, ñeå cung caáp tín hieäu ñoàng boä khung, ngöôøi ta duøng theâm moät bit ñoàng boä goïi laø bit T (bit ñaàu tieân trong khung). Do vaäy, trong moät khung 125s seõ coù 193 bit goàm 192 bit data vaø moät bit ñoàng boä khung. Trong thöïc teá, ñeå heä thoáng vaø quaûn lyù söï ñoàng boä cuûa heä thoáng, ngöôøi ta gheùp nhieàu khung laïi vôùi nhau ñeå taïo thaønh moät ña khung (Multifram). Töø maõ ñoàng boä khung ñöôïc caáu truùc bôûi caùc bit ñaàu tieân cuûa moãi khung ôû moät soá khung nhaát ñònh. Vieäc taïo ra caáu truùc ña khung cuõng laøm naûy sinh vaán ñeà laø khi xaûy ra maát ñoàng boä khung thì cuõng maát luoân caû ñoàng boä ña khung . Caùc bit cuûa hai loaïi ñoàng boä khung vaø ñoàng boä ña khung ñöôïc ñaët xen keõ giöõa caùc khung keá tieáp nhau. Trong heä thoáng gheùp keânh PCM 24. Ña khung coù caáu truùc goàm12 khung lieân tieáp töø F1 ñeán F12, trong ñoù : - Töø maõ ñoàng boä ña khung laø 101010 ñaët ôû caùc khung leû. - Töø maõ ñoàng boä ña khung laø 00111S ñaët ôû caùc khung chaün. 12 Fram = 12.125s = 1,5ms F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 F8 F9 F1 F1 F12 0 1 A B 1 1 0 1 0 0 0 0 1 1 1 S Trong ñoù: - Bit S laø tín hieäu caûnh baùo heä thoáng (alarm signal) S= 0 heä thoáng ñoàng boä khoâng caûnh baùo. S= 1 heä thoáng caûnh baùo maát ñoàng boä khung.
Ngoaøi ra, caùc thoâng tin baùo hieäu cuõng ñöôïc truyeàn ñi ñeå chæ thò caùc chöùc naêng nhö nhaác toå hôïp, giaûi toûa… - Bit thöù 8 trong khung 6 vaø khung 12 (bit A vaø B) ñöôïc taùch ra töø luoàng soá lieäu mang tin ñeå taïo ra keânh baùo hieäu 1333bit/s hoaëc hai keânh baùo hieäu laø 667bit/s. Toác ñoä truyeàn cuûa heä thoáng PCM 24 : - Taàn soá laáy maãu f=8000Hz. Moãi moät maãu bieåu dieãn bôûi 8bit, do ñoù toác ñoä truyeàn daãn cuûa moät keânh laø 8000.8bit = 64000bit/s = 64Kbit/s. - Toác ñoä truyeàn daãn cuûa heä thoáng PCM 24 laø 1544Kbit/s. .2 Heä thoáng PCM 32 (Chaâu AÂu): Boä gheùp 30 keânh PCM 2,048Mbit/s 1 Chanel 1 2M Tx out 2 Chanel 2 MULT 2048Mbit/s PCM 30 30 Chanel 30 2M Rx in Thieát bò gheùp keânh PCM 32 cuûa Chaâu AÂu hoaït ñoäng vôùi toác ñoä 2048Kb/s, löôïng töû theo quy luaät A(13 ñoaïn) vôùi A=87,6 vaø soá möùc löôïng töû laø 256. Caáu truùc khung PCM 32 goàm 32 khe thôøi gian (TS0 -> TS31) gheùp 30 keânh thoaïi, 1 keânh baùo hieäu vaø 1 keânh ñoàng boä. Caáu truùc khung ñöôïc phaân boá nhö sau: 1 Fram = 125s = 256bit TS TS16 TS31 0 12 3456 7 8
Moät fram daøi 125s chöùa32 khe thôøi gian (32TS). Trong ñoù :  TS0 : truyeàn tín hieäu ñoàng boä khung. - Ñoái vôùi khung leû (khung 1,3,5, …) tín hieäu ñoàng boä khung coù daïng X0011011. Trong ñoùbit X ñöôïc duøng ñeå kieåm tra ñoä dö chu trình neáu caàn, hoaëc duøng cho quoác teá. - Ñoái vôùi caùc khung chaün (khung 2, 4, 6, …) tín hieäu ñoàng boä khung coù daïng X1B3X1X2X3X4X5. Vôùi: + Bit X : khoâng naèm trong töø maõ ñoàng boä khung maø duøng cho quoác teá (neáu khoâng söû duïng thì bít 1 cuûa khe thôøi gian TS0 cuûa khung leû vaø khung chaün ñeàu ñöôïc aán ñònh ôû möùc 1). + Bit thöù 2 : luoân aán ñònh möùc1 ñeå ñeà phoøng söï phoûng taïo ñoàng boä khung. + Bit thöù 3 : laø bit chæ thò caûnh baùo (möùc 1 caûnh baùo, möùc 0 khoâng caûnh baùo). + Caùc bit thöù 4 ñeán bit thöù 8 : laø caùc bit döï tröõ cho quoác gia vaø khoâng duøng cho quoác teá. Khi heä thoáng söû duïng treân maïng quoác teá, caùc bit naøy seõ ôû möùc 1.  TS16 : truyeàn tín hieäu baùo hieäu, (khe thôøi gian naøy cung caáp 1 keânh baùo hieäu 64Kb/s), trong ñoù: - Boán bit ñaàu töø bit 1 ñeán bit thöù 4 truyeàn tín hieäu chuoâng ñeøn cuûakeânh thoaïi thöù i (i=1 … 15). - Boán bit sau (töø bit 5 ñeán bit 8) truyeàn tín hieäu chuoâng ñeøn cuûa keânh thoaïi thöù i+15.  TS1 … TS15 & TS17 … TS31 : truyeàn 30 keânh tín hieäu thoaïi.  Toác ñoä laáy maãu : 8000Hz .  Töø maõ PCM 8 bit.  Toác ñoä truyeàn daãn 1 keânh : 64Kbit/s.  Toác ñoä truyeàn daãn cuûa heä thoáng : 2048Kbit/s. Ñeå phoái hôïp vaø luaân phieân kieåm soaùt söï ñoàng boä cuûa heä thoáng, ta gheùp nhieàu khung laïi vôùi nhau ñeå taïo thaønh 1 ña khung. Trong heä thoáng PCM 32, ña khung laø taäp hôïp lieân tieáp 16 khung, kí hieäu töø F0 ñeán F15, trong ñoù khe thôøi gian thöù 16 (TS16) trong moãi khung ñöôïc phaân boá nhö sau : - Khung F0 : TS16 truyeàn tín hieäu ñoàng boä ña khung. - Khung F1 : TS16 truyeàn tín hieäu baùo goïi cuûa keânh 1 vaø keânh 16.
- Khung F2 : TS16 truyeàn tín hieäu baùo goïi cuûa keânh 2 vaø keânh 17. ………………… - Khung F15 : TS16 truyeàn tín hieäu baùo goïi cuûa keânh 15 vaø keânh 30. Tín hieäu ñoàng boä ña khung coù 8 bit töø bit 1 ñeán bit 8 coù daïng 00001DN1. Trong ñoù D vaø N laø hai bit bieåu dieãn caûnh baùo khi xaûy ra maát ñoàng boä. DN = 01 : heä thoáng khoâng caûnh baùo (nomal). DN = 10 : heä thoáng caûnh baùo khaån caáp (urgent alarm). Moät ña khung cuûa heä thoáng PCM 32 coù 16 khung, ñoä daøi cuûa moät ña khung laø 125s.16 = 2ms. Trong moät ña khung, tín hieäu chuoâng ñeøn cuûa moãi keânh thoaïi ñöôïc gheùp vaøo. Do ñoù, trong moät chu kì gheùp tín hieäu chuoâng ñeøn seõ laø 2ms, töông öùng vôùi taàn soá laø f=1/2ms = 1000/2 = 500Hz. Vaán ñeà ñoàng boä: Ñoàng boä moät tuyeán truyeàn daãn soá ñöôïc thöïc hieän nhôø taùch thoâng tin töø moät luoàng bit soá. Muoán cho thieát bò ñaàu cuoái coù theå taùch chính xaùc luoàng bit ñeán thaønh caùc keânh caàn phaûi nhaän daïng chính xaùc khe thôøi gian ñeán. Khi luoàng bit coù söï coá seõ laøm maát töø maõ ñoàng boä khung. Ñoàng boä ña khung : Khi baùo hieäu keânh keát hôïp thì töø maõ ñoàng boä khung laø 0000 gheùp vaøo khoaûng bit 1 ñeán bit 4 cuûa khe thôøi gian TS16 cuûa khung F0. Ñieàu naøy coù nghóa laø cöù 16 khung thì moät töø maõ xuaát hieän döôùi daïng cuïm vaø khoâng phaân boá raûi raùc ôû caùc khung nhö trong heä thoáng PCM 24. Ñoàng boä ña khung xem nhö maát khi thu 2 tín hieäu ñoàng boä ña khung lieân tieáp coù 1 loãi. Vaø trong moät chu kì 1 hoaëc 2 ña khung lieân tieáp taát caû caùc bit trong khe thôøi gian TS16 ñeàu ôû traïng thaùi 0. Ñieàu kieän thöù hai naøy ñeå traùnh ñoàng boä ña khung giaû. Ñoàng boä ña khung xem nhö phuïc hoài ngay khi tín hieäu ñoàng boä ña khung chính xaùc ñaàu tieân ñöôïc phaùt hieän, vaø khi ít nhaát 1 bit trong khe TS16 coù möùc logic 1 ñöùng tröôùc ñoàng boä ña khung ñöôïc phaùt hieän laàn ñaàu.
Ñoàng boä khung: Tín hieäu ñoàng boä khung chieám khe thôøi gian TS0 cuûa caùc khung chaün F0, F2 …. ÔÛ TS0 : - Bit thöù 2 vaø bit thöù 8 ñöùng ñaàu vaø cuoái töø maõ ñoàng boä khung. - Bit thöù nhaát khoâng naèm trong töø maõ ñoàng boä khung maø söû duïng cho quoác teá. - Bit thöù 2 luoân ôû möùc 1 ñeå ñeà phoøng söï phoûng taïo ñoàng boä khung. - Bit thöù 3 chæ thò caûnh baùo (khi = 1 thì caûnh baùo). - Caùc bit thöù 4 ñeán bit thöù 8 laøbit söû duïng cho quoác gia vaø khi heä thoáng söû duïng treân maïng quoác teá, bit thöù 4 ñeán bit thöù 8 seõ ôû möùc 1. Ñoàng boä khung xem nhö bò maát khi thu 3 hoaëc 4 tín hieäu ñoàng boä khung lieân tieáp coù loãi . Ñoàng boä khung xem nhö ñöôïc phuïc hoài ngay khi tín hieäu ñoàng boä khung chính xaùc ñöôïc phaùt hieän, nhöng trong khung tieáp thu (khung leû) vaéng maët noù. 1.6 Gheùp keânh caáp cao :
Chương 3: Nguyeân lí lyù gheùp keânh caáp cao Ñeå giaûi quyeát vaán ñeà dung löôïng truyeàn qua heä thoáng truyeàn tin, caùc haõng saûn xuaát thieát bò ñaõ xaây döïng kó thuaät gheùp keânh theo töøng caáp vaø naâng daàn leân caáp cao hôn . Nguyeân lí gheùp keânh soá caáp cao laø thöïc hieän vieäc gheùp xen keõ töøng bit, beân caïnh chuoãi tín hieäu ñoàng boä vaø giaûm ñoä roäng xung cuûa caùc heä thoáng sô caáp. Nguyeân lí gheùp keânh ñöôïc bieåu dieãn nhö sau : Giaû söû töø maõ cuûa heä thoáng gheùp keânh sô caáp coù daïng Heä thoáng A coù doøng tín hieäu soá : A1 A2 A3 … An Heä thoáng B coù doøng tín hieäu soá : B1 B2 B3 … Bn Heä thoáng C coù doøng tín hieäu soá : C1 C2 C3 … Cn Heä thoáng D coù doøng tín hieäu soá : D1 D2 D3 … Dn Töø maõ cuûa heä thoáng gheùp keânh caáp cao coù daïng : A1 A2 A3 … An t B1 B2 B3 … Bn Multiplex C1 C2 C3 … Cn D1 D2 D3… Dn A1 B1 C1 D1 Trong khoaûng thôøi gian t ñeå heä thoáng sô caáp truyeàn heát 1 bit thì heä thoáng gheùp keânh soá caáp cao truyeàn heát 4 bit cuûa 4 heä sô caáp. Vaäy : Ñoä roäng 1 bit cuûa heä thoáng gheùp keânh caáp cao laø:  t/4, nhöng ñeå thöïc hieän ñoàng boä, heä thoáng gheùp keânh caáp cao hôn luoân phaûi taïo ra caùc töø maõ ñoàng boä heä thoáng. Do ñoù thôøi gian 
(ñoä roäng xung cuûa heä thoáng gheùp keânh soá caáp cao) luoân nhoû hôn tæ soá t/4, nghóa laø  < t/4. 1. Caùc phöông phaùp cheøn bit trong heä thoáng gheùp keânh caáp cao: Gheùp keânh caáp cao thöôøng hoaït ñoäng theo kieåu khoâng ñoàng boä, caùc tín hieäu gheùp lieân quan ñeán quaù trình phöùc taïp hôn, ñoù laø cheøn. Trong ñoù, toác ñoä bit cuûa caùc nhaùnh khaùc nhau ñöôïc gheùp vôùi nhau moät caùch thích hôïp vôùi ñoàng hoà thieát bò gheùp. 2. Hieän töôïng caän ñoàng boä trong heä thoáng gheùp keânh caáp cao: Giaû söû luoàng döõ lieäu S coù toác ñoä fs ñi ñeán boä thu D. Boä thu coù taàn soá ñoïc laø fr. hai tín hieäu fs vaø fr veà maët lyù thuyeát phaûi baèng nhau, nhöng trong thöïc teá vì fs vaø fr ñöôïc taïo ra ôû nhöõng nôi khaùc nhau neân chuùng coù söï cheânh leäch. Hieän töôïng naøy seõ laøm cho boä thu D thu 1 bit 2 laàn (trong 1 khoaûng thôøi gian) neáu fr > fs hoaëc ngöôïc laïi boä thu D seõ maát bit. Vaäy: Hieän töôïng caän ñoàng boä laø hieän töôïng maø nhöõng tín hieäu soá coù toác ñoä ñoàng hoà danh ñònh gioáng nhau, nhöng chuùng coù theå coù toác ñoä khaùc nhau trong khoaûng dung sai. Ñeå giaûi quyeát hieän töôïng naøy, ngöôøi ta ñöa ra kyõ thuaät cheøn. Ñònh nghóa cheøn cuûa CCITT : “ Theo khuyeán nghò G.701. Cheøn ñöôïc xem laø quaù trình thay ñoåi toác ñoä xung cuûa tín hieäu soá ôû möùc ñoä ñieàu khieån cho phuø hôïp vôùi toác ñoä xung voán coù cuûa noù maø khoâng laøm maát thoâng tin”. 3. Cheøn döông:(ñeäm xung döông) - Cheøn döông xaûy ra khi khe thôøi gian cuûa tín hieäu gheùp nhanh hôn toác ñoä bit ñöa vaøo toång coäng.
- Giaû söû toác ñoä bit cuûa ñaàu ra boä gheùp laø f(Kb/s). Trong heä thu cheøn döông, toác ñoä bit ôû ñaàu ra boä gheùp F thöôøng cao hôn toång toác ñoä gheùp cöïc ñaïi cuûa caùc nhaùnh vaøo (vì ñaõ ñöôïc cheøn caùc bit nghieäp vuï …). Do ñoù ta coù: F > 4f - Trong heä thoáng cheøn döông, söï khaùc nhau veà toác ñoä bit (hoaëc veà taàn soá ñoàng hoà gheùp) vaø tín hieäu ñaàu vaøo ñöôïc ñaëc tröng bôûi söï thay ñoåi pha trong moät ñôn vò thôøi gian cuûa moät tín hieäu lieân quan ñeán moät tín hieäu khaùc. Neáu xem tín hieäu gheùp laøø tín hieäu chuaån thì tín hieäu vaøo seõ dòch chuyeån lieân tuïc ngöôïc vôùi tín hieäu naøy. Söï dòch chuyeån xaûy ra lieân tuïc cho ñeán khi heä thoáng xaùc ñònh raèng ñaõ ñuû daøi vaø yeâu caàu cheøn. Taïi ñieåm naøy moät thoâng baùo seõ ñöôïc gôûi ñeán ñaàu cuoái thu nhôø caùc xung dòch vuï cheøn ñeå thoâng baùo cho ñaàu thu bieát raèng khe thôøi gian ñaõ ñöôïc cheøn. Khi thu ñöôïc thoâng baùo veà luoàng thoâng tin, ñaàu thu seõ xoùa khe thôøi gian cheøn ra khoûi tín hieäu tín hieäu thu vaø giöõ laïi tín hieäu döõ lieäu. - Ñeå khaéc phuïc vaán ñeà loãi ôû keânh truyeàn daãn aûnh huôûng ñeán bit dòch vuï cheøn vaø sinh ra xoùa nhaàm hoaëc gheùp dö thoâng tin trong moät khe thôøi gian taïi ñaàu thu (ñieàu naøy coù theå gaây ra loãi vaø coù khaû naêng maát ñoàng boä khung), caùc bit dòch vuï cheøn ñöôïc phaùt ñi laø moät daõy caùc soá 0 hoaëc caùc soá 1 (toång soá caùc bit laø soá leû). Khi xaûy ra sai leäch trong truyeàn daãn soá thì ña soá xung trong toång soá xung seõ quyeát ñònh. Ví duï : Toång soá bit ñieàu khieån laø 3 thì : - Khi coù cheøn, caùc bít ñieàu khieån laø 111 vaø laø 000 khi khoâng cheøn . - Khi sai leäch 1 trong 3 xung thì ña soá xung coøn laïi seõ ñöa ra quyeát ñònh. Cuï theå nhö sau :
- Neáu taïi ñaàu thu nhaän ñöôïc 110 seõ chuyeån thaønh 111 töùc laø coù cheøn. - Neáu taïi ñaàu thu nhaän ñöôïc 100 seõ chuyeån thaønh 000 vaø keát quaû laø khoâng cheøn. 4. Cheøn aâm : (ñeäm xung aâm) - Trong tröôøng hôïp khe thôøi gian cuûa tín hieäu gheùp chaäm hôn toác ñoä bit cuûa caùc soá lieäu ñöa vaøo toång coäng seõ xaûy ra cheøn aâm. Nhö vaäy, ñeå ñaàu thu khoâng bò maát bit, phaûi chuyeån caùc bit naøy ñeán höôùng thu nhôø phöông tieän rieâng. ÔÛ ñaàu thu, caùc bit naøy seõ ñöôïc cheøn vaøo vò trí cuûa noù trong luoàng bit. - Cheøn aâm ñöôïc thöïc hieän nhôø truyeàn caû hai daáu hieäu cuûa tín hieäu ñieàu khieån maø moät bit ñöôïc xen vaøo hay khoâng xen vaøo cuøng vôùi khe thôøi gian boå xung ñeán ñaàu xa cuûa nhaùnh. Tuy nhieân, trong heä thoáng thöïc teá thöôøng moät xung ñöôïc xoùa ñi töø luoàng bit thu ñi vaøo boä gheùp. Ñieàu naøy cho pheùp taàn soá ñoàng hoà thaáp hôn cuûa thieát bò tieáp nhaän soá lieäu khoâng maát bit. Ñònh nghóa cuûa CCITT veà cheøn aâm laø : “ Phöông phaùp cheøn söû duïng caùc khe thôøi gian ñeå truyeàn tín hieäu soá coù toác ñoä luoân thaáp hôn toác ñoä bit cuûa tín hieäu goác. Caùc xung bò xoùa töø luoàng bít naøy ñöôïc truyeàn ñi nhôø phöông tieän rieâng ( ñoù laø khe thôøi gian coá ñònh trong caáu truùc khung tín hieäu phaùt) ñeán ñaàu xa ñeå xen vaøo, ngöôïc laïi thoâng tin taïo ñieàu kieän deã daøng cho vieäc phuïc hoài caùc xung ñaõ xoùa ñöôïc truyeàn ñi nhôø caùc xung dòch vuï cheøn”. 5. Cheøn aâm, cheøn khoâng aâm vaø cheøn döông : - Do caùc nguoàn ñoàng hoà chaïy ñoäc laäp vôùi nhau neân coù tình traïng caùc khe thôøi gian trong thieát bò gheùp duøng ñeå truyeàn tín hieäu soá coù toác ñoä bit coù theå cao hôn, baèng hoaëc thaáp hôn toác ñoä bit cuûa tín hieäu soá goác. Ñieàu naøy coù nghóa laø phaûi keát
hôïp caû hai phöông phaùp cheøn döông vaø cheøn aâm. - Khi cheøn döông, caùc khe thôøi gian cheøn ñöôïc taïo ra trong caáu truùc khung tín hieäu hôïp thaønh. Khung naøy truyeàn hoaëc khoâng truyeàn thoâng tin töø tín hieäu goác tuøy thuoäc vaøo toác ñoä xung töông ñoái cuûa tín hieäu hôïp thaønh vaø tín hieäu goác . - Khi cheøn aâm, moät phöông tieän rieâng ñeå truyeàn caùc bit bò xoùa ñöôïc xaép xeáp vaø caùc khung dòch vuï cheøn ñöôïc duøng ñeå cung caáp thoâng tin giuùp cho vieäc phuïc hoài caùc xung bò xoùa.
ÑAÚNG CAÁP GHEÙP KEÂNH SOÁ Chöông 4 : CAÄN ÑOÀNG BOÄ PDH 2.1 Caáu truùc khung thôøi gian trong heä thoáng gheùp keânh soá : 2.1.1 Caáu truùc khung caáp 2 :8448Kbps Khoái I Khoái II Khoái III Khoái IV 1 10 1 12 13 212 45 1 1 45 1 5 89 1 212 212 4 212 JT TB(200 JS TB(208 JS TB(208 J b) b) b) S TB 1 1 11 0 1 00 0 0 N TB: bit döõ lieäu 0D JS : bit dòch vuï cheøn JT : bit cheøn hay bit döõ lieäu Tín hieäu ñoàng boä khung bit dòch vuï - Toác ñoä bit : 8448Kbit/s - Soá bit treân moät khung : 848 bit - Soá khoái treân moät khung : 4 khoái - Soá bit treân moät khoái : 212 bit - Soá bit döõ lieäu treân moät khung : 820…824 bit - Ñoä daøi khung : 100,38s - Toác ñoä bit cheøn : 4,23Kbit/s Trong caáu truùc khung caáp 2, moät khung ñöôïc chia thaønh 4 khoái (block), moãi khoái goàm moät nhoùm caùc bit dòch vuï, vaø caùc luoàng tin cuûa caùc luoàng
nhaùnh soá. + Trong khoái 1 : - Bit 1 ñeán bit 10 laø 10 bit ñoàng boä khung 1111010000 - Bit 11 laø bit caûnh baùo, ñöôïc truyeàn ñeán thieát bò gheùp ñoái phöông khi phaùt hieän coù söï coá trong heä thoáng thieát bò gheùp, khi caûnh baùo thì bit naøy = 1. - Bit 12 daønh cho quoác gia, vaø = 1 khi heä thoáng söû duïng treân maïng quoác teá. - Bit 13 ñeán bit 212 laø 200 bit data do 4 luoàng 2048Kb/s gheùp laàn löôït xen keõ hình thaønh. + Trong khoái 2 vaø khoái 3 : - Töø bit 1 ñeán bit 4 laø 4 bit chæ thò cheøn. - Töø bit 5 ñeán bit 212 laø 208 bit data. + Trong khoái 4 : - Bit 1 ñeán bit 4 laø caùc bit chæ thò cheøn. - Bit 5 ñeán bit 8 laø caùc bít xen vaøo phuïc vuï maïng. - Bit 9 ñeán bit 212 laø204 bit data. Caáu truùc khung treân cho pheùp gheùp ñöôïc 820 bit data cuûa 4 heä thoáng PCM 32 vaø 26 bit ñoàng boä vaø bit cheøn trong khoaûng thôøi gian 100,38s. Nhö vaäy fram keá tieáp seõ tieáp tuïc gheùp caùc bit coøn laïi. 2.1.2 Caáu truùc khung caáp 3 : 34368Kbps 4.385 = 1536 bit Khoái I Khoái II Khoái III Khoái IV 1 1 12 13 384 45 1 1 45 1 5 89 10 1 384 384 4 384 JT TB(372 JS TB(380 JS TB(380 J TB b) b) b) S TB: bit döõ lieäu JS : bit dòch vuï cheøn JT : bit cheøn hay bit döõ lieäu
Tín hieäu ñoàng boä khung bit dòch vuï 1 1 11 0 1 00 0 0 N 0D Toác ñoä bit : 34368Kbps - Soá bit treân moät khung : 1536 bit - Soá khoái treân moät khung : 4khoái - Soá bit treân moät khoái : 384bit - Soá bit döõ lieäu treân moät khung : 1508…1512bit - Ñoä daøi khung: 44,69s - Toác ñoä cheøn : 9,75Kbit/s -  Phaân boá thöù töï caùc bit trong caùc khoái nhö sau : + Trong khoái 1 : - Bit 1 -> bit 10 laø 10 bit duøng ñeå truyeàn töø maõ ñoàng boä khung coù daïng 111010000 - Bit thöù 11 laø bit caûnh baùo (caûnh baùo = 1, khoâng caûnh baùo = 0). - Bit thöù 12 daønh cho quoác gia, nhöng coù giaù trò = 1 treân tuyeán quoác teá. - Bit thöù 13 -> 384 laø caùc bit data. + Trong khoái 2,3,4 : - Bit 1 -> 4 laø caùc bit ñieàu khieån cheøn : khi cheøn döông thì trong khung tieáp theo, töø maõ 111 ñöôïc truyeàn ñi cho nhaùnh töông öùng moät laàn nöõa, neáu khoâng yeâu caàu cheøn thì 000 ñöôïc truyeàn ñi. + Trong khoái 4: - Bit 5 -> 8 laø caùc bit cheøn hay caùc bit data. - Bit 9 -> 348 ñeå gheùp caùc bit data. 2.1.3 Caáu truùc khung caáp 4 :139,264Mbit/s Khung caáp 4 gheùp 4 luoàng tín hieäu soá coù toác ñoä 34368Kbit/s söû duïng cheøn döông coù caáu truùc nhö hình veõ :