GIáo trình truyền dữ liêu part 8

Chia sẻ: AJFGASKJHF SJHDB | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:22

Thêm vào BST

Báo xấu

120
lượt xem 25
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tham khảo tài liệu 'giáo trình truyền dữ liêu part 8', 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 truyền dữ liêu part 8

M t ng d ng ñi n hình c a h th ng truy n song công b t ñ i x ng là Videotex. Ðây là m t d ch v mà qua ñó ngư i s d ng (vai trò m t thi t b ñ u cu i) có th truy xu t d li u t m t cơ s d li u trung tâm (máy tính ch ) qua m ng ñi n tho i. Cơ s d li u c a Videotex có th ch a r t nhi u thông tin khác nhau, thông qua bàn phím ngư i s d ng có th ñ t m t cu c g i ñ n máy tính ch và yêu c u nh ng thông tin c n thi t trong Videotex. Các l nh c a ngư i s d ng truy n t i máy tính ch v i v n t c th p và các file văn b n, ñ h a ... g i chung là các trang Videotex truy n t i nơi yêu c u v i v n t c cao hơn V i s c i ti n thi t b nh p d li u (bàn phím) v n t c truy n c a kênh th c p có th cao hơn và modem 202C ra ñ i th a m n yêu c u này. (H 7.40) cho ph t n c a modem 202C (H 7.40) Modem 202C ch khác v i Modem 202 cách ñi u ch kênh th c p là FSK ch không ph i ASK, hai t n s mark và space là 390 Hz và 490 Hz, và v n t c truy n c a kênh này là 150bps. 7.3.2 Modem ñ ng b : M t s modem ñ ng b ñư c h ng Bell ch t o ñ truy n d li u v i v n t c cao hơn. Như ñã nói trên, ñ truy n v n t c cao các modem ph i ñi u ch nhi u pha PSK (4 ho c 8 pha) ho c k t h p PSK và ASK ñ cho 16 pha, g i là QAM. B ng 7.5 gi i thi u m t s modem ñ ng b B ng 7.5 M t s Modem ñ ng b Lo i Ðư ng dây Ði u ch V n t c Mode 201B 4 4 pha PSK 2400 Songcông/B.song công 201C 2 dây chuy n 4 pha PSK bps Ð ng b m ch 4 pha PSK 2400 Bán song công ñ ng b 208A 4 dây riêng 8 pha PSK 2400 Song công ñ ng b 208B 4 dây riêng 8 pha PSK 4800 Song công ñ ng b 209A 2 dây chuy n 16pha 4800 Bán song công ñ ng b m ch QAM 9600 Song công ñ ng b 4 dây 7.3.3 K t n i modem qua h th ng ñi n tho i : Ð th c hi n vi c truy n d li u qua h th ng ñi n tho i thông qua modem, công ty ñi n tho i có nhi m v t o s k t n i sao cho th t thu n l i cho ngư i s d ng modem. Có 2
cách k t n i: - Ghép âm (Acoustical coupler) - K t n i nh m ch truy xu t d li u (Data access arrangement). 7.3.3.1 K t n i thông qua ghép âm . 7.3.3.2 K t n i nh m ch truy xu t d li u . 7.3.3.1 K t n i thông qua ghép âm : Ð th c hi n vi c k t n i c n m t b ph n ghép âm (Acoustically coupled modem) có ch gác ng t h p gi ng như ñi n tho i mà bên trong có m ch như (H 7.41). A1 và A2 trong m ch không ph i là c ng logic nhưng ñư c dùng v i ý nghĩa là tín hi u ch xu t hi n ngã ra khi có ñ hai tín hi u ngã vào. (H 7.41) Phát sinh cu c g i: Ngư i v n hành Originate modem kh i ñ ng cu c g i b ng cách nh c ng t h p (tr ng thái Off-hook tác ñ ng lên ñư ng dây) quay s ñi n tho i liên k t v i modem answer. ñ u kia, khi nh n ñư c chuông, m ch báo chuông ñư c tác ñ ng (pin 22 c a RS 232). N u DTE ñã s n sàng, nó cho phép pin DTR (pin 20) lên m c tác ñ ng, báo cho modem ñ tr l i cu c g i b ng cách phát tín hi u mark F2. Khi nghe tín hi u này, ngư i v n hành Originate modem gác ng t h p lên b ph n ghép âm c a modem (Acoustically coupled modem). Tín hi u F2 s ñư c chuy n thành tín hi u ñi n nh micro c a modem (H 7.41). Tín hi u này qua A2 t i m ch dò sóng mang (A2 có th là m t khóa cơ ho c t bào quang). M ch l c d i thông ch cho phép t n s mark/space c a F2 qua. Khi Originate modem nh n ñư c tín hi u mark F2 nó báo cho cho DTE b ng cách tác ñ ng lên m ch RLSD (pin 8), sau th i gian tr gi a RTS/CTS, t n s mark/space F1 c a Originate modem ñư c phát ñi. A1 là m t khóa có tác d ng b o ñ m ch cho F1 phát ñi khi dò ra sóng mang. Originate modem lúc này vào ch ñ phát d li u và nó s phát cho t i khi nào c 2 DTE ngưng phát sóng mang và ch m d t cu c g i. Trong khi truy n d li u, tín hi u s s ñư c g i t LCU (Line Control Unit) t i m ch ñi u ch FSK thông qua chu n RS-232C. Các xung này ñi u ch tín hi u t VCO và cho ra tín hi u tương t ngã ra, ñưa ñ n loa ñ chuy n ñ i thành tín hi u nghe ñư c và ñưa vào
micro c a ng t h p ñ ì truy n lên ñư ng dây tho i gi ng như ta truy n ti ng nói. Answer modem nh n tín hi u F1 gi i ñi u ch và cho l i d li u như ta ñã bi t. Khóa S1 trong (H 7.41) cho phép ch n phương th c ho t ñ ng là HDX hay FDX. Trong các modem ñ i cũ, tín hi u t keyboard không xu t hi n tr c ti p trên màn hình. Khi ch n HDX, d li u t keyboard c a DTE phát qua m ch s a d ng r i hi n th trên màn hình. Khi ch n FDX, d li u phát xu t hi n trên màn hình khi answer modem phát ngư c l i cho originate modem. 7.3.3.2 K t n i nh m ch truy xu t d li u (Data Access Arangement, DAA): Các thi t b DTE có th truy n d li u trên ñư ng dây ñi n tho i nh m t m ch n i gi a modem và ñư ng dây ñi n tho i g i là m ch truy xu t d li u, (H 7.42) là sơ ñ m ch DAA. (H 7.42) Modem nh n cu c g i: Tín hi u chuông t n s 20 Hz ñ n ñư c l c và tích h p b i m ch dò chuông cho ñ n lúc ñ ñ kích ho t m ch DAA b i ñi n th m t chi u c p cho ñư ng RI. Modem ph n ng b ng cách ñưa chân OH (Off-hook) lên cao. Tín hi u này tác ñ ng relay OH (là lo i thư ng h , NO) cho phép m t dòng DC ch y trên m ch ñi n tho i. T ng ñài s nh n ra ñi u này như tr ng thái Off-hook và ch m d t tín hi u chuông. Lúc này modem ñưa ñư ng DA lên ON, ñi u này tác ñ ng lên relay CT (lo i thư ng ñóng, NC) làm h m ch ñi n tr khi n m ch ki m soát m c t ñ ng ñư c n i vào m ch và cho phép các ñư ng Tip (T) và Ring (R) n i vào DT (Data Tip) và DR (Data Ring). Lúc này ñư ng CCT cũng lên ON báo cho modem bi t h th ng ñã ñư c k t n i và modem ch nh n tín hi u. Cu c g i s ch m d t khi modem c p tín hi u m c th p cho chân OH làm vô hi u hóa relay OH và ng t m ch DC. Modem phát sinh cu c g i: Theo m t cách tương t , modem phát sinh cu c g i b ng cách ñưa chân OH lên cao ñ thông m ch DC t i t ng ñài. Sau khi hoàn t t vi c quay s , chân DA lên cao ñ tác ñ ng lên relay CT ñ thông m ch k t n i modem và h th ng. Modem s b t ñ u truy n tín hi u khi chân CCT lên m c cao. Sau khi phát xong b n tin, modem ñưa chân OH xu ng th p ñ ch m d t s k t n i.
7.4 VÀI MODEM DÙNG M CH LSI Các nhà ch tao IC ñã phát tri n nhi u linh ki n lo i LSI trong ñó k t h p nhi u m ch ch c năng c a modem trong m t v . Các chip dùng k thu t NMOS ho c CMOS có ch a s n b ñi u ch , gi i ñi u ch và logic ñi u khi n cho các modem có t c ñ khác nhau, t th p ñ n trung bình. G n ñây có xu t hi n các m ch l c khóa CMOS g m c l c phát và l c thu trong m t IC. Ph n sau ñây gi i thi u 2 IC tiêu bi u c a Motorola, ñó là IC modem s MC 6860 và b l c khóa MC 145440 7.4.1 Modem s MC 6860 . 7. 4. 2 Bô l c MC 145440 . 7.4.1 Modem s MC 6860 : Modem 6860 là lo i NMOS, trong m t v 24 chân g m các b ph n: ði u ch , gi i ñi u ch , logic ñi u khi n c n thi t ñ giao ti p v i UART. 6860 truy n d li u v i v n t c 300 bps ho c 600 bps, dùng k thu t ñi u ch FSK. 6860 hoàn toàn tương thích v i tiêu chu n song công c a Bell 103. (H 7.43) là sơ ñ kh i m t originate modem Bell 103 dùng MC 6860 giao ti p v i USART 8251A. (H 7.43) Chân 21( , switch hook) xu ng th p ñưa 6860 vào mode originate, s n sàng nh n tín hi u mark t n s 2225 Hz t answer modem. 450ms sau khi nh n tín hi u mark, 6860 b t ñ u phát t n s mark 1270 Hz. 750 ms sau khi nh n tín hi u 2250 Hz ñ u tiên, chân CTS xu ng th p và d li u có th ñươc phát hay thu. Ngã vào (threshold detect), chân s 7 có ch c năng tương t chân CD c a RS 232 (phát hi n sóng mang). N u m c ñi n áp sóng mang không ñ m nh, chân TD lên cao kéo theo CTS lên cao và ng t sóng mang Tx.
ngã ra c a b ph n ñi u ch là b bi n ñ i D/A, cho ra tín hiêu n c thang g n sin có r t nhi u hài không mong mu n. B l c phát có nhi m v l c b các hài này ñ tránh giao thoa v i sóng mang FSK nh n ph n thu Ngã vào (Ring Indicator, chân 19) n i v i m ch phát hi n chuông. M c th p chân RI ñưa 6860 vào ch ñ answer và làm cho ngã ra AP (Answer Phone, chân 4) lên cao, ñóng relay chuy n m ch tr l i ñi n tho i. Chân 15 là ngã ra Mode, cho bi t tr ng thái c a modem: M c cao ch mode originate và m c th p ch mode answer. Chân này ñư c dùng ñ ñi u khi n chuy n m ch b l c thu và b l c phát. 7. 4. 2 Bô l c MC 145440 : MC 145440 là IC CMOS, 18 chân bao g m 2 b l c d i th p và d i cao c a Modem Bell 103 và khóa chuy n m ch t ñ ng. mode originate b l c d i cao n i v i kênh thu, b l c d i th p v i kênh phát và ngư c l i mode answer. (H 7.44) trình bày sơ ñ kh i ñơn gi n và ñáp tuy n hai b l c c a MC 145440 (H 7.44) M c logic c a ngã vào O/ (Originate/Answer) ñi u khi n khóa chuy n m ch ñ ch n mode. Ngã vào VLS (Logic Select) dùng ch n m c logic cho tín hi u s ngã vào. VLS cao cho phép m c tín hi u CMOS và th p cho phép tín hi u TTL. Ngã vào ST (Self test) cao ñ t chip ch ñ t ki m tra vòng. Ngã vào CLK SEL (Clock Select) ñi u khi n các b chia t n s bên trong ñ cho phép s d ng v i th ch anh 1 MHz hay 4 MHz tưong ng v i CLK SEL th p ho c cao. Th ch anh ñư c n i vào m ch chân CLK1 và CLK2. Xung clock 1 MHz có th ñư c l y ra t ngã ra CLK OUT thư ng ñ cung c p cho mach ñi u ch -gi i ñi u ch như MC 6860. MC 145440 cũng có thêm m t OPAMP bên ngoài s d ng cho m ch song công.
CHƯƠNG 8 CÁC PHƯƠNG PHÁP ðA H P . N i dung: 8.1 ðA H P T N S . 8.2 ðA H P TH I GIAN . ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Như chúng ta ñã bi t, ñ truy n ñ ng th i nhi u kênh thông tin trên m t ñư ng truy n ngư i ta có th dùng m t trong hai phương pháp ña h p: ða h p phân th i gian và ña h p phân t n s . Phương pháp ña h p phân th i gian phù h p v i vi c truy n tín hi u s , ñư c dùng ph bi n trong các h th ng ñi n tho i s . Phương pháp ña h p phân t n s phù h p v i vi c truy n tín hi u tương t , ñư c dùng r ng rãi trong các phương ti n thông tin khác như truy n thanh, truy n hình . . .. Trong chương này chúng ta s xét qua các phương pháp ña h p ñ truy n d li u và/ho c âm hi u b ng sóng mang tương t ho c s . 8.1 ÐA H P T N S (frequency division multiplexing, FDM) Trong truy n d li u dùng sóng mang tương t , ngư i ta ñã khai thác tri t ñ phương pháp này ñ có th truy n, trong m t kho ng th i gian, càng nhi u thông tin càng t t. Hi n nay kh năng truy n 10.800 kênh âm thanh (VB, Voice Band) ñ ng th i trên sóng mang tương t ñã là hi n th c. Trong d i t n c a ñư ng truy n dùng FDM, m i ngu n thông tin chi m m t kho ng t n s xác ñ nh và các ngu n khác nhau s chia s d i t n này. Thí d , trong ñi u ch AM, các ngu n thông tin khác nhau nhưng chi m cùng m t d i t n s (g i là d i n n, base band) s ñi u ch các t n s sóng mang khác nhau ñ d i ph t n c a chúng lên các vùng khác nhau và do ñó có th ña h p ñ truy n cùng lúc (H 8.1) (H 8.1) ng v i m i tín hi u ñi u ch s xu t hi n hai băng c nh trên và dư i, ch a cùng ngu n thông tin và b n thân sóng mang thì không ch a thông tin trong ñó, như v y m t
phương pháp truy n h u hi u là ch truy n m t băng c nh và lo i b sóng mang (SSBSC, Single side band suppressed carrier). Trong h th ng c a AT&T, m t kênh thông tin bao g m 12 kênh âm thanh (VB), m i kênh (g m tín hi u ti ng nói ho c d li u t m t modem) s ñi u ch m t t n s sóng mang khác nhau và ngư i ta ch n băng c nh th p (LSB) ñ phát ñi. Do m i kênh âm thanh chi m kho ng t n s t 300 ñ n 3000 Hz, nên ngư i ta ch n băng thông 4 kHz cho m i kênh truy n và như v y, 1,3 kHz ñư c xem như kho ng cách an toàn (H 8.2) (a) Ph t n AM (H 8.2) (b) Ph t n SSBSC 12 kênh âm thanh như th h p thành m t nhóm (Group) chi m băng thông 48 kHz, t 60 ñ n 108 kHz (H 8.3) (H 8.3) Ð ña h p m c cao hơn, 5 nhóm tương t như th h p thành m t Super group (SG), băng thông c a m t SG, có ñư c t vi c t h p các băng c nh th p LSB c a m i quá trình ñi u ch , là 240 kHz và chi m d i t n t 312 kHz ñ n 552 kHz (H 8.4)
(H 8.4) Ð n lư t 10 SG ñư c ña h p ñ thành m t Master Group (MG), như v y, m t MG ch a thông tin c a 600 kênh âm thanh. (H 8.5) minh h a m t U600 MG. (H 8.5) Trong (H 8.5) ta th y kho ng cách an toàn cho hai SG k nhau là 8 kHz và gi a hai MG là 80 kHz. Kho ng cách này cho phép m ch l c máy thu có th tách riêng các SG và MG k nhau. MG L600 ña h p SG1 t i SG10 b ng m t phương pháp hơi khác v i phương pháp ña h p c a MG U600 và chi m kho ng t n s t 60 ñ n 2788 kHz. Các MG ch a 600 kênh âm thanh có th ñư c truy n tr c ti p trên cáp. Ð t o m t kênh truy n vi ba (microwave radio channel) ngư i ta có th ña h p 3 MG (H 8.6). (H 8.6)
Ngoài ra, m t Jumbo Group (JG) là m t t h p 6 MG, g m 3600 VB và 3 JG ñư c ña h p ñ ñư c m t kênh truy n g m 10.800 VB . T t c có th ñư c truy n trên cáp. 8.1.1 T o sóng mang. 8.1.2 Ði u ch nh biên ñ . 8.1.3 Truy n sóng vi ba. 8.1.1 T o sóng mang M t máy thu FDM th c hi n vi c gi i ñi u ch b ng cách tr n liên t c tín hi u dao ñ ng gi m d n t n s cho t i lúc ph c h i ñư c tín hi u trong kho ng t n s c a VB. Ði u ki n c n thi t là sóng mang gi a máy phát và thu ph i ñ ng nh t, n u không tín hi u ph c h i ñư c s b l ch t n s ra kh i ph t n g c. V i m c ñích s d ng hi u qu công su t, máy phát FDM ñã dùng phương pháp tri t sóng mang, vì v y sóng mang phát không th ph c h i tr c ti p t tín hi u d i n n mà máy thu nh n ñư c. N u ñ ý các t n s sóng mang t các Group cho ñ n JG, ta th y ñ u là b i c a 4 kHz, như v y trong m t h th ng thông tin, m t tr m có th ñư c thi t k như m t tr m ch , ñây s th c hi n m ch dao ñ ng 4 kHz mà t t c các tr m trong h th ng ph i ñ ng b v i nó. M t cách t ng quát, t n s 4 kHz ñư c nhân lên cho t i t n s hư ng d n (pilot) cao hơn (64.312 ho c 552 kHz) r i cho tr n v i d i t n c a tín hi u. M i tr m th c p (máy thu) gi i ñi u ch t n s hư ng d n r i ph c h i và t o t n s 4 kHz. Như v y t t c tr m trong h th ng t o sóng mang t t n s 4 kHz này. Trong nh ng h th ng l n như h th ng Bell hay General Telephone, th t là không th c t n u tr m ch phát tín hi u 4 kHz tr c ti p ñ n các tr m con. Thay vào ñó, m t s tr m con s ñư c dùng như nh ng repeaters cho các tr m con khác v tín hi u hư ng d n này. Ð có ñư c các t n s sóng mang cao hơn ngư i ta cho tín hi u 4 kHz qua m t m ch phi tuy n r i l y ra các h a t n. N u t n s 4 kHz này b trôi d t m t ít v pha và t n s s ñưa ñ n m t s thay ñ i ñáng k c a các h a t n. Thí d 1: Xác ñ nh t n s phát c a kênh vi ba dùng ñ phát kênh âm thanh VB 10, group 4, super group 17, master group 3 Ch 10 GP 4 SG 17 MG 3 at GP at SG at MG at radio ch. fc 72 kHz 564 kHz 2108 kHz 8848 kHz LSB 68-72 kHz 492-496 kHz 1612-1616 kHz 7232-7236 kHz Qua thí d 1, ta th y m c dù t n s c a kênh VB tăng lên nhưng nó v n chi m băng thông g c là 4 kHz. Thí d 2: N u tín hi u dao ñ ng 4 kHz b trôi 10 Hz thì t n s âm thanh 1 kHz channel VB 3, group 2, SG 17, MG 2 s trôi bao nhiêu? Gi s t n s sóng mang ñư c ñi u ch biên ñ và d n xu t t t n s 4 kHz.
Cho kênh VB 3 fc lý tư ng : 100 kHz fc th c t : 4,01 kHz * 25 (100/4) = 100,25 kHz LSF lý tư ng : 100 kHz - 1 kHz = 99 kHz LSF th c t : 100,25 kHz - 1 kHz = 99,25 kHz Cho Group 2 fc lý tư ng : 468 kHz fc th c t : 4,01 kHz * 117 (468/4) = 469,17 kHz LSF lý tư ng : 468 kHz - 99 kHz = 369 kHz LSF th c t : 469,17 kHz - 99,25 kHz = 369,92 kHz Cho SG 17 fc lý tư ng : 2108 kHz fc th c t : 4,01 kHz * 527 (2108/4) = 2113,27 kHz LSF lý tư ng : 2108 kHz - 369 = 1739 kHz LSF th c t : 2113,27 kHz - 369,92 kHz =1743,35 kHz Cho MG 2 fc lý tư ng : 6248 kHz fc th c t : 4,01 kHz * 1562 (6248/4) = 6263,62 kHz LSF lý tư ng : 6248kHz - 1739 kHz = 4509 kHz LSF th c t : 6263,62 kHz - 1743,35 kHz =4520,27 kHz Như v y m t s thay ñ i 10 Hz t n s dao ñ ng ñã d n t i m t thay ñ i kho ng 11 kHz ngã ra c a kênh vi ba. Vì m i kênh VB r ng 4 kHz nên s trôi d t này tương ñương v i 3 kênh VB. Trong (H 8.5) các SG t 25 t i 28 có thêm ch D trong s ch SG ñi u này ch r ng t n s sóng mang c a các SG này ñư c d n xu t không ph i t h a t n c a 4 kHz. Sóng mang c a các SG t 15 ñ n 18 ñư c tr n v i m t h a t n th p hơn (1040 kHz) và băng c nh trên ñư c l c l y ñ dùng như sóng mang c a các DSG, ñi u này làm gi m s sai pha c a các sóng mang SG có t n s cao. 8.1.2 Ði u ch nh biên ñ : Trong quá trình truy n, s thay ñ i biên ñ tín hi u có th x y ra. S thay ñ i này c n ph i ñư c xác ñ nh ñ có bi n pháp bù tr . Ð th c hi n vi c ñi u ch nh biên ñ t ñ ng, m t tín hi u hoa tiêu t n s 104,08 kHz có biên ñ chu n, dùng ñ tham kh o, ñư c ñưa vào Group. Tín hi u này ñư c d n xu t t tín hi u 4 kHz b ng phương pháp như sơ ñ (H 8.7). Do m i SG g m 5 Group nên có 5 t n s hoa tiêu khác nhau (H 8.8). Biên ñ c a tín hi u hoa tiêu ñã ñư c xác ñ nh trư c nên m i s thay ñ i c a biên ñ tín hi u này ñư c tham kh o ñ th c hi n vi c ñi u ch nh m t cách t ñ ng biên ñ c a tín hi u nh n ñư c.
(H 8.7) (H 8.8) Nhóm (H 8.9) minh h a vi c ñi u ch nh biên ñ ñư c th c hi n trong t ng t ng. (H 8.9a) cho th y ñ c tuy n truy n lý tư ng, các biên ñ c a các tín hi u trong các MG là như nhau nhưng trong th c t thì biên ñ này thay ñ i theo các t n s khác nhau (H 8.9b) Vi c ñi u ch nh ñ l i t ñ ng ñ bù vào s bi n d ng biên ñ do các môi trư ng truy n khác nhau ñư c th c hi n trong m i t ng. Ð u tiên, biên ñ c a m i kênh MG ñư c ñi u ch nh (H 8.9c), k ñ n là biên ñ c a tín hi u trong m i kênh SG (H 8.9d) và cu i cùng vi c ñi u ch nh ñư c th c hi n các GP (H 8.9e). (H 8.9) (H 8.10) cho th y cách l ng tín hi u hoa tiêu vào tín hi u d i n n ph c h p như th nào. M i nhóm có tín hi u 104,08 KHz ñưa vào m ch t h p kênh (channel combining network). K t qu là m i SG có 5 tín hi u hoa tiêu c a nhóm (ñó là các tín hi u 315,92 KHz, 363,92 KHz, 411,92 KHz, 459,92 KHz và 507,92 KHz). Tín hi u hoa tiêu c a nhóm 1 cũng là tín hi u hoa tiêu c a super group (315,92 KHz). Ðây là tín hi u dùng tham kh o ñ hi u
ch nh tín hi u ra m ch phân cách SG. V y m i MG có 50 tín hi u hoa tiêu c a Group, trong ñó có 10 tín hi u ñ ng th i là tín hi u hoa tiêu c a SG. Ðó là các tín hi u có ñư c do các tín hi u fc c a SG tr n v i tín hi u 315,92 KHz (Thí d : v i SG13, fc=1116 KHz thì tín hi u hoa tiêu là 1116-315,92=800,08 KHz). M t tín hi u hoa tiêu c a MG có t n s 2480 KHz ñư c thêm vào m i MG m ch t h p SG, t o thành t ng s là 51 tín hi u hoa tiêu c a MG. (H 8.10) (H 8.11) là sơ ñ kh i m t m ch gi i ña h p FDM, cho th y tín hi u hoa tiêu ñư c tham kh o như th nào và ñư c dùng ñ phân cách s hi u chính các MG, SG và GP. Tín hi u ph c h p FDM t i m ch phân cách MG, c th là các m ch l c d i thông BPF ñ tách riêng các tín hi u MG1 (564 - 3084 kHz), MG2 (3164 - 5684 kHz) và MG3 (5764 - 8284 kHz), các tín hi u này cùng các tín hi u hoa tiêu tương ng ra kh i m ch phân cách MG theo 3 ñư ng khác nhau. Tín hi u MG1 chia làm hai nhánh, m t ñưa th ng vào m ch khu ch ñ i AGC và m t vào m ch tách tín hi u hoa tiêu 2840 kHz trư c khi vào m ch khu ch ñ i AGC ñ so sánh và ñi u ch nh ñ l i tín hi u MG1. Tín hi u ra t m ch khu ch ñ i AGC ñư c ñưa vào m ch phân cách SG ñ cho ra tín hi u c a SG13 ñ n SGD 28. Riêng hai ñư ng tín hi u MG2 và MG3 ñư c ñưa vào m ch ñi u ch cân b ng và l c BPF ñ ph c h i d i t n tương ng v i các SG trư c khi ñưa vào m ch khu ch ñ i AGC. Công vi c tương t ñư c th c hi n các t ng hi u chính SG và GP. ngã ra t ng hi u chính GP ta ñư c tín hi u c a 12 kênh VB (60 - 108 kHz) ñã ñư c ñi u ch nh biên ñ .
(H 8.11) 8.1.3 Truy n sóng vi ba : M t kênh vô tuy n bao g m 3 kênh MG chi m d i t n t 564 kHz ñ n kho ng 8,3 MHz. Ð ñư c phát ñi như m t sóng vi ba (>1GHz), tín hi u này ph i ñư c nâng t n s lên b ng cách ñi u ch FM m t sóng mang trung t n 70 MHz, v i ch s ñi u ch nh - kho ng 0,4 - ta ñư c k t qu g n gi ng như ñi u ch AM, nghĩa là ph t n ch g m m t c p băng c nh trên và dư i. Tín hi u này l i ñư c dùng ñ ñi u ch AM m t sóng mang 6 GHz và băng c nh trên ñư c l c l y ñ phát ñi (H 8.12).
Ð phát 1800 kênh VB c n m t băng thông là 16,6 MHz, mà tiêu chu n FCC cho phép băng thông r ng 29 MHz, như v y tiêu chu n FCC có th a ñ phát m t kênh vô tuy n ch a 1800 VB b ng phương ti n vi ba. (H 8.12) 8.2 ÐA H P TH I GIAN (Time-division multiplexing ,TDM) : Ða h p phân th i gian có hai d ng : ñ ng b và không ñ ng b 8.2.1 Ða h p th i gian ñ ng b . 8.2.2 Ða h p th i gian không ñ ng b . 8.2.1 Ða h p th i gian ñ ng b (Synchronous time-division multiplexing) : Ða h p th i gian ñ ng b th c hi n ñư c khi dung lư ng c a ñư ng truy n vư t nhi u l n v n t c bit c a tín hi u c n truy n. Nhi u tín hi u s (hay tín hi u tương t ñư c s hóa) có th truy n trên m t ñư ng truy n nh ng th i ñi m khác nhau. S phân chia th i gian có th th c hi n cho t ng bit, t ng kh i nhi u ký t hay t ng kh i l n d li u. (H 8.13) cho th y m t s tín hi u [mi(t), i = 1, 2, 3, . . . n) ñư c ña h p trên m t ñư ng truy n, m i tín hi u ñư c ñưa vào vùng ñ m trư c khi ña h p, vùng ñ m có chi u dài chu n là m t bit hay m t ký t , các vùng ñ m ñư c quét tu n t ñêí t o tín hi u ña h p mc(t). T c ñ quét ph i ñ nhanh sao cho các vùng ñ m r ng trư c khi d li u m i ñ n do ñó v n t c bit c a mc(t) ít nh t ph i là t ng c a các mi(t). mc(t) là tín hi u s , có th phát tr c ti p hay qua modem (H 8.13 ) (H 8.13b) cho d ng thông thư ng c a tín hi u ña h p trên ñư ng truy n, tín hi u này có c u trúc khung (frame), m i khung ch a m t s khe th i gian (timeslot). Trong m i
khung, m t ho c nhi u khe th i gian ñư c dành cho m i ngu n d li u. Chu i các khe dành cho m t ngu n d li u trong các khung khác nhau hình thành m t kênh (channel). Chi u dài m i khe b ng chi u dài c a thanh ghi ñ m phát, c th là 1 bit ho c chi u dài 1 ký t . Trên ñư ng truy n TDM , d li u ñư c xu t ra theo m t trong hai k thu t : - K thu t xen ký t (word or character-interleaving) ñư c dùng cho các ngu n b t ñ ng b , m i khe th i gian ch a m t ký t d li u. - K thu t xen bit (bit-interleaving) ñư c dùng cho ngu n ñ ng b và không ñ ng b , m i khe th i gian ch ch a m t bit. (H 8.14) là m t thí d cho th y s khác nhau c a 2 k thu t xen ký t và xen bit. Trong thí d , ñ ñơn gi n ta ch v các m u bit c a 2 kênh thay vì 24 kênh như trong th c t . (a) xen bit (b) xen ký t (H 8.14) máy thu, d li u ñư c gi i ña h p và ñưa ñ n các ñích tương ng . Ta g i TDM ñ ng b không ch vì lý do phát ñ ng b mà còn b i m t lý do quan tr ng hơn là các khe th i gian dành cho các ngu n d li u ñư c gi c ñ nh, nghĩa là dù m t kênh nào ñó trong h th ng không có d li u ñ truy n, khe th i gian dành cho nó v n ñư c phát ñi. M c dù các khe th i gian ñã ñư c n ñ nh, nhưng các thi t b TDM ñ ng b v n có th làm vi c v i nh ng ngu n d li u có v n t c bit khác nhau. Thí d , trong m t chu kỳ nh ng thi t b có v n t c th p nh t có th s d ng m t khe th i gian trong khi các thi t b có v n t c cao hơn dùng nhi u khe th i gian hơn. 8.2.2.1 ði u khi n ñư ng truy n TDM. 8.2.1.2 Ð ng b khung.
8.2.1.3 Nh i xung. 8.2.1.4 H th ng sóng mang. 8.2.2.1 ði u khi n ñư ng truy n TDM : Trong mô hình c a các khung thông tin TDM gi i thi u (H 8.13) ta không th y các chi ti t ñ u khung (header) và cu i khung (trailer) là nh ng chi ti t ph i có trong k thu t truy n ñ ng b . Th t ra ñi u này cũng không c n thi t. Chúng ta có th xem qua hai cơ ch c a giao th c ñi u khi n liên k t d li u: ki m soát dòng d li u (flow control) và ki m soát l i (error control). - Ki m soát dòng d li u: vì v n t c bit trên ñư ng truy n thì c ñ nh và các b ña h p và gi i ña h p ñư c thi t k v n hành v i v n t c này nên vi c ki m soát không c n thi t. Nhưng, gi s có m t kênh trong ñư ng truy n không có kh năng nh n d li u vi c truy n các khung khác có d ng l i không? Rõ ràng câu tr l i là không vì các kênh khác v n mong nh n d li u nh ng th i ñi m ñã ñ nh, v y trong kho ng th i gian này kênh có v n ñ s truy n các khe th i gian r ng. - Ki m soát l i: Tương t , vi c ki m soát l i s ñư c th c hi n cho t ng kênh riêng bi t vì ngư i ta không th yêu c u phát l i t t c các kênh khi có m t kênh b l i. Tóm l i, trong TDM các giao th c (thí d SDLC, HDLC) s ñư c áp d ng cho t ng kênh và gi s dùng phương pháp xen ký t , hai kênh truy n cho hai ngu n d li u d1 và d2 v i các trư ng c (F) và ñi u khi n (C), ñ a ch (A) và trư ng FCS (f) s ñư c s p ñ t như sau: Ngã vào 1: F1 A1 C1 d1 d1 d1 f1 f1 F1 A1 C1 d1 d1 d1 f1 f1 F1 . . . . Ngã vào 2: F2 A2 C2 d2 d2 d2 d2 f2 f2 F2 A2 C2 d2 d2 d2 d2 f2 f2 F2. . . . Dòng d li u ña h p: F1 F2 A1 A2 C1 C2 d1 d2 d1 d2 d1 d2 f1 d2 f1 f2 F1 f2 A1 F2 C1 A2 d1 C2 d1 d2 d1 d2 f1 d2 f1 d2 F1 f2 . . (H 8.15) Nhìn dòng d li u ña h p chúng ta c m th y dư ng như không có tính nh t quán các khung SDLC (HDLC), do chi u dài khung d li u khác nhau, tuy nhiên các m u d li u s ñư c tách ra và tái h p m t cách chính xác các ngã ra c a b ph n thu. 8.2.1.2 Ð ng b khung : M c dù giao th c ñi u khi n liên k t d li u không ñư c dùng ñ qu n lý toàn b ñư ng truy n TDM nhưng vi c ñ ng b khung r t c n thi t ñ máy thu nh n d ng và th c hi n nhi m v phân b d li u c a mình. H th ng Telco s d ng 24 khe th i gian (n= 24) cho m t khung, m i khe th i gian dành cho m t kênh âm thanh (voice band), các tín hi u âm thanh ñư c l y m u v i v n t c 8000 m u/sec và ñư c mã hóa v i 8 bit. Như v y, m t khung d li u ch a :
24 kênh x 8 bit/kênh = 192 bit Cu i m i khung, ngư i ta thêm vào 1 bit dùng cho ñ ng b khung (framing bit) do ñó m i khung ch a 193 bit, m u c a chu i bit ñ ng b khung tùy thu c ñư ng truy n. - Ðư ng truy n D1 dùng k thu t nén tín hi u tương t v i h s µ = 100 và dùng t mã 7 bit nên ch c n thêm bit th 193, là các bit 0/1 luân phiên, vào cu i khung (hi n nay ñư ng truy n này không còn s d ng). - Các ñư ng truy n D2 và D3 ngoài các bit ñ ng b khung còn có thêm các bit báo hi u (signaling bit), ñư c th c hi n như sau: Các khung thông tin ñư c nhóm thành t ng nhóm 12 khung, g i là m t super frame. khung th sáu và mư i hai, các bit LSB c a nhóm 8 bit c a m i t mã PCM trong t t c 24 kênh ñư c thay b i bit báo hi u (signaling bit), dùng cho tín hi u báo on-hook/off-hook. Bit LSB trong các kênh c a khung th 6 g i là bit - A và c a khung th 12 g i là bit - B Và máy thu nh n di n khung th 6 và 12 nh chu i bit ñ ng b khung s p x p theo qui lu t c th như sau: Khung 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Bit ñ ng b khung 1 0 1 0 1 0 0→ 1 1→0 Bit báo hi u 0 1 Ta th y, các bit th 193 c a các khung l ñư c dùng cho s ñ ng b và c a các khung ch n dùng nh n d ng khung th 6 và 12 là các khung có ch a bit báo hi u. Máy thu nh n ra khung th 6 do s bi n ñ i t 0 lên 1 (001) và khung 12 do bi n ñ i t 1 xu ng 0 c a các bit báo hi u (110). Lưu ý là vi c thay th bit LSB trong các kênh âm thanh b i bit báo hi u làm nh hư ng ñ n tín hi u âm thanh khi gi i mã nhưng s nh hư ng này là không ñáng k (ñi u này không th c hi n trên tín hi u có ngu n g c là tín hi u s ) . Ngoài ra, ñ duy trì vi c ñ nh th i, d li u s trên các kênh D ph i không ch a các chu i nhi u hơn 14 s 0 liên ti p. Máy phát s quan sát t ng t mã 8 bit, m i t mã ph i có it nh t m t bit 1, n u t mã nào g m toàn bit 0 và n m trong chu i nhi u hơn 14 bit 0 thì bit th 7 c a t mã ñó (v trí tính t trái sang) s ñư c thay b ng bit 1. Thí d : a. Chu i bit 1000 0000 0000 0001 ñư c ch p nh n b. Chu i bit 1000 0000 0000 0000 s ñư c thay b i: 1000 0000 0000 0010. Máy thu s t n m t kho ng th i gian ñ tìm m u bit nói trên trong chu i d li u ñ n ñ thi t l p s ñ ng b . Tr trung bình c c ñ i c a kho ng th i gian này xác ñ nh b i: Tsavg = 2NT = 2N2t t = th i gian bit N = s bit m i khung T = chu kỳ c a khung = Nt V i N = 193, T = 125 µs và t = 0,648 µs th i gian trung bình là 48,25 ms (ñây là th i gian tr gi a RTS và CTS mà ta ñã th y trư c ñây).
Do các khung ñư c t o ra có t n s trùng v i t n s l y m u (8000 l n trong m t giây), v y ña h p th i gian 24 kênh ñòi h i dung lư ng ñư ng truy n là 8000x193 = 1,544 Mbps. Ð tương thích v i các kênh D, tín hi u s ch ñư c dùng 7 ho c 6 bit cho m i ký t và dành bit th 8 (v trí LSB) cho tín hi u ñi u khi n (n u d li u 8 bit thì không có bit báo hi u). 8.2.1.3 Nh i xung (pulse stuffing) : Có l v n ñ khó khăn nh t trong thi t k m ch ña h p ñ ng b th i gian là s ñ ng b c a nhi u ngu n d li u khác nhau. N u m i ngu n s d ng m t xung ñ ng h khác nhau thì m t thay ñ i c a m t tín hi u ñ ng h nào ñó s gây ra s m t ñ ng b ngay. Hơn n a trong nhi u trư ng h p, v n t c bit c a các ngu n d li u vào không ph i lúc nào cũng t l v i nhau. K thu t nh i xung ñư c s d ng ñ gi i quy t t t c các v n ñ trên: ðưa thêm các xung vào các ngu n d li u sao cho v n t c bít c a t t c các ngu n phù h p v i v n t c bit c a h th ng. Các xung nh i ñư c ñưa vào ngu n d li u nh ng v trí xác ñ nh ñ máy thu có th nh n d ng và lo i b . Như v y v n t c d li u ngã ra m ch ña h p l n hơn t ng v n t c bit c a t t c các ngu n. (H 8.16) là m t thí d nh i xung : Gi s có 11 ngu n d li u ñư c ña h p trên m t ñư ng truy n: - Ngu n 1 : tín hi u tương t , băng thông 2 kHz - Ngu n 2 : tín hi u tương t , băng thông 4 kHz - Ngu n 3 : tín hi u tương t , băng thông 2 kHz - Ngu n 4 - 11 : tín hi u s , 7200 bps, ñ ng b (H 8.16) Các bư c sau ñây s ñư c th c hi n: - Bư c 1: Các tín hi u tương t s ñư c l y m u (PCM), ñ i v i ngu n 1 và 3 c n 4000 m u/sec và ngu n 2 c n 8000m u/sec, gi s dùng mã 4 bit . Ð thu n ti n, 3 ngu n này ñư c ña h p thành m t ngu n duy nh t. V i t n s quét 4 kHz, m t m u PAM dùng cho ngu n 1 và 3, ngu n 2 dùng 2 m u PAM cho m i chu kỳ quét. 4 m u này ñư c k t h p (xen
bit hay ký t ) và bi n ñ i thành nh ng m u PCM 4 bit. Ta ñư c t ng s 16 bit ñư c t o ra v i v n t c 4000 l n /sec, hay nói cách khác ta ñư c tín hi u 64 kbps. - Bư c 2: Các ngu n tín hi u s s ñư c nh i xung ñ ñ t v n t c 8 kbps, ña h p 8 ngu n này ñ ñư c t ng s 64 kbps. M t khung d li u bây gi ch a 32 bit : 16 bit PCM và 16 bit c a 8 ngu n tín hi u s 8.2.1.4 H th ng sóng mang : Tương t như FDM, TDM ñư c dùng như m t ph n c a h th ng truy n thông t m xa nên s phân c p c a h cũng ñư c hình thành. B ng 8.1 cho 2 h th ng dùng ña h p ñ ng b th i gian qu c t (CCITT) và B c M (h th ng AT & T, cũng dùng Nh t B n) B ng 8.1 (a) B c M (b) Qu c t AT&T (CCITT) Tên S kênh âm V n t c bit S S kênh âm thanh V n t c bit HT thanh mc DS-1 24 1,544 1 30 2,048 DS-1C 48 (Mbps) 2 120 (Mbps) DS-2 96 3,152 3 480 8,448 DS-3 672 6,312 4 1920 34,368 DS-4 4032 44,736 5 7680 139,264 274,176 565,148 * DS-1 là c p n n c a AT&T, trong ñó ña h p 24 kênh âm thanh, m i khung ch a [(24x8) +1 =193 bit ], m i kênh ch a m t t PCM, băng thông tín hi u là 4000 Hz nên t c ñ l y m u 8000 m u /sec . Vì v y, m i khe th i gian và do ñó m i khung ph i l p l i 8000 l n /sec, ta ñư c v n t c bit là 8000x193 = 1,544 Mbps. * Các kênh d li u s cũng có th ñư c truy n trên ñư ng DS-1, nghĩa là v i v n t c 1,544 Mbps. N u ngu n d li u 8 bit thì không có bit ñ ng b m i khung nên s ñ ng b ñư c th c hi n b ng cách dùng 23 kênh cho d li u và kênh th 24 dành cho s ñ ng b . - N u ngu n d li u là 7 bit thì bit th 8 là bit báo hi u. Do m i khung cũng ñư c l p l i 8000 l n trong m t giây nên v n t c truy n cho m i kênh là 7x8000=56 kbps. - N u ngu n d li u là 6 bit, m t bit b b tr ng (bit MSB) và như v y v n t c bit c a m i kênh là 6x8000 = 48 kbps. Dung lư ng này cũng có ñư c t vi c ña h p 5 kênh 9,6 kbps ho c 10 kênh 4,8 kbps ho c 20 kênh 2,4 kbps. * Cu i cùng, c p n n c a h th ng, ñư ng truy n DS-1 có th ñư c dùng ñ truy n m t h n h p các kênh âm thanh và d li u. Trong trư ng h p này c 24 kênh ñư c s d ng mà không có byte ñ ng b . * B n h th ng DS-1 ñư c ña h p ñ ñư c h th ng DS-2 có v n t c bit là 6,312 Mbps (1,544x4=6,176 Mbps, s bit còn l i dùng cho ñ ng b , ki m tra và nh i xung) * Ða h p c p cao hơn cho ta h th ng DS-3 và DS-4 v i v n t c bit lên ñ n 44,376 Mbps và 274,176 Mbps (H 8.17) .
DS4 274,176 Mbps M34 6:1 ↕|| | | | DS3 44,736Mbps ↕ ↕ MX3 M13 7:1(DS2) 28:1 14:1(DS1C) 28:1(DS1) DS2 6,312Mbps ...... or ↕ | | | | ↕ | | | M12 | | | 4:1 ↓ ↓ | ||| DS1C 3,152Mbps | | ↕ | | M1C | | 2:1 ↕| ↓ ↓ DS1 1,544Mbps ↕ ↕ ↕ ↕ PCM PCM PCM PCM ↕ ↕ ↕ ↕ (H 8.17) 8.2.2 Ða h p th i gian không ñ ng b : (Asynchronous time-division multiplexing, ATM) Ða h p th i gian không ñ ng b còn có các tên g i khác do tính ch t c a nó như: TDM th ng kê (statistical TDM) ho c TDM thông minh (Intelligent TDM), dư i ñây ta g i t t ATM. Trong ña h p th i gian ñ ng b , trong m t khung có th có nhi u khe th i gian r ng v n ñư c truy n ñi vì không ph i lúc nào m i kênh ñ u có d li u ñ truy n, ñi u này ñưa ñ n hi u su t s d ng ñư ng truy n r t th p. Ð kh c ph c khuy t ñi m này TDM không ñ ng b ra ñ i. Trong TDM không ñ ng b có th có n ñư ng I/O nhưng ch có k , v i k