Luận văn "Khảo sát hệ thống ghép kênh"

Chia sẻ: Phong Thinh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:0

Thêm vào BST

Báo xấu

629
lượt xem 253
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Trong thời đại ngày nay, viễn thông và các ứng dụng của nó đã không còn xa lạ với chúng ta. Nhu cầu về thông tin đã trở thành một vấn đề thiết yếu đối với hầu hết các quốc gia trên thế giới.Trong viễn thông, ghép kênh là quá trình ghép nhiều tín hiệu (hoặc chuỗi dữ liệu) thành một tín hiệu (hoặc chuỗi dữ liệu) để truyền đi xa nhằm tiết kiệm tài nguyên. Thiết bị thực hiện việc này gọi là bộ ghép kênh, ở đầu thu bộ tách kênh thực hiện việc tách các kênh này...

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Luận văn "Khảo sát hệ thống ghép kênh"

BOÄ GIAÙO DUÏC VAØ ÑAØO TAÏO ÑAÏI HOÏC QUOÁC GIA THAØNH PHOÁ HOÀ CHÍMINH TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC SÖ PHAÏM KYÕ THUAÄT KHOA ÑIEÄN LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP ÑEÀ TAØI : KHAÛO SAÙT HEÄ THOÁNG GHEÙP KEÂNH, LUOÀNG 2 . . . 140MBIT/S SIEMENS GVHD : HOÀ VAÊN CÖØU SVTH : NGUYEÃN ÑÖÙC HÖNG LÔÙP : 95KÑÑ MSSV : 95101286 Tp.HCM. THAÙNG 3 - 2000
Luaän Vaên Toát Nghieäp2 Tran g
BOÄ GIAÙO DUÏC VAØ ÑAØO TAÏO ÑAÏI HOÏC QUOÁC GIA THAØNH PHOÁ HOÀ CHÍ MINH TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC SÖ PHAÏM KYÕ THUAÄT TP.HCM KHOA ÑIEÄN BOÄ MOÂN ÑIEÄN TÖÛ LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP ÑEÀ TAØI : KHAÛO SAÙT HEÄ THOÁNG GHEÙP KEÂNH, LUOÀNG 2 … 140MBIT/S SIEMENS Giaùo vieân höôùng daãn : HOÀ VAÊN CÖØU Sinh vieân thöïc hieän : NGUYEÃN ÑÖÙC HÖNG Lôùp : 95KÑÑ Tp.HOÀ CHÍ MINH.Thaùng 3-2000 Luaän Vaên Toát Nghieäp3 Tran g
Ñaïi Hoïc Quoác Gia Tp.Hcm Coäng Hoøa Xaõ Hoäi Chuû Nghóa Vieät Nam Tröôøng Ñaïi hoïc Sö phaïm Kyõ thuaät Ñoäc laäp - Töï do - Haïnh phuùc Thaønh phoá Hoà Chí Minh --------oOo-------- --------oOo-------- KHOA : ÑIEÄN BOÄ MOÂN : ÑIEÄN TÖÛ NHIEÄM VUÏ LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP Hoï vaø teân : ………………………………………………………………………………………………………………………………… Khoùa : ………………….……………………………………………………………………………………………………………… Ngaønh : ………………………………………………….……………………………………………………………………………… 1. Ñaàu ñeà luaän vaên : ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 2. Cô sôû ban ñaàu : ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 3. Noäi dung caùc phaàn thuyeát minh vaø tính toaùn : ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 4. Caùc baûn veõ vaø ñoà thò : ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 5. Caùc boä phaän höôùng daãn : Phaàn Hoï vaø teân caùn boä ………………………………………………… …………………………………………………… ………………………………………………… …………………………………………………… 6. Ngaøy giao nhieäm vuï : ……………………………………………………………………………………………………… 7. Ngaøy hoaøn thaønh nhieäm vuï : ……………………………………………………………………………………… Thoâng qua boä moân Ngaøy …… thaùng …… naêm 2000 Caùn boä höôùng daãn Chuû nhieäm boä moân Luaän Vaên Toát Nghieäp4 Tran g
NHAÄN XEÙT CUÛA GIAÙO VIEÂN HÖÔÙNG DAÃN ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… Luaän Vaên Toát Nghieäp5 Tran g
NHAÄN XEÙT CUÛA GIAÙO VIEÂN PHAÛN BIEÄN ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… Luaän Vaên Toát Nghieäp6 Tran g
Lôøi caûm taï Sinh vieân thöïc hieän xin chaân thaønh caûm ôn : - Thaày HOÀ VAÊN CÖØU, ngöôøi ñaõ taän tình Höôùng daãn em trong quaù trình thöïc hieän ñeà taøi naøy. - Khoa ÑIEÄN tröôøng Ñaïi hoïc Sö phaïm Kyõ thuaät Tp.HCM ñaõ giuùp ñôõ, taïo moïi ñieàu kieän thuaän lôïi cho em trong quaù trình thöïc hieän ñeà taøi. - Taát caû caùc THAÀY COÂ ñaõ vaø ñang coâng taùc taïi tröôøng Ñaïi hoïc Sö phaïm Kyõ thuaät Tp.HCM cuøng taát caû baïn beø ñaõ taän tình giuùp ñôõ vaø chæ baûo em trong suoát thôøi gian hoïc taäp taïi tröôøng vaø ñaõ coù yù kieán ñoùng goùp vaø giuùp ñôõ em xaây döïng vaø hoaøn thaønh taäp ñoà aùn naøy. Sinh vieân thöïc hieän Luaän Vaên Toát Nghieäp7 Tran g
Lôøi môû ñaàu Trong thôøi ñaïi ngaøy nay, vieãn thoâng vaø caùc öùng duïng cuûa noù ñaõ khoâng coøn xa laï vôùi chuùng ta. Nhu caàu veà thoâng tin ñaõ trôû thaønh moät trong nhöõng vaán ñeà thieát yeáu ñoái vôùi haàu heát caùc quoác gia treân theá giôùi. Trong xu höôùng phaùt trieån cuûa nuôùc ta hieän nay, ngaønh Böu Chính Vieãn Thoâng luoân ñöôïc öu tieân phaùt trieån vaø laø moät trong soá nhöõng ngaønh phaùt trieån maïnh meõ nhaát. Ngaønh phaûi kòp thôøi naém baét caùc kyõ thuaät môùi vaø tieân tieán treân theá giôùi, naâng cao khaû naêng vaø chaát löôïng cuûa heä thoáng, laép ñaët nhieàu traïm vieãn thoâng vaø hoaøn thieän hoùa heä thoáng soá treân toaøn maïng … . Nhaèm ñaùp öùng ñöôïc nhu caàu thoâng tin cuûa caû nöôùc. Vì theá vieäc chuù troïng ñeán heä thoáng truyeàn daãn cuõng ñöôïc ñöa leân öu tieân haøng ñaàu. Hieän nay, Siemen laø moät trong nhöõng haõng vieãn thoâng haøng ñaàu treân theá giôùi, caùc thieát bò cuûa haõng ñang ñöôïc söõ duïng roäng raõi treân khaép caùc tænh thaønh trong caû nöôùc. Heä thoáng truyeàn daãn cuûa Siemen theo tieâu chuaån cuûa Chaâu AÂu coù öu ñieåm cao veà phaân caáp gheùp keânh, luoàng trong maïng truyeàn daãn. Tröôùc xu höôùng ñoù, cuøng vôùi söï phaân coâng cuûa boä moân ñieän töû vaø söï taän tình giuùp ñôõ cuûa giaùo vieân höôùng daãn , em ñaõ tieán haønh khaûo saùt heä thoáng thieát bò gheùp keânh, luoàng 2Mbit/s … 140Mbit/s cuûa haõng Siemen vôùi mong moûi naém baét ñöôïc nhöõng vaán ñeà neàn taûng, coát loõi cuõng nhö caùch thöùc khai thaùc vaø hoaït ñoäng cuûa heä thoáng. Do ñaây laø laàn ñaàu tieân thaâm nhaäp vaøo moät lónh vöïc môùi neân sai soùt laø ñieàu khoâng traùnh khoûi. Em raát mong ñöôïc söï goùp yù cuûa quyù thaày coâ vaø cuûa caùc baïn. Ngaøy 18 thaùng 3 naêm 2000 Sinh vieân thöïc hieän Luaän Vaên Toát Nghieäp8 Tran g
MUÏC LUÏC Chöông 1: NGUYEÂN LYÙ HEÄ THOÁNG GHEÙP KEÂNH SOÁ 1.1 Gheùp keânh phaân thôøi gian TDM 1 1.2 Nguyeân lyù heä thoáng gheùp keânh soá 2 1.3 Phöông phaùp gheùp keânh soá 3 1.4 Gheùp keânh sô caáp 4 1.5 Vaán ñeà ñoàng boä 8 1.6 Gheùp keânh caáp cao 9 Chöông 2: ÑAÚNG CAÁP GHEÙP KEÂNH SOÁ CAÄN ÑOÀNG BOÄ PDH 2.1 Caáu truùc khung thôøi gian trong heä thoáng gheùp keânh soá. 13 2.2 Heä thoáng phaân caáp gheùp keânh soá caän ñoàng boä PDH. 16 2.3 Phaân bieät caáp caáp gheùp keânh PDH. 19 2.4 Öu nhöôïc ñieåm cuûa heä thoáng gheùp keânh PDH. 19 2.5 So saùnh PDH vaø SDH. 20 Chöông 3: THIEÁT BÒ GHEÙP KEÂNH SOÁ DSMX 2/34C 3.1 Sô ñoà khoái chöùc naêng vaø hoaït ñoäng cuûa thieát bò gheùp keânh DSMX 2/34C 23 3.2 Sô ñoà maët maùy 25 3.3 Card phaùt trong thieát bò gheùp keânh soá DSMX 2/34C 25 Luaän Vaên Toát Nghieäp9 Tran g
3.4 Maïch giao tieáp ngoõ vaøo 2Mbit/s 31 3.5 Khoái gheùp luoàng 31 3.6 Khoái giao tieáp 34Mbit/s 31 3.7 Card thu trong thieát bò DSMX 2/34C 32 3.8 Khoái phaân luoàng 34 3.9 Maïch giao tieáp ngoõ ra 2Mbit/s 35 3.10 Caøi ñaët DIL-SWITCHES, DIP-FIX trong card thu 35 3.11 Ñaëc tính kyõ thuaät cuûa thieát bò DSMX 2/34C 36 3.12 Card cung caáp nguoàn cho card phaùt vaø card thu 37 3.13 Boá trí caùp vaø kieåm tra luoàng 2Mbit/s, 34Mbit/s 40 Chöông 4: THIEÁT BÒ GHEÙP KEÂNH SOÁ DSMX 34/140C 4.1 Giôùi thieäu toång quaùt 43 4.2 Phaân tích sô ñoà khoái thieát bò gheùp keânh soá DSMX 34/140C 45 4.3 Card chuyeån ñoåi ñieän aùp 47 4.4 Maïch xöû lí luoàng soá 34Mbit/s ngoõ vaøo 51 4.5 Maïch gheùp luoàng soá 34Mbit/s taïi ngoõ vaøo 51 4.6 Maïch gheùp luoàng 52 4.7 Maïch phaân luoàng 52 4.5 Maïch xöû lí luoàng soá 34Mbit/s taïi ngoõ ra 53 4.9 Caøi ñaët DIP-FIX treân card DSMX 34/140C 53 4.10 Caùc tieâu chuaån kó thuaät 54 4.11 Boá trí caùp vaø kieåm tra luoàng 34Mbit/s, 140Mbit/s 56 Chöông 5: ÖÙNG DUÏNG- KHAI THAÙC VAØ BAÛO QUAÛN THIEÁT BÒ 5.1 ÖÙng duïng 58 5.2 Keát noái trong heä thoáng 60 Luaän Vaên Toát Nghieäp10 Tran g
5.3 Khai thaùc vaø baûo döôõng caùc thieát bò 66 Luaän Vaên Toát Nghieäp11 Tran g
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. Luaän Vaên Toát Nghieäp12 Tran g
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 Löôïng Data out LPF Laáy A/D maãu töû hoùa Inter- Mux face Khueách Giöõ LPF D/A ñaïi maãu Keânh N Laáy Löôïng LPF A/D maãu töû hoùa Data in Demux Inter- face Khueách Giöõ LPF D/A ñaïi maãu Luaän Vaên Toát Nghieäp13 Tran g
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 Luaän Vaên Toát Nghieäp14 Tran g
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 … An B1 B2 B3 … Bn C1 C2 C3 … Cn B 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. 1.4 Gheùp keânh sô caáp : 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. Luaän Vaên Toát Nghieäp15 Tran g
1.4.1 Heä thoáng PCM 24 (USA & JAPAN) Heä thoáng PCM 24 keânh Chanel 1 1,544Mbit/s 1 Chanel 2 2 HDB3 out MULT PCM24 1,544Mbit/s 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 μ =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 = 125μs = 193bit T TS1 TS2 TS24 1 2 3 4 5 6 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 125μs 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. Luaän Vaên Toát Nghieäp16 Tran g
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 = 12.125μs = 1,5ms F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 F8 F9 F10 F11 F12 1 0 1 0 1 0 0 0 1 1 1 S A B 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. 1.4.2 Heä thoáng PCM 32 (Chaâu AÂu): Boä gheùp 30 keânh PCM 2,048Mbit/s Chanel 1 1 Chanel 2 2 2M Tx out MULT PCM 30 2048Mbit/s Chanel 30 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. Luaän Vaên Toát Nghieäp17 Tran g
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 = 125μs = 256bit TS0 TS16 TS31 1 2 3 4 5 6 7 8 Moät fram daøi 125μs 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 Luaän Vaên Toát Nghieäp18 Tran g
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 125μs.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. 1.5 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. 1.5.1 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. 1.5.2 Ñoàng boä khung: Tín hieäu ñoàng boä khung chieám khe thôøi gian TS0 cuûa caùc khung chaün F0, F2 …. ÔÛ TS0 : Luaän Vaên Toát Nghieäp19 Tran g
- 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 : 1.6.1 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:τ ≤ t/4, nhöng ñeå thöïc hieän Luaän Vaên Toát Nghieäp20 Tran g