CHƯƠNG 3 - KỸ THUẬT TRUYỀN DẪN ppt

 Các tín hiệu số được truyền đi liên tục với tốc độ không đổi.. đồng bộ với tín hiệu số đầu vào trong suốt thời gian truyền dẫn... ghép vào với nhau và có thể được dùng để điều chế một

Chương 3

 Quá trình điều chế PCM cho tiếng nói

 Ưu điểm so với hệ thống tương tự:

độ, pha không cần phải tính chính xác mà chỉ cần xác định các mức.

hơn.

truyền dẫn đường dài

 Nhược điểm:

tự cũ.

Page

Đ ng b là gì? ồ ộ

M t đ ng b ấ ồ ộ

hiệu đồng hồ

 Truyền dẫn không đồng bộ

 Trước khi dữ liệu truyền đi phải có ký hiệu khởi động

Page

 Các tín hiệu số được truyền đi liên tục với tốc độ không

đổi

đồng bộ với tín hiệu số đầu vào trong suốt thời gian

truyền dẫn

Page

 Các hệ thống số đều làm việc với một dạng xung cụ thể nào đó.

cùng

biến dạng

Page

 Sử dụng xung có độ rộng phổ hữu hạn

đó khi các xung này được truyền đi dạng sóng của chúng

sẽ chồng lên nhau.-> lỗi ISI (intersymbol interference)

 Các xung sinc có biên độ khác không tại tâm và bằng

không tại các Tb

thời điểm lấy mẫu các xung không ảnh hưởng tới nhau

Page

Xung vẫn thoả mãn điều kiện trên nhưng phải có tốc độ

giảm nhanh hơn, và có thể thực hiện được -> dung xung cosin nâng

2 2 2

4 1

)

cos(

) (

sin )

(

t R r

t R

r t

R c

t

p

b

b b

−

 Ghép kênh: truyền dẫn thông tin từ nhiều nguồn tới nhiều đích đến trên cùng môi trường truyền dẫn

Page

 Tất cả các phương pháp đều thực hiện dựa trên nguyền tắc chia khả năng kênh thành những khe nhỏ, tín hiệu mỗi nguồn vào gán cho một hoặc nhiều khe đó.

Page

Nguyên lý: Dải băng tần

của kênh được chia ra

thành nhiều khoảng nhỏ,

mỗi khoảng gán cho 1

kênh lối vào, giữa các

khoảng trên có dải bảo vệ

 Thực hiện bên phát:

dụng để điều chế một mang khác nhau.

ghép vào với nhau và có thể được dùng để điều chế một sóng mang chính của hệ

thống rồi được truyền trên một kênh

 Ở bên thu

tần tín hiệu tại các kênh khác nhau

thu ta có thể dễ dàng nhận thông tin từ

các điểm phát khác nhau

Page

 Điện thoại (Trước kia); truyền hình, phát thanh,… Nguyên tắc ghép kênh theo tần số cũng được sử dụng trong hệ thống điện thoại di động tế bào ở đó mỗi người dùng

chiếm một kênh tần số trong suốt thời gian cuộc gọi

Trong trường hợp này ta gọi là đa truy cập phân chia theo tần số (FDMA: Frequency Division Multiple Access) bởi vì phương pháp phân chia theo tần số được sử dụng để cho phép nhiều người có thể truy cập vào mạng tại cùng một thời điểm

Page

Khoảng thời gian trống có thể chèn xung của kênh khác

 Nguyên tắc:

 Độ rộng xung lấy mẫu ngắn hơn nhiều so với

thời gian trôi qua cho đến khi tín hiệu được lấy mẫu lần nữa.

 Trong khoảng thời gian trên có thể chèn nhiều xung của các kênh khác nhau.

 Mỗi kênh đều chiếm băng tần như nhau nhưng được truyền ở những thời điểm khác nhau trên kênh.

 Khoảng thời gian kênh được chia thành nhiều

khoảng nhỏ, gọi là khe thời gian Time Slot (TS)

Page

 Mỗi TS dùng để chứa dữ liệu từ một nhánh vào

cho nhánh đó

dùng để đồng bộ khung

 Mỗi tín hiệu tương tự được lấy mẫu cùng tốc độ và tại

những thời điểm khác nhau

phát trên đường truyền

+ xung báo hiệu vị trí bắt đầu khung

Page

 Bên phát và thu phải hoạt động đồng bộ với nhau (cùng nhịp) thì bên thu mới tách được dữ liệu trong luồng TDM tới.

 Tín hiệu clock nơi phát và nhận phải giống nhau.

hồ từ một đồng hồ chuẩn hoặc nơi thu có thể tách tín hiệu đồng hồ từ luồng TDM tới

Page

BPF hay PLL Hiệu chỉnh pha Bình phương

Vrefy(t) dạng NRZ

y 2 (t) v(t) u(t) Clock

 Để nơi nhận biết đâu là vị trí bắt đầu khung thì tín hiệu đồng bộ khung thược được chèn vào cùng với các tín hiệu vào và đặt ở TS0.

bộ khung được tạo ra từ các phương pháp tạo ngẫu nhiên sao cho nó không trùng với dữ liệu của bất cứ nhánh nào cũng như từ đồng bộ ở khung khác

Page

 Ghép theo từng bít: xen kẽ từng bít từng nhánh vào luồng TDM tổng.

các nhánh vào luồng TDM tổng

Trường hợp 1: Khi các nhánh vào có tốc độ hơn nhau một

hằng số nhân

Đối với nhánh có tốc độ cao gán nhiều khe thời gian hơn

- Ví dụ: Kênh1 có tốc độ f1, kênh 2 có tốc độ f2, kênh 3 có tốc độ f3 mà f1=f3 đồng thời f2 = 2f1 Khi đó ta có cách ghép như sau:

Kênh 1 Kênh 2

Kênh 3

Tốc độ luồng tổng là f = 4f1

Page

 Trường hợp 2: Chèn âm

là tốc độ nhánh nhanh hơn tốc độ của bộ ghép kênh có thể xử lý Khi nhánh đó được ghép vào MUX thì lối ra sẽ bị thiếu các bít của nhánh đó Việc xử lý các bít thiếu này được thực hiện bằng cách chèn thêm các bít thiếu vào nhánh đó ở lối ra

Xung thiếu cần chèn vào tại lối ra của bộ

 Trường hợp 3: chèn dương

hơn tốc độ mà bộ ghép kênh có thể xử lý Khi đó tới các khe thời gian mà không có

dữ liệu thì bộ ghép kênh sẽ chèn thêm các bít vào khe thời gian thừa đó Việc chèn

này được gọi là chèn dương Các bít chèn vào có thể là 0 hay 1 tuỳ vào thiết kế.

Tới xung này không có dữ liệu của nhánh đưa vào Bộ MUX

phải chèn them bít vào Chèn

dương F 0 /N > f nhánh

Page

 Có 4 kênh tốc độ bằng nhau và bằng 100byte/s được ghép TDM theo kiểu từng byte Hỏi?

 Thiết kế bộ ghép kênh với các nhánh lối vào như sau:

 Nhánh 1: Là nguồn tương tự với băng thông là 2Khz

 Nhánh 2: Là nguồn tương tự với băng thông là 4Khz

 Nhánh 3: Là nguồn tương tự với băng thông là 2Khz

 Nhánh 4- 11: Là các nhánh số đồng bộ với tốc độ 7200bps

 Các tín hiệu từ nhánh tương tự được lấy mẫu với tốc độ

Nyquist và được mã hoá với 4bít/mẫu.

 Tính tốc độ luồng TDM và việc ấn định các khe thời gian cho các nhánh vào có tốc độ như sau:

Page

 - Kênh E1 là kênh được ghép theo nguyên tắc phân chia theo thời gian từ 32 kênh E0, mỗi kênh có tốc độ 64kbps theo cách ghép từ - từ.

nói, 2 kênh dùng cho các chức năng đồng bộ và báo hiệu

Page

 Kênh E0: là kênh PCM tốc độ cơ sở nó được tạo thành bởi quá trình số hoá tiếng nói theo phương pháp mã hoá

PCM Tín hiệu tiếng nói được lấy mẫu ở tốc độ 8Khz, mỗi mẫu trên được mã hoá bởi từ mã 8bít Vì vậy tốc độ của

dữ liệu là 8Kmẫu/s x 8bít/mẫu = 64Kb/s

làm 32 TS Mỗi một TS được chèn vào một từ mã 8bít (1 mẫu biên độ tiếng nói)

 TS0 được dùng cho tín hiệu đồng bộ khung

lấy mẫu PCM Như vậy tốc độ của kênh E1 là: 8000lần/s x

32 TS x 8bít / TS = 2.048 Mbps

Page

 Từ đồng bộ khung cần thiét để báo cho bộ giải ghép biết

vị trí của các kênh riêng lẻ trong luồng 2.048 Mbps

thay đổi lần lượt ở từng khung

giải ghép bám vào đó để phân dữ liệu ra từng kênh riêng biệt Mỗi kênh nhận một từ 8 bít trong chu kỳ 125us và tạo ra luồng 64Kbps như ban đầu

Page

 TS16 được định nghĩa để dùng cho báo hiệu kênh liên kết, nó mang thông tin báo hiệu cho tất cả người

dùng trong khung đó CÁc thông tin báo hiệu như:

thiết lập cuộc gọi, giữ cuộc gọi, giải phóng cuộc gọi.

 Thông tin báo hiệu ở trong TS16, trong cùng Frame với dữ liệu tiếng nói , hình thức báo hiệu như vậy

được gọi là báo hiệu kênh kết hợp (CAS: Channel

Assosiated Signalling).

 Ngoài hình thức báo hiệu trên, các tổng đài điện tử số hiện nay còn sử dụng hệ thống báo hiệu kênh chung CCS, trong đó báo hiệu của các kênh thoại được

truyền trên một đường riêng Điển hình của phương thức báo hiệu này là hệ thống báo hiệu số 7: CSS-7.

Time Slot 0 (8 bits) 1

Time Slot 16 Signalling Bits 1

0

1 0

1 0

1 0

1 0

1 0

1 0

1 0

chẵn)

Frame Alignment Word

Multi-Changes to 1 on loss of distant multiframe

Changes to 1 on loss of distant frame (remote alarm) Not-Frame

alignment word (đối với các khung lẻ) Đặt bằng 1 để tránh phỏng tạo từ mã đồng bộ khung

X = bits dự phòng , đặt 1 nếu không dùng N= Bits quốc gia I =bit cho mạng quốc tế

Y = Cảnh báo (Mất đồng bộ đa khung)

(0 = Normal | 1 = Loss of MFAS)

Page

 CCITT G.704, Timeslot 16 có thể dùng cho

thông tin CAS hoặc dùng để truyền data nếu CCS

 Trong CCS, Một giao thức báo hiệu số được dùng giữa hai thiết bị kết nối E1: SS7, ISDN,

sau:

Page

 4 bit đầu Timeslot 16, Frame 0 dùng cho MultiFrame

Alignment Signal (MFAS)

 Timeslot 16 của Frames 1-15 là các bít báo hiệu

MultiFrame Alignment Signal

ch30

Page

X = bits dự phòng , đặt 1 nếu không dùng N= Bits quốc gia I =bit cho mạng quốc tế

Y = Cảnh báo (Mất đồng bộ đa khung)

(0 = Normal | 1 = Loss of MFAS)

X = bits dự phòng , đặt 1 nếu không dùng N= Bits quốc gia I =bit cho mạng quốc tế

Y = Cảnh báo (Mất đồng bộ đa khung)

(0 = Normal | 1 = Loss of MFAS)

60

 Quá trình báo hiệu cho cuộc gọi nội hạt?

37305315 Off hook

Dial tone 3

5

….

Ringing tone Ringback tone

Off hook

Conversation

bit/frame) =

1.536 Mbps + 0.008 Mbps (framing) =1.544 Mbps

1 8 bit 8 bit 8 bit 8 bit

 Chuẩn Bắc Mỹ và Nhật Bản

1 st level

multiplexer

2 nd level multiplexer

3 rd level multiplexer

4 th level multiplexer

5 th level multiplexer

Chuẩn Bắc Mỹ và Nhật Bản

Digital Signal Number Bit rate, R (Mbps) No of 64kbps

PCM channels

Transmission media used

DS-0 0.064 1 Wire pairs DS-1 1.544 24 Wire pairs DS-2 6.312 96 Wire pairs, fiber DS-3 44.736 672 Coax., radio, fiber DS-4 274.176 4032 Coax., fiber

 Chuẩn Châu Âu

1 st level

multiplexer

2 nd level multiplexer

3 rd level multiplexer

4 th level multiplexer

5 th level multiplexer