Bài gi̫ng M̩ng thông tin di ÿ͡ng Slide 1¾ Giӟi thiӋu: FDM Frequency Division Multiplexing & TDM Time Division Multiplexing ¾ Ĉa truy cұp theo tҫn sӕ FDMA Frequency Division Multiple Acce
Trang 1Bài gi̫ng M̩ng thông tin di ÿ͡ng Slide 1
¾ Giӟi thiӋu: FDM (Frequency Division Multiplexing) & TDM (Time Division Multiplexing)
¾ Ĉa truy cұp theo tҫn sӕ FDMA (Frequency Division Multiple Access)
¾ Ĉa truy cұp theo thӡi gian TDMA (Time Division Multiple Access)
¾ Ĉa truy cұp theo mã CDMA (Code Division Multiple Access)
¾ Ĉa truy cұp nhұn biӃt sóng mang CSMA (Carrier Sense Multiple Access)
¾ Giao thӭc Polling
GV: Tr̯n Nht Kh̫i Hoàn
Bài gi̫ng M̩ng thông tin di ÿ͡ng Slide 2
Nguӗn tài liӋu tham khҧo
1 Trҫn Hӗng Quân - NguyӉn Hӳu Hұu - Nguyên lý Thông tin di ÿӝng - Chѭѫng
6 - NXB Bѭu ĈiӋn TP HCM -2003
2 Bài giҧng Thông tin di ÿӝng - Ĉҥi hӑc Bách khoa Hà Nӝi - 2006
Trang 2Bài gi̫ng M̩ng thông tin di ÿ͡ng Slide 3
(Frequency Division Multiplexing)
¾ NhiӅu tín hiӋu dҧi nӅn ÿѭӧc ÿiӅu chӃ ӣ các tҫn sӕ sóng mang khác nhau; sau ÿó ÿѭӧc ÿa hӧp theo tҫn sӕ o tín hiӋu tәng hӧp
¾ Mӛi kênh chiӃm mӝt dҧi tҫn riêng
¾ Giӳa các kênh có khoҧng bҧo vӋ
Ngu͛n ̫nh: THQuân - NHH̵u - Nguyên lý TTDD
Bài gi̫ng M̩ng thông tin di ÿ͡ng Slide 4
(Time Division Multiplexing)
9 MiӅn thӡi gian ÿѭӧc chia ra làm nhiӅu khe (timeslot), mӛi khe gӑi là mӝt sub-channel
9 Mӛi sub-channel chӍ truyӅn dӳ liӋu (byte, hoһc block) trong khe thӡi gian tѭѫng ӭng
9 Mӝt khung TDM (TDM Frame) là tұp hӧp tҩt cҧ các timeslots cӫa các Sub-channel (1 timeslot / 1 sub-channel)
Ngu ͛n ̫nh: Ph̩m Văn Ṱn - Giáo trình C˯ sͧ vi͍n thông
Trang 3Bài gi̫ng M̩ng thông tin di ÿ͡ng Slide 5
gi ӳ a MS và BS
Phân chia theo t ҫn sӕ
FDD: Frequency Division Duplex
Phân chia theo th ӡi gian
TDD: Time Division Duplex
Bài gi̫ng M̩ng thông tin di ÿ͡ng Slide 6
Phân biӋt FDD & TDD
Ngu ͛n ̫nh: Bài gi̫ng TTDD 2006 - Ĉ̩i h͕c BK Hà N͡i
Trang 4Bài gi̫ng M̩ng thông tin di ÿ͡ng Slide 7
Half-duplex
Cho phép thông tin theo 2 hѭӟng, nhѭng chӍ 1 hѭӟng ӣ 1 thӡi ÿiӇm
Ngu͛n ̫nh: en.wikipedia.org
Full-duplex
Cho phép thông tin theo 2
hѭӟng ӣ cùng 1 thӡi ÿiӇm
Bài gi̫ng M̩ng thông tin di ÿ͡ng Slide 8
Ĉa truy cұ p theo t ҫ n s ӕ FDMA
(Frequency Division Multiple Access)
Phә tҫn FDMA:
Giӳa các kênh có
khoҧng cách an toàn
Phân bӕ kênh:
5 ngѭӡi khӣi ÿҫu
và duy trì cuӝc gӑi
Ngu ͛n ̫nh: THQuân - NHH̵u - Nguyên lý TTDD
Ho̩t ÿ͡ng: Khi ngѭӡi dùng gӣi
yêu cҫu tӟi BS o cҩp phát kênh;
khi cuӝc gӑi kӃt thúc o Giҧi
phóng và có thӇ cҩp phát kênh ÿó
cho ngѭӡi dùng khác
Trang 5Bài gi̫ng M̩ng thông tin di ÿ͡ng Slide 9
Vài i ÿ ÿ һ c c ÿi ÿi Ӈ m v Ӆ FDMA
) Là phѭѫng pháp ÿa truy cұp phә biӃn cho hӋ TTDĈ mһt ÿҩt ) Tách kênh dӉ dàng bҵng các bӝ lӑc trong miӅn tҫn sӕ
) Ѭu ÿiӇm: Phҫn cӭng ÿѫn giҧn, tách kênh bҵng lӑc tҫn sӕ
Không cҫn ÿӗng bӝ hay ÿiӅu khiӇn ÿӏnh thӡi ) Ĉӝ rӝng băng thông:
Vͣi: M là sӕ mӭc ÿiӅu chӃ
D là hӋ sӕ trѭӧt
G là ÿӝ không әn ÿӏnh cӫa tҫn sӕ sóng mang, thѭӡng có giá trӏ khoҧng 3x10-6
C 2
b
M log
) s / bits ( R ) 1 ( ) Hz (
Bài gi̫ng M̩ng thông tin di ÿ͡ng Slide 10
Ҧ nh h nh h ѭ ѭ ӣ ng: t ӕ c c ÿ ÿ ӝ , m ӭ c c ÿi ÿi Ӆ u ch Ӄ ÿӃ n dung
l ѭ
l ѭ ӧ ng kênh
ch
6 ch
W
10 N
) Phө thuӝc tӕc ÿӝ bits, sӕ
mӭc ÿiӅu chӃ và ÿӝ không
әn ÿӏnh tҫn sӕ sóng mang
) Dung lѭӧng kênh ÿѭӧc biӇu
diӉn bҵng sӕ kênh thoҥi trên
mӝt dҧi thông ÿѫn vӏ
) NӃu chӑn dҧi thông ÿѫn vӏ là
1Mhz thì sӕ kênh thoҥi ÿѭӧc
tính:
Khi M=2, fC=1Ghz
Ngu ͛n ̫nh: THQuân - NHH̵u - Nguyên lý TTDD
Trang 6Bài gi̫ng M̩ng thông tin di ÿ͡ng Slide 11
Ҧ nh h nh h ѭ ѭ ӣ ng: t ӕ c c ÿ ÿ ӝ , m ӭ c c ÿi ÿi Ӆ u ch Ӄ ÿӃ n dung
l ѭ
l ѭ ӧ ng kênh
Ngu͛n ̫nh: THQuân - NHH̵u - Nguyên lý TTDD
Bài gi̫ng M̩ng thông tin di ÿ͡ng Slide 12
Ĉa truy cұ p theo th ӡ i gian TDMA
(Time Division Multiple Access)
Cho phép nhiӅu users cùng chia sӁ mӝt kênh tҫn sӕ bҵng cách phân thӡi gian làm nhiӅu khe (time slot)
Mӛi user ÿѭӧc cҩp tҥm thӡi mӝt khe thӡi gian khi trong quá
trình kӃt nӕi
Ӭng dөng cho hӋ thӕng thông tin vӋ tinh năm 1960
1980: ÿѭӧc ÿӅ nghӏ ӭng dөng trong hӋ thӕng thông tin di ÿӝng mһt ÿҩt
1988: ÿѭӧc chӑn làm phѭѫng pháp truy cұp cho hӋ thӕng GSM,
và các hӋ thӕng tӃ bào thӃ hӋ thӭ 2
Trang 7Bài gi̫ng M̩ng thông tin di ÿ͡ng Slide 13
Khái ni Ӌ m v Ӆ ho ҥ t t ÿ ÿ ӝ ng c ӫ a TDMA
Ngu͛n ̫nh: THQuân - NHH̵u - Nguyên lý TTDD
Bài gi̫ng M̩ng thông tin di ÿ͡ng Slide 14
Tӕc ÿӝ bits cӫa TDMA gҩp Nch lҫn tӕc ÿӝ nguӗn
Thӵc tӃ, tӕc ÿӝ bits là
Feff: hiӋu quҧ khung, bҵng 1-(sӕ ký tӵ dѭ/tәng sӕ ký tӵ trong khe)
Ngu ͛n ̫nh: THQuân - NHH̵u - Nguyên lý TTDD
eff b
chR /F N
Trang 8Bài gi̫ng M̩ng thông tin di ÿ͡ng Slide 15
Các users chia sӁ
chung mӝt băng tҫn
cӫa hӋ thӕng
Trong hình vӁ, băng
tҫn ÿѭӧc chia làm 3
khe (time slot)
Dҧi thông cӫa Nch
kênh cӫa TDMA rӝng
gҩp Nch lҫn so vӟi
FDMA (lý thuy ͇t)
Ngu͛n ̫nh: THQuân - NHH̵u - Nguyên lý TTDD
Bài gi̫ng M̩ng thông tin di ÿ͡ng Slide 16
Trang 9Bài gi̫ng M̩ng thông tin di ÿ͡ng Slide 17
Ĉӏ nh d ҥ ng khung & khe TDMA
Khoҧng thӡi gian bҧo vӋ ÿӇ tránh xung ÿӝt khe do sӵ khác nhau
vӅ ÿѭӡng truyӅn cӫa các MS
Ĉѭӧc tính G = 2R/c; R: bán kính cell, c: vұn tӕc ánh sáng
CRSW: Carrier Synchronization Word; STSW: Symbol Timer Synchronization Word
SLSW: Slot Synchronization Word
Ngu͛n ̫nh: THQuân - NHH̵u - Nguyên lý TTDD
Bài gi̫ng M̩ng thông tin di ÿ͡ng Slide 18
Tăng khҧ năng ÿӗng bӝ ÿӏnh thӡi giӳa BS và MS
Siêu khung chӭa Nsupkhung (hình v ͅ là 7), tӕc ÿӝ bit TB mӛi kênh giҧm Nsuplҫn
Cho phép ghép thông tin ÿiӅu khiӇn tӕc ÿӝ thҩp
BCCH: Broadcasting Control Channel; SCCH: Signalling Control Channel PCH: Paging Channel
Ngu ͛n ̫nh: THQuân - NHH̵u - Nguyên lý TTDD
Tf
NsupTf
Trang 10Bài gi̫ng M̩ng thông tin di ÿ͡ng Slide 19
V ҩ n n ÿ ÿ Ӆ ÿӗ ng b ӝ khung
Sӱ dөng tӯ ÿӗng bӝ khung SLSW, tính ÿӝ tѭѫng quan và xác ÿӏnh ÿӍnh
Bӝ bҧo vӋ trѭӟc và sau ÿӇ loҥi bӓ các ÿӍnh ngүu nhiên
Ngu͛n ̫nh: THQuân - NHH̵u - Nguyên lý TTDD
Ĉӗng bӝ khung thiӃt lұp khi phát hiӋn NBÿӍnh liên tiӃp trong chu kǤ khung Tf
Mҩt ÿӗng bӝ thiӃt lұp khi không phát hiӋn NFÿӍnh tѭѫng quan liên tiӃp
Bài gi̫ng M̩ng thông tin di ÿ͡ng Slide 20
Ĉӗ ng b ӝ khung th ӵ c t Ӄ
NhiӅu ÿѭӡng tín hiӋu ÿӃn nѫi thu
(Multi path) o ÿӍnh tѭѫng quan có
hiӋn tѭӧng rung pha
Ngu ͛n ̫nh: THQuân - NHH̵u - Nguyên lý TTDD
Trang 11Bài gi̫ng M̩ng thông tin di ÿ͡ng Slide 21
(Code Division Multiple Access)
Nguyên tҳc trҧi phә trӵc tiӃp
Spreading Sequence
Spreading Sequence
Input Data
Recovered Data Spread Data Stream
DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum) Trҧi phә chuӛi trӵc tiӃp
Bài gi̫ng M̩ng thông tin di ÿ͡ng Slide 22
Ngu ͛n ̫nh: THQuân - NHH̵u - Nguyên lý TTDD
Ĉӝ trҧi phә: GP=Rc/Rblҫn
TӍ sӕ C/Ic (Carrier to Interference power
Ratio) ngõ ra bӝ tѭѫng quan tăng G (dB)
do mӭc nhiӉu giӳ nguyên ÿӝ rӝng
Trang 12Bài gi̫ng M̩ng thông tin di ÿ͡ng Slide 23
Tҩt cҧ users chia sӁ
chung mӝt dҧi tҫn
Mӛi user ÿѭӧc phân
biӋt bҵng mã trҧi phә
riêng
Ngu͛n ̫nh: THQuân - NHH̵u - Nguyên lý TTDD
Bài gi̫ng M̩ng thông tin di ÿ͡ng Slide 24
(Carrier sense Multiple Access)
Là giao thӭc ÿiӅu khiӇn truy cұp ÿѭӡng truyӅn theo xác suҩt
NhiӅu users cùng chia sӁ chung mӝt ÿѭӡng truyӅn
Mӛi user sӁ kiӇm tra ÿѭӡng truyӅn có rӛi hay không trѭӟc khi truyӅn
Dӳ liӋu gӣi bӣi 1 user thì tҩt cҧ các users khác sӱ dөng ÿѭӡng truyӅn ÿӅu có thӇ nhұn ÿѭӧc
Trang 13Bài gi̫ng M̩ng thông tin di ÿ͡ng Slide 25
1-persistent CSMA: Khi mӝt trҥm muӕn truyӅn 1 frame, nӃu
ÿѭӡng truyӅn bұn o thăm dò liên tөc ÿѭӡng truyӅn Khi ÿөng ÿӝ (collision) o chӡ 1 khoҧng thӡi gian ngүu nhiên và truyӅn lҥi
p-persistent CSMA: là trѭӡng hӧp tәng quát cӫa 1-persistent
Trҥm liên tөc thăm dò ÿѭӡng truyӅn ÿӃn khi idle, nó sӁ truyӅn 1 frame vӟi xác suҩt p Khi không có frame truyӅn o lһp lҥi
nonpersistent CSMA: Trong cҧ 2 trѭӡng hӧp ÿөng ÿӝ hoһc
ÿѭӡng truyӅn bұn, sender sӁ chӡ mӝt khoҧng thӡi gian ngүu
nhiên và lұp lҥi viӋc thăm dò ÿӇ truyӅn
Bài gi̫ng M̩ng thông tin di ÿ͡ng Slide 26