Kỹ thuật viễn thông: Tổng quát về ISDN

CHƯƠNG 1 GiớI THIệU Quyển sách này là cái nhìn tổng quát về ISDN ( BISDN ), cùng với chìa khoá của công nghệ mạng : frame relay ( FR truyền khung ) và mode truyền không đồng bộ ( ATM ). Sự tiêu chuẩn hoá ISDN và BISDN , sự phát triển của FR và ATM đều chịu áp lực của thị trờng phải giảm giá việc truyền tiếng nói , dữ liệu và phải mở rộng dịch vụ mạng để cung cấp khả năng truyền dữ liệu và video tốc độ cao. Trong chơng này chúng ta tranh luận về 1 vài yếu tố then chốt quyết định sự tự nhiên và sự tiến triển trong lĩnh vực này. 1.1 Sự đến gần của ISDN Những tiến bộ nhanh chóng trong lĩnh vực máy tính và công nghệ thông tin đã tạo ra sự gắn bó không ngừng giữa hai linh vực này . . Các đờng truyền dẫn nối giữa máy tính , chuyển mạch và thiết bị truyền dẫn số : Với cùng một công nghệ số hoá cho dữ liệu, tiếng nói, truyền ảnh. Sự hợp nhất và sự phát triển công nghệ, đợc liên kết với những yêu cầu đang tăng về tính hiệu quả và tính thời gian của sự thu thập , sự xử lý và sự phổ biến của thông tin đã đợc đa đến sự phát triển của những hệ thống tích hợp dùng cho việc truyền và xử lý mọi loạI dữ liệu. Mục đích cơ bản của sự phát triển này là mạng số đa dịch vụ ISDN. ISDN đợc dành cho 1 mạng viễn thông công cộng rộng rãi trên toàn thế giới để thay thế cho mạng viễn thông công cộng hiên có và chuẩn bị cho những dịch vụ phong phú sắp tới. ISDN đợc xác định bởi tiêu chuẩn của giao diện ngời dùng và đợc sử dụng 1 bộ chuyển mạch số và cho phép 1 phạm vi rộng lớn cho các loại truyền dẫn và cung cấp dịch vụ ( xử lý ) giá trị gia tăng. Trong thực tiễn , có nhiều loại mạng sử dụng trong các quốc gia, nhng từ quan điểm cuả ngời sử dụng, sự triển khai rộng rãi của ISDN sẽ dẫn đến chỉ 1 mạng , giống nhau , dễ gần, sẽ đợc sử dụng rộng rãi trên toàn thế giớiSự ảnh hởng của ISDN tới ngời dùng và những ngời bán hàng sẽ rất sâu sắc. Để điều khiển sự phát triển và sự ảnh hởg của ISDN thì 1 nỗ lực to lớn nhằm tiêu chuẩn hoá đang đợc thực hiện (underway).. Dù Những tiêu chuẩn ISDN vẫn đang tiếp tục phát triển nhng cẩ công nghệ và chiến thuật thực hiện chính đã khá rõ ràng. Dù là ISDN vẫn cha có đợc sự phát triển toàn diện nh mong muốn ngay cả ở thế hệ thứ hai. ở thế hệ đầu đôI khi nó đợc hiểu là ISDN băng hẹp , dựa trên việc sử dụng kênh 64 Kbps nh là đơn vị cơ bản của chuyển mạch và có sự định hớng cho chuyển mạch điện tử. Sự đóng góp kỹ thuật chính cho ISDN băng hẹp là FRAME RELAY (FR ) . Thế hệ thứ 2 , đó là ISDN băng rộng ( BISDN ), hỗ trợ cho tất cả chế độ dữ liệu cao (100 Mbps ) và có sự định hớng cho chuyển mạch gói. Công nghệ chính bổ sung cho BISDN là công nghệ truyền dẫn không đồng bộ (ATM ) còn đợc biết nh công nghệ truyền tế bào. Ví dụ cho khuynh hớng đang chi phối ISDN và BISDN: Máy tính đang liên kết lại với nhau thay vì đứng đơn lẻ. Tỷ lệ phần trăm máy tính cá nhân ( PC ) có khả năng truyền tin đang tăng. Trong khi trớc đây PC là những thiết bị đơn lẻ. Công việc kinh doanh ngày nay dựa trên sự kết hợp giữa các máy tính nhỏ, với các máy tính vừa và lớn có thể chia sẻ tài nguyên ( nh máy in ), dữ liệu, trao đổi các bản tin . Các công cụ phân tích của chúng ta cho nhiều dây : nhiều dây , dây tốt hơn và dây sẽ mở rộng khắp nơi. Vô tuyến tế bào đang tạo nên thông tin di động. Ô tô, taxi và thuyền trỏ thành những trạm làm việc. Con ngời không chỉ nói chuyện qua điện thoại vô tuyến tế bào mà họ còn có thể truyền dữ liệu bằng cách liên kết các máy tính xách tay. Để tìm kiếm sự phát triển việc kết hợp giữa máy tính và điện thoại. Lúc đó các ô tô đợc cung cấp việc liên lạc bởi hệ thống máy tính nh mong muốn. Và mỗi chiếc xe sẽ là 1 đơn vị nối với mạng thông tin toàn cầu PC sẽ đợc dùng khắp nơi . Nó sẽ đặc biệt với những sinh viên và những công nhân có trình độ , những ai phải chủ yếu làm việc với giấy tờ , tài liệu, báo cáo và những con số. Nhiều nhân viên văn phòng có ít nhất 1 trạm làm việc ỏ văn phòng và 1 trạm ỏ nhà. Xa hơn nữa , hầu hết mọi ngời sẽ có 1 máy tính xách tay mạnh (powerful) và có thể đợc – một máy tính dành rất riêng ( VPC ). Khách sạn mà bạn ỏ trong tơng lai vó thể có PC trong mỗi phòng nh một thứ đồ đạc khách sạn đã có sẵn. Máy tính sẽ ở mọi lĩnh vực và quan trọng hơn là chúng đều nối mạng. Dung tích và sự phong phú của dữ liệu tăng đột ngột. Chiếc PC thế hệ 1 đã chịu thua các hệ thống Window và Machintos mới nhất với đồ hoạ mầu và chất lợng cao. Các ứng dụng văn phòng mới đang đợc phát triển đòi hỏi khả năng mạng cao hơn ; Việc sử lý đồ hoạ sẽ làm tăng tốc độ mạng cha từng thấy. Ví dụ cho những ứng dụng này gồm máy fax số , việc xử lý ảnh văn bản, chơng trình đồ hoạ trên máy PC. Độ phân giải cao 400 x 400 cho 1 trang là độ phân giải chuẩn cho những chơng trình này. Kể cả với các kỹ thuật nén cũng tạo nên tải dữ liệu truyền thông lớn kinh khủng. Hơn nữa , đĩa quang đang bắt đầu đạt tới công nghệ trởng thành và đang đợc phát triển đạt tới sự hiện thực khi vợt quá mức dung lợng 1Gbyte. Việc nhận dạng tiếng nói và kỹ thuật xử lý ngôn ngữ tự nhiên sẽ cần những hệ thống và mạng thông minh. Đây là 2 ứng dụng khó nhất ,nhng giờ chúng từ từ hợp nhất bởi các phòng thí nghiệm trí tuệ nhân tạo. Nhận dạng tiếng nói là khả năng nhận ra những từ đợc nói. Xử lý ngôn ngữ tự nhiên là khả năng để tìm ý nghĩa của các từ và các câu. Vì công nghệ phát triển 2 ứng dụng này là truy cập vào những ngân hàng thông tin và các cơ sở dữ liệu , nên chúng sẽ trở nên dễ dàng hơn và do đó sẽ tạo nên những nhu cầu lớn hơn nhiều. Một ngời sử dụng sẽ có thể tự quản lý hay truy cập thông tin với những từ ( nói ) khoá đơn giản hay những lệnh có âm điệu . Giao diện mạng dẽ giống nh việc nói chuyện với 1 ngời trực điện thoại , ngời trông th viện rất hiểu biết , và tất cả những chuyên gia sẽ thành 1. Công việc của hính phủ với việc sử dụng máy tính sẽ trở nên hiệu suất hơn. Chính phủ là nhà sản xuất và ngời sử dụng thông tin lớn nhấttrong xã hội. ISDN sẽ cải thiện và phân tán việc truy cập , giúp loại bỏ những xung khắc giữa những hệ thống phức tạp do đó sẽ dễ thành công hơn. Sự hoạt động thơng mại quốc gia hay toàn cầu sẽ đợc súc tiến. dễ dang Việc môi giới sẽ nằm trong chính mạng máy tính , phụ thuộc vào việc truyền thông tin tức thời hay các lệnh muabán tự động. Ngân hàng ngày nay tin tởng nhiều hơn vào những ngời thông báo tự động và những tài khoản đợc máy tính hoá ; tiền bản thân nó trở nên giống nh ( có họ hàng ) với thông tin, khi việc truyển tiền đợc thực hiện qua mạng. Và ngân hàng sẽ bắt đầu bán dịch vụ thông tin trực tuyến nh là điều thêm vào ngân hàng điện tử . Hoạt động trong 1 ngày của các công ty thuộc mọi cỡ đều phụ thuộc vào hệ thống viễn thông . Đa dữ liệu vào từ xa, th điện tử , truyền fax và các hệ thống quyết định chỉ là 1 trong những hoạt động dựa vào việc liên lạc. Những công ty xuyên quốc gia của Mỹ và những công ty nóic ngoài làm ăn với nhau phụ thuộc hoàn toàn vào việc trao đổi thông tin nhanh chóng. Mạng thông tin hoàn toàn cần thiết cho sự toàn cầu hoá thơng mại và công nghiệp . Những toà nhà văn phòng đang đợc mắc dây thông minh – đợc gọi là những toà nhà thông minh. Những toà nhà này gồm mạng tiếng nói ( thoại ) , dữ liệu , điều khiển môi trờng ( nhiệt độ , độ ẩm .. ), điều kiện không khí , sự an toàn ( trộm, lửa ), mạng tivi … Rất nhiều các dịch vụ này cần truyền ra khỏi các toà nhà đó ... Sự trao đổi giữa ngời với nguời sẽ tăng lên. Việc kinh doanh đảm bảo mọi ngời làm thuê trao đổi công việc tới lẫn nhau bằng th điện tử , th nói, truyền file, trao đổi văn bản và hội thảo Video . Tất cả chúng phát sinh yêu cầu về mạng dữ liệu tốc độ cao. Sự cách mạng về cáp quang sẽ mang lại dung lợng khổng lồ . Kết quả của bớc nhẩy về định lợng sẽ cho phép trang bị nhiều ứng dụng trong các mạng công cộng hay mạng riêng.1.2 Cuộc cách mạng trong việc liên lạc giữa các máy tính. Thời kỳ của chúng ta đợc gọi là hậu công nghiệp hoá Postindustrial . Nó có nghĩa là : công nghiệp hoá là yếu tố thống trị và là động lực đổi mới qua 1 vài thế kỷ qua, không lâu nữa sẽ hoàn thành nhiệm vụ. Đối nới những xã hội mà đã có trải qua cuộc cách mạng công nghiệp hoá, những thay đổi trong xã hội và trong kinh tế rất sâu sắc. Kỷ nguyên công nghiệp hoá đang tạo ra những thay đổi thậm chí còn nhanh hơn và lớn hơn. Nhiều khuynh hớng đợc nhìn nhận : lòai ngời đang bị kéo vào trong một cuộc sống , mà lối sống không chỉ bị ảnh hởng bởi nền chính trị và kinh tế mà bởi công nghệ . Tất cả các chuỗi đó , dới cùng , phụ thuộ

CHƯƠNG 1 GiớI THIệU

Quyển sách này là cái nhìn tổng quát về ISDN ( B-ISDN ), cùng với

chìa khoá của công nghệ mạng : frame relay ( FR - truyền khung ) và mode

truyền không đồng bộ ( ATM ) Sự tiêu chuẩn hoá ISDN và B-ISDN , sự phát triển của FR và ATM đều chịu áp lực của thị trường phải giảm giá việc truyền tiếng nói , dữ liệu và phải mở rộng dịch vụ mạng để cung cấp khả năng truyền dữ liệu và video tốc độ cao

Trong chương này chúng ta tranh luận về 1 vài yếu tố then chốt quyết định sự tự nhiên và sự tiến triển trong lĩnh vực này

1.1 Sự đến gần của ISDN

Những tiến bộ nhanh chóng trong lĩnh vực máy tính và công nghệ thông tin đã tạo ra sự gắn bó không ngừng giữa hai linh vực này Các đường truyền dẫn nối giữa máy tính , chuyển mạch và thiết bị truyền dẫn số : Với cùng một công nghệ số hoá cho dữ liệu, tiếng nói, truyền ảnh Sự hợp nhất và sự phát triển công nghệ, được liên kết với những yêu cầu đang tăng về tính hiệu quả và tính thời gian của sự thu thập , sự xử lý và sự phổ biến của thông tin đã được đưa đến sự phát triển của những hệ thống tích hợp dùng cho việc truyền và xử lý mọi loạI dữ liệu Mục đích cơ bản của sự phát triển này là mạng số đa dịch vụ ISDN

ISDN được dành cho 1 mạng viễn thông công cộng rộng rãi trên toàn thế giới để thay thế cho mạng viễn thông công cộng hiên có và chuẩn bị cho những dịch vụ phong phú sắp tới ISDN được xác định bởi tiêu chuẩn của giao diện người dùng và được sử dụng 1 bộ chuyển mạch số và cho phép 1 phạm vi rộng lớn cho các loại truyền dẫn và cung cấp dịch vụ ( xử lý ) giá trị gia tăng Trong thực tiễn , có nhiều loại mạng sử dụng trong các quốc gia, nhưng từ quan điểm cuả người sử dụng, sự triển khai rộng rãi của ISDN sẽ dẫn đến chỉ 1 mạng , giống nhau , dễ gần, sẽ được sử dụng rộng rãi trên toàn thế giới

Sự ảnh hưởng của ISDN tới người dùng và những người bán hàng sẽ rất sâu sắc Để điều khiển sự phát triển và sự ảnh hưởg của ISDN thì 1 nỗ lực to lớn nhằm tiêu chuẩn hoá đang được thực hiện (underway) Dù Những tiêu chuẩn ISDN vẫn đang tiếp tục phát triển nhưng cẩ công nghệ và chiến thuật thực hiện chính đã khá rõ ràng

Dù là ISDN vẫn chưa có được sự phát triển toàn diện như mong muốn ngay cả ở thế hệ thứ hai ở thế hệ đầu đôI khi nó được hiểu là ISDN băng hẹp , dựa trên việc sử dụng kênh 64 Kbps như là đơn vị cơ bản của chuyển mạch và có sự

định hướng cho chuyển mạch điện tử Sự đóng góp kỹ thuật chính cho ISDN băng

hẹp là FRAME RELAY (FR ) Thế hệ thứ 2 , đó là ISDN băng rộng ( B-ISDN ),

hỗ trợ cho tất cả chế độ dữ liệu cao (100 Mbps ) và có sự định hướng cho chuyển mạch gói Công nghệ chính bổ sung cho B-ISDN là công nghệ truyền dẫn không

đồng bộ (ATM ) còn được biết như công nghệ truyền tế bào

Ví dụ cho khuynh hướng đang chi phối ISDN và B-ISDN:

# Máy tính đang liên kết lại với nhau thay vì đứng đơn lẻ Tỷ lệ phần trăm máy tính cá nhân ( PC ) có khả năng truyền tin đang tăng Trong khi trước đây PC là những thiết bị đơn lẻ Công việc kinh doanh ngày nay dựa trên

sự kết hợp giữa các máy tính nhỏ, với các máy tính vừa và lớn có thể chia sẻ tài nguyên ( như máy in ), dữ liệu, trao đổi các bản tin Các công cụ phân tích của chúng ta cho nhiều dây : nhiều dây , dây tốt hơn và dây sẽ mở rộng khắp nơi

# Vô tuyến tế bào đang tạo nên thông tin di động Ô tô, taxi và thuyền trỏ thành những trạm làm việc Con người không chỉ nói chuyện qua điện thoại vô tuyến tế bào mà họ còn có thể truyền dữ liệu bằng cách liên kết các máy tính xách tay Để tìm kiếm sự phát triển việc kết hợp giữa máy tính và

điện thoại Lúc đó các ô tô được cung cấp việc liên lạc bởi hệ thống máy tính như mong muốn Và mỗi chiếc xe sẽ là 1 đơn vị nối với mạng thông tin toàn cầu

# PC sẽ được dùng khắp nơi Nó sẽ đặc biệt với những sinh viên và những công nhân có trình độ , những ai phải chủ yếu làm việc với giấy tờ , tài liệu, báo cáo và những con số Nhiều nhân viên văn phòng có ít nhất 1 trạm làm việc ỏ văn phòng và 1 trạm ỏ nhà Xa hơn nữa , hầu hết mọi người sẽ có 1 máy tính xách tay mạnh (powerful) và có thể được – một máy tính dành rất riêng ( VPC ) Khách sạn mà bạn ỏ trong tương lai vó thể có PC trong mỗi phòng như một thứ đồ đạc khách sạn đã có sẵn Máy tính sẽ ở mọi lĩnh vực và quan trọng hơn là chúng đều nối mạng

# Dung tích và sự phong phú của dữ liệu tăng đột ngột Chiếc PC thế

hệ 1 đã chịu thua các hệ thống Window và Machintos mới nhất với đồ hoạ mầu

và chất lượng cao Các ứng dụng văn phòng mới đang được phát triển đòi hỏi khả năng mạng cao hơn ; Việc sử lý đồ hoạ sẽ làm tăng tốc độ mạng chưa từng thấy Ví dụ cho những ứng dụng này gồm máy fax số , việc xử lý ảnh văn bản, chương trình đồ hoạ trên máy PC Độ phân giải cao 400 x 400 cho 1 trang là độ phân giải chuẩn cho những chương trình này Kể cả với các

kỹ thuật nén cũng tạo nên tải dữ liệu truyền thông lớn kinh khủng Hơn nữa ,

đĩa quang đang bắt đầu đạt tới công nghệ trưởng thành và đang được phát triển

đạt tới sự hiện thực khi vượt quá mức dung lượng 1Gbyte

#Việc nhận dạng tiếng nói và kỹ thuật xử lý ngôn ngữ tự nhiên sẽ cần những hệ thống và mạng thông minh Đây là 2 ứng dụng khó nhất ,nhưng giờ chúng từ từ hợp nhất bởi các phòng thí nghiệm trí tuệ nhân tạo Nhận dạng tiếng nói là khả năng nhận ra những từ được nói Xử lý ngôn ngữ tự nhiên là khả năng để tìm ý nghĩa của các từ và các câu Vì công nghệ phát triển 2 ứng dụng này là truy cập vào những ngân hàng thông tin và các cơ sở dữ liệu , nên chúng sẽ trở nên dễ dàng hơn và do đó sẽ tạo nên những nhu cầu lớn hơn nhiều Một người sử dụng sẽ có thể tự quản lý hay truy cập thông tin với những từ ( nói ) khoá đơn giản hay những lệnh có âm điệu Giao diện mạng

dẽ giống như việc nói chuyện với 1 người trực điện thoại , người trông thư viện rất hiểu biết , và tất cả những chuyên gia sẽ thành 1

# Công việc của hính phủ với việc sử dụng máy tính sẽ trở nên hiệu suất hơn Chính phủ là nhà sản xuất và người sử dụng thông tin lớn nhất

trong xã hội ISDN sẽ cải thiện và phân tán việc truy cập , giúp loại bỏ những xung khắc giữa những hệ thống phức tạp do đó sẽ dễ thành công hơn

# Sự hoạt động thương mại quốc gia hay toàn cầu sẽ được súc tiến dễ dang Việc môi giới sẽ nằm trong chính mạng máy tính , phụ thuộc vào việc truyền thông tin tức thời hay các lệnh mua-bán tự động Ngân hàng ngày nay tin tưởng nhiều hơn vào những người thông báo tự động và những tài khoản được máy tính hoá ; tiền bản thân nó trở nên giống như ( có họ hàng ) với thông tin, khi việc truyển tiền được thực hiện qua mạng Và ngân hàng sẽ bắt đầu bán dịch vụ thông tin trực tuyến như là điều thêm vào ngân hàng điện

tử Hoạt động trong 1 ngày của các công ty thuộc mọi cỡ đều phụ thuộc vào hệ thống viễn thông Đưa dữ liệu vào từ xa, thư điện tử , truyền fax và các hệ thống quyết định chỉ là 1 trong những hoạt động dựa vào việc liên lạc Những công ty xuyên quốc gia của Mỹ và những công ty nưóic ngoài làm ăn với nhau phụ thuộc hoàn toàn vào việc trao đổi thông tin nhanh chóng Mạng thông tin hoàn toàn cần thiết cho sự toàn cầu hoá thương mại và công nghiệp

# Những toà nhà văn phòng đang được mắc dây thông minh – được gọi

là những toà nhà thông minh Những toà nhà này gồm mạng tiếng nói ( thoại ) , dữ liệu , điều khiển môi trường ( nhiệt độ , độ ẩm ), điều kiện không khí , sự an toàn ( trộm, lửa ), mạng tivi … Rất nhiều các dịch vụ này cần truyền ra khỏi các toà nhà đó

# Sự trao đổi giữa người với nguời sẽ tăng lên Việc kinh doanh đảm bảo mọi người làm thuê trao đổi công việc tới lẫn nhau bằng thư điện tử , thư nói, truyền file, trao đổi văn bản và hội thảo Video Tất cả chúng phát sinh yêu cầu về mạng dữ liệu tốc độ cao

# Sự cách mạng về cáp quang sẽ mang lại dung lượng khổng lồ Kết quả của bước nhẩy về định lượng sẽ cho phép trang bị nhiều ứng dụng trong các mạng công cộng hay mạng riêng

1.2 Cuộc cách mạng trong việc liên lạc giữa các máy tính

Thời kỳ của chúng ta được gọi là hậu công nghiệp hoá Postindustrial Nó có

nghĩa là : công nghiệp hoá là yếu tố thống trị và là động lực đổi mới qua 1 vài thế

kỷ qua, không lâu nữa sẽ hoàn thành nhiệm vụ Đối nới những xã hội mà đã có trải qua cuộc cách mạng công nghiệp hoá, những thay đổi trong xã hội và trong kinh tế rất sâu sắc Kỷ nguyên công nghiệp hoá đang tạo ra những thay đổi thậm chí còn nhanh hơn và lớn hơn Nhiều khuynh hướng được nhìn nhận : lòai người đang bị kéo vào trong một cuộc sống , mà lối sống không chỉ bị ảnh hưởng bởi nền chính trị

và kinh tế mà bởi công nghệ Tất cả các chuỗi đó , dưới cùng , phụ thuộc vào 2 công nghệ chính : Máy tính và truyền thông…

Lấy ví dụ: Công nghệ sinh học - 1 trong những công nghệ mới nhất Có nhiều công ty nghiên cứu những nội dung như: chống lại bệnh ung thư , xử lý dầu tràn, và nhằm giảI quyết những vấn đề trong xã hội khác Mọi sản phẩm hay những căn bệnh nằm trong kỹ thuật sinh học sẽ không có ý nghĩa khi không còn máy tính Máy tính dùng để kiểm soát và đIều khiển việc sản xuất và nghiên cứu

Một ví dụ khác là hãng sản xuất ôtô General Motor đã được thuyết phục là cách duy nhất để cạnh tranh với người Nhật là phải giảm tối đa giá thành sản xuất

Để làm điều đó, công ty phải tăng việc dùng máy vi tính, bộ điều khiển được và rôbốt Kỹ thuật máy tính phải thay thế cho sức lao động của con người trong các giây truyền sản xuất Cho một nhà máy tự động hoá , cần thiết có những thiết bị

điều khiển và quan trọng không kém là chúng phải được nối tới mạng khu vực (LAN) Mạng LAN này liên kết mọi thiết bị trong nhà máy , dùng máy tính ta có gửi đi 1 tín hiệu điều khiển hay nhận các báo hiệu từ dây truyền

Ví dụ cuối cùng ta đề cập đến là văn phòng tự động , được xác định là văn phòng với công nghệ giúp con người quản lý thông tin Động cơ thúc đẩy lại một lần nữa là năng suất Trong tất cả các cơ sở, thư ký cà những chức năng hỗ trợ khác

là những nhân công chuyên sâu nặng nhọc Tăng giá nhân côngkết hợp nới năng suất thấp và công việc tăng làm người chủ phảI tìm cách hiệu quả hơn, đó là sự đầu tư tập trung giá thấp vào những công việc liên quan tới văn phòng Công việc cần

được làm nhanh hơn và cần phải ít thời gian thừa giữa các ca hơn Nó đòi hỏi cách tốt hơn để lấy tin và liên lạc tốt hơn và sự phối hợp Câu trả lời đó là LAN

Kể từ năm 1960 thật bình thường khi nói đến những tiến bộ phi thường trong cả hai lĩnh vực : Máy tính và Truyền thông Nhưng cáI mới là sự hợp nhất của 2 lĩnh vực này : cuộc cách mạng máy tính- truyền thông

Sụ hợp nhất này đã tạo nên những sự thay đổi sâu sắc trong công nghiệp, trong mối quan hệ kinh doanh ( business) – người dùng , sự cá nhân

1.3 Từ truyền thông đến máy tính

Sự liên lạc dễ dàng cung cấp tiếng nói, dữ liệu, và dịch vụ truyền video dựa vào

kỹ thuật số vầ hệ thống máy tính hoá đang tăng Hai yếu tố thúc đẩy là sự thay đổi

kinh tế và sự tập trung điều tiết của mạng đIện thoại (regulatory focus of the telephone network ) và yêu cầu tăng với dịch vụ người dùng đầu cuối - Mạng điện

thoại tiên tiến

Mạng điện thoại công cộng của Mỹ, gần như đã là độc quyền của hãng AT&T và giờ được chia sẻ cho nhiều công ty khác, lúc đầu là một mạng tương tự Bây giờ trong qúa trình phát triển chậm chạp để thành 1 phần của mạng số tích hợp (

integrated digital network - IDN ), là chủ đề của phần 1 cuốn sách này

Sự lựa chọn của những người thiết kế mạng là sử dụng kỹ thuật số cho truyền thông và cho chuyển mạch Mặc dù sự đầu tư to lớn vào trang thiết bị mạng tương

tự đã được AT&T đang chuyển sang cho 1 mạng toàn số Cung cấp việc truyền dẫn

xa, giống như MCI đang làm giống như thế Lý do chính cho những khuynh hướng này là:

# Giá thành thiết bị : Trong khi giá thành của các thiết bị tương tự vẫn không thay đổi thì giá của thiết bị số tiếp tục giảm mạnh Việc sử dụng công nghệ

LSI và VLSI ( very large scale integrate) làm giảm không chỉ kích thước mà

cả giá tất cả các thiết bị dùng trong xử lý tín hiệu số

# Chia sẻ đường dây : Qua quãng đường dài, những tín hiệu từ những cuộc gọi điện thoại sẽ chia sẻ dường truyền chung nhờ sự hợp kênh Hợp kênh theo thời gian ( TDM ) sử dụng công nghệ số, hiệu quả hơn công nghệ cơ bản của kỹ thuật tương tự là hợp kênh theo tần số.( FDM ) Do đó , tiếng nói vào từ địên thoại được chuyển thành tín hiệu số cho những liên kết xa

# Điều khiển mạng : Dùng tín hiệu điều khiển diểm soát trạng thái cà điều khiển hoạt động của mạng số vốn có Ta có thể dễ dàng hơn trong việc kết hợp tất cả trong 1 mạng số

Do đó, ngày càng nhiều, kỹ thuật số được ứng dụng nhiều hơn cho mạng

điên thoại Kỹ thuật được dùng giống với hệ thống máy tính Một cách ngày càng tăng, những thiết bị chính của mạng điện thoại chính là những máy tính hay được máy tính điều khiển

Sử lí và tính toán từ xa

Trước đây cũng như bây giờ, mạng điện thoại là lý do chính cho việc liên lạc

ỏ khoảng cách xa Tuy nhiên trước đây khoảng 25 năm , nhu cầu về việc truyền dữ liệu ngày càng tăng Trong tương lai , những thiết bị của nhu cầu dữ liệu số sẽ là cho truyền thông giữa 2 người dùng và 1 máy tính ở xa Những chức năng truyền thông cung cấp sự truy cập của thiết bị đầu cuối ở xa được biết là quá trình xử lý

từ xa (teleprocessing) Một cách gần hiên tại hơn, các dịch vụ cộng thêm vào các chức năng xử lý từ xa cơ bản được gọi là telematic , đã xuất hiện

Để hiểu được những khuynh hướng này, chúng ta cần nói đến cách mà sự sử dụng máy tính tăng Trong những năm 50, máy tính điển hình là to và đắt Đó là 1 tài nguyên hạn chế do đó cần sử dụng hiệu quả Cho mục đích này hệ điều hành

đã được phát triển Hệ điều hành lúc đầu là sự xử lý theo khối (batch), nó điều khiển việc thực hiện chuỗi các chương trình người sử dụng, được gọi là công việc

(job) Người sử dụng có thể đề xướng 1 job , các job đó được xếp hàng nối đuôi nhau ( queued up ), chờ đến sự xử dụng của máy tính Ngay khi 1 job kết thúc, hệ

điều hành tìm đến job tiếp theo

Khi máy tính trở nên máy tính cá nhân và yêu càu tăng, hệ điều hành theo

khối (batch operation system ) trở nên lỗi thời Vấn đề là nếu chỉ có 1 job được xử

lý thì tại thời điểm đó nhiều tài nguyên bị lãng phí Để khắc phục, hệ điều hành chia

sẻ thời gian đã ra đời ( time-sharing operation system) Nó sắp đặt để tài nguyên

được tận dụng Và trong khi với hệ theo khối ( batch-oriented system), người sử

dụng đề nghị 1 job tới bộ vận hành của máy tính và đợi một lúc sau để có kết quả, thì với hệ chia sẻ thời gian, người dùng tương tác trực tiếp với hệ điều hành

Những người sử dụng hệ điều hành chía sẻ thời gian dã sử dụng những thiết

bị đầu cuối gần với máy tính Nhưng những yêu cầu truy cập thiết bị đầu cuối ở xa teleprocessing được phát triển Một tổ chức lớn ( ngân hàng hay một hãng bảo hiểm lớn) có thể có sự dễ dàng trong xử lý dữ liệu trung tâm nhưng những người sử dụng

tiềm năng ở những văn phòng vệ tinh Dịch vụ chia sẻ thời gian ( time- sharing service) nở rộ (sprang up) Giống như các dịch vụ thuê theo giờ ( service “reanted- time”) cho những người dùng không có đIều kiện có riêng hệ thống Hệ thống điểm

bán hàng , hệ thống đặt vé máy bay… nối với nhiều trạm người dùng thực hiện giao dịch với các thông số được lưu trong cơ sở dữ liệu tại 1 máy tính ở xa

Sự truy cập của những trạm từ xa có thể được và được kết nối bởi mạng

điện thoại công cộng Dữ liệu số được chuyển sang tín hiệu tương tự và được truyền như là tín hiệu tiếng nói - Nhưng nó không hiệu quả Khi 1 cuộc gọi được đặt, tài ngyên trong mạng được dành cho việc thiết lập và bảo trì cuộc gọi Kết quả là 1 mạch điện qua mạng được dành ra trong thời gian liên lạc Giờ đây với 1 cuộc gọi

điện, thông thường người này hoặc người kia nói hầu hết thời gian và nhờ mạch

điện mà việc sử dụng tốt Nhưng với 1 cuộc kết nối giữa trạm-máy tính cumputer) nhiều thời gian mạch rỗi, trong khi bên kia đang truyền

(terminal-to-Để khắc phuc có hiệu quả, chuyển mạch gói ra đời Dữ liệu trạm và của máy tính được gửi theo từng khối nhỏ, gọi là gói Những gói này được định hướng qua

mạng sử dụng tuyến (path) và những tài nguyên được chia sẻ giữa 1 số người đang gửi Do đó, mạng phải hiểu cách kết nối (handle) và xử lý gói : 1 ví dụ khác của

thông tin liên lạc (computerization of communication)

Yêu cầu truyền dẫn dữ liệu và việc sử dụng chuyển mạch gói tiếp tục tăng Dịch vụ telematic cũng xuất hiện thêm vào và dịch vụ teleprocessing truyền thống Telematic cung cấp cho 1 người dùng từ trạm truy cập tới cơ sở dữ liệu hoặc 1 ứng dụng cụ thể Ví dụ dịch vụ yêu cầu mẫu (catalog ordering) Người dùng kết nối tới dịnh vụ và có thể xem thông tin của nhiều mặt hàng trên màn hình máy trạm Sau

đó họ có thể đặt hàng

1.4 Từ truyền thông tới máy tính

Truyền thông làm việc sử dụng công nghệ máy tính tăng và đồng thời phần cứng và phần mềm trong máy tính cũng chủ yếu phục vụ truyền thông Lý do là việc

xử lý dữ liệu đang được thêm vào như là 1 bộ sưu tập của việc kết hợp với máy tính thay vì là 1 chiếc máy tính lớn đơn lẻ Nó được biết đến như là sự phân phối máy tính, vì chức năng xử lý được phân phối cho 1 số máy tính Theo cách nó thực hiện chúng ta cần xem xét 3 vấn đề:

# áp lực của kinh tế làm việc phân phối xử lý là hợp lý

# Những lợi ích tiềm năng của phân phối việc xử lý thúc đẩy nó phát triển

# Sự lôi kéo về mặt chức năng truyền thông

Những áp lực kinh tế và lợi ích tiềm năng

Hai khuynh hướng được kết hợp làm thay đổi sự cân bằng kinh tế cho xử lý phân phối Sự giảm giá đột ngột và không ngừng của giá phần cứng máy tính cùng với năng lực của chúng ngày càng tăng

Bộ vi xử lý ( microprocessor ) ngày nay có tốc độ, có bộ phận thiết bị (instruction set) và dung lượng bộ nhớ có thể so sánh với các bộ xử lý mini (miniprocessor) hay thậm chí là các mainframe chỉ vài năm trước đây Khuynh

hướng này làm nảy sinh nhiều thay đổi trong cách thu thập, xử lý và sử dụng thông tin Có sự gia tăng chut ít về các máy tính nhỏ , đơn chức năng cũng như các máy tính kinh doanh nhỏ , các máy vi tính mục đích chung và các máy tính cá nhân hay các máy tính trạm Các hệ thống nhỏ, phân tán này dễ dùng hơn, dễ tiếp

cận , phù hợp hơn so với các hệ thống lớn trung tâm theo công nghệ chia sẻ thời gian

Khi số các hệ thống tăng, gần như có một nhu cầu nối liền chúng với nhau cho nhiều mục đích, bao gồm :

• Chia sẻ tài nguyên

• Trao đổi dữ liệu giữa các hệ thống

Chia sẻ tài nguyên - như các kho lớn và các may in laze là một cách đánh giá quan trọng giảm giá Mặc dù giá các phần cứng xử lý dữ liệu đang giảm, nhưng giá các thiết bị cơ khí điện tử cần thiết vẫn còn cao Thậm chí trong trường hợp dữ liệu có thể được kết hợp với các hệ thống nhỏ, kinh tế nhất vãn là các dữ liệu này lưu trữ trong một số hệ thống server trung tâm Giá lưu trữ trung bình 1 bit tin tại đĩa mềm ( floppy ) của các máy vi tính vẫn còn cao hơn nhiều so với giá lưu trữ trên đĩa lớn hay băng từ

Khả năng trao đổi dữ liệu là lý do hấp dẫn sự liên kết Các cá nhân không làm việc tách rời và sẽ muốn giữ được những lợi ích được cung cấp bởi hệ thống trung tâm, bao gồm khả năng trao đổi bản tin với ngừơi dùng khác và khả năng truy cập các dữ liệu và chương trình từ nhiều nguồn khi chuẩn bị tài liệu hay khi đang phải phân tích dữ liệu

Thêm nữa, nhiều lợi ích khác cũng rất đáng quan tâm Một hệ thống phân phối

có thể đáng tin cậy hơn, nhiều giá trị hơn nữa với người dùng, nhiều khả năng hơn khi cứu các sự cố lỗi (survive failures) Việc tổn thất bất kỳ thành phần nào cũng có những ảnh hưởng tối thiểu, và thành phần chính yếu có thể được làm dư thừa do đó các hệ thống khác có thể nhanh chóng tiếp tục tải tin sau khi gặp lỗi Cuối cùng, một

hệ phân phối cung cấp các tiềm năng để nối các thiết bị từ nhiều người bán, nơi đưa cho khách hàng sự mềm dẻo và năng lực bị mặc cả (bargaining power)

Chức năng truyền thông của máy tính

Quá trình xử lý phân bố dựa trên sự truyền thông dễ dàng để kết nối các máy tính mà các máy tính đó lập thành hệ thống sử lí phân bố Nhưng không chỉ có thể,

để có hành động có tính cùng cộng tác bản thân máy tính phải có chức năng kết hợp truyền thông

Ví dụ, việc truyền file giữa 2 máy tính cần có đường dữ liệu (data path), có thể là đường truyền trực tiếp hoặc qua mạng truyền thông Hơn nữa cần có thêm nhiều chức năng khác nữa như :

• Hệ thống tài nguyên (source system) hoặc phải kích hoạt chức năng truyền nhận dữ liệu trực tiếp hoặc thông báo cho mạng truyền thông đặc tính của hệ thống đích mong muốn

• Hệ thống tài nguyên phải biết chắc rằng hệ thống đích đã sẵn sàng nhận dữ liệu

• ứng dụng truyền file phải chắc chắn chương trình quản lý file sẵn sàng chấp nhận và lưu file đó

• Định dạng file được dùng trong cả 2 hệ thống không xung đột với nhau, một trong 2 hệ thống phải thực hiện chức năng chuyển đổi

Rõ ràng rằng đó phải là sự kết hợp cao độ giữa 2 máy tính Việc trao đổi thông tin giữa các máy tính một cách tổng quát được hiểu là việc truyền thông máy tính Một cách tương tự, khi 2 hay nhiều máy tính được liên kết qua mạng truyền thông lập 1 mạng máy tính Bởi vì một đồng vận hành giữa một người sử dụng taị một đầu cuối và một máy tính được chỉ khi hoàn tất truyền thông

Các chức năng này đã được phát triển để sử dụng trong mạng điên thoại và bây giờ là tại cả mạng máy tính tạo nên hệ thống xử lý phân phối

Chương 2 truyền dẫn số

Trong chương này tổng quan về một vài vấn đề mấu chốt liên quan đến truyền dẫn

số Phần một làm rõ về kĩ thuật truyền dẫn số , tương tự Rồi thì việc mã hoá tín hiệu tương tự thành tín hiệu số được kiểm tra Phần tiếp theo thảo luận về việc phân kênh Chương này còn bao gồm việc thảo luận hệ thống sóng mang số mà nó tạo thành hệ xương sống của mạng số , diện rộng

2.1 Truyền dữ liệu số và tương tự

Khái niệm tuơng tự và số tương ứng với sự liên tục và rời rạc Hai thuật ngữ này sử dụng một cách liên tục khi nói truyền dữ liệu trong 3 nội dung : dữ liệu , báo hiệu và truyền dẫn

Ta coi dữ liệu là cái truyền đạt một ý nghĩa nào đó Hoàn toàn có thể nhận ra dữ liệu ở 1 dạng nhất định Tin tức phải trong nội dung hoặc biên dịch của dữ liệu này Báo hiệu là hoạt dộng truyền tín hiệu trong môi trường ổn định Cuối cùng sự truyền là sự thông tin của dữ liệu bằng cách truyền và sử lí các tín hiệu

đó tín hiệu số là chuỗi các xung điện thế có thể được truyền qua dây đồng ( Một mức

điện áp không đổi này có thể đặc trưng cho mức “1” còn một mức điện áp khác không

Hình 2.1 Sự suy giảm tín hiệu số

Các dữ liệu số hay dữ liệu tương tự đều có thể được biểu diễn hay truyền bởi hoặc tín hiệu số hoặc tín hiệu tương tự Điều này minh hoạ trong hình 2.2 Nói chung tín hiệu tương tự là một hàm theo thời gian và chiếm một giải tần số giới hạn Một ví dụ điển hình

là dữ liệu tiếng nói, sóng âm hay dữ liệu tiếng nói có các thành phần tần số trong khoảng

từ 20Hz tới 20KHz Tuy nhiên năng lượng thoại chỉ tập trong trong khoảng tần số hẹp Phổ của tiếng nói chuẩn hoá trong khoảng 300Hz tới 3400Hz và trong khoảng đó tiếng nói truyền nghe rất rõ ràng Các thiết bị thoại sử dụng dải tần số sóng điện từ 300Hz – 3400Hx để chuyển đổi từ sóng điện từ sang sóng âm và ngược lại

Hình 2.2 Tín hiệu tương tự đổi sang số và ngược lại

Dữ liệu số có thể được biểu diễn băng các tín hiệu tương tự khi sử dụng các

modem ( Modulation - DeModulation ) Các Modem này biến đổi các chuỗi nhị phân (

Hai giá trị ) thành các tín hiệu tương tự bằng cách điều chế tần số sóng mang Tín hiệu thu được có phổ tần số trung tâm tại tần số sóng mang và có thể được truyền qua môi trường Hầu hết các modem đều biến đổi các dữ liệu số thành phổ tiếng nói để cho phép các dữ liệu số này có thể được truyền qua tuyến thoại Đầu kia của tuyến thoại , một modem giải điều ché tín hiệu , trả lại dữ liệu số

Một cách tương tự , dữ liệu tương tự có thể biểu diễn thành các tín hiệu số Các thiết bị thực hiện các chức năng này cho dữ liệi tiếng nói được gọi là codec ( Code – DeCode ) Trong đó Code codec láy một tín hiệu tương tự biểu diễn một dữ liệu tiếng tương ứng biến đổi thành các tín hiệu với một chuỗi bít Đầu kia , chuỗi bit được sử dụng

để khôi phục lại dữ liệi tương tự Điều này sẽ được nói trong phần 2.2

Cuối cùng dữ liệu số có thể biểu diễn trực tiếp thành dạng nhị phân với hai mức

điện áp Để nâng cao đặc tính truyền dẫn , các dữ liệu nhị phân thường được mã hoá thành các dạng phức tạp hơn của tín hiệu số Điều này sé nói đến trong chương 3

Sự truyền tín hiệu tương tự và số

Tín hiệu sô và tương tự có thể được truyền tại các môi trường thích hợp Cái cách

mà các tín hiệu này được sử lí là một chức năng của hệ thống truyền dẫn Bảng 2.1 tổng kết các phương pháp truyền dữ liệu Sự truyền tương tự nghĩa là truyền tín hiệu tương tự

mà không quan tâm đến nội dung của nó : Tín hiệu tương tự này có thể thể hiện dữ liệu tương tự ( như tiếng nói ) hoặc dữ liệu số ( như dữ liệu được chuyển qua modem ) Trong mọi trường hợp sự suy hao tín hiệu tương tự đã giới hạn khoảng cách truyền dẫn

Để truyền đi xa ta phải dùng các bộ khuếch đại để bù đắp năng lượng bị mất mát Nhưng

nó khuếch đại cả thành phần nhiễu, trên khoảng cách xa thì ta phải chồng thêm các bộ khuyếch đại và do vậy làm tín hiệu méo lại càng thêm méo Đối với dữ liệu tương tự ( như tiếng nói ) việc méo một tí có thể được tích luỹ và do vậy dữ liệu trở nên khó chấp nhận

a) Dữ liệu và tín hiệu

Tín hiệu tương tự Tín hiệu số

Dữ liệu tương tự (1) Tín hiệu chiếm cùng tần

số với dữ liệu tương tự (2) Dứ liệu tương tự được

Dữ liệu số Dữ liệu số được mã khi sử

dụng modem để tạo ra tine hiệu tương tự

Dữ liệu tương tự Được truyền qua bộ khuyếch

đại, tín hiệu có cùng cách biểu diễn dữ liệu tương tự hay dữ liệu số

Giả sử rằng tín hiệu tương tự biểu diễn dữ liệu số , dữ liệu truyền qua các bộ lặp Tại mỗi bộ lặp dữ liệu số được khôi phục

Dữ liệu số Không sử dụng Tín hiệu số biểu diễn chuỗi

bit “1” và “0”, được truyền qua các bộ lặp tại mỗi bộ lặp các bit “1”,”0” được khôi phục

Bảng 2.1 Truyền tín hiệu số , tương tự

Truyền số, ngược lại, cần biết nội dung của tín hiệu Chúng ta lưu ý rằng một tín hiệu số có thể được truyền chỉ trong 1 khoảng cách nhất định trước khi độ suy hao làm hỏng sự toàn vẹn của dữ liệu Để truyền tín hiệu số đi xa, các bộ lặp ( repeater ) được đặt trên đường truyền Các bộ lặp thu tín hiệu số khôi phục lại dạng của tín hiệu và lại tiếp tục phát tín hiệu số mới Vì thế dộ suy hao được giải quyết

Kỹ thuật tương tự có thể được sử dụng với tín hiệu tương tự nếu tín hiệu mang dữ liệu số, tại một vị trí tương ứng hệ thống truyền dẫn có thiết bị phát lại chứ không chỉ dể khuyếch đại Các thiết bị phát lại này sẽ khôi phục dữ liệu số từ ácc tín hiệu tương tự sau

đó truyền đi tín hiệu mới sạch Vì thế ồn không được tính đén

Một câu hỏi tự nhiên đặt ra là phương pháp truyền dẫn nào được lựa chọn Câu trả lời từ phia các nhà công nghiệp viễn thông và người dùng là truyền số là phương pháp tối

ưu hơn Các nguyên nhân quan trọng là do :

• Giá : Công nghệ VLSI ( Very-large-scale-integration ) làm giá thành và kích thước

của các mạch số liên tục giảm Trong khi giá bảo trì các thiết bị số là nhỏ so với các thiết bị tương tự

• Tính toàn vẹn của tín hiệu số : Dùng các bộ lặp số thay vì các bộ khuếch đại tương

tự hiệu lực của ồn và sự suy giảm tín hiệu không được tích luỹ vì thế nó cho phép tín hiệu số được truyền đi xa hơn , và qua đường truyền kém chất lượng hơn bởi phương tiện số bảo trì tính toàn vẹn dữ liệu

• Khả năng sử dụng : Đây là tính kinh tế khi xây dựng đường truyền với băng thông

rất cao – bao gồm các kênh vệ tinh và cáp quang Khả năng hợp kênh cao (Multiplex)

là cần thiêt cho phép các tín hiệu số có hiệu suất , dễ dàng và rẻ tiền khi phân chia thời

gian ( TDM-Time devision Multiplex), còn tín hiệu tương tự phân chia theo tần số (FDM-Frequency devision Multiplex)

• Sự riêng tư và an ninh : Kỹ thuật mã hoá đã ứng dụng nhanh chóng cho dữ liệu số

và cho cả tín hiệu tương tự đã được số hoá

• Sự tích hợp : Với cả thông tin tương tự và số phải được số hoá , tất cả các tín hiệu có

cùng dạng có thể được sử lí như nhau Vì vậy mức độ kinh tế và sự thuận tiên có thể

đạt được bằng cách tích hợp tiếng nói , hình ảnh , truyền hình và dữ liệu số

2.2 Sự m∙ hoá số tín hiệu tương tự

Sự phát triển của mạng viễn thông công cộng ( PSTN ) muốn truyền dẫn số đòi hỏi dữ liệu tiếng nói phải được biểu diễn dưới dạng số Hình 2.3 minh hoạ một hình ảnh chung : tín hiệu tiếng nói tương tự được số hoá tạo ra các mẫu “1” và “0” , cũng như các tín hiệu số với các mẫu “1” và “0” được đặt vào một modem sao cho một tín hiệu tương tự

có thể được truyền Tuy nhiên tín hiệu tương tự mới này khác xa với tín hiệu tiếng nói nguyên gốc Các thiết bị phát lại chỉ là các bộ khuyếch đại được sử dụng để cho phép kéo dài độ dài truyền dãn Tất nhiên tín hiệu tương tự mới phải được biến đổi ngược lại thành dữ liệu tương tự tương ứng với lối vào tiếng nói nguyên gốc

Hình 2.3 : Số hoá dữ liệu tương tự

Điều chế xung m∙ ( PCM - Pulse code Modulation )

Một kĩ thuật tốt nhất được biết đến để số hoá tiếng nói là PCM PCM dựa trên lý thuyết lấy mẫu mà nó được phát biểu như sau :

Nếu một tín hiệu s(t) đựơc lấy mẫu tại các khoảng thời gian ổn định và tại tốc độ lớn hơn hai lần tần số tín hiệu có giá trị lớn nhất thì các mẫu chứa tât cả các thông tin của tín hiệu nguyên gốc Hàm s(t) có thể được khôi phục từ ácc mẫu này bằng cách sử dụng các bộ lọc thông thấp

Nếu dữ liệu tiếng nói được giới hạn tần số dưới 4000Hz thì 8000 mẫu trong 1 giây sẽ được sử dụng để lấy mẫu tín hiệu tiếng nói tương tự Chú ý rằng đây là các mẫu tương tự Để biến đổi thành số mỗi một mẫu tương tự phải được thay bằng một mã nhị phân Hình 2.4 chỉ ra một ví dụ mà mỗi một mẫu tương ứng ( lượng tử hoá ) với một trong 16 mức – mỗi mẫu biểu diễn thành 4 bit ( Giá trị lượng tử hoá chỉ là xấp xỉ , điều quan trọng là khi khôi phục phải trả lại chính xác tín hiệu nguyên gốc) Bằng cách dùng mẫu 8 bit cho phép có tới 256 mức lượng tử chất lượng của tiếng nói được khôi phục là có thể so sánh được với chất lượng tiếng truyền tương tự Chú ý rằng tốc độ dữ liệu 8000 mẫu/giẫy x 8 bit/mẫu = 64k bit/giây là cần thiết cho tín hiệu tiếng nói

Hình 2.4 : Điều chế xung mã

Nó chung , PCM sử dụng kĩ thuật mã hoá phi tuyến , có nghĩa là 256 mức l−ợng tử

là không bằng nhau, giải quyết vấn đề sai số tuyệt đói trung bình của mỗi một mẫu là phải nh− nhau Bằng cách dùng một số lớn các mức l−ợng tử hoá cho các tín hiệu có biên

độ thấp và một số ít các mức l−ợng tử hoá cho các tín hiệu có biên độ cao Điều này làm méo giảm đi

PCM tất nhiên có thể được sử dụng cho cả tín hiệu tiếng nói khác Ví dụ tín hiệu của TV mầu sử dụng băng thông 4.6MHz có thể cho phép chất lượng đạt 10 bit/mẫu với tốc độ dữ liệu là 92Mbit/giây

Tuy nhiên kĩ thuật phát triển để cho phép mã hoá có hiệu quả hơn Trong trường hợp của tiếng nói , đích phải đạt tới là băng thông lân cận 4KHz Với truyền hình , hình

ảnh xác định theo các khung liên tiếp , các điểm ảnh tương ứng các khung sẽ không thay

đổi , Kĩ thuật mã hoá xuyên khung cho phép giảm băng thông xuống còn 15Mhz và các cảnh thay đổi một cách chậm chạp Như vậy với hình ảnh hội thảo từ xa cho phép giảm xuống 64KB/s hay thấp hơn

2.3 Hợp kênh

Trong cả hai thông tin nội hạt và diện rộng , thường thì khả năng truyền dẫn của

đương truyền vượt quá yêu cầu truyền dẫn của một tín hiệu đơn lẻ Để nâng cao hiệu suât truyền dẫn của hệ thống , nó được thiét kế sao cho có thể mang nhiều tín hiệu trên

một đường truyền Điều này gọi là hợp kênh ( Multiplexing )

Hình 2.5 đưa ra multiplexing phân biệt theo hình dạng đơn giản nhất Có n lối vào

tới bộ hợp kênh ( Multiplexer ) Bộ hợp kênh được nối bằng 1 đường nối tới bộ phân kênh ( DeMultiplexer ) Đường nối này có khả năng mang n kênh dữ liệu riêng biệt Bộ

hợp kênh ( Multiplexer ) tổ hợp dữ liệu từ n đường lối vào và truyền dẫn với tốc độ cao

Bộ phân kênh nhận dữ liệu đã được hợp kênh và tách dữ liệu ( DeMultiplexer ) phù hợp theo các kênh và phát đi theo các đường tương ứng

Hình 2.5 Bộ hợp kênh

Sự đa dạng của bộ hợp kênh để truyền dẫn số liệu có thể được giải thích như sau :

1 Tốc độ truyền dẫn dữ liệu càng cao thì thiết bịi truyền dẫn càng có hiệu quả kinh tế tức là đói với một ứng dụng cho trước với một khảng cách cho trước , chi phí cho một kb/s sẽ giảm khi tốc độ truyền dẫn dữ liệu tăng lên Tương tự : chi phí cho mỗi kb/s của thiết bị thu/phát sẽ giảm xuống khi tốc đọ dữ liệu tăng

2 Hầu hết các thiết bị truyền dữ liệu riêng lẻ ít nhiều đều cần phải có hỗ trợ về tốc độ dữ liệu Ví dụ với hầu hết các ứng dụng client/server , tốc độ dữ liệu 64 kb/s được coi là thừa

Do các thiết bị truyền thông cá nhân yêu cầu tốc độ dữ liệu vừa phải và khả năng truyền của phương tiện lớn hơn nhiều dung lượng yêu cầu do đó để giảm giá thành và nâng cao hiệu qủa các hệ thống được thiết kế để mang nhiều tín hiệu riêng trên cùng một

đường truyền vật lý: hợp kênh

Hình 2.6 FDM và TDM

Có 2 phương pháp hợp kênh được dùng rộng rãi : Hợp kênh chia theo miền tần só FDM ( Frequency-Division Multiplexing ) và hợp kênh theo miền thời gian TDM ( Time-Division Multiplexing ) :

• FDM : Được dùng khi độ rộng băng của đường truyền lớn hơn độ rộng băng yêu cầu cho 1 tín hiệu đã cho Một số tín hiệu có thể được truyền dẫn đồng thời mỗi tín hiệu

được đièu chế bằng 1 tần số khác nhau sao cho băng thông của mỗi tín hiệu không chồng lấp nhau Trên hình 2.6a đưa ra trường hợp đơn giản của FDM Sáu nguồn tín hiệu được đưa vào một bộ hợp kênh sao cho điều chế mỗi một tín hiệu thành một tần

số khác nhau ( f1 , f2 , , f6 ) Mỗi một tín hiệu đòi hỏi một độ rộng băng thông nào

đó xung quanh tần số sóng mang được coi như là một kênh Để tránh ảnh hưởng lẫn nhau các kênh được tách biệt nhau bởi dải bờ ( Guard bands )

Ví dụ để hợp kênh các tín hiệu tiếng nói mà phổ của chúng trong khoảng 300Hz – 3400Hz vì thế một băng thông rộng 4KHz được sử dụng để mang các tín hiệu tiếng nói và cho giải bờ Cả Nam Mỹ và Quốc tế sử dụng 12 kênh thoại 4KHz để truyền trong khoảng tần số 60KHz – 108KHz Khi đường truyền tốc độ cao hơn câng các kênh > 4KHz

• TDM : Có ưu điểm khi dùng tốc độ bit ( đôi khi - không phải là tất cả - được gọi là băng thông ) của đương truyền có thể đạt lớn hơn nhiều tốc độ dữ liệu yêu cầu của tín hiệu số Các tín hiệu số hợp kênh có thể được mang chỉ trên một đường truyền bằng cách xen kẽ theo thời gian các cửa của mỗi một tín hiệu Có thể là chèn xen kẽ từng bit hoặc từng khối tám bít hoặc số lượng nhiều hơn thế Ví dụ bộ hợp kênh trong hình 2.6b có 6 lối vào , mỗi một lối vào có tốc độ 9.6 Kb/s Một đường truyền có dung lượng truyền đẫn 56.7 Kb/s có khả năng tải tất cả 6 tín hiệu trên Tương tự như FDM , các khe thời gian tuần tự được gọi là các kênh Một chu kì của các khe thời gian được gọi là một khung ( Frame )

Phương pháp TDM như trong hình 2.6b được gọi là TDM đồng bộ ( Synchronous TDM ) tức là các khe thời gian là quy định trước và cố định cho mỗi một tín hiệu lối vào khi mà nhịp truyền cho tất cả nguồn tín hiệu được đồng bộ Ngược lại TDM không đồng bộ ( Async TDM ) cho phép nhịp truyền được định xứ động Những hệ tín hiệu mang số sẽ miêu tả chương sau, còn SONET/SDH trình bày tại phần 4 sẽ là

ví dụ tốt cho Async TAM

TDM không chỉ dành riêng cho tín hiệu số, tín hiệu tương tự cũng có thể được chèn theo thời gian Sự kết hợp giữa TDM và FDM là có thể : Hệ thống truyền có thể

được chia theo tần số thành nhiều kênh, mỗi kênh đó lại được chia theo TDM

2.4 Hệ thống tín hiệu mang số

Một mạng chuyển mạch diện rộng thường liên quan đến hàng loạt các node được kết nối với nhau Mối quan hệ giữa một cặp node, được gọi là trung kế (trunk), sử dụng việc hợp kênh để chuyển tải lưu lượng trên một số các kênh hoặc các mạch Việc hợp kênh này có thể ở dạng hợp kênh phân tần ( FDM ) hoặc hợp kênh phân thời gian ( TDM ) Khi các mạng viễn thông diện rộng phát triển thành một mạng kĩ thuật số tích hợp thì các kĩ thuật TDM đồng bộ trở nên rất quan trọng

Bảng 2.3 Chuẩn mang TDM của Nam Mỹ và Quốc tế

Design Số kênh Tốc độ

( Mb/s)

(Mb/s) DS-1

Hệ thống tín hiệu mang đường dài ở Mỹ và trên thế giới đã được thiết kế để truyền các tín hiệu tiếng nói qua các đường truyền dẫn dung lượng cao, ví dụ như cáp quang, cáp đồng trục và sóng viba Một phần sự phát triển công nghệ kĩ thuật số của các mạng viễn thông này chính là sự chấp nhận các cấu trúc truyền dẫn TDM đồng bộ ở Mỹ, công

ty AT&T đã xây dựng một hệ thống phân cấp các cấu trúc TDM có các dung lượng khác nhau Cấu trúc này được sử dụng ở Canada, Nhật và Mỹ Một hệ thống phân cấp tương tự nhưng không giống như vậy lại được sử dụng rộng rãi trên thế giới dưới sự bảo hộ của ITU ( bảng 22 ) Như ta sẽ thấy, việc phân chia này vẫn là một vấn đề chưa giải quyết

được trong các tiêu chuẩn ISDN

Cơ sở của hệ thống phân cấp TDM Bắc Mỹ chính là khuôn dạng truyền dẫn DS-1 ( hình 2.7 ), hợp 24 kênh lại Mỗi một khung chứa 8 bit trên một kênh cộng với một bit điều chỉnh ( framing bit ) cho 24 x 8+1 = 193 bit Đối với truyền dẫn tiếng thì

áp dụng các qui tắc sau : mỗi kênh chứa một từ là dữ liệu tiếng đã được số hoá Tín hiệu tiếng tương tự nguyên thuỷ được số hoá nhờ sử dụng phương pháp điều biến mã xung ( PCM ) với tốc độ 8000 mẫu 1 giây Với độ dài một khung là 193 bit, chúng ta sẽ có tốc

độ dữ liệu là 8000 x 193 =1.544 Mbps Cứ năm trong số mỗi sáu khung thì các mẫu PCM loại 8 bit được sử dụng Đối với tất cả các khung thứ sáu, mỗi một kênh lại chứa một từ PCM loại 7 bit cộng với 1 bit báo hiệu Các bit báo hiệu tạo nên một luồng (stream) cho từng kênh tiếng có chứa thông tin tuyến và kiểm soát mạng Ví dụ như, các tín hiệu kiểm soát được sử dụng để thiết lập hoặc chấm dứt một cuộc gọi

Một khuôn dạng tương tự như DS-1 được sử dụng cho các dịch vụ dữ liệu số Tương tự như tiếng nói, dữ liệu cũng được truyền với tốc độ 1.544Mb/s Trong trường hợp này 23 kênh dữ liệu được sử dụng, vị trí kênh thứ 24 được dùng như 1 byte đặc biệt cho phép nhanh hơn và có độ tin cậy hơn khi định khung , phát hiện lỗi Bên trong mỗi một kênh 7 bit được dùng để truyền dữ liệu, còn bít thứ 8 để chỉ thị rằng đấy là dữ liệu người sử dụng hay là dữ liệu điều khiển hệ thống Với 7 bít/kênh , tốc độ khung là 8000 lần/giây , tốc độ dữ liệu 56Kb/s cho 1 kênh Tốc độ dữ liệu thấp hơn cũng được dùng khi

sử dụng hợp kênh tốc độ phụ ( subrate ) Khi sử dụng kĩ thuật này 1 bit thêm vào được

ăn cắp tạI mỗi một kênh để chỉ thị rằng tốc độ phụ khi hợp kênh Nếu dung lượng của một kênh 6 x 8000 = 48 Kb/s được sử dụng để hợp kênh cho 5 kênh tốc độ 9.6 kb/s hay

10 kênh 4.8 kb/s hay 20 kênh 2.4 kb/s lấy ví dụ nếu lấy kênh 2 sử dụng cho dịch vụ tốc độ 9.6 kb/s thì có tới 5 kênh phụ chia sẻ trên kênh này Dữ liệu cho mỗi kênh phụ là 6 bít trong kênh 2

Chú ý :

1 Bít thứ 193 là bít khung được sử dụng để đồng bộ

2 Kênh tiếng nói :

• 8-bit PCM được sử dụng cho 5 trong số 6 khung

• 7-bit PCM sử dụng cho khung thứ 6 , bít thứ 8 của mỗi một kênh sử dụng làm bít

báo hiệu

3 Kênh dữ liệu :

• Kênh 24 được sử dụng báo hiệu chỉ ở một vài trường hợp

• Bit 1-7 sử dụng cho tốc độ 56 kb/s

• bit 2-7 sử dụng cho tốc độ 9.6 hay 4.8 hay 2.4 kb/s

Cuối cùng khuôn dạng DS-1 có thể được dùng để tải một hỗn hợp các kênh dữ liệu và tiếng nói Trong trường hợp này cả 24 kênh đều được dùng hết ; không có một byte đồng

Mỗi một mức độ cao hơn của phân cấp TDM được hình thành bằng các hợp các tín

hiệu từ mức thấp hơn tiếp đó hoậc bằng cách tổ hợp các tín hiệu này với lối vào đạt tốc độ dữ liệu thích hợp từ các nguồn khác Đầu tiên , tốc độ truyền dẫn DS-1 sé đựơc dùng để cung cấp cả dịch vụ tiếng và dữ liệu Dịch vụ dữ liệu được gọi là dịch vụ số hoá thọai dữ

liệu ( DDS ) Dịch vụ DDS là dịch vụ truyền dẫn kĩ thuật số giữa các thiết bị số liệu

khách hàng với tốc độ từ 2.4 kb/s đến 56 kb/s Dịch vụ này có tại tất cả các địa điểm của khách hàng qua đôi dây xoắn

Các thiết bị hợp kênh tiêu chuẩn đều được dùng để tạo ra các cơ sở truyền dẫn cao hơn Thông dụng nhất là các thiết bị được liệt kê trong bảng 2.2 Các thiết kế DS-1 , DS-1c đều chỉ cùng 1 sơ đồ hợp kênhđược dùng cho việc tảI thông tin Công ty AT&T và các nhà cung cấp khác đưa ra các thiết bị truyền dẫn hỗ trợ rất nhiều các loại tín hiêụ đã

được hợp kênh khác nhau và được gọi là hệ thống nhà cung cấp Chúng được đánh dấu

bằng nhãn “ T ” Như vậy T 1 cung cấp tốc độ dữ liệu 1.544 Mb/s và có khả năng hỗ trợ

cho khuôn dạng hợp kênh DS-1 và cứ như vậy với tốc độ cao hơn T 2

CHƯƠNG 3

M∙ ĐƯờNG Vμ ĐƯờNG DÂY THUÊ BAO

Sự mở rộng của liên kết số tới mạng thuê bao là một phần của sự phát triển mạng số hoá Điều này có nghĩa là các thiết bị chuyển mạch và truyền dẫn nội bộ của mạng đã được số hoá đẻ cung cấp một phạm vi rộng các dịch vụ số hoá được

thiết kế cho ISDN Liên kết giữa mạng thuê bao với mạng chuyển mạch được gọi

là đường thuê bao ; vòng thuê bao ; vòng nội hat , cần phải được số hoá

3.1 Kỹ thuật đường dây thuê bao

Hiện nay hầu hết các đường dây thuê bao dùng trong thương mại và các đường dây thuê bao gia đình đều là cáp xoắn đôi Với sự gia tăng của các dịch vụ yêu cầu truyền dữ liệu tôc độ cao cũng như sự ưa thích sự dụng cáp quang Chúng ta xem xét

2 môi trường dùng cho đường dây thuê bao

a) Đường dây thuê bao với cáp xoắn đôi

Cáp xoắn đôi nối giữa các thuê bao và tổng đài nội hạt hoặc chuyển mạch là

đơn giản nhất cung cấp các dịch vụ số Mỗi một cặp đường cáp xoắn dùng để truyền theo một hướng Nhưng mạng điện thoại hiện dang sử dụng thì chỉ dùng 1 cặp cho cả 2 hướng Do đó phải lắp đặt thêm nhiều cáp mới Tính kinh tế đòi hỏi phải tìm cách khác sao cho có thể cho phép truyền song công ( full-duplex ) qua cặp cáp xoắn đơn đó

b) Truyền dẫn song công

Hệ thống đường dây thuê bao cáp xoắn đôi đã có là dành cho việc truyền dẫn tín hiệu tương tự Điều đó có nghĩa là đã cho phép truyền song công Do đó ta dùng modem để chuyển tín hiệu số sang tín hiệu tương tự và dùng các giải tần số khác nhau cho các hướng

Ví dụ modem 300 bps BELL 108 sử dụng điều chế khoa dịch pha ( FSK ) để truyền các dữ liệu số qua đường truyền tương tự ( Hình 3.1 ) Với FSK hai gia trị nhị

phân được biểu diễn bởi các tín hiêụ tại 2 tần số khác nhau Để truyền theo một chiều này , các tần số được sử dụng để biểu diễn “0” hay “1” có tâm tại 1070Hz xê dịch 100Hz về cả hai phía còn theo chiều ngược lại thì tâm tần số tại 2125Hz với sự

xê dịch tương tự là 100Hz cả hai phía Phổ tín hiệu theo mỗi một chiều ở về phiá phải và trái hình 3.1

Nhưng với cách này thì chỉ 1 nửa giải thông dành cho 1 hướng Theo yêu cầu

của ISDN thì tốc độ tối thiểu là 144 kbps theo mỗi hướng, điều này là không thể với

kỹ thuật modem hiện có và đường dây xoắn đôi đã lắp đặt

Hình 3.1 Full=Duplex truyền FSK trên đường Voice-Grade

Một phương án khác là không dùng với modem và truyền dữ liệu số trực tiếp

Để truyền song công , tại cùng 1 thời điểm thì cả 2 trạm đều thu và nhận dữ liệu đồng thời Về nguyên tắc trạm phát có khả năng phân loạI ra các tín hiệu vào , lựa chọn ra các tín hiệu vào từ các tín hiệu ra của chính nó vì độ khuyếch đạI tín hiệu của tín hiệu xuất phát đã được rõ Không may là do tính không thường xuyên của đặc trưng đIện của đường dây nên một phần của tín hiệu xuất phát sẽ bị dội lạI dưới dạng tiếng vọng

Hình 3.2 minh hoạ vấn đề này Cả máy phát và máy nhận đều nối tới đường thuê bao qua bộ hybrid, đây là một thiết bị cho phép tín hiệu truyền qua cả 2 hướng một cách đồng thời Tiếng vọng là sự phản xạ lạI tín hiệu đã truyền qua về bên gửi hoặc là từ bộ hybrid và dây dẫn của bên gửi ( Tiếng vọng đầu gần – near echo ) hoặc

từ hybrid của bên nhận ( Tiếng vọng xa – far echo ) Độ khuyếch đại tương đối của tiếng vọng , so với tín hiệu thực từ phia bên kia , có thể rất lớn Đó là vì sự khác biệt

đáng kể trong biên độ của tín hiệu truyền qua và tín hiệu nhận được tại các đầu của cặp dây đẫn , nó có thể bị khuyếch đại gấp 3 lần

Hình 3.2 Tiếng vọng trên cáp xoắn đôi đường thuê bao

Để khắc phục các vấn đề có liên quan đến việc truyền dẫn số song công qua một cặp cáp xoắn đôi đơn lẻ người ta đã sử dụng hai kĩ thuật là hợp kênh nén thời

gian ( time-compression multiplexing ) và chống tiếng vọng ( echo cancellation) Cả

hai kĩ thuật này được xem xét một cách nghiêm túc để sử dụng trong các mạng kĩ thuật số ( Hình 3.3 ) Hiện nay kĩ thuật chống tiếng vọng chiếm ưu thế , chẳng hạn như với cách này rất được ưu chuộng ở Mỹ và có tiêu chuẩn quốc gia HoaKỳ đối với

đường thuê bao là phải sử dụng kĩ thuật chống tiếng vọng ( ANSI T1.601 ) Tuy nhiên nên xem xét cả hai phương pháp

Hình 3.3 Kĩ thuật truyền song công qua vòng thuê bao

c Hợp kênh nén thời gian (TCM)

Kỹ thuật TCM còn được biết là phương pháp bóng bàn ( ping-pong) , tại một thời điểm dữ liệu được truyền theo một hướng, sau đó là theo hướng ngược lại, luân phiên nhau Để đạt được tốc độ dữ liệu thuê bao mong muốn , dòng bít của thuê bao

được chia thành các phần bằng nhau ( segment ), nén theo thời gian để có tốc độ truyền cao hơn, và được truyền theo các bó ( burst ), tại nơi thu chúng được chuyển

về tốc độ ban đầu Một khoảng im lặng ngắn giữa các bó đi theo hướng ngược nhau

cho phép đường truyền lắng xuống (settle down ) Do đó tốc độ dữ liệu thực tế trên

đường dây lớn hơn 2 lần tốc độ dữ liệu mà thuê bao hay trạm lân cận đòi hỏi ( local office) Các áp đặt về thời gian được thể hiện trên hình 3.4 Hai bên sẽ luân phiên

truyền dữ liệu Mỗi bên sẽ gửi đi các khối có độ dài cố định , mất một thờ gian là T b

để truyền ; Thời gian này là một hàm tuyến tính của số các bít có trong một khối (

Block ) Ngòai ra phải cần đến một khoảng thời gian là T p để chuyển 1 tín hiệu từ

đầu này ra đầu kia ; Thời gian này này là một hàm tuyến tính theo độ dài của đường

dây thuê bao Cuối cùng một khoảng thời gian bảo vệ T g cần thiết để lấy lại đường dây ( turn the line around ) Như vậy tổng thời gian để gửi đi một khối bằng ( T b +

T p + T g ) Tuy nhiên vì hai bên phảI luân phiên truyền dẫn nên tốc độ các khối được

truyền chỉ bằng 1/2 của tổng trên Chúng ta có thể liên hệ tốc độ này với tốc độ dữ liệu hiệu dụng kí hiệu là R được thấy từ hai đầu cuối như sau : Gọi B là kích thước của một khối tính bằng bit và R là tốc độ dữ liệu mong muốn tính bằng bit/giây

Khi đó số bit hiệu dụng được truyền trong 1 giây là :

Hình 3.4 Khi truyền hợp kênh nén thời gian

Như vậy tốc độ dữ liệu thực tế trên đường kết nối cao hơn gấp đôI tốc độ dữ liệu hiệu dụng mà hai đầu thấy được Ta sẽ thấy rằng , một trong những tốc độ dữ liệu cơ sở cuả ISDN là 144 kb/s Để thực hiện được đIều này cần phải truyền dẫn vởí tốc

độ cao hơn gấp đôi tốc độ này , tức là cỡ 288 kb/s Giá trị thực tế nằm trong khoảng lân cận 350 kb/s Điều này khó có thể thực hiện được trên một cặp dây xoắn thông thường

Việc lựa chọn kích thước khối , B là một thoả hiệp giữa các yêu cầu mang tính

cạnh tranh Nếu B tăng thì tốc độ dữ liệu thực tế A giảm Điều này sẽ làm thực

hiện công việc dễ hơn Mặt khác việc này sẽ làm trễ tín hiệu lớn hơn do phảI nhớ đệm ( buffering ) tín hiệu đay là điều không muốn trong việc truyền dẫn tiếng nói Kích thước gói ở trong khoảng 16 – 24 bit được coi là hợp lý { KADE 81 ]

Hình 3.5 cho thấy cấu trúc bên trong của một bộ phận TCM Theo cả hai

hướng ( truyền và nhận ) cần phải có một buffer bằng với kích thước khối B Dữ liệu được truyền sẽ đi vào buffer đó với tốc độ dữ liệu R = B/2 * ( T b + T p + T g ) Dữ liệu sẽ được tuần tự truyền vời tốc độ A = B/T b Quá trình ngược lại sẽ xuất hiện với việc nhận Việc truyền / nhận sẽ luân phiên diễn ra tuần tự theo một sự kiểm soát từ trung tâm

c) Chống tiếng vọng

Với phương pháp chống tiếng vọng , việc truyền dẫn số được phép tiến hành theo cả hai hướng trên cùng một dảI thông một cách đồng thời Một ước lượng tín hiệu tiếng vọng sẽ được sinh ra trên đầu truyền và được trừ đi từ tín hiệu vào Điều này sẽ diệt tiếng vọng rất hiệu quả vì tín hiệu truyền đã biết nên bộ chống tiếng vọng

có thể ước lượng được các đặc tính của tiếng vọng và tạo ra một sự xấp xỉ Tuy nhiên hành vi thực sự của tiếng vọng lại phụ thuộc vào các đặc tính vật lý và cấu hình của dây dẫn bằng đồng Việc đo chính xác các đặc tính này không chỉ rất khó mà chúng lạI còn bị thay đổi theo thời gian Để có thể có được sự xấp xỉ chính xác hơn thì một mạch phản hồi được thêm vào

Hình 3.5 Cấu trúc bên trong của đơn vị TCM

Một phương pháp điển hình để chống tiếng vọng được miêu tả trong hình 3.6 Vì tín hiệu truyền sẽ bị phản xạ tại các điểm khác nhau trong hệ thống, hàng loạt các phần tử tín hiệu , mỗi một phần tử bị trễ các phần khác nhau , sẽ đóng góp vào tiếng vọng tại bất kì một đỉêm thời gian nào Thêm vào đó , vì các phần tử đóng góp khác nhau qua các quãng đường khoảng cách khác nhau cho nên chúng sẽ phảI chụi các mức độ suy giảm khác nhau Điều này được thể hiện bằng biểu thức thời gian gián

đoạn như sau :

e(k) = Σ hn x(k-n)

ở đây : e(k) = mẫu tín hiệu vọng tại thời diểm k

x(k-n) = tín hiệu được truyền tại thời điểm k-n

hn = trọng số để tín hiệu bị trễ bởi thời gian n Tín hiệu tiếng vọng có thể được ước lượng :

ê(k) = Σ hn(k) x(k-n)

ở đây : hn(k) = giá trị ước lượng của hn tại thời gian k

Hình 3.6 Cấu trúc bên trong của bộ huỷ tiếng vọng

Nếu các phần tử tín hiệu bị trễ lớn hơn một khoảng thời gian N thì không tạo ra

được một đóng góp có thể đo được nào đó vào tiếng vọng, và nếu hn( ) chính xác bằng

hn thì khi đó ước lượng này sẽ bằng vói tiếng vọng thực tế Dĩ nhiên , hn( ) chỉ có thể

là một cách xấp xỉ mà thôi Trong mọi trường hợp , xấp xỉ này sẽ được lấy khỏi tín hiệu nhận được nhằm huỷ bỏ tiếng vọng:

d(k) = r(k) - ê(k) = y(k) + e(k) - ê(k) trong đó :

d(k) = kết quả tín hiệu sâu khi huỷ bỏ tiếng vọng r(k) = tín hiệu nhận được

y(k) = thành phần của tín hiệu nhận được do truyền dẫn từ đầu bên kia

Một lần nữa , giả sử rằng chỉ có N thành phần đầu tiên của tín hiệu được truyền là đáng kể thì ta có thể viết lại như sau :

d(k_ = y(k) + Σ (hn – hn(k)) * x(k-n)

Như minh hoạ trong hình 3.6 , tín hiệu ra x(t) được lấy mẫu định kì để tạo ra x(k) tại các thời đIểm lấy mẫu k khác nhau ( k= 1, 2, 3, ) Mẫu này sẽ được chuyển qua một loạt các trễ để giữ lại các phiên bản đã bị trễ của tín hiệu x(k-n) Các mẫu

bị trễ này sau đó sẽ có tại thời điểm k để tạo ra ước lượng ê(k) Các trọng số hn(k)

được cập nhật tại từng thời đIểm lấy mẫu nhờ phản hồi :

hn(k+1) = hn(k) + C x(k-n) d(k)

ở đây C là hệ số tỷ lệ Biểu thức này phần nào dễ hơn để đánh giá nếu ta xem xét trường hợp khi không có tín hiệu này từ phía bên kia Trong trường hợp đó ta có : d(k) = Σ (hn – hn(k) ) x(k-n)

Trong trường hợp này giá trị của d(k) có thể bằng zero nếu ước lượng tiếng vọng là chính xác Nếu ước này không chính xác , khi đó mỗi trọng số hn(k) sẽ được

điều chỉnh một lượng tỷ lệ với x(k-n) d(k) Quá trình này sẽ gây ra hội tụ của trọng

số đén các giá trị thực của chúng Thậm chí khi có mặt , một tín hiệu thực y(t) thì các trọng số cũng hội tụ , mặc dù có chậm hơn

Ký thuật huỷ tiếng ồn sẽ tránh được sự cần thiết , có ở TCM về việc phảI truyền với tốc độ cao hơn hai lần tốc độ thuê bao TạI tốc độ 144 kb/s được ITU-T khuyến nghị cho ISDN , việc này sẽ làm cho việc huỷ tiếng ồn có ưu thế hơn hẳn so với TCM Một phân tích chi tiết về hai hệ thống này đã chỉ ra rằng : Khi lắp đặt các cặp dây xoắn thông thường ở tốc độ thuê bao 144 kb/s trên khoảng cách 2 km là có thể chấp nhận được với TCM , so với khoảng cách 4 km đối với huỷ tiếng vọng Do vậy việc đưa TCM vào đường thuê bao có thể phải sử dụng mở rộng các công dụng

của thiết bị , chẳng hạn như các bộ tập trung ( concentrator ) và các bộ lặp (repeater) để khắc phục phạm vi còn yếu của kỹ thuật này Các hệ thống huỷ tiếng

vọng có thể đòi hỏi đến các loại thiết bị như vậy nhưng trong rất ít trường hợp

Việc huỷ tiếng vọng có nhược điểm là : Đòi hỏi mạch sử lí tín hiệu số phức tạp Tuy nhiên với những tiến bộ không ngừng trong công nghệ VLSI , chi phí cho việc huỷ tiếng vọng giảm xuống , và đã trở thành kĩ thuật được ưa chuộng trong các

đường dây thuê bao số

d) Đường dây thuê bao bằng sợi quang

Đường cáp quang ngày càng được sử dụng rộng rãi trên các đường trung kế số của mạng viễn thông và một số rất ít đường sợi quang sử dụng trên đường thuê bao Theo dự án đối với ISDN băng rộng , nó đang đượ thiết kế để thay thé , sử dụng trên

đường thuê bao nhằm mục đích thương mại

Có một số lớn các giả định thay thế một cách toàn diện sợi quang trên đường thuê bao Về nguyên tắc cơ bản , tất cả các thay đổi này rơi vào 2 điều sau : Các giao diện thuê bao có vẻ như được kết nối một cách trực tiếp và các giao diện thuê bao phải được phép đa truy cập

Để hiểu rõ hơn hai điều trên , chúng ta hãy bắt đầu bằng cách xem phân bố các cặp dây xoắn sẵn có mà nó minh hoạ trong hình 3.7a Trong cấu hình này , mỗi một thuê bao truy cập vào trạm trung tâm ( tổng đài địa phương ) qua một đôi dây đơn

Đây là cách nối trực tiếp , điểm - điểm giưa thuê bao và tổn đài qua cáp xoắn đôi Tại Mỹ độ dài trung bình của đường dây thuê bao cỡ 3 km

Hình 3.7 Đường thuê bao số sử dụng sợi quang

Cách bố trí Vật lý của tập hợp các cặp cáp xoắn đôi từ tổng đài tới thuê

bao như phân bố mạng được coi là hình sao ( start ) một đầu nối tới trậm trung tâm

còn đầu kia nối tới thuê bao Để thuận tiện người ta tập hợp các cặp xoắn đôi và bó trong một cáp Tại một loạt các điểm trên mạng , các sợi dây được tãi ra để nối tới các thuê bao

Cách lắp đặt tương tự cũng được sử dụng cho sợi quang trên đường thuê bao số chỉ ra một cách đơn giản trong hình 3.7b Theo đó các trạm trung tâm được nối tới một bộ của điểm điều khiển từ xa bằng cáp feeder Cáp feeder sử dụng TDM số cho phép nhiều kênh được truyền Một số các thuê bao có thể được nối tới các điểm điều khiển từ xa mỗi một được kết nối 1 chiều Vì vậy , node điều khiển từ xa là một bộ

hợp kênh sẽ két hợp các lưu lượng từ một loạt thuê bao vào một cap feeder và sẽ phân kênh lưu lượng này đén các thuê bao từ các feeder Phương pháp này được xem là một phương pháp hình sao tích cực vì mỗi một remote node đóng vai trò như là cơ

sở của cách bố trí hình sao tích cực và mỗi một remote node đó rất tích cực trong

việc thực hiện chức năng hợp/phân kênh

Để thực hiện truyền dẫn số song công trên các bộ feeder có hai cách như sau :

™ Hai sợi quang : Một cáp quang được dùng để truyền dẫn cho hướng này còn sợi kia cho hướng ngược lại

™ Hợp kênh phân chia theo bước sóng : ( WDM ) Hai tín hiệu khác nhau sẽ được tải trên sợi quang ở hai dải tần số không trùng lặp – khác nhau, mỗi một cái theo một hướng Trong các hệ không phảI sợi quang , đièu này được gọi là hợp kênh phân tần ( FDM ), nhưng thuật ngữ WDM vẫn được sử dụng cho việc truyền dẫn sợi quang

Phương pháp này dẫn đến sự phát triển dần dần của mạng Thông thường một cách triển khai ban đầu sẽ chỉ dùng cáp quang cho các cáp feeder , với một cặp dây xoắn từ trạm điều khiển từ xa nối đến thuê bao như ta vừa mới thảo luận sự huỷ tiếng vọng hoặc hợp kênh nén thời gian có thể được sử dụng cho kêts nối cuối cùng đến thuê bao này Sau đó , cặp dây xoắn có thể được thay thế bằng sợi quang Để cung cấp truyền dẫn số song công đến thuê bao , hoặc sợi quang đôi hoặc WDM sẽ được sử dụng trong chặng cuối đến thuê bao

Cách bố trí này không hạn chế trên một lớp riêng rẻ của các remote node và có

thể thực tế liên quan tới một số các bộ hợp kênh liên tiếp, như minh hoạ trên hình 3.8

ở đây , các feeder từ trạm trung tâm sẽ hỗ trợ cho n kênh bằng cách sử dụng cấu trúc TDM Chẳng hạn từ các T1 sẽ hỗ trợ cho 24 kênh ở bộ hợp kênh đầu tiên , M

đường sẽ chạy tới các thuê bao và M-N kênh còn lại sẽ tiếp tục đi tiếp tới bộ hợp kênh thứ 2 Cách xắp xếp này cho phép mạng hỗ trợ được rất nhiều thuê bao trên một diện rộng với một số lượng cáp tối thiểu

Hình 3.8 Sử dụng cáp quang và chồng tần trong vòng nội hạt

Với cấu hình hình sao tích cực , thuê bao sẽ không biết chi tiết về việc thực hiện của mạng phân bố cáp feeder Đặc biệt cấu trúc TDM của các feeder sẽ không quan tâm gì tới các thiết bị thuê bao Một cấu trúc thay thế được gọi là hình sao bị

động sẽ đơn giản hoá các remote node với chi phí tăng của các thiết bị thuê bao

Với cấu trúc hình sao thụ động , các feeder sẽ tải các nhiều kênh như trước đây Tại remote node , tín hiệu sẽ được tách một cách quang học lên số các sợi quang để

đI đến từng thuê bao riêng lẻ Như vậy tất cả các thuê bao đều nhận được cùng một tín hiệu Có hai cách hợp kênh có thể được cho cấu trúc hình sao thụ động này là :

™ WDM dày : Mỗi một thuê bao được cấp một bước sóng của luồng xuôi ( downstream ) định sẵn ( Từ trậm trung tâm đến thuê bao ) và một luồng định sẵn ( upstream ) từ thuê bao đến trạm trung tâm Thuật ngữ dày để chỉ số các bước sóng được hỗ trợ có thể từ 40 – 50 bước sóng đối với công nghệ hiện có cho phép phục vụ 20-25 thuê bao trên 1 cáp feeder

™ TDM : Dung lượng trên sợi quang sẽ được dùng chung bằng cách sử dụng hợp kênh phân chia thời gian Theo hướng luồng xuôi , tín hiệu TDM từ trạm trung tâm sẽ được phát tới tât cả các thuê bao t rên cùng cap feeder ; mỗi một thiết bị thuê bao sẽ sao chép các khe thời gian được phân cho nó từ tín hiệu vào Theo hướng ngược , mỗi thuê bao sẽ được phân các khe thời gian dựa trên kĩ thuật đa truy cập “động “ hoặc “cố định “ nào đó

Phương pháp hình sao thụ động có ưu điểm là không cần nguồn ở trạm điều khiển

từ xa Nhược điểm của nó là cần thiết bị phức tạp hơn ở đầu thuê bao Trong hai kĩ thuật hợp kênh sử dụng cho cấu hình sao thụ động thì hiện tại phương pháp TDM ít tốn kém hơn Tuy nhiên gía của các bộ WDM đang giảm xuống và phương pháp này sẽ nhanh chóng cạnh tranh với phương pháp TDM

3.2 Các kỹ thuật m∙ đường dây thuê bao

Trong ISDN , các dữ liệu số lẫn tương tự đều được truyền đi bằng cách sử dụng các tín hiệu số Một tín hiệu số là một chuỗi các xung điện thế ( Volt ) được truyền qua được dùng để hiển thị 1 luồng dữ liệu nhị phân Chẳng hạn, 1 mức đIện thé dương không đổi có thể biểu thị số nhị phân “0” và 1 mức đIện thế âm không đổi có thể biểu thị số nhị phân “1” Các sơ đồ mã hóa phức tạp hơn có thể được sử dụng để nâng cao độ hoàn thiện hoặc chất lượng Trong phần này chúng ta sẽ xem xét các sơ

đồ sử dụng trong ISDN; chúng được định nghĩa trong bảng 3.1 và minh hoạ trong hình 3.9 Đầu tiên ta sẽ xem xét các tiêu chuẩn để đánh giá các sơ đồ khác nhau

Tiêu chuẩn đánh giá

Có 2 nhiệm vụ quan trọng liên quan đến việc diễn giảI các tín hiệu số tại bên nhận Đầu tiên, bên nhận phảI biết thời gian của từng bit Tức là bên nhận phảI biết khi nào một bít bắt đầu và chấm dứt với một độ chính xác nào đó Sau đó bên nhận phảI cần xác định xem mức tín hiệu cho từng xung điện thế là cao hay là thấp

Bảng 3.2 Định nghĩa các khuôn dạng mã hoá tín hiệu số

Nonreturn to Zero Level ( NRZ-L)

đúng :

- Dữ liệu tăng sẽ làm tăng tốc độ sai số bít ( Xác suất 1 bít bị nhận lỗi )

- Tỷ số S/N tăng sẽ làm giảm tốc độ sai bít

- Dải thông tăng sẽ cho phép tốc độ dữ liệu giảm

Có một hệ số khác có thể được dùng để nâng cao độ hoàn thiện – Sơ đồ mã hoá , nó đơn giản là phép ánh xạ từ các bít dữ liệu sang các phần tử tín hiệu Có hàng loạt phương pháp đã được thử trước khi mô tả một vàI phương pháp này ta hãy cùng xem xét cách đánh giá hoặc sô sánh những kĩ thuật khác nhau Sau đây là một số các yếu tố quan trọng :

- Phổ tín hiệu

- Khả năng đồng bộ hoá

- Khả năng phát hiện lỗi

- Giá và độ phức tạp

Hình 3.9 Các khuôn dạng mã hoá tín hiệu số

Một vài khía cạnh của phổ tín hiệu là rất quan trọng Thiếu các thành phần tần

số cao có nghĩa rằng thiếu dải thông nhỏ để truyền dẫn Mặt khác thành phần dòng một chiều ( DC ) cũng cần phải có Với một thành phần DC vào tín hiệu , các phần tử truyền dẫn nhất thiết phải gắn liền thành phần đó Khi không có DC thì các thành phần AC gắn liền với biến áp ( transform ) Việc này sẽ tạo ra một sự cách đIện rất tốt, làm giảm nhiễu Cuối cùng độ khuyếch đại , hiệu ứng méo tín hiệu và nhiễu

sẽ phụ thuộc vào các đặc tính phổ của tín hiệu được truyền qua Trên thực tế, độ tin cậy truyền dẫn của một kênh thường là kém hơn ở các rìa của băng tần Do vậy một thiết kế tín hiệu tốt cần phải tập trung công suất truyền vào khoảng giữa của dải thông Trong trường hợp đó, ở tín hiệu nhận được có thể xuất hiện một độ méo nhỏ hơn Để làm được điều này , các bộ mã cần phảI được thiết kế với mục đích tạo dạng cho phổ của tín hiệu truyền qua

Để có thể nhận được tín hiệu số một cách tốt đẹp, bên nhận cần phải biết thời gian của từng bit Có nghĩa là bên nhận phải biết khi nào một bít bắt đầu và chấm dứt với một độ chính xác nào đó, để bên nhận có thể lấy mẫu tín hiệu vào một lần cho mỗi

thời gian bit để nhận biết giá trị của từng bit Như vậy sẽ phải có cái gọi là khả năng đồng bộ hoá tín hiệu giữa bên truyền và bên nhận Không thể tránh khỏi rằng :

độ trôI nào đó giữa các đồng hồ giữa bên truyền và bên nhận, và do vậy cần phảI có một cơ chế đồng bộ hoa riêng biệt nào đó Một phương pháp là cung cấp một đồng hồ chủ riêng biệt để đồng bộ hoá bên truyền và bên nhận Phương pháp này khá tốn kém vì nó cần phải có thêm một đường dây nữa , cộng với một bộ phận nhận / truyền Phương pháp khác cung cấp cơ chế đồng bộ hoá dựa trên tín hiệu được truyền ĐIều này có thể làm được nhờ cách mã hoá thích hợp

Việc phát hiện lỗi là trách nhiệm của giao thức liên kết dữ liệu được thực hiện trên

mức 2 , mức ngay trên mức Vật lý Tuy nhiên sẽ rât có ích nếu có khả năng phát hiện lỗi nào đó được xây dựng ngay trong sơ đồ báo hiệu Vật lý Đièu này cho phép phát

hiện lỗi nhanh hơn Rất nhiều sơ đồ báo hiệu có khả năng phát hiện lỗi nội tại

Mặc dù các mạch logic số liên tục hạ gia thành nhưng giá và độ phức tạp của sơ

đồ báo hiệu vẫn không thể bỏ qua

Không trở về zero

Cách thông dụng và dễ dàng nhất để truyền các tín hiệu số là sử dụng các mức diện thế khác nhau cho 2 số nhị phân Các mã có dạng sao cho mức điện thế không thay đổi trong khoảng thời gian bit ; không có sự xê dịch nào ( không trở về mức thế zero ) Lấy ví dụ không có điện áp biểu diễn số nhị phân “ 0” còn mức điện áp dương biểu diễn số nhị phân “1” Một cách sử dụng thông thường nữa là mức điện

áp âm biểu diễn một số nhị phân còn mức điẹn áp dương biểu diễn số nhị phân còn lại

Mã sau này được gọi là không trở về mức không ( NRZ-L) minh hoạ trong hình 3.9

Mã NRZ-L là mã chung được sử dụng để phát ra hoặc được dịch dứ liệu số bởi các thiết bị hoặc các đầu cuối Nếu một mà khác được sử dụng để truyền thì nói chung nó thường được sinh ra từ các tín hiệu NRZ-L bởi hệ thống truyền

Hình 3.10 Mật độ phổ của các kiểu mà hoá tín hiệu

Các mã NRZ là dễ nhất để bố trí và thêm nữa nó có hiệu suất sử dụng băng thông Điều này được minh hoạ trong hình 3.10 , trong hình đó đã so sánh mật độ phổ của các kiểu mã hoa khác nhau Trong hình vẽ tần số được chuẩn với tốc độ dữ liệu Như đã thấy hầu hết năng lượng của tín hiệu NRZ ở giữa DC và một nửa tốc độ bít

Ví dụ nếu mã NRZ được sử dụng để phát ra tín hiệu có tốc độ 9600 b/s thì hầu hết năng lượng của tín hiệu tập trung khoảng giữa 0 và 4800Hz

Hạn chế chính của các tín hiệu NRZ là tồn tại các thành phần một chiều và khả năng đồng bộ kém Hình vẽ khi xem xét một xâu dài các bit “0” cho mã NRZ-L

là một mức thế không đổi trong suốt một thời gian dài Do vậy một sự trôi về mặt thời gian giữa thiết bị phát và thiết bị thu và kết quả là mất đồng bộ giữa hai bên

Do sự đơn giản và liên quan đến đặc trưng tần số thấp của chúng mà các mã NRZ-L thường được sử dụng để số hoá các phép ghi từ tính Tuy nhiên các hạn chế của chúng làm các mã này kém hấp dẫn đối với các ứng dụng truyền dẫ các tín hiệu

Nhị phân đa mức

Kĩ thuật mã hoá nhị phân đa mức bù đắp một vài thiếu sót của các mã hoa NRZ Các mã này có nhiều hơn 2 mức tín hiệu Hai ví dụ cho kiểu mã hoa này được

nêu ra trong hinhg 3.9 : bipolar AMI ( Alternatr Mark Inversion ) và pseudoternary

Tong trường hợp của kiểu Bipolar-AMI , bit nhị phân “0” biểu diẽn bằng

đường không tín hiệu còn số nhị phân “1” được biểu diễn bằng xung âm hoặc dương Các xung nhị phân “1” phải luân phiên đảo cực Đây là ưu điểm, trước hết nó không làm mất đồng bộ khi truyền một xâu dài các bit “1” do dựa vào “1” truyền, máy thu có thể đồng bộ lại Nhưng một xâu dài các bit “0” vẫn còn là một vấn đề Thứ hai do các tín hiệu “1” luân phiên thay đổi các mức thế âm rồi dương do đó không còn ( giảm ) thành phần DC Kết quả là băng thông của tín hiệu sẽ bé hơn băng thông của NRZ ( hình 3.10 ) Cuối cùng việc đảo xung sẽ cho ta phương tiện để phát hiện lỗi Một lỗi riêng biệt mà xoá đi một xung hay thêm vào một xung sẽ gây nên sự xung đột của đặc tính mã hoá này

Đối với trường hợp m∙ giả tam phân ( Pseudoternary ) các bít nhị phân “1”

được biểu diẽn bằng đường không tín hiệu còn các bít nhị phân “0” biểu diễn bằng xung âm hoặc dương luân phiên Ưu điểm của mã này không khác gì so với mã bipolar-AMI kể cả các ứng dụng thực tế

Xem xét mức độ đồng bộ của các mã trên ta thấy rằng : khi một xâu dài các bit “0” đối với mã AMI hoặc một xâu dài các bit “1” với mã giả tam phân vẫn còn có vấn đề Một số kĩ thuật khác được sử dụng để bù đắp thiếu sót này Một trong số đó là thêm vào các bít khi truyền Chúng ta sẽ thấy rằng kĩ thuật này được dùng bởi ISDN chỉ khi truyền với tốc độ dữ liệu thấp Tất nhiên khi tốc độ dữ liệu cao thì kiểu truyền này là rất đắt bởi vì nó sẽ làm tốc độ truyền tín hiệu sẽ cao hơn nữa Để giải quyết vấn đề khi cần phải truyền dữ liệu tốc độ cao , một kĩ thuật làm xáo trộn ( scrambling ) dứ liệu được sử dụng Chúng ta sẽ xem xét hai ví dụ về

kỹ thuật này ở phần tiếp theo

Vì vậy, kiểu nhị phân nhiều mức đã giải quyết các vấn đề của mã NRZ Tất nhiên có sự cân nhắc các yếu tố để thoả hiệp lựa chọn sử dụng các mã Với mã nhị

phân đa mức , một đường tín hiệu có thể lựa chọn 1 trong 3 mức , nhưng mỗi một phần

tử tín hiệu có thể biẻu diễn log 2 3 = 1.58 bit thông tin , vì thế mã nhị phân đa mức

không có hiệu suất truyền tốt như mã NRZ Mặt khác , máy thu các tín hiệu nhị phân

đa mức phải phân biệt giưa 3 mức ( -A , +A , 0 ) thay vì chỉ phải phân biệt hai mức theo khuôn dạng báo hiệu khác đã được thảo luận Vì vậy, tín hiệu nhị phân đa mức cần công suất tín hiệu lớn hơn khoảng 3 dB so với tín hiệu hai mức cho cùng một

xác suất bít lỗi Như chỉ ra trong hình 3.11 , tốc độ bít lỗi của mã NRZ , tại tỉ số S/N cho trước , sẽ bé hơn các mã nhị phân đa bít

Hình 3.11 Tốc độ bít lỗi lí thuyết cho các kiểu mã hoa số

Kĩ thuật mã hoá thay thế

Một sự dến gần đảm bảo đồng bộ là sử dụng kiểu mã thay thế ý tưởng củ nó khá đơn giản : Nếu có một mức điện thế không đổi kéo dài trên đường truyền thì nó

sẽ bị thay thế bằng cách nhồi liên tục những mức điện thế khi truyền dẫn để nhịp của máy thu có thể duy trì đồng bộ với nhịp máy phát Những mức điện thế nhồi liên tiếp

sẽ được nhận biết bởi thiết bị thu và được thay thế trở lại với dữ liệu nguyên gỗc Những mức điện thế nhồi liên tiếp có độ dài bằng độ dài dữ liệu nguyên gỗc và vì thế không làm tăng tốc độ truyền dữ liệu Kĩ thuật này phải đảm bảo các yêu cầu sau :

- Không có thành phần DC

- Các tín hiệu “0” không được quá dài

- Không làm giảm tốc độ dữ liệu

- Có khả năng phát hiện lỗi

Hai kĩ thuật được sử dụng trong ISDN được minh hoạ trong hình 3.12 Kiểu

mã hoá thường dùng ở nam Mỹ là Lưỡng cực với sự thay thế 8 zero ( B8ZS- Bipolar

with 8 zeros substitution ) Kiểu mã hoá B8ZS dựa trên Bipolar-AMI mà ta đã thấy

rằng kiểu mã hoá này làm mất đồng bộ Để giải quyết điều này , khi mã hoá B8ZS phải tuân theo luật sau :

♦ Nếu có tới 8 zeros xảy ra và xung thế cuối khi trước 8 zeros này là mức dương thì

8 zeros sẽ được mã hoá theo luật sau : 0 0 0 + - 0 - +

♦ Nếu có tới 8 zeros xảy ra và xung thế cuối khi trước 8 zeros này là mức âm thì 8 zeros sẽ được mã hoá theo luật sau : 0 0 0 - + 0 + -