C3

CH¦¥NG 3 M∙ §¦êNG Vμ §¦êNG D¢Y THU£ BAO Sù më réng cña liªn kÕt sè tíi m¹ng thuª bao lµ mét phÇn cña sù ph¸t triÓn m¹ng sè ho¸. §iÒu nµy cã nghÜa lµ c¸c thiÕt bÞ chuyÓn m¹ch vµ truyÒn dÉn néi bé cña m¹ng ®· ®−îc sè ho¸ ®Î cung cÊp mét ph¹m vi réng c¸c dÞch vô sè ho¸ ®−îc thiÕt kÕ cho ISDN . Liªn kÕt gi÷a m¹ng thuª bao víi m¹ng chuyÓn m¹ch ®−îc gäi lµ ®−êng thuª bao ; vßng thuª bao ; vßng néi hat , cÇn ph¶i ®−îc sè ho¸ 3.1 Kü thuËt ®−êng d©y thuª bao HiÖn nay hÇu hÕt c¸c ®−êng d©y thuª bao dïng trong th−¬ng m¹i vµ c¸c ®−êng d©y thuª bao gia ®×nh ®Òu lµ c¸p xo¾n ®«i. Víi sù gia t¨ng cña c¸c dÞch vô yªu cÇu truyÒn d÷ liÖu t«c ®é cao còng nh− sù −a thÝch sù dông c¸p quang . Chóng ta xem xÐt 2 m«i tr−êng dïng cho ®−êng d©y thuª bao a) §−êng d©y thuª bao víi c¸p xo¾n ®«i

C¸p xo¾n ®«i nèi gi÷a c¸c thuª bao vµ tæng ®µi néi h¹t hoÆc chuyÓn m¹ch lµ ®¬n gi¶n nhÊt cung cÊp c¸c dÞch vô sè. Mçi mét cÆp ®−êng c¸p xo¾n dïng ®Ó truyÒn theo mét h−íng. Nh−ng m¹ng ®iÖn tho¹i hiÖn dang sö dông th× chØ dïng 1 cÆp cho c¶ 2 h−íng. Do ®ã ph¶i l¾p ®Æt thªm nhiÒu c¸p míi . TÝnh kinh tÕ ®ßi hái ph¶i t×m c¸ch kh¸c sao cho cã thÓ cho phÐp truyÒn song c«ng ( full-duplex ) qua cÆp c¸p xo¾n ®¬n ®ã .. b) TruyÒn dÉn song c«ng

HÖ thèng ®−êng d©y thuª bao c¸p xo¾n ®«i ®· cã lµ dµnh cho viÖc truyÒn dÉn tÝn hiÖu t−¬ng tù. §iÒu ®ã cã nghÜa lµ ®· cho phÐp truyÒn song c«ng. Do ®ã ta dïng modem ®Ó chuyÓn tÝn hiÖu sè sang tÝn hiÖu t−¬ng tù vµ dïng c¸c gi¶i tÇn sè kh¸c nhau cho c¸c h−íng. VÝ dô modem 300 bps BELL 108 sö dông ®iÒu chÕ khoa dÞch pha ( FSK ) ®Ó truyÒn c¸c d÷ liÖu sè qua ®−êng truyÒn t−¬ng tù ( H×nh 3.1 ) . Víi FSK hai gia trÞ nhÞ ph©n ®−îc biÓu diÔn bëi c¸c tÝn hiªô t¹i 2 tÇn sè kh¸c nhau. §Ó truyÒn theo mét chiÒu nµy , c¸c tÇn sè ®−îc sö dông ®Ó biÓu diÔn “0” hay “1” cã t©m t¹i 1070Hz xª dÞch 100Hz vÒ c¶ hai phÝa cßn theo chiÒu ng−îc l¹i th× t©m tÇn sè t¹i 2125Hz víi sù xª dÞch t−¬ng tù lµ 100Hz c¶ hai phÝa. Phæ tÝn hiÖu theo mçi mét chiÒu ë vÒ phi¸ ph¶i vµ tr¸i h×nh 3.1

Nh−ng víi c¸ch nµy th× chØ 1 nöa gi¶i th«ng dµnh cho 1 h−íng. Theo yªu cÇu cña ISDN th× tèc ®é tèi thiÓu lµ 144 kbps theo mçi h−íng, ®iÒu nµy lµ kh«ng thÓ víi kü thuËt modem hiÖn cã vµ ®−êng d©y xo¾n ®«i ®· l¾p ®Æt

H×nh 3.1 Full=Duplex truyÒn FSK trªn ®−êng Voice-Grade

Mét ph−¬ng ¸n kh¸c lµ kh«ng dïng víi modem vµ truyÒn d÷ liÖu sè trùc tiÕp. §Ó truyÒn song c«ng , t¹i cïng 1 thêi ®iÓm th× c¶ 2 tr¹m ®Òu thu vµ nhËn d÷ liÖu ®ång thêi. VÒ nguyªn t¾c tr¹m ph¸t cã kh¶ n¨ng ph©n lo¹I ra c¸c tÝn hiÖu vµo , lùa chän ra c¸c tÝn hiÖu vµo tõ c¸c tÝn hiÖu ra cña chÝnh nã v× ®é khuyÕch ®¹I tÝn hiÖu cña tÝn hiÖu xuÊt ph¸t ®· ®−îc râ. Kh«ng may lµ do tÝnh kh«ng th−êng xuyªn cña ®Æc tr−ng ®IÖn cña ®−êng d©y nªn mét phÇn cña tÝn hiÖu xuÊt ph¸t sÏ bÞ déi l¹I d−íi d¹ng tiÕng väng. H×nh 3.2 minh ho¹ vÊn ®Ò nµy. C¶ m¸y ph¸t vµ m¸y nhËn ®Òu nèi tíi ®−êng thuª bao qua bé hybrid, ®©y lµ mét thiÕt bÞ cho phÐp tÝn hiÖu truyÒn qua c¶ 2 h−íng mét c¸ch ®ång thêi. TiÕng väng lµ sù ph¶n x¹ l¹I tÝn hiÖu ®· truyÒn qua vÒ bªn göi hoÆc lµ tõ bé hybrid vµ d©y dÉn cña bªn göi ( TiÕng väng ®Çu gÇn – near echo ) hoÆc tõ hybrid cña bªn nhËn ( TiÕng väng xa – far echo ) . §é khuyÕch ®¹i t−¬ng ®èi cña tiÕng väng , so víi tÝn hiÖu thùc tõ phia bªn kia , cã thÓ rÊt lín . §ã lµ v× sù kh¸c biÖt ®¸ng kÓ trong biªn ®é cña tÝn hiÖu truyÒn qua vµ tÝn hiÖu nhËn ®−îc t¹i c¸c ®Çu cña cÆp d©y ®Én , nã cã thÓ bÞ khuyÕch ®¹i gÊp 3 lÇn .

H×nh 3.2 TiÕng väng trªn c¸p xo¾n ®«i ®−êng thuª bao

§Ó kh¾c phôc c¸c vÊn ®Ò cã liªn quan ®Õn viÖc truyÒn dÉn sè song c«ng qua mét cÆp c¸p xo¾n ®«i ®¬n lÎ ng−êi ta ®· sö dông hai kÜ thuËt lµ hîp kªnh nÐn thêi gian ( time-compression multiplexing ) vµ chèng tiÕng väng ( echo cancellation). C¶ hai kÜ thuËt nµy ®−îc xem xÐt mét c¸ch nghiªm tóc ®Ó sö dông trong c¸c m¹ng kÜ thuËt sè ( H×nh 3.3 ). HiÖn nay kÜ thuËt chèng tiÕng väng chiÕm −u thÕ , ch¼ng h¹n nh− víi c¸ch nµy rÊt ®−îc −u chuéng ë Mü vµ cã tiªu chuÈn quèc gia HoaKú ®èi víi ®−êng thuª bao lµ ph¶i sö dông kÜ thuËt chèng tiÕng väng ( ANSI T1.601 ). Tuy nhiªn nªn xem xÐt c¶ hai ph−¬ng ph¸p

H×nh 3.3 KÜ thuËt truyÒn song c«ng qua vßng thuª bao c. Hîp kªnh nÐn thêi gian (TCM)

Kü thuËt TCM cßn ®−îc biÕt lµ ph−¬ng ph¸p bãng bµn ( ping-pong) , t¹i mét thêi ®iÓm d÷ liÖu ®−îc truyÒn theo mét h−íng, sau ®ã lµ theo h−íng ng−îc l¹i, lu©n phiªn nhau. §Ó ®¹t ®−îc tèc ®é d÷ liÖu thuª bao mong muèn , dßng bÝt cña thuª bao ®−îc chia thµnh c¸c phÇn b»ng nhau ( segment ), nÐn theo thêi gian ®Ó cã tèc ®é truyÒn cao h¬n, vµ ®−îc truyÒn theo c¸c bã ( burst ), t¹i n¬i thu chóng ®−îc chuyÓn vÒ tèc ®é ban ®Çu. Mét kho¶ng im lÆng ng¾n gi÷a c¸c bã ®i theo h−íng ng−îc nhau cho phÐp ®−êng truyÒn l¾ng xuèng (settle down ). Do ®ã tèc ®é d÷ liÖu thùc tÕ trªn ®−êng d©y lín h¬n 2 lÇn tèc ®é d÷ liÖu mµ thuª bao hay tr¹m l©n cËn ®ßi hái ( local office). C¸c ¸p ®Æt vÒ thêi gian ®−îc thÓ hiÖn trªn h×nh 3.4 . Hai bªn sÏ lu©n phiªn truyÒn d÷ liÖu . Mçi bªn sÏ göi ®i c¸c khèi cã ®é dµi cè ®Þnh , mÊt mét thê gian lµ Tb ®Ó truyÒn ; Thêi gian nµy lµ mét hµm tuyÕn tÝnh cña sè c¸c bÝt cã trong mét khèi ( Block ) . Ngßai ra ph¶i cÇn ®Õn mét kho¶ng thêi gian lµ Tp ®Ó chuyÓn 1 tÝn hiÖu tõ ®Çu nµy ra ®Çu kia ; Thêi gian nµy nµy lµ mét hµm tuyÕn tÝnh theo ®é dµi cña ®−êng d©y thuª bao. Cuèi cïng mét kho¶ng thêi gian b¶o vÖ Tg cÇn thiÕt ®Ó lÊy l¹i ®−êng d©y ( turn the line around ). Nh− vËy tæng thêi gian ®Ó göi ®i mét khèi b»ng ( Tb + Tp + Tg ) . Tuy nhiªn v× hai bªn ph¶I lu©n phiªn truyÒn dÉn nªn tèc ®é c¸c khèi ®−îc

truyÒn chØ b»ng 1/2 cña tæng trªn . Chóng ta cã thÓ liªn hÖ tèc ®é nµy víi tèc ®é d÷ liÖu hiÖu dông kÝ hiÖu lµ R ®−îc thÊy tõ hai ®Çu cuèi nh− sau : Gäi B lµ kÝch th−íc cña mét khèi tÝnh b»ng bit vµ R lµ tèc ®é d÷ liÖu mong muèn tÝnh b»ng bit/gi©y. Khi ®ã sè bit hiÖu dông ®−îc truyÒn trong 1 gi©y lµ : R = B/2 * ( Tb + Tp + Tg ) Mét c¸ch trung b×nh cã thÓ coi A = B/Tb . Tæ hîp c¶ hai , chóng ta cã Tp + Tg A = 2*R ( 1+ ---------- ) Tb

H×nh 3.4 Khi truyÒn hîp kªnh nÐn thêi gian

Nh− vËy tèc ®é d÷ liÖu thùc tÕ trªn ®−êng kÕt nèi cao h¬n gÊp ®«I tèc ®é d÷ liÖu hiÖu dông mµ hai ®Çu thÊy ®−îc. Ta sÏ thÊy r»ng , mét trong nh÷ng tèc ®é d÷ liÖu c¬ së cu¶ ISDN lµ 144 kb/s . §Ó thùc hiÖn ®−îc ®IÒu nµy cÇn ph¶i truyÒn dÉn vëÝ tèc ®é cao h¬n gÊp ®«i tèc ®é nµy , tøc lµ cì 288 kb/s. Gi¸ trÞ thùc tÕ n»m trong kho¶ng l©n cËn 350 kb/s. §iÒu nµy khã cã thÓ thùc hiÖn ®−îc trªn mét cÆp d©y xo¾n th«ng th−êng. ViÖc lùa chän kÝch th−íc khèi , B lµ mét tho¶ hiÖp gi÷a c¸c yªu cÇu mang tÝnh c¹nh tranh. NÕu B t¨ng th× tèc ®é d÷ liÖu thùc tÕ A gi¶m . §iÒu nµy sÏ lµm thùc hiÖn c«ng viÖc dÔ h¬n. MÆt kh¸c viÖc nµy sÏ lµm trÔ tÝn hiÖu lín h¬n do ph¶I nhí ®Öm ( buffering ) tÝn hiÖu ®ay lµ ®iÒu kh«ng muèn trong viÖc truyÒn dÉn tiÕng nãi. KÝch th−íc gãi ë trong kho¶ng 16 – 24 bit ®−îc coi lµ hîp lý { KADE 81 ]. H×nh 3.5 cho thÊy cÊu tróc bªn trong cña mét bé phËn TCM. Theo c¶ hai h−íng ( truyÒn vµ nhËn ) cÇn ph¶i cã mét buffer b»ng víi kÝch th−íc khèi B . D÷ liÖu ®−îc truyÒn sÏ ®i vµo buffer ®ã víi tèc ®é d÷ liÖu R = B/2 * ( Tb + Tp + Tg ) . D÷ liÖu sÏ ®−îc tuÇn tù truyÒn vêi tèc ®é A = B/Tb . Qu¸ tr×nh ng−îc l¹i sÏ xuÊt hiÖn víi viÖc nhËn . ViÖc truyÒn / nhËn sÏ lu©n phiªn diÔn ra tuÇn tù theo mét sù kiÓm so¸t tõ trung t©m.

c) Chèng tiÕng väng Víi ph−¬ng ph¸p chèng tiÕng väng , viÖc truyÒn dÉn sè ®−îc phÐp tiÕn hµnh theo c¶ hai h−íng trªn cïng mét d¶I th«ng mét c¸ch ®ång thêi . Mét −íc l−îng tÝn hiÖu tiÕng väng sÏ ®−îc sinh ra trªn ®Çu truyÒn vµ ®−îc trõ ®i tõ tÝn hiÖu vµo . §iÒu nµy sÏ diÖt tiÕng väng rÊt hiÖu qu¶ v× tÝn hiÖu truyÒn ®· biÕt nªn bé chèng tiÕng väng cã thÓ −íc l−îng ®−îc c¸c ®Æc tÝnh cña tiÕng väng vµ t¹o ra mét sù xÊp xØ . Tuy nhiªn hµnh vi thùc sù cña tiÕng väng l¹i phô thuéc vµo c¸c ®Æc tÝnh vËt lý vµ cÊu h×nh cña d©y dÉn b»ng ®ång. ViÖc ®o chÝnh x¸c c¸c ®Æc tÝnh nµy kh«ng chØ rÊt khã mµ chóng l¹I cßn bÞ thay ®æi theo thêi gian. §Ó cã thÓ cã ®−îc sù xÊp xØ chÝnh x¸c h¬n th× mét m¹ch ph¶n håi ®−îc thªm vµo.

H×nh 3.5 CÊu tróc bªn trong cña ®¬n vÞ TCM

Mét ph−¬ng ph¸p ®iÓn h×nh ®Ó chèng tiÕng väng ®−îc miªu t¶ trong h×nh 3.6. V× tÝn hiÖu truyÒn sÏ bÞ ph¶n x¹ t¹i c¸c ®iÓm kh¸c nhau trong hÖ thèng, hµng lo¹t c¸c phÇn tö tÝn hiÖu , mçi mét phÇn tö bÞ trÔ c¸c phÇn kh¸c nhau , sÏ ®ãng gãp vµo tiÕng väng t¹i bÊt k× mét ®Øªm thêi gian nµo. Thªm vµo ®ã , v× c¸c phÇn tö ®ãng gãp kh¸c nhau qua c¸c qu·ng ®−êng kho¶ng c¸ch kh¸c nhau cho nªn chóng sÏ ph¶I chôi c¸c møc ®é suy gi¶m kh¸c nhau. §iÒu nµy ®−îc thÓ hiÖn b»ng biÓu thøc thêi gian gi¸n ®o¹n nh− sau :

Σ

ë ®©y :

hn x(k-n) e(k) = e(k) = mÉu tÝn hiÖu väng t¹i thêi diÓm k x(k-n) = tÝn hiÖu ®−îc truyÒn t¹i thêi ®iÓm k-n = träng sè ®Ó tÝn hiÖu bÞ trÔ bëi thêi gian n hn

TÝn hiÖu tiÕng väng cã thÓ ®−îc −íc l−îng :

Σ

ë ®©y :

ª(k) = hn(k) x(k-n) hn(k) = gi¸ trÞ −íc l−îng cña hn t¹i thêi gian k

H×nh 3.6 CÊu tróc bªn trong cña bé huû tiÕng väng

NÕu c¸c phÇn tö tÝn hiÖu bÞ trÔ lín h¬n mét kho¶ng thêi gian N th× kh«ng t¹o ra ®−îc mét ®ãng gãp cã thÓ ®o ®−îc nµo ®ã vµo tiÕng väng, vµ nÕu hn( ) chÝnh x¸c b»ng hn th× khi ®ã −íc l−îng nµy sÏ b»ng vãi tiÕng väng thùc tÕ. DÜ nhiªn , hn( ) chØ cã thÓ lµ mét c¸ch xÊp xØ mµ th«i. Trong mäi tr−êng hîp , xÊp xØ nµy sÏ ®−îc lÊy khái tÝn hiÖu nhËn ®−îc nh»m huû bá tiÕng väng: d(k) = r(k) - ª(k) = y(k) + e(k) - ª(k) trong ®ã : d(k) = kÕt qu¶ tÝn hiÖu s©u khi huû bá tiÕng väng r(k) = tÝn hiÖu nhËn ®−îc y(k) = thµnh phÇn cña tÝn hiÖu nhËn ®−îc do truyÒn dÉn tõ ®Çu bªn kia Mét lÇn n÷a , gi¶ sö r»ng chØ cã N thµnh phÇn ®Çu tiªn cña tÝn hiÖu ®−îc truyÒn lµ ®¸ng kÓ th× ta cã thÓ viÕt l¹i nh− sau : d(k_ = y(k) +

Σ (h – h (k)) * x(k-n) n

n

Nh− minh ho¹ trong h×nh 3.6 , tÝn hiÖu ra x(t) ®−îc lÊy mÉu ®Þnh k× ®Ó t¹o ra x(k) t¹i c¸c thêi ®IÓm lÊy mÉu k kh¸c nhau ( k= 1, 2, 3, .. ). MÉu nµy sÏ ®−îc chuyÓn qua mét lo¹t c¸c trÔ ®Ó gi÷ l¹i c¸c phiªn b¶n ®· bÞ trÔ cña tÝn hiÖu x(k-n) . C¸c mÉu bÞ trÔ nµy sau ®ã sÏ cã t¹i thêi ®iÓm k ®Ó t¹o ra −íc l−îng ª(k) . C¸c träng sè hn(k) ®−îc cËp nhËt t¹i tõng thêi ®IÓm lÊy mÉu nhê ph¶n håi :

hn(k+1) = hn(k) + C x(k-n) d(k) ë ®©y C lµ hÖ sè tû lÖ. BiÓu thøc nµy phÇn nµo dÔ h¬n ®Ó ®¸nh gi¸ nÕu ta xem xÐt tr−êng hîp khi kh«ng cã tÝn hiÖu nµy tõ phÝa bªn kia. Trong tr−êng hîp ®ã ta cã : d(k) =

Σ (h – h (k) ) x(k-n) n

n

Trong tr−êng hîp nµy gi¸ trÞ cña d(k) cã thÓ b»ng zero nÕu −íc l−îng tiÕng väng lµ chÝnh x¸c. NÕu −íc nµy kh«ng chÝnh x¸c , khi ®ã mçi träng sè hn(k) sÏ ®−îc ®iÒu chØnh mét l−îng tû lÖ víi x(k-n) d(k) . Qu¸ tr×nh nµy sÏ g©y ra héi tô cña träng sè ®Ðn c¸c gi¸ trÞ thùc cña chóng. ThËm chÝ khi cã mÆt , mét tÝn hiÖu thùc y(t) th× c¸c träng sè còng héi tô , mÆc dï cã chËm h¬n Ký thuËt huû tiÕng ån sÏ tr¸nh ®−îc sù cÇn thiÕt , cã ë TCM vÒ viÖc ph¶I truyÒn víi tèc ®é cao h¬n hai lÇn tèc ®é thuª bao . T¹I tèc ®é 144 kb/s ®−îc ITU-T khuyÕn nghÞ cho ISDN , viÖc nµy sÏ lµm cho viÖc huû tiÕng ån cã −u thÕ h¬n h¼n so víi TCM . Mét ph©n tÝch chi tiÕt vÒ hai hÖ thèng nµy ®· chØ ra r»ng : Khi l¾p ®Æt c¸c cÆp d©y xo¾n th«ng th−êng ë tèc ®é thuª bao 144 kb/s trªn kho¶ng c¸ch 2 km lµ cã thÓ chÊp nhËn ®−îc víi TCM , so víi kho¶ng c¸ch 4 km ®èi víi huû tiÕng väng. Do vËy viÖc ®−a TCM vµo ®−êng thuª bao cã thÓ ph¶i sö dông më réng c¸c c«ng dông cña thiÕt bÞ , ch¼ng h¹n nh− c¸c bé tËp trung ( concentrator ) vµ c¸c bé lÆp (repeater) ®Ó kh¾c phôc ph¹m vi cßn yÕu cña kü thuËt nµy. C¸c hÖ thèng huû tiÕng väng cã thÓ ®ßi hái ®Õn c¸c lo¹i thiÕt bÞ nh− vËy nh−ng trong rÊt Ýt tr−êng hîp. ViÖc huû tiÕng väng cã nh−îc ®iÓm lµ : §ßi hái m¹ch sö lÝ tÝn hiÖu sè phøc t¹p. Tuy nhiªn víi nh÷ng tiÕn bé kh«ng ngõng trong c«ng nghÖ VLSI , chi phÝ cho viÖc huû tiÕng väng gi¶m xuèng , vµ ®· trë thµnh kÜ thuËt ®−îc −a chuéng trong c¸c ®−êng d©y thuª bao sè. d). §−êng d©y thuª bao b»ng sîi quang §−êng c¸p quang ngµy cµng ®−îc sö dông réng r·i trªn c¸c ®−êng trung kÕ sè cña m¹ng viÔn th«ng vµ mét sè rÊt Ýt ®−êng sîi quang sö dông trªn ®−êng thuª bao. Theo dù ¸n ®èi víi ISDN b¨ng réng , nã ®ang ®−î thiÕt kÕ ®Ó thay thÐ , sö dông trªn ®−êng thuª bao nh»m môc ®Ých th−¬ng m¹i . Cã mét sè lín c¸c gi¶ ®Þnh thay thÕ mét c¸ch toµn diÖn sîi quang trªn ®−êng thuª bao. VÒ nguyªn t¾c c¬ b¶n , tÊt c¶ c¸c thay ®æi nµy r¬i vµo 2 ®iÒu sau : C¸c giao diÖn thuª bao cã vÎ nh− ®−îc kÕt nèi mét c¸ch trùc tiÕp vµ c¸c giao diÖn thuª bao ph¶i ®−îc phÐp ®a truy cËp §Ó hiÓu râ h¬n hai ®iÒu trªn , chóng ta h·y b¾t ®Çu b»ng c¸ch xem ph©n bè c¸c cÆp d©y xo¾n s½n cã mµ nã minh ho¹ trong h×nh 3.7a . Trong cÊu h×nh nµy , mçi mét thuª bao truy cËp vµo tr¹m trung t©m ( tæng ®µi ®Þa ph−¬ng ) qua mét ®«i d©y ®¬n.

§©y lµ c¸ch nèi trùc tiÕp , ®iÓm - ®iÓm gi−a thuª bao vµ tæn ®µi qua c¸p xo¾n ®«i. T¹i Mü ®é dµi trung b×nh cña ®−êng d©y thuª bao cì 3 km

H×nh 3.7 §−êng thuª bao sè sö dông sîi quang

C¸ch bè trÝ VËt lý cña tËp hîp c¸c cÆp c¸p xo¾n ®«i tõ tæng ®µi tíi thuª bao nh− ph©n bè m¹ng ®−îc coi lµ h×nh sao ( start ) mét ®Çu nèi tíi trËm trung t©m cßn ®Çu kia nèi tíi thuª bao. §Ó thuËn tiÖn ng−êi ta tËp hîp c¸c cÆp xo¾n ®«i vµ bã trong mét c¸p . T¹i mét lo¹t c¸c ®iÓm trªn m¹ng , c¸c sîi d©y ®−îc t·i ra ®Ó nèi tíi c¸c thuª bao C¸ch l¾p ®Æt t−¬ng tù còng ®−îc sö dông cho sîi quang trªn ®−êng thuª bao sè chØ ra mét c¸ch ®¬n gi¶n trong h×nh 3.7b . Theo ®ã c¸c tr¹m trung t©m ®−îc nèi tíi mét bé cña ®iÓm ®iÒu khiÓn tõ xa b»ng c¸p feeder . C¸p feeder sö dông TDM sè cho phÐp nhiÒu kªnh ®−îc truyÒn . Mét sè c¸c thuª bao cã thÓ ®−îc nèi tíi c¸c ®iÓm ®iÒu khiÓn tõ xa mçi mét ®−îc kÕt nèi 1 chiÒu. V× vËy , node ®iÒu khiÓn tõ xa lµ mét bé

hîp kªnh sÏ kÐt hîp c¸c l−u l−îng tõ mét lo¹t thuª bao vµo mét cap feeder vµ sÏ ph©n kªnh l−u l−îng nµy ®Ðn c¸c thuª bao tõ c¸c feeder . Ph−¬ng ph¸p nµy ®−îc xem lµ mét ph−¬ng ph¸p h×nh sao tÝch cùc v× mçi mét remote node ®ãng vai trß nh− lµ c¬ së cña c¸ch bè trÝ h×nh sao tÝch cùc vµ mçi mét remote node ®ã rÊt tÝch cùc trong viÖc thùc hiÖn chøc n¨ng hîp/ph©n kªnh. §Ó thùc hiÖn truyÒn dÉn sè song c«ng trªn c¸c bé feeder cã hai c¸ch nh− sau : ™ Hai sîi quang : Mét c¸p quang ®−îc dïng ®Ó truyÒn dÉn cho h−íng nµy cßn sîi kia cho h−íng ng−îc l¹i. ™ Hîp kªnh ph©n chia theo b−íc sãng : ( WDM ) Hai tÝn hiÖu kh¸c nhau sÏ ®−îc t¶i trªn sîi quang ë hai d¶i tÇn sè kh«ng trïng lÆp – kh¸c nhau, mçi mét c¸i theo mét h−íng . Trong c¸c hÖ kh«ng ph¶I sîi quang , ®iÌu nµy ®−îc gäi lµ hîp kªnh ph©n tÇn ( FDM ), nh−ng thuËt ng÷ WDM vÉn ®−îc sö dông cho viÖc truyÒn dÉn sîi quang. Ph−¬ng ph¸p nµy dÉn ®Õn sù ph¸t triÓn dÇn dÇn cña m¹ng. Th«ng th−êng mét c¸ch triÓn khai ban ®Çu sÏ chØ dïng c¸p quang cho c¸c c¸p feeder , víi mét cÆp d©y xo¾n tõ tr¹m ®iÒu khiÓn tõ xa nèi ®Õn thuª bao nh− ta võa míi th¶o luËn sù huû tiÕng väng hoÆc hîp kªnh nÐn thêi gian cã thÓ ®−îc sö dông cho kªts nèi cuèi cïng ®Õn thuª bao nµy . Sau ®ã , cÆp d©y xo¾n cã thÓ ®−îc thay thÕ b»ng sîi quang. §Ó cung cÊp truyÒn dÉn sè song c«ng ®Õn thuª bao , hoÆc sîi quang ®«i hoÆc WDM sÏ ®−îc sö dông trong chÆng cuèi ®Õn thuª bao. C¸ch bè trÝ nµy kh«ng h¹n chÕ trªn mét líp riªng rÎ cña c¸c remote node vµ cã thÓ thùc tÕ liªn quan tíi mét sè c¸c bé hîp kªnh liªn tiÕp, nh− minh ho¹ trªn h×nh 3.8 . ë ®©y , c¸c feeder tõ tr¹m trung t©m sÏ hç trî cho n kªnh b»ng c¸ch sö dông cÊu tróc TDM . Ch¼ng h¹n tõ c¸c T1 sÏ hç trî cho 24 kªnh . ë bé hîp kªnh ®Çu tiªn , M ®−êng sÏ ch¹y tíi c¸c thuª bao vµ M-N kªnh cßn l¹i sÏ tiÕp tôc ®i tiÕp tíi bé hîp kªnh thø 2 . C¸ch x¾p xÕp nµy cho phÐp m¹ng hç trî ®−îc rÊt nhiÒu thuª bao trªn mét diÖn réng víi mét sè l−îng c¸p tèi thiÓu.

H×nh 3.8 Sö dông c¸p quang vµ chång tÇn trong vßng néi h¹t

Víi cÊu h×nh h×nh sao tÝch cùc , thuª bao sÏ kh«ng biÕt chi tiÕt vÒ viÖc thùc hiÖn cña m¹ng ph©n bè c¸p feeder. §Æc biÖt cÊu tróc TDM cña c¸c feeder sÏ kh«ng quan t©m g× tíi c¸c thiÕt bÞ thuª bao . Mét cÊu tróc thay thÕ ®−îc gäi lµ h×nh sao bÞ ®éng sÏ ®¬n gi¶n ho¸ c¸c remote node víi chi phÝ t¨ng cña c¸c thiÕt bÞ thuª bao Víi cÊu tróc h×nh sao thô ®éng , c¸c feeder sÏ t¶i c¸c nhiÒu kªnh nh− tr−íc ®©y. T¹i remote node , tÝn hiÖu sÏ ®−îc t¸ch mét c¸ch quang häc lªn sè c¸c sîi quang ®Ó ®I ®Õn tõng thuª bao riªng lÎ. Nh− vËy tÊt c¶ c¸c thuª bao ®Òu nhËn ®−îc cïng mét tÝn hiÖu. Cã hai c¸ch hîp kªnh cã thÓ ®−îc cho cÊu tróc h×nh sao thô ®éng nµy lµ : ™ WDM dµy : Mçi mét thuª bao ®−îc cÊp mét b−íc sãng cña luång xu«i ( downstream ) ®Þnh s½n ( Tõ trËm trung t©m ®Õn thuª bao ) vµ mét luång ®Þnh s½n ( upstream ) tõ thuª bao ®Õn tr¹m trung t©m. ThuËt ng÷ dµy ®Ó chØ sè c¸c b−íc sãng ®−îc hç trî cã thÓ tõ 40 – 50 b−íc sãng ®èi víi c«ng nghÖ hiÖn cã cho phÐp phôc vô 20-25 thuª bao trªn 1 c¸p feeder ™ TDM : Dung l−îng trªn sîi quang sÏ ®−îc dïng chung b»ng c¸ch sö dông hîp kªnh ph©n chia thêi gian. Theo h−íng luång xu«i , tÝn hiÖu TDM tõ tr¹m trung t©m sÏ ®−îc ph¸t tíi t©t c¶ c¸c thuª bao t rªn cïng cap feeder ; mçi mét thiÕt bÞ thuª bao sÏ sao chÐp c¸c khe thêi gian ®−îc ph©n cho nã tõ tÝn hiÖu vµo . Theo h−íng ng−îc , mçi thuª bao sÏ ®−îc ph©n c¸c khe thêi gian dùa trªn kÜ thuËt ®a truy cËp “®éng “ hoÆc “cè ®Þnh “ nµo ®ã. Ph−¬ng ph¸p h×nh sao thô ®éng cã −u ®iÓm lµ kh«ng cÇn nguån ë tr¹m ®iÒu khiÓn tõ xa. Nh−îc ®iÓm cña nã lµ cÇn thiÕt bÞ phøc t¹p h¬n ë ®Çu thuª bao. Trong hai kÜ thuËt hîp kªnh sö dông cho cÊu h×nh sao thô ®éng th× hiÖn t¹i ph−¬ng ph¸p TDM Ýt tèn kÐm h¬n. Tuy nhiªn gÝa cña c¸c bé WDM ®ang gi¶m xuèng vµ ph−¬ng ph¸p nµy sÏ nhanh chãng c¹nh tranh víi ph−¬ng ph¸p TDM 3.2 C¸c kü thuËt m∙ ®−êng d©y thuª bao Trong ISDN , c¸c d÷ liÖu sè lÉn t−¬ng tù ®Òu ®−îc truyÒn ®i b»ng c¸ch sö dông c¸c tÝn hiÖu sè . Mét tÝn hiÖu sè lµ mét chuçi c¸c xung ®iÖn thÕ ( Volt ) ®−îc truyÒn qua ®−îc dïng ®Ó hiÓn thÞ 1 luång d÷ liÖu nhÞ ph©n . Ch¼ng h¹n, 1 møc ®IÖn thÐ d−¬ng kh«ng ®æi cã thÓ biÓu thÞ sè nhÞ ph©n “0” vµ 1 møc ®IÖn thÕ ©m kh«ng ®æi cã thÓ biÓu thÞ sè nhÞ ph©n “1” . C¸c s¬ ®å m· hãa phøc t¹p h¬n cã thÓ ®−îc sö dông ®Ó n©ng cao ®é hoµn thiÖn hoÆc chÊt l−îng. Trong phÇn nµy chóng ta sÏ xem xÐt c¸c s¬ ®å sö dông trong ISDN; chóng ®−îc ®Þnh nghÜa trong b¶ng 3.1 vµ minh ho¹ trong h×nh 3.9 . §Çu tiªn ta sÏ xem xÐt c¸c tiªu chuÈn ®Ó ®¸nh gi¸ c¸c s¬ ®å kh¸c nhau. Tiªu chuÈn ®¸nh gi¸ Cã 2 nhiÖm vô quan träng liªn quan ®Õn viÖc diÔn gi¶I c¸c tÝn hiÖu sè t¹i bªn nhËn. §Çu tiªn, bªn nhËn ph¶I biÕt thêi gian cña tõng bit . Tøc lµ bªn nhËn ph¶I biÕt khi nµo mét bÝt b¾t ®Çu vµ chÊm døt víi mét ®é chÝnh x¸c nµo ®ã . Sau ®ã bªn nhËn ph¶I cÇn x¸c ®Þnh xem møc tÝn hiÖu cho tõng xung ®iÖn thÕ lµ cao hay lµ thÊp.

B¶ng 3.2 §Þnh nghÜa c¸c khu«n d¹ng m· ho¸ tÝn hiÖu sè

Nonreturn to Zero Level ( NRZ-L) 0= møc cao 1= møc thÊp

Bipolar AMI 0= kh«ng cã tÝn hiÖu 1= møc ©m vµ d−¬ng thay ®æi lu©n phiªn

Pseudoternary 0= møc ©m vµ d−¬ng thay ®æi lu©n phiªn 1= kh«ng cã tÝn hiÖu

B8ZS Gièng nh− m∙ AMI trõ r»ng sau khi gÆp chuçi 8 gia trÞ 0 th× sÏ bÞ thay thÕ bëi 1 chuçi 2 m∙ xung ®ét

HDB3 Gièng nh− m∙ AMI trõ r»ng sau khi gÆp chuçi 4 gia trÞ 0 th× sÏ bÞ thay thÕ bëi chuçi 1 m∙ xung ®ét

Mét sè c¸c yÕu tè dïng ®Ó x¸c ®Þnh bªn nhËn thµnh c«ng ®Õn møc ®é nµo trong viÖc diÔn gi¶I tÝn hiÖu vµo ®ã lµ tØ sè tÝn hiÖu trªn ån ( S/N ) , tèc ®é d÷ liÖu vµ gi¶I th«ng cña tÝn hiÖu. Víi c¸c hÖ sè kh¸c b»ng h»ng sè th× nh÷ng mÖnh ®Ò sau lu«n lu«n ®óng : -

D÷ liÖu t¨ng sÏ lµm t¨ng tèc ®é sai sè bÝt ( X¸c suÊt 1 bÝt bÞ nhËn lçi ) Tû sè S/N t¨ng sÏ lµm gi¶m tèc ®é sai bÝt D¶i th«ng t¨ng sÏ cho phÐp tèc ®é d÷ liÖu gi¶m

Cã mét hÖ sè kh¸c cã thÓ ®−îc dïng ®Ó n©ng cao ®é hoµn thiÖn – S¬ ®å m· ho¸ , nã ®¬n gi¶n lµ phÐp ¸nh x¹ tõ c¸c bÝt d÷ liÖu sang c¸c phÇn tö tÝn hiÖu. Cã hµng lo¹t ph−¬ng ph¸p ®· ®−îc thö tr−íc khi m« t¶ mét vµI ph−¬ng ph¸p nµy ta h·y cïng xem xÐt c¸ch ®¸nh gi¸ hoÆc s« s¸nh nh÷ng kÜ thuËt kh¸c nhau.. Sau ®©y lµ mét sè c¸c yÕu tè quan träng : -

Phæ tÝn hiÖu Kh¶ n¨ng ®ång bé ho¸ Kh¶ n¨ng ph¸t hiÖn lçi Gi¸ vµ ®é phøc t¹p

H×nh 3.9 C¸c khu«n d¹ng m· ho¸ tÝn hiÖu sè

Mét vµi khÝa c¹nh cña phæ tÝn hiÖu lµ rÊt quan träng. ThiÕu c¸c thµnh phÇn tÇn sè cao cã nghÜa r»ng thiÕu d¶i th«ng nhá ®Ó truyÒn dÉn. MÆt kh¸c thµnh phÇn dßng mét chiÒu ( DC ) còng cÇn ph¶i cã . Víi mét thµnh phÇn DC vµo tÝn hiÖu , c¸c phÇn tö truyÒn dÉn nhÊt thiÕt ph¶i g¾n liÒn thµnh phÇn ®ã . Khi kh«ng cã DC th× c¸c thµnh phÇn AC g¾n liÒn víi biÕn ¸p ( transform ) . ViÖc nµy sÏ t¹o ra mét sù c¸ch ®IÖn rÊt tèt, lµm gi¶m nhiÔu . Cuèi cïng ®é khuyÕch ®¹i , hiÖu øng mÐo tÝn hiÖu vµ nhiÔu sÏ phô thuéc vµo c¸c ®Æc tÝnh phæ cña tÝn hiÖu ®−îc truyÒn qua. Trªn thùc tÕ, ®é tin cËy truyÒn dÉn cña mét kªnh th−êng lµ kÐm h¬n ë c¸c r×a cña b¨ng tÇn. Do vËy mét thiÕt kÕ tÝn hiÖu tèt cÇn ph¶i tËp trung c«ng suÊt truyÒn vµo kho¶ng gi÷a cña d¶i th«ng . Trong tr−êng hîp ®ã, ë tÝn hiÖu nhËn ®−îc cã thÓ xuÊt hiÖn mét ®é mÐo nhá h¬n . §Ó lµm ®−îc ®iÒu nµy , c¸c bé m· cÇn ph¶I ®−îc thiÕt kÕ víi môc ®Ých t¹o d¹ng cho phæ cña tÝn hiÖu truyÒn qua. §Ó cã thÓ nhËn ®−îc tÝn hiÖu sè mét c¸ch tèt ®Ñp, bªn nhËn cÇn ph¶i biÕt thêi gian cña tõng bit. Cã nghÜa lµ bªn nhËn ph¶i biÕt khi nµo mét bÝt b¾t ®Çu vµ chÊm døt víi mét ®é chÝnh x¸c nµo ®ã, ®Ó bªn nhËn cã thÓ lÊy mÉu tÝn hiÖu vµo mét lÇn cho mçi thêi gian bit ®Ó nhËn biÕt gi¸ trÞ cña tõng bit. Nh− vËy sÏ ph¶i cã c¸i gäi lµ kh¶ n¨ng ®ång bé ho¸ tÝn hiÖu gi÷a bªn truyÒn vµ bªn nhËn. Kh«ng thÓ tr¸nh khái r»ng : ®é tr«I nµo ®ã gi÷a c¸c ®ång hå gi÷a bªn truyÒn vµ bªn nhËn, vµ do vËy cÇn ph¶I cã mét c¬ chÕ ®ång bé hoa riªng biÖt nµo ®ã. Mét ph−¬ng ph¸p lµ cung cÊp mét ®ång hå chñ riªng biÖt ®Ó ®ång bé ho¸ bªn truyÒn vµ bªn nhËn. Ph−¬ng ph¸p nµy kh¸ tèn kÐm v× nã cÇn ph¶i cã thªm mét ®−êng d©y n÷a , céng víi mét bé phËn nhËn / truyÒn . Ph−¬ng ph¸p kh¸c cung cÊp c¬ chÕ ®ång bé ho¸ dùa trªn tÝn hiÖu ®−îc truyÒn . §IÒu nµy cã thÓ lµm ®−îc nhê c¸ch m· ho¸ thÝch hîp. ViÖc ph¸t hiÖn lçi lµ tr¸ch nhiÖm cña giao thøc liªn kÕt d÷ liÖu ®−îc thùc hiÖn trªn møc 2 , møc ngay trªn møc VËt lý. Tuy nhiªn sÏ r©t cã Ých nÕu cã kh¶ n¨ng ph¸t hiÖn lçi nµo ®ã ®−îc x©y dùng ngay trong s¬ ®å b¸o hiÖu VËt lý. §iÌu nµy cho phÐp ph¸t hiÖn lçi nhanh h¬n . RÊt nhiÒu s¬ ®å b¸o hiÖu cã kh¶ n¨ng ph¸t hiÖn lçi néi t¹i. MÆc dï c¸c m¹ch logic sè liªn tôc h¹ gia thµnh nh−ng gi¸ vµ ®é phøc t¹p cña s¬ ®å b¸o hiÖu vÉn kh«ng thÓ bá qua

Kh«ng trë vÒ zero C¸ch th«ng dông vµ dÔ dµng nhÊt ®Ó truyÒn c¸c tÝn hiÖu sè lµ sö dông c¸c møc diÖn thÕ kh¸c nhau cho 2 sè nhÞ ph©n. C¸c m· cã d¹ng sao cho møc ®iÖn thÕ kh«ng thay ®æi trong kho¶ng thêi gian bit ; kh«ng cã sù xª dÞch nµo ( kh«ng trë vÒ møc thÕ zero ). LÊy vÝ dô kh«ng cã ®iÖn ¸p biÓu diÔn sè nhÞ ph©n “ 0” cßn møc ®iÖn ¸p d−¬ng biÓu diÔn sè nhÞ ph©n “1” . Mét c¸ch sö dông th«ng th−êng n÷a lµ møc ®iÖn ¸p ©m biÓu diÔn mét sè nhÞ ph©n cßn møc ®iÑn ¸p d−¬ng biÓu diÔn sè nhÞ ph©n cßn l¹i . M· sau nµy ®−îc gäi lµ kh«ng trë vÒ møc kh«ng ( NRZ-L) minh ho¹ trong h×nh 3.9. M· NRZ-L lµ m· chung ®−îc sö dông ®Ó ph¸t ra hoÆc ®−îc dÞch dø liÖu sè bëi c¸c thiÕt bÞ hoÆc c¸c ®Çu cuèi. NÕu mét mµ kh¸c ®−îc sö dông ®Ó truyÒn th× nãi chung nã th−êng ®−îc sinh ra tõ c¸c tÝn hiÖu NRZ-L bëi hÖ thèng truyÒn

H×nh 3.10 MËt ®é phæ cña c¸c kiÓu mµ ho¸ tÝn hiÖu

C¸c m· NRZ lµ dÔ nhÊt ®Ó bè trÝ vµ thªm n÷a nã cã hiÖu suÊt sö dông b¨ng th«ng. §iÒu nµy ®−îc minh ho¹ trong h×nh 3.10 , trong h×nh ®ã ®· so s¸nh mËt ®é phæ cña c¸c kiÓu m· hoa kh¸c nhau. Trong h×nh vÏ tÇn sè ®−îc chuÈn víi tèc ®é d÷ liÖu . Nh− ®· thÊy hÇu hÕt n¨ng l−îng cña tÝn hiÖu NRZ ë gi÷a DC vµ mét nöa tèc ®é bÝt . VÝ dô nÕu m· NRZ ®−îc sö dông ®Ó ph¸t ra tÝn hiÖu cã tèc ®é 9600 b/s th× hÇu hÕt n¨ng l−îng cña tÝn hiÖu tËp trung kho¶ng gi÷a 0 vµ 4800Hz H¹n chÕ chÝnh cña c¸c tÝn hiÖu NRZ lµ tån t¹i c¸c thµnh phÇn mét chiÒu vµ kh¶ n¨ng ®ång bé kÐm . H×nh vÏ khi xem xÐt mét x©u dµi c¸c bit “0” cho m· NRZ-L lµ mét møc thÕ kh«ng ®æi trong suèt mét thêi gian dµi. Do vËy mét sù tr«i vÒ mÆt thêi gian gi÷a thiÕt bÞ ph¸t vµ thiÕt bÞ thu vµ kÕt qu¶ lµ mÊt ®ång bé gi÷a hai bªn

Do sù ®¬n gi¶n vµ liªn quan ®Õn ®Æc tr−ng tÇn sè thÊp cña chóng mµ c¸c m· NRZ-L th−êng ®−îc sö dông ®Ó sè ho¸ c¸c phÐp ghi tõ tÝnh . Tuy nhiªn c¸c h¹n chÕ cña chóng lµm c¸c m· nµy kÐm hÊp dÉn ®èi víi c¸c øng dông truyÒn dÉ c¸c tÝn hiÖu. NhÞ ph©n ®a møc KÜ thuËt m· ho¸ nhÞ ph©n ®a møc bï ®¾p mét vµi thiÕu sãt cña c¸c m· hoa NRZ. C¸c m· nµy cã nhiÒu h¬n 2 møc tÝn hiÖu. Hai vÝ dô cho kiÓu m· hoa nµy ®−îc nªu ra trong hinhg 3.9 : bipolar AMI ( Alternatr Mark Inversion ) vµ pseudoternary . Tong tr−êng hîp cña kiÓu Bipolar-AMI , bit nhÞ ph©n “0” biÓu diÏn b»ng ®−êng kh«ng tÝn hiÖu cßn sè nhÞ ph©n “1” ®−îc biÓu diÔn b»ng xung ©m hoÆc d−¬ng . C¸c xung nhÞ ph©n “1” ph¶i lu©n phiªn ®¶o cùc. §©y lµ −u ®iÓm, tr−íc hÕt nã kh«ng lµm mÊt ®ång bé khi truyÒn mét x©u dµi c¸c bit “1” do dùa vµo “1” truyÒn, m¸y thu cã thÓ ®ång bé l¹i . Nh−ng mét x©u dµi c¸c bit “0” vÉn cßn lµ mét vÊn ®Ò. Thø hai do c¸c tÝn hiÖu “1” lu©n phiªn thay ®æi c¸c møc thÕ ©m råi d−¬ng .. do ®ã kh«ng cßn ( gi¶m ) thµnh phÇn DC . KÕt qu¶ lµ b¨ng th«ng cña tÝn hiÖu sÏ bÐ h¬n b¨ng th«ng cña NRZ ( h×nh 3.10 ) . Cuèi cïng viÖc ®¶o xung sÏ cho ta ph−¬ng tiÖn ®Ó ph¸t hiÖn lçi . Mét lçi riªng biÖt mµ xo¸ ®i mét xung hay thªm vµo mét xung sÏ g©y nªn sù xung ®ét cña ®Æc tÝnh m· ho¸ nµy . §èi víi tr−êng hîp m∙ gi¶ tam ph©n ( Pseudoternary ) c¸c bÝt nhÞ ph©n “1” ®−îc biÓu diÏn b»ng ®−êng kh«ng tÝn hiÖu cßn c¸c bÝt nhÞ ph©n “0” biÓu diÔn b»ng xung ©m hoÆc d−¬ng lu©n phiªn. ¦u ®iÓm cña m· nµy kh«ng kh¸c g× so víi m· bipolar-AMI kÓ c¶ c¸c øng dông thùc tÕ. Xem xÐt møc ®é ®ång bé cña c¸c m· trªn ta thÊy r»ng : khi mét x©u dµi c¸c bit “0” ®èi víi m· AMI hoÆc mét x©u dµi c¸c bit “1” víi m· gi¶ tam ph©n vÉn cßn cã vÊn ®Ò. Mét sè kÜ thuËt kh¸c ®−îc sö dông ®Ó bï ®¾p thiÕu sãt nµy. Mét trong sè ®ã lµ thªm vµo c¸c bÝt khi truyÒn. Chóng ta sÏ thÊy r»ng kÜ thuËt nµy ®−îc dïng bëi ISDN chØ khi truyÒn víi tèc ®é d÷ liÖu thÊp. TÊt nhiªn khi tèc ®é d÷ liÖu cao th× kiÓu truyÒn nµy lµ rÊt ®¾t bëi v× nã sÏ lµm tèc ®é truyÒn tÝn hiÖu sÏ cao h¬n n÷a . §Ó gi¶i quyÕt vÊn ®Ò khi cÇn ph¶i truyÒn d÷ liÖu tèc ®é cao , mét kÜ thuËt lµm x¸o trén ( scrambling ) dø liÖu ®−îc sö dông . Chóng ta sÏ xem xÐt hai vÝ dô vÒ kü thuËt nµy ë phÇn tiÕp theo. V× vËy, kiÓu nhÞ ph©n nhiÒu møc ®· gi¶i quyÕt c¸c vÊn ®Ò cña m· NRZ. TÊt nhiªn cã sù c©n nh¾c c¸c yÕu tè ®Ó tho¶ hiÖp lùa chän sö dông c¸c m·. Víi m· nhÞ ph©n ®a møc , mét ®−êng tÝn hiÖu cã thÓ lùa chän 1 trong 3 møc , nh−ng mçi mét phÇn tö tÝn hiÖu cã thÓ biÎu diÔn log23 = 1.58 bit th«ng tin , v× thÕ m· nhÞ ph©n ®a møc kh«ng cã hiÖu suÊt truyÒn tèt nh− m· NRZ MÆt kh¸c , m¸y thu c¸c tÝn hiÖu nhÞ ph©n ®a møc ph¶i ph©n biÖt gi−a 3 møc ( -A , +A , 0 ) thay v× chØ ph¶i ph©n biÖt hai møc theo khu«n d¹ng b¸o hiÖu kh¸c ®· ®−îc th¶o luËn. V× vËy, tÝn hiÖu nhÞ ph©n ®a møc cÇn c«ng suÊt tÝn hiÖu lín h¬n kho¶ng 3 dB so víi tÝn hiÖu hai møc cho cïng mét

x¸c suÊt bÝt lçi. Nh− chØ ra trong h×nh 3.11 , tèc ®é bÝt lçi cña m· NRZ , t¹i tØ sè S/N cho tr−íc , sÏ bÐ h¬n c¸c m· nhÞ ph©n ®a bÝt

H×nh 3.11 Tèc ®é bÝt lçi lÝ thuyÕt cho c¸c kiÓu m· hoa sè

KÜ thuËt m· ho¸ thay thÕ Mét sù dÕn gÇn ®¶m b¶o ®ång bé lµ sö dông kiÓu m· thay thÕ. ý t−ëng cñ nã kh¸ ®¬n gi¶n : NÕu cã mét møc ®iÖn thÕ kh«ng ®æi kÐo dµi trªn ®−êng truyÒn th× nã sÏ bÞ thay thÕ b»ng c¸ch nhåi liªn tôc nh÷ng møc ®iÖn thÕ khi truyÒn dÉn ®Ó nhÞp cña m¸y thu cã thÓ duy tr× ®ång bé víi nhÞp m¸y ph¸t. Nh÷ng møc ®iÖn thÕ nhåi liªn tiÕp sÏ ®−îc nhËn biÕt bëi thiÕt bÞ thu vµ ®−îc thay thÕ trë l¹i víi d÷ liÖu nguyªn gçc. Nh÷ng møc ®iÖn thÕ nhåi liªn tiÕp cã ®é dµi b»ng ®é dµi d÷ liÖu nguyªn gçc vµ v× thÕ kh«ng lµm t¨ng tèc ®é truyÒn d÷ liÖu. KÜ thuËt nµy ph¶i ®¶m b¶o c¸c yªu cÇu sau : Kh«ng cã thµnh phÇn DC C¸c tÝn hiÖu “0” kh«ng ®−îc qu¸ dµi Kh«ng lµm gi¶m tèc ®é d÷ liÖu Cã kh¶ n¨ng ph¸t hiÖn lçi Hai kÜ thuËt ®−îc sö dông trong ISDN ®−îc minh ho¹ trong h×nh 3.12. KiÓu m· ho¸ th−êng dïng ë nam Mü lµ L−ìng cùc víi sù thay thÕ 8 zero ( B8ZS- Bipolar with 8 zeros substitution ) . KiÓu m· ho¸ B8ZS dùa trªn Bipolar-AMI mµ ta ®· thÊy r»ng kiÓu m· ho¸ nµy lµm mÊt ®ång bé. §Ó gi¶i quyÕt ®iÒu nµy , khi m· ho¸ B8ZS ph¶i tu©n theo luËt sau : ♦ NÕu cã tíi 8 zeros x¶y ra vµ xung thÕ cuèi khi tr−íc 8 zeros nµy lµ møc d−¬ng th× 8 zeros sÏ ®−îc m· ho¸ theo luËt sau : 0 0 0 + - 0 - + ♦ NÕu cã tíi 8 zeros x¶y ra vµ xung thÕ cuèi khi tr−íc 8 zeros nµy lµ møc ©m th× 8 zeros sÏ ®−îc m· ho¸ theo luËt sau : 0 0 0 - + 0 + -

KÜ thuËt nµy g©y ra 2 m· xung ®ét víi m· AMI , mét kÕt qu¶ kh«ng gièng nh− vËy g©y ra bëi ån hoÆc sù suy gi¶m truyÒn dÉn kh¸c. ThiÕt bÞ thu nhËn biÕt c¸c mÉu vµ biªn dÞch chóng thµnh 8 zeros nguyªn gèc Mét kiÓu m· hoa ®−îc sö dông réng r·i t¹i ch©u ¢u vµ NhËt lµ L−ìng cùc mËt ®é cao 3 zeros ( HDB3 – High-density bipolar 3 zeros ) . Nh− ë trªn , nã còng dùa trªn m· AMI. Trong tr−êng hîp nµy 4 zeros ®−îc thay thÕ b»ng chuçi chøa 1 hoÆc 2 xung . Trong mçi mét tr−êng hîp th× 4 zeros ®−îc thay thÕ bëi 1 m· xung ®ét. H¬n n÷a 1 luËt cÇn ®Ó ®¶m b¶o lµ sù xung ®ét lµm thay ®æi ph©n cùc sÏ gióp lµm gi¶m c¸c thµnh phÇn DC. V× thÕ nÕu xung ®ét võa råi lµ d−¬ng th× xung ®ét tiÕp theo sÏ lµ ©m vµ ng−îc l¹i .. ... B¶ng 3.2 chØ ra r»ng ®iÒu kiÖn nµy ®−îc kiÓm tra b»ng c¸ch biÕt sè xung võa míi bÞ xung ®ét lµ ch½n hay lµ lÎ vµ khi biÕt cùc tÝnh cña xung võa ræit−íc khi x¶y ra 4 zeros.

H×nh 3.12 LuËt m· ho¸ B8Zs vµ HDB3 B¶ng 3.2 LuËt HDB3

Cùc tÝnh +

Sè cña xung l−ìng cùc Ch½n LÎ 000– +00+ 000+ -00-

H×nh 3.10 chØ ra ®Æc tÝnh phæ t−¬ng øng víi 2 m· nµy. Nh− cã thÓ thÊy c¶ 2 ®Òu kh«ng cã thµnh phÇn DC. HÇu hÕt n¨ng l−îng tËp trung trong vïng phæ xung quanh tÇn sè b»ng mét nöa tèc ®é truyÒn d÷ liÖu. V× thÕ m· nµy ®−îc sö dông ®Ó truyÒn dÉn tèc ®é cao

3.3 Giao diÖn U KhuyÕn nghÞ cña ITU-T ISDN ®èi víi ISDN kh«ng bao gåm c¸c chØ dÉn cho ®−êng thuª bao ISDN. Tuy nhiªn ITU-T ®−a vµo khuyÕn nghÞ G.961* mµ nã chØ ra giao diÖn gi÷a c¸c thiÕt bÞ thuª bao vµ gi÷a c¸c ®−êng thuª bao truy cËp tèc ®é c¬ së vËn hµnh t¹i tèc ®é 160 kb/s. Giao diÖn nµy ®−îc coi lµ ®iÓm tham chiÕu U. G.961 chØ lµ 1 phÇn th«ng sè kÜ thuËt. Nã cho phÐp sö dông c¶ kÜ thuËt huû bá tiÕng väng vµ hîp kªnh nÐn thêi gi¶n trªn c¸p xo¾n ®¬n ( 2 d©y ) . Mét vµi kÜ thuËt m· ®−êng còng ®−îc chØ ra. T¹i Mü , c«ng viÖc nµy ®· tiÕn xa h¬n, ANSI ®· ®−îc ®−a vµo hîp chuÈn T1.601* cho c¸c giao diÖn truy cËp tèc ®é c¬ b¶n trªn ®−êng thuª bao. Chóng ta sÏ xem xÐt m· ®−êng víi chuÈn ANSI ngay trong môc nµy. KÜ thuËt m· ®−êng ®−îc chØ ra trong T1.601 gäi lµ : M∙ hai nhÞ ph©n mét bèn phÇn ( 2B1Q – two binary one quaternary ) Sö dông m· ®−êng rÊt cã hiÖu qu¶ vÒ b¨ng th«ngbëi mçi phÇn tö tÝn hiÖu ®Æc tr−ng cho 2 bit chø kh«ng ph¶i lµ 1 bit. 4 møc ®iÖn thÕ kh¸c nhau ®−îc sö dông. Do mçi mét phÇn tö tÝn hiÖu cã thÓ lµ 1 trong 4 gi¸ trÞ cã thÓ do vËy lu«n cÇn ®Õn 2 bit B¶ng 3.3 x¸c ®Þnh 2B1Q . Hai møc thÕ d−¬ng vµ 2 møc thÕ ©m ®−îc sö dông. Phï hîp víi mçi mét møc thÕ lµ mét cÆp bit. Bit ®Çu tiªn lµ mét nÕu cùc tÝnh cña xung lµ d−¬ng vµ lµ zero nÕu cùc tÝnh cña nã lµ ©m . BÝt thø hai lµ mét nÕu biªn ®é cña xung lµ 0.833Volt vµ b»ng zero nÕu biªn ®é cña xung lµ .2,5Volt. Mçi mét trong 4 thµnh phÇn cña hai bit ®−îc kÝ hiÖu bëi c¸c biÓu t−îng. Gi¸ trÞ trong b¶ng vµ sÏ ®−îc hiÓu nh− tªn cña biÓu t−îng chø kh« ng ph¶i lµ gi¸ trÞ sè B¶ng 3.2 Møc tÝn hiÖu 2B1Q

Bit ®Çu tiªn 1 1 0 0

Bit thø 2 0 1 1 0

BiÓu t−îng +3 +1 -1 -3

H×nh 3.13 VÝ dô vÒ m· ho¸ 2B1Q

§iÖn thÕ 2.5 0.833 -0.833 -2.5

Víi 2B1Q , chóng ta nh×n ph©n biÖt gi÷a tèc ®é d÷ liÖu vµ tèc ®é ®iÒu chÕ. Tèc ®é d÷ liÖu ( sè bÝt trong gi©y b/s ) lµ tèc ®é c¸c gi¸ trÞ bit ®−îc truyÒn . Tèc ®é ®iÒu chÕ ( ®−îc gäi baund ) lµ tèc ®é mµ sè biÓu t−îng ®−îc ph¸t ra. Nãi chung : D = R / b = R / log2 L Trong ®ã :

D = R = L = b =

tèc ®é ®iÒu chÕ , baund tèc ®é d÷ liÖu , b/s sè cña c¸c yÕu tè tÝn hiÖu kh¸c nhau sè bit trªn mét biÓu t−îng

Trong tr−êng hîp cña T.601 , tèc ®é d÷ liÖu lµ 160 kb/s cßn tèc ®é ®iÒu chÕ lµ 80 Kbaund ¦u ®iÓm cña ph−¬ng ph¸p m· hoa nµy lµ b¨ng th«ng cña tÝn hiÖu t−¬ng øng ( so víi NRZ-L) b»ng b¨ng th«ng cña NRZ-L chia cho sè bÝt trªn mét phÇn tö biÓu t−îng [COUC97]. V× thÕ 2B1Q sÏ chØ cÇn ®ßi hái b¨ng th«ng b»ng mét nöa cña b¨ng th«ng NRZ-L . M· ho¸ nµy ®−îc chän cho giao diÖn U ®Ó truyÒn dø liÖu do tèc ®é baund thÊp h¬n , gi¶m thiÓu hai h¹n chÕ : sù trë ng¹i biÓu t−îng vµ tiÕng väng gÇn (inter-symbol interference and near-end echo ) L−u ý cuèi cïng vÒ kiÓu m· ho¸ 2B1Q lµ tr−íc khi truyÒn d÷ liÖu ph¶i ®−îc x¸o trén ( scrambling ) vµ råi ®−îc tuÇn tù x¾p ( descambled ) l¹i tai ®Çu tiÕp nhËn . §iÒu nµy lµm d÷ liÖu cã vÎ gi¶ ngÉu nhiªn mét c¸ch tù nhiªn h¬n gióp cho thiÕt bÞ thu t¸ch ®−îc ra nhÞp bit. §iÒu nµy còng ¶nh h−ëng tíi ®Æ tr−ng phæ cña tÝn hiÖu , t¹o ph©n bè c«ng suÊt ®ång ®Òu h¬n. Trong phô lôc 3A sÏ l¹i th¶o luËn ®iÒu nµy 3.4 §iÒu chÕ biªn ®é trùc giao §iÒu chÕ biªn ®é trùc giao ( QAM – Quadrature Amplitude Modulation ) lµ c«ng nghÖ tÝn hiÖu t−¬ng tù th«ng dông sö dông trong ADSL . Tr−íc hÕt chóng ta sÏ xem xÐt tÝn hiÖu t−¬ng tù råi ®Õn QAM . KÜ thuËt tÝn hiÖu t−¬ng tù C¬ së cña tÝn hiÖu t−¬ng tù lµ tÝn hiÖu liªn tôc cã tÇn sè kh«ng ®æi vµ gäi lµ tÝn hiÖu mang ( carrier signal ). Th«ng tin sè ®−îc m· ho¸ b»ng mét thiÕt bÞ modem ®Ó ®iÒu chÕ mét trong 3 ®Æc tÝnh cña tÝn hiÖu mang : biªn ®é , tÇn sè hoÆc pha hay lµ tæ hîp gi÷a chóng. H×nh 3.14 minh ho¹ 3 d¹ng c¬ b¶n cña ®iÒu chÕ t−¬ng tù cho tÝn hiÖu sè : Kho¸ dÞch biªn ®é Khãa dÞch tÇn sè Kho¸ dÞch pha

Trong tÊt c¶ c¸c tr−êng hîp nµy , tÝn hiÖu sinh ra chøa d¶i tÇn sè vÒ c¶ hai phÝa cña tÇn sè sãng mang vµ ®−îc gäi lµ b¨ng th«ng cña tÝn hiÖu. Víi kho¸ dÞch biªn ®é ( ASK – Amplitude shift key) , hai gi¸ trin nhÞ ph©n ®−îc biÓu diÔn b»ng hai biªn ®é kh¸c nhau cña tÇn sè sãng mang. Trong mét vµi tr−êng hîp mét biªn ®é sãng mang b»ng zero: sè nhÞ ph©n “1” ®−îc biÓu diÏn b»ng sù cã mÆt c¶u sãng mang cßn sè nhÞ ph©n kia “0” b»ng sù v¾ng mÆt cña sãng mang. ASK dÔ bÞ tæn th−¬ng bëi sù thay ®æi ®ét ngét vµ ®iÒu chÕ hiÖu suÊt kÐm . ASK còng cã thÓ ®−îc sö dông víi s[s møc biªn ®é nhiÒu h¬n 2 . HÖ bèn møc chp phÐp m· ho¸ côm 2 bit mét ASK lµ c«ng nghÖ ®−îc sö dông ®Ó truyÒn c¸c d÷ liÖu sè trªn ®−êng c¸p quang. Víi LED bÝt nhÞ ph©n “1” ®−îc biÓu diÔn b»ng 1 xung ¸nh s¸ng ng¾n cßn bÝt “0” lµ sù kh«ng cã mÆt cña ¸nh s¸ng. Cßn bé ph¸t Laser, th«ng th−êng cã mét dßng ng−îc cè ®Þnh lµm cho thiÕt bÞ lu«n ph¸t ra møc s¸ng thÊp . Møc thÊp nµy biÓu diÔn møc nhÞ ph©n “0” trong khi ®ã sãng ¸nh s¸ng víi biªn ®é lín biÓu diÔn møc “1”

H×nh 3.14 §iÒu chÕ t−¬ng tù cho d÷ liÖu sè

Víi kho¸ dÞch tÇn sè ( Frequency-shift key ) hai gia trÞ nhÞ ph©n biÓu diÔn b»ng hai tÇn sè kh¸c nhau gÇn tÇn sè sãng mang. KiÓu nµy Ýt bÞ tæn th−¬ng g©y lçi hon

ASK. Trªn ®−êng tho¹i th−êng sö dông tíi 1200 b/s cßn nãi chung víi tÇn sè cao ( 4 tíi 30 MHz ) cho ph¸t thanh radio. H×nh 3.1 minh ho¹ FSK Víi kho¸ dÞch pha ( PSK - Phase-shift key ) , pha cña sãng mang ®−îc dÞch ®Ó m· ho¸ d÷ liÖu. H×nh 3.14c lµ mét vÝ dô cña hÑ 2 pha. Trong hÖ nµy tÝn hiÖu nhÞ ph©n “0” ®−îc biÓu diÔn b»ng c¸ch göi mét côm tÝn hiÖu cã cïng pha víi côm tÝn hiÖu sãng tíi cßn tÝn hiÖu “1” ®−îc biÓu diÔn b»ng c¸ch göi mét côm tÝn hiÖu cã pha ng−îc víi côm tÝn hiÖu sãng tíi. PSK cã thÓ sö dông dÞch nhiÒu h¬n 2 pha. Mét hÖ thèng 4 pha còng cã thÓ m· ho¸ 2 bit cho mçi mét côm tÝn hiÖu. kÜ thuËt PSK kh¸ng ån m¹nh h¬n vµ cã hiÖu suÊt h¬n FSK. Trªn ®−êng tho¹i tèc ®é truyÒn ®¹t tíi 9600 b/s Cuèi cïng mét sù tæ hîp cña PSK vµ ASK mµ t¹i ®ã , mét vµi hoÆc tÊt c¶ c¸c pha cã mét hay hai biªn ®é , KÜ thuËt nµy ®−îc xem nh− lµ t¹o tÝn hiÖu ®a møc bëi v× mçi mét phÇn tö tÝn hiÖu biÓu diÔn nhiÒu bit. KÜ thuËt QAM QAM lµ tÝn hiÖu t−¬ng tù th«ng dông nhÊt ®−îc sö dông cho ADSL. QAM cã −u ®IÓm lµ cã kh¶ n¨ng göi 2 tÝn hiÖu kh¸c nhau ®ång thêi trªn cïng mét tÇn sè sãng mang b»ng c¸ch sao chÐp 2 tÇn sè sãng mang , mét ®−îc dÞch 90o so víi sãng kia. Víi QAM , mçi mét sãng mang ®−îc ®IÒu chÕ ASK . Hai tÝn hiÖu ®éc lËp ®−îc truyÒn ®ång thêi qua cïng mét m«i tr−êng. T¹I ®Çu thu , c¶ hai tÝn hiÖu®−îc gi¶I ®IÒu chÕ vµ tÝn hiÖu thu ®−îc ®−îc tæ hîp sinh ra sè nhÞ ph©n nguyªn gèc. H×nh 3.15 ®−a ra kiÓu ®IÒu chÕ QAM ®IÓn h×nh. Lèi vµo lµ mét chuçi c¸c sè nhÞ ph©n ®Õn víi tèc ®é R b/s . Luång tÝn hiÖu nµy ®−îc t¸ch ra thµnh 2 phÇn ®éc lËp mçi chuçi bÝt cã tèc ®é R/2 b»ng c¸ch lÊy lu©n phiªn c¸c bit. Trong ®å thÞ chuçi phÝa trªn ®−îc ®IÒu chÕ ASK trªn sãng mang cã tÇn sè wc b»ng c¸ch nh©n chuçi bit víi sãng mang. Do vËy bit “0” ®−îc biÓu diÕn bëi sù thiÕu sãng mang cßn bit “1” ®−îc biÓu diÔn bëi sãng mang víi biªn ®é kh«ng ®æi. Còng víi chÝnh sãng mang nµy ®−îc dÞch pha 90o ®ù¬c sö dông ®Ó ®IÒu chÕ ASK cho chuçi bit phÝa d−íi. Hai tÝn hiÖu ®· ®−îc ®IÒu chÕ nµy ®−îc séng l¹i víi nhau råi truyÒn dÉn. TÝn hiÖu ®−îc truyÒn cã thÓ ®−îc biÓu diÔn nh− sau : s(t) = d1(t) cos wct + d2 sin wct NÕu 2 møc ASK ®−îc sö dông th× mçi mét cña 2 chuçi cã thÓ lµ mét trong 2 tr¹ng th¸i vµ ®−îc tæ hîp thµnh 1 trong 4 = 2 x 2 tr¹ng th¸i. NÕu 4 møc ASK ®−îc sö dông ( Tøc lµ 4 møc biªn ®é kh¸c nhau ) th× th× tæ hîp lµ 1 trong 16 = 4 x 4 tr¹ng th¸i. HÖ thèng khi dïng 64 hoÆc thËm chÝ 256 tr¹ng th¸i ®· ®−îc sö dông . Víi sè tr¹ng th¸i lín h¬n , tèc ®é d÷ liÖu cao h¬n còng cã kh¶ n¨ng sö dông bªn trong d¶I th«ng ®· cho. TÊt nhiªn, nh− ®· nãi tr−íc ®©y sè tr¹ng th¸i lín h¬n , tèc ®é d÷ liÖu cao h¬n tèc ®é lçi t¨ng do ån vµ suy hao

H×nh 3.15 §IÒu chÕ QAM

3.5 §−êng thuª bao sè kh«ng ®èi xøng Trong khi triÓn khai vµ khai th¸c m¹ng sè c«ng céng diÖn réng tèc ®é cao , toµn bé phÇn th¸ch thøc lµ kÕt nèi gi÷a thuª bao vµ m¹ng ; ®−êng thuª bao sè. Víi hµng tû ®iÓm cuèi cã triÓn väng . TriÓn väng l¾p ®Æt c¸p míi cho mçi mét thuª bao sè míi lµ kh«ng hiÖn thùc . T hay v× ®IÒu ®ã lµ khai th¸c sîi c¸p xo¾n ®· l¸p ®Æt ®Ó kÕt nèi tíi n¬I c− tró vµ lµm viÖc cña kh¸ch hµng tíi m¹ng ®IÖn tho¹i. §−êng nµy mang tÝn hiÖu tho¹I cã b¨ng th«ng tõ zero tíi 4 KHz. Tuy nhiªn , sîi d©y nµy cã kh¶ n¨ng truyÒn c¸c tÝn hiÖu cã ®é réng phæ v−ît qua 1 MHz ADSL lµ modem míi ®−îc thiÕt kÕ ®Ó truyÒn dÉn d÷ liÖu sè tèc ®é cao qua m¹ng ®IÖn tho¹I th«ng th−êng. ADSL hiÖn nay cã mét sè sãng mang vµ ®−îc ®Þnh ra trong chuÈn ANSI. Trong phÇn nµy , tr−íc hÕt chóng ta xem l−ít qua thiÕt kÕ ADSL vµ råi kiÓm tra c¸c kÜ thuËt mÊu chèt, ®−îc gäi lµ DMT ThiÕt kÕ ADSL Tõ kh«ng ®èi xøng cã nghia lµ ADSL cho dung l−îng luång d÷ liÖu tíi ( Tõ tr¹m trung t©m tíi thuª bao ) lín h¬n dung l−îng luång d÷ liÖu ®I ( Tõ thuª bao tíi tr¹m trung t©m ) . ADSL lµ tiªu chÝ cÇn thiÕt cho truyÒn h×nh vµ c¸c dÞch vô cã liªn quan. C¸c øng dông nµy cã chøng cí , tuy nhiªn tõ khi cã kÜ thuËt ADSL ®· cung cÊp truy cËp tèc ®é cao cho INTERRNET. Th−êng th× kh¸ch hµng yªu cÇu dung l−îng luång ®Õn cao h¬n luång ®I . HÇu hÕt ng−êi sö dông chØ truyÒn c¸c kÝ tù tõ bµn phÝm hay lµ c¸c ®o¹n ng¾n cña th− tÝn ®iÖn tö ( e-mail ) trong khi ®ã nhËn vÒ c¸c trang WEB víi mét sè l−îng lín d÷ liÖu bao gåm c¶ h×nh ¶nh hoÆc thËm chÝ truyÒn h×nh. V× thÕ ADSL tho¶ m·n c¸c yªu cÇu cña Internet

H×nh 3.16 CÊu h×nh kªnh ADSL

ADSL sö dông FDM theo mét c¸ch míi ®Ó khai th¸c dung l−îng 1 MHz cña cÆp d©y xo¾n. Cã 3 yÕu tè chiÕn l−îc cña ADSL ( H×nh 3.16 ) : ™ Dµnh 25 MHz thÊp nhÊt cho tiÕng tho¹I ®−îc gäi lµ POTS ( DÞch vô ®iÖn thäai có .. ) TiÕng tho¹i ®−îc mang trong b¨ng th«ng 0-4KHz phÇn b¨ng th«ng thªm vµo ®Ó tr¸nh xuyªn kªnh gi÷a kªnh tho¹I vµ d÷ liÖu ™ Sö dông c¶ chèng tiÕng väng lÉn FDM ®Ó ®Þnh xø 2 b¨ng : b¨ng hÑp cho luång ®I cßn b¨ng réng cho luång tíi. ™ Sö dông FDM trong c¶ b¨ng th«ng cho luång tíi lÉn luång ®i. Trong tr−êng hîp nµy mét luång ®¬n bit ®−îc t¸ch thµnh nhiÒu luång bit song song sao cho mçi mét sÏ ®−îc sãng mang víi b¨ng tÇn sè riªng biÖt Khi chèng tiÕng väng ®−îc sö dông, toµn bé b¨ng tÇn sè dïng cho luång tíi sÏ ®Ì lÊp vïng b¨ng tÇn cña luång ®i. §iÒu nµy cã 2 −u ®iÓm so víi viÖc sö dông c¸c b¨ng tÇn sè riªng biÖt cho luång tíi vµ luång ®i: ™ TÇn sè cao h¬n th× ®é suy hao lín h¬n. Khi sö dông chèng tiÕng väng , b¨ng th«ng luång tíi cµng réng th× cµng tèt cho phæ ™ Chèng tiÕng väng cµng linh ho¹t h¬n khi thay ®æi dung l−îng luång ®i. Luång ®i cã thÓ kÐo dµi vÒ phÝa cao mµ kh«ng cÇn x©m ph¹m vµo luång vÒ thªm vµo ®ã diÖn tÝch chång lÊp bÞ më réng

Sù bÊt lîi viÖc sö dông chèng tiÐng väng lµ cÇn thiÕt ph¶I cã m¹ch chèng tiÕng väng t¹I c¶ hai ®©ï cña ®−êng d©y. S¬ ®å ADSL cho 1 d¶I ph¹m vi ®Õn 5,5 km phô thuéc vµo ®−êng kÝnh vµ chÊt l−îng cña c¸p. Nã ®ñ ®Ó bao phñ kho¶ng 95% cña toµn bé c¸c ®−êng d©y thuª bao cña n−íc Mü vµ cã thÓ ®ñ ®é phñ t−¬ng ®−¬ng ë c¸c n−íc kh¸c §a ©m ( Multitone ) rêi r¹c Multitone rêi r¹c DMT sö dông c¸c sãng mang t¹I c¸c tÇn sè kh¸c nhau , göi mét sè bÝt trªn tõng kªnh . B¨ng th«ng truyÒn dÉn hiÖn cã ( di hoÆc tíi ) ®−îc chia thµnh 1 sè c¸c kªnh con 4 KHz . §Çu tiªn modem DMT sÏ göi ®I c¸c tÝn hiÖu kiÓm tra trªn tõng kªnh con ®Ó x¸c ®Þnh tû sè tÝn hiÖu trªn ån S/N. Modem sau ®ã sÏ göi thªm nhiÒu bit ®Õn c¸c kªnh cã chÊt l−îng truyÒn dÉn tèt hín vµ Ýt bÝt ®i tíi c¸c kªnh cã chÊt l−îng truyÒn dÉn kÐm ®i. H×nh 3.17 minh ho¹ qu¸ tr×nh nµy. Mçi kªnh con sÏ cã thÓ t¶I víi tèc ®é d÷ liÖu tõ 0 - 60 kb/s . H×nh nµy cho thÊy t×nh tr¹ng ®IÓn h×nh , trong ®ã sù suy hao t¨ng lªn vµ do vËy tû sè S/N gi¶m xuãng ë c¸c tÇn sè cao. KÕt qu¶ lµ , c¸c kªnh con tÇn sè cao h¬n sÏ t¶i Ýt h¬n .

H×nh 3.17 Sù ph©n bè c¸c bit DMT trªn mét kªnh

H×nh 3.18 cho s¬ ®å khèi tæng qu¸t truyÒn dÉn DMT. Sau khi b¾t ®Çu , luång bÝt chuyÓn ®i sÏ ®−îc chia thµnh c¸c luång con, mçi mét luång con dµnh cho 1 kªnh phô t¶I d÷ liÖu . Tæng cña tèc ®é d÷ liÖu cña tÊt c¶ c¸c luång con sÏ b»ng tèc ®é d÷ liÖu toµn phÇn. Mçi mét luång con sau ®ã sÏ ®−îc chuyÓn thµnh c¸c tÝn hiÑu t−¬ng tù b»ng c¸ch sö dông QAM. S− ®å nµy lµm viÖc dÔ dµng v× kh¶ n¨ng g¸n c¸c sè l−îng bÝt kh¸c nhau cho tõng tÝn hiÖu truyÒn qua cña QAM. Mçi mét tÝn hiÖu QAM chiÕm mét b¨ng tÇn ph©n biÖt cho nªn c¸c tÝn hiÖu nµy cã thÓ ®−îc kÕt hîp nhê mét phÐp céng ®¬n gi¶n ®Ó t¹o ra mét tÝn hiÖu phøc t¹p cho truyÒn dÉn. C¸c thiÕt kÕ ADSL/DMT hiÖn nay sö dông 256 kªnh con luång tíi. VÒ lÝ thuyÕt mçi mét kªnh phô 4 KHz t¶I 60 kb/s vµ modem cã thÓ truyÒn dÉn víi tèc ®é 15.36 Mb/s. Thùc tÕ do suy hao truyÒn dÉn kh«ng cho phÐp lµm viÖc tíi tèc ®é nµy , c¸c øng dông hiÖn nay ho¹t ®éng t¹I tèc ®é tõ 1.5 – 9 Mb/s phô thuéc vµo kho¶ng c¸ch vµ chÊt l−îng ®−êng d©y.

H×nh 3.18 Bé truyÒn DMT

3.6 xDSL ADSL lµ mét trong c¸c kiÓu hiÖn nay ®Ó truyÒn dÉn sè tèc ®é cao trªn ®−êng day thuª bao. B¶ng 3.4 tãm t¾t vµ so s¸nh mét sè s¬ ®å míi quan träng nhÊt, ®−îc gäi chung lµ xDSL. §−êng d©y thuª bao sè tèc ®é cao HDSL (High-data-rate digital subcriber line ) ®−îc x©y dùng vµo cuèi n¨m 1980 nhê Bell Corp. ®Ó cung cÊp 1 ph−¬ng tiÖn truyÒn t¶I kinh tÕ h¬n tèc ®é d÷ liÖu T1 ( 1.544 Mb/s ) §−êng d©y T1 chuÈn sö dông m· ®−êng AMI chiÕm mét d¶I th«ng kho¶ng 1.5 MHz. V× cã c¸c tÇn sè cao nh− vËy nªn c¸c ®Æc tÝnh suy hao sÏ h¹n chÕ viÖc sö dông T1 ë kho¶ng c¸ch 1 Km gi÷a c¸c bé lÆp. Do vËy ®èi víi nhiÒu ®−êng d©y thuª bao cÇn ph¶i cã Ýt nhÊt lµ 1 bé lÆp , ®iÒu nµy dÉn tíi viÖc ph¶I l¾p ®Æt thªm vµ t¨ng chi phÝ b¶o d−ìng . HDSL sö dông s¬ ®å m· ho¸ 2B1Q cho mét tèc dé d÷ liÖu tíi 2Mb/s trªn 2 ®−êng c¸p xo¾n trong ph¹m vi 1 d¶i th«ng cã thÓ më réng ®Õn 196 KHz. §IÒu nµy cho phÐp ho¹t ®éng trong ph¹m vi tíi 3,7 Km §−êng d©y thuª bao sè ®¬n MÆc dï HDSL rÊt hÊp dÉn ®Ó thay thÕ c¸c ®−êng d©y T1 hiÖn cã, nã vÉn kh«ng thÝch hîp cho c¸c thuª bao v× nã ®ßi hái ph¶I cã c¸c ®−êng d©y c¸p xo¾n ®«I kÐp , trong khi d©n thuª bao chØ cã c¸p xo¾n ®«i ®¬n mµ th«i. Còng gièng nh− ®èi víi HDSL , m· 2B1Q ®−îc sö dông. ViÖc chèng tiÕng väng ®−îc dïng ®Ó thùc hiÖn truyÒn dÉn song c«ng trªn mét cÆp d©y xo¾n ®¬n, HDSL sö dông s¬ ®å m· ho¸ 2B1Q cho mét tèc dé d÷ liÖu tíi 2Mb/s trªn 2 ®−êng c¸p xo¾n trong ph¹m vi 1 d¶i th«ng cã thÓ më réng ®Õn 196 KHz. §iÒu nµy cho phÐp ho¹t ®éng trong ph¹m vi tíi 3,7 Km

B¶ng 3.4 So s¸nh c¸c ph−¬ng ¸n xDSL

Bit/sec

Mode Copper pair Range Signalling Line code Frequency Bit/cycle

ADSL

HDSL

SDSL

VDSL

1.5 to 9 Mb/s downstream

1.544 or 2 Mb/s

1.544 or 2 Mb/s

13 to 52 Mb/s downstream

Symmetric 1 3.7 km Digital 2B1Q 196 KHz 4

1.5 to 2.3 Mb/s upstream Asymmetric 1 1.4 km Analog DMT > 10 MHz Veries

16 to 640 kb/s upstream Asymmetric 1 3.7 to 5.2 km Analog CAP/DMT 1 to 5 MHz Veries

Symmetric 2 3.7 km Digital 2B1Q 196 KHz 4

§−êng d©y thuª bao sè tèc ®é rÊt cao Mét trong c¸c kiÓu xDSL míi nhÊt chÝnh lµ VDSL. HiÖn nay rÊt nhiÒu chi tiÕt m« t¶ ®Æc tÝnh kÝ thuËt cña tÝn hiÖu nµy vÉn cßn ph¶I nghiªn cøu tiÕp. Môc ®Ých cña nã lµ nh»n cung cÊp mét kiÓu gièng nh− ADSL ë tèc ®é d÷ liÖu rÊt cao nhê hy sinh kho¶ng c¸ch. Ký thuËt tÝn hiÖu phï hîp lµ DMT/QAM . VDSL kh«ng sö dông chèng tiÕng väng mµ cung cÊp c¸c b¨ng tÇn riªng biÖt cho c¸c dÞch vô kh¸c nhau víi c¸ch ph©n bè t¹m thêi nh− sau : ™ ™ ™ ™

POTS 0-4 KHz ISDN 4 – 80 KHz Upstream 300-700 KHz Downstream >= 1MHz

3.7 Tãm t¾t PhÇn cuèi cïng cña c¸c m¹ng viÔn th«ng ®Ó chuyÓn sang sè lµ phÇn gi÷a m¹ng vµ c¸c thuª bao d©n c− vµ thuª bao kinh doanh ®Òu ®−îc gäi lµ ®−êng thuª bao. Víi cÆp xo¾n ®«I hiÖn cã , viÖc truyÒn dÉn sè song c«ng sÏ cÇn ph¶I sö dông kÜ thuËt hîp kªnh nÐn thêi gian hoÆc chèng tiÕng väng . Chèng tiÕng väng lµ ph−¬ng ph¸p phæ biÕn nhÊt. Cuèi cïng ®Ó hç trî c¸c tèc ®é d÷ liÑu cao h¬n mµ kh¸ch hµng ®ßi hái th× cÆp day c¸p xo¾n ®«I sÏ ®−îc thay thÕ b»ng sîi quang trong c¸c ®−êng d©y thuª bao hoÆc sÏ ph¶I chuyÓn tíi c¸c ph−¬ng ¸n xDSL. Nhê c¸c kÜ thuËt kh¸c nhau bao gåm hîp kªnh, TDM vµ WDM ®Òu ®ang ®−îc khai th¸c cho c¸c kÕt nèi sîi quang. §ãi víi xDSL , ph−¬ng ¸n ADSL ®−îc coi lµ phæ biÕn nhÊt.

Phô lôc 3A X¸o trén vµ x¾p xÕp (Scrambling – DeScrambling) §èi víi mét sè kÜ thuËt m· hoa d÷ liÖu sè , mét x©u dµi c¸c sè nhÞ ph©n sè “0” hoÆc sè “1” trong truyÒn dÉn cã thÓ lµm cho bªn nhËn khã cã thÓ duy tr× tÝnh ®ång bé víi bªn ph¸t. Còng vËy , c¸c ®Æc tÝnh truyÒn dÉn kh¸c còng sÏ ®−îc t¨ng c−êng nÕu d÷ liÖu gÇn víi b¶n chÊt ngÉu nhiªn h¬n lµ h»ng sè vµ cã tÝnh lÆp ®i lÆp l¹i. Mét kÜ thuËt hay ®−îc sö dông ®Ó n©ng cao chÊt l−îng tÝn hiÖu ®ã lµ Scrambling - DeScrambling. Qu¸ tr×nh x¸o trén cã khuynh h−íng lµm d÷ liÖu xuÊt hiÖn ngÉu nhiªn h¬n. Qu¸ tr×ng sö lÝ x¸o trén bao gåm 1 thanh ghi dÞch ph¶n håi, cßn x¾p xÕp l¹i bao gåm mét thanh ghi dÞch b¨ng tíi ( feedforward ) . Mét vÝ dô ®−îc chØ ra trong h×nh 3.21. Trong vÝ dô nµy , d÷ liÖu ®−îc x¸o trén liªn tiÕp theo biÓu thøc sau : Bm = Am ⊕ Bm-3 ⊕ Bm-5 B

H×nh 3.21 Scrambling vµ Descrambling

ë ®©y dÊu ⊕ chØ to¸n tö Exclusive . Cßn x¾p xÕp l¹i x©u lµ Cm = Bm ⊕ Bm-3 ⊕ Bm-5 = (Am ⊕ Bm-3 ⊕ Bm-5 ) ⊕ Bm-3 ⊕ Bm-5 = Am Nh− ta ®· thÊy lèi ra descrambling cho gi¸ trÞ nguyªn gèc cña x©u. Chóng ta cã thÓ biÓu diÔn sù sö lÝ nµy b»ng hµm ®a thøc , nh− vËy víi vÝ dô ë trªn hµm ®a thøc lµ : P = 1 ⊕ X-3 ⊕ X-5 . Lèi vµo ®−îc chia bëi hµm ®a thøc nµy vµ t¹o ra sù x¸o trén x©u dø liÖu. T¹i m¸y thu , tÝn hiÖu bÞ x¸o trén thu ®−îc ®−îc nh©n

bëi cïng víi mét hµm ®a thøc sinh ra nã ®Ó t¸i t¹o l¹i tÝn hiÖu nguyªn gèc. 3.22 lµ mét vÝ dô cho phÐp ®a thøc P sö lÝ lèi vµo 101010100000111

H×nh

a) Scrambling

H×nh 3.22 VÝ dô scramblinh víi P(X) = 1 + X-3 + X-5

X¸o trén ®Ó truyÒn ®−îc sinh ra b»ng c¸ch chia cho P(100101) t¹o ra 101110001101001 . Khi sè nµy ®−îc nh©n víi P , chóng ta sÏ thu l¹i ®−îc sè liÖu ban ®Çu. Chó ý r»ng x©u lèi vµo chøa ®o¹n x©u tuÇn hoµn 10101010 còng nh− ®o¹n chuçi dµi “0” . Scrambling sÏ th¸o bá c¶ hai mÉu nµy Víi 2B1Q , theo h−íng m¹ng tíi thuª bao , hµm ®a thøc lµ 1 ⊕ X-5 ⊕ X-23 cßn theo chiÒu kia theo h−íng thuª bao tíi m¹ng hµm ®a thøc lµ 1 ⊕ X-18 ⊕ X-23