Chương 4: Hệ thống truyền số và truyền tương tự

05/05/11 Ch ng 4: H th ng t ng t và h th ng sươ ệ ố ươ ự ệ ố ố1 Ch ng4:H TH NG TRUY N S & ươ Ệ Ố Ề Ố TRUY N T NG TỀ ƯƠ Ự C H Ư Ơ N G 4 1 K T C U C A H TH NG SẾ Ấ Ủ Ệ Ố Ố 2 H TH NG TRUY N T NG T DÙNG SÓNG MANGỆ Ố Ề ƯƠ Ự 05/05/11 Ch ng 4: H th ng t ng t và h th ng sươ ệ ố ươ ự ệ ố ố2 4.1 K t c u c a h th ng sế ấ ủ ệ ố ố 4.1.1 Khái ni m h th ng sệ ệ ố ố  Nh ng thi t b dùng đ chuy n t i thông tin t c d i ữ ế ị ể ể ả ứ ướ d ng s t ngu n v đíchạ ố ừ ồ ề  Ký t nh n đ c bên thu không ph i t n i phát mà ự ậ ượ ả ừ ơ t b nh n d ng bên thu. Th c ch t l y tín hi u B sau ừ ộ ậ ạ ự ấ ấ ệ khi tái l p l i tin t c t A ậ ạ ứ ừ  Vi c truy n tín hi u d i d ng ghép kênh TDMệ ề ệ ướ ạ 05/05/11 Ch ng 4: H th ng t ng t và h th ng sươ ệ ố ươ ự ệ ố ố3  Các đ c tr ng c a HT s :ặ ư ủ ố  T c đ phát tin D ố ộ  S kênh đ c truy n đ ng th iố ượ ề ồ ờ  Các moments liên ti p c a các kênh khác nhau, cùng v i ế ủ ớ các moment ph đ báo hi u, đ ng b khung, s t o ụ ể ệ ồ ộ ẽ ạ thành khung  Các thông s đi u ch s : t n s l y m u, quy t c ố ề ế ố ầ ố ấ ẫ ắ l ng t hoá, mã s d ng, q m c l ng t và s bit b ượ ử ử ụ ứ ượ ử ố c n dùng đ bi u di n.ầ ể ể ễ  Các thông s truy n s : môi tr ng truy n, mode ố ề ố ườ ề truy n, t c đ moment, xác su t tái t o tin nh m...ề ố ộ ấ ạ ầ 05/05/11 Ch ng 4: H th ng t ng t và h th ng sươ ệ ố ươ ự ệ ố ố4  Các tham số a/ T c đ Bitố ộ b/ T l l i bit BER: ỷ ệ ỗ - PDH: BER<=10-6: đtruy n bình th ng, 10ề ườ -6<BER<10-3: đtr ch t l ng x uấ ượ ấ - SDH: BER<=10-9: //đtruy n bình th ng ề ườ , BER=10-6: // đtr ch t l ng x uấ ượ ấ c/Rung pha (Jitter): Rung pha là s đi u ch pha không ự ề ế mong mu n c a tín hi u xung xu t hi n trong truy n ố ủ ệ ấ ệ ề d n s và là s bi n đ i nh các th i đi m có ý nghĩa ẫ ố ự ế ổ ỏ ờ ể c a tín hi u so v i các th i đi m lý t ng. Khi rung pha ủ ệ ớ ờ ể ưở xu t hi n thì th i đi m chuy n m c c a tín hi u s s ấ ệ ờ ể ể ứ ủ ệ ố ẽ s m h n ho c mu n h n so v i tín hi u chu nớ ơ ặ ộ ơ ớ ệ ẩ 05/05/11 Ch ng 4: H th ng t ng t và h th ng sươ ệ ố ươ ự ệ ố ố5  u đi m:Ư ể  Kh năng tái t o tin caoả ạ  Kh năng ghép kênh chung nhau, s d ng trên cùng m t ả ử ụ ộ đ ng truy n. Đi u này giúp ti t ki m đ ng truy nườ ề ề ế ệ ườ ề  D ng s c a tín hi u cho phép s d ng đ ng th i h ạ ố ủ ệ ử ụ ồ ờ ệ th ng cho nhi u d ch v khác nhau ố ề ị ụ  Nh c đi mượ ể  Yêu c u băng thông l n ầ ớ 05/05/11 Ch ng 4: H th ng t ng t và h th ng sươ ệ ố ươ ự ệ ố ố6 4.1.2 K t c u c a h th ng sế ấ ủ ệ ố ố Kênh 1 2 . . . z MUX #  DE MUX  # MUX #  DE MUX  #  Ω  Ω  Ω  Ω Thi t b ế ị đ u cu iầ ố Thi t bế ị đ ng ườ truy nề Thi t b ế ị đ u cu iầ ố 05/05/11 Ch ng 4: H th ng t ng t và h th ng sươ ệ ố ươ ự ệ ố ố7  Thi t b đ u cu i đ t hai đ u kênh k t n i:ế ị ầ ố ặ ở ầ ế ố  Ghép kênh và phân kênh th i gian c a z kênh s hay ờ ủ ố t ng t ươ ự  Chuy n đ i t ng t - s ể ổ ươ ự ố  T o tín hi u báo hi u, đ ng b , giám sát, b o v , ph i ạ ệ ệ ồ ộ ả ệ ố h p tr kháng ợ ở  Thi t b đ ng truy nế ị ườ ề  B tái t o và x lý (b khu ch đ i và cân b ng) đ c ộ ạ ử ộ ế ạ ằ ượ phân b d c theo kênh truy n v i kho ng cách đ uố ọ ề ớ ả ề 05/05/11 Ch ng 4: H th ng t ng t và h th ng sươ ệ ố ươ ự ệ ố ố8 4.1.3 K t c u HT s ghép kênh TDMế ấ ố a. C u trúc khungấ  M i kênh tin ch a c m t b bitỗ ứ ụ ừ  T n s l y m u fầ ố ấ ẫ s  T c đ kênh: D = fố ộ s.b  M t kênh ghép th i gian g m z kênh, m i kênh ộ ờ ồ ỗ g m z t s t o thành m t khung(frame), có chu ồ ừ ẽ ạ ộ kỳ b ng chu kỳ l y m u Tằ ấ ẫ s  C u trúc khung gi ng nhau, đ c chia làm hai ấ ố ượ lo iạ 05/05/11 Ch ng 4: H th ng t ng t và h th ng sươ ệ ố ươ ự ệ ố ố9  Khung g m các t xen k , khung đ c chia thành m t s ồ ừ ẽ ượ ộ ố y >= Z các khe th i gian (TS), m i khe ch a m t t b bit ờ ỗ ứ ộ ừ c a m t kênh nào đó kèm thêm các bit ph tr (n u có)ủ ộ ụ ợ ế  Khung g m các bit xen k : Khung đ c chia thành b ph n, ồ ẽ ượ ầ m i ph n ch a Z bit t ng ng v i th t c a Z kênh.ỗ ầ ứ ươ ứ ớ ứ ự ủ Kênh 1 Kênh 2 Kênh 3 Kênh z Kênh z-1 Bit 1 Bit 2 Bit 3 Bit b Bit 1 Bit 2 Bit 3 Bit b Bit b-1 Ch 1 Ch 2 Ch 3 Ch Z 05/05/11 Ch ng 4: H th ng t ng t và h th ng sươ ệ ố ươ ự ệ ố ố10 Ghép xen 4 lu ng E1 thành E2ồ 05/05/11 Ch ng 4: H th ng t ng t và h th ng sươ ệ ố ươ ự ệ ố ố11 b. Đ ng b khungồ ộ  Nh m t o s đ ng b gi a thi t b đ u phát và thi t b ằ ạ ự ồ ộ ữ ế ị ầ ế ị đ u cu i n i thu, v t n s và pha v i các chu kỳ c a ầ ố ở ơ ề ầ ố ớ ủ tin nh n đ cậ ượ  Đ tránh tình tr ng nh n di n sai do có s gi ng nhau ể ạ ậ ệ ự ố gi a nhóm đ ng b khung v i các bít tin, s d ng các ữ ồ ộ ớ ử ụ bi n pháp:ệ  Dùng các nhóm đ ng b khung không th nh m l n ồ ộ ể ầ ẫ b i s d ch pha hay ghép thêm các bit khácở ự ị  Ng ng phát t t c các kênh khi m t đ ng b khung ư ấ ả ấ ồ ộ t i n i thu. Vi c này đ c th c hi n nh m t l nh ạ ơ ệ ượ ự ệ ờ ộ ệ báo ng c v n i phát. ượ ề ơ 05/05/11 Ch ng 4: H th ng t ng t và h th ng sươ ệ ố ươ ự ệ ố ố12 c. Báo hi uệ  Dùng đ qu n lý m ng và đi u khi nể ả ạ ề ể  Các ki u báo hi u:ể ệ  Báo hi u trong m t byteệ ộ  Báo hi u ngoài byteệ  Báo hi u chungệ đ c dùng cho vi c trao đ i thông tin ượ ệ ổ ph tr gi a hai trung tâm, đi u khi n b i vi x lýụ ợ ữ ề ể ở ử 05/05/11 Ch ng 4: H th ng t ng t và h th ng sươ ệ ố ươ ự ệ ố ố13 d.H ghép kênh c sệ ơ ở  Khung PCM c s 2,048Mbpsơ ở F0 F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 F8 F9 F10 F11 F12 F13 F14 F15 Đa khung : 2ms TS 0 TS 1 TS 2 TS 16 TS 29 TS 30 TS 31 Khung :125µs 1 2 3 4 5 6 7 8 3,9µs Báo hi uệ Đ ng bồ ộ Khe th i gianờ 05/05/11 Ch ng 4: H th ng t ng t và h th ng sươ ệ ố ươ ự ệ ố ố14  PCM30 chia m t khung ( Te =125 ộ µs ) thành 32 khe th i gian b ng nhau và đ c đánh s th t t TS0 ờ ằ ượ ố ứ ự ừ ÷ TS31, m i khe th i gian TS dài 3,9 ỗ ờ µs g m t mã 8 bit:ồ ừ  Khe s 1-15 và khe 17-31 ch a tin c a 30 kênh. M i kênh ố ứ ủ ỗ t c đ 64kb/số ộ  Khe s 0 : dành cho tín hi u đ ng b khungố ệ ồ ộ  M i khung g m 256 bit và chu kỳ l p l i c a khung là ỗ ồ ặ ạ ủ b ng 8KHzằ  M i đa khung kéo dài trong 2ms và ch a 16 khung. Các ỗ ứ khung đ c đánh s th t t F0 ượ ố ứ ự ừ ÷ F15 05/05/11 Ch ng 4: H th ng t ng t và h th ng sươ ệ ố ươ ự ệ ố ố15  Thi t b đ u cu i PCM c sế ị ầ ố ơ ở  Ghép 30 kênh tho i t ng t 2 chi u t i băng t n c ạ ươ ự ề ạ ầ ơ b n (0.3 – 3.4 Khz) tr thành 2 đ ng truy n s đi và ả ở ườ ề ố về  Nhi m vệ ụ:  Mã hóa và gi i mã PCMả  Ghép kênh và tách kênh theo th i gianờ  T o khungạ  T o xung đ ng h n i phát và tái t o xung đ ng h n i ạ ồ ồ ơ ạ ồ ồ ơ thu  Đ ng b khungồ ộ  Ghép thêm các tín hi u báo hi u và l y ra các tín hi u ệ ệ ấ ệ báo hi uệ  Giám sát và b o trì ả 05/05/11 Ch ng 4: H th ng t ng t và h th ng sươ ệ ố ươ ự ệ ố ố16  H ghép kênh b c caoệ ậ  Các h b c cao s bao g m b n h b c th p k nó ệ ậ ẽ ồ ố ệ ậ ấ ế B cậ S kênh ố tho iạ S bítố trong 1 chu kỳ l y m u ấ ẫ (Te = 125 µs) T c đ ố ộ bít (Mbit/s) Vi t t t v ế ắ ề t c đ bitố ộ 1 30 256 2.048 2 2 3 4 5 120 480 1920 7680 1056 4296 17408 70624 8.448 34.368 139.264 564.992 8 34 140 565 05/05/11 Ch ng 4: H th ng t ng t và h th ng sươ ệ ố ươ ự ệ ố ố17 1 2. . . . . . . . . . . 30 PCM B c ậ 1 PCM B c ậ 2 PCM B c ậ 3 PCM B c ậ 4 PCM B c ậ 5 2.048Mb/s 8.448Mb/s 34.368Mb/s 139.264Mb/s 564.992Mb/s64Kb/s 05/05/11 Ch ng 4: H th ng t ng t và h th ng sươ ệ ố ươ ự ệ ố ố18 4.2 H th ng t ng t dùng sóng mangệ ố ươ ự  H th ng truy n t ng t ghép nhi u kênh theo ệ ố ề ươ ự ề ph ng pháp ghép kênh FDM và dùng ph ng ươ ươ th c đi u ch SSBứ ề ế  Dùng cho các môi tr ng truy n dây song hành ườ ề ho c cáp đ ng tr c, sóng vi ba m t đ t hay v ặ ồ ụ ặ ấ ệ tinh  C u trúc: ấ  Thi t b đ u cu i: ghép kênh và tách kênh theo t n sế ị ầ ố ầ ố  Các thi t b đ ng truy n: b khu ch đ iế ị ườ ề ộ ế ạ 05/05/11 Ch ng 4: H th ng t ng t và h th ng sươ ệ ố ươ ự ệ ố ố19 MUX SSB DE MUX SSB MUX SSB DE MUX SSB Repeater Kênh 1 2 . . . z Thi t b ế ị đ u cu iầ ố Thi t b ế ị đ u cu iầ ố Thi tế bị đ ng truy nườ ề 05/05/11 Ch ng 4: H th ng t ng t và h th ng sươ ệ ố ươ ự ệ ố ố20 4.2.1 S phân chia kho ng cách gi a các kênhự ả ữ  HT truy n t ng t dùng các sóng đi u ch SSB ề ươ ự ề ế đ ti t ki m d i thông ể ế ệ ả  Đòi h i s gi i h n băng thông r t nghiêm ng t ỏ ự ớ ạ ấ ặ cho m i kênh ỗ  Kho ng cách ả ∆f gi a hai t n s sóng mang c a ữ ầ ố ủ hai kênh k nhau quy t đ nh s kênh truy nế ế ị ố ề 05/05/11 Ch ng 4: H th ng t ng t và h th ng sươ ệ ố ươ ự ệ ố ố21  Ch n ọ ∆f:  ∆f ph i l n h n băng thông m i kênh c b n: ả ớ ơ ỗ ơ ả ∆f > B1  Gi m kho ng cách ả ả ∆f đ n m c nh nh t có ế ứ ỏ ấ thể  Đòi h i b l c d i có ch t l ng caoỏ ộ ọ ả ấ ượ 05/05/11 Ch ng 4: H th ng t ng t và h th ng sươ ệ ố ươ ự ệ ố ố22 4.2.2 Ph h các nhóm kênhả ệ  Vi c ghép nhi u kênh đ c th c hi n qua nhi u giai ệ ề ượ ự ệ ề đo n đi u ch liên ti p t o thành m t h th ng ph ạ ề ế ế ạ ộ ệ ố ả h v i s nhóm ngày càng tăng lênệ ớ ố  u đi m:Ư ể  Đ c t o thành t các nhóm kênh c p th p h n tr c ượ ạ ừ ấ ấ ơ ướ đó  Linh ho t trong vi c di chuy n, tách ghép kênhạ ệ ể  Các thi t b đ u cu i đ c chu n hoáế ị ầ ố ượ ẩ 05/05/11 Ch ng 4: H th ng t ng t và h th ng sươ ệ ố ươ ự ệ ố ố23 MUX MUX MUX MUX Kênh tho iạ Nhóm c p 1ấ Nhóm c p 2ấ Nhóm c p 3ấ Nhóm c p 4ấ 12 kênh Kênh truy nề S kênhố Băng thông D i băng t nả ầ (KHz) Kênh tho iạ 1 3.1 0.3-3.4 Nhóm c p 1ấ 12 48 60-108 Nhóm c p 2ấ 60 240 312-552 Nhóm c p 3ấ 300 1232 812-2044 Nhóm c p 4ấ 900 3872 8516-12338