Thiết kế và lắp ráp thực nghiệm ghép kênh phân chia theo thời gian trong truyền dẫn số

thông tin định thời cho đầu thu khi đầu vào bộ mã hoá có một chuỗi dài giá trị ‘0’. • Nhược điểm khả năng phát hiện sai lầm không bằng mã AMI không loại bỏ được thành phần một chiều (DC) và thành phần tần số thấp 2.3 Tìm hiểu về sự suy hao tín hiệu trên đường dây: Thông thường tín hiệu số từ máy phát được phát đi dạng một chuỗi xung đơn theo kiểu không quay vê không (NRZ) .Tín hiệu như vậy không phù hợp để truyền dẫn ở cự ly xa .Vì vậy ta thường dử dụng dạng tín hiệu tốt hơn đó là loại tín hiệu lưỡng cực (RZ) .Vì RZ có các ưu điểm sau. +Nó không chứa năng lượng ở vùng phổ thấp tức là không có thành phần một chiều . Điều này gây nên sự đổi cực của các xung do đối đỉnh luân phiên của các xung. + Can nhiễu giữa các tín hiệu được giảm đi nhờ đặc tính về không. Đương nhiên trong quá trình truyền dẫn tín hiệu này cũng bị suy hao ,biến dạng và cộng thêm tạp âm .Vì vậy ở một vị trí nào đó trên đường truyền tín hiệu phải được phục chế .Tại đó ta đưa vào một thiết bị ,thiết bị này kiểm tra dãy xung bị biến dạng và xác định giá trị nhị phân của các xung là 1 hay 0 ,sau đó nó tạo ra và phát trên đường truyền các xung mới phù hợp với kết quả kiểm tra thiết bị này thường gọi là trạm lặp hình14. Đại Học Công Nghệ-Đại Học Quốc Gia Hà Nội Lớp K46ĐC 26 Khoá luận tốt nghiệp *.* Ngô Ngọc Lượng Đại Học Cô 27 máy phát định thời gian nhận mã mã phát truyền bộ tạo lập mã thu Hình24:các dạng xung trên đường truyền Vì dãy xung được tạo ra như ban đầu ,tạp âm chèn vào đường truyền cũng bị gạt đi ,hoặc ít nhất biên độ tạp âm cũng không đủ lớn để thiết bị không nhầm cực của mã tín hiệu nhận được .Thực tế tín hiệu sau khi đã tái tạo giống dạng tín hiệu phát ngay cả khi qua nhiều trạm lặp . Đó là lý do để hệ thống PCM có chất lượng truyền dẫn cao. Nhưng khi tr n tiếp các chữ bít giống nhau ,chuỗi bít 0 hay chuỗi bit 1 thì dẫn đến tình trạng đồng bộ ở đầu thu .Việc truyền các tín hiệu PCM nhị phân tạo từ mức điện áp 0 v g t tín hiệu đường dây mang năng lượng tín hiệu một chiều đáng kể .Các biến áp hệ yền thông không kiểm soát nổi thành phần năng lượng này . Đồng thời thành g lượng một chiều này tạo ra giải tần thấp sẽ làm nhiễu tín hiệu âm thanh trên các sợi cáp kề nhau. Do đó việc chuyển đổi mã nhị phân sang mã đường dây là việc rất cần thiết để khắc phục các hạn chế trên .Có nhiều mã đường dây được đề xuất nó hỗ trợ các mức độ băng thông khác nhau .Các mã phổ biến như AMI ,B8ZS,HDB3 như ta ngiên cứu ở trên . 2.4 Hệ thống PCM 30 kênh 2.4.1 Cấu khung: trúcuyền liê rất khó à dươnng Nạo ra một thống tru phần nănghệ-Đại Học Quốc Gia Hà Nội Lớp K46ĐC Khoá luận tốt nghiệp *.* Ngô Ngọc Lượng Hình 15 trình bày dạng khung chuẩn theo CCITT cho hệ thống PCM 30 kênh .Khung 125µs chứa 32 khe thời gian :30 khe cho tín hiệu thoại ,1 khe cho báo hiệu ,1 khe cho đồng bộ khung .Các khe thời gian được đánh số từ TS0 đến TS31.TS0 được phân bố cho tín hiệu đồng bộ khung và điều khiển mạng .TS1 đến TS15 dành cho các kênh thoại từ 1 đến 15 được ký hiệu là Ch1 đến Ch15 .TS16 dùng để mang báo hiệu kênh riêng hoặc báo hiệu kênh chung (CAS hay CCS ).TS17 đến TS31 cho 15 kênh thoại còn lại ký hiệu là Ch16 đến Ch30. Mỗi khe thời gian trong khung chiếm 125µs/32=3,9µs .Mã hoá 8 bít dùng luật A cung cấp 256 mức đại diện cho các mẫu thoại .Do đó mỗi bít chiếm 3,9µs/8=0,488µs.Tốc độ lý thuyết của hệ thống PCM là 8Khz.×8 bít × 32Ts =2048Kbps. 28 ch ch ch ch ch ch 0 1 2 15 16 17 30 31 1 2 3 4 5 6 7 8 Báo hiệu:CAS các khung 1- 15 báo hiệu cho kênh 1-30. bề rộng xung 0.244µs khung 125µs 0.488µs bits 1 2 3 4 5 6 7 8 các kênh thoại các kênh thoại khe thời gian 1510987654321 Đa khung 2ms Khung 0:từ đồng bộ đa khung CCS: 8bit tất cả các khung hình25:Khung PCM 30 kênh 2.4.2-Đồng bộ khung: Đại Học Công Nghệ-Đại Học Quốc Gia Hà Nội Lớp K46ĐC Khoá luận tốt nghiệp *.* Ngô Ngọc Lượng khung đồng bộ là khe TS0 của PCM 30 kênh .Cách thức mô tả tốt nhất chức năng đồng bộ khung là xem xét các yêu cầu kết cuối tại đầu thu trong hệ thống PCM .Tại vị trí kết cuối,một dòng các bít nhị phân được thu với tốc độ 2048Kbps .Tuy nhiên dòng bít nay không có ý nghĩa trừ khi chúng có thể phân bố vào các khe thời gian 8 bít chính xác ,cho phép nội dung của mỗi kênh được nhận dạng .Sự phân phối này đạt được bằng cách đầu cuối trèn vào một mẫu có thể phân biệt được vào trong TS0 để đầu thu ở xa có thể tìm thấy trong chuỗi bit nhận .Một khi mẫu được phát hiện bít 0 của TS0 có thể được định vị và suy ra tất cả 255 bít theo sau của khung được nhận dạng ,sau đó đầu cuối thu trong trạng thái đồng bộ khung với đầu cuối truyền bảng 16 trình bày khuân dạng chuẩn 8 bít của TS0 trong hệ thống PCM 30 kênh được dùng để vận chuyển mẫu đồng bộ khung .Tiến trình đồng bộ cần một mẫu bít duy nhất trong TS0.Nó phải ít xuất hiện trong phần còn lại của khung . Điều này có thể thực hiện bằng cách dùng một mẫu rất dài giả sử 32 bít ,với 8 bít trong mỗi TS0 của các khung liên tiếp ,do đó yêu cầu 4 khung để truyền một mẫu .Tuy nhiên mẫu càng dài thời gian cần thiết để tìm nó càng lớn và thời gian cho một hệ thống PCM đồng bộ càng dài . Vì hệ thống PCM không phục vụ trong suốt thời gian mất đồng bộ khung do đó thời gian đạt đồng bộ khung phải tối thiểu .Quy định cho hệ thống PCM 30 kênh là một mẫu 7 bít 00111011 được gọi là tín hiệu đồng bộ khung (FAS frame alignment signal) được mang trong TS0 của mỗi khung lẻ . Đồng bộ khung đạt được khi tuần tự ‘FAS’được phát hiện trong 3 khung liên tiếp . Mất đồng bộ khung được xác định khi 3 khung liên tiếp mà không có FAS . Điều này tạo sự hài hoà giữa hoạt động tránh đồng bộ khung lại không cần thiết khi tín hiệu nhận bị suy yếu và hoạt động hiệu chỉnh thời gian trễ không cần thiết khi thực sự mất đồng bộ khung . Đồng bộ lại được thực hiện bằng cách tìm kiếm liên tục FAS như trình bày ở trên .Khi đầu cuối thu phát hiện đồng bộ một dấu hiệu cảnh báo được phát hiện ngược trở lại đầu cuối truyền bằng cách đặt bít 3 của non-FAS từ 0 sang 1 trong TS0 trong liên kết truyền ngược lại . Đại Học Công Nghệ-Đại Học Quốc Gia Hà Nội Lớp K46ĐC 29 Khoá luận tốt nghiệp *.* Ngô Ngọc Lượng 30 Các frame lẻ Các frame chẵn FAS Non-FAS word Y0011011 Y1*XXXXX Bảng1:Các phân phối bit cho TS0 X:các bít không được phân phối bởi CCITT cho bất cứ chức năng đặc biệt nào mà thường được đặt là bít 1. Y: được dùng sử dụng quốc tế thường đặt là 0 *: Thông thường là 0 nhưng được đổi sang 1 khi mất đồng bộ xẩy ra , hoặc xẩy ra các báo động hệ thống . 2.4.3-Báo hiệu : Trong hệ thống PCM 30 kênh .Kênh 16 chỉ định riêng cho việc truyền hoặc báo hiệu kênh chung hoặc báo hiệu kênh riêng cho một nhóm các kênh thoại phụ thuộc .Cần chú ý rằng các phương pháp báo hiệu này là loại trừ lẫn nhau và không thể dùng phối hợp trên một hệ thống PCM . Ở phần này ta xem xét chúng trong khuôn khổ của PCM 30 kênh mà hoạt động của chúng thích hợp chuyển mạch số . +Báo hiệu kênh liên kết (CAS):trong báo hiệu CAS .TS16 được dùng để chuyển một đại diện 4 bít của các tín hiệu 10p.ps của tất cả các kênh PCM 30 trong hệ thống PCM .Trong thời gian của mỗi khung 8 bít của TS16 được gán hai kênh dặc biệt tuỳ thuộc vào sự lập lịch cố định .Do đó sau 15 khung liên tiếp 4 bít đại diện cho trạng thái báo hiệu của mỗi kênh trong 30 kênh sẽ được gửi .Sự nhận dạng các kênh TS16 đang tham chiếu tại bất kỳ thời điểm nào được thực hiện bằng cách xem xét các khung như là các nhóm 16 hình thành nên một đa khung có khoảng thời gian là 2ms. Sự bắt đấu của đa khung được chỉ định bằng mẫu đồng bộ đa khung ‘000’ được mang trong TS16 của khung đầu tiên .Các TS16 của 15 khung còn lại mang báo hiệu cho các kênh .Sự mất đồng bộ đa khung được phát hiện và cảnh báo đầu xa bằng cách đặt bít thứ 6 của TS16 trong khung thứ nhất của đa khung là 1. Đại Học Công Nghệ-Đại Học Quốc Gia Hà Nội Lớp K46ĐC Khoá luận tốt nghiệp *.* Ngô Ngọc Lượng 31 sự phân bố bít của TS16 Chỉ số khung Các bít từ 1-4 Cácbít từ 5-8 0 từ đồng bộ đa khung ‘0000’ sự mất đồng bộ đa khung khung (X*XX) 1 Báo hiệu cho kênh Ch1 Báo hiệu cho Ch16 2 Báo hiệu cho kênh Ch2 Báo hiệu cho Ch17 3 Báo hiệu cho kênh Ch3 Báo hiệu cho Ch18 4 Báo hiệu cho kênh Ch4 Báo hiệu cho Ch19 5 Báo hiệu cho kênh Ch5 Báo hiệu cho Ch20 6 Báo hiệu cho kênh Ch6 Báo hiệu cho Ch21 7 Báo hiệu cho kênh Ch7 Báo hiệu cho Ch22 8 Báo hiệu cho kênh Ch8 Báo hiệu cho Ch23 9 Báo hiệu cho kênh Ch8 Báo hiệu cho Ch24 10 Báo hiệu cho kênh Ch10 Báo hiệu cho Ch25 11 Báo hiệu cho kênh Ch11 Báo hiệu cho Ch26 12 Báo hiệu cho kênh Ch12 Báo hiệu cho Ch27 13 Báo hiệu cho kênh Ch13 Báo hiệu cho Ch28 14 Báo hiệu cho kênh Ch14 Báo hiệu cho Ch29 15 Báo hiệu cho kênh Ch15 Báo hiệu cho Ch30 Bảng2:Dùng TS16 cho việc truyền báo hiệu kênh CAS *: bình thường là 0 nhưng khi mất đồng bộ đa khung thì chuyển sang 1 Đại Học Công Nghệ-Đại Học Quốc Gia Hà Nội Lớp K46ĐC Khoá luận tốt nghiệp *.* Ngô Ngọc Lượng X: Bít không được phân bố một chức năng đặc biệt nào và thường là 1 Trong một kênh đặc biệt mẫu 4 bít giống nhau trong TS16(gọi là ‘ABCD’) được ; ặp lại đến kit hay đổi trạng thái báo hiệu . +Báo hiệu kênh chung :Báo hiệu kênh chung (CCS) giữa hai tổng đài được liên kết bởi các hệ thống truyền dẫn số 2Mbps .TS16 được dùng truyền các thông điệp CCS dưới dạng chuẩn 8 bít kế tiếp nhau trong các khung liên tiếp .Do đó chuẩn CCS được truyền với tốc độ 64Kbps.Không có sự xắp xếp đa khung bởi vì không có mối quan hệ giữa nội dung trong TS16 và các kênh tách biệt khác ngoài ra mỗi thông điệp báo hiệu cho một nhãn chỉ định kênh nào các tín hiệu này liên hệ . 2.5-Hệ thống PCM 24 kênh(T1) Hệ thống này có một khung 125µs với 24 khe thời gian 8 bít được phân bố vào 24 kênh thoại .Tiếng nói được mã hoá vào 8 bít dung luật µ .Các mẫu đồng bộ khung và đồng bộ đa khung lần lượt được mang bởi một bít đơn ngay tại đầu của mỗi khung chẵn và khung lẻ .Do đó khung chứa 1+24*8=193 bít .Tốc độ danh nghĩa là 193*8=15544kbps được gọi tắt là 1,5Mbps. +Báo hiệu CAS: Báo hiệu kênh liên kết cho mỗi kênh được truyền trong mỗi 6 khung ,dùng bít có ý nghĩa nhỏ nhất (LSB bit ) của mỗi khe thời gian tương ứng .Kỹ thuật này gọi là “bít-stealinh” .Nó có nghĩa là trong các khung 1 đến 5 và 7 đến 11,8 bít mang dữ liệu thoại được mã hoá mỗi kênh .Trong khi các khung 6 và 12 chỉ có 7 bít mang thông tin thoại .Sự giảm chất lượng truyền dẫn có thể nhận biết là không đáng kể .Kỹ thuật ‘bit-stealinh’ hỗ trợ khả năng báo hiệu 1,33khz (đó là 8khz/6) cho mỗi kênh trong khe thời gian của nó .Các bít báo hiệu cho mỗi kênh trong khung thứ 6 và trong khung thứ 12 lần lượt được gọi là ‘Abít’ và ‘Bbít’.Báo hiệu một chiều DC được đại diện bởi các mẫu AB(2 bít).Giống như hệ thống PCM 30 kênh,các mẫu chỉ định trạng thái báo hiệu và được lặp lại trong suốt thời gian của trạng thái . +Báo hiệu đồng bộ: Mẫu đồng bộ khung 12 bít được mang ngay tại đầu của mỗi khung lẻ.Tương tự đa khung gồm một nhóm 12 khung có khoảng thời gian là 1,5ms, được nhận dạng bởi một mẫu nhận dạng đa khung 12 bít. Được mang trong bít đầu tiên của các khung chẵn . Đại Học Công Nghệ-Đại Học Quốc Gia Hà Nội Lớp K46ĐC 32 Khoá luận tốt nghiệp *.* Ngô Ngọc Lượng + Báo hiệu CCS Vì đa khung không yêu cầu boá hiệu kênh chung ,nên bít đầu tiên của các khung chẵn kế tiếp nhau được dung để truyền CCS trên một hệ thống T1 . Điều này chỉ hỗ trợ một khả năng báo hiệu 4kbps.Tuy nhiên hệ thống T1 có thể sửa để cho phép báo hiệu 64 kbps được chuyển thông suốt . Điều này yêu cầu sự loại bỏ quá trình sử lý ngăn chặn mã zero theo bít 7 thường cung cấp cho hệ thống T1.Quá trình ngăn chặn có liên quan đến việc đặt giá trị 1 vào bít thứ 7 cho bất kỳ kênh nào có 8 bít 0 trong một khung. 33 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 ch ch ch ch 1 2 23 24 các khe thời i Hình26:Khung PCM 24 kênh khung 125µs các kênh thoại Đa khung 15µs Tín hiệu đồng bộ khung :Một bít trong mỗi khung lẻ Tín hiệu đồng bộ đa khung một bít trong mỗi khung chẵn (CCS CAS:một bít trong khe của mỗi khung thứ 6 hay 12 Mặc dù sự thay đổi không thường xuyên này của 7 bít không thể nhận biết được trên truyền dẫn thoại .,nhưng nó lại cảc trở việc dung các khe thời gian cho việc mang 8 bit dữ liệu .Do đó hệ thống T1 đôi khi được xem như có các kênh ‘nonlear ’ (không chọn vẹn ) .Với ngăn chặn cần thiết hệ thống T1 có thể mang trong các kênh ‘clear’ của nó không chỉ báo hiệu CCS 64kbps mà còn mang bất kỳ dòng dữ liệu 64kbps nào khác .hậuquảcủa việc không ngăn chặn zero ,với giảm nội dung định thời sẽ không ảnh hưởng đến hoạt động của kênh ‘clear’ .Hệ thống T1 mang một kênh CCS64kbps và 23 kênh thoại 64kbps. 2.6 So sánh hai hệ thống PCM Có nhiều sự khác biệt giữa hai hệ thống PCM 30 kênh và PCM 24 kênh .Bên cạnh sựkhác nhau về số lượng kênh thoại trong mỗi khung và cácluật lượng tử được dùng ,các hệ Đại Học Công Nghệ-Đại Học Quốc Gia Hà Nội Lớp K46ĐC Khoá luận tốt nghiệp *.* Ngô Ngọc Lượng thống còn dùng các phương vận chuyển báo hiẹu khác nhau về cơ bản .Hệ thống PCM 30 kênh dùng một khe thời gian được chỉ định riêng biệt dưới dạng tập chung cho các báo hiệu CAS và báo hiệu CCS .Trong khi hệ thống PCM 24 kênh dùng dạng phân tán với kỹ thuật ‘bit-stealinh’ trong các khe thời gian cho CAS .Báo hiệu CCS trên PCM 24 kênh có thể được truyền thông qua một kênh độc lập đơn bit hay trong một kênh 8 bít tốc độ 64kbps . Điều quan trọng là các chi tiết này phù hợp khi xem xét các tiến trình chuyển mạch số trong chương tiếp sau.Dưới đây là một bảng so sánh tóm tắt giữa PCM 30 kênh và PCM 24 kênh. 34 Hệ thống PCM Thám số CCITT CEPT CCITT Khu vực (T1) số khe thời gian 8 bít 32 24 số kênh thoại 30 24 số bít mã hoá cho thoại 8 7/8 luật mã hoá A µ Báo hiệu CAS tập trung trong TS16 4 bít cho mỗi kênh Báo hiệu CCS Các byte 8 bít trong TS16 (64 kbps) Một bít trong mỗi khung chẵn (4kbps) Mẫu đồng bộ khung 7 bít tập chung trong TS0 của các khung lẻ Một bít phân tán trong các khung lẻ số bít trong một khung 256 193 tốc đọ bít 2,048 1,544Mbps Mã đường dây HDB3 hay 4B3T ADI/AMI Bảng 3:So sánh 2 hệ thống PCM 2.7 Kỹ thuật mã hoá số khác Đại Học Công Nghệ-Đại Học Quốc Gia Hà Nội Lớp K46ĐC Khoá luận tốt nghiệp *.* Ngô Ngọc Lượng Mặc dù kỹ thuật mã hoá PCM 64 kbps hiện hành ,dùng luật A hoặc luật µ là các phương pháp được chuẩn hoá quốc tế cho các tổng đài điện thoại kỹ thuật số ,nhưng vẫn còn một vài phương pháp mã hoá khác được dùng trong các ứng dụng đặc biệt .Các phương pháp này thực hiẹn mã hoá tiếng nói với tốc độ nhỏ hơn tốc độ 64kbps của PCM ,nhờ đó tận dụng được khả năng truyền dẫn số .Chắc hẳn các mã hoá tốc độ thấp này bị hạn chế về chất lượng . đặc biệt là nhiễu và méo tần số .Do đó chúng chỉ dùng các ứng dụng đặc biệt tthường dùng trong hệ thống mạng tư nhân và quân đội không liên kết với mạng chuyển mạch công cộng .Sau đây là một số hệ thống mã hoá tiếng nói tốc độ thấp . +CVSD (continuously variable slope delta modulation ) Kỹ thuật này là một dẫn xuất của điều chế delta ,trong đó một bít đơn được dùng để mã hoá mỗi mẫu PAM hoặc lớn hơn hoặc nhỏ hơn mẫu trước đó .Vì không bị giới hạn bởi một từ 8 bít mã hoá có thể hoạt động với tốc độ vào khoảng 20kbps .Nó được dùng rộng rãi trong mạng quân sự .CVSD cũng được dùng trong việc lưu trữ tiếng nói đã được mã hoá ở những nơi mà sự tất kiệm bộ nhớ là vấn đề sống còn của hệ thống . +ADPCM(adative diferential PCM) Kỹ thuật này là một dẫn xuất PCM chuẩn , ở đó sự khác biệt của các mẫu liên tiếp nhau được mã hoá ,thay vì các mẫu được mã hoá được truyền trên đường dây .CCITT có đề nghị một chuẩn ADPCM 32kbps cho mã hoá tiếng nói .Các nghiên cứu đang được tiếp tục để thiết kế kỹ thuật mã hoá tiếng nói có thể chấp nhận được với tốc độ 16kbps.Tuy nhiên thực tế cho thấy rằng sự hiện diện rộng khắp của các kênh 64kbps trong cả truyền dẫn số và chuyển mạch số trên toàn thế giới tạo tiêu chuẩn PCM tiếp tục chiếm ưu thế trong một tương lai gần .Vấn đề khả quan hơn khi mà mã hoá tiếng nói tốc độ thấp trở nên rẻ tiền và chất lượng được cải thiện . Tóm lại cần lưu ý rằng chuẩn PCM 30 kênh dựa trên yêu cầu của một mạng tương analog và digital hỗn hợp .Khi mạng này có hàm lượng số nhiều hơn số bộ chuyển đổi A/D gặp phải trong các cuộc nối sẽ được giảm xuống và tối thiểu yêu cầu với chuẩn PCM 64kbps .Do đó một khi dấu vết của tương tự bị xoá sạch ,thì đến lượt các kỹ thuật mã hoá tốc độ thấp có thể được triển khai cùng với hiêu quả kinh tế cao. 2.8-Các hệ thống truyền dẫn số mức cao: Đại Học Công Nghệ-Đại Học Quốc Gia Hà Nội Lớp K46ĐC 35 Khoá luận tốt nghiệp *.* Ngô Ngọc Lượng Các hệ thống PCM có thể lại được ghép kênh trên các hệ thống truyền dẫn số mức cao .CCITT dã số mức cao.CCITT đã định nghĩa một phân cấp số dựa trên khối 2Mbps của PCM 30 kênh ,giống như phân cấp analog FDM nhóm 12 kênh 48khz đã có .Bảng dưới đây tóm tắt các đặc điểm của mỗi mức bao gồm kênh 64kbps. Mức tốc độ danh định Mbps dunglượng kênh 64kbps Các hệ thống truyền dẫn 1 2,048(2)* 30 Cáp đối xứng,cáp đồng được bảo vệ,viba 2 8,448(8) 120 Cáp đồng được bảo vệ,cáp quang,viba 3 34,386(34) 480 Cáp đồng trục,cáp quang,viba 4 139,264(140) 1960 Vi ba cáp ,cáp đồng trục, cáp quang 5 563.992**(565) 7840 Cáp quang bảng4:Phân cấp truyền dẫn số TDM của CCITT *Các số trong ngoặc là số thường gọi cho thuận tiện ** không phải là chuẩn Cho đến nay hầu hết các tổng đài kỹ thuật số kết cuối các hệ thống đường truyền số chỉ với mức tốc độ 2Mbps hay 1,5Mbps.Tuy nhiên một vài hệ thống chuyển mạch số cũng kết cuối các đường 8Mbps một cách trực tiếp , điều này đề ra một biện pháp tiết kiệm giá thành truyền dẫn bằng cách loại bỏ các bộ ghép kênh từ 2 đến 8Mbps .Nhiều ý kiến cho rằng các tổng đài trong tương lai sẽ cung cấp nhiều cổng cho các hệ thống truyền dẫn số tốc độ cao hơn nhằm hỗ trợ khả năng tất kiệm của mạng . 2.9-Các phương pháp chèn dữ liệu trong TDM a)TDM đồng bộ: Đại Học Công Nghệ-Đại Học Quốc Gia Hà Nội Lớp K46ĐC 36 Khoá luận tốt nghiệp *.* Ngô Ngọc Lượng Phân phối cùng khe thời gian tới mỗi thiết bị trong tất cả các lần ,ví dụ khe thời gian A phân cho thiết bị A nó không sử dụng cho bất kỳ thiết bị nào khác đến khe thời gian của mình mà thiết bị không có dữ liệu thì khe bổ trống. Các ke TS được nhóm lại thành các khung còn chứa thêm các bít khung.Nếu có N thiết bị vào thì mỗi khung có ít nhất N TS,mỗi TS được chèn dữ liệu cho mỗi thiết bị vào .Nếu các thiết bị vào có cùng tốc độ dữ liệu thì mỗi thiết bị sẽ có một TS trên khung. Cách chèn dữ liệu như sau Đại Học Công Nghệ-Đại Học Quốc Gia Hà Nội Lớp K46ĐC 37 Khi chuyển mạch của thiết bị ,thiết bị sẽ gửi dữ lịêu vào đường truyền dẫn ,chuyển mạch sẽ chuyển từ thiết bị này sang thiết bị khác theo một trật tự nhất định với tốc độ không đổi .Thiết bị có thể mỗi lần gửi một bít ,1 byte hpặc một số byte bất kỳ ,kích thước của các bít không thay đổi trong mỗi lần chèn , đến nơi nhận phân kênh sẽ phân chia mỗi khung bằng cách loại bỏ các bít khung và sắp xếp lại các bít đã nhận được .Các bít khung là các bít được chèn thêm vào để DMUX nhận biết các khung (do thứ tự của TS giống nhau) được gửi đến thiết bị vài. A6 A5 A4 A3 A2 A1 B3 B2 B1 C4 C3 C2 C1 D5 D4 D3 D2 D1 A6 D3 C3 B3 A3 D5 A5 D2 C2 B2 A2 D4 C4 A4 D1 C1 B1 A1 Hình27: ghép kênh TDM đồng bộ Đối với kỹ thuật này các tốc độ bít vào không đều nhau nếu thiết bị này có tốc độ lớn hơn thiết bị kia một số nguyên lần thì có thể phân phối cho thiết bị nhanh hơn số nguyên lần các TS trong một khung.Khi tốc độ của thiết bị không là bội nguyên của nhau phải dùng đến kỹ thuật nhồi bít để tốc độ tương đối giữa các bít là bội nguyên lần của nhau. *Trường hợp các thiết bị vào có cùng tốc độ: Khoá luận tốt nghiệp *.* Ngô Ngọc Lượng Trong trường hợp này hợp kênh như bộ chuyển mạch lần lượt từ kênh này đến kênh khác ,với dung lượng lớn và tốc độ cao cỡ vài G bít/s .Những bộ ghép kênh này ta sử lý song song để tối ưu hoá số lượng công việc dẫn đến đạt được tốc độ cao ở lối ra cách ghép như sau : Đầu tiên ghép xung đồng bộ sau đó ghép bít thứ nhất của từ mã thứ nhất của luồng bít thứ nhất ,bít thứ nhất của từ mã thứ nhất của luồng bít thứ hai , bít thứ nhất của từ mã thứ nhất của luồng bít thứ 3, bít thứ nhất của từ mã thứ nhất của luồng bít thứ 4.C ứ lần lượt như vậy đến bít thứ hai cho đến hết theo chu trình .125µs đến chu trình sau ta lại ghép xung đồng bộ trước .Tốc độ luồng bằng tốc độ của các luồng khác vào .Hình vẽ sau đây mô tả quá trình trên . A1 A2 A3 A4 B1 B2 B3 B4 C1 C2 C3 C4 D1 D2 D3 D4 A1 B1 C1 D1 A4 B4 C4 D4 FAM FAM :frame Aligment word Hình28: ghép kênh TDM khi các luồng dữ liệu vào có cùng tốc dộ b)TDM không đồng bộ : Sử dụng giao thức giữa các node Mux ,tập chung dữ liệu và cung cấp những phương tiện phát hiện và khôi phục lỗi .Giao thức cố định được chọn là cơ số HDLC (high level data link control ) với kỹ thuật số này số TS có thể nhỏ hơn số đường vào ,phương pháp này được bổ trợ nhiều thiết bị truyền thông hơn .Số TS trong TDM không đồng bộ dựa vào phân tích thống kê vào ,các TS không đồng bộ được ấn định trước mà có thể dùng bất kỳ thiết bị có dữ liệu nào .Hợp kênh quét các đường vào dữ liệu cho đến lúc khung đầy nếu không đủ dữ liệu để đầy khung thì chuyển sang các kênh khác cho đến lúc đầy mới thôi. Đại Học Công Nghệ-Đại Học Quốc Gia Hà Nội Lớp K46ĐC 38 Khoá luận tốt nghiệp *.* Ngô Ngọc Lượng 39 Với kỹ thuật này khi khung truyền đến Demux cũng phải cần địa chỉ va tiêu đề để biết cần truyền tới thiết bị nào .Ngoài ra các TS có độ dài khác nhau ,tốc độ khác nhau .Vậy MUX cấp cho những thiết bị có TS dài hơn và điều khiển các TS dài cần phải bổ xung vào các bít điều khiển ở đầu mỗi TS để báo độ dài của khung đang truyền tới . M U X có 3 đường vào dữ liệu Hình 29 5 EEEE 2 3 CCCC 4 E C A E C A A A 1 AAAAAA E C A E C A • Trường hợp ghép TDM đối với các luồng vào không cùng tốc độ Thực tế các bộ ghép kênh với lối vào cố định được dành riêng cho lối vào tốc độ thấp (2M/s) .Nhưng hiện nay các bộ ghép kênh tốc độ cao với các lối ra có tốc độ lớn hơn 100Mb/s có khả năng xử lý các lối vào hỗn hợp . c)TDM ghép chèn byte hoặc từ (byte or word interleaved TDM). A1 A2A3 A4 B1 B2 C1 C2 D1 A1 B1 A2 C1 A3 B2 A4 C2 D1 FAW Hình30:TDM chèn bít với các tốc độ lối vào khác nhau Cách ghép như sau đầu tiên ghép xung đồng bộ sau đó ghép từ mã thứ nhất của luồng thứ nhất ,từ mã thứ nhất của luồng thứ hai ,từ mã thứ nhất của luồng thứ 3, ,từ mã thứ nhất của luồng thứ 4,từ mã thứ 2 của luồng thứ nhất ……...lần lượt cho đến hết. Ví dụ: có 4 dòng số ABCD có tốc độ bít là v,mỗi từ mã của một dòng chiếm thời gian là t. Đại Học Công Nghệ-Đại Học Quốc Gia Hà Nội Lớp K46ĐC Khoá luận tốt nghiệp *.* Ngô Ngọc Lượng 40 b1 b8 c1 c8 d1 d8 A B C D a1 a8 a1…a8 b1…b8 c1….c8 d1….d8 Với phương pháp này ta được từ mã tốc độ 4v, mỗi mã chiếm khoảng thời gian Tf/4 .Dữ liệu vào được tích luỹ ở tốc độ thấp trong bộ đệm khi hoàn thành một từ được nhận nó sẽ chuyển đổi song song tới thanh ghi và được đọc ra với tốc độ cao dưới dạng 1 TS .Ghép từ thuận tiện cho quá trình sử dụng nhưng phức tạp cần phải đồng bộ cho từng từ mã ,từng bít . Hình31:sơ đồ TDM ghép kênh Đại Học Công Nghệ-Đại Học Quốc Gia Hà Nội Lớp K46ĐC Khoá luận tốt nghiệp *.* Ngô Ngọc Lượng CHƯƠNG 3 KỸ THUẬT GHÉP,PHÂN KÊNH 4 ĐƯỜNG VÀO 3.1 Hợp kênh 4 đường vào dữ liệu Thứ nhất ta nhận xét là ,các đường vào của bộ hợp kênh gồm 2 loại .Các đường vào dữ liệu va các đường vào điều khiển chộn kênh .Nếu số lối vào dữ liệu là n đường thì số lối vào điều khiển tối thiểu là S=log2 Tuỳ theo tổ hợp các giá trị ở lối vào điều khiển chọn kênh mà lối ra được nối với lối vào tương ứng. Ở đây ta chỉ ngiên cứu trường hợp bộ hợp kênh có 4 đường vào dữ liệu là D0,D1,D2,D3 và hai đường vào điều khiển A,B lối ra ký hiệu là Y.Sơ đồ khối mô tả chức năng hoạt động của bộ hợp kênh 4 lối vào dữ liệu ,một đường ra dữ liệu được trình bày như hình 22 dưới đây. D0 D1 3 Hình32:h Bảng chân lý của bộ hợp kênh 4 đường v Đại Học Công Nghệ-Đại Học Quốc Gia A B DD241 ợp kênh 4 đờng vào ào.một lối ra và hai đường điều khiển Hà Nội Lớp K46ĐC Khoá luận tốt nghiệp *.* Ngô Ngọc Lượng dữ liệu lối vào B A Y D0 0 0 D0 D1 0 1 D1 D2 1 0 D2 D3 1 1 D3 bảng 5:Bảng chân lý hợp kênh 4 đường vào Từ bảng chân lý ta có thể tìm được phương trình logic của bộ hợp kênh này 3210 ABDBDADBADBAY +++= (1) Phương trình (1) giải thích như sau.Từ t0 đến t1 địa chỉ BA =00 hay tích ABD0=D0 thì D0 được truyền nghĩa là trên đường dây tồn tại duy nhất một kênh được ghép vá địa chỉ của nó BA.tương tự từ t1 đến t2 với địa chỉ 01 thì trên đường dây chỉ có D1,từ t