Kỹ Thuật Ghép Kênh Phân Chia Theo Mã Cdm

quét các thiết bị theo thứ tự từ 1 đến 5, đổ dữ liệu vào các khe khi nó gặp dữ liệu cần gửi đi.

Trong trường hợp thứ nhất, có 3 đường vào hoạt động tương ứng với 3 khe trong mỗi frame. Đối với frame thứ tư đầu tiên, đầu vào được phân bố đối xứng giữa tất cả các thiết bị truyền thông. Tuy nhiên, ở frame thứ 5, thiết bị 3 và 5 hoàn tất quá trình truyền của nó, nhưng thiết bị 1 vẫn còn 2 ký tự cần truyền đi. Bộ ghép kênh sẽ lấy ký tự A từ thiết bị 1, bỏ qua các thiết bị không truyền dẫn khác và quay trở lại thiết bị 1 để lấy nốt ký tự A cuối cùng. Không có đử dữ liệu để lấp đầy khe cuối cùng trong frame, bộ ghép kênh sẽ truyền frame thứ 5 chỉ có 2 khe có dữ liệu. Hệ thống TDM đồng bộ sẽ cần 6 frame (mỗi frame chứ 5 khe) để truyền tất cả dữ liệu, như vậy tổng số frame cần là 30. Nhưng thực tế chỉ có 14 khe có dữ liệu, do đó bỏ phí không sử dụng đường truyền mất hơn nửa thời gian. Với DTM không đồng bộ, chỉ có 1 khe rỗng trong frame cuối khi truyền, do đó tận dụng được hết khả năng của đường truyền.

Case 1: Only three lines sending

Case 2: Only four lines sending

Case 3: All five lines sending data

Hình 3.22. Ví dụ về khung đồng bộ TDM

Có thể bạn quan tâm!

Xem toàn bộ 210 trang tài liệu này.

Addressing and Overhead

Trường hợp minh họa 2 và 3 ở trên đã chỉ ra nhược điểm chính của kỹ thuật TDM không đồng bộ: làm sao để bộ phân kênh phân biệt được các khe thuộc về đường ra nào? Trong TDM đồng bộ, thiết bị ứng với dữ liệu trong khe thời gian được xác định bởi vị trí của khe thời gian trong frame. Nhưng đối với TDM không đồng bộ, dữ liệu của 1 thiết bị có thể nằm ở các vị trí khác nhau trong các frame khác nhau. Trong khi không có mối quan hệ vị trí cố định, mỗi một khe thời gian phải mang một địa chỉ để báo cho bộ phân kênh biết dữ liệu thuộc về thiết bị nào. Địa chỉ này, chỉ được sử

dụng một cách cục bộ, do bộ ghép kênh thêm vào và bộ phân kênh sẽ giải mã chúng khi đọc. Trong hình 3.20, các địa chỉ được xác định bởi một con số.

Việc thêm các bits đánh địa chỉ cho mỗi một khe thời gian sẽ làm gia tăng overhead của hệ thống không đồng bộ và ảnh hưởng tới hiệu quả truyền dẫn một cách tiềm tàng. Để hạn chế những ảnh hưởng của chúng, các địa chỉ thường chỉ gồm một số nhỏ các bits thậm chí có thể tạo ra ngắn hơn bằng cách chỉ thêm địa chỉ đầy đủ cho phần dữ liệu truyền dẫn đầu tiên, với các phiên bản rút gọn để xác định các phần dữ liệu đến sau đó.

Nhu cầu đánh địa chỉ làm cho TDM không đồng bộ kém hiệu quả đối với kỹ thuật dịch chuyển luân phiên cho bit hoặc byte (bit/byte interleaving). Giả sử dịch chuyển luân phiên bit với mỗi bit mang một địa chỉ: một bit dữ biểu diễn dữ liệu, 3 bits biểu diễn địa chỉ. Như vậy mất 4bits để chuyển 1 bit dữ liệu và nếu như liên kết (link) luôn đầy thì cũng chỉ có ¼ khả năng của đường chuyền được sử dụng có hiệu quả. Do đó, TDM không đồng bộ chỉ thực sự có hiệu quả nếu như kích thước của khe thời gian tương đối lớn.

3.2.3. Kỹ thuật ghép kênh phân chia theo mã CDM

Trong kỹ thuật CDM (Code Division Mutiplexing) tất cả các kênh sẽ sử dụng đồng thời một băng thông và khoảng thời gian, bằng cách sử dụng tập mã trực giao. Mỗi kênh sẽ được gán một mã nhất định. Dữ liệu của các kênh trước khi phát đi sẽ được nhân với một mã trải phổ để giãn phổ tín hiệu ra toàn băng thông, ở phía thu dữ liệu sẽ được khôi phục bằng cách nhân lại với mã trải phổ tương ứng. CDM là một kỹ thuật ghép kênh khá phức tạp đòi hỏi sự đồng bộ mã trải phổ và kỹ thuật điều khiển công suất chính xác.

Ghép kênh phân chia theo mã chính là đa truy nhập phân chia theo mã (CDMA). Nguyên lý chung của CDMA được thể hiện như hình 3.23.

Hình 3.23. Nguyên lý đa truy nhập phân chia theo mã

Trong CDMA, nhiều người sử dụng có thể dùng chung tần số và trong cùng thời gian. Để không gây nhiễu cho nhau, mỗi người sử dụng chỉ được phép phát đi một

năng lượng bit (Eb) nhất định để đảm bảo tỷ số Eb/ N0 quy định, trong đó Eb là năng lượng bit của tín hiệu cần thu và N0 là mật độ phổ tạp âm tương đương gây ra do các tín hiệu của người sử dụng khác. Để giảm mật độ phổ tạp âm cần phải trải phổ tín hiệu của người sử dụng trước khi phát. Ngoài ra, để máy thu có thể phân biệt được tín hiệu cần thu với các tín hiệu khác, mỗi tín hiệu phát đi phải được cài khẩu ngữ riêng theo một mã nhất định. Có thể so sánh CDMA như là nhiều người trong phòng nói chuyện với nhau từng đôi một theo các ngôn ngữ khác nhau (các mã khác nhau). Nếu nói khẽ (N0 nhỏ) thì họ hoàn toàn không gây nhiễu cho nhau. Hình 3.22 biểu thị N người sử dụng, mỗi người được mã hoá bằng một mã riêng, được ký hiệu từ 1 đến N. Mỗi khối con đặc trưng cho sự chiếm tiềm năng vô tuyến của người sử dụng: tần số, thời gian và E0.

Hình 3.23. Sơ đồ bộ phát CDMA

Hình 3.24. Sơ đồ bộ thu CDMA

Ban đầu, được sử dụng trong quân sự (do tính bảo mật cao và chất lượng tốt).

Hiện nay, CDM được sử dụng chủ yếu trong thông tin di động.

CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP CHƯƠNG 3

Câu 1:

Hãy trình bày kỹ thuật ghép kênh phân chia theo tần số FDM.

Câu 2 :

Trình bày cấu tạo, tham số, đặc điểm của đường truyền cáp song hành.

Câu 3:

Trình bày cấu tạo, tham số, đặc điểm của đường truyền cáp xoắn.

Câu 4:

Trình bày cấu tạo và đặc điểm của cáp quang.

Câu 5:

Trình bày cấu tạo và đặc điểm của cáp xoắn và cáp đồng trục.

Câu 6:

Việc chia sẻ môi trường và đường truyền cho nhiều thiết bị được gọi?

a. Điều chế

b. Mã hóa

c. Hạng mục đường dây

d. Ghép kênh

Câu 7:

Thiết bị nào cần cho quá trình ghép kênh?

a. Đường truyền dữ liệu dung lượng cao

b. Truyền song song

c. QAM

d. Modem

Câu 8:

Kỹ thuật ghép kênh nào được dùng cho tín hiệu analog?

a. FDM

b. TDM đồng bộ

c. TDM không đồng bộ

d. b và c

Câu 9:

Ghép kênh nào dùng cho ghép kênh số?

a. FDM

b. TDM đồng bộ

c. TDM không đồng bộ

d. b và c

Câu 5:

Băng bảo vệ làm gia tăng băng thông của:

a. FDM

b. TDM đồng bộ

c. TDM không đồng bộ

d. WDM

Câu 6:

Kỹ thuật ghép kênh nào dịch chuyển mỗi tín hiệu đến các tần số sóng mang khác nhau?

a. FDM

b. TDM đồng bộ

c. TDM không đồng bộ

d. b và c

Câu 7

Một môi trường truyền dẫn đơn giản nhất là

a. Đường truyền 2 dây không xoắn

b. Đường truyền 2 dây xoắn

c. Đường truyền cáp đồng trục

d. Đường truyền vệ tinh

Câu 8:

Các vệ tinh dùng cho mục đích liên lạc thường thuộc dạng địa tĩnh phát biểu nào sau đây là đúng

a. Không cần đồng bộ với sự quay của trái đất

b. Cần đồng bộ với sự quay của trái đất

c. Quỹ đạo quanh trái đất mất 24 giờ nhằm đồng bộ với sự quay quanh mình của trái đất và do đó vị trí của vệ tinh là đướng yên so với mặt đất

d. Qũy đạo quanh trái đất mất 12 giờ

Câu 9:

Cho biết loại cáp có một lòi kim loại đồng và lớp vỏ bọc làm dây dẫn thứ

hai:

a. cáp xoắn đôi

b. cáp đồng trục

c. cáp quang

d. cáp đôi xoắn có giáp bọc

Câu 10:

Trong cáp quang, thì nguồn tín hiệu có dạng:

a. ánh sáng

b. sóng vô tuyến

c. hồng ngoại

d. tần số rất thấp

Câu 11:

Cho biết dạng nào không phải là môi trường có định hướng:

a. cáp xoắn đôi

b. cáp đồng trục

c. cáp quang

d. khí quyển

Câu 12:

Trong môi trường có các thiết bị điện áp cao, thì môi trường truyền tốt nhất là:

a. cáp xoắn đôi

b. cáp đồng trục

c. cáp quang

d. khí quyển

Câu 13:

Cho biết yếu tố quan trọng làm cho cáp đồng trục có tính chống nhiễu tốt hơn so với cáp xoắn đôi:

a. lòi dẫn điện

b. kích thước cáp

c. bề mặt ngoài dẫn điện

d. chất cách điện

Câu 14:

Trong cáp quang thì lòi có mật độ ra sao so với lớp sơn bọc:

a. mật độ cao hơn

b. mật độ thấp hơn

c. cùng mật độ

d. một tên khác

Câu 15:

Lòi của cáp quang được chế tạo từ chất liệu gì:

a. thủy tinh hay plastic

b. đồng

c. lưỡng kim

d. chất lỏng

Câu 16:

Thông tin vô tuyến chia thành các dải sóng dựa trên tiêu chuẩn nào:

a. biên độ

b. tần số

c. chi phí và phần cứng

d. môi trường truyền dẫn

Câu 17:

Một vệ tinh trong quĩ đạo địa tĩnh thì sẽ đi hết một quĩ đạo trong:

a. một giờ

b. 24 giờ

c. một tháng

d. một năm

Câu 18:

Nếu vệ tinh là địa tĩnh, thì cự ly so với trạm mặt đất sẽ là:

a. không đổi

b. thay đổi theo thời gian trong ngày

c. thay đổi theo bán kính của quĩ đạo

d. tất cả đều sai

Câu 19:

Khi một chùm tia đi qua môi trường có hai mật độ thì nếu góc tới lớn hơn góc tới hạn, hiện tượng nào xuất hiện:

a. phản xạ

b. khúc xạ

c. tới

d. tới hạn

Câu 20:

Trong chế độ truyền dẫn cáp quang nào mà chùm tia di chuyển hầu như theo chiều ngang và vùng lòi có mật độ thấp có đường kinh bé hơn so với các chế độ truyền dẫn khác:

a. multimode step-index

b. multimode graded-index

c. multimode single index

d. single mode

Câu 21:

Phương pháp truyền dẫn nào chịu nhiều ảnh hưởng của méo dạng:

a. multimode step-index

b. multimode graded-index

c. multimode single index

d. single mode

Câu 22:

Trong chế độ truyền dẫn nào mà lòi có mật độ thay đổi:

a. multimode step-index

b. multimode graded-index

c. multimode single index

d. single mode

Câu 23:

Khi nói đến môi trường không định hướng, tức là nói đến môi trường:

a. dây kim loại

b. dây không kim loại

c. khí quyển

d. tất cả đều sai

Câu 24:

Cáp quang không giống như cáp điện, vì không bị ảnh hưởng của:

a. truyền dẫn tần số cao

b. truyền dẫn tần số thấp

c. nhiễu điện từ trường

d. tất cả đều sai

Câu 25:

Trong thông tin di động, vùng dịch vụ được chia thành nhiều phần nhỏ, được gọi là:

a. cell

b. cell office

c. MTSO

d. điểm chuyển tiếp

Câu 26:

Ghép kênh liên quan đến

a. một đường và một kênh truyền

b. một đường và nhiều kênh truyền

c. nhiều đường và một kênh

d. nhiều đường và nhiều kênh

khe:

Câu 27:

Trong TDM đồng bộ, khi có n nguồn tín hiệu, mỗi frame chứa ít nhất bao nhiêu

a. n