Kỹ thuật lưu lượng trong OFDM

èng yªu cÇu lµ t¨ng Ých m· hãa. Khi mµ tèc ®é lçi bit BER cña m· hãa turbo ®­îc c¶i thiÖn râ rÖt th× hÖ thèng cã thÓ lµm viÖc ë tû sè tÝn hiÖu trªn t¹p ©m S/N nhá. Tuy nhiªn nhiÒu chøc n¨ng kh¸c cña m¸y thu l¹i yªu cÇu mét tû sè S/N tèi thiÓu nµo ®ã, ®iÒu nµy còng cÇn ®­îc tÝnh to¸n kü l­ìng khi thiÕt kÕ hÖ thèng OFDM. H×nh 410 CÊu tróc bé gi¶i m· Turbo Cã hai kü thuËt gi¶i m· lÆp lµ: X¸c suÊt sau cùc ®¹i MAP (Maximum a posteriori Probability) vµ Gi¶i thuËt Viterbi c¶i tiÕn SOVA (Soft input Soft Output Viterbi Algorithm). Cã 3 d¹ng kh¸c nhau cña ®Çu vµo ‘mÒm’ (Soft input) cho mçi bé gi¶i m· lµ ký tù th«ng tin kh«ng m· hãa, th«ng tin d­ thõa tõ m· ®èi xøng ®Ö quy RSC (Recursive Symmetric Code) ®Çu tiªn, vµ c¸c th«ng tin ngo¹i lai. §Çu ra lµ c¸c träng sè th«ng tin kh«ng m· hãa, th«ng tin ­u tiªn (priori information) vµ th«ng tin ngo¹i lai t­¬ng øng. Nãi chung, thuËt to¸n MAP lµ tèi ­u cho ®¸nh gi¸ tr¹ng th¸i cña mét qu¸ tr×nh Markov. Trong gi¶i m· turbo, thuËt to¸n MAP tÝnh logarit cña tû sè gi÷a x¸c suÊt sau APP (a posteriori probability) cña mçi bit th«ng tin trë thµnh ‘1’ víi x¸c suÊt APP cña bit trë thµnh ‘0’. Kü thuËt MAP rÊt phøc t¹p vµ yªu cÇu sè phÐp to¸n thay ®æi nªn Ýt ®­îc ¸p dông trong thùc tÕ. Cßn kü thuËt SOVA sö dông thuËt to¸n ®¬n gi¶n hãa cña thuËt to¸n MAP ®­îc øng dông nhiÒu trong thùc tÕ v× mÆc dï kh«ng tèi ­u nh­ thuËt to¸n MAP nh­ng cÊu tróc l¹i ®¬n gi¶n h¬n nhiÒu. ThuËt to¸n MAP xÐt tÊt c¶ c¸c ®­êng b»ng c¸ch chia chóng thµnh 2 tËp hîp lµ c¸c ®­êng cã bit ‘1’ t¹i nh÷ng b­íc riªng biÖt vµ c¸c ®­êng cã bit ‘0’ t¹i nhõng b­íc ®ã, vµ tr¶ vÒ log tû sè t­¬ng quan gi÷a chóng. Cßn SOVA chØ xÐt nh÷ng ®­êng cã triÓn väng (survivor path) cña thuËt to¸n Viterbi. Nh­ ®· nãi ë trªn, m· hãa trong hÖ thèng OFDM cã ­u thÕ cña m· hãa trong c¶ miÒn thêi gian vµ tÇn sè víi viÖc cµi xen thÝch hîp. M· hãa cung cÊp thªm sù b¶o vÖ chèng l¹i pha ®inh chän läc thêi gian vµ tÇn sè. Sö dông m· hãa Turbo ®ang ®­îc quan t©m ®Æc biÖt cho mét vµi chuÈn v« tuyÕn. øng dông cña OFDM trong th«ng tin v« tuyÕn Ph¸t thanh sè DAB Giíi thiÖu Víi nh÷ng ®Æc ®iÓm ­u viÖt cña m×nh, ®iÒu chÕ ®a sãng mang ®Æc biÖt thÝch hîp cho truyÒn th«ng qu¶ng b¸ tÝn hiÖu sè. C¬ quan tiªu chuÈn Ch©u ©u ®· chÊp nhËn OFDM lµ chuÈn ®iÒu chÕ cho ph¸t thanh vµ truyÒn h×nh sè cho c¶ mÆt ®Êt vµ vÖ tinh. ChuÈn ph¸t thanh sè DAB (Digital Audio Broadcast) ®­îc ban hµnh cho 3 d¹ng sau: D¹ng 1 ¸p dông cho m¹ng ®¬n tÇn SFN (Single Frequency Networks) mÆt ®Êt. D¹ng 2 ¸p dông cho ph¸t thanh sè mÆt ®Êt th«ng th­êng ë c¸c ®Þa ph­¬ng. D¹ng 3 ¸p dông cho ph¸t thanh qu¶ng b¸ qua vÖ tinh. Víi c¸c th«ng sè cña c¸c d¹ng nh­ sau: Mode1 Mode2 Mode3 Carrier number 1.536 384 192 Carrier spacing 1kHz 4kHz 8kHz Symbol time 1.246 ms 311.5 ms 155.8 ms Guard time 246 ms 61.5 ms 30.8 ms Carrier frequency <375 MHz <1.5 GHz <3 GHz Transmitter separation <96 Km <24 Km <12 Km C¸c chuÈn ph¸t thanh sè DAB cña Ch©u ©u Trong ®ã næi bËt nhÊt lµ d¹ng 1 dïng cho m¹ng ®¬n tÇn SFN. M¹ng ®¬n tÇn chØ cã thÓ thiÕt lËp khi sö dông kü thuËt ®iÒu chÕ ®a sãng mang. M¹ng ®¬n tÇn bao gåm nhiÒu tr¹m ph¸t ph©n bè trªn vïng cÇn phñ sãng ph¸t cïng mét tÝn hiÖu ë cïng mét tÇn sè vµ ®ång bé vÒ thêi gian. M¹ng ®¬n tÇn cho phÐp phñ sãng mét vïng réng lín vµ kh¾c phôc nh÷ng ®iÓm chÕt do bÞ ch¾n t¹i nh÷ng vÞ trÝ ®Æc biÖt. Nh­ vËy mét m¸y thu sÏ nhËn ®­îc tÝn hiÖu tõ nhiÒu m¸y ph¸t trïng khíp vÒ tÇn sè, ®Þnh d¹ng tÝn hiÖu vµ thêi gian, ngo¹i trõ trÔ truyÒn dÉn lµ kh¸c nhau. H×nh d­íi ®©y sÏ minh häa mét m¸y thu trong m¹ng ®¬n tÇn nhËn ®­îc nhiÒu tÝn hiÖu víi trÔ truyÒn dÉn kh¸c nhau: H×nh 51 C¸c tÝn hiÖu thu ®­îc trong m¹ng ®¬n tÇn Trong tr­êng hîp kho¶ng thêi gian tíi cña c¸c tÝn hiÖu bao gåm c¸c tÝn hiÖu ph¶n x¹ nhiÒu ®­êng vµ c¸c tÝn hiÖu tíi tõ c¸c tr¹m ph¸t kh¸c nhá h¬n kho¶ng b¶o vÖ gi÷a c¸c symbol, khi ®ã tÝnh trùc giao gi÷a c¸c sãng mang ®­îc b¶o ®¶m. Nh­ vËy c«ng suÊt thu ®­îc sÏ t¨ng lªn. Trong tr­êng hîp ng­îc l¹i th× sÏ x¶y ra giao thoa gi÷a c¸c sãng mang. Giao thoa nµy t­¬ng ®­¬ng víi nhiÔu Gaussian vµ tû lÖ víi kho¶ng mµ nhiÔu ISI v­ît qu¸ kho¶ng b¶o vÖ. VÝ dô m¸y thu nhËn ®­îc tÝn hiÖu trùc tiÕp tõ hai m¸y ph¸t c¸ch nhau 40 Km, khi ®ã kho¶ng thêi gian hai tÝn hiÖu tíi m¸y thu c¸ch nhau cì 133 ms. Ngoµi ra cßn cã tÝn hiÖu ph¶n x¹ nhiÒu ®­êng tõ c¸c tr¹m ph¸t nµy. Do ®ã yªu cÇu kho¶ng b¶o vÖ lín h¬n 133 ms. Trong thùc tÕ kh«ng thÓ t¨ng kho¶ng b¶o vÖ lªn qu¸ cao v× khi ®ã sÏ lµm gi¶m hiÖu suÊt sö dông b¨ng th«ng. Do ®ã kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c tr¹m ph¸t ph¶i ®ñ nhá ®Ó lo¹i bá nhiÔu ISI. Mét yÕu tè kh¸c ¶nh h­ëng ®Õn kho¶ng c¸ch cùc tiÓu gi÷a c¸c sãng mang vµ kho¶ng thêi gian cùc ®¹i cña c¸c symbol lµ hiÖu øng Doppler. HiÖu øng Doppler g©y ra dÞch tÇn sè vµ ¶nh h­ëng ®Õn bé giao ®éng néi cña m¸y thu. VÝ dô m¸y thu ®Æt trªn mét xe ch¹y víi tèc ®é 80 Km/h th× hiÖu øng Doppler lµm dÞch tÇn t¹i tÇn sè 240 MHz lµ 18 Hz. Kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c sãng mang ph¶i lín h¬n gi¸ trÞ trªn ®Ó gi¶m thiÓu nhiÔu ISI. §iÒu nµy ®Æc biÖt quan träng cho hÖ thèng OFDM cã tÇn sè ®ång hå ®­îc tù t¹o ra ë phÝa thu. Mode 1 sö dông 1536 sãng mang vµ kho¶ng c¸ch gi÷a chóng lµ 1kHz, kho¶ng thêi gian tån t¹i cña mét symbol lµ 1246 ms trong ®ã kho¶ng b¶o vÖ GI lµ 246 ms. Mçi sãng mang ®­îc ®iÒu chÕ khãa dÞch pha vi sai víi kho¶ng c¸ch lµ p/4 (p/4-DPSK). Nh­ vËy trªn s¬ ®å ®iÒu chÕ cø hai bit th«ng tin ®­îc ®iÒu chÕ vµo sãng mang cã pha lµ ±p/4 hoÆc ±3p/4. M¸y ph¸t thùc hiÖn biÕn ®æi IFFT 2048 ®iÓm, c¸c sãng mang kh«ng sö dông ®­îc coi lµ cã biªn ®é b»ng kh«ng. Do ®ã phæ cña toµn bé c¸c sãng mang lµ 1,536 MHz. Thµnh phÇn I vµ Q cña tÝn hiÖu ®· ®iÒu chÕ ®­îc ®­a tíi khèi cao tÇn RF t¹i tÇn sè tõ 175 ®Õn 240 MHz. Mét kªnh OFDM cã thÓ truyÒn mét vµi ch­¬ng tr×nh ph¸t thanh, mçi ch­¬ng tr×nh cã thÓ cã chÊt l­îng thay ®æi mono hay strereo. Mçi kªnh audio ®­îc m· hãa ©m thanh víi tèc ®é tõ 32 kbps ®Õn 382 kbps. Dßng bit nµy ®­îc m· hãa vßng xo¾n víi tèc ®é m· 1/2 vµ ®­îc cµi xen (interleaving). C¸c dßng bit ®­îc ghÐp kªnh theo thêi gian vµ ®­a tíi bé ®iÒu chÕ OFDM. Tèc ®é bit tæng céng (sÏ tr×nh bµy ë d­íi ®©y) lµ 2,3 Mbps. Bëi v× tèc ®é cña c¸c kªnh audio lµ thay ®æi nªn sè kªnh audio ®­îc truyÒn trong mét kªnh OFDM còng thay ®æi theo. Mét hÖ thèng ®iÓn h×nh truyÒn 6 kªnh audio víi tèc ®é 192 kbps. HÖ thèng ph¸t thanh sè DAB theo chuÈn Ch©u ©u CÊu tróc cña mét m¸y ph¸t thanh DAB sè sö dông kü thuËt ®iÒu chÕ OFDM nh­ sau: H×nh 52 S¬ ®å khèi m¸y ph¸t DAB Bé m· hãa ©m thanh thùc hiÖn lÊy mÉu, l­îng tö hãa, sè hãa vµ m· hãa tÝn hiÖu ©m thanh ®Çu vµo. Tèc ®é lÊy mÉu lµ 48kHz vµ sè hãa 16 bit trªn mét mÉu cho ra tèc ®é 768 kbps cho mét kªnh. Sau ®ã tèc ®é nµy ®­îc m· hãa xuèng tèc ®é thÊp h¬n tïy thuéc vµo chÊt l­îng yªu cÇu. TÝn hiÖu sè ®Çu ra ®­îc ngÉu nhiªn hãa b»ng c¸ch céng modul-2 víi d·y gi¶ ngÉu nhiªn (pseudo-random sequence) ®Ó c©n b»ng l­îng c¸c bit ‘1’ vµ c¸c bit ‘0’. NgÉu nhiªn hãa cßn nh»m môc ®Ých ®Ó cho phæ tÇn sè ph¸t ®i cã ®é ph©n t¸n thÝch hîp. Sau ngÉu nhiªn hãa, tÝn hiÖu ®­îc m· hãa vßng xo¾n víi tèc ®é 1/2. Nh­ vËy dßng bit ra khái bé m· hãa vßng xo¾n cã tèc ®é gÊp ®«i tèc ®é ®Çu vµo. TiÕp ®ã dßng bÝt ®­îc x¸o trén (interleaving) tr­íc khi ®­a tíi bé ghÐp kªnh. Mét vµi kªnh audio sÏ ®­îc ghÐp kªnh cïng víi c¸c tÝn hiÖu kh¸c, cã thÓ lµ c¸c d÷ liÖu ®­îc thªm vµo c¸c kªnh audio. TÝn hiÖu sau bé ghÐp kªnh sÏ ®­îc ®ãng khung. Mét khung gåm 2 ký hiÖu ®ång bé (synchronous symbol), 3 ký hiÖu mµo ®Çu (overhead symbol) vµ tiÕp theo lµ 72 symbol th«ng tin. Nh­ vËy mçi khung cã 77 symbol, mçi symbol lµ 3072 bit (1536 sãng mang x 2 bit trªn mçi sãng mang). Nh­ ®· nãi ®é dµi mçi symbol lµ 1246 ms do ®ã ®é dµi cña khung lµ 77 * 1,246 = 96 ms. H×nh 53 CÊu tróc khung DAB C¸c ký hiÖu th«ng tin vµ mµo ®Çu ®­îc cµi xen lÇn n÷a, vµ cuèi cïng lµ c¸c ký hiÖu ®ång bé ®­îc thªm vµo tr­íc khi ®iÒu chÕ vµo c¸c sãng mang t¹i bé ®iÒu chÕ OFDM. Ký hiÖu ®ång bé ®Çu tiªn lµ null tøc lµ kh«ng cã tÝn hiÖu, do ®ã viÖc ®ång bé khung th« cã thÓ ®­îc thùc hiÖn ®¬n gi¶n b»ng c¸ch t¸ch sãng ®­êng bao. Ký hiÖu ®ång bé thø hai cã mÉu cè ®Þnh, dïng cho ®ång bé khung vµ cung cÊp pha chuÈn ®Ó t¸ch sãng vi sai c¸c symbol tiÕp theo. C¸c th«ng tin overhead ®­îc dïng ®Ó mang c¸c th«ng tin vÒ kªnh, c¸c tham sè sãng mang dïng cho gi¶i m· th«ng tin. Nh­ vËy tèc ®é bit th«ng tin ®­îc truyÒn qua 1 kªnh DAB lµ: Nh­ ®· ®Ò cËp, mçi sãng mang sö dông ®iÒu chÕ DPSK-4 ®iÓm. §iÒu chÕ vi sai ®¬n gi¶n hãa viÖc ®ång bé vµ dÔ dµng gi¶i ®iÒu chÕ. TruyÒn h×nh sè DVB Giíi thiÖu TruyÒn h×nh sè qu¶ng b¸ DVB (Digital Video Broadcasting) lµ mét kh¸i niÖm réng bao gåm truyÒn h×nh, c¸c øng dông ®a ph­¬ng tiÖn di ®éng (Multimedia mobile application) vµ c¸c dÞch vô cung cÊp d÷ liÖu kh«ng d©y. DVB cã thÓ kÕt hîp víi c¸c m¹ng kh«ng d©y kh¸c nh­ m¹ng cellular ®Ó cung cÊp mét hÖ thèng truy nhËp d÷ liÖu bÊt ®èi xøng kh«ng d©y dïng ®Ó truy nhËp internet kh«ng d©y. TruyÒn h×nh sè lµ b­íc ph¸t triÓn tiÕp theo cña truyÒn h×nh mµu t­¬ng tù. §Ó truyÒn víi chÊt l­îng t­¬ng ®­¬ng cÇn tèc ®é bit lµ 216 Mbps cho h×nh ¶nh vµ 1536 kbps cho ©m thanh. Do ®ã m· hãa nguån lµ cùc kú quan träng trong hÖ thèng DVB. C¸c hÖ thèng truyÒn h×nh sè hiÖn nay sö dông kü thuËt nÐn MPEG-2 cho phÐp nÐn xuèng tèc ®é 3,5 Mbps cho c¶ h×nh ¶nh vµ ©m thanh. HiÖn nay ®ang tån t¹i 3 chuÈn truyÒn h×nh sè lµ ATSC (Advanced Television Systems Committee) cña Mü, chuÈn DVB cña Ch©u ©u, vµ chuÈn ISDB (Intergrated Service Digital Broadcasting) cña NhËt. Trong ®ã cã hai chuÈn sö dông kü thuËt ®iÒu chÕ ®a sãng mang OFDM lµ chuÈn DVB vµ ISDB. C¸c chuÈn nµy ®­îc ban hµnh thµnh c¸c chuÈn cô thÓ cho truyÒn h×nh mÆt ®Êt, vÖ tinh vµ truyÒn h×nh c¸p. Trong ®ã chuÈn truyÒn h×nh sè mÆt ®Êt DVB-T ®· tá râ ­u thÕ cña m×nh vµ ®· ®­îc nhiÒu n­íc lùa chän trong ®ã cã c¶ ë n­íc ta. Do ®ã d­íi ®©y sÏ tËp trung vµo DVB-T nh­ lµ mét øng dông cña OFDM. TruyÒn h×nh sè mÆt ®Êt DBV-T cña Ch©u ©u chän kü thuËt COFDM (Coded Orthogonal Division Frequency), lµ kü thuËt ®iÒu chÕ ®a sãng mang OFDM kÕt hîp víi kü thuËt m· hãa kªnh truyÒn, v× nh÷ng lý do sau: Lo¹i bá nhiÔu: Sù tån t¹i ®ång thêi cña truyÒn h×nh sè vµ truyÒn h×nh t­¬ng tù yªu cÇu hÖ thèng tuyÖt ®èi kh«ng g©y nhiÔu víi truyÒn h×nh t­¬ng tù vµ c¸c nhiÔu b¨ng hÑp kh¸c, bëi v× truyÒn h×nh t­¬ng tù rÊt nh¹y c¶m víi nhiÔu. Tr­íc khi sö dông kü thuËt ®iÒu chÕ ®a sãng mang th× vÊn ®Ò nµy ®­îc gi¶i quyÕt b»ng c¸ch gi¶m c«ng suÊt ph¸t vµ sö dông c¸c kü thuËt m· hãa ®Ó ®¹t ®­îc tèc ®é lçi bit yªu cÇu. HiÖu øng ®a ®­êng (multipath effect): Sãng truyÒn theo nhiÒu ®­êng tíi m¸y thu víi trÔ truyÒn dÉn kh¸c nhau lµ nguyªn nh©n chÝnh lµm suy gi¶m chÊt l­îng c¸c kªnh truyÒn h×nh mÆt ®Êt. KiÕn tróc m¹ng ®¬n tÇn SFN cña DVB t¹o ra nhiÒu tÝn hiÖu cïng tíi m¸y thu tõ c¸c tr¹m ph¸t kh¸c nhau vµ do ph¶n x¹ th«ng th­êng. Sù tån t¹i cña nhiÒu tÝn hiÖu víi ®é trÔ kh¸c nhau t¹i m¸y thu yªu cÇu mét kü thuËt ®iÒu chÕ m¹nh ®Ó chèng l¹i hiÖu øng nµy. COFDM cho phÐp lo¹i bá hoµn toµn hiÖu øng ®a ®­êng miÔn lµ ®é dµi cña kho¶ng b¶o vÖ GI ®­îc thiÕt kÕ mét c¸ch hîp lý. §é dµi cña kho¶ng b¶o vÖ cµng lín th× cho phÐp kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c tr¹m ph¸t trong m¹ng ®¬n tÇn cµng xa, tuy nhiªn sÏ ph¶i tr¶ gi¸ lµ sù gi¶m hiÖu suÊt sö dông b¨ng th«ng. Sù bè trÝ hîp lý c¸c tÝn hiÖu pilot t¹i c¸c khe thêi gian vµ tÇn sè cho phÐp chÞu ®­îc hiÖu øng Doppler vµ t¹o ra kh¶ n¨ng di ®éng cho c¸c thiÕt bÞ ®Çu cuèi. TruyÒn h×nh sè chuÈn Ch©u ¢u DVB-T ChuÈn truyÒn h×nh sè DVB-T (Digital Video Broadcasting - Terrestrial) ®­îc ban hµnh bëi ETSI (European Telecommunication Standards Institute) dùa trªn c¸c ý t­ëng sau: §­a ra m« h×nh hÖ thèng ph¸t sãng truyÒn h×nh sè mÆt ®Êt X¸c ®Þnh yªu cÇu vÒ chÊt l­îng tÝn hiÖu vµ kh¶ n¨ng t­¬ng thÝch cho c¸c lo¹i dich vô kh¸c nhau. Quan t©m tíi vÊn ®Ò xö lý tÝn hiÖu ë mµy thu ®Ó më réng c¸c gi¶i ph¸p thùc hiÖn kh¸c nhau. Nh»m vµo môc ®Ých chèng hiÖu øng nhiÒu ®­êng, chèng pha ®inh lùa chän tÇn sè vµ chèng hiÖu øng Doppler. T¹o kh¶ n¨ng thiÕt lËp m¹ng ®¬n tÇn. T¹o kh¶ n¨ng ®a ph­¬ng tiÖn. T¹o kh¶ n¨ng di ®éng. DVB-T cã hai chÕ ®é lµ 2k vµ 8k t­¬ng øng víi sè ®iÓm biÕn ®æi IFFT/FFT. Mode 2k cã 1705 sãng mang, mode 8k cã 6817 sãng mang. Víi mçi mode ®Òu cã thÓ truyÒn t¶i ë hai chÕ ®é ph©n cÊp vµ kh«ng ph©n cÊp. §èi víi chÕ ®é kh«ng ph©n cÊp, c¸c ch­¬ng tr×nh ®­îc ph¸t víi cïng møc tÝn hiÖu do vËy chØ c¸c vïng cã c­êng ®é tr­êng lín h¬n møc ng­ìng míi cã thÓ thu ®­îc. Cßn ë chÕ ®é ph©n cÊp th× c¸c ch­¬ng tr×nh ®­îc ph¸t víi møc ®é ­u tiªn vÒ møc tÝn hiÖu kh¸c nhau, do ®ã cã nh÷ng vïng chØ thu ®­îc c¸c ch­¬ng tr×nh ­u tiªn. DVB-T sö dông c¸c kü thuËt QPSK, 16-QAM, 64-QAM ®Ó ®iÒu chÕ cho c¸c sãng mang, nh­ng chÕ ®é ph©n cÊp chØ thùc hiÖn ®­îc khi sö dông kü thuËt ®iÒu chÕ 16-QAM vµ 64-QAM. D­íi ®©y lµ s¬ ®å khèi hÖ thèng ph¸t truyÒn h×nh sè theo chuÈn DVB-T: H×nh 54 S¬ ®å khèi hÖ thèng ph¸t sãng DVB-T §Çu vµo m¸y ph¸t DVB-T lµ dßng truyÒn t¶i MPEG-2 ®a ch­¬ng tr×nh cã tèc ®é bit tõ 4,98 Mbps ®Õn 31,67 Mbps. Khi ho¹t ®éng ë chÕ ®é ph©n cÊp th× sÏ cã thªm bé splitter ®Ó chia dßng truyÒn t¶i thµnh hai dßng ­u tiªn cao vµ ­u tiªn thÊp. Hai dßng truyÒn t¶i nµy ®­îc m· hãa kh¸c nhau vµ ®­a tíi bé ®iÒu chÕ ph©n cÊp. §Çu tiªn dßng MPEG-2 ®­îc ngÉu nhiªn hãa ®Ó thÝch øng víi ®Æc tÝnh kªnh truyÒn vµ chÕ ®é lµm viÖc cña m¸y ph¸t. Qu¸ tr×nh ngÉu nhiªn hãa ®­îc thùc hiÖn b»ng c¸ch céng modul-2 víi chuçi gi¶ ngÉu nhiªn PRBS cho bëi ®a thøc sinh 1 + x14 + x15 víi chuçi khëi ®Çu lµ 100 1010 1000 0000. Nh­ ®· ®Ò cËp, c¸c øng dông cña OFDM th­êng sö dông chuçi m· hãa gåm m· hãa khèi, m· vßng xo¾n vµ cµi xen. M· hãa ngoµi sö dông m· hãa khèi Reed Solomon (204, 188) tøc lµ khèi ®Çu vµo lµ 188 byte vµ ®Çu ra lµ 204 byte. Bé m· nµy cã kh¶ n¨ng söa sai 8 byte. TiÕp ®ã lµ bé cµi xen ngoµi ®Ó t¨ng kh¶ n¨ng söa sai cña m· khèi RS (204, 188) trong tr­êng hîp x¶y ra lçi chïm. M· hãa trong sö dông m· vßng xo¾n víi tèc ®é c¬ b¶n lµ 1/2. NÕu truyÒn ë chÕ ®é ph©n cÊp th× hai dßng truyÒn t¶i ®­îc m· hãa víi tèc ®é kh¸c nhau. Do ®ã ngoµi tèc ®é c¬ b¶n lµ 1/2 cßn cã c¸c tèc ®é m· hãa vßng xo¾n kh¸c lµ 2/3, 3/4, 5/6 vµ 7/8. TiÕp theo lµ bé cµi xen trong bao gåm cµi xen bit vµ cµi xen symbol. ë chÕ ®é kh«ng ph©n cÊp dßng bit sau m· hãa tíi bé cµi xen bit ®­îc chia thµnh 2, 4, 6 luång t­¬ng øng víi c¸c ph­¬ng ph¸p ®iÒu chÕ QPSK, 16-QAM vµ 64-QAM. ë chÕ ®é ph©n cÊp hai dßng bit sau khi ®­îc m· hãa riªng sÏ cïng ®­îc ®­a tíi bé cµi xen trong vµ mçi dßng chia lµm hai luång cho ®iÒu chÕ 16-QAM, víi ®iÒu chÕ 64-QAM th× dßng ­u tiªn cao ®­îc chia lµm 2 luång cßn dßng ­u tiªn thÊp ®­îc chia lµm 4 luång. Cµi xen symbol (symbol interleaving) ®­îc thùc hiÖn sau cµi xen bit. Môc ®Ých cña cµi xen symbol lµ x¸o trén c¸c symbol tr­íc khi ®iÒu chÕ vµo c¸c sãng mang. Khèi ®iÒu chÕ OFDM bao gåm ®iÒu chÕ (Mapper), thÝch øng khung (Frame adaptation), biÕn ®æi IFFT, chÌn kho¶ng b¶o vÖ, ®iÒu chÕ sè I/Q, vµ biÕn ®æi D/A. D­íi ®©y lµ mét s¬ ®å cña khèi ®iÒu chÕ OFDM dïng cho truyÒn h×nh sè DVB-T: H×nh 55 S¬ ®å ®iÒu chÕ OFDM cho DVB-T CÊu tróc khung: tÝn hiÖu truyÒn ®i ®­îc tæ chøc thµnh c¸c khung, mçi khung cã thêi gian lµ TF gåm 68 symbol. Cø 4 khung t¹o thµnh mét siªu khung (Super Frame). TÊt c¶ c¸c symbol cña mét khung ®Òu chøa sè liÖu vµ c¸c th«ng tin b¸o hiÖu vµ ®­îc ®¸nh sè tõ 0 ®Õn 67. C¸c th«ng tin b¸o hiÖu ®­îc truyÒn trªn c¸c sãng mang x¸c ®Þnh bao gåm: C¸c pilot ph©n t¸n lµ th«ng tin chØ dÉn cho m¸y thu ®¸nh gi¸ t×nh tr¹ng kªnh truyÒn ®Ó tiÕn hµnh söa lçi. C¸c pilot liªn tôc lµ c¸c th«ng tin chØ dÉn cho m¸y thu thùc hiÖn ®ång bé khung, ®ång bé tÇn sè vµ ®ång bé thêi gian. C¸c sãng mang pilot ®Òu ®­îc truyÒn víi møc c«ng suÊt t¨ng c­êng 2,5 dB so víi c¸c sãng mang kh¸c. C¸c sãng mang b¸o hiÖu th«ng sè truyÒn dÉn TSP (Transmission Parameter Signalling) ®­îc sö dông ®Ó cung cÊp c¸c th«ng sè liªn quan tíi m· hãa,®iÒu chÕ nh­ kiÓu ®iÒu chÕ, ph©n cÊp, kho¶ng b¶o vÖ, tèc ®é m· hãa... Mçi symbol OFDM ®­îc t¹o nªn bëi 1705 sãng mang ë mode 2k hoÆc 6817 sãng mang ë mode 8k vµ ®­îc truyÒn trong thêi gian TS = TU + TGI. Trong ®ã TU lµ thêi gian h÷u Ých cßn TGI lµ kho¶ng b¶o vÖ Guard interval. Gi¸ trÞ cña kho¶ng b¶o vÖ b»ng 1/4; 1/8; 1/16 hoÆc 1/32 TU. C¸c tham sè Mode 2k Mode 8k Sè l­îng sãng mang 1705 6817 Sè pilot ph©n t¸n 131 524 Sè pilot liªn tôc 45 117 Sè sãng mang TPS 17 68 Sè sãng mang d÷ liÖu 1512 6048 Thêi gian h÷u Ých TU 224 ms 896 ms Kho¶ng c¸ch tèi thiÓu gi÷a c¸c sãng mang 1/ TU 4464 Hz 1116Hz B¨ng th«ng h÷u Ých 7,61 MHz 7,61 MHz B¶ng c¸c tham sè cña DVB-T ë 2 mode Tiªu chuÈn DVB-T ®­îc thiÕt kÕ truyÒn dÉn trong m«i tr­êng chÞu nhiÒu ¶nh h­ëng cña nhiÔu, pha ®inh ... vµ cã kh¶ n¨ng chèng l¹i ph¶n x¹ nhiÒu ®­êng, hiÖu øng Doppler cho phÐp thiÕt lËp m¹ng ®¬n tÇn, thu di ®éng. Trong tiªu chuÈn l¹i cã nhiÒu ph­¬ng ¸n kh¸c nhau nh­ mode truyÒn (mode 2k hay 8k), chÕ ®é truyÒn (­u tiªn hay kh«ng ­u tiªn), ph­¬ng ph¸p ®iÒu chÕ, kho¶ng b¶o vÖ, tû sè m· hãa nªn sù linh ho¹t vµ hiÖu qu¶. Do ®ã DVB-T ®· tá râ ­u thÕ cña m×nh so víi c¸c chuÈn truyÒn h×nh sè kh¸c vµ ®ang ®­îc sö dông ë nhiÒu n­íc trªn thÕ giíi. M¹ng LAN kh«ng d©y (Wireless LAN) Cïng víi nh÷ng tiÕn bé v­ît bËc cña m¸y tÝnh c¸ nh©n vµ c¸c thiÕt bÞ truyÒn th«ng, c¸c øng dông chuyÓn m¹ch gãi kh«ng d©y còng ngµy cµng ®­îc quan t©m ®· dÉn tíi sù ra ®êi cña m¹ng néi bé kh«ng d©y Wiless LAN. Wiless LAN ®· ®­îc IEEE ban hµnh thµnh chuÈn 802.11 vµo n¨m 1999 vµ ngµy cµng ®­îc hoµn thiÖn víi c¸c version kh¸c nhau. §Æc tÝnh cña Wiless LAN lµ tèc ®é cao, tÝnh di ®éng thÊp, ®é tr¶i trÔ truyÒn dÉn thÊp vµ th­êng ®­îc sö dông ë m«i tr­êng trong nhµ. Do ®ã Wiless LAN chän ph­¬ng thøc ®iÒu chÕ OFDM: OFDM gi¶i quyÕt ®­îc khã kh¨n cña Wiless LAN lµ bÞ ph¶n x¹ ®a ®­êng lín do c¸c vËt thÓ ë m«i tr­êng trong nhµ g©y nªn. MÆc dï ®é tr¶i trÔ do ph¶n x¹ ®a ®­êng lµ nhá nh­ng do truyÒn dÉn tèc ®é cao, chy kú symbol nhá nªn ¶nh h­ëng cña trÔ ®a ®­êng tíi hÖ thèng Wiless LAN lµ rÊt lín. T­¬ng ®èi hiÖu qu¶ trong viÖc sö dông b¨ng th«ng. ThÝch hîp víi tèc truyÒn thay ®æi. Chèng nhiÔu b¨ng hÑp tèt. NhiÔu b¨ng hÑp g©y ra do nhiÒu ng­êi sö dông vµ do c¸c thiÕt bÞ kh¸c g©y ra. HiÖu qu¶ tÝnh to¸n cao: sö dông biÕn ®æi Fourier nhanh FFT cho phÐp gi¶m ®é phøc t¹p xuèng do chØ ph¶i thùc hiÖn Nlog2N phÐp tÝnh cho 1 symbol. Víi N lµ sè sãng mang. §ång bé tèt: m¸y thu OFDM Ýt chÞu ¶nh h­ëng cña jitter thêi gian h¬n so víi dïng kü thuËt tr¶i phæ. Theo chuÈn IEEE 802.11a, hÖ thèng WLAN lµm viÖc ë tÇn sè 5 GHz sö dông c¸c s¬ ®å ®iÒu chÕ kh¸c nhau víi tèc ®é m· hãa kh¸c nhau cho phÐp truyÒn d÷ liÖu víi tèc ®é tõ 6 Mbps ®Õn 54 Mbps. Sù kÕt hîp gi÷a c¸c s¬ ®å ®iÒu chÕ víi tèc ®é m· hãa vßng xo¾n kh¸c nhau cho phÐp truyÒn t¶i tèc ®é bit t­¬ng øng nh­ sau: Tèc ®é bit (Mbps) §iÒu chÕ Tèc ®é m· hãa (R) Sè bit truyÒn trªn 1 sãng mang Sè bit truyÒn trªn 1 OFDM symbol Sè bit d÷ liÖu trªn 1 symbol 6 BPSK 1/2 1 48 24 9 BPSK 3/4 1 48 36 12 QPSK 1/2 2 96 48 18 QPSK 3/4 2 96 72 24 16-QAM 1/2 4 192 96 36 16-QAM 3/4 4 192 144 48 64-QAM 2/3 6 288 192 54 64-QAM 3/4 6 288 216 C¸c tèc ®é bit dïng trong WLAN Bé ®iÒu chÕ OFDM trong WLAN cã tæng céng 64 sãng mang bao gåm 12 sãng mang trèng (zero), 48 sãng mang d÷ liÖu vµ 4 sãng mang dÉn ®­êng (pilot). §é réng b¨ng th«ng cña WLAN lµ 20 MHz, do ®ã kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c sãng mang lµ 20MHz/64 = 312.5 kHz. Chu kú cña mét OFDM symbol lµ 4 ms trong ®ã kho¶ng b¶o vÖ GI lµ 0,8 ms. Kho¶ng b¶o vÖ ë ®©y lµ CP (cyclic prefix). Bé ®iÒu chÕ OFDM sö dông biÕn ®æi IFFT 64 ®iÓm (64 point IFFT). Dßng bit tõ ph©n líp MAC cña cña líp liªn kÕt d÷ liÖu ®­îc ®­a tíi líp vËt lý ®Ó truyÒn dÉn. Dßng bit ®­îc m· hãa vßng xo¾n víi tèc ®é phï hîp ®Ó ®¹t ®­îc tû sè lçi bit cho phÐp. Dßng bit ®· m· hãa ë d¹ng nèi tiÕp ®­îc biÕn ®æi 48 dßng bit song song cã tèc ®é thÊp ®Ó ®iÒu chÕ vµo 48 sãng mang d÷ liÖu. Qu¸ tr×nh ®iÒu chÕ ë ®©y thùc chÊt lµ ¸nh x¹ (Mapping) tõng tæ hîp bit cña 48 luång d÷ liÖu song song theo s¬ ®å ®iÒu chÕ (Constellation) ®Ó t¹o thµnh 48 sè phøc vµ ®­îc biÕn ®æi IFFT 64 ®iÓm vµ ®­îc biÕn ®æi song song sang nèi tiÕp t¹o thµnh chy kú h÷u Ých cña symbol. Kho¶ng b¶o vÖ d¹ng cyclic prefix víi tû lÖ 1/5 sÏ ®­îc chÌn vµo b»ng c¸ch copy 16 ®iÓm cuèi cña chu kú h÷u Ých ®Ó ®Æt vµo ®Çu chu kú t¹o thµnh 1 OFDM symbol hoµn chØnh cã chu kú lµ 4 ms. TiÕp ®ã c¸c symbol ®­îc ®iÒu chÕ vu«ng gãc, n©ng lªn d¶i tÇn 5 GHz, khuyÕch ®¹i c«ng suÊt cao tÇn vµ dÉn tíi anten ph¸t ®Ó truyÒn ®i. PhÝa thu thùc hiÖn qu¸ tr×nh ng­îc l¹i víi phÝa ph¸t. D­íi ®©y lµ s¬ ®å bé thu ph¸t (Transceiver) cña WLAN: H×nh 56 S¬ ®å khèi bé thu ph¸t trong WLAN Ph©n líp MAC (Medium Access Control) trong m¹ng WLAN ®­îc thiÕt kÕ ®Ó ho¹t ®éng trong m«i tr­êng cã nhiÔu vµ cã kh¶ n¨ng di ®éng víi tèc ®é thÊp. Do ®ã ë ®©y cã nh÷ng kh¸c biÖt so víi c¸c m¹ng LAN h÷u tuyÕn th«ng th­êng. HiÖu øng ®Çu cuèi Èn (Hidden terminal effect) x¶y ra khi mét thiÕt bÞ ®Çu cuèi kh«ng ph¸t hiÖn ra qu¸ tr×nh truyÒn dÉn cña thiÕt bÞ ®Çu cuèi kh¸c vµ cè g¾ng chiÕm dông ®­êng truyÒn lµ mét nguyªn nh©n g©y ra xung ®ét. Kh«ng gièng nh­ trong m«i tr­êng h÷u tuyÕn c¸c xung ®ét x¶y ra ®Òu do thÊt tho¸t c¸c gãi bÞ xung ®ét. Trong m«i tr­êng v« tuyÕn, m¸y thu cã thÓ ph¸t hiÖn chÝnh x¸c mét gãi xung ®ét nhê c«ng suÊt ph¸t cña c¸c tr¹m kh¸c vµ ®Æc tÝnh cña kªnh truyÒn. Sù ph¸t hiÖn sai c¸c gãi nhËn ®­îc do pha ®inh nhiÒu ®­êng còng lµ mét nguyªn nh©n kh¸c g©y ra xung ®ét. TÝnh di ®éng cña c¸c thiÕt bÞ ®Çu cuèi còng cÇn ph¶i ®­îc c©n nh¾c ®Õn mét c¸ch thÝch ®¸ng. ChuÈn IEEE 802.11 cung cÊp hai mode ho¹t ®éng cho ph©n líp MAC. Mode thø nhÊt dùa trªn hµm ®iÒu phèi ph©n bè DCF (Distributed coordination function) t­¬ng tù nh­ kü thuËt ph©n ph¸t gãi tèi ­u. Mode thø hai dùa trªn hµm ®iÒu phèi ®iÓm PCF (Point coordination function) lµ ph­¬ng ph¸p bá phiÕu cã ®iÒu khiÓn tËp trung ®­îc qu¶n lý bëi ®iÓm truy nhËp AP (access point) vµ ®­îc dïng cho c¸c dÞch vô d÷ liÖu nh¹y c¶m víi trÔ. §iÓm truy nhËp ®­îc nèi tíi c¸c hÖ thèng ph©n t¸n cã thÓ lµ Ethernet, FDDI hay c¸c m¹ng backbone kh¸c. Hç trî mode DCF lµ b¾t buéc cho m¹ng WLAN. NÕu m¹ng chØ hç trî mode DCF th× ®­îc gäi lµ m¹ng kh«ng theo thÓ thøc (ad-hoc network). Khi ®ã tÊt c¶ c¸c user ®Òu cã c¬ héi sö dông tµi nguyªn m¹ng nh­ nhau. Theo chuÈn IEEE 802.11, WLAN sö dông ph­¬ng thøc ®a truy nhËp sãng mang c¶m øng víi tr¸nh xung ®ét CSMA/CA (Carrier sense multiple access with collision avoidance) t­¬ng tù nh­ CSMA/CD cña ethernet. Trong CSMA/CA mét ®Çu cuèi chØ cã thÓ nghe kªnh truyÒn tr­íc khi truyÒn d÷ liÖu mµ kh«ng thÓ nghe ®­îc trong khi truyÒn nh­ trong CSMA/CD. NÕu kªnh truyÒn rçi trong mét kho¶ng thêi gian lín h¬n kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c frame DIFS (Distributed inter-frame spacing) th× sÏ tiÕn hµnh truyÒn. Ng­îc l¹i thiÕt bÞ ®Çu cuèi sÏ tiÕp tôc nghe ®­êng truyÒn tíi khi kªnh rçi h¬n mét DIFS. Cßn tÝnh n¨ng tr¸nh xung ®ét Collision avoidance yªu cÇu thiÕt bÞ ®Çu cuèi sÏ chê thªm mét kho¶ng thêi gian ngÉu nhiªn sai khi kªnh ®· rçi mét DIFS. Trong thêi gian chê th× tr¹m vÉn tiÕp tôc nghe ®­êng truyÒn. §iÒu nµy tr¸nh ®­îc xung ®ét khi cã nhiÒu h¬n mét tr¹m ®ång thêi nghe ®­êng truyÒn vµ cïng truyÒn khi ®­êng truyÒn rçi. Trong tr­êng hîp x¶y ra xung ®ét, c¸c tr¹m nµy sÏ ph¶i thùc hiÖn l¹i víi thêi gian chê thªm dµi h¬n. HiÓn nhiªn lµ kh«ng cã sù ®¶m b¶o vÒ thêi gian trÔ nhá nhÊt trong mode DCF. Víi c¸c øng dông nh¹y c¶m víi trÔ nh­ VoIP th× sÏ dïng mode PCF. Mode PCF sö dông mét ®iÒu phèi viªn dùa vµo ph­¬ng thøc bá phiÕu ®Ó ®iÒu phèi viÖc truyÒn dÉn mµ kh«ng x¶y ra cung ®ét. øng dông OFDM trong th«ng tin h÷u tuyÕn §­êng d©y thuª bao sè bÊt ®èi xøng ADSL Giíi thiÖu ADSL Kü thuËt truy nhËp m¹ch vßng c¸p ®ång hay ®­îc gäi lµ kü thuËt ®­êng d©y thuª bao sè DSL (Digital Subscriber Line) ®· xuÊt hiÖn tõ ®Çu nh÷ng n¨m 1980. Thùc ra ®©y lµ mét hä c¸c c«ng nghÖ th­êng ®­îc gäi lµ c¸c c«ng nghÖ xDSL, ch÷ x thÓ hiÖn cho c¸c c«ng nghÖ DSL kh¸c nhau nh­ : ADSL, HDSL, VDSL... §©y lµ c¸c kü thuËt truy nhËp ®iÓm tíi ®iÓm kÕt nèi gi÷a thuª bao vµ tæng ®µi trung t©m cho phÐp truyÒn t¶i nhiÒu d¹ng th«ng tin sè liÖu ©m thanh, h×nh ¶nh qua ®«i d©y ®ång truyÒn thèng. Gi¶i ph¸p cña xDSL lµ sö dông d¶i tÇn lín h¬n phÝa trªn d¶i tÇn mµ dÞch vô tho¹i sö dông v× vËy b¨ng th«ng truyÒn dÉn cao h¬n. Trªn ®ã, ng­êi ta sö dông c¸c ph­¬ng ph¸p m· ho¸ kh¸c nhau ®Ó cã thÓ truyÒn ®­îc tèc ®é d÷ liÖu rÊt cao. Tèc ®é cña ®­êng d©y xDSL tuú thuéc thiÕt bÞ sö dông, kho¶ng c¸ch tõ tæng ®µi tíi thuª bao, chÊt l­îng tuyÕn c¸p, kü thuËt m· ho¸ ... Th«ng th­êng kü thuËt nµy cho phÐp hÇu hÕt kh¸ch hµng truyÒn tõ tèc ®é 128 kbit/s tíi 1,5 Mbit/s. Víi kü thuËt míi nhÊt VDSL cho phÐp truyÒn sè liÖu víi tèc ®é lªn tíi 52 Mbit/s theo h­íng tõ tæng ®µi xuèng thuª bao. §iÓm næi bËt cña kü thuËt xDSL lµ tËn dông ®­îc c¬ së h¹ tÇng c¸p ®ång phæ biÕn trªn thÕ giíi nªn nã ®· mau chãng chuyÓn tõ giai ®o¹n thö nghiÖm sang thÞ tr­êng th­¬ng m¹i réng lín ®¸p øng nhu cÇu ph©n phèi c¸c dÞch vô b¨ng réng tíi ng­êi sö dông. Ngoµi ra, khi vÊn ®Ò ®Çu t­ x©y dùng m¹ng truy nhËp sö dông c¸p quang qu¸ tèn kÐm th× c«ng nghÖ nµy ®· thu hót sù chó ý cña nhiÒu nhµ s¶n xuÊt thiÕt bÞ viÔn th«ng, c¸c c¬ quan qu¶ng b¸ ph¸t thanh truyÒn h×nh, c¸c nhµ khai th¸c dÞch vô, c¸c c«ng ty ®iÖn tho¹i néi h¹t t¹o nªn sù c¹nh tranh lµm gi¶m chi phÝ thiÕt bÞ vµ gi¸ c¶ dÞch vô. Mét yÕu tè quan träng gãp phÇn thóc ®Èy sù ph¸t triÓn vµ hoµn thiÖn cña c«ng nghÖ nµy lµ sù ra ®êi c¸c tiªu chuÈn chung cho ho¹t ®éng cña xDSL do tæ chøc viÔn th«ng quèc tÕ ITU vµ nhiÒu tæ chøc tiªu chuÈn, nhãm lµm viÖc kh¸c ®­a ra. Trong ®ã ®­êng d©y thuª bao sè bÊt ®èi xøng ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) lµ c«ng nghÖ ®­îc ph¸t triÓn vµ øng dông nhiÒu nhÊt v× nã t­¬ng thÝch víi c¸c hÖ thèng hiÖn t¹i vµ phï hîp víi nhu cÇu cña ng­êi sö dông. ADSL truyÒn t¶i c¶ th«ng tin sè vµ t­¬ng tù trªn mét ®«i d©y ®ång. Kªnh truyÒn dÉn ADSL cã thÓ ®­îc chia thµnh nhiÒu kªnh sè liÖu tèc ®é cao vµ cïng lóc phôc vô cho c¶ dÞch vô tho¹i. C¸c kªnh h­íng xuèng cã thÓ ®¹t tèc ®é 1,5 ¸ 8 Mbit/s vµ kªnh h­íng lªn tõ 16 kbit/s ¸ 1,5 Mbit/s. Mçi kªnh sè liÖu cã thÓ ph©n chia nhá h¬n thµnh nhiÒu kªnh tèc ®é thÊp h¬n nÕu cÇn (vÝ dô mét kªnh cho truyÒn h×nh sè vµ mét kªnh ®Ó truy nhËp Internet). Tèc ®é truyÒn sè liÖu tèi ®a cña c¸c modem ADSL thay ®æi tuú kho¶ng c¸ch tõ thuª bao tíi tæng ®µi, c¸c møc nhiÔu, cÇu nèi rÏ vµ chÊt l­îng ®­êng d©y. §Æc tÝnh cña kªnh truyÒn ADSL sö dông ®«i d©y ®ång truyÒn thèng cña ®iÖn tho¹i t­¬ng tù. TÝn hiÖu truyÒn ®i trªn ®­êng d©y ®ång chÞu t¸c ®éng cña m«i tr­êng t¹p ©m cña b¶n th©n m¹ch vßng d©y ®ång vµ c¸c can nhiÔu ®iÖn tõ kh¸c tõ bªn ngoµi: T¹p ©m tr¾ng: Nh×n chung cã rÊt nhiÒu nguån t¹p ©m vµ khi kh«ng thÓ xÐt riªng tõng lo¹i ta cã thÓ coi chóng t¹o ra mét tÝn hiÖu ngÉu nhiªn duy nhÊt víi ph©n bè c«ng suÊt ®Òu ë mäi tÇn sè. TÝn hiÖu nµy ®­îc gäi lµ t¹p ©m tr¾ng. T¹p ©m nhiÖt g©y ra do chuyÓn ®éng cña c¸c electron trong ®­êng d©y cã thÓ coi nh­ t¹p ©m tr¾ng cã ph©n bè Gaussian ®­îc gäi lµ t¹p ©m Gausian tr¾ng céng AWGN (Additive White Gaussian Noise). T¹p ©m nµy ¶nh h­ëng ®éc lËp lªn tõng kÝ hiÖu ®­îc truyÒn hay nãi c¸ch kh¸c chóng ®­îc céng víi tÝn hiÖu b¶n tin. Xuyªn ©m: Xuyªn ©m x¶y ra khi tÝn hiÖu tõ c¸c ®«i d©y kÕ cËn g©y nhiÔu víi nhau. Thµnh phÇn xuyªn ©m tiÕp tôc truyÒn theo h­íng ban ®Çu gäi lµ xuyªn ©m ®Çu xa FEXT (Far End Crosstalk). Thµnh phÇn xuyªn ©m truyÒn ng­îc l¹i tíi ®Çu ph¸t gäi lµ xuyªn ©m ®Çu gÇn NEXT (Near End Crosstalk). NEXT cã ¶nh h­ëng lín h¬n FEXT ®èi víi truyÒn dÉn hai chiÒu ®èi xøng v× FEXT bÞ suy hao trong suèt chiÒu dµi truyÒn dÉn trong khi NEXT chØ ®i qua mét kho¶ng c¸ch nhá råi quay trë l¹i ®Çu ph¸t. Mét d¹ng ®Æc biÖt cña NEXT lµ nhiÔu trong mét ®«i d©y kÕ cËn cã cïng d¹ng tÝn hiÖu truyÒn dÉn, ®­îc gäi lµ self-NEXT (tù xuyªn ©m). V× ®«i d©y ®ång th­êng n»m trong mét bã c¸p nhiÒu ®«i víi chiÒu dµi m¹ch vßng ng¾n nªn ¶nh h­ëng cña xuyªn ©m ®Çu gÇn rÊt lín. H×nh 61 Xuyªn ©m ®Çu gÇn vµ xuyªn ©m ®Çu xa NhiÔu tÇn sè v« tuyÕn : C¸c ®­êng d©y xo¾n ®«i c©n b»ng chØ ®­îc thiÕt kÕ ®Ó truyÒn tho¹i nªn chØ chèng ®­îc ¶nh h­ëng cña c¸c tÝn hiÖu tÇn sè v« tuyÕn ë tÇn sè lµm viÖc thÊp. Cßn hÖ thèng ADSL lµm viÖc víi tÇn sè cao th× sù c©n b»ng bÞ gi¶m nªn bÞ c¸c tÝn hiÖu tÇn sè v« tuyÕn cã thÓ x©m nhËp. Møc ®é nhiÔu phô thuéc vµo kho¶ng c¸ch nguån nhiÔu tíi m¹ch vßng. Nh÷ng nguån nhiÔu chÝnh thuéc lo¹i nµy lµ c¸c hÖ thèng v« tuyÕn qu¶ng b¸ ®iÒu biªn AM vµ c¸c hÖ thèng v« tuyÕn nghiÖp d­. C¸c tr¹m v« tuyÕn AM ph¸t qu¶ng b¸ trong d¶i tÇn tõ 560¸1600 KHz. Tuy nhiªn do tÇn sè lµm viÖc cña c¸c tr¹m nµy lµ cè ®Þnh nªn nhiÔu do chóng g©y ra cã thÓ dù ®o¸n ®­îc. Ng­îc l¹i, nhiÔu v« tuyÕn nghiÖp d­ l¹i kh«ng ®o¸n tr­íc ®­îc v× tÇn sè lµm viÖc thay ®æi vµ cã nhiÒu møc c«ng suÊt ph¸t. T¹p ©m xung: sinh ra do giao thoa ®iÖn tõ tøc thêi. VÝ dô khi cã b·o sÐt, thiÕt bÞ trong nhµ bËt, t¾t... T¹p ©m xung cã thÓ kÐo dµi tõ vµi ms tíi vµi ms. §Ó truyÒn dÉn tèc ®é cao trong ®­êng truyÒn cã nhiÔu vµ t¹p ©m nh­ trªn, kü thuËt ®iÒu chÕ ®a tÇn rêi r¹c DMT (Discrete Multi-Tone) ®· ®­îc chän lµm chuÈn ®iÒu chÕ cña ADSL. Kü thuËt ®iÒu chÕ ®a tÇn rêi r¹c DMT còng lµ mét kü thuËt ®iÒu chÕ ®a sãng mang trùc giao OFDM nh­ng víi sè l­îng sãng mang kh«ng nhiÒu. Së dÜ DMT ®­îc chän v× nh÷ng lý do sau: Kh¶ n¨ng chèng nhiÔu tèt nªn th«ng l­îng cao h¬n: VÒ nguyªn t¾c th× DMT vµ CAP (Carrierless Aplitude Phase modulation) lµ kü thuËt ®iÒu chÕ biªn ®é pha kh«ng sãng mang ®­îc sö dông tr­íc ®ã trong hÖ thèng ADSL, ®¹t ®­îc th«ng l­îng nh­ nhau trªn cïng mét kªnh. Nh­ng thùc tÕ th× cã sù kh¸c nhau gi÷a kiÕn tróc m¸y thu vµ ph¸t còng nh­ c¸c giíi h¹n thùc thi ®· ¶nh h­ëng tíi hiÖu n¨ng cña mçi hÖ thèng. Trªn ®­êng d©y ®iÖn tho¹i, nh÷ng thµnh phÇn tÇn sè cao bÞ suy hao nhiÒu h¬n tÇn sè thÊp vµ nÕu m¹ch vßng cã c¸c nh¸nh rÏ (bridge tap) th× mét phÇn b¨ng tÇn kh«ng sö dông ®­îc. DMT xö lý c¸c kªnh con ®éc lËp víi tr¹ng th¸i ®­êng d©y. DMT ®o tû sè S/N cho mçi kªnh con vµ dùa vµo ®ã ®Ó g¸n cho mçi kªnh con mét sè bit nhÊt ®Þnh. Nh÷ng tÇn sè thÊp th­êng mang sè bit nhiÒu h¬n tÇn sè cao do bÞ suy hao Ýt h¬n. KÕt qu¶ lµ th«ng l­îng ®­êng truyÒn t¨ng lªn ngay c¶ khi tr¹ng th¸i ®­êng d©y xÊu. Kh¶ n¨ng ®¸p øng tèc ®é sè liÖu linh ®éng theo tr¹ng th¸i ®­êng d©y: Mçi kªnh con mang mét sè bit nhÊt ®Þnh phô thuéc tû sè S/N cña kªnh ®ã. B»ng c¸ch ®iÒu chØnh sè bit/kªnh, DMT cã thÓ tù ®éng ®iÒu chØnh tèc ®é sè liÖu víi b­íc ®iÒu chØnh nhá nhÊt lµ 32 kbit/s. Trong khi ®ã CAP còng cã kh¶ n¨ng ®iÒu chØnh tèc ®é nh­ng víi b­íc ®iÒu chØnh 640 kbit/s nªn kÐm linh ®éng h¬n so víi DMT. H×nh 62 Kh¶ n¨ng thÝch øng cña DMT víi ®­êng truyÒn C«ng suÊt tiªu thô Ýt h¬n: Do DMT ®o chÊt l­îng ®­êng truyÒn trong tõng kho¶ng tÇn sè nªn cã thÓ tr¸nh nh÷ng kho¶ng tÇn sè bÞ nhiÔu m¹nh dÉn tíi gi¶m c«ng suÊt tiªu thô cña hÖ thèng. T­¬ng thÝch phæ: Khi nhiÒu kh¸ch hµng ®ång thêi truy nhËp vµo c¸c node m¹ng ®Ó sö dông c¸c dÞch vô tèc ®é cao cña nhiÒu nhµ cung cÊp dÞch vô víi c¸c c«ng nghÖ kh¸c nhau th× ¶nh h­ëng xuyªn ©m cña c¸c ®«i d©y ®ång kh¸c nhau trong cïng mét bã c¸p hay gi÷a c¸c bã c¸p kh¸c nhau rÊt lín. §Ó tr¸nh hiÖn t­îng nµy, mét tiªu chuÈn ®­a ra mÆt n¹ mËt ®é phæ c«ng suÊt quy ®Þnh mËt ®é phæ c«ng suÊt PSD mµ hÖ thèng cã thÓ sö dông cho tÇn sè ph¸t h­íng lªn vµ h­íng xuèng. DMT ®¸p øng ®­îc tiªu chuÈn nµy vµ kh«ng g©y nhiÔu cho c¸c hÖ thèng kh¸c. HÖ thèng ADSL D÷ liÖu sau khi ®­îc ®ãng khung ®­îc ®­a vµo m· hãa ®Ó ph¸t hiÖn vµ söa lçi ë phÝa thu. ADSL còng sö dông chuçi m· hãa gåm m· khèi, m· vßng xo¾n vµ cµi xen nh­ ®· ®Ò cËp. TiÕp ®ã tÝn hiÖu sÏ ®­îc kÕt hîp víi Pilot råi qua bé biÕn ®æi d÷ liÖu nèi tiÕp thµnh nh÷ng dßng sè song song cã tèc ®é thÊp h¬n. C¸c dßng sè song song nµy sÏ ®­îc ®iÒu chÕ QAM (QAM mapping) vµ thùc hiÖn thuËt to¸n IFFT ®Ó ®iÒu chÕ DMT. Sau ®ã c¸c tÝn hiÖu ®· ®iÒu chÕ sÏ ®­îc biÕn ®æi thµnh nèi tiÕp vµ chÌn thªm kho¶ng b¶o vÖ CP (cyclic prefix) ®Ó chèng ISI, ®ång bé khung. Cuèi cïng tÝn hiÖu sè ®­îc qua bé DAC biÕn ®æi thµnh tÝn hiÖu t­¬ng tù ®Ó truyÒn ®i. H×nh 63 S¬ ®å khèi bé ®iÒu chÕ DMT Do ®¸p øng tÇn sè cña kªnh truyÒn lµ thay ®æi theo thêi gian vµ cÇn ®­îc ®¸nh gi¸, ®Ó ®¸nh gi¸ ®­îc hÖ sè suy hao vµ thêi gian trÔ t¹i mçi thêi ®iÓm ng­êi ta tiÕn hµnh chÌn vµo ®ã nh÷ng kÝ hiÖu ®Æc biÖt t¹i nh÷ng thêi ®iÓm vµ tÇn sè ®Þnh tr­íc mét c¸ch ®Þnh kú mµ c¶ phÝa ph¸t vµ thu ®Òu ®· biÕt, kÝ hiÖu nµy ®­îc gäi lµ Pilot. PhÝa thu c¨n cø vµo ®é lín vµ kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c Pilot thu ®­îc ®Ó ®¸nh gi¸ chÊt l­îng cña kªnh truyÒn. PhÝa thu ®­îc thùc hiÖn ng­îc l¹i so víi phÝa ph¸t, tÝn hiÖu thu ®­îc sÏ cho ®i qua bé biÕn ®æi ADC råi biÕn ®æi thµnh nh÷ng dßng bit song song ®­a vµo thùc hiÖn thuËt to¸n FFT vµ t¸ch lÊy kÝ hiÖu Pilot ®Ó tiÕn hµnh ®¸nh gi¸ kªnh ®Ó hiÖu chØnh, råi l¹i biÕn ®æi thµnh dßng sè nèi tiÕp, dßng sè nµy ®­îc tiÕn hµnh gi¶i m· ®Ó thu ®­îc dßng sè ban ®Çu. H×nh 64 S¬ ®å khèi bé gi¶i ®iÒu chÕ DMT Trong ADSL tèc ®é truyÒn h­íng lªn vµ h­íng xuèng lµ kh¸c nhau do ®ã c¸c tham sè cña c¸c bé ®iÒu chÕ vµ gi¶i ®iÒu chÕ DMT còng kh¸c nhau: H­íng lªn H­íng xuèng Sè sãng mang 32 256 BiÕn ®æi Fourier 64 ®iÓm 512 ®iÓm Kho¶ng b¶o vÖ 4 mÉu 32 mÉu TÇn sè lÊy mÉu 275 kHz 2,208 MHz B¨ng th«ng 138 kHz 1,104 MHz C¸c th«ng sè cña bé ®iÒu chÕ DMT ADSL thùc hiÖn song c«ng b¨ng ph­¬ng thøc triÖt tiÕng väng nh­ ®· tr×nh bµy ë ch­¬ng 3. Trong kü thuËt triÖt tiÕng väng EC th× d¶i tÇn h­íng lªn ®­îc ®Æt trong d¶i tÇn h­íng xuèng vµ ph¶i dïng mét bé khö tiÕng väng ®Ó ph©n t¸ch ®­êng thu vµ ®­êng ph¸t. ViÖc thùc hiÖn song c«ng ë cïng mét b¨ng tÇn sè t¹i mét thêi ®iÓm cho phÐp sö dông b¨ng tÇn mét c¸ch cã hiÖu qu¶, nh­ng bï l¹i ph­¬ng thøc nµy kh¸ phøc t¹p vµ ®¾t tiÒn. H×nh 65 Ph©n bè d¶i tÇn trong ADSL TruyÒn th«ng qua ®­êng d©y t¶i ®iÖn PLC Giíi thiÖu PLC TruyÒn th«ng qua ®­êng d©y t¶i ®iÖn PLC (Power Line Communication) lµ c«ng nghÖ cho phÐp truyÒn tin tøc (tho¹i, sè liÖu...) ®ång thêi víi dßng ®iÖn cung cÊp ®iÖn n¨ng trªn ®­êng d©y t¶i ®iÖn. C«ng nghÖ PLC cho phÐp më ra mét ph­¬ng tiÖn truyÒn dÉn míi cã nh÷ng ­u ®iÓm ®Æc biÖt so víi c¸c ph­¬ng tiÖn truyÒn thèng. §­êng d©y ®iÖn tån t¹i réng kh¾p bÊt cø mét n­íc nµo vµ cã thÓ cung cÊp ph­¬ng tiÖn th«ng tin nhanh vµ tin cËy v× b¶n chÊt s½n cã cña chóng. Chóng cã thÓ cung cÊp m«i tr­êng th«ng tin víi tèc ®é sè liÖu hµng Mbps vµ v× vËy cã thÓ cung cÊp mét gi¶i ph¸p hiÖu qu¶ vÒ mÆt chi phÝ. Tuy nhiªn, ®­êng d©y ®iÖn ch­a bao giê thËt sù ®­îc thiÕt kÕ cho môc ®Ých truyÒn dÉn. Khã kh¨n trong viÖc truyÒn dÉn trªn ®­êng d©y ®iÖn lµ møc t¹p ©m cao, suy hao tÝn hiÖu vµ mÐo lín, vµ tÝn hiÖu tÇn sè lín kh«ng cã kh¶ n¨ng ph©n phèi qua tr¹m biÕn ¸p. Th«ng tin ®­êng d©y ®iÖn cã tiÒm n¨ng lín trong c¸c øng dông th«ng tin b¨ng réng vµ cã thÓ ®­îc xem lµ lùa chän kinh tÕ so víi truyÒn dÉn th«ng tin b¨ng réng b»ng c¸p sîi quang vµ vÖ tinh. Víi kü thuËt ®iÒu chÕ hiÖn ®¹i nh­ kü thuËt tr¶i phæ vµ kü thuËt ®iÒu chÕ ph©n chia theo tÇn sè trùc giao OFDM cã thÓ kh¾c phôc vµ h¹n chÕ ®­îc vÊn ®Ò nhiÔu, t¹p ©m, ®a ®­êng vµ c¶i thiÖn tØ lÖ lçi bit lµ nh÷ng khã kh¨n chñ yÕu cña vÊn ®Ò truyÒn th«ng trªn ®­êng d©y ®iÖn. V× vËy, trong t­¬ng lai kh«ng xa, ®­êng d©y ®iÖn hoµn toµn cã thÓ trë thµnh mét ph­¬ng tiÖn truyÒn dÉn hiÖu qu¶ vµ tin cËy. §Æc tÝnh cña kªnh truyÒn §­êng d©y ®iÖn vµ c¸c m¹ng liªn quan kh«ng ®­îc thiÕt kÕ cho môc ®Ých truyÒn th«ng. Møc t¹p ©m, suy hao c¸p ë tÇn sè ho¹t ®éng lµ rÊt lín. C¸c tham sè kªnh quan träng ch¼ng h¹n nh­ trë kh¸ng vµ sù suy hao biÕn ®æi kh«ng x¸c ®Þnh theo thêi gian. §ã lµ th¸ch thøc lín nhÊt cña c«ng nghÖ PLC. T¹p ©m vµ nhiÔu Nguån g©y t¹p ©m phæ biÕn trªn m¹ng truyÒn t¶i ®iÖn n¨ng gåm cã sù phãng ®iÖn hoa, chíp, sÐt, c¸c thiÕt bÞ ®ãng ng¾t m¹ch .v.v... Trªn m¹ng ®iÖn h¹ thÕ, nhiÒu nguån g©y t¹p ©m nµy bÞ läc ë tr¹m biÕn ¸p trung, h¹ thÕ, v× vËy nhiÔu phæ biÕn nhÊt trªn m¹ng h¹ thÕ lµ c¸c ®å dïng gia dông vµ c¸c thiÕt bÞ v¨n phßng kh¸c nhau nèi ®Õn m¹ng ®iÖn. T¹p ©m vµ nhiÔu trªn m¹ng ®iÖn cã thÓ ®­îc ph©n thµnh 2 lo¹i: NhiÔu d¹ng sãng, gåm cã: Qu¸ ¸p bao gåm æn ®Þnh (> 2s) vµ ®ét biÕn (<2s), sôt ¸p, yÕu ®iÖn, biÕn ®æi tÇn sè. NhiÔu thªm vµo (superimposed disturbances): Dao ®éng liªn tôc hoÆc vèn cã hoÆc ngÉu nhiªn, nhiÔu chuyÓn tiÕp bao gåm xung vµ dao ®éng c­ìng bøc. NhiÔu d¹ng sãng th­êng Ýt ¶nh h­ëng ®Õn hÖ thèng PLC. Bé thu ph¸t th­êng ®ñ th«ng minh ®Ó kh¾c phôc ®­îc nhiÔu qu¸ ¸p vµ sôt ¸p. NhiÔu hµi cã thÓ lµ nguån nhiÔu chÝnh, nh­ng chóng chØ x¶y ra ë tÇn sè thÊp h¬n tÇn sè thiÕt kÕ cho hÖ thèng PLC. Sù biÕn ®æi tÇn sè cã thÓ g©y ra vÊn ®Ò lín cho hÖ thèng PLC, v× nhiÒu hÖ thèng ®¬n gi¶n dùa vµo tÇn sè sãng mang chÝnh (sãng sin 50Hz) ®Ó ®ång bé gi÷a phÝa ph¸t vµ phÝa thu. Sù biÕn ®æi sãng nµy sÏ g©y ra lçi truyÒn dÉn. C¸c hÖ thèng hiÖn ®¹i cã thÓ v­ît qua trë ng¹i nµy b»ng c¸ch tr¸nh dùa vµo tÇn sè sãng mang chÝnh ®Ó ®ång bé. Trªn m¹ng h¹ thÕ, nhiÔu thªm vµo do mét sè lín c¸c thiÕt bÞ gia dông g©y ra. Cã thÓ ph©n lo¹i h¬n n÷a t¹p ©m lo¹i B nh­ sau : T¹p ©m cã c¸c thµnh phÇn d©y ®ång bé víi tÇn sè hÖ thèng ®iÖn. Nguån th«ng th­êng cña lo¹i t¹p ©m nµy lµ triac vµ bé chØnh l­u cã ®iÒu khiÓn silic, mµ cã thÓ thÊy trong c¸c ®å gia dông nh­ chiÕt ¸p ®Ìn vµ m¸y photocopy. Phæ cña t¹p ©m lo¹i nµy bao gåm mét chuçi hµi cña tÇn sè chÝnh (50Hz). T¹p ©m víi phæ b»ng ph¼ng nãi chung do c¸c m« t¬ th«ng dông g©y ra. KÕt qu¶ qu¸ tr×nh quÐt ®¶o pha trong thiÕt bÞ dïng m« t¬ ch¼ng h¹n nh­ m¸y xay vµ m¸y hót bôi lµ t¹o ra lo¹i t¹p ©m nµy cã phæ b»ng ph¼ng trong d¶i tÇn dïng bëi hÖ thèng PLC. V× vËy, nã cã thÓ ®­îc m« h×nh nh­ t¹p ©m tr¾ng b¨ng tÇn giíi h¹n. §Æc tÝnh cña nhiÒu thiÕt bÞ cã m« t¬ th«ng dông lµ chóng th­êng dïng trong kho¶ng thêi gian ng¾n. V× vËy, hÖ thèng PLC mµ kh«ng ho¹t ®éng trong thêi gian thùc cã thÓ tr¸nh t¹p ©m nµy b»ng c¸ch dõng ho¹t ®éng khi c¸c thiÕt bÞ nµy ho¹t ®éng. Ng­îc l¹i, c¸c hÖ thèng thêi gian thùc ph¶i cã kh¶ n¨ng kh¾c phôc t¹p ©m lo¹i nµy. T¹p ©m xung sù kiÖn ®éc lËp chñ yÕu do c¸c thiÕt bÞ chuyÓn m¹ch, ®ãng ng¾t c«ng t¾c, v.v... T¹p ©m lo¹i nµy g©y nhiÔu toµn bé d¶i tÇn trong mét kho¶ng thêi gian ng¾n, vµ th­êng ®­îc m« h×nh nh­ nhiÔu xung. Kinh nghiÖm víi t¹p ©m xung trong m«i tr­êng truyÒn dÉn kh¸c ®· chØ ra r»ng t¹p ©m lo¹i nµy cã thÓ kh¾c phôc b»ng m· söa lçi. T¹p ©m kh«ng ®ång bé (Non synchronous noise): §Æc ®iÓm cña t¹p ©m kh«ng ®ång bé lµ c¸cthµnh phÇn cã chu kú x¶y ra ë tÇn sè kh¸c c¸c hµi cña tÇn sè chÝnh. Nguån chñ yÕu cña t¹p ©m lo¹i nµy lµ ti vi vµ mµn h×nh m¸y tÝnh. TÝn hiÖu quÐt vµ ®ång bé trong c¸c thiÕt bÞ nh­ vËy cã thÓ g©y ra c¸c thµnh phÇn t¹p ©m ë tÇn sè ®· biÕt, vÝ dô, nhiÔu tõ m¸y thu h×nh hÖ PAL lµ ë 15734 kHz vµ c¸c hµi liªn quan. C¸c chuÈn kh¸c nhau cña tÇn sè quÐt cña m¸y thu h×nh vµ mµn h×nh m¸y tÝnh cã c¸c thµnh phÇn t¹p ©m bøc x¹ kh¸c nhau. Gi¶i ph¸p ®Ó gi¶m thiÓu nh÷ng nhiÔu nh­ vËy lµ tr¸nh truyÒn d÷ liÖu ë tÇn sè 15734 kHz vµ c¸c hµi liªn quan, vµ dïng ph­¬ng ph¸p ®iÒu chÕ ph©n chia tÇn sè, tr¸nh t¹p ©m lo¹i nµy ë c¸c tÇn sè kh«ng dù ®o¸n ®­îc. Trë kh¸ng kªnh vµ suy hao. Trë kh¸ng ®Æc tÝnh cña mét c¸p ®iÖn kh«ng t¶i cã thÓ thu ®­îc b»ng m« h×nh tham sè ph©n bè chuÈn, cho bëi c«ng thøc ë tÇn sè ho¹t ®éng cña hÖ thèng PLC, , trong ®ã L vµ C lµ c¶m kh¸ng vµ dung kh¸ng ®­êng d©y. Tuy nhiªn, m« h×nh ®­êng d©y ph©n bè ®ång nhÊt kh«ng ph¶i lµ mét m« h×nh cho th«ng tin PLC, v× ®­êng d©y ®iÖn cã mét sè t¶i trë kh¸ng kh¸c nhau nèi ®Õn m¹ng ®iÖn trong c¸c kho¶ng thêi gian kh¸c nhau. V× vËy, cã thÓ xem trë kh¸ng kªnh lµ mét biÕn th¨ng gi¸ng m¹nh vµ khã dù ®o¸n. Ta cã thÓ thÊy, gi¸ trÞ trë kh¸ng biÕn ®æi rÊt lín. Nh­ ®· ®Ò cËp, trë kh¸ng toµn bé cña m¹ng h¹ thÕ t¹o thµnh tõ c¸c kÕt nèi song sãng cña tÊt c¶ c¸c t¶i trªn m¹ng, v× thÕ trë kh¸ng nhá sÏ ®ãng vai trß quan träng. Trë kh¸ng toµn bé râ rµng rÊt khã dù ®o¸n. Nãi chung, trë kh¸ng kªnh rÊt thÊp. §ã lµ mét khã kh¨n lín khi thiÕt kÕ m¹ch phèi ghÐp cho truyÒn th«ng PLC. Lý thuyÕt c«ng suÊt truyÒn tèi ®a chØ ra r»ng m¸y ph¸t vµ trë kh¸ng kªnh ph¶i phèi hîp th× c«ng suÊt truyÒn míi lín nhÊt. Víi sù biÕn ®æi trë kh¸ng kªnh m¹nh mÏ, ®iÒu nµy rÊt khã. Ng­êi thiÕt kÕ hÖ thèng PLC ph¶i thiÕt kÕ m¸y ph¸t vµ m¸y thu cã trë kh¸ng vµo vµ ra ®ñ thÊp ®Ó xÊp xØ phèi hîp trë kh¸ng kªnh trong phÇn lín c¸c t×nh huèng. TruyÒn dÉn tÝn hiÖu ®a ®­êng: V× cÊu tróc cña m¹ng ®iÖn h¹ thÕ, mét sè lín sù ph¶n x¹ x¶y ra do sù mÊt phèi hîp trë kh¸ng trªn ®­êng d©y. TÝn hiÖu sÏ kh«ng chØ ®­îc truyÒn theo ®­êng trùc tiÕp gi÷a m¸y thu vµ m¸y ph¸t, mµ cßn theo nhiÒu ®­êng kh¸c nhau. KÕt qu¶ t¹o ra sù truyÒn dÉn tÝn hiÖu ®a ®­êng víi pha dinh lùa chän tÇn sè. Sù truyÒn ®a ®­êng ¶nh h­ëng rÊt lín ®Õn qu¸ tr×nh truyÒn d÷ liÖu. Do hiÖn t­îng ®a ®­êng, mét hoÆc nhiÒu b¶n sao cña tÝn hiÖu sÏ cïng truyÒn ®Õn m¸y thu, nªn qu¸ tr×nh truyÒn sÏ bÞ nhiÔu liªn ký tù ISI. Suy hao do tæn hao c¸p g©y ra: Suy hao tÝn hiÖu th«ng tin trªn m«i tr­êng m¹ng ®iÖn lµ rÊt cao. Suy hao kªnh truyÒn th¼ng kÕt hîp víi vÊn ®Ò mÊt phèi hîp trë kh¸ng sÏ ®­a ra møc suy hao rÊt lín. HÖ thèng PLC Dßng bit vµo ®­îc m· ho¸ vµ ®ãng gãi vµo c¸c khung. TiÕp ®ã dßng bit ®­îc chia thµnh c¸c luång con ®Ó ®iÒu chÕ vµo c¸c sãng mang. Mçi sãng mang con ®Òu dïng c¸c s¬ ®å ®iÒu chÕ nh­ QPSK, BPSK, QAM. C¸c luång nµy ®­îc biÕn ®æi IFFT. D¶i b¶o vÖ ®­îc chÌn vµo ®Çu mçi ký tù ®Ó gi¶m ISI. C¸c ký tù rêi r¹c ®­îc läc vµ chuyÓn sang tÝn hiÖu t­¬ng tù víi tÇn sè trung t©m f0 vµ ®­îc ®æi tÇn lªn tÇn sè phï hîp ®Ó ®­a tíi ®­êng truyÒn. ë phÝa thu, qu¸ tr×nh ®­îc thùc hiÖn ng­îc l¹i : TÝn hiÖu ®­îc chuyÓn xuèng tÇn sè fo, sau ®ã ®Õn tÇng läc vµ biÕn ®æi ADC. Sau khi lo¹i bá d¶i b¶o vÖ, tÝn hiÖu rêi r¹c ®­îc chuyÓn sang miÒn tÇn sè bëi biÕn ®æi Fourier FFT. Cuèi cïng viÖc x¸c ®Þnh ký tù vµ gi¶i m· ®­îc thùc hiÖn. H×nh 66 S¬ ®å ®iÒu chÕ OFDM cho PLC ý t­ëng cña c«ng nghÖ PLC lµ ghÐp tÝn hiÖu sè liÖu cã tÇn sè cao vµo ®­êng d©y t¶i ®iÖn cã tÝn hiÖu c¬ b¶n lµ 50/60 Hz ®Ó truyÒn ®i, vµ ë phÝa thu sÏ t¸ch tÝn hiÖu sè liÖu tÇn cao ra khái tÝn hiÖu ®iÖn 50/60 Hz, ®­a ®Õn khèi xö lý tÝn hiÖu. ViÖc ghÐp tÝn hiÖu lµ mét khÝa c¹nh quan träng cña c«ng nghÖ PLC. TÝn hiÖu th«ng tin cÇn truyÒn ph¶i n»m trong d¶i tÇn cao h¬n nhiÒu tÇn sè dßng ®iÖn chÝnh vµ c¸c hµi cña nã. §ång thêi, tÝn hiÖu ph¶i cã c«ng suÊt ®ñ lín ®Ó ®­a vµo ®­êng d©y t¶i ®iÖn. Mét biÕn ¸p cã ®Æc tÝnh th«ng cao cã thÓ ®­îc dïng ®Ó ghÐp tÝn hiÖu vµo dßng ®iÖn chÝnh. Bé läc th«ng cao ®¶m b¶o dßng ®iÖn chÝnh vµ c¸c hµi cña nã ®­îc c¸ch ly khái modem. KÕt luËn Kü thuËt ®iÒu chÕ ®a sãng mang ®ang ph¸t triÓn hÕt søc nhanh chãng víi nh÷ng kü thuËt míi vµ ®­îc ¸p dông réng r·i trong nhiÒu lo¹i ®­êng truyÒn cña c¸c øng dông kh¸c nhau. C¸c tiÕn bé trong xö lý tÝn hiÖu sè kÕt hîp víi kh¶ n¨ng xö lý m¹nh cña c¸c DSP lµ nÒn t¶ng v÷ng ch¾c cho sù ph¸t triÓn cña c¸c hÖ thèng ®a sãng mang. Kü thuËt ®iÒu chÕ ®a sãng mang mÆc dï cßn kh¸ míi mÎ, nh­ng víi nh÷ng ­u ®iÓm næi bËt cña m×nh ®ang dÇn chiÕm ­u thÕ so víi kü thuËt ®iÒu chÕ ®¬n sãng mang trong c¸c hÖ thèng truyÒn dÉn. §Æc biÖt cã mét sè hÖ thèng lµ lÜnh vùc ¸p dông riªng cña OFDM nh­ m¹ng ®¬n tÇn (SFN). D­íi ®©y lµ mét sè ­u nh­îc ®iÓm cña ®iÒu chÕ ®a sãng mang OFDM so víi ®iÒu chÕ ®¬n sãng mang: §¬n sãng mang §a sãng mang OFDM T­¬ng ®­¬ng §Æc tÝnh víi AWGN X Nh¹y víi nhiÔu xung X Nh¹y víi nhiÔu b¨ng hÑp X Nh¹y víi Clipping X Nh¹y víi jitter vµ nhiÔu pha X Nh¹y víi trÔ X Khèi l­îng tÝnh to¸n X Gi¸ thµnh vµ tiªu thô n¨ng l­îng X ThÝch øng víi tèc ®é bit X So s¸nh gi÷a ®iÒu chÕ ®¬n sãng mang vµ ®a sãng mang Kü thuËt ®iÒu chÕ ®a sãng mang OFDM víi nh÷ng ®Æc tÝnh kü thuËt næi bËt cña m×nh: TÝnh trùc giao ®· ®­îc kh¼ng ®Þnh ch¾c ch¾n vÒ hiÖu qu¶ cña nã trong lý thuyÕt truyÒn tin; Kho¶ng b¶o vÖ cho phÐp ®¶m b¶o tÝnh trùc giao ®ång thêi gióp lo¹i bá ®­îc nhiÔu ISI; PhÐp biÕn ®æi Fourier t¹o ra gi¶i ph¸p ®¬n gi¶n vµ hiÖu qu¶ ®Ó thùc hiÖn kü thuËt nµy, ®· gióp cho OFDM cã thÓ ®­îc øng dông réng r·i. Cïng víi viÖc sö dông hiÖu qu¶ nh÷ng kü thuËt ®ång bé, c©n b»ng vµ m· hãa, OFDM ®· chøng tá vai trß cña m×nh trong c¸c hÖ thèng viÔn th«ng nh­ lµ mét kü thuËt ®iÒu chÕ tiªn tiÕn. C¸c øng dông cña kü thuËt ®iÒu chÕ ®a sãng mang OFDM rÊt ®a d¹ng: OFDM cã thÓ ®­îc dïng trong m«i tr­êng truyÒn dÉn v« tuyÕn vµ h÷u tuyÕn; cã thÓ dïng cho th«ng tin qu¶ng b¸, th«ng tin ®iÓm nèi ®iÓm, ®a truy nhËp, nhiÒu ng­êi sö dông Multiuser. HiÖn nay OFDM ®· ®­îc øng dông thµnh c«ng trong mét sè øng dông nh­ ph¸t thanh truyÒn h×nh sè qu¶ng b¸, m¹ng côc bé kh«ng d©y, ®­êng d©y thuª bao sè kh«ng ®èi xøng vµ th«ng tin qua ®­êng d©y t¶i ®iÖn. Trong t­¬ng lai, OFDM sÏ ®­îc ¸p dông trong nhiÒu lÜnh vùc ®Æc biÖt lµ trong th«ng tin di ®éng. Do h¹n chÕ vÒ thêi gian vµ n¨ng lùc nªn néi dung cña ®å ¸n tèt nghiÖp nµy kh«ng tr¸nh khái nh÷ng sai sãt, em mong ®­îc thÇy c« vµ c¸c b¹n quan t©m gãp ý thªm. Mét lÇn n÷a em xin ch©n thµnh c¶m ¬n thÇy KiÒu TÊt Thµnh ®· tËn t×nh chØ b¶o vµ gióp ®ì ®Ó em cã thÓ hoµn thµnh ®å ¸n tèt nghiÖp nµy. Em còng xin gëi lêi c¶m ¬n tíi toµn thÓ c¸c thµy c« gi¸o trong khoa §iÖn tö - ViÔn th«ng ®¹i häc B¸ch Khoa Hµ Néi vµ b¹n bÌ ®· gióp ®ì em trong qu¸ tr×nh häc tËp vµ rÌn luyÖn võa qua. Mét sè thuËt ng÷ dïng trong ®å ¸n ADC Analog to Digital Conversion Bé chuyÓn ®æi t­¬ng tù - sè ADSL Asymmetric Digital Suscriber Line D©y thuª bao sè kh«ng ®èi xøng AM Amplitude Modulation §iÒu chÕ khãa dÞch biªn ®é AMI Alternate Mark Inversion M· ®¶o dÊu lu©n phiªn APP A Posteriory Probability X¸c suÊt sau ASK Amplitude Shift Keying §iÒu chÕ khãa dÞch pha ATM Asynchronous Transfer Mode Ph­¬ng thøc truyÒn dÉn kh«ng ®ång bé ATSC Advanced Television Systems Committee Tæ chøc chuÈn hãa truyÒn h×nh cña Mü AWGN Additive White Gaussian Noise NhiÔu t¹p ©m Gauss tr¾ng céng BER Bit Error Ratio TØ lÖ lçi bit BnZS Bipolar with n-Zero Substitution M· ®­êng d©y BPSK Bipolar Phase Shift Keying Kho¸ dÞch pha hai cùc CAP Carrierless Aplitude Phase modulation §iÒu chÕ biªn ®é pha kh«ng sö dông sãng mang CMI Coded Mark Inversion M· ®­êng d©y COFDM Coded OFDM §iÒu chÕ OFDM cã m· hãa CRC Cyclic Redundancy Checking Ph­¬ng ph¸p ph¸t hiÖn lçi d­ thõa vßng CSMA/ CA Carrier Sence Multiple Access with Collision Avoidance §a truy nhËp dïng sãng mang c¶m biÕn víi tr¸nh xung ®ét CSMA/ CD Carrier Sence Multiple Access with Collision Detection §a truy nhËp dïng sãng mang c¶m biÕn víi ph¸t hiÖn xung ®ét DAB Digital Audio Broadcasting Ph¸t thanh sè qu¶ng b¸ DAC Digital to Analog Conversion Bé biÕn ®æi sè-t­¬ng tù DFC Distributed Coordinate Function Chøc n¨ng ®iÒu phèi ph©n t¸n DMT Discrete Multi-Tone §iÒu chÕ ®a ©m rêi r¹c DSB Double Side Band Song biªn DSL Digital Subscriber Line §­êng d©y thuª bao sè DSLAM DSL Access Module Khèi ghÐp kªnh truy nhËp DSL DSP Digital Signal Processor Bé xö lý tÝn hiÖu sè DVB Digital Video Broadcasting TruyÒn h×nh sè qu¶ng b¸ DVB-T Digital Video Broadcasting Teresstrial TruyÒn h×nh sè qu¶ng b¸ mÆt ®Êt EC Echo Canceller ThiÕt bÞ khö tiÕng väng ETSI European Telecommunications Standard Institute ViÖn tiªu chuÈn viÔn th«ng Ch©u ¢u FDD Frequency Division Duplex Song c«ng ph©n chia theo tÇn sè FDDI Fiber Distributed Data Interface ChuÈn cho m¹ng c¸p quang FDM Frequency Division Modullation GhÐp kªnh ph©n chia theo tÇn sè FEC Forward Error Checking Söa lçi tr­íc FEXT Far End Crosstalk Xuyªn ©m ®Çu xa FFT Fast Fourier Transform BiÕn ®æi Fourier nhanh FIR Finite Impulse Response Bé läc sè cã ®¸p øng xung h÷u h¹n FSK Frequency Shift Keying §iÒu chÕ khãa dÞch tÇn FSK Frequency Shift Keying Kho¸ pha theo tÇn sè HDB3 Hight Density Bipolar-3 M· ®­êng d©y HDSL High-bit-rate DSL §­êng d©y thuª bao sè tèc ®é bit cao HDTV High-Definition Television TruyÒn h×nh ®é ph©n gi¶i cao ICI InterChanel Inference NhiÔu liªn kªnh IDFT Inverse Discrete Fourier Transform BiÕn ®æi Fourier rêi r¹c ng­îc IFFT Inverse Fast Fourier Transform BiÕn ®æi Fourier nhanh ng­îc ISBN Intergrated Services Digital Broadcasting ChuÈn truyÒn h×nh cña NhËt ISDN Intergrated Services Digital Network M¹ng sè ®a dÞch vô ISI InterSymbol Interference NhiÔu giao thoa gi÷a c¸c ký tù ITU International Telecommunications Union Tæ chøc viÔn th«ng quèc tÕ LAN Local Area Network M¹ng côc bé LLC Logical Link Control §iÒu khiÓn liªn kÕt logic LPF Low Pass Filter Bé läc th«ng thÊp MAC Media Access Control §iÒu khiÓn truy cËp m«i tr­êng MAP Maximum a posteriori Probality X¸c suÊt sau cùc ®¹i MODEM Modulation/Demodulation §iÒu chÕ/gi¶i ®iÒu chÕ MPEG Motion Picture Experts Group Nhãm chuyªn gia h×nh ¶nh ®éng MUX Multiplexer Bé ghÐp kªnh NEXT Near End Crosstalk Xuyªn ©m ®Çu gÇn NRZ Non Return Zeror M· ®­êng truyÒn NRZ OFDM Orthorgonal Frequency Division Multiplexing GhÐp kªnh ph©n chia theo tÇn sè trùc giao PFC Point Coordinate Function Chøc n¨ng ®iÒu phèi ®iÓm PLC PowerLine Communication Th«ng tin ®­êng d©y t¶i ®iÖn POTS Plain Old Telephone Service DÞch vô tho¹i th«ng th­êng PRBS Pseudo Random Binary Sequence Chuçi nhÞ ph©n gi¶ ngÉu nhiªn PSD Power Spectral Density MËt ®é phæ c«ng suÊt PSK Phase Shift Keying Kho¸ dÞch pha PSTN Public Switch Telephone Network M¹ng ®iÖn tho¹i chuyÓn m¹ch c«ng céng QAM Quadrature Amplitude Modulation §iÒu chÕ biªn ®é cÇu ph­¬ng QPSK Quadrature Phase Shift Keying Khãa dÞch pha cÇu ph­¬ng RFI Radio Frequency Interference NhiÔu tÇn sè v« tuyÕn RSC Recursive Symmetric Code M· ®èi xøng ®Ö quy SFN Single Frequency Network M¹ng ®¬n tÇn SNR Signal to Noise Ratio TØ sè tÝn hiÖu trªn t¹p ©m (S/N) SOVA Soft input Soft output Viterbi Algorithm Gi¶i thuËt Viterbi mÒm SSB Single Side Band §¬n biªn TDD Time Division Duplex Song c«ng ph©n chia theo thêi gian TDMA Time Division Multiple Access §a truy nhËp ph©n chia theo thêi gian VDSL Very High-speed DSL §­êng d©y thuª bao sè tèc ®é rÊt cao WLAN Wireless LAN M¹ng côc bé kh«ng d©y Tµi liÖu tham kh¶o Multi-Carrier Digital Communications Theory and Applications of OFDM Ahmad R. S. Bahai and Burton R. Saltzberg Kluwer Academic/Plenum Publishers Basics & History of Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) Richard van Nee Woodside Networks, Breukelen, the Netherlands The suitability of OFDM as a modulation technique for wireless telecommunications, with a CDMA comparison. Eric Lawrey James Cook University Data encoding A. W. Krings Principles of Digital Modulation Mike Fitton Toshiba Research Europe Limited Data Communications Over PowerLine www.congency.com Multicarrier Transmission Systems Wired &Wireless §µo Träng TÝch Héi nghÞ v« tuyÕn ®iÖn tö ViÖt Nam lÇn thø 8 (REV 02)