Bài giảng Truyền số liệu - Chương 8: Ghép kênh (Multiplexing) - Nguyễn Việt Hùng

dịch vụ 44,376 Mbps hay 7 kênh DS-2, 28 
 kênh DS-1, 672 kênh DS-0, hay kết hợp các dịch vụ trên. 
 ‰ DS-4 là dịch vụ 274,176Mbps; 274,176Mbps tức là 4032 nhân với 64 Kbps 
 cộng với 16,128 Mbps overhead. Có thể được dùng để ghép 6 kênh DS-3, 42 
 kênh DS-2, 168 kênh DS-1, 4032 kênh DS-0, hay kết hợp các phương pháp 
 trên. 
 T-lines: DS-0, DS-1 và tiếp tục là tên các dịch vụ. Để thiết lập các dịch vụ này, các 
công ty điện thoại dùng dây T (T-1 hay T-4). Các đường dây này thích hợp một cách chính 
xác với tốc độ dữ liệu của dịch vụ từ DS-1 đến DS-4. 
 T-1 được dùng để thiết lập DS-1, T-2 được dùng để thiết lập DS-2, v.v,.... Trong bảng, 
ta thấy là DS-0 thực sự không phải là dịch vụ, nhưng được định nghĩa để dùng làm cơ sở tham 
chiếu. các công ty điện thoại hy vọng là khách hàng của mình thấy là các dịch vụ của DS-0 
thay thế được DDS. 
Biên dịch: Nguyễn Việt Hùng Trang 127 
Bài giảng: Truyền số liệu Chương 8: Ghép kênh (Multiplexing) 
 T line dùng cho truyền dẫn analog: 
 Volume
 AB C DEF
 Sh if t Tr an sf er
 12 3
 GHIJKLMNO
 Te st Cast
 4 5 6
 PQRS TU V WX YZ
 MuteDrop
 7 8 9
 S peaker H old
 * 0 #
 Volume
 AB C DEF
 Sh if t Tr an sf er
 12 3
 GHIJKLMNO
 Te st Cast
 4 5 6
 PQRS TU V WX YZ
 MuteDrop
 7 8 9
 S peaker H old
 * 0 #
 Volume
 AB C DEF
 Sh if t Tr an sf er
 12 3
 GHIJKLMNO
 Te st Cast
 4 5 6
 PQRS TU V WX YZ
 MuteDrop
 7 8 9
 S peaker H old
 * 0 #
 Hình 8.27 
 Frame T-1: như đã nói trên, DS-1 cần 8 Kbps làm overhead. Để hiểu được cách tính 
overhead này, ta cần xem xét format của frame 24 kênh thoại. 
 Volume
 ABC DEF
 Shift Transfer 123
 GHI JKL MNO
 Test Ca st 4 5 6
 PQRS TUV WXYZ
 Mu teDrop 7 8 9
 Speaker Hold
 * 0 #
 Volume
 ABC DEF
 Shift Transfer 123
 GHI JKL MNO
 Test Ca st 4 5 6
 PQRS TUV WXYZ
 MueD t rop 7 8 9
 Speaker Hold
 * 0 #
 Volume
 ABC DEF
 Shift Transfer 123
 GHI JKL MNO
 Test Ca st 4 5 6
 PQRS TUV WX Y Z
 MueD t rop 7 8 9
 Speaker Hold
 * 0 #
 Hình 8.28 
 Frame dùng cho dây T-1 thường là 193 bit chia cho 24 slot/8bit và thêm một bit đồng 
bộ (24 x 8 +1 = 193). Nói khác đi mỗi slot chứa một đoạn tín hiệu từ mỗi kênh; 24 segment 
được chuyển vị thành một frame. Nếu T-1 mang 800 frame, tốc độ dữ liệu là 1,544 Mbps (193 
x 8000 =1,544 Mbps), là dung lượng của đường dây. 
 Fractional T line: nhiều thuê bao có thể không dùng hết toàn dung lượng của T line. 
Để phục vụ các thuê bao này, công ty điện thoại đã phát triển dịch vụ fractional (phân đọan) T 
line, cho phép thuê bao được chia sẻ một đường truyền bằng cách đa hợp các truyền dẫn. 
 Hình 8.29 
 Thí dụ, một doanh nghiệp nhỏ có thể chỉ cần ¼ dung lượng đường T-1. Nếu bốn doanh 
nghiệp có trụ sở trong cùng tòa nhà, họ có thể chia đường T-1. Để thực hiện, họ hướng các 
đường truyền của họ qua một bộ phận gọi là DSU/CSU (digital service unit/channel service 
unit). Thiết bị này cho phép họ chia dung lượng kênh truyền thành bốn kênh chuyển vị 
(interleaving). 
Biên dịch: Nguyễn Việt Hùng Trang 128 
Bài giảng: Truyền số liệu Chương 8: Ghép kênh (Multiplexing) 
 E-Lines: các dạng T line dùng tại châu Âu thì gọi là E line. Về nguyên tắc, hai hệ thống 
này tương tự nhau, nhưng dung lượng khác nhau. 
8.5.2 Các dịch vụ ghép kênh khác: 
 Ta đã khảo sát phương pháp ghép kênh trong môi trường cáp, nhưng ghép kênh còn có 
thể dùng đươc trong cả môi trường trái đất lẫn vệ tinh. Ngày nay các nhà cung cấp dịch vụ 
điện thoại đã đưa ra một dịch vụ rất mạnh, như ISDN, SONET, và ATM đều phụ thuộc vào 
phương pháp ghép kênh. 
8.6.ĐƯỜNG DÂY THUÊ BAO SỐ (DSL) 
 Đường dây thuê bao số (DSL: Digital Subscriber Line) là một công nghệ mới được 
dùng trong các mạng điện thoại hiện đại như mạch vòng (local loop) điện thoại, cho phép thực 
hiện việc truyền với tốc độ cao dữ liệu, voice, video, và đa phương tiện (multimedia). 
 DSL là một họ các công nghệ: năm trong số đó là: ADSL, RADSL, HDSL, VDSL và 
SDSL. 
8.6.1.ADSL: (asymmetric digital subscriber line) 
 Các công ty điện thoại đã thiết lập mạng số diện rộng tốc độ cao để duy trì thông tin 
giữa các tổng đài. Kết nối giữa thuê bao và mạng, lại vẫn còn là analog (mạch vòng). Như thế 
cần có kết nối số - một dây thuê bao số - mà không cần phải thay đổi mạch vòng hiện hữu. 
Mạch vòng là cáp đôi xoắn có băng thông 1 MHz hoặc lớn hơn. 
 ADSL là không đối xứng, tức là cung cấp tốc độ bit cao theo chiều downstream (từ tổng 
đài đến thuê bao) cao hơn so với tốc độ upstream (từ thuê bao đến tổng đài). Đó là điều mà 
thực tế các thuê bao đều cần, họ muốn download nhiều dữ liệu từ Internet nhanh và khi gởi 
chỉ chuyển dữ liệu dung lượng thấp (email). 
 Hình 8.30 
 ADSL chia băng thông của dây cáp xoắn (1 MHz) thành ba dải tần. Dải tần 1, thường là 
từ 0 đến 25 KHz, được dùng cho dịch vụ điện thoại thông thường(plain old telephone 
service: POTS). Dịch vụ này chỉ cần băng thông 4 KHz, phần còn lại dùng làm băng bảo vệ 
để phân cách kênh thoại với kênh dữ liệu. Băng thứ hai, từ 25 đến 250 KHz, được dùng để tạo 
upstream. Băng thứ ba, từ 250 KHZ đến 1 MHz, được dùng cho downstream. Một số thiết lập 
cho phép trùng lắp dòng upstream và downstream để cung cấp thêm băng thông cho 
downstream. 
Biên dịch: Nguyễn Việt Hùng Trang 129 
Bài giảng: Truyền số liệu Chương 8: Ghép kênh (Multiplexing) 
 Kỹ thuật điều chế: Hầu hết các thiết lập đầu tiên của ADSL đều dùng kỹ thuật điều chế 
được gọi là CAP(carrierless amplitude/phase ), tiếp đến là dùng phương pháp điều chế khác 
được gọi là discrete mutitone (DMT) là chuNn được ANSI đề ra. 
 CAP: (Carrierless amplitude/phase) là kỹ thuật điều chế tương tự QAM, nhưng có một 
điểm quan trọng là bỏ sóng mang. Kỹ thuật này trong thực tế phức tạp hơn QAM và chưa 
được chuNn hóa. 
 DMT: (discrete multitone technique) kết hợp QAM và FDM, các băng thông cho mỗi 
hướng được chia thành từng kênh 4 KHz, với các tần số sóng mang riêng. 
 bit 1
 QAM
 Blocks of Serial-
 bit 2
 N bits to- QAM
 parallel FDM
 convert :
 er :
 bit N
 QAM
 Hình 8.31 
 Hình vẽ trên minh họa ý niệm DMT dùng N kênh. Các bit từ nguồn được đi qua bộ 
chuyển đổi nối tiếp/song song, trong đó các block N bit được chia thành N kênh truyền, mỗi 
kênh một bit. Tín hiệu QAM được tạo ra từ mỗi kênh được ghép theo tần số FDM để tạo tín 
hiệu chung trên đường truyền. 
 Upstream: 64 Kbps to 1 Mbps
 Downstream: 500 Kbps to 8 Mbps
 Volume
 ABC DEF
 Shit f Tr ansf er
 123
 GHI JKL MNO
 Te st Cast
 4 5 6
 PQRS TU V WXYZ
 MuteDrop
 7 8 9
 S peake r H ol d
 Voice * 0 #
 To TELCO Upstream
 FDM DMT
 Local loop
 `
 DMT
 Downstream
 ADSL modem
 Hình 8.32 
 ChuNn AN SI định nghĩa tốc độ mỗi kênh 4 KHz là 60 Kbps, tức là điều chế QAM với 
15 bit/baud. 
 ‰ Kênh upstream thường chiếm 25 kênh, tức là tốc độ bit là 25 x 60 Kbps, hay là 
 1,5 Mbps. Thông thường tốc độ theo hướng này thay đổi từ 64 Kbps đến 1 
 Mbps. 
Biên dịch: Nguyễn Việt Hùng Trang 130 
Bài giảng: Truyền số liệu Chương 8: Ghép kênh (Multiplexing) 
 ‰ Kênh downstream thường chiếm 200 kênh, tức là tốc độ bit là 200 x 60 kbps, 
 hay 12 Mbps. Tuy nhiên thông thường tốc độ theo hướng này thay đổi từ 500 
 Kbps đến 8 Mbps do ảnh hưởng của nhiễu. 
 Hình trên minh họa ADSL, tốc độ bit theo các chiều. 
8.6.2.RADSL: (rate adaptive asymmetrical digital subscriber line) là công nghệ dựa trên 
ASDL. Cho phép nhiều cấp tốc độ dữ liệu khác nhau tùy theo dạng thông tin: thoại, dữ 
liệu, multimedia, v.v,... Các tốc độ khác nhau này có thể được cấp cho thuê bao theo yêu cầu 
về băng thông. RADSL có lợi cho người dùng hơn do chi phí dựa trên tốc độ dữ liệu cần thiết. 
8.6.3.HDSL:(high bit rate digital subscriber line) được Bellcore thiết kế (hiện nay là 
Telecordia) là một dạng khác của T-line (1,544 Mbps). Dây T-1 dùng phương pháp mã hóa 
AMI, thường nhạy cảm với suy hao tại tần số cao. Điều này làm giới hạn chiều dài của T-1 
chỉ có 1 km. Để có cự ly xa hơn, cần có repeater, như thế là gia tăng chi phí. 
 HDSL dùng phương pháp mã hóa 2B1Q, tức là ít nhạy cảm với suy hao hơn. Tốc độ dữ 
liệu có thể lên đến 2 Mbps mà không cần repeater với cự ly lên đến 3,6 km. HDSL dùng hai 
đôi dây xoắn để truyền full-duplex. 
8.6.4.SDSL:(symmetric or single-line digital subscriber line) tương tự như HSDL nhưng chỉ 
dùng một đôi dây xoắn, phù hợp cho hầu hết các thuê bao tại nhà, với cùng tốc độ dữ liệu 
như HSDL. Dùng một kỹ thuật được gọi là triệt tiếng dội (echo-cancellation) để truyền full-
duplex. 
8.6.5.VDSL:(very high bit rate digital subscriber line); là dạng khác của ADSL, dùng cáp 
đồng trục, cáp quang hay cáp dây xoắn để truyền cự ly ngắn(300 đến 1800 mét). Dùng kỹ 
thuật điều chế DMT với tốc độ bit từ 50 đến 55 Mbps cho downstream và 1,5 đến 2,5 Mbps 
cho upstream. 
8.7.FTTC (fiber to the curb ) : 
 Cáp quang có nhiều ưu điểm, với yếu tố chống nhiễu và băng thông rộng . Tuy nhiên, 
khi so sánh với các dạng cáp khác thì đắc tiền. Các công ty điện thoại và truyền hình cáp đã 
cải thiện bằng cách dùng phương pháp gọi là FTTC, cho phép dùng cáp quang với chi phí 
thấp. Cáp quang được dùng làm môi trường truyền từ các tổng đài với nhau hay từ tổng đài 
đến lề đường (curb). Từ lề đường đến thuê bao dùng các môi trường ít tốn kém hơn như cáp 
đồng trục hay cáp xoắn. 
 FTTC trong mạng điện thoại: 
 Hình 8.33 
 Hệ thống điện thoại dùng cáp quang để kết nối và ghép kênh nhiều kênh thoại. Dây 
đồng xoắn đôi từ từng ngôi nhà (premise) được ghép kênh trong hộp nối và chuyển thành tín 
Biên dịch: N guyễn Việt Hùng Trang 131 
Bài giảng: Truyền số liệu Chương 8: Ghép kênh (Multiplexing) 
hiệu quang. Các tín hiệu quang này được ghép kênh tại tổng đài chuyển mạch, dùng WDM để 
tạo băng thông tín hiệu rộng hơn. 
 FTTC dùng trong truyền hình cáp: 
 Hệ thống truyền hình cáp dùng cáp quang để kết nối và ghép kênh nhiều kênh truyền 
hình cáp. Các cáp đồng trục từ các ngôi nhà riêng biệt được ghép ênh tại hộp nối và chuyển 
sang tín hiệu quang học. Các tín hiệu quang này được ghép kênh tại tổng đài chuyển mạch, 
dùng WDM để tạo băng thông tín hiệu rộng hơn. 
 Hình 8.34 
Câu hỏi: 
 1. Trình bày kỹ thuật ghép kênh và phân kên FDM. 
 2. Trình bày kỹ thuật ghép kênh TDM không đồng bộ. 
 3. Trình bày kỹ thuật ghép kênh TDM đồng bộ. 
Bài Tập: 
 1. Công thức tính băng thông tín hiệu FDM. 
 2. Công thức tính tốc độ bit TDM đồng bộ, TDM không đồng bộ.
Biên dịch: N guyễn Việt Hùng Trang 132 
Bài giảng: Truyền số liệu Chương 8: Ghép kênh (Multiplexing) 
 TỪ KHÓA VÀ Ý NIỆM 
‰ analog hierarchy ‰ synchronuos time-division mutiplexing 
‰ analog leased service ‰ T lines T-1 lines T-2 lines T-3 
‰ analog service lines T-4 lines 
‰ analog switched service ‰ time division multiplexing (TDM) 
‰ asymmetric digital subscriber line ‰ very high bit rate digital subscriber line 
 (ADSL) (VDSL) 
‰ asynchronous time-division ‰ wave-division multiplexing (WDM) 
 multiplexing 
‰ bandwidth 
‰ bandwidth on demand TÓM TẮT 
‰ bit stuffing 
‰ carrierless amplitude/phase 
 ™ Ghép kênh là quá trình truyền đồng 
‰ channel 
 thời nhiều tín hiệu qua một đường 
‰ common carrier 
 truyền dữ liệu 
‰ conditioning 
‰ demultiplexer (DEMUX) ™ Có hai dạng ghép kênh là FDM 
‰ digital data service (DDS) (phân chia theo tần số) và TDM 
‰ digital service unit (DSU) (phân chia theo thời gian) 
‰ digital service unit/channel service unit ™ Trong FDM, mỗi tín hiệu được 
 (DSU/DCU) điều chế với các tần số sóng mang 
‰ digital signal service (DS) khác nhau. Cs2c tín hiệu điều chế 
‰ digital sibscriber line (DSL) này được tổ hợp thành một tín hiệu 
‰ discrete multitone technique (DMT) mới và gởi đi trên đường truyền 
‰ E-lines 
‰ fiber to the curb (FTTC) ™ Trong FDM, bộ ghép kênh điều chế 
‰ fractional T line và tổ hợp tín hiệu còn bộ phân kênh 
‰ framing bit tách tín và giải điều chế. 
‰ frequency-division multiplexing ™ Trong FDM, dải phân cách giữ cho 
 (FDM) các tín hiệu điều chế không bị trùng 
‰ group lắp và gây nhiễu qua lại 
‰ guard band 
 ™ Trong TDM các tín hiệu số từ n 
‰ high bit rate digital subscriber line 
 (HDSL) thiết bị được chuyển vị lẫn nhau, 
 tạo nên khung (frame) dữ liệu (bit, 
‰ interleaving 
 byte, hay các đơn vị dữ liệu khác). 
‰ inverse multiplexing 
‰ jumbo group ™ TDM được chia thành TDM đồng 
‰ local loop bộ và TDM không đồng bộ (thống 
‰ master group kê). 
‰ multiplexer (MUX) 
 ™ Trong TDM đồng bộ, mổi frame 
‰ multiplexing 
 chứa ít nhất một slot được dùng 
‰ overhead 
 cho mỗi thiết bị. Thứ tự chuyển dữ 
‰ path 
 liệu của các thiết bị là không thay 
‰ rate adaptive asynnetrical digital 
 đổi, nếu một thiết bị không gởi dữ 
 subscriber line (RADSL) 
 liệu thì gởi đi slot trống. 
‰ statistical time-division mutiplexing 
‰ supergroup ™ Trong loại TDM đồng bộ, có thể có 
‰ switched/56 một bit tại đoầu frame nhằm giữ 
‰ symmetrical digital subscriber line đồng bộ. 
 (SDSL) 
Biên dịch: N guyễn Việt Hùng Trang 133 
Bài giảng: Truyền số liệu Chương 8: Ghép kênh (Multiplexing) 
 ™ Trong TDM không đồng bộ, thứ tự ™ T line (từ T-1 đế T-4) là các thiết 
 các slot phụ thuộc vào thiết bị nào lập của DS. Một kênh T-1 có 24 
 có dữ liệu cần gởi. kênh thoại. 
 ™ TDM không đồng bộ thêm địa chỉ ™ Dịch vụ fractional T-1 cho phép 
 thiết bị vào mỗi slot thời gian. nhiều thuê bao chia xẻ một đường 
 bằng cách ghép kênh tín hiệu. 
 ™ Ghép kênh nghịch chia dòng dữ 
 liệu từ một đường tốc độ cao thành ™ T line được dùng ở Bắc Mỹ, còn E 
 nhiều đường tốc độ thấp. line được dùng ở Châu Âu. 
 ™ Dịch vụ điện thoại có thể dùng ™ Đường dây thuê bao số (DSL: 
 analog hay số. digital subscriber line) là công nghê 
 dùng mạng thông tin hiện hữu vào 
 ™ Dịch vụ chuyển mạch analog cần 
 việc truyền tốc độ cao như: dữ 
 có gọi chuông (dialing), chuyển 
 liệu, voice, video, và multimedia. 
 mạch, và các kết nối tạm thời chỉ 
 định. ™ Họ DSL bao gồm ADSL, RADSL, 
 HDSL, SDSL và VDSL. 
 ™ Dịch vụ thuê analog là đường kết 
 nối thường trực giữa hai thuê bao. ™ Băng thông downstream trong 
 Không cần gọi chuông. ADSL thường là 4,5 lần lớn hơn so 
 với upstream. 
 ™ Công ty điện thoại dùng ghép kênh 
 để tổ hợp các kênh thoại thành ™ ADSL dùng cả kỹ thuật carrierless 
 nhóm đủ lớn để truyền hiệu quả amplitude/phase (CAP) và discrete 
 hơn. multitone modulation (DMT). 
 ™ Dịch vụ chuyển mạch/56 là dạng số ™ WDM tương tự FDM , tuy nhiên 
 tương đương của đường dây trường hợp này là ánh sáng. 
 chuyển mạch analog. Cần có đơn vị ™ Truyền hình cáp và mạng điện 
 dịch vụ số (DSU) để bảo đảm tốc thoại dùng kỹ thuật cáp quang đến 
 độ dữ liệu 56 Kbps. lề đường (FTTC: fiber to the curb) 
 ™ Dịch vụ dữ liệu số (DDS) là dạng để giảm thiểu số lượng cáp quang 
 tương đương của đường thuê kênh cần thiết. 
 (leased line). DDS cũng cần có ™ Kỹ thuật DMT (discrete multitone 
 DSU. modulation) là kết hợp các phần tử 
 ™ DS là dạng phân cấp của các tín của QAM và FDM đề cho phép có 
 hiệu TTTTDM. băng thông rộng hơn trong dòng 
 downstream. 
Biên dịch: N guyễn Việt Hùng Trang 134