MÃ ĐƯỜNG TRUYỀN (LINE CODING) pps

MÃ ĐƯỜNG TRUYỀN
(LINE CODING)
 GIỚI THIÊU
 CÁC LOẠI MÃ ĐƯỜNG TRUYỀN
GIỚI THIỆU
 Tín hiệuPCM làchuỗi các bit 1 và 0.
 Việctruyềntínhiệunày(từ mộtbộ ghép
kênh đếnbộ ghép kênh cấpcấphơn, đếngiá
máy viba, hoặc đếngiámáycủathiếtbị
quang) cho dù cự ly ngắnnhưng cũng có thể
nhận chúng bị sai nếutruyềnkhôngđúng
dạng Æ line coding.
 Chuyểntừ mộtdạng mã này sang dạng mã
khác trong thiếtbị truyềnPCM Æ code
converter.
GIỚI THIỆU (tt)
 Việcchọnmãđường truyềnphảilưuý đến:
 Thành phầndc.
 Tín hiệu định thời để đồng bộ máy phát và máy thu.
 Băng thông.
 Giám sát đượcchấtlượng.
GIỚI THIỆU (tt)
 Yêu cầu đối với mã đường truyền (line code):
 Không có thành phần một chiều (dc).
 Năng lượng ở tầnsố thấpphảinhỏ.
 Có nhiềucạnh xung: để khơi phục xung clock ở bộ thu.
 Tín hiệu đãmãhốphảicókhả năng giảimãduynhất
thành tín hiệugốc.
 Dải tần hẹp Ỉ tiết kiệm dải thông đường truyền.
 Biến đổi có quy luật sao cho máy thu kiểm soát được
lỗi bit.

CÁC LOẠI MÃ ĐƯỜNG TRUYỀN
 Có hai loạimãđường truyền chính:
 Unipolar.
 Bipolar.
 Xung mã đường truyền đượcphânlàmhai
loại:
 Non Return to Zero (NRZ)
 Return to Zero (RZ)
CÁC LOẠI MÃ ĐƯỜNG TRUYỀN (tt)

1 1 0 1 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 1
RZ
CMI
NRZ
HDB-3
AMI
CÁC LOẠI MÃ ĐƯỜNG TRUYỀN (tt)
NRZ (100 % unipolar)
 Trên quan điểmmạch: mã NRZ là dạng thông
dụng nhấtcủatínhiệusố (ON-OFF).
 Mã NRZ đượcsử dụng trong thiếtbị ghép
kênh, viba số, truyềndẫnquang.
CÁC LOẠI MÃ ĐƯỜNG TRUYỀN (tt)
NRZ (100 % unipolar) (tt)
CLOCK
T
1 0 1 0
V
V/2
0

NRZ SIGNAL
t
AMPLITUDE
FREQUENCY
0 f/2 f 3f/2 2f 5f/2 3f
NRZ SPECTRUM
DC
f=1/T
CÁC LOẠI MÃ ĐƯỜNG TRUYỀN (tt)
NRZ (100 % unipolar) (tt)
 Tấtcả các bit 1 có cựctínhdương.
 Phổ có thành phầnDC. Giátrị trung bình của
DC phụ thuộcvàotỉ số số bit 1/0 củachuỗi
tín hiệu(từ 0 volt ÆV volt). Ví dụ: chuỗi
10101010 có thành phầnDC làV/2.
 Thành phầntầnsố cơ bản: f/2.
 Chỉ có hài bậclẻ.
 Không có biên độ tín hiệu ở tầnsố clock (f)
nên khó tách xung clock ởđầuthu.
 Nếu có nhiễutácđộng lên thì không thể tách
được.
CÁC LOẠI MÃ ĐƯỜNG TRUYỀN (tt)
NRZ (100 % unipolar) (tt)
 Mã NRZ không phù hợpchođường truyền
cáp đồng.
 Mã NRZ đượcsử dụng cho hệ thống tốc độ
cao như SONET/SDH (155Mbit/s hoặccao
hơn) nhưng phải đượcngẫu nhiên hoá
(Scrambled)
VÍ DỤ MÃ NRZ (100 % unipolar)

Cho chuỗi bit sau: 1011001010
Hãy vẽ dạng xung củachuỗisố trên nếu mã thành
mã NRZ.
1011001010
NRZ
+V
0
QUY TẮC MÃ NRZ (100 % unipolar)
 Bit 1 Æ xung dương(+V)
 Bit 0 Æ xung 0
 Độ rộng xung: bằng độ rộng bit
1011001010
NRZ
+V
0
CÁC LOẠI MÃ ĐƯỜNG TRUYỀN (tt)
RZ (50 % unipolar)
 Giống như mã NRZ nhưng độ rộng xung giảm
còn một nửa.
CÁC LOẠI MÃ ĐƯỜNG TRUYỀN (tt)
RZ (50 % unipolar) (tt)
CLOCK
T
1 0 1 0 1 1 0
V
DC
RZ SIGNAL
t
AMPLITUDE
FREQUENCY

0 f 2f 3f 4f 5f 6f
RZ SPECTRUM
DC
CÁC LOẠI MÃ ĐƯỜNG TRUYỀN (tt)
RZ (50 % unipolar) (tt)
 Cũng tồn tại thành phần DC.
 Tần số cơ bản bây giờ trùng với tần số xung
clock của tín hiệu Æ có thể tách xung clock ở
đầu thu khi không tồn tại chuỗi bit 0 kéo dài.
 Không thể phát hiện lỗi khi có nhiễu.
Æ sử dụng có giới hạn. Nhưng mã RZ bipolar
được sử dụng rộng rãi.
VÍ DỤ MÃ RZ (50 % unipolar)
Cho chuỗi bit sau: 1011001010
Hãy vẽ dạng xung của chuỗi số trên nếu mã thành
mã RZ.
+V
0
1011001010
NRZ
QUY TẮC MÃ RZ (50 % unipolar)
 Bit 1 Æ xung dương(+V) ở nữa chu kỳ đầu
và xung 0 ở nữa chu kỳ còn lại của độ rộng
bit.
 Bit 0 Æ xung 0
+V
0
1011001010
NRZ
CÁC LOẠI MÃ ĐƯỜNG TRUYỀN (tt)

Alternative Mark Inversion AMI (bipolar code)
 Mã hai cực đổi dấu lần lượt
 Độ rộng xung bằng nữa chu kỳ xung
 Không chứa thành phần một chiều
 Quy tắc chuyển đổi:
 Bit 1 trong mã gốc chuyển thành các xung +V và –V.
 Độ rộng xung: 50%.
 Bit 0 trong mã gốc chuyển thành 0 volt.
 Chưa giảm được số bit 0 liên tiếp
 Chỉ dùng trong hệ thống 1,544Mbit/s (G.703)
CÁC LOẠI MÃ ĐƯỜNG TRUYỀN (tt)
AMI (bipolar code) (tt)
CLOCK
T
1 0 1 0 1 1 0
+V
-V
AMI CODED
SIGNAL
t
AMPLITUDE
FREQUENCY
0 f/2 f 3f/2 2f 5f/2 3f
AMI SPECTRUM
CÁC LOẠI MÃ ĐƯỜNG TRUYỀN (tt)
Alternative Digit Inversion ADI (unipolar 100%)
 Cứởmỗi bit/digit thứ hai được đảo.
 ADI rất hữu dụng vì cho dù chuỗi các bit 1 hoặc 0
lớn nhưng đầu thu vẫn có thể tách được xung
clock.

CÁC LOẠI MÃ ĐƯỜNG TRUYỀN (tt)
ADI (unipolar 100%)(tt)
1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4
CLOCK
BIT NUMBER
I I I I I I
PCM SIGNAL
BITS TO BE
INVERTED
ADI SIGNAL
MAÕ ÑÖÔØNG TRUYEÀN TRONG PDH
 HDB-3 (High density binary)
− Quy tắc chuyển mã:
+ Các bit 1 trong mã gốc sẽ chuyển thành các xung +V hoặc
–V sao cho luôn trái dấu với xung trước đó.
+ Dãy 3 bit 0 trở xuống sẽ chuyển thành xung 0.
+ Dãy 4 bit 0 trở lên sẽ được chia thành từng nhóm 4 bit, và
chuyển thành 4 xung A00B hoặc 000B, trong đó xung A là
xung theo qui tắc, còn xung B là xung trái qui tắc. Xung
theo qui tắc là xung trái dấu với xung trước đó, còn xung
trái qui tắc là xung cùng dấu với xung trước đó.
o 000B nếu xung đứng trước dãy 4 bit 0 trái dấu với
xung B đứng trước gần nhất.
o A00B nếu xung đứng trước dãy 4 bit 0 cùng dấu
với xung B đứng trước gần nhất.
VÍ DỤ MÃ HDB-3
Cho chuỗi bit sau: 10110010000100000
Hãy vẽ dạng xung của chuỗi số trên nếu mã thành
mã HDB-3.
101100100001 00000

++ +000B
000B
+V
0
-V
VÍ DỤ MÃ HDB-3
Cho chuỗi bit sau: 10110010000100000
Hãy vẽ dạng xung của chuỗi số trên nếu mã thành
mã HDB-3.
101100100001 00000
++000B
-000B
+V
0
-V
MÃ ĐƯỜNG TRUYỀN TRONG PDH
 Đặc điểm mã HDB-3:
− Chỉ tồn tại các dãy có 3 bit 0 liên tiếp trở xuống
− Không chứa thành phần một chiều
− Mã HDB-3 có số bit 0 liên tiếp ít nhất so với các mã
khác (mật độ xung dòng cao)
− Dùng trong hệ thống 2Mbit/s và 34Mbit/s.