Ghép kênh
Cho đến nay, chúng tôi chỉ tập trung vào một kênh thoại. Bây giờ, chúng ta cần kết hợp một số kênh này thành một đường truyền duy nhất, một quá trình được gọi là ghép kênh . Ghép kênh là một quá trình được sử dụng trong đó một số kênh có thể được kết hợp, để chúng được truyền qua một đường truyền duy nhất. Quá trình thường được sử dụng trong điện thoại được gọi là Ghép kênh phân chia theo thời gian (TDM) .
Như chúng ta đã thấy trước đây, lấy mẫu cho một kênh diễn ra cứ sau 125 micro giây . Điều này giúp bạn có thể lấy mẫu các kênh khác trong giai đoạn này. Ở Châu Âu, khoảng thời gian được chia thành 32 khoảng thời gian, được gọi là khe thời gian . Sau đó, 32 khe thời gian này có thể được nhóm lại với nhau để tạo thành một khung ( xem hình sau ).
Do đó, khoảng thời gian của một khung hình có thể được coi là 125 micro giây. Bây giờ cũng có thể giả định rằng mỗi khe thời gian bao gồm 8 bit dữ liệu và được lặp lại 8000 lần, tốc độ kênh là 64000 bit / giây hoặc 64Kbits là có thể đạt được. Với thông tin này, bây giờ có thể xác định tổng số bit dữ liệu được truyền qua đường đơn, được gọi là tốc độ bit hệ thống . Điều này được tính bằng công thức sau:
Tốc độ bit hệ thống = Tần số lấy mẫu x Số khe thời gian x Bit trên mỗi khe thời gian = 8000 x 32 x 8, = 2048000 bit / giây, = 2.048Mbits
Trong số 32 kênh hiện có, 30 kênh được sử dụng để truyền giọng nói, và 2 khe thời gian còn lại được sử dụng để căn chỉnh và phát tín hiệu. Phần sau đây sẽ giải thích chức năng của tất cả các khe thời gian
NGN – Cấu trúc khung
Ô thời gian 1 đến 15 và 17 đến 31
30 khe thời gian này có sẵn để truyền tín hiệu tương tự số hóa ở dạng 8 bit, với băng thông 64 kbit / s (ví dụ: dữ liệu của khách hàng).
Ô thời gian 0
Hệ thống khuyến nghị của Châu Âu xác định rằng Ô thời gian 0 của mỗi khung được sử dụng để đồng bộ hóa, còn được gọi là căn chỉnh khung ( xem Hình sau ). Điều này đảm bảo rằng các khe thời gian trong mỗi khung được căn chỉnh giữa trạm phát và trạm nhận.
Từ căn chỉnh khung (FAW) được mang trong các bit dữ liệu từ 2 đến 8 của mỗi khung chẵn, trong khi các khung lẻ mang từ không căn chỉnh khung (NFAW) trong bit dữ liệu 2 ( xem Hình sau ).
Kiểm tra lỗi cũng có sẵn trong khe thời gian 0, sử dụng kiểm tra dự phòng theo chu kỳ (CRC) để xác minh sự liên kết khung, được thực hiện trong bit dữ liệu 1 của tất cả các khung. Ngoài ra còn có cơ sở báo cáo Far End Alarms , được biểu thị bằng một nhị phân 1 được chèn vào bit dữ liệu 3 của tất cả các khung lẻ. Các bit dữ liệu còn lại từ 4 đến 8 của các khung lẻ có thể được sử dụng cho các cảnh báo quốc gia và quản lý mạng.
Ô thời gian 16
Timeslot 16 có sẵn 8 bit dữ liệu và bằng cách sử dụng mã biến đổi gồm 4 bit dữ liệu, có thể thực hiện báo hiệu cho 2 kênh thoại trong mỗi khung. Do đó có thể thấy rằng cần có 15 khung để hoàn thành việc báo hiệu cho tất cả các kênh thoại ( xem Hình sau ).
Vì hiện nay có nhiều khung được thực hiện theo một thứ tự hợp lý, nên phải có một thiết bị để căn chỉnh chúng. Điều này đạt được bằng cách sử dụng khung trước các khung chứa thông tin tín hiệu, được gọi là Khung 0. Ô thời gian 16 trong Khung 0 chứa một từ căn chỉnh đa khung (MFAW), sử dụng các bit dữ liệu từ 1 đến 4, và được sử dụng để chỉ ra điểm bắt đầu của nhiều khung, được kiểm tra tại trạm nhận ( xem Hình sau ).
Bit dữ liệu 6 có thể được sử dụng để chỉ ra sự mất liên kết đa khung ở xa (DLMFA). Như có thể thấy, một đa khung bao gồm tất cả các khung cần thiết để hoàn thành tất cả các hoạt động nói và báo hiệu, tức là 16 khung, và được gọi là đa khung ( xem Hình sau ).
Thời lượng của nhiều khung hình có thể được tính bằng cách sau:
Thời lượng của đa khung = Số khung x thời lượng của khung
= 16 x 125micro giây
= 2000 micro giây
= 2 mili giây
Tất cả các kênh còn lại đều có thể sử dụng để truyền thoại hoặc dữ liệu và được gọi là khe thời gian từ 1 đến 15 và 17 đến 31, và tương đương với các kênh được đánh số từ 1 đến 30.
FAW = Từ căn chỉnh khung
MFAW = Multiframe Alignment Word
DATA = từ dữ liệu 8 bit
SIG = khe thời gian báo hiệu CAS
NGN – Ghép kênh thứ tự cao hơn
Hệ thống phân cấp kỹ thuật số Plesiochronous (PDH) đã được phát triển theo từng giai đoạn từ hệ thống PCM 30 kênh cơ bản (PCM-30).
Như có thể thấy trong Hình sau, có sẵn ba hệ thống phân cấp khác nhau, mỗi hệ thống hỗ trợ tốc độ đường truyền và tốc độ ghép kênh khác nhau. Do đó, tỷ lệ tổng hợp cao hơn có thể đạt được bằng cách nhóm các tỷ lệ thấp hơn với nhau thông qua việc sử dụng bộ ghép kênh.
Các liên kết tốc độ bit cao hơn cũng yêu cầu các bit bổ sung để đóng khung và điều khiển. Ví dụ: tín hiệu 8,4 Mbits bao gồm 4 × 2,048 Mbits = 8,192 Mbits, 256 Kbits còn lại được sử dụng để tạo khung và điều khiển.
Hệ thống phân cấp của Châu Âu và Bắc Mỹ thường được gọi bằng chữ ‘E’ cho Châu Âu và ‘T’ cho Bắc Mỹ, với các mức phân cấp được đánh số liên tục. Các mức phân cấp này có thể được so sánh trong Hình sau:
| Cấp bậc | Tốc độ bit (Mbits) | Kênh thoại |
| T1 | 1.544 | 24 |
| T2 | 6.312 | 96 |
| T3 | 44,736 | 672 |
| T4 | 274.176 | 4032 |
| E1 | 2.048 | 30 |
| E2 | 8,448 | 120 |
| E3 | 34.368 | 480 |
| E 4 | 139.264 | 1920 |
| Không xác định | 565.148 | 7680 |
Các tốc độ bit này thường được viết tắt lần lượt là 1,5 meg, 3 meg, 6 meg, 44 meg, 274 meg và 2 meg, 8 meg, 34 meg, 140 meg và 565 meg.
Vì di sản của PDH rất nổi bật trong ngành viễn thông, nên cần phải đáp ứng các tốc độ đường truyền này trong bất kỳ công nghệ mới nào được giới thiệu, do đó nhiều tốc độ đường truyền PDH được hỗ trợ bởi Hệ thống phân cấp kỹ thuật số đồng bộ (SDH). Ngoại lệ duy nhất cho điều này là việc bỏ qua mức 8,4 Mbits, mức này không còn ý nghĩa thực tế nữa và không được hỗ trợ bởi SDH.
Trong hệ thống 2 Mbits cơ bản, dữ liệu được xen kẽ byte, theo đó mỗi khe thời gian 8 bit được gửi lần lượt. Trong trường hợp các mức phân cấp cao hơn, các luồng dữ liệu được ghép lại với nhau theo từng bit. Một nhược điểm của hệ thống này là tốc độ bit của mỗi tín hiệu nhánh có thể thay đổi so với giá trị danh nghĩa do mỗi bộ ghép kênh có nguồn cung cấp xung nhịp độc lập của riêng chúng. Những sai lệch xung nhịp này phụ thuộc vào tốc độ đường truyền và có thể được bù đắp bằng cách sử dụng các kỹ thuật biện minh trong băng thông còn lại sau giai đoạn ghép kênh. Tốc độ đường truyền cũng quy định mã đường truyền được sử dụng để truyền như có thể thấy bên dưới:
| Tốc độ bit (Mbits) | Số kênh 64Kbit | Độ lệch đồng hồ cho phép (ppm) | Mã giao diện | Mã dòng / phương tiện được ưu tiên | ||
| Cân bằng | Đồng trục | Sợi quang | ||||
| 2.048 | 30 | ± 50 | MÀ | HDB3 | ||
| 8,448 | 120 | ± 30 | HDB3 | HDB3 | HDB3 | |
| 34.368 | 480 | ± 20 | HDB3 | HDB3 | 4B3T 2B1Q | 5B6B |
| 139.264 | 1920 | ± 15 | CMI | 4B3T | 5B6B |