intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE

Truyền dẫn thông tin - Chương 1

Chia sẻ: Nguyễn Nhi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:0

78
lượt xem
12
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN 1. Một số khái niệm cơ bản • Dữ liệu: bao gồm các sự kiện, khái niệm hay các chỉ thị được diễn tả dưới một hình thức thích hợp cho việc thông tin, thông dịch hay xử lý bởi con người hay máy móc. • Tin tức: Ý nghĩa mà con người qui cho dữ liệu theo các qui ước cụ thể. Tin tức có thể biểu thị bởi tiếng nói, hình ảnh, các văn bản, tập hợp các con số, các ký hiệu, thông qua nó con người hiểu nhau . . .....

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Truyền dẫn thông tin - Chương 1

  1. Bμi so¹n TruyÒn dÉn II CHƯƠNG I CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN 1. Một số khái niệm cơ bản • Dữ liệu: bao gồm các sự kiện, khái niệm hay các chỉ thị được diễn tả dưới một hình thức thích hợp cho việc thông tin, thông dịch hay xử lý bởi con người hay máy móc. • Tin tức: Ý nghĩa mà con người qui cho dữ liệu theo các qui ước cụ thể. Tin tức có thể biểu thị bởi tiếng nói, hình ảnh, các văn bản, tập hợp các con số, các ký hiệu, thông qua nó con người hiểu nhau . . .. Trong hệ thống truyền thông, thường người ta không phân biệt dữ liệu và tin tức. • Tín hiệu: Là tin tức, dữ liệu đã được chuyển đổi, xử lý (bởi các bộ phận mã hóa và /hoặc chuyển đổi) cho phù hợp với môi trường truyền thông. Có hai loại tín hiệu: tín hiệu tương tự và tín hiệu số. • Nhiễu: là các tín hiệu ngoài ý muốn, xuất hiện trong hệ thống hoặc trên đường truyền. Dưới ảnh hưởng của nhiễu, tín hiệu tương tự bị biến dạng và tín hiệu số có thể bị lỗi. • Cường độ tín hiệu: Cường độ của tín hiệu thường được biểu diễn bởi công suất hoặc điện áp trên tổng trở tải của nó. Ta phải nói tín hiệu có công suất 133mW hoặc có biên độ 100mV trên tổng trở 75Ω . - Tỉ số cường độ hai tín hiệu: dùng mô tả độ lợi hoặc độ suy giảm của hệ thống, thường được biểu diễn bằng đơn vị Decibel (dB) xác định theo thang logarithm: Tỉ số tín hiệu = 10log dB hay sự khuếch đại Sự suy giảm = 10logP1/P2 dB Sự tiện lợi của đơn vị dB là người ta có thể xác định độ lợi (hay độ suy giảm) của một hệ thống gồm nhiều tầng nối chuỗi (cascade) bằng cách cộng các độ lợi của các tầng với nhau. P1&P2 có cùng đơn vị là Watts nên dB là không thứ nguyên và đơn giản là đo lường độ lớn giữa 2 mức năng lượng. Thí dụ: Một kênh truyền được thiết lập từ 3 phần: phần 1 có sự suy giảm 16dB, phần 2 khuếch đại 20dB, phần 3 suy giảm 10dB. Giả sử mức năng lượng có ý nghĩa được truyền là 40mW. Hãy xác định mức năng lượng ở đầu ra của kênh? Ta có: - Phần 1: 16=10 Log10400/P2 nên suy ra P2=10.0475mW - Phần 2: 20=10 Log10P2/10.0475, suy ra P2=1004.75mW - Phần 3: 10=10 Log101004.75/P2, suy ra P2=100.475mW Bé m«n HTTT &M¹ng 1
  2. Bμi so¹n TruyÒn dÉn II Vậy mức năng lượng đầu ra của kênh là 100.475mW Hoặc: Tính tổng suy giảm=16-20+10=6dB Do đó: 6=10Log10400/P2, suy ra P2= 100.475mW Người ta thường biểu thị công suất tuyệt đối của một tín hiệu bằng cách so sánh với một tín hiệu chuẩn có công suất 1W : Công suất tín hiệu = 10log dB Ngoài ra, người ta còn dùng đơn vị dBm để xác định cường độ tín hiệu so với tín hiệu chuẩn có công suất 1mW : Công suất tín hiệu = 10log Bm Một tín hiệu có công suất 1W tương đương với 0 dB và 30dBm. Thí dụ: Tín hiệu có biên độ 100mV ở 75Ω tương đương với 0,133 mW, tính theo dBm là: 10log(0,133/1mW) = - 8,76 dBm. Dấu trừ cho biết mức tín hiệu là 8,76 dBm dưới 1mW. Lưu ý, trong chuyển đổi đơn vị phải để ý đến tổng trở tải của tín hiệu. Biểu thức P = ( V2/R ) có thể được dùng để tính điện áp hiệu dụng hoặc tỉ số điện áp. Trong các hệ thống điện thoại tổng trở tải thường dùng là 600Ω. Thí dụ: Tín hiệu 100mV trên tải 75Ω tương đương với 282mV, nếu tải là 600Ω. Thật vậy, ở 600Ω, điện áp của tín hiệu xác định bởi : V2 = P.R = 0,133.10-3.600 = 0,079 V= = 0,282 V = 282 mV Nếu các tín hiệu có chung tổng trở tải thì : Tỉ số tín hiệu = 20log dB - Tỉ số tín hiệu nhiễu SNR (Signal to Noise Ratio) Bé m«n HTTT &M¹ng 2
  3. Bμi so¹n TruyÒn dÉn II Ðể đánh giá chất lượng của tín hiệu và cũng là chất lượng của hệ thống truyền tín hiệu đó người ta dùng tỉ số tín hiệu trên nhiễu SNR. Ðây là tỉ số công suất tín hiệu có ích trên công suất tín hiệu nhiễu, thường tính bằng dB (hoặc dBm). Nếu tín hiệu 2 dBm có mức nhiễu là -20 dBm, thì tỉ số SNR là 22 dBm. Nói cách khác mức tín hiệu lớn hơn mức nhiễu 22 dBm. Thí dụ: Với tín hiệu số như (H.1.3b), SNR tối thiểu phải là bao nhiêu để có thể phân biệt được tín hiệu một cách rõ ràng (ảnh hưởng của nhiễu còn chấp nhận được)? Ðối với tín hiệu như (H.1.3b), giả sử biên độ ứng với mức 1 là 1 V và 0 V cho mức 0, một lỗi sẽ phát sinh nếu mức 0 được phát đi mà nhiễu có giá trị dương lớn hơn 0,5 V và nếu mức 1 phát đi mà nhiễu có biên độ âm và trị tuyệt đối lớn hơn 0,5 V. Như vậy giá trị tối đa cho phép của nhiễu là 0,5 V so với trị tối đa của tín hiệu là 1 V và tỉ số SNR tối thiểu là: SNRMIN = Một hệ thống hay mạch tốt khi có khả năng nâng cao tỉ số tín hiệu nhiễu SNR theo yêu cầu. • Băng thông - Băng thông của tín hiệu là dải tần số trong đó chứa hầu hết công suất của tín hiệu. Khái niệm này cho ta xác định phổ tần hữu ích của tín hiệu nếu tín hiệu đó chứa một phổ tần quá rộng. - Băng thông của kênh truyền là dải tần số của tín hiệu mà độ suy giảm khoảng vài dB (thường là 3 dB) so với giá trị cực đại khi tín hiệu đó truyền qua hệ thống. Ðộ suy giảm 3 dB tương ứng với điểm nửa công suất. Một kênh truyền tốt phải có băng thông lớn hơn băng thông của tín hiệu, điều này khiến cho tín hiệu được tái tạo không bị méo dạng và suy giảm đáng kể trong quá trình truyền. 2. Sơ đồ tổng quát của hệ thống thông tin Bé m«n HTTT &M¹ng 3
  4. Bμi so¹n TruyÒn dÉn II Trong đó: • Source: sinh ra số liệu sẽ được truyền • Transmitter: biến đổi số liệu thành các tín hiệu có thể truyền đi được • Transmission System: Vận chuyển số liệu • Receiver: biến đổi tín hiệu nhận được thành số liệu • Destination: nhận dòng số liệu đi đến Hinh 1.1: Mô hình truyền số liệu được đơn giản hoá Thông tin vào (ký hiệu m) được nhập vào hệ thống thông qua thiết bị vào thành dữ liệu vào g hay có thể ở dạng một hàm thời gian là tín hiệu vào g(t). Sau đó, chúng được đưa qua thiết bị phát để tạo thành tín hiệu phát s(t) thích hợp với môi trường truyền. Do ảnh hưởng của môi trường truyền, ở đầu thu nhận được tín hiệu thu r(t) có thể khác biệt so với tín hiệu phát s(t). Sau khi được giải điều chế tại thiết bị thu, dữ liệu ra hay tín hiệu ra g’(t) sẽ đưa tới thiết bị ra để lấy thông tin có ích m’ 3. Chức năng cơ bản của hệ thống thông tin liên lạc • Các tiện ích truyền tin (Transmission System Utilization): Bé m«n HTTT &M¹ng 4
  5. Bμi so¹n TruyÒn dÉn II - Nhằm sử dụng một cách hiệu quả các phương tiện truyền tin thường được chia sẻ giữa nhiều NSD trong hệ thống. Chức năng này bao gồm như ghép/tách kênh và có thể phải sử dụng các kỹ thuật điều khiển tắc nghẽn…. • Phối ghép giao diện (Interfacing): - Để truyền thông, các thiết bị phải giao diện với môi trường truyền. • Tạo tín hiệu (Signal Generation) - Sinh ra tín hiệu (điện) biểu diễn thông tin để truyền đi. Đây là 1 đòi hỏi tất yếu của HT truyền tin. • Đồng bộ (Synchronization) (timing) - Cần phải có một dạng đồng bộ nào đó giữa bên gửi và bên nhận để bên nhận xác định được thời điểm bắt đầu các thành phần của tín hiệu. • Quản lí trao đổi (Exchange Management): Bao gồm nhiều yêu cầu khác nhau đối với 2 bên truyền thông. Thí dụ: - Việc thiết lập kết nối - Thoả thuận về phương thức truyền (simplex, half-duplex, full-duplex) - Lượng số liệu được phép cho mỗi lần truyền - Phát hiện lỗi và sửa lỗi (Error detection and correction) - Flow control - v.v. • Địa chỉ và tìm đường (Addressing and routing): - Đánh địa chỉ là cần thiết để trạm gửi có thể thông tin đúng với trạm nhận. • Hồi phục (Recovery): - Là kỹ thuật khác với phát hiện và hiệu chỉnh lỗi (Error correction) - Cần đến khi việc trao đổi thông tin đang diễn ra thì bị gián đoạn do xảy ra lỗi ở một chỗ nào đó trong hệ thống: Kỹ thuật Recovery cần làm cho sự hoạt động của hệ thống trở lại thời điểm trước khi xảy ra gián đoạn. Hoặc khôi phục lại trạng thái của hệ thống tại một thời điểm trước khi xảy ra sự gián đoạn. • Bảo vệ (Security) - Đảm bảo cho người gửi rằng chỉ có người nhận thật sự mới nhận được số liệu. - Đảm bảo cho người nhận rằng: Số liệu đến không bị thay đổi. Số liệu đến thực sự là từ người gửi mà người nhận mong đợi. • Quản lý hệ thống (Network Management) - Có thể định cấu hình Bé m«n HTTT &M¹ng 5
  6. Bμi so¹n TruyÒn dÉn II - Giám sát (monitor) trạng thái hệ thống - Phản ứng đối với hỏng hóc (failure) và quá tải - Có thể lập kế hoạch cho các phát triển trong tương lai 4. Tín hiệu và đường truyền 4.1. Môi trường truyền Dữ liệu được truyền từ đầu phát tới đầu thu thông qua môi trường truyền. Môi trường truyền có thể là định tuyến hay hữu tuyến. Trong cả hai trường hợp thông tin đều được thực hiện thông qua truyền lan sóng điện từ. Với môi trường định tuyến, đường đi của sóng điện từ được định sẵn theo một đường vật lý như: Cáp xoắn đôi, cáp đồng trục, cáp quang…Còn trong môi trường không định tuyến, môi trường chỉ cung cấp một phương tiện truyền lan sóng điện từ, mà không ràng buộc chúng theo một tuyến nhất định. Trong trường hợp sử dụng môi trường truyền định hướng, bản thân môi trường truyền là nhân tố quan trọng quyết định giới hạn sự truyền. Bảng dưới đây cho ta đặc tính cơ bản tốc độ truyền, băng thông và khoảng cách tối đa yêu cầu lặp lại với tín hiệu số cho các môi trường truyền định hướng. Môi trường truyền Tốc độ Băng Khoảng cách giữa các truyền thông bộ lặp Dây song hành 4 Mbps 250 KHz 2 - 10 Km Cáp đồng trụuc 500 Mbps 350 KHz 1 -10 Km 2 Gbps 2 GHz 10 - 100 Km Sợi quang Hình1.2: Mối quan hệ giữa các đặc tính cơ bản Với môi trường truyền không định hướng, phổ và băng tần số của tín hiệu do ăng ten phát quan trọng hơn môi trường truyền. Như ta đã biết, tần số trung tâm của tín hiệu là yếu tố tạo ra băng thông và tốc độ truyền. Mặt khác khi dùng ăng ten truyền tín hiệu phụ thuộc vào hướng của ăng ten. Thường tần số thấp được bức xạ về mọi hướng của ăng ten, còn tần số cao là yếu tố định hướng chùm tia về hướng cần thiết. Trong môi trường không định hướng, sóng vi ba có phạm vi từ 2 - 40 Ghz, như vậy nó có khả năng định hướng chùm tia, và ta thường dùng cho điểm - điểm. Người ta chia khoảng tần số 30 MHz - 1 GHz cho radio và các dãy tần số khác như hình vẽ. Bé m«n HTTT &M¹ng 6
  7. Bμi so¹n TruyÒn dÉn II Hình 1.3 : Phổ phân bố trường điện từ. 4.2. Tín hiệu Tín hiệu dùng để mang tin tức từ thiết bị phát tới thiết bị thu thông qua môi trường truyền. Tín hiệu được phát từ bộ phận phát và truyền qua môi trường truyền dẫn để đến bộ phận thu. Tín hiệu là một hàm của thời gian nhưng nó cũng có thể biểu diễn là một hàm của tần số, có nghĩa là tín hiệu bao gồm nhiều thành phần tần số khác nhau. Người ta có thể khảo sát tín hiệu theo quan điểm thời gian và cũng có thể khảo sát theo quan điểm tần số. 4.2.1. Theo quan điểm thời gian tín hiệu có thể chia làm 2 loại: tín hiệu liên tục và tín hiệu gián đoạn (rời rạc). Một tín hiệu là liên tục nếu: với tất cả giá trị a. Nếu điều kiện trên • không đảm bảo (có nghĩa là chỉ thỏa mãn với một số hữu hạn giá trị a) ta gọi nó là tín hiệu rời rạc. Hình 2.2 chỉ cho ta 2 loại tín hiệu đó. Bé m«n HTTT &M¹ng 7
  8. Bμi so¹n TruyÒn dÉn II Error! Bookmark not defined. Tín hiệu liên tục Error! Bookmark not defined. Tín hiệu rời rạc. Hình 2.2 Tín hiệu liên tục và tín hiệu rời rạc. Một tín hiệu s(t) được gọi là tuần hoàn khi và chỉ khi: • s(t + T) = s(t)
  9. Bμi so¹n TruyÒn dÉn II Error! Bookmark not defined. Sóng Sin. Error! Bookmark not defined. Sóng Vuông. Hình 2.3 Tín hiệu có chu kỳ. Một tín hiệu điều hòa có 3 tham số đặc trưng: biên độ (A), tần số (f) và góc pha • ( ). o Biên độ là giá trị tức thời của tín hiệu tại thời gian nào đó. Chúng ta thường khảo sát là tín hiệu điện hoặc điện từ nên biên độ thường được tính là volt (v). o Tần số là số chu kỳ của tín hiệu xảy ra trong 1 giây. Nó là giá trị đảo của chu kỳ T . Người ta tính theo đơn vị Hz. Pha: giá trị đo vị trí tương đối theo thời gian trong của chu kỳ tín hiệu. Một o chu kỳ tín hiệu có 2 radians = 360o. Ta có thể biểu diễn tín hiệu sin trong dạng: s(t) = Asin(2 f-t+ ) A giá trị biên độ cực đại, f tần số, góc pha. Với tín hiệu ở hình 2.3 ta có thể biểu diễn: hoặc 4.2.2. Theo quan điểm tần số Phần trên ta đã xem tín hiệu là một hàm của thời gian. Chúng ta cũng có thể xem tín hiệu là một hàm tần số. Như hình 2.4 đã chỉ ra, ta có 3 tín hiệu với 3 tần số f, 3f và 5f. Ta có thể tạo thành tín hiệu cho hàm: Bé m«n HTTT &M¹ng 9
  10. Bμi so¹n TruyÒn dÉn II Error! Bookmark not defined. Tín hiệu thành phần Error! Bookmark not defined. Tín hiệu thành phần Error! Bookmark not defined. Tín hiệu thành phần Bé m«n HTTT &M¹ng 10
  11. Bμi so¹n TruyÒn dÉn II Error! Bookmark not defined. Tín hiệu Hình 1.4 Tín hiệu có 3 thành phần tần số và s(f). Và chúng ta đã biết với bất kỳ tín hiệu nào cũng bao gồm nhiều tín hiệu thành phần hình sin có tần số thay đổi. Như vậy mỗi tín hiệu ta có thể biểu diễn theo thời gian s(t) và cũng có thể biểu diễn theo tần số s(f). Cho tín hiệu ở hình 2.4 ta có thể biểu diễn s(f) như hình 2.5: Error! Bookmark not defined. Phổ của tín hiệu liên tục. Ta thấy rằng s(f) là một hàm rời rạc. Bé m«n HTTT &M¹ng 11
  12. Bμi so¹n TruyÒn dÉn II Đối với tín hiệu xung vuông được xác định trong khoảng đến ta có biểu diễn S(f) của nó như hình 2.6. Ta thấy rằng S(f) là một hàm liên tục khi f . Các cách biểu diễn các hàm S(f) cho tín hiệu theo tần số như vậy người ta gọi là biểu diễn phổ của tín hiệu. Khi hàm S(f) biểu diễn rời rạc ta gọi là phổ vạch. Khi s(f) là hàm liên tục ta gọi tín hiệu đó có phổ đặc. Error! Bookmark not defined. Phổ của xung vuông. Dãy tần số chứa phổ của tín hiệu ta gọi là băng thông của tín hiệu đó. Trong hình 2.4 băng thông của tín hiệu trải dài từ f1 đến 5f1 , vậy độ rộng băng thông của nó là 4f1. Nhiều tín hiệu có băng thông không giới hạn (như hình 2.6). Tuy nhiên năng lượng của tín hiệu tập trung ở dãy băng tương đối hẹp. Người ta gọi đó là băng thông hiệu quả và sau này cũng coi đó như băng thông. Điều cuối cùng cần nói là các thành phần của tín hiệu. Nếu tín hiệu có thành phần một chiều thì phổ của thành phần một chiều ở góc tọa độ (f=0). Tín hiệu truyền Nguồn Tiếng nói ⎯→ ⎯→ Tín hiệu tương tự ĐIỆN THOẠI (a) Tín hiệu số ⎯→ ⎯→ Tín hiệu tương tự MODEM (b) Bé m«n HTTT &M¹ng 12
  13. Bμi so¹n TruyÒn dÉn II Tín hiệu tương tự ⎯→ CODEC ⎯→ Tín hiệu số (c) Dữ liệu số ⎯→ ⎯→ Tín hiệu số H. T. SỐ (d) 4.3. Tác động của môi trường truyền đến việc truyền tín hiệu Khi tín hiệu truyền qua môi trường ít nhiều sẽ bị tác động làm sai lạc. • Với tín hiệu tương tự: Suy giảm chất lượng tín hiệu. • Với tín hiệu số: lỗi bit (0 1 hoặc 1 0). Nguyên nhân: - Suy giảm và sai lệch (attenuation and attenuation distortion). - Trễ (delay distortion). - Nhiễu tạp. 4.3.1. Suy giảm (Attenuation) Khi truyền trong môi trường, công suất của tín hiệu sẽ suy giảm. Đối với môi trường định hướng sự suy giảm đó thông thường theo logarit, thông thường nó là giá trị cố định theo khoảng cách. Đối với môi trường không định hướng sự suy giảm đó là một hàm phức tạp phụ thuộc vào khoảng cách và áp suất không khí. Sự suy giảm sẽ dẫn đến: • Tín hiệu thu được không đủ mạnh để khôi phục lại tín hiệu ban đầu ở bộ phận thu. • Tín hiệu thu được không đủ lớn để bảo đảm tỉ số (tỉ số tín hiệu trên tạp âm) dễ sinh ra sai số. Sự suy giảm sẽ là hàm của tần số. Với 2 ảnh hưởng trên ta có thể dùng bộ khuếch đại hoặc các bộ lặp lại tín hiệu (repeater) để khắc phục ảnh hưởng và ta thấy rất rõ trong trường hợp tín hiệu analog. Do sự suy giảm là hàm của tần số nên tín hiệu thu được sẽ khác nhiều với tín hiệu phát. Hình vẽ cho ta thấy sư suy giảm của tín hiệu âm tần là hàm theo tần số trên đường dây leased line. Ở đó cho ta sự so sánh tín hiệu đó so với tín hiệu 1.000 Hz. Bé m«n HTTT &M¹ng 13
  14. Bμi so¹n TruyÒn dÉn II Error! Bookmark not defined. Sự suy giảm tín hiệu âm tần theo tần số. 4.3.2. Méo do giữ chậm Tín hiệu truyền lan trên môi trường dẫn bao giờ cũng bị làm trễ. Đối với một tín hiệu có băng thông giới hạn, sự làm trễ phụ thuộc vào tần số của tín hiệu. Với tín hiệu có tần số khác nhau nó sẽ đến bộ thu thời gian khác nhau. Hiện tượng đó ta gọi là tín hiệu bị làm chậm trên đường truyền, đặc biệt với tín hiệu số hiện tượng làm trễ càng rõ ràng hơn. Hình 2.8 cho ta giá trị làm trễ tương quan với tần số. Bé m«n HTTT &M¹ng 14
  15. Bμi so¹n TruyÒn dÉn II Error! Bookmark not defined. Sự làm trễ tín hiệu. 4.3.3. Nhiễu tạp (tiếng ồn) Khi truyền, thông thường tín hiệu nhận được ở bộ thu bao giờ cũng bao gồm tín hiệu phát và một tín hiệu ta không hề mong muốn được thêm vào giữa bộ phát và bộ thu. Tín hiệu ta không mong muốn đó gọi là nhiễu. Nhiễu sẽ làm hạn chế kết quả hệ thống liên lạc của ta. Nhiễu thường được chia làm 4 loại sau: • Tiếng ồn nhiệt (Thermal noise) - Do chuyển động nhiệt của các electron - Được phân bố đồng đều, Được gọi là nhiễu trắng (White noise) Không thể loại bỏ được ◊ tạo ra cận trên cho hiệu suất của hệ thống - - Năng lượng tiếng ồn nhiệt trong 1Hz dải thông: Bé m«n HTTT &M¹ng 15
  16. Bμi so¹n TruyÒn dÉn II N0 = k.T (W/Hz) k: hằng số Boltzmann = 1.3803 x 10-23 J/0K T: nhiệt độ kelvin • Nhiễu điều biến (Intermodulation) - Đó là các tín hiệu có tần số là tổng và hiệu của các tín hiệu gốc đang chia sẻ môi trường truyền, hoặc là tích của các tín hiệu. - Nguyên nhân sinh ra: Tính phi tuyến trong các bộ thu (receiver), phát (transmitter) hoặc các hệ thống truyền dẫn ở trung gian. • Xuyên âm (Crosstalk) Tín hiệu trên một đường truyền nhận được bởi một đường truyền khác Nguyên nhân: - Các đường truyền (cáp xoắn) chạy song song gần nhau - Các anten mặc dù được định hướng vẫn thu được các tín hiệu không mong muốn. - Độ lớn thông thường của nhiễu xuyên âm tương đương hoặc nhỏ hơn tiếng ồn nhiệt • Nhiễu xung (Impulse noise) - Do các xung bất thường hoặc đột biến - Ví dụ: Can nhiễu điện từ bên ngoài - Thời gian kéo dài thường ngắn - Biên độ cao 4.4. Một số môi trường truyền cơ bản 4.4.1. Cáp đồng trục Mô tả vật lý Cũng như cặp dây song hành, cáp đồng trục gồm có 2 phần nhưng nó cấu trúc khác hơn để cho phép làm việc với dãy tần số rộng hơn. Bé m«n HTTT &M¹ng 16
  17. Bμi so¹n TruyÒn dÉn II Error! Bookmark not defined. Cấu tạo cáp đồng trục. Như hình vẽ đã chỉ, cáp bao gồm ống trục bên ngoài và một dây dẫn bên trong. Giữa trục lõi và ống bên ngoài được đặt cách đều nhau và cách ly bởi phần cách điện. Trục bên ngoài được bao bởi một lớp áo hoặc vỏ bọc. Cáp đồng trục thường có độ lớn từ 0,4 - 1 inche. Ứng dụng Cáp đồng trục được dùng tương đối rộng rãi. Thường là: Đường truyền điện thoại với khoảng cách xa, đường truyền tivi. • Đường tivi cáp. • Mạng cục bộ (LAN) • Đường nối hệ thống. • Bé m«n HTTT &M¹ng 17
  18. Bμi so¹n TruyÒn dÉn II Trong các hệ thống điện thoại, cáp đồng trục là phần tử quan trọng để nối trong khoảng cách xa, qua nó dễ dàng nối đến cáp quang, mạng viba và mạng vệ tinh. Nếu dùng cáp đồng trục cho các bộ phân đường tần số (FDM) nó có thể truyền trên 10.000 kênh tiếng nói đồng thời. Nó cũng được sử dụng cho tín hiệu tivi ở khoảng cách xa. Trong hệ thống tivi cáp, nó được nối sau khi tín hiệu được thu vào ăng ten nối đến các nhà như là đường điện thoại. Cáp có thể cho hàng chục tivi và khoảng cách đến hàng chục Km. Trong mạng cục bộ (LAN) nó có thể dùng để nối với số lượng máy lớn trong phạm vi tòa nhà. Và cuối cùng nó dùng để nối trong khoảng cách ngắn giữa các thiết bị sử dụng cho tín hiệu analog hoặc tín hiệu số. Đặc tính truyền Cáp đồng trục được dùng cho cả 2 loại tín hiệu: analog và digital ở khoảng cách gần hoặc xa. Bé m«n HTTT &M¹ng 18
  19. Bμi so¹n TruyÒn dÉn II Error! Bookmark not defined. . Như hình 2.11 cho ta thấy về đặc tuyến tần số của cáp đồng trục tốt hơn nhiều so với cặp dây song hành. Hình vẽ 2.14b cho ta quan hệ giữa nhiễu và khoảng cách khi dùng cáp đồng trục. Trong trường hợp sử dụng cáp đồng trục để truyền tín hiệu analog với khoảng cách vài Km tần số cực đại có thể đạt được 400 Mhz. Với việc ứng dụng cho tín hiệu số ta có thể đạt được tốc độ truyền 500 Mbps cho khoảng cách tối đa 1,6 Km. Bé m«n HTTT &M¹ng 19
  20. Bμi so¹n TruyÒn dÉn II Error! Bookmark not defined. Sự phụ thuộc S/N vào khoảng cách của cáp đồng trục. 4.4.2. Cáp xoắn đôi Miêu tả vật lý Đường dây song hành gồm có 2 sợi đặt song hành. Cặp dây đó là đường liên lạc đơn. Thường nhiều cặp dây như vậy được đặt chung trong một cáp có vỏ bọc. Những cáp dài, có thể chứa hàng trăm cặp. Các cặp dây được cách ly để tránh ảnh hưởng điện từ với nhau. Lõi dây thường từ 0,016 - 0,036 inches. Ứng dụng Nó được dùng để truyền cho tín hiệu analog cũng như tín hiệu số. Nó được dùng làm đuờng trục cho các hệ thống điện thoại cũng như cho sự liên lạc trong các dãy nhà. Trong hệ thống điện thoại, máy điện thoại được nối với hệ thống tổng đài hoặc tổng đài nội bộ qua dây song hành. Nó được gọi là vòng nội bộ. Một tổng đài nội bộ cho một nhà, tổng đài nội bộ đó thường được gọi là PBX (Private Branch Exchange). Chủ yếu PBX phục vụ sự liên lạc trong tòa nhà. Để gọi ra ngoài nó phải thông qua trung kế. Trong trường hợp đó đôi dây song hành làm nhiệm vụ chủ yếu là tải tiếng nói giữa các thuê bao và tổng đài nội bộ. Việc truyền dữ liệu chủ yếu qua khoảng cách ngắn. Với các PBX hiện Bé m«n HTTT &M¹ng 20
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2