Vấn đề truyền dẫn - hcmut.edu.vnhthieu/classes/MangMT/Chuong3.pdf · sóng vô tuyến, viba, vệ tinh) Kỹ thuật truyền Kỹ thuật truyền Analog Sử dụng trong

9/17/2010

1

Vấn đề truyền dẫn

TS. Huỳnh Trung Hiếu

Nội dung

Một số khái niệmKỹ thuật truyềnĐ ờng tr ền hữ t ếnĐường truyền hữu tuyếnĐường truyền vô tuyếnDung lượng đường truyền

9/17/2010

2

Một số khái niệm

Cục bộLoại xaThông điệpThông điệp

Là tin hay dữ liệu được thông tin (VD: văn bản, hình ảnh, âm thanh….)

Bộ gởiBộ nhậnMôi trườngMôi trườngĐường đi vật lý để thông điệp lưu thông (VD: cáp, sóng vô tuyến, viba, vệ tinh)

Kỹ thuật truyền

Kỹ thuật truyền AnalogSử dụng trong hệ thống điện thoại/modemRadio, kênh vệ tinh.Cá bit đ ã hó h d óCác bit được mã hóa như dạng sóng.

Kỹ thuật truyền digitalCác bit mã hóa dạng xung.

9/17/2010

3



9/17/2010

4


Modems

CSU/DSU


Baseband và broadbandBaseband:

Toàn bộ băng thông của cab được sử dụng bởi 1 tín hiệuSử dụng tín hiệu sốKhông cần chia tần số (FDM)Không cần chia tần số (FDM)Truyền khoảng cách ngắn

BroadbandCác tín hiệu được gởi trên hiều tần số, và cho phép nhiều tín hiệu gởi đồng thời.Sử dụng tín hiệu tương tự.Có thể dùng bộ chia tần sốCó thể dùng bộ chia tần sốTín hiệu có thể truyền ở khoảng cách xa.

9/17/2010

5

Chia sẻ môi trường truyền

Đường truyền hữu tuyến

Cáp xoắn đôi (Twisted Pair)Gồm 2 dây đồng hoặc bạc có bọc cách điện và xoắn lại với nhau. Nhiều đôi cáp xoắn lại trong vỏ bọc tạo thành 1 sợi cáp.Thông dụng là cable 4 đôi, ngoài ra còn 1 số loại khác như 25, 50 và 100 đôi.

Có 2 dạng:UTP (Unshielded Twisted Pair): Không có lưới bọc chống nhiễu bên ngoài các đôi cáp.STP (Shielded Twisted Pair): Có lưới bọc chống nhiễu bên ngoài các đôi cápbọc chống nhiễu bên ngoài các đôi cáp.FTP (Foil Twisted Pair): Dùng 1 lá kim loại thay cho lưới. Dễ sản xuất và giá thành rẻ hơn STP.

9/17/2010

6


Cáp xoắn đôiCat 1: Dùng cho điện thoại Analog, 8-10KHzCat 2: Thích hợp cho tín hiệu thoại và thông tin dữ liệu ợp ệ ạ g ệđến tốc độ khoảng 4MbpsCat 3: Đòi hỏi phải có số lần xoắn ít nhất là 3 /foot (0.3048m), và có thể thông tin dữ liệu đến 10MbpsCat 4: Đòi hỏi phải có số lần xoắn ít nhất là 3/foot, có thể truyền đến tốc độ 16Mbps.Cat 5: Dùng cho mạng LAN fast Ethernet có tốc độ

ề ếtruyền đến 100Mbps.Cat 6: Dùng cho mạng Gigabit Ethernet, 250MHzCat 6e: Dùng cho mạng LAN 10GBASE-T, 500MHzCat 7: Dùng cho mạng LAN 10GBASE-T, 600MHz


Cáp xoắn đôiChiều dài đường truyền:UTP: 100mSTP: 1000mNếu muốn truyền dài hơn=>dùng repeaterThường sử dụng trong các mạng hình sao, với kỹ thuật truyền Baseband.

9/17/2010

7


UTP cross over cable

9/17/2010

8

Đường truyền hữu thuyến

Cáp đồng trụcGồm 1 dây lõi và 1 lưới bọc bên ngoài. Băng thông rộng (1GHz) và chiều dài đường truyền lớn (vài km)(1GHz) và chiều dài đường truyền lớn (vài km).Phân loại:

Theo trở kháng: Loại 50Ohm dùng cho tín hiệu số, 75 Ohm dùng cho tín hiêu analog.Theo kích thước:

RG (Radio Government); RG-8, RG-9 và RG-11 dùng cho mạng loại đường trục.RG-58: Thường dùng cho mạng Ethernet loại nhỏ.RG-59: Được dùng cho ứng dụng tivi.

9/17/2010

9


Cáp đồng trụcThường dùng trong mạng dạng Bus, kỹ thuật truyền Baseband hoặc BroadbandBaseband hoặc Broadband.Được xem như phương tiện truyền dẫn tốt nhất của cáp đồng. So sánh với cáp xoắn:

Đối với tần số cao, dòng điện chủ yếu tập trung ở mặt ngoài của dây dẫn (do hiệu ứng bì)=> dây xoắn có điện trở lớn nên suy hao nhanh hơn.Cấu trúc của dây xoắn có bức xạ tần số cao nên suy hao cũng tăng theo.


Cáp đồng trục

BNC,T Connectors & Terminator

9/17/2010

10


Cáp quang:Nguyên lý: Truyền sóng anh sáng (tần số cao) trên môi trường thủy tinh hoặc nhựa trong suốtmôi trường thủy tinh hoặc nhựa trong suốt.Băng thông rộng, tốc độ truyền cao (50Tbps). Dhie62u dài đường truyền rất lớn. Khả năng chống nhiễu tốt và độ suy hao nhỏ.Phân loại:

Đa modeChỉ số (khúc xạ) bướcChỉ số (khúc xạ) bướcChỉ số liên tục.

Đơn mode


Chỉ số bước

Chỉ số liên tục

Single mode

9/17/2010

11


Kích thước sợi quang:Được định nghĩa bởi tỷ số của đường kính lõi và đường kính vỏ (thuộc cấu trúc sợi quang không nóiđường kính vỏ (thuộc cấu trúc sợi quang, không nói đến phần đệm và áo bên ngoài sợi quang)

Đường truyền vô tuyến

Truyền sóng điện từ trong không gianCó các cách truyền khác nhau:

Bề mặtầ ốTầng Đối lưu

Tầng điện lyTầm thẳngKhông gian

9/17/2010

12


Phân loại băng tầnVLF (Very Low Frequency): 3-30KHz, truyền sóng bề mặtLF(Low Frequency): 30KHz-300KHz, truyền sóng bề mặtMF(Middle Frequency): 300KHz-3MHz, truyền sóng tầng đối lưuHF (High Frequency): 3MHz-30MHz, truyền sóng tầng điện ly.VHF 30MH 300MH t ề ó khô i à tầ thẳVHF: 30MHz-300MHz, truyền sóng không gian và tầm thẳng.UHF (Ultra High Frequency): 300MHz-3GHz, truyền sóng không gian và tầm thẳng.SHF (Supper HF): 3-30GHz, truyền sóng không gian.EHF (Extremely HF): 30GHz-300GHz, truyền sóng không gian.THF (Tremendously HF): tần số quá cao, được thiết kế để chỉ ra nó là băng tần kế của EHF


Truyền sóng mặt đất: Sóng vô tuyến truyền tầng thấp nhất của khí quyển. Sóng đi theo mặt cong quả đất. Có thể dùng truyền môi trường biển.Truyền sóng tầng đối lưu: Tín hiệu có thể đi theo 2 đường:

Đi hẳ ừ hí há đế hí h 2 hải hấ h à l bịĐi thẳng từ phía phát đến phía thu=>2 anten phải thấy nhau và cự ly bị hạn chế bởi độ cong của trái đất.Dội lại từ tầng đối lưu

9/17/2010

13


Truyền sóng tầng ion: Dãy sóng HF phản xạ từ tầng điện ly quay trở lại mặt đất.Truyền sóng tầm thẳng (line-of-sight propagation):Truyền sóng tầm thẳng (line-of-sight propagation): đòi hỏi các anten phải nhìn thấy nhau, anten phải định hướng.Truyền sóng không gian: thường dùng trong thông tin vệ tin và rada.


Hệ thống điện thoại tế bào:Để kết nối thông tin ổn định giữa 2 thiết bị di động hoặc giữa thiết bị di động và thiết bị cố địnhhoặc giữa thiết bị di động và thiết bị cố định.Vùng phục vụ được chia thành các vùng nhỏ hơn gọi là tế bào.Mỗi tế bào chứa 1 anten và được kiểm soát bởi 1 trạm tế bào, trạm tế bào được kiểm soát bởi MTSO (Mobile Telephone Switching Office).

9/17/2010

14


Thông tin vệ tinh

Có 1 trạm là vệ tinh trên quỹ đạo trái đất.Mỗi vệ tinh truyền và nhận trên 2 tần số khác nhau. Tuyến lên gọi là uplink tuyến xuống gọi là downlinkgọi là uplink, tuyến xuống gọi là downlink.

9/17/2010

15



Theo cơ chế làm việc, có 2 loạiThụ động: Chỉ phản sóng từ trạm phát đến trạm thu, tần số uplink và downlink bằng nhautần số uplink và downlink bằng nhau.Thông minh: Nhận thông ở 1 tần số, tách sóng, khuếch đại, trộn sóng và phát đến trạm thu.

9/17/2010

16

Thông tin vệ tinhTheo độ cao quỹ đạo: gồm có 3 loại GEO, MEO và LEO.


9/17/2010

17



9/17/2010

18

Dung lượng đường truyền

Ba tác hại chính trên đường truyền:Suy haoMéoMéoNhiễu

Nhiễu nhiệtNhiễu cảm ứngNhiễu xuyên kênhNhiễu xung kim


Tốc độ tối đa có thể truyền trên đường truyền là đại lượng phụ thuộc vào nhiễu của đường truyền

Công thức Claude ShannonCông thức Claude ShannonC=Blog2(1+S/N) [bps]Trong đó, B-băng thông kênh truyền

S/N – tỷ số tín hiệu trên nhiễuC- dung lượng kênh truyền (tốc độ tối đa dữ

liệu truyền không bị lỗi).Công thức NyquystC=2B log2M [bps]M- số ký hiệu khác nhau trên đường truyền.

9/17/2010

19


Ví dụ: Một dây điện thoại thông thường có băng thông từ 3000Hz (300-3300Hz). Tỉ số tín hiệu trên nhiễu thông thường là 35dB. Dung lượng?nhiễu thông thường là 35dB. Dung lượng?

Các thiết bị mạng

Card mạngRepeaterH bHub

9/17/2010

20

Card mạng

Card mạng

NICs và PacketsNICs tạo ra 1 chuỗi các bitTruyền một cách tuần tự trên môi trường mạngTruyền một cách tuần tự trên môi trường mạng.

MAC addressSố nhận dạng duy nhất của NIC (Media Access Control address):Programmed into ROM chip48-bit number, written as six two-digit hexadecimal , gnumbers separated by colonsFirst part identifies manufacturer.Second part unique to each NIC.

9/17/2010

21

Card mạng

Một số đặc tínhNot all NICs are created equal.Một số đặc tính thông dụng:Một số đặc tính thông dụng:

Front-panel indicators: indicator lights in the form of LEDs that can be used to signal different states of activity, usually on, malfunctioning, or disconnected by green amber, and red. Duplex-mode indicators show that an NIC is either Half-duxplex or Full-duplex.Wake-on-LAN: allows an administrator to remotely turn on the computer by sending a network signal to the NICcomputer by sending a network signal to the NIC.Remote Boot: Set of ROM chips installed in an NIC that allow the Network Card to load an OS cross the entire network. Rarely used anymore.

Card mạng

9/17/2010

22

NIC support

Most operating systems and NIC support Plug and Play- installing a NIC will result in the OS installing the drivers and configuring it properly.the drivers and configuring it properly.When Plug and Play is not an option, such as Windows NT, options that must be configured include the IRQ and port number of the NIC.

Repeater

Repeater

9/17/2010

23

Hub

Hub

9/17/2010

24

Hub

Ghép nối Hub

Documents

Vấn đề truyền dẫn - hcmut.edu.vnhthieu/classes/MangMT/Chuong3.pdf · sóng vô tuyến, viba, vệ tinh) Kỹ thuật truyền Kỹ thuật truyền Analog Sử dụng trong