Kĩ thuật viễn thông - Chương 2: Hệ thống truyền thông (phần 2)

Là hệ thống xác định vị trí dựa trên vị trí của các vệ tinh nhân tạo. Trong cùng một thời điểm, ở một vị trí trên mặt đất nếu xác định được khoảng cách đến ba vệ tinh (tối thiểu) thì sẽ tính được tọa độ của vị trí đó.

pdf79 trang | Chia sẻ: nguyenlam99 | Lượt xem: 564 | Lượt tải: 0download
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Kĩ thuật viễn thông - Chương 2: Hệ thống truyền thông (phần 2), để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Truyền số liệu Data Communication Lê Đắc Nhường Khoa Toán Tin - Trường Đại học Hải Phòng E-mail: Nhuongld@yahoo.com Cell Phone: 0987.394.900 2.2. Phương tiện truyền tin(Transmission media) 2/54  Là phương tiện được dùng để truyền thông tin  Nó được chia thành hai loại: phương tiện truyền thông được dẫn hướng (hữu tuyến) và phương tiện truyền thông không được dẫn hướng (vô tuyến). Trong cả hai trường hợp, sự truyền thông đều ở dưới dạng sóng điện từ.  Với đường truyền hữu tuyến, sóng được truyền dọc theo một đường truyền đặc, ngược lại với môi trường vô tuyến sóng được truyền qua khí quyển. 13 September 2010Author: Lê Đắc Nhường 2.2. Phương tiện truyền thông (Transmission media) 3/54  Phương tiện truyền thông được chia thành 2 loại:  Phương tiện truyền thông hữu tuyến (Guided Media)  Phương tiện truyền thông vô tuyến (UnGuided Media) 13 September 2010Author: Lê Đắc Nhường Transmission Media Guided Media Twisted-Pair Coaxiall Cable Fiber Cable UnGuided Media Radio Microwave Satellite Tác động của phương tiện truyền thông 4/54  Chất lượng truyền dữ liệu phụ thuộc vào đặc tính của môi trường truyền lẫn tín hiệu.  Đối với phương tiện truyền có dẫn hướng: bản thân phương tiện truyền đóng vai trò quan trọng hơn trong việc xác định các giới hạn truyền thông.  Đối với các phương tiện truyền thông vô hướng: dải thông của tín hiệu có vai trò quan trọng hơn so với phương tiện truyền. 13 September 2010Author: Lê Đắc Nhường 2.2. Phương tiện truyền thông (Transmission media) 2.2.1 Đường truyền vô tuyến (Wireless Media)  Môi trường truyền các tín hiệu là sóng điện từ. Phân loại:  Sóng radio (Radio Waves)  Sóng cực ngắn (Microwave)  Sóng hồng ngoại (Infrared waves) 13 September 2010 Slide 5 Author: Lê Đắc Nhường  Tín hiệu sóng điện từ được dẫn dọc theo một môi trường đặc - môi trường vật lí mà dọc theo nó tín hiệu được truyền đi.  Một số loại:  Dây đồng (Copper Wire)  Cáp xoắn đôi (Twisted Pair)  Cáp đồng trục (Coaxial Cable)  Cáp quang (Optical Fibre) 13 September 2010 Slide 6 Author: Lê Đắc Nhường 2.2.1 Phương tiện truyền thông hữu tuyến(Guided Media)  Mô tả: Gồm 2 đường dây đặt cách ly nhau và xuyên tự do qua môi trường không khí. 13 September 2010 Slide 7 Author: Lê Đắc Nhường 2.2.1.1 Cáp 2 dây không xoắn (Untwisted Pair)  Đặc điểm: Gây ra nhiễu xuyên âm và can nhiễu do ảnh hưởng lẫn nhau của hau dây cáp song song Dùng cáp nhiều lõi.  Sử dụng:  Thích hợp cho các kết nối hai thiết bị cách xa nhau tối đa 50m,  Truyền với tốc độ thấp 19.2 Kbps  Ứng dụng: Tín hiệu truyền thường là mức điện thế hay cường độ dòng điện dựa vào tham chiếu đất. 13 September 2010 Slide 8 Author: Lê Đắc Nhường 2.2.1.1 Cáp 2 dây không xoắn (Untwisted Pair)  Ứng dụng: Tín hiệu truyền thường là mức điện thế hay cường độ dòng điện dựa vào tham chiếu đất. 13 September 2010 Slide 9 Author: Lê Đắc Nhường 2.2.1.1 Cáp 2 dây không xoắn (Untwisted Pair)  Rẻ nhất và được sử dụng rộng rãi nhất. 13 September 2010 Slide 10 Author: Lê Đắc Nhường 2.2.1.2 Cáp xoắn đôi (Twisted Pair)  Mô tả vật lý  Gồm 2 sợi dây đồng cách điện xoắn lại thành các vòng đều nhau.  Các cặp dây được bó lại với nhau trong một sợi cáp.  Mục đích của việc xoắn dây để làm giảm nhiễu xuyên âm giữa các cặp dây cạnh nhau trong cùng sợi cáp.  Để giảm nhiễu thì các cặp dây cạnh nhau trong cùng bó phải có các nút xoắn có độ dài khác nhau. 13 September 2010 Slide 11 Author: Lê Đắc Nhường 2.2.1.2 Cáp xoắn đôi (Twisted Pair)  Ứng dụng  Trong mạng điện thoại: kết nối các máy điện thoại ở từng hộ gia đình tới tổng đài điện thoại địa phương (Local telephone exchange).  Thường gọi là các vòng thuê bao (Subscriber loops)  Truyền thông bên trong các tòa nhà: nối các máy điện thoại tới hệ thống chi nhánh tổng đài điện thoại riêng PBX (Private branch exchange) của tổ chức.  Mạng điện thoại và hệ thống PBX được thiết kế để hỗ trợ truyền tiếng nói sử dụng tín hiệu tương tự. Dùng modem cũng có thể điều khiển được lưu lượng truyền dữ liệu số ở tốc độ truyền vừa phải. 13 September 2010 Slide 12 Author: Lê Đắc Nhường 2.2.1.2 Cáp xoắn đôi (Twisted Pair) 13 September 2010 Slide 13 Author: Lê Đắc Nhường 2.2.1.2 Cáp xoắn đôi (Twisted Pair) 14/54  Cáp xoắn đôi cũng được sử dụng là phương tiện truyền tín hiệu số  Đối với các kết nối tới một switch dữ liệu số hoặc PBX số trong một tòa nhà, tốc độ truyền dữ liệu thường là 64kbps.  Kết nối các máy tính trong mạng LAN, đạt tốc độ 10Mbps, 100Mbps.  Với các ứng dụng đường dài, tốc độ có thể là 4Mbps hoặc hơn. 13 September 2010Author: Lê Đắc Nhường 2.2.1.2 Cáp xoắn đôi (Twisted Pair) 15/54 Các đặc tính truyền thông Sự suy giảm tín hiệu biến đổi rất mạnh theo tần số. Nhạy cảm với nhiễu và tạp nhiễu bởi dễ hết hợp với các trường điện từ. Ví dụ một sợi dây chạy song song với một đường dây điện xoay chiều sẽ bắt năng lượng tần số 50Hz. Cáp xoắn đôi bị giới hạn về khoảng cách, băng thông (1MHz) và tốc độ truyền dữ liệu 100Mbps 13 September 2010Author: Lê Đắc Nhường 2.2.1.2 Cáp xoắn đôi (Twisted Pair)  Cáp xoắn đôi không bọc UTP (Unshielded Twisted Pair)  Thông thường được dùng làm dây điện thoại  Cũng được sử dụng trong các mạng LAN  Dễ bị nhiễu bởi sóng điện từ bên ngoài 13 September 2010 Slide 16 Author: Lê Đắc Nhường 2.2.1.2 Cáp xoắn đôi (Twisted Pair)  Cáp STP (Shielded Twisted Pair)  Cặp dây xoắn được bảo vệ bởi lớp bện kim loại  Có giá thành cao hơn 13 September 2010 Slide 17 Author: Lê Đắc Nhường 2.2.1.2 Cáp xoắn đôi (Twisted Pair) Các loại cáp UTP 18/54  Loại 1: Dùng cho thông tin thoại  Loại 2: thích hợp thông tin thoại và dữ liệu đến 4Mbps  Loại 3: Tiêu chuẩn 3 vòng xoắn/foot; có thể thông tin dữ liệu 10Mbps  Loại 4: Giống loại 3 + tiêu chuẩn khác, có thể đạt đến 16Mbps  Loại 5: Truyền đến 100Mbps  Hiện tại: Loại 6 và Loại 7 (STP) dùng cho LAN 1Gbps 13 September 2010Author: Lê Đắc Nhường 2.2.1.2 Cáp xoắn đôi (Twisted Pair) Category Bandwidth Data Rate Digital/Analog Use 1 very low < 100 kbps Analog Telephone 2 < 2 MHz 2 Mbps Analog/digital T-1 lines 3 16 MHz 10 Mbps Digital LANs 4 20 MHz 20 Mbps Digital LANs 5 100 MHz 100 Mbps Digital LANs 6 (dự kiến) 200 MHz 200 Mbps Digital LANs 7 (dự kiến) 600 MHz 600 Mbps Digital LANs 13 September 2010 19/54 2.2.1.2 Cáp xoắn đôi (Twisted Pair) 2.2.1.2 Cáp xoắn đôi (Twisted Pair) 2.2.1.2 Cáp xoắn đôi (Twisted Pair) Cáp UTP và STP sử dụng đầu nối RJ-11, RJ-45 2.2.1.2 Cáp xoắn đôi (Twisted Pair)  Ngoài cáp STP và UTP còn có cáp xoắn có vỏ bọc ScTP-FTP ( Screened Twisted-Pair) : FTP là loại cáp lai tạo giữa cáp UTP và STP, nó hỗ trợ chiều dài tối đa 100m 2.2.1.2 Cáp xoắn đôi (Twisted Pair) 24/54 Mô tả vật lý  Gồm một dây dẫn hình trụ rỗng ruột, ở bên ngoài bao quanh một dây dẫn kim loại ở phía bên trong.  Dây dẫn bên trong được cố định bằng các vòng cách điện cách quãng đều nhau hoặc bằng một chất điện môi đặc.  Dây bên ngoài được bảo vệ bằng một lớp vỏ plastic  Đường kính 0.4 - 1 inch 13 September 2010Author: Lê Đắc Nhường 2.2.1.3 Cáp đồng trục (Coaxial cable) Vỏ ngoài (outer sheath) Dây dẫn ngoài Outer conductor Chất cách điện Isulation Dây dẫn trong Inner conductor Là phương tiện truyền tải thông tin đa năng và được sử dụng rộng rãi. 13 September 2010 Slide 25 Author: Lê Đắc Nhường 2.2.1.3 Cáp đồng trục (Coaxial cable) Các ứng dụng quan trọng:  Phân phối truyền hình: hệ thống truyền hình cáp có khả năng truyền tải hàng chục thậm chí hàng trăm kênh khác nhau trong phạm vi vài chục dặm.  Truyền thông điện thoại đường dài: sử dụng kỹ thuật dồn kênh theo tần số FDM (frequency-division mutiplexing), một đường cáp đồng trục có thể truyền hơn 10.000 kênh thoại đồng thời.  Các mạng cục bộ (LAN) 13 September 2010 Slide 26 Author: Lê Đắc Nhường 2.2.1.3 Cáp đồng trục (Coaxial cable) Sơ đồ kết nối máy tính vào hệ thống dùng Thinnet 2.2.1.3 Cáp đồng trục (Coaxial cable)  Để kết nối máy tính vào một phân đoạn mạng dùng cáp đồng trục dày ta phải dùng một đầu chuyển đổi-transceiver thông qua cổng AUI của máy tính. Cách kết nối tham khảo ở phần Tranceiver. N-series connector. 2.2.1.3 Cáp đồng trục (Coaxial cable) 29/54 Các đặc tính truyền dẫn  Truyền được cả hai loại tín hiệu tương tự (analog) và số (digital).  Do có lớp vỏ bảo vệ và cấu trúc đồng tâm nên ít bị ảnh hưởng của nhiễu và xuyên âm hơn so với cáp xoắn đôi.  Hạn chế hiệu năng chủ yếu là do sự suy giảm tín hiệu, nhiễu nhiệt và nhiễu điều biến tương hỗ. 13 September 2010Author: Lê Đắc Nhường 2.2.1.3 Cáp đồng trục (Coaxial cable) 30/54 Mô tả vật lý  Sợi mảnh (2-125m), có độ dẻo trung bình và khả năng dẫn sáng.  Có thể làm từ nhiều loại:  Sợi quang làm từ silic đioxyt cực tinh khiết có độ suy giảm tín hiệu thấp nhưng khó chế tạo.  Sợi quang làm từ thủy tinh hỗn hợp có tỉ lệ mất mát tín hiệu cao hơn nhưng kinh tế mà vẫn mang lại hiệu quả tốt.  Sợi quang làm bằng plastic còn rẻ hơn nữa và có thể sử dụng trong các kết nối cự li ngắn, có độ mất mát vừa phải, có thể chấp nhận được. 13 September 2010Author: Lê Đắc Nhường 2.2.1.4 Cáp quang (Optical fiber) Các loại cáp quang  Loại lõi 8.3 micron, lớp lót 125 micron, chế độ đơn.  Loại lõi 50 micron, lớp lót 125 micron, đa chế độ.  Loại lõi 62.5 micron, lớp lót 125 micron, đa chế độ  Loại lõi 100 micron, lớp lót 140 micron, đa chế độ. 2.2.1.4 Cáp quang (Optical fiber)  Hộp đấu nối cáp quang: do cáp quang không thể bẻ cong nên khi nối cáp quang vào các thiết bị khác chúng ta phải thông qua hộp đấu nối.  Đầu nối cáp quang : đầu nối cáp quang rất đa dạng thông thường trên thị trường có các đầu nối như sau : FT , ST , FC 2.2.1.4 Cáp quang (Optical fiber) Cấu tạo: Gồm ba thiết diện đồng tâm: lõi, lớp sơn phủ và phần vỏ bọc bên ngoài. Lõi Core Vỏ bọc Jacket Lớp sơn phủ Cladding 13 September 2010 Slide 33 Author: Lê Đắc Nhường 2.2.1.4 Cáp quang (Optical fiber)  Lõi là phần trong cùng, bao gồm một hoặc nhiều sợi rất mỏng làm bằng thủy tinh hoặc chất dẻo.  Mỗi sợi (fiber) được bọc xung quanh một lớp sơn phủ làm bằng thủy tinh hoặc plastic, có đặc tính quang học khác với phần lõi.  Lớp vỏ ngoài bao quanh một hoặc một bó các sợi, được làm từ plastic và một số vật liệu khác. 13 September 2010 Slide 34 Author: Lê Đắc Nhường 2.2.1.4 Cáp quang (Optical fiber) 35/54 Ưu điểm so với cáp xoắn đôi và cáp đồng trục:  Có dung lượng truyền lớn hơn: dải tần có thể sử dụng trong đường truyền cáp quang ~ 1014 - 1015Hz. Nếu chỉ sử dụng 0.1% tần số quang thì dải thông đã là 100-1000GHz.  Cách ly với điện từ: do kết nối không liên quan tới điện nên nó không bị nhiễu điện và ít bị lỗi đường truyền. 13 September 2010Author: Lê Đắc Nhường 2.2.1.4 Cáp quang (Optical fiber) 36/54 Ưu điểm so với cáp xoắn đôi và cáp đồng trục:  Nhỏ hơn và nhẹ hơn: cáp quang nhỏ và nhẹ hơn nhiều so với cáp đồng trục và cáp xoắn đôi. Một hệ thống cáp đồng trục lớn có thể phải dùng loại cáp có đường kính 10-20cm, trong khi đó nếu dùng cáp quang có đường kính chưa đến 1cm.  Không tỏa ra năng lượng, do đó ít gây nhiễu cho các thiết bị khác, có khả năng bảo vệ nghe lén. 13 September 2010Author: Lê Đắc Nhường 2.2.1.4 Cáp quang (Optical fiber) Độ suy giảm tín hiệu thấp 13 September 2010 Slide 37 Author: Lê Đắc Nhường 2.2.1.4 Cáp quang (Optical fiber) Phương tiện truyền thông Tốc độ truyền dữ liệu Dải thông Khoảng cách giữa các Repeater Cáp xoắn đôi Cáp đồng trục Cáp sợi quang 4 Mbps 500 Mbps 2 Gbps 3 MHz 350 MHz 2 GHz 2 to 10 km 1 to 10 km 10 to 100 km 38/54 Cần ít repeater giảm giá thành và các nguồn gây lỗi So sánh đặc tính của các phương tiện truyền thông có dẫn hướng trong kết nối điểm-điểm 13 September 2010 2.2.1.4 Cáp quang (Optical fiber) Ứng dụng  Các đường liên lạc điện thoại đường dài  Ngày càng trở nên phổ biến trong các mạng điện thoại  Các tuyến thông tin có cự ly trung bình khoảng 900 dặm  Có dung lượng truyền cao (20000 - 60000 kênh thoại)  Các đường liên lạc điện thoại đô thị  Kết nối các tổng đài điện thoại trong một khu đô thị hoặc trong phạm vi thành phố.  Độ dài trung bình 7.8 dặm  Có thể tải được 100.000 kênh thoại trên cùng nhóm trục 13 September 2010 Slide 39 Author: Lê Đắc Nhường 2.2.1.4 Cáp quang (Optical fiber) 40/54  Các đường liên lạc tổng đài nông thôn  Kết nối các thị trấn và các ngôi làng  Chu vi từ 25-100 dặm  Phần lớn các hệ thống này có dưới 5000 kênh thoại  Các thuê bao chi nhánh  Nối cáp trực tiếp từ tổng đài trung tâm tới các hộ thuê bao  Các mạng điện thoại đang mở rộng các dịch vụ trọn gói có khả năng đáp ứng cả âm thanh, dữ liệu và phim ảnh.  Mạng cục bộ: có tổng dung lượng tới 100Mbps và khả năng hỗ trợ hàng ngàn các máy trạm 13 September 2010Author: Lê Đắc Nhường 2.2.1.4 Cáp quang (Optical fiber) Các đặc tính truyền dẫn  Hoạt động trong dải tần 1014Hz-1015Hz, chứa phần phổ hồng ngoại và dải quang phổ thấy được Nguyên lý truyền dẫn:  Ánh sáng từ nguồn phát đi vào sợi thủy tinh hình trụ/ lõi plastic.  Các tia sáng ở những góc nông bị phản xạ và lan truyền dọc theo dây dẫn, các tia khác bị hấp thụ bởi lớp sơn phủ quanh lõi (có hệ số khúc xạ thấp). 13 September 2010 Slide 41 Author: Lê Đắc Nhường 2.2.1.4 Cáp quang (Optical fiber) 13 September 2010 Slide 42 Author: Lê Đắc Nhường 2.2.1.4 Cáp quang (Optical fiber) Các đặc tính truyền dẫn: Ánh sáng lan truyền dọc theo lõi theo một trong ba cách phụ thuộc loại vật liệu và bề rộng của lõi 13 September 2010 Slide 43 Author: Lê Đắc Nhường 2.2.1.4 Cáp quang (Optical fiber) 44/54 Multimode khúc xạ bước (stepped index): Multimode khúc xạ tăng dần (graded index): 13 September 2010Author: Lê Đắc Nhường 2.2.1.4 Cáp quang (Optical fiber) 45/54  Kiểu truyền multimode:  Multimode khúc xạ bước (stepped index):  Bên trong sợi quang, chỉ có một số giới hạn các đường sáng có thể truyền qua. Hệ số khúc xạ ánh sáng dọc theo sợi quang không thay đổi. Mỗi góc của tia sáng phản xạ tạo ra một đường truyền (path) được gọi là một mode.  Tùy vào góc phản xạ, các tia sáng sẽ mất một lượng thời gian khác nhau để truyền qua dây. Do đó tín hiệu nhận được bị phân tán và có bề rộng xung lớn hơn xung gốc 13 September 2010Author: Lê Đắc Nhường 2.2.1.4 Cáp quang (Optical fiber) 46/54  Kiểu truyền multimode:  Multimode khúc xạ tăng dần (Graded index):  Hạn chế sự phân tán tín hiệu bằng cách dùng vật liệu lõi có hệ số khúc xạ thay đổi (đa khúc xạ tăng dần).  Ánh sáng bị khúc xạ một lượng lớn khi di chuyển ra xa lõi. Điều này làm hẹp bề rộng xung của tín hiệu nhận nhờ đó cho phép tăng tốc độ truyền. 13 September 2010Author: Lê Đắc Nhường 2.2.1.4 Cáp quang (Optical fiber) Kiểu truyền Singlemode:  Đường kính lõi được giảm đến chiều dài bước sóng đơn (3-10m)  Chỉ có một góc sáng có thể truyền qua.  Tất cả các ánh sáng phát ra đều truyền theo một hướng dọc theo ống dẫn  Bề rộng xung nhận được xấp xỉ xung gốc, do đó tăng được tốc độ truyền và cho hiệu năng cao. 13 September 2010 Slide 47 Author: Lê Đắc Nhường 2.2.1.4 Cáp quang (Optical fiber) So sánh giữa các kiểu truyền 13 September 2010 Slide 48 Author: Lê Đắc Nhường 2.2.1.4 Cáp quang (Optical fiber) 49/54 Các loại nguồn sáng: Có 2 loại nguồn sáng là LED và IDL.  Điốt phát quang LED (Light-Emitting Diode)  Rẻ hơn  Hoạt động được trong dải nhiệt độ lớn hơn  Thời gian hoạt động lâu hơn  Điốt laser ILD (Injection Laser Diode)  Hoạt động hiệu quả hơn  Có tốc độ truyền dữ liệu cao hơn 13 September 2010Author: Lê Đắc Nhường 2.2.1.4 Cáp quang (Optical fiber)  Phương tiện truyền thông không dây được hướng dẫn truyền và tiếp nhận bởi ăngten, để truyền ăngten bức xạ năng lượng vào môi trường và để tiếp nhận ăngten nhận năng lượng từ môi trường  Hai loại hình cơ bản:  Truyền có định hướng (Direction)  Truyền đẳng hướng 13 September 2010 Slide 50 Author: Lê Đắc Nhường 2.2.2 Truyền thông vô tuyến  Truyền có định hướng (Direction): ăngten truyền phát ra một chùm sóng điện từ tập trung hướng tới thiết bị nhận, do vậy trong quá trình truyền/nhận thông tin các ăngten phải được chỉnh hướng cẩn thận. 13 September 2010 Slide 51 Author: Lê Đắc Nhường 2.2.2 Truyền thông vô tuyến  Truyền đẳng hướng (Omidirection): các tín hiệu trải ra theo mọi hướng và có thể thu được tại nhiều ăngten. 13 September 2010 Slide 52 Author: Lê Đắc Nhường 2.2.2 Truyền thông vô tuyến Các loại sóng sử dụng trong truyền thông không dây 53/54 Tần só 30MHz-1GHz Dải tần VHF, UHF Tần só 2GHz-40GHz Dải tần UHF, SHF Tần số 3.102GHz-2.105GHz 13 September 2010Author: Lê Đắc Nhường 2.2.2 Truyền thông vô tuyến 54/54  Dải sóng radio - Tần số 30MHz-1GHz - Gồm dải tần VHF và một phần của dải UHF - Dùng cho các ứng dụng đa hướng  Dải vi ba - Tần số 2GHz-40GHz - Thuộc một phần dải UHF và toàn bộ dải SHF - Có khả năng tạo ra các chùm sóng định hướng - Thích hợp đối với kiểu truyền thông điểm-điểm - Sử dụng trong các vệ tinh liên lạc  Dải phổ hồng ngoại - Tần số 3.102GHz-2.105GHz - Dùng cho các ứng dụng cục bộ kết nối điểm-điểm và các ứng dụng đa điểm bên trong các khu vực giới hạn. 13 September 2010Author: Lê Đắc Nhường 2.2.2 Truyền thông vô tuyến Vi ba mặt trái đất  Mô tả vật lý:  Thông dụng nhất là loại ăngten chảo parabol (đường kính 3m)  Ăngten được đặt cố định, hướng một chùm sóng hẹp thẳng tới ăngten nhận  Phải đặt ở vị trí rất cao so với mặt đất 55/5413 September 2010 Author: Lê Đắc Nhường Vi ba mặt trái đất  Mô tả vật lý - Khoảng cách xa nhất giữa các ăngten (khi không có vật cản): Trong đó : d : khoảng cách giữa các ăngten (km) h : chiều cao của ăngten (m) K : hệ số điều chỉnh (giá trị đề nghị là K=4/3) Ví dụ: Hai ăngten sóng ngắn ở độ cao 100m có thể truyền xa: 56/54 10033.1 7.14x = 82 km Khd=7.14 13 September 2010 Vi ba mặt trái đất - Mô tả vật lý 57/54 - Để truyền xa cần sử dụng một loạt tháp chuyển tiếp sóng cực ngắn, liên kết các kết nối điểm-điểm để tạo ra đường truyền trên khoảng cách mong muốn. 13 September 2010Author: Lê Đắc Nhường Vi ba mặt trái đất - Các ứng dụng 58/54  Kết hợp sử dụng cùng với cáp đồng trục và cáp quang trong các dịch vụ viễn thông đường dài  Trong phát thanh và truyền hình  Kết nối điểm-điểm cự ly ngắn giữa các tòa nhà  Dùng trong các mạch kín (closed-circuit) của TV  Liên kết dữ liệu giữa các mạng LAN  Sử dụng trong các ứng dụng đường vòng (bypass application) 13 September 2010Author: Lê Đắc Nhường Vi ba mặt trái đất - Các đặc tính truyền dẫn 59/54  Tần số sử dụng 2GHz - 40GHz  Các tần số tiềm năng cũng sẽ được đưa vào sử dụng, các tần số này có dải thông lớn và tốc độ truyền dữ liệu cao hơn.  Có sự suy giảm nguồn phát, độ mất mát tín hiệu được tính:  Trong đó:  d là khảng cách   là độ dài bước sóng (wavelength)        d4 L=10log 2 dB 13 September 2010Author: Lê Đắc Nhường Vi ba mặt trái đất - Các đặc tính truyền dẫn 60/54 => Nên đặt các bộ lặp, bộ khuyếch đại cách các hệ thống sóng cực ngắn khoảng từ 10-100km.  Độ suy giảm tín hiệu cũng tăng lên theo lượng mưa (có thể bị suy giảm ở tần số trên 10GHz)  Hiện tượng giao thoa cũng gây hại cho sóng cực ngắn. Do đó phải có sự quy định chặt chẽ việc sử dụng các dải tần 13 September 2010Author: Lê Đắc Nhường Sóng cực ngắn vệ tinh 61/54 Mô tả vật lý  Vệ tinh truyền thông đóng vai trò là trạm chuyển tiếp sóng cực ngắn.  Sử dụng để kết nối 2 hoặc nhiều trạm thu/phát sóng cực ngắn mặt đất.  Nhận tín hiệu trên một dải tần (uplink), khuyếch đại hoặc lặp tín hiệu và truyền trở lại trên một dải tần khác (downlink).  Một quỹ đạo vệ tinh chỉ làm việc trên một số dải tần được gọi là các kênh tiếp sóng hoặc là các transponder. 13 September 2010Author: Lê Đắc Nhường 62/54 13 September 2010Author: Lê Đắc Nhường Sóng cực ngắn vệ tinh 63/54 (a) Một đường truyền kết nối điểm - điểm thông qua vệ tinh sóng cực ngắn b) Đường truyền kết nối broadcast thông qua vệ tinh sóng cực ngắn Hai cấu hình thông dụng: 1. Vệ tinh tạo kết nối điểm-điểm giữa hai ăngten mặt đất 2. Vệ tinh cung cấp đường truyền thông giữa một trạm phát mặt đất và một số trạm thu trên mặt đất 13 September 2010Author: Lê Đắc Nhường Sóng cực ngắn vệ tinh 64/54  Để giữ vị trí cố định so với mặt đất vệ tinh phải có chu kỳ quay bằng chu kỳ quay của trái đất (ở độ cao 35,784km)  Hai vệ tinh sử dụng cùng tần số nếu ở gần sẽ gây nhiễu lẫn nhau, do đó quy định hai vệ tinh cách khoảng 4o trong dải tần 4/6 GHz (Đương lên 6GHz, xuống 4GHz) và 3o trong dải tần 12/14 GHz.  Số lượng các vệ tinh có thể sử dụng là khá hạn chế. 13 September 2010Author: Lê Đắc Nhường Sóng cực ngắn vệ tinh Sóng cực ngắn vệ tinh - Các ứng dụng 65/54  Phân phối truyền hình:  Theo truyền thống mạng cung cấp chương trình từ một vị trí trung tâm, các chương trình được truyền tới vệ tinh và sau đó broadcast xuống một số trạm, tiếp đó các trạm này phân phối các chương trình tới từng người xem riêng biệt.  Gần đây đã sử dụng vệ tinh quảng bá trực tiếp DBS (direct broadcast satellite) truyền trực tiếp tín hiệu video từ vệ tinh tới tận nhà người dùng. 13 September 2010Author: Lê Đắc Nhường Sóng cực ngắn vệ tinh - Các ứng dụng 66/54  Điện thoại liên lạc đường dài:  sử dụng vệ tinh để tạo các kết nối trục điểm-điểm giữa các văn phòng tổng đài điện thoại trong các mạng điện thoại công cộng.  Các mạng thương mại dành riêng:  Nhà cung cấp vệ tinh chia tổng dung lượng thành một số kênh và cho các người dùng riêng lẻ trong doanh nghiệp thuê  đắt và hạn chế. Gần đây đã phát triển các hệ thống VSAT (Very Small Aperture Terminal) có giá thành hạ. 13 September 2010Author: Lê Đắc Nhường Sóng cực ngắn vệ tinh - Các đặc tính truyền thông 67/54  Dải tần tối ưu đối với vệ tinh truyền thông 1-10GHz, dưới 1GHz sóng bị nhiễu đáng kể bởi các nguồn tự nhiên, trên 10GHz tín hiệu bị suy giảm mạnh do khí quyển và mưa.  Các dịch vụ kết nối điểm-điểm sử dụng dải tần 5.925 - 6.425GHz cho đường uplink và dải 3.7 - 4.2GHz cho đường downlink. Kết hợp lại gọi là dải 4/6 GHz. Các tần số uplink và downlink phải khác nhau để khỏi gây nhiễu. 13 September 2010Author: Lê Đắc Nhường Sóng cực ngắn vệ tinh - Các đặc tính truyền thông 68/54  Lưu ý:  Có sự trì hoãn truyền tải  ¼ giây giữa hai trạm mặt đất do đó có thể dẫn đến các vấn đề trong điều khiển lỗi và điều khiển luồng  Vệ tinh là phương tiện quảng bá, nhiều trạm có thể truyền hoặc nhận tín hiệu từ từ vệ tinh. 13 September 2010Author: Lê Đắc Nhường Radio quảng bá 69/54 Mô tả vật lý  Là kiểu truyền thông đa hướng  không cần sử dụng các ăngten chảo và các ăngten không cần đặt chỉnh theo một hướng cố định. Các ứng dụng  Dải tần tổng quát 3kHz-300GHz  Radio quảng bá (Broadcast radio)  Dải tần 30MHz-1GHz  Nằm trong dải VHF và một phần của dải UHF  Chứa dải sóng FM radio và UHF, VHF television 13 September 2010Author: Lê Đắc Nhường Radio quảng bá - Các đặc tính truyền thông 70/54  Sử dụng dải tần số 30MHz - 1GHz  Sóng radio tần số trên 30MHz không phản xạ tầng điện ly.  Không làm gây nhiễu các tần số khác, ít bị suy giảm tín hiệu do mưa.  Khoảng cách truyền được tính theo CT: d = 7.14  Độ suy giảm tín hiệu: L = 10log 2 dB  Sóng radio ít bị suy giảm tín hiệu do có bước sóng dài.  Nguồn gây hư hại chủ yếu cho sóng radio quảng bá là nhiễu đa đường (multipath). Kh        d4 13 September 2010Author: Lê Đắc Nhường Tia hồng ngoại 71/54  Sử dụng các máy thu-phát (transceiver) điều biến ánh sáng hồng ngoại không cố kết để tạo ra các tia sáng hồng ngoại. Các transceiver phải nằm trong tầm nhìn của nhau trực tiếp hoặc phản xạ thông qua bề mặt có màu sáng (chẳng hạn như trần nhà).  Dùng cho các truyền thông cự li nhỏ  Sử dụng trong các thiết bị điều khiển từ xa của TV, VCR và máy nghe nhạc  Làm đường truyền cho các mạng LAN không dây trong nhà  Tia hồng ngoại không đi xuyên qua tường nên không cần quan tâm đến các vấn đề an ninh và nhiễu. Vì cũng không cần phải đăng ký nên không cần phân chia tần số. 13 September 2010Author: Lê Đắc Nhường  Sóng Radio từ dãi tầng : 10KHz đến 1GHz;  Sóng Viba : 21GHz đến 23GHz;  Sóng Hồng ngoại 100GHz đến 1000GHz;  Sóng Bluetooth sử dụng giải tần 2,4 GHz. Môi trường vô tuyến Wi-Fi  Wi-Fi (Wireless Fidelity) hay mạng 802.11 là hệ thống mạng không dây sử dụng sóng vô tuyến, giống như điện thoại di động, truyền hình và radio. Wi-Fi  Hệ thống này đã hoạt động ở một số sân bay, quán café, thư viện hoặc khách sạn. Hệ thống cho phép truy cập Internet tại những khu vực có sóng của hệ thống này, hoàn toàn không cần đến cáp nối.  Ngoài các điểm kết nối công cộng (hotspots), WiFi có thể được thiết lập ngay tại nhà riêng.  Wi-Fi  3 chuẩn thông dụng của WiFi hiện nay là 802.11a/b/g.  Chúng truyền và phát tín hiệu ở tần số 2.5 GHz hoặc 5GHz WiMAX  WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access) là tiêu chuẩn IEEE 802.16 cho việc kết nối Internet băng thông rộng không dây ở khoảng cách lớn.  Sử dụng băng tần 2500-2690 MHz GPRS - Dịch vụ vô tuyến gọi chung  GPRS (General Packet Radio Service) là dịch vụ vô tuyến gói tổng hợp được phát triển trên nền tảng công nghệ thông tin di động toàn cầu (GSM). Hỗ trợ 4 dải tần số GSM 850/900/1800/1900 MHz. GPS - Global Positioning System  Là hệ thống xác định vị trí dựa trên vị trí của các vệ tinh nhân tạo. Trong cùng một thời điểm, ở một vị trí trên mặt đất nếu xác định được khoảng cách đến ba vệ tinh (tối thiểu) thì sẽ tính được tọa độ của vị trí đó. Mạng 3G là gì?  3G(Third-generation technology) là công nghệ truyền thông thế hệ thứ ba, cho phép truyền cả dữ liệu thoại và dữ liệu ngoài thoại (tải dữ liệu, gửi email, tin nhắn nhanh, hình ảnh...).

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • pdfchuong2_hethongtruyenthong_phan2_7866.pdf
Tài liệu liên quan