KỸ THUẬT TRUYỀN DẪN.TS. Huỳnh Trung Hiếu

9/17/2010 Vấn đề truyền dẫn TS Huỳnh Trung Hiếu Nội dung „ „ „ „ „ Một số khái niệm Kỹ thuật truyền Đ ờng tr Đường truyền ền hữ hữu tuyến t ến Đường truyền vô tuyến Dung lượng đường truyền 9/17/2010 Một số khái niệm „ „ „ Cục Loại xa Thông điệp ‰ „ „ „ Là tin hay liệu thông tin (VD: văn bản, hình ảnh, âm thanh….) Bộ gởi Bộ nhận Môi trường ‰ Đường vật lý để thông điệp lưu thơng (VD: cáp, sóng vơ tuyến, viba, vệ tinh) Kỹ thuật truyền „ Kỹ thuật truyền Analog ‰ ‰ ‰ „ Sử dụng hệ thống điện thoại/modem Radio, kênh vệ tinh Cá bit đ Các mã ã hó hóa h d dạng sóng ó Kỹ thuật truyền digital ‰ Các bit mã hóa dạng xung 9/17/2010 Kỹ thuật truyền Kỹ thuật truyền 9/17/2010 Kỹ thuật truyền Modems CSU/DSU Kỹ thuật truyền „ Baseband broadband ‰ Baseband: „ „ „ „ ‰ Toàn băng thơng cab sử dụng tín hiệu Sử dụng tín hiệu số Khơng cần chia tần số (FDM) Truyền khoảng cách ngắn Broadband „ „ „ „ Các tín hiệu gởi hiều tần số, cho phép nhiều tín hiệu gởi đồng thời Sử dụng tín hiệu tương tự Có thể dùng chia tần số Tín hiệu truyền khoảng cách xa 9/17/2010 Chia sẻ môi trường truyền Đường truyền hữu tuyến „ Cáp xoắn đôi (Twisted Pair) ‰ ‰ „ Gồm dây đồng bạc có bọc cách điện xoắn lại với Nhiều đôi cáp xoắn lại vỏ bọc tạo thành sợi cáp Thông dụng cable đơi, ngồi cịn số loại khác 25, 50 100 đơi Có dạng: ‰ ‰ ‰ UTP (Unshielded Twisted Pair): Khơng có lưới bọc chống nhiễu bên ngồi đơi cáp STP (Shielded Twisted Pair): Có lưới bọc chống nhiễu bên ngồi đôi cáp cáp FTP (Foil Twisted Pair): Dùng kim loại thay cho lưới Dễ sản xuất giá thành rẻ STP 9/17/2010 Đường truyền hữu tuyến „ Cáp xoắn đôi ‰ ‰ ‰ ‰ ‰ ‰ ‰ ‰ Cat 1: Dùng cho điện thoại Analog, 8-10KHz Cat 2: Thích hợp ợp cho tín hiệu ệ thoại thông g tin liệu ệ đến tốc độ khoảng 4Mbps Cat 3: Địi hỏi phải có số lần xoắn /foot (0.3048m), thơng tin liệu đến 10Mbps Cat 4: Địi hỏi phải có số lần xoắn 3/foot, truyền đến tốc độ 16Mbps Cat 5: Dùng cho mạng LAN fast Ethernet có tốc độ truyền ề đến ế 100Mbps Cat 6: Dùng cho mạng Gigabit Ethernet, 250MHz Cat 6e: Dùng cho mạng LAN 10GBASE-T, 500MHz Cat 7: Dùng cho mạng LAN 10GBASE-T, 600MHz Đường truyền hữu tuyến „ Cáp xoắn đôi „ „ „ „ „ Chiều dài đường truyền: UTP: 100m STP: 1000m Nếu muốn truyền dài hơn=>dùng repeater Thường sử dụng mạng hình sao, với kỹ thuật truyền Baseband 9/17/2010 Đường truyền hữu tuyến „ UTP cross over cable 9/17/2010 Đường truyền hữu thuyến „ Cáp đồng trục ‰ ‰ Gồm dây lõi lưới bọc bên ngồi Băng thơng rộng (1GHz) chiều dài đường truyền lớn (vài km) 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 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 Đường truyền hữu thuyến „ Cáp đồng trục ‰ ‰ Thường dùng mạng dạng Bus, kỹ thuật truyền Baseband Broadband Broadband Được xem phương tiện truyền dẫn tốt cáp đồng So sánh với cáp xoắn: „ „ Đối với tần số cao, dòng điện chủ yếu tập trung mặt dây dẫn (do hiệu ứng bì)=> dây xoắn có điện trở lớn nên suy hao nhanh Cấu trúc dây xoắn có xạ tần số cao nên suy hao tăng theo Đường truyền hữu thuyến „ Cáp đồng trục BNC,T Connectors & Terminator 9/17/2010 Đường truyền hữu tuyến „ Cáp quang: ‰ ‰ ‰ Nguyên lý: Truyền sóng anh sáng (tần số cao) môi trường thủy tinh nhựa suốt suốt Băng thông rộng, tốc độ truyền cao (50Tbps) Dhie62u dài đường truyền lớn Khả chống nhiễu tốt độ suy hao nhỏ Phân loại: „ Đa mode ‰ ‰ „ Chỉ số (khúc xạ) bước Chỉ số liên tục Đơn mode Đường truyền hữu tuyến Chỉ số bước Chỉ số liên tục Single mode 10 9/17/2010 Đường truyền hữu tuyến „ Kích thước sợi quang: ‰ Được định nghĩa tỷ số đường kính lõi đường kính vỏ (thuộc cấu trúc sợi quang quang, khơng nói đến phần đệm áo bên ngồi sợi quang) Đường truyền vơ tuyến „ „ Truyền sóng điện từ khơng gian Có cách truyền khác nhau: ‰ Bề mặt ‰ Tầng ầ Đối ố lưu ‰ Tầng điện ly ‰ Tầm thẳng ‰ Không gian 11 9/17/2010 Đường truyền vô tuyến „ Phân loại băng tần ‰ ‰ ‰ ‰ ‰ ‰ ‰ ‰ ‰ VLF (Very Low Frequency): 3-30KHz, truyền sóng bề mặt LF(Low Frequency): 30KHz-300KHz, truyền sóng bề mặt MF(Middle Frequency): 300KHz-3MHz, truyền sóng tầng đối lưu HF (High Frequency): 3MHz-30MHz, truyền sóng tầng điện ly VHF 30MHz-300MHz, VHF: 30MH 300MH ttruyền ề sóng ó khơ khơng gian i tầ tầm thẳ thẳng UHF (Ultra High Frequency): 300MHz-3GHz, truyền sóng khơng gian tầm thẳng SHF (Supper HF): 3-30GHz, truyền sóng khơng gian EHF (Extremely HF): 30GHz-300GHz, truyền sóng không gian THF (Tremendously HF): tần số cao, thiết kế để băng tần kế EHF Đường truyền vơ tuyến „ „ Truyền sóng mặt đất: Sóng vơ tuyến truyền tầng thấp khí Sóng theo mặt cong đất Có thể dùng truyền mơi trường biển Truyền sóng tầng đối lưu: Tín hiệu theo đường: ‰ ‰ Đi thẳng hẳ từ phía hí phát há đến đế phía hí thu=>2 h anten phải hải thấy hấ h cự ly l bị hạn chế độ cong trái đất Dội lại từ tầng đối lưu 12 9/17/2010 Đường truyền vô tuyến „ „ „ 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): địi hỏi anten phải nhìn thấy nhau, anten phải định hướng Truyền sóng khơng gian: thường dùng thơng tin vệ tin rada Đường truyền vô tuyến „ Hệ thống điện thoại tế bào: ‰ ‰ ‰ Để kết nối thông tin ổn định thiết bị di động thiết bị di động thiết bị cố định định Vùng phục vụ chia thành vùng nhỏ gọi tế bào Mỗi tế bào chứa anten kiểm soát trạm tế bào, trạm tế bào kiểm soát MTSO (Mobile Telephone Switching Office) 13 9/17/2010 Đường truyền vô tuyến Thông tin vệ tinh „ „ Có trạm vệ tinh quỹ đạo trái đất Mỗi vệ tinh truyền nhận tần số khác Tuyến lên gọi uplink uplink, tuyến xuống gọi downlink downlink 14 9/17/2010 Thông tin vệ tinh Thông tin vệ tinh „ Theo chế làm việc, có loại ‰ ‰ Thụ động: Chỉ phản sóng từ trạm phát đến trạm thu, tần số uplink downlink nhau Thông minh: Nhận thơng tần số, tách sóng, khuếch đại, trộn sóng phát đến trạm thu 15 9/17/2010 Thông tin vệ tinh „ Theo độ cao quỹ đạo: gồm có loại GEO, MEO LEO Thơng tin vệ tinh 16 9/17/2010 Thông tin vệ tinh Thông tin vệ tinh 17 9/17/2010 Dung lượng đường truyền „ Ba tác hại đường truyền: ‰ ‰ ‰ Suy hao Méo Nhiễu „ „ „ „ Nhiễu nhiệt Nhiễu cảm ứng Nhiễu xuyên kênh Nhiễu xung kim Dung lượng đường truyền „ Tốc độ tối đa truyền đường truyền đại lượng phụ thuộc vào nhiễu đường truyền ‰ ‰ Công thức Claude Shannon C=Blog2(1+S/N) [bps] Trong đó, B-băng thơng kênh truyền S/N – tỷ số tín hiệu nhiễu C- dung lượng kênh truyền (tốc độ tối đa liệu truyền không bị lỗi) Công thức Nyquyst C=2B log2M [bps] M- số ký hiệu khác đường truyền 18 9/17/2010 Dung lượng đường truyền „ Ví dụ: Một dây điện thoại thơng thường có băng thơng từ 3000Hz (300-3300Hz) Tỉ số tín hiệu nhiễu thông thường 35dB Dung lượng? Các thiết bị mạng „ „ „ Card mạng Repeater H b Hub 19 9/17/2010 Card mạng Card mạng „ NICs Packets ‰ ‰ „ NICs tạo chuỗi bit Truyền cách môi trường mạng mạng MAC address ‰ ‰ ‰ ‰ ‰ Số nhận dạng NIC (Media Access Control address): Programmed into ROM chip 48-bit number,, written as six two-digit g hexadecimal numbers separated by colons First part identifies manufacturer Second part unique to each NIC 20 9/17/2010 Card mạng „ Một số đặc tính ‰ ‰ Not all NICs are created equal Một số đặc tính thơng 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 Halfduxplex or Full-duplex Wake-on-LAN: allows an administrator to remotely turn on the computer by sending a network signal to the NIC 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 21 9/17/2010 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 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 22 9/17/2010 Hub Hub 23 9/17/2010 Hub „ Ghép nối Hub 24