6 truyền dữ liệu chương 6 môi trường truyền dẫn

Giảng viên: Lê Văn Dũng  Tổng quan  Môi trường có định hướng  Mơi trường khơng định hướng  So sánh môi trường truyền  Suy hao truyền dẫn  Hiệu môi trường truyền  Câu hỏi tập trắc nghiệm  Môi trường truyền dẫn + Theo định nghĩa rộng, môi trường truyền dẫn tất truyền tải thông tin + Trong truyền liệu, thông tin (dữ liệu) truyền dạng tín hiệu điện Do môi trường truyền dẫn tất môi trường cho phép sóng điện từ (electromagnetic) truyền qua  Vị trí mơi trường truyền dẫn mơ hình OSI  Phân loại môi trường truyền dẫn + Môi trường truyền dẫn chia thành hai nhóm chính: Mơi trường có định hướng (Guide media) mơi trường khơng định hướng (Unguided media)  Khái niệm + Là mơi trường cung cấp đường dẫn trực tiếp (cáp) tín hiệu từ thiết bị đến thiết bị khác  Phân loại + Cáp xoắn đôi (Twisted – pair cable) + Cáp đồng trục (Coaxial cable) + Cáp sợi quang (Fiber - optic cable) Cáp xoắn đôi + Cấu tạo: Gồm hai sợi dây dẫn (có vỏ bọc cách điện) xoắn lại với Trong đó, dây dùng để truyền tín hiệu tới máy thu, dây nối đất + Tác dụng: Việc tạo cặp cáp xoắn đôi giúp giảm nhiễu (ảnh hưởng nhiễu lên hai dây nhau) so với hai dây song song với (ảnh hưởng nhiễu lên dây khác nhau) Điều dẫn đến khác biệt đầu thu tín hiệu Cáp xoắn đơi  Trường hợp dây cáp song song  Trường hợp dây cáp xoắn đôi  Phân loại cáp xoắn đôi Cáp xoắn đôi gồm hai loại: + UTP (Unshielded Twist Pair): Khơng có giáp bọc + STP (Shielded Twist Pair): Có giáp bọc a Cáp xoắn đơi UTP + Là dạng thông dụng truyền số liệu + UTP dải tần số thích hợp cho truyền dẫn liệu thoại: 100Hz đến 5MHz + UTP gồm hai dây dẫn, dây có lớp cách điện với màu sắc khác dùng để nhận dạng cho biết cặp dây bó dây lớn a Cáp xoắn đôi UTP + Ưu điểm: Rẻ dễ sử dụng, mềm dẻo dễ lắp đặt Cáp UTP cấp cao sử dụng nhiều LAN (Ethernet Token Ring) + Nhược điểm: Dễ bị nhiễu đặt gần thiết bị cáp khác Đây lý UTP thường lắp đặt để dây nhà Phân loại truyền dẫn khơng định hướng (Wireless) b Sóng siêu cao tần (Microwaves - Sóng viba) + Tần số từ GHz đến 300 GHz + Dẫn sóng tầm nhìn thẳng sử dụng ăng ten có định hướng Sóng siêu cao tần lan truyền theo hướng nên cần hai tần số khác truyền tin hai chiều + Sóng siêu cao tần có tần số cao, khơng xun qua tường vật cản Điều khuyết điểm máy thu tòa nhà + Băng thông rộng (khoảng 300 GHz) + Một phần băng tần phải cấp phép, phần miễn phí + Ứng dụng: Điện thoại di động, thông tin vệ tinh, WLAN,… Phân loại truyền dẫn không định hướng (Wireless) b Sóng siêu cao tần (Microwaves - Sóng viba) Phân loại truyền dẫn khơng định hướng (Wireless) c Sóng hồng ngoại (Infrared Waves) + Tần số từ 300 GHz đến 400 THz (bước sóng từ 1mm đến 770nm) + Phạm vi phủ sóng hẹp (Vài mét) + Khơng xun qua tường  không gây nhiễu + Băng tần hồng ngoại khoảng 400 THz, nên sử dụng để truyền liệu với tốc độ cao + Bị nhiễu ánh sáng mặt trời, đèn nóng sáng + Ứng dụng: Truyền thông phạm vi hẹp, tốc độ cao  Đánh giá môi trường truyền Để đánh giá môi trường truyền ứng dụng cụ thể ta quan tâm đến 05 yếu tố: + Chi phí: Chi phí vật tư lắp đặt + Tốc độ: Là tốc độ truyền bps với độ tin cậy cao Chú ý tốc độ thay đổi theo tần số kích thước mơi trường hay thiết bị truyền dẫn + Suy hao: Trong trình truyền tín hiệu bị suy hao + Nhiễu điện từ trường: Nói lên khả cảm nhận mơi trường lượng điện từ trường bên vào đường kết nối lên tín hiệu truyền + An ninh: Là khả bảo vệ truyền liệu Ví dụ: Với sóng điện từ dây dẫn điện dễ bị xâm nhập, cáp quang khó  Đánh giá môi trường truyền Để đánh giá môi trường truyền ứng dụng cụ thể ta quan tâm đến 05 yếu tố: + Chi phí: Chi phí vật tư lắp đặt + Tốc độ: Là tốc độ truyền bps với độ tin cậy cao Chú ý tốc độ thay đổi theo tần số kích thước mơi trường hay thiết bị truyền dẫn + Suy hao: Trong q trình truyền tín hiệu bị suy hao + Nhiễu điện từ trường: Nói lên khả cảm nhận môi trường lượng điện từ trường bên vào đường kết nối lên tín hiệu truyền + An ninh: Là khả bảo vệ truyền liệu Ví dụ: Với sóng điện từ dây dẫn điện dễ bị xâm nhập, cáp quang khó  Đánh giá mơi trường truyền Phương tiện truyền dẫn Giá Tốc độ UTP Rẻ – 100Mbps Nhiều Nhiều Thấp STP Vừa – 150Mbps Nhiều Vừa Thấp Cáp đồng trục Vừa 1Mbps – 1Gbps Vừa Vừa Thấp Cáp quang Cao 10Mbps – 2Gbps Thấp Khơng Cao Sóng vơ tuyến (Radio) TB – 10Mbps Low - high High Low Sóng viba (Microwave) Cao 1Mbps – 10Gbps Variable High Moderate Satellite Cao 1Mbps – 10Gbps Variable High Moderate Suy hao Nhiễu điện từ Độ an toàn  Nguyên nhân suy hao truyền dẫn (Transmission impairment) Do tín hiệu thực tế truyền qua mơi trường khơng hồn hảo dẫn đến suy hao tín hiệu Hay tín hiệu nơi nhận khơng giống với tín hiệu nơi phát Ba nguyên nhân gây suy hao truyền dẫn: suy giảm (Attenuation); méo (Distortion); nhiễu (Noise) Impairment causes Attenuation Distortion Noise  Hiệu suất truyền dẫn (Transmission performance) Để đo hiệu môi trường truyền dẫn ta sử dụng ba khái niệm: Thông lượng, vận tốc truyền, thời gian truyền  Thông lượng (Throughout): Là lượng liệu truyền qua điểm giây  Hiệu suất truyền dẫn (Transmission performance)  Vận tốc truyền sóng (Propagation speed): Đo lường cự ly mà tín hiệu bit qua mơi trường truyền giây + Ví dụ: Trong chân không vận tốc ánh sáng 3.108 (m/s), cáp đồng trục cáp quang tốc độ 2.108 (m/s)  Thời gian truyền sóng (Propagation time): Thời gian cần thiết để tín hiệu hay bit từ điểm đến điểm môi trường truyền + Thời gian = Khoảng cách / Vận tốc truyền sóng + Thời gian truyền thường chuẩn hóa sang sang Kilomet Ví dụ: Thời gian truyền cáp xoắn đôi khoảng 3,33 μs/km, cáp quang khoảng μs/km Câu hỏi ôn tập + Thành phần phổ điện từ dùng thơng tin? + Có loại mơi trường truyền chính? Sự khác môi trường truyền? + Các loại cáp môi trường có định hướng? Đặc điểm loại cáp truyền dẫn mơi trường định hướng? + Trình bày ưu nhược điểm loại cáp? + Trình bày phương pháp dẫn sóng mơi trường khơng định hướng? + Trình bày sóng vơ tuyến Ưu nhược điểm ứng dụng? + Trình bày sóng viba Ưu nhược điểm ứng dụng? + Trình bày sóng hồng ngoại Ưu nhược điểm ứng dụng? Câu hỏi trắc nghiệm Câu 1: Môi trường truyền dẫn chia thành: a Cố định không cố định b Xác định không xác định c Định hướng không định hướng d Kim loại phi kim Câu 2: Loại cáp có lõi kim loại đồng lớp vỏ bọc làm dây dẫn thứ hai: a Cáp đồng trục b Cáp xoắn đôi c Cáp quang d Tất đáp án Câu 3: Nguồn tín hiệu cáp quang có dạng gì? a Sóng vơ tuyến b Ánh sáng c Sóng hồng ngoại d Sóng tử ngoại Câu 4: Thơng tin dùng khói ví dụ dạng mơi trường truyền gì? a Có định hướng b Phản xạ c Không định hướng d Bé hay to Câu 5: Mơi trường truyền có định hướng lúc đầu sử dụng làm? a Điện thoại di động b Điện thoại bàn c Thông tin vệ tinh d Thông tin quảng bá Câu 6: Cho biết dạng mơi trường truyền có định hướng? a Cáp đồng trục b Cáp xoắn đơi c Khơng khí d Cáp quang Câu hỏi trắc nghiệm Câu 7: Trong môi trường có thiết bị điện áp cao mơi trường truyền tốt là? a Cáp đồng trục b Cáp xoắn đơi c Cáp quang d Khơng khí Câu 8: Yếu tố quan trọng khiến cáp đồng trục chống nhiễu tốt cáp xoắn đơi? a Kích thước cáp b Lõi dẫn điện c Bề mặt dẫn điện d Chất cách điện c Cáp đồng trục d Tất đáp án Câu 9: Chỉ số RG mang thông tin loại cáp nào? a Cáp xoắn đôi b Cáp quang Câu 10: Trong cáp quang, lõi có mật độ so với lớp sơn bọc? a Mật độ cao b Mật độ thấp c Mật độ Câu 11: Lõi cáp quang chế tạo từ vật liệu gì? a Kim loại b Thủy tinh plastic c Chất lưu d Bạc Câu 12: Yếu tố gây méo dạng tín hiệu cáp quang? a Có khe hở lõi b Mặt tiếp xúc chỗ nối chưa liền c Lõi cáp kết nối chưa góc d Tất đáp án Câu hỏi trắc nghiệm Câu 13: Thông tin vô tuyến có dải tần nào? a 3KHz – 300KHz b 3KHz – 300GHz c 300KHz – 3GHz d 3KHz – 3000GHz Câu 14: Thông tin vô tuyến chia thành dải sóng dựa tiêu chuẩn nào? a Tần số b Biên độ c Chi phí phần cứng d Môi trường truyền Câu 15: Phương pháp truyền dẫn mà tần số bám sát mặt đất? a Đối lưu b Điện ly c Sóng đất d Khơng gian Câu 16: Phương thức truyền sóng qua vơ tuyến phụ thuộc yếu tố nào? a Tốc độ liệu b Tần số c Tốc độ tín hiệu d Cơng suất Câu 17: Khi chùm tia qua môi trường có hai mật độ, góc tới lớn góc tới hạn tượng xuất hiện? a Khúc xạ b Phản xạ c Truyền qua d Tới hạn Câu 18: Khi nói đến mơi trường khơng định hướng, tức nói đến mơi trường nào? a Dây kim loại b Cáp quang c Khí d Tất sai Câu hỏi trắc nghiệm Câu 19: Cáp quang khơng giống cáp điện khơng bị ảnh hưởng yếu tố nào? a Truyền dẫn tần số cao b Nhiễu điện từ trường c Truyền dẫn tần số thấp d Tất sai Câu 20: Một tín hiệu đo hai điểm Công suất P1 điểm đầu P2 điểm cuối dB có giá trị =0 do? a P2 = b P1 = c P1 = P2 d P2