TRUYỀN SỐ LIỆU VÀ MẠNG Chuong 1 truyen dan vat ly

Các Phương Tiện Truyền Dẫn Và Lớp Vật Lý Môi trường truyền dẫn  Các chuẩn giao tiếp vật lý  Các kỹ thuật mã đường truyền  Điều chế giải điều chế số  Nội dung  Truyền dẫn có dây (Wire Media)  Truyền dẫn khơng dây (Wireless Media)  Delay truyền dẫn dung lượng kênh truyền  Các chuẩn giao tiếp lớp vật lý: RS232, RS422, RS485  Các kỹ thuật mã đường truyền (line codes)  Điều chế giải điều chế số  Nhiễu gauss tỷ lệ lỗi bit 8/14/2019 Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM Môi Trường Truyền Dẫn (Transmission Media)  Wire Media      Cáp song hành (Two-Wire Open Lines) Cáp đồng trục (Coaxial Cables) Cáp xoắn (Twisted-Pair Cables) Cáp quang (Optical Fiber Cables) Wireless Media    8/14/2019 Vi ba vệ tinh (Satellite Microwave) Vi ba mặt đất (Terrestrial Microwave) Sóng ánh sáng (Infrared) Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM Cáp song hành (Two-Wire Open Lines)  Chủ yếu để truyền liệu tốc độ thấp khoảng cách ngắn (Data cables)  Ưu điểm   Nhược điểm    8/14/2019 Cấu tạo đơn giản Tốc độ truyền liệu thấp (R ≤ 19Kbps), với khoảng cách tối đa L ≤ 50m Dễ bị tác động nhiễu xuyên kênh (Crosstalk) Nhạy với nhiễu điện từ trường (EMI- electromagnetic interference) suy hao nhanh xạ điện từ Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM  EMI  Crosstalk Crosstalk between wires: a magnetic field generated by current flowing in wire A causes an unwanted current to flow in wire B 8/14/2019 Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM Cáp Xoắn (Twisted-Pair Cables) 8/14/2019 Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM Cáp Xoắn (Twisted-Pair Cables)  Được sử dụng làm cáp truyền thoại truyền liệu hệ thống truyền thông tin  Sử dụng chủ yếu mạng điện thoại mạng LAN  Ưu điểm:   8/14/2019 Cải thiện khả chống nhiễu điện từ trường (EMI) so với cáp song hành Giảm nhiễu xuyên kênh (Crosstalk) cặp dây Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM  EMI  Crosstalk 8/14/2019 Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM 8/14/2019 Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM Phân loại  Cáp xoắn có loại  UTP (Unshielded Twisted Pair)  Trở kháng đặc tính 100 Ohm  Băng thông thay đổi theo loại (CAT) thay đổi từ 750Khz (CAT 1) đến 250MHz (CAT 6)  STP (Shielded Twisted Pair)  Trở kháng đặc tính 100 Ohm  Băng thơng thay đổi theo loại (STP có băng thơng 30MHz, STP-A có băng thơng tối đa 300MHz)  FTP (Foiled Twisted Pair) ScTP (Screened Twisted Pair)  8/14/2019 Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM 10 8/14/2019 Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM 108 Bài tập Các Phương Tiện Truyền Dẫn Và Lớp Vật Lý 8/14/2019 Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM 109 Bài Cho kênh truyền có băng thơng BW=10 MHz, suy hao L=30dB Cơng suất tín hiệu ngõ vào kênh truyền Sin=0.25W Giả sử công suất nhiễu đo ngõ kênh truyền Nout=0.25 uW a Tính tỉ số tín hiệu nhiễu (S/N) ngõ kênh truyền theo dB b Tính dung lượng kênh truyền c Nếu kênh truyền đýợc sử dụng đề truyền tín hiệu video với tốc độ 24 hình/giây, kích thước khung hình 480x320 pixel mã hóa 12 bit Hỏi truyền nguồn video qua kênh truyền cho hay không 8/14/2019 Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM 110 Bài Một đường truyền có dải thơng từ đến 1,5MHz, dài 5km Cơng suất tín hiệu lan truyền qua đường truyền bị suy giảm 10dB/km (10 lần/km) Nhiễu tác động lên đường truyền nhiễu trắng mật độ công suất nhiễu đo đầu cuối đường truyền 10 μW/kHz khơng có tín hiệu vào Dữ liệu cần truyền qua đường truyền có tốc độ 8,192Mbps a Xác định cơng suất tối thiểu tín hiệu đặt vào đầu vào đường truyền b Xác định số ký hiệu tín hiệu truyền đường truyền Hãy chọn kỹ thuật điều chế số thích hợp cho trường hợp 8/14/2019 Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM 111 Bài Vẽ dạng tín hiệu phát lên đường truyền cho hệ thống sử dụng loại mã NRZ, RZ, Manchester, AMI, HDB3, B8ZS chuỗi bit phát là: 0100 0011 0000 0000 1010 Giả sử phát trạng thái vừa khởi đông Nhận xét thông số: Băng thông, khả đồng bộ, thành phần DC mã Cho ví dụ việc sử dụng mã hệ thống truyền dẫn thực tế 8/14/2019 Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM 112 Bài Vẽ dạng tín hiệu điện đường truyền luồng dư liệu sau: 01101010011 Trong trường hợp truyền theo chuẩn TTL, RS232, RS422, RS485 (trên dây +/- ) Cho biết ưu, khuyết điểm dạng tín hiệu 8/14/2019 Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM 113 Bài Tìm băng thơng tín hiệu điều chế FSK với số FL=49Khz FH=50Khz, tốc độ bit 2000 bps Cho biết ưu, khuyết điểm dạng tín hiệu 8/14/2019 Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM 114 Bài Trình bày đặc điểm phạm vi ứng dụng môi trường truyền dẫn cáp xoắn CAT5/5e, CAT6 - cáp đồng trục RG58, RG59 – cáp quang – vi ba mặt đất – vệ tinh 8/14/2019 Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM 115 Bài Một biến ngẫu nhiên Gauss có trung bình 4V, độ lệch chuẩn 1.2V Tìm xác xuất tín hiệu tầm 1V-7V 8/14/2019 Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM 116 Bài Một nguồn nhiễu Gauss có trung bình 1v, độ lệch chuẩn 0.2V Tìm phần trăm thời gian để nguồn tin tạo điện áp nhỏ 0.5V 8/14/2019 Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM 117 Bài Cho đường truyền có mật độ phổ công suất nhiễu trắng 6.10-6 V2/Hz, băng thơng 100 – 5000 Hz.Tìm xác xuất mà nhiễu có điện áp bé 200mV 8/14/2019 Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM 118 Bài 10 Một nguồn nhiễu Gauss có trung bình 0, giá trị hiệu dụng 0.2V a Tìm xác xuất nhiễu vượt 1V b Ước lượng xác xuất điện áp nhiễu vượt 0.35V 8/14/2019 Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM 119 8/14/2019 Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM 120 Câu  Vẽ dạng tín hiệu phát lên đường truyền sử dụng mã Manchester, HDB3 cho chuỗi bit phát là: 1000 0100 0000 0010 8/14/2019 Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM 121 Câu  Đường truyền truyền bit (điện áp 0v) bit (điện áp 5V) với xác suất 30% 70%    Máy thu lấy ngưỡng xác VT=2V Cho nhiễu Gauss có trung bình 0V, độ lệch chuẩn 0.5V Tính lỗi bit BER theo hàm Q(K) 8/14/2019 Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM 122