Bài giảng truyền dữ liệu chương 2 3 ths cao văn lợi

Chương Giao tiếp vật lý môi trường liệu Suy hao biến dạng tín hiệu Môi trường truyền dẫn Các chuẩn giao tiếp vật lý SUY HAO VÀ BIẾN DẠNG NG TÍN HIỆU Tín hiệu truyền môi trường chịu ảnh hưởng của: z Suy hao (Attenuation) z Băng thông bị giới hạn (Limited bandwidth) z Méo trễ (Delay distortion), z Tạp âm (Noise) SUY HAO VÀ BIẾN DẠNG NG TÍN HIỆU 3.1 SUY HAO z z Suy hao suy giảm lượng tín hiệu, tính biểu thức: (dB) (1) A = 10log10(P1/P2) Sử dụng khuếch đại (repeater) tăng độ lợi (gain - G) G = 10log10(P2/P1) (dB) (2) Trong đó: P1, P2 (watts) công suất phát/ thu G: decibels (dB) z Ví dụ: Một kênh truyền DTE gồm ba phần: Phần 1: mức suy hao 16 dB Phần 2: lặp có hệ số khuếch đại 20 dB Phần 3: mức suy hao 10 dB Giả sử công suất phát 400 mW, xác định công suất thu 400 mW A1=16 dB A2=10 dB Đầu phát G=20 dB Đầu thu 3.1 SUY HAO z Giải: p dụng công thức (1) cho phần 3; công thức (2) cho phần kênh ta có: Phần 1: 16 = 10lg(400/P12) ↔ P12 = 10.0475 mW Phaàn 2: 20 = 10lg(P22/10.0475) ↔ P22 = 1004.75 mW Phaàn 3: 10 = 10lg(1004.75/P32) ↔ P32 = 100.475 mW z Cách khác: Tổng suy hao tăng ích kênh là: A = 16 – 20 + 10 = dB Vaäy: = 10lg(400/P2) P2 = 100.475 mW 3.2 BĂNG THÔNG BỊ GIỚI HẠN - Mỗi môi trường truyền dẫn có giới hạn băng thông (W) - Một tín hiệu hình sine có tần số lớn giới hạn không truyền qua kênh suy hao lớn 3.2 BĂNG THÔNG BỊ GIỚI HẠN z Một tín hiệu có chu kỳ phân tích thành chuỗi Fourier dạng sau: ∞ ∞ n=1 n=1 v(t) = a0 + ∑an cos(nω0t) + ∑bn sin(nω0t) (3) Trong đó: z v(t) mức điện áp tín hiệu, hàm theo thời gian, z ω0 thành phần tần số bản, tính theo radian/s, z T = 2Π/ω0 chu kỳ tín hiệu, tính theo giây 3.2 BĂNG THÔNG BỊ GIỚI HẠN a0, an, bn hệ số Fourier, tính sau: a0 = T an = T T ∫ v ( t ) dt laø thành phần chiều tín hiệu T ∫ v ( t ) cos( n ω T t ) dt bn = ∫ v ( t ) sin( n ω t ) dt T 10 n2 4.4 CÁP SI QUANG n1 > n2 a) Sợi quang đa mode - chiết suất nhẩy bậc b) Sợi quang đa mode - chiết suất liên tục c) Sợi quang đơn mode 35 z z z z Tín hiệu truyền dẫn sóng ánh sáng theo nguyên tắc chớp (bit 1) tắt (bit 0) Là môi trường truyền dẫn có chất lượng tốt cáp quang không bị nhiễu sóng điện từ Tốc độ bít đạt đến hàng Gbit/s với khoảng cách truyền xa Thường sử dụng mạng trục 36 4.5 HỆ THỐNG NG VI BA MẶT ĐẤT Trạm VI BA Gateway PSDN PSDN LAN LAN LAN LAN 37 z Sử dụng sóng điện từ giải tần GHz để chuyển tiếp thông tin mặt đất z Chất lượng đường truyền không cao z Không sử dụng để truy nhập trực tiếp mạng z Thường sử dụng để chuyển tiếp thông tin nút mạng 38 4.6 HỆ THỐNG NG VỆ TINH Vệ tinh s Trạm mặt đất Gateway PSDN quoác gia PSDN PSDN LAN LAN LAN LAN 39 z Sử dụng sóng điện từ giải tần GHz để chuyển tiếp thông tin (4/6 Ghz or 12/14 Ghz) z Chất lượng đường truyền cao z Có thểù sử dụng để truy nhập trực tiếp mạng z Thường sử dụng để chuyển tiếp thông tin nút mạng liên quốc gia 40 4.7 HỆ THỐNG NG VÔ TUYẾN TẾ BÀO (( (( (( BS (( )) (( (( )) (( (( (( (( (( )) (( )) )) )) )) (( )) )) )) )) (( )) )) )) BS = Base Station 41 z z z z Toàn vùng phục vụ chia thành tế bào (Cell), thường có hình lục giác Mỗi tế bào trạm gốc (BS) phục vụ kết nối với trạm đầu cuối sóng điện từ Chất lượng đường truyền cao Có thểù sử dụng để truy nhập trực tiếp mạng cho khu vực khó kéo cáp đầu cuối không cố định 42 − Không chống nhiễu từ bên − Ảnh hưởng lớn nhiễu xuyên âm − Khoảng cách truyền khoảng 50 m − Tốc độ bít khoảng 19,2 Kbit/s − VD: kết nối DCE = Data circuit equipment) với (DTE = Data terminal equipment) truyền số liệu qua maïng PSTN 43 Chuẩn giao tiếp vật lý Giao tiếp X.21 z Giao tiếp ISDN z 44 5.1 - X.21: DTE-DCE interface on public data network (X.25 packet switching) X.21 X.21 45 X.21: DTE-DCE interface on public data network (X.25 packet switching) • Sử dụng giao tiếp đầu cuối leased line số (64 x n kbps) • Tất đường tín hiệu sử dụng thu phát RS-422A/V.11 cân • Các tín hiệu đồng giao tieáp: - transmit & receive lines - signal & byte timing lines - control & indication lines 46 5.2 - ISDN interface S TE S-Interface NT ISDN TE = Terminal Equipment NT = Network Termination 47 ISDN interface 1) Moät đường thoại số hoá 64kbps (duplex) • 2) Một đường đầu cuối ISDN BRI (2B+D): 144k bps - × 64Kbps (2B) - 16 kbps channel cho báo hiệu (D) TE S-Interface NT ISDN TE = Terminal Equipment NT = Network Termination 48 ISDN interface S-Interface Hai dường riêng biệt, đường đôi cáp RJ-45 pin connector used to connect TE & NT Có thể cung cấp nguồn cho đầu cuối có yêu cầu Terminal Adapter (TA) • - Kết nối với đầu cuối tốc độ thấp • - Dùng đề tương thích tốc độ cho thết bị mạng PSTN với S-Interface tốc độ cao 49