Tổng quan về thông tin Vi ba số doc

Tổng quan về thông tin Vi ba số 1 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ VI BA SỐ. 1.1. Giới thiệu chung. Hệ thống truyền dẫn là 1 hệ thống bao gồm các thiết bị, phương tịên dùng để truyền tín hiệu từ nơi này đến nơi khác. Ngày nay, theo phương tiện truyền dẫn, các HTTT bao gồm các loại hệ thống chủ yếu sau: + HTTT dùng cáp đồng trục, trong đó môi trường truyền dẫn là cáp đồng trục (coaxial cable) Các hệ thống sử dụng cáp đồng trục có dung lượng không cao, cự ly khoảng lặp ngắn và khả năng cơ động kém. Các hệ thống loại này đang dần được thay thế và được sử dụng chỉ trong những tình huống cụ thể nhất định. + HTTT sóng cực ngắn (microwave) với môi trường truyền dẫn vô tuyến trên giải sóng cực ngắn, bao gồm các loại hệ thống thông tin vệ tinh, thông tin vô tuyến tiếp sức (radio-relay) và thông tin di động; Các hệ thống thông tin vệ tinh có dung lượng trung bình song bù lại có cự ly liên lạc từ lớn đến rất lớn. Các hệ thống này được sử dụng làm trục xuyên lục địa hoặc phục vụ cho các tuyến khó triển khai các loại hình liên lạc khác (như tuyến liên lạc đất liền-hải đảo, đất liền-các giàn khoan dầu, đất liền-các tàu viễn dương ). Ngoài ra, các hệ thống vệ tinh địa tĩnh còn được sử dụng cho các hệ thống phát quảng bá truyền hình. Trong tương lai gần, khi hệ thống các vệ tinh quỹ đạo thấp và trung bình được triển khai, các hệ thống vệ tinh có thể được sử dụng cho cả thông tin di động phủ sóng toàn cầu. Các hệ thống thông tin di động phục vụ các đầu cuối di động, nói chung có dung lượng thấp. Khả năng di động là ưu thế lớn nhất của các hệ thống này. Các hệ thống vô tuyến tiếp sức mặt đất (terrestrial radio-relay) có dung lượng từ thấp tới cao, có khả năng thay thế tốt các tuyến cáp đồng trục trong các mạng nội hạt lẫn đường trục. Với thời gian triển khai tương đối thấp, tính cơ động của các hệ thống vô tuyến tiếp sức mặt đất hơn hẳn một số loại hệ thống khác. Một ưu điểm nữa của các hệ thống này là rất dễ triển khai, ngay cả trong các điều kiện địa hình gây nhiều trở ngại cho việc triển khai các loại hệ thống dung lượng cao khác như trong các đô thị, hoặc qua các vùng có địa hình rừng núi với cự ly chặng liên lạc lên đến 70 km, trung bình là từ 40 dến 45 km. + HTTT quang sợi (fiber-optic) với môi trường truyền dẫn là cáp sợi quang học (gọi tắt là cáp quang). Hệ thống cáp quang có dung lượng lớn nhất, giá rẻ (theo chi phí tính trên kênh thoại) do đó thường được sử dụng làm đường trục quốc gia, xuyên quốc gia, xuyên lục địa. Nhược điểm cơ bản của HTTT cáp quang là khả năng cơ động hệ thống kém, chi phí lắp đặt ban đầu khá cao, vì vậy trong một số trường hợp cụ thể thì việc triển khai được xem là rất khó khăn. + HTTT vô tuyến làm việc trong giải tần số từ 60MHz trở xuống. 1.2. Hệ thống thông tin vi ba Từ tiếng Anh microwave có nghĩa là sóng cực ngắn hay vi ba theo cách dịch qua tiếng Trung Quốc. Từ vi ba được sử dụng chung cho các hệ thống vệ tinh, di động hay vô tuyến tiếp sức mặt đất, song ở nước ta từ vi ba đã được sử dụng từ trước chỉ để chỉ các hệ thống vô tuyến tiếp sức. Do đó, hiện nay trong các tài liệu kỹ thuật của ta, nói vi ba là nói tới hệ thống vô tuyến tiếp sức mặt đất. Thông tin sóng cực ngắn giữa hai điểm bắt đầu xuất hiện vào những năm 30 của thế kỷ trước tuy nhiên lúc bấy giờ do khó khăn về mặt kỹ thuật nên chỉ làm việc ở dải sóng mét do vậy ưu điểm của thông tin siêu cao tần chưa được phát huy. Năm 1935 đương thông tin VTTS đầu tiên được thành lập ở Newyooc và Philadenphi chuyển tiếp qua 6 địa điểm và chuyền được 5 kênh thoại. Và TTVTTS bùng nổ sau chiến tranh thế giới lần thứ hai. Hệ thống vi ba số bắt đầu hình thành từ đầu những năm 50 và phát triển mạnh mẽ cùng với sự phát triển của kỹ thuật viễn thông. 2 Mô hình của một hệ thống thông tin vi ba 1.2.1. Giải tần số của các hệ thống vi ba: Tổng quan về phân chia các băng tần Băng tần Ký hiệu Đặc tính lan truyền Phạm vi ứng dụng 3-30KHz (Chục km) Tần số rất thấp (VLF) - Sóng mặt đất - Lan truyền cự ly xa - Mức tạp nhiễu khí quyển lớn ứng dụng nhiều cho thông tin dưới nước (solar) 30-300KHz (Km) Tần số thấp (LF) - Tương tự như VLF nhưng bị hấp thụ vào ban ngày Vô tuyến hàng hải 300- 3000KHz (Trăm mét) Tần số trung bình (MF) - Sóng mặt đất và sóng trời ban đêm - Suy hao thấp ban đêm cao vào ban ngày - Tạp khí quyển Vô tuyến và định vị hàng hải, các tần số cho cứu hộ và vô tuyến quảng bá AM 3-30MHz (Chục mét) Tần số cao (HF) Phản xạ tầng điện ly thay đổi theo thời gian trong ngày, mùa và tấn số Vô tuyến nghiệp dư; phát sóng quốc tế; thông tin quân sự, hàng không đường dài. 30-300MHz (mét) Tần số rất cao (VHF) Lan truyền theo tần nhìn thẳng (LoS) Truyền hình VHF, phát thanh FM, thông tin đạo hàng AM, thông tin vi ba 0,3-3GHz (dm) Tần số cực cao (ultrahigh frequency- UHF) Lan truyền theo tầm nhìn thẳng Truyền hình UHF, radar, thông tin vi ba 3-30GHz (cm) Tần số siêu cao (superhigh frequency-SHF) Lan truyền Los, suy hao nhanh theo lượng mưa, suy hao khí quyền do ôxi và hơi nước, hấp thụ hơi nước cao ở 22GHz. Thông tin vệ tinh, thông tin vi ba. 30-300GHz (mm) Tần số siêu siêu cao (Extremely High Frequency EHF) LoS, hấp thụ hơi nước tại 183GHz và hấp thụ ô xi tại 60 và 119GHz Rada, vệ tinh thử nghiệm. 10 3 -10 7 GHz Hồng ngoại, ánh sáng nhìn thấy và tia cực tím LoS Thông tin quang Thông tin siêu cao tần làm việc ở dải sóng cực ngắn dùng để truyền tín hiệu có dải tần rộng. Về lý thuyết, giải sóng dùng cho các hệ thống vi ba là từ 60MHz cho tới 60/80GHz. Trong thực tế, đối với các hệ thống vi ba ở dạng thương phẩm thường làm việc trên giải sóng từ 60MHz đến 20 GHz, các hệ thống công tác với giải tần số cao hơn (60÷80 GHz) hiện vẫn đang còn trong giai đoạn thử nghiệm. 3 Hệ thống thông tin siêu cao tần làm việc ở dải tấn số: 60 MHz ÷ 80 GHz do có dải tần làm việc rất rộng và cao so với thông tin cao tần vì vậy được sử dụng làm phương tiện truyền dẫn chính trong viễn thông công cộng siêu ngắn siªu cao C f λ = siªu cao,siªu ng¾n → λ Gọi là Viba Trong hệ thống thông tin siêu cao tần bao gồm: + Hệ thống thông tin vi ba là hệ thống thông tin siêu cao tần các trạm chuyển tiếp được đặt trên mặt đất. + Hệ thống thông tin vệ tinh là hệ thống thông tin siêu cao tần các trạm chuyển tiếp được đặt trên vệ tinh nằm ngoài quả đất. + Thông tin di động là giao tiếp viễn thông giữa máy di động MS với trạm thu phát gốc BTS cũng làm việc ở dải sóng siêu cao tần. 1.2.2. Đặc điểm + Do làm việc ở dải sóng siêu cao tần nên đảm bảo được việc truyền những tín hiệu dải rộng. + Độ rộng dải tần siêu cao khoảng 30GHz do đó nhiều đài có thể làm việc đồng thời. + Hầu như không bị can nhiễu khí quyển và công nghiệp + Trong dải sóng SCT dễ dàng tạo ra các hệ thống anten có tính định hướng cao, búp sóng hẹp nhờ vậy máy phát có thể giảm công suất và trên cùng một phạm vi ta có thể triển khai nhiều hệ thống cùng làm việc mà không gây nhiễu lẫn nhau. + Triển khai nhanh và giá thành rẻ hơn so với các hệ thống thông tin dùng cáp (cáp quang hoặc cáp đồng trục) vì việc triển khai hệ thống cáp là rất tốn kém và trong khu vực đông dân cư có nhiều công trình xây dựng thì việc triển khai một hệ thống cáp là rất khó khăn. + Dễ dàng quản lý vì hệ thống vi ba chỉ giới hạn quản lý trong phạm vi của trạm vô tuyến dọc theo trục (trong khi đó hệ thống cáp phải quản lý toàn bộ tuyến cáp và đặcbiệt phải đối đầu với nguy cơ đứt cáp). + Dải sóng SCT có nhược điểm là chỉ truyền được chắc chắn trong tầm nhìn thẳng cự ly không quá 50 km. Vì vậy khi muốn thông tin đi xa cần thực hiện chuyển tiếp nhiều lần. + Có tốc độ nhỏ hơn nhiều so với hệ thống cáp quang và hiện nay ở đường trục chỉ còn sử dụng ở những khu vực chưa kéo được cáp quang do địa hình phức tạp. + Chịu tác động của đường truyền: hấp thụ do hơi nước và ôxi, suy hao do mưa và hiện tượng pha đinh đặc biệt đối với các hệ thống băng rộng phải chịu tác động của pha đinh đa đường chọn lọc theo tần số. 1.3. Phân loại - Có nhiều phương pháp, căn cứ để phân loại: + Theo dung lượng (tốc độ bít tổng cộng B ở đầu vào) các hệ thống vi ba số được phân thành: 4 + Các hệ thống dung lượng thấp: B<10 Mb/s; + Các hệ thống dung lượng trung bình: B ∈(10÷100 Mb/s); + Các hệ thống dung lượng cao: B>100 Mb/s. + Theo cự ly liên lạc (haul) + Tuyến dài (cự ly liên lạc lớn hon 400km): thường là những đường trục có dung lượng lớn so sánh được với cáp quang. Dải tần được sử dụng rộng rãi từ 4 đến 6 GHz. + Tuyến ngắn (cự ly liên lạc dưới 400km): dung lượng thấp, thông thường 1DS1, 4DS1, 1E1, 4E1 dùng để nối các trung tâm chuyển mạch di động. Dải tần thường sử dụng khoảng 15 GHz vì ở dải tần này cho phép thu gọn kích thước của an ten và thiết bị. Do chặng ngắn nên không cần phân tập để chống lại hiện tượng pha đing. Nguyên nhân gây gián đoạn liên lạc chủ yếu gây do mưa nên cần có hệ số khuyếch đại lớn và chặng ngắn. Với chặng lớn hơn thường sử dụng dải tần L6GHz, U6GHz hoặc 11GHz dung lượng thấp. Dải tần này không chịu ảnh hưởng pha đing do mưa nên có thể bảo đảm cự ly liên lạc xa hơn. - Căn cứ phân loại theo mục đích sử dụng: + Hệ thống viễn thông riêng ( nội bộ ) là mạng thông tin phục vụ cho thông tin riêng, nội bộ của các cơ quan, đơn vị không dùng để kinh doanh. + Hệ thống viễn thông công cộng: là hệ thống giành cho mọi đối tượng sử dụng và sử dụng để kinh doanh, yêu cầu chất lượng cao, thuận tiện, đơn giản, dễ sử dụng. - Căn cứ phân loại theo quy mô của mạng: + Mạng nội hạt: phục vụ cho 1 khu vực địa lý, khu vực dân cư ( tỉnh, thành phố) + Mạng quốc gia ( mạng liên tỉnh) phục vụ thông tin giữa các vùng, các khu vực, các tỉnh thành. + Mạng quốc tế: dùng để phục vụ thông tin giữa các nước. - Căn cứ phân loại theo địa lý: + Mạng viễn thông nông thôn: mật độ thưa, không tập trung. + Mạng viễn thông thành phố: mật độ dày đặc, tập trung nhiều. - Căn cứ phân loại theo phương pháp xử lý truyền dẫn tín hiệu: + Hệ thống viễn thông tương tự + Hệ thống viễn thông số. Chủ yếu đi vào viễn thông công cộng, viễn thông số. 1.4. Các chỉ tiêu chất lượng cơ bản của hệ thống vi ba: Đối với các hệ thống thông tin số hiện tại, các tín hiệu số là các tín hiệu nhận giá trị trong tập hữu hạn các giá trị có thể có và có thời gian tồn tại hữu hạn. Khi tập các giá trị có thể có của tín hiệu gồm hai phần tử 0 và 1 thì hệ thống được gọi là nhị phân và tín hiệu khi đó được gọi là bít. Gọi giá trị của bít thứ k là D k và thời gian tồn tại của nó là T k (T k =T và là hằng số với mọi k). Ở đầu thu tín hiệu khôi phục lại là k D ∧ và có độ rộng là T ∧ k , nếu D ∧ k ≠ D k thì tín hiệu thứ k được gọi là bị lỗi, nếu T ∧ k ≠ T tín hiệu thứ k được gọi là có jitter. Cũng như các hệ thống truyền dẫn số khác, chỉ tiêu chất lượng cơ bản của hệ thống vi ba số là xác suất bít lỗi và jitter (rung pha hay còn được gọi là trượt trong một số tài liệu). Xác suất lỗi bít BER (Bit-Error Ratio) được định nghĩa là: BER=P{ D ∧ k ≠ D k }, với P{.} là xác suất (1.1) Khi T ∧ k = T+ δ T thì T. δ được gọi là jitter (1.2) Tuỳ từng loại dịch vụ mà các hệ thống có các đòi hỏi khác nhau về BER và jitter. Đối với các hệ thống truyền thoại, yêu cầu BER<10 -6 và do thoại ít nhạy với jitter nên có thể cho phép 5 jitter khá cao. Đối với tín hiệu truyền hình, nếu sử dụng điều chế xung mã (PCM) thường thì BER đòi hỏi cũng như đối với thoại song cần lưu ý là tốc độ truyền với truyền hình là khá cao. Khi sử dụng ADPCM (Adaptive Differential Pulse Coded Modulation: Điều chế xung mã vi sai tự thích nghi) để truyền hình thì yêu cầu BER<10 -9 , thậm chí còn yêu cầu tới BER<10 -12 . Nói chung các tín hiệu truyền hình rất nhạy cảm với jitter. Nhìn chung khi BER≥10 -3 thì hệ thống được xem như gián đoạn liên lạc. Jitter được xem là lớn nếu lớn hơn 0.05T (giá trị đỉnh- đỉnh). Thực tế người ta còn sử dụng một số thông số chất lượng dẫn xuất khác như các giây không lỗi, các giây bị lỗi, các giây bị lỗi trầm trọng, các phút suy giảm chất lượng để đánh giá hệ thống vi ba số. Giây bị lỗi (Errored Second) là những khoảng 1s mà trong đó có ít nhất một bít lỗi Tỷ số giây bị lỗi (Errored Second Ratio) = ∑ ∑ )( ' sT sER Giây bị lỗi trầm trọng (Severely Errored Second) là những khoảng 1s mà BER>10 -3 Tỷ số giây bị lỗi trầm trọng (Severely Errored Second Ratio) = ∑ ∑ )( ' sT sSER Các phút suy giảm chất lượng là những khoảng thời gian 1 phút trong đó BER > 10 -6 Tính không khả dụng của hệ thống là khoảng thời gian không thể làm việc được, bắt đầu khi BER >10 -3 trong mỗi giây và kéo dài 10 s liên tiếp (10 s này là khoảng thời gian không làm việc được). Thời gian không làm việc được kết thúc khi BER <10 -3 trong mỗi giây và kéo dài liên tiếp trong 10s. Tiêu chuẩn với hệ thống thực • Đối với tuyến có cự ly L<280 km - Phút suy giảm chất lượng < 0,045% thời gian 1 tháng bất kỳ - Giây lỗi trầm trọng < 0,006% thời gian của tháng bất kỳ • Đối với tuyến có cự ly 280km<L<2500 km - Phút suy giảm chất lượng < (L/2500)x 0,4% thời gian 1 tháng bất kỳ - Giây bị lỗi trầm trọng < (L/2500)x 0,054 % thời gian của 1 tháng bất kỳ • Chỉ tiêu về độ khả dụng của hệ thống L < 600 km là 0,06. (L/600) % 6 Ch¬ng 2 CÊu tróc HÖ thèng viba sè I. Sơ đồ khối cơ bản của hệ thống vi ba số: 1. Sơ đồ khối của một trạm đầu cuối thực tế: Sơ đồ khối cơ bản tuyến phát: Nhiệm vụ: - Biến đổi tín hiệu băng gốc thành tín hiệu dạng sóng - Chuyển đổi tín hiệu lên băng tần công tác - Khuếch đại tín hiệu, hạn chế phổ tín hiệu và bức xạ qua an ten. Hình 1. Sơ đồ khối cơ bản tuyến phát. Chức năng: Đối với hệ thống viba số tín hiệu vào tuyến phát bao gồm dữ liệu dưới dạng số được đưa đến từ tổng đài hoặc từ trạm viba số khác. - Mã hoá: Mã hoá kênh nhằm sửa lỗi bằng cách đưa vào một lượngthông tin dư. - Khối điều chế ánh xạ từ tín hiệu số băng gốc thành tín hiệu dạng sóng: Các dạng điều chế cơ bản FSK, PSK, QAM. Z FSK : + Không nhạy cảm với méo biên độ + Thiết bị đơn giản. + Hiệu quả phổ thấp PSK và QAM hiệu quả phổ phụ thuộc vào mức điều chế M Hiệu quả phổ tăng k=log2(M) lần Khi M=4 thì 4-PSK và 4-QAM như nhau Khi M=8 thường sử dụng 8-PSK Khi M>8 thường sử dụng M-QAM Các bộ lọc phát được lắp ngay sau bộ điều chế quyết định phổ tần của kênh. Thông thường là bộ lọc cosine nâng với hệ số uốn lọc α từ 0.2 đến 0.7. - Bộ trộn tần nhằm đưa tín hiệu lên băng tần công tác. Tuỳ thuộc tần số công tác mà hệ thống có thể thực hiện trộn nhiều lần hoặc thực hiện điều chế ngay ở cao tần. Tuy sơ đồ điều chế trực tiếp từ cao tần nhưng chỉ được sử dụng ở những thiết bị có tần số công tác thấp khoảng 1 GHz vàđiều chế FSK do nhược điểm của sơ đồ này là khó đạt được một đặc tuyến điều chế tuyến tính và hơn nữa tần số trung tâm của máy phát không ổn định. Khi điều chế ở trung tần yêu cầu đối với tần số trung tần là f tt > 3Rb (Rb là tốc độ của luồng số liệu) - Khuếch đại công suất: Có thể dùng đèn sóng chạy (TWT) hoặc bán dẫn Gallium-Arsenide (GaAs FET) cho ra công suất khoảng vài W. Thông thường sau bộ khuếch đại công suất thường lắp một mạch lọc phụ nhằm hạn chế sự mở rộng phổ do tính phi tuyến của bộ khuếch đại. 7 - H thng an ten phid c s dng dn súng v bc x súng in t vo mụi trng. Dõy phi thng gõy ra mt lng tn hao nht nh t l vi di ca phi. An ten thng cú dng parabol cú tớnh nh hng cao v tng ớch ln khong vi chc dBi. Hình 2. Sơ đồ khối cơ bản tuyến thu. Tuyến thu Nhiệm vụ: - Thu nhận và chuyển đổi tín hiệu thu đợc về trung tần - Chuyển đổi thành tín hiệu băng gốc - Khôi phục xung clock Chức năng: ở tuyến thu, tín hiệu thu đợc đa đến máy thu để chuyển đổi tín hiệu thu đợc về tần số trung tần. Máy thu thực chất là một thiết bị xử lý tín hiệu cao tần bao gồm một khối khuếch đại cao tần và các bộ trộn tần. Bộ khuếch đại tín hiệu cao tần có tác dụng tăng độ nhạy máy thu. (Giải thích) Các bộ trộn tần kết hợp với các bộ lọc thông giải biến đổi tín hiệu siêu cao tần thu đợc về tần số trung tần. Tuỳ theo yêu cầu chất lợng và dải tần công tác máy thu có thể thực hiện đổi tần 1 lần hoặc nhiều lần nhằm loại bỏ các tần số nhiễu ảnh, nhiễu trung gian và nhiễu lân cận (Giải thích) Tín hiệu trung tần sẽ đợc đa vào bộ giải điều chế để chuyển từ tín hiệu dạng sóng về tín hiệu số. Trên cơ sở của chuỗi tín hiệu số băng gốc sau khối giải điều chế, tín hiệu xung clock đợc khôi phục và cung cấp cho các khối tái tạo xung và khối giải mã để thu đợc dữ liệu nh đã phát đi ở đầu phát. Sơ đồ khối của một trạm đầu cuối thực tế: Hình 3. Sơ đô khối tuyến thu phát của trạm đầu cuối. Một trạm đầu cuối bao gồm các thành phần: phần xử lý tín hiệu băng gốc, phần vô tuyến, phần nghiệp vụ và phần hệ thống phi-đơ/ăng-ten nh trên (hình 2.15). Tín hiệu nghiệp vụ đợc truyền đi 8 bằng việc thêm vào chức năng điều chế tần số vào bộ tạo dao động chủ sóng phần phát. Phía thu sẽ thực hiện giải điều chế tần số để thu đợc tín hiệu điều khiển xa. Nhờ hệ thống điểu khiển ra lệnh từ xa cho phép các trạm đầu cuối có thể điều khiển đợc các trạm trung gian mà ở đó không có ngời phục vụ. Khối chuyển mạch dự phòng nhận tín hiệu điều khiển chuyển mạch từ khối điều khiển chất lợng. Khi chất lợng hệ thống giảm xuống quá một ngỡng cho phép hoặc gián đoạn liên lạc thì hệ thống đợc điều khiển để chuyển sang kênh dự phòng nhằm tăng độ khả dụng của hệ thống. 2. S khi trm trung gian: Nhim v ca trm trung gian - Khuch i tớn hiu nhm bự li nhng tiờu hao trờn ng truyn - Dch tn s nhm trỏnh hin tng t kớch (tớn hiu phỏt lt vo u thu) - Tỏi to tớn hiu s bng gc, loi b tp õm tớch lu. Chc nng ny khụng nht thit phi cú tt c cỏc trm trung gian. Cú nhng s ca trm trung gian nh sau: Mỏy thu v mỏy phỏt thc hin chuyn i tn s, tớn hiu cao tn c chuyn i v tn s trung tn mỏy thu. Tớn hiu c gii iu ch chuyn tớn hiu thu c thnh tớn hiu s bng gc sau ú c a ờn khi tỏi to xung nhm gt b tp õm tớch lu. Tớn hiu u ra ca khi tỏi to xung c a c a vo khi iu ch chuyn tớn hiu bng gc thnh tớn hiu dng súng. Ti mỏy phỏt s thc hin vic chuyn i tớn hiu trung tn thnh tớn hiu cao tn v bc x ra anten. õy l s trm trung gian ph bin s dng cho nhng h thng cú dung lng trung bỡnh v cao. Hình 4. Máy thu phát đổi tần với bộ tái tạo tín hiệu trung tần Máy thu thực hiện chuyển đổi tần số cao tần thành tín hiệu trung tần và giải điều chế nhằm thu đợc tín hiệu tín hiệu số băng gốc. Tại máy phát thực hiện điều chế trực tiếp tại cao tần và phát ra an ten. Sơ đồ trạm trung gian đợc thể hiện trên hình vẽ 3.1. thờng đợc áp dụng cho những hệ thống dung lợng nhỏ và làm việc ở tần số cao hơn. Hình 5. Máy thu đổi tần với bộ tái tạo tín hiệu trung tần/băng gốc và máy phát điều chế trực tiếp Tại trạm trung gian không thực hiện việc tái tạo xung, giải điều chế và điều chế. Máy thu thực hiện việc chuyển đổi tín hiệu về trung tần và chuyển sang máy phát. Tại máy phát lại chuyển đổi tần số tín hiệu trung tần lên tần số tần số cao tần tơng ứng với phân hoạch tần số. với việc sử dụng trạm trung gian theo sơ đồ hình 3.1. hệ thống thông tin cho phép sử dụng chung kênh dự phòng với hệ thống vô tuyến tơng tự và cắt giảm những thiết bị cần thiết. 9 Hình 6. Trạm trung gian dịch chuyển tần số, không có bộ tái tạo tín hiệu Trạm trung gian không thực hiện tái tạo tín hiệu và dịch chuyển tần số. Về bản chất trạm trung gian nh hình vẽ 3. là một bộ khuếch đại tín hiệu cao tần có băng tần giới hạn cho mỗi hớng truyền dẫn. Hình 7. Trạm trung gian không có bộ tái tạo tín hiệu và không dịch chuyển tần số II. Cỏc phng ỏn tn s: 1. K hoch b trớ tn s cho cỏc trm a lung vụ tuyn a. Phng ỏn luõn phiờn: Mi 1 kờnh cao tn s dng phng ỏn 2 tn s. Ton b h thng bao gm cỏc tn s thu v phỏt xen k nhau. Vớ d: H thng 3 kờnh cao tn phi s dng 6 tn s Kờnh cao tn 1 s dng f 1 , f 2 . Kờnh cao tn 1 s dng f 3 , f 4 . Kờnh cao tn 1 s dng f 5 , f 6 . Cỏc tn s f 1 , f 3 , f 5 l cỏc tn s thu hoc phỏt Cỏc tn s f 2 , f 4 , f 6 l cỏc tn s phỏt hoc thu. + K hoch luõn phiờn (Interleaved Plan) 10 [...]... tần số + Kế hoạch 4 tần số: Tại một trạm lặp (A), theo một hướng thu trên tần số f 1 phát trên tần số f2, theo hướng ngược lại thu trên tần số f3 phát trên tần số f4 (xem h1.8) Hình 11 Phương án bố trí 4 tần số Đối với phương án bố trí 4 tần số thì thiết bị trạm phức tạp hơn do phải làm vi c trên 4 tần số song bù lại xuyên nhiễu giữa các hướng thu-phát rất nhỏ III Hiệu quả phổ của hệ thống viba số: ... vi c thu tần số của một chặng tiếp phát cùng tần số +Bức xạ vòng +Bức xạ vượt chặng 14 +Bức xạ vòng vượt chặng  Nhiễu kênh lân cận Nhiễu kênh lân cận là nhiễu từ các kênh cao tần có cùng phân cực nhưng ở tần số lân cận Nhiễu này có quan hệ chặt chẽ đến vi c chọn khoảng cách giữa các kênh Nhiễu kênh lân cận cũng có thể gây ra bởi các hệ thống số và tương tự khác như hệ thống vi ba tương tự, thông tin. .. giữa các tần số thu và tần số phát gần nhau → Phương án này thường được sử dụng ở các tuyến thông tin có cự ly dài , tiết kiệm được rất nhiều anten 2 Bố trí tần số cho trạm lặp: + Kế hoạch 2 tần số: Tại một trạm lặp (A) sử dụng 2 tần số sóng mang cho liên lạc hai hướng Máy thu trên cả hai hướng cùng làm vi c trên tần số f 1, trong khi đó máy phát trên cả hai hướng công tác trên cùng tần số f2 (xem hình... 42,5 km Mô hình này cũng đưa ra quá nhiều tham số với N = 1 mà đã có tới 5 tham số Do đó vi c khảo sát theo mô hình này cũng rất khó khăn  Mô hình ba tia đơn giản hoá của Rummler Mô hình được xây dựng từ rất nhiều số liệu quan trắc trên một chặng vi ba LOS tiêu chuẩn, với RF = 6GHz, trên chặng 42,5 km từ Atlanta tới Palmetto bang Georgia (Hoa kỳ) Các số liệu đo lường được Rummler thực hiện cho trên... thống số bị ảnh hưởng của tạp âm và can nhiễu Tín hiệu thu được có thể vi t dưới dạng tổng quát như sau: m y = s + n + ∑ ik k =i Trong đó s là tín hiệu; n là tạp âm; ik là can nhiễu thứ k; Khi tồn tại song song các hệ thống vô tuyến tương tự và vô tuyến số sẽ gây ra vấn đề can nhiễu giữa các hệ thống: + Can nhiễu số đến số + Can nhiễu tương tự đến số + Can nhiễu số đến tương tự Một hệ thống số có tính... quả phổ do băng tần bảo vệ Ta có thể vi t lại như sau E = ( R / b)(b / XS )( NXS / 0.5 B ) = RN / 0.5B RN la tốc độ truyền thông tin tổng cộng của hệ thống trên một hướng và 0.5B là độ rộng băng tần đã sử dụng tương ứng 13 2 Hiệu quả phổ của kênh vô tuyến số: Tốc dộ của hệ thống viba số được chuẩn hóa theo những khuyến nghị G.702, G.703 và G.704 cho hệ thống phân cấp số cận đồng bộ và khuyến nghị G.707,... chim gọi là vỏ elipsoid, vi c xác định đới fresnel giúp cho vi c tính toán khoảng hở khi thiết kế tuyến vi ba 2 Sự truyền dẫn sóng cực ngắn qua khí quyển trộn đều (well-mixed) a Hiện tượng khúc xạ Đối với vi ba LOS, tia sóng truyền dẫn xuyên qua các thành phần dày đặc của không khí và chịu ảnh hưởng bởi sự thay đổi chỉ số chiết suất không khí dọc theo tia Chỉ số chiết suất là tỷ số của vận tốc ánh sáng... (nồng độ trung bình và ở 20 0C) độ cao của các an ten là 80 m Tần số sóng mang là 4GHz Trong một số trường hợp có thể tính tổn hao nhiễu xạ trên địa hình bằng phẳng một cách gần đúng như sau: Dựa trên các tham số về dộ dài tuyến, các thông số về khí hậu và vị trí địa lý ta xác định hệ số hiệu dụng bán kính trái đất ke Xác định các tham số độ lồi của trái đất qua đó xác định được khoảng hở chuẩn hoá F/F1... sát, theo định lý này với số lượng tia đủ lớn thì cường độ trường thu có phân bố Gauss, biên độ trường thu sẽ có phân bố Rayleigh Trong mô hình khảo sát nếu một tia lớn hơn các tia còn lại thì phân bố này chuyển về phân bố Rice hoặc Nakagami Trong hệ thống vi ba tần số làm vi c cao, truyền sóng thẳng nên số lượng tia trong kênh là không nhiều, do đó tính động của kênh thông tin nhỏ hơn so với các kênh... hệ thống phân cấp số đồng bộ (SDH hoặc SONET) Tốc dộ bít fb bao gồm DS1 (1,544 Mbps) DS3 (44.736 Mbps), E1 (2,048 Mbps) và E3 (34,368 Mbps), STS1 hoặc Sub-STM1 (51,84 Mbps) và STM-1 (155,52Mbps) Tốc độ bít được truyền thực tế fbr qua hệ thống viba số thường cao hơn khoảng 6% (fbr= 1.06 fb) so với tốc độ chuẩn hóa do sự thêm vào các bít thông tin phục vụ cho mã sửa sai và những thông tin phụ trợ khác . Tổng quan về thông tin Vi ba số 1 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ VI BA SỐ. 1.1. Giới thiệu chung. Hệ thống truyền dẫn là 1 hệ thống bao gồm các thiết bị, phương tịên. FM, thông tin đạo hàng AM, thông tin vi ba 0,3-3GHz (dm) Tần số cực cao (ultrahigh frequency- UHF) Lan truyền theo tầm nhìn thẳng Truyền hình UHF, radar, thông tin vi ba 3-30GHz (cm) Tần số. trong vi n thông công cộng siêu ngắn siªu cao C f λ = siªu cao,siªu ng¾n → λ Gọi là Viba Trong hệ thống thông tin siêu cao tần bao gồm: + Hệ thống thông tin vi ba là hệ thống thông tin siêu cao