Tầng vật lý

Chương Tầng vật lý Đọc trước: Chapter – The Physical Layer , Computer Networks, Tanenbaum Tổng quan l  Đảm nhận việc truyền dòng bit l  l  l  đặt dòng bit từ máy trạm lên đường truyền lấy dòng bit từ đường truyền vào máy trạm Một số vấn đề l  l  l  l  Phương tiện truyền Mã hóa Điều chế Dồn kênh… Từ tín hiệu tới gói tin Analog Signal “Digital” Signal Bit Stream Packets Packet Transmission 0 1 1 0 0100010101011100101010101011101110000001111010101110101010101101011010111001 Header/Body Sender Header/Body Header/Body Receiver Đường truyền l  Hữu tuyến l  l  l  l  Twisted Pair Coaxial Cable Fiber Optics Vô tuyến, không dây l  l  l  l  Radio Hồng ngoại Ánh sáng … Cáp xoắn đôi (a) Category UTP (b) Category UTP Đánh giá l  l  l  l  l  Đơn giản Rẻ tiền Được dùng rộng rãi Khả chống nhiễu (đôi bọc kim để chống nhiễu) Khoảng cách nhỏ l  l  Liên tục: khuếch đại từ 5km trở lên Số l  l  l  l  l  l  Tín hiệu liên tục số Bộ lặp từ 2km Khoảng cách hạn chế Giải thông hạn chế (x1MHz) Tốc độ hạn chế (100MHz) Nhiễu II Cáp đồng trục Category Impedance Use RG-59 75 Ω Cable TV RG-58 50 Ω Thin Ethernet RG-11 50 Ω Thick Ethernet Ứng dụng l  l  Truyền bá TV Truyền gọi điện thoại đường dài l  l  l  l  l  l  l  10,000 gọi lúc Đang bị thay cáp quang Liên kết máy tính khoảng cách ngắn Mạng cục 10BaseT, 100BaseT, … Liên tục l  l  Khuếch đại x km Khoảng cách nhỏ tần số lớn 500MHz Số l  l  Lặp lại 1km Gần tốc độ cao Cáp sợi quang (a) Một sợi cáp (b) Một đường cáp với lõi IV Cáp quang 10 Điều chế số-liên tục l  Ví dụ: truyền số liệu thơng qua hệ thống điện thoại l  l  l  Hệ thống điện thoại truyền, chuyển tiếp tín hiệu điện có tần số 300Hz đến 3400Hz Tại nguồn đích, liệu số cần điều chế thành tín hiệu liên tục để truyền đường điện thoại Căn vào tính chất tín hiệu, có kỹ thuật điều chế l  Điều chế khóa dịch biên độ Điều chế khóa dịch pha Điều chế khóa dịch tần số l  A cos(2PI ft + phi) l  l  9/15/20 40 Điều chế khóa dịch biên độ (ASK) l  l  l  l  9/15/20 tương ứng với hai biên độ tín hiệu, thông thường hai biên độ=0 Dễ bị ảnh hưởng nhiễu (1200bps cho đường thoại) Khó đồng Thường dùng cáp quang (LED laser) ⎧ A cos(2π ft ) cho s(t ) = ⎨ ⎩0 cho 41 Điều chế khóa dịch tần số (FSK) l  l  l  l  9/15/20 Hai giá trị nhị phân biểu diễn hai tín hiệu tần số khác Ví dụ điều tần song cơng Tỷ suất lỗi thấp Dùng truyền số liệu qua đường điện thoại (tần số thấp), mạng không dây (tần số cao) 42 Điều chế khóa dịch pha (PSK) l  l  l  l  l  9/15/20 0,1 tương ứng với hai độ lệch pha khác 0,1 tương ứng với chuyển pha (vi sai) Có thể sử dụng giải thơng cách hiệu mã hóa lúc nhiều bít Có thể kết hợp với điều biên Nếu tốc độ liệu 9600 bps, tốc độ điều chế ? 43 Kết hợp với điều biên 9/15/20 44 Điều chế số/liên tục 9/15/20 45 Điều chế liệu liên tục- số l  Điều chế liệu liên tục thành liệu số, sau l  Điều chế thành tín hiệu số l  l  l  Điều chế thành tín hiệu liên tục l  l  Mã hóa trực tiếp NRZ-L Sử dụng phương pháp mã hóa tín hiệu số khác Sử dụng biện pháp điều chế số-liên tục học Có hai phương pháp điều chế liệu liên tục thành liệu số l  l  9/15/20 Điều chế mã xung Điều chế Delta 46 Điều chế mã xung (PCM) l  l  Pulse Code Modulation Lấy mẫu tín hiệu dựa định luật lấy mẫu Shannon l  l  l  Tiến hành theo hai bước l  l  9/15/20 Nếu tần số lấy mẫu >= lần tần số (có ý nghĩa) cao tín hiệu, phép lấy mẫu bảo tồn thơng tin tín hiệu Vd: Tiếng nói tần số tối đa 4300Hz, cần lấy mẫu với tần số 8600Hz Lấy mẫu (PAM) Lượng tử hóa 47 Điều chế delta (Delta Modulation) l  Sử dụng hàm bậc thang l  l  l  Tổng quát l  l  Biểu diễn giá trị đạo hàm theo bít Tham số l  l  l  Khi hàm số tăng, xung=1 Khi hàm số giảm, xung=0 Bậc thang Tốc độ lấy mẫu Sai số l  l  9/15/20 Khi tín hiệu thay đổi chậm: nhiễu lượng tử Khi tín hiệu thay đổi nhanh: nhiễu tràn 48 9/15/20 49 Dữ liệu liên tục tín hiệu liên tục l  l  l  l  Kết hợp tín hiệu m(t) sóng mang có tần số Fc thành tín hiệu tập trung xung quanh Fc Cho phép chuyển tín hiệu tần số khác phù hợp với kênh truyền Cho phép dồn kênh tần số sóng mang khác phương pháp dựa vào đặc điểm tín hiệu l  l  l  9/15/20 Điều biên Điều tần Điều chế góc pha 50 Điều biên l  l  Biến đổi biên độ sóng mang theo đầu vào Nếu đầu vào hình sin l  l  l  l  l  9/15/20 Tín hiệu đầu có hai thành phần lệch với tần số sóng mang khoảng tần số đầu vào Na1 thông tin Giải thông=2 lần giải thông đầu vào Điều biên chiều: lần giải thông 51 Bài tập-01 l  Biểu diễn tín hiệu mã hóa chuỗi liệu sau phương pháp mã hóa học l  9/15/20 11000000 00000010 11001101 01010101 52 Bài tập-02 l  Dữ liệu mã hóa mã manchester (khơng vi sai) cho tín hiệu l  l  9/15/20 Xác định thời gian bít Xác định liệu ban đầu 53 Bài tập-04 l  l  9/15/20 Biểu diễn phương pháp điều chế pha-biên độ sau công thức Tốc độ ký hiệu 2400 baud Tốc độ liệu bao nhiêu? 54 ... tin 23 Ví dụ: EIA-232-E (RS-232) Chuẩn định nghĩa cho cổng nối tiếp l? ?? Cơ: ISO 2110 l? ?? Điện: V 28 l? ?? Chức năng: V 24 l? ?? Thủ tục: V 24 l? ?? 24 Ví dụ: V. 24 /EIA-232-E l? ?? Cơ: l? ?? l? ?? l? ?? 25 chân 15 chân... RG-59 75 Ω Cable TV RG-58 50 Ω Thin Ethernet RG-11 50 Ω Thick Ethernet Ứng dụng l? ?? l? ?? Truyền bá TV Truyền gọi điện thoại đường dài l? ?? l? ?? l? ?? l? ?? l? ?? l? ?? l? ?? 10,000 gọi l? ?c Đang bị thay cáp quang Liên... l? ?? Hữu tuyến l? ?? l? ?? l? ?? l? ?? Twisted Pair Coaxial Cable Fiber Optics Vô tuyến, không dây l? ?? l? ?? l? ?? l? ?? Radio Hồng ngoại Ánh sáng … Cáp xoắn đôi (a) Category UTP (b) Category UTP Đánh giá l? ?? l? ?? l? ?? l? ??