4. Cấu trúc của luận văn
4.1.3. Các đặc trưng của môi trường truyền dẫn đường dây điện
Một hệ thống truyền dẫn trong mạng viễn thông phải chuyển đổi luồng thông tin dữ liệu thành dạng thích hợp trước khi được đưa vào trongkênh truyền hoặc môi trường truyền. Giống như tất cả các kênh truyền thông khác, môi trường PLC tạo ra sự suy hao và dịch pha trên tín hiệu. Hơn nữa, môi trường PLC ban đầu được thiết kế chỉ cho việc phân phối năng lượng và với lý do này chỉ một số loại máy móc và thiết bị được kết nối. Các hoạt động này Thời gian Biên
độ (V)
Tín hiệu xung Đường bao xung
trong việc cung cấp điện năng làm cho môi trường không thích hợp cho các tín hiệu truyền thông tin. Bởi tính không liên tục của trở kháng là đặc điểm của môi trường PLC, tín hiệu bị phản xạ nhiều lần, điều này là kết quả trong truyền dẫn đa đường, cũng là một hiệu ứng được biết đến trong môi trường không dây.
Môi trường đường dây điện là một kênh truyền dẫn không ổn định do sự thay đổi trở kháng gây ra bởi rất nhiều các thiết bị có thể được kết nối tới ổ cắm điện. Do được thiết kế cho việc phân phối năng lượng mà không phải cho truyền dữ liệu nên có những đặc tính kênh truyền không thuận lợi với nhiễu lớn và sự suy hao cao. Do luôn biến đổi theo thời gian, đường dây điện có thể được xem như một kênh truyền đa đường gây ra bởi sự phản xạ tạo ra ở các nhánh cáp qua trở kháng không liên tục. Trở kháng của kênh truyền đường dây điện biến đổi với tần xuất cao phụ thuộc vào vị trí và biến đổi trong khoảng từ vài Ω đến vài kΩ. Trở kháng bị ảnh hưởng chủ yếu bởi các đặc tính trở kháng của cáp, cấu trúc của phần mạng được xem xét và đặc điểm tự nhiên của các tải được kết nối. “Phân tích thống kê của một số phép đo đạt được chỉ ra rằng gần như trên toàn bộ phổ giá trị trung bình của trở kháng từ 100 Ω đến 150 Ω. Tuy nhiên, dưới 2 MHz, giá trị trung bình này có xu hướng giảm tới giá trị thấp hơn từ 30 Ω đến 100 Ω”[5]. Do sự thay đổi này của trở kháng, sự kết nối vào, ra không phù hợp dẫn tới kết quả tổn thất trên đường truyền là hiện tượng phổ biến trong các mạng PLC.
Nhiều phương pháp khác nhau đã được đề xuất để mô tả kênh truyền của môi trường đường dây điện. Phương pháp đầu tiên bao gồm việc xem xét môi trường PLC như một kênh đa đường bởi đặc tính tự nhiên đa đường của đường dây điện phát sinh từ sự có mặt của các nhánh và sự không phù hợp của trở kháng, là nguyên nhân của nhiều sự phản xạ tín hiệu. Mặc dù phương pháp này có kết quả đã được chứng minh sự phù hợp giữa kết quả đo và mô hình lý thuyết, nó vẫn có 02 nhược điểm lớn. Đầu tiên đó là chi phí cao trong việc ước lượng độ trễ, trở kháng và pha liên quan với mỗi đường. Thứ hai, từ việc đây là phương pháp ở miền thời gian, cần phải xem xét số lượng rất lớn các đường liên quan đến tất cả các phản xạ có thể từ các điểm kết thúc không phù hợp dọc theo đường truyền. Vì lý do đó, một phương pháp khác cũng được đề xuất, xuất phát từ các mạch tương đương của chế độ khác nhau và chế độ cặp truyền dọc theo dây cáp; sau đó mô hình này được biểu diễn dưới dạng các mạng 02 cổng liên tầng (2PN). Khi 2PN tương đương được tạo ra, liên kết đường dây điện được biểu diễn bằng các ma trận truyền dẫn, được gọi là các
ma trận ABCD [5]. Trong luận văn này, phương pháp xem xét môi trường