- Thông tin cá nhân Mạng riêng ảo
CHƯƠNG IV-CÁC VẤN ĐỀ VỀ TRUYỀN DẪN
GIỚI THIỆU CHƯƠNG
Chương này giới thiệu cỏc khỏi niệm cơ bản và cỏc kỹ thuật chớnh được sử dụng trong mạng truyền dẫn, đú là cỏc phương thức truyền dẫn thụng tin, cỏc mụi trường truyền dẫn và vấn đề ghộp kờnh. Phần đầu cung cấp cỏc khỏi niệm cơ bản trong truyền dẫn, cỏc loại truyền dẫn đơn cụng, bỏn song cụng và song cụng. Để giỳp học viờn cú được một số kiến thức tổng quỏt về sự phỏt triển mạnh mẽ và ứng dụng của cỏc cụng nghệ truyền dẫn trờn mạng lưới viễn thụng hiện nay, nội dung chương cũng đề cập đến cỏc cụng nghệ và đặc điểm của phương thức truyền dẫn sử dụng cỏp kim loại, cỏp quang cũng như đặc vụ tuyến. Bờn cạnh đú, học viờn cũng được trang bị kiến thức về kỹ thuật ghộp kờnh, một trong những khỏi niệm cơ bản và rất quan trọng trong hệ thống truyền dẫn.
Thụng thường, cỏc hệ thống truyền dẫn cú dung lượng lớn hơn dung lượng cần thiết của một người sử dụng đơn lẻ, song dung lượng của hệ thống lại ớt hơn tổng nhu cầu dung lượng lớn nhất của tất cả người sử dụng. Vỡ vậy, việc sử dụng kỹ thuật ghộp kờnh, quỏ trỡnh kết hợp nhiều tớn hiệu của cỏc người dựng khỏc nhau để truyền dẫn đồng thời trờn cựng một kờnh truyền dẫn, sẽ gúp phần làm tăng hiệu quả sử dụng kờnh truyền và tiết kiệm chi phớ.
Sau khi học xong chương này, học viờn cần nắm được cỏc khỏi niệm cơ bản về truyền dẫn; phõn biệt được cỏc cụng nghệ truyền dẫn sử dụng mụi trường truyền dẫn khỏc nhau; khỏi niệm về ghộp kờnh và cỏc kỹ thuật ghộp kờnh được sử dụng trờn mạng lưới, trờn cơ sở đú tiếp tục nghiờn cứu cỏc vấn đề phức tạp hơn trong quỏ trỡnh tiếp cận mạng viễn thụng ở những chương sau và ở cỏc mụn học chuyờn sõu khỏc.
4.1 MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ TRUYỀN DẪN
Trước khi hiểu được về truyền dẫn, cần biết một số khỏi niệm cơ bản sau đú chỳng ta mới cú thể hiểu sõu hơn về cỏc lĩnh vực khỏc: Độ rộng băng tần (bandwidth-cũn gọi là băng thụng); mụi trường truyền dẫn; vật mang (carrier); điều chế và truyền dẫn băng tần gốc; hai dõy, bốn dõy, lai ghộp; đơn cụng, song cụng; tỏi tạo; khuếch đại; mó đường truyền và cuối cựng là ghộp kờnh.
Độ rộng băng tần (Bandwidth)
Độ rộng tần số cú thể sử dụng cho một kết nối được gọi là độ rộng băng tần. Đối với điện thoại, cỏc khuyến nghị của ITU-T cho rằng cỏc kết nối cú thể xử lý tần số trong khoảng 300 đến 3400 Hz, nghĩa là độ rộng băng là 3,1kHz. Thụng thường, tai người cú thể nhận biết õm thanh cú tần số trong khoảng 15 đến (xấp xỉ) 15000Hz, nhưng cỏc phộp đo chỉ ra rằng khoảng tần số 300-3400Hz là hoàn toàn đủ để tiếng núi được nhận biết rừ ràng, và chỳng ta cú thể nhận ra được tiếng núi của người núi.
Bởi vậy, microphone trong điện thoại phải phản ứng với cỏc tần số trong khoảng 300-3400Hz và biến đổi chỳng thành tớn hiệu điện với biờn độ (cường độ) chấp nhận được trong toàn bộ dải tần. Loa trong mỏy điện thoại cũng cú yờu cầu tương tự.
15 300 3400 15000 f Hz
Hỡnh 4.1: Độ rộng băng 300-3400 cho độ nghe tương đối đầy đủ
Người ta núi rằng độ rộng băng tương tự này cú thể (so sỏnh chưa chuẩn xỏc) tương đương với độ rộng băng số:
Mạng Tương tự Số
PSTN 300-3400Hz 64kb/s (sau khi mó hoỏ PCM)
GSM 300-3400Hz 13kb/s (sau khi mó hoỏ đặc biệt tại tổng đài, tốc độ bớt được chuyển thành 64kb/s)
Mụi trường truyền dẫn
Ba mụi trường quan trọng nhất hay được sử dụng trong truyền dẫn là: cỏp đồng, cỏp quang và vụ tuyến (xem chi tiết trong Mục 4.3).
Về nguyờn tắc, tất cả cỏc mụi trường truyền dẫn được sử dụng cho thụng tin điểm- điểm, nhưng chỉ cụng nghệ vụ tuyến cú thể truyền thụng với cỏc đầu cuối di động.
Hệ thống truyền dẫn quang cú những ưu điểm đặc trưng về dung lượng, chất lượng và kinh tế. Về mặt kinh tế, cỏc hệ thống sử dụng cỏp đồng chỉ cú thể được sử dụng trờn phần cuối của tuyến truyền dẫn tới cỏc thuờ bao cố định nơi cú nhu cầu dung lượng thấp. Cỏp đồng vẫn được sử dụng ở phạm vi rộng giữa cỏc thuờ bao với tổng đài chủ yếu do thực tế lịch sử.
Vật mang (carrier)
Về bản chất, vật mang là tương tự, nghĩa là chỳng mang một vài loại súng nào đú: súng ỏnh sỏng hay súng điện từ. Theo nghĩa vật lý thuần tỳy, ỏnh sỏng cũng là những súng điện từ, nhưng nhờ cú đặc tớnh đặc biệt của ỏnh sỏng mà ta nhỡn nhận cỏp quang như là vật mang tớn hiệu của chớnh nú. Núi cỏch khỏc, thụng tin được truyền tải là số trong hầu hết cỏc trường hợp, ớt nhất là tớn hiệu từ cỏc bộ mó húa thoại, video và mỏy vi tớnh. Hệ thống GSM thể hiện sự kết hợp của thụng tin số trờn vật mang tương tự (súng vụ tuyến), cho đến nay cỏc bộ mó húa thoại đó được đặt trong điện thoại di động (trong mạng điện thoại cố định, cỏc bộ mó húa thoại luụn luụn được đặt trong tổng đài nội hạt hay cỏc nỳt truy nhập).
Điều chế và truyền dẫn băng gốc
Bằng cỏch cho phộp thụng tin cần truyền được điều khiển vật mang theo cỏch nào đú, chẳng hạ bằng cỏch bật và tắt súng ỏnh sỏng, thụng tin cú thể được nhận ở tổng đài hay thiết bị đầu cuối. Cỏch điều khiển vật mang này được gọi là điều chế.
Kỹ thuật truyền dẫn thụng tin thoại trờn cỏc đụi dõy đồng ban đầu (truyền dẫn băng gốc) vẫn là kỹ thuật được sử dụng nhiều nhất giữa một điện thoại cố định và nỳt chuyển
mạch. Nú ỏp dụng nguyờn lý thụng tin tương tự khụng sử dụng vật mang giữa một mỏy điện thoại và một bộ mó húa thoại.