CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU TRỄ TRUYỀN THÔNG TRONG MỘT SỐ MẠNG TRUYỀN THÔNG CÔNG NGHIỆP TIÊU BIỂU
3.1.2.3.Trễ trên đường mạng, Tt
Trễ trên đường mạng bao gồm độ dài của thông điệp (theo thời gian) và thời gian truyền của tín hiệu trên phương tiện truyền thông. Trễ trên đường mạng được tính như sau: Ttx Tframe Tprop (3.3) trong đó Tframe là chiều dài khung truy nhập mạng theo thời gian và Tprop là thời gian truyền tín hiệu.
a. Độ dài của điệp, Tframe
Vì hệ thống mạng truyền thông sử dụng truyền thông nối tiếp nên trễ trên đường mạng bao gồm thời gian cần thiết để biểu diễn tất cả các bit dữ liệu hay chính là độ dài của thông điệp theo thời gian. Độ dài của thông điệp theo thời gian chính là độ dài của một khung truy nhập mạng và nó phụ thuộc vào kích thước dữ liệu, các thành phần của một khung truy nhập mạng, các thành phần dữ liệu điều khiển truyền thông phần đệm và độ rộng của một bit, Tbit [18]. Ta có độ dài của khung truy nhập mạng theo thời gian được tính như sau:
Tframe=[ Ndata + Novhd + Npad + Nstuff ] x 8 x Tbit (3.4) Trong đó Tframe là độ dài theo thời gian của khung truy nhập mạng, Ndata là kích thước dữ liệu tính theo bytes, Novhd là thông tin điều khiển truyền thông, Npad là phần đệm để đảm bảo yêu cầu tối thiểu của khung truyền và Nstuff là số bytes sử dụng để nhồi bít. Số lượng bit nhồi phụ thuộc vào từng giao thức truyền thông. Ví dụ mạng CAN sử dụng cơ cấu nhồi bit theo phương án cứ 5 bits “1” liên tục thì nhồi một bit “0” và ngược lại, 5 bits “0” liên tục thì nhồi một bit “1”; mạng Ethernet, ControlNet và Profibus sử dụng mã hoá Manchester và do vậy không yêu cầu nhồi bit.
b. Thời gian truyền tín hiệu, Tprop
Thời gian truyền tín hiệu, Tprop phụ thuộc vào tốc độ lan truyền tín hiệu trên phương tiện truyền thông và khoảng cách giữa nút truyền và nút nhận. Ta có thể tính toán được thời gian truyền lớn nhất dựa vào khoảng cách tối đa cho phép của hệ thống mạng đang sử dụng. Các cặp truyền - nhận khác nhau sẽ có khoảng cách
các hệ thống mạng đồng bộ bit (như mạng CAN) thì thời gian truyền phải nhỏ hơn độ rộng một bit và chiều dài cáp tối đa phải đảm bảo việc đồng bộ hoá bit này. Theo
[2] thời gian truyền tín hiệu có thể tính bằng công thức sau:
prop l T k c x (3.5) Trong đó l là khoảng cách giữa nút truyền và nút nhận, c là tốc độ ánh sáng trong chân không (3x108 m/s) và k là hệ số tốc độ truyền. Thực tế đối với các hệ thống cáp mạng truyền thông có k = 0,67, có nghĩa là tốc độ truyền tín hiệu khoảng 2x108 m/s. Nếu có các thiết bị lặp lại thì phải tính cả thời gian truyền tín hiệu qua các thiết bị này.