1 2 N Chu kỳ bus (chu kỳ TDMA)
BÀI 3: CÁC THÀNH PHẦN HỆ THỐNG MẠNG 3.1 Phương tiện truyền dẫn
3.1 Phương tiện truyền dẫn
Mụi trường truyền dẫn hay phương tiện truyền dẫn ảnh hưởng lớn tới chất lượng tớn hiệu, tới độ bền vững của tớn hiệu với nhiễu bờn ngoài và tớnh tương thớch điện từ của hệ thống truyền thụng. Tốc độ truyền và khoảng cỏch truyền dẫn tối đa cho phộp cũng phụ thuộc vào sự lựa chọn phương tiện truyền dẫn. Ngoài cỏc đặc tớnh kỹ thuật, cỏc phương tiện truyền dẫn cũn khỏc nhau ở mức độ tiện lợi sử dụng (lắp đặt, đấu dõy) và giỏ thành. Bờn cạnh chuẩn truyền dẫn, mỗi hệ thống bus đều cú qui định chặt chẽ về chủng loại và cỏc chỉ tiờu chất lượng của mụi trường truyền dẫn được phộp sử dụng. Tuy nhiờn, trong khi qui định về chuẩn truyền dẫn thuộc lớp vật lý thỡ mụi trường truyền dẫn lại nằm ngoài phạm vi đề cập của mụ hỡnh qui chiếu OSI.
Nếu khụng xột tới cỏc đặc điểm riờng biệt của từng hệ thống mạng cụ thể (vớ dụ phương phỏp truy nhập bus), tốc độ truyền tối đa của một kờnh truyền dẫn phụ thuộc vào (độ rộng) băng thụng của kờnh truyền. Đối với mụi trường khụng cú nhiễu, theo thuyết Nyquist thỡ:
Tốc độ bit tối đa (bits/s) = 2H log2 X,
trong đú H là băng thụng của kờnh truyền và X là số mức trạng thỏi tớn hiệu
được sử dụng trong mó húa bit. Đối với cỏc hệ thống mạng truyền thụng cụng nghiệp sử dụng tớn hiệu nhị phõn, ta cú X = 2 và tốc độ bit (tớnh bằng bit/s) sẽ
khụng bao giờ vượt quỏ hai lần độ rộng băng thụng.
Bờn cạnh sự hạn chế bởi băng thụng của kờnh truyền dẫn, tốc độ truyền tối đa thực tế cũn bị giảm đỏng kể bởi tỏc động của nhiễu. Shannon đó chỉ ra rằng, tốc độ truyền bit tối đa của một kờnh truyền dẫn cú băng thụng H (Hz) và tỉ lệ tớn hiệu-
nhiễu S/N (signal-to-noise ratio) được tớnh theo cụng thức:
Tốc độ bit tối đa (bits/s) = H log2 (1+S/N)
Từ cỏc phõn tớch trờn đõy, ta cú thể thấy rằng độ rộng băng thụng và khả năng khỏng nhiễu là hai yếu tố quyết định tới chất lượng của đường truyền. Bờn cạnh đú, khoảng cỏch truyền tối đa phụ thuộc vào độ suy giảm của tớn hiệu trờn đường truyền.
Trong kỹ thuật truyền thụng núi chung cũng như truyền thụng cụng nghiệp núi riờng, người ta sử dụng cỏc phương tiện truyền dẫn sau:
• Cỏp điện: Cỏp đồng trục, đụi dõy xoắn, cỏp trơn
• Cỏp quang: Cỏp sợi thủy tinh (đa chế độ, đơn chế độ), sợi chất dẻo • Vụ tuyến: Súng truyền thanh (radio AM, FM), súng truyền hỡnh (TV), vi
súng (microwave), tia hồng ngoại (UV).
81 f(H f(H
z) 104 105 106 107 108 109 1010 1011 1012 1013 1014 1015 1016
Đụi dõy xoắn
Cỏp đồng trục AM radio FM radio Vệ tinh Vi súng mặt đất Sợi quang Hồng ngoại TV
Dải tần LF MF HF VHF UHF SHF EHF THF
Hỡnh 3.1: Dải tần của cỏc phương tiện truyền dẫn tiờu biểu
Loại cỏp điện phổ biến nhất trong cỏc hệ bus trường là đụi dõy xoắn. Đối với cỏc ứng dụng cú yờu cầu cao về tốc độ truyền và độ bền với nhiễu thỡ cỏp đồng trục là sự lựa chọn tốt hơn. Cỏp quang cũng được sử dụng rộng rói trong cỏc ứng dụng cú phạm vi địa lý rộng, mụi trường xung quanh nhiễu mạnh hoặc dễ xõm thực, hoặc cú yờu cầu cao về độ tin cậy cũng như tốc độ truyền dữ liệu.