1 2 N Chu kỳ bus (chu kỳ TDMA)
3.1.1 Đụi dõy xoắn
Đụi dõy xoắn (Twisted Pair) là một phỏt minh của A. Grahm Bell vào năm 1881 và từ đú trở thành phương tiện kinh điển trong cụng nghiệp điện thoại. Một đụi dõy xoắn bao gồm hai sợi dõy đồng được quấn cỏch ly ụm vào nhau. Tỏc dụng thứ nhất của việc quấn dõy là trường điện từ của hai dõy sẽ trung hũa lẫn nhau, như Hỡnh 3.2 minh họa, vỡ thế nhiễu xạ ra mụi trường xung quanh cũng như tạp nhiễu do xuyờn õm sẽ được giảm thiểu. Hiện tượng nhiễu xuyờn õm (crosstalk) xuất hiện do sự giao thoa trường điện từ của chớnh hai dõy dẫn. Khỏi niệm xuyờn õm cú nguồn gốc ở kỹ thuật điện thoại, chỉ sự chồng chộo làm mộo tiếng núi do tỏc động qua lại giữa hai dõy dẫn. Nếu kớch thước, độ xoắn của đụi dõy được thiết kế, tớnh toỏn phự hợp, trường điện từ do chỳng gõy ra sẽ tự triệt tiờu lẫn nhau và hầu như khụng làm ảnh hưởng tới chất lượng tớn hiệu.
Điện trở đặc tớnh của STP và UTP thường là 120Ω. Đặc điểm của STP là khả năng chống tỏc động nhiễu từ bờn ngoài cao hơn nhiều so với UTP, trong khi bản thõn STP cũng tỏa ớt nhiễu hơn ra mụi trường xung quanh. Nhỡn chung, đối với cỏc hệ thống bus trường với chuẩn truyền dẫn RS-485 thỡ STP được sử dụng phổ biến nhất. Cũng chớnh vỡ khả năng khỏng nhiễu tốt mà STP cho phộp truyền với tốc độ tương đối cao (1..10Mbit/s).
82
83
a) STP b) UTP
Hỡnh 3.3: Hai kiểu cỏp đụi dõy xoắn - STP và UTP
Tựy theo chất lượng của cỏp truyền, chiều dài dõy dẫn tối đa khụng dựng bộ lặp cú thể tới 3000m. Tuy nhiờn, một phương thức truyền khụng cho phộp đạt được cả tốc độ truyền tối đa và chiều dài tối đa cựng một lỳc. Vớ dụ, để đạt được tốc độ truyền tối đa thỡ chiều dài dõy dẫn khụng được lớn hơn 100m. Bảng 3.1 liệt kờ một số kiểu cỏp theo qui chuẩn AWG (American Wire Gauge).
Bảng 3.1: Một số kiểu cỏp STP theo qui chuẩn AWG
AWG 28 26 24 22 20
Tiết diện dõy (mm2) 0.08 0.13 0.2 0.32 0.50 Đường kớnh dõy
(mm) 0.32 0.40 0.51 0.64 0.80
Điện trở ΔR (Ω/m) 0.436 0.280 0.178 0.106 0.070
Chất lượng truyền của STP tốt hơn luụn đi đụi với giỏ thành cao hơn. Vỡ vậy ở khoảng cỏch truyền dẫn ngắn hoặc trong cỏc điều kiện ớt cú tỏc động nhiễu bờn ngoài, UTP cũng được sử dụng. Do dải tần bị hạn chế và nhạy cảm với nhiễu, tốc độ truyền sử dụng UTP trong cỏc hệ thống mạng truyền thụng cụng nghiệp thường bị hạn chế ở mức 167 kbit/s, cũng như chiều dài đường truyền tối đa khụng dựng bộ lặp là 200m.
Tuy tốc độ truyền của cỏc loại cỏp đụi dõy xoắn khụng cao lắm, nhưng ưu điểm của nú là giỏ thành hợp lý và dễ lắp đặt, nối dõy. Vỡ vậy ứng dụng chủ yếu của chỳng là ở cấp trường, cú thể sử dụng trong hầu hết cỏc hệ thống bus trường. Trờn Hỡnh 3.4 là một vớ dụ cỏp đụi dõy xoắn kiểu STP, sản phẩm của hóng Siemens được dựng trong mạng MPI và PROFIBUS. Tốc độ truyền tối đa cho phộp ở đõy là 12MBit/s.
Hỡnh 3.4: Cỏp đụi dõy xoắn
STP (Siemens)
Đến nay, cỏp đụi dõy xoắn cũng được thiết kế, chế tạo với nhiều cải tiến khỏc nhau. Tựy theo kiểu cỏch và chất lượng của sản phẩm, người ta cũng chia thành cỏc hạng từ 1-
84
5. Loại cỏp dựng trong cụng nghiệp điện thoại hoặc trong mạng thường thuộc hạng 3, cho phộp truyền tới tốc độ 12Mbit/s. Hạng 5 cho phộp truyền tới tốc độ 100Mbit/s, được dựng trong Fast Ethernet (100BASE-TX). Chuẩn IEC 61158 cũng đưa ra 4 loại đụi dõy xoắn xếp hạng từ A tới D với chất lượng cao nhất thuộc hạng A.