- Thực thể: là thành phần tớch cực trong mỗi tầng, nú cú thể là một tiến trỡnh
3.3.2. Mụi trường truyền dẫn khụng dõy
3.3.2.1. Đường truyền vệ tinh
Tất cả cỏc mụi trường truyền được thảo luận ở trờn đều dựng một đường dõy vật lý để mang thụng tin truyền. Số liệu cũng cú thể truyền bằng cỏch dựng súng điện từ qua khụng gian tự do như cỏc hệ thống thụng tin vệ tinh. Một chựm súng vi ba trực xạ trờn đú mang số liệu đó được điều chế, được truyền đến vệ tinh từ trạm mặt đất. Trựm súng này được thu và được truyền lại đến cỏc đớch xỏc định trước nhờ một mạch tớch hợp thường được gọi là transponder. Một vệ tinh cú nhiều transponder, mỗi transponder đảm trỏch một băng tần đặc biệt. Mỗi kờnh vệ tinh thụng thường đều cú một băng thụng cực cao (500MHz) và cú thể cung cấp cho hàng trăm liờn kết tốc độ cao thụng qua kỹ thuật ghộp kờnh. Cỏc vệ tinh dựng cho mục đớch liờn lạc thường thuộc dạng địa tĩnh, cú nghĩa là vệ tinh bay hết quỹ đạo quanh trỏi đất mỗi 24 giờ nhằm đồng bộ với sự quay quanh mỡnh của trỏi đất và do đú vị trớ của vệ tinh là đứng yờn so với mặt đất, quĩ đạo của vệ tinh được chọn sao cho đường truyền thẳng tới trạm thu phỏt mặt đất, mức độ chuẩn trực của chum súng truyền lại từ vệ tinh cú thể khụng cao để tớn hiệu cú thể được tiếp nhận trờn một vựng rộng lớn, hoặc cú thể hội tụ tốt để chỉ thu được trờn một vựng giới hạn. Trong trường hợp thứ hai tớn hiệu cú năng lượng lớn cho phộp
dựng cỏc bộ thu cú đường kớnh nhỏ hơn thường được gọi là chảo parabol, là cỏc đầu cuối cú độ mở rất nhỏ hay VSAT (Very Small Aperture Terminal). Cỏc vệ tinh được dựng rộng rói trong cỏc ứng dụng truyền số liệu từ liờn kết cỏc mạng mỏy tớnh của quốc gia khỏc nhau cho đến cung cấp cỏc đường truyền tốc độ cao cho cỏc liờn kết truyền tin giữa cỏc mạng trong cựng một quốc gia.
Một hệ thống thụng tin vệ tin thụng thường được trỡnh bầy trờn hỡnh 3.7 chỉ trỡnh bầy một đường dẫn đơn hướng nhưng là đường song cụng được sử dụng trong hầu hết cỏc ứng dụng thực tế với cỏc kờnh đường lờn (up link) và kờnh đường xuống (down link) liờn kết với mỗi trạm mặt đất hoạt động với tần số khỏc nhau.Cỏc cấu hỡnh thụng dụng khỏc cú liờn quan đến trạm mặt đất trung tõm trạm này liờn lạc với một số trạm VSAT phõn bố trờn phạm vi quốc gia. Dạng tiờu biểu cú một mỏy tớnh nối đến mỗi trạm VSAT và cú thể truyền số liệu với mỏy tớnh trung tõm được nối đến trạm trung tõm như hỡnh 3.7 (b). Thụng thường , điểm trung tõm truyền rộng rói đến tất cả cỏc VSAT trờn một tần số nào đú, trong khi ở hướng ngược lại mỗi VSAT truyền đến trung tõm bằng tần số khỏc nhau.
Hỡnh 3.7. Truyền dẫn vệ tinh: (a) điểm nối điểm (b) đa điểm
3.3.2.2. Đường truyền vi ba
Cỏc liờn kết vi ba mặt đất được dựng rộng rói để thực hiện cỏc liờn kết thụng tin khi khụng thể hay quỏ đắt tiền để thực hiện một mụi trường truyền vật lý, vớ dụ khi vượt sụng, sa mạc, đồi nỳi hiểm trở.v.v. Khi chựm súng vi ba trực xạ đi xuyờn ngang mụi trường khớ quyển nú cú thể bị nhiễu bởi nhiều yếu tố như địa hỡnh và cỏc điều kiện thời tiết bất lợi. Trong khi đối với một liờn kết vệ tinh thỡ chựm súng đi qua khoảng khụng gian tự do hơn nờn ảnh hưởng của cỏc yếu tố này ớt hơn.Tuy nhiờn ,liờn lạc vi ba trực xạ xuyờn mụi trường khớ quyển cú thể dựng một cỏch tin cậy cho cự ly truyền dài hơn 50 km.
Súng vụ tuyến tấn số thấp cũng được dựng để thay thế cỏc liờn kết hữu tuyến cú cự ly vừa phải thụng qua cỏc bộ thu phỏt khu vực. Vớ dụ kết nối một số lớn cỏc mỏy tớnh thu nhập số liệu bố trớ trong một vựng đến một tớnh giỏm sỏt số liệu từ xa, hay kết nối cỏc mỏy tớnh trong một thành phố đến một mỏy cục bộ hay ở xa.
Một trạm phỏt vụ tuyến được gọi là trạm cơ bản (base station) được đặt tại điểm kết cuối hữu tuyến như trờn hỡnh 2.2 cung cấp một liờn kết khụng dõy giữa mỏy tớnh và trung tõm.
Cần nhiều trạm cơ bản cho cỏc ứng dụng trờn yờu cầu phạm vi rộng và mật độ phõn bố user cao Phạm vi bao phủ của mỗi trạm cơ bản là giới hạn, do sự giới hạn nguồn phỏt của nú, nú chỉ đủ kờnh để hỗ trợ cho toàn bộ tải trong phạm vi đú. Phạm vi rộng hơn cú thể được thực hiện bằng cỏch tổ chức đa trạm theo cấu trỳc tế bào (cell), xem hỡnh 2.3. Trong thực tế kớch thước của mỗi tế bào thay đổi và được xỏc định bởi cỏc yếu tố như mật độ của và địa hỡnh cục bộ.
Mỗi trạm cơ bản dựng một dải tần số khỏc với trạm kế. Tuy nhiờn, vỡ vựng phủ của mỗi trạm cú giới hạn nờn cú thể dựng lại băng tần của nú cho cỏc phần khỏc của mạng. Cỏc trạm cơ bản được kết nối thành mạng hữu tuyến. Thụng thường tốc độ số liệu của mỗi mỏy tớnh trong một tế bào (cell) đạt được vài chục kbps.
Hỡnh 3.9 Truyền dẫn vụ tuyến theo khu vực đa tế bào
Dạng tổ chức tương tự cú thể được dựng trong một tũa cao ốc để cung cấp cỏc liờn kết khụng dõy cho thiết bị mỏy tớnh trong mỗi phũng. Trong cỏc trường hợp như vậy, một hay nhiều trạm cơ bản sẽ tọa lạc trờn mỗi tầng nhà và kết nối đến mạng hữu tuyến. Mỗi trạm cơ bản cung cấp cỏc liờn kết khụng dõy đến mạng hữu tuyến cho tất cả cỏc mỏy tớnh thuộc phạm vi của nú. Nhờ vậy sẽ khụng cũn phải bận tõm đến việc chạy dõy khi một mỏy tớnh được lắp đặt mới hay bỏ đi, nhưng cần phải cung cấp một đơn vị vụ tuyến để chuyển số liệu sang dạng tớn hiệu vụ tuyến và ngược lại. Tốc độ truyền thường thấp hơn đường hữu tuyến.
3.4. Cỏc chuẩn giao tiếp vật lý3.4.1. Giao tiếp EIA – 232D/V24 3.4.1. Giao tiếp EIA – 232D/V24
Giao tiếp EIA –232D/V24 được định nghĩa như là một giao tiếp chuẩn cho việc kết nối giữa DTE và modem. ITU-T gọi là V24.Thụng thường modem được đề cập đến như một DCE (Data connect Equipment) lược đồ hỡnh thức ở hỡnh 3.10 chỉ ra vị trớ của giao tiếp trong kết nối điểm nối điểm giữa hai DTE (Data Terminal Equipment). Đầu nối giữa DTE và modem là đầu nối 25
Hỡnh 3.10 chuẩn giao tiếp EIA-232D/V.24 chức năng giao tiếp
Cỏc đường dữ liệu truyền TxD (Transmitted Data) và dữ liệu RxD (Received Data) là cỏc đường được DTE dựng để truyền và nhận dữ liệu. Cỏc đường khỏc thực
hiện cỏc chức năng định thời và điều khiển liờn quan đến thiết lập, xoỏ cuộc nối qua PSTN (Public Switching Telephone Network) và cỏc hoạt động kiểm thử tuỳ chọn.
Cỏc tớn hiệu định thời TxClK và RxClk cú liờn quan đến sự truyền và nhận của dữ liệu trờn đường truyền nhận dữ liệu. Như đó biết, dữ liệu được truyền theo chế độ đồng bộ hoặc chế độ bất đồng bộ. Trong chế độ truyền bất đồng bộ cả hai đồng hồ truyền và thu đều được thực thực hiện độc lập ở cả hai đầu mỏy phỏt và mỏy thu. Trong chế độ này chỉ cỏc đường dữ liệu truyền/nhận là được nối đến modem và cỏc đường điều khiển cần thiết khỏc. Cỏc đường tớn hiệu đồng hồ vỡ vậy khụng cần dựng và khụng nối đến modem. Tuy nhiờn trong chế độ truyền đồng bộ số liệu truyền và nhận được truyền nhận một cỏch đồng bộ với tớn hiệu đồng hồ tương ứng và thường được tạo ra bởi modem. Cỏc modem làm việc trong chế độ thứ hai này gọi là modem đồng bộ khi tốc độ baud nhỏ hơn tốc độ bit thỡ cỏc tớn hiệu đồng hồ được tạo ra bởi modem hoạt động với tần số thớch hợp so với tốc độ thay đổi tớn hiệu trờn đường truyền.
Chỳng ta sẽ dễ hiểu hơn về cỏc đường điều khiển với cỏc chức năng và tuần tự hoạt động của nú trong quỏ trỡnh thiết lập hay xoỏ cuộc nối qua mạng điện thoại cụng cộng (PSTN) hỡnh 3.11 sẽ mụ tả tiến trỡnh một cuộc gọi qua bước thiết lập đầu tiờn rồi số liệu được trao đổi trong chế độ bỏn song cụng và sau cựng là cầu nối sẽ bị xoỏ.Giả sử DTE khởi xướng gọi là một mỏy tớnh cỏ nhõn và modem của nú cú dịch vụ gọi tự động. Cỏc dịch vụ này được định nghĩa trong khuyến nghị V.25.
Khi DTE sẵn sàng yờu cầu truyền nhận dữ liệu, tớn hiệu trờn DTR được đặt ở mức tớch cực và modem nội bộ sẽ đỏp ứng bằng tớn hiệu tớch cực được đặt trờn DSR.
Cuộc nối được thiết lập bởi DTE phỏt cuộc gọi gửi số điện ở đầu ra modem để thực hiện quay số (trường hợp quay qua PSTN) đến modem thu. Khi nhận được tớn hiệu chuụng từ tổng đài gọi đến ,modem được gọi sẽ đặt RI lờn mức tớch cực và DTE được gọi đỏp ứng lại bằng cỏch đặt RTS vào mức tớch cực.Trong sự đỏp ứng này modem được gọi đồng thời gởi súng mang (õm hiệu dữ liệu của bit 1) đến modem gọi để bỏo rằng cuộc gọi đó được chấp nhận, sau một thời khắc gọi là thời gian trỡ hoón thời trễ này cho phộp modem nơi gọi chuẩn bị nhận dữ liệu modem được gọi đặt CTS ở mức tớch cực để thụng bỏo cho DTE được gọi rằng nú cú thể bắt đầu truyền số liệu. Khi phỏt hiện được súng mang ở đầu xa gởi đến modem gọi đặt CD ở mức tớch cực lỳc này cầu nối đó được thiết lập cung đoạn chuyển tin cú thể bắt đầu.
Hỡnh 3.11 EIA –232D/V.24 : kết nối truyền dữ liệu Bỏn song cụng và tuần tự xoỏ cầu nối
DTE được gọi bắt đầu với việc gửi một thụng điệp ngắn mang tớnh thăm dũ qua cầu nối. Khi thụng điệp đó được gửi đi, nú lập tức chuẩn bị nhận đỏp ứng từ DTE gọi bằng cỏch đặt RTS về mức khụng tớch cực (off), phỏt hiện được điều này modem được gọi ngưng gửi tớn hiệu súng mang và trả CD về mức khụng tớch cực, ở phớa gọi modem gọi phỏt hiện súng mang từ đầu xa đó mất sẽ đỏp ứng bằng cỏch trả CD về off. Để truyền thụng điệp đỏp ứng DTE gọi đặt RTS lờn mức tớch cực và modem sẽ đỏp ứng bằng mức tớch trờn CTS và bắt đầu truyền số liệu thủ tục này sau đú được lặp lại khi một bản tin được trao đổi giữa hai DTE.
Cuối cựng sau khi đó truyền xong cuộc gọi sẽ bị xoỏ, cụng việc này đều cú thể thực hiện bởi cả hai DTE bằng cỏch đặt RTS của chỳng về mức khụng tớch cực, lần lượt khiến hai modem cắt súng mang. Điều này được phỏt hiện ở cả hai modem và chỳng sẽ đặt CD về off. Cả hai DTE sau đú sẽ đặt DTR của chỳng về off và hai modem sẽ đỏp ứng với mức off trờn DSR do đú cầu nối bị xoỏ. Sau đú một khoảng thời gian DTE được gọi chuẩn bị nhận cuộc gọi mới bằng cỏch đặt DTR lờn mức tớch cực.
Hỡnh 3.12 Kiểm thử : (a) nội bộ (b) đầu xa
Nếu modem nội bộ coi như tốt, tiếp theo DTE tiến hành kiểm tra thử modem đầu xa bằng cỏch đặt RL ở mức tớch cực phỏt hiện được điều này modem nội bộ phỏt lệnh đó qui định trước đến modem đầu xa và tiến hành kiểm thử. Modem đầu xa sau đú đặt TM ở mức tớch cực để bỏo DTE nội bộ biết đang bị kiểm thử (khụng thể truyền số liệu lỳc này) và gởi trở lại một lệnh thụng bỏo chấp nhận đến modem thử.Modem thử sau khi nhận lệnh đỏp ứng sẽ đặt TM lờn mức tớch cực và DTE khi phỏt hiện điều này sẽ gửi mẫu thử. Nếu số liệu truyền và nhận như nhau thỡ cả hai modem hoạt động tốt và lỗi chỉ cú thể ở DTE đầu xa. Nếu khụng cú tớn hiệu nhận được thỡ đường dõy cú vấn đề.
3.4.2. Modem rỗng (Null Modem)
Với tớn hiệu được phõn bố như hỡnh 3.13 thỡ cả truyền và nhận số liệu từ đầu cuối đến mỏy tớnh đều trờn cựng một đường, vỡ modem cú cựng chức năng ở cả hai phớa. Tuy nhiờn theo định nghĩa nguyờn thuỷ chuẩn EIA-232D/V24 là giao tiếp chuẩn nối cỏc thiết bị ngoại vi vào mỏy tớnh nờn để dựng được cần quyết định thiết bị nào sẽ là mỏy tớnh và thiết bị nào sẽ là thiết bị ngoại vi vỡ cả hai thiết bị khụng thể truyền và nhận số liệu trờn cựng một đường dõy, cú 3 khả năng lựa chọn :
(1) Đầu cuối mụ phỏng modem và định nghĩa cỏc đường một cỏch thớch hợp để hoàn chỉnh hoạt động
(2) Mỏy tớnh mụ phỏng modem
(3) Cả đầu cuối và mỏy tớnh đều khụng thay đổi và cỏc dõy dẫn được nối lại
Bất tiện của hai lựa chọn đầu là khụng cú đầu cuối nào hay mỏy tớnh nào cú thể được dựng trực tiếp với một modem. Từ đú tiếp cận tổng quỏt cho vấn đề là bằng cỏch nối lại tớn hiệu trờn cổng giao tiếp EIA-232D/V24 để mụ phỏng một mođem, cho phộp đầu cuối và mỏy tớnh nối trực tiếp vào modem, lựa chọn thứ 3 được dựng rộng rói, yờu cầu một modem rỗng (Null Modem) chốn vào giữa đầu cuối và mỏy tớnh, cỏc đường kết nối như mụ tả ở hỡnh 3.13.
Hỡnh 3.13 Kết nối modem rỗng
Như chỳng ta đó thấy, cỏc đường truyền nhận trao đổi với nhau từng đụi một cỏc đường điều khiển cũng được đổi lại. Vớ dụ vỡ thụng thường đầu cuối và mỏy tớnh hoạt động ở chế độ song cụng hoàn toàn. Cỏc đường RTS và CTS được nối với nhau tại đầu đường dõy và sau đú tớn hiệu này được nối đến ngừ vào DTR. Tớn hiệu signal ground và shield ground được nối trực tiếp.
Khi hai thiết bị liờn lạc với nhau qua một liờn kết số liệu đồng bộ thỡ đồng hồ truyền từ mỗi thiết bị thường được nối đến và được dựng như đồng hồ thu tại thiết bị kia, Trong vài trường hợp khụng cú thiết bị nào cú đồng hồ và đồng hồ cho cả hai thiết bị được tạo ra trong modem rỗng thành phần này được gọi là bộ modem eliminator.
3.4.3. Giao tiếp EIA-530
Chuẩn EIA-530 là giao tiếp cú tập tớn hiệu giống giao tiếp EIA-232D/V24. Điều khỏc nhau là giao tiếp EIA-530 dựng cỏc tớn hiệu điện vỡ sai theo RS 422A/V11 để đạt được cự ly truyền xa hơn và tốc độ cao hơn. Dựng bộ nối 37 chõn cựng với bộ nối tăng cường 9 chõn nếu tập tớn hiệu thứ hai cũng được dựng.
Hỡnh 3.15 Giao tiếp V35 – cỏc tớn hiệu
3.4.4. Giao tiếp EIA-430/V35
Giao tiếp EIA-430/V35 được định nghĩa cho việc giao tiếp giữa một DTE với một modem đồng bộ băng rộng hoạt động vớớ tốc độ từ 48Kbps đến 168 Kbps. Giao tiếp này dựng tập tớn hiệu giống với giao tiếp EIA-232D/V24 ngoại trừ khụng cú cỏc đường thuộc kờnh thứ hai hay kiểm thử. Cỏc tớn hiệu điện là một tập hợp theo lối khụng cõn bằng (V28) và cõn bằng (RS 422A/V11). Cỏc đường tớn hiệu khụng cõn bằng dựng cho cỏc chức năng điều khiển ; cỏc đường tớn hiệu cõn bằng dựng cho dữ liệu và tớn hiệu đồng hồ. Vỡ tất cả cỏc đường tớn hiệu dữ liệu và đồng hồ là cõn bằng nờn trong cỏc trường hợp truyền với đường cỏp dài thường hay sử dụng cỏc đường truyền nhận EIA-430/V35. Giao tiếp EIA-430/V35 dựng bộ nối 34 chõn hỡnh 3.14, nhưng với cỏc ỏp dụng chỉ dựng cỏc đường truyền số liệu và đồng hồ thỡ cú bộ kết nối nhỏ hơn. Cỏc tớn hiệu và giao tiếp của V35 được mụ tả trờn hỡnh 3.15.
3.4.5. Giao tiếp X21
mạng dữ liệu cụng cộng. Giao tiếp X21 cũng được dựng như một giao tiếp kết cuối cho cỏc mạch thuờ riờng số tốc độ là bội số của 64Kbps. Đầu nối và cỏc đường tớn hiệu được trỡnh bầy trờn hỡnh 3.16.
Tất cả cỏc đường tớn hiệu dựng đồng bộ phỏt và thu cõn bằng (RS-422A/V11). Là giao tiếp đồng bộ, bờn cạnh cặp tớn hiệu truyền (T) và nhận (R) cũn cú tớn hiệu định