3.1: SNR( TỈ SỐ TÍN HIỆU TRÊN NHIỄU)
Tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu (SNR) được định nghĩa là tỷ lệ công suất tín hiệu so với công suất nhiễu. Kênh làm biến dạng tín hiệu và nhiễu tích lũy dọc theo đường dẫn. Tệ hơn nữa, cường độ tín hiệu giảm trong khi mức nhiễu tăng theo khoảng cách từ máy phát. Do đó, SNR liên tục giảm dọc theo chiều dài của kênh. Việc khuếch đại tín hiệu thu được để bù cho sự suy giảm là không có tác dụng vì nhiễu
sẽ được khuếch đại theo cùng tỷ lệ, và tốt nhất là SNR vẫn không thay đổi.
3.2: BĂNG THÔNG KÊNH TRUYỀN
3.2.1: khái niệm
Băng thông hay Bandwidth là thuật ngữ dùng để chỉ lượng dữ liệu được
truyền trong một giây.Khái niệm này cũng đại diện cho tốc độ truyền dữ liệu của một đường truyền. Theo đó, Bandwidth càng lớn thì tốc độ truyền dữ liệu càng
nhanh.
3.2.2: Nguyên lí hoạt động
Băng thông càng có nhiều kết nối dữ liệu thì càng có nhiều dữ liệu có thể gửi và nhận cùng một lúc. Băng thông hoạt động trên cùng một nguyên tắc. Vì vậy, công suất của liên kết truyền thông càng cao thì càng có nhiều dữ liệu có thể đi qua mỗi giây.
Khả năng liên kết tỉ lệ thuận với chi phí chúng ta bỏ ra, nghĩa là nếu như muốn đặt khả năng liên kết càng lớn thì càng tốn kém về chi phí. Có khá nhiều tác nhân có thể làm suy giảm thông lượng mạng. Đường dẫn mạng đầu cuối thường bao gồm nhiều liên kết mạng, mỗi liên kết sẽ có dung lượng băng thông khác nhau.
Ta hay thấy một cách thú vị khi những liên kết có băng thông thấp thường được coi
là nút cổ chai bởi kết nối băng thông thấp nhất có thể giới hạn dung lượng dữ liệu tổng thể của tất cả các kết nối trong đường dẫn.
3.2.3: Cách tính băng thông
Những tiến bộ công nghệ đã thực hiện một số tính toán băng thông phức tạp hơn và chúng có thể phụ thuộc vào loại liên kết mạng đang được sử dụng.
Băng thông hiệu quả là tốc độ truyền đáng tin cậy cao nhất mà một liên kết
có thể cung cấp, có thể được đo bằng cách sử dụng thử nghiệm băng thông trong
đó khả năng liên kết được xác định bằng cách lặp lại thời gian cần thiết cho một tệp cụ thể để rời khỏi điểm xuất phát và tải xuống thành công. Để tính toán băng thông cần thiết cho đám mây, điều quan trọng là phải biết dung lượng cần thiết để gửi và nhận lưu lượng truy cập từ các đám mây công cộng.
Hiện nay có một số những đơn vị được dùng để chỉ lượng băng thông. 1 Mbps tương đương 1.000 kilobit (Kbps) trên giây hay 1.000.000 bit trên giây (bps). Điều quan trọng là bạn cần phải phân biệt được rõ ràng sự khác nhau giữa Mbps (megabit trên giây) và MBps (megabyte trên giây). Tuy chỉ khác nhau một chữ B ở chỗ viết hoa và viết thường nhưng đây lại là 2 khái niệm khác nhau hoàn
toàn và tất nhiên là chúng khiến cho nhiều người bị nhầm lẫn. Nếu như các nhà mạng quy định tốc độ mạng là Mbps thì tốc độ Download của Internet Download Manager lại là MBps. Vì 1 Byte = 8 bit cho nên 1 MBps = 8 Mbps. 1 Megabyte/s
(1 MBps) = 1024 Kilobytes/s (1024 KBps) = 1024*1024 Bytes/s = 1024*1024*8 bits/s.
3.3: TỐC ĐỘ THÔNG TIN
Tốc độ số liệu C hay còn gọi là dung lượng kênh truyền ==> là tốc độ bít lớn nhất mà kênh truyền có thể đáp ứng mà ko gây méo dạng tín hiệu. Nếu gọi Rb max
là tốc độ bít max mà nếu truyền tín hiệu có tốc độ lớn hơn Rbmax thì tín hiệu bên thu bị méo và ko thể khôi phục được ==> khi đó Rbmax chính là tốc độ số liệu C.
– Trong khi tốc độ bít Rb có thể tăng hay giảm nhờ các bộ ghép tách kênh thì, tốc
độ số liệu C lại ko hề thay đổi và phục thuộc vào: băng thông kênh truyền; nhiễu tác động vào kênh …
C= B log2 [ 1+ S/N ] bit/s (Với B là độ rộng băng của kênh truyền )
==> tùy thuộc vào môi truờng truyền dẫn mà có độ rộng băng tần của kênh truyền lớn hay nhỏ và từ đó thì tốc độ dữ liệu lớn hay bé. Hiện nay thì môi trường truyền dẫn quang (cụ thể là sợi đơn mod) có băng tần rộng 20Thz ==> có thể truyền dẫn tốc độ dữ liệu lên tới 40Gbit/s.
3.4: Công suất tín hiệu
Công suất tín hiệu S đóng vai trò kép trong việc truyền thông tin. Đầu tiên, S liên quan đến chất lượng truyền tải. Tăng công suất tín hiệu S, ảnh hưởng của nhiễu kênh giảm đi và thông tin được nhận chính xác hơn hay ít độ bất định hơn.
Tỷ lệ nhiễu tín hiệu (SNR) lớn hơn cũng cho phép truyền qua khoảng cách xa hơn. Trong trường hợp nào đi nữa, một mức SNR tối thiểu là cần thiết để liên lạc.
Vai trò thứ hai của công suất tín hiệu không được rõ ràng lắm, mặc dù nó rất quan trọng. Chúng ta sẽ chứng minh rằng băng thông kênh B và công suất tín hiệu S có thể trao đổi được; nghĩa là, để duy trì tốc độ và độ chính xác của việc truyền thông tin, chúng ta có thể đổi S cho B và ngược lại. Do đó, có thể giảm B nếu sẵn sàng tăng S, hoặc có thể giảm S nếu sẵn sàng tăng B.
Hai tài nguyên truyền thông chính là băng thông và công suất truyền. Trong một kênh truyền thông nhất định, một tài nguyên có thể có giá trị hơn tài nguyên kia và sơ đồ viễn thông nên được thiết kế phù hợp. Ví dụ, một kênh điện thoại thông thường có băng thông hạn chế (3 kHz), nhưng có rất nhiều nguồn khả dụng. Mặt khác, trong các phương tiện không gian, băng thông vô hạn có sẵn nhưng nguồn bị hạn chế. Do đó, các sơ đồ truyền thông cần thiết trong hai trường hợp là hoàn toàn khác nhau.
Vì SNR tỷ lệ thuận với công suất S, chúng ta có thể nói rằng SNR và băng thông có thể trao đổi. Điều nãy sẽ được đưa ra trong Chương 15, mối quan hệ giữa
hệ số mở rộng băng thông và SNR là theo cấp số nhân. Do đó, nếu tốc độ truyền thông tin nhất định yêu cầu băng thông kênh B1 và tỷ lệ tín hiệu-nhiễu SNR1 thì
có thể truyền cùng một thông tin qua băng thông kênh B2 và tỷ lệ tín hiệu-nhiễu
SNR2, SNR2≈SNR1B1/B2 (1.1)
Do đó, nếu chúng ta tăng gấp đôi băng thông kênh, SNR cần thiết chỉ là một căn bậc hai của SNR cũ và tăng gấp ba băng thông kênh làm giảm SNR tương ứng xuống chỉ còn một căn bậc ba của SNR trước đó. Do đó, băng thông kênh tăng nhẹ tạo một lợi thế lớn về giảm công suất truyền tải. Nhưng một sự gia tăng lớn trong công suất truyền tải tạo một ít lợi thế trong việc giảm băng thông. Do đó, trong thực tế, việc trao đổi giữa B và SNR thường theo nghĩa là tăng B để giảm công suất truyền đi mà hiếm khi theo hướng ngược lại.