a./ Đ−ờng truyền bằng sóng radio
Sóng radio dẽ tạo, và có thể đi qua những cự ly dài và len lỏi vào các loại vùng địa lý. Nên chúng đ−ợc dùng rộng rdi cho truyền thông. Bao gồm phát thanh truyền hình đại chúng, và các mạng điện thoại di động. Sóng radio truyền theo mọi h−ớng từ nguồn ra, do đó nơi truyền và nơi nhận không cần quan tâm nhiều đến việc phải sắp xếp các thiết bị thu phát.
Các tính chất của sóng radio là phụ thuộc vào tần số. Tại các tần số thấp, sóng radio đi qua mây mù tốt, nh−ng suy giảm theo khoảng cách đến nguồn khoảng 3
/
1 r trong không khí. Tại các tần số cao, sóng radio dần đến đ−ờng thẳng và bị hấp thụ bởi mây mù. Chúng cũng bị m−a hấp thụ. Tại mọi tần số, sóng radio bị nhiễu bởi các động cơ điện, các thiết bị sinh điện từ. Ngoài ra sóng radio có sự giao thoa giữa các ng−ời dùng.
Các vấn đề cần quan tâm đến truyền tải bằng sóng radio:
• Tổn thất đ−ờng truyền:
Tại tất cả các tần số sóng radio đều bị suy hao trong khi truyền qua các môi tr−ờng với mực độ khác nhau. Năng l−ợng tín hiệu tại máy thu không chỉ phụ thuộc vào năng l−ợng tín hiệu đd phát đi mà còn phụ thuộc vào khoảng cách giữa máy thu và máy phát. trong không gian tự do, năng l−ợng của một tín hiệu radio suy hao tỉ lệ nghịch với lập ph−ơng khoảng cách từ nguồn đến đích.
Tần số Các băng tần Tốc độ dữ liệu gần đúng UHF 300-3000 MHz 900 MHz 1900 MHz 2400 MHz 6 Mb/s SHF 3-30 GHz 5,2 GHz 5,7-5,8 GHz 17,2 GHz 18,8 GHz 19,5 GHz 50 Mb/s EHF 30-300 GHz
60 GHz Đang nghiên cứu
Băng I Băng S Băng M
2400 2483,5 902 928 5725 5850
Hình 5.4: Các băng tần ISM
Nguyễn quang huy – lớp 0712E3b khoa công nghệ điện tử thông tin 64
Ngoài ra trong môi tr−ờng bị bao phủ bởi văn phòng, công sở, sự suy hao còn tăng hơn nữa, tr−ớc hết là do sự che chắn của các ch−ớng ngại vật nh− tiện nghi sinh hoạt của con ng−ời, kế đến là do sự can nhiễu của các tín hiệu phản xạ từ các ch−ớng ngại vật này. Do đó tất cả các máy thu sóng radio đều đ−ợc thiết kế để hoạt động với tỉ số SNR quy định, nghĩa là tỉ số năng l−ợng tín hiệu thu đ−ợc trên năng l−ợng của nhiễu tại máy thu không đ−ợc thấp hơn một giá trị cho tr−ớc. Trong thực tế, SNR tuỳ thuộc vào một số các tham số liên quan và mỗi tham số này phải đ−ợc xem xét trong mối liên hệ với thiết kế của máy thu sóng radio.
• Nhiễu xuyên kênh: Các sóng radio lan truyền xuyên qua hầu hết các ch−ớng ngại vật với mức suy hao giảm vừa
phải, điều này có thể tạo ra sự tiếp nhận nhiễu từ các máy phát khác cũng đang hoạt động trong cùng một băng tần và đ−ợc đặt trong phòng kế cận cùng một toà nhà hay toà nhà khác. Do đó, với các LAN đơn giản, vì nhiều LAN nh− vậy có thể đ−ợc thiết lập trong các phòng gần nhau, nên các kỹ thuật phải theo là cho phép vài user trong cùng một băng tần cùng tồn tại.
Trong một mạng LAN không dây có cơ sở hạ tầng, vì topo đd biết và tổng diện tích phủ sóng của mạng không dây là lớn hơn nhiều so với LAN nối dây, thì băng thông có thể chia thành một số băng con sao cho vùng phủ của các băng kề nhau dùng một tần số khác nhau (Hình 5.5). số l−ợng băng thông có sẵn trong mỗi cell đ−ợc chọn để cung cấp một mức độ phục vụ chấp nhận đ−ợc cho số l−ợng user hoạt động đ−ợc qui định tr−ớc trong vùng này. Điều này tạo ra một hiệu suất sử dụng băng thông cao hơn và nhiễu xuyên kênh cũng đ−ợc hạn chế.
• Đa đ−ờng:
Cũng giống nh− tín hiệu quang, các tín hiệu radio chịu ảnh h−ởng bởi đa đ−ờng, nghĩa là tại bất cứ tại thời điểm nào máy thu đều nhận nhiều tín hiệu xuất phát từ cùng một máy phát, mỗi tín hiệu đ−ợc dẫn theo con đ−ờng khác nhau giữa máy phát và máy thu.
Bức t−ờng Của phòng Vật thể Sóng phản xạ Các tín hiệu mẫu 2 mẫu 1 Biên độ
PAU= Portable Access Unit PAU
PAU
PAU
Nhiễu kênh kế cận
Nguyễn quang huy – lớp 0712E3b khoa công nghệ điện tử thông tin 65
Ngoài ra, còn có một suy giảm đ−ợc gọi là fading gây ra bởi sự thay đổi chiều dài đ−ờng đi của các tín hiệu thu khác nhau. Điều này làm gia tăng khoảng dịch pha t−ơng quan giữa chúng, có thể tạo ra các tín hiệu phản xạ khác nhau làm suy giảm đáng kể tín hiệu truyền trực tiếp, và trong một giới hạn nào đó có thể triệt tiêu lẫn nhau. Hiện t−ợng này đ−ợc gọi là Raleigh fading và đ−ợc mô tả trên Hình 5.7.
Trong thực tế, biên độ của sóng phản xạ là một thành phần của sóng tới, mức độ suy giảm đ−ợc xác định bởi vật liệu phản xạ.
Để khắc phục ảnh h−ởng của hiện t−ợng này, hai anten th−ờng đ−ợc dùng với khoảng cách vật lý giữa chúng bằng 1/4 b−ớc sóng. Các tín hiệu thu từ cả hai anten đ−ợc kết hợp lại thành một tín hiệu thu duy nhất. Kỹ thuật này đ−ợc gọi là phân tập không gian (space diversity). Ngoài ra ta còn có một giả pháp khác là dùng kỹ thuật đ−ợc gọi là cân bằng.
b./ Đ−ờng truyền bằng sóng hồng ngoại
Sóng hồng ngoại có tần số cao hơn rất nhiều so với sóng radio lớn hơn 14
10 Hz và các thiết bị th−ờng đ−ợc phân loại theo chiều dài b−ớc sóng của tín hiệu hồng ngoại đ−ợc thu phát thay vì dùng tần số. Chiều dài b−ớc sóng hồng ngoại đ−ợc đo l−ờng theo nm (1 nm= 9
10− m) và là khoảng cách mà ánh sáng truyền trong thời gian bằng một chu kỳ của tín hiệu. Hai thiết bị hồng ngoại đ−ợc dùng rộng rdi nhất có b−ớc sóng lần l−ợt là 800 nm và 1300 nm.
Các sóng hồng ngoại không thể đi qua những bức t−ờng kiên cố cũng là một tăng c−ờng. Nghĩa là một hệ thống hồng ngoại trong một văn phòng của một cao ốc sẽ không gây nhiễu với các hệ thống nh− thế trong các phòng kế bên, sự bảo mật an toàn chống lại các cuộc đàm thoại bí mật
Sóng tổng hợp Biên độ Sóng tới Sóng phản xạ Hình 5.7: Raleigh fading t t t
Nguyễn quang huy – lớp 0712E3b khoa công nghệ điện tử thông tin 66
là tốt hơn các hệ radio.
Truyền thông hồng ngoại sẽ không thể sử dụng ngoài trời vì ánh sáng mặt trời sẽ chiếu sáng tia hồng ngoại nh− trong một phổ thấy đ−ợc.
Tất cả mạng vô tuyến hồng ngoại đều hoạt động bằng cách dùng tia hồng ngoại để truyền dữ liệu giữa các thiết bị. Hệ thống này cần tạo những tín hiệu cực mạnh, bởi vì tín hiệu truyền yếu dễ bị ảnh h−ởng bởi ánh sáng từ nguồn khác. Ph−ơng pháp này có thể truyền tin ở tốc độ cao do dải thông cao của tia hồng ngoại. Thông th−ờng mạng hồng ngoại có thể truyền với tốc độ 10 Mb/s.
Có bốn loại mạng hồng ngoại:
+ Mạng đ−ờng ngắm: mạng này chỉ truyền khi máy phát và máy thu có đ−ờng ngắm xác định rõ giữa chúng.
+ Mạng hồng ngoại tán xạ:
+ Mạng phản xạ: ở laọi mạng này máy thu phát quang đặt gần máy tính sẽ truyền tới một vị trí chung tại đây tia tới đ−ợc đổi h−ớng đến máy thu thích hợp.
+ Broadband optical telepoint: Loại mạng cục bộ vô tuyến hồng ngaọi cung cấp các dịch vụ dải rộng.