Data Communication

Truyền số liệu

Lê Đắc Nhường

Khoa Toán Tin - Trường Đại học Hải Phòng

E-mail: Nhuongld@yahoo.com

Cell Phone: 0987.394.900

2.2. Phương tiện truyền tin(Transmission media)

 Là phương tiện được dùng để truyền thông tin

 Nó được chia thành hai

loại: phương tiện truyền thông được dẫn

hướng (hữu tuyến) và phương tiện truyền thông không được dẫn

hướng (vô tuyến). Trong cả hai trường hợp, sự truyền thông đều ở

 Với đường truyền hữu tuyến, sóng được truyền dọc theo một đường

truyền đặc, ngược lại với môi trường vô tuyến sóng được truyền qua

dưới dạng sóng điện từ.

khí quyển.

2/54

Author: Lê Đắc Nhường

13 September 2010

2.2. Phương tiện truyền thông (Transmission media)

 Phương tiện truyền thông được chia thành 2 loại:

 Phương tiện truyền thông hữu tuyến (Guided Media)

 Phương tiện truyền thông vô tuyến (UnGuided Media)

Twisted-Pair

Guided Media

Coaxiall Cable

Fiber Cable

Transmission Media

Radio

UnGuided Media

Microwave

Satellite

3/54

Author: Lê Đắc Nhường

13 September 2010

2.2. Phương tiện truyền thông (Transmission media)

 Chất lượng truyền dữ liệu phụ thuộc vào đặc tính của môi trường

Tác động của phương tiện truyền thông

 Đối với phương tiện truyền có dẫn hướng: bản thân phương tiện truyền

đóng vai trò quan trọng hơn trong việc xác định các giới hạn truyền thông.

 Đối với các phương tiện truyền thông vô hướng: dải thông của tín hiệu có vai

trò quan trọng hơn so với phương tiện truyền.

truyền lẫn tín hiệu.

4/54

Author: Lê Đắc Nhường

13 September 2010

2.2.1 Đường truyền vô tuyến (Wireless Media)

Slide 5

 Môi trường truyền các tín hiệu là sóng điện từ. Phân loại:

 Sóng radio (Radio Waves)

 Sóng cực ngắn (Microwave)

 Sóng hồng ngoại (Infrared waves)

Author: Lê Đắc Nhường

13 September 2010

2.2.1 Phương tiện truyền thông hữu tuyến(Guided Media)

Slide 6

 Tín hiệu sóng điện từ được dẫn dọc theo một môi trường đặc - môi

trường vật lí mà dọc theo nó tín hiệu được truyền đi.

 Một số loại:

 Dây đồng (Copper Wire)

 Cáp xoắn đôi (Twisted Pair)

 Cáp đồng trục (Coaxial Cable)

 Cáp quang (Optical Fibre)

Author: Lê Đắc Nhường

13 September 2010

2.2.1.1 Cáp 2 dây không xoắn (Untwisted Pair)

Slide 7

 Mô tả: Gồm 2 đường dây đặt cách ly nhau và xuyên tự do qua môi

trường không khí.

Author: Lê Đắc Nhường

13 September 2010

2.2.1.1 Cáp 2 dây không xoắn (Untwisted Pair)

Slide 8

 Đặc điểm: Gây ra nhiễu xuyên âm và can nhiễu do ảnh hưởng lẫn

 Sử dụng:

 Thích hợp cho các kết nối hai thiết bị cách xa nhau tối đa 50m,

 Truyền với tốc độ thấp 19.2 Kbps

 Ứng dụng: Tín hiệu truyền thường là mức điện thế hay cường độ

nhau của hau dây cáp song song  Dùng cáp nhiều lõi.

dòng điện dựa vào tham chiếu đất.

Author: Lê Đắc Nhường

13 September 2010

2.2.1.1 Cáp 2 dây không xoắn (Untwisted Pair)

Slide 9

 Ứng dụng: Tín hiệu truyền thường là mức điện thế hay cường độ

dòng điện dựa vào tham chiếu đất.

Author: Lê Đắc Nhường

13 September 2010

2.2.1.2 Cáp xoắn đôi (Twisted Pair)

Slide 10

 Rẻ nhất và được sử dụng rộng rãi nhất.

Author: Lê Đắc Nhường

13 September 2010

2.2.1.2 Cáp xoắn đôi (Twisted Pair)

Slide 11

 Mô tả vật lý

 Gồm 2 sợi dây đồng cách điện xoắn lại thành các vòng đều nhau.

 Các cặp dây được bó lại với nhau trong một sợi cáp.

 Mục đích của việc xoắn dây để làm giảm nhiễu xuyên âm giữa

các cặp dây cạnh nhau trong cùng sợi cáp.

 Để giảm nhiễu thì các cặp dây cạnh nhau trong cùng bó phải có

các nút xoắn có độ dài khác nhau.

Author: Lê Đắc Nhường

13 September 2010

2.2.1.2 Cáp xoắn đôi (Twisted Pair)

Slide 12

 Ứng dụng

 Trong mạng điện thoại: kết nối các máy điện thoại ở từng hộ gia đình tới tổng

đài điện thoại địa phương (Local telephone exchange).

 Thường gọi là các vòng thuê bao (Subscriber loops)

 Truyền thông bên trong các tòa nhà: nối các máy điện thoại tới hệ thống chi

nhánh tổng đài điện thoại riêng PBX (Private branch exchange) của tổ chức.

 Mạng điện thoại và hệ thống PBX được thiết kế để hỗ trợ truyền tiếng nói sử

dụng tín hiệu tương tự. Dùng modem cũng có thể điều khiển được lưu lượng

truyền dữ liệu số ở tốc độ truyền vừa phải.

Author: Lê Đắc Nhường

13 September 2010

2.2.1.2 Cáp xoắn đôi (Twisted Pair)

Slide 13

Author: Lê Đắc Nhường

13 September 2010

2.2.1.2 Cáp xoắn đôi (Twisted Pair)

 Cáp xoắn đôi cũng được sử dụng là phương tiện truyền tín hiệu số

 Đối với các kết nối tới một switch dữ liệu số hoặc PBX số trong

 Kết nối các máy tính trong mạng LAN, đạt

một tòa nhà, tốc độ truyền dữ liệu thường là 64kbps.

tốc độ 10Mbps,

 Với các ứng dụng đường dài, tốc độ có thể là 4Mbps hoặc hơn.

100Mbps.

14/54

Author: Lê Đắc Nhường

13 September 2010

2.2.1.2 Cáp xoắn đôi (Twisted Pair)

Sự suy giảm tín hiệu biến đổi rất mạnh theo tần số.

Các đặc tính truyền thông

điện từ. Ví dụ một sợi dây chạy song song với một đường dây điện

Nhạy cảm với nhiễu và tạp nhiễu bởi dễ hết hợp với các trường

xoay chiều sẽ bắt năng lượng tần số 50Hz.

tốc độ truyền dữ liệu 100Mbps

Cáp xoắn đôi bị giới hạn về khoảng cách, băng thông (1MHz) và

15/54

Author: Lê Đắc Nhường

13 September 2010

2.2.1.2 Cáp xoắn đôi (Twisted Pair)

Slide 16

 Cáp xoắn đôi không bọc UTP (Unshielded Twisted Pair)

 Thông thường được dùng làm dây điện thoại

 Cũng được sử dụng trong các mạng LAN

 Dễ bị nhiễu bởi sóng điện từ bên ngoài

Author: Lê Đắc Nhường

13 September 2010

2.2.1.2 Cáp xoắn đôi (Twisted Pair)

Slide 17

 Cáp STP (Shielded Twisted Pair)

 Cặp dây xoắn được bảo vệ bởi lớp bện kim loại  Có giá thành cao hơn

Author: Lê Đắc Nhường

13 September 2010

2.2.1.2 Cáp xoắn đôi (Twisted Pair)

 Loại 1: Dùng cho thông tin thoại

 Loại 2: thích hợp thông tin thoại và dữ liệu đến 4Mbps

 Loại 3: Tiêu chuẩn 3 vòng xoắn/foot; có thể thông tin dữ liệu 10Mbps

 Loại 4: Giống loại 3 + tiêu chuẩn khác, có thể đạt đến 16Mbps

 Loại 5: Truyền đến 100Mbps

 Hiện tại: Loại 6 và Loại 7 (STP) dùng cho LAN 1Gbps

Các loại cáp UTP

18/54

Author: Lê Đắc Nhường

13 September 2010

2.2.1.2 Cáp xoắn đôi (Twisted Pair)

Category

Bandwidth

Data Rate

Digital/Analog

Use

1

very low

< 100 kbps

Analog

Telephone

2

< 2 MHz

2 Mbps

Analog/digital

T-1 lines

3

16 MHz

10 Mbps

Digital

LANs

4

20 MHz

20 Mbps

Digital

LANs

5

100 MHz

100 Mbps

Digital

LANs

6 (dự kiến)

200 MHz

200 Mbps

Digital

LANs

7 (dự kiến)

600 MHz

600 Mbps

Digital

LANs

13 September 2010

19/54

2.2.1.2 Cáp xoắn đôi (Twisted Pair)

2.2.1.2 Cáp xoắn đôi (Twisted Pair)

2.2.1.2 Cáp xoắn đôi (Twisted Pair)

Cáp UTP và STP sử dụng đầu nối RJ-11, RJ-45

2.2.1.2 Cáp xoắn đôi (Twisted Pair)

 Ngoài cáp STP và UTP còn có cáp xoắn có vỏ bọc ScTP-FTP (

Screened Twisted-Pair) : FTP là loại cáp lai tạo giữa cáp UTP và

STP, nó hỗ trợ chiều dài tối đa 100m

2.2.1.3 Cáp đồng trục (Coaxial cable)

 Gồm một dây dẫn hình trụ rỗng ruột, ở bên ngoài bao quanh một dây

Mô tả vật lý

 Dây dẫn bên trong được cố định bằng các vòng cách điện cách

dẫn kim loại ở phía bên trong.

 Dây bên ngoài được bảo vệ bằng một lớp vỏ plastic

 Đường kính 0.4 - 1 inch

quãng đều nhau hoặc bằng một chất điện môi đặc.

24/54

Author: Lê Đắc Nhường

13 September 2010

2.2.1.3 Cáp đồng trục (Coaxial cable)

Slide 25

Vỏ ngoài (outer sheath)

Dây dẫn ngoài Outer conductor

Chất cách điện Isulation

Dây dẫn trong

Inner conductor

Là phương tiện truyền tải thông tin đa năng và được sử dụng rộng rãi.

Author: Lê Đắc Nhường

13 September 2010

2.2.1.3 Cáp đồng trục (Coaxial cable)

Slide 26

Các ứng dụng quan trọng:

 Phân phối truyền hình: hệ thống truyền hình cáp có khả năng

truyền tải hàng chục thậm chí hàng trăm kênh khác nhau trong

 Truyền thông điện thoại đường dài: sử dụng kỹ thuật dồn kênh

phạm vi vài chục dặm.

theo tần số FDM (frequency-division mutiplexing), một đường cáp

 Các mạng cục bộ (LAN)

đồng trục có thể truyền hơn 10.000 kênh thoại đồng thời.

Author: Lê Đắc Nhường

13 September 2010

2.2.1.3 Cáp đồng trục (Coaxial cable)

Sơ đồ kết nối máy tính vào hệ thống dùng Thinnet

2.2.1.3 Cáp đồng trục (Coaxial cable)

 Để kết nối máy tính vào một phân đoạn mạng dùng cáp đồng

trục dày ta phải dùng một đầu chuyển đổi-transceiver thông qua

cổng AUI của máy tính. Cách kết nối tham khảo ở phần

Tranceiver.

N-series connector.

2.2.1.3 Cáp đồng trục (Coaxial cable)

 Truyền được cả hai loại tín hiệu tương tự (analog) và số (digital).

 Do có lớp vỏ bảo vệ và cấu trúc đồng tâm nên ít bị ảnh hưởng của

Các đặc tính truyền dẫn

 Hạn chế hiệu năng chủ yếu là do sự suy giảm tín hiệu, nhiễu nhiệt

nhiễu và xuyên âm hơn so với cáp xoắn đôi.

và nhiễu điều biến tương hỗ.

29/54

Author: Lê Đắc Nhường

13 September 2010

2.2.1.4 Cáp quang (Optical fiber)

 Sợi mảnh (2-125m), có độ dẻo trung bình và khả năng dẫn sáng.

 Có thể làm từ nhiều loại:

 Sợi quang làm từ silic đioxyt cực tinh khiết có độ suy giảm tín hiệu

thấp nhưng khó chế tạo.

 Sợi quang làm từ thủy tinh hỗn hợp có tỉ lệ mất mát tín hiệu cao

hơn nhưng kinh tế mà vẫn mang lại hiệu quả tốt.

 Sợi quang làm bằng plastic còn rẻ hơn nữa và có thể sử dụng

trong các kết nối cự li ngắn, có độ mất mát vừa phải, có thể chấp

nhận được.

Mô tả vật lý

30/54

Author: Lê Đắc Nhường

13 September 2010

2.2.1.4 Cáp quang (Optical fiber)

Các loại cáp quang

 Loại

lõi 8.3 micron, lớp lót 125

 Loại

lõi 50 micron, lớp lót 125

micron, chế độ đơn.

 Loại lõi 62.5 micron, lớp lót 125

micron, đa chế độ

 Loại lõi 100 micron, lớp lót 140

micron, đa chế độ.

micron, đa chế độ.

2.2.1.4 Cáp quang (Optical fiber)

 Hộp đấu nối cáp quang: do cáp quang không thể bẻ cong nên khi nối

cáp quang vào các thiết bị khác chúng ta phải thông qua hộp đấu nối.

 Đầu nối cáp quang : đầu nối cáp quang rất đa dạng thông thường

trên thị trường có các đầu nối như sau : FT , ST , FC …

2.2.1.4 Cáp quang (Optical fiber)

Slide 33

bọc bên ngoài.

Cấu tạo: Gồm ba thiết diện đồng tâm: lõi, lớp sơn phủ và phần vỏ

Lớp sơn phủ Cladding

Lõi Core

Vỏ bọc Jacket

Author: Lê Đắc Nhường

13 September 2010

2.2.1.4 Cáp quang (Optical fiber)

Slide 34

 Lõi là phần trong cùng, bao gồm một hoặc nhiều sợi rất mỏng làm

 Mỗi sợi (fiber) được bọc xung quanh một lớp sơn phủ làm bằng thủy

bằng thủy tinh hoặc chất dẻo.

 Lớp vỏ ngoài bao quanh một hoặc một bó các sợi, được làm từ

plastic và một số vật liệu khác.

tinh hoặc plastic, có đặc tính quang học khác với phần lõi.

Author: Lê Đắc Nhường

13 September 2010

2.2.1.4 Cáp quang (Optical fiber)

 Có dung lượng truyền lớn hơn: dải tần có thể sử dụng trong

Ưu điểm so với cáp xoắn đôi và cáp đồng trục:

đường truyền cáp quang ~ 1014 - 1015Hz. Nếu chỉ sử dụng 0.1%

 Cách ly với điện từ: do kết nối không liên quan tới điện nên nó

không bị nhiễu điện và ít bị lỗi đường truyền.

tần số quang thì dải thông đã là 100-1000GHz.

35/54

Author: Lê Đắc Nhường

13 September 2010

2.2.1.4 Cáp quang (Optical fiber)

 Nhỏ hơn và nhẹ hơn: cáp quang nhỏ và nhẹ hơn nhiều so với

cáp đồng trục và cáp xoắn đôi. Một hệ thống cáp đồng trục lớn có

Ưu điểm so với cáp xoắn đôi và cáp đồng trục:

thể phải dùng loại cáp có đường kính 10-20cm, trong khi đó nếu

 Không tỏa ra năng lượng, do đó ít gây nhiễu cho các thiết bị

dùng cáp quang có đường kính chưa đến 1cm.

khác, có khả năng bảo vệ nghe lén.

36/54

Author: Lê Đắc Nhường

13 September 2010

2.2.1.4 Cáp quang (Optical fiber)

Slide 37

Độ suy giảm tín hiệu thấp

Author: Lê Đắc Nhường

13 September 2010

2.2.1.4 Cáp quang (Optical fiber)

Cần ít repeater  giảm giá thành và các nguồn gây lỗi

Dải thông

Phương tiện truyền thông

Tốc độ truyền dữ liệu

Khoảng cách giữa các Repeater

Cáp xoắn đôi Cáp đồng trục Cáp sợi quang

4 Mbps 500 Mbps 2 Gbps

3 MHz 350 MHz 2 GHz

2 to 10 km 1 to 10 km 10 to 100 km

So sánh đặc tính của các phương tiện truyền thông có dẫn hướng trong kết nối điểm-điểm

13 September 2010

38/54

2.2.1.4 Cáp quang (Optical fiber)

Slide 39

 Các đường liên lạc điện thoại đường dài

 Ngày càng trở nên phổ biến trong các mạng điện thoại

 Các tuyến thông tin có cự ly trung bình khoảng 900 dặm

 Có dung lượng truyền cao (20000 - 60000 kênh thoại)

 Các đường liên lạc điện thoại đô thị

 Kết nối các tổng đài điện thoại trong một khu đô thị hoặc trong phạm

vi thành phố.

 Độ dài trung bình 7.8 dặm

 Có thể tải được 100.000 kênh thoại trên cùng nhóm trục

Ứng dụng

Author: Lê Đắc Nhường

13 September 2010

2.2.1.4 Cáp quang (Optical fiber)

 Các đường liên lạc tổng đài nông thôn

 Kết nối các thị trấn và các ngôi làng

 Chu vi từ 25-100 dặm

 Phần lớn các hệ thống này có dưới 5000 kênh thoại

 Các thuê bao chi nhánh

 Nối cáp trực tiếp từ tổng đài trung tâm tới các hộ thuê bao

 Các mạng điện thoại đang mở rộng các dịch vụ trọn gói có khả năng

đáp ứng cả âm thanh, dữ liệu và phim ảnh.

 Mạng cục bộ: có tổng dung lượng tới 100Mbps và khả năng hỗ

trợ hàng ngàn các máy trạm

40/54

Author: Lê Đắc Nhường

13 September 2010

2.2.1.4 Cáp quang (Optical fiber)

Slide 41

 Hoạt động trong dải tần 1014Hz-1015Hz, chứa phần phổ hồng

Các đặc tính truyền dẫn

ngoại và dải quang phổ thấy được

 Ánh sáng từ nguồn phát đi vào sợi thủy tinh hình trụ/ lõi plastic.

 Các tia sáng ở những góc nông bị phản xạ và lan truyền dọc theo

dây dẫn, các tia khác bị hấp thụ bởi lớp sơn phủ quanh lõi (có hệ

Nguyên lý truyền dẫn:

số khúc xạ thấp).

Author: Lê Đắc Nhường

13 September 2010

2.2.1.4 Cáp quang (Optical fiber)

Slide 42

Author: Lê Đắc Nhường

13 September 2010

2.2.1.4 Cáp quang (Optical fiber)

Slide 43

Các đặc tính truyền dẫn: Ánh sáng lan truyền dọc theo lõi theo

một trong ba cách phụ thuộc loại vật liệu và bề rộng của lõi

Author: Lê Đắc Nhường

13 September 2010

2.2.1.4 Cáp quang (Optical fiber)

Multimode khúc xạ bước (stepped index):

Multimode khúc xạ tăng dần (graded index):

44/54

Author: Lê Đắc Nhường

13 September 2010

2.2.1.4 Cáp quang (Optical fiber)

 Kiểu truyền multimode:

 Multimode khúc xạ bước (stepped index):

 Bên trong sợi quang, chỉ có một số giới hạn các đường sáng có

thể truyền qua. Hệ số khúc xạ ánh sáng dọc theo sợi quang không

thay đổi. Mỗi góc của tia sáng phản xạ tạo ra một đường truyền

 Tùy vào góc phản xạ, các tia sáng sẽ mất một lượng thời gian

(path) được gọi là một mode.

khác nhau để truyền qua dây. Do đó tín hiệu nhận được bị phân

tán và có bề rộng xung lớn hơn xung gốc

45/54

Author: Lê Đắc Nhường

13 September 2010

2.2.1.4 Cáp quang (Optical fiber)

 Kiểu truyền multimode:

 Multimode khúc xạ tăng dần (Graded index):

 Hạn chế sự phân tán tín hiệu bằng cách dùng vật liệu lõi có hệ

 Ánh sáng bị khúc xạ một lượng lớn khi di chuyển ra xa lõi.

số khúc xạ thay đổi (đa khúc xạ tăng dần).

Điều này làm hẹp bề rộng xung của tín hiệu nhận nhờ đó cho

phép tăng tốc độ truyền.

46/54

Author: Lê Đắc Nhường

13 September 2010

2.2.1.4 Cáp quang (Optical fiber)

Slide 47

Kiểu truyền Singlemode:

 Đường kính lõi được giảm đến chiều dài bước sóng đơn (3-10m)

 Chỉ có một góc sáng có thể truyền qua.

 Tất cả các ánh sáng phát ra đều truyền theo một hướng dọc theo

được tốc độ truyền và cho hiệu năng cao.

ống dẫn  Bề rộng xung nhận được xấp xỉ xung gốc, do đó tăng

Author: Lê Đắc Nhường

13 September 2010

2.2.1.4 Cáp quang (Optical fiber)

Slide 48

So sánh giữa các kiểu truyền

Author: Lê Đắc Nhường

13 September 2010

2.2.1.4 Cáp quang (Optical fiber)

 Điốt phát quang LED (Light-Emitting Diode)

 Rẻ hơn

 Hoạt động được trong dải nhiệt độ lớn hơn

Thời gian hoạt động lâu hơn

 Điốt laser ILD (Injection Laser Diode)

 Hoạt động hiệu quả hơn

 Có tốc độ truyền dữ liệu cao hơn

Các loại nguồn sáng: Có 2 loại nguồn sáng là LED và IDL.

49/54

Author: Lê Đắc Nhường

13 September 2010

2.2.2 Truyền thông vô tuyến

Slide 50

 Phương tiện truyền thông không dây được hướng dẫn truyền và tiếp

nhận bởi ăngten, để truyền ăngten bức xạ năng lượng vào môi

 Hai loại hình cơ bản:

 Truyền có định hướng (Direction)

 Truyền đẳng hướng

trường và để tiếp nhận ăngten nhận năng lượng từ môi trường

Author: Lê Đắc Nhường

13 September 2010

2.2.2 Truyền thông vô tuyến

Slide 51

 Truyền có định hướng (Direction): ăngten truyền phát ra một

chùm sóng điện từ tập trung hướng tới thiết bị nhận, do vậy trong

quá trình truyền/nhận thông tin các ăngten phải được chỉnh

hướng cẩn thận.

Author: Lê Đắc Nhường

13 September 2010

2.2.2 Truyền thông vô tuyến

Slide 52

 Truyền đẳng hướng (Omidirection): các tín hiệu trải ra theo mọi

hướng và có thể thu được tại nhiều ăngten.

Author: Lê Đắc Nhường

13 September 2010

2.2.2 Truyền thông vô tuyến

Các loại sóng sử dụng trong truyền thông không dây

Tần số 3.102GHz-2.105GHz

Tần só 2GHz-40GHz Dải tần UHF, SHF

Tần só 30MHz-1GHz Dải tần VHF, UHF

53/54

Author: Lê Đắc Nhường

13 September 2010

2.2.2 Truyền thông vô tuyến

 Dải sóng radio

- Tần số 30MHz-1GHz

- Gồm dải tần VHF và một phần của dải UHF

- Dùng cho các ứng dụng đa hướng

 Dải vi ba

- Tần số 2GHz-40GHz

- Thuộc một phần dải UHF và toàn bộ dải SHF

- Có khả năng tạo ra các chùm sóng định hướng

- Thích hợp đối với kiểu truyền thông điểm-điểm

- Sử dụng trong các vệ tinh liên lạc

 Dải phổ hồng ngoại

- Tần số 3.102GHz-2.105GHz

- Dùng cho các ứng dụng cục bộ kết nối điểm-điểm và các ứng dụng đa

điểm bên trong các khu vực giới hạn.

54/54

Author: Lê Đắc Nhường

13 September 2010

Vi ba mặt trái đất

 Mô tả vật lý:

 Thông dụng nhất là loại ăngten chảo parabol (đường kính 3m)

 Ăngten được đặt cố định, hướng một chùm sóng hẹp thẳng tới

ăngten nhận

 Phải đặt ở vị trí rất cao so với mặt đất

13 September 2010

Author: Lê Đắc Nhường

55/54

Vi ba mặt trái đất

 Mô tả vật lý

- Khoảng cách xa nhất giữa các ăngten (khi không có vật cản):

d=7.14

Trong đó : d : khoảng cách giữa các ăngten (km)

h : chiều cao của ăngten (m)

K : hệ số điều chỉnh (giá trị đề nghị là K=4/3)

Ví dụ: Hai ăngten sóng ngắn ở độ cao 100m có thể truyền xa:

7.14x = 82 km

13 September 2010

56/54

Vi ba mặt trái đất - Mô tả vật lý

- Để truyền xa cần sử dụng một loạt tháp chuyển tiếp sóng cực ngắn,

liên kết các kết nối điểm-điểm để tạo ra đường truyền trên khoảng cách

mong muốn.

57/54

Author: Lê Đắc Nhường

13 September 2010

Vi ba mặt trái đất - Các ứng dụng

 Kết hợp sử dụng cùng với cáp đồng trục và cáp quang trong các

dịch vụ viễn thông đường dài

 Trong phát thanh và truyền hình

 Kết nối điểm-điểm cự ly ngắn giữa các tòa nhà

 Dùng trong các mạch kín (closed-circuit) của TV

 Liên kết dữ liệu giữa các mạng LAN

 Sử dụng trong các ứng dụng đường vòng (bypass application)

58/54

Author: Lê Đắc Nhường

13 September 2010

Vi ba mặt trái đất - Các đặc tính truyền dẫn

 Tần số sử dụng 2GHz - 40GHz

 Các tần số tiềm năng cũng sẽ được đưa vào sử dụng, các tần số này

 Có sự suy giảm nguồn phát, độ mất mát tín hiệu được tính:

có dải thông lớn và tốc độ truyền dữ liệu cao hơn.

L=10log

2 dB

 Trong đó:

 d là khảng cách

  là độ dài bước sóng (wavelength)

59/54

Author: Lê Đắc Nhường

13 September 2010

Vi ba mặt trái đất - Các đặc tính truyền dẫn

=> Nên đặt các bộ lặp, bộ khuyếch đại cách các hệ thống sóng cực

 Độ suy giảm tín hiệu cũng tăng lên theo lượng mưa (có thể bị suy

ngắn khoảng từ 10-100km.

 Hiện tượng giao thoa cũng gây hại cho sóng cực ngắn. Do đó phải có

giảm ở tần số trên 10GHz)

sự quy định chặt chẽ việc sử dụng các dải tần

60/54

Author: Lê Đắc Nhường

13 September 2010

Sóng cực ngắn vệ tinh

 Vệ tinh truyền thông đóng vai trò là trạm chuyển tiếp sóng cực ngắn.

 Sử dụng để kết nối 2 hoặc nhiều trạm thu/phát sóng cực ngắn mặt đất.

 Nhận tín hiệu trên một dải tần (uplink), khuyếch đại hoặc lặp tín hiệu

và truyền trở lại trên một dải tần khác (downlink).

 Một quỹ đạo vệ tinh chỉ làm việc trên một số dải tần được gọi là các

Mô tả vật lý

kênh tiếp sóng hoặc là các transponder.

61/54

Author: Lê Đắc Nhường

13 September 2010

Sóng cực ngắn vệ tinh

62/54

Author: Lê Đắc Nhường

13 September 2010

Sóng cực ngắn vệ tinh

Hai cấu hình thông dụng:

1. Vệ tinh tạo kết nối điểm-điểm giữa hai ăngten mặt đất

(a) Một đường truyền kết nối điểm - điểm thông qua vệ tinh sóng cực ngắn

b) Đường truyền kết nối broadcast thông qua vệ tinh sóng cực ngắn

2. Vệ tinh cung cấp đường truyền thông giữa một trạm phát mặt đất và một số trạm thu trên mặt đất

63/54

Author: Lê Đắc Nhường

13 September 2010

Sóng cực ngắn vệ tinh

 Để giữ vị trí cố định so với mặt đất vệ tinh phải có chu kỳ quay bằng

chu kỳ quay của trái đất (ở độ cao 35,784km)

 Hai vệ tinh sử dụng cùng tần số nếu ở gần sẽ gây nhiễu lẫn nhau,

do đó quy định hai vệ tinh cách khoảng 4o trong dải tần 4/6 GHz

 Số lượng các vệ tinh có thể sử dụng là khá hạn chế.

(Đương lên 6GHz, xuống 4GHz) và 3o trong dải tần 12/14 GHz.

64/54

Author: Lê Đắc Nhường

13 September 2010

Sóng cực ngắn vệ tinh - Các ứng dụng

 Phân phối truyền hình:

 Theo truyền thống mạng cung cấp chương trình từ một vị trí trung

tâm, các chương trình được truyền tới vệ tinh và sau đó broadcast

trình tới từng người xem riêng biệt.

 Gần đây đã sử dụng vệ tinh quảng bá trực tiếp DBS (direct

xuống một số trạm, tiếp đó các trạm này phân phối các chương

broadcast satellite) truyền trực tiếp tín hiệu video từ vệ tinh tới tận

nhà người dùng.

65/54

Author: Lê Đắc Nhường

13 September 2010

Sóng cực ngắn vệ tinh - Các ứng dụng

 Điện thoại liên lạc đường dài:

 sử dụng vệ tinh để tạo các kết nối trục điểm-điểm giữa các văn

 Các mạng thương mại dành riêng:

 Nhà cung cấp vệ tinh chia tổng dung lượng thành một số kênh và

phòng tổng đài điện thoại trong các mạng điện thoại công cộng.

cho các người dùng riêng lẻ trong doanh nghiệp thuê  đắt và hạn

chế. Gần đây đã phát triển các hệ thống VSAT (Very Small Aperture

Terminal) có giá thành hạ.

66/54

Author: Lê Đắc Nhường

13 September 2010

Sóng cực ngắn vệ tinh - Các đặc tính truyền thông

 Dải tần tối ưu đối với vệ tinh truyền thông 1-10GHz, dưới 1GHz sóng

bị nhiễu đáng kể bởi các nguồn tự nhiên, trên 10GHz tín hiệu bị suy

 Các dịch vụ kết nối điểm-điểm sử dụng dải tần 5.925 - 6.425GHz cho

đường uplink và dải 3.7 - 4.2GHz cho đường downlink. Kết hợp lại gọi

giảm mạnh do khí quyển và mưa.

là dải 4/6 GHz. Các tần số uplink và downlink phải khác nhau để khỏi

gây nhiễu.

67/54

Author: Lê Đắc Nhường

13 September 2010

Sóng cực ngắn vệ tinh - Các đặc tính truyền thông

 Lưu ý:

 Có sự trì hoãn truyền tải  ¼ giây giữa hai trạm mặt đất do đó có thể

dẫn đến các vấn đề trong điều khiển lỗi và điều khiển luồng

 Vệ tinh là phương tiện quảng bá, nhiều trạm có thể truyền hoặc

nhận tín hiệu từ từ vệ tinh.

68/54

Author: Lê Đắc Nhường

13 September 2010

Radio quảng bá

 Là kiểu truyền thông đa hướng  không cần sử dụng các ăngten

Mô tả vật lý

chảo và các ăngten không cần đặt chỉnh theo một hướng cố định.

 Dải tần tổng quát 3kHz-300GHz

 Radio quảng bá (Broadcast radio)

 Dải tần 30MHz-1GHz

 Nằm trong dải VHF và một phần của dải UHF

 Chứa dải sóng FM radio và UHF, VHF television

Các ứng dụng

69/54

Author: Lê Đắc Nhường

13 September 2010

Radio quảng bá - Các đặc tính truyền thông

 Sử dụng dải tần số 30MHz - 1GHz

 Sóng radio tần số trên 30MHz không phản xạ tầng điện ly.

 Không làm gây nhiễu các tần số khác, ít bị suy giảm tín hiệu do mưa.

 Khoảng cách truyền được tính theo CT: d = 7.14

 Độ suy giảm tín hiệu: L = 10log

2 dB

 Sóng radio ít bị suy giảm tín hiệu do có bước sóng dài.

 Nguồn gây hư hại chủ yếu cho sóng radio quảng bá là nhiễu đa

đường (multipath).

70/54

Author: Lê Đắc Nhường

13 September 2010

Tia hồng ngoại

 Sử dụng các máy thu-phát (transceiver) điều biến ánh sáng hồng ngoại

không cố kết để tạo ra các tia sáng hồng ngoại. Các transceiver phải

nằm trong tầm nhìn của nhau trực tiếp hoặc phản xạ thông qua bề mặt

có màu sáng (chẳng hạn như trần nhà).

 Dùng cho các truyền thông cự li nhỏ

 Sử dụng trong các thiết bị điều khiển từ xa của TV, VCR và máy nghe

nhạc

 Làm đường truyền cho các mạng LAN không dây trong nhà

 Tia hồng ngoại không đi xuyên qua tường nên không cần quan tâm đến

các vấn đề an ninh và nhiễu. Vì cũng không cần phải đăng ký nên

không cần phân chia tần số.

71/54

Author: Lê Đắc Nhường

13 September 2010

Môi trường vô tuyến

 Sóng Radio từ dãi tầng : 10KHz đến 1GHz;

 Sóng Viba : 21GHz đến 23GHz;

 Sóng Hồng ngoại 100GHz đến 1000GHz;

 Sóng Bluetooth sử dụng giải tần 2,4 GHz.

Wi-Fi

 Wi-Fi (Wireless Fidelity) hay mạng 802.11 là hệ thống mạng không dây sử

dụng sóng vô tuyến, giống như điện thoại di động, truyền hình và radio.

Wi-Fi

 Hệ thống này đã hoạt động ở một số sân bay, quán café, thư viện hoặc

khách sạn. Hệ thống cho phép truy cập Internet tại những khu vực có

 Ngoài các điểm kết nối công cộng (hotspots), WiFi có thể được thiết lập

ngay tại nhà riêng.

sóng của hệ thống này, hoàn toàn không cần đến cáp nối.

Wi-Fi

 3 chuẩn thông dụng của WiFi hiện nay là 802.11a/b/g.

 Chúng truyền và phát tín hiệu ở tần số 2.5 GHz hoặc 5GHz

WiMAX

 WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access) là tiêu

chuẩn IEEE 802.16 cho việc kết nối Internet băng thông rộng không

 Sử dụng băng tần 2500-2690 MHz

dây ở khoảng cách lớn.

GPRS - Dịch vụ vô tuyến gọi chung

 GPRS (General Packet Radio Service) là dịch vụ vô tuyến gói tổng hợp

được phát triển trên nền tảng công nghệ thông tin di động toàn cầu

(GSM). Hỗ trợ 4 dải tần số GSM 850/900/1800/1900 MHz.

GPS - Global Positioning System

 Là hệ thống xác định vị trí dựa trên vị trí của các vệ tinh nhân tạo.

Trong cùng một thời điểm, ở một vị trí trên mặt đất nếu xác định

của vị trí đó.

được khoảng cách đến ba vệ tinh (tối thiểu) thì sẽ tính được tọa độ

Mạng 3G là gì?

 3G(Third-generation technology) là công nghệ truyền thông thế hệ

thứ ba, cho phép truyền cả dữ liệu thoại và dữ liệu ngoài thoại (tải

dữ liệu, gửi email, tin nhắn nhanh, hình ảnh...).