Kỹ Thuật Truyền Số Liệu : Truyền dẫn số liệu part 2

Chia sẻ: Ouiour Isihf | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:10

Thêm vào BST

Báo xấu

179
lượt xem 39
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Truyền dẫn số • Ưu điểm – Công nghệ số • Công nghệ LSI/VLSI làm giảm giá thành – Toàn vẹn dữ liệu • Nhiễu và suy giảm tín hiệu không bị tích lũy bởi các repeater • Truyền khoảng cách xa hơn trên các đường truyền kém chất lượng

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Kỹ Thuật Truyền Số Liệu : Truyền dẫn số liệu part 2

dce Truyền dẫn số 2008 • Ưu điểm – Công nghệ số • Công nghệ LSI/VLSI làm giảm giá thành – Toàn vẹn dữ liệu • Nhiễu và suy giảm tín hiệu không bị tích lũy bởi các repeater • Truyền khoảng cách xa hơn trên các đường truyền kém chất lượng – Hiệu quả kênh truyền • TDM > FDM – Bảo mật • Các kỹ thuật mã hóa để bảo mật dữ liệu dễ áp dụng – Tích hợp • Dữ liệu số và analog được xử lý tương tự nhau Data Communication and Computer Networks ©2008, Dr. Dinh Duc Anh Vu 11
dce Suy giảm tín hiệu 2008 • T/h nhận được khác với t/h truyền đi – Analog – suy giảm chất lượng t/h – Digital – lỗi trên bit • Nguyên nhân – Suy yếu và méo do suy yếu trên đường truyền – Méo do trễ truyền – Nhiễu Data Communication and Computer Networks ©2008, Dr. Dinh Duc Anh Vu 12
dce Độ suy yếu tín hiệu trên đường truyền 2008 • Định nghĩa (signal attenuation) – Khi một tín hiệu lan truyền qua một môi trường truyền, cường độ (biên độ) của tín hiệu bị suy giảm theo khoảng cách – Tùy thuộc vào môi trường truyền dẫn • Đối với môi trường vô tuyến, suy giảm cường độ t/h là một hàm phức tạp theo khoảng cách và thành phần khí quyển – Cường độ t/h nhận phải • Đủ mạnh để thiết bị nhận nhận biết được • Đủ cao so với nhiễu để t/h không bị lỗi • Suy yếu là một hàm tăng theo tần số – Kỹ thuật cân bằng độ suy yếu trên dải tần số – Dùng bộ khuyếch đai (khuyếch đại ở tần số cao nhiều hơn) – Đo bằng đơn vị decibel (dB) • Cường độ t/h suy giảm theo hàm logarit • Độ lợi/độ hao hụt của các tầng nối tiếp có thể được tính bằng phép toán đơn giản (+/-) Data Communication and Computer Networks ©2008, Dr. Dinh Duc Anh Vu 13
dce Phổ âm của thoại và âm nhạc 2008 Data Communication and Computer Networks ©2008, Dr. Dinh Duc Anh Vu 14
dce Độ suy yếu tín hiệu trên đường truyền 2008 • Công thức – Attenuation = 10log10(P1/P2) (dB) • P1, P2: công suất (watts) – Decibel (dB) là giá trị sai biệt tương đối • Công suất suy giảm ½ → độ hao hụt là 3dB • Công suất tăng gấp đôi → độ lợi là 3dB – Attenuation = 20log10(V1/V2) • Do công suất tiêu thụ trên điện trở R là P = V2/R – Giá trị sai biệt tuyệt đối • Decibel-watt (dBW) – 1W là giá trị tham khảo, tương ứng với 0dBW – Công suất (dBW) = 10log10 (công suất theo W) • Decilbel-milivolt (dBmV) – 1mV là giá trị tham khảo, tương ứng với 0dBmV – Điện áp (dBmV) = 20log10 (điện áp theo mV) – Đây là điện áp giả sử trên điện trở 75Ω Data Communication and Computer Networks ©2008, Dr. Dinh Duc Anh Vu 15
dce Trễ lan truyền tín hiệu 2008 • Méo trễ lan truyền – Chỉ xảy ra trong môi trường truyền dẫn hữu tuyến – Vận tốc lan truyền thay đổi theo tần số • Vận tốc cao nhất ở gần tần số trung tâm • Các thành phần tần số khác nhau sẽ đến đích ở các thời điểm khác nhau • Công thức – Transmission propagation delay – Tp = S/V •S : khoảng cách vật lý (meter) •V : vận tốc lan truyền tín hiệu trên môi trường truyền, với sóng điện từ: v = 2 x 106 (m/s) – Round trip delay – Tx = N/R •N : khối lượng dữ liệu truyền (bit) •R : tốc độ truyền bit trên đường truyền. Data Communication and Computer Networks ©2008, Dr. Dinh Duc Anh Vu 16
dce Nhiễu 2008 • T/h thêm vào giữa thiết bị phát và thiết bị thu • Nhiễu nhiệt – Do dao động nhiệt của các electron trong chất dẫn • Hàm của nhiệt độ – Phân tán đồng nhất trên phổ tần số – Nhiễu trắng Không thể loại bỏ → giới hạn hiệu suất của hệ thống – – Nhiễu trong băng thông 1Hz của bất kỳ chất dẫn nào – N0 = kT • N0: mật độ công suất nhiễu (watt/Hz) • k: hằng số Boltzmann (= 1.38 x 10-23 J/°K) • T: nhiệt độ (°K) – Nhiễu trong băng thông B (Hz) N = kTB Data Communication and Computer Networks ©2008, Dr. Dinh Duc Anh Vu 17
dce Nhiễu 2008 • Nhiễu điều chế – T/h nhiễu có tần số là tổng hoặc hiệu tần số của các t/h dùng chung môi trường truyền – Do tính phi tuyến của thiết bị thu/phát • Nhiễu xuyên kênh (crosstalk) – T/h từ đường truyền này ảnh hưởng sang các đường truyền khác – Cùng độ lớn (hoặc nhỏ hơn) nhiễu nhiệt • Nhiễu xung – Xung bất thường (spike) • e.g. ảnh hưởng điện từ bên ngoài – Thời khoảng ngắn – Cường độ cao – Ảnh hưởng nhiều đến quá trình trao đổi dữ liệu số • Xung 0.01s làm mất 50 bit dữ liệu nếu truyền ở tốc độ 4800bps Data Communication and Computer Networks ©2008, Dr. Dinh Duc Anh Vu 18
dce Tốc độ kênh truyền (khả năng kênh truyền) 2008 • Đặc điểm – Có thể truyền nhiều hơn một bit ứng với mỗi thay đổi của tín hiệu trên đường truyền. – Tốc độ truyền thông tin cực đại bị giới hạn bởi băng thông của kênh truyền • Công thức Nyquist – Nếu tốc độ truyền t/h là 2W thì t/h với tần số nhỏ hơn (hoặc bằng) W là đủ; ngược lại nếu băng thông là W thì tốc độ t/h cao nhất là 2W – C = 2W x log2M •C : tốc độ truyền t/h cực đại (bps) khi kênh truyền không có nhiễu •W : băng thông của kênh truyền (Hz) •M : số mức thay đổi tín hiệu trên đường truyền – Độ hữu hiệu băng thông: B = R/W (bps Hz-1) Data Communication and Computer Networks ©2008, Dr. Dinh Duc Anh Vu 19
dce Tốc độ dữ liệu 2008 • Baud rate (baud/s) – Nghịch đảo của phần tử dữ liệu ngắn nhất (số lần thay đổi tín hiệu đường truyền mỗi giây) – Tín hiệu nhị phân tốc độ 20Hz: 20 baud (20 thay đổi mỗi giây) • Bit rate (bps hoặc bit/s) – Đặc trưng cho khả năng của kênh truyền – Tốc độ truyền dữ liệu cực đại trong trường hợp không có nhiễu – Bằng baud rate trong trường hợp tín hiệu nhị phân – Khi mỗi thay đổi đường truyền được biểu diễn bằng 2 hay nhiều bit, tốc độ bit khác với tốc độ baud • Quan hệ giữa Baud rate và Bit rate R = Rs x log2M = Rs x m – R : tốc độ bit (bit/s) – Rs : tốc độ baud (baud/s) – M : số mức thay đổi tín hiệu trên đường truyền – m : số bit mã hóa cho một tín hiệu Data Communication and Computer Networks ©2008, Dr. Dinh Duc Anh Vu 20