zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Kỹ Thuật - Công Nghệ

» Kĩ thuật Viễn thông

Mạng số liệu - Chương 2. Phân lớp vật lý

Chia sẻ: Nguyễn Doãn Tùng | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:47

Báo xấu

166
lượt xem 19
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tín hiệu tương tự và số Thuộc tính của các loại tín hiệu, ưu điểm của truyền dẫn số,… Tính hiệu tự là tín hiệu tập hợp bởi một số các thành phần tần số, tín hiệu số là tín hiệu dưới dạng xung do đó nó bao gồm vô số các thành phần tần phân tích bằng biểu diễn Furier tín hiệu) Các mô hình truyền tín hiệu: truyền dẫn tương tự và truyền dẫn số… Lý thuyết về băng thông (băng thông của tín hiệu, băng thông của kênh truyền) Dung lượng kênh truyền: kênh truyền lý tưởng, kênh truyền ảnh hưởng bởi nhiễu…...

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Mạng số liệu - Chương 2. Phân lớp vật lý

Chương 2. Phân lớp vật lý 2.1. Các vấn đề cơ bản của lớp vật lý Chức năng của tầng vật lý lý Cơ sở lý thuyết cho các kỹ thuật của tầng vật lý. Một số chuẩn giao diện truyền thông 2.2. Lớp vật lý của một số mạng truyền thông Mạng chuyển mạch điện thoại công cộng Mạng điện thoại di động tho di độ Mạng cáp truyền hình 1
2.1. Các vấn đề cơ bản của tầng vật lý 2.1.1. Chức năng của tầng vật lý Thực hiện và chỉ định các chức năng liên quan đến các giao tiếp về điện, cơ thiết lập liên kết vật lý với mỗi đường truyền thông cũng như các quy định về cáp nối , đầu nối, mức điện áp của tín hiệu trên đường kết nối. Đến lớp liên từ lớp liên kết dữ liệu kết dữ liệu Môi trường truyền dẫn Thuộc tính điện liên quan đến sự biểu diễn các bít và tốc độ truyền bít. chỉ định mức điện áp tương ứng với bít 1,0, độ dài của mỗi bít,…. Thuộc tính cơ liên quan đến các tính chất vật lý của giao diện của một đường truyền. chỉ định số lượng chân của jack kết nối giữa hai thiết bị, kích thước của jack kết nối,… Các chuẩn vật lý: RS-232; V.92; X.21 2
2.1. Các vấn đề cơ bản của tầng vật lý 2.1.2. Cơ sở lý thuyết cho các kỹ thuật của tầng vật lý Tín hiệu tương tự và số Thuộc tính của các loại tín hiệu, ưu điểm của truyền dẫn số,… Tính hiệu tự là tín hiệu tập hợp bởi một số các thành phần tần số, tín hiệu số là tín hiệu dưới dạng xung do đó nó bao gồm vô số các thành phần tần số (phân tích bằng biểu diễn Furier các tín hiệu) (p các Các mô hình truyền tín hiệu: truyền dẫn tương tự và truyền dẫn số… Lý thuyết về băng thông (băng thông của tín hiệu, băng thông của kênh truyền) Dung lượng kênh truyền: kênh truyền lý tưởng, kênh truyền bị ảnh kê kê lý kê hưởng bởi nhiễu… Kỹ thuật điều chế Các kỹ thuật mã hóa đường truyền. Điều chế tương tự, điều chế số,… 3
2.1.2. Cơ sở lý thuyết cho các kỹ thuật của tầng vật lý lý thuy cho các thu lý Tín hiệu tương tự và số Tín hiệu tương tự, tín hiệu số Dữ liệu tương tự (thoại, truyền hình, phát thanh….), dữ liệu số. li (tho truy hình, phát thanh….), li C¸c m« h×nh truyÒn dÉn: ph©n chia theo d¹ng tÝn hiÖu truyÒn vµ lo¹i d÷ liÖu TÝn hiÖu truyÒn dÉn lµ tÝn hiÖu t−¬ng tù TÝn hiÖu truyÒn dÉn lµ tÝn hiÖu sè d÷ liÖu t−¬ng tù tù d÷ liÖu t−¬ng tù d÷ liÖu sè d÷ liÖu sè 4
2.1.2. Cơ sở lý thuyết cho các kỹ thuật của tầng vật lý lý thuy cho các thu lý Lý thuyết về băng thông (băng thông của tín hiệu, băng thông của kênh truyền) Băng thông tín hiệu (Phổ tần số của tín hiệu): tập hợp các thành thông tín hi (Ph tín hi các thành phần tần số thể hiện tín hiệu. (Phổ tần số của tín hiệu số là vô hạn) Băng thông của kênh truyền: Dải tần số đáp ứng của kênh truyền (Các tần số nằm ngoài băng thông sẽ bị cắt bỏ) Dung lượng kênh truyền (trong truyền dẫn số): C=2 ⋅ W ⋅ log 2 M [bps] Kênh truyền lý tưởng: công thức Nyquyst Kênh truyền ảnh hưởng bởi nhiễu: Công thức Shanon S C = Wlog 2 (1 + ) (bps) N W : b¨ng th«ng cña kªnh truyÒn (Hz) S/N: tû sè tÝn hiÖu trªn nhiÔu (dB) 5 M: sè møc ®iÒu chÕ
2.1.2. Cơ sở lý thuyết cho các kỹ thuật của tầng vật lý lý thuy cho các thu lý Møc c«ng suÊt trung Møc c«ng suÊt trung b×nh cña tÝn hiÖu cña tÝn hiÖu S/N = Møc c«ng suÊt trung b×nh cña nhiÔu S SNR = 10lo g10 ( ) (dB) N S,N : t−¬ng øng lµ c«ng suÊt cña tÝn hiÖu vµ nhiÔu (W) øng lµ c«ng suÊt cña tÝn hiÖu vµ nhiÔu (W) VD: Mét kÕt nèi d÷ liÖu trong m¹ng PSTN cã b¨ng th«ng lµ 3000Hz vµ tØ sè SNR lµ 20dB. X¸c ®Þnh tèc ®é tèi ®a cña th«ng tin truyÒn theo lý thuyÕt Cã SNR = 20dB S/N = 100. C = 3000 log2(1+100) = 19.963 bps Chú ý: N0: Mức nhiễu trên 1 đơn vị băng thông nhi trên đơ thông Xét trên cả băng thông năng lượng nhiễu là: N = WN0 6
2.1.2. Cơ sở lý thuyết cho các kỹ thuật của tầng vật lý lý thuy cho các thu lý Chú ý: Trong thực tế tốc độ số liệu hiệu dụng nhỏ hơn nhiều tốc độ bít thực tế do có sự thêm vào một số byte hoặc bít dữ liệu mở rộng phục vụ cho mục đích điều khiển,.... Tèc ®é thay ®æi tr¹ng th¸i hay møc cña tÝn hiÖu ®−îc xem nh− lµ tèc ®é ph¸t tÝn hiÖu Rs vµ ®−îc ®o b»ng ®¬n vÞ baund. Mçi tr¹ng th¸i tÝn hiÖu cã thÓ ®−îc biÓu diÔn bëi nhiÒu kÝ hiÖu nhÞ ph©n Phân biệt giữa ba loại tốc độ Tèc ®é bÝt (R) lµ tèc ®å truyÒn cña c¸c bÝt tÝn hiÖu. Tèc ®é sè liÖu (C) R = RS log 2 M Quan hÖ gi÷a tèc ®é bit vµ tèc ®é ph¸t tÝn hiÖu R = qRS Sè bÝt trªn mét møc ®iÒu chÕ lµ q = log2M B¨ng th«ng hiÖu qu¶ cña tÝn hiÖu sè b»ng hai lÇn tèc ®é bÝt. 7
2.1.2. Cơ sở lý thuyết cho các kỹ thuật của tầng vật lý lý thuy cho các thu lý Lý thuyết về băng thông Các yếu tố ảnh hưởng đến tín hiệu và dung lượng kênh truyền. D¹ng tÝn hiÖu sè ph¸t ®i D¹ng tÝn hiÖu sè khi kªnh truyÒn kh«ng giíi h¹n vÒ b¨ng tÇn (kênh truyền lý tưởng) Kªnh truyÒn cã b¨ng tÇn giíi h¹n Thªm ¶nh h−ëng cña nhiÔu 8
2.1.2. Cơ sở lý thuyết cho các kỹ thuật của tầng vật lý lý thuy cho các thu lý Các yếu tố ảnh hưởng đến tín hiệu và dung lượng kênh truyền. C¸c t¸c ®éng cña ®−êng truyÒn ®Õn tÝn hiÖu cã thÓ lµm cho c¸c tÝn hiÖu bÞ sai lÖch, víi tÝn hiÖu t−¬ng tù cã thÓ lµm mÐo d¹ng,... cßn víi tÝn hiÖu sè sÏ lµm sai lÖch vÒ bÝt tÝn hiÖu ë phÝa nhËn (tøc lµ bÝt 1 cã thÓ x¸c ®Þnh thµnh bit 0 vµ ng−îc l¹i. TÝn hiÖu sè sÏ chÞu t¸c ®éng bëi c¸c yÕu tè sau: Suy hao TrÔ NhiÔu Suy hao ¶nh h−ëng cña kªnh truyÒn ®Õn tÝn hiÖu sè TrÔ Xung tÝn hiÖu NhiÔu 9
2.1.2. Cơ sở lý thuyết cho các kỹ thuật của tầng vật lý lý thuy cho các thu lý Suy hao tÝn hiÖu trªn ®−êng truyÒn hao tÝn hiÖu trªn truyÒn suy gi¶m lµ hiÖn t−îng tÝn hiÖu bÞ gi¶m vÒ biªn ®é do t¸c ®éng cña trë kh¸ng ®−êng truyÒn. L−îng suy hao tÝn hiÖu ë mçi thµnh phÇn tÇn sè lµ kh¸c nhau vµ phô thuéc vµo mçi tr−êng truyÒn dÉn. §èi víi m«i tr−êng ®Þnh h−íng sù suy gi¶m ®ã th«ng th−êng theo logarit vµ lµ cè ®Þnh theo kho¶ng c¸ch cßn ®èi víi m«i tr−êng kh«ng ®Þnh h−íng sù suy gi¶m lµ mét hµm phøc t¹p phô thuéc vµo kho¶ng c¸ch vµ ¸p suÊt kh«ng khÝ. Công thức đánh giá lượng suy giảm của tín hiệu: (Trong cách đo lượng suy hao của tín hiệu đường truyền người ta phát một tín hiệu hình sin có tần số là f với một công suất nhất định và đo công suất ở phía đầu thu tín hi thu tín hiệu. 10
2.1.2. Cơ sở lý thuyết cho các kỹ thuật của tầng vật lý lý thuy cho các thu lý Sù lµm trÓ tÝn hiÖu lµm trÓ tÝn hiÖu Tín hiệu bao gồm nhiều thành phần tần số khác nhau, mỗi thành tần số này lan truyền với thời gian khác nhau khi tín hiệu truyền trên đường truyền Tín hiệu tổng hợp tại phía đầu thu là tổng hợp của các thành phần tần số trên bị méo dạng, được gọi là hiện tượng méo dạng do trễ. Ngoài ra do băng thông của kênh truyền bị giới hạn nên các hai bậc cao của tín hiệu loại bỏ làm cho các xung tín hiệu số bị trải ra về mặt thời gian. Điều này sẽ dẫn đến hiện tượng các xung cạnh nhau có sự trồng lấn gây nên méo dạng, hiện tượng này còn gọi là hiện tượng giao thoa giữa các kí tự - ISI. Sự méo dạng tín hiệu được quan sát thông qua đồ thị mắt. Mçi tr−êng truyÒn dÉn TÝn hiÖu thu TÝn hiÖu ph¸t C¸c thµnh phÇn thµnh phÇn C¸c thµnh phÇn thµnh phÇn tÇn sè ®Çu vµo tÇn sè ®Çu ra 11
2.1.2. Cơ sở lý thuyết cho các kỹ thuật của tầng vật lý lý thuy cho các thu lý Khả năng của môi trường truyền dẫn giới hạn bởi các yếu tố sau Băng thông giới hạn. Băng thông của tín hiệu lớn hơn băng thông cho phép của kênh truyền m ộ t số thành ph thành phần tần số bị cắt bỏ bởi kênh truyền. kênh truy Ảnh hưởng của nhiễu. Ảnh hưởng, đặc tính của các loại nhiễu: Nhiễu trắng, nhiễu nhiệt,….. đặ tính các lo nhi Nhi tr nhi nhi Các loại nhiễu: nhiễu nhiệt, nhiễu phách tần số bên trong, nhiễu xung, nhiễu xuyên âm Công thức nhiễu nhiệt: N = kTW [ W] là loại nhiễu không thể khắc k TW [W] là lo nhi không th kh nhi nhi th phục được Nhiễu xuyên âm… là nhiễu có thể khắc phục được bằng việc xử dụng đường dây xo kép, dây xoắn kép, ….. Giao thoa giữa các “ký tự”. Hiện tượng fading (chỉ trong thông tin di động) fading (ch trong thông tin di độ Các phương pháp nâng cao dung lượng và chất lượng của kênh truyền: sử dụng đường tryền có đặc tính tốt. Thực hiện Điều chế, ghép kênh, truy ch ghép kênh đườ try có đặ tính Th hi mã hóa kênh truyền. 12
2.1. Các vấn đề cơ bản của tầng vật lý 2.1.3. Kỹ thuật điều chế Truyền bằng tín hiệu số: Các kỹ thuật mã hóa đường dây. Mã RZ, NRZ: dễ ràng thực hiện, nhưng khả năng đồng bộ (bít) không cao - mất đồng bộ trong trường hợp một chuỗi bít 1 hoặc 0 liên tiếp nhau. Mật độ phổ công xuất cao Mã AMI, Manchester,…, khắc phục được một số nhược điểm AMI Manchester kh ph đượ nh trong khả năng đồng bộ, nhưng vẫn xảy ra trường hợp mất đồng bộ trong trường hợp một chuỗi bít 0 liên tiếp Mã B8ZS, HDB3,… khắc phục các trường hợp mất động bộ với mọi dạng dữ liệu truyền, nhưng việc thực hiện mã hóa phức tạp, mật độ phổ công xuất thấp. Chú ý phần biệt mã lưỡng cực và mã phân cực, tính chất vi sai của mã Truyền bằng tín hiệu tương tự: tín hi Với dữ liệu số: Các phương pháp điều chế khóa dịch pha (ASK, FSK, PSK, QAM,…) (ASK, FSK, PSK, QAM,…) Với dữ liệu tượng tự: Điều chế AM, FM, PM 13
2.1. Các vấn đề cơ bản của tầng vật lý 2.1.3. Một số giao diện truyền thông Kênh liên kết DCE DTE DCE DTE modem Thiết bị số modem Thiết bị đầu cuối li đầ cu liệu đầu cuối DTE: Thiết bị đầu cuối dữ liệu. DCE: Thiết bị truyền thông dữ liệu Thi truy thông li 14
2.1.3. Một số giao diện truyền thông GIAO TIẾP DÙNG DÒNG ÐIỆN VÒNG 20 mA (Kết nối giữa các DTE) Mức logic 1 được biểu thị bởi dòng điện vòng 20 mA Mức logic 0 bởi dòng điện 0 mA Hệ thống dùng dòng điện vòng chỉ sử dụng cho khoảng cách nhỏ hơn 500m. dù dò kh 15
2.1.3. Một số giao diện truyền thông CHUẨN GIAO TIẾP RS-232D (Chuẩn giao tiếp giữa các DTE và DCE hoặc giữa các DTE với nhau) Ðối với RS-232D đầu nối là loại DB-25 RS đầ là lo DB Các đường dữ liệu sử dụng logic âm: logic 1 tương ứng với điện áp trong khoảng (-5V , -15V) kh Cá li logic 0 chiếm khoảng (+5V, +15V). Các đường điều khiển sử dụng logic dương: Từ +5V đến +15V tương ứng với điều kiện ON (hay TRUE) Ttừ -5V đến -15V tương ứng với điều kiện OFF (hay FALSE 16
2.1.3. Một số giao diện truyền thông Liên kết điểm nối điểm giữa hai DTE thông qua modem. gi hai DTE thông qua modem. Các chân tín hiệu liệu yêu cầu Computer Computer Modem Modem (DTE) (DTE) (DCE) (DCE) - Tín hiệu đất (GND) Tx Tx Tx Tx - Đường phát dữ liệu (Tx) Rx Rx Rx Rx - Đường thu dữ liệu (Rx) direct link DCD DCD DCD DCD - Yêu cầu truyền (RTS) CTS CTS CTS CTS - Xóa để truyền (CTS) RTS RTS RTS RTS - Dữ liệu sẵn sàng - data set ready (DSR) DSR DSR DSR DSR - data carrier detect (DCD) (DCD) GND GND GND GND Mặc dù chuẩn RS-232 được dùng để kết nối giữa modem và thiết bị đầu cuối dù RS dù để thi đầ nhưng đôi khi nó cũng được sử dụng để nối hai đầu cuối với nhau, hoặc một máy tính và một máy in mà không sử dụng các modem. Trong những trường hợp như vậy, các đường TD và RD phải được nối chéo nhau và các đường điều khiển cần thiết phải ở TRUE hoặc phải được tráo đổi thích hợp bên trong cáp nối. hí bê 17
2.1.3. Một số giao diện truyền thông Chuỗi sự kiện xảy ra trong suốt quá trình truyền dẫn Time Local Remote 1. DCE xác nhận DSR 2. DTE xác nhận RTS 3. DCE Xác nhận CTS 4. DTE bắt đầu truyền dữ liệu cho DCE 5. DCE truyền dữ liệu đi sau khi điều chế 6. DCE xác nhận DCD dữ liệu 7. DTE chờ cho dữ liệu tới 8. DCE truyền đi dữ liệu cho DTE sau DTE khi giải điều chế dữ liệu 9. DTE nhận được dữ liệu từ DCE li DCE 18
2.1.3. Một số giao diện truyền thông Hai DTE trao đổi dữ liệu thông qua đường dây điện thoại. Các đường tín hiệu yêu cầu: Computer Modem Computer Modem - signal ground (GND) (DTE) (DCE) (DTE) (DCE) - transmitted data (Tx) Tx Tx Tx Tx - received data (Rx) (R Rx Rx Rx Rx - request to send (RTS) RING RING RING RING phone line - clear to send (CTS) DCD DCD DCD DCD CTS CTS CTS CTS - data set ready (DSR) (DSR) RTS RTS RTS RTS - data carrier detect (DCD) DSR DSR DSR DSR - data terminal ready (DTR) DTR DTR DTR DTR - ring indicator (RING) indicator (RING) GND GND GND GND • Đường tín hiệu DTR được sử dụng trong DTE để báo hiệu chấp nhận hay thiết lập cuộc gọi. • Đường tín hiiệu RING được sử dụng trong DCE để báo hiiệu có cuộc gọi tới tín h RING đượ trong DCE để báo h có cu 19
2.1.3. Một số giao diện truyền thông Chuỗi sự kiện xảy ra trong quá trình truyền dữ liệu qua đường điện thoại. time Local (Phía phát) Remote (Phía thu) Thiết lập pha kết nối pha 1. DTE xác nhận DTR 3. DCE xác 2. DCE quay số thoại định đường tín hiệu và xác nhận 4. DTE xác nhận Chuông RING Chuông RING DTR để chấp nhận cuộc gọil 5. DCE gửi dữ liệu 6. DCE xác nhận DSR DCE xác nh DSR và xác nhận DSR và DCD đồng thời Phát tín hiệu qua Liên kết song công 7. DCE xác nhận DCD qua đường liên kết song công 20

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí

65 tài liệu

2430 lượt tải

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.