TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG
KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN TỬ VÀ TRUYỀN THÔNG
ThS. HOÀNG QUANG TRUNG
KỸ THUẬT VIBA SỐ
TẬP BÀI GIẢNG
(Lưu hành nội bộ)
THÁI NGUYÊN - 2011
2
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG VIBA SỐ
1.1. Giới thiệu
HTTT siêu cao tần (microwave) víi m«i tr−êng truyÒn dÉn v« tuyÕn trªn gi¶i
sãng cùc ng¾n, bao gåm c¸c lo¹i hÖ thèng th«ng tin vÖ tinh, th«ng tin v« tuyÕn
tiÕp søc (radio-relay) vμ th«ng tin di ®éng;
C¸c hÖ thèng th«ng tin vÖ tinh cã dung l−îng trung b×nh song bï l¹i cã cù ly
liªn l¹c tõ lín ®Õn rÊt lín. C¸c hÖ thèng nμy ®−îc sö dông lμm trôc xuyªn lôc
®Þa hoÆc phôc vô cho c¸c tuyÕn khã triÓn khai c¸c lo¹i h×nh liªn l¹c kh¸c (nh−
tuyÕn liªn l¹c ®Êt liÒn-h¶i ®¶o, ®Êt liÒn-c¸c giμn khoan dÇu, ®Êt liÒn-c¸c tμu
viÔn d−¬ng...). Ngoμi ra, c¸c hÖ thèng vÖ tinh ®Þa tÜnh cßn ®−îc sö dông cho
c¸c hÖ thèng ph¸t qu¶ng b¸ truyÒn h×nh. Trong t−¬ng lai gÇn, khi hÖ thèng c¸c
vÖ tinh quü ®¹o thÊp vμ trung b×nh ®−îc triÓn khai, c¸c hÖ thèng vÖ tinh cã thÓ
®−îc sö dông cho c¶ th«ng tin di ®éng phñ sãng toμn cÇu. C¸c hÖ thèng th«ng
tin di ®éng phôc vô c¸c ®Çu cuèi di ®éng, nãi chung cã dung l−îng thÊp. Kh¶
n¨ng di ®éng lμ −u thÕ lín nhÊt cña c¸c hÖ thèng nμy.C¸c hÖ thèng v« tuyÕn
tiÕp søc mÆt ®Êt (terrestrial radio-relay) cã dung l−îng tõ thÊp tíi cao, cã
kh¶ n¨ng thay thÕ tèt c¸c tuyÕn c¸p ®ång trôc trong c¸c m¹ng néi h¹t lÉn
®−êng trôc. Víi thêi gian triÓn khai t−¬ng ®èi thÊp, tÝnh c¬ ®éng cña c¸c hÖ
thèng v« tuyÕn tiÕp søc mÆt ®Êt h¬n h¼n mét sè lo¹i hÖ thèng kh¸c. Mét −u
®iÓm n÷a cña c¸c hÖ thèng nμy lμ rÊt dÔ triÓn khai, ngay c¶ trong c¸c ®iÒu kiÖn
®Þa h×nh g©y nhiÒu trë ng¹i cho viÖc triÓn khai c¸c lo¹i hÖ thèng dung l−îng
cao kh¸c nh− trong c¸c ®« thÞ, hoÆc qua c¸c vïng cã ®Þa h×nh rõng nói víi cù
ly chÆng liªn l¹c lªn ®Õn 70 km, trung b×nh lμ tõ 40 dÕn 45 km.
3
Truyền dẫn viba tần nhìn thẳng (LOS-Line Of Sight) cung cấp kết nối băng
rộng tương đối qua một tuyến đơn hay một chuỗi các tuyến nối đuôi. Một
tuyến kết nối một thiết bị đầu cuối vô tuyến tới một tuyến khác hoặc trạm lặp.
Tuyến Viba tầm nhìn thẳng được minh họa như hình 1.1. Khoảng cách của
tuyến phụ thuộc vào độ cao của antenna.
Hình 1.1. Mô hình truyền viba chuyển tiếp
4
1.2. Hệ thống thông tin viba
Th«ng tin sãng cùc ng¾n gi÷a hai ®iÓm b¾t ®Çu xuÊt hiÖn vμo nh÷ng n¨m 30
cña thÕ kû tr−íc tuy nhiªn lóc bÊy giê do khã kh¨n vÒ mÆt kü thuËt nªn chØ
lμm viÖc ë d¶I sãng mÐt do vËy −u ®iÓm cña th«ng tin siªu cao tÇn ch−a ®−îc
ph¸t huy. N¨m 1935 ®−¬ng th«ng tin VTTS ®Çu tiªn ®−îc thμnh lËp ë
Newyooc vμ Philadenphi chuyÓn tiÕp qua 6 ®Þa ®iÓm vμ chuyÒn ®−îc 5 kªnh
tho¹i. Vμ TTVTTS bïng næ sau chiÕn tranh thÕ giíi lÇn thø hai. HÖ thèng vi
ba sè b¾t ®Çu h×nh thμnh tõ ®Çu nh÷ng n¨m 50 vμ ph¸t triÓn m¹nh mÏ cïng víi
sù ph¸t triÓn cña kü thuËt viÔn th«ng.
Hình 1.2. Mô hình hệ thống viba
5
Mô hình chức năng của hệ thống viba được minh họa như hình 1.2. Các trạm
đầu cuối là các tổng đài nội bộ thực hiện chức năng chuyển mạch tạo kết nối
giữa các thuê bao trên khoảng cách xa. Cụ thể một số lượng lớn các thuê bao
(khoảng 2000 thuê bao) có thể được hợp nhất để truyền trên một tuyến viba.
Tại đó, tín hiệu được chuyển sang tần số sóng viba (vào khoảng vài GHz tới
vài chục GHz) và được truyền qua khoảng cách từ 30 đến 60 Km từ trạm A
đến anten nhận của trạm lặp. Trạm lặp đơn giản là các bộ khuếch đại tín hiệu
và chuyển tiếp sử dụng tần sóng viba. Trạm đầu cuối B nhận tín hiệu sóng
viba, xử lý rồi phân bổ vào các kênh riêng rẽ.