Đang tải... (xem toàn văn)
Bài giảng môn học Truyền số liệu - Chương 2 trang bị cho người học những hiểu biết về giao tiếp vật lý và môi trường truyền dữ liệu. Nội dung chính trong chương 2 (phần 1) gồm: Các loại tín hiệu, sự suy giảm và biến dạng tín hiệu. Mời các bạn cùng tham khảo.
BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG CAO ĐẲNG KỸ THUẬT CAO THẮNG KHOA ĐIỆN TỬ - TIN HỌC BÀI GIẢNG CHƯƠNG GIAO TIẾP VẬT LÝ VÀ MÔI TRƯỜNG TRUYỀN DỮ LIỆU Môn Học TRUYỀN SỐ LIỆU NỘI DUNG 2.1 Các loại tín hiệu 2.2 Sự suy giảm biến dạng tín hiệu 2.3 Môi trường truyền dẫn 2.4 Môi trường truyền dẫn có hướng 2.5 Mơi trường truyền dẫn khơng dây 2.6 Các chuẩn giao tiếp vật lý NỘI DUNG 2.1 Các loại tín hiệu 2.2 Sự suy giảm biến dạng tín hiệu 2.3 Mơi trường truyền dẫn 2.4 Mơi trường truyền dẫn có hướng 2.5 Mơi trường truyền dẫn không dây 2.6 Các chuẩn giao tiếp vật lý CÁC LOẠI TÍN HIỆU DTE: tạo liệu chuyển đến DCE DCE: chuyển tín hiệu thành format thích hợp cho q trình truyền EIA (Electronic Industries Alliance) ITU-T (International Telecommunication Union – Telecommunication Standard Sector) phát triển nhiều chuẩn cho giao diện DTE DCE CÁC LOẠI TÍN HIỆU Tín hiệu dùng theo chuẩn V.28 Tín hiệu dịng 20 mA Tín hiệu dùng theo chuẩn RS-422A/V.11 Các tín hiệu truyền cáp đồng trục Các tín hiệu cáp quang Các tín hiệu vệ tinh vơ tuyến TÍN HIỆU DÙNG THEO CHUẨN V.28 Thiêt bị nguồn V = đến 15v +V Phát = - V; = +V Thiêt bị đích +V Thu -V -V > 2.0V < 0.8V +V +V Thu -V Phát Tín hiệu nối đất Đường bảo vệ nối đất -V TÍN HIỆU DÙNG THEO CHUẨN V.28 Sử dụng cáp song hành Khoảng cách truyền đạt 15 m Tốc độ truyền đạt 20 Kbps Bit → ˂ -3Vdc Bit → ˃ +3Vdc TÍN HIỆU V.28 TRÊN CÁP Computer A SONG HÀNH Computer B AP AP Tín hiệu V.28 Phân hệ TSL Phân hệ TSL Line điện thoai cố định Modem PSTN Liên kết qua mạng PSTN sử dụng Modem Modem VÍ DỤ TÍN HIỆU TRÊN CÁP SONG HÀNH Liên kết Computer với Modem TÍN HIỆU DỊNG 20mA Tín hiệu dòng điện thay cho điện áp Trạng thái chuyển mạch điều khiển luồng bit liệu truyền Bit → dòng 20 mA qua: chuyển mạch đóng Bit → khơng có dịng 20 mA qua: chuyển mạch mở Tại đầu thu dòng điện phát mạch cảm biến dòng TÍN HIỆU DÙNG THEO CHUẨN RS-422A / V.11 Sự thay đổi bit truyền dựa vào thay đổi điện áp dây tín hiệu Bit → +V -V Bit → -V +V Cự ly 10m tốc độ 10Mbps Cự ly km tốc độ 100Kbps CÁC TÍN HIỆU TRUYỀN TRÊNCÁP ĐỒNG TRỤC Băng thơng lên đến 350 MHz cao Chế độ truyền dẫn tín hiệu Truyền dẫn tín hiệu dãi (Baseband mode) Truyền dẫn tín hiệu băng rộng (Broadband mode) CÁC TÍN HIỆU TRUYỀN TRÊNCÁP ĐỒNG TRỤC Baseband mode Sử dụng toàn băng thông (bandwidth) để truyền luồng bit tốc độ cao (10 Mbps) Broadband mode Băng thơng sẵn có chia thành số kênh có tốc độ nhỏ CÁC TÍN HIỆU CÁP QUANG Sử dụng mã hóa lưỡng cực Dựa nguyên tắc chuyển đổi tín hiệu điện sang mức tín hiệu quang 0, 0.5Pmax Pmax Module truyền chuyển mức điện áp điện áp nhị phân bên sang tín hiệu quang mức đặt lên cáp nhờ nối led tốc độ cao Tại thu, cáp kết nối với nối đặc biệt đến diode thu quang tốc độ cao ngụ module thu Module chuyển đổi tín hiệu tạo diode quang tỉ lệ với mức ánh sáng thành mức điện áp bên tương ứng với mức mức TÍN HIỆU TRÊN CÁP SI QUANG Sơ đồ truyền tín hiệu cáp sợi quang TÍN HIỆU TRÊN CÁP SI QUANG Tín hiệu quang phát TÍN HIỆU VÔ TUYẾN VÀ VỆ TINH Các kênh vô tuyến sử dụng kỹ thuật ghép kênh theo tần số FDM Tín hiệu băng tần sở kênh sử dụng TDM đồng Các phương pháp điều khiển truy nhập: + Truy nhập ngẫu nhiên (random access), + Truy nhập theo ấn định trước (fixed assignment), + Truy nhập theo yêu cầu (Demand assignment) NỘI DUNG 2.1 Các loại tín hiệu 2.2 Sự suy giảm biến dạng tín hiệu 2.3 Mơi trường truyền dẫn 2.4 Mơi trường truyền dẫn có hướng 2.5 Mơi trường truyền dẫn không dây 2.6 Các chuẩn giao tiếp vật lý SỰ SUY GIẢM TÍN HiỆU (Signal Attenuation) Một tín hiệu lan truyền dọc dây dẫn, biên độ giảm xuống → tín hiệu bị suy giảm Nếu cáp q dài có khuếch đại lặp (repeater) chèn vào khoảng dọc theo cáp → tái sinh tín hiệu BĂNG THƠNG BỊ GIỚI HẠN Bất kỳ kênh truyền hay đường truyền có băng thơng xác định Khi truyền tín hiệu qua kênh thơng tin thành phần tần số dãy thông nhận máy thu SỰ BIẾN DẠNG DO TRỄ PHA Tốc độ lan truyền tín hiệu dọc theo đường truyền thay đổi tùy theo tần số Khi truyền tín hiệu số có thành phần tần số khác → đến máy thu với độ trễ pha khác → biến dạng tín hiệu trễ máy thu Tốc độ bit tăng → biến dạng tăng SỰ CAN NHIỄU (TẠP ÂM) Khi khơng có tín hiệu, kênh truyền xem lý tưởng mức điện zero Thực tế có tác động ngẫu nhiên làm cho mức điện khác zero dù khơng có tín hiệu đường truyền Mức tín hiệu gọi mức nhiễu đường dây (line noise) SỰ CAN NHIỄU (TẠP ÂM) Tỉ số lượng trung bình tín hiệu thu S so với lượng mức nhiễu đường dây N gọi tỉ số tín hiệu nhiễu SNR (Signal to Noise Ratio) SNRdB=10 log10 (S/N) (dB) SNR cao → chất lượng tín hiệu cao DUNG LƯỢNG ĐƯỜNG TRUYỀN Tín hiệu đường truyền thường bị ảnh hưởng nhân tố sau: suy hao (attennuation), méo (distortion) nhiễu (noise) Trong môi trường lý tưởng, theo Nyquist, dung lượng kênh truyền Trong môi trường thực tế theo Claude Shannon, dung lượng kênh truyền Trong B: băng thông kênh truyền M: số mức điện áp S/N: tỉ số tín hiệu nhiễu C : dung lượng kênh truyền (tốc độ bit cực đại cho phép truyền khơng bị lỗi) DUNG LƯỢNG ĐƯỜNG TRUYỀN Ví dụ: Tính tốc độ bit truyền tối đa đường dây điện thoại thông thường, biết băng tần đường dây điện thoại từ 300-3400 Hz Tín hiệu truyền đường truyền tín hiệu dãy với mức a Trong trường hợp đường truyền lý tưởng b Trong trường hợp đường truyền có S/N=35dB ...NỘI DUNG 2. 1 Các loại tín hiệu 2. 2 Sự suy giảm biến dạng tín hiệu 2. 3 Mơi trường truyền dẫn 2. 4 Mơi trường truyền dẫn có hướng 2. 5 Mơi trường truyền dẫn không dây 2. 6 Các chuẩn giao... tiếp vật lý NỘI DUNG 2. 1 Các loại tín hiệu 2. 2 Sự suy giảm biến dạng tín hiệu 2. 3 Mơi trường truyền dẫn 2. 4 Mơi trường truyền dẫn có hướng 2. 5 Môi trường truyền dẫn không dây 2. 6 Các chuẩn giao... assignment) NỘI DUNG 2. 1 Các loại tín hiệu 2. 2 Sự suy giảm biến dạng tín hiệu 2. 3 Mơi trường truyền dẫn 2. 4 Mơi trường truyền dẫn có hướng 2. 5 Mơi trường truyền dẫn không dây 2. 6 Các chuẩn giao