Chƣơng 2: Môi trƣờng Truyền dẫn




Khái niệm về tín hiệu
Các nhân tố ảnh hưởng đến việc truyền số liệu
Môi trường truyền dẫn

Data Communication Technology
CuuDuongThanCong.com

47

/>

2.1 Khái niệm về tín hiệu







Thông tin: nội dung, ý nghĩa của một sự kiện, một
đối tượng, một quá trình
Tín hiệu: sự biến đổi các thông số của một quá trình
vật lý theo quy luật của tin tức
Tín hiệu là một hàm của thời gian s(t)
Ví dụ:



Tín hiệu tuần hoàn




Thay đổi mịn theo thời gian

Lặp lại theo thời gian

Tín hiệu không tuần hoàn


Không lặp lại theo thời gian

Data Communication Technology
CuuDuongThanCong.com

49

/>

Khái niệm tín hiệu về tần số


Tín hiệu chứa nhiều thành phần tần số khác
nhau




Tần số, phổ, băng thông


Phổ - spectrum





Hình ảnh của tín hiệu trong miền tần số
Tầm tần số chứa trong tín hiệu

Băng thông


Khoảng tần số hiệu dụng của tín hiệu, kênh
truyền




Băng thông tuyệt đối, băng thông hiệu dụng

Thành phần DC


Có tần số là 0 (hz)

Data Communication Technology
CuuDuongThanCong.com


/>

Khái niệm về tín hiệu




Tín hiệu điện hoặc điện từ
Có hai loại


Tín hiệu tương tự




Thay đổi liên tục theo thời gian

Tín hiệu số



Sử dụng 2 thành phần DC
Giả sử là mức 0, hoặc 1

Data Communication Technology
CuuDuongThanCong.com

54


/>

Truyền dữ liệu và kiểu dữ liệu

Data Communication Technology
CuuDuongThanCong.com

56

/>

Truyền dữ liệu và kiểu dữ liệu


Truyền tín hiệu tương tự






Suy giảm tín hiệu theo khoảng cách
Khuếch đại bao gồm nhiễu (amplifier)
Không cần quan tâm dữ liệu bên trong t/h

Truyền dữ liệu số




Repeater không khuếch đại nhiễu
Truyền khoảng cách xa với những đường truyền
kém chất lượng hơn

Hiệu quả kênh truyền :TDM > FDM
Bảo mật : dùng kỹ thuật mã hóa

Data Communication Technology
CuuDuongThanCong.com

58

/>

2.2 Các yếu tố ảnh hƣởng đến truyền tin






Truyền tin tương tự: méo, giảm chất lượng
tín hiệu nhận được
Truyền tin số: lỗi bit, 0 chuyển thành 1 và
ngược lại
Các yếu tố quan trọng





Méo do trễ truyền
Nhiễu

Data Communication Technology
CuuDuongThanCong.com

60

/>

Độ suy giảm tín hiệu


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




Cường độ tín hiệu nhận phải










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 (+/-)

Công thức


Attenuation = 10log10(P1/P2) (dB)





P1: công suất của tín hiệu nhận (W)
P2: công suất của tín hiệu truyền (W)

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

Data Communication Technology
CuuDuongThanCong.com




S
: khoảng cách vật lý (meter)
V
: vận tốc lan truyền tín hiệu trên môi trường truyền, vd: với sóng
điện từ: v = 2 x 106 (m/s)

Round trip delay

Tx = N/R



N
R

: khối lượng dữ liệu truyền (bit)
: tốc độ truyền bit trên đường truyền.

Data Communication Technology
CuuDuongThanCong.com

63

/>

Nhiễu



/>



Nhiễu nhiệt: Do dao động nhiệt của các điện tử trong chất
dẫn





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/0K)
T: nhiệt độ (0K)

Nhiễu trong băng thông W Hz:



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 Technology
CuuDuongThanCong.com

67

/>

Tốc độ kênh truyền (khả năng kênh)




: tốc độ truyền t/h cực đại (bps) khi kênh truyền không có

: băng thông của kênh truyền (Hz)
: số mức thay đổi tín hiệu trên đường truyền

Độ hữu hiệu băng thông: B = R/W (bps HZ-1)

Data Communication Technology
CuuDuongThanCong.com

68

/>

Tốc độ kênh truyền

Data Communication Technology
CuuDuongThanCong.com

69

/>

Tốc độ kênh truyền

Data Communication Technology
CuuDuongThanCong.com

70

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 Technology
CuuDuongThanCong.com

71

/>