Tìm Hiểu Về Các Môi Trường Truyền Dẫn Hữu Tuyến Trong Viễn Thông

Tải bản đầy đủ (.docx) (24 trang)

1. Trang chủ
>>
2. Giáo Dục - Đào Tạo
>>
3. Cao đẳng - Đại học

Tìm hiểu về các môi trường truyền dẫn hữu tuyến trong viễn thông

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (4.52 MB, 24 trang )

CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾTI.Mục đích chungNhư chúng ta đã được học và tìm hiểu rất nhiều về thành phần củamột mạng viễn thông, cấu trúc một mạng viễn thông bao gồm cácthành phần chính: thiết bị chuyển mạch, thiết bị truyền dẫn, môitrường truyền dẫn và thiết bị đầu cuối.Có thể nhận thấy vai trò vô cùng quan trọng của môi trườngtruyền dẫn trong một mạng viễn thông, là thiết bị truyền dẫn dùng đểđấu nối thiết bị đầu cuối với tổng đài hoặc giữa các tổng đài với nhauđể thực hiện việc truyền đưa tín hiệu thông tin. Thiết bị truyền dẫn chialàm hai loại: thiết bị truyền dẫn giữa thuê bao và thiết bị truyền dẫngiữa các tổng đài. Thiết bị truyền dẫn thuê bao thường là cáp kim loại,tuy nhiên trong một số trường hợp có thể là cáp quang hoặc cáp vôtuyến. Thiết bị truyền dẫn giữa các tổng đài thường là cáp quang, đôikhi dùng cáp đồng trục, cáp xoắn đôi hay viba…\/…II. Tìm hiểu về các môi trường truyền dẫn hữu tuyến trongviễn thôngMôi trường truyền là con đường vật lý nối giữa thiết bị phát và thiết bị thu trong hệthống truyền dữ liệu. Những đặc tính và chất lượng của dữ liệu truyền được quyết địnhbởi tính chất tín hiệu và môi trường truyền. Trong trường hợp sử dụng môi trường truyềnđịnh hướng, bản thân môi trường truyền là nhân tố quan trọng quyết định giới hạn sựtruyền. Bảng 2.1 cho ta đặc tính cơ bản tốc độ truyền, băng thông và khoảng cách tối đayêu cầu lặp lại với tín hiệu số cho các môi trường truyền định hướng.Môi trườngtruyềnTốc độtruyềnBăng thôngKhoảng cách cần lặplạiCáp song hành4 Mbps250 Khz2-10 KmCáp đồng trục500 Mbps100 Khz500Mhz1-10 KmCáp xoắn đôi2.1. Cáp song hành2.1.1. Cấu tạoĐường dây song hành gồm có 2 sợi đặt song hành. Cặp dây đó là đường liên lạcđơn. Thường nhiều cặp dây như vậy được đặt chung trong một cáp có vỏ bọc. Những cápdài, có thể chứa hàng trăm cặp. Các cặp dây được cách ly để tránh ảnh hưởng điện từ vớinhau. Lõi dây thường từ 0,016 - 0,036 inches.2.1.2. Đặc điểm- Cấu trúc đơn giản- Dễ ảnh hưởng nhiễu xuyên kênh- Suy hao nhanh do bức xạ điện từ2.1.3. Đặc tính truyền dẫnCặp dây song hành được sử dụng truyền tín hiệu analog cũng như tín hiệu số(digital). Với tín hiệu analog thường được dùng ở khoảng 5 - 6 Km. Còn với tín hiệu sốnó yều cầu khoảng 2 - 3 Km phải có repeater.Hình 2.11 Sự suy giảm của môi trường truyền định hướng.Hình 2.11 cho ta thấy sự suy giảm tín hiệu trên đường dây song hành rất mạnh theotần số. Với cặp dây song hành dễ bị nhiễu vì dễ bị ành hưởng điện từ trường. Ví dụ nếuđường dây đặt song song với đường dây nguồn một chiều nó có thể tạo ra đỉnh nhiễu60Hz. Nhiễu xung cũng dễ sinh ra trong cặp dây song hành.Khi dùng để truyền tiếng nói trong mạch điểm - điểm với băng thông đến 250 Khzđường dây sẽ tạo suy giảm khoảng 1dB/1Km. Ta biết trong hệ thống tiếng nói độ suygiảm cho phép 6 dB như vậy đường dây 6 Km là khoảng cách tối đa được dùng.Hình 2.12 Quan hệ giữa tốc độ truyền và độ dài của cặp dây song hành dùngRS422.Trong mạch truyền tín hiệu số điểm - điểm có thể truyền đến hàng Mbps và hình2.12 cho ta quan hệ giữa tốc độ truyền và khoảng cách. Khi ta dùng mạch cân bằng vớiRS422.2.1.4. Ứng dụngNó được dùng để truyền cho tín hiệu analog cũng như tín hiệu số. Nó được dùnglàm đuờng trục cho các hệ thống điện thoại cũng như cho sự liên lạc trong các dãy nhà.Trong hệ thống điện thoại, máy điện thoại được nối với hệ thống tổng đài hoặc tổngđài nội bộ qua dây song hành. Nó được gọi là vòng nội bộ. Một tổng đài nội bộ cho mộtnhà, tổng đài nội bộ đó thường được gọi là PBX (Private Branch Exchange). Chủ yếuPBX phục vụ sự liên lạc trong tòa nhà. Để gọi ra ngoài nó phải thông qua trung kế. Trongtrường hợp đó đôi dây song hành làm nhiệm vụ chủ yếu là tải tiếng nói giữa các thuê baovà tổng đài nội bộ. Việc truyền dữ liệu chủ yếu qua khoảng cách ngắn. Với các PBX hiệnđại, tốc độ truyền cực đại khoảng 64 Kbps. Những vùng nối nội bộ thường thông qua mộtmodem với tốc độ truyền 9600 bps.Tuy nhiên cặp dây song hành cũng được dùng cho các đường trung kế có khoảngcách xa và tốc độ truyền có thể đến 4 Mbps.Cặp dây song hành cũng được dùng cho mạng máy tính cục bộ trong một dãy nhà vìgiá thành rẽ.- Trước kia dùng để đấu nối anten vào ti vi- Dùng kết nối DTE và DCE2.2. Cáp xoắn đôi2.2.1. Cấu tạoCáp xoắn là loại cáp là loại cáp gồm nhiều cặp dây đồng xoắn lại với nhau nhằmchống phát xạ nhiễu điện từ (Electromagnetic Interference-EMI) từ bên ngoài,từ sự phátxạ của loại cáp UTP và sự xuyên âm(Crosstalk) giữa những cặp cáp liền kề.(Trong thôngtin vô tuyến, sự xuyên âm thường được biểu thị giao thoa đồng kênh, và liên quan đếngiao thoa kênh- kề bên. )Cáp xoắn có thể làm giảm nhiễu vì hai dây chỉ truyền một đường dữ liệu, biễu diễnbằng hiệu điện thế giữa hai dây này. Khi nhiễu đánh vào, hai dây xoắn vào nhau nên sẽxem như bị nhiễu giống nhau, cùng tăng hoặc cùng giảm một điện áp nhất định.Hiệu điệnthế giữa hai dây vẫn giữ nguyên nên dữ liệu truyền vẫn đúng.Do giá thành thấp nên cápxoắn được dùng rất rộng rãi đặc biệt là làm cáp điện thoại và sử dụng cho các loại máytính trong công nghệ truyền thông Internet.Các loại cáp xắn đôi có tốc độ truyền tối đa cóthể lên đến hàng chục Gigabit/giây (Gbps) với tần số dao động có thể đạt tới 600MHz.Có hai loại cáp xoắn đôi được sử dụng rộng rãi trong LAN là: loại có vỏ bọc chống nhiễu(STP) và loại không có vỏ bọc chống nhiễu (UTP).2.2.2. Phân loạia) Cáp xoắn đôi không có vỏ bọc UTP (Unshielded Twisted Pair) Đặc điểmHình 1: Cáp xoắn đôi không có vỏ bọc UTPLà loại cáp không có vỏ bọ chống nhiễu. Nhưng bù lại nó lại có tính linh động vàđộ bền cao. Cũng gồm nhiều cặp xoắn như STP nhưng không có lớp vỏ bọc đồng chốngnhiễu.Cáp xoắn đôi trần sử dụng chuẩn 10BaseT hoặc 100BaseT. Do giá rẻ nên đã nhanhchóng trở thành loại cáp mạng cục bộ được ưa chuộng nhất và đựoc sử dụn rộng khắpmọi nơiĐộ dài tối đa của một đoạn cáp là 100m. Không có vỏ bọc chống nhiều nên dễ bịnhiễu khi đặt gần các thiết bị và cáp khác do đó thông thường dùng để đi dây trong nhà.Đầu nối dùng là RJ45. Cáp UTP có 5 loại:Loại 1: truyền âm thanh, tốc độ < 4MbpsLoai 2: gồm 4 dây xoắn, tốc độ 4MbpsLoại 3: truyền dữ liệu với tốc độ lên đến 10Mbps. Cái này gồm 4 dây xoắn đôi với 3 mắtxoắn trên mỗi footLoại 4: truyền dữ liệu, 4 cặp xoắn đôi, tốc độ đạt được 16 MbpsLoại 5: truyền dữ liệu, 4 cặp xoắn đôi, tốc độ 100MbpLà một dạng cáp xoắn đôi, cáp UTP đã được sử dụng hơn 100 năm bởi các hệ thống điệnthoại, mạng máy tính.Nó còn có một tên gọi khác là cáp Ethernet,theo tên của mạngErthernet, loại mạng sử dụng cáp UTP nhiều nhất trên thế giới.Và tính đến hiện nay thìcáp UTP được phân loại làm 7 loại, từ cat 1 có tốc độ và khả năng chống nhiễu thấp nhấtthường dùng để truyền tín hiệu thoại trong ngành bưu điện đến cat 7 có tốc độ và khảnăng chống nhiễu cao nhất.b) Cáp xoắn đôi có vỏ bọc chống nhiễu STP (Shielded Twisted Pair)Gồm nhiều cặp xoắn lại được phủ bên ngoài mộ lớp vỏ làm bằng dây đồng bện.Lớp vỏ này có tác dùng chống EIM từ ngoài và chống phát xạ nhiễu bên trong.Lớp vỏ bọc chống nhiễu này được nối đất để thoát nhiễu. Cáp xoắn đôi có bọc ít bịtác động bởi nhiễu điện từ và có tốc độ truyền qua khoảng các xa cao hơn cápxoắn đôi trần.- Giảm được nhiễu điện giữa các đôi dây và nhiễu xuyên âm.- Hạn chế được nhiễu điện tử bên ngoài như: các xuyên nhiễu điện từ trường và- xuyên nhiễu tần số radio.- Về mặt lý thuyết thì tốc độ truyền có thể đạt 500Mbps nhưng thục tế thấp hơn rất- nhiều chỉ đạt 155MBps với độ dài 100m.- Độ suy hao yếu dần nếu cáp càng dài, thông thường ngắn hơn 100m.- Đầu nối STP sử dụng đầu nối DIN( DB-9).2.2.3. Ưu, nhược điểm của cáp xoắn đôi Ưu điểm: Thi công lắp đặt dễ dàng. Khắc phục lỗi tốt. Chống được nhiễu xuyên âm giữa các cặp dây lân cận. Chi phí lắp đặt bảo hành bảo dưỡng thấp. Ứng dụng rộng rãi trong lắp đặt mạng LAN. Cáp STP có khả năng chống nhiễu rất tốt kể cả nhiễu bên ngoài và nhiễu xuyênâm bên trong. Nhược điểm: Khoảng cách tối đa cho phép tín hiệu truyền thấp (100 m). Băng thông hẹpCáp đồng trục2.3.1. Cấu tạo2.3.• Dây dẫn trung tâm: dây đồng hoặc dây đồng bện.• Một lớp cách điện giữa dây dẫn phía ngoài và dây dẫn phía trong.• Dây dẫn ngoài: bao quanh dây dẫn trung tâm dưới dạng dây đồng bện. Dây này có tácdụng bảo vệ dây dẫn trung tâm khỏi nhiễu điện từ và được nốu đất để thoát nhiễu.• Ngoài cùng là một lớp vỏ plastic bảo vệ cáp.Đặc điểm:Cáp đồng trục độ suy hao ít hơn với các loai cáp đồng khác ví dụ như cáp xoắn đôi. Do ítbị ảnh hưởng của môi trường, các mạmg cục bộ sử dụng cáp đồng trục có thể có kíchthước trong phạm vi vài ngàn mét.Cáp đồng trục thường được sử dụng trong các mạng dạng đường thẳng. Hai loại cápthường được sử dụng là cáp đồng trục mỏng và cáp đồng trục dày đường kính cáp đồngtrục mỏng là 0,25 inch, cáp đồng trục dày là 0,5 inch. Cả hai loại cáp đều làm việc ở cùngtốc độ nhưng cáp đồng trục mỏng có độ hao suy tín hiệu lớn hơn. Hiện nay có cáp đồngtrục sau:• RG-58,50 ohm. Dùng cho mạng thin Ethernet.• RG-59,75 ohm. Dùng cho truyền hình cáp.• RG-62,93 ohm. Dùng cho mạng ARCnet Các mạng cục bộ thường sử dụng cápđồng trục có dải thông từ 2,5 - 10 Mb/s, cáp đồng trục có độ suy hao ít hơn so vớicác loại cáp đồng khác vì nó có lớp vỏ bọc bên ngoài, độ dài thông thưòng củamột đoạn cáp nối trong mạng là 200m, thường sử dụng cho dạng Bus.• Công thức tính trở kháng cáp đồng trục:Zo:trở kháng (Ω)d:Bán kính trongD:Bán kính ngoàiεr:Hằng số điện môi2.3.2. Phân loại: Cáp đồng trục chia làm 2 loại• Thinet (mỏng):Hình 6: Cáp đồng trục mỏng- Sử dụng cho mạng LAN trong tòa nhà.- Thuộc họ RG58.- Có đường kính khoảng 6mm.- Chiều đài tối đa là 185 m/segment.- Tốc độ truyền 10 Mbps.- Đầu nối BNC, cỗ chữ T (BNC-T).- Các loại cáp Thinet:- Cáp RC-58, trở kháng 50ohm dùng với Ethernet mỏng.- Cáp RC-59, trở kháng 75ohm dùng cho truyền hình cáp.- Cáp RC-62 : trở kháng 93ohm dùng cho ARCnet.• Thicknet( Dày):Hình 7: Cáp đồng trục dày- Sử dụng cho mạng Backbone, WAN.- Thuộc họ RG5.- Đường kính là 13mm.- Chiều dài tối đa là 500m.- Tốc độ truyền tin có thể đạt tới 35 Mbit/s.2.3.3. Ưu, nhược điểm cáp đồng trục:• Ưu điểm:- Các thiết bị mạng đơn giản, giá thành thấp.- Rẻ tiền, nhẹ, mềm và dễ kéo dây.• Nhược điểm:- Cáp đồng trục có mức suy hao lớn.- Chi phí cho các thiết bị kèm theo cao.- Điện năng tiêu thụ của mạng cao.- Càng xa trung tâm chất lượng tín hiệu càng giảm.- Độ ổn định của mạng kém.- Có thể bị nghe trộm trên đường truyền.- Khó bảo trì làm ảnh hưởng đến chất lượng phục vụ khách hàng.CHƯƠNG 2: KẾT QUẢ KHẢO SÁTI. Khảo sát đường truyền sóng của cáp song hànha. Xác định điện trở sóng của cáp truyềnb. Xác định độ suy giảm biên độ trên đường truyềnc. Xác định độ lệch pha của tín hiệu trên đường truyềnd. Khảo sát tính phản xạ trên đường truyền Với tín hiệu là xung sin:Trường hợp 1: biến trở Z ở minTrường hợp 2: biến trở Z ở giữaTrường hợp 3: biến trở Z ở max Với tín hiệu vào là xung vuông:Trường hợp 1: biến trở Z ở minTrường hợp 2: biến trở Z ở giữaTrường hợp 3: biến trở Z ở maxII. Khảo sát đường truyền sóng của cáp xoắn đôia. Xác định điện trở sóng của cáp truyềnb. Xác định độ suy giảm biên độ trên đường truyềnc. Xác định độ lệch pha của tín hiệu trên đường truyềnd. Khảo sát tính phản xạ trên đường truyền Với tín hiệu là xung sin- Trường hợp 1: biến trở Z ở min-Trường hợp 2: biến trở Z ở giữa-Trường hợp 3: biến trở Z ở max Với tín hiệu là xung vuông- Trường hợp 1: biến trở Z ở min- Trường hợp 2: biến trở Z ở giữa- Trường hợp 3: biến trở Z ở maxIII. Khảo sát đường truyền sóng của cáp đồng trụca. Xác định điện trở sóng của cáp truyềnb. Xác định độ suy giảm biên độ trên đường truyềnc. Xác định độ lệch pha của tín hiệu trên đường truyềnd. Khảo sát tính phản xạ trên đường truyền Với tín hiệu là xung sin- Trường hợp 1: biến trở Z ở min-Trường hợp 2: biến trở Z ở giữa-Trường hợp 3: biến trở Z ở max Với tín hiệu là xung vuông- Trường hợp 1: biến trở Z ở min-Trường hợp 2: biến trở Z ở giữa-Trường hợp 3: biến trở Z ở max

Tài liệu liên quan

• tìm hiểu về các phương tiện truyền thông và chiến thuật làm pr thành công
  • 3
  • 910
  • 1
• Tài liệu Tiểu luận " Hệ thống truyền dẫn hữu tuyến và hệ thống thông tin cáp quang " ppt
  • 16
  • 1
  • 7
• KỸ THUẬT VIỄN THÔNG - CHƯƠNG 11 : CÁC MÔI TRƯỜNG TRUYỀN DẪN ppt
  • 6
  • 1
  • 7
• Giáo trình hướng dẫn tìm hiểu về những thách thức đối với việt nam trong quá trình hòa nhập thị trường thế giới phần 5 pdf
  • 6
  • 479
  • 0
• Giáo trình hướng dẫn tìm hiểu về những thách thức đối với việt nam trong quá trình hòa nhập thị trường thế giới phần 4 pdf
  • 6
  • 507
  • 0
• Giáo trình hướng dẫn tìm hiểu về những thách thức đối với việt nam trong quá trình hòa nhập thị trường thế giới phần 3 pps
  • 6
  • 498
  • 0
• Giáo trình hướng dẫn tìm hiểu về những thách thức đối với việt nam trong quá trình hòa nhập thị trường thế giới phần 2 pptx
  • 6
  • 428
  • 0
• Giáo trình hướng dẫn tìm hiểu về những thách thức đối với việt nam trong quá trình hòa nhập thị trường thế giới phần 1 ppsx
  • 5
  • 489
  • 0
• Giáo trình hướng dẫn tìm hiểu về các chính sách của nhà nước trong việc bảo vệ nhà dân khỏi hỏa hoạn phần 7 ppsx
  • 6
  • 472
  • 0
• Giáo trình hướng dẫn tìm hiểu về các chính sách của nhà nước trong việc bảo vệ nhà dân khỏi hỏa hoạn phần 6 doc
  • 6
  • 465
  • 0

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

(6.32 MB - 24 trang) - Tìm hiểu về các môi trường truyền dẫn hữu tuyến trong viễn thông Tải bản đầy đủ ngay ×