Giáo trình Kỹ thuật truyền số liệu - Chương 2: Tín hiệu-đường truyền
Chöông II
TÍN HIEÄU - ÑÖÔØNG TRUYEÀN
2.1 Nhöõng khaùi nieäm chung veà tín hieäu - ñöôøng truyeàn
2.1.1 Khaùi quaùt
Döõ lieäu ñöôïc truyeàn giöõa thieát bò phaùt vaø thieát bò thu thoâng qua moâi tröôøng truyeàn. Moâi tröôøng
truyeàn coù theå truyeàn daãn ñònh höôùng hoaëc khoâng ñònh höôùng. Trong caû 2 tröôøng hôïp söï lieân
laïc ñeàu duøng soùng ñieän töø. Trong tröôøng hôïp truyeàn coù ñònh höôùng (coù daây daãn) soùng ñieän töø
seõ theo moät con ñöôøng vaät lyù nhö: ñoâi daây song haønh, caùp ñoàng truïc, sôïi quang ... Tröôøng hôïp
truyeàn khoâng ñònh höôùng coù nghóa laø soùng ñieän töø khoâng theo vaät daãn naøo: ví duï nhö soùng
ñieän töø truyeàn lan trong khoâng khí, trong chaân khoâng hoaëc qua nöôùc bieån.
Trong khi xeùt vieäc truyeàn tín hieäu ta seõ söû duïng khaùi nieäm sau: ñöôøng daây noái tröïc tieáp (direct
line).
Ñöôøng noái tröïc tieáp ñöôïc duøng cho ñöôøng truyeàn giöõa hai thieát bò truyeàn maø trong ñoù tín hieäu
ñöôïc truyeàn lan tröïc tieáp töø boä phaùt ñeán boä thu khoâng qua thieát bò trung gian naøo tröø nhöõng boä
khueách ñaïi hoaëc repeater duøng ñeå taêng ñoä maïnh cuûa tín hieäu. Chuù yù raèng khaùi nieäm naøy ñöôïc
duøng cho caû moâi tröôøng daãn ñònh höôùng vaø khoâng ñònh höôùng.
Caùc khaùi nieäm: ñieåm - ñieåm, nhieàu ñieåm, ñöôøng truyeàn ñôn giaûn (simplex), giaùn ñoaïn toaøn
phaàn (half duplex), toaøn phaàn (duplex) ñaõ ñöôïc ñònh nghóa trong chöông I.
Hình 2.1 Ñöôøng noái tröïc tieáp.
2.1.2 Taàn soá, phoå vaø baêng thoâng cuûa tín hieäu
Tín hieäu ñöôïc phaùt töø boä phaän phaùt vaø truyeàn qua moâi tröôøng truyeàn daãn ñeå ñeán boä phaän thu.
Tín hieäu laø moät haøm cuûa thôøi gian nhöng noù cuõng coù theå bieåu dieãn laø moät haøm cuûa taàn soá, coù
nghóa laø tín hieäu bao goàm nhieàu thaønh phaàn taàn soá khaùc nhau. Ngöôøi ta coù theå khaûo saùt tín
hieäu theo quan ñieåm thôøi gian vaø cuõng coù theå khaûo saùt theo quan ñieåm taàn soá.
Theo quan ñieåm thôøi gian: tín hieäu coù theå chia laøm 2 loaïi: tín hieäu lieân tuïc vaø tín hieäu giaùn
ñoaïn (rôøi raïc).
• Moät tín hieäu laø lieân tuïc neáu: vôùi taát caû giaù trò a. Neáu ñieàu kieän treân khoâng ñaûm baûo (coù
nghóa laø chæ thoûa maõn vôùi moät soá höõu haïn giaù trò a) ta goïi noù laø tín hieäu rôøi raïc. Hình
2.2 chæ cho ta 2 loaïi tín hieäu ñoù.
Hình 2.2a Tín hieäu lieân tuïc.
Hình 2.2b Tín hieäu lieân tuïc.
Hình 2.2 Tín hieäu lieân tuïc vaø tín hieäu rôøi raïc.
• Moät tín hieäu s(t) ñöôïc goïi laø tuaàn hoaøn khi vaø chæ khi:
s(t + T) = s(t) ¥ < t < +¥
ÔÛ ñaây T ta goïi laø chu kyø cuûa tín hieäu. Neáu khoâng thoûa maõn ñieàu kieän treân thì tín hieäu ñoù
khoâng phaûi laø tín hieäu tuaàn hoaøn.
Hình 2.3 chæ cho ta 2 loaïi tín hieäu tuaàn hoaøn: tín hieäu hình sin vaø xung vuoâng.
Hình 2.3a Soùng Sin.
Hình 2.3b Soùng Vuoâng.
Hình 2.3 Tín hieäu coù chu kyø.
• Moät tín hieäu ñieàu hoøa coù 3 tham soá ñaëc tröng: bieân ñoä (A), taàn soá (f) vaø goùc pha (q).
• Bieân ñoä laø giaù trò töùc thôøi cuûa tín hieäu taïi thôøi gian naøo ñoù. Chuùng ta thöôøng khaûo
saùt laø tín hieäu ñieän hoaëc ñieän töø neân bieân ñoä thöôøng ñöôïc tính laø volt (v).
• Taàn soá laø soá chu kyø cuûa tín hieäu xaûy ra trong 1 giaây. Noù laø giaù trò ñaûo cuûa chu kyø
T . Ngöôøi ta tính theo ñôn vò Hz.
• Pha: giaù trò ño vò trí töông ñoái theo thôøi gian trong cuûa chu kyø tín hieäu. Moät chu kyø
tín hieäu coù 2p radians = 360o.
Ta coù theå bieåu dieãn tín hieäu sin trong daïng:
s(t) = Asin(2p f - t + q)
A giaù trò bieân ñoä cöïc ñaïi, f taàn soá, q goùc pha.
Vôùi tín hieäu ôû hình 2.3 ta coù theå bieåu dieãn:
hoaëc
Theo quan ñieåm taàn soá: Phaàn treân ta ñaõ xem tín hieäu laø moät haøm cuûa thôøi gian. Chuùng ta cuõng
coù theå xem tín hieäu laø moät haøm taàn soá. Nhö hình 2.4 ñaõ chæ ra, ta coù 3 tín hieäu vôùi 3 taàn soá f,
3f vaø 5f. Ta coù theå taïo thaønh tín hieäu cho haøm:
Hình 2.4a Tín hieäu thaønh phaàn
Hình 2.4b Tín hieäu thaønh phaàn
Hình 2.4c Tín hieäu thaønh phaàn
Hình 2.4d Tín hieäu
Hình 2.4 Tín hieäu coù 3 thaønh phaàn taàn soá vaø s(f).
Vaø chuùng ta ñaõ bieát vôùi baát kyø tín hieäu naøo cuõng bao goàm nhieàu tín hieäu thaønh phaàn hình sin
coù taàn soá thay ñoåi. Nhö vaäy moãi tín hieäu ta coù theå bieåu dieãn theo thôøi gian s(t) vaø cuõng coù theå
bieåu dieãn theo taàn soá s(f). Cho tín hieäu ôû hình 2.4 ta coù theå bieåu dieãn s(f) nhö hình 2.5:
Hình 2.5 Phoå cuûa tín hieäu lieân tuïc.
Ta thaáy raèng s(f) laø moät haøm rôøi raïc.
Ñoái vôùi tín hieäu xung vuoâng ñöôïc xaùc ñònh trong khoaûng ñeán ta coù bieåu dieãn S(f) cuûa noù nhö
hình 2.6. Ta thaáy raèng S(f) laø moät haøm lieân tuïc khi f ® ¥.
Caùc caùch bieåu dieãn caùc haøm S(f) cho tín hieäu theo taàn soá nhö vaäy ngöôøi ta goïi laø bieåu dieãn phoå
cuûa tín hieäu. Khi haøm S(f) bieåu dieãn rôøi raïc ta goïi laø phoå vaïch. Khi s(f) laø haøm lieân tuïc ta goïi tín
hieäu ñoù coù phoå ñaëc.
Hình 2.6 Phoå cuûa xung vuoâng.
Daõy taàn soá chöùa phoå cuûa tín hieäu ta goïi laø baêng thoâng cuûa tín hieäu ñoù. Trong hình 2.4 baêng
thoâng cuûa tín hieäu traûi daøi töø f1 ñeán 5f1 , vaäy ñoä roäng baêng thoâng cuûa noù laø 4f1. Nhieàu tín hieäu
coù baêng thoâng khoâng giôùi haïn (nhö hình 2.6). Tuy nhieân naêng löôïng cuûa tín hieäu taäp trung ôû
daõy baêng töông ñoái heïp. Ngöôøi ta goïi ñoù laø baêng thoâng hieäu quaû vaø sau naøy cuõng coi ñoù nhö
baêng thoâng. Ñieàu cuoái cuøng caàn noùi laø caùc thaønh phaàn cuûa tín hieäu. Neáu tín hieäu coù thaønh
phaàn moät chieàu thì phoå cuûa thaønh phaàn moät chieàu ôû goùc toïa ñoä (f=0).
Töông quan giöõa toác ñoä truyeàn vaø baêng thoâng Nhö ta ñaõ bieát vôùi moãi phaàn töû maïng ta söû duïng
trong khi truyeàn noù chæ cho pheùp moät baêng thoâng giôùi haïn veà taàn soá.
Trong tröôøng hôïp ta truyeàn treân noù caùc xung vuoâng vôùi caùc giaù trò 1 laø xung döông vaø giaù trò 0
laø xung aâm thì daïng soùng cho daõy 1010 ... taïo cho ta taàn soá lôùn nhaát, ñoä daøi cuûa moät xung laø
nhö vaäy toác ñoä truyeàn seõ laø 2f.bps
Ta coù theå bieåu dieãn daïng soùng theo taàn soá:
Nhö vaäy daïng soùng naøy khoâng coù giôùi haïn veà taàn soá thaønh phaàn vaø ñöông nhieân baêng thoâng
cuõng khoâng giôùi haïn. Tuy nhieân bieân ñoä caùc xung thaønh phaàn thöù k chæ laø nhö vaäy naêng löôïng
chæ taäp trung ôû moät soá caùc thaønh phaàn ban ñaàu. Nhöng giôùi haïn cuûa caùc taàn soá thaønh phaàn
ban ñaàu laø bao nhieâu?
Ngöôøi ta ñaõ chöùng minh ñöôïc raèng: neáu toác ñoä truyeàn laø w bps thì baêng thoâng yeâu caàu laø 2w
Hz. Ví duï caàn truyeàn vôùi toác ñoä laø 2.000 bps thì baêng thoâng caàn laø 4.000 Hz.
2.1.3 Söï suy yeáu cuûa tín hieäu truyeàn
Trong caùc heä thoáng lieân laïc ta thaáy caùc tín hieäu khi nhaän ñöôïc coù söï khaùc bieät vôùi tín hieäu khi
phaùt. Ñoái vôùi tín hieäu lieân tuïc (analog) söï suy yeáu ñoù daãn ñeán giaûm chaát löôïng cuûa tín hieäu, vôùi
tín hieäu soá, daãn ñeán laøm sai soá veà bit. Moät bit coù giaù trò 1 coù theå trôû thaønh bit giaù trò 0 vaø
ngöôïc laïi. Moät tín hieäu treân ñöôøng truyeàn seõ chòu caùc aûnh höôûng sau:
• Bò suy giaûm vaø daãn ñeán meùo daïng.
• Bò laøm chaäm.
• Bò nhieãu.
a. Söï laøm suy giaûm vaø meùo daïng Khi truyeàn trong moâi tröôøng, coâng suaát cuûa tín hieäu seõ suy
giaûm. Ñoái vôùi moâi tröôøng ñònh höôùng söï suy giaûm ñoù thoâng thöôøng theo logarit, thoâng thöôøng
noù laø giaù trò coá ñònh theo khoaûng caùch. Ñoái vôùi moâi tröôøng khoâng ñònh höôùng söï suy giaûm ñoù
laø moät haøm phöùc taïp phuï thuoäc vaøo khoaûng caùch vaø aùp suaát khoâng khí. Söï suy giaûm seõ daãn
ñeán:
• Tín hieäu thu ñöôïc khoâng ñuû maïnh ñeå khoâi phuïc laïi tín hieäu ban ñaàu ôû boä phaän thu.
• Tín hieäu thu ñöôïc khoâng ñuû lôùn ñeå baûo ñaûm tæ soá (tæ soá tín hieäu treân taïp aâm) deã sinh ra
sai soá.
Söï suy giaûm seõ laø haøm cuûa taàn soá.
Vôùi 2 aûnh höôûng treân ta coù theå duøng boä khueách ñaïi hoaëc caùc boä laëp laïi tín hieäu (repeater) ñeå
khaéc phuïc aûnh höôûng vaø ta thaáy raát roõ trong tröôøng hôïp tín hieäu analog. Do söï suy giaûm laø
haøm cuûa taàn soá neân tín hieäu thu ñöôïc seõ khaùc nhieàu vôùi tín hieäu phaùt. Hình veõ cho ta thaáy sö
suy giaûm cuûa tín hieäu aâm taàn laø haøm theo taàn soá treân ñöôøng daây leased line. ÔÛ ñoù cho ta söï so
saùnh tín hieäu ñoù so vôùi tín hieäu 1.000 Hz.
Hình 2.7 Söï suy giaûm tín hieäu aâm taàn theo taàn soá.
b. Söï laøm treã tín hieäu Tín hieäu truyeàn lan treân moâi tröôøng daãn bao giôø cuõng bò laøm treã. Ñoái vôùi
moät tín hieäu coù baêng thoâng giôùi haïn, söï laøm treã phuï thuoäc vaøo taàn soá cuûa tín hieäu. Vôùi tín hieäu
coù taàn soá khaùc nhau noù seõ ñeán boä thu thôøi gian khaùc nhau. Hieän töôïng ñoù ta goïi laø tín hieäu bò
laøm chaäm treân ñöôøng truyeàn, ñaëc bieät vôùi tín hieäu soá hieän töôïng laøm treã caøng roõ raøng hôn.
Hình 2.8 cho ta giaù trò laøm treã töông quan vôùi taàn soá.
Hình 2.8 Söï laøm treã tín hieäu.
c. Nhieãu Khi truyeàn, thoâng thöôøng tín hieäu nhaän ñöôïc ôû boä thu bao giôø cuõng bao goàm tín hieäu
phaùt vaø moät tín hieäu ta khoâng heà mong muoán ñöôïc theâm vaøo giöõa boä phaùt vaø boä thu. Tín hieäu
ta khoâng mong muoán ñoù goïi laø nhieãu. Nhieãu seõ laøm haïn cheá keát quaû heä thoáng lieân laïc cuûa ta.
Nhieãu thöôøng ñöôïc chia laøm 4 loaïi sau:
• Nhieãu nhieät ñoä.
• Taïp aâm noäi boä.
• Xuyeân aâm.
• Nhieãu xung.
Nhieãu nhieät ñoä taïo ra do söï vaän chuyeån ñieän töû trong vaät lieäu, noù toàn taïi trong taár caû caùc thieát
bò ñieän töû, trong moâi tröôøng vaø noù laø haøm cuûa nhieät ñoä. Nhieãu nhieät coù aûnh höôûng treân taát caû
daõy taàn phoå neân coù teân goïi laø nhieãu traéng.
Nhieãu nhieät ñoä khoâng theå traùnh ñöôïc. Noù ñöôïc tính:
No = kT
No : ñoä nhaïy nguoàn nhieãu.
K : Haèng soá Boltzman = 1,3803 x 10-23 J/k
T : Nhieät ñoä Kelvin
Nhieãu cuõng khoâng phuï thuoäc vaøo taàn soá. Do ñoù noù ñöôïc tính baèng watt trong toaøn baêng thoâng
w.
N = kTW
hoaëc tính baèng decibel - watts
N = 10logk + 10 log T + 10logW
= -228,6 dbW + 10logT + 10logW
Nhieãu do phaùch taàn soá beân trong Khi tín hieäu vôùi caùc taàn soá khaùc nhau truyeàn treân moâi tröôøng
coù theå seõ sinh ra nhieãu noäi boä. Keát quaû cuûa nhieãu noäi boä coù theå sinh ra taàn soá laø coäng hoaëc tröø
2 tín hieäu goác hoaëc laø nhaân cuûa tín hieäu ñoù. Ví duï söï troän caùc tín hieäu coù taàn soá f1, f2 coù theå
sinh ra taàn soá f1+f2 vaø noù seõ laøm taêng cho tín hieäu taàn soá f1+f2 saün coù.
Nhieãu do hieän töôïng phaùch ñoù sinh ra do hieän töôïng khoâng tuyeán tính trong caùc thieát bò phaùt,
thu, heä thoáng truyeàn ... Thöôøng heä thoáng khoâng tuyeán tính, tín hieäu ôû ñaàu ra laø haøm phöùc taïp
cuûa tín hieäu ñaàu vaøo.
Hình 2.9 AÛnh höôûng nhieãu treân tín hieäu soá.
Nhieãu xuyeân aâm Nhieãu xuyeân aâm laø nhieãu ta khoâng mong muoán trong khi truyeàn. Ví duï trong
heä thoáng ñieän thoaïi ta coù theå nghe ñöôïc cuoäc noùi chuyeän cuûa ngöôøi khaùc. Noù sinh ra do söï
gheùp ñieän töø giöõa caùc caëp ñöôøng daây song haønh, hay trong caùp ñoàng truïc ñoàng thôøi truyeàn
nhieàu keânh, cuõng coù khi do caùc aêng ten vi ba taïo ra caùc buùp soùng ñònh höôùng.
Nhieãu xung Nhieãu xung laø loaïi nhieãu khoâng lieân tuïc, khoâng quy luaät nhieàu khi noù laø nhöõng ñoät
bieán bieân ñoä lôùn, trong thôøi gian nhoû. Nhieãu sinh ra do nhieàu nguyeân nhaân khaùc nhau nhö ñoät
bieán ñieän töø tröôøng, aùnh saùng, taét baät heä thoáng maùy ...
Tuy nhieân, nhieãu xung laø nguyeân nhaân tröôùc tieân gaây sai soá trong khi truyeàn tín hieäu soá.
Hình veõ 2.9 cho ta ví duï caùch nhìn toång quan vì aûnh höôûng cuûa nhieãu ñeán tín hieäu truyeàn.
2.1.4 Moâi tröôøng truyeàn
Moâi tröôøng truyeàn laø con ñöôøng vaät lyù noái giöõa thieát bò phaùt vaø thieát bò thu trong heä thoáng
truyeàn döõ lieäu. Nhöõng ñaëc tính vaø chaát löôïng cuûa döõ lieäu truyeàn ñöôïc quyeát ñònh bôûi tính chaát
tín hieäu vaø moâi tröôøng truyeàn. Trong tröôøng hôïp söû duïng moâi tröôøng truyeàn ñònh höôùng, baûn
thaân moâi tröôøng truyeàn laø nhaân toá quan troïng quyeát ñònh giôùi haïn söï truyeàn. Baûng 2.1 cho ta
ñaëc tính cô baûn toác ñoä truyeàn, baêng thoâng vaø khoaûng caùch toái ña yeâu caàu laëp laïi vôùi tín hieäu
soá cho caùc moâi tröôøng truyeàn ñònh höôùng.
Moâi tröôøng truyeàn
Toác ñoä truyeàn
Baêng thoâng
Khoaûng caùch caàn laëp laïi
Daây song haønh
Caùp ñoàng truïc
Sôïi quang
4 Mbps
500 Mbps
2 Gbps
250 KHz
350 KHz
2 GHz
2 - 10 Km
1 -10 Km
10 - 100 Km
Baûng 2.1 Ñaëc tính ñöôøng truyeàn vôùi moâi tröôøng ñònh höôùng. ñieåm-ñieåm
Vôùi moâi tröôøng truyeàn khoâng ñònh höôùng, phoå vaø baêng taàn soá cuûa tín hieäu do aêng ten phaùt
quan troïng hôn moâi tröôøng truyeàn. Nhö ta ñaõ bieát, taàn soá trung taâm cuûa tín hieäu laø yeáu toá taïo ra
baêng thoâng vaø toác ñoä truyeàn. Maët khaùc khi duøng aêng ten truyeàn tín hieäu phuï thuoäc vaøo höôùng
cuûa aêng ten. Thöôøng taàn soá thaáp ñöôïc böùc xaï veà moïi höôùng cuûa aêng ten, coøn taàn soá cao laø yeáu
toá ñònh höôùng chuøm tia veà höôùng caàn thieát. Trong moâi tröôøng khoâng ñònh höôùng, soùng vi ba coù
phaïm vi töø 2 - 40 Ghz, nhö vaäy noù coù khaû naêng ñònh höôùng chuøm tia, vaø ta thöôøng duøng cho
ñieåm - ñieåm.
Ngöôøi ta chia khoaûng taàn soá 30 MHz - 1 GHz cho radio vaø caùc daõy taàn soá khaùc nhö hình veõ.
Hình 2.10 Phoå phaân boá tröôøng ñieän töø.
a. Ñöôøng daây song haønh (Twisted Pair)
Mieâu taû vaät lyù
Ñöôøng daây song haønh goàm coù 2 sôïi ñaët song haønh. Caëp daây ñoù laø ñöôøng lieân laïc ñôn. Thöôøng
nhieàu caëp daây nhö vaäy ñöôïc ñaët chung trong moät caùp coù voû boïc. Nhöõng caùp daøi, coù theå chöùa
haøng traêm caëp. Caùc caëp daây ñöôïc caùch ly ñeå traùnh aûnh höôûng ñieän töø vôùi nhau. Loõi daây
thöôøng töø 0,016 - 0,036 inches.
ÖÙng duïng
Noù ñöôïc duøng ñeå truyeàn cho tín hieäu analog cuõng nhö tín hieäu soá. Noù ñöôïc duøng laøm ñuôøng
truïc cho caùc heä thoáng ñieän thoaïi cuõng nhö cho söï lieân laïc trong caùc daõy nhaø.
Trong heä thoáng ñieän thoaïi, maùy ñieän thoaïi ñöôïc noái vôùi heä thoáng toång ñaøi hoaëc toång ñaøi noäi
boä qua daây song haønh. Noù ñöôïc goïi laø voøng noäi boä. Moät toång ñaøi noäi boä cho moät nhaø, toång ñaøi
noäi boä ñoù thöôøng ñöôïc goïi laø PBX (Private Branch Exchange). Chuû yeáu PBX phuïc vuï söï lieân laïc
trong toøa nhaø. Ñeå goïi ra ngoaøi noù phaûi thoâng qua trung keá. Trong tröôøng hôïp ñoù ñoâi daây song
haønh laøm nhieäm vuï chuû yeáu laø taûi tieáng noùi giöõa caùc thueâ bao vaø toång ñaøi noäi boä. Vieäc truyeàn
döõ lieäu chuû yeáu qua khoaûng caùch ngaén. Vôùi caùc PBX hieän ñaïi, toác ñoä truyeàn cöïc ñaïi khoaûng
64 Kbps. Nhöõng vuøng noái noäi boä thöôøng thoâng qua moät modem vôùi toác ñoä truyeàn 9600 bps.
Tuy nhieân caëp daây song haønh cuõng ñöôïc duøng cho caùc ñöôøng trung keá coù khoaûng caùch xa vaø
toác ñoä truyeàn coù theå ñeán 4 Mbps.
Caëp daây song haønh cuõng ñöôïc duøng cho maïng maùy tính cuïc boä trong moät daõy nhaø vì giaù thaønh
reõ.
Ñaëc tính truyeàn
Caëp daây song haønh ñöôïc söû duïng truyeàn tín hieäu analog cuõng nhö tín hieäu soá (digital). Vôùi tín
hieäu analog thöôøng ñöôïc duøng ôû khoaûng 5 - 6 Km. Coøn vôùi tín hieäu soá noù yeàu caàu khoaûng 2 - 3
Km phaûi coù repeater.
Hình 2.11 Söï suy giaûm cuûa moâi tröôøng truyeàn ñònh höôùng.
Hình 2.11 cho ta thaáy söï suy giaûm tín hieäu treân ñöôøng daây song haønh raát maïnh theo taàn soá.
Vôùi caëp daây song haønh deã bò nhieãu vì deã bò aønh höôûng ñieän töø tröôøng. Ví duï neáu ñöôøng daây
ñaët song song vôùi ñöôøng daây nguoàn moät chieàu noù coù theå taïo ra ñænh nhieãu 60Hz. Nhieãu xung
cuõng deã sinh ra trong caëp daây song haønh.
Khi duøng ñeå truyeàn tieáng noùi trong maïch ñieåm - ñieåm vôùi baêng thoâng ñeán 250 Khz ñöôøng daây
seõ taïo suy giaûm khoaûng 1dB/1Km. Ta bieát trong heä thoáng tieáng noùi ñoä suy giaûm cho pheùp 6 dB
nhö vaäy ñöôøng daây 6 Km laø khoaûng caùch toái ña ñöôïc duøng.
Hình 2.12 Quan heä giöõa toác ñoä truyeàn vaø ñoä daøi cuûa caëp daây song haønh duøng RS422.
Trong maïch truyeàn tín hieäu soá ñieåm - ñieåm coù theå truyeàn ñeán haøng Mbps vaø hình 2.12 cho ta
quan heä giöõa toác ñoä truyeàn vaø khoaûng caùch. Khi ta duøng maïch caân baèng vôùi RS422.
b. Caùp ñoàng truïc
Moâ taû vaät lyù
Cuõng nhö caëp daây song haønh, caùp ñoàng truïc goàm coù 2 phaàn nhöng noù caáu truùc khaùc hôn ñeå
cho pheùp laøm vieäc vôùi daõy taàn soá roäng hôn.
Hình 2.13 Caáu taïo caùp ñoàng truïc.
Nhö hình veõ ñaõ chæ, caùp bao goàm oáng truïc beân ngoaøi vaø moät daây daãn beân trong. Giöõa truïc loõi
vaø oáng beân ngoaøi ñöôïc ñaët caùch ñeàu nhau vaø caùch ly bôûi phaàn caùch ñieän. Truïc beân ngoaøi
ñöôïc bao bôûi moät lôùp aùo hoaëc voû boïc. Caùp ñoàng truïc thöôøng coù ñoä lôùn töø 0,4 - 1 inche.
ÖÙng duïng
Caùp ñoàng truïc ñöôïc duøng töông ñoái roäng raõi. Thöôøng laø:
• Ñöôøng truyeàn ñieän thoaïi vôùi khoaûng caùch xa, ñöôøng truyeàn tivi.
• Ñöôøng tivi caùp.
• Maïng cuïc boä (LAN)
• Ñöôøng noái heä thoáng.
Trong caùc heä thoáng ñieän thoaïi, caùp ñoàng truïc laø phaàn töû quan troïng ñeå noái trong khoaûng caùch
xa, qua noù deã daøng noái ñeán caùp quang, maïng viba vaø maïng veä tinh. Neáu duøng caùp ñoàng truïc
cho caùc boä phaân ñöôøng taàn soá (FDM) noù coù theå truyeàn treân 10.000 keânh tieáng noùi ñoàng thôøi.
Noù cuõng ñöôïc söû duïng cho tín hieäu tivi ôû khoaûng caùch xa.
Trong heä thoáng tivi caùp, noù ñöôïc noái sau khi tín hieäu ñöôïc thu vaøo aêng ten noái ñeán caùc nhaø
nhö laø ñöôøng ñieän thoaïi. Caùp coù theå cho haøng chuïc tivi vaø khoaûng caùch ñeán haøng chuïc Km.
Trong maïng cuïc boä (LAN) noù coù theå duøng ñeå noái vôùi soá löôïng maùy lôùn trong phaïm vi toøa nhaø.
Vaø cuoái cuøng noù duøng ñeå noái trong khoaûng caùch ngaén giöõa caùc thieát bò söû duïng cho tín hieäu
analog hoaëc tín hieäu soá.
Ñaëc tính truyeàn
Caùp ñoàng truïc ñöôïc duøng cho caû 2 loaïi tín hieäu: analog vaø digital ôû khoaûng caùch gaàn hoaëc xa.
Nhö hình 2.11 cho ta thaáy veà ñaëc tuyeán taàn soá cuûa caùp ñoàng truïc toát hôn nhieàu so vôùi caëp daây
song haønh. Hình veõ 2.14b cho ta quan heä giöõa nhieãu vaø khoaûng caùch khi duøng caùp ñoàng truïc.
Trong tröôøng hôïp söû duïng caùp ñoàng truïc ñeå truyeàn tín hieäu analog vôùi khoaûng caùch vaøi Km taàn
soá cöïc ñaïi coù theå ñaït ñöôïc »400 Mhz. Vôùi vieäc öùng duïng cho tín hieäu soá ta coù theå ñaït ñöôïc toác
ñoä truyeàn 500 Mbps cho khoaûng caùch toái ña 1,6 Km.
Hình 2.14b Söï phuï thuoäc S/N vaøo khoaûng caùch cuûa caùp ñoàng truïc.
c. Sôïi quang
Moâ taû vaät lyù
Sôïi quang coù ñoä moûng khoaûng 2 - 125 mm laø moâi tröôøng daãn aùnh saùng. Ngöôøi ta duøng thuûy
tinh vaø chaát deûo (nhöïa) ñeå taïo thaønh sôïi quang, sôïi tinh khieát khoù cheá taïo thuû coâng. Sôïi quang
ñöôïc duøng do tính kinh teá vaø hieäu quaû cao.
Moät caùp quang coù truïc nhoû bao goàm 3 phaàn: loõi, lôùp baûo veä vaø voû aùo ngoaøi. Loõi laø phaàn quan
troïng trong cuøng, noù goàm moät hoaëc nhieàu sôïi nhoû xoaén laïi hoaëc sôïi laøm baèng thuûy tinh hoaëc
chaát deõo. Moãi sôïi ñöôïc boïc bôûi lôùp aùo baûo veä. Phaàn cuoái cuøng beân ngoaøi ñöôïc boïc bôøi moät
hay nhieàu lôùp baûo veä. Lôùp baûo veä ngoaøi laø chaát deõo hoaëc caùc vaät lieäu choáng aåm, va chaïm, maøi
moøn vaø nhöõng aûnh höôûng cuûa moâi tröôøng.
ÖÙng duïng
Moät trong nhöõng phaùt minh quan troïng trong vieäc truyeàn soá lieäu laø söï phaùt trieån öùng duïng sôïi
quang vaøo heä thoáng lieân laïc.
Nhöõng ñaëc tính sau ñaây laøm phaân bieät giöõa sôïi quang vaø caëp daây song haønh cuõng nhö caùp
ñoàng truïc:
• Baêng thoâng roäng: Tieàm löïc veà baêng thoâng vaø toác ñoä truyeàn cuûa vaät daãn taêng vôùi taàn soá.
Vôùi daõy taàn roäng lôùn cuûa sôïi quang, toác ñoä döõ lieäu » 2 Gbps treân ñoaïn ñöôøng haøng chuïc
Km ñaõ chöùng minh tính öu vieät cuûa noù so vôùi caùp ñoàng truïc vaø daây song haønh.
• Kích thöôùc nhoû, troïng löôïng nheï: Sôïi quang thöôøng nhoû hôn caùp ñoàng truïc vaø caëp daây
song haønh, ñieàu ñoù raát thuaän tieän khi söû duïng trong nhaø. Troïng löôïng nhoû cuõng laø ñieàu
yeâu caàu khi söû duïng.
• Suy giaûm ít: Phaàn tröôùc cho thaáy caùp quang suy giaûm quaù nhoû so vôùi caùp ñoàng truïc vaø
caëp daây song haønh vaø noù laø haèng soá vôùi khoaûng caùch xa.
• Caùch ly ñieän töø: Sôïi quang khoâng bò aûnh höôûng bôûi tröôøng ñieän töø, do ñoù khoâng sôï
nhieãu xuyeân aâm, nhieãu xung.
• Khoaûng caùch laëp laïi lôùn: Ít caàn phaûi repeater coù nghóa laø giaù thaønh giaûm vaø ít bò sai soá.
Ñoù laø öu ñieåm raát lôùn cuûa sôïi quang. Haõng Standard Electrik Lorenz AG cuûa ñöùc ñaõ
töøng thieát laäp heä thoáng truyeàn vôùi toác ñoä 5 Gbps trong khoaûng caùch 111 km khoâng caàn
repeater. Ñieàu ñoù khoâng theå coù vôùi caùp ñoàng truïc vaø caëp daây song haønh.
Ta coù 5 phaïm vi öùng duïng quan troïng cuûa sôïi quang:
• Ñöôøng noái xa.
• Ñöôøng noái trong thaønh phoá.
• Ñöôøng noái toång ñaøi noâng thoân.
• Voøng laäp ñòa phöông.
• LAN.
Ñöôøng noái xa: Sôïi quang ñeå noái nhöõng ñöôøng ñieän thoaïi coù khoaûng caùch lôùn hôn 1500 km
hoaëc laø coù dung löôïng lôùn (thöôøng 20.000 ñeán 60.000 keânh tieáng noùi). Heä thoáng nhö vaäy seõ reû
hôn khi duøng soùng vi ba hoaëc ñöôøng caùp ñoàng truïc.
Ñöôøng noái trong thaønh phoá: thöôøng coù khoaûng caùch 7 - 8 miles vaø coù theå coù ñeán 100.000
keânh thoaïi. Thuaän tieän nhaát ngöôøi ta choân noù xuoáng ñaát vaù khoâng söû duïng repeater ñeå noái caùc
toång ñaøi trong thaønh phoá hoaëc trong vuøng phuï caän.
Ñöôøng noái noâng thoân: thöôøng coù khoaûng caùch töø 25 - 100 miles, noù cuõng thöôøng noái nhieàu
toång ñaøi cuûa nhieàu haõng khaùc nhau. Haàu heát caùc heä thoáng ñöôïc duøng ôû ñaây coù ñeán hôn 5000
ñöôøng thoaïi. Neáu duøng caùp quang thì deã daøng hôn vi ba.
Maïch noái voøng laäp: ñöôïc noái tröïc tieáp töø moät toång ñaøi ñeán caùc thueâ bao. Thöôøng ngöôøi ta duøng
ñöôøng daây song haønh hoaëc toát hôn thì duøng ñöôøng noái caùc ñoàng truïc.
LAN: Cuoái cuøng laø öùng duïng cuûa sôïi quang trong LAN. Sôïi quang coù theå duøng ñeå truyeàn vôùi toát
ñoä haøng traêm Mbps vaø lieân keát haøng ngaøn maùy trong nhieàu toøa nhaø.
Ñaëc tính truyeàn
Sôïi quang truyeàn tia aùnh saùng tín hieäu maõ ñöôïc phaûn xaï beân trong hoaøn toaøn. Tia phaûn xaï
hoaøn toaøn ñoù ñöôïc giöõ beân trong moâi tröôøng truyeàn vôùi heä soá phaûn xaï lôùn hôn voû boïc beân
ngoaøi cuûa moâi tröôøng. Keát quaû sôïi quang trôû thaønh vaät daãn ñònh höôùng cho phaïm vi taàn soá töø
104 - 1015 hz bao truøm caû daõy phoå nhìn ñöôïc vaø khoâng nhìn ñöôïc.
Hình 2.15 cho ta nguyeân taéc truyeàn cuûa sôïi quang. Nguoàn saùng ñöa aùnh saùng vaøo oáng thuûy
tinh hoaëc chaát deûo. Caùc tia coù goác phaûn xaï nhoû ñeàu ñöôïc phaûn xaï hoaøn toaøn khi truyeàn doïc
theo sôïi quang. Caùc tia khaùc bò haáp thuï hoaøn toaøn ôû voû boïc. Caùch truyeàn nhö vaäy ñöôïc goïi laø
ña caùch, tuøy theo goùc ñeán khaùc nhau maø noù phaûn xaï. Neáu nhö loõi ñöôïc cheá taïo vôùi baùn kính
giaûm ñi thì caùc tia seõ phaûn xaï vôùi moät soá goùc nhoû. Neáu baùn kính ñoù giaõm nhö yeâu caàu cuûa ñoä
daøi böôùc soùng mong muoán thì chæ coù moät goùc hoaëc moät kieåu qua tia truïc. Tia ñoù seõ truyeàn vôùi
hieäu quaû cao nhaát. Vôùi ña caùch, toàn taïi nhieàu ñöôøng. Moãi ñöôøng coù böôùc soùng rieâng thoâng qua
sôïi quang daãn ñeán caùc tín hieäu thaønh phaàn trieät tieâu nhau theo thôøi gian, toác ñoä truyeàn bò
giaûm. Do ñoù chæ coù caùch truyeàn ñôn vôùi moät ñöôøng truyeàn thì tín hieäu khoâng bò suy giaûm.
Hình 2.15a Truyeàn ña caùch.
Hình 2.15b Truyeàn ña caùch coù nuùt soùng.
Hình 2.15 Caùc caùch truyeàn cuûa sôïi quang.
Cuoái cuøng vôùi caùch thay ñoåi heä soá phaûn xaï cho töøng loaïi loõi ta cuõng coù theå coù caùch truyeàn thöù
3 noù laø caùch truyeàn giöõa 2 caùch tröôùc (hình 2.15b).
Coù nhieàu loaïi nguoàn saùng ñöôïc duøng vôùi sôïi quang. Boä phaùt saùng diod (LED) vaø Laser diod
(ILD). Hai loaïi naøy seõ phaùt ra chuøm saùng khi ta ñaët vaøo noù moät ñieän aùp. Neáu duøng LED thì giaù
thaønh thaáp hôn, giaõi nhieät ñoä roäng hôn vaø tuoåi thoï daøi hôn. Neáu duøng ILD thì hieäu quaû hôn vaø
coù theå taêng toác ñoä truyeàn.
Ïôû boä thu, boä phaän phaùt hieän tín hieäu saùng vaø ñoåi töø nguoàn saùng thaønh tín hieäu ñieän laø 1 diot
quang (photo diod). Ta thöôøng duøng 2 loaïi thieát bò sau: boä phaùt hieän PIN vaø boä phaùt hieän APD.
Boä PIN reû hôn nhöng khoâng nhaïy nhö APD. Caû 2 ñeàu döïa treân nguyeân taéc ñeám caùc photon.
Photo diod PIN döïa treân cô sôû maët gheùp giöõa P vaø N cuûa diod coøn AID thì töông töï nhöng söû
duïng tröôøng maïnh hôn.
Nguoàn saùng
LED hoaëc Laser
20MHz/km
khoù
LED hoaëc Laser
> 1GHz/km
khoù
Laser
ñeán 1000GHz/km
khoù
Baêng thoâng
Söï noái daây
öùng duïng ñieån hình
ñöôøng noái döõ lieäu
maùy tính, LAN
Reû
ñöôøng daây ñieän thoaïi
khoaûng caùch xa
Hôi ñaét
ñöôøng lieân laïc
khoaûng caùch xa
ñaét
Giaù thaønh
Kích thöôùc loõi (m m)
Kích thöôùc voû (m m)
Ñoä suy giaûm dB/km
> 80 m m
> 160 m m
0.5 - 2.0
50 - 60 m m
100 - 120 m m
0.5 - 2.0
1.5 - 5 m m
15 - 50 m m
0.15
Baûng so saùnh giöõa 3 loaïi sôïi quang
Böôùc soùng söû duïng coù quan heä nhieàu vôùi loaïi truyeàn vaø toác ñoä. Trong 3 loaïi truyeàn thì truyeàn
ñôn vaø truyeàn ña caùch coù theå duøng cho haàu heát caùc böôùc soùng aùnh saùng vaø coù theå xöû duïng
laser hoaëc LED laøm nguoàn saùng. Trong sôïi quang söï truyeàn lan aùnh saùng toát nhaát vôùi 3 böôùc
soùng 850, 1300, 1500nm (nanometer). Haàu heát caùc öùng duïng hieän nay ñeàu duøng nguoàn saùng
LED hoaëc laser coù böôùc soùng 850nm vì noù khoâng maéc laém vaø coù toác ñoä truyeàn khoaûng 100
Mbps trong khoaûng caùch vaøi km. ñeå coù ñöôïc toác ñoä cao hôn vaø khoaûng caùch xa hôn ngöôøi ta
duøng LED hoaëc laser vôùi böôùc soùng 1300nm, neáu caàn toác ñoä cao vaø khoaûng caùch xa hôn nöõa
thì duøng laser coù böôùc soùng 1500nm.
Trong kyõ thuaät truyeàn soá lieäu duøng sôïi quang, ngöôøi ta duøng phöông phaùp ñieàu bieân (ASK). Ñeå
cho boä phaùt LED laøm vieäc vôùi giaù trò nhò phaân laø 1 thì cho ra xung aùnh saùng ngaén, vaø vôùi giaù
trò nhò phaân laø 0 thì khoâng coù aùnh saùng. Nhö vaäy nguoàn saùng coù möùc thaáp bieåu thò giaù trò 0 vaø
möùc cao bieåu thò giaù trò 1.
d. Vi ba maët ñaát:
Moâ taû vaät lyù
Loaïi aêng-ten thöôøng duøng cho noù thöôøng laø ñóa parabol vôùi kích thöôùc khoaûng 10 feet. AÊng-ten
ñöôïc coá ñònh vaø höôùng chuøm tia ñeán ñöôøng daãn nhìn thaáy ñöôïc ñeán aêng ten boä thu. AÊng-ten vi
ba ñöôïc gaén ôû ñoä cao ñeå phaïm vi hoaït ñoäng giöõa 2 aêng-ten khoâng bò vaät caûn. Khi khoâng coù vaät
caûn khoaûng caùch giöõa 2 aêng-ten ñöôïc ñònh nghóa:
d: khoaûng caùch giöõa 2 aêng-ten ñöôïc tính baèng Km
h: ñoä cao cuûa aêng-ten ñöôïc tính baèng m.
K: laø yeáu toá theâm vaøo ñeå tính cho söï phaûn xaï hoaëc haáp thuï do beà maët traùi ñaát cong
vôùi söï truyeàn lan ñeán ñieåm thaáy ñöôïc. Giaù trò K toát nhaát laø K=4/3.
Nhö vaäy neáu nhö 2 aêng-ten vi ba ñaët ôû ñoä cao 100m coù theå ñaët xa nhau: d = 7.14 Ö 133 =
82Km. Ñeå coù theå truyeàn soùng vi ba ôû khoaûng caùch xa, ngöôøi ta ñaët caùc thaùp tieáp söùc lieân tieáp,
ñöôøng noái ñieåm-ñieåm lieân tieáp ñoù seõ thoûa maõn khoaûng caùch ta mong muoán.
ÖÙng duïng
Coâng duïng tröôùc tieân cuûa heä thoáng vi ba maët ñaát laø phuïc vuï cho heä thoáng thoâng tin lieân laïc xa
trong khoaûng caùch lôùn vaø chaát löôïng cao cuõng nhö laø thay theá heä thoáng caùp ñoàng truïc trong
truyeàn hình caùp vaø tieáng noùi. Gioáng nhö caùp ñoàng truïc, soùng vi ba coù theå yeâu caàu khueách ñaïi
hoaëc repeater ôû khoaûng caùch xa hôn nhöng yeâu caàu phaûi nhìn thaáy nhau. Ngöôøi ta duøng vi ba
cho caû hai tröôøng hôïp: tieáng noùi vaø hình aûnh.
Baêng
Tín hieäu lieân tuïc
Tín hieäu soá
ÖÙng duïng
taàn
Teân
Ñieàu cheá
Baêng thoâng
Ñieàu cheá
Toác ñoä
30 – 300
LF
ASK,FSK,MSK
0.1 – 100
bps
Haøng haûi
kHz
300 – 3000
kHz
10 – 1000
bps
MF
HF
ASK,FSK,MSK
ASK,FSK,MSK
Thöông maïi
AM radio
AM
To 4 kHz
To 4 kHz
3 – 30
MHz
10 – 3000
bps
Radio soùng ngaén
Radio CB
AM, SSB
30 – 300
To 100
Tivi VHF
MHz
VHF
UHF
SHF
EHF
AM, SSB; FM
FM, SSB
FM
5 kHz to 5
MHz
FSK,PSK
PSK
kbps
Radio FM
300 – 3000
MHz
To 10
Mbps
To 100
Mbps
To 750
Mbps
Tivi UHF
To 20 MHz
Viba maët ñaát
Viba maët ñaát
Viba treân khoâng
Ngaén ñieåm – ñieåm
3 – 30
GHz
To 500 MHz
To 1 GHz
PSK
30 – 300
GHz
FM
PSK
Baûng ñaëc tính cuûa baêng lieân laïc khoâng ñònh höôùng
Moät öùng duïng nöõa cuûa vi ba laø duøng cho caùc ñöôøng noái ñieåm-ñieåm giöõa caùc toøa nhaø, noù coù theå
duøng cho ñöôøng daây ti vi kheùp kín hoaëc ñöôøng noái döõ lieäu giöõa caùc maïng maùy tính.
ÖÙng duïng cuoái cuøng cuûa soùng vi ba maët ñaát laø ñeå truyeàn döõ lieäu soá trong vuøng nhoû (baùn kính
<10Km). Döï aùn ñoù goïi laø "cung caáp döõ lieäu ñòa phöông" vaø noù döï ñònh seõ thay theá ñöôøng daây
ñieän thoaïi cho maïng kyõ thuaät soá.
Ñaëc tính truyeàn
Nhö baûng ñaõ cho, phoå cuûa soùng mang khi söû duïng vi ba raát roäng. Taàn soá ñöôïc söû duïng ñeå
truyeàn ñeàu trong phaïm vi 2 – 40GHz. Taàn soá cao, baêng thoâng roäng daãn ñeán toác ñoä truyeàn lôùn.
Baûng sau cho ta baêng thoâng vaø toác ñoä truyeàn cuûa moät soá heä thoáng ñieån hình:
Baêng taàn (GHz)
Baêng thoâng (MHz)
Toác ñoä (Mbps)
2
6
7
30
12
90
11
18
40
90
220
274
Cuõng nhö baát kyø heä thoáng truyeàn naøo, söï suy giaûm cuûa tín hieäu töø nguoàn trong vi ba coù theå
tính:
ôû ñaây,
d: khoaûng caùch
l : böôùc soùng
Ñoä suy giaûm ñoù tyû leä vôùi bình phöông cuûa khoaûng caùch. Nhö vaäy khaùc vôùi ñöôøng daây song
haønh vaø caùp ñoàng truïc, ñoä suy giaûm cuûa noù chæ tyû leä vôùi d. Caùc boä repeater hoaëc khueách ñaïi
trong heä thoáng söû duïng vi ba coù theå ñaët caùch xa nhau töø 10 – 100 Km.
Nhö baûng treân cho ta phaïm vi cho pheùp cuûa taàn soá soùng mang ôû caùc baêng do FCC qui ñònh.
Baêng thöôøng ñöôïc söû duïng cho thoâng tin lieân laïc khoaûng caùch xa, taàn soá cao laø 4GHz – 6GHz.
Do söï söû duïng quaù nhieàu daãn ñeán ngheõn, hieän taïi ngöôøi ta söû duïng theâm baêng 11GHz.
Baêng 12GHz duøng cho tivi caùp. FCC qui ñònh baêng 10GHz döï tröõ cho vieäc cung caáp soá lieäu
cuïc boä goïi laø dòch vuï ñaàu cuoái duøng kyõ thuaät soá. Cuoái cuøng chuùng ta thaáy baêng taàn cao cuûa
viba ñöôïc duøng cho ñöôøng noái ñieåm – ñieåm khoaûng caùch ngaén giöõa caùc daõy nhaø, ñieån hình ôû
ñaây laø taàn soá 22GHz. Nhöõng daõy taàn soá cao ñoù khoâng ñöôïc duøng ôû khoaûng caùch xa vì noù bò
suy giaûm. Hôn nöõa ôû taàn soá cao aêng ten coù kích thöôùc nhoû vaø reû.
e. Vi ba veä tinh:
Moâ taû vaät lyù
Veä tinh thoâng tin laø moät traïm chuyeån tieáp. Noù duøng ñeå noái hai hoaëc nhieàu boä thu phaùt cô baûn
vaø ñöôïc coi nhö laø traïm maët ñaát hay traïm ñaát. Boä thu cuûa veä tinh truyeàn treân moät baêng taàn
(ñöôøng leân), khuyeách ñaïi (cho tín hieäu analog), repeater (cho tín hieäu soá) vaø chuyeån noù sang
baêng taàn khaùc (ñöôøng xuoáng). Moät veä tinh quyõ ñaïo ñôn giaûn coù theå taùc ñoäng treân nhieàu baêng
taàn maø ta goïi laø keânh, hay ñôn giaûn laø caàu truyeàn thoâng.
Hình 2.15b cho ta moät caùch toång quaùt con ñöôøng giöõa hai traïm lieân laïc qua veä tinh. Hình a
cho ta ñöôøng noái giöõa 2 aêng ten maët ñaát vaø hình b laø veä tinh söû duïng cho moät traïm maët ñaát
truyeàn vaø nhieàu traïm maët ñaát thu.
Hình 2.15b1 Ñöôøng noái ñieåm-ñieåm duøng viba veä tinh.
Hình 2.15b2 Ñöôøng noái veä tinh.
Hình 2.15b Caáu hình thoâng tin lieân laïc veä tinh.
Ñeå moät veä tinh lieân laïc laøm vieäc coù hieäu quaû, thoâng thöôøng yeâu caàu noù phaûi töï quay quanh noù.
Maët khaùc vì lyù do phaûi nhìn thaáy nhau neân toác ñoä quay cuûa noù phaûi baèng toác ñoä quay cuûa traùi
ñaát. Toác ñoä ñoù laø 35.784 Km.
Hai veä tinh coù theå cuøng duøng moät baêng taàn soá neáu noù caùch nhau ñuû xa. Hieän taïi tieâu chuaån
yeâu caàu laø 40 (ño töø traùi ñaát) cho daõy baêng taàn 4 – 6GHz vaø 30 cho daõy baêng taàn 12/14 GHz.
Nhö vaäy soá löôïng veä tinh coù theå seõ bò haïn cheá.
Coâng duïng
Veä tinh lieân laïc laø cuoäc caùch maïng veà kyõ thuaät. Noù quan troïng cuõng nhö sôïi quang. Sau ñaây laø
moät soá öùng duïng quan troïng cuûa noù:
• phaân phoái: truyeàn hình
• truyeàn ñieän thoaïi khoaûng caùch xa
• maïng thöông maïi tö nhaân
Do soùng truyeàn lan töï nhieân neân veä tinh laø boä phaän cung caáp toát cho truyeàn hình vaø do ñoù noù
ñöôïc duøng roäng raõi treân theá giôùi. Nhö thoâng leä moät maïng ñöôïc chöông trình hoùa töø moät trung
taâm. Chöông trình ñöôïc truyeàn leân veä tinh vaø noù ñöôïc phuû xuoáng nhieàu traïm vôùi chöông trình
ñaõ cung caáp.
Moät maïng dòch vuï phaùt thanh truyeàn hình coâng coâng PBS (Public Broadcasting Service), cung
caáp chöông trình cuûa noù cho taát caû caùc maùy duøng keânh cuûa noù vaø heä thoáng truyeàn hình caùp
nhaän caùc chöông trình töø veä tinh vaø cung caáp laïi. Haàu heát caùc öùng duïng hieän taïi cuûa coâng
ngheä veä tinh cho heä thoáng truyeàn hình phaân boá laø veä tinh phaùt thanh truyeàn hình tröïc tieáp
DBS (Direct Broadcast Satellite), trong heä thoáng ñoù ñöôïc truyeàn tröïc tieáp ñeán caùc gia ñình söû
duïng. Giaù thaønh vaø kích thöôùc aêng ten thu giaûm daãn ñeán heä DBS söû duïng kinh teá vaø nhieàu
keânh ñöôïc döï kieán ñöa vaøo söû duïng.
Söï truyeàn thoâng qua veä tinh daïng ñieåm – ñieåm coøn ñöôïc söû duïng cho caùc trung keá giöõa toång
ñaøi ñieän thoaïi trong maïng ñieän thoaïi coâng coäng. Noù laø moâi tröôøng toái öu cho trung keá quoác teá
vaø thích öùng vôùi caùc heä thoáng maët ñaát cho nhöõng ñöôøng noái quoác teá khoaûng caùch xa.
Cuoái cuøng, haøng loaït caùc öùng duïng soá lieäu thöông maïi ôû veä tinh. Veä tinh coù theå chia toång dung
löôïng cuûa noù cho caùc keânh vaø cung caáp caùc keânh ñoù cho ngöôøi söû duïng. Ngöôøi söû duïng tuøy
theo aêng ten cuûa mình coù theå duøng caùc keânh cuûa veä tinh cho maïng rieâng. Thoâng thöôøng,
nhöõng öùng duïng nhö vaäy coù giaù thaønh cao vaø bò haïn cheá do nhieàu toå chöùc yeâu caàu.
Hieän taïi ñaõ coù nhieàu heä thoáng thieát bò ñaàu cuoái nhoû (VSAT) giaù thaønh thaáp. Hình 2.15c cho ta
caáu hình cuûa VSAT. Nhieàu thieát bò ñaàu cuoái ñöôïc noái vaøo aêng ten VSAT. Theo moät soá nguyeân
taéc nhaát ñònh, nhöõng traïm ñoù chia dung löôïng truyeàn cuûa noù cho söï truyeàn cuûa caùc traïm hub.
Caùc traïm HUB coù theå trao ñoåi thoâng baùo vôùi caùc traïm thueâ bao vaø coù theå chuyeån tieáp caùc
thoâng baùo giöõa caùc thueâ bao.
Hình 2.15c Caáu hình cuûa VSAT.
Ñaëc tính truyeàn
Phaïm vi taàn soá toát nhaát cho truyeàn veä tinh trong khoaûng 1 – 10GHz. Döôùi 1GHz seõ bò aûnh
höôûng nhieãu töø thieân nhieân, maët trôøi, khí quyeån … Treân 10GHz tín hieäu deã bò suy giaûm trong
taàn khí quyeån.
Haàu heát caùc veä tinh ñieåm – ñieåm hieän taïi söû duïng baêng thoâng taàn soá khoaûng 5,926 –
6,425GHz ñeå truyeàn töø maët ñaát (truyeàn leân) vaø baêng thoâng 3.7 – 4.2GHz ñeå truyeàn töø veä tinh
xuoáng maët ñaát (truyeàn xuoáng). Ta goïi baêng ñoù laø baêng 4/6GHz hoaëc baêng C. Chuù yù raèng:
ñöôøng truyeàn leân vaø ñöôøng truyeàn xuoâng coù taàn soá khaùc nhau. Vôùi nhöõng tín hieäu lieân tuïc, veä
tinh khoâng theå truyeàn vaø nhaän cuøng taàn soá. Tín hieäu nhaän töø maët ñaát treân moät taàn soá seõ phaûi
trôû laïi vôùi taàn soá khaùc.
Baêng C toát nhaát trong khoaûng töø 1GHz ñeán 10GHz nhöng bò baûo hoøa, vì vaäy baêng 12/14GHz
(baêng Ku) ñöôïc duøng (ñöôøng leân 14 – 14,5GHz) vaø ñöôøng xuoáng 11,7 – 12,2GHz). Trong baêng
taàn naøy vaán ñeà suy giaûm tín hieäu caàn phaûi xöû lyù. Cuõng nhö trong baêng C. Nhöõng heä thoáng ôû
baêng Ku yeâu caàu toác ñoä ñöôøng leân vaø xuoáng cao vaø nhöõng caàu thu chuyeån tieáp phaûi nhaïy. Tuy
nhieân, nhöõng traïm thu maët ñaát nhoû vaø reû coù theå duøng ñöôïc. Ku baêng ñöôïc aùp duïng toát trong heä
thoáng VSAT sau C baêng.
Moät phaùt trieån môùi laø duøng veä tinh cho thoâng tin di ñoäng. Ñeå phuïc vuï cho muïc ñích naøy
nhöõng thieát bò thu nhoû, reû ñöôïc duøng ñeán vaø söï truyeàn laø 2 chieàu toaøn phaàn giöõa ngöôøi söû duïng
vaø veä tinh. Dòch vuï naøy nhö laø radio söû duïng trong phaïm vi quoác gia. ñeå phuïc vuï dòch vuï naøy
ngöôøi ta söû duïng baêng L coù daõy taàn töø 1,6465 – 1,66GHz (ñöôøng leân 1,545GHz vaø ñöôøng
xuoáng 1,5585GHz).
Caàn chuù yù raèng trong thoâng tin veä tinh do truyeàn trong khoaûng caùch xa neân bò chaäm khoaûng
240 ñeán 300ms keå töø khi truyeàn töø moät traïm ôû maët ñaát ñeán khi thu ñöôïc ôû moät traïm maët ñaát
khaùc. Thôøi gian chaäm ñoù raát ñaùng quan taâm trong söï trao ñoåi giöõa ñieän thoaïi vaø maùy tính. Vieäc
ñoù cuõng taïo ra moät soá vaán ñeà khi kieåm tra sai vaø kieåm tra doøng, chuùng ta seõ thaûo luaän sau. Hôn
nöõa soùng vi ba veä tinh laø moâi tröôøng truyeàn thoâng töï nhieân, nhieàu traïm coù theå truyeàn ñeán veä
tinh vaø söï truyeàn töø veä tinh nhieàu traïm coù theå thu ñöôïc ñoàng thôøi.
f. Soùng Radio:
Moâ taû vaät lyù
Nguyeân lyù caên baûn ñeå phaân bieät giöõa radio vaø soùng viba laø: radio thì khoâng ñònh höôùng, coøn
viba laø taäp trung. Nhö vaäy radio khoâng caàn aêng ten ñóa vaø aêng ten cuûa noù cuõng khoâng caàn ñaët
ôû treân ñoä cao vaø coù kích thöôùc chính xaùc.
ÖÙng duïng
Radio laø moät caùch goïi chung cho ngöôøi söû duïng baêng taàn soá nhö trong baûng ñaõ cho ôû treân.
Chuùng ta duøng noù vôùi khoaûng söû duïng roäng hôn goàm caû VHF vaø moät phaân baêng UHF: 30MHz
– 1GHz. Baêng naøy bao goàm caû FM vaø UHF, VHF cho truyeàn hình.
Moät loaïi thoâng tin döõ lieäu soá thöôøng duøng laø radio goùi. Moät heä thoáng radio goùi söû duïng aêng ten
maët ñaát cho nhieàu ñòa ñieåm trong maïng truyeàn döõ lieäu.
Ñaëc tính truyeàn
Phaïm vi 30MHz ñeán 1GHz raát coù hieäu quaû cho thoâng tin lieân laïc. Khoâng gioáng nhö soùng ñieän
töø taàn soá thaáp, taàng ñieän ly laø trong suoát cho soùng radio khoaûng 30MHz. Söï truyeàn nhö vaäy bò
haïn cheá bôûi taàm nhìn thaáy vaø khoaûng caùch truyeàn seõ khoâng bò aûnh höôûng giöõa caùc traïm vôùi
nhau do söï phaûn xaï cuûa taàng khí quyeån. Cuõng khoâng gioáng nhö vuøng cuûa soùng viba taàn soá cao,
soùng radio cuõng khoâng nhaïy vôùi möa rôi. ñoái vôùi thoâng tin ñoù, trôû ngaïi lôùn nhaát cuûa baêng taàn
naøy laø toác ñoä truyeàn khoâng cao, töø Kbps ñeán Mbps.
Nhö trong heä thoáng truyeàn lan ñieåm nhìn thaáy ñöôïc, soùng radio cuõng söû duïng bieåu thöùc ñoä xa
cöïc ñaïi ñeå tính khoaûng caùch giöõa traïm phaùt vaø traïm thu:
Vaø bieåu thöùc suy giaûm cuõng ñöôïc tính:
Do böôùc soùng l cuûa soùng radio khoâng daøi laém neân ñoä suy giaûm ít hôn.
Coù nhieàu con ñöôøng laøm aûnh höôûng ñeán soùng radio: phaûn xaï maët ñaát, nöôùc, caùc vaät caûn thieân
nhieân giöõa caùc aêng ten. Nhöõng hieäu öùng ñoù seõ laøm cho khi nhaän tivi taïo thaønh nhieàu aûnh,
khoâng neùt.
Nhöõng ñaëc tính truyeàn cuûa söï söû duïng soùng radio trong thoâng tin lieân laïc nhö ñaõ noùi ôû treân. Heä
thoáng ñaàu tieân nhö vaäy laø heä thoáng ALOHA ôû Hawaii, hai baêng taàn soá ñöôïc duøng laø
407,35MHz duøng cho thieát bò ñaàu cuoái söû duïng truyeàn ñeán trung taâm ñieàu khieån vaø
413,475MHz ñeå truyeàn theo höôùng vò trí. Baêng thoâng cho caû hai keânh laø 100KHz vaø toác ñoä
truyeàn laø 9.600 bps. Söï truyeàn ñöôïc thöïc hieän töøng khoaûng ngaén döõ lieäu goïi laø goùi. Khoaûng
caùch giöõa hai ñieåm khoaûng 30Km. Ngöôøi ta söû duïng repeater ñeå taêng khoaûng caùch leân khoaûng
500Km. Moät heä thoáng töông töï ôû Montreùal, phaïm vi taàn soá ñöôïc duøng laø 220MHz. Moät heä
thoáng ñieän thoaïi di ñoäng ñöôïc phaùt trieån do haõng Printer Terminal Corp. söû duïng taàn soá
khoaûng 450 – 540MHz.
2.2 Kyõ thuaät soá cho tín hieäu analog
Trong lyù thuyeát tín hieäu cuõng nhö toaùn ñaõ chöùng minh ñöôïc raèng: moät tín hieäu analog neáu ta
giaùn ñoaïn hoùa noù theo quy luaät baét buoäc naøo ñoù (laáy maãu theo thôøi gian), ta truyeàn caùc ñieåm
giaùn ñoaïn ñoù, khi thu laïi caùc giaù trò giaùn ñoaïn ñoù ta coù theå phuïc hoài tín hieäu ñaõ cho. Töø caùch
nghó ñoù ta coù theå duøng tín hieäu analog ñieàu cheá bieân ñoä daõy xung ñaõ cho, ta truyeàn daõy xung
coù bieân ñoä bò ñieàu cheá ñoù. Khi thu ñöôïc daõy xung ñieàu cheá bieân ñoä ta coù theå hoài phuïc laïi tín
hieäu analog caàn truyeàn (kyõ thuaät PAM). Moät caùch khaùc : döïa vaøo giaù trò laáy maãu taïi caùc thôøi
ñieåm, ta maõ hoùa noù thaønh daõy maõ nhò phaân (coù soá coät coá ñònh) göûi ñi qua ñöôøng daây thoâng tin
ñeán boä thu trong daïng tín hieäu soá. Döïa vaøo caùc giaù trò thu ñöôïc ôû boä phaän thu ta laäp laïi tín
hieäu analog caàn thieát (kyõ thuaät PCM).
2.2.1 PAM (Pulse amplitude Modulation)
Trong heä thoáng PAM, khoâng coù thieát bò maõ hoùa vaø giaûi maõ. Ngöôøi ta chæ truyeàn moät daõy xung
coù bieân ñoä ñöôïc ñieàu cheá bôûi tín hieäu anolog thoâng tin caàn truyeàn vaø taàn soá daõy xung ñaùp öùng
taàn soá laáy maãu ñeán boä phaän thu. ôû boä phaän thu seõ phuïc hoài laïi thoâng tin caàn truyeàn.
Hình 2.16 chæ cho ta quaù trình cô baûn cuûa heä thoáng PAM. ñaây laø quaù trình hoaøn toaøn analog
chöa phaûi laø quaù trình soá hoùa, bôûi vì caùc giaù trò maãu coù theå laø giaù trò töùc thôøi cuûa ñieän aùp taïi
thôøi ñieåm ñoù, bieân ñoä ñoù chöa ñöôïc ñoåi thaønh giaù trò rôøi raïc (soá hoùa) vaø giaù trò ñoù laø Va. Xung
ñoù ñöôïc taïo ra coù taàn soá fs baûo ñaûm luaät laáy maãu.
Lyù thuyeát laáy maãu
Giaû thieát raèng caùc tín hieäu maãu ôû ñaàu vaøo coù taàn soá ñuû ñeå coù theå taïo laïi tín hieäu analog ôû boä
phaän thu sau khi qua boä loïc thoâng thaáp (hình 2.16). Toaùn hoïc ñaõ chöùng minh ñöôïc raèng: tín
hieäu analog ñöôïc taïo laïi khi vaø chæ khi taàn soá laáy maãu (fs) lôùn hôn hoaëc baèng 2 laàn taàn soá cao
nhaát cuûa tín hieäu ñaàu vaøo.
fs ³2 fa
Vôùi
fa : taàn soá cöïc ñaïi cuûa tín hieäu ñaàu vaøo,
fs : taàn soá laáy maãu.
Phoå PAM
Chuùng ta coù theå hieåu: taàn soá laáy maãu laø taàn soá mang, maø soùng mang ñaây laø xung coù taàn soá fs
vaø laø xung vuoâng vôùi chu kyø coù 50% troáng vaø bieân ñoä cuûa noù ñöôïc ñieàu cheá bôûi tín hieäu ñaàu
vaøo analog. Vaäy phoå cuûa tín hieäu PAM toàn taïi cao hôn taàn soá cao nhaát cuûa tín hieäu vì fs ³ 2 fa
(hình veõ). Noù goàm coù thaønh phaàn cô baûn vaø thaønh phaàn baäc cao.
Boä loïc thoâng thaáp ôû boä phaän thu chæ cho qua thaønh phaàn thaáp (töø 0 - fs), taïo laïi tín hieäu
analog.
Chuù yù raèng: neáu fs < 2 fa phoå cuûa soùng seõ truøm leân moät phaàn phoå tín hieäu vaøo laøm meùo tín
hieäu khi thu ñöôïc.
Hình 2.16 Heä thoáng thoâng tin soá PAM.
2.2.2 PCM (Pulse Coded Modulation)
Hình 2.17 cho ta sô ñoà khoái cuûa heä thoáng thoâng tin PCM. Söï truyeàn PCM coù theå coi laø söï
truyeàn maõ nhò phaân cuûa PAM ñöôïc soá hoùa. Vôùi n bit cuûa maõ nhò phaân ta coù 2n giaù trò khaùc
nhau. Vì vaäy giaù trò bieân ñoä laáy maãu phaûi ñöôïc löôïng töû hoùa trong phaïm vi coù theå maõ hoùa
ñöôïc.
Khi truyeàn treân ñöôøng daây caùc maõ nhò phaân ñöôïc truyeàn noái tieáp, ñieàu ñoù coù nghóa laø maõ PCM
phaûi ñöôïc dòch chuyeån ra treân ñöôøng daây töøng bit theo thôøi gian. ôû boä phaän thu caàn coù söï bieán
ñoåi töø noái tieáp veà daïng song song. Daõy caùc bit thoâng thöôøng ñöôïc truyeàn ñoàng boä treân ñöôøng
daây.
Hình 2.18 cho ta moät ví duï veà vieäc taïo maõ PCM vôùi 5 coät nhò phaân. Tín hieäu ôû ñaàu vaøo laø Va
vaø noù bieán ñoåi trong khoaûng 0 - 7,75V. Möùc löôïng töû cho laø 0.25V.
Hình 2.17 Heä thoáng thoâng tin soá PCM.
Hình 2.18 Daïng soùng PCM.
Baêng thoâng PCM
Vaán ñeà khoù khaên nhaát cho chuùng ta trong khi chuyeån töø heä thoâng tin analog sang heä PCM laø
baêng thoâng cuûa ñöôøng truyeàn tín hieäu soá. Neáu trong PAM giöõa 2 thôøi gian laáy maãu ta chæ caàn
truyeàn moät xung laáy maãu thì trong PCM ta caàn truyeàn n xung. Soá löôïng bit treân ñöôøng truyeàn
cao hôn nhieàu (n laàn). Giaû söû soùng ñöôïc truyeàn treân ñöôøng daây nhö hình veõ:
Hình 2.19 Baêng thoâng cuûa PCM.
Ñaàu ra br cuûa boä phaùt coù n bit noái tieáp PCM. Ñoä roäng cuûa bit ra Tb laø 1/br.
Ta coù:
br : tính baèng bit/s
Tb : tính baèng
giaây
Vôùi tín hieäu PCM, baêng thoâng cöïc ñaïi khi coù daõy xung vuoâng 1-0-1-0-1-0... Trong tröôøng hôïp
ñoù ta coù 2 bit taïo thaønh moät chu kyø vaø taàn soá cô baûn seõ laø 1/2 soá bit vaø 1/br seõ laø baêng thoâng
cöïc tieåu cuûa ñöôøng truyeàn.
Ví duï: Vôùi PCM 8 bit trong heä thoáng ñieän thoaïi. Choïn fa = 4KHz (cho tieáng noùi f - max = 3.4
KHz), vaäy fs = 8 KHz.
Vaäy soá bit treân ñöôøng truyeàn br = 64 Kbit/s vaø baêng BW cho heä thoáng nhö vaäy laø 32 KHz.
Sai soá löôïng töû hoùa
Trong heä PCM, khi ta choïn n (soá coät nhò phaân cho maõ) ta coù 2n giaù trò ñeå bieåu dieãn bieân ñoä.
Nhö vaäy ta caàn phaûi löôïng töû hoùa giaù trò laáy maãu theo maõ. Giaù trò bieåu dieãn baây giôø coù theå
khoâng hoaøn toaøn chính xaùc theo giaù trò vol khi laáy maãu, vieäc laøm ñoù daãn ñeán sai soá, ngöôøi ta
goïi sai soá ñoù laø sai soá do löôïng töû hoùa (hoaëc nhieãu löôïng töû hoùa). Khi ta choïn n ñuû lôùn thì sai soá
ñoù nhoû coù theå chaáp nhaän ñöôïc, tuy nhieân vieäc choïn n coøn phuï thuoäc vaøo baêng thoâng nöõa.
Hình 2.20a Phöông phaùp löôïng töû hoùa.
Hình 2.20b Sai soá do löôïng töû hoùa.
Hình 2.20a cho ta giaù trò töông öùng giöõa ñieän aùp vaø giaù trò maõ nhò phaân n coät PCM. Va naèm
trong khoaûng +Vm vaø -Vm. Ta coù giaù trò moãi naác laø:
Hình 2.20b cho ta thaáy neáu choïn n = 8 vaø Vm = 5.1V. Nhö vaäy ta coù:
Sai soá cöïc ñaïi cho moät laàn laáy maãu baát kyø laø
Neáu goïi q laø sai soá töông ñoái khi laáy maãu ta coù:
Neáu tính % ta coù:
%
Töø ñoù ta coù:
Töø phöông trình treân ta coù quan heä giöõa %q, Vm vaø Va nhö hình veõ.
Ta cuõng coù theå tính ñöôïc soá n khi cho sai soá löôïng töû hoùa %q, Vm , Va
Ví duï: Choïn n baûo ñaûm %q = 10 vaø Va = 5% Vm
Ta coù:
Ta choïn: n = 8
Hình 2.21 Sai soá phaàn traêm.
2.3 PCM trong heä thoáng ñieän thoaïi
Trong heä thoáng ñieän thoaïi, PCM khoâng ñöôïc duøng ñeå truyeàn treân ñöôøng daây töø thueâ bao ñeán
toång ñaøi. Noù chæ ñöôïc duøng trong toång ñaøi töø sau maïch thueâ bao. ôû ñoù ngöôøi ta duøng caùc keânh
multiplex cho maõ sau khi laáy caùc maãu cuûa 24 ñöôøng tieáng noùi.
Hình 2.22 Toång ñaøi ñieän thoaïi duøng PCM.
Hình 2.22 cho ta sô ñoà khoái cuûa moät toång ñaøi duøng PCM. ÔÛ ñoù caùc tín hieäu analog töø caùc thueâ
bao sau khi qua boä loïc thoâng thaáp ñöôïc multiplex töø 24 ñöôøng thaønh moät keânh toác ñoä cao. Boä
bieán ñoåi A - D seõ bieán ñoåi noù thaønh tín hieäu PCM vaø ñoåi sang daïng truyeàn noái tieáp.
Ngöôïc laïi caùc tín hieäu PCM daïng noái tieáp ñöôïc chuyeån thaønh song song, sau ñoù ñoåi D - A vaø
thoâng qua boä demultiplex (analog) ñöa ñeán caùc thueâ bao.
Ngaøy nay, ngöôøi ta ñaõ cheá taïo nhöõng vi maïch chuyeân duïng ñeå maõ hoùa vaø giaûi maõ cho maõ
PCM (Coder vaø Decoder) goïi laø CODEC. Nhôø vaäy ta coù theå duøng CODEC keát hôïp vôùi caùc TDM
(Time Division Multiplex) taïo thaønh caùc toång ñaøi soá coù caáu hình nhö hình 2.23.
Ta choïn taàn soá cöïc ñaïi cho tieáng noùi fa = 4 KHz, vaäy taàn soá laáy maãu fs = 8 KHz. Ta duøng maõ
PCM vôùi n = 8
Hình 2.23 Toång ñaøi ñieän thoaïi duøng PCM vôùi CODEC.
Khung thôøi gian cho PCM
Nhö ñaõ noùi ôû treân, trong ñieän thoaïi ngöôøi ta söû duïng 24 keânh toác ñoä thaáp thaønh moät keânh toác
ñoä cao. Moãi keânh toác ñoä thaáp coù 8 bit. Vaäy moãi keânh toác ñoä cao (khung thôøi gian) coù 24 x 8 =
192 bit. Ngöôøi ta duøng 1 bit ôû ñaàu khung thôøi gian ñeå truyeàn tín hieäu ñoàng boä. Vaäy toång soá bit
treân ñöôøng toác ñoä cao laø 193 bit cho moät khung.
Chu kyø laäp laïi cuûa caùc khung laø 12 (1,5 ms). Moãi töø maõ coù ñoä daøi 5.18ms vaø chu kyø laäp laïi
cho moät khung thôøi gian laø 125ms cho 193 bit.
Bit ñoàng boä ñöôïc thieát laäp 1 hay 0 tuøy theo khung thôøi gian vaø ñöôïc quy ñònh nhö hình veõ. Caùc
bit s cuûa khung leû taïo thaønh 101010 vaø caùc s cuûa khung chaún cho ta 001110.
Hình 2.24 Khung thôøi gian PCM trong ñieän thoaïi.
2.4 Maùy thoâng tin PCM-30
Maùy thoâng tin PCM-30 laø loaïi maùy thoâng tin duøng kyõ thuaät PCM vaø coù theå söû duïng cho 30
ñöôøng. ñaây laø thieát bò ñaàu cuoái tröôùc khi ñeán thueâ bao.
a. Caáu truùc cô baûn
Moät heä thoáng PCM-30 bao goàm caùc maùy PDM-30 ôû ñaàu cuoái vaø caùc thieát bò ñöôøng daây.
KZU : noái giöõa maïng lieân laïc vôùi thieát bò truyeàn tin PCM-30, noù coù nhieäm vuï phoái hôïp töø maïch
2 daây hoaëc 4 daây vôùi heä thoáng truyeàn. Töø nhieäm vuï ñoù ngöôøi ta coù theå chia KZU thaønh 2 loaïi
KZU2 vaø KZU4.
Hình 2.25 Sô ñoà khoái PCM-30.
Heä thoáng PCM-30 laø heä thoáng duøng 4 daây. Qua noù aâm thanh seõ ñeán caùc ñieåm thoâng tin.
Trong thoâng tin coù 2 loaïi: thoâng tin ñeán vaø thoâng tin ñi. Vaø ngöôøi ta phaân bieät thaønh KZU.G2
vaø KZUK2. Töông töï ta coù KZUG4 vaø KZUK4. Nhöõng yeâu caàu vaø chæ tieâu seõ ñöôïc trình baøy
trong khoaûng thôøi gian 16 trong khung thôøi gian.
Þ Multiplex
Multiplex nhaän daïng
Multiplex trung taâm giaûi quyeát maõ, giaûi maõ vaø multiplex. Trong CODEC bieán ñoåi A
« D, coù nghóa laø sau khi laáy maãu vôùi taàn soá 8 KHz vaø ñöôïc maõ hoùa thaønh töø maõ 8
bit vaø cung caáp cho Multiplex. ôû ñaây seõ taïo theo khung thôøi gian vaø taïo thaønh tín
hieäu 2MBit cung caáp cho boä taïo maõ HDB-3. Trong tröôøng hôïp thu thì qui trình treân
ñöôïc tieán haønh ngöôïc laïi.
Hình 2.26 Maùy PCM-30.
b. Khung thôøi gian cho maùy PCM-30
Chuùng ta bieát: taàn soá laáy maãu laø 8 KHz, nhö vaäy khoaûng thôøi gian töø laàn laáy maãu naøy ñeán laàn
sau laø 125 ms. Treân ñöôøng daây coù theå truyeàn cöïc ñaïi laø 2 MBit/s. ñieàu ñoù coù nghóa laø thôøi gian
toàn taïi 1 bit laø
Moät töø cuûa PCM coù 8 bit, thôøi gian toàn taïi cuûa moät töø laø: 8 * 0.5 = 4 ms
Nhö treân ñaõ noùi, thôøi gian laáy maãu 2 laàn caùch nhau laø 125 ms. Vaäy soá löôïng töø coù theå truyeàn
laø 125/4 = 31.25 töø
Ngöôøi ta choïn soá löôïng töø maõ truyeàn trong 125 ms laø 32 töø.
Vaäy thôøi gian cho 1 töø maõ laø 125/32 = 4,906 ms
Ñoä daøi cuûa moãi bit laø 4,906/8 = 0,488 ms
Þ Vaán ñeà ñoàng boä vaø tín hieäu ôû keânh 0
Ra)Söï ñoàng boä giöõa thieát bò phaùt vaø thieát bò thu seõ ñöôïc thöïc hieän nhôø tín hieäu ôû
keânh 0, ôû ñoù ngöôøi ta phaùt caùc bit 10011011. Thöïc söï maø noùi ñeå ñoàng boä ta chæ
Tải về để xem bản đầy đủ
24 trang
28/04/2022
5140
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Giáo trình Kỹ thuật truyền số liệu - Chương 2: Tín hiệu-đường truyền", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- giao_trinh_ky_thuat_truyen_so_lieu_chuong_2_tin_hieu_duong_t.doc
