cau 1 : Các khái niệm ghép kênh,điều chế,mã hóa,môi trường truyền dẫn

Ghép kênh theo bước sóng (WDM) được dùng cho truyền dẫn cáp quang. Ghép kênh theo bước sóng cho phép các kênh được truyền tại những bước sóng khác nhau cho cùng một hướng hay cả hai hướng trên cùng một sợi quang. ghép kênh theo bước sóng là một biến dạng của ghép kênh theo tần số. Để đạt được tốc độ bít lớn hơn 10Gbit/s người ta đã kết hợp ghép kênh theo thời gian với ghép kênh theo bước sóng.

1.4. Các môi trường truyền dẫn

Truyền dẫn là quá trình truyền tải thông tin giữa các điểm kết nối trong một hệ thống hay trong mạng viễn thông.

Môi trường truyền dẫn có hai loại là hữu tuyến (có dây) và vô tuyến (không dây). Môi trường truyền dẫn hữu tuyến bao gồm các loại đường dây thông tin như cáp đồng nhiều đôi, cáp đồng trục, sợi quang ... Môi trường truyền dẫn vô tuyến là khoảng không bao quanh trái đất, chính là các tầng khí quyển, tầng điện ly và khoảng không vũ trụ khác (không phải chân không).

Ba môi trường quan trọng nhất là:

- Cáp đồng, sử dụng 2 kiểu chính: cáp đôi và cáp đồng trục.

- Cáp quang, sử dụng trong cáp sợi quang.

- Sóng vô tuyến, sử dụng trong các hệ thống thông tin mặt đất điểm-tớiđiểm hoặc các hệ thống phủ sóng khu vực (như điện thoại di dộng) hoặc cho thông tin phủ sóng khu vực thông qua vệ tinh.

a) Môi trường truyền dẫn bằng cáp kim loại:

Cáp kim lạo là một môi trường truyền dẫn lý tưởng cho việc kết nối các thuê bao viễn thông. Có hai loại cáp kim loại chính là cáp đôi phù hợp cho truyền tốc độ thấp và cáp đồng trục được dùng cho phân cấp tốc độ cao.

• Cáp đôi: thường được dùng cho việc truyền dữ liệu tương tự .Chất cách điện được làm bằng giấy tuy nhiên nếu được làm bằng nhựa thì tốt hơn (không nhạy cảm với độ ẩm, duy hao ít tại các tần số cao...) do đó nó được dùng nhiều trong cáp đôi hiện đại. Phần dẫn tín hiệu thường được làm bằng đồng với nhiều loại đường kính khác nhau. Các sợi lõi trong cáp được xoắn vào nhau theo cặp 2 hoặc 4 dây tùy vào ứng dụng cụ thể. Phần lõi chính của cáp kim loại được hình thành nhờ các cặp dây xoắn (2 hay 4) theo các lớp đồng tâm. Các cặp xoắn này đặt liên tiếp nhau và được thay đổi một cách ngẫu nhiên để giảm sự mất cân bằng.

• Cáp đồng trục: dùng cho cả hai hệ thống ghép kênh tần số FDM và hệ thống ghép kênh theo thời gian TDM. Cáp này bao gồm lõi kim loại ở chính giữa và một lớp dân khác bao phủ bên ngoài có hình ống. Lớp dẫn hình ống bên ngoài có lớp bảo vệ chống ảnh hưởng của can nhiễu nên có thể không gây nhiễu và không bị ảnh hưởng bởi các sợi cáp xung quanh.. Phàn lõi bên trong bao gồm nhiều sợi dây đồng. Phần dẫn bên ngoài được cấu tạo từ các lá đồng, trong một số loại cáp thì nó được hàn chặt thành ống.

Cáp đông trục có thể thực hiện cho các tuyến truyền dẫn dung lượng cao (10800 kênh thoại trong hệ thống FDM). Chúng thường được lắp đặt theo từng đôi thực hiện thông tin trên hai hướng giữa các tổng đài nơi có lưu lượng tải tập trung cao.

b) Môi trường truyền dẫn bằng vô tuyến:

Thông tin được truyền đi xa nhờ sóng điện từ. Môi trường truyền sóng (khí quyển trên mặt đất, vũ trụ, nước...) chung cho nhiều kênh vô tuyến.

Ưu điển nổi bật so với truyền bằng dây cáp là không cần bất kỳ một đường dây nào, lắp đặt nhanh gọn không cần đào bới, chi phí đầu tư ít.

- Các tính chất của kênh thông tin vô tuyến (nhược điểm):

+ Sóng vô tuyến tại những tần số này truyền thẳng gọi là truyền dẫn tầm nhìn thẳng, dễ bị tác động bởi vật chắn.

+ Có độ suy hao lớn (tần số càng cao, suy hao càng lớn), thường đạt tới 140 đến 160 db. Khuếch đại tín hiệu khó vì sẽ khuêchs đại cả tạp âm.

+ độ suy hao của kênh vô tuyến thay đổi trong phạm vi rộng. Cường độ trường điện từ tại điểm thu tỉ lệ nghịch với bình phương quãng đường mà sóng đi qua.

+ độ suy giảm của kênh thông tin vô tuyến biến đổi còn do sự biến đổi các tham số khí quyển trái đất.

+ Méo tín hiệu phát đi do hạn chế về phổ tần của nó (năng lượng tập trung ở dải tương đói hẹp).

+ Cạn kiệt về tần số do ngày càng có nhiều hẹ thống vô tuyến xuất hiện

c) Môi trường truyền dẫn cáp quang: truyền sóng trên môi trương cáp quang. Tuyến thông tin cáp quang gồm cả sợi quang và thiết bị thông tin quang. Thiết bị thông tin quang gồm: chuyển đổi mã nhánh phát, chuyển đổi mã nhánh thu, chuyển đổi tín hiệu điên - quang, quang - điện..

- Đặc điểm: băng thông rộng, cự li dài không cần bộ lặp: đặc tính mất mát tín hiệu là rất thấp khoảng 0,2 dB/km. So sánh với các phương tiện khác như đôi dây trần khoảng 30dB/km. Ít chịu ảnh hưởng bởi nhiễu, an toàn, giá thành bảo dưỡng thấp, kích thước gọn nhẹ, linh hoạt..

Ưu điểm

 Mỏng hơn - Cáp quang được thiết kế có đường kính nhỏ hơn cáp đồng.

 Dung lượng tải cao hơn - Bởi vì sợi quang mỏng hơn cáp đồng, nhiều sợi quang có thể được bó vào với đường kính đã cho hơn cáp đồng. Điều này cho phép nhiều kênh đi qua cáp của bạn.

 Suy giảm tín hiệu ít - Tín hiệu bị mất trong cáp quang ít hơn trong cáp đồng.

 Tín hiệu ánh sáng - Không giống tín hiệu điện trong cáp đồng, tín hiệu ánh sáng từ sợi quang không bị nhiễu với những sợi khác trong cùng cáp. Điều này làm cho chất lượng tín hiệu tốt hơn.

 Sử dụng điện nguồn ít hơn - Bởi vì tín hiệu trong cáp quang giảm ít, máy phát có thể sử dụng nguồn thấp hơn thay vì máy phát với điện thế cao được dùng trong cáp đồng.

 Tín hiệu số - Cáp quang lý tưởng thích hợp để tải thông tin dạng số mà đặc biệt hữu dụng trong mạng máy tính.

 Không cháy - Vì không có điện xuyên qua Cáp quang, vì vậy không có nguy cơ hỏa hạn xảy ra.

Nhược điểm:

 Nối cáp khó khăn, dây cáp dẫn càng thẳng càng tốt.

 Chi phí - Chi phí hàn nối và thiết bị đầu cuối cao hơn so với cáp đồng