Bài giảng Học phần Mạng máy tính – Computer networks: Chương 3 - Lớp vật lý Physical Layer

Bài giảng Học phần Mạng máy tính – Computer networks: Chương 3 - Lớp vật lý Physical Layer cung cấp cho các bạn những nội dung về khái niệm; tần số, phương tiện truyền dẫn hữu tuyến; môi trường truyền dẫn vô tuyến; một số mạng truyền thông phổ biến hiện nay.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Học phần Mạng máy tính – Computer networks: Chương 3 - Lớp vật lý Physical LayerHọcphầnMạngMáyTính–Computer Networks Chương3.LớpVậtLý PhysicalLayer 3.1Kháiniệm 3.1.1Tínhiệu:Đạilượngvậtlýđượcsửdụng đểbiểudiễnthôngtin,biếnđổitheothờigian hoặckhônggian.  Tínhiệutươngtự:liêntục,cóbiênđộkhôngbị biếnđổiđộtngộttheothờigian.  Tínhiệusố:khôngliêntục,cóbiênđộthayđổi trongcácmứckhácnhau 3.1Kháiniệm Sửdụngtínhiệutrongtruyềnthông  Cáctínhiệucóthểđượcchuyểnđổiqualạivới nhautrongkhitruyềnthôngsửdụngcácphương phápgiải–điềuchếbằngthiếtbịmodem 3.1.2Tầnsố,phổtầnvàbăngthông TheophântíchFourierthìmộttínhiệug(t)cóthểđược xemlàtổnghợpcủacáctínhiệuthànhphầntheocông thức: Trongđócáctínhiệuthànhphầnđượcbiểudiễntrong 1 côngthứcS(t+T)=s(t) T Tầnsố:f= Phổtầnsố:khoảngtầnsốcủacáctínhiệuthànhphần trongtínhiệubanđầu Băngthôngtuyệtđối:Độrộngphổtầnsố 3.1.2Tầnsố,phổtầnvàbăngthông Băngthông:Phầnlớnnănglượngcủatínhiệu tậptrungvàomộtsốtínhiệu.Độrộngphổtần chocáctínhiệuđóđượcgọilàbăngthônghiệu dụng. Tầnsốcắtfclàtầnsốmànănglượngcủatín hiệubắtđầusuyhao. 3.1.3Dunglượngkênhtruyền Băngthôngcủađườngtruyền:Mỗimôitrườngtruyền dẫnthườngchỉchophépmộtloạitínhiệucótầnsốxác địnhđiqua.Khoảngtầnsốmàtínhiệuđiquamôitrường khônglàmmấtđimộtnửanănglượngcủatínhiệuđó đượcgọilàbăngthôngđườngtruyền,kíhiệulàB. Nyquystchứngminhđượcrằngdunglượngmộtkênh truyềntốiđalà C=2B*log2M,Mlàsốmứclượngtửtrênmộttínhiệu Shanonchứngminhđượcrằngtốcđộdữliệutốiđatrên mộtkênhtruyềncónhiễulà: C=2B*log2(1+S/N),S/Nlàtỉsốtínhiệu/tạpâm,đobằng 10log10S/N,đơnvịlàdecibel(dB) 3.2Phươngtiệntruyềndẫnhữutuyến 3.2.1Cápxoắnđôi:Mộtcặpcápxoắnđôigồm2sợicáp đồngcóđườngkínhkhoảng1mm,tránhnhiễuxuyênâm (crossovertalk),gồm2loại  UTPUnshieldTwistedPair  STPShieldTwistedPair Cắpxoắnđôidựavàobướcxoắnthưahaydàyđược phânthànhcácloạinhưCat3,Cat4,Cat5,Cat5e,Cat6, Cat7… Cat3 Cat5 Bướcxoắn 7.5–10(cm) 0.6–0.85(cm) Băngthông 16MHz 100MHz 3.2Phươngtiệntruyềndẫnhữutuyến 3.2.2Cápđồngtrục:Mộtcápđồngtrụcbaogồmmộtlõi bằngđồngđượcbọcbởimộtvậtliệucáchđiện.Lớp cáchđiệnnàyđượcbaoquanhbởimộtlướidẫndiện. Bênngoàidâycáplàvỏbảovệbằngnhựa.Mộtsợicáp đồngtrụcđơncóđườngkínhtừ1đến2.5cm  Chốngnhiễuđiệntừvàxuyênâmtốt,băngthôngđường truyềnlớn,lênđến1GHz,gồm2loại: 50ohm:dùngchotínhiệusố 75ohm:dùngchotínhiệutươngtựvàtruyềnhình 3.2Phươngtiệntruyềndẫnhữutuyến 3.3.3cápquang Đặcđiểmmôitrường:Khiánhsángtruyềntừmôitrường nàyđếnmôitrườngkhácKhúcxạánhsáng.Độkhúc xạphụthuộcvàotínhchấthaimôitrường(hệsốkhúc xạ).NếugóctớilớnhơnhoặcbằngtiatớihạnPhản xạtoànphần. 3.2Phươngtiệntruyềndẫnhữutuyến Truyềndẫnquang:Đơnvịtínhiệubiểuthịbit1cóxungánh sáng,bit0khôngcóxungánhsáng.Gồm3thànhphầnchính:  Nguồnquang:Diodquanghoặclaser  Môitrườngtruyềndẫn:sợithủytinhrấtnhỏ  Diodthuquang:đầuthuquangtạoxungđiệnvớicáctínhiệu nhậnđượctươngứng 3.2Phươngtiệntruyềndẫnhữutuyến Suyhaoánhsángquasợiquang:phụthuộcvàobướcsóng ánhsángvàmôitrườngtruyềndẫn. PT PT:Côngsuấtphát A 10 log10 PR PR:Côngsuấtthu 3.2Phươngtiệntruyềndẫnhữutuyến Sợiquang:Lõicápđượcbaobọcbởimộtlớpthủy tinhcóchiếtsuấtnhỏhơnđểgiửchoánhsáng phảnxạtoànphầntronglõi.Tiếptheolàmộtlớp vỏnhựađểbảovệ.Thườngngườitachếtạo nhiềusợiquangtrongmộtbócápvàbảovệbằng mộtlớpvỏbênngoài 3.2Phươngtiệntruyềndẫnhữutuyến Sợiquanggồmhailoại:  đamode,lõicápquangcó kíchthướckhoảng 50µm,chophéptruyền đồngthờicáctínhiệu quangứngvớicácbước sóngkhácnhautrêncùng sợiquang.  đơnmode,kíchthướctừ 810µmchophéptruyền chỉmộttínhiệuquang ứngvớimộtbướcsóng nàođótrênsợiquangtại mộtthờiđiểm. 3.2Phươngtiệntruyềndẫnhữutuyến Phươngphápkếtnốisợiquang:sửdụngđầunối,ghép nốivàphươngpháphàn.Tuynhiên,cả3phươngpháp trênđềuxuấthiệntiaphảnxạởmốinốivàlàmnhiễu tínhiệuởcácmứcđộkhácnhau Nguồnquang:Diodquang(LED)vàLaserbándẫn Nguồnq ...