Tiểu luận: CÁC KHÁI NIỆM TRUYỀN DẪN (CONCEPTS IN TRANSMISSION TRANSPORT)

CÁC KHÁI NIỆM TRUYỀN DẪN
(CONCEPTS IN TRANSMISSION
TRANSPORT)
GVHD: Hà Văn Kha Ly
SVTH: Trương Công Trí
Dương Ngọc Vương
Nguyễn Tiến Sỹ
1
TP HCM - 2013
KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN TỬ
BỘ MÔN ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG
NỘI DUNG:
9.1 Mục tiêu
9.2 Hệ thống vô tuyến
9.3 Truyền thông vệ tinh
9.4 Truyền thông bằng cáp quang
9.5 Hệ thống truyền dẫn bằng cáp đồng trục
9.6 Tóm tắt phương tiện truyền thông
2TP HCM - 2013
9.1 Mục tiêu
3TP HCM - 2013
-
Trong chương này, chúng tôi giới thiệu các khía
cạnh cần thiết cho việc thiết kế các liên kết
đường dài. Có bốn cách khác nhau mà chúng
ta có thể truyền tải tín hiệu từ một chuyển mạch
nút khác:
1. Radio
2. Cáp quang
3. Cáp đồng trục
4. Cáp đôi

Trọng tâm sẽ là vô tuyến và cáp quang
TP HCM - 20134
9.2 Hệ thống vô tuyến
9.2.1 Phạm vi
Các kích thước, khả năng, phạm vi, và dải tần
số hoạt động cho hệ thống vô tuyến khác nhau
rất nhiều.
Chỉ có hai loại hệ thống đáp ứng các yêu cầu
băng thông rộng cần thiết của mạng đường dài.
Đây là sóng vi ba line-of-sight (LOS) và
truyền thông vệ tinh. Truyền thông vệ tinh là
một phần mở rộng của sóng vi ba LOS .
TP HCM - 20135
9.2 Hệ thống vô tuyến
9.2.2 Giới thiệu về truyền thông vô tuyến
-
Không đòi hỏi chiều của đường truyền tín hiệu
như dây cáp quang.
-
Khó bị phá hoại như khi sử dụng cáp.
-
Khó bị sự cố ngắt liên kết.
-
Dễ dàng cho truyền thông trên nhiều loại địa
hình không bằng phẳng như đồi núi,…
-
Thiết thực trong việc truyền nhận thông tin
trong các khu vực đô thị.
-
Giống như một bản backup của các liên kết cáp

quang.
TP HCM - 20136
9.2 Hệ thống vô tuyến
9.2.2 Giới thiệu về truyền thông vô tuyến
Truyền thông vệ tinh là một phần mở rộng của
sóng vi ba LOS . Nó có hai nhược điểm.
-
Đầu tiên, bị hạn chế băng thông thông tin.
-
Thứ hai là sự delay quá mức khi các hệ thống
truyền thông vệ tinh địa tĩnh phổ biến được sử
dụng. Nó cũng chia sẻ băng tần với sóng vi ba
LOS .
TP HCM - 20137
9.2 Hệ thống vô tuyến
9.2.3 Sóng vi ba LOS (Line-of-Sight Microwave)
Sóng vi ba Line-of-sight (LOS) cung cấp một
kết nối băng thông rộng tương đối qua một liên
kết hoặc một loạt các liên kết song song.
9.2.3.1 Giới thiệu
Các liên kết có thể lên đến 30 dặm dài, tùy
thuộc vào cấu trúc liên kết địa hình. Trong
thực tế, liên kết với các vệ tinh địa tĩnh có thể
được hơn 23.000 dặm dài.
TP HCM - 20138
9.2 Hệ thống vô tuyến
9.2.3 sóng vi ba LOS (Line-of-Sight Microwave)
Hình 9.2 minh họa ý nghĩa của một "liên kết" trong
sóng vi ba line-of-sight.
TP HCM - 20139

Trên quy ước các đường truyền sóng vi ba
LOS, độ dài của đường dẫn là một hàm của
chiều cao ăng ten. Anten càng cao, phạm vi
càng xa.
9.2 Hệ thống vô tuyến
9.2.3 Sóng vi ba LOS (Line-of-Sight Microwave)
k thể hiện đặc tính bẻ cong của đường đi
9.1 a
9.1 b
9.1 c
9.2.3.1 Giới thiệu
Đường chân trời quang học (k = 1):
đường chân trời vô tuyến (k = 4/3):
TP HCM - 201310
9.2 Hệ thống vô tuyến
9.2.3 Sóng vi ba LOS (Line-of-Sight Microwave)
Hình 9.3 là một mô hình có thể được sử dụng cho các công thức (9.1). Nó
cũng cho thấy sự khác biệt giữa khoảng cách quang học đến đường chân
trời và khoảng cách vô tuyến với đường chân trời.
9.2.3.1 Giới thiệu
TP HCM - 201311
Việc thiết kế một liên kết sóng vi ba LOS bao gồm năm
bước cơ bản:
1. Thiết lập yêu cầu về hiệu suất.
2. Lựa chọn địa điểm và chuẩn bị một hồ sơ đường dẫn để
xác định độ cao tháp ăng-ten.
3. Thực hiện một phân tích đường dẫn. Đây là nơi chúng ta
tính toán kích thước thiết bị để đáp ứng yêu cầu về hiệu suất
ở bước 1.
4. Khảo sát đường đi vật lý một đường dẫn / địa điểm.

5. Lắp đặt thiết bị và thử nghiệm hệ thống
Trong phần dưới đây chúng ta xem xét bốn bước đầu tiên.
9.2 Hệ thống vô tuyến
9.2.3 Sóng vi ba LOS (Line-of-Sight Microwave)
9.2.3.1 Giới thiệu
TP HCM - 201312
9.2 Hệ thống vô tuyến
9.2.3 Sóng vi ba LOS (Line-of-Sight Microwave)
9.2.3.2 Thiết lập yêu cầu thực hiện
Thiết lập các yêu cầu hệ thống dựa trên đầu ra
của máy thu của một số hoặc nhiều liên kết
song song
TP HCM - 201313
9.2 Hệ thống vô tuyến
9.2.3 Sóng vi ba LOS (Line-of-Sight Microwave)
- Lựa chọn địa điểm: chọn vị trí hoạt động nơi
sẽ cài đặt và vận hành thiết bị vô tuyến
- Tính toán Chiều cao Tháp anten
- Chuẩn bị một hồ sơ đường dẫn
9.2.3.3 Lựa chọn địa điểm và chuẩn bị hồ sơ đường dẫn
TP HCM - 201314
Nếu chúng ta đang làm việc với một hệ thống dài
qua khoảng cách hàng trăm dặm hoặc km, chúng ta
nên giảm thiểu số lượng địa điểm có liên quan. Sẽ
có hai địa điểm thiết bị đầu cuối, nơi hệ thống bắt
đầu và kết thúc. Trên đường đi, các vị trí repeater
sẽ được yêu cầu. Tại một số vị trí repeater , chúng
ta có thể cần phải giảm và chèn lưu lượng. Khái
niệm này được minh họa trong hình 9.4.
9.2 Hệ thống vô tuyến

9.2.3 Sóng vi ba LOS (Line-of-Sight Microwave)
9.2.3.3 Lựa chọn địa điểm và chuẩn bị hồ sơ đường dẫn
TP HCM - 201315
9.2 Hệ thống vô tuyến
9.2.3 Sóng vi ba LOS (Line-of-Sight Microwave)
Về bản chất, các điểm được lựa chọn cho làm giảm và chèn (drop
and insert) sẽ là điểm tập trung lưu lượng truy cập
9.2.3.3 Lựa chọn địa điểm và chuẩn bị hồ sơ đường dẫn
TP HCM - 201316
Có bảy bước cần thiết để chuẩn bị một hồ sơ
đường dẫn:
1. Có được bản đồ tốt của khu vực
2. Vẽ một đường thẳng với một cạnh thẳng dài kết
nối hai địa điểm xác định.
3. Xác định những trở ngại đường dây và chiều cao.
4. Tính toán độ cong trái đất (hay phần đất cao) (EC).
5. Tính toán giải phóng mặt bằng khu vực Fresnel
cho mỗi chướng ngại.
9.2 Hệ thống vô tuyến
9.2.3 Sóng vi ba LOS (Line-of-Sight Microwave)
9.2.3.3 Lựa chọn địa điểm và chuẩn bị hồ sơ đường dẫn
TP HCM - 201317
6. Thêm một giá trị chiều cao bổ sung cho thực vật
như cây
7. Vẽ một đường thẳng từ trái sang phải kết nối hai địa
điểm chướng ngại cao nhất trên hồ sơ. Làm tương tự
từ phải sang trái.
9.2 Hệ thống vô tuyến
9.2.3 Sóng vi ba LOS (Line-of-Sight Microwave)
9.2.3.3 Lựa chọn địa điểm và chuẩn bị hồ sơ đường dẫn

TP HCM - 201318
Trong bước 4, giá trị EC (h) là lượng chúng ta sẽ
thêm vào chiều cao chướng ngại. Hai công thức sau
đây được áp dụng:
9.2 Hệ thống vô tuyến
9.2.3 Sóng vi ba LOS (Line-of-Sight Microwave)
d1 là khoảng cách từ vị trí "phát" đến các chướng
ngại vật và d2 là khoảng cách từ chướng ngại vật cho
các vị trí nhận được.
9.2.3.3 Lựa chọn địa điểm và chuẩn bị hồ sơ đường dẫn
TP HCM - 201319
9.2 Hệ thống vô tuyến
9.2.3 Sóng vi ba LOS (Line-of-Sight Microwave)
Bảng 9.1 là một hướng dẫn để lựa chọn các giá trị Hệ số K. Hãy
nhớ rằng giá trị thu được từ biểu thức. (9.2) sẽ được thêm vào
chiều cao chướng ngại vật.
9.2.3.3 Lựa chọn địa điểm và chuẩn bị hồ sơ đường dẫn
TP HCM - 201320
9.2 Hệ thống vô tuyến
9.2.3 Sóng vi ba LOS (Line-of-Sight Microwave)
Trong bước 5, tính toán giải phóng mặt bằng khu vực
Fresnel, 0.6 của giá trị tính toán là thêm vào chiều cao
chướng ngại vật ngoài độ cong trái đất . Nó giải thích
cho sự mở rộng tính chất của một chùm tia khi nó đi
qua một chướng ngại. Sử dụng các công thức sau đây
để tính toán Fresnel vùng (bán kính) giải phóng mặt
bằng
9.2.3.3 Lựa chọn địa điểm và chuẩn bị hồ sơ đường dẫn
TP HCM - 201321
9.2 Hệ thống vô tuyến

9.2.3 Sóng vi ba LOS (Line-of-Sight Microwave)
trong đó F là tần số trong khoảng GHz, d1 là
khoảng cách từ ăng ten truyền đến chướng ngại, d2
là khoảng cách từ chướng ngại vật đến được ăng-
ten nhận, và D = d1 + d2.
9.2.3.3 Lựa chọn địa điểm và chuẩn bị hồ sơ đường dẫn
TP HCM - 201322
9.2 Hệ thống vô tuyến
9.2.3 Sóng vi ba LOS (Line-of-Sight Microwave)
9.2.3.4 Phân tích đường dẫn hoặc liên kết ngân sách
Một phân tích đường dẫn hoặc ngân sách liên kết được
thực hiện để kích thước liên kết. Có nghĩa là thiết lập
thông số hoạt động như đầu ra máy phát điện từ, khẩu
độ ăng-ten parabol (đường kính), và con số nhiễu
nhận…
TP HCM - 201323
9.2 Hệ thống vô tuyến
9.2.3 Sóng vi ba LOS (Line-of-Sight Microwave)
9.2.3.4 Phân tích đường dẫn hoặc liên kết ngân sách
Chúng ta có thể tác động đến mức độ tín hiệu nhận được
(RSL) của giai đoạn hoạt động đầu tiên của máy thu và
đặc điểm nhiễu của máy thu.
RSL là mức độ hay độ lớn của tín hiệu nhận được trong
khoảng dBW hoặc dBm được đo tại đầu vào của mixer
của máy thu.
TP HCM - 201324
9.2 Hệ thống vô tuyến
9.2.3 Sóng vi ba LOS (Line-of-Sight Microwave)
9.2.3.4 Phân tích đường dẫn hoặc liên kết ngân sách
TP HCM - 201325

9.2 Hệ thống vô tuyến
9.2.3 Sóng vi ba LOS (Line-of-Sight Microwave)
9.2.3.4 Phân tích đường dẫn hoặc liên kết ngân sách
Mất đường dẫn. Đối với hoạt động tần số lên đến
khoảng 10 GHz, mất đường dẫn là đồng nghĩa bị mất
không gian trống. Điều này thể hiện sự sụt giảm ổn định
của dòng điện như là sóng mở rộng ra trong khoảng
không gian ba chiều. Công thức cho sự mất mát không
gian trống là
trong đó L là tổn thất không gian trống giữa các ăng-
ten đẳng hướng, F được đo bằng GHz, và D là trong
khoảng dặm.