2.2 Media – Môi trường truyền dẫn
Môi trường truyền có chức năng truyền các tín hiệu có mang
các bit thông tin.
Có ba loại môi trường truyền phổ biến:
- Cáp đồng (wire)
- Cáp quang (fiber optic)
- Không dây (wireless)
Cáp đồng
Cáp đồng có nhiều loại, ở đây giới thiệu hai loại cáp đang
được sử dụng nhiều là cáp xoắn đôi và cáp đồng trục.
Cáp xoắn đôi (twisted
pair): được sử dụng rộng rãi trong mạng LAN và mạng điện thoại (telephone).
Mục đích của việc xoắn đôi từng cặp là để chống phát xạ
nhiễu điện từ.
Cáp xoắn đôi được dùng nhiều là cáp UTP.
Cáp UTP (Unshielded Twisted Pair): cáp xoắn đôi
không có vỏ bọc chống nhiễu. Cáp UTP là loại cáp có giá thành thấp, được sử
dụng phổ biến trong các hệ thống Ethernet LAN. CAT là viết tắt của category, nghĩa
là loại cáp. Cáp gồm 4 cặp dây.
Cáp đồng trục
(coaxial cable): được sử dụng phổ biến trong lĩnh vực truyền hình.
Cáp quang
Sơ đồ sau minh họa hoạt động của cáp quang.
Cáp quang sử dụng sợi thủy tinh hoặc plastic đã được tinh
chế để truyền các tín hiệu ánh sáng. Sợi quang được tráng một lớp lót nhằm phản
chiếu tốt các tín hiệu.
Nguyên tắc hoạt động: khi chiếu ánh sáng từ Nguồn sáng (có thể là laser, LED), tia sáng sẽ được phản
xạ toàn phần liên tục tại phần tiếp xúc của hai môi trường, cho đến khi tới
được đích. Tại đích tia sáng sẽ được tiếp nhận bởi Bộ cảm ứng quang.
Cáp quang có thể truyền dữ liệu ở tốc độ cao, đi xa, không
bị nhiễu, không bị nghe trộm, tín hiệu trên đường truyền bị suy giảm rất ít.
Cáp quang
có hai loại chính: đa mode (multi-mode) và đơn mode (single-mode).
- Đa mode sử dụng cho truyền tải tín hiệu trong khoảng cách ngắn.
- Đơn mode sử dụng cho truyền tải tín hiệu ở khoảng cách xa hàng trăm km, như trong mạng điện thoại, mạng truyền hình cáp.
Trong
đó[3]:
- Core: Trung tâm phản chiếu của sợi quang nơi ánh sáng đi.
- Cladding: Vật chất quang bên ngoài bao bọc lõi mà phản xạ ánh sáng trở lại vào lõi.
- Sheath: Lớp phủ bảo vệ.
- Jacket: lớp phủ bảo vệ.
Không dây
Khác với cáp đồng và cáp quang chỉ gửi tín hiệu theo dây dẫn,
môi trường truyền không dây quảng bá tín hiệu truyền của mình ra toàn bộ không
gian xung quanh thiết bị phát. Tất cả các thiết bị thu nằm trong vùng phủ sóng đều
có thể nhận được tín hiệu.
Một điểm cần lưu ý đối với môi trường không dây là tần số
của tín hiệu. Nếu hai tín hiệu cùng tần số hoặc tần số gần nhau sẽ gây ra hiện
tượng nhiễu (interfere) tại thiết bị nhận.
Ví dụ ở hình trên, máy laptop nhận được tín hiệu từ hai
thiết bị phát cùng một lúc, một tín hiệu mạnh của thiết bị ở gần và một tín
hiệu yếu hơn của thiết bị ở xa. Hai tín hiệu này sẽ gây ra hiện tượng nhiễu tại
máy laptop, làm cho máy laptop không thể trao đổi thông tin qua môi trường
không dây. Vì vậy, trong trường hợp có nhiều thiết bị phát lân cận nhau, cần
lựa chọn hợp lý kênh phát (tần số phát) của các thiết bị.
Mỗi quốc gia đều có các quy định để quản lý việc sử dụng các
dải tần sóng điện từ. Ví dụ: dải tần nào dùng cho truyền hình, phát thanh, vệ
tinh, hàng không, WiFi …v.v.
Ví dụ tại Mỹ, băng tần sử dụng cho truyền dữ liệu trong lĩnh
vực truyền thông (WiFi, 3G) tập trung nhiều trong dải tần của microwave, sóng
có tần số từ vài trăm MHz đến vài GHz. Mạng WiFi sử dụng băng tần ISM (industrial, scientific and medical), là băng tần miễn phí, cụ thể:
902MHz -> 928MHz, 2.4GHz -> 2.4835GHz, 5.25GHz -> 5.35GHz, 5.47GHz
-> 5.725GHz, 5.725GHz -> 5.825GHz.
Tìm hiểu thêm
- Quy định pháp lý về việc sử dụng tần số sóng điện từ tại Việt Nam?
Tham khảo:
[1] Andrew S. Tanenbaum, David J. Wetherall, Computer Networks 5th
edition, 2011
[2] David J. Wetherall, Introduction
to Computer Networks, www.coursera.org,
2013
[3] http://vi.wikipedia.org
-----------------
2013/9/1