Môi trường truyền dẫn là gì? Phân loại các môi trường truyền dẫn?

Môi trường truyền dẫn

- Trên một mạng máy tính, các dữ liệu được truyền trên môi trường truyền dẫn, nó là phương tiện vật lý cho phép truyền tải tín hiệu giữa các thiết bị. Nó có hai loại phương tiện truyền dẫn chủ yếu: hữu tuyến (bounded media) và vô tuyến (boundless media).

- Thông thường, hệ thống sử dụng hai loại tín hiệu truyền: digital và analog. Phương tiện truyền dẫn giúp các tín hiệu từ máy tính này sang máy tính khác. Các tín hiệu điện tử này biểu diễn các giá trị dữ liệu theo dạng các xung nhị phân (bật/tắt).

- Các tín hiệu truyền thông giữa các máy tính và các thiết bị là các dạng sóng điện từ trải dài từ tần số radio đến tần số hồng ngoại.

- Các tần số sóng radio thường dùng để phát tín hiệu LAN. Các tần số này có thể được dùng với cáp xoắn đôi, cáp đồng trục hoặc thông qua việc truyền phủ sóng radio.

- Sóng viba (microwares) thường dùng truyền thông tập trung giữa hai điểm hoặc giữa các trạm mặt đất và các vệ tinh. Ví dụ như mạng điện thoại cellular. Tia hồng ngoại thường dùng cho các kiểu truyền thông qua mạng trên các khoảng cách tương đối ngắn và có thể phát sóng giữa hai điểm hoặc từ một điểm phủ sóng cho nhiều trạm thu. Chúng ta có thể truyền tia hồng ngoại và các tần số ánh sáng cao hơn thông qua cáp quang.

Có các kiểu truyền dẫn như sau:

- Đơn công (Simplex): Trong chế độ truyền đơn công, việc giao tiếp giữa bên gửi và bên nhận chỉ xảy ra theo một hướng. Bên gửi chỉ có thể gửi dữ liệu và bên nhận chỉ có thể nhận dữ liệu. Bên nhận không thể trả lời bên gửi.

   + Truyền đơn công giống như con đường một chiều, trong đó các phương tiện chỉ đi theo một hướng và không có phương tiện từ hướng ngược lại được phép đi qua.

   + Lấy mối quan hệ giữa bàn phím và màn hình làm ví dụ, bàn phím chỉ có thể gửi đầu vào đến màn hình và màn hình chỉ có thể nhận đầu vào, rồi hiển thị nội dung trên đó. Màn hình không thể trả lời hoặc gửi bất kỳ phản hồi nào tới bàn phím.trong kiểu truyền dẫn này, thiết bị phát tín hiệu và thiết bị nhận tín hiệu được phân biệt rõ ràng, thiết bị phát chỉ đảm nhiệm vai trò phát tín hiệu, còn thiết bị thu chỉ đảm nhiệm vai trò nhận tín hiệu. Truyền hình là một ví dụ của kiểu truyền dẫn này.

- Bán song công (Half-Duplex): Việc giao tiếp giữa bên gửi và bên nhận diễn ra theo cả hai hướng trong truyền dẫn bán song công, nhưng mỗi lần chỉ được theo một hướng. Bên gửi và bên nhận có thể gửi cũng như nhận thông tin, nhưng chỉ một bên được phép gửi tại một thời điểm cụ thể. Half duplex vẫn giống như con đường một chiều, trong đó một phương tiện đi ngược chiều phải đợi cho đến khi đường vắng mới có thể đi qua. Ví dụ, trong bộ đàm, cả hai đầu có thể nói, nhưng phải từng bên một thực hiện. 2 bên không thể nói cùng một lúc.

- Song công (Full-Duplex): Trong chế độ truyền song công toàn phần, việc giao tiếp giữa bên gửi và bên nhận có thể diễn ra đồng thời. Bên gửi và bên nhận có thể truyền và nhận tín hiệu cùng một lúc. Chế độ truyền song công toàn phần giống như con đường hai chiều, trong đó các phương tiện có thể lưu chuyển theo cả hai hướng cùng một lúc.

Ví dụ, trong một cuộc trò chuyện qua điện thoại, hai người giao tiếp và cả hai có thể tự do nói và nghe cùng một lúc.

Phân loại các môi trường truyền dẫn?

1. Cáp đồng

Cáp đồng có nhiều loại, với các ứng dụng và chức năng đảm bảo. Hiện nay, có 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). Bao gồm một hoặc nhiều cặp cáp màu có ruột đồng. Được bảo vệ bằng lớp cách điện bên ngoài nhằm bảo vệ và xoắn lại với nhau thành từng cặp. Cáp xoắn đôi được dùng nhiều là cáp UTP. Mục đích của việc xoắn đôi từng cặp là để chống phát xạ nhiễu điện từ.

Cáp đồng trục (coaxial cable): được sử dụng phổ biến trong lĩnh vực truyền hình. Là một lõi dẫn điện được bọc lại bởi một lớp điện môi không dẫn điện, chung quanh quấn thêm một lớp bện kim loại, ngoài cùng lại có vỏ bọc cách điện. Tính chất đồng trục được thể hiện ở cách thức tạo ra. Từ đồng trục đến từ việc tất cả các lớp cáp đều dùng chung một trục hình học.

2. Cáp quang (fiber optic):

Cáp quang có hai loại chính:

Với các tính chất phân loại phản ánh khả năng truyền dẫn tín hiệu. Trong đó bao gồm đa mode (multi-mode) và đơn mode (single-mode).

– Đa mode sử dụng cho truyền tải tín hiệu trong khoảng cách ngắn. Với các ứng dụng quan tâm và phù hợp về khoảng cách đặt các thiết bị trong phạm vi cho phép.

– 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:

– 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.

Lý thuyết về cáp quang.

Cáp quang có cấu tạo đặc biệt, với tính chất khai thác trong khả năng phản xạ ánh sáng. Tức là thông qua những ứng dụng vật lý để đảm bảo tính chất của tín hiệu được truyền dẫn hiệu quả trong mạng.Thực hiện thông qua 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. Khi đó, cách thức để mang đến truyền dẫn tín hiệu phản ánh với nguyên lý hoạt động dưới đây.

Khi chiếu ánh sáng từ Nguồn sáng (có thể là laser, LED), môi trường khác nhau sẽ xảy ra hiện tượng phản xạ. Tia sáng sẽ được phản xạ toàn phần liên tục tại phần tiếp xúc của hai môi trường, cho đến khi tới được đích. Các điều chỉnh là nghiên cứu giúp cho các tia sáng phản xạ được tiếp nhận. 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. Nhiều lợi ích được phản ánh do tính chất điều chỉnh giúp cho toàn bộ tia sáng được tiếp nhận. Các tính chất suy giảm về hiệu quả được hạn chế. Tín hiệu trên đường truyền bị suy giảm rất ít, đảm bảo cho các nhu cầu sử dụng.

3. Ba Không dây (wireless):
Đây là môi trường truyền dẫn hiện đại và tiện ích nhất. Khi việc tiếp nhận hay kết nối giữa các nguồn phát, thu không cần ràng buộc trực tiếp qua dây dẫn trực tiếp. 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. Đảm bảo cho nhiều thiết bị có thể kết nối tín hiệu một cách hiệu quả. Tuy nhiên, cần đảm bảo các tần số của tín hiệu khác nhau. Nếu hai tín hiệu cùng tần số hoặc tần số gần nhau sẽ gây ra hiện tượng nhiễu (interfere) tại thiết bị nhận.

Ứng dụng phổ biến nhất với bộ phát WiFi trong sử dụng phổ biến hiện nay.

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… Từ đó có thể mang đến những hiệu quả tốt nhất cho truyền phát tín hiệu ở những lĩnh vực khác biệt. Tránh các ảnh hưởng nhiễu hay làm ảnh hưởng đến chức năng hoạt động của thiết bị.