Môi trường truyền dẫn là môi trường giữa các thiết bị có kết nối với nhau. Là đặc trưng của các mạng máy tính kết nối với những đặc điểm của môi trường. Mang đến những phương tiện vật lý và cho phép truyền tải tín hiệu. Hiện nay, với các nghiên cứu cùng ứng dụng khoa học ngày càng cao, việc sử dụng môi trường truyền dẫn cũng mang đến đặc điểm khác biệt.
Mục lục bài viết
1. Môi trường truyền dẫn là gì?
Môi trường truyền dẫn là môi trường xung quanh mạng máy tính. Khi đó, với đặc điểm của môi trường có thể mang đến kết nối cho mạng máy tính. Thông qua các kết nối vật lý với các vật dụng được thực hiện có tính chất đặc biệt. Nhờ vậy mà cho phép khả năng truyền tải tín hiệu giữa các thiết bị. Phục vụ cho các nhu cầu trong kết nối giữa các máy tính khác nhau. Đi đến đồng bộ cũng như chia sẻ dữ liệu được thuận lợi hơn.
Trong môi trường truyền dẫn, mạng máy tính đóng vai trò của những thiết bị cần kết nối. Trong khi các phương tiện truyền dẫn cần thiết được mang vào nhằm thực hiện chức năng trong truyền dẫn. Các phương tiện vật lý này có đặc điểm cũng như yêu cầu khác nhau. Đảm bảo cho khả năng truyền các tín hiệu điện tử từ máy tính này sang máy tính khác. Hình thành nên mạng máy tính với những kết nối chung. Cuối cùng là phản ánh một môi trường với những phản ánh của tính chất truyền dẫn.
Đây là một thành tựu mang đến hiệu quả cho tin học. Từ đó giải quyết cho rất nhiều nhu cầu khác nhau của con người. Đặc biệt khi một hệ thống có tính chất tổ chức cần thiết kết nối với các mạng máy tính. Thực hiện các công việc với tính đồng bộ. Các tín hiệu điện tử biểu diễn các giá trị dữ liệu theo dạng các xung nhị phân (bật/tắt). Với các phương tiện vật lý được sử dụng, mang đến các tác động gắn kết cần thiết. Từ đó giúp 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.
Trong mạng máy tính, sóng điện từ với các mức độ khác nhau đảm bảo nhu cầu và khả năng khác nhau trong tính ứng dụng.
Các dạng sóng điện từ.
Các sóng tần số radio. Thường được dùng để phát tín hiệu LAN. Mang đến các tính chất phản ánh và khả năng phủ sóng. 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 (microware). Thường dùng truyền thông tập trung giữa hai điểm hoặc giữa các trạm mặt đất và các vệ tinh. Tính chất truyền sóng và giữ kết nối tốt để mang đến sự truyền thông tin hiệu quả hơn. 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. Phạm vi được phản ánh với những hiệu quả và hạn chế nhất định. Có thể phát được sóng giữa hai điểm hoặc từ một điểm phủ sóng cho nhiều trạm thu. Tính ứng dụng cũng được thể hiện. Chúng ta có thể truyền tia hồng ngoại và các tần số ánh sáng cao hơn thông qua cáp quang.
Các đặc tính cơ bản khi xem xét một môi trường truyền dẫn:
– Chi phí. Phản ánh gắn liền với nhu cầu có cần thiết hay không. Đặc biệt khi thực hiện các hoạt động trong đầu tư, kinh doanh. Đây cũng là chi phí doanh nghiệp cần thiết điều chỉnh để mang đến các hiệu quả hoạt động.
– Yêu cầu cài đặt. Nhu cầu và nguồn cung trên thị trường. Như thực hiện vì kinh doanh, hay nhu cầu sử dụng riêng lẻ. Tính chất của mức độ kết nối thể hiện với phạm vi như thế nào.
– Độ bảo mật. Cũng là yêu cầu cần thiết khi chất lượng sử dụng có thể bị ảnh hưởng.
Trong đó, các phản ánh được thể hiện với tính chất và nhu cầu sử dụng:
Băng tầng cơ sở (baseband): dành toàn bộ băng thông cho một kênh truyền.
Băng tầng mở rộng (broadband):cho phép nhiều kênh truyền chia sẻ một phương tiện truyền dẫn (chia sẻ băng thông).
Độ suy giảm (attenuation): Tín hiệu khi phản ánh trên phương tiện truyền dẫn có tính chất suy yếu nhất định. Nó có thể chịu ảnh hưởng của giới hạn với chiều dài dây cáp với đường chuyền quá xa. Nhà thiết kế cần tính toán hợp lý để đảm bảo hiệu suất của môi trường và tín hiệu truyền dẫn.
Các dạng truyền dẫn.
Đơn công (Simplex): Tính chất đơn phản ảnh một vai trò nhất định. Theo tính chất một chiều thu hoặc phát. Theo đó, vai trò và các khả năng thực hiện có thể dành cho thiết bị phát tín hiệu. Hoặc chỉ có khả năng nhận vào tín hiệu được phát đến. Truyền hình là một ví dụ của kiểu truyền dẫn này.
Bán song công (Half-Duplex): Tính chất bán song vừa đảm bảo cho tính chất phát và thu tín hiệu. Tuy nhiên, nó mang tính chất hoặc là thiết bị phát, hoặc là thiết bị thu ở một thời điểm cụ thể. Đồng nghĩa với việc không có khả năng đồng thời phát và thu tín hiệu ở thời điểm cụ thể đó. Các vai trò được phản ánh tốt hơn đơn công. Bộ đàm là thiết bị hoạt động ở kiểu truyền dẫn này.
Song công (Full-Duplex): Phản ánh tốt nhất khả năng phát và thu tín hiệu. Khi đồng thời tại một thời điểm, thiết bị có thể vừa phát vừa thu. Điện thoại là một minh họa cho kiểu truyền dẫn này.
2. Các loại môi trường truyền dẫn:
Môi trường truyền có chức năng truyền các tín hiệu có mang các bit thông tin. Phản ánh với ba môi trường cụ thể. Được phân loại phụ thuộc vào tính chất của hình thức, chất liệu và cách thức mang đến truyền dẫn tín hiệu.
2.1. Cáp đồng (wire):
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.
2.2. 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.
2.3. 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.
