Xem mẫu
Mục lục
Mục lục
Mục lục .......................................................................................................................... 3
Chương 1- Mở đầu ....................................................................................................... 6
I- Lịch sử .................................................................................................................... 6
II- Khái quát chung về mạng viễn thông.................................................................... 6
1- Các dịch vụ viễn thông ...................................................................................... 6
2- Mạng viễn thông ................................................................................................ 6
III- Ưu điểm của thông tin số ..................................................................................... 7
Câu hỏi cuối chương .................................................................................................. 8
Chương 2- Những khái niệm cơ bản .......................................................................... 9
I- Khái niệm chung..................................................................................................... 9
1- Tin tức, dữ liệu, tín hiệu..................................................................................... 9
2- Băng thông : .................................................................................................... 10
3- Topology và các phương thức liên lạc........................................................... 11
4- Các phương pháp truyền .................................................................................. 11
II- Hệ thống truyền tương tự .................................................................................... 12
III- Hệ thống truyền số ............................................................................................. 12
1- Sơ đồ khối ........................................................................................................ 12
2- Vận tốc truyền tín hiệu..................................................................................... 12
3- Truyền nối tiếp và song song ........................................................................... 13
4- Truyền đồng bộ và bất đồng bộ ....................................................................... 13
IV- Hệ thống mở và mô hình OSI............................................................................ 13
Câu hỏi cuối chương ................................................................................................ 14
Chương 3- Chuyển đổi tương tự - số ........................................................................ 15
I- Kỹ thuật điều xung mã (PCM) ............................................................................. 15
1- Lấy mẫu (Sampling) ........................................................................................ 15
2- Lượng tử hoá (Quantizing) .............................................................................. 15
3- Mã hóa (Encoding)........................................................................................... 17
II- Điều chế Delta (DM - Delta Modulation) ........................................................... 17
III- DPCM và ADPCM ............................................................................................ 17
Câu hỏi cuối chương ................................................................................................ 19
Chương 4- Giao tiếp vật lý......................................................................................... 20
I- Môi trường truyền dẫn.......................................................................................... 20
1- Cáp đồng .......................................................................................................... 20
2- Cáp quang (Optical Fiber, Fiber Optic Cable)................................................. 21
3- Môi trường vô tuyến ........................................................................................ 23
II- Sự suy giảm và biến dạng tín hiệu (Attenuation & Distortion) .......................... 27
1- Sự suy giảm...................................................................................................... 27
2- Băng thông giới hạn ......................................................................................... 27
3- Sự biến dạng do trễ pha.................................................................................... 28
4- Nhiễu................................................................................................................ 29
Câu hỏi cuối chương ................................................................................................ 29
Chương 5- Mã hóa số liệu.......................................................................................... 30
I- Truyền số liệu ở băng cơ sở.................................................................................. 30
3
Mục lục
1- Khái quát .......................................................................................................... 30
2- Các dạng mã phổ biến...................................................................................... 30
3- Kỹ thuật ngẫu nhiên hóa (Scrambling techniques).......................................... 33
4- Thu ở băng cơ sở.............................................................................................. 34
5- Chuẩn giao tiếp băng cơ sở.............................................................................. 34
II- Truyền số liệu ở băng rộng.................................................................................. 36
1- Ðiều chế biên độ (Amplitude Modulation, AM) ............................................. 36
2- Ðiều chế tần số (Frequency Modulation, FM)................................................. 36
3- Ðiều chế pha (ФM) (để tránh nhầm PM là điều chế xung)............................. 37
III- Kỹ thuật ghép kênh (Multiplexing).................................................................... 37
1- Frequency Division Multiplexing, FDM ......................................................... 37
2- Time Division Multiplexing, TDM.................................................................. 38
Câu hỏi cuối chương ................................................................................................ 40
Chương 6- Giao tiếp truyền số liệu........................................................................... 41
I- Hệ thống truyền số liệu......................................................................................... 41
II-Truyền nối tiếp không đồng bộ ............................................................................ 41
1. Nguyên tắc đồng bộ bit .................................................................................... 42
2. Nguyên tắc đồng bộ ký tự ................................................................................ 42
3. Nguyên tắc đồng bộ khung............................................................................... 42
4. Một số vi mạch giao tiếp thông dụng.............................................................. 42
III. Truyền nối tiếp đồng bộ ..................................................................................... 43
1. So sánh truyền đồng bộ và bất đồng bộ ........................................................... 43
2. Giao thức hướng ký tự (điều khiển byte) ......................................................... 43
3. Giao thức hướng bit.......................................................................................... 44
4. Một số vi mạch truyền đồng bộ thông dụng .................................................... 52
Câu hỏi cuối chương ................................................................................................ 52
Chương 7- Xử lý số liệu truyền ................................................................................. 53
I- Phát hiện lỗi và sửa sai ......................................................................................... 53
1- Phương pháp kiểm tra chẵn lẻ (parity)............................................................. 54
2- CRC - Kiểm tra dư thừa theo chu kỳ ............................................................... 55
3- Mã sửa sai Hamming ....................................................................................... 56
II- Nén dữ liệu .......................................................................................................... 56
1- Các loại dư thừa dữ liệu ................................................................................... 57
2- Mã Huffman..................................................................................................... 57
3- Mã Run length.................................................................................................. 58
4- Mã vi phân (Differential encoding) ................................................................. 58
5- Thuật toán nén LZW (Lempel-Ziv-Welch) ..................................................... 59
III- Bảo mật dữ liệu .................................................................................................. 62
1- Tổng quan về các thuật toán mã mật ............................................................... 62
2- Một số thuật toán mã mật với khoá bí mật ...................................................... 65
3- Giao thức mã mật............................................................................................. 66
4- Độ dài khoá ...................................................................................................... 68
5- Quản lý khoá .................................................................................................... 69
Câu hỏi cuối chương ................................................................................................ 70
Chương 8- Điều khiển liên kết số liệu....................................................................... 71
I- Đặt vấn đề ............................................................................................................. 71
4
Mục lục
II- Kiểm soát lỗi (error control)................................................................................ 71
1- Idle RQ (Stop and wait ARQ) .......................................................................... 72
2- RQ liên tục (continuous RQ) ........................................................................... 74
III- Điều khiển luồng (flow control) ........................................................................ 76
1- Điều khiển luồng dừng và chờ ......................................................................... 76
2- Cửa sổ trượt (sliding window) ......................................................................... 76
Câu hỏi cuối chương ................................................................................................ 77
Tài liệu tham khảo...................................................................................................... 78
5
Chương 1- Mở đầu
Chương 1- Mở đầu
I- Lịch sử
Có thể coi lịch sử thông tin dữ liệu bắt đầu vào năm 1837 với sự phát minh điện tín
của Samuel F. B. Morse. Ðó là hệ thống truyền các xung điện biểu diễn cho các dấu
chấm, vạch (tương đương với các số nhị phân 1, 0) trên các đường dây đồng nhờ các
máy cơ điện. Các tổ hợp khác nhau của các mã này thay cho các chữ, số, dấu.... được
gọi là mã Morse. Bản điện tín đầu tiên được phát hiện ở Anh do Charles Wheatstone
và William Cooke thực hiện nhưng hệ thống của họ phải dùng 6 đường dây.
Năm 1874, Emile Baudot thiết kế được máy phát dùng phương pháp dồn kênh, có thể
truyền cùng lúc 6 bản tin trên cùng một đường dây.
Năm 1876, Alexander Graham Bell đã đưa điện tín lên một bước phát triển mới: sự ra
đời của điện thoại. Thay vì chuyển bản tin thành các chuỗi mã Morse, Bell đã cho thấy
rằng người ta có thể truyền thẳng tín hiệu điện đặc trưng cho tiếng nói trên các đường
dây. Những hệ thống điện thoại đầu tiên cần các cặp đường dây khác nhau cho hai
người muốn trao đổi thông tin với nhau, một người phải nối điện thoại của mình vào
đúng đường dây nối với điện thoại của người mà mình muốn liên lạc. Dần dần sự kết
nối được thực hiện bởi các tổng đài cơ khí rồi tổng đài điện tử số,... Người ta không
còn biết hệ thống hoạt động thế nào, chỉ cần quay (bây giờ thì bấm) số và được kết
nối.
Năm 1899, Marconi thành công trong việc phát tin bằng vô tuyến.
Có thể nói điện tín là phương tiện duy nhất được dùng để phát tin đi xa cho đến năm
1920, lúc đài phát thanh thương mại đầu tiên ra đời.
II- Khái quát chung về mạng viễn thông
1- Các dịch vụ viễn thông
• Thoại (voice, speech): chiếm 60%-70%
o Tín hiệu thoại tương tự (analog): băng tần cơ sở 0,3-3,4kHz
o Tín hiệu thoại số (digital): tốc độ cơ sở 64kbps
⇒ Mạng điện thoại công cộng PSTN-Public Switched Telephone Network
• Âm nhạc (audio)
• Video
• Fascimile (FAX)
• Điện báo (telex, telegraph): Truyền các ký tự dưới dạng các mã như mã Baudot
(5 bit), ASCII (7 bit)
• Số liệu (data)
2- Mạng viễn thông
6
Chương 1- Mở đầu
TE
SL
TL
Ni
Nj
Nk
N (Node): nút mạng
• Chuyển mạch (Switching)
o Chuyển mạch kênh
o Chuyển mạch gói
• Bộ tập chung (Concentrator)
TL (Transmission Link): Tuyến truyền dẫn
SL (Subscriber Line): Đường dây thuê bao
TE (Terminal Equipment): Thiết bị đầu cuối
Phân loại mạng viễn thông
• Theo tín hiệu
o Mạng tương tự
Tín hiệu ở {N, TL} là tương tự
TL: Trung kế tương tự, ghép kênh theo tần số (FDM)
o Mạng số
{N, TL} là tín hiệu số
Trên {SL} có thể là số hoặc tương tự
TL: Trung kế số, ghép kênh theo thời gian (TDM)
• Theo phương thức chuyển mạch
o Mạng chuyển mạch kênh:
Được cung cấp một kênh vật lý cố định trong suốt thời gian thông
tin
o Mạng chuyển mạch gói
Thông tin được chia thành các gói nhỏ, có địa chỉ nguồn và đích.
Liên lạc với nhau qua một kênh logic
III- Ưu điểm của thông tin số
• Khả năng chịu nhiễu cao
7
nguon tai.lieu . vn
Mục lục
Mục lục .......................................................................................................................... 3
Chương 1- Mở đầu ....................................................................................................... 6
I- Lịch sử .................................................................................................................... 6
II- Khái quát chung về mạng viễn thông.................................................................... 6
1- Các dịch vụ viễn thông ...................................................................................... 6
2- Mạng viễn thông ................................................................................................ 6
III- Ưu điểm của thông tin số ..................................................................................... 7
Câu hỏi cuối chương .................................................................................................. 8
Chương 2- Những khái niệm cơ bản .......................................................................... 9
I- Khái niệm chung..................................................................................................... 9
1- Tin tức, dữ liệu, tín hiệu..................................................................................... 9
2- Băng thông : .................................................................................................... 10
3- Topology và các phương thức liên lạc........................................................... 11
4- Các phương pháp truyền .................................................................................. 11
II- Hệ thống truyền tương tự .................................................................................... 12
III- Hệ thống truyền số ............................................................................................. 12
1- Sơ đồ khối ........................................................................................................ 12
2- Vận tốc truyền tín hiệu..................................................................................... 12
3- Truyền nối tiếp và song song ........................................................................... 13
4- Truyền đồng bộ và bất đồng bộ ....................................................................... 13
IV- Hệ thống mở và mô hình OSI............................................................................ 13
Câu hỏi cuối chương ................................................................................................ 14
Chương 3- Chuyển đổi tương tự - số ........................................................................ 15
I- Kỹ thuật điều xung mã (PCM) ............................................................................. 15
1- Lấy mẫu (Sampling) ........................................................................................ 15
2- Lượng tử hoá (Quantizing) .............................................................................. 15
3- Mã hóa (Encoding)........................................................................................... 17
II- Điều chế Delta (DM - Delta Modulation) ........................................................... 17
III- DPCM và ADPCM ............................................................................................ 17
Câu hỏi cuối chương ................................................................................................ 19
Chương 4- Giao tiếp vật lý......................................................................................... 20
I- Môi trường truyền dẫn.......................................................................................... 20
1- Cáp đồng .......................................................................................................... 20
2- Cáp quang (Optical Fiber, Fiber Optic Cable)................................................. 21
3- Môi trường vô tuyến ........................................................................................ 23
II- Sự suy giảm và biến dạng tín hiệu (Attenuation & Distortion) .......................... 27
1- Sự suy giảm...................................................................................................... 27
2- Băng thông giới hạn ......................................................................................... 27
3- Sự biến dạng do trễ pha.................................................................................... 28
4- Nhiễu................................................................................................................ 29
Câu hỏi cuối chương ................................................................................................ 29
Chương 5- Mã hóa số liệu.......................................................................................... 30
I- Truyền số liệu ở băng cơ sở.................................................................................. 30
3
Mục lục
1- Khái quát .......................................................................................................... 30
2- Các dạng mã phổ biến...................................................................................... 30
3- Kỹ thuật ngẫu nhiên hóa (Scrambling techniques).......................................... 33
4- Thu ở băng cơ sở.............................................................................................. 34
5- Chuẩn giao tiếp băng cơ sở.............................................................................. 34
II- Truyền số liệu ở băng rộng.................................................................................. 36
1- Ðiều chế biên độ (Amplitude Modulation, AM) ............................................. 36
2- Ðiều chế tần số (Frequency Modulation, FM)................................................. 36
3- Ðiều chế pha (ФM) (để tránh nhầm PM là điều chế xung)............................. 37
III- Kỹ thuật ghép kênh (Multiplexing).................................................................... 37
1- Frequency Division Multiplexing, FDM ......................................................... 37
2- Time Division Multiplexing, TDM.................................................................. 38
Câu hỏi cuối chương ................................................................................................ 40
Chương 6- Giao tiếp truyền số liệu........................................................................... 41
I- Hệ thống truyền số liệu......................................................................................... 41
II-Truyền nối tiếp không đồng bộ ............................................................................ 41
1. Nguyên tắc đồng bộ bit .................................................................................... 42
2. Nguyên tắc đồng bộ ký tự ................................................................................ 42
3. Nguyên tắc đồng bộ khung............................................................................... 42
4. Một số vi mạch giao tiếp thông dụng.............................................................. 42
III. Truyền nối tiếp đồng bộ ..................................................................................... 43
1. So sánh truyền đồng bộ và bất đồng bộ ........................................................... 43
2. Giao thức hướng ký tự (điều khiển byte) ......................................................... 43
3. Giao thức hướng bit.......................................................................................... 44
4. Một số vi mạch truyền đồng bộ thông dụng .................................................... 52
Câu hỏi cuối chương ................................................................................................ 52
Chương 7- Xử lý số liệu truyền ................................................................................. 53
I- Phát hiện lỗi và sửa sai ......................................................................................... 53
1- Phương pháp kiểm tra chẵn lẻ (parity)............................................................. 54
2- CRC - Kiểm tra dư thừa theo chu kỳ ............................................................... 55
3- Mã sửa sai Hamming ....................................................................................... 56
II- Nén dữ liệu .......................................................................................................... 56
1- Các loại dư thừa dữ liệu ................................................................................... 57
2- Mã Huffman..................................................................................................... 57
3- Mã Run length.................................................................................................. 58
4- Mã vi phân (Differential encoding) ................................................................. 58
5- Thuật toán nén LZW (Lempel-Ziv-Welch) ..................................................... 59
III- Bảo mật dữ liệu .................................................................................................. 62
1- Tổng quan về các thuật toán mã mật ............................................................... 62
2- Một số thuật toán mã mật với khoá bí mật ...................................................... 65
3- Giao thức mã mật............................................................................................. 66
4- Độ dài khoá ...................................................................................................... 68
5- Quản lý khoá .................................................................................................... 69
Câu hỏi cuối chương ................................................................................................ 70
Chương 8- Điều khiển liên kết số liệu....................................................................... 71
I- Đặt vấn đề ............................................................................................................. 71
4
Mục lục
II- Kiểm soát lỗi (error control)................................................................................ 71
1- Idle RQ (Stop and wait ARQ) .......................................................................... 72
2- RQ liên tục (continuous RQ) ........................................................................... 74
III- Điều khiển luồng (flow control) ........................................................................ 76
1- Điều khiển luồng dừng và chờ ......................................................................... 76
2- Cửa sổ trượt (sliding window) ......................................................................... 76
Câu hỏi cuối chương ................................................................................................ 77
Tài liệu tham khảo...................................................................................................... 78
5
Chương 1- Mở đầu
Chương 1- Mở đầu
I- Lịch sử
Có thể coi lịch sử thông tin dữ liệu bắt đầu vào năm 1837 với sự phát minh điện tín
của Samuel F. B. Morse. Ðó là hệ thống truyền các xung điện biểu diễn cho các dấu
chấm, vạch (tương đương với các số nhị phân 1, 0) trên các đường dây đồng nhờ các
máy cơ điện. Các tổ hợp khác nhau của các mã này thay cho các chữ, số, dấu.... được
gọi là mã Morse. Bản điện tín đầu tiên được phát hiện ở Anh do Charles Wheatstone
và William Cooke thực hiện nhưng hệ thống của họ phải dùng 6 đường dây.
Năm 1874, Emile Baudot thiết kế được máy phát dùng phương pháp dồn kênh, có thể
truyền cùng lúc 6 bản tin trên cùng một đường dây.
Năm 1876, Alexander Graham Bell đã đưa điện tín lên một bước phát triển mới: sự ra
đời của điện thoại. Thay vì chuyển bản tin thành các chuỗi mã Morse, Bell đã cho thấy
rằng người ta có thể truyền thẳng tín hiệu điện đặc trưng cho tiếng nói trên các đường
dây. Những hệ thống điện thoại đầu tiên cần các cặp đường dây khác nhau cho hai
người muốn trao đổi thông tin với nhau, một người phải nối điện thoại của mình vào
đúng đường dây nối với điện thoại của người mà mình muốn liên lạc. Dần dần sự kết
nối được thực hiện bởi các tổng đài cơ khí rồi tổng đài điện tử số,... Người ta không
còn biết hệ thống hoạt động thế nào, chỉ cần quay (bây giờ thì bấm) số và được kết
nối.
Năm 1899, Marconi thành công trong việc phát tin bằng vô tuyến.
Có thể nói điện tín là phương tiện duy nhất được dùng để phát tin đi xa cho đến năm
1920, lúc đài phát thanh thương mại đầu tiên ra đời.
II- Khái quát chung về mạng viễn thông
1- Các dịch vụ viễn thông
• Thoại (voice, speech): chiếm 60%-70%
o Tín hiệu thoại tương tự (analog): băng tần cơ sở 0,3-3,4kHz
o Tín hiệu thoại số (digital): tốc độ cơ sở 64kbps
⇒ Mạng điện thoại công cộng PSTN-Public Switched Telephone Network
• Âm nhạc (audio)
• Video
• Fascimile (FAX)
• Điện báo (telex, telegraph): Truyền các ký tự dưới dạng các mã như mã Baudot
(5 bit), ASCII (7 bit)
• Số liệu (data)
2- Mạng viễn thông
6
Chương 1- Mở đầu
TE
SL
TL
Ni
Nj
Nk
N (Node): nút mạng
• Chuyển mạch (Switching)
o Chuyển mạch kênh
o Chuyển mạch gói
• Bộ tập chung (Concentrator)
TL (Transmission Link): Tuyến truyền dẫn
SL (Subscriber Line): Đường dây thuê bao
TE (Terminal Equipment): Thiết bị đầu cuối
Phân loại mạng viễn thông
• Theo tín hiệu
o Mạng tương tự
Tín hiệu ở {N, TL} là tương tự
TL: Trung kế tương tự, ghép kênh theo tần số (FDM)
o Mạng số
{N, TL} là tín hiệu số
Trên {SL} có thể là số hoặc tương tự
TL: Trung kế số, ghép kênh theo thời gian (TDM)
• Theo phương thức chuyển mạch
o Mạng chuyển mạch kênh:
Được cung cấp một kênh vật lý cố định trong suốt thời gian thông
tin
o Mạng chuyển mạch gói
Thông tin được chia thành các gói nhỏ, có địa chỉ nguồn và đích.
Liên lạc với nhau qua một kênh logic
III- Ưu điểm của thông tin số
• Khả năng chịu nhiễu cao
7