Truyền số liệu - Chương 1: Các khái niệm cơ bản (phần 2)
1.1 Lịch sử truyền số liệu
1.2 Một số khái niệm
1.2.1 Thông tin, Dữ liệu và Tín hiệu (Information, Data & Signal)
1.2.2 Tần số, Phổ và Băng thông (Frquency, Spectrum, Bandwidth)
1.3 Kiến trúc hệ thống truyền dữ liệu (Topology)
1.4 Phương thức truyền dữ liệu (Protocol)
33 trang |
Chia sẻ: nguyenlam99 | Lượt xem: 749 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Truyền số liệu - Chương 1: Các khái niệm cơ bản (phần 2), để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
GV. Lê Đắc Nhường Slide: 1
Truyền số liệu
Data Communication
Lê Đắc Nhường
Khoa Toán Tin - Trường Đại học Hải Phòng
E-mail: Nhuongld@yahoo.com
Cell Phone: 0987.394.900
GV. Lê Đắc Nhường Slide: 2
2/54
1.3 Kiến trúc hệ thống truyền dữ liệu (Topology)
Về kiến trúc hệ thống truyền dữ liệu có thể có các dạng sau:
Điểm - điểm (Point to point): Thí dụ liên lạc giữa máy tính và máy in
GV. Lê Đắc Nhường Slide: 3
3/54
1.3 Kiến trúc hệ thống truyền dữ liệu (Topology)
Đa điểm (Multipoint): Hệ thống đa điểm có thể có một trong các
dạng: sao (Star), vòng (Ring) và multidrop
GV. Lê Đắc Nhường Slide: 4
4/54
1.3 Kiến trúc hệ thống truyền dữ liệu (Topology)
Đa điểm (Multipoint):
Mạng hình sao: Thuận lợi trong liên lạc vì trạm thứ cấp truy xuất trực tiếp
trạm sơ cấp nhưng giá thành cao vì phải sử dụng đường dây riêng
GV. Lê Đắc Nhường Slide: 5
5/54
1.3 Kiến trúc hệ thống truyền dữ liệu (Topology)
Đa điểm (Multipoint):
Mạng vòng: Thông tin phải đi theo vòng từ đài sơ cấp đến trạn thứ cấp. Nếu
có một trạm hỏng, hệ thống ngưng làm việc.
GV. Lê Đắc Nhường Slide: 6
6/54
1.3 Kiến trúc hệ thống truyền dữ liệu (Topology)
Đa điểm (Multipoint):
Mạng multidrop: Các trạm thứ cấp nối chung một đường dây vào trạm sơ
cấp
GV. Lê Đắc Nhường Slide: 7
7/54
1.4 Phương thức truyền dữ liệu
1.4.1 Các phương thức sử dụng đường truyền
Về phương thức thức liên lạc dựa trên yếu tố đường truyền giữa các
máy phát và thu trong một hệ thống truyền thông có thể thực hiện là:
Đơn công (Simplex transmission, SX)
Bán song công (Half duplex transmission, HDX)
Song công (Full duplex transmission, FDX)
GV. Lê Đắc Nhường Slide: 8
8/54
1.4.1 Các phương thức sử dụng đường truyền
Đơn công (Simplex transmission, SX)
Thông tin chỉ truyền theo một chiều: Một thiết bị chỉ truyền, thiết bị
còn lại chỉ nhận
Không thể yêu cầu phát lại khi có lỗi
Phía thu thường trang bị thiết bị hiển thị thông tin nhận được.
Ví dụ: Television
GV. Lê Đắc Nhường Slide: 9
9/54
1.4.1 Các phương thức sử dụng đường truyền
Bán song công (Half duplex transmission, HDX)
Truyền theo hai hướng, tại một thời điểm chỉ 1 hướng
Ví dụ: Police radio
GV. Lê Đắc Nhường Slide: 10
10/54
1.4.1 Các phương thức sử dụng đường truyền
Song công (Full duplex transmission, FDX)
Truyền theo hai hướng, đồng thời tại cùng một thời điểm
Ví dụ: Telephone
GV. Lê Đắc Nhường Slide: 11
11/54
1.4.2 Các phương thức truyền tín hiệu (Transmision Method)
Phương pháp truyền dải nền (Base on Signal Method):
Tín hiệu được truyền có cùng dải tần với tín hiệu nguồn.
Thí dụ trong điện thoại, tín hiệu âm thanh hữu ích có tần số
trong khoảng 300-3000 Hz được truyền đi mà không có sự biến
đổi nào về phổ tần của nó.
GV. Lê Đắc Nhường Slide: 12
12/54
1.4.2 Các phương thức truyền tín hiệu (Transmision Method)
Phương pháp điều chế (Modulation Method):
là phương pháp cho phép dời phổ tần của tín hiệu nguồn đến
một khoảng tần số khác phù hợp với kênh truyền và tránh được
nhiễu do giao thoa
Nghĩa là các phổ tần cách nhau một khoảng đủ lớn để không
chồng lên nhau.
GV. Lê Đắc Nhường Slide: 13
13/54
1.4.3 Các phương pháp dồn kênh (Multiplexer Method)
Để có thể truyền nhiều tín hiệu có cùng dải nền (nhiều kênh) trên
một đường truyền mà không gây ảnh hưởng lẫn nhau, người ta phải
dồn kênh.
Có hai phương pháp dồn kênh:
Phương pháp đa hợp phân tần số
Phương pháp đa hợp phân thời gian
GV. Lê Đắc Nhường Slide: 14
14/54
1.4.3.1 Phương pháp đa hợp phân thời gian TDM: Time Division Multiplexing
Khóa chuyển mạch được sử dụng để nối tuần tự mỗi tín hiệu cần truyền đến đường
truyền trong một khoảng thời gian nhất định. Dĩ nhiên các khóa chuyển mạch ở máy
phát (dồn kênh) và máy thu (phân kênh) phải hoạt động đồng bộ để các máy thu thu
đúng tín hiệu của nó.
GV. Lê Đắc Nhường Slide: 15
15/54
1.4.3.2 Phương pháp đa hợp phân tần số FDM: Frequency Division Multiplexing
Tần số sóng mang của mỗi bộ điều chế của mỗi kênh được chọn lựa sao
cho mỗi tín hiệu đã được điều chế chiếm một dải tần riêng trong cả phổ
tần của đường truyền và phải được cách ly theo qui định
GV. Lê Đắc Nhường Slide: 16
16/54
1.5 Hệ thống truyền dữ liệu
1.5.1 Hệ thống truyền dữ liệu tương tự
Hệ thống truyền dữ liệu tương tự dùng phương pháp điều chế (nếu truyền
dải nền thì không cần bộ điều chế và giải điều chế).
Trong hệ thống này tín hiệu trên đường truyền là tín hiệu tương tự.
Bộ phận chuyển đổi ở máy phát biến tin tức thành tín hiệu tương tự, sau khi
được xử lý (như lọc, khuếch đại, phối hợp trở kháng.....) sẽ qua bộ phận
điều chế để dời phổ tần; cuối cùng bộ phận giao tiếp chuẩn bị tín hiệu phát
tương thích với môi trường truyền hay kênh truyền
Các công việc được thực hiện theo chiều ngược lại ở máy thu
GV. Lê Đắc Nhường Slide: 17
17/54
1.5 Hệ thống truyền dữ liệu
1.5.1 Hệ thống truyền dữ liệu tương tự
GV. Lê Đắc Nhường Slide: 18
18/54
1.5 Hệ thống truyền dữ liệu
1.5.2 Hệ thống truyền dữ liệu số
1.5.2.1 Sơ đồ khối
Tín hiệu trên đường truyền của hệ thống truyền dữ liệu số là tín hiệu
số, tức các điện áp tương ứng cho các mức 0 và 1 của các mã nhị
phân biểu thị cho tin tức.
Bộ phận chính của hệ thống là bộ phận biến đổi A→D (Analog to
Digital Converter, ADC) ở máy phát (biến tín hiệu tương tự thành tín
hiệu số) và biến đổi D→A (Digital to Analog Converter, DAC) ở máy
thu (biến tín hiệu số thành tín hiệu tương tự).
GV. Lê Đắc Nhường Slide: 19
19/54
1.5 Hệ thống truyền dữ liệu
1.5.2 Hệ thống truyền dữ liệu số
1.5.2.1 Sơ đồ khối
GV. Lê Đắc Nhường Slide: 20
20/54
1.5 Hệ thống truyền dữ liệu
1.5.2.2 Vận tốc truyền tín hiệu (Baud rate)
Là một trong những đặc trưng quan trọng để đánh giá chất lượng
một hệ thống truyền số là vận tốc truyền tín hiệu, được tính bằng
baud.
Baud là vận tốc thay đổi trạng thái sóng mang (số lần thay đổi sóng
mang trong một giây) còn gọi là vận tốc điều chế (Baud rate).
Trong thực tế người ta hay dùng đơn vị bit/s (bps) là vận tốc truyền
bit (Bit rate), tức số bit mà hệ thống truyền trong một giây.
GV. Lê Đắc Nhường Slide: 21
21/54
1.5 Hệ thống truyền dữ liệu
1.5.2.2 Vận tốc truyền tín hiệu (Baud rate)
Trong hệ thống truyền nhị phân, sóng mang chỉ được điều chế bởi
một trong hai trạng thái của tín hiệu vận tốc bit và vận tốc tín
hiệu bằng nhau (số bit/s = số baud).
Trong hệ thống truyền nhị phân hai bit, số lượng bit sẽ gấp đôi số tín
hiệu (vận tốc thay đổi bit nhanh gấp đôi vận tốc thay đổi sóng mang)
như vậy số bit/s gấp đôi số baud
GV. Lê Đắc Nhường Slide: 22
22/54
1.5 Hệ thống truyền dữ liệu
1.5.2.3 Truyền nối tiếp và truyền song song
Truyền nối tiếp: tín hiệu lần lượt được phát đi từng bit trên cùng
một đường dây. Tốc độ truyền chậm nhưng ít tốn kém hơn so với
cách truyền song song.
GV. Lê Đắc Nhường Slide: 23
23/54
1.5 Hệ thống truyền dữ liệu
1.5.2.3 Truyền nối tiếp và truyền song song
Truyền song song: mã ký tự được gửi đi dưới dạng song song, nghĩa là
các bit được phát đi đồng thời trên các đường truyền. Tốc độ truyền song
song khá nhanh nhưng phải tốn nhiều đường dây. Do đó, cách truyền này
được dùng trong thực tế khi phần phát và thu ở gần nhau
GV. Lê Đắc Nhường Slide: 24
24/54
1.5.2.4 Truyền đồng bộ và bất đồng bộ
1.5.2.4.1 Truyền đồng bộ (Synchronouse Transmision)
Là phương thức truyền hướng bit
Dữ liệu được truyền hình thành theo các dạng cố định bao gồm một
dãy hữu hạn các bit và được chia thành các khung tin (Frame)
Flag Control Data Control Flag
GV. Lê Đắc Nhường Slide: 25
25/54
1.5.2.4 Truyền đồng bộ và bất đồng bộ
1.5.2.4.1 Truyền đồng bộ (Synchronouse Transmision)
Mỗi Frame bao gồm các thông tin sau:
Ký hiệu đánh dấu điểm bắt đầu và kết thúc Frame (Flag)
Thông tin điều khiển đồng bộ hóa giữa bên truyền và bên nhận (Control).
Dữ liệu cần truyền (Data): là chuỗi các bit mô tả
Flag Control Data Control Flag
GV. Lê Đắc Nhường Slide: 26
26/54
1.5.2.4 Truyền đồng bộ và bất đồng bộ
1.5.2.4.1 Truyền đồng bộ (Synchronouse Transmision)
Ví dụ các ký tự được mã hóa bằng mã ASCII và bản tin được truyền thành
từng khung tin, sự đồng bộ được thực hiện ở những khoảng thời gian giữa
các khung tin của bản tin.
Do truyền một lần cả bản tin nên vận tốc truyền khá lớn, từ 2400bps,
4800bps, 9600bps cho đến hàng Mbps.
Một bất lợi của cách truyền đồng bộ là máy phát phải gửi tín hiệu xung đồng
hồ để đồng bộ máy thu.
Nếu việc này không thực hiện được thì ở máy thu phải thiết kế một vòng
khóa pha (PLL) để phục hồi xung đồng bộ từ dòng dữ liệu.
GV. Lê Đắc Nhường Slide: 27
27/54
1.5.2.4 Truyền đồng bộ và bất đồng bộ
1.5.2.4.1 Truyền đồng bộ (Synchronouse Transmision)
Việc đồng bộ hóa được thực hiện theo 2 chế độ:
Đồng bộ theo thời gian thực: thời gian tự nhiên. Ví dụ:
Ứng dụng Email, Chat tuân thủ thời gian GMT của hệ thống.
Đồng bộ theo thời gian logic: theo qui ước giữa 2 bên truyền và
bên nhận. Ví dụ:
Sử dụng đồng hồ bấm trong chơi cờ vua.
GV. Lê Đắc Nhường Slide: 28
28/54
1.5.2.4 Truyền đồng bộ và bất đồng bộ
1.5.2.4.2 Truyền bất đồng bộ (Asynchronouse Transmision)
Là phương thức truyền hướng ký tự
Dữ liệu được truyền có độ dài không cố định phụ thuộc vào thông tin
cần truyền.
Bên truyền và bên nhận độc lập nhau trong việc sử dụng các xung
đồng bộ, thường sử dụng truyền tín hiệu phát sinh theo cơ chế ngẫu
nhiên về mặt thời gian
GV. Lê Đắc Nhường Slide: 29
29/54
1.5.2.4 Truyền đồng bộ và bất đồng bộ
1.5.2.4.2 Truyền bất đồng bộ (Asynchronouse Transmision)
Khuôn dạng dữ liệu truyền bất đồng bộ bao gồm:
Điểm bắt đầu và kết thúc gói tín (Start, Stop)
Các bit cần truyền từ d1 dn
Bit kiểm tra chẵn lẻ (Parity) dùng để kiểm tra lỗi trong chuỗi bit cần
truyền
Start d1 Parity Stopd2 dn
GV. Lê Đắc Nhường Slide: 30
30/54
1.5.2.4 Truyền đồng bộ và bất đồng bộ
1.5.2.4.2 Truyền bất đồng bộ (Asynchronouse Transmision)
Có 3 dạng của tín hiệu thường gặp trong cách truyền bất đồng bộ.
Dạng 1: Có 3 bản tin a,b,c được truyền tuần tự. Các bản tin dài
ngắn khác nhau và cách nhau không đều
GV. Lê Đắc Nhường Slide: 31
31/54
1.5.2.4 Truyền đồng bộ và bất đồng bộ
1.5.2.4.2 Truyền bất đồng bộ (Asynchronouse Transmision)
Dạng 2: thời gian T của các bản tin giống nhau nhưng khoảng cách
các bản tin thì bất kỳ, không phải là bội số của T.
Trong hai trường hợp này băng thông cần thiết tùy thuộc vào dữ liệu
GV. Lê Đắc Nhường Slide: 32
32/54
1.5.2.4 Truyền đồng bộ và bất đồng bộ
1.5.2.4.2 Truyền bất đồng bộ (Asynchronouse Transmision)
Dạng 3: là một dạng khác của tín hiệu thường gặp trong các bản tin phát
bằng phương pháp quét (thí dụ trong các máy FAX).
Trong trường hợp này băng thông của hệ thống tùy thuộc vào độ phân giải
tín hiệu chứ không tùy thuộc vào dữ liệu.
GV. Lê Đắc Nhường Slide: 33
Truyền số liệu
Data Communication
Lê Đắc Nhường
Khoa Toán Tin - Trường Đại học Hải Phòng
E-mail: Nhuongld@yahoo.com
Cell Phone: 0987.394.900
1.1 Lịch sử truyền số liệu
1.2 Một số khái niệm
1.2.1 Thông tin, Dữ liệu và Tín hiệu (Information, Data & Signal)
1.2.2 Tần số, Phổ và Băng thông (Frquency, Spectrum, Bandwidth)
1.3 Kiến trúc hệ thống truyền dữ liệu (Topology)
1.4 Phương thức truyền dữ liệu (Protocol)
1.5 Hệ thống truyền dữ liệu
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- chuong1_cackhainiemcoban_phan2_6637.pdf