Data Communication

Truyền số liệu

Lê Đắc Nhường

Khoa Toán Tin - Trường Đại học Hải Phòng

E-mail: Nhuongld@yahoo.com

Cell Phone: 0987.394.900

Nội dung chương 2

2.2 Phương tiện truyền tin

2.1 Hệ thống truyền thông

2.4 Mạch điều khiển truyền số liệu

2.3 Các chuẩn giao tiếp trong truyền thông

2.5 Mạng truyền số liệu

2.1 Hệ thống truyền thông

Slide 3

một điểm khác thông qua một môi trường xác định

Truyền dữ liệu: là quá trình truyền tải thông tin từ một điểm này đến

Source System

Destination System

Transmitter

Destination

Source

Receiver

Transmission System

Mô hình tổng quát truyền dữ liệu của Shannon

2.1 Hệ thống truyền thông

Slide 4

Truyền dữ liệu

Các bước trong quá trình truyền dữ liệu

2.1 Hệ thống truyền thông

Slide 5

 Chia xẻ tài nguyên

 Máy in

 Ổ đĩa/băng từ

 Công suất tính toán

 Tập hợp dữ liệu

Tại sao phải dùng hệ thống truyền dữ liệu?

2.1 Hệ thống truyền thông

Slide 6

 Phân tán tải

 Tính toán song song

 Tính toán theo mô hình Client-server

 Fault tolerance

Tại sao phải dùng hệ thống truyền dữ liệu?

2.1 Hệ thống truyền thông

Slide 7

 Trao đổi thông tin

 Giao dịch cơ sở dữ liệu

 Thư điện tử

 Phân tán dữ liệu trên mạng – lưu trữ

Tại sao phải dùng hệ thống truyền dữ liệu?

2.1 Hệ thống truyền thông

Slide 8

 Truyền dẫn dữ liệu (Data transmission)

 Mã hóa dữ liệu (Data encoding)

 Kỹ thuật trao đổi dữ liệu số (Digital data communication)

 Điều khiển liên kết dữ liệu (Data link control)

 Phân hợp (Multiplexing)

 Liên kết (link) hoặc mạch (circuit)

 Kênh (channel)

Các vấn đề liên quan đến truyền dữ liệu

2.1.1 Sơ đồ chức năng của hệ thống truyền thông

Slide 9

Sơ đồ chức năng

2.1.2 Các thành phần của hệ thống truyền thông

Slide 10

 DTE (Data Terminal Equipment): thiết bị đầu cuối dữ liệu với

chức năng truyền các dữ liệu từ người sử dụng dưới dạng số

 DCE (Data Circuit Terminal Equipment): thiết bị chuyển đổi dữ

hoặc tương tự (thông thường là dữ liệu số với tốc độ thấp).

liệu với chức năng chuyển đổi các tín hiệu từ DTE sang dạng

tương thích với môi trường truyền.

2.1.2 Các thành phần của hệ thống truyền thông

Slide 11

 Môi trường truyền (Transmission Media): môi trường vật lí

xác định, thông tin được chuyển thành tín hiệu thích hợp với

môi trường truyền lan.

 Nhiễu (Noise): là thành phần không mong muốn được thêm

vào tín hiệu truyền gọi là nhiễu.

2.1.2 Các thành phần của hệ thống truyền thông

Slide 12

 Nguồn tin (Source): tập hợp các tin mà hệ thống truyền tin

dùng để lập các bản tin khác nhau khi truyền.

 Nhận tin (Receive): nhận biết thông tin và xử lí

2.1.2 Các thành phần của hệ thống truyền thông

Slide 13

Mô hình kết nối máy tính với Internet dùng modem

Ví dụ 1:

2.1.2 Các thành phần của hệ thống truyền thông

Slide 14

Mô hình kết nối máy tính với Router

Ví dụ 2:

Mô hình trao đổi qua điện thoại

Ví dụ 3:

2.1.3 Một số khái niệm cơ bản

Slide 15

 Hiệu suất truyền tin (tốc độ truyền) là lượng thông tin hệ thống

cho phép hay có thể truyền đi trong một đơn vị thời gian.

 Độ chính xác truyền tin là khả năng chống nhiễu của hệ thống.

 Thông thường độ chính xác truyền tin là 10-6

 Tức là truyền 106 bit thì có 1 bit sai  tỷ lệ không đáng kể

Được tính bằng số bit lỗi trên tổng số bít được truyền.

2.1.3 Một số khái niệm cơ bản

Slide 16

 Suy giảm tín hiệu (Attenuation)

 Tín hiệu nhận được khác với tín hiệu truyền đi

 Analog – suy giảm chất lượng tín hiệu  Digital – lỗi trên bit

 Nguyên nhân

 Suy yếu và méo do suy yếu trên đường truyền  Méo do trễ truyền  Nhiễu

2.1.3 Một số khái niệm cơ bản

Slide 17

 Khi một tín hiệu lan truyền qua một môi trường truyền, cường độ

Độ suy giảm tín hiệu (Signal Attenuation)

 Tùy thuộc vào môi trường truyền dẫn

 Đối với môi trường vô tuyến, suy giảm cường độ tín hiệu là một hàm

phức tạp theo khoảng cách và thành phần khí quyển

(biên độ) của tín hiệu bị suy giảm (theo khoảng cách)

2.1.3 Một số khái niệm cơ bản

Slide 18

 Cường độ tín hiệu nhận phải

 Đủ mạnh để thiết bị nhận nhận biết được

 Đủ cao so với nhiễu để tín hiệu không bị lỗi

 Suy yếu là một hàm tăng theo tần số

 Kỹ thuật cân bằng độ suy yếu trên dải tần số

 Dùng bộ khuyếch đai (khuyếch đại ở tần số cao nhiều hơn)

Độ suy giảm tín hiệu (Signal Attenuation)

2.1.3 Một số khái niệm cơ bản

Slide 19

 Đo bằng đơn vị decibel (dB)

 Cường độ tín hiệu suy giảm theo hàm Logarit

 Độ lợi/độ hao hụt của các tầng nối tiếp có thể được tính bằng phép

toán đơn giản (+/-)

Độ suy giảm tín hiệu (Signal Attenuation)

2.1.3 Một số khái niệm cơ bản

Slide 20

Độ suy giảm tín hiệu (Signal Attenuation)

(dB)

 Attenuation = 10log10(P1/P2)

 P1: công suất của tín hiệu nhận (W)

 P2: công suất của tín hiệu truyền (W)

 Decibel (dB) là giá trị sai biệt tương đối

 Công suất suy giảm ½  độ hao hụt là 3dB

 Công suất tăng gấp đôi  độ lợi là 3dB

2.1.3 Một số khái niệm cơ bản

Slide 21

 Méo trễ truyền

 Chỉ xảy ra trong môi trường truyền dẫn hữu tuyến

 Vận tốc lan truyền thay đổi theo tần số

 Vận tốc cao nhất ở gần tần số trung tâm

 Các thành phần tần số khác nhau sẽ đến đích ở các thời điểm khác nhau

Trễ lan truyền tín hiệu (Transmission propagation delay)

2.1.3 Một số khái niệm cơ bản

Slide 22

 Công thức tính

Trễ lan truyền tín hiệu (Transmission propagation delay)

Tp = S/V

 S : khoảng cách vật lý (meter)

 V : vận tốc lan truyền tín hiệu trên môi trường truyền,

 với sóng điện từ: v = 2 x 106 (m/s)

2.1.3 Một số khái niệm cơ bản

Slide 23

 Round trip delay

Trễ lan truyền tín hiệu (Transmission propagation delay)

Tx = N/R

 N : khối lượng dữ liệu truyền (bit)

 R : tốc độ truyền bit trên đường truyền.

2.1.3 Một số khái niệm cơ bản

 Đó là các tín hiệu được chèn thêm vào trong quá trình truyền từ

Nhiễu (noise)

 Có thể được chia thành 4 loại:

 Tiếng ồn nhiệt (Thermal noise),

 Nhiễu điều biến (Intermodulation),

 Xuyên âm (Crosstalk),

 Nhiễu xung (Impulse noise)

thiết bị phát đến thiết bị nhận.

24/54

2.1.3 Một số khái niệm cơ bản

Nhiễu (noise)

 Do chuyển động nhiệt của các electron

 Được phân bố đồng đều, Được gọi là nhiễu trắng (White noise)

 Không thể loại bỏ được  cận trên cho hiệu suất của hệ thống

 Năng lượng tiếng ồn nhiệt trong 1Hz dải thông:

1/ Tiếng ồn nhiệt (Thermal noise)

N0 = k.T (W/Hz)

 k: hằng số Boltzmann = 1.3803 x 10-23 J/0K

 T: nhiệt độ kelvin

25/54

2.1.3 Một số khái niệm cơ bản

Nhiễu (noise)

 Đó là các tín hiệu có tần số là tổng và hiệu của các tín hiệu gốc

đang chia sẻ môi trường truyền, hoặc là tích của các tín hiệu

 Nguyên nhân sinh ra: tính phi tuyến trong các bộ thu (receiver),

2/ Nhiễu điều biến (Intermodulation)

phát (transmitter) hoặc các hệ thống truyền dẫn ở trung gian.

26/54

2.1.3 Một số khái niệm cơ bản

Nhiễu (noise)

 Tín hiệu trên một đường truyền nhận được bởi một đường

3/ Xuyên âm (Crosstalk)

 Nguyên nhân:

 Các đường truyền (cáp xoắn) chạy song song gần nhau

 Các anten mặc dù được định hướng vẫn thu được các tín hiệu

không mong muốn.

 Độ lớn thông thường của nhiễu xuyên âm tương đương hoặc nhỏ

hơn tiếng ồn nhiệt

truyền khác

27/54

2.1.3 Một số khái niệm cơ bản

Nhiễu (noise)

 Do các xung bất thường hoặc đột biến

 Ví dụ: can nhiễu điện từ bên ngoài

 Thời gian kéo dài thường ngắn

 Biên độ cao

4/ Nhiễu xung (Impulse noise)

28/54