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: 1

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

2/54

GV. Lê Đắc Nhường

Slide: 2

1.3 Kiến trúc hệ thống truyền dữ liệu (Topology)

dạng: sao (Star), vòng (Ring) và multidrop

 Đa điểm (Multipoint): Hệ thống đa điểm có thể có một trong các

3/54

GV. Lê Đắc Nhường

Slide: 3

1.3 Kiến trúc hệ thống truyền dữ liệu (Topology)

 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

 Đa điểm (Multipoint):

4/54

GV. Lê Đắc Nhường

Slide: 4

1.3 Kiến trúc hệ thống truyền dữ liệu (Topology)

 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.

 Đa điểm (Multipoint):

5/54

GV. Lê Đắc Nhường

Slide: 5

1.3 Kiến trúc hệ thống truyền dữ liệu (Topology)

 Mạng multidrop: Các trạm thứ cấp nối chung một đường dây vào trạm sơ

cấp

 Đa điểm (Multipoint):

6/54

GV. Lê Đắc Nhường

Slide: 6

1.4 Phương thức truyền dữ liệu

1.4.1 Các phương thức sử dụng đường truyền

máy phát và thu trong một hệ thống truyền thông có thể thực hiện là:

 Về phương thức thức liên lạc dựa trên yếu tố đường truyền giữa các

 Đơn công (Simplex transmission, SX)

 Bán song công (Half duplex transmission, HDX)

 Song công (Full duplex transmission, FDX)

7/54

GV. Lê Đắc Nhường

Slide: 7

1.4.1 Các phương thức sử dụng đường truyền

 Đơn công (Simplex transmission, SX)

còn lại chỉ nhận

 Thông tin chỉ truyền theo một chiều: Một thiết bị chỉ truyền, thiết bị

 Không thể yêu cầu phát lại khi có lỗi

 Ví dụ: Television

 Phía thu thường trang bị thiết bị hiển thị thông tin nhận được.

8/54

GV. Lê Đắc Nhường

Slide: 8

1.4.1 Các phương thức sử dụng đường truyền

 Truyền theo hai hướng, tại một thời điểm chỉ 1 hướng

 Ví dụ: Police radio

 Bán song công (Half duplex transmission, HDX)

9/54

GV. Lê Đắc Nhường

Slide: 9

1.4.1 Các phương thức sử dụng đường truyền

 Truyền theo hai hướng, đồng thời tại cùng một thời điểm

 Ví dụ: Telephone

 Song công (Full duplex transmission, FDX)

10/54

GV. Lê Đắc Nhường

Slide: 10

1.4.2 Các phương thức truyền tín hiệu (Transmision Method)

 Phương pháp truyền dải nền (Base on Signal Method):

 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.

 Tín hiệu được truyền có cùng dải tần với tín hiệu nguồn.

11/54

GV. Lê Đắc Nhường

Slide: 11

1.4.2 Các phương thức truyền tín hiệu (Transmision Method)

 Phương pháp điều chế (Modulation Method):

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.

 là phương pháp cho phép dời phổ tần của tín hiệu nguồn đến

12/54

GV. Lê Đắc Nhường

Slide: 12

1.4.3 Các phương pháp dồn kênh (Multiplexer Method)

một đường truyền mà không gây ảnh hưởng lẫn nhau, người ta phải

dồn kênh.

 Để có thể truyền nhiều tín hiệu có cùng dải nền (nhiều kênh) trên

 Có hai phương pháp dồn kênh:

 Phương pháp đa hợp phân tần số

 Phương pháp đa hợp phân thời gian

13/54

GV. Lê Đắc Nhường

Slide: 13

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.

14/54

GV. Lê Đắc Nhường

Slide: 14

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

15/54

GV. Lê Đắc Nhường

Slide: 15

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

16/54

GV. Lê Đắc Nhường

Slide: 16

1.5 Hệ thống truyền dữ liệu

1.5.1 Hệ thống truyền dữ liệu tương tự

17/54

GV. Lê Đắc Nhường

Slide: 17

1.5 Hệ thống truyền dữ liệu

1.5.2 Hệ thống truyền dữ liệu số

1.5.2.1 Sơ đồ khối

số, tức các điện áp tương ứng cho các mức 0 và 1 của các mã nhị

phân biểu thị cho tin tức.

 Tín hiệu trên đường truyền của hệ thống truyền dữ liệu số là tín hiệu

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).

 Bộ phận chính của hệ thống là bộ phận biến đổi A→D (Analog to

18/54

GV. Lê Đắc Nhường

Slide: 18

1.5 Hệ thống truyền dữ liệu

1.5.2 Hệ thống truyền dữ liệu số

1.5.2.1 Sơ đồ khối

19/54

GV. Lê Đắc Nhường

Slide: 19

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.

mang trong một giây) còn gọi là vận tốc điều chế (Baud rate).

 Baud là vận tốc thay đổi trạng thái sóng mang (số lần thay đổi sóng

 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.

20/54

GV. Lê Đắc Nhường

Slide: 20

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).

hiệu (vận tốc thay đổi bit nhanh gấp đôi vận tốc thay đổi sóng mang)

 Trong hệ thống truyền nhị phân hai bit, số lượng bit sẽ gấp đôi số tín

 như vậy số bit/s gấp đôi số baud

21/54

GV. Lê Đắc Nhường

Slide: 21

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.

22/54

GV. Lê Đắc Nhường

Slide: 22

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

23/54

GV. Lê Đắc Nhường

Slide: 23

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

24/54

GV. Lê Đắc Nhường

Slide: 24

1.5.2.4 Truyền đồng bộ và bất đồng bộ

1.5.2.4.1 Truyền đồng bộ (Synchronouse Transmision)

Flag

Control

Data

Control

Flag

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

25/54

GV. Lê Đắc Nhường

Slide: 25

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.

26/54

GV. Lê Đắc Nhường

Slide: 26

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:

 Ứng dụng Email, Chat tuân thủ thời gian GMT của hệ thống.

 Đồng bộ theo thời gian thực: thời gian tự nhiên. Ví dụ:

bên nhận. Ví dụ:

 Đồng bộ theo thời gian logic: theo qui ước giữa 2 bên truyền và

 Sử dụng đồng hồ bấm trong chơi cờ vua.

27/54

GV. Lê Đắc Nhường

Slide: 27

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

cần truyền.

 Dữ liệu được truyền có độ dài không cố định phụ thuộc vào thông tin

 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

28/54

GV. Lê Đắc Nhường

Slide: 28

1.5.2.4 Truyền đồng bộ và bất đồng bộ

1.5.2.4.2 Truyền bất đồng bộ (Asynchronouse Transmision)

d1

d2

………

Stop

Start

Parity

dn

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

truyền

 Bit kiểm tra chẵn lẻ (Parity) dùng để kiểm tra lỗi trong chuỗi bit cần

29/54

GV. Lê Đắc Nhường

Slide: 29

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

30/54

GV. Lê Đắc Nhường

Slide: 30

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

31/54

GV. Lê Đắc Nhường

Slide: 31

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.

32/54

GV. Lê Đắc Nhường

Slide: 32

Truyền số liệu

Data Communication

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)

1.3 Kiến trúc hệ thống truyền dữ liệu (Topology)

1.4 Phương thức truyền dữ liệu (Protocol)

1.5 Hệ thống truyền dữ liệu

1.2.2 Tần số, Phổ và Băng thông (Frquency, Spectrum, Bandwidth)

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: 33