Thu t ng Vi n Thôngậ ữ ễ (télécommunication) đ c ghép t t communicationượ ừ ừ
(liên l c) v i prefix tele (có nghĩa là xa). Edouard ESTAUNIE chính là ng i đ aạ ớ ườ ư
ra thu t ng telecommunication vào năm 1904. Th i b y gi tậ ữ ờ ấ ờ ừ
telecommunication dùng đ ch telegraph và telephone. ể ỉ
Thu t ng vi n thông đ c dùng đ ch t p h p các thi t b , giao th c đ truy nậ ữ ễ ượ ể ỉ ậ ợ ế ị ứ ể ề
thông tin t n i này đ n n i khác. Các thành ph n chính c a m t h th ng vi nừ ơ ế ơ ầ ủ ộ ệ ố ễ
thông bao g m:ồ
- M t máy phát ngu n. Máy phát s l y thông tin và chuy n đ i nó thành tínộ ở ồ ẽ ấ ể ổ
hi u đ có th truy n đ c. ệ ể ể ề ượ
- Tín hi u s đ c truy n trên m t kênh truy n (channel/medium).ệ ẽ ượ ề ộ ề
- M t máy thu đích đ n đ thu nh n tín hi u truy n t ngu n và chuy n đ i tínộ ở ế ể ậ ệ ề ừ ồ ể ổ
hi u thành thông tin.ệ
Vi n thông s khai nh t có th k đ n vi c liên l c b ng cách đ t l a cho b cễ ơ ấ ể ể ế ệ ạ ằ ố ử ố
khói lên đ báo đ ng gi c đ n. Ho c dùng ti ng kèn, tr ng, chuông đ báo hi uể ộ ặ ế ặ ế ố ể ệ
nh ng m i nguy hi m đang đ n g n. Ví d 1 h th ng vi n thông hi n đ i quenữ ố ể ế ầ ụ ệ ố ễ ệ ạ
thu c là đi n tho i c đ nh. Lúc đ y máy thu và phát là cái đi n tho i, thông tinộ ệ ạ ố ị ấ ệ ạ
là ti ng nói, môi tr ng truy n là dây cáp. B t c m t h th ng vi n thông nàoế ườ ề ấ ứ ộ ệ ố ễ
cũng bao g m các thành ph n k trên, và nhi m v c a vi n thông là làm th nàoồ ầ ể ệ ụ ủ ễ ế
đ truy n thông tin nhanh, chính xác, ch t l ng cao, b o m t t t. ể ề ấ ượ ả ậ ố
Do đó có th nói vi n thông s bao g m t t c các lĩnh v c nh m góp ph n vàoể ễ ẽ ồ ấ ả ự ằ ầ
vi c th c hi n và c i ti n quá trình truy n thông.ệ ự ệ ả ế ề
Trong vi n thông "thông tin" có nhi u d ng khác nhau, ti ng nói, hình nh, video.ễ ề ạ ế ả
M i thông tin có các thu c tính khác nhau. Thông tin có th t n t i d i 2 d ng:ỗ ộ ể ồ ạ ướ ạ
analog ho c digital. Tr c khi truy n đi, thông tin này s ph i đ c mã hóa, nén,ặ ướ ề ẽ ả ượ
đi u ch , v.v. nh s đ d i đây.ề ế ư ơ ồ ướ
+T t c các x lý thông tin tr c khi đ a vào encoder và sau khi đ a ra ngoàiấ ả ử ướ ư ư
decoder ch ng h n nén, gi m kích th c thông tin, watermaking, xóa nhi u, táiẳ ạ ả ướ ễ
ch , ph c h i...đ c g i chung là x lý tín hi u (Signal Processing). Ph n nàyế ụ ồ ượ ọ ử ệ ầ
bao g m nhi u lĩnh v c trong đó có:ồ ề ự
- Image and video processing
- Speech, audio processing
- Sources separation
- Analogue Signal processing (filters, A/D)
- Computer vision
+Còn t t c các giao th c di n ra trong dây chuy n truy n thông tin nh đi uấ ả ứ ễ ề ề ư ề
ch (ếmodulation), encoder, mã hóa, vv thì đ c g i chung là Lý thuy t thông tin vàượ ọ ế
truy n thông k thu t s (information theory & digital communication). Ph n nàyề ỹ ậ ố ầ
bao g m nhi u lĩnh v c trong đó có:ồ ề ự
- Information theory (Information, Entropy, Source coding, channel model, channel
capacity …)
- Line coding (RZ,NRZ, Manchester …)
- Modulation (BPSK,QPSK, M-PSK, M-QAM, FSK, GSK, OFDM, PCM…)
- Error Control Coding (CRC, Block Code, Convolution code, Turbo Code …)
- Diversity (OFDM, Spreading, ST Code, Spatial Multiplexing )
- Channel (Channel Modeling…)
- Synchronization and Channel Estimation
- Combination, Detection, Equalizer.
- Multiple access techniques (OFDMA, CDMA, SDMA, TDMA, FHSS…)
+ Bên c nh đó, v n đ truy n sóng radio trên các môi tr ng khác nhau (dây d n,ạ ấ ề ề ườ ẫ
không dây,...) có th đ c t p gom chung vào ph n đi n t ể ượ ậ ầ ệ ử RF, truy n sóng,ề
angten ( RF propagation, antenna). Ph n này bao g m nhi u lĩnh v c trong đó có:ầ ồ ề ự
- Antenna and propagation (MIMO, FDTD, smart antenna)
- RF component (amplifier, mixer, filter, ADC, DAC …)
+M t ph n quan tr ng trong quá trình truy n thông tin, đó là kênh truy nộ ầ ọ ề ề
(medium). Thông tin có th truy n qua cáp đ ng, cáp quang, sat-te-lite, và qua môiể ề ồ
tr ng không dây. M i m t môi tr ng truy n có các đ c tính khác nhau, nên cácườ ỗ ộ ườ ề ặ
thi t b và công ngh cũng s khác nhau. Thông th ng, m t thông tin s đ cế ị ệ ẽ ườ ộ ẽ ượ
truy n qua nhi u môi tr ng khác nhau, n i k t gi a hai th c th giao ti p, đ cề ề ườ ố ế ữ ự ể ế ượ
g i chung là m ng (network). Ví d đ n gi n là t i n i k t t PC t i ọ ạ ụ ơ ả ố ố ế ừ ớ AP wifi
b ng không dây (wireless). AP wifi l i n i k t phía sau modem ằ ạ ố ế ADSL đ nế
SDLAM (cáp ADSL). DSLAM s n i k t vào m ng lõi core b ng cáp quangẽ ố ế ạ ằ
ch ng h n. đâu bên kia, ng i đ i tho i v i tôi n i k t vào m ng lõi thôngẳ ạ Ở ườ ố ạ ớ ố ế ạ
qua m ng di đ ng ạ ộ UMTS ch ng h n. Hình d i đây là m t ví d v m ng vi nẳ ạ ướ ộ ụ ề ạ ễ
thông.
Nhìn v ki n trúc m ng, ta có th d dàng phân bi t 2 m ng: m ng k t n iề ế ạ ể ễ ệ ạ ạ ế ố
(access network) và m ng lõi (core network/ transport network). S phân chia nàyạ ự
khá rõ ràng trong mô hình m ng t bào. Trong di n đàn hi n t i chúng tôi t mạ ế ễ ệ ạ ạ
chia m ng vi n thông ra thành 3 lo i:ạ ễ ạ
+Công ngh m ng ệ ạ IP và m ng lõi. Ph n này bao g m các giao th c ạ ầ ồ ứ Internet,
Ethernet, ATM... Lĩnh v c này khá r ng, chúng ta có th k đ n các topics sau:ự ộ ể ể ế
-P2P networks (bittorent, skype, freenet )
-VoIP (Skype, SIP, H323, MEGACO)
-Monitoring, Measurement and prediction (traffic measurement, bandwidth
prediction, equivalent capacity )
-QoS in IP networks (DiffServ, IntServ,RSVP, MPLS)
-Control and Policy based Management networks (COPS, SLA, PBM, Token
bucket, admission control, TCP/UDP )
-IP Mobility and routing management (Mobile IP, Mobike, IKEv2, IPv4-IPv6
translation, Hawaii)
-Core network (ATM, MPLS, Ethernet, VPN)
+ công ngh m ng di đ ngệ ạ ộ . Ph n này t p trung vào các công ngh m ng diầ ậ ệ ạ
đ ng nh ộ ư
- Mobile networks (2G, 2.5G, 3G, 3GPP LTE, 3GPP2 UMB, satellite )
- WLAN (802.11) and wireless mesh networks
- WIMAX , WiBro (802.16)
- Wireless Personal Area Network (WPAN): Bluetooth (802.15.1), Zigbee
(802.15.4), UWB (802.15.3)
- Next Generation networks (B3G, 4G, 802.20)
- Adhoc and Sensor networks
+ Và Truy n thông cáp quang (fiber optic). Ph n này bao g m các lĩnh v c liênề ầ ồ ự
quan đ n truy n thông qua cáp quang h c nh : SDH/SONET, ế ề ọ ư WDM, FTTH,...
Cáp quang ngày nay không ch d ng l i nh là m t công ngh truy n d li u ỉ ừ ạ ư ộ ệ ề ữ ệ ở
m ng lõi, mà còn đ c dùng nh m t m ng access đ n t n t ng nhà (building). ạ ượ ư ộ ạ ế ậ ừ
+Trong vi n thông v n đ b o m t ngày càng tr nên quan tr ng và thi t y u.ễ ấ ề ả ậ ở ọ ế ế
B o m t có th chia thành 2 m ng chính, đó là b o m t cho m ng (networkả ậ ể ả ả ậ ạ
security) và (mã hóa) Cryptology. Trong di n đàn này chúng tôi dành riêng m tễ ộ
chuyên m c đ nói v các v n đ này. B o m t có th đ c phân nh ra thànhụ ể ề ấ ề ả ậ ể ượ ỏ
các topics sau:
-Foundation of Crypto: One-way Function, One-way Trapdoor Permutation,
Pseudo-random Permutation, Assumptions in Crypto (Factoring, Logarith Discret,
…)…
-Public-Key Crypto: PK-Encryption, Signature, Key-Exchange, Authentication,
Identification, Zero-Knowledge, …
- Secret-Key Crypto: Block cipher, Stream Cipher, Hash Function, MAC,...
- New Trends in Cryptography: Provable Security, Quantum Cyrptography,
- Internet security:SSL/TLS, IPsec, VPN, Radius/Diameter,...
- Security for wireless networks: WEP, 802.11i, GSM/GPRS/UMTS security,EAP...
Trên đây là m t cách ti p c n đ phân chia các lĩnh v c trong ngành vi n thông.ộ ế ậ ể ự ễ
Song, th c t gi a các lĩnh v c không có m t ranh gi i rõ ràng, b i m t đi u đ nự ế ữ ự ộ ớ ở ộ ề ơ
gi n là chúng n i k t v i nhau trong cùng m t h th ng. R t mong nh n đ cả ố ế ớ ộ ệ ố ấ ậ ượ
s góp ý c a các b n n u có ch nào s xu t.ự ủ ạ ế ổ ơ ấ
S đ 2 Th nh trình bày th t ra là s đ c a "H th ng thông tin", các kh i trongơ ồ ị ậ ơ ồ ủ ệ ố ố
s đ đa s th hi n ch c năng c a c a physical layer trong 1 h th ng Viơ ồ ố ể ệ ứ ủ ủ ệ ố ễ
Thông. Làm th nào đ t o ra các gói thông tin truy n đi t d li u g c, và thôngế ể ạ ề ừ ữ ệ ố
tin đ c qu n lý th nào, các gói tin truy n th nào...? T t c các v n đ này sượ ả ế ề ế ấ ả ấ ề ẽ
đ c phân chia và gi i quy t các layer cao h n physical layer.ượ ả ế ở ơ
Có nhi u mô hình phân chia các l p (layer) trong h th ng vi n thông tùy vào ngề ớ ệ ố ễ ứ
d ng c th . Mô hình c b n nh t (đ y đ nh t = d th a nh t) là mô hình ụ ụ ể ơ ả ấ ầ ủ ấ ư ừ ấ OSI
7 layer cho "h th ng VT" nói chung, trong m ng Internet ng i ta có mô hìnhệ ố ạ ườ
phù h p h n cho môi tr ng truy n thông d a trên gói IP (IP packet) (5 layer thìợ ơ ườ ề ự
ph i).ả
T i sao ph i phân chia thành nhi u layer nh v y? Th nh t là đ công vi cạ ả ề ư ậ ứ ấ ể ệ
trong 1 h th ng có th đ c qu n lý d dàng và đ c phát tri n 1 cách t ngệ ố ể ượ ả ễ ượ ể ươ
đ i đ c l p nhau, th 2 là đ chu n hóa ph n nào n n công nghi p vi n thôngố ộ ậ ứ ể ẩ ầ ề ệ ễ
trên toàn th gi i.ế ớ
Nói v s phân l p (layering) trong m ng vi n thông. ề ự ớ ạ ễ
Rõ ràng, thông tin trao đ i gi a 2 ng i dùng A và B (trên hình 3) s ph i đ cổ ữ ườ ẽ ả ượ
truy n qua nhi u th c th m ng (network element/entity). B n có th nh n raề ề ự ể ạ ạ ể ậ
r ng, nh ng gì tôi đ c p trên hình 2 v truy n thông ch có th áp d ng đ cằ ữ ề ậ ở ề ề ỉ ể ụ ượ
cho tr ng h p liên l c tr c ti p (ví d gi a tr m phát sóng và ng i dùng, ho cườ ợ ạ ự ế ụ ữ ạ ườ ặ
2 ng i k t n i bluetooth, h ng ngo i). Và do đó có th xem "truy n thông s "ườ ế ố ồ ạ ể ề ố
và "truy n sóng radio" là thu c l p v t lý (physical layer). ề ộ ớ ậ
Trong tr ng h p hai ng i A và B trao đ i thông tin v i nhau thông qua các th cườ ợ ườ ổ ớ ự
th m ng khác, rõ ràng chúng ta c n ph i thi t l p các lu t l (rules), các đ nhể ạ ầ ả ế ậ ậ ệ ị
d ng (format) đ qu n lý/đi u hành các giao ti p trung gian này. T t c các lu t,ạ ể ả ề ế ấ ả ậ
đ nh d ng, v.v..đ c g i chung là giao th c (protocol). T t c các t ng tác, ph iị ạ ượ ọ ứ ấ ả ươ ố
h p gi a các th c th s đ c quy đ nh thông qua các giao th c. Nói m t cáchợ ữ ự ể ẽ ượ ị ứ ộ
tr u t ng, vai trò quan tr ng c a m t giao th c là nh m mô t , quy đ nh cácừ ượ ọ ủ ộ ứ ằ ả ị
semantics c a m t thông đi p (message) và ý nghĩa c a các bit thông tin ch aủ ộ ệ ủ ứ
trong thông đi p đó. Giao th c cũng quy đ nh nh ng đi u (actions) mà m t th cệ ứ ị ữ ề ộ ự
th ph i th c hi n khi nh n đ c m t thông đi p nh t đ nh. Ví d m t routerể ả ự ệ ậ ượ ộ ệ ấ ị ụ ộ
nh n đ c m t gói thông tin IP, thì nhi m v c a nó là tìm đ a ch IP đích đ n vàậ ượ ộ ệ ụ ủ ị ỉ ế
ti p t c forward gói thông tin đ y đ n router lân c n nó ho c đ n ng i nh n.ế ụ ấ ế ậ ặ ế ườ ậ
Các d ch v , ch c năng c a m t m ng vi n thông s đ c th c hi n thông quaị ụ ứ ủ ộ ạ ễ ẽ ượ ự ệ
các giao th c. M t m ng mà cung c p nhi u d ch v , thì đòi h i cũng ph i cóứ ộ ạ ấ ề ị ụ ỏ ả
nhi u giao th c. Các giao th c này có th đ c l p v i nhau, ho c ph thu c l nề ứ ứ ể ộ ậ ớ ặ ụ ộ ẫ
nhau. S ph thu c đ c th hi n vi c m t action trong 1 giao th c này là điự ụ ộ ượ ể ệ ở ệ ộ ứ
th c hi n m t giao th c khác. S ph thu c đó đ c g i là phân l p (layering).ự ệ ộ ứ ự ụ ộ ượ ọ ớ
Các giao th c l p d i s cung c p dich v mà s đ c s d ng b i các giaoứ ở ớ ướ ẽ ấ ụ ẽ ượ ử ụ ở
th c l p trên nó trong qua trình th c hi n c a các giao th c l p phía trên. Khiứ ở ớ ự ệ ủ ứ ở ớ
l p trên s d ng d ch v c a l p d i, nó ch c n bi t đ s d ng d ch v ớ ở ử ụ ị ụ ủ ớ ở ướ ỉ ầ ế ể ử ụ ị ụ ở
d i nó c n cung c p thông tin gì và cu i cùng nó s cho ra k t qu gì. L p ướ ầ ấ ố ẽ ế ả ớ ở
trên không c n ph i bi t l p d i đ c xây d ng/thi t k nh th nào c . Đi uầ ả ế ớ ướ ượ ự ế ế ư ế ả ề
đó cho phép các l p d i thay đ i mà không làm nh h ng đ n các l p trên.ớ ở ướ ổ ả ưở ế ớ ở
Đ y là m t l i đi m quan trong c a vi c phân l p. Bên c nh l i đi m nói trên,ấ ộ ợ ể ủ ệ ớ ạ ợ ể
còn hai l i đi m n i b t khác. Quan tr ng nh t đó là vi c chia l p cho phép chiaợ ể ổ ậ ọ ấ ệ ớ
nh bài toán ph c t p trong vi n thông ra thành nhi u ph n nh đ d gi i quy tỏ ứ ạ ễ ề ầ ỏ ể ễ ả ế
và qu n lý. M t l i đi m n a là các l p trên có th cùng t n d ng d ch v cungả ộ ợ ể ữ ớ ở ể ậ ụ ị ụ
c p b i l p d i. ấ ở ớ ở ướ
Trích:
Mô hình c b n nh t (đ y đ nh t = d th a nh t) là mô hình OSI 7 layer choơ ả ấ ầ ủ ấ ư ừ ấ
"h th ng VT" nói chung, trong m ng Internet ng i ta có mô hình phù h p h nệ ố ạ ườ ợ ơ
cho môi tr ng truy en thông d c trên gói IP (IP packet) (5 layer thì ph i). ườ ế ự ả
7 l p mà IOS đã đ a ra đó là: (t th p đ n cao) Physical, data link, network,ớ ư ừ ấ ế
transport, session, presentation và application.
7. Application layer: là t p h p t t c các ng d ng ch y trên thi t b đ u cu i.ậ ợ ấ ả ứ ụ ạ ế ị ầ ố
Nên nh r ng Internet không ph i là m t ng d ng. Các ng d ng quen thu cớ ằ ả ộ ứ ụ ứ ụ ộ
nh : browser, server, email, real-time audio, http, ftp,..ư
6. Presentation: M c đích c a l p này là chuy n đ i thông tin t các lo iụ ủ ớ ể ổ ừ ạ
application khác nhau sang m t d ng chu n. Đôi khi presentation ch a ch c năngộ ạ ẩ ứ ứ
mã hóa thông tin.
5. Session layer: Trong h th ng mà không có m t k t n i full-duplex, thì sessionệ ố ộ ế ố
s qu n lý 2 n i k t khác nhau đ cung c p bidirectional service (đ i v i các ngẽ ả ố ế ể ấ ố ớ ứ
d ng). ụ
4. Transport: Cung c p d ch v v n chuy n gói thông tin đ u cu i (end-to-end)ấ ị ụ ậ ể ầ ố
gi a 2 ng i dùng. Nó có th đ m b o thông tin đ c truy n đ n t n ng iữ ườ ể ả ả ượ ề ế ậ ườ
nh n, có th truy n l i gói thông tin n u thông tin b th t l c trên đ ng truy n,ậ ể ề ạ ế ị ấ ạ ườ ề
có th t p h p thông tin t nhi u ng d ng khác nhau vào m t k t n i. Nói đ nể ậ ợ ừ ề ứ ụ ộ ế ố ế
transport thì ph i k đ n TCP và UDP. ả ể ế
3. Network layer (còn g i là IP layer). Nhi m v c a Network layer là c t thôngọ ệ ụ ủ ắ
tin thành nhi u đo n phù h p v i yêu c u c a link layer. Dĩ nhiên chi u ng cề ạ ợ ớ ầ ủ ở ề ượ
l i thì nó s n i k t các đo n thông tin thu c cùng m t gói l i v i nhau khi nh nạ ẽ ố ế ạ ộ ộ ạ ớ ậ
đ c chúng t link layer. M t m t th c th s có m t đ a ch m ng (network-ượ ừ ộ ộ ự ể ẽ ộ ị ỉ ạ