TỔNG QUAN VỀ MẠNG VIỄN THÔNG

Trong những năm qua, viễn thông đã phát triển nhanh chóng về cả công nghệ và chất lượng cung cấp dịch vụ. Việt nam cũng như các nước trên thế giới, hiện nay có rất nhiều nhà khai thác viễn thông khác nhau với sự đa dạng của công nghệ và cấu hình mạng cũng như các dịch vụ cung cấp. Thông tin di động ngày nay đã trở thành một lĩnh vực phát triển rất nhanh và mang lại nhiều lợi nhuận cho các nhà khai thác. Hiện nay trên thị trường viễn thông đang có sự phát triển vượt bậc của các công nghệ thông tin di động với 2,5G, 3G. Mặc dù các hệ thống thông tin di động 3G vẫn đang phát triển không ngừng nhưng các nhà khai thác viễn thông lớn trên thế giới đã tiến hành triển khai thử nghiệm và đã chuẩn hóa chuẩn di động 4G. Công nghệ 4G mang lại những tiện ích vượt trội cho người dùng mọi lúc, mọi nơi kể cả khi đang di chuyển với tốc độ cao. Đó chính là điểm khác biệt giữa mạng di động thế hệ thứ ba (3G) và mạng di động thế hệ thứ tư (4G). Tuy vẫn còn khá mới mẻ nhưng mạng di động băng rộng 4G đang được kỳ vọng sẽ tạo ra nhiều thay đổi khác biệt so với các mạng di động 3G hiện nay.

TRƯỜNG CAO ĐẲNG PHÁT THANH TRUYỀN HÌNH I

***

KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ

BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP

Tên đề tài :

THÔNG TIN DI ĐỘNG

Hà Nam , ngày 06 tháng 10 năm 2012

Giáo viên hướng dẫn : Trần Thị Minh Huệ

Sinh viên thực hiện : Vũ Quang Trường

TRƯỜNG CAO ĐẲNG PHÁT THANH TRUYỀN HÌNH I

***

KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ

BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP

********

Điểm đánh giá :

* ………

Giáo viên hướng dẫn : Trần Thị Minh Huệ

Sinh viên thực hiện : Vũ Quang Trường

LỜI MỞ ĐẦU Trong những năm qua, viễn thông đã phát triển nhanh chóng về

cả công nghệ và chất lượng cung cấp dịch vụ Việt nam cũng như các nước trên thế giới, hiện nay có rất nhiều nhà khai thác viễn thông khác nhau với sự đa dạng của công nghệ và cấu hình mạng cũng như các dịch vụ cung cấp.

Thông tin di động ngày nay đã trở thành một lĩnh vực phát triển rất nhanh và mang lại nhiều lợi nhuận cho các nhà khai thác Hiện nay trên thị trường viễn thông đang có sự phát triển vượt bậc của các công nghệ thông tin di động với 2,5G, 3G Mặc dù các hệ thống thông tin di động 3G vẫn đang phát triển không ngừng nhưng các nhà khai thác viễn thông lớn trên thế giới đã tiến hành triển khai thử nghiệm và đã chuẩn hóa chuẩn di động 4G Công nghệ 4G mang lại những tiện ích vượt trội cho người dùng mọi lúc, mọi nơi kể cả khi đang di chuyển với tốc độ cao Đó chính là điểm khác biệt giữa mạng di động thế hệ thứ ba (3G) và mạng di động thế hệ thứ tư (4G) Tuy vẫn còn khá mới mẻ nhưng mạng

di động băng rộng 4G đang được kỳ vọng sẽ tạo ra nhiều thay đổi khác biệt so với các mạng di động 3G hiện nay.

Là một sinh viên được đào tạo học tập về lĩnh vực viễn thông tại CĐ Phát Thanh – Truyền Hình 1, sau thời gian học tập lý thuyết tại trường được các thầy cô trong trường giảng dạy truyền đạt kiến thức Với kiến thức đã được học tại trường, cùng với thời gian đi thực tập tại Công ty trách nhiệm hữu hạn viễn thông và truyền hình số Được sự hướng dẫn của cô giáo Nguyễn Thị Thu Hiền, các thầy cô trong khoa cùng các cán

bộ kỹ thuật Công ty trách nhiệm hữu hạn viễn thông và truyền hình số

thiếu sót, em mong được sự đóng góp ý kiến của các thầy giáo, cô giáo.

LỜI MỞ ĐẦU

MỤC LỤC

1.3.1.Mạng PSTN (Public Switch Telephone Network) 6

1.3.3.Mạng GSM (Global System for Mobile

Communication)

15

2.3.2 Chức năng các tầng trong mô hình OSI 24

CHƯƠNG I TỔNG QUAN MẠNG 4G

1.1 Giới thiệu chương.

Để đáp ứng nhu cầu của người sử dụng mọi nơi (anywhere), mọi lúc(anytime), mọi dịch vụ (anyservice), mạng di động thế hệ thứ tư – 4G(Fourth Generation) đã được đề xuất nghiên cứu và triển khai Chương nàytrình bày tổng quan về mạng 4G, tiêu chuẩn chất lượng mạng 4G và cácgiải pháp nâng cao chất lượng hệ thống

1.2 Tổng quan mạng 4G.

Mạng 4G có băng thông rộng hơn, tốc độ dữ liệu cao hơn, chuyểngiao nhanh hơn và không gián đoạn, cung cấp dịch vụ liên tục giữa các hệthống và các mạng

Mạng 4G bao gồm tất cả các hệ thống của các mạng khác nhau, từmạng công cộng đến mạng riêng, từ mạng băng rộng có quản trị mạng đếnmạng cá nhân và các mạng adhoc

Các hệ thống 4G sẽ hoạt động kết hợp với các hệ thống 2G và 3Gcũng như các hệ thống phát quảng bá băng rộng khác Thêm vào đó, mạng4G là mạng Internet di động hoàn toàn dựa trên IP

Các đặc điểm nổi bật của công nghệ 4G là:

1.2.1 Hỗ trợ lưu lượng IP

Sự xuất hiện của dịch vụ VoIP cho thấy việc truyền thoại có thể dễdàng thực hiện qua mạng IP chuyển mạch gói Kiến trúc mạng 4G đượcxây dựng với mục tiêu cung cấp dịch vụ IP chất lượng cao

1.2.2 Hỗ trợ nhiều công nghệ vô tuyến khác nhau

Trong các hệ thống 4G, sử dụng nhiều công nghệ truy nhập vô tuyếnkhác nhau Xu hướng hiện nay là sử dụng phổ tần trong băng tần không cầncấp phép ISM (Industrial, scientific and medical radio bands): công nghệBluetooth (IEEE 802.15.1), tiêu chuẩn IEEE802.11b, IEEE 802.11a, IEEE

802.11g Nút mạng 4G có thể thích ứng các khả năng để khai thác một cáchhiệu quả cả các dải tần còn trống.

1.2.3 Hỗ trợ tính di động tốt

Trong các hệ thống 4G, người dùng sẽ di động trong một vùng cókích thước đáng kể và giao tiếp thông qua các thiết bị đầu cuối vô tuyến.Người dùng phải có khả năng liên lạc bằng một số nhận dạng duy nhất.Như vậy, mạng 4G sẽ phải có một phương tiện phù hợp để nhận dạngngười dùng và cho phép người dùng điều khiển số nhận dạng và thực hiệnánh xạ một cách hiệu quả đến điểm đích chung

1.2.4 Không cần liên kết điều khiển

Trong trường hợp của băng tần ISM thì có thể lập mạng Adhoc từmột nhóm nút, cho phép các nút giao tiếp trực tiếp với nhau, thậm chí cácnút có thể cộng tác với nhau, chuyển tiếp lưu lượng của nhau

1.2.5 Hỗ trợ bảo mật đầu cuối – đầu cuối

Trong các mạng 4G, yêu cầu về bảo mật lớn hơn rất nhiều so vớimạng 3G do mạng 4G có kiến trúc mở Do đó cần phải có một môđun bảomật tích hợp để bảo vệ dữ liệu giữa các mạng khác nhau và hơn nữa là một

mô hình bảo mật để bảo vệ nhiều thực thể Các nút di động và cố định sẽtương tác với nhau không cần liên hệ với điều hành mạng Các giao thức vàthủ tục phải có khả năng cho phép người dùng trong các nút mạng này nhậnthực đủ thông tin để nhận dạng người dùng và có thể kết nối Đây chính làtính năng bảo mật đầu cuối – đầu cuối

1.3 Tiêu chu n ch t lẩn chất lượng hệ thống mạng 4G ất lượng hệ thống mạng 4G ượng hệ thống mạng 4Gng h th ng m ng 4Gệ thống mạng 4G ống mạng 4G ạng 4G

Hạng mục Tiêu chuẩn IMT - Advanced

Hiệu suất phổ đỉnh (Downlink) 15 bps/Hz (4x4)

Hiệu suất phổ đỉnh (Uplink) 6,75 bps/Hz (2x4)

Hiệu suất phổ trung bình (Downlink) 2,2 bps/Hz (4x2)

Hiệu suất phổ trung bình (Uplink) 1,4 bps/Hz (2x4)

Hiệu suất phổ tại biên tế bào (Downlink) 0,06 bps/Hz (4x2)

Hiệu suất phổ tại biên tế bào (Uplink) 0,03 bps/Hz (2x4)

1.4 Giải pháp nâng cao chất lượng hệ thống

1.4.1 Kết hợp băng thông

Giải pháp này nhằm mục đích đạt được yêu cầu về tốc độ dữ liệu đỉnh(peak data rate) Việc kết hợp băng thông 100MHz có tương lai không chắcchắn lắm do chi phí phát sinh và sự phức tạp đối với UE Việc kết hợp băngthông ở các kênh tần số 20 MHz là phương án khả quan hơn vì dễ tìm kiếmphổ tần[12]

1.4.2 Hệ MIMO bậc cao và định hướng búp sóng

LTE phiên bản 8 hỗ trợ tới 4 máy thu và máy phát trên eNB, tới 2 máy phát

và 4 máy thu cho UE Khả năng tăng độ lợi thu từ các hệ MIMO và từđiều khiển búp sóng (beamsteering) là hàm của số lượng các ăngten Đềxuất có thể tăng con số này của hệ thống lên đến 8x8 với eNB và 4x4 cho

UE Tại eNB, ăngten 4x đang được sử dụng Nếu tăng lên 8x phải lắp đặtthêm một số thiết bị trên cột để tránh chi phí khi tăng thêm cáp Sự tiêu hao

công suất của hệ thống MIMO cũng là một yếu tố cần phải xem xét Mộtvấn đề nữa đó là sự cân bằng thích hợp giữa số ăngten trên một sector và sốsector trên một cell Ngoài ra tạiUE, vấn đề chính với hệ MIMO bậc cao làkhông gian yêu cầu cho các ăng ten, có thể giải quyết bằng sử dụng ăng tentrực giao.

1.4.3 Hệ MIMO phối hợp

Sự khác biệt giữa hệ MIMO tiêu chuẩn và hệ MIMO phối hợp được thểhiện trên hình 1.1:

Hình 1.1: Hệ MIMO tiêu chuẩn và hệ MIMO phối hợp

Sự khác nhau rõ ràng nhất là ở hệ MIMO phối hợp, thiết bị phátkhông đặt gần nhau về mặt vật lý Hệ MIMO nhiều người dùng trongđường uplink cũng có các thiết bị phát độc lập theo các UE khác nhaunhưng không có khả năng chia sẻ dữ liệu giữa các UE để phục vụ mục đíchphối hợp tiền mã hóa Tình huống này có thể khả thi trong đường downlink

vì không thể chia sẻ dữ liệu băng gốc giữa các UE riêng biệt Mặc dù hệMIMO phối hợp đường downlink là khả thi, nó cũng đặt ra thách thức mớicho việc truyền tin của inter-eNB(giao diện X2) Có thể coi MIMO phốihợp là một dạng nâng cấp của kỹ thuật phân tập vĩ mô (macro diversity)được dùng để chuyển giao mềm

Bộ lặp có thể đặt ở biên tế bào hoặc ở địa điểm nằm trong vùng phủsóng yếu, chúng có thể tăng vùng phủ sóng nhưng không tăng được dunglượng.

Các relay hiện đại hơn có thể giải mã sự truyền trước khi truyền lạichúng, giúp lựa chọn đường truyền đến và từ UE đến trạm relay do đó giảmđược can nhiễu

Khái niệm trạm relay có thể áp dụng trong triển khai mật độ thấp nếunhư sự thiếu vắng của một đường backhaul thích hợp sẽ dẫn đến mạng diđộng không hoạt động được

1.4.5 Mạng tự tối ưu hóa

Ngày nay các hệ thống thông tin di động tế bào ngày càng được tậptrung và việc đưa thêm các node vào mạng sẽ gây tốn kém về tài chính vàthời gian Một tính năng đang được xem xét của LTE – Advanced là khái

niệm “Mạng tự tối ưu hóa” (Self Optimizing Network – SON) Lợi ích của

nó là giúp giảm ảnh hưởng của việc đưa thêm các node mới vào mạng

Các khái niệm này được đề cập đến ở phiên bản 8 và tiếp tục trongcác phiên bản 9 và 10

1.4.6 Sử dụng Femtocell

Một giải pháp hiệu quả cho việc nâng cao chất lượng dịch vụ là sửdụng “femtocell” hay Home Node B (HNB) hoặc Home eNB 3GPP làmviệc với femtocell bao gồm cả trong UMTS vẫn đang tiến triển ở phiên bản

8 và tiếp tục ở phiên bản 9 với Home eNB Khả năng xuất hiện femtocelltrong công nghệ LTE ngay từ ban đầu là cao hơn so với việc đưa vào một

hệ thống đã tồn tại như UMTS hay GSM Trên quan điểm triển khai vôtuyến, femtocell hoạt động trên một diện tích nhỏ trong một cell lớn Kháiniệm femtocell về cơ bản khác biệt so với relaying vì femtocell kết nối trởlại với mạng lõi được cung cấp cục bộ bởi một đường kết nối Internet DSL

có sẵn chứ ít khi kết nối qua không gian về macrocell Phần lớn femtocellđược triển khai trong nhà nên có sự cách ly giữa femtocell và macrocell.Việc triển khai femtocell/hotspot không phải là để cạnh tranh vớimicro/macro cell mà là để bổ sung, đảm bảo chất lượng hệ thống

Hình 1.3 Femtocell trong LTE

1.4.7 Điều phối và gạt nhiễu

Sự áp dụng công nghệ OFDMA vào hệ thống thông tin di động tổong (bắt đầu từ 802.16e và tiếp tục với LTE/SAE) đã làm thay đổi lớn vềgạt nhiễu ở biên tế bào Trong kỹ thuật OFDMA khả năng lập lịch chọntần với kênh truyền đã mở ra khả năng về tối ưu hóa các thông số trong tếbào nhưng nhiễu đồng kênh trong tế bào trở nên biến đổi nhiều hơn Việcnghiên cứu các tác động của loại nhiễu này vẫn đang được tiến hành

Phương pháp bảo vệ khỏi nhiễu của các tế bào trong hệ thốngCDMA bằng cách làm trắng nhiễu dựa trên mã trộn tần không khả dụngtrên truyền tin OFDMA băng hẹp, làm tăng nguy cơ xuất hiện nhiễu giữacác tín hiệu băng hẹp Biện pháp khắc phục loại nhiễu này bao gồm việctạo ra một đường truyền ổn định bằng cách trải thông tin trên một sự cấprộng hơn Các phương pháp khác để gạt nhiễu vẫn đang được tiếp tụcnghiên cứu

Nhiễu đồng kênh là loại nhiễu quan trọng có ảnh hưởng lớn cần quan tâmphòng tránh để đảm bảo chất lượng của hệ thống thông tin di động tế bào

1.5.1.2 Nhiễu kênh lân cận (Adjacent Channel Interference: ACI)

Nhiễu kênh lân cận có thể được chia thành: nhiễu trong băng(inband) và nhiễu ngoài băng (out of band) Nhiễu trong băng là nhiễu cótần số trung tâm của tín hiệu nằm trong dải thông của tín hiệu thông tin.Nhiễu ngoài băng là nhiễu có tần số trung tâm nằm ngoài dải thông của tínhiệu thông tin

Nếu so sánh ACI với CCI ở cùng một mức công suất của tín hiệu nhiễu,bao giờ ảnh

hưởng của ACI cũng yếu hơn

1.5.1.3 Nhiễu xuyên điều chế (Intermodulation Interference)

Nhiễu xuyên điều chế (IMI) có ba dạng cơ bản: IMI do máy thu, IMI domáy phát và IMI do các phát xạ khác

1.5.1.4 Nhiễu giữa các ký hiệu (Intersymbol Interference)

Tín hiệu vô tuyến truyền lan từ máy phát đến máy thu qua nhiều đườngkhác nhau do các hiện tượng phản xạ, nhiễu xạ… gọi là truyền lan đađường, do khoảng cách từ máy phát 10đến ăngten máy thu ở các đườngtruyền khác nhau là khác nhau cho nên các tín hiệu từ các đường khác nhauđến ăngten thu không cùng một thời điểm Hiện tượng này gọi là hiệntượng trải trễ đường truyền Ở đầu vào máy thu, các tín hiệu đến sau đượccoi như tín hiệu can nhiễu của tín hiệu đến đầu tiên Hiện tượng này gọi làISI (Intersymbol Interference), cần được loại bỏ trước khi tách sóng để đảmbảo chất lượng truyền dẫn

1.5.2 Nhiễu trong hệ thống LTE – Advance

1.5.2.1 Nhiễu giữa các người dùng

Hình 2.3 Nhiễu giữa các người dùng

Trong hình 2.3, tế bào phục vụ đồng thời cả hai UE sử dụng cùng tàinguyên thời gian – tần số UE1 nhận được dữ liệu và nhiễu của dữ liệuhướng đến UE2, tức là nhiễu giữa các người dùng.

1.5.2.2 Nhiễu giữa các tế bào

Hình 2.4 UE ở biên tế bào ảnh hưởng bởi nhiễu từ tế bào bên cạnh

Trong hình 2.4, UE1 ở biên tế bào được phục vụ bởi cell 1 qua kênhH1(1) và với ma trận tiền mã hóa B1 UE1 bị ảnh hưởng bởi nhiễu giữa cáccell, tức là nhiễu từ tế bào bên cạnh cell 2 phục vụ UE2 với ma trận tiền mãhóa B2

1.5.2.3 Nhiễu đồng kênh trong truyền SC FDMA uplink

Kỹ thuật đa truy nhập phân chia theo tần số đơn sóng mang (Single– carrier frequency division multiple access: SC – FDMA) được lựa chọncho uplink của chuẩn LTE/LTE – Advanced

Để nâng cao hiệu suất phổ tần, hệ số tái sử dụng tần số của 1 được sửdụng Điều này dẫn đến nhiễu đồng kênh mạnh từ các cell bên cạnh nhưhình 2.5

Hình 2.5 Nhiễu đồng kênh trong đường uplink

Mô hình hệ thống được cho bởi hệ MIMO (Nr x Nt) với J ngườidùng, trong đó 1 người dùng mong muốn và J – 1 nguồn nhiễu, mỗi ngườidùng truyền tín hiệu qua Nt = 1 ăng ten phát và tín hiệu được nhận bởi Nrăng ten như hình 2.6

Hình 2.6 Mô hình nhiễu đồng kênh 1.5.2.4 Nhiễu do triển khai mạng không đồng nhất

Trong HetNets đồng kênh, tồn tại nhiều cấp độ của cell (ví dụ:macrocell, picocell, femtocell) vận hành cùng thời điểm trong cùng băngtần, một UE có thể không thể truy nhập cell mạnh nhất nhưng có thể kếtnối tới các cell yếu hơn Hai tình huống điển hình có thể xảy ra là:

- Cell mạnh nhất là một femtocell với một nhóm thuê bao đóng(Closed Subscriber Group: CSG)

- UE cần thiết phải kết nối tới một cell cụ thể để mở rộng vùng phủsóng

1.5.2.5 Biểu diễn toán học của nhiễu trong mạng 4G

Để biểu diễn nhiễu, người ta có thể dùng mô hình tạp âm lớp A Mô hìnhtạp âm lớp A là mô hình kinh điển, bất biến với nguồn nhiễu riêng biệt vàkết hợp với các tham số định 12lượng Trên cơ sở mô hình tạp âm lớp A,tacó thể áp dụng xây dựng mô hình nhiễu trong các trường hợp cụ thể

1.6 Sự khác nhau giữa nhiễu trong mạng 4G và nhiễu trong mạng 3G 1.6.1 Sự khác nhau giữa mạng 4G và mạng 3G

1.6.1.1 Về tốc độ dữ liệu

Mạng 4G đã giải quyết được vấn đề giới hạn về tốc độ dữ liệu củamạng 3G với tốc độ dữ liệu có thể đạt đến 1Gbps đối với người dùng tốc độ

di chuyển thấp Đây chính là điểm khác biệt chính giữa mạng 4G và mạng3G

1.6.1.2 Về công nghệ chuyển mạch

Trong mạng 4G, toàn bộ sử dụng chuyển mạch gói trong khi mạng3G vẫn kết hợp chuyển mạch gói và chuyển mạch kênh Kiến trúc hạ tầngmạng 4G hoàn toàn dựa trên IP, trong đó IPv6 là phiên bản với toàn bộgiao thức hệ thống sẽ điều hành các dạng chuyển mạch khác nhau trongtruyền dữ liệu Chuyển mạch trong 4G tinh vi và phức tạp hơn nhiều so vớimạng 3G

1.6.1.5 Về quản lý tài nguyên

Quản lý tài nguyên trong mạng 4G tốt hơn nhiều so với mạng 3Gnhờ sử dụng các kỹ thuật thích nghi thông minh trong quản lý tài nguyênđem lại sự tối ưu hóa từ kỹ thuật điều chế, mã hóa đến cấp phát băng thông

1.6.2 Sự khác nhau giữa nhiễu trong mạng 4G và nhiễu trong mạng 3G

Trong mạng 3G UMTS giao diện vô tuyến dựa trên kỹ thuật CDMA

sử dụng các hệ số trải phổ biến đổi Các chuỗi trải phổ có đặc tính tự tươngquan kém do sự giảm hiệu năng máy thu Rake gây ra bởi ảnh hưởng của

nhiễu liên ký tự Trong khi đó, mạng 4G sử dụng công nghệ OFDM do đókhắc phục được nhiễu giữa các ký hiệu (ISI) nhờ khoảng bảo vệ giữa các

ký hiệu

Khi triển khai mạng 4G có khả năng xảy ra nhiễu với mạng dịch vụFWA (Fixed Wireless Access: Truy nhập cố định không dây), hệ thốngtruyền hình kỹ thuật số, hệ thống định vị toàn cầu

Ngoài ra, trong hệ thống LTE – A còn có các loại nhiễu đặc thù dotriển khai mạng không đồng nhất

1.7 Kết luận chương

Mạng 4G ra đời đã thể hiện những ưu điểm vượt trội so với cácmạngthế hệ trước Chương này đã trình bày những tiêu chuẩn của mạng 4G IMT – Advanced của ITU và đưa ra một số giải pháp để nâng cao chất lượng hệ thống, trong đó có vấn đề gạt nhiễu

CHƯƠNG II: PHÂN TẦNG TRONG MẠNG VIỄN THÔNG 2.1 Kiến trúc phân tầng

Để giảm độ phức tạp của việc thiết kế và cài đặt mạng, hầu hết cácmáy tính đều được phân tích thiết kế theo quan điểm phân tầng Mỗi hệthống thành phần của mạng được xem như một cấu trúc đa tầng, trong đómỗi tầng được xây dựng trên tầng trước nó Số lượng các tầng cũng như tên

và chức năng của mỗi tầng tuỳ thuộc vào nhà thiết kế Trong hầu hết cácmạng, mục đích của mỗi tầng là để cung cấp một số dịch vụ nhất định chotầng cao hơn Mỗi tầng khi sử dụng không cần quan tâm đến các thao tácchi tiết mà các dịch vụ đó phải thực hiện

Giao thức tầng N

Giao thức tầng i - 1 Giao thức tầng i + 1

Giao thức tầng 1

Tầng NTầng i + 1

Tầng i

Tầng i - 1Tầng 1

Giao thức tầng i

Tầng NTầng i +

1Tầng iTầng

i-1Tầng 1

Hình 2.1 Minh hoạ kiến trúc phân tầng tổng quát

2.1.1 Nguyên tắc của kiến trúc mạng phân tầng:

- Mỗi hệ thống một mạng đều có cấu trúc tầng như nhau ( số lượngtầng, chức năng mỗi tầng)

- Dữ liệu không được truyền trực tiếp từ tầng i của hệ thống này sang

tầng thứ i của hệ thống kia (ngoại trừ đối với tầng thấp nhất) Bên gửi dữ

liệu cùng với các thông tin điều khiển chuyển đến tầng ngay dưới nó và cứ thế cho đến tầng thấp nhất Bên dưới tầng này là đường truyền vật lý, ở đấy

sự truyền tin mới thực sự diễn ra Đối với bên nhận thì các thông tin được

chuyển từ tầng dưới lên trên cho tới tầng i của hệ thống nhận

- Giữa hai hệ thống kết nối chỉ ở tầng thấp nhất mới có liên kết vật lýcòn ở tầng cao hơn chỉ là liên kết logic hay liên kết ảo được đưa vào đểhình thức hóa các hoạt động của mạng, thuận tiện cho việc thiết kế và càiđặt các phần mềm truyền thông

2.1.2 Các vấn đề cần phải giải quyết khi thiết kế các tầng:

- Cơ chế nối, tách: mỗi một tầng cần có một cơ chế để thiết lập kếtnối, và có một cơ chế để kết thúc kết nối khi mà sự kết nối là không cầnthiết nữa

- Các quy tắc truyền dữ liệu: Trong các hệ thống khác nhau dữ liệu

có thể truyền theo một số cách khác nhau:

 Truyền một hướng (simplex)

 Truyền hai hướng đồng thời (full-duplex)

 Truyền theo cả hai hướng luân phiên (half-duplex)

- Kiểm soát lỗi: Đường truyền vật lý nói chung là không hoàn hảo,cần phải thoả thuận dùng một loại mã để phát hiện, kiểm tra lỗi và sửa lỗi.Phía nhận phải có khả năng thông báo cho bên gửi biết các gói tin nào đãthu đúng, gói tin nào phát lại

- Độ dài bản tin: Không phải mọi quá trình đều chấp nhận độ dài góitin là tuỳ ý, cần phải có cơ chế để chia bản tin thành các gói tin đủ nhỏ.

- Thứ tự các gói tin: Các kênh truyền có thể giữ không đúng thứ tựcác gói tin, do đó cần có cơ chế để bên thu ghép đúng thứ tự ban đầu

- Tốc độ phát và thu dữ liệu: Bên phát có tốc độ cao có thể làm “lụt”bên thu có tốc độ thấp Cần phải có cơ chế để bên thu báo cho bên phát biếttình trạng đó để điều khiển lưu lượng hợp lý

2.2 Một số khái niệm cơ bản

2.2.1 Tầng (layer)

- Mọi quá trình trao đổi thông tin giữa hai đối tượng đều thực hiệnqua nhiều bước, các bước này độc lập tương đối với nhau Thông tin đượctrao đổi giữa hai đối tượng A, B qua 3 bước:

+ Phát tin: Thông tin chuyển từ tầng cao , tầng thấp

+ Nhận tin: Thông tin chuyển từ tầng thấp , tầng cao

+ Quá trình trao đổi thông tin trực tiếp qua đường truyền vật lý (thựchiện ở tầng cuối cùng)

2.2.2 Giao diện, dịch vụ, đơn vị dữ liệu

- Giao diện: Mối quan hệ giữa hai tầng kề nhau gọi là giao diện

- Giao thức: Mối quan hệ giữa hai tầng đồng mức của hai hệ thốngkhác nhau gọi là giao thức

- Thực thể (entity): là thành phần tích cực trong mỗi tầng, nó có thể

là một tiến trình trong hệ đa xử lý hay là một trình con các thực thể trongcùng 1 tầng ở các hệ thống khác nhau (gọi là thực thể ngang hàng haythực thể đồng mức) Mỗi thực thể có thể truyền thông lên tầng trên hoặctầng dưới nó thôngqua một giao diện (interface) Giao diện gồm một hoặcnhiều điểm truy nhập dịch vụ (Service Access Point - SAP) Tại các điểmtruy nhập dịch vụ tầng trên chỉ có thể sử dụng dịch vụ do tầng dưới cungcấp Thực thể được chia làm hai loại: thực thể cung cấp dịch vụ và sử dụng