Đề cương xử lý truyền thông đa phương tiện

Tín hiệu tương tự và tín hiệu số: Tất cả các dữ liệu đa phương tiện đều được phân chia làm 2 loại tín hiệu là tương tự và tín hiệu số • Tín hiệu số: Tất cả các loại dữ liệu đa phương ti

Đề cương xử lý truyền thông đa phương tiện

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ XỬ LÝ VÀ TRUYỀN THÔNG ĐA PHƯƠNG TIỆN

1.Tổng quan về đa phương tiện:

1.1.Tổng quan:

Đa phương tiện là gì? – Media (medium)

– phương tiện truyền thông

– Âm thanh, hình ảnh, video, Là những vật truyền thông, thông qua các dữ liệu này chúng ta hiểu và cảm nhận được thế giới xung quanh

– Để việc truyền đạt có hiệu quả thường tổ hợp của các dữ liệu truyền thông

– Các dữ liệu được xây dựng dưới dạng tương tác

1.2.Dữ liệu đa phương tiện:

– Văn bản : Dữ liệu văn bản là thành phần cơ bản nhất của đa phương tiện trong những thời kỳ ban đầu – Âm thanh (audio): Audio có được hoặc là do máy tính tạo ra, hoặc là do chúng ta ghi lại và chuyển đổi sang dạng số

– Hình ảnh và Video(thành phần đồ họa): Các trình diễn đa phương tiện phần lớn dựa trên đồ họa và đây

có thể được xem là thành phần dữ liệu quan trọng nhất của dpt.Các thành phần đồ họa trong hệ thống đa phương tiện có thể vẫn là các bức ảnh 2 chiều như ảnh và tranh vẽ hay có thể là 3 chiều như điêu khắc, trạm trổ, Chúng có thể là ảnh tĩnh và ảnh động Xa hơn là các hoạt họa ảnh 2 chiều như film hoạt hình hoặc 3 chiều

1.3 Tín hiệu tương tự và tín hiệu số: Tất cả các dữ liệu đa phương tiện đều được phân chia làm 2 loại tín

hiệu là tương tự và tín hiệu số

• Tín hiệu số: Tất cả các loại dữ liệu đa phương tiện được lưu trữ và xử lý bên trong máy tính dưới

dạng tín hiệu số ví dụ như dữ liệu ký tự bao gồm các chuỗi ký tự được nhập từ bàn phím thì mỗi

ký tự được biểu diễn bởi một tổ hợp duy nhất số các bit

• Tín hiệu tương tự: các tín hiệu có giá trị cường độ thay đối liên tục theo thời gian Ví dụ như âm

thanh phát ra trong không khí.v v.Để lưu trữ và xử lý các tín hiệu trong máy tính,thì cần thiết phải chuyển đổi tín hiệu tương tự sang dạng tín hiệu số Các tín hiệu để hoạt động được trong các thiết bị lại là tín hiệu tương tự Do vậy, các tín hiệu số sau khi được lưu trữ, xử lý phải được chuyển đổi lại thành dạng tương tự để có thể dùng trong các thiết bị khác

2.Các loại dữ liệu đa phương tiện

2.1 Dữ liệu văn bản: chia làm 3 loại cơ bản:

• Văn bản chưa định dạng (unformatted text): là văn bản đơn giản dùng các ký tự có kích thước cố định với số lượng ký tự giới hạn Ví dụ bảng mã ASCII, các ký tự mosaic Văn bản dạng này thường đơn điệu, không đa dạng, vì không có các kiểu chữ, cỡ chữ, phông chữ, mầu chữ khác nhau Việc trình bày văn bản cũng không linh hoạt, không có các tiêu đề, không có header, footer, các ghi chú trong văn bản

• Văn bản theo định dạng mẫu (formatted text): là các văn bản đa dạng có nhiều các ký tự với các kiểu chữ, kích thước chữ, hình dáng, màu sắc chữ và có thể chèn được các ảnh, đồ họa bên trong văn bản Nội dung văn bản có thể tổ chức thành các chương, phần, đoạn với các tiêu đề khác nhau, với bảng biểu, đồ họa, hình ảnh được chèn vào vị trí bất kỳ

• Siêu văn bản (hyper text): là các văn bản có các liên kết bên trong các câu văn giúp người đọc có thể nhảy tới bất kỳ vị trí nào của văn bản này hoặc nhảy sang văn bản khác

2.2.Dữ liệu âm thanh:

Âm thanh được nghe thấy trong não là do sóng âm được truyền đến tai trong thông qua hệ thống thần kinh Sóng âm làm nhiễu lọan không khí Sóng bao gồm thành phần không khí nén và giãn tạo các sóng dọc Các đặc trưng của sóng âm : Tần số(f), Độ dài sóng(lamda), Hiệu ứng Doppler, Băng thông, Hài âm, Vận tốc âm.Cụ thể như sau:

2.2.1 Tần số: C thể được xác định là số sóng đi qua một điểm trong thời gian 1 giây Đơn vị của tần số là

Hertz (Hz) Tai người có thể tiếp nhận dải tần số từ 20 – 20000Hz (hay 20KHz) Tuy nhiên, phần lớn chỉ

có thể nghe được âm từ 2-4kHz

2.2.2.Độ dài sóng: Độ dài sóng là khoảng cách từ điểm giữa của một đỉnh đến điểm giữa đỉnh tiếp theo,

nó được ký hiệu là λ

2.2.3 Hiệu ứng Doppler: Là hiệu ứng vật lý trong đó tần số và bước sóng âm bị thay đổi khi mà nguồn

âm chuyển động tương đối với người nghe Khi một nguồn âm di chuyển về phía bạn, tần số sóng âm nhiều lên làm cho các pitch cao lên (chói) Ngược lại, khi đối tượng di chuyển xa bạn các pitch giảm đi

2.2.4 Băng thông: Băng thông xác định sự khác biệt giữa tần số cao nhất và thấp nhất của một tín hiệu.

Một tín hiệu trải rộng từ 200 – 3200Hz có băng thông là BW = 3200- 200 = 3000 Hz

2.2.5.Hài âm: Nó được tạo thành từ tần số cơ bản của sóng âm được nhân với một số nguyên Ví dụ, sóng

có tần số là f thì các harmonic của sóng âm có các tần số 2f, 3f, 4f,

Âm thanh mà chúng ta có thể nghe từ các đối tượng rung là tổ hợp trong giác quan gồm nhiều tần số khác nhau

2.2.6.Vận tốc âm: Vận tốc của âm có thể đo được theo thời gian khi cho sóng âm đi qua một khoảng cách

cụ thể Tốc độ thay đổi lớn theo môi đường truyền mà âm thanh truyền qua Tốc độ của âm tăng khi nhiệt

độ tăng và giảm khi nhiệt độ giảm

2.3.Dữ liệu hình ảnh: Dữ liệu ảnh của đa phương tiện bao gồm ảnh đồ họa máy tính và ảnh được số hóa

từ tài liệu hoặc bức tranh Mặc dù chia làm nhiều loại nhưng nó đều được hiển thị theo dạng ma trận 2 chiều của các điểm gọi là pixel hay pels

Dữ liệu hình ảnh được biểu diễn theo 2 mô hình là Raster và Vector

Mô hình Raster là cách biểu diễn ảnh thông dụng nhất hiện nay, ảnh được biểu diễn dưới dạng ma trận các điểm (điểm ảnh) kỹ thuật nén ảnh của mô hình Raster chia ra theo 2 khuynh hướng là nén bảo toàn

và không bảo toàn Thông tin nén bảo toàn có khả năng phục hồi hoàn toàn dữ liệu ban đầu còn nếu không bảo toàn chỉ có khả năng phục hồi với độ sai số cho phép nào đó Theo cách tiếp cận này người ta

đã đề ra nhiều định dạng khác nhau như BMP, TIF, GIF, PNG…

Mô hình Vector người ta sử dụng hướng giữa các vector của điểm ảnh lân cận để mã hoá và tái tạo hình

ảnh ban đầu ảnh vector được thu nhận trực tiếp từ các thiết bị số hoá như Digital hoặc được chuyển đổi từ ảnh Raster thông qua các chương trình số hoá

2.4 Dữ liệu video: Video hay còn gọi là chuỗi ảnh( image sequence ) truyền liên tục theo thời gian

Có 2 loại video là video tương tự và video số

• Tín hiệu video tương tự được xem như là tín hiệu điện 1 chiều theo thời gian f(t) và được lấy mẫu theo chiều dọc Việc lấy mẫu theo chu kỳ này được gọi là quét( scanning ) Các phương pháp quét thường được sử dụng nhất là quét liên tục (progressive scanning) và quét xen kẽ

(interlace scanning).Phương pháp quét xen kẽ chia dòng quét thành dòng chẳn và dòng lẻ ( gọi

là field ) và quét các dòng chẳn trong khoảng Dt rồi chuyển qua quét các dòng lẻ Vì thế tần số quét sẽ giảm đi một nữa giúp giảm băng thông trong quá trình truyền.Các chuẩn video tương tự: PAL,NTSC PAL có 625 line trên 1 frame, 50 field trên 1 giây NTSC Có 525 dòng trên 1 frame, 60 field trên 1 giây và có tỉ lệ co là 4:3

• Tín hiệu video số được lưu trữ dưới dạng số Do đó chúng được lấy mẫu và lượng tử hóa từ tín hiệu tương tự.Các chuẩn video số gồm 4 loại là : Chuẩn nén(dùng để trao đổi thông tin trong dạng nén của video),Chuẩn các độ phân giải hiển thị(được dùng trong công nghiệp máy

tính.),Chuẩn studio số(dùng trong ngành công nghiệp ti vi) và Chuẩn về giao tiếp mạng dùng trong công nghiệp truyền thông

3 Xử lý đa phương tiện:

Mô hình :Dữ liệu đầu vào -> Số hóa-> Mã hóa-> Truyền hoặc lưu trữ -> Giải mã Giải -> số hóa-> Dữ liệu đầu ra

Sơ đồ gồm các khối chức năng:

- Số hóa: Biến đổi dữ liệu vật lý sang dữ liệu số (digital)

- Mã hóa: Thực hiện nén, chuyển đổi kích thước, định dạng dữ liệu theo yêu cầu

- Truyền hoặc lưu trữ: Lưu thông tin hoặc đưa thông tin từ nơi sản xuất đến người dùng

- Giải mã: Biến đổi ngược lại của khối mã

- Giải số hóa: Chuyển đổi sang các dữ liệu vật lý như ban đầu

Ghi chú: Trong một số trường hợp người ta có thể kết hợp 2 khối số hóa và mã hóa trong cùng một khối gọi là mã hóa Tương tự với 2 khối còn lại là giải mã

4 Mô hình truyền thông tổng quát

Nguồn tin -> TBĐC phát -> Môi trường truyền -> TBĐC thu -> Nhận tin(TBĐC:Thiết bị đầu cuối) Tùy thuộc vào tin tức, thiết bị đầu cuối trong mô hình truyền thông có thể có các cấu tạo khác nhau, sử dụng các phương pháp biến đổi tin tức –tín hiệu khác nhau Môi trường truyền dẫn có hai loại là hữu tuyến (có dây) và vô tuyến (không dây)

4.1.Phân loại mạng viễn thông:

• Mạng PSTN: Xét về bản chất PSTN là một mạng hoạt động theo phương thức kênh (circuit mode), nghĩa là theo phương thức hướng kết nối (connection-oriented): một cuộc gọi điện thoại được tiến hành theo 3 pha: Thiết lập kết nối, duy trì kết nối và giải phóng kết nối

(setupconversation-released) bằng cách sử dụng các hệ thống báo hiệu Đặc điểm chủ yếu của PSTN: 1.Truy nhập analog 300-3400 Hz 2.Kết nối song công chuyển mạch kênh.3.Băng thông chuyển mạch 64kb/s hoặc 300-3400Hz đối với chuyển mạch analog.4 Không có khả năng di động hoặc di động với cự ly hạn chế

• Mạng thông tin di động: Cung cấp khả năng di động cho thuê bao trong quá trình thực hiện thông tin liên lạc Tùy theo tính di động, đặc điểm phủ sóng, mục đích sử dụng và kỹ thuật điều chế, mã hóa mà người ta phân biệt các hệ thống thông tin di động khác nhau: thông tin di động nội vùng (còn gọi là thông tin vô tuyến nội hạt, mạch vòng vô tuyến nội hạt ), thông tin di động toàn cầu GSM, thông tin di động CDMA

• Mạng truyền số liệu: có 3 loại chính là:

1.Mạng số liệu công cộng chuyển mạch kênh - CSPDN: Thường có bốn tốc độ truyền cơ bản là:

600, 2400, 4800 và 9600 bps, có thể lựa chọn một trong bốn tốc độ này Kênh truyền sẽ được duy trì trong suốt thời gian truyền

2 Mạng số liệu công cộng chuyển mạch gói - PSPDN: Mạng này cho phép các đầu cuối có tốc độ bit khác nhau và người sử dụng có thể thâm nhập một số cơ sở dữ liệu lớn trên khắp thế giới Hầu hết các mạng truyền số liệu trên thế giới đều là mạng chuyển gói

3 Mạng điện thoại công cộng - PSTN: Do các đường dây điện thoại chỉ dùng để truyền các tín hiệu âm thanh với dải tần 0,3 – 3,4 KHz nên muốn truyền số liệu thì phải sử dụng Modem là các thiết bị điều chế và giải điều chế tín hiệu truyền dữ liệu thành tín hiệu tương tự có dải tần phù hợp với đường dây điện thoại và ngược lại

4 Mạng truyền hình: Mạng truyền hình là mạng cung cấp thông tin đến người dùng dưới dạng hình ảnh và âm thanh

Về công nghệ , mạng truyền hình hiện nay chia làm 2 dạng:

- Một là mạng truyền hình vô tuyến bao gồm : công nghệ tương tự (analog ) và công nghệ số ( số mặt đất và số vệ tinh)

- Hai là mạng truyền hình hữu tuyến (truyền hình cáp)

5 Mô hình phân lớp mạng

1 Ý nghĩa của việc phân tầng:

Để giảm độ phức tạp của việc thiết kế và cài đặt các mạng trao đổi thông tin được xây dựng theo quan điểm phân tầng (layering) Mỗi hệ thống thành phần của mạng được xem như một cấu trúc đa tầng Số lượng các tầng cũng như tên và chức năng của từng tầng là tùy thuộc vào các nhà thiết kế Nguyên tắc chung là mỗi tầng tiếp nhận các dịch vụ từ tầng dưới nó, đồng thời lại cung cấp một bộ các dịch vụ cho tầng phía trên Việc các dịch vụ này được cung cấp như thế nào thì các tầng trên không được biết

Những tác dụng khác của các tầng được chuẩn hoá:

- Thiết kế dễ dàng hơn (các hệ thống phức tạp được chia thành nhiều hệ thông nhỏ dễ quản lý)

- Hiệu quả hơn cho việc phát triển sau này (thay thế một tầng)

- Việc định nghĩa trách nhiệm của mỗi tầng sẽ giúp cho việc chuẩn hoá các chức năng mới

- Những chức năng nhất định sẽ thuộc về một giao thức của một tầng nhất định

2 Khái niệm về giao thức, giao diện và chồng giao thức truyền thông

2.1.Khái niệm về giao thức và giao diện:

-Những qui tắc hình thức xác định tuần tự và dạng của các bản tin trao đổi giữa các thành phần mạng trên cùng một tầng, nhưng ở các nút khác nhau, được gọi là giao thức (protocol)

- Các khối chức năng thực hiện các giao thức của các tầng kề nhau trong cùng một nút cũng giao tiếp với nhau thông qua các qui tắc chặt chẽ Những qui tắc đó được gọi là giao diện (interface) Giao diện xác định bộ các dịch vụ mà tầng này

2.2.Khái niệm về chồng giao thức truyền thông: Tập hợp các tầng và các giao thức của mỗi tầng gọi là chồng giao thức Chồng giao thức này được tổ chức đủ để đảm bảo việc giao tiếp giữa các nút trong mạng Để truyền thông thành công, hai máy tính phải sử dụng chính xác cùng một chồng giao thức Mỗi tầng sẽ tuân theo chồng giao thức này với cùng một tiêu chuẩn chi tiết

2.3 Mô hình kết nối các hệ thống mở OSI:

Trong mô hình OSI, truyền thông được chia thành 7 tầng từ dưới lên trên là: Tầng vật lý,tầng liên kết dữ liệu,Tầng mạng,Tầng giao vận,tầng phiên,tầng trình diễn và cuối cùng là tầng ứng dụng

Cụ thể:

1 Tầng vật lý: liên quan đến quá trình truyền dẫn tín hiệu qua một kênh truyền thông Vấn đề chính của việc thiết kế là đảm bảo khi một bên gửi bít “1” thì bên kia cũng phải nhận được bít “1” chứ không phải bít “0” Các đặc tả của tầng vật lý liên quan đến các giao diện điện, cơ và phương tiện truyền dẫn vật lý

2 Tầng liên kết dữ liệu :có nhiệm vụ tạo lập các khung, gửi chúng tới kênh truyền thông vật lý thông qua tầng vật lý; nhận khung, kiểm tra lỗi và chuyển khung không có lỗi lên tầng mạng Tầng liên kết dữ liệu phía nhận gửi tín hiệu xác nhận cho tầng liên kết dữ liệu phía truyền Phía truyền có thể truyền lại khung nếu trong một khoảng thời gian nhất định phía nhận không gửi tín hiệu xác nhận

ISO(Tổ chức quy chuẩn quốc tế) định rõ tầng liên kết dữ liệu cho các mạng LAN và chia các đặc tả thành

2 tầng con:

- Tầng điều khiển truy nhập phương tiện (MAC – Medium Access Control)

- Tầng điều khiển liên kết logic (LLC – Logical Link Control)

3 Tầng mạng: Các tầng bên dưới tầng mạng chỉ quan tâm đến các kết nối điểm-điểm giữa 2 nút.Còn tầng mạng có những kiến thức về kiến trúc mạng và cùng với tầng mạng của các nút nó phục vụ, các gói dữ liệu được định tuyến thông qua mạng để tới đích Vấn đề chính yếu của tầng này là xác định có bao nhiêu gói tin được định tuyến từ điểm nguồn tới điểm đích Việc điều khiển tắc nghẽn cũng thuộc về tầng mạng Trong các mạng dữ liệu công cộng, chức năng tính cước thường được xây dựng bên trong tầng mạng Phần mềm trong tầng mạng phải đếm xem có bao nhiêu gói tin hoặc ký tự mà mỗi khách hàng đã gửi để đưa ra thông tin tính cước

4 Tầng giao vận: là tầng đầu-cuối thực sự đầu tiên Các giao thức từ tầng giao vận trở lên của các trạm sử dụng mạng như một kết nối điểm-điểm để truyền thông

Tầng giao vận thường cung cấp 2 lớp dịch vụ cơ sở cho tầng phiên:

- Truyền các thông điệp và gói dữ liệu riêng biệt qua mạng Các thông điệp được truyền có thể tới đích theo thứ tự khác nhau và lỗi có thể xuất hiện Ví dụ giao thức UDP của Internet và giao thức giao vận, lớp

1 (TP1) của OSI

- Kênh truyền điểm-điểm không lỗi sẽ chuyển các thông điệp theo cùng một thứ tự như khi chúng được gửi Ví dụ giao thức điều khiển truyền thông (TCP) của Internet và TP4 của OSI

5 Tầng phiên :cho phép sử dụng trên các máy khác nhau thiết lập các phiên làm việc với nhau Ví dụ, nó cho phép người sử dụng truy nhập vào một hệ thống chia sẻ thời gian ở xa hoặc cho phép truyền tệp giữa

2 máy tính

6.Tầng trình diễn : Nhiệm vụ là mã hóa dữ liệu được cấu trúc theo các định dạng của máy tính thành luồng dữ liệu phù hợp cho truyền dẫn Chẳng hạn như việc nén dữ liệu Tầng trình diễn phía nhận giải mã

dữ liệu đã được nén thành dạng biểu diễn được yêu cầu Tầng trình diễn giúp cả 2 máy tính hiểu được ý nghĩa của luồng bít nhận được theo cùng một cách

7.Tầng ứng dụng: bao hàm các ứng dụng truyền thống sử dụng dịch vụ của các tầng thấp hơn Các ứng dụng của người sử dụng thực hiện các công việc trên máy tính không thuộc vào tầng ứng dụng, nhưng chúng trao đổi thông tin nhờ sự trợ giúp của giao thức tầng ứng dụng Chương trình xử lý văn bản là một

ví dụ về ứng dụng của người sử dụng

CHƯƠNG 3 TRUYỀN THÔNG ĐA PHƯƠNG TIỆN

3.1 Các đặc trưng của truyền thông đa phương tiện :

Các sản phẩm đa phương tiện rất đa dạng và thường là sự kết hợp của 2 hay nhiều dữ liệu đa phương tiện sau:

- Văn bản (text)

- Ảnh (image)

- Đồ họa (graphic)

- Tiếng nói (speech)

- Âm nhạc (audio)

- Video

- Ảnh động (animation)

-

Do vậy đăc tính của sản phẩm đa phương tiện là tích hợp nhiều thông tin do đó tác động cùng lúc vào nhiều giác quan của con người giúp con người tiếp nhận thông tin nhiều hơn, rõ hơn về thông tin mà sản phẩm muốn truyền tải Ngoài việc kết hợp giữa các dữ liệu với nhau, một đặc trưng của sản phẩm đa phương tiện ngày nay là có tính tương tác cao Cho phép con người tương tác trực tiếp vào các sản phẩm

đa phương tiện để lấy thông tin hoặc các hoạt động tiện ích khác Do đặc điểm này mà các sản phẩm đa phương tiện có đặc điểm là thiết kế mở, dễ dàng tích hợp và thích nghi trên nhiều hạ tầng, nền tảng, dễ dàng liên kết đến nhiều ứng dụng khác

3.2 Các yêu cầu đối với hạ tầng truyền thông đa phương tiện:

- Do phải truyền tải nhiều loại dữ liệu nên hạ tầng truyền tải phải có khả năng phân chia lưu lượng cho từng loại dữ liệu, từng loại dịch vụ

- Với nhiều dịch vụ, sản phẩm có tính tương tác đòi hỏi tính thực tế cao (thời gian thực) phải có các chính sách ưu tiên cho từng loại để đảm bảo chất lượng

- Đảm bảo khả năng kết nối các loại thiết bị đầu cuối của khách hàng vào mạng

- Đảm bảo dung lượng đủ lớn và cho phép chạy nhiều ứng dụng , dịch vụ trên một hạ tầng truyền tải duy nhất

- Có khả năng quản lý tốt thông qua các hệ thống phần mềm theo dõi, cảnh báo, báo cáo, - Dễ dàng mở rộng và nâng cấp cũng như bảo dưỡng mạng

3.3 Hạ tầng truyền thông cố định:

3.3.1 Mạng PSTN:

Chuyển mạch này sẽ cung cấp các kết nối trong khoảng thời gian mà hai máy điện thoại gọi cho nhau và khi người sử dụng không đàm thoại nữa thì thiết bị chuyển mạch sẽ cắt bỏ kết nối đó Mạng chuyển kênh cho phép người sử dụng dùng chung thiết bị mạng và vì thế chi phí cho mạng sẽ giảm đi rất nhiều Lượng thiết bị dùng chung này được tính toán để đáp ứng một cấp độ chất lượng dịch vụ nhất định với giá thành hợp lý nhất Việc tính toán thiết kế mạng dựa trên đặc điểm là không có nhiều người gọi điện thoại đồng thời cùng lúc, vì thế có thể sử dụng một kết nối chung cho rất nhiều người sử dụng

• Các thành phần cơ bản của mạng điện thoại chuyển mạch kênh:

1 Mạch vòng nội hạt: Mạch vòng nội hạt là đường kết nối giữa thuê bao và trạm chuyển mạch trung tâm (CO - Central Office) Là đường dây truy nhập của khách hàng nối tới mạng, mạch vòng nội hạt được dành riêng cho một thuê bao Như vậy, mỗi khi khách hàng gọi điện thoại thì mạch vòng hoạt động Mạch vòng này thường là mạch hai dây Nó cho phép nhà cung cấp dịch

vụ mạng, hay còn gọi là nhà cung cấp tổng đài nội hạt (LEC - Local Exchange Carrier), trang bị đường truyền dẫn chất lượng hợp lý với giá thành thấp

2 Trạm chuyển mạch trung tâm: Trạm chuyển mạch trung tâm (CO) là thành phần cốt lõi dùng

để thiết lập những kết nối tạm thời giữa các thuê bao Để thực hiện được điều này, chuyển mạch

CO phải đặt ở cuối các đường dây thuê bao và các đường trung kế liên trạm Để thuê bao thực hiện một cuộc gọi và được cung cấp các chỉ dẫn cho các thủ tục gọi, các mạch dịch vụ cũng phải kết cuối ở chuyển mạch

3.Trung Kế: Trung kế là thiết bị truyền dẫn giữa các chuyển mạch Thông thường trung kế là các đường truyền số ghép kênh tốc độ cao (kim loại hoặc cáp quang) Các đường trung kế có thể dài hàng trăm kilomét và được nhiều khách hàng dùng chung Nếu không đủ đường trung kế trực tiếp để đáp ứng nhu cầu kết nối (ví dụ khi các đường trung kế đã được sử dụng hết) thì cuộc gọi có thể kết nối trên nhiều trung kế xuyên qua nhiều chuyển mạch

4 Mạng tổng đài nội hạt:

3.3.2 Mạng truyền số liệu

Truyền số liệu là một loại hình rất phổ biến trong thời đại thông tin hiện nay Đó là một trong các loại hình dịch vụ viễn thông và được thực hiện trên một số mạng khác nhau như: Mạng số liệu chuyển mạch gói, mạng số liệu chuyển mạch kênh, mạng điện thoại công cộng, hay đơn giản là các mạng máy tính (LAN, MAN, WAN), các mạng thuê riêng, …

Các loại mạng truyền số liệu:

1 Mạng số liệu công cộng chuyển mạch kênh - CSPDN: Thường có bốn tốc độ truyền cơ bản là: 600,

2400, 4800 và 9600 b/s, có thể lựa chọn một trong bốn tốc độ này Kênh truyền sẽ được duy trì trong suốt thời gian truyền

2 Mạng số liệu công cộng chuyển mạch gói - PSPDN: Mạng này cho phép các đầu cuối có tốc độ bit

khác nhau và người sử dụng có thể thâm nhập một số cơ sở dữ liệu lớn trên khắp thế giới Hầu hết các mạng truyền số liệu trên thế giới đều là mạng chuyển gói

3 Mạng điện thoại công cộng - PSTN: Do các đường dây điện thoại chỉ dùng để truyền các tín hiệu âm

thanh với dải tần 0,3 – 3,4 KHz nên muốn truyền số liệu thì phải sử dụng Modem là các thiết bị điều chế

và giải điều chế tín hiệu truyền dữ liệu thành tín hiệu tương tự có dải tần phù hợp với đường dây điện thoại và ngược lại

4 Mạng truyền số liệu X25: X.25 cho phép các máy tính của nhiều mạng công cộng khác nhau có thể liên

lạc xuyên qua một máy tính trung gian ở tầng mạng

5 Mạng Frame Relay (FR): FR được dùng cho việc nối các thiết bị trong WAN Giao thức FR được tạo

ra để dùng trong môi trường có tốc độ truyền dẫn cao hơn X.25 và khả năng bị lỗi ít

6 Mạng ADSL: Mạng ADSL cung cấp một phương thức truyền dữ liệu với băng thông rộng, tốc độ cao

hơn nhiều so với giao thức truy cập qua đường dây điện thoại truyền thống theo phương thức truy cập quay số (Dial up)

Những ưu điểm của ADSL:

-Tốc độ truy nhập cao

-Tối ưu cho truy nhập Internet

-Kết nối liên tục

-Không phải quay số truy nhập

-Cước phí tuỳ vào chính sách của ISP

Nhược điểm:

- Sự phụ thuộc của tốc độ vào khoảng cách từ nhà thuê bao đến nơi đặt tổng đài ADSL (DSLAM)

-Trong thời gian đầu cung cấp dịch vụ, dịch vụ sẽ chỉ được triển khai tại các thành phố lớn, các khu vực tập trung nhiều khách hàng tiềm nǎng Tuy nhiên, khi số lượng khách hàng tăng thì sẽ tăng cường số lượng DSLAM để phục vụ khách hàng

7 Mạng FTTx: FTTx (Fiber To The x) là 1 thuật ngữ nói chung chỉ một kiến trúc mạng sử dụng cáp

quang để kết nối viễn thông FTTx bao gồm các loại sau:

1 FTTN (Fiber To The Node)

2 FTTC (Fiber To The Curb)

3 FTTB (Fiber To The Building)

4 FTTH (Fiber To The Home)

-Khi dùng công nghệ FTTH, đường truyền dẫn hoàn toàn bằng cáp quang tới tận phòng máy của người sử dụng Chất lượng truyền dẫn tín hiệu bền bỉ ổn định không bị suy hao tín hiệu bởi nhiễu điện từ, thời tiết hay chiều dài cáp như đối với ADSL

-Độ bảo mật rất cao Với ADSL, khả năng bảo mật thấp hơn vì có thể bị đánh cắp tín hiệu trên đường dây, còn với FTTH thì hầu như không thể bị đánh cắp tín hiệu trên đường dây

-Tốc độ download lên tới 10Gigabit/s

- FTTH đặc biệt hiệu quả với các dịch vụ: Hosting Server riêng, VPN (mạng riêng ảo), Truyền dữ liệu, Game Online, IPTV (truyền hình tương tác), VoD (xem phim theo yêu cầu), Video Conferrence (hội nghị truyền hình), IP Camera…

Mạng FTTx chia làm 2 loại:

1.AON: Mạng quang chủ động là mạng sử dụng các phần tử phân chia mạng chủ động trên đường truyền

2 PON: Mạng quang bị động là mạng quang sử dụng các phần tử phân chia mạng bị động trên đường truyền

3.3.3 Mạng máy tính

Mạng máy tính (computer network) là một nhóm các máy tính tương kết chia sẻ các dịch vụ thông qua một kết nối dùng chung Mạng máy tính thường có một trong hai mô hình sau: khách/chủ (Client/Server)

và ngang hàng Nhiều môi trường mạng sử dụng cả hai mô hình

Mô hình khách/chủ :Trong môi trường khách/chủ, tài nguyên thường nằm trên một nhóm máy chủ Máy

chủ là máy tính được chỉ định cụ thể để cung cấp dịch vụ cho các máy tính khác trên mạng máy khách chỉ truy nhập tài nguyên sẵn có từ các máy chủ chứ không cung cấp dịch vụ Mô hình khách/chủ tỏ ra là

lý tưởng đối với các mạng lớn cần đến hệ thống bảo mật mạng Dưới mô hình khách/chủ, người quản trị

có thể dễ dàng điều khiển quyền truy nhập các tài nguyên mạng

Mô hình ngang hàng: Tài nguyên được phân phối trên toàn mạng thông qua các máy tính; các máy tính

này có thể hoạt đông như những máy chủ hoặc máy khách Trong môi trường này, người dùng trên từng

PC chịu trách nhiệm điều hành và chia sẻ các tài nguyên PC của họ Các mạng ngang hàng rất phù hợp với các tổ chức nhỏ, có số người dùng giới hạn và không đặt nặng vấn đề bảo mật

Phân loại mạng máy tính:

- Phân loại theo chỉ tiêu khoảng cách: chia thành 4 loại: mạng cục bộ (LAN), mạng đô thị (MAN), mạng diện rộng (WAN) và mạng toàn cầu GAN

- Phân loại theo cấu trúc mạng: Mạng hình sao, Mạng chu trình, Mạng hình lưới, Mạng hình cây, Mạng

xa lộ, Mạng hình vòng

3.3.4 Mạng thế hệ mới (NGN)

NGN được hiểu là mạng dựa trên mạng chuyển mạch gói trong đó các phần tử thực hiện chức năng chuyển mạch định tuyến và các phần tử điều khiển được phân tách một cách logic và vật lý theo khả năng thông minh điều khiển dịch vụ hoặc cuộc gọi

Các dịch vụ trên mạng NGN:

a Dịch vụ Internet băng rộng (HSI): hay còn gọi là Internet băng thông rộng là nhóm các dịch vụ truy cập Internet tốc độ cao trên hạ tầng mạng viễn thông

b Dịch vụ VoIP: VoIP là một dịch vụ cho người sử dụng thực hiện cuộc gọi thoại trên hạ tầng mạng IP thay vì các mạng điện thoại chuyển mạch kênh TDM truyền thống

c Dịch vụ IPTV: là mạng truyền hình sử dụng cơ sở hạ tầng truyền tải IP Người dùng có thể thông qua máy vi tính PC hoặc máy thu hình phổ thông kết hợp với hộp phối ghép – Set-top-box (STB) để sử dụng dịch vụ IPTV

IPTV bao gồm 3 dịch vụ chính là Truyền hình quảng bá, Truyền hình theo yêu cầu, và nhóm dịch vụ tương tác

d Dịch vụ VPN: VPN (virtual private network) là công nghệ xây dựng hệ thống mạng riêng ảo nhằm đáp ứng nhu cầu chia sẻ thông tin, truy cập từ xa và tiết kiệm chi phí

Các trường hợp VPN :

-Remote Access: Đáp ứng nhu cầu truy cập dữ liệu và ứng dụng cho người dùng ở xa, bên ngoài công ty thông qua Internet

- Site To Site: Áp dụng cho các tổ chức có nhiều văn phòng chi nhánh, giữa các văn phòng cần trao đổi

dữ liệu với nhau

3.2 Hạ tầng truyền thông di động

Phân loại:

- Mạng thông tin di động 1G:Là mạng thông tin di động không dây cơ bản đầu tiên trên thế giới Nó sử dụng các ăng-ten thu phát sóng gắn ngoài, kết nối theo tín hiệu analog tới các trạm thu phát sóng và nhận tín hiệu xử lý thoại thông qua các module gắn trong máy di động

- Mạng thông tin di động 2G: Nó sử dụng các tín hiệu kỹ thuật số thay cho tín hiệu analog của thế hệ 1G Mạng 2G mang tới cho người sử dụng di động 3 lợi ích tiến bộ trong suốt một thời gian dài: mã hoá dữ liệu theo dạng kỹ thuật số, phạm vi kết nối rộng hơn 1G và đặc biệt là sự xuất hiện của tin nhắn dạng văn bản đơn giản – SMS

Mạng 2G chia làm 2 nhánh chính: nền TDMA và nền CDMA cùng nhiều dạng kết nối mạng tuỳ theo yêu cầu sử dụng từ thiết bị cũng như hạ tầng từng phân vùng quốc gia

- Mạng thông tin di động 2,5G: Chữ số 2.5G chính là biểu tượng cho việc mạng 2G được trang bị hệ thống chuyển mạch gói bên cạnh hệ thống chuyển mạch theo kênh truyền thống

- Mạng thông tin di động 3G: Là thế hệ truyền thông di động thứ ba, tiên tiến hơn hẳn các thế hệ trước

đó Nó cho phép người dùng di động truyền tải cả dữ liệu thoại và dữ liệu ngoài thoại (tải dữ liệu, gửi email, tin nhắn nhanh, hình ảnh, âm thanh, video clips

- 3.5G: là hệ thống mạng di động truyền tải tốc độ cao HSDPA Nó đuợc kết hợp từ 2 công nghệ kết nối không dây hiện đại HSPA và HSUPA, cho phép tốc độ truyền dẫn lên đến 7.2Mbp/s

- Mạng thông tin di động 4G: : là công nghệ truyền thông không dây thế hệ thứ tư, cho phép truyền tải dữ liệu với tốc độ tối đa trong điều kiện lý tưởng lên tới 1 - 1,5 Gbit/s

3.3 Các dịch vụ mạng di động

a.Dịch vụ SMS: Dịch vụ SMS là một trong 2 dịch vụ cơ bản trên mạng di động bên cạnh dịch vụ thoại Dịch vụ này cho phép gửi tin nhắn tối đa 160 kí tự giữa các thuê bao di động với nhau và giữa thuê bao di động với các ứng dụng gia tăng trên SMS khác (voting, tra cứu thông tin )

b Dịch vụ MMS: Dịch vụ MMS bắt đầu từ thế hệ mạng di động 2,5G (GPRS), là dịch vụ được phát triển dựa trên kênh số liệu, cho phép các thuê bao di động trao đổi các bản tin đa phương tiện bao gồm văn bản, âm thanh, hình ảnh, video

MMS không chỉ đơn thuần là cung cấp dịch vụ nhắn tin, nó còn là dịch vụ nền tảng cho việc phát triển các dịch vụ giá trị gia tăng đem lại doanh thu lớn đối với các nhà khai thác như: dịch vụ quảng cáo sinh động trên mạng di động, dịch vụ tìm đường thông minh, Download Game, Video On Demand, Liver Score …

c Dịch vụ Mobile Internet: