Đề cương Kỹ thuật truyền dữ liệu

1. Câu 1: Hãy chobiết nguyên nhân suy giảmtín hiệu trên đường truyền.Vẽ sơ đồ minh họa.Bao gồm các nguyên nhân sauđây: Suy yếu và méo do suyyếu trên đường truyền và méodo trễ truyền, nhiễuMinh họa điện áp lúc truyền vàlúc nhận1.Độ suy giảm tín hiệu trênđường truyềnKhi một tín hiệu lan truyềnqua một môi trường truyền,cường độ (biên độ) của tín hiệubị suy giảm theo khoảng cách.Tùy thuộc vào môi trườngtruyền dẫn. Đối với môi trườngvô tuyến, suy giảm cường độtín hiệu là một hàm phức tạptheo khoảng cách và thànhphần khí quyển.Cường độ tín hiệu nhận đượcphải: đủ mạnh để thiết bị nhậnbiết được, Đủ cao so với nhiễuđể tín hiệu không bị lỗi.Do suy yếu là một hàm tăngtheo tần sốKhắc phục: dùngkĩ thuật cân bằng độ suy yếutrên dải tần số, dùng bộ khuếchđại.2.Méo trễ lan truyền tín hiệuxảy ra trong môi trườngtruyễn dẫn hữu tuyến.Vận tốc lan truyền thay đổitheo tần số .Vận tốc cao nhất ởgần tần số trung tâm, các thànhphần tần số khác nhau sẽ đếnđích ở các thời điểm khácnhau.3.NhiễuDo tín hiệu thêm vào giữa cácthiết bị phát và thu, bao gồmcác loại nhiễu sau: Nhiễu nhiệt,Nhiễu điều chế, Nhiễu xuyênkênh (cross talk), Nhiễu xung.4.Tốc độ truyền kênh (khảnăng kênh)Có thể truyền nhiều hơn mộtbit ứng với mỗi thay đổi củatín hiệu trên đường truyền.Tốc độ truyền thông tin cựcđại bị giới hạn bởi băng thôngcủa kênh truyền.5.Tốc độ dữ liệuBao gồm số lần thay đổi tínhiệu đường truyền mỗi giây.Đặc trưng cho khả năng củakênh truyềnCâu 2: Cho biết có mấy loạinhiễu. Giải thích và vẽ sơ đồminh họa tín hiệu nhiễuNhiễu trắng (nhiễu nhiệt): làtín hiệu nhiễu có công suấtbằng nhau trong toàn khoảngbăng thông. Tín hiệu này cótên là nhiễu trắng vì nó có tínhchất tương tự với ánh sángtrắng. Nhiễu do nhiều nguônkhác nhau gây ra như thời tiết,do bộ khuếch đại ở máy thu,nhiệt độ hay con người.Nhiễu liên ký tự : gây bởi tínhiệu phản xạ có thời gian trễkhác nhau từ các hướng khácnhau từ phát đến thu .Ảnhhưởng này sẽ làm biến dạnghoàn toàn mẫu tín hiệu khiếnbên thu không thể khôi phụclại được tín hiệu gốc ban đầu.Để giảm nhiễu người ta dùngbộ lọc cos nâng và bộ lọcngang ép không.Nhiễu xuyên kênh: gây ra docác thiết bị phát trên các kênhliền nhau hay do tín hiệutruyền trên kênh vô tuyến bịdịch tần gây can nhiễu sangcác kênh kề nó. Để loại bỏnhiễu xuyên kênh người taphải có khoảng bảo vệ (guardband) giữa các dải tần.Nhiễu đồng kênh: xảy ra khicả hai máy phát trên cùng mộttần số hoặc trên cùng mộtkênh. Máy thu điều chỉnh ởkênh này sẽ thu được cả hai tínhiệu với cường độ phụ thuộcvào vị trí của máy thu so vớihai máy phát. Thường gặptrong hệ thống thông tin diđộng số Cellular, trong đó cótăng hiệu suất sử dụng phổbằng cách sử dụng lại tần số.Chỉ có thể tối thiểu hóa nhiễuđồng kênh bằng cách thiết kếmạng cellular phù hợp, các celltrong mạng có sử dụngcùng nhóm tần số không ảnhhưởng tới nhau, khoảng cáchcác cell cùng tần số phải đủlớn.Nhiễu đồng kênh trong hệthống cellularNhiễu đa truy cập: do các tínhiệu của các user giao thoa vớinhau, là yếu tố ảnh hưởng trựctiếp đến dung lượng của hệthống. Các phương pháp đatruy nhập gồm:TDMA :đa truy nhập phânchia theo thời gianFDMA: Đa truy nhập phânchia theo tần sốCDMA: Đa truy nhập phânchia theo mãDS CDMA: Đa truy nhậpphân chia theo mã chuỗi trựctiếp.Câu 4: Điều kiện phân táchcủa mã hiệu là gì? Cho ví dụ Độ chậm giải mã: là số kýhiệu cần phải nhận đủ để cóthể phân tách được từ mã. Bấtkỳ dãy các từ mã nào của bộmã cũng không được trùng vớimột dãy từ mã khác của cùngbộ mã.VD: Lấy bộ mã 00, 01, 100,1010, 1011 khi nhận được1000101001011101101 chỉ cóthể phân tách một cách duynhất thành dãy các từ mã:100_01_01_001011_1011_01Điều kiện để tách được mã:Định lý 1: Điều kiện cần và đủđể mã có tính phân tách làkhông có 1 tổ hợp mã nàotrong các cột từ j>=2 trùng với1 từ mã trong cột 1.Vd: Xét tính phân tách của bộmã 10, 100, 01, 011 Trong các cột từ 2, 3, …Các bảng thứ này không có tổhợp mã nào trùng với các từmã trong cột 1, nhưng có thểđiền các cột j đến vô hạn màkhông gặp cột trống. Bộ mãnày phân tách được nhưng độchậm giải mã là vô hạn.Định lý 2: Điều kiện cần và đủđể mã có tính phân tách làkhông có bất kỳ từ mã nàotrùng với phần đầu của từ mãkhác của cùng bộ mã > mã cótính prefixVd: Từ mã: 011001110 >01100111, 0110011, 011001,01100, 0110, 011, 01, 0Câu 5: Thế nào là điều chếvà giải điều chế? Có mấyphương pháp điều chế? Vẽsơ đồ minh hoạ.Điều chế: là quá trình chuyểnđổi phổ tần của tín hiệu cầntruyền đến một vùng phổ tầnkhác bằng cách dùng một sóngmang để chuyên chở tín hiệucần truyền đi; mục đích củaviệc làm này là chọn một phổtần thích hợp cho việc truyềnthông tin, với các tần số sóngmang khác nhau người ta cóthể truyền nhiều tín hiệu cócùng phổ tần trên các kênhtruyền khác nhau của cùng mộtđường truyền.Trong hệ thống truyền tin liêntục, các tin hình thành từnguồn tin liên tục được biếnđổi thành đại lượng điện (áp,dòng) và chuyển vào kênh.VD: Điện thoại > khi truyềnqua khoảng cách lớn > điềuchế(I, F, P) > tức là chuyểnthông tin thành một dạng nănglượng thích hợp với môitrường.+Đối với hệ thống truyền tinrời rạc, qui luật mã hiệu điềukhiển 1 hoặc nhiều thông sốcủa năng lượng được dùng đểmang tin.VD: Điện báo > qui luật mãhiệu điều khiển biên độ dòng 1chiều.Giải điều chế: là phép biếnđổi ngược lại của phép điềuchế, điều khác là tín hiệu đầuvào của thiết bị giải điều chếkhông phải chỉ là tín hiệu đầura của thiết bị điều chế, mà làmột hỗn hợp tín hiệu điều chếvà tạp nhiễu . Nhiệm vụ của các thiết bịgiải điều chế là từ trong hỗnhợp đó lọc ra được thông tindưới dạng 1 hàm điện áp liêntục hoặc một dãy xung điện rờirạc giống như thông tin ở đầuvào thiết bị bị điều chế với saisố trong phạm vi cho phép.VD: Tách sóng biên độ, táchsóng pha, tách sóng đồng bộ,lọc tin liên kết, lọc tối ưu…Các phương pháp điều chếcao tần: cũng giống nhưtrường hợp truyền tin liên tục,nhưng làm việc gián đoạn theothời gian gọi là khoá lịch.VD: Phương pháp điều chếkhoá lịch biên độASK(Amplitude Shift Key),điều pha PSK, điều tần FSKdùng sóng mang có tần số caođể truyền tín hiệu đi xa.Câu 6: Thế nào là truyền dẫnnối tiếp không đồng bộ vàđồng bộ?Truyền dẫn nối tiếp khôngđồng bộ: là cách thức truyềncác ký tự mã hóa thông tin đitại những thời điểm khác nhaumà khoảng thời gian nối tiếpgiữa hai kí tự không cần thiếtphải là một giá trị cố định. Ởchế độ truyền này, máy thu vàmáy phát độc lập trong việc sửdụng đồng hồ hay bộ xungclock cho việc dịch bit dữ liệuvà do đó không cần truyền tínhiệu đồng hồ giữa 2 đầu thu vàphát.Một số nguyên tắc trong nốitiếp bất đồng bộ bao gồm: Đồng bộ bit:Chuyển đổi 1 byte thông tinthànhtừ chuỗi bit: PISO –SIPOĐồng hồ của thiết bị thu chạykhông đồng bộ với tín hiệu thu.Bộ thu thường dùng clock gấpN lần clock của bộ phát để lấymẫu tín hiệu đến, ngay điểmgiữa thời của bit dữ liệu .Với Ncàng lớn thì vị trí lấy mẫu cókhuynh hướng gần giữa thờibit hơnĐồng bộ ký tự : Mạch điềukhiển truyền nhận được lậptrình để hoạt động với số bitbằng nhau trong một ký tự kểcả số bit stop, bit start và bitkiểm tra giữa thu và phát.Các bước :Phát hiện và nhận start bit.Đếm đúng số bit đã được lậptrình.Chuyển ký tự nhận được vàothanh ghi đệm thu nội bộ.Thông báo với thiết bị điềukhiển (CPU) rằng đã nhậnđược một ký tự mới.Đợi cho đến khi phát hiện mộtstart bit kế tiếp. Đồng bộ khung : Khi thôngđiệp gồm khối các ký tự thìthường được xem như mộtframe thông tin (informationframe). Bên cạnh việc đồng bộbit và đồng bộ ký tự, máy thucòn phải xác định được điểmđầu và điểm kết thúc của mộtframe.Nguyên tắc: đóng gói chúngthành một khối hoàn chỉnhdùng các ký tự điều khiển(STX, ETX, DLE)Truyền dẫn nối tiếp đồng bộ: là cách thức truyền mà trongđó khoảng thời gian cho mỗibit là như nhau và trong hệthống truyền kí tự khoảng thời gian từ bit cuối của kí tự nàyđến bit đầu của kí tự kế tiếpbằng 0 hoặc bằng bội số tổngthời gian cần thiết truyền hoànchỉnh của một kí tự.Việc thêm các start bit vànhiều stop bit vào mỗi một kýtự hay byte trong thông tin nốitiếp bất đồng bộ làm cho hiệusuất truyền giảm xuống, đặcbiệt là khi truyền một thôngđiệp gồm một khối ký tự. Mặtkhác phương pháp đồng bộ bitđược dùng ở đây trở lên thiếutin cậy khi gia tăng tốc độtruyền. Vì lí do này người tađưa ra phương pháp mới gọi làtruyền đồng bộ khắc phụcđược những nhược điểm trên.Một số nguyên tắc trong nốitiếp bất đồng bộ bao gồm:Nguyên tắc đồng bộ bit : đồnghồ thu chạy đồng bộ với tínhiệu đến, các start bit và stopbit không được dùng, mỗiframe được truyền như là dòngliên tục các ký số nhị phân.Máy thu đồng bộ bit trong haicách là mã hóa xung đồng hồvới thông tin định thời đượcnhúng vào trong tín hiệutruyền và sau đó được tách rabởi máy thu, hoặc máy thu cómột đồng hồ cục bộ được giữđồng bộ với tín hiệu thu nhờmột thiết bị gọi là DPLL lợidụng sự chuyển trạng thái từbit 1 >0 hay từ 0 >1 trong tínhiệu thu để duy trì sự đồng bộqua một khoảng thời gian địnhkì nào đó. Ngoài ra còn có thểphối hợp cả hai cách trên.Truyền đồng bộ thiên hướngký tự : được dùng chủ yếu đểtruyền các khối ký tự, vì khôngcó start bit hay stop bit nên đểthực hiện đồng bộ ký tự, máyphát thêm vào các ký tự điềukhiển truyền (gọi là ký tự điềukhiển đồng bộ SYN) ngaytrước các khối ký tự truyềngồm hai chức năng: đầu tiêncho máy thu duy trì đồng bộbit và khi điều khiển đã đượcthực hiện thì cho phép máy thubắt đầu biên dịch luồng bittheo các ranh giới ký tự chínhxác (sự đồng bộ ký tự)Truyền đồng bộ thiên hướngbit : Việc dùng một cặp ký tựbắt đầu và kết thúc một frameđể đồng bộ frame, cùng vớiviệc thêm vào các ký tự DLEkhông hiệu quả cho việc truyềnsố liệu nhị phân. Dạng của cácký tự điều khiển truyền thayđổi theo các bộ mã ký tự khácnhau, vì vậy chỉ có thể sử dụngvới một bộ ký tự  Để khắcphục các vấn đề này người tadùng phương pháp truyền đồngbộ thiên hướng bit. Ba cáchđồng bộ frame thiên hướng bitlà dùng cờ, chỉ định chiều dàivà ranh giới bắt đầu frame,cưỡng bức mã hóa bit.Câu 7: Thiết kế một sơ đồmạng truyền dữ liện LANWANLANvà giải thích quátrình truyền dữ liệu như thếnào từ trạm nguồn đến trạmđích. Chức năng của các thiếtbị tham gia truyền dữ liệu.Quá trình truyền một file âmthanh từ Trường ĐHKH Huếsang một địa điểm tại Mỹ nhưsau:Âm thanh từ Micro  Loangoài  Laptop Access Point  Switch Router  Modem Transducer  Cloud server Cáp quang  Transducer Modem RouterSwitchAccesspoint Laptop Loa ngoài Hình vẽ mô tả đường truyềnvới các thông số kỹ thuật củacác thiết bị và loại đường dâyđược sử dụng: Giải thích quá trình truyềndữ liệu:Âm thanh phát ra micro dướidạng sóng cao tần truyền đếnloa, được loa biến đổi thànhsóng âm tần tai người ngheđược.Loa được nối với cổng AVLaptop bằng dây AV, âmthanh đó chuyển từ dạng sóngsang dạng điện từ , sau đóđược Laptop ghi vào bộ nhớdưới dạng số là file âm thanh.mp3.Sinh viên ở ĐHKH Huế dùngLaptop để gửi file mp3 này lênInternet thông qua mạng khôngdây của Access point (LinksysWRT300N)trong trườngĐHKH bán kính 100m với địachỉ IP 192.168.0.10, file nàyđược điều chế khi qua Router,và tiếp tục được chuyển thànhtín hiệu số khi qua Modem (đểtruyền trong cáp đồng trục vớibăng thông ~0 to 500 MHz) vàtruyền đến Cloud của nhàmạng FPT.Nhà mạng FPT sử dụng thiếtbị Transducer để chuyển đổitín hiệu điện thành tín hiệuquang để truyền trên tuyến cápquang biển AAG (Asia America Gateway) băng thông186 370 THz kéo dài từ ViệtNam đến châu Mỹ để truyềnfile.Tại Mỹ, cuối tuyến cáp quanglà 1 Transducer khác cónhiệm vụ chuyển tín hiệuquang thành tín hiệu điện. Khiqua Modem của nhà mạngATT của Mỹ, dữ liệu đượcgiải mã file thành dạng tín hiệusố. Modem được nối với mộtRouter để định tuyến đườngtruyền đến địa chỉ IP ngườinhận 17.16.0.2, tại đây có 1Accesspoint phạm vi 500m,Laptop ở đây sẽ kết nối vớiinternet thông qua Accesspointnày và thu nhận dữ liệu về bộnhớ lưu thành tệp mp3.Laptop chuyển thành tín hiệuđiện từ truyền qua loa thôngqua dây AV Out, tín hiệu đượcloa chuyển thành sóng âmthanh và truyền đến tai ngườibạn ở Mỹ.Mô hình quá trình truyền dữliệuChức năng của các thiết bịtham gia truyền dữ liệu:Accesspoint TPLink: 4 cổngLAN, 1 cổng WAN, 150Mbps,băng tần 2,4Ghz và 5GHz.Router Tenda: 5 cổng RJ45,10100Mbps, 2.4GHz2.5GHzModem TPLink: 4 cổng RJ45,10100Mbps, tần số 2.42.5GHzCâu 9: Thế nào là quá trìnhngẫu nhiên rời rạc, dãy ngẫunhiên liên tục, dãy ngẫunhiên rời rạc. Cho ví dụ vàgiải thíchQT ngẫu nhiên liên tục:Nguồn tiếng nói, âm nhạc,hình ảnh trong hệ thống truyềntin thoại, truyền hình với FM,AMQT ngẫu nhiên rời rạc: là quátrình ngẫu nhiên liên tục saukhi được lượng tử hóa.VD: 1 ngôn ngữ, tín hiệu điệntín, các lệnh đkhiển là cácnguồn tin liên tục sau khi đượclượng tử hóa thì chuyển thànhtín hiệu dạng số rời rạc.Dãy ngẫu nhiên liên tục: lànguồn liên tục đã được giánđoạn hóa theo thời gian.VD: Hệ thông tin xung điềubiên xung (PAM: PulseAmplitude Modulation), điềupha xung (PPM), điều tần xung(PFM)… không bị lượng tửhóa.Dãy ngẫu nhiên rời rạc: cáchệ thống truyền tin xung cólượng tử hóa.VD: FM, AM, điều biên xunglượng tử hóa, điều xung mã(PCM)…VD: Sơ đồ truyền số liệu Ứng dụng dữ liệu Ứng dụng âm thanh,tiếng nói. Ứng dụng video Ứng dụng thời gianthựcVD: Quá trình biến đổi tínhiệuDữ liệu: biểu diễn số liệu,khái niệm, … dưới dạng thíchhợp cho việc giao tiếp, xử lý,diễn giảiThông tin: ý nghĩa được gáncho dữ liệuTập hợp các thiết bị được kếtnối thông qua một môi trườngtruyền dẫnCâu 10: Cho một bộ mã, xácđịnh hàm cấu trúc của mã.Cho từ mã xác định mã cótính PrefixHàm cấu trúc của mã cho tađặc tính quan trọng của mã làsự phân bố của các từ mã theođộ dài, ký hiệu G (n1).Ví dụ: cho một bộ mã 00, 01,100, 1010, 1011 có hàm G(n)dưới dạng sau:G(ni) = 2, khi ni= 2.G(ni) = 1, khi ni= 3.G(ni) = 2, khi ni= 4. Từ hàm cấu trúc có thể phânbiệt được mã đều hay khôngđều. Định lý 2 về phân tách cácmã hiệu, ta có: Điều kiện cầnvà đủ để mã có tính phân táchđược là không có bất kỳ từ mãnào trùng với phần đầu của từmã khác của cùng bộ mã nênmã có tính prefix.VD: từ mã 011001110 có thểtách thành bộ mã gồm các từmã sau: 01100111, 0110011,011001, 01100, 0110,011,01,0và không có từ mã nào trongsố này trùng với phần đầu củatừ mã khác trong cùng bộ mã mã có tính PrefixCâu 11:Thế nào làchuyển mạch theo khônggian, thời gian. Giải thích vàvẽ sơ đồ minh họaChuyển mạch không gian+Được phát triển cho môitrường tương tự+Đường kết nối riêng biệt mộtcách vật lý+Chuyển mạch ma trận điểmkết nối (crossbar matrix)Số điểm kết nối tỉ lệ với bìnhphương số trạmViệc mất các điểm kết nối dẫntới việc không có khả năng kếtnối qua điểm đóHiệu suất sử dụng của cácđiểm kết nối kém . Khi tất cảcác trạm được kết nối, chỉ cóvài điểm kết nối được dùng.NonblockingChuyển mạch không gian 1tầngChuyển mạch không gian đatầng+Giảm số điểm kết nối để giatăng hiệu suất sử dụng+Nhiều đường kết nối quamạng giữa 2 trạm để gia tăngđộ tin cậy+Điều khiển phức tạp nhằm trìhoãn khi tín hiệu truyền quachuyển mạch gia tăng tỷ lệ vớisố tầng của chuyển mạch+Có khả năng blocking: Dùngvùng đệm ở đầu vào, đầu rahay ở bên trong chuyển mạch.Bộ chuyển mạch 3 tầngChuyển mạch thời gian+Chia nhỏ các dòng dữ liệu tốcđộ thấp để dùng chung mộtđường truyền số liệu tốc độcao+Các gói nhỏ được điều khiểnbởi một bộ điều khiển logic đểtruyền từ input đến output+Các loại chuyển mạch theothời gianTimedivision MultiplexingBUS (TDM BUS) : Mộttrong những dạng chuyểnmạch theo thời gian đơn giảnnhất dựa trên nguyên lý củaTDM đồng bộTất cả các đường truyền (IO)được nối vào một Bus chungThời gian trên Bus được chiathành các time slotsMột kết nối được thiết lậpgiữa hai đường truyền (IO)bằng cách gán cố định mộttime slot+Kích thước của chuyển mạchbị giới hạn bởi tốc độ dữ liệutrên Bus+Phương pháp này thườngđược sử dụng trong các chuyểnmạch kích thước vừa và nhỏ Time Slot Interchange (TSI)+ Tất cả các đường (IO) đượcnối đến một bộ phân hợp kênh(MUXDEMUX) dùng kỹthuật bất đồng bộ theo thờigian+ Một kết nối được thiết lậpbằng cách hoán chuyển cáctime slot trong frame+ Kích thước của chuyển mạchbị giới hạn bởi tốc độ của bộnhớ điều khiển+ Thường được dùng làm phầntử chuyển mạch cơ bản trongcác cơ chế chuyển mạch theothời gian đa tầng. TimemultiplexedSwitching+ Một biến đổi của phươngpháp chuyển mạch theo thờigian trong đó mỗi ngõ nhập làmột dòng TDM+ Cấu hình chuyển mạch cóthể thay đổi trên mỗi time slot+ Thường được sử dụng kếthợp với phương pháp TSI đểtạo ra các chuyển mạch đa tầng+ Để trách blocking, cấu hìnhtối thiểu là 3 tầng+ Cấu hình thông thường TST TSSST STS SSTSS TSTST

Trang 1

1 Câu 1: Hãy cho

biết nguyên nhân suy giảm

tín hiệu trên đường truyền

Vẽ sơ đồ minh họa

Bao gồm các nguyên nhân sau

đây: Suy yếu và méo do suy

yếu trên đường truyền và méo

do trễ truyền, nhiễu

Minh họa điện áp lúc truyền và

lúc nhận

1.Độ suy giảm tín hiệu trên

đường truyền

-Khi một tín hiệu lan truyền

qua một môi trường truyền,

cường độ (biên độ) của tín hiệu

bị suy giảm theo khoảng cách

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

-Cường độ tín hiệu nhận được

phải: đủ mạnh để thiết bị nhận

biết được, Đủ cao so với nhiễu

để tín hiệu không bị lỗi

-Do suy yếu là một hàm tăng

theo tần sốKhắc phục: dùng

kĩ thuật cân bằng độ suy yếu

trên dải tần số, dùng bộ khuếch

đại

2.Méo trễ lan truyền tín hiệu

-xảy ra trong môi trường

truyễn 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

3.Nhiễu

-Do tín hiệu thêm vào giữa các

thiết bị phát và thu, bao gồm

các loại nhiễu sau: Nhiễu nhiệt,

Nhiễu điều chế, Nhiễu xuyên

kênh (cross talk), Nhiễu xung

4.Tốc độ truyền kênh (khả

năng kênh)

-Có thể truyền nhiều hơn một

bit ứng với mỗi thay đổi của

tín hiệu trên đường truyền

-Tốc độ truyền thông tin cực

đại bị giới hạn bởi băng thông

của kênh truyền

5.Tốc độ dữ liệu

-Bao gồm số lần thay đổi tín

hiệu đường truyền mỗi giây

.Đặc trưng cho khả năng của

kênh truyền

Câu 2: Cho biết có mấy loại nhiễu Giải thích và vẽ sơ đồ minh họa tín hiệu nhiễu -Nhiễu trắng (nhiễu nhiệt): là

tín hiệu nhiễu có công suất bằng nhau trong toàn khoảng băng thông Tín hiệu này có tên là nhiễu trắng vì nó có tính chất tương tự với ánh sáng trắng Nhiễu do nhiều nguôn khác nhau gây ra như thời tiết,

do bộ khuếch đại ở máy thu, nhiệt độ hay con người

-Nhiễu liên ký tự : gây bởi tín hiệu phản xạ có thời gian trễ khác nhau từ các hướng khác nhau từ phát đến thu Ảnh hưởng này sẽ làm biến dạng hoàn toàn mẫu tín hiệu khiến bên thu không thể khôi phục lại được tín hiệu gốc ban đầu

Để giảm nhiễu người ta dùng

bộ lọc cos nâng và bộ lọc ngang ép không

-Nhiễu xuyên kênh: gây ra do các thiết bị phát trên các kênh liền nhau hay do tín hiệu truyền trên kênh vô tuyến bị dịch tần gây can nhiễu sang các kênh kề nó Để loại bỏ nhiễu xuyên kênh người ta phải có khoảng bảo vệ (guard band) giữa các dải tần

-Nhiễu đồng kênh: xảy ra khi

cả hai máy phát trên cùng một tần số hoặc trên cùng một kênh Máy thu điều chỉnh ở kênh này sẽ thu được cả hai tín hiệu với cường độ phụ thuộc vào vị trí của máy thu so với hai máy phát Thường gặp trong hệ thống thông tin di động số Cellular, trong đó có tăng hiệu suất sử dụng phổ bằng cách sử dụng lại tần số

-Chỉ có thể tối thiểu hóa nhiễu đồng kênh bằng cách thiết kế mạng cellular phù hợp, các cell trong mạng có sử dụng cùng nhóm tần số không ảnh hưởng tới nhau, khoảng cách các cell cùng tần số phải đủ lớn

Nhiễu đồng kênh trong hệ thống cellular

-Nhiễu đa truy cập: do các tín hiệu của các user giao thoa với nhau, là yếu tố ảnh hưởng trực tiếp đến dung lượng của hệ thống Các phương pháp đa truy nhập gồm:

-TDMA :đa truy nhập phân chia theo thời gian

-FDMA: Đa truy nhập phân chia theo tần số

-CDMA: Đa truy nhập phân chia theo mã

-DS CDMA: Đa truy nhập phân chia theo mã chuỗi trực tiếp

Câu 4: Điều kiện phân tách của mã hiệu là gì? Cho ví dụ

- Độ chậm giải mã: là số ký

hiệu cần phải nhận đủ để có thể phân tách được từ mã Bất kỳ dãy các từ mã nào của bộ mã cũng không được trùng với một dãy từ mã khác của cùng

bộ mã

VD: Lấy bộ mã 00, 01, 100,

1010, 1011 khi nhận được

1000101001011101101 chỉ có thể phân tách một cách duy nhất thành dãy các từ mã:

100_01_01_00-1011_1011_01

-Điều kiện để tách được mã:

Định lý 1: Điều kiện cần và đủ

để mã có tính phân tách là không có 1 tổ hợp mã nào trong các cột từ j>=2 trùng với

1 từ mã trong cột 1

Vd: Xét tính phân tách của bộ mã 10, 100, 01, 011

Trong các cột từ 2, 3, … Các bảng thứ này không có tổ hợp mã nào trùng với các từ mã trong cột 1, nhưng có thể điền các cột j đến vô hạn mà không gặp cột trống Bộ mã

này phân tách được nhưng độ chậm giải mã là vô hạn

Định lý 2: Điều kiện cần và đủ

để mã có tính phân tách là không có bất kỳ từ mã nào trùng với phần đầu của từ mã

khác của cùng bộ mã -> mã có

tính prefix

Vd: Từ mã: 011001110 ->

01100111, 0110011, 011001,

01100, 0110, 011, 01, 0

Câu 5: Thế nào là điều chế và giải điều chế? Có mấy phương pháp điều chế? Vẽ

sơ đồ minh hoạ

Điều chế: là quá trình chuyển

đổi phổ tần của tín hiệu cần truyền đến một vùng phổ tần khác bằng cách dùng một sóng mang để chuyên chở tín hiệu cần truyền đi; mục đích của việc làm này là chọn một phổ tần thích hợp cho việc truyền thông tin, với các tần số sóng mang khác nhau người ta có thể truyền nhiều tín hiệu có cùng phổ tần trên các kênh truyền khác nhau của cùng một đường truyền

-Trong hệ thống truyền tin liên tục, các tin hình thành từ nguồn tin liên tục được biến đổi thành đại lượng điện (áp, dòng) và chuyển vào kênh

VD: Điện thoại -> khi truyền qua khoảng cách lớn -> điều chế(I, F, P) -> tức là chuyển thông tin thành một dạng năng lượng thích hợp với môi trường

+Đối với hệ thống truyền tin

rời rạc, qui luật mã hiệu điều khiển 1 hoặc nhiều thông số của năng lượng được dùng để mang tin

VD: Điện báo -> qui luật mã hiệu điều khiển biên độ dòng 1 chiều

-Giải điều chế: là phép biến

đổi ngược lại của phép điều chế, điều khác là tín hiệu đầu vào của thiết bị giải điều chế không phải chỉ là tín hiệu đầu

ra của thiết bị điều chế, mà là một hỗn hợp tín hiệu điều chế

và tạp nhiễu Nhiệm vụ của các thiết bị giải điều chế là từ trong hỗn hợp đó lọc ra được thông tin dưới dạng 1 hàm điện áp liên tục hoặc một dãy xung điện rời rạc giống như thông tin ở đầu vào thiết bị bị điều chế với sai

số trong phạm vi cho phép

VD: Tách sóng biên độ, tách sóng pha, tách sóng đồng bộ, lọc tin liên kết, lọc tối ưu…

-Các phương pháp điều chế cao tần: cũng giống như

trường hợp truyền tin liên tục, nhưng làm việc gián đoạn theo thời gian gọi là khoá lịch

VD: Phương pháp điều chế khoá lịch biên độ ASK(Amplitude Shift Key), điều pha PSK, điều tần FSK dùng sóng mang có tần số cao

để truyền tín hiệu đi xa

Câu 6: Thế nào là truyền dẫn nối tiếp không đồng bộ và đồng bộ?

-Truyền dẫn nối tiếp không đồng bộ: là cách thức truyền

các ký tự mã hóa thông tin đi tại những thời điểm khác nhau

mà khoảng thời gian nối tiếp giữa hai kí tự không cần thiết phải là một giá trị cố định Ở chế độ truyền này, máy thu và máy phát độc lập trong việc sử dụng đồng hồ hay bộ xung clock cho việc dịch bit dữ liệu

và do đó không cần truyền tín hiệu đồng hồ giữa 2 đầu thu và phát

-Một số nguyên tắc trong nối tiếp bất đồng bộ bao gồm:

Đồng bộ bit:

-Chuyển đổi 1 byte thông tin thành/từ chuỗi bit: PISO – SIPO

-Đồng hồ của thiết bị thu chạy không đồng bộ với tín hiệu thu -Bộ thu thường dùng clock gấp

N lần clock của bộ phát để lấy mẫu tín hiệu đến, ngay điểm giữa thời của bit dữ liệu Với N càng lớn thì vị trí lấy mẫu có khuynh hướng gần giữa thời bit hơn

-Đồng bộ ký tự : Mạch điều

khiển truyền nhận được lập trình để hoạt động với số bit bằng nhau trong một ký tự kể

cả số bit stop, bit start và bit kiểm tra giữa thu và phát Các bước :

-Phát hiện và nhận start bit -Đếm đúng số bit đã được lập trình

-Chuyển ký tự nhận được vào thanh ghi đệm thu nội bộ -Thông báo với thiết bị điều khiển (CPU) rằng đã nhận được một ký tự mới

-Đợi cho đến khi phát hiện một start bit kế tiếp

Đồng bộ khung : Khi thông

điệp gồm khối các ký tự thì thường được xem như một frame thông tin (information frame) Bên cạnh việc đồng bộ bit và đồng bộ ký tự, máy thu còn phải xác định được điểm đầu và điểm kết thúc của một frame

-Nguyên tắc: đóng gói chúng thành một khối hoàn chỉnh dùng các ký tự điều khiển (STX, ETX, DLE)

Truyền dẫn nối tiếp đồng bộ : là cách thức truyền mà trong

đó khoảng thời gian cho mỗi bit là như nhau và trong hệ thống truyền kí tự khoảng thời

Trang 2

gian từ bit cuối của kí tự này

đến bit đầu của kí tự kế tiếp

bằng 0 hoặc bằng bội số tổng

thời gian cần thiết truyền hoàn

chỉnh của một kí tự

-Việc thêm các start bit và

nhiều stop bit vào mỗi một ký

tự hay byte trong thông tin nối

tiếp bất đồng bộ làm cho hiệu

suất truyền giảm xuống, đặc

biệt là khi truyền một thông

điệp gồm một khối ký tự Mặt

khác phương pháp đồng bộ bit

được dùng ở đây trở lên thiếu

tin cậy khi gia tăng tốc độ

truyền Vì lí do này người ta

đưa ra phương pháp mới gọi là

truyền đồng bộ khắc phục

được những nhược điểm trên

Một số nguyên tắc trong nối

tiếp bất đồng bộ bao gồm:

-Nguyên tắc đồng bộ bit : đồng

hồ thu chạy đồng bộ với tín

hiệu đến, các start bit và stop

bit không được dùng, mỗi

frame được truyền như là dòng

liên tục các ký số nhị phân

Máy thu đồng bộ bit trong hai

cách là mã hóa xung đồng hồ

với thông tin định thời được

nhúng vào trong tín hiệu

truyền và sau đó được tách ra

bởi máy thu, hoặc máy thu có

một đồng hồ cục bộ được giữ

đồng bộ với tín hiệu thu nhờ

một thiết bị gọi là DPLL - lợi

dụng sự chuyển trạng thái từ

bit 1 ->0 hay từ 0 ->1 trong tín

hiệu thu để duy trì sự đồng bộ

qua một khoảng thời gian định

kì nào đó Ngoài ra còn có thể

phối hợp cả hai cách trên

-Truyền đồng bộ thiên hướng

ký tự : được dùng chủ yếu để

truyền các khối ký tự, vì không

có start bit hay stop bit nên để

thực hiện đồng bộ ký tự, máy

phát thêm vào các ký tự điều

khiển truyền (gọi là ký tự điều

khiển đồng bộ SYN) ngay

trước các khối ký tự truyền

gồm hai chức năng: đầu tiên

cho máy thu duy trì đồng bộ

bit và khi điều khiển đã được

thực hiện thì cho phép máy thu

bắt đầu biên dịch luồng bit

theo các ranh giới ký tự chính

xác (sự đồng bộ ký tự)

-Truyền đồng bộ thiên hướng

bit : Việc dùng một cặp ký tự

bắt đầu và kết thúc một frame

để đồng bộ frame, cùng với

việc thêm vào các ký tự DLE

không hiệu quả cho việc truyền

số liệu nhị phân Dạng của các

ký tự điều khiển truyền thay

đổi theo các bộ mã ký tự khác

nhau, vì vậy chỉ có thể sử dụng

với một bộ ký tự  Để khắc

phục các vấn đề này người ta

dùng phương pháp truyền đồng

bộ thiên hướng bit Ba cách

đồng bộ frame thiên hướng bit

là dùng cờ, chỉ định chiều dài

và ranh giới bắt đầu frame,

cưỡng bức mã hóa bit

Câu 7: Thiết kế một sơ đồ

mạng truyền dữ liện

LAN-WAN-LAN và giải thích quá

trình truyền dữ liệu như thế

nào từ trạm nguồn đến trạm

đích Chức năng của các thiết

bị tham gia truyền dữ liệu

Quá trình truyền một file âm thanh từ Trường ĐHKH Huế sang một địa điểm tại Mỹ như sau:

Âm thanh từ Micro  Loa ngoài  Laptop  Access Point  Switch  Router  Modem  Transducer  Cloud server  Cáp quang  Transducer  Modem RouterSwitch

Accesspoint  Laptop Loa ngoài Hình vẽ mô tả đường truyền với các thông số kỹ thuật của các thiết bị và loại đường dây

được sử dụng:

Giải thích quá trình truyền

dữ liệu:

-Âm thanh phát ra micro dưới

dạng sóng cao tần truyền đến

loa, được loa biến đổi thành

sóng âm tần tai người nghe được

-Loa được nối với cổng AV Laptop bằng dây AV, âm

thanh đó chuyển từ dạng sóng sang dạng điện từ , sau đó được Laptop ghi vào bộ nhớ dưới dạng số là file âm thanh .mp3

-Sinh viên ở ĐHKH Huế dùng Laptop để gửi file mp3 này lên Internet thông qua mạng không

dây của Access point

ĐHKH bán kính 100m với địa

chỉ IP 192.168.0.10, file này được điều chế khi qua Router,

và tiếp tục được chuyển thành

tín hiệu số khi qua Modem (để truyền trong cáp đồng trục với băng thông ~0 to 500 MHz) và

truyền đến Cloud của nhà mạng FPT

-Nhà mạng FPT sử dụng thiết

bị Transducer để chuyển đổi

tín hiệu điện thành tín hiệu

quang để truyền trên tuyến cáp

quang biển AAG (Asia - America Gateway) băng thông

186 - 370 THz kéo dài từ Việt

Nam đến châu Mỹ để truyền file

-Tại Mỹ, cuối tuyến cáp quang

là 1 Transducer khác có

nhiệm vụ chuyển tín hiệu quang thành tín hiệu điện Khi

qua Modem của nhà mạng

AT&T của Mỹ, dữ liệu được giải mã file thành dạng tín hiệu

số Modem được nối với một

Router để định tuyến đường

truyền đến địa chỉ IP người

nhận 17.16.0.2, tại đây có 1

Accesspoint phạm vi 500m, Laptop ở đây sẽ kết nối với

internet thông qua Accesspoint

này và thu nhận dữ liệu về bộ nhớ lưu thành tệp mp3

-Laptop chuyển thành tín hiệu

điện từ truyền qua loa thông

qua dây AV Out, tín hiệu được loa chuyển thành sóng âm thanh và truyền đến tai người bạn ở Mỹ

Mô hình quá trình truyền dữ liệu

Chức năng của các thiết bị tham gia truyền dữ liệu:

-Accesspoint TPLink: 4 cổng LAN, 1 cổng WAN, 150Mbps, băng tần 2,4Ghz và 5GHz

-Router Tenda: 5 cổng RJ45, 10/100Mbps, 2.4GHz-2.5GHz -Modem TPLink: 4 cổng RJ45, 10/100Mbps, tần số 2.4-2.5GHz

Câu 9: Thế nào là quá trình ngẫu nhiên rời rạc, dãy ngẫu nhiên liên tục, dãy ngẫu nhiên rời rạc Cho ví dụ và giải thích

QT ngẫu nhiên liên tục:

Nguồn tiếng nói, âm nhạc, hình ảnh trong hệ thống truyền tin thoại, truyền hình với FM,

AM

QT ngẫu nhiên rời rạc: là quá

trình ngẫu nhiên liên tục sau khi được lượng tử hóa

VD: 1 ngôn ngữ, tín hiệu điện tín, các lệnh đkhiển là các nguồn tin liên tục sau khi được lượng tử hóa thì chuyển thành tín hiệu dạng số rời rạc

-Dãy ngẫu nhiên liên tục: là

nguồn liên tục đã được gián đoạn hóa theo thời gian

VD: Hệ thông tin xung điều biên xung (PAM: Pulse Amplitude Modulation), điều pha xung (PPM), điều tần xung (PFM)… không bị lượng tử hóa

-Dãy ngẫu nhiên rời rạc: các

hệ thống truyền tin xung có lượng tử hóa

VD: FM, AM, điều biên xung lượng tử hóa, điều xung mã (PCM)…

VD: Sơ đồ truyền số liệu

 Ứng dụng dữ liệu

 Ứng dụng âm thanh, tiếng nói

 Ứng dụng video

 Ứng dụng thời gian thực

VD: Quá trình biến đổi tín hiệu

-Dữ liệu: biểu diễn số liệu, khái niệm, … dưới dạng thích hợp cho việc giao tiếp, xử lý, diễn giải

-Thông tin: ý nghĩa được gán cho dữ liệu

-Tập hợp các thiết bị được kết nối thông qua một môi trường truyền dẫn

Câu 10: Cho một bộ mã, xác định hàm cấu trúc của mã

Cho từ mã xác định mã có tính Prefix

Hàm cấu trúc của mã cho ta đặc tính quan trọng của mã là

sự phân bố của các từ mã theo

độ dài, ký hiệu G (n1)

Ví dụ: cho một bộ mã 00, 01,

100, 1010, 1011 có hàm G(n) dưới dạng sau:

G(ni) = 2, khi ni= 2

Từ hàm cấu trúc có thể phân biệt được mã đều hay không đều

Định lý 2 về phân tách các

mã hiệu, ta có: Điều kiện cần

và đủ để mã có tính phân tách được là không có bất kỳ từ mã nào trùng với phần đầu của từ

mã khác của cùng bộ mã nên

mã có tính prefix

VD: từ mã 011001110 có thể tách thành bộ mã gồm các từ

mã sau: 01100111, 0110011,

011001, 01100, 0110,011,01,0

và không có từ mã nào trong

số này trùng với phần đầu của

từ mã khác trong cùng bộ mã

 mã có tính Prefix

Câu 11:Thế nào là chuyển mạch theo không gian, thời gian Giải thích và

vẽ sơ đồ minh họa -Chuyển mạch không gian

+Được phát triển cho môi trường tương tự

+Đường kết nối riêng biệt một cách vật lý

+Chuyển mạch ma trận điểm kết nối (crossbar matrix) -Số điểm kết nối tỉ lệ với bình phương số trạm

-Việc mất các điểm kết nối dẫn tới việc không có khả năng kết nối qua điểm đó

-Hiệu suất sử dụng của các điểm kết nối kém Khi tất cả các trạm được kết nối, chỉ có vài điểm kết nối được dùng -Non-blocking

Chuyển mạch không gian 1 tầng

Chuyển mạch không gian đa tầng

+Giảm số điểm kết nối để gia tăng hiệu suất sử dụng +Nhiều đường kết nối qua mạng giữa 2 trạm để gia tăng

độ tin cậy +Điều khiển phức tạp nhằm trì hoãn khi tín hiệu truyền qua chuyển mạch gia tăng tỷ lệ với

số tầng của chuyển mạch +Có khả năng blocking: Dùng vùng đệm ở đầu vào, đầu ra hay ở bên trong chuyển mạch

Bộ chuyển mạch 3 tầng

Chuyển mạch thời gian

+Chia nhỏ các dòng dữ liệu tốc

độ thấp để dùng chung một đường truyền số liệu tốc độ cao

+Các gói nhỏ được điều khiển bởi một bộ điều khiển logic để truyền từ input đến output

Trang 3

+Các loại chuyển mạch theo

thời gian

-Time-division Multiplexing

BUS (TDM BUS) : Một

trong những dạng chuyển

mạch theo thời gian đơn giản

nhất dựa trên nguyên lý của

TDM đồng bộ

-Tất cả các đường truyền (I/O)

được nối vào một Bus chung

-Thời gian trên Bus được chia

thành các time slots

-Một kết nối được thiết lập

giữa hai đường truyền (I/O)

bằng cách gán cố định một

time slot

+Kích thước của chuyển mạch

bị giới hạn bởi tốc độ dữ liệu

trên Bus

+Phương pháp này thường

được sử dụng trong các chuyển

mạch kích thước vừa và nhỏ

- Time Slot Interchange (TSI)

+ Tất cả các đường (I/O) được

nối đến một bộ phân hợp kênh

(MUX/DEMUX) dùng kỹ

thuật bất đồng bộ theo thời

gian

+ Một kết nối được thiết lập

bằng cách hoán chuyển các

time slot trong frame

+ Kích thước của chuyển mạch

bị giới hạn bởi tốc độ của bộ

nhớ điều khiển

+ Thường được dùng làm phần

tử chuyển mạch cơ bản trong

các cơ chế chuyển mạch theo

thời gian đa tầng

- Time-multiplexed

Switching

+ Một biến đổi của phương

pháp chuyển mạch theo thời

gian trong đó mỗi ngõ nhập là

một dòng TDM

+ Cấu hình chuyển mạch có

thể thay đổi trên mỗi time slot

+ Thường được sử dụng kết hợp với phương pháp TSI để tạo ra các chuyển mạch đa tầng + Để trách blocking, cấu hình tối thiểu là 3 tầng

+ Cấu hình thông thường

Định dạng
Số trang	3
Dung lượng	650,42 KB
File đính kèm	oCoder.zip (236 KB)