Bài giảng Truyền số liệu: Chương 2 (Phần 1) - Lê Đắc Nhường

Chương 2 trang bị cho người học những kiến thức về hệ thống truyền thông. Thông qua chương này người học sẽ tìm hiểu một số nội dung cơ bản như: Sơ đồ chức năng của hệ thống truyền thông, các thành phần của hệ thống truyền thông, một số khái niệm cơ bản. Mời các bạn cùng tham khảo.

Nội dung chương 2

2.1 Hệ thống truyền thông

2.2 Phương tiện truyền tin

2.3 Các chuẩn giao tiếp trong truyền thông2.4 Mạch điều khiển truyền số liệu

2.5 Mạng truyền số liệu

2.1 Hệ thống truyền thông

Slide 3

Truyền dữ liệu: là quá trình truyền tải thông tin từ một điểm này đếnmột điểm khác thông qua một môi trường xác định

Mô hình tổng quát truyền dữ liệu của Shannon

System Receiver Destination

2.1 Hệ thống truyền thông

Slide 5

Tại sao phải dùng hệ thống truyền dữ liệu?

 Chia xẻ tài nguyên

 Máy in

 Ổ đĩa/băng từ

 Công suất tính toán

 Tập hợp dữ liệu

2.1 Hệ thống truyền thông

Slide 6

Tại sao phải dùng hệ thống truyền dữ liệu?

 Phân tán tải

 Tính toán song song

 Tính toán theo mô hình Client-server

 Fault tolerance

2.1 Hệ thống truyền thông

Slide 7

Tại sao phải dùng hệ thống truyền dữ liệu?

 Trao đổi thông tin

 Giao dịch cơ sở dữ liệu

 Thư điện tử

 Phân tán dữ liệu trên mạng – lưu trữ

2.1 Hệ thống truyền thông

Slide 8

Các vấn đề liên quan đến truyền dữ liệu

 Mã hóa dữ liệu (Data encoding)

 Kỹ thuật trao đổi dữ liệu số (Digital data communication)

 Điều khiển liên kết dữ liệu (Data link control)

 Phân hợp (Multiplexing)

 Liên kết (link) hoặc mạch (circuit)

 Kênh (channel)

2.1.1 Sơ đồ chức năng của hệ thống truyền thôngSlide 9

Sơ đồ chức năng

2.1.2 Các thành phần của hệ thống truyền thông

Slide 10

 DTE (Data Terminal Equipment): thiết bị đầu cuối dữ liệu vớichức năng truyền các dữ liệu từ người sử dụng dưới dạng sốhoặc tương tự (thông thường là dữ liệu số với tốc độ thấp)

 DCE (Data Circuit Terminal Equipment): thiết bị chuyển đổi dữliệu với chức năng chuyển đổi các tín hiệu từ DTE sang dạngtương thích với môi trường truyền

Slide 11

 Môi trường truyền (Transmission Media): môi trường vật líxác định, thông tin được chuyển thành tín hiệu thích hợp vớimôi trường truyền lan

 Nhiễu (Noise): là thành phần không mong muốn được thêmvào tín hiệu truyền gọi là nhiễu

2.1.2 Các thành phần của hệ thống truyền thông

Slide 12

 Nguồn tin (Source): tập hợp các tin mà hệ thống truyền tindùng để lập các bản tin khác nhau khi truyền

 Nhận tin (Receive): nhận biết thông tin và xử lí

2.1.2 Các thành phần của hệ thống truyền thông

Slide 13

Ví dụ 1:

Mô hình kết nối máy tính với Internet dùng modem

2.1.2 Các thành phần của hệ thống truyền thông

Slide 14

Ví dụ 2:

Mô hình kết nối máy tính với Router

Ví dụ 3:

Mô hình trao đổi qua điện thoại

2.1.2 Các thành phần của hệ thống truyền thông

2.1.3 Một số khái niệm cơ bản

Slide 15

 Hiệu suất truyền tin (tốc độ truyền) là lượng thông tin hệ thốngcho phép hay có thể truyền đi trong một đơn vị thời gian

 Độ chính xác truyền tin là khả năng chống nhiễu của hệ thống

Được tính bằng số bit lỗi trên tổng số bít được truyền

 Thông thường độ chính xác truyền tin là 10 -6

 Tức là truyền 10 6 bit thì có 1 bit sai  tỷ lệ không đáng kể

2.1.3 Một số khái niệm cơ bản

Slide 16

 Suy giảm tín hiệu (Attenuation)

 Tín hiệu nhận được khác với tín hiệu truyền đi

 Analog – suy giảm chất lượng tín hiệu

 Digital – lỗi trên bit

 Nguyên nhân

 Suy yếu và méo do suy yếu trên đường truyền

 Méo do trễ truyền

 Nhiễu

2.1.3 Một số khái niệm cơ bản

Slide 17

Độ suy giảm tín hiệu (Signal Attenuation)

 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

2.1.3 Một số khái niệm cơ bản

Slide 18

Độ suy giảm tín hiệu (Signal Attenuation)

 Cường độ tín hiệu nhận phải

 Đủ mạnh để thiết bị nhận nhận biết được

 Đủ cao so với nhiễu để tín hiệu không bị lỗi

 Suy yếu là một hàm tăng theo tần số

 Kỹ thuật cân bằng độ suy yếu trên dải tần số

 Dùng bộ khuyếch đai (khuyếch đại ở tần số cao nhiều hơn)

2.1.3 Một số khái niệm cơ bản

Slide 19

Độ suy giảm tín hiệu (Signal Attenuation)

 Đo bằng đơn vị decibel (dB)

 Cường độ tín hiệu suy giảm theo hàm Logarit

 Độ lợi/độ hao hụt của các tầng nối tiếp có thể được tính bằng phép toán đơn giản (+/-)

2.1.3 Một số khái niệm cơ bản

Slide 20

Độ suy giảm tín hiệu (Signal Attenuation)

 Attenuation = 10log10( P1 / P2 ) (dB)

 P1: công suất của tín hiệu nhận (W)

 P2: công suất của tín hiệu truyền (W)

 Công suất suy giảm ½  độ hao hụt là 3dB

 Công suất tăng gấp đôi  độ lợi là 3dB

2.1.3 Một số khái niệm cơ bản

Slide 21

Trễ lan truyền tín hiệu (Transmission propagation delay)

 Méo trễ truyền

 Chỉ xảy ra trong môi trường truyền 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

2.1.3 Một số khái niệm cơ bản

2.1.3 Một số khái niệm cơ bản

Slide 23

Trễ lan truyền tín hiệu (Transmission propagation delay)

 Round trip delay

Tx = N / R

 N : khối lượng dữ liệu truyền (bit)

 R : tốc độ truyền bit trên đường truyền.

Nhiễu (noise)

 Đó là các tín hiệu được chèn thêm vào trong quá trình truyền từthiết bị phát đến thiết bị nhận

 Có thể được chia thành 4 loại:

 Tiếng ồn nhiệt ( Thermal noise ),

 Nhiễu điều biến ( Intermodulation ),

 Xuyên âm ( Crosstalk ),

 Nhiễu xung ( Impulse noise )

2.1.3 Một số khái niệm cơ bản

Nhiễu ( noise )

25/54

1/ Tiếng ồn nhiệt ( Thermal noise )

 Do chuyển động nhiệt của các electron

 Được phân bố đồng đều, Được gọi là nhiễu trắng (White noise)

 Không thể loại bỏ được  cận trên cho hiệu suất của hệ thống

 Năng lượng tiếng ồn nhiệt trong 1Hz dải thông:

2/ Nhiễu điều biến ( Intermodulation)

 Đó là các tín hiệu có tần số là tổng và hiệu của các tín hiệu gốcđang chia sẻ môi trường truyền, hoặc là tích của các tín hiệu

 Nguyên nhân sinh ra: tính phi tuyến trong các bộ thu (receiver),phát (transmitter) hoặc các hệ thống truyền dẫn ở trung gian

Nhiễu ( noise )

2.1.3 Một số khái niệm cơ bản

3/ Xuyên âm (Crosstalk)

 Tín hiệu trên một đường truyền nhận được bởi một đườngtruyền khác

 Nguyên nhân:

 Các đường truyền (cáp xoắn) chạy song song gần nhau

 Các anten mặc dù được định hướng vẫn thu được các tín hiệu không mong muốn.

 Độ lớn thông thường của nhiễu xuyên âm tương đương hoặc nhỏ hơn tiếng ồn nhiệt

Nhiễu ( noise )

2.1.3 Một số khái niệm cơ bản

4/ Nhiễu xung ( Impulse noise )

 Do các xung bất thường hoặc đột biến

 Ví dụ: can nhiễu điện từ bên ngoài

 Thời gian kéo dài thường ngắn

 Biên độ cao

Nhiễu ( noise )

2.1.3 Một số khái niệm cơ bản