CÂU HỎI ÔN TẬP MÔN TRUYỀN SỐ LIỆU CÂU HỎI ÔN TẬP MÔN TRUYỀN SỐ LIỆU Bài 1 Mạng truyền số liệu Câu 1 Hãy trình bày khái niệm về mạng truyền số liệu và vẽ sơ đồ Khái niệm Mạng truyền số liệu (data trans[.]
CÂU HỎI ÔN TẬP MÔN TRUYỀN SỐ LIỆU Bài Mạng truyền số liệu Câu 1: Hãy trình bày khái niệm mạng truyền số liệu vẽ sơ đồ: - Khái niệm: Mạng truyền số liệu (data transmission circuit) hệ thống truyền tải liệu thiết bị xử lý (như máy tính, điện thoại, TV ) Sơ đồ: Câu 2: Cho biết thành phần vật lý mạng truyền số liệu Phương tiện truyền tin + Có dây - Cáp điện thoại - Cáp xoắn–đôi (twisted pair cable) - Cáp đồng trục (Coaxial cable) - Cáp quang (Fiber-optic cable) + Khơng dây Tín hiệu truyền tin + Bản chất tín hiệu dịng điện, ánh sáng, sóng điện từ + Có dạng: - Tương tự (analog): Tín hiệu liên tục - Số (digital): Tín hiệu rời rạc Thiết bị đầu cuối liệu: (Data Terminal Equipment : DTE) - Là thiết bị cuối dùng để biến liệu người dùng sang tín hiệu, đóng gói gửi cho DCE ngược lại Ví dụ : máy tính, ĐTDĐ, TV Thiết bị cuối kênh liệu: (data circuit-terminating equipment : DCE) - Là thiết bị nằm DTE đường truyền có nhiệm vụ kết nối DTE với đường truyến, biến đổi tín hiệu truyền thơng sang dạng phù hợp với đường truyền ngược lại Ví dụ :Modem, Switch, Router, Câu 3: Cho biết thành phần logic mạng truyền số liệu Cấu hình đường dây - Cấu hình điểm - điểm (point to point) - Cấu hình đa điểm (multipoint) Tơpơ mạng dạng bản: bus, sao, cây, lưới vịng Chế độ truyền thơng (Communication Modes) - Đơn cơng (simplex): Thu-phát tín hiệu chiều - Bán song cơng (half-duplex): Thu-phát tín hiệu hai chiều ln phiên - Song cơng (full-duplex): Thu-phát tín hiệu hai chiều đồng thời Bài Tín hiệu Câu 1: Hãy trình bày khái niệm tín hiệu tương tự, cho ví dụ - Khái niệm: Tín hiệu tương tự tín hiệu mà biên độ biến thiên liên tục đoạn theo thời gian Ví dụ: - Hàm biểu diễn cường độ tín hiệu tương tự y=s(t) hàm liên tục đoạn - Hầu hết tín hiệu thu thập cảm biến, chẳng hạn nhiệt độ áp lực, tín hiệu tương tự Câu 2: Hãy trình bày khái niệm: Tín hiệu tuần hồn, chu kỳ, tần số, pha, biên độ + Tín hiệu tuần hồn: tín hiệu có cấu trúc lặp lặp lại sau khoảng thời gian + Chu kỳ: Khoảng thời gian ngắn mà tín hiệu tuần hồn lặp lại cấu trúc cũ gọi chu kì tín hiệu Đơn vị đo giây Ký hiệu T + Tần số: tín hiệu : Là số chu kỳ giây Ký hiệu f Đơn vị đo Hz (Hertz) f = 1/T + Pha (Phase) tín hiệu điều hịa mơ tả vị trí tương đối tín hiệu so với giá trị Đơn vị đo độ radian + Biên độ: Câu 3: Hãy trình bày khái niệm tín hiệu số, cho ví dụ Khái niệm: Tín hiệu số tín hiệu mà biên độ nhận số hữu hạn giá trị khơng đổi theo đoạn thời gian Ví dụ: mức điện áp dương biểu diễn giá trị nhị phân mức điện áp âm biểu diễn cho Câu 4: Hãy trình bày ưu điểm việc sử dụng tín hiệu số - Cơng nghệ : Giá kích thước thiết bị kỹ thuật số giảm nhanh chóng - Sự tồn vẹn liệu : Có thể phục hồi liệu bị hư nhiễu suy yếu tín hiệu - Năng lực sử dụng : Có thể ghép kênh để sử dụng hiệu lực đường truyền - An ninh riêng tư : Có thể mã hóa liệu trước truyền - Tích hợp : Có thể tích hợp thoại, video, liệu kỹ thuật số vào đường truyền Câu 5: Hãy trình bày khái niệm suy hao tín hiệu, cơng thức tính? Khái niệm: - Suy hao (Attenuation) suy giảm cường độ tín hiệu dọc theo đường truyền - Lượng suy hao phụ thuộc vào tần số môi trường truyền dẫn Công thức: Câu 6: Hãy trình bày khái niệm trễ tín hiệu, tác hại nguyên nhân? Khái niệm: - Trễ (Delay) việc có số thành phần tín hiệu hỗn hợp tới đích muộn thành phần khác - Trễ làm méo tín hiệu thu Tác hại nguyên nhân: ? (không thấy slide) Câu 7: Hãy trình bày khái niệm nhiễu, loại nhiễu Khái niệm: - Nhiễu nhiệt (Thermal noise) chuyển động electron thiết bị đường truyền tạo Ảnh hưởng lên thành phần tần số tín hiệu (nhiễu trắng) Các loại nhiễu: - Nhiễu điều chế (intermodulation) : Do kết hợp số tín hiệu gốc sinh Nguyên nhân tính phi tuyến thiết bị thu/phát sinh - Nhiễu xuyên kênh (crosstalk) : Do tín hiệu đường truyền bên cạnh sinh - Nhiễu xung (spike) : Do nguyên nhân bất thường Tác động thời gian ngắn, cường độ cao, ảnh hưởng nhiều đến chất lượng truyền Câu 8: Hãy viết công thức Nyquist tốc độ truyền dẫn cực đại kênh truyền Công thức Nyquist: C = 2W x log2M C : Tốc độ truyền dẫn số cực đại (bps) W: Băng thông kênh truyền (Hz) M : Số mức tín hiệu Câu 9: Hãy viết cơng thức Shannon tốc độ truyền dẫn kênh truyền có nhiễu C = W x log2(1 +S/N ) (bps) S : Cơng suất tín hiệu nhận (watt) N: Cơng suất tín hiệu nhiễu (watt) W: Băng thơng kênh truyền (Hz) Bài : Môi trường truyền dẫn Câu 1: Hãy trình bày đặc tính ứng dụng chủ yếu cáp xoắn đơi - Bằng đồng, có 25 cặp dây xoắn lại với - Đầu kết nối: RJ-45 50-pin telco - Có loại : UTP STP - Chiều dài đoạn tối đa : 100m - Số đầu nối tối đa đoạn: - Tốc độ : 10Mbps, 100Mbps, 1Gps - Chống nhiễu : Tốt - Bảo mật : Trung bình - Độ tin cậy : Tốt - Lắp đặt : Dễ dàng - Khắc phục lỗi : Tốt - Quản lý : Dễ dàng - Chi phí cho trạm : Rất thấp - Ứng dụng tốt : LAN Câu 2: Hãy trình bày đặc tính ứng dụng chủ yếu cáp đồng trục - Bằng đồng, dây, đường kính 5mm (thin)hoặc 10mm (thick) - Đầu kết nối: BNC (thin) N-series (thick) - Độ dài tối đa : 185m (thin), 500m (thick) - Số đầu nối tối đa : 30 (thin), 100 (thick) - Tốc độ : 10Mbps - Chống nhiễu : Tốt (thin), tốt (thick) - Bảo mật : Trung bình - Độ tin cậy : Trung bình (thin), tốt (thick) - Lắp đặt : Trung bình (thin), khó (thick) - Khắc phục lỗi : Dở - Quản lý : Khó - Chi phí : Thấp (thin), trung bình (thick) - Ứng dụng tốt : Backbone, tủ mạng Câu 3: Hãy trình bày đặc tính ứng dụng chủ yếu cáp quang - Gồm nhiều cặp sợi thủy tinh, đường truyền ứng với cặp Có loại : Single mode, multi mode - Đầu nối : SC (vng), ST (trịn), - Dây nối : Pathcord (2 connector) Pigtail (1 Connector) - Chiều dài đoạn tối đa : 1000m - Số đầu nối tối đa đoạn: - Tốc độ : > 1Gps - Chống nhiễu : Hoàn toàn - Bảo mật : Hoàn toàn - Độ tin cậy : Tốt - Lắp đặt : Khó - Khắc phục lỗi : Tốt - Quản lý : Trung bình - Chi phí cho trạm : Cao - Ứng dụng tốt : Backbone Câu 4: Hãy trình bày phân loại sóng vơ tuyến VLF (Very low frequency) : 3KHz-30KHz LF (Low frequency) : 30KHz-300KHz MF (Middle frequency) : 300KHz-3MHz HF (High frequency) : 3MHz-30MHz VHF (Very high frequency) : 30MHz-300MHz UHF (Ultra high frequency) : 300MHz-3GHz SHF (Super high frequency) : 3GHz-30GHz EHF (Extremely high frequency) : 30GHz-300GHz Câu 5: Hãy trình bày cách lan truyền sóng vơ tuyến Sóng bề mặt (ground wave) : - Đài phát sóng dài, hàng hải - Ảnh hưởng thời tiết, địa hình Sóng trời (sky wave) : Sóng tầngđối lưu tầng điện ly phản xạ Áp dụng nhiều lĩnh vực Lan truyền thẳng (Line of Sight) : Dùng cho đài viba mặt đất + Khoảng cách tối đa anten d 3.57 k h1 k h2 h1, h2 : Chiều cao anten k : Hệ số khúc xạ, k=4/3 + Nguyên nhân suy giảm, méo tín hiệu : - Bị tán xạ, tần số thấp bị nhiều - Sự hấp thụ khí - Hiện tượng phản xạ - Hiện tượng khúc xạ Truyền qua vệ tinh : Dùng vệ tinh địa tĩnh, sóng > 3GHz Bài : Mã hóa tín hiệu Câu 1: Hãy trình bày cách thức , ưu nhược điểm phương pháp mã hóa đơn cực - Dùng mức điện áp, mức biểudiễn 1, mức biểu diễn - Chỉ sử dụng cực điện áp (dương âm) - Ưu điểm : Đơn giản, rẻ - Nhược điểm : + Có thành phần chiều (DC), truyền mà không xử lý + Vấn đề đồng hóa : Bên nhận xác định điểm đầu điểm cuối bit (Có thể giải cách lắp thêm đường truyền xung đồng bộ) Câu 2: Hãy trình bày cách thức , ưu nhược điểm phương pháp mã hóa cực: NRZ-L, NRZ-I, RZ, Manchester, Manchester vi sai Mã NRZ-L - NRZ-L (nonreturn to zero – Level) - Bit : +V (+3v ), bit 0: -V (-3v ) - Ưu điểm : Thành phần DC giảm so với mã đơn cực - Nhược điểm : vấn đề đồng Phải dùng thêm dây truyền tín hiệu đồng - Ứng dụng : Ghi liệu, it dùng truyền tín hiệu - Ứng dụng : Dùng cho cổng RS232 Mã NRZ-I - NRZ-L (nonreturn to zero – Inverted) - Gặp bit đảo cực điện áp, gặp bit không đảo cực điện áp - Ưu điểm : Thành phần DC giảm so với mã đơn cực Giải 1/2 vấn đề đồng - Ứng dụng : Ghi liệu, it dùng truyền tín hiệu Mã RZ - RZ (return to zero) - Bit : Nửa đầu bit điện áp -V nửa sau bit điện áp 0V - Bit : Nửa đầu bit điện áp +V nửa sau bit điện áp 0V - Ưu điểm : + Không có DC + Giải vấn đề đồng - Nhược : Cần có tần số lớn mức điện áp Mã Manchester - Bit : Nửa đầu bit điện áp +V nửa sau bit điện áp -V - Bit : Nửa đầu bit điện áp –V nửa sau bit điện áp +V - Ưu điểm : Khơng có DC Giải vấn đề đồng Ứng dụng : IEEE 802.3 (ethernet) Mã Manchester vi sai Luôn đảo cực điện áp chu kỳ bit (dùng cho đồng bộ) - Gặp bit đảo cực điện áp Gặp bit thìgiữ nguyên cực điện áp - Ưu điểm : Khơng có DC Giải vấn đề đồng - Ứng dụng : IEEE 802.5 (token ring) Câu 3: Hãy trình bày cách thức , ưu nhược điểm phương pháp mã hóa lưỡng cực: AMI, B8ZS, HDB3 Mã AMI + Đặc điểm : Bit = 0V Bit = -V + V luân phiên + Ưu điểm : Triệt tiêu thành phần DC tín hiệu + Nhược : Mới giải ½ tốn đồng Mã B8ZS + Đặc điểm : Bit = -V + V luân phiên Bit : Chia số bit liên tiếp thành nhóm bit nhóm cuối có số bit nhỏ Mỗi bit nhóm cuối mã hóa thành 0V Mỗi nhóm bit mã hóa hình sau : (xem slide) Mã B8ZS + Ưu điểm : Triệt tiêu thành phần DC tín hiệu Giải toán đồng + Ứng dụng : Mỹ Mã HDB3 + Đặc điểm : Bit = -V + V luân phiên Bit : Chia số bit liên tiếp thành nhóm bit nhóm cuối có số bit nhỏ Mỗi bit nhóm cuối mã hóa thành 0V Mỗi nhóm bit mã hóa hình sau : (xem slide) Câu 4: Hãy trình bày cách thức , ưu nhược điểm phương pháp điều chế số: ASK (điều biên),FSK (điều tần), PSK (điều pha), QAM ASK (Điều biên) + Đặc điểm : Dùng biên độ tín hiệu sóng mang để biểu diễn bit (tần số pha khơng thay đổi) + Ưu điểm : Địi hỏi băng thông thấp + Nhược điểm : - Tốc độ truyền thấp - Nhạy cảm với nhiễu FSK (Điều tần) + Đặc điểm : Dùng tần số tín hiệu sóngmang để biểu diễn bit (biên độ pha không thay đổi) + Ưu điểm : Tránh nhiễu biên độ + Nhược điểm : Băng thông cao ASK PSK (Điều pha) + Đặc điểm : Dùng pha tín hiệu sóngmang để biểu diễn bit (biên độ tần số không thay đổi) + Ưu điểm : - Tránh nhiễu biên độ - Băng thông thấp FSK - Có thể truyền nhiều bit baud QAM + Đặc điểm : QAM phương thức kết hợpgiữa ASK PSK, vừa thay đổi biên độ vừa thay đổi pha + Ví dụ : Giản đồ 8_QAM (Xem Slide) Câu 5: Hãy trình bày phương pháp chế xung mã (Pulse Code Modulation) Điều chế xung mã Các bước Lấy mẫu (Pulse Amplitude Modulation Sampling – PAM Sampling) Lượng tử hóa xung mẫu (quantizing) Mã hóa số-số (Encoding) Lấy mẫu - Định lý Nyquist : Nếu lấy mẫu tín hiệu f(t) với tần số không nhỏ lần tần số cao tín hiệu tín hiệu tái tạo N=2.f N : tần số lấy mẫu tối thiểu f : tần số cao tín hiệu Lượng tử hóa : Xấp xỉ giá trị xung mẫu thành giá trị nguyên biểu diễn dạng bit Ví dụ : Giả sử tín hiệu thoại có tần số cực đại KHz Mỗi mẫu có 256 mức Tính tốc độ bit tối thiểu để số hóa đường thoại Giải : Tốc độ lấy mẫu tối thiểu : 4000x2=8000l/s Số bit cho mẫu : log2256=8bit Tốc độ bit tối thiểu : 8000x8=64Kbps Câu 6: Hãy viết phát biểu viết công thức định lý Nyquist tần số lấy mẫu - Định lý Nyquist : Nếu lấy mẫu tín hiệu f(t) với tần số khơng nhỏ lần tần số cao tín hiệu tín hiệu tái tạo N=2.f N : tần số lấy mẫu tối thiểu f : tần số cao tín hiệu Câu 7: Hãy trình bày cách thức , ưu nhược điểm, cơng thức tính băng thơng phương pháp điều biên việc dùng tín hiệu tương tự để truyển liệu tương tự + Ưu điểm - Dễ thực (điều chế giải điều chế) - Dễ biến đổi tín hiệu sang giải băng tần khác + Nhược điểm - Dễ bị ảnh hưởng nhiễu - Không sử dụng hiệu lượng + Băng thông: BWAM = 2xBWi Câu 8: Hãy trình bày cách thức , ưu nhược điểm, cơng thức tính băng thơng phương pháp điều tần việc dùng tín hiệu tương tự để truyển liệu tương tự + Ưu điểm - Ít bị ảnh hưởng nhiễu - Sử dụng hiệu lượng + Nhược điểm - Yêu cầu băng thông rộng - Khó thực + Băng thơng BWAM = 10xBWi Bài : Truyền liệu số Câu 1: Hãy trình bày vẽ sơ đồ nguyên lý phát lỗi Lỗi tượng giá trị số bit bị thay đổi trình truyền liệu Lỗi làm thay đổi ý nghĩa liệu Nguyên nhân : - Do ảnh hưởng suy hao, nhiễu đường truyền - Do thiết bị gây Đánh giá chất lượng truyền qua xác suất lỗi bit pb pb