Giáo trình Truyền số liệu: Phần 1 - CĐ Kỹ Thuật Cao Thắng

(NB) Giáo trình Truyền số liệu: Phần 1 gồm có 3 chương cung cấp kiến thức về tổng quan về mạng truyền số liệu, giao tiếp vật lý và môi trường truyền dữ liệu, giao tiếp kết nối số liệu. Mời các bạn cùng tham khảo!

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG CAO ĐẲNG KỸ THUẬT CAO THẮNG BỘ MÔN ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG LẠI NGUYỄN DUY HUỲNH THANH HỊA VŨ PHƯƠNG THẢO GIÁO TRÌNH TRUYỀN SỐ LIỆU (GIÁO TRÌNH DÙNG CHO HỆ CAO ĐẲNG NGÀNH CNKT ĐIỆN TỬ, TRUYỀN THƠNG) TP HỒ CHÍ MINH - 2019 MỤC LỤC CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ MẠNG TRUYỀN SỐ LIỆU 1.1 THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG 1.2 CÁC DẠNG THÔNG TIN VÀ XỬ LÝ THÔNG TIN 1.3 KHÁI QUÁT MẠNG TRUYỀN SỐ LIỆU 1.3.1 Mơ hình hệ thống truyền số liệu đại 1.3.2 DTE (Data Terminal Equipment – Thiết bị đầu cuối liệu) 1.3.3 DCE (Data Circuit Terminal Equipment – Thiết bị cuối kênh liệu ) 1.3.4 Kênh truyền tin 1.4 SỰ CHUẨN HỐ VÀ MƠ HÌNH THAM CHIẾU OSI 1.4.1 Kiến trúc phân tầng 1.4.2 Mơ hình tham chiếu OSI 1.5 MÃ HÓA VÀ ĐIỀU CHẾ 1.5.1 Chuyển đổi tương tự-tương tự 1.5.2 Chuyển đổi tương tự-số 1.5.3 Chuyển đổi số-tương tự 13 1.5.4 Chuyển đổi số-số 17 BÀI TẬP CHƯƠNG 17 CHƯƠNG GIAO TIẾP VẬT LÝ VÀ MÔI TRƯỜNG TRUYỀN DỮ LIỆU 18 2.1 CÁC LOẠI TÍN HIỆU 18 2.1.1 Tín hiệu dùng theo chuẩn RS232C/V.24 18 2.1.2 Tín hiệu Dòng 20mA 18 2.1.3 Tín hiệu dùng theo chuẩn RS-422A (V.11) 18 2.1.4 Tín hiệu truyền cáp đồng trục 19 2.1.5 Tín hiệu cáp quang 19 2.1.6 Tín hiệu vệ tinh vô tuyến 19 2.2 SỰ SUY GIẢM VÀ BIẾN DẠNG TÍN HIỆU 19 2.2.1 Sự suy giảm 19 2.2.2 Băng thông bị giới hạn 20 i 2.2.3 Sự biến dạng trễ pha 20 2.2.4 Sự can nhiễu (Tạp âm) .20 2.2.5 Dung lượng kênh truyền: 20 2.3 MÔI TRƯỜNG TRUYỀN DẪN 20 2.3.1 Môi trường truyền dẫn có định hướng 20 2.3.1.1 Các đường truyền dây không xoắn (Cáp song hành) 21 2.3.1.2 Cáp đồng trục 21 2.3.1.3 Các đường dây xoắn đôi .21 2.3.1.4 Cáp quang .21 2.3.2 Môi trường truyền dẫn không dây 22 2.3.2.1 Viba vệ tinh 22 2.3.2.2 Vi ba mặt đất 23 2.3.2.3 Đường truyền vô tuyến tần số thấp .23 2.4 CÁC CHUẨN GIAO TIẾP VẬT LÝ 24 2.4.1 Giao tiếp EIA – 232D (V24) 24 2.4.2 Giao tiếp EIA-530 24 2.4.3 Giao tiếp EIA-430 (V35) 24 2.4.4 Giao tiếp X21 24 2.4.5 Giao tiếp ISDN .24 BÀI TẬP CHƯƠNG 25 CHƯƠNG GIAO TIẾP KẾT NỐI SỐ LIỆU 26 3.1 CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ TRUYỀN SỐ LIỆU 26 3.1.1 Các chế độ thông tin (Communication Modes) .26 3.1.2 Các chế độ truyền (Transmission Modes) 26 3.1.2.1 Truyền bất đồng (Asynchronous Transmission) 26 3.1.2.2 Truyền đồng (Synchronous Transmission) 26 3.1.3 Kiểm soát lỗi (Error Control ) 27 3.1.4 Điều khiển luồng (Flow Control) .27 3.1.5 Các giao thức liên kết liệu 27 3.1.6 Mã truyền (Transmission Code) 28 3.1.7 Các đơn vị liệu (Data Unit) 28 ii 3.1.8 Giao thức (Protocol) 29 3.1.10 Đường nối liên kết 29 3.2 THÔNG TIN NỐI TIẾP BẤT ĐỒNG BỘ 29 3.2.1 Khái quát 29 3.2.3 Nguyên tắc đồng ký tự 30 3.2.4 Nguyên tắc đồng Frame 30 3.3 THÔNG TIN NỐI TIẾP ĐỒNG BỘ 30 3.3.1 Khái quát 30 3.3.2 Nguyên tắc đồng bit truyền đồng 31 3.3.3 Truyền đồng thiên hướng ký tự 31 3.3.4 Truyền đồng thiên hướng bit 33 BÀI TẬP CHƯƠNG 35 CHƯƠNG XỬ LÝ SỐ LIỆU TRUYỀN 36 4.1 MÃ HÓA SỐ LIỆU MỨC VẬT LÝ 36 4.1.1 Unipolar: 36 4.1.2 Mã hóa NRZ (Non Return to Zero Level): 36 4.1.3 Nonreturn - to - Zero - Level (NRZ – L) 36 4.1.3 Nonreturn - to - Zero Inverted (NRZ – I) 37 4.1.4 Mã RZ 37 4.1.5 Mã Manchester 37 4.1.6 Mã Manchester vi sai (Differential Manchester) 37 4.2 PHÁT HIỆN LỖI VÀ SỬA SAI 38 4.2.1 Tổng quan 38 4.2.2 Phương pháp kiểm tra chẵn lẻ theo ký tự (Parity Bit) 38 4.2.3 Phương pháp kiểm tra tổng khối 39 4.2.4 Phương pháp mã dư thừa - mã vòng (CRC) 40 4.2.5 Phát sửa sai theo mã Hamming 42 4.3 NÉN SỐ LIỆU 44 4.3.1 Khái quát 44 4.3.2 Nén nhờ đơn giản mã cho chữ số (Packed Decimal) 45 4.3.3 Nén theo mã hóa quan hệ 45 iii 4.3.4 Nén cách bỏ bớt ký tự giống (mã hoá độ dài loạt Run-Length Encoding)45 4.3.5 Phương pháp mã hố Huffman (dạng mã hóa thống kê) 46 4.4 MẬT MÃ HÓA SỐ LIỆU 49 4.4.1 Khái quát 49 4.4.2 Mật mã hóa cổ điển 50 4.4.3 Mã hóa cơng khai .51 BÀI TẬP CHƯƠNG 53 CHƯƠNG NGHI THỨC CƠ SỞ VÀ NGHI THỨC ĐIỀU KHIỂN LIÊN KẾT SỐ LIỆU 54 5.1 TỔNG QUAN .54 5.2 KIỂM SOÁT LỖI .54 5.2.1 Automatic Repeat Request (ARQ) 54 5.2.1.1 Stop and Wait ARQ 54 5.2.1.2 Cấu trúc khung Idle RQ 57 5.2.1.3 Go-Back-n ARQ 57 5.2.1.4 Selective-Reject ARQ 60 5.2.2 So sánh phương pháp Go-Back-n Selective-Reject 61 5.3 KIỂM SOÁT LUỒNG 62 5.4 CÁC NGHI THỨC (GIAO THỨC) LỚP LIÊN KẾT DỮ LIỆU .62 5.4.1 Các giao thức bất đồng 62 5.4.1.2 Giao thức YMODEM 63 5.4.1.3 Giao thức Kermit 63 5.4.2 Các giao thức đồng .63 5.4.2.1 Các giao thức thiên hướng bit .63 BÀI TẬP CHƯƠNG 66 PHỤ LỤC A MẠCH ĐIỀU KHIỂN TRUYỀN SỐ LIỆU .67 PHỤ LỤC B KỸ THUẬT TRUYỀN SỐ LIỆU TRONG MẠNG MÁY TÍNH CỤC BỘ 73 TÀI LIỆU THAM KHẢO .79 iv CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MẠNG TRUYỀN SỐ LIỆU CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ MẠNG TRUYỀN SỐ LIỆU Trang bị cho sinh viên: Cách thức truyền số liệu nơi phát nơi thu từ đơn giản đến phức tạp Các thành phần mạng thông tin số liệu Nhận diện mạng truyền số liệu thực tế sống 1.1 THƠNG TIN VÀ TRUYỀN THƠNG Thơng tin liên lạc phải gắn liền với vài dạng thơng tin như: đàm thoại người với người, đọc sách, gửi nhận thư, nói chuyện qua điện thoại, xem phim hay truyền hình, tham dự diễn đàn, Do gia cơng chế biến để truyền thông tin phần quan trọng lĩnh vực thơng tin Hình 1.1: Hệ thống thông tin Mỗi hệ thống truyền tin có đặc trưng riêng có nguyên lý chung tất hệ thống truyền tin nhằm mục đích chuyển tải thơng tin từ điểm đến điểm khác Trong hệ thống truyền tin, thông tin thường gọi liệu hay thông điệp, để truyền thông tin từ điểm đến điểm khác hệ thống truyền tin cần phải có tham gia thành phần: nguồn tin, môi trường truyền, đích thu Các thành phần yêu cầu tối thiểu trình truyền tin Nếu thành phần không tồn truyền tin khơng thể xảy Để truyền tín hiệu, chủ thể phải hiểu thơng điệp Nơi nhận thơng điệp phải có khả dịch thơng điệp cách xác Điều hiển nhiên giao tiếp hàng ngày chúng nói mà người khác khơng thể hiểu hiệu thông tin không đạt yêu cầu Tương tự, máy tính mong muốn thơng tin đến với tốc độ định dạng mã CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MẠNG TRUYỀN SỐ LIỆU thơng tin lại đến với tốc độ khác với dạng mã khác rõ ràng khơng thể đạt hiệu truyền tin Trong hệ thống truyền tin, tượng nhiễu có thề xảy q trình truyền thơng tin bị ngắt qng Bất kỳ xâm nhập khơng mong muốn vào tín hiệu bị gọi nhiễu 1.2 CÁC DẠNG THÔNG TIN VÀ XỬ LÝ THƠNG TIN Tất mà người muốn trao đổi với gia công chế biến để truyền không gian hiểu tín hiệu Việc gia cơng tín hiệu cho phù hợp với mục đích phù hợp với đường truyền vật lý gọi xử lý tín hiệu Máy tính hạt nhân việc xử lý thơng tin, điều khiển q trình truy nhập số liệu, máy tính kết hợp với hệ thống thông tin tạo thành hệ thống truyền số liệu Có nguồn thơng tin thơng tin tương tự thơng tin số Trong nguồn thơng tin tương tự biến thiên liên tục theo thay đổi giá trị vật lý thể chất lượng thơng tin (như tiếng nói, tín hiệu hình ảnh…), nguồn thơng tin số tín hiệu rời rạc thể thơng tin nhóm giá trị rời rạc (0,1) Thơng tin số có nhiều ưu điểm hơn: - Thông tin số chống nhiễu tốt - Cung cấp chất lượng truyền dẫn tốt với khoảng cách - Những phần tử bán dẫn dùng truyền dẫn tin hiệu số mạch tổ hợp sản xuất hàng loạt - Dễ chuyển đổi tốc độ Hệ thống thơng tin số cho phép tín hiệu điều khiển cài đặt tách dòng cách độc lập với chất phương tiện truyền tin (cáp đồng trục, cáp sợi quang, vi ba, vệ tinh…) Vì thiết bị truyền tin thiết kế riêng biệt với hệ thống truyền dẫn, thay đổi chức điều khiển mà không bị phụ thuộc vào hệ thống truyền dẫn, ngược lại hệ thống nâng cấp không ảnh hưởng tới chức điều khiển đầu đường truyền 1.3 KHÁI QUÁT MẠNG TRUYỀN SỐ LIỆU Mạng truyền số liệu bao gồm hay nhiều hệ thống truyền nhận tin ghép nối với theo hệ thống phân cấp phân chia thành trung tâm xử lý trao đổi thông tin với chức riêng Mạng truyền số liệu hệ thống nhằm nối máy tính lại với nhau, thơng tin chúng thực giao thức (là tập hợp quy định quy tắc mà tất người hay máy tính phải tuân theo) chuẩn hố, có nghĩa phần mềm máy tính khác nhau giải cơng việc trao đổi thơng tin với Mạng truyền số liệu thiết kế nhằm mục đích nối nhiều thiết bị đầu cuối với Để truyền số liệu ta dùng mạng điện thoại dùng đường truyền riêng có tốc độ cao Dịch vụ truyền số lỉệu kênh thoại dịch vụ việc truyền số liệu Trên mạng có nhiều máy tính chủng loại khác loại ghép nối lại với nhau, cần giải vấn đề phân chia tài nguyên CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MẠNG TRUYỀN SỐ LIỆU 1.3.1 Mơ hình hệ thống truyền số liệu đại Sự kết hợp phần cứng, giao thức truyền thông thuật toán tạo hệ thống truyền số liệu đại, tất nhiên kỹ thuật sở dùng chúng xử lý tinh vi Hình 1.2: Mơ hình mạng truyền số liệu đại 1.3.2 DTE (Data Terminal Equipment – Thiết bị đầu cuối liệu) Là thiết bị lưu trữ xử lý thơng tin DTE thường máy tính máy Fax trạm cuối Tất ứng dụng người sử dụng (chương trình, liệu) nằm DTE Chức DTE thường lưu trữ phần mềm ứng dụng, đóng gói liệu gửi DCE nhận gói liệu từ DCE theo giao thức xác định, DTE trao đổi với DCE thơng qua chuẩn giao tiếp Như mạng truyền số liệu nối DTE lại với phép phân chia tài nguyên, trao đổi liệu lưu trữ thông tin dùng chung 1.3.3 DCE (Data Circuit Terminal Equipment – Thiết bị cuối kênh liệu ) Chỉ thiết bị dùng để nối DTE với đường truyền (Mạng) Modem, Card mạng thiết bị số đó, DCE cài đặt bên DTE đứng riêng thiết bị độc lập Trong thiết bị DCE thường có phần mềm, phần mềm phần cứng kết hợp với để thực nhiệm vụ chuyển đổi tín hiệu biểu diễn liệu người dùng thành dạng chấp nhận đường truyền 1.3.4 Kênh truyền tin Kênh truyền tin môi trường mà thiết bị DTE trao đổi liệu với phiên làm việc Hình 1.3: Kênh truyền tin CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MẠNG TRUYỀN SỐ LIỆU Trong môi trường thực hệ thống nối với đoạn cáp đồng trục đoạn cáp sợi quang, modem C để chuyển đổi tín hiệu số sang tín hiệu tương tự để truyền cáp đồng trục, modem D lại chuyển tín hiệu thành tín hiệu số qua Tranducer E để chuyển đổi từ tín hiệu điện sang tín hiệu quang để truyền cáp sợi quang cuối Tranducer F lại chuyển tín hiệu quang thành tín hiệu điện để tới DTE 1.4 SỰ CHUẨN HỐ VÀ MƠ HÌNH THAM CHIẾU OSI 1.4.1 Kiến trúc phân tầng Để giảm độ phức tạp thiết kế cài đặt mạng số liệu thiết kế theo quan điểm kiến trúc tầng với nguyên tắc : hệ thống mạng có số lượng tầng 7, chức tầng Trên thực tế liệu không truyền trực tiếp từ tầng thứ i hệ thống sang tầng thứ i hệ thống (trừ tầng thấp trực tiếp sử dụng đường truyền vật lý) Dữ liệu từ hệ thống gửi truyền sang hệ thống theo quy trình sau : Dữ liệu từ tầng i hệ thống gửi từ tầng xuống tầng tiếp tục đến tầng – tầng vật lý qua đường truyền vật lý chuyển đến hệ thống nhận liệu ngược lên tầng đến tầng đồng mức thứ i Như hệ thống kết nối với có tầng vật lý có kết nối vật lý tầng khác có kết nối logic 1.4.2 Mơ hình tham chiếu OSI Mơ hình OSI mơ hình kiến trúc Mơ hình khơng dành riêng cho phần mềm phần cứng OSI miêu tả chức lớp không cung cấp phần mềm thiết kế phần cứng để phục vụ cho mô hình Mục đích sau mơ hình cho khả hoạt động tương lai nhiều thiết bị truyền thơng Có lớp tạo lên mơ hình (Việc qui định mức lớp sử dụng, hình 1.6 mơ tả lớp theo trình tự từ lên trên; Lớp vật lý (Physical layer), lớp liên kết liệu (Data link layer), lớp mạng (Network layer), lớp vận chuyển (Transport layer), lớp tập hợp (Session layer), lớp trình bày (Presentation layer) lớp ứng dụng (Application layer) Mỗi lớp có mục đích riêng có chức độc lập chúng Physical layer (vật lý): Lớp định nghĩa phương pháp sử dụng để truyền thu liệu mạng gồm: cáp, thiết bị sử dụng để kết nối giao tiếp mạng trạm tới cáp Tín hiệu liên quan tới liệu truyền thu khả xác định lối liệu phương tiện mạng Khuôn dạng khung truyền CRC (kiểm tra vòng) thực lớp vật lý Datalink layer (liên kết liệu): lớp đồng hoá truyền dẫn, vận dụng điều khiển lối vào phục hồi thơng tin truyền lớp vật lí Lớp thực phương pháp truy nhập Ethernet Token Ring Nó ln cung cấp địa lớp vật lí cho khung truyền Network layer (tầng mạng): Lớp điều khiển việc chuyển tiếp thông báo trạm, cho phép khối liệu truyền tới mạng khác thông qua việc sử dụng số thiết bị biết router CHƯƠNG 2: GIAO TIẾP VẬT LÝ VÀ MÔI TRƯỜNG TRUYỀN DỮ LIỆU 2.3.1.1 Các đường truyền dây không xoắn (Cáp song hành) Một đường truyền dây không xoắn môi trường truyền dẫn đơn giản Mỗi dây cách ly với dây xuyên tự (không xoắn qua môi trường khơng khí) Loại dây thích hợp cho kết nối thiết bị cách xa đến 50 m dùng tốc độ bit nhỏ 19,2kbps Cách tổ chức thơng thường cách ly riêng dây cho tín hiệu dây nối đất Bộ dây hoàn chỉnh bọc cáp nhiều lõi bảo vệ hay dạng hộp, với loại dây cần phải cẩn thận tránh can nhiễu tín hiệu điện dây dẫn kề cáp Hiện tượng gọi tạp âm Ngoài cấu trúc không xoắn khiến chúng dễ bị xâm nhập tín hiệu nhiễu bắt nguồn từ nguồn tín hiệu khác xạ điện từ, trở ngại tín hiệu truyền loại dây dây bị can nhiễu, ví dụ dây tín hiệu tạo thêm mức sai lệch tín hiệu dây Vì máy thu hoạt động sở phân biệt mức chênh lệch điện hai dây, nên điều dẫn đến đọc sai tín hiệu gốc Các yếu tố ảnh hưởng đồng thời tạo giới hạn cự ly tốc độ truyền 2.3.1.2 Cáp đồng trục Dây tín hiệu trung tâm bảo vệ hiệu tín hiệu xun nhiễu từ ngồi nhờ lưới dây bao quanh bên ngoài, suy hao lượng tối thiểu xạ điện từ hiệu ứng ngồi da có lớp dây dẫn bao quanh Cáp đồng trục dùng với số loại tín hiệu khác thơng dụng dùng cho tốc độ 10 Mbps cự ly vài trăm mét, dùng điều chế tốt thìcó thể đạt thông số cao 2.3.1.3 Các đường dây xoắn đôi Chúng ta loại bỏ tín hiệu nhiễu cách dùng cáp xoắn đơi, cặp dây xoắn lại với Sự xấp xỉ đường dây tham chiếu dất dây tín hiệu có ý nghĩa tín hiệu thâm nhập vào hai dây ảnh hưởng chúng giảm triệt tiêu Hơn có nhiều cặp dây xoắn cáp xoắn cặp cáp làm giảm nhiễu xuyên âm Các đường xoắn đôi với mạch phát thu thích hợp đường truyền có tốc độ xấp xỉ Mbps qua cự ly ngắn (< 100m) tốc độ thấp qua cự ly dài Các đường gọi cáp xoắn đôi không bảo vệ UTP (Unshielded Twisted Pair), dùng rộng rãi mạng điện thoại nhiều ứng dụng truyền số liệu Ngồi có loại cap với cặp xoắn bảo vệ STP (Shielded Twisted Pair) có dùng thêm lưới bảo vệ để giảm ảnh hưởng tín hiệu xuyên nhiễu 2.3.1.4 Cáp quang Cáp quang mang thông tin dạng chùm dao động ánh sợi thuỷ tinh Sóng ánh sáng có băng thơng rộng sóng điện từ, điều cho phép cáp quang đạt tốc độ truyền cao lên đến hàng trăm Mbps Sóng ánh sáng miễn dịch nhiễu điện từ nhiễu xuyên âm Cáp quang hữu dụng việc tín hiệu tốc độ thấp mơi trường xuyên nhiễu nặng ví dụ điện cao thế, chuyển mạch Ngồi dùng nơi có nhu cầu bảo mật, khó mắc xen rẽ (câu trộm mặt vật lý) Một cáp quang bao gồm sợi thuỷ tinh cho tín hiệu truyền bọc lớp phủ bảo vệ ngăn ngừa nguồn sáng từ bên ngồi, tín hiệu ánh sáng phát phát 21 CHƯƠNG 2: GIAO TIẾP VẬT LÝ VÀ MÔI TRƯỜNG TRUYỀN DỮ LIỆU quang, thiết bị thực chuyển đổi tín hiệu điện thơng thường từ đầu cuối liệu thành tín hiệu quang Một thu quang dùng để chuyển ngược lại (từ quang sang điện) máy thu , thông thường phát diode phát quang hay laser thực chuyển đổi tín hiệu điện thành tín hiệu quang 2.3.2 Mơi trường truyền dẫn khơng dây Sóng điện từ truyền khơng theo vật dẫn nào, thân môi trường nhân tố quan trọng giới hạn truyền 2.3.2.1 Viba vệ tinh Tất môi trường truyền thảo luận dùng đường dây vật lý để mang thông tin Số liệu truyền cách dùng sóng điện từ qua không gian tự hệ thống thơng tin vệ tinh Một chùm sóng vi ba trực xạ mang số liệu điều chế, truyền lên vệ tinh từ trạm mặt đất Trùm sóng thu truyền lại đến đích xác định trước nhờ mạch tích hợp thường gọi transponder Một vệ tinh có nhiều transponder, transponder đảm trách băng tần đặc biệt Mỗi kênh vệ tinh thơng thường có băng thơng cực cao (500MHz) cung cấp cho hàng trăm liên kết tốc độ cao thông qua kỹ thuật ghép kênh Hình 2.1: Truyền dẫn vệ tinh Các vệ tinh dùng cho mục đích liên lạc thường bay hết quỹ đạo quanh trái đất 24 nhằm đồng với quay quanh trái đất vị trí vệ tinh đứng yên so với mặt đất, quĩ đạo vệ tinh chọn cho đường truyền thẳng tới trạm thu phát mặt đất, mức độ chuẩn trực chùm sóng truyền lại từ vệ tinh khơng cao để tín hiệu tiếp nhận vùng rộng lớn, hội tụ tốt trường hợp tín hiệu có lượng lớn thu vùng giới hạn cho phép dùng thu có đường kính nhỏ thường gọi chảo parabol, hay đầu cuối có độ mở nhỏ hay VSAT (Very Small Aperture Terminal) 22 CHƯƠNG 2: GIAO TIẾP VẬT LÝ VÀ MÔI TRƯỜNG TRUYỀN DỮ LIỆU Các vệ tinh dùng rộng rãi ứng dụng truyền số liệu từ liên kết mạng máy tính quốc gia khác cung cấp đường truyền tốc độ cao cho liên kết truyền tin mạng quốc gia Hình 2.1 trình bầy đường dẫn đơn hướng đường song công sử dụng hầu hết ứng dụng thực tế với kênh đường lên (Up link) kênh đường xuống (Down link) liên kết với trạm mặt đất hoạt động với tần số khác Dạng tiêu biểu có máy tính nối đến trạm VSAT truyền số liệu với máy tính trung tâm nối đến trạm trung tâm hình 2.1 (b) Thơng thường , điểm trung tâm truyền rộng rãi đến tất VSAT tần số đó, hướng ngược lại VSAT truyền đến trung tâm tần số khác 2.3.2.2 Vi ba mặt đất Các liên kết vi ba mặt đất dùng rộng rãi để thực liên kết thông tin hay đắt tiền để thực mơi trường truyền vật lý, ví dụ vượt sơng, sa mạc, đồi núi hiểm trở.v.v Khi chùm sóng vi ba trực xạ xun ngang mơi trường khí bị nhiễu nhiều yếu tố địa hình điều kiện thời tiết bất lợi Trong liên kết vệ tinh chùm sóng qua khoảng khơng gian tự nên ảnh hưởng yếu tố hơn.Tuy nhiên, liên lạc vi ba trực xạ xuyên môi trường khí dùng cách tin cậy cho cự ly truyền dài 50 km 2.3.2.3 Đường truyền vơ tuyến tần số thấp Hình 2.2: Truyền vơ tuyến tần số thấp Sóng vơ tuyến số thấp dùng để thay liên kết vật lý có cự ly vừa phải thơng qua thu phát khu vực Ví dụ kết nối số lớn máy tính thu nhập số liệu bố trí vùng đến máy tính giám sát số liệu từ xa, hay kết nối máy tính thành phố đến máy cục hay xa Một trạm phát vô tuyến gọi trạm (Base Station) đặt điểm cuối hữu tuyến, cung cấp liên kết khơng dây máy tính trung tâm Sẽ cần nhiều trạm cho ứng dụng yêu cầu phạm vi rộng mật độ phân bố user cao Do giới hạn nguồn phát nên phạm vi bao phủ trạm giới hạn, đủ để hỗ trợ cho tồn tải phạm vi Phạm vi rộng thực cách tổ chức đa trạm theo cấu trúc tế bào (Cell) Mỗi trạm dùng 23 CHƯƠNG 2: GIAO TIẾP VẬT LÝ VÀ MÔI TRƯỜNG TRUYỀN DỮ LIỆU dải tần số khác với trạm kế Tuy nhiên, vùng phủ trạm có giới hạn nên dùng lại băng tần cho phần khác mạng Các trạm kết nối thành mạng hữu tuyến Thông thường tốc độ số liệu máy tính tế bào (Cell) đạt vài chục kbps 2.4 CÁC CHUẨN GIAO TIẾP VẬT LÝ 2.4.1 Giao tiếp EIA – 232D (V24) Giao tiếp EIA –232D gọi V24 định nghĩa giao tiếp chuẩn cho việc kết nối DTE modem Thông thường modem đề cập đến DCE (Data Connect Equipment), đầu nối DTE modem đầu nối 25 chân cần dùng cáp 25 sợi để nối DTE DCE Chuẩn quy định tín hiệu nhị phân tương ứng với hiệu điện -3v lớn +3v, tốc độ không vượt 20kbs với khoảng cách 15m, tất nhiên đạt tốc độ khoảng cách lớn Ngoài ra, EIA-449: cải thiên tốc độ chiều dài truyền EIA-232.Dùng DB37 DB9 2.4.2 Giao tiếp EIA-530 Chuẩn EIA-530 giao tiếp có tập tín hiệu giống giao tiếp EIA-232D/V24 Điều khác giao tiếp EIA-530 dùng tín hiệu điện vi sai theo RS 422A /V11 để đạt cự ly truyền xa tốc độ cao 2.4.3 Giao tiếp EIA-430 (V35) Giao tiếp EIA-430/V35 định nghĩa cho việc giao tiếp DTE với modem đồng băng rộng hoạt động vớí tốc độ từ 48Kbps đến 168 Kbps Giao tiếp dùng tập tín hiệu giống với giao tiếp EIA-232D/V24 Các tín hiệu điện tập hợp không cân (V28) cân (RS 422A/V11) Các đường tín hiệu khơng cân dùng cho chức điều khiển đường tín hiệu cân dùng cho liệu tín hiệu đồng hồ Vì tất đường tín hiệu liệu đồng hồ cân nên trường hợp truyền với đường cáp dài thường hay sử dụng đường truyền nhận EIA-430/V35 Giao tiếp EIA430/V35 dùng nối 34 chân với áp dụng dùng đường truyền số liệu đồng hồ có kết nối nhỏ 2.4.4 Giao tiếp X21 Giao tiếp X21 định nghĩa cho giao tiếp DTE DCE mạng liệu công cộng Giao tiếp X21 dùng giao tiếp kết nối cuối cho mạch thuê riêng với tốc độ bội số 64Kbps Tất đường tín hiệu dùng đồng phát thu cân (RS-422A/V11) 2.4.5 Giao tiếp ISDN Giao tiếp ISDN chuẩn số hố hồn tồn vào mạch truyền số liệu PSTN Mạch thoại số hoá hoạt động tốc độ 64kbps thiết bị kết nối cuối mạng cung cấp hai mạch với mạch 16kbps cho mục đích thiết lập xoá gọi Ba mạch riêng biệt ghép kênh cho mục đích truyền đến từ tổng đài gần lên 24 CHƯƠNG 2: GIAO TIẾP VẬT LÝ VÀ MÔI TRƯỜNG TRUYỀN DỮ LIỆU cặp dây Thiết bị kết nối cuối mạng tách biệt đường dẫn đến lên hai cặp dây riêng biệt Năng lượng cấp từ thiết bị kết nối cuối mạng cho DTE có nhu cầu BÀI TẬP CHƯƠNG Câu 1: Trình bày khác biệt tiêu chuẩn v11, v24, v35 ? Câu 2: Sự khác biệt môi trường định hướng môi trường khơng định hướng? Câu 3: Tính tốc độ bit cao lý thuyết đường dây điện thoại thơng thường, với khổ sóng 3000 Hz (từ 300 Hz đến 3.300 Hz), tỉ số S/N thường 3162 (35 dB)? Câu 4: Ưu điểm cáp đôi xoắn so với cáp đôi không xoắn? Câu 5: Ưu điểm cáp quang? 25 CHƯƠNG 3: GIAO TIẾP KẾT NỐI SỐ LIỆU CHƯƠNG GIAO TIẾP KẾT NỐI SỐ LIỆU Trang bị cho sinh viên kiến thức chế độ truyền số liệu loại mã truyền số liệu thông dụng 3.1 CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ TRUYỀN SỐ LIỆU 3.1.1 Các chế độ thông tin (Communication Modes) Khi người diễn thuyết thơng tin truyền theo chiều.Tuy nhiên, đàm thoại hai người thơng điệp trao đổi theo hai hướng Các thông điệp thường trao đổi xảy đồng thời Tương tự, truyền số liệu hai thiết bị, dùng chế độ thông tin sau : - Đơn công: dùng liệu truyền theo hướng, ví dụ hệ thống thu nhập số liệu định kì - Bán song công: dùng hai thiết bị kết nối với muốn trao đổi thông tin cách luân phiên, ví dụ thiết bị gửi liệu đáp lại đáp ứng yêu cầu từ thiết bị Rõ ràng hai thiết bị phải chuyển đổi qua lại truyền nhận sau lần truyền - Song công: dùng số liệu trao đổi hai thiết bị theo hai hướng cách đồng thời 3.1.2 Các chế độ truyền (Transmission Modes) 3.1.2.1 Truyền bất đồng (Asynchronous Transmission) Cách thức truyền ký tự mã hố liệu thơng tin truyền thời điểm khác khoảng thời gian nối tiếp hai kí tự khơng phải giá trị cố định Ở chế độ truyền hiểu theo chất truyền tín hiệu số máy phát máy thu độc lập việc sử dụng đồng hồ khơng cần kênh truyền tín hiệu đồng hồ hai đầu phát thu Truyền bất đồng dùng để truyền khối ký tự hai máy tính, trường hợp ký tự truyền sau bit stop ký tự trước đó, ký tự khối truyền tức thời sau ký tự trước mà khơng có khoảng thời gian trì hỗn chúng 3.1.2.2 Truyền đồng (Synchronous Transmission) Về góc độ truyền tín hiệu số máy phát máy thu sử dụng đồng hồ chung, nhờ máy thu đồng với máy phát hoạt động dịch bit để thu liệu Như vậy, cần phải có kênh (cần hiểu cặp dây dẫn kênh đường ghép kênh hay kênh mã hố) thứ hai cho tín hiệu đồng hồ chung Với truyền đồng bộ, khối liệu hoàn 26 CHƯƠNG 3: GIAO TIẾP KẾT NỐI SỐ LIỆU chỉnh truyền luồng bit liên tục khơng có trì hỗn phần tử bit Để cho phép thiết bị thu hoạt động cần có đặc trưng sau: - Luồng bit truyền mã hoá cách thích hợp để máy thu trì cấu đồng bit - Tất frame dẫn đầu hay nhiều byte điều khiển nhằm đảm bảo máy thu dịch luồng bit đến theo ranh giới byte hay ký tự cách xác - Nội dung frame đựoc đóng gói cặp ký tự điều khiển để đồng frame Trong trường hợp truyền đồng bộ, khoảng thời gian gian hai frame truyền liên tiếp có byte nhàn rỗi truyền liên tiếp để máy thu trì cấu đồng bit đồng byte frame dẫn đầu hai hay nhiều byte đồng đặc biệt cho phép máy thu thực tái đồng 3.1.3 Kiểm sốt lỗi (Error Control ) Trong q trình truyền luồng bit hai DTE, thường xảy sai lạc thơng tin, có nghĩa mức tín hiệu tương ứng với bit bị thay đổi làm cho máy thu dịch bit ngược lại, đặc biệt có khoảng cách vật lí truyền xa ví dụ dùng mạng truyền số liệu để truyền.Vì thế, truyền số liệu hai thiết bị cần có phương tiện phát lỗi xảy xảy lỗi nên có phương tiện sửa chữa chúng Khi dùng phương pháp truyền bất đồng bộ, ký tự chăm sóc thực thể riêng biệt, nên thường thêm số ký số nhị phân vào ký tự truyền Ký số nhị phân thêm vào gọi bit chẵn lẻ (Parity Bit) Ngược lại, dùng phương pháp truyền đồng bộ, thường xác định lỗi xảy Frame hoàn chỉnh Hơn nữa, nội dung Frame lớn xác suất nhiều bit lỗi gia tăng, cần dùng kiểm tra lỗi phức tạp Cũng có số dạng kiểm tra lỗi khác nhau, nhìn chung thiết bị tính tốn ký số kiểm tra dựa vào nội dung Frame truyền gắn ký số vào đuôi frame sau ký tự liệu hay trước byte báo hiệu kết thúc Frame Trong trình duyệt frame, máy thu tính tốn lại cách ký số kiểm tra nhận từ frame hoàn chỉnh so sánh với ký số kiểm tra nhận từ máy phát, hai chuỗi ký số không giống nhau, coi có lỗi truyền xảy 3.1.4 Điều khiển luồng (Flow Control) Điều quan trọng hai thiết bị truyền thông tin qua mạng số liệu, mà nhiều mạng chứa số liệu đệm có kích thước giới hạn Nếu hai thiết bị hoạt động với tốc độ khác nhau, thường phải điều khiển tốc độ số liệu thiết bị đầu có tốc độ cao để ngăn chặn trường hợp tắc nghẽn mạng Điều khiển luồng thông tin hai thiết bị truyền thường gọi vắn tắt điều khiển luồng (Flow Control) 3.1.5 Các giao thức liên kết liệu Kiểm soát lỗi điều khiển luồng hai thành phần thiết yếu giao thức điều khiển truyền số liệu Về bản, giao thức tập hợp tiêu chuẩn hay quy định phải tuân theo hai đối tác hai đầu, nhằm đảm bảo thông tin trao đổi hay liên kết số liệu nối tiếp 27 CHƯƠNG 3: GIAO TIẾP KẾT NỐI SỐ LIỆU nhận biên dịch cách xác Giao thức liên kết số liệu định nghĩa chi tiết sau: - Khuôn dạng mẫu số liệu trao đổi, nghĩa số bit phần tử thơng tin dạng lược đồ mã hóa dùng - Dạng thứ tự thông điệp trao đổi để đạt độ tin cậy hai đối tác truyền 3.1.6 Mã truyền (Transmission Code) Trong hệ thống thơng tin số liệu, muốn truyền dòng văn bản, giá trị số, hình ảnh, âm thanh, v.v từ nơi đến nơi khác thông tin có nhiều dạng, nhiên máy tính hay thiết bị đầu cuối nhận biết bit hay Do cần phải chuyển thơng tin dạng nhị phân, đồng thời phải có dấu hiệu để người hiểu tức chuyển dạng thông tin hiểu nhận thông tin nhị phân Nhu cầu lý cho đời mã Các mã tập hợp số giới hạn tổ hợp bit nhị phân, tổ hợp bit nhị phân mang ý nghĩa ký tự theo quy định mã Số lượng bit nhị phân tổ hợp bit nói lên quy mơ mã hay số ký tự chứa mã Nếu gọi n số bit tổ hợp bit số ký tự mã hố 2n.Có số mã thơng dụng như: ASCII, BCD,… Mặc dù mã dùng để xuất nhập, liệu nhập vào máy tính chuyển đổi lưu giữ dạng số nhị phân tương ứng có số bit cố định, thông thường 8, 16, hay 32 bit Chúng ta gọi mẫu nhị phân bit byte mẫu dài từ Vì dãy bit dùng để biểu diễn cho từ, nên thường dùng nhiều phần tử bit truyền liệu hai DTE Do vài trường hợp bit qua liên kết số liệu đại diện cho ký tự in được mã hoá nhị phân (7 bit cộng với bit kiểm tra ) trường hợp khác đại diện cho thành phần bit giá trị lớn hơn.Trong trường hợp sau xem xét phần tử byte cho mục đích truyền tin 3.1.7 Các đơn vị liệu (Data Unit) Theo đơn vị đo lường dung lượng thơng tin đơn vị byte, byte tổ hợp bit: = 210 byte = 1024 byte 1MB = 210 KB = 1024 KB 1GB = 210 MB = 1024 MB 1TB = 210 GB = 1024 GB 1EB = 210 TB = 1024 TB 1KB Trong kỹ thuật truyền số liệu xem đơn vị liệu truyền dạng ký tự hay khối gồm nhiều ký tự Việc nhóm ký tự lại thành khối gọi đóng gói liệu, khối liệu xem đơn vị liệu truyền giao thức Một khối liệu gọi gói (packet) hay khung truyền (Frame) 28 CHƯƠNG 3: GIAO TIẾP KẾT NỐI SỐ LIỆU 3.1.8 Giao thức (Protocol) Giao thức truyền tập hợp quy định liên quan đến yếu tố kỹ thuật truyền số liệu, cụ thể hoá cơng tác cần thiết quy trình thực việc truyền nhận số liệu từ thiết bi đầu đến thiết bị cuối Tuỳ vào việc lựa chọn giải pháp kỹ thuật thiết kế quy trình làm việc mà có giao thức khác Mỗi giao thức sử dụng tương ứng với thiết kế 3.1.9 Hoạt động kết nối Điểm nối điểm (Point-to-Point): dạng kết nối trao đổi thơng tin đầu cuối số liệu làm việc với đầu cuối khác thời điểm Đa điểm (Multipoint): dạng kết nối trao đổi thông tin đầu cuối số liệu thơng tin với nhiều đầu cuối khác cách đồng thời 3.1.10 Đường nối liên kết Đường nối đường kết nối thực tế xun qua mơi trường truyền, đối tượng truyền dẫn mạng tính vật lý Liên kết kết nối đầu cuối dựa đường nối tồn khoảng thời gian định, đường nối chứa nhiều liên kết, ngồi liên kết kết hợp từ nhiều liên kết hay liên kết phân thành nhiều liên kết Do liên kết đối tượng truyền dẫn phụ thuộc mang tính lơgic 3.2 THƠNG TIN NỐI TIẾP BẤT ĐỒNG BỘ 3.2.1 Khái quát Số liệu truyền hai DTE chuỗi liên tiếp bit gồm nhiều phần tử bit, gọi byte hay ký tự, chế độ truyền đồng bất đồng Trong DTE, phần tử lưu trữ, xử lý truyền dạng thức song song Do đó, DTE có mạch điều khiển giao tiếp thiết bị liên kết liệu nối tiếp, mạch thực thi chức sau: - Chuyển từ song song sang nối tiếp cho ký tự hay byte để chuẩn bị truyền chúng liên kết - Chuyển từ nối tiếp sang song song cho ký tự hay byte để chuẩn bị lưu trữ xử lý bên thiết bị DTE - Tại máy thu phải đạt đồng bit, byte, frame - Thực cấu phát sinh ký số kiểm tra thích hợp để phát lỗi khả phát lỗi máy thu phải khả thi Việc chuyển từ song song sang nối tiếp thực ghi PISO (Parallel Input Serial Out) chuyển ngược lại ghi SIPO (Serial Input Parallel Output) 3.2.2 Nguyên tắc đồng bit Trong truyền bất đồng bộ, đồng hồ thiết bị thu chạy khơng đồng với tín hiệu thu Để xử lý thu hiệu quả, cần phải có kế hoạch dùng đồng hồ thu để lấy mẫu tín hiệu đến, điểm thời bit liệu (điểm thời gian) Để đạt điều này, tín hiệu đồng hồ thu 29 CHƯƠNG 3: GIAO TIẾP KẾT NỐI SỐ LIỆU phải nhanh gấp N lần đồng hồ phát bit dịch vào ghi SIPO sau N chu kỳ xung đồng hồ Sự chuyển trạng thái từ xuống dấu hiệu bit start, có nghĩa điểm bắt đầu ký tự chúng dùng để khởi động đếm xung clock máy thu Mỗi bit bao gồm bit start, lấy mẫu khoảng thời bit sau phát Bit start lấy mẫu sau N/2 chu kỳ xung clock (giữa sườn xuống xung), tiếp tục lấy mẫu sau N xung clock cho bit ký tự (sườn xuống xung tiếp theo) Cần lưu ý rằng, đồng hồ thu chạy bất đồng với tín hiệu đến, vị trí tương đối hai tín hiệu (tín hiệu start bit ký tự) vị trí chu kỳ xung đồng hồ thu (vị trí sườn xuống), với N lớn vị trí lấy mẫu có khuynh hướng gần thời bit (nếu lấy mẫu ngả nửa sườn xuống bit stop trở thành bit start (nhầm) ngả phía sườn xuống bit ký tự truyền trở thành bit start (cũng nhầm nốt), cần phải lấy mẫu tín hiệu điểm thời gian phải bit start Nguyên tắc đồng bit xác định xác ranh giới bit (bit start, bit liệu bit stop) để đảm bảo liệu truyền bên phát bên nhận đồng 3.2.3 Nguyên tắc đồng ký tự Mạch điều khiển truyền nhận lập trình để hoạt động với số bit ký tự kể số bit stop, bit start bit kiểm tra thu phát Sau phát nhận start bit, việc đồng ký tự đạt đầu thu đơn giản, việc đếm số bit lập trình Sau chuyển ký tự nhận vào ghi đệm thu nội phát tín hiệu thơng báo với thiết bị điều khiển (CPU) nhận ký tự mới, đợi phát start bit 3.2.4 Nguyên tắc đồng Frame Khi thông điệp gồm khối ký tự thường xem Frame thơng tin (Information Frame) truyền, bên cạnh việc đồng bit đồng ký tự, máy thu phải xác định điểm đầu điểm kết thúc Frame Điều gọi đồng Frame Nguyên tắc đơn giản để truyền khối ký tự in đóng gói chúng thành khối hoàn chỉnh hai ký tự điều khiển truyền đặc biệt STX ETX Mặc dù kế hoạch thoả mãn cho đồng frame có trở ngại liệu lại có bit giống STX hay ETX Để khắc phục vấn đề này, truyền STX hay ETX kèm theo ký tự DLE (Data Link Escape) Mặt khác để tránh nhầm lẫn ký tự DLE kèm với STX hay ETX byte giống DLE phần nội dung frame, xuất byte giống DLE phần nội dung, gấp đơi truyền 3.3 THƠNG TIN NỐI TIẾP ĐỒNG BỘ 3.3.1 Khái quát Việc thêm start bit nhiều stop bit vào ký tự hay byte thông tin nối tiếp bất đồng làm cho hiệu suất truyền giảm xuống, đặc biệt truyền thông điệp gồm khối ký tự Mặt khác phương pháp đồng bit dùng trở lên thiếu tin cậy gia tăng tốc độ truyền Vì lí người ta đưa phương pháp gọi truyền đồng bộ, truyền đồng khắc phục nhược điểm Tuy nhiên, giống 30 CHƯƠNG 3: GIAO TIẾP KẾT NỐI SỐ LIỆU truyền bất đồng cho phép phương pháp cho phép máy thu đạt đồng bit, đồng ký tự đồng frame Trong thực tế có hai lược đồ truyền đồng bộ: truyền đồng thiên hướng bit truyền đồng thiên hướng ký tự 3.3.2 Nguyên tắc đồng bit truyền đồng Sự khác truyền đồng truyền bất đồng truyền đồng đồng hồ thu chạy đồng với tín hiệu đến khơng dùng đến bit start bit stop, thay frame truyền dòng liên tục ký số nhị phân Máy thu đồng bit theo hai cách: thông tin định thời nhúng vào tín hiệu truyền sau tách máy thu (mã hóa xung đồng hồ), hai máy thu có đồng hồ cục có nhiệm vụ giữ đồng với tín hiệu thu nhờ thiết bị gọi DPLL(Digital Phase Lock-Loop) Hình 2.3: Truyền đồng bit 3.3.3 Truyền đồng thiên hướng ký tự Truyền đồng thiên hướng ký tự đồng thiên hướng bit khác phương pháp đồng ký tự đồng Frame Truyền đồng thiên hướng ký tự dùng chủ yếu để truyền khối ký tự, tập tin dạng text Vì khơng có start bit hay stop bit nên cần phải có cách thức để đồng ký tự Để thực đồng này, máy phát thêm vào ký tự điều khiển truyền, gọi ký tự đồng SYN, trước khối ký tự truyền Các ký tự điều khiển phải có hai chức năng: trước hết, chúng cho máy thu trì đồng bit, thứ 31 CHƯƠNG 3: GIAO TIẾP KẾT NỐI SỐ LIỆU hai, điều khiển thực hiện, chúng cho phép máy thu bắt đầu biên dịch luồng bit theo danh giới ký tự xác (sự đồng ký tự) Hình (a) trình bày đồng frame theo phương thức giống truyền bất đồng cách đóng gói khối ký tự cặp ký tự điều khiển truyền STX-ETX Các ký tự điều khiển SYN thường dùng thu để đồng ký tự đứng trước ký tự STX (Start of Frame) Hình 2.4: Truyền đồng thiên hướng ký tự ( a_khuôn dạng frame ; b_sự đồng ký tự ; c_sự suốt liệu ) Khi máy thu đồng bit chuyển vào chế độ làm việc gọi chế độ bắt số liệu hình (b), bắt đầu dịch dòng bit cửa sổ bit tiếp nhận bit Bằng cách này, nhận bit, kiểm tra xem bit sau có ký tự đồng hay khơng Nếu khơng bằng, tiếp tục thu bit lặp lại thao tác kiểm tra Nếu tìm thấy ký tự đồng bộ, ký tự tiếp đọc sau bit thu Khi trạng thái đồng ký tự (đọc ký tự theo danh giới bit), máy thu bắt đầu xử lý ký tự thu nối tiếp để dò ký tự STX đầu frame Khi phát STX, máy thu xử lý nhận nội dung 32 CHƯƠNG 3: GIAO TIẾP KẾT NỐI SỐ LIỆU frame kết thúc công việc phát ký tự ETX Trên liên kết điểm-nốiđiểm, thông thường máy phát quay trở lại truyền ký tự SYN để máy thu trì cấu đồng Dĩ nhiên, toàn thủ tục phải lặp lại truyền frame Khi liệu nhị phân truyền, suốt liệu đạt giống phương pháp mô tả mục nguyên tắc đồng frame trước đây, có nghĩa dùng ký tự DLE chèn vào trước STX ETX, chèn DLE vào vị trí nội dung có chứa DLE Trong trường hợp , ký tự SYN đứng trước ký tự DLE 3.3.4 Truyền đồng thiên hướng bit Việc dùng cặp ký tự bắt đầu kết thúc frame để đồng frame, với việc thêm vào ký tự DLE không hiệu cho việc truyền số liệu nhị phân Hơn nữa, dạng ký tự điều khiển truyền thay đổi theo mã ký tự khác nhau, sử dụng với ký tự Để khắc phục vấn đề người ta dùng phương pháp truyền đồng thiên hướng bit (‘thiên hướng bit’ luồng thu dò theo bit) Phương pháp xem lược đồ điều khiển dùng cho việc truyền frame liệu gồm liệu in liệu nhị phân Ba lược đồ thiên hướng bit trình bày hình vẽ Chúng khác chủ yếu phương pháp bắt đầu kết thúc frame 33 CHƯƠNG 3: GIAO TIẾP KẾT NỐI SỐ LIỆU Hình 2.5: phương pháp đồng Frame thiên hướng bit: (a) dùng cờ; (b) định chiều dài ranh giới bắt đầu Frame; (c) cưỡng mã hóa bit Lược đồ hình (a) dùng nhiều cho liên kết điểm-nối-điểm Bắt đầu kết thúc frame ‘cờ’ bit 01111110 Do ngun lý nội dung frame khơng thiết phải bội số bit Để cho phép máy thu tiếp cận trì cấu đồng bit, máy phát phải gửi chuỗi byte nhàn rỗi (idle) 01111111 trước cờ bắt đầu frame Khi nhận cờ khởi đầu frame, nội dung frame đọc dịch theo khoảng bit gặp cờ kết thúc frame Để đạt tính suốt liệu, cần đảm bảo cờ khơng nhận lầm phần nội dung Vì lý người ta dùng kỹ thuật chèn bit hay gọi ký thuật “nhồi bit’ (bit stuffing) Mạch thực chức đặt đầu ghi PISO Mạch hoạt động q trình truyền nội dung frame Khi có bit liên tục tự động chèn vào bit Bằng cách khơng có cờ phần nội dung truyền Một mạch tương tự máy thu nằm trước lối vào ghi PISO thực chức gỡ bỏ bit theo hướng ngược lại Lược đồ hình (b) dùng vài mạng LAN, mơi trường truyền mơi trường chia sẻ cho tất DTE Để cho phép tất trạm khác đạt đồng bit Trạm truyền đặt vào trước nội dung frame mẫu bit gọi mẫu mở đầu (preamble) bao gồm mười cặp 10 Một đồng bộ, máy thu dò dòng bit tìm thấy byte khởi đầu khung 10101011 Một header cố định xác định phía sau bao gồm địa chỉ, thơng tin chiều dài phần nội dung Do đó, với lược đồ máy thu cần đếm số byte thích hợp để xác định kết thúc frame 34 CHƯƠNG 3: GIAO TIẾP KẾT NỐI SỐ LIỆU Lược đồ hình (c) dùng với LAN Sự bắt đầu kết thúc frame định mẫu mã hóa bit khơng chuẩn Ví dụ mã Manchester, thay cho truyền tín hiệu thời bit, mức tín hiệu trì mức bit trước thời bit hoàn chỉnh (J) hay mức ngược (K) Một lần nữa, để phát đầu cuối frame, máy thu dò bit, trước hết phát JK0JK000 sau phát mẫu kết thúc JK1JK111 Vì ký hiệu J, K mã bit không chuẩn, nên phần nội dung frame không chứa ký hiệu này, đạt suốt liệu BÀI TẬP CHƯƠNG Câu 1: Trình bày chế độ đơn cơng, bán song công, song công hệ thống truyền số liệu? nêu ví dụ minh họa thiết bị thực tế sử dụng chế độ thông tin này? Câu 2: So sánh khác truyền đồng truyền bất đồng bộ? Câu 3: Trình bày nguyên tắc truyền đồng bít? Câu 4: Trình bày ngun tắc truyền đồng ký tự? Câu 5: Trình bày nguyên tắc truyền đồng khung? 35 ... MẠNG TRUYỀN SỐ LIỆU 1. 1 THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG 1. 2 CÁC DẠNG THÔNG TIN VÀ XỬ LÝ THÔNG TIN 1. 3 KHÁI QUÁT MẠNG TRUYỀN SỐ LIỆU 1. 3 .1 Mơ hình hệ thống truyền số. .. 1. 5.3 Chuyển đổi s - tương tự 13 1. 5.4 Chuyển đổi s - số 17 BÀI TẬP CHƯƠNG 17 CHƯƠNG GIAO TIẾP VẬT LÝ VÀ MÔI TRƯỜNG TRUYỀN DỮ LIỆU 18 2 .1 CÁC LOẠI... 18 2 .1. 1 Tín hiệu dùng theo chuẩn RS232C/V.24 18 2 .1. 2 Tín hiệu Dòng 20mA 18 2 .1. 3 Tín hiệu dùng theo chuẩn RS-422A (V .11 ) 18 2 .1. 4 Tín hiệu truyền cáp