Bài giảng Kỹ thuật truyền số liệu Chương 3: Các kỹ thuật cơ bản trong truyền dữ liệu

Bài giảng Kỹ thuật truyền số liệu Chương 3: Các kỹ thuật cơ bản trong truyền dữ liệu trình bày các nội dung chính sau: Các mã truyền, cấu hình kết nối cơ bản, kỹ thuật mã hóa và điều chế, kỹ thuật đồng bộ, kỹ thuật truy nhập đường truyền, kỹ thuật phát hiện sai và sửa lỗi, kỹ thuật nén dữ liệu.

Chƣơng Các kỹ thuật truyền liệu        Các mã truyền Cấu hình kết nối Kỹ thuật mã hóa điều chế Kỹ thuật đồng Kỹ thuật truy nhập đƣờng truyền Kỹ thuật phát sai sửa lỗi Kỹ thuật nén liệu Data Communication Technology CuuDuongThanCong.com 143 https://fb.com/tailieudientucntt Các mã truyền      Mã Morse Mã Baudot Mã EBCDIC Mã ASCII Mã Unicode Data Communication Technology CuuDuongThanCong.com 144 https://fb.com/tailieudientucntt   Mã Moore tập hợp chuỗi chấm gạch biểu diễn ký tự số Baudot (Emile Baudot)  bit (32 mã)  dùng mã bit (letter & figure) để mã hết ký tự, chữ số dấu  ASCII (American Standard Code for Information Interchange)  bit (128 mã), bao gồm ký tự chữ thƣờng hoa, ký tự chữ số, ký tự dấu chấm câu ký tự đặc biệt  Phổ biến đƣợc sử dụng giao tiếp liệu  EBCDIC (Extended Binary Coded Decimal Interchange Code)  bit  Đƣợc dùng hệ thống máy tính IBM  Unicode  16 32 bit  Hứa hẹn đƣợc sử dụng rộng rãi tƣơng lai Data Communication Technology CuuDuongThanCong.com 145 https://fb.com/tailieudientucntt Mã Baudot Data Communication Technology CuuDuongThanCong.com 146 https://fb.com/tailieudientucntt Mã ASCII Data Communication Technology CuuDuongThanCong.com 147 https://fb.com/tailieudientucntt Cấu hình kết nối  P2p – point to point – điểm điểm    Đa điểm – multi point   Cung cấp liên kết dành riêng cho T/B Dùng cáp đồng, cáp quang, vô tuyến Nhiều hai thiết bị nối kết với Mơ hình  Hình cây, hình lưới, hình sao, hình vòng… Data Communication Technology CuuDuongThanCong.com 148 https://fb.com/tailieudientucntt Kết nối hình PC1 PC2 SERVER PC4 Data Communication Technology CuuDuongThanCong.com PC3 149 https://fb.com/tailieudientucntt Kết nối hình lƣới PC2 PC3 PC1 PC4 Data Communication Technology CuuDuongThanCong.com 150 https://fb.com/tailieudientucntt Kết nối hình PC1 PC2 HUB PC4 PC3 Data Communication Technology CuuDuongThanCong.com 151 https://fb.com/tailieudientucntt Kết nối hình vòng PC1 PC2 PC4 PC3 Data Communication Technology CuuDuongThanCong.com 152 https://fb.com/tailieudientucntt Block Sum Check  Block Sum Check (BSC): sử dụng parity hàng cột    Không sửa sai, sửa sai số bit sai liệu Dò tìm tất lỗi sai số lẻ bit hầu hết lỗi sai số chẵn bit Khơng dò lỗi sai số chẵn bit xảy đồng thời hàng cột Data H E L L O BCC (odd) Start 1 1 1 B1 0 1 B2 0 1 B3 0 0 Data Communication Technology CuuDuongThanCong.com Data B4 0 0 B5 0 0 333 B6 0 0 B7 1 1 Parity (even) 0 1 https://fb.com/tailieudientucntt Stop 0 0 0 PO B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0 Đặc điểm 0 0 0 STX 1 0 1st b 0 1 2st b 0 0 0 3st b 1 1 4st b 0 0 0 5st b 1 0 1 6st b 0 0 1 ETX 0 0 BCC Data Communication Technology CuuDuongThanCong.com 334 https://fb.com/tailieudientucntt Kiểm tra mã vòng CRC      Thích hợp dùng đường truyền tốc độ cao Dùng mã đa thức có tính tuyến tính Cả hai phía phát phía thu chung mã đa thức sinh g(x) Phía phát dùng đa thức sinh để tính tốn từ m bit liệu để tạo „r‟ bit kiểm tra tạo từ mã có chiều dài „n=m+r‟ Dùng phép toán modulo số Data Communication Technology CuuDuongThanCong.com 335 https://fb.com/tailieudientucntt Kiểm tra mã vòng CRC  Đa thức đặc trưng cho m bit liệu: X ( z )  xm 1 z m 1  xm  z m    x1 z1  x0 z •Trong đó: xi: giá trị nhị phân 0, bit thông điệp • Đa thức sinh bậc r gồm r+1 bit nhị phân: H ( z )  hr z r  hr 1 z r 1  hr  z r    h1 z1  h0 z •Trong đó: hi: giá trị nhị phân 0, • Các bit kiểm tra lỗi số dư phép chia sau: z r X ( z) R( z )  Q( z )  H ( z) H ( z) R(z): đa thức dư phép chia Data Communication Technology CuuDuongThanCong.com 336 https://fb.com/tailieudientucntt Kiểm tra mã vòng CRC  Từ mã sau mã hóa CRC là: Y ( z )  z r X ( z )  R ( z ) :Từ mã dùng để phát • Phía thu giải mã lại cách chia từ mã cho đa thức sinh: Y ( z ) z r X ( z )  R( z ) R( z ) R( z )   Q( z )   H ( z) H ( z) H ( z) H ( z) R( z ) R( z ) Vì phép modulo nên :  0 H ( z) H ( z) • Phía nhận liệu phép chia giải mã chia hết.(số dư 0) Data Communication Technology CuuDuongThanCong.com 337 https://fb.com/tailieudientucntt Kiểm tra mã vòng CRC  Ví dụ 1: xét mã (7,4) tức liệu có m = 4bit r = n – m = 7-4 = bit kiểm tra  Dữ liệu: 0011  Da thức sinh 1011  Tìm từ mã phát kiểm tra từ mã phía thu? X ( z )  z  z  z  z  z 1 - Đa thức liệu: 3 H ( z )  z  z  z  z  z  z 1 - Đa thức sinh: z X ( z ) z  z - Đa thức dư: R( z )    z2 1 H ( z) z  z 1 - Từ mã truyền: Y ( z )  z X ( z )  R( z )  z  z  z  hay: y= 0011101 - Phần kiểm tra lại: sinh viên tự kiểm tra Data Communication Technology CuuDuongThanCong.com 338 https://fb.com/tailieudientucntt Kiểm tra mã vòng CRC   Việc chọn mã đa thức sinh quan trọng sở để phát lỗi phía thu Một số đa thức sinh thực tế:      CRC-16 = z16 + z15 + z2 + CRC-CCITT = z16 + z15 + z5 + CRC-32 = z32 + z26 + z23 + z16 + z12 + z11 + z10 + z8 + z7 + z5 + z + z + z 1+ CRC16 CRC-CCITT dùng mạng WAN CRC-32 dùng rộng rãi mạng LAN Data Communication Technology CuuDuongThanCong.com 339 https://fb.com/tailieudientucntt CRC – phƣơng pháp số    Dữ liệu data dạng chuỗi số Đa thức sinh dạng chuỗi số Thực phép chia lấy số dư  “data” && “r bit 0” / “đa thức sinh” = R    r bậc đa thức sinh Phép chia cần đủ bit SBC không cần lớn SC Phép toán module2 hay Xor sử dụng phép “trừ” Data Communication Technology CuuDuongThanCong.com 340 https://fb.com/tailieudientucntt Kiểm tra CRC Data Communication Technology CuuDuongThanCong.com 341 https://fb.com/tailieudientucntt Phƣơng pháp mã Hamming      Ứng dụng cho thông tin vệ tinh Cần băng thơng rộng dùng cho việc kiểm sốt lỗi sửa sai Mã Hamming dựa phép toán module nhị phân (phép tốn Xor) Dùng mã Hamming khơng phát lỗi mà sửa lỗi Phía thu phía phát chế Data Communication Technology CuuDuongThanCong.com 342 https://fb.com/tailieudientucntt Mã hamming  Mã hamming (11, 4)     Chuỗi liệu sau mã hóa 11 bit Dữ liệu bit Từ kiểm tra bit Ví dụ  Tìm chuỗi liệu phát theo mã hóa hamming liệu đầu vào “1010111” Data Communication Technology CuuDuongThanCong.com 343 https://fb.com/tailieudientucntt Tạo từ mã hamming  Các bước   Xếp liệu data vào bảng, vị trí có số 1, 2, 4, đánh dấu “X” Tạo bảng gồm hai cột      Chỉ số ô có giá trị nhị phân “1” Giá trị nhị phân tương ứng cho số Thực phép xor từ xuống Kết phép xor chèn vào dấu “X” Từ mã hamming kết sau chèn Data Communication Technology CuuDuongThanCong.com 344 https://fb.com/tailieudientucntt Ví dụ • • • Tạo check bit Điền check bit vào bảng Từ mã dòng liệu sau chèn check bit vào ô chữ “X” Vị trí bit Giá trị bit 11 1011 1001 0110 0101 0011 Check bit 0010 11 10 1 x 1 x x x Data Communication Technology CuuDuongThanCong.com 345 https://fb.com/tailieudientucntt Kiểm tra mã hamming  Khi phía thu nhận liệu Tx    Chuyển tất vị trị có giá trị “1” sang nhị phân Thực xor “bit” tất giá trị nhị phân Phát lỗi   Nếu kết phép xor “0” liệu nhận so với phát Nếu kết khác liệu sai vị trị bit có giá trị kết Data Communication Technology CuuDuongThanCong.com 346 https://fb.com/tailieudientucntt Phía thu kiểm tra  Kết “0000” nên phía thu nhận liệu 11 1011 1001 0110 0101 0011 0010 Check bit 0000 Vị trí bit 11 10 Giá trị bit 1 x 1 x x x Data Communication Technology CuuDuongThanCong.com 347 https://fb.com/tailieudientucntt ... https://fb.com/tailieudientucntt Kỹ thuật mã hóa điều chế   Thường dùng tín hiệu số cho liệu số tín hiệu analog cho liệu analog Có thể dùng tín hiệu analog để mang liệu số   Modem Có thể dùng tín hiệu số để mang liệu. ..  Truyền dẫn analog  Không quan tâm đến nội dung liệu truyền (số tương tự)  Suy giảm truyền xa  Dùng khuếch đại (amplifier) để truyền liệu xa  Khuếch đại tín hiệu lẫn nhiễu Truyền dẫn số. .. t/h số có đặc tính mong muốn Analog Signal/Analog Transmission  Lan truyền thông qua khuếch đại, xử lý t/h liệu số tương tự Analog Signal/Digital Transmission  Giả sử t/h biểu diễn liệu số,