Viễn thông là gì ?

Viễn thông là gì ?    Thuật ngữ Viễn Thông (télécommunication) được ghép từ từ communication (liên lạc) với prefix tele (có  nghĩa là xa). Edouard ESTAUNIE chính là người đưa ra thuật ngữ telecommunication vào năm 1904. Thời  bấy giờ từ telecommunication dùng để chỉ telegraph  và telephone.    Thuật ngữ viễn thông được dùng để chỉ tập hợp các thiết bị, giao thức để truyền thông tin từ nơi này  đến nơi khác. Các thành phần chính của một hệ thống viễn thông  bao gồm:      ‐ Một máy phát ở nguồn. Máy phát sẽ lấy thông tin và chuyển đổi nó thành tín hiệu để có thể truyền  được.  ‐ Tín hiệu sẽ được truyền trên một kênh truyền (channel/medium).  ‐ Một máy  thu ở đích đến để thu nhận tín hiệu truyền từ nguồn và chuyển đổi tín hiệu thành thông tin.    Viễn thông sơ khai nhất có thể kể đến việc liên lạc bằng cách đốt lửa cho bốc khói  lên để báo động giặc  đến. Hoặc dùng tiếng kèn, trống, chuông để báo hiệu những mối nguy hiểm đang đến gần. Ví dụ 1 hệ  thống viễn thông hiện đại quen thuộc là điện thoại cố đị nh. Lúc đấy máy thu và phát là cái điện thoại,  thông tin là tiếng nói, môi trường truyền là dây cáp. Bất cứ một hệ thống viễn thông nào cũng bao gồm  các thành phần kể trên, và  nhiệm vụ của viễn thông là làm thế nào để truyền thông tin nhanh, chính xác,  chất lượng cao, bảo mật tốt.    Do đó có thể nói viễn thông sẽ bao gồm tất cả các lĩnh vực  nhằm góp phần vào việc thực hiện và cải tiến  quá trình truyền thông.  Trong viễn thông "thông tin" có nhiều dạng khác nhau, tiếng nói, hình ảnh, video. Mỗi thông tin có các  thuộc tính  khác nhau. Thông tin có thể tồn tại dưới 2 dạng: analog hoặc digital. Trước khi truyền đi,  thông tin này sẽ phải được mã hóa, nén, điều chế, v.v. như sơ đồ dưới đây.    Hình 2: Sơ đồ truyền thông tin    +Tất cả các xử lý thông tin trước khi đưa vào encoder và sau khi đưa ra ngoài decoder chẳng hạn nén,  giảm kích thước thông tin, watermaking, xóa nhiễu, tái chế, phục h ồi .được gọi chung là xử lý tín hiệu  (Signal Processing). Phần này bao gồm nhiều lĩnh vực trong đó có:  ‐ Image and video processing  ‐ Speech, audio processing  ‐ Sources separation  ‐ Analogue Signal processing (filters, A/D)  ‐ Computer vision      +Còn tất cả các giao thức diễn ra trong dây chuyền truyền thông tin như điều chế(modulation), encoder,  mã hóa, vv thì được gọi chung là Lý thuyết thông tin và truyền thông kỹ thuật số (information theory &   digital communication). Phần này bao gồm nhiều lĩnh vực trong đó có:  ‐ Information theory (Information, Entropy, Source coding, channel model, channel capacity …)  ‐ Line coding (RZ, NRZ, Manchester …)  ‐ Modulation (BPSK, QPSK, M‐PSK, M‐QAM, FSK, GSK, OFDM, PCM…)  ‐ Error Control Coding  (CRC, Block Code, Convolution code, Turbo Code …)  ‐ Diversity (OFDM, Spreading, ST Code, Spatial Multiplexing )  ‐ Channel (Channel Modeling…)  ‐ Synchronization and Channel Estimation  ‐ Combination, Detection, Equalizer.  ‐ Multiple access techniques (OFDMA, CDMA, SDMA, TDMA, FHSS…)      + Bên cạnh đó, vấn đề truyền sóng radio trên các môi  trường khác nhau (dây dẫn, không dây, .) có thể  được tập gom chung vào phần điện tử RF, truyền sóng, angten ( RF propagation, antenna). Phần này bao  gồm nhiều lĩnh vực trong đó có:  ‐ Antenna and propagation  (MIMO, FDTD, smart antenna)  ‐ RF component (amplifier, mixer, filter, ADC, DAC …)    +Một phần quan trọng trong quá trình truyền thông tin, đó là kênh truyền (medium). Thông tin có thể  truyền qua cáp đồng, cáp quang, sat‐te‐lite, và qua môi tr ường không dây. Mỗi một môi trường truyền  có các đặc tính khác nhau, nên các thiết bị và công nghệ cũng sẽ khác nhau. Thông thường, một thông  tin sẽ được truyền qua nhiều môi trường khác nhau,  nối kết giữa hai thực thể giao tiếp, được gọi chung  là mạng (network). Ví dụ đơn giản là tối nối kết từ PC tới AP wifi bằng không dây (wireless). AP wifi lại  nối k ết phía sau modem ADSL đến SDLAM (cáp ADSL). DSLAM sẽ nối kết vào mạng lõi core bằng cáp  quang chẳng hạn. Ở đâu bên kia, người đối thoại với tôi nối kết vào mạng lõi thông qua mạ ng di động  UMTS chẳng hạn. Hình dưới đây là một ví dụ về mạng viễn thông.    Hình 3: Kiến trúc mạng viễn thông      Nhìn về kiến trúc mạng, ta có thể dễ dàng phân biệt 2 mạng: mạng kết nối (access network) và mạng lõi  (core network/ transport network). Sự phân chia này khá rõ  ràng trong mô hình mạng tế bào. Trong diễn  đàn hiện tại chúng tôi tạm chia mạng viễn thông ra thành 3 loại:    +Công nghệ mạng IP và mạng lõi. Phần này bao gồm các giao thứ c Internet, Ethernet, ATM . Lĩnh vực  này khá rộng, chúng ta có thể kể đến các topics sau:  ‐P2P networks (bittorent, skype, freenet )  ‐VoIP (Skype, SIP, H323, MEGACO)  ‐Monitoring, Measurement and prediction (traffic measurement, bandwidth prediction, equivalent  capacity )  ‐QoS in IP networks (DiffServ, IntServ,  RSVP, MPLS)  ‐Control and Policy based Management networks (COPS, SLA, PBM, Token bucket, admission control,  TCP/UDP )  ‐IP Mobility and routing management (Mobile IP, Mobike, IKEv2, IPv4‐IPv6 translation, Hawaii)  ‐Core network (ATM, MPLS, Ethernet, VPN)      + công nghệ mạng di động. Phần này tập trung vào các công nghệ mạng di động như  ‐ Mobile networks (2G, 2.5G, 3G, 3GPP LTE, 3GPP2 UMB, satellite )  ‐ WLAN (802.11) and wireless mesh networks  ‐ WIMAX , WiBro  (802.16)  ‐ Wireless Personal Area Network (WPAN): Bluetooth (802.15.1), Zigbee (802.15.4), UWB (802.15.3)  ‐ Next Generation networks (B3G, 4G, 802.20)  ‐ Adhoc and Sensor networks    + Và Truyền thông cáp quang (fiber optic). Phần này bao gồm các lĩnh vực liên quan đến truyền thông  qua cáp quang học như: SDH/SONET, WDM, FTTH, . Cáp quang ngày nay không chỉ dừng lại như là một  công nghệ truyền dữ liệu ở mạng lõi, mà còn được dùng như một mạng access đến tận từng nhà  (building).     +Trong viễn thông vấn đề bảo mật ngày càng trở nên quan trọng và thiết yếu. Bảo mật có thể chia thành  2 mảng chính, đó là bảo mật cho mạng (network security) và (mã hóa) Cryptology. Trong  diễn đàn này  chúng tôi dành riêng một chuyên mục để nói về các vấn đề này. Bảo mật có thể được phân nhỏ ra thành  các topics sau:  ‐Foundation of Crypto: One‐way Function, One‐way Trapdoor Permutation, Pseudo‐random  Permutation, Assumptions in Crypto (Factoring,  Logarith Discret,…)…  ‐Public‐Key Crypto: PK‐Encryption, Signature, Key‐Exchange, Authentication, Identification, Zero‐ Knowledge, …  ‐ Secret‐Key Crypto: Block cipher, Stream Cipher, Hash Function, MAC, .  ‐ New Trends in Cryptography: Provable Security, Quantum Cyrptography,  ‐ Internet security:SSL/TLS, IPsec, VPN, Radius/Diameter, .  ‐ Security for wireless networks: WEP, 802.11i, GSM/GPRS/UMTS security,EAP .  . đến nơi khác. Các thành phần chính của một hệ thống viễn thông  bao gồm :      ‐ Một máy phát ở nguồn. Máy phát sẽ lấy thông tin và chuyển đổi nó thành tín hiệu để có thể truyền  được .  ‐ Tín hiệu s   ược truyền trên một kênh truyền (channel/medium) . . thông tin này sẽ phải được mã hóa, nén ,  iều chế, v.v. như s   ồ dưới đây .    Hình 2: S   ồ truyền thông tin    +Tất cả các xử lý thông tin trước khi đưa vào encoder và sau khi đưa ra ngoài decoder chẳng hạn nén,