BÁO CÁO MÔN HỌC MẠNG VIỄN THÔNG CHUYÊN NGÀNH VIỄN THÔNG MẠNG TÓM TẮT NỘI DUNG MÔN HỌC

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN KHOA ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG  BÁO CÁO MÔN HỌC MẠNG VIỄN THÔNG CHUN NGÀNH: VIỄN THƠNG-MẠNG TĨM TẮT NỘI DUNG MƠN HỌC Giáo viên hướng dẫn: GV.Ths Trần Thị Huỳnh Vân Sinh viên thực hiện: Huỳnh Quốc Bảo MSSV: 18200061 Mạng Viễn Thơng GV.Ths Trần Thị Huỳnh Vân Thành phố Hồ Chí Minh, 7/2021 MỤC LỤC NỘI DUNG MÔN HỌC: CHƯƠNG 1: Tổng quan truyền số liệu mạng truyền số liệu CHƯƠNG 2: Truyền dẫn số liệu CHƯƠNG 3: Kỹ thuật mã hóa tín hiệu CHƯƠNG 4: Các kỹ thuật truyền liệu số .4 CHƯƠNG 5: Điều khiển lớp liên kết liệu CHƯƠNG 6: Phân hợp kênh CHƯƠNG 7: Mạng chuyển mạch CHƯƠNG 8: Tìm đường mạng chuyển mạch CHƯƠNG 9: ATM (Asynchronous Transfer Mode – Truyền không đồng bộ) ĐỀ TÀI SEMINAR: Hệ thống tổng đài PBX, hệ thống thoại IP - VoIP, tổng đài VoIP Mạng chuyển mạch: Chuyển mạch gói, chuyển mạch mạch, chuyển mạch chùm quang Mạng ISDN, MPLS .9 Các giao thức truyền thông liên kết liệu (PPPoE, PPPoA, LAPB, LAPD) 10 Các cổng giao tiếp: FTP, SMTP, POP3, IMAP/IMAP4 10 Mạng Viễn Thông GV.Ths Trần Thị Huỳnh Vân Radio over Fiber 11 Mạng Viễn Thông GV.Ths Trần Thị Huỳnh Vân NỘI DUNG MÔN HỌC: CHƯƠNG 1: Tổng quan truyền số liệu mạng truyền số liệu - Mục đích hệ thống truyền liệu trao đổi liệu hai đối tượng truyền thông Có tác vụ như: chia sẻ đường truyền hiệu nhiều thiết bị, chống nghẽn mạch, đồng bên truyền nhận, quản lý việc trao đổi liệu, phát hiện, sửa lỗi, định vị, khôi phục lại trạng thái cũ hệ thống có lỗi làm ngắt quãng, định dạng thông tin, quản trị mạng, bảo mật,… - Truyền số liệu: Liên quan đến vấn đề truyền liệu số dạng thô: Truyền dẫn liệu (data transmission), mã hóa liệu (data encoding), kỹ thuật trao đổi liệu số (digital data communication), điều khiển liên kết liệu (data link control) phân hợp (multiplexing) - Mạng truyền số liệu: Dựa vào phạm vi hoạt động chia loại: + Mạng diện rộng (Wide-Area Networks – WAN): Tầm vực nhỏ (tòa nhà, nhiều tòa nhà), thường sở hữu công ty, tổ chức Tốc độ cao WAN + Mạng cục (Local-Area Networks – LAN): Triển khai theo diện rộng Dựa vào mạch truyền dẫn công cộng - Phân loại theo kỹ thuật dùng để trao đổi liệu: + Mạng chuyển mạch + Mạng phát tán - Mơ hình kiến trúc nghi thức TCP/IP gồm: Lớp vật lý, lớp truy xuất mạng, lớp internet, lớp transport, lớp ứng dụng - Mơ hình mạng ISO/OSI: lớp ứng dụng, lớp trình bày, lớp giao dịch, lớp vận chuyển, lớp mạng, lớp liên kết liệu, lớp vật lý CHƯƠNG 2: Truyền dẫn số liệu - Chế độ truyền: Simplex mode (Khơng dùng rộng rãi khơng thể gởi ngược lại lỗi tín hiệu điều khiển cho bên phát), Half-duplex mode, Full-duplex mode - Tín hiệu truyền: Tín hiệu liên tục, tín hiệu rời rạc, tín hiệu tuần hồn, tín hiệu khơng tuần hồn - Truyền dẫn liệu tương tự số: Tín hiệu tương tự truyền liệu tương tự Tín hiệu số truyền liệu số Trong số trường hợp, tín hiệu tương tự mang liệu số, tín hiệu số mang liệu tương tự - Suy giảm tín hiệu: tín hiệu nhận khác với tín hiệu truyền đi, nguyên nhân do: suy yếu méo suy yếu đường truyền, méo trễ truyền nhiễu - Tốc độ kênh truyền: Công thức Nyquist: C = 2W x log2M - Tốc độ liệu: Baud rate (baud), Bit rate ( bps bit/s) Quan hệ Baud rate Bit rate: R = Rs x log2M = Rs x m Mạng Viễn Thông GV.Ths Trần Thị Huỳnh Vân - Môi trường truyền dẫn: hữu tuyến ( guided media – wire), vô tuyến ( unguided media – wireless) - Lan truyền khơng dây: lan truyền sóng mặt đất, sóng không gian, truyền theo đường ngắm CHƯƠNG 3: Kỹ thuật mã hóa tín hiệu - Tín hiệu analog: đặc điểm: biên độ, tần số, pha - Tín hiệu digital: gồm trạng thái, diễn tả với hai trạng thái ON hay OFF hay - Dữ liệu số, tín hiệu số: Xung điện áp rời rạc, khơng liên tục Mỗi xung phần tử tín hiệu Dữ liệu nhị phân mã hóa thành phần tử tín hiệu - Dữ liệu số, tín hiệu tương tự: Dùng để truyền liệu số mạng điện thoại cơng cộng - Dữ liệu tương tự, tín hiệu số: Dùng để truyền liệu tương tự mạng truyền liệu số - Dữ liệu tương tự, tín hiệu tương tự: Dùng để điều chế liệu tương tự: thay đổi tần số truyền (tần số cao truyền dẫn tốt hơn) Dùng cho FDM - Các thuật ngữ cần nắm: Unipolar (đơn cực), polar (cực), tốc độ liệu, độ rộng (chiều dài bit), tốc độ điều chế (tốc độ tín hiệu), Mark Space - Các mã đường truyền: Nonreturn to Zero (NRZ), Bipolar AMI (Alternate Mark Inversion), Pseudoternary, Manchester, Differential Manchester, B8ZS (Bipolar With Zeros Subtitution), HDB3 (High Density Bipolar Zeros) -Các yếu tố so sánh mã đường truyền: Phổ tín hiệu, tính đồng bộ, khả phát lỗi, nhiễu khả miễn nhiễm, độ phức tạp chi phí - Các loại điều chế giải điều chế: Điều chế (giải điều chế) biên độ ASK, điều chế (giải điều chế) tần số FSK, điều chế (giải điều chế) pha PSK, QPSK, điều chế (giải điều chế) hỗn hợp pha biên độ QAM, điều chế xung mã PCM, điều chế Delta (DM), điều chế biên (AM), điều chế góc (PM), điều tần (FM) CHƯƠNG 4: Các kỹ thuật truyền liệu số - Truyền liệu song song: Mỗi bit dùng đường truyền riêng, Nếu có bits truyền đồng thời yêu cầu đường truyền độc lập Mạng Viễn Thông GV.Ths Trần Thị Huỳnh Vân - Truyền liệu tuần tự: Tất bit truyền đường truyền, bit tiếp sau bit - Truyền bất đồng bộ: Dữ liệu truyền theo ký tự tránh việc đồng nhận chuỗi bit dài với hiệu suất đơn giản rẻ - Truyền đồng bộ: Truyền khơng cần start/stop Phải có tín hiệu đồng Đồng bit: sử dụng phương pháp tích hợp xung clock vào liệu truyền đi, sử dụng đường clock riêng Đồng frame (dữ liệu + preamble + postamble + thông tin điều khiển) - Lỗi xảy đường truyền môi trường truyền dẫn bị nhiễu, khắc phục cách Forward error control Feedback error control Có loại lỗi: lỗi bit lỗi chùm - Các chế phát lỗi: Parity, Block Sum Check, CRC(dùng số học, đa thức, mạch số),… - Cơ chế sửa lỗi: Yêu cầu truyền lại khối liệu bị lỗi, thêm mã dư thừa vào liệu truyền đi, thu suy luận liệu gốc - Giao tiếp: DCE phát bit liệu môi trường truyền dẫn, trao đổi thông tin thông tin điều khiển với DTE với chuẩn giao tiếp V.24/EIA-232-F, ITU-T hay EIA-232-F CHƯƠNG 5: Điều khiển lớp liên kết liệu - Điều khiển dòng liệu: Bên nhận thường có đệm để nhận liệu; liệu đến, bên nhận thường thực số xử lý trước gửi lên lớp cao hơn; điều khiển dòng nhằm đảm bảo bên phát không gửi liệu nhanh (ngăn ngừa việc tràn đệm) - Điều khiển lỗi: kỹ thuật để phát sữa lỗi xảy trình truyền frame; frame gồm lỗi frame hay frame hư - Kỹ thuật điều khiển lỗi: Kỹ thuật phát lỗi(CRC, Parity,…), Positive ACK, Negative ACK, truyền lại sau thời gian time out - Cơ chế điều khiển lỗi: Dựa điều khiển dòng, kỹ thuật Automatic Repeat Request (ARQ) gồm Idle RQ Continous RQ - Hoạt động HDLC: Trao đổi I-Frame, S-Frame U-Frame bên Có giai đoạn: Khởi tạo Trao đổi liệu Ngắt kết nối Mạng Viễn Thông GV.Ths Trần Thị Huỳnh Vân CHƯƠNG 6: Phân hợp kênh - Ghép/tách kênh theo tần số: + Dồn kênh theo tần số: FDM (Frequency Division Multiplexing): nhiều tín hiệu giống truyền đồng thời môi trường cách điều chế tín hiệu vào khoảng tần số khác + Phân kênh theo bước sóng: WDM (Wave Division Mutiplexing): Nhiều chùm ánh sáng với tần số (bước sóng – màu sắc) khác kết hợp lại để lan truyền đường cáp quang Phân kênh đích đến + DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing): Thường dùng có nhiều kênh kênh sát so với WDM Khoảng cách kênh 200 GHz nhỏ - Ghép/tách kênh đồng theo thời gian: + STDM (Synchronous Time Division Multiplexing): Phương pháp thực tốc độ liệu môi trường truyền lớn tốc độ liệu mà tín hiệu truyền yêu cầu + SONET / SDH: Dùng mạng cáp quang đồng Được chuẩn hóa ANSI (SONET) ITU-T (SDH) - Ghép/tách kênh thống kê theo thời gian: +STDM (Statistical TDM): quét đường nhập tập hợp liệu đầy khung +Cable Modem: Mỗi kênh cho chiều liệu, chia sẻ cho nhiều thuê bao - Đường thuê bao số không đối xứng: + ADSL (Asymetric Digital Subscriber Line): Downstream có dung lượng lớn upstream (asymetric), tầm xa 5,5 km + Discrete Multitone (DMT): dùng nhiều sóng mang với tần số khác nhau, gửi tín hiệu test lên kênh để xem kênh có SNR tốt dùng truyền nhiều liệu - xDSL: + Tốc độ truyền liệu cao (HDSL): Thay cho T1: AMI, 1.5MHz, 1km; 2B1Q (2 twisted pairs), 2MHz, 3.7km + Single line DSL: 2BQ1, twisted pair + Tốc độ liệu cao: CHƯƠNG 7: Mạng chuyển mạch - Mạng chuyển mạch: Truyền dẫn khoảng cách xa thường truyền qua mạng node trung gian (Switching Node) Các node không quan tâm đến nội dung liệu truyền qua Chức node cung cấp khả chuyển mạch, Mạng Viễn Thông GV.Ths Trần Thị Huỳnh Vân nghĩa chuyển liệu từ node qua node khác liệu đến đích Dữ liệu truyền từ node sang node khác để đến thiết bị đầu cuối (máy tính, điện thoại …) Tập hợp node kết nối hình thành nên mạng truyền thơng (Communication Network) - Mạng chuyển mạch mạch (circuit switching): Dữ liệu theo đường dành riêng cho trạm, chuỗi đường kết nối liên tục node mạng với giai đoạn: Tạo kết nối; truyền liệu, ngắt kết nối - Mạng chuyển mạch gói (packet switching): Dữ liệu truyền thành gói nhỏ; gói nhận, lưu tạm thời truyền cho node (store and forward) theo cách: + Datagram: Mỗi gói (1 datagram) xử lý độc lập theo đường thích hợp nào; truyền gói liệu, mềm dẻo hơn, tin cậy + Virtual circuit: Mỗi gói chứa ID, đường hoạch định trước gửi gói liệu; gói di chuyển nhanh giảm độ tin cậy CHƯƠNG 8: Tìm đường mạng chuyển mạch - Tìm đường mạng chuyển mạch mạch: Tìm đường kết nối qua mạng node đầu cuối cho mạng sử dụng hiệu Chức năng: Xác định kết nối từ thuê bao gọi đến thuê bao gọi qua loạt chuyển mạch trung kế - Tìm đường mạng chuyển mạch gói: Vấn đề phức tạp, định mạng chuyển mạch gói Các đặc tính u cầu: Chính xác, đơn giản, mạnh mẽ, ổn định, công bằng, tối ưu, hiệu - Tiêu chuẩn đo tính hiệu quả: số đường chặn (hop) chi phí (cost) tối thiểu - Chiến thuật tìm đường (Routing Strategies): Fixed routing, Flooding routing, Random routing, Adaptive routing - Giải thuật tìm đường ngắn nhất: Forward-search (Dijkstra) Backwardsearch (Bellman-Ford) CHƯƠNG 9: ATM (Asynchronous Transfer Mode – Truyền không đồng bộ) - ATM nghi thức chuyển mạch cell, Được ATM Forum đề nghị ITU-T chuẩn hóa, kết hợp với B-ISDN cung cấp kết nối tốc độ cao cho mạng giới - Tế bào ATM: Kích thước cố định, gồm 53 byte: Header chiếm octet, 48 octet thông tin Tốc độ liệu 25.6Mbps đến 662.08Mbps,  dễ xử lý so với gói Mạng Viễn Thông GV.Ths Trần Thị Huỳnh Vân liệu có kích thước thay đổi X.25 Frame Relay.53 bytes gồm 48 byte liệu byte header - Ưu điểm: Giảm thiểu tối đa việc điều khiển dòng điều khiển lỗi; chất lượng, tốc độ cao, nhiễu thấp; multiplex nhiều dòng liệu; truyền đồng thời nhiều loại liệu - Giao thức AAL chia làm lớp con: Convergence sublayer (CS) Segmentation and Reassembly (SAR) - Có loại AAL: + AAL1 – dịng liệu tốc độ khơng đổi + AAL2 – dòng liệu tốc độ thay đổi + AAL3/4 – chuyển mạch gói truyền thống (mạch ảo datagram) + AAL5 – gói khơng cần thơng tin từ lớp SAR Mạng Viễn Thông GV.Ths Trần Thị Huỳnh Vân ĐỀ TÀI SEMINAR: Hệ thống tổng đài PBX, hệ thống thoại IP - VoIP, tổng đài VoIP - Tổng đài PBX - Private Branch Exchange (Tổng đài Nhánh Riêng) tổng đài điện thoại analog dựa vào phần cứng với phần mềm đơn giản chạy chúng, dùng nguyên lý chuyển mạch kênh TDM (vật lý) - Voice over Internet Protocol (VoIP): nghĩa Truyền giọng nói giao thức IP sử dụng giao thức TCP/IP Nó sử dụng gói liệu IP (trên mạng LAN, WAN, Internet) với thông tin truyền tải mã hoá âm Các giao thức điều khiến gọi chuẩn VoIP: H.323 SIP - Sự khác PBX VoIP: +PBX: Để hoạt động cần phải thông qua hệ đường dây điện nhiều phần cứng khác +VoIP: Chỉ cần có kết nối Internet, điện thoại hoạt động - VoIP nhiều chức bật, tiện lợi, đại PBX, giúp tiết kiệm thời gian, chi phí, dễ dàng đo lường, sử dụng đáng tin cậy Mạng chuyển mạch: Chuyển mạch gói, chuyển mạch mạch, chuyển mạch chùm quang - Mạng chuyển mạch mạch (circuit switching): Dữ liệu theo đường dành riêng cho trạm, chuỗi đường kết nối liên tục node mạng với giai đoạn: Tạo kết nối; truyền liệu, ngắt kết nối - Mạng chuyển mạch gói (packet switching): Dữ liệu truyền thành gói nhỏ; gói nhận, lưu tạm thời truyền cho node (store and forward) theo cách: Diagram Virtual Circuit - Mạng chuyển mạch chùm quang (OBS): Là giải pháp cho phép truyền tải lưu lượng cách trực tiếp qua mạng WDM mà không cần đệm quang, đạt cân chuyển mạch kênh chuyển mạch gói Nó sử dụng sơ đồ định trước hướng với trình truyền tức thời, chùm liệu truyền sau gói điều khiển tương ứng mà khơng đợi phản hồi từ nút đích Mạng ISDN, MPLS - Mạng ISDN: 10 Mạng Viễn Thông GV.Ths Trần Thị Huỳnh Vân + ISDN hệ thống mạng điện thoại chuyển mạch, cung cấp quyền truy cập vào mạng chuyển mạch gói, thiết kế phép truyền giọng nói liệu kỹ thuật số qua dây đồng điện thoại thông thường + Cấu trúc mạng: TE1, TE2, TA, NT1, NT2, LE, ET + Các kênh ISDN:Kênh D Kênh B Kênh H + Các giao diện ISDN: BRI (Basic Rate Interface), PRI (Primary Rate Interface) - Mạng MPLS: + Chuyển mạch nhãn đa giao thức (MPLS – Multiprotocol Label Switching) công nghệ lai kết hợp đặc điểm tốt định tuyến lớp (layer routing) chuyển mạch lớp (layer switching) + Các thành phần MPLS: FEC (Forwarding Equivalence Class), LSR (Label Switching Router), LER(Label Edge Router), LSP (Label Switching Path), MPLS domain, LIB (Label Information Base), FIB (Forwarding information based), … Các giao thức truyền thông liên kết liệu (PPPoE, PPPoA, LAPB, LAPD) - PPPoE (Point-to-Point Protocol over Ethernet): PPPoE thiết kế để quản lý cách truyền liệu qua mạng Ethernet (mạng cáp) cho phép kết nối máy chủ phân chia nhiều máy khách, sử dụng Ethernet, gói gọn khung PPP bên khung Ethernet - PPPoA (Point – to – Point Protocol over ATM): giao thức lớp liên kết liệu để truyền liệu PPP qua mạng ATM đóng gói khung bên AAL5, thường sử dụng gói doanh nghiệp PPPoA có chi phí thấp, có khả cung cấp IP động, sử dụng băng tần hiệu - LAPB (Link Access Procedure, Balanced): LAPB sử dụng để quản lý giao tiếp đóng khung gói giữa thiết bị đầu cuối liệu (DTE) và thiết bị kết thúc mạch liệu (DCE) - LAPD (Link access procedure for D channel): LAPD tập đơn giản HDLC dùng ISDN dùng với chế độ không đồng cân (ABM) Các cổng giao tiếp: FTP, SMTP, POP3, IMAP/IMAP4 - FTP(File Transfer Protocol): thường dùng để trao đổi tập tin qua mạng lưới truyền thông dùng giao thức TCP/IP, chạy riêng TCP Cổng mặc định FTP 20/21 Giao thức FTP hoạt động dựa mơ hình việc truyền nhận liệu từ máy Client đến máy Server Người dùng truy cập vào máy chủ FTP để truyền nhận liệu dù xa 11 Mạng Viễn Thông GV.Ths Trần Thị Huỳnh Vân - SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) giao thức chuyển thư đơn giản thường chạy cổng 25 cổng 465 SMTPS - POP3 (Post Office Protocol 3) giao thức chuẩn hoạt động lớp mơ hình OSI dùng để truy xuất email từ mail-server POP3 giao thức chiều (tức email bị xóa khỏi mail-server tải xuống thiết bị người dùng) Cổng mặc định POP3 110 cổng POP3 bảo mật 995 - IMAP (Internet Message Access Protocol): giao thức cho phép bạn truy cập email lúc nơi, từ thiết bị IMAP giao thức chiều cho phép người dùng đăng nhập vào nhiều email client hay nhiều webmail để xem email IMAP khơng xóa nội dung khỏi hộp thư máy chủ Cổng mặc định IMAP 143 cổng IMAP bảo mật 993 Radio over Fiber - Là phương pháp điều chế truyền dẫn tín hiệu vơ tuyến sợi quang Sử dụng tuyến quang có độ định tuyến cao để truyền tín hiệu RF Bao gồm: + Central Station: nối đến tổng đài server khác + Base Station: thành phần trung gian truyền sóng + Mobile Host: thiết bị đầu cuối truy cập mạng - Cấu trúc: +Biến đổi sóng vơ tuyến thành sóng quang ngược lại, có tuyến quang song song đơn hướng +Kết hợp sóng quang vơ tuyến - Điều chế lên tần số quang: điều chế ngoài, điều chế cường độ trực tiếp, điều chế trộn nhiều ánh sáng kết hợp - Kỹ thuật truyền: điều chế trộn nhiều sóng quang, điều chế ngồi, kỹ thuật nâng tầng hạ tầng, thu quát quang -HẾT - 12 ...Mạng Viễn Thông GV.Ths Trần Thị Huỳnh Vân Thành phố Hồ Chí Minh, 7/2021 MỤC LỤC NỘI DUNG MƠN HỌC: CHƯƠNG 1: Tổng quan truyền số liệu mạng truyền số liệu CHƯƠNG 2: Truyền dẫn số... Trần Thị Huỳnh Vân Radio over Fiber 11 Mạng Viễn Thông GV.Ths Trần Thị Huỳnh Vân NỘI DUNG MÔN HỌC: CHƯƠNG 1: Tổng quan truyền số liệu mạng truyền số liệu - Mục đích hệ thống truyền... bao - Đường thuê bao số không đối xứng: + ADSL (Asymetric Digital Subscriber Line): Downstream có dung lượng lớn upstream (asymetric), tầm xa 5,5 km + Discrete Multitone (DMT): dùng nhiều sóng mang