Tỏ SÁCH TIN HỌC CHAT LƯỢNG CAO ELIGROUP
NHÓM TÁC GIẢ ELICOM
Mã số; É Ĩ I iÉ Ĩ L , 206-99-2001
TK200
LỜI NÓI ĐẦU
N h ữ n g cô n g n g h ê v iễn t h ô n g h iệ n đ a i m a n g đến cho bạn kiến thức cơ bản
về viển thôiìg, hồ trỢ cho bạn trong việc học và nghiên cửu său về các dịch vụ viễn
thồng, các dịch vụ kỹ th u ă t s ố tốc độ cao, sự hội tụ và các m ạ n g vô tuyến điện.
N g à n h công nghiệp viễn thông luòn p h á t triển không ngừng m à n hăn t ố tác
độỉig cỉiính là tín h cạnh tra n h ngày càng tăng trong các dịch vụ nội hạt, sự phát
Iriến của Internet và xu hướng toàn cầu hóa của nền k in h t ế t h ế giới. Đe cạnh tranh
trong thị trường ỉuới và bảo ưệ lá nh địa của ìuinh khỏi sự xâm lấn hởi các đôi thủ
cạnh tranh, các công ty viễn thông nội hạt và đường dài đang tạo ra n hữ ng sự liên
kết cỏ tính chiến lưỢc bằng cách sát nhập những công ty bổ trỢ, và inở rộng đầu tư.
Bạn sẽ tim thấy trong cuốn sách n hữ ng giới thiệu cụ thê về các cuộc sát n hập chính
và .sv/ thôn tính giữa các công ty trong th ậ p kỷ 90, củng n h ư giới thiệu tổng quát về
những nhà cung cấp dịch vụ m ạ n g viễn thông.
Bạn cũng sõ ctược làm quen với các dịch vụ m ạ n g kỹ thỉiảt sô tốc độ cao, hiết
đưỢc các dịch vụ mang vận hành n h ư thc nào, khảm phá nhữn ^ íùig dụng chung và
ìihữìĩg vấn đề còn đang được tranh cã i về việc áp dụn g các dịch vụ đó n h ư th ế nào
cho thích hỢp,
T h ế giới viển thông đ ang chào đón bạn.
Chúc các bạn th à n h công.
N H Ó M T Á C G IẢ E L IC O M
MỤC LỤC
Phẩn 1: Cơ S ỏ
( ( Chương 1: NHỮNG CHỈ DẪN c ơ b ả n .................................................................................................... 8
Tín hiệu tương tự (analog) và tín hiệu số (d ig ita l).............................................................. 9
Baud, bit, byte và code - Khái niệm cơ bản...................................................................... 15
Giải tần (bandwith) - Thước đo công s u ấ t..................................... ...................................17
Nén và dồn kênh................................................................................................................... 21
LAN, MAN và W A N ............................................................................................................. 26
( ( Chương 2: HÊ THỐNG ĐIỆN THOẠi VÀ DÂY CÁP............................................................................. 37
Các hệ thống điện thoại, từ hệ độc lập đến hệ liên k ế t...................................................38
Bán hàng cho hệ thống khóa. PBX và C e ntrex...............................................................50
Nối kết LAN/PBX/ACD để cải tiến năng suất....................................................................59
Môi trường; sợi quang và dây đồng xoắn đôi không có bảo vệ...................................... 62
Phẩn 2: CẢNH QUAN NỀN CÒNG NGHIỆP
( Chương 3: NHỮNG CÔNG TY CUNG CẤP DỊCH v ụ M Ạ N G ..........................................................71
Hệ thống Bell truớc và sau năm 1984............................ ..................................... .......... 80
Từ những cỏng ty cung tấ p truy cập cạnh tranh (CAP) tới những
còng ty viễn thông nội hạt cạnh tranh (CLEC).................................................................. 89
Những công ty bán lạ i.......................................•................................................................. 92
Chương 4: CẠNH TRANH NỘI HẠT VÀ CÔNG ư ớ c HOẠT ĐỘNG VlỄN THÔNG NĂM 96.................97
Cạnh tranh nội hạt trước khi Công ước Hoạt động Viễn thông ra đời năm 9 6 ............ 98
Những quy chế trước khi có Công ước Hoạt động Viễn thòng năm 96..................... ..108
Những nhân tố dẫn đến Công ước Hoạt động Viễn thông năm
............................. 109
Công ước Hoạt động Viễn thông năm 9 6 ............................................................... ...... 112
Chương 5: MẠNG CÔNG C Ộ N G ..........................................................................................................M 9
Dịch vụ chuyển mạch - Các cuộc gọi nội hạt và đường dài.......................................... 131
Các dịch vụ chuyên dụn g..............................................................................................
139
Tính nàng ưu việt của mạng và quá trình truyền phát tín hiệu..................................... 147
Phẩn 3: NHỮNG CÒNG NGHỆ CAO CẤP, INTERNET. ĐIỂM h ộ i t ụ v à v ò t u y ế n
Chương 6: CÁC DỊCH v ụ MẠNG ViỄN THÔNG ĐẶC B IỆ T ............................................................. 158
T-1 - 24 đường dẫn tiếng nói và số liệu qua một mạchđiện thoại................................ 160
T-3 - Tương đương với công suất của 28 đường T-1, 672 kênh...................................166
ISDN - Mạng tối đa dịch vụ............................................................................................... 167
Công nghệ đường dây thuê bao kỹ thuật s ố ...................................................................172
Frame relay - Dịch vụ dùng trên mạng diện rộng ^....................................................... 179
ATM - Chế độ truyề«iđ>w g đồng b ộ ......................... .................................................... 182
SOTQET - Mạng quang
iđồng bộ..;v................... ................ ........................... .188
Chương 7: MODEM VÀ CÁC THIẾT BỊ TRUY CẬP...........................................................................194
Truyền dữ liệu từ máy tính tới đường dây điện th o ạ i..................................................... 194
DCE - Kết nối với đường dây điện th o ạ i..........................................................................196
Modem - Đường dây điện thoại có thiết bị s ố .................................................................197
NT1 - Kết nối các thiết bị với một đường truyền IS D N ................................................... 202
CSU/DSU - Kết nối các thiết bị với một đường truyền s ố ............................................. 203
Modem cáp '
sử dụng
các phương tiện truyền hình để truyền dữ liệ u ....................... 203
"Set - top box" truyền hình c á p .......... ..............................................................................208
Chương 8; INTERNET............................................................................................................................213
Lịch sửcủa Internet.................................................................................................. .......214
VVorld VVide Web - Kết nối và đồ họa.............................................................................. 218
Thư điện tử - Máy tính truyền, lưu và nhận các thông điệp...........................................223
Tính bảo mật trên VVorld VVide Web ............................................................................... 226
Các nhà cung cấp dịch vụ Internet và Portal............ .................................................... 228
Địa chỉ Inte rne t................................................................................................................ 233
Thương mại điện tử và quảng cáo trên W eb...................................................................234
Quá tải trên VVeb - VVorld Wide W ait............................................................................... 239
intranet - Sự tác động của còng nghệ Web đối
vớihoạt động nội b ộ ........................242
Extranet - Sử dụng công nghệ Internet với các khách hàng,
đối tác và nhà cung c ấ p ..................................................................................................... 243
An ninh trên World Wide VVeb - Tạo lập sự tin cậy .......................................................244
Kết luận - Độ chuẩn xác. vấn đề an ninh và công suất................................................ 246
Chương 9; HỘI T Ụ ................................................................................................................................ 249
Tiết kiệm trên mạng của còng ty .......................................................................................251
Những tiến bộ mang tính kỹ thuật dã đem lại những cải tiến trong mạng IP ............. 254
Một sô' mạng hội t ụ ............................................................................................................ 260
Những ứng dụng trong hội tụ ............................................................................................ 264
Tổng k ế t.............................................................................................................................. 273
Chương 10: DỊCH v ụ v ô TU YẾN ................................................. .................................................... 275
Nền tảng và lịch sử của điện thoại di động và dịch vụ điện thoại di động..................278
Dịch vụ điện thoại di động - Dịch vụ điện thoại di động cao cấp (AM PS)..................280
Dịch vụ truyền thông cá nhân - PCS................................................................................285
Những công ty bán điện thoại di động................................................ ........................ ....288
Các thiết bị thông minh dùng trong Internet và truy cập từ x a ..................................... 290
Bên được gọi phải thanh toán - Một trở ngại trong sử dụng điện thoại di đ ộ n g .......291
Vô tuyến dùng trong dịch vụ điện thoại nội h ạ t.............................................................292
Radlo di động đặc biệt - Ban đầu là tiếng nói, sauđó là dữ liệ u .................................. 296
Dịch vụ nhắn tin ............................................................ .....................................................298
Mạng vệ tinh quỹ đạo thấp (LEO) và vệ tinh quỹ đạo vừa (M E O )............................... 300
Dồn kênh đa truy cặp phân thời và dồn kênh đa truy cập
phânchia m ã .................. 303
Thuật ngữ................................................................................................................................................ 306
Phần 1
Cơ SỞ
Những chỉ dẫn cơ bản
C h ư ơ n g này định nghĩa một cách cơ bản về các khái niệm viễn thông. Các khái niệm này
bao gồm tín hiệu tương tự (analog), tín hiệu số (digital) và dải tần (bandwidth) được sử dụng
trong ngữ cảnh của các dịch vụ mà những người chuyên nghiệp dùng đến trong công việc
hàng ngày. Sự hiểu biết cơ bản hệ thống thuật ngữ cùa một ngành chuyên môn tạo ra nền tảng
cho việc học tập nâng cao các dịch vụ viễn thông. Một điểm mà bạn cần nắm chắc đó là khái
niệm kỹ thuật số (digital), tín hiệu tương tự (analog), dải tần (bandwidth), sự nén ép
(compression), các giao thức (protocol), các mã số (code) và các ký hiệu (bit). Nó cung cấp
nền tảng cho sự lĩnh hội các công nghệ cao như các dịch vụ kỹ thuật số tốc độ cao, sự hội tụ
(convergence) và các mạng vô tuyến (vvireless network). Những công nghệ này khi ứng dụng
trong lĩnh vực Internet đã làm thay đổi cách kinh doanh của người Mỹ, sản sinh với số lượng
lóm các dịch vụ truyền tin đường dài mới và đang tạo lập sự liên kết giữa các cộng đồng nhỏ
nối với nhau trên qui mô toàn thế giới.
Những giao thức (protocol) đóng một vai trò quan trọng và hợp thành thành phần trong
các máy tính, tạo ra giao tiếp giữa chúng. Các giao thức được “nói” giữa các máy tính thông
qua một qui ước. Qui ước này làm rõ cách mọi ngưcri chào hỏi nhau như thế nào, người nào bắt
tay trước tiên hay luật lệ cho những người khách rời khỏi bữa tiệc như thế nào ... Các giao thứe
cũng làm rõ trật tự trong các máy tính, luân phiên truyền phát thông tin và các máy tính nên
chờ bao lâu trước khi chúng kết thúc sự truyền thông tin này. Các giao thức điều khiển các hàm
(íunction) như hiệu chỉnh lỗi, phát hiện lỗi sai và truyền thông tin trong giao tiếp thông thưòmg
do đó các máy tính có thể “nói chuyện” được với nhau. Một máy tính có thể gửi dữ liệu tới một
máy tính khác thông qua việc sử dụng giao thức như IPX - giao thức cùa Novell Netware được
thiết kế cho sự truyền thông giữa các mạng cục bộ (LAN).
Các máy tính, máy in và các thiết bị từ các nguồn cung cấp khác nhau cũng đều có nhu
cầu cần thiết gửi thông tin cho nhau như là thư điện tử và các kết nối qua mạng. Đây chính là
chức năng của những dã y cấu trúc và gói các giao thức. Các cấu trúc buộc các máy tính và các
thiết bị ngoại vi lại với nhau trong toàn bộ một khối dính kết, mạch lạc. Các tầng thứ trong cấu
trúc có chứa các giao thức định nghĩa các hàm như là tạo đường tải, kiểm tra lỗi và lập địa chỉ.
Cấu trúc hoặc gói các giao thức (protocol suite) là chiếc ô bao trùm lên các giao thức và các
thiết bị thônẹ tin phù hợp với nhau.
Các máy tính đặt trong các hã ng, các văn phòng công ty có sự liên hệ vật lý với nhau bởi
các mạng cục bộ (LAN - Local Area Network) được xây dựng trong môi trường một tòa nhà
hay một khuôn viên. Mạng LAN kết nối các máy tính, máy in, máy quét hình và các thiết bị
được chia sẻ như: thiết bị gửi và nhận thông tin cùa máy tính, các thiết bị phác thảo video và
các thiết bị bản sao, bản fax... Mạng LAN này được kết nối với mạng LAN khác qua mạng khu
vực đỏ thị (MANs) và các mạng diện rộng (WANs). Số lượng các thiết bị và thiết bị ngoại vi
ngày càng tăng cùa mạng LAN đẩy nhanh thêm việc tắc nghẽn các mạng dữ liệu. Những ngưòri
sừ dụng mạng dẫm chân nhau khi có sự trì hoã n trong truyền phát và nhận thông tin, ví dụ như
khi truy cập thư điện tử và các cơ sở dữ liệu. Chương này cũng nêu ra lý do tại sao có sự tắc
nghẽn đó và các công ty có thể loại bỏ sự tắc nghẽn bằng cách nào?
Một biện pháp giải toả sự tắc nghẽn trong mạng cục bộ đó là sử dụng sự dồn kênh
(muỉtiflexing). Sự dồn kênh cho phép các thiết bị đa chức năng sử dụng chỉ một đường dây điện
thoại. Ví dụ T-1 cung cấp 24 đường dần liên lạc cho một liên kết tốc độ cao. Những công nghệ
dồn kênh mới còn cho phép có nhiều kết nối hơn nữa. Đường T-3 cung cấp 672 đường dẫn liên
lạc cho một liên kết viễn thông. Cùng với các thiết bị dồn kênh (multiflexing), các tổ chức phi
lợi nhuận đã làm tăng thẽm số lượng xa lộ thông tin, video và hình ảnh giữa các điểm. Đường
T-3 là một tiếng nói quan trọng, giống như những đường bay, cho việc điều khiển ở mức độ lớn
các lời yêu cầu truyền dẫn,
Một hỗ trợ công suất đường truyền nữa cho các ứng dụng về hình ảnh, phim X quang hay
video trên Internet chính là sừ dụng phưorng pháp nén (compress). Phưcmg pháp nén cho ta một
kích thước nhỏ hơn của một khối lượng dữ liệu lớn, ví dụ như nén 1Gb thành 10Kb. Vấn đề là ở
chỗ video hội đàm chỉ có thể sẵn sàng khi các công nghệ của phưomg pháp nén được phát triển
ngày càng tiến bộ. Phương pháp nén cho phép truyền đi những hình ảnh video phù hợp tốt hơn
không có nén ngay cả trên những đường điện thoại chất lượng kém, Trước khi có những sự tiến
bộ trong kỹ thuật nén, viễn thông tốc độ cao cho video đòi hỏi những thiết bị rất đắt tiền.
Phương pháp nén đã làm thay đổi bộ mặt Internet, đặc biệt ỉà ứng 'iụng trong việc cải tạo
các luồng truyền thông. Internet đã không còn chỉ có duy nhất vãn bẩM và hình ảnh. Việc kết
hợp kỹ thuật nén và các máy tính mạnh cùng các modem nhanh hơn đã cho phép nghe được
những âm thanh ngày càng chuẩn và hợp lý qua Internet. Chất lượng video qua Internet ngày
càng được cải thiện thông qua các đưcmg điện thoại số tốc độ cao.
TÍN HIỆU TƯONG Tự (ANALOG) V À TÍN HIỆU
số (DIGITAL)
Mạng điện thoại công cộng trước đây được thiết kế để truyền tiếng nói, Máy điện báo
được phát minh vào năm 1840 được sử dụng cho những đoạn thông báo văn bản ngắn. Khi điện
thoại được phát minh vào năm 1876 nó chỉ được dùng để truyền tiếng nói. Những lời nói được
truyền đi như những sóng âm thanh tưcmg tự. Người nói chuyện chính là nằm trong khuôn dạng
tương tự hay dạng sóng. Các cuộc đàm thoại dạng tương tự đã kéo dài cho đến cuối những năm
1960. Ngay cả bây giờ khi đã có điện thoại số công cộng, vẫn còn tồn tại nhiều dịch vụ và thiết
bị cùa mạng điện thoại tưcmg tự. Phần lớn các điện thoại trong gia đình mà có lỗ cắm jack đều
là điện thoại tương tự. Đa số các tín hiệu TV, những đường dây điện thoại nối từ thiết bị trong
nhà đến công ty điện thoại gần nhất đều là dạng tương tự, ví dụ dây cáp chìm TV, dây cáp thuê
bao đến côt điện thoại gần nhất ... Khi ngày càng có nhiều người sừ dụng máy tính để ỉién lạc,
đổng thời lưu lượng các cuộc gọi tàng nhanh, mạng điện thoại tương tư vốn được thiết kế cho
công suất nhỏ các cuộc thoại đã tỏ ra không có hiệu quả. Tín hiệu số (digital) nhanh hơn, có
nhiều khả năng hơn, và chứa ít lỗi hơn tín hiệu tương tự.
Tín hiệu viễn thông tốc độ cao thông dụng nhất được gửi đi trên dịch vụ ISDN nhờ các
máy tính thống qua cáp sợi quang giữa các còng ty điện thoại là tín hiệu số. Ngoại lệ là đa số
các TV và truyền hình cáp hiện thời sử dụng phương pháp tưomg tự cho những kết nối tốc dộ
chậm. Những dịch vụ tiĩơĩìg tự là những dịch vụ điện thoại cũ (POTS) được dùng bởi những
khách hàng là dân thường và doanh nghiệp nhỏ.
Tín hiệu tương tự
Tần số của tín hiệu tương tự
Những tín hiệu tương tự được chuyển xuống đường điện thoại như những sóns điện từ.
Tín hiệu tương tự được truyền đi biểu thị bởi tần số. Tần số chính là số lần trong một giây mà
một sóng dao động hoặc lên, xuống hoàn thành một chu kỳ khép kín từ điểm đầu đến điểm
cuối. Một chu kỳ (xem hình 1.1) xuất hiện khi một sóng bắt đầu từ mức 0 của điện áp lên mức
điện dương cao nhất của sóng, tiếp theo tụt xuống mức điện âm thấp nhất của sóng rồi đi lên
kết thúc tại điểm 0. Tần số hay tốc độ càng cao thì phản ánh sự hoàn thành một chu kỳ hay
sóng trong thời gian càng ngắn. Tốc độ của tần số được đo bằng Hz (herzt). Ví dụ một sóng hay
inột chu kỳ hoàn thành mười lần trong một giây thì có tốc độ là 10Hz hay mười chu kỳ/giây.
Điện áp 0
Một chu kỳ trống giống chữ s nằm
Hì nh 1.1 Một chu kỳ CU3 sóng tương tự, một Hz
Các dịch vụ tương tự như tiếng nói, radio, tíii hiệu TV dao động bên trong một phạm vi
nhất định cùa tẩn số. Ví dụ tiếng nói được truyền tải ở \àing tần số 300 đến 3300Hz. Phạm vi
dải tần của tần số mà một dịch vụ chiếm giữ được xác định từ tần số thấp nhất đến íần số cao
nhất. Như vạy phạm vi tần số của tiếng nói là 3000Hz (bằng 3300 trừ đi 300) hay 3000 chu
kỳ/giây.
Tần số của các dịch vụ tươiig tự được biểu thị trong những ký hiệu tóm tắt. Ví dụ ngàn
chu kỳ/giâỹ viết tắt là kiloherzt (KHz), triệu chu kỳ/giây viết tắt là megaherzt (MHz). Các tín
hiệu tương tự được truyền đi trong dây cáp đồng trục, truyền hình cáp, và những dây đồng dịch
vụ đơn lẻ cho điện thoại ỵia đình. Nó CŨIIÍĨ còn được truyền qua sóng vi-ba, điện thoại khỏ:ig
dây, điện thoại tế bào (di động). Các dịch vụ đãc biệt luôn được đặt ờ các tán số cố định. Ví dii
về tan số tương tự;
•
kiloherzt hay KHz = ngàn chu kỳ / giãy
tiếiiíĩ nói được truyển tải ở vùng tần số 3KHz đến 3.3KHz
• megaherzt hay MHz =: triệu chu kỳ / giây
tín hiệu truyền hình cáp trong dải tần từ 54MHz đến 750MHz
• gigaherzt hay GHz = tỷ chu kỳ / giây
sóng vi-ba hoạt động trong khoảng 2 và 12GHz
Giải tần 3000 chu kỳ được cấp phát cho mổi cuộc điện đàm trong mạng công cộng là quá
chậm so với các máy tính số khi chúng kết nối trên phương thức tương tự bằng modeiTì. Modem
là thiết bị cho phép máy tính hay máy FAX truyền thône qua các đường dây điện thoại tương
tự, giúp vưọt qua phẩn nào tốc độ giới hạn của mạng tương tự công cộng (xem thêm chương 7
các thông tin về modem).
Sự suy giảm tín hiệu trên các dịch vụ tín hiệu tương tự
Gửi một tín hiệu điện đàm tương tư cũng giống như bơm nước vào trong một ống dẫn.
Vlột phần nước sẽ bị rò rí khi chảy trong các ống dẫn. Càng chảy đi xa nó ngày càng mất nhiều
nước và cuoi cùng sẽ trớ nên thiếu nước. Cũng vậy tín hiệu điện đàm tương tự sẽ yếu đi khi nó
chuyến qua những khoảng cách lớn trên cáp đồng trục, sóng radio hay sóng viba. Tín hiệu
truyền đi sẽ gặp phai những trở kháng trong phương tiện truyền tải (cáp đồng, cáp đổng trục,
sóng trời), những trỏ' ngại này sẽ làm cho tín hiệu ngày càng yếu đi hay iTìờdần. Ngoài ra các
trớ Iigại còn có độ nhiểu của các thiết bị máy gây ra giao thoa điện từ hay độ “ồn'’ của đường
thoại. Các nguồn điện, nguổn tạo sáng và các máy điện tử luôn tạo ra một độ “ổn” điện tử ảnh
hường đến tín hiệu tương tự. Khi chúng ta nói chuyện điện thoại tiếng ồn này có thể nghe thấy
như tiếng tĩnh điện.
Đê chiến tháiìíí trở kháng và tăng cường tín hiệu, một sóng tươnư tự được làm mạnh thêm
định kỳ bằng một thiết bị gọi là máy khuếch đại. Khuếch đại các tín iiiệu yếu khòiig phải là
khòng còn có vấn đề. Khi truyền dữ liệu hay các cuộc thoại trong mạng điện thoại tương tự,
máy khuếch đại làm tãiiiĩ mọi tín hiệu hiện hữu ngay cả tiếng “ồn” mà không có phân biệi. Jhư
vậy tạp àm cũna được khuếch đíỊÌ lên. Trong một cuộc đàm thoại người nghe sẽ nghe thây cả
nhiìng tiếng “ổn” lẫn trong đó. Tất nhiên là chúng ta vẫn hiểu toàn bộ nội dung cuộc thoại.
Nhưng khi chúns ta truyền dữ liệu thì các tạp âm sẽ làm nhiễu loạn dữ liệu và gây ra lỗi khi
truyền. Ví dụ như việc truyền dữ liệu trong tài chính sẽ rất phức tạp nếu như người nhận thấy số
tiền 3 triệu đổng trong khi thực tế thông tin gửi đi là 300.000 đồng.
Tín hiệu số
Tín hiệu SỐ có các điểm ưu việt hơn tín hiệu tương tự ở chỗ:
•
Tốc độ cao hơn.
•
Chất lượng cuộc íỉọi không nhiễu, rõ ràng.
•
ít ỉồi hơn.
•
ft đòi hỏi thiết bị ngoại vi phức tạp.
Cuộc gọi rõ ràng, ít lỗi
Thay vì dạng sóng tín hiệu số được truyền đi dưới dạng nhị phân. Nhị phân ở đây co
nghĩa đơn giản là hai trạng thái. Trong truyền thông kỹ thuật số, tại một thời điểm chỉ có một
trong hai dạng của dữ liệu hay tiếng nói, đó là trạng thái bạt và tắt. Trạng thái mở ìà trạng thái
có điện áp còn trạng thái đóng là trạng thái không có điện áp. Đó chính là lý do tại sao khi áp
dụng trạng thái bật và tắt lại cho ta các dịch vụ về tín hiệu rõ ràng và ít lỗi. Các tín hiệu số khi
tái tạo thì có độ tin cậy cao hcm. Việc tái tạo một sóng có nhiều thành phần sẽ phửc tạp hơii
nhiều so với tái tạo trạng thái đóng hay mở.
Cả tín hiệu tương tự và tín hiệu số đều gặp vấn để suy giảm tín hiệu. Cả hai đều suy giảm
tín hiệu khi đi qua khoảng cách lớn và bị ảnh hưởng của các giao thoa điện từ hay tĩnh điện.
Song những tín hiệu số có thể sửa chữa tốt hơn các tín hiệu tương tự. Hình 1.2 minh họa một tín
hiệu số bị suy giảm do khoảng cách sau khi dùng thiết bị tái sinh tín hiệu dưới dạng 0 và 1 đã
tái tạo lại được tín hiệu ban đầu. Tạp âm và tĩnh điện được loại bỏ. Nhưng đối với tín hiệu
tương tự thì tiếng ồn không được loại bỏ (minh họa hình 1.2). Những người đă dùng điện thoại
số không dây đều xác nhận như trên về các dịch vụ số so với các dịch vụ điện thoại tế bào
tương tự.
Ngoài sự rõ ràng, tín hiệu số có ít lỗi hơn. Khi truyền dữ liệu tương tự, các máy khuếch
đại, khuyếc đại mọi tín hiệu kể cả tiếng “ồn”. Những người sử dụng modem truyền dữ liệu
thường nhận được dữ liệu bị cắt xén. Trong truyền thông tín hiệu số, khi tiếng ổn bị loại bỏ,
việc cắt xén dữ liệu ít xảy ra và có ít lỗi trên đường truyền.
J~Ư1_
Hình 1.2 Khuếch đại tiếng ồn trên đường
Tí n
Bộ tái tạo
tín hlêu số
hiệu tương
Tự
và loại trừ tiếnc ồn trên đường tín
hiệu
số
Truyền hình số - Minh chứng cho truyền thông kỹ thuật số rõ nét
ủy ban FCC đã thòng qua chuẩn cho truyền hình tương tự vào nãm !941 đối với màn
hình đen trắng (sự truyền bá máy thu hình đã bị trì hoã n bởi chiến tranh thế giới lần thứ hai).
Chuẩn cho TV mầu được công bố bởi ủy ban tiêu chuẩn truyền hình quốc gia (NTSC) vào năm
1954. Như mọi người đả sử dụng máy thu hình đều biết hiện tượng “tuyết” và “bóng ma” là
thường xuyên xuất hiện trên màn hình. Máy thu hình càng ở xa đài phát thì càng có nhiều vấn
đề với độ rõ nét cùa hình ảnh. Đó là do các tín hiệu truyền hình tưoíng tự đã bị suy giảm và yếu
di. Hiện tượng “tuyết” nhìn thấy trên màn hình TV là sự giao thoa (nhiễu) cùa các kênh truyền
liình khi tạp âm hay sự giao thoa điện tử mạnh hơn tín hiệu truyền hình. Các tạp âm càng nhiều
và lớn thì ảnh hưởng càng lớn đến các hình ảnh truyền đi từ ăng ten máy phát. Một nhân tố ảnh
liưởiig rất lóm đến chất lượng truyền hình đó là việc loại bỏ tạp âm. Với truyền hình số mã sửa
chữa lỗi được gửi kèm theo với tín hiệu TV. Cùng với 10% mã sửa lỗi đó chất lượng thu hình số
ử khoảng cách 50 dặm vẫn rõ nét như khoảng cách 5 dặm từ đài phát. Mã sửa chữa lỗi kiểm tra
tín hiệu và loại trừ những lỗi. Mã sửa chữa lỗi sửa lỗi với tín hiệu thu được tại bộ nhận cùa máy
Ihu TV. Như vậy là các tín hiệu số giống nhau hoàn toàn trong khu vực cùa máy phát hình.
Mặt khác, với cùng một khoảng cách tín hiệu số bị suy giảm nhiều hơn tín hiệu tươiig tự.
Tín hiệu số cần truyền đi được xa hcfn trước khi nó bị suy giảm quá nhiều. Hơn nữa một TV có
Ihể mất hoàn toàn tín hiệu nếu như nó bị tuột ra khỏi vùng phủ sóng của trạm ăng ten. Sự
chuyển tiếp chất lượng từ kỹ thuật tương tự sang kỹ thuật truyền hình số đã làm thay đổi chất
lượng của các băng từ audio tương tự đến các đĩa CD số. Truyền hình số đã phục vụ tận nhà bạn
am thanh và hình ảnh thật như trong trưòfng quav.
Khoảng tháng 11 năm 1998, những máy thu hình lọt vào Top Ten trên thị trưòìig Mỹ đã
bắt đầu sử dụng tín hiệu truyền hình phân giải cao (HDTV). Tháng 11 năm 1999, trong TOP 30
là sự chiếm lĩnh của các phưotig tiện truyền hình kỹ thuật số (theo CableLabs, tập đoàn nghiên
cứu và phát triển truyền hình cáp của Bấc và Nam Mỹ những tín hiệu truyền hình cáp số sẽ
tương thích với HDTV vào đầu năm 2000). Kỳ hạn cuối cùng chậm nhất cho hệ thống tương tự
là vào năm 2003. Các hệ thống truyền hình sẽ đòi hỏi truyền thông tưcmg tự phải đạt được chất
lượng như truyền thông số. Bởi cho đến năm 2006 các mạng tương tự phải nhường chỗ nếu như
có đến 85% khách hàng sử dụng cách dịch vụ truyền hình số. Vào những thời điểm cuối đó các
kênh tần số tương tự sẽ được ùy ban FCC rao bán công khai.
TRUYỂN HÌNH
số -
TV GIỐNG PC
Truyền hình độ phân giải cao cho phép truyền tiếp, không cần thông tin lập trình
mà vẫn đạt hiệu quả như tín hiệu TV thường. Với kênh dữ liệu 20 Mb/giây cho phép
đưa các dịch vụ thông tin như dự báo thời tiết, tự động hóa trong nhà, âm thanh thuyết
minh và đơn đặt hàng tại nhà. Kênh phụ trợ này có thể sử dụng phối hợp hoạt động
với các thiết bị tương tác, hoạt động từ xa. Ví dụ một người có thể tải xuống các lựa
chọn phù hợp những thuyết minh kỹ thuật, xem xét giá và các chế độ bảo hành phù
hợp cho một chiếc xe.
Cũng giống như máy tính, các nhân xử lý thông tin trong khuôn mẫu văn bản,
bảng tính hay chương trình tài chính, truyền hình số nhận và xử lý các dòng dữ liệu.
Thực tê' khi ta sử dụng truyền hình cáp, truyền hình phát thanh thương mại thì thông
qua truyền hình số chúng đã gửi những dữ liệu dạng số đến nhà bạn. Dữ liệu có thể là
âm thanh, hình ảnh, phim, chữ động. Bộ nhận của máy thu hình hay hộp nối của
truyền hình cáp còn gọi là set top device có cấu tạo như một máy tính và xử lý tín hiệu
thành hình ảnh trên màn hình. Trong lĩnh vực viễn thông các mẫu dữ iiệu ià dữ liệu có
nguồn gốc từ Internet, các công ty hoặc các dịch vụ giải trí.
TỐC độ và sự tin cậy cao hơn
Ngoài tính năng rõ ràng, việc truyền thông dùng kỹ thuật số có tốc độ nhanh hơn so với
truyền thông tương tự. Đó là vì độ phức tạp cùa tín hiệu số là ít khi truyền thông. Nó chì bao
gồm có hai trạng thái bật và tắt trong khi tín hiêu tương tự phải truyền trong một khuôn dạng
rất phức tạp của sóng. Trong khi modem tương tự có tốc độ tải xuống là 56Kb/giây và tải lên là
33.6Kb/giây thì modem số (digitaỉ modein) có tốc độ là terabit hay Tb/giây. Một Tb bằng
1000Mb còn IMbbằng 1000Kb.
Tóm lại thiết bị số nhanh hơn rất nhiều so với thiết bị tương tự. Có rất ít thiết bị cần 3'êu
cầu để thúc đẩy tín hiệu. Tín hiệu tương tự suy giảm và yếu đi trong khoảng cách ngắn hơn tín
hiệu số. Tại mỗi điểm mà tín hiệu bị suy giảm cần có các bộ khuyếc đại đê tái tạo. Mối một
chỗ như vậy đều có thể gây lỗi. Ví dụ nước có thể lọt vào trong thiết bị khuyếc đại hay tổng đài
làm rối loạn mạch điện khiến thiết bị tự gây lỗi. Một tổ chức sử dụng đường truyền T-1 có kinh
nghiệm thường chi có một hoặc hai lỗi trong một năm. Độ tin cậy cao sẽ làm chi phí bảo dưỡng
cùa công ty điện thoại thấp hơn khi phải cung cấp các dịch vụ hỗ trợ mạch số.
DịCH VỤ SỐ TRÊN H Ệ THỐNG CỦA BELL
Kỹ thuật số lần đầu tiên được ứng dụng trên mạng công cộng vào năm 1962. Nó
đã được thực hiện không phải trong các tổng đài chuyển mạch thường mà trẽn mạng
đường dài của hệ thống mạng viễn thông AT&T. Cáp đồng được nối giữa hai trung tâm
đã mang những cuộc thoại số đầu tiên. Chính bởi vi kỹ thuật số là rất nhanh và có khả
năng mang số lượng lớn các cuộc gọi hơn hẳn kỹ thuật tương tự cho nên các dịch vụ
số được thực hiện như là một giải pháp tiết kiệm tiền bạc mà vẫn đáp ứng được số
lượng iớn cuộc thoại. Một lượng ít hơn dây đồng, cáp đổng trục vẫn cho phép dịch vụ
sô' đảm đương số lượng cuộc gọi tương tương dịch vu tương tự.
Northern Telecom đã giới thiệu hệ thống tổng đài chuyển mạch số cho lộ trình
các cuộc gọi đầu tiên vào năm 1975. Tất nhiên để tránh các rủi ro tài chính, nó được
giới thiệu như là một giải pháp mở hơn là sự thay th ế tổng đài. Vào thời điểm, đó các
hệ ìhống điện thoại lắp đặt cho khách hàng sao cho có lợi nhất mà độ rủi ro tài chính
thấp, ví dụ hệ thống tổng đài số loại nhỏ cho các khách hàng cuối (end-user) còn các
hệ t Iống lớn và đắt tiền cho các công ty điện thoại hoặc tổng đài chuyển mạch chính.
Tóm lược các dấu ấn thời gian của thiết bị số;
1962 : Đường T-1 dùng đôi dây cáp đã mang 24 cuộc gọi và dữ liệu trong cùng một
khuôn dạng số.
1975 : Hệ thống tổng đài điện tử số đầu tiên, SL-1 của Northern Telecom .
1976 : AT&T #4 ESS thực hiện chuyển các cuộc gọi tại tổng đài trung ương.
1977 : Tổng đài chuyển mạch số DMS 10
cũa N orthern Telecom đượclắp đặttại
Canada. Nó đã không được sử dụng tại Mỹ cho đến nàm 1981.
1982 : AT&T #5 ESS thực hiện chuyển cá:,
hộ gia đinh và công sở.
cuộc gọi tạl tổng đài trung ương đếntận
Thiết bị của cống ty điện thoại số' - Tiết kiệm về bảo trì
và không gian
Trước những nãiĩ) 1960 toàn bộ các cuộc gọi và thiết bị định tuyến đều là tương tự. Vào
đầu thập niên 60 các cuộc gọi số lần đấu tiên dà được mang đi bỏfi khuòn dạng số trên cáp giữa
các vãn phòng với bộ chuyến mạch tương tự. Thật là rối rắm và công kềnh khi phải chuyển đi
chuyển lạị giữa tín hiệu số và tương tự trên cac thiết bị chuyển đối. Thiết bị gọi là ngân hàng
kênh (channel bank) đirợc dùng để chuyển các tín hiệu số thành tín hiệu tương tự để có thể
tương thích với tổng đài tirơiis tự và chuyển tín hiệu tương tự thành các tín hiệu số để có thể
chuyển trong các dây cáp đổng trục giữa các trrung tâm bưu điện. Việc chuyển đổi thành tổng
đài số sẽ tiết kiệm được các thiết bị chuyển qua lại giữa số - tương tự và tưofiig tự - số. Điểm
này sẽ tiết kiệm được nhiều tiền cho công ty điện thoại trong việc:
•
Báo trì trên ngân hàng kênh cho bộ chuyển đổi số - tương tự và thiết bị phụ trợ.
•
Không gian dành cho ngân hàng kênh trong trung tâm điện thoại.
BAUD, BIT, BYTE VÀ CODE - KHÁI NIỆM
co BẢN
Toàn cảnh
Máy tính truyền thông sử dụng tín hiệu số gọi là những bít (bit). Các bit là mã nhị phân.
Nó chí có hai dạng là bật và tắt. Máy tính có thể truyền thông cho nhau khi các bit sắp xếp
trong một chuẩn, một sê-ri có sẵn các trạng thái bật và tắt của bit. Ngôn ngữ tiếng Anh trong
máy tính IBM hay MAC đều sử dụng các biến đổi của cùng một kiểu mã (code). Mã chính
ASCII được sử dụng khi máy tính cá nhân kết nối với đường điện thoại. Máy tính mini và
mainírame sử dụng mũ khác đó là EBCDIC.
Mọi người có thể hay dùng lẫn các khái niệm bit, baud rate và byte với nhau. Song chúng
có nghĩa khác nhau. Tốc độ tín hiệu trên đườnơ tương tự là baud rate. Nó có nghĩa khác với bit
trên giây (bil per second). Bởi vì bit trên giây là số thực tế của các bit được gửi đi trong một
thời gian giữa điểm A và điểm B. Nó còn có nghĩa là số lượng thồng tin hay dữ liệu trên sóng
điện từ của đường thoại tương tự.
Baud rate và bit trẽn giãy - Tín hiệu và lượng thông tin gửi đi
Một baud là một tín liiệu điện tử tương tự hay sóng. Một chu kỳ cùa một sóng tương tự
aọi là một baud. Một chu kỳ hoàn chỉnh bắt đầu từ điểm không, đi qua điểm có điện áp lớn
nhất, xuống điểm có điện áp nhỏ nhất rồi trở về không. Một đường 1200 baud có nghĩa là sóng
tươim tự hoàn thành 1200 chu kỳ trong một phút. Đường 2400 baud hoàn tất 2400 chu kỳ sóng
trong một giây. Khái niệm baud rate chỉ có trong tín hiệu điện tử tương tự. Khái niệm này
không báo số lượng thông tin đã chuyển qua bằng sóng.
Một mạng chuyển mạch công cộng có tóc độ 2400 baud. Nếu mạng cống cộng chỉ có thể
chuyển tải 2400 bit trong một giây thì đối với những người truyền dữ liệu việc khôi phục và gửi
các thông tin là quá chật chội trên đưèfng truyền tưomg tự. Để nâng cao hiệu năng^các nhà sản
xuất modem đã thiết kế ra những loại modem mới có khả năng gửi thêm nhiều hơn một bit trên
một bước sóng tương tự hay một baud. Ví dụ modem 9600 bit trên giây (bps) cho phép mỗi
bước sóng tưcmg tự có thể mang bốn bit dữ liệu (9600:2400=4). Nó có tốc độ modem đúng
9600bps trên thực tế 2400 baud. Modem 28.8Kbps có thể đặt 12 bit dữ ỉiệu trên một bước sóng
tương tự. Tất cả các modem đều sừ dụng đường 2400 baud.
Baud rate là khái niệm cho tín hiệu tương tự chứ không dùng cho các thiết bị truyền
thông tín hiệu số. Thiết bị truyền thông số không sử dụng sóng để mang thông tin. Thông tin
được mang dưới dạng tín hiệu điện tử bật và tắt và được truyền trong cáp đồng trục hay trạng
thái sáng và tối trong cáp quang học. Trong các thiết bị số đường 56Kbps có thể mang 56K bit
dữ liệu trong một giây. Đó là tốc độ 56Kbps hay 56 kilobit trên giây.
Mã (code) - Thêm ý nghĩa cho dữ liệu (bỉt)
Để các máy tính có thể trao đổi bằng ngôn ngữ chung, tín hiệu số được sắp xếp trong một
mã như ASCII dùng trong máy PC và EBCDIC cho máy tính mini và siêu máy tính mainírame
của IBM. Các mã cho phép máy tính biên dịch các bit trạng thái bật, tắt vào trong thông tin. Ví
dụ các máy tính có thể đọc được các thông điệp e-mail đơn giản bởi vì chúng được xây dựng
trên mã ASCII. Mã ASCII (American Standard Code for Iníormation Interchange) là mã 7 bit
được sừ dụng cho máy PC (personal Computer). Mã ASCII có giới hạn là 128 ký tự. Mã ASCII
mở rộng hỗ trợ đến 8 bit. Đa số các máy PC bây giờ sừ dụng mã ASCII mở rộng. Các ký tự bao
gồm chữ thưèmg và chữ hoa trong bảng chữ cái, chữ số, các ký tự đặc biệt như ! , ” và : (xem
thêm bảng 1.1).
BẢNG 1.1 Ví dụ về mã ASCII
Trình bày dưối dạng ASCII
Ký tự
Ị
0100001
A
1000001
m
I IO II O I
Bỏi lẽ chỉ có 128 hoặc 256 ký tự trong bảng mã ASCII, các định dạng như béo, gạch
chân, lề, và cột không được hỗ trợ trong bảng mã . Các chương trình xử lý văn bản và bảng tính
đặc biệt phải thêm vào bảng mã ASCII các định dạng và đặc tính chuyên môn hoá. Ví dụ như
văn bản Microsoít Word cần được chuyển đổi để đọc được trong WordPerfect. Các chương
trình khác nhau thì sử dụng các cách sắp xếp dữ liệu khác nhau, ví dụ để định dạng một cột, lề
và chú giải. Chúng buộc phải thêm vào bảng mã ASCII chuẩn các mã định dạng cùa riêng
chúng. Khi bạn gửi một văn bản chứa mã ASCII chuẩn giữa các máy PC, chúng đều có thể đọc
được ở tất cả các máy PC. Tất nhiên những định dạng đặc biệt như căn lề, bảng, cột, và béo sẽ
không được hỗ trợ khi truyền.
GỦÌ KỀM VỚI THƯ ĐIỆN TỬ (E-MAIL)
Thư điện tử !à ứng dụng được dùng rộng rã i nhất trên Internet. Tất nhiên thư
điện tử có những giới hạn về định dạng. Nó chỉ gửi được những định dạng mã ASCII
chuẩn, Giới hạn của ACSII là chỉ có 128 ký tự. Các ký tự này không bao gồm ký tự
béo, hình ảnh, bảng hay định dạng bảng tính, Đây là vấn đề cũa những người muốn
chỉ đạo doanh nghiệp hay trao đổi các tài liệu phức tạp.
Ví dụ để chuẩn bị cho buổi giảng của tôi tại NorthEasten, các sinh viên gửi cho
tôi danh sách cuối của họ và tôi gửi các bản tham khảo và báo cáo của các khách
hàng hiện tại và tương lai. Tất cả chúng đều sử dụng M icrosoít Word và bảng tính
Excel. Những người bán hàng có thể gửi và nhận các bản trình diễn có định dạng
PovverPoint. Định dạng này bao gồm cả các đoạn video, audio, ảnh JIF hay JPEG.
Để vượt qua các giới hạn của ASCII, giao thức thư cho phép người sử dụng gửi
kèm file theo thư trên đường truyền. Giao thức thư MIME (m ultipurpose mail extention)
thêm các bit đặc biệt vào trước phần đính kèm có thể là các tệp (file) văn bản, bảng
tính hay hình ảnh. Các bit đặc biệt này báo cho máy tính nhận biết khi nào phần đính
kèm bắt đầu và kết thúc và kiểu mã hóa đã dùng ví dụ văn bản, bảng tính v.v. Máy
tỉnh nhận sẽ mở các chương trình tương ứng (bảng tính, PovverPoint, JPEG hoặc
video) và giải mã phần gửi kèm sao cho người nhận có thể xem được nội dung thông
tin đó.
Byte = Ký tự
Những đặc tính của các mã máy tính phát sinh được gọi là byte. Một bit chỉ có tín hiệu
tắt và bật. Một chuỗi đặc tính gọi là byte. Một trang vãn bản có thể chứa 250 từ cùng với bình
quân 5 chữ cái trong một từ. Nó tương đương 5 X 250 hay 1250 byte hay 1250 ký tự. Như thế
nó sẽ bằng 8750 bit nếu như ký tự được tổ hợp lại từ 7 bit. Cần nhấn mạnh là một byte hay một
ký tự được tổ họp lại từ 7 hoặc 8 bit. Một bit là tín hiệu trạng thái bật hoặc tắt.
GIẢI TẦN (BANDVVITH) - THƯỚC ĐO CÔNG SUẤT
Trong viễn thòng, giải tần tượng trưng cho công suất. Giải tần được biểu thị khác nhau
trong truyền thông tương tự và kỹ thuật số. Cống suất tải của phương tiện tương tự như cáp
đổng được đo bằng hertz. Hertz là phương tiện để đánh giá công suất của tần số dịch vụ tương
tự, Ví dụ một ai đó nói rằng cáp đồng có công suất giải tần là 400MHz; 400MHz có nghĩa là
400 triệu chu kỳ/giây. Giải tần của dịch vụ tương tự là sự khác biệt giữa tần số cao nhất và thấp
nhất mà bên trong đó là các luồng truyền thông. Dây cáp có thể mang dữ liệu giữa 200Mhz và
300Mhz thì có giải tần hay tần số cùa IOOMhz. Sự khác biệt giữa tần số cao nhất và tần số thấp
nhất càng lớn thì công suất hay giải tần càng cao.
Trong dịch vụ số như ISDN, T-1 và ATM tốc độ được định nghĩa là bit trên giây. Đơn
giản hơn có thể hiểu nó chính là số bit có thể chuyển đi trong một giây. Đường T-1 có giải tần
là 1.54 Mbps (megabit per second). Giải tần dưới dạng bit trên giây hay hertz có thể có nhiều
dạng. Ví dụ sau đây là vài dạng phổ biến :
•
Kênh ISDN có giải tần 64Kbps hay 64 nghìn bit trên giây.
•
Đưòiig T-l có giải tần 1.54 megabit trên giây hay l,S4Mbps.
Một phiên bản của ATM có công suất 622Mbps.
Một phiên bản khác cùa ATM có công suất 13,22Gbps.
Một ngàn gigabit (Gb) được gọi là terabit (Tb). Ví dụ lOTbps = 10.000.000.000.000
bit trên giây.
Bãng thông hẹp (narrovvband) và bãng thông rộng (wideband) Chậm và nhanh
•
Thêm vào khái niệm bit trên giây và hertz, tốc độ đôi khi còn được biết đến qua khái
niệm băng thông hẹp và băng thông rộng. Một lần nữa những tốc độ số lại biểu thị bằng bit trên
giây và tốc độ tương tự bằng hertz.
Định nghĩa cùa các công nghệ băng thông hẹp và băng thông rộng trong công nghiệp
được trình bày ở bảng 1.2
BẢNG 1.2 Dịch vụ viễn thông băng thông rộng và băng thông hẹp
Narrcvvband (băng thông hẹp)
VVideband (bảng thông rộng)
r - / vói IM M b p s
Dịch vụ ph át thanh truyền hỉnh sử
dạng 6Mhz cho một kênh,
24 đưòfng âm thanh và dữ liệu truyền
trong cáp quang, hồng ngoại, sóng viba,
hay cáp xoắn đôi.
Điện thoại tương tự 3000H z
Các dịch vụ điện thoại cổ (POTS)
Chuẩn truyền hình mật độ phân giải cao
mới cung cấp hình ảnh rõ nét trên TV
dạng tương tự.
TV cáp (CATV) và hệ thống ăngten vô
tuyến 700Mhz
modem để cho phép đưòmg tưomg tự
mang dữ liệu từ máy tính số.
Máy thu hình vệ tinh và phát thanh địa
phương. Nó cũng cho phép truyền dữ
liệu và truy cập Internet.
BRI ỈSDN 144Kbps
ATM - tốc độ lên tới 13,22Gbps
Hai đưòmg âm thanh và dữ liệu có tốc độ
64Kbps. Một đường dẫn tín hiệu tốc độ
lóKbps.
Dịch vụ tốc độ cực cao dùng cho gửi âm
thanh, hình ảnh và dữ liệu.
SONET- tốc độ lên tói 13,22Gbps
Một giao diện dồn kênh quang học dùng
cho truyển thông tốc độ cao. Sử dụng
chủ yếu cho các mạng vận chuyển lớn
hoặc các công ty điện thoại.
r - 3 - tốc độ lén tới 44 JM bps
tương đương 28 đường T‘l
Là giải pháp truyền thông gồrn 672
đường dẫn trên cáp quang hoặc sóng
viba số.
Truyển hình và dây cáp có tốc độ băng thông rộng. Các đường nối giữa các công ty điện
thoại với nhau sử dụng dịch vụ băng thông rộng. Các cuộc gọi, video, và truyền dữ liệu trong
inạng truyền tải được xử lý sao cho được mang đi với tốc độ băng thồng rộng. Lẽ dĩ nhiên phần
lớn các tuyến tỉr cỏng ty điện thoại đến hộ gia đình và doanh nghiệp ỉà chậm hơn, chúng có tốc
độ băng thông hẹp.
Các giao thức và cấu trúc
Giao thức (protocol) - Ngôn ngữ chung
Giao thức giống như thiết bị cho phép truyển thông với nhau. Nó cung cấp một tiếng nói
chung và đặt ra chuẩn mực. Thiết bị truyền thòng trên Internet dùng các gói giao thức gọi là
TCP-IP. Ví dụ IP hay Internet Protocol là một phần cùa TCP-IP cho phép những phần của
thông điệp gọi là gói dữ liệu được đưa đến bộ định tuyến khác trên Internet. Các gói dữ liệu này
là cơ sở xây dựng một thòng điệp khi nhận được ở cuối bộ chuyển hướng. Một giao thức khác
được biết dưới tên Ethernet cho phép truyền thông giữa các máy tính cá nhân trong một văn
phòng. Mạng Internet sử dụng HTTP (HyperText Transport Protocol) cho người dùng cuối
nhằm truy nhập tài liệu và trang WEB trên Interenet, Máy tính MAC dòng Apple có thể kết nối
với mọi máy Apple khác nhờ giao thức Apple Talk.
Ví dụ của hàm giao thức:
•
Ai chuyển đi trước ?
•
Trong mạng có nhiều thiết bị làm thế nào để quyết định ai là ngườiđược gửi dữ liệu
•
Cấu triìc của địa chỉ các máy tính là gì ?
•
Nó sẽ xấc địch gì khi xuất hiện một lỗi ?
•
Làtn thế nào đê sửa lỗi ?
•
Nếu khòng ai truyền dữ liệu thì chò bao lâu để ngắt kết nối ?
•
Nếu xuất hiện lỏi thì gửi lại toàn bộ hay một phần bị lỗi ?
•
Gói dữ liệu được gửi đi như thế nào một bit một lần hay một nhóm các bit một lần ?
Bao nhiêu bit trong một nhóm ? Dữ liệu có nên đặt vào các “phong bì” hay còn gọi là
gói không ?
?
Những cấLi trúc của giao thức có liên quan mật thiết đến tốc độ và hiệu quả. Những nghi
thức sau đây minh họa điểm này:
•
SLIP (Serial Line Interĩace Protocol): cho phép máy tính sử dụng IP cho truy cập
Internet.
•
ppp (Point-to-Point Protocol) đa phần đã vưọt qua SLIP. Nó có thể sử dụng môi
trường phi TCP-IP và có nhiều hỗ trợ bảo mật hơn SLIP. Nó được áp dụng cho truy
nhập Internet và buộc chặt các mạng phân tán lại với nhau.
Cấu trúc - Khung làm việc truyền thông cho nhiều mạng
Cấu trúc buộc các giao thức riêng lẻ lại với nhau. Phần thân tiêu chuẩn của cấu trúc do
các côiiệ ty đứng đầu phát triển, ví dụ cấu trúc của IBM. Vào giữa thập kỷ 70, IBM đã bán cho
khách hàng nhiều phânioại đa dạng của máy in, thiết bị đầu cuối, máy tính mini và siêu máy
tính mainírame. Các thiết bị này truyền thông cho nhau bởi vô vàn các giao thức không tương
thích. Một cấu trúc của IBM đã cho phép các thiết bị này liên lạc được với nhau. Cấu trúc này
gọi là SNA và nó rất quan trọng đối với IBM.
Trong cùng thời gian này một tiêu chuẩn khác đã được phát triển bởi ủ y ban tiêu chuẩn
quốc tế gọi tắt là ISO. Đây là dạng kiến trúc hệ thống kết nối mở (OSI-Open System
Interconnection), được phát triển để cho phép thiết bị từ nhiều nhà cung cấp có thể kết nối được
với nhau. Nó là một dạng cấu trúc mở.
Trong khi OSI không được thực hiện sử dụng rộng rã i thì nó có một tác động rất lớn chof
ngành viễn thông. Nó đặt khái niệm cho truyển thông mở giữa nhiều thiết bị của các nhà sảm
xuất khác nhau. Nội dung cơ bản cùa OSI là các tầng, tầng thứ (layer): nhóm các hàm baọ gồmi
bảy tầng, các layer có thể thay đổi và phát triển mà không phải thay đổi mọi cái khác tầng.
Mạng LAN và Internet đều dựa vào các khái niệm được phát triển dựa trên cơ sở cấu trúc phâni
tầng của OSI.
láng thứ nhất là tầng cơ bản nhất, tầng vật lý. Nó định nghĩa các giao diện điện từ (ổi
cắm) và các phương tiện truyển thông như cáp đồng, vô tuyến, sợi quang. Tầng này cũng địnhi
nghĩa vể điện từ (ví dụ: sự điều biến) để có tín hiệu trạng thái tắt, bật của mạng. Bên trong^
modem làm việc trên đường tương tự, bộ điều biến chuyển các tín hiệu số từ máy tính thành tím
hiệu tương tự, và ngược lại khi nhận thì biến tín hiệu tương tự thành tín hiệu số.
Tầng thứ hai là tầng liên kết dữ liệu. Mạng LAN là mạng bên trong công ty tương ứng^
với tầng thứ hai của cấu trúc OSI. Chúng cung cấp các quy tắc cho việc điều khiển lỗi và tìmi
kiếm được sự truy nhập vào mạng cục bộ bên trong những tổ chức. Thiết bị tầng thứ hai cũngị
tưcíng tự quy trình chuyển thư từ bưu điện đến tận nhà khách hàng.
Tẩng thứ ha còn được gọi là tầng mạng. Nó có nhiều sự phức tạp trong chuẩn mực cùra i
việc đánh địa chỉ, định tuyến và điều khiển lỗi hơn tầng thứ hai. Sự ràng buộc bằng các nghii:
thức tưcmg ứng cho việc truyền thôhg giữa các mạng tạo thành tầng thứ ba cùa OSI. Các giaco)
thức của tầng thứ ba có trách nhiệm đảm bảo định tuyến giao thông chính xác giữa các mạnịg 5
hay các vị trí khác nhau. Tầng thứ ba giống như việc bưu điện chuyển thư đi ra ngoài vùng nhcờ V
có mã vùng nhận (zip code). Việc chuyển này chỉ căn cứ vào mã vùng chứ không cần địa chiỉ ỉ
cùa phố. Tầng thứ ba có thể coi như là tầng định tuyến. Nó sử dụng bộ định tuyến IP (Interneĩt t
Protocol).
Tầng thứ tư là tầng vận chuyển. Các thiết bị cùa tầng thứ tư được dùng cho các mạnịgỉ
khác nhau với các kiểu ứng dụng khác nhau. Thiết bị thuộc tẩng này định tuyến theo nội dungỊ..
Ví dụ việc truyền âm thanh và video trên mạng dữ liệu đòi hỏi độ ưu tiên và chất lượng cao hơmi
so với việc truyền thư điện tử. Các thiết bị tầng thứ tư cũng có trách nhiệm an ninh đối với cátcc
chươiig trình kết nối và chuyển tải tới Internet hay các mạng ảo dùng riêng VPN (xem thêưna
chương 9). Việc chọn lọc trên các bộ định tuyếo cho phép hoặc ngăn cấm truy nhập tới phần ccoơ
bản của mạng dựa trên địa chỉ IP người truy cập.
Tầng thứ năm ỉà tầng 9 Ỉ^Ìa’Ịàm -việc. Tầng này ìq^n lý
việc. Ví dụ w &ể c ^ ị ^ ầ u 8 ^ jẾ (Ì|lỹ |^ u tại jnôt thí
- Xem thêm -
.PDF 
100 
26 
52 
