CÂU HỎI ÔN TẬP MÔN TRUYỀN SỐ LIỆU

CÂU HỎI ÔN TẬP MÔN TRUYỀN SỐ LIỆU
Bài 1. Mạng truyền số liệu
Câu 1: Hãy trình bày khái niệm về mạng truyền số liệu và vẽ sơ đồ:
-

Khái niệm: Mạng truyền số liệu (data transmission circuit) là một hệ thống truyền tải dữ
liệu giữa các thiết bị xử lý (như máy tính, điện thoại, TV...).
Sơ đồ:

Câu 2: Cho biết các thành phần vật lý của mạng truyền số liệu
Phương tiện truyền tin
+ Có dây
- Cáp điện thoại
- Cáp xoắn–đơi (twisted pair cable)
- Cáp đồng trục (Coaxial cable)
- Cáp quang (Fiber-optic cable)
+ Khơng dây
Tín hiệu truyền tin
+ Bản chất tín hiệu là dịng điện, ánh sáng, sóng điện từ.
+ Có 2 dạng:
- Tương tự (analog): Tín hiệu là liên tục
- Số (digital): Tín hiệu là rời rạc.
Thiết bị đầu cuối dữ liệu: (Data Terminal Equipment : DTE)
- Là một thiết bị cuối dùng để biến dữ liệu người dùng sang tín hiệu, đóng gói rồi gửi cho DCE
hoặc ngược lại.
Ví dụ : máy tính, ĐTDĐ, TV


Thiết bị cuối kênh dữ liệu: (data circuit-terminating equipment : DCE)
- Là một thiết bị nằm giữa DTE và đường truyền có nhiệm vụ kết nối DTE với đường truyến,
biến đổi tín hiệu truyền thơng sang dạng phù hợp với đường truyền hoặc ngược lại.

Ví dụ :Modem, Switch, Router,...
Câu 3: Cho biết các thành phần logic của mạng truyền số liệu
Cấu hình đường dây
- Cấu hình điểm - điểm (point to point)
- Cấu hình đa điểm (multipoint)
Tơpơ mạng
5 dạng cơ bản: bus, sao, cây, lưới và vịng.
Chế độ truyền thơng (Communication Modes)
- Đơn cơng (simplex): Thu-phát tín hiệu một chiều.
- Bán song cơng (half-duplex): Thu-phát tín hiệu hai chiều ln phiên.
- Song cơng (full-duplex): Thu-phát tín hiệu hai chiều đồng thời

Bài 4. Tín hiệu
Câu 1: Hãy trình bày khái niệm tín hiệu tương tự, cho ví dụ.
- Khái niệm: Tín hiệu tương tự là tín hiệu mà biên độ của nó biến thiên liên tục từng đoạn theo
thời gian.
Ví dụ:
- Hàm biểu diễn cường độ của tín hiệu tương tự y=s(t) là một hàm liên tục từng đoạn.
- Hầu hết các tín hiệu được thu thập bởi các cảm biến, chẳng hạn như nhiệt độ và áp lực, là các
tín hiệu tương tự
Câu 2: Hãy trình bày các khái niệm: Tín hiệu tuần hồn, chu kỳ, tần số, pha, biên độ.
+ Tín hiệu tuần hồn: là tín hiệu có cấu trúc lặp đi lặp lại sau những khoảng thời gian bằng
nhau.
+ Chu kỳ: Khoảng thời gian ngắn nhất mà tín hiệu tuần hoàn lặp lại cấu trúc cũ được gọi là chu
kì của tín hiệu. Đơn vị đo là giây. Ký hiệu là T
+ Tần số: của tín hiệu : Là số chu kỳ trong một giây. Ký hiệu f. Đơn vị đo là Hz (Hertz)
f = 1/T
+ Pha (Phase) của tín hiệu điều hịa mơ tả vị trí tương đối của tín hiệu so với giá trị 0. Đơn vị
đo là độ hoặc radian.
+ Biên độ:

Câu 3: Hãy trình bày khái niệm tín hiệu số, cho ví dụ
Khái niệm: Tín hiệu số là tín hiệu mà biên độ của nó nhận một số hữu hạn giá trị khơng đổi
theo từng đoạn thời gian.
Ví dụ: mức điện áp dương biểu diễn giá trị nhị phân 0 và mức điện áp âm biểu diễn cho 1.
Câu 4: Hãy trình bày các ưu điểm của việc sử dụng tín hiệu số.
- Cơng nghệ : Giá cả và kích thước của thiết bị kỹ thuật số giảm nhanh chóng.
- Sự tồn vẹn dữ liệu : Có thể phục hồi dữ liệu bị hư do nhiễu và sự suy yếu tín hiệu.
- Năng lực sử dụng : Có thể ghép kênh để sử dụng hiệu quả năng lực đường truyền.


- An ninh và riêng tư : Có thể mã hóa dữ liệu trước khi truyền.
- Tích hợp : Có thể tích hợp thoại, video, và dữ liệu kỹ thuật số vào một đường truyền
Câu 5: Hãy trình bày khái niệm về sự suy hao tín hiệu, cơng thức tính?
Khái niệm:
- Suy hao (Attenuation) là sự suy giảm cường độ tín hiệu dọc theo đường truyền.
- Lượng suy hao phụ thuộc vào tần số và môi trường truyền dẫn.
Công thức:

Câu 6: Hãy trình bày khái niệm về sự trễ của tín hiệu, tác hại và nguyên nhân?
Khái niệm:
- Trễ (Delay) là việc có một số thành phần trong tín hiệu hỗn hợp tới đích muộn hơn các thành
phần khác.
- Trễ sẽ làm méo tín hiệu thu được
Tác hại và nguyên nhân: ? (khơng thấy trong slide)
Câu 7: Hãy trình bày khái niệm nhiễu, các loại nhiễu.
Khái niệm:
- Nhiễu nhiệt (Thermal noise) do chuyển động của các electron trong thiết bị và đường truyền
tạo ra. Ảnh hưởng đều lên các thành phần tần số của tín hiệu (nhiễu trắng).
Các loại nhiễu:
- Nhiễu điều chế (intermodulation) : Do sự kết hợp của một số tín hiệu gốc sinh ra. Nguyên

nhân là do tính phi tuyến của các thiết bị thu/phát sinh ra.
- Nhiễu xuyên kênh (crosstalk) : Do tín hiệu của đường truyền bên cạnh sinh ra.
- Nhiễu xung (spike) : Do những nguyên nhân bất thường. Tác động trong thời gian ngắn,
cường độ cao, ảnh hưởng nhiều đến chất lượng truyền.
Câu 8: Hãy viết công thức Nyquist về tốc độ truyền dẫn cực đại của kênh truyền
Công thức Nyquist:
C = 2W x log2M
C : Tốc độ truyền dẫn số cực đại (bps)
W: Băng thơng kênh truyền (Hz)
M : Số mức tín hiệu
Câu 9: Hãy viết công thức Shannon về tốc độ truyền dẫn của kênh truyền khi có nhiễu
C = W x log2(1 +S/N ) (bps)
S : Cơng suất tín hiệu nhận (watt)
N: Cơng suất tín hiệu nhiễu (watt)
W: Băng thơng kênh truyền (Hz)


Bài 5 : Mơi trường truyền dẫn
Câu 1: Hãy trình bày đặc tính và ứng dụng chủ yếu của cáp xoắn đơi.
- Bằng đồng, có 4 và 25 cặp dây xoắn lại với nhau
- Đầu kết nối: RJ-45 hoặc 50-pin telco.
- Có 2 loại : UTP và STP.
- Chiều dài đoạn tối đa : 100m
- Số đầu nối tối đa trên 1 đoạn: 2
- Tốc độ : 10Mbps, 100Mbps, 1Gps
- Chống nhiễu : Tốt
- Bảo mật : Trung bình
- Độ tin cậy : Tốt
- Lắp đặt : Dễ dàng
- Khắc phục lỗi : Tốt

- Quản lý : Dễ dàng
- Chi phí cho 1 trạm : Rất thấp
- Ứng dụng tốt nhất : LAN
Câu 2: Hãy trình bày đặc tính và ứng dụng chủ yếu của cáp đồng trục.
- Bằng đồng, 2 dây, đường kính 5mm (thin)hoặc 10mm (thick)
- Đầu kết nối: BNC (thin) hoặc N-series (thick).
- Độ dài tối đa : 185m (thin), 500m (thick)
- Số đầu nối tối đa : 30 (thin), 100 (thick)
- Tốc độ : 10Mbps
- Chống nhiễu : Tốt (thin), rất tốt (thick)
- Bảo mật : Trung bình
- Độ tin cậy : Trung bình (thin), tốt (thick)
- Lắp đặt : Trung bình (thin), khó (thick)
- Khắc phục lỗi : Dở
- Quản lý : Khó
- Chi phí : Thấp (thin), trung bình (thick)
- Ứng dụng tốt nhất : Backbone, tủ mạng
Câu 3: Hãy trình bày đặc tính và ứng dụng chủ yếu của cáp quang
- Gồm nhiều cặp sợi thủy tinh, mỗi đường truyền ứng với 1 cặp. Có 2 loại : Single mode, multi
mode.
- Đầu nối : SC (vng), ST (trịn),
- Dây nối : Pathcord (2 connector) và Pigtail (1 Connector)
- Chiều dài đoạn tối đa : 1000m
- Số đầu nối tối đa trên 1 đoạn: 2
- Tốc độ : > 1Gps
- Chống nhiễu : Hoàn toàn
- Bảo mật : Hoàn toàn
- Độ tin cậy : Tốt
- Lắp đặt : Khó
- Khắc phục lỗi : Tốt

- Quản lý : Trung bình


- Chi phí cho 1 trạm : Cao
- Ứng dụng tốt nhất : Backbone
Câu 4: Hãy trình bày phân loại sóng vơ tuyến.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.

VLF (Very low frequency) : 3KHz-30KHz
LF (Low frequency) : 30KHz-300KHz
MF (Middle frequency) : 300KHz-3MHz
HF (High frequency) : 3MHz-30MHz
VHF (Very high frequency) : 30MHz-300MHz
UHF (Ultra high frequency) : 300MHz-3GHz
SHF (Super high frequency) : 3GHz-30GHz
EHF (Extremely high frequency) : 30GHz-300GHz

Câu 5: Hãy trình bày các cách lan truyền sóng vơ tuyến.
1. Sóng bề mặt (ground wave) :
- Đài phát thanh sóng dài, hàng hải
- Ảnh hưởng bởi thời tiết, địa hình
2. Sóng trời (sky wave) : Sóng được tầngđối lưu hoặc tầng điện ly phản xạ. Áp dụng trong
nhiều lĩnh vực

3. Lan truyền thẳng (Line of Sight) :
Dùng cho các đài viba mặt đất
+ Khoảng cách tối đa giữa 2 anten

d  3.57 



k  h1  k  h2



h1, h2 : Chiều cao 2 anten
k : Hệ số khúc xạ, k=4/3
+ Nguyên nhân suy giảm, méo tín hiệu :
- Bị tán xạ, tần số càng thấp càng bị nhiều
- Sự hấp thụ của khí quyển
- Hiện tượng phản xạ
- Hiện tượng khúc xạ
4. Truyền qua vệ tinh : Dùng vệ tinh địa tĩnh, sóng > 3GHz

Bài 6 : Mã hóa tín hiệu
Câu 1: Hãy trình bày cách thức , ưu nhược điểm của phương pháp mã hóa đơn cực.
- Dùng 2 mức điện áp, một mức biểudiễn 1, một mức biểu diễn 0.
- Chỉ sử dụng một cực điện áp (dương hoặc âm).
- Ưu điểm : Đơn giản, rẻ.
- Nhược điểm :
+ Có thành phần một chiều (DC), khơng thể truyền đi mà không xử lý.
+ Vấn đề đồng bộ hóa : Bên nhận khơng thể xác định điểm đầu và điểm cuối của mỗi bit. (Có
thể giải quyết bằng cách lắp thêm 1 đường truyền xung đồng bộ)

Câu 2: Hãy trình bày cách thức , ưu nhược điểm của các phương pháp mã hóa cực: NRZ-L,
NRZ-I, RZ, Manchester, Manchester vi sai


Mã NRZ-L
- NRZ-L (nonreturn to zero – Level)
- Bit 1 : +V (+3v...), bit 0: -V (-3v...)
- Ưu điểm : Thành phần DC giảm hơn so với mã đơn cực.
- Nhược điểm : vấn đề đồng bộ. Phải dùng thêm một dây truyền tín hiệu đồng bộ.
- Ứng dụng : Ghi dữ liệu, it dùng truyền tín hiệu.
- Ứng dụng : Dùng cho cổng RS232
Mã NRZ-I
- NRZ-L (nonreturn to zero – Inverted)
- Gặp bit 1 sẽ đảo cực điện áp, gặp bit 0 không đảo cực điện áp.
- Ưu điểm :
Thành phần DC giảm hơn so với mã đơn cực.
Giải quyết được 1/2 vấn đề đồng bộ.
- Ứng dụng : Ghi dữ liệu, it dùng truyền tín hiệu.
Mã RZ
- RZ (return to zero)
- Bit 0 : Nửa đầu của bit là điện áp -V và nửa sau của bit là điện áp 0V.
- Bit 1 : Nửa đầu của bit là điện áp +V và nửa sau của bit là điện áp 0V.
- Ưu điểm :
+ Khơng có DC.
+ Giải quyết được vấn đề đồng bộ.
- Nhược : Cần có tần số lớn hơn và 3 mức điện áp.
Mã Manchester
- Bit 0 : Nửa đầu của bit là điện áp +V và nửa sau của bit là điện áp -V.
- Bit 1 : Nửa đầu của bit là điện áp –V và nửa sau của bit là điện áp +V.
- Ưu điểm : Khơng có DC. Giải quyết được vấn đề đồng bộ.

Ứng dụng : IEEE 802.3 (ethernet)
Mã Manchester vi sai
Luôn đảo cực điện áp tại giữa chu kỳ bit (dùng cho đồng bộ)
- Gặp bit 0 thì đảo cực điện áp. Gặp bit 1 thìgiữ nguyên cực điện áp.
- Ưu điểm : Khơng có DC. Giải quyết được vấn đề đồng bộ.
- Ứng dụng : IEEE 802.5 (token ring)
Câu 3: Hãy trình bày cách thức , ưu nhược điểm của các phương pháp mã hóa lưỡng cực:
AMI, B8ZS, HDB3.
Mã AMI
+ Đặc điểm :
Bit 0 = 0V.
Bit 1 = -V hoặc + V luân phiên.
+ Ưu điểm :
Triệt tiêu thành phần DC của tín hiệu
+ Nhược : Mới giải quyết được ½ bài tốn đồng bộ.
Mã B8ZS
+ Đặc điểm :


Bit 1 = -V hoặc + V luân phiên.
Bit 0 : Chia số bit 0 liên tiếp thành các nhóm 8 bit và một nhóm cuối có số bit nhỏ hơn 8.
Mỗi bit trong nhóm cuối mã hóa thành 0V. Mỗi nhóm 8 bit 0 được mã hóa như hình sau :
(xem slide)
Mã B8ZS
+ Ưu điểm :
Triệt tiêu thành phần DC của tín hiệu
Giải quyết được bài tốn đồng bộ.
+ Ứng dụng : Mỹ
Mã HDB3
+ Đặc điểm :

Bit 1 = -V hoặc + V luân phiên.
Bit 0 : Chia số bit 0 liên tiếp thành các nhóm 4 bit và một nhóm cuối có số bit nhỏ hơn 4.
Mỗi bit trong nhóm cuối mã hóa thành 0V. Mỗi nhóm 4 bit 0 được mã hóa như hình sau :
(xem slide)
Câu 4: Hãy trình bày cách thức , ưu nhược điểm của các phương pháp điều chế số: ASK
(điều biên),FSK (điều tần), PSK (điều pha), QAM.
ASK (Điều biên)
+ Đặc điểm : Dùng biên độ của tín hiệu sóng mang để biểu diễn bit (tần số và pha không thay
đổi).
+ Ưu điểm : Địi hỏi băng thơng thấp
+ Nhược điểm :
- Tốc độ truyền thấp
- Nhạy cảm với nhiễu
FSK (Điều tần)
+ Đặc điểm : Dùng tần số của tín hiệu sóngmang để biểu diễn bit (biên độ và pha
không thay đổi).
+ Ưu điểm : Tránh được nhiễu biên độ
+ Nhược điểm : Băng thông cao hơn ASK
PSK (Điều pha)
+ Đặc điểm : Dùng pha của tín hiệu sóngmang để biểu diễn bit (biên độ và tần số
không thay đổi).
+ Ưu điểm :
- Tránh được nhiễu biên độ
- Băng thông thấp hơn FSK
- Có thể truyền nhiều bit trong 1 baud
QAM
+ Đặc điểm : QAM là phương thức kết hợpgiữa ASK và PSK, vừa thay đổi biên độ vừa
thay đổi pha.
+ Ví dụ : Giản đồ 8_QAM (Xem Slide)
Câu 5: Hãy trình bày phương pháp đều chế xung mã (Pulse Code Modulation).

Điều chế xung mã


Các bước
1. Lấy mẫu (Pulse Amplitude Modulation Sampling – PAM Sampling)
2. Lượng tử hóa các xung mẫu (quantizing)
3. Mã hóa số-số (Encoding)
1. Lấy mẫu
- Định lý Nyquist : Nếu lấy mẫu tín hiệu f(t) với tần số khơng nhỏ hơn 2 lần tần số cao nhất của
tín hiệu thì tín hiệu có thể được tái tạo.
N=2.f
N : tần số lấy mẫu tối thiểu
f : tần số cao nhất của tín hiệu
2. Lượng tử hóa : Xấp xỉ giá trị các xung mẫu thành giá trị nguyên và biểu diễn dưới dạng bit
Ví dụ : Giả sử tín hiệu thoại có tần số cực đại là 4 KHz. Mỗi mẫu có 256 mức. Tính tốc độ
bit tối thiểu để số hóa đường thoại.
Giải :
Tốc độ lấy mẫu tối thiểu : 4000x2=8000l/s
Số bit cho 1 mẫu : log2256=8bit
Tốc độ bit tối thiểu : 8000x8=64Kbps
Câu 6: Hãy viết phát biểu và viết công thức định lý Nyquist về tần số lấy mẫu.
- Định lý Nyquist : Nếu lấy mẫu tín hiệu f(t) với tần số không nhỏ hơn 2 lần tần số cao nhất
của tín hiệu thì tín hiệu có thể được tái tạo.
N=2.f
N : tần số lấy mẫu tối thiểu
f : tần số cao nhất của tín hiệu
Câu 7: Hãy trình bày cách thức , ưu nhược điểm, cơng thức tính băng thơng của phương
pháp điều biên trong việc dùng tín hiệu tương tự để truyển dữ liệu tương tự
+ Ưu điểm
- Dễ thực hiện (điều chế và giải điều chế)

- Dễ biến đổi tín hiệu sang các giải băng tần khác nhau
+ Nhược điểm
- Dễ bị ảnh hưởng của nhiễu
- Không sử dụng hiệu quả năng lượng
+ Băng thông: BWAM = 2xBWi
Câu 8: Hãy trình bày cách thức , ưu nhược điểm, cơng thức tính băng thơng của phương
pháp điều tần trong việc dùng tín hiệu tương tự để truyển dữ liệu tương tự.
+ Ưu điểm
- Ít bị ảnh hưởng bởi nhiễu
- Sử dụng hiệu quả năng lượng
+ Nhược điểm
- Yêu cầu băng thơng rộng hơn
- Khó thực hiện hơn


+ Băng thông
BWAM = 10xBWi

Bài 7 : Truyền dữ liệu số
Câu 1: Hãy trình bày và vẽ sơ đồ nguyên lý phát hiện lỗi
1. Lỗi là hiện tượng giá trị một số bit bị thay đổi trong quá trình truyền dữ liệu
2. Lỗi làm thay đổi ý nghĩa của dữ liệu.
3. Nguyên nhân :
- Do ảnh hưởng của suy hao, nhiễu trên đường truyền.
- Do các thiết bị gây ra.
4. Đánh giá chất lượng truyền qua xác suất lỗi bit pb
pb <= 10-9 : đường truyền tốt
pb <= 10-4 : chấp nhận được
Nguyên lý phát hiện lỗi:

Câu 2: Hãy trình bày cách thức và tác dụng của kỹ thuật VRC
Kỹ thuật VRC
- VRC : Vertical Redundancy Check
- Nguyên tắc : Thêm một bit kiểm tra (parity bit) vào mỗi đơn vị dữ liệu. Giá trị của bit kiểm
tra tùy thuộc vào số bit 1 trong đơn vị dữ liệu là chẵn hay là lẻ.

Câu 3: Hãy trình bày cách thức và tác dụng của kỹ thuật LRC


- LRC : Longitudinal Redundancy Check
- Nguyên tắc : Mỗi khối bit (frame) cần truyền được tổ chức thành một bảng. Tính bit chẵn lẻ
cho từng cột và tạo ra một hàng mới (hàng kiểm tra tính chẵn lẻ cho tồn khối). Đính hàng mới
vào dữ liệu gốc và gửi chúng tới bên nhận.
- Cịn có tên gọi là BSC (Block Sum Check)
Câu 4: Hãy trình bày cách thức và tác dụng của kỹ thuật CRC
1. Thuật ngữ
CRC : Cyclical Redundancy Check
2. Số học module 2
- Phép cộng, trừ nhị phân không nhớ: Tương đương với phép XOR từng bit.
- Phép nhân :
- Nhân số X với 2n = Thêm n bit 0 vào sau X
-m
đến 0
3. Nguyên tắc :
Bước 1: Xác định số chia (divisor) P gồm n+1 bit.
Bước 2: Thêm n bit 0 vào cuối dãy dữ liệu rồi chia (modulo 2) cho số chia. FCS chính là
phần dư (gồm n bit) của phép chia.
Bước 3 : Thêm FSC vào cuối chuỗi dữ liệu và chuyển chuỗi bit có được tới thiết bị nhận
Bước 4 : Thiết bị nhận chia chuỗi bit nhận được cho số chia. Nếu số dư bằng 0 thì coi là dữ
liệu khơng bị lỗi khi truyền.

Câu 5: Hãy trình bày và vẽ sơ đồ cơ chế sửa lỗi
- Thêm một số bit kiểm tra (bit dư thừa) vào dữ liệu truyền đi
- Bên nhận đối chiếu dữ liệu nhận được với mẫu để phát hiện và sửa lỗi
- Nếu không sửa được lỗi, bên nhận yêu cầu bên phát gửi lại
Sơ đồ:

Câu 6: Hãy trình bày khái niệm và ứng dụng của khoảng cách Hamming
- Cho 2 chuỗi bit C1 và C2 có cùng độ dài, số bit 1 ở chuỗi (C1 XOR C2) được gọi là
khoảng cách Hamming của C1 và C2.
- Ví dụ : C1=10001001, C2=10110001


C1 XOR C2 = 00111000
Khoảng cách Hamming giữa C1 và C2 là 3
- Nếu chuỗi bit phát đi và chuỗi bit nhận được có lỗi chùm d bit thì khoảng cách Hamming
giữa chuỗi phát và chuỗi nhận = d
Khoảng cách Hamming
Ứng dụng để tạo mã sửa lỗi :
- Chia dữ liệu thành các chuỗi bit có độ dài p.
- Bổ sung vào mỗi chuỗi bit q bit kiểm tra được tính tốn theo một qui tắc nào đấy. Chuỗi
này
gồm n=p+q bit được gọi là từ mã (Codeword).
- Gửi các từ mã cho bên nhận
- Nếu khoảng cách Hamming tối thiểu giữa 2 từ mã bất kỳ là 2d+1 thì bên nhận có khả năng
sửa các lỗi chùm có độ dài d và có khả năng phát hiện được các lỗi chùm có độ dài 2d xảy ra
trong mỗi từ mã.