Nghiên cứu một số mạng LAN tốc độ cao Fast Ethernet, 100Base-AnyLAN và FDDI

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ






Nguyễn Tiến Lâm





NGHIÊN CỨU MỘT SỐ MẠNG LAN TỐC ĐỘ CAO
FAST ETHERNET, 100BASE-ANYLAN VÀ FDDI






KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY

Ngành: Công nghệ thông tin

HÀ NỘI - 2005

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ






Nguyễn Tiến Lâm





NGHIÊN CỨU MỘT SỐ MẠNG LAN TỐC ĐỘ CAO
FAST ETHERNET, 100BASE-ANYLAN VÀ FDDI





KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY

Ngành: Công nghệ thông tin

Cán bộ hướng dẫn: GVC. TS. Nguyễn Đình Việt











HÀ NỘI - 2005
Lời cảm ơn

Đầu tiên, em xin được cảm ơn GVC. TS. Nguyễn Đình Việt đã nhiệt tình
hướng dẫn em hoàn thành khoá luận này.
Em xin gửi các thầy cô đã từng dạy lớp K46CA, K46CC nói riêng, và các thầy
cô trong bộ môn Mạng và truyền thông máy tính, các thầy cô trong Khoa Công Nghệ
Thông Tin, và các thầy cô cán bộ của Đại học công nghệ nói chung lòng biết ơn chân
thành vì 4 năm học vừa qua
Cuối cùng, em xin đươc cảm ơn gia đình, bạn bè người thân đã giúp đỡ em
không chỉ trong khoảng thờ
i gian làm luận văn này mà trong cả quá trình học tập của
em.
Do thời gian và trình độ có hạn nên bản khóa luận này không tránh khỏi những

sai sót. Em rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của các thầy cô giáo, các bạn cùng
quan tâm đến vấn đề này.
Hà nội: tháng 6 năm 2005
Tóm tắt

Mục tiêu nghiên cứu của khóa luận này là một số mạng LAN tốc độ cao gồm
Fast Ethernet, 100Base-AnyLAN và FDDI. Chúng tôi đã nghiên cứu về kiến trúc, các
đặc điểm về môi trường truyền, giao diện vật lý, phương pháp truy cập đường truyền
(FDDI) và đánh giá một phần hiệu suất của mạng.
Do đề tài rộng nên nhóm chúng tôi gồm hai thành viên cùng nghiên cứu chung
hai chương đầu. Tuy nhiên, trong luận văn này, tôi chỉ đề cập sâu về mạng FDDI. Tôi
sẽ
đưa ra cái nhìn khái quát về các thành phần của chuẩn FDDI, về môi trường truyền,
tầng vật lý, và giao thức điều khiển truy cập môi trường truyền của FDDI. Ngoài ra, tôi
còn đưa ra các kết quả đánh giá về hiệu suất của mạng.

Mục lục

Mở đầu .......................................................................................................................................1
Chương 1: Giới thiệu ................................................................................................................2
1.1 Sự hình thành mạng cục bộ (Local area network – LAN)......................................................2

1.2 Các động lực dẫn đến mạng LAN tốc độ cao ............................................................................3

1.3 Các phương pháp truy cập đường truyền.................................................................................4

1.3.1 Phương pháp đa truy cập cảm nhận sóng mang có dò xung đột (CSMA/CD)..................................... 4

1.3.2 Phương pháp chuyển thẻ bài (token passing)....................................................................................... 5

1.3.3 Phương pháp truy cập quyền ưu tiên theo yêu cầu (Demand Priority) và chuẩn 100Base-AnyLAN ..6

Chương 2: Các phương pháp mã hóa số liệu truyền trên mạng.............................................9
2.1 Giới thiệu chung ..........................................................................................................................9

2.2 Non-return-to-Zero (NRZ) .......................................................................................................13

2.3 Nhị phân nhiều mức (Multilevel Binary) ................................................................................16

2.4 Biphase .......................................................................................................................................18

2.5 Các kỹ thuật xáo trộn (Scrambling Techniques)....................................................................19

2.6 Tốc độ điều biến.........................................................................................................................21

Chương 3: FDDI (Fiber Distributed Data Interface)............................................................23
3.1 Các thành phần của FDDI........................................................................................................23

3.2 Môi trường truyền.....................................................................................................................24

3.3 Cấu trúc mạng ...........................................................................................................................25

3.4 Khả năng khắc phục hỏng hóc của mạng FDDI .....................................................................28

3.4.1 Mô hình vòng kép .............................................................................................................................. 28

3.4.2 Công tắc chuyển quang học ............................................................................................................... 30

3.4.3 Dual home.......................................................................................................................................... 30

3.5 Giao diện vật lý..........................................................................................................................31

3.6 Định dạng gói tin và thẻ bài......................................................................................................34

3.7 Sự truyền và nhận gói tin..........................................................................................................36

3.8 Giao thức timed token rotation ................................................................................................37

3.8.1 Các tham số của giao thức.................................................................................................................. 38

3.8.2 Các ràng buộc và hoạt động của giao thức......................................................................................... 38

3.9 Hiệu suất của giao thức Timed token rotation........................................................................42

3.9.1 Lập biểu thức tính hiệu suất ...............................................................................................................42
3.9.2 Đánh giá ảnh hưởng của TTRT lên các giá trị hiệu suất.................................................................... 44

3.9.3 Ảnh hưởng của độ dài của cáp lên các giá trị hiệu suất......................................................................47

3.9.4 Ảnh hưởng của số lượng trạm lên các giá trị hiệu suất ...................................................................... 48

3.9.5 Ảnh hưởng của số lượng trạm hoạt động lên các giá trị hiệu suất ..................................................... 50

3.10 Dữ liệu đồng bộ........................................................................................................................51

3.11 Các quy tắc để cài đặt TTRT..................................................................................................56

Kết luận ....................................................................................................................................57
4.1 Tóm tắt khóa luận .....................................................................................................................57

4.2 Hướng phát triển của đề tài......................................................................................................57

Tài liệu tham khảo................................................................................................................... 59
Bảng các thuật ngữ

ANSI
American National
Standards Institute
Viện tiêu chuẩn quốc gia Mỹ
B8ZS
bipolar with 8-zeros
substitution

backbone
Network
Mạng xương sống
Bipolar
Tín hiệu sử dụng ba mức điện áp -V, 0 và +V
bipolar-AMI
Bit 0 được biểu diễn bởi một tín hiệu xung 0 (không có
xung), và bit 1 được biểu diễn bởi các xung dương hoặc
âm xen kẽ nhau
bit time
Nhịp bit.
CDDI
Copper-Distributed
Data Interface
tương tự FDDI, nhưng sử dụng cáp đồng làm môi trường
truyền
concentrator

Bộ kết nối dùng để kết nối các SAS vào trạm
CRC
Cyclic redundancy
check


CSMA/CD
Phương pháp đa truy cập cảm nhận sóng mang: có dò
xung đột
DAS
Dual Attach Station Trạm kết nối kép
data rate
Tốc độ truyền dữ liệu (bit/giây)
Dc
direct-current Thành phần một chiều
demand priority
Phương pháp quyền ưu tiên theo yêu cầu
differential
encoding
Mã hóa chênh lệnh
Differential
Manchester
Có sự chuyển tiếp ở giữa mỗi nhịp bit chỉ cung cấp cơ chế
định thời gian. Việc mã hoá bit 0 được thể hiện bởi việc
xuất hiện sự chuyển tiếp tại bắt đầu mỗi nhịp bit và mã
hoá bit 1 được thể hiện bởi việc không xuất hiện sự
chuyển tiếp tại bắt đầu mỗi nhịp bit.
DTE
Data Terminal
Equipment

Thiết bị đầu cuối dữ liệu
Dual home
Một kỹ thuật khắc phục lỗi.
FDDI
Fiber Distributed
Data Interface
Là công nghệ mạng có tốc độ cao do uỷ ban X3T9.5
của ANSI phát triển
HDB3
high-density bipolar-
3 zeros

LLC
Logical Link Control Tầng điều khiển liên kết sữ liệu
MAC
Media Access
Control
Tầng điều khiển truy cập đường truyền
Manchester
Có sự chuyển tiếp tại giữa mỗi nhịp bit. Sự chuyển tiếp đó
vừa cung cấp cơ chế định thời gian (clocking mechanism)
vừa chứa dữ liệu: chuyển tiếp điện áp thấp – cao biểu hiện
cho bit 1 và chuyển tiếp điện áp cao – thấp biểu hiện cho
bit 0.
Mark
Biểu diễn số nhị phân 1
Mode
Tia ánh sáng được cho vào sợi cáp với một góc chiếu
riêng
modulation rate

Tốc độ điều biến (baud)
Multilevel Binary
Mã hoá nhị phân nhiều mức, sử dụng ba mức điện áp (-V,
0, +V)
multimode
Một loại cáp quang cho phép nhiều tia sáng đi vào cáp
cùng một lúc với nhiều góc khác nhau
NRZ
Non-return-to-Zero Các mã NRZ có chung một đặc điểm là chúng có mức
điện áp không đổi trong một nhịp bit
NRZI
Non-return-to-Zero,
invert on ones
Chuyển tiếp điện áp khi gặp bit nhị phân 1 và không
chuyển tiếp khi gặp bit nhị phân 0
NRZ-L
Non-return-to-Zero-
Level
Điện áp âm được sử dụng để biểu diễn một giá trị nhị phân
và điện áp dương được dùng để biểu diễn giá trị còn lại
Optical bypass
switch
Công tắc chuyển quang học
Patch panel
Một trong những thiết bị nhằm xây dựng lên mạng FDDI,
trong mô hình logic, nó tương tự như hub trong mo hình
hub/tree
PHY
Physical Layer
Protocol

Giao thức tầng vật lý
PMD
Physical-Medium
Dependent
Tầng phụ thuộc môi trường truyền
Polar
Tín hiệu có dử dụng hai mức điện áp âm (-V) và dương
(+V)
pseudoternary
Bit 1 được biểu diễn bởi một tín hiệu xung 0 (không có
xung), và bit 0 được biểu diễn bởi các xung dương hoặc
âm xen kẽ nhau
SAS
Single Attach Station Trạm kết nối đơn
Single-mode
Một loại cáp quang chỉ cho phép một tia sang lan truyền
trong cáp
SMT
Station Management Tầng quản lý trạm
Space
Biểu diễn số nhị phân 0
THT
Token Holding timer Thời gian nắm thẻ bài
timed token
rotation protocol
Giao thức điều khiển truy cập đường truyền của FDDI
Token passing
Phương pháp chuyển thẻ bài
TRT
Token Rotation timer Thời gian quay thẻ bài

TTRT
target token rotation
time
Tham số chính cho giao thức điều khiển truy cập đường
truyền của FDDI
unipolar
Tín hiệu đơn cực


Nghiên cứu một số mạng LAN tốc độ cao



1
Nguyễn Tiến Lâm Khóa luận tốt nghiệp - 2005 – ĐHCN
Mở đầu
Ngày nay máy tính điện tử đã được sử dụng phổ biến, việc kết nối máy tính với
các mạng là xu hướng tất yếu, không chỉ trong lĩnh vực nghiên cứu thuần túy mà cả
trong hầu hết mọi lĩnh vực hoạt động của con người. Trong lịch sử phát triển loại người,
thế kỉ 20 được đánh dấu bởi cuộc cách mạng về thông tin bao gồm các vấn đề
thu thập,
xử lý và phân phối thông tin. Điều đặc biệt là khi khả năng thu thập, xử lý và phân phối
thông tin của con người tăng lên thì nhu cầu của chính con người về truyền thông đã
tăng nhanh. Đúng như với định luật nổi tiếng của Parkinson: “Công việc sẽ phình ra
chiếm hết cả thời gian còn có để hoàn thành nó”. Trong truyền thông điều này có nghĩa
là dữ liệu dường như được mở rộ
ng để chiếm hết phần băng thông còn lại để truyền, ví
dụ như sự xuất hiện của các dịch vụ như xem phim, nghe nhạc trực tuyến đòi hỏi cần có
băng thông lớn, tốc độ truyền dữ liệu cao. Vì thế nhu cầu nâng cao tốc độ truyền thông
là một nhu cầu tất yếu để đáp ứng những đòi hỏi không giới hạn của con ngườ

i.
Để đáp ứng nhu cầu thực tế đó, các chuẩn mạng tốc độ cao đã được ra đời như:
Fast Ethernet, 100Base-AnyLAN và FDDI. Theo xu hướng hiện nay thì các chuẩn này
sẽ là một trong các công nghệ chính của tương lai, vì thế việc nghiên cứu để hiểu và áp
dụng chúng vào thực tế là điều cần thiết. Vì vậy, tôi đã chọn đề tài “Nghiên cứu một số
mạng LAN tốc độ cao Fast Ethernet, 100Base-AnyLAN và FDDI”.
Trong phạm vi luận v
ăn này, tôi xin đề cập trọng tâm về chuẩn FDDI, một
chuẩn cáp quang có cấu trúc mạng vòng. Chuẩn này không chỉ áp dụng cho các mạng
LAN, MAN mà đặc biệt hơn nó còn là một mô hình lý tưởng cho mạng xương sống nhờ
vào các đặc điểm về phạm vi hỗ trợ, số trạm tối đa trên vòng, tốc độ truyền thông và
quan trọng nhất là hiệu suất cao của nó. Trong luận văn, tôi sẽ lần lượt đề cậ
p đến các
đặc điểm, các giao thức của chuẩn FDDI và đánh giá một phần hiệu suất của nó.






Nghiên cứu một số mạng LAN tốc độ cao



2
Nguyễn Tiến Lâm Khóa luận tốt nghiệp - 2005 – ĐHCN

Chương 1: Giới thiệu
1.1 Sự hình thành mạng cục bộ (Local area network – LAN)
Ở mức độ cơ bản nhất, mạng bao gồm hai máy tính nối với nhau bằng cáp sao

cho chúng có thể dùng chung dữ liệu. Mọi mạng máy tính cho dù phức tạp đến đâu
chăng nữa, cũng đều bắt nguồn từ hệ thống đơn giản đó.
Mạng máy tính phát sinh từ nhu cầu muốn chia sẻ và dùng chung dữ liệu. Máy
tính cá nhân là công cụ tuyệt vời giúp tạo dữ liệu, hình ảnh và nhiều dạng thông tin
khác, nh
ưng không cho phép bạn nhanh chóng chia sẻ dữ liệu bạn đã tạo ra. Các máy
tính cấu thành mạng có thể dùng chung dữ liệu, thông điệp, hình ảnh, máy fax, modem,
và các tài nguyên phần cứng khác.

Hình 1.1: Một hệ thống mạng đơn giản
Kiểu mạng máy tính trong phạm vi một khu vực giới hạn được gọi là mạng cục
bộ. Mạng khởi đầu với qui mô rất nhỏ, với khoảng 10 máy tính dùng nối với nhau và
nối với một máy in. Công nghệ tin học đã hạn chế qui mô mạng, bao gồm số lượng máy
tính nối kết với nhau, cũng như khoảng cách vật lý mạ
ng có thể bao phủ. Ví dụ ở đầu
những năm thập kỷ 80, phương pháp lắp đặt cáp phổ biến nhất cũng chỉ cho phép chừng
30 máy với chiều dài cáp tối đa xấp xỉ 183m. Mạng máy tính như thế phủ vừa đủ trong
một phạm vi một tầng hoặc một công ty. Hiện nay, đối với những công ty rất nhỏ, cấu
hình này vẫn còn thích hợp.
Các mạng cục bộ
ở thời kỳ đầu không thể hỗ trợ thoả đáng nhu cầu mạng của
một doanh nghiệp lớn đặt văn phòng ở nhiều vùng khác nhau. Khi những chiếc máy
tính đã đi vào cuộc sống và có rất nhiều ứng dụng được thiết kế cho môi trường mạng,
thì các doanh nghiệp lại muốn mở rộng hệ thống mạng để duy trì sức cạnh tranh trên thị
trường. Ngày nay, mạng c
ục bộ đã trở thành hệ thống lớn hơn bao phủ nhiều toà nhà.
Nghiên cứu một số mạng LAN tốc độ cao

3
Nguyễn Tiến Lâm Khóa luận tốt nghiệp - 2005 – ĐHCN
Hầu hết các tập đoàn, doanh nghiệp, trường học... lớn lưu trữ và chia sẻ lượg dự liệu
khổng lồ trong môi trường mạng, đó là lý do vì sao mạng máy tính đang đóng vai trò vô
cùng quan trọng đối với các cá nhân, trường học, bệnh viên, doanh nghiệp và các lĩnh
vực liên quan.
1.2 Các động lực dẫn đến mạng LAN tốc độ cao
Vào thời kỳ đầu, tốc độ mạng là 10 Mbps đã được xem là một điều lý tưởng
nhưng với định luật nổi tiếng của Parkinson: “Công việc sẽ phình ra chiếm hết cả thời
gian còn có để hoàn thành nó”. Và đối với truyền thông thì điều này cũng có nghĩa là dữ
liệu dường như được mở rộng để chiếm hết phần băng thông còn lại để truyền nó.
Do
ứng dụng của mạng LAN phát triển, vì vậy sự đòi hỏi về thông lượng và độ
tin cậy trong các ứng dụng này cũng phát triển. Ví dụ, các ứng dụng trước đây của
mạng LAN đã có thể cho phép liên lạc giữa các máy tính cá nhân truy cập vào các
server thư điện tử, hoặc máy in. Các ứng dụng như vậy liên quan đến một phần nhỏ
trong giao dịch, vì thế các yêu cầu đòi hỏi về bă
ng thông truyền của mạng LAN là nhỏ.
Tuy nhiên, gần đây các ứng dụng ngày càng tăng lên đồng nghĩa với việc nâng cao băng
thông. Ví dụ là các máy trạm không có đĩa cứng kết nối cục bộ để cùng chia sẻ một hệ
thống file chung, nghĩa là mỗi máy trạm truy cập các file thông qua mạng và điều này
làm yêu cầu đối với băng thông tăng một cách đáng kể. Vì vậy, các ứng dụng phức tạp
liên quan đế
n việc truyền các văn bản kết hợp cùng với các hình ảnh có độ phân giải
cao, … ngày càng trở lên phổ biến, một lần nữa yêu cầu tăng khả năng truyền thông của
mạng LAN lên.
Để nâng cao tốc độ truyền, các nhóm nhà công nghiệp khác nhau đã đề xuất ra
hai mạng LAN dùng cáp quang dựa trên kiến trúc vòng mới:
 FDDI (Fiber Distributed Data Interface)
 Fiber Channel

Nhưng với cả hai chuẩn mới này, việc quản lý các máy trên mạng là quá phức
tạp và dẫ
n đến chi phí cao. Chính vì điều này bắt đầu từ năm 1992, một số loại mạng
LAN tốc độ cao đã được phát triển và gồm có:
 Fast Ethernet 100BaseT
 100Base-AnyLAN – IEEE 802.12
 Fiber Distributed Data Interface – FDDI
Nghiên cứu một số mạng LAN tốc độ cao



4
Nguyễn Tiến Lâm Khóa luận tốt nghiệp - 2005 – ĐHCN
Với các chuẩn mạng LAN tốc độ cao nêu trên, trước khi tìm hiểu từng chuẩn
chúng ta sẽ tìm hiểu về các phương pháp truy cập đường truyền, các phương pháp này
được dùng trong từng chuẩn do các đặc điểm của mình. Với Fast Ethernet thì phương
pháp nổi tiếng được biết đến là CSMA/CD, phương pháp quyền ưu tiên theo yêu cầu
được dùng trong 100Base-AnyLAN, và với chuẩn FDDI dùng phương pháp chuyển thẻ
bài.
1.3 Các phương pháp truy cập đường truyền
Khi nhiều máy tính phải truy cập chung đường truyền, nếu hai máy tính phải
gửi dữ liệu lên đường truyền cùng một thời điểm thì gói dữ liệu của máy tính này sẽ va
chạm với gói dữ liệu của máy tính kia, và kết quả là hai gói dữ liệu đều bị phá hủy. Vì
vậy cần đưa ra các phương pháp truy cập đường truyền để xử lý dữ liệu và ngăn không
cho nhiều máy tính truy cập cùng một lúc. Có ba phương pháp truy c
ập chính:
 Phương pháp đa truy cập cảm nhận sóng mang: có dò xung đột
CSMA/CD
 Phương pháp chuyển thẻ bài (token passing)
 Phương pháp quyền ưu tiên theo yêu cầu (demand priority)

1.3.1 Phương pháp đa truy cập cảm nhận sóng mang có dò xung đột
(CSMA/CD)
CSMA/CD là phương pháp được sử dụng trong mạng topo dạng bus. Với topo
dạng này, tất cả các máy tính được nối trực tiếp với cùng một dây cáp. Dây cáp được
dùng để truyền tất cả dữ liệu giữa bấ
t kỳ cặp máy tính nào. Để truyền dữ liệu, đầu tiên
máy tính đóng gói dữ liệu thành một frame có địa chỉ máy đích cần gửi vào đầu frame.
Frame đó được truyền broadcast lên đường truyền (dây cáp). Tất các máy tính kết nối
với cáp nên có thể phát hiện được bất kỳ frame nào đang được truyền. Khi máy đích
phát hiện ra frame hiện tại đang được truyền có địa chỉ ở phía đầu frame là của mình,
nó tiếp tụ
c đọc dữ liệu bên trong frame và đáp lại giao thức liên kết đã định nghĩa. Để
truyền một frame, đầu tiên máy tính đó lắng nghe xem có bất kỳ frame nào được được
truyền trên cáp không. Nếu không có frame nào đang được truyền, máy tính đó sẽ gửi
frame Ngược lại, sẽ không có máy tính nào được truyền cho đến khi frame đó được
truyền đến đích và đường truyền rỗi trở lại.
Nghiên cứu một số mạng LAN tốc độ cao



5
Nguyễn Tiến Lâm Khóa luận tốt nghiệp - 2005 – ĐHCN
Như vậy, nếu hai hay nhiều máy tính cùng muốn gửi dữ liệu cùng một lúc sẽ
dẫn đến xung đột xảy ra trên đường truyền. Khi phát hiện ra có xung đột xảy ra, lập tức
máy phát sẽ gửi một chuỗi jam ngắn để thông báo cho các máy khác biết có xung đột
xảy ra và các máy tính liên quan sẽ ngừng truyền trong một khoảng thời gian ngẫu
nhiên rồi sẽ truyền lại.

Hình 1.2: Phương pháp CSMA/CD
Ưu điểm của CSMA/CD là đơn giản, mềm dẻo, hiệu quả khi thông lượng thông

tin trên mạng không lớn. Việc thêm vào hay dịch chuyển các máy không ảnh hưởng đến
các thủ tục của giao thức. Điểm bất lợi của CSMA/CD là hiệu suất đường truyền sẽ
giảm xuống khi phải tải quá nhiều thông tin (khoảng 10 Mbps).
1.3.2 Phương pháp chuyển thẻ bài (token passing)
Đây là giao thức thông dụng sau CSMA/CD được dùng trong các mạ
ng LAN
có cấu trúc vòng. Trong chuyển thẻ bài có một kiểu gói đặc biệt gọi là thẻ bài (token)
luân chuyển quanh vòng cáp logic, tù máy tính này sang máy tính khác. Khi máy tính
bất kỳ trên vòng cáp cần gửi dữ liệu lên mạng, nó phải chờ để có được một thẻ bài rỗi
(free token). Khi tìm thấy thẻ bài rỗi, máy tính đó đoạt lấy quyền điều khiển thẻ bài.
Lúc này máy tính có thể truyền dữ liệu. Dữ liệu được truyền theo từng frame,
và thông tin bổ xung, chẳ
ng hạn địa chỉ được nối vào frame dưới hình thức đoạn đầu và
đoạn cuối.
Trong khi thẻ bài nằm dưới quyền sử dụng của một máy tính thì các máy tính
khác không thể truyền dữ liệu được. Vì mỗi lần chỉ có một máy tính sử dụng thẻ bài nên
tranh chấp, va chạm sẽ không xảy ra.
Nghiên cứu một số mạng LAN tốc độ cao



6
Nguyễn Tiến Lâm Khóa luận tốt nghiệp - 2005 – ĐHCN
Phương pháp chuyển thẻ bài có trật tự nhưng cũng phức tạp hơn CSMA/CD, cớ
ưu điểm là vẫn hoạt động tốt khi lưu lượng truyền thông lớn. Phương pháp này tuân thủ
đúng sự phân chia của môi trường mạng, hoạt động dựa vào sự xoay vòng tới các trạm.
Việc truyền thẻ bài sẽ không thẻ thực hiện được nếu việc xoay vòng bị đứt đoạn. Giao
th
ức phải chứa các thủ tục kiểm tra thẻ bài để cho phép khôi phục lại thẻ bài bị mất
hoặc thay thế trạng thái của thẻ bài và cung cấp các phương tiện để sử đổi logic (thêm

vào, bớt đi hoặc định lại trật tự của các trạm).

Hình 1.3: Phương pháp chuyển thẻ bài
1.3.3 Phương pháp truy cập quyền ưu tiên theo yêu cầu (Demand Priority) và
chuẩn 100Base-AnyLAN
Phương pháp truy cập quyền ưu tiên theo yêu cầu
Phương pháp truy cập quyền ưu tiên theo yêu cầu là phương pháp truy cập
tương đối mới dành cho chuẩn Ethernet 100 Mbps được gọi là 100 VG-AnyLAN. IEEE
đã chấp nhận và tiêu chuẩn hoá phương pháp này trong chuẩn 802.12.

Hình 1.4: Phương pháp truy cập mạng star bus dành cho 100Base-AnyLAN là phương
pháp quuyền ưu tiên theo yêu cầu
Phương pháp truy cập quyền ưu tiên theo yêu cầu dựa trên dữ kiện bộ chuyển
tiếp (repeater) và nút cuối (end node) là hai thành phần tạo nên mạng 100VG-AnyLAN.
Nghiên cứu một số mạng LAN tốc độ cao



7
Nguyễn Tiến Lâm Khóa luận tốt nghiệp - 2005 – ĐHCN
Bộ chuyển tiếp quản lý truy cập mạng bằng cách tìm kiếm xoay vòng các yêu cầu gởi từ
các nút trên mạng. Hub chịu trách nhiệm ghi nhận mọi địa chỉ, mọi liên kết, nút cuối và
kiểm tra xem chúng có đang hoạt động hay không. Theo định nghĩa 100VG-AnyLAN,
nút cuối có thể là máy tính, cầu nối (bridge), bộ định tuyến (router) hoặc bộ chuyển
mạch (switch).
Như trong CSMA/CD, hai máy tính có thể gây ra tranh chấp do truyền dữ liệu
cùng một lúc. Tuy nhiên, trong phương pháp quyền
ưu tiên theo yêu cầu có thể sử dụng
một lược đồ trong đó một loại dữ liệu nhất định sẽ nhận được ưu tiên nếu có xảy ra
tranh chấp. Nếu hub hay hay bộ định tuyến nhận hai yêu cầu cùng một lúc thì yêu cầu

có mức ưu tiên cao nhất sẽ được phục vụ trước tiên. Nếu hai yêu cùng mức ưu tiên thì
cả hai sẽ được phục vụ luân phiên.
Trong phương pháp quyền
ưu tiên theo yêu cầu, các bên tham gia giao tiếp chỉ
có giữa hai máy tính gửi, hub, máy tính đích. Với phương pháp này, mỗi hub chỉ biết
đến các nút cuối và bộ chuyển tiếp nối trực tiếp với nó. Việc truyền qua hub giúp cho
dữ liệu không bị phát tán đến tất cả các máy tính khác trên mạng. Trong khi đó
CSMD/CD, mỗi hub biết rõ địa chỉ từng nút trên mạng nên các máy tính không tranh
chấp truy cập chịu sự điều khiển tập trung của hub. Do đó phương pháp này hiệ
u quả
hơn phương pháp CSMA/CD.
Chuẩn 100Base-AnyLAN (IEEE 802.12)
100Base-AnyLAN hay còn gọi là 100VG (Voice Grade) AnyLAN là công nghệ
mạng kết hợp các thành phần của Ethernet và Token Ring. Công nghệ này đầu tiên do
Hewlett-Packand phát triển và còn được gọi là IEEE 802.12 hoặc 100Base-VG.
Tốc độ truyền dữ liệu tối thiểu của 100Base-VG là 100Mbps. Mạng này sử
dụng topo hình sao xếp tầng (Cascaded Star Topology) và phương pháp truy cập quyền
ưu tiên theo yêu cầu. Khi một trạm có nhu cầu truyền dữ liệu, trạm đó sẽ gửi yêu cầu
đến hub và chỉ có thể truyền dữ liệu khi có sự cho phép của hub. Có thể mở rộng mạng
bằng cách thêm hub con (child hub) vào hub trung tâm. Hub con đóng vai trò như máy
tính đối với hub trung tâm và hub trung tâm kiểm soát việc truyền các máy tính đối với
hub con.


Nghiên cứu một số mạng LAN tốc độ cao



8
Nguyễn Tiến Lâm Khóa luận tốt nghiệp - 2005 – ĐHCN

Bảng 1.1: So sánh tính năng giữa 100Base-T và 100VG-AnyLAN
Tính năng so sánh
100Base-T 100VG-AnyLAN
Phân mức (cascade)
1 mức 3 mức
Sử dụng cáp xoắn đôi

Cat 3 UTP
100 m 100 m
Cat 5 UTP
100 m 200 m
Cat 1 STP
không 200 m
Tương hợp với IEEE
802.3
có có
Tương hợp với IEEE
802.5
không có
Phương pháp truy cập
CSMA/CD Demand priority
Mục tiêu của chuẩn này nhằm cung cấp một mạng tốc độ cao (100 Mbps và lớn
hơn) có thể hoạt động trong các môi trường hỗn hợp Ethernet và Token Ring, bởi thế nó
hỗ trợ cả hai dạng frame của hai chuẩn này.
Cấu hình này đòi hỏi có hub và card riêng. Bên cạnh đó, chiều dài cáp của
100VG có vẻ hạn chế khi so sánh với 10Base-T nhưng tương đương với Fast Ethernet
Bảng 1.2: Tóm tắt những điểm chính của các phương pháp truy cậ
p được dùng
trong mạng tốc độ cao (3 chuẩn)
Phương pháp

CSMA/CD Chuyển thẻ bài
Quyền ưu tiên theo
yêu cầu
Loại truyền
thông
Dựa trên broadcast Dựa trên thẻ bài Dựa trên hub
Phương pháp
truy cập
Tranh chấp Không tranh chấp Tranh chấp
Kiểu mạng
Ethernet,
FastEthernet
Token Ring, FDDI IEEE 802.12

Nghiên cứu một số mạng LAN tốc độ cao



9
Nguyễn Tiến Lâm Khóa luận tốt nghiệp - 2005 – ĐHCN
Chương 2: Các phương pháp mã hóa số liệu truyền trên mạng
2.1 Giới thiệu chung
Một tín hiệu số là một chuỗi các xung điện không liên tục và rời rạc. Mỗi một
xung là một tín hiệu nguyên tố. Dữ liệu nhị phân được truyền bằng việc mã hóa mỗi
một dữ liệu bit sang tín hiệu nguyên tố. Trong trường hợp đơn giản nhất, quan hệ giữa
bit và tín hiệu nguyên tố là quan hệ 1 – 1. Ví dụ, mỗi một bit 0 được biểu diễn bởi mức
điện áp thấ
p và bit 1 được biểu diễn mức điện áp cao.
Đầu tiên, chúng ta định nghĩa một số thuật ngữ. Nếu tất cả các tín hiệu nguyên
tố đều có biểu diễn đại số giống nhau, tức là cùng âm hoặc cùng dương, thì tín hiệu đó

là đơn cực (unipolar). Tín hiệu có cực (polar) sử dụng 2 mức điện áp âm và dương (+V
và –V), trạng thái logic một được biểu diễn bởi mức điện áp dươ
ng và trạng thái còn lại
được biểu diễn bởi mức điện áp âm. Ngoài ra còn có loại tín hiệu lưỡng cực (Bipolar)
sử dụng 3 mức điện áp (-V, 0 và +V). Tốc độ chuyển dữ liệu (data signaling rate) hoặc
chỉ là tốc độ dữ liệu (data rate) của một tín hiệu là lượng dữ liệu được truyền trên giây
(bit/giây). Khoảng thời gian (duration) hoặc độ dài (length) của 1 bit là lượng thời gian
cần để bên truyền phát ra bit đó. N
ếu tốc độ dữ liệu là R thì khoảng thời gian của bit là
1/R. Ngược lại, tốc độ điều biến (modulation rate) là tốc độ mà mức tín hiệu bị thay đổi;
điều này sẽ phụ thuộc vào bản chất của mã hoá số. Tốc độ điều biến được đo bởi đại
lượng bauds (tín hiệu nguyên tố/giây). Cuối cùng thuật ngữ mark và space biểu diễn số
nhị phân 1 và 0 (hình 2.1). Bả
ng 2.1 sẽ tổng kết lại các từ khoá trên.
Bảng 2.1: Các thuật ngữ truyền dữ liệu
Thuật ngữ Đơn vị Định nghĩa
Dữ liệu nguyên tố Bit Một bit nhị phân 1 hoặc 0
Tốc độ dữ liệu bit/giây (bps) Tốc độ mà các dữ liệu nguyên
tố được truyền
Tín hiệu nguyên
tố
Digital: một xung điện của
biên độ không đổi; Analog:
một xung của tần số, pha, và
biên độ không đổi
Một phần của tín hiệu chiếm
giữ khoảng thời gian ngắn nhất
của mã chuyển bằng tín hiệu
Tốc độ điều biến Tính hiệu nguyên tố/giây
(baud)

Tốc độ mà tín hiệu nguyên tố
được truyền
Nghiên cứu một số mạng LAN tốc độ cao



10
Nguyễn Tiến Lâm Khóa luận tốt nghiệp - 2005 – ĐHCN

Hình 2.1: Mô tả thông tin nhị phân
Các biểu diễn liên quan tới các tín hiệu số tại bên nhận được tóm tắt tại hình
2.1. Đầu tiên bên nhận phải biết được thời điểm của mỗi bit. Tức là bên nhận phải biết
được tương đối chính xác thời gian bắt đầu và kết thúc của mỗi bit. Bên nhận phải xác
định được mức tín hiệu tại vị trí mỗi bit là cao (1) hay thấp (0). Trong hình 2.1, các biểu
đồ này được thực hi
ện bằng việc lấy mẫu mỗi bit tại chính giữa khoảng thời gian bắt
đầu và kết thúc và so sánh với giá trị ngưỡng.
Nhân tố nào xác định mức độ chính xác mà bên nhận hiểu được tín hiệu đến?
Có 3 nhân tố quan trọng, đó là tỉ lệ giữa tín hiệu và nhiễu (Eb/N0), tốc độ dữ liệu và
băng thông:
 Tỉ lệ giữa tín hiệu và nhiễu tăng sẽ làm giảm tỉ suất l
ỗi bit.
 Tốc độ dữ liệu tăng sẽ làm tăng tỉ suất lỗi bit (xác suất bit nhận bị lỗi).
 Băng thông tăng sẽ làm cho tốc độ dữ liệu tăng.
Một nhân tố khác có thể được sử dụng làm tăng hiệu suất, là lược đồ mã hoá: là
sự ánh xạ từ bit dữ liệu sang tín hiệu nguyên tố. Có rất nhiều lược đồ mã hoá đang được
s
ử dụng. Sau đây, chúng ta sẽ mô tả một số lược đồ phổ biến được định nghĩa trong
bảng 2.2 và được mô tả trong hình 2.2.
Bảng 2.2: Định nghĩa định dạng mã hóa tín hiệu số

Nonreturn-to-Zero-Level (NRZ-L)
Nghiên cứu một số mạng LAN tốc độ cao



11
Nguyễn Tiến Lâm Khóa luận tốt nghiệp - 2005 – ĐHCN
0 = mức cao
1 = mức thấp
Nonreturn-to-Zero-laverted (NRZ-L)
0 = không chuyển tiếp (no transition) tại thời điểm bắt đầu (one bit time)
1 = chuyển tiếp tại thời điểm bắt đầu
Bipolar-AMI
0 = dòng tín hiệu 0
1 = mức dương hoặc âm, chuyển tiếp liên tục
Pscudoternary
0 = mức dương hoặc âm, chuyển tiếp liên tục
1 = dòng tín hiệu 0
Manchester
0 = chuyển từ cao xuống thấp tại thời điểm giữa
1 = chuyển từ thấp lên cao tại thời điểm giữa
Differential Manchester
Luôn luôn có trạng thái chuyển tiếp tại thời điểm giữa
0 = chuyển tiếp tại thời điểm bắt đầu
1 = không chuyển tiếp tại thời điểm bắt đầu
B8ZS
Giống bipolar-AMI, chấp nhận bất kỳ xâu nào có 8 bit là 0 được thay thế bởi
một xâu có hai lỗi mã
HDB3
Giống với bipolar-AMI, chấp nhận bất kỳ xâu nào có 4 bit 0 được thay thế bởi

một xâu có một lỗi mã
Nghiên cứu một số mạng LAN tốc độ cao



12
Nguyễn Tiến Lâm Khóa luận tốt nghiệp - 2005 – ĐHCN

Hình 2.2: Định dạng các loại mã hoá tín hiệu số
Trước khi mô tả các kỹ thuật này, chúng ta hãy xem các cách đánh giá hoặc so
sánh các công nghệ khác nhau này.
 Phổ tín hiệu: Một số khía cạnh của phổ tín hiệu là quan trọng. Nếu thiếu
thành phần tần số cao sẽ dẫn đến việc giảm băng thông cần thiết để
truyền. Thêm vào đó, nếu thiếu các thành phần direct-current (dc) cũng
là một điều mong đợi. Đối v
ới một thành phần dc chuyển thành tín hiệu,
thì chúng phải được đính trực tiếp về mặt vật lý với các thành phần
truyền; còn đối với các thành phần không phải dc, việc nối xoay chiều
thông qua máy biến thế là có thể; nó cung cấp tình trạng cách ly về mặt
điện tử một cách tuyệt hảo, làm giảm độ nhiễu. Cuối cùng, tầm quan
trọng của các ảnh hưởng của sự méo và nhiễu tín hiệ
u phụ thuộc vào các
Nghiên cứu một số mạng LAN tốc độ cao



13
Nguyễn Tiến Lâm Khóa luận tốt nghiệp - 2005 – ĐHCN
đặc trưng phổ của tín hiệu được truyền. Trên thực tế, chức năng truyền
của một kênh truyền bị lỗi nhiều nhất ở gần các biên băng thông. Bởi

vậy, một thiết kế tín hiệu tốt nên tập trung năng lượng được truyền ở
giữa băng tần truyền.
 Clocking: Như chúng ta đã đề cập, việc xác định vị trí ban đầu và kế
t
thúc của mỗi bit là cần thiết. Điều này không hề dễ dàng. Một cách tiếp
cận tốt hơn là cung cấp một điều khiển thời gian (clock-lead) riêng biệt
để đồng bộ giữa bên truyền và bên nhận. Còn cách khác nữa là cung cấp
một số kỹ thuật đồng bộ dựa trên tín hiệu được truyền; điều này có thể
đạt được bằng cách dùng mã hoá phù hợp.
 Phát hiện lỗi
: Việc xây dựng khả năng phát hiện lỗi trong giản đồ mã
hoá tín hiệu là rất có tác dụng, vì nó sẽ giúp phát hiện lỗi sớm hơn.
 Nhiễu tín hiệu và loại trừ tạp nhiễu (noise immunity): Các mã đảm
bảo sự thực thi tốt hơn trong trường hợp có sự xuất hiện của tạp nhiễu.
Khả năng này thường được diễn tả bởi một thuật ngữ là tỉ su
ất lỗi bit (bit
error rate).
 Chi phí và sự phức tạp: Mặc dù logic số đang tiếp tục giảm giá, nhưng
chi phí không nên bỏ qua. Đặc biệt, tăng tốc độ chuyển tín hiệu nhằm đạt
được tốc độ dữ liệu đã cho thì chi phí cũng tăng theo. Chúng ta sẽ xem
xét một số các mã đòi hỏi tốc độ chuyển, mà trên thực tế tốc độ chuyển
đó lớn hơn tốc
độ dữ liệu thực.
2.2 Non-return-to-Zero (NRZ)
Cách đơn giản nhất và phổ biến nhất để truyền tín hiệu số là sử dụng hai mức
điện áp khác nhau với hai bit nhị phân. Các mã sinh ra bởi cách này có chung đặc tính
là mức điện áp là không đổi trong suốt khoảng thời gian (giữa thời điểm bắt đầu và thời
điểm kết thúc) của một bit; không có quá trình chuyển tiếp (không trả về mức điện áp
không). Ví dụ, bit nhị phân 0 sẽ là trạng thái ng
ắt điện. còn bit 1 là trạng thái điện áp

dương không đổi.
Phổ biến hơn là mã NRZ-L (Non-return-to-Zero-Level), điện áp âm được sử
dụng để biểu diễn một giá trị nhị phân và điện áp dương được dùng để biểu diễn giá trị
còn lại. Mã NRZ-L được minh hoạ trên hình 2.3. NRZ-L nhìn chung là mã được dùng
Nghiên cứu một số mạng LAN tốc độ cao



14
Nguyễn Tiến Lâm Khóa luận tốt nghiệp - 2005 – ĐHCN
bởi các trạm và các thiết bị khác để tạo ra hoặc hiểu được dữ liệu số. Có một đặc tính là
nếu một mã khác được sử dùng để truyền, nó sẽ được bắt nguồn từ một tín hiệu NRZ-L.

Hình 2.3: Mã hóa NRZ-L, 0: mức cao và 1: mức thấp
Một dạng biến đổi khác của NRZ được biết đến là NRZI (Non-return-to-Zero,
invert on ones). Giống với NRZ-L, NRZI duy trì một xung điện áp không đổi trong
khoảng thời gian của một nhịp bit (bit time). Dữ liệu tự được mã hoá khi có hoặc không
quá trình chuyển tiếp tín hiệu tại thời điểm bắt đầu của nhịp bit đó. Một quá trình
chuyển tiếp (thấp-lên-cao hoặc cao-xuống-thấp) tạ
i thời điểm bắt đầu của một nhịp bit
biểu thị cho bit nhị phân 1; không chuyển tiếp biểu thị cho bit nhị phân 0 (hình 2.4).
NRZI là một ví dụ của mã hoá chênh lệch (differential encoding). Trong mã
hoá chênh lệch, tín hiệu được mã hoá bằng cách so sánh tính phân cực của các tín hiệu
nguyên tố kề nhau thay cho việc xác định giá trị tuyệt đối của tín hiệu nguyên tố. Một
lợi ích của lược đồ này là trong trường hợp có tạp nhiễu, phát hiệ
n một chuyển tiếp sẽ
đáng tin cậy hơn là so sánh với một giá trị của ngưỡng (threshold). Một lợi ích khác với
một quá trình truyền phức hợp, việc bỏ qua sự cảm nhận của tính phân cực của tín hiệu
trở lên dễ dàng. Ví dụ, trên một dây đôi cáp xoắn nhiều đường (multidrop twisted-pair
line), nếu các máy dò (the leads) từ một thiết bị đính kèm tới đôi cáp xoắn ngẫu nhiên bị

đảo, tấ
t cả các bit 1 và 0 nhận được của NRZ-L sẽ bị đảo theo; điều này không thể xảy
ra với với diffenrence encoding.

Hình 2.4: Mã hoá NRZ-L và NRZI
Nghiên cứu một số mạng LAN tốc độ cao



15
Nguyễn Tiến Lâm Khóa luận tốt nghiệp - 2005 – ĐHCN
Các mã NRZ là đơn giản nhất đối với các kỹ sư, thêm vào đó nó giúp sử dụng
hiệu quả băng tần. Đặc điểm này được minh hoạ trong hình 2.5, so sánh mật độ quang
phổ của các lược đồ mã hóa. Trong hình này, tần số được chuẩn hoá với tốc độ dữ liệu.
Như chúng ta thấy, phần lớn năng lượng trong tín hiệu NRZ và NRZI tập trung ở giữa
dc và một nửa tốc độ bit (bit rate). Ví dụ, n
ếu một mã NRZ được sử dụng để tạo ra một
tín hiệu với tốc độ dữ liệu là 9600 bps, hầu hết năng lượng của tín hiệu được tập trung
giữa dc và 4800 Hz.
Hạn chế chính của các tín hiệu NRZ là sự có mặt của thành phần dc và thiếu
mất khả năng đồng bộ hoá. Để hình dung ra vấn đề về khả năng đồng bộ hoá, giả sử
như d
ữ liệu là với một xâu bit chỉ 1 hoặc chỉ 0 đối với NRZ-L, hoặc một xâu dài các bit
0 đối với NRZI, thì đầu ra sẽ là điện áp không đổi trong một khoảng thời gian dài.
Trong những tình huống này, bất kỳ độ chênh lệch giữa thời gian bên truyền và bên
nhận sẽ mất sự đồng bộ giữa hai bên.
Chính vì đáp ứng các đặc điểm là tần số thấp vừa phải và tính đơn giản mà các
mã NRZ được sử dụng phổ biến trong ghi kỹ thuật số từ tính. Tuy nhiên những hạn chế
của chúng khiến các mã này không thích hợp các ứng dụng truyền tín hiệu.

Nghiên cứu một số mạng LAN tốc độ cao



16
Nguyễn Tiến Lâm Khóa luận tốt nghiệp - 2005 – ĐHCN

Hình 2.5: Tỷ trọng quang phổ của các lược đồ mã hóa.
2.3 Nhị phân nhiều mức (Multilevel Binary)
Một trong các các kỹ thuật mã hóa được biết đến là mã hoá nhị phân nhiều mức
đã khắc phục được những thiếu sót của mã NRZ. Loại mã này sử dụng nhiều hơn hai
mức tín hiệu. Hai ví dụ của lược đồ này được minh họa trong hình 2.6: bipolar-AMI
(alternate mark inversion) và pseudoternary.
Trong trường hợp của lược đồ bipolar-AMI, bit nhị phân 0 được biểu diễn bằng
xung 0 (không có xung), và xung dương hoặc âm biểu diễn cho bit nhị phân 1. Các
xung nhị phân 1 phải phân cực (chuy
ển tiếp) luân phiên và xen kẽ nhau giữa xung
dương và xung âm. Có một số ưu điểm trong lược đồ này. Thứ nhất, hệ thống sẽ không
mất tính đồng bộ nếu một xâu dài các bit 1 được truyền, vì mỗi bit 1 ứng với một sự
chuyển tiếp, và bên nhận có thể đồng bộ hoá lại vào lúc chuyển tiếp này. Tuy nhiên,
một xâu dài chỉ gồm các bit 0 vẫn còn là vấn đề chưa giải quyết được. Thứ
hai, vì các
tín hiệu 1 xen kẽ nhau từ dương sang âm về mặt điện áp, nên không có các thành phần
dc. Vì thế băng thông của tín hiệu kết quả nhỏ hơn đáng kể so với băng thông của NRZ
(hình 2.5). Cuối cùng, thuộc tính xen kẽ xung sẽ đưa cách thức đơn giản cho việc phát
Nghiên cứu một số mạng LAN tốc độ cao



17

Nguyễn Tiến Lâm Khóa luận tốt nghiệp - 2005 – ĐHCN
hiện lỗi. Bất kỳ một lỗi tách biệt nào, cho dù là lỗi thêm vào hay xoá đi một xung, thì
đều vi phạm thuộc tính xen kẽ xung đó.

Hình 2.6: Các loại mã hoá nhị phân nhiều mức
Trong trường hợp pseudoternary, bit 1 biểu diễn cho một tín hiệu xung 0
(không có xung), và bit 0 biểu diễn cho các xung dương hoặc âm xen kẽ nhau. Không
có một ưu điểm cụ thể khi so sánh kỹ thuật này với kỹ thuật trên (bipolar-AMI), và mỗi
một kỹ thuật là nền tảng cho một số ứng dụng.
Mặt dù các mã trên đã cung cấp sự đồng bộ ở một mức nào đó, nhưng m
ột xâu
dài các bit 0 trong trường hợp AMI hoặc các bit 1 trong trường hợp pseudoternary vẫn
còn là vấn đề chưa giải quyết được. Rất nhiều các kỹ thuật đã từng được sử dụng để
khắc phục hạn chế này. Một phương pháp là chèn các bit thêm vào để đánh dấu giữa
các tín hiệu. Kỹ thuật này được sử dụng trong ISDN đối với truyền thông tốc độ dữ liệu
tương đối th
ấp. Dĩ nhiên là với tốc độ dữ liệu cao thì lược đồ này là tốn kém, vì nó cần
nâng cao tốc độ truyền thông tín hiệu vốn đã cao sẵn. Để đối phó với vấn đề về tốc độ
dữ liệu này, một kỹ thuật liên quan đến xáo trộn (crambling) dữ liệu được sử dụng;
chúng ta sẽ xem hai ví dụ về kỹ thuật này trong phần sau.
Thêm nữa, với sự thay đổi phù hợ
p, lược đồ nhị phân nhiều mức đã khắc phục
được các hạn chế của các mã NRZ. Với mã hoá nhị phân nhiều mức, tín hiệu dòng có
thể là 1 trong 3 mức (+V, 0, -V). Tuy nhiên trong mã hoá nhị phân nhiều mức, mỗi một
tín hiệu nguyên tố cần log
2
3 = 1.58 bit thông tin để biểu diễn, trong khi đó với các mã
NRZ thì 1 bit biểu diễn 1 tín hiệu nguyên tố, vì thế mà mã hoá nhị phân nhiều mức
không hiệu quả bằng mã hoá NRZ. Nói dễ hiểu hơn là bên nhận tín hiệu nhị phân nhiều
mức phải phân biệt 3 mức (+A, -A, 0) thay cho hai mức trong các định dạng tín hiệu