Slide thuyết trình TỔNG QUAN về CÔNG NGHỆ đa TRUY NHẬP

Bài tập lớn:

ĐA TRUY NHẬP


Nhóm 4:
Nguyễn Thị Bích Chiến
 Hoàng Thuý Hạnh
 Dương Minh Thu
 Nguyễn Tuấn Nghĩa




Nội dung chính :


Mạng LAN
 Các phương pháp đa truy cập vô
tuyến


A. Mạng LAN
1. Phương thức truy nhập đường truyền
CSMA/CD (Carrier Sense Media
Access/ Collision Detection)
2. TokenRing


1.Phương thức truy nhập
đường truyền

CSMA/CD (Carrier Sense
Media Access/ Collision
Detection)


1.1 Định nghĩa về CSMA/CD
CSMA là viết tắt từ tiếng Anh: Carrier Sense
Multiple Access, còn CD là viết tắt từ:
Conllision Detect.Trong mạng LAN, khi một máy tính
muốn truyền một gói tin, trước tiên nó sẽ lắng nghe xem trên
đường truyền có sóng mang hay không (bằng cách lắng nghe
tín hiệu Carrier). Nếu không có, nó sẽ thực hiện truyền gói tin
(theo frame). Sau khi truyền gói tin, nó vẫn tiếp tục lắng nghe
để xem có máy nào định truyền tin hay không. Nếu không có
xung đột, máy tính sẽ truyền gói tin cho đến hết. Nếu phát hiện
xung đột, nó sẽ gửi broadcast một gói tin báo hiệu cho các máy
trên mạng không nên gửi tin để tránh làm nhiễu đường truyền,
và sẽ tiến hành gửi lại gói tin.


1.Phương thức truy nhập đường
truyền CSMA/CD (Carrier Sense
Media Access/ Collision Detection)
1.2 Nguyên tắc hoạt động
Với phương pháp CSMA, thỉnh thoảng sẽ có hơn một
trạm đồng thời truyền dữ liệu và tạo ra sự xung đột
(collision) làm cho dữ liệu thu được ở các trạm bị sai
lệch. Để tránh sự tranh chấp này mỗi trạm đều phải
phát hiện được sự xung đột dữ liệu. Trạm phát phải
kiểm tra Bus trong khi gửi dữ liệu để xác nhận rằng

tín hiệu trên Bus thật sự đúng, như vậy mới có thể
phát hiện được bất kỳ xung đột nào có thể xẩy ra.
Khi phát hiện có một sự xung đột, lập tức trạm phát
sẽ gửi đi một mẫu làm nhiễu (Jamming) đã định trước
để báo cho tất cả các trạm là có sự xung đột xẩy ra
và chúng sẽ bỏ qua gói dữ liệu này. Sau đó trạm phát
sẽ trì hoãn một khoảng thời gian ngẫu nhiên trước
khi phát lại dữ liệu. ……


Trong CSMA/CD, mỗi máy trạm muốn truyền
dữ liệu cần thực hiện các bước sau:


►Start : Bắt đầu
►Set k to zero: Đặt hệ số truyền lại
(backoff factor ) bằng 0.
►Sense carrier: Cảm nhận sóng mang.
►Collision ? : Có xảy ra va chạm không ?
 ► Increment k: Tăng giá trị hê số
truyền lại k.


VD minh hoạ:
Một máy trạm A cảm nhận đường
truyền và thấy đường truyền rảnh, nó
bắt đầu gửi dữ liệu, cùng lúc đó cũng
có một máy trạm khác gửi dữ liệu máy
trạm A phát hiện va chạm đã xảy ra, nó
cố gắng truyền dữ liệu thêm hai lần

nữa nhưng đều thất bại và nó truyền dữ
liệu thành công ở lần thứ tư. Giả sử
rằng một khe thời gian ( slot_time) là
512 bit. Bảng sau đây sẽ cho biết thời
gian máy trạm A phải chờ đợi để truyền
dữ liệu.


VD minh hoạ:
Lần thử

k

2^k-1

R

Backoff_ time
(us)

1

1

1

0 đến 1 0 hoặc 51.2us

2

2

3

0 đến 3

0; 51.2 ;
102.4, hoặc
153.6

3

2

7

0 đến 7

0; 51.2;
102.4; 153.6;
204.8; …;
358.4


2. TokenRing:
2.1 Giới thiệu
2.2 Nguyên lý hoạt động
 Hoạt động dựa trên nguyên lý dùng thẻ bài
để cấp phát quyền truy nhập đường truyền
 Mạng hình sao góp phần toàn diện tin cậy

cho mạng bởi vì tất cả thông tin trong
mạng TokenRing có thể hoạt động dựa trên
phương pháp MSAU (Thuật toán trên vòng
đã được gọi là tìm thấy đèn tín hiệu và sửa
lỗi mạng )
 TokenRing được hỗ trợ bởi hai loại hệ thống
cơ bản tín hiệu và dữ liệu/ các câu lệnh hệ
thống



2. TokenRing:
2.2 Nguyên lý hoạt động


Kết thúc:

Khuôn dạng frame được sử dụng trong các vòng token có dạng :


A2. TokenRing:
2.2 Nguyên lý hoạt
động
Trong đó:
Khung trạng thái : Dùng
1 byte trường giới hạn 1
lệnh/ trường dữ
liệu,trường trạng thái
bao gồm địa chỉ điều
khiển và khung sao chép.

Kết luận :
Mạng tokenRing có ưu điểm:
 Sự phát triển của hệ thống không tác
động đáng kể đến hiệu năng
 Tất cả các máy tính có quyền truy cập
như nhau
 Nhưng bên cạnh đó thì:
Chi phí thực hiện cao
 Phức tạp




.

Khi một máy có sự cố thì có thể ảnh
hưởng đến các máy tính khác


B. Các phương pháp đa truy
nhập vô tuyến








Đa truy nhập phân chia theo thời gian
TDMA
Đa truy nhập phân chia theo tần số
FDMA
Đa truy nhập phân chia theo mã
CDMA
Đa truy nhập phân chia theo tần số
trực giao OFDMA


1. FDMA
• FREQUENCY DIVISION MULTIPLEX ACCESS
(Đa truy nhập phân chia theo tần số)
• Đa truy nhập phân chia tần số có nghĩa là nhiều
khách hàng có thể sử dụng dải tần đã được gán cho
họ mà không bị trùng nhờ việc chia phổ tần ra thành
nhiều đoạn.
• Ghép kênh phân chia tần số là: tín hiệu cần được
phát tới một số khách hàng từ một máy phát sẽ
được phát đi bằng cách phân chia các băng tần và
máy thu sẽ chọn thông tin thuộc băng tần của nó.


Mô hình FDMA
Tần
số

16
15

14
13
12
11

Thời gian

FDMA


2. TDMA
• Trong thông tin di động TDMA, trạm gốc phát
tín hiệu TDM đến máy di động trong tế bào.
Máy di động nhận một khe thời gian của mình
trong số các tín hiệu TDM và gửi tín hiệu khối
về trạm gốc một cách tuần tự.
• Các số máy di động liên lạc với các trạm gốc
một cách đồng thời theo một kênh vô tuyến


Định thời gian thu phát
Chu kỳ phát, thu, trống được lặp đi

lặp lại trong máy di động. Do việc định
phát và thu không trùng nhau nên không
cần đến bộ lọc chọn lựa thu phát trong
máy di động. Khoảng thời gian trống được
sử dụng để đo mức thu của các trạm gốc
lân cận.

Phát
3

1

2

3

1

2

1

2

3

1

2

3

Phát

Thu

Trống

Phát

Thu

Trống

Thu

Chế độ trong
máy dđộng 1


Nhóm của tuyến lên (từ máy di động đến trạm
gốc) bao gồm phần mào đầu, từ mã đồng bộ dữ
liệu điều khiển, dữ liệu của người sử dụng và thời
gian bảo vệ.

Cấu hình của khung

Phần mào đầu là hệ thống mã của đồng bộ
sóng mang và đồng bộ đồng hồ.
- Từ mã đồng bộ chỉ rõ điểm bất đầu của dữ
liệu điều khiển và dữ liệu người sử dụng
- Dữ liệu điều khiển dùng để điều khiển kênh
vô tuyến trong thông tin.
-

Từ đồng bộ

Dữ liệu
Đkhiển

Khung TDMA truyền xuống

Phần mào đầu

Từ đồng bộ

Dữ liệu người sử dụng

Dữ liệu
Đkhiển

Dữ liệu người sử dụng

Khung nhóm tuyến lên

Bảo vệ


CDMA (Code Division Multiple
Access)




CDMA nghĩa là đa truy nhập (đa người dùng)

phân chia theo mã
GSMphân phối tần số thành những kênh nhỏ, rồi
chia xẻ thời gian các kênh ấy cho người sử dụng.
Trong khi đó thuê bao của mạng di động CDMA
chia sẻ cùng một giải tần chung. Mọi khách hàng
có thể nói đồng thời và tín hiệu được phát đi
trên cùng một giải tần. Các kênh thuê bao được
tách biệt bằng cách sử dụng mã ngẫu nhiên. Các
tín hiệu của nhiều thuê bao khác nhau sẽ được
mã hoá bằng các mã ngẫu nhiên khác nhau, sau
đó được trộn lẫn và phát đi trên cùng một giải
tần chung và chỉ được phục hồi duy nhất ở thiết
bị thuê bao với mã ngẫu nhiên tương ứng


CDMA Nguyên lý hoạt động
Tần số

Mã

Kênh K

Kênh 3
Kênh 2
Kênh 1

thời gian