Bài giảng Truyền số liệu: Chương 1 (Phần 1) - Lê Đắc Nhường

Truyền số liệu

Data Communication

Lê Đắc Nhường
Khoa Toán Tin - Trường Đại học Hải Phòng
E-mail:
Cell Phone: 0987.394.900

GV. Lê Đắc Nhường

Slide: 1


Nội dung chương 1
1.1 Lịch sử truyền số liệu

1.2 Một số khái niệm
1.2.1 Thông tin, Dữ liệu và Tín hiệu (Information, Data & Signal)
1.2.2 Tần số, Phổ và Băng thông (Frquency, Spectrum, Bandwidth)

1.3 Kiến trúc hệ thống truyền dữ liệu (Topology)
1.4 Phương thức truyền dữ liệu (Protocol)
1.5 Hệ thống truyền dữ liệu

GV. Lê Đắc Nhường

Slide: 2


1.1 Lịch sử truyền số liệu

Slide 3



Truyền số liệu


Là phương pháp truyền thông dùng mã nhị phân (Binary Code)
thay cho tín hiệu (Signal).



Lịch sử truyền số liệu bắt đầu vào năm 1837


Với sự phát minh điện tín của Samuel F. B. Morse.

GV. Lê Đắc Nhường

Slide: 3


1.1 Lịch sử truyền số liệu
Slide 4



Mã Morse.

Samuel F. B. Morse.

GV. Lê Đắc Nhường

Slide: 4


1.1 Lịch sử truyền số liệu
Slide 5



Mã Morse.

GV. Lê Đắc Nhường

Slide: 5


1.1 Lịch sử truyền số liệu
Slide 6



Mã Morse.


Đó là hệ thống truyền các xung điện biểu diễn cho các dấu
chấm, vạch (tương đương với các số nhị phân 1, 0) trên các

đường dây đồng nhờ các máy cơ điện.


Các tổ hợp khác nhau của các mã này thay cho các chữ, số,
dấu.... được gọi là mã Morse.



Bản điện tín đầu tiên được phát hiện ở Anh do Charles
Wheatstone và William Cooke thực hiện nhưng hệ thống của họ
phải dùng 6 đường dây

GV. Lê Đắc Nhường

Slide: 6


1.1 Lịch sử truyền số liệu
Slide 7



Mã Semapho.

GV. Lê Đắc Nhường

Slide: 7


1.1 Lịch sử truyền số liệu
Slide 8



Các mốc thời gian đáng nhớ:


Năm 1840, Morse đăng ký sáng kiến về điện tín ở Mỹ và đến năm
1844 thì đường dây điện tín đầu tiên được thiết lập giữa Baltimore

và Washington D.C..


Năm 1849, bản tin đầu tiên được in nhưng với vận tốc rất chậm,
cho đến năm 1860 vận tốc in đạt được là 15 bps.



Năm 1850, Công ty Điện tín Miền Tây (Western Union Telegraph
Company) được thiết lập ở Rochester, New York cho phép thực
hiện việc trao đổi thông tin giữa các cá nhân.

GV. Lê Đắc Nhường

Slide: 8


1.1 Lịch sử truyền số liệu
Slide 9



Các mốc thời gian đáng nhớ:


Năm 1874, Emile Baudot thiết kế được máy phát dùng phương
pháp đa hợp, có thể truyền cùng lúc 6 bản tin trên cùng một

đường dây.

GV. Lê Đắc Nhường

Slide: 9


1.1 Lịch sử truyền số liệu
Slide 10



Các mốc thời gian đáng nhớ:


Năm 1876, Alexander Graham Bell đã đưa điện tín lên một bước
phát triển mới: sự ra đời của điện thoại.



Thay vì chuyển bản tin thành các chuỗi mã Morse, Bell đã cho
thấy rằng người ta có thể cho tiếng nói trên các đường dây. truyền
thẳng tín hiệu điện đặc trưng (tổng đài cơ  số  điện tử)

GV. Lê Đắc Nhường

Slide: 10


1.1 Lịch sử truyền số liệu
Slide 11



Các mốc thời gian đáng nhớ:

Alexander Graham Bell

GV. Lê Đắc Nhường

Slide: 11


1.1 Lịch sử truyền số liệu
Slide 12



Các mốc thời gian đáng nhớ:


Năm 1899, Marconi thành công trong việc phát tin bằng vô tuyến.
Có thể nói điện tín là phương tiện duy nhất được dùng để phát tin

đi xa cho đến năm 1920, lúc đài phát thanh thương mại đầu tiên
ra đời.

GV. Lê Đắc Nhường

Slide: 12


1.1 Lịch sử truyền số liệu
Slide 13



Các mốc thời gian đáng nhớ:


Năm 1945, đánh dấu một sự kiện quan trọng đó là việc phát minh
ra chiếc máy tính điện tử đầu tiên: chiếc ENIAC (Electronic
Numerical Integrator And Calculator). ENIAC là thiết bị đầu tiên có
thể xử lý thông tin dưới dạng điện

GV. Lê Đắc Nhường

Slide: 13


1.2 Một số khái niệm
Slide 14

1.2.1 Thông tin, Dữ liệu và Tín hiệu



Thông tin (Information): Là sự hiểu biết của con người về một sự
kiện, một hiện tượng nào đó thu nhận được qua nghiên cứu, trao
đổi, nhận xét, học tập, truyền thụ, cảm nhận…



Hay đơn giản thông tin là sự cảm hiểu của con người về thế giới
xung quanh thông qua việc tiếp xúc với nó, từ sự cảm nhận đến sự

hiểu biết về chúng.

GV. Lê Đắc Nhường

Slide: 14


1.2.1 Thông tin, dữ liệu và tín hiệu
Slide 15



Thông tin có thể biểu thị bởi:


Tiếng nói, hình ảnh, các văn bản,



Tập hợp các con số, các ký hiệu,

 thông qua nó con người hiểu nhau…


Con người càng tiếp xúc với môi trường càng làm tăng lượng
thông tin thu thập được.



Khi có nhiều thông tin sẽ phát sinh nhu cầu trao đổi thông tin 
có nhu cầu truyền tin (Communication)

GV. Lê Đắc Nhường

Slide: 15


1.2.1 Thông tin, dữ liệu và tín hiệu
Slide 16



Dữ liệu (Data):


Là dạng biểu diễn của thông tin, dữ liệu bao gồm các sự kiện,
khái niệm hay các chỉ thị được diễn tả dưới một hình thức

thích hợp cho việc thể hiện thông tin được xử lý bởi con người

hay máy móc.


Ý nghĩa mà con người qui cho dữ liệu theo các qui ước cụ thể.



Trong hệ thống truyền thông, thường người ta không phân biệt
dữ liệu và tin tức

GV. Lê Đắc Nhường

Slide: 16


1.2.1 Thông tin, dữ liệu và tín hiệu
Slide 17



Vật mang tin (Carrier)


Là môi trường dùng để truyền tin.



Thông tin khi truyền đi tồn tại dưới các dạng năng lượng khác

nhau như: âm điện, sóng điện từ, sóng ánh sáng…



 Những dạng năng lượng dùng để truyền tin gọi là vật mang

GV. Lê Đắc Nhường

Slide: 17


1.2.1 Thông tin, dữ liệu và tín hiệu
Slide 18



Tín hiệu (Signal):


Vật mang chứa thông tin, trong đó đại diện của thông tin được gọi
là tín hiệu.



Tín hiệu là thông tin, dữ liệu đã được chuyển đổi, xử lý (bởi các
bộ phận mã hóa và /hoặc chuyển đổi) cho phù hợp với môi
trường truyền thông.



Tín hiệu thường tồn tại ở dạng một hàm đơn trị biến thiên theo
thời gian hay theo tần số gọi là các sóng hình sin (Sinware).



Ví dụ: S(t) = Acos(2πft + φ) hoặc S(t) = Asin(2πft + φ).

GV. Lê Đắc Nhường

Slide: 18


1.2.1 Thông tin, dữ liệu và tín hiệu


Phân loại tín hiệu


Tín hiệu liên tục




Cường độ của tín hiệu biến đổi “trơn tru” theo thời gian

Tín hiệu rời rạc


Cường độ tín hiệu duy trì ở mức không đổi trong một khoảng thời

gian rồi sau đó chuyển sang mức cường độ tín hiệu không đổi khác


Tín hiệu tuần hoàn




Mẫu tín hiệu được lặp đi lặp lại theo thời gian

Tín hiệu không tuần hoàn (không theo chu kỳ)


Mẫu tín hiệu không lặp đi lặp lại theo thời gian

19/54
GV. Lê Đắc Nhường

Slide: 19


1.2.1 Thông tin, dữ liệu và tín hiệu
Slide 20



Tín hiệu liên tục và tín hiệu rời rạc

GV. Lê Đắc Nhường

Slide: 20

1.2.1 Thông tin, dữ liệu và tín hiệu
Slide 21



Tín hiệu tuần hoàn

GV. Lê Đắc Nhường

Slide: 21


1.2.2 Tần số, phổ, băng thông (Frequency, Spectrum, Bandwidth)
Các đặc trưng của tín hiệu:
S(t) = Acos(2πft + φ) hoặc S(t) = Asin(2πft + φ).


Biên độ đỉnh – Peak Amplitude (A)


Cường độ cực đại của tín hiệu



Đơn vị đo: Volts (V), Watts (W)

22/54
GV. Lê Đắc Nhường

Slide: 22


1.2.2 Tần số, phổ, băng thông (Frequency, Spectrum, Bandwidth)
Các đặc trưng của tín hiệu:


Tần số - Frequency (f)


Tỉ lệ thay đổi của tín hiệu là số dao động của tín hiệu được thực
hiện trong một đơn vị thời gian của tín hiệu.



Đơn vị: Hertz (Hz) hoặc cycles trên 1 giây



Chu kỳ(T): là thời gian cần thiết tín hiệu lặp lại một lần



T = 1/f

23/54
GV. Lê Đắc Nhường

Slide: 23

1.2.2 Tần số, phổ, băng thông (Frequency, Spectrum, Bandwidth)
Các đặc trưng của tín hiệu:


Tần số - Frequency (f)

Chu kỳ của sóng hình sin

Chu kỳ của sóng hinh vuông

24/54
GV. Lê Đắc Nhường

Slide: 24


1.2.2 Tần số, phổ, băng thông (Frequency, Spectrum, Bandwidth)
Các đặc trưng của tín hiệu:


Pha (Phase) (φ)


Độ đo vị trí tương đối (so với thời điểm gốc) trong một chu kỳ



Ký hiệu: φ



Đơn vị tính: Radian

25/54
GV. Lê Đắc Nhường

Slide: 25