Bài giảng Kỹ thuật truyền số liệu Chương 3: Các kỹ thuật cơ bản trong truyền dữ liệu

Chƣơng 3
Các kỹ thuật cơ bản trong truyền dữ liệu









Các mã truyền
Cấu hình kết nối cơ bản
Kỹ thuật mã hóa và điều chế
Kỹ thuật đồng bộ
Kỹ thuật truy nhập đƣờng truyền
Kỹ thuật phát hiện sai và sửa lỗi
Kỹ thuật nén dữ liệu

Data Communication Technology
CuuDuongThanCong.com

143

/>

Các mã truyền







Mã Morse
Mã Baudot
Mã EBCDIC
Mã ASCII
Mã Unicode

Data Communication Technology
CuuDuongThanCong.com

144

/>




Mã Moore là tập hợp các chuỗi chấm và gạch biểu diễn các ký tự và chứ số
Baudot (Emile Baudot)
 5 bit (32 mã)
 dùng 2 mã 5 bit (letter & figure) để mã hết các ký tự, chữ số và dấu



ASCII (American Standard Code for Information Interchange)
 7 bit (128 mã), bao gồm các ký tự chữ thƣờng và hoa, các ký tự chữ số, các ký
tự dấu chấm câu và các ký tự đặc biệt.
 Phổ biến nhất hiện nay đƣợc sử dụng trong giao tiếp dữ liệu tuần tự.



EBCDIC (Extended Binary Coded Decimal Interchange Code)
 8 bit
 Đƣợc dùng trong các hệ thống máy tính IBM



Unicode
 16 hoặc 32 bit
 Hứa hẹn đƣợc sử dụng rộng rãi trong tƣơng lai

Data Communication Technology
CuuDuongThanCong.com

145

/>

Mã Baudot

Data Communication Technology
CuuDuongThanCong.com

146

/>

Mã ASCII

Data Communication Technology
CuuDuongThanCong.com

147

/>

Cấu hình kết nối cơ bản


P2p – point to point – điểm điểm





Đa điểm – multi point




Cung cấp liên kết dành riêng cho 2 T/B
Dùng cáp đồng, cáp quang, vô tuyến
Nhiều hơn hai thiết bị nối kết với nhau

Mô hình


Hình cây, hình lưới, hình sao, hình vòng…

Data Communication Technology
CuuDuongThanCong.com

148

/>

Kết nối hình cây
PC1

PC2

SERVER

PC4

Data Communication Technology
CuuDuongThanCong.com

PC3

149

/>

Kết nối hình lƣới
PC2

PC3

PC1

PC4

Data Communication Technology
CuuDuongThanCong.com

150

/>

Kết nối hình sao
PC1

PC2

HUB

PC4

PC3

Data Communication Technology
CuuDuongThanCong.com

151

/>

Kết nối hình vòng

PC1

PC2

PC4

PC3

Data Communication Technology
CuuDuongThanCong.com

152

/>

Chế độ truyền


Simplex mode






Simplex operation

Không dùng rộng rãi vì không
thể gởi ngược lại lỗi hoặc tín
hiệu điều khiển cho bên phát

Television, teletext, radio

Half-duplex mode


One-way only

Half-duplex operation
Two-way but not at
the same time

Bộ đàm
Full-duplex operation



Full-duplex mode


Both-way at
the same time

Điện thoại

Data Communication Technology
CuuDuongThanCong.com

153

/>

Kỹ thuật mã hóa và điều chế




Thường dùng tín hiệu số cho dữ liệu số và tín hiệu
analog cho dữ liệu analog
Có thể dùng tín hiệu analog để mang dữ liệu số




Modem

Có thể dùng tín hiệu số để mang dữ liệu analog


Compact Disc audio

Data Communication Technology
CuuDuongThanCong.com

154

/>





Truyền dẫn analog
 Không quan tâm đến nội dung dữ liệu được truyền (số hoặc tương tự)
 Suy giảm khi truyền xa
 Dùng bộ khuếch đại (amplifier) để truyền dữ liệu đi xa

Khuếch đại cả tín hiệu lẫn nhiễu

Truyền dẫn số




Quan tâm đến nội dung dữ liệu được truyền.
Nhiễu và sự suy giảm tín hiệu sẽ ảnh hưởng đến sự tích hợp.
Dùng bộ lặp (repeater) để truyền dữ liệu đi xa.


Không khuếch đại nhiễu.

Data Communication Technology
CuuDuongThanCong.com

155

/>

















Analog and digital
Analog data/Analog Signal
transmission

Gởi bình thường hoặc mã hóa vào phần phổ khác
Analog data/Digital Signal
Analog Analog
Digital

Mã hóa dùng bộ codec để tạo ra chuỗi bit số
data
signal
signal
Digital Data/Analog Signal
Digital Analog
Digital


Được mã hóa dùng modem để tạo ra t/h tương tự
data
signal
signal
Digital Data/Digital Signal

Biểu diễn trực tiếp dữ liệu hoặc mã hóa để tạo ra t/h số có đặc tính mong muốn

Analog Signal/Analog Transmission

Lan truyền thông qua các bộ khuếch đại, xử lý t/h như nhau bất kể dữ liệu là số
hoặc tương tự
Analog Signal/Digital Transmission

Giả sử t/h biểu diễn dữ liệu số, lan truyền qua các bộ repeater
Digital Signal/Analog Transmission

Không dùng
Digital Signal/Digital Data

T/h là chuỗi nhị phân lan truyền qua các bộ repeater

Data Communication Technology
CuuDuongThanCong.com

156

/>

Digital  Digital



Tín hiệu số




Xung điện áp rời rạc, không liên tục
Mỗi xung là một phần tử tín hiệu
Dữ liệu nhị phân được mã hóa thành
các phần tử tín hiệu

Data Communication Technology
CuuDuongThanCong.com

157

/>

Unipolar








Mức 1 được mã hóa là một mức điện áp
dương hoặc âm nào đó

Mức 0 là điện áp 0 v
Mức trung bình DC khác 0
Khó xác định thời điểm xuất hiện bit khi mức
tín hiệu ít thay đổi
Đơn giản, ngày nay ít dùng

Data Communication Technology
CuuDuongThanCong.com

158

/>

Unipolar

0

1

0

0

1

1

1

0

Mã hóa Unipolar

Data Communication Technology
CuuDuongThanCong.com

159

/>

Polar





Dùng 2 mức điện áp âm và dương
Thành phần trung bình giảm đáng kể
Đối với mã hóa Manchester và Manchester vi
sai thì thành phần DC hoàn toàn bằng 0 vì:


Một bit được mã hóa bởi 2 mức điện áp ngược
nhau trong 1/ 2 chu kỳ của bit đó

Data Communication Technology
CuuDuongThanCong.com

160

/>

Polar

Data Communication Technology
CuuDuongThanCong.com

161

/>

Nonreturn to zero (NRZ)




Nonreturn to Zero-Level (NRZ-L)
 2 mức điện áp khác nhau cho bit 1 và bit 0
 Thông thường điện áp dương dùng cho bit 0 và
điện áp âm dùng cho bit 1
Nonreturn to Zero Inverted (NRZ-I)
 NRZ-I cho các bit 1
 Dữ liệu được mã hóa căn cứ vào việc có hay
không sự thay đổi tín hiệu ở đầu thời khoảng bit.
 Bit 1: được mã hóa bằng sự thay đổi điện áp (có
transition)
 Bit 0: được mã hóa bằng sự không thay đổi điện
áp (không có transition)
Data Communication Technology
CuuDuongThanCong.com

162

/>

Data Communication Technology
CuuDuongThanCong.com

163

/>

Nonreturn to Zero (NRZ)


Mã hóa sai phân






Dữ liệu được biểu diễn bằng việc thay đổi tín hiệu (thay vì bằng
mức tín hiệu)
Nhận biết sự thay đổi dễ dàng hơn so với nhận biết mức
Trong các hệ thống truyền dẫn phức tạp, cảm giác cực tính dễ
dàng bị mất

Ưu và nhược điểm của mã hóa NRZ


Ưu





Nhược






Dễ dàng nắm bắt
Băng thông dùng hiệu quả
Có thành phần một chiều
Thiếu khả năng đồng bộ

Dùng trong việc ghi băng từ
Ít dùng trong việc truyền tín hiệu

Data Communication Technology
CuuDuongThanCong.com

164

/>

RZ



Return to zero





Tín hiệu thay đổi trong khoảng mỗi bit






Dùng 3 mức điện áp: dương, âm, zero
Tín hiệu thay đổi trong khoảng mỗi bit
Bit 0: thay đổi từ âm đến zero
Bit 1: thay đổi từ dương xuống zero

Đồng bộ bit hiệu quả
Đòi hỏi băng thông rộng

Data Communication Technology
CuuDuongThanCong.com

165

/>

Return to Zero (RZ)

Value
0

1

0

0

1

1

1

0
Time

These transitions can be used for synchronization

Data Communication Technology
CuuDuongThanCong.com

166

/>

Biphase



Manchester






Thay đổi ở giữa thời khoảng bit
Thay đổi được dùng như tín hiệu đồng bộ dữ liệu
LH biểu diễn 1
HL biểu diễn 0
Dùng trong IEEE 802.3

Data Communication Technology
CuuDuongThanCong.com

167

/>