Viễn thông là gì ?
Thuật ngữ Viễn Thông (télécommunication) được ghép từ từ communication (liên lạc) với prefix tele (có
nghĩa là xa). Edouard ESTAUNIE chính là người đưa ra thuật ngữ telecommunication vào năm 1904. Thời
bấy giờ từ telecommunication dùng để chỉ telegraph
và telephone.
Thuật ngữ viễn thông được dùng để chỉ tập hợp các thiết bị, giao thức để truyền thông tin từ nơi này
đến nơi khác. Các thành phần chính của một hệ thống viễn thông
bao gồm:
‐ Một máy phát ở nguồn. Máy phát sẽ lấy thông tin và chuyển đổi nó thành tín hiệu để có thể truyền
được.
‐ Tín hiệu sẽ được truyền trên một kênh truyền (channel/medium).
‐ Một máy
thu ở đích đến để thu nhận tín hiệu truyền từ nguồn và chuyển đổi tín hiệu thành thông tin.
Viễn thông sơ khai nhất có thể kể đến việc liên lạc bằng cách đốt lửa cho bốc khói
lên để báo động giặc
đến. Hoặc dùng tiếng kèn, trống, chuông để báo hiệu những mối nguy hiểm đang đến gần. Ví dụ 1 hệ
thống viễn thông hiện đại quen thuộc là điện thoại cố đị
nh. Lúc đấy máy thu và phát là cái điện thoại,
thông tin là tiếng nói, môi trường truyền là dây cáp. Bất cứ một hệ thống viễn thông nào cũng bao gồm
các thành phần kể trên, và
nhiệm vụ của viễn thông là làm thế nào để truyền thông tin nhanh, chính xác,
chất lượng cao, bảo mật tốt.
Do đó có thể nói viễn thông sẽ bao gồm tất cả các lĩnh vực
nhằm góp phần vào việc thực hiện và cải tiến
quá trình truyền thông.
Trong viễn thông "thông tin" có nhiều dạng khác nhau, tiếng nói, hình ảnh, video. Mỗi thông tin có các
thuộc tính
khác nhau. Thông tin có thể tồn tại dưới 2 dạng: analog hoặc digital. Trước khi truyền đi,
thông tin này sẽ phải được mã hóa, nén, điều chế, v.v. như sơ đồ dưới đây.
Hình 2: Sơ đồ truyền thông tin
+Tất cả các xử lý thông tin trước khi đưa vào encoder và sau khi đưa ra ngoài decoder chẳng hạn nén,
giảm kích thước thông tin, watermaking, xóa nhiễu, tái chế, phục h
ồi...được gọi chung là xử lý tín hiệu
(Signal Processing). Phần này bao gồm nhiều lĩnh vực trong đó có:
‐ Image and video processing
‐ Speech, audio processing
‐ Sources separation
‐ Analogue Signal processing (filters, A/D)
‐ Computer vision
+Còn tất cả các giao thức diễn ra trong dây chuyền truyền thông tin như điều chế(modulation), encoder,
mã hóa, vv thì được gọi chung là Lý thuyết thông tin và truyền thông kỹ thuật số (information theory &
digital communication). Phần này bao gồm nhiều lĩnh vực trong đó có:
‐ Information theory (Information, Entropy, Source coding, channel model, channel capacity …)
‐ Line coding (RZ, NRZ, Manchester …)
‐ Modulation (BPSK, QPSK, M‐PSK, M‐QAM, FSK, GSK, OFDM, PCM…)
‐ Error Control Coding
(CRC, Block Code, Convolution code, Turbo Code …)
‐ Diversity (OFDM, Spreading, ST Code, Spatial Multiplexing )
‐ Channel (Channel Modeling…)
‐ Synchronization and Channel Estimation
‐ Combination, Detection, Equalizer.
‐ Multiple access techniques (OFDMA, CDMA, SDMA, TDMA, FHSS…)
+ Bên cạnh đó, vấn đề truyền sóng radio trên các môi
trường khác nhau (dây dẫn, không dây,...) có thể
được tập gom chung vào phần điện tử RF, truyền sóng, angten ( RF propagation, antenna). Phần này bao
gồm nhiều lĩnh vực trong đó có:
‐ Antenna and propagation
(MIMO, FDTD, smart antenna)
‐ RF component (amplifier, mixer, filter, ADC, DAC …)
+Một phần quan trọng trong quá trình truyền thông tin, đó là kênh truyền (medium). Thông tin có thể
truyền qua cáp đồng, cáp quang, sat‐te‐lite, và qua môi tr
ường không dây. Mỗi một môi trường truyền
có các đặc tính khác nhau, nên các thiết bị và công nghệ cũng sẽ khác nhau. Thông thường, một thông
tin sẽ được truyền qua nhiều môi trường khác nhau,
nối kết giữa hai thực thể giao tiếp, được gọi chung
là mạng (network). Ví dụ đơn giản là tối nối kết từ PC tới AP wifi bằng không dây (wireless). AP wifi lại
nối k
ết phía sau modem ADSL đến SDLAM (cáp ADSL). DSLAM sẽ nối kết vào mạng lõi core bằng cáp
quang chẳng hạn. Ở đâu bên kia, người đối thoại với tôi nối kết vào mạng lõi thông qua mạ
ng di động
UMTS chẳng hạn. Hình dưới đây là một ví dụ về mạng viễn thông.
Hình 3: Kiến trúc mạng viễn thông
Nhìn về kiến trúc mạng, ta có thể dễ dàng phân biệt 2 mạng: mạng kết nối (access network) và mạng lõi
(core network/ transport network). Sự phân chia này khá rõ
ràng trong mô hình mạng tế bào. Trong diễn
đàn hiện tại chúng tôi tạm chia mạng viễn thông ra thành 3 loại:
+Công nghệ mạng IP và mạng lõi. Phần này bao gồm các giao thứ
c Internet, Ethernet, ATM... Lĩnh vực
này khá rộng, chúng ta có thể kể đến các topics sau:
‐P2P networks (bittorent, skype, freenet )
‐VoIP (Skype, SIP, H323, MEGACO)
‐Monitoring, Measurement and prediction (traffic measurement, bandwidth prediction, equivalent
capacity )
‐QoS in IP networks (DiffServ, IntServ,
RSVP, MPLS)
‐Control and Policy based Management networks (COPS, SLA, PBM, Token bucket, admission control,
TCP/UDP )
‐IP Mobility and routing management (Mobile IP, Mobike, IKEv2, IPv4‐IPv6 translation, Hawaii)
‐Core network (ATM, MPLS, Ethernet, VPN)
+ công nghệ mạng di động. Phần này tập trung vào các công nghệ mạng di động như
‐ Mobile networks (2G, 2.5G, 3G, 3GPP LTE, 3GPP2 UMB, satellite )
‐ WLAN (802.11) and wireless mesh networks
‐ WIMAX , WiBro
(802.16)
‐ Wireless Personal Area Network (WPAN): Bluetooth (802.15.1), Zigbee (802.15.4), UWB (802.15.3)
‐ Next Generation networks (B3G, 4G, 802.20)
‐ Adhoc and Sensor networks
+ Và Truyền thông cáp quang (fiber optic). Phần này bao gồm các lĩnh vực liên quan đến truyền thông
qua cáp quang học như: SDH/SONET, WDM, FTTH,... Cáp quang ngày nay không chỉ dừng lại như là một
công nghệ truyền dữ liệu ở mạng lõi, mà còn được dùng như một mạng access đến tận từng nhà
(building).
+Trong viễn thông vấn đề bảo mật ngày càng trở nên quan trọng và thiết yếu. Bảo mật có thể chia thành
2 mảng chính, đó là bảo mật cho mạng (network security) và (mã hóa) Cryptology. Trong
diễn đàn này
chúng tôi dành riêng một chuyên mục để nói về các vấn đề này. Bảo mật có thể được phân nhỏ ra thành
các topics sau:
‐Foundation of Crypto: One‐way Function, One‐way Trapdoor Permutation, Pseudo‐random
Permutation, Assumptions in Crypto (Factoring,
Logarith Discret,…)…
‐Public‐Key Crypto: PK‐Encryption, Signature, Key‐Exchange, Authentication, Identification, Zero‐
Knowledge, …
‐ Secret‐Key Crypto: Block cipher, Stream Cipher, Hash Function, MAC,...
‐ New Trends in Cryptography: Provable Security, Quantum Cyrptography,
‐ Internet security:SSL/TLS, IPsec, VPN, Radius/Diameter,...
‐ Security for wireless networks: WEP, 802.11i, GSM/GPRS/UMTS security,EAP...