Bài giảng Nguyên lý thông tin - Chương 1: Giới thiệu chung
Chæång I
Chæång
1
Giåi thiãu chung
Trong cuäc säng tæ xa xæa, con ngæåi luän co nhu cáu trao âäi våi nhau nhæng tám tæ, tçnh
cam, nhæng kinh nghiãm âáu sinh tän..., nghéa la co nhu cáu thäng tin (communication) tæc
trao âäi tin tæc våi nhau. Hiãn nay chæa co mät âënh nghéa âáy âu va suc têch cho khai niãm
tin tæc (information), chung ta co thã tam hiãu âo la sæ cam hiãu cua con ngæåi vã thã giåi
xung quanh thäng qua sæ tiãp xuc våi no.
Chæång nay se giåi thiãu mät cach chung nhát vã nhæng ván âã liãn quan âãn thäng tin, giåi
thiãu så læåc vã lëch sæ phat triãn cua thäng tin, tçm hiãu vã cac dëch vu va cac mang viãn
thäng khac nhau, mä hçnh täng quat cua hã thäng thäng tin va chæc nàng cua cac kháu chênh
trong hã thäng thäng tin, âàc biãt nãu så âä khäi chæc nàng âáy âu cua mät hã thäng thäng
tin sä âã lam cå så tçm hiãu cac chæång tiãp theo sau.
1.1 Så læåc vã lëch sæ thäng tin
Bang sau se nãu tom læåc vã sæ phat triãn cua lëch sæ thäng tin, bao gäm nhæng sæ kiãn,
nhæng phat minh quan trong trong thäng tin.
Nàm
Sæ kiãn
3000 tr.CN Ngæåi Ai Cáp cä phat triãn hã thäng chæ viãt tæång hçnh
1500 tr.CN Ngæåi Do Thai & A Ráp phat minh ky tæ alphabet
300 tr.CN
800
Ngæåi Hindu phat minh ra sä âãm
Ngæåi A Ráp hoan thanh hã thäng sä viãt
1440
1622
1752
1799
1820
1827
1831
1834
1838
1839
1844
Johannes Gutenberg chã tao may âanh chæ
"Ban tin cháu Áu" phat hanh dæåi hçnh thæc ban in
Benjamin Franklin chæng minh set co ban chát âiãn
Alessandro Volta phat minh ra pin âiãn âáu tiãn
Hans Christian Oersted chæng minh ràng dong âiãn tao ra tæ træång
George Simon Ohm âæa ra âënh luát Ohm I = E/R
Michael Faraday kham pha ra ràng sæ thay âäi tæ træång tao ra âiãn træång
Carl F. Gauss va Ernst H. Weber chã tao may âiãn bao âiãn tæ
William F. Cooke va Sir Charles Wheatstone chã tao may âiãn bao
Joseph Niepace va Louis Daguerre phat minh ra ky thuát chup anh
Samuel F. B. Morse âã xuát thiãt láp âæång dáy âiãn bao giæa Baltimore. MD
va Washington. DC
- 1 -
Chæång I
1850
1858
1864
1866
1871
1872
Gustav Robert Kirchhoff âæa ra âënh luát Kirchhoff I
Thiãt láp hã thäng cap xuyãn Âai Táy Dæång âáu tiãn va bë hong sau 26 ngay
James C. Maxwell dæ âoan co bæc xa âiãn tæ
Thiãt láp hã thäng cap xuyãn Âai Táy Dæång lán thæ hai
Tä chæc Hiãp Häi Ky Thuát Âiãn Bao å Luán Âän
Cäng ty Western Electric âæåc thanh láp. Alexander Graham Bell lam viãc tai
cäng ty nay khi nghiãn cæu phat minh chiãc may âiãn thoai
1876
Alexander Graham Bell nhán bàng phat minh vã viãc phat minh ra may âiãn
thoai (ngay 7/3/1876) (*)
1877
1879
1883
Thomas A. Edison phat minh ra may hat
Thomas A. Edison phat minh bong âen âiãn
Thomas A. Edison kham pha dong electron trong âæång hám goi la "hiãu æng
Edison", cå så cua âen tube ngay nay
1884
1885
1887
1889
Thanh láp Viãn Ky Thuát Âiãn Hoa Ky (AIEE)
Edward Branly phat minh sæ tach song radio kãt håp
Heinrich Hertz kiãm tra ly thuyãt cua Maxwell
George Eastman phat triãn film anh thæc tã
1889
Âän
Viãn Ky Thuát Âiãn (IEE) thanh láp tæ Hiãp Häi Ky Thuát Âiãn Bao å Luán
1894
yards
Oliver Lodge giåi thiãu qua trçnh truyãn khäng dáy qua khoang cach 150
1897
1898
Guglielmo Marconi âàng ky ban quyãn sang chã hã thäng âiãn bao vä tuyãn
Valdemar Poulsen phat minh ky thuát ghi tæ trãn dáy thep
1900
nhát
Guglielmo Marconi truyãn tên hiãu vä tuyãn xuyãn Âai Táy Dæång lán thæ
1904
1905
1906
1907
1908
1909
John A. Fleming phat minh ra diode âæång hám
Reginald Fessenden thæc hiãn truyãn tiãng noi va ám nhac bàng radio
Lee de Forest phat minh sæ khuãch âai bàng triode âæång hám
Thanh láp Hiãp Häi Âiãn Bao Vä Tuyãn
A. A. Campbell-Swinton âã xuát y tæång cå ban vã truyãn hçnh quang ba
Thanh láp Viãn Vä Tuyãn
- 2 -
Chæång I
1912
Viãn Ky Thuát Vä Tuyãn thanh láp tæ Hiãp Häi Âiãn Bao Vä Tuyãn va Viãn
Vä Tuyãn
1915
1918
1920
1920
1926
1927
1928
1933
1934
1935
1935
1936
1937
1938
Bell System hoan thanh hã thäng âiãn thoai xuyãn luc âëa å Hoa Ky
Edwin H. Amstrong phat minh may thu âäi tán
KDKA, Pittsburgh, PA bàt âáu phat thanh quang ba
J. R. Carson æng dung láy máu trong thäng tin
J. L. Baird va C. F. Jenkins phat minh ra truyãn hçnh
Harold Black chã tao bä khuãch âai häi tiãp ám tai phong thê nghiãm Bell
Philo T. Farnsworth âæa ra hã thäng truyãn hçnh âiãn tæ âáu tiãn
Edwin H. Amstrong phat minh ra ky thuát âiãu tán FM
Thanh láp Hiãp Häi Thäng Tin Liãn Bang (FCC)
Robert A. Watson-Watt phat triãn hã thäng radar thæc tã âáu tiãn
Giåi thiãu film anh mau 3 låp
Táp Âoan Phat Thanh Truyãn Hçnh Anh (BBC) bàt âáu truyãn hçnh quang ba
Alex Reeves âã xuát ky thuát âiãu xung ma PCM
Chester Carlson phat triãn ky thuát copy ténh âiãn
1939
song
R. H. Varian, S. F. Varian, W. C. Hahn va G. F. Metcalf phat minh ra äng dán
1941
1941
John V. Atanasoff phat minh ra may tênh tai træång Âai hoc Bang Iowa
FCC truyãn hçnh quang ba å Hoa Ky
1945
John W. Mauchly å Âai hoc Pennsylvania phat triãn may tênh sä âiãn tæ
ENIAC
1947
Walter H. Brattain, John Bardeen va William Shockley chã tao transistor å
phong thê nghiãm Bell
1947
Bell
Steve O. Rice âæa ra cach biãu diãn thäng kã cho nhiãu å phong thê nghiãm
1948
1950
1950
1953
1954
1955
Claude E. Shannon xuát ban " Ly thuyãt thäng tin"
Ap dung ky thuát ghep kãnh phán thåi gian TDM vao âiãn thoai
Phat triãn âiãn thoai vä tuyãn
Thiãt láp cap âiãn thoai xuyãn Âai Táy Dæång âáu tiãn 36 kãnh
J. P. Gordon, H. J. Zeiger va C. H. Townes san xuát maze (maser) thanh cäng
J. R. Pierce âã xuát thäng tin vã tinh
- 3 -
Chæång I
1956
1957
1958
1958
1958
1960
1961
1962
1963
Videotape âæåc sæ dung lán âáu båi Ampex
Liãn Xä phong thanh cäng vã tinh âáu tiãn Sputnik I
A. L. Schawlow va C. H. Townes âæa ra nguyãn ly laser
Jack Kilby cua Texas Instrument chã tao mach têch håp (IC) germani âáu tiãn
Robert Noyce cua Fairchild chã tao mach têch håp (IC) silic âáu tiãn
Theodore H. Marman san xuát laser âáu tiãn
Hoa Ky bàt âáu truyãn thanh FM stereo
Vã tinh Telstar I chuyãn tiãp tên hiãu truyãn hçnh giæa Hoa Ky va Cháu Áu
Thanh láp Viãn Ky Thuát Âiãn va Âiãn Tæ (IEEE)
1963-66
âä cao
Æng dung ma sæa läi va læång tæ hoa thêch nghi cho thäng tin sä khäng läi täc
1964
1965
1965
1966
1968
1971
1972
1973
1976
1979
1980
1980
1981
1984
1985
1989
1990-nay
Hã thäng chuyãn mach âiãn thoai âiãn tæ (No. 1 ESS) âi vao hoat âäng
Mariner IV truyãn anh tæ sao Hoa vã Trai âát
Vã tinh thäng tin thæång mai âáu tiãn Early Bird âi vao hoat âäng
K. C. Kao va G. A. Hockham xuát ban "Nguyãn ly thäng tin quang"
Phat triãn truyãn hçnh cap
Táp âoan Intel âæa ra chip vi xæ ly âáu tiãn 4004
Motorola âã xuát âiãn thoai tã bao våi FCC
Giåi thiãu may quet (scanner) CAT
Phat triãn may tênh ca nhán PC
RAM 64 kb må ra ky nguyãn cua VLSI
Bell System phat triãn thäng tin såi quang
Philips va Sony san xuát âéa compact
San xuát may tênh ca nhán IBM
Apple giåi thiãu may tênh Macintosh
May fax trå nãn phä biãn
Motorola giåi thiãu âiãn thoai tã bao bo tui
Ky nguyãn cua xæ ly tên hiãu sä våi vi xæ ly, may hiãn song sä, trai phä, mang
sä liãn kãt âa dëch vu ISDN, truyãn hçnh phán giai cao HDTV, ghep kãnh quang...
(*) Ngay 7/3/1876, nha phat minh - tiãn sé Alexander Graham âæåc tàng bàng sang chã vã
mät trong cac thiãt bë co y nghéa nhát trong âåi säng chung ta, âo la may âiãn thoai. Äng
Bell âa mát nhiãu nàm nghiãn cæu cach liãn lac våi vå. Ba Bell bë âiãc, nãn äng Bell tçm cach
- 4 -
Chæång I
chuyãn âäi ám thanh thanh mät dang tên hiãu truyãn thäng khac sao cho ba vå co thã hiãu
âæåc låi noi cua äng ta.
Do co mät sä kinh nghiãm vã âiãn bao, å âo cac ban tin âæåc ma hoa va truyãn qua cap, Bell
quyãt âënh bàt chæåc cach truyãn thäng nay. Khi ap dung nguyãn ly cå ban la tên hiãu truyãn
thäng co thã chuyãn âäi tæ ám thanh thanh âiãn, äng Bell co thã noi vao thiãt bë truyãn thäng,
thiãt bë nay lai chuyãn âäi song ám thoai thanh nàng læång âiãn. Sau âo nàng læång âiãn nay
dung âã tao ra ban tin ma hoa tæång tæ nhæ ban tin âiãn bao. Âiãu nay bao hiãu mät sæ tät
lanh, nhæng cäng viãc nghiãn cæu cua äng cung våi trå ly - tiãn sé Watson âa trai qua nhiãu
thát bai.
Räi mät ngay, ván may âa âãn. Trong khi âang lam viãc mät mçnh trong phong thê nghiãm,
Bell âa lam âä axit ra ban lam viãc. Axit nay co tac dung nhæ la chát xuc tac âã tao ra nguän
âiãn ma sau nay goi la pin. Khäng nhán thæc âæåc sæ viãc xay ra luc âo, tiãn sé Bell âa goi
tiãn sé Watson. Tiãng goi cua äng ta "tiãn sé Watson, vao âáy, täi cán äng" âa tac âäng âãn
thiãt bë thê nghiãm do hai äng chã tao træåc âo âã lam thiãt bë liãn lac. Ám thanh cua Bell âa
truyãn qua dáy dán âãn phong thæ hai nåi Watsonddang lam viãc.
Nghe tiãng kãu, Watson chay âãn giup Bell. Ho phat hiãn ra ràng nãu pin âæåc kãt näi qua
mach âiãn (dáy dán) trong khi ngæåi sæ dung noi, song ám do ngæåi tao ra âæåc truyãn qua
âäi dáy dán nay âãn may thu tiãp nhán dong âiãn va chuyãn âäi nàng læång âiãn trå lai
thanh ám thanh. Tæ ngay âo, mät ngay may màn, sæ ra âåi cua nãn cäng nghiãp måi âa bàt
âáu: may âiãn thoai âæåc phat minh.
Nàm 1877, Bell chao hang ban bàng phat minh cho Western Union Telegraph våi gia ban
100.000 USD.
(Phán nay trêch chæång I sach Cám nang truyãn thäng thoai va sä liãu - NXB Bæu âiãn thang
5/1999)
1.2 Khai quat vã dëch vu viãn thäng va mang viãn thäng
1.2.1 Dëch vu viãn thäng
Thäng tin (communications) la sæ trao âäi tin tæc giæa cac âäi tæång co nhu cáu bàng mät
cäng cu nao âo.
Viãn thäng (telecommunications) la mät trong cac cäng cu thäng tin. "Viãn thäng" am chè
mät khoang cach âëa ly âæåc bàc cáu âã thæc hiãn trao âäi thäng tin tæ xa ma khäng cán mät
sæ trå giup nhán tao nao. Khoang cach nay ham y tæ vai inches âãn hang ngan dàm.
Âã trao âäi thäng tin tæ xa, ngæåi ta phai xáy dæng mang viãn thäng (telecommunications
network).
Dëch vu viãn thäng (telecommunications services) la hçnh thai trao âäi thäng tin ma mang
viãn thäng cung cáp. Cac dëch vu viãn thäng ngay nay rát phong phu va âa dang, phuc vu
cho nhu cáu trao âäi thäng tin ngay cang cao cua ngæåi sæ dung.
- 5 -
Chæång I
Hçnh 1.1 trçnh bay mät sä dëch vu viãn thäng cå ban cung mang tæång âæång cung cáp dëch
vu âo:
Mang âiãn thoai (telephone network) la mang láu âåi nhát va lån nhát trong cac loai mang
viãn thäng. Mang âiãn thoai âæåc xáy dæng nãn træåc hãt la âã cung cáp dëch vu truyãn ám
thoai, tuy nhiãn ngay nay pham vi æng dung cua mang âiãn thoai ngay cang âæåc må räng: tæ
dëch vu thoai truyãn thäng cho âãn dëch vu thoai di âäng, truyãn sä liãu, fax, videotex...
Truyãn sä liãu
Dëch vu thoai
CSPDN
Mang âiãn thoai
Mang Telex
Videotex
Fax
Teletex
Telex
Hçnh 1.1 Mät sä dëch vu viãn thäng va mang cung cáp dëch vu
Mang telex ra âåi tæ nhæng nàm 1930, cung cáp dëch vu telex (âiãn bao) - gåi va nhán cac
ban tin âanh may trãn toan thã giåi. Hån 1,2 triãu thuã bao telex âa âáu näi vao mang telex.
Theo tiãu chuán hiãn hanh, telex la hã thäng thäng tin täc âä tháp 50 bps. Sä læång ky tæ co
thã truyãn âi rát han chã bao gäm cac ky tæ in hoa va mät êt ky tæ âàc biãt. Màc du váy, dëch
vu telex ván âæåc æa chuäng khi cán gåi âi cac ban tin ngàn. Ngay nay cac thuã bao telex co
thã gåi cac ban tin âãn thuã bao teletex nhå vao sæ thám nháp dã dang giæa cac mang khac
nhau.
Mang sä liãu chuyãn mach kãnh cäng cäng CSPDN (Circuit Switching Public Data Network)
ra âåi tæ nhæng nàm 1980 tai cac quäc gia Scandinavia. Sä læång thuã bao tàng lãn væåt träi
trong vai nàm gán âáy. CSPDN âa läi cuän âæåc sä læång khach hang rát lån gäm ngán hang
(cac dëch vu tæ âäng trong ngán hang), cäng ty xàng dáu (cac tram xàng), cac âai ly du lëch
(hã thäng âàt ve) ... Âáy la mang hoan toan sä, âæåc thiãt kã cho muc âêch truyãn sä liãu våi
bän täc âä la 600, 2400, 4800 va 9600 bps. CSPDN la mang chuyãn mach kãnh (circuit -
switching), nghéa la ngæåi gåi va ngæåi nhán kãt näi træc tiãp våi nhau trong suät thåi gian
truyãn dán va phai hoat âäng å cung täc âä. Chã âä truyãn trong CSPDN la song cäng (full
duplex), nghéa la sä liãu truyãn âäng thåi theo ca hai hæång.
Mang sä liãu chuyãn mach goi cäng cäng PSPDN (Packet Switching Public Data Network)
âæåc giåi thiãu räng rai trãn toan thã giåi tæ giæa nhæng nàm 1970. Háu hãt cac mang truyãn
sä liãu trãn thã giåi hiãn nay la mang chuyãn mach goi nhæ cac mang sä liãu chuyãn mach
goi å Táy Áu, USA, Canada, Nhát va nhiãu næåc khac. Khach hang la cac træång âai hoc,
viãn nghiãn cæu, cac cäng ty, cac nha kinh doanh... Âiãm háp dán cua PSPDN la giup khach
- 6 -
Chæång I
hang co thã truy cáp âãn cac cå så dæ liãu räng lån trãn toan thã giåi, trao âäi thäng tin giæa
cac may tênh... våi gia ca dã cháp nhán. Trong PSPDN, ban tin âæåc chia ra thanh cac goi tin
(packet) va âæåc gåi âi ngay khi co mät kãt näi (connection) räi. Cac goi tæ cac thuã bao
khac nhau co thã truyãn âi trãn cung mät kãt näi âån, theo cach nay, mät vai cuäc goi co thã
cung chia se mät kãt näi ao (virtual connection). Âã cac goi âi âãn âung âêch, cac goi cán
phai mang âëa chè nhán (receiver address). Khi âãn nåi cac goi cán phai âæåc kãt håp lai
thanh ban tin gäc bãn phat. Váy âiãm khac biãt cå ban so våi mang chuyãn mach kãnh la å
âáy khäng tän tai kãt näi træc tiãp giæa cac thuã bao.
Dëch vu teletex con goi la " siãu telex", âáy chênh la dëch vu telex våi nhiãu æu âiãm hån hàn.
Láy teletex å Thuy âiãn lam vê du, âo la mang sä liãu chuyãn mach kãnh, dung nhæ telex
truyãn thäng nhæng täc âä hån âãn gán 50 lán (2400 bps), cho phep truyãn ca ky tæ in hoa va
in thæång, tai thuã bao co thã âanh may vàn ban, soan thao, læu træ va truyãn âãn thuã bao
khac khi co yãu cáu. Nhå täc âä truyãn cao nãn co thã gåi âi nhæng tai liãu lån ma nãu dung
telex træåc âáy se rát âàt.
Dëch vu videotex la dëch vu âæåc khai thac trãn mang âiãn thoai. Chè cán sæ dung PC la ngæåi
sæ dung co thã khai thac mät sä læång lån dæ liãu tæ cac cå så dæ liãu, vê du nhæ thäng tin vã
tên dung cua ngán hang, âàng ky phæång tiãn giao thäng, gia ca thë træång chæng khoan...
Videotex cung bao gäm dëch vu thæ âiãn tæ, cho phep truyãn ban tin giæa cac thuã bao trong
mang. Videotex lam viãc våi täc âä 1200 bps hæång tæ cå så dæ liãu vã thuã bao va täc âä 75
bps cho hæång ngæåc lai. Thäng tin cung cáp trong mang sæ dung täc âä 1200 bps cho ca hai
hæång.
Truyãn sä liãu trong mang âiãn thoai chuyãn mach cäng cäng PSTN la dëch vu truyãn sä liãu
trong PSTN dung modem. Våi sæ trå giup cua âiãn thoai, kãt näi âæåc thæc hiãn giäng nhæ
mät cuäc goi âiãn thoai thäng thæång âãn thuã bao yãu cáu. Modem âam bao cho cac may
tênh co thã kãt näi våi nhau thäng qua âæång dáy âiãn thoai hoàc âæång thuã riãng (leased
line)
Ngoai ra, co thã kã thãm rát nhiãu mang va cac dëch vu viãn thäng khac nhau. Vê du nhæ
mang canh bao (alarm network), mang bàng räng (broadband network), mang tæ (private
network), mang cuc bä LAN... Dëch vu canh bao co thã âæåc khai thac trãn mang âiãn thoai,
khach hang thuã mät âæång dáy âàc biãt, kãt näi âãn mät man hçnh giam sat âàt tai canh sat
hoàc cå quan an ninh âã tçnh trang an ninh âæåc giam sat, theo doi thæång xuyãn. Mang bàng
räng cung cáp nhæng dëch vu bàng räng ma mang âiãn thoai khäng thã âap æng âæåc. Nhæng
dëch vu nay bao gäm truyãn hçnh cap (cable TV), truyãn hçnh häi nghë (conference TV),
truyãn thanh häi nghë (conference radio)... No âoi hoi mäi træång truyãn phai la cap âäng
truc (coaxial cable) hoàc såi quang (fiber optic). Mang tæ âæåc thiãt láp cho cac tä chæc, cac
doanh nghiãp... Mang nay âäc láp våi mang âiãn thoai, khäng tuán thu cac khuyãn nghë, cac
luát cua mang âiãn thoai. Mang cuc bä LAN sæ dung âã truyãn thäng tin bãn trong cac cäng
ty lån, mang nay âäc láp våi mang âiãn thoai. Tuy nhiãn khi cán kãt näi LAN våi cac mang
khac thç cán phai tuán theo cac chuán giao tiãp thäng thæång.
- 7 -
Chæång I
Liãn mang (interworking between networks) la sæ håp nhát cua tát ca cac loai mang viãn
thäng khac nhau vao trong mät mang chung duy nhát, bàng cach âæa thãm cäng (gateway)
vao mang. Theo âo, mang duy nhát nay co thã cung cáp tát ca cac dang dëch vu viãn thäng
khac nhau våi gia cæåc tháp nhát. Âáy la mang hoan toan sä goi la mang sä liãn kãt cac dëch
vu ISDN (Intergrated Service Digital Networks). Co hai loai ISDN la ISDN bàng hep N-
ISDN xáy dæng trãn nãn tang cua mang sä liãn kãt IDN va ISDN bàng räng B-ISDN xáy dæng
trãn nãn tang cua cäng nghã truyãn dán khäng âäng bä ATM (Asynchronous Transfer Mode)
1.2.2 Cac thanh phán chênh cua mang viãn thäng
Âã xáy dæng mang viãn thäng phuc vu cho nhu cáu trao âäi thäng tin cua cac âäi tæång, y
tæång âáu tiãn la cán phai cung cáp cac kãt näi näi tát ca cac âäi tæång våi nhau tæng âäi
mät. Tuy nhiãn khi sä âäi tæång tàng lãn va pham vi räng hån lãn thç cán phai phán chia
pham vi âo ra lam nhiãu khu væc nho. Cac âäi tæång thuäc khu væc nao se âæåc trung tám
cua khu væc âo phuc vu. Sau âo âáu näi tát ca cac trung tám nay lai våi nhau. Tát ca cac
trang thiãt bë trong mang viãn thäng co thã phán thanh bän nhom chênh nhæ sau (hçnh 1.2):
Nhom mät la thiãt bë âáu cuäi (terminal equipment) hay con goi la thuã bao (subscriber), la
ngæåi sæ dung (user), co nhiãm vu âæa tin tæc vao mang va láy tin tæc tæ mang.
Nhom hai la trung tám (center) hay con goi la täng âai (exchange), la nut mang (node), co
nhiãm vu thu tháp tát ca nhu cáu cua cac âäi tæång, xæ ly tin tæc, chuyãn mach âã tä chæc
viãc trao âäi tin tæc giæa cac âäi tæång.
Nhom ba la mang truyãn dán (transfer network), co nhiãm vu kãt näi nhom mät våi hai goi
la âæång dáy thuã bao (subscriber line) va kãt näi nhom hai våi hai goi la âæång dáy trung kã
(trunk line).
Nhom bän la phán mãm (software) cua mang, co nhiãm vu phäi håp hoat âäng cua ba nhom
trãn sao cho hiãu qua
3
1
℡
℡
2
Hçnh 1.2 Cac thanh phán chênh cua mang viãn thäng
1.2.3 Mang viãn thäng tæång tæ va mang viãn thäng sä
Mang viãn thäng âæåc goi la tæång tæ nãu co cac âàc âiãm sau âáy:
-
Tên hiãu truyãn trãn trung kã la tæång tæ
- 8 -
Chæång I
-
-
Tên hiãu truyãn trãn âæång dáy thuã bao la tæång tæ
Cac nut mang xæ ly tên hiãu tæång tæ
Mang viãn thäng âæåc goi la sä nãu co cac âàc âiãm sau âáy:
-
-
Tên hiãu truyãn trãn trung kã la sä
Tên hiãu truyãn trãn âæång dáy thuã bao la tæång tæ hoàc co thã la sä våi mang hoan toan
sä
-
Cac nut mang xæ ly tên hiãu sä
1.3 Hã thäng thäng tin
1.3.1 Khai niãm va phán loai hã thäng hã thäng thäng tin
Nhæng hã thäng thäng tin (communication system) cu thã ma con ngæåi âa sæ dung va khai
thac rát âa dang va khi phán loai chung, ngæåi ta co thã dæa trãn nhiãu cå så khac nhau. Vê
du trãn cå så nàng læång mang tin ta co thã phán loai thanh:
-
-
-
-
Hã thäng âiãn tên dung nàng læång mät chiãu
Hã thäng thäng tin vä tuyãn âiãn dung nàng læång song âiãn tæ
Hã thäng thäng tin quang nàng
Hã thäng thäng tin dung song ám, siãu ám...
Trãn cå så biãu hiãn bãn ngoai cua thäng tin ta co thã phán loai thanh:
-
-
-
Hã thäng truyãn sä liãu
Hã thäng thäng tin thoai
Hã thäng truyãn hçnh...
Càn cæ vao âàc âiãm cua tên hiãu âæa vao kãnh ta co thã phán thanh hai loai chênh:
-
-
Hã thäng tæång tæ
Hã thäng sä
Hçnh 1.3 trçnh bay så âä khäi chæc nàng cua mät hã thäng thäng tin täng quat, gäm co ba
kháu chênh: nguän tin (information source), kãnh tin (channel) va nhán tin (information
destination):
Nguän tin
Nhán tin
Kãnh tin
Hçnh 1.3 Så âä khäi chæc nàng cua mät hã thäng thäng tin täng quat
Nguän tin la nåi san sinh ra hay chæa cac tin cán truyãn âi. Khi mät âæång truyãn tin âæåc
thiãt láp âã truyãn tin tæ nguän tin âãn nhán tin, mät day cac tin cua nguän se âæåc truyãn âi
- 9 -
Chæång I
våi mät phán bä xac suát nao âo. Day nay âæåc goi la mät ban tin (message). Váy co thã
âënh nghéa: nguän tin la táp håp cac tin ma hã thäng thäng tin dung âã láp cac ban tin khac
nhau âã truyãn âi. Sä læång cac tin trong nguän co thã hæu han hay vä han tæång æng våi
nguän tin råi rac hay liãn tuc.
Kãnh tin la mäi træång truyãn lan thäng tin. Âã co thã truyãn lan trong mät mäi træång vát ly
xac âënh, thäng tin phai âæåc chuyãn thanh dang tên hiãu thêch håp våi mäi træång truyãn lan.
Váy kãnh tin la nåi hçnh thanh va truyãn tên hiãu mang tin âäng thåi å âáy cung san sinh ra
cac nhiãu (noise) pha huy thäng tin. Trong thæc tã kãnh tin co rát nhiãu dang khac nhau, vê
du dáy song hanh, cap âäng truc, äng dán song, cap såi quang, vä tuyãn...
Nhán tin la cå cáu khäi phuc lai thäng tin ban âáu tæ tên hiãu láy å âáu ra cua kãnh tin.
1.3.2 Hã thäng thäng tin sä
Mät muc tiãu quan trong trong thiãt kã hã thäng thäng tin la gia ca, âä phæc tap va cäng suát
tiãu thu tháp nhát våi bàng thäng truyãn dán va thåi gian truyãn tháp nhát. Bàng thäng la sä
âo täc âä truyãn tin tæc nhanh hay chám, bàng thäng co thã thay âäi âæåc va do âo, no la mät
thäng sä quan trong trong thiãt kã hã thäng thäng tin. Bang 1.1 la bàng thäng danh âënh cua
ba loai tên hiãu phä biãn. Viãc sæ dung bàng thäng va thåi gian truyãn hiãu qua âam bao cho
nhiãu thuã bao co thã âæåc phuc vu våi mät bàng thäng han chã va trong mät khoang thåi
gian han chã.
Tên hiãu
Thoai
Bàng thäng
4 kHz
Ám thanh quang ba
Video
15 kHz
6 MHz
Bang 1.1 Bàng thäng danh âënh cua mät sä tên hiãu
Hçnh 1.4 trçnh bay cac thanh phán trong mät hã thäng thäng tin sä âáy âu. Thæc tã khäng
phai tát ca cac hã thäng thäng tin sä âãu co âáy du cac thanh phán nhæ thã nay.
Háu hãt tên hiãu âæa vao hã thäng thäng tin sä (tiãng noi, hçnh anh, ám thanh...) la tên hiãu
tæång tæ. Khäi âënh dang lam nhiãm vu chuyãn âäi tên hiãu tæ tæång tæ sang day tæ ma sä.
Cac tæ ma nay âæåc biãu diãn bàng cac bit nhë phán, räi tuy æng dung cu thã ma biãu diãn cac
bit hay nhom bit å dang thæc thêch håp. Viãc chuyãn âäi tæång tæ sang sä trong hã thäng
thäng tin sä thæång theo phæång phap âiãu xung ma PCM (Pulse Code Modulation). Khäi
giai âënh dang thæc hiãn cäng viãc ngæåc lai, chuyãn âäi tên hiãu tæ sä sang tæång tæ. Viãc sä
hoa tên hiãu tæång tæ lam tàng bàng thäng truyãn dán cua tên hiãu nhæng cho phep bä thu
hoat âäng å ty sä tên hiãu trãn nhiãu tháp hån. Âáy la mät vê du vã sæ máu thuán giæa tai
nguyãn nay (bàng thäng) so våi tai nguyãn khac (cäng suát truyãn). Viãc chuyãn âäi tæång
tæ/sä va sä/tæång tæ dung ky thuát xæ ly tên hiãu sä giup cho tên hiãu âæåc ma hoa hiãu qua
træåc khi truyãn âi va giai ma bãn thu khi chung bë anh hæång båi nhiãu, meo va giao thoa.
- 10 -
Chæång I
Âiãu nay khiãn cho bä thu phat phæc tap hån nhæng cho phep truyãn dán chênh xac va khäng
co läi.
Ma
hoa
nguän
Mát
ma
hoa
Ma
hoa
kãnh
Âa
truy
cáp
Âënh
dang
Ghep
kãnh
Âiãu
chã
Kãnh
thäng
tin
Giai
âënh
dang
Giai
ma
nguän
Giai
mát
ma
Giai
ma
kãnh
Gai
âiãu
chã
Giai
truy
cáp
Tach
kãnh
Hçnh 1.4 Så âä khäi chæc nàng cua hã thäng thäng tin sä âáy âu
Khäi ma hoa nguän lam giam sä bit nhë phán yãu cáu âã truyãn ban tin. Viãc nay co thã xem
nhæ la loai bo cac bit dæ khäng cán thiãt, giup cho bàng thäng âæång truyãn âæåc sæ dung
hiãu qua hån.
Khäi mát ma hoa lam nhiãm vu mát ma hoa ban tin gäc nhàm muc âêch an ninh. No bao gäm
ca sæ riãng tæ (âam bao chè ngæåi phat co quyãn våi tin âang truyãn måi âæåc nhán no) va
xac thæc (âam bao chè ngæåi thu nao ma ngæåi phat yãu cáu thç måi âæåc nhán tin).
Khäi ma hoa kãnh lam nhiãm vu âæa thãm cac bit dæ vao tên hiãu sä theo mät quy luát nao
âáy, nhàm giup cho bãn thu co thã phat hiãn va thám chê sæa âæåc ca läi xay ra trãn kãnh
truyãn. Viãc nay chênh la ma hoa âiãu khiãn läi, vã quan âiãm tin tæc, la tàng thãm âä dæ.
Nhæ váy co thã noi ma hoa âiãu khiãn läi âæa thãm âä dæ la máu thuán våi ma hoa nguän
loai bo âä dæ. Ca hai qua trçnh âãu âæåc thæc hiãn trong cung hã thäng, tuy nhiãn, kiãu dæ
xuát hiãn tæ nhiãn trong tin truyãn la khäng cán thiãt, khäng phai la kiãu dæ phu håp cho bãn
thu co thã phat hiãn va sæa läi.
Giai ma nguän, giai mát ma va giai ma hoa kãnh âæåc thæc hiãn å bä thu, cac qua trçnh nay
ngæåc våi cac qua trçnh ma hoa bãn bä phat.
Khäi ghep kãnh giup cho nhiãu tuyãn thäng tin co thã cung chia se mät âæång truyãn vát ly
chung nhæ la cap, âæång truyãn vä tuyãn... Trong thäng tin sä, kiãu ghep kãnh thæång la
ghep kãnh phán chia theo thåi gian (TDM), sàp xãp cac tæ ma PCM nhanh vao trong mät
khung TDM. Täc âä bit cua tên hiãu ghep kãnh se gáp N lán täc âä bit cua tên hiãu PCM
nhanh (N la sä tên hiãu PCM nhanh ghep vao mät khung TDM) va bàng thäng yãu cáu se
tàng lãn. Khäi tach kãnh bãn thu phán chia dong bit thu thanh cac tên hiãu PCM nhanh.
Khäi âiãu chã giup cho dong tên hiãu sä co thã truyãn âi qua mät phæång tiãn vát ly cu thã
theo mät täc âä cho træåc, våi mæc âä meo cháp nhán âæåc, yãu cáu mät bàng thäng tán sä
cho phep. Khäi âiãu chã co thã thay âäi dang xung, dëch chuyãn phä tán sä cua tên hiãu âãn
- 11 -
Chæång I
mät bàng thäng khac phu håp. Âáu vao cua bä âiãu chã la tên hiãu bàng gäc trong khi âáu ra
cua bä âiãu chã la tên hiãu thäng dai. Khäi giai âiãu chã bãn thu chuyãn dang song thu âæåc
ngæåc lai thanh tên hiãu bàng gäc
Khäi âa truy cáp liãn quan âãn cac ky thuát hoàc nguyãn tàc nao âo, cho phep nhiãu càp thu
phat cung chia se mät phæång tiãn vát ly chung (nhæ la mät såi quang, mät bä phat âap cua
vã tinh...) Âáy la biãn phap hæu hiãu va håp ly âã chia se tai nguyãn thäng tin han chã cua
cac phæång tiãn truyãn dán. Co mät sä kiãu âa truy cáp, mäi kiãu co nhæng æu âiãm va
khuyãt âiãm riãng.
Dæa theo så âä khäi nay, näi dung chênh cua män hoc bao gäm nhæng ván âã sau:
1. Tên hiãu va phán têch tên hiãu
2. Sä hoa va âënh dang tên hiãu
3. Ma hoa nguän
4. Ma hoa kãnh
5. Ghep kãnh va âa truy cáp
6. Âiãu chã
Do nhæng âàc âiãm riãng, phán mát ma hoa khäng âæåc trçnh bay å âáy.
1.3.3 Æu âiãm cua thäng tin sä
Qua xem xet cac khäi chæc nàng trong hã thäng thäng tin sä å trãn, ro rang la hã thäng thäng
tin sä phæc tap hån so våi hã thäng thäng tin tæång tæ. Tuy nhiãn, thäng tin sä ngay cang
âæåc æa chuäng hån trong cac hã thäng thäng tin hiãn âai va tæång lai se thay thã dán cac hã
thäng thäng tin tæång tæ hiãn âang tän tai. Co thã kã ra mät vai ly do cua âiãu nay nhæ sau:
-
-
-
-
-
Thêch håp cho truyãn sä liãu
Ha gia thanh
Thuán låi cho nen sä liãu
Co kha nàng ma hoa kãnh âã giam anh hæång cua nhiãu va giao thoa
Dã cán âäi cac máu thuán vã bàng thäng, cäng suát va thåi gian truyãn âã täi æu hoa viãc
sæ dung cac tai nguyãn han chã nay
-
-
-
Gia tàng viãc sæ dung cac mach têch håp
Giup cho chuán hoa tên hiãu bát kã kiãu, nguän gäc, dëch vu. . .
La cå så âã hçnh thanh mang têch håp âa dëch vu ISDN
Sæ gia tàng yãu cáu liãn kãt truyãn thoai va sä liãu la yãu tä chênh thuc âáy sæ phat triãn cua
viãn thäng.
1.3.4 Âæång truyãn tên hiãu
- 12 -
Chæång I
Âæång truyãn giæa bä phat va bä thu co thã la loai co dáy hoàc khäng dáy. Loai co dáy nhæ la
càp xoàn âäi, cap âäng truc hoàc cap såi quang. Du la loai âæång truyãn nao, tên hiãu cung bë
suy hao, meo, giao thoa, nhiãu . . . Co thã khàc phuc suy hao bàng cac bä khuãch âai hoàc la
bä làp, khàc phuc meo bàng cac bä cán bàng, khàc phuc giao thoa va nhiãu bàng cac phæång
phap xæ ly tên hiãu. Ban chát cua cac âæång truyãn la anh hæång chênh âãn viãc thiãt kã bä
phat, bä thu va bä làp.
Truyãn tên hiãu bàng dáy dán co cac æu âiãm nhæ sau:
-
-
Êt khi mát tuyãn
Nàng læång tên hiãu khäng bë mát mat nhiãu va giao thoa giæa cac hã thäng khac nhau êt
khi nghiãm trong va co thã bo qua
-
Cac âàc âiãm cua âæång truyãn (suy hao va meo) thæång än âënh va dã dang bu âæåc
Tuy nhiãn, truyãn tên hiãu bàng dáy dán gàp cac khuyãt âiãm nhæ sau:
-
-
-
-
Viãc làp âàt cap ngám hoàc cap treo thæång âàt tiãn va cán phai co kã hoach láu dai
Thäng tin quang ba yãu cáu kãt näi vát ly âãn thuã bao phæc tap
Khäng thæc hiãn âæåc thäng tin di âäng
Khäng dã cáu hçnh lai mang
Truyãn tên hiãu khäng dáy co cac æu âiãm nhæ sau:
-
-
-
-
Re va dã thæc hiãn
Dã thäng tin quang ba
Dã thäng tin di âäng
Dã dang va nhanh chong cáu hçnh lai mang, dã thãm båt nut mang
Tuy nhiãn, truyãn tên hiãu khäng dáy gàp cac khuyãt âiãm nhæ sau:
-
-
-
-
Nàng læång tên hiãu bë mát mat nhiãu trong qua trçnh truyãn
Giao thoa giæa cac hã thäng khac nhau la mät ván âã nghiãm trong
Dung læång han chã
Cac âàc âiãm cua âæång truyãn thæång thay âäi khäng âoan âæåc, do âo kho âam bao
chát læång thäng tin
-
Phai láp kã hoach phán bä tán sä cán thán cho cac hã thäng khac nhau
1.4 Giåi thiãu hiãp häi viãn thäng quäc tã ITU
Khi ngay cang co nhiãu phat minh måi, ngay cang co nhiãu san phám vã truyãn tin tung ra
thë træång thç gán nhæ chung ta råi vao tçnh trang hän âän. Cac thiãt bë thæc hiãn cung mät
chæc nàng nhæ nhau co thã khäng cung lam viãc våi nhau, khäng thã kãt näi våi nhau âæåc
- 13 -
Chæång I
nãu xuát xæ tæ nhæng hang khac nhau, nhæng quäc gia khac nhau. Âã giai quyãt tçnh trang
nay, cán âæa ra cac tiãu chuán (standard) thêch håp.
Hiãp häi viãn thäng quäc tã ITU (International Telecommunications Union) la cå quan
nghiãn cæu xæ ly cac ván âã liãn quan âãn viãn thäng trãn thã giåi. Âáy la cå quan cua Liãn
hiãp quäc UN co truc så âàt tai Geneva. Cac häi âäng thæång træc bãn dæåi ITU gäm (hçnh
1.5):
Ban thæ ky, co trach nhiãm co trach nhiãm vã kinh tã va hanh chênh
Ban âàng ky tán sä quäc tã IFRB, chëu trach nhiãm phäi håp va sæ dung tát ca cac loai tán sä
vä tuyãn
Uy ban tæ ván quäc tã vã thäng tin vä tuyãn CCIR, co trach nhiãm giai quyãt cac ván âã khac
vã vä tuyãn
Uy ban tæ ván quäc tã vã âiãn thoai va âiãn bao CCITT, co trach nhiãm vã cac khêa canh
khac trong viãn thäng.
UN
ITU
IFRB
CCIR
CCITT
Hçnh 1.5 Tä chæc cua ITU
Váy CCITT la mät chi nhanh cua ITU liãn quan háu hãt âãn cac khuyãn nghë
(recommendation) trong viãn thäng. Cac khuyãn nghë måi âæåc âæa ra bän nàm mät lán, mäi
lán xuát ban tai liãu bàng mät mau khac nhau, vê du sach vang nàm 1981, sach âo nàm
1985... Cac nhom khuyãn nghë âæåc ky hiãu bàng cac ky tæ khac nhau. Vê du nhæ khuyãn
nghë loat V cho truyãn sä liãu trong mang âiãn thoai, loat X cho cac ván âã khac vã truyãn sä
liãu, loat I cho ISDN...
TOM TÀT CHÆÅNG
1. Tin tæc co thã tam hiãu la sæ cam hiãu cua con ngæåi vã thã giåi xung quanh thäng qua sæ
tiãp xuc våi no. Thäng tin la sæ trao âäi tin tæc giæa cac âäi tæång co nhu cáu bàng mät
cäng cu nao âo. Viãn thäng la mät trong cac cäng cu truyãn thäng. " Viãn thäng" am chè
mät khoang cach âëa ly âæåc bàc cáu âã thæc hiãn trao âäi thäng tin tæ xa.
2. Âã trao âäi thäng tin tæ xa, ngæåi ta phai xáy dæng mang viãn thäng. Co thã kã ra mät sä
mang viãn thäng nhæ: mang âiãn thoai, mang sä liãu chuyãn mach kãnh cäng cäng
CSPDN, mang sä liãu chuyãn mach goi cäng cäng PSPDN...
- 14 -
Chæång I
3. Dëch vu viãn thäng la hçnh thai trao âäi thäng tin ma mang viãn thäng cung cáp. Cac dëch
vu viãn thäng rát phong phu va âa dang, phuc vu cho nhu cáu trao âäi thäng tin ngay
cang cao cua ngæåi sæ dung. Co thã kã ra mät vai dëch vu viãn thäng nhæ: dëch vu thoai
gäm ca cä âënh va di âäng, truyãn sä liãu, ám thanh, hçnh anh, videotex, fax, teletex, canh
bao tæ xa, thoai häi nghë, video häi nghë ...
4. Thanh phán chênh cua mang viãn thäng bao gäm: nhom mät la thiãt bë âáu cuäi hay con
goi la thuã bao, la ngæåi sæ dung (user), co nhiãm vu âæa tin tæc vao mang va láy tin tæc
tæ mang; nhom hai la trung tám mang hay con goi la täng âai, la nut mang, co nhiãm vu
thu tháp tát ca nhu cáu cua cac âäi tæång, xæ ly thäng tin, chuyãn mach âã tä chæc viãc
trao âäi thäng tin giæa cac âäi tæång; nhom ba la mang truyãn dán, co nhiãm vu kãt näi
nhom mät våi hai goi la âæång dáy thuã bao va kãt näi nhom hai våi hai goi la âæång dáy
trung kã; nhom bän la phán mãm cua mang, co nhiãm vu phäi håp hoat âäng cua ba
nhom trãn sao cho hiãu qua.
5. Mang viãn thäng tæång tæ la mang viãn thäng co cac âàc âiãm sau:
2 Tên hiãu truyãn trãn trung kã la tæång tæ
3 Tên hiãu truyãn trãn âæång dáy thuã bao la tæång tæ
4 Cac nut mang xæ ly tên hiãu tæång tæ
6. Mang viãn thäng sä la mang viãn thäng co cac âàc âiãm sau:
5 Tên hiãu truyãn trãn trung kã la tæång tæ
6 Tên hiãu truyãn trãn âæång dáy thuã bao la tæång tæ
7 Cac nut mang xæ ly tên hiãu sä
7. Hã thäng thäng tin la hã thäng âæåc xáy dæng nãn nhàm muc âêch truyãn tin tæc tæ bãn
phat âãn bãn thu. Mät hã thäng thäng tin täng quat gäm co ba kháu chênh: nguän tin,
kãnh tin va nhán tin. Nguän tin la nåi san sinh ra hay chæa cac tin cán truyãn âi. Kãnh tin
la mäi træång truyãn lan thäng tin, âämg thåi cung san sinh ra nhiãu pha huy tin. Nhán tin
la cå cáu khäi phuc lai thäng tin ban âáu tæ tên hiãu láy å âáu ra cua kãnh tin.
8. Háu hãt tên hiãu âæa vao hã thäng thäng tin sä (tiãng noi, hçnh anh, ám thanh...) la tên
hiãu tæång tæ. Khäi âënh dang lam nhiãm vu chuyãn âäi tæång tæ sang sä, sau âo tçm cach
biãu diãn cac bit hay nhom bit å dang thæc thêch håp våi tæng æng dung cu thã. Khäi ma
hoa nguän lam giam sä bit nhë phán yãu cáu âã truyãn ban tin. Khäi mát ma hoa lam
nhiãm vu mát ma hoa ban tin. Khäi ma hoa kãnh lam nhiãm vu âæa thãm cac bit dæ vao
theo mät quy luát nao âáy, nhàm giup cho bãn thu co thã phat hiãn va thám chê sæa âæåc
ca läi xay ra trãn kãnh truyãn. Khäi ghep kãnh giup cho nhiãu nguän tin co thã cung chia
se mät âæång truyãn vát ly chung. Khäi âiãu chã giup cho dong tên hiãu sä co thã truyãn
âi qua mät phæång tiãn vát ly cu thã theo mät täc âä cho træåc, våi mæc âä meo cháp
nhán âæåc, yãu cáu mät bàng thäng tán sä cho phep. Khäi âa truy cáp liãn quan âãn cac
- 15 -
Chæång I
ky thuát hoàc nguyãn tàc nao âo, cho phep nhiãu bä phat cung chia se mät phæång tiãn
vát ly chung.
9. Uy ban tæ ván quäc tã vã âiãn thoai va âiãn bao CCITT, co trach nhiãm vã nhiãu khêa
canh trong viãn thäng. Âáy la mät cå quan quäc tã thuäc Hiãp häi viãn thäng quäc tã
ITU, liãn quan âãn nhiãu khuyãn nghë trong viãn thäng. Vê du nhæ khuyãn nghë loat V
cho truyãn sä liãu trong mang âiãn thoai, loat X cho cac ván âã vã truyãn sä liãu, loat I
cho ISDN...
.
- 16 -
16 trang
24060
Free
Bạn đang xem tài liệu "Bài giảng Nguyên lý thông tin - Chương 1: Giới thiệu chung", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- bai_giang_nguyen_ly_thong_tin_chuong_1_gioi_thieu_chung.pdf
