Topo mạng
Có 4 Topo thông dụng là: star, bus, ring và hub
Mạng hình sao (Star topology) bao gồm một trung tâm và các nút thông tin, trong đó các nút này là các trạm đầu cuối, máy tính và thiết bị khác trong mạng Trung tâm mạng đóng vai trò điều phối mọi hoạt động, thực hiện các chức năng cơ bản để đảm bảo sự kết nối và giao tiếp hiệu quả giữa các thiết bị.
-Xác định cặp địa chỉ gửi và nhận được phép chiếm tuyến thông tin và liên lạc với nhau
-Cho phép theo dõi và xử lý sai trong quá trình trao đổi thông tin
-Thông báo các trạng thái của mạng
-Hoạt động theo nguyên lý nối song song nên nếu có một thiết bị nào đó ở một nút thông tin bị hỏng thì mạng vẫn hoạt động bình thường
-Cấu trúc mạng đơn giản và các thuật toán điều khiển ổn định
-Mạng có thể mở rộng hoặc thu hẹp tuỳ theo yêu cầu của người sử dụng
-Khả nǎng mở rộng mạng hoàn toàn phụ thuộc vào khả nǎng của trung tâm Khi trung tâm có sự cố thì toàn mạng ngừng hoạt động.
-Mạng yêu cầu nối độc lập riêng rẽ từng thiết bị ở các nút thông tin đến trung tâm Khoảng cách từ máy đến trung tâm rất hạn chế (100 m)
Mạng hình sao kết nối các máy tính với hub hoặc switch qua cáp xoắn, giúp tránh tình trạng ngưng trệ mạng bằng cách loại bỏ trục bus Sự phát triển của switching hub đã làm cho mô hình này ngày càng phổ biến và trở thành lựa chọn chủ yếu cho các mạng mới lắp đặt.
Mạng trục tuyến tính (Bus topology) là một cấu trúc mạng nơi tất cả các trạm kết nối với một đường truyền chung (bus), được giới hạn bởi hai đầu nối đặc biệt gọi là terminator Mỗi trạm kết nối với bus thông qua đầu nối chữ T (T-connector) hoặc thiết bị thu phát (transceiver) Khi một trạm truyền dữ liệu, tín hiệu sẽ được phát đi theo cả hai chiều của bus, cho phép mọi trạm khác nhận tín hiệu trực tiếp Đối với bus một chiều, tín hiệu chỉ di chuyển theo một hướng, do đó, các terminator cần được thiết kế để phản hồi tín hiệu, đảm bảo rằng tất cả các trạm trên mạng đều có thể nhận được Do đó, trong topo mạng trục, dữ liệu được truyền qua các liên kết điểm-đa điểm (point-to-multipoint) hoặc theo hình thức quảng bá (broadcast).
*Ưu điểm: Dễ thiết kế , chi phí thấp
*Nhược điểm : Tính ổn định kém , chỉ một nút mạng hỏng là toàn bộ mạng bị ngừng hoạt động.
Mạng vòng (ring topology) là loại mạng trong đó tín hiệu được truyền theo một chiều duy nhất, với mỗi trạm kết nối qua bộ chuyển tiếp (repeater) để nhận và chuyển tiếp tín hiệu đến trạm tiếp theo Điều này yêu cầu có giao thức điều khiển để cấp phát quyền truyền dữ liệu cho các trạm Để nâng cao độ tin cậy, có thể lắp đặt thêm các vòng dự phòng; khi vòng chính gặp sự cố, vòng phụ sẽ được kích hoạt để duy trì hoạt động của mạng.
Mạng hình vòng có ưu điểm tương tự mạng hình sao, tuy nhiên mạng hình vòng đòi hỏi giao thức truy nhập mạng phức tạp hơn mạng hình sao.
Tốc độ truyền số liệu trong mạng trục tuyến tính và mạng hình vòng dao động từ 1 đến 100 Mbps, cho thấy khả năng kết nối hiệu quả giữa các thiết bị cục bộ Điều này rất phù hợp cho việc liên kết các workstation trong văn phòng hoặc các bộ điều khiển thông minh xung quanh một hệ xử lý nhất định.
Mạng Hub/Tree có cấu trúc tương tự như mạng star, nhưng hub chỉ đơn giản là một điểm trung tâm kết nối các mạng bus hoặc ring Các dây dẫn kết nối mỗi thiết bị đầu cuối dữ liệu (DTE) vào bus hoặc ring được mở rộng từ hub Khác với PDX (Private Digital Exchange), hub không thực hiện chuyển mạch mà chỉ hoạt động như một tập hợp các bộ lặp, truyền tất cả các tín hiệu nhận được từ DTE đến các DTE khác theo phương pháp của mạng bus và ring Ngoài ra, hub cũng có thể được cấu trúc theo dạng phân cấp hình cây.
Môi trường truyền dẫn
Cáp xoắn , cáp đồng trục và cáp quang là các loại môi trường truyền chủ yếu của mạng LAN.
Cáp xoắn đôi, bao gồm UTP (cáp xoắn không bọc) và STP (cáp xoắn có bọc), là lựa chọn phổ biến cho các mạng star và hub nhờ tính linh hoạt và dễ lắp đặt Loại cáp này tương thích với các ống dẫn dây hiện có tại hầu hết các văn phòng, giúp tiết kiệm chi phí khi sử dụng cho mục đích truyền số liệu, thay vì phải lắp đặt ống dẫn mới cho cáp đồng trục hay cáp quang.
STP (Shielded Twisted Pair) là loại cáp có lớp bọc bên ngoài nhằm chống nhiễu điện từ Cáp STP có hai dạng chính: một loại với một đôi dây xoắn và một loại với nhiều đôi dây xoắn, giúp cải thiện khả năng bảo vệ tín hiệu trong môi trường có nhiều nhiễu.
UTP, mặc dù tương tự như STP, nhưng có khả năng chống nhiễu và suy hao kém hơn do không có vỏ bọc Cả STP và UTP đều có các loại phổ biến được phân loại theo Category (Cat).
Loại 1 & 2 (Cat 1 & Cat 2): Thường dùng cho truyền thoại và những đường truyền tốc độ thấp (nhỏ hơn 4Mb/s).
Loại 3 (Cat 3): tốc độ truyền dữ liệu khoảng 16 Mb/s , nó là chuẩn cho hầu hết các mạng điện thoại.
Loại 4 (Cat 4): Thích hợp cho đường truyền 20Mb/s.
Loại 5 (Cat 5): Thích hợp cho đường truyền 100Mb/s.
Loại 6 (Cat 6): Thích hợp cho đường truyền 300Mb/s Đây là loại cáp rẻ dễ cài đặt tuy nhiên nó dễ bị ảnh hưởng của môi trường
Chiều dài giới hạn của cáp xoắn đối với tốc độ bit đang dùng là 100 met cho
1 Mbps, nếu có trang bị thêm các mạch hổ trợ triệt nhiễu xuyên âm thì có thể đạt đến 10Mbps trên 100 met , hiện nay có thể đạt đến 100Mbps.
Cáp đồng trục (coaxial cable) chủ yếu được sử dụng trong các hệ thống bus với băng thông cơ bản và băng thông rộng Có hai loại cáp cho băng thông cơ bản: cáp thin wire và thick wire Cáp thin wire thường được sử dụng để kết nối các workstation trong cùng một văn phòng hoặc phòng thí nghiệm, trong khi cáp thick wire, với độ cứng cao hơn, thích hợp cho việc lắp đặt ở những vị trí xa workstation, chẳng hạn như chạy dọc hành lang.
Cáp đồng trục bao gồm hai dây dẫn chung trục, với một dây dẫn trung tâm thường làm từ đồng cứng và một dây dẫn bên ngoài tạo thành lớp bọc kim loại để chống nhiễu Giữa hai dây dẫn này có lớp cách ly, và lớp vỏ plastic bên ngoài giúp bảo vệ cáp khỏi các tác động bên ngoài.
Cáp đồng trục có độ suy hao thấp hơn so với các loại cáp đồng khác như cáp xoắn đôi, nhờ vào khả năng chống chịu tốt với môi trường Các mạng cục bộ sử dụng cáp đồng trục có thể kéo dài hàng ngàn mét và thường được áp dụng trong các mạng dạng đường thẳng Hai loại cáp đồng trục phổ biến là cáp đồng trục mỏng với đường kính 0,25 inch và cáp đồng trục dày với đường kính 0,5 inch Mặc dù cả hai loại cáp đều hoạt động ở cùng tốc độ, cáp đồng trục mỏng lại có độ hao tín hiệu lớn hơn.
- RG -58,50 ohm: dùng cho mạng Thin Ethernet
- RG -59,75 ohm: dùng cho truyền hình cáp
Cáp đồng trục RG-62,93 ohm được sử dụng cho mạng ARCnet, với băng thông từ 2,5 đến 10 Mb/s Loại cáp này có độ suy hao thấp hơn so với các loại cáp khác nhờ vào lớp vỏ bọc bên ngoài Độ dài thông thường của một đoạn cáp nối trong mạng là 200m, và thường được áp dụng cho cấu trúc mạng dạng Bus.
Cáp quang (Fiber Optic Cable) bao gồm một dây dẫn trung tâm là sợi thủy tinh có khả năng truyền dẫn tín hiệu quang, được bọc bởi lớp vỏ phản xạ để giảm thiểu mất mát tín hiệu Bên ngoài cùng là lớp vỏ plastic bảo vệ cáp Cáp quang chỉ truyền dẫn tín hiệu quang, yêu cầu chuyển đổi tín hiệu dữ liệu thành quang và ngược lại Đường kính cáp quang từ 8.3 - 100 micron, với kích thước lõi sợi nhỏ, việc đấu nối gặp khó khăn và cần công nghệ cao, dẫn đến chi phí lắp đặt cao Dải thông của cáp quang có thể đạt hàng Gbps, cho phép truyền tải ở khoảng cách xa nhờ độ suy hao tín hiệu thấp Hơn nữa, cáp quang không bị ảnh hưởng bởi nhiễu điện từ, giúp bảo mật thông tin tốt hơn Mặc dù có nhược điểm về chi phí và khó lắp đặt, cáp quang vẫn là lựa chọn lý tưởng cho mọi mạng hiện tại và tương lai.
Cáp quang hoạt động với tốc độ cao, vượt trội hơn so với cáp xoắn và cáp đồng trục, làm cho nó trở thành lựa chọn lý tưởng cho các ứng dụng trong văn phòng với nhiều thiết bị điện công suất lớn Hơn nữa, cáp quang không phát ra sóng điện từ, điều này giúp tăng cường bảo mật cho các ứng dụng cần mức độ bảo mật cao.
Cáp quang được sử dụng trong cấu hình mạng hub và ring với tốc độ cao, cũng như trong các mạng sử dụng kết nối điểm-điểm Điển hình là các mạng FDDI (Giao diện Dữ liệu Phân phối Bằng Sợi) và DQDB (Bus Đôi Hàng Đợi Phân Tán).
Điều khiểu truy xuất môi trường
Đa truy xuất cảm nhận sóng mang có phát hiện đụng độ
CSMA/CD(Carrier Sense Multiple-Access With Collision Detection).
Giao thức đường dây đa truy cập cho phép nhiều trạm thâm nhập vào mạng cùng lúc, thường được áp dụng trong sơ đồ mạng dạng đường thẳng Mỗi trạm có thể truy cập vào đường dây chung một cách ngẫu nhiên, dẫn đến khả năng xảy ra xung đột khi hai hoặc nhiều trạm truyền dữ liệu đồng thời Để tránh xung đột, các trạm cần kiểm tra xem đường truyền có rảnh hay không trước khi gửi gói dữ liệu Nếu đường truyền đang bận, trạm phải chờ đợi và chỉ được truyền khi đường truyền rảnh Khi xảy ra xung đột, giao thức sẽ phát hiện và yêu cầu các trạm ngưng thâm nhập, chờ đợi theo các khoảng thời gian ngẫu nhiên khác nhau.
-Trạm tạm chờ đợi một thời gian ngẫu nhiên nào đó rồi lại bắt đầu kiểm tra đường truyền.
-Trạm tiếp tục kiểm tra đường truyền đến khi đường truyền rảnh thì truyền dữ liệu đi.
Trạm tiếp tục kiểm tra đường truyền cho đến khi đường truyền rảnh, sau đó truyền dữ liệu với xác suất p xác định trước (0 < p < 1) Phương thức 1 hiệu quả trong việc tránh xung đột, vì hai trạm cùng rút lui và chờ đợi trong các khoảng thời gian ngẫu nhiên khác nhau khi thấy đường truyền bận Ngược lại, phương thức 2 cố gắng giảm thời gian trống của đường truyền, cho phép trạm truyền ngay sau khi một cuộc truyền kết thúc, nhưng điều này có thể dẫn đến xung đột cao nếu có thêm trạm khác đang chờ Phương thức 3, với giá trị p được lựa chọn hợp lý, có thể tối thiểu hóa khả năng xung đột và thời gian trống của đường truyền Khi lưu lượng dữ liệu trên mạng quá cao, xung đột có thể xảy ra với tần suất lớn, gây tắc nghẽn và làm chậm tốc độ truyền tin của hệ thống.
Token(thẻ) điều khiển
Mạng Token Ring, được định nghĩa theo tiêu chuẩn IEEE 802.5, hoạt động với tốc độ 4Mbps hoặc 16Mbps Phương pháp truy cập trong mạng này là Token passing, giúp ngăn ngừa xung đột bằng cách chỉ cho phép một trạm truyền tín hiệu tại một thời điểm Điều này được thực hiện thông qua việc truyền một mã thông báo (Token) xoay vòng giữa các trạm, cho phép một trạm chỉ gửi dữ liệu khi nhận được mã không bận.
* Hoạt động của Token ring.
Token Ring là một mạng lưới bao gồm nhiều repeater, trong đó mỗi repeater được kết nối với hai repeater khác theo một chiều truyền dữ liệu duy nhất, tạo thành một vòng khép kín.
Để một ring hoạt động hiệu quả, cần có ba chức năng chính: đưa dữ liệu vào ring, lấy dữ liệu từ ring và gỡ bỏ gói tin Tất cả các chức năng này được thực hiện bởi các repeater.
Trong mạng, dữ liệu được đóng gói thành các frame, trong đó có trường địa chỉ đích Khi gói tin đi qua các repeater, trường địa chỉ sẽ được sao chép và so sánh với địa chỉ của trạm Nếu địa chỉ trùng khớp, phần còn lại của frame sẽ được sao chép và gói tin sẽ tiếp tục được gửi đi.
- Việc gỡ bỏ một gói tin trong ring thì phức tạp hơn so với dạng bus Để gỡ bỏ các gói tin ta có hai cách để lựa chọn.
• Cách thứ nhất là sử dụng một repeater chuyên làm nhiệm vụ gỡ bỏ các gói tin nó được xác định rõ địa chỉ.
• Cách thứ hai các gói tin được gỡ bỏ bàng chính trạm gởi gói tin đó.
Thông thường, phương pháp thứ hai được ưa chuộng vì nó mang lại hai lợi ích chính: thứ nhất, nó cho phép thiết lập cơ chế trả lời tự động; thứ hai, nó có khả năng truyền tải một gói tin đến nhiều trạm đích cùng lúc.
Chuẩn Token Ring, hay còn gọi là IBM Token Ring, được phát triển bởi IBM và hỗ trợ tốc độ truyền thông lên đến 4 Mbps hoặc 16 Mbps Chuẩn này đã được IEEE chuẩn hóa với mã IEEE 802.5 và được ISO công nhận với mã ISO 8802.5.
- Mô hình phần cứng : Topo hình vòng tròn
Dùng các MAU (multistation Access Unit) nhiều cổng MAU và cáp STP để liên kết các MAU thành một vòng tròn khép kín.
Các trạm làm việc được kết nối vào mạng thông qua cáp STP từ cổng MAU đến cổng NIC, với chiều dài tối đa dưới 100m Mỗi Ring có thể chứa tối đa 72 trạm làm việc ở tốc độ 4Mbps và 260 trạm ở tốc độ 16Mbps, trong khi khoảng cách tối đa giữa hai trạm lần lượt là 770m và 346m Hiện nay, chuẩn mạng này cũng hỗ trợ cáp UTP với connector RJ45 và cáp sợi quang với connector SC.
Cơ chế thâm nhập trong mạng sử dụng giao thức Token bus, cho phép cấp phát quyền truy cập đường truyền cho các trạm có nhu cầu truyền dữ liệu Một thẻ bài (Token) được lưu chuyển trên một vòng logic giữa các trạm Khi một trạm sở hữu thẻ bài, nó có quyền sử dụng đường truyền trong một khoảng thời gian nhất định Sau khi hoàn thành việc truyền dữ liệu hoặc hết thời gian cho phép, thẻ bài sẽ được chuyển cho trạm kế tiếp trong vòng logic Vòng logic này bao gồm các trạm hoạt động được sắp xếp theo một chuỗi thứ tự, với trạm cuối cùng nối tiếp bởi trạm đầu tiên Mỗi trạm nhận biết địa chỉ của các trạm liền kề và thứ tự của chúng trên vòng logic có thể khác biệt so với thứ tự vật lý Giao thức cũng cần theo dõi liên tục sự thay đổi trạng thái thực tế của mạng.
Vòng được phân chia khe (slotted ring)
Các vòng phân khe chủ yếu được sử dụng để điều khiển truy xuất vào mạng ring, nơi được khởi tạo bởi một Node đặc biệt gọi là bộ giám sát (monitor) để duy trì một số bit không đổi Luồng bit liên tục di chuyển từ DTE này sang DTE khác, và mỗi DTE sẽ kiểm tra bit nhận được trước khi chuyển tiếp cho DTE tiếp theo Bộ giám sát đảm bảo rằng luôn có một số bit không di chuyển trên vòng, bất chấp số lượng DTE trong ring Mỗi ring hoàn chỉnh được thiết kế để chứa một số khe cố định, với mỗi khe tạo thành một tập hợp các bit và có khả năng mang một frame thông tin với kích thước cố định.
Khi bắt đầu, tất cả các khe trong hệ thống được đánh dấu là rỗng, với bộ giám sát đặt bit đầy/rỗng tại đầu mỗi khe Khi DTE muốn truyền một frame, nó sẽ chờ cho đến khi phát hiện một khe rỗng, sau đó đánh dấu khe đó là đầy và chèn frame cùng với địa chỉ DTE nguồn Frame này sẽ di chuyển qua ring vật lý từ DTE này đến DTE khác Mỗi DTE trong ring sẽ kiểm tra địa chỉ đích ở đầu khe đầy; nếu địa chỉ trùng khớp và DTE sẵn sàng nhận, nó sẽ đọc nội dung frame từ khe và tiếp tục phát lại các frame khác trên ring Sau khi đọc xong, DTE đích sẽ sửa cặp bit cuối của khe để chỉ ra rằng nội dung đã được đọc hoặc để đánh dấu trạng thái bận của nó.
Một phương pháp truy xuất môi trường trong ring phân khe cho phép mỗi DTE chỉ có thể có một frame trên vòng tại một thời điểm Để truyền một frame mới, DTE phải giải phóng khe đang sử dụng trước đó Các khuyết điểm chính của hệ thống ring phân khe cần được xem xét.
- Cần một Node giám sát đặc biệt để duy trì cấu trúc cơ bane của vòng
- Việc truyền mỗi frame hoàn chỉnh ở mức lien kết thông thường cần nhiều khe.
Môi trường vật lý và cấu hình
Chuẩn Fibre Channel nổi bật với khả năng cung cấp nhiều tùy chọn về môi trường vật lý, tốc độ truyền dữ liệu và cấu hình mạng, giúp người dùng linh hoạt trong việc thiết lập và tối ưu hóa hệ thống.
Sợi đơn mode 10km 10km 10km -
Bảng khoảng cách ứng với môi trường truyền và tốc độ
Bảng trên tóm tắt các tùy chọn cho môi trường vật lý và tốc độ số liệu sẵn có trong chuẩn Fibre Channel.
Cấu hình fabric trong Fibre Channel là một cấu hình chuyển mạch cân bằng, bao gồm ít nhất một chuyển mạch kết nối với nhiều N-port Định tuyến trong cấu hình này diễn ra một cách trong suốt đến các node, với mỗi port có địa chỉ duy nhất Khi dữ liệu được truyền từ một node đến fabric, chuyển mạch sử dụng địa chỉ port đích trong frame dữ liệu để xác định vị trí của port đích Sau đó, chuyển mạch sẽ phân phối các frame đến các node khác hoặc chuyển tiếp đến chuyển mạch kế tiếp để tiếp tục định tuyến đến đích xa hơn Cấu hình fabric cung cấp băng thông rộng, độc lập với giao thức và không bị ảnh hưởng bởi khoảng cách.
Cấu hình vòng cân bằng đơn giản và chi phí thấp cho phép kết nối lên đến 126 node Các cổng trên vòng cân bằng cần có chức năng của cả N-port và các loại cổng khác.
F-port , các port này được gọi là các NL-port.
Các kỹ thuật vòng cân bằng và fabric có thể được kết hợp trong một cấu hình nhằm tối ưu hóa chi phí Trong cấu hình này, một trong các node trên vòng cần phải là một fabric-loop node để tham gia vào việc định tuyến cùng với các chuyển mạch khác trong hệ thống fabric.
Khái niệm
WLAN, hay mạng không dây, là một dạng mạng máy tính mà không cần sử dụng cáp để kết nối các thành phần Thay vào đó, các thiết bị trong mạng giao tiếp với nhau qua sóng điện từ trong không khí.
Phương pháp điều khiển truy xuất môi trường
CDMA (Code Division Multiple Access)
Để giao tiếp với các node khác, máy phát chỉ cần chọn dãy tuần tự ngẫu nhiên của node đích Điều này cho phép nhiều hoạt động truyền dữ liệu giữa một cặp node diễn ra đồng thời Trên thực tế, phương pháp này chủ yếu được áp dụng trong hệ thống trải phổ nhảy tần.
Khi trải phổ trực tiếp, hiện tượng gần xa có thể xảy ra khi một máy phát thứ hai gần hơn với máy thu so với nút dự định Điều này dẫn đến tín hiệu nhiễu từ máy phát đó có năng lượng lớn hơn, làm cho máy thu không thể tiếp nhận tín hiệu từ nút cần thiết.
CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection)
Detection): Đa truy xuất cảm nhận sóng mang với thăm dò đụng độ
Trong mạng LAN có dây, việc điều khiển truy cập môi trường chung được thực hiện hiệu quả Tương tự, trong mạng LAN không dây, một nút có thể tạm dừng hoạt động khi có nút khác đang sử dụng môi trường radio hoặc hồng ngoại.
Tuy nhiên không thể truyền và nhận một cách đồng thời, do đó một chức năng phát hiện đụng độ ở mới được đưa vào cho mạng LAN không dây.
Cơ chế hoạt động của node trong truyền thông là khi node đã chuẩn bị khung dữ liệu, nó sẽ phát ra một chuỗi nhị phân ngẫu nhiên vào đầu khung Sau đó, node sẽ cảm nhận môi trường và truyền chuỗi này một cách tuần tự Trong quá trình này, bit 1 được sử dụng để truyền tín hiệu trong khoảng thời gian ngắn, trong khi bit 0 chuyển sang chế độ thu.
Khi một node phát hiện tín hiệu truyền trong thời gian đang ở chế độ thu, nó sẽ ngừng tranh chấp kênh và chờ cho đến khi node khác hoàn tất việc truyền tín hiệu.
CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance)
Avoidance). Đa truy xuất cảm nhận sóng mang với tránh đụng độ
Thay vì khởi động truyền ngay lập tức khi môi trường yên tĩnh, node sẽ chờ thêm một khoảng thời gian ngẫu nhiên Sau thời gian này, nếu môi trường vẫn yên tĩnh, node sẽ bắt đầu quá trình truyền dữ liệu.
Trong trường hợp có nhiều node đang chờ, node có thời gian chờ ngắn nhất sẽ được cấp quyền truy cập trước, trong khi các node khác sẽ phải tạm dừng.
Hiệu quả phụ thuộc số bit trong dãy nhị phân tuần tự ngẫu nhiên hay lượng thời gian chờ.
Dù CSMA/CA hay CSMA/CD đảm bảo rằng các nút có thể truy cập vào môi trường, nhưng không đảm bảo rằng máy nhận dữ liệu đang giao tiếp với nút gửi.
TDMA (Time Division Multiple Access )
Đa truy xuất phân chia thời gian
Mỗi máy phát (node) trong mạng có một khe thời gian (slot time) nhất định, và khi khe thời gian này đến, nó sẽ truyền dữ liệu với toàn bộ băng thông trong khoảng thời gian đó Thời gian của mỗi khe thường rất ngắn và được thiết kế để giảm thiểu xác suất xảy ra lỗi Khoảng thời gian của frame được xác định dựa trên thời gian của mỗi khe và số khe được hỗ trợ trong hệ thống.
TDMA thường được áp dụng khi một trạm quản lý tất cả các hoạt động truyền tải Mỗi thiết bị di động trong khu vực phủ sóng của trạm sẽ được cấp phát một khe thời gian riêng biệt, cho phép chúng gửi yêu cầu cấp khe thời gian bất kỳ khi có dữ liệu cần truyền Hệ thống cũng bao gồm một băng bảo đảm và một chuỗi đồng bộ ở đầu mỗi khe thời gian, nhằm đảm bảo xử lý các độ trễ truyền khác nhau giữa các thiết bị di động và trạm.
FDMA ( Frequency Division Multiple Access )
Đa truy xuất phân chia tần số (FDMA) chủ yếu được áp dụng trong các hệ thống radio và cơ chế như TDMA Để đảm bảo hoạt động hiệu quả, cần thiết phải có một trạm cơ bản để điều khiển các hoạt động này.
Khi sử dụng FDMA, tổng băng thông sẽ được chia thành nhiều băng tần con hay kênh Mỗi kênh sẽ được gán một tần số đặc biệt và sử dụng trong toàn bộ thời gian truyền frame Thông thường, các kênh tần số được phân bổ theo yêu cầu thông qua một kênh báo hiệu riêng.
Hệ thống TDMA được ưa chuộng hơn do tính đơn giản của trạm cơ bản so với FDMA Bên cạnh đó, có các phương pháp kết hợp giữa TDMA và FDMA để tối ưu hóa số lượng kênh, trong đó mỗi kênh được sử dụng theo công nghệ TDMA.
3 Kỹ thuật truyền dẫn vô tuyến.
Giới thiệu chung
Khái niệm
Truyền dẫn vô tuyến số là phương thức truyền tải thông tin số qua không gian bằng sóng điện từ, cho phép kết nối các điểm khác nhau trong mạng viễn thông.
Vai trò
Trong mạng viễn thông, truyền dẫn vô tuyến số là yếu tố quan trọng giúp kết nối thuê bao với mạng ngoại vi và liên kết các tổng đài trong phần mạng lõi.
Đặc điểm
Tính di động của kết nối không dây mang lại sự linh hoạt cho các thiết bị đầu cuối vô tuyến, cho phép người dùng truy cập thông tin mọi lúc, mọi nơi.
Linh hoạt: Triển khai tuyến truyền dẫn nhanh, dễ dàng với chất lượng đảm bảo Chi phí lắt đặt thấp.
Chịu ảnh hưởng của môi trường truyền dẫn hở vì:
- Suy hao truyền sóng trong môi trường lớn.
- Chất lượng truyền dẫn không ổn định, phụ thuộc vào thời tiết và địa hình.
- Dễ bị thu trộm và sử dụng trái phép đường truyền thông tin.
- Băng tần khai thác hạn chế: UHF – EHF ( 300MHz – 300GHz) khiến dung lượng truyền dẫn thấp.
Các nguồn nhiệt bên ngoài thường xuyên ảnh hưởng đến môi trường, bao gồm các yếu tố tự nhiên như tình trạng phóng điện khí quyển và phát xạ sóng điện từ từ vũ trụ Bên cạnh đó, các nguồn nhân tạo như nhiễu công nghiệp từ tia lửa điện của động cơ và thiết bị vô tuyến cũng đóng góp vào sự biến đổi này.
Mô hình mạng truyền dẫn vô tuyến
- Bộ thu/phát: Hoạt động liên tục duy trì giao thông liên tục trong tuyến truyền.
Khi thu tín hiệu vô tuyến, việc khuyếch đại là cần thiết để ngăn chặn sự suy hao tín hiệu trong quá trình truyền tải Đồng thời, tín hiệu cần được điều chế để loại bỏ tạp âm và nhiễu, cũng như nâng cao tần số để đảm bảo chất lượng truyền dẫn tốt nhất.
Kết quả "khi thu" sau khi xử lý sẽ được chuyển đến trạm vệ tinh qua một kênh truyền riêng, tuy nhiên, quá trình truyền tải này cũng chịu ảnh hưởng từ môi trường, dẫn đến nhiễu và tạp âm.
Khi phát sóng, tín hiệu được truyền từ vệ tinh sẽ được nhận và khuyếch đại, giúp loại bỏ tạp âm nhỏ Quá trình này cho phép phục hồi băng gốc một cách dễ dàng trước khi chuyển tiếp đến thiết bị nhận.
Bộ tập trung thuê bao xa đóng vai trò quan trọng trong việc tạo ra vùng phủ sóng vô tuyến, tiếp nhận tín hiệu từ các thiết bị đầu cuối và thiết bị cầm tay Tín hiệu này được chuyển đến tổng đài nội hạt (LS: Local Switchboard), nơi các tín hiệu được mã hóa và ghép kênh Sau đó, tín hiệu sẽ được chuyển tiếp đến tổng đài quá giang (Transit Switchboard), nơi tiếp tục thực hiện mã hóa, ghép kênh và ghi lại thông tin quản lý giao dịch để tính cước và phân tập tuyến đích Cuối cùng, dữ liệu tín hiệu sẽ được chuyển tiếp đến tổng đài nội hạt, nơi thiết bị đầu cuối nhận tín hiệu tương ứng.
Dạng tín hiệu sử dụng
Tín hiệu tương tự
Tín hiệu tương tự (Analog) là loại tín hiệu có giá trị thay đổi liên tục theo thời gian, thường được biểu diễn dưới dạng sóng hình Sin Nó thuộc miền liên tục và mang nhiều giá trị như biên độ và tần số Tín hiệu tương tự thường được sử dụng trong việc kết nối và thu phát thông qua các thiết bị đơn giản Trong mạng truyền dẫn vô tuyến, tín hiệu này thường được thu phát tại các thiết bị đầu cuối, vì đây là loại tín hiệu gần gũi và dễ hiểu nhất với con người.
Tín hiệu số
Tín hiệu số là tín hiệu được mã hóa dưới dạng nhị phân, bao gồm các giá trị 0 và 1 Tín hiệu này được chuyển đổi từ tín hiệu tương tự thông qua bộ chuyển đổi DAC (Digital Analog Converter) để phát đi đến các trạm thu và phát.
Tín hiệu rời rạc
Tín hiệu rời rạc là loại tín hiệu chỉ tồn tại tại các thời điểm cụ thể trong một khoảng thời gian nhất định Nó được xác định trên một tập hợp các thời điểm rời rạc và có các giá trị thực về biên độ và tần số trong khoảng thời gian đó.
Hình 3.2.3a: Tín hiệu liên tục theo biên độ và rời rạc theo thời gian.
Hình 3.2.3b: Tín hiệu rời rạc theo biên độ và liên tục theo thời gian.
Hình 3.2.3c: Tín hiệu rời rạc theo biên độ và rời rạc theo thời gian.
Điều chế và giải điều chế tín hiệu
Điều chế tín hiệu
Điều chế là quá trình truyền tải thông tin bằng cách điều chỉnh các tham số của sóng mang vô tuyến, đảm bảo độ rộng băng tần phù hợp để truyền tín hiệu qua kênh vô tuyến hiệu quả.
3.3.1.1 Điều chế khóa dịch biên ASK( Amplitude Shift Keying).
Tín hiệu cao tần được mô tả bởi công thức e(t)=AcCos(ωct + θ) Để tạo ra tín hiệu điều biên, tín hiệu g(t) được sử dụng để biến đổi biên độ của e(t) Biểu thức cho tín hiệu điều biên được thể hiện qua công thức eAM(t)=[(Ac + g(t)]Cos(ωct).
Dễ dàng xét các tính chất của tín hiệu điều biên nếu ta biết tín hiệu g(t).
Xét g(t) là tín hiệu hạ tần : g(t)=EmCos(ωmt) ( Công thức 3.3.1.1c)Thay vào công thức 3.3.1.1b ta có : eAM(t) = [Ac +EmCos(ωmt)]Cos(ωct) = Ac[ 1 + (Em/Ac)Cos(ωmt)]Cos(ωct)
= Ac[ 1 + maCos(ωmt)] Cos(ωct) ( Công thức 3.3.1.1d)
Với ma=Em/Ac gọi là chỉ số biến điệu.
Hình 3.3.1.1a : Dạng sóng và phổ tần của tín hiệu AM Để thấy được phổ tần ta triển khai Công thức 3.3.1.1d : eAM(t) = Ac Cos(ωct) + (maAc/2)Cos(ωc + ωm)t + (maAc/2)Cos(ωc - ωm)t ( CT 3.3.2.1e)
Băng thông của tín hiệu AM được xác định là gấp đôi tần số của tín hiệu và chia thành hai băng cạnh Do điều chế biên độ là một quá trình tuyến tính, mỗi tần số của tín hiệu hạ tần sẽ tạo ra một băng thông riêng Nếu tín hiệu hạ tần có nhiều tần số khác nhau, băng thông của tín hiệu biến điệu sẽ được tính toán dựa trên các tần số này.
BW = 2fm(max) fm (max) là tần số hạ tần cao nhất.
Bit 1 được truyền đi bởi sóng mang có biên độ E1 và bit 0 bởi sóng mang biên độ E2 và được truyền như hình sau:
Hình 3.3.1.1b : Dữ liệu được điều chế trong sóng mang điều chế AM.
3.3.1.2 Điều chế FSK (Frequency Shift Keying).
Khái niệm FSK (Frequency Shift Keying) là phương pháp điều chế số dựa trên sự thay đổi tần số tín hiệu Trong FSK, tín hiệu được biểu diễn dưới dạng sóng giao động với các tần số khác nhau, mỗi bit thông tin được đặc trưng bởi một tần số riêng biệt.
Công thức sóng mang chưa điều chế là: e(t) = AcCos(ωct + θ) = AcCosΦ(t) ( Công thức 3.3.1.2a) Tần số ω(t) là giá trị biến đổi theo thời gian của Φ(t), nghĩa là: ω(t) = dΦ (t) /dt ( Công thức 3.3.1.2b)
Vậy tần số của tín hiệu chưa điều chế là: ω(t) = d(ωct +θ)/dt = ωc ( Công thức 3.3.1.2c)
Giả sử tín hiệu điều chế là g(t), theo định nghĩa của phép điếu chế tần số, tần số tức thời của sóng mang là: ω(t) = ωc[1 + g(t) ] ( Công thức 3.3.1.2d)
Từ 2 công thức 3.3.1.2b và 3.3.1.2d ta có pha của tín hiệu điều chế là : Φ(t) = ∫ωc[1 + g(t).dt= ωct +∫ g(t).dt ( Công thức 3.3.1.2e) Thay vào công thức 3.3.1.2a sóng mang: eFM(t) = AcCos[ωct + ωc∫g(t)dt] ( Công thức 3.3.1.2f) xét trường hợp tín hiệu g(t) có dạng hình sin và được lấy tích phân trước khi được điều chế. g(t)= ∆ωCos(ωm(t))/ ωc
Φ(t) = ωct + ωc∫(∆ω.Cos(ωm(t).dt)/ ωc)= ωct +mf sinωmt
Với mf=∆ω/ ωc được gọi là chỉ số điều chế.
Vậy tín hiệu điều chế : eFM (t) = AcCos[ωct + mfSin(ωmt)]
Phổ tần của sóng mang trong FM phụ thuộc vào năng lượng phát sóng và tín hiệu bị suy giảm nhanh chóng Do đó, băng thông trong FM thường được ước lượng xấp xỉ bằng một giá trị cụ thể.
Trong hệ thống truyền thông FSK, bit 1 được truyền bằng tần số fm, trong khi bit 0 được truyền bằng tần số fs Cụ thể, theo tiêu chuẩn của hãng Bell, bit 1 được phát ở tần số 1070 Hz (fm) và bit 0 ở tần số 1270 Hz (fs).
Hình 3.3.1.2a : Dữ liệu được điều chế trong sóng mang điều chế FM
Ví dụ điều chế FSK :
Dữ liệu truyền ở dạng nhị phân sinh ra trong các thiết bị dưới dạng tín hiệu điện mang giá trị 1011001.
Qua bộ chuyển đôit tín hiệu số sang sóng vô tuyến để truyền đi trong mạng vô tuyến và được điều chế FM như sau :
Sự ghép tần giữa 2 sóng với 2 tần số khác nhau để sinh ra sóng có tần số lớn hơn, tận dụng băng thông sử dụng.
3.3.1.3 Điều chế pha PSK(Phase-Shift Keying).
Kỹ thuật điều chế pha là phương pháp điều chế trong đó pha của sóng mang được điều chỉnh theo tín hiệu tin tức Kỹ thuật này giúp đảm bảo mức lỗi thấp nhất khi nhận tín hiệu, mang lại hiệu suất cao trong việc truyền tải thông tin.
Kỹ thuật này tương đương với kỹ thuật điều tần FM, ta có thể xác định băng thông của tín hiệu điều chế pha:
BW= 2(ωm + mpωm) rad/s ( mp chỉ số điều chế pha) Điều chế pha là kỹ thuật rất tốt để truyền số liệu Trong kỹ thuật dời pha,
PSK(Phase-Shift Keying), các bit 1 và 0 được biểu diễn bởi các tín hiệu có cùng tần số nhưng có pha trái ngược nhau.
Hình 3.3.1.3: Dữ liệu được điều chế trong sóng mang điều chế PM
Giải điều chế tín hiệu
Giải điều chế là quá trình ngược lại với điều chế tín hiệu, trong đó đầu vào của thiết bị giải điều chế không chỉ là tín hiệu đầu ra từ thiết bị điều chế mà còn là hỗn hợp giữa tín hiệu điều chế và tạp nhiễu.
Trong quá trình thu tín hiệu, các tham số như biên độ, tần số và pha của sóng mang được điều chỉnh theo tín hiệu điều chế Tùy thuộc vào phương thức điều chế, có thể áp dụng các phương pháp giải điều chế phù hợp để phục hồi thông tin cần thiết.
Các phương pháp giải điều chế:
Phương pháp giải điều chế, hay còn gọi là phép lọc tin, được áp dụng tùy thuộc vào hỗn hợp tín hiệu và các chỉ tiêu tối ưu về sai số (độ chính xác) cần đạt được Điều này cho phép chúng ta lựa chọn các phương pháp lọc tin thông thường phù hợp.
Mã hóa kênh
Mã khối
Mã khối, hay mã sửa sai truyền thẳng (Forward Error Correction - FEC), cho phép sửa lỗi một số bit mà không cần truyền lại Trong mã khối, các bit parity được thêm vào khối bit thông tin để tạo thành các từ mã hoặc khối mã mới Bộ mã hóa khối chuyển đổi k bit thông tin thành n bit, với (n - k) bit bổ sung nhằm phát hiện và sửa lỗi Việc bổ sung bit kiểm tra vào các bit thông tin nhất định là nguyên tắc cơ bản của mã khối.
Trong mã hóa khối, các bit kiểm tra chỉ phụ thuộc vào các bit thông tin trong chính khối tin nhắn, nghĩa là các bit parity của khối thông tin chỉ liên quan đến khối thông tin đó.
Mã xoắn
Mã hóa xoắn là phương pháp mà bộ mã hóa tạo ra các khối bit mã không chỉ dựa vào các bit của khối bản tin hiện tại mà còn liên quan đến các bit của các khối trước đó Thông tin được chia thành các khối riêng biệt, và mã hóa diễn ra dưới dạng một chuỗi bit liên tục tại đầu ra của bộ mã hóa Với cùng một độ phức tạp và cách mã hóa, mã xoắn thể hiện hiệu quả vượt trội hơn so với mã khối.
Mã xoắn được tạo ra bằng cách đưa chuỗi thông tin qua các thanh ghi dịch trạng thái, trong đó mỗi thanh ghi có n tầng và mỗi tầng chứa k bit Thanh ghi này phát ra một hàm đại số tuyến tính dựa trên các đa thức Dữ liệu vào được dịch theo từng k bit, từ đó tạo ra n bit dữ liệu ra Tỷ lệ mã Rc = k/n được gọi là chiều dài bắt buộc.
Phân tích đường truyền vô tuyến
Sóng radio
Sóng radio có tần số từ 10KHz đến 1GHz, bao gồm nhiều dải tần như sóng ngắn, VHF (dùng cho tivi và radio FM) và UHF (dùng cho tivi) Các dải tần này được quản lý để giảm thiểu nhiễu sóng Đặc biệt, dải tần 2.4GHz được quy định là băng tần tự do, cho phép sử dụng mà không cần đăng ký Nhiều thiết bị truyền dẫn vô tuyến của Cisco và Complex hoạt động trên tần số này.
Sóng viba
Truyền thông viba bao gồm hai loại chính: truyền thông mặt đất và truyền thông kết nối vệ tinh Sóng viba mặt đất hoạt động trong miền tần số từ 21 đến 23 GHz, trong khi sóng viba kết nối vệ tinh nằm trong khoảng từ 11 đến 14 MHz Băng thông của sóng viba dao động từ 1 đến 10 MBps, tùy thuộc vào thiết bị đầu cuối được sử dụng.
Sóng hồng ngoại
Mạng vô tuyến hồng ngoại sử dụng tia hồng ngoại để truyền tải dữ liệu giữa các thiết bị, cho phép truyền tín hiệu với tốc độ cao nhờ dải thông rộng Tốc độ truyền thường dao động từ 1 đến 10 BMps, với miền tần số từ 100 đến 1000 GHz Có bốn loại mạng hồng ngoại chính.
- Mạng đường ngắm: được sử dụng khi thiết bị đầu cuối có đường ngắm xác định.
Mạng tán xạ là công nghệ sử dụng các tia truyền để phản xạ vào địa hình vật lý, giúp khắc phục tình trạng suy yếu tín hiệu do vật cản Với diện tích hiệu dụng khoảng 35m, mạng tán xạ cung cấp tín hiệu đến máy thu, mặc dù tốc độ truyền tải có thể chậm do hiện tượng dội tín hiệu.
Quỹ đường truyền, phương pháp tính toán và dự trữ đường truyền
Broadband optical telepoint là mạng cục bộ vô tuyến hồng ngoại cung cấp dịch vụ dải rộng, có khả năng xử lý các yêu cầu đa phương tiện chất lượng cao Mạng này đạt tiêu chuẩn băng thông rộng và tốc độ cao, tương đương với mạng cáp.
3.5.4 Quỹ đường truyền, phương pháp tính toán và dự trữ đường truyền.
Quỹ đường truyền được sử dụng để xác định vùng phủ và chất lượng tín hiệu cho cả trạm gốc và trạm di động Các yếu tố quan trọng trong tính toán bao gồm hệ số lan truyền để xác định tổn hao đường truyền, công suất phát, hệ số tạp âm của máy thu, hệ số khuyếch đại ăng-ten, độ rộng băng tần máy thu, độ lợi xử lý và nhiễu giao thoa Ngoài ra, các tổn hao khác như lỗi điều khiển công suất, truy nhập toàn nhà và nhiễu từ các nguồn bên ngoài cũng cần được xem xét.
Phương pháp tính toán các thông số truyền thể được thực hiện dựa trên đường truyền tham khảo cho dịch vụ số liệu thời gian thực 144Kbps, như minh họa trong hình dưới đây.
- Khuyếch đại công suất di động: Pma = Pme – Lm – Gm = 26 – (-3) – 2 = 27
- Công suất thu ở thiết bị người sử dụng
Pr = Pme + Lp + Al + Gt + Lt = 26 – 133,8 – 4,2 + 18 – 2 = -96 (dBm)
Lưu lượng của 1 thuê bao : A = (n*T/3600) = (1*90)/3600 = 0.025 (Erl)
Với T là thời gian trung bình của 1 cuộc gọi ( 90s).
Lưu lượng của 45 thê bao/1cell = 45*0.025 =1.125 (Erl) Với cấp bậc phục vụ QoS = 2% Sử dụng bảng Erlang B ta xác định được số kênh Nt = 5.
- Mật độ công suất của các máy phát khác ở trạm gốc phục vụ
Iutr = Pr + 10 lg (Nt – 1) + 10 lgCa – 10 lgBw = -96 + 10 lg(4 – 1) + 10 lg(0.6) – 10 lg3840000 = -159.29 (dBm/Hz)
- Mật độ nhiễu giao thoa từ các trạm di động ở các trạm gốc phục vụ khác
Ictr = Iutr + 10 lg(1/r – 1) = -159.29 + 10 lg(1/0.65 – 1) = -161.98 (dBm/Hz)
- Mật độ nhiễu thoa từ các máy phát khác tại trạm gốc đang phục vụ và từ các trạm gốc khác
Idr = 10 lg (100.1.utr +100.1 ctr) = 10 lg (100.1*(-159,29) + 100.1*(161.98)) = -157.42 (dBm/Hz)
- Mật độ tạp âm nhiệt
- Mật độ phổ công suất nhiễu
I0 = 10 lg (100.1 Itr + 100.1 N0) = 10 lg (100.1 * (-157.42) + 100.1 * (-168.98)) = -157.13 (dBm/Hz)
SF = 10 lg(3.84/Rt) = 10 lg (3.84/1.44) 25 (dB)
- Tỷ số tín hiệu trên nhiễu SIR
SIR = (SF * Pr) / (I0 * Bw) = SF + Pr – I0 – 10 lg(Bw) = 14.25 – 96 – (-157.13) – 10 lg(3840000)
Hệ thống truyền vô tuyến
Nguyên lý hoạt động
Các luồng/kênh được ghép chung thành 1 luồng tổng. luồng tổng được ghép với tín hiệu khai thác, điều khiển ở phần ghép khung vô
tuyến. thực hiện mã hóa kênh và ngẫu nhiên hóa luồng dữ liệu
Điều chế thành sóng trung tần bằng bộ tạo sóng trung tần IF.
Điều chế thành sóng cao tần bằng cách trộn với sóng mang cao tần RF
Khuyếch đại tới công suất phát cần thiết và đưa tới đầu ra qua bộ cách ly siêu
Tín hiệu phát đưa qua mạng phân nhánh siêu cao tần để lọc băng tần phát và
định hướng tín hiệu đi tới ăn ten để bức xạ thành sóng điện từ.
Tín hiệu thu từ ăng-ten được truyền qua mạng phân nhánh siêu cao tần, giúp lọc băng tần thu và xác định hướng tín hiệu đến đầu vào của máy thu.
Khuyếch đại tạp âm thấp nhằm đảm bảo tỉ số SNR (Signal to Noise Ratio - tỉ số
giữa công suất tín hiệu và công suất tạp âm).
Biến đổi hạ tần tín hiệu vô tuyến xuống tần số trung tần
Lọc và khuyếch đại tín hiệu trung tần với AGC (Auto Gain Control – Bộ kiểm
soát công suất), cân bằng biên tần và pha tần.
Giải điều chế tín hiệu trung tần.
Giải mã hóa kênh, ngẫu nhiên hóa.
Phân khung vô tuyến tách riêng luồng số và thông tin điều khiển.
Phân kênh/luồng thành các luồng số thu.
Quy hoạch tần số và cấu hình hệ thống
Quy hoạch tần số đóng vai trò quan trọng trong việc giảm thiểu nhiễu tín hiệu khi truyền dữ liệu, từ đó đảm bảo tính toàn vẹn của dữ liệu và duy trì các luồng thông tin liên tục, không bị gián đoạn Nhiễu tín hiệu có thể xuất hiện do nhiều nguyên nhân khác nhau.
1 Nhiễu các thành phần không mong muốn nhận được tại máy thu (do môi trường truyền dẫn hở, băng tần hạn hẹp).
2 Nhiễu hệ thống (do các trạm thu phát gần nhau sử dụng các dải tần trùng nhau) Phân loại nhiễu:
Loại nhiễu I: Nhiễu kênh vô tuyến song công, do máy phát gây ra cho máy thu cùng kênh (tại đầu cuối).
Loại nhiễu II: Nhiễu do máy phát gây ra cho máy thu khác kênh vô tuyến (chủ yếu là kênh lân cận).
Loại nhiễu III: Nhiễu do máy phát gây ra cho máy thu ngược hướng truyền sóng (trạm back to back, búp sóng ngược).
Loại nhiễu IV: Nhiễu máy phát gây ra cho máy thu cùng kênh vô tuyến nhưng vượt trạm (trạm xa).
Dựa vào các nguyên nhân gây nhiễu, người ta đưa ta các biện pháp:
1 Dùng ăn ten có hướng, phân cực sóng tốt.
2 Tái sử dụng tần số với khoảng cách đủ xa.
3 Tổ chức các trạm so le, tránh nhìn thẳng.
*Phương pháp phân bổ tần số vô tuyến:
1 Tổ chức thông tin song công:
+ Sử dụng một tần số chung cho cả thu lẫn phát: Mỗi kênh vô tuyến có 1 tần số và việc thu phát luân phiên theo thời gian.
Sử dụng hai tần số độc lập cho phát và thu cho phép mỗi kênh vô tuyến hoạt động đồng thời với hai tần số khác nhau Việc phân bổ khoảng cách giữa hai tần số này được thực hiện một cách hợp lý để tránh nhiễu giữa quá trình phát và thu tín hiệu.
Việc hoạch định tần số do Liên minh viên thông quốc tế và Cục tần số, Bộ thông tin và truyền thông quy định.
Mặt đất, f [GHz] Vệ tinh , f[GHz]
Các băng tần ấn định cho vô tuyến mặt đất và vệ tinh
Cấu hình hệ thống là yếu tố quan trọng để đảm bảo hoạt động tin cậy và ngăn chặn sự cố từ thiết bị hoặc đường truyền Hai biện pháp chính trong cấu hình hệ thống bao gồm cấu hình dự phòng và cấu hình phân tập.
Cấu hình dự phòng là biện pháp sử dụng thiết bị dự phòng thay thế khi xảy ra sự cố, kết hợp với chuyển mạch bảo vệ để đảm bảo hệ thống hoạt động liên tục và ổn định.
+ Cấu hình phân tập (dự phòng kênh truyền): là phương pháp sử dụng 2 hay nhiều kênh truyền trở lên (các kênh độc lập nhau) để truyền tín hiệu.
Chuyển mạch bảo vệ có nhiệm vụ chuyển mạch thiết bị để chuyển thông tin từ đường truyền có sự cố sang đường truyền dự phòng, bao gồm:
+ Dự phòng nguội (Cold Standby – CS): thiết bị dự phòng không được bật nguồn.
+ Dự phòng ấm (Warm Standby – WS): chỉ các phần quan trọng của thiết bị dự phòng được cấp nguồn để tiết kiệm nguồn.
+ Dự phòng nóng (Hot Standby - HS): thiết bị dự phòng luôn được cấp nguồn đầy đủ và sẵn sàng làm việc.
Các mô hình chuyển mạch bảo vệ: a) Dự phòng nóng:
+ Các thiết bị A,B đều được cấp nguồn.
+ Chuyển mạch phát ở phần cao tần, chuyển mạch thu ở phần luồng số. b) Dự phòng nóng kết hợp phân tập không gian:
+ Hai ăn ten phân tập cách nhau theo chiều thẳng đứng để đảm bảo tính độc lập của hai đường truyền.
+ Sử dụng phân tập thu, chuyển mạch phát. c) Phân tập lai ghép: d) Phân tập không gian kết hợp máy phát chia công suất:
+ Mỗi cặp máy phát, thu được nối tới một ăn ten chính và phân tập.
+ Chuyển mạch theo sự cố, chất lượng đường truyền và lệnh chuyển mạch kênh về (RCS). e) Phân tập tần số với chuyển mạch bảo vệ:
Mô hình n + 1 f) Phân tập không gian với chuyển mạch bảo vệ
Phân tập là kỹ thuật truyền tín hiệu đồng thời qua nhiều kênh khác nhau, cho phép đầu thu lựa chọn hoặc kết hợp các tín hiệu nhận được để tạo ra tín hiệu tối ưu nhất.
Các phương pháp phân tập bao gồm:
+ Phân tập tần số: tín hiệu được truyền trên nhiều đường truyền khác nhau bằng cách phân tập ăn ten (ở trạm phát, thu).
Phân tập không gian là một phương pháp truyền tín hiệu trên nhiều tần số khác nhau hoặc trong một dải phổ rộng, giúp giảm thiểu tác động của fading lựa chọn tần số Kỹ thuật này cải thiện độ tin cậy của tín hiệu trong môi trường truyền thông không ổn định.
Phân tập thời gian là kỹ thuật truyền tín hiệu tại các thời điểm khác nhau, giúp cải thiện độ tin cậy của dữ liệu Để đạt được điều này, mã sửa lỗi FEC (Forward Error Correction) được áp dụng, kết hợp với bộ ghép xen (bit-interleaving) để trải tín hiệu ra theo thời gian.
+ Phân tập góc: tín hiệu được truyền đi theo các góc phát khác nhau.
+ Phân tập phân cực:tín hiệu được truyền đi bằng cách dùng những sóng phân cực khác nhau. a) Phân tập tần số b) Phân tập không gian c) Phân tập góc
4 Truyền dữ liệu trong mạng cục bộ bằng LanTalk NET.
Giới thiệu
LanTalk NET là phần mềm chat văn phòng lý tưởng cho doanh nghiệp, không cần server hay cấu hình phức tạp Bạn có thể dễ dàng cài đặt và sử dụng phần mềm này ngay lập tức LanTalk tương thích với mọi loại mạng, bao gồm Intranet, LAN, WAN và VPN.
Hỗ trợ gửi tin các dạng như văn bản, hình ảnh…
Giao diện chính
Hình 4.2a: Giao diện thao tác.
Hình 4.2b: Giao diện gửi tin.
Chức năng
Giao diện lệnh để gửi message
Đọc hóa đơn, bạn sẽ nhận được thông báo mỗi khi người dùng đọc message của
Truyền file thay thế các bản đính kèm email
Chế độ Broadcast Messaging để gửi tới nhiều người
Hoạt động không cần máy chủ với danh sách liên lạc trực tiếp
Hỗ trợ kéo và thả
Tương thích với Terminal Server
Hiệu ứng đồ họa thể hiện cảm xúc và ảnh gắn kèm
Giao diện người dùng có thể cấu hình được
Chế độ Read-Only (chỉ đọc) và Reply-Only (chỉ trả lời lại) giúp hạn chế chat
Hỗ trợ đa ngôn ngữ
Bản ghi lịch sử các cuộc hội thoại.
Tự động tìm kiếm cập nhật.
Lưu ý: khi thêm một máy tính vào trong một group cần nhập chính xác các trường sau
5 TRUYỀN TEXT VỚI LẬP TRÌNH SOCKET CLIENT/SERVER BẰNG JAVA
Giao tiếp giữa Client và Server diễn ra thông qua cơ chế Socket, được coi là cửa giao tiếp trong môi trường mạng Mỗi Socket bao gồm địa chỉ IP và số hiệu Port, cho phép các Socket của Client và Server kết nối và trao đổi dữ liệu hiệu quả.
Thường Server luôn phải mở Port trước và Listen các request đến IP và Port mình đang mở, Accept và tiến hành giao tiếp với Client,
Hoặc ngay khi kết nối Hệ Điều Hành sẽ tự mở 1 cổng > 1024.
Ví dụ ở đây Máy Server sử dụng Local Address để IP mặc định là 127.0.0.1 Port 1260.
Giao tiếp với máy Client sử dụng Local Address với IP là 127.0.0.2 Port 1261.
