Tải bản đầy đủ

KỸ THUẬT TRUYỀN SỐ LIỆU ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP

1. Mô hình hệ thống thông tin
(1)-->input device --(2)--> tranmistor--(3)--> transmission system--(4)--> reciver --(5)--> output device-->(6)
1- thông tin đầu vào
2- dữ liệu hay tín hiệu đầu vào
3- dữ liệu hay tín hiệu được truyền đi
4- dữ liệu hay tín hiệu nhận được
5- dữ liệu hay tín hiệu đầu ra
6-thông tin ra
Chức năng các khối:
Input device: tạo ra thông tin để truyền đi. VD: máy tính
Tranmister: chuyển đổi và mã hóa thông tin thành tín hiệu điện từ có thể truyền đi được qua hệ thống truyền
dẫn. VD: modem
Transmission system: là một đường truyền đơn hoặc một hệ thống mạng liên hợp kết nối hệ thống nguồn và
đích. VD: PSPN (public switching telephone network)
Reciver: nhận tín hiệu từ hệ thống truyền dẫn rồi chuyển đổi thành dạng tín hiệu mà thiết bị ra có thể xử lý
được.VD:modem
Output device: nhận tín hiệu rồi chuyển thành thông tin đầu ra
2. phân loại mạng theo kỹ thuật chuyển mạch
2.1 Mạng chuyển mach kênh:

- Trước khi các trạm liên lạc với nhau thì phải thiết lập 1 đường truyền cố định và duy trì đường truyền vật lý

này cho đến khi một trong các trạm ngắt kết nối.

1


B1: Thiết lập đường truyền giữa A và B
B2: Kiểm tra trạng thái B nếu:
+ B bận quay lại B1
+ B rỗi thực hiện B3
B3: Truyền tin
B4: Ngắt kết nối
- Ưu điểm:
+ tốc độ truyền ổn định do đường truyền luôn sẵn có
+ không có trễ truy nhập do kênh truyền được cấp trước, vì vậy việc truyền lại là không cần thiết
- Nhược điểm:
+ Tiêu tốn thời gian thiết lập kênh truyền.
+ Hiệu quả sử dụng đường truyền không cao vì có những lúc kênh truyền bị bỏ không do các bên
không có tín hiệu để truyền trong khi các trạm khác không được sử dụng đường truyền này.

2.2.Mạch chuyển mạch gói:
Trong mạng chuyển mạch gói, mỗi thông báo được chia ra thành nhiều đơn vị nhỏ hơn gọi là các gói tin
có khuôn dạng quy định trước. Mỗi gói tin có chứa thông tin điều khiển, trong đó có chứa địa chỉ nguồn, và
địa chỉ đích.
Các gói tin thuộc về một thông báo có thể gửi qua mạng tới đích theo nhiều đường khác nhau.
Trong mạng chuyển mạch gói, các gói tin được giới hạn kích thước gọi là MTU, sao cho các nút mạng
có thể xử lý toàn bộ gói tin trong bộ nhớ mà không phải lưu trữ tạm thời trên đĩa hoặc bộ nhớ đếm. Việc giới
hạn của các MTU tùy thuộc vào từng công nghệ mạng khác nhau.
2


Ưu điểm:
+ Sử dụng đường truyền hiệu quả hơn so với kỹ thuật chuyển mạch kênh. Vì nhiều gói tin có thể sử dụng
chung một đường truyền
+ Tốc độ dữ liệu được giải quyết vì các trạm kết nối tới nút ở một tốc độ dữ liệu thích hợp.
+ Không xảy ra tình trạng tắc nghẽn như kỹ thuật chuyển mạch thông báo. Khi mạng bị quá tải, các gói
tin vẫn được nhận nhưng thời gian trễ tăng lên.
+ Các gói tin có thể được cung cấp một số thuộc tính như: các gói tin có mức ưu tiên cao hơn sẽ có độ
trễ nhỏ hơn những gói tin có mức ưu tiên thấp hơn.
Nhược điểm:
+ Do các gói tin có thể đến đích không đúng thứ tự nên ở bên thu cần có cơ chế sắp xếp lại các gói tin
sao cho đúng.

2.3.Mạng chuyển mạch thông báo:
Thông báo là đơn vị thông tin của người sử dụng với khuôn dạng được quy định trước

3


Mỗi thông báo có chức năng điều khiển trong đó có địa chỉ đích của thông báo, căn cứ vào thông tin này,
mỗi nút mạng trung gian có thể chuyển thông báo tới các nút kế tiếp qua mạng từ nguồn -> đích.
Mỗi nút mạng thực hiện 2 chức năng cơ bản: lưu thông báo, chuyển thông báo ( mạng lưu và chuyển
tiếp: store and forward)
Tùy thuộc vào các đường truyền khác nhau mà các thông báo có thể đi theo nhiều đường khác nhau.

Ưu điểm:
+ Hiệu suất sử dụng đường truyền tốt hơn so với chuyển mạch kênh vì kênh truyền không bị chiếm dụng
độc quyền, các trạm khác có thể sử dụng được.
+ Ở mỗi nút mạng có thể lưu trữ thông tin về thông báo cho tới khi kênh truyền rỗi rồi mới truyền thông
báo đi -> giảm quá trình nghẽn mạng.
Nhược điểm:
+ Do không giới hạn kích thước thông báo, không thích hợp với các dịch vụ thời gian thực
Phù hợp với các dịch vụ: email, …

3.Mô hình OSI
Chức năng các tầng trong mô hình OSI.
4


- Tầng 1: Tầng vật lý (Physical layer).
Truyền chuỗi bít không cấu trúc qua đường truyền vật lý.
Nhận các khung tin (Frame) dữ liệu tới tầng liên kết dƣƣ̃ liệu (data link) và chuyển dòng bít thành các tín hiệu
trên môi trường truyền dẫn vật lý.
Liên quan đến việc đưa ra các kiểu dây dẫn được sử dụng, các kiểu thiết bị kết nối được sử dụng để kết nối
mọi thiết bị với môi trường truyền dẫn và sơ đồ tín hiệu.

- Tầng 2: tầng liên kết dữ liệu ( Data link layer).
Truyền dữ liệu giữa các đầu cuối của đường truyền vật lý.
Cung cấp cơ chế phát hiện lỗi, tạo khung và điều khiển luồng dữ liệu.
Giải quyết về các vấn đề hỏng khung, mất khung hoặc trùng khung.
Định dạng thông báo như là các Frame hơn nữa là các Packet.

- Tầng 3: Tầng mạng ( Network).
Định tuyến end-to-end hoặc chuyển dữ liệu để thiết lập một kết nối dùng cho việc chuyển dữ liệu 1 cách dễ
dàng.
Đánh địa chỉ và giải quyết các vấn đề có liên quan tới việc truyền dữ liệu giữa các mạng không đồng nhất.
Sử dụng tầng giao vận ở trên và tầng liên kết ở dưới.
Định dạng thông báo là Packet.

- Tầng 4: Tầng giao vận (Transport layer).
Truyền dữ liệu không lỗi . Nhận dữ liệu tới tầng phiên , phân dữ liệu thành các gói tin có kích thước nhỏ hơn
nếu cần thiết , chuyển các gói tin tới tầng mạng và đảm bảo các gói tin tới đích là không sai và toàn vẹn.

- Tầng 5: Tầng phiên (Session layer).

5


Cung cấp các khả năng phối hợp giữa các tiến trình truyền thông giữa các nút. Ép buộc các bên phải tuân thủ
theo quy tắc hội thoại (cho phép truyền song công hay bán song công ), đồng bộ hóa luồng dữ liệu , và thiết
lập lại một kết nối trong trƣờng hợp có sự cố lỗi xảy ra.
Sử dụng tầng trình diễn ở trên và tầng giao vận ở dưới.
- Tầng 6: Tầng trình diễn (Presentation layer).

Cung cấp các phương pháp định dạng dữ liệu , chuyển đổi, và sự chuyển đổi mã. Liên quan đến cú pháp và
ngữ nghĩa của dƣƣ̃ liệu được truyền đi. Nén và mã hóa dữ liệu. Nhận dạng thông báo tới tầng ứng dụng , định
dạng nó và chuyển tới tầng phiên.
- Tầng 7: Tầng ứng dụng (Appliacation layer).

Bao gồm các giao thức định nghĩa chính xác , rõ ràng các chương trình ứng dụng hướng dẫn người sử dụng
như là Email , truyền file và đầu cuối ảo . Cung cấp các phương tiện (giao diện tương tác) để cho người dùng
truy xuất vào hệ thống.
Cung cấp các dịch vụ thông tin phân tán. Cung cấp các giao diện lập trình ứng dụng.
Nguyên tắc hoạt động của mô hình OSI : dựa trên cơ chế đóng gói dữ liệu. Tiến trình gửi cần gửi dữ liệu tới
tiến trình người nhận.
Tiến trình gửi : Dữ liệu được gửi tới người sử dụng được đưa vào tầng trên cùng (tầng ứng dụng ), tầng này xử
lý tùy theo yêu cầu tùy thuộc vào giao thức được sử dụng , sau đó gán Header của tầng ứng dụng là AH vào
đầu dữ liệu và chuyển xuống tầng 6 (Tầng trình diễn ). Tại tầng trình diễn , dữ liệu lại được gán Header của
tầng trình diễn là PH vào đầu dữ liệu (lúc này dữ liệu tầng 7 và Header AH được coi là dữ liệu tầng 6) sau đó
chuyển xuống tầng 5 (tầng phiên) tiến trình được lặp lại cho đến khi dữ liệu chuyển tới tầng vật lý . Tại tầng
vật lý (tầng 1) dữ liệu truyền tới máy nhận qua kênh truyền dẫn dưới dạng các bít 0,1.
Tiến trình nhận: Thực hiện ngược lại với tiến trình gửi. Dữ liệu tới tầng dưới đi lên sẽ được tách bỏ 1 Header
ở mỗi tầng trước khi gửi dữ liệu lên tầng trên nó cho đến cuối tiến trình nhận.

4.Nguyên tắc phân tầng
6


Người ta chia tiến trình truyền thông (thành công, chất lượng, trong suốt) thành nhiều thành phần khác nhau,
sao cho các phần độc lập nhưng các phần là 1 thể thống nhất thực hiện các cuộc liên lạc khác nhau của các
dịch vụ khác nhau . Dẫn tới mỗi một bộ phận gọi là 1 tầng (layer).
- Nguyên tắc phân tầng: - Số lượng, chức năng các tầng trong hệ thống phải như nhau (hình 2.1). - Xác định
mối quan hệ giữa các đồng tầng (gọi là giao thức tầng).
+ Trước khi liên lạc các tầng phải đảm bảo bắt tay hiểu nhau và cùng thỏa thuận các tham số sử dụng.
+Trong tầng có các thƣƣ̣c thể hoạt động : Thực thể thường là các thủ tục hoặc chương trình con
- Xác định mối quan hệ giao diện giữa 2 tầng kề nhau, tầng thứ N phải biết:
Tổng quan về truyền số liệu và mạng truyền số liệu
Kỹ thuật truyền số liệu 17
+ Phải cung câp những dịch vụ gì cho các hoạt động của thực thể tầng N+1.
+ Được sử dụng dịch vụ gì của tầng N-1.
- Dữ liệu không được truyền trực tiếp tới tầng thứ i của hệ thống này sang tầng thứ i của hệ thống khác (trừ
tầng thấp nhất).
+ Bên phát: Dữ liệu truyền từ tần g cao nhất xuống tầng thấp nhất qua đường truyền vật lý sang bên thu.
+ Bên thu: Sau khi nhận được thông tin (chuỗi 0,1) sau đó truyền tới tầng thấp nhất lên tầng cao nhất.
5. Các nhân tố ảnh hưởng đến việc truyền số liệu
1- Sự suy giảm tín hiệu
Khi tín hiệu truyền đi theo 1 dây dẫn vì 1 lý do nào đó mà biên độ nó giảm, ta gọi nó là sự suy giảm tín hiệu
Đặc trưng:
- tín hiệu suy giảm theo khoảng cách
- là 1 hàm tăng theo tần số
- là một hàm phức tạp dưới môi trường truyền vô hướng
- cường độ tín hiệu suy giảm theo hàm logarit
Công thức:
Độ suy giảm = 10log(P1/P2) dB
7


Độ khuyếch đại = 10log(P2/P1) dB
P1=công suất phát
P2= Công suất thu
2- Băng thông bị giới hạn
Bất kỳ trên môi trường truyền nào cũng có băng thông tương ứng với nó
Băng thông cho biết những thành phần nào của tín hiệu đi qua mà không bị suy giảm
3- Sự can nhiễu
Trong thực tế có nhưng tác động ngẫu nhiên làm cho mức điện áp trên đường truyền # 0. Mức tín hiệu này gọi
là nhiễu đường dây
Tỷ số S/N=10log (S/N)
Càng lớn thì chất lượng tín hiệu càng tốt
Các loại nhiễu:
-

nhiễu nhiệt

-

nhiễu điều chế

-

nhiễu xuyên âm

-

nhiễu xung

6. Các khái niệm về kênh truyền
1-tốc độ dữ liệu (bit rate)
-Đặc trưng cho khả năng của kênh truyền
- R= số bít tối đa được truyền trong 1s
- Đơn vị bps (bit/s)
2- Tỉ lệ lỗi bit (BER - bit error rate)
BER=(tổng bit lỗi / tổng bit được truyền)
3- tốc độ band Rs
- số lần thay đổi trạng thái tối đa trong một đơn vị thời gian
8


4 - Khả năng của kênh truyền
Quan hệ giữa R và Rs
R= Rslog2M = Rsm
M - là số trạng thái tín hiệu trên đường truyền
m - số bít mã hóa tín hiệu
Công thức Nyquist
Tốc độ truyền cực đại bị giới hạn bởi băng thông của kênh truyền
Giả sử môi trường truyền không nhiễu, tốc độ kênh:
C=2Wlog2M (bps)
C - tốc độ kênh truyền
W - băng thông của kênh truyền
M số trạng thài tín hiệu trên đường truyền
Truyền nhị phân C=2W
Công thức Shannon - hartley
Tốc độ kênh được xđ qua ct sau:
C=Wlog2(1+S/N) bps
Tỷ số Eb/No (Năng lượng tín hiệu trên mỗi bit / công suất nhiễu)
Eb/No=10log10(S/N) + 10 log10(W/R)

9


7.Mô hình thông tin số(dạng đơn giản)

Chức năng các khối: - Nguồn tương tự (Analog Source): nguồn tin cần truyền thế hiện dạng tương tới. Ví dụ:
Tín hiệu thoại. - Nguồn tin số (Digital Source): nguồn tin cần truyền thể hiện dưới dạng số. - A/D
(Analog/Digital): chuyển đổi tín hiệu tương tới thành tín hiệu số.
Quá trình thực hiện chuyển đổi tín hiệu tương tự sang số gồm 4 bước:
+ Bƣớc 1: Lọc hạn băng.
+ Bước 2: Lấy mẫu: fs ≥ 2fmax
Ví dụ: Tín hiệu có giải tần từ 0,3 KHz ÷ 3,4KHz →fs = 6,8 KHz.
Nếu fs = 6,8 KHz thì trong 1s lấy 6800 mẫu.
+ Bước 3: Lượng tử hóa: quy các giá trị mẫu về số nguyên hữu hạn.
+ Bước 4: Mã hóa: dùng 1 bộ mã hóa nào đó để mã hóa giá trị các mẫu.
Bộ mã hóa nguồn (Source Encoder): Thực hiện nén nhằm giảm phổ chiếm của tín hiệu để giảm tốc độ bít,
giảm băng thông yêu cầu.
Ví dụ: Các bộ mã hóa nguồn ASCII, Shanon-Fano, Huffman...
- Bộ mã hóa kênh ( Chanel Encoder): Nhằm chống nhiễu và các tác động xấu khác của đường truyền. Mã hóa
kênh làm tăng tốc độ dư thừa của thông tin, do đó làm tăng tốc độ bít làm tăng băng thông yêu cầu trên đường
truyền . Tăng độ dư thừa của thông tin nhằm phát hiện và sửa lỗi.
Ví dụ: Các mã chống nhiễu (các mã thực hiện chức năng mã hóa kênh ): mã Cyclic, mã Hamming, mã BCH
10


- Bộ điều chế (Modulator): Định dạng các kí hiệu số thành dạng sóng phù hợp cho việc truyền dẫn. - Bộ
khuếch đại công suất (Applifier): Khuếch đại tín hiệu sau khi điều chế để đưa vào kênh truyền. - Phía thu:
Thực hiện hoàn toàn ngược lại.
8. Biến đổi dữ liệu số thành tín hiệu tương tự
9. Truyền nối tiếp ko đồng bộ
Nguyên tắc đồng bộ bit
- Chuyển đổi byte (ký tự) thông tin thành/từ chuỗi bit đƣợc thực hiện bởi thanh ghi PISO/SIPO.
- Trong truyền bất đồng bộ, đồng hồ của thiết bị thu chạy không đồng bộ với tín hiệu thu.
- Để xử lý thu hiệu quả, cần dùng đồng hồ thu để lấy mẫu tín hiệu đến ngay điểm giữa thời của bit dữ liệu
(điểm giữa của thời gian).
- Để đạt đƣợc điều này, tín hiệu đồng hồ thu phải nhanh gấp N lần đồng hồ phát vì mỗi bit đƣợc dịch vào
thanh ghi SIPO sau N chu kỳ xung đồng hồ.

11


Sự chuyển trạng thái từ 1 xuống 0 là dấu hiệu của bit start, có nghĩa là điểm bắt đầu của một ký tự và chúng
được dùng để khởi động bộ đếm xung clock ở máy thu. Mỗi bit bao gồm cả bit start, được lấy mẫu tại khoảng
giữa của thời bit ngay sau khi phát hiện.
Bit start được lấy mẫu sau N/2 chu kỳ xung clock (giữa sườn xuống của xung), tiếp tục lấy mẫu sau mỗi N
chu kỳ xung clock tiếp theo cho mỗi bit trong ký tự (sườn xuống của xung tiếp theo).
Cần lưu ý rằng, đồng hồ thu chạy bất đồng bộ với tín hiệu đến, do đó các vị trí tương đối của hai tín hiệu (tín
hiệu start và bit ký tự) có thể ở bất kì vị trí nào trong một chu kỳ của xung đồng hồ thu (vị trí bất kỳ của sườn
xuống), với N càng lớn thì vị trí lấy mẫu có khuynh hướng gần giữa thời bit hơn. Do vậy chế độ truyền tin này
có tốc độ truyền không thể cao được.
Nguyên tắc đồng bộ ký tự
- Mạch điều khiển truyền nhận đƣợc lập trình để hoạt động với số bit bằng nhau trong một ký tự kể cả số bit
stop, bit start và bit kiểm tra giữa thu và phát.

12


- Sau khi phát hiện và nhận start bit, việc đồng bộ ký tự đạt đƣợc tại đầu thu rất đơn giản, chỉ việc đếm đúng
số bit đã được lập trình.
- Sau đó sẽ chuyển ký tự nhận được vào thanh ghi đệm thu nội bộ và phát tín hiệu thông báo với thiết bị điều
khiển (CPU) rằng đã nhận đƣợc một ký tự mới, và sẽ đợi cho đến khi phát hiện một start bit kế tiếp.
Nguyên tắc đồng bộ khung (Frame).
- Khi thông điệp gồm khối các ký tự thì thường được xem như một frame thông tin (information frame) được
truyền, bên cạnh việc đồng bộ bit và đồng bộ ký tự, máy thu còn phải xác định được điểm đầu và điểm kết
thúc của một frame. Điều này đƣợc gọi là sự đồng bộ frame.
- Đồng bộ frame là việc máy thu phải xác định được điểm đầu và điểm kết thúc của một frame.
- Nguyên tắc đơn giản nhất để truyền một khối ký tự có thể in được là đóng gói chúng thành một khối hoàn
chỉnh bằng hai ký tự điều khiển truyền đặc biệt là STX và ETX.
- Nếu trong nội dung của frame có các byte (ký tự) giồng với STX hay ETX thì khi truyền STX hay ETX
chúng sẽ được kèm theo một ký tự DLE (Data Link Escape).
- Mặt khác để tránh nhầm lẫn giữa ký tự DLE đi kèm với STX hay ETX và byte giống DLE trong phần nội
dung của frame, khi xuất hiện byte (ký tự) trong nội dung của frame giống với DLE thì nhân đôi byte (ký tự)
đó khi truyền đi.

13


10. Truyền nối tiếp đồng bộ
Nguyên tắc đồng bộ bit.
- Trong đó truyền đồng bộ, các bít START, STOP không đƣợc dùng thay vào đó, mỗi khung tin được truyền
như dòng liên tục các ký tự số nhị phân
- Máy thu đồng bộ bít trong hai cách:
+ Cách thứ nhất là thông tin định thời được nhúng vào trong tín hiệu truyền đi và sau đó được tách ra bởi máy
thu

+ Cách thứ hai là máy thu có một đồng hồ cục bộ được giữ đồng bộ với tín hiệu thu nhờ thiết bị vòng khóa
pha số (DPLL_Digital Phase Lock Loop)
- Ta thấy rằng, DPLL lợi dụng sự chuyển trạng thái từ 1 sang 0 hay từ 0 sang 1 trong tín hiệu thu để duy trì sự
đồng bộ qua một khoảng thời gian định kỳ nào đó.

14


Truyền đồng bộ hướng ký tự.
Truyền đồng bộ hướng ký tự được dùng chủ yếu để truyền khối ký tự, như là các tập tin định dạng text. Vì
không có bít START,STOP nên cần phải có cách thức để đồng bộ ký tự.
- Để thực hiện đồng bộ, máy phát thêm vào các ký tự điều khiển gọi là các ký tự điều khiển SYN, ngay trước
các khối ký tự truyền. Các ký tự điều khiển này phải có hai chức năng: Trước hết các ký tự điều khiển cho
máy thu duy trì đồng bộ bít. Thứ hai, khi điều khiển đã được thực hiện, các ký tự điều khiển cho phép máy thu
bắt đầu biên dịch luồng bít chính xác theo các ranh giới ký tự - sự đồng bộ ký tự.

Truyền đồng bộ hướng bit
- Bắt đầu và kết thúc bằng một cờ “0111 1110”. Sở dĩ có thuật ngữ “hướng bít” là vì luồng thu dò từng bít. Do
đó, về nguyên lý nội dung của khung tin nhất thiết phải là bội số của 8.
- Để cho máy thu có thể tiếp cận và duy trì cơ cấu đồng bộ bít, máy phát phải gửi một chuỗi các byte rỗi 0111
1111 đứng trước cờ bắt đầu khung. Dùng bộ mã NRZI mã hóa bít 0 trong byte rỗi cho phép DPLL tại máy thu
tiếp cận và duy trì sự đồng bộ đồng hồ. Khi nhận được cờ khởi đầu, khung tin, nội dung của khung tin được
đọc và dịch theo các khoảng 8 bít cho đến khi gặp cờ kết thúc khung tin.
- Để đạt đƣợc tính trong suốt dữ liệu, cần đảm bảo rằng cờ không bị nhận dạng nhầm với nội dung của khung
tin. Để giải quyết vấn đề này người ta sử dụng kỹ thuật tạo khung sử dụng bít độn. mạch thực hiện chức năng
này được đặt tại đầu ra của thanh ghi PISO. Mạch này chỉ hoạt động trong quá trình truyền nội dung của
khung tin. Khi phát hiện thấy có 5 bít 1 liên tiếp, nó sẽ tự động chèn vào 1 bít 0. Bằng cách này, sẽ không bao
giờ có cờ trong phần nội dung truyền đi. Một mạch tương tự tại máy thu nằm ngay trước đầu vào thanh ghi
PISO để thực hiện chức năng gỡ bỏ bít 0.

15


11.Điều khiển luồng dữ liệu
Kỹ thuật điều khiển luồn theo kiểu dừng và đợi (Stop and wait).
Hoạt động.
- Phía phát, phát 1 khung tin sau đó dừng lại và đợi báo nhận từ phía thu ( báo nhận tới phía thu là báo nhận
ACK _acknowlegement/ môi trường truyền không có lỗi).
- Khi phía thu nhận được 1 khung tin thì phía thu gửi lại cho phía phát 1 báo nhận ACK
- Khi phía phát nhận ACK, phía phát phát khung tin tiếp theo sau đó dừng lại và đợi báo nhận từ phía thu.
16


- Quá trình truyền được diễn ra tương tự cho đến khi phía phát phát hết khung tin.

Kỹ thuật điều khiển luồng theo kiểu cửa sổ trượt (Sliding Window).
Hoạt động.
- Bên phát phát liên tiếp W khung tin trước khi được nhận baó nhận (W. Kích thước cửa sổ).
- Mỗi khi phát, phát xong 1 khung tin thì kích thước cửa sổ giảm 1 (W-1)
- Mỗi khi bên phát nhận được báo nhận ACK của 1 khung tin thì tự động tăng kích thước cửa sổ lên 1 (W+1)
- Trong trường hợp W>0. Bên phát vẫn được phát tin.
- Trường hợp W=0, phía phát sẽ dừng phát tin. - Do phía phát được phép phát nhiều hơn 1 khung tin nên cần
có cơ chế đánh số thứ tự cho các khung tin. Dùng k bít để đánh số thứ tự cho các khung tin thì:
17


0 ≤ W ≤ 2k-1

12. Các kỹ thuật yêu cầu tự động phát lại
Kỹ thuật ARQ dừng và đợi.
- Hoạt động:
Dựa trên nguyên lý của kỹ thuật điều khiển luồng theo kiểu dừng và đợi . Tức
là:
Khi không có lỗi xảy ra, phía thu gửi ACK 1 cách bình thường cho phía phát.
Khi phía thu nhận được 1 khung tin nào đó bị sai thì phía thu sẽ gửi cho phía phát 1 NAK có số hiệu tương
ứng với số hiệu của khung tin bị sai đó đồng thời phía thu sẽ hủy khung tin bị sai vừa nhận được.
Khi phía phát nhận được NAK phía phát sẽ thực hiện phát lại khung tin đã phát trước đó. ( Khung tin có số
hiệu tương ứng với số hiệu NAK vừa nhận được)

18


- Tính Nr:
+ Giả sử ACK, NAK không bao giờ bị lỗi.
+ Gọi Pk là xác suất 1 khung tin bị lỗi.
+ Giả sử phía phát cần truyền khung tin lần thứ i mới thành công (1 ≤ i ≤ ∞)
⇒ Xác suất truyền đúng khung tin ở lần thứ i:

19


Kỹ thuật ARQ trở lại N (go back N-ARQ).
- Hoạt động.
- Dựa trên nguyên lý hoạt động của kỹ thuật điều khiển luồng theo kiểu cửa sổ trượt
- Khi không có lỗi phía thu gửi ACK 1 cách bình thường cho phía phát.
- Khi phía thu phát hiện 1 khung tin nào đó bị sai thì phía thu sẽ gửi 1 NAK có số hiệu tương ứng với số hiệu
khung tin bị sai , đồng thời phía thu sẽ hủy tất cả các khung tin tính tới khung tin bị sai trở đi.
- Khi phía phát nhận được NAK thì phía phát sẽ thực hiện phát lại tất cả các khung tin tính tới khung tin có số
hiệu tương ứng với số hiệu NAK vừa nhận được

20


- Nếu W ≥ 2a+1: Khi NAK(ACK) đến đƣợc bên phát thì bên phát phát đi ≈ 2a+1 khung. Do
đó k ≈ 2a+1.

Kỹ thuật ARQ phát lại có lựa chọn.
Hoạt động.
- Dựa trên nguyên lý điều khiển luồng theo kiểu cửa sổ trượt. - Khi không có lỗi phía thu gửi ACK 1 cách
bình thường cho phía phát. - Khi phía thu phát hiện thấy 1 khung tin bị sai, thì phía thu sẽ gửi 1 NAK cho báo
lỗi khung tin bị sai đó đồng thời hủy khung tin bị sai vừa nhận được. - Phía phát nhận được NAK sẽ phát lại
khung tin có số hiệu ương ứng khung tin vừa nhận được.
21


13. Các giao thức phân kênh cố định.
Giao thức FDMA.
- Băng tần của hệ thống W(Hz) được chia thành các băng con bằng nhau, mỗi băng có độ rộng là � � (�� ).
- Mỗi người dùng truyền tin theo các băng con dành riêng cho mình một cách tuần hoàn

Giao thức TDMA.
- Chia thời gian thành các khung thời gian bằng nhau, mỗi khung được chia thành M khe thời gian bằng nhau.
- Mỗi khung thời gian có độ rộng là T giây, mỗi khe thời gian có độ rộng là
��
22


giây
- Mỗi người dùng truyền tin trên các khe thời gian dành riêng cho mình một cách tuần hoàn.

So sánh 2 giao thức FDMA và TDMA.
+ Giả sử tài nguyên thông tin có khả năng cho tốc độ tổng thể R (bít/s). Xét trong hệ thống có M ngƣời dùng.
+ Xét trong một khung thời gian có độ dài T giây.
Trong hình vẽ trên ta thấy, trong hệ thống FDMA, độ rộng băng tần hệ thống được chia thành M băng con. Do
đó, mỗi người dùng có thể phát đồng thời với
một tốc độ bít là
R /M(bít/s).

23


Còn trong hệ thống TDMA, khung thời gian đƣợc chia thành M khe. Do vậy, mỗi người dùng phát theo loạt
với tốc độ R (bít/s) (nhanh hơn M lần so với ngƣời dùng trong hệ thống FDMA) trong khoảng thời gian �/ �
( �)
Giả sử , mỗi gói tin có b (bít). Trong trường hợp FDMA, các gói tin có độ dài b (bít) được truyền trong T
(giây) trên mỗi kênh con tách rời.
Do vậy, tốc độ bít yêu cầu là: ��� = �� �
(bít/s) .
Trong trường hợp TDMA, các gói tin b (bít) được phát trong khoảng thời
gian � �
�.
Do đó, tốc độ bít yêu cầu là: �TD= �/( �/ �)
= �� �
(bít/s) .
Từ hai kết quả này ta thấy rằng: ��� = ��� = � = �*(�/ �)(bit/s)
(bít/s).
Như vậy, hai hệ thống có cùng tốc độ dữ liệu là R (bít/s).
- So sánh về độ trễ trung bình của gói tin.
Gọi DDFDM và DTDMA là thời gian trễ của hệ thống FDMA và TDMA.
Ta có :
D = W + t.
Trong đó :
W là thời gian chờ để phát 1 gói tin.
t là thời gian truyền hết 1 gói tin.
+ Đối với FDAM :
Do không có thời gian chờ (vì các băng con được cấp trước).
24


⇒W = 0 ⇒ DFDMA = t = T (phát các gói tin trong toàn bộ khung thời gian)
+ Đối với TDMA :
Gọi Pi là xác suất gói tin tới vào khe thứ i thì :

Vậy khi M tăng thì độ trễ càng bé hay khi hệ thống phân thành nhiều luồng thì độ trễ của hệ thống càng giảm
xuống.
14. Các giao thức truy nhập ngẫu nhiên
-Giao thức ALOHA
Giao thức Pure Aloha.
Coi các gói tin có kích thước như nhau → thời gian truyền các gói tin là như nhau.
Gọi T là thời gian truyền 1 gói tin.
- Hoạt động :
Các trạm sẽ thực hiện truyền tin ngay lập tức khi có nhu cầu cần truyền tin.
+ Trong trường hợp trên đường truyền không có tín hiệu các trạm khác thì gói tin vừa truyền coi như thành
công.
25


Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×

×