truyền số liệu

1. BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI
BỘ MÔN: KỸ THUẬT MÁY TÍNH
KHOA: CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
BÀI GIẢNG
TRUYỀN DỮ LIỆU
TÊN HỌC PHẦN : TRUYỀN DỮ LIỆU
MÃ HỌC PHẦN : 17305
TRÌNH ĐỘ ĐÀO TẠO : ĐẠI HỌC CHÍNH QUY
DÙNG CHO SV NGÀNH : CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
HẢI PHÒNG - 2010

2. - 1 -
MỤC LỤC
Chƣơng I: CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN................................................................................. 4
1.1. Tin tức - dữ liệu - tín hiệu ........................................................................................... 4
1.2 Mã hóa dữ liệu............................................................................................................. 5
1.3 Các phƣơng pháp truyền tin ...................................................................................... 17
Chƣơng II: HỆ THỐNG TRUYỀN THÔNG........................................................................ 19
2.1. Giới thiệu về hệ thống truyền thông.......................................................................... 19
2.2 Hệ thống truyền số liệu.............................................................................................. 21
2.3. Các hệ thống truyền số liệu thƣờng gặp..................................................................... 22
2.4. Môi trƣờng truyền tin................................................................................................ 24
2.5. Các chuẩn giao tiếp truyền thông .............................................................................. 37
2.6. Mạng truyền thông.................................................................................................... 49
Chƣơng III: KỸ THUẬT TRUYỀN SỐ LIỆU ..................................................................... 50
3.1. Giới thiệu về kỹ thuật truyền số liệu.......................................................................... 50
3.2. Kỹ thuật định khung trong truyền số liệu .................................................................. 50
3.3. Kỹ thuật truyền nối tiếp không đồng bộ .................................................................... 51
3.4. Kỹ thuật truyền nối tiếp đồng bộ............................................................................... 53
3.5. Các kỹ thuật truy nhập đƣờng truyền ........................................................................ 59
Chƣơng IV: CÁC VẤN ĐỀ TRONG TRUYỀN SỐ LIỆU .................................................. 63
4.1. Vấn đề phát hiện sai và sửa sai.................................................................................. 63
..................................................................................................... 74
............................................................................................. 87
ƣu l ng.................................................................................... 87
ều khiển khắc phục lỗi .............................................................................. 91
ảm bảo chất lƣợng dịch vụ .......................................................................... 94
Chƣơng V: MẠNG TRUYỀN SỐ LIỆU ............................................................................ 102
5.1. Tổng quan............................................................................................................... 102
5.2. Kiến trúc phân tầng và mô hình OSI. TCP/IP.......................................................... 104
5.3. Phân loại mạng theo kỹ thuật chuyển mạch............................................................. 106
5.4. Kỹ thuật LAN......................................................................................................... 109

3. - 2 -
YÊU CẦU VÀ NỘI DUNG CHI TIẾT
Tên học phần: Kỹ thuật Truyền dữ liệu Loại học phần: 1
Bộ môn phụ trách giảng dạy: Kỹ thuật máy tính Khoa phụ trách: CNTT
Mã học phần: 17305 Tổng số TC: 2
TS tiết Lý thuyết Thực hành/Xemina Tự học Bài tập lớn Đồ án môn học
45 45 0 0 0 0
Điều kiện tiên quyết:
Sinh viên phải học xong các học phần sau mới đƣợc đăng ký học phần này:
Kiến trúc máy tính, Mạch và tín hiệu, Lý thuyết truyền tin, Kỹ thuật Vi xử lý, Nguyên lý
hệ điều hành, Cấu trúc dữ liệu
Mục tiêu của học phần:
- Cung cấp cho sinh viên những khái niệm tổng quan về Kỹ thuật truyền số liệu, Mạng
truyền thông...
Nội dung chủ yếu
- Chƣơng I: Tổng quan
- Chƣơng II: Hệ thống truyền thông
- Chƣơng III: Kĩ thuật truyền số liệu
- Chƣơng IV: Các vấn đề cơ bản trong truyền thông
- Chƣơng V: Mạng truyền số liệu
Nội dung chi tiết của học phần:
TÊN CHƢƠNG MỤC
PHÂN PHỐI SỐ TIẾT
TS LT BT TH KT
Chƣơng I: Tổng quan 9 9
1.1. Một số khái niệm về thông tin 2
1.2. Mã hoá dữ liệu 3
1.3. Cách truyền thông tin trên đƣờng truyền 2
1.4. Những vấn đề cơ bản trong truyền thông 2
Chƣơng II: Hệ thống truyền thông 6 5 1
2.1. Hệ thống truyền thông 1
2.2. Phƣơng tiện truyền tin 3
2.3. Các chuẩn giao tiếp trong truyền thông 1 1
Chƣơng III: Kĩ thuật truyền số liệu 8 8
3.1. Tổng quan 1
3.2. Các kỹ thuật truyền số liệu 7
Chƣơng IV: Các vấn đề cơ bản trong truyền thông 9 8 1
4.1. Tổng quan 1
4.2. Mã hoá phát hiện sai, sửa sai 4 1
4.3. Kiểm soát đƣờng truyền 3
Chƣơng V: Mạng truyền số liệu 13 12 1

4. - 3 -
5.1. Tổng quan 1
5.2. Kiến trúc phân tầng và mô hình OSI, TCP/IP 2
5.3. Phân loại mạng theo kỹ thuật chuyển mạch 3
5.4. Kĩ thuật mạng cục bộ 2 1
5.5. Mạng vô tuyến và mạng vệ tinh 2
5.6. Mạng truyền dữ liệu IDSN/ DSL 3
Nhiệm vụ của sinh viên:
Tham dự các buổi thuyết trình của giáo viên, tự học, tự làm bài tập do giáo viên giao,
tham dự các bài kiểm tra định kỳ và cuối kỳ.
Tài liệu học tập:
William Stalling, Data Computer and Communication
Đặng Văn Chuyết, Lý thuyết truyền tin, NXB Giáo dục
Nguyễn Văn Thông, Cơ sở kỹ thuật Truyền số liệu, NXB Khoa học kỹ thuật
Quách Tuấn Ngọc, Xử lí tín hiệu số, NXB Giáo dục
Nguyễn Thúc Hải, Mạng máy tính và hệ thống mở, NXB Giáo dục
Nguyễn Hồng Sơn, Kĩ thuật truyền số liệu, NXB Lao động – Xã hội
Hình thức và tiêu chuẩn đánh giá sinh viên:
- Đánh giá dựa trên tình hình tham dự buổi học trên lớp, các buổi thực hành, điểm
kiểm tra thƣờng xuyên và điểm kết thúc học phần.
- Hình thức thi cuối kỳ: thi viểt rọc phách, thời gian làm bài: 75 phút
Thang điểm: Thang điểm chữ A, B, C, D, F
Điểm đánh giá học phần Z = 0.2X + 0.8Y.
Bài giảng này là tài liệu chính thức và thống nhất của Bộ môn Kỹ thuật máy tính, Khoa
Công nghệ Thông tin và đƣợc dùng để giảng dạy cho sinh viên.
Ngày phê duyệt: 15 / 6 / 2010
Trƣởng Bộ môn: ThS. Ngô Quốc Vinh

5. - 4 -
Chƣơng I: CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN
1.1. Tin tức - dữ liệu - tín hiệu
Dữ liệu (Data): bao gồm các sự kiện, khái niệm hay các chỉ thị đƣợc diễn tả dƣới một
hình thức thích hợp cho việc thông tin, thông dịch hay xử lý bởi con ngƣời hay máy móc.
Thông Tin (Information): Ý nghĩa mà con ngƣời qui cho dữ liệu theo các qui ƣớc cụ
thể.
Tin tức có thể biểu thị bởi tiếng nói, hình ảnh, các văn bản, tập hợp các con số, các ký
hiệu, thông qua nó con ngƣời hiểu nhau . . .. Trong hệ thống truyền thông, thƣờng ngƣời ta
không phân biệt dữ liệu và tin tức.
Thông tin khi truyền: Theo các dạng năng lƣợng khác nhau: Âm, điện, sóng quang,
sóng điện
Vật mang tin: Môi trƣờng dùng để mang thông tin (Là dạng năng lƣợng - Có khả năng
lƣu trữ, truyền gửi thông tin...)
Tín hiệu (Signal): là tin tức, dữ liệu đã đƣợc chuyển đổi, xử lý (bởi các bộ phận mã hóa
và /hoặc chuyển đổi) cho phù hợp với môi trƣờng truyền thông. Bản chất tín hiệu vốn là một
hàm đơn trị biến thiên theo thời gian hay tần số.
Có hai loại tín hiệu: tín hiệu tƣơng tự và tín hiệu số.
Tín hiệu tương tự (analog):
 Tín hiệu có bất cứ giá trị nào trong một khoảng thời gian xác định.
 Tín hiệu tƣơng tự quen thuộc có dạng hình sin. Một tín hiệu tƣơng tự có thể đƣợc số
hóa để trở thành tín hiệu số.
 Ba đặc điểm chính của tín hiệu tƣơng tự bao gồm:
o Biên độ (Amplitute):
 Đo độ mạnh của tín hiệu, đơn vị: decibel (dB) hay volts.
 Biên độ càng lớn thì tín hiệu càng mạng.
o Tần số (Frequency):
 Tần số (f) của tín hiệu là số dao động của tín hiệu trong một đơn vị thời
gian (thƣờng tính bằng giây) hay còn gọi là tốc độ thay đổi của tín hiệu
trong một giây, đơn vị Hz hay số chu kỳ trong một giây.
 Một chu kỳ là sự di chuyển sóng của tín hiệu từ điểm nguồn bắt đầu
cho đến khi quay trở về lại điểm nguồn đó.
o Pha (Phase):
 Là đơn vị đo vị trí tƣơng đối tại một thời điểm trong một chu kỳ đơn
của tín hiệu, nó đặc trƣng cho tính trễ.
 Tốc độ thay đổi quan hệ của tín hiệu đối với thời gian, đƣợc mô tả theo
độ (degree). Sự dịch pha xảy ra khi chu kỳ của tín hiệu chƣa kết thúc,
và một chu kỳ mới của tín hiệu bắt đầu trƣớc khi chu kỳ trƣớc đó chƣa
hoàn tất.
Tín hiệu số: Là tín hiệu mà biên độ chỉ có một trong hai giá trị duy nhất, tƣơng ứng với
hai trạng thái logic đặc trƣng bởi hai số 0 và 1 trong hệ nhị phân. Hệ thống truyền tín hiệu này
là hệ thống truyền nhị phân.

6. - 5 -
Tín hiệu số bao gồm chỉ hai trạng thái, đƣợc diễn tả với hai trạng thái ON hay OFF
hoặc là 0 hay 1. Tín hiệu số yêu cầu khả năng băng thông lớn hơn tín hiệu tƣơng tự
Các vấn đề khi truyền dữ liệu:
 Thƣờng dùng tín hiệu số cho dữ liệu số và tín hiệu tƣơng tự cho dữ liệu tƣơng tự
 Có thể dùng tín hiệu tƣơng tự để mang dữ liệu số
 Có thể dùng tín hiệu số để mang dữ liệu tƣơng tự
Bit Interval và Bit Rate:
Hầu hết các tín hiệu số là không tuần hoàn, chu kỳ và tần số không xác định. Hai khái
niệm đặt ra ở đây là Bit Interval và Bit Rate. Bit Interval là khoảng thời gian cần thiết để gửi
một bit. Bit Rate là số lƣợng Bit Interval trong 1 giây, theo cách nói khác, Bit Rate là số bit
đƣợc gửi đi trong 1 giây (bps).
1.2 Mã hóa dữ liệu
Dữ liệu lƣu trữ trong một máy tính là ở dạng các bít 0 và 1. Để có thể mang đƣợc từ
nơi này sang nơi khác (ở trong hoặc ở ngoài máy tính), thì dữ liệu thƣờng đƣợc chuyển đổi
sang dạng tín hiệu số. Điều này đƣợc gọi là sự chuyển đổi tín hiệu số sang tín hiệu số (digital
to digital – D/D) hoặc mã hoá dữ liệu số sang tín hiệu số.
Đôi lúc chúng ta cần chuyển đổi một tín hiệu tƣơng tự (ví dụ đoạn nói chuyện trong
điện thoại) sang tín hiệu số vì một vài lý do nào đó nhƣ giảm bởt hiệu ứng của tiếng ồn. Điều
này đƣợc gọi là sự chuyển tín hiệu tƣơng tự sang tín hiệu số (A/D) hoặc số hoá một tín hiệu
tƣơng tự.
Vào lúc khác chúng ta lại cần chuyển một tín hiệu số từ đầu ra của một máy tính qua
một phƣơng tiện truyền thông đƣợc thiết kế cho dạng tín hiệu tƣơng tự. Ví dụ nhƣ việc gửi tín
hiệu từ nơi này đến nơi khác qua mạng điện thoại công cộng, tín hiệu số cung cấp bởi máy
tính sẽ đƣợc chuyển sang tín hiệu tƣơng tự. Điều này đƣợc gọi là biến đổi tƣơng tự sang số
hay điều chế tín hiệu số.
Thƣờng thì một tín hiệu tƣơng tự đƣợc truyền qua một khoảng cách dài sử dụng
phƣơng tiện truyền thông tƣơng tự. Ví dụ âm thanh, âm nhạc từ một trạm radio, bản thân nó
đã là một tín hiệu tƣơng tự đƣợc phát qua không khí. Tuy nhiên, tần số của âm thanh hoặc âm
nhạc không thích hợp cho việc truyền phát. Tín hiệu phát đi phải đƣợc mang bởi một tín hiệu
có tần số cao hơn. Điều này đƣợc gọi là biến đổi tƣơng tự sang tƣơng tự (A/A) hay điều chế
tín hiệu tƣơng tự.
Các phƣơng thức
chuyển đổi
Số/số
(D/D)
Tƣơng tự/số
(A/D)
Số/tƣơng tự
(D/A)
Tƣơng tự/tƣơng
tự (A/A)

7. - 6 -
1.2.1 Dữ liệu số - Tín hiệu số
Chuyển đổi hoặc mã hoá số / số là sự miêu tả thông tin dạng số sang một tín hiệu số. Ví
dụ khi chúng ta truyền tín hiệu từ máy tính đến máy in, cả hai dữ liệu gốc và dữ liệu đƣợc
truyền đều ở dạng số. Trong kiểu mã hoá này các số nhị phân 0 và 1 phát ra bởi máy tính
đƣợc chuyển thành các xung điện thế, các xung này có thể truyền đƣợc qua dây dẫn điện.
Trong rất nhiều kỹ thuật mã hoá số / số, chúng ta chỉ bàn đến những kỹ thuật hữu dụng
nhất cho việc truyền thông dữ liệu. Có 3 loại phổ biến: đơn cực, cực và lƣỡng cực đƣợc chỉ ra
nhƣ hình dƣới.
Mã hoá đơn cực: là dạng đơn giản với chỉ một kỹ thuật đƣợc sử dụng.
Mã hoá cực: có 3 kiểu con: NRZ, RZ, và biphase. Hai trong số chúng có những sự biết
đổi phức tạp.
Mã hoá lưỡng cực có ba sự biến đổi: AMI, B8ZS, và HDB3.
1.2.1.1. Mã hoá đơn cực
Mã hoá đơn cực rất đơn giản và thô sơ. Tính đơn giản của nó cung cấp sự chỉ dẫn dễ
dàng làm cơ sở phát triển cho các hệ thống mã hoá phức tạp hơn và cho phép chúng ta nghiên
cứu các loại bài toán mà bất kỳ hệ thống truyền số nào cũng phải thực hiện.
Hệ thống truyền số làm việc dựa trên xung điện cùng với một kết nối trung gian, thƣờng
là dây dẫn hoặc cáp. Trong hầu hết các kiểu mã hoá, mức điện áp cao thấp ứng với giá trị nhị
phân 1 hoặc 0. Tính có cực của một xung ám chỉ việc lựa chọn là cực dƣơng hay cực âm. Mã
hoá đơn cực có tên nhƣ vậy là bởi vì nó chỉ sử dụng một cực. Tính có cực này chỉ định 1
trong 2 trạng thái 0 hoặc 1 (thƣờng là 1). Trạng thái còn lại (thƣờng là 0) đƣợc đại diện bởi
điện áp 0.
Mã hoá đơn cực chỉ sử dụng một mức điện áp (mức điện áp dương hoặc âm).
Trong ví dụ này, mã nhị phân 1 đƣợc mã hoá ứng với giá trị dƣơng và mã nhị phân 0
đƣợc mã hoá ứng với giá trị 0. Hơn nữa việc mã hoá đơn cực không phức tạp và dễ thực hiện.
Tuy nhiên, mã hoá đơn cực có ít nhất 2 vấn đề làm cho nó ít mong muốn: thành phần
một chiều và sự đồng bộ hoá.
Thành phần một chiều (DC): Biên độ trung bình của một tín hiệu mã hoá đơn cực là
khác 0. Điều này tạo ra thành phần dòng một chiều (DC) – một thành phần có tần số bằng 0.
Khi một tín hiệu chứa thành phần DC, nó không thể truyền đi mà không xử lý.
01011101
Mã hoá số /số
thời gian
Biên độ
0 1 0 0 1 1 1 0
Mã hoá số / số
Đơn cực Cực Lƣỡng cực

8. - 7 -
Đồng bộ hoá: Khi một tín hiệu không ổn định, bên nhận không thể xác định điểm đầu
và điểm cuối của mỗi bit. Vì thế vấn đề đồng bộ hoá trong việc mã hoá đơn cực có thể xảy ra
bất cứ khi nào dòng dữ liệu gồm một loạt các chữ số 0 hoặc 1. Quá trình số hoá dùng sự thay
đổi mức điện áp để chỉ ra sự thay đổi giá trị bit. Sự thay đổi tín hiệu cũng chỉ ra rằng một bit
vừa kết thúc và một bit mới đã bắt đầu. Tuy nhiên trong mã hoá đơn cực một loạt các bít cùng
giá trị, nhƣ 7 số 1, tức là không có sự thay đổi điện áp, mức điện áp dƣơng không bị phá vỡ
sau 7 lần miễn là nhận giá trị bit 1. Bất cứ khi nào không có tín hiệu thay đổi để chỉ ra điểm
bắt đầu của bit tiếp theo trong chuỗi, bên nhận phải dựa trên một mức thời gian. Chẳng hạn
với tốc độ bit 1000 bps, nếu bên nhận xác định một điện áp dƣơng trễ 0.005s, mà tốc độ đọc 1
bít là 0.001s, hay 5 bit.
Sự thiếu đồng bộ giữa đồng hồ của bên nhận và bên gửi làm sai lệch thời gian của tín
hiệu, ví dụ 5 bít 1 bị kéo dài thành 0.006s, và do đó bên nhận sẽ hiểu thành 6 bít 1. Một bit
phụ trong dòng dữ liệu gây ra mọi thứ sau khi nó đƣợc giải mã nhầm. Một giải pháp đƣợc
phát triển để điều khiển việc đồng bộ hoá trong truyền phát một cực là sử dụng một dấu tách,
mắc song song một đƣờng mang một xung đồng hồ và cho phép bên nhận phân chia để đồng
bộ hoá lại thời gian của nó. Nhƣng việc nhân đôi số đƣờng sử dụng cho truyền phát đồng
nghĩa với việc làm tăng chi phí và vì vậy sẽ không kinh tế.
1.2.1.2. Mã hoá cực:
Mã hoá cực sử dụng 2 mức điện thế, một điện áp dƣơng và một điện áp âm. Bằng việc
sử dụng cả 2 mức, trong phƣơng pháp mã hoá cực, mức điện thế trung bình trên đƣờng truyền
đƣợc giảm xuống và vấn đề về thành phần DC của mã hoá đơn cực vì thế đƣợc giảm nhẹ.
Trong mã hoá Manchester và Manchester vi sai (xem trang sau), mỗi bit gồm có cả hai điện
thế dƣơng và điện thế âm, vì vậy thành phần DC hoàn toàn có thể loại ra.
Mã hoá cực sử dụng 2 mức biên độ (mức dương và mức âm)
Trong số rất nhiều kiểu mã hoá cực đa dạng, chúng ta sẽ chỉ kiểm tra 3 kiểu thông dụng
nhất: nonreturn to zero (NRZ), return to zero (RZ), và biphase. Mã hoá NRZ bao gồm 2
cách: nonreturn to zero, level (NRZ-L), và nonreturn to zero, invest (NRZ-I). Biphase cũng có
2 phƣơng pháp. Đầu tiên, Manchester là phƣơng pháp đƣợc sử dụng bởi mạng LAN. Kế đến,
Manchester vi sai, là phƣơng thức đƣợc sử dụng bởi mạng Token Ring LAN
Mã hoá Nonreturn to Zero (NRZ):
Trong mã hoá NRZ, mức của tín hiệu luôn là dƣơng hoặc âm. Hai phƣơng thức thông
dụng nhất của việc truyền phát NRZ đƣợc trình bầy nhƣ sau:
 Mã hoá NRZ-L:
Trong mã hoá NRZ-L, mức của tín hiệu phụ thuộc vào kiểu của bit mà nó trình bày.
Điện thế dƣơng quy ƣớc là bit 0, tín hiệu điện thế âm quy ƣớc là bit 1; theo cách đó mức
của tín hiệu phụ thuộc vào trạng thái của các bit.
Trong NRZ-L mức của tín hiệu phụ thuộc vào trạng thái của bit
Polar
NRZ RZ Biphase
NRZ-L NRZ-I Manchester Manchester vi sai

9. - 8 -
Một vấn đề có thể nảy sinh khi có một dãy dài các bit 0 và 1 trong dữ liệu. Bên nhận
nhận một dòng điện thế liên tục và có thể xác định có bao nhiêu bit đƣợc gửi dựa vào
đồng hồ của chúng, điều này có thể đƣợc đồng bộ hoặc không đƣợc đồng bộ với đồng hồ
ngƣời gửi.
 Mã hoá NRZ-I:
Trong NRZ-I . Một sự đảo ngƣợc của điện thế miêu tả một bit 1. Sự chuyển đổi trạng
thái giữa điện thế dƣơng và điện thế âm đƣa ra một bit 1. Một bit 0 đƣợc miêu tả nhƣ một
sự không thay đổi. NRZ-I tốt hơn NRZ-L vì sự đồng bộ hoá cung cấp bởi sự thay đổi tín
hiệu trong mỗi thời điểm một bit 1 gặp phải. Hiện trạng của chuỗi bit 1 trong luồng dữ
liệu cho phép bên nhận đồng bộ hoá thời gian của nó đến nơi nhận thực sự của việc
truyền. Một chuỗi bit 0 có thể gây ra vấn đề, tuy nhiên do các bít 0 không hẳn nhƣ vậy,
chúng giảm thiểu vấn đề xảy ra.
Trong NRZ-I các tín hiệu được đảo ngược nếu một bit 1 được gặp.
Trong chuỗi NRZ-L, điện thế dƣơng và âm có nghĩa rõ ràng; dƣơng đối với 0 và âm
đối với 1. Trong chuỗi NRZ-I , bên nhận tìm kiếm sự thay đổi từ một mức này đến mức
khác nhƣ là cơ sở để nhận ra bít 1.
Mã hoá Return to Zero (RZ)
Nhƣ chúng ta có thể thấy, ở bất cứ thời điểm nào thì dữ liệu gốc cũng chứa đựng các số
1 và không liên tiếp nhau. Bên nhận có thể mất vị trí của nó. Và nhƣ chúng ta đã đề cập đến
trong phần thảo luận về mã hoá đơn cực, một cách để đảm bảo đồng bộ hoá là gửi các tín hiệu
thời gian phân tách trên một kênh phân tách. Tuy nhiên giải pháp này sẽ làm tăng chi phí
đồng thời dễ xảy ra lỗi của bản thân chúng. Một giải pháp tốt hơn là bằng cách nào đó chứa
đựng việc đồng bộ hoá trong tín hiệu mã hoá. Một vài thứ giống nhƣ giải pháp đƣợc cung cấp
bởi NRZ-I, nhƣng khả năng trình bày trình bày chuỗi 0 và 1 là nhƣ nhau.
Để đảm bảo việc đồng bộ hoá, cần phải có một tín hiệu thay đổi cho mỗi bit. Bên nhận
có thể sử dụng những thay đổi này để xây dựng, cập nhật và đồng bộ hoá đồng hồ của nó.
Nhƣ chúng ta đã biết ở trên, NRZ-I thực hiện điều này cho một chuỗi tuần tự các bít 1.
Nhƣng để thay đổi với mỗi bit, chúng ta cần phải có nhiều hơn 2 mức. Một giải pháp đó là mã
hoá theo kiểu Return to Zero (RZ), bằng việc sử dụng 3 giá trị: dƣơng, âm và không. Trong
RZ, những thay đổi tín hiệu không phải giữa các bít, nhƣng ở trong mỗi bit. Giống nhƣ NRZ-
thời gian
thời gian
Biên độ
NRZ-L
NRZ-I
0 1 0 0 1 1 1 0
Thời gian
Giá trị
0 1 0 0 1 1 1 0

10. - 9 -
L, điện thế dƣơng có nghĩa là 0, và điện thế âm có nghĩa là 1. Trong khoảng thời gian của một
nửa bit, một nửa tín hiệu còn lại trở về 0. Một bit 1 thực tế đƣợc miêu tả là dƣơng-0 và một bit
0 đƣợc miêu tả là âm -0 sẽ tốt hơn chỉ có một mình dƣơng và âm.
Sự bất lợi chính của mã hoá RZ là đòi hỏi 2 thay đổi tín hiệu để mã hoá 1 bit, và vì vậy
nó chiếm giữ giải rộng hơn. Tuy nhiên có ba khả năng để chúng ta kiểm tra tốt hơn, đó là hiệu
quả tốt nhất.
Mã hóa Biphase:
Có lẽ giải pháp tốt nhất cho đến nay để giải quyết vấn đề đồng bộ hoá là mã hoá
Biphase. Trong phƣơng pháp này sẽ thay đổi tín hiệu trong khoảng thời gian của mỗi bit
nhƣng không trở về 0. Thay vào đó nó chuyển sang cực đối diện. Giống nhƣ RZ, ở giữa
khoảng thời gian truyền cho phép đồng bộ hoá.
Mã hoá Biphase được bổ sung là: Manchester và Manchester vi sai.
 Manchester:
Mã hoá Manchester sử dụng cách đảo ngƣợc mỗi bít trong khoảng thời gian của
nó để đồng bộ và miêu tả bit. Việc chuyển trạng thái âm-dƣơng tƣơng ứng với bít 1 và
dƣơng-âm tƣơng ứng với bít 0. Ở đây ta sử dụng việc một chuyển trạng thái đơn cho
hai mục đích. Mã hoá Manchester đạt đƣợc theo mức của đồng bộ hoá nhƣ RZ, nhƣng
chỉ có 2 giá trị biên độ.
 Manchester vi sai:
Trong Manchester vi sai việc đảo ngƣợc trong khoảng thời gian của mỗi bít đƣợc
sử dụng cho vấn đề đồng bộ hoá, nhƣng sự có mặt hoặc thiếu vắng của việc biến đổi
đƣợc thêm vào ở đầu trong khoảng thời gian tạm ngƣng đƣợc sử dụng để xác định cho
bit. Một sự biến đổi có nghĩa là bít 0 và sự không biến đổi có nghĩa là bít 1.
Manchester vi sai yêu cầu 2 sự thay đổi tín hiệu để trình bày bít 0 nhƣng chỉ có 1 để
trình bày bit 1.
1.2.1.3 Mã hoá lưỡng cực:
Mã hoá lƣỡng cực, giống nhƣ RZ, sử dụng 3 mức điện thế: dƣơng, âm và 0. Tuy nhiên
không giống nhƣ RZ, mức 0 trong mã hoá lƣỡng cực đƣợc sử dụng để miêu tả bit 0, còn bít 1
ứng với điện thế âm hoặc dƣơng. Nếu đầu tiên một bit đƣợc miêu tả bởi biên độ dƣơng, thì bít
1 thứ hai sẽ đƣợc miêu tả ở biên độ âm, còn bít 1 thứ ba lại đƣợc miêu tả bằng biên độ
dƣơng... Việc luân phiên này xuất hiện cả khi các bit 1 rời rạc nhau.
Ba kiểu của mã hoá lƣỡng cực thông thƣờng để truyền thông dữ liệu là: AMI, B8ZS, và
HDB3
Thời gian
Thời gian
Manchester
Manchester
vi sai
Biên độ
Lƣỡng cực
AMI B8ZS HDB3

11. - 10 -
 Mã hoá AMI (đảo dấu xen kẽ lƣỡng cực):
Mã hóa AMI là kiểu mã hoá lƣỡng cực đơn giản nhất; trong tên gọi của nó; từ “dấu”
xuất phát từ điện tín và có nghĩa là 1. Vì vậy AMI có nghĩa là đảo 1 xen kẽ nhau. Một vị
trí trung lập, điện thế 0 sẽ trình bày bít 0. Những bít 1 đƣợc miêu tả bởi các điện áp dƣơng
âm đan xen nhau. Hình 5.10 đƣa ra ví dụ này.
Một sự biến đổi của AMI đƣợc gọi là giả ba bậc với bít 0 nằm xen kẽ giữa điện thế
dƣơng và điện thế âm.
Với việc đảo lộn trong mỗi lần xuất hiện của 1, AMI đạt đƣợc 2 mục đích: thứ nhất
các thành phần DC là 0, và thứ 2 một dẫy dài các số 1 đƣợc đồng bộ hoá. Không có kỹ
thuật nào để chắc chắn việc đồng bộ hoá cho một chuỗi dài các số 0.
Hai biến đổi của AMI vừa đƣợc phát triển để giải quyết vấn đề đồng bộ hoá chuỗi 0,
đặc biệt cho việc truyền phát ở khoảng cách lớn. Đầu tiên, đƣợc sử dụng ở Bắc Mỹ, đƣợc
gọi là B8ZS (lƣỡng cực thay thế 8-zero). Thứ hai, đƣợc sử dụng ở Nhật và Châu Âu, đƣợc
gọi là HDB3 (lƣỡng cực mật độ cao 3). Cả hai kiểu này đều là sự thích nghi với AMI mà
chỉ thay đổi mẫu gốc trong trƣờng hợp có nhiều chuỗi 0 liên tiếp.
 B8ZS:
B8ZS là một sự thoả thuận đƣợc chấp nhận ở Bắc Mỹ để cung cấp việc đồng bộ hoá
cho chuỗi 0. Trong tất cả các tình huống, các chức năng B8ZS tƣơng tự nhƣ của AMI.
AMI thay đổi cực với mọi 1 gặp phải. Những thay đổi này cung cấp sự đồng bộ hoá cần
thiết bởi bên nhận. Nhƣng tín hiệu không thay đổi trong suốt chuỗi 0, vì vậy việc đồng bộ
hoá thƣờng bị mất.
Sự khác nhau giữa B8ZS và AMI xuất hiện bất cứ khi nào có 8 hoặc nhiều hơn các bít
0 liên tiếp gặp phải trong dòng dữ liệu. Giải pháp cung cấp bởi B8ZS là áp đặt sự thay đổi
tín hiệu giả bên trong chuỗi 0 (đƣợc gội là violation). Ở mọi thời điểm có 8 bit 0 xuất hiện
liên tiếp, B8ZS đƣa vào những thay đổi trong mẫu dựa trên sự khác biệt của bit 1 trƣớc đó
(1 chỉ xuất hiện ở phía trƣớc của chuỗi 0).
Nếu bít 1 trƣớc đó là dƣơng, 8 bít 0 sẽ đƣợc mã hoá là 0, 0, 0, +, -, 0, -, +. Hãy nhớ rằng
bên nhận đang tìm kiếm sự thay đổi để xác định 1. Khi nó thấy có 2 điện tích dƣơng liên tiếp
bao quanh 3 bít 0, nó nhận ra mẫu, tính toán và đƣa vào violation để không gây ra lỗi. Sau đó
Thời gian
Biên độ
0 1 0 0 1 1 1 0

12. - 11 -
nó tìm kiếm phần còn lại của những violation trông đợi. Khi tìm thấy chúng, bên nhận chuyển
8 bít thành 0 và quay trở lại chế độ AMI thông thƣờng.
Nếu cực của bít 1 trƣớc đó là âm, mẫu của các violation sẽ là tƣơng tự nhƣng đảo ngƣợc
lại cực. Cả mẫu dƣơng và âm đƣợc chỉ ra trong hình 1.13.
 HDB3:
Vấn đề đồng bộ hoá chuỗi liên tiếp các số 0 đƣợc giải quyết ở Nhật và Châu Âu khác
với Mỹ. Quy ƣớc này, gọi là HDB3, đƣa sự thay đổi vào mẫu AMI mỗi thời điểm 4 bít 0 liên
tiếp thay cho 8 bit nhƣ của Bắc Mỹ. Mặc dù tên gọi của nó là HDB3, các mẫu thay đổi bất cứ
khi nào có 4 bít 0 liên tiếp.
Nhƣ trong B8ZS, mẫu của các violation trong HDB3 đƣợc dựa trên sự phân cực của
bít 1 trƣớc đó. Tuy nhiên khác với B8ZS, HDB3 cũng nhìn vào số các bít 1 vừa xuất hiện
trong dòng bít kể từ lần thay thế cuối cùng. Bất cứ khi nào số của bít 1 kể từ lần thay thế cuối
cùng là lẻ, B8ZS đẩy một violation vào vị trí thứ 4 của các bít 0 liên tiếp. Nếu sự phân cực
của bít trƣớc đó là dƣơng, violation là dƣơng. Nếu sự phân cực của bit trƣớc đó là âm,
violation là âm.
Bất cứ khi nào số của bít 1 kể từ lần thay thế cuối cùng là chẵn, B8ZS đẩy violation vào
vị trí đầu tiên và vị trí thứ 4 của các bít 0 liên tiếp. Nếu cực của bít trƣớc là dƣơng, cả hai
violation là âm. Nếu cực của bit trƣớc đó là âm, cả hai violation là dƣơng.
Ví dụ 1: Sử dụng B8ZS, mã hoá dòng bít 10000000000100; áp dụng với cực của bít 1 đầu
tiên là 1.
Ví dụ 2: Sử dụng HDB3, mã hoá dòng bít 10000000000100; áp dụng với số các bít 1 ở trƣớc
nó là chẵn và bít 1 đầu tiên là dƣơng.
Thời gian
Biên độ
1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0
Thời gian
Biên độ
1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0

13. - 12 -
1.2.2. Dữ liệu tương tự – tín hiệu số
Đôi khi chúng ta cần số hoá một tín hiệu tƣơng tự. Ví dụ để gửi giọng nói của con ngƣời
trong một khoảng cách xa. Chúng ta cần số hoá nó để giảm nhiễu và ồn. Vấn đề này đƣợc gọi
là “chuyển đối tín hiệu tƣơng tự về tín hiệu số” hoặc là số hoá tín hiệu tƣơng tự.
Trong sự chuyển đổi từ tín hiệu tƣơng tự về tín hiệu số, chúng ta đƣa ra các thông tin
dƣới dạng sóng liên tục nhƣ là một dãy nhịp của các tín hiệu số (1s hoặc 0s).
Chuyển đổi tín hiệu tƣơng tự về tín hiệu số cần sử dụng một vài tín hiệu số đã đƣợc
trình bày tại phần 5.1. Cấu trúc của sự chuyển đổi là không có vấn đề gì. Vấn đề là làm nhƣ
thế nào để chuyển các thông tin từ số lƣợng lớn các giá trị tới số rời rạc của các giá trị mà
không ảnh hƣởng tới giác quan con ngƣời và chất lƣợng của tín hiệu.
1.1.1.1.Điều chế biên độ xung (Pulse Amplitude Modulation - PAM)
Bƣớc đầu tiên trong quá trình chuyển đổi tín hiệu tƣơng tự về tín hiệu số đƣợc gọi là
điều chế biên độ xung. Kỹ thuật này thao tác với tín hiệu thƣơng tự, đơn giản nó và tạo ra
những dải của xung cơ bản có kết quả mẫu tín hiệu tƣơng tự. Thuật ngữ “mẫu” có nghĩa là
đơn vị biên độ của tín hiệu trong 1 khoảng thời gian là bằng nhau.
Lý thuyết mẫu đƣợc dùng trong điều chế biên độ xung là hiệu quả hơn trong các vùng
khác của năng lƣợng, nó là dữ liệu truyền thông. Tuy nhiên PAM là nền tảng quan trọng trong
chuyển đổi tín hiệu tƣơng tự về tín hiệu số lý thuyết này đƣợc gọi là điều chế xung theo mã
(pulse code modulation - PCM)
Trong PAM, tín hiệu ban dầu là mẫu tại thời gian nghỉ bằng nhau
PAM gọi là kỹ thuật mẫu và giữ. Ở hiện tại, cấp độ tín hiệu là đọc, tiếp theo là trợ giúp
tổng hợp. Những mẫu giá trị xảy ra chỉ trong sự xuất hiện của sóng, nhƣng nhìn chung kết quả
trong PAM vẫn còn ngắn.
Lý do PAM không hữu dụng trong dữ liệu truyền thông là, mặc dù nó truyền đổi sóng
gốc từ một dải của xung, những xung này vẫn còn có biên độ(vẫn là tín hiệu tƣơng tự, không
phải là tín hiệu số). Để tạo ra tín hiệu số chúng ta phải sửa đổi chúng bằng cách dùng PCM.
Lƣu ý: PAM có một vài ứng dụng, nhƣng bản thân nó không dùng trong dữ liệu truyền
thông. Tuy nhiên đây là bƣớc quan trọng phổ biến đầu tiên trong lý thuyết chuyển đổi và đƣợc
gọi là PCM.
1.2.2.2. Điều chế xung theo mã (PCM)
PCM sửa đổi vấn đề tạo ra xung bằng PAM để hoàn thành một tín hiệu số. Làm nhƣ
vậy, PCM đầu tiên lƣợng tử hoá những xung của PAM. Sự lƣợng tử là lý thuyết thừa hƣởng
những giá trị trong một dãy đã biết tới mẫu đặc biệt.
Analog/Digital
conversion
(codec)
AmplitudeAmplitude
Time Time
a. Anaglog signal b. PAM signal

14. - 13 -
Hình 1.18 trình bày 1 mẫu phƣơng thức của thừa kế tín hiệu và giá trị độ lớn lƣợng tử
hoá mẫu. Mỗi giá trị chuyển đổi vào tƣơng đƣơng 7 bít nhị phân. Bít thứ 8 là bít dấu (+ là 0
và – là 1).
Tốc độ lấy mẫu (Sampling Rate).
Nhƣ chúng ta đã thấy từ các hình vẽ trƣớc, sự chính xác của mỗi tín hiệu số đƣợc tái tạo
lại từ các tín hiệu tƣơng tự phụ thuộc vào số mẫu đã đem theo. Sử dụng PAM và PCM chúng
ta tái tạo lại sóng chính xác bằng cách đem theo số lƣợng mẫu không xác định, hoặc chúng ta
có thể tái tạo sự phát ra trống không của chính nó. Rõ ràng chúng ta muốn tìm một số ở đâu
đó trên trục số. Nhƣ vậy, câu hỏi là “Có bao nhiêu mẫu thì đủ?”
Trên thực tế, rất ít thông tin đáng chú ý cho việc gửi và nhận để tạo lại cấu trúc của tín
hiệu tƣơng tự. Theo định lý Nyquist để đảm bảo tính chính xác trong sự tái tạo tín hiệu tƣơng
tự nguyên bản ta sử dụng PAM, sự tốc độ lấy mẫu phải tiến hành hai lần ở tần số cao nhất của
tín hiệu gốc. Nhƣ vậy, nếu chúng ta muốn mẫu giọng nói điện thoại với tần số lớn nhất 4000
Hz, chúng ta cần tốc độ lấy mẫu của 8000 mẫu trên 1 giây.
Lưu ý: Theo định lý Nyquist, sự tốc độ lấy mẫu ít nhất phải tiến hành 2 lần ở tần số cao
nhất.
Một sự tốc độ lấy mẫu hai lần ở tần số x Hz có nghĩa tín hiệu phải đƣợc lấy mẫu mỗi ½
x giây. Dùng giọng nói qua đƣờng dây điện thoại ở trên là một ví dụ, điều này có nghĩa là một
mẫu mỗi 1/8000 giây.
Để hiểu rõ hơn về định lý xét ví dụ sau: Tốc độ lấy mẫu là bao nhiêu ở dải băng rộng
10000 Hz (1000 tới 11000)?
+024 00011000 -015 10001111 +125 01111101
+038 00100110 -080 11010000 +110 01101110
+048 00110000 -050 10110010 +090 01011010
+039 00100111 +052 00110110 +088 01011000
+026 00011010 +127 01111111 +077 01001101
Amplitude
Time
+24
+38
+48 +39
+26
-15
-80
-50
+52
+127
+125
+110
+90
+88
+77

15. - 14 -
Giải: Tốc độ lấy mẫu hai lần ở tần số cao nhất của tín hiệu
Tốc độ lấy mẫu = 2(11000) = 22000 mẫu/giây.
Bao nhiêu bit cho một mẫu?
Sau khi chúng ta tìm đƣợc tốc độ lấy mẫu, chúng ta cần xác định số bit cần truyền cho
mỗi mẫu. Điều này phục thuộc vào mức độ của độ chính xác cần thiết. Số bit là những lựa
chọn cho tín hiệu gốc cần tái tạo với độ chính xác mong muốn trong biên độ.
Ví dụ: Một tín hiệu là mẫu, mỗi mẫu yêu cầu ít nhất 12 mức của độ chính xác (+0 đến
+5 và –0 đến -5). Bao nhiêu bit sẽ đƣợc gửi cho mỗi mẫu?
Giải: Chúng ta cần 4 bit: 1 bit cho dấu và 3 bit cho giá trị. 3 bit giá trị có thể biểu diễn
bằng 23
= 8 mức (000 đến 111), điều đó là nhiều hơn cái ta cần. Với 2 bit giá trị là không đủ
vì 22
= 4. Với 4 bit giá trị thì quá lớn vì 24
= 16(thừa quá nhiều).
Tốc độ Bit (Bit Rate).
Sau khi tìm đƣợc số bit trên mỗi mẫu, ta cần tính toán Bit Rate theo công thức:
Bit Rate = Tốc độ lấy mẫu x Số bit trên mỗi mẫu
Ví dụ: Chúng ta muốn số hoá giọng nói con ngƣời. Bit Rate là gì? với giả thiết 8 bit trên
một mẫu.
Giải: Giọng nói bình thƣờng của ngƣời thƣờng ở tần số từ 0 đến 4000 nhƣ vậy tốc độ
lấy mẫu là: Tốc độ lấy mẫu = 2 x 4000 = 8000 mẫu/giây.
Bit Rate có thể tính toán nhƣ sau:
Bit Rate = Tốc độ lấy mẫu x Số bit trên một mẫu
= 8000x8 = 64000 bit/s = 64 Kbps.
1.2.3. Dữ liệu số - Tín hiệu tương tự
Biến đổi D/A (hay còn gọi là điều biến D/A) là quá trình thay đổi một trong những đặc
trƣng của tín hiệu tƣơng tự dựa vào thông tin trong tín hiệu số (0 và 1). Khi truyền dữ liệu từ
một máy tính đến máy tính khác qua đƣờng điện thoại công cộng, chẳng hạn nhƣ: dữ liệu gốc
là số, nhƣng vì các đƣờng dây điện thoại mang các tín hiệu tƣơng tự, nên dữ liệu phải đƣợc
chuyển đổi. Dữ liệu số phải đƣợc điều biến thành tín hiệu tƣơng tự, điều đó đƣợc thực hiện
trông nhƣ hai giá trị phân biệt tƣơng ứng với số nhị phân 0 và 1.
Amplitude
Time
Tần số cao nhất = x Hz
Tốc độ mẫu = 2x mẫu/giây
Thời gian giữa 2 mẫu = ½ x

16. - 15 -
Có nhiều thiết bị biến đổi D/A, nhƣng chúng ta sẽ chỉ bàn đến những thiết bị có lợi nhất
cho việc truyền dữ liệu.
Một tín hiệu hình sin có 3 đặc trƣng: biên độ, tần số và pha. Khi thay đổi một trong 3
đặc trƣng này, ta sẽ tạo đƣợc phiên bản mới của tín hiệu hình sin đó. Chẳng hạn tín hiệu gốc
là mức 1, có thể biến đổi thành mức 0 hoặc ngƣợc lại. Vì thế, bằng sự thay đổi liên tục hình
dáng của một tín hiệu điện đơn giản, ta có thể dùng nó để mô tả dữ liệu số. Bất cứ ba đặc
trƣng trên có thể đƣợc thay đổi theo cách này, đƣa cho ta ít nhất 3 thiết bị để biến đổi dữ liệu
số thành tín hiệu tƣơng tự: ASK (Amplitude Shift Keying - dời biên độ).
FSK (Frequency Shift Keying - dời tần số).
PSK (Phase Shift Keying - dời pha).
Hơn nữa, thiết bị thứ tƣ tốt hơn cả là thay đổi hỗn hợp của cả biên độ, tần số và pha
đƣợc gọi là bộ điều chế biên độ cầu phƣơng QAM (Quadrature Amplitude Modulation).
QAM là hiệu quả nhất so 3 thiết bị trƣớc, và là thiết bị đƣợc dùng trong tất cả các MODEM
hiện đại (hình 5.23).
Các thành phần của bộ biến đổi D/A:
Trƣớc khi thảo luận các phƣơng pháp cụ thể để biến đổi D/A, có hai vấn đề cơ bản phải
đƣợc định nghĩa: tốc độ truyền bit/baud và tín hiệu mang.
Bit Rate and Baud Rate:
Hai thuật ngữ đƣợc dùng thƣờng xuyên trong việc truyền dữ liệu là bit rate và baud rate.
Bit rate là số bit đƣợc truyền trong một giây. Baud rate chỉ ra số đơn vị tín hiệu trên một giây
đƣợc yêu cầu để mô tả những bit đó. Khi thảo luận về hiệu quả máy tính, thì bit rate là quan
trọng hơn, vì ta muốn biết thời gian xử lý từng mẩu tin.Tuy nhiên, trong việc truyền dữ liệu,
thì chú trọng đến tính hiệu quả của việc chuyển dữ liệu từ nơi này đến nơi khác trong các mẩu
tin hay các khối tin. Các đơn vị tín hiệu ít hơn đƣợc yêu cầu là hiệu quả hơn cho hệ thống và
băng thông hẹp hơn đƣợc yêu cầu để truyền các bit; vì vậy, chúng ta chú trọng hơn vào baud
rate. Baud rate xác định băng thông yêu cầu để gửi tín hiệu.
Baud rate = Bit rate / (số bít trên một đơn vị tín hiệu)
1.2.3.1 Điều chế biên độ (ASK)
Cƣờng độ tín hiệu mang đƣợc biến đổi sang dạng số nhị phân 0 hoặc 1. Trƣờng hợp này
tần số và pha là không đổi trong khi biên độ thay đổi. Điện áp biểu diễn ở mức 1 và mô tả
mức 0 là sang trái với hệ thống. Khoảng thời gian 1 bit là là giai đoạn đƣợc định nghĩa là 1
bit. Đỉnh biên độ của tín hiệu trong suốt khoảng thời gian mỗi bít là không đổi và sự thay đổi
của nó phụ thuộc vào bit (0 hoặc 1). Tốc độ truyền dùng ASK bị giới hạn bởi các tính chất vật
lý của môi trƣờng truyền.

17. - 16 -
Không may, việc truyền ASK là nhạy cảm cao với nhiễu. Thuật ngữ tiếng ồn (nhiễu) ám
chỉ đến điện áp không định trƣớc can thiệp vào đƣờng truyền bởi các hiện tƣợng khác nhƣ là
sự nóng lên hay điện từ đƣợc sinh ra bởi các nguồn khác. Các điện áp không định trƣớc này
trộn lẫn với tín hiệu làm thay đổi biên độ. Mức 0 có thể bị đổi thành mức 1 hoặc ngƣợc lại. Rõ
ràng nhiễu là vấn đề khó giải quyết đối với ASK, do chỉ có dựa vào biên độ để nhận biết.
Nhiễu thƣờng tác động lên biên độ; vì thế ASK là phƣơng pháp điều chế bị ảnh hƣởng nhất
bởi nhiễu.
Kỹ thuật ASK phổ biến đƣợc gọi là OOK (on-off-keying). Với OOK, các giá trị bit
đƣợc mô tả không theo điện áp. Sự tiến bộ là giảm bớt trong năng lực yêu cầu để truyền thông
tin.
1.2.3.2 Điều chế tần số (FSK)
Tần số tín hiệu mang đƣợc biến đổi để mô tả các chữ số nhị phân 0 hoặc 1. Tần số tín
hiệu mang trong suốt thời gian mỗi bit là không đổi, giá trị của phụ thuộc vào bit 0 hoặc 1:
còn lại biên độ và pha là không đổi.
FSK tránh đƣợc hầu hết các vấn đề nhiễu của ASK. Bởi vì thiết bị nhận coi tần số tiêu
biểu thay đổi qua số chu kỳ đã cho, nó có thể bỏ qua các đỉnh điện áp. Các yếu tố giới hạn của
FSK là môi trƣờng vật lý của sóng mang.
Băng thông FSK
Mặc dù FSK dịch giữa 2 tần số mang, nó dễ phân tích thành 2 tần số trong cùng thời
điểm. Ta có thể nói phổ FSK là sự hỗn hợp của 2 phổ ASK tập trung quanh tần số fc0 và fc1.
băng thông yêu cầu cho việc truyền FSK bằng tốc độ baud rate của tín hiệu cộng với tần số
dịch (khác nhau giữa hai tần số mang): BW = (fc1-fc0) + Nbaud.
1.2.3.3 Điều chế pha (PSK)
Pha của sóng mang đƣợc biến đổi để biểu diễn sang số nhị phân 0 hoặc 1. Cả biên độ và
tần số là không đổi, còn pha thì thay đổi. Ví dụ, nếu ta bắt đầu với một pha 0o
để mô tả bít 0,
thì ta có thể thay đổi pha sang 180o
để gửi số nhị phân 1. Pha của tín hiệu trong suốt thời gian
mỗi bít là không đổi và giá trị của nó phụ thuộc vào bit 0 hoặc 1.

18. - 17 -
Phƣơng pháp ở trên thƣờng đƣợc gọi là 2-PSK hoặc PSK nhị phân, bởi vì 2 pha khác
nhau (0o
và 180o
) đƣợc dùng. Hình 5.30 chỉ rõ điều này bằng mối quan hệ giữa pha sang giá
trị bit. Sơ đồ thứ hai, đƣợc gọi là chòm sao (constellation) hoặc sơ đồ trạng thái pha, chỉ ra
cùng mối quan hệ đƣợc minh hoạ chỉ bằng các pha.
1.3 Các phƣơng pháp truyền tin
1.3.1 Cấu trúc kênh truyền
Truyền song song (Parallel)
Mỗi bit dùng một đƣờng truyền riêng. Nếu có 8 bits đƣợc truyền đồng thời sẽ yêu cầu 8
đƣờng truyền độc lập
Để truyền dữ liệu trên một đƣờng truyền song song, một kênh truyền riêng đƣợc dùng
để thông báo cho bên nhận biết khi nào dữ liệu có sẵn (clock signal)
Cần thêm một kênh truyền khác để bên nhận báo cho bên gửi biết là đã sẵn sàng để
nhận dữ liệu kế tiếp
Truyền nối tiếp (Serial)
Tất cả các bit đều đƣợc truyền trên cùng một đƣờng truyền, bit này tiếp theo sau bit kia
Không cần các đƣờng truyền riêng cho tín hiệu đồng bộ và tín hiệu bắt tay (các tín hiệu
này đƣợc mã hóa vào dữ liệu truyền đi)

19. - 18 -
Có hai cách truyền nối tiếp:
Bất đồng bộ: Khi truyền bất đồng bộ ngƣời ta phát từng ký hiệu riêng rẽ, cách biệt nhau
và để phân biệt các ký tự ngƣời ta thêm tín hiệu đầu (start) và cuối (stop) vào mỗi ký tự.
Đồng bộ: Khi truyền đồng bộ để nhận biết giá trị các thời điểm là 0 hay 1 cần phải có
tín hiệu xung clock gọi là tín hiệu đồng bộ. Tín hiệu đồng bộ có chu kỳ là T, nghĩa là mỗi giây
nguồn sẽ cung cấp
T
1
bits.
1.3.2 Chế độ truyền tin
Mạch đơn công (một chiều: simplex): thông tin chỉ có thể truyền từ nguồn sang thiết bị
thu mà chiều ngƣợc lại không thể thực hiện đƣợc. Ví dụ: dữ liệu đƣợc truyền từ máy tính sang
máy in.
Mạch bán song công (hai chiều ngắt quãng: half duplex). Hai thiết bị đầu cuối có thể
truyền dữ liệu cho nhau tại những thời điểm khác nhau.
Mạch song công (hai chiều toàn phần: duplex). Hai thiết bị đầu cuối có thể truyền dữ
liệu cho nhau đồng thời.
CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP
1.1. Anh chị hãy trình bày về các loại tín hiệu đƣợc sử dụng trong truyền dẫn hiện nay. Nêu
các đặc trƣng, ƣu nhƣợc điểm của chúng
1.2. Trình bày hiểu biết cúa anh chị về các đại lƣợng liên quan đến tín hiệu truyền dẫn. Nêu
các khắc phục các nhƣợc điểm (nếu có)
1.3. Trình bày hiểu biết của anh chị về các phƣơng thức truyền dẫn hiện nay. Các ƣu nhƣợc
điểm của các phƣơng thức này.
1.4. Cho chuỗi bít cần truyền: 1001 0111 0011 1010 1101 1111 0101 1101. Anh chị hãy mã
hóa chuỗi bít trên theo phƣơng pháp mã hóa NRZ-I, 3 bậc, Manchester, FSK.
1.6.Cho chuỗi ký tự cần truyền theo mã ASCII mở rộng là “TEST”. Anh chị hãy mã hóa
chuỗi ký tự trên theo phƣơng pháp mã hóa NRZ, AMI, Manchester, FSK.
1.7.Tín hiệu xung PAM đƣợc lấy mẫu với tốc độ 12 KHz từ tín hiệu tƣơng tự dạng sóng hình
sin 1KHz. Hãy xác định xung PAM tự nhiên, xung PAM đỉnh phẳng, Xung DM.
1.8. Một máy thu DM thu đƣợc chuỗi bít nhị phân: 1001 0111 0011 1010 1101 1111 0101
1101. Anh chị hãy vẽ tín hiệu tƣơng tự tìm kiếm xuất hiện tại đầu ra của bộ tích phân
One-way only
Simplex operation
Half-duplex operation
Two-way but not at
the same time
Full-duplex operation
Both-way at
the same time

20. - 19 -
Chƣơng II: HỆ THỐNG TRUYỀN THÔNG
2.1. Giới thiệu về hệ thống truyền thông
Hệ thống truyền thông đƣợc hiểu là một hệ thống toàn diện giúp truyền số liệu từ nơi
này đến nơi khác. Xét mô hình một hệ thống truyền thông tiêu biểu :
Khi xét một hệ thống truyền thông ta xét tới các yếu tố sau:
Sender: hệ thống phát – Là hệ thống phát dữ liệu.
Receiver: hệ thống thu – Là hệ thống thu dữ liệu nhận đƣợc từ hệ thống phát
Hình trạng mạng (Topology): cấu hình chi tiết của đƣờng truyền và các hệthống
Giao thức mạng (Protocol): Tập hợp các qui tắc, qui ƣớc về phƣơng thức truyền, về
khuôn dạng dữ liệu mà khi tham gia truyền thông các thiết bị trong hệ thống phải tuân thủ.
Môi trƣờng truyền: các vật dẫn cho phép dữ liệu đƣợc truyền tải trên đó để truyền từ nơi
này sang nơi khác.
Dữ liệu: Thông tin truyền đƣợc định dạng ở các dạng khác nhau. Các dạng thƣờng thấy
của thông tin gồm:
Text: Hệ thống mã hóa đầu tiên liên quan đến văn bản là hệ thống mã Morse, đƣợc sử
dụng rộng rãi trƣớc khi có máy tính.
Đây là một bộ mã nhị phân sử dụng 2 ký tự chấm (.) và gạch (-) để số hóa văn bản (có
thể xem tƣơng đƣơng với các bit 0 và 1). Tuy nhiên nó có điểm bất lợi là nghèo nàn: ít các ký
tự đƣợc mã hóa. Nó sử dụng sự phối hợp của các dấu gạch và dấu chấm với độ dài khác nhau,
điều này không đƣợc tiện lợi đặc biệt cho các ký tự có tần suất xuất hiện giống nhau. Chính vì
thế nó không đƣợc dùng để số hóa thông tin. Nếu chúng ta qui định rằng số bit dùng để mã
hóa cho một ký tự phải bằng nhau thì với p bit ta có thể mã hóa cho 2p
ký tự. Ngày nay, text
đƣợc tồn tại dƣới dạng 1 chuỗi bit (0 hoặc 1). Chuỗi đƣợc sử dụng để thể hiện 1 ký tự gọi là
Luật 1
Luật 2
……
Luật n
Luật 1
Luật 2
……
Luật n
Sender Receiver
Môi trƣờng truyền
Dữ liệu

21. - 20 -
mã (code). Các mã Unicode thƣờng sử dụng 16 hoặc 32 bit biểu diễn và mã ASCII sử dụng 1
byte để biểu diễn.
Số: Biểu diễn dƣới dạng 1 chuối bit có giá trị nhị phân tƣơng ứng với giá trị số (Không
biểu diễn dƣới dạng mã ASCII)vd: 8  1000
Hình ảnh tĩnh:Ảnh số thật sự là một ảnh đƣợc vẽ nên từ các đƣờng thẳng và mỗi
đƣờng thẳng đƣợc xây dựng bằng các điểm. Một ảnh theo chuẩn VGA với độ phân giải
640x480 có nghĩa là một ma trận gồm 480 đƣờng ngang và mỗi đƣờng gồm 640 điểm ảnh
(pixel).
Một điểm ảnh đƣợc mã hóa tùy thuộc vào chất lƣợng của ảnh:
Ảnh đen trắng: sử dụng một bit để mã hóa một điểm: giá trị 0 cho điểm ảnh màu đen và
1 cho điểm ảnh màu trắng.
Ảnh gồm 256 mức xám: mỗi điểm đƣợc thể hiện bằng một byte (8 bits ;
Ảnh màu: ngƣời ta chứng minh rằng một màu là sự phối hợp của ba màu cơ bản là đỏ
(Red), xanh lá (Green) và xanh dƣơng (Blue). Vì thế một màu bất kỳ có thể đƣợc biểu biễn
bởi biểu thức: x = aR + bG +cB Trong đó a, b, c là các lƣợng của các màu cơ bản. Thông
thƣờng một ảnh đẹp sẽ có lƣợng màu với giá trị từ 0 đến 255. Và nhƣ thế, một ảnh màu thuộc
loại này đƣợc thể hiện bằng 3 ma trận tƣơng ứng cho 3 loại màu cơ bản. Mỗi phần tử của
mảng có giá trị của 8 bits. Chính vì thế cần có 24 bit để mã hóa cho một điểm ảnh màu. Kích
thƣớc của các ảnh màu là đáng kể, vì thế ngƣời ta cần có phƣơng pháp mã hóa để giảm kích
thƣớc của các ảnh.
Âm thanh và video: Dữ liệu kiểu âm thanh và video thuộc kiểu tín hiệu tuần tự. Các
tín hiệu tuần tự đƣợc số hóa theo cách thức sau đây:
1 - Lấy mẫu
Tín hiệu đƣợc lấy mẫu: với tần số f,
ta đo biên độ của tín hiệu, nhƣ thế ta
đƣợc một loạt các số đo.
2 - Lƣợng hóa
Ta xác định một thang đo với các
giá trị là lũy thừa của 2 (2p) và
thực hiện việc lấy tƣơng ứng các số
đo vào giá trị thang đo.
3- Mã hóa
Mỗi một giá trị sau đó đƣợc mã
hóa thành các giá trị nhị phân và
đặt vào trong các tập tin.
111110101110110010......

22. - 21 -
Dung lƣợng tập tin nhận đƣợc phụ thuộc hoàn toàn vào tần số lấy mẫu f và số lƣợng bit
dùng để mã hóa giá trị thang đo p (chiều dài mã cho mỗi giá trị).
2.2 Hệ thống truyền số liệu
DTE (Data Terminal Equipment): thiết bị đầu cuối dữ liệu với chức năng truyền các
dữ liệu từ ngƣời (tới ngƣời dùng) sử dụng dƣới dạng số hoặc tƣơng tự
DCE (Data Circuit_Terminal Equipment): thiết bị chuyển đổi dữ liệu với chức năng
chuyển đổi các tín hiệu từ DTE sang dạng tƣơng thích với môi trƣờng truyền.
Nhiễu:
.
.
.
.
.
, m
.
Trong hệ thống trên , các tín hiệu tƣơng đƣơng:
S(t)  S‟(t)
M(t)  M‟(t)
G(t)  G‟(t)
Nếu các tín hiệu tƣơng đƣơng càng khác xa nhau chứng tỏ sự ảnh hƣởng của nhiễu với
hệ thống càng lớn.
DTE DCE DCE DTE
Môi trường
S’(t)
m(t)
G(t)
G’(t)
m’(t)S(t)
Nhiễu

23. - 22 -
Vd: Hệ thống internet ADSL sử dụng trên hệ thống thoại vốn có:
Phân loại hệ thống truyền số liệu:
A- Phân loại theo địa lý:
1) Mạng cục bộ:
2) Mạng diện rộng:
3) Mạng toàn cầu:
B- Phân loại theo tính chất sử dụng
1) Mạng truyền số liệu ký sinh:
2) Mạng truyền số liệu chuyên dụng:
C- Phân loại theo hình trạng mạng
1) Mạng tuyến tính:
2) Mạng hình sao:
3) Mạng vòng:
4) Mạng hỗn hợp
D- Phân loại theo kỹ thuật
1) Mạng chuyển mạch kênh:
2) Mạng chuyển mạch thông báo:
3) Mạng chuyển mạch gói:
E- Phân loại theo kiến trúc phân tầng mạng:
1) Mạng OSI
2) Mạng riêng công ty
3) Mạng theo kiến trúc TCP/IP
4) …….
2.3. Các hệ thống truyền số liệu thƣờng gặp
:
Model Model
Kênh thoại

24. - 23 -
: .
: )
:
.
: .
.
2.3.2.
2 bit 0-1)
thấp
: .
.
(baud rate).
1 giây.
2.3.3. kênh
Chế độ này hoạt động theo mô hình của hệ thống điện thoại. Để có thể giao tiếp với
máy B, máy A phải thực hiện một cuộc gọi (call). Nếu máy B chấp nhận cuộc gọi, một kênh
ảo đƣợc thiết lập dành riêng cho thông tin trao đổi giữa A và B. Tất cả các tài nguyên đƣợc
cấp cho cuộc gọi này nhƣ băng thông đƣờng truyền, khả năng của các bộ hoán chuyển thông
tin đều đƣợc dành riêng cho cuộc gọi, không chia sẻ cho các cuộc gọi khác, mặc dù có những
khoảng lớn thời gian hai bên giao tiếp “im lặng”. Tài nguyên (băng thông) sẽ đƣợc chia thành
nhiều những “phần” bằng nhau và sẽ gán cho các cuộc gọi. Khi cuộc gọi sở hữu một “phần”
tài nguyên nào đó, mặc dù không sử dụng đến nó cũng không chia sẻ tài nguyên này cho các
cuộc gọi khác. Việc phân chia băng thông của kênh truyền thành những “phần” có thể đƣợc
thực hiện bằng một trong hai kỹ thuật: Phân chia theo tần số (FDM Frequency Division Multi
Access) hay phân chia theo thời gian (TDMA- Time Division Multi Access).
thấp /D
thấp /A

25. - 24 -
2.3.2
Trong phƣơng pháp này, thông tin trao đổi giữa hai máy tính (end systems) đƣợc phân
thành những gói tin (packet) có kích thƣớc tối đa xác định. Gói tin của những ngƣời dùng
khác nhau (ví dụ của A và B) sẽ chia sẻ nhau băng thông của kênh tr
huật lƣu và chuyển tiếp (store and forward), tức
lƣu lại các gói tin chƣa gửi
gửi chúng đi.
2.4. Môi trƣờng truyền tin
Trong hệ thống truyền dữ liệu, môi trƣờng truyền dẫn là đƣờng truyền vật lý giữa nơi
gửi và nơi nhận. Phƣơng tiện truyền thông đƣợc phân làm hai loại là có dẫn và không dẫn.
Trong cả loại trên, truyền thông thực chất là truyền sóng điện từ. Với phƣơng tiện truyền có
dẫn, sóng điện từ đƣợc truyền dọc theo một phƣơng tiện truyền dẫn nhƣ cáp xoắn đôi, cáp
đồng trục hay cáp quang. Khí quyển và không gian xung quanh ta đƣợc xem nhƣ là ví dụ về
phƣơng tiện truyền không dẫn, điều đó có nghĩa là các tín hiệu điện từ đƣợc truyền đi nhƣng
không theo một hƣớng nhất định và nó thƣờng đƣợc gọi là mạng không dây.
Các đặc trƣng và chất lƣợng của việc truyền dữ liệu đƣợc xác định bằng cả chất lƣợng
của phƣơng tiện truyền dẫn và của tín hiệu truyền dẫn. Đối với môi trƣờng truyền có dẫn,
phƣơng tiện truyền dẫn là thành phần quan trọng xác định giới hạn truyền dẫn.
Với phƣơng tiện truyền không dẫn, băng thông của tín hiệu dƣợc cung cấp bởi ăng ten
quan trọng hơn môi trƣờng truyền dẫn. Đặc tính của tín hiệu đƣợc truyền bởi ăng ten là định
hƣớng hoặc đa hƣớng. Thông thƣờng thì các tín hiệu có tấn số thấp thƣờng là đa hƣớng, điều
đó có nghĩa là các tín hiệu đƣợc phát theo mọi hƣớng từ ăng ten. Với các tín hiệu có tần số
cao, các tín hiệu đƣợc tập trung truyền theo một đƣờng thẳng.
Trong khi thiết kế một hệ thống truyền dữ liệu thì vấn đề cần đƣợc quan tâm là tốc độ
truyền dữ liệu và khoảng cách truyền dữ liệu

26. - 25 -
2.4.1 Một số khái niệm
Băng thông: Nếu băng thông càng lớn thì tốc độ truyền dữ liệu từ cùng một nguồn
càng cao.
Các hƣ hại truyền dẫn: Các hƣ hại nhƣ là sự suy giảm, giới hạn khoảng cách, với môi
trƣờng truyền có dây, thông thƣờng thì cáp xoắn đôi có sự hƣ hại về tín hiệu lớn hơn cáp đồng
trục, và cáp đồng trục lại bị hƣ hại tín hiệu nhiều hơn cáp quang.
Nhiễu giao thoa: Sự xung đột của các tín hiệu trong cùng một dải tần có thể lam sai
lệch hoặc làm mất các tín hiệu. Nhiễu giao thoa là đặc trƣng riêng của các phƣơng tiện truyền
không dây, tuy nhiên nó cũng là một vấn đề đối với phƣơng tiện truyền có dây. Với phƣơng
tiện truyền có dây, nhiễu giao thoa có thể gây ra bởi các cáp gần nhau.Ví dụ cáp xoắn đôi
thƣờng bó lại với nhau, và một ống dẫn thƣờng chứa nhiều cáp do đó sẽ dẫn đến nhiễu.
Nhiễu giao thoa cũng có xuất hiện trong truyền không dẫn. Nếu đƣợc bọc tốt thì phƣơng tiện
truyền có dẫn có thể giảm tối đa vấn đề này.
Số thiết các bị nhận: Một phƣơng tiện truyền dẫn có thể đƣợc sử dụng để tạo ra kết nối
điểm-điểm hoặc đƣợc dùng để chia sẻ đƣờng truyền với các thiết bị khác. Trong trƣờng hợp
phải chia sẻ đƣờng truyền với các thiết bị khác, các thiết bị đƣợc chia sẻ sẽ gây ra nhiễu cũng
nhƣ sự sai lệch các tín hiệu trên đƣờng truyền, vì thế sẽ dẫn tới sự giới hạn khoảng cách cũng
nhƣ tốc độ truyền dữ liệu.
2.4.2 Phương tiện truyền có dẫn
Với phƣơng tiện truyền có dẫn, khả năng truyền có thể hiểu theo nghĩa tốc độ dữ liệu
hoặc băng thông, phụ thuộc chủ yếu vào khoảng cách và môi trƣờng truyền thông trong đó
kiểu kết nối là điểm - điểm hay đa điểm, nhƣ ở trong mạng LAN. Bảng 2.1 dƣới đây cho ta
biết các đặc điểm chung của phƣơng tiện truyền có dẫn thông dụng với ứng dụng truyền điểm
- điểm đƣờng dài.
Các phƣơng tiện truyền có dẫn thƣờng đƣợc sử dụng là cáp xoắn đôi, cáp đồng trục và
cáp quang.

27. - 26 -
2.4.2.1. Cáp xoắn đôi
Phƣơng tiện truyền có dẫn rẻ nhất và đƣợc sử dụng nhiều nhất là cáp xoắn đôi
Mô tả vật lý:
Một cặp cáp xoắn đôi bao gồm hai dây bọc đồng cách điện đƣợc sắp xếp theo một quy
tắc chuẩn. Mỗi cặp dây hoạt động nhƣ là một kết nối truyền thông đơn. Một số cặp này đƣợc
bó lại với nhau thành một cáp đƣợc bọc trong một vỏ bảo vệ. Môt dây cáp có thể chứa hàng
trăm đôi dây dẫn. Việc xoắn các dây lại làm giảm nhiễu xuyên âm, nhiễu giao thoa giữa các
cặp gần nhau trong dây cáp. Những cặp dây gần nhau ở trong cùng một bó có độ dài khác
nhau góp phần làm giảm nhiễu xuyên âm, nhiễu giao thoa. Trên một kết nối đƣờng dài, độ
dài của các cặp dây thƣờng khác nhau khoảng từ 5 tới 15 cm.Các dây trong một cặp có đƣờng
kính từ 0,4 đến 0,9 mm.
Ứng dụng:
Cáp xoắn đôi đƣơc dùng phổ biến trong truyền dẫn cả tín hiệu số và tín hiệu tƣơng tự.
Nó thƣờng đƣợc sử dụng trong mạng điện thoại và là phƣơng tiện truyền dẫn trong việc
truyền thông của nội bộ một toà nhà.
Trong mạng điện thoại, tập hợp các điện thoại của những gia đình riêng lẻ sẽ đƣợc kết
nối tới một tổng đài cục bộ bởi dây cáp xoắn đôi và đƣợc gọi là đƣờng thuê bao. Trong một
tòa nhà, mỗi điện thoại sẽ đƣợc kết nối bằng cáp xoắn đôi chạy tới tổng đài con trong phòng
hoặc tới tổng đài chính của tòa nhà. Cáp xoắn đôi đƣợc thiết kế để hỗ trợ truyền tiếng nói sử
dụng tín hiệu tƣơng tự. Tuy nhiên, với sự hỗ trợ của modem, cáp xoắn đôi có thể điều khiến
truyền dữ liệu số với tốc độ vừa phải.
Cáp xoắn đôi cũng là phƣơng tiện thông dụng nhất trong việc truyền tín hiệu số. Tốc độ
truyền dữ liệu số của mạng cục bộ trong một toà nhà thƣờng vào khoảng 64kbps. Chúng chỉ
đƣợc sử dụng rộng rãi trong một toà nhà cho mạng cục bộ để kết nối các máy tính cá nhân.
Tốc độ truyền dữ liệu của mạng này thƣờng là khoảng 10Mbps.Tuy nhiên, một số mạng sử
dụng cáp xoắn đôi với tốc độ truyền từ 100Mbps tới 1Gbps cũng đã đƣợc thiết kế, mặc dù
chúng bị hạn chế về số lƣợng các thiết bị và phạm vi của mạng. Với các mạng xa nhau thì tốc
độ truyền dữ liệu trên cáp xoắn đôi khoảng 4Mbps.

28. - 27 -
Cáp xoắn đôi rẻ hơn nhiều so với các thiết bị truyền dẫn khác nhƣ cáp đồng trục, cáp
quang và chúng dễ sử dụng hơn. Tuy nhiên chúng lại bị hạn chế hơn về tốc độ truyền dữ liệu
cũng nhƣ khoảng cách của mạng.
Các đặc điểm truyền dẫn:
Cáp xoắn đôi có thể truyền cả tín hiệu số và tín hiệu tƣơng tự. Với tín hiệu tƣơng tự, bộ
khuyếch đại tín hiệu truyền đƣợc lắp đặt cách nhau khoảng từ 5 đến 6 km. Với dữ liệu số
(bằng cả tín hiệu số và tín hiệu tƣơng tự), các bộ lặp đƣợc đặt cách nhau 2-3 km.
So với các loại phƣơng tiện truyền dẫn khác(cáp đồng trục, cáp quang), cáp xoắn đôi bị
giới hạn bởi tốc độ truyền dữ liệu, băng thông và khoảng cách. Hình 4.3 cho thấy, sự suy
giảm tín hiệu của cáp xoắn đôi là một hàm tăng nhanh theo tần số. Cáp xoắn đôi cũng bị ảnh
hƣởng mạnh bởi các hƣ hại khác. Phƣơng tiện này dễ bi nhiễu giao thoa và nhiễu tạp bởi vì nó
dễ xảy ra hiện tƣợng giao thoa giữa các trƣờng điện từ . Ví dụ, một dây dẫn chạy song song
với một dòng điện xoay chiều sẽ tăng thêm 60Hz năng lƣợng. Nhiễu xung cũng dễ ảnh hƣởng
đến cáp xoắn đôi.
Các dây đƣợc bọc sẽ làm giảm sự giao thoa. Các dây đƣợc xoắn vào nhau làm giảm
giao thoa của sóng có tần số thấp và việc sử dụng các dây có độ dài khác nhau của các cặp
liền kề làm giảm nhiễu xuyên âm.
Với tín hiệu tƣơng tự trong kết nối điểm điểm, một băng thông có thể lên tới 1 MHz, nó
hỗ trợ một số kênh. Đối với việc truyền tín hiệu số điểm điểm đƣờng dài, dữ liệu có thể truyền
với tốc độ lên tới vài Mbps, với khoảng cách ngắn, tốc độ truyền dữ liệu có thể lên tới 100
Mbps thậm chí lên tới 1 Gbps.
Cáp xoắn đôi có vỏ và không vỏ bọc
Cáp xoắn đôi có 2 loại: có vỏ bọc và không có vỏ bọc. Cáp xoắn đôi không vỏ bọc
(UTP) đầu tiên đƣợc sử dụng làm dây điện thoại.
Đây là phƣơng tiện truyền dẫn rẻ tiền nhất thƣờng đƣợc sử dụng trong các mạng LAN.
Nó rất dễ lắp đặt và sử dụng.
Cáp xoắn đôi không vỏ bọc chủ yếu bị ảnh hƣởng bởi nhiễu giao thoa sóng điện từ, bao
gồm giao thoa từ các cáp xoắn đôi gần nhau và từ nhiễu của môi trƣờng bên ngoài. Một cách
để cải thiện các đăc trƣng của cáp xoắn đôi là ta bọc sợi cáp bằng các vỏ bọc lƣới kim loại
nhằm làm giảm sự giao thoa. Cáp xoắn đôi có vỏ bọc cho phép truyền dữ liệu với hiệu suất tốt
hơn ở tốc độ cao hơn. Tuy nhiện, nó lại đắt hơn và khó lắp đặt hơn so với cáp không bọc.
Cáp UTP loại 3 và loại 5
Hầu hết các văn phòng đều đƣợc lắp đặt sẵn loại cáp xoắn đôi 100 ohm thƣờng đƣợc gọi
là cáp điện thoại. Vì cáp xoắn đôi điện thoại thƣờng đƣợc lắp đặt sẵn, nó cũng thƣờng đƣợc sử
dụng cho các ứng dụng LAN. Tuy nhiên tốc độ dữ liệu và khoảng cách giữa các thiết bị của
cáp xoắn đôi điện thoại là khá giới hạn.

29. - 28 -
Chuẩn EIA-568-A phân biệt ba loại cáp UTP:
Loại 3: Cáp UTP kết hợp với các phần cứng kết nối có các đặc tính truyền dẫn lên
đến 16 MHz.
Loại 4: Cáp UTP kết hợp với các phần cứng kết nối có các đặc tính truyền dẫn lên
đến 20 MHz.
Loại 5: Cáp UTP kết hợp với các phần cứng kết nối có các đặc tính truyền dẫn lên
đến 100 MHz.
Cáp loại 3 và cáp loại 5 đƣợc sử dụng chủ yếu trong các ứng dụng LAN. Loại 3 sử dụng
chủ yếu cho các đƣờng điện thoại trong các văn phòng. Loại 5 thƣờng đƣợc sử dụng để truyền
dữ liệu và đang trở nên thông dụng và đƣợc cài đặt sẵn trong các cao ốc. Điểm khác nhau
chính giữa cáp loại 3 và loại 5 là số vòng xoắn trên mỗi đơn vị khoảng cách. Loại 5 xoắn chặt
hơn với bƣớc xoắn thông thƣờng khoảng 0.6 đén 0.85 cm trong khi loại 3 là 7.5 đến 10 cm.
Loại 5 xoắn chặt hơn nên đắt hơn và cung cấp hiệu suất cao hơn loại 3.
Tham số đầu tiên đƣợc sử dụng để so sánh sự suy giảm. Cƣờng độ của tín hiệu suy giảm
theo khoảng cách trên mọi phƣơng tiện truyền dẫn. Trên các phƣơng tiện có dẫn, sự suy giảm
thƣờng theo hàm logarit và thƣờng đƣợc diễn tả nhƣ một hàng số theo decibel trên mỗi đơn vị
khoảng cách.
Nhiễu xuyên âm ở gần các thiết bị đầu cuối trong các hệ thống cáp xoắn đôi là sự kết
hợp các tín hiệu từ một cặp dây sang một cặp khác tại các chốt kim loại. Sự kết hợp diễn ra
khi tín hiệu truyền xâm nhập vào chốt nối của đƣờng thu tín hiệu nhận tại cùng một đầu của
đƣờng truyền. (ví dụ tín hiệu đƣợc truyền bị thu bởi một căp dây nhận ở gần đó).
Cáp xoắn đôi có
vỏ bọc chống nhiễu
Cáp xoắn đôi không có
vỏ bọc chống nhiễu
Cáp xoắn đôi UTP và STP sử
dụng đầu nối RJ-11. RJ 45
2.4.2.2 Cáp đồng trục
Mô tả vật lý:
Cáp đồng trục, giống nhƣ cáp xoắn đôi bao gồm hai đƣờng dẫn điện, nhƣng nó có cấu
trúc khác cho phép nó hoạt động trong miền tần số rộng hơn. Nó bao gồm vòng rỗng hình trụ
dẫn điện bên ngoài bọc lấy một dây kim loại dẫn điện đơn bên trong. Dây kim loại bên trong
đƣợc giữ bởi một loạt các vòng cách điện xếp cách đều nhau hoặc đƣợc bọc bởi một chất điện
môi. Vòng dẫn điện bên ngoài đƣợc bọc bởi một vỏ bọc. cáp đồng trục đơn có đƣờng kính

30. - 29 -
vào khoảng 1 đến 2.5 cm. Do đƣợc bọc kín, có cấu trúc đồng tâm, cáp đồng trục chịu nhiễu và
xuyên âm tốt hơn cáp xoắn đôi.
Ứng dụng:
Cáp đồng trục có lẽ là phƣơng tiện truyền thông đa năng nhất và đƣợc sử dụng rộng rãi
trong nhiều ứng dụng khác nhau. Các ứng dụng quan trọng nhất là:
 Phân phối tín hiệu truyền hình
 Truyền tín hiệu điện thoại đƣờng dài
 Kết nối các hệ thống máy tính khoảng cách gần
 Mạng nội bộ
Cáp đồng trục nhanh chóng đƣợc sử dụng rộng rãi để phân phối tín hiệu truyền hình tới
từng nhà – truyền hình cáp. Truyền hình cáp đã trở nên thông dụng nhƣ điện thoại, số kênh
lên đến hàng trăm và khoảng cách lên đến vài chục kilomet. Trƣớc đây, cáp đồng trục có vị trí
quan trọng trong các mạng điện thoại đƣờng dài. Ngày nay, nó đang phải đối mặt với sự cạnh
tranh ngày càng tăng của cáp quang, sóng viba mặt đất và vệ tinh. Bằng cách sử dụng việc
phân chia nhiều thành phần tần số, cáp đồng trục có thể mang tới 10000 kênh tiếng nói cùng
một lúc.
Cáp đồng trục cũng đƣợc sử dụng nhiều trong các kết nối khoảng cách ngắn giữa các
thiết bị. Bằng cách sử dụng tín hiệu số, cáp đồng trục có thể đƣợc sử dụng để cung cấp các
kênh vào ra tốc độ cao trên các hệ thống máy tính.
Các đặc tính truyền dẫn:
Cáp đồng trục đƣợc sử dụng để truyền cả tín hiệu tƣơng tự và tín hiệu số. Cáp đồng trục
có các đặc tính tần số cao hơn so với cáp xoắn đôi và vì vậy có thể sử dụng hiệu quả với các
tần số và tốc độ dữ liệu cao hơn. Do có vỏ bọc và cấu trúc đồng tâm, cáp đồng trục ít chịu ảnh
hƣởng bởi nhiễu và xuyên âm hơn cáp xoắn đôi. Yếu tố ảnh hƣởng chủ yếu đến hiệu suất là
sự suy giảm, nhiễu nhiệt và nhiễu điều biến. Nhiễu điều biến chỉ xuất hiện khi có một vài
kênh hoặc dải tần số đƣợc dùng chung trên một đƣờng cáp.
Với các đƣờng truyền tín hiệu tƣơng tự khoảng cách dài, việc khuếch đại sau một vài
km là rất cần thiết, tần số càng cao thì khoảng cách cần khuếch đại tín hiệu càng ngắn. Phổ có
thể sử dụng cho tín hiệu tƣơng tự có thể mở rộng đến khoảng 500 MHz. Đối với tín hiệu số,
cần sử dụng các bộ lặp sau 1km và nếu tốc độ dữ liệu cao hơn thì khoảng cách cần lặp lại
cũng gần hơn.

31. - 30 -
2.4.2.3. Cáp quang
Mô tả vật lý:
Cáp quang là một phƣơng tiện mềm dẻo, đƣờng kính nhỏ có khả năng truyền tia sáng.
Các chất liệu thủy tinh hoặc chất dẻo có thể đƣợc sử dụng để làm nên cáp quang. Cáp quang
đƣợc chế tạo bởi silic đyoxit nóng chảy tinh khiết có khả năng truyền tốt nhất nhƣng rất khó
chế tạo. Cáp quang chế tạo bằng sợi thủy tinh nhiều thành phần không tốt bằng nhƣng kinh tế
hơn và vẫn cho kết quả chấp nhận đƣợc. Sợi chất dẻo có giá rẻ nhất và có thể sử dụng cho các
đƣờng truyền ngắn và chấp nhận mất mát cao.
Cáp sợi quang có dạng hình trụ và bao gồm ba thành phần đồng tâm: lõi, lớp sơn phủ và
vỏ bọc. Lõi là thành phần trong cùng và bao gồm một hoặc nhiều sợi rất mảnh làm bằng thủy
tinh hoặc nhựa. Lõi có đƣờng kính khoảng 8 đến 100 m . Mỗi sợi đƣợc bọc một loại vỏ đặc
biệt làm bằng thủy tinh hoặc chất dẻo có đặc tính quang học khác với lõi. Bề mặt giữa lõi và
lớp vỏ bọc đặc biệt có tác dụng tạo sự khúc xạ ánh sáng toàn phần trong lõi. Lớp ngoài cùng
bọc lấy một hoặc một vài sợi cáp phủ sơn là vỏ bọc. Vỏ bọc đựoc làm bằng chất liệu nhựa
tổng hợp và các chất liệu khác nhằm bảo vệ lõi chống lại hơi ẩm, sự ăn mòn, va đập và các
nguy hại từ môi trƣờng bên ngoài.
Ứng dụng:
Một trong các công nghệ có ý nghĩa nhất trong truyền dữ liệu là sự phát triển của các
hệ thống truyền thông bằng cáp quang. Cáp quang còn đƣợc sử dụng trong truyền thông
đƣờng dài và các ứng dụng của nó trong lĩnh vực quân sự đang phát triển mạnh. Sự cải thiện
liên tục trong hiệu suất và giá thành ngày càng giảm cùng với các ƣu điểm vốn có của cáp
quang đã khiến nó đƣợc dùng ngày càng nhiều để kết nối mạng nội bộ. Các đặc tính sau của
cáp quang phân biệt nó với cáp xoắn đôi và cáp đồng trục:
Dung lƣợng lớn hơn: Tiềm năng về băng thông của cáp quang rất lớn, vì vậy tốc
độ truyền dữ liệu của cáp quang rất cao, lên tới hàng trăm Gbps trên quãng đƣờng
hàng chục km. Ta có thể so sánh với tốc độ thực tế cực đại hàng trăm Mbps trên
quãng đƣờng 1 km của cáp đồng trục và chỉ vài Mbps trên 1 km hay từ 100Mbps
đến 1 Gbps trên vài chục mét của cáp xoắn đôi.
Kích thƣớc nhỏ hơn và nhẹ hơn: Một sợi cáp quang nhỏ hơn một dây cáp đồng
trục và một bó cáp xoắn đôi. Để chạy trong các tòa nhà hay dƣới lòng đất, ƣu điểm
về kích thƣớc rất có lợi và kích thƣớc nhỏ hơn cũng giảm các yêu cầu về cấu trúc
công trình.
Ít suy giảm hơn: Sự suy giảm trong cáp quang nhỏ hơn nhiều so với cáp đồng trục
và cáp xoắn đôi, và là một hằng số trên một miền rộng.
Không bị ảnh hƣởng bởi điện từ: Các hệ thống cáp quang không bị ảnh hƣởng bởi
các trƣờng điện từ bên ngoài. Vì vậy hệ thống không bị ảnh hƣởng bởi sự nhiễu
giao thoa, nhiễu xung và nhiễu xuyên âm. Sợi quang không phát ra năng lƣợng do
đó ít ảnh hƣởng đến các thiết bị khác và có mức bảo mật cao hơn, tránh bị nghe
trộm và khó bị rò rỉ.
Khoảng cách cần lặp tín hiệu lớn hơn: Số bộ lặp cần sử dụng ít hơn làm giảm giá
thành và ít các nguồn gây lỗi. Hiệu suất của các hệ thống cáp quang theo quan
điểm này có sự phát triển vững chắc. Khoảng cách thông thƣờng giữa các bộ lặp
vào khoảng 10 km và đã có các ghi nhận khoảng cách lên tới hàng trăm km. Các
hệ thống cáp đồng trục và cáp xoắn đôi thƣờng phải dùng bộ lặp sau khoảng vài
km.
Có năm loại ứng dụng chính của cáp quang đã trở nên quan trọng:
Các cáp trục đƣờng dài
Các cáp trục trong thành phố
Các cáp trục giữa các vùng

32. - 31 -
Đƣờng nối giữa khách hàng và tổng đài
Các mạng nội bộ
Việc sử dụng cáp quang trong truyền tín hiệu đƣờng dài ngày càng trở nên thông dụng
trong các mạng điện thoại. Các quãng đƣờng lên đến 1500 km và dung lƣợng rất cao (thông
thƣờng khoảng 20000 đến 60000 kênh tiếng nói). Các hệ thống này đang cạnh tranh về mặt
kinh tế với sóng viba và có giá thấp hơn nhiều so với cáp đồng trục. Các đƣờng cáp quang
chạy dƣới biển cũng đang đƣợc sử dụng nhiều hơn.
Các đƣờng trục trong thành phố có độ dài trung bình khoảng 12 km và có thể có khoảng
100000 kênh tiếng nói trong mỗi nhóm trục. Các đƣờng trục này đƣợc lắp đặt trong các
đƣờng ống chôn dƣới đất và không có các bộ lặp tín hiệu, đƣợc nối với các tổng đài điện
thoại.
Các đƣờng trục giữa các vùng có độ dài khoảng 40 đến 160 km kết nối các thành phố và
các vùng quê hay là giữa các tổng đài điện thoại của các công ty khác nhau. Hầu hết các hệ
thống này có ít hơn 5000 kênh tiếng nói. Các kỹ thuật đƣợc sử dụng trong các ứng dụng này
đang cạnh tranh với các kỹ thuật sử dụng sóng vi ba
Các đƣờng nối giữa khách hàng và tổng đài là các đƣờng cáp chạy trực tiếp từ tổng đài
trung tâm tới khách hàng. Các đƣờng cáp này đang dần thay thế cáp xoắn đôi và cáp đồng
trục để trở thành các mạng có đầy đủ dịch vụ không chỉ xử lý tiếng nói và dữ liệu mà còn cả
hình ảnh và video. Ban đầu ứng dụng này của cáp quang là cho các khách hàng thƣơng mại,
nhƣng việc truyền dẫn đến từng gia đình sẽ sớm xuất hiện.
Ứng dụng quan trọng cuối cùng của cáp quang là cho mạng nội bộ. Các chuẩn đang
đƣợc phát triển và các sản phẩm cho mạng cáp quang dã có dung lƣợng từ 100 Mbps đến 1
Gbps và có thể hỗ trợ hàng trăm, thậm chí hàng nghìn trạm trong một toà nhà lớn hoặc một
khu nhiều tòa cao ốc.
Các đặc tính truyền dẫn:
Cáp quang truyền tín hiệu đƣợc mã hóa thành các chùm tia sáng phản xạ toàn phần
bên trong. Điều này có thể xay ra trong bất cứ môi trƣờng truyền dẫn nào có chỉ số khúc xạ
cao hơn môi trƣờng bên ngoài. Trong thực tế, cáp quang hoạt động nhƣ một sóng truyền có
hƣớng với tần số trong khoảng từ 1014
đến 1015
hertz, bao gồm cả ánh sáng hồng ngoại và ánh
sáng nhìn thấy đƣợc.

33. - 32 -
Tia sáng từ một nguồn sáng đi vào trong lõi hình trụ bằng thủy tinh hoặc chất dẻo. Các
tia có góc rộng bị phản xạ và truyền dọc theo sợi cáp, các tia khác bị hấp thu bởi chất bao bọc.
Hình thức truyền này gọi là truyền đa cách, nhảy bậc, theo nghĩa có nhiều góc khác nhau sẽ
phản xạ.
Khi truyền dẫn đa cách, tồn tại nhiều đƣờng truyền khác nhau, mỗi đƣờng truyền sẽ có
độ dài khác nhau dẫn tới thời gian truyền của mỗi đƣờng cũng khác nhau. Điều này khiến các
thành phần tín hiệu (xung ánh sáng) trải ra theo thời gian và vì vậy giới hạn tốc độ truyền mà
dữ liệu có thể nhận một cách chính xác. Hay nói cách khác yêu cầu khoảng cách giữa các
xung đã giới hạn tốc độ dữ liệu. Loại cáp này phù hợp cho việc truyền khoảng cách rất ngắn.
Khi bán kính của lõi cáp giảm đi, số góc phản xạ cũng ít đi. Bằng cách giảm bán kính của lõi
theo yêu cầu của bƣớc sóng.Việc truyền theo kiểu đơn cách (single-mode) cung cấp hiệu suất
cao hơn vì các lý do sau. Vì chỉ có một đƣờng truyền nên các sai lệch nhƣ khi truyền theo
kiểu đa phƣơng thức không thể diễn ra. Kiểu đơn cách thƣờng đƣợc sử dụng cho các ứng
dụng đƣờng dài bao gồm điện thoại và truyền hình cáp. Cuối cùng, do các chỉ số khúc xạ của
lõi khác nhau nên ta có thể có kiểu truyền thứ ba là đa cách biến đối dần. Đây là kiểu trung
gian giữa hai kiểu trên về mặt đặc tính. Chỉ số khúc xạ cao hơn tại trung tâm khiến tia sáng
càng gần trục thì càng chậm hơn các tia gần lớp vỏ. Tia sáng trong lõi đi theo đƣờng cong
xoắn ốc vì chỉ số khúc xạ đƣợc phân loại và giảm khoảng cách phải truyền của nó. Khoảng
cách đƣợc thu ngắn và tốc độ cao hơn cho phép tia sáng ở phía ngoài biên tới thiết bị nhận
gần nhƣ cùng thời điểm với các tia truyền thẳng ở lõi. Các cáp có kiểu đa cách biến đổi dần
thƣờng đƣợc sử dụng trong các mạng nội bộ.
Có hai loại nguồn sáng khác nhau đƣợc sử dụng trong các hệ thống cáp quang: dioed
phát quang (LED) và diode bức xạ laser (ILD). Cả hai đều là các thiết bị bán dẫn phát ra các
chùm sáng tại một hiệu điện thế nào đó. Đèn LED rẻ hơn hoạt động trong miền nhiệt độ rộng
hơn và có thời gian sử dụng lâu hơn. Trong khi đó ILD hoạt động theo nguyên lý laser hiệu
quả hơn và có tốc độ truyền dữ liệu lớn hơn.
Có một mối liên hệ giữa bƣớc sóng sử dụng, kiểu truyền và tốc độ dữ liệu nhận đƣợc.
Cả hai kiểu truyền đơn cách và đa cách đều hỗ trợ một vài bƣớc sóng ánh sáng và có thể sử
dụng cả nguồn ánh sáng laser hay đèn LED. Trong cáp quang, ánh sáng đƣợc truyền tốt nhất
trong ba “cửa sổ” bƣớc sóng khác nhau, 850, 1300 và 1550 nanometer (nm). Tất cả những
bƣớc sóng này đều nằm trong vùng hồng ngoại của phổ tần số, nằm phía dƣới vùng ánh sáng
nhìn thấy đƣợc (từ 400 đến 700 nm). Sự mất mát sẽ giảm đi khi bƣớc sóng tăng lên và cho
phép tốc độ dữ liệu cao hơn trên các khoảng cách dài. Hầu hết các ứng dụng cục bộ hiện nay
đều sử dụng nguồn sáng đèn LED. Mặc dù việc sử dụng đèn LED không đắt nhƣng nó giới
hạn tốc độ dữ liệu dƣới 100 Mbps và khoảng cách là vài km. Để có thể có tốc độ dữ liệu cao
hơn và khoảng cách xa hơn phải sử dụng đèn LED phát ánh sáng có bƣớc sóng 100 nm hoặc
nguồn sáng laser. Để có tốc độ dữ liệu cao nhất và khoảng cách truyền xa nhất ta phải dùng
nguồn sáng laser có bƣớc sóng 1500 nm
Dồn thành phần bước sóng (Wavelength-Division Multiplexing):
Tiềm năng của cáp quang sẽ đƣợc sử dụng toàn bộ khi nhiều chùm sáng với các tần số
khác nhau đƣợc truyền trên cùng một sợi cáp. Đây là cách truyền dồn thành phần tần số
(FDM) nhƣng thƣờng đƣợc gọi là dồn thành phần bƣớc sóng (WDM). Ánh sáng truyền trong
sợi cáp bao gồm nhiều màu hay nhiều bƣớc sóng, mỗi bƣớc sóng mang các kênh dữ liệu khác
nhay. Năm 1997 phòng thí nghiệm Bell đã chứng minh một hệ thống WDM với 100 chùm
sáng sẽ hoạt động ở 10 Gbps với tốc độ dữ liệu khoảng 1 tỷ tỷ bit mỗi giây. Hiện nay các hệ
thống thƣơng mại với 80 kênh và tốc độ 10 Gbps đã đi vào hoạt động.
2.4.3. Truyền không dây
Đối với các phƣơng tiện truyền không dây, việc truyền và nhận đƣợc thực hiện bởi một
ăng ten. Khi truyền đi, ăng ten phát ra năng lƣợng sóng điện từ vào trong môi trƣờng (thƣờng
là không khí) và khi thu, ăng ten thu sóng từ môi trƣờng xung quanh. Có hai loại hình cơ bản
trong hệ thống truyền dẫn không dây: truyền dẫn có định hƣớng và truyền theo mọi hƣớng.

34. - 33 -
Với loại truyền có định hƣớng, ăng ten sẽ phát ra một chùm điện từ hội tụ, vì thế ăng ten phát
và ăng ten nhận phải đƣợc chỉnh sao cho hƣớng thẳng vào nhau. Khi truyền theo mọi hƣớng,
tín hiệu truyền phát ra theo mọi hƣớng và có thể thu bởi nhiều ăng ten. Nhìn chung, tấn số của
tín hiệu càng lớn thì khả năng tập trung chúng vào một tia có định hƣớng càng cao.
Có 3 loại tần số chính đƣợc quan tâm. Tần số trong khoảng 2GHz đến 40GHz đƣợc gọi
là sóng viba. Ở tần số này, có thể tạo ra tia có định hƣớng tốt và sóng viba phù hợp với việc
truyên điểm - điểm. Sóng viba cũng đƣợc sử dụng trong truyền thông vệ tinh. Tần số trong
khoảng 30MHz đến 1GHz phù hợp với truyền thông theo mọi hƣớng. Ta có thể thấy tần số
này giống nhƣ tần số của đài phát thanh. Bảng 2.3 tóm tắt các đặc tính của truyền dẫn không
dây tại nhiều dải tần. Sóng viba là 1 phần của dải UHF và toàn bộ dải SHF, sóng phát thanh
gồm dải tần VHF và một phần của dải UHF. Một loại tần số quan trọng khác, dành cho các
ứng dụng cục bộ , là tia hồng ngoại của quang phổ. Loại này bao gồm các tần số xấp xỉ từ
3.1011
tới 2.1014
. Tia hồng ngoại đƣợc sử dụng trong việc truyền thông điểm điểm và đa điểm
trong một phạm vi hẹp nhƣ một phòng đơn.
2.4.3.1 Sóng viba mặt đất
Mô tả vật lý:
Hầu hết những loại ăng ten phát sóng viba là parabol (hay ăng ten chảo). Các ăng ten
nay thƣờng có đƣờng kính khoảng 3m. Ăng ten đƣợc lắp cố định và tập trung các tia lại trong
khoảng hẹp để truyền chúng tới ăng ten nhận. Ăng ten phát sóng viba thƣờng đặt tại điểm cao
trên mặt đất để có thể mở rộng khoảng cách giữa các ăng ten và có thể truyền qua những vật
cản ở giữa. Nếu nhƣ không có chƣớng ngai vật nào thì khoảng cách lớn nhất giữa hai ăng ten:
d=7.14. hK.
Trong đó d: khoảng cách giữa hai ăng ten tính băng km, h: Độ cao của ăng ten tính bằng
m, K: Hệ số điều chỉnh để tính toán, trong thực tế sóng viba bị uốn cong hoặc bị khúc xạ do
trái đất cong và vì thế việc truyền đi đƣợc xa hơn việc truyền các tia thẳng. Theo kinh nghiệm
thì K nên bằng 4/3.
Ví dụ hai ăng ten sóng viba ở độ cao 100m có thể truyền đi 13314,7 =82 km
Để truyền đƣợc với khoảng cách xa, cần sử dụng một loạt các trạm chuyển tiếp và các
kết nối điểm điểm là một chuỗi các trạm liên tiếp để có thể vƣợt qua đƣợc giới hạn khoảng
cách..
Ứng dụng:
Các hệ thống sử dụng sóng viba mặt đất đâu tiên là các dịch vụ viễn thông đƣờng dài
bên cạnh việc sử dụng các cáp đồng trục hay cáp quang. Sóng viba yêu cầu các bộ khuyếch

35. - 34 -
đại và bộ lặp đƣợc đặt gần nhau hơn cáp đồng trục với cùng một đƣờng truyền và đòi hỏi nằm
trong tầm nhìn. Sóng viba sử dụng phổ biến trong phát thanh và truyền hình.
Một ứng dụng phổ biến khác của sóng viba là kết nối điểm điểm với khoảng cách ngắn
giữa các toà nhà. Nó còn đƣợc sử dụng trong các mạch nhỏ của ti vi hoặc trong việc trao đổi
dữ liệu của một mạng cục bộ. Sóng viba khoảng cách ngắn cũng có thể đƣợc sử dụng cho
những ứng dụng đƣờng vòng.Một doanh nghiệp cũng có thể sử dụng sóng viba trong việc kết
nối với tổng đài ở xa trong cùng thành phố từ tổng đại cục bộ của công ty.
Đặc tính truyền dẫn:
Truyền dẫn sóng viba bao gồm một phần nhỏ của phổ điện từ. Tần số phổ biến đƣợc sử
dụng để truyền là từ 2GHz đến 40GHz. Tần số càng cao thì băng thông của và tốc độ truyền
càng cao. Nhƣ vậy với bất kì hệ thống truyền thông nào, nguyên nhân chính của sự mất mát là
sự suy yếu các tín hiệu. Với sóng viba (và cả các tần số radio) sự suy yếu đƣợc tính theo công
thức sau:
dB
d
L
2
4
log10
trong đó: d: khoảng cách truyền
: độ dài bƣớc sóng cực dại trong cùng một đơn vị
Do đó sự suy yếu giảm theo bình phƣơng khoảng cách. Vì thế, bộ lặp khuyếch đại có
thể làm cho hệ thống sóng viba phát xa hơn từ 10 đến 100 km. Sự suy yếu có thể tăng lên do
mƣa, sự ảnh hƣởng của lƣợng mƣa đặc biệt đáng lƣu ý.
2.4.3.2. Sóng vi ba vệ tinh
Các đặc trưng vật lý:
Trong thực tế, vệ tinh truyền thông là một trạm chuyển tiếp sóng vi ba. Nó đƣợc sử
dụng để kết nối hai hay nhiều hơn các trạm phát và thu sóng ở mặt đất. Vệ tinh thu sóng trên
một băng tần (uplink), khuếch đại hoặc lặp lại tín hiệu, sau đó truyền chúng trên một tần số
khác (downlink). Một vệ tinh trên quỹ đạo sẽ điều khiển một số loại dải tần và đƣợc gọi là bộ
tiếp và tách sóng.
Trong hình thứ nhất, vệ tinh đang đƣợc sử dụng cho một kết nối điểm điểm giữa hai
ăng ten mặt đất. Trong hình thứ hai, vệ tinh hỗ trợ truyền thông tin từ một trạm phát trên mặt
đất tới nhiều tram nhận.

36. - 35 -
Để việc truyền thông có hiệu quả thì vệ tinh phải giữ đƣợc vị trí tĩnh so với mặt đất. Tuy
nhiên sự di chuyển của vệ tinh sẽ khiến nó không nằm trong tầm nhìn của các trạm trên mặt
đất tại mọi thời điểm. Để giữ đƣợc vị trí tĩnh so với mặt đất thì vệ tinh phải quay cùng qũy
đạo với trái đất và cần giữ độ cao khoảng 35.784 km so với mặt đất.
Hai vệ tinh sử dụng cùng một dải tần số, nếu ở quá gần nhau thì sẽ gây ra nhiễu. Để
tránh sự ảnh hƣởng lẫn nhau, các chuẩn hiện nay yêu cầu khoảng cách là 40
(góc giữa hai vệ
tinh đƣợc đo từ mặt đất) đối với dải tần 4/6 GHz và khoảng cách là 30
đối với dải tần 12/14
GHz. Vì thế, số vệ tinh là có giới hạn.
Ứng dụng:
Vệ tinh truyền thông là một cuộc cách mạng công nghệ có tầm quan trọng nhƣ cáp
quang. Một số ứng dụng quan trọng của vệ tinh:
Truyền hình
Điện thoại đƣờng dài
Mạng thƣơng mại riêng
Do tính chất truyền quảng bá tự nhiên của nó, vệ tinh rất phù hợp cho truyền hình nên
nó đang đƣợc sử dụng rông rãi ở Mỹ và nhiều nơi trên thế giới.Theo cách truyền thống,
chƣơng trình đƣợc phát từ một điểm trung tâm sau đó sẽ đƣợc truyền tới vệ tinh và sẽ đƣợc
phát quảng bá tới các trạm nhận. Các trạm này lại phân phối chƣơng trình đến từng ngƣời
dùng riêng lẻ. Một mạng cung cấp dịch vụ quảng bá công cộng (PBS) phân phối các chƣơng
trình truyền hình hầu nhƣ là thông qua các kênh vệ tinh. Các mạng thƣơng mại khác cũng một
phần sử dụng vệ tinh, các hệ thống truyền hình cáp hiện nay đang cân đối việc tăng các
chƣơng trình nhận từ vệ tinh. Ứng dụng mới nhất của công nghệ vệ tinh trong truyền hình là
vệ tinh quảng bá trực tiếp, tín hiệu video từ vệ tinh sẽ đƣợc truyền trực tiếp đến nhà của ngƣời
sử dụng. Việc giảm giá thành và kích thƣớc của anten đã khiến điều này trở nên khả thi về
mặt kinh tế, hiện nay một số kênh đã đi vào hoạt động và một số khác đã đƣợc lên kế hoạch
Việc truyền vệ tinh còn đƣợc sử dụng để kết nối điểm điểm các đƣờng trục giữa các
tổng đài điện thoại của mạng điện thoại công cộng. Đây là phƣơng tiện truyền tối ƣu cho các
đƣờng trục quốc tế có mức độ sử dụng cao và đang cạnh tranh với các hệ thống mặt đất trong
việc kết nối quốc tế đƣờng dài.
Ngoài ra vệ tinh còn một số ứng dụng trong truyền dữ liệu thƣơng mại. Vệ tinh có thể
chia tổng dung lƣợng ra thành thành một số kênh và cho những khách hàng thƣơng mại riêng
lẻ thuê các kênh này. Mỗi khách hàng đƣợc trang bị một angten tại một số vị trí và có thể sử
dụng các kênh của vệ tinh cho mạng riêng của mình. Các ứng dụng này khá đắt đỏ và chỉ giới
hạn trong các tổ chức lớn có yêu cầu cao. Phát triển gần đây về các hệ thống đầu cuối mở rất
nhỏ (VSAT) cung cấp một sự lựa chọn giá thành thấp. Hình 2.6 mô tả một hệ thống VSAT
thông thƣờng. Một số trạm khách hàng đƣợc trang bị các angten VSAT giá thành thấp. Theo
một số quy tắc, những trạm này chia sẻ một dung lƣợng truyền vệ tinh để truyền tới một trạm
trung tâm. Trạm trung tâm có thể trao đổi hay tiếp nhận thông báo giữa các khách hàng.
Các đặc tính truyền dẫn:
Khoảng tần số tối ƣu cho truyền vệ tinh là trong khoảng 1 đến 10 GHz. Tần số dƣới 1
GHz sẽ bị ảnh hƣởng bởi nhiễu từ các nguồn tự nhiên nhƣ từ ngân hà, mặt trời và khí quyển
và cả các ảnh hƣởng gây ra bởi con ngƣời do các loại thiết bị điện khác nhau. Nếu tần số trên
10 GHz, tín hiệu sẽ bị ảnh hƣởng dữ dội bởi sức hút và mƣa của khí quyển.
Hầu hết các vệ tinh cung cấp các dịch vụ truyền điểm điểm ngày nay đều sử dụng băng
tần có độ rộng trong khoảng từ 5.925 đến 6.425 GHz để truyền từ mặt đất lên vệ tinh (uplink)
và băng thông trong khoảng 2.7 đến 4.2 GHz để truyền từ vệ tinh về mặt đất (downlink). Sự
kết hợp này đƣợc gọi là dải tần 4/6 GHz. Chú ý rằng tần số uplink và downlink là khác nhau.
Để hoạt động liên tục mà không xảy ra xung đột, vệ tinh không thể nhận và truyền trên cùng
một tần số. Vì vậy tín hiệu nhận từ trạm mặt đất trên một tần số đƣợc truyền lại trên một tần
số khác.