ttso - ch1

6/2/2014

1

KHỐI LƯỢNG: 3 tín chỉKHỐI LƯỢNG: 3 tín chỉ

•• GiờGiờ họchọc trêntrên lớplớp: : 4545 tiếttiết

•• SinhSinh viênviên tựtự họchọc: : 120+120+ tiếttiết

6/2/2014

2

MỤC TIÊU CHUNG CỦA MÔN HỌCMỤC TIÊU CHUNG CỦA MÔN HỌC

Trang bị cho sinh viên các kiến thức cơ bản về kỹ thuậtTrang bị cho sinh viên các kiến thức cơ bản về kỹ thuật

thông tin số, bao gồm các kỹ thuật xử lý khác nhau để

truyền thành công tín hiệu từ một điểm này đến một

điểm khác

MỤC TIÊU CỤ THỂ CỦA MÔN HỌCMỤC TIÊU CỤ THỂ CỦA MÔN HỌC

Sau khi học xong môn học, sinh viên có thể:

‐ Hiểu rõ các kỹ thuật sử dụng trong một hệ thống thông tin số

điển hình bao gồm:điển hình, bao gồm:

1. Kỹ thuật số hóa tín hiệu, kỹ thuật mã hóa đường dây

2. Kỹ thuật mã hóa nguồn

3. Kỹ thuật mã hóa kênh

4 Kỹ th ật hé kê h4. Kỹ thuật ghép kênh

5. Kỹ thuật điều chế

6. Kỹ thuật đa truy cập

‐ Tự nghiên cứu một hệ thống thông tin số cụ thể

6/2/2014

3

TÀI LIỆU HỌC TẬPTÀI LIỆU HỌC TẬP

• [1] Bài giảng môn học Kỹ thuật Thông tin số

[ ] d kl l ll• [2] Bernard Sklar, Digital communications – Prentice‐Hall

International, Inc‐ 2002

• [3] Leon W.Couch, Digital & analog communications systems ‐

Macmillan publishing company, New York 1996

• [4] Ian Glover & Peter Grant, Digital communications ‐ Prentice Hall [ ] , g

Europe 1998

• [5] Bưu điện Việt Nam, Điện thoại số tập 1 và 2 ‐ Ban thông tin kinh

tế kỹ thuật Bưu điện‐Hà Nội 1991

NHIỆM VỤ CỦA SINH VIÊNNHIỆM VỤ CỦA SINH VIÊN

• Ôn hoặc tự tìm hiểu về Tín hiệu & Phổ

• Đến lớp nghe giảng + ghi chép + trao đổi (15 buổi)• Đến lớp nghe giảng + ghi chép + trao đổi (15 buổi)

• Làm bài tập về nhà

• Nộp bài tập về nhà đúng thời gian quy định

• Dự kiểm tra giữa kỳ

• Dự thi kết thúc môn học

6/2/2014

4

ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ HỌCĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ HỌC

• Bài tập về nhà: 20%

• Kiểm tra giữa kỳ: 20%

‐ Hình thức: tự luận

‐ Thời gian: 45 phút

• Thi kết thúc môn học: 60%

‐ Hình thức: tự luận

‐ Thời gian: 60 phút

ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC (45 tiết)ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC (45 tiết)

• Chương 1:Mở đầu

• Chương 2: Kỹ thuật số hóa và mã hóa đườngChương 2: Kỹ thuật số hóa và mã hóa đường

• Chương 3: Kỹ thuật mã hóa nguồn

• Kiểm tra giữa kỳ

• Chương 4: Kỹ thuật mã hóa kênh

• Chương 5: Kỹ thuật ghép kênh và đa truy cập• Chương 5: Kỹ thuật ghép kênh và đa truy cập

• Chương 6: Kỹ thuật điều chế

6/2/2014

5

NỘI DUNGNỘI DUNG

•• Sơ lược về lịch sử thông tinSơ lược về lịch sử thông tin•• Sơ lược về lịch sử thông tinSơ lược về lịch sử thông tin

•• Dịch vụ viễn thông và mạng viễn thôngDịch vụ viễn thông và mạng viễn thông

•• Hệ thống thông tinHệ thống thông tin

•• Ôn tập về tín hiệu & phổÔn tập về tín hiệu & phổ•• Ôn tập về tín hiệu & phổÔn tập về tín hiệu & phổ

6/2/2014

6

SƠ LƯỢC VỀ LỊCH SỬSƠ LƯỢC VỀ LỊCH SỬSƠ LƯỢC VỀ LỊCH SỬ SƠ LƯỢC VỀ LỊCH SỬ

THÔNG TINTHÔNG TIN

Các sự kiện quan trọngCác sự kiện quan trọng

• 3000 tr.CN, người Ai Cập cổ phát triển hệ thống chữ viết

tượng hình

• 1500 tr.CN, người Do Thái & Ả Rập phát minh ký tự alphabet

• 300 tr.CN, người Hindu phát minh ra số đếm

• 800, người Ả Rập hoàn thành hệ thống số viết

• 1440, Johannes Gutenberg chế tạo máy đánh chữ

• 1622, "Bản tin châu Âu" phát hành dưới hình thức bản in

• 1752, Benjamin Franklin chứng minh sét có bản chất điện

6/2/2014

7


• 1799, Alessandro Volta phát minh ra pin điện đầu tiên

• 1820, Hans Christian Oersted chứng minh rằng dòng điện tạo

ra từ trường

• 1827, George Simon Ohm đưa ra định luật Ohm I = E/R

• 1831, Michael Faraday khám phá ra rằng sự thay đổi từ

trường tạo ra điện trường

1834 C l F G à E t H W b hế t á điệ bá• 1834, Carl F. Gauss và Ernst H. Weber chế tạo máy điện báo

điện từ

• 1838, William F. Cooke và Sir Charles Wheatstone chế tạo máy

điện báo


• 1839, Joseph Niepace và Louis Daguerre phát minh ra kỹ thuật

chụp ảnh

• 1844, Samuel F. B. Morse đề xuất thiết lập đường dây điện báo

giữa Baltimore. MD và Washington. DC

• 1850, Gustav Robert Kirchhoff đưa ra định luật Kirchhoff I

• 1858, thiết lập hệ thống cáp xuyên Đại Tây Dương đầu tiên và bị

hỏng sau 26 ngàyhỏng sau 26 ngày

• 1864, James C. Maxwell dự đoán có bức xạ điện từ

• 1866, thiết lập hệ thống cáp xuyên Đại Tây Dương lần thứ hai

6/2/2014

8


• 1871, tổ chức Hiệp Hội Kỹ Thuật Điện Báo ở Luân Đôn

• 1872, công ty Western Electric được thành lập. Alexander

Graham Bell làm việc tại công ty này khi nghiên cứu phát minhGraham Bell làm việc tại công ty này khi nghiên cứu phát minh

chiếc máy điện thoại

• 1876, Alexander Graham Bell nhận bằng phát minh về việc phát

minh ra máy điện thoại

• 1877, Thomas A. Edison phát minh ra máy hát

• 1879, Thomas A. Edison phát minh bóng đèn điện

• 1883, Thomas A. Edison khám phá dòng electron trong đường

hầm gọi là "hiệu ứng Edison", cơ sở của đèn tube ngày nay


• 1884, thành lập Viện Kỹ Thuật Điện Hoa Kỳ (AIEE)

• 1885, Edward Branly phát minh sự tách sóng radio kết hợp

• 1887, Heinrich Hertz kiểm tra lý thuyết của Maxwell

• 1889, George Eastman phát triển film ảnh thực tế

• 1889, Viện Kỹ Thuật Điện (IEE) thành lập từ Hiệp Hội Kỹ Thuật Điện

Báo ở Luân Đôn

• 1894, Oliver Lodge giới thiệu quá trình truyền không dây qua

khoảng cách 150 yards

• 1897, Guglielmo Marconi đăng ký bản quyền sáng chế hệ thống

điện báo vô tuyến

6/2/2014

9


• 1898, Valdemar Poulsen phát minh kỹ thuật ghi từ trên dây

thép

• 1900, Guglielmo Marconi truyền tín hiệu vô tuyến xuyên Đại

Tây Dương lần thứ nhất

• 1904, John A. Fleming phát minh ra diode đường hầm

• 1905, Reginald Fessenden thực hiện truyền tiếng nói và âm

nhạc bằng radionhạc bằng radio

• 1906, Lee de Forest phát minh sự khuếch đại bằng triode

đường hầm

• 1907, thành lập Hiệp Hội Điện Báo Vô Tuyến


• 1908, A. A. Campbell‐Swinton đề xuất ý tưởng cơ bản về truyền

hình quảng bá

1909 hà h lậ Việ Vô T ế• 1909, thành lập Viện Vô Tuyến

• 1912, viện Kỹ Thuật Vô Tuyến thành lập từ Hiệp Hội Điện Báo Vô

Tuyến và Viện Vô Tuyến

• 1915, Bell System hoàn thành hệ thống điện thoại xuyên lục địa

ở Hoa Kỳ

• 1918, Edwin H. Amstrong phát minh máy thu đổi tần

• 1920, KDKA, Pittsburgh, PA bắt đầu phát thanh quảng bá

• 1920, J. R. Carson ứng dụng lấy mẫu trong thông tin

6/2/2014

10


• 1926, J. L. Baird và C. F. Jenkins phát minh ra truyền hình

• 1927, Harold Black chế tạo bộ khuếch đại hồi tiếp âm tại phòng thí

hiệ B llnghiệm Bell

• 1928, Philo T. Farnsworth đưa ra hệ thống truyền hình điện tử đầu

tiên

• 1933, Edwin H. Amstrong phát minh ra kỹ thuật điều tần FM

• 1934 thành lập Hiệp Hội Thông Tin Liên Bang (FCC)• 1934, thành lập Hiệp Hội Thông Tin Liên Bang (FCC)

• 1935, Robert A. Watson‐Watt phát triển hệ thống radar thực tế

đầu tiên

• 1935, giới thiệu film ảnh màu 3 lớp


• 1936, tập Đoàn Phát Thanh Truyền Hình Anh (BBC) bắt đầu

truyền hình quảng bá

1937 Al R đề ấ kỹ h ậ điề ã PCM• 1937, Alex Reeves đề xuất kỹ thuật điều xung mã PCM

• 1938, Chester Carlson phát triển kỹ thuật copy tĩnh điện

• 1939, R. H. Varian, S. F. Varian, W. C. Hahn và G. F. Metcalf

phát minh ra ống dẫn sóng

• 1941 John V Atanasoff phát minh ra máy tính tại trường Đại• 1941, John V. Atanasoff phát minh ra máy tính tại trường Đại

học Bang Iowa

• 1941, FCC truyền hình quảng bá ở Hoa Kỳ

6/2/2014

11


• 1945, John W. Mauchly ở Đại học Pennsylvania phát triển máy

tính số điện tử ENIAC

• 1947, Walter H. Brattain, John Bardeen và William Shockley chế

tạo transistor ở phòng thí nghiệm Bell

• 1947, Steve O. Rice đưa ra cách biểu diễn thống kê cho nhiễu ở

phòng thí nghiệm Bell

• 1948, Claude E. Shannon xuất bản " Lý thuyết thông tin"1948, Claude E. Shannon xuất bản Lý thuyết thông tin

• 1950, áp dụng kỹ thuật ghép kênh phân thời gian TDM vào điện

thoại

• 1950, triển khai điện thoại vô tuyến


• 1953, thiết lập cáp điện thoại xuyên Đại Tây Dương đầu tiên 36

kênh

• 1955, J. R. Pierce đề xuất thông tin vệ tinh

• 1956, Videotape được sử dụng lần đầu bởi Ampex

• 1957, Liên Xô phóng thành công vệ tinh đầu tiên Sputnik I

• 1958, A. L. Schawlow và C. H. Townes đưa ra nguyên lý laser

• 1958, Jack Kilby của Texas Instrument chế tạo mạch tích hợp (IC)

germani đầu tiên

6/2/2014

12


• 1958, Robert Noyce của Fairchild chế tạo mạch tích hợp (IC) silic

đầu tiên

• 1960 Theodore H Marman sản xuất laser đầu tiên• 1960, Theodore H. Marman sản xuất laser đầu tiên

• 1961, Hoa Kỳ bắt đầu truyền thanh FM stereo

• 1962, vệ tinh Telstar I chuyển tiếp tín hiệu truyền hình giữa Hoa

Kỳ và Châu Âu

• 1963, thành lập Viện Kỹ Thuật Điện và Điện Tử (IEEE)1963, thành lập Viện Kỹ Thuật Điện và Điện Tử (IEEE)

• 1963‐66, ứng dụng mã sửa lỗi và lượng tử hoá thích nghi cho

thông tin số không lỗi tốc độ cao

• 1964, hệ thống chuyển mạch điện thoại điện tử (No. 1 ESS) đi vào

hoạt động


• 1965, Mariner IV truyền ảnh từ sao Hoả về Trái đất

• 1965, vệ tinh thông tin thương mại đầu tiên Early Bird đi vào

hoạt độnghoạt động

• 1966, K. C. Kao và G. A. Hockham xuất bản "Nguyên lý thông

tin quang“

• 1968, phát triển truyền hình cáp

• 1971, tập đoàn Intel đưa ra chip vi xử lý đầu tiên 40041971, tập đoàn Intel đưa ra chip vi xử lý đầu tiên 4004

• 1972, Motorola đề xuất điện thoại tế bào với FCC

• 1973, giới thiệu máy quét (scanner) CAT

• 1976, phát triển máy tính cá nhân PC

6/2/2014

13


• 1979, RAM 64 kb mở ra kỷ nguyên của VLSI

• 1980, Bell System phát triển thông tin sợi quang

• 1980, Philips và Sony sản xuất đĩa compact

• 1981, sản xuất máy tính cá nhân IBM

• 1984, Apple giới thiệu máy tính Macintosh

• 1985, máy fax trở nên phổ biến

• 1989, Motorola giới thiệu điện thoại tế bào bỏ túi

• 1990‐nay, kỷ nguyên của xử lý tín hiệu số, trải phổ, mạng số liên

kết đa dịch vụ ISDN, truyền hình phân giải cao HDTV, ghép kênh

quang WDM, mạng IP...

6/2/2014

14

DỊCH VỤ VIỄN THÔNGDỊCH VỤ VIỄN THÔNGDỊCH VỤ VIỄN THÔNG DỊCH VỤ VIỄN THÔNG

và và

MẠNG VIỄN THÔNGMẠNG VIỄN THÔNGẠẠ

Các khái niệm cơ bảnCác khái niệm cơ bản

• Tin tức (informations): các hiểu biết, kiến thức, cảm nhận của

con người về thế giới xung quanh, các suy nghĩ, tình cảm… mà

con người muốn truyền đạt cho nhaucon người muốn truyền đạt cho nhau

• Thông tin (communications): sự trao đổi tin tức giữa các đối

tượng có nhu cầu bằng một công cụ nào đó

• Viễn thông (telecommunications):một trong các công cụ

thông tin, trong đó một khoảng cách địa lý được bắc cầu để

thực hiện trao đổi tin tức từ xa mà không cần một sự trợ giúp

nhân tạo nào. Khoảng cách này từ vài inches đến hàng ngàn

km.

6/2/2014

15

Các khái niệm cơ bảnCác khái niệm cơ bản

• Mạng: tập hợp các điểm nối mà khi nối chúng lại với nhau sẽ

tạo nên một liên kết có cấu trúc chặt chẽ và rộng khắp

• Mạng viễn thông (telecommunications network):mạng

được xây dựng nhằm trao đổi tin tức từ xa

• Dịch vụ viễn thông (telecommunications services): hình thái

trao đổi tin tức do mạng viễn thông cung cấp

Cá dị h iễ thô à ất h hú à đ d• Các dịch vụ viễn thông ngày nay rất phong phú và đa dạng,

phục vụ cho nhu cầu trao đổi tin tức ngày càng cao của

người sử dụng

Một số dịch vụ viễn thông và mạng viễn Một số dịch vụ viễn thông và mạng viễn thông phổ biếnthông phổ biến

Dịch vụ thoại Truyền số liệu

Mạng điện thoại CSPDN PSPDN Mạng Telex

Videotex Fax Teletex Telex

Mạng điện thoại: lâu đời nhất và lớn nhất. Cung cấp dịch vụ truyền âm thoại; mở rộng từ dịch vụ thoại truyền thống đến dịch vu thoại động, truyền số liệu, fax, videotex,…

CSPDN (Circuit Switching Public Data Network): từ những năm 1980. Mạnghoàn toàn số, truyền số liệu với bốn tốc độ là 600, 2400, 4800 và 9600 bps. Người gởi và người nhận kết nối trực tiếp với nhau trong suốt thời gian truyềndẫn và phải hoạt động ở cùng tốc độ. Chế độ truyền trong CSPDN là song công(full duplex), nghĩa là số liệu truyền đồng thời theo cả hai hướng.

PSPDN (Packet Switching Public Data Network): từ những năm 1970. Bản tin được chia ra thành các gói tin (packet) có mang địa chỉ nhận (receiver address) và được gởi đi ngay khi có một kết nối (connection) rỗi. Khi đến nơi các gói cầnphải được kết hợp lại thành bản tin gốc bên phát. Vậy điểm khác biệt cơ bản so với mạng chuyển mạch kênh là ở đây không tồn tại kết nối trực tiếp giữa cácthuê bao.

Mạng telex: từ những năm 1930, cung cấp dịch vụ telex (điện báo) ‐ gởi vànhận các bản tin đánh máy trên toàn thế giới. Theo tiêu chuẩn hiện hành, telex là hệ thống thông tin tốc độ thấp 50 bps. Số lượng ký tự có thể truyền đi rấthạn chế bao gồm các ký tự in hoa và một ít ký tự đặc biệt

6/2/2014

16


• Dịch vụ cảnh báo có thể được khai thác trên mạng điện thoại

• Mạng băng rộng cung cấp những dịch vụ băng rộng bao gồm

truyền hình cáp, truyền hình hội nghị, truyền thanh hội nghị...

• Mạng tư được thiết lập cho các tổ chức, các doanh nghiệp... Mạng

này độc lập với mạng điện thoại

M bộ LAN ử d để ề hô i bê á ô• Mạng cục bộ LAN sử dụng để truyền thông tin bên trong các công

ty lớn. Mạng này độc lập với mạng điện thoại


• Liên mạng (interworking between networks):

– hợp nhất tất cả các loại mạng viễn thông khác nhau vào trong một mạng ợp ạ ạ g g g ộ ạ g

chung duy nhất; có thể cung cấp tất cả các dạng dịch vụ viễn thông khác

nhau với giá cước thấp nhất

– Đây là mạng hoàn toàn số, gọi làmạng số liên kết các dịch vụ ISDN

(Intergrated Service Digital Network)

– Phân loại ISDN:

• ISDN băng hẹp N ISDN xây dựng trên nền tảng củamạng số liên kết• ISDN băng hẹp N‐ISDN xây dựng trên nền tảng của mạng số liên kết

IDN

• ISDN băng rộng B‐ISDN xây dựng trên nền tảng của công nghệ truyền

dẫn không đồng bộ ATM (Asynchronous Transfer Mode)

6/2/2014

17

DLNA (Digital Living Network DLNA (Digital Living Network Alliance)Alliance)

Các thành phần chính của mạng Các thành phần chính của mạng viễn thôngviễn thông

thiết bị đầu cuối/ thuê bao/user:

bao/user:đưa tin tức và lấy tin tức.

đường dây thuê bao:

kết nối thuê bao với tổng đài

trung tâm / tổng đài / nút mạng:thu thập tất cả nhu cầu của các đối tượng, xử lý tin tức, chuyển

mạch để tổ chức việc trao đổi tin tức giữa các đối tượng

đường dây trung kế:kết nối các tổng đài

với nhau

6/2/2014

18

Mạng viễn thông tương tự Mạng viễn thông tương tự và mạng viễn thông sốvà mạng viễn thông số

• Tín hiệu truyền trên trung Tín hiệu truyền trên

kế là tương tự

• Tín hiệu truyền trên

đường dây thuê bao là

tương tự

• Các nút mạng xử lý/chuyển

trung kế là số

Tín hiệu truyền trên

đường dây thuê bao là

tương tự/số

Các nút mạng xử• Các nút mạng xử lý/chuyển

mạch tín hiệu tương tự

Các nút mạng xử

lý/chuyển mạch tín hiệu

số

Mạng viễn thông tương tự Mạng viễn thông số

VÀI NÉT VỀ SỰ PHÁT TRIỂNVÀI NÉT VỀ SỰ PHÁT TRIỂNVÀI NÉT VỀ SỰ PHÁT TRIỂN VÀI NÉT VỀ SỰ PHÁT TRIỂN

CỦA MẠNG VIỄN THÔNG CỦA MẠNG VIỄN THÔNG

VIỆT NAMVIỆT NAM

6/2/2014

19

Tổ chức và quản lý mạng viễn thông Tổ chức và quản lý mạng viễn thông Việt NamViệt Nam

Đến năm 1990:

• Một đường trục Bắc Nam sử dụng vi ba và tổ chức mạng• Một đường trục Bắc – Nam, sử dụng vi ba và tổ chức mạng

theo địa giới hành chính, kết nối quốc tế thông qua vệ tinh

• Quản lý nhân công theo từng loại hình dịch vụ và theo địa

giới hành chính

1991 – 1995:

• Tổ chức các tuyến cáp quang kết hợp vi ba đối với mạng

đường trục, hình thành kết nối vòng ring

• Tin học và tự động hóa quản lý, quản lý phân tán theo dịch vụ

và theo địa giới hành chính


1996 - 2000:

Hệ thố bá hiệ C7 đ đ à ử d ộ ãi iữ• Hệ thống báo hiệu C7 được đưa vào sử dụng rộng rãi giữa

các tổng đài cổng quốc tế và liên tỉnh

• Cáp quang hóa mạng lưới với tổ chức mạng có cơ chế dự

phòng cao, kết nối quốc tế bằng các đường cáp quang biển có

dung lượng cao, hoàn chỉnh cấu hình mạng viễn thông quốc tế

ổ ế ố ố ồcủa Việt Nam với 3 cổng kết nối tại Hà Nội, thành phố Hồ Chí

Minh và Đà Nẵng

• Triển khai ISDN, mạng internet 1997

• Dần dần tập trung hóa quản lý

6/2/2014

20


2001 - nay:

ế ổ• Tiến tới ISDN trên cơ sở NGN, băng thông lớn, đa dịch vụ. Tổ

chức một số VPN

• Thông tin di động phát triển lên 2.5G (GPRS), 3G (WCDMA),

cdma2000-1x, hội tụ mạng cố định và di động

• Quản lý tập trung nhờ các ứng dụng tin học và tự động hóaQ ý ập g g ụ g ọ ự ộ g

• Nhiều doanh nghiệp mới thành lập đã bắt đầu xây dựng

mạng riêng và tham gia thị trường viễn thông

• Tách riêng mạng đường trục

Chuyển mạch trong mạng viễn thông Chuyển mạch trong mạng viễn thông Việt NamViệt Nam

Đến năm 1990:

Tổ đài l ử d hâ ô Tổ đài điệ• Tổng đài analog, sử dụng nhân công. Tổng đài cơ điện:

ATZ64, ATZ65, HITACHI, PC1000, XY, TXK1

• Ngày 11.11.1990, Hà Nội chính thức đưa vào khai thác tổng

đài kỹ thuật số đầu tiên ở Việt Nam, ký hiệu E10B với dung

lượng 30,000 số

1991 – 1995:

• Hoàn thành số hóa các tổng đài nội hạt các loại: TDX1B (22),

EWSD (6), Neax (5), Starex (4), Fetex (4), S12 (3), Lina UT (1),

Hicom (1), Max (1), E10B (2)...

6/2/2014

21

Chuyển mạch trong mạng viễn thông Việt Chuyển mạch trong mạng viễn thông Việt NamNam

1996 2000:1996 - 2000:

Tổng đài điện tử dung lượng lớn: AXE-10, mạng ISDN,

Internet

2001 – nay:

• Tiến theo hướng tiếp cận tới công nghệ chuyển mạchTiến theo hướng tiếp cận tới công nghệ chuyển mạch

mềm, chuyển mạch gói, ATM, IP

• Hình thành mạng trục backbone NGN với các tổng đài

chuyển mạch mềm

Truyền dẫn trong mạng viễn thông Việt Truyền dẫn trong mạng viễn thông Việt NamNam

Đến năm 1990:ế ă 990

• Mạng truyền dẫn liên tỉnh dùng tuyến dây đồng trần

• Bắt đầu xây dựng các tuyến vi ba số dung lượng nhỏ như

AWA 1504 và 1808 (điểm – điểm)

• Viễn thông quốc tế: có 2 trung tâm viễn thông quốc tế đặt

tại Hà Nội và tp. Hồ Chí Minh, sử dụng trạm vệ tinh mặt đất

Intersputnik kết nối với vệ tinh Stationar 13. Ngày 2.7.1990

có thêm trạm thông tin vệ tinh mặt đất DNG-1B tại Đà Nẵng

6/2/2014

22


1991 19951991 - 1995:

• Cáp quang PDH 34 Mbps (1992)

• Vi ba 140 Mbps và 34 Mbps (điểm – đa điểm)

• VSAT

• Nhắn tin• Nhắn tin

• VHF cho thông tin duyên hải

Truyền dẫn trong mạng viễn thông Truyền dẫn trong mạng viễn thông Việt NamViệt Nam

1996 20001996 - 2000:

• Cáp quang biển TVH (8.2.1996)

• Xa lộ thông tin Bắc Nam SDH dung lượng 2.5 Gbps (22.11.1996)

• Thông tin di động GSM

• Cáp quang 622 Mbps

• Vi ba SDH 155 Mbps

• Mạch vòng vô tuyến nội hạt

6/2/2014

23


2001 - nay:

• Mạng trục sử dụng công nghệ DWDM dung lượng 20 Gbps• Mạng trục sử dụng công nghệ DWDM dung lượng 20 Gbps

(10/2003), 40 Gbps (3/2007)

• NGN với mạng trục gồm 2 điểm chuyển mạch mềm, lắp 3 nút

trung tâm NGN tại Hà Nội, Đà Nẵng, tp Hồ Chí Minh, chuyển

toàn bộ lưu lượng VoIP và một phần PSTN sang NGN

• Đường dây thuê bao số xDSL

• Cáp đồng trục (truyền hình cáp)

• Thông tin di động: GSM-GPRS, cdma2000-1x (2.5G), 3G

• Wi-Fi, WiMaX

Sự phát triển của dịch vụ viễn thông Sự phát triển của dịch vụ viễn thông Việt NamViệt Nam

Đến năm 1990:

Điện thoại cố định, điện báo, teletex...

1991 - 1995:

Điện thoại di động, nhắn tin, điện thoại dùng thẻ, truyền ố liệsố liệu

1996 – 2000:

Inernet, dịch vụ thư điện tử VN mail, VoIP

6/2/2014

24

Sự phát triển của dịch vụ viễn thông Việt Sự phát triển của dịch vụ viễn thông Việt NamNam

• 2001 – nay:

Điện thoại di động trả trước (2002), cdma2000-1x

(2003 của SPT), GPRS, 3G, nhắn tin đa phương tiện,

truyền hình cáp, internet trả trước, các dịch vụ gia tăng

giá trị trên internet và thông tin di động Wi-Fi truyềngiá trị trên internet và thông tin di động, Wi-Fi, truyền

hình theo yêu cầu, hội nghị truyền hình, nhắn tin trên

mạng cố định. . .

HỆ THỐNG THÔNG TINHỆ THỐNG THÔNG TIN

6/2/2014

25

Sơ đồ khối hệ thống thông tin Sơ đồ khối hệ thống thông tin đơn giản nhấtđơn giản nhất

Nguồn tin

Kênh tin Nhận tintin tin

Nguồn tin là tập hợp các tin mà hệ thốngdùng để lập các bản tin khác nhau để truyền đi

kênh tin là nơi hình thành và truyềntí hiệ ti đồ thời ở đấ ũtín hiệu mang tin đồng thời ở đấy cũngsản sinh ra các nhiễu phá hủy thông tin

Nhận tin là cơ cấu khôi phục lại thông tin ban đầu từtín hiệu lấy ở đầu ra của kênh tin.

Phân loại hệ thống thông tinPhân loại hệ thống thông tin• Trên cơ sở năng lượng mang tin:

‐ Hệ thống điện tín

‐ Hệ thống thông tin vô tuyến

‐ Hệ thống thông tin quang

‐ Hệ thống thông tin dùng sóng âm, siêu âm...

• Trên cơ sở loại tin tức:

‐ Hệ thống thông tin số liệu

‐ Hệ thống thông tin thoạiHệ thống thông tin thoại

‐ Hệ thống truyền hình...

• Trên cơ sở loại tín hiệu đưa vào kênh:

‐ Hệ thống thông tin tương tự

‐ Hệ thống thông tin số

6/2/2014

26

Ưu điểm của thông tin số so với Ưu điểm của thông tin số so với thông tin tương tựthông tin tương tự

• Không bị nhiễu tích lũy

• Thích hợp với truyền số liệu, nén số liệu

• Có khả năng mã hóa kênh để giảm ảnh hưởng của nhiễu vàgiao thoa

• Gia tăng việc sử dụng các mạch tích hợp

• Giúp cho chuẩn hóa tín hiệu bất kể kiểu, nguồn gốc, dịch vụ. . .

• Là cơ sở để hình thành mạng tích hợp đa dịch vụ ISDN

• Có thể ứng dụng được sự phát triển của công nghệ máy tính

Khuyết điểm của thông tin số so với Khuyết điểm của thông tin số so với thông tin tương tựthông tin tương tự

• Yêu cầu băng thông lớn khi truyền

• Đồng bộ phức tạp

• Lỗi lượng tử hóa và chồng phổ

6/2/2014

27

Hệ thống thông tin số (DCS) điển hìnhHệ thống thông tin số (DCS) điển hình

ĐịnhMã Mật Mã Ghép Điều Đa

Tin T.h số

X

Kênh

thông

tin

Định dạng

hóa nguồn

mã hóa

hóa kênh

Ghép kênh

Điều chế truy

cậpMT

Đồng bộ

Định dạng

Giải mã

nguồn

Giảimật mã

Giảimã

kênh

Tách kênh

Giải điều chế

Giải truy cập

Tin T.h số

RCV



Tin Ký tự số Ký tự kênh

X

Kênh

thông

tin

Định dạng

hóa nguồn

mã hóa

hóa kênh

Ghép kênh

Điều chế truy

cậpMT

Đồng bộĐịnh dạng:

• Chuyển đổi tin từ nguồn thành các bit nhị phân (có thể kết hợp

Định dạng

Giải mã

nguồn

Giảimật mã

Giảimã

kênh

Tách kênh


Giải truy cập


RCV

• Chuyển đổi tin từ nguồn thành các bit nhị phân (có thể kết hợp

loại bỏ độ dư trong tin tức)

• Nhóm các bit lại thành các ký tự số/ bản tin số

• Làm tăng băng thông truyền dẫn của tín hiệu nhưng cho phép

bộ thu hoạt động ở SNR thấp hơn

6/2/2014

28




X

Kênh

thông

tin

Định dạng

hóa nguồn

mã hóa

hóa kênh

Ghép kênh

Điều chế truy

cậpMT

Đồng bộ

Định dạng

Giải mã

nguồn

Giảimật mã

Giảimã

kênh

Tách kênh


Giải truy cập


RCV

Mã hóa nguồn:

• Loại bỏ các bit dư (không cần thiết), có thể kết hợp chuyển đổi

A/D

• Mục đích: tăng hiệu quả sử dụng băng thông




X

Kênh

thông

tin

Định dạng

hóa nguồn

mã hóa

hóa kênh

Ghép kênh

Điều chế truy

cậpMT

Đồng bộ

Mật mã hóa:

Định dạng

Giải mã

nguồn

Giảimật mã

Giảimã

kênh

Tách kênh


Giải truy cập


RCV

Mật mã hóa:

• Biến đổi bản tin gốc thành bản tin mật

• Mục đích: đảm bảo sự riêng tư (đảm bảo chỉ user có quyền với

tin đang truyền mới được nhận nó) và xác thực (tránh các bản tin

sai xen vào hệ thống)

6/2/2014

29




X

Kênh

thông

tin

Định dạng

hóa nguồn

mã hóa

hóa kênh

Ghép kênh

Điều chế truy

cậpMT

Đồng bộ

Mã hóa kênh:

Định dạng

Giải mã

nguồn

Giảimật mã

Giảimã

kênh

Tách kênh


Giải truy cập


RCV

• Tính toán các bit dư đưa thêm vào các ký tự số

• Chuyển dãy ký tự số thành dãy ký tự kênh (ký tự mã)

• Mục đích: giúp cho bên thu có thể phát hiện và thậm chí sửa

được lỗi kênh truyền




X

Kênh

thông

tin

Định dạng

hóa nguồn

mã hóa

hóa kênh

Ghép kênh

Điều chế truy

cậpMT

Đồng bộ

Ghép kênh và đa truy cập:

Định dạng

Giải mã

nguồn

Giảimật mã

Giảimã

kênh

Tách kênh


Giải truy cập


RCV

Ghép kênh và đa truy cập:

• Kết hợp các tín hiệu có các đặc tính khác nhau hoặc xuất phát

từ các nguồn khác nhau lại với nhau

• Mục đích: giúp cho nhiều tín hiệu/ nguồn tin có thể cùng chia

sẻ một phần tài nguyên thông tin (băng thông, thời gian…)

6/2/2014

30

Ghép kênh (Multiplexing) Đa truy cập (Multiple Access)

Quá trình ghép nhiều tín hiệu thành một tín hiệu để truyền đi xa nhằm tiết

Nhiều cặp transmitter – receiver cùngchia sẻ 1 kênh vật lý chung. Các users

GhépGhép kênhkênh vàvà đađa truytruy cậpcập

kiệm tài nguyên không được sắp đặt lại và hoạt độngđộc lập với nhau.

Phạm vi truyền dẫn -> truyền dẫn giữa2 nút mạng

Phạm vi truy nhập mạng -> kết nối từthuê bao đến mạng

Trên đường truyền hữu tuyến, point-to-point

Trong thông tin di động

1 transmitter, 1 receiver Multiple transmitters

Tài nguyên được chia sẻ cố định giữacác users, nếu muốn thay đổi phải

config lại hệ thống

Tài nguyên được ấn định tạm thời chousers. Sau khi user ngừng sử dụng,

tài nguyên sẽ được cấp phát cho user khác




XĐiều chế:

Kênh

thông

tin

Định dạng

hóa nguồn

mã hóa

hóa kênh

Ghép kênh

Điều chế truy

cậpMT

Đồng bộ

• Chuyển đổi các ký tự số hoặc ký tự kênh thành các dạng sóng

phù hợp với yêu cầu của kênh truyền

• Gồm: điều chế xung (pulse mod.) và điều chế thông dải

(bandpass mod.)

ề ế ể ổ

Định dạng

Giải mã

nguồn

Giảimật mã

Giảimã

kênh

Tách kênh


Giải truy cập


RCV

• Điều chế xung: chuyển đổi các ký tự thành các dạng sóng

băng cơ bản (phổ từ DC hay gần DC đến thường là dưới vài

MHz)

• Điều chế thông dải: cần thiết đối với các loại môi trường

truyền không cho phép truyền tín hiệu ở dạng xung

6/2/2014

31

Kênh truyền (đường truyền) Kênh truyền (đường truyền)

• Đường truyền giữa bộ phát và bộ thu có thể là loại có dây

(hữu tuyến) hoặc không dây (vô tuyến)( y ) ặ g y ( y )

• Dù là loại kênh truyền nào, tín hiệu cũng bị suy hao, méo,

giao thoa, nhiễu . . .

• Khắc phục suy hao bằng các bộ khuếch đại hoặc là bộ lặp

• Khắc phục méo bằng các bộ cân bằng

• Khắc phục giao thoa và nhiễu bằng các phương pháp xử lý

tín hiệu

Kênh truyền vô tuyến Kênh truyền vô tuyến • Ưu điểm:

‐ Rẻ và dễ thực hiện

Dễ thông tin quảng bá‐ Dễ thông tin quảng bá

‐ Dễ thông tin di động

‐ Dễ dàng và nhanh chóng cấu hình lại mạng

• Khuyết điểm:

‐ Năng lượng tín hiệu bị mất mát nhiều trong quá trình truyền

‐ Giao thoa giữa các hệ thống khác nhau

‐ Dung lượng hạn chế

‐ Suy hao và méo thường thay đổi không đoán được

‐ Phải lập kế hoạch phân bố tần số cẩn thận

6/2/2014

32

ÔN TẬP + BỔ SUNGÔN TẬP + BỔ SUNGÔN TẬP BỔ SUNG ÔN TẬP BỔ SUNG

VỀVỀ

TÍN HIỆU & PHỔTÍN HIỆU & PHỔỆỆ

Phân loại tín hiệuPhân loại tín hiệu

• Tín hiệu xác định/ngẫu nhiênệ ị / g

• Tín hiệu tuần hoàn/không tuần hoàn

• Tín hiệu liên tục/rời rạc

• Tín hiệu năng lượng/công suất

• Tín hiệu multimediaTín hiệu multimedia

6/2/2014

33

Tín hiệu xác định & ngẫu nhiênTín hiệu xác định & ngẫu nhiên

Tín hiệu xác định

‐ Biết rõ sự biến thiên của tín

Tín hiệu ngẫu nhiên

- Không biết chắc chắn về sự ự

hiệu theo thời gian

‐ Biết rõ giá trị của tín hiệu tại

tất cả các thời điểm

g ự

biến thiên của tín hiệu

- Không biết chắc giá trị của

tín hiệu trước khi nó xuất hiện

‐Mô hình toán học: biểu diễn

bằng hàm theo biến t hoặc đồ

thị

- Mô hình toán học: biểu diễn

bằng xác suất hoặc các trị

trung bình thống kê

Tín hiệu tuần hoàn & không tuần hoànTín hiệu tuần hoàn & không tuần hoàn

• Tín hiệu tuần hoàn:

‐ Lặp lại theo một chu kỳ nào đó

• Tín hiệu không tuần hoàn:

‐ Không có sự lặp lại

6/2/2014

34

Tín hiệu liên tục & rời rạcTín hiệu liên tục & rời rạc

• Tín hiệu liên tục:

‐ Xác định tại tất cả các thời điểm

‐ Biểu diễn bằng hàm x(t)

• Tín hiệu rời rạc:

‐ Chỉ xác định tại một tập hữu hạn các thời điểm

‐ Biểu diễn bằng hàm x(nT), với n nguyên và T: khoảng thời gian cố

định

Tín hiệu năng lượng & công suấtTín hiệu năng lượng & công suất

• Tín hiệu năng lượng: năng lượng dương hữu hạn

T

2 dt|)t(x|limE

• Tín hiệu công suất: năng lượng vô hạn và công suất dương hữu hạn

TT

x dt|)t(x|limE

T

2x dt|)t(x|

1limP

• Quy ước:

‐ T.h tuần hoàn và t.h ngẫu nhiên: tín hiệu công suất

‐ T.h xác định không tuần hoàn: tín hiệu năng lượng

T

Tx |)(|

T2

6/2/2014

35

PhổPhổ

• Tín hiệu tuần hoàn chu kỳ T0 (tín hiệu công suất):

0 2/T1

)f(Xjft2j e)f(Xdte)t(x)f(X

Tín hiệu năng lượng:

n

0

0 Aj

n2/T

T/tn2j

0

n eAdte)t(xT

1A

)(jj e)f(Xdte)t(x)f(X

Phổ biên độ: chẵn Phổ pha: lẻ

Mật độ phổMật độ phổ

• Mật độ phổ năng lượng (ESD):2

)f(X)f(G

df)f(G2df)f(Gdt)t(xE2

df)f(G2df)f(Gdt)t(xE0

x

Mật độ phổ công suất (PSD):

T

TT

dt)t(x)t(xT2

1limFT)(RFT)f(S

00n

0

2

n f/1Tperiodwithsignalperiodicais)t(xif)nff(A)f(S

0

T

T

2

Tx df)f(S2df)f(Sdt)t(xT2

1limP

6/2/2014

36

0 . 8

0 . 9

1

Băng thông của tín hiệu sốBăng thông của tín hiệu số

PSDBăng thông -3dB

Bă thô ll t ll

0 . 1

0 . 2

0 . 3

0 . 4

0 . 5

0 . 6

0 . 7

f

Băng thông null-to-null

Băng thông -35dB

Băng thông -50dB

- 5 0 - 4 0 - 3 0 - 2 0 - 1 0 0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 00

f0

Tự tương quan (autocorrelation)Tự tương quan (autocorrelation)

dt)t(x)t(x)(R

Tín hiệu năng lượng & thực:

)()()(

)(R)(R.1

- Hàm tự tương quan chỉ ra sự tương quan nhiều hay ít giữa

một tín hiệu với bản copy của chính nó bị dịch chuyển

)t(x)0(R.4

)f(G)(R.3

)0(R)(R.2

2

F

6/2/2014

37

Tự tương quan (autocorrelation)Tự tương quan (autocorrelation)

2/T

dt)t(x)t(x1

lim)(R

Tín hiệu công suất:

2/TT

dt)t(x)t(xT

lim)(R

2/T0

dt)t(x)t(x1

)(R

Tín hiệu thực tuần hoàn:

2/T0 0

)()(T

)(

Hàm tự tương quan của tín hiệu thực tuần hoàn có các tính

chất tương tự như các tính chất của hàm tự tương quan

của tín hiệu năng lượng

Truyền tín hiệu qua hệ thốngTruyền tín hiệu qua hệ thống

Hệ thống truyền dẫntuyến tính bất biến

Vào Ra

)t(h*)t(xd)t(h)(x)t(y

y(t)x(t)Y(f)X(f)

h(t)H(f)

)f(H)f(X)f(Y

)f(H)f(X)f(Y

)f(H)f(X)f(Y

6/2/2014

38

Hệ thống truyền dẫn lý tưởngHệ thống truyền dẫn lý tưởng

• Định nghĩa hệ thống truyền dẫn lý tưởng: cho tín hiệu đi qua

mà không làm méo dạng tín hiệu, ngoại trừ suy giảm biên độ

và trễ thời giang

• Tín hiệu ra:

• Đáp ứng tần số:

)t(Kx)t(y

Đáp ứng biên độ là hằng số, đáp ứng pha tuyến tính

f2jKe)f(X

)f(Y)f(H

Đáp ứng biên độ và phaĐáp ứng biên độ và pha

Hệ thống truyền

dẫn lý tưởng

Sự truyền dẫn không méo chỉ xuất hiện nếu tín hiệu vào có tần

số thấp hơn f1(Hz)

Tín hiệu có tần số lớn hơn f1(Hz) sẽ bị méo biên độ và méo pha

-f1

f1

f1-f1

Hệ thống truyền

dẫn thực tế

6/2/2014

39

Tín hiệu ngẫu nhiênTín hiệu ngẫu nhiên

• Nhiệm vụ chính của hệ thống thông tin là truyền tin tức qua

kênh

• Tất cả các tín hiệu mang tin tức và nhiễu tác động vào hệ thống

thông tin đều xuất hiện ngẫu nhiên

• Nếu biết trước tín hiệu thì về mặt ý nghĩa tin tức, việc truyền

tín hiệu là không cần thiết. Tuy nhiên nếu hoàn toàn không biết

gì về tín hiệu thông tin hay nhiễu thì sẽ không thể tách tín hiệu

thông tin ra khỏi nhiễu

Cần phải biết các đặc tính thống kê của tín hiệu và

diễn tả trên cơ sở lý thuyết xác suất

Nhiễu trong hệ thống thông tinNhiễu trong hệ thống thông tin

• Nhiễu: tín hiệu không mong muốn có mặt trong hệ thống

• Nguyên nhân sinh ra nhiễu: nhân tạo và tự nhiên

ễ ỗ• Nhiễu nhiệt: do chuyển động hỗn loạn của các e‐ trong các vật

dẫn

• Mô tả nhiễu nhiệt:

2x1

exp1

)x(f0.25

0.3

0.35

0.4

2

exp2

)x(f

-4 -3 -2 -1 0 1 2 3 40

0.05

0.1

0.15

0.2

X: 1.99Y: 0.05508

Phân bố Gausse

6/2/2014

40

Nhiễu trắng Nhiễu trắng

• Nhiễu trắng: nhiễu nhiệt có mật độ phổ công suất S(f) như nhau tại

tất cả các tần số (khoảng từ DC đến 1012 Hz)

N

2

N)f(S 0

n

f

Sn(f) )(R n

f

Nhiễu Gauss trắng cộng AWGN: nhiễu phân bố Gauss,

nhiễu ảnh hưởng đến mỗi ký tự truyền một cách độc lập nhau,

nhiễu ảnh hưởng đến tín hiệu bằng cách cộng vào tín hiệu

HẾT CHƯƠNG 1HẾT CHƯƠNG 1

ttso - ch1

Documents