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
Các sự kiện quan trọngCác sự kiện quan trọng
• 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
Các sự kiện quan trọngCác sự kiện quan trọng
• 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
Các sự kiện quan trọngCác sự kiện quan trọng
• 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
Các sự kiện quan trọngCác sự kiện quan trọng
• 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
Các sự kiện quan trọngCác sự kiện quan trọng
• 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
Các sự kiện quan trọngCác sự kiện quan trọng
• 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
Các sự kiện quan trọngCác sự kiện quan trọng
• 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
Các sự kiện quan trọngCác sự kiện quan trọng
• 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
Các sự kiện quan trọngCác sự kiện quan trọng
• 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
Các sự kiện quan trọngCác sự kiện quan trọng
• 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
Các sự kiện quan trọngCác sự kiện quan trọng
• 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
Các sự kiện quan trọngCác sự kiện quan trọng
• 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
Các sự kiện quan trọngCác sự kiện quan trọng
• 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
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 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
Một số dịch vụ viễn thông và mạng viễn Một số dịch vụ viễn thông và mạng viễn thông phổ biếnthông phổ biến
• 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
Tổ chức và quản lý mạng viễn thông Tổ chức và quản lý mạng viễn thông Việt NamViệt Nam
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
Tổ chức và quản lý mạng viễn thông Tổ chức và quản lý mạng viễn thông Việt NamViệt Nam
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
Truyền dẫn trong mạng viễn thông Việt Truyền dẫn trong mạng viễn thông Việt NamNam
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
Truyền dẫn trong mạng viễn thông Việt Truyền dẫn trong mạng viễn thông Việt NamNam
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
Hệ thống thông tin số (DCS) điển hìnhHệ thống thông tin số (DCS) điển hình
ĐịnhMã Mật Mã Ghép Điều Đa
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 điều chế
Giải truy cập
Tin Ký tự số Ký tự kênh
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
Hệ thống thông tin số (DCS) điển hìnhHệ thống thông tin số (DCS) điển hình
ĐịnhMã Mật Mã Ghép Điều Đa
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 bộ
Định dạng
Giải mã
nguồn
Giảimật mã
Giảimã
kênh
Tách kênh
Giải điều chế
Giải truy cập
Tin Ký tự số Ký tự kênh
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
Hệ thống thông tin số (DCS) điển hìnhHệ thống thông tin số (DCS) điển hình
ĐịnhMã Mật Mã Ghép Điều Đa
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 bộ
Mật mã hóa:
Định dạng
Giải mã
nguồn
Giảimật mã
Giảimã
kênh
Tách kênh
Giải điều chế
Giải truy cập
Tin Ký tự số Ký tự kênh
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
Hệ thống thông tin số (DCS) điển hìnhHệ thống thông tin số (DCS) điển hình
ĐịnhMã Mật Mã Ghép Điều Đa
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 bộ
Mã hóa kênh:
Định dạng
Giải mã
nguồn
Giảimật mã
Giảimã
kênh
Tách kênh
Giải điều chế
Giải truy cập
Tin Ký tự số Ký tự kênh
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
Hệ thống thông tin số (DCS) điển hìnhHệ thống thông tin số (DCS) điển hình
ĐịnhMã Mật Mã Ghép Điều Đa
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 bộ
Ghép kênh và đa truy cập:
Định dạng
Giải mã
nguồn
Giảimật mã
Giảimã
kênh
Tách kênh
Giải điều chế
Giải truy cập
Tin Ký tự số Ký tự kênh
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
Hệ thống thông tin số (DCS) điển hìnhHệ thống thông tin số (DCS) điển hình
ĐịnhMã Mật Mã Ghép Điều Đa
Tin Ký tự số Ký tự kênh
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 điều chế
Giải truy cập
Tin Ký tự số Ký tự kênh
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
Recommended