Mạng máy tính

Mạng máy tính hay hệ thống mạng (tiếng Anh: computer network hay network system), Được thiết lập khi có từ 2 máy vi tính trở lên kết nối với nhau để chia sẻ tài nguyên: máy in, máy fax, tệp tin, dữ liệu....
Một máy tính được gọi là tự hoạt (autonomous) nếu nó có thể khởi động, vận hành các phần mềm đã cài đặt và tắt máy mà không cần phải có sự điều khiển hay chi phối bởi một máy tính khác.
Các thành phần của mạng có thể bao gồm:

• Các hệ thống đầu cuối (end system) kết nối với nhau tạo thành mạng, có thể là các máy tính hoặc các thiết bị khác. Nói chung hiện nay ngày càng nhiều các loại thiết bị có khả năng kết nối vào mạng máy tính như điện thoại di động, PDA, tivi,...
• Môi trường truyền (media) mà các thao tác truyền thông được thực hiện qua đó. Môi trường truyền có thể là các loại dây dẫn (dây cáp), sóng điện từ (đối với các mạng không dây).
• Giao thức truyền thông (protocol) là các quy tắc quy định cách trao đổi dữ liệu giữa các thực thể.

Lịch sử mạng máy tính

Máy tính của thập niên 1940 là các thiết bị cơ-điện tử lớn và rất dễ hỏng. Sự phát minh ra transitor bán dẫn vào năm 1947 tạo ra cơ hội để làm ra chiếc máy tính nhỏ và đáng tin cậy hơn.
Năm 1950, các máy tính lớn mainframe chạy bởi các chương trình ghi trên thẻ đục lỗ (punched card) bắt đầu được dùng trong các học viện lớn. Điều này tuy tạo nhiều thuận lợi với máy tính có khả năng được lập trình nhưng cũng có rất nhiều khó khăn trong việc tạo ra các chương trình dựa trên thẻ đục lỗ này.
Vào cuối thập niên 1950, người ta phát minh ra mạch tích hợp (IC) chứa nhiều transitor trên một mẫu bán dẫn nhỏ, tạo ra một bước nhảy vọt trong việc chế tạo các máy tính mạnh hơn, nhanh hơn và nhỏ hơn. Đến nay, IC có thể chứa hàng triệu transistor trên một mạch.
Vào cuối thập niên 1960, đầu thập niên 1970, các máy tính nhỏ được gọi là minicomputer bắt đầu xuất hiện.
Năm 1977, công ty máy tính Apple Computer giới thiệu máy vi tính cũng được gọi là máy tính cá nhân (personal computer - PC).
Năm 1981, IBM đưa ra máy tính cá nhân đầu tiên. Sự thu nhỏ ngày càng tinh vi hơn của các IC đưa đến việc sử dụng rộng rãi máy tính cá nhân tại nhà và trong kinh doanh.
Vào giữa thập niên 1980, người sử dụng dùng các máy tính độc lập bắt đầu chia sẻ các tập tin bằng cách dùng modem kết nối với các máy tính khác. Cách thức này được gọi là điểm nối điểm, hay truyền theo kiểu quay số. Khái niệm này được mở rộng bằng cách dùng các máy tính là trung tâm truyền tin trong một kết nối quay số. Các máy tính này được gọi là sàn thông báo (bulletin board). Các người dùng kết nối đến sàn thông báo này, để lại đó hay lấy đi các thông điệp, cũng như gửi lên hay tải về các tập tin. Hạn chế của hệ thống là có rất ít hướng truyền tin, và chỉ với những ai biết về sàn thông báo đó. Ngoài ra, các máy tính tại sàn thông báo cần một modem cho mỗi kết nối, khi số lượng kết nối tăng lên, hệ thống không thề đáp ứng được nhu cầu.
Qua các thập niên 1950, 1970, 1980 và 1990, Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ đã phát triển các mạng diện rộng WAN có độ tin cậy cao, nhằm phục vụ các mục đích quân sự và khoa học. Công nghệ này khác truyền tin điểm nối điểm. Nó cho phép nhiều máy tính kết nối lại với nhau bằng các đường dẫn khác nhau. Bản thân mạng sẽ xác định dữ liệu di chuyển từ máy tính này đến máy tính khác như thế nào. Thay vì chỉ có thể thông tin với một máy tính tại một thời điểm, nó có thể thông tin với nhiều máy tính cùng lúc bằng cùng một kết nối. Sau này, WAN của Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ đã trở thành Internet.

Ứng dụng của mạng máy tính

• Trong các tổ chức: Trước khi có mạng, trong các tổ chức, mỗi nơi đều phải có chỗ lưu trữ dữ liệu riêng, các thông tin trong nội bộ sẽ khó được cập nhật kịp thời; một ứng dụng ở nơi này không thể chia sẻ cho nơi khác. Với một hệ thống mạng người ta có thể:
1. Chia sẻ các tài nguyên: Các ứng dụng, kho dữ liệu và các tài nguyên khác như sức mạnh của các CPU được dùng chung và chia sẻ thì cả hệ thống máy tính sẽ làm việc hữu hiệu hơn.
2. Độ tin cậy và sự an toàn của thông tin cao hơn. Thông tin được cập nhật theo thời gian thực, do đó chính xác hơn. Một khi có một hay vài máy tính bị hỏng thì các máy còn lại vẫn có khả năng hoạt động và cung cấp dịch vụ không gây ách tắc.
3. Tiết kiệm: qua kỹ thuật mạng người ta có thể tận dụng khả năng của hệ thống, chuyên môn hoá các máy tính, và do đó phục vụ đa dạng hoá hơn. Thí dụ: Hệ thống mạng có thể cung cấp dịch vụ suốt ngày và nhiều nơi có thể dùng cùng một chương trình ứng dụng, chia nhau cùng một cơ sở dữ liệu và các máy in, do dó tiết kiệm được rất nhiều.
   Ngoài ra, khi tạo mạng, người chủ chỉ cần đầu tư một hoặc vài máy tính có khả năng hoạt động cao để làm máy chủ cung cấp các dịch vụ chính yếu và đa số còn lại là các máy khách dùng để chạy các ứng dụng thông thường và khai thác hay yêu cầu các dịch vụ mà máy chủ cung cấp. Một hệ thống như vậy gọi là mạng có kiểu chủ-khách (client-server model).
   Người ta còn gọi các máy dùng để nối vào máy chủ là máy trạm (work-station). Tuy nhiên, các máy trạm vẫn có thể hoạt động độc lập mà không cần đến các dịch vụ cung cấp từ máy chủ.
4. Mạng máy tính còn là một phương tiện thông tin mạnh và hữu hiệu giữa các cộng sự trong tổ chức.
• Cho nhiều người: Hệ thống mạng cung cấp nhiều tiện lợi cho sự truyền thông tin trong các mối quan hệ người với người như là:
1. Cung cấp thông tin từ xa giữa các cá nhân
2. Liên lạc trực tiếp và riêng tư giữa các cá nhân với nhau
3. Làm phương tiện giải trí chung: như các trò chơi, các thú tiêu khiển, chia sẻ phim ảnh, vv qua mạng.

Các ứng dụng quan trọng hiện tại qua mạng là: thư điện tử, hội nghị truyền hình (video conference), điện thoại Internet, giao dịch và lớp học ảo (e-learning hay virtual class), dịch vụ tìm kiếm thông tin qua các máy truy tìm, vv.

• Các vấn đề xã hội: Quan hệ giữa người với người trở nên nhanh chóng, dễ dàng và gần gũi hơn cũng mang lại nhiều vấn đề xã hội cần giải quyết như:
1. Lạm dụng hệ thống mạng để làm điều phi pháp hay thiếu đạo đức: Các tổ chức buôn người, khiêu dâm, lường gạt, hay tội phạm qua mạng, tổ chức tin tặc để ăn cắp tài sản của công dân và các cơ quan, tổ chức khủng bố, ...
2. Mạng càng lớn thì nguy cơ lan truyền các phần mềm ác tính càng dễ xảy ra.
3. Hệ thống buôn bán trở nên khó kiểm soát hơn nhưng cũng tạo điều kiện cho cạnh tranh gay gắt hơn.
4. Một vấn đề nảy sinh là xác định biên giới giữa việc kiểm soát nhân viên làm công và quyền tư hữu của họ. (Chủ thì muốn toàn quyền kiểm soát các điện thư hay các cuộc trò chuyện trực tuyến nhưng điều này có thể vi phạm nghiêm trọng quyền cá nhân).
5. Vấn đề giáo dục thanh thiếu niên cũng trở nên khó khăn hơn vì các em có thể tham gia vào các việc trên mạng mà cha mẹ khó kiểm soát nổi.
6. Hơn bao giờ hết với phương tiện thông tin nhanh chóng thì sự tự do ngôn luận hay lạm dụng quyền ngôn luận cũng có thể ảnh hưởng sâu rộng hơn trước đây như là các trường hợp của các phần mềm quảng cáo (adware) và các thư rác (spam mail)...

Phần cứng của mạng

Trong kỹ thuật mạng, việc quan trọng nhất là vận chuyển dữ liệu giữa các máy. Nói chung sẽ có hai phương thức là:

1. Mạng quảng bá (broadcast network): bao gồm một kênh truyền thông được chia sẻ cho mọi máy trong mạng. Mẫu thông tin ngắn gọi là gói (packet) được gửi ra bởi một máy bất kỳ thì sẽ tới được tất cả máy khác. Trong gói sẽ có một phần ghi địa chỉ gói đó muốn gửi tới.
   Khi nhận các gói, mỗi máy sẽ kiểm tra lại phần địa chỉ này. Nếu một gói là dành cho đúng máy đang kiểm tra thì sẽ đưọc xử lý tiếp, bằng không thì bỏ qua.
2. Mạng điểm nối điểm (point-to-point network): bao gồm nhiều mối nối giữa các cặp máy tính với nhau. Để chuyển từ nguồn tới đích, một gói có thể phải đi qua các máy trung gian. Thường thì có thể có nhiều đường di chuyển có độ dài khác nhau (từ máy nguồn tới máy đích với số lượng máy trung gian khác nhau). Thuật toán để định tuyến đường truyền giữ vai trò quan trọng trong kỹ thuật này.

Dưới đây là đối tượng chính của phần cứng mạng:

LAN

LAN (từ Anh ngữ: local area network), hay còn gọi là "mạng cục bộ", là mạng tư nhân trong một toà nhà, một khu vực (trường học hay cơ quan chẳng hạn) có cỡ chừng vài km. Chúng nối các máy chủ và các máy trạm trong các văn phòng và nhà máy để chia sẻ tài nguyên và trao đổi thông tin. LAN có 3 đặc điểm:

1. Giới hạn về tầm cỡ phạm vi hoạt động từ vài mét cho đến 1 km.
2. Thường dùng kỹ thuật đơn giản chỉ có một đường dây cáp (cable) nối tất cả máy. Vận tốc truyền dữ liệu thông thường là 10 Mbps, 100 Mbps, 1 Gbps, và gần đây là 10 Gbps.
3. Ba kiến trúc mạng kiểu LAN thông dụng bao gồm:
• Mạng bus hay mạng tuyến tính. Các máy nối nhau một cách liên tục thành một hàng từ máy này sang máy kia. Ví dụ của nó là Ethernet (chuẩn IEEE 802.3).
• Mạng vòng. Các máy nối nhau như trên và máy cuối lại được nối ngược trở lại với máy đầu tiên tạo thành vòng kín. Thí dụ mạng vòng thẻ bài IBM (IBM token ring).
• Mạng sao.

MAN

MAN (từ Anh ngữ: metropolitan area network), hay còn gọi là "mạng đô thị", là mạng có cỡ lớn hơn LAN, phạm vi vài km. Nó có thể bao gồm nhóm các văn phòng gần nhau trong thành phố, nó có thể là công cộng hay tư nhân và có đặc điểm:

1. Chỉ có tối đa hai dây cáp nối.
2. Không dùng các kỹ thuật nối chuyển.
3. Có thể hỗ trợ chung vận chuyển dữ liệu và đàm thoại, hay ngay cả truyền hình. Ngày nay người ta có thể dùng kỹ thuật cáp quang (fiber optical) để truyền tín hiệu. Vận tốc có hiện nay thể đạt đến 10 Gbps.

Ví dụ của kỹ thuật này là mạng DQDB (Distributed Queue Dual Bus) hay còn gọi là bus kép theo hàng phân phối (tiêu chuẩn IEEE 802.6).

WAN

WAN (wide area network), còn gọi là "mạng diện rộng", dùng trong vùng địa lý lớn thường cho quốc gia hay cả lục địa, phạm vi vài trăm cho đến vài ngàn km. Chúng bao gồm tập họp các máy nhằm chạy các chương trình cho người dùng. Các máy này thường gọi là máy lưu trữ(host) hay còn có tên là máy chủ, máy đầu cuối (end system). Các máy chính được nối nhau bởi các mạng truyền thông con (communication subnet) hay gọn hơn là mạng con (subnet). Nhiệm vụ của mạng con là chuyển tải các thông điệp (message) từ máy chủ này sang máy chủ khác.
Mạng con thường có hai thành phần chính:

1. Các đường dây vận chuyển còn gọi là mạch (circuit), kênh (channel), hay đường trung chuyển (trunk).
2. Các thiết bị nối chuyển. Đây là loại máy tính chuyện biệt hoá dùng để nối hai hay nhiều đường trung chuyển nhằm di chuyển các dữ liệu giữa các máy. Khi dữ liệu đến trong các đường vô, thiết bị nối chuyển này phải chọn (theo thuật toán đã định) một đường dây ra để gửi dữ liệu đó đi. Tên gọi của thiết bị này là nút chuyển gói (packet switching node) hay hệ thống trung chuyển (intermediate system). Máy tính dùng cho việc nối chuyển gọi là "bộ chọn đường" hay "bộ định tuyến" (router).

Hầu hết các WAN bao gồm nhiều đường cáp hay là đường dây điện thoại, mỗi đường dây như vậy nối với một cặp bộ định tuyến. Nếu hai bộ định tuyến không nối chung đường dây thì chúng sẽ liên lạc nhau bằng cách gián tiếp qua nhiều bộ định truyến trung gian khác. Khi bộ định tuyến nhận được một gói dữ liệu thì nó sẽ chứa gói này cho đến khi đường dây ra cần cho gói đó được trống thì nó sẽ chuyển gói đó đi. Trường hợp này ta gọi là nguyên lý mạng con điểm nối điểm, hay nguyên lý mạng con lưu trữ và chuyển tiếp (store-and-forward), hay nguyên lý mạng con nối chuyển gói.
Có nhiều kiểu cấu hình cho WAN dùng nguyên lý điểm tới điểm như là dạng sao, dạng vòng, dạng cây, dạng hoàn chỉnh, dạng giao vòng, hay bất định.

Mạng không dây

Các thiết bị cầm tay hay bỏ túi thường có thể liên lạc với nhau bằng phương pháp không dây và theo kiểu LAN. Một phương án khác được dùng cho điện thoại cầm tay dựa trên giao thức CDPD (Cellular Digital Packet Data) hay là dữ liệu gói kiểu cellular số.
Các thiết bị không dây hoàn toàn có thể nối vào mạng thông thường (có dây) tạo thành mạng hỗn hợp (trang bị trên một số máy bay chở khách

Liên mạng

Các mạng trên thế giới có thể khác biệt nhau về phần cứng và phần mềm, để chúng liên lạc được với nhau cần phải có thiết bị gọi là cổng nối (gateway) làm nhiệm vụ điều hợp. Một tập hợp các mạng nối kết nhau được gọi là liên mạng. Dạng thông thường nhất của liên mạng là một tập hợp nhiều LAN nối nhau bởi một WAN.

Phần mềm của mạng

Phần mềm của mạng được thiết kế để thoả mãn các tiêu chuẩn và yêu cầu đặt ra bởi phần cứng và mục đích sử dụng.

Hệ thống thứ bậc các giao thức trong mạng

Để giảm độ phức tạp trong lúc thiết kế, mạng được chia ra làm nhiều lớp (layer) hay cấp độ (level) nối tiếp nhau và có nhiệm vụ riêng. Ta gọi tầng 1 là tầng phần mềm thấp nhất làm việc trực tiếp với phần cứng của mạng hay còn gọi là phần môi trường vật lý (physical medium). Tiếp theo đó là tầng 2 tức là tầng sẽ tiếp xúc với tầng phần mềm 1 và nằm giữa tầng 1 và tầng 3. Cứ như thế cho đến tầng cuối cùng thường là một chương trình ứng dụng có giao diện với người dùng. Như vậy mồi tầng sẽ được thiết kế để làm một nhiệm vụ riêng.

Ví dụ về một hệ thống mạng có 5 tầng

Tầng 5 có giao diện với ngưòi dùng và giữ nhiệm vụ gửi nguyên mẫu thông tin xuống tầng 4. Tầng 4 chịu trách nhiệm thêm vào dữ liệu nguyên thủy các địa chỉ được từ tầng 4 thành nhiều [[Chuyển các nối kết (mạch điện) vật lý. Quan trọng nhất là cách và chiều vận chuyển dữ liệu:

• Đơn truyền (simplex). Các thông tin có thể đồng thời vận chuyển đi và được nhận về cùng lúc từ máy đích mà không phải chờ đợi.
• Đơn công hay bán song công (half-duplex communication). Đường thông tin có thể dùng để nhận và gửi nhưng không thể cùng một lúc. Để gửi thông tin chiều ngược lại thì phải đợi máy đích nhận xong một gói (hay nguyên cả mẫu thông tin) rồi sau đó, máy đó mới có thể bắt đầu gửi đi thông tin (hay một gói) của nó theo chiều ngược lại.

Các mô hình mạng điển hình

Các mô hình dưới đây, TCP/IP và OSI là các tiêu chuẩn, không phải là các bộ lọc hay phần mềm tạo giao thức.

OSI

OSI, hay còn gọi là "Mô hình liên kết giữa các hệ thống mở", là thiết kế dựa trên sự phát triển của ISO (Tổ Chức Tiêu Chuẩn Quốc Tế).
Mô hình bao gồm 7 tầng:

1. Tầng ứng dụng: cho phép người dùng (con người hay phần mềm) truy cập vào mạng bằng cách cung cấp giao diện người dùng, hỗ trợ các dịch vụ như gửi thư điện tử truy cập và truyền file từ xa, quản lý CSDL dùng chung và một số dịch vụ khác về thông tin.
2. Tầng trình diễn: thực hiện các nhiệm vụ liên quan đến cú pháp và nội dung của thông tin gửi đi.
3. Tầng phiên: đóng vai trò "kiểm soát viên" hội thoại (dialog) của mạng với nhiệm vụ thiết lập, duy trì và đồng bộ hóa tính liên tác giữa hai bên.
4. Tầng giao vận: nhận dữ liệu từ tầng phiên, cắt chúng thành những đơn vị nhỏ nếu cần, gửi chúng xuống tầng mạng và kiểm tra rằng các đơn vị này đến được đầu nhận.
5. Tầng mạng: điều khiển vận hành của mạng con. Xác định mở đầu và kết thúc của một cuộc truyền dữ liệu.
6. Tầng liên kết dữ liệu: nhiệm vụ chính là chuyển dạng của dữ liệu thành các khung dữ liệu (data frames) theo các thuật toán nhằm mục đích phát hiện, điều chỉnh và giải quyết các vấn đề như hư, mất và trùng lập các khung dữ liệu.
7. Tầng vật lý: Thực hiện các chức năng cần thiết để truyền luồng dữ liệu dưới dạng bit đi qua các môi trường vật lý.

TCP/IP

TCP/IP cũng giống như OSI nhưng kiểu này có ít hơn ba tầng:

1. Tầng ứng dụng: bao gồm nhiều giao thức cấp cao. Trước đây người ta sử dụng các áp dụng đầu cuối ảo như TELNET, FTP, SMTP. Sau đó nhiều giao thức đã được định nghĩa thêm vào như DNS, HTTP...
2. Tầng giao vận: nhiệm vụ giống như phần giao vận của OSI nhưng có hai giao thức được dùng tới là TCP và UDP.
3. Tầng mạng: chịu trách nhiệm chuyển gói dữ liệu từ nơi gửi đến nơi nhận, gói dữ liệu có thể phải đi qua nhiều mạng (các chặng trung gian). Tầng liên kết dữ liệu thực hiện truyền gói dữ liệu giữa hai thiết bị trong cùng một mạng, còn tầng mạng đảm bảo rằng gói dữ liệu sẽ được chuyển từ nơi gửi đến đúng nơi nhận. Tầng này định nghĩa một dạng thức của gói và của giao thức là IP.
4. Tầng liên kết dữ liệu: Sử dụng để truyền gói dữ liệu trên một môi trường vật lý.

Các thí dụ về mạng

 

ARPANET

ARPANET là mạng kiểu WAN, nse) khởi xướng đầu thập niên 1960 nhằm tạo ra một mạng có thể tồn tại với chiến tranh hạt nhân lúc đó có thể xảy ra giữa Mỹ và Liên Xô. Chữ ARPANET là từ chữ Advance Research Project Agency và chữ NET viết hợp lại. Đây là một trong những mạng đầu tiên dùng kỹ thuật nối chuyển gói, nó bao gồm các mạng con và nhiều máy chính. Các mạng con thì được thiết kế dùng các minicomputer gọi là các IMP, hay Bộ xử lý mẫu tin giao diện, (từ chữ Interface Message Processor) để bảo đảm khả năng truyền thông, mỗi IMP phải nối với ít nhất hai IMP khác và gọi các phần mềm của các mạng con này là giao thức IMP-IMP. Các IMP nối nhau bởi các tuyến điện thoai 56 Kbps sẵn có. ARPANET đã phát triển rất mạnh bởi sự ủng hộ của các đại học. Nhiều giao thức khác đã được thử nghiệm và áp dụng trên mạng này trong đó quan trọng là việc phát minh ra giao thức TCP/IP dùng trong các LAN nối với ARPANET. Đến 1983, ARPANET đã chứng tỏ sự bền bỉ và thành công bao gồm hơn 200 IMP và hàng trăm máy chính. Cũng trong thập niên 1980, nhiều LAN đã nối vào ARPANET và thiết kế DNS, hay hệ thống đặt tên miền, (từ chữ Domain Naming System) cũng ra đời trên mạng này trước tiên. Đến 1990 thì mạng này mới hết được sử dụng. Đây được xem là mạng có tính cách lịch sử là tiền thân của Internet.

NSFNET

Vào 1984 thì tổ chức National Science Foundation của Hoa Kì (gọi tắt là NSF) đã thiết kế nhằm phục vụ cho nhu cầu nghiên cứu và thông tin giữa các đại học bao gồm 6 siêu máy tính từ nhiều trung tâm trải rộng trong Hoa Kỳ. Đây là mạng WAN đầu tiên dùng TCP/IP. Cuối thập niên 1990 thì kĩ thuật sợi quang (fiber optics) đã được áp dụng. Tháng 12 năm 1991 thì mạng National Research and Educational Network ra đời để thay cho NSFNET và dùng vận tốc đến hàng giga bit. Đến 1995 thì NSFNET không còn cần thiết nữa.

Internet

Số lượng máy tính nối vào ARPANET tăng nhanh sau khi TCP/IP trở thành giao diện chính thức duy nhất vào ngày 1 tháng 1 năm 1983. Sau khi ARPANET và NSFNET nối nhau thì sự phát triển mạng tăng theo hàm mũ. Nhiều nơi trên thế giới bắt đầu nối vào làm thành các mạng ở Canada, Châu Âu và bên kia Đại Tây Dương đã hình thành Internet. Từ 1990, Internet đã có hơn 300 mạng và 2000 máy tính nối vào. Đến 1995 đã có hàng trăm mạng cỡ trung bình, hàng chục ngàn LAN, hàng triệu máy chính, và hàng chục triệu người dùng Internet. Độ lớn của nó nhân đôi sau mỗi hai năm.
Chất liệu chính giữ Internet nối mạng với nhau là giao thức TCP/IP và chồng giao diện TCP/IP. TCP/IP đã làm cho các dịch vụ trở nên phổ dụng. Đến tháng 1 năm 1992, thì sự phát triển tự phát của Internet không còn hữu hiệu nữa. Tổ chức Internet Society ra đời nhằm cổ vũ và để quản lý nó. Internet có các ứng dụng chính sau:

1. Thư điện tử (email): cung cấp khả năng viết, gửi và nhận các thư điện tử.
2. Nhóm tin (newsgroup): các diễn đàn cho người dùng trao đổi thông tin. Có nhiều chục ngàn nhóm như vậy và có kiểu cách, phong thái riêng.
3. Đăng nhập từ xa (remote login): giúp cho người dùng ở bất kì nơì nào có thể dùng Internet để đăng nhập và sử dụng hay điều khiển một máy khác chỗ mà họ có tài khoản. Nổi tiếng là chương trình Telnet.
4. Truyền tập tin (file transfer): dùng chương trình FTP để chuyển các tập tin qua Internet đi khắp nơi.
5. Máy truy tìm (search engine) các chương trình này qua Internet có thể giúp nguời ta tìm thông tin ở mọi dạng, mọi cấp về mọi thứ. Từ việc tìm các tài liệu nghiên cứu chuyên sâu cho đến tìm người và thông tin về người đó, hay tìm cách thức đi đường bản đồ,...

Novell Netware

Novell Netware là hệ điều hành chuyên cho mạng và một bộ các giao thức mạng dùng để nói chuyện với máy khách trên mạng. Phần mềm này phát triển bởi Novell. Ngày nay, Netware hỗ trợ TCP/IP cũng như là IPX/SPX.

Thí dụ về các dịch vụ thông tin dữ liệu

X.25

X.25 là một giao thức đã đuợc công nhận bởi CCITT (viết tắt từ tiếng Anh: Consultative Committee for International Telegraph and Telephone, nghĩa là Hội Đồng Tham Vấn về Điện Thoại và Điện Tín Quốc Tế). Giao thức này là giao thức rất phổ biến được đưa ra nhằm bảo đảm sự nguyên vẹn của dữ liệu khi di chuyển trong mạng. Nó định nghĩa sự kết nối với nhau của nhiều mạng dùng kỹ thuật nối chuyển gói với các máy tính liên hệ hoặc các đầu ra. X.25 cho phép các máy tính của nhiều mạng công cộng khác nhau có thể liên lạc xuyên qua một máy tính trung gian ở tầng network.

Frame relay

Frame relay là một giao thức về nối chuyển gói dùng cho việc nối các thiết bị trong WAN. Giao thức này được tạo ra để dùng trong môi trường có vận tốc rất nhanh và khả năng bị lỗi ít. Ở Mỹ, nó hỗ trợ vận tốc T-1 (hay DS1) lên đến 1.544 Mbps. Thực ra, frame relay cơ bản dựa trên giao thức cũ là X.25. Sự khác nhau ở đây, frame relay là kỹ thuật "gói nhanh" (fast-packet) và kỹ thuật này sẽ không tiến hành điều chỉnh lỗi. Khi lỗi tìm ra, thì nó chỉ đơn giản huỷ bỏ gói có lỗi đi. Các đầu cuối chịu trách nhiệm cho việc phát hiện lỗi và yêu cầu gửi lại gói đã hủy bỏ.

ISDN

ISDN từ chữ Integrated Services Digital Network nghĩa là "mạng kỹ thuật số các dịch vụ tổng hợp". Một cách tổng quát thì ISDN là loại mạng sử dụng kỹ thuật nối chuyển mạch. ISDN là một tiêu chuẩn quốc tế về truyền thông bằng âm thanh, dữ liệu, tín hiệu và hình ảnh kỹ thuật số. Một thí dụ là nó có thể dùng cho các buổi hội thảo truyền hình (videoconference) cùng lúc trao đổi hình ảnh, âm thanh, và chữ giữa các máy cá nhân có nối kết với nhóm các hệ thống hội thảo truyền hình.
Hệ thống ISDN sử dụng các nối kết qua đường dây điện thoại số cho phép nhiều kênh truyền hoạt động đồng thời qua cùng một tiêu chuẩn giao diện duy nhất. Người dùng ở nhà và các cơ sở kinh tế muốn có ISDN qua hệ thống dường dây điện thoại số cần phải cài thêm các trang bị đặc biệt về phần cứng gọi là bộ tiếp hợp (adapter). Vận tốc tối đa hiện tại của ISDN lên đến 128 Kbps. Nhiều địa phương không trang bị đưòng dây điện thoại số thì sẽ không cài đặt được kỹ thuật ISDN.

Các tổ chức ảnh hưởng tới quá trình tiêu chuẩn hoá mạng

Các tổ chức ảnh hưởng lớn hay có thẩm quyền đến việc tiêu chuẩn hoá mạng máy tính:

ISO "Tổ Chức Tiêu Chuẩn Quốc Tế"

ANSI "Viện Tiêu Chuẩn Quốc Gia Hoa Kỳ"

IEEE "Học Viện của các Kỹ Sư Điện và Điện Tử"

ITU "Liên Minh Viễn Thông Quốc Tế"

Nguồn http://vi.wikipedia.org

Read more »

xDSL

DSL, hay Digital Subcriber Line (kênh thuê bao số), là một họ những kỹ thuật mà nó cung cấp kết nối kỹ thuật số thông qua cáp đồng của mạng điện thoại nội hạt. Khởi thủy từ năm 1988, các kỹ sư tại Bell Labs đã nghĩ ra cách thức truyền tải các tín hiệu số thông qua phổ tần số không được dùng tới trong dịch vụ thoại lúc bấy giờ. Vì vậy, trên đường dây điện thoại thông thường, người ta có thể đồng thời cung cấp dịch vụ truyền tín hiệu số khác mà không làm gián đoạn dịch vụ thoại hiện tại. Tuy nhiên, giới lãnh đạo công ty không lấy làm nhiệt tình với khám phá mới mẻ này lắm, và rõ ràng, với tầm nhìn thiển cận thì việc cho khách hàng phải thuê thêm một kênh điện thoại khi một kênh không đủ dùng mang lại lợi nhuận hơn việc phải tập trung cho việc phát triển kỹ thuật mới. Cho đến tận cuối thập niên 1990, khi các công ty viễn thông nhắm đến thị trường internet băng thông rộng thì thay đổi thật sự mới xảy ra. Lúc đó, để truy cập internet băng thông rộng, người dùng thích một kết nối băng thông rộng trên đường dây sẵn có hơn là sử dụng thêm một kết nối quay số thứ hai. Và Bell Labs mới nhớ đến đề án đã phủ bụi, hòng giành lấy thị phần của mình.

Đến 2005, DSL cùng với cable modems là hai kỹ thuật chính cạnh tranh nhau cung cấp dịch vụ internet tốc độ cao đến tận nhà khách hàng tại các nước châu Âu và Bắc Mỹ. Mặc dù xét bình quân thì kỹ thuật cable modems nhanh hơn DSL: ADSL - một dòng DSL - chuẩn cũ có thể cung cấp tốc độ là 8 Mbit/s trên một đường truyền 2 km cáp đồng, chuẩn mới là 20 Mbit/s trên cùng quãng đường cho mỗi người dùng. Tuy nhiên, các cáp điện thoại đồng phần nhiều là dài hơn 2 km và luôn có tình trạng suy giảm tín hiệu trên nó qua khoảng cách, chính vì thế, băng thông cũng suy giảm qua khoảng cách. Còn cable modems thì ngược lại, nó có thể cung cấp băng thông đến 30 Mbit/s nhưng vì thường có nhiều người dùng (thường là 100-200 đầu cuối) trên cùng một đường dẫn nên băng thông cũng phải chia sẻ.

Modem số DSL truyền tải dữ liệu giữa hai điểm đầu cuối của đường cáp đồng. Tín hiệu sẽ không đi qua hệ thống chuyển mạch điện thoại, và không gây nhiễu đến tín hiệu thoại. Băng tần thoại trên cáp đồng chỉ là 0-4 kHz (thực tế), trong khi công nghệ DSL thường dùng tần số trên 100 kHz.

Phân loại xDSL và lịch sử phát triển

ISDN

ISDN (Integrated Services Digital Network - Mạng số tích hợp đa dịch vụ) được coi sự mở đầu của xDSL. ISDN ra đời vào năm 1976 với tham vọng thống nhất cho truyền dữ liệu và thoại. Trong ISDN, tốc độ giao tiếp cơ sở (BRI - Basic Rate Interface) cung cấp 2 kênh: 64kbps (kênh B) dành cho thoại hoặc dữ liệu và một kênh 16kbps (kênh D) dành cho các thông tin báo hiệu điều khiển. Nhược điểm của công nghệ là chỉ truyền dịch vụ thoại và chuyển mạch gói tốc độ thấp. Nó không thích hợp cho chuyển mạch gói tốc độ cao và thời gian chiếm giữ lâu dài. Chính điều này là đặc điểm của mạng Internet hiện nay. Do đó, ISDN không được áp dụng rộng rãi mà chỉ áp dụng cho các gia đình hoặc doanh nghiệp nhỏ. Tuy nhiên, với những người sử dụng ISDN tại Mỹ (quê hương của ISDN) thì cũng khó quên được các lợi ích mà ISDN đem lại khi ISDN là công nghệ mở đầu cho tất cả các loại dịch vụ tích hợp. IDSL - ISDN digital subscriber line – là một công nghệ xDSL dựa trên nền tảng là ISDN, được đảm bảo tốc độ 144Kbps trên cả kênh B và D.

HDSL

HDSL (high-bit-rate digital subscriber line) ra đời trong phòng thí nghiệm vào năm 1986. Thực chất các thiết bị thu phát HSDL là sự kế thừa của ISDN nhưng ở mức độ phức tạp hơn. HDSL ra đời dựa trên chuẩn T1/E1 của Mỹ/châu Âu. HDSL1 cho phép truyền 1,544Mbps hoặc 2,048Mbps trên 2 hay 3 đôi dây. HDSL2 ra đời sau đó cho phép dùng 1 đôi dây để truyền 1,544Mbps đối xứng. HDSL2 ra đời mang nhiều ý tưởng của ADSL. Ưu thể của HDSL là loại công nghệ không cần các trạm lặp, tức là có độ suy hao thấp hơn các loại khác trên đường truyền. Do vậy HDSL có thể truyền xa hơn mà vẫn đảm bảo được chất lượng tín hiệu. HDSL được ưa dùng do có các đặc tính chẩn đoán nhiễu (đo SNR) và ít gây nhiễu xuyên âm. HDSL được dùng bởi các nhà khai thác nội hạt (các công ty điện thoại) hay cung cấp các đường tốc độ cao giữa nhiều tòa nhà hay các khu công sở với nhau.

VDSL

VDSL (very-high-bit-rate digital subscriber line) là một công nghệ xDSL cung cấp đường truyền đối xứng trên một đôi dây đồng. Dòng bit tải xuống của VDSL là cao nhất trong tất cả các công nghệ của xDSL, đạt tới 52Mbps, dòng tải lên có thể đạt 2,3 Mbps. VDSL thường chỉ hoạt động tốt trong các mạng mạch vòng ngắn. VDSL dùng cáp quang để truyền dẫn là chủ yếu, và chỉ dùng cáp đồng ở phía đầu cuối.

ADSL

ADSL (Asymmetrical DSL) chính là một nhánh của công nghệ xDSL. ADSL cung cấp một băng thông bất đối xứng trên một đôi dây. Thuật ngữ bất đối xứng ở đây để chỉ sự không cân bằng trong dòng dữ liệu tải xuống và tải lên. Dòng dữ liệu tải xuống có băng thông lớn hơn băng thông dòng dữ liệu tải lên. ADSL ra đời vào năm 1989 trong phòng thí nghiệm. ADSL1 cung cấp 1,5 Mbps cho đường dữ liệu tải xuống và 16 kbps cho đường đường dữ tải lên, hỗ trợ chuẩn MPEG-1. ADSL2 có thể cung cấp băng thông tới 3 Mbps cho đường xuống và 16 kbps cho đường lên, hỗ trợ 2 dòng MPEG-1. ADSL3 có thể cung cấp 6 Mbps cho đường xuống và ít nhất 64 kbps cho đường lên, hỗ trợ chuẩn MPEG-2. Dịch vụ ADSL mà chúng ta hay sử dụng hiện nay theo lý thuyết có thể cung cấp cung cấp 8 Mbps cho đường xuống và 2 Mbps cho đường lên, tuy nhiên vì nhiều lý do từ phía các ISP nên chất lượng dịch vụ sử dụng ADSL tại các đầu cuối của chúng ta thường không đạt được như sự quảng cáo ban đầu.

RADSL

RADSL (rate-adaptive digital subscriber line) là một phiên bản của ADSL mà ở đó các modem có thể kiểm tra đường truyền khi khởi động và đáp ứng lúc hoạt động theo tốc độ nhanh nhất mà đường truyền có thể cung cấp. RADSL còn được gọi là ADSL có tốc độ biến đổi.

Nguồn http://vi.wikipedia.org/wiki/DSL

Read more »

Méo tuyến tính và méo phi tuyến

Đây là một tác động của môi trường truyền tới việc truyền tín hiệu

Méo tuyến tính là méo gây ra cho tín hiệu bởi các phần tử tuyến tính trên kênh truyền, trong đó các phần tử (trong nhiều trường hợp lại có thể xem chúng như các hệ thống - đơn giản là xem chúng như những khối/block) tuyến tính là các phần tử mà phép toán biểu diễn quan hệ đầu ra theo đầu vào thỏa mãn tính chất xếp chồng. Nôm na thì đặc tuyến biên độ vào-ra là một đường thẳng.

Nói chung, các phần tử thụ động trên các kênh (trừ diode) đều có thể xem là các phần tử tuyến tính, miễn là tín hiệu lối vào không quá lớn. Kênh fading đa đường do vậy là một phần tử tuyến tính, gây méo tuyến tính tín hiệu. Xét đến cùng kỳ lý thì chẳng có phần tử nào là hoàn toàn tuyến tính cả, chỉ là trong thực tế thì nếu đặc tuyến đủ thẳng thì người ta xem nó là phần tử tuyến tính thôi*.

Méo phi tuyến, trái lại, lại gây bởi các phần tử phi tuyến (không thỏa mãn tính chất xếp chồng, có đặc tuyến vào-ra là một đường không thẳng). HPA là một thí dụ.

Một điểm bạn biết chưa rõ nữa là tại máy thu, nói chung không mấy khi có HPA. Tín hiệu lối vào máy thu quá nhỏ nên các bộ khuếch đại ở máy thu nói chung làm việc ở đoạn rất thẳng của đặc tuyến công tác. Do vậy, người ta thường xem các bộ khuếch đại ở máy thu là các bộ khuếch đại tuyến tính, không gây méo phi tuyến.

*) Nói cho vui (mà thật đấy): Chẳng có cái gì ở đời này là tuyến tính cả đâu nhé. Bản chất của cuộc sống là phi tuyến. Một bài học cho các bạn: Các bạn chiều chuộng (là hy sinh, là chăm sóc, là tha thiết, là vân vân và vân vân nhé) người yêu một thì người ta yêu bạn một, bạn chiều chuộng người ta ba thì người ta yêu bạn ba. Nhưng mà quên đi nhé, bạn chiều chuộng người ta 10 hay 100 chẳng hạn, thời nó đi yêu người khác đấy. Hô hô, thế thì là nô lệ chứ yêu đương cái khỉ gì, nhẻ

Trích dẫn bài của thày bình http://vntelecom.org/diendan/showthread.php?t=4571

HPA là viết tắt của High Power Amplifier (bộ khuếch đại công suất lớn). Đây là một khái niệm bên điện tử, đại thể thì hệ số khuếch đại này với tín hiệu càng lớn thì sẽ càng giảm (vẽ trên đồ thị biểu diễn hệ số khuếch đại nó kiểu như tọa độ đại bác bắn lên rồi rơi xuống ấy, chứ không thẳng - tuyến tính).

Bổ xung trong vở thày Bình :

Méo tuyến tính

Định nghĩa như trên
Nguyên nhân :

• Các mạch lọc chế tạo không hoàn hảo
• Do môi trường truyền :
  - Dây kim loại : tần số càng cao tiêu hao càng nhiều nhưng độ tăng không đều mà lượn nét, mấp mô.
  - Môi trường vô tuyến : Fading (fading là một yếu tố ảnh hưởng đến truyền tin còn méo là kết quả nhận được nhé, không nên nhầm lẫn, cứ đặt tag chung vì mấy cái này liên kết chặt chẽ với nhau)

Đặc điểm nhận dạng :
- Méo t/h gây ISI, ISI xuất hiện dưới dạng M cụm điểm (thu) (thay vì M điểm đơn bên phát) ở đầu ra mạch lấy mẫu, diện tích cụm điểm càng lớn thì ISI càng lớn, cụm điểm phân bố quanh điểm phát và không phụ thuộc vào biên độ của tín hiệu phát. Xuất hiện ở đây là xuất hiện trên máy Vector Analyzer - xem thêm biểu diễn vector tín hiệu số .

Khắc phục
Ở lớp được dạy :

• Sử dụng mạch san bằng thích nghi ATDE
• Phân tập
• Mã chống nhiễu (mã kênh: các mã phát hiện, mã sửa lỗi)
• Truyền dẫn đa sóng mang
• Trải phổ (CDMA chống méo bằng máy thu RAKE )

Méo phi tuyến

Định nghĩa như trên
Các nguồn gây méo

• Các mạch khuếch đại công suất nhỏ (méo phi tuyến có thể bỏ qua)
• Các mạch khuếch đại công suất lớn (HPA)
• Mạch trộn (mixer) sử dụng diode
• Mạch hạn biên

Tác động đối với các loại tín hiệu (xem thêm)
- Với FSK và PSK : ít nhạy cảm, thậm chí còn cố tình sử dụng phần tử phi tuyến để nâng cao chất lượng hệ thống (đơn giản là méo làm biến đổi biên độ, hạn biên phát là xong)
- Với tín hiệu AM, nhất là m-QAM  thì biên độ mang tin nên gây ảnh hưởng nhiều

• Gây móp dạng chòm sao tín hiệu
• Mở rộng phổ tần và gây tạp âm phi tuyến
• Gây ISI phi tuyến

Đặc điểm nhận dạng
Quan sát bằng Vector Analyzer như ở trên giới thiệu thì các cụm điểm tín hiệu  có trọng tâm bị dịch chuyển khỏi điểm tín hiệu lý tưởng (bên tín hiệu phát), và cái này tín hiệu biên độ lớn thì càng bị dịch chuyển mạnh và diện tích cụm điểm càng lớn. Ở vở thày thày Bình nói là thường biên độ bị giảm 1 tí và quay theo chiều ngược kim đồng hồ 1 đoạn.

Biện pháp khắc phục

• Sử dụng BO (back off) tối ưu
• Sử dụng méo trước (Pre Distortion) : Ý tưởng của giải pháp này là trước khi đưa tín hiệu vào bộ HPA thì cho tín hiệu qua một mạch méo trước PD gây méo ngược lại (sau bị méo sẽ triệt tiêu là vừa). Thực tế chỉ bù được méo bậc 3 -> gọi là Cubic PD, có thể thực hiện ở băng gốc (Data Predistortion), IF, RF.
• Sử dụng quay pha phụ tối ưu (Optimum Additional Phase-Shift) : méo phi tuyến làm dịch chuyển điểm tín hiệu nên phương pháp này là quay pha theo sự quay của méo (Xem đặc điểm nhận dạng ở trên), quay quá nhiều thì có khi còn méo thêm, quay quá ít thì không sửa được mấy nên có 1 điểm tối ưu nên gọi là quay pha phụ tối ưu. Như ở trên nói thì phương pháp quay pha này quay theo sự quay pha của méo biên độ, và có vẻ chỉ khắc phục được sự quay còn việc giảm biên độ thì không khắc phục được.

Read more »

Hệ thống viễn thông di động toàn cầu (UMTS)

Hệ thống viễn thông di động toàn cầu (UMTS) là 1 trong các công nghệ di động 3G. UMTS dựa trên nền tảng CDMA băng rộng (WCDMA), được chuẩn hóa bởi Tổ chức các đối tác phát triển 3G (3GPP), và là lời đáp của Châu Âu cho yêu cầu phát triển 3G đối với hệ thống di động tổ ong của tổ chức ITU IMT2000. UMTS đôi khi còn được gọi là 3GSM, để chỉ sự kết hợp về bản chất công nghệ 3G của UMTS và chuẩn GSM truyền thống.

Lịch sử

Ngay từ đầu những năm 90 của thế kỷ 20, Hiệp hội Tiêu chuẩn Viễn thông châu Âu (ETSI) đã bắt đầu trưng cầu phương án kỹ thuật của tiêu chuẩn3G và “vội vàng” gọi chung kỹ thuật 3G là UMTS (Universal Mobile Telecommunications Systems) có nghĩa là các hệ thống thông tin di động đa năng. CDMA băng rộng (WCDMA) chỉ là một trong các phương án được khuyến nghị (băng rộng lên tới 5 MHz).

Sau đó sự tham gia tích cực của Nhật Bản vào việc xây dựng các tiêu chuẩn này đã thúc đẩy nhanh chóng sự phát triển của công nghệ3G trên phạm vi toàn cầu. Năm 1998, châu Âu và Nhật đạt được sự nhất trí về những tham số chủ chốt của Khuyến nghị CDMA băng rộng và đưa nó trở thành phương án kỹ thuật dùng giao diện không gian FDD (ghép tần số song công - Frequency Division Duplex) trong hệ thống UMTS. Và từ đó phương án kỹ thuật này được gọi là WCDMA để nêu rõ sự khác biệt với tiêu chuẩn CDMA băng hẹp của Mỹ (băng rộng chỉ có 1,25 MHz).

Tiếp tục phát triển một cách logic, UMTS trở thành một trong những tiêu chuẩn 3G của tổ chức tiêu chuẩn hoá thế giới 3GPP (Tổ chức những người bạn hợp tác về 3G) và không chỉ định nghĩa giao diện không gian; chủ thể của nó bao gồm các khuyến nghị về các giao diện và một loạt các quy phạm kỹ thuật về các mạch kết nối và mạch phân nhóm nòng cốt củaCDMA.

UMTS là viết tắt của Universal Mobile Telecommunication System. UMTS là mạng di động thế hệ thứ 3 (3G) sử dụng kỹ thuật trãi phổ W(wideband)-CDMA. UMTS được chuẩn hóa bởi tổ chức 3GPP. UMTS đôi khi còn được gọi là 3GSM để chỉ khả năng "interoperability" giữa GSM và UMTS. UMTS được phát triển lên từ các nước sử dụng GSM. UMTS sử dụng băng tầng khác với GSM.

Đặc trưng

UMTS, dùng công nghệ CDMA băng rộng WCDMA, hỗ trợ tốc độ truyền dữ liệu lên đến 21 Mbps (về lý thuyết, với chuẩn HSPDA). Thực tế, hiện nay, tại đường xuống, tốc độ này chỉ có thể đạt 384 kbps (với máy di động hỗ trợ chuẩn R99), hay 7.2 Mbps (với máy di động hỗ trợ HSPDA). Dù sao, tốc độ này cũng lớn hơn khá nhiều so với tốc độ 9.6 kbps của 1 đơn kênh GSM hay 9.6 kbps của đa kênh trong HSCSD (14.4 kbit/s của CDMAOne) và một số công nghệ mạng khác.

Nếu như thế hệ 2G của mạng tổ ong là GSM, thì GPRS được xem là thế hệ 2.5G. GPRS, dùng chuyển mạch gói, khác so với chuyển mạch kênh (dành kênh riêng) của GSM, hỗ trợ tốc độ dữ liệu cao hơn (lý thuyết đạt: 140.8 kbit/s, thực tế, khoảng 56 kbit/s). E-GPRS hay EGDE, được xem là thế hệ 2.75G, là sự cải tiến về thuật toán mã hóa. GPRS dùng 4 mức mã hóa (coding schemes; CS-1 to 4), trong khi EDGE dùng 9 mức mã hóa và điều chế (Modulation and Coding Schemes; MCS-1 to 9). Tốc độ truyền dữ liệu thực của EDGE đạt tới 180 kbit/s.

Từ năm 2006, mạng UMTS được nhiều quốc gia nâng cấp lên, với chuẩn HSPDA, được xem như mạng 3.5G. Hiện giờ, HSPDA cho phép tốc độ truyền đường xuống đạt 21 Mbps. Dài hơi hơn, một nhánh của tổ chức 3GPP lên kế hoạch phát triển mạng 4G, với tốc độ 100 Mbit/s đường xuống và 50 Mbit/s đường lên, dùng công nghệ giao diện vô tuyến dựa trên Ghép kênh tần số trực giao.

Mạng UMTS đầu tiên triển khai năm 2002 nhấn mạnh tới các ứng dụng di động như: TV di động hay thoại Video. Tuy nhiên, kinh nghiệm triển khai ở Nhật và một số nước khác cho thấy rằng, nhu cầu người dùng với thoại Video là không cao. Hiện tại, tốc độ truyền dữ liệu cao của UMTS thường dành để truy cập Internet.

Công nghệ

Một bộ phát của UMTS đặt trên nóc tòa nhà

UMTS kết hợp giao diện vô tuyến WCDMA, TD-CDMA, hay TD-SCDMA, lõi Phía ứng dụng di động của GSM (MAP), và các chuẩn mã hóa thoại của GSM.

UMTS (W-CDMA) dùng các cặp kênh 5 MHz trong kỹ thuật truyền dẫn UTRA/FDD. Ban đầu, băng tần ấn định cho UMTS là 1885–2025 MHz với đường lên (uplink) và 2110–2200 MHz cho đường xuống (downlink). Ở Mỹ, băng tần thay thế là 1710–1755 MHz (uplink) và 2110–2155 MHz (downlink), do băng tần 1900 MHz đã dùng.

UMTS là một mạng RAN (mạng truy nhập vô tuyến) thay vì GERAN như của GSM/EGDE. UMTS và GERAN có thể dùng chung mạng lõi CN, và cho phép chuyển mạch thông suốt giữa các RAN nếu cần. Mạng lõi CN có thể kết nối đến nhiều mạng đường trục khác nhau như của Internet và ISDN. UMTS (cũng như GERAN) gồm 3 lớp thấp nhất của mô hình truyền thông OSI. Lớp mạng (OSI 3) gồm giao thức Quản lý tài nguyên vô tuyến RRM, quản lý các kênh sóng mang (bearer channels) giữa máy di động và mạng.

Kiến trúc mạng UMTS

Kiến trúc mạng UMTS

Như hình vẽ thể hiện, Mạng UMTS bao gồm 2 phần, phần truy nhập vô tuyến (UMTS Terrestrial Radio Access Network – UTRAN) và phần mạng lõi (core). Phần truy nhập vô tuyến bao gồm Node B và RNC. Còn phần core thì có core cho data bao gồm SGSN, GGSN; Phần core cho voice thì có MCS và GMSC.

Nguồn http://vi.wikipedia.org/wiki/Universal_Mobile_Telecommunications_System

Chi tiết về cấu trúc UMTS

Các bạn có thể xem thêm các chuẩn 3G ở đây

Read more »

Phân biệt ghép kênh và đa truy nhập

Ở đây xét đến trường hợp cụ thể TDM và TDMA
TDM=time division multiplexing
TDMA=time division multiple access

TDM và TDMA là hai khái niệm khác hẳn nhau. Tuy nhiên, sự na ná nhau giữa chúng rất dễ gây nhầm lẫn giữa các khái niệm, kể cả đối với một số thày ở ta. Tôi sẽ cố gắng trình bày thật vắn tắt, đôi chỗ sẽ có thể có các ví dụ two in one, mong các bạn chịu khó suy nghĩ đôi chút.

TDM là khái niệm ghép kênh, thuộc phạm vi truyền dẫn, trong khi TDMA là khái niệm đa truy nhập, thuộc phạm vi access (truy nhập mạng). Việc kiểm soát điều khiển TDM thuộc chức năng lớp 1 (transmission layer) trong mô hình OSI còn kiểm soát điều khiển TDMA thuộc chức năng lớp 2 (hoặc 3), chí ít cũng không thuộc lớp 1. Ghép kênh là khái niệm về tổ chức truyền dẫn giữa hai nút của một mạng, trong khi đa truy nhập liên quan tới việc tổ chức kết nối từ thuê bao tới mạng.

TDM thường dùng khi nói đến ghép kênh trên một đường truyền point-to-point, hữu tuyến như T1/E1; còn TDMA thì dùng khi nói đến các hệ thống thông tin di động, đường truyền vô tuyến. TDM chỉ liên quan đến 1 transmitter và 1 receiver còn TDMA thì có nhiều transmitters.

Mặc dầu cùng đặc điểm là chia khung thời gian thành các time slot (TS) cho nhiều người chia sẻ tài nguyên song có những điểm khác biệt cơ bản giữa TDM vàTDMA sau đây:

TDM là sự phân định dung lượng tổng cộng của kênh tổng theo thời gian cho các người sử dụng khác nhau trên cơ sở từ đầu cuối tới đầu cuối và không thay đổi TS dành cho người sử dụng được nếu không config lại toàn bộ hệ thống. Nghĩa là mỗi một người sử dụng sẽ được ấn định một TS cố định để truyền tin và dù cho người sử dụng không có traffic để truyền trên kênh vật lý (TS) dành cho mình thì kênh đó sẽ rỗng mà người sử dụng khác không thể tự động chiếm kênh đó để truyền tin. Ngay cả khi ta có cố ý muốn dùng một cách nhất thời TS đó cho người sử dụng khác dùng cũng không thể được. Lấy thí dụ: Trong một tuyến truyền dẫn quang từ Hà Nội đi Hải Phòng giả dụ với kênh dung lượng là luồng STM-4 có 3 luồng STM-1 cố định (3TS dành cho 3 luồng STM-1) được dành cho kết nối từ Hà Nội đi Hải Phòng, còn một luồng STM-1 dành cho kết nối từ Hà Nội đến Hải Dương và từ Hải Dương tới Hải Phòng. Khi trên STM-1 liên lạc Hà Nội - Hải Dương không có traffic thì hệ thống cũng sẽ không tự động lấy kênh đó cho truyền từ Hà Nội đi Hải Phòng được vì đoạn Hải Dương - Hải Phòng lại có thể đang có traffic (đoạn HNI - HDG có thể đang rỗng một phần dung lượng song đọan HDG - HPG lại đang đầy).

Đa truy nhập là phương thức mà mạng sử dụng để phân biệt các thuê bao khác nhau đang truy nhập để yêu cầu dịch vụ viễn thông. Với mạng điện thoại cố định, mạng (tổng đài) phân biệt các thuê bao (vào lúc truy nhập thì là người sử dụng/user) nhờ các đôi dây tới các máy lẻ, gọi là phương thức truy nhập bằng cáp.TDMA là phương thức mà mạng phân biệt người sử dụng theo thời gian. Mạng phân biệt giữa các users khác nhau đang truy nhập mạng để yêu cầu dịch vụ thông qua TS được ấn định tạm thời cho các users. Một khi người sử dụng chấm dứt phiên liên lạc của mình thì tài nguyên (TS) sẽ được giải phóng trả lại cho mạng để có thể ấn định cho người sử dụng khác (cho thuê bao khác đang cố gắng truy nhập mạng để yêu cầu dịch vụ). Cũng xin lưu ý luôn với các bạn về sự khác biệt giữa các khái niệm thuê bao (subscriber) và khái niệm người sử dụng (user), cái mà theo kinh nghiệm của tôi, các SV, và thậm chí nhiều thày dạy viễn thông ở ta, còn rất mù mờ, dễ nhầm lẫn. Trong ghép kênh không có khái niệm thuê bao mà chỉ có user (cần phân biệt rõ khái niệm thuê bao và khái niệm người/tổ chức thuê leased line).

Với các hệ thống thông tin di động thì đa truy nhập là phần access từ các thuê bao tới mạng mà đại diện ở đây là BTS (phần mạng truy nhập - access network), còn từ nút mạng BTS tới các nút khác trong mạng (BSC hay MSC) thì kênh được tổ chức bằng ghép kênh (phần mạng/hệ thống truyền dẫn - transmission network/system). Thí dụ, với hệ thốngGSM thì TDMA thuộc phần từ MS tới BS còn TDM thuộc phần từ BS về mạng (về MSC). Trên tuyến từ các BS về MSC trong hệ thống GSM, giả như tổ chức truyền dẫn theo cấu hình chain, dù luồng E1 từ BS này về BSC có rỗng (do trong cell mà BS đó quản lý đang không có một MS nào liên lạc) thì từ một BS ở xa hơn về BSC ngang qua BS đó cũng không thể chiếm luồng E1 đó để truyền tin cho mình nếu không config lại hệ thống truyền dẫn.

Câu trả lời tương tự cho phân biệt FDM vs. FDMA hay CDM vs. CDMA (tuy nhiên ít nghe nói đến CDM)

(theo nqbinhdi)

Theo mình hiểu thì ghép kênh có chức năng ở lớp 1, tức là chỉ xử lý (mang tính chất vật lý) truyền dữ liệu, việc nhận dữ liệu lại cần phải phân kênh, như ví dụ trên cũng thấy là nó không được "thông minh" cho lắm khi không chiếm được đường truyền rỗi (vì mới có tính năng của 1 lớp thôi), chỉ truyền để các chỗ thu phân kênh ra mà lấy dữ liệu. Và thấy cũng không chuyền theo nhiều hướng khác nhau song song được mà như trên thì cần các điểm tách ghép và đường truyền giữa các điểm chỉ có 1 chiều.

Còn đa truy nhập thì giống như ta ở nhà dùng modem share nhiều máy hay access point (bộ phát wifi), cùng truy cập, cùng chia sẻ, khi ít người thì chiếm được nhiều tốc độ còn khi nhiều người cùng dùng thì chia sẻ tốc độ thấp thấp thôi. Các bạn có thể xem ở đây về các thiết bị lớp 2 và lớp 3 cho nó có liên hệ thực tế.
Các lớp ở đây là các lớp trong mô hình OSI nhé

Read more »

Máy thu tối ưu, máy thu tương quan, máy thu lọc phối hợp

Thủ tục thu
Máy thu chia không gian tín hiệu thành M miền không giao nhau, mỗi miền chứa một vector tín hiệu , khi thu được vector r. r rơi vào miền nào thì q định là vector ứng với miền đó đã được phát đi ở phần phát.

Đoạn trên là trích nguyên văn trong vở, vec tơ hay tọa độ thì cũng đều biểu diễn bằng một tập hợp các giá trị ở các trục của không gian, mình thích dùng khái niệm tọa độ hơn và thấy nó cũng dễ hiểu hơn. Giả sử không gian tín hiệu chỉ có 2 trục (biên độ và pha - như QAM), và mỗi góc phần tư là vị trí 1 tín hiệu được nhận dạng, nếu tín hiệu được định là sẽ phát ở góc phần tư thứ nhất khi thu không bị nhiễu nặng đến nỗi lệch sang các góc phần tư khác thì là tín hiệu thu đúng.

Máy thu tối ưu sẽ chia miền tốt nhất nghĩa là sao cho nếu đã rơi vào miền quyết định của tín hiệu nào thì khả năng phần phát đã phát đi là cao nhất. Như ví dụ ở trên thì hiển nhiên là các trục tung, hoành sẽ là các biên ngăn tín hiệu tốt nhất rồi (nếu các tín hiệu có các tọa độ có độ lớn trục hoành và trục tung như nhau). Tuy nhiên nếu tọa độ cái to cái nhỏ, hay không chỉ chia không gian tín hiệu ra 4 mà là 5 chẳng hạn thì kiểu chia nó lại khác đấy.

Máy thu tối ưu chỉ là một định nghĩa xem máy thu nào là tốt chứ không phải là một máy thu cụ thể nào. Để làm được máy thu tối ưu thì người ta đưa ra nhiều mô hình (ở trên lớp dạy 2) loại máy thu có thể đạt được sự tối ưu (tỉ lệ nhầm tín hiệu thấp nhất) là máy thu tương quan  và máy thu lọc phối hợp .

Máy thu tương quan (correlator receiver): như trên thủ tục thu nói, máy thu sẽ so sánh tín hiệu  thu xem tín hiệu rơi vào miền nào thì quyết định là tín hiệu miền đó. Máy thu này làm bằng cách so sánh tín hiệu thu với các tín hiệu mẫu (các bộ tạo chuẩn) có sẵn trong máy. Thày bình dùng với thuật ngữ máy thu phải trữ các tín hiệu ở dạng "sống".
Tuy nhiên nhược điểm thì thấy rõ máy thu lâu ngày mà cứ chạy các bộ phát tín hiệu chuẩn thì tốn điện, mà bộ đó nó còn chuẩn nữa không ^^. Tuy nhiên sơ đồ máy thu tương quan thuận tiện làm toán.

Máy thu lọc phối hợp (Matched filter receiver): thực ra máy thu này mình cũng không hiểu biến đổi lắm, đại thể là sẽ có một bộ lọc phối hợp có tác dụng tương đương máy thu tương quan nhưng chế tạo và tính thực tế tốt hơn, tuy nhiên giá trị của nó chỉ đúng tại một thời điểm theo 1 chu kỳ Ts nên máy thu này sẽ thu tại các thời điểm ngắt quãng Ts chứ không thu liên tục được.

Mấy cái này thực ra là kiến thức cũng chuyên sâu rồi, mình chỉ giới thiệu qua (và cũng không hiểu sâu tính toán lắm), bạn nào gặp phải vấn đề này khi học tập, làm việc thì chịu khó cày cuốc sách vở nhé .

Read more »

Các thiết bị mạng cơ bản

Để hệ thống mạng làm việc trơn tru, hiệu quả và khả năng kết nối tới những hệ thống mạng khác đòi hỏi phải sử dụng những thiết bị mạng chuyên dụng. Những thiết bị mạng này rất đa dạng và phong phú về chủng loại nhưng đều dựa trên những thiết bị cơ bản là Repeater, Hub, Switch, Router và Gateway.

Bài viết này sẽ giúp bạn đọc có được một những hiểu biết cơ bản về các thiết bị mạng kể trên:
Repeater


Trong một mạng LAN, giới hạn của cáp mạng là 100m (cho loại cáp mạng CAT 5 UTP – là cáp được dùng phổ biến nhất), bởi tín hiệu bị suy hao trên đường truyền nên không thể đi xa hơn. Vì vậy, để có thể kết nối các thiết bị ở xa hơn, mạng cần các thiết bị để khuếch đại và định thời lại tín hiệu, giúp tín hiệu có thể truyền dẫn đi xa hơn giới hạn này.

Repeater là một thiết bị ở lớp 1 (Physical Layer) trong mô hình OSI. Repeater có vai trò khuếch đại tín hiệu vật lý ở đầu vào và cung cấp năng lượng cho tín hiệu ở đầu ra để có thể đến được những chặng đường tiếp theo trong mạng. Điện tín, điện thoại, truyền thông tin qua sợi quang… và các nhu cầu truyền tín hiệu đi xa đều cần sử dụng Repeater.
Hub

Hub được coi là một Repeater có nhiều cổng. Một Hub có từ 4 đến 24 cổng và có thể còn nhiều hơn. Trong phần lớn các trường hợp, Hub được sử dụng trong các mạng 10BASE-T hay 100BASE-T. Khi cấu hình mạng là hình sao (Star topology), Hub đóng vai trò là trung tâm của mạng. Với một Hub, khi thông tin vào từ một cổng và sẽ được đưa đến tất cả các cổng khác.

Hub có 2 loại là Active Hub và Smart Hub. Active Hub là loại Hub được dùng phổ biến, cần được cấp nguồn khi hoạt động, được sử dụng để khuếch đại tín hiệu đến và cho tín hiệu ra những cổng còn lại, đảm bảo mức tín hiệu cần thiết. Smart Hub (Intelligent Hub) có chức năng tương tự như Active Hub, nhưng có tích hợp thêm chip có khả năng tự động dò lỗi - rất hữu ích trong trường hợp dò tìm và phát hiện lỗi trong mạng.
Bridge

Bridge là thiết bị mạng thuộc lớp 2 của mô hình OSI (Data Link Layer). Bridge được sử dụng để ghép nối 2 mạng để tạo thành một mạng lớn duy nhất. Bridge được sử dụng phổ biến để làm cầu nối giữa hai mạng Ethernet. Bridge quan sát các gói tin (packet) trên mọi mạng. Khi thấy một gói tin từ một máy tính thuộc mạng này chuyển tới một máy tính trên mạng khác, Bridge sẽ sao chép và gửi gói tin này tới mạng đích.

Ưu điểm của Bridge là hoạt động trong suốt, các máy tính thuộc các mạng khác nhau vẫn có thể gửi các thông tin với nhau đơn giản mà không cần biết có sự "can thiệp" của Bridge. Một Bridge có thể xử lý được nhiều lưu thông trên mạng như Novell, Banyan... cũng như là địa chỉ IP cùng một lúc. Nhược điểm của Bridge là chỉ kết nối những mạng cùng loại và sử dụng Bridge cho những mạng hoạt động nhanh sẽ khó khăn nếu chúng không nằm gần nhau về mặt vật lý.
Switch

Switch đôi khi được mô tả như là một Bridge có nhiều cổng. Trong khi một Bridge chỉ có 2 cổng để liên kết được 2 segment mạng với nhau, thì Switch lại có khả năng kết nối được nhiều segment lại với nhau tuỳ thuộc vào số cổng (port) trên Switch. Cũng giống như Bridge, Switch cũng "học" thông tin của mạng thông qua các gói tin (packet) mà nó nhận được từ các máy trong mạng. Switch sử dụng các thông tin này để xây dựng lên bảng Switch, bảng này cung cấp thông tin giúp các gói thông tin đến đúng địa chỉ.

Ngày nay, trong các giao tiếp dữ liệu, Switch thường có 2 chức năng chính là chuyển các khung dữ liệu từ nguồn đến đích, và xây dựng các bảng Switch. Switch hoạt động ở tốc độ cao hơn nhiều so với Repeater và có thể cung cấp nhiều chức năng hơn như khả năng tạo mạng LAN ảo (VLAN).
Router

Router là thiết bị mạng lớp 3 của mô hình OSI (Network Layer). Router kết nối hai hay nhiều mạng IP với nhau. Các máy tính trên mạng phải "nhận thức" được sự tham gia của một router, nhưng đối với các mạng IP thì một trong những quy tắc của IP là mọi máy tính kết nối mạng đều có thể giao tiếp được với router.

Ưu điểm của Router: Về mặt vật lý, Router có thể kết nối với các loại mạng khác lại với nhau, từ những Ethernet cục bộ tốc độ cao cho đến đường dây điện thoại đường dài có tốc độ chậm.

Nhược điểm của Router: Router chậm hơn Bridge vì chúng đòi hỏi nhiều tính toán hơn để tìm ra cách dẫn đường cho các gói tin, đặc biệt khi các mạng kết nối với nhau không cùng tốc độ. Một mạng hoạt động nhanh có thể phát các gói tin nhanh hơn nhiều so với một mạng chậm và có thể gây ra sự nghẽn mạng. Do đó, Router có thể yêu cầu máy tính gửi các gói tin đến chậm hơn. Một vấn đề khác là các Router có đặc điểm chuyên biệt theo giao thức - tức là, cách một máy tính kết nối mạng giao tiếp với một router IP thì sẽ khác biệt với cách nó giao tiếp với một router Novell hay DECnet. Hiện nay vấn đề này được giải quyết bởi một mạng biết đường dẫn của mọi loại mạng được biết đến. Tất cả các router thương mại đều có thể xử lý nhiều loại giao thức, thường với chi phí phụ thêm cho mỗi giao thức.
Gateway

Gateway cho phép nối ghép hai loại giao thức với nhau. Ví dụ: mạng của bạn sử dụng giao thức IP và mạng của ai đó sử dụng giao thức IPX, Novell, DECnet, SNA... hoặc một giao thức nào đó thì Gateway sẽ chuyển đổi từ loại giao thức này sang loại khác.

Qua Gateway, các máy tính trong các mạng sử dụng các giao thức khác nhau có thể dễ dàng "nói chuyện" được với nhau. Gateway không chỉ phân biệt các giao thức mà còn còn có thể phân biệt ứng dụng như cách bạn chuyển thư điện tử từ mạng này sang mạng khác, chuyển đổi một phiên làm việc từ xa...

 Theo vietnamnet

SỰ KHÁC NHAU CỦA HUB,SWITCH VÀ ROUTER
Ngày nay, hầu hết các router đều là thiết bị kết hợp nhiều chức năng, và thậm chí nó còn đảm nhận cả chức năng của switch và hub.

Đôi khi router, switch và hub được kết hợp trong cùng một thiết bị, và đối với những ai mới làm quen với mạng thì rất dễ nhầm lẫn giữa chức năng của các thiết bị này.

Nào chúng ta hãy bắt đầu với hub và switch bởi cả hai thiết bị này đều có những vai trò tương tự trên mạng. Mỗi thiết bị dều đóng vai trò kết nối trung tâm cho tất cả các thiết bị mạng, và xử lý một dạng dữ liệu được gọi là “frame” (khung). Mỗi khung đều mang theo dữ liệu. Khi khung được tiếp nhận, nó sẽ được khuyếch đại và truyền tới cổng của PC đích. Sự khác biệt lớn nhất giữa hai thiết bị này là phương pháp phân phối các khung dữ liệu.

Với hub, một khung dữ liệu được truyền đi hoặc được phát tới tất cả các cổng của thiết bị mà không phân biệt các cổng với nhau. Việc chuyển khung dữ liệu tới tất cả các cổng của hub để chắc rằng dữ liệu sẽ được chuyển tới đích cần đến. Tuy nhiên, khả năng này lại tiêu tốn rất nhiều lưu lượng mạng và có thể khiến cho mạng bị chậm đi (đối với các mạng công suất kém).
Ngoài ra, một hub 10/100Mbps phải chia sẻ băng thông với tất cả các cổng của nó. Do vậy khi chỉ có một PC phát đi dữ liệu (broadcast) thì hub vẫn sử dụng băng thông tối đa của mình. Tuy nhiên, nếu nhiều PC cùng phát đi dữ liệu, thì vẫn một lượng băng thông này được sử dụng, và sẽ phải chia nhỏ ra khiến hiệu suất giảm đi.

Trong khi đó, switch lưu lại bản ghi nhớ địa chỉ MAC của tất cả các thiết bị mà nó kết nối tới. Với thông tin này, switch có thể xác định hệ thống nào đang chờ ở cổng nào. Khi nhận được khung dữ liệu, switch sẽ biết đích xác cổng nào cần gửi tới, giúp tăng tối đa thời gian phản ứng của mạng. Và không giống như hub, một switch 10/100Mbps sẽ phân phối đầy đủ tỉ lệ 10/100Mbps cho mỗi cổng thiết bị. Do vậy với switch, không quan tâm số lượng PC phát dữ liệu là bao nhiêu, người dùng vẫn luôn nhận được băng thông tối đa. Đó là lý do tại sao switch được coi là lựa chọn tốt hơn so với hub.
Còn router thì khác hoàn toàn so với hai thiết bị trên. Trong khi hub hoặc switch liên quan tới việc truyền khung dữ liệu thì chức năng chính của router là định tuyến các gói tin trên mạng cho tới khi chúng đến đích cuối cùng. Một trong những đặc tính năng quan trọng của một gói tin là nó không chỉ chứa dữ liệu mà còn chứa địa chỉ đích đến.

Router thường được kết nối với ít nhất hai mạng, thông thường là hai mạng LAN hoặc WAN, hoặc một LAN và mạng của ISP nào đó. Router được đặt tại gateway, nơi kết nối hai hoặc nhiều mạng khác nhau. Nhờ sử dụng các tiêu đề (header) và bảng chuyển tiếp (forwarding table), router có thể quyết định nên sử dụng đường đi nào là tốt nhất để chuyển tiếp các gói tin. Router sử dụng giao thức ICMP để giao tiếp với các router khác và giúp cấu hình tuyến tốt nhất giữa bất cứ hai host nào.

Ngày nay, có rất nhiều các dịch vụ được gắn với các router băng rộng. Thông thường, một router bao gồm 4-8 cổng Ethernet switch (hoặc hub) và một bộ chuyển đổi địa chỉ mạng - NAT (Network Address Translator). Ngoài ra, router thường gồm một máy chủ DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol), máy chủ proxy DNS (Domain Name Service), và phần cứng tường lửa để bảo vệ mạng LAN trước các xâm nhập trái phép từ mạng Internet.
Tất cả các router đều có cổng WAN để kết nối với đường DSL hoặc modem cáp – dành cho dịch vụ Internet băng rộng, và switch tích hợp để tạo mạng LAN được dễ dàng hơn. Tính năng này cho phép tất cả các PC trong mạng LAN có thể truy cập Internet và sử dụng các dịch vụ chia sẻ file và máy in.
Một số router chỉ có một cổng WAN và một cổng LAN, được thiết kế cho việc kết nối một hub/switch LAN hiện hành với mạng WAN. Các switch và hub Ethernet có thể kết nối với một router để mở rộng mạng LAN. Tuỳ thuộc vào khả năng (nhiều cổng) của mỗi router, switch hoặc hub, mà kết nối giữa các router, switche/hub có thể cần tới cáp nối thẳng hoặc nối vòng. Một số router thậm chí có cả cổng USB và nhiều điểm truy cập không dây tích hợp.
Một số router cao cấp hoặc dành cho doanh nghiệp còn được tích hợp cổng serial – giúp kết nối với modem quay số ngoài, rất hữu ích trong trường hợp dự phòng đường kết nối băng rộng chính trục trặc, và tích hợp máy chủ máy in mạng LAN và cổng máy in.
Ngoài tính năng bảo vệ được NAT cung cấp, rất nhiều router còn có phần cứng tường lửa tích hợp sẵn, có thể cấu hình theo yêu cầu của người dùng. Tường lửa này có thể cấu hình từ mức đơn giản tới phức tạp. Ngoài những khả năng thường thấy trên các router hiện đại, tường lửa còn cho phép cấu hình cổng TCP/UDP dành cho game, dịch vụ chat, và nhiều tính năng khác.

Và như vậy, có thể nói một cách ngắn gọn là: hub được gắn cùng với một thành phần mạng Ethernet; switch có thể kết nối hiệu quả nhiều thành phần Ethernet với nhau; và router có thể đảm nhận tất cả các chức năng này, cộng thêm việc định tuyến các gói TCP/IP giữa các mạng LAN hoặc WAN, và tất nhiên còn nhiều chức năng khác nữa. 

(Theo Tạp chí Infoworld - BCVT)

Read more »

Biểu diễn vector tín hiệu số

Cách hiểu đơn giản về biểu diễn vector (véc tơ), các bạn có thể xem ở đây (chòm sao tín hiệu).

Vở ghi của mình  như sau:

Máy thu biết trước tập M dạng sóng ở phần phát và trữ sẵn chúng ở máy thu. Máy thu chỉ không biết tại thời điểm cụ thể, phần phát phát đi dạng sóng nào.
Khi nhận được tín hiệu thì máy thu tiến hành so sánh với các dạng sóng đã được phát đi ở phần phát.
Để có thể ra quyết định đúng nhất, việc so sánh phải định lượng và có thể so sánh định lượng ta phải biểu diễn tín hiệu phát và thu ở dạng có thể so sánh định lượng.
Việc biểu diễn các tín hiệu ở dạng vector cho phép so sánh định lượng điểm mút tín hiệu nhận được đến tất cả các điểm mút tín hiệu phát.

....
Thủ tục Gram - Schmidt  : ... Sau khi biến đổi một hồi thì kết luận mọi tín hiệu số đều có thể biểu diễn dưới dạng một vector trong không gian tín hiệu D chiều gọi là không gian Hilbert. Khoảng cách trong không gian Hilbert gọi là khoảng cách Ơ cờ lít (Euclidean distance).

...
Tính thuận tiện của việc biểu diễn vector :
- Tổng 2 tín hiệu trên miền thời gian là tương đương vector tổng của 2 vector trên không gian tín hiệu.
- Độ dài vector là biên độ, bình phương độ dài là năng lượng.

Trong thực tế các môn học và các lý thuyết về sau mình bắt gặp thì chủ yếu gặp cụm từ "chòm sao tín hiệu" (như ở đầu bài có link) với một trục là biên độ, một trục là pha. Biểu diễn tín hiệu thì như biểu diễn tọa độ trên trục đề các thôi.
Có thể coi tín hiệu sóng mang như là tọa độ (0,0) . Còn tín hiệu thì làm thay đổi sóng mang (Xem điều chế) làm tăng giảm và lệch pha nhanh hay chậm (tương ứng với vị trí ngang dọc trên tọa độ tín hiệu).

Read more »

Chuyển đổi giữa các hệ cơ số

Các bạn nên xem trước bài giới thiệu về các hệ cơ số cơ bản

Nguyên tắc để chuyển đổi giữa các hệ cơ số

Nguyên tắc 1 : chuyển từ hệ cơ số thập phân sang một hệ cơ số bất kỳ
Để chuyển từ hệ cơ số bất kỳ sang thập phân, nguyên tắc là cứ chia số đó lấy phần dư rồi tiếp tục chia phần nguyên lấy phần dư tiếp sau đó xếp thứ tự ngược từ dưới lên.

Lấy số 3295 (trong hệ thập phân) làm ví dụ:

3295 chia 2 = 1647.5  (1647 -> Dư 1)
1647 (phần nguyên) chia 2 = 823.5 -> Dư 1
823 chia 2 = 411.5 -> Dư 1
411 chia 2 = 205.5 -> Dư 1
205 chia 2 = 102.5 -> Dư 1
102 chia 2 = 51 -> Dư 0
51 chia 2 = 25.5 -> Dư 1
25 chia 2 = 12.5 -> Dư 1
12 chia 2 = 6 -> Dư 0
6 chia 2 = 3 -> Dư 0
3 chia 2 = 1.5 -> Dư 1
1 chia 2 = 0.5 -> Dư 1 (phần nguyên < 1 thì dừng)

Sắp xếp các số dư từ dưới lên trên ta được: 3295 (demical) = 110011011111 (binary).


Cũng với số này ta chuyển từ 10 sang thập lục phân thì như sau :

3295 chia 16 = 205.9375 (205 dư 15) tức là chữ số F trong hệ hexa đó
205 chia 16 = 12.8125 (12 dư 13) tức là D
12 chia 16 = 0.75 (0 dư 12) tức là C

Vậy số đó trong hệ hexa là CDF.


Đối với phần lẻ của số thập phân, chuyển sang nhị phân số lẻ được nhân với 2. Phần nguyên của kết quả sẽ là bit nhị phân, phần lẻ của kết quả lại tiếp tục nhân 2 cho đến khi phần lẻ của kết quả bằng 0.
Ví dụ: Chuyển số 0.625₁₀ sang hệ nhị phân

• 0.625 x 2 = 1.25, lấy số 1, phần lẻ 0.25
• 0.25 x 2 = 0.5, lấy số 0, phần lẻ 0.5
• 0.5 x 2 = 1.0, lấy số 1, phần lẻ 0. Kết thúc phép chuyển đổi. , lấy phần dư từ trên xuống

Với các hệ khác cũng tương tự, khỏi ví dụ nhé.


Nguyên tắc 2 : chuyển từ hệ cơ số bất kỳ ra thập phân

Có 1 số nhị phân A như sau:
A=a_na_n-1a_n-2…a₁.a₀a_-1a_-2…a_-m
Dấu chấm màu đỏ là dấu phân cách hàng thập phân. Giá trị của A được tính như sau:

A=a_n2ⁿ + a_n-12^n-1 + a_n-22^n-2 +…+a₁2¹ + a₀2⁰ + a_-12^-1+ a_-22^-2 +…+ a_-m2^-m

Ví dụ về số nhị phân: chuyển số 1110110.110101 sang số thập phân

1	1	1	0	1	1	0	.	1	1	0	1	0	1
6	5	4	3	2	1	0		-1	-2	-3	-4	-5	-6

1110110.110101=1x2⁶ + 1x2⁵ + 1x2⁴ + 0x2³ + 1x2² + 1x2¹ + 0x2⁰ + 1x2^-1 +1x2^-2 + 0x2^-3 + 1x2^-4 + 0x2^-5 + 1x 2^-6
= 64 + 32 + 16 + 0 + 4 + 2 + 0 + 0.5 + 0.25 + 0 + 0.0625 + 0 + 0.015625 = 118.828125
Vậy 1110110.110101 ₂ = 118.828125 ₁₀

Cái này tương đối dễ hiểu hơn cái trên, và không phải làm 2 công đoạn ngược nhau với phần nguyên và phần lẻ.


Nguyên tắc 3 : Chuyển nhanh các hệ cơ số là bội của 2
Có cái bảng các hệ cơ số nhị phân - thập lục - bát phân - thập phân sau đây
0000 | 0 | 0 | 0
0001 | 1 | 1 | 1
0010 | 2 | 2 | 2
0011 | 3 | 3 | 3
0100 | 4 | 4 | 4
0101 | 5 | 5 | 5
0110 | 6 | 6 | 6
0111 | 7 | 7 | 7
1000 | 8 | 10 | 8
1001 | 9 | 11 | 9
1010 | A | 12 | 10
1011 | B | 13 | 11
1100 | C | 14 | 12
1101 | D | 15 | 13
1110 | E | 16 | 14
1111 | F | 17 | 15

Ví dụ chuyển nhị phân sang thập lục phân :
110011011111b -> 1100 1101 1111 -> C D F (bảng thì tra hoặc học thuộc)
Quá trình ngược lại cũng tương tư từ C tra bảng ra 4 bit nhị phân nào.

Ở trên ta có thể áp dụng để chuyển qua lại giữa các giá trị nhị phân <-> thập lục hoặc nhị phân <-> bát phân. Muốn chuyển giữa thập lục và bát phân thì chuyển trung gian qua nhị phân.


Nguyên tắc 4 : Chuyển nhanh các hệ cơ số 10 với hệ nhị phân

Base-10 Decimal Conversion—63204829

Baseexponent	107	106	105	104	103	102	101	100
Column Value	6	3	2	0	4	8	2	9
Decimal Weight	10000000	1000000	100000	10000	1000	100	10	1
Column Weight	60000000	3000000	200000	0	4000	800	20	9

60000000 + 3000000 + 200000 + 0 + 4000 + 800 + 20 + 9 = 63204829.

Base-2 Binary Conversion—1110100 (233)

Baseexponent	27	26	25	24	23	22	21	20
Column Value	1	1	1	0	1	0	0	1
Decimal Weight	128	64	32	16	8	4	2	1
Column Weight	128	64	32	0	8	0	0	1

128 + 64 + 32 + 0 + 8 + 0 + 0 + 1 = 233

Read more »