Đề cương kỹ thuật truyền số liệu

Câu 1: Trình bày và phân tích các khối trong mô hình truyền số liệu hiện đại? Hình 1: Mô hình mạng truyền số liệu hiện đại Các khối chính trong mô hình truyền số liệu hiện đại bao gồm: +Thiết bị đầu cuối dữ liệu. DTE (Data Terminal Equipment ) là tb lưu trữ và xử lý thông tin. Trong ht truyền số liệu hiện đại thì DTE thường là máy tính hoặc máy Fax hoặc là trạm cuối (Terminal). Như vậy tất cả các ứng dụng của người sử dụng (c/trình, d/liệu) đều nằm trong DTE. Chức năng của DTE thường lưu trữ các phần mềm ứng dụng, đóng gói dữ liệu rồi gửi ra DCE hoặc nhận gói dữ liệu từ DCE theo một giao thức (protocol) xác định DTE trao đổi với DCE thông qua một chuẩn giao tiếp nào đó. Như vậy mạng truyền số liệu chính là để nối các DTE lại cho phép chúng ta phân chia tài nguyên, trao đổi dữ liệu và lưu trữ thông tin dùng chung. Thiết bị cuối kênh d/liệu. DCE (Data Circuit terminal equipment) là thuật ngữ dùng để chỉ các thiết bị dùng để nối các DTE với các đường (mạng) truyền thông nó có thể là một modem, multiplexer, card mạng... hoặc một thiết bị số nào đó như một máy tính nào đó trong trường hợp máy tính đó là một nút mạng và được DTE nối với mạng qua nút mạng đó. DCE có thể được cài đặt bên trong DTE hoặc đứng riêng như một thiết bị độc lập. Trong thiết bị DCE hường có cá phần mềm được nghi vào bộ nhớ ROM phần mềm và phần cứng kết hợp với nhau để thực hiện nhiệm vụ của nó vẫn là chuyển đổi tín hiệu biểu diễn dữ liệu của người dùng thành dạng chấp nhận được tuân thủ theo chuẩn dữ liệu phải gửi theo một format xác định. VD: chuẩn trao đổi dữ liệu tầng 2 của mô hình 7 lớp là HDLC (High Level Datalink Control) trong máy fax thì giao tiếp giữa DTE và DCE đã thiết kế và được tích hợp vào trong 1 thiết bị, phần mềm điều khiển đặt trong ROM. Kênh truyền tin: kênh truyền tin là môi trường mà trên đó 2 thiết bị DTE và trao đổi dữ liệu với nhau trong phiên làm việc: Hình 2: Kênh thông tin Trong môi trường thực này 2 hệ thống được nối với nhau bằng một đoạn cáp đồng trục và một đoạn sợi cáp quang, modem C để chuyển đổi tín hiệu số sang tín hiệu tương tự để truyền trong cáp đồng trục modem D lại chuyển tín hiệu đó thành tín hiệu số và qua transducer E để chuyển đổi từ tín hiệu điện sang tín hiệu quang để truyền trên cáp sợi quang cuối cùng Tranducer F lại chuyển tín hiệu quang thành tín hiệu điện để tới DTE. Câu 2: Định nghĩa mạng truyền số liệu hiện đại. Các thành phần không thể thiếu được trong một mạng truyền số liệu? Định nghĩa mạng truyền số liệu hiện đại: Mạng số liệu bao gồm 2 hay nhiều hệ thống truyền (nhận) tin được ghép nối với nhau theo nhiều hình thức như phân cấp hoặc phân chia thành các trung tâm xử lý trao đổi tin với các chức năng riêng... Mạng truyền số liệu là một hệ thống nhằm nối các máy tính lại với nhau, sự thông tin giữa chúng được thực hiện bởi các giao thức đã được chuẩn hóa, có nghĩa là các phần mềm trong các máy tính khác nhau có thể cùng nhau giải quyết một công việc hoặc trao đổi thông tin với nhau. Các ứng dụng tin học ngày nay càng rộng rãi do đó đã đẩy các hướng ứng dụng mạng xử lý số liệu, mạng đầu nối có thể có cấu trúc tuyến tính, cấu trúc vòng, cấu trúc hình sao... Cấu trúc mạng phải có khả năng tiếp nhận các đặc thù khác nhau của các đơn vị tức là mạng phải có tính đa năng, tính tương thích. Mạng số liệu được thiết kế nhằm mục đích có thể nối nhiều thiết bị đầu cuối với nhau. Để truyền số liệu ta có thể dùng mạng điện thoại hoặc dùng đường truyền riêng có tốc độ cao. Dịch vụ truyền số liệu kênh thoại là 1 trong các dịch vụ đầu tiên của việc truyền số liệu. Trên mạng này có thể có nhiều máy tính cùng chủng loại hoặc khác loại được ghép nối lại với nhau, khi đó cần giải quyết những vấn đề phan chia tài nguyên. Để các máy tính ở các đầu cuối có thể làm việc được với nhau cần phải có cùng một protocol nhất định. Dạng thức của phương tiện truyền số liệu được quy định bởi bản chất tự nhiên của ứng dụng, bởi số lượng máy tính liên quan và khoảng cách vật lý giữa chúng. Các thành phần ko thể thiếu được trong một mạng truyền số liệu: Câu 3: Phân loại mạng TSL được xem xét trên những tiêu chí nào? Em hãy trình bày và phân tích 1 số cách phân loại mạng mà em biết.Các tiêu chí phân loại mạng:+> Phân loại theo địa lý +> Theo tính chất sử dụng mạng +> Theo Topo mạng +> Theo kỹ thuật Phân tích: Câu 4: Khi thiết kế mạng TSL, để giảm độ phức tạp cần thiết kế theo quan điểm nào?Thiết kế theo quan điểm kiến trúc 7 tầng. Nguyên tắc là: mỗi hệ thống trong một mạng đều có số lượng tầng là 7, chức năng của mỗi tầng là như nhau, xác định giao diện giữa 2 tầng kề nhau và giao thức giữa 2 tầng đồng mức của 2 HT kết nối với nhau. Như vậy, 2 HT kết nối với nhau chỉ có tầng v.lý mới có k.nối v.lý, còn các tầng khác chỉ có kết nối Logic. Câu 5: Khái niệm về hệ thống đấu nối mở được hiểu như thế nào? - Ngay sau khi mô hình OSI ra đời, nó được dùng làm cơ sở để kết nối các hệ thống mở phục vụ cho các hệ thống mở phục vụ cho các ứng dụng phân tán. Từ "mở" ở đây nói lên khả năng hai hệ thống có thể kết nối để trao đổi thông tin với nhau, nếu chúng tuân thủ theo mô hình tham chiếu và các chuẩn liên quan. Mô hình hệ thống mở đưa ra giải pháp cho vấn đề truyền thống giữa các trạm không giống nhau. Hai hệ thống dù khác nhau như thế nào đều có thể truyền thông với nhau nếu chúng bảo đảm những điều kiện sau: + Cùng cài dặt một tập các chức năng truyền thông. + Các chức năng đó được tổ chức thành một tập hợp các tầng, các tầng đồng mức phải cung cấp các chức năng như nhau. + Các tầng đồng mức phải sử dụng một giao thức chung - Để đảm bảo các điều kiện trên cần phải có các chuẩn. Các chuẩn phải xác định các chức năng và dịch vụ của từng tầng, các chuẩn cũng phải xác định các giao thức giữa các tầng đồng mức. Câu 6: Trong mô hình OSI các thực thể đồng mức h.động ntn? Các hàm nguyên thủy được đn~ ntn và dùng nó để làm gì? Trước hết cần phải hiểu mô hình 7 lớp OSI là mô hình tham chiếu chứ không phải một mạng cụ thể nào. Các nhà thiết kế sẽ nhìn vào đó để biết công việc của mình đang nằm ở đâu, mô hình OSI chia chương trình truyền thông ra thành 7 tầng với những chức năng phân biệt cho từng tầng. Hai tầng đồng mức khi liên kết nhau phải sử dụng một giao thức chung. Giao thức ở đây được hiểu một cách đơn giản là phương tiện để các tầng giao tiếp với nhau, giống như hai người nói chuyện cần phải có một ngôn ngữ chung vậy. Câu 7: Trong mỗi tầng của mô hình OSI h.đ theo phương thức nào? Định nghĩa về môi trường truyền dẫn trong HT TSL? Ở mỗi tầng trong mô hình OSI có hai phương thức hoạt động là : phương thức có liên kết (connection - oriented) và phương thức không liên kết (connectionless). Phương thức có liên kết: trước khi truyền dl cần thiết lập một liên kết logic giữa các thực thể đồng mức. Như vậy quá trình truyền thông gồm 3 bước: + Thiết lập LK Logic: 2 thực thể đồng mức ở 2 HT sẽ thương lượng với nhau về các thông số sẽ sử dụng trong giai đoạn sau. + Truyền DL: DL sẽ được truyền với cơ chế kiểm soát và quản lý kèm theo(vd: KS lỗi, ks luồng, cắt/hợp DL)…. + Hủy bỏ LK: giải phóng các tài nguyên HT đã được cấp phát cho LK để dùng cho các LK khác. Phương thức này cho phép truyền dl tin cậy nhưng cài đặt khó khăn. Phương thức không liên kết: trước khi truyền, dữ liệu không thiết lập liên kết logic và mỗi gói tin được truyền độc lập với các gói tin trước hoặc sau nó. Phương thức này có duy nhất một giai đoạn truyền dữ liệu. phương thức này cho phép các PDU có thể đc truyền đi theo nhiều đường khác nhau để tới đích, thích nghi đc với sự thay đổi trạng thái của mạng, nhưng lại gặp khó khăn khi tổng hợp các PDU lại để chuyển tới người dùng. Môi trường truyền dẫn: Câu 8: trình bày n~ hiểu biết của mình về đường truyền dẫn có dây? Đường truyền dẫn 2 dây ko xoắn:Là môi trường truyền đơn giản nhất. mỗi dây cách ly với dây kia và cả 2 xuyên tự do( ko xoắn nhau qua môi trường không khí). Thích hợp cho kết nối 2 thiết bị cách xa nhau đến 50m dùng tốc độ bit nhỏ hơn 1.2kbps. Tín hiệu thường là mức điện thế hay cường độ dòng điện vào tham chiếu điện thế đất(ground, ko cân bằng) đặt lên 1 ko dây trong khi điện thế đất đặt vào dây kia.Với loại dây này cần phải cẩn thận tránh can nhiễu giữa các tín hiệu điện trong các dây dẫn kề nhau trong cùng một cáp. Hiện tượng này gọi là nhiễu xuyên âm.Ngoài ra cấu trúc không xoắn khiến chúng rất dễ bị xâm nhập bởi các tín hiệu nhiễu bắt nguồn từ các nguồn tín hiệu khác do bức xạ điện từ, trở ngại chính đối với các tín hiệu truyền trên loại dây này là chỉ một dây có thể bị can nhiễu, ví dụ như dây tín hiệu tạo thêm mức sai lệch tín hiệu giữa 2 dây. Vì máy thu hoạt động trên cơ sở phân biệt mức chênh lệch điện thế giữa hai dây, nên điều này dẫn đến đọc sai tín hiệu gốc. Các yếu tố ảnh hưởng này đồng thời tạo ra giới hạn về cự ly cũng như về tốc độ truyền. Các đường dây xoắn đôi:Chúng ta có thể loại bỏ các tín hiệu nhiễu bằng cách dùng cáp xoắn đôi, trong đó 1 cặp dây xoắn lại với nhau. Sự xấp xỉ các đường dây tham chiếu đất và dây tín hiệu có ý nghĩa khi bất kỳ tín hiệu nào thâm nhập thì sẽ vào cả 2 dây, ảnh hưởng của chúng sẽ giảm bớt đi bởi sự triệt tiêu nhau. Hơn nữa nếu có nhiều cặp dây xoắn trong cùng một cáp thì sự xoắn của mỗi cặp trong cáp cũng làm giảm nhiễu xuyên âm.Các đường xoắn đôi cùng với mạch phát và thu thích hợp lợi dụng các ưu thế có được từ các phương pháp hình học sẽ là đường truyền tốc độ xấp xỉ 1 Mbps qua cự ly ngắn (ngắn hơn 100m) và tốc độ thấp qua cự ly dài hơn. Các đường đây này gọi là cáp xoắn đôi không bảo vệ UTP (Unshielded Twisted Pair), được dùng rộng rãi trong mạng điện thoại và trong nhiều ứng dụng truyền số liệu. Đối với các cặp xoắn bảo vệ STP (Shielded Twisted Pair) có dùng thêm một lưới bảo vệ để giảm hơn nữa ảnh hưởng của tín hiệu xuyên nhiễu Cáp đồng trục:Các yếu tố giới hạn chính đối với cáp xoắn là khả năng và hiện tượng dược gọi là " hiệu ứng ngoài da ". Khi tốc độ bit truyền gia tăng dòng điện chạy trên đường dây có khuynh hướng chỉ chạy trên bề mặt của dây dẫn, do đó dùng rất ít phần dây có sẵn điều này làm tăng trở kháng của đường dây đối với cá tín hiệu có tần số cao, dẫn đến suy hao lớn đối với tín hiệu. Ngoài ra với tần số cao thì năng lượng tín hiệu bị tiêu hao nhiều do ảnh hưởng bức xạ. Chính vì vậy trong các ứng dụng yêu cầu tốc độ bit cao hơn 1Mbps, chúng ta dùng các mạch thu phát phức tạp hơn Dây tín hiệu trung tâm được bảo vệ hiệu quả đối với các tín hiệu xuyên nhiễu từ ngoài nhờ lưới dây bao quanh bên ngoài, chỉ suy hao lượng tối thiểu do bức xạ điện từ và hiệu ứng ngoài da do có lớp dây dẫn bao quanh. Cáp đồng trục có thể dùng với một số loại tín hiệu khác nhau nhưng thông dụng nhất là dùng cho tốc độ 10 Mbps trên cự ly vài trăm mét, nếu dùng điều chế tốt thì có thể đạt được thông số cao hơn Cáp quang:Mặc dù có nhiều cải tiến nhưng các loại dây cáp kim loại vẫn bị giới hạn về tốc độ truyền dẫn. Cáp quang khác xa với các loại cáp trước đây , cáp quang mang thông tin dưới dạng các chùm dao động của ánh trong sợi thuỷ tinh. Sóng ánh sáng có băng thông rộng hơn sóng điện từ , điều này cho phép cáp quang đạt được tốc độ truyền khá cao lên đến hàng trăm Mbps. Sóng ánh sáng cũng miễn dịch đối với các nhiễu điện từ và nhiễu xuyên âm. Cáp quang cũng cực kỳ hữu dụng trong việc các tín hiệu tốc độ thấp trong môi trường xuyên nhiễu nặng ví dụ như điện cao thế, chuyển mạch. Ngoài ra còn dùng các nơi có nhu cầu bảo mật, vì rất khó mắc xen rẽ (câu trộm về mặt vật lý).Một cáp quang bao gồm một sợi thuỷ tinh cho mỗi tín hiệu được truyền được bọc bởi một lớp phủ bảo vệ ngăn ngừa bất kỳ một nguồn sáng nào từ bên ngoài tín hiệu ánh sáng phát ra bởi một bộ phát quang thiết bị này thực hiện chuyển đổi các tín hiệu điện thông thường từ một đầu cuối dữ liệu thành tín hiệu quang. Một bộ thu quang được dùng để chuyển ngược lại (từ quang sang điện)tại máy thu , thông thường bộ phát là diode phát quang hay laser thực hiện chuyển đổi tín hiệu điện thành tín hiệu quang. Các bộ thu dùng photodiode cảm quang hay photo transistor. Câu 9: trình bày những hiểu biết của mình về đường truyền dẫn ko dây? Đường truyền vệ tinh:Tất cả các môi trường truyền được thảo luận ở trên đều dùng một đường dây vật lý để mang thông tin truyền. Số liệu cũng có thể truyền bằng cách dùng sóng điện từ qua không gian tự do như các hệ thống thông tin vệ tinh. Một chùm sóng vi ba trực xạ trên đó mang số liệu đã được điều chế, được truyền đến vệ tinh từ trạm mặt đất. Trùm sóng này được thu và được truyền lại đến các đích xác định trước nhờ một mạch tích hợp thường được gọi là transponder. Một vệ tinh có nhiều transponder, mỗi transponder đảm trách một băng tần đặc biệt. Mỗi kênh vệ tinh thông thường đều có một băng thông cực cao (500MHz) và có thể cung cấp cho hàng trăm liên kết tốc độ cao thông qua kỹ thuật ghép kênh. Các vệ tinh dùng cho mục đích liên lạc thường thuộc dạng địa tĩnh, có nghĩa là vệ tinh bay hết quỹ đạo quanh trái đất mỗi 24 giờ nhằm đồng bộ với sự quay quanh mình của trái đất và do đó vị trí của vệ tinh là đứng yên so với mặt đất, quĩ đạo của vệ tinh được chọn sao cho đường truyền thẳng tới trạm thu phát mặt đất, mức độ chuẩn trực của chùm sóng truyền lại từ vệ tinh có thể không cao để tín hiệu có thể được tiếp nhận trên một vùng rộng lớn, hoặc có thể hội tụ tốt để chỉ thu được trên một vùng giới hạn. Trong trường hợp thứ hai tín hiệu có năng lượng lớn cho phép dùng các bộ thu có đường kính nhỏ hơn thường được gọi là chảo parabol, là các đầu cuối có độ mở rất nhỏ hay VSAT (Very Small Aperture Terminal). Các vệ tinh được dùng rộng rãi trong các ứng dụng truyền số liệu từ liên kết các mạng máy tính của quốc gia khác nhau cho đến cung cấp các đường truyền tốc độ cao cho các liên kết truyền tin giữa các mạng trong cùng một quốc gia. Đường truyền vô tuyến tần số thấp:Sóng vô tuyến tấn số thấp cũng được dùng để thay thế các liên kết hữu tuyến có cự ly vừa phải thông qua các bộ thu phát khu vực. Ví dụ kết nối một số lớn các máy tính thu nhập số liệu bố trí trong một vùng đến một tính giám sát số liệu từ xa, hay kết nối các máy tính trong một thành phố đến một máy cục bộ hay ở xa. Một trạm phát vô tuyến được gọi là trạm cơ bản (base station) được đặt tại điểm kết cuối hữu tuyến như trên hình 2.2 cung cấp một liên kết không dây giữa máy tính và trung tâm. Cần nhiều trạm cơ bản cho các ứng dụng trên yêu cầu phạm vi rộng và mật độ phân bố user cao Phạm vi bao phủ của mỗi trạm cơ bản là giới hạn, do sự giới hạn nguồn phát của nó, nó chỉ đủ kênh để hỗ trợ cho toàn bộ tải trong phạm vi đó. Phạm vi rộng hơn có thể được thực hiện bằng cách tổ chức đa trạm theo cấu trúc tế bào (cell), xem hình 2.3. Trong thực tế kích thước của mỗi tế bào thay đổi và được xác định bởi các yếu tố như mật độ của và địa hình cục bộ.Mỗi trạm cơ bản dùng một dải tần số khác với trạm kế. Tuy nhiên, vì vùng phủ của mỗi trạm có giới hạn nên có thể dùng lại băng tần của nó cho các phần khác của mạng. Các trạm cơ bản được kết nối thành mạng hữu tuyến. Thông thường tốc độ số liệu của mỗi máy tính trong một tế bào (cell) đạt được vài chục kbps. Đường truyền vi ba:Các liên kết vi ba mặt đất được dùng rộng rãi để thực hiện các liên kết thông tin khi không thể hay quá đắt tiền để thực hiện một môi trường truyền vật lý, ví dụ khi vượt sông, sa mạc, đồi núi hiểm trở.v.v. Khi chùm sóng vi ba trực xạ đi xuyên ngang môi trường khí quyển nó có thể bị nhiễu bởi nhiều yếu tố như địa hình và các điều kiện thời tiết bất lợi. Trong khi đối với một liên kết vệ tinh thì chùm sóng đi qua khoảng không gian tự do hơn nên ảnh hưởng của các yếu tố này ít hơn.Tuy nhiên ,liên lạc vi ba trực xạ xuyên môi trường khí quyển có thể dùng một cách tin cậy cho cự ly truyền dài hơn 50 km. Câu 10: Phân loại nguồn dữ liệu: - Có 3 loại tín hiệu chính đó là tiếng nói, hình ảnh và dữ liệu. Dạng dữ liệu được thực hiện nhờ máy tính. Mặc dù tín hiệu thoại và hình ảnh một các tự nhiên là tín hiệu tương tự. Công nghệ hiện đại đã thực hiện biến đổi tất cả các loại tín hiệu nguồn thành tín hiệu số. Nguồn dữ liệu được chia thành: Audio, visual , data. Các dịch vụ hoạt động dưới 2MBPS được gọi là băng hẹp, ở tốc dộ cao hơn gọi là băng rộng (Broad band) - Tin tức khi muốn truyền đi phải được chuyển thành tín hiệu điện và phải gắn với một quá trình vật lý cụ thể quá trình vật lý này được gọi là tải tin. Quá trình này được gọi là điều chế. Tín hiệu điều chế phần tử phải tin được gọi là tín hiệu điều chế, quá trình điều chế sẽ làm thay đổi một số thông số của tải tin theo quy luật của tin tức. Tùy theo cách thay đổi thông số này mà ta có các điều chế. Câu 12: Mối tương quan giữa tốc độ bit và độ rộng băng? - Độ rộng baund (giải băng tần) là khả năng cho qua của kênh đối với tín hiệu trên kênh truyền. Đối với kênh thoại tiêu chuẩn giải thông là 0,3 đến 3,4 KHZ. Khi số kênh tăng lên (sử dụng ghép kênh) thì giải thông của kênh truyền phải nhân lên số nguyên lần số kênh. Trong hệ thống TDM, tốc độ bit 1 kênh là 64Kbit/s do đó độ rộng baund phải là 64KHZ. Trong truyền dẫn độ rộng baund có ảnh hưởng trực tiếp đến tốc độ truyền dẫn vì muốn truyền nhiều bit trong một giây thì độ rộng xung phải rất hẹp tức là tần số xung cao. Như vậy yêu cầu băng truyền ngày càng phải rộng hơn. - Độ rộng baund ngày nay đã được thiết kế theo các khuyến nghị, đối với kênh thoại tiêu chuẩn độ rộng baund là 300 dến 3400KH, kênh số là 64 Kbit/s. Khi ghép kênh độ rộng baund tần tăng lên số nguyên lần. Câu 13: Những nguyên nhân sai trong Truyền số liệu: Khi dữ liệu được truyền giữa 2 DTE, các tín hiệu điện đại diện luồng bit truyền rất dễ bị thay đổi sai số đó do nhiều nguyên nhân: đường dây truyền, lưu lượng truyền, loại mã đùng, loại điều chế, loại thiết bị phát, thiết bị thu, Đặc biệt là do sự thâm nhập điện từ cảm ứng lên các đường dây từ các thiết bị điện gần đó,Nếu các đường dây tồn tại trong một môi trường xuyên nhiễu thí dụ như mạng điện thoại công cộng. Điều này có nghĩa là các tín hiệu đại diện cho bit 1 bị đầu thu dịch ra như bit nhị phân 0 và ngược lại Câu 14: Hãy trình bày 1 số pp phát hiện sai và sửa sai trong TSL? Để xác suất thông tin thu được bởi DTE đích giống thông tin đã truyền đạt được giá trị cao, cần phải có một vài biện pháp để nơi thu có khả năng nhận biết thông tin thu được có chứa lỗi hay không, nếu có lỗi sẽ có một cơ cấu thích hợp để thu về bản copy chính xác của thông tin. Để chống sai khi truyền số liệu thường có 2 cách: * Dùng bộ giải mã có khả năng tự sửa sai * Truyền lại một bộ phận của dữ liệu để thực hiện việc sửa sai, cách này gọi là ARQ - Automatic Repeat Request . Mô hình minh hoạ việc bảo vệ và sửa sai như sau: Phương pháp kiểm tra chẵn lẻ theo ký tự (parity bit):Phương pháp thông dụng nhất được dùng để phát hiện lỗi của bit trong truyền không đồng bộ và truyền đồng bộ hướng ký tự là phương pháp parity bit. Với cách này máy phát sẽ thêm vào mỗi ký tự truyền một bit kiểm tra parityđã được tính toán trước khi truyền. Khi nhân được thông tin truyền, máy thu sẽ thực hiện các thao tác tính toán trên các ký tự thu được , và so sánh với bit parity thu được. Nếu chúng bằng nhau, được giả sử là không có lỗi, ở đây ta dùng từ giả sử, bởi vì cách này có thể không phát hiện được lỗi trong khi lỗi vẫn tồn tại trong dữ liệu. Nhưng nếu chúng khác nhau thì chắc chắn một lỗi xảy ra . Để tính toán parity bit cho một ký tự, số các bit trong mã ký tự được cộng module 2 với nhau và parity bit được chọn sao cho tổng số các bit 1 bao gồm cả parity bit là chẵn (even parity) hoặc là lẻ (odd parity) Trong bộ mã ASCII mỗi ký tự có 7 bit và một bit kiểm tra Với kiểm tra chẵn giá trị của bit kiểm tra là 0 nếu số lượng các bit có giá trị 1 trong 7 bit là chẵn và có giá trị 1 trong trường hợp ngược lại. Với kiểm tra lẻ thì ngược lại. Thông thường người ta sử dụng kiểm tra chẵn và bit kiểm tra gọi là P. Giá trị kiểm tra đó cho phép ở đầu thu phát hiện những sai sót đơn giản Thí dụ Phương pháp parity bit chỉ phát hiện các lỗi đơn bit (số lượng bit lỗi là số lẻ)và không thể phát hiện các lỗi 2 bit (hay số bit lỗi là một số chẵn) Phương pháp kiểm tra theo ma trận Khi truyền đi một khối thông tin, mỗi ký tự được truyền đi sẽ được kiểm tra tính chẵn lẻ theo chiều ngang, đồng thời cả khối thông tin này cũng được kiểm tra tính chẵn lẻ theo chiều dọc. Như vậy cứ sau một số byte nhất định thì một byte kiểm tra chẵn lẻ cũng được gửi đi. byte chẵn lẻ này được tạo ra bằng cách kiểm ta tính chẵn lẻ của khối ký tự theo cột. Dựa vào các bit kiểm tra ngang và dọc ta xác định được toạ độ của bit sai và sửa được bit sai này. Một Frame coi như một khối ký tự sắp xếp có 2 chiều. mỗi ký tự có bit kiểm tra chẵn lẻ P. Nếu ta sắp xếp các bit của ký tự đúng vị trí tương ứng từ trên xuống thì ta có một khối các ký tự Tính theo chiều ngang, giá trị bit chẵn lẻ P của dòng thứ i sẽ là: Rj = b1j + b2j + ......+bnj đây là phép cộng modun 2 Với Rj: bit kiểm tra thứ tự thứ j bi j: bit thứ i của ký tự thứ j n: số lương bit trong một ký tự Nếu tính theo chiều dọc ta có: Ci = bi 1 + bi 2 + bi 3 ...... + bi m Với Ci:: bit kiểm tra cột thứ i m: số lượng ký tự trong một Frame. Chúng ta có thể thấy rằng mặc dù các lỗi 2 bit trong một ký tự sẽ thoát khỏi kiểm tra parity theo hàng, nhưng chúng sẽ bị phát hiện bởi kiểm tra parity theo cột tương ứng. Dĩ nhiên điều này là đúng chỉ khi không có lỗi 2 bit xảy ra trong cùng một cột tại cùng thời điểm. Rõ ràng xác suất xảy ra trường hợp này nhỏ hơn nhiều so với xác suất xảy ra lỗi 2 bit trong một ký tự. Việc dùng kiểm tra theo ma trận cải thiện đáng kể các đặc trưng phát hiện lỗi của kiểm tra chẵn lẻ Tuy nhiên phương pháp này cũng không hoàn toàn hiệu quả. Giả sử bit thứ nhất và bit thứ 3 của ký tự thứ nhất bị sai kiểm tra hàng sẽ không bị sai, nhưng kiểm tra chẵn lẻ của cột sẽ phát hiện bit thứ nhất và thứ 3 bị sai, ta biết sự truyền bị sai nhưng không biết sai ở vị trí nào. Bây giờ ta lai giả thiết rằng bit thứ nhất và bit thứ 3 của ký tự thứ 5 cũng bị sai đồng thời vớí bit thứ nhất và bit thứ 3 của ký tự thứ nhất, lúc đó ta không phát hiện được cột bị sai, kết quả thu được bị sai nhưng ta không phát hiện được Phương pháp mã dư thừa CRC: Một từ mã được viết dưới dạng một đa thức C(x) = (Cn-1 Xn-1 + Cn-2 Xn-2+ ......+ C1 X + C0) Phương pháp kiểm tra tín hiệu bằng mã vòng được thực hiện như sau: Tín hiệu cần phát đi trong khung gồm k bit sẽ được bên phát thêm vào n bit nữa để kiểm tra dược gọi là Frame Check Sequence (FCS). Như vậy tín hiệu phát đi bao gồm k+n bit. Bên thu khi nhận được tín hiệu nay sẽ đem chia cho một đa thức được gọi là đa thức sinh đã biết trước (bên phát và bên thu đều cùng chọn đa thức này). Nếu kết quả chia không dư coi như tín hiệu nhận được là đúng. Vấn đề được đặt ra là n bit thêm vào sẽ được xác định như thế nào khi đã biết khung tin cần truyền đi, biết đa thức sinh đã được chọn ?. N bit thêm vào đó được gọi là CRC (Cyclic Redundancy Check). Phương pháp tạo ra CRC bao gồm việc dịch thông báo sang trái c bit (c chính là bậc của đa thức đã chọn trước) sau đó thực hiện phép chia cho da thức được chọn này . Kết quả dư lại của phép chia chính là CRC. Bên thu sau khi nhân được thông báo cũng đem chia cho hàm biết trước như bên phát. Nếu kết quả bằng 0. phép truyền không sai số. Tính FCS gồm 4 bước: - Bước 1 chuyển thông báo nhị phân thành đa thức M(x).Chọn hàm cho trước G(x) có bậc c, G(x)= xc+1 (c chính là độ dài của CRC) -Bước 2: Nhân M(x) với Xc - Bước 3 Thực hiện phép tính M(x).Xc/G(x) ta được phần nguyên và số dư: Q(x)+ R(x)/G(x) R(x) chính là CRC - Bước 4: Thành lập FCS chính là thông báo cần truyền đi FCS = Xc.M(x) +R(x) Câu 15: Các phương pháp để kiểm soát luồng dữ liệu - Việc truyền dữ liệu phụ thuộc vào nhiều yếu tố như đường truyền, bộ nhớ đệm... Nếu khả năng tài nguyên có hạn, việc cấp phát tài nguyên lại quá tĩnh không thích nghi với việc thay đổi của mạng sẽ dẫn đến trạng thái xấu như sau: +Các PDU sẽ dồn về một trạm nào đó và gây nên ùn tắc do tài nguyên của mạng không đáp ứng nổi. + Tài nguyên của một số trạm nào đó có hiệu suất sử dụng quá thấp do rất ít dữ liệu được truyền qua nó. Để tránh tình trạng xấu trên cần phải có cơ chế kiểm soát luồng dữ liệu cho toàn mạng. Các phương thức ứng dụng: Để kiểm soát luồng dữ liệu, người ta dùng phương pháp giới hạn tải chung của mạng hoặc phân tán chức năng kiểm soát hoặc kết hợp cả 2 phương pháp sau: + Giới hạn tải chung của mạng: Tải ở đây được hiểu là số lượng PDU được lưu chuyển trong mạng tại một thời điểm phương pháp này tìm cách duy trì tổng số PDU được lưu chuyển trong mạng luôn luôn nhỏ hơn 1 giá trị giới hạn N nào đó. Để làm được như vậy cần tạo ra N giấy phép, mỗi PDU muốn vào mạng cần phải cso giấy phép, khi đã tới đích phải trả lại giấy phép. Giấy phép có thể là một vùng thông tin đặc biệt được gắn vào PDU, khi khởi tạo mạng Network manager sẽ căn cứ vào khả năng thức tế của trạm để phân chia giấy phép, các trạm sau đó chỉ được dùng số giấy phép được cấp. Tuy nhiên để thích nghi với sự thay đổi của mạng cần cài đặt khả năng cho phép trạm thừa giấy phép có thể chi viện cho trạm thiếu. Điều này cần có giao thức trao đổi thông tin đièu khiển giữa các trạm. Để quản lý chặt chẽ số giấy phép được giao, ở mỗi trạm có thể cài đặt một cơ chế cửa sổ giấy phép được giao, cho phép tại mỗi thời điểm, chỉ có một số giới hạn các PDU được truyền đi. + Phân tán chức năng kiểm soát cho các trạm: Phương pháp này không duy trì một giới hạn cho tài nguyên chung của mạng mà giao cho các trạm tự kiểm soát lượng dữ liệu đi qua dựa trên khả năng của chúng. Tài nguyên dùng để chuyển 1 PDU được cấp phát trước để tránh ùn tắc tại các trạm. Việc cấp phát trước nay thường được thực hiện theo các liên kết logic giữa các thực thể theo mô hình OSI. VD khi thiết lập 1 liên kết logic giữa 2 thực thể mạng, hàm NCONNECT Request đảm nhận công việc này, sẽ đăng ký các gói tin theo liên kết đó. Ở 2 đầu của mỗi liên kết như vậy cũgn có thể cài đặt cơ chế cửa sổ để điều hoà lượng gói tin đi qua. Đối với 2 trạm truyền dữ liệu với nhau, việc kiểm tra luồng thông tin nhằm đảm bảo cho 1 trạm truyền dữ liệu cho một trạm thu không bị tràn, bảo đảm trạm thu thạm giữ dữ liệu với độ dài cực đại. Trước khi xoá bộ đệm để ghi dữ liệu tiếp theo, bộ thu phải xác nhận giá trị của quá trình trước đó đã nhận được tốt. Khi không có kiểm tra luồng thì bộ nhớ đệm của bộ thu có thể bị tràn vì còn dữ liệu cũ. Dạng kiểm tra đơn giản là: dừng và chờ, nguồn truyền 1 frame, sau khi nhận bộ phận nhận sẽ gửi một tín hiệu chấp nhận frame tiếp theo với tính hiệu ACK cho frame trước. Nguồn phải chờ cho đến khi nhận được ACK mới truyền frame mới. Bộ phận nhận phải dừng nhận dữ liệu để phát ACK. Với thông báo dài, nguồn phát phải ngắt những thông báo dài thành các khối nhỏ và truyền dữ liệu đó thành nhiều frame vì: Với độ dài cáng lớn, khi truyền càng dễ sai, khi sai cần truyền lại nguyên cả khối, với cá khổi nhỏ ít sai, nếu có sai cũng chỉ cần truyền lại 1 khối nhỏ, ít tốn thời gian hơn. Bộ nhớ đếm của bộ thu có hạn. Trên đường nối nhiều điểm người ta không cho phép 1 trạm chiếm nhiều thời gian quá gây chậm trễ cho trạm khác.