Các khái niệm cơ bản trong viễn thông - The first knowledge sharing application in Vietnam

Capture

PHẦN 1:

Phần này giải thích các khái niệm cơ bản về tên gọi các đối tượng xử lý hay cần được xử lý trong viễn thông

Viễn thông (Telecommunication): bao gồm những vấn đề liên quan đến việc truyền thông tin (trao đổi hay quảng bá thông tin) giữa các đối tượng qua một khoảng cách, nghĩa là bao gồm bất kỳ hoạt động liên quan tới việc phát/nhận tin tức (âm thanh, hình ảnh, chữ viết, dữ liệu, …) qua các phương tiện truyền thông (hữu tuyến như đường dây kim loại, cáp quang hoặc vô tuyến hoặc các hệ thống điện từ khác).
+ Theo nghĩa hẹp hơn, ngày nay viễn thông được hiểu như là cách thức trao đổi dữ liệu thông qua kỹ thuật điện, điện tử và các công nghệ hiện đại khác. Các dịch vụ viễn thông đầu tiên theo nghĩa này là điện báo và điện thoại. Ngày nay các thiết bị viễn thông là một thành phần cơ bản của hệ thống hạ tầng

Bạn đang đọc: Các khái niệm cơ bản trong viễn thông

Thông tin (Information): Thông tin là các tính chất xác định của vật chất được tiếp nhận bởi nhà quan sát từ thế giới vật chất xung quanh. Có thể hiểu một cách chung nhất là hiểu biểt hay tri thức có khả năng được biểu diễn dưới dạng thích hợp cho quá trình trao đổi, truyền đưa,lưu trữ hay xử lý ( tiếng nói,hình ảnh,dữ liệu..)

Bản tin (Message): Thông tin được thể hiện ở một dạng thức nhất định được gọi là bản tin. Dạng thể hiện có thể là văn bản, bản nhạc, hình vẽ, đoạn thoại. Một bản tin chứa đựng một lượng thông tin cụ thể, có nguồn và đích xác định cần được chuyển một cách chính xác, đúng đích và kịp thời.

Nguồn tin (Information source): Nguồn tin là nơi sản sinh hay chứa các bản tin cần truyền. Vì thế, nguồn tin có thể là con người hay các thiết bị thu phát âm thanh, hình ảnh, các thiết bị lưu trữ và thu nhận thông tin để phát đi …

Máy phát(Transmitter) : máy phát ở nguồn (bên nguồn) lè thiết bị có khả năng lấy thông tin và chuyển đổi nó thành tín hiệu để có thể truyền được (máy điện thoại, đầu cuốn dữ liệu, máy tính…).

Máy thu(Receiver): máy thu sẽ được đặt ở đích đến (sink) để thu nhận tín hiệu truyền từ nguồn và chuyển đổi tín hiệu ngược lại thành thông tin

Mạch(Circuit): là tuyến thông tin đi qua môi trường đã được thiết lập giữa 2 hoặc nhiều điểm từ đầu tới cuối giữa máy thu và máy phát. Nó hàm ý một kết nối logic và một đường vật lý để phục vụ mục đích truy nhập hoặc truyền tải. Có nhiều kiểu mạch đơn công, song công, bán song công

Đường liên kết(Link): là một phân đoạn giữa 2 điểm của một mạch từ đầu tới cuối, một mạch gồm nhiều link hoặc 1 link

Trung kế(Trunk): là một mạch tao đổi thong tin được chia sẻ bởi nhiều người dùng

Kết nối giữa các hệ thống chuyển mạch
Nhóm đường trung kế gọi là nhóm các trung kế phục vụ cùng một mục đích
Trung kế một hướng ra, trung kế một hướng vào, trung kế hai hướng

Kênh(Channel): là kết nối một chiều giữa máy phát và máy thu, một kênh là một kết nối logic qua một mạch vật lý phục vụ cho một cuộc liên lạc. Có thể cấu hình một mạch vật lý cho nhiều kênh logic.

Thiết bị chuyển mạch(Switch): là một thiết bị thực hiện viẹc thiết lập, duy trì và đấu nối chéo cho các kết nối logic bằng các mạch vật lý

Thiết lập kênh đấu nối theo yêu cầu phục vụ chủ yếu cho thoại
Thiết bị chuyển mạch gói là tên chung cho cả chuyển mạch khung va chuyển mạch tế bào phục vụ chủ yếu cho trao đổi thông tin dữ liệu giữa các máy tính, hình ảnh..

Bộ định tuyến(Router): là một thiết bị thông minh có khả năng định tuyến lưu lượng dựa vào khả năng quan sát toàn mạng

Là thiết bị được lập trình công phu, phức tạp
Xác định đường đi của một cuộc gọi qua nhiều tham số

Mạng(network): là một cơ cấu các phần tử làm việc kết hợp cùng nhau tạo nên một mạng lưới phục vụ việc truyền tải thông tin

Là tất cả những gì tính từ phía phát đến phía thu gồm cả đường liên kết,node chuyển mạch, các thiết bị trung gian…
Mạng gồm nhiều loại: LAN,MAN,WAN

Tín hiệu(signal): là dạng năng lượng mang theo thông tin tách ra được và truyền từ nơi phát đến nơi thu

Phân loại : tín hiệu analog và tín hiệu digital
Bản chất thông tin tín hiệu : tín hiệu âm thanh, hình ảnh, dữ liệu
Năng lượng mang : tín hiệu điện, tín hiệu quang…
Vùng tần số:âm tần, cao tần,siêu cao tần..

Mục lục bài viết

PHẦN 2 :

Phần này giải thích các khái niệm cơ bản trong truyền tin, tất cả những khái niệm này đều thuộc loại trừu tượng (không phải vật thể, không chạm vào được)

Xem thêm: Đồ án môn học mạng lưới cấp nước thiết kế mạng lưới cấp nước thành phố e

Băng thông kênh truyền ?
Thực sự khái niệm này đã được thảo luận khá nhiều trên các diễn đàn viễn thông rồi. Và cũng có rất nhiều cuộc tranh cãi về nó. Mình xin trích vào đây 1 khái niệm về Băng thông kênh truyền.

Băng thông của một kênh truyền (Bandwidth)
Bởi vì một tín hiệu bất kỳ có thể được xem như là một sự kết hợp của một chuỗi các sóng hình sin, nên ta có thể xem rằng, sự truyền tải một tín hiệu bất kỳ tương đương với việc truyền tải các sóng hình sin thành phần. Vì tần số của chúng là khác nhau, chúng có thể đến nơi với độ suy giảm là khác nhau, một trong số chúng có thể không còn nhận ra được. Nếu ta định nghĩa một ngưỡng còn “nghe” được A0, thì tất cả các tín hiệu hình sin có tần số nhỏ hơn f1 được xem như bị mất. Tương tự các tín hiệu có tần số lớn hơn f2 cũng được xem là bị mất. Những tín hiện có thể nhận ra được ở bên nghe là các tín hiệu có tần số nằm giữa f1 và f2. Khoản tần số này được gọi là băng thông của một kênh truyền.

Nói một các khác, với một tín hiệu phức tạp bất kỳ, tín hiệu này sẽ truyền tải được nếu như tần số của các sóng hình sin thành phần của nó có tần số nằm trong khoảng băng thông của kênh truyền. Chúng ta cũng nhận thấy rằng, băng thông càng lớn thì càng có nhiều tín hiệu được truyền đến nơi. Chính vì thế chúng ta thường quan tâm đến các kênh truyền có băng thông rộng…
Ví dụ: độ rộng băng thông của kênh truyền điện thoại là 3100Hz vì các tín hiệu âm thanh có thể nghe được nằm ở khoảng tần số từ 300 Hz đến 3400 Hz.
==>Mình có thể ví dụ cho bạn thế này: “Khi bạn hét lớn, nói nhanh, nói thầm, nói chậm thì dù bạn có cố gắng thế nào thì tiếng nói của bạn cũng phát ra nằm ở dải tần 20Hz- 3,5Khz ==> và đó chính là băng thông của tín hiệu tiếng nói ===>Vậy băng thông là dải tần số được giới hạn bởi tần số Fmin và Fmax chứa tất cả các tần số thuộc tín hiệu cần truyền đi (có thể đọc thảo luận về băng thông tại đây.

Băng tần hay dải tần: Cũng được giới hạn bởi tần số Fmax và Fmin nhưng băng tần ko gắn với 1 kênh truyền hay 1 tín hiệu nào cả, nó đơn thuần là 1 dải tần số mà cho phép các hệ thống có thể sử dụng để thu phát tín hiệu (việc quy định quản lý dải tần là rất quan trọng để tránh sự can nhiễu của các hệ thống với nhau, việc cấp phát băng tần do cục bảo vệ tần số quy định “bất kỳ 1 cá nhân hay tập thể nào sử dụng dải tần và công suất phát quá lớn ảnh hưởng đến các hệ thống khác mà ko xin phép cục tần số đều vi phạm pháp luật (ko tin bạn thử xem)).

Sóng mang cao tần: Trong khái niệm về điều chế như sau :
Điều chế là quá trình ghi tin tức vào dao động cao tần nhờ biến đổi một thông số nào đó như biên độ, tần số hay góc pha của dao động cao tần theo tin tức.
Thông qua điều chế, tin tức ở miền tần số thấp được chuyển lên vùng tần số cao để bức xạ
truyền đi xa.
– Tin tức được gọi là tín hiệu điều chế.
– Dao động cao tần được gọi là tải tin hay tải tần.
– Dao động cao tần mang tin tức gọi là dao động cao tần đã điều chế.
==>Trong khái niệm về điều chế có nói đến “dao động cao tần “==> đó chính là sóng mang cao tần. Nó đơn thuần là 1 dao động hình sin (nếu sóng mang là tương tự) có tần số cao, hoặc là dao động hình xung vuông (nếu sóng mang là số).

Tốc độ bít: Trong hệ thống viễn thông ngày nay hầu hết đều làm việc với tín hiệu số vì cho chất lượng dịch vụ cao hơn rất nhiều so với tín hiệu tương tự ==> ở tín hiệu tương tự ta cần đề cập đến tần số trung tâm, băng thông tín hiệu thì ở tín hiệu số cần đề cập đến tốc độ bít của tín hiệu, tốc độ số liệu …
– Nếu gọi thời gian tồn tại 1 bít của tín hiệu số là Tb thì ta có tốc độ bít của tín hiệu đó là: Rb = 1/Tb (bit/s )
==> Tốc độ bít cho ta biết trong 1 khoảng thời gian thì số bít của tín hiệu được truyền đi là bao nhiêu.
– Nếu kênh truyền có độ rộng băng tần là vô hạn thì có thể truyền tin với tốc độ rất cao ==> để tăng tốc độ bít của tín hiệu ta chỉ cần làm giảm thời gian tồn tại 1 xung của tín hiệu đó (việc này được thực hiện bằng các bộ ghép, tách kênh) nhưng đấy chỉ là giả thiết vì ko có kênh truyền nào có băng thông vô hạn cả.

Tốc độ số liệu: tốc độ số liệu C hay còn gọi là dung lượng kênh truyền ==> là tốc độ bít lớn nhất mà kênh truyền có thể đáp ứng mà ko gây méo dạng tín hiệu. Nếu gọi Rb max là tốc độ bít max mà nếu truyền tín hiệu có tốc độ lớn hơn Rbmax (dù 1 tí) thì tín hiệu bên thu bị méo dang và ko thể khôi phục được ==> khi đó Rbmax chính là tốc độ số liệu C.
– Trong khi tốc độ bít Rb có thể tăng hay giảm nhờ các bộ ghép tách kênh thì, tốc độ số liệu C lại ko hề thay đổi và phục thuộc vào: băng thông kênh truyền; nhiễu tác động vào kênh …
– C= B log2 [ 1+ S/N ] bit/s ; (Với B là độ rộng băng của kênh truyền )
==> tùy thuộc vào môi truờng truyền dẫn mà có độ rộng băng tần của kênh truyền lớn hay nhỏ và từ đó thì tốc độ dữ liệu lớn hay bé. Hiện nay thì môi trường truyền dẫn quang (cụ thể là sợi đơn mod) có băng tần rộng 20Thz ==> có thể truyền dẫn tốc độ dữ liệu lên tới 40Gbit/s.