Tổng quan về công nghệ viễn thông
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.96 MB, 46 trang )
1
Lịch sử phát triển viễn thông
1836-1866: Điện báo, kỹ thuật ghép kênh, cáp nối qua Đại tây dương
1876-1899: Điện thoại (A.G. Bell), tổng đài điện thoại, chuyển mạch tự động
từng nấc
1887-1907: Điện báo không dây (Marconi) nối từ tàu biển vào bờ trên ĐTD
1820-1828: Lý thuyết truyền dẫn (Carson, Nyquist, Johnson, Hartley)
1923-1938: Truyền hình, ống tia âm cực chân không (DuMont), phát thanh
quảng bá
1948-1950: Lý thuyết thông tin (Shannon), các mã sửa lỗi (Hamming, Golay),
ghép kênh theo thời gian ứng dụng vào điện thoại
1960: Mô phỏng laser (Maiman)
1962: Thông tin vệ tinh Telstar I
1962-1966: DV truyền số liệu được đưa ra thương mại; PCM khả thi cho truyền
dẫn tín hiệu thoại và truyền hình; lý thuyết truyền dẫn số, mã sửa sai
(Viterbi)
2
Lịch sử phát triển viễn thông (tt)
1964: Khai thác các hệ thống chuyển mạch
1970-1975: CCITT phát triển các tiêu chuẩn về PCM
1975-1985: Hệ thống quang dung lượng lớn, chuyển mạch tích hợp cao, các bộ
vi xử lý tín hiệu số; Mạng di động tổ ong hiện đại được đưa vào khai thác
(NMT, AMPS); Mô hình tham chiếu OSI (tổ chức ISO)
1985- 1990: LAN, ISDN được chuẩn hoá, các DV truyền SL phổ biến, truyền
dẫn quang thay cáp đồng trên các đường truyền dẫn băng rộng cự ly xa, phát
triển SONET, chuẩn hoá và khai thác GSM, SDH
1990-1997: GSM tế bào số, truyền hình vệ tinh phổ biến rộng rãi trên thế giới;
Internet mở rộng nhanh chóng nhờ WWW
1997-2000: Viễn thông mang tính cộng đồng, phát triển rộng rãi GSM, CDMA;
Internet phát triển; WAN băng rộng nhờ ATM, LAN Gb
2001: HDTV, di động 3G, các mạng băng rộng, các hệ thống truy nhập đưa các
dịch vụ đa phương tiện tới mọi người
3
Các khái niệm cơ bản
4
Sự hiểu biết, tri thức có khả năng
được biểu diễn dưới những dạng
thích hợp cho quá trình trao đổi,
truyền đưa, lưu giữ hay xử lý
• Truyền thông
• Viễn thông
• Mạng viễn thông
Quá trình
trao đổi
thông tin
• Thông tin
Quá trình
trao đổi
thông tin hay
quảng bá
thông tin ở
cự ly xa nhờ
các hệ thống
truyền dẫn
điện từ
Tập hợp các nút mạng và đường
truyền dẫn để hình thành các tuyến
nối giữa 2 hay nhiều điểm khác nhau
để thực hiện 1 quá trình truyền
thông
5
Các khái niệm cơ bản
Tín hiệu
Là dạng hiển thị của thông tin được chuyển từ
nơi này sang nơi khác
Tín hiệu biến đổi liên
tục theo thời gian
t
f(t)
Tín hiệu rời rạc theo thời gian mà trong đó
thông tin được hiển thị bằng 1 số giá trị xác
định
t
f(t)
0 1 0 1 1 0 0 1 1 1
Tín hiệu tương tự
Tín hiệu số
Một số thuật ngữ và định nghĩa
MS, POP, BTS, MSC
CDMA, TDMA, FDMA, GSM
Fiber - optic cable, Transmission Media
Wireless Communications
WiMax
3G
6
Các thành phần chính
trong một hệ thống viễn thông
7
thiết bị
đầu cuối
thiết bị
đầu cuối
thiết bị
chuyển mạch
thiết bị
chuyển mạch
Truyền dẫn
hữu tuyến
Truyền dẫn
vô tuyến
Vệ tinh
truyền thông
Truy nhập
Công nghệ trong mạng viễn thông
8
Truyền
dẫn
Truy
nhập
Chuyển
mạch
Công nghệ
mạng viễn
thông
9
Hệ thống truyền dẫn số
Ưu điểm
• Kinh tế: nhờ có sự phát triển của công nghệ
vi mạch, hệ thống truyền dẫn số trở nên kinh
tế hơn nhiều hệ thống tương tự.
• Chất lượng truyền dẫn: ít bị ảnh hưởng bởi
nhiễu, méo đường tryền hơn hẳn so với hệ
thống tương tự.
10
Một số môi trường truyền dẫn số
Cáp đồng: cáp thẳng, xoắn đôi, đồng trục
Cáp quang: đơn mode, đa mode
Vô tuyến: Hồng ngoại, BlueTooth, Viba, vệ tinh
Công nghệ truyền dẫn
11
Bộ phát Bộ thu
Kênh
truyền
Tạp âm,
nhiễu,
méo
Tín hiệu
ra
Tín hiệu
vào
Tín hiệu
phát
Tín hiệu
nhận
Xử lý tín hiệu đầu vào tạo
ra tín hiệu truyền dẫn
phù hợp với kênh truyền:
mã hoá, ghép kênh, điều
chế, biến đổi quang/điện
Nhận tín hiệu từ kênh
truyền đưa tới bộ biến đổi
tại đích: lọc bỏ tạp âm
ngoài băng, khuếch đại bù
suy hao truyền dẫn, cân
bằng bù méo dạng, giải
điều chế, phân kênh và
giải mã
Cáp xoắn đôi, cáp đồng trục, cáp
quang, sóng vô tuyến
12
Hệ thống truyền dẫn số
Truyền dẫn
Ghép
kênh
Phân
kênh
Mã hoá Giải mã
Thông
tin
Thông
tin
Điểm A
Điểm B
Thoại
Hình ảnh
Dữ liệu
Điều chế
Mã hoá
Ghép kênh
theo tần
số/ thời
gian
Cáp đồng
Cáp quang
Viba
Vệ tinh
Phân kênh
theo tần
số/ thời
gian
Giải điều
chế
Giải mã
Thoại
Hình ảnh
Dữ liệu
13
10001110
10001100
01111111
10000001
Tín hiệu thoại
(Kỹ thuật điều chế xung mã PCM)
10000000
10000010
10000011
10000101
10000100
10000110
10000111
10001001
10001000
10001010
10001011
10001101
10010011
10010001
10001111
10010000
10010010
10010101
10010100
01111011
01111101
01111100
01111110
10001010 10001001 10000100 10000001 01111101 01111011 01111011 01111100
Tín hiệu thoại tương tự
f = 300Hz - 3.400Hz
Lấy mẫu f
s
= 8000 mẫu/s và
lượng tử hoá
Mã hoá: 1 mẫu = 8 bit
Tốc độ mã hoá = 8.000 mẫu/s x 8 bit = 64.000 bit/s = 64 kb/s
Có điện áp
Không có
điện áp
14
Kỹ thuật điều chế
1 1 1 1
Tín hiệu số
Sóng mang
Tín hiệu ASK
Điều chế biên độ
Tín hiệu FSK
Điều chế tần số
Tín hiệu B-PSK
Điều chế pha
15
0
Kỹ thuật ghép kênh
Kênh 1
Kênh 2
Kênh 3
Kênh 4
Kênh 8
Kênh 1
Kênh 2
Kênh 3
Kênh 4
Kênh 8
1
0
1
Chuyển mạch Chuyển mạchGửi Nhận
Tuyến
truyền
dẫn
16
Nguyên lý ghép kênh
§-êng th«ng tin tèc ®é cao
TS0
TS0
TS0
TS0
TS0
TS0
TS0
TS0
P
0
P
1
P
2
P
3
K1
K2
K3
K4
TS
- - - - - -
Bé ®iÒu
khiÓn
TS0
TS0
TS0
TS0
P
0
P
1
P
2
P
3
K4
K3
K2
K1
Bé ®iÒu
khiÓn
Th«ng tin ®ång bé
P
3
P
2
P
1
P
0
TS: Khe thời gian
Pi: Tín hiệu điều khiển
17
Một số công nghệ truyền dẫn số
Cấp 1: Ghép 30 kênh thoại thành luồng có
tốc độ 2048 kb/s
Cấp 2: Ghép 4 luồng cấp 1 thành luồng cấp
2 có tốc độ 8448 kb/s
Cấp 3: Ghép 4 luồng cấp 2 thành luồng cấp
3 có tốc độ 34368 kb/s
Cấp 4: Ghép 4 luồng cấp 3 thành luồng cấp
4 có tốc độ 139264 kb/s
Cấp 5: Ghép 4 luồng cấp 4 thành luồng cấp
5 có tốc độ 557056 kb/s
PDH (tiêu chuẩn Châu Âu)
18
Một số công nghệ truyền dẫn số
STM-1: 155.520 kb/s ~ 155 Mb/s
STM-4: 622.080 kb/s ~ 620 Mb/s
STM-16: 2.488.320 kb/s ~ 2,5 Gb/s
STM-64: 9.953.280 kb/s ~ 10 Gb/s
SDH (ITU-T G.707)
