Mục lục.
Ch ơng I : Tổng quan về mạng thông tin.
Đ1.1 Hệ thống thông tin.
1.1.1 Sơ đồ khái quát.
1.1.2 Quá trình phát triển.
1.1.3 Khái quát chung về mạng thông tin.
Đ1.2 Mạng thông tin truyền số liệu tơng tự.
1.2.1 Tổng quan về mạng tơng tự
1.2.2 Mạng điện thoại tự động
Đ1.3 Mạng số liệu.
1.3.1 Khái quát về hệ thống truyền số liệu mạng
1.3.2 Khái niệm và yêu cầu đối với mạng số liệu
1.3.3 Phơng pháp truyền thông tin số
1.3.4 Phân loại mạng
1.3.5 Kiến trúc mạng
1.3.6 Truyền số liệu qua mạng điện thoại
Ch ơng II : Cơ sở của mạng truyền số liệu.
Đ2.1 Kiến thức phân tầng.
Đ2.2 Mô hình liên kết.
2.2.1 Mô hình 7 lớp OSI
2.2.2 Chức năng các lớp trong OSI
2.2.3 Quá trình trao đổi thông tin giữa các lớp OSI
2.2.4 Quá trình chuyển dữ liệu
2.2.5 Các thủ tục chuẩn của mạng chuyển mạch gói
Đ2.3 Định tuyến trong mạng chuyển mạch gói.
2.3.1 Khái quát chung
2.3.2 Kỹ thuật chọn đờng
Đ2.4 Điều khiển luồng và điều khiển tắc nghẽn.
2.3.1 Điều khiển luồng
2.3.2 Điều khiển tắc nghẽn
Ch ơng III : Giao thức X. 25

đáp ứng đợc cho mạng thông tin hiện đại với nhiều dịch vụ viễn thông mới. Trong
những năm qua, kĩ thuật chuyển mạch gói đang hình thành và phát triển, đặc biệt là
mạng chuyển gói X.25. Đó cũng là lý do của đề tài luận văn tốt nghiệp "Thiết kế và mô
phỏng mạng truyền số liệu theo phơng thức chuyển mạch gói X.25".
Luận văn tốt nghiệp chia thành 4 chơng :
Chơng 1: Giới thiệu về quá trình phát triển của hệ thống thông tin, các khái niệm
cơ bản về mạng tơng tự và mạng truyền số liệu.
Chơng 2: Trình bày về cơ sở mạng truyền số liệu, gồm kiến thức phân tầng của
OSI 7 lớp, quá trình trao đổi thông tin giữa các lớp và các khái niệm trong mạng
chuyển mạch gói.
Chơng 3: Giới thiệu chi tiết về giao thức X.25 với ba mức chính trong mô hình OSI
là mức vật lý, mức liên kết và mức mạng. Trong đó còn đề cập đến khung tiêu chuẩn
của lớp HDLC và thủ tục LAP-B và một số dịch vụ truyền số liệu trong lớp mạng.
Chơng 4: Xây dựng một mạng truyền số liệu bằng kỹ thuật chuyển mạch gói X.25,
với lu đồ tìm đờng đi ngắn nhất để có thể hiểu hơn về mạng chuyển mạch gói X.25.
Với sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo hớng dẫn NGUYễN DUY BảO và các thầy
giáo trong khoa Điện - Điện tử tàu biển, em đã hoàn thành đợc luận văn tốt nghiệp.
Tuy nhiên, do sự hiểu biết còn hạn chế, khả năng t duy có hạn, chắc chắn luận văn
không tránh khỏi những thiếu sót.
Em rất mong đợc đón nhận sự chỉ bảo của thầy cô giáo, các bạn bè giúp em khắc
phục đợc những thiết sót của mình, vững vàng, hiểu biết hơn trong nghề nghiệp sau
này.
Sinh viên: nguyễn thị thanh thuý
Ch ơng 1
Tổng quan về mạng thông tin
1.1. Hệ thống thông tin
1.1.1. Sơ đồ khái quát.
Những hệ thống truyền tin cụ thể mà con ngời đã sử dụng và khai thác rất nhiều
dạng và khi phân loại chúng, ngời ta cũng có thể dựa trên nhiều cơ sở khác nhau, ví dụ
trên cơ sở dạng năng lợng mang tin ngời ta có thể phân loại:

- Tín hiệu truyền lan trên mặt đất, trong đất, v v.
Nguồn tin Kênh tin Thu tin
+) Thu tin là cơ cấu khôi phục tin tức ban đầu từ tín hiệu lấy ở đầu ra của kênh.
1.1.2. Quá trình phát triển.
Đến nay, mạng thông tin đã phát triển rất mạnh và có nhiều dạng. Từ mạng thông
tin hữu tuyến dùng cáp đồng trục năm 1875 đến mạng vô tuyến điện đầu tiên vào cuối
thế kỷ 19 (1895). Trong những năm gần đây, các hệ thống thông tin có kèm theo máy
tính đạt đợc những thành tựu to lớn đặc biệt trong lĩnh vực truyền số liệu. Trong vòng
mời năm qua, công nghệ vi xử lý và dung lợng bộ nhớ của máy tính phát triển hàng
trăm lần, tốc độ truyền thông trong mạng diện rộng (WAN) cũng tăng hàng chục lần,
và trong mạng LAN cũng đạt đợc những thành quả mỹ mãn.

Dung lợng nhớ RAM Dung lợng đĩa cứng
150
8MB
240MB
100

4MB
120MB

50

2MB
60MB

1MB


đờng trục WAN

1000

100 Đờng thuê bao
10
1

Dịch vụ chuyển mạch
0.1 gói
0.01
0.001
1970 1975 1980 1985 1990
Hình 1.3 - Sự phát triển của tốc độ truyền dữ liệu trong mạng WAN
Môi trờng truyền (đờng truyền) của các hệ thống thông tin ngày nay có thể là hữu
tuyến (đôi dây xoắn, cáp đồng trục, cáp sợi quang) hay vô tuyến dùng trong các hệ
thống vô tuyến điều biên (Radio AM) vô tuyến điều tần và vô tuyến truyền hình (Radio
FM, AM) hay các hệ thống thông tin vệ tinh. Phân bố phổ tần số của các hệ thống tơng
ứng (hình vẽ 1.4)
10
2
10
3
10
4
10
5
10
6

chúng. Các tin tức đợc giao lu ở các địa điểm, thời điểm và các đờng truyền khác.
Trong thông tin, tín hiệu cần truyền đợc phân ra làm hai loại: tín hiệu tơng tự và
tín hiệu rời rạc.
- Tín hiệu tơng tự: là loại tín hiệu trong một khoảng thời gian nhất định có vô số
các giá trị. Tín hiệu thoại là một thí dụ điển hình về loại tín hiệu này. Trong quá trình
truyền trong mạng, do bị suy hao và bị nhiễu tín hiệu tơng tự cần đợc khuyếch đại tại
các khoảng cách nhất định nhờ các bộ khuyếch đại.
- Tín hiệu rời rạc: là loại tín hiệu trong một khoảng thời gian xác định có hữu hạn
các giá trị. Tín hiệu số liệu chính là tín hiệu rời rạc đã đợc mã hoá.
Cũng nh tín hiệu tơng tự, trong quá trình truyền tín hiệu số cũng bị suy giảm do
vậy cũng phải cần các bộ "lặp lại tái sinh" tại các khoảng cách nhất định để khôi phục
lại tín hiệu.
Với những đặc điểm nổi bật nh:
- Khả năng tự động hoá cao.
- Tính chống nhiễu cao.
- Tính kinh tế.
- Khả năng ghép nối.
- Bí mật tin tức.
Kỹ thuật truyền dẫn số đang đợc sử dụng trong mạng viễn thông với một tốc độ
nhanh chóng, trên cơ sở ứng dụng kỹ thuật vi điện tử và máy tính điện tử, nó đã đi vào
mọi lĩnh vực của cuộc sống, kinh tế và quốc phòng.

1.2. mạng thông tin truyền số liệu tơng tự
1.2.1.Tổng quan về mạng t ơng tự .
Mạng thông tin tơng tự là tổng hợp các trạm thông tin và đờng truyền nối giữa
các trạm đó. Mạng thông tin đợc phân bố trên phạm vi có nhiệm vụ cơ bản là đảm bảo
liên lạc giữa các đối tợng bất kì trong phạm vi đó. Bất kì một quốc gia nào, tại một thời
điểm thông tin liên lạc đều đóng vai trò quan trọng. Nó phục vụ cho lãnh đạo chỉ huy
mọi hoạt động của xã hội và đáp ứng nhu cầu giao dịch của toàn dân.
Với các yêu cầu đó, mạng thông tin cần phải có số lợng kênh thông tin đủ lớn để

vững chắc, khi hỏng một điểm trên trục chính có thể mất liên lạc từ trung ơng đến một
vùng lớn.
- Phơng pháp kết hợp: Khắc phục nhợc điểm của hai phơng pháp trên, ngời ta tổ
chức kết hợp giữa phơng pháp điểm nối điểm với phơng pháp tổ chức trung tâm thông
tin và trục thông tin. Có nghĩa là, tổ chức các trung tâm huyện, tỉnh, thành phố hay liên
tỉnh. ở trung ơng tổ chức một trung tâm lớn và trục thông tin chính. Ngoài trục thông
tin chính này còn tổ chức một số trục thông tin liên tỉnh, các trục thông tin này tạo
thành các trục phụ bảo đảm liên lạc từ trung ơng đến các tỉnh thành. Ngay trong tỉnh
ngời ta cũng tổ chức trục thông tin nối giữa các trung tâm cấp huyện tạo thành các trục
phụ.
Trung tâm vùng Trung tâm khu vực
Trung tâm liên tỉnh

Trung tâm nội hạt
Hình 1.5 - Mạng thông tin đờng dài.
Trong mạng này, việc tạo hớng thay thế đợc sử dụng. Nếu một cuộc gọi đợc phát
sinh, hớng có mức sử dụng cao sẽ đợc tìm đầu tiên. Cuộc gọi này đợc nối với bên bị
gọi thông qua hớng thay thế của tổng đài ở mức cao kế tiếp.
Mạng thông tin có thể phân loại theo lãnh thổ hay theo đơn vị sử dụng bảo quản :
-Theo lãnh thổ ngời ta có thể phân chia theo mạng thông tin cấp huyện; mạng
thông tin cấp tỉnh, thành phố; mạng thông tin quốc gia và mạng thông tin quóc tế.
Trong các mạng thông tin, ngời ta qui định mạng thông tin cấp tỉnh, huyện là mạng
thông tin nội bộ. Mạng thông tin quốc tế là mạng thông tin đờng dài.
- Theo đơn vị sử dụng có thể phân chia nh sau:
+ Mạng thông tin bu điện: đây là mạng thông tin do nhà nớc tổ chức xây
dựng trong lãnh thổ đất nớc mình. Mạng thông tin này rất quan trọng, nó đảm bảo
thông tin từ trung ơng đến cơ sở và thông tin giữa các đơn vị cơ sở.

Mạng điện thoại tự động là tập hợp tất cả các trạm (tổng đài) đờng dây máy lẻ, đ-
ờng dây giữa các trạm bảo đảm truyền thông tin từ đối tợng này đến đối tợng khác với
chỉ tiêu cho trớc. Mỗi máy lẻ của mạng điện thoại cần có khả năng liên lạc:
+ Với máy khác trong mạng của mình.
+ Với máy lẻ của một mạng khác qua trạm điện thoại đờng dài.
+ Với máy lẻ của tổng đài.
+ Với bàn nghiệp vụ đặc biệt.
Ngời ta chia thành hai loại mạng cơ bản: mạng không phân vùng và mạng phân
vùng.
Mạng điện thoại không phân vùng: trong khu vực không đánh lớn lắm, với dung
lợng máy tơng đối ít thì tất cả các đờng dây máy lẻ đều tập trung ở một giá phối dây
của tổng đài tự động (ATC) (hình vẽ 1.6)Đến mạng nơi khác

Máy lẻ Máy lẻ công cộng

Máy lẻ

Hình 1.6- Mạng thoại nội hạt không phân vùng.
Mạng điện thoại phân vùng: khi dung lợng của mạng tăng lên nhiều và khoảng
cách giữa các máy lẻ và trạm xa, ngời ta thờng tổ chức thành mạng phân vùng. Làm
nh vậy sẽ giảm đợc chi phí về công trình đờng dây của mạng, ở mỗi vùng đặt một trạm
(PTAC) và giữa chúng có các đờng dây trung kế sẽ tạo nên mạng phân vùng (hình vẽ
1.7)
Mỗi trạm phân vùng, đờng dây thuê bao có thể nối trực tiếp hoặc nối qua phân
trạm (YATC). Khi phân vùng, thiết bị trong trạm tăng lên, dây trung kế cũng tăng lên,
nhng độ dài đờng dây máy lẻ sẽ giảm đi rất nhiều. Khi phân vùng một cách thích hợp
(số vùng n

dấu có thể là 1.2.3.4.5.6.7 và 9, dấu "0" dùng để gọi bán nghiệp vụ đặc biệt, dấu "8" để
gọi ra MTC khi liên lạc đờng dài, bốn dấu sau là số hiệu máy lẻ trong mỗi vùng. Đối
với khu vực lớn ngời ta dùng trạm hội tiếp cho một số PATC.
áp dụng phơng thức "1-1" để liên lạc giữa các trạm trong phạm vi số vùng không
lớn lắm, nếu số vùng tăng lên thì số chùm dây tăng lên rất nhiều = n(n-1) với n: số
PATC trong mạng. Vì vậy khi PATC tăng nhiều ngời ta thờng tổ chức mạng theo trạm
hội tiếp nhằm mục đích giảm số nhóm đờng dây, nh thế chùm dây đợc mở rộng và độ
sử dụng chùm dây trung kế cũng tăng lên.
Mạng điện thoại có trạm hội tiếp có 2 loại:
- Hội tiếp gọi vào.
- Hội tiếp gọi vào và ra.

Đối với mạng điện thoại có trạm hội tiếp gọi vào (YBC) thì thờng thiết bị của
trạm hội tiếp đặt ở một trong các PATC, tuy nhiên phơng thức này số chùm dây vẫn
lớn khi PATC tăng ( hình vẽ 1.8). Để giảm số chùm dây ngời ta tổ chức mạng có trạm
hội tiếp gọi ra (YI IC) kết hợp với gọi vào (YBC).
Hình 1.8 - Sơ đồ mạng trạm hội tiếp vào

Hình 1.9 - Sơ đồ mạng có tạm hồi tiếp vào và ra
1.3. mạng số liệu
PATC2
4
PATC2
2
PATC2
5
PATC4
7
PATC4
2

* DTE (Data Terminal Equipment - thiết bị đầu cuối số liệu): là tập hợp nguồn tin
số, các mạch logic biến đổi, các bộ nhận tin. Các tín hiệu tin tức trớc khi truyền đợc
DTE mã hoá thành các tổ hợp rồi thành các tín hiệu điện tơng ứng (các xung điện) để
truyền tới DTE. Có thể thực hiện 2 quá trình mã hoá, thứ nhất biến các kí hiệu thành tổ
hợp mã hoá đơn giản, trong đó các phần tử mã đều là các phần tử mang tin. Quá trình
thứ hai là thêm vào các từ mã đơn giản một số các phần tử kiểm tra để phát hiện hoặc
sửa lỗi. Dãy tín hiệu sau DTE gọi là dãy tín hiệu cấp 1.
* DCE ( Data Communication Equipment- thiết bị truyến dẫn số liệu): DCE có
thể là Modem hay các thiết bị biến đổi khác có chức năng cơ bản là biến đổi dãy tín
hiệu cấp 1 thành dãy tín hiệu cấp 2 cho phù hợp với kênh truyền. Dạng tín hiệu sau
DCE tuỳ thuộc vào các phơng pháp điều chế tín hiệu.
Tín hiệu sau bộ điếu chế trớc khi truyền qua mạng, đợc đa đến các thiết bị ghép
kênh; có nhiều nguyên lý ghép kênh khác nhau, ví dụ ghép kênh theo tấn số, ghép kênh
theo thời gian , điều này cho phép trên một đôi dây phục vụ nhiều cặp thông tin cùng
lúc.
1.3.2 Khái niệm và yêu cầu đối với mạng số liệu.
Từ những năm 60 đã xuất hiện các mạng xử lý trong đó các trạm cuối thụ động đ-
ợc nối vào một máy xử lý trung tâm. Máy xử lý trung tâm làm tất cả mọi việc, từ quản
lý các thủ tục truyền dữ liệu, quản lý sự đồng bộ các trạm cuối, quản lý các hàng đợi
cho đến việc xử lý các ngắt đến các trạm cuối. Để giảm nhẹ nhiệm vụ của máy xử lý
trung tâm, ngời ta thêm vào các bộ tiền xử lý (Prerocessor còn gọi là Protan) để nối
thành mạng truyền tin, trong đó các thiết bị tập trung (Concentrator) và dồn kênh
(Muntiplexor) dùng để tập trung trên cùng một đờng truyền các tín hiệu gửi tới từ trạm
cuối.
Đâù những năm 70 các máy tính đã đợc nối với nhau trực tiếp để tạo thành một
mạng máy tính và cũng trong những năm 70 bắt đầu xuất hiện mạng truyền thông
DTE DTEDCE Mạng DTE
trong đó các thành phần chính của nó là các nút mạng đợc gọi là các bộ chuyển mạch
dùng để hớng thông tin tới đích của nó. Các nút mạch đợc nối với nhau bằng đờng
truyền, còn các máy tính xử lý thông tin của ngời sử dụng (Host) hoặc các trạm cuối

Nút mạng
truyền
thông
phơng pháp. Có hai phơng pháp truyền dẫn tín hiệu số chủ yếu là phơng pháp truyền
không đồng bộ và phơng pháp truyền đồng bộ.
a, Phơng pháp không đồng bộ (Asyuchoronous Communication).
Trong phơng pháp truyền không đồng bộ các nhóm bit (tơng ứng với các nhóm kí
hiệu) đợc truyền đi tách rời nhau, mỗi nhóm bit đợc bắt đầu bằng các bit đặt biệt (Star,
Stop) với mục đích đồng bộ thu và phát. Thời điểm bắt đầu truyền các nhóm bit là bất
kì và không liên quan đến nhau.
Ưu điểm của phơng pháp này là yêu cầu đồng bộ giữa thu và phát không đòi hỏi
chặt chẽ lắm, nhờ các bit "Star" và bit "Stop" xác điểm thời điểm đầu và cuối của nhóm
bit cho nên sự sai pha tích luỹ chỉ diễn ra trong thời gian thu nhóm bit đó. Chính điều
đó dẫn đến u điểm thứ hai là thiết bị trong hệ thống khá đơn giản, giá thành hệ thống
hạ.
Nhợc điểm của phơng pháp này là hiệu quả sử dụng kênh thấp do phải truyền
nhiều bit "Star" và bit "Stop" là những bit không mang tin. Mặt khác, tốc độ truyền tin
cũng rất bị hạn chế. Các Modem có tốc độ truyền tin không lớn hơn 1200 bit/s thờng
sử dụng phơng pháp này. Hình vẽ 1.12 mô tả phơng pháp truyền không đồng bộ.
Character
Start Parity stops
b1 b2 b3 b4 b5 b6 b7

Stops Start
Data Out
8

Rx
8 Tx CLK
Load CLK Read

- EXT: (End of Text) byte này đánh dấu kết thúc của khối tin văn bản.
- BCC: (Block Check Character) đây là tổng kiểm tra 7 bit (LCR) hoặc 16 bit
(CRC) dùng để kiểm tra phát hiện lỗi.
Trong thực tế, ngời ta đa ra nhiều thủ tục chuẩn cho phép tổ chức việc truyền tin
rất mềm dẻo và hiệu quả.
1.3.4.Phân loại mạng
Có nhiều cách phân loại mạng khác nhau tuỳ thuộc vào yếu tố chinh đợc chọn để
làm chỉ tiêu phân loại, chẳng hạn đó là khoảng cách địa lý, kỹ thuật chuyển mạch
a, Nếu lấy khoảng cách địa lí làm yếu tố chính để phân loại thì ta có mạng cục bộ,
mạng đô thị, mạng diện rộng và mạng toàn cầu.
- Mạng cục bộ (Local Area Netwok - LAN) là mạng đợc cài đặt trong phạm vi
tơng đối nhỏ (ví dụ nh toà nhà, khu trờng học, vv ) với khoảng cách lớn nhất giữa các
máy tính nút mạng chỉ trong vài trục kilomet trở lại.
- Mạng đô thị (Metropolitan Area Network - MAN) là mạng đợc cài đặt trong
phạm vi một đô thị hoặc một trung tâm kinh tế - xã hội có bán kính khoảng 100km trở
lại.
- Mạng diên rộng (Wide Area Network - WAN) là mạng đợc cài đặt trong phạm
vi vợt qua biên giới quốc gia và thậm chí cả lục địa.
- Mạng toàn cầu (Global Area Network - GAN) phạm vi của mạng trải khắp các
lục địa trên trái đất.
ở đây chung ta cũng cần lu ý rằng: khoảng cách địa lý đợc dùng làm mốc để
phân loại mạng trên hoàn toàn có tính chất tơng đối. Nhờ sự phát triển của công nghệ
truyền dẫn và quản trị mạng nên càng ngày những ranh giới đó ngày càng mờ nhạt đi.
b, Nếu lấy kỹ thuật chuyển mạch (Switching) làm yếu tố chính để phân loại thì ta sẽ có
mạng chuyển mạch kênh, mạng chuyển mạch thông báo và mạng chuyển mạch gói.
- Mạng chuyển mạch kênh (Circuit Switching Network) trong trờng hợp này khi
có 2 thực thể cần trao đổi thông tin với nhau thì giữa chúng sẽ đợc thiêt lập một kênh
(Circuit) cố định và đợc duy trì cho đến khi một trong hai bên ngắt liên lạc. Các dữ
liệu chỉ đợc truyền theo con đờng cố định đó.
Data 2

B
S
2
S
3
S
1
S
6
S
5
S
4
A
B
+ Hiệu suất sử dụng đờng truyền cao vì không bị chiếm dụng độc quyền mà đợc
phân chia giữa các thực thể.
+ Mỗi nút mạng (hay nút chuyển mạch thông báo) có thể lu trữ thông báo cho
tới khi kênh truyền rồi mới gửi thông báo đi, do đó giảm đợc tình trạng tắc nghẽn
mạng (Congestion).
+ Có thể điều khiển việc truyền tin bằng cách sắp xếp độ u tiên cho các thông
báo.
+ Có thể tăng hiệu suất sử dụng giải thông của mạng bằng cách gán địa chỉ
quảng bá (Broadcast Addressing) để gửi thông báo đồng thời đến nhiều đích.
Nhợc điểm chủ yếu của phơng pháp chuyển mạch thông báo là không hạn chế
kích thớc của các thông báo, có thể dẫn đến phí tổn lu trữ tạm thời cao và ảnh hởng đến
thời gian đáp (Resposne Time) và chất lợng truyền đi. Rõ ràng là mạng chuyển mạch
thông báo thích hợp với các dịch vụ thông tin kiểu th điện tử (Electronic Mail) hơn là
đối với các áp dụng có tính thời gian thực vì tồn tại độ trễ nhất định do lu trữ và xử lý
thông tin điều khiển tại mỗi nút.

4
A
B
1 2 3 4
1
4
1
2 4 3 1
2
4 3
4
2
4
3
1
3
2
nhiều đờng khác nhau. Cần phải cài đặt các cơ chế đánh dấu gói tin và phục hồi các gói
tin bị thất lạc hoặc truyền bị lỗi cho các nút mạng.
Do có u điểm mềm dẻo và hiệu suất cao hơn nên hiện nay mạng chuyển mạch gói
đợc dùng phổ biến hơn các chuyển mạch thông báo. Việc tích hợp cả hai kĩ thuật
chuyển mạch (kênh và gói) trong một mạng thống nhất (đợc gọi là mạng dịch vụ tích
hợp số - Intergrated Service Digital Networks, viết tắt là ISDN) đang là một trong
những xu hớng phát triển của mạng ngày nay.
1.3.5 Kiến trúc mạng.
Kiến trúc mạng máy tính (Network architecture) thể hiện cách nối các máy tính
với nhau ra sao và tập hợp các quy tắc, quy ớc mà tất cả các thực thể tham gia truyền
thông trên mạng phải tuân theo để đảm bảo cho mạng hoạt động tốt. Cách nối các máy
tính đợc gọi là hình trạng (Topolopy) của mạng, (mà từ đây để cho gọn ta gọi là topo
của mạng ). Còn tập hợp các quy ớc truyền thông thì đợc gọi là giao thức (Protocol)

tục gửi nhận dữ liệu kiểm soát hiệu quả, chất lợng truyền tin xử lý các lỗi và sự cố. Yêu
cầu về xử lý và trao đổi thông tin của ngời sử dụng càng cao thì các quy tắc càng nhiều
và phức tạp hơn. Tập hợp tất cả các quy tắc, quy ớc đó đợc gọi là giao thức của mạng.
Rõ ràng là các mạng có thể sử dụng các giao thức khác nhau tuỳ theo sự lựa chọn của
ngời thiết kế.
1.3.6 Truyền số liệu qua mạng điện thoại.
a, Đặt vấn đề.
Mạng điện thoại công cộng (Public Telephoe Network) là hệ thống thông tin đợc
ứng dụng rộng rãi nhất với qui mô rộng lớn ở mọi quốc gia. Chức năng chính của nó
đảm bảo kết nối và truyền dẫn các cuộc thoại ở các phạm vi khác nhau. Ngày nay, hầu
nh tại bất kì đâu trên đất nớc ta đều có thể liên lạc điện thoại đi mọi nơi trên thế giới.
Ngoài ra, ngành bu điện còn dành khả năng cho một số dịch vụ thông tin khác
qua mạng điện thoại quốc gia nh Telex, Telefax, , đó là các thiết bị thông tin chuyên
dụng có thể nối ghép và làm việc với mạng điện thoại.
Việc ứng dụng rộng rãi máy tính điện tử trong lĩnh vực đời sống, kinh tế đặt ra
một vấn đề bức thiết là tổ chức hệ thống thông tin số với qui mô quốc gia để các máy
tính có thể kết nối trao đổi thông tin hoặc dùng chung một nguồn thông tin nào đó.
Một trong những phơng án trớc mắt giải quyết vấn đề này là sử dụng chính mạng điện
thoại công cộng với các thiết bị ghép nối đầu cuối thích hợp, đó là Modem. Sơ đồ nối
ghép máy tính có chức năng là một thiết bị đầu cuối số liệu với mạng điện thoại nh
hình vẽ.
DTE DCE RS232-C RS232-C
Interface Interface
Hình 1.19. Truyền số liệu qua mạng điện thoại.
Tuy nhiên, việc truyền tin qua mạng điện thoại cũng có một số điểm hạn chế, ví
dụ tốc độ truyền bị hạn chế bởi tốc độ rộng kênh thoại, mức độ can nhiễu trong hệ
thống không ảnh hởng đến chất lợng tín hiệu thoại nhng lại có thể gây sai sót đối với

Hz
1000 2000 3000
Tín
hiệu
đờng dây Tần phổ của CCITT -V23
1200bit/s
Hình 1.20 - Tín hiệu đợc điều chế tần số
Telephon
e
Network
MODEMTerminal
DTE
ComputerMODEM
*Điếu chế dịch pha.
Một phơng pháp khác là giữ nguyên tần số không đổi, nhng biến đổi pha của
sóng mang. Phơng pháp này còn gọi là khoá dịch pha (PSK), điều chế pha hoặc dịch
pha và đợc dùng trong tốc độ khoảng 2400 và 4800 bit/s.
Độ rộng của băng cần phải đợc hạn chế để lọt trong khoảng tần số hữu hiệu (300-
3400hz). Độ rộng băng tần của tín hiệu tính bằng "Hz" gần đồng nhất với tốc độ điều
chế (biểu thị bằng Baund).
Các Modem làm việc ở 2400 bit/s dùng bốn dịch pha khác nhau và hai bit số liệu
cho mỗi tín hiệu điều chế. Tốc độ điều chế _ tốc độ Baund sẽ là 2400/2=1200Baund.
Các dịch pha khác nhau là:
Số liệu Độ dịch pha
0 0 0 1 1 1 1 0
00 46
0

01 135
0

010 90
0
011 135
0
111 180
0
110 225
0
100 270
0
101 315
0
Hz
1000 2000 3000
Hình 1.22 - Dịch pha phổ tần số
* Điều chế biên độ:
Cách thứ ba dùng để điều chế sóng mang truyền thông tin là thay đổi biên độ của
nó, điều chế biên độ thuần tuý chỉ xảy ra trên đờng thông tin có tốc độ truyền dẫn cao
trong các hệ thống băng rộng đặc biệt.
- Điều chế biên độ /pha: điều chế biên độ còn đợc tổ hợp với điều chế pha trong
các Modem 9600 bit/s hoặc cao hơn. Phơng pháp này gọi là QAM (điều chế biên độ
cầu phơng).
Trong các Modem làm việc ở 9600 bit/s, mỗi xung điều chế chứa 4 bit số liệu. Từ
8 dịch pha và 2 biên độ, tổng cộng có 8*2 = 16 bit trạng thái điều chế làm việc với hai
phơng pháp khác nhau cho độ tin cậy cao trong truyền số liệu. Trong trờng hợp này,
máy thu cần phân biệt 8 pha và hai biên độ khác nhau. QAM có yêu cầu tơng đối cao
đối với chất lợng đờng thông, do vậy Modem này có bộ cân bằng để tự động lái méo
biên độ và méo trễ nhóm. QAM cũng đợc dùng trong các Modem làm việc ở 14400 và
19200 bit/s, trong đó có khá nhiều trạng thái điều chế: ở 14400 bit/s có 128 và ở 19200
bit/s có 256 trạng thái.

0
thấp
0101 315
0
thấp
1001 0
0
cao
1000 45
0
cao
1010 90
0
cao
1011 135
0
cao
1111 180
0
cao 225
0
315
0
1110 225
0
cao
1100 270
0
cao
1101 315

Tầng i - 1
Giao thức tầng i - 1
Tầng i - 1
.
.
.
.
.
.
Tầng 1
Giao thức tầng i - 1
Tầng 1
Đờng truyền vật lý
Hình 2.1 Minh họa kiến trúc phân tầng tổng quát.

Hình 2.1 minh họa một kiến trúc phân tầng tổng quát, với giả thiết A và B là hai
hệ thống máy tính, thành phần của mạng đợc nối với nhau.
Nguyên tắc của kiến trúc mạng phân tầng là: mỗi hệ thống trong một mạng đều
có cấu trúc tầng (số lợng tầng, chức năng của mỗi tầng là nh nhau). Sau khi đã xác
định số lợng tầng và chức năng của mỗi tầng thì công việc quan trọng tiếp theo là định
nghĩa mối quan hệ giữa 2 tầng kế nhau và mối quan hệ giữa 2 đồng mức ở 2 hệ thống
nối kết với nhau.
Trong thực tế, dữ liệu không đợc truyền trực tiếp từ tầng thứ i của hệ thống này
sang tầng thứ i của hệ thống khác, trừ với tầng thấp sử dụng đờng truyền vật lý để
truyền các sâu bit (0 , 1) từ hệ thống này sang hệ thống khác. ở đây quy ớc dữ liệu ở
bên hệ thống gửi đợc truyền sang bên hệ thống nhận bằng đờng truyền vật lý và cứ thế
đi ngợc lên các tầng trên. Nh vậy giữa 2 hệ thống kết nối với nhau, chỉ có tầng thấp
nhất mới có liên kết vật lý, còn ở các tầng cao hơn chỉ là những liên kết logic đợc đa
vào để hình thức hoá các hoạt động của mạng thuận tiện cho việc thiết kế và cài đặt các
phần mềm truyền thông.

- Lớp mạng (Network): Thực hiện việc chọn đờng và chuyển tiếp thông tin với
công nghệ chuyển mạch thích hợp, thực hiện kiểm soát luồng dữ liệu và cắt hợp dữ liệu
nếu cần.
- Lớp vận chuyển ( Transport): Thực hiện việc chuyển dữ liệu giữa 2 đầu mút
(End-to-End) thực hiện cả việc kiểm soát lỗi và kiểm soát luồng dữ liệu giữa 2 đầu
mút. Cũng có thể thực hiện việc ghép kênh, cắt hợp dữ liệu nếu cần.
- Lớp phiên (Session): Cung cấp phơng tiện quản lý truyền thông giữa các ứng
dụng thiết lập, duy trì, đồng bộ hoá và huỷ bỏ các phơng truyền thông giữa các ứng
dụng.
- Lớp trình bày (Presentation): Chuyển đổi cú pháp dữ liệu để đáp ứng yêu cầu
truyền dữ liệu của các ứng dụng qua môi trờng OSI.