Bài giảng Hệ thống viễn thông - Chương1: Giới thiệu chung

Nội dung text: Bài giảng Hệ thống viễn thông - Chương1: Giới thiệu chung

1. LOGO Đà Nẵng, năm 2009
2. Nội dung 31 GiỚI THIỆU CHUNG 2 KỸ THUẬT SỐ HỐ VÀ ĐỊNH DẠNG TÍN HiỆU 3 CÁC VẤN ĐỀ VỀ TRUYỀN DẪN 4 HỆ THỐNG SỐ - HỆ THỐNG TƯƠNG TỰ 35 HỆ THỐNG THƠNG TIN VI BA –VỆ TINH 6 HỆ THỐNG THƠNG TIN QUANG 73 HỆ THỐNG TRUYỀN HÌNH
3. Chương1: GiỚI THIỆU CHUNG C 1 LỊCHLỊCH SỬSỬ PHÁTPHÁT TRIỂNTRIỂN THƠNGTHƠNG TINTIN H Ư 2 THƠNGTHƠNG TIN,TIN, TÍNTÍN HiỆU,HiỆU, MẠNGMẠNG ViỄNViỄN THƠNGTHƠNG Ơ N 3 ĐẠIĐẠI LƯỢNGLƯỢNG ĐOĐO THƠNGTHƠNG TINTIN G 1
4. ThÕ nµo lµ Th«ng tin? ThÕ nµo lµ ViƠn th«ng? ThÕ nµo lµ HƯ thèng viƠn th«ng?
5. Thơng tin (Information) Sự hiểu biết hay tri thức, được biểu diễn dưới những dạng thích hợp cho quá trình trao đổi, truyền đưa, lưu giữ hay xử lý. Truyền thơng (communications) Sự trao đổi tin tức giữa các đối tượng cĩ nhu cầu bằng một cơng cụ nào đĩ Viễn thơng (telecommunications) l Một trong các cơng cụ thơng tin. "Viễn thơng" ám chỉ một khoảng cách địa lý được bắc cầu để thực hiện trao đổi thơng tin từ xa mà khơng cần một sự trợ giúp nhân tạo nào Hệ thống viễn thơng là tập hợp các phương tiện kỹ thuật cần thiết để tạo đường nối thơng tin giữa hai điểm nào đĩ với độ trung thực và tin cậy tối đa và giá thành hợp lý.
6. 1.1 Sơ lược về lịch sử phát triển thơng tin Năm Sự kiện 3000 tr.CN Người Ai Cập cổ phát triển hệ thống chữ viết tượng hình 800 Người Ả Rập hồn thành hệ thống số viết 1622 "Bản tin châu Âu" phát hành dưới hình thức bản in 1799 Alessandro Volta phát minh ra pin điện đầu tiên 1827 George Simon Ohm đưa ra định luật Ohm I = E/R 1831 Michael Faraday khám phá ra rằng sự thay đổi từ trường tạo ra điện trường
7. 1834 Carl F. Gauss và Ernst H. Weber chế tạo máy điện báo điện từ 18351937 Samuel F. B Morse phát minh ra máy điện tín 1838 William F. Cooke và Sir Charles Wheatstone chế tạo máy điện báo 1850 Gustav Robert Kirchhoff đưa ra định luật Kirchhoff I Thiết lập hệ thống cáp xuyên Đại Tây Dương đầu tiên và bị hỏng sau 26 ngày 1864 James C. Maxwell dự đốn cĩ bức xạ điện từ 1866 Thiết lập hệ thống cáp xuyên Đại Tây Dương lần thứ hai 1871 Tổ chức Hiệp Hội Kỹ Thuật Điện Báo ở Luân Đơn 1876 Alexander Graham Bell nhận bằng phát minh về việc phát minh ra máy điện thoại (ngày 7/3/1876) 1879 Thomas A. Edison phát minh bĩng đèn điện 1884 Thành lập Viện Kỹ Thuật Điện Hoa Kỳ (AIEE)
8. 1894 Oliver Lodge giới thiệu quá trình truyền khơng dây qua khoảng cách 150 yards 1897 Guglielmo Marconi đăng ký bản quyền sáng chế hệ thống điện báo vơ tuyến 1898 Valdemar Poulsen phát minh kỹ thuật ghi từ trên dây thép 1900 Guglielmo Marconi truyền tín hiệu vơ tuyến xuyên Đại Tây Dương lần thứ nhất. 1905 Reginald Fessenden thực hiện truyền tiếng nĩi và âm nhạc bằng radio 1907 Thành lập Hiệp Hội Điện Báo Vơ Tuyến 1928 Philo T. Farnsworth đưa ra hệ thống truyền hình điện tử đầu tiên 1950 Phát triển điện thoại vơ tuyến
9. 1957 Liên Xơ phĩng thành cơng vệ tinh đầu tiên Sputnik I 1976 Phát triển máy tính cá nhân PC 1979 RAM 64 kb mở ra kỷ nguyên của VLSI 1980 Bell System phát triển thơng tin sợi quang 1990-nay Kỷ nguyên của xử lý tín hiệu số với vi xử lý, máy hiện sĩng số, trải phổ, mạng số liên kết đa dịch vụ ISDN, truyền hình phân giải cao HDTV, ghép kênh quang
10. 1.2 Khái niệm về thơng tin, tín hiệu, các khái niệm về viễn thơng 1.2.1 Khái niệm về thơng tin, bản tin và nguồn tin § Thơng tin (Information) Thơng tin (tin tức): Sự hiểu biết hay tri thức, được biểu diễn dưới những dạng thích hợp cho quá trình trao đổi, truyền đưa, lưu giữ hay xử lý. § Bản tin (Message) Thơng tin được thể hiện ở một dạng thức nhất định được gọi là bản tin.
11. § Nguồn tin (information source) Nơi sản sinh hay chứa các bản tin cần truyền. v Một số khái niệm về tín hiệu § Tín hiệu là sự biểu diễn điện hoặc điện tử của thơng tin. Tín hiệu là một dạng năng lượng mang theo thơng tin được tách ra được và truyền từ nơi phát đến nơi nhận § Phân loại • Tín hiệu tương tự (Analog) Biến thiên liên tục
12. Băng thơng tiếng nĩi 100Hz tới 7kHz Băng thơng điện thoại 300Hz tới 3400Hz Ba đặc điểm chính của t/h analog: Biên độ, tần số và pha – Biên độ: Đo độ mạnh yếu của tín hiệu (dB, volts) – Tần số: Tốc độ thay đổi tín hiệu trên một giây (Hz) Một chu kỳ là sự di chuyển sĩng của tín hiệu bắt đầu từ điểm nguồn bắt đầu cho đến khi quay trở lại điểm nguồn đĩ – Pha: Tốc độ thay đổi quan hệ của tín hiệu với thời gian (được mơ tả theo độ)
13. • Tín hiệu số (Digital) – Tín hiệu số bao gồm chỉ hai trạng thái, được diễn tả với hai trạng thái ON hay OFF hoặc là 0 hay 1 – Tín hiệu số yêu cầu khả năng băng thơng lớn hơn tín hiệu analog • Thường dùng t/h số cho thơng tin số và t/h analog cho thơng tin analog • Cĩ thể dùng t/h analog để mang thơng tin số – Modem • Cĩ thể dùng t/h số để mang thơng tin analog – Compact Disc audio
14. 1.2.2 Khái niệm về dịch vụ viễn thơng và mạng viễn thơng a. Dịch vụ viễn thơng • Truyền thơng • Viễn thơng • Mạng viễn thơng (Telecommunications Network) Để trao• Dịch đổi vụthơng viễn tinthơng(Telecommunications từ xa, người ta phải xây Services) dựng mạng viễn thơng (telecommunications network). là hình thái trao đổi thơng tin mà mạng viễn thơng cung cấp
15. Telex Thoại Số liệu Leased line Dịch vụ D. Vụ đa viễn phương thơng tiện Teletex Teletex fax videotex
16. -Mạng số liệu chuyển mạch kênh cơng cộng CSPDN (Circuit Switching Public Data Network) -Mạng Mạng số liêu chuyển mạch gĩi cơng cộng PSPDN (Packet Switching Public Data Network) -Mạng số liên kết các dịch vụ ISDN (Intergrated Service Digital Networks) -Truyền dẫn khơng đồng bộ ATM (Asynchronous Transfer Mode)
17. § Mạng số liệu chuyển mạch kênh cơng cộng CSPDN (Circuit Switching Public Data Network) • CSPDN đã lơi cuốn được số lượng khách hàng rất lớn gồm ngân hàng (các dịch vụ tự động trong ngân hàng), cơng ty xăng dầu (các trạm xăng), các đại lý du lịch • Mạng hồn tồn số, được thiết kế cho mục đích truyền số liệu với 4 tốc độ: 600, 2400, 4800 và 9600 bps. • CSPDN là mạng chuyển mạch kênh (circuit - switching): người gởi và người nhận kết nối trực tiếp với nhau trong suốt thời gian truyền dẫn, hoạt động ở cùng tốc độ. • Chế độ truyền là song cơng (full duplex): số liệu truyền đồng thời theo cả hai hướng.
18. § Mạng số liêu chuyển mạch gĩi cơng cộng PSPDN (Packet Switching Public Data Network) • Bản tin được chia ra thành các gĩi tin (packet) và được gởi đi ngay khi cĩ một kết nối (connection) rỗi. Các gĩi từ các thuê bao khác nhau cĩ thể truyền đi trên cùng một kết nối đơn, theo cách này, một vài cuộc gọi cĩ thể cùng chia sẻ một kết nối ảo (virtual connection). • Các gĩi mang địa chỉ nhận (receiver address). • Khi đến nơi các gĩi được kết hợp lại thành bản tin gốc bên phát. • Điểm khác biệt cơ bản so với mạng chuyển mạch kênh là ở đây khơng tồn tại kết nối trực tiếp giữa các thuê bao
19. § Mạng điện thoại (telephone network) • Cung cấp dịch vụ truyền âm thoại, • Phạm vi ứng dụng càng được mở rộng: dịch vụ thoại truyền thống, dịch vụ thoại di động, truyền số liệu, fax, videotex Mạng lâu đời nhất và lớn nhất trong mạng viễn thơng Điện thoại di động, điện thoại hàng hải, vệ tinh
20. § Mạng telex • Cung cấp dịch vụ telex (điện báo) - gởi và nhận các bản tin đánh máy trên tồn thế giới. • Tốc độ thấp 50 bps. Số lượng ký tự cĩ thể truyền đi rất hạn chế bao gồm các ký tự in hoa và một ít ký tự đặc biệt. Ra đời từ những năm 1930 Hơn 1,2 triệu thuê bao telex đã đấu nối vào mạng telex
21. § Dịch vụ teletex • Là dịch vụ telex với nhiều ưu điểm hơn hẳn. • Tốc độ hơn đến gần 50 lần (2400 bps), cho phép truyền cả ký tự in hoa và in thường, • Tại thuê bao cĩ thể đánh máy văn bản, soạn thảo, lưu trữ và truyền đến thuê bao khác khi cĩ yêu cầu.
22. § Dịch vụ videotex • Dịch vụ được khai thác trên mạng điện thoại. Chỉ cần sử dụng PC là người sử dụng cĩ thể khai thác một số lượng lớn dữ liệu từ các cơ sở dữ liệu • Videotex cũng bao gồm dịch vụ thư điện tử, cho phép truyền bản tin giữa các thuê bao trong mạng. • Tốc độ 1200 bps hướng từ cơ sở dữ liệu về thuê bao và tốc độ 75 bps cho hướng ngược lại. • Thơng tin cung cấp trong mạng sử dụng tốc độ 1200 bps cho cả hai hướng
23. § Dịch vụ Fax • Dịch vụ cho phép truyền nguyên bản các thơng tin cĩ sẵn trên giấy • Bao gồm fax cơng cộng và fax thuê bao: – Dịch vụ fax cơng cộng: dịch vụ mở tại các cơ sở Bưu điện để chấp nhận, thu, truyền đưa, giao phát các bức fax theo nhu cầu của khách hàng. – Dịch vụ fax thuê bao cung cấp cho các tổ chức hoặc cá chữ viết, hình vẽ nhân cĩ nhu cầu liên lạc với các thiết bị đầu cuối khác chữ viết, hình vẽ Bảng biểu, sơ đồ qua mạng viễn thơng. Bảng biểu, sơ đồ
24. § Dịch vụ thuê kênh viễn thơng (Leased line) • Dịch vụ cho thuê kênh truyền dẫn vật lý dùng riêng để kết nối và truyền thơng tin giữa các thiết bị đầu cuối, mạng nội bộ, mạng viễn thơng dùng riêng của khách hàng tại hai địa điểm cố định khác nhau. • Dịch vụ này đáp ứng được các nhu cầu kết nối trực tiếp theo phương thức điểm nối điểm giữa hai đầu cuối của khách hàng • Ở Việt Nam các đại lý Bưu điện đại diện phía nhà cung cấp dịch vụ (đối với VNPT), cung cấp các dịch vụ thuê kênh sau: – Kênh thoại đường dài – Kênh điện báo – Kênh phát thanh và truyền hình – Kênh truyền số liệu
25. § Dịch vụ số liệu • Dịch vụ truyền số liệu là dịch vụ truyền tải hoặc các ứng dụng để truyền tải thơng tin dưới dạng số liệu trong mạng viễn thơng. • Dịch vụ truyền số liệu thích hợp với các kho thơng tin dữ liệu lớn như ngân hàng, thư viện, thống kê, điều khiển từ xa thơng qua thiết bị đầu cuối • Hiện nay trên mạng viễn thơng Việt Nam, Cơng ty VDC được coi nhà cung cấp dịch vụ truyền số liệu lớn nhất với các sản phẩm dịch vụ như: truyền số liệu X25, Frame relay
26. § Dịch vụ đa phương tiện • Dịch vụ viễn thơng băng rộng cung cấp khả năng truyền tải thơng tin với độ rộng băng tần vài chục Mbps (trên nền ISDN) • Truyền tải đồng thời nhiều dạng thơng tin khác nhau với các yêu cầu về băng tần khác nhau trên cùng một kênh liên lạc. • Tại thiết bị thuê bao, khi các dịch vụ viễn thơng khác nhau, sử dụng nhiều mơi trường thơng tin khác nhau như tiếng nĩi, hình ảnh, âm thanh hay số liệu đều được tích hợp vào một thiết bị duy nhất, khi đĩ ta cĩ được dịch vụ thơng tin đa phương tiện (multimedia). Lúc đĩ liên lạc sẽ được thực hiện thơng qua nhiều mơi trường thơng tin trong cùng một thời điểm - Máy tính, máy fax, điện thoại, điện thoại thấy hình đều cĩ thể được phục vụ thơng qua một kênh liên lạc duy nhất. - Băng tần này được sử dụng và phân bổ giữa các dịch vụ khác nhau một cách mềm dẻo, tối ưu và đáp ứng tối đa yêu cầu về chất lượng dịch vụ của khách hàng.
27. v Khi nhắc đến việc cung cấp dịch vụ: § Khách hàng § Nhà cung cấp dịch vụ § Nhà cung cấp mạng Cung cấp dịch vụ Tính cước
28. § Nhà cung cấp mạng • Cĩ hạ tầng mạng lưới đủ cung cấp tài nguyên theo yêu cầu dịch vụ của khách hàng, bao gồm các thiết bị chuyển mạch, truyền dẫn • Phân phối tài nguyên mạng, quản lý và duy trì sự hoạt động của hạ tầng mạng • Ở Việt Nam, một số các doanh nghiệp cung cấp hạ tầng mạng: • Tổng cơng ty Bưu chính viễn thơng Việt Nam (VNPT), – Cơng ty điện tử viễn thơng quân đội (Viettel), – Cơng ty cổ phần dịch vụ BC-VT Sài Gịn (SPT), – Cơng ty viễn thơng điện lực (ETC), – Cơng ty thơng tin điện tử hàng hải (Vishipel)
29. § Nhà cung cấp dịch vụ • Đảm bảo dịch vụ tương xứng với giá cước phục vụ trong mọi điều kiện • Thực hiện việc thu cước dịch vụ • Khơng sở hữu hạ tầng mạng, chỉ thiết lập các hệ thống thiết bị viễn thơng trong phạm vi cơ sở và điểm phục vụ cơng cộng của mình • Khơng được thiết lập các đường truyền dẫn ngồi phạm vi cơ sở và điểm phục vụ cơng cộng của mình
30. § Khách hàng (Customer): Yêu cầu dịch vụ viễn thơng, khai thác, sử dụng và chịu trách nhiệm thanh tốn tồn bộ cước phí theo hợp đồng ký kết với nhà cung cấp dịch vụ.
31. § Dịch vụ viễn thơng rất đa dạng và được phân loại trên các quan điểm khác nhau: • Dịch vụ cơ sở: Là các dịch vụ cơ bản được cung cấp bởi mạng viễn thơng -Dịch vụ tin nhắn ngắn (sms), hộp thư thoại, • Dịch vụFax giá và trị truyền gia tăng: số liệu, Là Chuyển các dịch tiếp vụ cuộc mở gọi, rộng của dịch vụ cơ sở, khi người sử dụng dùng dịch vụ này thì sẽ phải nộp một mức phíChuyển cụ thể. vùng trong nước và quốc tế, Theo dõi tỉ giá thị trường qua số điện thoại nào đĩ • Dịch vụ bổ sung,Hiển thịphân số thuê bố: baođươc người xây gọi, dựng trên dịch vụ viễn thơng cơ sở.Dịch Khơng vụ báo thu thức, phí Chờ các cuộc cuộc gọi gọi đĩ, chỉ tính vào lần đầu đăng ký. • Dịch vụ bổ sung tập trung (dịch vụ mạng thơng minh IN): Đượcdịch thực vụ điện hiện thoại trong trả mộttiền trước,mạng điện tách thoại rời bìnhdịch chọn vụ với phương tiện chuyển mạch, cung cấp định vị tập trung thơng minh, cho phép điều khiển định tuyến, tính cước linh hoạt. • Các dịch vụ giá trị gia tăng kết hợp với dịch vụ bổ sung tập trung: 1080 .
32. b. Các thành phần chính của mạng viễn thơng § Nhĩm 1 • Thiết bị đầu cuối (terminal equipment) / thuê bao (subscriber) / người sử dụng (user): cĩ nhiệm vụ đưa tin tức vào mạng và lấy tin tức từ mạng. § Nhĩm 2 • Trung tâm (center) / tổng đài (exchange) / mạng (node): cĩ nhiệm vụ thu thập tất cả nhu cầu của các đối tượng, xử lý tin tức, chuyển mạch để tổ chức việc trao đổi tin tức giữa các đối tượng.
33. § Nhĩm 3 • Mạng truyền dẫn (transfer network): cĩ nhiệm vụ kết nối nhĩm một với hai gọi là đường dây thuê bao (subscriber line) và kết nối nhĩm hai với hai gọi là đường dây trung kế (trunk line). § Nhĩm 4 • Phần mềm (software) của mạng: cĩ nhiệm vụ phối hợp hoạt động của ba nhĩm trên sao cho hiệu quả
34. c.Mạng viễn thơng tương tự và mạng viễn thơng số § Mạng viễn thơng tương tự • Tín hiệu truyền trên trung kế là tương tự • Tín hiệu truyền trên thuê bao là tương tự • Các nút mạng xử lý tín hiệu tương tự § Mạng viễn thơng số • Tín hiệu truyền trên trung kế là số • Tín hiệu truyền trên thuê bao là tương tự hoặc là cĩ thể là số nếu mạng hồn tồn số • Các nút mạng xử lý tín hiệu số
35. 1.2.3 Hệ thống thơng tin a. Khái niệm và hệ thống thơng tin § Dựa trên năng lượng mang tin • Hệ thống điện tín dùng năng lượng một chiều • Hệ thống thơng tin vơ tuyến điện dùng năng lượng sĩng điện từ • Hệ thống thơng tin quang năng • Hệ thống thơng tin dùng sĩng âm, siêu âm § Dựa trên biểu hiện bên ngồi • Hệ thống truyền số liệu • Hệ thống thơng tin thoại • Hệ thống truyền hình
36. § Dựa vào tín hiệu đưa vào kênh: • Hệ thống tương tự • Hệ thống số § Sơ đồ khối chức năng của một HTTT tổng quát • Nguồn tin • Kênh tin: mơi trường truyền lan thơng tin • Nhận tin: cơ cấu khơi phục lại thơng tin ban đầu từ tín hiệu lấy ở đầu ra của kênh tin.
37. § Ví dụ một hệ thống viễn thơng đơn giản
38. b. Hệ thống thơng tin số § Băng thơng danh định của 3 loại t/h phổ biến Tín hiệu Băng thơng MụcThoại tiêu trong thiết kế:3.1 giá kHz cả, độ phức tạp; Cơng suấtÂm thanhtiêu thụ quảng thấp bávới băng15 kHz tần truyền dẫn hợp lý, Video Thời gian truyền6 MHz dẫn thấp
39. § Sơ đồ khối của hệ thống thơng tin số
40. • Khối định dạng: Chuyển đổi tín hiệu từ tương tự sang dãy từ mã số • Khối giải định dạng: Chuyển đổi tín hiệu từ số sang tương tự • Khối mã hĩa nguồn: Làm giảm số bit nhị phân yêu cầu để truyền bản tin • Khối mật mã hĩa: Làm nhiệm vụ mật mã hĩa bản tin gốc nhằm mục đích an ninh • Khối mã hĩa kênh: Đưa thêm các bit dư vào tín hiệu số theo một quy luật nào đấy, giúp cho bên thu cĩ thể phát hiện và sửa được cả lỗi xảy ra trên kênh truyền
41. • Khối ghép kênh: Giúp cho nhiều tuyến thơng tin cĩ thể cùng chia sẻ một đường truyền vật lý chung • Khối điều chế: Giúp cho dịng tín hiệu số cĩ thể truyền đi qua một phương tiện vật lý cụ thể • Khối đa truy cập liên quan đến các kỹ thuật hoặc nguyên tắc nào đĩ, cho phép nhiều cặp thu phát cùng chia sẻ một phương tiện vật lý chung
42. § Ưu điểm của hệ thống số • Thích hợp cho truyền số liệu • Hạ giá thành • Thuận lợi cho nén số liệu • Cĩ khả năng mã hĩa kênh để giảm ảnh hưởng của nhiễu và giao thoa • Dễ cân đối các mâu thuẫn về băng thơng, cơng suất và thời gian truyền để tối ưu hố việc sử dụng các tài nguyên hạn chế này • Gia tăng việc sử dụng các mạch tích hợp • Giúp cho chuẩn hĩa tín hiệu bất kể kiểu, nguồn gốc, dịch vụ • Là cơ sở để hình thành mạng tích hợp đa dịch vụ ISDN
43. 1.2.4 Hiệp hội viễn thơng quốc tế § Ý nghĩa của vấn đề chuẩn hố • Các chuẩn chung sẽ dẫn tới cĩ một sự cân bằng về kinh tế giữa yếu tố kỹ thuật và sản xuất • Các chuẩn chung sẽ làm cho các hệ thống thuộc các nhà cung cấp khác nhau cĩ thể kết nối với nhau • Các tiêu chuẩn giúp cho người sử dụng và các nhà điều hành mạng, các hãng sản xuất thiết bị, trở nên độc lập với nhau và tăng độ sẵn sàng của hệ thống • Các tiêu chuẩn làm cho các dịch vụ quốc tế cĩ tính khả thi
44. § Hiệp hội viễn thơng quốc tế ITU (International Telecommunications Union ): Cơ quan nghiên cứu xử lý các vấn đề liên quan đễn viễn thơng trên thế giới.
45. • Ban thư ký, cĩ trách nhiệm cĩ trách nhiệm về kinh tế và hành chính • Ban đăng ký tần số quốc tế IFRB, chịu trách nhiệm phối hợp và sử dụng tất cả các loại tần số vơ tuyếnComité Consultatif International : • Ủy ban tư vấn- Giơnevơ quốc tế-Thụy về thơng Sí tin vơ tuyến CCIR, cĩ- Quản trách lý nhiệmcác hệ thốnggiải quyếtthơng tincác hữu vấn tuyến, đề khác về vơ thiếttuyến bị điều chế ,trộn kênh và giao hốn của kết nối) • ỦyC onitéban tưConsualtatif vấn quốc I nternationaltế về điện desthoại và điện báo RCCITTadio communication, cĩ trách nhiệm ) quản vềlý cáccác hệ khíathống cạnh khác trongphát thanh, viễn thơngphát hình vơ tuyến, thơng tin vệ tinh, thiên văn
46. 1.3 Đại lượng đo thơng tin v Nguồn tin rời rạc § Cung cấp tin tức ở dạng một tập hữu hạn các ký tự (Characters) § Các ký tự kết hợp với nhau thành bản tin (message) § Tin tức cĩ đặc tính số (digital) vNguồn tin liên tục § Cung cấp tin tức ở dạng một tín hiệu liên tục § Tin tức cĩ dạng tương tự (analog)
47. v Nguồn tin liên tục § Cung cấp tin tức ở dạng một tín hiệu liên tục (các đại lượng biến thiên liên tục) § Tin tức cĩ dạng tương tự (analog)
48. § Lượng tin trong tín hiệu cĩ thể khơng bằng lượng dữ liệu của nĩ mà quan hệ mật thiết với xác suất xuất hiện của nĩ § Thơng tin được mang bởi một biến cố thứ i cĩ xác suất xuất hiện là P(i): Hi = Lb[1/P(i)]= - Lb[P(i)] = -log2[P(i)]
49. v Entropy (H) § Là lượng tin trung bình H của các tin Hi do nguồn phát ra § Nếu nguồn gồm n ký tự Xi thì Entropy được định nghĩa như sau: n H = ∑P(i).Hi = - ∑ P(i).log2[P(i)] [bit] i=1 § Nếu xác suất xảy ra các P(i) bằng nhau ( P(i) = 1/n ) thì Entropy của nguồn tin đạt cực đại. H = Hmax = log2n [bit]
50. v Ví dụ 1. Cho tập ký hiệu với xác suất xuất hiện của các ký hiệu là: Ký hiệu Xác suất X1 1/2 X2 1/4 X3 1/8 X4 1/16 X5 1/16 Tính Entropy và nhận xét.
51. 3. Ký hiệu Xác suất X1 1/4 X2 1/4 X3 1/4 X4 1/4 Tính Entropy.
52. § 2. Ký hiệu Xác suất X1 8/30 X2 6/30 X3 4/30 X4 12/30 Tính Entropy. Nhận xét?
53. vLượng quyết định § Nếu mỗi ký tự của nguồn được chọn trong N ký tự cĩ sẵn thì lượng quyết định D được định nghĩa như sau: D = log2n [bit] § Nếu P(i) =1/n thì D = H § Thực tế H < D. Nên tồn tại Độ dư tin: R = D - H (bit) VD: Văn bản hình thành trên bộ chữ cái gồm 26 kí tự + 1 kí tự khoảng trắng • Lượng quyết định D = 4,775 bits/kí tự. • Do tần số xuất hiện các kí tự là khác nhau nên cĩ H khác nhau với những văn bản khác nhau và < D
54. vĐộ dư tin (redundance) § Hiệu số giữa lượng quyết định D và lượng tin H § Mã hố nguồn là để giảm độ dự tin R, làm cho D tiến dần đến H
55. 1.4 Đặc tính nguồn và đích của HTVT v Nguồn âm của con người § Phổ của âm thanh giọng nĩi con người từ 20Hz  20KHz § Dãi phổ: 300Hz  3400Hz, đủ để nhận dạng tiếng nĩi § Tốc độ phát âm trung bình từ 80 đến 200 từ/phút § Số ký tự trung bình cho mỗi từ là 5, lượng quyết định của mỗi ký tự là 4,775 bits/ký tự thì nguồn âm cĩ tốc độ bit d là 30bits/s cho đến 75bits/s § Nếu lượng tin thật sự là 1.5 Sh/ký tự thì lượng tin trung bình nguồn thật sự phát ra là h = 10 đến 25 Sh/s.
56. vVăn bản § Được cấu tạo từ cácVí dụ:kí tự, chữ số, dấu § Kí tự La tinh gồmKhổ 26 A4: chữ, 10 số , khoảng trống và dấu1 khổ ngắt A4 câu cĩ 23 được dịng sử dụng trong Telegraph và Telex 1 dịng cĩ 20 từ § Teletex bổ sung các ký tự điều khiển, chữ hoa, chữ thường,1 từ cĩcác 5 chữký tự đặc biệt thành 128 ký tự 1 chữ cĩ 8 bit Lượng thơng tin: 20*5*8*23 = 18.400 bit/trang
57. v Hình ảnh § Là văn bản hai chiều được phân tích thành chuỗi tuần tựVí dụcác: Ảnh điểm đen ảnh trắng (pixel) g=2; với g là sớ § Lượng quyết địnhlượng D của màu một hình ảnh A phân tích thành Kíchcác điểmthước cĩảnh độ tối phân đa: A giải = 1/6 r điểm/(m2) 1 đơn vị chiều dài là (điểm/mm)r = 3,85 điểm/mm Lượng2 quyết định D của trang ảnh: D D = A*r *log2g = [bit]1Mbit/s § Thời gian cần thiết truyền ảnh trên kênh cĩ tốc độ bit d là: T = D/d § Ảnh động cĩ tốc độ tin là i (ảnh/s), như vậy tốc độ phát tin trung bình của nguồn là: 2 d = A*i*r *log2g
58. vSố liệu § Bao gồm các loại tin tức: văn bản , hình ảnh tĩnh, số liệu đo đạc từ xa, các lệnh điều khiển , báo động § Tốc độ truyền tin phụ thuộc kênh truyền. Ví dụ: Kênh điện báo tốc độ d từ (50- 200) bit/s, kênh thoại số tốc độ d = 64Kbit/s § Các dịch vụ dữ liệu thường cĩ tốc độ bit thay đổi và phụ thuộc vào nhu cầu truy cập của người sử dụng.