Chương 1: Mạng truyền số liệu và sự chuẩn đoán
Thông tin liên lạc đóng vai trò hết sức quan trọng trong cuộc sống, hầu hết
chúng ta luôn gắn liền với một vài dạng thông tin nào đó. Các dạng trao đổi tin
có thể như: đàm thoại người với người, đọc sách, gửi và nhận thư, nói chuyện
qua điện thoại, xem phim hay truyền hình, xem triển lãm tranh, tham dự diễn
đàn
Chương 1: Mạng truyền số liệu và sự chuẩn hoá
Thông tin và truyền thông
1.
Thông tin liên lạc đóng vai trò hết sức quan trọng trong cuộc sống, hầu hết
chúng ta luôn gắn liền với một vài dạng thông tin nào đó. Các dạng trao đổi tin
có thể như: đàm thoại người với người, đọc sách, gửi và nhận thư, nói chuyện
qua điện thoại, xem phim hay truyền hình, xem triển lãm tranh, tham dự diễn
đàn….
Có hàng nghìn ví dụ khác nhau về thông tin liên lạc, trong đó gia công chế biến
để truyền đi trong thông tin số liệu là một phần đặc biệt trong lĩnh vực thông
tin.
Hình 1: hệ thống thông tin cơ bản
Từ các ví dụ trên chúng ta nhận thấy rằng mỗi hệ thống truyền tin đều có các
đặc trưng riêng nhưng có một số đặc tính chung cho tất cả các hệ thống. Đặc
trưng chung có tính nguyên lý là tất cả các hệ thống truyền tin đều nhằm mục
đích chuyển tải thông tin từ điểm này đến điểm khác. Trong các hệ thống
truyền số liệu, thường gọi thông tin là dữ liệu hay thông điệp. Thông điệp có
nhiều dạng khác nhau, để truyền thông điệp từ một điểm này đến điểm khác
cần phải có sự tham gia của 3 thành phần của hệ thống: nguồn tin là nơi phát
sinh và chuyển thông điệp lên môi trường truyền, môi trường là phương tiện
mang thông điệp tới đích thu.Các phần tử này là yêu cầu tối thiểu trong bất cứ
quá trình truyền tin nào.Nếu một trong các thành phần này không tồn tại, truyền
tin không thể xảy ra.Một hệ thống truyền tin thông thường được miêu tả trên
hình.
Các thành phần cơ bản có thể xuất hiện dưới dạng khác nhau tùy thuộc vào hệ
thống.Khi xây dựng các thành phần của một hệ thống truyền tin, cần phải xác
định một số các yếu tố liên quan đến phẩm chất hoạt động của nó.
Để truyền tin hiệu quả các chủ để phải hiểu được thông điệp.Nơi thu nhận
thông điệp phải có khả năng dịch thông điệp một cách chính xác. Điều này là
hiển nhiên bởi vì trong giao tiếp hàng ngày nếu chúng ta dùng một từ mà người
ta không thể hiểu thì hiệu quả thông tin không đạt yêu cầu. Tương tự, nếu máy
tính mong muốn thông tin đến với tốc độ chỉ định và ở một dạng mã nào đó
nhưng thông tin lại đến với tốc độ khác và với dạng mã khác thì dõ dàng khổng
thể đạt được hiệu quả truyền.
Các đặc trưng toàn cục của một hệ thống truyền được xác định và bị giới hạn
bởi các thuộc tính riêng của nguồn tin, của môi trường truyền và đích thu. Nhìn
chung, dạng thông tin cần truyền quyết định kiểu nguồn tin, môi trường và đích
thu.
Trong một hệ thống truyền, hiện tượng nhiễu có thể xảy ra trong tiến trình
truyền và thông điệp có thể bị ngắt quãng.Bất kỳ sự xâm nhập không mong
muốn nào vào tín hiệu đều bị gọi là nhiễu.Có nhiều nguồn nhieeuxx và nhiều
dạng nhiễu khác nhau.
Hiểu biết được các nguyên tắc căn bản về truyền tin sẽ giúp chúng ta dễ dàng
tiếp cận một lĩnh vực đặc biệt hấp dẫn đó là thông tin số liệu. Thông tin số liệu
liên quan đến một tổ hợp nguồn tin, môi trường và máy thu trong các kiểu mạng
truyền số liệu khác nhau.
Các dạng thông tin và xử lý thông tin
2.
Tất cả những gì mà con người muốn trao đổi với nhau được hiểu là thông tin
những thông tin nguyên thủy này được gia công chế biến để truyền đi trong
không gian được hiểu là tín hiệu. Tùy theo việc sử dụng đường truyền, tín hiệu
có thể tạm chia tín hiệu thành hai dạng: tín hiệu điện-từ và tín hiệu không phải
điện từ.Việc gia công tín hiệu cho phù hợp với mục đích và phù hợp với đường
truyền vật lý được gọi là xử lý tín hiệu.
Ngày nay với sự phát triển của công nghệ tin học đã tạo ra một công nghệ mới
về truyền số liệu.Máy tính với những tính năng vô cùng to lớn đã trở thành hạt
nhân trong việc xử lý thông tin, điều khiển các quá trình truy nhập số liệu, máy
tính và các hệ thống thông tin tạo thành một hệ thống truyền số liệu.
Có 2 nguồn thông tin đó là thông tin tương tự và thông tin số.Trong đó nguồn
thông tin tương tự liên tục theo sự thay đổi của giá trị vật lý thể hiện thông tin
với đặc tính chất lượng như tiếng nói, tín hiệu hình ảnh, còn nguồn thông tin số
là tín hiệu gián đoạn thể hiện thông tin bởi nhóm các giá trị gián đoạn xác định
đặc tính chất lượng bằng quan hệ với thời gian như tín hiệu số liệu.
Thông tin số có nhiều ưu điểm hơn so với thông tin tương tự như: thông tin số
có nhiều khả năng chống nhiễu tốt hơn vì nó có các bộ lặp để tái tạo lại tín
hiệu, cung cấp chất lượng truyền dẫn tốt hơn với các khoảng cách, nó kết hợp
được mọi nguồn dịch vụ hiện đang có, nó tạo ra được một tổ hợp truyền dẫn
số với tổng đài số. Những phần tử bán dẫn dùng trong truyền dẫn số là những
mạch tổ hợp nó được sản xuất hàng loạt, và mạng liên tục trở thành mạng
thông minh vì dễ chuyển đổi tốc độ cho các loại dịch vụ khác nau thay đổi thủ
tục, xử lý tín hiệu số (DSP) chuyển đổi phương tiện truyền dẫn..
Hệ thống thông tin số cho phép thông tin điều khiển được cài đặt vào và tách
dòng thông tin thực hiện một cách độc lập với bản chất của phương tiện truyền
tin ( cáp đồng trục, cáp sợi quang, vi ba, vệ tinh,..).Vì vậy thiết bị báo hiệu có
thể thiết kế riêng biệt với hệ thống truyền dẫn.Chức năng điều khiển có thể
thay đổi mà không phụ thuộc vào hệ thống truyền dẫn, ngược lại hệ thống có
thể nâng cấp không ảnh hưởng tới các chức năng điều khiển ở cả 2 đầu của
đường truyền.
Khái quát mạng truyền số liệu
3.
Ngày nay với sự phát triển của kỹ thuật và công nghệ đã tạo ra một bước tiến
dài trong lĩnh vực truyền số liệu.Sự kết hợp giữa phần cứng, các giao thức
truyền thông các thuật toán đã tạo ra các hệ thống truyền số liệu hiện đại,
những kỹ thuật cơ sở vẫn được dùng nhưng chúng được xử lý tinh vi hơn. Về
cơ bản một hệ thống truyền số liệu hiện đại mô tả như hình 1.2
Hình 1.2 Mô hình mạng truyền số liệu hiện đại
a).DTE (Data terminal Equipment – thiết bị đầu cuối dữ liệu)
Đây là thiết bị lưu trữ và xử lý thông tin.Trong hệ thống truyền số liệu hiện đại
thì DTE thường là máy tính hoặc máy fax hoặc là trạm đầu cuối (terminal).Như
vậy tất cả các ứng dụng của người sử dụng (chương trình, dữ 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.
b).DCE (Data Circuit terminal Equipment – thiết bị cuối kênh dữ liệu)
Đây là thuật ngữ dùng để chỉ các thiết bị dùng để nối các DTE với các đường
(mạng) truyền thông nó có thể là modem, multiplexer, card mạng…. hoặc một
thiết bị số nào đó như một máy tính nào đó là một nút mạng và DTE được 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 thường có các phần mềm
được ghi 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 bởi đường truyền. Giữa 2 thiết bị DTE việc
trao đổi dữ liệu phải tuân thủ theo chuẩn, dữ liệu phải gửi theo một format xác
định.Thí dụ như chuẩn trao đổi dữ liệu tầng 2 của mô hình 7 lớp là HDLC (High
level Data link control).Trong máy Fax thì giao tiếp giữa DTE và DCE đã thiết kế
và được tích hợp vào trong một thiết bị, phần mềm điều khiển được cài đặt
trong ROM.
c).Kênh truyền tin
Kênh truyền tin là môi trường mà trên đó 2 thiết bị DTE trao đổi dữ liệu với
nhau trong phiên làm việc
Hình 1.3 Kênh thông tin
Trong môi trường thực này 2 hệ thống được nối với nhau bằng một đoạn cáp
đồng trục và một đoạn cáp sợi 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 để chuyển đổi từ tín hiệu điện sang tín hiệu
quang để truyền trên cáp sợi quang cuối cùng Transducer F lại chuyển tín hiệu
quang thành tín hiệu điện để tới DTE.
Mạng truyền số liệu
4.
Mạng truyền số liệu bao gồm hai hay nhiều hệ thống truyền (nhận) tin như
hình 1.2 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 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 càng rộng rãi do đó đã đẩy các hướng ứng dụng
mạng xử lý số liệu, mạng đầu cuối 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 cụ truyền số liệu trên kênh thoại là một 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 phân chia tài nguyên.Để các máy tính ở các đầu cuối
có thể làm việc được với nhau cần phải có cùng một giao thức (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 dạng của truyền số liệu trên các dạng sau:
a).Nếu chỉ có hai máy tính và cả 2 đều đặt ở một văn phòng, thì phương tiện
truyền số liệu có thể chỉ gồm một liên kết điểm nối đơn giản. Tuy nhiên, nếu
chúng tọa lạc ở những vị trí khác nhau trông một thành phối hay một quốc gia
thì phải cần đến các phương tiện truyền tải công cộng…Mạng điện thoại công
cộng được dùng nhiều nhát, trong trường hợp này sẽ cần đến bộ thích nghi gọi
là Modem.Sắp xếp truyền theo dạng này được trình bày trên hình 1.4
Hình 1.4 Truyền số liệu nối qua mạng điện thoại công cộng dùng modem
b) Khi cần nhiều máy tính trong một ứng dụng, một mạng chuyển mạch sẽ
được dùng cho phép tất cả các máy tính có thể liên lạc với nhau vào bất cứ thời
điểm nào.Nếu tất cả các máy tính đều nằm trong một tòa nhà, có thể xây dựng
một mạng riêng.Một mạng như vậy được xem như mạng cục bộ LAN (local
Area Network).Nhiều chuẩn mạng LAN và các thiết bị liên kết đã được tạo ra
cho các ứng dụng thực tế. Hai hệ thống mạng Lan cơ bản được trình bày trên
hình 1.5.Khi máy tính được đặt ở nhiều nơi cách xa nhau cần liên lạc với nhau,
phải dùng đến các phương tiện công cộng.Việc liên kết máy tính này tạo nên
một mạng rộng lớn, được gọi là mạng diện rộng WAN (Wire Area Network).
Kiểu mạng WAN được dùng phụ thuộc vào ứng dụng tự nhiên.
Hình 1.5 Hệ thống mạng LAN cơ bản (liên kết LAN qua đường backbone trong
một văn phòng)
Ví dụ nếu tất cả các máy tính đều thuộc về một công ty và có yêu cầu truyền
một số lượng dữ liệu quan trọng giữa các điểm, thì giải pháp đơn giản nhất cho
vấn đề là thuê các đường truyền từ nhà cung cấp phương tiện truyền dẫn và
xây dựng hệ thống chuyển mạch riêng tại một điểm để tạo thành mạng tư
nhân.
Các giải pháp thuê kênh chỉ hiệu quả đối với các công ty lớn vì có tải hữu ích
để cân đối với giá thuê kênh.Trong hầu hết các trường hợp khác đều cần đến
các mạng truyền dẫn công cộng.Bên cạnh việc cung cấp dịch vụ điện thoại
công cộng, ngày nay hầu hết các nhà cung cấp dịch vụ truyền dẫn đều cung cấp
một dịch vụ chuyển mạch số liệu mang tính cộng cộng.Thất ra các mạng này
tương tự như mạng PSTN là được liên kết quốc tế, chỉ khác ở chỗ được thiết
kế chuyên cho truyền số liệu.Như vậy các ứng dụng liên quan đến máy tính
được phục vụ bởi mạng số liệu chuyển mạch công cộng PSDN.Ngoài ra còn có
thể chuyển đổi các mạng PSTN có sẵn sao cho có thể truyền được số liệu mà
không cần dùng modem.Các mạng này hoạt động trong chế độ số (digital) hoàn
toàn được gọi là mạng số liên kết đã dịch vụ ISDN.
Phân loại mạng truyền số liệu
5.
Mạng truyền số liệu đa dạng về chủng loại cũng như về số lượng, có nhiều
cách phân chia mạng số liệu
a).Phân loại theo địa lý
Mạng nội bộ
Mạng diện rộng
Mạng toàn cầu
b).Phân loại theo tính chất sử dụng
Mạng truyền số liệu ký sinh
Mạng truyền số liệu chuyên dụng.
c).Phân loại theo topo mạng
Mạng tuyến tính
Mạng hình sao
Mạng vòng
d).Phân loại theo kỹ thuật
Mạng chuyển mạch kênh
Mạng chuyển mạch gói
Mạng chuyển mạch thông báo
1.5. Sự chuẩn hoá và mô hình tham chiếu OSI
1.5.1. Kiến trúc phân tầng
Để giảm độ phức tạp khi thiết kế và cài đặt mạng, mạng số liệu được
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 hệ
thống kết nối với nhau.
Trên thực tế dữ liệu không được truyền trực tiếp từ tầng thứ i của hệ
thống này sang tầng thứ i của hệ thống kia ( trừ tầng thấp nhất trực tiếp sử
dụng đường truyền vật lý). Từ hệ thống gửi truyền sang hệ thống nhận theo
quy trình như sau:
Dữ liệu từ tầng thứ i của hệ thống gửi sẽ đi từ tầng trên xuống tầng
dưới và tiếp tục đến tầng dưới cùng – tầng vật lý qua đường truyền vật lý
chuyển đến hệ thống nhận và dữ liệu sẽ đi ngược lên các tầng trên đến tầng
đồng mức thứ i. Như vậy 2 hệ thống kế nối với nhau chỉ cần có tầng vật lý mới
có kết nối vật lý còn các tầng khác chỉ có kết nối logic.
1.5.2. Mô hình tham chiếu
Mô hình OSI được hình thành vào năm 1974 bởi hội đồng các tiêu chuẩn
được biết như tổ chức các tiêu chuẩn quốc tees (ISO).Mô hình này, như là mô
hình liên kết các hệ thống mở, hoặc mô hình OSI, phân chia hệ thống thông tin
thành 7 lớp.Mỗi lớp thực hiện một chức năng riêng biệt như một phần công
việc để cho phép các chương trình ứng dụng trên các hệ thống khác liên lạc,
nếu như chúng đang hoạt động trên cùng một hệ thống.
Mô hình OSI là một mô hình kiến trúc cơ bản.Mô hình không dành riền
cho phần mềm hoặc phần cứng nào.OSI miêu tả các chức năng của mỗi lớp
nhưng không cung cấp phần mềm hoặc thiết kế phần cứng để phục vụ cho mô
hình này.Mục đích sau cùng của mô hình là cho khả năng hoạt động tương lai
của nhiều thiết bị viễn thông.
Một thiết bị truyền thông có thể được thiết kế dựa trên mô hình
này.Thông qua việc đề cập nhiều lần bởi các qui định của LAN, có một số dữ
liệu và thông tin thoại được thiết kế theo mô hình OSI dưới đây:
Hình 1.6 Mô hình mạng OSI
Physical layer: lớp này định nghĩa các phương pháp sử dụng để truyền và thu dữ
liệu trên mạng, nó bao gồm: cáp, các thiết bị được sử dụng để kết nối bộ giao
tiếp mạng của trạm tới cáp.Tín hiệu liên quan tới dữ liệu truyền/thu và khả
năng xác định các lối dữ liệu trên phương tiện mạng (the cable plant).
Datalink layer: lớp này đồng bộ hoá truyền dẫn và tận dụng điều khiển lối vào
mức khung và phục hồi thông tin có thể truyền trên lớp vật lý.Khuôn dạng
khung và CRC (kiểm tra vòng) được thực hiện tại các lớp vật lý.Lớp này thực
hiện các phương pháp truy cập như Ethernet và Token Ring.Nó luôn cung cấp
địa chỉ lớp vật lý cho khung truyền.
Network layer: lớp này cung cấp cho tryền dẫn end to end của dữ liệu ( trạm
nguồn tới trạm đích). Nó cho phép dữ liệu được truyền một cách đáng tin cậy,
và đảm bảo rằng dữ liệu được truyền hoặc được thu không có lỗi, chính xác
theo trật tự.
Session layer: lớp này thiết lập, duy trì và cắt đứt liên kết giữa hai trạm trên một
mạng.Lớp này chịu trách nhiệm biên dịch địa chỉ tên trạm.
Presentation layer: lớp này thực hiện chuyển đổi cú pháp dữ liệu để đáp ứng yêu
cầu truyền dữ liệu của các ứng dụng qua môi trường OSI.
Application layer: lớp này được sử dụng cho các ứng dụng, đó là yếu tố để thực
hiện trên mạng. Các ứng dụng như truyền file, thư điện tử…
Trên đây là những gì mà mô hình OSI đã thực hiện.Ngay sau khi mô hình OSI
này ra đời thì nó được dùng làm cơ sở để nối 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.
Điều quan trọng nhất của mô hình OSI là đưa ra các giải pháp cho vấn đề
truyền thông giữa các trạm không giống nhau.Hai hệ thống dù khác nhau như
thế nào đều có thể truyền thông với nhau nếu chúng đảm bảo những điều kiện
sau:
Chúng cài đặt cùng một tập các chức năng truyền thông.
Các chức năng đó được tổ chức thành một tập các tầng đồng mức phải
cung cấp các chức năng như nhau.
Các tầng đồng mứ 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 tầng.Các chuẩn cũng phải xác định các giao thức
giữa các tầng đồng mức.Mô hình OSI 7 lớp chính là cơ sở để xây dựng các
chuẩn đó.
1.5.3. Phương thức hoạt động
Ở mỗi tầng trong mô hình OSI có 2 phương thức hoạt động: phương thức có
liên kết và phương thức không liên kết.
Với phương thức có liên kết trước khi truyền dữ liệu cần thiết lập một liên kết
logic giữa các thực thể đồng mức.Như vậy quá trình truyền thông gồm 3 giai
đoạn:
Thiết lập liên kết logic: 2 thực thể đồng mức ở 2 hệ thống sẽ thương
lượng với nhau về các thông số sẽ sử dụng trong giai đoạn sau.
Truyền dữ liệu: Dữ liệu sẽ được truyền với cơ chế kiểm soát và quản lý
kèm theo (như kiểm soát lỗi, kiểm soát luồng, cắt/hợp dữ liệu)
Huỷ bỏ liên kết: giải phóng các tài nguyên hệ thống đã được cấp phát cho
liên kết để dùng cho các liên kết khác.
Mỗi giai đoạn trên thường được thể hiện bằng một hàm tương ứng.Thí dụ hàm
connect thể hiện giai đoạn thiết lập liên kết, hàm data thể hiện giai đoạn truyền
dữ liệu và hàm Disconnect thể hiện giai đoạn huỷ bỏ liên kết. cùng với 4 hàm
nguyên thuỷ trên cho mỗi giai đoạn ta sẽ có 12 thủ tục chính để xây dựng các
dịch vụ và các giao thức chuẩn theo kiểu OSI.
Còn đối với phương thức không liên kết thì không cần thiết lập liên kết logic và
mỗi đơn vị dữ liệu được truyền độc lập với các đơn vị dữ liệu trước hoặc sau
nó.Phương thức này chỉ có duy nhất một giai đoạn truyền dữ liệu.
So sánh 2 phương thức hoạt động trên thì phương thức có liên kết cho phép
truyền dữ liệu tin cậy, do được kiểm soát và quản lý chặt chẽ theo từng liên kết
logic, nhưng cài đặt khó khăn. Phương thức không liên kết cho phép các PDU có
thể được truyền đi theo nhiều đường khác nhau để tới đich, thích nghi được với
sự thay đổi trạng thái của mạng, nhưng lại gặp phải khó khăn khi tập hợp lại
các PDU để chuyển tới người dùng. Về nguyên tắc 2 tầng lân cận không nhất
thiết phải dùng chung một phương thức hoạt động.
Chương 2: Giao tiếp vật lý và môi trường truyền dữ liệu
2.1. Các loại tín hiệu
Khi hai đầu cuối kết nối với nhau bằng tốc độ vừa phải có thể truyền dữ liệu
bằng các dây đôi không xoắn và các mạch giao tiếp đơn giản.Các mạch giao
tiếp này thay đổi các mức tín hiệu được dùng bên trong thiết bị thành mức tín
hiệu tương thích với cáp nối. Tuy nhiên khi sự khác biệt giữa các đầu cuối và
tốc độ bít gia tăng cần phải dùng các kỹ thuật và mạch phức tạp hơn. Hơn nữa
nếu các đầu cuối nằm ở cách xa nhau trên phạm vi quốc gia hay quốc tế và
không có các dịch vụ truyền số liệu công cộng, thì chỉ có cách dùng các đường
truyền được cung cấp bởi các nhà khai thác dịch vụ điện thoại và các dịch vụ
viễn thông khác.Khi dùng môi trường này cần phải chuyển đổi các tín hiệu từ
các DTE thành dạng tín hiệu analog mang các thông điệp đàm thoại.Tương tự
khi nhận cũng cần chuyển đổi trở về dạng tín hiệu phù hợp với dạng tín hiệu
được dùng bởi DTE đích.
2.1.1. Các tín hiệu truyền trên cáp đồng trục
Có hai chế đô:
+ Chế độ băng cơ bản: trong tất cả băng thông sẵn có được dùng để tiếp
nhận một kênh tốc độ cao (10Mbps hay cao hơn).
+ Chế độ băng rộng: trong đó băng thông sẵn có được chia thành một số
các kênh có tốc độ nhỏ hơn trên một cáp.
2.1.1.1. Chế độ băng cơ bản
Trong chế độ này cáp được điều khiển bởi một nguồn điện áp tại một đầu.Nhờ
hình dạng của cáp nên hạn chế được can nhiễu từ ngoài, phù hợp với truyền số
liệu tốc độ cao lên đến 10Mbps qua khoảng cách vài trăm mét.
2.1.1.2. Chế độ băng rộng
Dùng chế độ này, các kênh truyền được thực hiện trên một cáp nhờ kỹ thuật
ghép kênh phân tầng FDM (frequency Division multiplexing).FDM yêu cầu một
modem RF (radio frequency) giữa mỗi thiết bị và cáp.Dùng thuật ngữ RF vì mỗi
kênh dùng tần số thuộc phổ tần RF. Sóng mang truyền được điều chế bằng dữ
liệu truyền và sóng thu được giải điều chế để suy ra số liệu.
2.1.2. Các tín hiệu cáp quang
Có một số dạng mã hóa tín hiệu quang.Một dựa trên lược đồ mã hóa lưỡng
cực.Loại này tạo ra đầu ra quang 3 mức, phù hợp với hoạt động của cáp từ DC
đến 50 Mbps. 3 mức năng lượng quang là: zero, một nửa mức tối đa và mức tối
đa. Module truyền thực hiện từ các mức điện áp nhị phân bên trong sang tín hiệu
quang 3 mức đặt lên cáp nhờ các bộ nối đặc biệt và một LED tốc độ cao.
Tại bộ thu, cáp được kết nối với một bộ nối đặc biệt đi đến diode thu quang
tốc độ cao đặt trong một module thu đặc biệt. Module này chứa các mạch điện
tử cần cho việc chuyển đổi tín hiệu tạo ra bởi diode quang tỷ lệ với mức ánh
sáng thành các mức điện áp bên trong tương ứng với bít 1 và 0.
2.1.3. Tín hiệu vệ tinh và Radio
Kênh truyền trong các hệ thống vệ tinh và radio được tạo ra nhờ ghép kênh phân
chia tần số (FDM frequency division multiplexing). Bên cạnh đó dung lượng sẵn
có của mỗi kênh còn được chia nhỏ hơn nhờ kỹ thuật ghép kênh phân chia theo
thời gian đồng bộ (TDM: time division multiplexing).
Có một số phương pháp điều khiển truy xuất khác được dùng để điều khiển
truy xuất vào phần dung lượng có sẵn.
+ Truy xuất ngẫu nhiên: tất cả các trạm tranh chấp kênh truyền theo ngẫu
nhiên (không có điều khiển).
+ Gán cố định: cả khe thời gian cũng như tần số được gán trước cho mỗi
trạm.
+ Gán theo yêu cầu: khi một trạm muốn truyền số liệu, trước hết nó yêu
cầu dung lượng kênh từ trung tâm, trung tâm có chức năng phân phối dung lượng
truyền cho các trạm yêu cầu.
Truy xuất ngẫu nhiên là phương pháp truy xuất cổ điển nhất và được dùng lần
đầu tiên để điều khiển truy xuất một kênh vệ tinh dùng chung (chia sẻ).Nó chỉ
dùng với các ứng dụng trong đó dạng thứ nhất là toàn bộ tải được cung cấp chỉ
là phần nhỏ của dung lượng kênh có sẵn và dạng thứ hai là tất cả các hoạt động
truyền phân bố ngẫu nhiên.
Với phương pháp gán cố định, cả khe thời gian và kênh tần số được gán trước
cho mỗi trạm.Nhìn chung việc gán trước các kênh tần số dễ hơn gán khe thời
gian. Ví dụ: trong các ứng dụng vệ tinh dựa vào hub trung tâm một kênh tần số
cố định được gán cho mỗi VSAT và sau đó trung tâm phát quảng bá (broadcast)
lên các kênh tần số được gán trước khác. Nhìn chung vì chỉ có một kênh từ hub
đến VSAT, nên băng tần của kênh này rộng hơn so với kênh được dùng cho
hoạt động truyền từ VSAT đến hub. Thông thường tốc độ bít là 64kbps cho mỗi
kênh VSAT đến hub và đến 2Mbps cho kênh broadcast từ hub đến VSAT. Lược
đồ điều khiển truy xuất này được gọi là đa truy xuất phân tần được gán trước
(preassigned frequency-division multiple access hay preassigned FDMA).
Chúng ta có thể đạt được hiệu xuất kênh tốt hơn bằng cách dùng phương pháp
điều khiển truy xuất gán theo yêu cầu. Lược đồ này cung cấp một số khe thời
gian theo yêu cầu-gọi tắt là khe thời gian theo yêu cầu (request time slot), trong
đó VSAT và các trạm di động có thể gửi yêu cầu đến hub hay trạm cơ bản (base
station) để lấy một hay nhiều khe thời gian thông điệp (message time slot).Nếu
có sẵn các điểm trung tâm sẽ gán các khe thời gian thông điệp đặc biệt cho hoạt
động truyền đó và thông báo với trạm yêu cầu bằng khe thời gian báo nhận
(acknowledment time slot). Lược đồ này được gọi là đa truy xuất phân thời được
gán theo yêu cầu (demand-asigned time division multiple access hay demand-
assigned TDMA).
Ngoài ra còn một số tín hiệu nữa như là: tín hiệu dùng theo chuẩn V2.8, tín hiệu
dòng 20mA và tín hiệu dùng theo chuẩn RS-422A/V.11…
2.2. Sự suy giảm và biến dạng tín hiệu
Ảnh hưởng của suy giảm và biến dạng nói chung có thể làm thoái hóa một tín
hiệu trong quá trình truyền.
2.2.1. Sự suy giảm
Khi một tín hiệu lan truyền dọc dây dẫn vì lý do nào đó biên độ của nó giảm
xuống được gọi là sự suy giảm tín hiệu. Thông thường mức độ suy giảm cho
phép được quy định trên chiều dài cáp dẫn để đảm bảo rằng hệ thống nhận có
thể phát hiện và dịch được tín hiệu ở máy thu. Nếu trường hợp cáp quá dài thì
có một hay nhiều bộ khuếch đại (hay còn gọi là repeater) được chèn vào từng
khoảng dọc theo cáp nhằm tiếp nhận và tái sinh tín hiệu.
Sự suy giảm tín hiệu gia tăng theo một hàm của tần số trong khi đó tín hiệu lại
bao gồm một giải tần vì vậy tín hiệu sẽ biến dạng do các thành phần suy giảm
không bằng nhau.Để khác phục vấn đề này, các bộ khuếch đại được thiết kế
sao cho khuếch đại các tín hiệu có tần số khác nhau với hệ số khuếch đại khác
nhau. Ngoài ra còn có thiết bị cân chỉnh gọi là equalizer được dùng để cân bằng
sự suy giảm xuyên qua một băng tần được xác định.
2.2.2. Băng thông bị giới hạn
Bất kỳ một kênh hay đường truyền nào: cáp xoắn, cáp đồng trục, radio,.. đều có
một băng thông xác định liên hệ với nó, băng thông chỉ ra các thành phần tần số
nào của tín hiệu sẽ được truyền qua kênh mà không bị suy giảm. Do đó khi
truyền dữ liệu qua một kênh cần phải đánh giá ảnh hưởng của băng thông của
kênh đối với tín hiệu số được truyền.
Thông thường phải dùng phương pháp toán học để đánh giá, công cụ thường
được dùng nhất là phương pháp phân tích Fourier.Phân tích Fourier cho rằng bất
kỳ tín hiệu tuần hoàn nào đều được hình thành từ một dãy xác định các thành
phần tần số riêng biệt.Chu kỳ của tín hiệu xác định thành phần tần số cơ
bản.Các thành phần tần số khác có tần số là bội số của tần số cơ bản gọi là các
hài bậc cao của tần số cơ bản.
Vì các kênh thông tin có băng thông bị giới hạn nên khi tín hiệu nhị phân truyền
qua kênh, chỉ những thành phần tần số trong dải thông sẽ được nhận bởi máy
thu.
2.2.3. Sự biến dạng do trễ pha
Tốc độ lan truyền của tín hiệu thuần nhất dọc theo một đường truyền thay đổi
tùy tần số. Do đó khi truyền một tín hiệu số, các thành phần tần số khác nhau
tạo nên nó sẽ đến máy thu với độ trễ pha khác nhau, dẫn đến biến dạng do trễ
của tín hiệu tại máy thu. Sự biến dạng sẽ gia tăng khi tốc độ bít tăng.Biến dạng
trễ làm thay đổi thời khắc của tín hiệu gây khó khăn trong việc lấy mẫu tín
hiệu.
2.2.4. Sự can nhiễu (tạp âm)
Khi không có tín hiệu một đường truyền dẫn hay kênh truyền được xem là lý
tưởng nếu mức điện thế trên đó là zero.Trong thực tế có những tác động ngẫu
nhiên làm cho tín hiệu trên đường truyền vẫn khác zero, cho dù không có tín
hiệu số nào được truyền trên đó.Mức tín hiệu này được gọi là mức nhiễu
đường dây.Khi một tín hiệu suy giảm thì biên độ của nó giảm đến mức nhiễu
đường (line noise). Tỉ số năng lượng trung bình của một tín hiệu thu được S so
với năng lượng của mức nhiễu đường dây n được gọi là tỉ số tín hiệu trên nhiễu
SNR (signal to noise radio), đây là tham số quan trọng liên quan đến đường
truyền thông thường SNR được biểu diễn qua đơn vị decibel (dB).
SNR = 10 (dB)
Rõ dàng nếu tỉ số SNR càng cao thì chất lượng tín hiệu thu càng cao. Ngược lại
nếu SNR thấp có nghĩa là chất lượng tín hiệu thu thấp
2.3. Môi trường truyền dẫn
2.3.1. Môi trường truyền dẫn có dây
2.3.1.1. Các đường truyền 2 dây không xoắn
Một đường 2 dây không xoắn là môi trường truyền dẫn đơn giản nhất. Mỗi dây
cách lý với dây kia và cả 2 xuyên tự do (không xoắn nhau qua môi trường không
khí). Loại dây này thích hợp cho kết nối 2 thiết bị cách xa nhau đến 50m dùng
tốc độ bít nhỏ hơn 19,2kbps. Tín hiệu thường là mức điện thế hay cường độ
dòng điện vào tham chiếu điện thế đất (ground, không cân bằng) đặt lên một
dây trong khi điện thế đất đặt vào dây kia.
Mặc dù một đường 2 dây có thể được dùng để nối 2 máy tính một cách trực
tiếp, nhưng thường dùng nhất là cho kết nối một DTE đến một thiết bị kết nối
như vậy thường dùng dây đa đường cách tổ chức thông thường là cách ly riêng
một dây cho mỗi tín hiệu và một dây nối đất (ground). Bộ dây hoàn chỉnh được
bọc trong một cáp nhiều lõi được bảo vệ hay dưới dạng một hộp. 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 2 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.
2.3.1.2. Các đường dây xoắn đôi
Chúng ta có thể loại bỏ các tín hiệu nhiễu bằng cách dùng cáp xoắn đôi, trong
đó một 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 hai dây
ảnh hưởng của chúng sẽ giảm 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 thâp qua cự ly dài hơn.Các đường
dây này gọi là cáp xoắn đôi không bảo vệ UTP (Unshielded Twisted Pair), được
dùng rộng rãi trong mạng điệnt 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.
2.3.1.3. Cáp đồng trục
Các yếu tố giới hạn chính đối với cáp xoắn là khả năng và hiện tượng được
gọi là “hiệu ứng ngoài da”.Khi tốc độ bít 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 cả 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 bít cao hơn 1 Mbps, 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 met, nếu dùng điều chế tốt thì có thể đạt
được thông số cao hơn.
2.3.1.4. 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 sáng trong sợi thủy 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 thế cao, chuyển mạch.Ngoài ra còn dùng các nơi có
nhu cầu bảo mật, rất khó mắc xen rẽ (câu trộm về mặt vật lý).
Một cáp quang bao gồm một sợi thủy 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.
2.3.2. Môi trường truyền dẫn không dây
2.3.2.1. 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 (500 MHz) và có thể cung
cấp 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 24h 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 rộng 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 cung một quốc
gia.
Một hệ
thống
thông tin
vệ tinh
thông
thường
được trình
bày trên
hình 2.1
chỉ trình
bày một
đường
dẫn đơn
hướng
nhưng là đường song công được sử dụng trong hầu hết các ứng dụng thực tế
với các kênh đường lên (up link) và kênh đường xuống (down link) liên kết với
mỗi trạ mặt đất trung tâm trạm này liên lạc với một số trạm VSAT phân bố trên
phạm vi quốc gia.Dạng tiêu biểu có một máy tính nối đến mỗi trạm VSAT và
có thể truyền số liệu với máy tính trung tâm được nối đến trạm trung tâm như
hình 2.1 (b).Thông thường, điểm trung tâm truyền rộng rãi đến tất cả các VSAT
trên một tần số nào đó, trong khi ở hướng ngược lại mỗi VSAT truyền đến
trung tâm bằng tần số khác nhau.
Hình 2.1 Truyền dẫn vệ tinh: (a) điểm nối điểm (b) đa điểm
2.3.2.2. 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 nối 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.
2.3.2.3. Đường truyền vô tuyến tần số thấp
Sóng vô tuyến tần 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 thập số liệu bố trí trong một vùng đến một tuyến 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 sở (base station) được đặt
tại điểm kết cuối hữu tuyến như trên hình 2.2 cung cấp một liên kết khôn 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 mối 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 và
địa hình cục bộ.
Mỗi trạm cơ bản dùng một dải tần số khác với trạm kế.Tuy nhiên, vì vùng phủ
sóng của mỗi trạm có giới hạn nên không 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.
Hình 2.2 truyền dẫn vô tuyến theo khu vực một tế bào
Hình 2.3 Truyền dẫn vô tuyến theo khu vực đa tế bào
2.4. Các chuẩn giao tiếp vật lý
2.4.1. Giao tiếp IEA – 232D/V24
Giao tiếp EIA -232D/V24 được định nghĩa như là một giao tiếp chuẩn cho việc
kết nối giữa DTE và modem.ITU-T gọi là V24.Thông thường modem được đề
cập đến như một DCE (Data connect Equipment) lược đồ hình thức ở hình 2.4
chỉ ra vị trí của giao tiếp trong kết nối điểm nối điểm giữa hai DTE (Data
terminal equipment).Đầu nối giữa DTE và modem là đầu nối 25.
Hình 2.4 Chuẩn giao tiếp EIA – 232D/V24
Chức năng giao tiếp
Các đường dữ liệu truyên TxD (Transmitted data) và dữ liệu RxD (Received
data) là các đường được DTE dùng để truyền và nhận dữ liệu.Các đường khác
thực hiện các chức năng định thời và điều khiển liên quan đến thiết lập, xóa
cuộc nối qua PSTN (Public switching telephone network) và các hoạt động kiểm
thử tùy chọn.
Các tín hiệu định thời TxClk và RxClk có liên quan đến sự truyền và nhận của
dữ liệu trên đường truyền nhận dữ liệu.Như đã biết, dữ liệu được truyền theo
chế độ đồng bộ hoặc chế độ bất đồng bộ.Trong chế độ truyền bất đồng bộ cả
hai đồng hồ truyền và thu đều được thực hiện độc lập ở cả hai đầu máy phát và
máy thu.Trong chế độ này chỉ các đường dữ liệu truyền/nhận là được nối đến
modem và các đường điều khiển cần thiết khác.Các đường tín hiệu đồng hồ vì
vậy không cần dùng và không nối đến modem.Tuy nhiên trong chế độ truyền
đồng bộ số liệu truyền và nhận được truyền nhận một cách đồng bộ với tín
hiệu đồng hồ tương ứng và thường được tạo ra bởi modem.Các modem làm
việc trong chế độ thứ hai này gọi là modem đồng bộ khi tốc độ baud nhỏ hơn
tốc độ bít thì các tín hiệu đồng bộ được tạo ra bởi modem hoạt động với tần số
thích hợp so với tốc độ thay đổi tín hiệu trên đường truyền.
Chúng ta sẽ dễ hiểu hơn về các đường điều khiển với các chức năng và tuần
tự hoạt động của nó trong quá trình thiết lập hay xóa cuộc nối qua điện thoại
công cộng (PSTN) hình 2.5 sẽ mô tả tiến trình một cuộc gọi qua bước thiết lập
đầu tiên rồi số liệu được trao đổi trong chế độ bán song công và sau cùng là cầu
nối sẽ bị xóa.Giả sử DTE khởi sướng gọi là một máy tính các nhân và modem
của nó có dịch vụ gọi tự động.Các dịch vụ này được định nghĩa trong khuyến
nghị V2.5.
Khi DTE sẵn sàng yêu cầu truyền nhận dữ liệu, tín hiệu trên DTR được đặt ở
mức tích cực và modem nội bộ sẽ đáp ứng bằng tín hiệu tích cực được đặt trên
DSR.
Cuộc nối được thiết lập bởi DTE phát cuộc gọi gửi số điện ở đầu ra modem
để thực hiện quay số (trường hợp quay qua PSTN) đến modem thu.Khi nhận
được tín hiệu chuông từ tổng đài gọi đến, modem được gọi sẽ đặt RI lên mức
tích cực và DTE được gọi đáp ứng lại bằng cách đặt RTS vào mức tích
cực.Trong sự đáp ứng này modem được gọi đồng thời gợi sóng mang (âm hiệu
dữ liệu của bít 1) đến modem gọi để báo rằng cuộc gọi đã được chấp nhận, sau
một thời khắc gọi là thời gian trì hoãn thời gian trễ này cho phép modem nơi gọi
chuẩn bị nhận dữ liệu modem được gọi đặt CTS ở mức tích cực để thông báo
cho DTE được gọi rằng nó có thể bắt đầu truyền số liệu.Khi phát hiện được
sóng mang ở đầu xa gởi đến modem gọi đặt CD ở mức tích cực lúc này cầu nối
đã được thiết lập cung đoạn chuyển tin có thể bắt đầu.
