Bài giảng Truyền số liệu và mạng - Chương 2: Kỹ thuật truyền số liệu

Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM 2-1
Chương 2 :
Kỹ Thuật Truyền Số Liệu
2-2Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
NỘI DUNG CHÍNH
„ Truyền bất đồng bộ (Asynchronous 
transmission).
„ Truyền đồng bộ (Synchronous 
transmission).
„ Nhiễu Gauss và tỷ lệ lỗi bit (Gauss 
Noise and BER).
„ Mã hóa kênh (channel coding) 
„ Các kỹ thuật nén dư liệu (Data 
Compression)
2-3Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
Hệ thống mã
(Coding schemes)
„ Có hai hệ thống mã thường được sử dụng nhất trong hệ thống 
turyền số liệu : 
„ Mã EBCDIC (Extended Binary Coded Decimal 
Interchange Code) : là bộ mã 8bit được sử dụng 
trong các thiết bị do hãng IBM sản xuất.
„ Mã ASCII (American Standards Committee for 
Information Interchange) : là bộ mã 7bit do CITT định 
nghĩa.
2-4Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
Hệ thống mã
(Coding schemes)
2-5Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
Hệ thống mã
(Coding schemes)
2-6Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
Hệ thống mã
(Coding schemes)
Những 
ký tự
không 
in được 
trong 
mã 
ASCII
2-7Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
Cấu hình kết nối cơ bản
„ Điểm – điểm (point - point).
„ Đa điểm ( Multipoint - Multidrop).
„ Mắc lưới (Mesh).
„ Sao (Star).
„ Vòng(Ring).
2-8Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
ƒ Đơn công (Simplex): thông tin chỉ được truyền theo một 
hướng duy nhất (radio, tivi)
Các kiểu thông tin
2-9Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
ƒ Bán song công (half-duplex): thông tin được truyền theo 
hai chiều nhưng không đồng thời, tại mỗi thời điểm thông 
tin chỉ có truyền theo một hướng (Bộ đàm)
Các kiểu thông tin
2-10Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
ƒ Song công (full-duplex): thông tin có thể được truyền 2 
chiều tại cùng một thời điểm trên tuyến dữ liệu 
(telephone). 
Các kiểu thông tin
2-11Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
„ Để truyền các bit dữ liệu từ nơi phát đến nơi thu trên 
đường truyền vật lý ta có thể truyền theo 2 hình thức:
„ Truyền nối tiếp ( Serial ): Các bit được gửi lần lượt trên 
đường truyền. Tốc độ thấp,khoảng cách truyền xa.
Các kiểu truyền
2-12Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
„ Truyền song song (Parallel): Các bit được gửi cùng lúc 
trên nhiều dây khác nhau. Tốc độ cao, khoảng cách truyền 
ngắn.
Các kiểu truyền
2-13Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
ƒ Để bên thu xác định và hiểu đúng các bit dữ liệu truyền 
đến thì phải thực hiện được những yêu cầu sau:
„ Xác định thời điểm bắt đầu của mỗi bit trong một chu kỳ-> bit 
/ clock synchronization
„ Xác định được vị trí bắt đầu và kết thúc của mỗi ký tự / byte. 
-> character / byte synchronization (Có thể không cần thiết 
tùy theo kiểu truyền).
„ Xác định vị trí bắt đầu và kết thúc của mỗi khung dữ liệu Ỉ
frame synchronization
Có 2 kiểu truyền :
„ Truền bất đồng bộ (Asynchronous transmission) .
„ Truyền đồng bộ (Synchronous transmission) .
Các kỹ thuật truyền
2-14Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
„ Đồng bộ bit.
„ Đồng bộ ký tự/ byte.
„ Đồng bộ khung.
Truyền bất đồng bộ
(Asynchronous transmission)
2-15Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
Đồng bộ bit
2-16Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
Đồng bộ bit
Nhận xét : 
N càng lớn thì
lấy mẫu dữ liệu 
càng chính xác
Thường N = 16.
2-17Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
„ Do đồng hồ phía thu và phát chạy độc lập nhau -> Phải làm 
sao lấy mẫu càng gần trung tâm bit càng tốt.
„ Nguyên lý :
„ Tần số xung clock đồng hồ thu lớn gấp N lần tần số xung 
clock củađồng hồ phát.
„ Khi phát hiện đựơc trạng thái chuyển đổi mức điện áp (vị 
trí bắt đầu của start bit và vị trí kết thúc của bit stop bit 
truớc đó hay trạng thái nghĩ của đường truyền) thì phía thu 
sẽ chờ sau N/2 chu kỳ xung clock thu (vị trí giữa của start 
bit) để lấy mẫu.
„ Sau đó cứ sau mỗi N chu kỳ xung clock (vị trí giữa mỗi 
bit) thu phía thu sẽ lấy mẫu bit dữ liệu thu. Điều này được 
thực hiện cho đến hết ký tự. 
Đồng bộ bit
2-18Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
„ Đồng bộ ký tự (character)/ byte 
msb P
„ Start bit : “0” - 1bit. Stop bits :’1’ - 1,1.5,2 bit. Data bits : 
5,6,7,8.
„ Parity : Chỉ phát hiện sai khi tổng số bit lỗi là số lẻ.Vd
„ Even : Tổng số bit 1 (Kể cả Parity) là số chẵn.
„ Odd : Tổng số bit 1 (Kể cả Parity) là số lẻ.
Đồng bộ ký tự
2-19Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
„ Nguyên lý :
„ Phía phát và phía thu được lập trình để có cùng số bit 
trong mỗi ký tự (start, data, parity & stop bit).
„ Sau khi nhận được start bit, phía thu sẽ thực hiện việc 
đồng bộ ký tự bằng cách đếm đúng số bit đã được lập 
trình, sau đó chuyển nội dung ký tự vừa thu được vào bộ
đệm và chờ thu ký tự mới.
Đồng bộ ký tự
2-20Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
Đồng bộ khung
2-21Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
Đồng bộ khung
„ Đồng bộ khung (frame) :
„ Frame là những ký tự in được : Đóng khung toàn bộ khối 
bằng 2 ký tự đặc biệt :
„ STX (Start of Text) : Bắt đầu khung.
„ ETX ( End of Text) : kết thúc khung.
„ Frame có những ký tự không in được :
„ Thêm ký tự DLE (Data Link Escape) truớc STX và
ETX .
„ Nếu dữ liệu muốn phát trùng với DLE thì áp dụng 
phương pháp nhồi ký tự hay nhồi byte ( Charater 
Stuffing or Byte Stuffing).
2-22Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
ƒ Ví dụ :DTE A cần truyền cho DTE B thông điệp gồm 4 các 
ký tự như sau: TSLDLE
Thông điệp trên được phát như khối tin lên đường truyền nối 
tiếp theo kiểu truyền bất đồng bộ, chuẩn RS232, mã ASCII, 
với cấu hình 8E1(8 bits dữ liệu, kiểm tra parity chẵn, 1 stop 
bit), tốc độ bit 1200bps, 
„ Cho biết khung tin mà A cần truyền cho B
„ Tính thời gian truyền của khung dữ liệu (Bỏ qua thời gian 
xử lý khác).
Đồng bộ khung
2-23Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
ƒ Bài giải: 
ƒ Khung tin DTE A truyền:
ƒ DLE: 00000100011
ƒ Tương tự cho các ký tự khác
ƒ Thời gian truyền khung:
ƒ T = (9 x 11)/1200 = 82.5 ms
Truyền bất đồng bộ
DLE STX T S L DLE DLE ETXDLE
Chèn thêm
2-24Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
„ Đặc điểm :
„ Truyền bất đồng bộ có nhược điểm là khi truyền dữ liệu 
tốc độ cao thì phương pháp đồng bộ bít không đảm bảo độ
tin cậy, hơn nữa hiệu suất truyền không cao. Kiểu truyền 
đồng bộ sẽ khắc phục những nhược điểm trên.
„ Dữ liệu sẽ được truyền liên tục thành từng khối trên đường 
truyền nên sẽ không có Start Bit và Stop bit.
„ Clock bên phát và bên thu phải đồng bộ nhau
Truyền đồng bộ
(Synchronous transmission)
2-25Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
„ Kỹ thuật đồng bộ trong kiểu truyền đồng bộ
„ Đồng bộ bit :
„ Clock encoding and extraction
„ Digital Phase-lock-loop (DPLL)
„ Hybrid
„ Đồng bộ khung :
„ Character-oriented
„ Bit-oriented
Đồng bộ bit
2-26Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
„ Clock encoding and extraction
„ Phía phát gửi xung clock vào tín hiệu phát bằng cách mã 
hóa dữ liệu trước khi phát thông qua mạch Clocl Encoder. 
Phía thu sẽ trích tín hiệu clock từ tín hiệu nhận được nhờ
mạch Clock Extract Circuit.
„ Mã đường dây : RZ, Manchester, differential Manchester
Đồng bộ bit 
2-27Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
Đồng bộ bit
2-28Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
„ Digital Phase-lock-loop (DPLL): 
„ Bộ thu đồng bộ với bộ phát nhờ vào vòng khóa pha số. 
Phía thu sử dụng đồng hồ có tần số gấp N lần phía phát 
cấp cho PLL. PLL có nhiệm vụ tạo tín hiệu clock cho 
thanh ghi SIPO từ tín hiệu đồng hồ và tín hiệu nhận được 
sao cho đúng giữa chu kỳ bit.
„ Để clock thu duy trì được sự đồng bộ với clock phát thì
chuỗi dữ liệu phát phải được mã hoá để có đủ sự thay đổi 
trạng thái (1 → 0 hay 0 →1). 
„ Mã đường dây : NRZ, AMI, HDB3, B3ZS, B6ZS, B8ZS, 
4B3T, 2B1Q
Đồng bộ bit
2-29Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
Đồng bộ bit
2-30Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
Đồng bộ bit
2-31Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
„ Thông thường clock thu có tần số gấp N=32 lần tần số
clock phát. Bộ tạo dao động này được nối tới DPLL nhằm 
duy trì sự đồng bộ. 
„ DPLL là một bộ phận được sử dụng để duy trì sự đồng bộ
bit giữa bộ tạo xung clock thu với chuỗi dữ liệu thu vào. 
Việc duy trì sự đồng bộ này được dựa trên sự thay đổi 
trạng thái trong chuỗi dữ liệu thu được. 
„ Trong trường hợp clock thu và chuỗi dữ liệu thu duy trì
được sự đồng bộ với chuỗi dữ liệu thu vào (hình 3.3.3 c), 
bit dữ liệu thu sẽ được lấy mẫu ngay tại vị trí giữa chu kỳ
bit sau mỗi 32 xung clock. 
Đồng bộ bit
2-32Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
„ Trong trường hợp Clock thu và chuỗi dữ liệu thu không 
đồng bộ thì xung lấy mẫu sẽ được hiệu chỉnh trong vòng từ
30 đến 34 xung Clock
„ Nếu trong một khoảng thời gian dài không có trạng thái 
chuyển đổi, DPLL sẽ phát ra một xung lấy mẫu sau mỗi 
32 chu kỳ clock. Khi đó, phía thu có thể không duy trì
được sự đồng bộ với chuỗi dữ liệu thu vào (hình 3.3.3 d). 
Khi phát hiện đựơc trạng thái chuyển đổi trên đường dây, 
DPLL sẽ so sánh nó với thời điểm dịch chuyển giả sử, 
vàhiệu chỉnh xung lấy mẫu tương ứng với sự chênh lệch 
này. Qúa trình này được thực hiện như sau :
Đồng bộ bit
2-33Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
„ 1 chu kỳ bit chia thành 5 đoạn A, B,C,D,E nhu hình vẽ.
„ Sự chênh lệch vị trí chuyển mức có thể xảy ra trong các 
đoạn A, B, C, D, E (hình 3.3.3 d). 
„ Nếu vị trí chuyển đổi xảy ra trong đoạn A, thì vị trí xung 
lấy mẫu cuối cùng trước đó rất gần với sự chuyển đổi trạng 
thái kế nó, nghĩa là vị trí lấy mẫu bị trễ (tốc độ lấy mẫu 
chậm). Do đó DPLL sẽ hiệu chỉnh bằng cách rút ngắn 
khoảng thời gian lấy mẫu xuống còn 32 – 2 = 30 clock.
„ Ngược lại, nếu vị trí chuyển đổi xảy ra như trong trường 
hợp E, thì vị trí xung lấy mẫu cuối cùng trước đó rất xa với 
sự chuyển đổi trạng thái kế nó, nghĩa là vị trí lấy mẫu bị 
sớm (tốc độ lấy mẫu nhanh ). Do đó DPLL sẽ hiệu chỉnh 
bằng cách kéo dài khoảng thời gian lấy mẫu lên 32+2 =34
clock. 
Đồng bộ bit
2-34Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
„ Tương tự trong trường hợp B hoặc D, vị trí lấy mẫu trễ và
sớm ít hơn so với A hoặc E, do đó DPLL sẽ hiệu chỉnh 
khoảng thời gian lấy mẫu tương ứng sẽ là 32-1=31 hoặc 
32+1 = 33 clock. 
„ Trong trường hợp C, vị trí xung clock DPLL giả sử nó xảy 
ra trùng với vị trí chuyển đổi trạng thái thực, sự đồng bộ
được duy trì, do đó không cần phải hiệu chỉnh. (khoảng 
lấy mẫu vẫn là 32 xung clock).
„ Bằng cách hiệu chỉnh như trên, sẽ tạo ra xung lấy mẫu 
càng lúc càng gần trung tâm của bit dữ liệu.
„ Như vậy độ rộng của 1 bit tương đương với 32 xung clock. 
Vùng A.B xa nhất nên gán A=E=10 clock, B=C=D= 4 
clock. 
Đồng bộ bit
2-35Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
„ Số bit dữ liệu tối đa để xung lấy mẫu bộ thu đồng bộ với 
dữ liệu nhận được được tính như sau: Khảng A hoặc E mỗi 
lần hiệu chỉnh 2 nhịp clock (+/-2) nên để thoát ra khỏi 
vùng A hoặc E cần 5 bit dữ liệu cho sự hiệu chỉnh thô ( vì
đoạn này chiếm 10 xung clock) và tương tự để thoát ra 
vùng B hoặc D thì cần 4 bit dữ liệu, và cuối cùng để đảm 
bảo lấy chính xác tại trung tâm mỗi bít thì cần 1 bit dữ liệu 
nữa. Vậy tổng cộng cần 10 bit dữ liệu.
„ Do đó thường trong kỹ thuật truyền đồng bộ thì các bít 
đồng bộ thường được phát trước khi tuyền dữ liệu thực sự, 
để đảm bảo đồng bộ bên phát và bên thu không ảnh hưởng 
đến thông tin cần truyền.
Đồng bộ bit
2-36Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
„ Hybrid :
„ Khi tốc độ bit tăng thì các phương pháp trên rất khó thực 
hiện đồng bộ. Để giải quyết vấn đề này ta sử dụng phương 
pháp Hybrid.
„ Đây là phương pháp kết hợp 2 phương pháp Clock 
encoder và DPLL. Clock encoder đảm bảo các bit khi 
nhận được có ít nhất 1 sự xáo trộn trong chu kỳ 1 bit, trong 
khi đó DPLL được dùng để giữ nhịp nội tại đồng bộ với dữ 
liệu nhận.
„ Khuyết điểm : Sử dụng băng thông lớn.
„ Mã đường dây : Manscheter
Đồng bộ bit
2-37Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
Đồng bộ bit
2-38Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
„ Character-oriented :
„ Thường sử dụng khi truyền các khối ký tự. 
„ Để thực hiện việc đồng bộ ký tự, bộ phát sẽ truyền trước ít 
nhất là 2 ký tự điều khiển (control characters) còn gọi là
ký tự đồng bộ SYN trước khi truyền khối ký tự. Điều này 
sẽ thực hiện 2 chức năng:
„ Đồng bộ bit: tạo ra các trạng thái chuyển đổi mức tín 
hiệu trên đường truyền để DPLL thiết lập được sự
đồng bộ.
„ Đồng bộ ký tự: cho phép phía thu xác định chính xác 
vị trí bắt đầu và kết thúc của mỗi ký tự.
Đồng bộ khung
2-39Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
„ Khi phía thu thực hiện được việc đồng bộ bit, nó sẽ bắt 
đầu chế độ dò tìm (hunt mode). Trong mode này phía thu 
sẽ thu và kiểm tra mỗi nhóm 8 bit xem có phải là ký tự
đồng bộ (SYN) hay không. Nếu không phải là ký tự SYN, 
phía thu sẽ thu bit kế tiếp và kiểm tra. Ngược lại nếu đúng 
là SYN thì phía thu xem như đã thực hiện xong việc đồng 
bộ ký tự, và sau đó nhận vào 8 bit xem như 1 ký tự.
„ Sau khi đã thực hiện xong vấn đề đồng bộ như trên Việc 
đồng bộ khung được thực hiện giống như kỹ thuật truyền 
bất đồng bộ.
Đồng bộ khung
2-40Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
Đồng bộ khung
2-41Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
„ Nhận xét :
„ Kiểu truyền định hướng ký tự này sử dụng nhiều ký tự
điều khiển (STX, ETX, DLE), do đó hiệu suất truyền thấp. 
„ Trong kiểu truyền này yêu cầu khối dữ liệu phát phải có
chiều dài là bội số của 8 đảm bảo hệ thống xử lý theo từng 
ký tự (định hướng ký tự). Điều này có thể không được 
đảm bảo nếu khối ký tự phát là dữ liệu nhị phân bất kỳ. 
Đồng bộ khung
2-42Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
„ Bit-oriented : Điểm - điểm
„ Bắt đầu và kết thúc khung (start and end of frame) truyền 
chuỗi 8 bit 01111110 gọi là cờ (flag pattern).
„ Phía thu sẽthực hiện việc đồng bộ khung bằng cách tìm ký
tự (chuỗi bit) cờ này theo nguyên tắc tìm từng bit (bit by 
bit basic).
„ Khi phía thu nhận được opening flag (cơ ... ất hiện bit 1 và 0 là pr(1) và pr(0)
„ Xác suất lỗi 1 bit :
pe = pr(1)p(0/1) + pr(0)p(1/0)
Nếu xác suất xuất hiện 0 và 1 là như nhau tức pr(0)= pr(1)=0.5, thì
pe = 0.5 p(0/1) + 0.5 p(1/0) = p(0/1) = p(1/0).
dxe
AxTv
2
2
2
)(
22
1 σ
πσ
−−
∞−
∫Pr (vD < vT) = p (0/1) =
dxe
x
vT
2
2
2
22
1 σ
πσ
−
∫∞+Pr (vD > vT) = p (1/0) =
Nhiễu gauss và tỷ lệ lỗi bit
2-52Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
„ Để tính p(0/1) hay p(1/0) thì dựa vào hàm Q(k).
„ Tính chất hàm Q(k)
„ Hàm Q(k) thực chất là
hàm phân bố chuẩn
với m = 0,σ = 1.σ
„ Khi dùng hàm Q(k) để tính xác suất thì cần chuẩn hóa giá
trị ngưỡng. Trong trường hợp này vT = A/2 nên k=vT/σ
-> pe = p(0/1)=p(1/0) = Q(vT/ σ )=Q(A/2σ)
Nhiễu gauss và tỷ lệ lỗi bit
2-53Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
„ Ngoài ra, xác suất lỗi có thể tính dựa vào (S/N)v, hoặc
(S/N)p
„ Pe = Q (A/2σ) = Q [(S/N)V]
„ Pe = Q (A/2σ) = Q [(S/N)P]
„ Xác suất sai k bit bất kỳ khi truyền khối n bit
„ Nếu truyền n bits mà toàn bộ bị sai (k=0).
pr(error) = 1-p0 = 1-(1-pe )n ≈ npe. (do pe<<1)
knk
e
k
e
k
nk ppCp
−−= )1(
Nhiễu gauss và tỷ lệ lỗi bit
2-54Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
„ Trường hợp tổng quát vT = mo
Nhiễu gauss và tỷ lệ lỗi bit
2-55Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
„ Đồ thị tính hàm Q(k)
Nhiễu gauss và tỷ lệ lỗi bit
2-56Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
„ Parity check
„ Block sum check
„ Cyclic Redundant Check
Mã hóa kênh 
(channel coding)
2-57Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
„ Trong mỗi ký tự (7 hoặc 8 bit) truyền đi khối kiểm tra sẽ thực hiện việc 
chèn một bit (parity bit) vào cuối ký tự (ngay trước stop bit). Giá trị parity 
bit là 0 hay 1 tuỳ vào phương pháp kiểm tra là kiểm tra chẵn (even parity) 
hay kiểm tra lẻ (odd parity).
„ Kiểm tra chẵn : Tổng số bit 1 trong tất cả bit dữ liệu (không kể start 
và stop bit) và parity bit là số chẵn 
„ Kiểm tra lẻ: Tổng số bit 1 trong tất cả bit dữ liệu (không kể start và
stop bit) và parity bit là1 số lẻ.
„ Phía thu sẽ thực hiện việc tính lại parity bit sau đó so sánh parity bit nhận 
được, nếu khác nhau thì phía thu sẽ hiểu rằng đã có lỗi xảy ra trên đường 
truyền.
„ Phát hiện sai nếu tổng số bit sai là số lẻ
„ Không phát hiện sai nếu tổng số bit sai là số lẻ.
Parity check
2-58Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
Parity check
2-59Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
„ Sử dụng khi truyền dữ liệu dưới dạng một khối các ký tự, 
trong kiểu kiểm tra này, mỗi ký tự truyền đi sẽ được phân 
phối 2 bit kiểm tra parity là parity hàng và parity cột. Các bit 
parity theo từng cột được gọi là ký tự kiểm tra khối BCC-
block check character.
„ Phát hiện và sửa sai nếu lỗi bit đơn.
„ Không phát hiện sai nếu các bit sai kiểu chùm như : sai 4 
bit, 2 bit cùng hàng và 2 bit cùng cột.
„ Các trường hợp còn lại thì phát hiện sai được
„ Thường sử dụng trong kiểu truyền bất đồng bộ.
Block sum check 
2-60Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
Block sum check 
ƒ Ví dụ:
2-61Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
„ Phía phát tạo ra một ký số kiểm tra khung FSC (frame 
sequence check) hay CRC, FSC được phát kèm theo phía sau 
của frame thông tin.
„ Phát hiện được tất cả lỗi bít đơn, bit đôi,bit lẻ hay bit chùm.
„ Thường sử dụng trong kỹ thuật truyền đồng bộ.
„ Giả sử gọi :
„ M(x) : bản tin cần truyền đi (the message to be 
transmitted)gồm kbit.
„ G(x) : đa thức sinh (the divisor or generator) gồm n+1bit
„ R(x) : số dư gồm n bit (k > n)
„ Q(x) : thương số của phép chia
„ T(x) : thông điệp truyền đi gồn (n+k) bit
Cyclic Redundant Check 
2-62Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
„ Bên phát :
„ Bước 1 :Chuyển thông điệp nhị phân M thành đa thức M(x).
„ Nhân đa thức M(x) với xn, tương đương với chuỗi bit nhị 
phân được dịch sang trái n bit.
„ Bước 2: Thực hiện phép chia
Điều này được thực hiện theo đa thức hoặc theo modulo 2. 
„ Bước 3: Thông điệp cần truyền đi là T(x):
T(x) = xn . M(x) + R(x)
Điều này được thực hiện theo đa thức hoặc thêm n bit của 
số dư (R(x)) trong phép chia ở Bước 2 vào sau k bit của bản 
tin cần truyền
Cyclic Redundant Check 
( ) ( )
( )
( )xG
xRxQ
xG
xxM n +=).(
2-63Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
„ Bên thu :
„ Việc phát hiện lỗi được thực hiện bằng cách lấy chuỗi dữ 
liệu thu được chia modulo 2 cho đa thức sinh G(x) như sau:
„ Do trong phép cộng modulo 2 thì 2 số giống nhau cộng 
lại bằng 0
„ Như vậy nếu phần dư trong phép chia này bằng 0 thì phía 
thu xem như không có lỗi xảy ra, ngựơc lại nếu khác 0 thì
phía thu phát hiện được lỗi xảy ra khi truyền dữ liệu
Cyclic Redundant Check 
( ) ( ) ( )
( )
( )
( )
( )
( ) ( )
( )
( )
( )
( ) ( )xQxG
xR
xG
xRxQ
xG
xR
xG
xMx
xG
xRxMx
xG
xT nn =++=+=+=
=
43421
0
)(
2-64Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
Cyclic Redundant Check 
ƒ Ví dụ:
2-65Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
Cyclic Redundant Check
„ Ví dụ: Cho thông tin cần truyền M(x) = 110101. Sử dụng đa 
thức sinh G(x) = x3 + 1. 
„ Tìm CRC và thông tin cần truyền đi.
„ Bài giải:
„ Bước 1 : Chuyển thông báo nhị phân thành đa thức :M(x) 
= 1.x5 + 1.x4 + 0.x3 + 1.x2 + 0.x1 + 1.x0= x5 + x4 + x2 + 1
„ Chọn G(x) = x3 + 1.
„ Bước 2 : Nhân M(x).xc = (x5 + x4 + x2 + 1).x3 = x8 + x7 + x5
+ x3.
2-66Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
Cyclic Redundant Check
„ Bước 3 : Thực hiện phép tính với modulo 2 :
„ Bước 4 : Lập T(x) : T(x) = xc.M(x) + R(x)
⇒ T(x) = x8 + x7 + x5 + x3 + x +1 ⇒
Thông tin cần truyền : T = 1 1 0 1 0 1 0 1 1
)x(G
x).x(M C
x8 + x7 + x5 + + x3
x8 + x5 + x3
0 + x7 + 0 + x3
 x7 + x4
0 + x4 + x3
x4 + x
0 + x3 + x
 x3 + 1
0 + x +1 = R(x) ⇒ CRC = 011
 x3 + 1
x5 + x4 + x + 1
2-67Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
„ Mục đích : Giảm kích thước và thời gian truyền.
„ Các kỹ thuật nén cơ bản :
„ Packed Decimal : Khi truyền ký tự số dùng mã BCD 4 bit 
thay cho mã ASCII 7bits hay EDBIC
„ Relative Coding : Khi truyền các ký tự số, chỉ truyền sai 
số giữa các số liên tiếp nhau.
„ Character Suppression : Khi truyền các ký tự in được mà
các ký tự giống nhau được truyền liên tiếp, thay vì truyền 
hết các ký tự thì chỉ truyền 1 ký tự đại diên và kèm theo là
số các ký tự giống nhau.
„ Huffman Coding
„ Run Length Coding (Facsimile compression)
Các kỹ thuật nén dư liệu
(Data Compression)
2-68Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
„ Là một mã thống kê tối ưu
„ Các tin xuất hiện nhiều, xác suất xuất hiện lớn thì được mã 
hóa bằng từ mã ngắn và ngược lại. Do đó độ dài trung bình 
của các từ mã sẽ nhỏ nhất, làm giảm thiểu rất nhiều lượng 
thông tin truyền trên đường dây nên giảm sai số.
Huffman Coding
2-69Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
„ Ví dụ : Để tạo mã cho việc đo nhiệt độ từ 200 đến 300 C người ta lấy xác
suất của nó và được sắp xếp thứ tự xuất hiện như bảng.
„ Sắp xếp các khả năng xuất hiện theo thứ
tự giảm dần.
„ Hai giá trị 0,1 gán cho 2 khả năng xuất 
hiện nhỏ nhất, 2 khả năng này gộp lại 
thành 1 và sắp xếp theo thứ tự giảm dần. 
Tương tự như vậy cho đến 2 khả năng 
cuối cùng (tổng sẽ = 1).
„ Mã tương ứng của mỗi nhiệt độ được 
hình thành bằng cách chọn các bit 0,1 
trên đường đi xuất phát từ mức nhiệt độ
đến ngọn.
„ Bit LSM sẽ nằm bên trái cây.
30
20
29
21
28
22
27
23
26
24
25
0,02
0,03
0,04
0,05
0,05
0,06
0,10
0,12
0,15
0,17
0,21
0
1
0
1
0
1
0,05
1
0
0,10
0,32
0
1
0,09
0
1 0,15
0,20
0
1
0
0,27
0,41
0
1 0,59
0
1 1
Từ mã0C P
10
000
001
011
010001
010000
01001
1111
1110
0101
110
Huffman Coding
2-70Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
„ Entropy: .
H(x)=∑pi log2 (1/pi) (bits/symbol)
„ Chiều dài trung bình của từ mã.
N = ∑ piNi (bits/symbol)
„ Hiệu suất của mã hóa
h = H(x)/N
„ Tốc độ bit nhị phân
R= rN
Huffman Coding
2-71Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
„ Sử dụng trong máy Facsimile trắng đen.
„ Một trang Fax được chia 
„ Theo chiều dọc khoảng khoảng 3.85 hoặc 7.7 lines/mm, 
tương đương 100 hoặc 200 lines / inche
„ Mỗi line được số hoá với tốc độ 8.05 phần tử ảnh 
(pels)/mm.
„ Mỗi điểm ảnh trắng mã hoá ‘0’, điểm đen mã hoá ‘1’
„ Một trang Fax khi chưa nén được mã hóa khoảng 2 triệu bits.
Run Length Coding 
2-72Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
Run Length Coding 
2-73Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
„ Thực tế khi truyền bức Fax thì sẽ có những line mà có khoảng 
điểm ảnh trắng hay đen liên tục, để giảm bớt số bit trước khi 
truyền ta dùng phương pháp nén Facsimile:
„ Các từ mã cố định và chia thành 2 nhóm the termination-
codes and the make-up codes.
„ Để bên nhận đồng bộ thì ký mã EOL(End Of Line) được 
thêm vào ở cuối mỗi line.
„ Kết thúc trang là chuỗi 6 EOL liện tiếp.
„ Trong trường hợp bên thu không giải mã được EOL thì sẽ 
ngưng quá trình nhận và thông báo cho bên phát biết.
„ Nén MMR (Modified- modified read coding) : Nén kết hợp 
với sửa sai.
Run Length Coding
2-74Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
Run Length Coding
2-75Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
Thảo luận
Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM 2-76
Chương 2_Bài tập :
Kỹ Thuật Truyền Số Liệu
2-77Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
Bài 1
Một tập tin nhị phân sau đây được phát như khối tin lên 
đường truyền nối tiếp:
LSB
10010011100001100000100001001111111
„ Hãy trình bày cấu trúc khung hoàn chỉnh khi truyền khối tin 
với các kiểu truyền sau:
„ Bất đồng bộ, mã ASCII, kiểm tra lẻ, 1 stop, 7 data.
„ Đồng bộ định hướng bit, mã ASCII, kiểm tra lẻ
2-78Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
Bài 2
„ Hãy trình bày ngắn gọn về kỹ thuật truyền số liệu bất đồng bộ về các 
nội dung sau:
„ Phương thức truyền và phạm vi ứng dụng. 
„ Đồng bộ bit
„ Đồng bộ byte
„ Đồng bộ khung
„ Cho hai ký tự có mã ASCII nhý sau: ký tự 1 : (MSB) X0101011 
(LSB) , ký tự 2 : (MSB) X1110011 (LSB), X là bit kiểm tra chẳn 
lẽ. Hai ký tự đýợc truyền sử dụng kỹ thuật truyền bất đồng bộ, kiểm 
tra chẳn (Parity chẳn), 1 stop bít. Viết đầy đủ chuỗi bít đýợc truyền 
trên môi trýờng truyền, ghi rõ tên gọi chức năng của từng bít nếu có
2-79Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
Bài 3
ƒ Một máy phát theo cơ chế truyền bất đồng bộ với tốc độ
9600bps, có kiểm tra parity chẵn, 2 bit stop và 7 bit dữ liệu.
ƒ Xác định hiệu suất truyền.
ƒ Để truyền một file bitmap kích thước 1024x800 pixel, 
mỗi pixel mã hóa bằng 14 bit theo cơ chế trên thì hết 
một khoảng thời gian là bao nhiêu.
ƒ Xác định chuỗi bit truyền đi nếu dữ liệu truyền là chuỗi 
ký tự ASCII 7 bit VMS. 
ƒ Máy thu làm cách nào để có thể đồng bộ bit.
2-80Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
Bài 4
„ Một máy phát muốn truyền chuỗi ký tự ASCII 7 bit 
MOBIFONE cho máy thu theo cơ chế thiên hướng ký tự và sử
dụng phương pháp kiểm tra tổng khối chẵn theo hàng và lẻ
theo cột.
„ Hãy xác định ký tự kiểm tra tổng khối BCC và chuỗi bit 
truyền đi nếu bit MSB được truyền đi trước.
„ Giả sử trong quá trình truyền bit thứ 12 và thứ 30 bị lỗi. 
Hỏi phía thu có phát hiện và sửa lỗi được không. Tại sao? 
„ Giả sử trong quá trình truyền bit thứ m1,n1,k1,l1 bị lỗi. 
Hỏi phía thu có phát hiện và sử lỗi được không.
2-81Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
Bài 5
„ Một file text gồm các ký tự ASCII 8 bit A,B,C,D,E,F,G với số
lượng mỗi ký tự được cho trong bảng sau:
„ Truyền file text trên qua kênh truyền có băng thông 
100Mhz với S/N=30dB. Tính thời gian nhỏ nhất để truyền 
hết file text trên nếu mỗi frame có định dạng như sau
2-82Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
Bài 6
„ Các ký tự ở Bài tập 5 trước khi turyền dùng mã Huffman để
nén. 
„ Xác định các từ mã Huffman.
„ Xác định chiều dài trung bình của từ mã, hiệu suất bộ
mã
„ Xác định tỉ số nén và thời gian ngắn nhất để truyền hết 
file (sau khi mã hóa) theo dạng bit-oriented qua kênh 
truyền ở câu 1) nếu bỏ qua thời gian truyền các bit FCS, cờ
đầu và cuối mỗi frame
2-83Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
Bài 7
„ Một nguồn phát 8 ký hiệu A, B, C, D, E, F, G, H với các xác 
xuất PA = 1/2, PB = 1/4, PC = 1/8, PD = 1/32, PE = 1/32, PF 
= 1/32, PG = 1/64, PH = 1/64. Sau 5 khoảng 10s đếm được 
lần lượt 7000, 5000, 4000, 6000, 8000 symbol.
„ Tính Entropy và tốc độ tin của nguồn này.
„ Xây dựng từ mã Huffman cho nguồn này. Tính hiệu suất 
sử dụng từ mã.
2-84Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
Bài 8
Cho 1 trang giấy A4 sau khi quét (scan) để truyền FAX có cấu trúc là ½ đầu là màu 
trắng, ½ sau là màu đen 
„ Biết kích thước trang A4 là 297 x 210mm 
„ Việc quét để truyền FAX được thực hiện với độ phân giải xấp xỉ như sau: 
„ Chiều ngang: 8,0476 cột/mm
„ Chiều dọc: 3,8485 dòng/mm
„ Việc mã hóa đựơc tiến hành theo kiểu: pixel trắng mã hóa thành bit 0, pixel đen mã 
hóa thành bit 1. Hãy tính tổng số bit cần thiết để mã hóa trang A4 trên
„ Giả sử việc truyền FAX đựơc thực hiện qua mạng PSTN với tốc độ là R=9600bps, 
hãy tính thời gian cần thiết để truyền hết bản FAX trên
„ Trang A4 trên sau khi quét với các thông số như trên được mã hóa theo chuẩn 
Facsimile G3 (bảng mã G3 được cho ở trang sau)
„ Hãy viết chuỗi bit tương ứng để truyền bản FAX trên
„ Tính tổng số bit cần thiết để truyền bản FAX trên
„ Tính thời gian cần thiết để truyền hết bản FAX trên
„ Suy ra tỷ số nén của việc mã hóa theo chuẩn FAX G3
2-85Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
Bài 9
„ Sử dụng mã CRC (7,4) để truyền bản tin M(x)=1+x2 (0101) 
với đa thức sinh G(x)=1+x2+x3
„ Xác định đa thức truyền đi T(x).
„ Nếu đa thức lỗi đường truyền là E(x)=x+x3 (0001010) thì
phía thu có phát hiện được lỗi không?
„ Nếu đa thức lỗi đường truyền là E(x)=x+x3+x4 (0011010) 
thì phía thu có phát hiện được lỗi không?
„ Hãy rút ra kết luận về khả năng phát hiện lỗi của mã 
CRC.
2-86Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM
Bài 10
„ Sử dụng mã CRC (14,10) để truyền bản tin M(x)= x8 + x6 + 
x4+x3+x+1 với đa thức sinh G(x)=x+x4
„ Số dư được truyền như FCS. Tính FCS.
„ Nếu frame bị lỗi theo mẫu 00010010110000 (LSB).Tính 
FCS nơi thu, nhận xét
FCS