Đồ án Nghiên cứu và thiết kế mạng thông tin vệ tinh ứng dụng công nghệ ghép kênh Frame Relay sử dụng thiết bị Memotec

Trường đại học bách khoa hà nội Khoa điện tử – viễn thông ------˜™------ đồ án tốt nghiệp Đề tài: Nghiên cứu và thiết kế mạng thông tin vệ tinh ứng dụng công nghệ ghép kênh Frame Relay sử dụng thiết bị Memotec Thầy giáo hướng dẫn : Cán bộ hướng dẫn : Sinh viên thực hiện : Lớp : Hà Nội 05/2005 Bộ Giáo Dục Và Đào Tạo Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội ™¯˜ Cộng hoà xã hội chủ nghĩa Việt Nam Độc lập - Tự do - Hạnh phúc ™¯˜ Khoa: Điện tử – Viễn thông Ngành: ẳẳẳẳẳẳẳẳ Nhiệm vụ thiết kế tốt nghiệp Họ và tên: ........................................................................... Tổ: ................................................. Lớp: ........................... Chuyên ngành:....................................................................... Hệ đào tạo: .......................................................................... Đầu đề thiết kế .......................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................... Các số liệu ban đầu .......................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................... Nội dung các thành phần thuyết minh toán .......................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................... Các bản vẽ đồ thị(ghi rõ các loại bản vẽ, kích thước bản vẽ) .......................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................... Cán bộ hướng dẫn: Phần: Họ tên cán bộ: ........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................ Ngày giao nhiệm vụ: ................................................................. Ngày hoàn thành nhiệm vụ:........................................................... Ngày....... tháng.......năm 2005 Chủ nhiệm khoa (Ký, ghi rõ họ tên) Cán bộ hướng dẫn thiết kế (Ký, ghi rõ họ tên) Kết quả điểm, đánh giá: Quá trình: Điểm duyệt: Bảo vệ: Tổng hợp: Ngày....... tháng....... năm 2005 Cán bộ chấm thi (Ký, ghi rõ họ tên) Ngày....... tháng....... năm 2005 Người nhận (Ký, ghi rõ họ tên) lời nói đầu Lời nói đầu. Mục lục Tổng quan Tổng quan về hàng không dân dụng và công tác quản lý bay Khái quát Giao thông hàng không là một loại hình giao thông đặc biệt, với đặc thù là phần lớn các phương tiện giao thông là máy bay hầu như hoạt động ở một độ cao nhất định so với mặt đất. Chính vì lý do này, vấn đề an toàn luôn luôn được đặt lên hàng đầu. Đảm bảo an toàn cho các chuyến bay là nhiệm vụ và cũng là mục đích lớn nhất của công tác quản lý bay. Quản lý bay nhằm mục đích điều phối hoạt động bay một cách an toàn và đạt hiệu quả kinh tế cao. Công tác quản lý bay bao gồm: Các dịch vụ không lưu ATS Air Traffic Services – Các dịch vụ không lưu. . Quản lý vùng trời ASM Air Space Management – Quản lý vùng trời. . Quản lý luồng không lưu ATFM Air Traffic Flow Management – Quản lý luồng không lưu. . Ngoài ra còn có các hoạt động bổ trợ cho công tác quản lý bay như: Khí tượng MET Meteo – Khí tượng. . Tìm kiếm cứu nạn SAR Search And Rescue – Tìm kiếm cứu nạn. . Không báo AIS Air Information Services – Không báo. . Tổ chức ICAO Khi hoạt động bay mở rộng không chỉ trong phạm vi một quốc gia, việc quản lý bay sẽ phức tạp hơn và do đó sẽ nảy sinh yêu cầu cần thống nhất và phải có một tiêu chuẩn chung cho việc quản lý bay trên toàn thế giới. Tổ chức hàng không dân dụng quốc tế ICAO International Civil Aviation Organization – Tổ chức hàng không dân dụng quốc tế. ra đời nhằm thống nhất hoạt động bay và đưa ra một tiêu chuẩn chung cho hàng không dân dụng trên toàn thế giới. Chức năng, nhiệm vụ của tổ chức ICAO ICAO ra đời nhằm mục đích đảm bảo an toàn, trật tự và thống nhất trong hoạt động hàng không dân dụng, do đó các nhiệm vụ của tổ chức này bao gồm: Xây dựng chuẩn về các đường bay, sân bay và các phương tiện thông tin, giám sát, dẫn đường. Đáp ứng các nhu cầu vận tải hàng không dân dụng một cách an toàn, điều hoà và hiệu quả. Tránh lãng phí do việc cạnh tranh không hợp lý. Quyền lợi của các nước thành viên được tôn trọng và đảm bảo cho các nước thành viên đều có cơ hội khai thác các hãng hàng không quốc tế. Ngoài các nhiệm vụ chính, uỷ ban không vận của ICAO còn chịu trách nhiệm về các vấn đề như không lưu không báo, kỹ thuật thông tin, dẫn đường, giám sát, khí tượng và công tác tìm kiếm cứu nạn. Các hoạt động chính của ICAO có liên quan đến công tác quản lý bay Thông qua các tiêu chuẩn quốc tế và khuyến cáo thực hành, các tiêu chuẩn là các đặc tính cần thiết cho an toàn và điều hoà hoạt động hàng không. Các khuyến cáo thực hành, khuyến nghị đều nhằm mục đích nâng cao độ an toàn và điều hoà một cách hiệu quả các hoạt động hàng không. Phê chuẩn các phương thức dịch vụ không vận, các phương thức khai thác thực tế chi tiết. Xây dựng các phương thức bổ sung để có thể đáp ứng nhu cầu của từng vùng địa lý trên toàn cầu. Xây dựng khái niệm và phối hợp thực hiện hệ thống Thông tin-Dẫn đường-Giám sát bằng vệ tinh trong tương lai(dự án FANS Future Aviation Navigation System – Hệ thống dẫn đường hàng không tương lai. ), quản lý không lưu. Công tác quản lý bay Quản lý bay là một nhiệm vụ hết sức quan trọng và có tác động rất lớn đối với ngành hàng không dân dụng. Mọi quốc gia đều phải thực hiện công tác quản lý bay nhằm đảm bảo an toàn và an ninh hàng không. Công tác quản lý bay bao gồm công tác quản lý vùng trời, quản lý luồng không lưu và các dịch vụ không lưu. Quản lý vùng trời Quản lý vùng trời không chỉ là bảo vệ không phận của mỗi quốc gia mà còn bao gồm các hoạt động khác như: Bố trí sắp xếp việc sử dụng vùng trời cho các mục đích khác nhau. Tổ chức cơ sở hạ tầng trợ giúp không vận. Tổ chức vùng trời sắp xếp hành lang bay và phối hợp hiệp đồng liên tục với các đơn vị quản lý các vùng trời lân cận. Quản lý luồng không lưu Công tác quản lý không lưu nhằm giải quyết sự tắc nghẽn trên không và tại các sân bay do lưu lượng hoạt động bay vượt quá khả năng của hệ thống. Nếu công tác quản lý không lưu được coi là tác động "chiến thuật" đối với tình trạng không lưu thì quản lý luồng không lưu là sự tác động "chiến lược" để quản lý không lưu. Các trung tâm quản lý luồng không lưu sử dụng các máy tính trên cơ sở dự báo các hoạt động bay và khả năng thông qua của các vùng trời, đường bay, hành lang bay, sân bay, nhằm điều tiết các hoạt động bay từ xa, giảm bớt lưu lượng bay mà tại nơi dự báo sẽ quá tải. Các dịch vụ không lưu Các dịch vụ không lưu gồm có kiểm soát không lưu, thông báo bay và báo động. Các dịch vụ này được đề ra nhằm mục đích: Ngăn ngừa va chạm giữa các máy bay đang hoạt động trên vùng trời. Ngăn ngừa va chạm giữa máy bay và chướng ngại vật trong tầm hoạt động trên vùng trời(hành lang bay). Thúc đẩy và điều hoà hoạt động bay. Thông báo cho các cơ quan hữu quan về máy bay bị nạn cần tìm kiếm, cấp cứu và trợ giúp các cơ quan này theo yêu cầu. Hệ thống thông tin, dẫn đường, giám sát Hệ thống thông tin(C – Communication) Thông tin trong hàng không (C) được hiểu một cách khái quát là tập hợp tin tức dưới dạng tiếng nói, số liệu, hình ảnh… chứa đựng nội dung chỉ huy, thông báo, giao dịch, định vị... Thông tin trong hàng không dân dụng có 3 chức năng chính là: Phục vụ công tác không lưu. Phục vụ quản lý hàng không. Dịch vụ thông tin kinh tế thương mại hàng không. Tuỳ theo mục đích phục vụ và đặc điểm kỹ thuật của từng loại hình thông tin người ta phân chia hệ thống thông tin thành rất nhiều bộ phận: Thông tin hàng không cố định. Thông tin hàng không lưu động. Hệ thống phụ trợ không vận. Hệ thống giám sát bay. Thông tin nội bộ hàng không. Thông tin thương mại hàng không. Hệ thống thông tin trong hàng không hoạt động trên cơ sở 3 tổ chức kỹ thuật cơ bản, đó là: Hệ thống thông tin cố định AFTN (Aeronautical Fixed Telecomunication Network). Hệ thống thông tin trực thoại không lưu ATS/DS (Air Traffic Services/Direct Speech). Hệ thống thông tin lưu động. Với đặc điểm của ngành hàng không, hệ thống thông tin phải đảm bảo các yêu cầu về mạng lưới thông tin liên lạc thoại, truyền số liệu nội bộ cho ngành hàng không. Các loại hình thông tin bao gồm: Hệ thống thông tin cố định. Hệ thống này đảm bảo liên lạc thoại, thông tin số liệu giữa các cơ quan kiểm soát không lưu trong nước và quốc tế, thông tin liên lạc giữa các đơn vị liên quan tới quá trình quản lý điều hành bay, phục vụ cho thông tin nội bộ trong cơ quan quản lý không lưu. Hệ thống thông tin di động. Hệ thống này cho phép liên lạc thoại giữa các cơ quan cung cấp dịch vụ không lưu với nhau và các loại hình thông tin không địa và ngược lại theo phương thức điểm nối điểm (point to point). Hệ thống thông tin cố định AFTN Đây là mạng thông tin liên lạc trao đổi các điện văn theo chuẩn ICAO tại các trung tâm kiểm soát bay Hà Nội, Hồ Chí Minh, Đà Nẵng và trung tâm điều hành bay quốc gia (tại Gia Lâm - Hà Nội). Tại các trung tâm này được lắp đặt thiết bị chuyển tiếp điện văn tự động AMSC ( Automatic Massege Switching Current ) và các thiết bị đầu cuối để đảm bảo tự động chuyển tiếp điện văn phục vụ điều hành bay cùng hệ thống lưu trữ, mô phỏng để kiểm tra, học tập nhằm nâng cao trình độ của kiểm soát viên không lưu. Hệ thống này được áp dụng công nghệ mới. Sự giao tiếp giữa các trung tâm trên qua các đường vệ tinh, Viba số riêng của ngành quản lý bay. Để đảm bảo độ tin cậy, an toàn tuyệt đối nối giữa các trung tâm với nhau còn được nối với mạng đường truyền bưu điện quốc gia (vệ tinh, viba số và cáp quang ) để dự phòng khi đường truyền chính bị trục trặc kỹ thuật. Trong suốt quá trình sử dụng hệ thống luôn phải đảm bảo độ an toàn thông tin trên 99.9%. Hình 1: Sơ đồ chức năng hệ thống thông tin cố định AFTN. Hệ thống thông tin trực thoại không lưu ATS/DS Ngành quản lý bay Việt Nam đẫ thiết lập mạng thông tin để đảm bảo liên lạc giữa các cơ quan kiểm soát trong từng khu vực giữa đài chỉ huy tại sân TWR, cơ quan kiểm soát tiếp cận APP và trung tâm kiểm soát bay hàng tuyến ACC cũng như giữa ACC Hà Nội và ACC Hồ Chí Minh và các vùng kế cận như: Nam Ninh, Quảng Châu, Hongkong, Kualalumpur, Philipines, Bangkok và trung tâm thông báo bay Vientiane (FIC - VTE). Đường truyền từ ACC Hà Nội tới các ACC kế cận là đường truyền vệ tinh do bưu điện quản lý (Intersat). Đường truyền từ ACC Hà Nội tới Nam Ninh bằng HF. Các phương thức trực thoại phải được xây dựng để đảm bảo kết nối thông tin tức thời cho cuộc gọi khẩn cấp liên quan an toàn cho máy bay và đảm bảo ngắt kịp thời khi cần thiết. Hệ thống thông tin vô tuyến VHF Hệ thống này điều hành chỉ huy máy bay từ lúc bắt đầu và đến lúc kết thúc hành trình bay. Các đài thông tin vô tuyến trên mặt đất hoạt động với một mục đích nữa là cung cấp những thông tin về thời tiết, khí tượng, kế hoạch báo động và điều hành quá trình bay. Hệ thống thông tin VHF còn cho phép liên lạc thoại số liệu giữa các cơ quan cung cấp dịch vụ không lưu và máy bay. Các hệ thống chuyển mạch thoại tự động AVSC (Automatic Voice Switching) ở trung tâm kiểm soát đường dài, tiếp cận tại sân cho phép thông tin liên lạc giữa kiểm soát viên không lưu và phi công, giữa kiểm soát viên và các cơ quan hiệp đồng điều hành và chỉ huy bay. Ngành quản lý bay, kiểm soát không lưu được trang bị hệ thống liên lạc không địa bằng hệ thống thông tin VHF. Tại sân bay Tân Sơn Nhất, Vũng Chua (Quy Nhơn), Sơn Trà, Tam Đảo (Vĩnh Phú) được lắp đặt hệ thống VHF đường dài tầm phủ sóng trên 400km và với độ cao 10km. Hệ thống thông tin thoại dùng sóng VHF gồm: Hệ thống thông tin phục vụ cho kiểm soát viên không lưu liên lạc với phi công. Hệ thống thông tin sử dụng cho các dịch vụ phụ trợ khác. Hệ thống thông tin không địa: Dùng liên lạc thoại giữa các điều phái viên không lưu ACC với phi công khi máy bay thuộc vùng thông báo bay do ACC quản lý. Các kỹ thuật thoại vô tuyến được sử dụng trong thông tin không địa đảm bảo cho các dịch vụ không lưu. Khi thông tin được trực tiếp trao đổi bằng thoại vô tuyến hai chiều hoặc dữ liệu được sử dụng cho dịch vụ kiểm soát không lưu thì phải có các thiết bị ghi số liệu trên tất cả các kênh thông tin di động. Các phương tiện thông tin không địa đảm bảo thông tin hai chiều giữa đơn vị cung cấp dịch vụ không báo và máy bay trong vùng thông báo bay (FIR). Các phương tiện thông tin không địa đảm bảo thông tin hai chiều giữa đơn vị cung cấp dịch vụ kiểm soát không lưu đường dài và máy bay trong vùng kiểm soát. Các phương tiện thông tin không địa đảm bảo thông tin hai chiều trực tiếp, nhanh, liên tục giữa đơn vị cung cấp dịch vụ kiểm soát không lưu tiếp cận, đài kiểm soát tại sân (TWR) và máy bay trong vùng hoặc trong phạm vi cách sân 45 km. Hệ thống thông tin cố định và dịch vụ tại sân: Hệ thống này cung cấp cho máy bay về các thông tin về thời tiết, trạng thái hoạt động của hệ thống an toàn hàng không. Các kỹ thuật thông tin trực thoại trao đổi dữ liệu số được sử dụng trong thông tin đất đối đất đảm bảo cho các mục đích dịch vụ không lưu. Trung tâm thông báo bay (FIC) phải có phương tiện thông tin liên lạc với các đơn vị ATS trong vùng trách nhiệm ACC, APP, TWR. ACC có phương tiện liên lạc với FIC, các đơn vị ATS trong vùng trách nhiệm APP, TWR, các cơ quan báo cáo ATS độc lập. APP có phương tiện liên lạc với FIC, ACC và TWR, các cơ quan báo cáo ATS độc lập. TWR có phương tiện liên lạc với FIC, ACC và APP, các cơ quan báo cáo ATS độc lập. Các phương tiện thông tin này trong mọi trường hợp phải đảm bảo điện văn có khuôn dạng phù hợp để lưu giữ thường xuyên và phân phát điện văn, đồng thời phải đảm bảo thông tin trực thoại có tự động ghi âm với mục đích chuyển giao kiểm soát bằng Rada hoặc ADS. Hệ thống thông tin dịch vụ tại sân: Hệ thống này dùng để cung cấp kịp thời các thông tin mang tính cập nhật về điều kiện của các phi cảng, thời tiết tại sân và các tình trạng hoạt động của các phương tiện dẫn đường... Hệ thống thông tin liên lạc phục vụ cho công tác tìm kiếm cứu nạn: Hệ thống này được dùng cho liên lạc giữa các trung tâm quản lý bay và thông tin không địa tại những nơi liên lạc sóng VHF không với tới được. Ngoài ra hệ thống này còn cung cấp dịch vụ cho các đội tìm kiếm mặt đất với máy bay gặp nạn. Hệ thống dẫn đường(N – Navigation) Dẫn đường là hướng dẫn và điều khiển cho các mục tiêu chuyển động theo đúng quỹ đạo và đường bay đã vạch ra. Dẫn đường có thể được thực hiện theo 2 phương thức: Chủ động dẫn đường: Là phương thức dùng hệ thống dẫn đường mặt đất được điều khiển bởi người kiểm soát viên không lưu. Tự dẫn: Là phương thức dùng thiết bị thu định vị vệ tinh, dùng phương thức này các mục tiêu bay có thể tự xác định vị trí cũng như quỹ đạo bay của mình. Trong hàng không dân dụng nói chung thì toàn bộ lộ trình bay của máy bay từ lúc cất cánh cho đến lúc hạ cánh hoàn toàn có thể coi là được biết trước. Trên lộ trình bay tương ứng với cự ly nhất định người ta bố trí các thiết bị phụ trợ dẫn đường là các đài NDB, VOR, DVOR, DME phát sóng VHF. Mỗi một đài như vậy phát ra một tần số riêng biệt và kiểm soát viên không lưu có nhiệm vụ phải liên tục thông báo cho phi công biết được vị trí của đài dẫn đường kế tiếp mà máy bay sẽ phải đi qua. Máy thu đặt trên may bay sẽ có nhiệm vụ tự động chuyển tần số thu cho đúng tần số phát của đài dẫn đường và định hướng theo đài đó để tiếp tục lộ trình yêu cầu. Trong công tác dẫn đường người ta chia làm 2 cấp: Dẫn đường đường dài (dẫn đường hàng tuyến). Hiện nay chúng ta đang sử dụng các đài dẫn đường NDB hoặc VOR, DVOR, DME. Dẫn đường tiếp cận và cất hạ cánh. Hệ thống được lắp đặt tại các vị trí cố định trong vùng tiếp cận và cất hạ cánh của máy bay mà ở đó cường độ bay nhiều hoặc tầm nhìn bị giới hạn, đòi hỏi phải lắp đặt các thiết bị dẫn đường tầm gần. Các thiết bị này nhằm giúp cho máy bay cất và hạ cánh an toàn. Hệ thống này gồm các đài NDB, VOR/DME, hệ thống hạ cánh chính xác ILS và hệ thống đèn đường băng. ở các sân bay địa phương toàn bộ trang thiết bị dẫn đường đều là đài phụ trợ NDB. Mặc dù các trang thiết bị đều có khả năng đáp ứng về vấn đề khai thác song với mức tăng trưởng của hoạt động bay sắp tới, để khai thác tối đa công suất các sân bay, ngành hàng không dân dụng Việt Nam đã cung cấp thêm thiết bị hạ cánh chính xác ILS. Đối với dẫn đường hàng tuyến thì đài dẫn đường vô hướng NDB đang dần được thay thế bởi đài VOR/DME. Các thiết bị dẫn đường sử dụng trong ngành hàng không gồm có: các đài phát mốc vô hướng(NDB), các đài dẫn đường VOR/DME, ngoài ra còn có hệ thống trợ giúp hạ cánh ILS, hệ thống định vị toàn cầu GPS Global Position System . Đài dẫn đường NDB NDB là thiết bị phụ trợ dẫn đường bằng sóng Radio mà trạm mặt đất phát ra mọi hướng. Trên máy bay có thiết bị tự biến đổi tần số thu cho đúng tần số của đài, khi phi công nhận được tín hiệu của đài NDB bằng cách nghe tín hiệu nhận dạng của đài phát, 2 lần trong một chu kỳ 1020 Hz. Theo kim chỉ hướng của bộ định hướng trên máy bay phi công có thể lái theo kim định hướng tới đài NDB. Khi máy bay bay qua đài thì kim chỉ thị của bộ định hướng sẽ quay ngược 1800 báo hiệu cho người lái biết máy bay đã bay qua đài. Đài NDB dùng trong dẫn đường hàng tuyến, dẫn đường tiếp cận và dùng làm đài chỉ hướng cho hệ thống hạ cánh chính xác ILS. Đài dẫn đường VOR/DME VOR Very-high frequency Omnidirectional Radio Range là đài phát mốc vô hướng, làm việc ở dải tần VHF có tác dụng phát tín hiệu mốc tới máy bay, nhờ đó máy bay có thể xác định được góc phương vị của mình. Trạm DME Distance Mesuring Equipment phát tín hiệu tới máy bay, nhờ đó máy bay có thể xác định được cự ly của mình so với trạm mốc. Các tín hiệu phát đi từ VOR/DME được máy bay thu và xử lý trong thiết bị Avionic trên máy bay. Các thông tin trong Avionic cũng được gửi xuống mặt đất nhờ đó điều phái viên không lưu có thể điều khiển máy bay đi đúng hành lang bay của mình. Hệ thống trợ giúp hạ cánh ILS Hệ thống này cung cấp các thông tin định hướng dẫn đường chính xác cho quá trình hạ cánh của các máy bay tại sân bay. Các sân bay có lắp đặt hệ thống ILS sẽ giúp cho may bay hạ cánh an toàn ngay cả khi thời tiết xấu. Hệ thống ILS bao gồm: đài chỉ hướng hạ cánh, đài chỉ góc hạ cánh, đài điểm giữa và đài điểm xa. Hệ thống giám sát(S – Surveilance) Khái niệm về giám sát Giám sát chỉ đơn thuần theo dõi giúp kiểm soát viên không lưu nhìn thấy được mục tiêu trong suốt quá trình bay. Hệ thống giám sát giúp các cơ quan kiểm soát không lưu kiểm soát được lộ trình của mục tiêu bay trong suốt quá trình hoạt động. Phương thức kiểm soát hiện đại mà nhờ nó có thể thực hiện một cách đầy đủ 3 chức năng “ nói, nhìn, nghe”. Các phương pháp giám sát hàng không Việc giám sát trong ngành hàng không phụ thuộc vào rất nhiều thiết bị. Trong suốt lộ trình bay của máy bay để điều hành và chỉ huy một cách hiệu quả thì người kiểm soát viên không lưu luôn phải nắm được các thông tin về máy bay, những thông tin này có thể là thoại, hình ảnh. ở khu vực sân bay để quan sát toàn cảnh đường băng và máy bay trên đường băng người kiểm soát viên không lưu dùng hệ thống Camera. Khi máy bay đang ổn định trên lộ trình đường dài hoặc vào vùng tiếp cận (cách sân bay 45km) thì nhất thiết phải sử dụng Rada sơ cấp và thứ cấp để hiển thị mục tiêu bay là các chấm sáng trên màn hình hiển thị giúp kiểm soát viên không lưu có thể theo dõi lộ trình bay của máy bay. Khi mục tiêu vào vùng kiểm soát thì kiểm soát viên không lưu sẽ gắn cho may bay một mã số gọi mã mục tiêu. Hệ thống Rada sơ cấp thu nhận tin tức mục tiêu bằng cách bức xạ sóng điện từ vào không gian và thu tín hiệu phản xạ từ mục tiêu rồi so sánh giữa thời gian phát đi và thời gian thu về, từ đó sẽ xác định được vị trí mục tiêu bay. Khoảng cách làm việc tối đa của hệ thống là DMAX ằ 80LM (local mile). Hệ thống Rada thứ cấp sau khi phát hiện được mục tiêu, nó sẽ phát tín hiệu hỏi lên không gian, bộ trasponder trên máy bay thu nhận được sẽ tự động phát tín hiệu trả lời xuống, đài Rada sẽ thu nhận tín hiệu này và đưa ra thông báo cần thiết. Do đặc điểm phương thức nhận tín hiệu có khác nhau nên thông thường thông tin mà đài Rada sơ cấp thu nhận được ít hơn so với đài Rada thứ cấp, khoảng cách làm việc tối đa của Rada thứ cấp là DMAX ằ 250LM. Các thông tin mà Rada thu nhận được từ máy bay gồm có: Cự ly bay Góc phương vị Số lượng dầu Tín hiệu không tặc … Ngành hàng không dân dụng Việt Nam Từ sau khi đất nước được hoàn toàn giải phóng cho đến nay, ngành hàng không dân dụng Việt Nam đã dần trưởng thành và lớn mạnh. Với sự phát triển của mình, hàng không dân dụng Việt Nam giờ đã có một vị trí không thể phủ nhận trong hệ thống hàng không dân dụng quốc tế. Từ khi đất nước ta hoàn toàn được giải phóng 30-4-1975, một trang sử mới được mở ra cho dân tộc ta, xây dựng nền hoà bình độc lập, phát triển kinh tế, văn hoá và khoa học kỹ thuật. Nhất là sự giao lưu với các nước trong khu vực và các nước trên thế giới. Do những sự đòi hỏi cấp bách đó năm 1976 ngành hàng không dân dụng Việt Nam được thành lập. Nhưng lúc này ngành hàng không còn rất non trẻ và thiếu thốn về mọi mặt vì từ xưa đến nay chưa từng tồn tại cơ cấu công nghiệp hàng không dân dụng. Sau chiến tranh chúng ta thu nhận lại nhiều cơ sở hạ tầng bến bãi của Miền Nam (do Mỹ để lại), tuy nhiên do nền kinh tế tự cung tự cấp theo kiểu bó buộc bao cấp đã làm cho việc khắc phục khó khăn trở nên chậm chạm. Trong thời gian này, chúng ta chỉ khai thác và sử dụng trong phạm vi hẹp, chủ yếu khai thác trong nội địa và chỉ tập chung ở hai sân bay lớn là Nội Bài và Tân Sơn Nhất, tuy nhiên với cường độ rất thấp vì bến bãi xuống cấp, máy bay cũ không có khả năng sử dụng cao. Sau một thời gian dài, đến khi nhà nước ta có chính sách mở của quan hệ và giao lưu làm ăn kinh tế với nhiều nước trên thế giới, ngành hàng không trở đã chứng tỏ tầm quan trọng to lớn của mình. Cùng với sự phát triển của khu vực Đông Nam á và trên toàn thế giới, chúng ta cần phải thúc đẩy và đòi hỏi sự phát triển tiến bộ của ngành hàng không dân dụng Việt Nam đặc biệt là đầu tư các hệ thống trang thiết bị phục vụ hàng không. Nhận thức được điều này nhà nước ta và ngành hàng không dân dụng đã đầu tư và tạo mọi điều kiện đổi mới về phương tiện, cơ cấu tổ chức, đào tạo đội ngũ kỹ thuật viên năm bắt kỹ thuật mới, nâng cấp hạ tầng cơ sở. Hàng không dân dụng Việt Nam hiện nay có một vai trò rất quan trọng trong việc bảo đảm an toàn, điều hoà mật độ bay một cách hiệu quả cho hoạt động hàng không quốc tế trong khu vực. Trong hai năm(12/1994 - 12/1996), Việt Nam đã cung cấp dịch vụ dẫn đường chất lượng cao phủ sóng toàn bộ không phận, là điều kiện để giành lại quyền kiểm soát bay trên biển phần phía bắc FIR Hồ Chí Minh(trước do HongKong kiểm soát). Sau khi được nhận lại phần thông báo bay trên biển này (8/12/ 1994), ngành quản lý bay đã đảm bảo an toàn cho cho hàng trăm chuyến bay và điều hoà một cách hiệu quả hoạt động hàng không quốc tế, qua đó chứng tỏ được khả năng đảm đương trọng trách của mình trong khu vực. Tất cả các hãng hàng không và đồng nghiệp đều hài lòng với những gì mà quản lý bay Việt Nam đã và đang cùng họ thực hiện. Hình 2: Cơ cấu tổ chức ngành hàng không dân dụng Việt Nam. Ngành quản lý bay dân dụng Việt Nam, bên cạnh việc trực tiếp điều hành các chuyến bay trên các đường bay theo quy định quốc tế và trong vùng trời được kiểm soát, còn tham gia vào việc quản lý vùng trời, bảo vệ an ninh chủ quyền quốc gia. Ngành quản lý bay còn có trách nhiệm thông báo kịp thời về các chuyến bay qua không phận hoặc các mục tiêu lạ mà hệ thống giám sát không lưu của ngành phát hiện được cho quân chủng phòng không không quân nhằm phối hợp quản lý vùng trời, bảo vệ an ninh an toàn không phận. Trung tâm quản lý bay dân dụng Việt Nam là cơ quan có ý nghĩa quyết định, có tầm quan trọng sống còn để đảm bảo an toàn cho các chuyến bay. Công tác quản lý bay bao gồm các bộ phận: thông tin, dẫn đường, giám sát và quản lý không lưu được coi là trái tim của hệ thống, có nhiệm vụ đảm bảo an toàn cũng như giúp cho việc định hướng cho các hoạt động bay. Khi mục tiêu bay vào vùng kiểm soát bay của Việt Nam, các máy bay được trợ giúp dẫn đường và được liên hệ trực tiếp với kiểm soát viên không lưu bằng thoại và nhận huấn lệnh từ mặt đất để bay dúng hành lang bay của mình hoặc chuyển đổi mực bay khi cần. Ngoài ra các hãng hàng không thực hiện các tuyến bay quá cảnh thì phải thanh toán tiền dịch vụ không lưu cho cơ quan quản lý bay. Hình 3: Sơ đồ cơ cấu tổ chức của Quản lý bay dân dụng Việt Nam Trong ngành quản lý bay, đến nay ta đã xây dựng được một cơ cấu chuyên ngành hoàn chỉnh. Trung tâm quản lý bay dân dụng Việt Nam (trụ sở tại Gia Lâm – Hà Nội) là trung tâm chịu trách nhiệm chỉ huy mọi hoạt động của quản lý bay trên cả nước. Trực thuộc trung tâm quản lý bay dân dụng Việt Nam có: Phòng kỹ thuật. Trung tâm dịch vụ kỹ thuật hàng không (ATTECH). Trung tâm điều hành bay quốc gia (ATC&C). Trung tâm quản lý bay dân dụng Miền Nam. Trung tâm quản lý bay dân dụng Miền Trung. Trung tâm quản lý bay dân dụng Miền Bắc. Trung tâm dịch vụ kỹ thuật hàng không (ATTECH) có trụ sở tại Gia Lâm là cơ quan chuyên nhận lắp đặt các công trình kỹ thuật cho Quản lý bay dân dụng Việt Nam. Trung tâm này còn có nhiệm vụ nghiên cứu tìm phương án cải tiến kỹ thuật, trợ giúp kỹ thuật cho việc điều hành bảo trì hệ thống, sản xuất các thiết bị điện tử chuyên dụng. Trung tâm thực hiện các chuyến bay hiệu chuẩn các thiết bị thông tin, dẫn đường, giám sát và quản lý trang thiết bị thông tin của khu vực sân bay Gia Lâm. Trung tâm điều hành bay quốc gia (ATC&C) chịu trách nhiệm cấp phép cho các chuyến bay thông qua vùng thông báo bay thuộc quyền quản lý của Việt Nam. Trung tâm thực hiện phối hợp điều hoà các hoạt động bay giữa bên dân dụng và quân sự. Trung tâm còn phối hợp với quân chủng phòng không không quân trong việc giám sát và sử dụng vùng trời an toàn hiệu quả. Trung Tâm Quản lý Bay Miền Bắc, Trung Tâm Quản lý Bay Miền Trung và Trung Tâm Quản lý Bay Miền Nam phải đảm nhận và triển khai được các dịch vụ kỹ thuật, không lưu, không báo, khí tượng và tìm kiếm cứu nạn. Trong mỗi trung tâm Quản lý bay còn có các trung tâm kiểm soát đường dài, tiếp cận và tại sân… Hiện nay cả nước ta có 2 trung tâm kiểm soát đường dài ACC và các trung tâm tiếp cận tại các sân bay địa phương… giới thiệu thông tin vệ tinh Trong công tác quản lý bay, mạng thông tin vệ tinh đã cho thấy ưu điểm nổi trội và đã giải quyết được một vấn đề nan giải đó là bài toán về đường truyền trong mạng thông tin. Với các loại hình thông tin khác, việc mở rộng mạng thông tin nhất là cung cấp các dịch vụ thông tin đến các vùng sâu, vùng xa hay mở rộng ra toàn cầu là hết sức khó khăn và tốn kém. Ngược lại, với loại hình thông tin vệ tinh, đến thời điểm hiện nay, mạng thông tin có thể trải khắp trên toàn thế giới với nhiều dịch vụ thông tin từ thoại/fax, dữ liệu và thậm chí cả truyền hình. Vệ tinh thông tin Vệ tinh hay vệ tinh nhân tạo là một thiết bị do con người chế tạo và phóng vào vũ trụ với những mục đích cụ thể nào đó. Sau khi phóng vào vũ trụ, vệ tinh luôn bay quanh trái đất theo một quỹ đạo xác định. Nếu xét theo quỹ đạo chuyển động của vệ tinh, người ta phân ra làm 2 loại: vệ tinh bay thấp và và vệ tinh địa tĩnh. Vệ tinh bay thấp là vệ tinh có quỹ đạo bay hình elip, nó có vận tốc khác với vận tốc quay của trái đất. Vệ tinh địa tĩnh là vệ tinh cách trái đất khoảng 36.000km, nằm trên mặt phẳng xích đạo và có vận tốc bay bằng vận tốc quay của trái đất. Khi quan sát vệ tinh địa tĩnh từ mặt đất ta sẽ thấy nó đứng yên do cùng vận tốc quay của trái đất. Vệ tinh thông tin là một vệ tinh địa tĩnh, trên đó có một số bộ Transponder ở các băng tần khác nhau. Các bộ Transponder này có nhiệm vụ thu tín hiệu phát lên từ một trạm mặt đất và phát lại tín hiệu đó xuống một trạm mặt đất khác. Như vậy, vệ tinh là trạm chung chuyển giữa hai trạm mặt đất. Theo lý thuyết, ta chỉ cần 3 vệ tinh đặt lệch nhau 120o là có thể đáp ứng thông tin toàn cầu. Mỗi vệ tinh thông tin được thiết kế để làm việc ở một hoặc một số băng tần nhất định. Việc chọn băng tần làm việc cho vệ tinh phụ thuộc rất nhiều vào các yếu tố đường truyền và hệ thống thiết bị thông tin đang sử dụng. Các băng tần sử dụng trong thông tin vệ tinh gồm có: Băng L: Tần số 0,390 Ghz - 1,661 Ghz Băng S: Tần số 1,662 Ghz - 3,399 Ghz Băng C: Tần số 3,4 Ghz - 7,075 Ghz Băng X: Tần số 7,025 Ghz - 8,425 Ghz Băng Ku: Tần số 10,9 Ghz - 18,1 Ghz Băng Ka: Tần số 17,7 Ghz - 36,0 Ghz Với mỗi băng tần, vệ tinh chỉ sử dụng một dải tần có độ rộng cỡ vài trăm MHz để dùng cho truyền thông. Mỗi dải tần công tác lại được chia thành nhiều kênh với băng thông xác định nhằm cung cấp cho nhiều người sử dụng và tăng hiệu quả sử dụng dải tần. Trạm mặt đất Hình 4: sơ đồ khối trạm mặt đất. Bộ ghép kênh Bộ ghép kênh có nhiệm vụ thu thập dữ liệu người dùng từ nhiều nguồn khác nhau và tổ hợp thành một luồng dữ liệu duy nhất để truyền qua vệ tinh. Theo hướng ngược lại, nó lại phân chia luồng dữ liệu từ vệ tinh tới các đầu cuối sử dụng thích hợp. Bộ điều chế Theo hướng phát, bộ điều chế nhận luồng dữ liệu băng cơ bản gửi đến từ bộ ghép kênh. Dữ liệu này sau đó được mã hoá rồi được điều chế vào một sóng mang trung tần. Tín hiệu đã điều chế này được gửi đến bộ đổi tần để nâng lên tần số thu của vệ tinh. Theo hướng thu, bộ điều chế nhận tín hiệu trung tần có chứa dữ liệu mà bộ đổi tần chuyển đến. Tín hiệu này được giải điều chế tách lấy thành phần dữ liệu khỏi sóng mang trung tần, giải mã và thu được dữ liệu băng cơ bản rồi truyền tới bộ ghép kênh. Bộ đổi tần Bộ đổi tần có nhiệm vụ cài tín hiệu trung tần thu được vào một sóng mang siêu cao tần có tần số bằng tần số thu của vệ tinh rồi đưa đến bộ khuếch đại công suất cao HPA. Theo hướng thu, bộ đổi tần nhận tín hiệu siêu cao tần có tần số bằng tần số phát của vệ tinh, bỏ đi thành phần sóng mang và lấy ra tín hiệu trung tần để đưa đến bộ điều chế. HPA Bộ khuếch đại công suất cao nâng công suất phát lên rất lớn để có thể bù được các suy hao đường truyền rồi truyền đến antenna để phát đi. Thông thường tín hiệu được truyền đến antenna bằng ống dẫn sóng để làm giảm mức suy hao đường truyền. LNA Do năng lượng vệ tinh nhỏ nên tín hiệu thu được có công suất rất thấp, hơn nữa lại có nhiều tạp âm đường truyền. Để có thể lấy được tín hiệu có ích ra khỏi tạp âm, người ta sử dụng LNA để khuếch đại tín hiệu thu được từ vệ tinh với hệ số khuếch đại rất lớn, làm tăng khoảng cách giữa tín hiệu và tạp âm đủ lớn rồi tách lấy phần tín hiệu gửi đến bộ đổi tần. ống dẫn sóng cũng được sử dụng để nối LNA với antenna nhằm làm giảm mức suy hao tín hiệu trên đường truyền. Antenna Antenna là bộ phận thu phát tín hiệu vệ tinh. Chất lượng antenna cũng ảnh hưởng rất lớn đến toàn bộ quá trình truyền thông, antenna có độ tăng ích càng lớn việc thu phát càng dễ dàng. Việc điều chỉnh antenna đúng hướng cũng rất quan trọng nhằm làm cho tín hiệu thu, phát đạt giá trị lớn nhất và hiệu suất cao nhất. Mạng và các công nghệ chuyển mạch Lý thuyết mạng LAN Giới thiệu Mạng máy tính là một mạng thông tin tạo thành do một số máy tính ghép nối với nhau theo một cách nào đó nhằm mục đích trao đổi thông tin cho nhau, hoặc để sử dụng chung các tài nguyên của hệ thống. Các máy tính được kết nối với nhau thành mạng nhằm đạt được mục đích chính đó là: Làm tăng hiệu quả sử dụng của các tài nguyên mạng như các thiết bị ngoại vi, chương trình, dữ liệu... do đó làm tăng hiệu quả kinh tế của toàn hệ thống. Tăng độ tin cậy của hệ thống, đáp ứng được các ứng dụng thời gian thực. Ngay từ những năm 60 đã xuất hiện các mạng xử lý, trong đó các thiết bị đầu cuối được nối một cách thụ động vào một máy xử lý trung tâm. Máy xử lý trung tâm phải làm tất cả mọi việc như quản lý các thủ tục truyền dữ liệu, xử lý các ngắt từ các đầu cuối... Như vậy ta có thể thấy rằng tải của máy trung tâm là rất nặng. Đến những năm 70, các máy tính đã được nối trực tiếp với nhau nhằm phân tán tải hệ thống và làm tăng độ tin cậy của mạng. Cũng trong thời gian này đã xuất hiện các bộ chuyển mạch hay là các nút mạng nhằm hướng thông tin tới đích. Các nút mạng được nối với nhau bằng đường truyền. Các máy tính trung tâm hoặc các đầu cuối được nối với các nút mạng để trao đổi thông tin. Ngày nay, với sự phát triển như vũ bão của khoa học kỹ thuật, các chip vi xử lý ngày càng có tốc độ và khả năng xử lý lớn với giá thành hạ, công nghệ truyền dẫn cũng như các thiết bị mạng ngày càng tiên tiến do đó hiệu năng của mạng ngày càng mạnh mẽ. Kiến trúc mạng Kiến trúc mạng là cách nối các máy tính thành mạng và tập các quy tắc quy ước mà các thành phần mạng tham gia truyền thông phải thực hiện để mạng hoạt động tốt. Cách nối các máy tính lại với nhau gọi là topology của mạng còn các quy tắc, quy ước truyền thông gọi là các protocol. Có các loại topo topology mạng là mạng tuyến bus network , mạng saostar network , mạng vòng ring network , mạng hình lưới và mạng trung tâm hub network . Mạng tuyến: là mạng mà tất cả các thiết bị mạng được nối vào cùng một trục cáp chính gọi là backbone còn gọi là BUS . Tất cả các nút mạng đều nằm trên backbone. Hai đầu của backbone luôn luôn được bịt bởi hai terminator. Mỗi máy được nối vào bus bằng một T connector trên card giao tiếp mạng. Ưu điểm của loại mạng này là chi phí thấp, dễ lắp đặt. Tuy nhiên khi có một máy tách khỏi mạng hoặc card giao tiếp mạng bị trục trặc sẽ làm cho backbone bị phá vỡ, do đó làm ảnh hưởng đến hoạt động của toàn mạng. Hình 5: mạng tuyến. Mạng sao: là mạng mà tất cả các thiết bị mạng cùng được nối vào một thiết bị trung tâm. Thiết bị trung tâm đó gọi là concentrator. Mỗi máy trên mạng được nối với concentrator bằng một đường cáp riêng biệt. Mạng sao có ưu điểm là khi một máy bị tách khỏi concentrator thì phần còn lại của mạng vẫn hoạt động bình thường, không bị ảnh hưởng. Tuy nhiên mạng sao cũng có nhược điểm là tốn rất nhiều cáp nối vì mỗi thiết bị phải được nối trực tiếp đến concentrator. Hình 6: mạng sao. Mạng vòng: là mạng có cấu trúc khép kín, dạng vòng tròn, tất cả các node mạng đều nằm trên vòng tròn đó. Trên thực tế, có những mạng vòng mà không được tạo thành từ vòng cáp vật lý như mạng Token Ring. Với mạng Token Ring, có một vòng cáp bên trong bộ điều khiển trung tâm, gọi là MAU Media Access Unit , tất cả các thiết bị mạng đều được nối vào vòng cáp này. Mạng sao có ưu điểm là điều khiển tranh chấp dễ dàng hơn so với mạng tuyến, nhưng cũng giống như mạng tuyến, khi một máy trong mạng xảy ra sự cố thì toàn mạng sẽ bị ảnh hưởng. Hình 7: mạng vòng. Mạng trung tâm: mạng trung tâm cũng giống như mạng tuyến, có một trục cáp chính với một loạt đầu nối trên đó, trục cáp chính gọi là Backplane. Mỗi đầu nối trên backplane được nối tới một thiết bị HUB, và mỗi HUB sẽ nối đến các thiết bị mạng khác. Loại mạng này cho phép sử dụng đường backplane có tốc độ cao, có khả năng mở rộng cho rất nhiều thiết bị mạng và đáp ứng được tốc độ cao. Mạng trung tâm thường có giá thành rất cao vì phải sử dụng backplane tốc độ cao và các thiết bị HUB phản ứng nhanh. Hình 8: mạng trung tâm. Mạng hình lưới: mạng hình lưới là mạng mà mỗi node đều được nối với các node khác trong mạng. Loại mạng này có đặc điểm không bao giờ bị tắc nghẽn, có tốc độ truyền thông cao và các node mạng hoạt động độc lập với nhau, nếu một node tách khỏi mạng hoặc gặp sự cố thì mạng vẫn hoạt động bình thường. Tuy nhiên chi phí lắp đặt mạng sẽ rất lớn khi số node mạng lớn hoặc các node mạng ở xa nhau. Hình 9: mạng hình lưới. Phân loại mạng Để phân loại mạng máy tính ta có rất nhiều tiêu chí như theo khoảng cách địa lý, theo kỹ thuật chuyển mạch hay kiến trúc mạng... Phân loại theo khoảng cách địa lý: có các loại mạng cục bộ Local Area Network(LAN) , mạng đô thị Metropolitan Area Network(MAN) , mạng diện rộng Wide Area Network(WAN) và mạng toàn cầu Global Area Network(GAN) . Mạng cục bộ: là mạng được cài đặt ở trong một phạm vi tương đối nhỏ như một toà nhà, một xí nghiệp... Mạng đô thị: là mạng được cài đặt trong phạm vi một thành phố hoặc một trung tâm kinh tế có bán kính tối đa cỡ 100km. Mạng diện rộng: kết nối các máy tính trong một quốc gia hay có thể cả một lục địa. Mạng toàn cầu: là mạng trải khắp các lục địa trên trái đất. Ta có thể thấy rằng cách phân biệt trên chỉ mang tính tương đối, với sự phát triển của công nghệ truyền dẫn và quản trị mạng ranh giới phân biệt giữa chúng ngày càng mờ đi. Phân loại theo kỹ thuật chuyển mạch: các kỹ thuật chuyển mạch bao gồm mạng chuyển mạch kênh Circuit Switching Network , mạng chuyển mạch thông báo Message Switching Network và mạng chuyển mạch gói Packet Switching Network . Mạng chuyển mạch kênh: khi hai đầu cuối có nhu cầu thông tin với nhau, giữa chúng sẽ được thiết lập một kênh cố định và được duy trì cho đến khi một trong hai bên huỷ bỏ liên kết. Mạng loại này có ưu điểm là độ trễ rất thấp nhưng tốn thời gian thiết lập kênh và hiệu suất sử dụng đường truyền không cao, vì khi kênh này rỗi các đầu cuối khác vẫn không được phép sử dụng nó. Hình 10: mạng chuyển mạch kênh. Mạng chuyển mạch thông báo: thông báo là một đơn vị thông tin của người sử dụng có khuôn dạng định trước. Các thông báo đều có vùng thông tin điều khiển mà nhờ đó các nút mạng có thể chuyển thông báo đến đích. Ưu điểm của phương pháp này là làm tăng hiệu suất sử dụng đường truyền vì một kênh truyền có thể được sử dụng cho nhiều đầu cuối cùng lúc. Tuy nhiên chuyển mạch thông báo lại không đáp ứng được các ứng dụng thời gian thực vì có tồn tại độ trễ do lưu trữ và xử lý thông tin ở các nút mạng. Hình 11: mạng chuyển mạch thông báo. Mạng chuyển mạch gói: phương pháp chuyển mạch gói cũng tương tự như chuyển mạch thông báo, nhưng mỗi thông báo trong trường hợp này được chia thành nhiều phần nhỏ gọi là các gói tin. Mỗi gói tin đều có chứa các thông tin điều khiển nhờ đó có thể chuyển gói tin tới đích. Các gói tin của cùng một thông báo có thể tới đích bằng nhiều con đường khác nhau trên mạng. Các gói tin được giới hạn kích thước tối đa sao cho các nút mạng có thể xử lý toàn bộ gói tin trong bộ nhớ mà không phải lưu tạm thời trên đĩa. Chính vì lí do này mạng chuyển mạch gói chuyển các gói tin qua mạng nhanh hơn và hiệu quả hơn so với mạng chuyển mạch thông báo. Hình 12: mạng chuyển mạch gói. Các thành phần mạng Các phương tiện kết nối Trong hệ thống mạng máy tính ngày nay có rất nhiều loại cáp được sử dụng. Việc dùng loại cáp nào cần căn cứ vào tốc độ mạng phải đạt được. Các loại cáp thông dụng trong mạng máy tính như cáp đôi dây xoắn, cáp đồng trục và cáp quang. Cáp đôi dây xoắn là một đôi dây được xoắn lại với nhau để chống nhiễu. Trong một cáp mạng có thể có hai hay nhiều đôi dây xoắn như vậy. Loại cáp này nối vào thiết bị mạng qua các jack nối như RJ-11 hay RJ45. Cáp đôi dây xoắn được chia thành 2 loại: Cáp không bọc Unshielded Twisted-Pair(UTP) : loại cáp này thường được sử dụng rộng rãi vì giá thành rẻ và dễ lắp đặt. Cáp có bọc Shielded Twisted-Pair(STP) : loại này có khả năng chống nhiễu tốt hơn cáp không bọc. Cáp đồng trục gồm 2 dây dẫn, một ở lõi và được bọc một lớp điện môi, dây còn lại có dạng lưới bọc ngoài lớp điện môi, ngoài cùng là lớp vỏ bảo vệ. Cáp đồng trục có trở kháng thấp, tốc độ truyền dẫn lớn hơn cáp đôi dây xoắn. Có hai loại cáp đồng trục được sử dụng: cáp gầy và cáp béo. Cáp gầy: là cáp có đường kính ngoài cỡ 0,5cm, loại cáp này rất thông dụng, thường được sử dụng cho nhiều loại mạng khác nhau do dễ lắp đặt, tốc độ truyền dẫn cao. Cáp béo: có đường kính ngoài cỡ 1,3cm, đường kính lõi to hơn cáp gầy do đó có dung lượng truyền lớn hơn, khoảng cách truyền xa hơn cáp gầy. Cáp béo thường được sử dụng làm các trục cáp chính của mạng Ethernet. Cáp sợi quang được sử dụng cho các mạng có tốc độ rất cao. Cáp sợi quang có dung lượng truyền rất lớn, có thể truyền rất nhiều kênh cùng lúc ở tốc độ rất cao. Loại cáp này thường chỉ sử dụng cho các backplane hoặc để nối các mạng LAN vào mạng WAN. Các thiết bị mạng NOS Network Operating System: Hệ điều hành mạng : điều khiển hoạt động tương tác giữa các máy trên mạng. Hệ điều hành mạng có nhiệm vụ điều khiển việc đóng gói dữ liệu và truyền thông tin trên mạng, chống xung đột dữ liệu. NIC Network Interface Card: Card giao tiếp mạng : là một bộ chuyển đổi, thường được cắm vào một slot trong máy PC, có tác dụng điều khiển kết nối máy tính với mạng qua các đầu nối phía sau card. Client: là tất cả các máy gửi yêu cầu phục vụ đến máy chủ. Máy chủ sẽ cung cấp files hoặc khả năng xử lý cho các máy khách nối với nó. Server: là bất kỳ một máy nào có khả năng cung cấp files, tài nguyên hoặc các phục vụ khác cho một máy khác bất kỳ. Local Resource Local Resource: Tài nguyên cục bộ : là tất cả các thiết bị ngoại vi(printer, scanner, modem, CDROM...) được nối vào một máy tính, máy tính này có thể trực tiếp sử dụng các thiết bị ngoại vi này mà không cần phải lên mạng tìm kiếm. Remote Resource Remote Resource: Tài nguyên ở xa : là các thiết bị ngoại vi được nối vào máy chủ. Một máy tính ở xa muốn sử dụng các thiết bị ngoại vi này bắt buộc phải lên mạng tìm kiếm. Concentrator Bộ tập trung : tập trung một số các đầu nối mạng lại với nhau tạo thành một đường tín hiệu đơn. Bộ tập trung sẽ ghép các đường tín hiệu tốc độ thấp thành một đường tín hiệu có tốc độ lớn hơn để có thể truyền trên các kênh truyền thông tốc độ nhanh hơn, băng thông lớn hơn. HUB: là một thiết bị mạng đa dụng, thường nằm ở trung tâm mạng hình sao. HUB hỗ trợ cho nhiều kiểu card giao tiếp khác nhau như các card tập trung, card định tuyến. Nói chung HUB cũng tương tự như Concentrator. Repeater Bộ lặp : là thiết bị mạng có tác dụng nâng công suất của tín hiệu đến để có thể truyền tín hiệu đi xa hơn, mở rộng khoảng cách mạng. Bridge: thiết bị này dùng để nối các mạng sử dụng cùng một hệ thống các giao thức. Bridge thường dùng để nối hai mạng cục bộ chạy trên cùng một hệ điều hành mạng. Router Bộ định tuyến : là thiết bị mạng để nối các mạng LAN lại với nhau thành một liên mạng và định tuyến thông tin trên liên mạng. Bộ Router sử dụng một phần mềm có khả năng chuyển đổi các gói tin của hệ điều hành mạng này thành các gói tin của hệ điều hành mạng khác, do đó các mạng LAN được kết nối có thể chạy trên các hệ điều hành mạng khác nhau. Gateway: chuyển tiếp thông tin trong mạng IP. Gateway có chức năng giao tiếp giữa một mạng con với một mạng lớn hơn, như từ mạng cục bộ nối vào mạng Internet. Backbone: là một đường truyền tốc độ cao, trên đó có các node để liên kết với các máy tính. Mô hình OSI và công nghệ chuyển mạch gói Mô hình OSI Khi mạng máy tính bước vào giai đoạn phát triển, có rất nhiều mạng mới ra đời. Các nhà thiết kế mạng tự do lựa chọn kiến trúc mạng riêng của mình, từ đó gây ra tình trạng không tương thích giữa các mạng như phương pháp truy nhập đường truyền khác nhau, sử dụng họ giao thức khác nhau... Khi nhu cầu trao đổi thông tin tăng lên, rõ ràng sự không tương thích này là một trở ngại lớn đối với việc giao tiếp giữa các người sử dụng các mạng khác nhau. Hai hệ thống muốn giao tiếp được với nhau chúng phải thực hiện một loạt các chức năng truyền thông giống nhau. Để đơn giản hoá cho quá trình truyền thông, người ta tổ chức các chức năng thành một tập các tầng, các tầng đồng mức ở hai hệ thống phải có cùng chức năng và sử dụng cùng một giao thức. Từ yêu cầu này, năm 1984, tổ chức tiêu chuẩn hoá quốc tế ISO International Organization for Standardization đã xây dựng thành công Mô hình tham chiếu cho việc kết nối các hệ thống mở Reference Model for Open Systems Inerconnection hay OSI Reference Model OSI. Mô hình 7 lớp OSI và chức năng các lớp Hình 13: mô hình OSI. OSI là một khung chuẩn về kiến trúc mạng và là căn cứ cho các nhà thiết kế và chế tạo các sản phẩm về mạng. Các chức năng của các tầng gồm có: Tầng vật lý: liên quan đến nhiệm vụ truyền dòng bit không có cấu trúc qua đường truyền vật lý, truy nhập đường truyền vật lý nhờ các phương tiện cơ, điện, hàm, thủ tục. Tầng liên kết dữ liệu: cung cấp các phương tiện để truyền thông tin qua liên kết vật lý đảm bảo tin cậy; gửi các gói dữ liệu với các cơ chế đồng bộ hoá, kiểm soát lỗi và kiểm soát luồng dữ liệu cần thiết. Tầng mạng: thực hiện việc chọn đường 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. Tầng giao vận: thực hiện việc truyền dữ liệu giữa hai đầu cuối(end-to-end); thực hiện cả việc kiểm soát lỗi và kiểm soát luồng dữ liệu giữa hai đầu mút. Cũng có thể thực hiện việc ghép kênh, cắt/hợp dữ liệu nếu cần. Tầng phiên: cung cấp phương tiện quản lý truyền thông giữa các ứng dụng: thiết lập, duy trì, đồng bộ hoá và huỷ bỏ các phiên truyền thông giữa các ứng dụng. Tầng trình diễn: chuyển đổi cú pháp dữ liệu để đáp ứng yêu cầu truyền dữ liệu của các ứng dụng qua môi trường OSI. Tầng ứng dụng: cung cấp các phương tiện để người sử dụng có thể truy nhập được vào môi trường OSI, đồng thời cung cấp các dịch vụ thông tin phân tán. Phương thức hoạt động của mô hình OSI Mỗi tầng trong mô hình OSI áp dụng hai phương thức hoạt động sau: phương thức có liên kết và phương thức không liên kết. Phương thức có liên kết có nghĩa là trước khi thực hiện việc truyền dữ liệu, cần thiết lập một kết nối logic giữa các thực thể đồng mức. Phương thức không liên kết thì không cần thiết lập kết nối logic, mỗi đơn vị dữ liệu được truyền độc lập với nhau. Với phương thức có liên kết, quá trình truyền thông bao gồm ba giai đoạn phân biệt: Thiết lập kết nối logic: hai thực thể trao đổi các yêu cầu nhằm thiết lập một liên kết để truyền dữ liệu. Truyền dữ liệu: truyền các dữ liệu trên liên kết đã thiết lập đi kèm với các cơ chế quản lý đường truyền như kiểm tra lỗi, kiểm soát luồng dữ liệu. Huỷ kết nối logic: sau khi truyền dữ liệu xong, cần huỷ bỏ liên kết giải phóng tài nguyên hệ thống. Đối với phương thức không liên kết thì chỉ thực hiện một giai đoạn đó là giai đoạn truyền dữ liệu. Mục đích và lợi ích của mô hình OSI Một cách dễ dàng, ta có thể thấy rõ mục đích của mô hình OSI và những lợi ích mà nó đem lại: Tiêu chuẩn hoá các sản phẩm mạng, tạo ra một kiến trúc mạng thống nhất. Làm cho việc thiết kế, chế tạo các sản phẩm mạng trở nên dễ dàng hơn, giảm độ phức tạp do công việc được “module” hoá, và chuẩn hoá. Giảm độ phức tạp cho việc thiết kế và cài đặt mạng. Các hệ thống tuân thủ mô hình OSI và các chuẩn đề ra có thể kết nối được với nhau. Công nghệ chuyển mạch gói Chuyển mạch gói là một công nghệ truyền thông truyền thông tin đi dưới dạng nhiều mẩu tin nhỏ gọi là gói tin gói tin: packet hoặc frame . Mỗi gói tin hay packet này có khuôn dạng được quy định trước, trong đó có chứa các thông tin điều khiển, địa chỉ... để có thể chuyển gói tin đó qua mạng chuyển mạch gói đến đích. Tuỳ theo phương thức truyền thông là có liên kết Connection - oriented hay không liên kết Connectionless mà các gói tin của một bản tin gửi đi có thể đi bằng nhiều con đường khác nhau qua mạng, hoặc theo một kết nối logic trước khi đến đích. Hình 14: phương thức truyền thông có liên kết. Hình 15: phương thức truyền thông không liên kết. Ngày nay, các công nghệ chuyển mạch gói được biết đến nhiều như công nghệ chuyển mạch gói X.25 và công nghệ Frame Relay. Một trong những chuẩn thông dụng của công nghệ chuyển mạch gói là mô hình kết nối hệ thống mở OSI. TCP/IP Một số khái niệm về TCP/IP TCP/IP là một chuẩn giao thức mở, được cung cấp tự do và phát triển không phụ thuộc vào bất cứ một hệ điều hành nào cũng như bất cứ cấu trúc phần cứng máy tính nào. Vì TCP/IP được sử dụng rộng rãi nên ta có thể chuẩn hoá được các phần cứng và phần mềm khác nhau. TCP/IP có khả năng hoạt động trên mạng Ethernet, mạng Token Ring, đường điện thoại hoặc mạng X.25 hay hầu như bất kỳ phương tiện truyền dẫn vật lý nào. TCP/IP đánh địa chỉ theo một hệ thống duy nhất có tính chất toàn cầu, nhờ đó bất kỳ thiết bị TCP/IP nào cũng có thể xác đinh địa chỉ của bất kỳ một thiết bị khác trên toàn mạng, thậm chí mạng đó có thể là world-wide Internet. TCP/IP hỗ trợ cho hoạt động mạng và định tuyến, có các giao thức mức cao được chuẩn hoá một cách nhất quán, cung cấp rộng rãi các dịch vụ người dụng. Cấu trúc phân lớp của TCP/IP Từ lợi ích của mô hình phân lớp, TCP/IP được phân ra thành 4 lớp gồm có: lớp ứng dụng, lớp truyền dẫn, lớp mạng và lớp truy cập mạng. Lớp ứng dụng Application Layer : bao gồm tất cả các ứng dụng và các quá trình xử lý dùng trên mạng. Lớp truyền dẫn Transport Layer : thực hiện việc truyền dữ liệu từ đầu cuối đến đầu cuối. Lớp mạng Network Layer : xác định gói dữ liệu và thực hiện việc định tuyến dữ liệu. Lớp truy cập mạng Network Access Layer : bao gồm các quá trình truy nhập các phương tiện vật lý. Hình 16: kiến trúc phân lớp của giao thức TCP/IP. Hình 17: các giao thức ở các lớp TCP/IP cho quá trình phân phối dữ liệu trên mạng. Cấu trúc bốn lớp của TCP/IP cho thấy quá trình điều khiển dữ liệu khi truyền qua chồng giao thức Protocol Stack từ lớp ứng dụng tới mạng vật lý bên dưới. Mỗi lớp trong chồng giao thức ghép thêm các thông tin điều khiển của mình vào dữ liệu để đảm bảo việc phân phối dữ liệu là chính xác. Thông tin điều khiển này gọi là header vì nó được đặt trước dữ liệu được truyền. Mỗi lớp sẽ coi tất cả các thông tin nhận được từ lớp trên như là dữ liệu và thêm header của mình vào phía trước của thông tin nhận được. Việc thêm các header ở mỗi lớp gọi là đóng gói dữ liệu Encapsulation . Khi dữ liệu nhận được theo hướng ngược lại, mỗi lớp lại bỏ các header của mình trước khi truyền dữ liệu đó lên lớp trên. Hình 18: quá trình đóng gói dữ liệu TCP/IP. Mỗi lớp có một cấu trúc dữ liệu của riêng mình. Theo quan niệm, một lớp sẽ không cần biết về cấu trúc dữ liệu được sử dụng ở lớp trên hay lớp dưới nó. Nhưng trên thực tế, cấu trúc dữ liệu của một lớp được thiết kế để phù hợp với cấu trúc được sử dụng ở các lớp kế cận nó nhằm tăng hiệu quả truyền dẫn. Hình 19: cấu trúc dữ liệu ở các lớp. Lớp truy cập mạng Lớp truy cập mạng là lớp thấp nhất trong hệ thống giao thức TCP/IP. Các giao thức trong lớp cung cấp các phương tiện cho hệ thống để phân phối dữ liệu tới các thiết bị khác trên mạng. Lớp có nhiệm vụ định dạng các gói tin cho phù hợp với hệ thống mạng để có thể truyền dữ liệu trên mạng. Lớp truy cập mạng thực hiện các chức năng của 3 lớp dưới cùng trong mô hình OSI là lớp mạng, lớp liên kết dữ liệu và lớp vật lý. TCP/IP có thể thích nghi với nhiều kiểu mạng vật lý khác nhau như mạng chuyển mạch X21, mạng chuyển mạch gói: X.25, Ethernet, frame relay... Các chức năng của lớp truy cập mạng gồm có việc đóng gói các gói tin IP thành các frame để truyền đi và thực hiện ánh xạ giữa địa chỉ IP với địa chỉ vật lý mà mạng sử dụng, nhờ đó có thể xác định được địa chỉ nguồn, địa chỉ đích và truyền dữ liệu đi một cách chính xác. Lớp truy cập mạng cũng có nhiệm vụ chuyển dữ liệu giữa một host với mạng và phân phát dữ liệu giữa 2 thiết bị trong cùng một mạng. Lớp mạng Lớp mạng có thể coi là trái tim của TCP/IP và giao thức IP Internet Protocol cũng là giao thức quan trọng nhất. IP cung cấp dịch vụ phân phối gói cơ bản, từ đó xây dựng nên các mạng TCP/IP. Tất cả các giao thức ở các lớp trên và lớp dưới của lớp mạng sử dụng IP để phân phối dữ liệu. Khi dữ liệu TCP/IP, cả dữ liệu gửi và dữ liệu nhận, đi qua lớp mạng sẽ được IP chuyển tới đích cuối cùng. Nhiệm vụ của lớp mạng hay của IP gồm: Định nghĩa gói tin, đơn vị cơ sở trong truyền dẫn trên mạng Internet. Định nghĩa cơ cấu đánh địa chỉ trên mạng Internet, truyền dữ liệu giữa lớp truy cập mạng và lớp giao vận. Định tuyến gói tin tới các host ở xa. Thực hiện phân đoạn và ghép nối lại các gói tin. Lớp giao vận Lớp giao vận có 2 nhiệm vụ chính: một là chia nhỏ vùng đệm dữ liệu theo kích thước người dùng thành các gói tin có kích thước phù hợp với lớp mạng. Nhiệm vụ thứ hai là phải tuân thủ bất kỳ điều khiển truyền dẫn nào được yêu cầu. Hai giao thức quan trọng trong lớp này là TCP Transmission Control Protocol và UDP User Datagram Protocol . TCP cung cấp dịch vụ phân phối dữ liệu đáng tin cậy với việc phát hiện và sửa lỗi từ đầu cuối đến đầu cuối. UDP cung cấp dịch vụ phân phối dữ liệu chi phí thấp, phi liên kết. Cả hai giao thức đều phân phối dữ liệu giữa lớp ứng dụng và lớp mạng, tuy nhiên việc chọn dịch vụ nào là tuỳ thuộc vào từng ứng dụng cụ thể. Lớp ứng dụng Lớp ứng dụng bao gồm tất cả các xử lý sử dụng các giao thức của lớp giao vận để phân phối dữ liệu. Các ứng dụng trong lớp sử dụng các giao thức ở tầng dưới như TCP, UDP để giao tiếp vơi người dùng. Ba giao thức quan trọng của TCP/IP Giao thức IP IP là nền tảng cho các giao thức quan trọng khác trong họ TCP/IP là icp và UDP. IP là một giao thức lớp mạng, nó cung cấp các thông tin về địa chỉ trong mỗi gói tin IP để định tuyến gói tin qua mạng. Khi một gói tin IP đến đúng mạng đích, bộ định tuyến trong mạng đó định tuyến cho nó tới đúng mạng con và cuối cùng tới được host đích. Tuy nhiên, IP không đảm bảo rằng nó chuyển gói tin qua mạng tới được host đích. Việc đảm bảo chính xác của quá trình truyền là nhiệm vụ của cácgiao thức lớp cao hơn. Giao thức TCP TCP là giao thức được xây dựng ở trên lớp IP. Icp là một giao thức có liên kết, giao thức này xác định dạng của dữ liệu và các phúc đáp sử dụng trong quá trình truyền dữ liệu. TCP cung cấp hai dịch vụ quan trọng mà IP không có, đó là đảm bảo việc phân phối dữ liệu chính xác và sắp xếp lại dữ liệu theo đúng thứ tự gửi đi. TCP đảm bảo chính xác cho việc phân phối dữ liệu bằng cách buộc mỗi đầu cuối phúc đáp cho đầu cuối kia về dữ liệu mà nó nhận được. TCP đặt thời “gian sống” cho gói tin khi gửi nó đi, nếu phía gửi không nhận được phúc đáp về gói tin đó trong thời gian sống, TCP sẽ truyền lại gói tin đó. Để đảm bảo về thứ tự của dữ liệu, TCP sử dụng số tuần tự sequence number để xác định thứ tự mà các gói tin của cùng một bản tin được gửi đi. Các số tuần tự này được tăng lên 1 đơn vị mỗi khi TCP đóng dữ liệu vào một gói IP mới. ở phía nhận, các gói IP này sẽ được sắp xếp lại ở lớp TCP dựa vào số tuần tự nếu như các gói được truyền đi một cách ngẫu nhiên. Phía nhận cũng có thể phát hiện các gói bị mất dựa vào việc sắp xếp các gói theo số tuần tự. Nếu có các gói bị mất, TCP sẽ yêu cầu truyền lại các gói bị mất đó. Một đặc điểm quan trọng nữa của TCP là việc sử dụng số cổng port number . Số cổng giống như một lớp địa chỉ khác được sử dụng để xác định các phục vụ khác nhau trong một hệ thống mà dữ liệu cần phải được gửi tới để xử lý. Giao thức UDP UDP là một giao thức phía trên lớp IP cung cấp một dịch vụ không liên kết từ đầu cuối tới đầu cuối. Một số ứng dụng giống như việc hỏi đáp đơn giản rất thích hợp với các phục vụ của UDP bởi vì không mất thời gian để thiết lập và huỷ kênh ảo. UDP cũng sử dụng số cổng như TCP để xác định các phục vụ trong hệ thống để gửi dữ liệu đến. UDP không đảm bảo cho việc phân phối dữ liệu một cách chính xác. Địa chỉ, định tuyến và dồn kênh Trong quá trình phân phối dữ liệu trên mạng IP, các giao thức phải đảm bảo phân phối dữ liệu tới đúng các host, và trong một host dữ liệu phải được chuyển tới dúng người sử dụng hoặc quá trình xử lý. Để làm được như vậy, TCP/IP phải thực hiện các công việc đánh địa chỉ Addressing , định tuyến Routing và dồn kênh Multiplexing . Đánh địa chỉ: các địa chỉ IP dùng để phân phối dữ liệu tới đúng host. Định tuyến: là quá trình chuyển dữ liệu tới đúng mạng đích. Dồn kênh: do chỉ có một số ít các giao thức giao vận sử dụng trong quá trình truyền mà lại có rất nhiều các ứng dụng sử dụng các giao thức đó, chính vì vậy cần phải ghép dữ liệu từ các ứng dụng đó thành một luồng dữ liệu đơn, từ đó có thể truyền qua các giao thức truyền dẫn. Địa chỉ IP Địa chỉ host IP IP định nghĩa các host bằng một số 32bit gọi là địa chỉ IP hoặc địa chỉ host. Địa chỉ IP thường được viết dưới dạng 4 số thập phân từ 0 đến 255 phân cách nhau bằng các dấu chấm, ví dụ 192.63.25.55. Địa chỉ IP phải là đơn nhất trong tất cả các máy được nối vào mạng thậm chí đó là mạng Internet. IP truyền dữ liệu giữa các host ở dạng các gói tin. Mỗi gói tin được chuyển đến địa chỉ chứa trong trường Destination Address của phần header của gói tin. Destination Address là một địa chỉ IP 32bit tiêu chuẩn dùng để xác định duy nhất một mạng và một host cụ thể trên mạng đó. Tính duy nhất của địa chỉ IP chỉ đối với các máy được nối mạng, khác với địa chỉ của thiết bị MAC Media Access Control là duy nhất trên toàn thế giới cho dù máy đó có nối mạng hay không. Địa chỉ MAC chính là địa chỉ của phần cứng, người ta quy định MAC là một số 48bit. Do có sự khác nhau về cơ cấu đánh địa chỉ của mạng và lớp liên kết dữ liệu, một số hệ thống cần phải thực hiện việc chuyển đổi giữa địa chỉ IP và địa chỉ MAC, ví dụ, các dịch vụ lớp ứng dụng và lớp giao vận sử dụng địa chỉ IP để xác định các host trong khi đó các gói lưu thông trên mạng lại sử dụng địa chỉ MAC. ARP là giao thức được sử dụng để chuyển địa chỉ IP của host thành địa chỉ MAC tương ứng. Khi một host cần gửi thông tin đén một host khác, nó thực hiện việc ánh xạ giữa địa chỉ IP và địa chỉ MAC, nó sẽ phát một yêu cầu ARP lên mạng nhằm nhận sự trả lời của host có địa chỉ IP cần xác định. Nếu một host trên mạng nhận ra đó là địa chỉ IP của mình, nó sẽ gửi cho host hỏi địa chỉ MAC của mình, nhờ đó host cần truyền dữ liệu có thể gửi gói tin qua mạng đến đúng đích. Các lớp địa chỉ IP Một địa chỉ IP gồm có 2 phần phần mạng và phần host. Tuy nhiên các phần này không giống nhau trong mọi địa chỉ IP vì địa chỉ IP được chia thành nhiều lớp địa chỉ. A 0 NET ID HOST ID B 1 0 NET ID HOST ID C 1 1 0 NET ID HOST ID D 1 1 1 0 MULTICAST ID E 1 1 1 1 EXPERIMENTAL ID Hình 20: cấu trúc các lớp địa chỉ IP. Trong địa chỉ IP, không phải mọi địa chỉ mạng và địa chỉ host đều được sử dụng. ở lớp A, địa chỉ mạng 0 và 127 dự trữ cho các sử dụng đặc biệt, mạng 0 dành cho định tuyến ngầm định default route: được dùng để làm đơn giản hoá thông tin định tuyến mà IP phải điều khiển. , còn mạng 127 dành cho địa chỉ đường vòng Loopback address: làm đơn giản hoá các ứng dụng mạng bằng cách cho phép một host cục bộ được đánh địa chỉ giống như một host ở xa. . Các địa chỉ mạng đặc biệt này được sử dụng khi thiết lập cấu hình của một host. Ngoài địa chỉ mạng, một số địa chỉ host được dự trữ cho các sử dụng đặc biệt. Trong tất cả các lớp, địa chỉ host 0 và255 để dự trữ. Một địa chỉ IP có địa chỉ host 0 để định danh mạng có địa chỉ netid. Địa chỉ IP mà giá trị của các bit đều bằng 1 là địa chỉ quảng bá Broadcast Address: địa chỉ quảng bá được dùng để đồng thời gửi thông tin đến mọi host trên mạng. , với địa chỉ quảng bá, gói tin sẽ được phân phối đến tất cả các host trên mạng. Địa chỉ lớp A: lớp A có 7 bit netid và 24 bit hostid. Địa chỉ lớp A được dành cho các mạng có số host rất lớn. Lớp A có thể đánh địa chỉ tới 16.777.216 host mỗi mạng. Số đầu tiên trong địa chỉ lớp A giữa 1 và 126. Địa chỉ lớp B: lớp B có 14bit netid và 16 bit hostid. Địa chỉ lớp B dành cho các mạng có kích thước vừa phải. Địa chỉ lớp B có thể định danh tới 65.536 host mỗi mạng. Số đầu tiên trong địa chỉ lớp B giữa 128 và 191. Địa chỉ lớp C: địa chỉ lớp C có 21 bit netid và 8 bit hostid. Địa chỉ lớp C dành cho các mạng nhỏ và chỉ định danh tới 254 host mỗi mạng. Số đầu tiên trong địa chỉ lớp C là từ 192 tới 223. Hai lớp địa chỉ còn lại được sử dụng cho các mục đích đặc biệt và thường không dùng để định danh các host riêng biệt. Hình 21: sự truyền thông giữa các host trong mạng cục bộ. Mạng con Trong cấu trúc chuẩn của địa chỉ IP ta thấy trong mỗi mạng có rất nhiều host, như vậy một người quản trị mạng phải chịu trách nhiệm quản lý các địa chỉ host của toàn mạng. Từ đó xuất hiện nhu cầu chia một mạng lớn thành nhiều mạng con nhằm phân quyền quản lý việc đánh địa chỉ các host. Việc chia nhỏ mạng còn nhằm khắc phục sự khác nhau về phần cứng và sự giới hạn về khoảng cách. Các bộ định tuyến IP có thể nối các mạng vật lý khác nhau chỉ khi mỗi mạng vật lý có một địa chỉ mạng duy nhất, như vậy việc chia một mạng thành các mạng con có thể đảm bảo được sự đơn nhất của địa chỉ mạng con. Một mạng có thể chia nhỏ thành nhiều mạng logic bằng cách chia trường hostid thành 2 phần nhỏ gọi là subnetid và hostid. Ví dụ ta có không gian địa chỉ là 172.16.0.0 ta có thể chia lại như sau: 16 bit netid, 4 bit subnetid và 12 bit hostid. Hình 22: truyền thông giữa các host khi chia nhỏ mạng. Subnetmark Mặt nạ mạng : subnetmark được sử dụng cho việc định tuyến để chỉ ra phần địa chỉ định danh mạng. Subnetmark được viết dưới dạng các số thập phân ngăn cách bằng dấu chấm, các số 1 chỉ ra các bit có ý nghĩa của netid. Class Subnet Mask Number of Mask Bits A 255.0.0.0 8 B 255.255.0.0 16 C 255.255.255.0 24 Hình 23: subnetmark. Subnetmark cũng được dùng để xác định các địa chỉ mạng con subnetid. Trong ví dụ trên, subnetmark dùng cho định tuyến tới netid là 255.255.0.0 còn subnetmark cho định tuyến tới các mạng con là 255.255.240.0. Định tuyến Khi mạng phát triển về mặt vật lý lưu thông trên mạng gia tăng, điều này làm giảm hiệu quả hoạt động của toàn hệ thống. Để làm giảm tải của hệ thống, người ta chia mạng thành nhiều mạng con được nối với nhau qua các thiết bị đặc biệt như router, bridge và switch. Việc định tuyến đòi hỏi rất nhiều các xử lý kết hợp giữa các router và các máy trạm Workstation có liên quan nhằm chuyển dữ liệu một cách tối ưu đến đích cuối cùng. Việc truyền dữ liệu có thể diễn ra ở bất kỳ các máy trạm nào bất kể chúng có thuộc cùng một mạng hay không. Để thực hiện việc định tuyến một cách tin cậy, quá trình xử lý định tuyến được trang bị khả năng duy trì một mô tả bản đồ tuyến của toàn mạng mà nó là một phần trong đó. Bản đồ tuyến đó hay thường gọi là bảng định tuyến Routing Table , bao gồm các thông tin định tuyến mô tả về các mạng đã biết và cách thức để tới được mạng đó. Quá trình xử lý định tuyến xây dựng và duy trì bảng định tuyến bằng cách dùng xử lý phát hiện tuyến hay còn gọi là RIP Routing Information Protocol: Giao thức thông tin định tuyến. . Các bộ định tuyến phải có khả năng chọn ra một đường kết nối ngắn nhất giữa hai mạng. Để làm được việc này, các bộ định tuyến phải tìm ra các bản đồ tuyến bằng cách trao đổi động các thông tin định tuyến giữa chúng hoặc được cấu hình cố định bởi người cài đặt mạng hoặc cả hai biện pháp. Tuy nhiên sự trao đổi động các thông tin định tuyến lại được điều khiển bởi một quá trình khác bên cạnh quá trình định tuyến. Trong TCP/IP, IP điều khiển quá trình định tuyến còn RIP điều khiển quá trình phát hiện đường. Dồn kênh Dữ liệu được định tuyến qua mạng và đến một host cụ thể, nó cần phải được chuyển đến một người dùng hoặc một quá trình xử lý cụ thể. Khi dữ liệu đi lên hoặc xuống qua các lớp của TCP/IP, cần phải có một cơ cấu để có thể chuyển dữ liệu tới đúng các giao thức ở mỗi lớp. Do chỉ có một số ít các giao thức truyền dẫn nên hệ thống cần phải có khả năng tổ hợp các dữ liệu từ cácứng dụng khác nhau thành một luồng dữ liệu duy nhất để có thể truyền đi qua các giao thức truyền dẫn. Việc ghép các dữ liệu này gọi là dồn kênh. Khi dữ liệu đến từ mạng, hệ thống phải làm công việc ngược lại là phân kênh để có thể chuyển dữ liệu đến nhiều các quá trình xử lý khác nhau. Để thực hiện được các công việc trên, IP sử dụng protocol number Số giao thức để xác định các giao thức truyền dẫn, và các giao thức truyền dẫn lại sử dụng port number Số cổng để xác định các ứng dụng. Chuyển mạch kênh Chuyển mạch kênh là phương pháp tạo một kết nối cố định giữa hai đầu cuối. Thiết bị đầu cuối thực hiện cuộc gọi gửi thông tin địa chỉ đích của cuộc gọi cho thiết bị chuyển mạch mà nó được nối tới. Sau đó, một kênh truyền dẫn sẽ được thiết lập qua một loạt các thiết bị chuyển mạch đến đầu cuối đích dựa vào thông tin địa chỉ đích. Sau khi kênh truyền được thiết lập, dữ liệu sẽ được truyền giữa hai đầu cuối và chỉ được truyền duy nhất trên kênh đã thiết lập đó. Kênh truyền dẫn này là cố định và được duy trì giữa hai đầu cuối cho đến khi một trong hai bên huỷ bỏ cuộc gọi. Phương pháp chuyển mạch kênh có hai đặc điểm, một là cần nhiều thời gian cho việc thiết lập kênh truyền, đặc biệt là khi mạng thông tin có quy mô lớn và có nhiều thiết bị chuyển mạch. Thứ hai là hiệu suất sử dụng đường truyền không cao do khi kênh rỗi, không có dữ liệu truyền trên kênh, các đầu cuối khác cũng không thể sử dụng kênh đó để truyền dữ liệu. Mạng chuyển mạch kênh điển hình là mạng điện thoại. X.25 Giới thiệu X.25 X.25 là một tập các giao thức truyền dẫn trên cơ sở mô hình OSI, trong đó ở lớp 2, lớp liên kết dữ liệu, X.25 sử dụng giao thức LAP-B trên cơ sở giao thức hướng bit HDLC High-level Data Link Control. Giao thức hướng bit có nghĩa là các phần tử được xây dựng từ các cấu trúc nhị phân và khi nhận, dữ liệu được nhận từng bit một. . HDLC là giao thức chuẩn cho tầng liên kết dữ liệu được phát triển bởi ISO ISO 3309 và ISO4335 để sử dụng trong cả hai trường hợp: điểm nối điểm và điểm nối đa điểm. HDLC cho phép khai thác đường truyền song công. Hình 24: khuôn dạng của HDLC. Từ giao thức hướng bit HDLC, có rất nhiều các giao thức hướng bit khác được phát triển hoặc cải biên để phù hợp với các ứng dụng khác nhau như LAP, LAP-B, LAP-D, LAP-F... và đặc biệt là LAP-B được dùng trong hầu hết các mạng truyền dữ liệu công cộng X.25. Hình 25: các thiết bị mạng X.25. Các thiết bị sử dụng trong mạng X.25 được gồm có ba loại: thiết bị đầu cuối dữ liệu DTE, thiết bị đầu cuối kênh dữ liệu DCE và tổng đài chuyển mạch gói PSE. Các thiết bị DTE như workstation, PC hoặc host mạng. DCE là các thiết bị truyền thông như modem và bộ chuyển mạch gói, các thiết bị này cung cấp giao diện giao tiếp giữa DTE và PSE. PSE là thiết bị có nhiệm vụ phân phối thông tin trên mạng, chúng chuyển dữ liệu từ DTE này đến DTE khác qua mạng X.25. Cấu trúc khung X.25 Hình 26: cấu trúc khung của X.25. Trường Flag: X.25 sử dụng trường flag để dánh dấu đầu và cuối khung. Giá trị của flag luôn bằng 01111110 nhị phân. Để các DTE và DCE không bị lẫn giữa dữ liệu và flag người ta sử dụng cơ chế chèn bit(bit stuffing). ở cơ chế này thực hiện bằng cách chèn một bit 0 vào dòng dữ liệu gửi đi nếu thấy có năm bit 1 liên tục đã được truyền. Phía thu khi nhận dữ liệu lại làm động tác ngược lại, nếu nhận liên tục năm bit 1 thì bỏ bit 0 tiếp theo khỏi dữ liệu nhận. Trường Address: là trường chứa địa chỉ của khung và chỉ ra khung mang một lệnh hay một đáp ứng. Khi một khung được bắt đầu từ DTE thì khung đó được gọi là khung lệnh. Khi DCE phản hồi thì các khung phản hồi gọi là đáp ứng. Trường Control: giá trị của trường dùng để xác định loại khung được sử dụng. Chuẩn X.25 có một số loại khung sau để truyền dữ liệu và thông tin điều khiển tại mức liên kết dữ liệu: Khung thông tin: IF Information frame được sử dụng để truyền dữ liệu. Thông tin chứa trong trường Information của khung. Ngoài ra, khung cũng mang các thông tin phúc đáp để điều khiển luồng. Khung giám sát: SF Supervisory frame – Khung giám sát được dùng cho các chức năng điều khiển giám sát dữ liệu, như điều khiển thông tin phúc đáp của IF hoặc yêu cầu truyền lại IF. Khung không đánh số: UF Unnumbered frame – Khung không đánh số được sử dụng để điều khiển kết nối(nó chỉ được sử dụng khi khởi tạo hoặc huỷ bỏ kết nối). Trường Information: nội dung của trường chứa thông tin cần truyền đi. Kích thước của trường có thể thay đổi, độ dài tối đa là 256byte. Trường FCS: X.25 sử dụng trường này để kiểm tra lỗi và đảm bảo tính toàn vẹn của dữ liệu được truyền. Frame Relay Giới thiệu Frame Relay Frame Relay là một giao thức mạng diện rộng hiêu quả cao hoạt động ở lớp vật lý và lớp liên kết dữ liệu trong mô hình OSI. Frame Relay ban đầu được thiết kế để sử dụng qua các giao diện ISDN. Ngày nay, Frame Relay được sử dụng với nhiều giao diện mạng khác nhau. Frame Relay dựa trên cơ sở công nghệ chuyển mạch gói. Mạng chuyển mạch gói cho phép một trạm đầu cuối chia xẻ động Chia xẻ động có nghĩa là băng thông và phương tiện truyền dẫn không được phân chia cố định. Nếu tại một thời điểm chỉ có một người dùng, người đó sẽ sở hữu đường truyền và chiếm toàn bộ băng thông. Khi số người dùng tối đa, đường truyền được sở hữu chung và băng thông được chia đều cho mọi người theo cam kết. phương tiện truyền dẫn và băng thông được cung cấp. Các gói với độ dài thay đổi làm cho việc truyền dẫn trở nên mềm dẻo và hiệu quả hơn. Các gói sau đó sẽ được chuyển đi qua một loạt các phần mạng khác nhau cho đến khi tới đích. Việc sử dụng công nghệ ghép kênh thống kê trong Frame Relay làm cho việc sử dụng băng thông hết sức mềm dẻo và đạt hiệu quả cao. Mỗi đầu cuối mạng Frame Relay đều phải đăng ký tốc độ CIR Committed Information Rate – Tốc độ thông tin được cam kết. , là tốc độ tối thiểu mạng phải đảm bảo cung cấp cho đầu cuối đó. Tuy nhiên, với đặc điểm chia xẻ động băng thông của Frame Relay, đầu cuối vẫn có thể truyền thông tin qua mạng với tốc độ lớn hơn tốc độ cam kết. Khách hàng cũng cần đăng ký tốc độ cam kết khi bùng nổ thông tin BCIR Burst Committed information Rate – Tốc độ thông tin cam kết khi bùng nổ. . Việc đăng ký BCIR cho phép đầu cuối có thể truyền với tốc độ BCIR lớn hơn CIR trong các khoảng thời gian rất ngắn tuỳ thuộc vào tình trạng mạng lúc đó. Frame Relay được coi như sự tổ chức hợp lý của công nghệ X.25. Frame Relay bỏ qua nhiều chức năng không cần thiết như chế độ cửa sổ và truyền lại dữ liệu bị lỗi và các thủ tục hỏi đáp rườm rà như ở X.25. Frame Relay có thể làm được như vậy vì nó hoạt động dựa trên các điều kiện của mạng diện rộng, đó là yêu cầu các phục vụ liên kết có độ tin cậy cao, độ tin cậy cao hơn nhiều so với các chuẩn của mạng diện rộng X.25 đầu những năm 80. Các dịch vụ Frame Relay hoàn toàn nằm ở lớp 2 trong khi các dịch vụ X.25 lại nằm ở lớp 3, lớp mạng. Điều này giúp cho Frame Relay truyền dẫn với hiệu quả cao hơn, hiệu suất lớn hơn X.25 và làm cho Frame Relay thích hợp với các ứng dụng WAN như kết nối giữa các mạng LAN. Các đề xuất ban đầu về tiêu chuẩn của Frame Relay được đưa ra bởi tổ chức CCITT vào năm 1984. Do thiếu sự phối hợp hoạt động và thiếu hoàn chỉnh của tiêu chuẩn nên Frame Relay không được triển khai một cách rộng rãi trong những năm cuối thập kỷ 80. Một diễn biến quan trọng trong lịch sử Frame Relay xảy ra vào năm 1990 khi mà Cisco System, Digital Equipment, Northern Telecom và StrataCom kết hợp với nhau gọi là Group of Four đồng loạt tập trung vào phát triển công nghệ Frame Relay. Chính nhờ sự phối hợp này đã phát triển một số đặc tả trên cơ sở giao thức Frame Relay được đề xuất bởi CCITT. Các giao thức này được mở rộng với đặc trưng là cung cấp thêm các khả năng cho môi trường làm việc liên mạng phức hợp. Những mở rộng này của Frame Relay gọi chung là giao diện quản lý cục bộ - LMI Local Management Interface . Sau khi các đặc tả này được phát triển và công bố, nhiều nhà sản xuất đã công bố sản phẩm của mình có hỗ trợ các chuẩn Frame Relay mở rộng. ANSI và CCITT cũng có những chuẩn riêng thay đổi trên cơ sở các đặc tả LMI ban đầu. Ngày nay, các chuẩn của ANSI và CCITT được sử dụng thông dụng hơn phiên bản ban đầu. Các thiết bị Frame Relay Các thiết bị kết nối với mạng Frame Relay diện rộng được chia thành 2 loại chung là thiết bị đầu cuối dữ liệu - DTE Data Terminal Equipment và thiết bị đầu cuối kênh dữ liệu - DCE Data Circuit-Terminating Equipment . Các thiết bị DTE như máy tính cá nhân PC, bộ định tuyến, bộ cầu. Các DTE còn gọi là các thiết bị truy nhập mạng FRAD Frame Relay Access Device . DCE là các thiết bị mạng. Mục đích sử dụng của các thiết bị mạng là cung cấp đồng hồ, phục vụ chuyển mạch trong mạng và truyền dữ liệu qua mạng diện rộng. Trong hầu hết các trường hợp, các DCE là các bộ chuyển mạch gói. Các DCE còn gọi là cácthiết bị mạng FRND Frame Relay Network Device . Hình 27: mối quan hệ giữa DTE và DCE. Việc kết nối giữa DTE và DCE gồm có thành phần của lớp vật lý và lớp liên kết dữ liệu. Phần vật lý xác định về mặt cơ, điện, các chức năng và thủ tục cho việc kết nối giữa hai thiết bị. Một trong những chuẩn giao tiếp ở mức vật lý thông dụng là RS232. Mức liên kết dữ liệu xác định các giao thức để thiết lập liên kết giữa DTE, như bộ định tuyến, và DCE như bộ chuyển mạch. Kênh ảo trong Frame Relay Frame Relay cung cấp các dịch vụ truyền thông có liên kết ở mức liên kết dữ liệu. Điều này nghĩa là có một kênh truyền thông tồn tại giữa hai thiết bị và kết nối này được kết hợp với một định nghĩa liên kết. Frame Relay thực hiện việc này bằng cách sử dụng kênh ảo, là một kết nối logic được tạo ra giữa hai DTE qua mạng chuyển mạch gói Frame Relay-PSN Packet-Switched Network . Mỗi kênh ảo cung cấp một đường truyền hai chiều từ DTE này tới DTE khác và được xác định duy nhất bởi một định nghĩa kết nối liên kết dữ liệu DLCI Data-Link Connection Identifier . Nhiều kênh ảo có thể được ghép vào một kênh vật lý đơn để truyền dẫn qua mạng, do đó làm giảm số thiết bị phải sử dụng và giảm độ phức tạp cho mạng khi phải nối nhiều DTE lại với nhau. Kênh ảo khả chuyển(SVC Switched Virtual Circuit ) SVC là một liên kết tạm thời sử dụng trong trường hợp cần truyền dữ liệu một cách rời rạc giữa các DTE qua mạng Frame Relay. Một phiên truyền thông qua một kênh SVC gồm bốn trạng thái hoạt động: Thiết lập cuộc gọi: kênh ảo giữa hai thiết bị DTE được thiết lập Truyền dữ liệu: dữ liệu được truyền đi giữa hai DTE qua kênh ảo. Kênh rỗi: giữa các DTE vẫn còn liên kết nhưng không có dữ liệu được truyền. Nếu một SVC vẫn ở trạng thái rỗi trong một khoảng thời gian định trước, cuộc gọi sẽ bị huỷ. Huỷ cuộc gọi: kênh ảo giữa các DTE bị huỷ bỏ. Sau khi kênh ảo bị huỷ bỏ, DTE phải thiết lập một kên hảo SVC mới nếu cần truyền thêm dữ liệu. Người ta mong muốn rằng SVC sẽ được thiết lập, duy trì và huỷ bỏ sử dụng cùng các giao thức báo hiệu dùng trong ISDN. Kênh ảo cố định(PVC Permanent Virtual Circuit ) PVC là liên kết được thiết lập cố định và được dành để truyền toàn số liệu và truyền liên tục giữa các DTE qua mạng Frame Relay. Truyền thông qua một PVC không yêu cầu thiết lập cuộc gọi và huỷ cuộc gọi như với SVC. PVC luôn luôn hoạt động ở một trong hai trạng thái sau: Truyền dữ liệu: dữ liệu được truyền giữa các DTE qua kênh ảo. Kênh rỗi: liên kết giữa các DTE vẫn tồn tại nhưng không có dữ liệu truyền đi. Không giống với SVC, PVC không bị huỷ dưới bất kỳ tình huống nào mặc dù đang ở trạng thái rỗi. DTE có thể truyền dữ liệu đi bất cứ lúc nào có thể vì kênh được thiết lập cố định. Định nghĩa kết nối liên kết dữ liệu(DLCI Data-Link Connection Identifier ) Các kênh ảo Frame Relay được xác định bởi định nghĩa kết nối liên kết dữ liệu DLCI. Giá trị của DLCI được ấn định bởi nhà cung cấp dịch vụ Frame Relay. DLCI có ý nghĩa cục bộ, có nghĩa là các giá trị của chúng không là duy nhất, ví dụ như trong mạng Frame Relay diện rộng. Hai DTE được nối bởi một kênh ảo có thể sử dụng các giá trị DLCI khác nhau để chỉ cùng một kết nối. Hình 28: cách sử dụng DLCI. Hình cho thấy một kênh ảo có thể sử dụng các giá trị DLCI khác nhau ở mỗi đầu của kênh ảo. Kiểm tra lỗi trong Frame Relay Frame Relay sử dụng cơ cấu kiểm tra lỗi thông dụng gọi là phương pháp kiểm tra độ dư mã vòng CRC Cyclic Redundancy Check . CRC có tác dụng kiểm tra xem lỗi có xảy ra hay không trên đường truyền từ nguồn đến đích. Frame Relay làm giảm tổng phí tổng phí ở đây bao gồm các yếu tố như thời gian trễ, mức độ sử dụng băng thông... mạng bằng phương pháp kiểm tra lỗi thay vì sửa lỗi. Frame Relay thông thường sử dụng các phương tiện truyền dẫn có độ tin cậy cao, vì vậy tính toàn vẹn dữ liệu được đảm bảo khi việc sửa lỗi được dành cho các giao thức lớp cao hơn, ở trên giao thức Frame Relay. Giao diện quản lý cục bộ LMI Local Management Interface LMI là các cải tiến dựa trên các đặc tả Frame Relay cơ bản. LMI được đề xuất năm 1990 bởi Cisco System, StrataCom, Northern Telecom và Digital Equipment Corpora- tion. Các mở rộng LMI then chốt gồm có địa chỉ hoá toàn cầu, thông tin trạng thái kênh ảo và multicast Multicast là khả năng làm việc theo nhóm. Frame Relay có khả năng dùng một địa chỉ để xác định một số các host trên mạng gọi là một nhóm. . Việc mở rộng địa chỉ hoá toàn cầu làm cho giá trị DLCI có ý nghĩa toàn cầu thay vì chỉ mang tính chất địa phương. Giá trị DLCI trở thành địa chỉ của DTE, là địa chỉ duy nhất trong mạng Frame Relay diện rộng. Mở rộng địa chỉ hoá toàn cầu làm cho liên mạng Frame Relay tăng thêm tính năng và dễ quản lý hơn. Các giao diện mạng đơn lẻ và các đầu cuối nối với các liên mạng có thể được xác định nhờ dùng giải pháp địa chỉ tiêu chuẩn. Thông tin trạng thái kênh ảo cung cấp sự truyền thông và đồng bộ giữa DTE và DCE. Những thông tin này được sử dụng để thông tin định kỳ về tình trạng của các PVC nhằm ngăn chặn dữ liệu bị gửi qua các PVC không còn tồn tại. Mở rộng multicast cho phép các nhóm truyền thông được thực hiện. Multicast có tác dụng tiết kiệm băng thông nhờ sự cập nhật thông tin định tuyến và thông tin địa chỉ gửi tới các nhóm đã xác định của tuyến. Multicast còn truyền đi các báo cáo về trạng thái của các nhóm multicast đã được cập nhật. Cấu trúc khung Frame Relay Cấu trúc khung Frame Relay có hai dạng, dạng tiêu chuẩn và dạng mở rộng LMI. Dạng khung Frame Relay mở rộng cung cấp thêm nhiều chức năng mới cho mạng và có khả năng làm việc với môi trường mạng phức hợp. Cấu trúc khung Frame Relay tiêu chuẩn Một khung Frame Relay được cấu thành từ ba bộ phận chính đó là trường địa chỉ, trường tải tin và trường kiểm tra khung(FCS). Ngoài ra hai đầu khung còn có trường flag dùng để xác định điểm bắt đầu và kết thúc của khung. Trường địa chỉ có độ rộng 2byte trong đó có 10bit để xác định kênh hiện thời, hay còn gọi là DLCI, và 6bit còn lại để điều khiển tắc nghẽn. Trường FCS gồm 2byte để kiểm tra tính toàn vẹn của khung. Trường tải tin dùng để chứa dữ liệu người dùng, trường này có độ dài thay đổi tuỳ theo độ lớn của dữ liệu người dùng, độ dài cực đại có thể lên tới 16.000byte. Hình 29: cấu trúc của một khung Frame Relay. Flag: phân định điểm đầu và điểm cuối của frame. Giá trị của trường này luôn giống nhau và bằng 7Eh hoặc ở dạng nhị phân là 01111110. DLCI: 10bit DLCI là cốt lõi của header Frame Relay. Giá trị này chỉ ra kết nối ảo giữa DTE và chuyển mạch. Mỗi kết nối ảo được ghép vào một kênh vật lý được xác định bởi một DLCI duy nhất. DLCI chỉ có ý nghĩa cục bộ, có nghĩa là chúng chỉ duy nhất với kênh vật lý mà chúng được ghép vào. Vì vậy các thiết bị ở đầu đối diện của kết nối có thể sử dụng các giá trị DLCI khác để chỉ cùng một kết nối ảo. Hình 30: cách sử dụng DLCI. EA Extended Address : EA được sử dụng để mở rộng trường địa chỉ nếu cần. Nếu trong một byte địa chỉ có EA=1 chỉ ra rằng byte đó là byte cuối cùng của trường địa chỉ, hay là octet của DLCI cuối cùng. Mặc dù tất cả các ứng dụng Frame Relay hiện tại đều sử dụng DLCI 2octet, việc sử dụng EA để dành cho các DLCI dài hơn dùng trong tương lai. EA nằm ở bit thứ tám ở mỗi byte của trường địa chỉ. C/R Command/Response : giá trị của bit này được thiết lập bởi FRAD. Bit này được sử dụng tương tự như thủ tục X.25 dùng để hỏi và đáp nhưng mạng Frame Relay không dùng mà chỉ dành cho các FRAD sử dụng mỗi khi cần trao đổi thông tin cho nhau. Bit C/R được giữ nguyên khi truyền qua mạng. FECN Forward Explicit Congestion Notification : là bit có thể được đặt lên 1 bởi chuyển mạch để thông báo cho một đầu DTE, ví dụ như router, rằng tắc nghẽn đang xảy ra trên hướng truyền từ nguồn tới đích. BECN Backward Explicit Congestion Notification : là bit khi được đặt lên 1 bởi chuyển mạch sẽ chỉ ra rằng tắc nghẽn xảy ra trên hướng ngược với hướng truyền từ nguồn đến đích. Tác dụng chính của việc dùng FECN và BECN là sử dụng khả năng của các giao thức lớp cao hơn để xử lý một cách thông minh theo các chỉ báo tức nghẽn được gửi đến. Ngày nay, chỉ có DECnet và OSI là các giao thức duy nhất có khả năng này. Hình 31: minh hoạ cách sử dụng FECN và BECN. DE Discard Eligibility : được thiết lập bởi DTE, như router, để chỉ rằng frame được đánh dấu ít quan trọng hơn các frame được truyền dẫn khác. Các frame được đánh dấu DE=1 sẽ bị huỷ trước các frame khác khi mạng có dấu hiệu tắc nghẽn. Dữ liệu: trường dữ liệu hay tải tin để chứa các dữ liệu lớp cao hơn đã được đóng gói. Độ dài của trường có thể thay đổi tuỳ thuộc vào kích thước của dữ liệu người dùng, độ dài tối đa có thể lên tới 16.000octet. FCS Frame Check Sequence : đảm bảo tính toàn vẹn của dữ liệu được truyền. Giá trị này được kiểm tra trong suốt quá trình frame được truyền qua mạng và được kiểm tra lại bởi người nhận để đảm bảo sự toàn vẹn của quá trình truyền dẫn. Cấu trúc khung Frame Relay mở rộng LMI Hình 32: cấu trúc khung LMI. Flag: phân cách giữa điểm đầu và điểm cuối của frame. LMI DLCI: xác định frame là một frame mở rộng LMI, không phải là frame cơ sở. Giá trị LMI DLCI được định nghĩa trong đặc tả LMI có DLCI=1023. Unnumbered information indicator: dùng để chỉ định một khung là khung không đánh số, có nghĩa là khung không có số thứ tự và không có dunglượng thông tin. Trường này luôn đi kèm theo bản tin LMI và có giá trị ở dạng nhị phân bằng 00000011. Protocol discriminator: trường này có tác dụng phân biệt các bản tin điều khiển cuộc gọi với các bản tin khác. Call reference: trường này chỉ được sử dụng trong quá trình thiết lập SVC. Với các bản tin báo hiệu không liên quan đến việc lập và huỷ cuộc gọi, trường này có giá trị 00000000. Message type: trường này sử dụng để xác định loại bản tin quản lý được gửi qua frame mở rộng LMI. Nội dung của trường được mã hoá tuỳ thuộc vào loại bản tin và số bản tin cụ thể. Có ba loại bản tin: bản tin thiết lập cuộc gọi, bản tin huỷ cuộc gọi và bản tin hỗn hợp. Information element: trường này chứa nội dung của bản tin LMI. Trong đó thông tin phải có ít nhất là một octet. Cơ chế điều khiển tắc nghẽn Frame Relay làm giảm tổng phí mạng bằng cách sử dụng cơ chế thông báo tắc nghẽn đơn giản thay vì trực tiếp điều khiển luồng cho mỗi kênh ảo. Thông thường Frame Relay được sử dụng trên cơ sở các phương tiện truyền dẫn có độ tin cậy cao, vì vậy có thể đảm bảo được sự toàn vẹn của dữ liệu khi việc điều khiển luồng được dành cho các giao thức lớp cao hơn. Frame Relay sử dụng hai cơ chế thông báo tắc nghẽn là FECN và BECN. Mỗi cơ chế được điều khiển bằng một bit trong header của khung Frame Relay. Ngoài ra, còn có bit thông báo có thể huỷ dữ liệu DE. DE được dùng để chỉ dữ liệu truyền là ít quan trọng, có thể bỏ đi khi mạng xảy ra tình trạng tắc nghẽn. Cơ chế FECN được bắt đầu khi DTE gửi các frame lên mạng. Nếu mạng bị nghẽn, DCE đặt giá trị của FECN lên 1. Khi các frame đến được DTE đích, thông qua giá trị của trường địa chỉ, cụ thể là của FECN, DTE đích có thể biết được đường truyền từ nguồn đến đích đang bị tắc nghẽn. DTE sau đó sẽ chuyển tiếp thông tin này lên các giao thức lớp cao hơn để xử lý. Tuỳ thuộc vào cách thực hiện mà việc điều khiển luồng có thể được bắt đầu hoặc chỉ thị bị bỏ qua. Cơ chế BECN cũng tương tự như FECN nhưng theo hướng ngược lại. DCE đặt bit BECN lên 1 để thông báo cho thiết bị DTE nguồn biết đường truyền qua mạng đang bị nghẽn. Bit DE để chỉ một frame có mức quan trọng thấp hơn các frame được truyền dẫn khác. DTE có thể đặt giá trị của DE của một frame lên 1 để báo với DCE rằng frame đó có mức quan trọng thấp hơn các frame khác. Khi mạng có dấu hiệu tắc nghẽn, DCE sẽ huỷ các frame có DE=1 trước khi huỷ các frame có DE=0. Việc này làm giảm tình trạng các dữ liệu tới hạn Các dữ liệu tới hạn là các dữ liệu trên đường truyền khi mạng có dấu hiệu tắc nghẽn. bị DCE huỷ bỏ trong thời gian mạng bị nghẽn. ứng dụng của Frame Relay Trong các ứng dụng thông thường, bộ thích nghi CPE được sử dụng để giao tiếp trực tiếp với các giao thức hệ thống của user nội bộ, kiểm soát quá trình đóng khung và thực hiện các quản lý cần thiết để các giao thức người dùng làm việc hiệu quả qua dịch vụ Frame Relay. Thiết bị truy nhập mạng được sử dụng như một thiết bị hỗ trợ cho nhiều ứng dụng không thể làm việc trực tiếp qua các dịch vụ Frame Relay. Các ứng dụng của thiết bị truy nhập mạng gồm ba loại chính: Hỗ trợ các giao thức hợp pháp. Nhiều hệ thống hợp pháp cũ như SNA có thể nâng cấp tổng thể bởi dịch vụ mạng Frame Relay. Hỗ trợ giao thức Internet. Nhiều hệ thống mạng công cộng và mạng tư nhân hiện sử dụng giao thức TCP/IP cho mạng Internet. Các router chuyển tiếp thông tin qua mạng Frame Relay gọi là các IP FRAD. Hỗ trợ thoại. Nhiều mạng thoại công cộng và tư nhân hiện nay chọn giải pháp kết nối cuộc gọi qua kênh IP nhằm giảm chi phí truyền dẫn. Các FRAD phải hỗ trợ khả năng kết nối và chuyển đổi các cuộc gọi analog thành VoIP Voice over IP hoặc VoFR Voice over Frame Relay . Giải pháp FRAD đối với mạng IP Hình 33: giải pháp FRAD hỗ trợ mạng IP. Ngày nay, cùng với sự phát triển mạnh mẽ của các dịch vụ Internet và tính đại chúng ngày càng cao của World Wide Web, các nhu cầu liên kết giữa các mạng truy nhập đang tồn tại và mạng Frame Relay ngày một tăng cao. Xuất phát từ thực tế đó, thiết bị truy nhập mạng DAS Dial Access Server được thiết kế bởi Ascend Communication được sử dụng ngày càng nhiều. DAS có chứa một bộ xử lý tín hiệu số DSP Digital Signal Processor , có thể được nối với mạng Frame Relay và mạng ISDN. Giải pháp FRAD đối với thoại Tổ chức Frame Relay Forum đã đưa ra chuẩn FRF.11 truyền thoại qua Frame Relay(VoFR) để khuyến khích các nhà phát triển VFRAD đưa ra một thoả thuận chung về chất lượng thoại và đảm bảo cho quá trình chuyển đổi VoFR và các tính năng tương thích tại đầu cuối của dịch vụ gồm có: Nén thoại Voice Compression : FRF.11 hỗ trợ chuẩn nén thoại G.72x của ITU ôứi mức nén thoại xuống đến 5,3Kb/s không có báo hiệu và 8Kb/s có báo hiệu đa tần DMTF. Ghép kênh Multiplexing : FRF.11 cho phép đến 255 phân kênh thoại được ghép vào cùng một khung Frame Relay. Xoá tiếng vang Echo Cancllation : tiếng vang xuất hiện khi tín hệu thoại của người nói bị vọng lại, làm tăng trễ mà người nói có thể phát hiện ra. VFRAD phải cung cấp chức năng xoá tiếng vang, là nguyên nhân dẫn đến trễ truyền dẫn tăng trong mạng Frame Relay. Trôi trễ Delay Jitter : VFRAD yêu cầu một số bộ đệm kênh thoại phải giảm thiểu ảnh hưởng của trôi trễ tạo ra những khoảng lặng giữa các từ. Mất khung Frame Loss : trong VoFR, việc mất khung ít ảnh hưởng hơn so với dịch vụ truyền số liệu, bởi tai người kếm nhạy với những lỗi nhỏ trong lời thoại. Tổ hợp Fax và Modem: VoFR hỗ trợ các dịch vụ Fax và Modem số liệu bằng cách điều chế nội bộ tín hiệu tương tự, sau đó mã hoá thành các khung số liệu. Ưu tiên: VoFR có thể được ưu tiên truy nhập trên liên kết Frame Relay, liên quan đến các khung số liệu mang giao thức được truyền đi bởi VFRAD. Phân đoạn: việc hạn chế kích thước khung Frame Relay và yêu cầu phân đoạn các khung số liệu lớn làm giảm trễ truyền dẫn từ đầu cuối đến đầu cuối đối với các khung VoFR, qua đó làm tăng chất lượng dịch vụ thoại nhưng có thể làm giảm băng thông hiệu dụng của các dịch vụ truyền số liệu. Hệ thống thông tin vệ tinh của VATM Hiện nay mạng thông tin vệ tinh của VATM gồm có hai phần: phần DOMSAT và phần VSAT. Phần DOMSAT là hệ thống cũ, hiện sử dụng công nghệ ghép kênh TDM còn phần VSAT là hệ thống mới sử dụng công nghệ Frame Relay trong truyền dẫn. Cả hai phần DOMSAT và VSAT đều thuê kênh truyền của vệ tinh THAICOM-1A ở băng C. Giới thiệu thiết bị Vệ tinh thông tin THAICOM-1A THAICOM-1A là vệ tinh của chính phủ Thái Lan, được phóng lên quỹ đạo địa tĩnh ngày 17/9/1993. Hiện nay vệ tinh THAICOM-1A ở toạ độ 120o Đông, cách trái đất xấp xỉ 35.860km. Trên THAICOM-1A gồm có 12 transponder làm việc ở dải tần băng C và 3 transponder làm việc ở dải tần băng Ku. THAICOM-1A sử dụng phương pháp truy nhập vệ tinh theo tần số cho cả khách hàng nội địa cũng như khách hàng quốc tế. Băng C THAICOM-1A Dải tần tuyến Uplink Tuyến lên. Phát từ trạm mặt đất lên vệ tinh. băng C THAICOM-1A từ 5925MHz đến 6425MHz dùng sóng phân cực ngang. Tuyến Downlink Tuyến xuống. Từ vệ tinh phát xuống trạm mặt đất. có dải tần từ 3700MHz đến 4200MHz dùng sóng phân cực đứng. ở băng C, độ rộng băng thông của vệ tinh là 500MHz. Với 12 transponder, hay 12 kênh, người ta phân cho mỗi kênh có băng thông là 36MHz và 4MHz phân cách giữa các kênh. 22MHz còn lại ở phía tần cao(6403-6425MHz đường uplink và 4178-4200MHz đường downlink) được dùng để báo hiệu và kiểm tra luồng dữ liệu. Băng Ku THAICOM-1A Băng Ku tuyến Uplink có dải tần từ 14,3159GHz đến 14,4951GHz. Tuyến Downlink từ 12,5679GHz đến 12,7471GHz. Cả hai tuyến Uplink và Downlink đều sử dụng sóng phân cực ngang. Băng Ku có băng thông là 179,2MHz, với 3transponder, mỗi kênh có băng thông là 54MHz với 8,6MHz phân cách giữa các kênh. Các dịch vụ truy cập vệ tinh Việc truy cập vệ tinh có thể được thực hiện liên tục hoặc ngắt quãng tuỳ theo mục đích sử dụng của khách hàng. Sử dụng liên tục: cung cấp dịch vụ cho khách hàng liên tục 24giờ một ngày và 365 ngày một năm. Tuỳ theo nhu cầu, khách hàng có thể thuê toàn bộ băng thông của một transponder hay một phần băng thông đó. Sử dụng theo nhu cầu: cung cấp cho khách hàng khả năng truy cập tần số vệ tinh trong một thời gian ngắn. Việc truy cập này trên cơ sở “đến trước phục vụ trước” không ảnh hưởng đến việc truy cập của các khách hàng khác. Ngoài ra, THAICOM-1A còn cung cấp các dịch vụ khác như các thủ tục kiểm tra mà khách hàng yêu cầu. Thiết bị ghép kênh Fastlane Thiết bị điều chế UMOD 9100 Hình 34: sơ đồ khối UMOD 9100. Universal Modem 9100 đạt được những yêu cầu của một modem vệ tinh mới cũng như hàng loạt các đặc tính khác đủ mềm dẻo để có thể thích nghi với sự phát triển từ các ứng dụng điểm nối điểm SCPC Single Channel Per Carrier đơn giản tới các hoạt động nối mạng điểm-đa điểm MCPC Multi Channel Per Carrier . Các đặc tính của UMOD bao gồm cả các ứng dụng hiện tại và tương lai với nhiều tốc độ bit có thể thay đổi được bằng phần mềm từng 1bps từ 9,6Kbps đến 8,448Mbps; sử dụng phương pháp điều chế BPSK và QPSK; mã hoá Viterbi, mã hoá tuần tự, mã hoá Reed Solomon và kết hợp sửa lỗi trước FEC Forward Error Correction . Định dạng bên trong thích hợp với các cấu trúc IDR Intelsat intermediate Data Rate service , IBS Intelsat Business Service và SMS eutelsat Satellite Multi Service , dồn kênh D&I sóng mang đơn và kép, và mào đầu giám sát ESC Engineering . Tất cả các đặc tính này đều có thể lựa chọn được bằng phần mềm. Có nhiều giao diện mặt đất băng cơ bản: RS232, RS422/RS449, V.35 hoặc G.703(T1, E1, T2 và E2). Thông số kỹ thuật của thiết bị UMOD9100 Tần số hoạt động Dải tần 52MHz – 88MHz hoặc 104MHz – 176MHz, có thể thay đổi được, bước thay đổi 100Hz. Phương pháp điều chế BPSK và QPSK. Tốc độ dữ liệu Từ 9,6Kbps đến 8,448Mbps với bước thay đổi 1bps. Tốc độ ký tự Từ 9,6Ksps Kilo symbol per second đến 10Msps. Kết hợp sửa lỗi trước Kiểu Viterbi, tuần tự, Viterbi/Reed Solomon kết hợp; tỉ lệ 1/2, 3/4, 7/8 và 1(không mã hoá). (Mã hoá tuần tự bị giới hạn ở tỉ lệ 1/2 và tốc độ 2,048Mbps) Giao diện dữ liệu DIM Data Interface Modul : RS232, RS449, V.35 GIM G.703 Interface Modul : G.703(T1, E1 cân bằng và không cân bằng, và T2,E2 không cân bằng. Đổi tần CCITT V.35 và IESS – 309(IBS). Độ ổn định chuẩn ±2ppm part per milion ; ±1ppm mỗi năm. Vùng đệm “co giãn” Có thể lên tới 512Kb hay 32ms Đặt cấu hình Mặt điều khiển phía trước, hoặc thiết bị cuối ASCII, hoặc từ xa. Cấu trúc mạng mở Intelsat IDR và IBS(IESS – 308 và IESS – 309) Eutelsat SMS(BS7-40) hoặc không. ESC IDR, IBS hoặc không. Chẩn đoán Thực hiện chức năng kiểm tra lỗi bit Giám sát Eb/No với độ chính xác ±1dB. Tỉ lệ lỗi bit Chế độ dự phòng 1:1 Tốc độ đồng hồ vào Từ 1MHz tới 10MHz(±10ppm, bước thay đổi 100Hz). Đặc điểm kỹ thuật bộ điều chế Công suất phát - Từ -30dBm tới –5dBm - độ phân giải 0,1dB - độ chính xác ±0,25dB - phân cách đóng/mở >60dB Trở kháng ra 50W(75W tuỳ chọn). Suy hao phản xạ 20dB ổn định tần số ra ±2ppm với mọi nguyên nhân và ±1ppm mỗi năm. Dạng phổ Lập trình được(IDR, IBS hoặc người dùng định nghĩa). Tạp âm phát -100dBm/Hz ở 0dBm mức ra -130dBm/Hz ở -30dBm mức ra Đặc điểm kỹ thuật bộ giải điều chế Công suất vào Từ -55dBm đến -30dBm. Trở kháng vào 50W(75W tuỳ chọn). Suy hao phản xạ 20dB Các hoạt động cơ bản của UMOD Quá trình truyền dữ liệu Theo hướng truyền, UMOD nhận dữ liệu người dùng từ module giao tiếp người dùng CIM Customer Interface Module và đưa dữ liệu qua backplane tới phần phát của card con giao tiếp dữ liệu mặt đất(gồm cả module giao tiếp dữ liệu và module giao tiếp G.703) cắm trên mảng mạch chính của UMOD. Sau khi card giao tiếp dữ liệu mặt đất chuyển đổi dữ liệu người dùng ở dạng tín hiệu điện(RS232, RS449, V.35 hoặc G.703) thành dạng tín hiệu sử dụng trong UMOD, dữ liệu được chuyển đến mảng mạch chính và được truyền đến cả phần phát của IFU để xử lý nếu có lựa chọn IFU cắm trên mảng mạch chính. Sau khi xử lý IFU, dữ liệu được chuyển đến mảng mạch chính. Trên mảng mạch chính, dữ liệu được gửi đến bộ mã hoá kênh, tại đó các chức năng như đổi tần, mã hoá vi phân và mã hoá sửa lỗi trước FEC được thực hiện. Sau khi được mã hoá, dữ liệu được đưa đến bộ lọc phát để thực hiện quá trình lọc số và nội suy; sau đó qua bộ điều chế, tại đó dữ liệu được điều chế PSK trên một sóng mang trung tần lấy từ bộ đồng bộ phát. Sóng mang đã điều chế này được khuếch đại trong bộ xử lý tầng IF, sau đó truyền qua backplane tới đầu nối IFOut trên mặt IF ở mặt sau của UMOD. Quá trình nhận dữ liệu Theo hướng nhận dữ liệu, tín hiệu IF được đưa vào đầu nối IFIN trên mặt IF, qua backplane và tới bộ xử lý IF thu trên mảng mạch chính. Bộ xử lý IF thu thực hiện khuếch đại tín hiệu tạp âm thấp, tự động điều chỉnh độ khuếch đại và lọc. Sau khi xử lý xong, tín hiệu được đưa tới bộ đồng bộ thu và bộ giải điều chế. Tại đây, sóng mang IF được tách ra bằng quá trình giải điều chế BPSK hoặc QPSK. Dữ liệu băng cơ bản thu được chuyển tới bộ giải mã kênh để thực hiện giải mã FEC, giải mã vi phân và đổi lại tần số. Sau đó dữ liệu được đưa tới card con IFU tuỳ chọn, sau đó dữ liệu được cấu trúc lại và thực hiện các xử lý khác. Dữ liệu từ IFU được chuyển đến phần nhận của card giao tiếp dữ liệu mặt đất. Module giao tiếp này sẽ thực hiện việc chuyển đổi dữ liệu thu được và tín hiệu đồng hồ thành các dạng thích hợp, từ đó dữ liệu được truyền qua backplane tới CIM và được truy cập bởi các thiết bị người dùng. Mạng thông tin vệ tinh của vatm Chức năng của mạng Hình 35: mạng thông tin vệ tinh tại VATM. Mạng thông tin vệ tinh của VATM có một vai trò to lớn đối với công tác quản lý và điều hành bay tại Việt Nam. Nhờ đặc tính ưu việt của mình so với các loại hình thông tin khác, mạng thông tin vệ tinh làm cho mạng lưới thông tin quản lý bay trở nên mềm dẻo và linh hoạt. Với thông tin vệ tinh, mạng thông tin của ngành hàng không trở nên đơn giản, gọn nhẹ, lắp đặt dễ dàng và rất linh hoạt. Chức năng cơ bản của mạng thông tin vệ tinh của VATM chính là thực hiện mạng lưới thông tin điểm nối điểm hoặc điểm nối đa điểm nhằm đáp ứng các yêu cầu của công tác quản lý và điều hành bay. Các yêu cầu này gồm thông tin số liệu, như các dịch vụ chuyển tiếp điện văn tự động, giữa các cơ quan kiểm soát không lưu trong nước và quốc tế; thông tin thoại và số liệu giữa các đơn vị liên quan đến quá trình quản lý và điều hành bay; đảm bảo thông tin liên lạc nội bộ trong cơ quan quản lý không lưu. Mạng thông tin vệ tinh sử dụng trong công tác quản lý bay tại Việt Nam hiện gồm 2 phần: phần DOMSAT và phần VSAT. Phần DOMSAT là hệ thống cũ, sử dụng công nghệ TDM. Phần DOMSAT gồm có 3 node là Hà Nội, Đà Nẵng và Thành Phố Hồ Chí Minh. Thông tin giữa các trạm được truyền qua vệ tinh Thaicom – 1A trên băng C. Các dịch vụ thoại, số liệu được truyền bằng kỹ thuật MCPC theo thủ tục đa truy nhập. Phần VSAT là hệ thống mới, ứng dụng công nghệ Frame Relay trong truyền dẫn. Hiện nay, phần VSAT của ngành quản lý bay đang thuê kênh truyền của vệ tinh THAICOM-1A. Khu vực miền Bắc, phần VSAT gồm các node Nội Bài, Sơn La, Lai Châu, Nà Sản, Điện Biên, Cát Bi...hình thành một mạng hình sao trong đó Hà Nội là một trạm Hub, các node khác là các trạm lẻ. Khu vực miền Nam, cũng hình thành một mạng hình sao gồm các node Tân Sơn Nhất, Cà Mau, Vũng Chua... trong đó Tân Sơn Nhất là một trạm Hub. Liên lạc giữa 2 node Nội Bài và Tân Sơn Nhất phải thông qua đường DOMSAT. Phần DOMSAT Hình 36: cấu trúc trạm DOMSAT. Phần DOMSAT là mạng thông tin vệ tinh điểm nối điểm liên lạc giữa 3 trạm mặt đất: Nội Bài, Tân Sơn Nhất và Đà Nẵng. Thông tin giữa các trạm được truyền qua vệ tinh Thaicom - 1A trên băng C. Các dịch vụ mạng: thông tin thoại, số liệu được truyền bằng kỹ thuật MCPC Multi Channel Per Carrier theo thủ tục đa truy nhập. Trong mạng MCPC hệ thống kênh xoá tốc độ thay đổi CL- CH (Clear - Channel) cho phép tốc độ truyền có thể thay đổi từ 9.6 kbps đ2048 kbps (giao diện RS449) hoặc 9.6kpbs đ 256 kpbs (giao diện V.35). Để tránh gián đoạn thông tin các thiết bị đều có cấu trúc dự phòng. Hệ thống này có cả thiết bị giám sát xa và điều khiển mạng NCS đặt tại trạm chủ Tân Sơn Nhất. RMAC Remote Monitor And Control giám sát, điều khiển 4 trạm mặt đất trong khi NCS giám sát điều khiển các tham số của bộ tách ghép kênh (MUX/DEMUX) và sử dụng công nghệ ghép kênh TDM. Thiết bị do hãng NEC cung cấp. Bộ chuyển đổi tần lên (Up converter) 70 MHz đ 6 GHz với cấu hình dự phòng, chức năng chuyển đổi tự động. Bộ chuyển đổi tần xuống (Down converter) 4 GHz đ 70 MHz với cấu hình dự phòng, chức năng chuyển đổi tự động. Bộ IF Combiner 4:1, IF Divider 1:4 Hai hệ thống Modem đang được sử dụng: 02+1 Modem do hãng NEC cung cấp dùng cho các tuyến NBIđTSN và NBIđDAN. 08+2 Modem (UMOD) dùng cho NBIđCBI, NBIđNAS, NBIđDBI, NBIđVIN, NBIđVTE. Hệ thống ghép kênh MAXIMA sử dụng công nghệ TDM với hệ thống điều khiển NCS. Tham số hệ thống: Tần số phát 5925 á 6425 MHz Tần số thu 3700 á4200 MHz Đường kính Antenna 4,5 m Độ tăng ích Anten phát 46,7 dB Độ tăng ích Anten thu 43,5 dB Công suất đầu ra HPA 80 W Nhiệt độ tạp âm 55oK G/T 24,1 dB/K(góc ngẩng 40o) Độ rộng băng tần 500 MHz Tần số trung tần 70 MHz Kiểu truyền dẫn MCPC/PAMA và kênh tốc độ thay đổi(VR-CL-CH) Tín hiệu phát(VR-CR-CH) 9,6 á 2048 Kbps, điều chế BPSK, mã FEC tốc độ 1/2, 3/4, 7/8. Tín hiệu thu(VR-CR-CH) 9,6 á 2048 Kbps, điều chế BPSK, QPSK, mã FEC tốc độ 1/2, 3/4, 7/8. Tỉ lệ lỗi bit VR-CR-CH(64Kbps) VR-CR-CH(128Kbps) VR-CR-CH(192Kbps) VR-CR-CH(256Kbps) 10-7 khi Eb/No=5,2dB 10-7 khi Eb/No=5,8dB 10-7 khi Eb/No=5,9dB 10-7 khi Eb/No=6,0dB Giao diện với các thiết bị ngoại vi RS