Tài liệu Các phương pháp chuyển gen

ĐỀ TÀI: Các phương pháp chuyển gen

LỜI NÓI ĐẦU.
Trong những năm qua, hạ tầng viễn thông đă phát triển nhanh về cả công nghệ và chất lượng cung cấp dịch vụ. Viễn thụng đă trải qua một quá tŕnh phát triển lâu dài vớinhiều bước ngoặt trong phát triển công nghệ và phát triển mạng lưới. Việt Nam cũngnhư các nước trên thế giới, hiện nay có rất nhiều nhà khai thác viễn thông khác nhau vớisự đa dạng của công nghệ và cấu h́nh mạng cũng như các dịch vụ cung cấp.
Trên cơ sở thừa kế những thành tựu của nghành công nghiệp điện tử, bán dẫn, quang học, tin học cho nên chúng ta thấy rằng viễn thông là một lĩnh vực phức tạp, nhưng lại rất hấp dẫn đối với mọi người nên em đă chọn đề tài về mạng viễn thông.
Được sự hướng dẫn tận t́nh của thầy Vũ Thành Vinh và quá tŕnh t́m hiểu qua các tài liệu, trong đề tài tốt nghiệp này em tŕnh bày tổng quan về mạng viễn thông với các phần chủ yếu là :
Chương 1 Tổng quan về mạng viễn thông.
Chương 2: Các mạng viễn thông cơ bản
Kết luận.
Tài liệu tham khảo.
Qua đây cho em tỏ ḷng biết ơn của em đến thầy Vũ Thành Vinh đă hướng dẫn giúp đỡ em hoàn thành đề tài này.
Do c̣n hạn chế về kiến thức nên đề tài này c̣n nhiều thiếu sót về cả nội dung và cách tŕnh bày, nên em rất mong được sự chỉ bảo của quư thầy cô và các bạn.

Sinh viên


HÀ THỊ THUƯ




Chương I:
GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ MẠNG VIỄN THÔNG
1.1. Lịch sử phát triển của viễn thông.
Viễn thông là một trong những bộ phận kinh doanh phát triển nhanh nhất trong cỏc cụng nghệ thông tin hiện đại. Chỉ cách đây vài thập, để được coi là hiểu biết cơ bản về viễn thông, ta chỉ cần nắm bắt được cách thức hoạt động của mạng điện thoại là đủ. Ngày nay lĩnh vực viễn thông bao gồm rất nhiều công nghệ và dịch vụ hiện đại. Ngoài một vài dịch vụ đă hoàn thiện như dịch vụ điện thoại cố định c̣n có rất nhiều dịch vụ đă và đang bùng nổ như dịch vụ điện thoại di động và Internet. Sự xóa bỏ những quy định trong nền công nghiệp viễn thông đă làm kinh doanh tăng trưởng mặc dù giá cả của các dịch vụ ngày càng giảm.
Trước đây chúng ta chỉ có một lựa chọn duy nhất là cú dựng hay không dich vụ của một nhà cung cấp dịch vụ thoại duy nhất. Ngày nay, có rất nhiều nhà cung cấp dịch vụ ADSL hoặc modem cáp cho truy nhập Internet và chúng ta có thể chon một trong nhiều nhà cung cấp khi muốn dùng dịch vụ thoại.
Viễn thông là nguồn tài nguyên quan trọng mang tính chiến lược cho hầu hết các tập đoàn hiện đại và tầm quan trọng của viễn thông ngày càng gia tăng . môi trường truyền thông luôn luôn thay đổi này cho ta lựa chọn mới và chúng ta cần hiểu thêm về viễn thông và tổng quát hơn để có thể tận dụng được những khả năng sẵn có ngày nay.
ã 1836-1866: Điện báo, kỹ thuật ghộp kờnh, cáp nối qua Đại tây dương
ã 1876-1899: Điện thoại (A.G. Bell), tổng đài điện thoại, chuyển mạch tự động từng nấc
ã 1887-1907: Điện báo không dây (Marconi) nối từ tầu biển vào bờ trên ĐTD
ã 1820-1828: Lư thuyết truyền dẫn (Carson, Nyquist, Johnson, Hartley)
ã 1923-1938: Truyền h́nh, ống tia âm cực chân không (DuMont), phát thanh quảng bá
ã 1948-1950: Lư thuyết thông tin (Shannon), cỏc mó sửa lỗi (Hamming, Golay), ghộp kờnh theo thời gian ứng dụng vào điện thoại
ã 1960: Mô phỏng laser (Maiman)
ã 1962: Thông tin vệ tinh Telstar I
ã 1962-1966: DV truyền số liệu được đưa ra thương mại; PCM khả thi cho truyền dẫn tín hiệu thoại và truyền h́nh; lư thuyết truyền dẫn số, mă sửa sai (Viterbi)
ã 1964: Khai thác các hệ thống chuyển mạch
ã 1970-1975: CCITT phát triển các tiêu chuẩn về PCM
ã 1975-1985: Hệ thống quang dung lượng lớn, chuyển mạch tích hợp cao, các bộ vi xử lư tín hiệu số; Mạng di động tổ ong hiện đại được đưa vào khai thác (NMT, AMPS); Mô h́nh tham chiếu OSI (tổ chức ISO)
ã 1985- 1990: LAN, ISDN được chuẩn hoỏ, cỏc DV truyền SL phổ biến, truyền dẫn quang thay cáp đồng trờn cỏc đường truyền dẫn băng rộng cự ly xa, phát triển SONET, chuẩn hoá và khai thác GSM, SDH
ã 1990-1997: GSM tế bào số, truyền h́nh vệ tinh phổ biến rộng răi trên thế giới; Internet mở rộng nhanh chóng nhờ WWW
ã 1997-2000: Viễn thông mang tính cộng đồng, phát triển rộng răi GSM, CDMA; Internet phát triển; WAN băng rộng nhờ ATM, LAN Gb
2001: HDTV, di động 3G, các mạng băng rộng, các hệ thống truy nhập đưa các dịch vụ đa phương tiện tới mọi người
1.2.Các khái niệm cơ bản trong mạng viễn thông.
Ø Thông tin: là sự hiểu biết, tri thức có khả năng biểu diễn dưới những dạng thích hợp cho quá tŕnh trao đổi truyền đưa, lưu giữ hay xử lư.
Trong viễn thông thông tin có nhiều dạng khác nhau, tiếng nói, h́nh ảnh, video. Mỗi thông tin cú cỏc thuộc tính khác nhau. Thông tin có thể tồn tại dưới 2 dạng: analog hoặc digital. Trước khi truyền đi, thông tin này sẽ phải được mă hóa, nén, điều chế, v.v.
Ø Viễn thông: bao gồm những vấn đề liờn quan đến việc truyền thông tin (trao đổi hay quảng bá thông tin) giữa các đối tượng qua một khoảng cách, nghĩa là bao gồm bất kỳ hoạt động nào liên quan đến việc phát / nhận tin tức (âm thanh, h́nh ảnh, chữ viết, dữ kiệu ) qua các phương tiện truyền thụng(hữu tuyến như đường dây kim loại, cáp quang hoặc vô tuyến hoặc các hệ thống thông tin điện từ khác.Tỷ lệ phần truyền thông cơ học (thư từ, báo chí) đang có xu hướng giảm trong khi tỷ lệ phần truyền thông điện/quang, đặc biệt là truyền song hướng, lại gia tăng và sẽ chiếm thị phần chủ đạo trong tương lai. V́ vậy, ngày nay những tập đoàn báo chí cũng đang tập trung và hướng tới truyền thông điện/quang, coi đó là cơ hội kinh doanh tương lai của ḿnh.
Ø Mạng viễn thông (Telecommunications Network) : là tập hợp các thiết bị (Devices), các kỹ thuật (Mechanisms) và các thủ tục (Procedures) để các thiết bị kết cuối của khách hàng có thể truy nhập vào mạng và trao đổi thông tin hữu ích. Các yêu cầu đặt ra cho mạng viễn thông là phải có khả năng cung cấp các đường truyền tốc độ khác nhau, linh hoạt, có độ tin cậy cao đáp ứng các loại h́nh dịch vụ khác nhau.

H́nh 1.1.Mạng viễn thông.
Một phần quan trọng trong quá tŕnh truyền thông tin, đó là kênh truyền (medium). Thông tin có thể truyền qua cáp đồng, cáp quang, sat-te-lite, và qua môi trường không dây. Mỗi một môi trường truyền cú cỏc đặc tính khác nhau, nên các thiết bị và công nghệ cũng sẽ khác nhau. Thông thường, một thông tin sẽ được truyền qua nhiều môi trường khác nhau, nối kết giữa hai thực thể giao tiếp, được gọi chung là mạng (network). Ví dụ đơn giản là tối nối kết từ PC tới AP wifi bằng không dây (wireless). AP wifi lại nối kết phía sau modem ADSL đến SDLAM (cáp ADSL). DSLAM sẽ nối kết vào mạng lơi core bằng cáp quang chẳng hạn. Ở đâu bên kia, người đối thoại với tôi nối kết vào mạng lơi thông qua mạng di động UMTS chẳng hạn.
Người ta cũng có thể xem truyền thông số và truyền sóng radio là thuộc lớp vật lư (physical layer). Trong trường hợp hai người A và B trao đổi thông tin với nhau thông qua các thực thể mạng khác, rơ ràng chúng ta cần phải thiết lập các luật lệ (rules), các định dạng (format) để quản lư/điều hành các giao tiếp trung gian này. Tất cả các luật, định dạng, v.v được gọi chung là giao thức (protocol)
Mạng điện thoại, mạng TELEX, mạng Radio truyền thanh là các mạng logic truyền thống. Ngày nay, ngoài các mạng trờn cũn cú cú thờm cỏc mạng khác có thể cùng tồn tại trong một khu vực, như là mạng điện thoại công cộng (PSTN), mạng dữ liệu chuyển gói công cộng (PSPDN), mạng nhắn tin (Paging network), mạng điện thoại di động, mạng máy tính toàn cầu (INTERNET), mạng số đa dịch vụ tích hợp (ISDN) vv .Cỏc mạng trờn đó cung cấp hàng loạt dịch vụ viễn thông thoả măn nhu cầu của khách hàng.
1.3.Các đặc điểm của mạng viễn thông hiện nay.
Các mạng viễn thông hiện tại có đặc điểm chung là tồn tại một cách riêng lẻ, ứng với mỗi loại dịch vụ thông tin lại có ít nhất một loại viễn thông riêng biệt phục vụ dịch vụ đó.
· Mạng telex: dùng để gửi các bức điện dưới dạng kư tự đă được mă hóa bằng bit. Tốc độ truyền rất thấp từ 75 tới 300bit/s.
· Mạng điện thoại : gồm mạng điện thoại công cộng: PoTN( Plain Old Telephone Service) , ở đây thông tin tiếng nói được số hóa và chuyển mạch ở hệ thông chuyển mạch công cộng PSTN. Và mạng điện thoại di động cung cấp dịch vụ thoại tương tự như PSTN nhưng qua đường truy nhập vô tuyến. Mạng này chuyển mạch dựa trên công nghệ ghộp kờnh phân chia theo thời gian và công nghệ ghộp kờnh phơn tần số.
· Mạng truyền số liệu: bao gồm các mạng chuyển mạch gói để trao đổi số liệu giữa các máy tính dựa trên giao thức của X.25 và hệ thống truyền số liệu chuyển mạch kênh dựa trên giao thức X.21.
· Các tín hiệu truyền h́nh có thể truyền theo 3 cách: truyền bằng song vô tuyến, truyền qua hệ thống truyền h́nh cáp CATV (Community Antenna Television) bằng cáp đồng trục hoặc truyền qua hệ thống vệ tinh hay c̣n gọi là truyền h́nh trực tiếp DBS.
· Trong phạm vi cơ quan, số liệu giữa các máy tính được trao đổi thông qua mạng cục bộ LAN mà nổi tiếng nhất là mạng Ethernet , Tocken Bus và Tocken Ring.
Mỗi mạng được thiết kế cho các dịch vụ riêng biệt và không thể sử dụng cho các mục đích khá nhau. người ta chia mạng viễn thông theo các khía cạnh sau:
- Xét về góc độ kỹ thuật bao gồm các mạng chuyển mạch, mạng truyền dẫn,mạng truy nhập, mạng báo hiệu và đồng bộ.
- Xét về góc độ dịch vụ th́ mạng viễn thông bao gồm các mạng sau: mạng điện thoại cố định, mạng điện thoại di động và mạng truyền số liệu.
1.4.Các thành phần cơ bản của mạng viễn thông.


H́nh 1.2: Các thành phần cơ bản của mạng viễn thông
- Các trung tâm chuyển mạch đặt tại cỏc nỳt mạng.
+ Node mạng : Là một điểm trung gian trên mạng viễn thông nơi thực hiện kết nối tạm thời giữa các đầu vào và đầu ra theo yêu cầu.
- Các tuyến truyền dẫn ( Trung kế) liên kết cỏc nỳt mạng với nhau.
+ Các liên kết là các đường truyền dẫn tín hiệu liên tục giữa 2 điểm trên mạng. một liên kết có thể là một đường truyền dẫn vật lư, một băng tần trong hệ thống ghộp kờnh theo tần số hay 1 khe thời gian trong hệ thống ghộp kờnh theo thời gian. Các liên kết ở đay ngoài môi trường truyền dẫn c̣n bao gồm các phương tiện kết nối chúng.
- Các thiết bị mạng:
Mạng viễn thông là tập hợp các thiết bị mạng được kết nối với nhau theo một cấu trúc, kiến trúc nhất định và được thiết lập quản lư nhờ các hệ thống quản lư tin cậy.
Trong mạng điện thoại chuyển mạch công cộng PSTN các thiết bị mạng được kể đến như: Tổng đài, bộ tỏch ghộp kờnh, bộ tập trung thuê bao, thiết bị báo hiệu, thiết bị truyền dẫn trong mạng máy tính : Router, hub, gateway, bridge trong mạng di động: tổng đài MSC, các trạm chuyển tiếp BSC, trạm thu phát sóng BTS
- Thiết bị dầu cuối:
Là thiết bị giao tiếp với người sử dụng và là cầu nối giữa người sử dụng và mạng. Thiết bị dầu cuối có nhiều loại, chúng rất khác nhau về chức năng và yờu cầu dịch vụ. Ví dụ như: điện thoại, máy tính, máy Fax
Chức năng của thiết bị đầu cuối là:
- Chuyển đổi tín hiệu, tai điểm phát biến đổi tin tức thành dạng tín hiệu phù hợp có thể truyền qua mạng. và tai đầu thu chuyển đổi tín hiệu thành dạng tin tức có thể hiểu được.
Báo hiệu thuê bao: cho phép người sử dụng thiết bị đầu cuối tham gia điều khiển quá tŕnh truyền tin qua mạng.
1.5. Các thiết bị chớnh trờn mạng
1.5.1. Tổng đài
Tổng đài là thiết bị nút mạng, được đặt ở trung tâm mỗi khu vực. mỗi điểm liên lạc chỉ cần một thiết bị đầu cuối, nối đến tổng đài bằng đụi dơy thuê bao.
Tổng đài đảm nhiệm chức năng kết nối các thuê bao với nhau mỗi khi chúng cần liên lạc. tổng đài cho phép lết nối linh hoạt giức các điểm.
Mỗi tổng đài phục vụ các thuê bao trong 1 khu vực.
Các tổng đài liên kết với nhau thông qua các tuyến truyền dẫn liên tổng đài trung kế để cho phộp cỏc thuê bao của tổng đài có thể kết nối với nhau.
Chức năng của các tổng đài:
- Cung cấp các loại mạch giao tiếp thuê bao và giao tiếp trung kế.
- Thực hiện các chức năng biến đổi tỏch ghộp tín hiệu.
- Xử lư báo hiệu thuê bao và báo hiệu liên tổng đài.
- Tập trung các lưu lượng cho tuyến truyền dẫn liên tổng đài, phục vụ các kết nối liên tổng đài, liờn vựng.
ü Cấu trúc phân cấp của tổng đài:

H́nh 1.3: Cấu trúc phân cấp của tổng đài.
1.5.2. Giới thiệu về Tổng đài điện tử SPC.
1.4.1. Sơ đồ khối chức năng của tổng đài SPC

[TABLE=width: 100%]
[TR]
[TD]
Kết cuối thuê bao (SLTU)

[/TD]
[/TR]
[/TABLE]
[TABLE=width: 100%]
[TR]
[TD]


MUX

[/TD]
[/TR]
[/TABLE]
[TABLE=width: 100%]
[TR]
[TD]



Tập trung thuê bao

[/TD]
[/TR]
[/TABLE]
[TABLE=width: 100%]
[TR]
[TD]



Chuyển mạch nhóm

[/TD]
[/TR]
[/TABLE]
[TABLE=width: 100%]
[TR]
[TD]Kết cuối trung kế tương tự

[/TD]
[/TR]
[/TABLE]
[TABLE=width: 100%]
[TR]
[TD]Hệ thống khai thác bảo dưỡng

[/TD]
[/TR]
[/TABLE]
[TABLE=width: 100%]
[TR]
[TD]Bộ điều khiển đường dây thuê bao

[/TD]
[/TR]
[/TABLE]
[TABLE=width: 100%]
[TR]
[TD]Bộ tao âm báo

[/TD]
[/TR]
[/TABLE]
[TABLE=width: 100%]
[TR]
[TD]MFSIG

[/TD]
[/TR]
[/TABLE]
[TABLE=width: 100%]
[TR]
[TD]MF Sig

[/TD]
[/TR]
[/TABLE]
[TABLE=width: 100%]
[TR]
[TD]CAS

[/TD]
[/TR]
[/TABLE]
[TABLE=width: 100%]
[TR]
[TD]CCS

[/TD]
[/TR]
[/TABLE]
[TABLE=width: 100%]
[TR]
[TD]Hệ thống điều khiển tổng đài
[/TD]
[/TR]
[/TABLE]
[TABLE=width: 100%]
[TR]
[TD]

[/TD]
[/TR]
[/TABLE]


















H́nh 1.4: Sơ đồ khối chức năng tổng đài số SPC.
1.4.2. Vai tṛ các khối chức năng.
Tổng đài kỹ thuật số gồm hai loại đơn vị: một hay nhiều đơn vị tập trung thuê bao( Subscribe – Concentrator unit - SCU) và một đơn vị chuyển mạch nhóm ( Group Switch Unit - GSU)
ü Khối chuyển mạch tập trung thuê bao:
Chuyển các cuộc gọi bắt đầu từ một số lớn các đường dây thuê bao với lưu lượng tải thấp đến trung kế nội bộ có khả năng tải cao, dẫn đến khối chuyển mạch nhóm. Điều này tạo nên một liên kết giữa các trung kế từ các đơn vị đường dây thuê bao, các trung kế bên ngoài và các tuyến hợp nối. Các cuộc gọi kết cuối trên SCU được chuyển bởi khối chuyển mạch tập trung thuê bao từ trung kế GSU đến các đường thuê bao thích hợp.
Kết cuối thuê bao: gồm mạch điện đường dây và bộ tập trung.
Mạch điện đường dây thực hiện chức năng BORSCHT. Gồm 7 chức năng:
- Chức năng cấp nguồn.
- Bảo vệ quỏ ỏp.
- Cấp chuông.
- Giám sát.
- Chuyển đổi A/D, D/A.
- Chuyển đổi 2/4 giây.
- Kiểm tra.
ü Khối chuyển mạch nhóm:
Thực hiện chức năng thiết lập các loại tuyến nối khác. Kết cuối trung kế : thực hiện công việc chuyển đổi tín hiệu từ dạng analog sang số. Tại bộ phận ngoại vi của khối chuyển mạch định tuyến. Sự chuyển đổi cho các đường dây thuê bao được thực hiện bởi các bộ ghộp kờnh tại bộ phận ngoại vi của khối chuyển mạch tập trung thuê bao( Subcriber line – termination units - SLTU). Các khối báo hiệu kênh chung kờnh riờng cũng được nối với khối tập trung kế số. Về cấu trúc khối tập trung trung kế số cũng bao gồm một đường chuyển mạch thời gian T các thiết bị ghộp tỏch kờnh để thực hiện chức năng tập trung các đường trung kế.
Đường nối giữa bộ ghộp kờnh và bộ tập trung thuê bao.
Đường nối giữa bộ tập trung thuê bao và khối chuyển mạch nhóm.
Đường nối giữa bộ tập trung trung kế và khối chuyển mạch nhóm.
Điều khiển mach điện thuê bao.
ü Hệ thống điều khiển tổng đài:
Là bộ năo của tổng đài, nó chứa đựng các khả năng logic để quyết định các hoạt động cần thiết. Khi nhận các chữ số hệ thống điều khiển dịch chúng, xác định lối ra nào cuộc gọi sẽ phải dùng và cung cấp thiết bị cho các cuộc gọi khác. Khi có tín hiệu xóa đến, hệ thống điều khiển sẽ giải phóng đường dẫn chuyển mạch và cung cấp các thiết bị cho các cuộc gọi khác.
1.5.2.Các trạm thu phát sóng
1.5.2.1. Hệ thống trạm gốc BSS
Hệ thống trạm gốc vô tuyến BSS trong mạng GSM bao gồm 2 thành phần BSC và BTS.
BSC :Điều khiển BTS thực hiện xử lư cuộc gọi, vận hành, bảo dưỡng cũng như cung cấp các giao tiếp (A- interface) giữa BSS và MSC.
Chức năng cơ bản của BSS bao gồm việc quản lư kênh vô tuyến và chuyển tiếp các thông tin báo hiệu đến MS hoặc ngược lại.
BSS có một ma trận chuyển mạch số. Không tồn tại một đường thông cố định giữa cỏc kờnh vô tuyến và các đường truyền của mạng cố định kết nối giữa MSC và BSS. Trong khi BSC chọn một kênh vô tuyến th́ MSC sẽ chọn lựa một đường mà kết nối đến MSC. Sau đó ma trận chuyển mạch trong BSC được sử dụng để kết nối kờnh vụ tuyến trên đường truyền đă được MSC chon trước đó.
Thiết bị BSC: được trang bị để cung cấp các chức năng BSC cho việc điều khiển BTS và chứa các khối cần thiết cho giao tiếp đường dây giữa BSC – BTS và giao tiếp đường dây BSC – MSC

1.5.2.2. Trạm BTS:
BTS là một thiết bị dùng để phát tín hiệu ra môi trường vô tuyến đến cỏc mỏy di động và thu tín hiệu từ cỏc mỏy di động cũng thông qua môi trường vô tuyến. nó thông tin đến các MS thông qua giao diện vô tuyến Um và kết nối với bộ điều khiển trạm gốc BSC ( Base Station Controller) thông qua giao diện Abis.
ü Mỗi kênh BTS cung cấp cỏc kờnh vô tuyến (RF carrier) cho vùng phủ sóng RF xác định. Kênh RF là đường thông tin giữa BSS và MS.
ü Một BTS được thiết kế cung cấp vùng phủ sóng đẳng hướng hoặc vùng phủ sóng theo kiểu sector.
ü BTS ghép 4 kênh thoại 16 kbps vào trong 1 kênh 64kbps trên giao tiếp BTS và BSC . BSC sẽ định tuyến cho kênh 64 kbps đến bộ chuyển mă ở xa RXCDR ở trong MSC. Tại đây kênh 64kbps đươck chuyển thành 4 kênh 16kbps sau đó mỗi kênh 16kbps được chuyển thành kênh 64kbps A- Law ở giao tiếp RXCDR và chuyển đến MSC.
Thiết bị BSS : Tất cả các thiết bị cần thiết để cấu h́nh cho BSS được chứa trong các cabinet BTS và BSC.
ü Một cabinet BTS được trang bị với các bộ thu phát vô tuyến RCU và các khối giao tiếp vô tuyến mà tạo ra chức năng BTS. Cabinet BTS có thể bao gồm thiết bị cho 1 đến 5 sóng mang RF thông qua RCU . mỗi cabinet có thể cung cấp lên đến 3 vùng phủ sóng.
ü Một cabinet BTS được trang bị với các khối cần thiết chỉ cung cấp chức năng cho BTS. Cấu h́nh Cabinet này cung cấp giao tiếp vô tuyến giữa MS và giao tiếp đường dây đến MSC ở xa.
ü Một cabinet BTS được trang bị với các khối cần thiết chỉ cung cấp các chức năng cho BSC .
ü Các băng tần vô tuyến của BTS:cỏc kờnh vô tuyến trong DRCU tranciever là song công, thu phát và có những đặc tính sau:
- Băng tần phát BTS trong khoảng 935 – 960 Mhz ( độ rộng băng là 25 Mhz)