Đồ án Điều khiển luồng trong mạng truyền số liệu

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN MẠNG VIỄN THÔNG 1 – KHÁI QUÁT MẠNG VIỄN THÔNG : Thông tin liên lạc đóng vai trò hết sức quan trọng trong cuộc sống, hầu hết cuộc sống của chúng ta luôn gắn liền với một dạng trao đổi tin nào đó. Các dạng trao đổi tin thường gặp như : đàm thoại, đọc sách, gửi và nhận thư, xem phim, .v.v. có rất nhiều dạng khác nhau về trao đổi thông tin liên lạc, trong đó thông tin số liệu là một phần quan trong trong đó. Mỗi hệ thống truyền tin đều có những đặc trưng riêng, nhưng tất cả đều có mục đích chung là chuyển tải thông tin từ nơi này sang nơi khác. Để truyền thông tin từ nơi này sang nơi khác cần phải có sự tham gia của ba thành phần cơ bản đó là : nguồn tin là nơi phát sinh và chuyển thông tin vào môi trường truyền, môi trường truyền là phương tiện mang thông tin và đích thu. Nếu một trong các thành phần này không tồn tại thì quá trình truyền tin không thể xảy ra. Dạng thức của phương tiện truyền số liệu được quy định bởi bản chất tự nhiên của ứng dụng, bởi nhu cầu và khoảng cách giữa các đối tượng. Nếu chỉ hai đối tượng ở gần cần trao đổi với nhau thì phương tiện truyền số liệu có thể chỉ gồm một liên kết điểm nối điểm đơn giản, tuy nhiên nếu các đối tượng sử dụng nhiều lên, khoảng cách truyền tin ở các thành phố hay các quốc gia khác nhau thì cần phải truyền tin qua nhiều điểm khác nhau, hoặc thông qua các mạng khác như mạng thoại công cộng nhờ các thiết bị chuyển đổi. 1.1 - Chức năng mạng viễn thông : Mạng truyền số liệu đáp ứng việc truyền dữ liệu đi xa, giúp cho việc trao đổi dữ liệu giữa hai nhu cầu ở xa có thể nói chuyện hay trao đổi dữ liệu một cách trực tuyến với nhau. Ngày nay với sự phát triển của khoa học kỹ thuật nên chất lượng dịch vụ ngày càng cao, mạng truyền số liệu còn được sử dụng cho nhiều mục đích truyền tín hiệu khác nhau như truyền hình ảnh, truyền Fax, truyền tín hiệu thoại ….và cung cấp nhiều dịch vụ khác đáp ứng nhu cầu người tham gia mạng. Các chức năng cơ bản của mạng truyền số liệu có thể kể tới là :các tiện ích truyền tin, tạo tín hiệu, phối ghép, giao diện, đồng bộ, quản lý trao đổi, phát hiện và hiệu chỉnh lỗi, điều khiển luồng, địa chỉ, tìm đường, quản lý hệ thống…Các tiện ích truyền tin của mạng nhằm sử dụng một cách có hiệu quả các phương tiện truyền tin cũng như tài nguyên thông tin. Để thông tin có thể truyền từ nguồn tin đến nơi nhận, nguồn tin phải được biến đổi và phối ghép phù hợp với môi trường truyền tin, do vậy phối ghép và tạo tín hiệu là một đòi hỏi tất yếu. Để thông tin nhận được chính xác không lỗi hệ thống thông tin còn yêu cầu đồng bộ giữa máy thu và máy phát. Để thực hiện được việc thông tin liên lạc, các đối tượng cần liên hệ với nhau một cách chặt chẽ, do vậy cần truyền các thông tin để phục vụ cho quá trình kết nối, các thông tin đó được gọi chung là quản lý trao đổi. Phát hiện, hiệu chỉnh lỗi và điều khiển luồng cũng có thể nhóm vào chức năng quản lý trao đổi, nhưng do ý nghĩa quan trọng của nó trong mạng truyền số liệu, chúng được phân ra thành các chức năng riêng biệt. Phát hiện và hiệu chỉnh lỗi nhằm đảm bảo thông tin truyền đi không bị sai lệch, không bị mất, còn điều khiển luồng nhằm đảm bảo máy phát không làm tràn máy thu khi gửi dữ liệu quá nhanh mà phía thu không xử lý kịp dẫn tới mất dữ liệu. Trong mạng truyền số liệu việc đánh địa chỉ là rất cần thiết để có thể gửi thông tin đến đúng đích mà mình mong muốn. Cuối cùng khả năng quản lý hệ thống là cần thiết để cấu hình hệ thống, giám sát trạng thái hoạt động của nó, phản ứng với các hư hỏng hay quá tải cũng như lập kế hoạch phát triển nâng cấp mạng trong tương lai. 1.2 - Các thành phần trong mạng viễn thông : Một mạng truyền số liệu có rất nhiều thiết bị nhưng các thành phần chính bao gồm : 1.2.1- Thiết bị đầu cuối : Dữ liệu cần truyền đi như : hình ảnh, văn bản, .v.v. phải được biến đổi thành các dạng tín hiệu phù hợp để có thể truyền qua mạng. Các biến đổi này được thực hiện bởi thiết bị phát. Tại phía thu, tín hiệu thu được sẽ được biến đổi thành dạng tín hiệu phù hợp để có thể hiểu được nội dung đã phát đi. Thực tế quá trình trao đổi thông tin là quá trình diễn ra theo hai chiều, tại mỗi điểm đều có nhu cầu thu và phát do vậy thiết bị phải có cả hai chức năng thu và phát, các loại thiết bị này gọi là thiết bị đầu cuối. Mỗi thiết bị đầu cuối nối với mạng bằng một mạch điện, gọi là mạch giao tiếp đường dây thuê bao, nhờ đó người sử dụng có thể trao đổi thông tin với mạng và với những người sử dụng khác trong mạng 1.2.2- Trung tâm chuyển mạch : Quy mô mạng có thể từ rất đơn giản đến cực kỳ phức tạp. Có thể lấy mạng thoại làm ví dụ, với bản chất ứng dụng tự nhiên của mình và các loại hình dịch vụ ngày càng phong phú, mạng thoại mang ý nghĩa tổng quát của một mạng viễn thông và là một trong những đối tượng nghiên cứu chủ yếu trong lĩnh vực viễn thông. Để nâng cao hiệu quả sử dụng thiết bị đầu cuối và đường dây, giảm tối đa sự phức tạp và tốn kém trong xây dựng, nâng câp và mở rộng mạng, tạo thuận lợi cho người sử dụng mạng người ta tập trung toàn bộ các chuyển mạch riêng vào một thiết bị dùng chung gọi là trung tâm chuyển mạch hay tổng đài, chức năng chính của trung tâm chuyển mạch là tạo tuyến truyền thông tin giữa các thiết bị đầu cuối của cùng tổng đài với nhau hoặc giữa thiết bị đầu cuối của tổng đài này với thiết bị đầu cuối của tổng đài khác qua đường trung kế hoặc giữa các trung kế với nhau. Chức năng chính của trung tâm chuyển mạch là tạo tuyến nối, duy trì, giải phóng tuyến nối đối với từng cuộc liên lạc, cung cấp và xử lý các báo hiệu thuê bao và báo hiệu trung kế để phục vụ chức năng chuyển mạch. Ngoài ra trung tâm chuyển mạch còn thực hiện các chức năng quan trọng khác như tổ chức quản lý mạng, cung cấp giao tiếp và các dịch vụ thuê bao, phối hợp truyền dẫn, biến đổi và tổ chức thông tin bên trong trung tâm chuyển mạch. 1.2.3 - Tuyến truyền dẫn : Phạm vi phục vụ của một tổng đài thường bị giới hạn về dung lượng và phân bố địa lý. Thông thường, dân cư tập trung thành các khu vực do đó tại trung tâm của mỗi khu vực người ta đặt một tổng đài có dung lượng phù hợp để phục vụ nhu cầu trao đổi tin của khu vực đó, giữa các tổng đài có đường trung kế trực tiếp, các tuyến truyền dẫn tới tổng đài của các vùng lân cận để phục vụ nhu cầu trao đổi tin tức giữa thuê bao của tổng đài này với thuê bao của tổng đài khác. Nhìn chung các tuyến truyền dẫn thường được lắp đặt giữa các tổng đài mà lưu lượng thông tin cần trao đổi lớn hoặc giữa các trung tâm thông tin. Đó là các tuyến thông tin nhiều kênh, trên đó sử dụng kỹ thuật ghép kênh và các giải pháp kỹ thuật cho việc truyền tín hiệu đi xa. Nhờ đó mà có thể tổ chức được mạng viễn thông toàn cầu. Trong mạng viễn thông các tuyến truyền dẫn nối các trung tâm chuyển mạch với nhau cho phép các cuộc gọi có thể tiến hành qua nhiều nút mạng, do vậy chức năng chính của chúng là tạo ra liên kết mạng giữa các trung tâm chuyển mạch. 1.2.4 – Các thành phần khác của mạng viến thông : * Hệ thống báo hiệu : Để các thành phần chính trong mạng viễn thông như các thiết bị đầu cuối, các trung tâm chuyển mạch, các tuyến truyền dẫn hoạt động phối hợp nhịp nhàng với nhau thì giữa chúng cần có các thông tin điều khiển phục vụ cho quá trình thiết lập, duy trì, giải toả các cuộc gọi được gọi chung là báo hiệu. * Hệ thống đồng bộ : Các trung tâm chuyển mạch hầu hết là các tổng đài chuyển mạch số, do đó cần sự đồng bộ chặt chẽ giữa các tổng đài. Đồng bộ có ý nghĩa rất quan trọng, mang tính sống còn của mạng số hoá, nó ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng phục vụ của hệ thống. * Hệ thống quản lý, điều hành và bảo dưỡng : Các tổng đài cơ điện trước đây cũng đã bắt đầu hình thành cơ sở quản lý và bảo dưỡng, tuy nhiên chỉ tập trung vào việc tính cước đơn giản và cảnh báo lỗi thô sơ. Các thế hệ tổng đài hiện đại điều khiển theo chương trình ghi sẵn cho phép lưu trữ chương trình điều hành hoạt động của tổng đài, cơ sở dữ liệu thuê bao và dữ liệu trung kế, các chương trình quản lý mạng và chọn tuyến tối ưu, chuẩn đoán hỏng hóc cho phép quản lý tập trung các tổng đài trong phạm vi nào đó và thực hiện các quy trình bảo hành bảo dưỡng từ xa. 2 – CÁC PHƯƠNG THỨC CHUYỂN MẠCH 2.1 - Chuyển mạch kênh (Switchinh Circuit) : Chuyển mạch kênh được thực hiện một cách đơn giản nhờ có một đường thông tin dành riêng cho hai trạm từ khi bắt đầu cho đến khi kết thúc cuộc liên lạc, đường thông tin này là một dãy các liên kết (link) nối giữa các nút mạng từ thiết bị đầu cuối này đến thiết bị đầu cuối kia. Các cuộc liên lạc đồng thời giữa các trạm khác nhau được tiến hành trên các kênh độc lập nhau. Đặc điểm của chuyển mạch kênh : - Thiết lập kênh truyền rồi mới truyền thông tin trên kênh đã thiết lập - Hệ thống chuyển mạch không kiểm soát thông tin trên kênh đã thiết lập. - Đòi hỏi sự sẵn sàng đồng thời của cả hai trạm mới trao đổi được dữ liệu. - Đòi hỏi tài nguyên phải sẵn có và dành riêng một phần tài nguyên trong mạng này cho riêng hai trạm. Chuyển mạch kênh nhìn chung không hiệu quả, vì toàn bộ khả năng của kênh bị chiếm dụng trong suốt thời gian của cuộc nối ngay cả khi không có dữ liệu nào cần chuyển giao giữa hai trạm, có một thời gian trễ trước khi chuyển giao dữ liệu do cần thời gian thiết lập, song sau khi đã thiết lập xong thì mạng hầu như trong suốt với người dùng, dữ liệu được phát với tốc độ cố định và không thêm độ giữ chậm nào ngoài thời gian truyền sóng trên các liên kết, độ giữ chậm tại các nút mạng là không đáng kể và có thể bỏ qua. 2.2 - Chuyển mạch tin (Message Switching) : Với chuyển mạch tin, không cần phải thiết lập một đường dành riêng cho hai trạm. Khi một trạm muốn phát bản tin(message), nó cộng thêm địa chỉ trạm đích vào bản tin. Bản tin sẽ được truyền qua mạng từ nút này tới nút khác. Tại mỗi nút, bản tin sẽ được thu nhận, lưu trữ tạm thời và gửi tới nút tiếp theo. Khác với chuyển mạch kênh, trong chuyển mạch tin các bản tin bị giữ chậm tại các nút mạng một thời gian đủ để thu nhận toàn bộ các bit của thông tin cộng thêm thời gian chậm do xếp hàng chờ cơ hội để phát tiếp tới nút kế cận. Do vậy chuyển mạch tin không phù hợp cho các dịch vụ thời gian thực. Đặc điểm của chuyển mạch tin : - Hiệu quả đường dây lớn hơn do một kênh đơn từ nút tới nút có thể dùng chung bởi nhiều bản tin theo thời gian, không cần thiết phải bắt tay theo thời gian thực. - Không cần sự sẵn sàng đồng thời của cả đầu thu và đầu phát, mạng có thể lưu trữ các bản tin cho đến khi đầu thu sẵn sàng. - Các giao thức hồi phục và điều khiển lỗi có thể được đưa vào trong mạng. Nhược điểm chủ yếu của chuyển mạch tin là không thích hợp cho các dịch vụ thời gian thực, độ giữ chậm của mạng là khá lớn và thay đổi trong một dải rộng, bởi vậy không thể dùng trong thông tin thoại và không thích hợp cho liên kết tương tác terminal _host,các bản tin co kích thước không xác định do vậy tại các nút mạng phải có bộ nhớ đủ lớn để lưu giữ các bản tin, thời gian truyền tải bản tin lớn dễ gây nghẽn mạng. 2.3 - Chuyển mạch gói (Packet Switching) : Để kết hợp các ưu điểm của chuyển mạch kênh và chuyển mạch tin, tối thiểu hoá các nhược điểm của cả hai, chuyển mạch gói ra đời. Trong chuyển mạch gói, dữ liệu truyền dẫn được chia thành các đơn vị truyền dẫn có kích thước nhất định và được truyền vào mạng cùng với thông tin điều khiển để dẫn các gói về đích, điều khiển lỗi, điều khiển luồng và kiểm soát tắc nghẽn trong mạng. Điều khiển lỗi đảm bảo toàn bộ các gói tới đích theo đúng trình tự, chính xác và không bị lỗi. Điều khiển luồng là kỹ thuật bảo đảm đầu phát không gây cho đầu thu bị tràn dữ liệu. Một bản tin có thể gồm nhiều gói, và chúng được chuyển tới đích theo phương thức hướng liên kết (connection oriented) hoặc theo phương thức phi kết nối (connectionless). Quá trình truyền các gói có thể bị lỗi và phải truyền lại thêm nữa các gói có thể đến đích không theo thứ tự do vậy các nút mạng và thiết bị đầu cuối phải có khả năng kiểm soát và sắp xếp lại các gói để phục hồi dữ liệu ban đầu. Đặc điểm của phương thức chuyển mạch gói : - Giảm được tại các nút và trong mạng. - Xử lý lỗi và sửa lỗi hoặc truyền lại gói nhanh hơn so với chuyển mạch bản tin do vậy giảm được lượng thông tin cần truyền lại, giảm tắc nghẽn và tưng tốc độ truyền tin cũng như khả năng phục vụ của mạng. - Có thể định tuyến cho từng gói hoặc cho tất cả các gói của dữ liệu theo các thủ tục khác nhau. 2.4 - Chuyển mạch ATM : ATM (Asynchronous Transfer Mode : Công nghệ chuyển giao không đồng bộ) là một công nghệ được tạo ra nhằm đáp ứng việc chuyển tải các dịch vụ băng rộng tốc độ cao như : thoại, số liệu, video,.v.v. qua các mạng công cộng và mạng riêng sử dụng công nghệ chuyển tiếp tế bào ATM (ATM cell relay technology). Phương thức truyền tải không đồng bộ ATM dựa trên cơ sở phân nhỏ toàn bộ dung lượng tải thành các gói nhỏ có kích thước cố địch (53 byte : 48 byte dữ liệu và 5 byte header) để đạt được hiệu quả truyền dẫn và chuyển mạch cao, giảm trễ trong mạng và tránh tắc nghẽn gọi là các tế bào (cell), Công nghệ ATM bao gồm cả khía cạnh truyền dẫn và khía cạnh chuyển mạch, đây cũng là dạng chuyển mạch gói đặc biệt. Về khía cạnh truyền dẫn có thể coi ATM như một phương thức ghép kênh không đồng bộ (ghép kênh thống kê) nghĩa là đường truyền được phân chia một cách linh hoạt cho các tế bào từ các nguồn tin khác nhau, không cần tuân theo một trật tự nghiêm ngặt. Về chuyển mạch áp dụng phương thức chuyển mạch địa chỉ thể hiện trong nhận dạng kênh ảo(VCI) và nhận dạng đường ảo (VPI) từ đó đơn giản hoá chức năng chuyển mạch, nâng cao khả năng chuyển mạch, kết hợp báo hiệu kênh chung tạo khả năng sử dụng VCI, VPI linh hoạt, dễ dàng tổ chức mạng toàn cầu. * Đặc điểm công nghệ ATM : - Công nghệ ATM đã kết hợp đước các ưu điểm của chuyện mạch kênh(đảm bảo trễ truyền dẫn là nhỏ nhất, đảm bảo độ rộng băng thông) và chuyển mạch gói (mang lại tính linh hoạt mềm dẻo và hiệu quả trong việc điều khiển lưu lượng thông tin gián đoạn). - Các tế bào ATM có kích thước không đổi cho phép chuyển mạch trong phần cứng đem lại hiệu quả các hơn các gói có chiều dài thay đổi. - Dịch vụ định hướng kết nối trong ATM cho phép định tuyến các tế bào qua mạng ATM trên các kênh ảo sử dụng các thông tin nhận dạng kết nối đơn giản. - kỹ thuật ghép kênh không đồng bộ cho phép sử dụng hiệu quả băng thông và ghép số liệu có kích thước và mức độ ưu tiên khác nhau. Việc kết hợp các đặc điểm trên cho phép ATM cung cấp các loại hình dịch vụ khác nhau phù hợp với các yêu cầu khác nhau của dữ liệu và bảo đảm tốt các tham số lưu lượng, tham số chất lượng dịch vụ (QoS). 3– MÔI TRƯỜNG TRUYỀN 3.1.Khái niệm môi trường truyền : Việc truyền tín hiệu đi xa cần phải có môi trường truyền.Môi trường truyền là đường vật lý nối thiết bị thu và thiết bị phát trong mạng, chất lượng và đặc tính của việc truyền thông tin phụ thuộc cả tính chất của tín hiệu và cả môi trường truyền, môi trường truyền có thể là môi trường định tuyến hay không định tuyến. Trong cả hai trường hợp, thông tin đều được truyền đi thông qua sự truyền lan của sóng điện từ. Môi trường có định tuyến, đường đi của sóng điện từ được định sẵn theo một đường vật lý như : dây trần, cáp đồng trục, cáp xoắn đôi, cáp quang, .v.v.còn trong môi trường không định tuyến, sóng điện từ không bị ràng buộc truyền lan theo một đường nhất định, một tuyến nhất định như sự truyền lan của sóng điện từ trong không khí, trong chân không hay nước biển, .v.v. 3.2.Một số môi trường truyền cơ bản : Các mạng thông tin sử dụng nhiều loại phương tiện truyền dẫn khác nhau để truyền thông tin qua mạng. Mỗi môi trường truyền có những đặc tính riêng về băng thông, tốc độ truyền, khoảng cách,.v.v. 3.2.1 - Cáp đường dây trần : Cáp đường dây trần bao gồm những cặp dây trần được đỡ trên các cột cách nhau 125 feet. Phương tiện truyền dẫn cho điện thoại điện báo trước đây đối với cả trường hợp nội hạt và đường dài đều là dây trần. Chúng có ưu điểm là suy hao thấp ở các tần số tiếng nói tuy nhiên chúng rất nhạy cảm đối với ảnh hưởng bên ngoài như: sấm chớp và các đường điện cao thế. Các dây có đường kính từ 0,08 inch đến 0,165 inch và được làm bằng đồng và thép mạ đồng, đồng thau hoặc hợp kim nhôm 3.2.2 - Cáp xoắn đôi(Dây song hành-Twisted Pair ) : Một cặp dây xoắn gồm hai sợi cách điện với nhau và xoắn theo một qui luật đều đặn. Mỗi cặp dây tạo thành một đường liên lạc đơn. Nhiều cặp dây như vậy thường được đặt chung trong một cáp có vỏ bọc, những cáp dài có thể chứa hàng trăm cặp. Việc xoắn như vậy nhằm giảm nhiễu điện từ giữa các cặp với nhau. Lõi dây thường từ 0.016 đến 0.036 inches. Cáp xoắn đôi thường dùng để truyền tín hiệu tương tự cũng như tín hiệu số. Trong hệ thống thoại, cáp xoắn đôi thường được dùng để nối thiết bị thuê bao tới hệ thống tổng đài hay tới tổng đài nội bộ PBX (private Branch Exchange).Cáp xoắn đôi cũng được dùng để truyền dữ liệu ở khoảng cách ngắn. Với cá PBX số hiện đại, tốc độ truyền cực đại khoảng 64 Kbps. Tuy nhiên cáp xoắn đôi cũng có thể dùng cho các đường trung kế có khoảng cách xa với tốc độ lên tới 4Mbps, .v.v.Mạng máy tính cục bộ lan cũng thường dùng cáp xoắn đôi do giá thành rẻ. Độ suy giảm tín hiệu trên cáp xoắn đôi phụ thuộc rất mạnh theo tần số và dễ bị ảnh hưởng của điện từ trường. Nếu đường dây song song với đường điện lực xoay chiều có thể tạo ra đỉnh nhiễu 50Hz, nhiễu xung cũng dễ sinh ra trong cáp xoắn đôi. 3.2.3 - Cáp đồng trục : Cũng như cáp xoắn đôi, cáp đồng trục gồm hai phần, bao gồm ống trục bên ngoài và một dây bên trong lõi. Mỗi cáp đồng trục chứa cáp đơn tại trung tâm ống, vỏ ngoài ống là lưới kim loại đóng vai trò như dây dẫn thứ 2 và bảo vệ lõi khỏi ảnh hưởng của can nhiễu bên ngoài. Hai dây dẫn được cách ly với nhau bởi các vật liệu cách điện (chất dẻo và ga – Hình 1.5). Điện cực ngoài có thể là một hay vài lớp kim loại. Thêm nữa, trong cáp đồng trục có thể có một số nhỏ các cặp dây dẫn xoắn đôi hay dây đơn dùng để bảo trì hay chức năng cảnh báo. Cáp đồng trục thường có độ lớn từ 0.4 đến 1 inches. Cáp đồng trục được dùng để truyền cả hai tín hiệu : tương tự và số ở khoảng cách xa hoặc gần. Nó có thể làm việc với tần số rất cao, điều đó cho phép truyền tải với số lượng lớn các kênh thoại, truyền dữ liệu tốc độ cao và các kênh truyền hình. Cáp đồng trục ít dùng trong mạng thông tin thoại. Tuy nhiên, nó được dùng rộng rãi như phương tiện truyền dẫn trong ngành công nghiệp truyền hình, ứng dụng chủ yếu của cáp đồng trục là trong mạng máy tính (LAN). Đường truyền thoại với khoảng cách xa, đường truyền hình; mạng truyền hình cáp; mạng cục bộ LAN; đường nối các hệ thống. Trong các hệ thống điện thoại, cáp đồng trục là phần tử quan trọng để nối xa, tử nó dễ dàng nối tới cáp quang, mạng viba, mạng vệ tinh. Đặc tuyến tần số của cáp đồng trục tốt hơn nhiều so với cáp xoắn đôi. Khi dùng cáp đồng trục để truyền tín hiệu tương tự với khoảng cách vài Km, tần số cực đại có thể đạt được 400 Mhz. Khi truyền tín hiệu số, có thể đạt được tốc độ truyền 500 Mbps cho khoảng cách tối đa 1.6 Km.
 3.2.4 - Ống dẫn sóng : Ống dẫn sóng là ống kim loại rỗng. Nó có mặt cắt có thể là hình vuông, elip hoặc tròn. Đặc điểm chính của ống dẫn sóng là độ hấp thu sóng siêu cao tần rất thấp, ống dẫn sóng được sử dụng trong việc kết nối máy phát siêu cao tần tới Anten siêu cao tần. 3.2.5 - Cáp sợi quang : Mặc dù có nhiều cải tiến nhưng các loại cáp kim loại vẫn bị giới hạn về tốc độ truyền dẫn. Cáp quang khác xa các loại cáp trước đây, nó mang thông tin dưới dạng các chùm dao động của sóng ánh sáng trong sợi thuỷ tinh. Sóng ánh sáng có băng thông rộng hơn sóng điện từ, điều này cho phép cáp quang đạt tốc độ truyền khá cao lên tới hàng trăm Mbps. Cáp quang gồm lõi gia cường hoặc dây gia cườngđể tăng khả năng chịu lực, chất làm đầy được bơm vào với áp suất cao để chống thấm nước tới cáp, sợi quang hoặc nhóm sợi quang và vỏ bọc bên ngoài nhằm gia cường và ngăn các tác động lý hoá từ bên ngoài. Sợi quang có cấu tạo gồm 3 lớp (Hình 1.6 ): lõi chế tạo từ thuỷ tinh, lớp áo có chiết suất thấp hơn lớp lõi, và lớp bao bảo vệ. Cáp quang có nhiều ưu điểm so với các vật liệu truyền dẫn khác: - sợi quang