1. PIJENOS PODATAKA - 1bit je osnovna mjera prijenosa u digitalnoj tehnici ( komunikacijskim sustavima) - Informacija se generira na izvoru informacije te se mora na odgovarajući način pretvoriti da bi bila prikladna za prijenos (koder informacija) - Koder za predstavljanje informacija (veliki broj binarnih kodova) - npr.: - slike prikazane binarnim kodovima - tekstualni podaci prikazani alfanumeričkim kodovima (abeceda, brojevi, interpunkcije,! specijalni znakovi) - općenito broj simbola koje možemo predstaviti pomoću n-bitova npr. n N N broj informacija koje kodiramo n broj bitova za kodiranje ASCII kod (American Standard Code for Information Interchange) - najpoznatiji alfanumerički kod koji ima 1 simbola i koji je definiran različitim standardima (ANSI X., ITU T.0U, IA, ISO ) - u prijenosu se koristi mjera oktet ( bitova informacije a osmi bit je mjera za detekciju grešaka tj. paritet) EBCDIC kod (Etended Binary Coded-Decimal Interchange Code) - prošireni alfanumerički kod - 1g. standardizirao ga je IBM - koristi bitova za kodiranje ( znakova koda) - sadrži grafičke znakove i neke posebne znakove koje nema u ASCII-kodu PIJENOS SINALA - predajnik sučeljava prijenosni medij te upravlja nekim karakteristikama signala - Baseband osnovni ili temeljni pojas (00Hz 00Hz kod telefona) - Broadband širokopojasni prijenos (radiovalovi, mikrovalovi) - Modulacija prijenosnog signala (AM, PM, FM ) 1.1. NAČINI PIJENOSA PODATAKA Ovisno o smjeru: - jednosmjerni prijenos (Simple) (npr. radiodifuzija, televizija) - dvosmjerni prijenos (Half-duple) jedan period vremena u jednom, a drugi u drugom smjeru - potpuno dvosmjerni (Full-duple) istovremeno u oba smjera Ovisno o broju bita: 1. Paralelni prijenos - više bitova istovremeno (veza računalo-terminal, računala u blizini) - svaki bit u bloku ima vlastitu liniju - svi bitovi se prenose istovremeno - sinkronizacija se uspostavlja pomoću upravljačkih linija
A Č U N A L O 1 V A NJ S linije podataka K I EADY/BUSY DEMAND U E Đ A J upravljačke linije. Serijski prijenos - manji broj linija - bit po bit kao funkcija vremena Slika 1. Paralelni prijenos podataka Signalna brzina brzina promjene signalizacije na krugu (vezi) Baud čestina signalizacije u sekundi Period signalizacije reciprocitet Baud-a (u tom periodu se prenosi signal) npr. 100 Baud 1 period s 0. ms 100 S- (od -1V do 1V) TTL (od 0V do V) CMOS (od 0V do 1V) Baud bit/s promjena napona, struje, svjetlosti,.1 Asinkroni prijenos «1» - prijenos simbola u proizvoljno vrijeme - početak i kraj slanja se naznači startbit-om i stopbit-om za sinkronizaciju - SYN znakovi kod znakovno-orijentirane komunikacije «0» start 0 1 1 0 1 0 1 0 stop bitova
Prilikom asinkronog prijenosa nastaju tzv. periodi neaktivnosti. period neaktivnosti period neaktivnosti. Sinkroni prijenos - veliki broj simbola se šalje u nizu jedan za drugim - potrebni su upravljački znakovi - bit po bit orijentirani protokoli - podaci se šalju uvijek između zaglavlja i završnice - sinkronizacija problem? FLA ZALAVLJE PODACI ZAVŠNICA 01111110 - uporaba kod znakovno orijentiranih protokola - šalju se dva SYN znaka na početku prijenosa - SYN znakovi se ne smiju pojaviti unutar PODACI - kada se pređu granice osjetljivosti sustava nastaju velike pogreške. OTKIVANJE I ISPAVAK EŠAKA Utjecaj šuma može biti jako velik (kad se pređe jedna granica osjetljivosti ) - većina protokola ima u sebi otkrivanje i ispravak grešaka - AQ (Automatic equest epeat) - prijemnik otkriva grešku i zahtjeva retransmisiju - rekonstrukcija podataka ispravljanjem greške (prvo se pokuša ispraviti grešku, a tek onda izvršiti retransmisiju) - ispravljanje greške se vrši : tamo gdje je značajno kašnjenje (satelitska veza) tamo gdje je skup kanal tamo gdje veza kratko postoji
. NAČINI OTKIVANJA EŠAKA 1. Kontrola pariteta - metoda otkrivanja neispravnih podataka na osnovi neparnog broja grešaka - računanje sume logaritmičkih jedinica u podatku i dodavanje redundantnih bitova - postoji parni ili neparni paritet, a izbor ovisi o protokolu - koristi se kod ASCII koda ( bita kontrolni bit). Longitudinalna provjera - LC ( Longitudinalni edundancy Check) - postiže se povišen stupanj otkrivanja greške - kontrolira se karaktere u okviru - dodaje se na kraju bloka podataka Primjer 1: Znak ASCII kod H 0 1 0 0 1 0 0 0 E 1 1 0 0 0 1 0 1 L 1 1 0 0 1 1 0 0 L 1 1 0 0 1 1 0 0 O 1 1 0 0 1 1 1 1 LC: 0 1 0 0 0 0 1 0 primjenjuje se parni paritet - ukoliko imamo paran broj grešaka, tada se greška ne može otkriti Primjer 1.1: pretpostavimo da se pokvare određeni bitovi pri prijenosu i da dobijemo slijedeću poruku Znak ASCII kod H 0 1 0 0 1 0 0 0 E 1 0 0 0 0 0 0 1 L 1 1 0 0 1 1 0 0 L 1 0 0 0 1 0 0 0 O 1 1 0 0 1 1 1 1 LC: 0 1 0 0 0 0 1 0 bitovi označeni crveno su promijenili vrijednost iz logičke jedinice u nulu primjećujemo da primjenom LC zaštite greška nije detektirana. Ciklička redundantna provjera - CC ( Cyclic edundancy Check) - koristi se za provjeru dugih sekvenci bitova u logičkom bloku podataka - prijemnik uspoređuje dobivenu zaštitu sa izračunatom i ako postoji greška izvršava se retransmisija - CC zaštita se dodaje na kraju bloka - može se računati ili hardware-ski ili software-ski
ALOITAM 1. predstaviti podatak kao polinom P() sa bitovima kao koeficijentima. pomnožiti polinom poruke P() s p što daje P nula na kraju podataka. produkt polinoma P(). p se dijeli s generirajućim polinomom () stupnja P Q P p ili Q P p modul od dva aritmetika ili Q P p binarna aritmetika. ostatak je CC i on se dodaje na kraj Q P T p ) ( Primjer : CC Izračunajte CC za kombinaciju bitova 1010010111. 1 ) ( - () smo dobili iz kombinacije bitova 0 1 0 1 0111 1 - P (duljina ostatka) 1. 1 ) ( P dobiveno iz zadane kombinacije bitova 1010010111. 11 1 ) ( P. 11 1 1 P p 1 10 11 10 10 Q ( 1001100100 ) P ( 1100 )
OANIČENJA CC-A - prijemnik zahtjeva da prenesena poruka bude cijeli umnožak s () - sve greške djeljiva s () će izmaći kontroli p T ( ) P Q ' ' ako je primljena poruka Q E(), E () se ne detektira ako je E ' Q ' - usnopljene graške (burst error) su greške u kojima je neispravan prvi i zadnji bit, a između nije važno da li postoje greške - kada se pojavi takva greška q E() q < P E () manjeg reda od P # E () nije djeljiv s () pa se uvijek detektiraju greške koje su manje od P - vrlo često se koristi CC1 i CC. KAAKTEISTIKE KOMUNIKACIJSKO KANALA - osnovni zahtjevi na mreže su: brzina, točnost i pouzdanost n bit t s - brzina prijenosa n- broj bita u jedinici podatka - pri prijenosu se prenosi i dosta redundantnih podataka, a ne samo informacija - efikasnost kodova i protokola se može mjeriti pomoću: a) čestine koda mjera redundancije b) brzina prijenosa informacijskih bitova TIB (Transfer ate of Information Bit) obuhvaća različite neefikasnosti u kanalu A. Čestina koda B B E i i t npr. ASCII kod ima 1 bit pariteta B - informacijski bitovi po simbolu B t - ukupan broj bitova E Bi B t 0,,% B. TIB (Transfer ate of Information Bit) - različita kašnjenja Faza 1. USPOSTAVA VEZE - vrijeme uspostave fizičke veze između brojnih korisnika - značajno kod veze s komutiranim krugovima (telefa) - npr. vrijeme biranja, uspostava kruga Faza. USPOSTAVA LINKA - vrijeme čekanja prije nego što korisnik može početi prenositi podatak inicijalizacija protokola - npr. Prozivanje u mreži, vrijeme dostave žetona
Faza. PIJENOS INFOMACIJE - prijenos svih korisničkih podataka poslije uspostave linka - uključuje: prijenos koda, procesiranje potvrde, retransmisija, vremenska kašnjenja, inicijalizacija kodiranja Faza. ZAVŠETAK LINKA - vrijeme potrebno protokolu da redovito završi s radom Faza. ČIŠĆENJE VEZE - vrijeme da se oslobode krugovi veza TIB ANSII. - brzina prijenosa ispravno prenesene i prihvaćene informacije za vrijeme prijenosa informacije (Faza.) ninf o TIB n inf o - broj informacijskih bitova t t - vrijeme prijenosa u fazi. - problem se javlja kod određivanja informacijskih bitova ( jednostavno kod ASCII) - kod sinkronih protokola ima mnogo redundantnih bitova (kontrolni bitovi) - odvija se retransmisija - kašnjenje ntot t ttot n tot - ukupan broj bitova koji se prenosi od predajnika do prijemnika - link poludvosmjerni s potvrdom: ndata nack ttot n data - podatak n ack - potvrda Zadatak 1. 1000 karaktera ASCII teksta se šalje do udaljenog prijemnika, koji provjerava poruku na greške i zahtjeva retransmisiju cijele poruke ako se greška otkrije. Izračunajte TIB za slučaj: a) krugovi bez greške b) krug s 10 - grešaka (1 greška na 100 000 bita) Pretpostavimo, imamo poludvosmjerni asinkroni link, komunikacijski krug s kb u u sekundi i zahtjev za retransmisiju je trenutan.
. KAAKTEISTIKE MEDIJA - svaki materijal koji vodi signal između dvije točke - može biti i savršeni vakuum (postojanje elektromagnetskih valova, laserske zrake) - telekomunikacijska parica 10 0 10 1 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 11 10 1 10 1 10 1 10 1 10 1 10 1 10 1 10 1 10 0 10 1 10 10 10 ADIOVALOVI MIKOVALOVI INFACVENI VIDLJIVA UV X-ZAKE AMMA 10 10 10 10 10 10 10 10 10 11 10 1 10 1 10 1 10 1 10 1 UPLETENA PAICA SATELITSKE VEZE OPTIKA KOAKIJALNI KABEL AM MIKOVALOVI λ F c FM TV vakum vc optika, bakar v(/)*c LF MF HF VHF UHF SHF EHF THF ušenje je gubitak intenziteta signala prilikom prijenosa kroz komunikacijski medij. PAICA - najjednostavniji medij - razine prijenosa T1 sustava dosežu 10Mbit/s - potrebni su repetitori za regeneraciju signala (npr. svakih 000m pri brzini od 1.Mbit/s) KOAKSIJALNI KABEL - bakrena žica oklopljena izolacijom i bakrenom mrežicom - frekvencije opsega 00MHz 00MHz - imun na električnu interferenciju - brzine prijenosa do 100Mbit/s - moguć istodoban prijenos tona, slike, podataka UTP upletene parice - udaljenosti do 100m - otpora od 100Ω - v0.1c STP upletena parica - duljina putova do 0m - otpora od 10Ω - v0.1c Thick KOAKSIJALNI KABEL - udaljenosti do 00m - otpora od 0Ω - v0.c - do 100 korisnika po segmentu
Thin KOAKSIJALNI KABEL - duljina putova do 1m - otpora od 0Ω - v0.c - do 0 korisnika po segmentu MIKOVALOVI - 1.Hz do.hz - snop slijedi liniju pogleda - razmak antena 0km 0km (zbog zakrivljenosti zemlje) EOSINKONI SATELITI - satelit u orbiti - stabilan položaj u orbiti - visina oko 00km - dva pojasa /Hz (silazni je manji zbog uštede snage) - 1/1Hz - zaštitni pojas od 0MHz zbog interferencije susjednih kanala LASESKA (OTVOENA) ZAKA - udaljenosti od km do km - brzina prijenosa do 0Mbit/s - uporaba najviše za vojne komunikacije - pogodno za povezivanje dviju susjednih zgrada - jako osjetljiva (kiša, snijeg) OPTIČKO VLAKNO - g. prvi sustav (USA) - visoka neosjetljivost na šum - visoka i duga pouzdanost - velika pojasna širina - sigurna komunikacija - udaljenost od km do 10km pri brzini prijenosa od 1bit/s - FDDI (Filter Distributed Data Interface) - velike brzine Širina pojasa je područje frekvencija koje se mogu prenositi preko danog komunikacijskog sustava. Ona je ograničena odašiljačem, prijemnikom i medijom za prijenos. Telefonski sustav ima širinu pojasa od 100Hz (00Hz-00Hz). 1g. Nyquist B w B maksimalna signalna čestina u Baud-ima w širina pojasa u Hz npr. telefonski kanal B w 100 00Baud a
Kanal sa šumom - Shannon C wld(1 C maksimalni kapacitet kanala S snaga signala N snaga šuma S N ) MODEMI - modulator/demodulator - služe za konvertiranje digitalne informacije u signal govornog spektra - AM, FM, FSK, PM, PSK, DPSK, QAM - QAM kombinira se AM i FM ( faze, amplitude - 1 informacijskih razina) - ITU V. 00bit/s - V.bis 100bit/s - V. 00bit/s - V.0 kbit/s