Drago Hercog. Univerza v Ljubljani, Fakulteta za elektrotehniko. magistrski študij 2006/2007

Σχετικά έγγραφα
KODE ZA ODKRIVANJE IN ODPRAVLJANJE NAPAK

Protokoli v sodobnih telekomunikacijskih omrežjih

Δίκτυα Απευθείας Ζεύξης. Επικοινωνία µεταξύ δύο υπολογιστών οι οποίοι είναι απευθείας συνδεδεµένοι.

Funkcijske vrste. Matematika 2. Gregor Dolinar. Fakulteta za elektrotehniko Univerza v Ljubljani. 2. april Gregor Dolinar Matematika 2

Preklopna vezja 1. poglavje: Številski sistemi in kode

Izbira modulacije in protokola za radijska omrežja

Novi načini dela na EME zvezah

Odvod. Matematika 1. Gregor Dolinar. Fakulteta za elektrotehniko Univerza v Ljubljani. 5. december Gregor Dolinar Matematika 1

ΤΟ ΠΡΟΤΥΠΟ ΙΕΕΕ ΑΣΥΡΜΑΤΗΣ ΕΥΡΥΖΩΝΙΚΗΣ ΠΡΟΣΒΑΣΗΣ

Funkcije. Matematika 1. Gregor Dolinar. Fakulteta za elektrotehniko Univerza v Ljubljani. 21. november Gregor Dolinar Matematika 1

Zaporedja. Matematika 1. Gregor Dolinar. Fakulteta za elektrotehniko Univerza v Ljubljani. 22. oktober Gregor Dolinar Matematika 1

Državni izpitni center SPOMLADANSKI IZPITNI ROK *M * NAVODILA ZA OCENJEVANJE. Sreda, 3. junij 2015 SPLOŠNA MATURA

Osnove sklepne statistike

Statistična analiza. doc. dr. Mitja Kos, mag. farm. Katedra za socialno farmacijo Univerza v Ljubljani- Fakulteta za farmacijo

Poglavje 7. Poglavje 7. Poglavje 7. Regulacijski sistemi. Regulacijski sistemi. Slika 7. 1: Normirana blokovna shema regulacije EM

ADS sistemi digitalnega snemanja ADS-DVR-4100D4

Δίκτυα Απευθείας Ζεύξης

Linearne blokovne kode

ΤεχνολογίεςΜεταγωγής Κυκλώµατος & Μεταγωγής Πακέτου (2ου στρώµατος)

Splošno o interpolaciji

Δίκτυα ATM. Τεχνολογία Πολυμέσων και Πολυμεσικές Επικοινωνίες 21-1

Gradniki TK sistemov

Μηχανισμοί Λογικής σύνδεσης. Διάρθρωση. Δομή πλαισίου. Καθορισμός ορίων πλαισίου

Diferencialna enačba, v kateri nastopata neznana funkcija in njen odvod v prvi potenci

ΚΕΦ. 6 : Επιπεδο Ζεύξης Δεδομένων και Πρωτόκολλα Επαναμετάδοσης

Funkcije. Matematika 1. Gregor Dolinar. Fakulteta za elektrotehniko Univerza v Ljubljani. 12. november Gregor Dolinar Matematika 1

Μεταγωγή Κυκλωμάτων και Πακέτων και Δίκτυα Απευθείας Ζεύξης

Kontrolne karte uporabljamo za sprotno spremljanje kakovosti izdelka, ki ga izdelujemo v proizvodnem procesu.

Funkcije. Matematika 1. Gregor Dolinar. Fakulteta za elektrotehniko Univerza v Ljubljani. 14. november Gregor Dolinar Matematika 1

Μέθοδοι Ελέγχου Σφαλμάτων

Zaporedja. Matematika 1. Gregor Dolinar. Fakulteta za elektrotehniko Univerza v Ljubljani. 15. oktober Gregor Dolinar Matematika 1

Μεταγωγή (Switching)

NEPARAMETRIČNI TESTI. pregledovanje tabel hi-kvadrat test. as. dr. Nino RODE

STANDARD1 EN EN EN

Τηλεφωνία. Σηματοδοσία DSS.1

Booleova algebra. Izjave in Booleove spremenljivke

Računarska grafika. Rasterizacija linije

komunikacije zapiski za izpit

ιάφορες υπηρεσίες => ιάφοροι ρυθµοί

Številski sistemi in kode

+105 C (plošče in trakovi +85 C) -50 C ( C)* * Za temperature pod C se posvetujte z našo tehnično službo. ϑ m *20 *40 +70

Τεχνολογία Πολυμέσων. Ενότητα # 22: Δίκτυα ATM Διδάσκων: Γεώργιος Ξυλωμένος Τμήμα: Πληροφορικής

INTELIGENTNO UPRAVLJANJE

1. Έντυπα αιτήσεων αποζημίωσης Αξίωση αποζημίωσης Έντυπο Πίνακας μεταφράσεων των όρων του εντύπου...

Logatherm WPL 14 AR T A ++ A + A B C D E F G A B C D E F G. kw kw /2013

ELEKTRONIKA PAHOR D.O.O.

ΤεχνολογίεςΜεταγωγής Κυκλώµατος & Μεταγωγής Πακέτου (2ου στρώµατος)

Επίπεδο ύνδεσης Δεδομένων (Data Link Layer DLL)

Delovna točka in napajalna vezja bipolarnih tranzistorjev

UNIVERZA V LJUBLJANI, FAKULTETA ZA STROJNIŠTVO Katedra za energetsko strojništvo VETRNICA. v 2. v 1 A 2 A 1. Energetski stroji

Stikalni pretvorniki. Seminar: Načrtovanje elektronike za EMC Boštjan Glažar

ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ «Α» Σύντοµη παρουσίαση του προτύπου OSI

TEORIJA LINIJSKIH KOD

ARHITEKTURA DETAJL 1, 1:10

Εισαγωγή ΙΙ: Βασικοί τύποι δικτύων

PONOVITEV SNOVI ZA 4. TEST

Numerično reševanje. diferencialnih enačb II

Sporočila na prenosnih poteh združujemo/prepletamo/kombiniramo/povezujemo s pomočjo:

ιαδίκτυα & Ενδοδίκτυα Η/Υ

ίκτυα και Internet στο Επιχειρηματικό Περιβάλλον

ΕΑΠ/ΠΛΗ22/ΑΘΗ.4. Έκτακτη ΟΣΣ 28/05/2016. Νίκος Δημητρίου.

- Geodetske točke in geodetske mreže

Računarska grafika. Rasterizacija linije

ίκτυα Επικοινωνιών Εαρινό εξάμηνο ΑΤΜ

Εισαγωγή στις Τηλεπικοινωνίες

ELEKTRONIKA PAHOR D.O.O.

p 1 ENTROPIJSKI ZAKON

Βασικές λειτουργίες Ανίχνευση πλαισίων Τι κάνει το επίπεδο ζεύξης Χρησιμοποιεί τις υπηρεσίες του φυσικού επιπέδου, ήτοι την (ανασφαλή) μεταφορά δεδομέ

RAČUNALNIŠTVO 3 in 4 letnik OPERACIJSKI SISTEMI IN OMREŽJA

Δίκτυα Υπολογιστών. Αξιόπιστη επικοινωνία μέσα από ένα σύνδεσμο. Ευάγγελος Παπαπέτρου. Τμ. Μηχ. Η/Υ & Πληροφορικής, Παν. Ιωαννίνων

ΕΑΠ/ΠΛΗ22/ΑΘΗ.4. Έκτακτη ΟΣΣ 31/05/2015. Νίκος Δημητρίου.

*M * Osnovna in višja raven MATEMATIKA NAVODILA ZA OCENJEVANJE. Sobota, 4. junij 2011 SPOMLADANSKI IZPITNI ROK. Državni izpitni center

Termovizijski sistemi MS1TS

Το Επίπεδο Ζεύξης (ή Σύνδεσης) Δεδομένων

Tretja vaja iz matematike 1

Radiodifuzija. Vir:

Betonske konstrukcije 1 - vežbe 3 - Veliki ekscentricitet -Dodatni primeri

Διάρθρωση. Δίκτυα Υπολογιστών Αξιόπιστη επικοινωνία μέσα από ένα σύνδεσμο. Αναγκαιότητα και ορισμός λογικής σύνδεσης. Διάρθρωση

Odvod. Matematika 1. Gregor Dolinar. Fakulteta za elektrotehniko Univerza v Ljubljani. 10. december Gregor Dolinar Matematika 1

PRILOGA VI POTRDILO O SKLADNOSTI. (Vzorci vsebine) POTRDILO O SKLADNOSTI ZA VOZILO HOMOLOGIRANEGA TIPA

Arduino-FPGA vremenska postaja

Iterativno reševanje sistemov linearnih enačb. Numerične metode, sistemi linearnih enačb. Numerične metode FE, 2. december 2013

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΙΩΑΝΝΙΝΩΝ ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ

ΕΑΠ/ΠΛΗ22/ΑΘΗ.3. Έκτακτη ΟΣΣ 31/05/2014. Νίκος Δημητρίου.

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ 6 o ΑΝΑΛΥΣΗ ΠΑΚΕΤΩΝ ΣΕ ΙΚΤΥΑ IP

Τεχνικές διόρθωσης και ανίχνευσης σφαλµάτων

6. Preverjanje predpostavk klasičnega regresijskega modela

Osnovni primer. (Z, +,,, 0, 1) je komutativan prsten sa jedinicom: množenje je distributivno prema sabiranju

Stikalni pretvorniki. Seminar: Načrtovanje elektronike za EMC Boštjan Glažar

3/40. (acknowledged connectionless), (acknowledged connection oriented) 4/40

Asynchronous Transfer Mode - ATM

Kotne in krožne funkcije

1. Definicijsko območje, zaloga vrednosti. 2. Naraščanje in padanje, ekstremi. 3. Ukrivljenost. 4. Trend na robu definicijskega območja

3. Ανάλυση Πακέτων σε Δίκτυα

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ

Asynchronous Transfer Mode - ATM

Επαναληπτικό µάθηµα επί των αρχών λειτουργίας του ιαδικτύου. ρ. Κωνσταντίνος Σ. Χειλάς. Ethernet

Ζώνες Συχνοτήτων GSM

Alternating Bit Protocol (ABP)

Αναβάθµισητων ικτύων Καλωδιακής Τηλεόρασης σε σ Γενικά Τηλεπικοινωνιακά ίκτυα Πρόσβασης

Transcript:

v sodobnih telekomunikacijskih omrežjih Drago Hercog Univerza v Ljubljani, Fakulteta za elektrotehniko magistrski študij 2006/2007

Osnovni komunikacijski problemi in njihovo reševanje (podiplomski): IV a Drago Hercog 2

Kategorije komunikacijskih problemov omogočanje prenosa sporočil skrb za kvaliteto storitev podpora porazdeljenim aplikacijam upravljanje omrežja (podiplomski): IV a Drago Hercog 3

Oblikovanje in sinhronizacija sporočil (podiplomski): IV a Drago Hercog 4

Namen oblikovanja in sinhronizacije sporočil Oblikovanje sporočila sestavine sporočila Sinhronizacija sporočila začetek sporočila konec sporočila (podiplomski): IV a Drago Hercog 5

Format sporočila tip sporočila vrednosti parametrov sporočila drugi podatki (podiplomski): IV a Drago Hercog 6

Polje vrednosti tip polja vrednost polja dolžina polja pozicija polja v formatu obvezno ali neobvezno polje (podiplomski): IV a Drago Hercog 7

Delitev sporočila na obvezni in neobvezni del obvezni del neobvezni del Splošni format informacijskega elementa (a) (b) tip tip dolžina vrednost vrednost (podiplomski): IV a Drago Hercog 8

Znakovno ali bitno orientiran prenos znakovno orientiran prenos (character-oriented transmission) polja razmejujejo krmilni znaki bitno orientiran prenos (bit-oriented transmission) polja so binarna zaporedja format ni vezan na nikakršno kodo poljubna poravnava sporočila (podiplomski): IV a Drago Hercog 9

Znakovno orientirani protokol: BSC SYN SYN SOH glava STX uporabniško sporočilo ETX rep Bitno orientirani protokol: HDLC FLAG 8 8 8 var 16 8 ADD CONT uporabniško sporoèilo CRC FLAG 1 3 1 3 0 N(S) P/F N(R) (podiplomski): IV a Drago Hercog 10

Sinhroni in asinhroni prenos Sinhroni prenos enakomerne zakasnitve postopek sinhronizacije izguba sinhronizacije Asinhroni prenos neenakomerne zakasnitve transparentni prenos uporabniške informacije: vrivanje znakov/bitov (podiplomski): IV a Drago Hercog 11

Sinhronizacija Sinhronizacija frekvence in faze Sinhronizacija binarnih vrednosti Sinhronizacija sporočil Kanalni sloj (OSI) : uokvirjanje Fizični sloj Aplikacijski sloj (nad TCP) (podiplomski): IV a Drago Hercog 12

Mehanizem sinhronizacije sinhronizacijski znak sinhronizacijska sekvenca posebnosti linijske kode veljavnost sporočila (podiplomski): IV a Drago Hercog 13

Sinhronizacija pri protokolu BSC SYN SYN SOH glava STX uporabniško sporočilo ETX rep Sinhronizacija pri protokolu HDLC FLAG 8 8 8 var 16 8 ADD CONT uporabniško sporoèilo CRC FLAG 1 3 1 3 0 N(S) P/F N(R) (podiplomski): IV a Drago Hercog 14

Primera sinhronizacije v fizičnem sloju Sinhronizacija okvirjev v fizičnem sloju ISDN BRA kršenje linijske kode Sinhronizacija ATM celic v fizičnem sloju pravilnost glave celice (polje HEC) (podiplomski): IV a Drago Hercog 15

Kombiniranje sinhronega in asinhronega prenosa sinhroni prenos v fizičnem sloju asinhroni prenos v višjih slojih (podiplomski): IV a Drago Hercog 16

Sinhroni prenos nad asinhronim prenosom asinhroni prenos v nižjem sloju emulacija sinhronega prenosa v višjem sloju prilagoditveni sloj (podiplomski): IV a Drago Hercog 17

Sinhronizacija na sprejemni strani sinhronizacija prenosne hitrosti (frekvence) izenačevanje zakasnitev (podiplomski): IV a Drago Hercog 18

Izenačevanje zakasnitve pri enaki hitrosti oddajanje sporočil sloj s sinhronim prenosom 1 3 prilagodilni sloj sloj z asinhronim prenosom sprejemanje sporočil in dodajanje zakasnitev 2 1 Td min Td min Td min Td min Td min Td min Td min Td min Td max Td max Td max Td max Td max Td max Td max Td max (zdrs/slip) 2 3 (podiplomski): IV a Drago Hercog 19

Implementacija izenačevanja zakasnitev: krožni medpomnilnik P out normalno delovanje poln medpomnilnik prazen medpomnilknik (podiplomski): IV a Drago Hercog 20 P in P in P out P out (a) (b) (c) P in

Sinhronizacija hitrosti Pleziohroni sistem Sinhroni sistem Sinhronizacija hitrosti na sprejemni strani bitna hitrost (fizični sloj) regulacija sprejemne hitrosti glede na zasedenost medpomnilnika prenos časovnih zaznamkov vrivanje bitov (podiplomski): IV a Drago Hercog 21

Zgled: ATM Fizični sloj: sinhroni prenos celic ATM sloj: asinhroni prenos celic AAL1 sloj: emulacija voda regulacija glede na zasedenost medpomnilnika prenos časovnih zaznamkov (SRTS) (podiplomski): IV a Drago Hercog 22

Primer sinhronizacije sporočil pri protokolu SMTP HELO <fe.uni-lj.si>cr-lf MAIL FROM: <hercog@fe.uni-lj.si> CR-LF RCPT TO: <dragoh@postar.fe.uni-lj.si> CR-LF DATA CR-LF Oh, CR-LF kaksen dolgcas! CR-LF. CR-LF QUIT CR-LF (podiplomski): IV a Drago Hercog 23

Transparentni prenos Sinhroni prenos sinhronizacija potrjevanje sinhronizacije izguba sinhronizacije Asinhroni prenos vrivanje znakov vrivanje bitov (podiplomski): IV a Drago Hercog 24

Transparentni prenos: HDLC štej enice =5 dodaj 0 dodaj zastavico oddaj v kanal kanal oddajnik našel odvzemi 0 kanal odvzemi zastavico išči 111110 Vsebina 01100011100101111110110001 se prenese kot 0111111001100011100101111101011000101111110 (podiplomski): IV a Drago Hercog 25

Transparentni prenos: SMTP HELO <fe.uni-lj.si>cr-lf MAIL FROM: <hercog@fe.uni-lj.si> CR-LF RCPT TO: <dragoh@postar.fe.uni-lj.si> CR-LF DATA CR-LF Oh, CR-LF kaksen dolgcas! CR-LF... CR-LF (tri pike). CR-LF QUIT CR-LF (podiplomski): IV a Drago Hercog 26

Drobljenje in ponovno sestavljanje sporočil (podiplomski): IV a Drago Hercog 27

Drobljenje in ponovno sestavljanje sporočil omejena dolžina protokolnih sporočil drobljenje (segmentation, fragmentation) ponovno sestavljanje (reassembly) drobljenje in sestavljanje sporočil brez vednosti uporabnika (podiplomski): IV a Drago Hercog 28

Drobljenje in ponovno sestavljanje sporočil PCI PCI PCI PCI PCI PCI PCI PCI PCI oddajna protokolna entiteta k a n a l sprejemna protokolna entiteta (podiplomski): IV a Drago Hercog 29

Drobljenje in sestavljanje pri zanesljivem prenosu označitev zadnjega segmenta (M) ali krajša dolžina zadnjega segmenta (podiplomski): IV a Drago Hercog 30

Drobljenje in sestavljanje pri datagramskem prenosu označitev zadnjega segmenta mesto segmenta v sporočilu pripadnost uporabniškemu sporočilu predaja popolnega sporočila uporabniku (podiplomski): IV a Drago Hercog 31

Drobljenje in sestavljanje pri datagramskem prenosu skozi več omrežij strategija sestavljanja sporočil na cilju strategija delnega sestavljanja v prehodih strategija popolnega sestavljanja v prehodih (podiplomski): IV a Drago Hercog 32

Zgled: protokol IP Datagram (Data, Id, Offset, DF, M, Other) sestavljanje na cilju ugotavljanje poti, po kateri potujejo datagrami ugotavljanje maksimalne dolžine datagramov na poti (podiplomski): IV a Drago Hercog 33

Format IP datagrama verzija (4) dolžina glave (4) tip storitve (8) dolžina datagrama (16) identifikacija datagrama (16) M D F odmik delca (13) življenjska doba (16) uporabnik (8) zaščita glave (16) IP naslov pošiljatelja datagrama (32) IP naslov prejemnika datagrama (32) opcije (var) uporabniško sporočilo (var) (podiplomski): IV a Drago Hercog 34

Zgled: protokol LAPDm sinhronizacija v fizičnem sloju detekcija napak v fizičnem sloju konstantna dolžina okvirja drobljenje in ponovno sestavljanje I (Len, M, Data, Other) (podiplomski): IV a Drago Hercog 35

Format okvirja LAPDm 7 6 5 4 3 2 1 LPD SAPI C/R 1 krmilno polje dolžina M 0 1 1 1 1 1 paket omrežnega sloja n 20-n (SDCCH) polnilo 20-n (FACCH) 18-n (SACCH) (podiplomski): IV a Drago Hercog 36

Zgled: sloj AAL uporabniško sporočilo AAL-SAP CS-glava CS-PDU AAL-SDU CS-rep CS SAR-glava del AAL-SDU SAR-rep SAR-PDU SAR-glava del AAL-SDU SAR-PDU SAR-rep SAR SAR-glava del AAL-SDU SAR-rep SAR-PDU ATM-SAP ATM-glava ATM-SDU ATM-glava ATM-SDU ATM-glava ATM-SDU (podiplomski): IV a Drago Hercog 37

Zgled: AAL 1 (format sporočila SAR) SN 4 b SNP CS-PDU 4 b 47 oktetov CSI SEQ CRC 1 b 3 b 3 b 1 b P (podiplomski): IV a Drago Hercog 38

Zgled: AAL 5 (format sporočila CS) n 48 oktetov CS-uporabniško sporočilo polnilo CS-rep UU CPI len CRC 1 o 1 o 2 o 4 o (podiplomski): IV a Drago Hercog 39

Zgled: AAL 5 (format sporočila SAR) 48 oktetov ATM-glava SAR-uporabniško sporočilo PT 1 b (podiplomski): IV a Drago Hercog 40

Zanesljivost prenosa (podiplomski): IV a Drago Hercog 41

Pomanjkljivosti kanala napake izgube duplikati sprememba vrstnega reda sporočil mrtve duše (podiplomski): IV a Drago Hercog 42

Problemi zanesljivosti detekcija napak popravljanje napak nadomeščanje izgub odkrivanje duplikatov ohranjanje vrstnega reda sporočil preprečevanje vpliva mrtvih duš (podiplomski): IV a Drago Hercog 43

Detekcija napak dodajanje redundantnih bitov veljavna in neveljavna sporočila kanalsko kodiranje prepletanje preostale (rezidualne) napake (podiplomski): IV a Drago Hercog 44

Popravljanje napak popravljanje na sprejemni strani (FEC - forward error correction) popravljanje s ponovnim pošiljanjem (BEC - backward error correction, ARQ - Automatic Repeat request) kombiniranje različnih načinov (podiplomski): IV a Drago Hercog 45

Kode za detekcijo napak paritetna metoda metoda seštevanja metoda krožnega redundančnega preizkusa... Kode za korekcijo napak dvodimenzionalna paritetna metoda Hammingove kode konvolucijsko kodiranje... (podiplomski): IV a Drago Hercog 46

Kanalsko kodiranje: detekcija ali korekcija napak (Minimalna) Hammingova razdalja d Hmin =1 dm=0, cm=0 d Hmin =2? d M =1, c =0 M d Hmin =3 d Hmin =4 d Hmin =5? d d d M M M =2, c =1 M =3, c =1 M =4, c =2 M d < d H min c < d H min 2 (podiplomski): IV a Drago Hercog 47

Kanalsko kodiranje: detekcija in korekcija napak d Hmin =5?? ck=1, 1< d<4 d Hmin =5 ck=2, 2< d<3 d Hmin =6??? ck=1, 1< d<5 d Hmin =6? ck=2, 2< d<4 c < k d H min 2 < d < d H min (podiplomski): IV a Drago Hercog 48 c k c k

Popravljanje na sprejemni strani ali ponovno pošiljanje? ponovno pošiljanje: asinhroni prenos (spremenljive zakasnitve) manjša režija kanalskega kodiranja pri majhnih pogostnostih napak popravljanje na sprejemni strani: sinhroni prenos (enakomerne zakasnitve) večja režija kanalskega kodiranja pri velikih pogostnostih napak (podiplomski): IV a Drago Hercog 49

Hibridne metode (HARQ) ARQ oddajnik FEC (de)koder fizični kanal FEC (de)koder ARQ sprejemnik kombinacija FEC in ARQ velike pogostnosti napak, nujno popravljanje notranje kodiranje, zunanje kodiranje, kombinirano kodiranje kombiniranje ujetih sporočil (chase combinig) tip I: ločena algoritma FEC in ARQ tip II: adaptivno povezana algoritma (inkrementalna redundanca incremental redundancy) (podiplomski): IV a Drago Hercog 50

Kombiniranje protokolov v protokolnem skladu (podiplomski): IV a Drago Hercog 51

Zgled kombiniranja metod: fizični sloj ATM odkrita večkratna napaka (zavrži celico!) popravljanje napak brez napake odkrivanje napak brez napake odkrita enojna napaka (popravi!) odkrita napaka (zavrži celico!) (podiplomski): IV a Drago Hercog 52

Zgled kombiniranja metod: AAL1 - popravljanje in odkrivanje napak v SAR-glavi popravljanje napak ali detekcija napak SN 4 b SNP CS-PDU 4 b 47 oktetov CSI SEQ CRC 1 b 3 b 3 b 1 b (podiplomski): IV a Drago Hercog 53 P popravljanje: 1-bitne napake odkrivanje: več-bitne napake

AAL1 - popravljanje in odkrivanje napak v SAR-glavi popravljanje napak: CRC ostanek paritetni bit ukrep SAR sprejemnika nič pravilen v sporočilu ni napake različen od nič napačen popravi sporočilo nič napačen popravi paritetni bit različen od nič pravilen večkratna napaka! odkrita vsaj dvakratna napaka (poročaj o napaki) popravljanje napak brez napake (poročaj o pravilnem prenosu) odkrivanje napak brez napake (poročaj o pravilnem prenosu) odkrita enojna napaka (popravi in poročaj o pravilnem prenosu) odkrita napaka (poročaj o napaki) (podiplomski): IV a Drago Hercog 54

Zgled kombiniranja metod: radijski vmesnik GSM Zelo velika pogostnost napak na radijskem vmesniku, napake v skupinah Potreba po močni zaščiti ob zmerni režiji Različne vrste prenašane informacije (govor, uporabniški podatki, signalizacija) Standardizacija: GSM 05.01, GSM 05.03 (podiplomski): IV a Drago Hercog 55

Radijski vmesnik GSM: fizični sloj multipleksiranje fizičnih kanalov multipleksiranje logičnih kanalov odkrivanje in popravljanje napak (podiplomski): IV a Drago Hercog 56

Radijski vmesnik GSM: fizični sloj - TDMA 8 rezin v okvirju 2 57 b v rezini trajanje okvirja: 5 ms hitrost prenosa v kanalu: 22,8 kb/s 7 0 1 2 3 4 5 6 7 0 s z s z s z s z s z s z s z s z s z s z sp. zg. polrezina rezina varnostni presledek okvir č a s o v n i m u l t i p l e k s (podiplomski): IV a Drago Hercog 57 t

GSM: Bločna zaščita podatkov Blok vsebuje 456 b (blok zajema 4 zaporedne rezine) Zaščita bloka: popravljanje napak: konvolucijsko (notranje) kodiranje odkrivanje napak: CRC (zunanje) kodiranje prepletanje (podiplomski): IV a Drago Hercog 58

GSM: Prenos govora trajanje skupine vzorcev: 20 ms dolžina skupine vzorcev: 260 b hitrost prenosa govora: 13 kb/s število redundantnih bitov na blok: 456-260=196 b (43 %) (podiplomski): IV a Drago Hercog 59

GSM: Kanalsko kodiranje govora Dolžina bloka: 260 b Razredi pomembnosti bitov v bloku Ia (50 b): popravimo ali zavržemo Ib (132 b): popravimo po najboljših močeh II (78 b): ne zaščitimo (podiplomski): IV a Drago Hercog 60

GSM: kodiranje govora Ia 50 b Ib 132 b II 78 b CRC kodiranje Ia Ib 53 b 132 b 4 b konvolucijsko kodiranje I 378 b II 78 b I+II 456 b (podiplomski): IV a Drago Hercog 61

GSM: dekodiranje govora Ia 50 b Ib 132 b II 78 b odkrivanje napak interpolacija Ia Ib 53 b 132 b 4 b konvolucijsko dekodiranje popravljanje napak I 378 b II 78 b I+II 456 b (podiplomski): IV a Drago Hercog 62

GSM: Prenos signalizacije protokolno sporočilo: okvir LAPDm dolžina okvirja: 184 b (v kanalih SDCCH in FACCH) število redundantnih bitov: 456-184=272 b (60%) (podiplomski): IV a Drago Hercog 63

GSM: Prenos signalizacije popravljanje napak na sprejemni strani: konvolucijsko (de)kodiranje odkrivanje preostalih napak: CRC popravljanje napak s ponovnim pošiljanjem: protokol LAPDm (ARQ) HARQ tip I (podiplomski): IV a Drago Hercog 64

GSM: Kanalsko kodiranje pri prenosu signalizacije okvir LAPDm 184 b CRC kodiranje 224 b 4 b konvolucijsko kodiranje 456 b (podiplomski): IV a Drago Hercog 65

GSM: Kanalsko dekodiranje pri prenosu signalizacije okvir LAPDm 184 b CRC preizkus - zavrženje napačnih okvirjev 184 b 4 b konvolucijsko dekodiranje - popravljanje napak 456 b (podiplomski): IV a Drago Hercog 66

GSM: Prenos uporabniških podatkov dolžina sporočila: 240 b število redundantnih bitov: 456-240=216 b (47 %) (podiplomski): IV a Drago Hercog 67

GSM: Prenos uporabniških podatkov popravljanje napak na sprejemni strani: konvolucijsko (de)kodiranje odkrivanje in popravljanje preostalih napak: višji sloji! (podiplomski): IV a Drago Hercog 68

GSM: Kanalsko kodiranje uporabniških podatkov podatki uporabnika 240 b 4 b konvolucijsko kodiranje 488 b izločitev 32 b 456 b (podiplomski): IV a Drago Hercog 69

GSM: Kanalsko dekodiranje uporabniških podatkov podatki uporabnika 240 b 4 b konvolucijsko dekodiranje popravljanje napak 488 b dodajanje 32 b 456 b (podiplomski): IV a Drago Hercog 70

GSM: Prepletanje dolžina bloka: 456 b dolg izbruh napak lahko uniči velik del bloka prepletanje bitov znotraj bloka prenos 8 podblokov (po 57 b) v polrezinah 8 različnih okvirjev prepletanje odvisno od prenašane informacije (govor, podatki) (podiplomski): IV a Drago Hercog 71

UMTS: tehnologija HSDPA (High Speed Downlink Packet Access) UMTS R5 Višje hitrosti prenosa podatkov proti uporabniku 1,8 Mb/s; 3,6Mb/s; 14,4 Mb/s Nove metode Adaptivna modulacija in kodiranje kvaliteta kanala stopnja redundance hitrost prenosa Hitro in adaptivno statistično multipleksiranje HARQ v MAC sloju v bazni postaji (NodeB) oslabljeno kodiranje (punctured code): z izpuščanjem redundantnih bitov inkrementalna redundanca (incremental redundancy) kombiniranje ujetih sporočil (chase combining) (podiplomski): IV a Drago Hercog 72

Zanesljiv prenos sporočil povezavno orientiran prenos stanje procesa (spomin) vzpostavitev zveze: rezervacija virov inicializacija stanja nadzorna protokolna sporočila: delno vsklajevanje stanj obeh osebkov sprostitev zveze sprostitev virov datagramski prenos: nezanesljiv (podiplomski): IV a Drago Hercog 73

s ponovnim pošiljanjem sporočil (ARQ) (pol)dupleksni kanal potrebni mehanizmi: pozitivne potrditve številčenje sporočil in potrditev časovnik, t to >t rt dodatni mehanizmi: negativne potrditve poizvedbe (podiplomski): IV a Drago Hercog 74

s ponovnim pošiljanjem sporočil (ARQ) Potrditve: kumulativne individualne bločne Časovnik na oddajni strani: eden več (podiplomski): IV a Drago Hercog 75

z drsečim oknom: oddajno okno delno oddana, a še ne potrjena sporočila širina oddajnega okna: W s (a) upravljanje oddajnega okna: V a, V s (kumulativne potrditve) oddajno okno 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 (podiplomski): IV a Drago Hercog 76 V

z drsečim oknom: sprejemno okno sprejemno okno: delno sprejeta, a še ne urejena sporočila širina sprejemnega okna: W r upravljanje sprejemnega okna: V r, R r [] (podiplomski): IV a Drago Hercog 77

z drsečim oknom: štetje po modulu M M=2 m 0, 1,..., M-1 aritmetika po modulu M W s + Wr..... 2 1 0 M-1 M-2. V a (podiplomski): IV a Drago Hercog 78.... smer štetja.......... W s zgled oddajnega okna

z drsečim oknom protokol s čakanjem (stop and wait) : W s =W r =1, M 2 protokol s ponavljanjem N sporočil (go back N) : W s >1, W r =1, protokol s selektivnim ponavljanjem (selective repeat) : W s =W r >1, (podiplomski): IV a Drago Hercog 79 M W s +1 M 2 W

(podiplomski): IV a Drago Hercog 80 Učinkovitost protokolov z drsečim oknom pri brezizgubnem kanalu: pri izgubnem kanalu: manjša = + + + + + = + + < 1 2 2 2 η η i p a i s proc p a i i s i p a i s t t t t W t t t t t W t t t t W

Učinkovitost protokola (kanal z izgubami) 1,0 1 0,8 Eabp i1 0,6 Egbp i1 0,4 Esrp i1 GBN SRP 0,2 ABP 0,0 0 10-6 10-5 10-4 10-3 10-2 10 6 ber i (podiplomski): IV a Drago Hercog 81 10 2 p ber

Optimalna dolžina protokolnega sporočila u 1,0 0,8 1 p ber =10-5 p ber =10-4 Esrp5 i1 0,6 Esrp4 i1 p ber =10-3 Esrp3 i1 0,4 Esrp2 i1 0,2 p ber =10-2 0,0 0 0 Esrp6 i0 0 200 400 600 800 (podiplomski): IV a Drago Hercog 82 800 L i

Dupleksni prenos uporabniške informacije: z g l e d : L A P D natovarjanje (piggybacking) 7 6 5 4 3 2 1 FLAG SAPI C/R 0 TEI N(S) N(R) uporabniško sporoèilo CRC 0 1 0 P 1 1 1 1 1 var 2 z g l e d : T C P FLAG (podiplomski): IV a Drago Hercog 83 1

Primeri protokolov z drsečim oknom protokol s čakanjem: protokol z alternirajočim bitom mnogi protokoli v višjih slojih protokol s ponavljanjem N sporočil: HDLC, LAPB, LAPD, LAPDm, SS7/DLL protokol s selektivnim ponavljanjem: HDLC, TCP (podiplomski): IV a Drago Hercog 84

Zgled AAL 1 detekcija izgubljenih in napačno vstavljenih celic CS DATA INVOKE (SeqNum, Data47) DATA SIGNAL (SeqNum, Data47, Valid) CS SAR SAR-PDU (Sn, SnP, Data47) SAR (podiplomski): IV a Drago Hercog 85

ATM AAL1: detekcija izgubljenih celic na podlagi sekvenčnih številk Osebek CS-AAL1 sprejme od osebka SAR-AAL1: blok podatkov dolžine 47 oktetov sekvenčno številko bloka informacijo o veljavnosti sekvenčne številke (podiplomski): IV a Drago Hercog 86

Odkrivanje izgubljenih in napačno vstavljenih celic izvaja se le na sprejemni strani nestandarden postopek robustni algoritem odkriva izgubljene celice odkiva napačno vstavljene celice večja zakasnitev hitri algoritem odkriva izgubljene celice manjša zakasnitev (podiplomski): IV a Drago Hercog 87

Robustni algoritem odloča se o predzadnji sprejeti celici na podlagi zadnjih dveh sprejetih številk Start Sync OutOf Sync (OK) (čakaj na veljavno celico) (za vsak slučaj) (za vsak slučaj) (prejšnja celica OK) (dve zaporedni napaki) (pokvarjena št. ) OutOf Sequence Invalid (zaporedoma dve neveljavni celici) (napačno vstavljena) (napačno vstavljena) (izgubljene celice) (pokvarjena št. ) (podiplomski): IV a Drago Hercog 88 (prejšnja celica OK)

Hitri algoritem odloča se o zadnji sprejeti celici na podlagi zadnje sprejete številke Start Sync OutOf Sync (čakaj na veljavno celico) (čakaj na dve zaporedni celici) (OK) (za vsak slučaj) (dve zaporedni napaki) (za vsak slučaj) (pokvarjena številka) (pokvarjena št. ) OutOf Sequence Invalid (zaporedoma dve neveljavni celici) (prejšnja napačno vstavljena) (prejšnja napačno vstavljena) (izgubljene celice) (pokvarjena št. ) (podiplomski): IV a Drago Hercog 89 (nekaj je narobe)