osnove prijenosa podataka_01

Upload: dejankuzmanovic

Post on 05-Jan-2016

19 views

Category:

Documents


0 download

DESCRIPTION

Osnovi prenosa podataka kroz sisteme

TRANSCRIPT

  • Osnove prijenosa podataka

    Osnove komunikacija

  • Osnove prijenosa podataka

    Vrste izvora informacije

  • Osnove prijenosa podataka

    3

    Vrste izvora informacije

    izvori analogne informacije kontinuirano generiraju vrijednosti u nekom vremenskom intervalu takve informacije su govor odnosno zvuk, slika i sl.

    izvori digitalne informacije generiraju diskretne vrijednosti takve informacije su tekst, brojevi, i sl.

    za prijenos analogne informacije mogu se koristiti i analogni i digitalni signali, a isto vrijedi i za prijenos digitalne informacije

    mogue je koristiti analogni signal za prijenos digitalne informacije npr. faks, modemi za povezivanje raunala putem telefonske mree

    mogue je koristiti digitalni signal za prijenos analogne informacije npr. audio CD (Compact Disc), DVD, MP3

  • Osnove prijenosa podataka

    4

    Oblici signala

    signal predstavlja elektrini ili elektromagnetski prikaz informacije

    razmatranje signala u vremenskom podruju analogni signal

    kontinuirana promjena razine u vremenu diskretni signal

    vremenska promjena razine samo izmeu odreenih diskretnih vrijednosti

  • Osnove prijenosa podataka

    5

    Analogni i diskretni signal

    Analogni signal

    Diskretni signal

    Vrijeme

    Vrijeme

    Razina

    Razina

  • Osnove prijenosa podataka

    6

    Informacija i signal

    Pretvorba informacije u analogni signal

    Analogna informacija: govorni zvuni val

    Analogni signal

    Telefon

    Digitalna informacija: binarni naponski impulsi

    Analogni signal

    Modem (modulator/demodulator)

  • Osnove prijenosa podataka

    7

    Informacija i signal

    Pretvorba informacije u digitalni signal

    Digitalna informacija

    Digitalni signal

    Odailja ili transkoder

    Analogna informacija

    Digitalni signal

    Kodek(koder/dekoder)

  • Osnove prijenosa podataka

    8

    Informacija i signal

    Digitalna informacija

    Dvije mogunosti za prijenos:(a) signal zauzima dvije naponske razine za prikaz binarnih podataka digitalne informacije,(b) digitalna informacija je kodirana radi dobivanja digitalnog signala eljenih znaajki.

    Digitalna informacija je kodirana uporabom modema, kako bi bila preoblikovana u analogni signal.

    Analogna informacija je kodirana uporabom kodeka, kako bi bila preoblikovana u digitalni signal.

    Dvije mogunosti za prijenos:(a) signal zauzima isto frekvencijsko podruje kao analogna informacija,(b) analogna informacija je kodirana radi prebacivanja u drugo frekvencijsko podruje.

    Analogna informacija

    Analogni signal Digitalni signal

  • Osnove prijenosa podataka

    9

    Signal govora

    Ovisnost snage i razumljivosti govora

    S

    n

    a

    g

    a

    g

    o

    v

    o

    r

    a

    [

    d

    B

    ]

    Frekvencija [Hz]

    Razumljivost

    Snaga govora

  • Osnove prijenosa podataka

    10

    Signal slike (videosignal)

    videosignal nastaje u kameri gdje se provodi pretvorba optike slike u elektrini signal

    optika slika se analizira po linijama u tono odreenom rasporedu

    analiziranje u horizontalnom smjeruse provodi u ritmu horizontalne frekvencije fH

    poveanjem broja linija raste kvaliteta slike ali raste i cijena prijenosnog sustava jer je potrebna vea frekvencijska irina pojasa za prijenos videosignala

    u televiziji standardne kvalitete koristi se 625 linija, a irina pojasa videosignala iznosi 5 MHz

    1

    3

    5

    7

    9

    2

    4

    6

    8

    10

    12

    JEDNOLIKO ANALIZIRANJE SLIJEVA NADESNO

    BRZI POVRATSDESNA NALIJEVO

    JEDNOLIKIPOMAK

    POPRENONA SMJER

    LINIJE

    1416

    ELEKTRIKISIGNAL

    100%

    50%

    0%

    TRAJANJE LINIJE

    (

    (

    (a)

    (b)

    ELEKTRINI SIGNAL

  • Osnove prijenosa podataka

    11

    Signali podataka

    generiraju ih uglavnom raunala informacija je diskretnog karaktera, a oblikuje se uz pomo

    simbola iz konanog skupa simbola najee se koristi binarni kod u kome se kombiniraju dva stanja: 1 i

    0 brzina prijenosa je odreena trajanjem bita

    simboli se transformiraju u signale iji je valni oblik definiran npr. s dvije naponske razine (jedna odgovara znaku "1", a druga znaku "0") + 5 V

    - 5 V

    0,02 ms

    Brzina prijenosa = 50 kbit/s

    1 0 0 0 1 1 1 0 1 0

  • Osnove prijenosa podataka

    Osnove prijenosa podataka

  • Osnove prijenosa podataka

    13

    Signali podataka

    generiraju ih uglavnom raunala informacija je diskretnog karaktera, a oblikuje se uz pomo

    simbola iz konanog skupa simbola najee se koristi binarni kod u kome se kombiniraju dva stanja: 1 i

    0 brzina prijenosa je odreena trajanjem bita

    simboli se transformiraju u signale iji je valni oblik definiran npr. s dvije naponske razine (jedna odgovara znaku "1", a druga znaku "0") + 5 V

    - 5 V

    0,02 ms

    Brzina prijenosa = 50 kbit/s

    1 0 0 0 1 1 1 0 1 0

  • Osnove prijenosa podataka

    14

    Signali podataka

    npr. tekst kao oblik informacije u diskretnom obliku nije pogodan za pohranjivanje na raunalu ili prijenos u komunikacijskim sustavima

    slova i znakovi se prikazuju kao simboli sastavljeni od odreenog broja bita najee koriten kod je ASCII kod (American Standard Code for Information

    Interchange) svako slovo ili znak se prikazuje jedinstvenom kodnom kombinacijom

    sastavljenom od 7 bita mogue je prikazati 128 slova i znakova to je puno vie od potrebnog broja slova

    i znakova odreene kodne kombinacije se koriste kao kontrolni znakovi i obavljaju specifine

    funkcije ASCII kodirana slova i znakovi se pohranjuju u obliku kodne rijei sastavljene

    od 8 bita (8 bita = 1 bajt ili 1 oktet) osmi bit je tzv. paritetni bit koji se koristi za detekciju pogreke paritetni bit se postavlja tako da ukupan broj jedinica u svakom bajtu bude uvijek

    paran ili uvijek neparan ovisno o sustavu

  • Osnove prijenosa podataka

    15

    ASCII kodPoloaj bita

  • Osnove prijenosa podataka

    16

  • Osnove prijenosa podataka

    17

  • Osnove prijenosa podataka

    Prijenos podataka u osnovnom pojasu frekvencija

  • Osnove prijenosa podataka

    19

    Prijenos podataka u osnovnom pojasu frekvencija

    Pojam osnovni pojas frekvencija oznauje pojas frekvencija izvornoga informacijskog signala.

    Signal u osnovnom pojasu frekvencija je elektrini signal linijskog koda kojim su predoeni binarni podaci odnosno slijed 0 i 1. Raunalo je na primjer izvorom digitalnog signala u osnovnom pojasu frekvencija.

  • Osnove prijenosa podataka

    Asinkroni prijenos podataka (start-stop)

  • Osnove prijenosa podataka

    21

  • Osnove prijenosa podataka

    22

    Manja informacijska efikasnost asinkronog prijenosa usljed ogranienog broja informacijskih bita zbog razliitih predajnog i prijamnog takta

  • Osnove prijenosa podataka

    Sinkroni prijenos (podataka) i bitska sinkronizacija

  • Osnove prijenosa podataka

    24

    Bitska sinkronizacija

    - Bitska sinkronizacija digitalnih znakova na prijamu odreivanje vremenskih trenutaka kada e se uzorkovati (i potom, usporeivati s odabranim pragom odluke) primljeni slijed bita koga alje predajnik

    - Obavlja se uz pomo sinkronizacijskih impulsa koji se regeneriraju iz primljenoga slijeda digitalnog signala.

  • Osnove prijenosa podataka

    25

    .2cossin

    2)(m

    m

    m

    1 mmm T

    tn

    TnTn

    TA

    TAtu

    n

    += =

    Obiljeja digitalnih signala

    Digitalna informacija, u pravilu binarna digitalna informacija, predoena je slijedom binarnih znakova 0 i 1.

    Valni oblik digitalnoga elektrikog signala sastoji se u osnovi od pravokutnih impulsa.

    Spektar periodinoga pravokutnog signala dobiva se razvojem odgovarajue funkcije u Fourierov red,

    +A

    0 Tm

    1/Tm Ovojnica xxsin

    1/ 2/ 3/ f

    Um

  • Osnove prijenosa podataka

    26

    Kad je trajanje impulsa jednako polovici periode signala ( = Tm/2), izlazi,

    Obiljeja digitalnih signala

    ....25cos5223cos

    322cos2

    21)(

    mmmm

    ++=

    Tt

    Tt

    TtAtu

    Tm0

    +A

    Um

    1/ 2/ 3/ f3fm

    fm 5fm0

  • Osnove prijenosa podataka

    27

    Primjeri binarnih kodova

    NRZ-kod (NRZ, Non Return to Zero) prirodni je nain prikazivanja binarnih znakova.

    Znak 0 predoen je niskom razinom pravokutnog signala u cijelom intervalu znaka.

    Znak 1 predoen je visokom razinom pravokutnog signala u cijelom intervalu znaka.

    Unipolarni oblik NRZ-koda

    +A

    tTb

    um(t) 1 0 1 1 0 1 0 1 1 0

    -A

    +A

    t

    um(t)

    Bipolarni oblik NRZ-koda

    Tb

  • Osnove prijenosa podataka

    28

    Primjeri binarnih kodova

    NRZ-kod (nastavak). NRZ-signal sadri istosmjernu komponentu. Ona se moe smanjiti

    uporabom bipolarnog oblika signala. Postoje problemi oko sinkronizacije kad se javlja dui slijed znakova

    iste vrste. Potrebni su posebni taktni impulsi.

    Pm

    2/Tb1/Tb f

    Ovojnica spektra snage

    3/Tb

  • Osnove prijenosa podataka

    29

    Primjeri binarnih kodova

    NRZ-kod (nastavak).

  • Osnove prijenosa podataka

    30

    Primjeri binarnih kodova

    RZ-kod (RZ, Return to Zero) olakava problem sinkronizacije. Unipolarni RZ-kod:

    Znak 1 predoen je visokom razinom pravokutnog signala u prvoj polovici intervala znaka 1, dok se u drugoj polovici tog intervala vraa na nisku razinu odnosno na razinu nula.

    Znak 0 predoen je niskom razinom, odnosno razinom nula pravokutnog signala u cijelom intervalu tog znaka.

    1 0 1 1 0+A

    tTb

    um(t)

    Tb"1"

    s1(t)

    Tb"0"

    s0(t)

  • Osnove prijenosa podataka

    31

    Primjeri binarnih kodova

    RZ-kod (nastavak). Bipolarni RZ-kod:

    Znak 1 predoen je visokom razinom pravokutnog signala u prvoj polovici intervala znaka 1, dok se u drugoj polovici tog intervala vraa na nisku razinu odnosno na razinu nula kao i kod unipolarne vrste.

    Znak 0 predoen je niskom odnosno negativnom razinom, dok se u drugoj polovici tog intervala vraa na razinu nula.

    Bipolarni RZ-signal poprima tri diskretne razine kvaziternarni signal.

    1 0 1 1 0

    -A

    +A

    t

    Tb

    um(t) Pm

    2/Tb f

    iri pojas frekvencija

    4/Tb

  • Osnove prijenosa podataka

    32

    Primjeri binarnih kodova

    RZ-kod (nastavak). Razina RZ-signala mijenja se i kod pojave slijeda sukcesivnih

    znakova 1, a kod koda bipolarne vrste i kod slijeda sukcesivnih znakova 0.

    RZ-signal sadri istosmjernu komponentu i zauzima veu irinu pojasa od odgovarajueg NRZ-signala.

    Osjetljiviji je na um i zahtijeva neto sloenije sklopovlje. Olakana je sinkronizacija bita. Nisu potrebni posebni taktni impulsi.

    1 0 1 1 0+A

    tTb

    um(t)1 0 1 1 0

    -A

    +A

    tTb

    um(t)

  • Osnove prijenosa podataka

    33

    Linijski kodovi, formati digitalnih signala

    Linijski kodovi prikazi binarnih znakova elektrikim signalom formati digitalnih signala.

    Meu velikim brojem razliitih linijskih kodova valja odabrati onaj koji je najprikladnijih osobina za primjenu u konkretnom sluaju.

    Parametri o kojima ovisi odabir linijskog koda: Spektralna obiljeja signala trebaju biti prikladna za koriteni prijenosni kanal. Sinkronizacija digitalnih znakova obino se obavlja uz pomo sinkronizacijskih

    impulsa koji se regeneriraju iz primljenoga slijeda digitalnog signala. irina zauzetog pojasa frekvencija mora biti to manja. Ona se moe smanjiti

    dodatnim filtriranjem ili uporabom linijskog koda s vie razina signala. Niska vjerojatnost pogreke bita koje nastaju zbog interferencije meu

    dijelovima signala i djelovanja uma. Sposobnost otkrivanja nastalih pogreaka osobitost je nekih linijskih kodova. Kompleksnost odgovarajuega elektronikog sklopovlja i ureaja ima veliki

    utjecaj na odabir linijskog koda. Sva ta obiljeja nisu od jednake vanosti za svaku primjenu.

  • Osnove prijenosa podataka

    34

  • Osnove prijenosa podataka

    35

    Linijski kodovi

    Linijski kodovi odnosno formati digitalnih signala dijele se u dvije skupine koje se razlikuju po nainu pridruivanja binarnih znakova elektrinom signalu:

    binarni znak je pridruen razini elektrinog signala, binarni znak je pridruen promjeni razine elektrinog signala.

    Binarni se linijski kodovi sastoje od dva simbola: elektrinog signala s0(t), koji se pridruuje znaku 0 i, elektrinog signala s1(t), koji se pridruuje znaku 1.

    M-arni linijski kodovi sadre M razliitih simbola.

  • Osnove prijenosa podataka

    36

    Primjeri binarnih linijskih kodova

    Manchester kod obiljeava promjena razine signala u sredini intervala svakog znaka.

    Znak 0 predoen je porastom razine signala u sredini znaku pripadajueg intervala, tj. niska je razina u prvoj polovici, a visoka u drugoj polovici intervala binarnog znaka.

    Znak 1 predoen je sniavanjem razine signala u sredini znaku pripadajueg intervala, tj. visoka je razina u prvoj polovici, a niska u drugoj polovici intervala binarnog znaka.

    1 0 1 1 0

    -A

    +A

    t

    Tb

    um(t)

    "1"Tb Tb

    "0"

    s1(t) s0(t)

  • Osnove prijenosa podataka

    37

    Primjeri binarnih linijskih kodova

    Manchester kod (nastavak). Signal Manchester linijskog koda nema istosmjernu komponentu to

    mu je i najznaajnija osobina. Nisu potrebni posebni taktni impulsi za sinkronizaciju, ali su

    odgovarajui sklopovi neto sloeniji.

    Pm

    2/Tb f

    Nema DC komponente

    4/Tb

  • Osnove prijenosa podataka

    38

    NRZ i RZ binarno kodirani digitalni signali

  • Osnove prijenosa podataka

    39Bipolarni AMI linijski kodirani digitalni signali (2 Mbit/s)

  • Osnove prijenosa podataka

    40

    HDB3 linijski kodirani digitalni signali na 2 Mbit/s

  • Osnove prijenosa podataka

    41

    CMI linijski kodirani digitalni signali na 139 Mbit/s

  • Osnove prijenosa podataka

    42

    Spektri linijski kodiranih digitalnih signala

  • Osnove prijenosa podataka

    Prijenos podataka u transponiranom opsegu

    (s modulacijom)

  • Osnove prijenosa podataka

    44

    Telefonske modemske veze

    napretkom i sve veom uporabom raunala pojavila se potreba za povezivanjem raunala putem telefonske mree

    digitalni podaci nastali u raunalu podloni su guenju i osjetljivi na um i izoblienja zbog promjenjivog kanjenja

    posljedica: ogranienje brzine prijenosa i prijenosne udaljenosti

    modem (modulator+demodulator) ureaj za pretvorbu digitalnih podatka, nastalih u raunalu, u analogni

    oblik pogodan za slanje telefonskom linijom i obrnuto u modemu se generira prijenosni signal frekvencije izmeu 1000 i

    2000 Hz (ton) koji se modulira digitalnim modulacijskim signalom

    norme za modeme sadrane u V-seriji preporuka ITU-T

  • Osnove prijenosa podataka

    45

    Telefonske modemske veze

    analogni signal, nastao u modemu, alje se do lokalne telefonske centrale, gdje se u kodeku pretvara u digitalni oblik za slanje magistralnim vodovima

    kako bi se prola lokalna linija prema odreditu signal se u kodeku pretvara u analogni oblik koji se demodulira u modemu

    primjer: veza izmeu raunala i davatelja internetskih usluga (ISP 1)

    Raunalo

    Modem

    Lokalna linija (analogna, upletena parica)

    Regionalni vod (digitalni, optiki

    kabel)

    Lokalna centrala

    Digitalna linija

    Regionalni ili magistralni vod

    (digitalni, optiki kabel)

    Skupina modema

    Kodek

    Kodek

    Do 10000 lokalnih linija

    Tranzitna centrala

    Tranzitna centrala

    Tranzitna centrala

    ISP - Internet Service Provider

  • Osnove prijenosa podataka

    46

    Modemske veze

    radi poveanja brzine prijenosa u modemima se koristehibridni modulacijski postupci, a u novijim modemima i kompresija (saimanje) podataka prije prijenosa

    postupkom kompresije uklanja se redundancija (suvinost) u slijedu kodnih znakova

    stupanj kompresije je odreen brojem bita po simbolu prije primijenjenog postupka kompresije i prosjenim brojem bita po simbolu nakon primijenjenog postupka kompresije

  • Osnove prijenosa podataka

    47

    Modemske veze

    primjeri modema V.21 - 300 bit/s

    koristi BFSK modulaciju uz 300 Bd (1 simbol = 1 bit) modem odailje stanje 0 kao ton frekvencije 1070 Hz, a stanje 1

    kao ton frekvencije 1270 Hz, dok modem koji mu odgovara za 0 koristi2025 Hz, a za 1 koristi 2225 Hz

    frekvencije su paljivo odabrane kako se ne bi meusobno ometale V.22 - 1200 bit/s

    koristi QPSK modulaciju uz 600 Bd (1 simbol = 2 bita) V.22 bis - 2400 bit/s

    koristi 16-QAM modulaciju uz 600 Bd (1 simbol = 4 bita) V.23 - 1200 bit/s

    koristi BFSK modulaciju uz 1200 Bd (1 simbol = 1 bit)

  • Osnove prijenosa podataka

    48

    Modemske veze

    V.32 - 9600 bit/s koristi tzv. reetkasto kodiranu modulaciju 32-TCM* (TCM, Trellis Coded

    Modulation) s 32 stanja u dijagramu stanja, brzina 2400 Bd 4 bita se koristi za prijenos podataka, , , a 1 bit za upravljanje pogrekama brzina prijenosa je: 2400 Bd x 4 bit/simbol = 9600 bit/s

    V.32 bis - 14400 bit/s koristi reetkasto kodiranu modulaciju s 128 stanja u dijagramu stanja

    128-TCM*, brzina 2400 Bd 6 bita se koristi za prijenos podataka, , , a 1 bit za upravljanje pogrekama brzina prijenosa je: 2400 Bd x 6 bit/simbol = 14400 bit/s

    * TCM je izuzetno sloeni postupak koji predstavlja kombinaciju konvolucijskogkodiranja i modulacije (koristi redundanciju u dijagramu stanja)

  • Osnove prijenosa podataka

    49

    Modemske veze

    V.32 terbo - 19200 bit/s nastao daljnjim razvojem V.32bis modema, ali nije slubeno odobren od

    strane ITU-T koristi reetkasto kodiranu modulaciju s 512 stanja u dijagramu stanja

    512-TCM, brzina 2400 Bd brzina prijenosa je: 2400 Bd x 8 bit/simbol = 19200 bit/s

    V.34 - 28800 bit/s koristi 12 bit/simbol i 2400 Bd

    V.34 bis - 33600 bit/s koristi 14 bit/simbol i 2400 Bd brzina prijenosa od 33,6 kbit/s je maksimalna brzina prijenosa izmeu

    dva kuna korisnika s modemima i analognim linijama

  • Osnove prijenosa podataka

    50

    Modemske veze

    brzina prijenosa od 35 kbit/s predstavlja teorijsku granicu najvee brzine prijenosa modema, a odreena je prosjenom duljinom i kvalitetom telefonskih linija u lokalnoj petlji

    analogni signal nastao u modemu na putu prema odreditu dva puta prolazi kroz lokalnu liniju

    kada bi se jedna od lokalnih linija iskljuila iz prijenosnog puta, brzina prijenosa bi se mogla udvostruiti

    poveanje brzine prijenosa postie se digitalnim prijenosom u lokalnoj petlji

    ISP se povezuje digitalnom linijom s najbliom telefonskom centralom teorijska granica najvee brzine prijenosa modema je tada 70 kbit/s

    npr. ISP 2 s prethodne slike izravno prima digitalni signal i nema potrebe za uporabom kodeka, modema i analognog prijenosa

  • Osnove prijenosa podataka

    51

    Modemske veze

    nove vrste modema V.90 - 56 kbit/s/33,6 kbit/s

    brzina prijenosa od davatelja internetskih usluga prema korisniku je 56 kbit/s (PCM - 8000 Bd uz 7 bit/simbol)

    brzina prijenosa od korisnika prema davatelju je 33,6 kbit/s V.92 - 56/48 bit/s

    brzina prijenosa od korisnika prema davatelju internetskih usluga poveana je na 48 kbit/s (PCM - 8000 Bd uz 6 bit/simbol)

    efektivna brzina prijenosa koju opaa korisnik moe biti manja, jednaka ili vea od nominalne brzine prijenosa modema

    modem prije odailjanja podataka provjerava liniju i ako utvrdi da je kvaliteta prijenosa niska, smanjuje brzinu prijenosa

    ukoliko se u modemu koristi kompresija podataka prije odailjanja, efektivna brzina prijenosa moe biti vea od 33,6 kbit/s

  • Osnove prijenosa podataka

    52

  • Osnove prijenosa podataka

    53

  • Osnove prijenosa podataka

    54

  • Osnove prijenosa podataka

    55Praktini dijagrami konstelacije 16 QAM i 64 QAM signala

  • Osnove prijenosa podataka

    56

  • Osnove prijenosa podataka

    57

  • Osnove prijenosa podataka

    58

  • Osnove prijenosa podataka

    Tehnike multipleksiranja

  • Osnove prijenosa podataka

    60

    multipleksiranje (multiplexing) postupak kojim se veem broju izvora i odredita omoguava

    istodobna uporaba iste grane ili veze (link) u mrei prijenosni medij, koji se koristi u odreenoj grani, viestruko je

    iskoriten omoguena je optimalna uporaba kapaciteta veze uz to manje

    preoptereenja i podoptereenja viestruka uporaba prijenosnog medija omoguena je raspodjelom

    kapaciteta prijenosnog medija na nekoliko naina raspodjela po frekvenciji raspodjela po vremenu raspodjela po kodu raspodjela po valnoj duljini statistika raspodjela, itd.

    Tehnike multipleksiranja

  • Osnove prijenosa podataka

    61

    naelo multipleksiranja u ureaj za multipleksiranje (MUX) ulazi N grana ureaj za multipleksiranje povezan je s ureajem za demultipleksira-

    nje (DEMUX) preko zajednikog prijenosnog medija, tj. jednom vezom od toke do toke

    ureaj za multipleksiranje kombinira podatke iz N grana u jedan zajedniki signal koji se alje prema ureaju za demultipleksiranje

    DEMUX izdvaja pojedine podatke i dostavlja ih na odgovarajui izlaz

    Tehnike multipleksiranja

    Prijenosni medij

    .

    .

    .

    .

    .

    .MUX DEMUX

    N ulaznih grana

    N izlaznih grana

    N kanala

  • Osnove prijenosa podataka

    62

    multipleksiranje po frekvenciji (FDM, Frequency Division Multiplexing) raspoloivi pojas frekvencija B dijeli se na manje dijelove kanale

    svakom paru, jednoj ulaznoj i jednoj izlaznoj grani, dodjeljuje se odreeni frekvencijski kanal u koji se smjetaju modulirani signali za prijenos podataka

    izmeu susjednih kanala ostavlja se zatitni pojas frekvencija zatitni pojas je potreban kako bi se sprijeilo da sporedne spektralne

    komponente moduliranog signala, koje padaju izvan dodijeljenoga kanala, ometaju susjedne kanale

    zatitni pojasevi uzrokom su frekvencijske neuinkovitosti FDM-a zatitni se pojasevi ne koriste za prijenos podataka pa je time smanjen

    kapacitet prijenosa u FDM-sustavu koristi se za radiodifuziju radijskih i televizijskih programa, satelitske

    komunikacije, prijenos analognog telefonskog signala govora npr. u analognoj telefonskoj mrei potrebna je irina pojasa za prijenos

    govora od 3,1 kHz, za prijenos se dodjeljuje 4 kHz, a u kanalu irine pojasa 64 kHz moe se prenositi 16 razgovora

    Tehnike multipleksiranja

  • Osnove prijenosa podataka

    63

    multipleksiranje po frekvenciji

    Tehnike multipleksiranja

    Prijenosni medij

    .

    .

    .

    .

    .

    .

    MUX DEMUXN ulaznih grana

    N izlaznih grana

    N kanala

    Kanal 1

    Kanal 2Kanal 3

    Kanal N-1

    Kanal N

    f

    Kanal 1 Kanal 2 Kanal N-1 Kanal N

    B

    . . .

  • Osnove prijenosa podataka

    64

    multipleksiranje po vremenu (TDM, Time Division Multiplexing) raspoloivo vrijeme dijeli se na vremenske okvire T (frame), a svaki

    okvir na manje vremenske odsjeke jednakog trajanja svakom paru, jednoj ulaznoj i jednoj izlaznoj grani, dodjeljuje se

    odreeni vremenski odsjeak (time slot) unutar okvira okviri se ponavljaju, a odsjeci cikliki izmjenjuju

    dijelovi signala iz pojedinog izvora isprepleteni su u vremenu s dijelovima ostalih signala

    vremenski slijed odsjeaka namijenjen jednom paru ulazne i izlazne grane naziva se kanal

    fiksna dodjela vremenskih odsjeaka uzrokuje neuinkovitost TDM-a vremenski odsjeak dodijeljen pojedinom paru ulazne i izlazne grane ima

    fiksno trajanje, a trajanje vremenskog odsjeka ne mijenja se bez obzira na to da li ima ili nema podataka za prijenos u tom odsjeku

    koristi se u prijenosu digitalnog telefonskog signala, prijenosu podataka, satelitskim komunikacijama, itd.

    Tehnike multipleksiranja

  • Osnove prijenosa podataka

    65

    multipleksiranje po vremenu

    Tehnike multipleksiranja

    Prijenosni medij

    .

    .

    .

    .

    .

    .

    MUX DEMUXN ulaznih grana

    N izlaznih grana

    N kanala(vremenskih odsjeaka)

    tT

    1 2 3 . . . N-1 N 1 2 3 . . .

    1 2 3 . . . N-1 N 1 2 3 . . . N-1 N

    T

    . . .

  • Osnove prijenosa podataka

    66

    primjer multipleksiranja po vremenu s tri ulazne grane vremenski odsjeci (T/3) mogu predstavljati bitove ili oktete svaki kanal moe na zajednikom prijenosnom putu koristiti samo 1/3

    vremena izvornog kanala brzina prijenosa (kapacitet) zajednikog prijenosnog puta je tri puta vea od

    brzine svakoga ulaznog kanala

    Tehnike multipleksiranja

    t

    T

    t

    t

    tT/3

    Grana 1

    Grana 2

    Grana 3

    Vremenski multipleks

  • Osnove prijenosa podataka

    67

    statistiko multipleksiranje (SM, Statistical Multiplexing) primjenjuje se na podatke koji su organizirani u pakete temelji se na injenici da izvori spojeni na ulaz ureaja za

    multipleksiranje uglavnom ne alju podatke stalno, a razliiti izvori rijetko alju podatke istodobno

    vremenski odsjeci se dinamiki dodjeljuju pojedinim izvorima u skladu s koliinom podataka koju izvor generira

    paketi se prije odailjanja pohranjuju u meuspremniku kako nije unaprijed poznato kojem izvoru e biti pridruen koji vremenski

    odsjeak neophodno je podacima pridruiti adresu kako bi se omoguila tona isporuka podataka

    vei broj vremenskih odsjeaka dodjeljuje se izvoru koji generira vei broj paketa

    u TDM sustavu se skupu od N ulaznih grana pridruuje N vremenskih odsjeaka u okviru

    u SM sustavu se skupu od N ulaznih grana pridruuje M vremenskih odsjeaka pri emu vrijedi davrijedi davrijedi da je M < N

    Tehnike multipleksiranja

  • Osnove prijenosa podataka

    68

    usporedba TDM i SM

    Tehnike multipleksiranja

    MUX

    N=4 ulazne grane

    Izvor 1

    Izvor 2

    Izvor 3

    Izvor 4

    TDM- ili SM-signal

    TDM signal

    SM signal

    tT1

    1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4

    T2 T3 T4

    tPrvi

    ciklus

    1 2 2 3 1 3 4

    Trei ciklus

    etvrti ciklus

    Prazni vremenski odsjeak

    Adresa koja se dodaje podacima

    t0 t1 t2 t3 t4

  • Osnove prijenosa podataka

    69

    usporedba TDM i SM na ulaz ureaja za multipleksiranje spojene su 4 grane (N = 4), a na

    svaku granu jedan izvor informacije proces multipleksiranja zapoinje u trenutku t0, u trenutku t1 na

    raspolaganju su paketi iz izvora 1 i 2, dok izvori 3 i 4 ne odailju podatke, u intervalu od t1 do t2 niti jedan izvor nije generirao pakete, a u intervalu od t2 do t3 izvori 2 i 3 generiraju podatke

    ureaj za multipleksiranje u TDM sustavu podaci iz intervala od t0 do t1 iz izvora 1 i 2 smjetaju se u odgovarajue

    vremenske odsjeke, a odsjeci koji pripadaju izvorima 3 i 4 prenose se prazni (empty slot)

    u intervalu od t1 do t2 svi odsjeci se prenose prazni i nastavlja se multipleksiranje podataka iz intervala od t2 do t3

    ureaj za multipleksiranje u SM sustavu podaci iz intervala od t0 do t1 iz izvora 1 i 2 smjetaju se u odgovarajue

    vremenske odsjeke, a iza njih smjetaju podaci iz intervala od t2 do t3jer u intervalu od t1 do t2 niti jedan izvor nije generirao pakete

    Tehnike multipleksiranja

  • Osnove prijenosa podataka

    70

    multipleksiranje po valnoj duljini (WDM, Wavelength Division Multiplexing)

    koristi se samo u optikim komunikacijskim sustavima svakom paru, jednoj ulaznoj i jednoj izlaznoj grani, dodjeljuje se

    odreena valna duljina koja se naziva optiki kanal vie razliitih valnih duljina se multipleksira i prenosi jednim

    svjetlovodom kako je valna duljina proporcionalna recipronoj vrijednosti

    frekvencije, WDM je koncepcijski slian FDM-u raspoloiva irina pojasa u WDM-u iznosi nekoliko THz razvijena su dva sustava WDM-a: rijetki (Coarse - CWDM) i gusti

    (Dense - DWDM) kod CWDM se koristi 2 do 10 kanala po svjetlovodu s razmakom kanala

    od 5 do 50 nm kod DWDM se koristi 10 do 100 kanala po svjetlovodu s razmakom

    kanala od 0,1 do 5 nm

    Tehnike multipleksiranja

  • Osnove prijenosa podataka

    71

    multipleksiranje po valnoj duljini

    Tehnike multipleksiranja

    Prijenosni medij

    .

    .

    .

    .

    .

    .

    MUX DEMUXN ulaznih grana

    N izlaznih grana

    N kanala

    1

    2 3

    N-1

    N 1 2 3 N-1

    N

  • Osnove prijenosa podataka

    72

    multipleksiranje po valnoj duljini

    Tehnike multipleksiranja

    DWDM - razmak valnih duljina 0,8 nm

    CWDM - razmak valnih duljina 20 nm

    Valna duljina, nm

    Guenje standardnoga jednomodnog svjetlovoda