osnove prijenosa podataka_01
DESCRIPTION
Osnovi prenosa podataka kroz sistemeTRANSCRIPT
-
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