datakommunikasjon høsten 2001
DESCRIPTION
Datakommunikasjon Høsten 2001. Forelesning nr 3, 3. september 2001 Ch 3, Data Transmission Ch 4, Transmission media Ch 5, Data encoding Ch 6, The Data Communications Interface + ISDN. Praktiske opplysninger. Forelesning legges ut mandag kl 10:30 Øvingstimer: - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
Datakommunikasjon Høsten 2001
Forelesning nr 3, 3. september 2001Ch 3, Data TransmissionCh 4, Transmission mediaCh 5, Data encodingCh 6, The Data Communications Interface+ ISDN
Forelesning nr 3, høsten 2001 2
Praktiske opplysningerForelesning legges ut mandag kl 10:30Øvingstimer:
Onsdager 14:15 – 16:00 auditoriet i Os Alle 11.
Øvingsoppgaver: 4.7, 4.8, 5.6 (kun NRZ-L og NRZI), 6.1
Øvingsoppgavene gjennomgås onsdag 12. september
Eksamen avholdes uten hjelpemidler.
Forelesning nr 3, høsten 2001 3
Tele-/datakommunikasjonsnettTele-/datakommunikasjonsnett
PSTN
IN - Node
TelecomManagement
System
Tactical and StrategicMilitary Networks
Internet
LAN
GSM
Forelesning nr 3, høsten 2001 4
Ruterkonfigurasjoninterface Ethernet0 ip address 195.70.181.83 255.255.255.240
interface Serial0 ip address 195.70.173.66 255.255.255.252!interface BRI1 ip address 195.70.181.97 255.255.255.224 encapsulation ppp isdn caller 69182290 isdn caller 63844594 isdn caller 69176840
ppp authentication chap!interface BRI2 ip address 195.70.181.98 255.255.255.224 encapsulation ppp isdn caller 69182290 isdn caller 63843594 isdn caller 69176840
ppp authentication chap
! Defaultip route 0.0.0.0 0.0.0.0 195.70.173.65
Forelesning nr 3, høsten 2001 5
Datatransmisjon terminologi-1Avsender - TransmitterMottaker - ReceiverMedium
Guided mediumTwisted pair, optisk fiber
Unguided mediumLuft, vann
Forelesning nr 3, høsten 2001 6
Datatransmisjon terminologi-2Direkte link
No intermediate devices
Point-to-point Direct link Only 2 devices share link
Multi-point More than two devices share the link
Forelesning nr 3, høsten 2001 7
Datatransmisjon terminologi-3Simplex
Sending i kun en retningRadio, TV
Half duplex Sending begge veier, men kun en av gangen
Politi radio, Taxi
Full duplex Sending begge veier samtidig
Telephone
Forelesning nr 3, høsten 2001 8
Kontinuerlige og diskrete signaler
Forelesning nr 3, høsten 2001 9
PeriodiskeSignaler
Forelesning nr 3, høsten 2001 10
SinusbølgeMaksimal amplityde (A)
maksimal signalstyrke spenning i volts
Frekvens (f) Hastighet på signalendring Frekvens måles i Hertz (Hz) Periode = tid for en
repitisjon (T) T = 1/f
Forelesning nr 3, høsten 2001 11
BølgelengdeLengden av en bølgesyklusLengden mellom to punkter i samme fase
på to etterfølgende sykluserBenevnes med (lambda)Hvis signalhastigheten er v har vi:
= vT (bølgelengde=hastighet x tid) f = v f = v/ v = c = 3*108 ms-1 (lyshastigheten)
Forelesning nr 3, høsten 2001 12
Datahastighet og båndbreddeAlle transmisjonssystemer har en
begrenset båndbreddeTelefonnettet ca 3000 Hz
Dette begrenser hvilken datahastighet som kan benyttes
Begrenset båndbredde gir begrenset datahastighet
Forelesning nr 3, høsten 2001 13
DataAnalog
Kontinuerlige verdier Lyd, video
Digital Diskrete verdier (0 eller 1) Tekst
Forelesning nr 3, høsten 2001 14
SignalerData overføres ved hjelp av signalerAnaloge signaler
Kontinuerlig variable Forskjellige medium
Kabel, optisk fiber, luft rom
Talebånbredde 100Hz to 7kHz Teleponbåndbredde 300Hz til 3400Hz Videobåndbredde 4MHz
Digitale signaler Bruker to likestømskomponenter (DC=Direct
current)
Forelesning nr 3, høsten 2001 15
Andre begreperDempning (Attenuation)
Øker med frekvensen
Forsinkelser (Delay) Hastigheten av et signal vil variere med
frekvensen
Støy (Noise)Kanal kapasitet (Channel capacity)
C=2B log2 M (Nyquist) C=bit pr sekund B=Båndbredde M=antall nivåer
Forelesning nr 3, høsten 2001 16
Electromagnetisk spektrum
Forelesning nr 3, høsten 2001 17
Transmisjonsmedium (Ch 4)Guided – Fast medium
Twisted pair koakskabel Optisk fiber
Unguided - Trådløs Luft, vann
Forelesning nr 3, høsten 2001 18
Data koding (Ch 5)Digitale data, digitalt signalAnaloge data, digitalt signalDigitale data, analogt signalAnaloge data, analogt signal
Forelesning nr 3, høsten 2001 19
Forelesning nr 3, høsten 2001 20
Eksempler på ulike linjekoderNonreturn to Zero-Level (NRZ-L)Nonreturn to Zero Inverted (NRZI)Bipolar -AMIPseudoternaryManchesterDifferential ManchesterB8ZSHDB3
Forelesning nr 3, høsten 2001 21
NRZ – Nonreturn to Zero
Forelesning nr 3, høsten 2001 22
Asynkron og synkron transmisjonFor at sender og mottaker skal være i
synk kreves en mekanisme for å synkronisere avsender og mottaker
To løsninger på dette problemet Asynkron transmisjon Synkron transmisjon
Forelesning nr 3, høsten 2001 23
Asynkron transmisjonData sendes med en karakter av gangen
5 til 8 bits
Synkronisering trengs kun og vedlikeholdes for hver karakter
Resynkroniserer for hver karakter
Forelesning nr 3, høsten 2001 24
Asynkron transmisjon
Forelesning nr 3, høsten 2001 25
Asynkron - virkemåte In a steady stream, interval between
characters is uniform (length of stop element) In idle state, receiver looks for transition 1 to 0Then samples next seven intervals (char
length)Then looks for next 1 to 0 for next charSimpleCheapOverhead of 2 or 3 bits per char (~20%)Good for data with large gaps (keyboard)
Forelesning nr 3, høsten 2001 26
Synkron transmisjon Blokker av data sendes uten start og
stopp bititsKlokkene hos avsender og mottaker må
være synkroniserteTo måter å løse dette problemet på:
Separat klokkelinje mellom avsender og mottaker
Inkludere klokkesignal i dataoverføringenManchester encodingBærebølge (Carrier frequency) (analog)
Forelesning nr 3, høsten 2001 27
Synkron - Blokk nivåMå indikere start og stopp på overføring
av en sekvens av dataBenytter “preamble” og “postamble”
Serie med SYN (hex 16) karakterer blokk av 11111111 mønster som ender med
11111110
Mer effektiv (lavere overhead) enn asynkron
Forelesning nr 3, høsten 2001 28
Synkron overføring
8-bit flagg: indikerer start på rammen
Eksempel på lag 2 ramme
8-bit flagg: indikerer slutt på rammen
Forelesning nr 3, høsten 2001 29
Linjekonfigurasjon Topologi
Physical arrangement of stations on medium Point to point Multi point
Computer and terminals, local area network
Half duplex Only one station may transmit at a time Requires one data path
Full duplex Simultaneous transmission and reception between two
stations Requires two data paths (or echo canceling)
Forelesning nr 3, høsten 2001 30
Tradisjonelle konfigurasjoner
Forelesning nr 3, høsten 2001 31
InterfacingData processing devices (or data terminal
equipment, DTE) do not (usually) include data transmission facilities
Need an interface called data circuit terminating equipment (DCE) e.g. modem, Network Interface Card
DCE transmits bits on mediumDCE communicates data and control info
with DTE Done over interchange circuits Clear interface standards required
Forelesning nr 3, høsten 2001 32
Egenskaper til et grensesnittMekaniske
Form på tilkoblingsplugg (V.24, RJ-45)
Elektrisk Spenning, kodingsmåte
Funksjonell Data, kontroll, timing
Prosedyre Tillatt sekvens av hendelser
Forelesning nr 3, høsten 2001 33
V.24/EIA-232-FITU-T v.24Spesifiserer kun funksjonell og prosedyre,
referer andre standarder for elektriske og mekaniske spesifikasjoner
EIA-232-F (USA) RS-232 Mechanical ISO 2110 Electrical v.28 Functional v.24 Procedural v.24
Forelesning nr 3, høsten 2001 34
Mekanisk spesifikasjon
Forelesning nr 3, høsten 2001 35
Elektrisk spesifikasjonDigitale signalerVerdier tolkes som data eller kontroll
avhengig av tilslutningspinneMer enn -3v er binær 1, mer enn +3v er
binær 0 (NRZ-L)Signalhastighet < 20kbpsLengde på kabel <15mFor kontroll, mer enn -3v er av, +3v er på
Forelesning nr 3, høsten 2001 36
Local and Remote Loopback
Forelesning nr 3, høsten 2001 37
Prosedyre spesifikasjonWhen turned on and ready, modem (DCE)
asserts DCE readyWhen DTE ready to send data, it asserts
Request to Send Also inhibits receive mode in half duplex
Modem responds when ready by asserting Clear to send
DTE sends dataWhen data arrives, local modem asserts
Receive Line Signal Detector and delivers data
Forelesning nr 3, høsten 2001 38
Dial Up Operation (1)
Forelesning nr 3, høsten 2001 39
Dial Up Operation (2)
Forelesning nr 3, høsten 2001 40
Dial Up Operation (3)
Forelesning nr 3, høsten 2001 41
Nullmodem – V.24
Kan benyttes ved sammenkobling av to PC-er
Forelesning nr 3, høsten 2001 42
ISDN fysisk grensesnittForbindelse mellom TE (Terminal
Equipment) og NT1 (Network Termination) ISO 8877Plugg RJ-45 – 8 pinner/kontakterSender og mottar både data og
kontrollsignaler
Forelesning nr 3, høsten 2001 43
ISDN konfigurasjon
Forelesning nr 3, høsten 2001 44
ISDN kanaler
Grunnaksess:2 B-kanaler1 D-kanal
Utvidet aksess:30 B-kanaler1 D-kanal
Forelesning nr 3, høsten 2001 45
Referansemodell for ISDN-aksess
S=T hvis NT2 ikke benyttes
Forelesning nr 3, høsten 2001 46
ISDN - Oppkobling av samtale
TE-A TE-BSentral A Sentral B
SETUP
SETUP
CALL_PROCALERT
ALERTCONNECT
CONNECT ACK
CONNECT
Samtale over B-kanal
Forelesning nr 3, høsten 2001 47
ISDN – Nedkobling av samtale
TE-A TE-BSentral A Sentral B
Samtale over B-kanal
DISCONNECTDISCONNECT
RELEASE RELEASE
REL_COMPLREL_COMPL
Forelesning nr 3, høsten 2001 48
ISDN – datalinklaget (lag 2)
FCS = Frame Check Sequence
Forelesning nr 3, høsten 2001 49
SAPI-tjeneste-aksess-punkt-identifikator
0 for linjesvitsjing av B-kanaler1 for en ISDN-basert pakkesvitsjet tjeneste16 for X.25 basert pakkesvitsjet tjeneste63 for driftsformål, blant annet tildeling av
TEI (Terminal Endpoint Identificator)
Forelesning nr 3, høsten 2001 50
TEI-terminalidentifikator0 – 63: verdier for fast tildeling av TEI64 – 126: Verdier som tildeles automatisk
av sentralen når terminalutstyret tilkobles S-grensesnittet.
125: Kringkasting fra NT til TEBrukes blant annet for utsending av anrop til alle terminalene på en buss, slik at brukeren kan svare fra den terminal som han finner mest hensiktsmessig.