09. Signalizacija Komutacija Multipleksiranje

7/23/2019 09. Signalizacija Komutacija Multipleksiranje

http://slidepdf.com/reader/full/09-signalizacija-komutacija-multipleksiranje 1/22

1

Računarske mreže PREDAVANJE 9

Procesi u računarskim mrežama

Prenosni sistem treba a omogudi prenos informacija pri čemu je potrebno signale učiniti„pogo nim“ za prenos. Tokom prenosa olazi o o ređenih grešaka, a za atak prijemnika je aiz voji „izvornu informaciju“ tj. informaciju koja je poslana.

Za prenos kodiranog signala kroz kabl mogu se koristiti dvije tehnike: prenos u osnovnom opsegu (eng. baseband transmission ) i prenos u širokom opsegu (eng. broadband transmission ). Terminpropusni opseg (eng. bandwidth ) se odnosi na brzinu prenosa u sistemu digitalnih komunikacija kojase izražava u bitovima po sekun i (bps) o nosno na količinu informacija i po ataka koje je mogude

prenijeti preko računarske mreže u o ređenom vremenskom intervalu. Sistemi koji rade uosnovnom opsegu prenose digitalne signale preko jedne frekvencije. Signali teku u oblikupoje inačnih električnih ili svjetlosnih impulsa. Ko ove vrste prenosa se čitav komunikacijskikapacitet kanala koristi za prenos samo jednog signala. Digitalni signal koristi kompletan propusniopseg kabla, a to j e je an kanal. Širokopojasni sistemi ra e na principu analognih signala i opsegafrekvencija. Ko analognog prenosa signali su nepreki ni i nisu poje inačni. Signali kroz fizičkime ijum teku u obliku elektromagnetnih ili optičkih talasa. Prenos u širokom opsegu je jednosmeranpo jednom kanalu.

Ukoliko je širina propusnog opsega ovoljna, je an kabal može a posluži za istovremeni prenos višeanalognih signala npr. za prenos signala kablovske televizije. Svakom prenosnom sistemu dodijeljen

je dio ukupnog prenosnog opsega. Svi uređaji povezani o ređenim prenosnim sistemom, kao naprimjer računari u LAN-u, moraju biti po ešeni tako a koriste samo frekvencije koje su unutardodijeljenog dijela ukupnog opsega.

U širokopojasnom prenosu signali se kredu jednosmjerno , tako da je neophodno da postoje dvarazličita puta za po atke a bi signali mogli a stignu o svih uređaja. Postoje va uobičajena načinada se ovo postigne:

Ukupan propusni opseg može a se po ijeli na va kanala sa različitim frekvencijama.Utakvoj situaciji jedan kanal se koristi za slanje signala, a drugi za prijem.

Korištenjem vostrukih kablova u širokopojasnom prenosu. Svaki uređaj je ta a povezan sadvostrukim kablom, tako da se jedan provodnik koristi za prijem, a drugi za slanje podataka.

Fizički rast mreža i povedanje saobradaja u njima ovo i o neopho nosti povedanja brzine prenosainformacija. Maksimalnim korištenjem o ređenog kanala razmjenjujemo vedu količinu po ataka ukradem vremenu. Najje nostavniji oblik prenosa informacija ili podataka naziva se simpleks . U ovomslučaju, po aci se šalju samo u je nom smjeru, o pre ajnika ka prijemniku. Primjeri simpleksnogprenosa su radio i televi zijski prenosi. Ko simpleksnog prenosa, problemi o kojih ođe za vrijemeprenosa ne mogu a se otkriju i otklone. Oni koji šalju po atke na ovaj način čak ne mogu a bu usigurni ni u to a li su ti po aci uopšte primljeni.

U slje edem nivou prenosa po ataka, koji se naziva poludupleksni preno s (eng. half-duplextransmission ), po aci mogu a se šalju u oba smjera, ali ne istovremeno. Primjer ovakve



2

komunikacije su kratkotalasne ra io stanice. Ko polu upleksne komunikacije mogude je otkrivanjegrešaka i zahtjev a se vrate po aci koji su oštedeni u prenosu. Skoro sve komunikacije modemom supolu upleksne. Pretraživanje po Worl Wi e Webu je forma polu upleksne komunikacije.

Najefikasniji meto prenosa po ataka je korištenje punog dupleksnog prenosa (eng. full-duplex

transmission ). U ovom slučaju, po aci mogu istovremeno a se prenose u oba smera, a dobar primerove vrste predstavljaju kablovske veze koje mogu da se koriste za prijem TV kanala, telefonske veze iveze sa Internetom. Telefon je primjer ure đaja koji ra i na principu punog upleksnog prenosa - obasagovornika mog u a pričaju istovremeno.

Mo emi su polu upleksni uređaji, što znači a ili šalju po atke ili ih primaju, nepreki no prelazedi iz je nog režima ra a u rugi. Mogude je napraviti punu upleksnu mo emsku vezu korištenjem vamodema i dvije telefonske lini je. Je ini zahtjev je a oba računara bu u povezana i na o govarajudinačin po ešena za ovu vrstu komunikacije.

Prilikom prenosa pogo no je informaciju vezati za električne ili elektromagnetske (EM) talase. Jakost

električnih ili EM talasa izražava se snagom, o nosno energijom. Hode li se za električnu struju,napon i EM talas redi a su energija ili signal, ovisi o njihovoj ulozi u sistemu. U oba slučaja električniprocesi su uzrok promjena u sistemu. Za signal se može redi a je energetski nosilac informacije, a nepredstavlja samu informaciju. Signal se prostire prostorom i funkcija je vremena i prostornihkoori nata. Matematički mo el (zapis) signala u obliku funkcijes(t) pre stavlja trenutačnu vrije nostelektričnog ili EM procesa u o ređenom trenutku. Signale kao fizičke procese možemo razlučiti naelektrične i EM, zvučne (akustIčne), svjetlosne, te titranje u vo i i objektima. Dalja po jela(grupisanje) signala se može izvršiti premakarakterističnim uzorcima koje je mogude zapaziti usignalu.

Prema domeni (neovisna varijabla, vrijeme t ), signali mogu biti kontinuirani (tranzijentni) ideterministički (o ređeni). Ako je signal postojao u trenutku početka posmatranja, te jeposmatranje prekinuto prije nego je signal prestao, tada je signal kontinuiran. Vrijeme posmatranjanije bitno, a signal je užeg trajanja o posmatranja. Za govor se može redi a je sastavljen otranzijentnih signala poje inih riječi između kojih su kratkotrajne stanke.

Za determinističke (o ređene) signale se može utvr iti kakvi de biti u bu udnosti, tj. može im seo re iti vrije nost u bilo kojem trenutku. Uz trenutačnu vrije nost signala, poznate su ikarakteristične veličine: amplitu a (maksimalna, efektivna), sre nja vrije nost, sre nja snaga,frekvencijski pojas, a za slučajne signale i razdioba (raspodjela) – funkcija vjerovatnode i funkcijagustode vjerovatnosti, autokorelacijska funkcija, isperzija, stan ar na evijacija, it .

Signali kojima su karakteristične veličine nepromjenjive nazivaju se stacionarnim , dok su ostalinestacionarni signali. Posebna skupina eterminističkih signala su perio ičnisignali čija je osnovnaosobina a se nakon perio e T, trenutačne vrije nosti signala ponavljaju, tj. s(t+T)=s(t)

O posebnog značaja je po jela signala na analogne i digitalne signale. Naime, prema po ručjudefinicije argumenta (domena neosvisne varijable – je na o imenzija signala) i trenutačnevrije nosti signala (struja, električno ili magnetsko polje), signali mogu biti:

- signali kontinuirane vrijednosti i konktinuiranog argumenta (K-K),- signali kontinuirane vrijednosti i diskretnog argumenta (K-D),

- signali diskretne vrijednosti i konktinuiranog argumenta (D-K),- signali diskretne vrijednosti i diskretnog argumenta (K-K).



3

K-K signal o ređene je i konačne vrije nosti u svim trenucima intervala posmatranja. Matematički,funkcija s(t) kojom je predstavljen signal, kontinuirana je i neprekidna funkcija neovisne varijable t.Stvarni signal u intervalu posmatranja (t 1, t 2) ima beskonačno mnogo različitih mogudnosti vrije nostiu rasponu od minimalne do maksimalne vrijednosti.

K-D signal ima, poput K- signala, beskonačno mnogo različitih mogudnosti vrije nosti u rasponu ominimalne S min do maksimalne S max , ali neovisna varijabla t nije kontinuirana ved iskretna. To tnačida je signal definiran u prebrojivom broju trenutaka vremena t i ili da do promjenjive vrijednostimože odi samo u tim trenucima. Za ostale t, signal ima konstantnu vrije nost ili noje efiniran, pa bifunkcija bila s(t i) ili si.

D-K signal definiran je za svako t, akle kontinuirana je funkcija ali je mogudih vrije nosti signala s j prebrojivo mnogo. Kako su stvarni signali sa konačnim minimalnom i maskimalnom vrije nosti, toznači a je broj različitih vrijen osti signala konačan: si(t).

Graf D-D signala sastavljen je o tačaka jer je signal poznat (mjeren, efiniran formulom ili izračunat)

samo u o ređenim trenucima vremena t i, a vrijednosti s j su iz konačnog skupa. Signali iskretnevrijednosti diskretnog argumenta (D-D) se nazivaju digitalni signali. Svaku od mogu dih vrije nostisignala mogude je označiti brojem. Je nako tako, svakom o mogudih trenutaka promjene signala(argument) može se pri jeliti priro ni broj – indeks. Vrijednosti signala mogu biti iz dekadskogbrojevnog sistema, što je uobičajeno u klasičnim mjerenjima ili pak, iz binarnog sistema. Binarnisistem je pogodniji za digitalne sisteme, te za pretvorbu K-K signala u D- D signale što se nazivaanalogno-digitalnom pretvorbom (A/D).

Slika. K-K, K-D, D-K, D-D signali

Pojam modulacije

Pojam modulacije po razumijeva mijenjanje parametara pomodnog signala ovisno o signalu koji

sa rži informaciju. Da bismo prenijeli informaciju na aljinu moramo na neki način informacijuuklopiti u nosedi signal, a sklop u kojemu se obavlja modulacija naziva se modulator. Pomodni signal



4

naziva se još i val nosioc (carrier ), a signal koji sa rži informaciju te vrši promjenu vala nosioca nazivase modulacijski signal. Kao rezultat modulacije nastaje signal koji zovemo modulirani signal. Dakle,modulacija je postupak obrade signala kojim se u prijenosni signal utiskuje signal informacije. Naprijemnoj strani se vrši obrnuti postupak – demodulacija, kako bi se ponovo dobila informacija.Prijenosni signal ima vedu frekvenciju te ima bolja svojstva širenja prijenosnim me ijem. Signalinformacije se naziva i modulacijski signal, dok kao rezultat modulacije se dobiva modulirani signal.

U suštini pošiljalac mijenja je nu o osnovnih karakteristika signala. Prema tome, ukoliko je inputanalogni signal postoje tri tehnike da se modulira elektromagnetni nosioc prema signalu:

amplitude modulation, frequency modulation, fhase shift modulation.

Ukoliko je input digitalni signal koriste se modulacije:

Amplitude Shift Keying (ASK), Frequency Shift Keying (FSK), Phase Shift Keying (PSK) , Quadrature Amplitude Modulation (QAM)...

Ma a postoji više mo ulacijskih postupaka prema vrstama prijenosnog signala (kao npr. perio ičnimimpulsima ili npr. igitalni mo ulacijski postupak) onaj najpoznatiji i najrašireniji jest postupakmodulacije sinusn og signala. Na tom postupku se temelji vedina mo ulacija vezanih uz ra io tehnikui tu prije svega mislimo na AM i FM mo ulaciju. Mo ulacijom sinusnog signala premješta seinformacijski signal iz osnovnog pojasa frekvencija u po ručje viših frekvencija.

Objasnimo to slje edim primjerom. U ra io stanici, ok govorimo kroz mikrofon, naš glas se pretvarau električki signal koji sa ržava informaciju. To je mo ulacijski signal. Nakon toga mo ulacijski signalulazi u mo ulator g je de se pomiješati sa valom nosiocem koji je također ušao u mo ulator i kaorezultat na izlazu iz mo ulatora obiti demo mo ulirani signal visoke frekvencije.

Pojam kodiranja

Osmišljeno je nekoliko tehnika za izbjegavanje sinhronizacijskih grešaka. Opdenito postoje vaosnovna pristupa. U prvom pristupu, pošiljalac prije slanja stvarnih informacija šalje obro poznatu

skupinu bita, kombinaciju nula i je inica, koja omogudava prijemniku a izvrši sinhronizaciju. Urugom pristupu, po aci su pre stavljeni signalom na takav način a ne može odi o zabune oko

njihovog značenja. Za opisivanje načina na koji se po atak ko ira u signal koristi se termin “linecoding ”. Ko iranje je tehnika konvertovanja niza bita po ataka u pre efinisani ko . Ko ovi su gupebita koje formiraju shemu pre poznatljivu i pošiljaocu i primaocu. Ovo omogudava razlikovanjepo atkovnih o kontrolnih bita i bolju etekciju grešaka na me iju. Ko iranje se koristi i za

efinisanje početka i kraja frejma.

Kao primjer ko iranja kojim se eliminiše mogudnost vosmislene interpretacije prenesenih podatakamože se navesti mehanizam koji po ržava tri iskretna nivoa signala. Recimo a su to nivoi-5, 0,+5

Volti. Je an o nivoa se efiniše kao signalni nivo koji ukazuje na početak bita, recimo-5V. Logička



5

nula se prikazuje sa - 5 0, a logička je inica-5 +5. Ako efinišemo a se ne koristi niti je na rugakombinacija, prijemnik može lako na osnovu početnih -5V da se sinhronizuje sa predajnikom.

Slika. Kodiranje

Naravno, korištenje više signala za prenos je nog bita ima za poslje icu a možemo prenijeti manjebita po je nici vremena, a i anas se preferira prenos više bita je nim signalom. Na slici ispo

prikazane su često korištene tehnike ko iranja, a koja de se tehnika o abrati ovisi o potrebamadatog komunikacijskog sistema.

Poenta je a postoje različite vrste ko iranja s obzirom na način kako rješavaju problemsinhronizacije i korištenja ban with-a.

Serijska i paralelna komunikacija podataka

Prenos podataka jedan bit nakon drugog naziva se serijski prenos. Nasuprot tome kao paralelniprenos označavamo prenos po ataka koji koristi višestruke linije prenosa za prenos više bitaistovremeno. Ako želimo uspostaviti komunikaciju između računara i printera kao što je prikazano naslici, potrebno je obezbijediti kabal za paralelni prenos putem koga se svih 8 bita koji odgovaraju

je nom karakteru prenosi istovremeno. Ovaj način prenosa je puno brži o serijskog načina prenosaa tipično se koristi na manjim u aljenostima, npr. o 10 m.



6

Slika. Paralelni prenos

Ukoliko posmatramo jednostavnu komunikaciju kada imamo samo jedan kanal prenosa naraspolaganju, to znači a se karakter kome o govara binarna sekvenca 1000001, a što je prema ASCIIkodu ( American Standard Code for Information Interchange ) karakter A, prenositi bit po bit, pri čemu

se prvo šalje prvi bit sa lijeve strane o ukupno 7 bita o nosno 8 bita uključujudi i paritetni bit (paritybit).- U opisanom slučaju je riječ o serijskom prenosu.

Slika. Serijski prenos

Ko serijskog prenosa između računara i perifernih uređaja se može koristiti paralelni signal sata,ok ko serijskog prenosa na vede u aljenosti se koristi samo je an kanal i zato moramo koristiti

linijski ko a ubacimo signal takta. Pomodu ove informacije o ređujemo ka a se etektuje svakiprimljeni b it, a način etekcije zavisi o tome a li se koristi sinhroni ili asinhroni prenos.

Komunikacioni terminalni uređaj se zove DTE (Data Terminal Equipment ), a uređaj koji terminiraprenosni kanal koji i e kroz mrežu se naziva DCE (Data Circuit Terminating Equipment ). DTE je uređajna korisničkoj strani veze korisnik-mreža koji služi kao izvorište i/ili o re ište po ataka. DTE uređajse na mrežu povezuje kroz DCE uređaj i koristi signal za sinhronizaciju koji obija o DCE uređaja.

DCE je uređaj na mrežnoj strani veze korisnik- mreža, a tipičan primjer ovakvog uređaja je mo em.DCE uređaj omogudava fizičko povezivanje na mrežu, prosljeđuje saobradaj i daje signal sata, kojisluži za sinhronizaciju prenosa po ataka između DCE i DTE uređaja.

Postoje različite specifikacije interfejsa za DTE i DCE a najčešdi po atkovni interfejs je ITU-T standardV.24/V.28, koji odgovara EIA standardu RS-232- C. Electronic In ustries Association (EIA) je američkaorganizacija proizvođača elektroničke opreme.

Računarski sistemi memorišu i procesiraju po atke u formi bitova koji su uređeni kao riječi fiksnogobima. U okviru velikog broja gra ivnih blokova računarskog sistema po aci se prenose u paralelnojformi, što znači a je svakom bitu u okviru riječi o ijeljen po jedan prenosni put. Primjer paralelnog

prenosa po ataka uobičajeno se srede ko har verskih interfejs ploča za pobu u štampača, kao iinterfejs ploča za spregu sa iskom.

Ko paralelnih interfejsa, kakva je sprega računara sa štampačem, potrebno je u vesti neki vidsignalizacije koji de na o ređeni način, sa je ne strane, ukazati ka a su po aci na izlazu računarskogsistema raspoloživi/vali ni, a sa ruge strane, ka a je ( a li je) štampač spreman a prihvati novipo atak. Glavni razlog uvođenja signalizacije pre stavlja velika razlika u brzini ra a uređaja koji semeđusobno povezuju. Npr. računar može a generiše nove po atke svakih 100 ns (taktnefrekvencije ko savremenih računara su re a nekoliko stotina MHz ), ok štampač štampa po atkemnogo spori je. Da bi se na je an regularan način ostvarila korektna razmjena po ataka između

uređaja koriste se posebni signali poznati kao handshake signali. Proce ura kojom se reguliše načinrazmjene podataka i tajming naziva se handshake procedura.



7

Paralelni način prenosa po ataka pogo an je ko onih aplikacija ka a su uređaji bliski je an rugom.Ka a signale (po atke) treba prenositi na veda rastojanja paralelni prenos postaje nepraktičan izslje edih razloga:kabliranje je složenije, prenos postaje nepouz aniji zbog različitih kašnjenja signala

už vo ova, a greške u prenosu se teže otkrivaju u slučaju ka a ođe o nekog kratkog spoja ilipreki a linija (žica u kablu).

Alternativni pristup kod prenosa podataka je onaj koji se zasniva na serijskom prenosu. Kod ovognačina prenosa postoji samo je na linija po kojoj se prenose bitovi po ataka. I pore toga što jeserijski prenos sporiji o paralelnog prenosa, kabliranje je je nostavnije, a greške u prenosu se lakšeotkrivaju. Svaki bit serijskog niza podataka traja nja je o ređenog vremenskog perio a koji se nazivasignalni elemenat . Signali se pre stavljaju pozitivnom vrije nošdu za logičku je inicu, a nultomvrije nošdu za logičku nulu.

Asinhroni i sinhroni prenos podataka

Bilo koji komunikacioni sistem za prenos p o ataka čine pre ajnik, prijemnik i neki oblikkomunikacionog kanala. Pre ajnik generiše niz po ataka pri čemu je tajming svakog bita pokontrolom taktnih impulsa.

Ko sinhronizacije postoji slije eda hijerarhija:

sinhronizacija na nivou bita koja prepoz naje početak i kraj svakog bita, sinhronizacija na nivou bajta koja prepoznaje početak i kraj svakog bajta, i sinhronizacija na nivou bloka ili por uke koja prepoznaje početak i karaj svake vede je inice

podataka (okvira podataka).

Za vede u aljenosti se koristi serijski sinhroni ili asinhroni način prenosa. Serijski prenos na veduudaljenost zahtijeva prenos informacije signala takta koji se treba prenijeti zajedno sa podacima kojise prenose. Ko asinhronog načina prenosa, prenosi se manji broj bita (uobičajeno 8 bita) kojiodgovaraju ASCII karakteru. Na početku svakog bloka o 8 bita šalje se start bit koji obavještavaprijemnik a se pripremi za prijem 8 bita. Prijemnik mora poznavati brzinu prenosa po ataka što muomogudava a nakon start bita primi ostale bite. Nakon slanja 8 bita šalje se stop bit koji završavaovaj blok prenosa. Slije edi blok je nezavisan i počinje sa slje edim start bitom. Za otkrivanje greškeko asinhronog prenosa koristi se je nostavna šema g je se koristi paritetni bit. Može se koristitiparna ili neparna provjera greške. Ako se korist parna provjera pariteta ukupan broj jedinica (1) u

bloku uključujudi bite po ataka i bit pariteta treba a bu e paran. U slučaju neparne provjere greške,bit pariteta se postavlja na 1 ili 0 tako da se postigne da ukupan broj jedinica u bloku bude neparan.Prijemnik etektuje grešku tako što o ređuje a li je primljeni broj jedinica paran ili neparan zavisnoo vrste provjere greške. Ova provjera pariteta je jednostavan primjer protokola sloja podataka.Ovakva vrsta asinhronog prenosa se koristi tipično u komunikaciji za prenos ASCII karaktera narelaciji terminal – mainframe. Za prenos vedih blokova po ataka koristi se neki protokol za prenosfajlova (file transfer protocol). Kod asinhronog prenosa start bit obezbjeđuje informacijuusklađivanja takta za svaki bajt po ataka.



8

Slika. Asinhroni prenos

Sistem ko koga pre ajnik može u bilo kojem trenutku generisati bitove kažemo a koristi asinhroniprenos. Ključne karakteristike asinhronog prenosa su a pre ajnik ne pre aje prijemniku bilo kakvuinformaciju o lokalnom taktnom impulsu ili tajming bit. Zadatak prijemnika je da interpretira

olazede signale i a korektno interpretira svaki olazedi bit. U suštini asinhroni prijemnik neregeneriše takt na osnovu olazedeg signala. Naime, pre ajnik i prijemnik koriste posebne taktneimpulse čije su frekvencije veoma bliske je na rugoj. Sa ciljem a se o re i korektni početak ra aprijema koristi se metod rada poznat kao start-stop (vidi sliku).

Slika. Start-stop operacija kod asinhrnonog prenosa

Dakle, ka a se po aci ne šalju linija se nalazi u pasivnom (idle ) stanju. Podatku prethodi start -bit koji je trajanje jednog bitskog intervala i suprotnog je polariteta u odnosu na pasivno stanje. Nakon toga

slije e nekoliko bitova po ataka (obično je osam). Na kraju se pri ružuje stop -bit koji je istogpolariteta k ao i pasivno stanje. Trajanje pasivnog stanja može biti proizvoljno. Stop bit se uvo i saciljem a se jasno razgraniči za nji bit prenijetog znaka. Ka a prijemnik etektuje pre nju ivicustart -bita on aktivira generisanje prijemnog takta. Zbog različitih frekvencija predajnika i prijemnika ipakdolazi do "klizanja" tako da je iz razloga pouzdane detekcije, obim (trajanje) asinhronog signalaograničen na 12 bitova (misli se na prenos je instvenog karaktera jer se sinhronizacija ko ovogprenosa ostvaruje na nivou jednog znaka).

Sinhroni način prenosa se koristi za prenos vede količine po ataka. Ko ovog prenosa svaki okvirpočinje sa sekvencom “početak okvira” a sam okvir može sa ržati više o 1000 bajta informacije.Svaki okvir sa rži sekvencu za kontrolu greške i završava sa sekvensom “kraj okvira”. Prijemnik koristisekvencu za provjeru greške a bi utvr io a li je ošlo o greške u prenosu. Najčešdi metootkrivanja grešeke je CRC (Cyclic Redundancy Check ) i puno je puzdaniji od provjere parnosti kodas inhronog načina prenosa. Ako ođe o greške pre ajnik ponovo šalje okvir ko koga je ošlo ogreške.

Slika. Sinhroni prenos



9

Sinhrone metode prenosa podataka su bit orijentisane s obzirom da podaci nisu podijeljeni na bajte.Ovo je pre nost za različite tipove podataka koji nisu bajt orijentisani, npr. grafike. Za sinhronizacijuse koriste sekvence ili zastavice ( flags ) start okvira ( start of frame ) i stop okvira. Ove sekvence su

jedinstvene i podaci koji se prenose ne smiju se podudarati sa ovim sekvenc ama. Meto koji se možekoristiti a bi se izbjeglo pogrešno poravnavanje okvira je bit umetanje bita (bit stuffing ). Bitnoorijentirana meto a, opušta a okviri imaju proizvoljan broj bitova, te ko iranje znakova saproizvoljnim brojem bitova. Poznati HDLC ( High-level Data Link Control ) protokol koristi umetanjebita a bi spriječio pojavu sekvence (01111110) unutar okvira. Poslije početka okvira, unutarpo ataka koji se prenose nije ozvoljena sekvenca o 6 uzastopnih je inica i a bi se to spriječilonakon niza od pet jedinica ubacuje se 0 bit. Ako se pojavi sekvenca u kojoj u kojoj nakon 5 jedinica

olazi još je an 1 bit, smatra se a je okvir završio o nosno a je to zastavica koja označava krajokvira.

Slika. Princip umetanja bita

Principi serijskog i paralelnog prenosa, i asinhronog i sinhronog prenosa su principi definisani uokviru fizičkog sloja i sloja po ataka. Slije eda značajna funkcija neopho na za komunikacijupo ataka je funkcija komutacije, ova funkcija obezbjeđuje proslijeđivanje podataka od jednog hostaka rugom. Ova funkcija je implementirana u okviru sloja po ataka ili mrežnog sloja unutarhijerarhije protokola.

Daleko efikasniji način za o ržavanje sinhronizacije ko komunikacione veze je onaj koji se zasniva na

sinhronom prenosu ( synchronous transmission ). Podaci koji se sinhrono predaju dolaze doprijemnika kao kontinualni niz u regularnim vremenski definisanim bitskim intervalima. Predajnik iprijemnik mora a ra e sinhrono, a to se ostvaruje korištenjem sinhronizacionih s ignala na nivoutakta. Pre ajnik generiše taktni signal koji mora biti prenijet o prijemnika bilo preko posebnogkanala ili irektno regenerisan o strane prijemnika iz olazedeg signala. Zbog toga, u pre ajnojporuci mora biti emitovana i informacija o s inhronizaciji. Princip regenerisanja takta ko ovog načinaprenosa prikazan je na slici ispod.



10

Slika. Sinhroni prijemnik

Uobičajeno po aci se pre aju kao okviri , tj. ramovi ( frame ) fiksnog obima pri čemu svakuinformaciju na početku i kraju prate specijalni bit oblici nazvani preambule ( preamble) . Svrha

preambule je a ostvari sinhronizaciju pre ajnog i prijemnog oscilatora pre početka prijemainformacionih bitova.

Slika. Oblik okvira kod sinhronog prenosa

Načini komunikacije

Razlikujemo tri na čina prenosa koji su ilustrovani na slje edoj slici:

Slika. Načini prenosa signala: a) simpleks; b) polu - dupleks; c) potpuni-dupleks

Napomena : Tx - predajnik (transmitter); Rx - prijemnik (receiver)

a) simpleks (simplex )- signali se prenose samo u jednom smjeru: jedna stanica je predajnik, a drugaprijemnik.

b) polu-dupleks (half-duplex ) - obje stanice mogu vršiti pre aju/prijem po istom kanalu, ali neistovremeno (kada je jedna predajnik druga je prijemnik i obratno).



11

c) potpuni dupleks ( full-duplex ) - obje stanice mogu istovremeno vršiti pre aju koristedi posebnekanale po jedan za svaki smjer prenosa.

Signal koji se prenosi už prenosnog puta funkcija je kako vremena tako i frekvencije. Zbog toga jeneophodno poznavati oba domena, frekventni i vremenski, a bi se vršilo procesiranje signala.

Brzina prijenosa podataka na kanalu

Širina pojasa i kašnjenje vije su mjere kojima se o ređuje ra mreže. Širina pojasa zapravo označavaširinu frekvencijskog pojasa. Npr. širina pojasa analognog telefonskog kanala je 3000 Hz (od 300Hz

o 3300Hz) i mjeri se u hertzima. Ka a se ra i o prijenosu po ataka ta a se po širinom pojasapo razumijeva broj bitova prenesenih u sekun i preko linije tj. brzina prijenosa. Npr. 10Mbps značida se 10 milijuna bitova prenese svake sekunde tj. 0.1 μs potrebno je za prijenos jednog bita. Drugamjera je kašnjenje i označava koliko je vremena potrebno a poruka ođe sa je nog kraja mreže na

rugi. Npr. ako mreža ima kašnjenje o 12ms to znači a je potrebno 12 ms a poruka ođe odizvora ka o re ištu. Često je važnije znati po atak koliko je vremena potrebno a se pošalje porukana o re ište i vrati ponovo naza . To vrijeme se naziva roun -trip time (RTT) mreže.

Brzina prijenosa i kašnjenje zaje no o ređuju karakteristike poje inog kanala tj. veze. Njihovarelativna važnost zavisi o vrsti aplikacije koja se koristi. Npr. ko slanja malih poruka veličine recimo1 byta kašnjenje de ominirati na brzinom prijenosa, ok de ko slanja vedih poruka o recimo25MB brzina prijenosa bit i puno važnija o kašnjenja. Brzinu prijenosa po ataka telefonskim linijamamože se o re iti pomodu Shannonovog teorema:

maksimalni broj bit/s= f g log 2 (1+S/N)

Širina pojasa telefonskog kanala f g krede se između 300 Hz i 3300 Hz (f g = 3000Hz). U realnimuslovima uvijek postoji šum na kanalu, koji se prikazuje omjerom snage signala i snage šuma S/N imjeri se u decibelim dB (dB = 10 x log 10 (S/N)). Tipična vrije nost omjera za analogni telefonski kanal je 30 b tj. S/N=1000, što aje:

maksimalni broj bit/s= 3000 log 2 (1001) ≈ 30 Kbit/s

Znači a ko kanala širine 3kHz i s šumom o 30 B ne može se prenijeti više o ~30000 bita usekundi.

Ko mu tac i j a pod a taka

Usmjeravanje bita od jednog korisnika do drugog, tj. promjena putanje bita u m reži naziva sekomutacija . U računarskim mrežama postoje va osnovna načina prenosa po ataka. Ko prvognačina, koji je stariji, veza između izvorišta i o re ištase uspostavlja kroz čvorove mreže na način a



12

se zauzima kompletan spojni put. Karakterističan prim jer je javna telefonska komutirana mreža -PSTN. Drugi tip je paketski način prenosa, g je se poruka ijeli u manje cjeline – pakete (okvire), akroz mrežu se paketi mogu usmjeravati po različitim spojnim putevima. Ovakav način prenosa jekarakterističan ko mreža novije generacije, npr. Interneta. Postoji i paketski način prenosa po ataka gdje svi paketi prolaze isti spojni put. Prve komutacije su bile manuelne, a prva automatska centralarazvijena je 1887. godine ( Strowger ). Tokom nekoliko zadnjih decenija razvijene su digitalne,softverski kontrolisane centrale.

Slika: Vrste komutacije

Dakle, k omunikacija po ataka kroz mrežu se može zasnivati na tri osnovna principa:

1. Iznajmljene ili dodijeljene linije kod koji postoji fiksna mjese čna cijena i koja zavisi okapaciteta i užine konekcije.

2. Komutiacija kanala ko koje cijena zavisi o vremenu ka a je servis korišten, brzini po ataka iudaljenosti.

3. Komutacija paketa gdje cijena zavisi o interfejsu i brzini prenosa podataka.

Kod iznajmljenih linija p rovaj er obezbije i premanentne linije konekcije, a mjesečna cijena je fiksnai zavisi o kapacitetu konekcije. Iznajmljene linije su skupo rješenje za vede u aljenosti. Kokomutacije paketa više korporativnih mreža ijele prenosne kapacitete i cijene.

Prenos podataka sa komutacijom krugova (circuit switched)

U ovom tipu prenosa po ataka između va učesnika u komunikaciji uspostavlja se čvrsta irektnaveza, a ukupna informacija se prenosi putanjom koja je utvrđena u toku uspostave veze, npr. akoračunar PC1, koji je prikazan na slici, želi a komunicira sa računarom PC2 - prvo se uspostavlja vezaizmeđu ova va računara i ta veza postoji samo za ati prenos po ataka. Ako neki tredi računar želi

a komunicira sa računarom PC2 u tom trenutku, to nede biti mogude po istom spojnom putu.Također, komunikacija bilo koja ruga va učesnika ne može a se o vija zauzetim spojnim putem.Osnovna karakteristika ovakvog načina prenosa po ataka je a se po aci mogu prenositiuspostavljenom vezom maksimalnom brzinom koja je moguda, tj. u potpunosti se može koristiti



13

kompletan frekvencijski opseg uspostavljenog spojnog puta (komunikacionog kanala) za prenospodataka.

Slika. Prenos podataka komutacijom kanala

Prilikom uspostave poziva u mreži sa komutacijom kanala se rezerviše o ređen prenosni kapacitet skraja na kraj unaprije utvrđenom rutom, koji ostaje zauzet cijelo vrijeme trajanja poziva, bez obzira

a li se informacija prenosi ili ne. Kašnjenje informacije s kraja na kraj u takvoj mreži jenepromjenjivo i o ređeno vremenom prespajanja u komutacijskim čvorovima i propagacijskimkašnjenjem signala.

Dakle, mreže sa komutacijom kanala osaiguravaju fiksan propusni opseg i veoma malo i tačnoo ređeno kašnjenje. To je tehnologija koja se koris ti za prenos govora kod PSTN ( Public SwitchedTelephone Network ), tj. javne komutirane telefonske mreže . Prednosti su malo kašnjenje ipouzdanost, a nedostaci ove tehnologije su nefleksibilnost i neekonomičnost . Jedan od nedostatakamreže s komutacijom kan ala je taj što je prenosni kapacitet zauzet (i popunjen) cijelo vrijemetrajanja poziva. Temeljem mjerenja je poznato da telefonski razgovor ima veliki broj prazninao nosno tišina. Za vrijeme tišine svi su uzorci glasa je naki 0 i ne nose nikakvu informaciju. Stoga ihne bi trebalo niti prenositi, jer samo bespotrebno zauzimaju prenosni kapacitet kanala. Klasičnatelefonska mreža ne raspoznaje ove perio e tišine i cijelo vrijeme prenosi beskorisne nule. Je ininačin a se nadomjesti ovaj nedostatak je kori štenje rugog tipa komutacije. To ovu tehnologiju činineprihvatljivom za komunikaciju podataka s obzirom da kod prenosa podataka brzina prenosa

značajno varira.Pojam komutacija krugova odnosi se na mehanizam komunikacije kojim se uspostavlja put između pošiljatelja i primatelja sa garantovanom izolacijom od puteva koje koriste drugi uređaji. Komutacijakrugova obično se povezuje s telefonskim tehnologijama jer telefonski sistem nudi posebnu vezuizmeđu va telefonska uređaja.



14

Slika. Mreža sa komutacijom krugova

Tri glavne osobine definiraju komutaciju krugova:

point-to-point komunikacija, odvojeni koraci za stvaranje kruga , korištenje i prestanak,

izvedba odgovara izoliranom fizičkom putu.

Prva osobina znači a veza nastaje između tačno vije krajnje tačke, a ruga osobina a se razlikujusklopovi koji su komutirani povremeno od krugova koji su trajno komutirani. Komutirani krugovikoriste proces od tri koraka koji je analogan uspostavljanju telefonskog poziva. U prvom korakuformira se veza. U rugom koraku, vije strane koriste sklop za komunikaciju, i tredem, vije strane prekidaju vezu. Treda osobina osigurava ključnu razliku između mreža sa komutacijom krugova i mreža druge vrste . Komutacija krugova znači a na komunikaciju između dviju strana ne utječe ni

na kakav način na komunikacije među drugim stranama, čak i ako sve multipleksiraju preko zaje ničkog medija.

Prenos podataka sa komutacijom paketa (packet switched)

Čvorovi mreže kod komutacije paketa imaju i ulogu da informacije, koje su u formi povorke bita,dijele se u pakete. Paket je string od nekoliko stotina do nekolika hiljada bita (u zavisnosti od vrstemreže). Svaki paket je označen a resom o re išta i sekvencijalnim brojem. Svaki PSN(Packetswitching node ) koristi o re išnu adresu paketa da bi odredio na koji susjedni PSN treba da uputio ređeni paket. O re ište koristi sekvencijalni broj a bi izvršilo rekonstrukciju fragmenta porukekoju nose paketi u originalnu povorku bita, koju je o aslao o ašiljač. U računarskoj mreži - PCpredstavljaju terminalne čvorove , ok komutacioni čvorovi imaju ulogu prosljeđivanja informacija.Primjer sa slike pokazuje komunikaciju između čvorova A i B. Put je 1-4-3 i to se zove rut , a proces sezove rutiranje .



15

A 1

3

54

2B

PSN

Adresa odredi{taSekvencijalnibroj

virtuelno kolo

Sli ka. PSN = Packet switching node (čvor)

Mreže sa komutacijom paketa su specijalno izajniranje za prenos po ataka. Paketska mrežazauzima prenosni kapacitet samo kada ima informacije. Za vrijeme dok izvor informacije generirao ređeni sa ržaj ta se informa cija u obliku zapisa sprema u jedinicu koju zovemo paket. Paket putujemrežom o o re išta, po unaprije poznatoj ili nepoznatoj ruti, skupa s ostalim paketima. Ka astigne na o re ište iz njega se iz vaja poslana informacija. Po aci na izvoru se ijele ne pakete kojisa rže i entifikatore rute ili o re išta. Paketi se rutiraju ka o re ištu posre stvom uređaja zakomutaciju paketa. Mana ovakvih mreža je a ne mogu obezbije iti za ovoljavajudi servis za uslugeg je je potrebno konstantno i minimalno kašnjenj e.

Sistem za komutaciju paketa koristi statističko multipleksiranje u kojem se komunikacija iz više izvora natječe za korištenje zaje ničkih me ija. Glavna razlika između komutacije paketa i drugih oblika

statističkog multipleksiranja nastaje jer sistem sa komutacijom paketa zahtijeva od pošiljatelja dapodijeli svaku poruku u blokove podataka koji su poznate kao paketi. Veličina paketa varira, svakatehnologija komutacije paketa definira maksimalnu veličinu paketa. Tri osobine efinišu komutacijupaketa:

asinkrona komunikacija, nije potreban set-up prije početka komunikacija, učinak varira s obzirom na statističko multipleksiranje između paketa.

Prva osobina znači a komutacija paketa može omoguditi pošiljaocu da komunicira s jednim ili više primaoca, a primaoc može primati poruke od jednog ili više pošiljalaca. Druga osobina znači a, zarazliku od sistema sa komutacijom krugova, sistem sa komutacijom paketa je uvijek spreman zaslanje paket a na bilo koju a resu u bilo koje vrijeme. Treda osobina znači a se radi o multipleksingupaketa, a ne o multipleksingu bita i bajta.

Packet- switching mreže mogu korisiti vije različite meto e za o abir putanje paketa:

virtuelno kolo – konekciono orjentisan, datagram – nekonekciono orjentisan.



16

Prenos podataka virtuelnom vezom (virtual circuit)

Ka se ko paketskih mreža uspostavlja stalna veza tokom komunikacije i svi po aci se prenose istimputem kažemo a je uspostavljen virtualni krug – konekcija. Svaki paket ima polje koje sa ržiidentifikaciju virtualnog kruga i svi paketi koji imaju istu identifikaciju prenose se istim putem.Kapacitet između čvorova se ijeli među korisnicima. Primjeri ovakve mreže su ATM i Frame Relay.Ko virtuelnog kola nema „preticanja“ paketa i po završetku prenosa veza se raski a. Komutaci jakola je namijenjena za sinhroni saobradaj (glas, telefon).

Osnovna razlika između fizičke komutacije kanala i komutacije virtualnih kanala je a ko virtualnihkanala više korisnika koristi prenosne linije. U o ređenom trenutku korisnik koji je aktivan možekoristiti čitav ostupan kapacitet ako niko o rugih korisnika ne prenosi. Kompletna informacija oa resi nije potrebna nakon što se uspostavi konekcija. U svaki paket je uključen samo kratkii entifikator virtualnog kruga a pokaže kom virtualnom krugu paket pripa a. Ko mreža sakomutacijom kanala, prvo se uspostavlja kanal, on a se po aci prenose i na kraju se kanal oslobađa.

Tokom to perio a kapacitet kanala nije ostupan za ruge korisnike. Primjer takve mreže je ISDN.Dakle, u prenosu virtuelni m kolom različiti paketi, koji su io istog informacionog prenosa, šalju seistom putanjom, tj. paketi idu jedan iza drugoga kao i kad bi koristili stalni link, iako mogu bitipomiješani sa rugim paket stream -ovima. Neke implementacije virtuelnih kola vrše kontrolu greškena svakom linku između susje nih čvorova. To znači, ne samo a se paketi isporučuju fiksnimre oslije om o je nog o rugog čvora, nego se i prenose bez grešaka. Ovo se implementira ostrane svakog čvora provjerom tačnosti paketa koje prima, i traženjem o pretho nog čvora aponovo pošalje neispravan paket (retransmisija paketa). Čvorovi potvrđuju tačnost korištenjem kodaza etekciju greške i koriste vije različite proce ure kontrole greške linka a bi o re ili koje pakete

moraju ponovo poslati - negativna potvrda i pozitivna potvrda. Virtuelno kolo zahtijeva odabirputanje koja de biti korištena u toku prenosa informacija. Paketi su označeni sa brojem virtuelnogkola koji karakteriše putanju paketa. O luke rutiranja se onose u toku u spostavljanja virtuelnogkola. Ove o luke rutiranja svaki čvor smješta u svoju Tabelu rutiranja, koje na osnovu brojavirtuelnog kola ukazuju na putanju, o nosno susje ni čvor na koji treba uputiti paket. Ove osobinečine virtuelno kolo preporučljivijim za prenose relativno ugog trajanja. Interaktivni servisi, kao štosu upiti nad bazom podataka su takve aplikacije.

Slika. Prenos podataka virtuelnim kolima



17

Pre nost ovakvog načina prenosa paketa je a se krajnjim aplikacijama može osigurati o govarajudikvalitet usluge. Na primjer, ko interaktivnog prenosa govora kroz mrežu, važno je osigurati apaketi po ataka, kojima je ko ovan govor, o prijemnika stižu istom brzinom, tj. a ne postojivarijacija u kašnjenju. U mrežama sa komutacijom paketa, poje ini paketi mogu da pronalaze

rastično različite putanje (različito vrijeme prenosa), što može dovesti do problema na prijemu, npr.nerazumljiv govor. V irtuelnim kolima se može osigurati zahtjevani kvalitet usluge g je je kašnjenjepaketa i entično za sve pakete.

Prenos podataka kroz datagram mreže

Ko paketskih mreža ne postoji o ijeljena konekcija između uređaja koji komuniciraju. Svaki paketsa rži kompletnu a resu o re išta i neovisno se šalje i rutira. Primjer ovakve mreže je Internet g jese prenos paketa izvršava bez uspostavljanja veze ( connectionless ), tj. ruteri izvršava ju procedururutiranja i svaki paket sa rži punu a resu o re išta. Dakle, virtuelno kolo je konekciono orjentisanservis, a datagram je nekonekciono orjentisan servis.

Datagram servis nema tačno o ređenih ruta – putanja, te svaki paket može a i e bilo kojom rutom(putanjom) i ne olazi u je nakim vremenskim intervalima. Ko ovog načina prenosa po atakaizmeđu va učesnika, prvo se informacija koja se razmjenjuje ijeli u pakete čija struktura ( užinapaketa, re ni broj, a resa o re išta, prioritet i sl.) o govara nosedim protokolima. Paketi se upuduju

o prvog čvora u mreži (rutera), a u svakom ruteru se vrši nezavisno usmjeravanje paketa. Izborputanje u ruterima se vrši na osnovu više kriterija koji važe u atom trenutku. Paketi prolaze različiteputanje o izvorišta o o re išta. Na o re ištu se vrši slaganje paketa u prvobitan re oslije a bi se

obila potpuna informacija. Ovakav način prenosa po ataka je karakterističan za računarske mreže

g je vedinu mrežnog saobradaja čine kratki naleti po ataka sa praznim prostorom između i koji suobično vremenski uži o “popunjenih”. Suština ovakvog načina prenosa po ataka je a se upraznim prostorima mogu slati paketi koje šalje neki tredi učesnik. Dakle, po aci o različitih izvorištamogu prolaziti istim spojnim putem. Mana ovoh načina komutiranja je što je efektivna brzina slanjapo ataka na ovaj način manja o maksimalne koju ozvoljava propusni opseg kanala, zato što gakoriste više učesnika u komunikaciji.

Slika. Prenos podataka komutacijom paketa



18

U atagram prenosu uzastopni paketi se šalju nezavisno je an o rugoga. Zbog toga je mogude arazičiti paketi istog file-a i u različitim putevima kroz mrežu i a zbog toga stižu u re oslijedu

rugačijem o onog u kome su poslani. Pre nost atagram prenosa je što on ne zahtijeva nikakvouspostavljanje konekcije između izvora i o re išta. Zbog toga je i ealan za kratak prenos o nekolikopaketa. Druga prednost je da se odabir putanje pravi za svaki paket, i to omogudava brzo reagovanjena promjenu uslova u mreži, kaoo što su ispa i čvorova ili linkova.

U packet- switche mrežama, o blokiranja olazi ka a PSN popuni bafer (re čekanja) paketima, kojistižu brže nego što mogu biti preneseni. Ovakvo blokiranje se može pojaviti zbog trenutne fluktuacijeu toku paketa. Ipak, proce ure kontrole toka, koje sprečavaju a bafer ođe u stanje zasidenja,smanjuju vjerovatnodu blokiranja. Najvedi problem ko packet-swiching mreže je kašnjenjeuzrokovano paketima koji moraju čekati na re , a bi bili preneseni susje nim PSN-ovima. Veličinatakvog «kašnjenja u re u» zavisi o karakteristika saobradaja u mreži. Ovaj sobradaj zavisi o brojakorisnika i od aplikacije.

Circuit-switching ima prednost u odnosu na packet-switching jer jednom kad se kolo uspostavi, nezahtijeva nikakvo procesiranje paketa kao što su skla ištenje ili prosljeđivanje. Procesiranje uzrokujekašnjenje prenosa. Zbog ovoga je circuit-switcing pogodan za dugotrajne prenose bita, koji ne bismjeli prekomjerno kasniti. To je meto koji se bira za au io i vi eo prenos. Međutim, circuit-switcing nije djelotvoran kod burst saobradaja, tj. ako su prenosi kratki i ako se ogađaju slučajno. Utom slučaju vrijeme potrošeno na povezivanje korisnika, za svaki kratki prenos, imalo bi negativanuticaj na efikasnost komunikacije. U ovom slučaju, packet-switching nudi djelotvornije k orištenjemrežnih resursa.

Slika: Komutacija kanala (a) i komutacija paketa (b)



19

Mult ip leks i ran je

Multipleksiranje je osnovni mehanizam za dijeljenje prenosnog medija kod komunikacionih sistema.On opisuje na koji način nekoliko korisnika mogu a ijele me ij za prenos, a a pri tome između njihpostoji minimalna interferencija. Ka a se govori o bežičnim komunikacijama multipleksiranje posvakom kanalu, uz minim alnu interferenciju i maksimalnu iskorišdenost me ija, se može izvesti uslje ede četiri imenzije: prostoru, vremenu, frekvenciji i kô u.

Dakle, multipleksiranje omogudava prenos različitih tokova informacija istim fizičkim linkom. Potokom informacija podrazumijevamo sekvencu paketa, ili bit stream poslat od jednog korisnika

rugom. Glavni razlog postojanja multipleksera je re uciranje cijene mreže minimiziranjem brojafizičkih prenosnih linija. Multiplekseri ijele je nu fizičku liniju (obično vije žičane parice) na višelogičkih kanala.

Multiplekser je hardware- ski uređaj koji opušta a nekoliko uređaja ijele je an komunikacijskikanal. Multipleksiranje se obično koristi za povezivanje saobradaja između kompjutera i nekolikoudaljenih terminala. Ima ju mogudnosti: kompresije po ataka, etekcije i korekcije grešaka,upravljanja resursima transmisije na inamičkoj bazi. Tri najpoznatije meto e multipleksiranja su: statičko multipleksiranje, multipleksiranje sa dijeljenjem frekvencija ( Frequency-division multiplexing – FDM), multipleksiranje sa dijeljenjem vremena ( Time-division multiplexing – TDM).

Statičko multipleksiranje

Statički multipleksing je smještanje svih paketa koji trebaju biti poslani atom linijom u isti bafer.Nakon toga paketi mogu biti p oslani u re oslije u koji može zavisiti o toga ka stižu u bafer ili onekog rugog in eksa prioriteta. Ko statičkog multipleksiranja link nika a nije neiskorišten, ok goima bita za prenos. Ima slje ede osobine:

svaki paket mora sa ržavati informaci ju-labelu, koja ukazuje kome pripada stream , paketi imaju različito vrijeme čekanja u re u, transmiter i prijemnik su prilično kompleksni, jer moraju procesirati svaki paket a bi o re ili

njegov informaconi stream.

1

2

N

1 2 N 1 link

Bafer

Slika. Statičko multipleksiranje

Multipleksiranje sa dijeljenjem frekvencija

FDM (Frequency Division Multiplexing ) - ovdje je komunikacioni link podijeljen u nezavisnekomunikacione kanale. Npr, sistem kablovske televizije može prenijeti esetine TV programa



20

isto vremeno preko istog kabla, pri čemu različiti TV kanali ne utiču je an na rugog. Prema tome,komunikacioni link (koaksijalni kabl i njegova elektronika) je podijeljen na mnogo komunikacionihkanala: je an za svaki TV program. Ova po jela je urađena pomodu FDM-a. Osnovna ideja je da surazličiti TV programi mo ificirani tako a leže u različitim opsezima frekvencije. Ovo je razlog štora ioprogrami ne ometaju je an rugog, čak iako se za njihov prijem koristi ista antena. Tehnikafrekventnog multipleksa se sastoji u podjeli dimenzije frekvencije na nekoliko ne- preklapajudihfrekventnih opsega (slika ispod). Svakom kanalu kako je dodijeljen sopstveni frekventni opseg.

Slika. Multipleksiranje u frekventnom domenu

U toku rada predajnik stalno koristi jedan opseg, a prijemnik treba a je uvijek po ešen na taj opseg.Sa ciljem da se izbj egne preklapanje između susje nih frekventnih opsega (adjacent channelinterference) koriste se bezbjedonosni opsezi (quard spaces). Ovo jednostavno multipleksiranje i ne

zaht jeva složenu koor inaciju u ra u između pre ajnika i prijemnika.

Multipleksiranje sa dijeljenjem vremena

TDM (Time Division Multiplexing) - ov je je vrijeme po ijeljeno u vremenske slotove iste užinetrajanja. Npr, ako se tri različita prenosa A, B i C istovremeno odvijaju na liniji, tada se prenos Aodvija za vrijeme slotova 1,4,7, itd; prenos B za vrijeme slotova 2,5,8 itd; a prenos C za vrijemepreostalih slotova 3,6,9 itd.

vrijeme

Signal 1

Signal N

Signal 2

slot

Slika. TDM multipleksiranje

Kod vremenskog multipleksa kanalu k1 za o ređeni iznos vremena se o jeljuje cjelokupni opseg, tj.svi pre ajnici koriste istu frekvenciju, ali u različitim vremenskim trenucima. Za raz vajanje vremena



21

predaje jednog predajnika od drugog koriste se bezbjednosni prostori koji su u formi vremenskihprocijepa. Princip vremenskog multipleksiranja prikazan je na slici ispod.

Slika. Vremenski multipleks

Statički multipleksing je najskuplja procedura od navedene tri. FDM i TDM dijele komunikacioni linkna komunikacione kanale sa fiksnim brzinama prenosa; ove brzine prenosa su rezervisane za nekeinformacione stream- ove koji ih mož a nede trebati cijelo vrijeme. Nasuprot tome, u statičkommultipleksiranju, informacioni stream koristi komunikacioni link samo kad ima paket za slanje. Kaoposlje ica toga, FDM i TDM su manje jelotvorni o statičkog multipleksiranja za neregularne tokovepaketa. U tom slučaju, prosječno kašnjenje paketa je vede ko TDM-a i FDM-a, nego kod sistemastatičkog multipleksiranja.

Kombinacija frekventnog i vremenskog multipleksa

Veoma često u praksi se koristi kombinacija frekventnog i vremenskog multipleksa. Ko ovogmultipleksa kanalu k1 za o ređeni perio vremena se o jeljuje neki o frekventnih opsega.

Slika. Kombinacija frekventno-vremenskog multipleksa (prikaz je dat projekcijom na ravan t-f)

Ponovo da bi sistem korektno radio (tj. ne dodje do interferencije) potrebno je obezbijeditibezbjednosni prostor kako u vremenu tako i po frekvenciji. Korektan rad podrazumijeva ikoor inaciju u ra u između različitih pre ajnika. Stan ar mobilne telefonije GSM koristikombinovani frekventni i vremenski multipleks.



Kôdni multipleks

Kôdni mult ipleks (Code Division Multiplexing ) - na slici ispod je prikazano kako svi kanali k i u istomtrenutku prenosa koriste istu frekvenciju. Bezbjedonosno- raz vajanje se ostvaruje na taj način što sesvakom kanalu o ijeli sopstveni kô , tj. bezbje onosni prostori se realizuju korištenjem kô ova kojiu kô nom prostoru imaju ugrađeno neopho no rastojanje (ove kô ove nazivamo ortogonalne).

Slika. Kodni multipleks

Danas se CDM stan ar no koristi ko bežičnog prenosa zbog obre osobine zaštite o interferencijei ometanja. Glavni ne ostatak ove tehnike je relativno velika složenost prijemnika koja se o nosi nakorektno razdvajanje kanala kao i precizna sinhronizacija u radu prijemnika i predajnika.

Documents

09. Signalizacija Komutacija Multipleksiranje