Download
1 / 28
290 likes | 639 Views
Leksion nr.9. Shtresa fizike. Zgjidh probleme mekanike, elektrike dhe te kohes qe lidhen me nderfaqen e rrjetin Tre lloje mjedisit te transmetimit: I drejtuar( tel bakri apo fiber optic), wireless, pa tela (valet e radios tokesore) Satelitet Tre shembuj te sistemit te komunikimeve
E N D
Shtresa fizike • Zgjidh probleme mekanike, elektrike dhe te kohes qe lidhen me nderfaqen e rrjetin • Tre lloje mjedisit te transmetimit: • I drejtuar( tel bakri apo fiber optic), • wireless, pa tela (valet e radios tokesore) • Satelitet • Tre shembuj te sistemit te komunikimeve • sistemi i telefonit fixe, • sistemi i telefonit mobile • Sistemi i televizionit kabllor
Sistemi i telefonise fikse • PSTN (Public Switched Telephone Network), u ndertua vite me pare per nje qellim: transmetim te zerit njerezor. • Pershtatshmeria ne perdorimin compjuter-compjuter eshte gati e padobishme por me futjen e fibres dhe teknologjive dixhitale situata ndryshoi.
Struktura e sistemit telefonik • Fully-interconnected network. • Centralized switch. • Two-level hierarchy.
Struktura e sistemit telefonik • Ne 1890 pjesetkryesoretesistemittelefonikishintre: • zyrat e switching • telat midis klientevedhezyrave (tanidisi me tebalancuaratembeshtjella, si twisted pair ne vend tetelavetehapur) • distance e madhe e lidhjes midis zyravete switching • Cdo telefon kishte dy tela qe shkonin direkt ne kompanite e telefonit me te aferta te quajtura end office • Distanca tipike ishte nga 1 ne 10 km, qe jane me te shkurtra ne qytete se ne zonen rurale. • Dy telat ndermjet cdo abonenti dhe end office jane te njohura si local loop.
Funksionimi i thirrjes telefonike • Nqs nje abonent i nje end office telefonon nje tjeter abonent te se njejtes end office, mekanizmi i switching brenda zyres vendos nje lidhje direkte elektrike ndermjet dy local loop. Kjo lidhje mbetet e paprekur per aq kohe sa duron thirrja. • Cdo end office ka nje numer te linjave dalese per tek nje apo me shume qendra switching me te aferta, te quajtura toll office. • Keto linja quhen toll trunks. • Nqs end office i thirresit dhe numri i thirrur kane nje toll trunk ne te njejten toll office, lidhja mund te vendoset brenda te njejtit toll office.
Funksionimi i thirrjes telefonike • Nqs thirresi dhe numri i thirrur nuk kane nje toll office te perbashket, atehere toll office komunikojne me njera tjetren me ane te intertoll trunks me nje brez shume te gjere.
Linjat e sistemit telefonik • Te gjitha trunk dheswitchetjanedixhitale duke lene local loop sipjesen e fundit me teknologjianaloge ne sistemintelefonik. • Local loop konsistojne ne kabllin e kategorise 3 twisted pair. • Ndermjet switching office perdoretkablli coax, mikrovaletdhevecanerishtfibraoptike. • Si permbledhje, sistemi telefonik konsiston ne tre komponente kryesore: • Local loops ( twisted pairs analogeqenisenngashtepiteetj). • Trunks ( fiber optics dixhitaleqelidhin switching office). • Switching offices (kuthirrjetlevizinnganje trunk tektjetri).
Loop-et lokale • Nje end office ka 10,000 local loops • Local loops punojne me sinjal analog • Linjat e transmetimit vuajne nga tre probleme madhore: dobesimi, vonesat nga shtremberimi dhe zhurmat.
Modemi • Per te derguar data numerike mbi nje linje dial-up, ne fillim duhen te konvertohen ne formen analoge per transmetimin mbi local loop, ky konvertim behet nga nje paisje e quajtur modem. • Paisja e cila pranon nje stream bitesh seriale dhe jep nje mbartese te moduluar quhet nje modem (nga modulator-demodulator). • Modemi vendoset ndermjet kompjuterit (dixhital) dhe sistemit telefonik (analog).
Modulimet • Perdoret nje vale sinusiodale si mbartese nga 1000 ne 2000 Herz • Amplituda, frekuenca ose faza e saj mund te modulohet per te transmetuar informacion. • Ne modulimin ne amplitude, 2 amplituda te ndryshme perdoren per te paraqitur 0 dhe 1. • Ne modulimin ne frekuence perdoren dy vale ne te cilat ndryshojne faza dhe mbetet e njejta amplitude. • Ne formen e saj me te thjeshte te modulimit ne faze mbartesja zhvendoset nga 0 ne 180’
Baund, simbol, bit rate • Numri i kampioneve ne sekond matet me baund, gjate cdo baundi nje simbol dergohet • Gjeresia e brezit (bandwidth) i nje mjedisi eshte rangu i frekuencave ku sinjali kalon me minimumin e dobesimit, eshte nje parameter fizik i mjedisit dhe matet me herz. • Baund rate eshte numri i kampioneve /sekonde cdo kampion sjell nje pjese te sinjalit pra nje simbol, eshte e njejte thuajse me symbol rate. • Teknika e modulimit percakton numrin e biteve/simbol. • Bit rate eshte sasia e informacionit e derguar mbi kanal dhe eshte e barabarte me numrin e simboleve/sec me bite/simbol.
Kombinimi i teknikave te modulimit • QPSK - me 4 kombinime te mundshme mund te transmetojme 2 bite/simbol. • QAM-16 (Quadrature Amplitude Modulation)- Per 4 faza dhe kater amplituda kemi 16 kombinime te mundshme, per te transmetuar 4 bite/symbol quhet). • Kur kemi 64 kombinime te mundshme pra 6 bite/simbol quhet QAM-64. • Diagramat te cilat tregojne kombinimin e amplitudes dhe te fazes quhen diagrama e kostelacionit. • Modemat flasin me njeri tjetrin kur kane te njejten diagrame kostelacioni.
ADSL • ADSL ne fillim punonte duke ndare spektrin e vlefshem te local loop, i cili eshte afersisht 1.1MHz, ne tre banda frekuencash: • POTS (Plain Old Telephone Service) per dhenie perdoruesit tek end office (upstream) dhe per marrje nga end office tek perdoruesi (downstream). • DMT (Discrete MultiTone), ndan spektrin prej 1.1 MHz te local loop ne 256 kanale te pavarura me 4312.5 Hz secila. Kanali 0 perdoret per POTS, kanalet nga 1-5 nuk perdoren, mbahen qe te dhenat dhe zeri mos te interferojne me njera tjetren. Nga 250 kanalet e mbetura nje perdoret per kontrollin upstream dhe nje tjeter per kontrollin downstream, pjesa e mbetur per te dhena perdoruesi. • Teknika e bandave te ndryshme te frekuencave eshte quajtur multiplexim me ndarje ne kohe.
ADSL standarte • Cdo kanal mund te perdoret 80-90% per downstream meqe shume perdorues shkarkojne shume te dhena. • Per kete arsye kemi nje ndarje asimetrike ADSL, nje ndarje e zakonshme eshte 32 kanale per upstream dhe pjesa e mbetur per downstream. • ADSL standarte lejon nje shpejtesi prej 8 Mbps downstream dhe 1 Mbps upstream, kjo per distance te shkurtra dhe per nje kualitet te larte te loop. • Praktikisht pak kompani ofrojne me te vertete nje shpejtesi te tille pjesa me e madhe kane nje shpejtesi 512 kbps downstream dhe 64 kbps upstream (sherbimi standart) dhe 1 Mbps downstream dhe 256 kbps upstream (sherbimi premium). • Aktualisht te dhenat dergohen me modulimin QAM, me 15 bite per baund.
Konfigurimi ADSL • Nje paisje e quajtur NID (Network Interface Device) montohet tek klienti, kjo eshte nje kuti e vogel plastike e cila shenon fundin e perkatesise se kompanise telefonike dhe fillimin e paisjeve perkatese qe ka klienti. • Afer me NID ndonjehere e instaluar se bashku me te eshte dhe splitter nje filter analog i cili ndan frekuencat nga 0-4000 Hz te perdorura nga POTS nga ato te perdorura per te dhenat. • Sinjali POTS rrugezohet tek paisjet e telefonit dhe faxit ekzistues ndersa sinjali data tek moduli ADSL, i cili eshte nje procesor i sinjalit dixhital i cili punon si nje modem 250 QAM. • Kompjuteri lidhet me modemin me ane te nje lidhje me shpejtesi te larte, kjo realizohet me ane te vendosjes se kartes se Ethernetit.
Konfigurimi ADSL • Ne anen tjeter te lidhjes nje tjeter splitter korrespodent eshte instaluar • Ketu pjesa e zerit te sinjalit filtrohet dhe dergohet tek switch i zerit • Sinjali mbi 26 kHz rrugetohet tek nje paisje tjeter e quajtur DSLAM (Digital Subscriber Line Access Multiplexer), e cila permban thuajse procesore te ngjashem dixhitale si modemi ADSL. • Pasi sinjali dixhital eshte konvertuar ne nje stream bitesh dalese, paketat formohen dhe dergohen tek ISP. • Kjo ndarje midis sistemit te zerit dhe ADSL lehteson punen e kompanive telefonike.
Wireless Local Loops • Nje telefon fiks qe perdor nje lokal loop wireless ngjan me nje telefon mobil. • Megjithate kemi tre diferenca thelbesore teknike. • Se pari, wireless local loop customer shpesh deshiron lidhje high-speed Internet dhe disa here shpejtesi se paku aq sa ADSL. • Se dyti, Instalohet nje antene ne catine e klientit drejtuar per nga end office. • Se treti, perdoruesi nuk leviz, duke eliminuar te gjitha problemet qe shfaq mobiliteti. • Keshtu lindi wireless-i i fiksuar (telefoni lokal dhe sherbimi i Internetit permes wireless local loops).
Multipleksimi Ekzistojne skema per te multipleksuar disa bisedime mbi nje trunk te vetem fizik. Dy grupe: FDM (Frequency Division Multiplexing) TDM (Time Division Multiplexing). Ne FDM, spektri i frekuencave ndahet ne banda, ku secili perdorues ka poseidimin eksluziv te disa prej bandave. Ne TDM, Perdoruesit mbajne radhe, ku periodikisht zoterojne te gjithe bandwidth-in per nje pjese te vogel te kohes.
Multipleksimi me ndarje frekuence Filtrat limitojne brezin e perdorshem ne 3100 Hz per zerin ne nivel kanali. Kur kanalet multipleksohen sebashku 4000 Hz i lihet secilit per ti mbajtur ata te ndare. Fillimisht kanalet e zerit merren ne rrafshin e frekuences, secili me nje sasi te ndryshme. Pastaj kombinohen ne menyre te tille qe dy kanale mos te zene te njejten pjese te spektrit.
Wavelength Division Multiplexing Nje variant i FDM per fibrat optike. 4 fibra bashke ne nje kombinim te vetem optik, secila me energjine e vete te perfaqesuar ne gjatesi te ndryshme valesh. Nje fiber e vetme e ndare per transmetime ne destinacione te largeta. Ne fundin tjeter, kabulli optik zberthehet ne aq fibra sa ishin ne hyrje. Cdo dalje permban nje gjatesi vale Sinjalet qe rezultojne mund te rutohen drejt destinacionit te tyre ose te kombinohen ne menyra te ndryshme per transport shtese multipleksimi.
Wavelength Division Multiplexing Eshte thjesht nje FDM por ne frekuenca shume te larta
Time Division Multiplexing TDM trajtohet teresisht nga elektronika dixhitale dhe perdoret vetem per te dhena numerike. Meqenese local loops prodhojne sinjale analoge nevojitet nje konvertim nga analog ne dixhital ne end office (ku te gjitha local loop-et individuale mblidhen sebashku per tu kombinuar ne trunk-et dalese). Sinjalet analoge dixhitalizohen ne end office nga nje paisje e quajtur codec (coder-decoder), duke prodhuar seri numrash 8 biteshe. Codec krijon 8000 kampione per sekond (125 μsek/kampion) sepse teorema Nyquist thote qe kjo mjafton per te terhequr te gjithe informacionin nga nje brez kanali telefonik 4-kHz. Teknika quhet PCM (Pulse Code Modulation).
T1 carrier Metode e perdorur ne Ameriken e Veriut dhe Japoni Ka 24 kanale zeri te multiplexuara sebashku. Cdo kanal me rradhe fut 8 bite ne streamin dales, 7 bite jane te dhena dhe nje bit eshte per kontrollin. Nje frame ka 24*8 = 192 bite + 1(framing) = 193 bite per cdo 125 μsec. Data rate: 193*8000 = 1.544 Mbps.
Sikronizimi ne T1 • Kur nje mbajtes T1 perdoret vetem per te dhena, vetem 23 kanale perdoren per te dhena dhe kanali 24 perdoret per sinkronizim. • Ka dy variante per menyrat e sinkronizimit: • Sinkronizim me kanal te perbashket. Bitet extra ngjiten mbrapa framit. Bitet ngjiten tek framet teke duke dhene keshtu edhe informacion sinkronizimi edhe per kanalet ne framet cifte. • Sinkronizimi me kanal shoqerues. Cdo kanal ka sinkronizimin e vet personal, mbikanalin. Nje mbikanal personal formohet duke i alokuar 1 nga 8 bitet e persoruesit ne cdo gjashte frame per qellime sinkronizimi.
Metoda E1 • Nje tjeter mbajtes PCM me shpejtesi 2.048 Mbps i cili ka 32 kampione/sec kanale me 8 bit/kampion te paketuara ne nje frame baze 125 μsec. • 30 nga kanalet perdoren per data informacion dhe 2 kanale per sinkronizim. • Jashte zones se Amerikes se Veriut dhe Japonise mbajtesi T1 zevendesohet nga E1.
