1 / 44

Distridueret system

Distridueret system. Det fysiske lag og MAC-metoder. Grundlæggende Datanet. Wire Less. Store afstande. Små afstande. Lav data hastighed. Høj data hastighed. Grundlæggende Datanet. Digitalt mobiltelefon net 2G: Egenskaber: Hastighed: 9.6 – 14.4 Kbps.

matty
Download Presentation

Distridueret system

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Distridueretsystem Det fysiske lag og MAC-metoder

  2. Grundlæggende Datanet Wire Less Store afstande. Små afstande. Lav data hastighed Høj data hastighed

  3. Grundlæggende Datanet • Digitalt mobiltelefon net 2G: • Egenskaber: • Hastighed: 9.6 – 14.4 Kbps. • Multiplexing : TDMA - Time Division Multiple access. • Rækkevidde. Op til 35 km. • Strømforbrug: Relativ lav. Batteri levetid, flere timer • Pris: Relativ lav. • Frekvensbånd: 0.9 eller 1.8 GHz • Modulation: GMSK – Gaussian Minimum Shift Keying. • Anvendelse: • Mobiltelefoni, primært tale. GSM

  4. Grundlæggende Datanet Multiplexning Hvordan kan flere bruge det samme medie på samme tid ? • Space division multiplexing. SDM/SDMA • Frequency division multiplexing. FDM/FDMA • Time division multiplexing. TDM/TDMA • Code division multiplexing. CDM/CDMA

  5. Grundlæggende Datanet Space division multiplexing. SDM Hver sender sit eget medie. Fx. Gamle analoge telefoner, en ledning til hver samtale. Radio og TV stationer med så stor afstand, at de kan bruge samme frekvens. Simple punkt til punkt protokoller som RS-232

  6. Grundlæggende Datanet Frequency division multiplexing. FDM Hvis kommunikationsmediet har N gange større båndbredde, end den enkelte sender kræver, kan man sende op til N datastrømme samtidigt.

  7. Grundlæggende Datanet Frequency division multiplexing. FDM • Fordel: • Ingen dynamisk koordination. • Fungerer også for analoge • signaler. • Ulemper: • Spild af båndbredde, hvis • trafikken er ulige fordelt. • Ufleksibel.

  8. Grundlæggende Datanet Time division multiplexing. TDM

  9. Grundlæggende Datanet Time division multiplexing. TDM • Fordel: • Kun en carrier på mediet. • Høj udnyttelse. • Fleksibel • Ulemper: • Kræver præcis synkronisering.

  10. Grundlæggende Datanet Frequency and Time division multiplexing. Fx GSM • Fordel: • Bedre beskyttelse mod • aflytning. • Bedre beskyttelse mod • frekvensselektiv støj. • Ulemper: • Kræver præcis synkronisering.

  11. Grundlæggende Datanet Code division multiplexing. CDM a: Chip sequence b: Bipolær chip sequence c: Eks. på transmissioner d: Det, som C modtager • Krav: • Chip sekvenserne er ortogonale. • Dvs. samme antal, ens og forskellige, bit • 2. Signalerne adderer lineært.

  12. Grundlæggende Datanet Code division multiplexing. CDMeller Code division multiple Access. CDMA • Fordel: • God beskyttelse mod aflytning. • Flere samtidigt på samme kanal. • Ulemper: • Forholdsvis lav bitrate. • Mere kompleks signalgenerering og • rekonstruktion.

  13. Grundlæggende Datanet • Digitalt mobiltelefon net 2G: • Egenskaber: • Hastighed: 9.6 – 14.4 Kbps. • Multiplexing : TDMA - Time Division Multiple access. • Rækkevide. Op til 35 km. • Strømforbrug: Relativ lav. Batteri levetid flere timer • Pris: Relativ lav. • Frekvensbånd: 0.9 - 1.8 GHz • Modulation: GMSK – Gaussian Minimum Shift Keying. • Anvendelse: • Mobiltelefoni, primært tale. GSM

  14. Grundlæggende Datanet Hvordan kan digitale signaler sendes gennem en analog kanal? Modulation Brug et modem. Grundlæggende metoder: b: Amplitude mod. c: Freq. mod. d: Fase mod.

  15. Grundlæggende Datanet Fase modulation – Phase Shift Keying. PSK Dvs faseskift af bæresignalet. Fx 45, 135, 225 og 315 grader. Dvs 2 bit pr skift. QPSK – Quadrature Phase Shift Keying(a). Eller kombineret Amplitude modulation med fase modulation Fx fire faser og fire amplituder: QAM-16 Quadrature amplitude modulation(b) dvs 4 bit pr skift. Avanceret fase modulation

  16. Grundlæggende Datanet Frekvens modulation – Frequnce Shift Keying. FSK Avanceret – kombineret fase og frekvens modulation. MSK Minimum shift keying, GMSK Gaussian-MSK (GSM) Avanceret frekvens modulation F1: lav frekvens, F1n: lav frekvens 180 grader fase. F2: høj frekvens, F2n: høj frekvens 180 grader fase. Data Hvis: Even & Odd send F2 Ikke Even & Odd send F1 Even & ikke Odd send F1n Ikke Even & ikke Odd send F2n Even Odd MSK

  17. Grundlæggende Datanet • Digitalt mobiltelefon net 3G: • Egenskaber: • Hastighed: 384 Kbps. Med QoS. • Multiplexing: CDMA/FDD/TDD i 5 MHz frekvensslot • - CodeDivision Multiple access./ Freq. division duplex • Rækkevidde: ca 35 km. • Strømforbrug: Relativ lav. Batteri levetid, flere timer • Pris: Relativ lav. • Frekvensbånd: 2.0 GHz • Modulation: QPSK – Quadrature Phase Shift Keying. • Anvendelse: • Mobiltelefoni, tale og data. UMTS

  18. Grundlæggende Datanet Wire Less Store afstande. Små afstande. Lav data hastighed Høj data hastighed

  19. Grundlæggende Datanet • Billigt strømsvagt lavhastigheds net: • Egenskaber: • Hastighed: 20 Kbps eller 250 Kbps • Multiplexing : FDMA – Freq.Division Multiple access • Størrelse: CSMA/CA 255 enheder pr netværk. • Rækkevidde: 10-75 m • Strømforbrug: Lille. Bateri levetid > 1 år • Pris: lav. Få kroner. • Frekvensbånd: 2.4 GHz og 868/915 MHz • Modulation: DSSS – Direct sequence spread spectrum. • Anvendelse: • Automation, fjernbetjening, • Kom. med I/O enheder osv. ZigBee

  20. Grundlæggende Datanet • Kontor netwærk. • Egenskaber: • Hastighed: Op til 720 Kbps • Multiplexing: FDMA – Freq.Division Multiple access • Netstørrelse: Op til 8 enheder i et piconet ( en master og 7 slaver) Piconet kan kombineres til større scatternet. • Rækkevidde: 10 m • Strømforbrug: Relativ lav. Batteri levetid flere timer • Pris: Relativ lav. < 50 kr. • Frekvensbånd: 2.4 GHz • Modulation: FHSS – Freq. Hopping spread spectrum. • Anvendelse: • Trådlød notebook, headset. Printere osv. Bluetooth

  21. Grundlæggende Datanet • Wireless Ethernet. • Egenskaber: • Hastighed: op til 11 Mbps. 54 Mbps for 802.11g. • Størrelse: Ubegrænset CSMA/CD. • Rækkevidde: Op til 300 m • Strømforbrug: Relativ højt. Batteri levetid omkring en time • Pris: Relativ lav. • Frekvensbånd: 2.4 GHz • Modulation: PSK - DSSS med CCK – Direct Sequence Spread Spectrum med Complementary Code Keying • Anvendelse: • Trådlød internet. 802.11b

  22. Grundlæggende Datanet 802.11a • Wireless højhastigheds Ethernet. • Egenskaber: • Hastighed: op til 54 Mbps • Størrelse: Ubegrænset TDMA/TDD.. • Rækkevidde: Op til 200 m Problemer med mure og andre genstande. • Pris: Relativ høj. • Frekvensbånd: 5 GHz • Modulation: OFDM - Orthogonal Freq.DivisionMultiplexing. • Anvendelse: • Trådlød internet, distribueret computing.

  23. Application Presentation Session • Transmissions medie • Stiktyper og signaler • Signalniveauer • Modulering • Hastighed Transport Network Data Link Fysisk ISO 7-lags model

  24. Application Presentation Fx Ethernet, Arcnet, CAN-BUS. Session • Frameformater • Tilgangsmetoder • Checksum • Sliding Window Transport Network Data Link Fysisk ISO 7-lags model

  25. Data Application H-app Presentation H-pre Session H-ses Transport H-tra Network H-net Data Link H-dlink Fysisk H-fys Encapsulation

  26. Fysisk net Grundlæggende Datanet Datalink laget Protokol 2 Datalink Datalink Fysisk lag Fysisk lag Protokol: Frameformat, Timing, Media acces control fx. Ethernet, ARC-net, IEEE 802.XX osv-

  27. Protokoller • CSMA/CD • CSMA/CA • LON • CANbus • P-net • ARCnet • TTP

  28. DataLink DataLink DataLink DataLink Fysisk Fysisk Fysisk Fysisk Data Link Fysisk Grundlæggende Datanet Ethernet Net segment IEEE 802.2 LLC IEEE 802.3 CSMA/CD MAC Fx. 10Base-T, 100Base-TX, 100Base-FX

  29. Ethernet – Fysisk lag 10Mbps Thick Coaxial:10BASE5: 10Mbps Thin Coaxial:10BASE2: 10Mbps TwistedPair:10BASE-T: 10Mbps Optisk Fiber:10BASE-F: 100Mbps TwistedPair: 100BASE-TX: 100Mbps Fiber Optic:100BASE-FX: 100Mbps Twisted-Pair:100BASE-T4:

  30. Ethernet – Fysisk lag

  31. DataLink DataLink DataLink DataLink Fysisk Fysisk Fysisk Fysisk IEEE 802.2 LLC Data Link IEEE 802.3 CSMA/CD MAC Fysisk Bus-topologi Net segment

  32. EthernetFrame Preamble Src. add. Dest. add. Frame type CRC 8 6 6 2 46-1500 4 Header Payload Fysiske adr eller MAC adr. Frame format Header Payload or Data

  33. Grundlæggende Datanet CSMA/CD

  34. Throughput

  35. Delay on CSMA/CD

  36. LON Fysisklag:

  37. LON Datalink lag: CSMA/CD med prediktiv p-presistent. Forbedret egenskab ved netværks overload. Hver enhed estimere lasten og sætter random backoff time intervallt afh. Af last. Lille last -> kort backoff time. Stor last -> lang backoff time.

  38. CSMA/CA

  39. CAN-BUS • Ingen adressering. • Identifier angiver databetydning. • Multicast vha. Massage filtering. • Message Types • Data Frame: Sende data. • Remote Frame: Anmodning om at få sendt data. • Error Frame: Sendes hvis en enhed detektere en Bus fejl. • Overload Frame: Sendes hvis en enhed ikke kan følge med.

  40. Data Frame CAN 2.0A CAN 2.0A CAN 2.0B

  41. CAN-BUS • Bit rates: • 1 Mbit/s ved længde på max 40 m. • 250 kbit/s ved længde på max 250 m.

More Related