Kapitel 3 o 4. Tillförlitlig dataöverföring. (Maria Kihl)

Relevanta dokument
Kapitel 3 o 4 Att skicka signaler på en länk Tillförlitlig dataöverföring. Att göra. Att sända information mellan datorer

Kapitel 3 o 4. Tillförlitlig dataöverföring. (Maria Kihl)

Kapitel 2 o 3 Information och bitar Att skicka signaler på en länk. Jens A Andersson

Kapitel 2 o 3 Information och bitar Att skicka signaler på en länk. Jens A Andersson

Kapitel 2 o 3 Information och bitar Att skicka signaler på en länk. Jens A Andersson

Tillförlitlig dataöverföring Egenskaper hos en länk Accessmetoder. Jens A Andersson

Tillförlitlig dataöverföring Egenskaper hos en länk Accessmetoder. Jens A Andersson

Kapitel 2 o 3 Information och bitar Att skicka signaler på en länk. Att sända information mellan datorer. Information och binärdata

Tillförlitlig dataöverföring. Jens A Andersson

Kapitel 2 o 3. Att skicka signaler på en länk. (Maria Kihl)

Digital kommunikation. Maria Kihl

Digital kommunikation. Maria Kihl

Laborationer onsdag/fredag. Laborationer onsdag/fredag. Tillförlitlig dataöverföring Multiplexering Lokala nät (inledning) Labbmanual

Kihl & Andersson: , 3.1-2, (ej CDM) Stallings: 3.1-4, 5.1, 5.2, 5.3, 8.1, 8.2

Kihl & Andersson: , 4.5 Stallings: , , (7.3)

Länkhantering (feldetektering, felhantering, flödeskontroll) Maria Kihl

ETSF05 Repetition av KomSys

KomSys Hela kursen på en föreläsning ;-) Jens A Andersson

KomSys Repetition Jens A Andersson

Tentaexempel. Maria Kihl

att det finns inte något nätverk som heter Internet Finns Internet? Varför fungerar det då? Nätet? Jag påstår

Varför fungerar det då? Elektro- och informationsteknik Lunds Tekniska Högskola

KomSys Repetition. Tenta tisdag 22/10. Projektarbetet (avslutningen) Jens A Andersson. Tid Plats: MA:10 Tillåtna hjälpmedel. Regler.

KomSys Repetition. Jens A Andersson

ETSF05. Repetition av KomSys. Detta är vårt huvudproblem! Information och binärdata. Jens A Andersson

Följande signaler har kodats med Manchester. Hur ser bitströmmen ut om den inleds med en 0:a?

Lösningar ETS052 Datorkommunikation,

Kapitel 4: Tillförlitlig dataöverföring Kapitel 5:Lokala nät. Repetition. Länkprotokoll. Jens A Andersson (Maria Kihl) länk

Föreläsning 3. Datakodning (Data encoding) Mål (fortsättning) Länk Mottagare. Sändare

Länkhantering (feldetektering, felhantering, flödeskontroll) Maria Kihl

ETSF05 Repetition av KomSys

Kommunikationssystem grundkurs, 2G1501 Övningar modul 1 Dataöverföring & fysisk infrastruktur 1 Dataöverföring

KomSys Repetition. Emma Fitzgerald

LTH, Institutionen för Elektro- och Informationsteknik (EIT)

Sammanfattning Datorkommunikation

Kapitel 5: Lokala nät Ethernet o 802.x. Lokala nät. Bryggan. Jens A Andersson (Maria Kihl)

LTH, Institutionen för Elektro- och Informationsteknik (EIT) ETS052 Datorkommunikation Sluttentamen: , 08-13

LTH, Institutionen för Elektro- och Informationsteknik (EIT) ETS052 Datorkommunikation Sluttentamen: , 14-19

Läs anvisningarna noga, och följ dem!

DATALINK-NÄTVERK. Hårdvarubyggklossar

Lokala nät Ethernet o 802.x. (Maria Kihl)

Kihl & Andersson: , 3.3 Stallings: , 12.1, 12.2, 13.1, 13.3

Övningar modul 1 - Dataöverföring & fysisk infrastruktur

Från användare till användare ARP. (Maria Kihl)

Data och information. Grunderna i datatransmission och fysiska skiktet. Media: vågledare. Datatransmission. Kodning av diskret information

Grunderna i datatransmission och fysiska skiktet. Bitarna möter verkligheten Sidorna i boken

LTH, Institutionen för Elektro- och Informationsteknik (EIT)

Föreläsning 3. Datakodning (Data encoding) T Introduktion till modern telekommunikation Gunnar Karlsson, Bengt Sahlin 1

Föreläsning 5: Stora datanät Från användare till användare ARP

Föreläsning 5: ARP (hur hitta MAC-adress) Från applikation till applikation

Instuderingsfrågor ETS052 Datorkommuniktion

Datalänklagret. Datalänklagret ska:

Tentamen i Datorkommunikation den 10 mars 2014

5 Beräkna en fyra bitars checksumma för bitföljden Visa beräkningen. 4p

Föreläsning 5: ARP (hur hitta MAC-adress) IPv4, IPv6 Transportprotokoll (TCP) Jens A Andersson

Stora datanät Från användare till användare. Jens A Andersson

Kihl & Andersson: Kapitel 6 (+ introduktioner från kap 7, men följ slides) Stallings: 9.5, 14.1, 14.2, Introduktion i 14.3, 16.1

Dator- och telekommunikation (ETS601) Höstterminen 2016

Dator- och telekommunikation. Dator- och telekommunikation. Radionät. Fasta nät. Kapacitet. Tjänster. Radionät Protokoll Kapacitet Tjänster

Dator- och telekommunikation (EITG01) Höstterminen 2018

6. Blandade uppgifter

Kihl & Andersson: , Stallings: , 12.1, 12.2, 13.1, 13.3

Lösningar till tentan i ETS052 Datorkommunikation

Föreläsning 4: Lokala nät (forts ) Ethernet o 802.x Stora nät och behovet av nätprotokoll Transportprotokoll. Jens A Andersson

LUNDS TEKNISKA HÖGSKOLA Institutionen för elektro- och informationsteknik. 1 Konvertera talet 246 i basen 7 till basen 3. Visa dina beräkningar!

Omtentamen i Datakommunikation för E2

Lösningar till tentan i ETS052 Datorkommunikation

Stora datanät. Maria Kihl

Fysiska lagret. Kanal. Problem är att kanalen har vissa begränsningar: Kanalen är analog Kanalen är bandbreddsbegränsad och är oftast störd (av brus)

Access till nätet. Maria Kihl

Sammanfattning av kursen. Maria Kihl

Kapitel 5: Lokala nät Ethernet o 802.x. Felkorrektion. Att bekräfta paket. Jens A Andersson (Maria Kihl)

Vad är kommunikation? Vad är datorkommunikation? Dataöverföring; Inledning

2 Vad händer när man ringer? 2 Vad händer när man ringer?

Sammanfattning av kursen. Maria Kihl

Grundläggande ljud- och musikteori

Repetition. Maria Kihl

Lab 4: Digital transmission Redigerad av Niclas Wadströmer. Mål. Uppstart. Genomförande. TSEI67 Telekommunikation

Länk Mottagare. Sändare. transmission linjekodning modulering inramning kontrolldata och nyttolast Adressering Felkontroll Flödeskontroll

Hemtenta 2 i Telekommunikation

Kapitel 13: (Maria Kihl)

Lokala nät (forts ) Ethernet o 802.x Stora nät och behovet av nätprotokoll IP. Felkorrektion. Att bekräfta paket. Jens A Andersson (Maria Kihl)

Föreläsning 4: Lokala nät (forts ) Ethernet o 802.x Stora nät och behovet av nätprotokoll Transportprotokoll. Jens A Andersson

Kapitel 13: Telefoninäten. Spanning Tree. Jämförelse med OSI-modellen. Jens A Andersson (Maria Kihl)

Kapitel 6, 7, o 8: ARP Vägval Från användare till användare. Jens A Andersson (Maria Kihl)

Kapitel 6, 7, o 8: IP DNS Vägval Från användare till användare Jens A Andersson (Maria Kihl) Att skicka data över flera länkar.

Föreläsning 4: Lokala nät (forts ) Ethernet o 802.x Stora nät och behovet av nätprotokoll Transportprotokoll. Emma Fitzgerald

Föreläsning 8. Multiplexering (1/2) Multiplexering (2/2) Mål

Access till nätet. Maria Kihl

Spektrala Transformer

Övning 2 ETS052 Datorkommuniktion Feldektering, felhantering och flödeskontroll

Telefonnätet. Telefonnätet. Analoga abonnentnätet. Telefonen. PCM-kodning av tal. Multiplexering

4 Paket- och kretskopplade nät

Grundläggande nätverksteknik. F2: Kapitel 2 och 3

Lösningsförslag till Problem i kapitel 6 i Mobil Radiokommunikation

Elektronik. Viktor Öwall, Digital ASIC Group, Dept. of Electroscience, Lund University, Sweden-

Protokoll i flera skikt Fragmentering Vägval DNS. Jens A Andersson

DIG IN TO Nätverksteknologier

Nätverksteknik A - Introduktion till Fysiska lagret

Internetprotokollen. Maria Kihl

Transkript:

Kapitel 3 o 4 Att skicka signaler på en länk Tillförlitlig dataöverföring Jens A Andersson (Maria Kihl)

Att sända information mellan datorer 11001000101 värd värd Två datorer som skall kommunicera. Datorer förstår endast digital information, dvs ettor och nollor 2

Digitalisering i i av ljud Omvandling av ljud till binär data sker i tre steg: 1) Sampling 2) Kvantisering 3) Kodning Detta kallas för Pulse Code Modulation (PCM). 3

Exempel: Bithastighet i h för telefoni Analog signal i frekvensbandet 0-4kHz. Nyqvist-teoremet medför att samplingsfrekvensen blir 8 khz = 8000 sampel per sekund. 8-bitars kodning av varje sampel. Bithastigheten blir 64 kbit per sekund 4

Dataöverföring på en länk Två datorer kommunicerar över en länk. Länken består av ett utbredningsmedium. 5

Länkens kapacitet En länk kan överföra data med en viss hastighet, som anges i bitar per sekund. Ett annat mått på länkens kapacitet är bandbredd. Hög bandbredd dd medför hög överföringsshastighet. i h 6

Digital i kommunikation i (2) 110101 110101 Nätadapter länk Nätadapter Digital transmission: Bitarna representeras av digitala signaler. Analog transmission: Bitarna representeras av analoga signaler. 7

Översättning från bitar till signaler Det enklaste sättet att skicka bitar på en länk är genom att använda olika spänningsnivåer, i så kallad linjekodning. i 011001 volt nätadapter s Mottagaren läser av amplitudnivån och tolkar signalen. 8

Non-return to zero (NRZ) Nolla = låg spänningsnivå Etta = hög spänningsnivå 0 0 1 0 1 1 0 1 0 0 Problem? Synkronisering! 9

Manchester Kombinerar NRZ och en klockpuls. Inga problem med synkronisering. 0 0 1 0 1 1 1 1 0 1 0 Signalfrekvensen är dubbelt så hög jämfört med NRZ. 10

Översättning från bitar till signaler (2) Ett annat sätt att skicka bitar över en länk är genom att användasåkalladmodulering modulering. Bitarna representeras av en sinusvåg som är olika beroende på om det är en etta eller nolla som skickas. Sinusvåg: gg() g(x)=a*sin(fx+p) ( ) x=0..2π Grundfrekvensen i sinusvågen utgör den så kallade bärfrekvensen. 11

Amplitudmodulering d l i 1 0 tid 12

Frekvensmodulering 1 0 tid 13

Fasmodulering (1) 1 0 tid 14

Fasmodulering (2) 00 01 10 11 tid 15

Spread Spectrum Idé: Sprid signalen över större bandbredd än nödvändigt di Två varianter: FHSS: Frekvenshopp DSSS: Spridningskoder = sekvenser av nollor och ettor så kallade chip-sekvenser (olika långa) 16

Signalkvalitet li Begrepp: Dämpning (attenuation) Distorsion (distorsion Brus (noise) Överhörning (cross-talk) Bitfelsfrekvens (bit error ratio, BER) 18

Att få datorer att kommunicera När människor kommunicerar använder vi ett språk. Datorer kommunicerar med hjälp av protokoll. Två människor måste använda samma språk för att förstå varandra! Två datorer måste använda samma protokoll för att förstå varandra! 19

Mänsklig dialog Hej! Hej! Kan du köpa mjölk? Ja visst! Hej då! Hej då! Dialogstart Informationsutbyte Dialogavslutning 20

Datordialog New connection Acknowledged Data request Data transfer End connection Acknowledged Dialogstart Informationsutbyte Dialogavslutning 21

Protokoll Applikation information Applikationsprotokoll Applikation information Nätadapter Fysisk länk Nätadapter 22

Protokoll - Standardisering di i Standardiseringsorgan ITU (tidigare CCITT) IEEE ISO IETF ETSI 3GPP 23

HTTP, ett applikationsprotokoll i k ll Hyper Text Transfer Protocol = HTTP Med HTTP kan man hämta web-sidor. HTTP request HTTP reply 24

Datapaket När data skall skickas mellan två datorer delas den (oftast) först upp i mindre delar, så kallade paket. Ett paket består av upp till tre delar: huvud, data och svans huvud (header) data (payload) svans (tail) Huvud och svans innehåller kontrollinformation. 25

Att överföra paket 110111 001111 100111 010011 Datapaketen måste komma fram utan fel till mottagaren. 26

Tillförlitlig li li dataöverföring?? 1 länk 0 Om en etta kommer fram som en nolla har det inträffat ett bitfel. Tillförlitlig dataöverföring innebär att sändare och mottagare ser till att all information kommer fram korrekt! 27

Länkhanterare I varje dator finns det en länkhanterare som ser till att data skickas k på ett tillförlitligt li li sätt över en länk. applikation data länkhanterare bitar nätadapter länk applikation data länkhanterare bitar nätadapter 28

Länkprotokoll k Länkhanteraren i sändaren och mottagaren använder ett länkprotokoll k ll för att kunna förstå varandra. applikation data länkhanterare bitar nätadapter applikationsprotokoll p länkprotokoll k ll länk applikation data länkhanterare bitar nätadapter 29

Från paket till bitar Sändarens nätadapter skickar en ström av bitar. Mottagaren måste gruppera bitarna i form av datapaket.??? paket nätadapter...01100111... länk bitar nätadapter 30

Från bitar till paket Hur kan mottagaren omvandla en bitström till en följd av datapaket? Ett exempel är att använda flaggor. En flagga är ett antal bitar med ett specifikt värde. När en flagga kommer vet mottagaren att en ny ram startar t eller slutar. flagga paket flagga 31

Vad gör man när det blir fel?? 1101011110 1101011111 Om datapaket inte kommer fram korrekt k kan mottagaren inte förstå informationen. 32

Att upptäcka bitfel Det är viktigt att mottagaren kan detektera om bitfel uppstår. Sändaren lägger till en eller flera bitar vars värde beror på innehållet i paketet. data extrabitar 33

Att upptäcka bitfel (2) Mottagaren kontrollerar att data och extrabitar stämmer överens. Om de gör det, har paketet kommit fram korrekt. Annars är paketet felaktigt och måste kastas. 34

Paritetsbit Sändaren lägger till en bit i slutet av paketet. Jämn paritet = jämnt antal ettor i hela paketet. Ojämn paritet = ojämnt antal ettor i hela paketet. Exempel på jämn paritet: 10011100 + 0 = 100111000 35

Kontrollsumma (checksum) Upptäcker fler fel än paritetsbit Princip, sändning: Dela upp bitströmmen i flera lika stora segment Summera segmenten Överskjutande ettor adderas till Gör ett-komplement på den nya summan Skicka segmenten + komplementet av summan 36

Kontrollsumma (checksum) (2) Princip, mottagning: Dela upp hela mottagna bitströmmen i segment (lika stora som mottagaren) Addera alla segmenten Addera överskjutande bitar Tag ett-komplement av summan Om komplementet av summan = 0 är mottagen bitström korrekt 37

Cyklisk k Redundanscheck d (CRC) Låt bitarna i paketet representeras av ett polynom. Exempel: 10011010 = x 7 +x 4 +x 3 +x = M(x) Använd ett generatorpolynom av grad k. Exempel: C(x) = x 3 +x 2 +1 (k=3) 38

CRC forts. Hitta ett annat polynom, R(x), så att M(x)*x k +R(x) = C(x) * f(x) [f(x) är ett ointressant polynom] betyder t d r att M(x)*x k + R(x) jämnt delbart med C(x) Skicka iväg bitarna som representeras av M(x)*x k +R(x) 39

CRC hos mottagaren Mottagaren tar emot M(x)*x k +R(x)+E(x) E(x) är feltermen. E(x) = 0 vid felfri överföring Mottagaren g utför [M(x)*x () k +R(x)+E(x)]/C(x) () ()] () Om E(x)=0 är resten vid divisionen =0 40