Kódování a modulace signálu v sítích, potvrzování zpráv, přístupové metody

Šíření signálu

Rychlost signálu – 230 000km/s = 0,23km/ms

Délka zprávy – 512b

Rychlost sítě – 1Mb/s = 1b/ms

Jestliže jsou zprávy krátké a síť dlouhá, pak se tam zpráv vejde víc najednou. Soustředné – 1zpráva na délku sítě, Rozložené – více zpráv na délku sítě. Zpráva je nějaká ucelená informace (předání souboru, informace o jeho přijetí). Rozdělují se do standardních velikostí, do paketů. Nebo se do nich naopak “natahují“, když je zpráva příliš krátká. Rámec (frame) – paket vybavený údaji pro transport, tj. adresou odesílatele/příjemce, velikost a synchronizační posloupností, což je pravidelné střídání náběžných a sestupných hran, před samotnou přenášenou zprávou, která je zakódována pomocí PE kódu (viz. magnetický zápis) a říkáme mu MANCHESTER2.

Kódování a Modulace signálu

Kódování je vlastně převedení posloupnosti bitů na vhodný fyzikální signál. Požadavky jsou kladeny především na synchrovatelnost a aby signál nezabíral zbytečně široké kmitočtové pásmo.

Modulace je proces, při kterém se modulačním signálem ovlivňuje některý z parametrů nosného vysokofrekvenčního signálu. Je potřebná při vysílání pomocí světelného kabelu, rádiového vlnění nebo přes modem. Amplitudová – mění se amplituda nosné vlny, kmitočet a fáze zůstávají stejné, má úzké pásmo, ale obsahuje též rušivé signály. Fázová (u modemů)/Kmitočtová – amplituda nosné vlny je konstantní, změna frekvence nosného signálu, výhodou je, že se dají oddělit rušivé signály.

Přístupové metody – access methods

Snažíme se zabránit tomu, aby mezi zprávami, jdoucích po síti, docházelo ke kolizím.

Pevné přidělování  – kapacita sítě je napevno přidělena dvou určitým subjektům, bez možnosti komunikace ostatních. Jednotlivé zprávy se tedy nemohou potkat. Kmitočtový multiplex – paralelní komunikace po více kanálech, každé stanici patří jiná frekvence. Časový multiplex – časové rozdělení komunikace, tj. chvíli komunikuje jedna stanice, pak zas další, pevně dán úsek, jestli jej stanice nevyužije je její problém V obou případech není příliš dobře využita kapacita sítě.

Centrální přidělování – dotazování centrální stanice pro přidělování, dotazovaná stanice řekne ano/ne. Zde je lepší využití kapacity sítě.

Náhodné přístup – metoda ALOHA. Nevylučuje možnost kolize, naopak s ní počítá a zavádí pravidla a pokud nastane kolize, ví, jak jí řešit. Princip je založen na generování náhodných čísel, ve který okamžik začne ta a ta stanice vysílat. Když dojde ke kolizi, tak při opětovném vyslání zprávy je již malá pravděpodobnost, že nastane opět střet. Je to jednoduchá metoda, nehodí se na provoz na hustších sítích. Vylepšení přineslo připoslech (CSMA – carrier sense multiple access), tj. zda-li na síti již nějaká zpráva není. Další změnou pak CSMA/CA (collision avoidance-vyhnutí se kolizi), po skončení zprávy se povinně rezervuje určitý čas pro potvrzování. Opětovné zlepšení představuje CSMA/CD (collision detect-zjištění kolize), když vysílající stanice zjistí, že došlo ke kolizi, zastaví vysílání a vyšle signál JAM, který má formu rušení a který zruší všechny vysílané zprávy a znovu pošle zprávu, při které došlo k chybě.

Distribuované přidělování – z jedné stanice na druhou se předává pověření k vysílání, připomíná to štafetu. Není zde žádná centrální stanice. 1) TOKEN RING – u kruhové topologie, chodí stále dokola. 2) TOKEN BUS, LOGICKÝ KRUH – pomyslný kruh, v topologii typu sběrnice. Seznam stanic a jejich adrs, když přijde štafeta, ví se, podle daných pravidel, komu se má předat. 3) SYNCHRONNÍ – centrální synchronizování, teď, teď, centrum v tomto případě udává pouze takt.

Potvrzování zpráv

Ujištění o správném doručení vyslané zprávy.

Pozitivní – po obdržení informace bez chyb se vyšle pozitivní potvrzení ACK. Čeká se vždy jen určitý čas.

Negativní – po obdržení informace s chybou se vyšle negativní potvrzení NACK.

Číslování paketů – potvrzení jednotlivých paketů najednou po skupině o předem daném počtu paketů.

Skupinové – používá se u velkých zpráv, např. potvrzuje se každý 10paket.

Nesamostatné – potvrzení paketu v další odesílané zprávě, je k ní přibaleno.