Side teooria (1)

Telefoniside
Kõige lihtsam sidesüsteemi näide ,koosneb kahest abonendist A ja B ,ning neid ühendavast võrgust. A ja B nimetatakse ka terminaliks ,millesse sisestatavad andmed liiguvad labi võrgu punktist A punkti B. Juurdepääsuvõrk on võrk mis ühendab otseselt lõppkasutajaga ehk teenuse kasutajaga. Juurdepääsuvõrk on ühendatud magistraalvõrguga mis koosneb suuri keskjaamu ühendavatest liinidest.
Juurdepääsuvõrk ja ühendused
Broadband Network ehk lairiba võrk tähendas algselt sidekanalit ,mille ribalaius oli suurem kui standardsetel kõnekanalitel ,hiljem hakati lairibaühendusi kutsuma T1 (usa) , E1 (eur) vastavalt nende kiirustele ,põhimõtteliselt on tegu suurte magistraalliinidega,mille külge läbi juurdepääsuvõrgu ühendatakse erinevad teenused. Lairiba liinide kaudu edastatakse samaaegselt mitu signaali. Lairibaülekannet kasutatakse näiteks kaabeltelevisioonis ,kus kasutajani jõuab läbi koaksiaalkaabli sadu teleprogramme ja sama kaablit saab kasutada veel ka andmesideks ( internet ).
BWA on traadita lairibaühendus ehk suure andmesidekiirusega raadioühendus andmevõrkudega,millest tuntuim standard on Wimax.Sidekiiruse ja katteala vahel kehtib seos ,et ,mida suurem on sidekiirus seda väiksem on teenuse katteala (levikaugus).
Naide sellest ,kuidas uhendatakse kokku tavatelefon (POTS ehk
PSTN) , internet ja VoIP teenus.
Gateway ehk lüüs ,mis ühendab kokku kahe erineva arhitektuuriga ja erinevaid protokolle kasutavad vorgud ( nagu naidatud pildil ) ( voi naiteks kohtvork Ethernet – token ring ja internet –tcp/ip). Luusi ulesandeks on teisendada uhest vorgust vastuvoetud protokollid sobivaks ,et need edastada teistsuguse protokollistikuga vorku. Gateway nimetatakse ka vorguvaravaks ,mis toimib sissepaasuna teise vorku , vorguvarav voib olla mistahes seade ,mis saadab andmepakette uhest vorgust teise nende teekonnal internetis. Side loomine algab „ handshaking ’uga “ ,mis on protsess, millega kaks seadet alustavad andmevahetust. Katlus algab sellega, et uks seade saadab teisele sonumi, millega teatab soovist avada uhenduskanal. Seejarel vahetavad seadmed omavahel talitlusandmeid, et kooskolastada kasutatav andmevahetusprotokoll. Katluse jarel algab tegelik andmevahetus .
Lokaalne ja globaalne
Side vorke voib vaadelda ka kui rakke ,mis on erineva suurusega nii arhitektuurilt kui ka teeninduspiirkonna suhtes. Globaalne sidesusteem teenindab abonente uhest maailma otsast teise ,ning lokaalne sidesusteem teenindab abonente ainult
hoone raames. Naiteks jagunevad vorgud soltuvalt oma suurusest jargmistesse liikidesse.
WAN (laivork) wide area network
MAN (regionaalvork) metropolitan area network
LAN (kohtvork) local area network
CAN (linnakuvork) campus area network – koosneb naiteks
mitmetest LAN vorkudest.
VPN ( virtuaalne privaatvork) virtual private network – on
turvaline uhendus labi uldkasutatavate vorkude (internet)
naiteks ligipaasuks mingi firma andmebaasi.
Ülesanne
P –võimsus
K –ülekandetegur
I –vool
U –pinge
R –takistus (koormus)
P= U2/R
P= I2 * R
Saatjasse jõudev signaali võimsus on
Pv (1W) x K (0,8) = 0,8W = Ps
Teada on saatja sisendvoimsus (Ps) ning koormustakistus ( R ) ,seega saame arvutada signaalipinge vastavalt uleval toodud valemitele
U = sqrt(0,8 x 10) = 2,82 V
Signaalid
Sõnumiülekanne
Sõnum kantakse ule uldjuhul elektrilise signaalina. Sonumi vastuvotuks peab signaal olema eristatav ,seega peab vastuvotja kasutama signaalitootlust. Arvutivorgus liikuvaid sonumeid nimetatakse pakettideks.
Digitaalsignaal – on diskreetse aja ja vaartusega (ping
amplituud ) signaal .
Analoogsignaal – on lopmatus ajas loputult paljude erinevate
vaartustest koosnev signaal.
Andmeside (+ protokoll )
Vastavalt andmeside protokollile multipleksitakse erinevatest allikatest saabuvad andmed ning moodustatakse vastavalt sellele elektriline signaal ,mis on vastuvotja jaoks sonum ehk pakett . Kuna vastuvotja kasutab sama protokolli ehk reeglistikku siis on temale see bitijada arusaadav. Selleks on kasutusel protokolli päis , kus on demuxing (lahtipakkimise) ,mis selgitab vastuvotjale kuidas paketti kasutada ning paises on ka paketi pikkus. Pais on tavaliselt kas tekst (HTTP , SMTP ) voi siis binaarne (IP ,TCP ,Ethernet).
Digitaliseerimine :
Analoog -digitaalmuunduri sisendile antakse analoogsignaal ja väljundil saadakse digitaalsignaal. Analoogsignaal võib tulla näiteks mikrofonist või tavalisest videokaamerast ja see kujutab endast muutuva sageduse ja amplituudiga siinuslainete kombinatsiooni . Analoogsignaalist võetakse teatud sagedusega (diskreetimis-sagedusega) hetkväärtusi, mis muundatakse digitaalseteks väärtusteks, nii et neid saab arvutustehnika vahenditega töödelda ja edastada mööda digitaalseid sideliine. Digitaalsignaali kasutamine muudab side oluliselt kvaliteetsemaks ja mürakindlamaks. Nii on CD-plaatide helikvaliteet parem kui tavalistel heliplaatidel, digitaal -telefoniside on kvaliteetsem kui analoogtelefoniside, digitaaltelevisiooni pilt palju puhtam ja selgem kui tavateleviisori oma jne.
Helisignaalid ja sagedused
Mõni näide erinevate sagedustega signaalidest. Inimkorv tajub helisid sagedusvahemikus 20Hz ..20kHz. FM raadio valjuhaaldist kuuldav helisignaal on
Sagedusvahemikus 100Hz..12kHz ehk puuduvad mahlased madalad helid (bass) ja korgemad kui 12kHz helid. Seega FM raadio vahendusel tajutavad helilained on muusika kuulamiseks mitte koige professionaalsem lahendus ,veel hullemad lood on AM Raadioga ,mille helikvaliteeti ei ole motet mainida ,kuna edastab helisignaale sagedusvahemikus 100Hz…5kHz ehk puuduvad madalad ja ka korged sagedused.
Telefonikoneluses edastatakse helisignaale vahemikus 300Hz…3,4kHz ,mis on samamoodi vaga kitsa ribaga helisignaal ja taiesti kolbmatu muusika edastamiseks kuid sellest taiesti piisab ,et edastada konet.Mida laiema ribalisi signaale edastada naiteks helisignaal vahemikus 20Hz…20kHz voi videosignaal seda kulukamaks laheb sellise signaali ulekanne ja andmemaht.
Mida laiem on edastatava signaali ribalaius ,seda kulukam ja mahukam on seda signaali üle kanda.
Teenuse kvaliteet:
Nagu pildil naha ,siis teenuse kvaliteet soltub paljudest teguritest. Alates siis signaaliallika - (susteem) ja lopetades teenuse loppseadme kvaliteediga.
Pohimotteliselt tahendab see seda ,et ei ole motet.
Digitaal-ja analoogsignaali edastus
Digitaalsignaali eeliseks on tema binaarsus ,ehk tal on kaks olekut (loogiline „1“ ja loogiline „0“) seega on vastuvotjal isegi suurte hairete korral „arvata“ signaali vaartus. Analoogsignaalil aga on lopmatult palju olekuid (signaali amplituudivaartusi) seega hairetega signaali oiget vaartust on raskem ara arvata ning tekivad signaalikaod ja moonutused.(tekivad ulekande murad ja ka ajalised viited)
MIMO (Multiple Input Multiple Output)
Mitu sisendit - mitu valjundit Mitme saatja ja mitme vastuvotja (mitme saate- ja vastuvotuantenni) kasutamine nii saate- kui vastuvotupoolel. See voimaldab kaht asja – tosta andmeedastuskiirust ja suurendada saatja ja vastuvotja vahelist kaugust. Termineid " sisend " ja "valjund" kasutatakse siin ebatavalisel viisil. Kui tavaliselt nimetatakse sisendiks kohta, kus signaal siseneb seadmesse ja valjundiks kohta, kus signaal valjub seadmest, siis siin moeldakse sisendi all signaali "sisenemist" eetrisse ja valjundi all signaali "valjumist" eetrist, st "sisend" ja "valjund" ei kuulu siin seadmete, vaid eetri juurde.
Singel input , single output
Single in , multiple out
Multiple in ,single out
Multiple in ,multiple out.
Traadita kohtvõrgu standard IEEE 802.11n kasutab seda meetodit, et tõsta 802.11a ja 802.11g andmeedastuskiirus 54 Mbit/s vähemalt kahekordseks (108 Mbit/s)
OFDM
Esimesel juhul (neli kandevsagedust f) on ulekandekanali
sageduspilt ilma OFDM modulatsioonita ,ning teisel juhul on
tegu OFDM ’ga.
OFDM jaotab edastatavad andmed ule paljude kandevsageduste
(pildil punase noolega) ,mis erinevad teine-teisest tapsete
sageduste vorra ,selline eraldamine annabki meetodile
ortogonaalsuse ,mis takistab naha vastuvotjatel teisi sagedusi
peale enda omade.
COFDM ehk kodeeritud OFDM puhul lisatakse veel lisaks ennetav
veaparandus.
OFDM modulatsiooni kasutatakse eelkoige andmeedastus kiiruse
suurendamiseks (bit rate ).
Signaal jaotatakse osadeks ,ning edastatakse eri sagedustel
eri signaali osad ,seetottu kasvab bit-rate.
OFDM võimaldab tänu digitaalside võimalustele paigutada
kanalid üksteisele „selga“.
Ortogonaalsus tahendab et sa korrutad kaks signaali
(funktsiooni) kokku ja integreerid need ning
tulemus peab olema 0. Tahendab et signaalid on omavahel risti
ehk nihkes 90deg.
Signaalid edastatakse paralleelselt (samal ajal) ,erinevatel
kandevsagedustel.
Kuna sellisel juhul on voimalik edastada signaali pikema aja
valtel siis see vahendab interferentsi probleeme.
Selliselt on signaali vastuvott kvaliteetsem.
Tavaline FDM nouab erinevate kandevsageduste ( kanalite ) vahele
lisa tuhimikke ,et valtida interferentsi. Seega on FDM
kasutamine spektri raiskamine. Tanu digitaalsele edastusele on
voimalik kanaleid paigutada uksteisele lahedamale.
Bitijada jaotatakse paljudeks osadeks (aeglasteks
bitijadadeks) ning iga uks neis modulleeritakse eraldi kandev
sagedusele (subcarrier , tones).
Modulaator voib olla ukskoik milline digitaalmodulatsioon
( QPSK , BPSK ,QAM).
Digitaalmodulaatorite valjundid liidetakse ja saadakse valjund
signaal mis edastatakse.
QAM
kvadratuur- amplituudmodulatsioon Modulatsioonimeetod, kus
kasutatakse korraga kaht 90-kraadise faasinihkega ehk omavahel
kvadratuuris olevat kandevlainet ja kummalegi rakendatakse
amplituudmodulatsiooni. Analoogtehnikas kasutatakse kvadratuuramplituudmodulatsiooni
PAL ja NTSC varvitelevisiooni ulekandel, kus
varvisignaal kodeeritakse kaheks analoogsignaaliks I ja Q ("inphase"
ja "quadrature" ehk faasis-signaal ja kvadratuursignaal),
millega siis moduleeritakse omavahel kvadratuuris olevaid
kandevlaineid.
Digitaaltehnikas kasutavad QAM-modulatsiooni naiteks modemid
eesmargiga paremini ara kasutada sidekanali ribalaiust . Kui lihtsa
digitaalse amplituudmodulatsiooni korral (nait. morsevotmega
signaliseerimisel) edastatakse iga sumboliga uks bitt (0 voi 1),
siis koige elementaarsema QAM-modulatsiooni korral saab iga
sumboliga edastada kaks bitti - uks bitt vastab uhe ja teine bitt
teise kandevlaine amplituudile. Kuna kahe biti abil saab kodeerida
neli erinevat sumbolit (00, 01, 10 ja 11), siis nait. ule 600-
boodise sidekanali saab edastada informatsiooni andmekiirusega 2400
bit/s. Praktikas on enim kasutusel 16QAM,
64QAM, 128QAM ja 256QAM
(manipuleeritakse signaali amplituudi ja
faasiga)
PSK
digitaalne faasimodulatsioon, faasimanipulatsioon, diskreetfaasmodulatsioon
Faasimodulatsiooni meetod, kus moduleeriv
digitaalsignaal varieerib kandevlaine faasi. Digitaalse
faasimodulatsiooni lihtsaim variant on binaarne faasimodulatsioon,
kus kandevlaine faasil võib olla ainult 2 väärtust - 0 ja 180o. Seda
võib ette kujutada ka nii, et signaali edastamiseks kasutatakse
korraga kaht kandevlainet, mis on omavahel faasis nihutatud 180o
võrra ning signaali väärtusele 0 vastab ühe laine olemasolu ja
väärtusele 1 teise laine olemasolu. Binaarse faasimodulatsiooni
korral edastatakse iga sümboliga üks bitt. Kvadratuurfaasimodulatsiooni
korral võib kandevalaine faasil olla 4 erinevat
väärtust sammuga 90o (siit ka nimetus "kvadratuurfaasimodulatsioon"),
mis võimaldab iga sümboliga edastada 2 bitti.
Kasutatakse ka 8 faasiga faasimodulatsiooni 8PSK, mis võimaldab iga
sümboliga edastada 3 bitti. 4 või enama arvu bittide edastamiseks
iga sümboliga kasutatakse juba kvadratuur-amplituudmodulatsiooni, st
lisaks faasile moduleeritakse ka kandevlainete amplituudi.
Tehniliselt on see keerulisem, kuid tagab parema veakindluse
Et vastuvotupoolel oleks voimalik kindlaks teha, milline faas vastab
millisele signaali vaartusele, tuleb kasutada sunkroniseeritud
tugisignaali, mille faas on teada. Seeparast kasutatakse
digitaalsetes sidesusteemides kasutatakse enamasti diferentsiaalset
faasimodulatsiooni, mille puhul vajadus tugisignaali jarele puudub
FSK
digitaal-sagedusmodulatsioon, diskreet -sagedusmodulatsioon
Sagedusmodulatsiooni variant, kus kandevlaine sagedust
moduleeritakse digitaalsignaaliga. Digitaalsignaali nullidele vastab
uks sagedus ja uhtedele teine sagedus. See modulatsioonimeetod
leidis kasutust raadiotelegraafi juures.
Ad-hoc on iseseadistav võrk, kus seadmed käituvad ruuteritena ning võivad oma asukohta ruumis muuta.
ad hoc võrk omavahel seotud isekonfigureeruv marsruuterite ja
hostide võrk, millel võib olla suvaline topoloogia . Kuna
marsruuterid võivad kiiresti ühest kohast teise liikuda ja ümber
organiseeruda, siis muutub ka võrgu topoloogia kiiresti ja
ettearvamatul viisil. Taoline võrk võib eksisteerida iseseisvana või
ka olla lüüside kaudu ühendatud Internetiga.
Ad hoc võrgud sobivad kasutamiseks loodusõnnetuste jt. katastroofide
piirkonnas, kus püsiva konfiguratsiooniga võrku ei saa kasutada.
Nagu arvata võib, on ad hoc võrkudest huvitatud eelkõige
sõjaväelased.
Signaali võimsus
Signaali allikas kiirgab
valja 1W voimsusega
signaal ,mis levib
keskkonnas 1000m kuni
jouab vastuvotjani ,kuna
keskkonnas (ohus) on
tekkinud signaalikaod
(sumbumine) siis
vastuvotjani jouab
0,000001W voimsusega
signaal. Signaali
sumbumine soltub keskkonna
sumbumise tegurist (ohus
,vaskkaablis ,optilises
kaablis jne).
Kaabelmodemi kanalijaotus
EuroDOCSIS – Standardi kohandus Euroopa kaabellevi nõuetele vastavaks
Upstream ehk uleslaadimine ja downstream ehk allalaadimine .
Uhendus on kahesuunaline ning uleslaadimiseks on eraldatud
vahem kanaleid (60) kui allalaadimiseks (775) lahtudes
tavalise kasutaja vajadustest . Kuna naiteks arvutikasutaja
( ADSL ) surfab pohiliselt internetis ja tombab muusikat ja
filme siis on suurem osakaal allalaadimisel seetottu on
downstrami peale pandud ka rohkem kanaleid.
Harvem ja vaiksemas mahus kasutab tavaline arvutikasutaja
voimalust laadida asju ules (meil saatmine , faili laadimine
serverisse ,suhtlusprogrammid).
Pakutakse ka voimalust votta selline uhendus ,et ules- ja
allalaadimise kanalid oleks vordselt jaotatud ,soltuvalt siis
kasutaja vajadustest.
*Signaalide puhul on keeruline signaali vastuvõtt ,kuna
signaali tuleb lugeda läbi mürade ning ka teiste signaalide
seast. Seetõttu kasutatakse signaalitöötlust. Keeruline külg
on ka see ,kuna ei tea mis tuleb siis ei tea kas saime õigesti
aru sellest mis saadeti.
Süsteemi näide
Koige klassikalisem sidesusteem koosneb saatjast (ulemine) ja
vastuvotjast (alumine).
Antud juhul on (input) signaaliallikaks inimese poolt
tekitatav helirohk (haal) ,mis joudes mikrofoni muundatakse
elektrisignaaliks ,seejarel kodeeritakse signaal sobilikule
kujule ,et seda mooda kanalit edastada.
Vastuvotja poolel tehakse vastupidine protsess , voetakse
kanalist tulev signaal vastu (receiver) dekodeeritakse signaal
,ning seejarel tekitab kolar (speaker) elektrilises signaalist
(elektrivonkumisest) helilained (helirohk) ,mida on inimese
korv voimeline tajuma.
Leviühendus
DBS – direct broadcast satellite
DBS tahendab ,et satelliidid saadavad infot otse
loppkasutajatele.
Broadcast on levisaade , kus vorgus olev seade edastab infot
koigile vorgus olevatele seadmetele. Naiteks teksti ,audio voi
video edastamine mingis vorgusegmendis paiknevatele koigile
klientidele.
Kahesuunaline ühendus
Simpleks – andmeedastus ainult uhes suunas.
Taisdupleks – andmeedastus kahes suunas sama aegselt.
Pooldupleks – andmeedastus kahes suunas eri aegadel .
Dupleks -FDD
FDD: Frequency Division Duplex
On sagedusjaotusega (eri sagedustel tootavad seadmed)
dupleksimine on sidemeetod ,mis eraldab saate ja
vastuvotukanali sageduslikult (saatja ja vastuvotu sagedused
on erinevad).
Dupleks – TDD
TDD: Time Division Duplex
Ajajaotus dupleksimine. Sidemeetod mis kasutab andmete
saatmiseks ja vastuvotmiseks sama kanalit (sama sagedust)
eraldades saate ja vastuvotusignaali ajapiludega ehk saatmine
ja vastuvotmine toimub eri aegadel.
Nagu ka pildil naha edastavad terminal ja tugijaam oma andmed
(M ja B) eri aegadel kordamooda.
Signaalide spektrid
Lõpliku signaali spekter on leitav kasutades Fourier teisendust või Fourier rida.
Ulemises osas on kujutatud siinus signaal (vasakul) aeg-vaates
ja paremal sagedus-vaates. Alumises osas on kujutatud
ristkuliksignaal ( impulss ) aeg-vaates ja paremal sagedusvaates
– kus on naha ,et impulss-signaal koosneb paljudes
sagedustest.
Amplituudmodulatsioon
Info ülekande meetod.
Kandevlaine sagedus on koguaeg konstantne kuid amplituud
muutub infosignaali taktis.
Sagedusmodulatsiooni(FM) puhul on olukord vastupidine –
kandevlaine sagedust muudetakse infosignaali taktis kuid
amplituud on koguaeg konstantne.
AM signaali spekter:
AM puhul tekivad saatja modulaatori väljundis lisaks
kandevvonkumisele veel kaks vonkumist. Neist esimene on
kandevsagedusest moduleeriva sageduse vorra madalam ja teine
samavorra korgem sagedus. Neid nimetatakse kulgsagedusteks.
Kui naiteks kandevsagedus on 1000kHz siis madalam kulgsagedus
(vasak) oleks 999kHz ja korgem (parem) 1001kHz.
Pohimotteliselt haalestatakse vastuvotja kandevsagedusele
(keskmine signaal) ehk antud naite puhul 1000kHz ,kuid voib
haalestada ka 999kHz ja 1001kHz peale kuna signaalid
sisaldavad tapselt samasugust informatsiooni ainult eri
sagedustel ,siiski haalestatakse vastuvotja kandevsagedusele
kuna tema energeetiline vaartus on koige suurem ehk signaali
tugevus on suurim seega on signaali vastuvott efektiivsem kui
kulgribadele haalestamise korral.
FM spekter:
FM puhul siis soltuvalt infosignaali amplituudist muudetakse
kandevsageduse sagedust.
Kui infosignaali amplituud on vaike siis on modulaatori
valjundsignaali sagedus madalam kesksagedusest ja kui
infosignaali amplituud on suur siis on modulaatori
valjundsignaali sagedus korgem kesksagedusest.
Seda signaali sageduse muutuse suurust nimetatakse
sagedusdeviatsiooniks ,mis maarab ara kui suurt ribalaiust
antud signaali ulekandmine nouab.
Sagedusmoduleeritud vonkumise sagedusspekter on isegi uheainsa
moduleeriva sageduse korral teoreetiliselt lopmatult lai
, kusjuures kulgsagedused paiknevad kesksagedusest
(kandevlainest) molemal pool infosignaali sageduse sagedusest
soltuva sammuga. Kuid ,et kesksagedusest eemaldudes
kulgsageduste amplituud kiiresti vaheneb voib jatta
arvestamata koik need kulgsageduste paarid ,mille
energeetiline vaartus on koigest 1..2% kogu signaali
energiast.
Faasimodulatsiooni kasutatakse analoogtehnikas harva kuid
digitaaltehnikas on see vaga levinud (PSK ,QPSK jne).
Faasimodulatsiooni korral muudetakse kandevlaine faasi
vastavalt infosignaali amplituudile. Analoogtehnikas on
signaalil lopmatult palju amplituudivaartusi seega peaks olema
faasimodulaator voimeline tekitama lopmatult palju eri faasiga
valjundsignaale ,kuid kuna see on tehniliselt vaga keerukas
siis ongi digitaalsignaale PM ’ga parem edastada ,kuna
digitaalsignaalil on loplikud ja fikseeritud vaartused mida ei
ole lopmatult palju. Naiteks 4 biti edastamiseks on vaja kahte
erinevat faasinihet (naiteks 0deg ja 90deg) ja et edastada
16bit vaja 4 erinevat faasi (0deg ,90deg ,180deg ,270deg) jne.
DTMF ( dual tone multi frequency)
Audiosignaali tuup, mis genereeritakse siis, kui te vajutate
toonvalimisega telefoni klahve. Tanapaeval on toonvalimisega
telefonid peaaegu taielikult valja torjunud vanaaegsed
impulssvalimisega (valimiskettaga) telefonid.
Kui vajutada toonvalimisega telefoni numbriklahve, genereerib
telefon iga numbri jaoks kaks erineva sagedusega tooni. Et
inimhaalega ei saaks neid toone imiteerida, on uks toon korge
sagedusega ja teine madala sagedusega.
Sidekanalite kasutus
Analoog-digitaaliides
Liinides kasutatakse analoogsignaale ,kuid arvutipoolel
teisendatakse modemi abil signaal digitaalseks ,samamoodi ka
digitaalsete vorguseadmeteni joudes.
Erinevad liinid
Liini primaarparameetrid ( konstruktsioonist tulenevad) on
liini takistus (elektritakistus) , induktiivsus , mahtuvus ja
isolatsiooni juhtivus .
R ja L iseloomustavad protsesse liini metallosas (nt
vasksoones) siis C ja G iseloomustavad protsesse
isolatsioonis.
R [ oomi /km] //mida pikem on liin seda suurem on R
L [ mH / km] //mida pikem on liin seda suurem on L
C [nF / km] //mida pikem on liin seda suurem on mahtuvus
G [S /km] //isolatsiooni kvaliteet
Sekundaarparameetrid on lainetakistus Z , levimistegur ja
levimiskiirus V.
Lainetakistus on liini siseneva elektromagnetlainele mojuv
takistus kui see levib liinis . Lainetakistus soltub
primaarparameetritest ja kaablisse siseneva signaali
sagedusest ( induktiivtakistus ja mahtuvustakistus on
sagedusest soltuvad).
Levimistegur on elektromagnetlaine energia ,mis kadude tottu
liinis vaheneb. Kaod metallosades on soojuskaod ,mis soltuvad
signaali sagedusest ja juhtme takistusest. Kaod kaabli
isolatsioonis. Kogu seda iseloomustab sumbumistegur liinis.
Korgetel sagedustel hakkab elektromagnet energia levima mitte
juhtme keskosas ( soone keskel) vaid soone peal - pinnaefekt.
Koaksiaalkaabel : Peamiselt televisioonisignaali edastamiseks
kasutatav vaskkaabel, mida kasutatakse laialdaselt ka
andmeedastuseks Ethernet-vorkudes .
Koaksiaalkaabel on oma nimetuse saanud sellest, et signaali
kannab uks fuusiline kanal (vasktraadist sudamik), mida
umbritseb isolatsioonikiht ja isolatsioonikihi umber on
kontsentriliselt teine fuusiline kanal (vaskvorgust varje ).
Kui on vaja paremat hairekindlust, paigutatakse selle alla
veel teine, alumiiniumfooliumist varje. Varje umber on jalle
isolatsioonikiht. Seega on koigil koaksiaalkaabli elementidel
uhine telg (ingl. k. axis). Terve hulga selliseid kaableid
voib paigutada uhisesse varjesse, et suurendada sidekanalite
arvu.
Koaksiaalkaabel leiutati 1929. a. ja leidis esmakordselt
toostuslikku kasutust 1941. a. AT&T ehitas oma esimese
mandritevahelise koaksiaalkaabli 1940. a.
Keerdpaar - juhtmed ehk twisted pair cable ( cat5 )
Kus kaks juhet on omavahel kokku keeratud eesmargil vahendada
haireid ehk nullida EMI (elektromagnet interferentsi) valistes
allikatest
Aegmultiplekseerimine,aegmultipleksimine
Aeg- multipleks tahendab pohimotteliselt ,seda ,et vasakul pool
nt raakijad A…D raagivad paremal pool olevate kuulajatega
,kuid paarid A – A , B –B , C – C ja D – D raagivad
erinevatel aegadel. Ehk naiteks igauks saab raakida 1 sekundi
,ning siis multipleksor lulitab korra B – B peale.
Uhesonaga sidekanal jaotatakse ajaliselt kasutajate vahel.
Sagedusmultipleksimine
Seevastu sagedusmultipleksimine tahendab olukorda kus koik
kasutajad saavad suhelda samaaegselt ,kuid nad teevad seda
erinevatel sagedustel. Naiteks kasutaja A raagib sagedusel
48000 ja kasutaja B raagib sageduselt 52000.
Neid samaaegselt toimuvaid konesid saab eristada seadmetes
vastavalt sagedusele.
Raadiokanalid
Koodjaotusega hulgipoorduseks nimetatakse sellist
multipleksimistehnikat, kus mitu saatjat kasutab samaaegseks
signaalide edastamiseks uhele vastuvotjale ule uhe ja sama
sageduskanali mingit spektrilaotuse varianti selliselt, et
signaalidevaheline interferents puuudub voi on minimaalne.
Koodjaotusega hulgipoorduse korval on laialt kasutusel ka
ajajaotusega hulgipoordus ja sagedusjaotusega hulgipoordus.
Nende kolme multipleksimismeetodi puhul kasutavad vastuvotjad
signaalide eristamiseks vastavalt kas erinevaid koode ( CDMA ),
ajapilusid ( TDMA ) voi sageduskanaleid (FTMA).
Kui TDMA ja FDMA puhul on teoreetiliselt voimalik taielikult
valistada mones teises ajapilus voi sageduskanalis saabunud
tugevate signaalide poolt tekitatavaid haireid, siis CDMA
puhul on korvaliste signaalide mahasurumine ainult osaline
ning kui mõni mittevajalik signaal on palju tugevam kui
vajalik signaal, siis osutub vajaliku signaali vastuvõtt
võimatuks. Selleparast tuleb CDMA susteemide puhul kinni
pidada noudest, et vastuvotja asukohas oleksid koigi saatjate
signaalitugevused enam-vahem vordsed. GPS’i puhul pole see
probleem (GPS kasutab ka CDMA), sest koik satelliidid on Maa
pinnast praktiliselt uhekaugusel. CDMA-mobiiltelefonisusteemi
puhul kasutab tugijaam tagasisidet iga uksiku mobiiltelefoni
saatevoimsuse reguleerimiseks.
CDMA koosneb kahest tehnoloogiast
-Direct sequence spread spectrum (DSSS CDMA)
-Frequency hopping (FH CDMA)
CDMA modulaator (DSSS)(saatjas):
Uhesonaga kasutaja andmetesse ( user data) lisatakse saatjas
spreading code ehk hajutus kood. See jaotab saadetud signaali
ule laia spektri (eri kandevsagedused ule spektri edastavad
erinevaid user data osi).
Matemaatiliselt teostatakse user data ja spreading code vahel
loogiline korrutamine .
CDMA demodulaator DSSS (vastuvotjas)
Vastuvotja poolel kaib asi teistmoodi.
Voetakse vastu SS (spectrum spread) signaal , lisatakse talle
murasarnande signaal peale ning ,seejarel saadetakse
demodulaatorisse ,kus vastavalt hajutus koodile (spread code)
osatakse vastu votta saadetud sigaal .
Nagu pildil ka naha siis ilma koodi teadmata jaab vastuvoetud
signaal madalamaks kui muratase ,ning seda ei ole voimalik
lugeda.
Kogu mäng käib selle peale ,et vastuvõtja peab teadma saatjas
sisse modulleeritud hajutus koodi „spread code“ , ilma selleta
pole vastuvõtt võimalik.
//user data
//kood ,mida teab
//ka vastuvotja
//valjasaadetav
//signaal
sagedushüpitamisega spektrilaotus Spektrilaotusmeetod, kus
signaali ulekandmisel toimub kandevsageduse kiire muutmine,
nii et uhe signaali ulekandeks kasutatakse paljusid erinevaid
sageduskanaleid. Kanalite kasutamise jarjekord on teada nii
saatjale kui vastuvotjale. Spektrilaotuse eelised fikseeritud
kandevsageduse kasutamise ees on jargmised:

• Spektrilaotusega signaaliedastus on vaga mura- ja
  

hairekindel, sest signaali kokkukogumisel vastuvotupoolel
mura ja haired keskmestuvad

• Spektrilaotusega signaali on vaga raske pealt kuulata.
  

Tavalise kitsasribavastuvotja jaoks kujutab
spektrilaotusega signaal endast luhiajalist murasignaali
ning ainult tapselt sama sagedusjarjestust kasutav
vastuvotja on suuteline signaali taastama

• Spektrilaotusega signaali ulekandeks voib kasutada samu
  

sagedusribasid, kus toimub muude signaalide ulekanne,
sest uhelt pooolt ei pohjusta need teistes signaalides
margatavaid haireid ja teiselt poolt muud signaalid ei
hairi spektrilaotusega signaalide vastuvottu. Nii on
tagatud ribalaiuse efektiivsem kasutamine
Sagedushupitamise leiutasid ja patenteerisid 1942.a. ameerika
naitlejatar Hedy Lamarr ja helilooja George Antheil, kes
soovitasid seda rakendada raadiojuhtimisega torpeedodes. Nad
ei teeninud selle patendiga iial mitte sentigi
Raadioliides
IEEE 802.11a:
Uks kolmest Wi-Fi spetsifikatsioonist. Kasutab 5 GHz
sagedusala ja voimaldab andmekiirust 54 Mbit/s. Seda
spetsifikatsiooni kasutatakse peamiselt spetsiaalsetes
arisituatsioonides, mujal seda eriti ei kasutata.
IEEE 802.11b:
Uks kolmest Wi-Fi spetsifikatsioonist, mis on leidnud koige
laiemat kasutust. Kasutab 2,4 GHz sagedusala ja voimaldab
andmekiirust 11 Mbit/s
Enamik uuemaid Wi-Fi seadmeid kasutab spetsifikatsiooni
802.11g
Bluetooth :
1998. a. Ericssoni, Inteli , Nokia ja Toshiba koostoos valja
tootatud mobiilside spetsifikatsioon. See kirjeldab, kuidas
mobiiltelefonid, sulearvutid ja elektronmarkmikud (PDA) saavad
lihtsal viisil andmeid vahetada nii omavahel kui ka kodu- voi
tootelefonide ja lauaarvutitega luhikese vahemaa pealt (kuni
10m ).
Bluetooth voimaldab mobiiltelefonide, piiparite ja
pihuarvutite voi elektronmarkmike kasutajatel endale muretseda
koiki kolme funktsiooni uhendava mobiiltelefoni. Et taoline
mobiiltelefon saaks suhelda lauaarvuti , printeri,
faksiaparaadi, lauatelefoni vms seadmega , tuleb koigisse
neisse seadmetesse monteerida vastav mikroskeem. Esimesed
Bluetooth’i spetsifikatsioonile vastavad tooted joudsid turule
2000.a. teises pooles . Praegu on Bluetooth’i asutajatega
uhinenud juba umbes 1200 riist- ja tarkvarafirmat, hiljuti
uhines ka Microsoft .
Bluetooth pohineb raadioside standardil IEEE 802.15.1 ja
tootab samas sagedusalas nagu WiFi . Lisaks andmesidekanalile
on voimalik kasutada ka kolme konekanalit. Igal seadmel on oma
unikaalne 48- bitine aadress. Uhendused voivad olla nii
kakspunkt - kui multipunktuhendused. Andmeedastuskiirus on 1
Mbit/s (teise polvkonna seadmetel 2 Mbit/s). Sagedushupitamise
kasutamine lubab tootada ka piirkondades, kus esineb tugevaid
raadiohaireid. Saab kasutada ka krupteeritud andmevahetust
W-CDMA (Wideband - Code-Division Multiple Access )
lairiba-CDMA CDMA susteemi lairibaversioon. W-CDMA on uks UMTS
standardiga IMT-2000 lubatud raadioside meetodeid (on lubatud
ka cdma2000 ja TD-CDMA).
W-CDMA pakub mitte ainult kone -, faksi- ja andmeedastusteenusi
kiirusega 144 kbit/s kuni 2 Mbit/s ning paremat
edastuskvaliteeti vaiksema tarbitava voimsuse juures, vaid ka
korge lahutusvoimega taisvideoedastust ning kiireid uhendusi
personaalarvutivorkudega ja Internetiga
Vahel kasutatakse W-CDMA kohta ka nimetust FDD (Frequency
Division Duplex).

• Radio channels are 5MHz wide.
  
• Chip rate of 3.84 Mcps
  
• Supports two basic modes of duplex: frequency division
  

and time division. Current systems use frequency
division, one frequency for uplink and one for downlink.
For time division, FOMA uses sixteen slots per radio
frame, whereas UMTS uses fifteen slots per radio frame.

• Employs coherent detection on both the uplink and
  

downlink based on the use of pilot symbols and channels.

• Supports inter-cell asynchronous operation.
  
• Variable mission on a 10 ms frame basis .
  
• Multicode transmission.
  
• Adaptive power control based on SIR ( Signal -to-
  

Interference Ratio).

• Multiuser detection and smart antennas can be used to
  

increase capacity and coverage.

• Multiple types of handoff (or handover) between different
  

cells including soft handoff, softer handoff and hard
handoff.

• W-CDMA on üldiselt võttes kombineeritud CDMA ,FTMA ja
  
• TDMA.
  

Sumbuvus ja võimendus
Arvutuskaik:
20log U sisend / U väljund // pinged U = 20 (x/20)[V] (x=dB)
20log I sisend / I väljund // voolud I = 20 (x/20)[A]
10log P sisend / P väljund // voimsus P = 10 (x/10)[W]
Teame ,et elemendi A valjundsignaal on voimsusega 400mW ,ning
läbides liini sinise osa sumbub signaal -16dB.
Seega P = 10 (16/10) = 39,8 ~ 40 korda.
Tuli 400mW ning see sumbus 40 korda siis see tahendab ,et jaab
alles 10mW.
Peale seda voimendati signaali +20dB
P = 10 (20/10) = 100 korda
Ehk signaali (10mW) voimendati 100 korda = 1000mW
Viimases loigus sumbub signaal jallegi -10dB
P = 10 (10/10) = 10 korda sumbub.
Seega 1000mW/10 korda = 100mW
Lained meie ümber
Kui antenn kiirgab umberringi igale poole sama palju energiat
siis on ta ilma voimenduseta antenn ehk isotroopne antenn.
Kui antennile anda suunatoime ( iseloomustatakse
suunadiagrammiga mis naitab millises suunas antenn koige enam
kiirgab) siis on tegu voimendusega antenniga nagu paremal
poolsel pildil.
Application
(away)
Presentation
( pizza )
Session
( sausage )
Transport
( throw )
Network
(not)
Data Link
(do)
Physical
( please )
Sõnumiülekanne
Allikas saadab valja sõnumi M ,sellele omakorda lisatakse
paisesse vajalik infot igas OSI kihis (header).
Pakettside
Kuidas tehtud
-Sidekanalite(ressursside) jaotus
-Infovoog tükeldatakse ja kapseldatakse
-Andmepakett:

• Päis
  
• Keha
  

-edastatavad andmed

• Lõpuosa
  

-Kordussaatmine
Pakettside on „ connectionless „ kuna pakettkommutatsiooni
puhul ei ole eraldatud uhenduse jaoks konkreetset fuusilist
kanalit ,mida kogu uhenduse jooksul hoivatakse vaid igal
paketil on jarjekorranumber ja sihtkoha-aadress ,mis on
lisatud tema paisesse ning seega voib liikuda iga pakett
erinevaid teid pidi ,vastavalt sellele kust kaudu sel hetkel
on soodsam minna ( routingu tabelid ).
Kanalikommutatsioon ehk circuit switching
(andmepaketid saadetakse vastuvotjani eri teid pidi)
Pakettkommutatsioon ehk packet switching
(uhenduseks reserveeritakse kindel fuusiline kanal ,mis jaab
hoivatuks kogu uhenduse ajaks)
IP taseme fragmentimine

• Datagramm(sõnum, segment )1400 baiti üle võrgu, kus MTU ( maximum transfer unit ) on 620 baiti?
  

-Marsruuter fragmendib

• 600 baiti, 600 baiti,200 baiti (20 baiti IP päis)
  
• Sõnumi(segmendi) taasmoodustamine lõppseadmes
  

Idee selles ,et kui saatjast saadetav sonum on suurem kui
vorguseadmes lubatud (MTU) siis vorguseade fragmendib ehk
tuheldab sonumi ning saadab nad „jupp“ haaval.
Loppseadmed pannakse sonum segment haaval jalle kokku.
Kanalikihi aadress

• MAC (media access control), nn füüsiline aadress(kaardi number)
  
• Pikkus 6 baiti
  
• 3 esimest baiti tootja põhine, 3 tagumist baiti kaardi number tootja registris
  

Kanalikihis on kasutuses adresseerimiseks MAC ehk seadme
aadressid (igal vorguseadmel oma unikaalne aadress).
UDP – user datagram protocol – on sidekontroll ,mis pakub
suhteliselt piiratud teenust andmete vahetamisel internetiprotokolli
(IP) kasutavasse vorku uhendatud arvutite vahel. UDP kujutab endast
alternatiivi TCP protokollile (edastusohje protokollile) kuna ta
vajab tooks IP protokolli siis kasutatakse vahel ka tahist UDP/IP ja
TCP/IP. Kasutab IP protokolli selleks et saaks datagrammi uhest
arvutist teise. Erinevalt TCP st ei tegele UDP aga sonumi
jagamisega pakettideks (datagrammideks) ja nende oiges jarjekorras
kokkuuhendamisega vastuvotja poolel. See tahendab et UDP protokolli
kasutav rakendusprogramm peab ise tegelema pakettideks tegemise ja
jarjestamisega. Seetottu kasutatakse UDP d sellistes rakendustes kus
on tegu voikese mahuliste sonumitega ja kus tahetakse tootlemisaega
kokku hoida (puudub vajadus saata lisainfot pakettide paigutuse jne
kohta). UDP pakub aga kahte teenust mida IP ei paku naiteks
pordinumbrid ja vajadusel ka kontrollsumma. Pordinumbrid voimaldab
eristada erinevaid kasutajanoudeid ja kontrollsumma abil saab
kontrollida kas sonum joudis vigadeta kohale. UDP ja TCP on
transpordikihi protokoll.
Transpordiprotokollid vastutavad sidekontrolli ja uhenduse loomise
eest ja koigi andmete turvalise kohalejoudmise eest. (OSI
4.kiht).Sageli moeldakse transpordiprotokolli all ka
transporditeenuseid kuhu kuulub andmepakette uhest vorgusolmest
teise liigutav madaltaseme andmelingiprotokoll mis tegelikult on OSI
2.kihis.Andmelingiprotokoll vastutab selle eest et vastuvoetud
andmed oleks tapselt samad mis valja saadetud. (asunkroonedastuse
,sunkroonedastuse ja kohtvorguportokollid )
*asunkroonulekanne – kus edastatakse uks mark korraga ja ajavahemiks
kahe margi edastamise vahel on ebauhtlane. Start ja stopp bitt
annavad arvutile teada millal uhendus algab ja millel loppeb.
*sunkroonedastuse – korral edastatakse korraga aga terveid stringe
e. sonu ,mistottu on ka tehnoloogia kallim
TCP/IP – edastusohje ja internetiprotokoll ,ehk
internetiprotokollistik. Kasutatakse pakettkommutatsiooniga vorkudes
nagu ntx 1980a. oli ARPANet
TCP – on uhendusega edastuse protokoll. TCP lisab IP protokollile
tookindla sideuhenduse andmevoo regulleerimise ning voimaldab
taisdupleksuhendusi.
IP – igal internetti uhendatud arvutil on IP aadress ,mis kuulub
ainult sellele hostile. Kui te saadate ja votate vastu andmeid siis
jagatakse sonum vaikesteks pakettideks . Iga pakett sisaldab saatja
kui ka vastuvotja internetiaadresseid. Koik paketid saadetakse
koigepealt luusarvutile ,mis tunneb vaikest osa internetist.
Luusarvuti loeb paketi paisest sitkoha aadressi ja edastab paketi
naaberluusile ,mis omakorda loeb sihtkoha arvuti jne jne. Lopuks
tunneb luus et sihtkohaadress kuulub tema lahedal olevale domeenile.
Paketid liiguvad internetis erinevaid teid pidi ja jouavad kohale
erinevas jarjekorras. IP protokoll ei tee muud kui toimetab paketid
kohale oigesti kokkupanemise eest vastutab TCP. ( IP on OSI 3.kihis)
ARP – aadressiteisenduse protokoll kasutatakse IP aadressi
vahendamiseks riistvaraga (seondab IP aadressi naiteks MAC
aadressiga )
Ülessanne aadressisidumisest: Kohtvõrgus on 10 Ethernet terminaali. Võrk ühendatakse ühe marsruuteri kaudu laivõrku. Milline võiks olla marsruuteri ARP tabeli (aadresssidumise tabeli)maht baitides, kui kasutatav protokoll on IP v.4?
Kuna IPv4 on 32bitine ehk 4baidine aadress ja MAC aadress on
6baidine aadress ning teades ,et ARP tabel koosneb IP
aadressist ja MAC aadressist kuna ARP protokolli ulesanne on
siduda seadme MAC aadress seadme IP aadressiga siis.
10 Ethernet terminali , igal uhel on 1 IP aadress (4baiti) ja
1 MAC aadress (6baiti) = 10baiti igal seadme = 100baiti 10
seadme peale.
Tabel ise naeb valja midagi sellist.
Signaalimuundused
Ulemisel pildil on tegu analoog-digitaal muundamisega.
Sissetulev analoogsignaal x(t) ehk ajas (t) muutuva vaartusega
(x) signaal muundatakse ADC mikroskeemis umber
digitaalsignaaliks ehk antakse bitilised vaartused.
Analoogsignaali loetakse teatud sagedusega (mida tihemini
lugemeid voetakse seda tapsem on tulemus). Seejarel tuleb
arvestada analoogsignaali muutumise ulatust ning vastavalt
sellele omistada kas siis 2 bitine , 4 bitine voi hoopis
suuremate bittide arvuga digitaalvaartus , on selge ,et mida
rohkem bitte analoogsignaali kirjeldamiseks maaratakse seda
rohkem erinevaid analoogsignaali vaartusi on voimalik nendega
kirjeldada. Naiteks kahe bitise ADC puhul on voimalik maarata
4 analoogsignaali olekut ,kuna kahest bitist saab koostada
neli erinevat koodi (00 , 01 ,10 ,11).
Antud juhul on tegu 3 bitise valjundiga ADC ehk on voimalik
kirjeldada 8 erinevat analoogsignaali olekut.
Siinussignaali diskreetimine
Tuleb aru saada ,et sampling rate ehk lugemite votmise sagedus
peab olema vahemalt paar korda suurem kui signaali enda
sagedus mida muundama hakatakse ,kuna muidu juhtub selline
olukord nagu ulemisel pildil.
Muundatav signaal on 700Hz (sinine) ja sampling rate on
valitud 1000Hz (mustad tapid ) ehk lugemeid voetakse 1000 korda
sekundis.
Kuna aga 700Hz ja 1000Hz vahe on 300Hz siis tekib olukord kus
lugemeid voetakse liiga harva ehk digitaalseks muundatud
signaal ja hiljem analoogsignaaliks tagasi muundatud signaal
on selline nagu on naidatud punase joonega.
Uhesonaga algul on 700Hz (sinine) siinus ,siis voetakse
samplid (mustad tapid joonisel) ja kui nuud hiljem tahaks
lugemite jargi (punktide jargi) taastada algne signaal
(sinine) siis ei ole see enam voimalik kuna kui uhendada
mustad punktid
omavahel saame 300Hz
(punase) siinuse.
Kui nuud on aga
sampling rate 2x
suurem kui sisend
signaal (sinine)
siis voetakse
lugemid iga perioodi
kohta 2x ehk
saadakse signaalist
taastamisel oige
pilt.
Analoogsignaali digitaliseerimine
Kui nuud valida liiga vaike bittide arv millega signaali
iseloomustada siis juhtub pildil naidatud olukord ,et on
kasutatud 3bitist (8 erinevat olekut) AD muundurit ning seega
liigasuure amplituudiga signaal jaab oigesti kirjeldamata ,
talle omistatakse lihtsalt 7Δ/2 ( loogline nivoo 111 ehk max
vaartus) ja seega hiljem signaali taastades laheb kaotsi
signaali õige väärtus.
A/D ja D/A muundus
Diskreetimissamm = 1/(2Fmax)
Muundumis viga = 1/(2n)
Diskreetimissamm 125 mikrosek,
Kvantimisnivoosid 256
64 kbit/s,~ITU-T G.711
Seega tuleb kasutada diskreetimise-sagedust ,mis on 2x korgem
kui sisse tulev maksimaalne signaali sagedus (Fmax)
Ning muundamise viga tekib seda suurem ,mida vaiksema bittide
arvuga lugemeid iseloomustad.
Kodek
Sidetehnikas luhend sonadest coder/decoder (kooder/ dekooder ).
Tahistab harilikult mikroskeemi ehk kiipi , mis teisendab
analoogsignaale digitaalsignaalideks ja vastupidi. Naiteks
mobiiltelefoni konekodek vastutab inimhaale kodeerimise eest
bitistringideks ja bitistringide dekodeerimise eest tagasi
haaleks, kasutades seejuures keerulisi andmereduktsiooni ja
andmetihenduse meetodeid.
Konekodekite efektiivsus on viimastel aastatel suuresti
tousnud. GSM-vorkudes on praegu kasutusel nii taiustatud
taiskiirusega (EFR - Enhanced FullRate) kui poolkiirusega (HR
- HalfRate) kodekid, mis tagavad poole vaiksema ribalaiuse
juures peaaegu sama hea helikvaliteedi.
Taiustatud kodekitehnika voimaldab UMTS-vorkudes korgemat
helikvaliteeti ilma koneside andmekiiruse olulise
suurendamiseta (GSM-vorkudes 13 kbit/s ja UMTS-vorkudes 16
kbit/s)
Arvutustehnikas kasutatakse kodekeid eelkoige modemites
analoogsignaali muundamiseks digitaalsignaaliks ja vastupidi.
Multimeediumrakenduste puhul luhend sonadest
compression/decompression (tihendamine/horendamine).
Kodek on andmetihenduseks ja -horenduseks kasutatav algoritm
ehk spetsiaalne programm, mis voimaldab muuta suuri faile
tunduvalt kompaktsemaks. Kodeki abil saab videofailide mahtu
vahendada kuni 100 korda, nii et neid on voimalik moistliku
ajaga veebist alla laadida. Arvutis paikneva kodeki abil
taastatakse esialgne video, nii et seda saab kuulata ja
vaadata. Internetis on kasutusel hulk erinevaid kodekeid, nt.
QuickTime, NetMeeting, Cu- Seeme ja vDOphone.
Video salvestamisel laserketastele kasutatakse ruumi
kokkuhoiuks tervet rida selleks otstarbeks moeldud kodekeid.
Iga konkreetse video vaatamiseks ja kuulamiseks peab teie
arvutisse olema installeritud vajalik kodek.
Näiteks teisendame sõnumi „AAAAAAAA“ =>“8A“ ,millega tõstame
mahutavust 75%.
Alamribade kodeerimine

• Algsignaal jaotatakse sageduslikult mitmeks ribaks
  
• Iga riba kodeeritaks eraldi (PCM või DPCM)
  
• Ribadeks jaotamisel jälgitakse, et kodeerimisel oleks signaal selgesti eristuv mürast
  

TV( standardid ..)
Ulemisel pildil on naha televisiooni idee ,mis moeldi valja
1884.
Pohimote on selles ,et kaks spiraal ketast pannakse keerlema
(sunkroonselt) ,ning saatja poolel (vasakul) kuvatakse objekt
punkt haaval (augulise spiraal ketta tottu) valgustundlikule
materjalile (selenium). Valgustundliku materjali vool soltub
sellest kui palju valgusosakesi temale maabusid (taust on
heledam kui vaas ) ning see elektrivoolu koikumine paneb
koikuma samas taktis ka pirni ,mis iga vastava augu hetkel
kiirgab vajaliku koguse valgust ,et seinale (screen) tekiks
kujutis.
NTSC (National Television Standards Committee)
USA Riiklik Televisioonistandardite Komitee 1953.a. tootas
NTSC valja televisioonisaadete ulekande- ja
vastuvotuprotokollid USA jaoks. Ka Jaapanis ja monel pool
mujal voeti kasutusele NTSC susteem. Paljudes riikides on
kasutusel teised standardid – PAL (Phase Alternation Line) ja
SECAM (Sequential Couleur avec Memoire). NTSC standard pole
sestsaadik muutunud, v. a. see, et hiljem lisati uued
parameetrid varvisignaali jaoks.
Koigi televisioonistandardite puhul on kasutusel nn.
ulerealaotus. See tahendab, et televiisori kineskoobis
skaneerib elektronkiir ekraani pinda ridade kaupa vasakult
paremale ja ulalt alla, kusjuures iga teine rida jaetakse
vahele. Nonda ekraanile "joonistatud" pilti nimetatakse
poolkaadriks. Siis laheb kiir uuesti tagasi ekraani vasakusse
ulanurka ja jargmisel korral joonistab ekraanile need read,
mis eelmine kord vahele jaid ehk teise poolkaadri. Seega
taiskaadri saamiseks peab kiir kaks korda ekraani ulalt alla
labi jooksma . NTSC puhul koosneb taiskaader 525
horisontaalsest reast . Kuna USA-s on elektrivorgu sagedus 60
Hz, siis iga poolkaadri kohta kulub 1/60 sekundit ja
taiskaadri saamiseks kulub 1/30 s.
NTSC-susteemis on telekanali ribalaius 6 MHz ja pildi mootmed
suhtes 4:3
NTSC signaal ei ole otseselt uhildatav arvutisusteemidega ,
kuid on olemas sellised adapterid , mis muundavad NTSC signaali
arvutile moistetavaks digitaalseks videosignaaliks. Samuti on
olemas adapterid, mis muundavad arvutist tuleva digitaalse
videosignaali NTSC signaaliks ja see voimaldab kasutada
tavalist televiisorit arvuti kuvarina. Telepildi lahutusvoime
on marksa vaiksem kui tuupilisel arvutikuvaril (NTSC pildi
lahutusvoime vastab 640x480 pikslise arvutiekraani
lahutusvoimele).
Viimasel ajal tootatakse valja uusi TV standardeid, nait. HDTV
(High- Definition TV), mis peaksid muutma televisiooni
arvutisusteemidega uhilduvaks
PAL (Phase Alternation Line)
faasivaheldusega liin PAL on uks kolmest enamlevinud
televisoonistandardist ja on kasutusel peam. Laane-Euroopas
ning suurematest riikidest Argentiinas, Brasiilias, Hiinas ja
monel pool mujal. Eestis oli varem kasutusel SECAM, viimasel
ajal on ka meil ule mindud PAL-susteemile. Nii PAL- kui SECAMsusteemi
puhul on ridade arv ekraanil 625 (NTSC susteemi puhul
on see 525). Ka siin on kasutusel nn. ulerealaotus ja kuna
vorgusagedus Euroopas on 50 Hz, siis kulub uhe taiskaadri
saamiseks 1/25 s. PAL ja NTSC susteemide varvidefinitsioonid
on veidi erinevad. SECAM on kasutusel Prantsusmaal, end. N.
Liidu riikides, Ida-Euroopas ja arengumaades, USA-s ja
Jaapanis on kasutusel NTSC susteem
HD Ready
HD-valmis 2005.a. jaanuaris EICTA poolt avaldas tehnilised
noudmised, mille taitmisel voib Euroopas muudavatele
teleritele kulge panna HD Ready logo .
Samas ei kontrolli EICTA, kas antud seade ka tegelikult
koigile neile noudmistele vastab, vastutus jaetakse tootjale.
HD Ready margistus tahendab ainult seda, et teleriekraan
suudab kuvada korglahutusega pilti, aga tarbija enese mureks
jaab see, kust ta votab korglahutusega videosignaali, mida
anda HD Ready teleri HDMI voi DVI sisendile (naiteks
korglahutusega SAT-TV vastuvotja, Blu-ray videodisk voi D-VHS
videomagnetofon). Loomulikult saab HD Ready teleriga vaadata
ka standardlahutusega telepilti, olgu see siis analoog- voi
digitelevisioon.
USA-s voib HD Ready logoga muua koiki telereid, mis suudavad
kuvada komponentvideo- voi digisisendile antud 720p, 1080i voi
1080p videosignaali ning millel puudub korglahutustuuner.
HDTV (High Definition TV)
kõrglahutusega televisioon , üliselge TV Esimene korglahutusega
televisiooni standard tootati valja ja voeti kasutusele
Jaapanis 1994.a. Kuna tegemist oli analoogtehnoloogiaga, siis
vajati 1125-realise pildi edastamiseks ca 4 korda suuremat
ribalaiust kui tavalise NTSC pildi puhul. See asjaolu saigi
maaravaks takistuseks analoog-HDTV levikule mujal maailmas,
kuigi proovisaateid anti eetrisse nii Euroopas kui USA-s.
Alles digitelevisiooni areng andis voimaluse kasutada
digitaalset pilditihendust, mis koos efektiivsete
modulatsioonimeetoditega voimaldab edastada kvaliteetset HDTV
pilti suhteliselt kitsas sagedusribas. Jaapanis alustati
regulaarseid digi -HDTV saateid 2000.a. nin analoog-HDTV
edastamine lopetati 2007.a.
Esimene regulaarselt tootav HDTV saatja Euroopas oli Euro
1080 , mis alustas tood 1. jaanuaril 2004. Euro 1080 saateid
edastab kogu Euroopat kattev satelliit Astra 1H (19,2o East)
sagedusel 12,168 GHz, polarisatsioon on vertikaalne ning
sumbolikiirus on 27,5 megasumbolit sekundis. Saadete
vastuvotuks on vaja satelliidivastuvotjat, HD- monitori
(projektsioon-, plasma - voi TFT LCD monitori), teleriboksi ja
tingimus-paasukaarti (CAC), sest saated on krupteeritud. Pildi
suurus on 1920x1080 pikslit ja ulerealaotusega pildisagedus on
50 Hz.
Spekter:
Meie silm naeb erinevaid
värvusi. Igal värvusel on
oma lainepikkus
(wavelenght). Meie jaoks
nähtava valguse lainepikkus
on 400nm…700nm (nanomeetrit
ehk 10-9 meetrit).
Tegu on kineskoopteleka ekraani filtriga . Põhimõtteliselt
toodetakse televiisoris värvi saamiseks kolme värvi R (red) ,
G ( green ), B ( blue ). Kineskooptelekas pildisignaalist valja
arvutatud varvussignaalid kuvatakse elektronkahuri abil
ekraanile. Varvitelekas on kolm elektronkahurit ,kus igauks on
moeldud eri varvi jaoks (RGB). Ekraani punktid koosnevad
punasest , rohelisest voi sinisest tapikesest ,mis hakkavad
helendama (erinevad ained) vastavalt sellele kuidas
elektronkahur neid tabab. Selleks aga ,et vale elektronkahur
ei tabaks vale varvitapikest siis kasutatakse helendavate
ainete ees filtreid ,nagu on naidatud pildil.
Vasakpoolne filter laseb labi ainult oma sinise elektronkahuri
kiire jne.
Analoog/digitaal video
YUV
Televisioonis PAL-süsteemi juures kasutatav video varvisignaali
kodeerimismudel (värvusruum). Y on heledus, U ja V on
varvsussignaalid. YUV-mudelit kasutatakse laialdaselt televisioonis,
kus seda nimetatakse komponentvideoks.
YUV signaalid luuakse algsetest RGB signaalidest, nii et Y on koigi
kolme komponendi R, G ja B summa, U on punane miinus heledus (R-Y)
ja V on sinine miinus heledus (B-Y). Analoog-elektroonikaskeemide
abil on seda on lihtne teha. YUV-mudeli peamiseks eeliseks
televisioonis on see, et see sobib vaatamiseks ka must-valge
televiisoriga (sel juhul kasutatakse ara ainult heleduse signaali
(Y-signaali), U ja V jaetakse kasutamata). Varviteleviisori puhul
kasutatakse ka U ja V signaale ning taastatakse ekraanil esialgne
RGB varvusmudel.
YUV-mudeli teiseks eeliseks on see, et see voimaldab vahendada
varvilise videosignaali edastamiseks vajalikku ribalaiust. Nimelt on
inimese silma eraldusvõime varvuste suhtes palju vaiksem kui
heleduse suhtes, mis voimaldab nait. NTSC televisiooonistandardis
piirduda 11% sinise signaali ja 30% punase signaali edastamisega,
ilma et pildi kvaliteet oluliselt kannataks. Uuemad televiisorid
suudaksid aga siiski naidata paremat pilti kui voimaldab NTSC,
seeparast on videomagnetofonides kasutusele voetud S-video, mis
sailitab YUV- mudelis maksimaalselt sinist ja punast signaali.
YUV-mudelit kasutatakse ka videotihendusvormingu MPEG -2 juures
(digitelevisioon ja DVD).
YUV on universaalne varvusmudel, mida on holbus teisendada teisteks
mudeliteks. Naiteks kui liita U ja V signaalid, saame C signaali
(chroma) , mis koos Y signaaliga annab S-video (Y/C). Kui segustada
Y ja C signaalid, saame liitvideo, mida suudavad naidata peaaegu
koik televiisorid.
Et kuvada YUV varvisignaali arvutiekraanil, tuleb see eelnevalt
teisendada RGB (Red, Green, Blue) signaaliks (seda teisendust
kutsutakse varvusruumi teisenduseks).
YUV kodeering on kasutusel seeeparast, et vorreldes RGB-ga vajab see
vahem maluruumi graafika - ja videofailide salvestamisel ja vaiksemat
ribalaiust signaali ülekandel. YUV ei ole tihendatud RGB, pigem on
see RGB matemaatiline ekvivalent.
Juurdepääsu tehnoloogiad:

• Personaalvõrk(WPAN)
  
• Kohtvõrk( WLAN )
  
• Piirkonnavõrk(WMAN)
  

• Ulatus 10m(WPAN)
  

Kuni 10 km(WMAN)

• Bitikiirus 1 Mbit/s(WPAN)
  

Kuni 25 (54...155) Mbit/s
Uhendamiseks kaks voimalust ,kas arvutid labi AP (access point
– ruuteri) voi siis omavahel ,kus iga arvuti on vorgus ka
marsruuteri rollis.
AP kasutus
AP voib olla kasutuses ,et uhendada kasutajaid kaabelvorku
,voi olla lihtsalt „ repeater “ rollis ,ehk laiendada juhtmeta
vorgu leviala voi hoopis olla bridge rollis ehk uhendada uhte
kaabel vorgus asuvat PC labi juhtmeta uhenduse teist
kaabelvorgus asuva arvutiga.
(Sagedus)Kanalid
Wifi levialas on standardi jargi maaratud kanalite laiused.
Nagu pildil naha asuvad kanalid osati teineteise peal ,nii et
paris tervet vaba kanalit ei saagi ,seetottu paigutatakse
vorgus tootavad seadmed kanali kasutus skeemi jargi ,et tagada
voimalikult vaiksed segamised.
Põhisõlmed
OFDM saatja ja vastuvotja.
Eksponeeritud terminal
Probleem selles ,et kui S1 hakkab midagi saatma siis S2 ei saa
saata kuna nende saated hakkavad teineteist segama .
(S2 saab aru ,et kanal on hetkel hoivatud ja ei saada andmeid
valja).
Signaalihinnangud
S/N (Signal-to-Noise ratio)
signaal-mura suhe Signaali voimsuse ja muravoimsuse suhe, mida
valjendatakse harilikult detsibellides (dB). Signaal-mura suhe
iseloomustab sidekanali, audiosignaali, voimendi vms. puhtust
ehk kvaliteeti. Mida suurem on signaal-mura suhe, seda parem
S/N = 20 log10(Vs/Vn),
kus Vs on signaali pinge ja Vn on murapinge
Kui signaali pinge ja murapinge on vordsed, siis S/N = 0 ja
digitaalsignaali puhul andmekiirus langeb, sest vigade tottu
tuleb palju pakette uuesti saata. Analoogsignaali, nait.
raadiosaate puhul on siis kuulda tugevat kahinat ja telesaate
puhul on ekraanil naha "lund". Kui signaali pinge on vaiksem
kui murapinge, siis S/N on negatiivne ning andmekiirus muutub
vaga vaikeseks ja analoogsignaal muutub praktiliselt
kõlbmatuks
Paradigma nihe
Ühendatud võrgus teenused pole piiratud võrgu tüübiga, vaid ühendatud võrk pakub kõiki teenuseid
Praegusel ajal (täna) on erinevad teenused katte saadavad labi
erinevate vorkude ,mis ei ole omavahel seotud.
Lahitulevikus on oodata olukorda kus koik erinevad teenused
kaivad labi uhe uhisest tuumvorgust ,mis neid vajadusel
omavahel uhendab.
Selline kolmikpakett on paljudele tuttav ,ning see vastabki
eeltoodud ideele ,et koik erinevad teenused hakkavad kaima
tulevikus labi uhise tuumvorgu.
Virtuaalne kanalijaotus
Virtuaalselt kabi kanalite jaotus niimoodi ,et on teada
naiteks kaabli labilaskevoime ,mis jagatakse virtuaalseteks
osadeks mida nimetatakse kanaleid ,vastavalt sellele saab
oelda ,et kasutan nii ja niipalju kanaleid ning minu andmeside
kiirus on nii ja nii suur.
See on naiteks olukord kus mingi suurfirma paneb maasse
valguskaabli ning hakkab teistele ettevotetele muuma kaablis
kanaleid.
Broadband Access
Central Office ( teenusepakkuja )
Customer Premises (kasutaja)
Broadband Access (lairiba uhendus – E ja T uhendused).
Viis kuidas teenusepakkuja uhendab koduskasutaja nii
internetti kui ka telefoni vorku.
Molemal poolel on kasutatud LPF (low pass filter) ,mis
filtreerib valja madalad sagedused ja takistab korgemate
sageduste labipaasu ,eesmargil et telefoniuhenduseks vajalikud
sagedused paaseks telefoni ja ebavajalik (data) telefoni ei
jouaks.
ADSL

• ITU G.992.1 ja G.992.2
  
• Allalaadimisekiirus kuni 8,182 Mb/s
  
• Üleslaadimiskiirus kuni 768 Kb/s
  

ADSL kanalijaotus on selline ,et uleslaadimiseks (sinine) on
90…198 kanalit ja allalaadimiseks 198…1104 kanalit.
Seetottu nimetataksegi asunkroonseks uhenduseks.
Lahtub vajadusest et allalaadimise osakaal on tavakasutajal
kovasti suurem kui uleslaadimise osakaal.
ADSL kasutuses olev sagedusala on majandatud niimoodi ,et see
on jagatud paljudeks kanaliteks ja alamkanaliteks ,ning on
kasutatud QAM modulatsiooni skeemi.
Samas on ka osad kanalid nii uleslaadimise ja ka allalaadimise
osas jaetud kasutamata kuna SNR on liiga madal ,et sealt
kvaliteetset signaali labi lasta.
Ulemisel pildi osal skaalas 0…40 on kujutatud signaali
vaartust dB ’des ja alumisel osal skaalas 0…15 on kujutatud
mura vaartust dB’des.
ADSL2

• Suuremad edastuskiirused sama liinipikkuse korral võrreldes ADSL-ga(kuni 20Mb/s, liinipikkusel kuni 3 km)
  
• Sagedusriba sama mis ADSL-l (kuni 1,1 MHz)
  
• Parem sidekvaliteet pikkade liindie korral, täiustatud signaalitöötlusalgoritmid
  
• Ühenduse loomine võtab aega vähem kui 3 sekundit
  

Ülekostvus crosstalk
Labikostvus (NEXT –near end crosstalk) tekib liini alguses
,kui saatja signaal ei ole veel liinis sumbunud ja kui
vastuvotjani joudnud signaal on liini lopus ning on oma
nivoolt juba liinis sumbunud.
Kuna sel hetkel on saatja signaal kordades tugevam kui
vastuvotjani joudnud sumbunud signaal siis tekib nende kahe
juhtme vahel labikostvus ,kus tugev saatja signaal hakkab
segama korval asuvat juhtmekeerdu ehk vastuvotja signaali.
Seega hakkab ta votma vastu seda infot mille ta ise valja
saatis.
Nagu naha siis NEXT soltub sagedusest. Mida korgemaks laheb
sagedus seda suuremaks laheb NEXT probleem. Pohjuseks on
lihtsalt kaabli elektrilised omadused ,kuna liin on moeldud
tootama oma parameetrite ulatuses ,ning mida korgemaid
sagedusi edastada seda suuremaks probleemid lahevad ,kuna
liinil on sellised parameetrid nagu mahtuvus , induktiivsus
jne (vt eestpoolt ).
FEXT (far end crosstalk) tekib juhtmeliini lopus ,kus uks
saatja signaal hakkab segama teist saatja signaali.
Mis juhtub signaaliga ,kui ta lastakse liini ,mille lopp on
katkestuses (open) , luhises (short) voi koormatud
(terminator).
Esimesel juhul peegeldub impulss samas faasis tagasi ,kuna
kohtas liini lopus lopmata suurt takistust –seetottu tekkis ka
signaali tagasipeegeldumine mis on halb. Et seda ei juhtuks
tuleb liin koormata ja sobitada ,et saatjast valja saadetud
energia tarbitaks ara koormusel .
Kui aga liin on luhises siis samamoodi peegeldub signaal
liinilopus oleva luhise tottu tagasi ,kuid seekord
vastandfaasis.
Soltuvalt impulsi peegeldusest on voimalik hinnata liinis
asuva vea ( katkestuse voi luhise voi liiga suure sumbuvuse )
asukohta teades signaali levimise kiirust liinis.
Teades signaali valjasaatmise aega ,ning saadetud signaali
tagasijoudmise aega ,liini pikkust ja signaali levimise
kiirust liinis saame maarata vea asukohta liinis.
Infotransport kliendilt serverini
Nagu pildil naha siis infotransport kaib labi erinevate
vorgukihtide ,kuni jouab sihtkohta.
Koige targemad seadmed on serverid ja kliendid ,vahepealsed
seadmed suudavad andmeid ainult edastada vajalikus suunas
,teades andmeid vorgu koormusest erinevate solmede vahel.
Internetiprotokoll (IP protokoll)
Protokoll ehk reeglistik, mida jargitakse andmepakettide
saatmisel uhelt arvutilt teisele ule Interneti. Teisiti oeldes
on IP protokoll "keel", mida arvutid kasutavad omavaheliseks
suhtlemiseks Internetis
Igal Internetiga uhendatud arvutil (Internetis nimetatakse
neid hostideks) on vahemalt uks IP aadress, mis kuulub ainult
sellele hostile. Kui te saadate voi votate vastu andmeid
(nait. e-posti sonumeid voi veebilehti), siis jagatakse sonum
vaikesteks pakettideks. Iga pakett sisaldab nii saatja kui
vastuvotja internetiaadressi. Koik paketid saadetakse
koigepealt luusiarvutile, mis tunneb vaikest osa Internetist.
Luusiarvuti loeb paketi paisest sihtkoha aadressi ja edastab
paketi naaberluusile, mis omakorda loeb sihtkoha aadressi jne,
kuni ukskord uks luus tunneb ara, et see aadress kuulub tema
lahemas umbruses e. domeenis paiknevale hostile. Seejarel
edastab luus paketi sellele hostile, mille aadress paketis
sisaldus.
Kuna sonum on jagatud terveks hulgaks pakettideks, siis voib
iga pakett vajaduse korral liikuda Internetis erinevat teed
mooda. Paketid voivad kohale saabuda suvalises jarjekorras,
mitte selles jarjekorras, milles nad teele saadeti.
Internetiprotokoll ei tee midagi muud kui lihtsalt toimetab
paketid kohale. Pakettide oigesti kokkupanemise eest vastutab
teine protokoll - TCP. IP on uhenduseta protokoll, mis
tahendab, et lahte - ja sihtkoha vahel ei looda kogu sonumi
edastamie ajaks pusivat uhendust ja iga pakett liigub
Internetis iseseisvalt. Pakettidest sonumi kokkupanemine
sihtkohas on voimalik tanu sellele, et TCP jalgib sonumis
sisalduvate pakettide jarjekorda. Seeparast nimetataksegi seda
protokolli andmeedastuse juhtprotokolliks. OSI mudelis asub IP
kolmandas ehk vorgukihis.
TCP (Transmission Control Protocol)
edastusohje protokoll Levinuim vorgu transpordikihi protokoll,
mida kasutatakse Etherneti vorkudes ja Internetis.
TCP on uhendusega edastuse protokoll, mis on ehitatud
internetiprotokolli (IP) peale ja seetottu naeme luhendit TCP
peaaegu alati kombinatsioonis TCP/IP ("TCP IP peal"). TCP
lisab internetiprotokollile tookindla sideuhenduse ja andmevoo
reguleerimise ning voimaldab taisdupleksuhendusi.
TCP standardid on STD 7 ja RFC 793.
Teine internetiprotokolli peal kaitatav protokoll UDP (User
Datagram Protocol) , mis on uhenduseta edastuse protokoll
UDP (User Datagram Protocol)
kasutajadatagrammi protokoll Sideprotokoll, mis pakub
suhteliselt piiratud teenust andmete vahetamisel
intentetiprotokolli (IP) kasutavasse vorku uhendatud arvutite
vahel. UDP kujutab endast alternatiivi edastusohje
protokollile (TCP) ja kuna ta vajab tooks internetiprotokolli,
siis kasutatakse vahel ka tahistust UDP/IP. UDP kasutab
internetiprotokolli selleks, et saata andmeuksust ehk
datagrammi uhest arvutist teise. Erinevalt TCP-st ei tegele
aga UDP sonumi jagamisega pakettideks (datagrammideks) ja
nende oiges jarjekorras kokkuuhendamisega vastuvotupoolel. Kui
vorgust saabub datagrammideks jagatud sonum, siis UDP
datagramme ei reasta. See tahendab, et UDP-d kasutav
rakendusprogramm peab ise suutma kontrollida, kas kogu sonum
on kohale joudnud ja kas datagrammid on oiges jarjestuses.
Seetottu kasutatakse UDP-d sellistes vorgurakendustes, kus on
tegu vaga luhikeste, uhte paketti mahtuvate sonumitega ja kus
tahetakse tootlemisaega kokku hoida. Kokkuhoid tuleb sellest,
et UDP kasutamisel puudub vajadus edastada igas paketis
pakettide "kokkumonteerimiseks" vajalikku informatsiooni.
Naiteks TFTP (Trivial File Transfer Protocol) kasutab TCP
asemel UDP´d. UDP pakub aga ka kaht teenust, mida IP ei paku.
Nimelt pordinumbreid ja vajaduse korral ka kontrollsummasid.
Pordinumber voimaldab eristada erinevaid kasutajanoudeid ja
kontrollsumma abil saab kindlaks teha, kas sonum joudis kohale
vigadeta. OSI kontekstis asub UDP nagu ka TCP neljandas ehk
transpordikihis
Pordid

• IP aadress identifitseerib hosti
  
• Hostiga on seotud mitmeid rakendusi
  
• Port(16-bitine identifikaator )määratleb rakenduse
  

Pordid on mõeldud põhiliselt ,selleks et hostiga (kasutajaga)
seotud teenuseid identifitseerida. Kuna arvutis on igale
teenusele moeldud erinevad pordid. Kui tulevad naiteks andmed
,ning utlevad et tahavad suhelda 25 pordiga siis on teada ,et
tegu on E-mail rakendusega.
Klinet-server mudel
Vorguarhitektuur, kus iga vorgus asuv arvuti on kas klient voi
server. Printerserverite ja vorguserverite haldamiseks . Klientideks
on personaalarvutid ja toojaamad ,millel tootavad
rakendusprogrammid. Kliendid kasutavad serverite ressursse – faile
,seadmeid ja nende andmetootlusvoimalusi.
TCP

• Handshaking
  

Handshaking on seadmete vaheline andmete vahetus ennem paris
andmevahetuse algust. Sel ajal selgitatakse valja kas meil on
vaja vahetada andmeid ja kas ollakse selle jaoks valmis.
Handshaking asub TCP paises.
TCP infovahetuse kulg
payload
kasulik koormus Mingi struktuuri andmekandevoime. Sidesusteemides
moeldakse selle all harilikult seda andmepaketi voi kaadri osa, mis
sisaldab sonumi sisu, sellal kui talitlusandmeid sisaldavat paist
peetakse talitluskoormuseks (overhead)
ACK (ACKnowledgement)
jaatus (märk) Andmesides talitlusmark ASCII koodiga 06, mille sonumi
vastuvotja saadab sonumi saatjale ja mis tahendab, et sonum joudis
parale rikkumatult (veavabalt) voi et vastuvotupool on valmis
sonumeid vastu votma
NAK ( Negative AcKnowledgment)
eitus (märk) Andmesides talitlusmark ASCII koodiga 15H, mida
kasutatakse siis, kui vastuvoetud sonum on rikutud voi vigane voi
kui vastuvotupool pole hetkel valmis sonumeid vastu votma. Kui
vastuvotja saadab saatjale eituse, siis see tahendab, et sonum tuleb
uuesti saata
Järjenumber

• Baidivoos on igal baidil järjenumber
  

-32 bitine loendur
-Alustatakse uuesti(Wraps around )
-Algväärtus valitakse alustamisel

• TCP jagab baidivoo pakettideks ehk segmentideks
  

-Paketi pikkus on piiratud MTU(maximum segment size )
-Välditakse edasist paketi fragmenteerimist

• Igal segmendil on järjenumber
  

-Järjenumber näitab semendi asukohta baidivoos
Stop&Wait

• Saatja ei saada järgmist paketti, kui ta pole kindel, et vastuvõtja sai kätte eelmise paketi.
  
• Paketi ja kättesaamise kinnituse (ACK) järgnevus võimaldab töökindluse
  
• Järjenumbrid võimaldavad vältida topelt pakettide saamise
  
• Probleem on edastuse pidev kestmine
  
• Näide:
  

• 2 Mbps kanal * 45 ms RTT = 90 kb(11kB)
  
• 1 kB kasutab kanalist 1/11 osa (~10%)
  

Kinnitused ja timeout
Timeout on siis olukord kus vastuvotja ei ole saatnud
kinnitust ACK piisavalt kiiresti ,ehk selleks on kulunud liiga
kaua aega ,seega tuleb kaader saata uuesti.
Samamoodi kui laheb kaader kaduma ja saab labi timeout ja pole
tulnud vastuvotja poolelt kinnitust siis saadetakse kaader
uuesti.
Neil pohjustel ongi ACK oluline ,et andmed ei laheks kaduma.
(TCP kasutab seda –usaldusvaarne uhendus –reliable transfer).
UDP

• No handshaking
  

UDP puhul aga on lood vastupidised.
Retransmission Timeout (RTO)
Kui timeout on liiga pikk siis see lisab uhenduskanalile
latentsust ehk teeb uhenduse aeglaseks.
Oletame kui andmed joudsid ruttu sihtkohta ja said vastuse
siis ennem ei saa ikka saata uusi andmeid kui timeout pole
labi ,seega see raiskab aega.
Kui aga timeout on liiga vaike ,siis paljudel juhtudel ei joua
saadetud andmetele kinnitust saada ,ning saatja peab koik
andmed uuesti saatma ,mis koormab andmekanalit mottetult ,kuna
peab koguaeg samu andmeid uuesti saatma ,mis on ebaefektiivne
lahendus.Seega peab valima timeout optimaalse ja vastavalt oma
uhenduse parameetritele.
Kokkuühendamine
Tulevik ,kus koik teenused kaivad umber tsentraalse IP
tuumvorgu.
Kokku on ühendatud siis Bluetooth , xDSL ,WLAN ,UMTS , UWB
,DVB ,GSM ,kus kõik teenused on igat pidi kättesaadavad ning
kõik need erinevad standardid on omavahel läbi IP tuumvõrgu
ühilduvad.
Traffic classes
Sõltuvalt teenusest ,kas see toimub reaalajas voi mitte on
olulised erinevad parameetrid (delay ,jtter ,bit rate).
Naiteks kone ja videokone puhul on uhenduse suhtes noudmised
sellised ,et andmed (bitid) peavad labima vorgu voimalikult
kiiresti (et oleks voimalikult reaalajas) ja et uhendus oleks
kogu kone jooksul voimalikult stabiilne.
Sellise uhenduse puhul ei ole motet kasutada veaparandust.
Naiteks kui sa raagid telefoniga ning oletame ,et mingi pakett
laheb vahelt kaduma ,siis vaevalt sa tahad mone sekundi parast
kuulda seda kaduma lainud paketti ,kuna see solgiks kone ara.
Reaalaja uhenduste puhul ei kasutata nii aktiivselt
veaparandusi ,kuna need teevad uhenduse aeglaseks.
Voi naiteks televisiooni otseulekanne , oled noud pigem
kaotama paariks hetkeks pildi kvaliteedi kui vaatama seisvat
pilti.
Ulejaanud teenuste puhul kus pole aeg oluline voib varieeruda
nii biti kiirus kui ka signaali hilistus (e-mail naiteks)
,ning sellele on seega ka koige vaiksemad nõuded.
QoS

• Pakettvõrkudes liiluse korralduse (traffic engineering) mõiste „garanteeritud teenuse kvaliteet“ tähendab tõenäosuslikku hinnangut, et sidevõrk jälgib liikluslepet.
  
• Paljudel juhtudel kasutatakse QoS tõenäosusena, et pakett läbib võrku saatjast vastuvõtjani oma ettemääratud ajavahemiku jooksul
  

Lainelevi
Elektromagnetlained ,mida valjastab saatja jouavad
vastuvotjani erinevaid teid pidi (seega ka erinevatel aegadeL)
antud pildil on eristatud otselainet ja peegeldunud lainet.
Overlay Networks
Erineva suurusega traadita vorgud ,mis on omavahel koik
uhendatud.
Terminalide ühendamine
Meetod kuidas on voimalik helistada tavatelefonilt
(analoogtelefonilt) mobiiltelefonile.
MSC ja PSTN on kokku ühendatud.
NMT-GSM
NMT kasutab FDMA (sageduspoordust) 25kHz laiuseid kanaleid ja
modulatsioon FSK ,seevastu GSM kasutab TDMA (aegpoordust)
200kHz kanaleid ja PSK modulatsiooni. Voib arvata ,et kuna GSM
kasutab TDMA poordusviisi ja laiemaid kanaleid siis GSM suudab
teenindada hulga rohkem kliente kui NMT standard.
Tuumvõrk ja tugijaamad
GSM vorgu arhitektuur . Koik tugijaamad BTS on uhendatud keskse
MS keskusega ,kus tehakse vajalikud konede suunamised.
Sageduskasutus
Samal sagedusel tootavaid tugijaamu voib kasutada mingi teatud
vahemaa tagant uuesti (vahem haireid kui samade sagedustega
tugijaamad uksteisest kaugemal asuvad).
Tugijaama kanalid
GSM sagedused on jaotatud kanaliteks ja kanalitele on
omistatud kanalinumbrid. Samas on ka eri sagedustel tootavad
kanalid jaotatud omakorda ajapiludeks (kaks samal sagedusel
tootavat klienti edastavad andmeid eri aegadel).
Samasageduslikud signaalid
Kaks samal sagedusel tootavat saatjat voib kasutada kui nende
vahemaa on piisav ,et nende samasageduslikud signaalid
teineteist ei sega.
Sageduste taaskasutus

• Sageduste hulk on piiratud, naaberkärgedes ei saa kasutada samu sagedusi
  
• Reuse factor – taaskasutuse tegur on sageduste taaskasutuse muster N kärje kaupa
  
• Mustris sama numbriga kärjed saavad kasutada samu sagedusi
  

Kanalid ja ajastus
Allalüli 960MHz…935MHz (1…124)
Üleslüli 815MHz…890MHz (1…124)
Iga GSM kanal on 200kHz lai.
Iga 200kHz kanal on jaotatud kaheksaks ajapiluks (TDMA slots).
Iga ajapilu on 0.577ms ,seega kogu TDMA kaader uhel sagedusel
on 4.614ms.
Ajastamine
TDMA puhul on oluline ka signaali ajastamine ,et oige kliendi
andmed jouaksid temale moeldud (reserveeritud) ajapiludesse.
Koige efektiivsem on olla tugijaamale lahedal.
Kui aga kasutaja on kaugel tugijaamast siis levikeskkonna
hairete ja signaali norkuse tottu ning ka signaali levimise
tottu (votab aega) tugijaamast kaugel asuva kliendi ajapilud
vaiksemaks.
TA vahemik

• Bitikiirus R=270,833 kbit/s
  
• Biti levi kestus raadiokanalis
  

s=c/R = (3*108)/270,833 = 1,1 km
Teades bitikiirust kanalis ,saame hinnata kui kiiresti levib
uks bitt ule levikeskkonna vastuvotjani.
s = valguskiirus (m/s) / bitikiirusega(kbit/s)
Kaugus tugijaamast
Kaugus tugijaamast määratakse ~550 meetriste lõikudena kasutades GSM parameetrit Timing Advance(TA) TA=0...63
TA määrab ara signaali levimise aja jargi mobiiltelefoni ja
tugijaama vahel kauguse.
Selline arvutuskaik on vajalik eeltoodud pohjustel ,kui
kasutaja asub jaamast liiga kaugel. Selle parameetri kaudu
saab sattida kaugel oleva kliendi ajapilusid.
Terminali paiknemine
On võimalik maarata kliendi asukohta samal pohimottel nagu GPS
maarab satelliitide kaudu sinu asukohta.
Kui sa oled kolme tugijaama keskel (nagu enamjaolt ikka) ja
iga tugijaam teab sinu kaugust ja suunda tema suhtes ,siis on
kergelt leitav sinu asukoht.
Ülekattega võrk
Levi tekitamiseks on erinevates kihtides kasutatavad
tugijaamad ,vaiksemad tugijaama tekitavad levi majade vahel
kuhu on kolmanda kihi tugijaama levi kehv .
GSM handshaking.
Mobiiltelefon skaneerib umbritsevaid levialasid ,ning lulitab
end koige tugevama FCC signaaliga tugijaama kulge ja saadab
talle konealustus marguande. Tugijaam omakorda edastab
signaali keskusele ning vastavalt keskuse vastusele vastab
tugijaam mobiiltelefonidele ning annab ka uhenduse parameetrid
(mis sagedusel ,millised ajapilud jne).
Mitmekiireline levi
Leviv signaal jouab vastuvotjani erinevaid teid pidi ,seega ka
erinevatel aegadel.
Sel pohjusel tasub oma asukohta muuta kui levi on kehva voitu
,kuna igas uues positsioonis voib olla levi parem.
Mobiilsus
Mobiilsus ehk liikuvus. Kui oled joudnud uhest GSM tugijaama
levialast teise teatab tugijaam ,et on aeg end registreerida
uue tugijaama kulge ,mis asub lahemal ,et kone ei laheks
kaotsi on koik juhitav BSC (keskuse) poole pealt.
(tegelikult on tugijaamad lihtsalt levitekitajad –voimendid
tegelikud otsused ja arvutused teeb BSC (keskus).
EDGE
Täiustatud GSM andmeside GSM mobiiltelefonisusteemi kiirem versioon
andmeedastuskiirusega kuni 384 kbit/s (EDGE on kolm korda kiirem kui
GPRS ), mis teeb mobiiltelefonide ja kaasaskantavate arvutite
omanikele voimalikuks multimeedium- ja teiste lairibarakenduste
kasutamise.
EDGE standard on ules ehitatud olemasolevale GSM standardile
ning kasutab sedasama ajajaotusega hulgipoorduse (TDMA)
kaadristruktuuri ja olemasolevaid GSM vorke.
EDGE oli kui evolutsioonilist etappi teel UMTS ( Universal
Mobile Telecommunications Service) ehk kolmanda polvkonna (3G)
mobiilside standardi poole. Seeparast nimetatakse EDGE
tehnoloogiat 2,5 polvkonna tehnoloogiaks (siia kuuluvad ka
GPRS ja CDMA 2000 )
2004.a. juunis alustas EMT esimesena Eestis EDGE teenuse
valjaarendamist.
EDGE on tuntud ka nimetuse EGPRS (Enhanced GPRS) all
WCDMA
WCDMA kasutab 5MHz bandis kandevsagedusi ja sagedusjaotusega
multipleksimist (duplex) ,kasutab signaalihajutuskoode (spread
spectrum) ,mis voimaldab korget spektri efektiivsust.
FDD või TDD
FDD ehk sageduspoorduse puhul on uleslaadimine ja
allalaadimine eraldatud sageduslikult.
TDD puhul on uleslaadimine ja allalaadimine eraldatud aja
jargi.
Sagedusressurss(UMTS tarvis)
Sagedusjaotuse seisukohalt on UMTS tarvis eraldatud 20MHz riba
aegjaotuseks ja 2x60MHz riba sagedusjaotuseks.
Sageduskasutus
Et üleüldse oleks võimalik mingit sagedust kasutada ja mingil
voimsusel signaali kiirata on vaja selleks litsentsi.
Osad sagedused on kuni teatud voimsuseni litsentsi vabad nagu
naiteks WiFi jaoks kasutatav sagedusala. Euroopas on lubatud
ilma litsentsita kasutada 100mW kiirgusvoimsusega signaali
,samas US ’s on lubatud kasutada 4W kiirgusvoimsusega signaali
,mis tekitab olukorra kus US toodud seadmed Euroopas voivad
tekitada kasutamisel probleeme.
Koodjaotusega hulgipöördus.
Seadmed saavad tootada samadel aegadel sama sagedustel ,kuid
nad on eristatavad koodi põhiselt.
Hajutatud spektriga süsteem
CDMA on hajutatud susteemiga susteem ja tootab samal
pohimottel nagu eespool kirjeldatud.
Hajutatud spekter
Informatsiooni edastatakse ule edastuskanali (spektri)
erinevatel kandevsagedustel.
Hajutustegur SF=4
Hajutustegur on neli ,kuna kui ennem oli uhe impulsi pikkus 4
uhikut siis nuud on uhe impulsi kestvus 1 uhik.
CDMA
Üldise terminiga CDMA tähistatakse sageli ka mõnda konkreetset
koodjaotusega hulgipöörduse tehnilist teostust, nait. cdmaOne, cdma2000
jt., mis võib tekitada segadust . Segi aetakse ka termineid CDMA ja W-CDMA.
Nagu cdmaOne ja cdma2000, nii on ka W-CDMA on tegelikult üks konkreetne
koodjaotusega hulgipöördusel põhinev tehniline lahendus. CDMA (cdmaOne ja
cdma2000) standardid ja W-CDMA standardid (FOMA) ei ole omavahel ühilduvad.
CDMA tehnoloogia tähendab põhimõtteliselt seda ,et igale saatjale
omistatakse oma identifitseerimiseks kood ,et paljude saatjate puhul samal
sagedusel ja ajal ei tekiks interferentsi ehk segamist. CDMA ei kõrvalda
interferentsi täielikult vaid ainult osaliselt . Tavaliselt kasutatakse
CDMA meetodit mingisuguse spektrilaotus voi multipleksimise tehnoloogiaga
koos.
CDMA2000
Kolmanda polvkonna mobiilsidetehnoloogia, mis pakub andmekiirusi kuni 307
kbit/s ja kaks korda suuremat konemahtu uhel 1,25 MHz kanalil (1X) uues voi
olemasolevas sagedusribas.
CDMAone
Mobiilside teise polvkonda kuuluv kitsaribaline CDMA tehnoloogia Ameerika
Uhendriikides, alternatiivse nimetusega IS-95. Toetab ulekandekiirusi 14,4
kuni 115 kbit/s
DS-CDMA
otsejada-spektrilaotus CDMA aluseks oleva otsejada-spektrilaotuse puhul
korrutatakse andmebitid vaga kiire pseudojuhusliku bitimustriga (PNjadaga),
"laotades" andmed laiaks kodeeritud vooks, mis votab enda alla
kanali kogu ribalaiuse.
FD-CDMA
sagedusjaotusega koodjaotus-hulgipöördus Mobillsidevorkudes kasutatav
tehnoloogia, kus on uhendatud CDMA ja FDMA meetodid
FH-CDMA
sageduse hüpitamine ja koodjaotus Uks kahest peamisest
modulatsioonimeetodist, mida kasutatakse laotatud spektriga (spread
spectrum) signaaliedastuseks raadiosagedustel. Sideseansi kestel muudetakse
pidevalt kandesagedust, et vahendada pealtkuulamise ja side segamise
voimalusi. Seda meetodit tuntakse ka sagedushupitamisega koodjaotushulgipoorduse
(FH-CDMA) nime all
W-CDMA
lairiba-CDMA CDMA susteemi lairibaversioon. W-CDMA on uks UMTS standardiga
IMT-2000 lubatud raadioside meetodeid (on lubatud ka cdma2000 ja TD-CDMA).
Vahel kasutatakse W-CDMA kohta ka nimetust FDD (Frequency Division Duplex)
Sagedusalad
Mida kõrgemad on sagedusalad ,sega vaiksemad on sidekaugused
tanu korgsagedusliku signaali kiiremale sumbumisele
levikeskkonnas ja atmosfaaris. Mida luhemad on lainepikkused
(korgemad sagedused) seda vaiksem on laine paindumise omadus
,seega korgsagedust hairivad levimisel koik isegi vaga
vaikesed kehad.
Kodeerimine ja krüpteerimine

• Kodeerimine(encoding) – andmete teisendamine mingi koodia
  
• Dekodeerimine(decoding) – kodeeritud andmete kodeerimiseelsele kujule teisendamine
  
• Krüpteerimine(encryption) – andmete viimine kõrvaliste inimeste jaoks loetamatule kujule
  
• Dekrüpteerimine(decryption) – krüptogrammi teisendamine avatekstiks, ka šifrit ja/või võtit teadmata
  

-Šifeerimine ja dešifeerimine
Turvalise kommunikatsiooniga on tegu siis kui :
- Konfidentsiaalsus : ainult saatja ja vastuvotja moistavad
edastatud sonumeid.
-Autentimine – vastuvotja/saatja tahab kinnitust
saatja/vastuvotja identiteedi kohta.
-Sonumi oigsus – saatja/vastuvotja tahavad olla veendunud ,et
sonumi sisu pole muudetud.
-Vastuvotja tahab olla kindel ,et sonum tuleb vaidetavalt
saatjalt.
-Teenus peab olema ligipaasetav ja saadaval ainult lubatud
kasutajatele.
Tunneldamine
VPN (Virtual Private Network)
virtuaalne privaatvõrk Privaatvork, mis kasutab avalikku
telekommunikatsiooni infrastruktuuri, sailitades samal ajal
privaatsuse ja turvalisuse. Turvalisuse tagamiseks kasutatakse
tunneldamist ja vastavaid turvaprotseduure.
Virtuaalsete privaatvorkude loomiseks kasutatakse erinevaid
tehnoloogiaid - X.25, Switched 56, kaadriretranslaatorid, ATM ja IP
vorgud. Viimane meetod on nii levinud, et sageli peetakse moisteid
"virtuaalne privaatvork" ja "krupteeritud uhendus ule Interneti"
sunonuumideks.
Tunneling
tunneldamine, tunneleerimine Meetod uhe vorgu andmete edastamiseks
labi teise vorgu. Selle meetodi puhul sisaldavad vooras vorgus
edastatavad andmepaketid lisaks andmetele ka oma vorguprotokolli.
Naiteks Microsofti PPTP meetod voimaldab kasutada Internetti andmete
edastamiseks virtuaalses privaatvorgus (VPN). Selleks manustatakse
oma privaatne vorguprotokoll Interneti kaudu edastatavatesse TCP/IP
pakettidesse.
Võrguhalduse ülesanded

• Veahaldus
  
• Konfiguratsiooni haldus
  
• Kasutajate haldus
  
• Jõudluse haldus
  
• Turvalisuse haldus
  

Eelduse võrguhalduseks

• Võrgus liikuvat infot saab kasutada selle haldamiseks
  
• Kasutatakse haldustäiendustega võrguseadmeid:
  

• Haldusagendid, haldustarkvara
  

• Võrguhaldusstandard SNMP ( simple network management protocol)
  

• SNMPv1, SNMPv2, SNMPv3 (RFC)
  

Hallatavad objektid

• Igale hallatavale objektile omistatakse objekti identifikaator ( object identifier OID)
  
• OID määratakse MIB failis
  
• OID esitatakse kas punktiga eraldatud täisarvude või sõnade jadana
  
• Kui SNMP haldusjaam pärib mingit objekti, siis ta saadab selle objekti OID päringu sees SNMP agendile
  

Võrgusisene haldus
Kui Manager ja Agent on uhes vorgus (labi router1).
Võrguväline haldus
Kui manager on uhendatud agendiga labi välisvõrgu.
Seadmete avastamine võrgus
Autodiscovery – InterMapper´s Autodiscover function automatically scans your network, looking for network devices to add to you map. It uses several heuristic techniques to discover all the devices that are present .
Monitooring :

• Iga arvuti võtab vastu talle adresseeritud pakette
  
• Monitooringu tarkvara kasutav arvuti jälgib kõiki võrgus liikuvaid pakette
  

Haldusandmete kogumine

• Haldusjaam küsitleb agente
  

• Teatud ajavahemike järel, kas hostide teenuste pordid töötavad
  

• Haldusagent hoiatab haldusjaama tõrke korral
  

• Kui võrgu koormus hakkab teatud piiri ületama