Wykład 9

Kanał binarny

1. Kanał binarny
2. Parametry kanału binarnego
3. Modele kanału binarnego
4. Styki

TD9-1 / 22

Kanał binarny

i jego parametry

TD9-2 / 22

Kanał binarny

TD9-3 /

22

Szeregowy styk

binarny

Mode

m

Kanał

analogo

wy

Mode

m

Zakłócenia

Dane

nadawa

ne

Dane

odbiera

ne

Styk S1

Styk S1

Styk S2

Styk S2

Kanał binarny

Struktura danych

Bity

Znak

Znak

Znak

. . .

Znak

Znak

Znak

. . .

Blok

Blok

TD9-4 / 22

Stopy błędów

Liczba przekłamanych bitów

Liczba przesłanych bitów

Elementowa:



e

=

Liczba przekłamanych znaków

Liczba przesłanych znaków

Znakowa:



z

=

Liczba przekłamanych bloków

Liczba przesłanych bloków

Blokowa:



b

=

Stopy błędów

TD9-5 / 22

0 



e





z





b

 1

Dowód

Oznaczmy:
N

ep

– liczba przekłamanych bitów, N

e

– liczba przesłanych bitów,

N

zp

– liczba przekłamanych znaków, N

z

, – liczba przesłanych znaków,

N

bp

– liczba przekłamanych bloków, N

b

– liczba przesłanych bloków,

n

e

– liczba bitów w znaku, n

z

– liczba znaków w bloku.

z

z

zp

z

bp

z

b

z

bp

z

b

bp

b

N

N

N

N

n

N

n

N

n

N

N















e

e

ep

e

zp

z

z

e

zp

e

z

zp

z

N

N

N

N

n

N

n

N

n

N

N















Model macierzowy

TD9-6 / 22

Kanał jest symetryczny, gdy: p

01

= p

10













11

10

01

00

p

p

p

p

Oznaczmy:
p

00

– prawdopodobieństwo poprawnego odbioru zera,

p

01

– prawdopodobieństwo przekłamania z 1 na 0,

p

01

– prawdopodobieństwo przekłamania z 0 na 1,

p

11

– prawdopodobieństwo poprawnego odbioru jedynki,

P

0

– prawdopodobieństwo nadania zera,

P

1

– prawdopodobieństwo nadania jedynki.



e

= p

01

P

1

+ p

10

P

0

Model Gilberta

TD9-7 / 22

S

1

p(1|1) = 1– p

S

2

p(2|2) = 1– q

p(2|1) = p

p(1|2) = q

P

e1

Oznaczenia
S

1

– stan dobry z małym prawdopodobieństwem przekłamania P

e1

,

S

2

– stan zły z dużym prawdopodobieństwem przekłamania P

e2

,

p(

i

| j

) – prawdopodobieństwo przejścia ze stanu S

j

do stanu S

i

.

P

e2

Praktycznie p << 1, q  0,4.

Model Gilberta

TD9-8 / 22

S

1

p(1|1) = 1– p

S

2

p(2|2) = 1– q

p(2|1) = p

p(1|2) = q

P

e1

P

e2

Prawdopodobieństwa stacjonarne stanów P(S

1

) i P(S

2

)

 

 

 

 











































2

1

2

1

1

1

S

P

S

P

q

q

p

p

S

P

S

P

P(S

1

) + P(S

2

) = 1

Otrzymuje
my

 

q

p

q

S

P





1

 

q

p

p

S

P





2



e

= P

e1

P(S

1

) + P

e2

P(S

2

)

Szybkość transmisji

TD9-9 / 22



t

=



m

log

w

Szybkość

transmisji

Szybkość

modulacji

Wartościowo

ść modulacji

b/s

bp

s

Bd

podstawa logarytmu

= 2

(aby jednostką był bit)

Szeregi szybkości

TD9-10 / 22

Pasm

o

Szybkości transmisji

mała

300

Hz

50, 75, 100, 150, 200, 300 b/s

średn

ia

3 kHz

1200, 2400, (3600), 4800, (7200),

9600 b/s
14.4, 19.2, 32, 33.6, 38.4, 48, 56
kb/s
64, 112, 128, 144 kb/s

(łącza

cyfrowe)

duża

48
kHz

256, 384, 512, 768, 1024, 1536

kb/s
T1= 1544 kb/s, E1= 2048 kb/s (2
Mb/s)

wielk

a

100, 155, 550 Mb/s, 1, 10, 40 Gb/s

Transmisja synchroniczna

TD9-11 / 22

t

Dane

t

Zegar

Zegar

Zegar

Zegar

Zegar

Zegar

Zegar

tt

0

1

0

1

0

0

0

1

1

1

1

Transmisja

asynchroniczna

TD9-12 / 22

t

Dane

t

Zegar

Zegar

Zegar

Zegar

Zegar

Zegar

Zegar
wew.

tt

Start

Stop

Dane (6-9 bitów)

Znak (8-11 bitów)

Modemy

i zalecenia

TD9-13 / 22

Tabela odpowiedniości

TD9-14 / 22

ITU-T, Zalecenie V.1

Cyfra 0

Cyfra 1

Bity „Start” i

„Space” w kodzie

start-stopowym.

Stan dostępności

linii.

Bity „Stop” i „Mark”

w kodzie start-

stopowym.

Stan bezczynności

linii.

Stan A (ON)

Stan Z (OFF)

Modulacja

amplitudy

Ton wyłączony

Ton włączony

Modulacja

częstotliwości

Wysoka

częstotliwość

Niska częstotliwość

Modulacja fazy

z fazą

odniesienia

Faza przeciwna do

fazy odniesienia

Faza odniesienia

2-fazowa

różnicowa

modulacja o

zmianach fazy o

0

o

lub 180

o

Brak inwersji fazy

Inwersja fazy

Perforacja

Brak perforacji

Perforacja

Specyfikacja

elektryczna

TD9-15 / 22

ITU-T, Zalecenie V.28

Cyfra 0

Cyfra 1

Stan A (ON)

Stan Z (OFF)

Napięcie

wejściowe

(interpretacja)

U > +3 V

U < -3 V

SEM

generatora

sygnału

+5 V < U < +15 V

-15 V < U < -5 V

Oporność: od 3 do 7 k

Pojemność: poniżej 2500 pF
Szybkość sygnalizacji: do 20 kb/s (do 64 kb/s)

ITU-T, Rec. V.1

TD9-16 / 22

2 lub 4

przewody

Timing

Control

Data

Styki S1 i S2

TD9-17 / 22

DTE

Data Terminal

Equipment

DCE

Data Circuit-

Terminating

Equipment

(np. modem)

Line

S2

S1

Wtyk (M)

Gniazdo (F)

ISO/IEC 2110 (25 pin)
ISO/IEC 11569 (26 pin)
ISO/IEC 13575 (50 pin)
ISO/IEC 4902 (37 pin)

Ground

Np.:
RJ-11
RJ-12
RJ-45

ITU-T, Rec. V.24

TD9-18 / 22

V.24/EIA-232

TD9-19 / 22

25

7

1

2

3

4

5

6

13

8

9 10 11 12

20

14 15 16 17 18 19

21 22 23 24

Shield

Received

data

104

Transmitted

data

103

Clear

to send

106

Request

to send

105

Ground

102

Data set

ready

107

Line signal

detector

109

Standby

indicator

117

118

Sec. trans-

mitted data

114

T. sign.

el. timing

119

Sec. recei-

ved data

115

R. sign.

el. timing

141

Local

loopback

120

Second.

RTS

108

Data ter-

minal ready

140

Remote

loopback

125

Ring

indicator

111

Rate

selector

113

T. signal

el. timing

142

Test

indicator

Secondary

CTS

121

Sec. line

signal det.

122

Sel. trans.

frequency

126

+V –V

Obwody 105/106

106

121

t

TD9-20 / 22

ON

OFF

105

120

t

ON

OFF

 2 ms

65 – 100 ms

25 – 45 ms

(80 – 160 ms dla 120/121)

Obwód 109

TD9-21 / 22

109

[dBm]

ON

OFF

P

s

histereza

P

min

P

max

Zalecenie

P

min

P

max

histereza

V.17,

V.34

–48 dBm –43 dBm

V.26

–31 dBm –26 dBm

V.29

 –2 dB

Obwód 122

TD9-22 / 22

109

[dBm]

ON

OFF

P

s

–34

–39

5 dB

V.26