Bifogat

Anki-kort

Snabbanteckningar

Omvandling till binär

• Information
  • Något som en människa enkelt kan förstå
  • Oftast analog
• Data
  • Något en dator kan “förstå” bäst
  • Oftast digital
• Diskretisering
  • Omvandla informationen till ett begränsant antal värden (data)
  • Varje värde kan sedan representeras binärt
  • Text
    • Text är redan diskret
    • Vi behöver bara representera den binärt eller hexadecimalt
    • Ofta används Unicode idag
      • Hexadecimalt
      • För att kunna koda fler tecken
    • ASCII användes mer förr
      • Binärt
      • Kan inte koda lika många tecken (127)
  • Ljud och andra kontinuerliga signaler
    • Varierar kontinuerligt i amplitud över tid
    • Måste diskretiseras först
      • Sker i tre steg i en process som kallas PCM (Pulse Code Modulation)

        1. Sampling

           Mätning vid jämna mellanrum. Om högsta frekvensen är N Hz måste vi sampla med 2N Hz (Nyquists teorem)

           Låg sampling rate ger för låg frekvens

           För fast telefoni brukar man sampla med 8 kHz

           För CD samplar vi med 44,1 kHz

        2. Kvantisering

           Avrundning av mätvärden för att begränsa antal nivåer

           Antalet nivåer bestämmer antalet bitar för kodningen

        3. Kodning

           Mätvärden kodas till binära tal på olika sätt

           Enklaste sättet är att bara ge unika bitsekvenser, vilket kan bli ineffektivt

           Fast telefoni kodas med 8 bitar, vilket ger bithastigheten 64 kbps

           Vi använder 16 bitar för att koda CD, vilket get en bithastighet på 1,4 Mbps

Signaler och länkar

• Digital kommunikation handlar om digital transmission över olika utbredningsmedium (exempelvis elektriska eller optiska)

  • Datan som kommer fram ska kunnas tolkas av mottagaren

  • Utbredningsmedie

    • Tvinnad parkabel
      • Två kopparkabel snurrade runt varandra, mycket störning och dämpning p.g.a. elektromagnetisk strålning
    • Koaxialkabel
      • En kopparkabel i ett metallhölje följt av ett isolerande lager; låg dämpning
    • Optisk fiber
      • Svåra att tillverka; låg dämpning och snabb utbredningshastighet
    • Rymden
      • Mycket störningar, trådlös

  • Nätadapter

    • För att sända signaler mellan enheter krävs det nätadaptrar

      • Enklaste sättet är att koppla en länk rakt mellan nätadaptrarna

        

  • Kapacitet

    • Man kan mäta transmissionshastighet med bitar per sekund (bps) eller bandbredd (frekvensomfånget en kanal innehar)
      • Hög bandbredd kan medföra hög maximal transmissionshastighet
      • Man försöker dock undvika begreppet bandbredd

  • Signalkvalitet

    • Störningar (transmission impairments)

      • Dämpning (attenuation)

        • Minskad signalenergi och till följd minskad amplitud över ex. avstånd
        • Kan exempelvis lösas med förstärkare

        

      • Distorsion

        • Signalen förvrängs
        • Vågen ändrar form

        

      • Brus (noise)

        • Signalen förstörs av överhörning (cross-talk) eller interferens
        • Signal-to-noise ratio (SNR) beskriver förhållandet mellan en signals medeleffekt och bruseffekten $SNR = \frac {\text{Signalens medeleffekt}} {\text{Brusets medeleffekt}}$

        

      • Bitfelsfrekvens (BER)

        • Hur stor andel av bitarna som blir feltolkade när de kommer fram till mottagaren

Digital transmission

Bitarna representeras av digitala signaler

• Metoder för att avsluta och börja paket
  • Att ange storleken av paketet i headern
  • Använda en bitsekvens (flagga) för att markera början av paket
  • Dela upp strömmen sådant att varannan bit är kontrollbit
  • Se till att alla paket är samma storlek genom att fylla ut med extrabitar
  • Eller exempelvis manchesterkodning elle RZ (Return-to-Zero)
• Linjekodning
  • Att skicka bitarna genom olika spänningsnivåer
• Uppdelning av länkar
  • Frekvensband
  • Protokoll för det fysiska lagret

Analog transmission

• Vi använder bärvågssignaler för att skicka signaler