TSM 1.Kolokvij

8/17/2019 TSM 1.Kolokvij

1/30

1. Nacrtajte opći model telekomunikacijskog sustava i pojasnite funkciju svakog elementa sustava tenavedite osnovnu razliku između općeg modela i realnog telekomunikacijskog sustava.

Izbor informacija generira poruku: govor, slika, glazba, video, podaci Predajnik: obrađuje informaciju u oblik pogodan za prijenos preko kanala (pretvara poruku

električni signal pogodan za prijenos na vede udaljenosti) Transmisijski medij (kanal): je medij kroz koji se prostire signal od predajnika do prijemnika –

fizički vod (bakar, optičko vlakno…) ili slobodni prostor kroz koji se prostire elektromagnetski (bežični medij – GSM/Satelit/UHF/VHF/Radio)

Prijemnik: pretvara transmitirani signal preko kanala u razumlj ivu formu namijenjenom odredištu.Prijemnik također kompenzira izobličenja nastala u kanalu i izvršava i druge funkcije kao što sinkronizacija predajnika i prijemnika

Odredište: korisnik, računalo i drugiU realnim telekomunikacijskim sustavima postoje smetnje pri prijenosu informacija:

•Komunikacija među ljudima (buka…)•Elektronske komunikacije (šum, gušenje signala, međusimbolska interferencija…)2. Nacrtajte fizičku strukturu telekomunikacijske mreže i navedite od kojih se komponenti istasastoj i. Potom navedite barem dva elementa svake komponente mreže.

Fizičku strukturu telekomunikacijske mreže čine:•Korisnička oprema:računalo, radna stanica, printer, telefon, televizija, radio,mobilni telefon•Pristupna oprema: bazna stanica, udaljeni pretplatnički stupanj, pristupni multiplekseri

•Transmisijski medij i oprema: žičane parice, optički kabeli, koaksijalni kabeli, radio (relejna) veza,infracrvena veza, satelitska•Čvorišna oprema: komutacija, multiplekser, čvorište (hub), preklopnik (switch), usmjernik (router),

premosnik (bridge)•Sustav za nadzor i upravljanje


2/30

3. Navedite i nacrtajte osnovne topologije mreže te navedite koje se topologije najčešće koriste upristupnoj a koje u jezgrenoj mreži (slika).

točka-točka prsten

sabirnica zvijezd stablo

povezana mreza

4. Definirajte signal i informaciju. Potom navedite i pojasnite vrste informacije, vrste signala s obzirom

na njegov oblik u vremenu i vrste signala s obzirom na moguće vrije dnosti amplitude. Nacrtajte iodgovarajuće slike signala.Informacija je saznanje prenijeto kroz prostor i vrijeme. Izvor informacije može biti:•Analogni: neprekidno generira vrijednosti u nekom vremenskom intervalu (govor, zvuk)•Digitalni: generira diskretne vrijednosti (brojevi, tekst)Signal u općenitom smislu predstavlja fizikalni (električki, optički) prikaz informacije koju prenosiPrema obliku signala po vremenu:•Kontinuirani – signal čija je vrijednost definirana u svakom trenutku •Diskretni – signal čija je vrijednost specificirana samo u pojedinim diskretnim trenucima koji su čestocjelobrojni umnošci jednog vremenskog intervala


3/30

Prema mogućim vrijednostima amplitude (u vremenskom području) signali mogu biti:•Analogni signal: Amplituda može uzeti bilo koju vrijednost odnosno to je kontinuirana promjena razinesignala u vremenu (npr. žarulja sa regulatorom od upaljene do ugašene)•Digitalni signal: Signal čija amplituda uzima konačan broj vrijednosti iz nekog skupa (npr. binarno „0” i„1”) odnosno to je signal koji se u pravilu sastoji od slijeda pravokutnih impulsa definirane amplitude itrajanja (npr. žarulja sa dva stanja: upaljeno i ugašeno)

5. Objasnite i nacrtajte periodički i neperiodički signal. Navedite najjednostavniji periodički analognisignal te definirajte osnovne parametre koji karakteriziraju taj signal. Nacrtajte signal oblika s(t)=XYu vremenskoj domeni označavajući osnovne parametre. Periodički : Ako vrijedi x(t)=x(t+kT, k=1,2,3…), gdje je t bilo koji tren utak u intervalu −∞≤ ≤ +∞, tada jeT konstanta koju nazivamo period funkcije x(t)•Dakle, za potpuno određivanje funkcijex(t) potrebno je poznavati samo njezine vrijednosti u intervalu T jerse nakon tog intervala vrijednosti ponavljaju.


4/30

Neperiodički : Signal koji ne zadovoljava gornji uvjet zove se neperiodički signal

Najjednostavniji periodički analogni signal je sinusni signal. On je karakteriziran amplitudom, frekvencijom ifazom. Opći oblik sinusnog signala:( ) = sin(2 + ) ,•AmplitudaA – najveda vrijednost signala, jedinica volt •Frekvencijaf – broj perioda u jednoj sekundi, jedinica herc •Faza – položaj signala u odnosu na nulu, jedinica stupanj ° ili radijan

6. Definirajte frekvenciju, period i fazu te njihov međusobni odnos. Nacrtajte sliku i posebno naznačitevrijednosti amplitude, frekvencije, perioda i fazu signala s(t)=XYFrekvencija je zapravo brzina promjene u odnosu na vrijeme. Promjene u kraćem vremenskom intervalu značeviše frekvencije. Promjene u dužem vremenskom intervalu znače niže frekvencije. Period i frekvencija suobrnuto proporcionalni jedno prema drugom =1/ , =1/

7. Definirajte frekvencijsku i vremensku domenu analognog signala. U vremenskoj i frekvencijskojdomeni predstavite složeni signal s(t)=XY

Vremenska domena – određuje amplitudu u svakom trenutku vremena Analogni signal je najbolje predstavljat i u frekvencijskoj domeni Frekvencijska domena – određuje najvišu amplitudu s obzirom na frekvenciju Faza se ne može predstaviti u frekvencijskoj domeni

Sinusni signal u vremenskoj domeni se u frekvencijskoj domeni može predstaviti jednimdiskretnim signalom


5/30

8. Definirajte digitalni signal i brzinu prijenosa te napišite izraz za brzinu prijenosa digitalnog signala.Ako je za digitalni signal sa X razina poslano Y bita u sekundi amplitude Z V, izračunajte brzinu ipredstavite signal na slici uzimajući proizvoljnu kombinaciju „0“ i „1“.Digitalni signal je slijed pravokutnih impulsa definirane amplitude i trajanja.Ako se signal predstavlja sa dvijerazine (binarno) tada, npr. „1” može predstavljati pozitivan napon a „0” nulti napon. Digitalni signal možeimati i više od dvije razine – u tom slučaju moguće je poslati više od 1 bita za svaku razinu.Brzina prijenosa je količina informacija koja se može prenijeti preko komunikacijskog kanala odnosno to je broj bita poslan jednoj sekundi i izražava se u bitima po sekundi (bit/s)R=1/Tb 9. Navedite osnovne transmisijske parametre. Definirajte gušenje, nacrtajte odgovarajuće sliku inavedite izraz za gušenje i pojačanje signala. Ako je na ulasku sustava snaga signala X, na izlazu Y teako je gušenje Z dB, u kakvom odnosu stoje ove dvije snage (pokažite izračunom).Tri transmisijska parametra utječu na izmjenu signala: Gušenje, Izobličenje, Šum

[ ]=− [ ]/ [ ] ; ( 2≤ 1)1 - ulazna snaga 2 - izlazna snaga

Gušenje signala predstavlja gubitak energije odnosno smanjenje snage pri propagaciji signala kroztransmisijski medij i obično se izražava u logaritamskoj jedinici decibelPojačanje: izlazna snaga veda od ulazneG[ ]= [ ]/ [ ]; ( 2> 1)


6/30

10. Navedite osnovne transmisijske parametre. Definirajte šum, nacrtajte odgovarajuću sliku i navediteizraz za odnos signal/šum u apsolutnom iznosu. Ako je odnos signala i šuma X dB, koliki je odnossignal/šum u apsolutnom iznosu. Šum se može definirati kao neželjeni signal koji se pojavljuje u isto vrijeme, na istom mjestu ili u istomfrekvencijsko m području kao i željeni signal.Uvijek je prisutan u komunikacijskim sustavima. Kvalitetu

prijema u analognim sustavima mjerimo odnosom signal- šum.Kvalitetu prijema u digitalnim sustavimamjerimo greškom bita (oznaka BER)

/ = / š = / [ ]= [ ]=10 SNR

11. Definirajte i navedite izraz za BER te nacrtajte sliku koja pokazuje nast anak pogreške priprijenosu. Kolika je greška ako je na poslanih XY pogrešno preneseno Z bita.Kvalitetu prijama u digitalnim sustavima mjerimo greškom bita (B it E rror R atio – BER ). BER je prosječnavjerojatnost pogreške u prepoznavanju binarnog znaka (bita). Taj parametar se često naziva iučestalost

pogreške bita . BER se definira kao := š / = / • − bro j pogrešnih bita,• − ukupan broj transmitiranih bita


7/30

12. Definirajte kapacitet kanala te navedite izraze za kapacitet kanala bez šuma i kapacitet kanala sašumom. Izračunom pokažite koliki je kapacitet kanala u kojem šum ima vrijednost X a signal imavrijednost Y.Transmisijski medij (kanal) je mogude opde nito definirati kao sredstvo za transport informacija između dvijetočke u mreži. Vrlo je važno kojom brzinom je moguće prenositi informaciju preko kanala. Brzina prijenosa(bit/s) se često iskazuje preko kapaciteta kanala- kapacitet kanala je najveća brzina kojom se mogu prenositiinformacije. Kapacitet kanala ovisi o frek vencijskoj širini pojasa B (Hz). Ukoliko signal može poprimiti višerazina (q), kapacitet kanala (Nyquistova brzina) bez šuma je:

= 2( ) (bita/s) ili 2 ( )= / •Maksimalni kapacitet kanala (Shannov kapacitet) frekvencijske širine pojasaB i u prisustvu šuma je:

= 2 (1+ ) ili = 2(1+ ) (bits/s)

13. Digitalni prijenosni sustavi: prednosti i nedostatci u odnosu na analogne prijenosne sustave (barempo 3). Osnovne značajke električkog i optičkog digitalnog prijenosa te osnovne prednosti optičkog uodnosu na električni prijenos (barem 3).Prednosti:

•Istovremeni prijenos integriranih usluga (govor, video, podaci…)•Pouzdanija komunikacija, manja osjetljivost na izmjene uvjeta okruženja (temperature…)•Jednostavnije multipleksiranje i vedi prijenosni kapaciteti•Vedi prijenosni razmaci•Integracija prijenosa i komutacije•Jednostavnije i bolji nadzor performansi(QoS)•Jeftiniji sklopovi i uređajiNedostatci:

•Kompleksnija sinkronizacija•Analogno digitalna i digitalno analogna pretvorba (degradacija performansi)•Složenost sustava Električki: • Potpuna regeneracija signala (3R) – praktično neograničen domet • Kvaliteta prijenosa po volji, izvorno analognih i digitalnih informacija• Veliko prigušenje (~ ) što ograničava duljine dionica i brzinu prijenosa• Ograničena brzina elektronike ~ 10 GHzOptički: • Širok frekvencijski spektar što daje velik potencijalni kapacitet• Malo prigušenje što omogudava duge dionice i malu cijenu po kanalu• Zasada samo 2R regeneracija što ograničava domet

Brzina prijenosa x udaljenost = konstanta•100 Gb/s x 10.000 km•1 Tb/s x 1000 km•1 Pb/s x 1 kmPrednosti optičkog u odnosu na električni prijenos•Velik prijenosni kapacitet•Nema preslušavanja između niti•Nema radijacije u okolinu•Imunost na statičku radio frekvencijsku interferenciju, elektromagnetski impuls•Mala težina•Lakši za transport, instalaciju i održavanje •Dugoročno manji troškovi


8/30

14. Uzorkovanje: definicija te pojašnjenje i prikaz idealnog uzorkovanja u vremenskoj i frekvencijskojdomeni.Osnovna operacija kojom se kontinuirani signali pretvaraju u diskretne je uzorkovanjeili diskretizacija signala po vremenu Uzorkovanje (sampling) signala je zapravo proces očitavanja signala u određenim vremenskim trenucimau( )= ( ), =1,2,…• – vrijednost kontinuiranog signala u trenucima uzorkovanja• - period uzorkovanjaIdealno uzorkovanje se može predstaviti kao množenje kontinuiranog signala sa periodičnom povorkom deimpulsa s( ) :

= ∗ ( )


9/30

15. Nyquist-ov teorem: definicija i izraz za frekvenciju uzorkovanja. Problem preklapanja spektra:slike i način rješavanja problema. Kolika je frekvencija uzorkovanja TV signala čija je pojasna širina XHz?Kopije spektra su međusobno razmaknute za jer je frekvencija pojave delta impulsa = koja se nazivafrekvencija uzorkovanjaSvaka od ovih kopija ima istu „visinu” (snagu)Da se kopije ne bi preklapale mora biti ≥ ∗ - to je teorem uzorkovanja ili Nyquist-ov teorem :Analogni signal, koji je fre kvencijski ograničen gornjom frekvencijom , može se točno rekonstruirati izsvoje diskretne verzije ako je frekvencija uzorkovanja barem dvostruko veda od .Ako frekvencija uzorkovanja ne zadovoljava uvjet ≥ ∗ , dolazi do efekta preklapanja spektra (eng.aliasing) što za posljedicu ima da je spektralni sadržaj uzorkovanog signalaG(f) različit od sadržaja izvornogsignala čime je značajan dio informacija sadržanih u izvornom signalu prilikom uzorkovanja izgubljenKada se u spektr u signala nalazi više frekvencija, onda de se one koje su manje od 2= u spektruuzorkovanog signala pojaviti kao točne a one koje su vede od 2 kao lažneDa se izbjegne problem preklapanja spektra onda se prije uzorkovanja signal propušta kroznisko propusni

filtar (antialiasing filtar) koji ne propušta ni jednu komponentu iznad frekvencije 2

> ∗

< ∗

16. Kvantiziranje: definicija i primjer iz kojeg se vidi način kvantiziranja (slika s kvantiziranimsignalima, korakom kvantizacije i razinama (koracima) kvantizacije. Ako se signal nalazi u intervalu+-X , a širina koraka kvantizacije je Y V, koliko razina kvantizacije ima taj signal.PAM signal se šalje na kvantiziranje što predstavljadiskretizacija signala po trenutnoj vrijednostiamplitudeKvantiziranje je ograničavanje amplitude uzoraka signala na skup konačnog broja različitih razina koje semogu predstaviti konačnim brojem bita odnosno to je zaokruživanje vrijednosti uzorka na najbližu razinukvantizacije


10/30

17. Os novne značajke jednolikog i nejednolikog kvantiziranja (slike) te slika koja prikazuje jednoliko inejednoliko kvantiziranje za slabe i jake signale. Jednoliko kvantiziranjeJednaka širina koraka kvantizacijeKarakteristika je zapravo stepeničasta funkcija pri čemu su na apscisu nanesene vrijednosti signala( ) a naordinatu vrijednosti kvantizacijskih uzoraka ( )Greška kvantizacije se manifestira kao šum i predstavlja se preko srednje kvadratne vrijednosti koja se nazisnagom šuma kvantizacije

=( / )*(Δ )^

Srednja kvadratna vrijednost greške kvantizacije zavisi samo od širine koraka kvantizacije (Δ) – ova greškase ne može izbjedi i značajno se smanjuje kada se povedava broj koraka kvantizacijeq


11/30

Ni jedan od tipičnih signala koji se prenose (govor, audio, video…) nema jednoliku raspodjelu pa za njih jednoliko kvantiziranje nije optimalno rješenjeU primjeru govora velike amplitude su relativno rijetke a znatno češde su male amplitude signalaBududi da srednja sna ga šuma kod jednolikog kvantiziranja ovisi samo od koraka kvantizacije, jasno je da bi u slučaju jednolikog kvantiziranja odnos signal/šum bio velik za vede amplitudemali za manje amplitudeKako u statistici signala prevladavaju signali malih amplituda onda jednoliko kvantiziranje nije optimalnorješenje

Zadržavajudi isti broj koraka kvantizacije bolje je uzeti male korake kvantizacije za signale malih amplitudvede za signale velikih amplituda jer de na taj način odnos signal/šum biti znatno poboljšan za male signaleneznatno pogoršan za velike signaleU principu je mogude napraviti sklop koji bi direktno obavljao nejednoliko kvantiziranje ali postoji bolje i jednostavnije rješenje


12/30

18. Greška kvantizacije: definicija i slika te izraz za snagu šuma kvantizacije kod jednolikogkvantiziranja. Za jednoliki kvantizator širine koraka kvantizacije delta u=XV i delta U=YV , pojasnitekoji kvantizator je bolji s aspekta snage šuma kvantizacije.

Na prijemu, ovi uzo rci se propuštaju kroz nisko propusni filtar na čijem izlazu se dobiva signal( ) koji serazlikuje od signala ( )Ova razlika se naziva greška kvantizacije ( ) = − ( )Uslijed ove greške nastaje izobličenje ilišum kvantizacije – uk oliko je izobličenje malo, prijenos je

prihvatljivOva greška će biti manja ukoliko je manji korak kvantizacije TSMGreška kvantizacije se manifestira kao šum i predstavlja se preko srednje kvadratne vrijednosti koja se nazisnagom šuma kvantizacije

=( / )*(Δ )^


13/30

19. Kodiranje: definicija i primjer sa slikom iz koje se vidi način kodiranja kvantiziranog signala.Koliki je broj bita potreban za kodiranje signala koji ima X razina kvantizacije. Kodiranjem se svakoj diskretnoj vrijednosti tj. kvantizacijskoj razini pridružuje jedinstveni zapis – kodAmplituda svakog uzorka nakon kvantiziranja ima jednu određenu vrijednost iz skupa mogudih vrijednostiPošto je taj skup konačan, znači mogu se numerirati te mogude vrijednosti (u primjeru iza ima ih 8 pa demo ihobilježiti znamenkama od 0 do 7Sada možemo umjesto uzoraka prenositi znamenke ali se pokazuje nepraktično prenositi znamenke dekadsk

brojevnog sustava


14/30


15/30

U tom slučaju potrebno je omoguditi da vedi broj stanica zajednički dijeli isti prijenosni medij kako bi se povedala učinkovitost korištenjatog prijenosnog medijaPostupak koji vedem broju stanica omogudava zajedničko istodobno korištenje prijenosnog kanalauspostavljenog nad jednim prijenosnim medijem naziva se multipleksiranjeMultiplekser je s demultiplekserom (DEMUX) povezan pomodu prije nosnog medija koji može prenositiNodvojenih multipleksnih kanala

Bit po bit•Iz svakog pritoka se u multipleksirani signal ubacuje po jedan bit jedan za drugim

Kanal po kanal•U multipleksirani signal slažu se kompletne pritoke jedna za drugom •X – dodatna brzina prijenosa zbogsinkronizacije okvira, alarma, kontrole klizanja

21. Pojasnite osnovni princip frekvencijskog multipleksiranja uz odgovarajuću sliku. Potom definirajtei napišite izraz za širinu frekvencijskog pojasa i pojasnite ulogu zaštitnog pojasa uz odgovarajuće slike.Izračunajte širinu zaštitnog pojasa ako multipleksirani FDM signal ima širinu frekvencijskog pojasa XHz i prenosi Y govornih kanala širine Z Hz.


16/30


17/30

22. Sinkrono vremensko multipleksiranje (TDM): pojasnite pr incip, nacrtajte sliku, označite trajanjeokvira i izlaznog vremenskog odsječka ako je na ulaz multipleksera dovedeno X pritoka pri čemu jetrajanje pritoke (ulaznog vremenskog odsječka) Y. Navedite osnovni nedostatak sinkronog TDM -a(slika) kao i mogućnos t prijenosa analognih signala preko TDM- a (pojašnjenje). TDM se ponekad naziva sinkroni jer se svakom ulaznom signalu u multiplekser unaprijed pridjeljuje fiksnivremenski odsječakSvaki ulazni signal je podijeljena na vremenske odsječke (time slot)Vremenski odsječci iz ulaznih signala na izlazu iz MUX-a formiraju okvire (frame)Ako imamo N ulaznih signala, okvir je podijeljen na N vremenskih odsječakaAko je trajanje vremenskog odsječka ulaznog signalaT sekundi, tada je i trajanje okvira takođerT sekundi atrajanje vremenskog odsječka izlaznog signala jeN puta manje nego trajanje vremenskog odsječka ulaznogsignala ( = )Drugim riječima, izlazni vremenski odsječak ima krade trajanje odnosno brže putuje jer je prijenosna brzinobrnuto proporcionalna t rajanju bita, =1 Primjer : TDM sa 3 ulaza :

Osnovni nedostatak TDM- a je fiksna dodjela vremenskih odsječaka gdje pojedini vremenski odsječakodređenog para ulazne i izlazne pritoke ima fiksno trajanje bez obzira na to da li postoje ili ne postoje podaciza prijenos u tom odsječku To znači da ukoliko ulazna pritoka (izvor) nema podataka za slanje, odgovarajudi vremenski odsječak se

prenosi ali je u izlaznom okviru prazanDrugi nedostatak je neučinkovitost TDM-a ako se koristi u prij enosu informacijskih tokova čija brzina variratada se raspoloživi kapacitet prijenosnog TDM sustava neučinkovito koristi

Da bi bilo mogude analogne signale prenositi preko TDM prvo se treba uraditi pretvorba analognog signala udigitalni (koristi se PCM)


18/30

23. Statističko multipleksiranje: princip uz odgovarajuću sliku, prednost i nedostatak u odnosu nasinkroni TDM kao i prikaz usporedbe statističkog i sinkronog multipleksiranja. Statističko multipleksiranje je alternativa vremenskom multipleksiranju ko je ima fiksno dodijeljenevremenske odsječkeKod SM- a korisniku se dodjeljuju vremenski odsječci na zahtjev, tj. u skladu s njegovim potrebama ovisno količini generiranih podatakaPrimjenjuje se na podatke koji su organizirani u paketimaMultiplekser provjerava ulazne pritoke, i skuplja podatke dok ne napuni okvir pri čemu preskače svaku

pritoku koja nema spremne podatke za slanjeEliminiranjem neuporabljivih (praznih) vremenskih odsječaka, SM treba manje vremena za slanje iste koli

podataka

Prednost: dobra iskorištenost linkaNedostatak: moguda velika kolebanja kašnjenja i veliki gubici u mreži


19/30

24. Pleziokrona digitalna hijerarhija: pojasnite princip (slika), navedite razine i najveći nedostatakPDH hijerarhije te nacrtajte shemu izdvajanja jednog govornog signala iz PDH sustava koji povezujudva uređaja na E -X razini. Ako želimo prenijeti Y govornih kanala, ko ja razina PDH signala jepotrebna?Dolazi od grčkih riječi „plesio”- približno i „chronos”- vrijeme što označava da su različiti dijelovitelekomunikacijskog sustava skoro ali ne savršeno sinkroniziraniSvaki PDH otok ima vlastiti takt – rezultat je višesinkrona mrežaPlesiochronous Digital Hierarchy-PDH•Uvedena je sedamdesetih godina 20.-tog stoljeda•PDH se zasniva na vremenskom multipleksiranju•Omogudava prijenos govora i podataka ali ne i pokretnih slika i multimedijskih informacija•Različit standard u Europi, SAD i Japanu

Princip vremenskog multipleksiranja je bit po bitKod multipleksiranja bit po bit ukupna brzina prijenosa multipleksiranog signala veda je od zbroja brzinaulaznih pritoka jer se u multipleksirani signal dodaju biti potrebni za sinkronizaciju, signalizaciju i oporavak uslučaju gubitka sinkronizacijeOsnovna jedinica u digitalnom prijenosnom sustavu je 64 kb/s (u Europi oznaka E0)

U europskoj PDH hijerarhiji svaka slijededa hijerarhijska razina se dobiva multipleksira njem četiri prethodnerazine:•Razina 1, E1 – 2.048 Mb/s (multipleksiraju se 32 E0 kanala)•Razina 2, E2 – 8.448 Mb/s (multipleksiraju se 4 E1 kanala: 4 x 2.048 = 8.192 Mb/s).


20/30

•Razina 3, E3 – 34.368 Mb/s (multipleksiraju se 4 E2 kanala)•Razina 4, E4 – 130.264 Mb/s (multipleksiraju se 4 E3 kanala)•Razina 5, E5 – 565 Mb/s (multipleksiraju se 4 E4 kanala - ova razina nije standardizirana

Najvedi nedostatak PDH je da se ne može direktno izdvojiti pritoka niže razine iz pritoke (signala) više razPDH sustavi nisu direktno prilagođeni prijenosu po optičkim vlaknima ali je i to mogude koristedi posebnasučelja

25. Sinkrona digitalna hijerarhija: definicija, STM razine, prednosti u odnosu na PDH (barem 3) istruktura SDH mreže (slika). Ako želimo pr enijeti X govornih kanala, koja razina SDH signala jepotrebna?SDH (S ynchronous D igital H ierarchy ) - SONET – (S ynchronous O ptical Net work ) predstavlja transportnisustav kojim se osigurava standardiziran optički prijenos digitalnih podataka velikim brzinamaViše brzine prijenosa: pogodno za jezgrene transportne mreže (do 40 Gb/s)Jednostavno dodavanje/izdvajanje pritoka manjih brzina (u jednom koraku – single step): nije potrebnodemultipleksiranje pa ponovno multipleksiranje kao kod PDHKorištenje standardiziranih upravljačkih sustava (TNM)-upravljačkih informacija mrežom, centralizirano upravljanje i izoliranje neispravnih dijelova mrežePouzdanost i raspoloživost: SDH mreže uključuju različite vrste zaštite i samo oporavljive mehanizmslučaju pojave kvara u mrežuPlatforma za nove usluge: služe kao transportni dio za POTS, ISDN, prijenos podataka (LAN, WAN…),mobilne usluge, video na zahtjev…Međupovezanost (Interkonekcija): standardizirana SDH sučelja omogudavaju povezivanje opreme različ pružatelja usluga odnosno različitih proizvođača opreme što znatno smanjuje cijenu mreže

Stru ktura SDH mreže može se podijeliti na tri sekcije:

•Regeneratorska sekcija : dio SDH mreže između bilo koja dva susjedna mrežna elementa•Multipleksna sekcija : dio SDH linka između susjednih mrežnih SDH uređaja•Put : konekcija “s kraja na kraj” SDH mreže


21/30

26. Pojasnite strukturu STM-1 okvira (slika), zatim strukturu zaglavlja sekcije (slika) i virtualnogspremnika VC-4 (slika). Koliko znakova i koji kapacitet ima zaglavlje XY sekcije u STM-X okviru?

Najmanja jedinica u SDH je STM- 1 okvir čije je trajanje 125 F označava početak okvira- koristi se za sinkronizaciju predajnika i prijemnikaFrekvencija odašiljanja okvira je 1125μs =8.000 / Elementarna jedinica za multipleksiranje je znak duljine 8 bitaSTM-1 okvir se dijeli na:•Zaglavlje sekcije (SOH - Section OverHead)•Virtualni spremnik (VC , Virtual Container) razine 4 (VC- 4) s korisničkim sadržajem


22/30

SOH: sastoji se od 9 stupaca i 9 redaka (9x9 = 81 znak) a čine ga:•Zaglavlje regeneratorske sekcije (RSOH ): razmjenjuje se između dva uređaja na krajevima regeneratorskesekcije•Pokazivač (Pointer ): razmjenjuje se između dva uređaja na krajevima sekcije puta

•Zaglavlje multipleksne sekcije (MSOH ): razmjenjuje se između dva uređaja na krajevima multipleksnesekcije Na zaglavlje otpada kapacitet od 5,184 Mb/s (81 znak x 64 kb/s)


23/30

27. Pojasnite i nacrtajte način pakiranja E -X signala u STM-1 okvir. Koliko maksimalno E-X signalamože stati u jedan STM -Y okvir?

28. Nacrtajte sliku i pojasniti način formiranja STM -N okvira. Kao primjer nacrtajte način formiranjaSTM- 4 okvira. Koliko znakova i koji kapacitet ima korisni sadržaj STM -X okvira sa zaglavljem (bezzaglavlja) puta (POH)?STM okvir razine N se dobiva m ultipleksiranjem STM okvira niže razine Multipleksiranje se vrši sinkronznak po znak sa multipleksnim faktorom 4 Trajanje jednog STM-N okvira iznosi 125 μs


24/30

12529. Pojasnite osnovni princip multipleksiranja valnih duljina (slika) i navedite podjelu WDM sustavaprema broju kanala te osnovne karakteristike svakog od navedenih sustava uz odgovarajuće slike.

optičke signale transmitirane preko optičkog vlakna

frekvencije (znatno više nego kod FDM)r) a

potom se taj skupni signal razdvaja na pojedinačne signale na prijemnoj strani (demultiplekser)optički valni kanal

1Gbps, 2,5 Gbps, 10 Gbps, 40 Gbps a u novijevrijeme se eksperimentira i sa 100 Gbps


25/30

Prema broju kanala koji se prenose, WDM sustavi mogu biti sa:•Gustim valnim multipleksom (DWDM – Dense WDM )•Sa širokim razmakom (CWDM – Coarse WDM )DWDM dijeli raspoloživi spektar vlakna na ne preklapajude intervale oko valnih duljina na kojima se vrši

prijenos pojedinih signala-T standard definira skup valnih duljina u DWDM sustavima s razmakom od 100 GHz ( ~0.8 nm)

između susjednih valnih duljina – mogud je razmak i 25 GHz , 50 GHz i 200 GHzPrimjer : mogud je DWDM sa 128 kanala od koji svaki nosi 10 Gb/s što daje 1.28 Tb/s što

revolucionaran iskorak u iskorištenosti kapaciteta optičkog vlakna duljinaCWDM tipično koristi 20-nm razmak i ima 17 kanala koji se nalaze u opsegu od 1270 nm do 1610 nm s tim

da se 16-ti kanal koristi za prijenos podataka a 17-ti za nadzor (ranije bilo 18 kanala)

slijed podataka (ATM, GE, SDH…)

30. Nacrtajte i pojasnite osnovnu funkciju elemenata SDH mreže. Da li su u digitalnom prospojniku moguća slijedeća direktna prospajanja signala: STM -X u STM-Y, E-X(PDH) u STM-Y i E-X (PDH) uE- Y (PDH). Izračunajte koliko se govornih signala može prenijeti kroz STM -X signal?

TM – Terminal M ultiplexer)ADM – Add- Drop M ultiplexer)

DCC – Digital C ross- C onnect)


26/30

31. Navedite osnovne elemente WDM mreže. Nacrtajte i pojasnite osnovnu funkciju OADM -a ioptičkog prospojnika (E -O-E i O-O-O). Navedite u kojim topologijama se najčešće koriste optičkiprospojnici.Mux- Demux su ključni elementi u WDM mrežama (isti uređaj se može koristiti za Mux i za Demux ovisnosmjeru propagacijeMux: spaja izlaze iz više predajnika u jedan signal koji se prenosi optičkim vlaknomDemux: razdvaja preneseni signal u pojedine kanale koji odlaze do odgovarajudih prijemnikaKoriste se za dodavanje i izuzimanje valnih signalaModularnost arhitekture omogudava tkz. „pay you grow “ što na jeftin način omogudava povedanje brojavalnih kanalaRekonfigurabilnost koja se može odraditi preko daljinskog nadzora i fleksibilno planiranje i prospajanjekonekcija

Omogudava zaštitu prometa

Ključna funkcija je prospajanje valnih kanalaOmogudavaju da valni kanal sa bilo koje ulaznog vlakna bude prospojen na bilo koje izlazno vlakno

Koriste se u čvorovima koji vrše rutiranjeTakođer se koriste za zaštitno prospajanje nakon kvarova u mrežiOmogudavaju lokalno dodavanje i izuzimanje valnih kanala


27/30

•Netransparentan (O-E-O)•Ograničen kapacitet•Velike dimenzije

•Transparentan (O-O-O)•Velik kapacitet•Prospajanje od 2.5 Gb/s do 40 Gb/s•Male dimenzije i mala potrošnjaOXC-ovi se mogu koristiti u prstenastoj, povezanoj i potpuno povezanoj topologiji

32. Navedite komponente potrebne za ostvarivanje WDM tehnologije i pojasnite osnovne zadaćepredajnika, prijemnika i multipleksera uz odgovarajuće slike.•WDM predajnik – LED, Laser•WDM prijemnik – PIN, AVD•Multiplekser/Demultiplekser

•Optički filtri •Optička pojačala – EDFA, SOA•Prospojnici – OADM, OXC (cross - connect)•Rasprežnik, sprežnik (splitter, combiner / coupler)•Valni pretvarač (wavelength converter)


28/30

Predaja signala: izvor koji emitira svjetlost unutar uskog zadanog pojasa a koja je zapravo nositelj informacijaMultipleksiranje (MUX): spajanje valnih kanala (javljaju se gubitci)Prijem signala: prenošeni signal se prima (detektira) preko fotodetektora odnosno prijemnika33. Navedite komponente potrebne za ostvarivanje WDM tehnologije i pojasnite osnovne zadaćeoptičkog filtra, rasprežnika i valnog pretvarača uz odgovarajuće slike.Imaju ulogu odvojiti (selektirati) željeni kanal (valnu duljinu)Raspon filtra mora biti d ovoljno velik da propusti željeni kanal a dovoljno mali da blokira susjedne kanaleizbjegne preklapanjeSvi filtri moraju imati neki mehanizam odabira valnih duljina (wavelength selective mechanism)


29/30

Spaja višestruke signale na ulazu (sprežnik) i dijeli spojeni signal na izlaze (rasprežnik)•Sprežnici/rasprežnici se obično procjenjuju s aspekta broja ulaza i izlaza•Opdenito sprežnik ima N ulaza i M izlaza•Najjednostavnija konstrukcija sprežnika 2x2 je ona kod koje su dva jednomodna vlaknaspojena, zavarena ispregnuta na nekoj duljini•Od 2x2 rasprežnika izgrađuju se rasprežnici sa više ulaza i izlazaBroj ulaza ne mora biti jednak broju izlaza

Zadatak je pretvarača valnih duljina da bez promjene informacije sadržane u signalu određene valne duljine, promijeni valnu duljinu istog signalaKorištenje pretvarača valnih duljina povedava mogudnost ponovnog korištenja istih valnih duljina što značsmanjuje broj zahtijevanih valnih duljinaTakođer smanjuje i vjerojatnost blokiranja veze


30/30

Korištenje valnih pretvarača za sve valne duljine i u svim čvorovima je skupo i neisplativo

Documents

TSM 1.Kolokvij