370 likes | 621 Views
Rangkaian Perhubungan Data. BAB 8 Kaedah Multipleks (Multiplexing) Lapisan Pautan Data (Datalink). Pengenalan. Teknolgi ini digunakan pada Wide Area Network Wide Area Network yang mengimplementasikan teknolgi pengsuisan LITAR
E N D
Rangkaian Perhubungan Data BAB 8 Kaedah Multipleks (Multiplexing) Lapisan Pautan Data (Datalink) Disediakan oleh Dr. R.Badlishah Ahmad 2004
Pengenalan • Teknolgi ini digunakan pada Wide Area Network • Wide Area Network yang mengimplementasikan teknolgi pengsuisan LITAR • Pengsuisan litar bermaksud setiap penghantaran perlu menentukan/menempah satu laluan/lebarjalur yang tertentu sebelum penghantaran dapat dilakukan • Penempahan boleh dilaksanakan dengan menentukan laluan secara Fizikal atau pun Maya • Fizikal; talian (kabel) yang berasingan, atau guna suis • Maya; talian dalam bentuk masa, frekuensi atau lebarjalur • WAN mengimplementasikan Pensuisan Paket • Contoh teknolgi Frame Relay, X.25, IP Network • Tujuan, Konsep dan Teknik akan dibincang dalam Bab ini Disediakan oleh Dr. R.Badlishah Ahmad 2004
Multiplexing Disediakan oleh Dr. R.Badlishah Ahmad 2004
Frequency Division Multiplexing • FDM • Setiap isyarat dimodulatkan dgn frekuensi pembawa (carrier freq.) yg. Berlainan • Frek. Pembawa ditetapkan agar isyarat tidak berlapis (overlap) • cth. broadcast radio • Saluran (Channel) disediakan “walaupun” tiada data Disediakan oleh Dr. R.Badlishah Ahmad 2004
Diagram Frequency Division Multiplexing Disediakan oleh Dr. R.Badlishah Ahmad 2004
Sistem FDM Disediakan oleh Dr. R.Badlishah Ahmad 2004
FDM Dgn. 3 Isyarat Voiceband Disediakan oleh Dr. R.Badlishah Ahmad 2004
Sistem Pembawa Analog (Analog Carrier Systems) • AT&T (USA) • Hierarchy dari skim FDM • Group • 12 saluran suara (4kHz each) = 48kHz • Julat dlm 60kHz ke 108kHz • Supergroup • 60 saluran • of 5 group isyarat FDM mempunyai frek. Pembawa antara 420kHz and 612 kHz • Mastergroup • 10 supergroups Disediakan oleh Dr. R.Badlishah Ahmad 2004
Synchronous Time Division Multiplexing (STDM) • Kadar data media melebihi kadar data isyarat data yg hendak dihantar • Isyarat-isyarat digital dimasukan mengikut masa tertentu (dalam Slot Masa/Time Slot) • Time slots ditetapkan untuk sumber & tak boleh ubah • Time slots ditetapkan walaupun tiada data yg dihantar Disediakan oleh Dr. R.Badlishah Ahmad 2004
Time Division Multiplexing (TDM) Disediakan oleh Dr. R.Badlishah Ahmad 2004
Sistem TDM Disediakan oleh Dr. R.Badlishah Ahmad 2004
Kawalan Talian TDM • Tiada headers & tailers • Data link control protokol tidak perlu. Kenapa ?? • Kawalan Aliran (Flow control) • Kadar data yang dimultiplekskan ditetapkan • Jika satu saluran penerima tidak dapat terima data tetap dihantar ke penerima selepasnya • Ini akan menjana time slot yg. kosong • Kawalan Ralat (Error control) • Ralat dikendalikan oleh setiap sistem saluran (channel system) Disediakan oleh Dr. R.Badlishah Ahmad 2004
Data Link Control dalam TDM Disediakan oleh Dr. R.Badlishah Ahmad 2004
Framing • Tiada flag atau SYNC character pada setiap saluran dalam frame TDM • Satu kaedah penyegerakan diperlukan utk tahu awal & akhir frame & setiap saluran dalam frame TDM • Tambah digit framing • Satu bit kawalan dimasukkan ke setiap frame TDM • Corak bit yg boleh dikenalpasti digunakaan untuk kawalan saluran • cth. 01010101… biasa jarang ada dlm isyarat data • Penerima bezakan & jika sama maka bermulanya frame tersebut Disediakan oleh Dr. R.Badlishah Ahmad 2004
Pulse Stuffing • Masalah - Nak segerakkan sumber data • Clock dlm sumber yg lain drifting (hanyut) • Kadar data dari pelbagai sumber yang berlainan • Penyelesaian - Pulse Stuffing • Kadar data yg. keluar (tidak termasuk framing bits) mestilah tinggi drp. Jumlah kadar yg. Masuk • Stuff/Masukkan ‘dummy’ bit tambahan ataupun denyutan ke dlm. setiap saluran dlm frame TDM sehingga penuh & sepadan (match) dgn ‘local clock’ • Dummy pulses itu dimasukkan dalam lokasi yg. Tetap supaya demultiplexer boleh buang Disediakan oleh Dr. R.Badlishah Ahmad 2004
Contoh: TDM pada Sumber Isyarat Analog & Digital Disediakan oleh Dr. R.Badlishah Ahmad 2004
Sistem Pembawa Digital/ Digital Carrier Systems (1) • Hierarchy dari TDM • USA/Canada/Japan guna 1 sistem shj. • ITU-T sama tapi sistem berlainan • Sistem US berdasarkan format DS-1 (1.544Mbs) • Multipleks 24 saluran • Setiap frame ada 8 bit per saluran plus satu framing bit • Jumlah 193 bit per frame Disediakan oleh Dr. R.Badlishah Ahmad 2004
Sistem Pembawa Digital/ Digital Carrier Systems (2) • Untuk Voice, setiap saluran mengandungi satu word data yang telah didigitalkan (PCM, 8000 sampel per saat) • Kadar data 8000x193 = 1.544Mbps • 5 dari 6 frame ada 8 bit PCM sampel • Frame ke6 ialah 7 bit PCM word + bit isyarat • Format yg. sama utk. Digital data • 23 saluran of data • 7 bit dlm 1 frame + indicator bit (bit penanda) utk data atau kawalan sistem (systems control) • Saluran ke-24 untuk segerakkan (sync) Disediakan oleh Dr. R.Badlishah Ahmad 2004
Data Campuran (Mixed Data) • DS-1 boleh bawa suara (voice) dan isyarat data • Semua 24 saluran digunakan • Tiada byte untuk penyegerakkan • Juga boleh campur (interleave) saluran DS-1 • DS-2 adalah 4 saluran DS-1 dan mempunyai lebarjalur 6.312Mbps Disediakan oleh Dr. R.Badlishah Ahmad 2004
Antaramuka Rangkaian Untuk Pengguna ISDN • ISDN User Network Interface (UNI) • ISDN membenarkan multipleks beberapa peranti di dalam satu talian ISDN • 2 jenis antaramuka • Antaramuka Asas ISDN (Basic ISDN Interface) • Antaramuka Utama ISDN (Primary ISDN Interface) Disediakan oleh Dr. R.Badlishah Ahmad 2004
Antaramuka Asas ISDN (1) • Pertukaran Data digital antara NTE - Full Duplex • 2 talian fizikal untuk setiap arah • Guna kaedah pengkodan Pseudoternary • 1=tiada voltan, 0=positif atau negatif 750mV +/-10% • Kadar Data 192kbps • Capaian asas (Basic access) ialah dua 64kbps saluran B dan satu 16kbps saluran D • Jumlah 144kbps + bit frame dan bit segerak = 192kbps Disediakan oleh Dr. R.Badlishah Ahmad 2004
Antaramuka Asas ISDN (2) • Saluran B ialah saluran asas pengguna • Dalam bentuk Data Digital • Menggunakan kaedah PCM suara • Sambungan lojikal 64kbs ke destinasi yang berlainan • Saluaran D guna untuk isyarat kawalan atau data • frame LAPD • 48 bit untuk setiap frame • Satu frame setiap 250s (tetap) Disediakan oleh Dr. R.Badlishah Ahmad 2004
ISDN Utama (Primary ISDN) • Titik ke Titik • 1.544Mbps • Berdasarkan US DS-1 • Mempunyai 23 saluran B + 1 saluran D channel • 2.048Mbps • Berdasarkan piawaian Eropah • 30 saluran B + 1 saluran D • Kod talian AMI guna kod HDB3 Disediakan oleh Dr. R.Badlishah Ahmad 2004
Format Frame ISDN Utama Disediakan oleh Dr. R.Badlishah Ahmad 2004
Sonet/SDH (Optical TDM) • Untuk lebarjalur yang tinggi daripada ISDN Sistem penghantaran menggunakan rangkaian SONET (US) atau SDH (Europe/Malaysia) • Synchronous Optical Network (ANSI di US) • Synchronous Digital Hierarchy (ITU-T di Eropah) • Compatible pada kadar data yang tinggi • Signal Hierarchy • Synchronous Transport Signal tahap 1 (STS-1) atau • Optical Carrier tahap 1 (OC-1) • 51.84Mbps (STS-1/OC-1) • Boleh membawa DS-3 atau kumpulan isyarat kadar rendah (DS1 DS1C , DS2) + ITU-T rates (cth. 2.048Mbps) • Gabungan N STS-1 menjadi isyarat STS-N • Kadar data yg paling rendah utk STM-1 ialah 155.52Mbps bersamaan dgn STS-3/OC-3 Disediakan oleh Dr. R.Badlishah Ahmad 2004
Hirarki SONET & SDH Disediakan oleh Dr. R.Badlishah Ahmad 2004
DS1 Low-speed mapping function DS2 STS-1 E1 51.84 Mbps Medium speed mapping function DS3 STS-1 44.736 OC-n STS-n STS-1 STS-1 High- speed mapping function E4 STS-1 STS-1 Scrambler E/O STS-1 STS-1 139.264 . . . . . . STS-3c MUX STS-3c High- speed mapping function ATM or POS SONET Multiplexing Disediakan oleh Dr. R.Badlishah Ahmad 2004
Format Frame SONET Disediakan oleh Dr. R.Badlishah Ahmad 2004
Statistical TDM • Dalam Synchronous TDM banyak slot yang terbuang (tidak digunakan) • Statistical TDM peruntukkan slot masa (time slots) secara dinamik berdasarkan tuntutan (demand) • Kaedah STDM: • Pemultiplek (Multiplexer) imbas talian masukan & pungut data hingga frame penuh • Kadar data pada talian masukan lebih rendah dari talian pemultiplek • Lihat Figure 8.14 ms 258 Disediakan oleh Dr. R.Badlishah Ahmad 2004
Format Frame Statistical TDM Disediakan oleh Dr. R.Badlishah Ahmad 2004
Prestasi (Performance) • Kadar data keluaran adalah lebih rendah dari gabungan kadar data masukan bagi Statistical TDM, jika data yang sampai tidak dapat dihantar, data akan disimpan didalam ‘buffer’ (memory) • Boleh menyebabkan masalah semasa ‘peak periods’ • Masalah diatasi dgn adakan Buffer masukan • Buffer menyebabkan lengahan • Oleh itu buffer mestilah kecil utk kurangkan lengahan Disediakan oleh Dr. R.Badlishah Ahmad 2004
KaitanSaiz Buffer & Lengahan Disediakan oleh Dr. R.Badlishah Ahmad 2004
Teknologi Lapisan Datalink • Teknolgi ini digunakan untuk mencapai rangkaian IP (Internet), Telefon, Data (Fax) • Contoh; • ADSL • HDSL • XDSL • ISDN • E1/T1 • OC1, OC48 DBL Disediakan oleh Dr. R.Badlishah Ahmad 2004
Asymmetrical Digital Subscriber Line • ADSL • Sambungan/Talian antara subscriber/pengguna & rangkaian • loop tempatan (Local loop) • Teknoloji yg membolehkan penghantaran data kelajuan tinggi melalui talian telefon biasa • Menggunakan kabel twisted pair • Spektrum yang lebar • Lebarjalur 1 MHz atau lebih • ADSL membolehkan penghanataran Data (Fax), Suara (Telefon) dan Internet Disediakan oleh Dr. R.Badlishah Ahmad 2004
Rekabentuk ADSL • Asymmetric • Kapasiti yang besar untuk ‘downstream’ berbanding dengan ‘upstream’ • Guna Frequency Division Multiplexing • Frekuensi pembawa paling rendah 25kHz untuk suara • Plain old telephone service (POTS) • Guna ‘echo cancellation’ atau FDM agar dpt guna 2 jalur ‘two bands’ • Guna FDM antara ‘bands’ • Jarak dalam 5.5km Disediakan oleh Dr. R.Badlishah Ahmad 2004
Konfigurasi Saluran ADSL Disediakan oleh Dr. R.Badlishah Ahmad 2004
xDSL (Kaedah Lain dari ADSL) • High data rate DSL (HDSL) • Single line DSL (SDSL) • Very high data rate DSL (VSDL) Disediakan oleh Dr. R.Badlishah Ahmad 2004