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Pyhsical Layer
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The Physical Layer

25.10.2022
Pyhsical Layer

Analoges Signal

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Informationstheorie

  • Was ist Information?
  • Informationsrate (Wieviel Information pro Sekunde kann über einen Kanal übertragen werden?)
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Datenrate Nyquist / Shannon

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Codierung

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Eigenschaften von Codierung und Signalen

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  • Tacktrückgewinnung
  • DC-Frei
  • möglichst tiefe Bandbreite
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NRZ Non Return to Zero

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Manchester encoding

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Manchester encoding (Clock Recovery)

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4B / 5B Encoding

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Modulation

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Basisband

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Amplitude Shift Keying (ASK)

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Frequency Shift Keying (FSK)

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Phase Shift Keying (PSK)

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Quadrature Amplitude Modulation (QAM)

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Frequency Division Multiplexing (FDM)

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Time Division Multiplexing (TDM)

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Time Division Multiplexing (TDM)

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Direct Sequence Spread Spectrum (DSSS)

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Das Medium

  • 2.2 Gerichtete Übertragungsmedien, Seite 127 ff.
  • bis 2.8 Kabelfernsehen
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Twisted Pair

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  • Bandbreite bis zu 500 MHz
  • CAT-5 sehr verbreitet (unshielded)
  • CAT-6/7 bis zu 10 GBit/s
  • Twisted Differential gegen Noise
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Plain Old Telephone System (POTS)

  • Weite Erschliessung
  • Pro Haushalt eine Leitung
  • Twisted Pair (ausser bei alten Gebäuden)
  • DSL / Dialup / ISDN
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Digital Subscriber Line (DSL)

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  • Symetrisch / Asymetrisch bis ~ 25 MBit/s
  • Typischerweise 256x 4[kHz]
    • OFDM / QAM X
  • VDSL: 100+ MBit/s
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Koaxialkabel

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  • Shared Medium
  • Fernsehsignal ist ein Broadcast
  • Best Effort Internet
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Glasfaser

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  • Backbones (100+ GBit/s)
  • Max erreichbare theoretische Datenrate ist ca. 50 Terabit
  • Multimode
    • Kurze Distanzen
    • Reflexion
  • Singlemode
    • 100km mit 100 Gbps ohne Repeater
    • keine Reflexion
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Leitungsvermittlung

  • Physikalischer Link zwischen Teilnehmern
  • Daten immer in gleicher Sequenz wie beim Sender
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Paketvermittlung

  • Pakete werden vermittelt (geroutet)
  • Sequenz nicht garantiert
  • Flusskontrolle / Flow Control
  • Redundanz
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