OSI_Layer 1 Flashcards
Welche Aufgaben hat die Bitübertragungsschicht?
- Übertragung von physikalischen Bits über einen Kommunikationskanal zwischen benachbarten Stationen
- Festlegung des Netzwerkadapters, des Übertragungsmediums
und des Übertragungsverfahrens - Aktivierung, Deaktivierung und Aufrechterhaltung einer physikalischen
Verbindung
Welche Komponenten zur Signalverarbeitung sind der Bitübertragungs-schicht zuzuordnen?
1) funktionale Elemente
- Komponenten zur Umsetzung von Daten in Signale (z.B. AD/DA-Wandler)
- Sender-und Empfängersignalverarbeitung (Modulator, Demodulator, Kodierung, …)
2) Elektrische Komponenten
- Signalquellen, z.B. Oszillatoren
- Spannungsversorgung, z.B. Schaltnetzteile
3) Mechanische Komponenten z.B.
- Steckverbinder
- Übertragungsleitung
Erklären Sie die Unterschiede von „Quellencodierung“, „Kanalcodierung“ und „Leitungscodierung“.
- Quellenkodierung dient der Verringerung der zu übertragenden und/oder der zu speichernden Datenmenge (Kompression).
- Kanalkodierung erzeugt bei digitalen Systemen Codes, die zum Zweck der Datensicherung zusätzliche gezielte Redundanzhinzufügen
- Leitungskodierung ordnet einem (oder mehreren) Bits ein bestimmtes Symbol zu, das auf der Leitung mit einer bestimmten Art von Grundimpulsen übertragen wird
Was sind die jeweiligen Vor-und Nachteile der betrachteten Leitungscodes?
Non-Return-To-Zero: - keine Taktrückgewinnung - keine Gleichstronfreiheit \+ relativ breites Spektrum Return-To-Zero: - Keine Taktrückgewinnung - keine Gleichstronfreiheit Manchester-Code: \+ Taktrückgewinnung \+ Gleichstromfreiheit \+ sehr breites Spektrum Differential Manchester \+ Taktrückgewinnung \+ Gleichstromfreiheit \+ sehr breites Spektrum MLT-3 - Effizienz: 63% - Keine Taktrückgewinnung - Keine Gleichstromfreiheit - Schmales Spektrum Alternating-Mark-Inversion (AMI) - Effizienz: 63% - Keine Taktrückgewinnung - Gleichstromfreiheit - Relativ breites Spektrum
Erklären Sie den Unterschied zwischen Bitrate und Baudrate
Baudrate: Anzahl der Symbolperioden pro sec
Bitrate
übertragene Informationen pro Schritt(pro Symbol)
Erklären Sie das Prinzip der Basisband-/Breitbandübertragung
Übertragung eines Zeitsignals in jenem Frequenzbereich verstanden, welches das Zeitsignal als Frequenzspektrum aufweist. Dieses Frequenzspektrum wird dann auch als Basisband bezeichnet.
Was ist das Prinzip der Modulation und wann wird diese verwendet?
Das Nutzsignal (das Basisbandsignal) wird auf einen Träger (carrier)aufmoduliertund damit in einen anderen Frequenzbereich umgesetzt. Das Trägersignal dient als „Transportsystem“ für das Nutzsignal und ist an die Kanaleigenschaften angepasst Verwendung für drahtlose Übertragung und verschiedene Multiplexverfahren (z.B. bei DSL-Systemen)
Welche Modulationsarten gibt es? Welche Vor-und Nachteile haben sie?
Amplitude ShiftKeying(ASK): (Amplitude moduliert) -benötigt wenig Bandbreite -Störanfällig FrequencyShiftKeying(FSK): (Frequenz wird moduliert) - größere Bandbreite - für Telefonübertragung Phase ShiftKeying(PSK): (Phase wird moduliert) - komplexe Demodulation mit Trägerrückgewinnung - relativ störungssicher
Erklären Sie QAM/QPSK
Kombinationen von Amplituden-und Phasenmodulation um mehrere Bits pro Symbol zu übertragen (mit gleicher Bandbreite)
16-QAM => 4 Bits/Symbol
64-QAM => 6 Bit/Symbol
Welche Vorteile/Nachteile bieten höherwertige digitale Modulationsverfahren?
+ es können damit mehrere Bits pro Symbol übertragen werden, trotz gleicher Bandbreite
- Fehleranfälligkeit nimmt zu
- erfordern bessere Übertragungseigenschaften
- Aufwändigere Signalverarbeitung
Welche für die Übertragung wichtigen Kanaleigenschaften und Kenngrößen gibt es?
Kenngrößen: - Bandbreite Kanaldämpfung - Ausbreitungsverzögerung - Verzerrung - zeitvariante Veränderung des Kanals
Wie ist die Bandbreite definiert?
Der Frequenzbereich (in Hz), der für die Übertragung über ein Medium vorgesehen ist
Wovon ist die Kanaldämpfung auf dem Übertragungsweg abhängig?
- Länge des Übertragungswegs
- Frequenz (Dämpfung nimmt mit der Frequenz zu)
- Sonstige Eigenschaften: z.B. Querschnitt und Materialkonstante von Leitungen
Wieso werden dB und dBm als Maßeinheiten in der Nachrichtentechnik verwendet und wie?
Dezibel (dB) als das logarithmierte Verhältnis zweier elektrischer Größen
dBm als Einheit des Leistungspegels LP, der das Verhältnis einer Leistung P im Vergleich zur Bezugsleistung von 1 mW beschreibt.
Nennen Sie Effekte, die bei der Übertragung eines Signals über eine Leitung und durch die Luft auftreten
Abschattung, Streuung,
Reflexion, Refraktion und Beugung
Rauschsignale, Impulsstörungen durch Schaltprozesse, Interferenzen durch andere Übertragungen:
Nennen Sie die Vor-und Nachteile der Übertragung über Twisted-Pair, Koaxund LWL
Twisted Pair:
kleinste Datenrate, große Störempfindlichkeit, dafür aber sehr günstig und leicht verlegbar
KoaxialKabel:
mittelmäßige Datenrate, teuer dafür aber gut verlegbar, geringe Störempfindlichkeit
Glasfaserkabel:
sehr hohe Datenrate, sehr geringe Störempfindlichkeit dafür aber relativ teuer , schwer verlegbar
Erklären Sie die Arten und die Grundlagen der drahtlosen Übertragung
Grundkonzept der Funkübertragung bei Mobilfunknetzen: geclusterte Funkzellen
(Ein Funkkanal ist immer durch die Mehrwegausbreitung charakterisiert)
Arten: Mobilfunk, RIchtfunk, Satelitenkommunikation
Wie nimmt die Empfangsleistung bei einem idealen und realen Funkkanal ab?
ideal: Die Empfangsleistung ‚Pe‘ nimmt mit dem Quadrat des Abstands ‚d‘ ab! real:Die Empfangsleistung ‚Pe‘ nimmt in der Regel mit einem höherem Exponent vom Abstand ‚d‘ ab! Messtechnisch wurde für den Mobilfunk ein Exponent von 4 bestimmt
Nennen Sie zwei Gründe, die für die Verwendung von Schichtenprotokollen sprechen.
- Teile und Herrsche Ansatz: die Komplexität des Systems wird in einzelne Teilprobleme reduziert.
- Abschirmung: jeder einzelne Schicht kommuniziert jeweils nur mit den beiden direkt benachbarten
Schichten. - Unabhängigkeit: Bei fest vorgegebener Schnittstellenspezikation spielt der innere Aufbau einer
Schicht für die anderen Schichten keine Rolle. - Erleichterung der Standardisierung in der Kommunikationstechnik.
Was sagt die Coderate bei der Kanalcodierung aus?
Die Coderate drückt das Verhältnis zwischen der Anzahl der Informationsbits am Eingang des Kodierers
und der Anzahl der Codebits am Ausgang aus.
ausgewählte Umrechnungsbeispiele für Leistungen
0dB => 1 3dB => 2 7dB => 5 10dB => 10 20dB => 100 30dB => 1000
xdB +ydB => x*y
