physical, layer 1

Question 1

Vad är decoding och encoding?

Answer 1

Encoding används för att göra digital data redo för att skickas över ett annat medium. Det kan exempelvis vara att konvertera till analoga signaler så det kan skickas över en kopparkabel. Decoding används sedan för att återställa datan till ursprungsformatet.

Question 2

Vad är modulering och demodulering?

Answer 2

Modulering är att använda sig av elektromagnetisk strålning för att sända information. Demodulering är att konvertera elektromagnetisk strålning tillbaka till digitala signaler. För detta används ett gammalt hederligt modem (Modulator-Demodulator).

Question 3

Beskriv kort Multiplexing & Demultiplexing

Answer 3

Multiplexing betyder att kombinera information från flera källor inför överföring över ett delat medium, demultiplexing är motsatsen

Question 4

Vad innebär en signals frekvens? Och vad mäts den i?

Answer 4

Antalet svängningar (cykler) per sekund som en våg gör när den färdas. Enheten för frekvens är Hertz (Hz).

Question 5

Vad innebär en signals våglängd?

Answer 5

Avståndet mellan två toppar eller två dalar hos en våg

Question 6

Vad innebär en signals Amplitud?

Answer 6

Den högsta toppen eller lägsta dalen av en våg.

Question 7

Vad innebär en signals fas?

Answer 7

En förskjutning i sidled av en våg.

Question 8

Vad är skillnad mellan Analog och digital signal?

Answer 8

Skillnaden mellan dessa är att Analoga signaler översätter informationen till elektriska pulser med olika amplituder. Digitala signaler däremot översätter informationen till binärt format (0 eller 1) där varje bit representerar två olika amplituder.

Question 9

Vad är skillnad mellan Periodisk och icke periodisk våg?

Answer 9

En periodisk våg är en våg som över tid kommer att återkomma till samma frekvensnivå över en specifik tid som inte varierar. Motsatsen är således en Icke-periodisk signal som inte gör det utan varierar över tid.

Question 10

Det finns två typer av transmission media, vilka?

Answer 10

Guided media och unguided media.

Question 11

Ge 3 exempel på guided media

Answer 11

Twisted pair cable, Coaxial cable, Optical fibre cable

Question 12

Ge 3 exempel på Unguided media

Answer 12

Radiowaves, microwaves, infrared

Question 13

Vad är Twisted pair cable och vad är speciellt med dessa?

Answer 13

Twisted Pair är en typ av sammanvirade kopparkablar som tack vare detta gör dem mindre mottagliga för störning. Sammanlindning fungerar för att båda kablarna är på toppen halva tiden. Således absorberar de samma mängd strålning.

Question 14

Vad är en koaxialkabel?

Answer 14

Denna typ av kabel består av flera lager. Längst in så finns en ledare där elektriska signaler färdas. Utanpå denna ledare så finns ett isolerande material och runt det finns det ett ledande hölje som agerar sköld mot störningar i kabelns omgivning. Denna kabel kan därför placeras nära elektriskt brus och andra kablar, samt kan användas för höga frekvenser.

Question 15

Vad är en Optisk fiberkabel?

Answer 15

Optisk fiber är en typ av ljuskommunikation där varje fiber består av en sträng av glas omsluten av täckplast. I ena änden finns det en laser eller en LED (Light Emitting Diode) som sänder ut ljussignaler i fibern. I andra änden finns det en ljuskänslig enhet som detekterar inkommande ljus. Tvåvägskommunikation över optisk fiber kräver en användning av två fiberkablar (en i varje riktning).

Question 16

Det finns tre olika typer av satelliter, beskriv dessa kort.

Answer 16

Low Earth Orbit (LEO)
En satellit i LEO är i låg omloppsbana mellan 160 km - 2000 km över havet. Detta är den billigaste omloppsbanan att placera satelliter i. Det är vanligt att placera kommunikationssatelliter där då det blir en hög bandbredd och låg svarsfördröjning (latens).

Medium Earth Orbit (MEO):
Har en eliptiskt formad omloppsbana (snarare än en helt rund). Dessa används främst för att förmedla kommunikation mellan nord- och sydpolen.

Geostationary Earth Orbit (GEO):
Har fördelen att satelliten stannar vid en fixerad position utifrån en plats på jordens yta, men nackdelen är att den är längre ifrån. Minsta antalet GEO-satelliter som krävs för att täcka hela jordens yta är tre stycken.

Question 17

Vad är en bärvåg(carrier wave)?

Answer 17

En bärvåg är en vågform som kan bli modulerad (modifierad) med en inputsignal för syftet att förmedla information. Bärvågen har ofta en mycket högre frekvens än själva inputsignalen. En bärare (carrier) kan skicka information genom luften som en elektromagnetisk våg eller tillåta flera bärare på olika frekvenser för att kunna dela ett gemensamt fysiskt överföringsmedium genom “Frequency Division Multiplexing”.

Question 18

Vad innbär AM (Amplitude Modulation) och FM (Frequency Modulation)
?

Answer 18

Två olika sätt att koda in data i en bärvåg.

Informationen som skickas över AM påverkar bärvågens amplitud d.v.s. dess styrka. Försändelser som sänds över AM är känslig för störningar.

Informationen som skickas avgörs på bärvågens frekvens. Denna är överlag mer resistent mot störningar än AM. Brus är generellt spritt över ett brett spektrum och varierar i förhållande till amplitud. AM signaler påverkas lättare av bruset än vad FM gör då FM har en mer homogen amplitud och därför inte berörs av allt brus i spektrumet.

Question 19

Vad innebär Phase Shift Modulation (Fas-förskjutning)?

Answer 19

Hur data inkodas med hjälp av förskjutning. Avsändare och mottagare kommer överens om antalet bitar per sekund. Man kan använda frånvaro av en fasförskjutning för att beteckna 0, och förekomsten av en fasförskjutning för att beteckna 1. T.ex. ett system kan använda fasförskjutning 180.

Question 20

Vad har det fysiska lagret för PDU(protocol data unit)?

Answer 20

Bits, ettor och nollor.

Question 21

Vad innebär bandbredd? Vad mäts det i?

Answer 21

“Bandbredden är den snabbaste kontinuerligt oscillerande signal som kan sändas över hårdvaran.” Alltså hur fort signalen kan svänga. Detta mäts oftast i Hertz (hz).

Question 22

Vad är baud?

Answer 22

Antalet gånger en signal kan förändras per sekund räknas i Baud. T.ex om ett system för att kunna avläsa signalen kräver att den kvarblir på en given nivå i 0.001 sekunder, verkar systemet på 1000 Baud. Om ett system med två signalnivåer (0 eller 1) verkar på 1000 Baud
kan det överföra exakt 1000 bitar per sekund. Om ett system som verkar på 1000 Baud har fyra signalnivåer kan det överföra 2000 bitar per sekund (då fyra signalnivåer kan representera två bitar).

Question 23

Vad innebär Nyquists Theorem samt Shannons Theorem, och vad är den huvudsakliga skillnaden mellan dessa?

Answer 23

Dessa beskriver förhållandet mellan transmissionssystems bandbredd och dess kapacitet att överföra data.

Nyquists Theorem ger endast en teoretisk övre gräns för maximal dataöverföringshastighet utan att beakta konsekvensen av brus. Shannons Theorem tar även brus i beaktning.

Question 24

Under transmissionen kan det uppstå tre typer av fel, beskriv dessa.

Answer 24

Single Bit Error
En enskild bit i ett block av bitar har förändrats och alla andra bitar i samma block är oförändrade (är ofta resultat av väldigt kortvariga störningar).

Burst Error
Flera bitar i ett block är förändrade (beror ofta på längre perioder av störningar).

Erasure (Ambiguity)
Signalen som når mottagaren är tvetydlig (det är svårt att avgöra om det representerar en logiska 1:a eller logisk 0:a) vilket kan bero på förvrängning eller störning.

Question 25

Det finns tre metoder för att motverka fel under transmission, vad heter dessa?

Answer 25

Paritetskontroll
Checksum
Cyclic Redundancy Check

Question 26

Berätta om Paritetskontroll.

Answer 26

Om man t.ex. har en byte (ett 8-bitars block) så utför man följande:

Vid sändning lägger då avsändaren till en extra bit “paritetsbit” för varje byte innan transmissionen. Vid jämn paritet väljer avsändaren en paritetsbit på 0 om byten har ett jämnt antal 1-bitar och 1 om byten har ett udda antal 1-bitar.

Mottagaren använder paritetsbiten för att kontrollera att bitarna i byten är korrekta.

Antingen är det jämn paritet (Even Parity) eller udda paritet (Odd Parity) och om det inte överensstämmer med vad som mottagits ber mottagaren att få datan skickad igen.

Question 27

Berätta om checksum

Answer 27

Checksum bygger på samma princip som paritetskontroll, men istället för att enbart titta på om det är ett jämnt antal 1-bitar i det tillhörande paketet så innehåller “paritetsbiten” ett värde som kallas för checksum som används för att kontrollera om paketet är rätt eller inte. Summan av alla bitar i paketet divideras med ett specifikt utvalt tal (oftast 16) och kontrolleras mot checksumman som skickas med paketet, om den stämmer överens är paketet korrekt. Detta till skillnad från paritetskontroll gör att antalet potentiella fel som kan släppas igenom blir färre.

Question 28

Berätta om Cyclic Redundancy Check(CRC)

Answer 28

Cyclic Redundancy Check (CRC) är ett tredje sätt att räkna ut en kontrollsiffra på ett ytterligare mer avancerat sätt för att veta att datan levererats korrekt. Man gör jämförelser med hjälp av XOR-grindar som skapar kontrollsiffran som används för att se att datan är korrekt.