Πολυπλεξία.

Παρουσίαση με θέμα: "Πολυπλεξία."— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 Πολυπλεξία

2 Πολυπλεξία Το κόστος γραμμών αντιπροσωπεύει ένα μεγάλο ποσοστό του συνολικού κόστους. Άρα επιδιώκεται η από κοινού χρήση των ήδη εγκατεστημένων γραμμών μεταφοράς, ώστε να είναι εφικτή η καλύτερη εκμετάλλευση και χρησιμοποίηση της χωρητικότητάς τους.

3 Πολυπλεξία Τρόποι οικονομικής χρήσης των γραμμών μεταφοράς:
Τρόποι σύνδεσης τερματικών διατάξεων (Αρχιτεκτονική δικτύου) Τρόποι αποστολής των σημάτων στα μέσα μετάδοσης (Πολυπλεξία)

4 Τρόποι σύνδεσης τερματικών διατάξεων
Γραμμή σημείου προς σημείο (point to point line) Γραμμή πολλαπλών σημείων (multipoint line) Επικοινωνία ευρείας εκπομπής (broadcast)

5 Τρόποι αποστολής των σημάτων στο μέσο μετάδοσης (Πολυπλεξία)
Ορισμός: Διαδικασία αποστολής διακριτών σημάτων από την ίδια γραμμή επικοινωνίας και την ταυτόχρονα και χωρίς αλληλεπιδράσεις μετάδοσή τους. Τρόποι εκμετάλλευσης και χρήσης των γραμμών και των πόρων του συστήματος επικοινωνίας

6 Μέθοδοι Πολυπλεξίας Πολυπλεξία επιμερισμού συχνότητας (FDM: Frequency Division Multiplexing) Πολυπλεξία επιμερισμού χρόνου (TDM: Time Division Multiplexing) Στατιστική πολυπλεξία επιμερισμού χρόνου (STDM: Statistical Time Division Multiplexing)

7 Τύποι γραμμών επικοινωνίας δεδομένων
Οι γραμμές επικοινωνίας δεδομένων διακρίνονται ανάλογα με το πλήθος των σταθμών που επικοινωνούν.

8 Γραμμή σημείου προς σημείο (point to point line -ptp)
Ο πομπός και ο δέκτης συνδέονται μέσω μιας γραμμής Η μετάδοση μπορεί να είναι μονόδρομη, ημίπλευρη ή αμφίδρομη Η γραμμή δεν έχει συγκεκριμένο μήκος Π.χ. σύνδεση τερματικών διατάξεων τοπολογία αστέρα

9 Γραμμή σημείου προς σημείο (point to point line)
Σύνδεση Η/Υ με modem(α), modem με modem (β), modem με Η/Υ (γ)

10 Γραμμή σημείου προς σημείο (point to point line)
Τοπολογία αστέρα

11 Γραμμή πολλαπλών σημείων (multipoint line)
Δύο ή περισσότερες τερματικές διατάξεις συνδέονται με μια γραμμή Π.χ. συνδρομητική τηλεόραση, δίκτυα τοπολογίας δέντρου, σύνθετες τερματικές διατάξεις με υψηλούς ρυθμούς μετάδοσης

12 Γραμμή πολλαπλών σημείων (multipoint line)

13 Επικοινωνία ευρείας εκπομπής (broadcast)
Μια γραμμή επιμερίζεται (μοιράζεται) μεταξύ όλων των τερματικών διατάξεων που επιθυμούν να επικοινωνήσουν Ο πομπός δεν γνωρίζει τoν αριθμό των δεκτών μιας περιοχής Π.χ. ραδιοφωνική εκπομπή, τηλεοπτική εκπομπή

14 Τρόποι Πολυπλεξίας

15 Πολυπλεξία επιμερισμού συχνότητας FDM
Το εύρος ζώνης του μέσου μετάδοσης (φυσικό κανάλι) επιμερίζεται σε πολλές μικρότερες ζώνες συχνοτήτων (λογικά κανάλια), ώστε ο κάθε χρήστης να έχει τη δική του ζώνη συχνότητας. Εφαρμόζεται στην αναλογική και στην ψηφιακή μετάδοση.

16 Πολυπλεξία επιμερισμού συχνότητας FDM

17 Πολυπλεξία επιμερισμού συχνότητας FDM
Κανάλι 1 f=981KHz (976,5KHz-985,5KHz) Κανάλι 2 f=990KHz (985,5KHz-994,5KHz) Κανάλι 3 f=999KHz (994,5KHz-10035,5KHz) Αναλυτικά: 994,5KHz+9/2=994,5KHz+4,5=999KHz 999KHz+9/2=999KHz+4,5=1003,5KHz Εύρος ζώνης καναλιού 9ΚΗz – χρήση φίλτρου για περιορισμό του εύρους ζώνης.

18 Πολυπλεξία επιμερισμού χρόνου TDM
Οι χρήστες εναλλάσσονται κυκλικά και ο καθένας παίρνει όλο το εύρος ζώνης του φυσικού καναλιού για ένα σύντομο χρονικό διάστημα. Εφαρμόζεται κυρίως: στην ψηφιακή μετάδοση στη συγχρονισμένη σειριακή μετάδοση σε συστήματα με πολλαπλάσιο εύρος ζώνης

19 Πολυπλεξία επιμερισμού χρόνου TDM

20 Πολυπλεξία επιμερισμού χρόνου TDM
Η TDM είναι πιο οικονομική από τη σύνδεση ptp ή multipoint

21 Πολυπλεξία επιμερισμού χρόνου TDM
Δεν εφαρμόζεται σε συστήματα που έχουν διαφορετικό εύρος ζώνης άρα και διαφορετικό ρυθμό μετάδοσης. Συγχρονισμός: ο ρυθμός μετάδοσης του πομπού = ρυθμό λήψης του δέκτη. Έχουμε δύο στάθμες συγχρονισμού: συγχρονισμός πλαισίου συγχρονισμός λέξης

22 Πολυπλεξία επιμερισμού χρόνου TDM
Συγχρονισμός πλαισίου, αναγκαίος για να αναγνωρίζεται η έναρξη της μετάδοσης ενός πλαισίου. Συγχρονισμός λέξης, αναγκαίος για να διαχωρίζονται τα δεδομένα μέσα στο πλαίσιο.

23 Πολυπλεξία επιμερισμού χρόνου TDM
Τεχνική ελαστικής αποθήκευσης και συμπλήρωσης παλμών: τα ασυγχρόνιστα σήματα αποθηκεύονται στο συλλέκτη (concentrator), ώστε να μπορούν να διαβαστούν με ρυθμό διαφορετικό από το ρυθμό που αποθηκεύτηκαν. Ο συλλέκτης λειτουργεί ως προσωρινή μνήμη.

24 Πολυπλεξία επιμερισμού χρόνου TDM
Συλλέκτης (Concentrator)

25 Πολυπλεξία επιμερισμού χρόνου TDM
Σύνδεση συλλέκτη σε α) γραμμή ptp και β) γραμμή multipoint

26 Συνέχεια….

27 Τι σημαίνει πολυπλεξία στη μετάδοση δεδομένων; Τι είναι οι πολυπλέκτες (multiplexer) και ποια είδη πολυπλεκτών υπάρχουν;

28 Πολυπλεξία σημαίνει… Η τεχνική της πολυπλεξίας (multiplexing) μπορεί να ορισθεί ως η διαδικασία μεταφοράς περισσότερων από ένα σημάτων χρησιμοποιώντας την ίδια γραμμή επικοινωνίας. Αυτή η από κοινού χρήση των εγκατεστημένων γραμμών μεταφοράς, μειώνει δραστικά το κόστος εγκατάστασης του δικτύου, και επιτρέπει την καλύτερη εκμετάλλευση της χωρητικότητας του καναλιού.

29 Τι είναι οι πολυπλέκτες; Ποια είδη πολυπλεκτών υπάρχουν;
Τι είναι οι πολυπλέκτες; Ποια είδη πολυπλεκτών υπάρχουν; Ο πολυπλέκτης (multiplexer) είναι μια συσκευή που συνθέτει δύο ή περισσότερες γραμμές επικοινωνίας σε μια μόνο γραμμή επικοινωνίας εξόδου, προκειμένου να μεταδοθούν όλα ταυτόχρονα και χωρίς αλληλεπιδράσεις από αυτή. Υπάρχουν τρεις κατηγορίες πολυπλεκτών: Επιμερισμού συχνότητας FDM(Frequency Division Multiplexers) Επιμερισμού χρόνου TDM(Time Division Multiplexers) Στατιστικοί πολυπλέκτες STDM(Statistical Time Division Multiplexers), που αποτελούν βελτιωμένη μορφή των TDM πολυπλεκτών.

30 Πολυπλεξία επιμερισμού συχνότητας FDM
Το εύρος ζώνης του μέσου μετάδοσης (φυσικό κανάλι) επιμερίζεται σε πολλές μικρότερες ζώνες συχνοτήτων (λογικά κανάλια), ώστε ο κάθε χρήστης να έχει τη δική του ζώνη συχνότητας. Εφαρμόζεται στην αναλογική και στην ψηφιακή μετάδοση.

31 Πολυπλεξία επιμερισμού συχνότητας FDM
Το παραπάνω σχήμα αφορά ραδιοφωνική μετάδοση σε συχνότητες της τάξης του 1 MHz. Τα τρία σήματα προς μετάδοση, υφίστανται διαμόρφωση προκειμένου να μεταφερθούν από χαμηλές σε υψηλές συχνότητες και στη συνέχεια μεταδίδονται ταυτόχρονα, χρησιμοποιώντας το κάθε ένα το δικό του λογικό κανάλι (δηλ την δική του ζώνη συχνότητας).

32 Τι είναι τα λογικά κανάλια και ποιες κατηγορίες λογικών καναλιών υπάρχουν;
Τα λογικά κανάλια είναι νοητά κανάλια επικοινωνίας που χρησιμοποιούν το ίδιο φυσικό μέσο μετάδοσης (φυσικό κανάλι). Ο χωρισμός του φυσικού καναλιού σε λογικά κανάλια γίνεται με πολύπλεξη. Έχουμε 2 ειδών λογικά κανάλια: Λογικά κανάλια που δημιουργούνται με πολύπλεξη συχνότητας (FDM). Κάθε κανάλι έχει δική του συχνότητα, πληροφορίες μεταδίδονται ταυτόχρονα-πχ ραδιόφωνο. Λογικά κανάλια που δημιουργούνται με πολύπλεξη χρόνου (TDM). Εδώ ο χρόνος του καναλιού μοιράζεται στα λογικά κανάλια.

33 Ποια είναι τα χαρακτηριστικά της πολυπλεξίας επιμερισμού χρόνου TDM;

34 Πολυπλεξία επιμερισμού χρόνου TDM
Οι χρήστες εναλλάσσονται κυκλικά και ο καθένας παίρνει όλο το εύρος ζώνης του φυσικού καναλιού για ένα σύντομο χρονικό διάστημα. Δηλαδή σε αντίθεση με την πολυπλεξία επιμερισμού συχνότητας, όπου ο χρήστης χρησιμοποιεί ένα τμήμα του εύρους ζώνης και για όσο χρονικό διάστημα επιθυμεί, στην πολυπλεξία επιμερισμού χρόνου, το εύρος ζώνης δεν υποδιαιρείται σε μικρότερα κομμάτια, αλλά αποδίδεται ολόκληρο σε κάθε χρήστη αλλά για μικρότερο χρόνο. Εφαρμόζεται κυρίως: στην ψηφιακή μετάδοση στη συγχρονισμένη σειριακή μετάδοση σε συστήματα με πολλαπλάσιο εύρος ζώνης

35 Πολυπλεξία επιμερισμού χρόνου TDM
Στο διπλανό σχήμα τα τερματικά 1, 2, 3 και 4, συνδέονται με ένα υπολογιστή μέσω ενός πολυπλέκτη (multiplexer). Στην περίπτωση αυτή, το κανάλι επικοινωνίας δίδεται ολόκληρο σε κάθε ένα από τα τέσσερα τερματικά, τα οποία αποστέλλουν το κάθε ένα, τα δικά του δεδομένα. Με τον τρόπο αυτό στο τέλος κάθε κύκλου σχηματίζεται ένα πακέτο δεδομένων το οποίο περιέχει δεδομένα και από τις τέσσερις τερματικές διατάξεις, και το οποίο τελικά αποστέλλεται στον υπολογιστή παραλήπτη. Με τον τρόπο αυτό είναι δυνατή η χρήση του ιδίου καναλιού από τέσσερις τερματικές μονάδες, αλλά όχι ταυτόχρονα.

36 Πολυπλεξία επιμερισμού χρόνου TDM
Δεν εφαρμόζεται σε συστήματα που έχουν διαφορετικό εύρος ζώνης άρα και διαφορετικό ρυθμό μετάδοσης. Στην τεχνική TDM έχουμε δύο στάθμες συγχρονισμού: συγχρονισμός πλαισίου αναγκαίος για να αναγνωρίζεται η έναρξη της μετάδοσης ενός πλαισίου. συγχρονισμός λέξης αναγκαίος για να διαχωρίζονται τα δεδομένα μέσα στο πλαίσιο. Συγχρονισμός: ο ρυθμός μετάδοσης του πομπού = ρυθμό λήψης του δέκτη.

37 Τι είναι ο συλλέκτης και που χρησιμοποιείται?
Με την τεχνική της «ελαστικής αποθήκευσης και συμπλήρωσης παλμών» τα ασυγχρόνιστα σήματα είναι δυνατόν να αποθηκευθούν από μια διάταξη που λέγεται συλλέκτης, με τέτοιο τρόπο, ώστε να μπορούν να ξαναδιαβαστούν με ρυθμό διαφορετικό από τον ρυθμό με τον οποίο αποθηκεύθηκαν.

38 Τι είναι ο συλλέκτης και που χρησιμοποιείται?
Πρακτικά ο συλλέκτης προσφέρει μνήμη, προκειμένου να αποθηκευτούν προσωρινά τα μηνύματα των τερματικών διατάξεων, έτσι ώστε με τη βοήθεια του κατάλληλου λογισμικού επικοινωνίας, να ελέγξει την κατανομή της διαθέσιμης χωρητικότητας της γραμμής επικοινωνίας. Η αρχή λειτουργίας του συλλέκτη, παρουσιάζεται στο επόμενο σχήμα. Από το σχήμα αυτό, διαπιστώνεται πως ο βασικός του ρόλος είναι να δέχεται δεδομένα εισόδου από μια ομάδα τερματικών, και να συγκεντρώνει τα δεδομένα εξόδου σε μια γραμμή, κάνοντας επίσης και την αντίστροφη λειτουργία.

39 Τι είναι ο συλλέκτης και που χρησιμοποιείται?
Ο συλλέκτης δέχεται δεδομένα εισόδου από μια ομάδα τερματικών και συγκεντρώνει τα δεδομένα εξόδου σε μια γραμμή κάνοντας επίσης και την αντίστροφη λειτουργία.

40 Πολυπλεξία επιμερισμού χρόνου TDM
Το χαρακτηριστικό των συλλεκτών είναι ότι διαθέτουν μόνο μια γραμμή εξόδου. Σαφώς απαιτείται, να χρησιμοποιηθεί ένας αλγόριθμος επιβολής πειθαρχίας, που θα καθορίζει τη χρονική στιγμή κατά την οποία ο κάθε σταθμός θα αρχίσει να εκπέμπει. Στις πιο συνηθισμένες περιπτώσεις, ο κάθε σταθμός παραμένει σιωπηρός μέχρι τη στιγμή που ο ελεγκτής κυκλοφορίας της διάταξης, του δώσει την άδεια να εκπέμψει. Η τεχνική αυτή είναι γνωστή ως διαλογή (polling).

41 Διαλογή (polling) Στην περίπτωση πολλαπλών συνδέσεων διακρίνουμε 2 ειδη διαλογής: Διαλογή κυλιόμενων κλήσεων Διαλογή κόμβου Στην περίπτωση απλών συνδέσεων δε χρειάζεται να εφαρμοστεί η μέθοδος διαλογής προκείμενου να αποφευχθεί το χάος στις γραμμές.

42 Διαλογή κυλιόμενων κλήσεων
Ο συλλέκτης στέλνει ένα μήνυμα σε κάθε τερματικό διαδοχικά, προκείμενου να διαπιστώσει αν το τερματικό έχει να μεταδώσει κάτι ή όχι. Εάν το τερματικό που πήρε την κλήση έχει να στείλει δεδομένα, τα στέλνει αλλιώς στέλνει πίσω ένα ειδικό μήνυμα απόρριψης κλήσης.

43 Διαλογή κόμβου Ο συλλέκτης καλεί το πιο απομακρυσμένο τερματικό. Αν αυτό το τερματικό έχει δεδομένα, τα στέλνει, διαφορετικά εκπέμπει ένα μήνυμα κλήσης στο γειτονικό τερματικό. Αν και αυτό είναι αδρανές στέλνει το μήνυμα κλήσης στο επόμενο γειτονικό τερματικό κ.ο.κ. μέχρι το μήνυμα να βρει ένα τερματικό που έχει να μεταδώσει κάτι ή μέχρι να γυρίσει πίσω στον συλλέκτη.

44 Σελ Ανάγνωση τα παραδείγματα 5 - 6

45 Σε τι διαφέρουν και σε τι μοιάζουν οι τεχνικές πολυπλεξίας επιμερισμού συχνότητας και χρόνου;
Η βασική διαφορά που υφίσταται ανάμεσα στην πολυπλεξία επιμερισμού συχνότητας και στην πολυπλεξία επιμερισμού χρόνου, είναι ο διαφορετικός τρόπος κατανομής του καναλιού στους σταθμούς του δικτύου. Στην πολυπλεξία επιμερισμού συχνότητας τα σήματα διαχωρίζονται στην περιοχή συχνοτήτων και εκπέμπονται ταυτόχρονα, ενώ στην πολυπλεξία επιμερισμού χρόνου, τα σήματα διαχωρίζονται χρονικά αλλά εκπέμπονται στην ίδια περιοχή συχνοτήτων, και χρησιμοποιώντας ολόκληρο το εύρος ζώνης του μέσου μετάδοσης.

46 Από πρακτική άποψη, η πολυπλεξία επιμερισμού χρόνου, φαίνεται πως υπερτερεί της πολυπλεξίας επιμερισμού συχνότητας, σε δύο βασικά σημεία. Το πρώτο σημείο, είναι η καθαρά ψηφιακή φύση του εξοπλισμού που χρησιμοποιείται – και που σε γενικές γραμμές περιλαμβάνει ένα πολυπλέκτη και ένα συλλέκτη – η οποία οδηγεί σε αξιόπιστη κατασκευαστική απλότητα και σε αποδοτική λειτουργία (αυτό δεν ισχύει για τον εξοπλισμό που χρησιμοποιείται στην πολυπλεξία επιμερισμού συχνότητας, και ο οποίος είναι καθαρά αναλογικός –διαμορφωτές αποδιαμορφωτές, γεννήτριες κλπ). Το δεύτερο σημείο αφορά την απουσία ανεπιθύμητων φαινομένων που εμφανίζονται στην πολυπλεξία επιμερισμού συχνότητας, όπως είναι η διασταύρωση σημάτων (συνακρόαση / cross-talk) και ο θόρυβος ενδοδιαμόρφωσης. Αυτά τα φαινόμενα οφείλονται στην ταυτόχρονη μετάδοση πολλών σημάτων σε διαφορετικές ζώνες συχνοτήτων, κάτι που δε συμβαίνει στην πολυπλεξία επιμερισμού χρόνου, όπου σε κάθε χρονική στιγμή, μόνο ένα σήμα διαρρέει το κανάλι.

47 Επιπλέον χαρακτηριστικά
Το κοινό χαρακτηριστικό γνώρισμα και των 2 τεχνικών είναι το γεγονός ότι, αν ένα τερματικό είναι τηλεπικοινωνιακά αδρανές, τότε η αντίστοιχη χωρητικότητα του καναλιού παραμένει αναξιοποίητη σε βάρος της οικονομίας του δικτύου. Τέλος μειονέκτημα της πολυπλεξίας επιμερισμού χρόνου είναι ότι η ακρίβεια της μορφής του σήματος, η χρονική αστάθεια του και ο συγχρονισμός του καταλήγουν να γίνονται μεγάλα προβλήματα όταν έχουμε υψηλούς ρυθμούς μετάδοσης σημάτων.

48 Τι είναι η στατιστική πολυπλεξία;
Η στατιστική πολυπλεξία αποτελεί μια βελτίωση της πολυπλεξίας επιμερισμού χρόνου, και έχει ως στόχο να μειώσει τα προβλήματα που παρουσιάζονται σε αυτή. Το πιο βασικό από αυτά τα προβλήματα είναι η αναποτελεσματική χρήση της χωρητικότητας της γραμμής εξόδου, σε περιπτώσεις κατά τις οποίες υπάρχουν τερματικά που δεν στέλνουν δεδομένα στο κανάλι.

49 Τι είναι η στατιστική πολυπλεξία;
Επειδή η πολυπλεξία επιμερισμού χρόνου χρησιμοποιείται κατά κύριο λόγο στη σύγχρονη μετάδοση, είναι προφανές πως εάν κάποιο τερματικό δεν έχει να στείλει δεδομένα, θα λάβει χώρα αποστολή εικονικών χαρακτήρων (dummy characters), προκειμένου να διατηρηθεί ο συγχρονισμός ανάμεσα στον πομπό και στο δέκτη. Αυτό όμως σημαίνει κακή διαχείριση της χωρητικότητας του καναλιού επικοινωνίας.

50 Τι είναι η στατιστική πολυπλεξία;
Σε αντίθεση με τη συνήθη πολυπλεξία επιμερισμού χρόνου όπου η χωρητικότητα της γραμμής εξόδου του πολυπλέκτη ισούται με το άθροισμα της χωρητικότητας των γραμμών εισόδου που συνδέονται σε αυτόν, στη στατιστική πολυπλεξία (statistical multiplexing), χρησιμοποιείται μια γραμμή εξόδου, με μικρότερη χωρητικότητα. Αυτή η μέθοδος ονομάζεται συγκέντρωση (concentration), ενώ οι πολυπλέκτες οι οποίοι λειτουργούν με τον τρόπο αυτό, ονομάζονται στατιστικοί πολυπλέκτες ή συγκεντρωτές (concentrators).

51 Τι είναι η στατιστική πολυπλεξία;
Αυτοί οι πολυπλέκτες λειτουργούν με το μέσο όρο των ροών κυκλοφορίας δεδομένων των γραμμών εισόδου που συνδέονται σε αυτούς, και χρησιμοποιούνται κυρίως στην ασύγχρονη μετάδοση δεδομένων όπου τα μηνύματα έρχονται από τα τερματικά με τυχαίο ρυθμό, και αποθηκεύονται προσωρινά μέχρι τελικά να σταλούν όλα μαζί, μέσα από τη μια και μοναδική γραμμή εξόδου. Επειδή το μήκος του κάθε μηνύματος γενικά μπορεί να είναι οποιοδήποτε, λαμβάνει χώρα προσθήκη επί του μηνύματος ενός προθέματος (prefix), που περιέχει τη διεύθυνση του αποστολέα και του παραλήπτη, καθώς επίσης και οτιδήποτε σχετικό με την προτεραιότητα διακίνησης του μηνύματος από σημείο σε σημείο.

52 Σε τι διαφοροποιείται η στατιστική πολυπλεξία, από την πολυπλεξία επιμερισμού χρόνου?
Η βασική διαφορά που υφίσταται ανάμεσα στην πολυπλεξία επιμερισμού χρόνου και στη στατιστική πολυπλεξία, είναι η τιμή της χωρητικότητας της μιας και μοναδικής γραμμής εξόδου του πολυπλέκτη, η οποία, στην περίπτωση της συνήθους πολυπλεξίας επιμερισμού χρόνου, ισούται με το άθροισμα των χωρητικοτήτων των γραμμών εισόδου που συνδέονται στον πολυπλέκτη, ενώ στη στατιστική πολυπλεξία, η χωρητικότητα αυτή έχει μικρότερη τιμή. Πιο συγκεκριμένα, ο πολυπλέκτης λειτουργεί με το μέσο όρο των χωρητικοτήτων των γραμμών εισόδου, κάτι που σημαίνει πως για να λειτουργήσει σωστά αυτό το σχήμα, θα πρέπει ο μέσος φόρτος της γραμμής κάθε τερματικής διάταξης, να είναι σχετικά μικρός, έτσι ώστε να είναι δυνατή η ταυτόχρονη μεταφορά δεδομένων από όλες τις τερματικές διατάξεις. Η στατιστική πολυπλεξία εφαρμόζεται πολύ πιο αποτελεσματικά στην ασύγχρονη μετάδοση δεδομένων, όπου ο ρυθμός αποστολής δεδομένων από τις τερματικές διατάξεις προς τον πολυπλέκτη είναι τυχαίος και ακανόνιστος.

53 Σε τι διαφοροποιείται η στατιστική πολυπλεξία, από την πολυπλεξία επιμερισμού χρόνου?
Αυτό σημαίνει πως αν και στην πραγματικότητα ο ρυθμός αποστολής δεδομένων από τις τερματικές διατάξεις, είναι ίσος με το μέσο όρο των ρυθμών μεταφοράς όλων των σταθμών, στην πράξη, εάν κάποιοι άλλοι σταθμοί δεν στέλνουν δεδομένα, η τερματική διάταξη μπορεί να ζητήσει και να πάρει μεγαλύτερο ποσοστό χωρητικότητας του καναλιού. Με τον ίδιο τρόπο όμως ενδέχεται να λάβει χώρα μείωση της διαθέσιμης χωρητικότητας προς τον κάθε σταθμό, κάτι που γίνεται σε περιπτώσεις κατά τις οποίες η κυκλοφορία στο δίκτυο είναι αυξημένη. Αυτό βεβαίως δεν ισχύει στη συνήθη πολυπλεξία επιμερισμού χρόνου, όπου ο ρυθμός μεταφοράς δεδομένων από τον τερματικό σταθμό προς τον πολυπλέκτη, είναι σταθερός και προκαθορισμένος.

54 Να αναλυθούν και να εξηγηθούν τα σχήματα.

55 Πολυπλεξία διαίρεσης χρόνου τεσσάρων τερματικών Έχουμε 4 τερματικά σε μια γραμμή εξόδου με ρυθμό μεταφοράς δεδομένων 4800 bps Η διαφορά των 2 σχημάτων είναι η εξής: Στην (α) περίπτωση τα 4 (Α) τερματικά συνδέονται στον στατιστικό πολυπλέκτη. Στην (β) περίπτωση τα 3 (Α) τερματικά συνδέονται στον στατιστικό πολυπλέκτη, ενώ το τελευταίο (Σ) συνδέεται κατευθείαν στον συλλέκτη. Έτσι έχουμε διαφοροποίηση στον ρυθμό μεταφοράς δεδομένων. δεδομένου ότι η γραμμή εξόδου του πολυπλέκτη, έχει χωρητικότητα 4800 bps, είναι προφανές πως κάθε ένα από τα τέσσερα τερματικά, θα πρέπει να στείλει δεδομένα, με μέσο ρυθμό 1200 bps, παρά το γεγονός πως οι γραμμές εισόδου των στον πολυπλέκτη υποστηρίζουν ρυθμό μεταφοράς δεδομένων ίσο με 2400 bps. 2400 (Σ) 800 (Α) το σύγχρονο τερματικό που συνδέεται κατευθείαν στο συλλέκτη και δεν έχει σχέση με το στατιστικό πολυπλέκτη, μπορεί να στείλει δεδομένα με την πραγματική ταχύτητά του, που είναι τα 2400 bps. Συνεπώς τα υπόλοιπα 3 ασύγχρονα τερματικά μοιράζονται την υπόλοιπη ταχύτητα. 1200 (Α) (Σ) 800 bps x 3 = 2400 bps 2400 bps bps =4800 bps 1200 bps x 4 = 4800 bps (α) περίπτωση (β) περίπτωση

56 Σε αυτό το σχήμα, τα εννέα τερματικά τα οποία επικοινωνούν με το
συλλέκτη, είναι χωρισμένα σε τρεις ομάδες των τριών τερματικών η κάθε μια (διότι ενδεχομένως βρίσκονται σε τρία διαφορετικά εργαστήρια, δωμάτια ή ορόφους). Στην περίπτωση αυτή η ροή της πληροφορίας λαμβάνει χώρα μόνο προς τη μία κατεύθυνση – από το συλλέκτη προς τα τερματικά – και το όλο σχήμα δεν είναι παρά ένας στατιστικός πολυπλέκτης πολλαπλών σημείων διότι η πληροφορία δεν κατευθύνεται σε ένα αλλά σε τρία σημεία ταυτόχρονα.

57 1600 (A) 4800/3 =1600 bps 1600/3= bps

58 Σε αυτό το σχήμα, παρουσιάζεται μια ακολουθία διαδοχικών στατιστικών πολυπλεκτών, οι οποίοι είναι συνδεδεμένοι ο ένας μετά τον άλλο. Ενώ λοιπόν, τα τερματικά που βρίσκονται συνδεδεμένα στον πολυπλέκτη Α είναι σχεδόν σίγουρο πως θα μπορέσουν να στείλουν δεδομένα, δεν ισχύει το ίδιο για τα τερματικά που βρίσκονται συνδεδεμένα στον πολυπλέκτη Β. Ο λόγος είναι πως εφόσον η γραμμή εξόδου του πολυπλέκτη Β είναι 4800 bps εν τούτοις δεν θα μπορέσει να στείλει περισσότερα από 1200 bps (4800 bps/4)κατά μέσο όρο, λόγω σύνδεσής τους στον πολυπλέκτη Α. Τα πράγματα είναι ακόμη χειρότερα για τα τερματικά του πολυπλέκτη Γ, τα οποία θα στείλουν με ακόμη μικρότερη ταχύτητα. Γενικά σε όσο πιο απομακρυσμένο πολυπλέκτη βρίσκεται συνδεδεμένο κάποιο τερματικό, τόσο πιο μικρή πιθανότητα έχει για να στείλει δεδομένα, και τόσο πιο μικρή θα είναι και η ταχύτητα αποστολής αυτών των δεδομένων.

59 πολυπλέκτης Α πολυπλέκτης Β πολυπλέκτης Γ 1200 x 4 =4800 bps
(Α) 1200/4 =300 bps 300 (Α) πολυπλέκτης Α 300/4 = 75 bps πολυπλέκτης Β 75 (Α) πολυπλέκτης Γ

60 Ανακεφαλαίωση Η πολυπλεξία επιμερισμού συχνότητας αφορά την αναλογική μεταφορά δεδομένων, κατά την οποία το φυσικό κανάλι επιμερίζεται σε πολλές ζώνες με μικρότερο εύρος ζώνης η καθεμία. Κάθε χρηστής κατέχει αποκλειστικά τη δική του ζώνη συχνότητας.

61 Ανακεφαλαίωση Η πολυπλεξία επιμερισμού χρόνου αφορά την συγχρονισμένη και την ασυγχρόνιστη ψηφιακή μετάδοση δεδομένων. Κάθε τερματική μονάδα συνδέεται σε τακτά χρονικά διαστήματα με το δίκτυο για ένα προκαθορισμένο χρονικό διάστημα εκμεταλλευόμενη όλες τις δυνατότητες του φυσικού καναλιού.

62 Ανακεφαλαίωση Η στατιστική πολυπλεξία αποτελεί βελτίωση της πολυπλεξίας επιμερισμού χρόνου. Στην περίπτωση της πολυπλεξίας ασυγχρόνιστων γραμμών, ο στατιστικός πολυπλέκτης λειτουργεί με τον μέσο όρο των ροών κυκλοφορίας. Στην περίπτωση της πολυπλεξίας συγχρονισμένων γραμμών, οι τερματικές διατάξεις παραμένουν απασχολημένες για μεγάλο χρονικό διάστημα.