Safari (3) 2.pptx

Data and Computer Communications Chapter 6 – Digital Data Communications Techniques EIGHTH EDITION BY WILLIAM STALLINGS LECTURE SLIDES BY LAWRIE BROWN Rama Omar Digital Data Communications Techniques Rama Omar A conversation forms a two-way communication link; there is a measure of symmetry between...

Data and Computer Communications Chapter 6 – Digital Data Communications Techniques EIGHTH EDITION BY WILLIAM STALLINGS LECTURE SLIDES BY LAWRIE BROWN Rama Omar Digital Data Communications Techniques Rama Omar A conversation forms a two-way communication link; there is a measure of symmetry between the two parties, and messages pass to and fro. There is a continual stimulus-response, cyclic action; remarks call up other remarks, and the behavior of the two individuals becomes concerted, co-operative, and directed toward some goal. This is true communication. ‫حديث شكلرابط‬ ‫ي‬ ‫ال‬ ‫طرفين وتمر ا لرسائلهنا‬ ، ‫حيث تواجد ق ياسعلىا لتناغم ب ينا ل‬ ‫ي‬ ‫ل نائيا التجاه؛‬ ‫اتصا ث‬ ‫حيث ثير ا لتعليقات‬ ‫ت‬ ،‫حيث لتحفيز وا الستجابة‬ ‫حدث فاعلم ستمر م ن ا‬ ‫ت‬ ‫كي‬. ‫وهنا‬ ‫أخرى ويصبح س لوكا لشخصينم نسج ًما وتع اونيًا وموجهً ا ن حو هدف‬ ، ‫ت عليقات‬ ‫ت لحقيقية‬ ‫عين هذه هيا التصا ال ا‬. ‫م‬. —On Human Communication, Colin Cherry Asynchronous and Synchronous Transmission timing problems require a mechanism to synchronize the transmitter and receiver ‫توقيت تطلب‬ ‫ت‬ ‫م شاكلا ل‬ ‫وجود آ لية ل تزامنا لمرسلوا لمستقبل‬. ◦ ◦ receiver samples stream at bit intervals ‫ا لمستقبلي قوم ب أخذ عيناتم نا لتيار عند ف واصلا لبت‬. if clocks not aligned and drifting will sample at wrong time after sufficient bits are sent‫انت لساعاتغير‬ ‫ا‬ ‫إذا ك‬ ‫افم ن‬ ‫ ف إنا لمستقبلس يقوم ب أخذ ا لعيناتف يا ل ا‬،‫م تزامنة وتتحركب شكلم تغير‬ ٍ ‫وقت لخاطئب ع د إرسا لعدد ك‬ ‫ا لبتات‬. two solutions to synchronizing clocks ‫هناكحال ً وسيلتانل مزامنة‬ ◦ ‫ا لساعات‬ ◦ asynchronous transmission‫ا لنقلغير ا لمتزامن‬ synchronous transmission‫ا لنقلا لمتزامن‬ Rama Omar Asynchronous Transmission Rama Omar Asynchronous - Behavior Rama Omar simple cheap‫ رخيص‬/ ‫ب سيط‬ overhead of 2 or 3 bits per char (~20%) good for data with large gaps (keyboard) ‫ا لتكلفة ا إلضافية‬ ‫فجوات لكبيرة‬ ‫ا‬ ‫ذات ل‬ ‫) م قبولة ل لبيانات ا‬٪20‫ت كلحرف(حوا لي‬ ‫ ب ل‬3 ‫ أو‬2‫م ن‬ Synchronous Transmission block of data transmitted sent as a frame clocks must be synchronized‫ ي جبأن‬،‫بيانات لمرسلة ت ُ رسلك إطار‬ ‫ا‬ ‫ك تلة م نا ل‬ ‫ت كونا لساعاتم تزامنة ب ينا لمرسلوا لمستقبل‬ ◦ can use separate clock line ‫متزامن ي ُ ستخدم غا بلًا خط س اعة‬ ، ‫ف يا لنقلا ل‬ ‫م نفصل‬ ◦ or embed clock signal in data‫أو ي مكنت ضمينإشارة ا لساعة ف يا لبيانات‬. need to indicate start and end of block ‫جب حديد ب داية ونهاية‬ ‫ت‬ ‫ي‬ ‫ا لكتلة‬. ◦ use preamble and postamble ‫استخدام م قدمة وختم‬ more efficient (lower overhead) than async‫أكثر ك فاءة (ت كلفة‬ ‫ل م نا لنقلغير ا لمتزامن‬ ) ‫إضافية أق‬. Rama Omar ‫‪Rama‬‬ ‫‪Types of Error‬‬ ‫‪an error occurs when a bit is altered between transmission and‬‬ ‫ت ينا إلرسا لوا الستقبا ل‪reception‬‬ ‫‪Omar‬حدثخطأ عندما ي تم ت ع ديلب ب‬ ‫‪.‬ي‬ ‫بت لفردية ‪single bit errors‬‬ ‫أخطاء ا ل ا‬ ‫ت ع ديلف يب تواحد ف قط ‪◦ only one bit altered‬‬ ‫ي تسببف يها ا لضوضاء ا لبيضاء ‪◦ caused by white noise‬‬ ‫أخطاء ا النفجار ‪burst errors‬‬ ‫◦‬ ‫‪contiguous sequence of B bits in which first last and any number of intermediate‬‬ ‫ت سمىهذه ا ألخطاء "أخطاء ا النفجار" ‪ ،‬وتتمثلف يت سلسلم تجاور م ن‪bits in error‬‬ ‫وسطى ف يحا لة خطأ ‪ B‬ب تات‬ ‫‪،‬‬ ‫بتات ل‬ ‫بت ألخير‪ ،‬وأيعدد م نا ل ا‬ ‫بت ألولوا ل ا‬ ‫‪.‬حيث كونا ل ا‬ ‫ي‬ ‫ي مكنأنت سببها ض وضاء ا لنبضاتأو ‪◦ caused by impulse noise or by fading in wireless‬‬ ‫ت لالسلكية‬ ‫‪.‬ا لتالشيف يا التصا ال ا‬ ‫بيانات لع ا لية ‪◦ effect greater at higher data rates‬‬ ‫ا‬ ‫دالت ل‬ ‫ا‬ ‫‪.‬ت كونت أثيراتها أكبر عند م ع‬ ‫‪Rama‬‬ ‫‪Omar‬‬ ‫‪Error Detection‬‬ ‫‪.‬س يحدثأخطاء ‪will have errors‬‬ ‫‪detect using error-detecting code added by transmitter‬‬ ‫يمكن اكتشافها باستخدام رمز الكتشاف األخطاء الذي يتم‬ ‫‪.‬إضافته من قبل المرسل‬ ‫‪recalculated and checked by receiver still chance of‬‬ ‫إذا ت متإعادة حسابها وفحصها م ن‪undetected error parity‬‬ ‫مستقبل ال ي زا لهناكف رصة ل حدوثأخطاء غير‬ ‫‪،‬‬ ‫ق بلا ل‬ ‫بت لزوجي‬ ‫ة ف يحا لة استخدام ا ل ا‬ ‫م كتشفة‪ ،‬خاص ً‬ ‫‪parity bit set so character has even (even parity) or odd (odd‬‬ ‫ت لتكافؤ ‪ ،‬ي تم ت عيين‪parity) number of ones‬‬ ‫عندما ي ُ ضافب ا‬ ‫ا لحرفل يحتويعلىعدد زوجيأو ف رديم نا ألرقام ا لواحدة‪ ،‬وهو‬ ‫‪.‬ما ي ُ عرفعلىا لتوا ليب تكافؤ ا لزوج أو ب تكافؤ ا لفرد‬ ‫◦‬ ‫إذا ك انتعدد أخطاء ‪even number of bit errors goes undetected‬‬ ‫ا لبتاتزوجيًا‪ ،‬ق د ي حدثأني مرر دوناكتشافعند استخدام ب ت‬ ‫‪.‬ا لتكافؤ ل لزوج‬ ‫◦‬ Error Detection Process Rama Omar Cyclic Redundancy Check one of most common and powerful checks ‫عمليات لفحصش يوعًا وفع ا لية‬ ‫ا‬ ‫واحدة م نأكثر‬. Rama Omar for block of k bits transmitter generates an n bit frame check sequence (FCS) ‫تي قوم‬ ، ‫ل كتلة م نب‬ ‫ا لمرسلب إنشاء ت سلسلت حققا إلطار ا لذيي تأ لفم نب ت‬. transmits k+n bits which is exactly divisible by some number receiver divides frame by that number‫ ا لمستقبل‬.‫تا لذيي كونق ابال ً ل لقسمة علىس بيلا لمثا لعنط ريقب عضا لع دد‬ ، ‫ي ُ رسل ب‬ ‫ي قسم ا إلطار علىذلكا لع دد‬. ◦ if no remainder, assume no error ‫اقي ي تم افتراضعدم وجود خطأ‬ ، ‫إذا ل م ي كنهناكب‬. ◦ for math, see Stallings chapter 6 Error Correction correction of detected errors usually requires data block to be retransmitted not appropriate for wireless applications ◦ bit error rate is high causing lots of retransmissions ◦ when propagation delay long (satellite) compared with frame transmission time, resulting in retransmission of frame in error plus many subsequent frames instead need to correct errors on basis of bits received error correction provides this Rama Omar Error Correction Process ‫‪Rama‬‬ ‫‪Omar‬‬ ‫‪How Error Correction Works‬‬ ‫‪adds redundancy to transmitted message can deduce original despite some errors eg. block error correction‬‬ ‫كتل ت قوم هذه‪code‬‬ ‫ي شير ا لمفهوم ا لذيت صفه إ لىرموز ت صحيح ا ألخطاء‪ ،‬وتحديدا ً رموز ت صحيح أخطاء ا ل ‪.‬‬ ‫معلومات ألصلية حتىف يحا لة حدوث‬ ‫ا‬ ‫ا لرموز ب إضافة ف اجئة إ لىا لرسا لة ا لمرسلة ب طريقة ت سمح ب استنتاج ا ل‬ ‫‪.‬ب عضا ألخطاء أثناء ا لنقل‬ ‫◦‬ ‫حسب لخوارزمية ا لمستخدمة ‪map k bit input onto an n bit codeword‬‬ ‫ا‬ ‫ت ختلفا لرموز ا لتصحيحية ب‬ ‫ك لواحدة م ختلفة ب شكلم ميز ‪ each distinctly different‬‬ ‫إذا ت م اكتشافخطأ‪ ،‬ي ُ فترضأنا لكلمة ا لرمزية ا لتيت م إرسا لها‪if get error assume codeword sent was closest to that received‬‬ ‫قرب لىت لكا لتيت م استالمها‬ ‫انت أل إ‬ ‫ا‬ ‫‪.‬ك‬ ‫◦‬ ‫‪for math, see Stallings chapter 6 means have reduced effective data rate‬‬ ‫‪Rama‬‬ ‫‪Omar‬‬ ‫‪Line Configuration - Topology‬‬ ‫ترتيب لفعليل لمحطاتعلىا لوسط" ‪physical arrangement of stations on medium‬‬ ‫ا‬ ‫ت شير "ا ل‬ ‫محطات شكلف عليعلىوسط ا التصا ل‬ ‫ب‬ ‫إ لىك يفية ت نظيم أو ربط أجهزة ا لشبكة أو ا ل‬ ‫◦‬ ‫ن قطة ل نقطة‪ ،‬ي كونهناكم حطتانف قط ‪point to point - two stations‬‬ ‫◦‬ ‫جهازيك مبيوتر أو جهازينل لتوجيه ‪such as between two routers / computers‬‬ ‫◦‬ ‫ف يت كوينم تع دد ا لنقاط‪ ،‬هناكعدة م حطاتم تصلة ‪multi point - multiple stations‬‬ ‫حيث كونهناكم حطتان‬ ‫ي‬ ‫ل قطة ل نقطة‪،‬‬ ‫ب وسيلة اتصا لم شتركة‪.‬علىعكسا التصا ن‬ ‫تورطتين ي تيح ت كوينم تع دد ا لنقاط ا لتواصلب ينأكثر م نم حطتين‬ ‫‪،‬‬ ‫‪.‬ف قط م‬ ‫◦‬ ‫ت قليدياً‪ ،‬حاسوبرئيسي(م ينفريم) ‪traditionally mainframe computer and terminals‬‬ ‫وأجهزة ن هاية ا لمستخدم (ت يرمينا لز)‬ ‫◦‬ ‫ا آلنب شكلعام‪ ،‬ش بكة ا لمنطقة )‪now typically a local area network (LAN‬‬ ‫ا لمحلية‬ Line Configuration - Topology Rama Omar ‫‪Rama‬‬ ‫‪Omar‬‬ ‫ثنائي ‪Line Configuration – Duplex‬‬ ‫"ت كوينا لخط ‪ -‬ا ل "‬ ‫ي مكنت صنيفت بادلا لبياناتإما ك نصفث نائيأو ك كاملث نائي‪classify data exchange as half or full duplex‬‬ ‫ثنائي ا لمع روفأيضا ً ب اسم "ا لتبادلا لثنائيل التجاهين)‪half duplex (two-way alternate‬‬ ‫ل صفا ل ‪،‬‬ ‫"ا التصا ن‬ ‫محطات نقلا لبياناتف يوقتواحد ‪◦ only one station may transmit at a time‬‬ ‫ب‬ ‫"ي ُ سمح ف قط إل حدىا ل‬ ‫ي تطلبم سار ب ياناتواحد" ي عنيأنا لنظام أو ا لجهاز ي حتاج إ لىم سار واحد ل نقل" ‪◦ requires one data path‬‬ ‫بياناتف يهذا ا لسياق‬ ‫ال ‪.‬‬ ‫مكن )‪full duplex (two-way simultaneous‬‬ ‫"‬ ‫حيث‬ ‫ن ي شير إ لىوضع ا التصا ل ي‬ ‫ا لثنائيا لكام ل" أو "ا التجاهينا لمتزامني "‬ ‫ن قلا لبياناتف يك ال ا التجاهينف يوقتواحد‬ ‫ل لمتزامنب ينم حطتين‪◦ simultaneous transmission and reception between two stations‬‬ ‫ا لنقلوا الستقبا ا‬ ‫ي تطلبم سارينل نقلا لبيانات‪◦ requires two data paths‬‬ ‫"وسائط أو ت ردداتم نفصلة م ستخدمة ل كلاتجاه" ‪separate media or frequencies used for each direction‬‬ ‫ى ‪or echo canceling‬‬ ‫"أو إ لغاء ا لصد "‬ ‫◦‬ Summary asynchronous verses synchronous transmission error detection and correction line configuration issues Rama Omar