Bitübertragungsschicht

Überblick

• niedrigste Schicht des OSI-Modells
• Übertragung von Bits
• Definiert Übertragung der Signale
  • Medium
  • Übertragungsverfahren
  • Stecker, Kabel, Widerstände

Signalübertragung

• Encoder des Sender erzeugt Bits und sendet diese über das Medium
• Decoder empfängt Bits
• Wichtige Parameter der Übertragung
  • Darstellung von Informationen 0/1
  • Takt der Übertragung von Bits

• Herausforderung: Erkennung von aufeinanderfolgenden Bits

Manchester-Codierung

Self-Clocking-Verfahren

Rauschen

Rauchen und Störsignale beeinflussen das Signal

• Glasfaser: Krümmung zu stark
• Kupfer: schlechte / Defekte Abschirmung, elektromagnetische Wellen
• Atmosphäre: Elektrosmog

Repeater

Um Signale über längere Strecken zu übertragen, wiederholt er das empfangene Signal

Geschwindigkeit der Übertragung

• Bandbreite
  • maximale Frequenz deren Amplitude bei der Übertragung maximal um die Hälfte verringert wird
• Symbolrate
  • Anzahl von übertragenen Symbolen pro Zeitspanne (gemessen in Baud)
  • Baud-Rate maximal 2xBandbreite (Nyquist-Theorem)
• Übertragungsrate
  • Anzahl von Bits die pro Zeitspanne übertragen werden
  • Bit/s
  • 1 MBit/s = 1.000kBit/s = 1.000.000 Bit/s

Medien

• IEEE802 - Institute of Electrical and Electronics Engineers Protokollfamilie 802

Twisted Pair Kabel

Glasfaserkabel

Drahtlose Übertragung

Gemeinsam genutzte Medien

• Medium mit mehreren Sendern
  • entweder Benutzung von mehreren Sendern gleichzeitig
    • Multiplexing, Demultiplexing
  • oder nur ein Sender
    • Collision Detection, Collision Avoidance

Multiplexing - Space-Division

• nur Punkt zu Punkt Verbindungen zwischen den Teilnehmern
• verhinder das mehrere Sender das gleiche Medium nutzen
• Bsp. Stern-Topographie

Multiplexing - Frequency-Division

• das gleiche Medium von mehreren Sendern genutzt
• Sender nutzen unterschiedliche Wellenlängen/Frequenzen
• Empfänger muss Frequenzbereich kennen

Multiplexing - Time-Division

• Sender bekommen Zeitscheiben zugeteilt
• Verteilung muss bei allen Sendern und Empfängern bekannt sein

Kollision

• bei gemeinsam genutzten Medium treten Kollisionen auf wenn mehrere Sender gleichzeitig senden
• Daten gehen verloren, keine Wiederherstellung möglich

Kollsion - CSMA/CD