Kapitulli 5 e korigjuar

Kapitulli 5. Rrjetet komunikuese Kapitulli 5. Rrjetet komunikuese multimedialemultimediale

Sfidat në rrjetet komunikuese Sfidat në rrjetet komunikuese multimedialemultimediale Të dhënat e multimedias (audio, video, etj.)

zakonisht quhen të dhëna kontinuale. Ato kanë këto karakteristika:

Voluminoze Në kohën reale (sinkronizimi, në mes të audio dhe video) Interaktive (p.sh. në video konferencim, TV interaktiv)

Prandaj paraqitet nevoja për standardizimin e protokoleve të transmetimit të të dhënave në rrjetet kompjuterike.

5.1. 5.1. Bazat e rrjeteve kompjuterikeBazat e rrjeteve kompjuterike 1. Shtresat e standardizuara ISO-OSI Shtresat e rrjeteve të definuara nga Organizata Internacionale

për Standarde (International Standards Organization – ISO) për Ndërlidhjen e Sistemeve të Hapura (Open Systems Interconnection - OSI) janë:

shtresa fizike shtresa e linkut të të dhënave

(data link layer) shtresa e rrjetit shtresa e transportit shtresa e tubimit shtresa e prezantimit shtresa e aplikacionit

Shtresat e standardizuara ISO-OSIShtresat e standardizuara ISO-OSI

Shtresa fizike– Definon lidhjet elektrike dhe mekanike

(interfejsat) në rrjet dhe definon gjerësinë maksimale të brezit frekuencor (p.sh. fije optike).

Kjo shtresë kërkon brez më të gjerë për audio/video të dhëna.


Shtresa e linkut të të dhënave (Data Link Layer) Bartë (transmeton kornizat e të dhënave (data

frames), i qaset me protokoll shtresës fizike, korigjon gabimet, kontrollon rrjedhën dhe sinkronizon kornizat.

Ritransmetimi si metodë për korrigjimin e gabimeve nuk është i përdorshëm për multimedia (korniza e vonuar në audio/video është kornizë e humbur).


Shtresa e rrjetit Kyç-shkyç dhe qarkullon pakot, vendos

grumbullimin logjik të stacioneve të largëta. Shpërndanë shërbime si adresimi, ndërlidhja në mes të rrjeteve, përpunimi i gabimeve, kontrolli i dendësisë së komunikimit dhe sekuencimi i pakove.

Kualiteti i shërbimit (Quality of Service - QoS)

definon parametrat për transmetim të multimedias me garantim të deformimeve të vogla dhe rregullim korrekt të pakove.


Shtresa e transportit

Realizon lidhjen prej procesit- në – proces.

Kualiteti i shërbimit dhe sinkronizimi te multimedia janë dy çështje që duhet të theksohen.


Shtresa e tubimit Koordinon bashkëveprimin në mes të proceseve të

aplikimit të shfrytëzuesit në nikoqir të ndryshëm (host).Tipet e tubimeve:

prej pike – në – pikë, point-to-point,

të hapura (prej një pike në shumë pika),

të mbyllura (prej shumë pikave në një). Tubimet për multimedia zakonisht shfrytëzojnë më

tepër se një lidhje për transport (për audio, video, etj.)


Shtresa e prezantimit Menaxhon strukturat abstrakte të të dhënave dhe

konverton të dhënat nga formatet e ndryshme/ kodet.

Te multimedia paraqitet nevoja për përkrahje më të madhe të konvertimit në mes të formateve të ndryshme audio, video (për shkak të standardeve të ndryshme të kompresimit të të dhënave).


Shtresa e aplikacionit Përmban protokolle të ndryshme, p.sh. ftp,

telnet, SMTP (e-mail), etj.

Te multimedia është karakteristike rritja e vazhdueshme e aplikacioneve të ndryshme, p.sh., HTTP, MIME, video-on-demand (video me kërkesë).

2. 2. Rrjetet lokale LAN (Local Area Rrjetet lokale LAN (Local Area Networks)Networks)

2.1. Rrjetet e përhapura (p.sh., Ethernet)

rrjeti rrjeti

Rrjeti lokal i përhapur

Rrjetet e përhapuraRrjetet e përhapura

Gjerësia e brezave prej 10 deri 100 Mbps.

Për ta dërguar mesazhin, vendoset adresa e marrësit në

mesazh, i dërgohet secilit. Shumica do ta injorojnë.

Qasja e shumëfishtë në rrjet është e zgjedhur asisoj që

mund të realizohet kur rrjeti është i lirë .

Secili stacion mund të lidhet drejtë në hub (ashtu që të

formohet ylli, e jo bus-i), dhe secili pastaj e shfrytëzon

brezin e plotë të ethernetit.

Unazat Unazat

Të dhënat transmetohen në një drejtim rreth unazës dhe mund të lexohen nga të gjitha stacionet.

Pakoja speciale e quajtur shenja ose faqja, qarkullon kur është unaza në qetësi dhe për të bartur të dhëna, stacioni e rrëmben shenjën ose faqen dhe qaset në rrjetë të hapur.

Rrjeti lokal unazë

UnazatUnazat

Qasja në rrjet rregullohet asisoj që në të njëjtën kohë vetëm një stacion ka qasje.

Për ta kontrolluar qasjen e secilit stacion shfrytëzohen skemat me prioritet të shumëfishtë.

Një stacion mund të përcjellë të dhëna me prioritet të dhënë, ose nëse ai mund ta rrëmbej shenjën kur ka prioritet të njëjtë ose më të ulët.

Në të kundërtën duhet të bëhet rezervimi.

3. 3. Rrjetet e gjëra WAN Rrjetet e gjëra WAN (Wide Area (Wide Area Networks)Networks)

WAN i referohen rrjeteve në mes të qyteteve dhe vendeve.

Në mes të LAN dhe WAN, ekziston edhe rrjeti Metropolitan - MAN (Metropolitan Area Network)

T1 -- 1.544 Mbps i përkrah 24 kanale të zërit ose të të dhënave (secili kanal nga 64 kbps). Shfrytëzon telat e bakrit, për çdo drejtim nga një çift.

T3 -- 44.736 Mbps.

Interneti është një shembull i rrjeteve WAN.

3.2. Shtresa e rrjetit -- IP (3.2. Shtresa e rrjetit -- IP (InternetInternet Protocol Protocol))Portat (Gateways) dhe shpërndarja (Routing) Rrjetet LAN mundësojnë dërgimin e mesazheve në prej pike - në pikë në rrjetat

lokale. Problem: çka nëse dëshiroj që ta dërgoj mesazhin te makina në rrjetin tjetër (p.sh.

nga A në B)? Zgjidhje: duhet të shfrytëzohet makina G për përcjellje të mesazhit. Me fjalë

tjera, një program që rrotullohet në G e merr mesazhin nga A dhe e shpërndanë atë te B. G quhet porta ose gateway, dhe programi quhet router ose

shpërndarësi.

rrjeti

rrjeti

1

2

Skema e e lidhjes së dy rrjeteve LAN

Shpërndarja me anë të protokollit të internetit Shpërndarja me anë të protokollit të internetit

((Internet ProtocolInternet Protocol)) Problem: më duhet ta dërgoj porosinë në B, por së pari

duhet të dërgohet në G. Si do ta dijë G që ta përcjellë mesazhin te B?

Zgjidhje: Në G nuk shfrytëzohet Ethernet adresa e B's. Shfrytëzohet emri tjetër për B (IP adresa e tij) dhe përkthehet nga adresa IP në Ethernet adresë.

Përkthimi bëhet me anë të ashtuquajturës tabelë shpërndarëse.

Skema e përbashkët: Internet Adresat janë numra 32 bitshe të quajtura Internet Protokoll (IP) adresa. Zakonisht dallohet me shënim me "thojëza" (p.sh. 804d953f = 128.77.149.63).

5.2. 5.2. Gjenerata e re e rrjeteve Gjenerata e re e rrjeteve kompjuterikekompjuterike

Pjesa më e madhe e këtij kapitulli i kushtohet rrjeteve WAN. Rrjetet bashkëkohore kompjuterike ndahen në këto grupe:

Rrjetet me fije optike

Rrjetet me teknikë komutuese

Rrjetet me shërbime të integruara digjitale ISDN (Integrated Services

Digital networks)

Rrjetet me mod asinkron të bartjes ATM (Asynchronous Transfer

Mode)

1. 1. Rrjetet me fije optikeRrjetet me fije optike

1.1. Bazat e rrjeteve me fije optike

Për bartjen e sinjaleve shfrytëzohet drita

Sinjali udhëton përgjatë kanalit në fije optike duke u ndeshur nëpër mure

Fija optike

Rrjetet me fije optikeRrjetet me fije optike

Bitët barten si impulse me shpejtësi rreth 69% të shpejtësisë së dritës.

Përparësitë ndaj telave të bakrit janë: më shumë bit në njësi të sipërfaqes (bitët janë më të vegjël e jo më të shpejtë)

Sinjalet elektrike mund të konvertohen në sinjale optike në disa gigabita/sec.

Përfitimi: rrjetet me shpejtësi gigabitshe.

Impulsi në hyrje dhe dalje të fijes optike

2. 2. Rrjetet me teknikë komutueseRrjetet me teknikë komutuese

Tipet e protokolleve komutuese: Komutimi qarkor Komutimi paketor Komutimi celular

Komutimi qarkorKomutimi qarkor

Shfrytëzohet te rrjetet telefonike dhe është ende bazë për rrjete

brez-ngushta

Shfrytëzon multipleksin sinkron kohor për mbështetjen e

shumë shfrytëzuesve dhe me shpejtësi të ndryshueshme të të

dhënave

Nuk është i mjaftueshëm dhe është monopolizues

Nuk mund t’i përkrah shpejtësitë e mëdha dhe të

ndryshueshme të të dhënave

Komutimi paketorKomutimi paketor

– Komuton shfrytëzuesit në paketa e jo një nga një me ndarje kohore si te komutimi qarkor

– Është i mire nëse lidhja ka sasi të madhe të gabimeve

– Shpejtësia e të dhënave të ndryshueshme ( të paparashikueshme) prandaj nuk është e përshtatshme për disa lloje të multimedias si zëri

Komutimi celularKomutimi celular

– I njohur si modi asinkron i bartjes (Asynchronous Transfer Mode (ATM)

– Shfrytëzon pako të vogla dhe me gjatësi të fiksuar të quajtura celula

3. 3. Rrjetet me shërbime të integruara digjitale Rrjetet me shërbime të integruara digjitale ISDN (ISDN (Integrated Services Digital networksIntegrated Services Digital networks))

Vetitë kryesore: Përdoret në të gjitha sistemet e telefonisë

digjitale.

Shërbime të integruara për të dhëna të zakonshme, për zë dhe nganjëherë edhe për video (p.sh. në videokonferenca)


Kanali B (bartësi): 64 kbps për të dhëna – Kryesisht është me komutim qarkor, por mund ta

përkrahë edhe komutimin paketor

• Kanali D (Delta): 16 kbps - Kanali D-kujdeset për vendosjen e thirrjeve,

kontrollin e thirrjeve (përcjellja e thirrjes, pritja e thirrjes, etj.), dhe mirëmbajtje

Kontrolli dhe mirëmbajtja mund të bëhen në kohën reale në kanalin D pa u përzier me të dhënat që përcjellën në kanalin B


Kapaciteti themelor: dy B-kanale dhe një kanal D

Kapaciteti themelor në SHBA është 23 B-kanale dhe një kanal D, ndërsa na Japoni dhe Evropë 30 B-kanale dhe dy kanale D.

4. 4. Rrjetet Rrjetet ATM (ATM (AsynchronousAsynchronous TransferTransfer Mode Mode))

Rrjetet celulare rrjetet celulare dërgojnë pako të të dhënave në njësi shumë të vogla (celula).

Segmentimi dhe ritubimi realizohet në çipa (qarqe të integruara) speciale që quhen SAR çipa.

Madhësia e celulave - zakonisht është me 53 bajta (5 bajta për kontroll, 48 bajta

të dhëna)

pakoja

segmentimi

celulat

ritubimi

pakoja

http://www.iol.unh.edu/training/all_train.html






Përparësitë e rrjeteve celularePërparësitë e rrjeteve celulare

Efikasiteti: shfrytëzon tërë brezin frekuencor me shumë pak humbje.

Vonesa të vogla në serializimin e paketave në rrjet.

Serializimi në rrjetin paketor

Përparësitë e rrjeteve celularePërparësitë e rrjeteve celulare

Këto rrjete janë më të mira për shpërndarjen e zërit, videos, dhe të dhënave.

Kanë shpejtësi më të madhe të deponimit-përcjelljes në rrjet (rreth 1 mikrosekondë për pranimin e 128 bitëve celulare në një rrjet prej 1 Gbit).

Serializimi në rrjetin celular

Formati i celulësFormati i celulës

53 bajta -- 5 bajta hederi, 48 bajta ngarkesa (të dhënat)

Hederi ka 2 formate – një për brendi të rrjetit (rrjeti-rrjeti-ndërlidhja, ose NNI) dhe një për hyrje/dalje nga rrjeti (shfrytëzuesi-rrjeti-

ndërlidhja, ose UNI).

Hederi5 bajta

Të dhënat48 bajta

Organizimi i celulave

NNI hederi i celulësNNI hederi i celulës

VPI = Virtual Path Identifier, (identifikuesi i shtegut virtual)

VCI = Virtual Channel Identifier (identifikuesi i kanalit virtual)

VCI + VPI = indikatori unik për celulën

Si numri telefonik, VPI është si kodi urban (038), VCI është si numri telefonik (555-121)

CLP = Cell Loss Priority, (prioriteti i celulës së humbur) 1= prioritet i ulët, 0= prioritet i lartë

CRC = Header Error correction code (kodi i korrigjimit të gabimit të hederit)

VPI (12 bita)identifikimi i

shtegut virtual

VCI (16 bita)identifikimi i

kanalit virtual

Tipi i ngarkesës3 bita

CLP (1bit)prioriteti i celulës së humbur

CRC (8 bita)kodi i

korigjimit të gabimit

5.3. Transmetimi i të dhënave 5.3. Transmetimi i të dhënave multimedialemultimediale

1. Shpërndarja e të dhënave multimediale

Për shpërndarjen e të dhënave multimediale duhet të sigurohen parametrat e kërkuar të kualitetit dhe shpërndarje pa humbje dhe pa vonesë e të dhënave audio dhe video në kohën reale.

1.1. Parametrat matës të kualitetit1.1. Parametrat matës të kualitetit

Gjërësia e brezit -- qindra Mbps

Vonesa (vonesa maksimale kornizë/celulë) – e rëndësishme për TV interaktiv, për sinkronizim audio/video, etj.

Humbjet ose gabimet kornizë/celulë

1.1. Parametrat matës të kualitetit1.1. Parametrat matës të kualitetit

• Dridhjet (Jitter) -- Jitter është devijimi standard në mes të kornizave në plejbek Madhësia e dridhjes (jitter-it) paraqet vlerësimin e valëzimit.

Algoritmet për prioritetin e videos dhe audios vendosin prioritetin e duhur për ta minimizuar dridhjen në plejbek në rast të humbjeve.

Dridhje e madhe

Dridhje e vogël

Dridhjet- (jitter) te plejbeku

1.2. Shpërndarja me prioritet1.2. Shpërndarja me prioritet

Algoritmet e transmetimit sigurojnë shpërndarje me prioritet, p.sh., prioritet më të lartë për audio se sa video.

Prioriteti për audio Ndahet në grupe prej n-mostrave, i jepet prioritet dhe

dërgohen grupet si në Fig. Marrësi i interpolon grupet eventuale të humbura.

Ndarja e mostrave në grupe me prioritet

1.2. Shpërndarja me prioritet1.2. Shpërndarja me prioritet

Shembull: nëse grupet 3 dhe 4 janë humbur, shpejtësia efektive e

mostrimit është 22 kHz në vend të 44 kHz. Humbja është paraqitur si ndryshim në shpejtësinë e mostrimit e jo si

rënie e mostrave, prandaj marrësi e korrigjon këtë shpejtësi dhe

grupet e mostrave.

5.45.4 Video përmes ATM rrjeteveVideo përmes ATM rrjeteve

Rrjeti ATM është një lloj i rrjetit me shpejtësi të lartë i cili ka mundësi që t’i bartë 150 milion sinjale në sekondë duke shfrytëzuar një protokoll të bartjes të quajtur “modi asinkron i bartjes ('asynchronous transfer mode‘)

4.1. Llojet e kualitetit të shërbimit në 4.1. Llojet e kualitetit të shërbimit në videovideo

• CBR (Constant Bit Rate) – shpejtësia konstante e bitëve, p.sh. te video e pakompresuar

• VBR (Variable Bit Rate) -- shpejtësia variabile e bitëve, e përshtatshme për video të paketuar (video e kompresuar)

• ABR (Available Bit Rate) -- shpejtësia e përdorshme e bitëve, mund të rritet dhe të zvogëlohet sipas dendësisë, por mund ta dalloj vetëm humbjen dhe gabimin kornizë/celulë.

• UBR (Unspecified Bit Rate) -- shpejtësia e paspecifikuar e bitëve, nuk garanton asnjë parametër të kualitetit.

ABR aktualisht përkrahet nga shumica e rrjeteve ekzistuese. CBR ka nevojë për punë në kohë reale, shpejtësi konstante dhe

komunikacion të orientuar.

Kapitulli 5 e korigjuar

Documents

Transcript of Kapitulli 5 e korigjuar