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eine Null, dass keine Neutrinos kamen

Am 17. Juli erscheint Ghost of Tsushima; Assassin's Creed Valhalla und Watch Dogs Legions konnten wir auch gerade länger anspielen - Anlass genug, um über Actionspiele, neue Games und die Next-Gen-Konsolen zu sprechen! Unser Chef-Abenteurer Peter Steinlechner stellt sich einer neuen Challenge: euren Fragen.
Er wird sie am 16. Juli von 14 Uhr bis 16 Uhr beantworten.
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  1. eine Null, dass keine Neutrinos kamen

    Autor: dabbes 16.03.12 - 16:29

    "wobei die Eins jeweils bedeutete, dass eine Gruppe von Neutrinos losgeschickt wurde, und eine Null, dass keine Neutrinos kamen"

    Wie verschickt man Binär eine Null um festzustellen, dass keine Neutrions kamen ???

  2. Re: eine Null, dass keine Neutrinos kamen

    Autor: /mecki78 16.03.12 - 18:07

    Ist das eine ernst gemeinte Frage?

    Falls ja, das geht so:

    Sender und Empfänger haben beide eine synchrone Uhr, wobei Uhr vielleicht das falsche Wort ist, da denkt man immer an etwas was die Uhrzeit anzeigt, sagen wir mal sie haben einen synchronen Taktgeber. Um das ganze für Menschen einfacher zu machen, sagen wir mal dieser Zeitgeber gibt einmal in der Sekunde ein Signal von sich. In Wahrheit dürfte das wohl im eher im Bereich von Milli-, Mikro- oder sogar Nanosekunden liegen, aber die absolute Wert ist irrelevant um das Prinzip zu verstehen.

    Frage: Wie bekommen die ihren Taktgeber synchron?
    Antwort: Der Sender hat einen Taktgeber und das ist der Referenztaktgeber. Der darf laufen wie auch immer er will, sofern er genau ist, also ziemlich exakt einmal die Sekunde ein Signal von sich gibt. Der Empfänger hingegen muss seinen Taktgeber nach dem des Senders stellen. Das kann man dadurch erreichen, dass z.B. der Sender am Anfang einer jeden Übertragung bei jedem Takt einmal Neutrinos sendet, sagen wir 16 mal. Der Empfänger empfängt 16 mal Neutrinos im Abstand von je einer Sekunde und muss während dieser Zeit seinen Taktgeber so manipulieren, dass er am Ende exakt mit den ankommenden Neutrinos synchron läuft, d.h. wenn die Neutrinos 15 und 16 ankommen gibt er bereits genau dann ein Signal von sich exakt wenn die Neutrinos eintreffen. Das ist ein bekanntes "Problem", da es sehr verbreitet ist, d.h. da ist nichts neues dran und es gibt bereits unzählige Lösungen derartiges zu implementieren. Ursprünglich hat Ethernet das auch so gemacht (die sog. Präambel) und aus Kompatibilitätsgründen macht es Ethernet auch heute noch so, auch wenn dieses beim aktuellen Stand der Technik gar nicht mehr notwendig wäre.

    Sobald die "Synchronisationsphase" abgeschlossen ist, wird die eigentliche Nachricht gesendet. Sagen wir mal, wir wollen ein Byte senden. Den Buchstaben "K". Dieser hat in ASCII und Unicode den Wert 75. Binär sieht das so aus:

    0 1 0 0 1 0 1 1

    Der Sender wartet jetzt jemals auf den nächsten Takt und wenn der Takt eintrifft und das nächste Bit 1 ist, dann sendet er Neutrinos, ist der Wert des Bits aber 0, dann sendet er keine. Das war's auch schon.

    Auf der Empfängerseite läuft das ganze dann so ab: Wenn der Zeitgeber einen Signal gibt und kurz davor oder kurz danach (oder perfekt zeitgleich dazu) Neutrinos gemessen wurden/werden, dann merkt sich der Empfänger eine 1, ansonsten eine 0 und nach 8 Takten hat er sein Byte komplett.

    Da heutige Taktgeber sehr präzise arbeiten ist es natürlich nicht notwendig nach jedem Byte neu zu synchronisieren. Faktisch würde man vielleicht nach einer festen Anzahl von Bytes (wobei das auch KB oder sogar MB sein könnten) eine neue Synchronisationsphase einschieben, um eine Abweichung der Zeitgeber zu verhindern, die natürlich immer leicht auseinander driften werden im Laufe der Zeit, denn auch hochpräzise Taktgeber habe minimale Abweichungen vom Idealwert.

    Auch würde man Bytes vielleicht nicht direkt senden, sondern ein Encoding verwenden, was es zum einen leicht möglich macht bestimmte Bitfehler zu erkennen und zum anderen verhindert, dass bestimmte Bitkombinationen vorkommen (z.B. alles nur 0er Bits), was den Vorteil hat, dass der Empfänger seinen Zeitgeber beim Datenempfang unter Umständen nachstellen kann und somit Synchronisationsphasen noch weiter hinausgezögert werden können. Auch kann der Sender damit durch spezielle Bitkominationen, die so im normalen Datenstrom nie vorkommen, dem Empfänger Bescheid geben, dass jetzt eine neue Synchronisationsphase kommt, so dass der Empfänger das Intervall nicht vorab wissen muss.

    /Mecki

  3. Aliens ausgucken

    Autor: omo 16.03.12 - 18:17

    So nach Aliens suchen, wenn das energetisch weit günstiger, als im Radiospektrum aussieht?

  4. Re: eine Null, dass keine Neutrinos kamen

    Autor: Rungard 17.03.12 - 11:12

    Ich finde es wirklich super und lobenswert, wenn sich Leute derart Mühe machen, Dinge in einem Forum zu erklären. Ich kenne das Prinzip zwar schon, dennoch ein großes Dankeschön für die Mühen! So etwas muss Anerkennung finden.

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