Sygnały, media, kodowanie Warstwa fizyczna Częstotliwość, widma, pasmo Pojemności kanałów komunikacyjnych Rodzaje danych i sygnałów Zagrożenia transmisji Rodzaje i charakterystyka mediów Techniki kodowania Techniki modulowania Media Transmisji przewodowe i bezprzewodowe charakterystyka i jakość przekazywania sygnału oferowana przez medium zasadniczy konflikt występuje między yszybkością transmisji i zasięgiem yjakością transmisji i ceną 1
Kryteria wyboru medium Pasmo częstotliwości yszersze pasmo zapewnia wyższe szybkości Niedoskonałości medium ytłumienie Zakłócenia Liczba odbiorców yw medium przewodowym zwiększona liczba odbiorników powoduje wzrost tłumienia Widmo sygnałów elektromagnetycznych 2
Media przewodowe Skręcona para przewodów - skrętka Kabel koncentryczny Włókno światłowodowe Skrętka - TP Osobno izolowane skręcone zwykle w wieloparowym kablu instalowane w budynkach w czasie budowy 3
Skrętka - zastosowanie Bardzo rozpowszechnione medium do sieci telefonicznych ypomiędzy centralą operatora i abonentem Wewnątrz budynków ypomiędzy centralką lokalną i aparatami do sieci (LAN) y10mbps or 100Mbps Skrętka - wady i zalety Instalowana w budynkach na zapas zgodnie z zaleceniami normy EIA 568 tania (1 zł za metr) łatwa w obróbce i instalacji wiele standardów transmisji danych może ją wykorzystywać niskie szybkości transmisji mały zasięg 4
Skrętka - cechy fizyczne Transmisja analogowa yna odcinkach 5km to 6km bez wzmacniaczy yzasięg maleje ze wzrostem częstotliwości Transmisja cyfrowa yz użyciem różnorodnych metod kodowania ywzmacniacze co 2km do 3km Ograniczony zasięg Ograniczone pasmo (100MHz) Ograniczone szybkości transmisji (100Mb/s) Wrażliwa na zakłócenia i szumy Skrętka UTP i STP Skrętka nieekranowana (UTP) ypodobna do typowego kabla telefonicznego ynajtańsza ynajłatwiejsza w montażu ynarażona na zewnętrzne elektromagnetyczne Skrętka ekranowana (STP) yotoczona metalową folią lub oplotem chroniącym przed zakłóceniami ydroższa ytrudniejsza w montażu i układaniu (sztywniejsza i wymaga starannego montażu) 5
Kategorie skrętki UTP Kategoria 3 y do 16MHz y Do transmisji głosu i danych y Długość skrętu 7.5 cm do 10 cm Kategoria 4 y do 20 MHz ( sieć Token Ring 16 MB/s ) Kategoria 5 y do 100MHz y Typowo instalowana w nowych budynkach y Długość skrętu 0.6 cm to 0.85 cm Kategoria 6 (2003 r) y Do 250 MHz Kategoria 7 ( w przygotowaniu) y Do 600MHz lub 800MHz Skrętka (a) Kategoria 3 UTP. (b) kategoria 5 UTP. 6
Przesłuch zbliżny NEXT Sprzężenie sygnału z jednej pary do sąsiedniej Sprzężenie następuje, gdy sygnał transmitowany jedną parą wnika do innej pary Kabel koncentryczny 7
Kabel koncentryczny - zastosowania Najbardziej wszechstronne medium Dystrybucja przekazu telewizyjnego ytelewizja przemysłowa ytelewizja kablowa Dalekosiężne linie telefoniczne ymoże przenosić 10,000 rozmów jednocześnie ystopniowo wypierany przez światłowód Połączenia transmisji danych na krótkie odległości Sieci LAN Kabel koncentryczny - cechy fizyczne Sygnały analogowe ywzmacniacze co kilka km yzasięg maleje ze wzrostem częstotliwości ydo 500MHz Sygnały cyfrowe ywzmacniacze co max. 1km yzasięg maleje ze wzrostem częstotliwości 8
Włókno optyczne - światłowód Światłowód - zalety i wady Wielka przepustowość yszybkości do setek Gb/s Mały rozmiar i waga Niskie tłumienie Niewrażliwość na zakłócenia elektromagnetyczne Duży zasięg ydziesiątki km bez wzmacniaczy Wysoka cena medium i koszty instalacji ycena 5 do 100 zł za metr yspecjalistyczny sprzęt do instalacji i testowania 9
Światłowód - zastosowania Łącza dalekosiężne Łącza miejskie sieci miejskie MAN łącza dostępowe dla abonentów sieci lokalne LAN Światłowód - właściwości Działa jako falowód fal 10 14 to 10 15 Hz yw zakresie podczerwieni i części światła widzialnego Dioda luminescencyjna (LED) ytania yszerszy zakres temperatur pracy ydługi czas pracy Dioda laserowa (ILD) ywiększa sprawność ywiększe szybkości transmisji 10
Światłowód - mody światła Transmisja bezprzewodowa Światło i fale elektromagnetyczne Nadawanie i odbiór za pomocą anten - typowo Transmisja kierunkowa yskupiona wiązka sygnału ywymagana widoczność nadajnik odbiornik ywymagane dokładne ustawienie i śledzenie ruchu Transmisja bezkierunkowa ysygnał rozsyłany w wielu kierunkach ymoże być odebrany przez wiele odbiorników ymniejszy zasięg 11
Zakresy częstotliwości 2GHz to 40GHz ymikrofale ykierunkowa punkt-punkt ysatelitarna 30MHz to 2,5 GHz ytransmisja bezkierunkowa yradio i telewizja publiczna ystandard IEEE 802.11 3 x 10 11 to 2 x 10 14 ypodczerwień ymały zasięg, jedno pomieszczenie, widoczność? Transmisja satelitarna (mikrofale) Satelita jako stacja przekaźnikowa Satelita odbiera na jednej częstotliwości, wzmacnia lub regeneruje sygnał i retransmituje na innej częstotliwości Klasyczne - wymaga orbit geostacjonarnych y 35 784 km y Odległość = opóźnienia średnio 270 ms/link y Transpondery (36-50 MHz pasma) y Pasma (band) C 3,7-4,2 + 5,925-6,425 GHz xku 11,7-12,2 + 14,0-14,5 GHz xka 17,7-21,7 + 27,5-30,5 GHz y Problemy zakłóceń : deszcz, pasmo C używane powszechnie, koszty Zastosowania: y Telewizja y Telefonia międzynarodowa (long distance) y Prywatny biznes 12
Radio i Podczerwień Wielokierunkowe FM radio UHF i VHF - telewizja Podczerwień y802.11 bez widoczności yfso Free Space Optics 13