atviteli_kozegek (1).pptx

42
Átviteli Közegek

Upload: davis

Post on 04-Nov-2015

217 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

tviteli Kzegek

tviteli KzegekKt csoportba sorolhatkVezetkes

Vezetk nlkli

Kt csoportba sorolhatkVezetkes

Fizikailag sszekttt (bounded)

Vezetk nlkli

Fizikailag nem sszekttt (unbounded)tviteli sajtossgokMinden tviteli kzegnek megvannak a sajt jellemzi:

- svszlessge,- ksleltetse,- kipts ra,- zemeltets kltsgei,- lehallgathatsg.Csavart rpr Twisted Pair1. kategria: hangminsg (telefon vonalak),2. kategria: 4 Mbit/s -os adatvonalak (Local Talk),3. kategria: 10 Mbit/s -os adatvonalak (Ethernet),4. kategria: 20 Mbit/s -os adatvonalak (16 Mbit/s Token Ring),5. kategria: 100 Mbit/s -os adatvonalak (Fast Ethernet),5e. kategria: 1 GBit/s,6. kategria: nagyobb, mint 1 GBit/s,7. kategria: nagyobb, mint 1 GBit/s.CsavarsA csavars az elektromgneses jelkisugrzst cskkenti le azzal, hogy kt vezetk egymsra csavarsa miatt egyms elektromgneses tert kzmbstik. ltalban tbb csavart rprt fognak ssze kzs vdburkolatban. A sodrs azt is biztostja, hogy a szomszdos vezetk-prok jelei ne hassanak egymsra (ne legyen thalls). Minden rpr eltr szm csavarst tartalmaz mterenknt.A kategrik kztti legfontosabb klnbsg a csavars srsge. Minl srbb a csavars, annl nagyobb adattviteli sebessg rhet el vele.UTP Unshielded Twisted Pair

Jellsek:(1) szigetelt, szabvnyos sznkddal elltott vezet-erek,(2) kzs szigetel kpeny.UTP Unshielded Twisted PairA csavart, vagy ms nven sodrott rpr legegyszerbb vltozata az UTP (Unshielded Twisted Pair, azaz rnykols nlkli csavart rpr): kt szigetelt, egymsra spirlisan felcsavart rzvezetk.

Alkalmazs: kevsb ignyes, zavarforrsoktl mentes krnyezetben, illetve ideiglenes hlzatok kiptshez. A legtbb fejlett orszgban mr nem ajnljk j hlzatok teleptsre.

FTP - Foil-shilded Twisted PairFlia rnykols csavart rpr.

A kbeljellemzk javtsnak rdekben a sodrott rprat kvlrl rnykolssal is elltva, fmflival, vagy fmszvet burokkal is krbevve, rnykolt sodrott rprrl (Shielded Twisted Pair = STP) beszlnk. Az FTP kbelek a vezetkeket krlvev rnykol flirl kaptk a nevket.Felpts: szigetelt, szabvnyos sznkddal elltott vezet-erek, alumniumflia kzs szigetel kpeny, az rnykol flia vezet ere.Alkalmazs: ltalnosan alkalmazott tpus. Az rnykols nyjtotta elnyk szles krben alkalmass teszik alkalmazst, megbzhat, j zavarvdelemmel rendelkez hlzatok kialaktshoz.Az rnykol flia vezet ere.

S-FTP - Shilded-Foil-shilded Twisted PairAz FTP kbelek zavarvdettsgt tovbb nvelend, rzfonatbl kszlt rnykol harisnyval vettk krbe a kbelt.Felpts: szigetelt - szabvnyos sznkddal elltott vezet-erek, alumniumflia, nozott rnykol rzharisnya, kzs szigetel kpeny az rnykols vezet ere.Alkalmazs: ltalnosan alkalmazhat tpus. A megerstett rnykols nyjtotta elnyk miatt alkalmas szles krben alkalmazott, megbzhat j zavarvdelemmel rendelkez hlzatok ptsre.Kbelfajtk:Leng kbel: ez szolgl a szmtgp s a falon lev n. fali csatlakoz kztti sszekttetsre.Falkbel: a fali csatlakoz s a kzponti hlzati eszkzk elhelyezsre szolgl rack szekrny kztti sszekttetst valstja meg.Patchkbel (tkt kbel): a rack szekrnyben vgzd fali kbel csatlakozja s a hlzat aktv eszkze kztt teremt kapcsolatot.A kbelek vgei RJ45-s tpus csatlakozn vgzdnek.Patch kbel Patch Panel

RJ45 8P8C csatlakoz

UTP kbel

Bektsi szabvnyok

Koaxilis kbelekSzles krben alkalmazott tviteli kzeg a koaxilis kbel. A nevben jelzi szerkezete lnyegt (koaxilis: azonos tengely). A kzepben tmr rzhuzal mag van, melyet szigetel anyag vesz krl. A szigetel rteget sr szvs rnykol vezetk bortja, amelyet a mechanikai vdelem rdekben egy jabb szigetel rteggel vonnak be.

Koaxilis kbelekA kt alkalmazs kapcsn a koaxilis kbeleket kt csoportba oszthatjuk, az egyik az n. szlessv koaxilis kbel, s az alapsv koaxilis kbel.

Alapsv talakts nlkli digitlis adatok, csak egy adatfolyamgy termszetesen egyszerre csak egy kommunikci folyhat. Enneka gyakorlati jelentsge lecskkent, mivel a csavart rpras alkalmazsok teljesen kiszortottk a LAN-okbl.Koaxilis kbelekSzlessv - a jelek vltozsait modulci segtsgvel egy meghatrozott frekvenciatartomnyba alaktjuk t, s gy a kialaktott frekvencia tartomnyok, mint csatornk, egyidejleg egymstl fggetlenek (KTV csatornk + internet upload/download).

Digitlis jelek analg hlzaton keresztl tvitelhez szksges egy talakt, amely a kimen digitlis jeleket analg jelekk, s a bemen analg jeleket digitlis jelekk konvertlja. Az egyes csatornk egymstl fggetlenl kpesek pl. analg televzijel, cscsminsg hangtviteli jel, vagy digitlis jelfolyam tvitelre is.Optikai kbelA jelenlegi legkorszerbb vezetkes adattviteli mdszer az vegszl technolgia alkalmazsa. Az informci fnyimpulzusok formjban terjed egy fnyvezet kzegben, praktikusan egy vegszlon. Az tvitel hrom elem segtsgvel valsul meg: fnyforrs - tviteli kzeg - fnyrzkel.A fnyvezets technolgia hatrai a megvalstott rendszerekhez kpest igen tvoliak, jelents tartalkok vannak az optikai tvitelben. Elmletileg 50 000 Gbit/s sebessg hlzatok is pthetk. Laboratriumi krlmnyek kztt 100 Gbit/s-os sebessg rendszerek mr lteznek. A gyakorlatban hasznlatos optikai hlzataink 10 Gbit/s sebessget rnek el.Optikai kbel

Optikai kbelA fnyforrs egy fnyemittl (LED) dida, vagy lzerdida. Ezek a rajtuk tfoly ram hatsra fnyimpulzusokat generlnak.

A fnyrzkel egy fottranzisztor vagy fotodida, amelyek vezetsi kpessge a rjuk es fny hatsra megvltozik.

Ahhoz, hogy a fnyimpulzusokat nagyobb tvolsgokra is el lehessen juttatni, a fnyvesztesgeket minimlisra kell cskkenteni.Optikai kbelTbbmdus vegszl:

A fny kilpst az optikai kbelbl az optikban jl ismert teljes visszaverds jelensge akadlyozza meg. Ha a kzeg hatrfelletre rkez fnysugr beessi szge elr egy kritikus rtket, akkor a fnysugr mr nem lp ki a levegbe, hanem visszaverdik az vegbe. Az vegszlban az adbl kibocstott fnysugr fog ide-oda verdni, az ilyen optikai szlakat tbbmdus vegszlnak (multimode fiber) nevezik.

Fny terjedse a multimdus vegszlbanOptikai kbelTbbmdus vegszl:

Digitlis s analg jelek tvitelre, kisebb tvolsgok (nhny km) thidalsra alkalmas. Elssorban telephelyen belli LAN kialaktsra hasznlatos.Optikai kbelEgymdus vegszl:

A multimdusval ellenttben ha a szl tmrjt a fny hullmhosszra cskkentjk, akkor a fnysugr mr csak a kbel hosszanti tengelye mentn, verds nlkl terjed. Ez az egymdus vegszl (single (mono) mode fiber). Adsra ilyenkor lzerdidt alkalmaznak, s ezzel sokkal hatkonyabb, nagyobb tvolsg sszekttets alakthat ki, jelenleg a nagytvolsg sszekttetsekben mintegy 20-100 km, kzbens regenerls nlkl.Optikai kbelEgymdus vegszl:

Digitlis s analg jelek tvitelre, kzepes s nagyobb tvolsgok (nhny 10km-tl 100 km) thidalsra alkalmas. MAN s WAN hlzatok gerinchlzati kialaktsra hasznlatos.

Fny terjedse monomdus optikai szlbanOptikai kbelA hagyomnyos rzvezetkeket tartalmaz kbel s a fnykbel konstrukcis kvetelmnyei eltrek. Alapvet klnbsg az, hogy mg a rzvezetknl nagy, 15%-os nyjts is megengedhet, addig a kvarcveg esetben az 1%-os nyjts is id eltti regedshez, mikro-repedsekhez, esetleg trsekhez vezethet, ezrt elsdleges kvetelmny a fnykbel szlainak tehermentestse. Az optikai szlat csak minimlis fizikai terhels rheti.Optikai kbelAz optikai kbel felptse:

Optikai kbelAz optikai szlon adott hullmhossz fnyt hasznlva csak egyirny adattvitel kpzelhet el. Ktirny pont-pont tvitel esetn kt vegszlas kapcsolat szksges: egyik irny az adsra, msik a vtelre. Ez szerencsre a legtbb esetben nem ignyli jabb kbel lefektetst, mivel egy kbel tbb fggetlen vegszlat tartalmaz. Ha az vegszlon tbb eltr hullmhossz (klnbz szn) fnythasznlunk tvitelre, akkor tbb csatorna is kialakthat egy vegszlon.Optikai kbelAz optikai kbel elnyei, hogy rzketlen az elektromgneses zavarokra, s nagy a svszlessge, valamint ersts nlkl igen nagy tvolsgra vihet el a jel vele. Tovbbi elnyt jelent biztonsgtechnikai szempontbl, hogy nem hallgathat le.Vezetk nlkli tviteli mdszerekVezetk nlkli tviteli mdszerekHlzatok mret szerinti elosztsa:

vezetk nlkli szemlyi hlzat (PAN),vezetk nlkli loklis hlzat (LAN),vezetk nlkli nagyvrosi hlzat (MAN),vezetk nlkli nagy kiterjeds hlzat (WAN).

PAN Personal Area NetworkLAN Local Area NetworkMAN Manhattan Area NetworkWAN Wide Area NetworkWPANWLANWMAN WWANVezetk nlkli tviteli mdszerekKbel nlkli kommunikcira az elektromgneses spektrum valamelyik tartomnyt hasznljuk. A nagyobb hullmhossz, azaz alacsonyabb frekvencik tartomnya a rdihullmokhoz, mg a rvidebb hullmhossz, azaz nagyobb frekvencij tartomny mr a fnyhez tartozik.

Kbelnlkli kommunikcira mind a rdihullmok, mind pedig fnyhullmok alkalmasak.Vezetk nlkli tviteli mdszerekAz elektronok mozgsukkor elektromgneses hullmokat keltenek maguk krl, amelyek a szabad trben tovaterjednek. Ilyen hullmokat elsknt Heinrich Hertz nmet fizikus lltott el. Ezrt rla kapta a mrtkegysgnek nevt. Az elektromgneses hullm msodpercenknti rezgsszma a frekvencia. A vkuumban minden hullm a frekvencijtl fggetlenl fnysebessggel terjed.Vezetk nlkli tviteli mdszerek

Vezetk nlkli tviteli mdszerekA rdihullm, a mikrohullm, az infravrs hullm s a lthat fny a spektrumnak az a rsze, amely alkalmas informcitovbbtsra. Az ultraibolya, a rntgen- s a gamma sugarak a nagyobb frekvencia miatt mg jobbak lennnek az informcitovbbtsra, hiszen minl szlesebb a frekvenciatartomny, annl nagyobb az adattviteli sebessg rhet el, de az elllts krlmnyessge, s kros lettani hatsuk miatt nem alkalmazzkInfravrs tvitelA szmtstechnikban mr rgen felmerlt az igny, hogy a szmtgpek egyszeren tudjanak egymssal alkalmi kommunikcit kialaktani. Egy kzenfekv megoldst knl a hztartsi szrakoztat berendezsek tvirnytinl mr rgta alkalmazott infravrs fny.

Az infravrs fny spektrumban igen nagy svszlessg ll rendelkezsnkre, a szrds viszont nagymrtkben rontja az tviteli jellemzket, gy a megvalsthat tviteli sebessg mintegy 1 Mbit/s nagysgrend. A szrdsos technika tovbbi htrnya, hogy az tviteli tvolsg is korltozott, max 10-12 m.Infravrs tvitelInfravrs adattvitellel sszekapcsolhat eszkzk:notebook-ok, asztali PC-k, kzi szmtgpek (klns tekintettel a mobil kommunikcis megoldsokra),nyomtatk,mobil telefonok, szemlyhvk, modemek,digitlis fnykpezgpek s kamerk, LAN eszkzk,orvosi s ipari berendezsek,szrakoztat elektronikai termkek, rk, stb.Lzeres adattvitelA lzeres tvitelt alkalmaz ad- vev prokat pont-pont kztti adattvitelre hasznlhatjuk. A kommunikci teljesen digitlis, a lzerfny irnytott energiakoncentrcija nhny km thidalst teszi lehetv. Az illetktelen lehallgats, illetve kls zavars ellen viszonylag vdett. Az idjrsi viszonyok azonban befolysoljk fny terjedst, gy az es, a kd, a lgkri szennyezdsek sajnos zavarknt jelentkeznek. Felhasznlhat loklis hlzatok, telefonkzpontok sszektsre. A megvalstott adattviteli sebessg jelenleg 2 s 155 Mbps kztt van hosszabb (3,5 km) tvolsgok thidalsra, de rvidebb tvolsg esetn (300-400 m) elrhet akr 1,5 Gbps tviteli sebessg is.Lzeres adattvitel

Mikrohullm tvitelA mikrohullm az elektromgneses spektrum 3 GHz-tl 300 GHz-ig terjed tartomnya. Ebbl a 3-40 GHz kztti tartomnyt elssorban pont-pont kztti sszekttetsre hasznljk. Az optikai kbelek megjelense eltt az ilyen mikrohullm rendszerek jelentettk a nagytvolsg tvbeszlrendszerek alapjt. 100 MHz felett az elektromgneses hullmok egyenes vonal mentn terjednek, s jl fkuszlhatk. Problmt jelent ezrt a fldfelszn grblete, gy az adtornyok tvolsga korltozott. Minl magasabbak az adtornyok, annl messzebbre lehetnek egymstl, sszekttets mintegy 100 km tvolsgig ltrehozhat (a lthatsg felttel!).Szrt spektrum sugrzs WLAN (wireless LAN)A kbelnlkli (wireless) rendszerek a felhasznl szintjn adnak megoldst szmtgpek, hlzatok sszekapcsolsra, kzepes tvolsgig.A szabvny biztostja a klnbz gyrtk eszkzei kztti kompatibilitst, s ezt a IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers = Mszaki s Elektronikai Mrnkk Intzete) ksztette el.Az eredeti szabvny az IEEE802.11, az infravrs fny s a szrt spektrum 2,4 Ghzes rdifrekvencia hasznlatt engedi meg, 1, illetve 2 Mbps-os adattviteli sebessg mellett.Szrt spektrum sugrzs WLAN (wireless LAN)A szabvny bvtsei a IEEE 802.11a s az IEEE 802.11b az 5 GHz-es, valamint a 8 GHz-es hullmsv hasznlatt is megengedik. Az adattviteli sebessgek is vltoztak, 5 s 11 Mbps-re, valamint a IEEE 802.11a esetben az 54 Mbps-os is elrhetv vlt, st mra mr lteznek 100 Mbps felett teljest hlzati megoldsok is.

802.11g 54 Mbp/s 2,4Ghz802.11n 150-300 Mbit/s 5GhzCellulris mobil rendszerekAz analg s a digitlis mobiltelefon rendszereknl alkalmazott gynevezett cellulris technika egyszerstett lnyege, hogy a mobiltelefonnal elltand terletet kisebb terletekre, cellkra osztjk fel azrt, hogy a rendelkezsre ll frekvencik - lehetleg egyms zavarsa nlkl, kell cellatvolsgban - ismtelten felhasznlhatk legyenek

Cellulris mobil rendszerekMobil kommunikci a cellulris (cells) elv alkalmazsvalkb. 25 ve jelent meg az els genercijuk,ma a harmadiknl tartunk.A mobil rendszerek genercii:1G: az els analg rendszerek,2G: GSM,2.5G: feljavtott 2G,3G: jval nagyobb adattviteli sebessgre,4G: 2G s 3G utdja, multimdis szolgltatsokkal bvl.

Cellulris mobil rendszerek2G:digitlis beszdtovbbts,j minsg,j szolgltatsok s alkalmazsok, amelyek nem voltak elrhetk az analg rendszerekben:SMS, fax, adattvitel,Roaming.2.5G:intelligens hlzati szolgltatsok,nagysebessg (a 2G-hez kpest) adattvitel.3G:egysges architektra,adattvitel-orientltsg,csomagkapcsolt, IP-alap kommunikci tmogatsa.WLAN TopolgikVezetk nlkli krnyezetben alkalmazott hlzati topolgik: a csillag s a hl.A csillag topolgia, ami ma a vilgon a legelterjedtebb, olyan hlzatot jelent, ami egy kzponti bzislloms, vagy ms nven hozzfrsi pont (AP = Access Point) kr pl. Az Acces Point-on keresztl kapcsoldhatnak a vezetk nlkli kliensek egy vezetkes (LAN = Local Area Network) hlzathoz, amelyen keresztl elrhetnek tovbbi vezetkes klienseket, az Internetet, vagy ms hlzati eszkzket.A hl (mesh) topolgia csak annyiban klnbzik a csillagtl, hogy ott nincs kzponti bzislloms. Minden csompont szabadon kommuniklhat a hatsugarn bell lev brmelyik msikkal.WLAN Topolgik

WLAN TopolgikA WLAN rendszerek cellaszer kiptse a mobiltelefonoknl jl ismert barangolshoz (roaming) hasonl szolgltats kialaktsra is lehetsget ad. Access Point-ok alkalmazsval (bzisllomsok ltal lefedett terleten) a mozg kliens tlphet egyik krzetbl a msikba gy, hogy a felhasznl ezt szre sem veszi.

Mholdas tvitel, VSAT rendszerA mholdas adattovbbts, a mholdas msorszrs s a mholdas telefonls a vilgrben lv tvkzlsi mholdak segtsgvel valsul meg. A mhold, mint telekommunikcis eszkz alkalmas arra, hogy tjtszllomsknt vegye a Fld egyik pontjrl kiindul rdiadst, felerstse, majd adknt tovbb sugrozza a Fldnek egy msik helyre.Mr nhny ve bevontk a mholdakat az Internet-elrsi rendszerbe, s GEO mholdakrl sugrozzk a nagy sebessg adatcsomagokat az elfizetnek. Az elfizetk krsei egy kznsges modemes telefonos kapcsolaton keresztl jutnak el a kzpontba, ahonnan a vlaszt a mholdra lvik fel.Nagy kss, ellenttben nagy letltsi svszlessg jellemzi.

Vezetk nlkli nagyvrosi hlzat - WiMAXA Wi-Fi tletbl alakult ki, az viszont alkalmatlan nagy tvolsgok thidalsra, amit rengeteg zavar eszkznek ksznhetnk a 2,4Ghz-es tartomnyban.A WiMAX rvn vrosnyi terleteket is ssze lehet majd ktni, vagyis mindenhov eljuthat majd a nagysebessg Internet-hozzfrs.A 802.16-os szabvny (a WiMAX) akr 50 kilomteres krzetben is adhat hlzati hozzfrst, mg a Wi-Fi (WLAN szabvny) csak nhnyszor 100 mteres krzetet kpes elltni.Ezzel a technolgival bzisllomsonknt 280 Mbit/s-re emelhet az adattviteli sebessg, azaz 70 megabit/msodperces lehet az oszthat svszlessg.Ennek a technolginak az a tovbbi - s igen nagy - elnye, hogy nem kell hozz kzvetlen rlts az tjtszkra, s ezzel voltakppen jval tbbet gr minden ma hasznlatos szlessv, vezetk nlkli kapcsolatnl.