2.4 Επίδραση Μέσου Μετάδοσης 3.2 Προβλήματα Φυσικής Μετάδοσης Θόρυβος (σ. 64-65, 72, 80-81, 86) Β’ ΕΠΑΛ ΔΙΚΤΥΑ Ι 24/10/2010

Μέσο Μετάδοσης Μέσο Μετάδοσης ή Γραμμή Μετάδοσης ή Κανάλι Μετάδοσης Η φυσική σύνδεση μεταξύ του αποστολέα και του παραλήπτη της πληροφορίας Β’ ΕΠΑΛ ΔΙΚΤΥΑ Ι 24/10/2010

Μέσο μετάδοσης Το μέσο μετάδοσης (transmission medium) είναι ο φορέας μέσα από τον οποίο συμβαίνει η μετάδοση των σημάτων π.χ. τα τηλεφωνικά καλώδια που χρησιμοποιούνται για τη μετάδοση της φωνής οι οπτικές ίνες (fiber optics) που χρησιμοποιούνται για τη μετάδοση δεδομένων κάθε μορφής στα δίκτυα επικοινωνιών τα συνεστραμμένα ζεύγη καλωδίων (twisted pairs) και τα ομοαξονικά καλώδια (coaxial cables) που χρησιμοποιούνται στα δίκτυα επικοινωνιών Τα μέσα μετάδοσης, δεν είναι μόνο ενσύρματα, αλλά και ασύρματα (wireless) π.χ. η ατμόσφαιρα της γης, και το διάστημα, τα οποία επιτρέπουν τη μετάδοση ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων. Β’ ΕΠΑΛ ΔΙΚΤΥΑ Ι 24/10/2010

Είδη Μέσων Μετάδοσης Ενσύρματα: Χάλκινα, Ομοαξονικά, Οπτικές Ίνες Ασύρματα: Κεραίες Επίγειες / Δορυφορικές Β’ ΕΠΑΛ ΔΙΚΤΥΑ Ι 24/10/2010

Σήματα και μέσα μετάδοσης Μετάδοση σήματος με ηλεκτρομαγνητικά κύματα στον αέρα (a) Ραδιόφωνο, TV, κινητή τηλεφωνία ηλεκτρικό ρεύμα ή τάση σε ομοαξονικό καλώδιο (b) Δίκτυα Η/Υ όπως Ethernet, cable TV, τηλεφωνική γραμμή σπιτιού Παλμούς φωτός σε οπτικές ίνες (c) Μακριές γραμμές τηλεφώνου Και στις 3 περιπτώσεις αυτό που μεταφέρεται είναι το ίδιο: ένα ηλεκτρομαγνητικό πεδίο!

Αλλοίωση σήματος μέσα στο μέσο μετάδοσης Οι κυριότεροι παράγοντες αλλοίωσης του σήματος εμφανίζονται κατά την διέλευση του σήματος μέσα από το μέσο μετάδοσης και επηρεάζουν την ποιότητα του συστήματος επικοινωνίας: Εξασθένιση σήματος Καθυστέρηση μετάδοσης Θόρυβος (ανεπιθύμητα σήματα που προστίθενται στο σήμα κατά την διάρκεια μετάδοσης στο κανάλι επικοινωνίας) Β’ ΕΠΑΛ ΔΙΚΤΥΑ Ι 24/10/2010

Εξασθένιση σήματος (attenuation) Η εξασθένιση της ισχύος του σήματος με την απόσταση οφείλεται στην ηλεκτρική αντίσταση του υλικού από το οποίο είναι κατασκευασμένο το μέσο μετάδοσης Μετριέται σε db/m Β’ ΕΠΑΛ ΔΙΚΤΥΑ Ι 24/10/2010

Θόρυβος Θόρυβος είναι κάθε ανεπιθύμητη και συχνά απρόβλεπτη ηλεκτρική ή ηλεκτρομαγνητική ενέργεια, τεχνητής ή φυσικής προέλευσης, που παρεμβάλλεται στο σήμα που μεταδίδεται, με αποτέλεσμα να αλλοιώνει την ποιότητά του. Θόρυβος χαρακτηρίζεται κάθε άλλο σήμα εκτός από αυτό που μεταφέρει την πληροφορία Θόρυβος είναι η παρασιτική ισχύς που παρουσιάζεται στην έξοδο του σήματος από το επικοινωνιακό κανάλι (έξοδος ζεύξης) Η παρασιτική ισχύς δεν είναι ωφέλιμη ισχύς και αποτελεί το στατιστικό άθροισμα των κάθε είδους παρασιτικών ισχύων που εμφανίζονται κατά την μετάδοση Β’ ΕΠΑΛ ΔΙΚΤΥΑ Ι 24/10/2010

Αίτια Θορύβου Μπορεί να είναι: Ηλεκτρικές εκκενώσεις που συμβαίνουν στην ατμόσφαιρα Επιδράσεις από γραμμές μεταφοράς ενέργειας συσκευών που βρίσκονται κοντά στις γραμμές μετάδοσης Ανεπιθύμητες συζεύξεις μεταξύ κυκλωμάτων Β’ ΕΠΑΛ ΔΙΚΤΥΑ Ι 24/10/2010

Πηγές Θορύβου Μπορεί να είναι: Ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές που δημιουργούνται από γραμμές τροφοδοσίας συσκευών πχ. κινητήρες, ψυγεία, λυχνίες φθορισμού, κλπ. Παρεμβολές ραδιοσυχνοτήτων που προέρχονται από έντονα ηλεκτρομαγνητικά πεδία κεραιών εκπομπής, πχ. ραδιόφωνα ή τηλεοράσεις, κινητά τηλέφωνα κλπ. Ενδογενής θόρυβος, που προέρχεται από ατελή συμπεριφορά των διατάξεων μετάδοσης Β’ ΕΠΑΛ ΔΙΚΤΥΑ Ι 24/10/2010

Κατηγορίες Θορύβου Θερμικός Θόρυβος Θόρυβος Ενδοδιαμόρφωσης Θόρυβος Συνακρόασης Θόρυβος Κρουστικός Θόρυβος Κβαντοποίησης Β’ ΕΠΑΛ ΔΙΚΤΥΑ Ι 24/10/2010

Θερμικός Θόρυβος Ο Θερμικός Θόρυβος οφείλεται στη θερμική κίνηση των ηλεκτρονίων στον αγωγό Συμβαίνει σε όλα τα μέσα μετάδοσης Είναι συνάρτηση (εξαρτάται) από τη θερμοκρασία Ονομάζεται και «Λευκός θόρυβος» γιατί κατανέμεται ομοιόμορφα σε όλο το φάσμα συχνοτήτων Β’ ΕΠΑΛ ΔΙΚΤΥΑ Ι 24/10/2010

Θόρυβος Ενδοδιαμόρφωσης Ο Θόρυβος ενδοδιαμόρφωσης παράγεται όταν σήματα διαφορετικών συχνοτήτων μοιράζονται το ίδιο μέσο Β’ ΕΠΑΛ ΔΙΚΤΥΑ Ι 24/10/2010

Θόρυβος Συνακρόασης Ο Θόρυβος συνακρόασης οφείλεται σε μη επιθυμητή σύζευξη μεταξύ σημάτων που ακολουθούν διαφορετικούς διαύλους Β’ ΕΠΑΛ ΔΙΚΤΥΑ Ι 24/10/2010

Θόρυβος Κρουστικός Ο Κρουστικός Θόρυβος είναι ο ασυνεχής, μη προβλέψιμος θόρυβος, που χαρακτηρίζεται από μικρή διάρκεια και υψηλές τιμές. Πηγές του μπορεί να είναι πχ. αστραπές ή ηλεκτρικές μηχανικές (βιομηχανικά παράσιτα) Β’ ΕΠΑΛ ΔΙΚΤΥΑ Ι 24/10/2010

Θόρυβος Κβαντοποίησης Ο Θόρυβος κβαντοποίησης προέρχεται από τη μετατροπή του αναλογικού σήματος σε ψηφιακό και το αντίστροφο Β’ ΕΠΑΛ ΔΙΚΤΥΑ Ι 24/10/2010

Θόρυβος Ο εξωτερικός θόρυβος είναι αντιστρόφως ανάλογος προς τη συχνότητα του σήματος, δηλαδή είναι πιο έντονος στις χαμηλές συχνότητες Οι οπτικές ίνες είναι λιγότερο ευαίσθητες στο θόρυβο Β’ ΕΠΑΛ ΔΙΚΤΥΑ Ι 24/10/2010

ενώ SNR ≥ 30dB θεωρείται ικανοποιητικός Λόγος Θορύβου Η επίδραση του θορύβου υπολογίζεται με βάση το λόγο του σήματος προς το θόρυβο (Signal to Noise Ratio, SNR) Στις τηλεφωνικές γραμμές Στη μετάδοση δεδομένων, ένας λόγος σήματος προς θόρυβο SNR < 20dB θεωρείται κακός ενώ SNR ≥ 30dB θεωρείται ικανοποιητικός Β’ ΕΠΑΛ ΔΙΚΤΥΑ Ι 24/10/2010

Θόρυβος – Ευκολία Χρήσης - Ασφάλεια Ένα ασύρματο μέσο μετάδοσης έχει ευκολία στην χρήση αλλά μειονεκτεί στην ασφάλεια (υποκλοπή σήματος) και στην επίδραση θορύβου. Μια οπτική ίνα υπερτερεί στην ταχύτητα και στην απόσταση που μπορεί να διανύσει το σήμα χωρίς να χρειαστεί αναμεταδότης-ενίσχυση αλλά είναι πιο δύσκολη στην εγκατάσταση (δυσκολία χρήσης). Σε ένα χάλκινο καλώδιο (εύκολο στην χρήση και διαδεδομένο) για να γίνει γρήγορη μετάδοση θα πρέπει να χρησιμοποιηθούν οι υψηλές συχνότητες οι οποίες παρουσιάζουν μεγαλύτερη ευαισθησία στον θόρυβο και χρειάζονται συνεχώς αναμεταδότες.