Δίκτυα Υπολογιστών Ι Δρ. Ηλίας Σαράφης

Κεφάλαιο 3

Στόχοι Κεφαλαίου

Μέσα Μετάδοσης Ιστορική ανασκόπηση Διάκριση μέσων Ενσύρματα – ασύρματα Χάλκινα – ομοαξονικά καλώδια, οπτικές ίνες Επίγειες – δορυφορικές μικροκυματικές ζεύξεις Κυψελωειδή τηλεφωνία

Ενσύρματα μέσα Χάλκινα σύρματα πάνω σε στύλους Λίγα καλώδια Πλεγμένα καλώδια με μανδύα προστασίας Δέσμες καλωδίων Πλεγμένα για αποφυγή συνακρόασης Μέσα σε σωλήνες, για προστασία Ομοαξονικά καλώδια Σε μεγάλες αρτηρίες & υποβρύχιες ζεύξεις

Χάλκινο καλώδιο Πλεγμένα, για να ξεχωρίζουν τα ζεύγη Χιλιάδες χιλιόμετρα υπάρχουν ήδη Κάτω-περατά φίλτρα Δυσκολία για Data

Ομοαξονικό καλώδιο

Ομοαξονικό καλώδιο Πλεονεκτήματα Μειονεκτήματα Χαμηλός θόρυβος Αυξημένο εύρος ζώνης Μεγαλύτερη απόσταση μετάδοσης Μειονεκτήματα Κόστος κατασκευής

Οπτικές Ίνες

Οπτικές Ίνες Πλεονεκτήματα Μειονεκτήματα Πολύ μεγάλο εύρος ζώνης Μέχρι 9.9 Gbps Μεγάλη απόσταση μετάδοσης Ανοσία σε θόρυβο Μειονεκτήματα Κόστος κατασκευής Δυσκολία τερματισμού

Ασύρματα μέσα μετάδοσης Πλεονεκτήματα Ανεξαρτησία από υλικά μέσα Μειονεκτήματα Ευαισθησία σε θόρυβο Ασφάλεια δεδομένων Μεγάλη ισχύς πομπού Περιορισμένες διαθέσιμες συχνότητες

Επίγειες μικροκυματικές ζεύξεις Κατευθυντική μετάδοση Πολύ υψηλών συχνοτήτων (2-40 GHz) Παραβολικές κεραίες (πιάτα) Ανά 40-50 χιλιόμετρα Ρυθμοί μετάδοσης μέχρι εκατοντάδες Mbps Παράδειγμα - > κεραίες ΟΤΕ

Δορυφορικές μικροκυματικές ζεύξεις Ανοδικές (uplink) Για αποστολή σημάτων από επίγειους σταθμούς & καθοδικές (downlink) Για broadcast (π.χ. τηλεόραση) αλλά και unicast (δορυφορικό Internet)

Γεωστατικοί δορυφόροι

Καμπυλότητα Γης

Κάλυψη Δορυφόρων

Κυψελοειδής τηλεφωνία Χωρικές κυψέλες (1,5 – 13 χιλιόμετρα) Με πομπό χαμηλής ισχύος Συχνότητες 900 & 1800 MHz Σύνολο συχνοτήτων για κάθε κυψέλη Ίδιες συχνότητες σε διαφορετικές κυψέλες Δυνατότητα μετάδοσης data (GPRS)

Προβλήματα Φυσικής Μετάδοσης

Αντίσταση γραμμής Σύνθετη αντίσταση (εμπέδηση) : Ωμική Επαγωγική Επίπτωση στην εξασθένιση του σήματος Αυξάνεται με το μήκος Μειώνεται με την διάμετρο Επαγωγική Αντίσταση σε μεταβολή του μαγνητικού πεδίου Ανάλογη του μήκους & της συχνότητας Χωρητική Όπως ένας πυκνωτής Ανάλογη του μήκους της διαμέτρου & του μονωτικού υλικού Μειώνεται με την συχνότητα Αλλά αποσβένει τις υψηλές συχνότητες

Προσαρμογή αντίστασης γραμμής Σύνθετη αντίσταση (εμπέδηση) : Ζ ελάχιστη όταν RL = RC Θεώρημα Μέγιστης Μεταφοράς Ισχύος Η σύνθετη αντίσταση εξόδου του πομπού = Την σύνθετη αντίσταση εισόδου του δέκτη

Παράδειγμα αντίστασης γραμμής Ε= 3V, Ri = R = 300 Ω Αν R = 150 Ω τότε : Αν R = 600 Ω τότε :

Παραμορφώσεις Τι είναι; Τυχαίες εξασθενίσεις Που μειώνουν την ποιότητα του σήματος Ή (στα ψηφιακά) λανθασμένα bits Που μπορούν να ανιχνευθούν ή και να διορθωθούν

Παραμόρφωση Πλάτους Κάθε συχνότητα Η ανομοιόμορφη απόσβεση Έχει διαφορετική εξασθένηση (db / km) Η ανομοιόμορφη απόσβεση Ονομάζεται παραμόρφωση πλάτους Εύρος ζώνης - > παραμόρφωση στα άκρα

Παραμόρφωση Φάσης Η μεταβίβαση του σήματος Κάθε συχνότητα Δεν γίνεται ακαριαία Κάθε συχνότητα Έχει διαφορετική καθυστέρηση Η ανομοιόμορφη καθυστέρηση Ονομάζεται παραμόρφωση φάσης

Θόρυβος

Θόρυβος

Διαφωνία

Διαφωνία

Ηχώ

Ηχώ

Επιλογή Μέσου Μετάδοσης Λιγότερες δυνατές αλλοιώσεις Χαμηλότερο κόστος

Χάλκινο καλώδιο

Ομοαξόνικό καλώδιο

Οπτική Ίνα

Επίγειες μικροκυματικές ζεύξεις

Δορυφορικές μικροκυματικές ζεύξεις