Κεφ. 3: Μέσα μετάδοσης (Θ) Παρουσίαση επιμορφωτή Παρουσίαση προγράμματος επιμόρφωσης.

Μέσα Μετάδοσης Δεδομένων Ενσύρματα: Καλώδια Συνεστραμμένου Ζεύγους (Twisted Pair): Shield Twisted Pair. Unshielded Twisted Pair. Ομοαξονικά Καλώδια: Βασικής Ζώνης (Baseband Coaxial Cable) – thinnet. Ευρείας Ζώνης (Broadband Coaxial Cable) - thicknet. Οπτικές Ίνες: Μονότροπες (single mode). Πολύτροπες (multi-mode). Ασύρματα: Αέρας: Ραδιοκύματα - Radio Μικροκύματα -Microwave Υπέρυθρες –Infrared.

Κριτήρια επιλογής μέσου μετάδοσης και στοιχείων διασύνδεσης Αποστάσεις - Μήκος καλωδίου Επεκτασιμότητα - Αναβαθμίσεις Αντοχή στις βλάβες - Διαθεσιμότητα Περιβάλλον - Παρεμβολές Ευκολία εγκατάστασης.

Θωρακισμένα /Αθωράκιστα Συνεστραμμένα καλώδια (1/4) Τα UTP αποτελούν: Οικονομική επιλογή για δικτύωση LAN Έχουν ευρεία διάδοση στα σημερινά LAN Χρησιμοποιούν 1 ζεύγος καλωδίων. Τα STP χρησιμοποιούνται όπου υπάρχουν προβλήματα παρεμβολών.

Το σήμα στα συνεστραμμένα καλώδια (2/4) LINE 1 + LINE 2 - Αντιστροφή των φάσεων, ώστε να απαλειφθεί ο θόρυβος.

Κατηγορίες καλωδίων (3/4) Συνήθως αναφερόμαστε στα καλώδια κατηγορίας 3 και 5 Η κατηγορία 5 έχει αντικατασταθεί από την CAT 5E με 4 ζεύγη συνεστραμμένα ανά 2. Η κατηγορία 6 διπλασιάζει το εύρος ζώνης της κατηγορίας CAT 5. Η κατηγορία 7 φτάνει τα 600 Mbps.

Συνδεσμολογία συνεστραμμένων (4/4) Ζεύγη καλωδίων blue, white-blue orange, white-orange green, white-green brown, white-brown Κατηγορίες βυσμάτων RJ-11 και RJ-45. Τα Cross over καλώδια χρησιμοποιούνται για την απευθείας σύνδεση δύο Η/Υ, συνδέοντας το πράσινο της μιας άκρης με το πορτοκαλί της άλλης (ζεύγος μετάδοσης με ζεύγος λήψης). D connectors.

RJ-45 (Jack 45) Χρησιμοποιούνται 8 καλώδια για Ethernet δίκτυα.

RJ-11 4 ή 6 καλώδια για τα τηλέφωνα

Ομοαξονικά Καλώδια Αποτελούνται από δύο αγωγούς. Λιγότερο ευαίσθητα στην παρεµβολή και την συνακρόαση από ότι ένα συνεστραµµένο ζεύγος. Xρησιµοποιούνται για µεγαλύτερες αποστάσεις. Παρέχουν µεγαλύτερο εύρος ζώνης σε σχέση µε τα συνεστραµµένα ζεύγη. Ομοαξονικό Βασικής Ζώνης (thinnet, λεπτό) Μαύρου χρώματος 185 μέτρα απόσταση. Ομοαξονικό Ευρείας Ζώνης (thicknet, χοντρό). Κίτρινου χρώματος. 500 μέτρα απόσταση.

Οπτικές ίνες (1/4) Χρησιμοποιούνται: Για να καλύψουν μεγαλύτερες αποστάσεις. Όταν απαιτούνται μεγάλες ταχύτητες. Όταν υπάρχουν προβλήματα μεγάλων παρεμβολών. Όταν απαιτείται ασφάλεια στη μετάδοση. Πολύ πιο δύσκολη η υλοποίηση τους από τα UTP καλώδια.

Οπτικές ίνες (2/4) Laser Single Mode Μονότροπες 8/125 micron Μέχρι 50 μίλια LED Multimode Πολύτροπες 62.5/125 micron Μέχρι 2000 μέτρα

Οπτικές ίνες (3/4) Στις πολύτροπες οπτικές ίνες, ο πυρήνας της οπτικής ίνας έχει σχετικά µεγάλο µέγεθος µε αποτέλεσµα το φως να κυκλοφορεί µέσα στην οπτική ίνας όχι µε την µορφή µιας και µοναδικής ακτίνας, αλλά πολλών. Στις µονότροπες οπτικές ίνες το φως κυκλοφορεί µε την µορφή µίας και µόνο ακτίνας. Είναι λεπτότερες, πιο σύνθετες στην κατασκευή και µπορούν να χρησιµοποιηθούν για µεγαλύτερες αποστάσεις.

Βύσματα οπτικών ινών (4/4)

Ασύρματα φυσικά μέσα (1/2) Φυσικό μέσο είναι ο αέρας (ατμόσφαιρα) ή ακόμα και το κενό. Διασπορά ηλεκτρομαγνητικού φάσματος συχνοτήτων (Spread Spectrum): Ραδιοκύματα Μικροκύματα Υπέρυθρες LASER Τα ραδιοκύματα σχετικά χαμηλών συχνοτήτων μπορούν να ξεπεράσουν αδιαφανή εμπόδια. Τα ραδιοκύματα υψηλών συχνοτήτων (και μικροκύματα) διαδίδονται ευθύγραμμα και χρειάζονται ουσιαστικά οπτική επαφή. Οι υπέρυθρες ακτίνες και το φως γενικά χρειάζονται οπτική επαφή.

Το ηλεκτρομαγνητικό φάσμα (2/2)

Τι είναι σήμα Βασικής ζώνης ; Αποστολή (με πολύ χαμηλές συχνότητες) της πληροφορίας : 1 0 0 1 1 0 Το λογικό «1» είναι η θετική τιμή Το λογικό «0» η αρνητική τιμή (και όχι το 0) Το κάθε bit αποστέλλεται σε περιόδους (χρονοθυρίδες) ίσες μεταξύ τους.

Τι είναι σήμα ευρείας ζώνης ;

Θόρυβος – παραμόρφωση (1/8) Είναι ο λόγος που δεν χρησιμοποιούμε μετάδοση βασικής ζώνης στις ασύρματες επικοινωνίες (αλλά και για μακρινές αποστάσεις στις ενσύρματες).

Θόρυβος – παραμόρφωση (2/8) Ας δούμε ένα παράδειγμα. Στέλνουμε το σήμα 1101001000

Θόρυβος – παραμόρφωση (3/8) Μην ξεχνάτε ότι το σήμα πρέπει να διαμορφωθεί. Κάπως έτσι θάναι το ιδανικό διαμορφωμένο σήμα με ASK (Amplitude Shift Keying) δηλαδή διαμόρφωση πλάτους.

Θόρυβος – παραμόρφωση (4/8) ...όμως, λόγω θορύβου λαμβάνουμε

Θόρυβος – παραμόρφωση (5/8) Συγκρίνοντας τα σήματα... Ιδανικό Πραγματικό

Θόρυβος – παραμόρφωση (6/8) Ας δούμε μαζί την αρχική πληροφορία και αυτό που τελικά θα λάβουμε : Είναι τελικά σωστό;

Θόρυβος – παραμόρφωση (7/8) Πως θα πάρω την αρχική πληροφορία: Αν υπολογίσω τον μέσο όρο του πλάτους του σήματος για κάθε περίοδο bit, τι θα βρω ; Αν βρω θετικό αριθμό, τότε έχω «1» Αν βρω αρνητικό αριθμό, έχω «0». 1 1 0 1 0 0 1 0 0 0

Θόρυβος – παραμόρφωση (8/8) Πρακτικά, ο αλγόριθμος δουλεύει καλά! Πιθανότητα λάθους : 8 bit για κάθε 10.000 bit (8*10-4) Αρκετά καλά δε νομίζετε ; Συμπέρασμα : Στα ψηφιακά σήματα, δεν χρειάζεται να αναπαράγουμε την αρχική κυματομορφή, όπως στα αναλογικά!

Περίοδος - Συχνότητα Ένα σήμα που επαναλαμβάνεται ονομάζεται περιοδικό. Περίοδος σε ένα τέτοιο σήμα είναι ο χρόνος που χρειάζεται για μια πλήρη εναλλαγή (δηλ. ο χρόνος μέχρι να αρχίσει να επαναλαμβάνεται). Η περίοδος μετριέται σαν χρόνος σε δευτερόλεπτα και υποδιαιρέσεις.

Περίοδος - Συχνότητα Συχνότητα ονομάζεται ο αριθμός των περιόδων (επαναλήψεων) του σήματος σε χρόνο ενός δευτερολέπτου. Μονάδα συχνότητας είναι το Hertz (Hz) Ποιο από τα δύο σήματα αριστερά έχει μεγαλύτερη συχνότητα; Το δεύτερο (διπλάσια συχνότητα): Στον ίδιο χρόνο έχει κάνει τις διπλές επαναλήψεις.