Seminář 1 Přenosová média

Prezentace na téma: "Seminář 1 Přenosová média"— Transkript prezentace:

1 Seminář 1 Přenosová média
Přenosové médium – prostředí pro vedení/šíření signálu Přenosová média pro distribuci signálu kroucená dvoulinka - twisted pair koaxiální kabel optický kabel vzduch (bezdrátové přenosy)

2 Seminář 1 Přenosová média
Kroucená dvoulinka – UTP (Unshielded Twisted pair) dva izolované vodiče navzájem zkroucené 4 páry jsou ve svazku obaleny izolačním obalem

3 Seminář 1 Přenosová média
Alternativy UTP FTP (Foiled twisted pair) – alobalový obal proti vnějším interferencím STP (Shielded twisted pair) – každý pár vodičů je obalen stíněním

4 Seminář 1 Přenosová média
Typy UTP podle ANSI/EIA (American National Standards Institute/Electronic Industries Association) Standard 568 CAT Mbps (10BASE-T Ethernet) CAT Mbps (16 Mbps Token Ring) CAT Mbps 1000 Mbps (4 pair) (100 Mbps Fast Ethernet, 155 Mbps ATM, Gigabit Ethernet) CAT 5E CAT 6 – do 400 MHz (broadband technologie) CAT 7 – MHz

5 Seminář 1 Přenosová média

6 Seminář 1 Konektor RJ 45 – 4 páry vodičů pro full duplex přenosový kanál (TX – směr „out“, RX – směr „in“)

7 Seminář 1 Popis pinů konektoru RJ 45 – EIA/TIA 568A č. pinu
řídící signál barva 1 TX+ zelenobílá 2 TX- zelená 3 RX+ oranž. bílá 4 - modrá 5 modrobílá 6 RX- oranžová 7 hnědobílá 8 hnědá

8 Seminář 1 Popis pinů konektoru RJ 45 – EIA/TIA 568B č. pinu
řídící signál barva 1 TX+ oranž. bílá 2 TX- oranžová 3 RX+ zelenobílá 4 - modrá 5 modrobílá 6 RX- zelená 7 hnědobílá 8 hnědá

9 Seminář 1 Kabel „Cross Over“ Kabel „ Patch“ 1 1 1 1 2 2 2 2 3 3 3 3
1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 8 8 Kabel „ Patch“ 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 8 8

10 Seminář 1 Vzájemná propojení síťových zařízení

11 Seminář 1 PoE (Power over Ethernet) – technologie pro přenos napájení a dat pro jednom kabelu do vzdáleného zařízení (např. IP telefony) Standard IEEE af – specifikace PoE Pojmy PD – Powered Device PSE – Power Sourcing Equipment (může být součástí přepínače) Módy A a B Stavy – detekce, klasifikace, aktivace PD, provozní režim, klidový režim Třídy výkonových úrovní 0 – 4 (max. 12,95 W pro napájení PD napětím max. 47 – 55 V)

12 Seminář 1

13 Seminář 1 http://en.wikipedia.org/wiki/Power_over_Ethernet

14 Seminář 1 Přenosová média
Koaxiální kabel vnitřní vodič (pevný nebo lanko), obalený izolační vrstvou, vnějším vodičem (pevným nebo mřížkou) a vnějším obalem vnější vodič slouží k uzemnění Inner conductor Insulation Outer shielding conductor Outer sheath

15 Seminář 1 Konektory BNC Koaxiální kabel

16 Seminář 1 Přenosová média
Přenosové módy optických vodičů Core Cladding Jacket Single-mode transmission Propagated rays Absorbed rays Source of the light beam Multi-mode transmission– step index

17 (Φ jádra/Φ obalu) Seminář 1 Multi-mode transmission – graded index
Rozměry optických vodičů (Φ jádra/Φ obalu)

18 Seminář 1 Zdroj světelných paprsků Detektor – fotodioda
LED - Light-emitting Diode LD – Laser Diod Detektor – fotodioda (zařízení,které konvertuje světelný paprsek do elektrického proudu)

19 Seminář 1 Konektory pro optické vodiče SC konektory ST konektory
MTRJ konektory

20 Seminář 1 Optické kabely a síťové prvky optických sítí

21 Seminář 1 Nářadí a aparatura pro optickou kabeláž

22 Seminář 1 Přenosy bez vodičů – u bezdrátových přenosových technologií jsou využívány obecně 3 frekvenční pásma mikrovlnné frekvence v rozsahu přibližně od 2 do 40 GHz ISM Band (Industry Scientific Medicine) – 2,4 GHz až 2,485 GHz (IEEE b), okolo 5 GHz Techniky „rozprostřeného spektra“ (spread spectrum) – FHSS, DSSS, OFDM radio frekvence v rozsahu přibližně od 30 MHz do 1 GHz infračervené frekvence (IR) - v rozsahu frekvencí vyšších než mikrovlnných a nižších než z oblasti viditelných frekvencí

23 Seminář 1 Kanály v pásmu ISM

24 Most of worldA [3][4][5][6][7]
Seminář 1 channel frequency (MHz) North America [3] Japan[3] Most of worldA [3][4][5][6][7] 1 2412 Yes 2 2417 3 2422 4 2427 5 2432 6 2437 7 2442 8 2447 9 2452 10 2457 11 2462 12 2467 NoB 13 2472 14 2484 No .11b onlyC

25 Seminář 1 Vlnové délky používané v přenosových technologiích bezdrátových

26 Seminář 1 Problémy při přenosech signálu
zkreslení útlum zpoždění rušení – parazitní signál – šum Řešení – přenosové technologie specifikace elektrických a světelných charakteristik přenosových médií specifikace maximálních délek segmentů vodičů volba vhodného typu modulace nebo kódování atd.

27 Seminář 1 Techniky Spread Spectrum (SS)– metody, které rozprostírají elektromagnetické vlny generované v určitém rozsahu frekvencí do tzv. frekvenční domény. Výsledný signál má širší frekvenční rozsah. Důvody Fyzikální (odolnost proti interferencím, přeslechům, …..) Zvýšení bezpečnosti přenosů (detekce signálu, odposlech dat)

28 Seminář 1 Techniky Spread Spectrum

29 Bezdrátové sítě Seminář 1 Modulace Demodulace

30 Seminář 1 Odolnost proti interferenci

31 Seminář 1 Odolnost proti odposlechu

32 Seminář 1 Princip Spread Spectrun techniky - kódovací (dekódovací) klíč – PRN (Pseudo-random Number) Vstup PRN do komunikačního kanálu

33 DSSS – Direct Sequence Spread Spectrum
Seminář 1 DSSS – Direct Sequence Spread Spectrum

34 Technika DSSS Seminář 1 Direct Sequence : Původní signál
Kódovaný signál (v rozloženém spektru) Dekódovaný signál

35 FHSS – Frequency Hopping Spread Spectrum
Seminář 1 FHSS – Frequency Hopping Spread Spectrum

36 Seminář 1 Technika FHSS

37 Seminář 1 Techniky SS nejsou modulační technologie v pravém smyslu slova – „rozprostřený signál“ je dále modulován frekvenčně nebo fázově (techniky QAM, BPSK, QPSK) Srovnání vlastností DSSS a FHSS DSSS poskytuje vyšší přenosovou kapacitu než FHSS veliká citlivost na vnější prostředí (odrazy) vhodná pro řešení PMP na krátké vzdálenosti, na delší PP typické použití vnitřní WLAN pojítka mezi budovami, PoP k základnovým stanicím v celulárních systémech FHSS velmi odolná proti rušení i od jiných radiových zařízení umožní pokrytí větších geografických oblastí typické použití v sítích FWA (BWA), WPAN

38 Seminář 1 Nové technologie pro bezdrátové přenosy MIMO OFDM
Ortogonální multiplex s kmitočtovým dělením (OFDM) - signál je vysílán na více frekvencích (kanálech), které jsou na sobě nezávislé. Ortogonální vlna se ve svém maximu překrývá s minimem vlny na sousední frekvenci. Multiple Input Multiple Output (MIMO) znamená, že přenos probíhá pomocí více vysílačů a více přijímačů. OFDM MIMO

39 Seminář 1 Bezdrátové sítě WLAN (Wi-Fi) – vývojová řada IEEE b/g/n

40 Seminář 1 Konfigurace WLAN sítě
přístupová zařízení AP bezdrátové stanice STA Nezávislá WLAN bez AP. Konfigurace point-to-point (ad hoc) Závislá WLAN s AP Oblast pokrytá jedním AP (buňka) – BSA – základní sada služeb (BSS) Propojení buněk distribučním systémem – ESA – rozšířený soubor služeb ESS (roaming…)

41 IPI 2008-9 Bezdrátové přenosy

42 Seminář 1 Měření kvality signálu v bezdrátových sítích - SW nástroj Ekahau HeatMapper

43 Seminář 1 WAN 2 Projení LAN - WAN WAN 1 LAN 2 LAN 1 WAN backbone LAN 3
Směrovače WAN Hraniční směrovače WAN

44 Technologie 10 Gigabit Ethernet v sítích WAN
Seminář 1 Technologie 10 Gigabit Ethernet v sítích WAN

45 Seminář 1 Síťové komponenty Zařízení LAN Zařízení WAN

46 Seminář 1 Topologie optické páteřní sítě CESNET

47 Seminář 1 Topologie sítě CESNET