Vezetékes és vezeték nélküli átviteli közegek

Vezetékes adatátviteli közegek

—  Csavart érpár

—  Koaxiális kábelek

—  Üvegszálas kábelek

Üvegszálak, optikai szálak:

—  Fényforrás – átviteli – közeg - fényérzékelő

—  szerkezete

—  A visszaverődéseknél veszteségek adódnak

—  A csillapodás a megfelelő anyag választásával csökkenthető

 

Koaxiális kábelek

·         Típusai:

o   Alapsávú koaxiális kábel: 0 – 4 kHz beszédsáv, digitális jelátvitelre

o   Szélessávú koaxiális kábel: televíziós jelátvitel, analóg jelátvitelre

·         Hullámellenállás szerinti típusok:

o   50 ohmos alapsávú

o   75 ohmos szélessávú

o   75 ohmos alap- és szélessávú

A vezetékes hálózatok előnyei:

·         A vezetékes hálózaton általában gyorsabban lehet dolgozni, játszani és internetezni.

·         A vezetékes hálózat működése rendkívül stabil, csak a vezeték fizikai sérülése esetén válik működésképtelenné.

·         A vezetékes hálózat biztonságos, a rajta átmenő forgalmat gyakorlatilag nem lehet megfigyelni.

·         A vezetékes hálózatok esetén a gépek közötti több száz métert meghaladó távolság esetén is stabil és gyors kapcsolat építhető ki.

·         A vezetékes hálózathoz kapcsolódó eszközök olcsóbbak a vezeték nélkülieknél.

A hálózat kiépítéséhez szükséges készülékek attól függenek, hogy vezetékes vagy vezeték nélküli hálózatot kíván-e használni. Ha vezetékes hálózatot tervez, szüksége van egy bázisállomásra, egy hálózati kártyára a hálózatba kapcsolt minden számítógépben, és Ethernet kábelekre a számítógépek összekapcsolásához. Ha nagysebességű kapcsolatot oszt meg az egymással összeköttetésben lévő összes számítógép között, a bázisállomásnak egy nagy sávszélességű útválasztónak kell lennie.

Vezeték nélküli adatátviteli közegek

—  Infravörös, lézer átvitel

—  Rádióhullám

—  Szórt spektrumú sugárzás

—  Műholdas átvitel

—  bluetooth

Rádióhullámú adatátvitel:

—  Mikrohullámú

§  2 – 40 GHz tartományú mikrohullámú

—  Antennatornyok

§  Kb 100 km átfogás

§  Moduláció, demoduláció

—  Előnye:

§  Nagy távolságú átvitel

§  Jel erősítés lehetséges további antenna oszlopok elhelyezésével („átjátszók”)

—  Hátránya:

§  Időjárásnak kitett (viharok, villámcsapások)

§  Lehallgatási veszély

§  Frekvencia kiosztás állami hatáskör

Műholdas adatátvitel:

—  Egyenlítő felett 36000 km magasan keringő műholdak

—  Műholdak keringési sebessége egyenlő a Föld forgási sebességével

—  A műholdon lévő transzponderek a felküldött mikrohullámú jeleket egy másik frekvencián felerősítve sugározzák vissza

—  Lesugárzás frekvencia-tartománya: 3,7 – 4,4 GHz – Felsugárzás frekvencia-tartománya: 5, 925 – 6,425 GHz

—  Tipikus sávszélesség: 500 MHz

—  Hátrány:

§  Lehallgatható

§  A jel késése nagy (nagy távolság)

A vezeték nélküli hálózatok előnyei:

—  A vezeték nélküli hálózat vitathatatlan előnye a kényelem.

—  Több gépen is használhatja ugyanazt a nyomtatót, internetkapcsolatot és egyéb eszközöket, vezetékek nélkül.

—  Csökkentheti a helységekben össze-vissza, a szőnyegek alatt, sőt, időnként az egyik szobából a másikba futó vezetékek számát.

A hálózat kiépítéséhez szükséges készülékek attól függenek, hogy vezetékes vagy vezeték nélküli hálózatot kíván-e használni. Ha vezeték nélkül szeretné megosztani a kapcsolatot, vezeték nélküli bázisállomásra, és esetenként nagyobb távolságoknál jeltovábbítókra van szüksége. Ha nagy sebességet szeretne elérni nagy teljesítményű antennára is szükség lehet.

Az ilyen hálózatok esetén a legnagyobb fontosságú a hálózati biztonság beállítása, mert a sugárzott jel a helyiségeken kívülről (akár még az utcáról) is elérhetők.

Vezeték nélküli átviteli közeg

Hálózat kiépítésekor gyakran adódik olyan helyzet, amikor vezetékes összeköttetés kialakítása lehetetlen. Utcákat kellene feltörni, ott árkokat ásni és ha mindez mondjuk egy forgalmas, sûrûn beépített terület? Ilyenkor a vezeték nélküli átviteli megoldások közül kell választani, amelyek fény(infravörös, lézer) vagy rádióhullám alapúak lehetnek.

 

Infravörös, lézer átvitel

A lézer és infravörös fényt alkalmazó ADÓ-VEVÕ párok könnyen telepíthetõk háztetõkre, a kommunikáció teljesen digitális, a nagyobb távolság áthidalását lehetõvé tévõ energiakoncentrálás miatt rendkívül jól irányított, amely szinte teljesen védetté teszi az illetéktelen lehallgatás, illetve külsõ zavarás ellen. Sajnos a láthatósági feltételek miatt az esõ, köd. légköri szennyezõdések zavarként jelentkeznek. A számítógépes rendszerekben az információátvitel ilyen módja fokozatosan terjed, IrDA néven már szabványos megoldása is létezik.

 

Rádióhullám

Nagyobb távolságok áthidalására gyakran használják a mikrohullámú átvitelt. A frekvenciatartomány 2-40 GHz között lehet. A kiemelkedõ antennatornyokon (a láthatóság itt is feltétel!) elhelyezkedõ parabola adó és vevõantennák egymásnak sugárnyalábokat küldenek és akár száz kilométert is átfoghatnak. A jelismétlést itt relézõ állomásokkal oldják meg, azaz a vett jelet egy más frekvencián a következõ relézõ állomásnak továbbítják. Problémaként jelentkeznek a viharok, villámlás, egyéb légköri jelenségek. A frekvenciasávok kiosztása átgondolást igényel, és hatósági feladat.

 Szórt spektrumú sugárzás

Kisebb távolságokra (kb. I km távolságig), lokális hálózatoknál használt megoldás, Széles frekvenciasávot használ, amit egy normális vevõ fehér zajnak érzékel. (Azonos amplitúdó minden frekvencián.) A szórt spektrumú vevõ felismeri és fogja az adást. Antennaként megfelel egy darab vezeték.

 

Mûholdas átvitel

A mûholdakon lévõ transzponderek a felküldött mikrohullámú jeleket egy másik frekvencián felerõsítve visszasugározzák. Hogy a földön lévõ mûholdra sugárzó, illetve a mûhold adását vevõ antennákat ne kelljen mozgatni, geostacionárius pályára állított mûholdakat használnak. Az Egyenlítõ fölött kb. 36.000 km magasságban keringõ mûholdak sebessége megegyezik a Föld forgási sebességével, így a Földrõl állónak látszanak. A mai technológia mellett 90 geostacionárius mûhold helyezhetõ el ezen a pályán ( 4 fokonként ). A frekvenciatartományok a távközlési mûholdaknál: 3,7...4,4 GHz a lefelé, 5,925...6,425 GHz a felfelé irányuló nyaláb számára.

A mûhold tipikus sávszélessége 500 MHz (12 db 36 MHz-es transzponder, egy transzponderen 50 MB/s-os adatforgalom, vagy 800 db 64 kbit/s-os hangcsatorna.

Ha a transzponderek az adást polarizálják, több transzponder is használhatja ugyanazt a frekvenciát.

A frekvenciatartományok kiosztása a transzponderek között lehet statikus: azaz a frekvenciák fixen ki vannak osztva a transzponderek között, de ma inkább azt a módszert használják, hogy elõször az egyik transzponder majd utána a következõ kap egy-egy frekvenciaszeletet. (Osztott idejû multiplexálás).

A visszasugárzott hullámnyaláb mérete is befolyásolható: nagy kiterjedésû hullámnyalábot leginkább a TV-s mûsorszórás igényel, de ma már lehetséges kis kiterjedésû (néhány km átmérõjû) pontnyalábok (spot beam) használata is. Ez utóbbi távközlési rendszereknél elõnyös, a lehallgathatóságot csökkenti.

Tudnunk kell, hogy a mûholdas átvitel késleltetése a földi mikrohullámú illetve a vezetékes rendszerekhez képest jelentõs a nagy távolság miatt: 250-300 msec.