HÍRADÁSTECHNIKA. 2.ea. Dr.Varga Péter János

Átírás

1 HÍRADÁSTECHNIKA 2.ea Dr.Varga Péter János

2 2 Vezeték nélküli átvitel

3 Optikai átvitel - Lézer átvitel 3 pont-pont közötti adatátvitel, láthatóság átvitel lézerrel néhány km távolság sávszélesség akár 2500Mbit/s időjárási viszonyok zavarják (sűrű eső, hó, köd, légköri szennyeződés)

4 Optikai átvitel - Infra átvitel 4 pont-pont közötti adatátvitel, láthatóság infravörös tartomány kis távolság sávszélesség 9,6 kbps - 4 Mbps nincs más eszköztől származó zavarás nincs szükség speciális adatvédelemre

5 Vezeték nélküli hálózatok 5 WLAN chipset gyártások alakulása (millió darab)

6 6 Mobile eszközök napjainkban

7 Mi az a WLAN? 7 A WLAN az angol Wireless Local Area Network szó rövidítése, melynek jelentése vezeték nélküli helyi hálózat, amit leginkább a vezeték nélküli hálózat, WiFi és a WLAN névvel illetnek. A WLAN működése hasonló a LAN hálózatokéhoz, csak a jelek más közegben terjednek. Míg a LAN vezetéket használ (hálózati kábel), addig a WLAN a levegőben továbbítja az információt.

8 A WLAN előnyei 8 Nincs szükség kábelezésre Az internetkapcsolatot meg lehet osztani Mobil eszközök kényelmes használata Egyszerűen telepíthető

9 A WLAN hátrányai 9 A rádiójeleket nem állítja meg a fal Illetéktelenek rácsatlakozhatnak hálózatunkra

10 10 Vezeték nélküli adatátvitel IEEE

11 WLAN frekvenciasávok 11 Rendszerint állami és nemzetközi szabályozás Mikrohullám ISM Industrial, Scientific and Medical 2.4 GHz (λ 12 cm) engedély általában nem szükséges sok zavaró jel DECT, mikrohullámú sütő, játékok, stb.

12 WLAN frekvenciasávok 12 U-NII Unlicensed National Information Infrastructure 5 GHz (λ 6 cm) kevés zavaró jel

13 13 WLAN frekvenciasávok

14 14 Egy tipikus rádiós hálózat

15 A WLAN hálózatok csoportosítása 15 Működésük szerint Az ad-hoc mód Az infrastruktúra mód

16 A WLAN hálózatok csoportosítása 16 Kiépítés szerint SOHO Enterprise

17 A WLAN hálózatok csoportosítása 17 Eszközök szerint Asztali Hordozható

18 A WLAN hálózatok csoportosítása 18 Antennák szerint Kör sugárzó Szegmens sugárzó Iránysugárzó

19 A WLAN hálózatok csoportosítása 19 Védelem szerint Nyilvános WLAN Jól védett WLAN Prompt WLAN

20 20 Antennák

21 Antennák kicsitől a nagyig 21 WLAN antenna Arecibo Telescope

22 Mi az antenna Az antenna elektromágneses hullámok egy tartományának, a rádióhullámoknak a sugárzására vagy vételére alkalmas elektrotechnikai eszköze. Elvileg bármelyik antenna lehet adó vagy vevő.

23 Adó és vevő Adó: adatot, hangot, képet átalakítja elektromos jellé és ezekkel változtatják az összeköttetést létesítő hullám jellemzőit, amplitúdóját, frekvenciáját, fázisát. Vevő: jeleket leválasztják a rádióhullámról felerősítik és visszaalakítják az eredeti jellé, adattá, hanggá, képpé.

24 24 Pont-pont antennák

25 Elektromágneses hullámok VLF- Very Low Frequency VHF Very High Frequency LF Low Frequency UHF Ultra High Frequency MF- Medium Frequency SHF Super High Frequency HF High Frequency EHF Extra High Frequency λ = c /f c = 3*10 8 m/s

26

27 27

28 Az elektromágneses hullámok terjedése Az elektromágneses hullámok terjedésében jelentős szerepe van a föld légkörének, az atmoszférának. Az atmoszféra mintegy km magasságig terjed, nitrogénből, oxigénből, szén-dioxidból és vízgőzből áll. Három fő részére szokás osztani: troposzféra, sztratoszféra, ionoszféra.

29 Rádióhullám terjedés a mikrohullámú sugarak levegőben közel egyenesen haladnak a pontszerű sugárzó jele fokozatosan gyengül az adótól távolodva, a távolsággal négyzetes arányban iránya megváltozik különböző tereptárgyak miatt visszaverődés (reflexió): λ-nál jóval nagyobb felület visszaverheti a hullámot elhajlás (diffrakció): λ-hoz hasonló nagyságú élek mögé bekanyarodik a hullám törés (refrakció): közeghatárokon a terjedés iránya megváltozik, ha a két közegben más a terjedési sebesség

30 Rádióhullám terjedés elnyelődés (abszorpció) néhány km adó-vevő távolság felett a Föld görbülete is jelentős (9,7 km felett) D 0 optikai látóhatár r 0 földsugár D0 2r0 h

31 Fresnel zóna ellipszoid, fókuszai az antennák Fresnel zóna rmax = 0.5 * ( λ * D) 0.6 * rmax maximális sugarú üres ellipszoid szükséges a jó mikrohullámú átvitelhez AC

32 32

33 Antenna jellemzők izotropikus antenna: hipotetikus ideális gömbsugárzó karakterisztika: sugárzás, érzékenység irányonként más irányított vagy omni nyereség: adott irányba sugárzott teljesítmény (vagy vételi érzékenység) aránya az izotropikus antennához képest dbi: nyereség db-ben az izotropikus antennához képest dbd: nyereség db-ben a dipólus antennához képest (0 dbd = 2.14 dbi)

34 Antenna jellemzők polarizáció: az elektromos tér rezgésének módja lineáris függőleges vagy vízszintes síkban elliptikus, cirkuláris az adó és a vevő polarizációjának egyeznie kell

35 Antenna jellemzők

36 Antenna karakterisztika a valós antennák sugárzása/érzékenysége irányonként változik, ezt írja le az antenna karakterisztika oldalnézet / függőleges minta felülnézet / vízszintes minta

37 Antenna típusok Omni Dipólus co-linear

38 Antenna típusok Irányított Panel, patch Helix Yagi Parabola

39 Antenna típusok Panel, patch Helix

40 Antenna típusok Yagi Parabola

41 WLAN hőtérkép

42 WLAN hőtérkép

43 DIY antennák

44 Reflektor

45 Cantenna

46 Rekordok 124 mile 201 km

47 Hazai mérések kilométeres távot 54 Mbps

48 48 Földkábelezés +

49 49 Helyi hálózat

50 50 Szolgáltatók a föld alatt

51 Alépítmények 51 Generációi: Betoncsöves Műanyagcsöves ISDN- alépítmény

52 52 Alépítmény

53 53 Földmunka és csövek fektetése

54 54 Megszakító létesítmények

55 55 Nyomvonalvezetés külterületen

56 Optikai földkábelek behúzása 56 A kábelbehúzás többféleképpen is megvalósítható a már előre lefektetett alépítménybe: kézi, vagy csörlős behúzással átfúvatásos módszerrel beúsztatásos módszerrel

57 57 Kábel kézi fektetés

58 58 Kézi módszer

59 59 Csörlős kábelfektetés

60 60 Kézi, illetve csörlős behúzás

61 Kézi lefektetés (Csörlős behúzás) 61 Legnagyobb egyben behúzható hossz: méter. Napi teljesítmény kb méter. Viszonylag lassú A védőcső megbontása, illetve helyreállítása miatt egyéb járulékos költségek is felmerülnek A kábelre nagyjából 60 Kg tömeg által kifejtett mechanikai erő hat. Ebből kifolyólag és a lehetséges feszülések miatt a kábelek mechanikai sérülései nem zárhatóak ki.

62 62 Kézi, illetve csörlős behúzás

63 63 Húzóerőmérő

64 64 Átfúvatásos módszer

65 65 Kábel befúvó szerkezet

66 66 Digitális jelek előállítása

67 67 Beúsztatásos módszer

68 68 Kábelvédő cső

69 69 Optikai kábel telepítése

70 70 Kábelvédő cső

71 71 Cső szerelvények

72 72 Fektetési módok

73 73 Erőgépre épített vakond-eke

74 74 Vakond-ekés módszer

75 A vakond-ekés módszer jellemzői 75 Előnyei: nem szükséges alépítmény a gép kb. 10 km/nap teljesítményű gyors Hátrányai: köves-sziklás talajban nem alkalmazható nehezebben javítható (nem lehet tartalékból után húzni)

76 76

77 77 Telepítés burkolatbontás nélkül

78 78 Vízszintes talajfúró

79 Eszközök 79 Föld alatti hálózatkiépítésnél: kábelbehúzó eszközök csörlők (elektromos) szivattyúk kompresszorok - egyéb (pl. pneumatikus berendezések)

80 80 Nyomvonal jelölő, kereső

81 81 Nyomvonal jelölő, kereső

82 82 Irható marker

83 83 Utcai mikrokábel

84 84

85 85 Csatorna kábel

86 86 Speciális helyeken

87 87

88 88

89 89 Légvezetékes hálózat építése

90 90 Csigás felhúzás, függesztés

91 91 Csigás felhúzás, függesztés

92 92 Technológiai kábeltartalék

93 93 Kötés

94 94 Kisfeszültségű faoszlop

95 95 Közvilágítási betonoszlop

96 96 ADSS típusú fényvezető kábel

97 97 OPGW típusú kábel

98 98 OPGW típusú kábel

99 99 Zúzmara terhelés

100 100 Harang kötés

101 101 Bontható-zárható kötés

102 102 Szálkötés kazetta

103 103 Szálmenedzselés kazettában

104 104 Szálvégződtetés

105 105 FTTH elosztó

106 106 Patch átkötés az elosztóban

107 107 Optikai rendező betét

108 108 Légvezetékes hálózat építése

109 Alkalmazási területei 109 Kertváros, falu Kis sűrűségű terület Az előfizetői pontok távol vannak egymástól Nem kell árkot ásni, járdát bontani, alépítményt betonozni

110 Légvezetékes hálózat összetevői 110 Légkábelek Oszlopok Kötődobozok Elosztók Rögzítők, feszítők Csigák, csigasorok

111 Légkábelek fajtái 111 Önhordó Külön tartóelemre nincs szükség, mert a kábelbe a nagy teherbírást biztosító elem be van építve. Nem önhordó Már meglévő acélsodronyra építik rá, megadott távolságonként rögzítik.

112 Légkábel elosztó 112 Optika

113 Oszlopok 113 Fa oszlop Beton oszlop

114 Optikai önhordó légkábel 114 Acélsodrony Polietilén köpeny Központi elem Optikai szálak Pászma Kevlar Vakpászma

115 115 Optikai önhordó légkábel

116 116 Tengeri kábelezés

117 117

118 118

119 119 Műholdas kommunikáció

120 120

121 Forrás 121 Lukács-Mágel-Wührl: Híradástechnika I. (prezentáció) Lukács-Wührl: Híradástechnika I. (könyv) Pletl Szilveszter-Magyar Attila: Jelek és rendszerek példatár Távközlő hálózatok és informatikai szolgáltatások online könyv Rick Graziani: Antennas, Cabrillo College Mohó László: Rádióhullámok és antennák Dér Balázs: Passzív hálózati elemek telepítése Antók Péter: Fényvezető hálózat Fényvezető hálózati kábelek Antók Péter: Szélessávú optikai hálózatok tervezése Antók Péter: Fényvezető hálózat Fényvezető hálózati szerelvények Antók Péter: Fényvezető hálózat Fényvezető hálózati anyagok