HÍRADÁSTECHNIKA 2.ea Dr.Varga Péter János
2 Vezeték nélküli átvitel
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)
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
Vezeték nélküli hálózatok 5 WLAN chipset gyártások alakulása (millió darab)
6 Mobile eszközök napjainkban
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.
A WLAN előnyei 8 Nincs szükség kábelezésre Az internetkapcsolatot meg lehet osztani Mobil eszközök kényelmes használata Egyszerűen telepíthető
A WLAN hátrányai 9 A rádiójeleket nem állítja meg a fal Illetéktelenek rácsatlakozhatnak hálózatunkra
10 Vezeték nélküli adatátvitel IEEE 802.11
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.
WLAN frekvenciasávok 12 U-NII Unlicensed National Information Infrastructure 5 GHz (λ 6 cm) kevés zavaró jel
13 WLAN frekvenciasávok
14 Egy tipikus rádiós hálózat
A WLAN hálózatok csoportosítása 15 Működésük szerint Az ad-hoc mód Az infrastruktúra mód
A WLAN hálózatok csoportosítása 16 Kiépítés szerint SOHO Enterprise
A WLAN hálózatok csoportosítása 17 Eszközök szerint Asztali Hordozható
A WLAN hálózatok csoportosítása 18 Antennák szerint Kör sugárzó Szegmens sugárzó Iránysugárzó
A WLAN hálózatok csoportosítása 19 Védelem szerint Nyilvános WLAN Jól védett WLAN Prompt WLAN
20 Antennák
Antennák kicsitől a nagyig 21 WLAN antenna Arecibo Telescope
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.
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 Pont-pont antennák
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
27
Az elektromágneses hullámok terjedése Az elektromágneses hullámok terjedésében jelentős szerepe van a föld légkörének, az atmoszférának. Az atmoszféra mintegy 2.000-3.000 km magasságig terjed, nitrogénből, oxigénből, szén-dioxidból és vízgőzből áll. Három fő részére szokás osztani: troposzféra, sztratoszféra, ionoszféra.
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
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
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
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)
Antenna jellemzők polarizáció: az elektromos tér rezgésének módja lineáris függőleges vagy vízszintes síkban elliptikus, cirkuláris az adó és a vevő polarizációjának egyeznie kell
Antenna jellemzők
Antenna karakterisztika a valós antennák sugárzása/érzékenysége irányonként változik, ezt írja le az antenna karakterisztika oldalnézet / függőleges minta felülnézet / vízszintes minta
Antenna típusok Omni Dipólus co-linear
Antenna típusok Irányított Panel, patch Helix Yagi Parabola
Antenna típusok Panel, patch Helix
Antenna típusok Yagi Parabola
WLAN hőtérkép
WLAN hőtérkép
DIY antennák
Reflektor
Cantenna
Rekordok 124 mile 201 km
Hazai mérések 47 21 kilométeres távot 54 Mbps
48 Földkábelezés +
49 Helyi hálózat
50 Szolgáltatók a föld alatt
Alépítmények 51 Generációi: Betoncsöves Műanyagcsöves ISDN- alépítmény
52 Alépítmény
53 Földmunka és csövek fektetése
54 Megszakító létesítmények
55 Nyomvonalvezetés külterületen
Optikai földkábelek behúzása 56 A kábelbehúzás többféleképpen is megvalósítható a már előre lefektetett alépítménybe: kézi, vagy csörlős behúzással átfúvatásos módszerrel beúsztatásos módszerrel
57 Kábel kézi fektetés
58 Kézi módszer
59 Csörlős kábelfektetés
60 Kézi, illetve csörlős behúzás
Kézi lefektetés (Csörlős behúzás) 61 Legnagyobb egyben behúzható hossz: 150-200 méter. Napi teljesítmény kb. 2000 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 Kézi, illetve csörlős behúzás
63 Húzóerőmérő
64 Átfúvatásos módszer
65 Kábel befúvó szerkezet
66 Digitális jelek előállítása
67 Beúsztatásos módszer
68 Kábelvédő cső
69 Optikai kábel telepítése
70 Kábelvédő cső
71 Cső szerelvények
72 Fektetési módok
73 Erőgépre épített vakond-eke
74 Vakond-ekés módszer
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
77 Telepítés burkolatbontás nélkül
78 Vízszintes talajfúró
Eszközök 79 Föld alatti hálózatkiépítésnél: kábelbehúzó eszközök csörlők (elektromos) szivattyúk kompresszorok - egyéb (pl. pneumatikus berendezések)
80 Nyomvonal jelölő, kereső
81 Nyomvonal jelölő, kereső
82 Irható marker
83 Utcai mikrokábel
84
85 Csatorna kábel
86 Speciális helyeken
87
88
89 Légvezetékes hálózat építése
90 Csigás felhúzás, függesztés
91 Csigás felhúzás, függesztés
92 Technológiai kábeltartalék
93 Kötés
94 Kisfeszültségű faoszlop
95 Közvilágítási betonoszlop
96 ADSS típusú fényvezető kábel
97 OPGW típusú kábel
98 OPGW típusú kábel
99 Zúzmara terhelés
100 Harang kötés
101 Bontható-zárható kötés
102 Szálkötés kazetta
103 Szálmenedzselés kazettában
104 Szálvégződtetés
105 FTTH elosztó
106 Patch átkötés az elosztóban
107 Optikai rendező betét
108 Légvezetékes hálózat építése
Alkalmazási területei 109 Kertváros, falu Kis sűrűségű terület Az előfizetői pontok távol vannak egymástól Nem kell árkot ásni, járdát bontani, alépítményt betonozni
Légvezetékes hálózat összetevői 110 Légkábelek Oszlopok Kötődobozok Elosztók Rögzítők, feszítők Csigák, csigasorok
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.
Légkábel elosztó 112 Optika
Oszlopok 113 Fa oszlop Beton oszlop
Optikai önhordó légkábel 114 Acélsodrony Polietilén köpeny Központi elem Optikai szálak Pászma...... Kevlar...... Vakpászma
115 Optikai önhordó légkábel
116 Tengeri kábelezés
117
118
119 Műholdas kommunikáció
120
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