4. HÍRADÁSTECHNIKA I. Dr.Varga Péter János
2 A jelátvitel fizikai közegei
Történelem 3 A hálózatok fejlődésének kezdetén különféle célorientált hálózatok jöttek létre: távközlő hálózatok műsorelosztó hálózatok adathálózatok Fejlődés integrált hálózatok létrejötte Megvalósult: eszközök szintjén hálózatok szintjén
4
5 T M A
Az átviteli rendszer tervezésekor a 6 legfontosabb szempontok a kívánt adatátviteli sebesség elérése megfelelő távolság áthidalása reflexiómentesség (visszaverődés nélküli rendszer) Minden esetben igyekszünk a reflexió mértékét az egész átviteli frekvenciasávban a lehető legalacsonyabban tartani
A jelátvitel fizikai közegei 7 Híradástechnika I. (prezentáció) jegyzet 72.dia
8 A telekommunikáció elektromágneses spektruma Frekvencia (Hertz) 10 2 10 3 10 4 10 5 10 6 10 7 10 8 10 9 10 10 10 11 10 12 10 13 10 14 10 15 ELF VF VLF LF MF HF VHF UHF SHF EHF Energia, telefon Forgó generátorok Telefon Zenei berendezések Mikrofonok Csavart érpár Rádió Rádió, televízió Elektroncsövek Integrált áramkörök Koaxiális kábel Mikrohullám Radar Mikrohullámú antennák Magnetronok Infravörös Lézerek Irányított rakéták Látható fény Optikai szál AM rádió FM rádió és TV Földi és műholdas mikrohullámú átvitel A telekommunikáció elektromágneses spektruma
9 Réz alapú kábelek
Rézalapú kábelek előnyei 10 Egyszerűbb szerelési technológia Alacsonyabb telepítési költségek Olcsó aktív eszközök Szennyeződésre kevésbé érzékeny csatlakozások Helyes telepítés után megbízható, sokoldalú, költséghatékony
Rézalapú kábelek hátrányai 11 Elektrosztatikus zavarokra érzékeny Mechanikai sérülésekre érzékeny A telepített infrastruktúra gátolhatja a jövőbeni fejlesztési törekvéseinket Hosszú telepítési idő Legnagyobb sebességek csak optimális feltételek mellett érhetők el
Vezetékes átvitel koaxiális kábelen 12 Elektromosan árnyékolt, kevésbé érzékeny az elektromos zajokra Alapsávú 10Base2 50 ohm, 10-100 Mbps, 200 m 10Base5 75 ohm, 10-100 Mbps, 500 m Széles sávú Kábel TV, 75 ohm, digitális átvitelnél 150 Mbps egy kábelen több csatorna, többféle kommunikáció Számítástechnikában ma már új hálózatok építésénél nem alkalmazzák!
Vezetékes átvitel koaxiális kábelen 13 Híradástechnika I. (prezentáció) jegyzet 74.dia
Vezetékes átvitel koaxiális kábelen 14 Híradástechnika I. (prezentáció) jegyzet 73.dia
Koaxiális kábelek típusai 15 Híradástechnika I. (prezentáció) jegyzet 75.dia
16 Koaxiális kábelek típusai
17 Koaxiális kábel csatlakozók
18 Csavart érpáras átviteli közeg (TP Twisted Pair) Híradástechnika I. (prezentáció) jegyzet 76.dia
19 Csavart érpáras átviteli közeg (TP Twisted Pair) CAT - A rendszer komponensek elektronika jellemzőit meghatározó osztályrendszer. A nagyobb kategória jobb jellemzőket jelent CAT 1 - hang átvitel, telefon CAT 2-4 Mbps CAT 3-10 Mbps (10BaseT Ethernet) CAT 4 20 Mbps CAT 5-100 Mbps (100BaseT - Fast Ethernet) CAT 5E - 1 Gbps (1000BaseT - Gigabit Ethernet) CAT 6 1 Gbps nagyobb távolságra, kisebb távolságban 10 Gbps CAT 6a - 100m-ig 10 Gbps CAT 7-100 Gbps, 70 méterig (1200mhz)
20
21 Csavart érpáras átviteli közeg (STP Shilded Twisted Pair) Híradástechnika I. (prezentáció) jegyzet 77.dia
22
23 Kábel csatlakozások, csatlakozók
Kábelek fizikai osztályozása 24 Fali (Solid) kábel Fix telepítésre tervezték Rézvezetők tömörek Merev szerkezetű Sokkal jobb elektronikai paraméterek A teljes csatornában max. 90m hosszban telepíthető
Kábelek fizikai osztályozása 25 Patch (Strainded) kábel Mobil használatra Jobban ellenáll a hajlító igénybevételnek Rézvezetők elemi szálakból sodrottak Gyakori csatlakoztatásra kifejlesztett elemek Puhább, könnyebb Maximum 10m hosszan telepíthető a csatornába
26 Üvegszál alapú kábelek
Üvegszál alapú kábelek előnyei 27 Magas fokú zavarvédettség Óriási távolságok hidalhatók át Elérhető legmagasabb sebesség Jövőálló Magas végpont sűrűségben telepíthető Csekély fizikai méret és súly
Üvegszál alapú kábelek hátrányai 28 Drága aktív és passzív elemek Drága telepítés A belső vezetőszál érzékeny a fizikai behatásokra A csatlakozás érzékeny a szennyeződésekre
Optikai kábel ötlete 29 A folyadéksugár csapdába ejti a fényt! Ez volt az alapötlet, ami az optikai szál technikai alkalmazásához vezetett.
30
Optikai kábel ötlete 31 Az optikai szál egy olyan hengeres, szigetelt, könnyen hajlítható szál, amely fényt továbbít az üvegmag belsejében, a teljes fényvisszaverődés elve alapján Ahhoz, hogy az optikai jel teljes fényvisszaverődéssel a magban terjedjen tovább, a mag törésmutatójának nagyobbnak kell lennie, mint a héjnak
32 Optikai kábel szerkezete
Kábel típusok 33 SM (Single Mode) 9 mikron mag Hosszú távolságok áthidalására (max 100 km) MM (Multi Mode) 50 mikron mag Rövidebb távolságok áthidalására (max 550 m)
Optikai szál gyártása 34 előforma készítése szál szerkezetének előállítása külső kémiai gőzlecsapatás belső kémiai gőzlecsapatás növesztéses eljárás szálhúzás szál átmérő primer védelem (esetleg festés) kábelgyártás több szál összefogása különböző védelmek kialakítása
Előforma készítése 35 Belső kémiai gőzlecsapatás tisztítás hordozócső készítés mag növesztése (lecsapatása) zsugorítás
Szálhúzás 36 Preform Grafit kemence Vezérlő egység Primer védelem Hűtőfolyadék Száldetektor Csévélő dob Feszítő dob
37
Kábelgyártás 38 Dobok a szálakkal SZ sodrat Vazelin Vezérlő egység Pászma növesztése Pászma átmérő detektor
Optikai kábelek fajtái 39 1. Single 2. Zipcord 3. Tight-buffered 4. Unitube glass armoured 5. Unitube standard with spl 6. Multitube glass armoured
40 Optikai kábel csatlakozók
41 Strukturált kábelezés
42 Épületek összekötése
43 Függőleges kábelezés
44 Vízszintes kábelezés
45 Szerelési szabályok
46
47 Vezeték nélküli átvitel
Optikai átvitel - Lézer átvitel 48 pont-pont közötti adatátvitel, láthatóság átvitel lézerrel néhány km távolság sávszélesség 2 155 Mbps időjárási viszonyok zavarják (sűrű eső, hó, köd, légköri szennyeződés)
Optikai átvitel - Infra átvitel 49 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 50 WLAN chipset gyártások alakulása (millió darab)
51 Mobile eszközök napjainkban
Mi az a WLAN? 52 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 53 Nincs szükség kábelezésre Az internetkapcsolatot meg lehet osztani Mobil eszközök kényelmes használata Egyszerűen telepíthető
A WLAN hátrányai 54 A rádiójeleket nem állítja meg a fal Illetéktelenek rácsatlakozhatnak hálózatunkra
55 Vezeték nélküli adatátvitel IEEE 802.11
56
Forrás 57 Lukács-Mágel-Wührl: Híradástechnika I. (prezentáció) Lukács-Wührl: Híradástechnika I. (könyv) Dér Balázs: Passzív hálózati elemek telepítése