Poznámka: UV, rentgenové a gamma záření se pro bezdrátovou komunikaci nepoužívají především pro svou škodlivost na lidské zdraví.

Rozměr: px

Začít zobrazení ze stránky:

Download "Poznámka: UV, rentgenové a gamma záření se pro bezdrátovou komunikaci nepoužívají především pro svou škodlivost na lidské zdraví."

Ladislava Havlíčková
před 5 lety
Počet zobrazení:

1 BEZDRÁTOVÉ SÍTĚ Bezdrátová síť 1 je typ počítačové sítě, ve které je spojení mezi jednotlivými zařízeními realizováno prostřednictvím elektromagnetických (rádiových) vln nejčastěji ve frekvenčním pásmu řádově MHz až GHz. Lze však využít také spojení pomocí světelného záření ve viditelném i neviditelném spektru pro lidské oko (IR Infra Red, tedy infračervené záření). Poznámka: UV, rentgenové a gamma záření se pro bezdrátovou komunikaci nepoužívají především pro svou škodlivost na lidské zdraví. Výhody bezdrátových komunikačních spojů: Rychle a snadno vytvářet datové sítě bez nutností kabeláže. Výstavba datové sítě v místech, kde je ekonomicky nevýhodné natažení kabelů. Výstavba datové sítě v místech, kde je na základě rozhodnutí památkového úřadu výstavba klasických kabelových sítí zakázána (např. historické budovy). Propojení pohyblivých objektů. Rozdělení bezdrátových sítí: Wireless PAN PAN = Personal Area Network, volně přeloženo osobní síť. PAN je počítačová síť tvořená přímo komunikujícími zařízeními (např. mobilní telefon, bezdrátová sluchátka, notebook, atd.), které jsou ve vzdálenosti několika metrů. Patří zde např. síťový standard (Bluetooth), IrDA, atd. Wireless LAN LAN = Local Area Network, tedy lokální síť. Spojuje dvě a více zařízení na střední vzdálenost (řádově desítky až stovky metrů), komunikaci obvykle řídí přístupový bod (AP = Access Point). Technologie WLAN umožňuje uživatelům pohybovat se v rámci signálem pokryté oblasti a stále být připojen do sítě. Patří zde především síťový standard (WiFi). Wireless MAN MAN = Metropolitan Area Network, tedy metropolitní (městská) síť. Obvykle spojuje datové sítě mezi sebou a jednotlivé budovy na území města a přilehlého okolí prostřednictvím základnových stanic. V porovnání se standardem WIFi se orientuje na spojování nepohyblivých objektů, nabízí vyšší přenosovou kapacitu (větší šířka pásma) na větší vzdálenosti s větším počtem koncových zařízení (řádově tisíce). Patří zde především síťový standard (WiMAX). Wireless WAN WAN = Wide Area Network, tedy rozlehlá datová síť. Pro datové služby se používají technologie vyvinuté pro mobilní (celulární) sítě (GSM, GPRS, EDGE, HSDPA, UMTS, LTE atd.). Tyto mobilní technologie jsou nabízeny na regionální, národní i celosvětové úrovni a poskytují bezdrátové služby. Poskytovatel (mobilní operátor) obvykle účtuje měsíční poplatek, přičemž objem dat, přenesený garantovanou rychlostí, může být omezený i neomezený. Velkou výhodou je v ČR téměř 100% pokrytí signálem mobilních operátorů. Určeno především pro mobilní zařízení (smartphone, tablet atd.) s instalovaným širokopásmovým modemem pro připojení k mobilní síti. 1 Bezdrátová síť = angl. Wireless network

2 Družicové (satelitní) komunikační systémy Ke komunikaci se využívají umělé družice na oběžných drahách, které neustále visí nad jedním místem zemského povrchu tzv. geostacionární telekomunikační satelity. Umožňují komunikaci na velké vzdálenosti. Podmínkou pro spojení je však přímá viditelnost z obou míst na družici. Satelitní spojení se uskutečňuje v pásmu vysokých frekvencí nosných vln (řádově GHz). Družicové přenosové komunikační systémy využívají 3 typy oběžných drah: GEO (geostacionární) ve výšce km, MEO (meostacionární) ve výšce km, LEO (nízkooběžné) ve výšce 650 až 1450 km. V současnosti se pro družicové spoje používají převážně geostacionární družice. Pohybují se ve výšce přibližně km nad zemí. V této výšce je doba jejich obletu kolem Země rovna době otočení zeměkoule kolem její osy, což znamená, že se nacházejí vždy nad stejným bodem zemského povrchu (většinou se umisťují nad rovník). Družice mohou fungovat jen jako odražeč signálu, pak jde o tzv. pasivní družice. Výhodnější jsou tzv. aktivní družice. Ty obsahují vždy několik transpondérů, které fungují jako na sobě nezávislé retranslační stanice. Přijímají signál vysílaný ze Země tzv. up-link signál, převedou jej do jiného frekvenčního pásma, zesílí jej a vyšlou zpět směrem k Zemi jako tzv. down-link signál. Výhody družicových spojů: nezávislost na pozemní infrastruktuře, možná mobilita pozemních stanic, realizace spojení do odlehlých a nepřístupných míst. Nevýhody družicových spojů: zpoždění signálu, které vzniká při přenosu informací (ze Země na geostacionární družici a zpět dorazí signál přibližně za 250 až 300 ms) přímá viditelnost bez překážek mezi anténou a družicí, obvykle vyšší cena za datové služby.

Antény Pro vysílání a příjem elektromagnetických (rádiových) vln je potřeba připojit k síťovému rozhraní anténu.

Nejjednodušší anténa je soustava minimálně dvou vodičů upravených tak, aby vyzařovaly maximální energii elektromagnetických vln v požadovaném směru, resp.

Základní parametry antény: Směrová charakteristika, vyzařovací úhel Základní vlastností antény je její směrovost - schopnost antény vyzařovat/přijímat elektromagnetické vlny v požadovaném směru, tuto

3 Antény Pro vysílání a příjem elektromagnetických (rádiových) vln je potřeba připojit k síťovému rozhraní anténu. Anténa pro vysílání a příjem nahrazuje spojení pomocí elektrických nebo optických vodičů. Elektromagnetické vlny vyzařuje každý elektrický vodič, kterým prochází střídavý elektrický proud. Nejjednodušší anténa je soustava minimálně dvou vodičů upravených tak, aby vyzařovaly maximální energii elektromagnetických vln v požadovaném směru, resp. sektoru (vysílací anténa), popřípadě se v nich indukovalo co největší napětí při zachycení energie elektromagnetického vlnění v určitém frekvenčním pásmu (přijímací anténa). Základní parametry antény: Směrová charakteristika, vyzařovací úhel Základní vlastností antény je její směrovost - schopnost antény vyzařovat/přijímat elektromagnetické vlny v požadovaném směru, tuto směrovost posuzujeme dle tzv. vyzařovacích charakteristik (diagramů). Vyzařovací charakteristiky se dělí na: - vertikální (řez svislou rovinou) - horizontální (řez horizontální rovinou) Z charakteristik se určuje tzv. vyzařovací úhel antény v horizontálním a vertikálním směru. Určuje se jako rozdíl úhlů bodů, kde je pokles signálu o 3dB. Dle vyzařovacího úhlu dělíme antény na: - všesměrové (vyzařovací úhel je v dané rovině 360º) - směrové, popř. sektorové ((vyzařovací úhel je v dané rovině řádově jednotky až desítky stupňů)

4 Při návrhu antény se velmi často vykreslují 3D směrové charakteristiky, které přehledněji znázorňují vyzářený výkon v jednotlivých směrech 3D prostoru: Příklad směrové a všesměrové antény + 3D směrové charakteristiky:

Zisk Je definován jako poměr intenzity vyzařování elektromagnetických vln dané antény v určitém směru k intenzitě vyzařování elektromagnetických vln referenční, tedy srovnávací antény.

5 Zisk Je definován jako poměr intenzity vyzařování elektromagnetických vln dané antény v určitém směru k intenzitě vyzařování elektromagnetických vln referenční, tedy srovnávací antény. Zisk bez udání směru platí pro směr s maximálním vyzařováním energie elektromagnetických vln. Obvykle se jako srovnávací anténa volí tzv. izotropní zářič. Jedná se o ideální všesměrovou anténu, která vyzařuje rovnoměrně do všech směrů (vertikální i horizontální rovina). Její 3D směrovou charakteristikou je tedy dokonalá koule. Izotropní zářič je pouze teoretická anténa, která ve skutečnosti NEEXISTUJE! Zisk antény se vyjadřuje v logaritmické stupnici, jednotkou je tedy decibel (db), obvykle (dbi). Písmeno i udává, že srovnávací anténou je izotropní zářič. Frekvenční pásmo Rozsah frekvencí, v němž zisk antény ve směru jejího maxima neklesne více než o 3 db. Každá anténa se chová jako rezonanční obvod nastavený (naladěný) na určitou rezonanční frekvenci. Čím vzdálenější je hodnota frekvence přijímaného / vysílaného rádiového signálu od rezonanční frekvence antény, tím větší je útlum signálu Aktivní prvky standardu IEEE (WiFi) často používají tzv. dvoupásmové antény, které pracují ve frekvenčním pásmu 2,4 GHz a 5 GHz. Impedance Anténa se chová jako RLC obvod v rezonanci, její impedance má tedy charakter pouze činného (skutečného) odporu R. Impedance antény by měla být stejná, jako je impedance připojeného vf vedení = maximální přenos elektrické energie z/do antény s minimem ztrát. Polarizace Polarizace je horizontální nebo vertikální (prvky antény vodorovně nebo svisle) a volí se dle vysílače, ze kterého je přijímán signál. Špatně polarizovaná anténa přijímá signál s podstatně horším výsledkem (větším útlumem).

Podobné dokumenty

PB169 Operační systémy a sítě

PB169 Operační systémy a sítě Přenos dat v počítačových sítích Marek Kumpošt, Zdeněk Říha Způsob propojení sítí opak. Drátové sítě TP (twisted pair) kroucená dvoulinka 100Mbit, 1Gbit Koaxiální kabel vyšší