Seminář 1 Přenosová média

Transkript

1 Přenosová média Přenosové médium prostředí pro vedení/šíření signálu Přenosová média pro distribuci signálu kroucená dvoulinka - twisted pair koaxiální kabel optický kabel vzduch (bezdrátové přenosy) 1

2 Přenosová média Kroucená dvoulinka UTP (Unshielded Twisted pair) dva izolované vodiče navzájem zkroucené 4 páry jsou ve svazku obaleny izolačním obalem 2

3 Alternativy UTP Seminář 1 Přenosová média FTP (Foiled twisted pair) alobalový obal proti vnějším interferencím STP (Shielded twisted pair) každý pár vodičů je obalen stíněním 3

4 Typy UTP podle ANSI/EIA (American National Standards Institute/Electronic Industries Association) Standard 568 CAT 3-16 Mbps (10BASE-T Ethernet) CAT 4-20 Mbps (16 Mbps Token Ring) CAT Mbps 1000 Mbps (4 pair) (100 Mbps Fast Ethernet, 155 Mbps ATM, Gigabit Ethernet) CAT 5E CAT 6 do 400 MHz (broadband technologie) CAT MHz Seminář 1 Přenosová média 4

5 Přenosová média 5

6 Konektor RJ 45 4 páry vodičů pro full duplex přenosový kanál (TX směr out, RX směr in ) 6

7 Popis pinů konektoru RJ 45 EIA/TIA 568A č. pinu řídící signál barva 1 TX+ zelenobílá 2 TX- zelená 3 RX+ oranž. bílá 4 - modrá 5 - modrobílá 6 RX- oranžová 7 - hnědobílá 8 - hnědá 7

8 Popis pinů konektoru RJ 45 EIA/TIA 568B č. pinu řídící signál barva 1 TX+ oranž. bílá 2 TX- oranžová 3 RX+ zelenobílá 4 - modrá 5 - modrobílá 6 RX- zelená 7 - hnědobílá 8 - hnědá 8

9 57CnLM&feature=related 9

10 Kabel Cross Over Seminář 1 Kabel Patch

11 Vzájemná propojení síťových zařízení 11

12 PoE (Power over Ethernet) technologie pro přenos napájení a dat pro jednom kabelu do vzdáleného zařízení (např. IP telefony) Standard IEEE af specifikace PoE Pojmy PD Powered Device PSE Power Sourcing Equipment (může být součástí přepínače) Módy A a B Stavy detekce, klasifikace, aktivace PD, provozní režim, klidový režim Třídy výkonových úrovní 0 4 (max. 12,95 W pro napájení PD napětím max V) 12

13 13

14

15 Koaxiální kabel Seminář 1 Přenosová média vnitřní vodič (pevný nebo lanko), obalený izolační vrstvou, vnějším vodičem (pevným nebo mřížkou) a vnějším obalem vnější vodič slouží k uzemnění Inner conductor Insulation Outer shielding conductor Outer sheath 15

16 Konektory BNC Koaxiální kabel 16

17 Přenosová média Přenosové módy optických vodičů Jacket Cladding Core Multi-mode transmission step index Propagated rays Absorbed rays Source of the light beam Single-mode transmission 17

18 Multi-mode transmission graded index Rozměry optických vodičů (Φ jádra/φ obalu) 18

19 Zdroj světelných paprsků LED - Light-emitting Diode LD Laser Diod Detektor fotodioda (zařízení,které konvertuje světelný paprsek do elektrického proudu) 19

20 Konektory pro optické vodiče ST konektory SC konektory MTRJ konektory 20

21 Optické kabely a síťové prvky optických sítí 21

22 Nářadí a aparatura pro optickou kabeláž 22

23 Přenosy bez vodičů u bezdrátových přenosových technologií jsou využívány obecně 3 frekvenční pásma mikrovlnné frekvence v rozsahu přibližně od 2 do 40 GHz ISM Band (Industry Scientific Medicine) 2,4 GHz až 2,485 GHz (IEEE a/b/g/n), okolo 5 GHz Techniky rozprostřeného spektra (spread spectrum) FHSS, DSSS, OFDM radio frekvence v rozsahu přibližně od 30 MHz do 1 GHz infračervené frekvence (IR) - v rozsahu frekvencí vyšších než mikrovlnných a nižších než z oblasti viditelných frekvencí 23

24 Kanály v pásmu ISM 24

25 channel frequency North America (MHz) [3] Japan [3] Most of world A [3][4][5][6][7] Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes No B Yes Yes No B Yes Yes No.11b only C No 25

26 Vlnové délky používané v přenosových technologiích bezdrátových 26

27 Problémy při přenosech signálu zkreslení útlum zpoždění rušení parazitní signál šum Řešení přenosové technologie specifikace elektrických a světelných charakteristik přenosových médií specifikace maximálních délek segmentů vodičů volba vhodného typu modulace nebo kódování atd. 27

28 Techniky Spread Spectrum (SS) metody, které rozprostírají elektromagnetické vlny generované v určitém rozsahu frekvencí do tzv. frekvenční domény. Výsledný signál má širší frekvenční rozsah. Důvody Fyzikální (odolnost proti interferencím, přeslechům,..) Zvýšení bezpečnosti přenosů (detekce signálu, odposlech dat) 28

29 Techniky Spread Spectrum 29

30 Modulace Bezdrátové sítě Demodulace 30

31 Odolnost proti interferenci Seminář 1 31

32 Odolnost proti odposlechu 32

33 Princip Spread Spectrun techniky - kódovací (dekódovací) klíč PRN (Pseudo-random Number) Vstup PRN do komunikačního kanálu 33

34 DSSS Direct Sequence Spread Spectrum 34

35 Technika DSSS Původní signál Kódovaný signál (v rozloženém spektru) Dekódovaný signál 35

36 FHSS Frequency Hopping Spread Spectrum 36

37 Technika FHSS 37

38 Techniky SS nejsou modulační technologie v pravém smyslu slova rozprostřený signál je dále modulován frekvenčně nebo fázově (techniky QAM, BPSK, QPSK) Srovnání vlastností DSSS a FHSS DSSS FHSS poskytuje vyšší přenosovou kapacitu než FHSS veliká citlivost na vnější prostředí (odrazy) vhodná pro řešení PMP na krátké vzdálenosti, na delší PP typické použití vnitřní WLAN pojítka mezi budovami, PoP k základnovým stanicím v celulárních systémech velmi odolná proti rušení i od jiných radiových zařízení umožní pokrytí větších geografických oblastí typické použití v sítích FWA (BWA), WPAN 38

39 Nové technologie pro bezdrátové přenosy Ortogonální multiplex s kmitočtovým dělením (OFDM) - signál je vysílán na více frekvencích (kanálech), které jsou na sobě nezávislé. Ortogonální vlna se ve svém maximu překrývá s minimem vlny na sousední frekvenci. Multiple Input Multiple Output (MIMO) znamená, že přenos probíhá pomocí více vysílačů a více přijímačů. OFDM MIMO 39

40 Bezdrátové sítě WLAN (Wi-Fi) vývojová řada IEEE b/g/n 40

41 Konfigurace WLAN sítě přístupová zařízení AP bezdrátové stanice STA Nezávislá WLAN bez AP. Konfigurace pointto-point (ad hoc) Závislá WLAN s AP Oblast pokrytá jedním AP (buňka) BSA základní sada služeb (BSS) Propojení buněk distribučním systémem ESA rozšířený soubor služeb ESS (roaming ) 41

42 IPI Bezdrátové přenosy 42

43 Měření kvality signálu v bezdrátových sítích - SW nástroj Ekahau HeatMapper 43

44 WAN 2 Projení LAN - WAN LAN 1 LAN 2 WAN 1 WAN backbone LAN 3 LAN 5 Směrovače WAN LAN 4 Hraniční směrovače WAN 44

45 Technologie 10 Gigabit Ethernet v sítích WAN 45

46 Síťové komponenty Zařízení LAN Zařízení WAN 46

47 Topologie optické páteřní sítě CESNET 47

48 Topologie sítě CESNET 48