KIT VŠE v Praze IT_420 Komunikační technologie a služby Téma 3: Přenosová média a přenosy Verze 1.4 Jandoš, Matuška
Obsah Součásti komunikační sítě Vazba na model OSI Přenosová média a přenosy Média metalická, optická, bezdrátová Analogové a digitální signály Analogová a digitální média Přenosový kanál, virtuální kanály Modemy, kodeky IT_420 Komunikační technologie a služby téma 3 2
Komunikační sítě -součásti Uzly počítače, komunikační zařízení, propojovací místa Uživatelské Komunikační Spoje vytvořené přenosovým médiem - vazby, trasy, přenosová média, které uzly propojují. Na médiu se vytváří přenosové okruhy a kanály, po kterých se přenáší data. Všechny druhy informací uvedené dříve (hlas, data, obraz, video, multimedia) můžeme vyjádřit elektromagnetickým signálem a můžeme je přenášet prostřednictvím vhodného přenosového média (prostřednictvím spoje mezi uzly). IT_420 Komunikační technologie a služby téma 3 3
Dvoubodový vyhrazený spoj Přenosovým mediem rozumíme jakékoliv medium umožňující přenos informací elektromagnetickými signály. Dvoubodový vyhrazený spoj (point-to-point) Základní spoj, provoz ovlivňují a řídí pouze dvě připojené stanice Systém tvořený kombinací dvoubodových spojů (více dvoubodových spojů tvořených dvoubodovými uzly) IT_420 Komunikační technologie a služby téma 3 4
Propojení stanic médiem Obecné schéma propojení dvou stanic médiem (spojem) Měnič A Stanice A Informační signál Přenosový signál/médium Měnič B Stanice B Informační signál Informaci generuje stanice A, např. počítač, kamera, telefonní přístroj. Vzniká informační signál. Ten se v měniči A mění na přenosový signál, potřebný pro přenos na daném médiu. V měniči B se zpětně rekonstruuje na informační signál a pošle se stanici B k reprodukci (počítači, obrazovce, reproduktoru). IT_420 Komunikační technologie a služby téma 3 5
Pohled do modelu OSI 1. vrstva fyzická: Úrovně signálů (elektrické, optické ) Hodnoty frekvence (využívaná pásma) Charakteristiky prostředí pro šíření na spoji a další Přenosové médium 7. Aplikační 6. Prezentační 5. Relační 4. Transportní 3. Síťová 2. Spojová Pod 1. vrstvou 1. Fyzická přenosové médium IT_420 Komunikační technologie a služby téma 3 6
Signály - vlastnosti Útlum Zeslabení intenzity signálu Řešením jsou zesilovače a opakovače Zkreslení Zpoždění signálu z důvodu různé rychlosti šíření signálu v médiu Šum Tepelný, implusní, intermodulační Řešení stíněním a izolací od interferenčních vlivů Vše závisí na druhu média a délce IT_420 Komunikační technologie a služby téma 3 7
Signál a přenos (1/2) Přenosový periodický signál Analogový souvislý signál, jehož intenzita se v čase pozvolně mění Digitální diskrétní signál, jehož intenzita se mění skokově na jinou hodnotu, na které určitou dobu setrvá a poté se opět skokově změní na jinou Charakteristiky periodického (opakujícího se) signálu Amplituda okamžitá úroveň signálu, udává se ve voltech či decibelech Frekvence počet period za jednotku času (sekundu), udává se v Hertzech Fáze posun v rámci jednoho cyklu opakování, v rámci periody IT_420 Komunikační technologie a služby téma 3 8
Signál a přenos (2/2) Přenos Analogový přenos s využitím analogového přenosového signálu bez uvažování obsahu signálu (zpracovává se aktuální úroveň signálu bez dalšího porovnávání). K odstranění útlumu signálu se používají zesilovače. Digitální přenos s využitím digitálního přenosového signálu s uvažováním obsahu informace (úroveň signálu se porovnává s úrovněmi určenými pro vyjádření určité informace např. binární 1/0, aby bylo zřejmé, co se přenáší). K odstranění útlumu signálu se používají opakovače. IT_420 Komunikační technologie a služby téma 3 9
Média Vlastnosti Šířka pásma (v Hertzech, Hz=1/s) Fmax, Fmin hraniční frekvence s přijatelnou mírou degradace signálu Interval od Fmin do Fmax= přenosové pásmo Přenosová rychlost (bit/s) Vyplývá se šířky pásma, ale je ovlivněná útlumem, šumem a způsobem modulace Drátová X Bezdrátová média IT_420 Komunikační technologie a služby téma 3 10
Frekvenční spektrum 10 8 10 7 10 6 10 5 10 4 10 3 10 2 10 1 10 0 10-1 10-2 10-3 10-4 10-5 10-6 10-7 10-8 10-9 m (vln. délka) Elektřina, zvuk Radiové vlny Mikrovlny IR vlny UV alfa bezšňůrové tel. světlo AM rozhlas NMT+GSM satelit FM rozhlas + TV Regulované přenosy (vzduchem) telefon dvojdrát koaxiální kabel infračervené spoje optická vlákna a laserové spoje Neregulované přenosy (pevná média + vzduchem) 10 0 10 1 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 10 16 10 17 Hz (frekvence) IT_420 Komunikační technologie a služby téma 3 11
Drátová média Vysílání pomocí elektrických impulsů do vodivého média (měď, hliník) - změna napětí v elektrickém obvodu Vysílání pomocí světelných impulsů (vlnění) do skleněného/umělohmotného průsvitného vlákna UTP, STP - (Un)shielded twisted pair Koaxiální kabel Optické vlákno IT_420 Komunikační technologie a služby téma 3 12
UTP, STP (1/2) Nestíněná kroucená dvoulinka UTP Pár metalických vodičů navzájem zkroucených ve spirále = vyrušení vyzařovaného elmag. záření ven z drátů a minimalizace indukování napětí zvenčí dovnitř Obvykle je více spirál v jednom kabelu se společnou plastickou izolací Kategorie: 3,5,5e,6,7 (dle EIA/TIA) Nejběžnější kategorie 5: 8 žil (4 páry), konektor RJ- 45, více závitů spirály než kategorie 3 Stíněná kroucená dvoulinka STP Jako UTP, ale vodiče v páru mají vlastní stínění Dražší, objemnější než UTP Spolehlivější, výkonnější než UTP IT_420 Komunikační technologie a služby téma 3 13
UTP, STP (2/2) Nelze vytvářet odbočky (pouze dvoubodové spoje) Koncentrátory, rozbočovače (hubs) Přenosové vzdálenosti a rychlosti Typicky do 100 metrů: 10 Mbit/s, 100 Mbit/s Na kratší vzdálenosti i více (1 Gbit/s) Na větší vzdálenosti potřeba zesilovače po 4-5km UTP je nejpoužívanějším médiem (v různých formách) Telefonní síť Řada technologií LAN (10/100/1000/Ethernet, Token Ring,..) Strukturovaná kabeláž budov (telefonní + datové rozvody) IT_420 Komunikační technologie a služby téma 3 14
Koaxiální kabel Měděný vodič + izolace + souosé stínění + vnější izolace kabelu Lze vytvářet odbočky (snadné připojování stanic sítě bez pomocných prvků) 50 ohm - digitální přenos v základním pásmu (baseband) Tenká a tlustá varianta (kvalitnější přenos, méně praktický, dražší) 75 ohm - analogový širokopásmový přenos (šíře pásma větší než 4 khz) Přenosové vzdálenosti a rychlosti Odolnější proti rušení a ztrátě signálu než UTP/STP, desítky km Do jednoho km až 2 Gbit/s, obvykle 10-100 Mbit/s Užití Kabelová televize (300 MHz šířka pásma, 50 kanálů po 6 MHz, s vhodnou modulací až 3 Mbit/s na kanál) Dříve i v dálkových rozvodech, od jeho aplikace se ustupuje IT_420 Komunikační technologie a služby téma 3 15
Optické vlákno Světelné signály ve viditelném, případně infračerveném (IR) spektru (400 800, 800-1600 nanometrů) Světlo (resp. IR) je elmag. záření na velmi vysokých kmitočtech (stovky THz, tj. od 10 12 Hz) Využití zdroje světla ve vysílači (laser nebo LED dioda) a detektoru světla (fotodiody) v příjimači Vysoké rychlosti, velké vzdálenosti IT_420 Komunikační technologie a služby téma 3 16
Optické vlákno Má výhody oproti metalickým kabelům: Nízký útlum a rušení (dovnitř i ven z vlákna), není ovlivňováno elmag. poruchami Velká šíře pásma Je lehké Náročnější na odposlech signálu je bezpečnější (ale ne zcela!) K připojení na ostatní druhy médií jsou potřeba opticko/elektrické konvertory (zdroj a detektor světla) Nelze dělat odbočky, je potřeba elektrických zařízení IT_420 Komunikační technologie a služby téma 3 17
Optické vlákno IT_420 Komunikační technologie a služby téma 3 18
Optické vlákno Druhy vláken Singlemode (jednovidové) Úzké jádro pro šíření světla ve vláknu (cca 9 mikrometrů) Světlo se šíří víceméně přímočaře Dražší vysílač (polovodičový laser), detekor a vlákno Malý útlum a disperze signálu (větší vzdálenosti a přenosová kapacita) Multimode (vícevidové) Širší jádro pro šíření světla ve vláknu (cca 50-62,5 mikrometrů) Světlo se šíří častými odrazy od stěn vlákna (vstupuje do vlákna pod různými úhly) Levnější vysílač (LED diody), detektor a vlákno Větší útlum a disperze signálu (menší vzdálenost a přenosová kapacita) Hodnota vlákna např. 62,5/125 udává průměr jádra a průměr obalu v mikrometrech IT_420 Komunikační technologie a služby téma 3 19
Optické vlákno Multiplexování WDM, DWDM, UDWDM Analogie FDM (viz dále o efektivním využití média) (Ultra/Dense) Wavelength Division Multiplexing Na kvalitních jednovidových vláknech Použití více vlnových délek světla ( více barev ) pro přenos v jednom vláknu současně, každá vlnová délka tvoří jeden přenosový kanál Na vstupu do vlákna se vlnové délky slučují, na výstupu z vlákna zpět rozdělují Dense hustší multiplex, kratší vzdálenost mezi vlnovými délkami (zlomky nanometrů) oproti standardnímu WDM (desítky nanometrů) Ultra Dense multiplex multiplexu v užších frekvenčních pásmech (více dostupných kanálů) IT_420 Komunikační technologie a služby téma 3 20
Optické vlákno Nutná kvalifikovaná instalace a správa optických vedení Typicky jednosměrný přenos (světlo), pro obousměrný přenos je potřeba dvou vláken nebo více frekvenčních pásem Přenosové vzdálenosti a rychlosti: Stovky až tisíce km (s využitím optických regenerátorů signálu) Až 40 Gbit/s po jednom kanálu Při DWDM lze rozdělit vlákno typicky na 80 kanálů, tj. až 3.2 Tbit/s po jednom vláknu (u UDWDM ještě více) Při kombinaci např. 120 optických vláken v jednom kabelu lze získat přenosovou kapacitu až 384 Tbit/s IT_420 Komunikační technologie a služby téma 3 21
Optické vlákno Oblasti využití Dálkové rozvody (datové, telefonní, obrazové) Vysokorychlostní sítě LAN/MAN, Storage Area Networks (SAN) Páteřní sítě a velmi zatížené části sítí musí reflektovat zrychlování přístupových a LAN sítí a nabídnout dostatečnou kapacitu pro agregované přenosy mezi nimi (tj. o řád nebo o dva vyšší). IT_420 Komunikační technologie a služby téma 3 22
Drátová média - shrnutí Vzdálenost Rychlost Využití Poznámka UTP/STP V LAN typicky do 100 m Max. 3-5 km až 1 Gbit/s Telefonní a datové rozvody LAN, MAN Nejpoužívanější, nejlevnější Koaxiální kabel V LAN typicky do 500 m Max. 50-100 km až 2 Gbit/s TV rozvody, starší LAN technologie Na ústupu Optická vlákna Max. stovky km, s regenerátory až tisíce km 40 Gbit/s 1,6 Tbit/s (WDM) Páteřní a dálkové spoje Nejperspektivnější IT_420 Komunikační technologie a služby téma 3 23
Bezdrátová média Přenos vzduchem pomocí antén (vyřazuje do atmosféry energii vlnění, které se prostředím šíří a které jiné antény mohou přijmout) Směrové antény (úzce směrovaný paprsek energie, přijímací a vysílací antény musí být dobře nastaveny) Všeměrové antény (šíření vlnění do mnoha směrů) Na rozdíl od drátových sdílí všechny bezdrátové technologie jedno médium vzduch (vzácný zdroj, regulovaný) IT_420 Komunikační technologie a služby téma 3 24
Rádiové spoje Frekvenční rozsah 3KHz-300 GHz (od 100 MHz výše tzv. mikrovlnné záření) Nižší frekvence se šíří podle povrchu země a prochází snáze překážkami a šíří se dále (až tisíce kilometrů) Vyšší frekvence se šíří přímočaře a od překážek se odrážejí (+ odrazy od ionosféry) Pojem radio = Všesměrové šíření Využití frekvencí do 100 MHz Rozhlas AM/FM, VHF, UHF televize Paging IT_420 Komunikační technologie a služby téma 3 25
Mikrovlnné spoje Frekvence nad 100 MHz Směrové přenosy na přímý dohled Dosah až 80 kilometrů (100 m vysoký stožár) Volná pásma dle ČTÚ 2,4 a 10 GHz Využití GSM přenosy (900 a 1800 MHz, nesměrové) Šíření TV signálu Datová propojení bod-bod (až do 10 Mbit/s) WaveLAN CSMS/CA (2 Mbit/s) Wireless LAN dle 802.11a,b (54 a 11 Mbit/s) IT_420 Komunikační technologie a služby téma 3 26
Zdroj: www.gsmweb.cz IT_420 Komunikační technologie a služby téma 3 27
Satelitní spoje Geostacionární satelit s 12-20 transpondéry (anténami), každý s kapacitou 50 Mbit/s Frekvenční pásma 4/6 a 12/14 GHz Velký územní dosah jednoho satelitu Zpoždění při přenosu (cca 270 ms) Vysílání broadcast, tj. všem pozemním stanicím Využití: Vysílání a distribuce TV signálu Telefonní přenosy na velké vzdálenosti a z odlehlých míst Datové přenosy v rozmezí 64 kbit/s 50 Mbit/s tam, kde není k dispozici jiná pozemní technologie Další (zejména navigační) služby IT_420 Komunikační technologie a služby téma 3 28
Infračervené spoje Frekvenční pásmo cca 1 THz Vzdálenost jednotky až desítky metrů, neprochází pevnými překážkami Směrový charakter Laciná realizace, Není potřeba licence Využití: Do 150 metrů datové přenosy o kapacitě až 150 Mbit/s Médium pro vytvoření bezdrátových sítí o rychlosti 1-4 Mbit/s FirLAN 10 Mbit/s (point to point spoje do 450 metrů) V LAN: Spolupráce a doplnění se sítěmi typu Ethernet IT_420 Komunikační technologie a služby téma 3 29
Optické (laserové) spoje Frekvenční spektrum viditelného záření (světla) Bezkabelové ( svítí se do atmosféry)! Není potřeba povolení od regulátora Jednosměrný paprsek (na obousměrný přenos potřeba dva spoje) Velmi směrový charakter Závislé na počasí (déšť, mlha) a nepřerušené viditelnosti (ptáci ) Využití: Dvoubodové propojení až na vzdálenost 5 km s kapacitou až 150 Mbit/s (typicky méně) Dočasné či záložní spojení v MAN oblasti bez nutnosti povolení od ČTÚ a pokládky kabelů IT_420 Komunikační technologie a služby téma 3 30
Zdroj: www.gsmweb.cz IT_420 Komunikační technologie a služby téma 3 31
Bezdrátová média - shrnutí Vzdálenost Rychlost Poznámka Radiové spoje Cca 1000 km Cca kbit/s Všesměrové vysílání Mikrovlnné spoje Do 25 km Až 10 Mbit/s Přímá viditelnost GSM Satelitní spoje Infračervené spoje Laserové spoje Až do 50 km Cca 1000 km Do 150 metrů Do 5 km Až 400 kbit/s Až 50 Mbit/s Až 150 Mbit/s Až 150 Mbit/s Základnové stanice BTS Geostacionární satelit Přímá viditelnost Přímá viditelnost IT_420 Komunikační technologie a služby téma 3 32
Přenosový kanál a okruh Kanál: Elementární přenosová cesta, soubor prostředků (médium včetně navazujících komponent jako ukončovače, modemy, apod.) pro jednosměrný přenos Okruh: dva kanály, každý pro jeden směr přenosu, obvykle se pojmy používají jako synonyma (tam, kde nehrozí zmatení) Na jednom fyzickém médiu s větší šířkou pásma, než je potřeba, lze různými metodami vytvořit více virtuálních kanálů (okruhů) rozdělením původního širokého kanálu na menší multiplexování (viz téma 4). IT_420 Komunikační technologie a služby téma 3 33
Propojení stanic médiem Obecné schéma propojení dvou stanic spojem DTE S1 S2 S1 S2 DCE Stanice A Měnič A Informační signál Přenosový signál/médium DCE DTE Měnič B Stanice B Informační signál Informaci (analogovou nebo digitální) generuje stanice A, např. počítač, kamera, telefonní přístroj. Vzniká informační signál Ten se v měniči A mění na přenosový signál, potřebný pro přenos na daném médiu V měniči B se zpětně rekonstruuje na informační signál a pošle se stanici B k reprodukci (počítači, obrazovce, reproduktoru) Přenos a transformace probíhá obousměrně Rozhraní S1 a S2 jsou zpravidla mezinárodně standardizována IT_420 Komunikační technologie a služby téma 3 34
Informační signál Hlas Data Obraz Druh informace Analogová Digitální Digitální Analogová Digitální Poznámka Klasicky Rozšiřuje se Vždy Málo (fax) CCD, Scan Video Analogová Převládá Digitální Rozšiřuje se IT_420 Komunikační technologie a služby téma 3 35
Přenos informací Informační a přenosový signál mohou být odlišné 4 možné kombinace vyjádření Informace Digitální Analogová Analogová Digitální Přenos Digitální Digitální Analogový Analogový Měnič stejnosměrný digitální codec analogovoanalogový modem Použití LAN sítě Přenos digitalizovaného hlasu Optická vlákna (např. pro analogové video) Přenos dat po analogové telefonní síti IT_420 Komunikační technologie a služby téma 3 36
Výhody digitálního přenosu 1. Nízká četnost chyb analogový zesilovač zesiluje i šum, digitální opakovač rekonstruuje původní informaci a vyšle ji dál bez šumu (omezí se kumulativní vliv šumu). Chybovost lze v digitálním přenosu hlídat pomocí bezpečnostních kódů, data tak lze vyslat i po méně kvalitních spojích. 2. Integrace informací různé druhy informace lze v digitálním vyjádření zpracovávat obdobně, jedním druhem zpracování a využít všech výhod společného přenosu a jejich vzájemného provázání 3. Cena digitální obvody (LSI, VLSI) jsou čím dál levnější a lacinější na údržbu (než analogové) IT_420 Komunikační technologie a služby téma 3 37
Výhody digitálního přenosu 4. Využití přenosové kapacity média Snadněji se implementuje digitální časové sdílení (TDM) než analogové frekvenční sdílení (FDM) přenosového kanálu Digitální informace lze efektivně komprimovat Digitální informace lze rozdělovat na jednotky, které lze vysílat a zpracovávat samostatně, podle potřeby a aktuální situace na spoji. 5. Zajištění bezpečnosti informací na digitální data lze uplatnit kryptografické techniky šifrování a podepisování IT_420 Komunikační technologie a služby téma 3 38
Měniče signálu - codec Codec (kodér-dekodér) Převod analogové informace na digitální přenosový signál (digitalizace) a poté převod zpět na analogový signál (modulace) Použití zejména pro přenos hlasu po digitálních linkách a ústřednách Příklad: PCM (Pulse code modulation) Vzorkování s určitou frekvencí (periodické odečítání analogového signálu) IT_420 Komunikační technologie a služby téma 3 39
Měniče signálu - codec Příklad: PCM (Pulse code modulation) Nyquistův teorém: pokud se periodicky vzorkuje signál s frekvencí 2x vyšší, než je nejvyšší frekvence v signálu, pak vzorky obsahují všechny informace které původní (analogový) signál obsahuje Tj. pro hlasový kanál o šířce 4000Hz stačí vzorkování signálu 8000x za sekundu (8000 Hz) Kvantizace je vyjádření velikosti vzorku digitální hodnotou v určité podrobnosti (např. 8 bitů: 256 různých úrovní informace) IT_420 Komunikační technologie a služby téma 3 40
Měniče signálu - codec Úroveň signálu čas PCM telefonní hlas Výsledný digitální datový tok je: 8000 vzorků za sekundu * 8 bitů na vzorek: 64 kbit/s Kódovacími technikami je možné tok snížit, je možné využít snížení kvality či kompresi až pod 8 kbit/s PCM barevná TV Šíře pásma 4,6 MHz, 10 bitů/vzorek = 92 Mbit/s, lze zmenšit na 15 Mbit/s Komerčním videokonferencím stačí i 1,5 Mbit/s či 64 kbit/s IT_420 Komunikační technologie a služby téma 3 41
Měniče signálu - modem Modem (modulátor-demodulátor) Opak kodeku: nejdříve modulace pro přenos po analogovém spoji a poté digitalizace zpět na původní informační signál Modulace Tzv. nosný (carrier) signál s konstantní frekvencí, amplitudou a fází (neobsahuje žádnou informaci) Digitální informace (to, co chceme přenést) se do nosného signálu zakóduje jako změna oproti jeho běžnému průběhu Fázová, amplitudová a frekvenční modulace IT_420 Komunikační technologie a služby téma 3 42
Modulace Nosný analogový signál 0 0 1 0 1 1 0 0 1 0 1 0 Digitální informační signál Amplitudová modulace Fázová modulace IT_420 Komunikační technologie a služby téma 3 43
Modulace 0 0 1 0 1 1 0 0 1 0 1 0 Digitální informační signál Frekvenční modulace Frekvenční telefonní spoje, radiové přenosy vysokými frekvencemi Amplitudová telefonní spoje, přenos optickým vláknem, radiové přenosy nízkými frekvencemi Dvoustavová X Vícestavová modulace (kolik může nabýt modulační charakteristika stavů) IT_420 Komunikační technologie a služby téma 3 44
Modulace a přenosová rychlost Modulační rychlost (Rm)=počet změn analogového signálu za sekundu (v Hz) Přenosová rychlost (Rp)=počet přenesených bitů za sekundu Rp=Rm*n n: počet bitů vyjádřených jedním analogovým signálem IT_420 Komunikační technologie a služby téma 3 45
Modulace - příklad Analogie: plně obsazené autobusy projíždějící přes úzké místo (např. přes most) Přes most může za jednotku času projet pouze určitý počet autobusů (= modulační rychlost), například 100 za minutu Počet míst v autobuse je stálý (= n), například 40 Celková přenosová kapacita mostu je tedy: Počet autobusů * počet míst Což je: 100*40 = 4000 osob/min IT_420 Komunikační technologie a služby téma 3 46
Shannonův zákon Určuje teoretickou maximální přenosovou rychlost kanálu při digitálním přenosu. Odráží vztah šíře pásma a šumových vlastností kanálu, které ovlivňují přenosovou rychlost. Maximální rychlost = W log 2 (1+S/N) W = šířka pásma v Hz S/N = poměr signál/šum v decibelech Např. pro přenos modemem po telefonních linkách v pásmu 300 3000 Hz je šířka pásma 2700 Hz Poměr signál/šum výrazně ovlivněn analogově/digitálními převodníky v telefonní ústředně přenos od uživatele je omezen na 33,6-48 kbit/s. V opačném směru lze za příznivých podmínek dosáhnout až 56 kbit/s, digitálně/analogové převodníky poměr signál/šum výrazně nezhoršují IT_420 Komunikační technologie a služby téma 3 47
Základní a přeložené pásmo Přenos v základním pásmu Přenos digitálním signálem Je nutno využít pásmo, které signál zaujímá, nedochází k modulaci Přenos v přeloženém pásmu Přenos analogovým signálem Nosný signál (modulovaný) je v jiném frekvenčním pásmu než informační (jímž modulujeme) IT_420 Komunikační technologie a služby téma 3 48
Modemy Fungování modemu Vysílací a přijímací okruh Řídící a sychronizační jednotka, linkový modul Vlastnosti: Auto-answer Auto-dial Auto-speed sensing Auto-fallback komprese detekce a oprava chyb IT_420 Komunikační technologie a služby téma 3 49
Modemy Trendy v analogových modemech Přenosové rychlosti až do 56 kbit/s Specializace, řada různých druhů modemů (v hovorovém frekvenčním pásmu) Komprese dat, detekce chyb, zabezpečení, zpětné volání Seriové, synchronní, dulplexní, programovatelné (např. AT příkazy) Příkazový a komunikační režim Provedení: Samostatné, rozšiřující deska, PC Card IT_420 Komunikační technologie a služby téma 3 50
Modemy Standardizace modemů Nutné ke spolupráci obou modemů (DCE), musí komunikovat stejným protokolem Určuje max. rychlost, způsob modulace a přenosu (plný/poloviční duplex), synchronnost/asynchronnost přenosu, komutovaný/pevný spoj, 2drát/4drát Řeší i doplňkové funkce jako opravu chyb, kompresi atd. Protokoly proprietární Hayes AT příkazy k řízení modemu a jeho charakteristik (nikoliv přenosu), 15 skupin + rozšíření, např. automatická volba ATDT5551111 MNP Microcom Network Protocol k řízení přenosu komprese, detekce a oprava chyb přímo v modemu, 10 tříd (2,3,4 pro opravu chyb; 5 a 7-komprese až 2:1) IT_420 Komunikační technologie a služby téma 3 51
Modemy - protokoly pro řízení Protokoly pro řízení přenosu dle ITU-T (starší) V.17 faxování 14 400 bit/s V.32bis datové spojení 14 400 bit/s V.34/V34bis datové spojení 28 800 bit/s a 33 600 bit/s V.42 oprava chyb dle LAP M V.42bis komprese až 4:1 IT_420 Komunikační technologie a služby téma 3 52
Modemy aktuální protokoly ITU-T V.90/V.92 Asymetrický Download 56kbit/s (u V.90 i V.92) Upload 48kbit/s (pro V.92), 36 kbit/s pro (V.90) Pro dosažení těchto rychlostí smí být na přenosové trase pouze jediný D/A převodník, tj. poslední analogový spoj musí končit na ústředně a dále musí být cesta signálu digitální Konkrétní rychlosti ovšem závisí na stavu telekomunikační sítě Stále funguje pouze v hlasovém pásmu V.44 komprese až 5:1 IT_420 Komunikační technologie a služby téma 3 53
Pohled do modelu OSI 1. vrstva - fyzická: Řeší úrovně signálů, hodnoty frekvence, charakteristiky prostředí a další. Specifikuje rozhraní DTE na DCE. DCE je součástí 1. vrstvy. 7. Aplikační 6. Prezentační 5. Relační 4. Transportní 3. Síťová 2. Spojová Přenosové médium 1. Fyzická Pod 1. vrstvou přenosové médium IT_420 Komunikační technologie a služby téma 3 54