79
Глава 4 Среда передачи. Ülekande keskkond

Глава 4 Среда передачи . Ülekande keskkond

  • Upload
    senwe

  • View
    44

  • Download
    0

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Глава 4 Среда передачи . Ülekande keskkond. Содержание. Управляемая – проводная . Juhitav - juhtmega Неуправляемая - беспроводная . Mittejuhitav - juhtmeta Характеристики и качество зависят от среды передачи и сигнала . Karakteristika ja kvaliteet sõltuvad meediumist ja signaalist - PowerPoint PPT Presentation

Citation preview

Page 1: Глава  4 Среда передачи . Ülekande keskkond

Глава 4Среда передачи. Ülekande keskkond

Page 2: Глава  4 Среда передачи . Ülekande keskkond

Содержание• Управляемая – проводная. Juhitav - juhtmega• Неуправляемая - беспроводная. Mittejuhitav -

juhtmeta• Характеристики и качество зависят от среды

передачи и сигнала. Karakteristika ja kvaliteet sõltuvad meediumist ja signaalist

• Для управляемой передачи среда передачи более важна. Juhitava ülekandele meedium on tähtsam

• Для неуправляемой передачи более важна генерируемая антенной полоса пропускания. Mittejuhitava ülekandele on antennis genereeruv ribalaius tähtsam

• Ключевые понятия – скорость передачи данных и расстояние. Mõisted – ülekande kiirus ja vahemaa

Page 3: Глава  4 Среда передачи . Ülekande keskkond

Факторы дизайна систем передачи данных. Ülekanne süsteemide disaini faktoorid• Полоса пропускания. Pääseriba

—Большая полоса пропускания дает большую скорость передачи данных. Suurem riba annab suuremat ülekande kiirus

• Искажения сигнала при передаче. Signaali moondumine—Затухание. vaibumine

• Помехи. Müra—Интерференция. interferentsioon

• Число приемных устройств. Saaja seadmete arv—Управляемые носители. Juhitavad kandjad—Много приемников (multi-point) вызывают

дополнительное затухание и искажения. Palju saajaid põhjustab lisa moondumist ja vaibuvast

Page 4: Глава  4 Среда передачи . Ülekande keskkond

Электромагнитный спектр. Elektromagneetiline spekter

Page 5: Глава  4 Среда передачи . Ülekande keskkond

Управляемые носители – кабельные среды. Juhitavad kandjad – kaabel meedium

• Twisted Pair – витая пара - keerdpaar• Coaxial cable – коаксиальный кабель +

koaksiaalkaabel• Optical fiber – оптоволокно - optiline kiud

Page 6: Глава  4 Среда передачи . Ülekande keskkond

Витая пара - keerdpaar

EIA/TIA-568B

Page 7: Глава  4 Среда передачи . Ülekande keskkond

Витая пара (2)

10BASE-T — физический интерфейс Ethernet «10» ссылается на скорость передачи данных в 10 Мбит/с. Слово «BASE» — сокращение от «baseband» signaling (метод передачи данных без модуляции). Это значит, что только один Ethernet-сигнал может находиться на линии в конкретный момент времени. Другими словами, не используется мультиплексирование (multiplexing), как в широкополосных каналах. Буква «T» происходит от словосочетания «twisted pair» (витая пара), обозначая используемый тип кабеля.

Page 8: Глава  4 Среда передачи . Ülekande keskkond

Crossover & rollover cable

Порты AUX являются data terminal equipment (DTE) устройствами, для соединения между собой двух DTE устройств нужен нуль модемный кабель (rollover cable).

Page 9: Глава  4 Среда передачи . Ülekande keskkond

Области применения. Kasutusala• Наиболее распространенная среда.

Kõige kasutav meedium• Телефонная сеть. Telefonivõrk

—Между зданием и локальной станцией (абонентский шлейф). Hoone ja lokaaljaama vahel

• Внутри здания. Hoone sees—Система внутренней телефонной связи.

Telefoni sisevõrgu süsteem

• Для локальных компьютерных сетей (LAN). Lokaalvõrgudele—10Mbps или 100Mbps

Page 10: Глава  4 Среда передачи . Ülekande keskkond

Витая пара – за и против. Keerdpaar – poolt ja vastu

• Дешево. Odav• Легко использовать. Kerge kasutada• Низкая скорость передачи. Madal

ülekande kiirus• Короткие расстояния. Lühike vahemaa.

Page 11: Глава  4 Среда передачи . Ülekande keskkond

Характеристики передачи. Ülekanne karakteristikud• Аналоговая. Analoogiline

—Усилители каждые 5-6km. Tugevdajad iga 5-6 km• Дигитальная. Digitaalne

—Использует как аналоговые, так и дигитальные сигналы. Kasutab ka analoog- ja digitaalsignaalid

—Повторитель каждые 2-3km. Kordaja iga 2-3km• Ограниченные расстояния. Piiratud vahemaa• Ограниченная полоса пропускания (1 MHz).

Piiratud riba (1 MHz). • Ограниченная скорость передачи (x Mbps – 1

Gbps). Piiratud ülekande kiirus (x Mbps – 1 Gbps) • Подвержена интерференции и шуму.Saatub

alla interferentsiast ja mürast

Page 12: Глава  4 Среда передачи . Ülekande keskkond

Экранированная и неэкранированная витая пара. Ekraaneritud ja mitteekraneeritud keerdpaar

• Unshielded Twisted Pair (UTP)—Обычный телефонный провод. Tavaline telefoni juhe—Самый дешевый. Kõige odavam—Простейший в установке. Kergem montaazis—Подвергается внешнему ЭМ излучению. Satub

elektromagneetilise kiirguse alla

• Shielded Twisted Pair (STP)—Экран защищает от интерференции. Ekraan kaitseb

inteferentsist—Дороже. kallim—Сложнее использовать (толще, тяжелее). Raskem

kasutada (paksem ja raskem)

Page 13: Глава  4 Среда передачи . Ülekande keskkond

Экранированная и неэкранированная витая пара. Ekraaneritud ja mitteekraneeritud keerdpaar (2)

Page 14: Глава  4 Среда передачи . Ülekande keskkond

Категории UTP. UTRP kategooriad• Cat 3

—Полоса пропускания до 16MHz. Ribalauis kuni 16 MHz—Голосовые кабели в офисе. Häälekaablid kontoris—Шаг скрутки от 7.5 cm до 10 cm. Keeru samm 7.5-10 cm

• Cat 4—до 20 MHz. Kuni 20 MHz

• Cat 5—до 100MHz. Kuni 100MHz—Кабели, проложенные в новых зданиях. Uute hoonete

kaablid—Шаг скрутки от 0.6 cm до 0.85 cm. Keerusamm 0.6-0.85cm

• Cat 5E (Enhanced)• Cat 6• Cat 7

Page 15: Глава  4 Среда передачи . Ülekande keskkond

UTP connector

Page 16: Глава  4 Среда передачи . Ülekande keskkond

Коаксиальный кабель. Koaksiaalkaabel

Page 17: Глава  4 Среда передачи . Ülekande keskkond

Применение коаксиального кабеля• Наиболее универсальная среда. Kõigem

universaalsem meedium• Передача телевизионного изображения. TV

kujutuse ülekanne—кабельное TV. KaabliTV

• Передача телефонного сигнала на большие расстояния. Telefoni signaali edastamine suurel vahemaal—Может передавать 10,000 разговоров одновременно.

Võib üle kanda 10 000 kõnet ühel ajal—Заменяется оптоволокном. Vahetab kiudoptikaga

• Соединение компьютеров на небольшие расстояния. Arvutite ühendamine lühikestel vahemaadel.

• Local area networks

Page 18: Глава  4 Среда передачи . Ülekande keskkond

Характеристики передачи. Ülekanne karakteristikud• Аналоговая. Anaalog

—Усилители каждые несколько километров. Tugevdajad iga mõni km

—При передаче высоких частот расстояние между усилителями надо уменьшать. Kõrge sagedusi edastamisel peab vahemaad tugevdajate vahel vähenedama

—Полоса пропускания до 500MHz. Ribalaius kuni 500MHz.

• Дигитальная. Digitaalne—Повторители каждые 1km. Kordajad iga 1km—Для более высоких скоростей расстояния между

повторителями уменьшается. Suure kiiruse kasutamisel peab vahemaa kordajate vahel vähenedama

Page 19: Глава  4 Среда передачи . Ülekande keskkond

Стандарты коаксиального кабеля. Koaksiaalse kaabli standartid

RG-11 и RG-8 — «толстый Ethernet» (Thicknet), 75 Ом и 50 Ом соответственно. Стандарт 10BASE-5;RG-58 — «тонкий Ethernet» (Thinnet), 50 Ом. Стандарт 10BASE-2:RG-58/U — сплошной центральный проводник,RG-58A/U — многожильный центральный проводник,RG-58C/U — военный кабель;RG-59 — телевизионный кабель (Broadband/Cable Television), 75 Ом.;RG-6 — телевизионный кабель (Broadband/Cable Television), 75 ом.;RG-11- магистральный кабель, практически незаменим, если требуется решить вопрос с большими расстояниями. Этот вид кабеля можно использовать даже на расстояниях около 600 м. Укреплённая внешняя изоляция позволяет без проблем использовать этот кабель в сложных условиях (улица, колодцы;RG-62 — ARCNet, 93 Ом.

Page 20: Глава  4 Среда передачи . Ülekande keskkond
Page 21: Глава  4 Среда передачи . Ülekande keskkond

Волны в линиях передачи. Lained ülekande liinidel

• Эквивалентная электрическая цепь. Ekvivalentne elektriline kett

• Волновые характеристики. Laine karakteristikud

Page 22: Глава  4 Среда передачи . Ülekande keskkond
Page 23: Глава  4 Среда передачи . Ülekande keskkond

Свойства линий передачи (TL’s). Ülekande liinide omadused

• Электрические характеристики - напряжение V(z,t) и ток I(z,t), зависящие от расстояния z вдоль линии передачи и времени t. Elektrilised karakteristikud - pinge V(z,t) ja vool I(z,t), mis sõltuvad vahemaa z ülekande liini pikusest ja ajast t

• Линии характеризуются распределенной емкостью C и индуктивностью L между проводами. Liine karakteriseeritakse jaotatud mahutavusega C ja induktiivsusega L juhtmete vahel—C и L зависят от формы и размера проводников и

материала между ними. C ja L sõltuvad elektrijuhtide vormist ja materialist nende vahel

Page 24: Глава  4 Среда передачи . Ülekande keskkond
Page 25: Глава  4 Среда передачи . Ülekande keskkond
Page 26: Глава  4 Среда передачи . Ülekande keskkond
Page 27: Глава  4 Среда передачи . Ülekande keskkond

Оптическое волокно. Optiline kiud• Оптическое волокно делается из стекла или

пластика. Optilist kiudu valmitakse klaasist või plastikust

• Передает сигналы в виде света. Edastab signaale valguse kujul

Природа света. Valguse loodus• Скорость света. Valguse kiirus

—300,000 Km/sec в вакууме - vakuumis—Зависит от плотности среды распространения.

Sõltub ülekande meediumi tihedust• Другие свойства света. Teised valguse

omadused—Рефракция, критический угол, отражение.

Refraktsioon, kriitiline nurk, peegeldumine

Page 28: Глава  4 Среда передачи . Ülekande keskkond

Оптическое волокно. Optiline kiud

Page 29: Глава  4 Среда передачи . Ülekande keskkond

Рефракция (преломление). Refraktsioon (murdumine)• Изменение направления светового луча. Valguskiire suuna

muutmine— Когда луч света входит в другую среду, изменяется его скорость,

что приводит к изменению направления движения луча. Kui kiir siseneb teisesse meediumi, tema kiirus muutub, mis muudab kiire suundas.

Page 30: Глава  4 Среда передачи . Ülekande keskkond

Закон Снелла (Snell). Snelli seadus• Дано. Antud

—I: начальный угол. Algnurk—R: отраженный угол. Peegeldatud nurk—N1(N2): плотность первой(второй) среды. Esimese

(teise) meediumi tihedus

• Закон Снелла. Snelli seadussin I / sin R = N2 / N1

—kui N1 > N2, siis I < R—kui N1 < N2, siis I > R

• Оптоволоконная технология использует это преимущество света. Kiudoptika kasutab see valguse eelist

Page 31: Глава  4 Среда передачи . Ülekande keskkond

Критический угол. Kriitiline nurk• Имеется луч, проходящий через среду с большей

плотностью в среду с меньшей плотностью. Antud kiir, mis liigub suurema tihedusega meediumist väiksema tihedusega meediumisse

• При возрастании угла возрастает и угол преломления. Nurga suurenemisel kasvab ka murdumise nurk

• Критический угол: начальный угол, при котором угол преломления будет равен 90 градусам. Kriitiline nurk: algnurk, millele murdumise nurk võrdub 90 kraadiga.

Page 32: Глава  4 Среда передачи . Ülekande keskkond

Отражение. Peegeldamine

• Явление, которое происходит тогда, когда угол луча больше критического угла. Nähtus, mis juhtub siis, kui kiire nurk on suurem kui kriitilinenurk.

• Свет не проходит в среду с меньшей плотностью. Valgus ei pääse väiksemaga tihedusega meediumisse.

• Угол падения = угол отражения. Langemisnurk = peegeldamisnurk

Page 33: Глава  4 Среда передачи . Ülekande keskkond

Режимы передачи. Ülekande reziimid• Оптическое волокно использует отражение при

передаче света по каналу. Optiline kiud kasutab peegeldamist valguse ülekandmisel kanalis

• Два режима передачи света по оптоволокну. Kaks ülekande reziimi kiududes

Page 34: Глава  4 Среда передачи . Ülekande keskkond

Режимы передачи. Ülekande reziimid (2)

Page 35: Глава  4 Среда передачи . Ülekande keskkond

Multimode Step-Index Fiber – многомодовое оптоволокно со ступенчатым профилем показателя преломления.

• Свет проходит через сердцевину (высокой плотности). Valgus pääseb suure tihedusega südamikust läbi

• Сердцевина окружена другим веществом (низкой плотности). Südamik on kootud teise ainega madalama tihedusega

• Некоторые лучи с малым углом теряются. Mõned kiired väksema nurguga kaovad

• Передающие лучи проходят путь разной длины -> искажение сигнала. Saadetavad kiired läbivad erinevaid vahemaid -> signaali moondamine

Page 36: Глава  4 Среда передачи . Ülekande keskkond

Multimode Graded-Index Fiber - многомодовое градиентное оптоволокно

• Уменьшает потери сигнала. Vähendab signaali kadumist• Сердцевина имеет меняющуюся плотность. Sädamik

omab muutuvat tihedust• Плотность выше в центре и уменьшается у краев.

Tihedus suurem tsentris ja väheneb ääres• Более высокая точность передачи. Kõrgem ülekande

täpsus

Page 37: Глава  4 Среда передачи . Ülekande keskkond

Single Mode Fiber – одномодовое волокно• Используется хорошо сфокусированный источник

света. Kasutatakse hästi fokuseeritud valguse allikat• Сердечник имеет меньший диаметр и низкую

плотность ( критический угол близок к 90 градусам). Südamik omab väiksemat diameetrit ja tihedus

• Распространение лучей практически горизонтальное. Kiire ülekanne praktiliseltt horisontaalne

Задержкой и искажениями можно пренебречь. Võib ignoreerida viivitust ja moondamist

Page 38: Глава  4 Среда передачи . Ülekande keskkond

Размеры волокна. Kiudude suurused• Определяются отношением диаметра

сердцевины и диаметра оболочки, в микронах. Määratakse südamiku ja kesta diameetrite suhtega

• Common fiber typesFiber type Core Cladding62.5/125 62.5 12550/125 50 125100/140 100 1408.3/125 8.3 125 (single mode)

Page 39: Глава  4 Среда передачи . Ülekande keskkond

Достоинства и недостатки оптического волокна. Kiudoptika väärtused ja puudused

• Достоинства. Väärtused—Устойчивость к шумам. Püsivus müradele—Меньшее влияние на сигнал. Väiksem mõju

signaalile—Высокая полоса пропускания. Suurem ribalaius

• Недостатки. Puudused—Стоимость. väärtus—установка/обслуживание.

Paigaldus/teenindamine—Хрупкость. haprus

Page 40: Глава  4 Среда передачи . Ülekande keskkond

Преимущества. Väärtused• Высокая производительность. Suur jõudlus

—Скорость передачи данных – сотни Gbps. Suur ülekande kiirus

• Небольшой размер и вес. Väike suurus ja kaal• Малое затухание. Väike kustumine• Изолированность от ЭМ излучения. EM

kiirgusest isoleerimine• Большое расстояние между повторителями.

Suur vahemaa repiiterite vahel—Десятки километров. Kümned kilomeetrid

Page 41: Глава  4 Среда передачи . Ülekande keskkond

Применение. Kasutamine• Каналы междугородней и

международной связи. Linna ja riigi sidekanalid

• Городские каналы связи. Linna sidekanalid

• Сельские каналы связи. Küla sidekanalid• Абонентские шлейфы. Abonendi silmus• LAN

Page 42: Глава  4 Среда передачи . Ülekande keskkond

Характеристики передачи. Ülekanne karakteristikud• Работает с частотами от 1014 до 1015 Hz. Töötab

sagedusega 1014 - 1015 Hz. — Часть инфракрасного и видимого спектра. Infrapuna ja

nähtava spektri osa• Light Emitting Diode (LED) – светоизлучающие диоды.

Valgust kiirgavad dioodid— Дешевле. odavam— Больший диапазон температур. Suurem temperatuuri

diapasoon— Больший срок службы. Suurem tööarg

• Injection Laser Diode (ILD) – инжекционные лазерные диоды. Inzektsiooni laaseri dioodid— Более эффективны. Effektiivsem— Большие скорости передачи. Suurem ülekande kiirus

• Wavelength Division Multiplexing – спектральное уплотнение или мультиплексирование по длинам волн. Spektraalne tihendus või lainepikkusega multipleksimine

Page 43: Глава  4 Среда передачи . Ülekande keskkond

Attenuation in Guided Media

Page 44: Глава  4 Среда передачи . Ülekande keskkond

Частоты при беспроводной передаче. Sagedused juhtmeta ülekannes

• 1GHz to 40GHz—Микроволны. Mikrolained—Прямая направленность. Otse suunatus—Точка-точка. Punkt-punkt—Спутники. Maa tehiskaaslased

• 30MHz до 1GHz—Многонаправленный. Mitmesuunatud—Широковещание. Ringhääling

• 3 x 1011 Hz до 2 x 1014 Hz—Инфракрасный. infrapunane

Page 45: Глава  4 Среда передачи . Ülekande keskkond

Антенны. Antennid• Электрический проводник (или система проводников),

используемая для излучения или для приема электромагнитной энергии. Elektriline juht, kasutatav elektromagnetilise energia kiirgamiseks ning vastu võtmiseks

• Передача. Ülekanne— Радиочастотная энергия передатчика. Saatja raadiosageduse

energia— Преобразуется в электромагнитную энергию. Konverteeritakse

elektromagneetiliseks energiaks— С помощью антенны излучает в окрестностях передатчика.

Antenni abil kiirgab saatja alal• Прием. Vastuvõtmine

— Электромагнитная энергия , получаемая антенной. Elektromagnetiline energia, vastu võetud antenniga

— Конвертируется в энергию радиочастот. Konverteeritakse radiosageduste energiaks

— Передается приемнику. Edastab vastuvõtjale• Одна и та же антенна используется для обеих целей. Ühte

antenni kasutatakse mõlematel eesmärkidel

Page 46: Глава  4 Среда передачи . Ülekande keskkond

Распространение сигнала. Signaali laiendamine• Мощность излучается по всем направлениям.

Võimus laieneb igas suunas• Производительность в разных направлениях

неодинаковая. Jõudlus erinevatel suundadel ei ole samasugune

• Изотропная антенна (теоретически) – это точка в пространстве, которая. Isotroopne antenn (teoretiline) – on punkt ruumis, mis—Равномерно излучает во всех направлениях.

Ühtlaselt laieneb kõigis suundades—Создает сферический рисунок излучения. Loob

sfääriline laiendamise joonist

Page 47: Глава  4 Среда передачи . Ülekande keskkond

Параболическая отражающая антенна. Parabooliline peegeldatud antenn• Используется для наземных и спутниковых микроволн.

Kasutatakse maapealsete- ja satelliitmikrolainete jaoks

• Парабола представляет собой кривую, расположенную на одинаковом расстоянии от линии и от точки, не находящейся на линии. Parabool on kõver, mis asub võrdsel kaugusel joonest ja punktist, mis ei asu etteantud sirgel.

—Точка — фокус. Punkt - fookus—Линия — директриса. Joon - directrix

Page 48: Глава  4 Среда передачи . Ülekande keskkond

Параболическая отражающая антенна. Parabooliline peegeldatud antenn (2)• Вращение параболы относительно оси дает параболоид.

Parabooli pöörlemine ümber telje annab meile paraboloidi

• Сечение параллельно оси дает параболу. Lõikumine paralleelselt teljega annab parabooli

• Сечение перпендикулярно оси дает окружность. Lõikumine teljega risti annab ümbermõõdu

• Источник, помещенный в фокус, производит лучи, которые отражаются от параболы параллельно оси. Allikas, mis on asetatud fookusesse, toodab kiiri, mis peegelduvad teljega paralleelselt olevalt paraboolilt.

• Создаются (теоретически) параллельные лучи света, радио, звука. Luuakse (teoreetiliselt) paralleelsed valgus-, raadio-, helikiired.

• При приеме сигнал концентрируется у фокуса, где находится детектор. Vastu võtmisel signaal koondub fookuse juures, kus asetseb detektor

Page 49: Глава  4 Среда передачи . Ülekande keskkond

Параболическая отражающая антенна. Parabooliline peegeldatud antenn (3)

Page 50: Глава  4 Среда передачи . Ülekande keskkond

Коэффициент направленного действия антенны. Antenni suunatuse kasutegur• Измеряет направленность антенны. Mõõdetakse

antenni suunda• Выходная мощность в одном направлении

совпадает с той, что создает изотропная антенна. Väljujõdlus ühes suunas ühtib sellega, mida loob isotroopne antenn

• Измеряется в децибелах (dB). Mõõtakse detsibellides

• Выражается в падении мощности в других направлениях. Väljendub jõudluse langemises teisel suundadel

• Эффективная область зависит от размера и формы антенны. Effektiivne ala sõltub antenni suurusest ja vormist

Page 51: Глава  4 Среда передачи . Ülekande keskkond

Микроволны, распространяющиеся у поверхности земли. Maa peal levivad mikrolained

• Параболическая тарелка. Paraboolne antenn

• Фокусированный луч. Fokuseeritud kiir• Прямая видимость. Otsene nähtavus• Использование больших расстояний.

Suurte vahemaade kasutamine• Высокие частоты дают высокую

скорость передачи данных. Suured sagedused annavad suurt andmeülekande kiirust

Page 52: Глава  4 Среда передачи . Ülekande keskkond

Характеристики микроволновых каналов связи. Mikrolaine sidekanalite karakteristikud

Диапазон частот

Sageduste diapasoon, GHz

Полоса частот

Ribalaius MHz

Скорость передачи данных

Ülekande kiirus, Mb/s

2 7 12

6 30 90

11 40 135

18 220 274

Page 53: Глава  4 Среда передачи . Ülekande keskkond

Maksimaalne vahemaa antennide vahel

• D=7.14 ,

• K~4/3

• 100 m – 82 km

Kh

Page 54: Глава  4 Среда передачи . Ülekande keskkond

Затухание. Sumbumine

24lg10 dL ,dB

d - vahemaa

- laine pikkus

Page 55: Глава  4 Среда передачи . Ülekande keskkond

Спутниковые микроволны. Tehiskaaslase mikrolained• Спутник как станция связи. Tehiskaaslane kui

sidejaam• Спутник получает сигнал с одной частотой,

усиливает или повторяет сигнал и передает с другой частотой. Tehiskaaslane saab signaali ühes sageduses, tugevdab ja edastab teises sageduses

• 1-10GHz (5-6 GHz, 7 GHz), 12/14Ghz• Необходима геостационарная орбита. On vajalik

maa statsionaarne orbiit—высота 35,784km. Kõrgus 35.784 km

• Телевидение. TV• Дальняя телефонная связь. Kaug telefoniside• Приватные бизнес-сети. Privaatsed ärivõrgud

Page 56: Глава  4 Среда передачи . Ülekande keskkond

Коммуникационные спутники. Kommunikatsiooni tehiskaaslased

Page 57: Глава  4 Среда передачи . Ülekande keskkond

Коммуникационные спутники Kommunikatsiooni tehiskaaslased (2)Диапазоны частот, используемые спутниками.

Sageduste diapasoonid, mida kasutavad tehiskaaslased

Page 58: Глава  4 Среда передачи . Ülekande keskkond

GEO (geostationary earth orbit)

36000 km над поверхностью земли. 36000 km maa kohal

LEO (Low Earth Orbit)

500 - 1500 km

MEO (Medium Earth Orbit)

ICO (Intermediate Circular Orbit)

6000 - 20000 km

HEO (Highly Elliptical Orbit) elliptical orbits

4 типа спутниковых орбит.

Tehiskaaslaste orbiiti 4 tüübi

Page 59: Глава  4 Среда передачи . Ülekande keskkond

earth

km35768

10000

1000

LEO (Globalstar,

Irdium)

HEO MEO (ICO)

GEO (Inmarsat)

4 типа спутниковых орбит.

Tehiskaaslaste orbiiti 4 tüübi

4 типа спутниковых орбит.

Tehiskaaslaste orbiiti 4 tüübi (2)

Page 60: Глава  4 Среда передачи . Ülekande keskkond

Side tehiskaaslased• Transponder (40x80MHz)• Keppleri seadus – kaaslase pöörlemise

periood võrdub orbiidi raadiusega astmes 3/2. период обращения спутника равен радиусу орбиты в степени 3/2

• Van Allen belts• 2 kraadi kaaslaste vahel• Viivitus 270ms (kiudoptika – 5 mcs/km)

Page 61: Глава  4 Среда передачи . Ülekande keskkond

Двухточечный спутниковый канал связи. Kahepunktiline tehiskaaslase sidekanal

Page 62: Глава  4 Среда передачи . Ülekande keskkond

Широковещательная рассылка. Ringhäälingu laialisaatmine

Page 63: Глава  4 Среда передачи . Ülekande keskkond

Коммуникационные спутники. Kommunikatsiooni tehiskaaslased (3)

VSAT, с использованием хаба. VSAT

Page 64: Глава  4 Среда передачи . Ülekande keskkond

MEO• GPS• Cell phones

Page 65: Глава  4 Среда передачи . Ülekande keskkond

Спутник на низкой околоземной орбите Iridium. Iridium - maalähedase orbiidi tehiskaaslane

(a) 6 ожерелий земли из спутников Iridium. 6 vööd Iridiumist

(b) 1628 движущихся ячеек, покрывающих землю. 1628 liikuvaid kambrit, mis kattavad maad

Page 66: Глава  4 Среда передачи . Ülekande keskkond

Система коммерческой спутниковой связи "Глобалстар“. Kommertsiline sidesüsteem “globarstar”

(a) Передача в космосе. Ülekanne kosmoses(b) Передача на земле. Ülekanne maal

Page 67: Глава  4 Среда передачи . Ülekande keskkond

Сравнение оптического волокна и спутниковой передачи. Kiudoptika ja tehiskaaslase side võrdlemine

• Помехоустройчивость. Häirekindlus • Безопасность. Turvalisus• Многоточечная связь. Mitmepunktiline

side• Перенастройка. Ümberhäälestamine• Подключение пользователей. Kasutajate

sisselülitamine

Page 68: Глава  4 Среда передачи . Ülekande keskkond

Радиовещание. Raadiolevi • Многонаправленное. Mitmesuunaline • FM радио. FM raadio• UHF и VHF телевидение. UHF ja VHF

televisioon• Прямая видимость. Otsenäivus• Подвержено интерференции.

Interferents mõjub lainele—Отражения. Peegeldused

Page 69: Глава  4 Среда передачи . Ülekande keskkond

Передача в инфракрасном диапазоне. Infrapunase diapasoonis ülekanne

• Модулированный некогерентный инфракрасный свет. Moduleeritud mittekogerentne infrapunane valgus

• Прямая видимость (или отражение). Otsenäivus (või peegeldus)

• Блокируется стенами. Blokeeritatakse seinetega

• Например, TV пульт, IrDA порт. Näiteks, TV pult või IrDA port

Page 70: Глава  4 Среда передачи . Ülekande keskkond

Беспроводная передача. Juhtmeta ülekanne• Сигнал распространяется тремя способами.

Signaal levib kolmet moodi—Наземный. Maapealne

• Повторяет контуры земли. Kordab maa piirjooni• до 2MHz. Kuni 2MHz• AM радио. AM raadio

—Sky wave• Amateur radio, BBC world service, Voice of America• Сигнал отражается от ионосферы. Signaal peegeldub

ioonsfäärist

—Прямая видимость. Otsenäivus• до 30Mhz. Kuni 30MHz• Может быть более продолжительным, чем прямая

видимость из-за рефракции. Saab olla pikaajalisem, refraktsia tõttu

Page 71: Глава  4 Среда передачи . Ülekande keskkond

Волны, повторяющие контур земли. Maa piirjooni kordvad lained

Page 72: Глава  4 Среда передачи . Ülekande keskkond

Волны, отражающиеся от ионосферы. Ioonsfäärist peegelduvad lained

Page 73: Глава  4 Среда передачи . Ülekande keskkond

Передача в пределах видимости. Otsenävuses ülekanne

Page 74: Глава  4 Среда передачи . Ülekande keskkond

Рефракция. Refraktsioon• Скорость электромагнитной волны – это функция плотности

материала. EM laine kiirus on materiali tiheduse funktsioon— ~3 x 108 m/s в вакууме, меньше в других средах. ~3 x 108 m/s

vakuumis, teistes meediumites on vähem• При перемещении волны из одной среды в другую, скорость

волны изменяется. Laine siirdamisel ühes meediumis teisele, laine kiirus muutub— Может привести к изменению направления волны на границах. Võib

tekitada laine suunatuse muutmiseks piiridel• Индекс рефракции (refractive index)- это

refraktsiooni indeks on— Sin(угла падения)/sin(угла отражения). sin(langemisnurk)/sin

(peegeldumisnurk) — Изменяется с длиной волны. Muutub lainepikkuse muutmisega

• Может привести к неожиданным изменениям направления при проходе между средами. Võib viia ootamatu suuna muutmiseni meediumide vahel möödudes

• Может привести к изменению угла, если плотность среды изменяется. Võib viia nurga muutuseni, kui meediumi tihedus muutub.— Плотность атмосферы изменяется с высотой. Atmosfääri tihedus

muutub kõrgusega

Page 75: Глава  4 Среда передачи . Ülekande keskkond

Оптический и радиогоризонт. Optiline- ja raadio silmapiir

Page 76: Глава  4 Среда передачи . Ülekande keskkond

Передача в пределах прямой видимости. Ülekanne otsenäivuses• Потери в пространстве. Kadused ruumis

—Сигнал диспергирует с ростом расстояния. Signaal dispergeerub vahemaa suurenemisega

—Больше для малых частот (большая длин волны). Suurem väikstele sagedustele (suurem lainepikkus)

• Атмосферная абсорбция. Atmosfäärne absorbtsioon—Водяные пары и кислород поглощают радиосигналы.

Veeaur ja vesinik neelavad raadiosignaale—Вода с частотами больше 22GHz, меньше, чем 15GHz.

Vesi – sagedusedega rohkem kui 22GHz, vähem kui 15GHz.

—Кислород с частотами больше 60GHz, меньше чем 30GHz. Vesinik sagedusega rohkem kui 60Ghz, vähem kui 30GHz

—Дождь и туман рассеивают радиоволны. Vihm ja udu külvavad raadiolained

Page 77: Глава  4 Среда передачи . Ülekande keskkond

Передача в пределах прямой видимости. Ülekanne otsenäivuses (2)

• Множество путей сигнала.—Лучше иметь зону прямой видимости, если

возможно—Сигнал может отражаться – будут

получены множественные копии—Прямой сигнал может не быть получен

• Рефракция—Может привести к полной или частичной

потере сигнала

Page 78: Глава  4 Среда передачи . Ülekande keskkond

Потери. Kaotused

Page 79: Глава  4 Среда передачи . Ülekande keskkond

Интерференция при множестве путей. Interferentsioon mitmete teedega