21. Távközlő Hálózatok előadás 2005. nov. 23.

Távbeszélő hálózatok topológiai áttekintése 1 Az információközlő hálózatok alapismeretei 2 Az információközlő hálózati technológiák áttekintése 3 Távközlő hálózati technológiák 3.1 Átviteltechnika 3.2 Kapcsolástechnika 3.3 Jelzésrendszerek 3.4 Távbeszélő hálózatok topológiai áttekintése 3.5 Távbeszélő hálózatok megbízhatósága kiegészítés

Távbeszélő hálózatok topológiai áttekintése (ism.) Nyilvános kapcsolt távbeszélő hálózat topológiája teljes háló 140 Mb/s szekunder központok gerincháló. 34 MB/s primer központok törzshálózat 8 MB/s fa helyi központok hozzáférői h. (az első központig) 64 kb/s előfizetők : alternatív v. haránt összeköttetés A feltüntetett sebességértékek csak példák, ettől eltérő megvalósítás is elképzelhető

Példa földrajzi topológia PDH használata esetén primer körzet: saját körzetszám : alternatív v. haránt összeköttetés

Magyarországi topológia (T-Com, régi, nem teljes) 5

Nagyvárosi topológia, PDH alkalmazásával Pl. Budapest: kb. 30 helyi központ 2 tandem központ kettős csillag + gyűrű pont-pont összeköttetésekből (PDH!) + haránt összeköttetések Kiegészítés a 22. ea. elején! : alternatív v. haránt összeköttetés 140 Mb/s 34 Mb/s 8 Mb/s

Közcélú távbeszélő központok Magyarországon kb. 1300 kihelyezett fokozat kb. 400 helyi központ 54 primer központ 10 szekunder (5+5 a Duna két oldalán) központ 2 tandem központ 2 nemzetközi kp.

Topológiák SDH esetén ADM Ez tiszta SDH: nincsenek kapcsolók egyszerűsített ábrázolás: STM-n n = (1), 4,16, 64 STM-m (m<n) E2, E3, E4 ADM: Add-Drop Multiplexer Ez tiszta SDH: nincsenek kapcsolók A gyűrű topológia sávszélesség pazarló, és bonyolultabb is, ezért nincs PDH-ban Öngyógyító gyűrű: hiba esetén egy dupla hosszú, egyirányú gyűrű lesz: ADM ADM ADM ADM

SDH gyűrűk rendszere (példa) digitális rendező SDH maghálózat: szállító (transzport) hálózat STM-16 E3 STM-1 E2

Szemelvények a fizikai rétegből 1 Az információközlő hálózatok alapismeretei 2 Az információközlő hálózati technológiák áttekintése 3 Távközlő hálózati technológiák 3.1 Átviteltechnika 3.2 Kapcsolástechnika 3.3 Jelzésrendszerek 3.4 Távbeszélő hálózatok topológiai áttekintése 3.5 Távbeszélő hálózatok megbízhatósága 4 Szemelvények a fizikai rétegből

Szemelvények a fizikai rétegből 6 témakör: visszhang elhalkulás (fading) mikrohullámú rádiós átvitel digitális jelek átvitele analóg csatornán illesztett lezárás Javasolt irodalom: weblapon található Kovács-Ludányi jegyzet a weblap alján: korábbi félévek, majd ott a 2005. tavasz kiválasztása

Visszhang Több helyen keletkezhet, de a 2/4 huzalos átalakításnál jellemző Példa átviteli út: (egy vonal egy vezeték) (műholdas átvitelnél akár ennél is több) önhang visszhang hurok!

Visszhang Önhang: A hurkot ki kell küszöbölni, hogy: Visszhang: hasznos! kb. 25 dB csillapítás A hurkot ki kell küszöbölni, hogy: ne gerjedjen ne torzítsa az átvitelt ne legyen többszörös visszhang Visszhang: 12,5 ms alatt nem különböztethető meg az önhangtól (nincs vele gond) kritikus táv, ha csak a terjedési késleltetést nézzük: 0,0125 s * 250 000 km/s = 3125 km  3000 km (közegbeli fénysebesség alacsonyabb c-nél) de ez oda-vissza értendő, tehát kb. 1500 km földrajzi táv a kritikus felette valamit kezdeni kell vele 31 dB, vagy nagyobb csillapítás már jó

Visszhang kezelése Visszhangzár: ugyanez a túloldalon is VAD: Voice Activity Detector, beszéddetektor: észleli, hogy éppen beszél-e a távoli fél beszéd esetén e kapcsolás lezárja a visszamenő erősítőt emiatt félduplex elavult

Visszhang kezelése Visszhangtörlő (VT, echo canceller) ugyanez a túloldalon is feladata a visszhang modellezése megfelelő késleltetés megfelelő csillapítás megfelelő torzítás ezek időben változhatnak, mert: környezeti hatások (pl. hő) változnak kihangosítást bekapcsolhatják menet közben ezért adaptív eszköz a hibajel mérésével: visszhang felismerése és törlése

Elhalkulás (fading) Oka: többutas terjedés (multipath propagation) jel visszaverődik a földfelszínről, tereptárgyakról több jel szuperpozíciója jelenik meg, ezek gyengítik vagy erősítik egymást megj.: visszaverődés: 180 fokos fázistolás

Elhalkulás (fading) Kioltási helyek: k=1,2,... GSM:

Elhalkulás (fading) Hatásai: Mit tehetünk ellene? mozgó adó: nagyobb adási teljesítmény szükséges akkumulátor merítése élettani hatás mozgó vevő: rosszabb jel/zaj viszony Mit tehetünk ellene? jel fókuszálása (pl. forgási paraboloid antenna) hibajavító kódolás (FEC) többféle átvitel (diversity) időben: jel ismétlése (közben mozogni kell) térben: két vevőantenna (térben távolabb egymástól) frekvenciában: két frekvencia használata: más kioltási helyek kódosztás használata

Mikrohullámú rádiós átvitel Gerinchálózat: rádiós ismétlő lánc néhány GHz-es tartomány hurok kiiktatása: más frekvencián adás és vétel eső, köd, hó zavarja Hozzáférői hálózat gyors telepítés ritkán lakott helyeken előnyös

Digitális jelek átvitele analóg csatornán Ennek van egyenáram (DC, Direct Current) komponense: A nulla frekvencia közelében nem lehet információt átvinni

Digitális jelek átvitele analóg csatornán A nulla frekvencia közelében nem lehet információt átvinni, mert: fémvezető: távtáplálás nagyfesz. védelem: transzformátoros leválasztás 50 Hz és felharmonikusai: 100, 150 Hz bezavarna koax 60 kHz alatt nem visz át optikai kábel: csak az optikai tartományban visz át rádiós átvitel: minimum kHz-es nagyságrend kell itt is

Digitális jelek átvitele analóg csatornán A nulla frekvencia közelében nem lehet információt átvinni. Megoldások: vonali kódolás (pl. ugyanannyi +1V mint -1V) pl. LAN, ISDN, PDH, SDH egyszerű de sávszélesség-pazarló: B>>1/T B: sávszélesség T: bitidő

Digitális jelek átvitele analóg csatornán A nulla frekvencia közelében nem lehet információt átvinni. Megoldások: moduláció/demoduláció pl. frekvenciamoduláció, amplitúdómoduláció, fázismoduláció egy adott vivőfrekvencia (fv) környékére korlátozza a spektrumot bonyolultabb nem pazarolja a sávszélességet: B  1/T (adott jel/zaj viszony, ld. Shannon-tételes megjegyzés korábban) használata: erősen sávkorlátozott környezetben, illetve adott átviteli frekvenciatartomány esetén pl. rádiós átv., optikai átvitel, telefonmodemek

Digitális jelek átvitele analóg csatornán Másik probléma: szinkronitás fenntartása elegendő nullátmenet kell. Ez biztosítható: megfelelő vonal kódolással modem: bitkeverővel (scrambler)

Illesztett lezárás Fémvezetékpár egy differenciálisan kicsi, δ hosszú darabjának modellje: R: ohmikus ellenállás [ohm/km] L: induktivitás [H/km] G: ohmos átvezetés [siemens/km] C: kapacitás [fahrad/km]. Egyik irányban végtelen szakasz: elemi szakaszon mért impedanciák összege véges lesz hullámimpedancia, Z0

Illesztett lezárás Véges esetben a végén visszaverődés lesz egyik felén végtelen esetben természetesen nem a véges szakaszt olyan impedanciával kell lezárni, hogy „úgy tűnjön”, mintha végtelen vezeték lenne (valós!)