21. Távközlő Hálózatok előadás

Az előadások a következő témára: "21. Távközlő Hálózatok előadás"— Előadás másolata:

1 21. Távközlő Hálózatok előadás
2005. nov. 23.

2 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

3 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

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

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

6 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

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

8 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

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

10 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

11 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 tavasz kiválasztása

12 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!

13 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 * km/s = 3125 km  3000 km (közegbeli fénysebesség alacsonyabb c-nél) de ez oda-vissza értendő, tehát kb km földrajzi táv a kritikus felette valamit kezdeni kell vele 31 dB, vagy nagyobb csillapítás már jó

14 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

15 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

16 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

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

18 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

19 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

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

21 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

22 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

23 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

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

25 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

26 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!)