Transcript ppt

TEHNIKE ZA PRENOS PODATAKA
III poglavlje
TRASIRANI I NETRASIRANI PRENOS
Prenos podataka izmedju predajnika i prijemnika vrši se preko
prenosnog medijuma.
 Prenosni medijum može biti:
trasiran (guided)
netrasiran (unguided)
 Kod trasiranog prenosa prostiranje talasa se usmerava duž
fizičkih puteva kakvi su upredeni kablovi, koaksijalni kablovi,
optička vlakna, itd.
 Kod netrasiranog prenosa prostiranje elektromagnetnih talasa se
vrši kroz vazduh, vakum, tečnost.
DEFINICIJA VEZE
 Prenosni put izmedju dve tačke naziva se veza (link)
 Deo veze koji je namenjen prenosu podataka zovemo kanal.
 Termin direktna veza (direct link) se odnosi na prenosni put
izmedju dva uredjaja duž koga se prostiranje signala izmedju
predajnika i prijemnika ostvaruje bez posrednika.
 Kao posrednici na prenosnom putu ne smatraju se uredjaji tipa
pojačavač ili repetitor čija je osnovna uloga da povećaju snagu
(amplitudu) signala duž prenosnog puta, tj. da kompenziraju
slabljenje, signala kroz prenosni medijum.
KONFIGURACIJE KOD TRASIRANOG PRENOSA
- veza tipa point-to-point-
 Kod usmerenog prenosa tipa tačka-ka-tački (point-to-point)
ostvarena je direktna veza izmedju predajnika i prijemnika
Predajnik/
prijemnik
Prenosni
medijum
Pojačavač
ili repetitor
0 ili više
Prenosni
medijum
Predajnik/
prijemnik
KONFIGURACIJE KOD TRASIRANOG PRENOSA
- veza tipa multipoint-
 Kod višetačkaste (multipoint) konfiguracije medijum za prenos je
deljiv izmedju većeg broja uredjaja
Predajnik/
prijemnik
Predajnik/
prijemnik
Predajnik/
prijemnik
Prenosni medijum
Pojačavač
ili repetitor
Predajnik/
prijemnik
Prenosni medijum
0 ili više
NAČINI KOMUNICIRANJA
 Razlikujemo tri načina prenosa :
 simpleks (simplex)- signali se prenose (predaju) samo u
jednom smeru; jedna stanica je predajnik, a druga prijemnik.
 polu-dupleks (half-duplex) - obe stanice mogu vršiti
predaju/prijem po istom kanalu, ali ne istovremeno, (kada je
jedna predajnik druga je prijemnik i obratno).
 potpuni dupleks (full-duplex) - obe stanice mogu
istovremeno vršiti predaju koristeći posebne kanale po jedan
za svaki smer prenosa.
NAČINI KOMUNICIRANJA-prod.
Tx
Tx-predajnik
Rx
Rx-prijemnik
jednosmerni kanal
a)
Tx
Rx
Rx
dvosmerni kanal
Tx
b)
Tx
Rx
Rx
Tx
c)
Simplex, Half-duplex, Full-duplex
KONCEPT VREMENSKOG DOMENA
 U funkciji vremena, signal može biti kontinualni ili diskretni
Amplituda
(V)
kontinualni signal
lim s(t )  s( a )
t a
Vreme
Amplituda
diskretni signal
Vreme
KONCEPT FREKVENTNOG DOMENA
 Signal se sastoji od većeg broja komponenata čija je frekvencija
različita
Primer
s( t )  sin( 2 f 1 t )  1 3 sin( 2 ( 3 f 1 ) t )
 Komponente signala su sinusni talasni oblici frekvencije f1 i 3f1
Zapažanja:
 Druga fekvencija je celobrojni umnožak prve.
 Perioda ukupnog signala jednaka je periodi osnovne
frekvencije
KONCEPT FREKVENTNOG DOMENA-prod.
1
1
0.5
0.5
0
0
-0.5
-1
-0.5
0
0.5
1.0
1.5
sin2  f 1 t 
2.0 T
-1
0
0.5
1.0
1.5
2.0 T
1
sin2  f 1 t   1 3 sin2  3 f 1 t 
0.5
0
1 3 sin2  3 f 1  t 
-0.5
-1
0
0.5
1.0
1.5
2.0 T
SPEKTAR SIGNALA
 Spektar signala predstavlja opseg frekvencija koje taj spektar
sadrži.
 Apsolutni propusni opseg (absolute bandwidth) signala je onaj
koji odgovara širini spektra.
 Kod najvećeg broja signala propusni opseg je beskonačan.
 Najveći deo energije signala sadrži se u relativno uskom
frekventnom opsegu. Ovaj opseg je poznat kao efektivni propusni
opseg (effective bandwidth), ili skraćeno propusni opseg.
EFEKAT PROPUSNOG OPSEGA NA OBLIK
DIGITALNOG SIGNALA
0
Impulsi pre prenosa
Bit rate: 2000bps
Impulsi posle prenosa
Širina propusnog opsega
500 Hz
Širina propusnog opsega
900 Hz
Širina propusnog opsega
1300 Hz
Širina propusnog opsega
1700 Hz
Širina propusnog opsega
2500 Hz
Širina propusnog opsega
4000 Hz
1
0
0
0
0
1
0
0
TIPOVI PRENOSA PODATAKA
PARALELNI PRENOS
n-to bitna paralelna magistrala
r
a
č
u
n
a
r
n
podaci dostupni - DAV
podaci prihvaćeni - DAC
a)
š
t
a
m
p
a
č
DAV
t
DAC
t
podaci su raspoloživi
na magistrali
podaci su prihvaćeni
od strane štampača
8-bitni PARALELNI PRENOS
SERIJSKI PRENOS
TIPOVI SERIJSKOG PRENOSA
 Razlikuju se dva tipa prenosa:
 asinhroni
pasivno
stanje
dolazeći
signal
pasivno
stop stanje
start
takt
prijemnika
 sinhroni
ram
preambule
informaciono polje
preambule
ASINHRONI SERIJSKI PRENOS
ASINHRONI SERIJSKI PRENOS - napomene
Note:
In asynchronous transmission, we
send 1 start bit (0) at the beginning
and 1 or more stop bits (1s) at the end
of each byte. There may be a gap
between each byte.
Asynchronous here means
“asynchronous at the byte level,” but
the bits are still synchronized; their
durations are the same.
SINHRONI SERIJSKI PRENOS
Note:
In synchronous transmission,
we send bits one after another without
start/stop bits or gaps.
It is the responsibility of the receiver to
group the bits.
BRZINA PRENOSA i BRZINA
SIGNALIZIRANJA
 Brzina prenosa podataka (data rate ili transmission rate) se
definiše kao broj prenetih bitova u toku odredjenog vremenskog
perioda podeljen sa tim vremenom, a meri se u bitovima u sekundi
(bps).
 Brzina signaliziranja (signaling rate) se odnosi na brzinu prenosa
jednog signalnog elementa, a meri se u baud-ovima
Bit, Dibit, Tribit, Quadbit,....
Table Bit and baud rate comparison
Modulation
Units
Bits/Baud
Baud rate
Bit Rate
Bit
1
N
N
4-PSK, 4-QAM
Dibit
2
N
2N
8-PSK, 8-QAM
Tribit
3
N
3N
16-QAM
Quadbit
4
N
4N
32-QAM
Pentabit
5
N
5N
64-QAM
Hexabit
6
N
6N
128-QAM
Septabit
7
N
7N
256-QAM
Octabit
8
N
8N
ASK, FSK, 2-PSK
GREŠKE KOD PRENOSA PODATAKA
 U toku prenosa podataka dolazi do pojave grešaka.
 Broj grešaka se izražava kao bit error rate (BER).
 Glavni uzrok pojave grešaka predstavlja šum
Podaci
koji se predaju
0
1
0
0
1
1
0
1
V
Poslati
podaci
Vreme, t
-V
Tipično primljeni
podaci
t
Trenuci
uzorkovanja
Primljeni
podaci
t
0
1
0
0
0
1
Bir greška
0
1
ANALOGNI I DIGITALNI PRENOS PODATAKA
 Analogni i digitalni podaci se mogu predstaviti, a shodno tome i prenositi,
analognim ili digitalnim signalima
Analogni signal
Digitalni signal
Kodek
Digitalni podaci
Digitalni signal
Digitalni
transmiter
KOMBINACIJE PODACI-SIGNAL
analogni signal
digitalni signal
postoje dve alternative:
analogni podaci
a) signali imaju identičan
spektar kao i analogni podaci
analogni podaci se kodiraju
koristeći codec koji generiše
digitalnu bit povorku
b) vrši se kodiranje analognih
podataka, a signali pripadaju
različitim delovima spektra
postoje dve alternative:
digitalni podaci
digitalni podaci se kodiraju uz
pomoć sklopa modem koji na
svom izlazu generiše analogni
signal
a) signal čine dva naponska
nivoa pomoću kojih se
predstavljaju dve binarne
vrednosti
b) vrši se kodiranje digitalnih
podataka kako bi se generisao
digitalni signal sa željenim
osobinama
KOMBINACIJE PODACI-SIGNAL
analogni signal
analogni podaci
digitalni podaci
prostiranje se vrši uz pomoć
pojačavača; tretman je isti
nezavisno od toga da li se
signal
koristi
za
predstavljanje analognih i
digitalnih podataka
ne koristi se
digitalni signal
predpostavlja se da analogni
signali
predstavljaju
digitalne podatke. Signal se
prenosi preko repetitora. Od
strane svakog repetitora,
digitalni
podaci
se
prihvataju,
restauriraju,
pojačavaju i predaju prema
narednom repetitoru u lancu
digitalni signal predstavlja
niz 0 i 1, koji mogu
predstavljati
digitalne
podatke. Signali se prenose
preko repetitora: Kod svakog
repetitora, niz 1 i 0 se
prihvata, pojačava i predaje
prema narednom repetitoru
u lancu
DEFINICIJA NEKIH OSNOVNIH POJMOVA
 Pojam brzina signaliziranja (data signaling rate ili data rate) odgovara pojmu
brzini signala i izražava se u jedinicama bitova-u-sekundi (bps) sa kojim se podaci
prenose
 Modulaciona brzina (modulation rate) se izražava u baud-ima, a odgovara
broju signalnih elemenata u sekundi.
 Tri ključna faktora koja odredjuju uspešnost prijemnika da interpretira
dolazeći signal su:
 odnos signal šum,
 brzine sa kojom se prenose podaci (data rate),
 propusni opseg.
Objašnjenje termina, jedinica i definicija
termin
jedinica
definicija
elemenat podataka
bitovi
jedinstvena binarna 0 ili 1
brzina prenosa
(date rate)
bitovi-u-sekundi (bps)
brzina kojom se elementi
podataka prenose
signalni elemenat
brzina signaliziranja ili
modulaciona brzina
digitalni: naponski impuls
konstante amplitude
analogni: impuls
konstantne frekvencije,
faze i amplitude
deo signala koji zauzima
najkraći interval kôda za
signalizaciju
signalni elementi u
sekundi (baud)
brzina kojom se prenose
signalni elementi
DIGITALNI PODACI ANALOGNI SIGNALI
 Postupak modulacije podrazumeva promenu jedne od sledeće tri
karakteristike nosećeg signala: amplitudu, frekvenciju, i fazu.
 Postoje sledeće tri osnovne modulacione tehnike za transformaciju
digitalnih podataka u analogne
 ASK – Amplitude Shift Keying
 FSK – Frequency Shift Keying
 PSK – Phase Shift Keying
 U sva tri slučajeva opseg rezultantnog signala je centriran oko noseće
učestanosti.
ANALOGNE MODULACIONE TEHNIKE
Tipovi modulacija
ASK
 Kod ASK–a binarnim vrednostima 0 i 1 pridružuju se dve
različite amplitude noseće frekvencije.
 Rezultantni signal koji odgovara jednom bitu je dat relacijom
 A cos 2f C t  ; za binarnu1
ASK : st   
; za binarnu0
0
gde je: - A cos 2f C t  noseći signal.
 Kao tehnika, ASK je podložna uticaju naglih promena pojačanja
i veoma je neefikasna.
ASK-talasni dijagram
FSK
 Najpoznatija forma FSK je binarna FSK, nazvana BFSK.
 Kod BFSK dve binarne vrednosti se predstavljaju različitim frekvencijama koje
su locirane blizu nosećoj.
 Rezultantni signal koji odgovara jednom bitu u datom trenutku dat je relacijom
 A cos 2f 1t 
FSK : st   
 A cos 2f 2 t 
Amplituda
signala
Spektar signala koji
se prenosi u jednom
smeru
Spektar signala koji
se prenosi u drugom
smeru
Frekevncija (Hz)
 FSK je manje podložan greškama u poredjenju sa ASK.
FSK-talasni dijagram
PSK
 Kod PSK promena faze nosećeg signala vrši se u skladu sa
podacima.
 Najjednostavnija šema koja koristi dve faze radi prezentacije dve
binarne cifre je BPSK (binary PSK).
; za binarnu1
 A cos 2f C t 
BPSK : st   
 A cos 2f C t    ; za binarnu0
 Alternativna forma BPSK-u je DPSK (differential PSK)
PSK and PSK constellation
The 4-PSK method and the 4-PSK characteristics
The 8-PSK characteristics
QPSK
 Efikasnije iskorišćenje propusnog opsega se postiže ako se svaki signalni
elemenat predstavi sa više od jednim bitom.
 Jedna tipična takva tehnika je kvadraturna PSK poznata kao QPSK koja
koristi multiple faznih pomeraja od /2
sin 2 f c t 
11
01
 A cos 2f C t   4  ,
 A cos 2f t  3 4  ,

C
QPSK : s t   
 A cos 2f C t  3 4  ,
 A cos 2f C t   4  ,
10
00
cos 2 f c t 
za 11
za 01
za 00
za 10
Kvadraturna amplitudna modulacija – QAM
 Kvadraturna amplitudna modulacija (quadrature amplitude modulation–QAM)
je modulaciona tehnika koja predstavlja kombinaciju ASK i PSK, a može se
posmatrati kao logičko proširenje QPSK
Signal-constellation za 16-QAM
sin 2 f c t 
1001
1100
1101
1000
1110
1011
1010
1111
cos 2 f c t 
0101
0000
0001
0100
0010
0111
0110
0011
The 4-QAM and 8-QAM constellations
Note:
Quadrature amplitude modulation is a combination of ASK and PSK so that a
maximum contrast between each signal unit (bit, dibit, tribit, and so on) is achieved.
Time domain for an 8-QAM signal
16-QAM constellations
Analogni podaci, digitalni podaci,analogni prenos
 Proces konverzije analognih podataka u digitalne signale, tj. podatke, naziva se
digitalizacija.
 Moramo obratiti pažnju na sledeća tri važna aspekta :
 digitalni podaci se mogu prenositi koristeći NRZ-L (Non-Return to Zero
Level) kôd. NRZ-L se uobičajeno koristi za generisanje ili interpretaciju
digitalnih podataka od strane terminala ili drugih uredjaja.
16-QAM
digitalni
Signal-constellation za
signali se mogu nakon toga kodirati kao digitalni signal
koristeći kôd koji je različit u odnosu na NRZ-L. To znači da je potrebno
uvesti dodatni korak.
 digitalni podaci se mogu konvertovati u analogni signal koristeći jednu
od modulacionih tehnika koje smo već opisali.
Digitizer
Analogni podaci
(glas)
Digitalni podaci
Digitalni podaci
Modulator
Medijum za
prenos
Analogni podaci
(ASK)
Značaj pojmova: bežični i mobilni
 Pojam mobilnost-korisnika pre svega odnosi na korisnika koji
ima pristup istim ili sličnim komunikacionim servisima na različitim
mestima
 Kažemo da je korisnik mobilan, a servisi su oni koji ga prate
 Pojam bežični se vezuje za uredjaj i ukazuje da se pristup
komunikacionoj mreži ostvaruje bez žičanog povezivanja.
 Za jedan komunikacioni uredjaj kažemo da je prenosiv ako se
isti, sa korisnikom ili bez korisnika, može seliti sa jednog mesta na
drugo.
Podela komunikacionih uredjaja
 Komunikacioni uredjaji mogu posedovati sledeće
karakteristike:
 fiksni i žičani – tipični su za računarske mreže
 mobilni i žičani – povezuju korisnika preko telefonskih linija i
modema sa centralom
 fiksni i bežični – standardno se koristi kod instaliranje mreža u
slučajevima kada iz mnogobrojnih razloga nije dozvoljeno
izvodjenje gradjevinskih radova u zgradi
 mobilni i bežični – korisnik može u pokretu da koristi usluge
(roaming), čas jedne čas druge bežične komunikacione mreže.
Bežični prenos-frekventni opsezi
10
HF
VHF
UHF
SHF
EHF
Radio
Radio i televizija
Elektronske cevi
Integrisana kola
Celularna telefonija
Mrežno napajanje i telefonija
Energetski generatori
Muzički instrumenti
Zvučni signali
Mikrotalasna
Radar
Mikrotalasne antene
Megnetroni
10
Infracrvena
Vidljiva
Laseri
svetlost
Navodjenje projektila
Upredeni kabl
Optičko
vlakno
Koaksijalni kabl
FM radio
i TV
AM radio
106
105
104
103
102
15
10
MF
10
10
LF
14
10
VLF
10
7
10
VF
13
12
6
10
ELF
10
5
10
11
4
10
10
3
10
9
2
10
8
Frekvencija
(Hz)
101
100
Zemaljski
i satelitski
prenos
10-1
10-2
10-3
10-4
10-5
10-6
Talasna dužina u prostoru
(m)
ELF = ekstremno niske frekvencije
MF = srednje frekvencije
UHF = ultra visoke frekvencije
VF = govorne frekvencije
HF = visoke frekvencije
SHF = super visoke frekvencije
VLF = vrlo niske frekvencije
VHF = vrlo visoke frekvencije
EHF = ekstremno visoke frekvencije
LF = niske frekvencije
Electromagnetic spectrum for wireless communication
Propagation methods
Bands
Band
Range
Propagation
Application
VLF
3–30 KHz
Ground
Long-range radio navigation
LF
30–300 KHz
Ground
Radio beacons and
navigational locators
MF
300 KHz–3 MHz
Sky
AM radio
HF
3–30 MHz
Sky
Citizens band (CB),
ship/aircraft communication
VHF
30–300 MHz
Sky and
line-of-sight
VHF TV,
FM radio
UHF
300 MHz–3 GHz
Line-of-sight
UHF TV, cellular phones,
paging, satellite
SHF
3–30 GHz
Line-of-sight
Satellite communication
EHF
30–300 GHz
Line-of-sight
Long-range radio navigation
Wireless transmission waves
Usage of wireless transmission waves
Note:
Radio waves are used for multicast communications, such as radio
and television, and paging systems.
Note:
Microwaves are used for unicast communication such as cellular
telephones, satellite networks, and wireless LANs.
Note:
Infrared signals can be used for short-range communication in a
closed area using line-of-sight propagation.
Multipleksiranje
 Multipleksiranje je osnovni mehanizam za deobu medijuma kod
komunikacionih sistema.
 Mupltipleksiranje opisuje na koji način nekoliko korisnika mogu
da dele medijum, a da pri tome izmedju njih postoji minimalna
interferencija.
 Kod bežičnih komunikacija multipleksiranje po svakom kanalu,
uz minimalnu interferenciju i maksimalnu iskorišćenost medijuma,
se može izvesti u sledeće četiri dimenzije:
 prostoru
 vremenu
 frekvenciji
 kôdu
Prostorni multipleks
-SDM (Space Division Multiplexing)k1
k2
k3
k4
k5
k6
c
t
c
t
s1
f
s2
f
c
t
s3
f
Frekventni multipleks
-FDM (Frequency Division Multiplexing)k1
k2
k3
k4
k5
k6
c
f
t
Vremenski multipleks
-TDM (Time Division Multiplexing)k1
k2
k3
k4
k5
k6
c
f
t
Kombinacija frekventnog i vremenskog
multipleksa
k1
k2
k3
k4
k5
k6
c
f
t
Kôdni multipleks
-CDM (Code Division Multipleximg)k1
k2
k3
k4
k5
k6
c
f
t
Prošireni spektar
 Tehnike sa proširenim spektrom (spread spectrum) baziraju se na proširenju
propusnog opsega koji je potreban da bi se izvršila transmisija podataka.
 Proširenje spektra ima nekoliko svojih prednosti. Ipak glavna prednost ovih
tehnika predstavlja otpornost na uskopojasne interferencije.
 Postupak proširenja spektra:
dP/df
dP/df
i)
ii)
f
f
korisnički signal
širokopojasna interferencija
uskopojasna interferencija
predajnik
dP/df
dP/df
dP/df
iii)
iv)
f
prijemnik
v)
f
f
MODEL DIGITALNOG KOMUNIKACIONOG
SISTEMA KOJI RADI U PROŠIRENOM
SPEKTRU
Ulazni
podaci
Kanalni
koder
Modulator
Spreading
sekvenca
PN
generator
Kanal
Demodulator
Spreading
sekvenca
PN
generator
Kanalni
dekoder
Izlazni
podaci
PREDNOSTI PRENOSA SIGNALA SA U
PROŠIRENIM SPEKTROM
 Signali proširenog spektra se mogu prenositi u opsezima gde su
drugi sistemi već operativni, a da pri tome postoji minimalni
performansni uticaj na rad oba sistema.
 Proširenim spektrom se prenosi širokopojasni signal koji ima
superiornije performanse u odnosu na tradicionalni radio sa aspekta
selektivnog fading-a i multipath kanala.
 Signal sa proširenim spektrom
obezbedjuje robusniji i
pouzdaniji prenos u urbanim i zatvorenim sredinama.
PREDNOSTI PRENOSA SIGNALA SA U
PROŠIRENIM SPEKTROM –prod.
 Anti-interferentne karakteristike signala sa proširenim spektrom
su veoma važne kod nekih aplikacija, kakve su mreže koje su
operativne u fabričkim halama, gde fabriku čini veći broj spratova u
jednoj zgradi, pri čemu su interferentni signali veoma izraženi.
Celularni sistemi koji koriste CDMA (Code Division Multiple
Access) tehnologiju proširenog spektra nude znatno veću operativnu
fleksibilnost i veći kapacitet na nivou sistema u odnosu na sisteme
koji metod pristupa baziraju na FDMA (Frequency Division Multiple
Access), i TDMA (Time Dvision Multiple Access).
 Nekoliko korisnika može nezavisno da koristi isti širi propusni
opseg sa veoma malom interferencijom.
Metode za prenos signala u proširenom spektru
 Za prenos signala u proširenom spektru koriste se sledeće dve
različite metode:
 direktna sekvenca (direct sequencing – DS)DSSS ( direct sequence spread spectrum)
 frekventno skakanje (frequency hopping – FH)FHSS (frequency hopping spread spectrum)
FREKVENTNO SKAKANJE
 Kod FHSS (Frequency Hopping Spread Spectrum) tehnike
predajnik je taj koji permanentno pomera centralnu frekvenciju
predajnog signala.
 Frekventni pomeraji, ili frekventni skokovi (frequency hops),
dešavaju se slučajno, ali su te promene poznate kako predajniku
tako i prijemniku
Frekvencija
f8
f7
f6
f5
f4
f3
f2
f1
Vreme
Paketi za prenos
BLOK ŠEMA PREDAJNIKA I PRIJEMNIKA
FH spreader
Binarni
podaci
Modulator
(FSK ili
BPSK)
sd t 
c t 
Filter
propusnik
opsega(oko
frekvencije
zbira)
s t 
Spread spectrum
signal
(signal u proširenom
opsegu)
Sintetizator
frekvencije
Izvorište
bitova
pseudošuma
Tabela
kanala
FH spreader
Spread spectrum
signal
(signal u proširenom s t 
opsegu)
sd t 
ct 
Sintetizator
frekvencije
Izvorište
bitova
pseudošuma
Tabela
kanala
Filter
propusnik
opsega(oko
frekventne
razlike)
Demodulator
(FSK ili BPSK)
Binarni
podaci
DIREKTNA SEKVENCA - DSSS
 Kod DSSS-a svaki bit izvornog informacionog signala na
predajnoj strani predstavlja se pomoću većeg broja bitova u
predajnom signalu, koristeći pri tome spreading kôd.
 Spreading kôd proširava signal na veći frekventni opseg koji je
direktno proporcionalan sa brojem korišćenih bitova.
Ulazni podaci
Spreader
Tradicionalni
modulator
Tradicionalni
demodulator
Izlazni podaci
Korelator
10
Amplituda
Bit podatka
8
6
4
2
Chip
0
-10
-8
-6
-4
-2
0
2
4
6
8
10
BLOK ŠEMA PREDAJNIKA I PRIJEMNIKA
DS spreader
Modulator
(FSK ili
BPSK)
Binarni
podaci
sd t 
Spread spectrum
signal
(signal u proširenom
spektru)
st 
ct 
Izvorište
bitova
pseudošuma
DS despreder
Spread spectrum
signal
(signal u proširenom
spektru)
Izvorište
bitova
pseudošuma
sd t 
Demodulator
(FSK ili BPSK)
s t 
ct 
Binarni
podaci
PRIMER DSSS-a
0
1
0
0
1
0
1
1
PREDAJNIK
Ulazni podaci A
Lokalno
generisana
PN bit sekvenca
0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 0
Poslati signal
C AB
Pimljeni signal
C
PRIJEMNIK
0 1 1 0 1 0 0 1 0 1 1 0 1 0 1 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 0 0 1 0 0 1
Lokalno
generisana
PN bit sekvenca
Identičan B-u gore
Izlazni podaci
A  CB
A
B
C
C
B
A
PRENOSNI MEDIJUMI I KARAKTERISTIKE
 Za prenos signala se koriste različiti fizički medijumi.
 Svaki medijum se karakteriše svojim specifičnim propusnim opsegom,
kašnjenjem, cenom, kao i jednostavnošću instalacije i održavanja.
 Medijum (put) preko koga se prostire elektromagnetni talas/električni signal
može biti izveden kao trasiran ili netrasiran:
 Trasirani putevi su oni kod kojih se kao medijum za prenos koriste
upredeni kablovi, koaksijalni kablovi, optička vlakna i dr.
 Netrasirani su oni koji se zasnivaju na prostiranju elektromagnetnih
talasa kroz slobodni prostor (tipično su to satelitske veze, radio veze).
 Tip prenosnog medijuma je veoma važan jer on odredjuje koji je maksimalan
broj bitova koji se na tom prenosnom putu mogu prenositi u sekundi, tj. bps.
KLASIČNE DVO-ŽIČANE LINIJE
 Klasične dvo-žične linije (two-wire open line) predstavljaju najjednostavniji
oblik prenosnog medijuma.
 Ovaj tip linija pogodan je za povezivanje uredjaja koji nisu udaljeni više od 50
m, a koriste brzinu prenosa manju od 19.2 kbps.
 Signal, obično naponskog ili strujnog nivoa, relativan je u odnosu na
referentnu masu i prenosi se kao asimetričan (jedna žica je signalna, a druga
masa).
 Povezivanje dva računara se izvodi više-žilnim kablovima (koji su radi
mehaničke zaštite oklopljeni plastikom ili su trakastog tipa (flat ribbon cable))
Završni konektori
Jedan par
Ravna traka
UPREDENE LINIJE
Bolja imunost na uticaj indukcije spoljnih smetnji se ostvaruje korišćenjem
upredenih linija (twisted pair lines).
Categories of unshielded twisted-pair cables
Category
Bandwidth
Data Rate
Digital/Analog
Use
1
very low
< 100 kbps
Analog
Telephone
2
< 2 MHz
2 Mbps
Analog/digital
T-1 lines
3
16 MHz
10 Mbps
Digital
LANs
4
20 MHz
20 Mbps
Digital
LANs
5
100 MHz
100 Mbps
Digital
LANs
6 (draft)
200 MHz
200 Mbps
Digital
LANs
7 (draft)
600 MHz
600 Mbps
Digital
LANs
UTP connector and UTP performance
KOAKSIJALNI KABL
 Kada je bitska brzina prenosa iznad 1 Mbps kao prenosni medijum uobičajeno
se koristi koaksijalni kabl
Table Categories of
coaxial cables
Category
Impedance
Use
RG-59
75 W
Cable TV
RG-58
50 W
Thin Ethernet
RG-11
50 W
Thick Ethernet
TIPOVI KABLOVA
TIPOVI KABLOVA
TIPOVI KABLOVA
TIPOVI KABLOVA
TIPOVI KABLOVA
TIPOVI KABLOVA
TIPOVI KABLOVA
TIPOVI KABLOVA
TIPOVI KABLOVA
TIPOVI KABLOVA
TIPOVI KABLOVA
TIPOVI KABLOVA
TIPOVI KABLOVA
TIPOVI KABLOVA
TIPOVI KABLOVA
TIPOVI KABLOVA
TIPOVI KABLOVA
TIPOVI KABLOVA
TIPOVI KABLOVA
TIPOVI KABLOVA
TIPOVI KABLOVA
TIPOVI KABLOVA
BNC connectors
Coaxial cable performance
OPTIČKA VLAKNA
Optički kablovi razlikuju se od koaksijalnih i upredenih kablova po tome što
prenose informaciju u obliku fluktuirajućeg snopa svetlosti kroz stakleno vlakno,
a ne električnog signala kroz žice.
Svetlosni talas ima znatno širi spektar od električnog pa, shodno tome, moguće
je ostvariti brzine prenosa od nekoliko stotina Mbps.
Optički kabl je takodje pogodan za prenos i pri manjim bitskim brzinama kod
okruženja koja su podložna uticaju raznih smetnji kao što su industrijska
postrojenja koja koriste visoko-naponsku opremu, razne energetske pretvarače i
druge snažne izvore indukovanih smetnji.
Dobra osobina optičkog prenosa je i ta što postoji galvanska izolacija izmedju
predajnika i prijemnika.
Bending of light ray
OPTIČKA VLAKNA – prod.
Kod optičkog kabla za prenog svakog signala koristi se po jedna staklena nit
Sa ciljem da se zaštiti od spoljneg uticaja svetla optičko vlakno se presvlači
spoljnim zaštitnim omotačem.
Svetlosni signal generiše optički predajnik koji vrši konverziju električnih
signala (energije) u svetlosnu.
Na prijemnom kraju optički prijemnik obavlja inverznu funkciju.
Obično da bi se obavila konverzija predajnik koristi LED (light emitting diode)
ili lasersku diodu, a prijemnik fotodiodu ili foto-tranzistor.
OPTIČKA VLAKNA – prod.
Propagation modes
OPTIČKA VLAKNA – prod.
TABLE FIBER TYPES
Type
Core
Cladding
Mode
50/125
50
125
Multimode, graded-index
62.5/125
62.5
125
Multimode, graded-index
100/125
100
125
Multimode, graded-index
7
125
Single-mode
7/125
Fiber construction
Fiber-optic cable connectors
SATELITSKI PRENOS
 Satelitski sistemi vrše prenos informacije koji se zasniva na korišćenju
elektromagnetnih talasa kroz slobodni prostor (etar).
 Mikrotalasni snop, kod koga su podaci modulisani, predaje se ka satelitu od
strane zemaljske stanice.
 Snop se prima i retransmituje ka unapred definisanom odredištu pomoću kola
koje se naziva transponder.
 Kod jednog satelita postoji veći broj transpondera pri čemu svaki pokriva
odredjeni frekventni opseg.
 Obično satelitski kanal ima veoma širok propusni opseg
prenos podataka veoma velikih brzina.
što obezbedjuje
 Kanal, koristeći tehniku multipleksiranja, se obično deli na veći broj
podkanala.
KOMUNIKACIONI SATELITI
 Komunikacioni sateliti su obično geostacionarni, što znači da se satelit u
sinhronizmu, isto kao i Zemlja, okreće oko ose Zemlje (tj. za 24 časova napravi
jednu rotaciju), pa zbog toga njegova pozicija izgleda kao da je stacionarna u
odnosu na Zemlju.
 Ugao rasipanja mikrotalsnog snopa koji se emituje od strane satelita može biti
veliki tako da se signal prima na širem geografskom području, ili uzak (fino
fokusiran) i prima na užem području.
 U drugom slučaju polje na prijemnoj strani je veće, a to dozvoljava da se
koriste satelitske antene čiji je dijametar mali (VSAT - very small aperture
terminal).
 Druga tipična konfiguracija koristi centralnu zemaljsku stanicu koja
komunicira sa većim brojem VSAT zemaljskih stanica distribuiranih na teritoriji
jedne zemlje
PRENOS PREKO SATELITA
tačka-ka-tački
više-tačkasti
ZEMALJSKE RADIORELEJNE VEZE
 Zemaljske radiorelejne (mikrotalasne) veze se koriste za uspostavljanje
komunikacione veze u situacijama kada je suviše skupo da se vrši instaliranje
fizičkih prenosnih medijuma (kablova) kroz terene kakve su velike reke, jezera,
pustinje, planinski masivi, i dr.
 Na neka uzvišena mesta medjusobno udaljena do 50 km, izmedju kojih postoji
optička vidljivost, postavljaju se duž trase parovi prijemnik/predajnik.
 Signal se prostire od tačke do tačke, prima se od strane prijemnika demoduliše,
zatim ponovo moduliše i od strane predajnika šalje ka sledećoj relejnoj stanici
predajni signal
par
predajnik-prijemnik
izlazni signal
Unidirectional antennas
RADIO VEZA
 Obično se radio veze koriste za povezivanje većeg broja računara ili udaljenih
terminala po naseljenim mestima.
 Radio-predajnik, nazvan bazna stanica, lociran je na fiksno mesto i žično se
povezuje sa centralnim računarom celog sistema.
 Udaljene stanice su povezane na baznu putem radio-veze
Oblast pokrivanja od strane
bazne stanice
F2
F3
BS
Sa fiksne mreže za
prenos podataka
F3
F1
F2
F1
F2
F3
F2
F3
F1
F1
F2
BS = bazna stanica
= korisnik računar/terminal
F1 , F2 , F3
= frekvencije koje se koriste u ćelijama
Omnidirectional antennas