+ All Categories
Home > Documents > Medii de Transmisie

Medii de Transmisie

Date post: 13-Aug-2015
Category:
Upload: sklifoz
View: 86 times
Download: 4 times
Share this document with a friend
28
Medii de transmisie
Transcript
Page 1: Medii de Transmisie

Medii de transmisie

Page 2: Medii de Transmisie

CUPRINS

CUPRINS............................................................................................................. 2

BIBLIOGRAFIE.................................................................................................. 3

MEMORIU JUSTIFICATIV................................................................................ 4

CAPITOLUL 1: CABLURI CU PERECHI DE CONDUCTOARE................... 5

1.1 CABLAJUL ELECTRIC……………………………………………….… 5

1.1.1 CABLUL COAXIAL............................................................................ 5

1.1.2 CABLUL TORSADAT......................................................................... 7

1.1.2.1 CABLUL CU PERECHI RĂSUCITE NEECRANAT (UTP)......... 7

1.1.2.2 CABLUL CU PERECHI TORSADATE ECRANAT (STP)........... 9

1.1.2.3 CATEGORII DE CABLURI CU PERECHI TORSADATE........... 10

1.1.2.4 REALIZAREA PATCH-URILOR UTP STRAIGHT,

CROSSOVER ŞI ROLLOVER........................................... 12

1.2 CABLURI CU FIBRĂ OPTICĂ................................................................ 14

1.2.1 PARAMETRII FIBRELOR OPTICE.................................................... 15

1.2.2 TIPURI DE FIBRĂ OPTICĂ................................................................. 16

1.2.3 ELEMENTELE COMPONENTE ALE UNUI CABLU OPTIC........... 18

1.2.4 PRINCIPIUL DE TRANSMITERE A SEMNALELOR PRIN ............ 19

FIBRA OPTICĂ

1.2.5 JONCŢIONAREA CABLURILOR OPTICE........................................ 22

CAPITOLUL 2 MEDII WIRELESS.............................................................. 24

2.1 UNDELE RADIO........................................................................................ 24

2.2 MICROUNDELE......................................................................................... 25

2.3 RAZELE INFRAROŞII............................................................................... 26

2

Page 3: Medii de Transmisie

3

Page 4: Medii de Transmisie

BIBLIOGRAFIE

1. Andrei, Ilie. (2006). Tehnica transmisiei informaţiei, Bucureşti: Editura Printech;

2. Bosie, Ion şi Wardalla, Mircea. (1997). Măsurări speciale în telecomunicaţii,vol I

Bucureşti Romtelecom;

3. Bosie, Ion şi Wardalla, Mircea. Măsurări speciale în telecomunicaţii, vol II Bucureşti:

Editura Agir;

4. Boldea Gheorghe, 1974. Localizarea deranjamentelor din cablurile de telecomunicaţii.

Bucureşti: Editura Tehnică;

5. Cruceanu, C. şi Cătuneanu, V. (1980). Măsurări în telecomunicaţii, Bucureşti:

Editura Didactică şi Pedagogică;

6. Doicaru, Vladimir şi Pârvulescu, Mihai. (1994). Transmisii prin fibre optice, Bucureşti:

Editura Militară;

7. Duma, Ioan. (2004). Curs practic de comunicaţii optice, U.P.Bucureşti;

8. Georgescu, Otilia şi Andrei Ilie. (2008). Auxiliar curricular „Exploatarea şi întreţinerea

reţelelor de telecomunicaţii”;

9. Ghiţă, Teodor. (1990). Cabluri de telecomunicaţii, Bucureşti: Editura Tehnică;

10. Rădulescu Tatiana. (2004). Reţele de telecomunicaţii, Bucureşti: Editura Thalia;

11. Colecţia revistei Electronica azi;

12. www.wikipedia.org;

13. www.qsl.net/yo5qcd/cabluri.htm;

14. www.cs.ucv.ro/staff/dmancas/CD/ro/Cap2.doc;

15. www.optokon.ro/img/articole;

16. www.elcom.pub.ro.

4

Page 5: Medii de Transmisie

MEMORIU JUSTIFICATIV

Istoria comunicării este la fel de veche ca omul. Fie că au pictat pe pereţii grotelor,fie că au aprins focuri pe înălţimi, fie că au bătut tobele, fie că au sunat din buciume, sau au creat scrieri şi reprezentări bazate pe tot felul de simboluri, metodele de comunicare folosite au necesitat existenţa unor medii de transmisie, a unor căi pe care informaţia să se transmită.

Iată o scurtă istorie a dezvoltării comunicaţiei prin dezvoltarea mediilor de transmisie:

1831 Savantul american Joseph Henri transmite primele semnale electrice. Demonstrează astfel că electromagnetismul putea fi folosit și la comunicații.

1837 Samuel Morse demonstrează în public invenţia sa: telegraful.

1844 Realizarea primei telecomunicaţii cu ajutorul telegrafului lui Morse.

1866 Se instalează între Europa şi America prima linie de telegraf transatlantică. Înainte de această instalare, transmiterea unui mesaj între Europa și America dura 11 zile.

1886-1888 Fizicianul german Heinrich Rudolf Hertz studiază transmiterea informaţiilor prin unde. Calea pentru comunicațiile la nivel global era deschisă.

1907 Marconi realizează primele servicii de comunicaţii radio transatlantice fără fir.

1914 Prima convorbire telefonică transatlantică prin cabluri telefonice submarine realizată de Bell.

1915 Se transmite experimental prin radio vocea umană peste Oceanul Atlantic, între Arlington (SUA) şi Turnul Eiffel din Paris.

1954 URSS lansează primul satelit artificial al Pământului

1962 Satelitul american de comunicaţii geostaţionar Telstar realizează primele transmisiuni TV şi convorbiri telefonice prin satelit.

1976 Se realizează prima transmisiune prin fibră optică.

1979 Se înfiinţează în Japonia prima reţea de comunicaţie mobilă din lume.

2000 Apare tehnologia 3G în telefonia mobilă. Vitezele de transfer (wireless – fără fir) de la şi către telefoanele mobile ating vitezele transmisiilor prin cablu.

2007 1.319.872.109 de utilizatori sunt înregistrați pe Internet.

Această evoluţie în domeniul comunicaţiilor, a fost determinată în mare măsură, de evoluţia MEDIILOR DE TRANSMISIE. De la transmisiile electrice, începând cu telegraful lui Samuel Morse în1837, până la primele servicii de comunicaţii radio transatlantice fără fir realizate în 1907 de către Marconi, şi lansarea primului satelit artificial al Pământului în 1954 de către URSS, sau realizarea, în 1976 primei transmisiuni prin fibră optică, progresele au fost determinate, sau cel puţin înlesnite, de evoluţia în domeniul căilor sau mediilor de transmisie.

Iată de ce vom aborda acest subiect în continuare.

5

Page 6: Medii de Transmisie

CAPITOLUL 1:CABLURI CU PERECHI DE CONDUCTOARE

Mediile de transmisie bazate pe fir pot fi grupate, la rândul lor, în douã categorii:

• electrice (folosesc cablul electric);• optice (folosesc fibra opticã).

1.1 CABLAJUL ELECTRIC

În telecomunicaţii, conductoarele de cupru reprezintă cel mai vechi suport fizic utilizat pentru transmiterea la distanţă a informaţiei. Transmisia informaţiei pe cabluri cu perechi de conductoare se bazează pe propagarea unui semnal electric care trebuie să rămână între anumiţi parametri, pe parcursul drumului între sursă şi destinaţie. În funcţie de structura lor şi de parametrii specifici ai mediului de transmisie, cablurille cu perechi de conductoare se împart în două mari categorii: cabluri coaxiale şi cabluri torsadate.

1.1.1. CABLUL COAXIAL

Este un cablu electric care se compune dintr-un conductor central din cupru, masiv sau liţat, înconjurat de un material izolator (PVC, teflon), urmat de un înveliş metalic numit conductor exterior. Acesta este un ecran realizat cu ţesătură din fire subţiri de cupru (tresa), din bandă (folie) din cupru (rar din aluminiu) sau din fire de cupru paralele înfăşurate pe izolaţia din jurul conductorului central. Tot cablul este acoperit de un ultim strat izolator, exterior, numit teacă de plastic.

Cablul coaxial este ultilizat pentru transmisiuni de înaltă frecvenţă sau pentru semnale de bandă largă. Deoarece câmpul electromagnetic purtător al semnalului există doar în spaţiul dintre cei 2 conductori el nu poate interfera sau permite interferenţe cu alte câmpuri electromagnetice externe. Acest cablu are cea mai bună ecranare. Conectorul folosit de acest tip de cablu se numeşte BNC (Bayone-Neill-Concelman).

Fig. 1. Cablul coaxial

6

Page 7: Medii de Transmisie

1 – teacă plastic

2 – conductor exterior 3 – material izolator 4 – conductor central din cupru

Fig. 2 Structura cablului coaxial

Clasificarea cablurilor coaxiale:

În funcţie de parametrii specifici, cablurile coaxiale se clasifică astfel:

a) După rigiditatea învelişului:• cabluri coaxiale rigide;• cabluri coaxiale flexibile.

Cablurile coaxiale rigide au un înveliş dur în timp, iar cele flexibile au un înveliş metalic împletit din fire subţiri de cupru.

b) După impedanţa caracteristică:

• cabluri coaxiale cu impedanţa de 50Ω (cablul de tip Ethernet);• cabluri coaxiale cu impedanţa de 75Ω (cablul tip “televiziune prin cablu”).

c) După tipul materialului izolant:

• cabluri coaxiale cu polietilenă [PE - RG59, RG6];• cabluri coaxiale cu politetrafluoroetilenă [PTFE];• cabluri coaxiale cu teflon [RG179, RG178, RG180 BU] etc.

d) După dimensiune:

• cabluri coaxiale mici: 1,2/3,5; 1,2/4,2; 1,8/6,4;• cabluri coaxiale medii: 2,6/9,4;• cabluri coaxiale mari: 5/18.

Dimensiunile de mai sus sunt specificate prin diametrul conductorului central (d) şi diametrul interior al conductorului exterior (D), exprimate în mm, ca raport d/D.

Cel mai răspândit tip de cablu este RG/6. Acesta este disponibil sub mai multe forme. Există cabluri destinate interiorului sau exteriorului casei, cabluri “inundate” umplute cu material rezistent la apă pentru utilizări la conducte subterane sau “messenger” care este rezistent la apă, dar conţine şi un fir de oţel de-a lungul său pentru a descărca eventualele tensiuni apărute.

7

Page 8: Medii de Transmisie

1.1.2 CABLUL TORSADAT

Este realizat din fire de cupru răsucite unul în jurul celuilalt. Numărul de perechi de fire este variabil. Astfel, prin răsucirea firelor de cupru, se vor atenua semnalele parazite provenite de la diverse surse de zgomot sau fire alăturate.

Cablurile torsadate pot fi împărţite în două categorii:

1) neecranate (Unshielded Twisted Pair – UTP) – fig. 3

2) ecranate (Shielded Twisted Pair – STP) – fig. 4

Fig. 3 Cablul UTP

Fig. 4 Cablul STP

1.1.2.1 Cablul cu perechi răsucite neecranat (UTP)

Este un tip de cablu des întâlnit care conţine 4 perechi de conductoare. Fiecare conductor al unei perechi este răsucit în jurul celuilalt, în scopul anulării interferenţei electromagnetice, eliminând astfel diafonia. Numărul de răsuciri pe o distanţă de un metru face parte din specificaţiile constructive ale fiecărui cablu. Cu cât acest număr este mai mare, cu atât diafonia este mai redusă. Perechile de conductoare sunt răsucite între ele, având un pas de torsadare cuprins între (80–200) mm, care diferă de la o pereche la alta. Pentru a reduce diafonia, perechile de conductoare sunt torsadate între ele cu un pas de 300 mm. La exterior, cablul UTP are o manta de protecţie mecanică, realizată din material plastic.

1 – conductor 2 – izolaţie 3 – pereche 4 – cămaşă

Fig. 5 Structura cablului UTP

8

Page 9: Medii de Transmisie

Cablul UTP nu este protejat faţă de interferenţele electromagnetice şi undele radio externe. De aceea instalarea lor se face separat faţă de alte cabluri.

Caracteristicile cablului UTP :

• Impedanţa caracteristică a unei perechi de conductoare are valoarea de 100Ω;• Diametrul exterior al cablului este de 0,43 cm;• Izolaţiile conductoarelor sunt de culori diferite, pentru a permite identificarea perechilor

de conductoare şi corespondenţa lor la capetele cablului;• Pentru lungimi mai mari de 100m, necesită folosirea repetoarelor de semnal care să

compenseze atenuarea proprie a cablului;• Deşi este considerat cel mai rapid mediu de transmisie bazat pe cupru, este mai vulnerabil

în faţa zgomotelor electrice în comparaţie cu alte categorii de cabluri.

Cablul cu perechi torsadate în folie (FTP) este un cablu UTP în care conductorii sunt înveliţi într-o folie exterioară de ecranare. Folia de ecranare are scopul de a proteja împotriva interferenţelor externe şi rolul de conductor de împământare.

1 – conductor 2 – izolaţie 3 – pereche 4 – folie 5 – cămaşă

Fig. 6 Structura cablului FTP

Cablul cu perechi torsadate neecranat, cu tresă (S/UTP) este un cablu FTP căruia i s-a adăugat o tresă împletită în locul foliei de ecranare. Tresa înveleşte toate perechile de conductoare.

1 – conductor 2 – izolaţie

3 – pereche 4 – tresă 5 – cămaşă

Fig. 7 Structura cablului S/UTP

9

Page 10: Medii de Transmisie

1.1.2.2 Cablul cu perechi torsadate ecranat (STP)

Este format din 4 perechi de conductoare. Fiecare pereche conductoare este torsadată şi ecranată cu o folie metalică. Cele 8 conductoare sunt ecranate electromagnetic cu un ecran suplimentar de tip folie sau panglică metalică. La exterior, cablul STP are o manta din material plastic pentru a fi protejat mecanic şi împotriva factorilor de mediu. Acest cablu combină trei tehnici legate de transmisia datelor: shielding (protejarea), cancellation (anularea) şi torsadarea firelor.

1 – conductor 2 – izolaţie 3 – pereche 4 – folie 5 – cămaşă

Fig. 8 Structura cablului STP

Învelişul protector folosit în cablul STP nu face parte din circuitul electric aşa cum se întamplă în cazul cablului coaxial. Astfel, la o conectare incorectă, învelişul protector va acţiona ca o antenă, absorbând semnalele electrice din cablurile aflate în vecinătate.

Caracteristicile cablului STP:

• Impedanţa caracteristică a unei perechi de conductoare are valoarea de 150Ω;• Capacitatea de transmisie: se pot realiza transferuri de pâna la 500 Mbps la 100m. Cea

mai utilizată rată este de 16 Mbps;• Pentru lungimi mai mari de 100m, necesită folosirea repetoarelor de semnal care să

compenseze atenuarea proprie a cablului;• Cablul STP este mai scump decât cablul UTP dar oferă protecţie împotriva tuturor

tipurilor de interferenţe.

Cablul cu perechi torsadate ecranat, cu tresă (S/STP) conţine 4 perechi de conductoare, fiind o combinaţie între cablurile UTP şi STP. Nu prezintă ecran pentru fiecare pereche conductoare, în schimb prezintă un ecran suplimentar de tip folie sau panglică metalică care înveleşte toate perechile. Ecranul suplimentar, numit si ecran de grup, este eficient doar dacă este împământat la ambele capete şi nu prezintă discontinuităţi.

1 – conductor 2 – izolaţie 3 – pereche 4 – folie 5 – tresă 6 – cămaşă

10

Page 11: Medii de Transmisie

Fig. 9 Structura cablului S/STP

Caracteristicile cablului S/STP:

• Impedanţa caracteristică a unei perechi de conductoare are valoarea de 100Ω sau 120 Ω;• Pentru lungimi mai mari de 100m, necesită folosirea repetoarelor de semnal care să

compenseze atenuarea proprie a cablului.

1.1.2.3. CATEGORII DE CABLURI CU PERECHI TORSADATE

Cablul torsadat este unul dintre cele mai vechi suporturi utilizate ca mediu de transmisie. El este compus din două conductoare de cupru, izolate unul de altul şi înfăşurate în mod elicoidal de-a lungul axei longitudinale. Caracteristicile sale electrice permit semnalelor transmise să parcurgă kilometri fără să necesite amplificare sau regenerare.

Acest cablu poate fi utilizat atât pentru transmisia semnalelor numerice cât şi a celor analogice. Cablul torsadat se caracterizează prin: diametrul firelor de cupru, atenuarea exprimată în dB/km, impedantă caracteristică. Factorul de merit al cablului torsadat este reprezentat deseori prin produsul dintre banda de frecvenţă şi lungime (MHz*km) sau produsul dintre debitul binar şi lungime (Mbiti/s*km).

Cablul cu perechi torsadate poate fi folosit pentru orice aplicaţie. De aceea el a fost supus unui proces de standardizare. Cablurile cu perechi răsucite sunt împărţite în categorii în funcţie de specificaţiile privind integritatea semnalului. În cazul în care într-un sistem sunt utilizate cabluri aparţinând mai multor categorii, performanţele maxime ale sistemului sunt limitate la cele ale categoriei inferioare.

În funcţie de viteza de transmisie şi frecvenţa semnalului se disting 7 categorii de cabluri cu perechi torsadate.

• Categoria 1 (Telecommunication) – sunt cabluri folosite în telefonia analogică clasică.

Se pot face transmisii de voce şi date la viteză mică (pentru mai puţin de 4Mbps) şi erau utilizate în reţelele vechi de telefonie.În prezent este perimată, nerecunoscută de TIA/EIA şi neutilizată.

• Categoria 2 (Low Speed Data) – sunt cabluri folosite în telefonia analogică şi digitală.

La fel ca şi categoria anterioară de cabluri cu perechi de conductoare, se utilizează pentru transmisii de voce şi date la viteze reduse (pentru mai puţin de 4Mbps). În prezent este perimată, nerecunoscută de TIA/EIA şi neutilizată.

• Categoria 3 (High Speed Data) – sunt cabluri folosite în realizarea reţelelor locale.

Ele se utilizează pentru transmisii de date şi permit viteze de transfer, în mod obişnuit, de (10 – 16) Mbps, la o frecvenţă de 16MHz . Sunt cel mai potrivite în reţelele de calculatoare.

Categoria 3 de cabluri cu perechi de conductoare a fost proiectată ca parte a familie de standarde privind cablurile de cupru definite în parteneriat de EIA şi TIA. Aceste cabluri au fost

11

Page 12: Medii de Transmisie

utilizate pe scară largă în anii '90 în reţelele de date, pierzând, cu timpul, în favoarea altor categorii de cabluri cu performanţe sporite.

• Categoria 4 (Low Loss, High Performance Data) – sunt cabluri cu performanţe ridicate din punct de vedere al vitezei de transmisie şi al atenuării.

Sunt folosite în reţele cu rate de transfer de până la 20 Mbps, având o frecvenţă de 20MHz. Categoria 4 de cabluri cu perechi de conductoare a fost definită în standardul TIA/EIA 568 şi a fost utilizată în reţelele token ring. În prezent este perimată, nerecunoscută de TIA/EIA şi neutilizată.

• Categoria 5 (Low Loss, Extended Frequency, High Performance Data) – sunt cabluri folosite în realizarea reţelelor locale şi a fost proiectată pentru a oferi o înaltă integritate a semnalului.

Categoria 5 de cabluri cu perechi de conductoare a fost definită în standardul ANSI/TIA/EIA-568-A, cu clarificări în TSB-95. Aceste documente precizau caracteristicile de performanţă şi cerinţele de testare pentru frecvenţe de până la 100MHz. Cablurile din categoria 5 aveau patru perechi de conductoare răsucite într-o cămaşă şi 3 răsuciri la fiecare 2,54 cm de cablu de cupru AWG 24. Au fost utilizate în cablarea structurată a reţelelor de date şi au avut aplicaţie şi în transportul altor semnale: servicii de telefonie de bază, reţele token ring şi ATM. Pentru conectarea acestor cabluri se utilizau în general conectori RJ-45.

În anul 2001 s-a introdus standardului TIA/EIA-568-B şi astfel categoria 5 de cabluri cu perechi de conductoare, fiind perimată, a fost înlocuită de categoria 5e. Categoria 5e este o versiune îmbunătăţită a categoriei 5 care adaugă specificaţii referitoare la telediafonie. Deşi specificaţiile privind performanţa sunt mai stricte (frecvenţe de până la 125 MHz), cablul de categoria 5e nu permite distanţe mai lungi pentru reţelele Ethernet. Astfel, cablurile orizontale sunt limitate tot la 90 m lungime. Caracteristicile de performanţă şi cerinţele de testare pentru categoria 5e sunt precizate în standardul TIA/EIA-568-B.2-2001.

• Categoria 6 – sunt cabluri cu performanţe înalte la o frecvenţă dublă (250MHz) faţă de categoria 5.

Această categorie conţine patru perechi de conductori de cupru. Lungimea maximă a unui cablu orizontal categoria 6 este 90 m. În funcţie de raportul dintre lungimea cablului de conectare şi lungimea cablului orizontal, în cazul unui canal complet (cablu orizontal plus cabluri de conectare la fiecare capăt), lungimea maximă admisă poate fi până la 100m.

Categoria 6 de cabluri cu perechi de conductoare a fost definită în standardul ANSI/TIA/EIA-568-B.2-1 şi a fost folosită pentru protocoale de reţea. Această categorie de cabluri este compatibilă cu categoriile 3, 5 şi 5e. Categoria 6 impune specificaţii mai stringente pentru diafonie şi zgomot de sistem.

• Categoria 7 – sunt cabluri cu performanţe înalte la o frecvenţă mai mică 600 MHz.

La această categorie de cabluri s-a adăugat ecranare atât pentru fiecare pereche în parte cât şi pentru întreg cablul. Ca urmare, diafonia şi zgomotul de sistem sunt mult reduse faţă de categoria 6 de cabluri cu perechi de conductoare.

Categoria 7, definită în standardul ISO/IEC 11801:2002, a fost creată pentru a permite construirea unei reţele 10-gigabit Ethernet pe o lungime de 100 m de cablu orizontal.

12

Page 13: Medii de Transmisie

1.1.2.4 REALIZAREA PATCH-URILOR UTP STRAIGHT,CROSSOVER ŞI ROLLOVER

Cele mai întâlnire cabluri UTP cat5 sunt cele ce conţin 4 perechi de fire. Aceste fire sunt colorate diferit: sunt 4 culori pline şi 4 culori ce conţin şi alb. Perechile sunt de genul: firul alb-portocaliu, firul portocaliu, etc. Mufele RJ-45 folosite pentru terminarea cablurilor UTP conţin 8 găuri în care trebuie introduse cele 8 fire, apoi cu ajutorul unui cleşte de sertizat, se sertizează mufa. În dreptul fiecărei găuri din mufă se află o lamelă metalică care iniţial este deasupra găurii, astfel încât firul intră uşor. În timpul acestui proces de sertizare lamela metalică din dreptul fiecărei găuri este apăsată şi străpunge firul şi astfel se realizează contactul electric.

Trebuie acordată mare atenţie la detorsadarea firelor. Atunci când este îndepărtat manşonul de plastic şi sunt detorsadate perechile pentru a putea introduce firele în mufă, trebuie avută mare grijă ca bucata de cablu detorsadat să fie cât mai mică. În caz contrar, va apărea o interferenţă între fire, generând crosstalk. Practic vorbind, trebuie tăiaţi cam 3-4 cm din manşon, apoi sunt detorsadate firele, sunt aranjate în ordinea dorită, iar apoi cu ajutorul unor lame pe care le are cleştele de sertizat, sunt tăiate firele, lăsând cam 3/4 din lungimea mufei. În acest fel firele vor ajunge până în capătul mufei, asigurând un contact electric perfect, iar bucata detorsadată va fi aproape inexistentă, minimizând riscul apariţiei crosstalk-ului.

Pentru mufarea cablurilor UTP există două standarde care specifică ordinea firelor în mufă: EIA/TIA 568A şi EIA/TIA 568B.

Fig. 10 Mufarea cablurilor UTP

Pin Funcţie Culoare – T568A Culoare – T568B1 Transmisie Alb-Verde Alb-Portocaliu2 Transmisie Verde Portocaliu3 Recepţie Alb-Portocaliu Alb-Verde4 Nefolosit Albastru Albastru5 Nefolosit Alb-Albastru Alb-Albastru

13

Page 14: Medii de Transmisie

6 Recepţie Portocaliu Verde7 Nefolosit Alb-Maro Alb-Maro8 Nefolosit Maro Maro

În cazul tehnologiei 100BaseTX şi 10BaseT (cele care sunt folosite de altfel) transmisia şi recepţia se fac pe câte o pereche. Cu alte cuvinte, doar două dintre aceste 4 perechi sunt folosite şi anume perechile portocaliu şi verde (respectând standardele de mai sus). Pinii pe care se face transmisia şi recepţia sunt 1,2,3 şi 6. Se folosesc două fire pentru transmisie (Tx+ şi Tx-) şi două pentru recepţie (Rx+ şi Rx-).

Atenţie: firele de Tx şi firele de Rx trebuie să facă parte din aceeaşi pereche. Să observăm că prima pereche ajunge pe pinii 1 şi 2, iar a doua pereche pe pinii 3 şi 6, adică exact pe acei pini folosiţi. Dacă nu este respectat standardul există marele risc ca cele două fire folosite pentru Rx sau Tx să nu facă parte din aceeaşi pereche, moment în care torsadarea nu mai este practic folosită şi nu se vor mai anula câmpurile electrice generând interferenţe serioase (cu alte cuvinte ori nu va merge, ori va merge extrem de prost!).

În general în Europa se foloseşte standardul 568B, iar în Statele Unite 568A. De ce este important de ştiut sau de respectat acest lucru? Teoretic vorbind nu contează care din acest standard este folosit, atât timp cât ambele mufe (de la cele două capete) sunt făcute folosind acelaşi standard. Dar atunci când se lucrează într-o reţea de mari dimensiuni, lucrează mai mulţi oameni care poate nu vor discuta între ei şi deci nu se vor pune de acord cum să facă mufele. Prin urmare cea mai sigură soluţie este ca toată lumea să respecte acelaşi standard, astfel fiind reduse foarte mult problemele generate de erori umane.

Există 3 mari tipuri de cabluri:

• Cablul normal, sau direct (straight-through) - are ambele capete sertizate folosind acelaşi standard (fie A-A - în SUA, fie B-B în Europa). Este folosit atunci când conectăm o staţie într-un switch sau un hub. Aceste echipamente, în momentul în care trimit biţii de la un port la altul, inversează Tx-ul cu Rx-ul, adică ceea ce transmite o staţie pe primii doi pini ajunge la cealaltă staţie pe pinii 3 şi 6 de Rx.

• Cablul inversor (cross-over) - atunci când vrem să conectăm direct două staţii între ele fără a mai folosi un alt echipament, trebuie să avem în vedere că ceea ce transmite o staţie trebuie să ajungă la cealaltă în pinii de Rx, iar pentru că nu mai avem un echipament care să ne facă această inversare, trebuie să o facem singuri, folosind un cablu inversor. Acest cablu inversează practic pinii 1 şi 2 cu pinii 3 şi 6, adică pinul 1 ajunge în cealaltă parte la pinul 3 şi pinul 2 la pinul 6. Acest cablu se realizează făcând o mufă pe standardul A şi una pe standardul B (se inversează perechile portocaliu cu verde).

14

Page 15: Medii de Transmisie

• Cablul de consolă (rollover) - Se foloseşte atunci când dorim să ne conectăm la consola unui ruter, care este un port de comunicaţie serială prevăzut cu o mufă RJ45. Celălalt capăt îl introducem într-un adaptor RJ45 - DB9 (sau DB25) pe care îl folosim la portul serial al calculatorului. Acest tip de cablu are pinii în oglindă, adică pinul 1 ajunge la pinul 8, 2 la 7, etc.

CABLURI CU FIBRĂ OPTICĂ

Fibra optică este cel mai nou mediu de transmisie dezvoltat pentru reţele de calculatoare, având numeroase avantaje faţă de cablurile de cupru, dintre care cele mai importante sunt: viteza de transmisie mult superioară pe care o suportă şi imunitatea la interferenţe electrice.

Principalele dezavantaje sunt costul şi dificultatea manevrării şi instalării. Acest mediu este folosit cu preponderenţă pentru legături punct la punct la distanţe mari (peste câteva sute de metri).

Un sistem de transmisie pe fibră optică este format dintr-un emiţător (LED sau laser), fibră transportoare şi un receptor. Semnalul pe fibră optică este de fapt unda luminoasă emisă de un LED sau de un laser, în funcţie de tipul de fibră.

15

Page 16: Medii de Transmisie

1.2.1 PARAMETRII FIBRELOR OPTICE

Fibra optică este un ghid de undă de formă cilindrică, format din două straturi concentrice de materiale cu caracteristici optice diferite şi dintr-un strat exterior protector.

Părţile componente ale unei fibre optice sunt:

- miezul – regiune centrală a fibrei care ghidează lumina;

- învelisul sau cămăşa fibrei – materialul dielectric care înconjoară miezul şi prezintă un indice de refracţie mai mic decât acesta. Este un strat mijlociu cu rol de acoperire reflectorizantă, care reţine prin reflexie razele de lumină în miez;

- manta de protecţie – înveliş de plastic care înconjoară miezul, respectiv cămaşa, cu rol de protecţie împotriva umezelei şi a forţelor exterioare, oferind o bună rezistenţă mecanică.

Fig. 11 Fibra optică

1 – miez (core); 2 – cămaşa fibrei optice (cladding); 3 – manta de protecţie (buffer).

Parametrii fibrelor optice se împart în două categorii:

I. Parametrii geometrici;II. Parametrii optici.

I. Parametrii geometrici ai fibrelor optice sunt:

a) diametrul miezului - d; b) diametrul învelişului (cămaşei fibrei) - D;c) diametrul exterior al mantalei de protecţie - Dext.

16

Page 17: Medii de Transmisie

Fig. 12 Parametrii geometrici ai fibrei optice

Convenţiile internaţionale recomandă următoarele dimensiuni pentru fibrele optice:

- Diametrul exterior al mantalei protectoare – 245 μm; - Diametrul învelişului fibrei de sticlă – 125 μm;- Diametrul miezului la fibra multimod – 50 μm şi 62,5 μm;- Diametrul miezului la fibra monomod – (8 -10) μm.

Exemple de diametre cu miez (d) şi înveliş (D) standard d/D: 8/125; 50/125; 62,5/125; 85/125; l00/140.

Respectarea acestor dimensiuni standardizate asigură compatibilitatea conectării diverselor variante de fibră optică cu echipamentele folosite la montare.

I.2.2 TIPURI DE FIBRĂ OPTICĂ

O fibră optică este un mediu de transmisie de formă cilindrică realizat din materiale cu pierderi mici. Aproape toate fibrele utilizate în sistemele de comunicaţii optice sunt făcute din SiO2 topit, de puritate chimică înaltă. Micile variaţii ale indicelui de refracţie se fac prin adăugarea de materiale de dopare cu mică concentraţie. Fibra optică este cel mai folosit ghid de undă din zilele noastre cu ajutorul căruia se transmite informaţia, dintr-un loc în altul, cu pierderi mici de energie.

Fibrele optice au înlocuit cablul coaxial din cupru şi sunt preferate ca mediu de transmisie pentru undele electromagnetice, revoluţionând comunicaţiile terestre. Domeniul aplicaţiilor cuprinde de la telefonia la mare distanţă şi comunicaţiile de date pana la comunicatiile într-un LAN.

După materialele dielectrice folosite, fibrele optice pot fi:

• cu miezul şi cămaşa din sticlă (amestec în care predomină SiO2); • cu miezul din sticlă şi cămaşa din plastic (polimer);• cu miezul şi cămaşa din plastic.

În cazul fibrelor cu miez din sticlă, pentru realizarea unor profile speciale ale indicelui de refracţie, se folosesc materiale de dopare cu mică concentraţie: titanium, germanium, bor. Pentru fibrele cu miez din plastic cel mai utilizat polimer este polimetilmetacrilatul (PMMA).

17

Page 18: Medii de Transmisie

După modul de variaţie al indicelui de refracţie al miezului, fibrele optice pot fi:• cu index variabil în trepte (stepindex);• cu indice gradat (graded index).

După modul de trasmitere a radiaţiei luminoase, fibrele pot fi:• monomod (singlemode);• multimod (multimode).

Fig. 13 Fibră optică monomod Fig. 14 Fibră optică multimod

Fibra optică monomod permite propagarea unui singur mod de oscilaţie la o anumită lungime de undă. Miezul fibrei este foarte mic şi suportă numai un mod. Diametrul miezului fibrei monomod este comparabil cu lungimea de undă a radiaţiei luminoase favorite. Coeficentul de atenuare este mai mic în fibrele monomod ceea ce implică o rată de transmisie a datelor substanţial mai mare în fibrele monomod în comparaţie cu rata maximă admisă în fibrele multimod. Fibra monomod este utilizată pentru aplicaţii cu transmisii pe distanţe mari (zeci de km). Pot lucra simultan multe canale gigabit, fiecare cu altă lungime de undă permiţând transmiterea unei mari cantităţi de informaţii. Exemple: reţele tefonice, reţele cablu TV etc.

Fig. 15 Traiectoria razelor luminoase prin fibra optică monomod (cu salt de indice)

Din cauza dimensiunilor mici şi a aperturii numerice mici fibrele monomod sunt mai compatibile cu tehnologia optică integrată. Totusi asemenea caracteristici fac mai dificilă fabricarea si utilizarea lor, din cauza reducerii toleranţelor mecanice permise pentru joncţiuni şi pentru conectorii demontabili

18

Page 19: Medii de Transmisie

Fibra optică multimod, în comparaţie cu cea monomod, are diametrul miezului mai mare ceea ce determină existenţa a mai multor raze reflectate. Aceste reflexii multiple determină pierderi mai mari faţă de fibra monomod. Diametrul miezului fibrei multimod este mult mai mare decât lungimea de undă a radiaţiei. Fibra multimod este utilizată pentru aplicaţii cu transmisii pe distante scurte, de exemplu în reţelele locale de date, în retelele de calculatoare, etc.

Fig. 16 Traiectoria razelor luminoase prin fibra optică multimod (cu salt de indice)

Fig. 17 Traiectoria razelor luminoase prin fibra optică multimod (cu indice gradat)

Fibrele multimod prezintă interferenţe necontrolabile, datorate fluctuaţiilor de temperatură. Fiecare mod îşi modifică faza aleatoriu astfel încât suma amplitudinilor complexe a modurilor are o intensitate aleatoare. Această variaţie este o formă de zgomot, cunoscută ca zgomot modal. Acest efect este similar cu reducerea puterii semnalelor radio care se propagă pe trasee diferite. Într-o fibră monomod este o singură cale şi nu există zgomot modal.

1.2.3 ELEMENTELE COMPONENTE ALE UNUI CABLU OPTIC

Un cablu optic constă în mai multe fire de sticlă, fiecare fir fiind capabil să transmită informaţia la viteze apropiate de viteza luminii.

Deşi fibra optică simplă are o mare flexibilitate, datorită faptului că energia şi cantitatea de informaţie transmise prin fibră sunt limitate, se folosesc cabluri alcătuite din mai multe fibre optice simple. În acest scop, fibrele optice se acoperă cu o peliculă de protecţie ce le conferă caracteristici mecanice comparabile cu cele ale conductoarelor clasice.

Elementele componente ale unui cablu optic sunt:

- fibre optice de tip multimod sau monomod cu indice de refracţie salt sau gradat (parabolic);

- element central de rezistenţă;

19

Page 20: Medii de Transmisie

- straturi şi benzi de protecţie din materiale termoplastice;- mantale interioare şi exterioare din materiale termoplastice.

1 – fibra optică

2 – element central de rezistenţă 3 – tub din material plastic 4 – bandă separatoare din material plastic 5 – manta exterioară

Fig. 18 Structura unui cablu optic în construcţie standard

Structura de protecţie a cablurilor optice

Fibra optică este plasată într-un tub tampon de rezistenţă, cu diametrul interior de 1,2 mm şi cel exterior de 2 mm. Tuburile tampon sunt apoi cablate în sistemul clasic de cablare: 1, 6, 12, 18, 32, 48 etc.

Alegerea structurilor de protecţie a cablurilor optice se face în funcţie de condiţiile pozării, montajului şi exploatării, de structura şi caracteristicile cablurilor optice.Fibrele optice pot fi protejate utilizând sisteme de protecţie de tip uşor sau de tip rigid. Sistemul de protecţie uşor presupune ca fibra optică să fie protejată împotriva solicitărilor externe de un tub de plastic (tub tampon), în care aceasta este liberă.

1 – manta 2 – perechi de serviciu 3 – fir de oţel 4 – fibre optice 5 – manta de polietilenă laminată aderentă

Fig. 19 Cablul optic cu sistem de protecţie uşor

20

Page 21: Medii de Transmisie

Sistemul de protecţie rigid presupune plasarea fibrei optice într-o manta de protecţie de mare rezistenţă, formată din două submantale, una suplă, iar cealaltă rigidă.

1 – fire de întărire 2 – mantale 3 – centură 4 – fibre optice 5 – element central nemetalic 6 – material de întărire

Fig. 20 Cablul optic cu sistem de protecţie rigid

La alegerea fibrelor optice şi conductoarelor în vederea utilizării acestora la fabricarea cablurilor de telecomunicaţii se va ţine seama de următorii factori:

1. geometria fibrei;2. apertura numerică (NA); 3. atenuare (dB/km); 4. lărgimea benzii de transmisie (MHz); 5. rezistenţa mecanică maximă permisă la întindere;

6. tipul conectorilor; 7. natura sursei (LED sau LASER);8. mediul de funcţionare; 9. raza de curbură minimă admisă;10. temperatura de funcţionare;11. rezistenţa la şocuri şi vibraţii; etc.

Caracteristici constructive şi funcţionale ala cablurilor optice în construcţie standard

Tip cablu

Nr fibre

Diametrul exterior (mm)

Tub tampon

Tip fibreAtenuarea la

λ=820 nm (dB/km)

Apertura(sin θ)Diametrul

interior (mm)

Diametrul exterior (mm)

C1 1 3.8 1.2 2STEP

INDEX10 0.22

C2 2 3,8 X 7,6 1.2 2STEP

INDEX10 0.22

C3 6 8 1.2 2STEP

INDEX10 0.22

C4 12 14 1.2 2STEP

INDEX10 0.22

C5 18 18 1.2 2STEP

INDEX10 0.22

1.2.4 PRINCIPIUL DE TRANSMITERE A SEMNALELOR PRIN FIBRA OPTICĂ

21

Page 22: Medii de Transmisie

Sistemele de comunicaţie cu fibră optică oferă o serie de avantaje faţă de sistemele bazate pe transmisia informaţiei pe cale electronică, cum ar fi:

1. Imunitate la câmpuri electromagnetice perturbatoare;2. Izolaţie electrică totală;3. Fiabilitate în funcţionare ridicată;4. Lipsa diafoniei între circuitele cablului; 5. Bandă de frecvenţe mai ridicată;6. Securitate perfectă a transmisiei;7. Număr foarte mare de convorbiri simultane;8. Capacitate mare de transmisie;9. Viteze mari de transfer;10. Pierderi de transmisie mai reduse etc.

Un sistem de transmisie prin fibră optică este compus din:

• transmiţător optic – produce şi codează semnalele luminoase;• ghid optic – conduce semnalele luminoase;• receptorul optic – primeşte şi decodează semnalele luminoase.

Fig. 21 Sistem de comunicaţie prin fibră optică

Transmiţătorul optic conţine o diodă (laser sau LED) şi o monofibră al cărui diametru este mai mic decât cel al fibrei optice. Semnalul de intrare este convertit în impulsuri optice pentru a putea fi transmise pe fibra optică. Impulsurile luminoase sunt prelucrate într-un sistem optic pentru a se obţine la ieşire un fascicul paralel de lumină monocromatică care va fi injectat în monofibră.

În cazul unor surse cu spectrul mai larg se poate intercala un filtru optic pentru a obţine radiaţii monocromatice cu anumite lungimi de undă.

Ghidul optic conţine următoarele elemente cablul optic, repetoare-amplificatoare şi echipamentul de electroalimentare. Fasciculul de lumină de la ieşirea transmiţătorului optic, modulat în impulsuri, este trimis în fibra optică prin cupla optică. Aceasta realizează legătura cu sursa optică şi permite cuplarea şi decuplarea uşoară a fibrei la transmiţător.

Receptorul optic conţine o diodă detectoare şi o monofibră al cărui diametru este mai mare decât cel al fibrei optice. Fibra este ghidată de o cuplă optică, pentru a trimite lumina la receptorul electronooptic. Impulsurile luminoase sunt transformate în impulsuri de curent. Acestea sunt amplificate şi decodificate pentru a recompune semnalul transmis.

1.2.5 JONCŢIONAREA CABLURILOR OPTICE

22

Page 23: Medii de Transmisie

Joncţionarea cablurilor optice este procedeul prin care se poate reface o legătură întreruptă, din cauza ruperii pe traseu a fibrelor. Cablurile optice, spre deosebire de cablurile cu perechi de conductoare, au nevoie pentru joncţionare de condiţii şi echipamente speciale. Este necesară executarea unei joncţionări a cablului optic corecte deoarece performanţele transmisiei depind într-o mare măsură de aceasta.

Metodele de joncţionare a cablurilor optice sunt:

1. prin lipire cu substanţe cu proprietăţi optice; 2. prin topire şi sudură cu arc electric;

3. prin conectori de fibră optică.

Înainte de a alege metoda de joncţionare potrivită, utilizatorul trebuie să se gândească la obiectivele pe termen lung ale investiţiei.

1. Joncţionarea cablurilor optice prin lipire cu substanţe cu proprietăţi optice

Joncţionarea cablurilor optice prin lipire (splicing) este procedeul ce presupune punerea cap la cap a două fibre optice prin anumite metode de fixare folosind dispozitive simple. Astfel se alinieză mecanic cele două capete de fibră pentru a permite trecerea semnalului luminos dintr-o fibră optică în alta. Atenuarea tipicã a unei astfel de lipituri este de 0,3-0,5dB. Lipirea fibrelor optice are ca rezultat o atenuare mai micã a semnalului şi o atenuare de reflexie mai mare decât joncţionarea cablui optic prin conectori, motiv pentru care este preferată în joncţionarea a două sau mai multe cabluri optice instalate la conectarea interurbană.

Pentru realizarea joncţionării unui cablu optic prin lipire se parcurg următorele etape:

a) Pregătirea fibrei optice -- constă în curăţarea fibrei de învelişul protector şi mantaua protectoare lăsându-se astfel fibra „goală”. Urmează apoi curăţirea zonei cu o soluţie specială, urmărindu-se ca pe zona prelucrată să nu se găsească praf sau urme de deteriorare.

b) Secţionarea fibrei optice (cleaving) – se realizează cu ajutorul unui dispozitiv special numit cleaver;

c) Lipirea propriu-zisă – fibrele se fixează în interiorul dispozitivului mecanic, iar gelul din interior (substanţă cu proprietăţi optice deosebite) permite propagarea luminii dintr-o fibră optică în alta. În acest caz nu se foloseşte o altă sursă de energie exterioară;

d) Protejarea lipiturii efectuate – se realizează cu un dispozitiv mecanic care oferă protecţia fibrei optice faţă de mediul exterior.

Joncţionarea cablurilor optice prin lipire poate fi aplicată atât în cazul fibrelor monomod cât şi fibrelor multimod.

2. Joncţionarea cablurilor optice prin topire şi sudură cu arc electric

Joncţionarea cablurilor optice prin sudură este procedeul ce presupune alinierea foarte precisă a celor două capete ale fibrei optice, urmată de sudarea prin descărcarea unui arc electric de o anumită intensitate şi durată. Acest procedeu produce o conexiune continuă a celor douã fibre optice cu o foarte mică atenuare internă şi o atenuare de reflexie extrem de mare. O sudură este considerată reuşită daca estimarea atenuării este cuprinsă între 0,00dB – 0,07dB.

Pentru realizarea joncţionării unui cablu optic prin sudură se parcurg următorele etape:

23

Page 24: Medii de Transmisie

a) Pregătirea fibrei optice – constă în îndepărtarea mantalei de protecţie şi a învelişului de protecţie a fibrei.

b) Secţionarea fibrei optice – se realizează cu ajutorul unui cleaver. Secţionarea se va face transversal astel încât să se obţină o suprafaţă extrem de plană a capătului fibrei optice ce urmează a fi sudat (unghi mai mic de 0,5 grade faţă de axa transversală)

c) Sudarea fibrei optice – Pentru realizarea acestei etape a joncţionării unui cablu optic se vor efectua două operaţii:

a. alinierea fibrelor optice;b. sudarea propriu-zisă..

Aparatele de sudurã moderne efectueazã în mod automat alinierea fibrelor optice. O dată perfect aliniate fibrele sunt expuse unui arc electric produs între doi electrozi aflaţi faţă în faţă, perpendicular pe axa fibrelor.

d) Protejarea sudurii – Deşi se efectuează automat un test de tensiune mecanică după sudare totuşi, punctul de sudură fiind fragil din punct de vedere mecanic, se foloseşte un manşon termoretractabil care se încălzeşte cu ajutorul unui cuptor instalat pe aparatul de sudură.

Joncţionarea cablurilor optice prin sudură se foloseşte în special la fibra optică monomod.

3. Joncţionarea cablurilor optice prin conectori de fibră optică

Pentru realizarea joncţionării unui cablu optic prin conectori de fibră optică se parcurg următorele etape:

a) Pregătirea fibrei optice – constă în curăţarea cablul optic prin îndepartarea la capăt a învelişului exterior şi a învelişului de protecţie a fibrei pe diferite lungimi în funcţie de tipul de conector utilizat. Sunt necesare scule şi dispozitive speciale. Urmează apoi curaţirea zonei cu o soluţie specială, urmărindu-se ca pe zona prelucrată să nu se găsească praf sau urme de deteriorare.

b) Controlarea conectorilor înainte de montare – Se verifică dacă orificiu de trecere a fibrei optice este curat sau dacă prezintă urme de praf ce îl obturează. Conectorul trebuie curăţat, înainte de montare, cu o sculă specială. După aceea se va testa, fără aplicarea unui adeziv, dacă fibra poate fi introdusă în conector.

c) Introducerea fibrei optice în conector presupune asezarea corecta si fixarea fibrei cu ajutorul unui cleste de sertizare. Dupa ceea fibra este lăsată un timp să se lipească.

d) Polizarea suprafeţei frontale a fibrei se execută cu ajutorul unor hârtii de polizare cu diferite grade de fineţe. Pentru ca slefuirea să se excute la calitatea dorită, se recomandă utilizarea unor dispozitive pentru menţinerea constantă a forţei cu care se execută şlefuirea.

e) Control şi curăţare finală La finalul joncţionării cablului optic prin conectori de fibră optică trebuie realizată o inspectare a calităţii. Aceasta se poate realiza cu ajutorul unui microscop portabil.

CAPITOLUL 2 MEDII WIRELESS

24

Page 25: Medii de Transmisie

Practic exista un singur mediu de transmisie fara fir: atmosfera pamântului, existând în schimb mai multe "sisteme de transmisie" care, fiecare în parte, utilizeaza anumite caracteristici ale atmosferei pentru a se propaga si ajunge la destinatie.

Principale avantaje ale folosirii mediilor wireless sunt date de flexibilitatea oferitã la instalarea, reconfigurarea şi întreţinerea staţiilor.

Dezavantajele principale sunt date de ratele de transfer reduse (cel mult 16 Mbps) şi de ratele ridicate ale erorilor. Erorile pot apărea datorită interferenţelor sau atenuărilor cauzate de relief şi condiţii atmosferice.

Principalele medii wireless pentru transmiterea datelor sunt:• undele radio • microundele • razele infraroşii.

2.1 UNDELE RADIO

Undele radio au frecvente de transmisie de la 10 kHz pâna la 1 GHz. Folosirea acestor unde prezinta unele avantaje, cum ar fi:

o sunt uşor de generat, o pot parcurge distanţe mari, o pot trece cu usurinţă prin clădiri.

În telecomunicaţii sunt folosite mai ales benzile de frecvenţe înalte (HF - High Frequency) cuprinse între 3 şi 30 MHz, foarte înalte (VHF - Very High Frequency) cuprinse între 30 şi 300 MHz şi ultra înalte (UHF – Ultra High Frequency) cuprinse între 0,3 şi 3 GHz. Utilizarea undelor VHF şi UHF oferă avantajele unei propagări fără erori a semnalului radio, datorită reflexiei şi refracţiei reduse din stratele ionosferei. Distanţa maximă între staţii este de ordinul zecilor de kilometri, o valoare uzualã fiind 20 km. Principalele dezavantaje constau în posibilităţile de apariţie a interferenţelor şi de expunere a utilizatorilor la radiaţii electromagnetice. De asemenea, vitezele de transfer sunt relativ mici.

Undele radio pot fi transmise omnidirectional (în toate directiile simultan) sau unidirectional (într-o singura directie data de un arc de cerc cu un unghi cunoscut). O alta caracteristica a undelor radio este puterea de emisie, determinata de tipul antenei emitente si de transceiver (echipamentul care transmite - TRANSMITS - semnalele). Din acest punct de vedere putem împarti undele radio în trei categorii:

a. unde radio emise cu putere mică, pe o singură frecvenţă. Aceste unde radio au o acţiune limitată la 20-30 metri şi se recomandă utilizarea lor în spaţii deschise.

b. unde radio emise cu putere mare, pe o singură frecvenţă. Sunt similare cu cele de la punctul a. cu deosebirea că pot acoperi distanţe mai mari, recomandându-se utilizarea lor în spaţii deschise dar cu suprafaţă mare. Această suprafaţă poate depăşi uneori limita orizontului, caz în care undele "folosesc" proprietăţile de reflexie ale atmosferei terestre. Ţinând cont de acest avantaj, undele radio de putere mare se utilizează în transmisii pentru retelele mobile (nave maritime, vehicule în mişcare sau avioane).

25

Page 26: Medii de Transmisie

c. unde radio emise cu spectru împrastiat. Aceste unde radio utilizează mai multe frecvenţe simultan. Avantajul folosirii acestui tip de emisie este că datele transmise pot fi foarte greu interceptate de persoane neautorizate. În celelalte două cazuri, dacă cineva vrea să "asculte" datele transmise, nu trebuie decât sa-si racordeze receptorul pe lungimea de undă a emiţătorului. În cazul undelor emise cu spectru împrastiat, datele ce trebuie transmise sunt împartite în segmente, numite "chips" si apoi transmise fiecare pe altă frecvenţă. Pentru ca "decriptarea" nedorită să fie foarte dificilă se face apel la transmiterea unor semnale "dummy", împachetate si ele în blocuri de date similare "chips-urilor". Semnalele dummy sunt intercalate cu blocurile de tip chips. Transmisia datelor este coordonată prin intermediul receptorului şi de aceea el va şti întotdeauna ce frecvenţe conţin informaţii utile (chips) şi ce frecvenţe informaţii de bruiaj (caz în care vor fi ignorate). Totuşi semnalele pot fi interceptate, dar este foarte grea decriptarea si reasamblarea chips-urilor.

2.2 MICROUNDELE

Acoperă gama de frecvenţe cuprinse între 2 şi 40 GHz. Domeniul este împărţit în benzi care sunt atribuite diferitelor companii şi organizaţii. Din aceste motive, reţelele locale bazate pe microunde funcţioneazã în cadrul unei benzi de frecvenţe dedicate. Viteza de transfer este comparabilă cu cea de la reţelele locale clasice, cu performante mai bune comparativ cu transmisiile ce utilizeaza frecvente radio, rata de erori este acceptabilă, iar interferenţele lipsesc datorită faptului că banda este dedicată. Totuşi, există şi unele dezavantaje: semnalul poate fi atenuat datorită condiţiilor atmosferice, iar utilizatorii sunt expuşi la radiaţii.

Exista doua tipuri de sisteme de comunicatie:

a. sisteme terestre. Utilizeaza, de obicei, antene parabolice directive. Dezavantajul acestui sistem este ca receptorul si transmitatorul trebuie "sa se vada" (nu trebuie sa existe obstacole pe linia ce uneste cele doua puncte). În general, daca distanta este mare, se pot utiliza puncte releu. Se recomanda utilizarea acestor sisteme în cazul în care instalarea altor sisteme implica costuri mai ridicate, sau nu este posibila. Ex: daca trebuie sa conectam doua cladiri aflate de o parte si de cealalta a unei sosele, iar instalarea unui cablu (aerian sau subteran) este interzisa. De asemenea, sistemele terestre de capacitate mica, se utilizeaza în interiorul încaperilor, formând retele locale de calculatoare care pot fi conectate la retele cablate prin intermediul unor hub-uri omnidirectionale. Capacitatea de transmisie variaza în functie de frecventa utilizata, fiind între 1 Mbps si 10 Mbps. Transmisiile de acest tip pot fi foarte usor interceptate si de aceea, de cele mai multe ori, informatia este criptata.

b. sisteme de transmisie prin satelit. Au aproape aceleasi caracteristici cu sistemele terestre: semnalele sunt transmise prin antene parabolice directive, utilizând frecvente joase din banda gigahertzilor (11 GHz - 14 GHz). Şi în acest caz, cele două antene trebuie "să se vadă". Diferenţa constă în faptul că antenele sunt montate pe sateliţi geostaţionari, aflaţi la o distanţă de 50.000 km de Pământ. Marele avantaj al acestui sistem este că poate asigura comunicaţii cu terminale mobile aflate şi în locuri foarte greu accesibile de pe Terra. Practic, transmisia prin satelit, face legatura dintre două sau mai multe reţele locale, aflate în zone geografice diferite. În cazurile în care cele două reţele locale terestre sunt aproximativ diametral opuse pe suprafaţa Pământului, se folosesc doi sau chiar mai mulţi sateliţi intermediari.

26

Page 27: Medii de Transmisie

Fig. 22 Transmisia prin satelit

Deoarece semnalul trebuie să parcurgă o distanţă foarte mare (50.000 km de la reţeaua locală emiţătoare la satelit şi încă 50.000 km de la satelit la reţeaua locală receptoare) durata transmisiei este mult mai mare comparativ cu durata aceleiaşi transmisii prin cablu. Din acest motiv sistemele prin satelit au întârzieri mari între momentul transmisiei si cel al recepţiei, numite întârzieri de propagare a semnalului. Durata unei astfel de întârzieri este în general între 0.5 secunde si 5 secunde. De menţionat şi costurile foarte mari pentru instalarea si punerea în folosinţă a unui astfel de sistem. Există mari companii (AT&T sau Hughes Network Szstem) care închiriaza astfel de servicii.

2.3 RAZELE INFRAROŞII

Razele infraroşii acoperă partea superioară a spectrului electromagnetic; frecvenţele semnalelor folosite în cadrul reţelelor de acest tip sunt de ordinul sutelor de THz. Viteza de transmisie şi rata de erori sunt acceptabile, interferenţele lipsesc, iar costul este redus pentru anumite aplicaţii.

Pentru realizarea unui astfel de sistem se folosesc: pe post de transmitator LED-uri sau ILD-uri, iar ca receptor fotodiodele. Mai sunt si alte aplicatii în care se utilizeaza aceasta tehnologie: telecomenzile pentru televizoare, videocasetofoane, etc. Deoarece semnalele în infrarosu se află într-un domeniu de frecvenţe foarte înalte ele pot atinge viteze de transmisie foarte mari. Dezavantajul constă în faptul că nu pot trece de ziduri sau alte obstacole aflate în calea lor. Alte inconveniente sunt că sunt puternic atenuate de lumina intensă şi staţiile de la capetele unei legãturi trebuie să fie aliniate.

Aceste sisteme pot fi împartite, la rândul lor, în doua categorii:

a. sisteme de transmisie în infrarosu punct-la-punct.

Se utilizează, în general, în cazurile în care echipamentele au o poziţie fixă. Undele infraroşii pot fi uşor focalizate şi direcţionate, alinierea echipamentelor făcându-se, astfel, destul de uşor. Prin transmisiile punct-la-punct se pot atinge viteze între 100Kbps si 16 Mbps.

Gradul de atenuare a semnalelor infraroşii depinde de calitatea si puritatea semnalului transmis de sursa luminoasă, de condiţiile atmosferice şi de obstacolele aflate în calea semnalului. În momentul în care se încearcă o interceptare neautorizată a transmisiei, se poate descoperi foarte usor, prin faptul că se produce o întrerupere a fluxului luminos, apărând astfel o sumă de erori.

27

Page 28: Medii de Transmisie

b. sisteme de transmisie în infraroşu omnidirectionale.

Aceste sisteme împraştie semnalul în scopul de a acoperi o arie mare şi permit recepţia semnalelor provenite din mai multe puncte.

Avantajul, faţă de sistemul punct-la-punct, este mobilitatea transmiţătoarelor şi receptoarelor de unde infraroşii. Dezavantajul constă în faptul că, sistemele omnidirecţionale, nefiind focalizate, oferă viteze de transfer mai mici decât cel prezentat anterior. Ele sunt limitate, în general, la mai putin de 1 Mbps.

28


Recommended