Távközléstechnika
Download
1 / 70

Távközléstechnika - PowerPoint PPT Presentation


  • 78 Views
  • Uploaded on

Távközléstechnika. A tantárgy felelős oktatója: Maros Dóra Elmélet: 39 óra Oktatók: Maros Dóra, docens: bevezetés, alapfogalmak (6 óra) Gudra Tibor, óraadó: hálózati ismeretek (12 óra) Antók Péter, óraadó: optikai hálózatok (3 óra) Lukács György, óraadó: rádiós átvitel (6 óra)

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about ' Távközléstechnika ' - lars-byrd


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript

Távközléstechnika

A tantárgy felelős oktatója: Maros Dóra

Elmélet: 39 óra

Oktatók:

Maros Dóra, docens: bevezetés, alapfogalmak (6 óra)

Gudra Tibor, óraadó: hálózati ismeretek (12 óra)

Antók Péter, óraadó: optikai hálózatok (3 óra)

Lukács György, óraadó: rádiós átvitel (6 óra)

Gyányi Sándor, adjunktus: IP (9 óra)

Kármán József, óraadó: hálózatmenedzsment (3 óra)

ZH: 2 óra



Szabályozási szervezetek

Szabványosítási szervezetek

Világszervezetek:

International ElectrotechnicalCommission

International Telecommunication Union

International Organization forStandardization

Európai szervezetek:

Comité Européen

de Normalisation Électrotechnique;

European TelecommunicationsStandards Institute


Szakmai szervezetek

International FederationforInformationProcessing

Institute of Electrical and Electronics Engineers 

Internet EngineeringTaskForce


Nemzetközi Távközlési Únió

(www.itu.int)

Az ENSZ keretein belül működő szervezet, amely nemzetközi szinten szabályozza a távközlési és informatikai rendszerek egységes működését, összekapcsolhatósági feltételeit.

193 ország tagja az ITU-nak

A szabályozások létrehozásában több mint 700 akadémiai (egyetemek) és ipari szereplő is részt vesz.

A világ legnagyobb ICT (Information and Communication Technologies) szabályozási szervezete


Nemzetközi Távközlési Únió

International Telecommunication Union

Szektorok:

ITU-R: Rádiókommunikációs szektor

ITU-T: Távközlés szabályozási szektor

ITU-D: Távközlés fejlesztési szektor

https://www.youtube.com/watch?v=S_BCkvTM4wk


Nemzetközi Távközlési Únió

ITU-R

  • Fő feladatai:

  • Rádiós spektrum menedzselése, harmonizálása, globális szabályozása és felügyelete (földi, tengeri, űr)

  • Műholdas kommunikáció, műholdak működésének szabályozása és felügyelete

  • Területek: fix és mobil telekommunikáció, műsorszórás, GPS, amatőr rádiózás, űrkutatás, meteorológia, veszélyhelyzeti kommunikáció, környezetvédelmi megfigyelések


Nemzetközi Távközlési Únió

ITU-T

  • Fő feladatai:

  • Nemzetközi szabályozások (ITU-T Recommendations) megalkotása a telekommunikáció minden érintett területére.

  • Hálózatok interoperabilitásának (átjárhatóság, együttműködés) biztosítása közös szabályozási környezetre alapulva

Területek: hang- (beszéd), audio-, video-, adatátvitel

(kódolási eljárások, átviteli megoldások és protokollok)


Nemzetközi Távközlési Únió

ITU-D

  • Fő feladatai:

  • A z ICT szempontjából elmaradott térségek (fejlődő országok) felzárkóztatása, technológiák, hálózatok fejlesztése, szakemberek képzése

  • Veszélyhelyzeti kommunikáció (előrejelzés, riasztás, tájékoztatás, mentés)

  • Környezetvédelem, klímaváltozás, fenntartható fejlődés (energiafogyasztás, káros anyagok, újrahasznosítás)


Nemzetközi Távközlési Únió

StudyGroups (SG)

ITU-R

ITU-T (2013-2016)


Nemzetközi Távközlési Únió

ITU-T

ITU-T Recommendations: normatív ajánlások vagy dokumentumok (több mint 4000)

Nem kötelező, csak akkor ha az a nemzeti szabályozásokban megjelenik

Nem normatív dokumentumok:

Technicalpapers(SG-ok által összeállított anyagok, tanulmányok stb.)

Kézikönyvek: Handbooks(hálózattervezés, szolgáltatás minőség, elektromágneses zavarok, tesztek, stb.)

Most nézzünk bele: www.itu.int


Európai Távközlési Szabványosítási Intézet

(www.etsi.org)

European TelecommunicationsStandards Institute

Európai Unió alá tartozó szabványosítási szervezet

ICT-hez kapcsolódó szabványokat hoz létre, amelyek nem csak európai országokban érvényesek (pl.GSM)

Non-profit szervezet, 5 kontinens, 63 ország, 750 különböző szervezete vesz részt a szabványosításban


ETSI tagok

(www.etsi.org)

Nemzeti Média és Hírközlési Hatóság


ETSI tevékenységek

(www.etsi.org)

European TelecommunicationsStandards Institute

  • Műszaki specifikációk és szabványok

  • Ipari és európai szabályozások

  • Tesztelési eljárások (berendezés és hálózat)

  • Interoperábilitás teszt eljárások


ETSI dokumentumok fajtái

European TelecommunicationsStandards Institute

European Standard (EN) – Európában használatos szabványok, amelyek az Európai Bizottsággal (European Commission EC) való együttműködéssel jön létre, és amelyeket a nemzeti szabványosítási szervezetek is elfogadnak.

ETSI Standard (ES) – Szabványok részletes technikai leírásokkal

ETSI Guide (EG) – Általános ETSI segédanyagok a műszaki szabványok létrehozása, nyilvántartása és kiadása kapcsán. Minden ETSI tag részére azonos alapelvek.


ETSI dokumentumok fajtái

European TelecommunicationsStandards Institute

ETSI Technical Specification (TS) – Rövid technikai leírások gyors használatra

ETSI Technical Report (TR): Műszaki dokumentumokhoz kapcsolódó kisegítő anyagok (magyarázatok, alkalmazás stb.)

ETSI Special Report (SR) – Különböző célú és tartalmú jelentések, leírások, állásfoglalások

ETSI Group Specification (GS) – Egy adott munkacsoport által ajánlott specifikáció


ETSI szabványok keresése, letöltése

European TelecommunicationsStandards Institute

Fontos!

Ha technikai specifikációkra vagyunk kíváncsiak MINDIG HITELES FORRÁSOKBÓL DOLGOZZUNK!

Azaz vegyük elő az eredeti szabványokat, amelyek ingyenesen letölthetők a szabványosítási szervezetek honlapjairól!

Nézzünk néhány példát: www.etsi.org


ETSI Clusterek

European TelecommunicationsStandards Institute

Így is kereshetünk!

Válasszunk egy Clustert és ott megtalálunk minden szükséges dokumentációt!


ThirdGeneratonPartnership Project

Technikai bizottságok

3GPP speciálisan mobil szabványokkal foglalkozik


3GPP a mobil szabványosítás fellegvára

Tagjai (6 szabványosítási szervezet):

A 3GPP által létrehozott specifikációkat az ETSI szabványként fogadja el!

www.3gpp.org

A mobil szabványokat inkább itt keressük!


3GPP specifikációk struktúrája, számozása

A specifikációk időben un. RELEASE-ekben kerülnek kiadásra.

Az első a R99 volt, amely kb. 2000-ben került kibocsátásra ! Utána: R4…..R12 (nézzünk egy példát!)


Internet EngineeringTaskForce

www.ietf.org

  • Szlogen: „The goal of the IETF is to make the Internet work better”

  • Internet szabványok létrehozására alakult nemzetközi szervezet, mérnökökből áll.

  • Technikai megoldások kidolgozása a különböző hálózatok interneten keresztüli kommunikációjának összehangolására

  • Tagjai önkéntesek, bárki csatlakozhat.

  • Szoros együttműködésben az Internet Society-vel

  • Szabványok un. RequestforComments (RFC) dokumentumokban


IETF WG-k

www.ietf.org

Working Group-ok (WG) egyes speciális területeken dolgoznak


IETF RFC-k

www.ietf.org


Eye-triple-Ewww.ieee.org

Institute of Electrical and Electronics Engineers 

  • A világ legnagyobb műszaki-tudományos egyesülete

  • A területen a legújabb tudományos eredmények publikációs helye (konferenciák, cikkek, tanulmányok stb.)

  • Oktatás, tehetséggondozás

  • Technológiai szabványok kidolgozása, ajánlása

  • Bárki beléphet

  • Előnyök: a legújabb trendek, technológiák megismerése, szakmai kapcsolatépítés, publikálás, konferenciák, szakmai segítség


IEEE tagság

www.ieee.org

Institute of Electrical and Electronics Engineers 

  • Több mint 430.000 tag 160 országból

  • 120.000 hallgató 80 országból

  • 333 szekció a világ minden részén (HS)

  • 432 egyéb, nem műszaki kérdésekkel foglalkozó csoport, pl. WomeninEngineering, vagy Life Members (hátrányos helyzetűek kommunikációja)


IEEE Xplorehttp://ieeexplore.ieee.org/

Institute of Electrical and Electronics Engineers 

Újságok 1872-től!


IEEE XploreStandardshttp://ieeexplore.ieee.org/

xpl/standards.jsp

Institute of Electrical and Electronics Engineers 


IEEE szabványok

www.ieee.org

Institute of Electrical and Electronics Engineers 

A legismertebb IEEE szabvány az IEEE 802.11 WLAN szabvány


NMHH

www.nmhh.hu

A hazai elektronikus média és infokommunikációs rendszerek/hálózatok zavartalan (együtt)működésének felügyelete, szabályozása.

Az NMHH jogalkotói státuszba került az Elektronikus Hírközlési törvényben (Eht.) foglalt módon.

Részt vesz a nemzetközi szervezetek szabályozási munkájában (ITU, ETSI)


NMHH főbb tevékenységek

Nemzetközi előírások harmonizálása (ITU, ETSI, EU) a magyar környezetre, illeszkedve a magyar jogszabályokhoz (elektronikus kommunikáció, postai szolgáltatások, IT és média piac)

Hivatalos állásfoglalások kiadása ha a jogszabályok ezt előírják. Az állásfoglalás leírja egy adott eljárás azon jellemzőit, amelyek a jogszabályi megfelelőséget támasztják alá és tájékoztatják az előfizetőket és a szolgáltatókat bizonyos fontos kérdésekről


NMHH főbb tevékenységek

Frekvenciagazdálkodás feladatai, annak érdekében, hogy a különböző rádiós átviteli rendszerek egymást és más rendszereket ne zavarjanak.

Szolgáltatók, szolgáltatások nyilvántartása, engedélyek kiadása annak érdekében, hogy a műszaki és működtetési feltételek megfeleljenek a magyar és nemzetközi előírásoknak

Rádióberendezések forgalmazásának engedélyezése, figyelembe véve az európai szintű követelményeket


NMHH főbb tevékenységek

Hívószámok kiosztása (belföldön), karbantartása, számhordozás kezelése

Szolgáltatás azonosítók meghatározása, nyilvántartása (szolgáltatás fajtája, típusazonosítója)

E-aláírás felügyelete, engedélyek kiadása, ellenőrzés


NMHH főbb tevékenységek

  • Piaci tevékenységek:

  • Riportok

  • Piaci analízisek

  • Piacfelügyelet

  • Statisztikák

  • Piackutatás



Hálózati oldal

(amiből a végfelhasználó nem sokat lát)


Felhasználói oldal

(amiből a szolgáltató nem sokat lát)


…és ami közte van

(amiből senki nem lát semmit)


Távközlési hálózat

Definíció

  • Az információ elektronikus távolsági továbbítására alkalmas hálózat, melyben a forgalmat (ma már) számítógépek vezérlik.

  • (Régebben nem így volt).

  • Az információ lehet hang, szöveg, kép, video és adat.

  • A mai hálózatok számítástechnikai/informatikai és távközlési hálózati elemekből (hardver és szoftver) állnak, egyesítik a távközlési és informatikai hálózatokat ezért infokommunikációs hálózatoknak hívjuk őket.

  • A technológia: Information and CommunicationsTechnology (ICT).


Távközlési hálózat

Komponensek

1. Terminálok: hálózati végpontok

2. Számítógépek amelyek irányítják, feldolgozzák és tárolják az információt

3. Összeköttetésekamelyeken keresztül az információ eljut az egyik pontból a másikba

4. Berendezésekamelyek biztosítják az információ küldését, fogadását a különböző összeköttetéseken.

5. Szoftverek, amelyek mindent elronthatnak


Távközlési hálózat

Földrajzi kiterjedés

Wide Area Network

Metropolitan Area Network

Local Area Network

PersonalArea Network




Alap topológiák számítógép hálózatoknál


Wide számítógép hálózatoknálArea Network

WAN kapcsolás

Típusok:

1. Bérelt vonal (leased line): csak a bérlő használja (pl. ATM automaták) és fix havidíjat fizet. „Kapcsolni” nem kell, hiszen a végpontok közvetlenül össze vannak kötve

hátrány: drága, előny:biztonságos

2. Áramkörkapcsolt (circuitswitched, SC): pont-pont összeköttetés egy dedikált úton, a kapcsolat idejére az adott csatorna kizárólagos rendelkezésre áll (az idő után fizetünk), pl. hagyományos telefonkapcsolat (PSTN: Public SwitchedTelephone Network)

hátrány: hívásfelépítése lassú, előny: olcsó


Wide számítógép hálózatoknálArea Network

WAN kapcsolás

Típusok:

3. Csomagkapcsolt (packetswiched):

Az információ változó hosszúságú csomagokra bontva kerül küldésre, de az átviteli közeget több kapcsolat használja egy időben

Kapcsolatorientált (connectionoriented): a csomagok csak azután kerülnek elküldésre, ha a szabad útvonal már biztosított, azaz egy virtuális áramkör (virtualcircuit) épült ki (X.25, FrameRelay)

Kapcsolat nélküli (connectionless): a csomagok nem előre meghatározott úton mennek, hanem amerre van szabad út (IPV4, IPV6), datagram


Wide számítógép hálózatoknálArea Network

WAN kapcsolás

Típusok:

4. Cellrelay : hasonló a csomagkapcsoláshoz, de kicsi, fix hosszúságú csomagok (cellák) átvitele virtuális áramkörökön keresztül (ATM: AsynchronousTransferMode), 2000 előtt használt megoldás, a beszéd és adatcsatornák egyidejű továbbítására)


Áramkörkapcsolás (CS) számítógép hálózatoknál

  • Telefonhívás (vezetékes és mobil)

  • Adathívás (modem)

  • Problémák: a kapcsolópont túlterhelt, nincs szabad vonal, a kapcsolat nem építhető ki egyáltalán

  • Ha igen, a kapcsolat minősége jó!


Csomagkapcsolás (PS) számítógép hálózatoknál

  • Internet (vezetékes és mobil)

  • Adat, beszéd (VoIP), video, audio

  • Problémák: csomagok késnek, mert más utakat járnak be, a kapcsolat elindul, de torlódásnál csomagvesztés lehet (romlik a minőség)


Cell számítógép hálózatoknálrelay (ma már elavultnak számít)

telefon

adat 1

adat 2


Többszörös hozzáférés ( számítógép hálózatoknálMultiple Access, MA)

TDMA (Time Division Multiple Access)

1 csatorna = 1 időrés

CDMA (Code Division Multiple Access)

1 csatorna=1 kód

FDMA (Frequency Division Multiple

Access)

1 csatorna = 1 frekvencia

Idő

Idő

Idő

Frekvencia

Frekvencia

Frekvencia

GSM

UMTS

NMT 450

MA: Többfelhasználómegosztvahasználja a rendelkezésreálló frekvenciasávot


Többszörös hozzáférés ( számítógép hálózatoknálMultipleAcces, MA)

OFDMA

SpaceDivisionMultiple Access, SDMA

4G hálózatok és Wlan

4G-5G hálózatok jövő


FDMA és TDMA számítógép hálózatoknál

FDMA: a felhasználók különböző frekvenciasávokat használnak a rendelkezésre álló spektrum megosztására

TDMA: a felhasználók különböző időréseket (timeslot) használnak a rendelkezésre álló spektrum megosztására


CDMA adó DS CDMA esetén számítógép hálózatoknál

  • A felhasználók ugyanazt a frekvenciasávot használják egy időben, az eredeti infót meg kell szorozni egy kóddal

  • Kódjaik alapján vannak megkülönböztetve

C1-Cn: csatornakódok

Teljesítmény

Kiterjesztés

Teljesítmény

f(Hz)

Háttérzaj

s1(t)

Pseudo-zaj 1

STX

c1(t)

f(Hz)

Teljesítmény

Power

Modulátor

Teljesítmény

f(Hz)

f(Hz)

s2(t)

Pseudo-zaj 2

f(Hz)

c2(t)

Teljesítmény

Acos(ωct)

Teljesítmény

f(Hz)

sn(t)

DS: Directsequence

f(Hz)

Pseudo-zaj 3

cn(t)


CDMA vevő DS CDMA esetén számítógép hálózatoknál

  • A jel szűkítése (despreading)az átviteli csatornán vett jel és a csatorna kódjának XOR logikai leképezésével történik.

Kívántjel

Átviteli csatornán vett jel

f(Hz)

Csatorna nyereség

fc = c/2

fc = c/2

A vett jel az összes vivőre ültetett kommunikációs csatorna jelét tartalmazza

Sáváteresztőszűrő

SRX

Demodulátor

c1(t)

nemkívánt jelek (interferenciák)

kívántjel


Csatornakódok (I.) számítógép hálózatoknál

Auto-korreláció és keresztkorreláció definíciója digitális kódokra

  • ACFértelmezése bitsorozatra:→L hosszúságú bitsorozat bitjeit összehasonlítjuk ugyanazon bitsorozat eltolt változatának bitjeivel (az eltolás mértéke: 1-L)

CC:Egybevágó bitek a két bitsorozatban

NCC:Nem egybevágó bitek a két bitsorozatban

  • CCFértelmezése két bitsorozatra→két különböző bitsorozat bitenként összehasonlítása

  • Ortogonáliskódok: CCF = 0


Csatornakódok (II.) számítógép hálózatoknál

A Walsh kód

  • Walsh, vagy Walsh-Hadamardkódok:

  • A kódokortogonálisakegymássalugyanabban a mátrixban (CCF = 0)

  • Walsh mátrix: Négyzetes mátrix

m: mátrix mérete

i: mátrix sora (0…n)


CDMA számítógép hálózatoknálFH-Frequency hopping

FH: Több keskenysávú vivőfrekvencia váltogatása az átvitel közben

Minden csatornához más frekvencia szekvencia van rendelve, egy időben nem esik egybe uaz. a vivő

B csatorna: 7-9-1-14-10-5-13-2-11

C csatorna: 9-2-4-11-8-14-10-6-3


OFDMA jellemzői számítógép hálózatoknál

Vivőfrekvenciák ortogonalitása: az alvivők nem zavarják egymás

LTE (4G) spectrum: egy csatorna egyszerre több alvivőt használ az átvitelkor (HTI mobil labor


Keskeny és szélessávú átvitel számítógép hálózatoknál

Narrowband: keskenysávú

Wide band: szélessávú

GSM csatorna spektrumképe

Csatorna sávszélesség: 200 KHz

3G UMTS spektrumképe

Csatorna sávszélesség: 5 MHz


OFDMA vs. FH CDMA számítógép hálózatoknál

OFDMA: más frekvenciák egy időben

Pilot frekvenciák

Csatorna 1

Csatorna 2

FH CDMA: más frekvenciák különböző időben

Csatorna 1: A-F

Csatorna 2: C-H

Csatorna 3: C-H


Egyvivős ( számítógép hálózatoknálSingleCarrier) és többvivős (Multi Carrier) rendszerek

t1 (c1)

t3 (c3)

t2 (c2)

FDMA: egy időben más frekvenciasávok

f3

f2

f4

TDMA:

más időkben

vagy

CDMA:

egy időben, más kódolással

f1

f1

f1 f2 f3f4f5

f1 f2 f3f4f5

t2

t1

t2

t3

t1

t3

OFDMA: egy időben több frekvenciasáv

FH: más időben másfrekvenciasáv


Duplexelés számítógép hálózatoknál (mobil)

B(dl):sávszélesség

Downlink

FDD: Két különböző

frekvenciasáv a két irányban (2G és 3G)

fk(dl)

B(ul)

Uplink

fk(ul): középfrekvencia

B(dl)=B(ul)

fk(dl)-fk(ul)= duplex távolság

TDD: Egy frekvenciasáv a két irányra, UL és DL időben változik (4G)

Downlink

Uplink

idő


Duplexelés számítógép hálózatoknál (ADSL kábel)


FDD vs. TDD számítógép hálózatoknál

Védőidő: guardtime

f

keretidő

Csatorna

t

f

Csatorna

Duplex távolság

Csatorna

t

Védősáv: guardband


Forgalmi problémák a hálózatokban számítógép hálózatoknál

A kapcsolat nem épül fel mert nincs szabad csatorna, (1)tipikus mobil hálózatokban)

A kapcsolat nem épül fel mert a kapcsolópontok (2) túlterheltek

A kapcsolat nem épül fel, mert az átviteli utak (3) túlterheltek

3

1

2


Forgalmi problémák a hálózatokban számítógép hálózatoknál

A torlódás okozói: baleset (szoftverfrissítés)


Forgalmi problémák a hálózatokban számítógép hálózatoknál

A torlódás okozói: egy felhasználó sok erőforrást igényel (youtube, on-line játékok)

A közös erőforrást kevesebben oszthatják meg!


Forgalmi problémák a hálózatokban számítógép hálózatoknál

A torlódás okozói: szolgáltató szűkíti az átviteli erőforrásokat (karbantart éppen)


Köszönöm a figyelmet! számítógép hálózatoknál