Távközléstechnika
This presentation is the property of its rightful owner.
Sponsored Links
1 / 70

Távközléstechnika PowerPoint PPT Presentation


  • 46 Views
  • Uploaded on
  • Presentation posted in: General

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)

Download Presentation

Távközléstechnika

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


T vk zl stechnika

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


T vk zl stechnika

Specifikációk, szabványok és testületek


T vk zl stechnika

Szabályozási szervezetek

Szabványosítási szervezetek

Világszervezetek:

International ElectrotechnicalCommission

International Telecommunication Union

International Organization forStandardization

Európai szervezetek:

Comité Européen

de Normalisation Électrotechnique;

European TelecommunicationsStandards Institute


T vk zl stechnika

Szakmai szervezetek

International FederationforInformationProcessing

Institute of Electrical and Electronics Engineers 

Internet EngineeringTaskForce


T vk zl stechnika

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


T vk zl stechnika

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


T vk zl stechnika

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


T vk zl stechnika

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)


T vk zl stechnika

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)


T vk zl stechnika

Nemzetközi Távközlési Únió

StudyGroups (SG)

ITU-R

ITU-T (2013-2016)


T vk zl stechnika

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


T vk zl stechnika

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


T vk zl stechnika

ETSI tagok

(www.etsi.org)

Nemzeti Média és Hírközlési Hatóság


T vk zl stechnika

ETSI tevékenységek

(www.etsi.org)

European TelecommunicationsStandards Institute

  • Műszaki specifikációk és szabványok

  • Ipari és európai szabályozások

  • Tesztelési eljárások (berendezés és hálózat)

  • Interoperábilitás teszt eljárások


T vk zl stechnika

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.


T vk zl stechnika

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


T vk zl stechnika

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


T vk zl stechnika

ETSI Clusterek

European TelecommunicationsStandards Institute

Így is kereshetünk!

Válasszunk egy Clustert és ott megtalálunk minden szükséges dokumentációt!


T vk zl stechnika

ThirdGeneratonPartnership Project

Technikai bizottságok

3GPP speciálisan mobil szabványokkal foglalkozik


T vk zl stechnika

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!


T vk zl stechnika

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!)


T vk zl stechnika

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


T vk zl stechnika

IETF WG-k

www.ietf.org

Working Group-ok (WG) egyes speciális területeken dolgoznak


T vk zl stechnika

IETF RFC-k

www.ietf.org


T vk zl stechnika

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


T vk zl stechnika

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)


T vk zl stechnika

IEEE Xplorehttp://ieeexplore.ieee.org/

Institute of Electrical and Electronics Engineers 

Újságok 1872-től!


T vk zl stechnika

IEEE XploreStandardshttp://ieeexplore.ieee.org/

xpl/standards.jsp

Institute of Electrical and Electronics Engineers 


T vk zl stechnika

IEEE szabványok

www.ieee.org

Institute of Electrical and Electronics Engineers 

A legismertebb IEEE szabvány az IEEE 802.11 WLAN szabvány


T vk zl stechnika

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)


T vk zl stechnika

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


T vk zl stechnika

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


T vk zl stechnika

NMHH főbb tevékenységek

Hívószámok kiosztása (belföldön), karbantartása, számhordozás kezelése

Szolgáltatás azonosítók meghatározása, nyilvántartása (szolgáltatás fajtája, típusazonosítója)

E-aláírás felügyelete, engedélyek kiadása, ellenőrzés


T vk zl stechnika

NMHH főbb tevékenységek

  • Piaci tevékenységek:

  • Riportok

  • Piaci analízisek

  • Piacfelügyelet

  • Statisztikák

  • Piackutatás


T vk zl stechnika

Távközlési hálózatok

alapfogalmak


T vk zl stechnika

Hálózati oldal

(amiből a végfelhasználó nem sokat lát)


T vk zl stechnika

Felhasználói oldal

(amiből a szolgáltató nem sokat lát)


T vk zl stechnika

…és ami közte van

(amiből senki nem lát semmit)


T vk zl stechnika

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).


T vk zl stechnika

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


T vk zl stechnika

Távközlési hálózat

Földrajzi kiterjedés

Wide Area Network

Metropolitan Area Network

Local Area Network

PersonalArea Network


T vk zl stechnika

Földrajzi kiterjedéstől függő technológiák mobil alkalmazásoknál


T vk zl stechnika

Földrajzi kiterjedéstől függő technológiák számítógép hálózatoknál


T vk zl stechnika

Alap topológiák


T vk zl stechnika

Wide Area 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


T vk zl stechnika

Wide Area 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


T vk zl stechnika

Wide Area 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)


T vk zl stechnika

Áramkörkapcsolás (CS)

  • 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!


T vk zl stechnika

Csomagkapcsolás (PS)

  • 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)


T vk zl stechnika

Cellrelay (ma már elavultnak számít)

telefon

adat 1

adat 2


T vk zl stechnika

Többszörös hozzáférés (Multiple 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


T vk zl stechnika

Többszörös hozzáférés (MultipleAcces, MA)

OFDMA

SpaceDivisionMultiple Access, SDMA

4G hálózatok és Wlan

4G-5G hálózatok jövő


T vk zl stechnika

FDMA és TDMA

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

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


T vk zl stechnika

CDMA adó DS CDMA esetén

  • 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)


T vk zl stechnika

CDMA vevő DS CDMA esetén

  • 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


T vk zl stechnika

Csatornakódok (I.)

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


T vk zl stechnika

Csatornakódok (II.)

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)


T vk zl stechnika

CDMA FH-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


T vk zl stechnika

OFDMA jellemzői

Vivőfrekvenciák ortogonalitása: az alvivők nem zavarják egymás

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


T vk zl stechnika

Keskeny és szélessávú átvitel

Narrowband: keskenysávú

Wide band: szélessávú

GSM csatorna spektrumképe

Csatorna sávszélesség: 200 KHz

3G UMTS spektrumképe

Csatorna sávszélesség: 5 MHz


T vk zl stechnika

OFDMA vs. FH CDMA

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


T vk zl stechnika

Egyvivős (SingleCarrier) 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


T vk zl stechnika

Duplexelés (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


T vk zl stechnika

Duplexelés (ADSL kábel)


T vk zl stechnika

FDD vs. TDD

Védőidő: guardtime

f

keretidő

Csatorna

t

f

Csatorna

Duplex távolság

Csatorna

t

Védősáv: guardband


T vk zl stechnika

Forgalmi problémák a hálózatokban

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


T vk zl stechnika

Forgalmi problémák a hálózatokban

A torlódás okozói: baleset (szoftverfrissítés)


T vk zl stechnika

Forgalmi problémák a hálózatokban

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

A közös erőforrást kevesebben oszthatják meg!


T vk zl stechnika

Forgalmi problémák a hálózatokban

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


T vk zl stechnika

Köszönöm a figyelmet!


  • Login