1. TŠC NOVA GORICA VIŠJA ŠOLA ZA INFORMATIKO PREDMET: RAČUNALNIŠKE KOMUNIKACIJE IN OMREŽJA
Tehnološke osnove komunikacije Uporaba prosojnic je namenjena izključno za interno uporabo študentov Višje šole za informatiko na TŠC Nova Gorica
Nova Gorica, oktober SIMON ABOLNAR, univ. dipl. ing.

2. Tipi prenosnih kanalov
• Glavne lastnosti prenosnih kanalov so:
- smernost
- organizacija podatkov
- način kodiranja podatkov
- način sinhronizacije posameznega bita
- število priključkov na prenosnem mediju
• Pomembna lastnost prenosnega kanala je tudi kapaciteta prenosnega kanala (bit/s)

3. Smernost prenosnega kanala
Prenosni kanal je lahko dvosmeren (duplex) ali enosmeren (simplex).
Dvosmeren kanal ima dve različici:
- sočasno dvosmeren kanal (full duplex) in
- izmenično dvosmeren kanal (half duplex)

4. Zaporedni in vzporedni kanal
Prenosni kanal lahko podatke prenaša na dva načina
Prenosne kanale tako lahko razdelimo na:
- zaporedne (serijske) kanale in
- vzporedne (paralelne) kanale
Pri zaporednih kanalih je potrebna konverzija

5. Kodiranje podatkov
V računalniku se podatki vedno prenašajo v binarni obliki, kar pomeni, da so predstavljeni z zaporedjem logičnih ničel in enic
Ločimo:
- digitalne kanale
- analogne kanale

6. Sinhronizacija prenosa
Glede na sinhronizacijo govorimo o:
- asinhronih prenosnih kanalih
oddajnik in sprejemnik se sinhronizirata za vsak
prenesen bajt
- sinhronih prenosnih kanalih
oddajnik in sprejemnik se sinhronizirata za
prenesen paket
V praksi se v veliki večini primerov uporablja sinhrone prenosne kanale
Izkoriščenost sinhronih prenosnih kanalov je veliko večja od izkoriščenosti asinhronih prenosnih kanalov

7. Število priključkov na prenosni medij
Prenosne kanale lahko delimo na:
- dvotočkovne prenosne kanale
- skupinske prenosne kanale
Dvotočkovni prenosni kanal povezuje dve točki
(računalnik-računalnik, računalnik-vozlišče, vozlišče-vozlišče)
Skupinski kanal povezuje več aktivnih elementov (računalnikov, vozlišč) na en prenosni kanal

8. Kapaciteta prenosnega kanala
Kapaciteta prenosnega kanala določa maksimalno število bitov na sekundo, ki jih še lahko prenese prenosni kanal
Primer: 10 Mbit/s

9. Prenosni mediji
Osnova fizične plasti je prenosni medij, ki povezuje notranja vodila dveh ali več računalnikov ali drugih elementov določenega sistema
Prenosni mediji so naprave, ki omogočajo prenašanje bitov v obliki digitalnega ali analognega signala od izvora do ponora
Bistvena lastnost prenosnega medija je njegova frekvenčna karakteristika

10. Frekvenčna karakteristika in pasovna širina
Frekvenčna karakteristika prenosnega medija opredeljuje najnižjo in najvišjo frekvenco sinusnega signala, ki jo medij lahko prenese
Pasovno širino lahko definiramo kot razliko med najvišjo in najnižjo frekvenco sinusnega signala, ki jo še lahko prenašamo preko prenosnega medija

11. Frekvenčna karakteristika in pasovna širina
Frekvenčna karakteristika prenosnega medija pogojuje sposobnost prenosa signalov, ker previsoke frekvence (harmonske komponente) izloča iz njihovega spektra
Frekvenčna karakteristika prenosnega medija pogojuje kapaciteto prenosnega kanala

12. Fizikalne omejitve fizičnega omrežja
V računalniških omrežjih se podatki vedno prenašajo v binarni obliki, kar pomeni, da so predstavljeni z zaporedjem logičnih ničel in enic

13. Fizikalne omejitve fizičnega omrežja
Po Fourierjevi teoriji je tak signal sestavljen iz neskončnega niza sinusnih signalov. Vsak sinusni signal lahko podamo v odvisnosti od časa in frekvence in je določen z amplitudo, frekvenco in fazo

14. Fizikalne omejitve fizičnega omrežja

15. Modulacija in demodulacija
Kodiranje logičnih ničel in enic z analognimi signali, imenujemo modulacija, dekodiranje analognih signalov pa demodulacija
Modulacijo in demodulacijo moramo izvesti pri brezžičnih komunikacijah
Modulacijo razumemo kot spreminjanje neke lastnosti nosilnega sinusnega signala v skladu s trenutno vrednostjo bita (ničla ali enica)
Nosilni signal je določen s frekvenco, amplitudo in fazo

16. Modulacija in demodulacija
Glede na to, katero od lastnosti nosilnega sinusnega signala spreminjamo, ločimo:
- amplitudno modulacijo,
- frekvenčno modulacijo in
- fazno modulacijo

17. Modulacija in demodulacija

18. Prenosni mediji
Prenosni medij je naprava, ki omogoča razširjanje elektromagnetnih, radiofrekvenčnih in svetlobnih (laserskih in infrardečih) valov
Ločimo več vrst prenosnih medijev:
- neoklopljena sukana parica (UTP)
- oklopljena sukana parica (STP)
- koaksialni kabel
- optični kabel
- brezžične povezave (WLAN)

19. UTP kabel
UTP kabel se najpogosteje uporablja v današnjih lokalnih računalniških omrežjih

20. Kategorije UTP kablov
Pomembna razlika med kategorijami je v prepletanju
Pogosteje kot je kabel prepleten, večja je prenosna hitrost
Kategorija
Uporaba
Frekvenčno območje
Cat1
Samo telefonski pogovor 1,2 Kbit/s (telefonski kabel)
******
Cat2
Prenos podatkov 4 Mbit/s (LocalTalk)
do 1 Mhz
Cat3
Prenos podatkov to 10 Mbit/s (Ethernet)
do 16 MHz
Cat4
Prenos podatkov 20 Mbit/s (Token Ring)
do 20 MHz
Cat5
Prenos podatkov 100 Mbit/s (Fast Ethernet)
do 100 MHz
Cat6
Prenos podatkov do 2,4 Gbit/s
do 250 MHz
Cat7
Prenos podatkov do 100 Mbit/s
do 600 Mhz

21. UTP konektor
Standardni UTP konektor nosi oznako RJ-45

22. Oklopljena sukana parica (STP)
Slabost UTP kabla je občutljivost na elektromagnetne (radijske) motnje (šum, brum, presluh)
STP kabel ni občutljiv na motnje
Oklop povečuje volumen kabla

23. Koaksialni kabel
Koaksialni kabel ima bakren vodnik na sredini kabla. Plastični ovoj preprečuje stik z bakrenim opletom
Kovinska zaščita preprečuje zunanje motnje
Za računalniške mreže se uporablja koaksialni kabel z upornostjo 50 

24. Koaksialni kabel Ločimo dve vrsti koaksialnega kabla:
- tanek koaksialni kabel in
- debel koaksialni kabel
Slabosti:
- težavna instalacija
- večje število napak na priključkih
- težje servisiranje

25. Konektor koaksialnega kabla BNC

26. Optični kabel Optični kabel je sestavljen iz optičnih vlaken
Optično vlakno je izdelano iz stekla z različnimi lomnimi količniki in ima obliko koncentričnega valja
Optično vlakno prenaša informacije s pomočjo svetlobe

27. Optični kabel
Optični kabel omogoča povezave na večje razdalje pri večjih prenosnih hitrostih
Spajanje optičnih kablov zahteva drago opremo in več znanja o optičnih vlaknih

28. Označevanje Ethernet kablov
Komisija IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) je določila, da naj za označevanje kablov v omrežju Ethernet (802.3) veljajo oznake:
Oznaka
Tip kabla
Največja razdalja
10BaseT
Unshielded Twisted Pair
100 m
10Base2
Thin Coaxial
185 m
10Base5
Thick Coaxial
500 m
10BaseF
Fiber Optic
2000 m

29. Brezžična omrežja (WLAN)
V brezžičnih omrežjih (WLAN) so nekateri elementi povezani brezžično
Uporabljajo radijske signale visokih frekvenc (2,4 GHz) ali pa infrardečo svetlobo
Za večje razdalje se bo izkoriščalo omrežje mobilne telefonije 3. in 4. generacije
Pomembna so predvsem za omreženje prenosnih računalniških sistemov (prenosni računalniki, dlančniki, WAP, ipd.)
Primer je BlueTooth (razdalja do 10 m)