بخشی از پاورپوینت
اسلاید 1 :
شبکه های کامپیوتری
فصل سوم:
لایه فیزیکی (Physical Layer)
اسلاید 2 :
مبانی تئوری مخابرات داده
آنالیز فوریه (Fourier Analysis)
محدودیت پهنای باند سیگنالها (Bandwidth-Limited)
حداکثر نرخ ارسال کانال (Maximum Data Rate of a Channel)
اسلاید 3 :
داده ها باید بصورت سیگنالهای الکتریکی انتقال یابند
اسلاید 4 :
تجزیه فوریه سیگنال
یادآوری:
هر سیگنال متناوب g(t) با دوره تناوب T را میتوان بصورت مجموعی از توابع سینوسی و کسینوسی نوشت که به آن سری فوریه میگویند:
بطوری که f = 1/T را فرکانس پایه و an و bn را دامنه n امین هارمونی میگویند
در خصوص سیگنالهای نامتناوب، آنها را بصورت مقطعی پردازش میکنند و یا از تبدیل فوریه استفاده میشود.
اسلاید 5 :
15 ضریب اول فوریه
سیگنال دیجیتالی اولیه
سیگنال باز سازی شده با استفاده از اولین ضریب
سیگنال باز سازی شده با استفاده از دو ضریب اول
اسلاید 6 :
سیگنال باز سازی شده با استفاده از 4 ضریب اول فوریه
سیگنال باز سازی شده با استفاده از 8 ضریب اول فوریه
اسلاید 7 :
محدودیت پهنای باند
اگر نرخ انتقال بیت برابر b بیت بر ثانیه باشد، زمان لازم برای ارسال 8 بیت بطوری که در هر زمان یک بیت ارسال شود برابر 8/b ثانیه است. لذا فرکانس هارمونی اول برای ارسال یک بایت b/8 هرتز است.
فرکانس قطع در خطوط تلفن 3000 هرتز است.
بدین معنی است که شماره بزرگترین هارمونی که میتواند در خطوط تلفن ارسال شود برابر مقدار زیر است:
اسلاید 8 :
رابطه بین نرخ ارسال و تعداد هارمونی های قابل ارسال
خط انتقال تلفنی را درنظر بگیرید، باتوجه به شرایط پهنای باند خط باتوجه به نرخ ارسال درنظر گرفته شده میتوان تعداد هارمونی ها را محاسبه نمود. نرخ ارسال 300 بیت در ثانیه را در نظر بگیرید
نرخ ارسال= 300 b/s
T= 8/300=0.02667 (sec) = 26.67 (msec)
فرکانس اولین هارمونی= 300/8=37.5 Hz
تعداد هارمونی های قابل ارسال= 3000/37.5=80
اسلاید 9 :
کدینگ دیجیتال
(a)Unipolar NRZ signaling.
0: ولتاژ صفر
1: ولتاژ مثبت
(b) Polar NRZ signaling.
0: ولتاژ منفی
1: ولتاژ مثبت
(c) Unipolar RZ signaling.
0: ولتاژ صفر
1: نوسان به ولتاژ مثبت و بازگشت به صفر
(d) Bipolar RZ signaling.
0: ولتاژ صفر
1: نوسان به ولتاژ مثبت یا منفی (متناوب) و بازگشت به صفر
(e) Split-phase or Manchester code.
0: نوسان از سطح ولتاژ منفی به سطح ولتاژ مثبت
1: نوسان از سطح ولتاژ مثبت به سطح ولتاژ منفی
اسلاید 10 :
کدینگ : نرخ ارسال سمبول و نرخ ارسال بیت ( Baud Rate vs. Bit Rate)
اسلاید 11 :
حداکثر نرخ ارسال کانال
اسلاید 12 :
Figure 3.11
اسلاید 13 :
حداکثر نرخ ارسال در کانال بدون نویز
اسلاید 14 :
حداکثر نرخ ارسال در کانال نویزی
اسلاید 15 :
رسانه های ارتباطی
زوج به هم تابیده (Twisted Pair)
کابل هم محور (Coaxial Cable)
فیبر نوری (Fiber Cables)
وایرلس
اسلاید 16 :
زوج به هم تابیده (Twisted Pair)
(a) Category 3 Unshielded Twisted Pair (UTP). BW.=16MHz
(b) Category 5 Unshielded Twisted Pair (UTP). BW.=100MHz
(c) Cat. 6 BW.=250MHz, Cat.7 BW.= 600MHz
اسلاید 17 :
Physical Media
Shielded Twisted Pair (STP)
اسلاید 18 :
Unshielded Twisted Pair (UTP)
اسلاید 19 :
Coaxial Cable
اسلاید 20 :
Coaxial Cable (2)
Coaxial cable (coax)
better shielding
longer distances at higher speeds
two kinds
50-ohm cable: digital transmission
75-ohm cable: analog transmission
Bandwidth
1-km cable: 1-2 Gbps
Application
telephones system: coaxial cable are being replaced by fiber optics
widely used for cable TV
