Download
1 / 25
280 likes | 497 Views
COMP 3306 مبادئ الشبكات تابع محاضرة (4) م. هالة محمد العزازي الكلية الجامعية للعلوم التطبيقية 2011-2012. أجزاء الطيف الكهرومغناطيسي. النقل بالأمواج الراديوية سهلة التوليد بإمكانها قطع مسافات طويلة تستطيع اختراق المباني بسهولة
E N D
COMP 3306 مبادئ الشبكات تابع محاضرة (4) م. هالة محمد العزازي الكلية الجامعية للعلوم التطبيقية 2011-2012
أجزاء الطيف الكهرومغناطيسي • النقل بالأمواج الراديوية • سهلة التوليد • بإمكانها قطع مسافات طويلة • تستطيع اختراق المباني بسهولة • متعددة الإتجاهات – لا داعي أن يكون كلاً من المرسل والمستقبل متقابلان فيزيائياً
أجزاء الطيف الكهرومغناطيسي • تتوقف خواص الأمواج الراديوية على التردد • في الترددات المنخفضة: تتمكن من المرور خلال العوائق لكن تنخفض طاقتها بشكل حاد مع ازدياد المسافة عن المصدر أو المنبع • في الترددات العالية: تسير في خطوط مستقيمة وترتد عن العوائق وتضعف في المطر • الأمواج الراديوية تتعرض للتشويش من المحركات والأجهزة الكهربائية الأخرى
أجزاء الطيف الكهرومغناطيسي • النقل بالأمواج الميكروية Microwaves • تسير في خطوط مستقيمة • تحتاج إلى مكررات • لا تستطيع المرور من خلال المباني بشكل جيد • تتعرض للتشتت من قبل الفراغ • تستخدم على نطاق واسع في الإتصالات الهاتفية عبر المسافات البعيدة والهواتف الخليوية، توزيع البث التلفزيوني، ... • أرخص من تقنية الألياف البصرية • تحتاج غالباً إلى ترخيص حكومي
أجزاء الطيف الكهرومغناطيسي • الأمواج تحت الحمراء • تستخدم في الإتصالات قصيرة المدى • أجهزة التحكم عن بعد بالتلفازات • مستقبلات الأقمار الصناعية من أجل المحطات التلفازية • رخيصة وسهلة التصنيع • لا تستطيع اختراق الأجسام الصلبة • لا تتداخل مع بعضها وبالتالي تحمي الأنظمة والأجهزة من التداخل • أكثر أمناً • لا تحتاج إلى ترخيص حكومي
أجزاء الطيف الكهرومغناطيسي • النقل بالأمواج الضوئية • استخدم لوصل شبكتين محليتين في مبنيين مختلفين باستخدام أجهزة ليزرية مركبة على سطحي المبنيين • كل مبنى يحتاج إلى جهاز ليزري (لتوليد وإرسال الأشعة) لأنها وحيدة الإتجاه • توفر هذه الطريقة عرض حزمة كبير وقليل التكلفة وسهل التركيب • لا تستطيع الأشعة اختراق المطر أو الضباب الكثيف وتتأثر بالحرارة
الأقمار الصناعية • يمكن تخيل القمر الصناعي كمكرر أمواج ميكروية كبير موجود في السماء • يحوي عدة متلقيات ومستجيبات كلٍ منها يستعد لإستقبال نوع معين أو جزء محدد من الطيف الكهرومغناطيسي • يعيد تضخيم الإشارة الواصلة إليه ثم يعيد بثها بتردد مختلف ليتم تجنب التداخل مع الإشارة الواصلة • يمكن للإشارة النازلة أن تكون عريضة بحيث تغطي جزء لا بأس به من سطح الأرض ويمكن التحكم بها لتكون ضيقة على مدى عدة كيلومترات
الأقمار الصناعية والألياف الضوئية • الليف الضوئي يمتلك نظرياً عرض حزمة أكبر من الأقمار الصناعية، إلا أن عرض الحزمة غير متاح أمام أغلب المستخدمين لأنها تستخدم ضمن أنظمة الهاتف التي تزود عدد كبير من المستخدمين • مع الأقمار الصناعية يكفي المستخدم أن يقوم بتركيب هوائي على سطح المبنى ليتجاوز نظام الهاتف ويحصل على عرض حزمة عال من قمر صناعي معين • الألياف البصرية لا تناسب الإتصالات المحمولة
الأقمار الصناعية والألياف الضوئية • عندما يكون البث العام أساسياً فالأقمار الصناعية هي الحل الأمثل حيث يمكن أن يستقبل الرسالة الواحدة الآلاف من المحطات الأرضية. • الأقمار الصناعية مثالية في الإتصالات من الأماكن المعزولة والتي لا تمتلك بنية إتصالات أرضية متطورة • أندونيسيا: تعتمد في الإتصالات المحلية على قمر صناعي • أرخص من تمديد آلاف الكابلات تحت البحار بين 13677 جزيرة
الأقمار الصناعية والألياف الضوئية • تفضل الأقمار الصناعية عندما يكون تمديد الكابلات أمراً صعباً ومكلفاً • أيضاً عندما يكون الإنتشار السريع عاملاً مهماً كما في الإتصالات العسكرية وفي حالة الحروب • بعض الإتصالات لازالت تعتمد بشكل أساسي على الألياف الضوئية الأرضية مع الإشارات الراديوية الخليوية في مزيج واحد.
هيكلية أنظمة الهاتف • شبكة ربط بيني مستنفذة • مبدل مركزي • بنية هرمية بمستويين
هيكلية أنظمة الهاتف • حالياً تعتمد البنية الهرمية المقسمة إلى مستويات • الأجزاء الرئيسية التي شكلت النظام الهاتفي • الحلقات المحلية (أزواج مجدولة تشابهية يتم توصيلها إلى المنازل والمكاتب) • قنوات (ألياف بصرية رقمية تصل مكاتب التبديل) • مكاتب التبديل (حيث يتم تحويل المكالمات من قناة إلى أخرى)
الحلقة المحلية (Modems, ADSL) • تمثل السلكين القادمين من مكتب طرفي تابع لشركة هاتف ما ليصل إلى منزل أو مكتب • يشار إليها بالميل الأخير، لكن طولها قد يصل إلى عدة أميال • عند ارسال جهاز حاسب للبيانات عبر خط هاتفي تشابهي (Analogue) يجب أولاً تحويل البيانات إلى شكل تشابهي. • عملية التحويل تتم بواسطة جهاز يسمى المودم • إذا كانت النهاية الأخرى جهاز حاسب ومزود بمودم فهناك حاجة إلى عملية تحويل عكسية • وصلت سرعة الأنظمة الهاتفية في نهاية المطاف إلى 56kbps • بينما وصلت سرعة أنظمة تلفزيون الكابل إلى 10Mbps
الحلقة المحلية (Modems, ADSL) • ADSL: عرض حزمة أكبر • تعمل على الحلقات المحلية الموجودة ودون أن تؤثر على أجهزة الهاتف والفاكس الموجودة عند الزبائن. • خدمة الهاتف القديمة • قناة صاعدة (من المستخدم إلى المكتب الطرفي) • قناة نازلة (من المكتب الطرفي إلى المستخدم) • يجب تركيب جهاز NID والموزع عن طريق شخص خبير من شركة الهاتف
مشاكل خطوط النقل • تخامد الإشارات Attenuation • تشوه الإشارات الناجم عن التأخير Delay Distortion • الضجيج Noise
التبديل • توجد المبدلات داخل مكاتب التبديل • التبديل بالدارات (وصلات بين الدوائر الكهربائية) • التبديل بالرسائل • التبديل بالطرود
التبديل • التبديل بالدارات • التبديل بالطرود
التبديل (a) التبديل بالدارات (b) التبديل بالرسائل (c) التبديل بالطرود
التبديل بالدارات • عند انشاء عملية اتصال هاتفي فإن أجهزة ومعدات التبديل الموجودة في النظام الهاتفي تنشئ مسار فيزيائي من الهاتف أو الحاسب المتصل إلى الهاتف المستقبل. • أجزاء المسار الفيزيائي بين الهاتفين تكون عبارة عن وصلات من الألياف الضوئية أو الأمواج الميكروية. • يظل المسار الفيزيائي (قناة الإتصال) قائماً حتى تنتهي المكالمة. • مثال: التحقق من بطاقات الإئتمان في نقاط البيع. • يتم المحافظة على الترتيب، وتتبع البيانات نفس المسار المعد مسبقاً • عدم وجود مشكلة الإزدحام
التبديل بالدارات • تقنية التبديل بالدارات شفافة، يمكن للمرسل والمستقبل أن يستخدم أي معدل بتات، صيغة، أو اسلوب تأطير • يمكن حجز عرض الحزمة مسبقاً، في حال لم تستخدم تكون قد استنفذت دون استغلالها • يرتبط حساب التكلفة بزمن الإتصال المستغرق والمسافة
التبديل بالرسائل • لا يتم انشاء مسار فيزيائي قبل بدأ الإتصال بين المرسل والمستقبل • يتم ارسال البيانات دفعة واحدة من مكتب تبديل (موجه) إلى آخر • في كل خطوة يتم تخزين البيانات في مكتب التبديل • في كل خطوة يتم فحص البيانات كاملة للتأكد من خلوها من الأخطاء • Store-and-forward-network • لا يوجد حدود على حجم كتلة البيانات (الرسالة) • قد يتطلب الأمر وجود أقراص لتخزين كتل البيانات الكبيرة داخل الموجهات • قد تقوم كتلة بيانات واحدة بشغل خط يصل بين موجهين لعدة دقائق • تقنية غير مفيدة في حالات نقل البيانات التفاعلية • لم تعد متبعة في الإتصالات
التبديل بالطرود • يتم ارسال طرود مفردة من البيانات كلما دعت الحاجة دون أن يكون هناك مسار خاص تم إعداده سابقاَ. • مسؤولية كل طرد أن يجد طريقه بنفسه والذي يوصله إلى هدفه • مثال: ............ • يوجد حدود على حجم كتلة البيانات • تخزن البيانات مؤقتاً على الذاكرة الرئيسية للموجه بدلاً من أقراص التخزين • لا يمكن حجز الخط لفترة طويلة • فعالة في نقل البيانات التفاعلية • يمكن البدأ في ارسال أحد الطرود قبل الإنتهاء من تسليم الطرد السابق، يؤدي إلى تقليص زمن التأخير وزيادة معدل التدفق • انشاء الوصلة (قناة الإتصال) قبل البدأ بالإرسال غير ضروري، ويمكن البدأ بإرسال الطرد الأول من كتلة البيانات عندما يكون جاهزاً
التبديل بالطرود • يمكن أن تسلك الطرود مسارات مختلفة ولا يشترط أن تصل بالترتيب • التبديل بالطرود أكثر تحملاً للأعطال، حيث يمكن تجاوز المبدلات العاطلة • لا يوجد عرض حزمة محجوز ولا يمكن حدوث هدر لعرض الحزمة • قناة النقل هي من تحدد شروط النقل من صيغة وأسلوب تأطير وغيره • حساب التكلفة يتم بحساب حجم البيانات التي تم نقلها، حيث لا تعتبر المسافة ولا زمن الإتصال عاملان رئيسيان
مقارنة بيت التبديل بالدارات والتبديل بالطرود
