Networking Essentials

1. Networking Essentials הכשרה למקצוענות 2 Bלקט הרצאות - הרצאה החיבור הפיסי אלחוט

2. מטרות המצגת על חיבורי אלחוט • להבין את הטכנולוגיות של אלחוט • לתאר תקשורת רדיו בהתייחסות לרשתות • להסביר תקשורת מיקרוגל • ללבן את השיטות השונות לחיבור מחשבים באמצעות אינפרא-אדום. • לעיתים חיבור בכבלים לא אפשרי לכן אמצעים אלחוטיים משמשים לביצוע מנגנון החיבור • לדוגמא חיבור לרשת משרדית ממחשב נייד • שני משרדים בשני בניינים עם כביש מהיר או מים או מכשול אחר בינם • תמיכה ע”י PC Anywhereממחשב נייד בחוף הים • תווך אלחוטי מתחלק לשלושה סוגים : • רדיו, מיקרוגל, ואינפרא-אדום

3. הספקטרום האלקטרומגנטי • כל תמסורת של אנרגיה נעשה בצורת גלים בספקטרום האלקטרומגנטי. • הספקטרום האלקטרומגנטי מגדיר תדרים של הספק חשמלי וקול ועד קרני Xוקרני גמא. מהנמוך של הספק חשמלי וטלפון למעלה גלי רדיו, גלי מיקרוגל, אינפרא-אדום, אולטרא אדום, X-rays, קרני גמא בקצה העליון של הספקטרום. • תדר אלקטרומגנטי מוגדר כמספר מחזורי הגל בשניה ונמדד במונחי הרץ כאשר התדר נכנס לתחום האור יח’ המידה היא hertz volt • התדר מכתיב את המהירות של השידור ואת כמות הנתונים שניתן לשדר • תדרים נמוכים יכולים לעבור מרחקים ארוכים עם מכשולים אך בכמות מוגבלת של נתונים (AM בקליטה זהה בכל הארץ, Low Frequencyגלים קצרים לכל העולם, VLF לשידור לצוללות) • תדר נמוך = קצב העברה נמוך על פני מרחקים ארוכים • תדר גבוה = קצב גבוה על פני מרחקים קצרים

4. רדיו • שימוש בתדרי רדיו ברשת מחשבים מחייבת שלכל התקן יהיו גם אנטנה וגם משדר/מקלט בהתאם לתדרים ולמרחק • תקשורת רדיו המשמשות LANמתחלקות לשלוש קבוצות : • הספק נמוך, תדר יחיד Low Power, Single Frequency • הספק גבוה, תדר יחידHigh Power Single Frequency • ספקטרום פרוש - Spread Spectrum • הספק נמוך, תדר יחיד המשדר והמקלט מכוונים לתדר אחד שבו מתקשרים הספק נמוך אומר אותות מהירים באזור מוגבל. מהירות שידור 1-10 Mbps • הספק גבוה, תדר יחיד שידור על פני אזור רחב, שימוש במגברים, שידור מעבר לאופק, ע”י החזרת אות מהאטמוספרה תקשורת עם מחשבים ניידים, ציוד שידור יקר, המפעילים חייבים ברישוי, האבטחה בעייתית מאוד • ספקטרום פרושרשתות משתמשות במספר תדרים בו זמנית, יותר אמין פחות הפרעות. קיימים שני סוגי שידור פרוש : Direct Sequence Modulation אפנון רציף, וסוג של שידור פרוש הנקרא דילול בתדר Frequency-hopping

5. רדיו • Direct sequence modulation אפנון רציף הוא שידור בו זמנית של נתונים במספר תדרים שמחלק את הנתונים לחלקים (שבבים), ומשדר אותם במספר תדרים התחנה הקולטת יודעת לאיזה תדרים להאזין ומרכיבה את החלקים למנות • פועל בתדר בו אין פיקוח • מהירות שידור 2-6 Mbps • Frequency -hoppingדילול בתדר נתונים משודרים בתדרים שונים לפי לוח זמנים קבוע מראש

6. ב Frequency -hoppingהמשדר והמקלט מסונכרנים לשימוש באותם תדרים בפרקי זמן שנקבעו מראש Time Slots • כאן הצדדים מסונכרנים והתזמון חשוב • יותר מאובטח מאשר שידור רציף פחות מהיר • אין פיקוח • ניתן לשדר במהירות עד 2 Mbpsאך בדרך כלל בדילול בתדר משדרים במהירות פחותה. לסיכום ספקטרום פרוש הוא שידור בכמה תדרים ולכן יותר בטוח מאשר רדיו בתדר יחיד

7. Microwave מיקרוגל • משתמשים בתחום יותר גבוה של תדרים, קצב יותר גבוה, שימוש בתדרים ברישוי לכן יותר יקר, חובה טווח ראיה בין המשדר למקלט. • מיקרוגל קרקעי : שימוש בתדר גבוה לקשר בין שני אתרים כאשר שניהם משתמשים באנטנה פרבולית כיוונית. למרחקים גדולים משתמשים במגדלי ממסר Relay Towers. משתמשים למרחקים גדולים כאשר לא ניתן להניח כבלים. בהספק נמוך ניתן גם להשתמש ב LANקטן ע”י הוספת משדר קטן לכל מחשב ורכזת מיקרוגל בתקרה. התקנה קשה בגלל קו ראיה ברור. • מיקרוגל לוויני : חובה 2 אנטנות וקו ראיה אךאחת האנטנות נמצאת בחלל. ב LANהמחשב משדר ללווין ומשם לרשת מקבלת. אם קרוב אותו לווין אם רחוק השידור עובר ללוויין אחר. השידורים לא מאובטחים ולכן מוצפנים.

8. Infrared אינפרא-אדום • תדר יותר גבוה בספקטרום, רישות אלחוטי דומה למערכות שלט רחוק בטלביזיה, דיודה פולטת אור כנקודת שידור למקלט. • אינפרא-אדום מנקודה לנקודה : אלומה קצרה וממוקדת במהירות שידור גבוה מאוד, ממחשב נייד אל נקודת עגינה. ניתן להוסיף מתאמים אינפרא-אדום למחשבים אישיים. טכנולוגיות מבוססות לייזר מחליף אינפרא-אדום זאת אם יש טווח ראיה ואז ניתן לאלפי מ’ ולא צריך רישוי. • אינפרא-אדום בשידור : ע”י פיזור האות היחידות הקולטות מכוונות את המשדר שלהן בכיוון המשדר/מקלט שעל התקרה. קל להתקנה, אך מהירות נמוכה פחות מ 1 Mbps, לכן לא שימושי ב LANאך טוב כאשר צריכים ניידות כמות הנתונים המשודרים קטנה והמהירות לא חשובה.