ΤΗΛΕΦΩΝΟ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ Β ΛΥΚΕΙΟΥ
ΜΕΡΟΣ 1 Ο ΙΣΤΟΡΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ& ΗΧΟΣ ΓΕΝΙΚΑ
ΤΗΛΕΦΩΝΟ ΤΟ ΤΗΛΕΦΩΝΟ ΕΊΝΑΙ Η ΠΙΟ ΑΠΛΗ ΣΥΣΚΕΥΗ ΠΟΥ ΕΧΕΤΕ ΣΤΟ ΣΠΙΤΙ ΣΑΣ. Η ΤΗΛΕΦΩΝΙΚΗ ΣΥΝΔΕΣΗ ΣΤΟ ΣΠΙΤΙ ΣΑΣ ΔΕΝ ΕΧΕΙ ΑΛΛΑΞΕΙ ΤΟΝ ΤΕΛΕΥΤΑΙΟ ΑΙΩΝΑ. ΜΙΑ ΤΗΛΕΦΩΝΙΚΗ ΣΥΣΚΕΥΗ ΤΟΥ 1920 ΜΠΟΡΕΙ ΝΑ ΛΕΙΤΟΥΡΓΕΙ ΑΝ ΤΗΝ ΣΥΝΔΕΣΕΤΕ ΣΤΗΝ ΤΗΛΕΦΩΝΙΚΗ ΠΡΙΖΑ ΤΟ ΤΗΛΕΦΩΝΟ ΑΝΑΚΑΛΥΦΘΗΚΕ ΤΟ 1876 ΑΠΌ ΤΟΝ Alexander Graham Bell. ΠΡΟΛΑΒΕ ΓΙΑ ΛΙΓΕΣ ΩΡΕΣ ΤΗΝ Elisha Gray ΚΑΙ ΚΑΤΩΧΗΡΩΣΕ ΠΡΩΤΟΣ ΤΗΝ ΔΙΚΗ ΤΟΥ ΕΥΡΕΣΥΤΕΧΝΙΑ Η ΠΡΩΤΗ ΦΡΑΣΗ ΠΟΥ ΕΙΠΩΘΗΚΕ ΠΟΤΕ ΜΕΣΩ ΤΗΛΕΦΩΝΙΚΗΣ ΣΥΣΚΕΥΗΣ ΕΓΙΝΕ ΔΙΑΣΗΜΗ. ΤΗΝ ΕΙΠΕ Ο ΙΔΙΟΣ Alexander Graham Bell ΣΤΟΝ ΦΙΛΟ ΤΟΥ ΚΑΙ ΣΥΝΕΡΓΑΤΗ Κ. WATSON.. Mr. Watson, come here, I want to see you
Ιστορικά Σημεία Τρεις κρίσιμες ανακαλύψεις ήταν απαραίτητοι προάγγελοι της ανακάλυψης του τηλεφώνου. Αρχικά, ήταν η κατανόηση πως ένα ηλεκτρικό φορτίο μπορεί να δημιουργήσει μαγνητικό πεδίο. Αυτό αποδίδεται στον Δανό φυσικό Christian Oersted το 1820. Στην συνέχεια, ήταν η κατανόηση πως η αντίστροφη διαδικασία είναι πιθανή (ηλεκτρική επαγωγή) - δημιουργία ηλεκτρικού ρεύματος από μαγνήτη. Αυτό το ανακάλυψε ο Michael Faraday το 1821. Η τελευταία απαραίτητη ανακάλυψη ήτανε η μπαταρία. Μια χημική συσκευή ικανή να παράγει ηλεκτρικό ρεύμα. Η πρώτη μπαταρία ήτανε η "Leyden jar", μια συσκευή που ανακάλυψαν γερμανοί επιστήμονες το 1746. Αργότερα ο Βολταίρος αλλά και άλλοι επιστήμονες βελτίωσαν αυτή την ανακάλυψη.
ΔΗΜΙΟΥΡΓΙΑ ΗΧΗΤΙΚΟΥ ΣΗΜΑΤΟΣ Ο ήχος που ακούμε δημιουργείται από την κίνηση (συμπίεση και αποσυμπίεση) των μορίων του αέρα ως αποτέλεσμα μιας μηχανικής δύναμης Π.χ. ακούμε θόρυβο όταν ένα βιβλίο πέσει στο πάτωμα Η λειτουργία των αυτιών μάς επιτρέπει να αντιληφθούμε την μεταβολή στην πίεση του αέρα Αυτή η διαφορά στην πίεση του αέρα μπορεί να μετρηθεί με το μικρόφωνο Μετατροπή της κίνησης του αέρα σε ηλεκτρικό σήμα (τάση ή ρεύμα) Το ηχητικό σήμα είναι το ηλεκτρικό σήμα που παράγει το μικρόφωνο και αναπαριστά την αλλαγή της πίεσης του αέρα σαν συνάρτηση του χρόνου Ο μηχανισμός διάδοσης του ηχητικού κύματος σε ένα μέσο είναι σα ένα ελατήριο
ΗΧΟΣ Μέσα στο αυτί σας υπάρχει ένα πολύ λεπτό δέρμα που λέγεται τύμπανο. Όταν το τύμπανο σας δονείται (εκτελεί ταλάντωση), ο εγκέφαλος σας αντιλαμβάνεται τις δονήσεις ως ήχο. Έτσι ακριβώς ακούτε. Γρήγορες αλλαγές της πίεσης του αέρα είναι ο πιο συνήθεις λόγος για να δονηθεί το τύμπανο του αυτιού. Ένα αντικείμενο παράγει ήχο όταν δονείται στον αέρα. (ο ήχος ταξιδεύει ακόμα και μέσα σε υγρά και στερεά αντικείμενα). Όταν κάτι δονείται (εκτελεί ταλάντωση), μετακινεί τα μόρια του αέρα γύρω του. Αυτά τα μόρια με την σειρά τους μετακινούν τα γειτονικά μόρια μεταφέροντας τον παλμό της ταλάντωσης δια μέσου του αέρα. Για παράδειγμα, όταν χτυπά μια καμπάνα, το μέταλλο ταλαντώνεται ταχύτατα. Όταν η ταλάντωση έχει φορά προς την μια πλευρά (προς τα έξω) σπρώχνει τα μόρια του αέρα προς αυτήν την κατεύθυνση. Αυτά τα μόρια, συγκρούονται με τα μπροστινά τους μόρια και αυτό συνεχίζει.. Όταν η ταλάντωση αλλάζει φορά τραβάει αυτά τα περιβάλλοντα μόρια αέρα προκαλώντας πτώση της πίεσης που τραβάει ακόμα περισσότερα περιβάλλοντα μόρια που προκαλεί κι άλλη πτώση πίεσης και αυτό συνεχίζει.. Αυτή η μείωση της πίεσης του αέρα ονομάζεται αραίωση.
ΗΧΟΣ ΠΩΣ ΜΕΤΑΚΙΝEIΤΑΙ Ο ΗΧΟΣ ΜΕΣΩ ΤΟΥ ΑΕΡΑ Το δονούμενο αντικείμενο στέλνει κύμα διακυμενόμενης πίεσης μέσω της ατμόσφαιρας. Όταν αυτό το κύμα φτάσει στα αυτιά σας δονεί το τύμπανο τους μπρος πίσω. Ο εγκέφαλος σας αντιλαμβάνεται αυτή την δόνηση ως ήχο.
ΦΥΣΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΤΟΥ ΗΧΟΥ Συχνότητα: - Καθορίζει πόσες ταλαντώσεις εκτελούνται στη μονάδα του χρόνου Όσο μεγαλύτερη η συχνότητα τόσο πιο οξύς ο ήχος Το ανθρώπινο αυτί αντιλαμβάνεται τις συχνότητες στο διάστημα: 20Hz 20kHz Οι ήχοι υψηλότερων συχνοτήτων δεν γίνονται αντιληπτοί και ονομάζονται υπέρηχοι Πολύ μεγαλύτερη ευαισθησία σε σύγκριση με το μάτι Πλάτος: - Όσο μεγαλύτερο το πλάτος τόσο μεγαλύτερη η δύναμη με την οποία τα μόρια του αέρα χτυπούν στο τύμπανο του αυτιού Μεγαλύτερο πλάτος σημαίνει δυνατότερος ήχος
ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ ΗΧΗΤΙΚΟΥ ΣΗΜΑΤΟΣ ΣΤΗΝ ΠΑΡΑΠΑΝΩ ΕΙΚΟΝΑ ΒΛΕΠΟΥΜΕ ΤΟ ΚΥΜΑ ΠΟΥ ΔΗΜΙΟΥΡΓΕΙΤΑΙ ΑΠΌ ΈΝΑ ΧΤΥΠΗΜΑ ΤΩΝ ΧΕΡΙΩΝ ΜΑΣ ΑΥΤΟ ΕΙΝΑΙ ΕΝΑ ΠΕΡΙΟΔΙΚΟ ΚΥΜΑ ΠΟΥ ΘΑ ΜΠΟΡΟΥΣΕ ΝΑ ΠΡΟΚΛΗΘΕΙ ΑΠΌ ΤΟ ΧΤΥΠΗΜΑ ΜΙΑΣ ΚΑΜΠΑΝΑΣ
ΑΠΛΟΙ ΚΑΙ ΣΥΝΘΕΤΟΙ ΗΧΟΙ
ΨΗΦΙΟΠΟΙΗΣΗ ΗΧΟΥ Η ΣΤΡΑΤΗΓΙΚΗ ΠΟΥ ΑΚΟΛΟΥΘΕΙΤΑΙ ΓΙΑ ΤΗΝ ΜΕΤΑΤΡΟΠΗ ΕΝΌΣ ΑΝΑΛΟΓΙΚΟΥ ΗΧΟΥ ΣΕ ΨΗΦΙΑΚΟ ΕΊΝΑΙ ΓΝΩΣΤΗ ΩΣ ΔΕΙΓΜΑΤΟΛΗΨΙΑ. ΣΥΝΙΣΤΑΤΑΙ ΣΤΗΝ ΜΕΤΑΤΡΟΠΗ ΕΝΟΣ ΣΥΝΕΧΟΥΣ ΣΗΜΑΤΟΣ ΣΤΟΝ ΧΡΟΝΟ ΣΕ ΜΙΑ ΑΚΟΛΟΥΘΙΑ ΑΡΙΘΜΩΝ ΜΕΤΡΩΝΤΑΣ ΤΙΣ ΤΙΜΕΣ ΕΥΡΟΥΣ ΤΟΥ ΗΧΟΥ ΑΝΑ ΤΑΚΤΑ ΧΡΟΝΙΚΑ ΔΙΑΣΤΗΜΑΤΑ. ΟΥΣΙΑΣΤΙΚΑ ΠΡΟΚΕΙΤΑΙ ΓΙΑ ΤΗΝ ΛΗΨΗ ΔΕΙΓΜΑΤΩΝ ΤΟΥ ΗΧΟΥ ΚΑΙ ΤΗΝ ΕΚΠΡΟΣΩΠΙΣΗ ΤΟΥΣ ΜΕΣΩ ΜΙΑΣ ΑΚΟΛΟΥΘΙΑΣ 0 ΚΑΙ 1 ΟΥΤΩΣ ΩΣΤΕ ΝΑ ΜΠΟΡΟΥΝ ΝΑ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΤΟΥ ΑΠΟ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΗ. ΣΤΗΝ ΠΡΑΞΗ ΕΝΑΣ ΨΗΦΙΑΚΟΣ ΗΧΟΣ ΕΊΝΑΙ ΜΙΑ ΣΥΝΕΧΗ ΡΟΗ ΑΡΙΘΜΩΝ ΠΟΥ ΠΕΡΙΓΡΑΦΕΙ ΤΟ ΑΝΑΛΟΓΙΚΟ ΗΧΗΤΙΚΟ ΣΗΜΑ.
ΨΗΦΙΟΠΟΙΗΣΗ ΗΧΟΥ Η ΠΟΙΟΤΗΤΑ ΤΟΥ ΨΗΦΙΑΚΟΥ ΗΧΟΥ ΕΞΑΡΤΑΤΑΙ ΑΠΌ ΔΥΟ ΠΑΡΑΓΟΝΤΕΣ ΤΗ ΣΥΧΝΟΤΗΤΑ ΔΕΙΓΜΑΤΟΛΗΨΙΑΣ, ΠΟΥ ΜΕΤΡΑΤΑΙ ΣΕ HERTZ ΚΑΙ ΕΚΦΡΑΖΕΙ ΤΟΝ ΑΡΙΘΜΟ ΤΩΝ ΦΟΡΩΝ ΑΝΑ ΔΕΥΤΕΡΟΛΕΠΤΟ ΠΟΥ ΜΕΤΡΑΤΑΙ ΤΟ ΠΛΑΤΟΣ ΤΟΥ ΑΝΑΛΟΓΙΚΟΥ ΣΗΜΑΤΟΣ ΚΑΙ ΑΠΟΘΗΚΕΥΕΤΑΙ ΣΕ ΨΗΦΙΑΚΗ ΜΟΡΦΗ. ΔΗΛ ΣΕ ΜΙΑ ΣΥΧΝΟΤΗΤΑ ΔΕΙΓΜΑΤΟΛΗΨΙΑΣ 22 KHZ ΛΑΜΒΑΝΟΝΤΑΙ 22000 ΔΕΙΓΜΑΤΑ ΑΝΑ ΔΕΥΤΕΡΟΛΕΠΤΟ. ΤΗΝ ΑΝΑΛΥΣΗ, ΠΟΥ ΕΚΦΡΑΖΕΤΑΙ ΣΕ BIT, ΚΑΙ ΑΝΤΙΠΡΟΣΩΠΕΥΕΙ ΤΗΝ ΑΚΡΙΒΕΙΑ ΜΕ ΤΗΝ ΟΠΟΙΑ ΠΡΑΓΜΑΤΟΠΟΙΕΙΤΑΙ Η ΔΕΙΓΜΑΤΟΛΗΨΙΑ. ΔΗΛΑΔΗ, Η ΑΝΑΛΥΣΗ ΕΊΝΑΙ Ο ΑΡΙΘΜΟΣ ΤΩΝ ΒΙΤ ΠΟΥ ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΟΥΝΤΑΙ ΓΙΑ ΝΑ ΠΕΡΙΓΡΑΨΟΥΝ ΈΝΑ ΔΕΔΟΜΕΝΟ ΚΑΙ Η ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑ ΠΟΥ ΑΝΑΘΕΤΕΙ ΣΕ ΚΆΘΕ ΔΕΙΓΜΑ ΈΝΑΝ ΔΥΑΔΙΚΟ ΑΡΙΘΜΟ ΚΑΛΕΙΤΑΙ ΚΒΑΝΤΟΠΟΙΗΣΗ..
ΔΥΑΔΙΚΗ ΑΝΑΠΑΡΑΣΤΑΣΗ ΗΧΟΥ Κωδικοποίηση Δειγματοληψία Κβαντισμός
ΜΕΡΟΣ 2 Ο ΤΗΛΕΦΩΝΙΚΗ ΣΥΣΚΕΥΗ & ΤΗΛΕΦΩΝΙΚΗ ΚΛΗΣΗ
ΣΥΣΤΗΜΑ ΤΗΛΕΦΩΝΟΥ Βασικά μέρη: Πομπός (μικρόφωνο) μετατρέπει την φωνή σε ηλεκτρική ενέργεια και την στέλνει για μετάδοση Μέσο μετάδοσης μεταφέρει την ηλεκτρική ενέργεια από ένα μέρος σε άλλο (π.χ. σύρμα) Δέκτης (ακουστικό) λαμβάνει την ηλεκτρική ενέργεια και την μετατρέπει σε ήχο Σύστημα μεταγωγής (switching system) ενώνει ένα συγκεκριμένο πομπό σε ένα συγκεκριμένο δέκτη (και αντιστρόφως) Σύστημα σηματοδότησης (signaling system) ελέγχει και ρυθμίζει τα στοιχεία μεταγωγής για κάθε τηλεφωνική σύνδεση
ΜΙΚΡΟΦΩΝΟ Ένα μικρόφωνο δουλεύει κάπως σαν τα αυτιά μας. Περιέχει διάφραγμα (τύμπανο) που δονείται (ταλαντώνεται) από τα ηχητικά κύματα. Ένα ακουστικό τηλεφώνου περιέχει μεταλλικό ή πιο σπάνια πλαστικό διάφραγμα που συνδέεται με καλώδιο με ηλεκτρικό ρεύμα. Όταν κάποιος μιλάει στο ακουστικό, τα ηχητικά κύματα πιέζουν το διάφραγμα πιο κοντά στο ηλεκτρόδιο με αποτέλεσμα διαφορές της τάσης και επομένως μια γρήγορη αλλαγή της ακουστικής ενέργειας σε ηλεκτρική. Οι ηλεκτρικοί παλμοί μεταφέρονται μέσω καλωδίων σε μεγάφωνο στην άλλη άκρη όπου οι ηλεκτρικοί παλμοί μετατρέπονται ξανά σε ακουστική ενέργεια. ΤΑ ΣΗΜΕΡΙΝΑ ΜΙΚΡΟΦΩΝΑ ΔΕΝ ΠΕΡΙΕΧΟΥΝ ΠΛΕΟΝ ΚΟΚΚΟΥΣ ΑΝΘΡΑΚΑ ΑΛΛΑ ΔΟΥΛΕΥΟΥΝ ΜΕ ΠΑΡΟΜΟΙΟ ΤΡΟΠΟ ΚΟΚΚΟΙ ΑΝΘΡΑΚΑ. ΜΙΑ ΜΙΚΡΗ ΠΟΣΟΤΗΤΑ ΗΛΕΚΤΡΚΟΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ ΡΕΕΙ ΣΤΑΘΕΡΑ ΜΕΣΩ ΤΩΝ ΚΟΚΚΩΝ
ΜΙΚΡΟΦΩΝΟ ΌΠΩΣ ΚΑΤΑΛΑΒΑΙΝΕΤΕ ΌΛΑ ΤΑ ΜΙΚΡΟΦΩΝΑ ΔΕΝ ΕΊΝΑΙ ΙΔΙΑ. ΤΟ ΜΙΚΡΟΦΩΝΟ ΠΟΥ ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΤΗΚΕ ΣΤΗΝ ΠΡΟΗΓΟΥΜΕΝΗ ΔΙΑΦΑΝΕΙΑ ΕΊΝΑΙ ΙΣΩΣ ΤΟ ΑΠΛΟΥΣΤΕΡΟ ΚΑΙ ΟΝΟΜΑΖΕΤΑΙ ΜΙΚΡΟΦΩΝΟ ΑΝΘΡΑΚΑ. Η ΣΗΜΑΝΤΙΚΟΤΕΡΗ ΔΙΑΦΟΡΑ ΑΝΑΜΕΣΑ ΣΤΑ ΜΙΚΡΟΦΩΝΑ ΕΊΝΑΙ Η ΦΑΣΜΑΤΙΚΗ ΤΟΥΣ ΑΠΟΚΡΙΣΗ. Η ΦΑΣΜΑΤΙΚΗ ΑΠΟΚΡΙΣΗ ΑΝΑΦΕΡΕΤΑΙ ΣΤΙΣ ΣΥΧΝΟΤΗΤΕΣ ΗΧΟΥ ΠΟΥ ΈΝΑ ΜΙΚΡΟΦΩΝΟ ΜΠΟΡΕΙ ΝΑ ΑΝΑΠΑΡΑΣΤΗΣΕΙ ΚΑΛΑ. ΤΟ ΜΙΚΡΟΦΩΝΟ ΑΝΘΡΑΚΑ ΜΠΟΡΕΙ ΝΑ ΑΝΑΠΑΡΑΓΕΙ ΜΟΝΟ ΈΝΑ ΜΙΚΡΟ ΦΑΣΜΑ ΣΥΧΝΟΤΗΤΩΝ.
ΑΚΟΥΣΤΙΚΟ (ΗΧΕΙΟ) Το ακουστικό είναι ακριβώς το αντίθετο του μικροφώνου. Παίρνει το ηλεκτρικό σήμα και το μετατρέπει σε φυσικές δονήσεις για την δημιουργία των αρχικών ηχητικών κυμάτων. Όταν όλα δουλεύουν όπως πρέπει το ηχείο (ακουστικό) παράγει ακριβώς τις ίδιες δονήσεις που «συνέλαβε» αρχικά το μικρόφωνο οπότε και τον ίδιο ήχο.
ΑΚΟΥΣΤΙΚΟ ΤΗΛΕΦΩΝΟΥ πηνίο μεμβράνη Απλό αναλογικό σύστημα Όταν ηλεκτρικό ρεύμα περνά από το πηνίο τότε δημιουργείται ένα μαγνητικό πεδίο που αλληλεπιδρά με το μαγνήτη και προκαλεί την μεμβράνη να κουνηθεί με την ίδια συχνότητα όπως το ρεύμα Η κίνηση της μεμβράνης κουνά αέρα προκαλώντας την δημιουργία ηχητικών κυμάτων που μπορούμε να ακούσουμε μαγνήτης
ΕΚΤΟΣ ΑΠΌ ΤΟ ΑΚΟΥΣΤΙΚΟ ΚΑΙ ΤΟ ΜΙΚΡΟΦΩΝΟ ΈΝΑ ΣΥΓΧΡΟΝΟ ΤΗΛΕΦΩΝΟ ΑΠΟΤΕΛΕΙΤΑΙ ΑΚΟΜΑ ΑΠΟ.. ΈΝΑ ΔΙΑΚΟΠΤΗ ΓΙΑ ΝΑ ΣΥΝΔΕΕΤΑΙ ΚΑΙ ΝΑ ΑΠΟΣΥΝΔΕΕΤΑΙ ΑΠΌ ΤΟ ΤΗΛΕΦΩΝΙΚΟ ΔΙΚΤΥΟ. Η ΣΥΝΔΕΣΗ ΕΠΙΤΥΓΧΑΝΕΤΑΙ ΌΤΑΝ ΣΗΚΩΝΕΤΕ ΤΟ ΑΚΟΥΣΤΙΚΟ ΜΙΑ ΣΥΣΚΕΥΗ ΠΟΥ ΟΝΟΜΑΖΕΤΑΙ ΔΙΠΛΟ ΠΗΝΙΟ ΚΑΙ ΔΙΑΧΩΡΙΖΕΙ ΤΟ ΕΞΕΡΧΟΜΕΝΟ ΣΗΜΑ ΑΠΌ ΤΟ ΕΙΣΕΡΧΟΜΕΝΟ. ΣΤΗΝ ΟΥΣΙΑ ΜΠΛΟΚΑΡΕΙ ΤΗΝ ΦΩΝΗ ΜΑΣ ΏΣΤΕ ΝΑ ΜΗΝ ΑΚΟΥΓΕΤΑΙ ΑΠΌ ΤΟ ΑΚΟΥΣΤΙΚΟ ΈΝΑ ΚΟΥΔΟΥΝΙ ΚΑΙ ΈΝΑ ΠΛΗΚΤΡΟΛΟΓΙΟ (Ο ΚΆΘΕ ΑΡΙΘΜΟΣ ΑΝΤΙΣΤΟΙΧΕΙ ΣΕ ΜΙΑ ΣΥΧΝΟΤΗΤΑ ΠΟΥ ΔΗΜΙΟΥΡΓΕΙΤΑΙ ΜΕ ΤΟ ΠΑΤΗΜΑ ΤΟΥ ΑΝΤΙΣΤΟΙΧΟΥ ΠΛΗΚΤΡΟΥ) ΤΗΛΕΦΩΝΟ
ΣΥΣΤΗΜΑ ΜΕΤΑΓΩΓΗΣ 1895 Χειροκίνητα Κέντρα: Όταν κάποιος καλούσε ένα αριθμό άναβε μία λάμπα στο switch board Η τηλεφωνήτρια σύνδεε τον καλούντα με τον καλούμενο τοποθετώντας το κατάλληλο βύσματα καλωδίου στην κατάλληλη υποδοχή Σήμερα Αυτόματα Κέντρα μεταγωγής: αντικατάσταση χειροκίνητων κέντρων με ηλεκτρονικούς υπολογιστές Επιλογή και μετάδοση αριθμού με παλμούς ηλεκτρικού ρεύματος ( dial pulse ) Επιλογή και μετάδοση αριθμού με ηχητικά σήματα τόνους διαφορετικών συχνοτήτων ( touch tone )
ΨΗΦΙΑΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΤΗΛΕΦΩΝΟΥ A/D Ψηφιακό Σύστημα D/A Υπάρχει συνδυασμός αναλογικών και ψηφιακών σημάτων καθώς και συνδυασμός αναλογικής και ψηφιακής τεχνολογίας Το σήμα είναι αναλογικό από την συσκευή τηλεφώνου μέχρι το πρώτο γραφείο μεταγωγής τηλεφώνου Μετατροπή αναλογικού ηλεκτρικού σήματος σε ψηφιακό σήμα Δειγματοληψία με συχνότητα 8 KHz => 8.000 δείγματα / sec Κβαντισμός με 256 επίπεδα => 8 bits / δείγμα Μετατροπή ψηφιακού σήματος σε αναλογικό Η τεχνολογία εξελίσσεται => ψηφιακά τηλέφωνα οι μετατροπές A/D και D/A γίνονται μέσα στην τηλεφωνική συσκευή
ΤΗΛΕΦΩΝΙΚΗ ΚΛΗΣΗ ΜΕ ΤΟ ΠΟΥ ΘΑ ΟΛΟΚΛΗΡΩΣΟΥΜΕ ΤΟ ΤΗΛΕΦΩΝΙΚΟ ΑΡΙΘΜΟ Η ΚΛΗΣΗ ΜΕΤΑΓΕΤΑΙ ΣΤΟΝ ΑΠΟΔΕΚΤΗ ΑΚΟΛΟΥΘΩΝΤΑΣ ΤΗΝ ΠΑΡΑΚΑΤΩ ΔΙΑΔΡΟΜΗ
Τηλεφωνικός στύλος Τηλεφωνικό κουτί Το σήμα φεύγει από το σπίτι σου προς το τηλεφωνικό κουτί.
Τηλεφωνικό κέντρο Σε μια μικρή γεωγραφική περιοχή όλα τα τηλέφωνα συνδέονται με ένα τηλεφωνικό κέντρο Ιδιωτικό τηλέφωνο Τηλεφωνικός θάλαμος
Πύργος αναμετάδοσης Τηλεφωνικό κέντρο κινητών τηλεφώνων Οι κλήσεις κινητών τηλεφώνων μεταφέρονται πρώτα στον πύργο αναμετάδοσης και από εκεί, στο αντίστοιχο τηλεφωνικό κέντρο Κινητό τηλέφωνο
Τηλεφωνικό κέντρο κινητών τηλεφώνων Κύριο τηλεφωνικό κέντρο Από τα δύο τηλεφωνικά κέντρα το μήνυμα δρομολογείται στο κύριο τηλεφωνικό κέντρο Τηλεφωνικό κέντρο
Διεθνή τηλεφωνικό κέντρο Το ένα κύριο τηλεφωνικό κέντρο θα δρομολογήσει την κλήση σε κάποιο άλλο ή σε κάποιο διεθνή τηλεφωνικό ανάλογα που πηγαίνει η κλήση Κύριο τηλεφωνικό κέντρο Καλώδια οπτικών ινών Κύριο τηλεφωνικό κέντρο
Η κλήση στέλνεται σε άλλες χώρες μέσω υποθαλάσσιων καλωδίων ή δορυφορικών συστημάτων Δορυφόρος Διεθνή τηλεφωνικό κέντρο Διεθνή τηλεφωνικό κέντρο Υποθαλάσσιο καλώδιο
ΜΕΡΟΣ 3 Ο ΑΣΥΡΜΑΤΗ ΚΑΙ ΚΙΝΗΤΗ ΤΗΛΕΦΩΝΙΑ
ΑΣΥΡΜΑΤΟ ΤΗΛΕΦΩΝΟ Λειτουργεί όπως το κανονικό τηλέφωνο αλλά δίνει την δυνατότητα χρήσης καθώς ο χρήστης κινείται μέσα στο σπίτι του Είναι συνδυασμός τηλεφώνου με πομπό και δέκτη ασύρματης επικοινωνίας Η βάση του τηλεφώνου είναι ενωμένη στην κανονική γραμμή τηλεφώνου και λειτουργεί σαν ένα κανονικό. Η βάση λαμβάνει το εισερχόμενο ηλεκτρικό σήμα (μιας κλήσης) από την γραμμή τηλεφώνου και το μετατρέπει σε σήμα ασύρματης επικοινωνίας FM το οποίο εκπέμπει. Το ακουστικό (με τον επιλογέα) λαμβάνει το FM σήμα από την βάση και το μετατρέπει σε ηλεκτρικό σήμα το οποίο στέλλει στο δέκτη (μεγάφωνο) όπου μετατρέπετε σε ήχο. Όταν μιλάς στο ακουστικό γίνεται η αντίστροφη μετατροπή Ήχος -> ηλεκτρικό σήμα -> FM σήμα Η βάση λαμβάνει το FM σήμα από το ακουστικό και το μετατρέπει για να το στείλει στον καλούντα FM σήμα -> ηλεκτρικό σήμα
ΑΣΥΡΜΑΤΟ ΤΗΛΕΦΩΝΟ Αμφίδρομη (duplex) επικοινωνία Μπορείς να μιλάς και να ακούς ταυτόχρονα Η βάση και το ακουστικό του ασύρματου τηλεφώνου χρησιμοποιούν δύο συχνότητες για τα δύο ξεχωριστά FM σήματα
ΑΣΥΡΜΑΤΟ ΤΗΛΕΦΩΝΟ Τα FM σήματα εκπέμπονται στον αέρα Οποιοσδήποτε μπορεί να ακούσει την συνομιλία με ένα ανιχνευτή ραδιοσυχνοτήτων
ΚΙΝΗΤΗ ΤΗΛΕΦΩΝΙΑ
ΚΙΝΗΤΗ ΤΗΛΕΦΩΝΙΑ Δυνατότητα τηλεφωνικής επικοινωνίας παντού και πάντα Το ραδιοφωνικό σήμα γνωρίζουμε πως είναι περιορισμένης εμβέλειας. Η τηλεφωνική κλήση όμως ίσως χρειαστεί να ταξιδέψει χιλιάδες χιλιόμετρα.. Οι ραδιοσυχνότητες είναι περιορισμένες Δεδομένου του γεγονότος πως ο μεγαλύτερος πληθυσμός μιας πόλης διαθέτει κινητό τηλέφωνο ο αριθμός των ραδιοσυχνοτήτων κρίνεται πολύ μικρός
ΚΙΝΗΤΗ ΤΗΛΕΦΩΝΙΑ Η καινοτομία της κινητής τηλεφωνίας είναι ο διαχωρισμός μίας πόλης σε μικρά κύτταρα ή κυψέλες επιτρέπει να χρησιμοποιούνται οι ίδιες ραδιοσυχνότητες από διάφορους χρήστες σε μία πόλη => δυνατότητα να εξυπηρετούνται περισσότεροι χρήστες Επιτρέπει ευελιξία στην ανάπτυξη του δικτύου Μέσα σε κάθε κύτταρο οι ραδιοσυχνότητες είναι πάλι περιορισμένες αλλά είναι και ο χώρος περιορισμένος Μία μεγάλη πόλη μπορεί να έχει εκατοντάδες κύτταρα
ΚΙΝΗΤΗ ΤΗΛΕΦΩΝΙΑ Βάση της κινητής τηλεφωνίας είναι ένα δίκτυο που συνίσταται από κυψέλες Ονομάζεται κυψελοειδές ή κυψελωτό δίκτυο τηλεφώνου (cell telephone system) Σε κάθε κυψέλη υπάρχει ένας σταθμός Βάσης (base station) που επικοινωνεί με τα κινητά τηλέφωνα στην κυψέλη του Δηλαδή, αντί να υπάρχει ένας μεγάλος σταθμός για μία πόλη, υπάρχουν πολλοί μικροί σταθμοί Ένας σταθμός Βάσης αποτελείται από αρκετές κεραίες εκπομπής / λήψης, συνήθως στερεωμένες σε έναν ιστό μια μονάδα ελέγχου έναδουρβασ κτίριο με ΙΩΑΝΝΗΣ τεχνολογία ασύρματης
ΚΕΡΑΙΕΣ ΚΙΝΗΤΗΣ ΤΗΛΕΦΩΝΙΑΣ
ΚΙΝΗΤΗ ΤΗΛΕΦΩΝΙΑ Οι σταθμοί Βάσης συνδέονται με ένα κέντρο με συνηθισμένα τηλεφωνικά καλώδια διαβιβάζουν στο κέντρο τις συνομιλίες που διενεργούνται από κάποιο κινητό τηλέφωνο στην κυψέλη τους λαμβάνουν από το κέντρο τις συνομιλίες που πρέπει να διαβιβάσουν σε κάποιο κινητό τηλέφωνο στην κυψέλη τους Κέντρο μεταγωγής κινητού τηλεφώνου (Mobile Switching Center ή Mobile Telephone Switching Office - MTSO) Ελέγχει όλους τους σταθμούς Βάσης ενώνει όλες τις κλήσεις στο σταθερό σύστημα τηλεφώνου
ΧΡΗΣΗ ΡΑΔΙΟΣΥΧΝΟΤΗΤΩΝ Κάθε κινητό τηλέφωνο χρησιμοποιεί 2 συχνότητες για αμφίδρομη επικοινωνία Το ραδιοσήμα του σταθμού Βάσης δεν είναι υπερβολικά ισχυρό για να μην δημιουργεί παρεμβολές στα σήματα της επόμενης κυψέλης => οι ίδιες συχνότητες χρησιμοποιούνται σε κυψέλες που δεν είναι γειτονικές (π.χ. οι κυψέλες με κίτρινο χρώμα)
ΜΕΓΕΘΟΣ ΚΥΨΕΛΗΣ Το μέγεθος της κυψέλης ορίζεται από τον αναμενόμενο αριθμό χρηστών κινητών τηλεφώνων και καθορίζεται κατά το σχεδιασμό του δικτύου Τυπικό μέγεθος στις ΗΠΑ 26 km 2 Μπορεί να είναι 1 έως 4 km 2 ή και μικρότερο στο κέντρο κάποιας μεγαλούπολης Αν κάποιο κινητό τηλέφωνο απομακρυνθεί από την κυψέλη, τότε η σύνδεση μεταβιβάζεται αυτόματα στην επόμενη κυψέλη
ΑΡΙΘΜΟΣ ΚΥΨΕΛΩΝ Αν σε κάποια κυψέλη χρησιμοποιούνται όλο και περισσότερα κινητά τηλέφωνα => υπερφορτώνεται ο σταθμός Βάσης Τότε μπορεί να γίνει υποδιαίρεση της κυψέλης Εγκαθίστανται δηλαδή αναγκαστικά πρόσθετοι σταθμοί Βάσης που με μικρότερη ισχύ εκπομπής εξυπηρετούν τις μικρότερες κυψέλες τους => ευελιξία στην δομή και λειτουργία της κινητής τηλεφωνίας
ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΤΗΛΕΦΩΝΟΥ ΣΥΝΟΠΤΙΚΑ Mobile telephones are two-way radios. When you talk into a mobile telephone, it picks up your voice and converts the sound to radiofrequency energy (or radio waves). The radio waves travel through the air until they reach a receiver at a nearby base station. The base station then sends your call through the telephone network until it reaches the person you are calling. When you receive a call on your mobile phone, the message travels through the telephone network until it reaches a base station close to your phone. The base station then sends out radio waves that are detected by a receiver in your telephone, where the signals are changed back into voice or data. Depending on the equipment and operator, the frequency that each operator utlises is either 900 MHz, 1800 MHz or 2100 MHz. Base stations are designed for a number of different purposes, such as to provide coverage to a wide area or to increase capacity in a heavily congested area.
ΠΡΟΣΩΠΙΚΟ ΑΠΟΡΡΗΤΟ Οι κεραίες κάθε κυψέλης που όλοι μας κατά καιρούς έχουμε δει, εκτός από το να μεταδίδουν το σήμα της τηλεφωνική μας γραμμής, έχουν τη δυνατότητα να δώσουν ανά πάσα στιγμή τη γεωγραφική θέση της κάθε κάρτας sim σε ενεργό τηλέφωνο. Με αυτόν τον τρόπο λοιπόν σύμφωνα με την απόσταση που έχουμε από την κάθε κεραία δίνουμε μέσω του κινητού μας ένα στίγμα της θέσης στην οποία βρισκόμαστε. Στο δίπλα σχήμα βλέπετε μερικές κεραίες ονομασμένες σαν F. Το κόκκινο στίγμα στον μικρό αυτό χάρτη, που μπορεί να καλύπτει μια μεγάλη περιοχή της Αθήνας π.χ. ολόκληρο το Περιστέρι, είναι η θέση ενός κινητού τηλεφώνου. Αν πάνω στον χάρτη αυτό προσαρμόσουμε ένα γραφικό χάρτη του Περιστερίου, θα δούμε εύκολα πως ο συνδρομητής με τον αριθμό τηλεφώνου 69*567890 βρίσκεται στην οδό Χ. Διανοηθείτε λοιπόν αν μια εταιρεία κινητής τηλεφωνίας στην Ελλάδα έχει τη δυνατότητα να πραγματοποιήσει τέτοιου είδους ενέργειες, τι δυνατότητες έχουν κάποιες άλλες μεγάλες χώρες της Ευρώπης ή του εξωτερικού γενικότερα
ECHELON Το ECHELON είναι ένα παγκόσμιο τηλεπικοινωνιακό σύστημα παρακολούθησης που δημιουργήθηκε από τις Ηνωμένες Πολιτείες, την Αγγλία, τον Καναδά, την Αυστραλία και την Νέα Ζηλανδία που συστηματικά παρακολουθεί και καταγράφει όλες τις μορφές ηλεκτρονικής επικοινωνίας. Το 1992, σύμφωνα με την αρχή που επιβλέπει το ECHELON (National Security Agency ) 2 εκατομμύρια τηλεφωνήματα, φαξ, και emails παρακολουθήθηκαν ανα ώρα!! Σκεφτείτε το!! 2 εκατομμύρια μηνύματα την ώρα. Δηλαδή 17,5 δισεκατομμύρια μηνύματα τον χρόνο. Ακόμα και αν κάθε τρομοκράτης και εγκληματίας έκανε μια ντουζίνα τηλεφωνήματα την ώρα κάθε μέρα - όλο τον χρόνο ο αριθμός πάλι θα ήτανε ασήμαντος με αυτόν που καταγράφηκε. Πολλά από τα δικά μας τηλεφωνήματα είναι μέσα σε αυτά τα 17,5 δισεκατομμύρια. Και αυτό έγινε το 1992. Τι γίνεται άραγε σήμερα??
ΚΙΝΗΤΑ ΤΗΛΕΦΩΝΑ & ΥΓΕΙΑ ΤΟΥ ΠΟΛΙΤΗ ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΑ ΚΥΜΑΤΑ ΗΨΗΛΗΣ ΣΥΧΝΌΤΗΤΑΣ ΕΊΝΑΙ Η ΡΑΔΙΕΝΈΡΓΕΙΑ ΠΟΥ ΓΝΩΡΙΖΟΥΜΕ ΤΙΣ ΕΠΙΠΤΩΣΗΣ ΤΗΣ ΣΤΟΝ ΑΝΘΡΩΠΟ. ΓΙΑ ΤΙΣ ΣΥΧΝΟΤΗΤΕΣ ΠΟΥ ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΕΙ Η ΚΙΝΗΤΗ ΤΗΛΕΦΩΝΙΑ ΕΧΟΥΝ ΓΙΝΕΙ ΠΟΛΛΕΣ ΕΡΕΥΝΕΣ. ΚΑΜΙΑ ΔΕΝ ΑΠΕΔΕΙΞΕ ΠΩΣ ΠΡΟΚΑΛΕΙ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ ΣΤΟΝ ΑΝΘΡΩΠΟ. ΚΑΜΙΑ ΕΠΙΣΗΣ ΔΕΝ ΑΠΕΔΕΙΞΕ ΠΩΣ ΔΕΝ ΠΡΟΚΑΛΕΙ. ΕΧΕΙ ΑΠΟΔΕΙΧΘΕΙ ΌΤΙ ΤΑ ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΑ ΚΥΜΑΤΑ ΠΡΟΚΑΛΟΥΝ ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ ΘΕΡΜΑΝΣΗΣ ΣΤΟΝ ΑΝΘΡΩΠΟ ΑΛΛΑ ΔΕΝ ΕΧΕΙ ΑΠΟΔΕΙΧΘΕΙ ΌΤΙ ΑΥΤΑ ΕΊΝΑΙ ΕΠΙΒΛΑΒΗ ΓΙΑ ΤΗΝ ΥΓΕΙΑ. ΑΞΙΖΕΙ ΝΑ ΣΗΜΕΙΩΘΕΙ ΠΩΣ ΟΙ ΠΕΡΙΣΣΟΤΕΡΕΣ ΑΠΌ ΑΥΤΈΣ ΤΙΣ ΕΡΕΥΝΕΣ ΧΡΗΜΑΤΟΔΟΤΗΘΗΚΑΝ ΑΠΌ ΕΤΑΙΡΙΕΣ ΚΙΝΗΤΗΣ ΤΗΛΕΦΩΝΙΑΣ. ΥΠΑΡΧΟΥΝ ΠΡΟΣΦΑΤΕΣ ΕΡΕΥΝΕΣ ΠΟΥ ΑΠΟΔΕΙΚΝΥΟΥΝ ΤΗΝ ΒΛΑΒΗ ΥΓΕΙΑΣ ΣΕ ΖΩΑ ΜΕ ΑΝΘΕΚΤΙΚΟΤΕΡΑ ΚΥΤΑΡΑ ΑΠΌ ΤΟΝ ΑΝΘΡΩΠΟ (ΚΑΠΟΙΟ ΕΝΤΟΜΟ) ΑΛΛΑ ΌΧΙ ΓΙΑ ΤΟΝ ΑΝΘΡΩΠΟ. ΑΫΠΝΗΕΣ, ΣΤΡΕΣ, ΠΟΝΟΚΕΦΑΛΟΙ, ΔΙΑΣΠΑΣΗ ΠΡΟΣΟΧΗΣ, ΣΥΓΧΥΣΗ, ΣΥΝΔΕΟΝΤΑΙ ΣΥΧΝΑ ΜΕ ΤΗΝ ΥΠΕΡΒΟΛΙΚΗ ΕΚΘΕΣΗ ΣΕ ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΦΝΗΤΙΚΗ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ. ΙΑΤΡΙΚΕΣ ΕΡΕΥΝΕΣ ΔΕΝ ΤΟ ΑΠΟΚΛΥΟΥΝ ΧΩΡΙΣ ΌΜΩΣ ΝΑ ΤΟ ΑΠΟΔΕΙΚΝΥΟΥΝ. Η ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΑΥΤΗ ΚΑΙ Η ΕΥΡΕΙΑ ΧΡΗΣΗ ΤΗΣ, ΜΟΛΙΣ ΠΡΙΝ ΔΥΟ ΔΕΚΑΕΤΙΕΣ ΑΡΧΙΣΕ ΝΑ ΞΑΠΛΩΝΕΤΑΙ. ΕΤΣΙ ΕΙΝΑΙ ΝΩΡΙΣ ΑΚΟΜΗ ΓΙΑ ΝΑ ΓΝΩΡΙΖΟΥΜΕ ΤΑ ΠΡΑΓΜΑΤΙΚΑ ΜΑΚΡΟΧΡΟΝΙΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΤΗΣ ΕΚΘΕΣΗΣ ΤΩΝ ΑΝΘΡΩΠΩΝ ΣΤΗΝ ΚΙΝΗΤΗ ΤΗΛΕΦΩΝΙΑ.ΓΙΑ ΤΟΥΣ ΛΟΓΟΥΣ ΑΥΤΟΥΣ, ΟΙ ΕΡΕΥΝΗΤΕΣ ΠΑΓΚΟΣΜΙΩΣ ΣΥΝΕΧΙΖΟΥΝ ΝΑ ΔΙΕΞΑΓΟΥΝ ΜΕ ΑΜΕΙΩΤΟ ΕΝΔΙΑΦΕΡΟΝ ΕΡΓΑΣΙΕΣ ΓΙΑ ΝΑ ΚΑΤΑΝΟΗΣΟΥΝ ΚΑΛΥΤΕΡΑ ΤΗΝ ΕΞΕΛΙΚΤΙΚΗ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΚΑΙ ΤΟ ΤΙ ΠΡΑΓΜΑΤΙΚΑ ΣΥΜΒΑΙΝΕΙ ΣΤΟΝ ΕΝΗΛΙΚΑ, ΣΤΟΝ ΕΦΗΒΟ ΚΑΙ ΣΤΟ ΠΑΙΔΙ ΠΟΥ ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΕΙ ΚΙΝΗΤΟ ΤΗΛΕΦΩΝΟ.
ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΚΙΝΗΤΟΥ Το κινητό τηλέφωνο χρησιμοποιεί κωδικούς για να επικοινωνήσει και να λάβει κλήσεις Electronic Serial Number (ESN) προγραμματισμένος αριθμός (32 bits ) από την κατασκευάστρια βιομηχανία Mobile Identification Number (MIN) αριθμός (10 bits) που βασίζεται στον αριθμό τηλεφώνου του κινητού System Identification Number (SID) μοναδικός αριθμός (5 bits) που καθορίζεται σε κάθε φορέα κινητής τηλεφωνίας Όταν ένας χρήστης ανάψει το κινητό του, το τηλέφωνο πρώτα λαμβάνει ένα SID από τον σταθμό Βάσης σε μία ειδική συχνότητα (control channel) Αν το κινητό δεν βρίσκει το control channel τότε είναι out of range και γράφει το μήνυμα no service Αν λάβει το SID τότε το συγκρίνει με το SID που έχει προγραμματισμένο και αν ταιριάζει ξέρει ότι επικοινωνεί με το δικό του σύστημα (home system). Διαφορετικά ξέρει ότι κάνει περιαγωγή (roaming) δηλαδή ότι χρησιμοποιεί ένα διαφορετικό σύστημα από εκείνο στο οποίο ο χρήστης έχει συνδρομή
ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΚΙΝΗΤΟΥ Μαζί με το SID το κινητό στέλλει και ένα registration request το οποίο φυλάγεται σε βάση δεδομένων στο MTSO για να εντοπισμό του κινητό όταν καλείται από άλλα τηλέφωνα Όταν το κινητό ενός χρήστη καλείται το MTSO λαμβάνει την κλήση και πρώτα εντοπίζει το κινητό Μετά το MTSO διαλέγει τις 2 συχνότητες για την κλήση και τις στέλλει στο κινητό μέσω του control channel Όταν το κινητό και ο σταθμός Βάσης αλλάξουν σε αυτές τις συχνότητες, τότε η κλήση ενώνεται και μπορεί να γίνει η συνομιλία Όταν χρήστης κινείται προς την άκρη της κυψέλης του ο σταθμός Βάσης αντιλαμβάνεται ότι η ισχύς του σήματος του κινητού ελαττώνεται. Ταυτόχρονα γειτονικοί σταθμοί Βάσης αντιλαμβάνονται ότι ο χρήστης κινείται προς την κυψέλη τους από την αύξηση της ισχύς του σήματος. Σε κάποια στιγμή, σε συνεργασία με το MTSO ο ένας σταθμός Βάσης δίνει (hands off) την κλήση στον άλλο σταθμό και το κινητό λαμβάνει νέες συχνότητες μέσω του control channel για να αλλάξει κυψέλη.
ΚΙΝΗΤΑ ΤΗΛΕΦΩΝΑ & ΥΓΕΙΑ ΤΟΥ ΠΟΛΙΤΗ Παρά το γεγονός ότι μέχρι σήμερα η επιστημονική έρευνα δεν τεκμηρίωσε ότι η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία λόγω κινητών τηλεφώνων και σταθμών βάσης, προκαλεί ασθένειες, εντούτοις επιβάλλονται προφυλάξεις τις οποίες είναι καλό να υπενθυμίζουμε: Τα παιδιά πρέπει να χρησιμοποιούν κινητά τηλέφωνα μόνο όταν είναι απαραίτητο Ο χρόνος χρήσης των κινητών τηλεφώνων πρέπει να είναι όσο το δυνατό συντομότερος τόσο από ενήλικες όσο και από παιδιά Η χρήση ειδικών ακουστικών τύπου hands free μειώνει πολύ τα ηλεκτρομαγνητικά πεδία στα οποία υποβάλλεται ο εγκέφαλος μας κατά τη χρήση του κινητού Επίσης στο αυτοκίνητο είναι προτιμότερο να μη μιλούμε στο κινητό. Ακόμη και εάν υπάρχει hands free, είναι προτιμότερο να αποφεύγουμε να μιλούμε διότι έστω και με τη χρήση αυτής της τεχνολογίας, ο κίνδυνος δυστυχημάτων και απώλειας ανθρώπινων ζωών είναι μεγαλύτερος Είναι καλό να γνωρίζουμε ότι κατά τη χρήση του κινητού εντός του αυτοκίνητου, η ένταση των ηλεκτρομαγνητικών πεδίων που δημιουργούνται είναι πολύ μεγαλύτερη. Για το λόγο αυτό είναι καλύτερα να τοποθετείται στο αυτοκίνητο εξωτερική αντένα. Τα πιο πάνω αποτελούν προφυλάξεις. Δεν σημαίνει ότι γίνονται επειδή διαφορετικά θα υπάρχουν αρνητικές συνέπειες στην υγεία. Λόγω του ότι πιστεύεται ότι πιθανόν να υπάρχουν άγνωστα σχετικά με τα ηλεκτρομαγνητικά πεδία της ραδιοσυχνότητας, είναι προτιμότερο κάθε φορά που μπορούμε να μειώνουμε την έκθεση μας σε αυτά, να το κάνουμε
ΜΕΡΟΣ 4 Ο ΔΙΑΥΛΟΙ ΜΕΤΑΔΟΣΗΣ
ΜΕΣΟ ΜΕΤΑΔΟΣΗΣ Το μέσο μετάδοσης (transmission medium) είναι ο φορέας μέσα από τον οποίο λαμβάνει χώρα η μετάδοση των σημάτων π.χ. τα τηλεφωνικά καλώδια (telephone cables),τα οποία χρησιμοποιούνται για τη μετάδοση της φωνής οι οπτικές ίνες (fiber optics) οι οποίες χρησιμοποιούνται για τη μετάδοση δεδομένων κάθε μορφής στα δίκτυα επικοινωνιών τα συνεστραμμένα ζεύγη καλωδίων (twisted pairs) και τα ομοαξονικά καλώδια (coaxial cables) που χρησιμοποιούνται στα δίκτυα επικοινωνιών Τα μέσα μετάδοσης, δεν είναι μόνο ενσύρματα, αλλά και ασύρματα (wireless) π.χ. η ατμόσφαιρα της γης, και το διάστημα, τα οποία επιτρέπουν τη μετάδοση ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων.
ΕΥΡΟΣ ΖΩΝΗΣ ΚΑΙ ΧΩΡΗΤΙΚΟΤΗΤΑ Το εύρος ζώνης (bandwidth) του καναλιού ορίζεται ως η διαφορά ανάμεσα στη μέγιστη και στην ελάχιστη συχνότητα, στην οποία η γραμμή μπορεί να μεταδώσει πληροφορίες (σε μονάδες Hz) Κάθε σύστημα έχει ένα πεπερασμένο εύρος ζώνης (finite bandwidth) Η χωρητικότητα (capacity) ενός μέσου μετάδοσης αποτελεί ένα μέτρο της δυνατότητας μεταφοράς δεδομένων από μια γραμμή επικοινωνίας, και ορίζεται ως ο μέγιστος ρυθμός μεταφοράς δεδομένων που υποστηρίζεται από το κανάλι, χωρίς η μετάδοση να χαρακτηρίζεται από την εμφάνιση σφαλμάτων (σε μονάδες bit ανά δευτερόλεπτο ή bps bits per sec). Η χωρητικότητα ενός μέσου μετάδοσης συσχετίζεται με το εύρος ζώνης ένα μέσο μετάδοσης με μεγάλο εύρος ζώνης έχει αντίστοιχα και μεγάλη χωρητικότητα.
ΠΕΡΙΟΡΙΣΜΟΣ ΕΥΡΟΥ ΖΩΝΗΣ Σε κάθε εφαρμογή υπάρχει πεπερασμένο εύρος ζώνης Τα διάφορα σήματα εκπέμπονται από κατάλληλες πηγές (sources), και χαρακτηρίζονται από συγκεκριμένες τιμές συχνοτήτων Για οικονομικούς λόγους, τα μέσα μετάδοσης είναι σχεδιασμένα να επιτρέπουν τη μετάδοση μόνο εκείνων των σημάτων των οποίων οι συχνότητες ανήκουν σε μια συγκεκριμένη περιοχή ή ζώνη συχνοτήτων. π.χ. στο τηλεφωνικό δίκτυο που ως μέσο μετάδοσης χρησιμοποιεί συνεστραμμένα καλώδια επιτρέπεται η μετάδοση μόνο εκείνων των σημάτων των οποίων η συχνότητα βρίσκεται στο διάστημα 300 Hz έως 3400 Hz. Επομένως το εύρος ζώνης αυτού του μέσου μετάδοσης είναι 3400 Hz 300 Hz = 3100 Hz = 3.1 KHz
ΚΑΛΩΔΙΑΚΑ ΜΕΣΑ ΜΕΤΑΔΟΣΗΣ Καλώδια συνεστραμένων ζευγών (twisted wires) Είναι τα γνωστά χάλκινα σύρματα των τηλεφωνικών γραμμών Αποτελείται από τέσσερις ή περισσότερους χάλκινους αγωγούς συστρεμμένους σε ζεύγη (ένα για τη γείωση κι ένα για τη μεταφορά του σήματος) Συνήθως, με το ένα ζεύγος γίνεται η αποστολή και με το άλλο η λήψη Ταχύτητες μετάδοσης 300 bits / sec 10 Mbits / sec Ομοαξονικά καλώδια (coaxial cables) Οι (δύο) αγωγοί είναι τοποθετημένοι ό ένας μέσα στον άλλο και χωρίζονται μεταξύ τους από ένα μονωτικό υλικό Μεγαλύτερες ταχύτητες μετάδοσης (56 kbits /sec - 200 Mbits / sec) Καλώδια οπτικών ινών (fiber-optic cables) εύκαμπτες ίνες (νήματα-καλώδια) από πλαστική ύλη ή γυαλί, μέσω των οποίων διέρχονται ακτίνες φωτός ή laser Αποτελεί το ταχύτερο (500 Kbits /sec 10 Gbits / sec), ασφαλέστερο αλλά και πιο δαπανηρό μέσο μετάδοσης
ΟΜΟΑΞΟΝΙΚΑ ΚΑΛΩΔΙΑ Από μέσα προς τα έξω τα καλώδια αυτά αποτελούνται συνήθως από ένα ενιαίο εσωτερικό αγωγό, ένα άσπρο μονωτικό υλικό (διηλεκτρικό), ένα λεπτό πλέγμα (τρίχα-εξωτερικός αγωγός) και ένα εξωτερικό μονωτικό περίβλημα. Υπάρχουν διαφορετικά είδη: Διαφορά στο μέγεθος της διαμέτρου Διαφορά στο κόστος Διαφορετικές απώλειες που μπορούν να εμφανίσουν σε συγκεκριμένο μήκος και σε συνάρτηση με την συχνότητα του σήματος. Χρησιμοποιούνται για την μετάδοση καλωδιακής TV (CATV) με εύρος ζώνης 1 GHz = 1000 MHz στα συστήματα τηλεφώνου (σε αποστάσεις μέχρι 2 km)
ΧΡΗΣΕΙΣ ΟΠΤΙΚΩΝ ΙΝΩΝ Χρησιμοποιούνται από τους τηλεπικοινωνιακούς οργανισμούς για επίγειες και υποθαλάσσιες συνδέσεις μεγάλων αποστάσεων π.χ. για τη διασύνδεση ηπείρων αντικαθιστούν τις γραμμές ομοαξονικών καλωδίων και τις επίγειες και δορυφορικές μικροκυματικές ζεύξεις. από ιδιωτικές εταιρίες σε τοπικά δίκτυα σε πανεπιστημιακά δίκτυα κορμού σε δίκτυα ευρείας περιοχής σε δίκτυα καλωδιακής τηλεόρασης σε εφαρμογές με υψηλές απαιτήσεις σε ασφάλεια μετάδοσης (π.χ. στρατιωτικές) σε βιομηχανικές εφαρμογές, όπου υπάρχει υψηλός βιομηχανικός θόρυβος, στον οποίο οι οπτικές ίνες παρουσιάζουν ανοσία
ΠΛΕΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ ΟΠΤΙΚΩΝ ΙΝΩΝ Λόγω του υλικού κατασκευής τους, οι οπτικές ίνες συμπεριφέρονται σαν καθρέπτες χωρίς απώλειες. Η εξασθένιση στις οπτικές ίνες οφείλεται στην διαύγεια του υλικού Λόγω τις εξαιρετικά καλής μόνωσης οι οπτικές ίνες είναι απρόσβλητες από περιβαλλοντικές παρεμβολές που προκαλούν εξασθένιση του σήματος Επειδή δεν υπάρχουν ελεύθερα ηλεκτρόνια μέσα στις ίνες όπως στα καλώδια με αγωγούς, δεν υπάρχει παρεμβολή στο σήμα λόγω περιβαλλοντικών μαγνητικών πεδίων Επειδή η οπτική ίνα δεν μεταφέρει ηλεκτρικό σήμα, προτιμάται σε περιοχές υψηλού κίνδυνου εκρήξεων από σπινθήρες π.χ. σε χώρους καυσίμων, εύφλεκτων αερίων κλπ. Δεν είναι ευαίσθητες σε υγρό περιβάλλον, όπου τα χάλκινα καλώδια μπορεί να δημιουργήσουν βραχυκυκλώματα. Προσφέρουν μόνωση στα συστήματα που συνδέουν Πολλές οπτικές ίνες μπορούν να τοποθετηθούν σε ένα καλώδιο (ενός σύρματος) επειδή οι ίνες έχουν μικρό μέγεθος και βάρος π.χ. χάλκινο καλώδιο με 1000 ζεύγη και μήκος 500 μέτρων ζυγίζει περίπου 4000 κιλά, ενώ οπτική ίνα του ίδιου μήκους, που περιέχει τον ίδιο αριθμό καναλιών, ζυγίζει μόνο 45 κιλά
ΜΕΙΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ ΟΠΤΙΚΩΝ ΙΝΩΝ Η δυσκολία υλοποίησης συνδέσεων, επειδή απαιτείται υψηλή προσαρμογή και ευθυγράμμιση της φωτεινής πηγής, για να μην υπάρχει διασπορά και να ελαχιστοποιηθούν οι απώλειες. ανάγκη ύπαρξης επιδέξιων εγκαταστατών Δυσκολία διασύνδεσης πολλών χρηστών πάνω σε ένα καλώδιο Ακριβές για μικρές αποστάσεις Σε μακρινές αποστάσεις είναι πιο φθηνές από τα άλλα καλώδια => Συμπερασματικά τα καλώδια οπτικών ινών παρουσιάζουν ίδιες μηχανικές ιδιότητες με τα ομοαξονικά, αλλά είναι ελαφρότερα σε βάρος, μικρότερα σε διάμετρο και οι αποστάσεις μεταξύ των επαναληπτών (για την αναπαραγωγή του σήματος) είναι μεγαλύτερες