Εισαγωγή στη Δικτύωση Υπολογιστών

Σχετικά έγγραφα
Εισαγωγή στη Δικτύωση Υπολογιστών

Εισαγωγή στη Δικτύωση Υπολογιστών

Διοικητική Λογιστική

Λογιστική Κόστους Ενότητα 12: Λογισμός Κόστους (2)

Θερμοδυναμική. Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα. Πίνακες Νερού σε κατάσταση Κορεσμού. Γεώργιος Κ. Χατζηκωνσταντής Επίκουρος Καθηγητής

Εισαγωγή στους Αλγορίθμους

Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Αθήνας. Βιοστατιστική (Ε) Ενότητα 3: Έλεγχοι στατιστικών υποθέσεων

Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Αθήνας. Βιοστατιστική (Ε) Ενότητα 1: Καταχώρηση δεδομένων

Κβαντική Επεξεργασία Πληροφορίας

Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Αθήνας. Βιοστατιστική (Ε) Ενότητα 2: Περιγραφική στατιστική

Εισαγωγή στους Αλγορίθμους

Μαθηματικά Διοικητικών & Οικονομικών Επιστημών

Λογιστική Κόστους Ενότητα 8: Κοστολογική διάρθρωση Κύρια / Βοηθητικά Κέντρα Κόστους.

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΙIΙ

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΙIΙ

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΙIΙ

Βέλτιστος Έλεγχος Συστημάτων

Συστήματα Επικοινωνιών

1 η Διάλεξη. Ενδεικτικές λύσεις ασκήσεων

Τίτλος Μαθήματος: Μαθηματική Ανάλυση Ενότητα Γ. Ολοκληρωτικός Λογισμός

Κβαντική Επεξεργασία Πληροφορίας

Ενδεικτικές λύσεις ασκήσεων διαχείρισης έργου υπό συνθήκες αβεβαιότητας

Εισαγωγή στην Διοίκηση Επιχειρήσεων

Εφαρμογές των Τεχνολογιών της Πληροφορίας και των Επικοινωνιών στη διδασκαλία και τη μάθηση

Εισαγωγή στους Αλγορίθμους

Διεθνείς Οικονομικές Σχέσεις και Ανάπτυξη

Μυελού των Οστών Ενότητα #1: Ερωτήσεις κατανόησης και αυτόαξιολόγησης

Βάσεις Περιβαλλοντικών Δεδομένων

Διοικητική Λογιστική

Εισαγωγή στους Η/Υ. Ενότητα 2β: Αντίστροφο Πρόβλημα. Δημήτρης Σαραβάνος, Καθηγητής Πολυτεχνική Σχολή Τμήμα Μηχανολόγων & Αεροναυπηγών Μηχανικών

Μαθηματικά Διοικητικών & Οικονομικών Επιστημών

Αερισμός. Ενότητα 1: Αερισμός και αιμάτωση. Κωνσταντίνος Σπυρόπουλος, Καθηγητής Σχολή Επιστημών Υγείας Τμήμα Ιατρικής

Μηχανολογικό Σχέδιο Ι

Γενική Φυσική Ενότητα: Ταλαντώσεις

Έλεγχος και Διασφάλιση Ποιότητας Ενότητα 4: Μελέτη ISO Κουππάρης Μιχαήλ Τμήμα Χημείας Εργαστήριο Αναλυτικής Χημείας

Θερμοδυναμική. Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα. Πίνακες Νερού Υπέρθερμου Ατμού. Γεώργιος Κ. Χατζηκωνσταντής Επίκουρος Καθηγητής

Διδακτική των εικαστικών τεχνών Ενότητα 1

Ενότητα. Εισαγωγή στις βάσεις δεδομένων

Συστήματα Επικοινωνιών

Σχεδίαση και Ανάλυση Αλγορίθμων Ενότητα 4: ΑΝΑΠΑΡΑΣΤΑΣΗ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ - ΔΕΝΤΡΑ

Εισαγωγή στην Διοίκηση Επιχειρήσεων

Συστήματα Επικοινωνιών

Λογιστική Κόστους Ενότητα 11: Λογισμός Κόστους (1)

Εισαγωγή στους Αλγορίθμους Ενότητα 9η Άσκηση - Αλγόριθμος Prim

Φιλοσοφία της Ιστορίας και του Πολιτισμού

Εννοιες και Παράγοντες της Ψηφιακής Επεξεργασίας Εικόνας

Τεχνικό Σχέδιο - CAD

Δυναμική και Έλεγχος E-L Ηλεκτρομηχανικών Συστημάτων

Ψηφιακές Επικοινωνίες

Μαθηματικά Διοικητικών & Οικονομικών Επιστημών

Ψηφιακή Επεξεργασία Εικόνων

Διδακτική των εικαστικών τεχνών Ενότητα 2

Διδακτική των εικαστικών τεχνών Ενότητα 2

Μαθηματικά Διοικητικών & Οικονομικών Επιστημών

Εισαγωγή στην Διοίκηση Επιχειρήσεων

Διδακτική των εικαστικών τεχνών Ενότητα 2

Διδακτική των εικαστικών τεχνών Ενότητα 2

Εισαγωγή στην Διοίκηση Επιχειρήσεων

Γενικά Μαθηματικά Ι. Ενότητα 15: Ολοκληρώματα Με Ρητές Και Τριγωνομετρικές Συναρτήσεις Λουκάς Βλάχος Τμήμα Φυσικής

Εισαγωγή στους Αλγορίθμους Ενότητα 10η Άσκηση Αλγόριθμος Dijkstra

Γραμμική Άλγεβρα και Μαθηματικός Λογισμός για Οικονομικά και Επιχειρησιακά Προβλήματα

Εισαγωγή στους Υπολογιστές

Τίτλος Μαθήματος. Ενότητα 1η: Εισαγωγή. Δημήτριος Σκούρας Σχολή Διοίκησης Επιχειρήσεων Τμήμα Οικονομικών Επιστημών

Μαθηματικά Διοικητικών & Οικονομικών Επιστημών

Το Εικονογραφημένο Βιβλίο στην Προσχολική Εκπαίδευση

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΡΗΤΗΣ

Τίτλος Μαθήματος: Μαθηματική Ανάλυση Ενότητα Β. Διαφορικός Λογισμός

Μαθηματικά Διοικητικών & Οικονομικών Επιστημών

Κβαντική Επεξεργασία Πληροφορίας

Γραμμική Άλγεβρα και Μαθηματικός Λογισμός για Οικονομικά και Επιχειρησιακά Προβλήματα

Διδακτική των εικαστικών τεχνών Ενότητα 3

Γενική Φυσική Ενότητα: Εισαγωγή στην Ειδική Θεωρία της Σχετικότητας

ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑ ΚΑΤΑΝΑΛΩΤΗ

Αρχές Προγραμματισμού

Διδακτική Πληροφορικής

Διδακτική των εικαστικών τεχνών Ενότητα 2

Εκκλησιαστικό Δίκαιο. Ενότητα 10η: Ιερά Σύνοδος της Ιεραρχίας και Διαρκής Ιερά Σύνοδος Κυριάκος Κυριαζόπουλος Τμήμα Νομικής Α.Π.Θ.

Μεθοδολογία Έρευνας Κοινωνικών Επιστημών Ενότητα 2: ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΣΗ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΩΝ ΜΑΡΚΕΤΙΝΓΚ Λοίζου Ευστράτιος Τμήμα Τεχνολόγων Γεωπόνων-Kατεύθυνση

Ψηφιακή Επεξεργασία Εικόνων

Φυσική ΙΙΙ. Ενότητα 4: Ηλεκτρικά Κυκλώματα. Γεώργιος Βούλγαρης Σχολή Θετικών Επιστημών Τμήμα Φυσικής

Εισαγωγή στην Διοίκηση Επιχειρήσεων

Προγραμματισμός Η/Υ. Βασικές Προγραμματιστικές Δομές. ΤΕΙ Ιονίων Νήσων Τμήμα Τεχνολόγων Περιβάλλοντος Κατεύθυνση Τεχνολογιών Φυσικού Περιβάλλοντος

Μαθηματικά Διοικητικών & Οικονομικών Επιστημών

Τεχνικό Σχέδιο - CAD

Σχεδίαση και Ανάλυση Αλγορίθμων Ενότητα 3: ΑΝΑΠΑΡΑΣΤΑΣΗ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ - ΓΡΑΦΗΜΑΤΑ

Τεχνικό Σχέδιο - CAD. Τόξο Κύκλου. Τόξο Κύκλου - Έλλειψη. ΤΕΙ Ιονίων Νήσων Τμήμα Τεχνολόγων Περιβάλλοντος Κατεύθυνση Τεχνολογιών Φυσικού Περιβάλλοντος

ΗΛΕΚΤΡΟΤΕΧΝΙΑ-ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ

Εφαρμογές των Τεχνολογιών της Πληροφορίας και των Επικοινωνιών στη διδασκαλία και τη μάθηση

Κβαντική Επεξεργασία Πληροφορίας

Θεσμοί Ευρωπαϊκών Λαών Ι 19 ος -20 ος αιώνας

Εισαγωγή στην Διοίκηση Επιχειρήσεων

Διοίκηση Εξωτερικής Εμπορικής Δραστηριότητας

Βέλτιστος Έλεγχος Συστημάτων

Τίτλος Μαθήματος: Εργαστήριο Φυσικής Ι

Θέματα υπολογισμού στον πολιτισμό

Λογιστική Κόστους Ενότητα 10: Ασκήσεις Προτύπου Κόστους Αποκλίσεων.

Εισαγωγή στους Αλγορίθμους Ενότητα 9η Άσκηση - Αλγόριθμος Kruskal

Σχεδίαση CMOS Ψηφιακών Ολοκληρωμένων Κυκλωμάτων

Εισαγωγή στους Αλγορίθμους Φροντιστήριο 1

Γενικά Μαθηματικά Ι. Ενότητα 12: Κριτήρια Σύγκλισης Σειρών. Λουκάς Βλάχος Τμήμα Φυσικής ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ

Transcript:

Εισαγωγή στη Δικτύωση Υπολογιστών Ενότητα 2: Το Φυσικό Επίπεδο Δημήτριος Τσώλης Σχολή Οργάνωσης και Διοίκησης Επιχειρήσεων Τμήμα Διαχείρισης Πολιτισμικού Περιβάλλοντος και Νέων Τεχνολογιών

Στόχοι Μαθήματος Στο προηγούμενο μάθημα πραγματοποιήθηκε μια εισαγωγή στις έννοιες δικτύωσης. Αναλύθηκε και το θεωρητικό μοντέλο OSI. Το πρώτο επίπεδο είναι το φυσικό επίπεδο. Στο παρόν μάθημα: Θα αναλυθεί το φυσικό επίπεδο ως θεωρητικό πλαίσιο. Θα εξετασθούν οι διάφορες περιπτώσεις υλοποίησης φυσικού επιπέδου. Καλωδίωση, ασύρματο δίκτυο, δίκτυο κινητής τηλεφωνίας κ.α. 2

Θεωρία για την Επικοινωνία Δεδομένων Η πληροφορία (δεδομένα) μεταφέρονται μέσω κάποιας φυσικής ιδιότητας - τιμής - σήματος που διαφοροποιείται στο χρόνο. Π.χ. ρεύμα, ή τάση. Αναπαριστώντας αυτή την τιμή σαν μια συνάρτηση με το χρόνο μπορούμε να αναλύσουμε μαθηματικά τη συμπεριφορά του σήματος. 3

Ανάλυση Fourier - 1 Στις αρχές του 19 ου αιώνα, ο γάλλος μαθηματικός Jean- Baptiste Fourier απέδειξε ότι οποιαδήποτε συνάρτηση g(t) με λογικά περιοδική συμπεριφορά, με περίοδο T, μπορεί να δημιουργηθεί από ένα άθροισμα (μπορεί και άπειρο) ημιτόνων και συνημίτονων. Όπου f = 1/T είναι η συχνότητα, an και bn είναι το πλάτος του ημιτόνου και συνημίτονου της n-αρμονικής και c είναι μια σταθερά. Αν ξέρουμε το T και τα πλάτη η συνάρτηση είναι γνωστή. 4

Ανάλυση Fourier - 2 Αντίστοιχα από τον παραπάνω τύπο μπορούν να ευρεθούν τα: Τι σχέση έχουν αυτά με τις επικοινωνίες δεδομένων? 5

Σήματα Περιορισμένου Εύρους Παράδειγμα. Μεταφορά ενός χαρακτήρα ASCII π.χ. του b κωδικοποιημένο με 8 bits byte. Το σχήμα bit που μεταδίδεται είναι το: 01100010 6

Nyquist & Shannon To 1924, o Henry Nyquist, συνηδητοποίηση ότι ακόμα και το πιο τέλειο κανάλι έχει περιορισμένες δυνατότητες μετάδοσης. Βρήκε την εξίσωση για το μέγιστο ρυθμό μετάδοσης δεδομένων. Το 1948 ο Claude Shannon επέκτεινε την έρευνα και σε κανάλια με θόρυβο. 7

Μέσα Μετάδοσης Το φυσικό επίπεδο αναλαμβάνει τη μεταφορά των δεδομένων (το σχήμα bit) από τον έναν υπολογιστή στον επόμενο. Ποικίλα φυσικά μέσα μετάδοσης αξιοποιούνται. Έχουν τα δικά τους χαρακτηριστικά σχετικά με το εύρος ζώνης, τη καθυστέρησης, του κόστους και της ευκολίας εγκατάστασης και συντήρησης. Δύο κατηγορίες: Οδηγούμενα. Μη οδηγούμενα. 8

Οδηγούμενα Μέσα Μετάδοσης Μαγνητικά μέσα. Συνεστραμμένο ζεύγος. Συζυγές καλώδιο (ομόκεντροι κύκλοι). Οπτική ίνα. 9

Ασύρματη Μετάδοση - Θεωρία Όταν τα ηλεκτρόνια κινούνται, δημιουργούν ηλεκτρομαγνητικά κύματα που μπορούν να μεταδοθούν στον αέρα (James Clerk Maxwell, 1865, Heinrich Hertz 1887). Ο αριθμός των κυμάτων το δευτερόλεπτο είναι η συχνότητα (f). Η απόσταση μεταξύ δύο διαδοχικών μέγιστων λέγεται μήκος κύματος (λ). Όταν μια κεραία ενός συγκεκριμένους μεγέθους συνδέεται σε ένα ηλεκτρικό κύκλωμα τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα μπορούν να μεταδοθούν αποδοτικά και να ληφθούν από έναν αποδέκτη. Η ασύρματη μετάδοση βασίζεται σε αυτό το αξίωμα. Τα κύματα κινούνται στο κενό με την ταχύτητα του φωτός (c) (3 x 108 m/sec). Τα καλώδια επιτρέπουν το 2/3 της τιμής. Ισχύει η εξίσωση 10

Το Ηλεκτρομαγνητικό Φάσμα 11

VLF, LF, MF, HF & Lightwave 12

Δορυφορικές Επικοινωνίες - 1 13

Δορυφορικές Επικοινωνίες - 2 14

Δορυφορικές Επικοινωνίες - 3 15

Public Switched Telephone Network - 1 16

PSTN - 2 17

ADSL 18

Ασύρματα Local Loops 19

Δίκτυα Κινητής Τηλεφωνίας Τρεις γενιές: Αναλογική φωνής. Ψηφιακής φωνής. Ψηφιακής φωνής και δεδομένων. 20

Συμπεράσματα Το φυσικό επίπεδο είναι η βάση όλων των δικτύων. Η φύση θέτει δύο βασικούς περιορισμούς για το εύρος των δικτύων. Το όριο Nyquist (κανάλια χωρίς θόρυβο) και το όριο Shannon (κανάλια με θόρυβο). Τα μέσα μετάδοσης είναι οδηγούμενα ή μη. Το τηλεφωνικό σύστημα είναι πολύ σημαντικό για τα δίκτυα. Η ADSL παρέχει ταχύτητες έως και 50 Mbps. Η κινητή τηλεφωνία παρέχει πλέον μετάδοση ψηφιακής φωνής και δεδομένων. 21

Χρηματοδότηση Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στo πλαίσιo του εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα. Το έργο «Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο Πανεπιστήμιο Πατρών» έχει χρηματοδοτήσει μόνο την αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού. Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους. 22

Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου Το παρόν έργο αποτελεί την έκδοση 1.0. 23

Σημείωμα Αναφοράς Copyright Πανεπιστήμιο Πατρών, Δημήτριος Τσώλης. «Εισαγωγή στη Δικτύωση Υπολογιστών. Το Φυσικό Επίπεδο». Έκδοση: 1.0. Πάτρα 2015. Διαθέσιμο από τη δικτυακή διεύθυνση: https://eclass.upatras.gr/courses/culture128. 24

Σημείωμα Αδειοδότησης Το παρόν υλικό διατίθεται με τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Αναφορά, Μη Εμπορική Χρήση Παρόμοια Διανομή 4.0 [1] ή μεταγενέστερη, Διεθνής Έκδοση. Εξαιρούνται τα αυτοτελή έργα τρίτων π.χ. φωτογραφίες, διαγράμματα κ.λ.π., τα οποία εμπεριέχονται σε αυτό και τα οποία αναφέρονται μαζί με τους όρους χρήσης τους στο «Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων». [1] http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/ Ως Μη Εμπορική ορίζεται η χρήση: που δεν περιλαμβάνει άμεσο ή έμμεσο οικονομικό όφελος από την χρήση του έργου, για το διανομέα του έργου και αδειοδόχο που δεν περιλαμβάνει οικονομική συναλλαγή ως προϋπόθεση για τη χρήση ή πρόσβαση στο έργο που δεν προσπορίζει στο διανομέα του έργου και αδειοδόχο έμμεσο οικονομικό όφελος (π.χ. διαφημίσεις) από την προβολή του έργου σε διαδικτυακό τόπο Ο δικαιούχος μπορεί να παρέχει στον αδειοδόχο ξεχωριστή άδεια να χρησιμοποιεί το έργο για εμπορική χρήση, εφόσον αυτό του ζητηθεί. 25

Διατήρηση Σημειωμάτων Οποιαδήποτε αναπαραγωγή ή διασκευή του υλικού θα πρέπει να συμπεριλαμβάνει: το Σημείωμα Αναφοράς το Σημείωμα Αδειοδότησης τη δήλωση Διατήρησης Σημειωμάτων το Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων (εφόσον υπάρχει) μαζί με τους συνοδευόμενους υπερσυνδέσμους. 26