برنامج التكنولوجيا و العلوم التطبيقية

2. برنامج التكنولوجيا و العلوم التطبيقية مقرر تراسل البيانات بالشبكات 1486 اعداد و تقديم م. محمد أبو عمــــر

3. الطبقة الفيزيائيةPhysical Layer الوحـدة الثانية

4. مقدمـة الهدف الاساسي من الطبقة الفيزيائية ((Physical Layer هو نقل و تراسل وحدات المعلومات(Bits) من جهازٍ لآخر في شبكات الحاسوب.

5. تنسيق الوظائف لإرسال تدفق البيانات (Bit Stream( على الوسط الفيزيائي لتحويل تدفق البيانات في الطرف المرسل الى اشارات كهرومغناطيسية تصل الى الطرف المستقبل الذي يقوم بدوره بتحويل هذه الاشارات الى سلسة من البتات يقدمها إلى المستوى الأعلى.

6. هذه الاشارات الكهربائية يمكن التعبير عنها رياضياً ).Fourier Seriesباستخدام الدوال الدورية( فرضاً إذا كانت اشارة الجهد الكهربائي المرسلة هي: G(t) = 0 1 1 0

7. وحدة قياس سرعة الإشارة (Baud)تقاس سرعة الاشارة بوحدة تسمى الباود المرسلة.(Bitsو تعبر عن عدد وحدات المعلومات( ملاحظة: ليس من الضرورة ان يتساوي عدد الباود بعدد فكل باود قد يحمل (Bitsوحدات المعلومات( أو اكثر.(Bitوحدة معلومات(

8. في عملية الارسال عدم حدوث أن تصل للمستقبل كافة المعلومات المرسلة Noiseالتشويش/

9. Noiseعدم حدوث التشويش/ لا يوجد وسيلة إرسال مثالية، فلا بد من فقد جزء من الطاقة المرسلة - ولو كان بسيط جداً – اثناء الارسال. المهم هنا اذاً هو ليس فقد جزء من الطاقة المرسلة بلان يكون الفقد في الطاقة متساويا (ثابت) عند كل تردد. نقص الطاقة بمقادير ثابتة نقصفيالسعةفقطدونتشويه نقص الطاقة/ السعة بمقادير متفاوتة يشوه الارسال

10. استقبال المعلومات المرسلة جميعها يتم بوساطة (Bandwidthاتساع في المدى الترددي ( يمكن من استرجاع الدالة المرسلة يتم بوساطة تقليل سرعة ارسال وحدات المعلومات

11. سرعة ارسال وحدات المعلومات قليلة (Bandwidthاتساع في المدى الترددي ( استقبال المعلومات المرسلة جميعها التعليل

12. العلاقة عكسية بين السرعة والزمن العلاقة عكسية بين الزمن والتردد F= 1 / T سرعة ارسال وحدات المعلومات قليلة كبير( T الزمن ( قليل(Fالتردد ( كبيـر(Bandwidthالمدى الترددي ( يسمح باستقبال المعلومات المرسلة جميعها

13. التردد أقل. المدى الترددي أكبر. التردد أكبر. المدى الترددي أقل.

14. تذكير// في عملية الارسال عدم حدوث أن تصل للمستقبل كافة المعلومات المرسلة Noiseالتشويش/ المدى الترددي ان يكون الفقد في الطاقة متساويا (ثابت) عند كل تردد (Bandwidth( كبير

15. حساب أقصى عدد من البتات الممكن ارسلها القناة مشوشة القناة غير مشوشة Noiseless Shannonنظرية Nyquistنظرية

16. نظريةNyquist(القناة غير مشوشة) الإشارة تتكون من اكثر من مستويين (V( الاشارة تتكون من مستويين أقصى عدد من البتات الممكن ارسالها أقصى عدد من البتات الممكن ارسالها 2 * H * log2 V 2 * H H: Bandwidth

18. نظرية Shannon( القناة قابلة للتشويش) N ...........Noiseالتشويش/ Sقوة الاشارة .................. S/N)...........N - للتشويش ( (Sنسبة قوة الاشارة ( dBوهذه النسبة تقاس بوحدة الديسبل 1 dB = 10* log10 S/N

19. نظرية Shannon( القناة قابلة للتشويش) المعدل الأقصى لإرسال المعلومات = H*log2 ( 1 + S/N)

20. Example: ما أقصى عدد من البتات يمكن إرسالها 3-KHZ على قناة غير مشوشة ذات Sol: Nyquistبما ان القناة غير مشوشة اذن نستخدم نظرية 2 * H * log2 (V) 2 * H = 2* 3000 = 6000 b/s

21. وسائط الارسالTransmission Media وسائط ارسال لاسلكية وسائط ارسال سلكية

22. وسائط الارسال السلكية تنقسم كوابل الشبكات إلى ثلاثة أنواع رئيسة هي : 1 - الأسلاك الملتوية Twisted Pair. 2- الأسلاك المحورية Coaxial Cable. 3- الألياف البصرية Fiber Optic.

23. الأسلاك الملتوية Twisted Pair ويستعمل هذا الكابل سلكين نحاسيين مجدولين لإرسال اشارات ويستعمل عادة ككابل اتصالات.

24. أنواع الاسلاك المجدولة - النوع الأول : ( UTP )الاسلاك غير المحمية - النوع الثاني : ( STP ) الاسلاك المحمية / المعزولة

25. النوع الأول : ( UTP ) وهي اختصار لـ Unshielded Twisted Pairوهي تتكون من : أسلاك ملتوية داخل غطاء بلاستيكي بسيط.

26. ومن عيوب هذه الكوابل أنها تعتبر عرضة للتداخل الكهرومغناطيسي و تداخل الإشارات المجاورة

27. وقد صنفت جميعة الصناعات الإلكترونية كوابل الـ UTP الى فئات ((Categoryمشهورة هي : 1- Category 1 الفئة الأولى و تستخدم لنقل الصوت فقط و لا تستطيع نقل البيانات. 2-Category 2 الفئة الثانية و تستخدم لنقل البيانات بسرعة 4 ميجابايت في الثانية. 3- Category 3 الفئة الثالثة و تستخدم لنقل البيانات بسرعة 10 ميجابت في الثانية.

28. 4-Category 4 الفئة الرابعة و تستخدم لنقل البيانات بسرعة 16ميجابايت في الثانية. 5-Category 5 الفئة الخامسة و تستخدم لنقل البيانات بسرعة 100 ميجابايت في الثانية. وكان ذلك قبل أن تظهر الفئة السادسة 6Category التي تستخدم لنقل البيانات بسرعة 1 جيجابايت في الثانية

29. النوع الثاني : ( STP ) وهي اختصار لـ Shielded-Twisted Pair وهي عبارة عن أزواج من الأسلاك الملتوية محمية بطبقة من القصدير ثم بغلاف بلاستيكي خارجي.

30. تتفوق STP على UTP بما يلي: 1- أقل عرضة للتداخل الكهرومغناطيسي. 2- تستطيع دعم الإرسال لمسافات أبعد. 3- في بعض الظروف توفر سرعات بث أكبر.

31. الوصلات (Connectors) المستخدمة في الاسلاك المجدولة تستخدم الاسلاك المجدولة (TP) وصلات من نوع RJ-45 اضافية

32. الأسلاكالمحورية Coaxial Cable عادة يسمى coax له موصلين واللذين يشاركان نفس المحور .يمتد سلك نحاس مصمت في مركز الكابل ، وهذا السلك محاط بعازل بلاستيك رغوي. ويحاط البلاستيك بموصل آخر هو أنبوبة سلك شبكي ، أو طبقة معدنية أو كليهما ، شبكة السلك تحمي السلك من EMI. ثم غلاف قوي من البلاستيك يشكل الغطاء للكابل ، ليعطي حماية وعزل .

33. 1-محور من النحاس الصلب محاط بمادة عازلة 2- الشبكة النحاسية للحماية

34. 3- غطاء خارجي (المادة الحافظة) مصنوع من المطاط أو البلاستيك أو التفلون

36. أنواع الكيبلات المحورية 50 أوم ، المستخدمة في الاتصال/ الارسال الرقمي (كوابل النطاق الاولي ) 75 أوم ، المستخدمة في الاتصال/ الارسال الخطي (كوابل النطاق العريض) مثال:(كابل التليفزيون)

37. الوصلات (Connectors) المستخدمة في الاسلاك المحورية تستخدم الأسلاك المحورية مشابك أو وصلات خاصة لوصل الأسلاك معا و وشبك الأجهزة معها، تسمى هذه المشابك BNC) British Naval Connectors). اضافية

38. الفرق بين النطاقين العريض و الأولي 1- يحتاج النطاق العريض الى المقويات. 2- النطاق العريض غالي التكلفة. 3- النطاق العريض يتطلب مهاره هندسية أكبر. 4- يعطي النطاق العريض عدة قنوات في وقتٍ واحد.

39. توصيل الكابل المحوري ذو النطاق العريض التوصيل بمحورين التوصيل بمحور واحد

40. التوصيل بمحورين يتم استخدام عاكس للإشارة حتى يتم الارسال في المحور الاخر • التوصيل بمحور واحد يتم استخدام عاكس للإشارة بالإضافة الى : Midsplit-طريقة التوصيل بالمناصفة Subsplit-طريقة التوصيل بالتجزئة