Λύσεις — Κεφάλαιο 6 · Τερματικές Διατάξεις (Ερωτήσεις, σελ. 156) – ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ ΚΑΙ ΔΙΚΤΥΑ

Λύσεις — Κεφάλαιο 6 · Τερματικές Διατάξεις (Ερωτήσεις, σελ. 156)

Απαντήσεις στις ερωτήσεις του βιβλίου για τις τερματικές διατάξεις (τηλέφωνο, ραδιόφωνο, TV, modem).

Κανάλι ομιλίας & συνδρομητικό τμήμα

Ερώτηση: 1. Τι ονομάζεται δίαυλος ή κανάλι ομιλίας; 2. Ποιο είναι το συνδρομητικό τμήμα του τηλεφωνικού δικτύου;

Απάντηση:

• Δίαυλος ή κανάλι ομιλίας: η περιοχή συχνοτήτων από 300 Hz έως 3400 Hz (εύρος 3100 Hz), που αρκεί για να είναι καταληπτή η ομιλία ενός ανθρώπου· το σήμα ομιλίας ψηφιοποιείται με 8000 δείγματα/s × 8 bit = 64 kbit/s.
• Συνδρομητικό τμήμα: τα καλώδια που ξεκινούν από το τηλεφωνικό κέντρο και καταλήγουν στους συνδρομητές αποτελούν το συνδρομητικό δίκτυο· το τμήμα από το συνδρομητικό κέντρο μέχρι και τη συσκευή του χρήστη ονομάζεται συνδρομητικός βρόχος (Subscriber Loop).

Σύνοψη: (ενδεικτική) Κανάλι ομιλίας = η περιοχή 300-3400 Hz (εύρος 3100 Hz). Συνδρομητικό τμήμα = το δίκτυο καλωδίων από το κέντρο έως τους συνδρομητές (συνδρομητικός βρόχος).

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Κριτήριο: 300-3400 Hz + ορισμός συνδρομητικού δικτύου/βρόχου.

Τρόποι επιλογής

Ερώτηση: 3. Ποιοι είναι οι τρόποι επιλογής της τηλεφωνικής συσκευής;

Απάντηση:

• Δίσκος δεκαδικού κώδικα (παλμική επιλογή): ένας διακόπτης ανοίγει και κλείνει τις επαφές τόσες φορές όσες αντιστοιχούν στο ψηφίο → κάθε ψηφίο γίνεται παλμοσειρά (παλαιότερες συσκευές).
• Κώδικας διπλών συχνοτήτων ή τόνων (DTMF): με πληκτρολόγιο· κάθε ψηφίο εκπέμπεται ως συνδυασμός δύο ακουστικών συχνοτήτων (μία της σειράς και μία της στήλης). Επιτυγχάνει πιο γρήγορη μεταβίβαση του αριθμού και αυξάνει την αξιοπιστία της σωστής επιλογής.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Με δίσκο δεκαδικού κώδικα (παλμοσειρές) και με κώδικα διπλών τόνων DTMF (πληκτρολόγιο)· ο δεύτερος είναι γρηγορότερος και αξιοπιστότερος.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Κριτήριο: οι δύο τρόποι με σύντομη περιγραφή.

Βαθμίδες ραδιοφωνικού δέκτη

Ερώτηση: 4. Ποιες είναι οι βαθμίδες του απλού ραδιοφωνικού δέκτη;

Απάντηση:

• Ο δέκτης πρέπει (α) να επιλέγει ένα ραδιοφωνικό σήμα από τα πολλά που λαμβάνει η κεραία και (β) να διαχωρίζει το ακουστικό σήμα από το φέρον.
• Βαθμίδες: κεραία → συντονιζόμενος ενισχυτής (βαθμίδα συντονισμού) → τοπικός ταλαντωτής και μίκτης → ενισχυτής ενδιάμεσης συχνότητας → αποδιαμορφωτής (φωρατής) → ενίσχυση του ακουστικού σήματος → μεγάφωνο.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Συντονισμός (συντονιζόμενος ενισχυτής), τοπικός ταλαντωτής, μίκτης, ενισχυτής ενδιάμεσης συχνότητας, αποδιαμορφωτής, και τελικά μεγάφωνο.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Κριτήριο: οι βασικές βαθμίδες με τη σωστή σειρά.

Στερεοφωνική εκπομπή

Ερώτηση: 5. Πώς γίνεται η μετάδοση στερεοφωνικής εκπομπής στη ραδιοφωνία;

Απάντηση:

• Η στερεοφωνική εκπομπή FM στέλνει επιπλέον πληροφορία στον δέκτη: μεταδίδεται το άθροισμα των σημάτων της αριστερής και της δεξιάς πηγής (L + R) και η διαφορά τους (L − R).
• Ο μονοφωνικός δέκτης λαμβάνει μόνο το άθροισμα (L + R)· ο στερεοφωνικός λαμβάνει και τα δύο και με κατάλληλη επεξεργασία εξάγει το αρχικό στερεοφωνικό σήμα (ήχος υψηλής πιστότητας).

Σύνοψη: (ενδεικτική) Μεταδίδονται το άθροισμα (L + R) και η διαφορά (L − R) των δύο καναλιών· ο στερεοφωνικός δέκτης ανακτά από αυτά το αριστερό και το δεξί σήμα.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Κριτήριο: L + R και L − R + συμβατότητα με μονοφωνικούς δέκτες.

Τηλεοπτικό σήμα & σάρωση

Ερώτηση: 6. Πώς πραγματοποιείται η μετάδοση του τηλεοπτικού σήματος; 7. Με ποιον τρόπο αποκλίνει η δέσμη ηλεκτρονίων μέσα στον καθοδικό σωλήνα; 8. Ποια συστήματα έγχρωμης τηλεόρασης έχουν επικρατήσει;

Απάντηση:

• (6) Η φωτεινή ένταση κάθε σημείου της εικόνας μετατρέπεται (με σάρωση γραμμή προς γραμμή στον εικονολήπτη) σε μεταβαλλόμενη τάση, το σήμα βίντεο, που ενισχύεται και μεταδίδεται εναέρια ή ενσύρματα. Στη χώρα μας μεταδίδεται ασύρματα στις UHF (και σε τμήμα των VHF): το σήμα βίντεο διαμορφωμένο κατά πλάτος και το σήμα ήχου κατά συχνότητα, σε κανάλι εύρους περίπου 7 MHz· μαζί εκπέμπονται σήματα συγχρονισμού, ώστε η δέσμη του δέκτη να σαρώνει ταυτόχρονα με τον πομπό.
• (7) Η δέσμη περνά ανάμεσα σε δύο ζεύγη πλακιδίων: τα κατακόρυφα πλακίδια την αποκλίνουν δεξιά-αριστερά και τα οριζόντια πάνω-κάτω. Στους σύγχρονους καθοδικούς σωλήνες η εκτροπή γίνεται με μαγνητικό πεδίο από τα πηνία απόκλισης, που βρίσκονται εξωτερικά αμέσως μετά το ηλεκτρονικό πυροβόλο.
• (8) NTSC (Αμερική, Ιαπωνία), SECAM (Γαλλία) και PAL (υπόλοιπη Ευρώπη).

Σύνοψη: (ενδεικτική) Σήμα βίντεο (AM) και ήχου (FM) με σήματα συγχρονισμού, ασύρματα στις UHF/VHF ή με καλώδιο· απόκλιση με πλακίδια ή με μαγνητικό πεδίο πηνίων απόκλισης· NTSC, SECAM, PAL.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Κριτήριο: σήμα βίντεο/διαμόρφωση/συγχρονισμός + τρόπος απόκλισης + τα τρία συστήματα.

Συνδρομητική vs δορυφορική TV

Ερώτηση: 9. Ποιες διαφορές υπάρχουν ανάμεσα στη συνδρομητική και στη δορυφορική τηλεόραση;

Απάντηση:

• Συνδρομητική τηλεόραση: υπηρεσία παροχής προγραμμάτων μόνο σε όσους έχουν πληρώσει συνδρομή· η μετάδοση μπορεί να είναι ασύρματη ή καλωδιακή και το σήμα είναι συνήθως κωδικοποιημένο (χρειάζεται εξοπλισμός αποκωδικοποίησης). Στα καλωδιακά δίκτυα υπάρχει αμφίδρομη επικοινωνία θεατή-παροχέα (πληρωμή για συγκεκριμένο πρόγραμμα, internet).
• Δορυφορική τηλεόραση: το τηλεοπτικό σήμα αναμεταδίδεται από δορυφόρο και λαμβάνεται με κεραία δορυφορικής λήψης· καλύπτει πολύ μεγάλες περιοχές ανεξάρτητα από την απόσταση και δεν απαιτεί καλωδιακό δίκτυο ή επίγειους αναμεταδότες.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Η συνδρομητική ορίζεται από την πληρωμή συνδρομής (κωδικοποιημένο σήμα, ασύρματα ή με καλώδιο, με δυνατότητα αμφίδρομης επικοινωνίας)· η δορυφορική ορίζεται από τον τρόπο μετάδοσης (μέσω δορυφόρου, μεγάλη κάλυψη).

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Κριτήριο: συνδρομή/κωδικοποίηση/αμφίδρομη επικοινωνία έναντι μετάδοσης μέσω δορυφόρου.
• Η συνδρομητική τηλεόραση δεν είναι απαραίτητα καλωδιακή· μπορεί να μεταδίδεται και ασύρματα.

Modem — σύγχρονη/ασύγχρονη & γραμμές

Ερώτηση: 10. Ποιες διαφορές παρατηρούνται στη σύγχρονη και ασύγχρονη μετάδοση δεδομένων μέσω μόντεμ; 11. Ποια είναι τα σημαντικά πλεονεκτήματα του μόντεμ αφιερωμένης γραμμής; 12. Ποια είναι τα πλεονεκτήματα των μόντεμ επιλεγόμενης γραμμής;

Απάντηση:

• Ασύγχρονη μετάδοση: το διάστημα ανάμεσα στους χαρακτήρες μεταβάλλεται, γι' αυτό πριν από κάθε χαρακτήρα στέλνεται ψηφίο εκκίνησης (start bit) και μετά από αυτόν ψηφίο τέλους (stop bit)· χρησιμοποιείται σε συνδέσεις υπολογιστή-μόντεμ και σε σειριακή σύνδεση με εκτυπωτές.
• Σύγχρονη μετάδοση: οι χαρακτήρες στέλνονται κατά ομάδες σε σταθερά χρονικά διαστήματα, οπότε τα start/stop bits είναι περιττά.
• (11) Αφιερωμένη γραμμή: καλώδιο που συνδέει μόνιμα τα δύο μόντεμ χωρίς να περνά από το επιλογικό δίκτυο → απαλλαγμένη από τους θορύβους των αστικών κέντρων, πιο «καθαρή», με ελάχιστα λάθη στη λήψη· το μόντεμ δεν χρειάζεται δυνατότητα κλήσης και απάντησης.
• (12) Επιλεγόμενη γραμμή (dial-up): χρησιμοποιεί την υπάρχουσα τηλεφωνική υποδομή για μεταφορά αρχείων σε οποιοδήποτε σημείο του κόσμου· σχηματίζει αυτόματα τον αριθμό κλήσης· είναι η οικονομικότερη λύση για μικρά αρχεία ή μηνύματα (σύνδεση στο Διαδίκτυο) και μοιράζεται τη γραμμή με την τηλεφωνική συσκευή.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Ασύγχρονη: start/stop bits ανά χαρακτήρα, μεταβλητά διαστήματα· σύγχρονη: ομάδες χαρακτήρων σε σταθερά διαστήματα. Αφιερωμένη: καθαρή γραμμή χωρίς θόρυβο κέντρων, λίγα λάθη. Επιλεγόμενη: υπάρχουσα υποδομή, παγκόσμια πρόσβαση, οικονομική για μικρά αρχεία.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Κριτήριο: start/stop bits έναντι σταθερών διαστημάτων + πλεονεκτήματα κάθε τύπου γραμμής.

Αμφίδρομη επικοινωνία dial-up

Ερώτηση: 13. Ποιες είναι οι δύο τεχνικές που χρησιμοποιούν τα μόντεμ επιλεγόμενης γραμμής για να έχουν αμφίδρομη επικοινωνία;

Απάντηση:

• Πολυπλεξία συχνότητας (FDM): το φάσμα της γραμμής χωρίζεται σε δύο κανάλια, ένα για εκπομπή και ένα για λήψη, που διαχωρίζονται με φίλτρα· κάθε κανάλι παίρνει λιγότερο από το μισό φάσμα, γι' αυτό περιορίζεται ο ρυθμός (δεν χρησιμοποιείται πλέον).
• Τεχνική απόρριψης ανακλάσεων / απαλοιφής ηχούς (ECT): και τα δύο μόντεμ εκπέμπουν ταυτόχρονα σε όλο το φάσμα· κάθε μόντεμ αφαιρεί από το λαμβανόμενο σήμα το μέρος που οφείλεται στη δική του εκπομπή και μένει το σήμα του απέναντι (απαιτεί ψηφιακή επεξεργασία σήματος, DSP).

Σύνοψη: (ενδεικτική) Πολυπλεξία συχνότητας (FDM) και τεχνική απαλοιφής ηχούς (ECT).

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Κριτήριο: οι δύο τεχνικές ταυτόχρονης εκπομπής-λήψης (full duplex).

Λειτουργίες τερματικού υπολογιστή

Ερώτηση: 14. Ποιες είναι οι κύριες λειτουργίες ενός τερματικού ηλεκτρονικού υπολογιστή;

Απάντηση:

• Το τερματικό παρεμβάλλεται ανάμεσα στον χρήστη και στον μεγάλο κεντρικό υπολογιστή (server). Κύριες λειτουργίες:
• μεταφορά πληροφορίας από τον κεντρικό υπολογιστή προς τον χρήστη (μέσω οθόνης, ηχείων ή αποθηκευτικών μέσων)
• μεταφορά πληροφορίας από τον χρήστη προς τον κεντρικό υπολογιστή (μέσω πληκτρολογίου, μικροφώνου, ψηφιακής κάμερας ή αποθηκευτικών μέσων).

Σύνοψη: (ενδεικτική) Μεταφέρει πληροφορία από τον κεντρικό υπολογιστή στον χρήστη και από τον χρήστη στον κεντρικό υπολογιστή.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Κριτήριο: και οι δύο κατευθύνσεις μεταφοράς πληροφορίας.