Opakovač

Opakovač (anglicky repeater) je elektronický aktivní síťový prvek, který přijímá zkreslený, zašuměný nebo jinak poškozený signál a opravený, zesílený a správně časovaný ho vysílá dále. Tak je možné snadno zvýšit dosah média bez ztráty kvality a obsahu signálu. Opakovače patří do první (fyzické) vrstvy referenčního modelu OSI, protože pracují přímo s elektrickým signálem.

Digitální komunikace

V digitálních komunikačních systémech je za opakovač označováno zařízení, které přijímá digitální signál na elektromagnetických nebo optických přenosových médiích a regenerovaný jej vysílá do další větve média. Opakovač vyrovnává útlum způsobený elektromagnetickým polem nebo ztrátami v médiu. Opakovač odstraňuje šum tím, že příchozí signál je obnoven do původní digitální podoby a poté znovu vytvořen (analogové zesilovače zesilují i šum).

Více opakovačů za sebou umožňuje prodloužit dosah signálu. U Ethernetu je z důvodu použití kolizních protokolů CSMA/CD jejich počet omezen, aby bylo možné bezpečně detekovat kolize. Použití opakovačů totiž vnáší nezanedbatelné zpoždění do celkové doby, kterou signálu trvá, než urazí cestu z jednoho konce sítě na druhý. Pokud by tato doba přesáhla určitou hranici, mohlo by dojít k nežádoucí situaci: kolize by byla detekovatelná jen v části sítě, a nikoli v celé síti (například jen "uprostřed", a nikoli "na koncích").

U wifi routerů se používá takzvaný systém WDS, který umožňuje automatizované přeposílání dat od hlavních uzlů do uzlů vedlejších. Systém WDS disponuje 3 typy propojení:

• Repeater – Slouží k propojení dvou samostatných sítí. WDS klient dál přeposílá signál jako 'posilovač'.
• Bridge – Slouží k propojení dvou samostatných sítí. WDS klient dál signál nepřeposílá.
• Crude – Chová se jako Repeater, ale je zpětně kompatibilní s různými výrobci.

U wifi routerů s módem/módy repeater se vyskytuje i mód "Universal Repeater". V porovnání s tradičním WDS (Wireless Distribution System) Universal Repeater poskytuje vyšší výkon, kompatibilitu a snadněji se nastavuje.^[1]

Bezdrátové komunikace

U bezdrátových systémů se repeater skládá z radio přijímače, zesilovače, vysílače, izolátoru a dvou antén. Vysílač generuje signál na odlišné frekvenci od signálu na vstupu (rozdíl mezi těmito frekvencemi se nazývá odskok, angl. frequency offset; jde tedy o převáděč), což je nezbytné k ochraně vstupu před zarušením od zesíleného signálu na výstupu. Izolátor v tomto případě poskytuje dodatečnou ochranu.

Opakovače se strategicky umisťují na střechy vysokých budov, vrcholky kopců a podobně. Takto se dá jednoduše zvýšit výkon i pokrytí bezdrátové sítě.

Satelitní komunikace

Repeater, častěji nazýván transponder (česky retranslátor), přijímá signál a přeposílá jej, často na odlišných frekvencích do cílové lokace.

Mobilní komunikace

Zařízení pro posílení GSM signálu v místech, kde není nebo není dostatečně silný (např. sklepy budov, garáže, vlaky…).

Optická vlákna

Repeater je složen z fotobuňky (přijímače), zesilovače a světlo emitující (LED) nebo infra-diody (IRED). Optický signál nejprve převede na elektronický a po z restaurovnání opět na optický, který je vysílán dále do optického vlákna. Optické opakovače pracují s mnohem menšími výkony, než opakovače bezdrátové, a také jsou mnohem jednodušší a levnější. Přesto jejich výroba vyžaduje mnohem vyšší přesnost a kvalitu k minimalizaci vnitřního šumu elektronických obvodů.

Radiotechnika

Opakovače jsou využívány i komerčními radio stanicemi, nebo radioamatéry k oddělení signálu v jejich frekvenčním rozsahu od jednoho přijímače ke druhému.

PMR opakovač

PMR opakovač je elektronické zařízení umožňující komunikaci prostřednictvím PMR vysílaček tam, kde by to jinak nebylo možné z důvodu příliš velké vzdálenosti nebo terénních překážek. V principu se jedná o určitý typ primitivního bezdrátového opakovače, na rozdíl od něj umožňuje pouze simplexní provoz. Provoz opakovačů na PMR pásmu je v ČR zakázán.

Popis funkce

Při používání PMR vysílaček mohou být uživatelé limitováni dosahem, což vyplývá z charakteru šíření rádiových vln v pásmu UHF. Ty se totiž šíří přímo a neohýbají se, podobně jako světlo. Pokud je tedy mezi dvěma radiostanicemi například kopec, nemohou se tyto stanice dost dobře navzájem slyšet. Opakovač, má-li spojení s každou ze stanic, může fungovat jako prostředník pro komunikaci. Výhodná poloha pro jeho umístění je právě na onom kopci, odkud bude v dosahu obou stanic. Opakovač funguje tak, že poslouchá na stanoveném kanále a pokud detekuje vysílání jedné ze stanic, nahraje ho do své paměti. Po skončení vysílání první stanice na témže kanále záznam odvysílá a ten je zachycen druhou stanicí. Tento princip se liší od klasické definice bezdrátového opakovače, protože ty přijímaný signál vysílají okamžitě/souběžně, ale na jiné frekvenci. V radioamatérské praxi se pro takto fungující zařízení používá termín převaděč.

V reálném použití může PMR opakovač zajistit spojení pro stanice z okruhu mnoha desítek (někdy až stovek) kilometrů, pokud je umístěn na vhodném místě, nejlépe kopci, na který je přímá viditelnost z velkých vzdáleností.

PMR opakovače bývají budovány nadšenci do vysílání na PMR frekvencích a určeny k veřejnému použití, stejně jako pro konkrétní účely a neveřejné použití (v tom případě často nejsou pracovní frekvence zveřejňovány a opakovač se zapíná jen když je potřeba)

Technické provedení

Opakovač pro pásmo PMR bývá většinou realizován jako upravená či neupravená PMR radiostanice připojená na nějaký řídící prvek, například mikrokontrolér nebo počítač s vhodným SW. Ten zajišťuje nahrávání a znovuodvysílání relací, případně pokročilé funkce jako řízení DTMF kódy a další. Stanička může využívat svoji integrovanou anténu nebo připojenou externí, jenž poskytuje lepší parametry pro příjem i vysílání. Celé zařízení je napájeno bateriemi, ze sítě, nebo třeba i fotovoltaickými články.

Odkazy

Reference

Externí odkazy

• Obrázky, zvuky či videa k tématu Opakovač na Wikimedia Commons
• GSM Repeater má zlepšit GSM signál ve vozech Českých drah
• Repeater na eArchiv.cz
• SearchNetworking.com - Repeater