Особенность систем и сетей передачи информации

Размещено на http://www.allbest.ru/

Некоммерческое акционерное общество

«АЛМАТИНСКИИ? УНИВЕРСИТЕТ ЭНЕРГЕТИКИ И СВЯЗИ»

Кафедра «Телекоммуникационных систем»

РАСЧЕТНО - ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА

По дисциплине: «Технология беспроводной связи»

На тему: «Определение зависимости дальности связи от скорости передачи, расчет величин пространственной и временной корреляции»

Выполнил:

Сулейманов Р.Б.

Группа: РЭу - 13 - 2 Студ: 09

Проверил: асс. Зайцев Е.О.

Алматы - 2015

Содержание

Введение

Задача 1

Задача 2

Вывод

Список использованной литературы

Введение

Связь (системы и сети передачи информации) - одна из наиболее динамично развивающихся отраслей телекоммуникационной индустрии. В 21-м веке человечество вплотную подошло к реализации так называемых предельных задач в области развития телекоммуникаций - созданию глобальных персональных систем связи. При этом большое значение отводится развитию сетей подвижной (мобильной) связи. В наземных системах подвижной связи широко применяются радиоволны дециметрового диапазона. Условия распространения радиоволн могут варьироваться от простейшей ситуации однолучевого распространения радиоволны от приемника к передатчику в условиях прямой видимости до многолучевого распространения при многократных отражениях от искусственных сооружений и складок местности в условиях доплеровского изменения частоты при движении объекта или препятствий. В отличие от проводных линий связи, радиоканал является принципиально статистической системой, чьи свойства определяются только с некоторой вероятностью. Результаты расчета параметров канала в значительной степени зависят от выбранной модели, каждая из которых отражает лишь отдельные, выделенные свойства распространения радиоволн. Нет единого подхода, нет единой общепринятой модели.

Есть рекомендации различных национальных и международных организаций, в значительной степени не совпадающих между собой. Сложность выбора модели распространения радиоволн и структуры поля усугубляется трудностями практического определения реальных параметров модели и сравнения качества работы систем связи, основанных на различных моделях радиопокрытия обслуживаемой зоны. Измерения параметров модели, как уже отмечалось выше, может быть только вероятностным и требует огромного числа испытаний в самых различных условиях: времени года и суток, крупного города или небольшого населенного пункта, типа подстилающей поверхности, складок местности и т.п.

Задача 1

Определить расстояние d, м, на котором будет стабильно работать связь на различных скоростях R, Мбит/с для беспроводных точек доступа и беспроводных адаптеров, согласно варианту, таблицы 1 и 2.

Построить график зависимости расстояния d, м от скорости передачи данных R, Мбит/с (чувствительности приемника, РПРМ ) (см.таблицу 3).

Таблица 1 - Зависимость варианта от последней цифры зачетной книжки

Таблица 2 - Зависимость варианта от предпоследней цифры зачетной книжки

Таблица 3 - Зависимость скорости передачи от чувствительности приемника

Потерь в антенно-фидерном тракте, т.е. между беспроводными точками и их антеннами, нет.

Краткие теоретические сведения.

При проектировании локальных беспроводных сетей связи, например, Wi-Fi дальность действия беспроводной точки доступа типа DWL-2100AP или беспроводного адаптера типа DWL-G132 может быть определена приблизительно по формулам потерь для свободного пространства. Для изотропных передающей и приемной антенн с коэффициентами усиления, равными 1, т. е. для идеальных всенаправленных антенн, при отсутствии препятствий в пределах прямой видимости (LOS), формулы основных потерь передачи имеют вид:

,

,

где - потери в свободном пространстве;

f - центральная частота канала, на котором работает система связи;

d - расстояние между двумя точками (передатчика ПРД и приемника ПРМ).

Заданное качество принятого сигнала зависит от мощности передатчика, некоторых коэффициентов, характерных для системы связи, чувствительности приемника и определяется уравнением передачи (значение мощности радиосигнала на входе приемника удобно выражать в децибелах относительно ватта). В общем виде уравнение передачи имеет вид:

РПРМ - мощность радиосигнала на входе приемника на данной скорости передачи (определяется чувствительностью приемника на данной скорости); связь пространственный мобильный сигнал

-5,16+ 27-67,64-20lgd

-5,16+ -40-20lgd

34,84=

,

1) (м)

2)(м)

3) (м)

4) (м)

5) (м)

6) (м)

7)(м)

8)(м)

РПРД - мощность передатчика;

зФПРД, зФПРМ - КПД передающего и приемного фидеров;

GАПРД, GАПРМ - коэффициенты усиления передающей и приемной антенн;

оП, оС - коэффициенты согласования антенн (передатчика и приемника) с радиосигноалом по поляризации;

LУ - суммарное затухание радиоволн на трассе.

Суммарное затухание радиоволн на трассе:

,

где SOM (System Operating Margin) - запас в энергетике радиосвязи (дБ).

Учитывает возможные факторы, отрицательно влияющие на дальность связи (увеличивающие потери) такие, как:

- температурный дрейф чувствительности приемника и выходной мощности передатчика;

- всевозможные атмосферные явления: туман, снег, дождь

Задача 2

В городской сотовой сети мобильной связи, работающей в диапазоне частот f (см. таблицу 3.4), мобильный терминал принимает отраженные от окружающих предметов сигналы базовой станции в угловом секторе по азимуту 180°.

Определить:

1) пространственный разнос между двумя антеннами мобильного терминала в горизонтальной плоскости для обеспечения двукратного пространственно разнесенного приема;

2) какой путь должен пройти мобильный терминал, чтобы принимаемый сигнал изменился от некоторой максимальной амплитуды до минимальной;

3) при скорости движения мобильного терминала V = см. таблицу 5 определить интервал временной корреляции сигнала через интервал доплеровского рассеяния сигнала за счет движения мобильного терминала со скоростью V.

Таблица 4 - Зависимость варианта от последней цифры зачетной книжки

Таблица 5 - Зависимость варианта от предпоследней цифры зачетной книжки

Краткие теоретические сведения.

Многолучевой сигнал, приходящий в точку приема, характеризуется функциями рассеяния по задержке, доплеровским частотам и углам прихода, которые представляют собой спектры мощности по соответствующим координатам. Преобразование Фурье этих спектров мощности дает корреляционную функцию, аргумент которой имеет размерность обратно пропорциональную размерности аргумента функции рассеяния (свойство преобразования Фурье).

Ширина корреляционной функции определяет необходимый интервал разнесения сигналов соответственно по частоте, времени и пространству для организации разнесенного приема с целью существенного уменьшения влияния замираний сигнала на помехоустойчивость приема сигналов.

Теория устанавливает следующие интервалы корреляции [6]: если иРАС есть сектор углов, под которыми в точку приема приходят отраженные сигналы, то интервал пространственной корреляции сигнала (необходимый пространственный разнос разнесенных антенн) равен

,

,

,

При этом огибающая сигнала меняется от максимума до минимума на интервале пространственной корреляции или на интервале временной корреляции (см.рисунок 1)

Если приемник волн движется относительно среды, то расстояние между гребнями волн (длина волны) зависит от скорости и направления движения. Если приемник движется по направлению к источнику, то есть догоняет испускаемую им волну, то длина волны уменьшается, если удаляется - длина волны увеличивается т.е. имеет место эффект Доплера - изменение частоты и длины волн, регистрируемых приёмником, вызванное движением их источника и/или движением приёмника.

При этом изменение частоты волны связано со скоростью движения мобильного абонента:

,

где Fд - частота волны по отношению к подвижному абоненту;

F - частота волны по отношению к неподвижному абоненту;

х - скорость движения абонента (положительная при движении к источнику и отрицательная при движении от источника);

c - скорость света.

Изменение частоты определяется по формуле:

,

.

А интервал временной корреляции по формуле:

,

,

,

Вывод

Многолучевой сигнал, приходящий в точку приема, характеризуется функциями рассеяния по задержке, доплеровским частотам и углам прихода, которые представляют собой спектры мощности по соответствующим координатам. Преобразование Фурье этих спектров мощности дает корреляционную функцию, аргумент которой имеет размерность обратно пропорциональную размерности аргумента функции рассеяния (свойство преобразования Фурье). Ширина корреляционной функции определяет необходимый интервал разнесения сигналов соответственно по частоте, времени и пространству для организации разнесенного приема с целью существенного уменьшения влияния замираний сигнала на помехоустойчивость приема сигналов. Если приемник волн движется относительно среды, то расстояние между гребнями волн (длина волны) зависит от скорости и направления движения. Если приемник движется по направлению к источнику, то есть догоняет испускаемую им волну, то длина волны уменьшается, если удаляется - длина волны увеличивается т.е. имеет место эффект Доплера - изменение частоты и длины волн, регистрируемых приёмником, вызванное движением их источника и/или движением приёмника.

Список использованной литературы

1. Агатаева Б.Б., Сарженко Л.Ю., Зайцев Е.О. -технология беспроводной связи -методическое указание к расчетно-графическим работам-Алматы 2014г.

Размещено на Allbest.ru