Введение. Мобильные телекоммуникации и цифровые системы передачи

МОБИЛЬНЫЕ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИИ И ЦИФРОВЫЕ СИСТЕМЫ ПЕРЕДАЧИ

Сборник задач

для студентов специальности 5В0719 –

Радиотехника, электроника и телекоммуникации

Алматы 2011

СОСТАВИТЕЛИ: Б. Б. Агатаева, Л. И. Сарженко Сборник задач для студентов специальности 5В0719 – Радиотехника, электроника и телекоммуникаций для студентов всех форм обучения специальности 5В0719 – Радиотехника, электроника и телекоммуникации. – Алматы: АУЭС, 2010. – 18 с.

Данная разработка предназначена для студентов всех форм обучения специальности 5В0719 – Радиотехника, электроника и телекоммуникации.

В методических указаниях содержатся краткие теоретические сведения и общие рекомендации по решению задач по мобильным телекоммуникациям и цифровым системам передачи информации. Приводится список рекомендуемой литературы.

Ил. 1, табл. 5, библиогр. – 18 назв.

Рецензент: проф. каф. «Телекоммуникационные системы» к. т. н. Коньшин С. В.

Печатается по плану издания некоммерческого акционерного общества «Алматинский университет энергетики и связи» на 2010г.

© НАО «Алматинский университет энергетики и связи», 2011 г.

Введение

Бурное развитие систем подвижной связи в последние несколько десятков лет объясняются широким спросом населения всех стран на все расширяющийся спектр услуг, которые она может предложить, относительно невысокой платой за предоставляемые услуги. Системы подвижной связи перешли в массовый сектор рынка, а быстрое развитие сети Интернет создало благоприятную почву для дальнейшего развития мобильных систем. Профессиональные системы мобильной связи используют в качестве канала связи радиоканал и предусматривают использование нестационарных (носимых) пользовательских терминалов. Как правило, такие системы имеют радиальную или радиально-зоновую (сотовую) структуру сети. Они могут использовать как симплексные (односторонние), так и дуплексные каналы (двухсторонние) каналы связи. При этом предполагается, что сама система может использовать для своих служебных нужд и управления коммутируемые и выделенные проводные линии электросвязи и оборудование стационарных систем телефонной связи общего пользования – PSTN. Размеры сот в крупных городах составляют около 2 км, а при увеличении числа абонентов могут быть уменьшены до 0,5 км. В пригородных зонах радиус сот может возрастать до десятков километров и ограничиваться расстоянием прямой видимости антенны базовой станции. Ограниченность радиуса действия дает возможность организовать сотовую сеть, в которой одни и те же частотные каналы могут использоваться в различных несмежных участках сот. При организации сети сотовой связи для определения оптимального места установки и числа базовых станций, а также для решения других задач необходимо уметь рассчитывать характеристики сигнала в любой точке пространства в пределах всей зоны обслуживания.

Путь радиоволны от передатчика к приемнику в системах мобильной связи крайне разнообразен: от их прямой видимости до сильно закрытого препятствиями, домами, деревьями пути. В отличие от проводной связи, где параметры постоянны, в беспроводной связи радиоканалы имеют существенно случайные параметры, часто сложно анализируемые.

Моделирование радиолинии – наиболее сложная задача проектирования радиосистем. Оно в основном выполняется статистически с использованием данных экспериментов, выполненных порой именно для такой же или аналогичной системы.

Моделирование распространения радиоволн основано на предсказании среднего уровня принимаемого сигнала на заданном расстоянии от излучателя, а также в определении разброса его значений в зависимости от конкретной ситуации на трассе. Расчет радиолинии позволяет определить зону обслуживания передатчика.

Городская среда создает специфические условия для распространения радиоволн. Теневые зоны, многократные отражения и рассеяние волн формируют многолучевые поля со сложной интерференционной структурой и резкими пространственными изменениями уровня сигнала. Многолучевой характер распространения радиоволн, когда в точку приема приходят волны с разных направлений и с разными временными задержками, порождает явления межсимвольной интерференции при передаче кодовых последовательностей. Искажения сигнала, обусловленные межсимвольной интерференцией, могут вызывать серьезное ухудшение характеристик системы и качества высокоскоростной передачи цифровой информации, если длительность задержки превышает длительность символа. Необходимой предпосылкой для разработки эффективных систем связи, работающих в городской среде, является глубокое знание характеристик многолучевого канала распространения.

В настоящих методических указаниях предлагается краткий обзор основных особенностей распространения радиоволн в системах мобильной связи, описываются модели, используемые для расчета радиотрасс, предложены задачи, решение которых поможет лучше овладеть предметом «Мобильные телекоммуникационные системы и цифровые системы передачи».

Дата добавления: 2015-08-20