1 Pred RS ToInf 2013 2014 [Compatibility Mode]

Fakultet elektrotehnike

Radio sistemi

Dr.sc. Suad Kasapović, vanr.prof.

Tuzla, april 2014 godine


8.4.2014 Radio sistemi 2

NPP i način polaganja ispita

• 3+1+1

• Seminarski ( predavanja) – 30 bodova

• Zadaće (vježbe) – 20 bodova

• Završni test – 50 bodova



Literatura

• S.Voldman, ESD : RF Technology and Circuits, Wiley, 2006

• A. V. Raisanen, A. Lehto, Radio Engineering for Wireless Communication and Sensor Applications, Artech House, 2003.

• T. S. Rappaport, Wireless communications: Principles and Practice, 2002-2nd, and 1996-1st, Prentice Hall

• S. Kasapović, Osnove mobilnih komunikacija, Offset, 2012

• Prezentacije s predavanja

• ...



Softwer...

• Radio Mobile

• RadioLink version 2012

• PathCalc

• Opnet – IT guru edu verzija

• ns2

• ...



Sadržaj...teme za obradu

• Pregled bežičnih komunikacija (Wireless Communications), moderni bežični komunikacijski sistemi.

• Radio propagacija.

• Kapacitet bežičnih kanala (Capacity of Wireless Channels)

• Antene.



Sadržaj...

• Ćelijski sistemi i infrastrukturno bazirane bežične mreže

• Selektivna kola i kola za prilagođavanje impedanse.

• Ulazno kolo prijemnika. Povezivanje predajnika sa antenskim sistemom.

• Osnovni podsklopovi predajnika i prijemnika. Oscilatori, mješači, limiteri, RF pojačavači.

• RFID



Frekvencije za komunikacije

• VLF = Very Low Frequency UHF = Ultra High Frequency

• LF = Low Frequency SHF = Super High Frequency

• MF = Medium Frequency EHF = Extra High Frequency

• HF = High Frequency UV = Ultraviolet Light

• VHF = Very High Frequency

• Frekvencija i talasna:

= c/f

• Talasna duljina , brzina svjetlosti c 3x108m/s, frekvencija f

1 Mm300 Hz

10 km30 kHz

100 m3 MHz

1 m300 MHz

10 mm30 GHz

100 m3 THz

1 m300 THz

visible lightVLF LF MF HF VHF UHF SHF EHF infrared UV

optical transmissioncoax cabletwisted pair



...



Frekvencije za Radio sistemi

2.2.1

• VHF-/UHF-opsezi za mobilni radio• jednostavan, male antene za auta• predodređene propagacijske karakteristike, pouzdane

konekcije

• SHF i veće za usmjerene radio linkove, satelitsku komunikaciju• Mala antena, fokusiranje• Veći raspoloživi bandwith

• Wireless LAN-ovi koriste frekvencije od UHF do SHF spektra• Neki sistemi su planirani za više od EHF• Ograničenja zbog apsorpcije vode i oksigeni molekuli

(resonance frequencies)• Meteorološki ovisan fading, gubitak signala

izazvan jakom kišom itd.



Frekvencije i regulacija

• ITU-R holds auctions for new frequencies, manages frequency bands worldwide (WRC, World Radio Conferences)

2.3.1

Europe USA Japan

Mobilephones

NMT 453-457MHz,463-467 MHz;GSM 890-915 MHz,935-960 MHz;1710-1785 MHz,1805-1880 MHz

AMPS, TDMA, CDMA824-849 MHz,869-894 MHz;TDMA, CDMA, GSM1850-1910 MHz,1930-1990 MHz;

PDC810-826 MHz,940-956 MHz;1429-1465 MHz,1477-1513 MHz

Cordlesstelephones

CT1+ 885-887 MHz,930-932 MHz;CT2864-868 MHzDECT1880-1900 MHz

PACS 1850-1910 MHz,1930-1990 MHzPACS-UB 1910-1930 MHz

PHS1895-1918 MHzJCT254-380 MHz

WirelessLANs

IEEE 802.112400-2483 MHzHIPERLAN 15176-5270 MHz

IEEE 802.112400-2483 MHz

IEEE 802.112471-2497 MHz



Uređaji i spektar...



Zainteresirani za dizajn mreže



Zainteresirani za spektar...



Alokacija spektra



Projektiranje komercijalne mreže


Evolucija i motivacija

• Potreba na moru, slabo nastanjenim, ruralnim mjestima, u svakodnevnom životu i sl.

• Digitalna tehnika komutacije razlog bržeg razvoja mobilnih komunikacija

• Bežične i Radio sistemi-razlike

• Historija ćelijskih i personalnih bežičnih komunikacija

• Tehno-politički aspekti razvoja ćelijskih radio i personalnih komunikacija

• Upotreba radio spektra se kontrolira od strane države

• Najbrži razvoj posljednjih godina-posebno paketskih usluga



Višestruki pristupi:FDMA...



Radio standardi u Sjevernoj Americi



Radio standardi u Evropi



Radio standardi u Japanu



Cordless...



Paging..



Cellular (ćelijske)...



Definicije

Bazna stanica (BS) – nepokretna stanica u mobilnom radio sistemu koja se koristi za radio komunikaciju s mobilnom stanicom. Locirane su u centru ili na krajevima regiona pokrivanja a obuhvata radio kanale i antene za odašiljanje i prijem montirane na tornju

Kontrolni kanal – radio kanal koji se koristi za prijenos uspostave poziva, zahtjeva poziva, inicijalizacije poziva i druge oznake ili kontrolni ciljevi

Forward channel (down) – radio kanal koji se koristi za prijenos informacija od bazne stanice ka mobilnoj.

Rewerse channel (up) – radio kanal koji se koristi za prijenos informacija od mobilne ka baznoj stanici.

Mobilni komutacijski centar (MSC) – Centar komutacije koji koordinira usmjeravanju poziva u velikom uslužnom području. MSC povezuje bazne i mobilne stanice s PSTN mrežom.

Roamer – mobilna stanica koja operira u uslužnom području drugog davaoca usluge od onog gdje je pretplatnik



Kako se inicira poziv iz PSTN mreže?

Timing diagram illustrating how a call to a mobile user initiated by a landline subscriber is established.



Kako se inicira poziv s mobilnog terminala?

Figure 1.7 Timing diagram illustrating how a call initiated by a mobile is established.



Poređenje...



Buduće bežične mreže

Wireless Internet accessNth generation CellularWireless Ad Hoc NetworksSensor Networks Wireless EntertainmentSmart Homes/SpacesAutomated Highways...

Sve prisutna komunikacija između ljudi i uređaja

•Velika ograničenja kašnjenjas•Velika energetska ograničenja



FDMA, TDMA, CDMA...

FDMA TDMA

CDMA

Documents

1 Pred RS ToInf 2013 2014 [Compatibility Mode]