Bezicne mreze

  • Upload
    urke

  • View
    600

  • Download
    13

Embed Size (px)

Citation preview

BEINE MREEZato koristiti beine mree? Prednosti beinih mrea: Prostorna fleksibilnost Ad hoc mree bez formalnog planiranja Bez problema sa kablovima (zgrade pod zatitom drave, zatita od poara, estetika) Robusnost u sluaju zemljotresa, poplave, poara... Mane beinih mrea: Niski protok za veliki broj korisnika esto nestandardna reenja Puno nacionalnih propisa, spor razvoj globalnih propisa Ogranien opseg uestanosti, interferencije uestanosti

Beina revolucijaMobilne telekomunikacije imaju najbri rast u itavoj telekomunikacionoj industriji (eksponencijalno od 1982, preko 2 milijarde korisnika danas). Generacije mobilnih telekomunikacija: Prva generacija (1G): Analogna, 25 ili 30 kHz FM, prenos glasa, najee komunikacija iz vozila. Druga generacija (2G): Uskopojasni TDMA i CDMA, prenos glasa i podataka (mali protok), prenosni ureaji. 2.5G Poveane mogunosti prenosa podataka. Trea generacija (3G): iroopojasni TDMA i CDMA, prenos glasa i podataka veim brzinama, prenosni ureaji. etvrta generacija (u razvoju): Pravi irokopojasni beini pristup: WIMAX, 3G LTE, 802.11 a/b/g/n, UWB

Potencijal irokopojasnog beinog pristupaMobilni servisi imali su oko 11 miliona korisnika 1990. i preko dve milijarde 2005. U istom periodu, internet je napredovao od male akademske

mree do mree sa preko milijardu korisnika. Brzi pristup internetu takoe je u velikom porastu.

Beini prenos podataka

ta je to dB?Decibel (dB) je logaritamska jedinica koja opisuje odnos dve veliine. Opis snage: Opis napona: Primeri: +3dB = duplo vea snaga = 1.41 puta vei napon -10dB = 10% snage -20dB = 1% snage Decibeli se ne sabiraju. Zato decibeli, a ne izraavanje u snazi? Mnogo se lake sabiraju decibeli nego to se mnoi snaga (laki rad sa brojevima). Primer: Pojaalo sa pojaanjem od 14dB ima slabljenje u kablu od 7.6dB pa samim tim pojaanje je jednako 6.4dB. Primeri korienja decibela: U akustici (moramo znati referentni nivo akustikog pritiska) U merenjima

o maksimalni ulazni nivo signala ako na ulaz ureaja smemo da stavimo maksimalno +30dB to je 1W o koji predpojaava koristiti moramo znati maksimalno predpojaanje da ne bi dolo do izoblienja signala Antene o prilagoenje (return loss ) o pojaanje antene Primer: Antena 1 3dB pojaanje (originalna antena na ruteru) Antena 2 9dB pojaanje (zamena za originalnu antenu ima vee pojaanje) Pitanje: Koliko je vea daljina komunikacije? Odgovor: Snaga je 4 puta vea, a domet je duplo vei. Snaga opada sa kvadratom rastojanja. +3dB ima duplo veu snagu, pa samim tim +6dB ima 4 puta veu snagu.

Uvod u anteneAntena predstavlja transformator sa talasnog voda. Transformie signal i prenosi ga kroz neki medijum (vazduh). Antene slue za beine komunikacije. Mane sistema sa vie antena je cena!

Karakteristike antena:Elektrine karakteristike: Frekvencijski opseg Polarizacija (V ili H vertikalna ili horizontalna) Pojaanje (u dB) irina snopa Odnos napred-nazad Dijagram zraenja Maksimalna ulazna snaga Impedansa (obino 50) Koeficijent stojeeg talasa - KST (VSWR) Mehanike karakteristike: Masa Dimenzije Maksimalna brzina vetra Materijal Boja Tip konektora (jedino bitno kod mehanikih karakteristika)

Pojaanje se izraava u decibelima (dB) u odnosu na izotropni radijator (idB). Ako umesto (i) pie (d) to onda oznaava dipol (ddB). to je vee pojaanje, to je ui snop. Parabole imaju uzak snop zraenja i slue za Peer-to-Peer (P2P) linkove. Odnos napred-nazad predstavlja odnos koliko antena bolje zrai napred, a koliko nazad. Dijagram zraenja VSWR koliko je antena dobro prilagoena na karakteristinu impedansu predajnika

Tipovi antena

Antenski nizoviAntenski niz je skup antena koje simultano zrae.

SISO Single Input Single Out SIMO Single Input Multiple Out MISO Multiple Input Single Out MIMO Multiple Input Multiple Out

Friisova jednaina prostiranja

Odnos snaga

je proporcionalan kvadratu talasne duine.

Pretpostavke: antene su u slobodnom prostoru. ne postoji efekat viestruke propagacije. signal ima uzak opseg uestanosti. snage su izraena i primljena (gubici u kablu i zbog neprilagoenja impedanse nisu uraunati). to je manja frekvencija, manja su i slabljenja u prenosu signala i obrnuto, to je vea frekvencija, to su vea slabljenja. Zato 802.11a standard, koji radi na 5GHz, nije zaiveo u odnosu na 802.11b i 802.11g koji rade na 2.4GHz.

Prostiranje radio talasaMultipath (vie putanja): Direktna veza (line of sight) Refleksija (ravna podloga, npr. zid) Difrakcija (od ravnih ivica, npr. vrh krova) Rasejanje talasa (odbijanje od nekog neravnog predmeta, od rastinja i sl.)

Fourier-ova transformacijaFourier-ova transformacija predstavlja relaciju izmeu vremenskog oblika signala i njegovog spektra.

Kada se dva signala koji imaju razliite faze saberu, dobijamo nulu. Kod LAN mrea veliki problem je arhitektura.

Fourier-ovi transformacioni paroviOno to u vremenskom domenu traje kratko, u spektralnom domenu traje mnogo.

Nyquist-ova brzina

2 bita/T protok je duplo vei od posega!

Intersimbolska interferencija (ISI)Intersimbolska interferencija je pojava meusobnog prekrivanja (ometanja) impulsa. To je neeljena pojava jer prethodni simboli imaju slian efekat kao um, inei time komunikaciju manje pouzdanom. Najvaniji uzroci nastanka intersimbolske interferencije su: Multipath Prenos kroz kanal ogranienog propusnog opsega

Zbog postojanja ISI-ja u sistemu nastaju greke na izlazu prijemnika. Zbog toga je u dizajnu predajnih i prijemnih filtara cilj smanjiti efekte ISI-ja. Naini za spreavanje ISI-ja su adaptivna ekvalizacija i kodovi za korekciju greaka.

ISI Multipath

ISI Ogranieni opseg

Sinhronizacija slui za dogovor o brzini veze. Pomou nje se utvruje koliko brzo se prenose neki impulsi. Ekvalizacija

um, interferencija i verovatnoa greke. um i interferencija utiu na verovatnou greke. to je vei um, to je i vea interferencija, a samim tim je i vea verovatnoa greke.

ModulacijeAnalogne modulacije: amplitudska modulacija (AM) frekvencijska modulacija (FM) fazna modulacija (PM) Digitalne modulacije: amplitude shift keying (ASK) frequency shift keying (FSK) quadrature amplitude modulation (QAM) Kod analogne frekvencijske modulacije (FM) kada je signal vei, tada je i uestanost vea i obratno, kada je signal manji i uestanost je manja. Amplitude shift keying (ASK) nema promene amplitude signala. To je binarna i prva digitalna modulacija koja se koristila (on-off keying OOK). Danas se koristi u svetlovodnim TK. Ne zahteva koherentnu demodulaciju. M-arna modulacija (M-ASK) vei protok u ogranienom propusnom opsegu manja otpornost na um (vea verovatnoa greke) Propusni opseg je odreen brzinom promene snage. Za diagram oka uzimamo demodulisani signal.

Frequency shift keying (FSK) FSK mala spektralna efikasnost Problem se javlja zbog prelaska sa uestanosti na uestanost. to je vea separacija, manja je spektralna efikasnost. Na mestu gde se nalazi taka

naglog skoka dolazi do nagle promene. Zbog toga je signal iri u spektru (mala efikasnost). MSK vea spektralna efikasnost Poboljava prethodni signal (MSK minimum SK). Ima isti princip kao i FSK, samo to koristi manje razlike u uestanostima signala. Razlika izmeu uestanosti dva razliita signala jednaka je 1/T. Gaussian-MSK GMSK (kod GSM-a) velika spektralna efikasnost, koristi Gauss-ov filtar pre modulacije, poveava ISI (InterSimbolska Interferencija) Umesto etvrtki frekvencije f1 i f2 proputamo kroz Gausov filter nakon ega nam ostaju repovi (ISI) kao to je prikazano na slici desno.

Phase shift keying (PSK) binarna (B-PSK) najjednostavnija modulacija. Faza signala se pomera izmeu 0 i 180.

M-arna (M-PSK) o 4-PSK (QPSK), 8-PSK, ... o vei BER (bit error rate) to je vei nivo, to je vea verovatnoa greke, ali je i vei protok. Npr. 16-PSK ima vei protok od 8-PSK, ali je zato podloniji i umu. U praksi se retko koristi vie od 8-PSK. FEC Forward Error Correction koristi se na kraju paketa radi provere ispravnosti bafera. Prijemnik proverava FEC koji je poslao predajnik. Ako se FEC poklapa paket je u redu, a ukoliko se ne poklapa, paket se odbacuje i alje ponovo. Quadrature amplitude modulation (QAM) Dve komponente u kvadraturi (sin i cos) Svaka komponenta je amplitudski modulisana (najee) Omoguava vee protoke Najee varijante o 16-QAM, 64-QAM, 256-QAM, 1024-QAM

Koordinata I In phase (cos) ; Koordinata Q Kvadratura (sin) Postoje i ne-pravougaone konstelacije, ali one komplikuju modulator i ne donose velika poboljanja. Dobijamo ih pomeranjem simbola iz pravougaone u malo kruniji oblik.

Nepravougaona konstelacija

Pravougaona konstelacija Motorola ima ipove za 1024 QAM koji se koriste u kablovskim modemima brzine 56Mb. to je iri opseg, signali su ui i moemo poslati vie signala odjednom (vei protok).

umum je sluajni proces. Posoje razne vrste umova kao to su: termiki, impulsni, ... Termiki um je uvek prisutan. Kad god je temperatura vea od 0K imamo um. to je vea temperatura, to je i termiki um vei. N( f ) kT = const (za uestanosti manje od 1000 GHz)

Sunce je vrelo, pa je samim tim i termiki um na suncu veliki. Upravo iz ovog razloga sva ispitivanja vezana za radio-astronomiju se vre nou. Ako bi sa radio antenom posmatrali neki nebeski objekat koji je blizu horizonta, termiki um bi bio vei zbog same Zemlje koja ima oko 290 kelvina (290K = 17C), a nono nebo ima svega 4 kelvina. Impulsni um je prouzrokovan sluajnim kretanjem elektrona. to je napon vei, to se vie elektrona kree pa je i impulsni um vei. Beli Gauss-ov aditivni um (AWGN) Gauss-ov sluajni proces sa srednjom vrednou nula konstantna spektralna raspodela Gausov um ima Gausovu raspodelu amplitude uma. Ne moe da se koristi gde imamo viestruko prostiranje signala. Normalna (Gausova) raspodela: Gustina raspodele

Srednja vrednost

Error funkcije

Varijansa

Odnos signal-um i verovatnoa greke Na ulaz digitalnog prijemnika dolazi povorka impulsa amplitude 1V. Kolika je verovatnoa greke oitavanja jednog bita? Pretpostavimo da je prag odluivanja 0V. snaga uma PN = kTB Bolcmanova konstanta k = 1.38 x 10-23 J/K T = 290 K = 17C Ako je signal vei od 0 (nule) poslata je 1 (jedinica), a ako je manji poslata je 0 (nula). Na ulazu u prijemnik emo staviti filter kojim ograniavamo um. Filter na ulazu treba da bude to ui kako bi to vie ograniili um. Pretpostavimo da na ulazu prijemnika imamo filtar propusnik opsega irine 1MHz.

Ako je poslata 1 (jedinica) a um je manji od -1V (volti) dobiemo vrednost koja je manja od 0 (nule) i doie do greke jer se smatra da je poslata 0 (nula) umesto 1 (jedinice). Drugim reima, ako je na ulazu prijemnika napon +1V, greka oitavanja e se dogoditi ako je napon uma manji od -1V! Verovatnoa je stoga:

Greke u digitalnom prenosu

Kapacitet kanala je maksimalan protok koji se moe progurati kroz kanal. to je kanal iri, vei je i kapacitet kanala, a samim tim se i vei protok moe progurati kroz isti. Maksimalni kapacitet kanala (Shannon, 1948)

Na samom poetku poveanje bita dovodi do naglog poveanja snage, dok kasnije to poveanje snage je zanemarljivo.

kanala, to se poveava i um, a samim poveava i verovatnoa greke.

to se vie poveava kapacitet tim se

Multipleksta je to multipleks? Zato se koristi? Gde je neizbean? Koje vrste multipleksiranja znamo? Multipleks je spajanje vie kanala u jedan kanal. Kroz jedan medijum prolazi vie korisnikih konekcija. Neizbean je u radio prenosu.

Vrste multipleksiranjaFDMA (frequency division multiple access frekvencijski multipleks) najstariji sistem multipleksiranja i koristi se u analognoj telefoniji. Predstavlja viestruki pristup na bazi frekvencijske raspodele kanala. Korisnik koristi deo opsega svo vreme. Za razliku od TDMA i CDMA, FDMA zahteva kvalitetne filtere u

radio ureajima. FDMA nema problema sa tajmingom, kao TDMA. S obzirom da se deo opsega za prenos koristi svo vreme, strimovani podaci (podaci koji se ne prenose paketskom komutacijom) se mogu koristiti bez problema. TDMA (time division multiple access vremenski multipleks) predstavlja noviji sistem, iskljuivo digitalni i koristi se u drugoj generaciji mobilne telefonije. Veliki broj korisnika koristi celu irinu opsega za prenos. Svaki korisnik ima pristup celom opsegu samo u odreenim trenucima (vremensko deljenje raspoloivog opsega). Velika mana ovakvog multipleksiranja je potrebna sinhronizacija svih korisnika zbog ega prenos postaje sloeniji i neefikasno iskorienje vremenskih slotova. CDMA (code division multiple access kodni multipleks) predstavlja tehniku viestrukog pristupa putem proirenog spektra. CDMA je forma spread-spectrum signalizacije, jer modulisani kodirani signal ima vei bandwidth nego kanal preko kojeg se taj signal prenosi. Spada meu najnovije multipleksere i koristi se u digitalnim sistemima. W-CDMA je odabran za 3G mobilnu telefoniju. Svakom korisniku se dodeljuje kodna re (pseudosluajna sekvenca), ime omoguavamo da se vei broj korisnika multipleksira preko jednog fizikog kanala. Originalni signal mnoimo sa pseudosluajnom sekvencom (PN). (Tvreme bita; Tcvreme ipa.) Dobijeni signal moduliemo frekvencijski. Na prijemu imamo istu PN sekvencu koju mnoimo sa signalom koji nam je stigao. Na taj nain dobijamo originalni signal (sekvencu). Primer sa dva korisnika: Prvi korisnik ima PN sekvencu: +1 +1 -1 -1 Drugi korisnik ima PN sekvencu: +1 -1 +1 -1 Prvi korisnik alje 1 (jedinicu): +1 +1 -1 -1 ostaje isto Drugi korisnik alje 0 (nulu): -1 +1 -1 +1 menja se znak

0 +2 -2 0 ovo vidi prijemnik (pristigli signal) Mnoenje PN sekvence sa pristiglim signalom: Za prvog korisnika: 0 +2 -2 0 +1 +1 -1 -1 0 +2 +2 0 = +4 +4 > 0 ; dakle prvi korisnik je poslao 1 (jedinicu) Za drugog korisnika: 0 +2 -2 0 +1 -1 +1 -1 0 -2 -2 0 = -4 -4 < 0 ; dakle drugi korisnik je poslao 0 (nulu) Uslov da CDMA dobro radi:

OFDMA (Orthogonal frequencydivision multiple access) Opseg se deli na podkanale u kojima se simultano obavlja prenos. Trajanje simbola je due (manja ISI). Nosioci su ortogonalni (manja interferencija). Razmak nosilaca je 1/T. Prednosti: o o o o o o o o o ne zahteva komplikovanu ekvalizaciju (ceo opseg se deli na vie podopsega) o otporan na ISI o ne zahteva preterano preciznu sinhronizaciju o visoka efikasnost Mane o uticaj Doppler-ovog pomeraja

OFDM kao modulaciona tehnika

OFDMA kao tehnika viestrukog pristupa

Fiksni beini pristup RazloziProblem fiksne (ine) lokalne petlje: cena instalacije niskofrekvencijska priroda bakarnih parica velika slabljenja na visokim uestnostima. Ne moe veliko rastojanje od korisnika do korisnika. tipino jednosmerna priroda sistema za kablovsku televiziju Reenje FWA (Fixed Wireless Access): zahteva alokaciju spektra (reenje: ISM-Industrial, Scientific, Medical opseg) napajanje, odravanje (obuka za ljude koji odravaju sistem), problemi radio kanala ISM opsezi: 1.24GHz (beini telefoni, 802.11b, 802.11g,) 2.5GHz I 5.neto GHz (802.11a i 802.11n 802.11n koristi 2.4GHz i 5GHz) Fiksni beini pristup Istorija Na viim frekvencijama je vei propusni opseg. Beina lokalna petlja: (Wireless Local Loop - WLL): na mestima gde ina lokalna petlja nije postojala (na primer zemlje u razvoju kao Kina, Indonezija, Brazil, Rusija...). Bazirana na DECT/CDMA. Februar 1997: AT&T: beini sistem za pristup u 1900 MHz PCS bendu (nudio dva govorne linije i 128 kbps protok podataka) (Project Angel). CDPD preko elijske mree (mobilne telefonije), Metricom/Ricochet (manje elije). Local Multipoint Distribution Systems (LMDS) sa nekoliko stotina megabita po sekundi na 24GHz i 39GHz. Problem je mali domet zbog slabljenja u vazduhu, optika vidljivost je obavezna. Mutichannel Multipoint Distribution Services (MMDS) radi na 2,5GHz. Obino korien kao beini kablovski sistem. Uniten od strane satelitske televizije. Koristi spoljnu antenu i zahteva optiku vidljivost. elijska arhitektura, NLOS pokrivanja, vei kapacitet. Poetak korienja OFDM, vie antena i slino. Zatiene (proprietary) tehnologije. Rane 2000-te: problemi u telekomunikacionoj industriji. Tehnologija bazirana na standardima (IEEE 802.16): wireless MAN Originalno za opseg 10-66 GHz (nalik na LMDS) Standard 802.16a za 2-11 GHz, licencirani-nelicencirani opseg

OFDM, OFDMA MAC, MIMO uvedeni uskoro: 802.16d i 802.16e. WIMAX: konzorcijum kompanija koji prati i pomae razvoj 802.16 standarda Druge tehnologije: i-Burst tehnologija ArrayComm-a i Flash-OFDM tehnologija Flariona (kupljen od strane Qualcomm-a) 3GPP inicijativa: Long Term Evolution (LTE) baziran na GSM-u. Problem je to LTE kasni 3 godine za WIMAX-om. Broadband Wireless Milestones:Summary

Osnovni model FWA sistema Central Station (CS): o Central Controller Station (CCS) o Central Radio Station (CRS) Terminal Station (TS) na strani korisnika TS sputa signal na osnovni opseg. Repeater Station (RS) regenerator signala RS koristi usmerene antene za prijem signala od CS-a i distribuira signal lokalno. Service Node Interface (SNI) User Network Interface (UNI) Terminal (Subscriber) Equipment (TE) Podela FWA sistema: Po topologiji Po nainu multipleksa Po stepenu mobilnosti Digital Enhanced Cordless Telecommunications (DECT) Frekvencija od 1880 MHz do1900 MHz u Evropi; prosena snaga: 10 mW (250 mW peak); protok od 32 kb/s do 552 kb/s; 2 x 12 vremenskih slotova (uplink i downlink)

10 nosilaca (kanala), dinamika alokacija kanala o tome odluuje bazna stanica. FDMA i TDMA, zajedno sa TDD (Time Division Duplex) Generic access profile (GAP) bilo koja slualica moe da radi sa bilo kojom bazom. Samo se postavi na bazu i to je to. Nekada je bio kandidat za WLAN i potencijalna konkurencija WiFi sistemima Serija standarda IEEE 802.xx 802.1 Bridging (networking) and Network Management 802.2 Logical link control (inactive) 802.3 Ethernet 802.4 Token bus (disbanded) 802.5 Defines the MAC layer for a Token Ring (inactive) 802.6 Metropolitan Area Networks (disbanded) 802.7 Broadband LAN using Coaxial Cable (disbanded) 802.8 Fiber Optic TAG (disbanded) 802.9 Integrated Services LAN (disbanded) 802.10 Interoperable LAN Security (disbanded) 802.11Wireless LAN & Mesh (Wi-Fi certification) 802.12 demand priority (disbanded) 802.13 Not used (officially) o 802.13ah Defines "Copper for the first mile" for Metro Area Networks (proposed) 802.14 Cable modems (disbanded) 802.15 Wireless PAN o 802.15.1 (Bluetooth certification) o 802.15.4 (ZigBee certification) 802.16 Broadband Wireless Access (WiMAX certification) o 802.16d/e (Mobile) Broadband Wireless Access o 802.16.1 Local Multipoint Distribution Service 802.17 Resilient packet ring 802.18 Radio Regulatory TAG 802.19 Coexistence TAG 802.20 Mobile Broadband Wireless Access 802.21 Media Independent Handoff 802.22 Wireless Regional Area Network

Trenutno se WiMax ne sprovodi onako kako se planiralo zbog cene i sporog razvoja standarda.

Tipina arhitetura 802.16 mree 802.16e WiMax standard kao glavnu karakteristiku ima podrku za mobilne korisnike. Podrava Handoff i podsea na elijski standard. 802.16d ne podrava u potpunosti mobilne korisnike. Korisnik dok eta moi e da koristi link, dok npr. u kolima nee moi (problem zbog Doplerovog efekta)

Model 802.16 protokola

MAC - Data Link Layer

PHY - Fiziki sloj

MAC Common Part Sublayer Funkcije: o Pristup sistemu o Alociranje propusnog opsega o Uspostavljanje i odravanje konekcije Podrava P2MP i mesh modove Podrava ARQ emu Dinamiki uplink (UL) i downlink (DL) Fleksibilni MAC sloj sa razliitim emama alociranja resursa u skladu sa zahtevanim QoS

P2MP jedna bazna stanica alje signal ka vie korisnika istovremeno MESH svi su meusobno povezani ARQ Automatic Repeater Request Krajnji korisnik moe da zahteva i vei protok. Protok se dogovara na poetku konekcije (svaki ram moe da bude preneen razliitom brzinom). Kada elite da ostvarite VoIP poziv, zahtev stie u MAC sloj koji vam potom poveava propusni opseg i VoIP razgovor moe nesmetano da funkcionie. Kada se VoIP poziv prekine, resursi se ponovo oslobaaju kako bi mogli da se dodele drugom korisniku. Security Sublayer Funkcije: o Autentifikacija, o Razmena kljua, o Enkripcija Dva osnovna protokola: o Enkapsulacija za enkripciju podataka, o Privacy key management protokol (PKM) Osnovni modovi fizikog sloja WirelessMAN-SC (Single carrier) radi na od 10GHz 66GHz. Za fiksne P2P (primarno) veze i fiksne P2MP veze. WirelessMAN-SCa radi na od 2GHz 11GHz. Kao gore, u niem opsegu i sa nekim poboljanjima. WirelessMAN-OFDM radi na od 2GHz 11GHz. Uglavnom za fiksne P2MP veze. Takoe podrava mesh mrenu konfiguraciju. U nelicenciranom opsegu zove se WirelessHUMAN (High-speed Unlicensed Metropolitan Area Network re Unlicensed znai nelicencirani opseg npr. oko 7GHz). WirelessMAN-OFDMA (A od Access) radi na od 2GHz 11GHz. Kao gore, sa fleksibilnijom alokacijom resursa i podrkom za mobilne korisnike. U Srbiji je WiMAX na 3.5GHz. Na 802.16e se obino za irinu kanala uzima 5MHz, pa je brzina manja, ali se omoguava mobilnost korisnika. Karakteristike 802.16 frekvencijskih opsega

10GHz 66GHz (802.16 - decembar 2001.) Vei problemi na viim frekvencijama; mala talasna duina (3cm 0.45cm); zahteva se optika vidljivost (Line-of-sight LOS); zanemarljiv uticaj viestrukog prostiranja (mutipath). 2GHz 11GHz (802.16a januar 2003.) Vea talasna duina (15cm 2.72cm); vei domet (Friis !) i penetracija u zgrade; ne zahteva se optika vidljivost (NLOS); veliki uticaj viestrukog prostiranja (mutipath). to je vea talasna duina, vei je i domet, a samim tim je vea i snaga na prijemu. Na 60GHz gips i staklo predstavljaju problem. Na 2GHz je dosta bolja penetracija u zgrade, zbog ega e signal biti oslabljen ali ne drastino. Za profesionalne radio opsege bolje su vie frekvencije zbog manjih antena (problem sa vetrom, vremenskim uslovima to je antena vea, mora biti tea i treba vee ojaanje za nju kako je vetar ne bi savio ili oborio, a samim tim dolazi do dodatnih ulaganja.) Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) Tehnika multipleksa koja deli kanal u nekoliko meusobno ortogonalnih podkanala. Ulazni niz podataka se deli na nekoliko podnizova sa manjim brzinama (protocima) i svaki podniz se modulie i simultano prenosi kroz dodeljeni podkanal. Visoka spektralna efikasnost, otpornost na interferencije i efekte viestrukog prostiranja (delay spread). Konvencionalni FDM i OFDM

Jo malo o OFDM (OFDMA) Veza sa diskretnom Fourier-ovom transformacijom i FFT o iFFT se koristi za modulaciju, FFT za demodulaciju (FFT predstavlja broj podkanala koji se koristi). Scalable OFDMA (S-OFDMA uveden u 802.16e) o Razmak podnosioca je konstantan, a menja se irina kanala, odnosno broj FFT taaka (128, 512, 1024 i 2048). Na primer 2048 S-OFDMA ima 2048

podkanala. irina kanala moe biti od 1.25MHz do 20MHz. Zbog ovog skaliranja su standardi 802.16d i 802.16e nekompatibilni.

Dodatak za multipleks TDD Time-division duplexing predstavlja vremensko multipleksiranje kojim se odvajaju odlazni i dolazni signali. Emulira full-duplex komunkaciju preko half-duplex komunikacionog linka. TDD se koristi u sluajevima gde postoji asimetrija izmeu uplink i downlink brzina. Koristi se u: W-CDMA (za indoor koriscenje) DECT IEEE 802.16 WiMAX FDD Frequency-division duplexing. Predajnik i prijemnik rade na razliitim frekvencijama. Izmeu predajne i prijemne stanice se nalazi repetitor koji prima signale na frekvenciji na kojoj emituje predajna stanica, a emituje na frekvenciji na kojoj slua prijemna stanica (koristi se kod radio amaterskih veza). Ovo je duplex reim rada. Dodatak za multipath U beinim telekomunikacijama, multipath je svojstvo propagacije u kome radio talasi stiu do prijemne antene putem dve ili vie razliitih putanja. Uzrok multipath-u su atmosferski uticaji, jonosferska refrakcija i refleksija, refleksija od vodenih povrina kao i kopnenih objekata (planine, zgrade). Efekti multipath-a ukljuuju pozitivnu i negativnu interferenciju i promenu faze signala. Ovo prouzrokuje Rejlijevo rasejanje. Pri televizijskom i fax prenosu, multipath prouzrokuje jitter i duplu sliku (duhovi - slabija slika desno od glavne slike). Duhovi nastaju kada se signal odbije od planinu ili drugi veliki objekat i pri tome stie do antene kraim (direktnijim) putem pri emu prijemnik prima dva ista signala odvojena kanjenjem. Kod radara, multipath prouzrokuje duhove na ekranu, obmanjujui prijemnik. U digitalnim radio komunikacijama (npr. GSM), multipath prouzrokuje greke i utie na kvalitet komunikacije. Dodatak za antene Dijagram zraenja antene se obino predstavlja uz pomo elevacije i azimuta. Elevacija se na dijagramu moe videti kao ugao u odnosu na horizontalu, a azimut ugao u odnosu na vertikalu pod kojim antena zrai.

Dijagram zraenja kod dipol antene

Dijagram zraenja kod usmerene (Yagi) antene

Pojaanje antene je odnos snage koja ulazi u antenu i snage koja izlazi iz antene. Pojaanje se izraava u decibelima (dB) i predstavlja logaritamsko pojaanje u odnosu na izotropsku antenu. Odnos napred nazad je nivo emitovane radijacije u odreenom pravcu. To je obino odnos intenziteta radijacije u odreenom smeru u odnosu na prosecan intenzitet radijacije. Polarizacija predstavlja orijentaciju elektromagnetskih talasa od izvora. Imamo nekoliko tipova polarizacije koje se odnose na antene od kojih emo spomenuti 2: vertikalnu i horizontalnu. Polarizacija je veoma bitna kada elimo da izvuemo maksimum performansi iz antena. Za najbolje performanse tip polarizacije treba da nam se poklapa na predajnoj i prijemnom strani.

Impedansa antene je odnos napona i struje u bilo kojoj taki antene. Impedansa antene mora biti ista impedansi ureaja sa kojim se povezuje kako bi se signal preneo sa to manje gubitaka. Impedansa antene se moe prilagoditi radio ureaju prilagoavajui impedansu dovodnog kabla (feed line), koristei dovodni kabl kao transformator impedanse. ee se impedansa prilagoava uz pomo antenskih tjunera, baluna, transformatora za prilagoenje, ili mrea za prilagoenje sastavljenih od kondenzatora i kalemova. Antenski tjuner - Ultimate transmatch Balun 1:1

Rezonantna frekvencija ili elektrina rezonanca se odnosi na elektrinu duinu antene. Elektrina duina je obino fizika duina ice koja se dobija deljenjem talasne duine () sa brzinom svetlosti u vakuumu (c).

Obino je antena podeena za odreenu frekvenciju (rezonantna frekvencija), a moe da radi u opsegu frekvencija koje su malo vie ili nie od rezonantne frekvencije. Prilikom rada na viim ili niim frekvencijama od rezonantne, karakteristike antene se menjaju, a to su obino dijagram zraenja i impedansa.Antene mogu biti rezonantne na harmonijskim frekvencijama, sa duinama koji su delovi traene talasne duine. Neke antene imaju viestruke rezonantne frekvencije, a neke su efikasne na irem podruju frekvencija (irokopojasne). Poznatija antena ove vrste je LOG antena, ali je njeno pojaanje mnogo manje u odnosu na uskopojasne antene. VSWR - Voltage standing wave ratio Dok EM talasi putuju kroz razliite delove antenskog sistema (radio ureaj, kabl, antena, slobodan prostor) mogu naii na razlike u impedansi. U svakom od ovih delova, u zavisnosti od toga da li su impedanse dva sistema koji se povezuju prilagoene (da li se poklapaju), delovi energije talasa e se vratiti (reflektovati) nazad ka izvoru, formirajui stojei talas. Odnos maksimalne i minimalne snage u talasu se moe izmeriti i zove se odnos stojeih talasa (SWR). SWR 1:1 je idealan. SWR 1:5:1 se smatra kao minimalan kod sistema sa malim snagama. Smanjujui razlike u impedansama izmeu sistema koji se povezuju (tj. na svakom interfejsu) prilagoenje impedanse - smanjujemo SWR, a samim tim poveavamo prenos snage kroz svaki deo antenskog sistema.

frekvencija =

c