Signaalid 121
SIDE (IRT 3930)
Loeng 4/2012
Sidekanalite kasutus
Teema - signaalid
Avo Ots telekommunikatsiooni õppetool,
TTÜ raadio- ja sidetehnika inst.
Signaalid 122
Analoog- digitaalliides
t
Signaalid 123
Sagedusmultipleksimine
A
B
P
P
f
f
f
P
A B
300 3400
48000 52000
Spektri analüüs
124
Mõõteriista ekraanil
125
Absoluutne ja relatiivne (suhteline)
126
Spectrum Analyzer
Spectrum Analyzer – What you get
Synthesized with processor
Analog / Storage CRT
Signaalid 129
Kirchhoff’i esimene seadus
• Kirchhoff’i vooluseadus
N
n
n ti1
0)(
sõlm
1i
2i
3i
0321 iii
321 iii
1i
2i
3i
Gustav Kirchhoff
(1824 – 1887)
Signaalid 130
• Järjestiklülitus
Voolude väärtused
A
B
C
Ai
Bi
Ci
1N
2N
BA iiN :1
CB iiN :2
CBA iii
Ai 2
A3
?i
A1A2
A3
A1
A2
A2A4
Signaalid 131
• Kirchhoff’i pingeseadus
• Näide
Kirchhoff’i teine seadus
N
n
n tv1
0)(
loop 1 loop 2
1
5
3
9 + _
+
+
+ _
_
3
12
4
+
+
+ _
_
_ _
(voolu)ring 3
09351 :1 Loop VVVV 054123 :2 Loop VVVV
09341231 :3 g(Voolu)rin VVVVVV
Signaalid 132
• Ohm’s Law
• Ohm’i seadus voolu vaates
• Võimsus resistoril
Ohm’i seadus
Rtitu )( )(
V
I R
R
+ _
)(tu
)(ti
Gtti )(u )(
R
tuRtitutitp
)()()( )( )(
22
u(t)
i(t)
Georg Ohm
(1789 – 1854)
Signaalid 133
Summary: Ohm & Power Law
U
RI
P
IRI
P
PR
U
PR
UR
P
I
U
2I
P
P
U 2
IU
RI 2
R
U 2
IRV :seadus iOhm'
IUP :Võimsus
Signaalid 134
Tühis ja lühis
1
Zo
Zo r
0
Zo Zo
Zo Zo r
1 0
0
Zo
Zo r
Vs
Zs Zo Zo
A: Terminated in Zo
Vs
Zs Zo
B: Short Circuit
Vs
Zs Zo
C: Open Circuit
Signaalid 135
Erinevad liinid
Two-wire
Coaxial
Microstrip
Triplate
Signaalid 136
Aegmultiplekseerimine
A A
D D
Signaalid 137
Aegmultipleksimine
t
D
C
B
A
Signaalid 138
Järjekordade moodustamine
fabric
Signaalid 139
Raadiokanalid (1)
f
P
t
CDMA (UMTS, WLAN)
Kanali samm: 5 MHz
Modulatsioon: DSSS
Signaalid 140
Raadiokanalid (2)
Tihendus: FDMA TDMA
Kanali samm: 25 kHz 200 kHz
Modulatsioon: FSK PSK
f
P
t
Signaalid 141
Multipleksimine
Signaalid 142
Raadioressurss (UMTS tarvis)
20 (35) MHz for TDD
2 * 60 MHz for FDD
UMTS satellite
1850 1900 1950 2000 2050 2100 2150 2200 2250
20 20 60 30 15 30
DECT
MHz
GSM 1800 UMTS FDD
UMTS TDD
60
Signaalid 143
Mobiilne terminal
Wireless Broadband Mobile Broadband
Signaalid 144
100K
bit/s
1M
2M
100M
10M
10 1500 m 50
Bluetooth
Mobiilside
802.11a (n) 5 GHz
20M (avalik)
WLAN
WCDMA
802.11 g (b) 2.4 GHz
20 200 PAN WLAN linnavõrgud
An
dm
es
ide
kii
rus
GSM
Raadioliides
Signaalid 145
Kiirused
Signaalid 146
Järjestikused sõlmed...
sisend
väljund
sisendväljund
P
PdB
KKK
KKK
PKKP
lg10 1
lglglg 21
21
21
Signaalid 147
Sumbuvus ja võimendus
A B
16 dB
Attenuation
Amplification
20 db
10 dB
Attenuation
400mW
10 mW
1000 mW
100 mW
16 10400
10
2
logP
dB
dBP
10log1020 2
10
dBP2
10
1000log1010
Sumbuvus kokku = 6 dB
Signaalid 148
Shannoni valemi näide
müra
väljund
U
U
N
S
müra
väljund
P
P
N
S
?56 N
S
s
kbitC
1
N
SldwC
655362102422562 16108
dB 53 1022621442 518
Signaalid 149
Liidesed - standardid
1980 1990s 2000
Vo
lum
e
Ethernet
2010
GSM
CDMA
OFDM
Signaalid 150
Adaptive PHY
(burst-by-burst adaptively)
Signaalid 151
IEEE 802.11 standardid
802.11s ESS Mesh
Mobility and Inter-working
802.11 802.11a/b/g/h/e/i
802.11 AP Functional
Description 802.11k
Radio Resource Measurements
802.11r Fast BSS Transition
802.11 WNM Radio Resource Management
802.11 WIEN Interworking with External Networks
802.21 Media-Independent
Handover
Released standards
Standards in progress
Recently started
Being defined
Signaalid 152
Raadio AP iga tänavanurgal…
Signaalid 153
“Free space loss”
Optical line of sight Otsenähtavus
hd 57.3
Signaalid 154
Free Space Loss
• Free space loss, ideal isotropic antenna
• Pt = signal power at transmitting antenna
• Pr = signal power at receiving antenna
• = carrier wavelength
• d = propagation distance between antennas
• c = speed of light ( 3 10 8 m/s)
where d and are in the same units (e.g., meters)
2
2
2
244
c
fdd
P
P
r
t
Signaalid 155
GSM 900 (1800) tüüp-parameetrid
• UP 890 … 915 MHz, (1710 ... 1785)
DOWN 935 .. 960 MHz (1805 … 1880)
• duplekseristus 45 MHz, (95)
• kanali ribalaius 200 KHz
• Bitikiirus kanalis 270.833 kbit/sek
• Kanaleid 124 (...374)
• Pöördus TDMA/FDD • ARFCN
Signaalid 156
Struktuuri areng
Internet
Overlay
Collaboration competition
X1
X2
Z2
Z1
Y2
Y1 a12
a21
Signaalid 157
Residential
Modem Business
Modem Portable
Modem
Management System Network
Planning
Base
Station
Võrgutöö
Signaalid 158
Kanalit mõjutavad
Multiplikatiivne Aditiivne müra
mõjutus
X +
X X +
Viide / “käiguvahe”
Signaalid 159
End-to-End
source dest
Edukas ülekanne: (1-p)n,
Paketikadu: k - k*(1-p)n
Kao tõenäosus p [%]
Signaalid 160
Lõpulingid (4) http://www.ericsson.com/
http://www.nokia.com/
http://www.siemens.com/
http://www.alcatel.com/
http://www.intel.com/
http://www.alvarion.com/
http://www.afar.net/rf-link-budget-calculator/
http://en.wikipedia.org/wiki/DBm
http://en.wikipedia.org/wiki/Shannon%E2%80%93Har
tley_theorem