Osnove bežičnih mreža - Predavanje Bežične radiokomunikacije

1

Bežične radio komunikacije

222© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

Valovi

333© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

Sinusni val

energija sadržana na jednoj frekvenciji t = 1/f <=> f = 1/t

amplituda

perioda

valna duljina

frekvencija

444© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

Sinusni val

555© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

AD / DA

Analogno digitalna konverzija zahtjeva:

uzorkovanje

kvantizaciju

GREŠKE!

Nyquistov teorem

666© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

Snaga

potrošena energija (rad) u vremenu P= W / t

jedinica watt (w)

777© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

Decibel (1)

jedinica za mjerenje odnosa električne snage

dB = konačna snaga u decibelima

Pfinal

= konačna snaga u watima

Pref

= referentna snaga ili početna snaga

3 dB => duplo pojačanje (dvostruka snaga)

-3 dB => slabljenje na pola (pola početne snage)

10 dB => pojačanje 10 puta

-10 dB => slabljenje 10 puta

db=10 log10

Pfinal

Pref

888© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

Decibel (2)

decibel se izračunava u odnosu na referentnu snagu

dBm = snaga mjerena u odnosu na 1mW

pojačanja antene mjere se u decibelimadBd = pojačanje u odnosu na dipol

dBi = pojačanje u odnosu na izotropnu antentu

0 dBd = 2.14 dBi

EIRP – izračena snaga iz antenedobitak (Gain) – pojačanje koje daje antena

999© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

Elektromagnetski valovi

EM valovi u vakumu putuju brzinom svjetlosti

valna duljina i frekvencija su povezane formulom c=λ*f

EM valovi imaju: smjer (direction) , frekvenciju

valnu duljinu , snagu

polarizaciju, fazu

101010© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

EM valovi

111111© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

EM valovi

121212© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

Analiza signala

Spektralni analizatorprikaz snage na frekvenciji

potrebna provjera zbog smetnji u slučaju odašiljanja više signala na istom uređaju

131313© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

Šum

šum dolazi od drugih uređaja i kućnih instalacija bijeli šum (Gaussov)

u teoriji - jednoliko prisutan na svim frekvencijama

uskopojasne smetnje (narrowband interference)

šum i smetnje na užem frekvencijskom području

– često prisutne u ISM bandu

141414© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

Modulacija

val nositeljosnovni val na frekvenciji, u koji se "utiskuje" željeni

signal

utiskivanje – modulacija

Amplitude modulation (AM)

Frequency modulation (FM)

Phase modulation (PM)

151515© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

Modulacija

Val nosioc

Signal

AM

FM

PM

161616© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

FHSS

brzo skakanje sa frekvencije na frekvenciju, u širem frekvencijskom pojasu

Koristi ga Bluetooth

171717© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

DSS

U 802.11 frekvencije razdvojene 5 MHz, ali koristi se raspon od 22MHz (802.11a, b, g)

bitovi se kodiraju u sekvence i šalju paralelno na više frekvencija

koriste se BPSK, QPSK i CCK modulacije

181818© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

OFDM

52 vala nositelja širine 300 KHz (802.11a, g)

48 za podatke, 4 za korekciju greške i kontrolu

valovi su ortogonalni

191919© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

BPSK, QPSK ...

202020© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

Pristup mediju

Time Division Multiple Access (TDMA)

svaka stanica ima pristup mediju na frekvenciji točno predodređeno vrijeme

Frequency Division Multiple Access (FDMA)

svaka stanica ima pristup širokom pojasu frekvencija

Code Division Multiple Access (CDMA)

“kombinacija” prva dva (uz nešto dodatne matematike)

212121© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

802.11 pristup mediju - CSMA/CA

carrier sense multiple access, with collision avoidance (CSMA/CA)

ideja slična CSMA/CD – dodatak: rezervacija medija

222222© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

Bandwidth

analogni raspon frekvencija koji se može propustiti kroz kabel

do antene, mjeri se u Hz

veći raspon frekvencija – moguće su veće brzine

digitalni količina informacija koja može proći kroz sustav,

mjeri se u bit/s

throughput – stvarna količina informacija koja može proći kroz sustav

232323© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

Utjecaji na radio valove

radio val iz antene putuje pravocrtno, do prve prepreke

na prepreci moguća je refleksija vala

refrakcija vala

lomljenje pri prelazu iz

medija u medij

difrakcija vala

savijanje vala iza prepreke

raspršenje (scattering)

udaranje vala u male prepreke i raspršenje

242424© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

Pitanja

?