SIDE (IRT 3930) - lr.ttu.ee · PDF fileSIDE (IRT 3930) Loeng 4/2012 Sidekanalite kasutus ... WCDMA 802.11 g (b) ...

Signaalid 121

SIDE (IRT 3930)

Loeng 4/2012

Sidekanalite kasutus

Teema - signaalid

Avo Ots telekommunikatsiooni õppetool,

TTÜ raadio- ja sidetehnika inst.

[email protected]

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