Телекомунікаційні системи та мережі. Том 1. Структура й основні функції.  /  Зміст  /  Розділ 6. Методи доступу   /  Тема 6.5. Методи використання фізичних ресурсів у мережах доступу

Зміст:

6.5.2. Методи використання фізичних ресурсів в безпроводових мережах доступу

На відміну від проводових і оптоволоконних, у безпроводових мережах активніше використовуються всі фізичні параметри сигналів і мережних елементів. Так, частота і час використовуються більш динамічно, оскільки вони беруть участь у розв’язанні крім задач доступу ще й задач адаптації щодо сигнально-завадової ситуації. Прикладом такої адаптації є система фрагментування інформаційних пакетів і хендовера — динамічного вибору частот (DFS), що відбуваються за наслідками вимірювань якості каналів зв’язку.

Більш складними є сигнали, що переносять інформацію. Сам процес інформаційного обміну часто має не дуплексний характер, а напівдуплексний, коли кожна абонентська станція займає канал по черзі з базовою (точкою доступу).

На рис. 6.5.4 показано циклограму розподілу часу при часовому методі доступу. Як видно з рисунка, інтервали інформаційних блоків τб на осі часу вкладаються не досить щільно. Тут слід передбачити втрати часу на поширення сигналів між станціями τn, а також на перелаштування станції з передачі на прийом τc. Таким чином, один цикл інформаційного обміну між станціями становить

TЦ(АС) = τn + τб + τc.(6.5.2)

Рис. 6.5.4. Циклограма інформаційного обміну базової станції (БС) з абонентськими станціями (АС-Т) при часовому методі доступу

Очевидно, втрати часу на поширення сигналів τn залежать від відстані між станціями і вони встановлюються при проектуванні мережі. Чим більша відстань R, тим більші втрати часу:

(6.5.3)

де c — швидкість поширення світла c = 300 000 км/с.

Розглянуте дає змогу зробити висновок, що коефіцієнт використання каналу менше одиниці і при двосторонньому обміні становить 0,7…0,85. Обсяг же переданої інформації в одну сторону вдвічі менше того, що передається в лінії. Тому напівдуплексний метод організації зв’язку використовують лише в офісних локальних мережах (LAN), оскільки в них мінімальні втрати часу на поширення сигналу від абонентської станції до базової.

Важливою відмінністю радіоліній від проводових та оптоволоконних є також відкритість радіоефіру для сторонніх випромінювань, станційних завад і багатопроменевість поширення радіохвиль. Усе це негативно впливає на якість прийому сигналів. Таким чином, до радіосигналів висувається низка додаткових вимог, основними серед яких є:

  • максимально можливий високий рівень завадозахисту, який не впливатиме на загальносистемні показники якості;
  • заощадження всіх фізичних ресурсів: енергетичних, часових, просторових, поляризаційних, але особливо частотних;
  • забезпечення внутрішньосистемної електромагнітної сумісності (щоб не було завад у системі зв’язку) і міжсистемної (щоб не було завад іншим системам: телебачення, радіомовлення, радіолокації тощо).

Для забезпечення високого завадозахисту передачі сигналів використовують додаткове кодування сигналів, а в каналах зв’язку використовують сигнали з великими базами:

B = τc·ΔFc,

які становлять часто сотні, тисячі і навіть більше позицій. При цьому, як правило, застосовують комплексні заходи завадозахисту: кодування, сигнальні методи, організаційні, адаптивні й інші, що в цілому забезпечують необхідний рівень імовірності завад, не більше Pc≤10–5...10–6.

Серед сигналів з великою базою (широкосмугових сигналів — ШСС) найпоширенішими є сигнали з прямим розширенням спектра (DSSS) і сигнали з псевдовипадковими перелагодженнями робочої частоти ППРЧ або в англійській транскрипції — FHSS.

Серед методів кодування великої популярності набули коди Баркера, відмінністю яких є найнижчий рівень бокових пелюсток кореляційної функції, що відіграє позитивну роль при демодуляції цих сигналів.

Принципова відмінність методів доступу в радіоканалах полягає у використанні просторово-поляризаційних параметрів. Цю відмінність слід розглянути додатково в наступних частинах цього розділу.