
Телекомунікаційні системи та мережі. Том 1. Структура й основні функції. / Зміст / Розділ 6. Методи доступу / Тема 6.6. Особливості використання просторово-поляризаційних параметрів при радіодоступі
- Розділ 1. Основи побудови телекомунікаційних систем
- Тема 1.1. Місце систем телекомунікацій в інформаційній інфраструктурі сучасного суспільства
- Тема 1.2. Загальна архітектура й завдання телекомунікаційних систем
- Тема 1.3. Класифікація мереж, клієнтів, операторів і послуг зв’язку
- Тема 1.4. Стисла характеристика існуючих телекомунікаційних технологій
- Тема 1.5. Вимоги до сучасних і перспективних ТКС
- Тема 1.6. Контрольні запитання та завдання
- Розділ 2. Мережі зв’язку наступного покоління: архітектура, основні характеристики й послуги
- Тема 2.1. Визначення й характеристика основних можливостей NGN
- Тема 2.2. Інфокомунікаційні послуги. Особливості послуг зв’язку наступного покоління
- Тема 2.3. Багаторівнева архітектура й функціональний склад NGN
- Тема 2.4. Перспективи концепції NGN
- Тема 2.5. Контрольні запитання та завдання
- Розділ 3. Стандартизація мережних протоколів і телекомунікаційного обладнання
- Тема 3.1. Відкриті системи та їх взаємодія
- Тема 3.2. Основні організації зі стандартизації мережевих рішень
- Тема 3.3. Еталонна модель взаємодії відкритих систем
- 3.3.1. Багаторівневий підхід і декомпозиція задачі мережної взаємодії
- 3.3.2. Інтерфейс, протокол, стек протоколів
- 3.3.3. Загальна характеристика моделі OSI
- 3.3.4. Фізичний рівень. Функції й приклади протоколів
- 3.3.5. Канальний рівень. Функції та приклади протоколів
- 3.3.6. Мережний рівень. Функції та приклади протоколів
- 3.3.7. Транспортний рівень. Функції та приклади протоколів
- 3.3.8. Сеансовий рівень. Функції та приклади протоколів
- 3.3.9. Представницький рівень. Функції та приклади протоколів
- 3.3.10. Прикладний рівень. Функції та приклади протоколів
- 3.3.11. Поділ ЕМВВС на мережонезалежні і мережозалежні рівні
- Тема 3.4. Стандартні стеки мережних протоколів
- 3.4.1. Стек протоколів OSI
- 3.4.2. Стек протоколів TCP/IP
- 3.4.3. Стек протоколів IPX/SPX
- 3.4.4. Стек протоколів NetBIOS/SMB
- 3.4.5. Стек протоколів технології Х.25
- 3.4.6. Стек протоколів технології Frame Relay
- 3.4.7. Стек протоколів технологій B-ISDN та АТМ
- 3.4.8. Сімейство протоколів DECnet
- 3.4.9. Мережна модель DoD
- 3.4.10. Зв’язок стандартів IEEE 802 з моделлю OSI
- 3.4.11. Стек протоколів мереж наступного покоління
- Тема 3.5. Стандартизація мережного обладнання
- Тема 3.6. Контрольні запитання та завдання
- Розділ 4. Лінії зв’язку
- Тема 4.1. Фізичні параметри середовищ поширення електромагнітних хвиль
- Тема 4.2. Загальні відомості про лінії зв’язку
- Тема 4.3. Основні властивості кабельних ліній зв’язку
- Тема 4.4. Металеві лінії зв’язку
- Тема 4.5. Теорія волоконних світловодів
- Тема 4.6. Властивості неоднорідних ліній
- Тема 4.7. Конструкції кабелів зв’язку
- Тема 4.8. Електромагнітні впливи в лініях зв’язку
- Тема 4.9. Структуровані кабельні системи
- Тема 4.10. Атмосферний лазерний зв’язок
- Тема 4.11. Особливості радіоліній, радіорелейних і супутникових ліній зв’язку
- 4.11.1. Загальні принципи побудови радіоліній зв’язку
- 4.11.2. Поширення радіохвиль у радіолініях зв’язку
- 4.11.3. Особливості поширення радіохвиль у радіорелейних лініях зв’язку
- 4.11.4. Особливості поширення радіохвиль у супутникових лініях зв’язку
- 4.11.5. Особливості побудови радіоліній зв’язку
- 4.11.6. Загальні характеристики побудови супутникових ліній зв’язку
- 4.11.7. Зони бачення для ССЗ
- 4.11.8. Статистична структура сигналів СЛЗ
- 4.11.9. Основні складові систем супутникового зв’язку
- 4.11.10. Методи організації супутникового зв’язку
- 4.11.11. Обґрунтування щодо вибору параметрів апаратури при проектуванні радіорелейних ліній
- 4.11.12. Вибір енергетичних характеристик радіорелейних ліній
- 4.11.13. Стійкість функціонування радіорелейних ліній
- Тема 4.12. Контрольні запитання та завдання
- Розділ 5. Способи формування групових сигналів
- Тема 5.1. Стисла характеристика способів формування групових сигналів
- Тема 5.2. Способи формування аналогових групових сигналів
- Тема 5.3. Способи формування цифрових групових сигналів
- Тема 5.4. Об’єднання синхронних цифрових потоків
- Тема 5.5. Об’єднання асинхронних цифрових потоків
- Тема 5.6. Об’єднання низькошвидкісних потоків
- Тема 5.7. Кодове ущільнення сигналів
- Тема 5.8. Види сигналів у системах з кодовим поділом
- Тема 5.9. Технологія спектрального ущільнення
- Тема 5.10. Формування групового сигналу з використанням IP-технологій
- Тема 5.11. Контрольні запитання та завдання
- Розділ 7. Методи розподілу інформації
- Тема 7.1. Загальні положення
- Тема 7.2. Системи розподілу в мережах наступного покоління
- Тема 7.3. Системи комутації каналів
- 7.3.1. Вимоги до систем комутації ISDN
- 7.3.2. Структура вузла комутації каналів ISDN
- 7.3.3. Принцип роботи цифрового комутаційного поля типа ПВП
- 7.3.4. Загальні вимоги до комутаційних систем у Ш-ЦМІО
- 7.3.5. Вибір комутаційної технології для Ш-ЦМІО
- 7.3.6. Системи комутації для АТМ
- 7.3.7. Архітектура й характеристики комутаційних систем на базі швидкої комутації пакетів (ШКП)
- Тема 7.4. Комутаційні системи в NGN
- Тема 7.5. Системи комутації Ш-ЦМІО на базі асинхронного режиму доставки (АТМ)
- Тема 7.6. Пропускна здатність систем розподілу інформації
- 7.6.1. Основні положення пропускної здатності систем розподілу інформації
- 7.6.2. Пропускна здатність повнодоступного пучка із втратами найпростішого потоку викликів
- 7.6.3. Пропускна здатність повнодоступного пучка із втратами примітивного потоку викликів (потоку ВОКД)
- 7.6.4. Розрахунок імовірності умовних втрат і середнього часу очікування при випадковій тривалості обслуговування
- 7.6.5. Потік з повторними викликами
- Тема 7.7. Способи розподілу навантаження в мережах зв’язку
- Тема 7.8. Контрольні запитання та завдання
- Розділ 8. Системи синхронізації
- Тема 8.1. Види синхронізації, їхня роль, місце й завдання у сучасних цифрових системах зв’язку
- Тема 8.2. Фазова (частотна) синхронізація
- Тема 8.3. Тактова (символьна) синхронізація
- Тема 8.4. Джитер і вандер цифрових сигналів
- Тема 8.5. Циклова (кадрова) синхронізація
- Тема 8.6. Мережна синхронізація цифрового зв’язку
- Тема 8.7. Контрольні запитання та завдання
- Розділ 9. Системи сигналізації
- Тема 9.1. Види і склад сигналів
- Тема 9.2. Класифікація протоколів сигналізації
- Тема 9.3. Внутрішньосистемна сигналізація в ЦСК
- Тема 9.4. Особливості сигналізації в стиках V.5
- Тема 9.5. Абонентська сигналізація
- Тема 9.6. Обладнання сигналізації сучасних ЦСК
- Тема 9.7. Специфічні особливості українських систем сигналізації
- Тема 9.8. Методологія специфікації та опису систем сигналізації
- Тема 9.9. Цифрова багаточастотна сигналізація R2D
- Тема 9.10. Загальноканальна система сигналізації № 7
- Тема 9.11. Сигналізація DSS1
- Тема 9.12. Сигналізація на корпоративних мережах
- Тема 9.13. Сигналізація на мережах з комутацією пакетів
- Тема 9.14. Сигналізація на мережі B-ISDN/ATM
- Тема 9.15. Сигналізація в мережі ІР-телефонії
- Тема 9.16. Контрольні запитання та завдання
- Розділ 10. Технології та протоколи управління в ТКС
- Тема 10.1. Зміст задач управління в мережах наступного покоління
- Тема 10.2. Підсистема управління послугами
- Тема 10.3. Підсистема контролю й управління мережею
- Тема 10.4. Підсистема мережного управління на рівнях транспорту й доступу
- 10.4.1. Базова архітектура управління на рівнях транспорту й доступу ТКС
- 10.4.2. Класифікація й маркування пакетів трафіка
- 10.4.3. Управління інтенсивністю трафіка
- 10.4.4. Управління чергами на мережних вузлах
- 10.4.5. Маршрутизація: мета, основні задачі й протоколи
- 10.4.6. Сигнальні протоколи резервування мережних ресурсів
- 10.4.7. Функції управління канального рівня щодо забезпечення QoS
- 10.4.8. Рівні якості обслуговування й відповідні їм моделі обслуговування
- Тема 10.5. Перспективи розвитку технологій мережного управління
- Тема 10.6. Контрольні запитання та завдання
- Розділ 11. Конвергенція в телекомунікаційних системах
- Тема 11.1. Конвергенція в ТКС: історія, мета та задачі
- Тема 11.2. Види конвергенції
- Тема 11.3. Приклади рішень щодо конвергенції в системах телекомунікацій
- Тема 11.4. Якість конвергентних послуг
- Тема 11.5. Контрольні запитання та завдання
- Розділ 12. Методи забезпечення інформаційної безпеки об’єктів телекомунікаційної системи
- Тема 12.1. Основні терміни та поняття у сфері інформаційної безпеки
- Тема 12.2. Основні підходи до забезпечення інформаційної безпеки
- Тема 12.3. Криптографічний захист інформації
- Тема 12.4. Використання механізму електронного цифрового підпису
- Тема 12.5. Технічний захист інформації
- Тема 12.6. Контрольні запитання та завдання
- Розділ 13. Електроживлення телекомунікаційних систем зв’язку
- Тема 13.1. Загальні положення
- Тема 13.2. Системи електроживлення підприємств електрозв’язку
- Тема 13.3. Типове обладнання електроустановок підприємств електрозв’язку
- Тема 13.4. Дистанційне електроживлення
- Тема 13.5. Джерела безперебійного живлення (ДБЖ)
- Тема 13.6. Електромагнітна сумісність джерел електроживлення
- Тема 13.7. Перспективи розвитку електроживлення ТКС
- Тема 13.8. Контрольні запитання та завдання
6.6.1. Загальна характеристика фізичних процесів при радіодоступі
Використання радіоступу дає змогу забезпечувати зв’язком мобільних користувачів, а також значно розширює можливість ТКС на рівні доступу, оскільки крім традиційних частотно-часових параметрів є можливість підключити до розгляду просторово-поляризаційні і використати їх для задач модуляції, завадозахисту, адаптації, в тому числі і для просторово-поляризаційного доступу. Деякі з цих задач розглядаються в технології МІМО. Розглянемо ці задачі дещо детальніше.
У телекомунікаційних системах з радіодоступом відбувається важливе перетворення фізичного сигналу: на передавальній стороні сигнал у вигляді струмів провідності перетворюється в електромагнітне поле (струм зсуву). На приймальній стороні відбувається зворотне перетворення. Всі ці перетворення здійснюються в антені. В дуплексних лініях зв’язку часто передавальна антена одночасно є і приймальною (рис. 6.6.1).
Рис. 6.6.1. Структура дуплексної радіолінії зв’язку
Коефіцієнт підсилення антени GA залежить як від робочої частоти сигналу так і від ефективної площі апертури Sеф:
![]() | (6.6.1) |
де Sеф = S·Kв.п; Kв.п = 0,5...0,8 — коефіцієнт використання площі антени.
За допомогою виразу (6.6.1) визначається максимальний рівень прийому (передачі) сигналу по головній пелюстці діаграми спрямованості (ДС). В інших напрямах G(θ, φ) цей рівень менший. Приклад ДС антени подано на рис. 6.6.2.
Рис. 6.6.2. Діаграма спрямованості антени (варіант)
З рисунка видно, що в ДС можна виділити зону головної пелюстки, де визначається її ширина 2Δθ, область бічної і задньої пелюсток. На практиці доступ забезпечується за рахунок взаємної орієнтації (юстування) головних пелюсток передавальної і приймальної антени одну на іншу. При цьому забезпечується необхідна енергетика в радіолінії, яка визначається рівнянням передачі (6.6.2) або з урахуванням додаткових чинників у радіоканалі, [дБ]:
Pпр = Pпер + Gпер + Gпр + Wс + Wдод, | (6.6.2) |
де Wдод — додатковий множник, що дає змогу враховувати ослаблення за рахунок дій різних фізичних механізмів при поширені радіохвиль, у тому числі і вплив завмирань сигналів.
Складнішим є розв’язання задачі радіодоступу декількома (багатьма) користувачами, що розміщені в різних точках простору, для яких напрями визначаються за значенням кутів θi, i = 1, 2, …, N. Для забезпечення такого доступу простіше пристосувати неспрямовану антену, з круговою ДС. Так роблять у стільниковому зв’язку як на стороні абонентської станції, так і на базовій. Простота рішення досягається за рахунок програшу в енергетиці радіолінії, оскільки неспрямована антена має низький коефіцієнт підсилення GA.
Проте існує й інше, більш раціональне рішення для множинного доступу. Так, у технології МІМО пропонується використати багатопроменеву ДС антени базової станції стільникового зв’язку або антени ретранслятора зв’язку для супутникової системи. Приклад такої ДС багатопроменевої антени (БПА) подано на рис. 6.6.3. Промені у напрямах зв’язку (НЗi) абонентських станцій або земних станцій (ЗСi) можуть встановлюватися лише на період сеансу зв’язку. При цьому за рахунок збільшення коефіцієнта підсилення в кожному з θi-напрямів поліпшується енергетика радіолінії. Одночасно з цим, що ще важливіше, з’являється можливість одночасного ведення зв’язку з i-абонентами на одній і тій самій частоті f0. При цьому розділення (ортогоналізація) інформаційних потоків, що передаються одночасно, в одній і тій же смузі частот відбувається в просторовій площині, за рахунок розділених променів (рис. 6.6.3). Це дає змогу значно ефективніше використовувати виділені ресурси. Іншими словами: вдається в i разів заощадити спектр робочих частот, або ж відповідно, в i разів збільшити продуктивність точки доступу чи базової станції. Такий метод множинного доступу має назву просторово-часового доступу, або ж повторного використовування частот. Розглянемо більш детально цей метод, а також інші методи використання просторово-поляризаційних фізичних параметрів, що дає змогу підвищення якісних показників зв’язку на рівні доступу.
Рис. 6.6.3. Приклади орієнтації діаграм спрямованості багатопроменевих антен (БПА) для просторово-часового доступу:
а — на базовій станції стільникового зв’язку з орієнтацією
на і-напрямки зв’язку НЗ; б — на ретрансляторі зв’язку супутникової системи з орієнтацією на i-земні станції ЗС, і = 1, ..., N