
Телекоммуникационные системы и сети. Структура и основные функции. Том 1 / Содержание / Раздел 6. Методы доступа / Тема 6.6. Особенности использования пространственно-поляризационных параметров при радиодоступе
- Раздел 1. Основы построения телекоммуникационных систем
- Тема 1.1. Місце систем телекомунікацій в інформаційній інфраструктурі сучасного суспільства
- Тема 1.2. Общая архитектура и задачи телекоммуникационных систем
- Тема 1.3. Классификация сетей, клиентов, операторов и услуг связи
- Тема 1.4. Краткая характеристика существующих телекоммуникационных технологий
- Тема 1.5. Требования к современным и перспективным ТКС
- Тема 1.6. Контрольные вопросы и задания
- Раздел 2. Сети связи последующего поколения: архитектура, основные характеристики и услуги
- Тема 2.1. Определение и характеристика основных возможностей NGN
- Тема 2.2. Инфокоммуникационные услуги. Особенности услуг связи следующего поколения
- Тема 2.3. Многоуровневая архитектура и функциональный состав NGN
- Тема 2.4. Перспективы концепции NGN
- Тема 2.5. Контрольные вопросы и задания
- [→] Раздел 3. Стандартизация сетевых протоколов и телекоммуникационного оборудования
- Тема 3.1. Открытые системы и их взаимодействие
- Тема 3.2. Основные организации по стандартизации сетевых решений
- [→] Тема 3.3. Эталонная модель взаимодействия открытых систем
- 3.3.1. Многоуровневый подход и декомпозиция задачи сетевого взаимодействия
- 3.3.2. Интерфейс, протокол, стек протоколов
- 3.3.3. Общая характеристика модели OSI
- 3.3.4. Физический уровень. Функции и примеры протоколов
- 3.3.5. Канальный уровень. Функции и примеры протоколов
- 3.3.6. Сетевой уровень. Функции и примеры протоколов
- 3.3.7. Транспортный уровень. Функции и примеры протоколов
- 3.3.8. Сеансовый уровень. Функции и примеры протоколов
- 3.3.9. Представительский уровень. Функции и примеры протоколов
- 3.3.10. Прикладной уровень. Функции и примеры протоколов
- [→] 3.3.11. Деление ЭМВОС на сетенезависимые и сетезависимые уровни
- Тема 3.4. Стандартные стеки сетевых протоколов
- 3.4.1. Стек протоколов OSI
- 3.4.2. Стек протоколов TCP/IP
- 3.4.3. Стек протоколов IPX/SPX
- 3.4.4. Стек протоколов NetBIOS/SMB
- 3.4.5. Стек протоколов технологии Х.25
- 3.4.6. Стек протоколов технологии Frame Relay
- 3.4.7. Стек протоколов технологии B-ISDN и АТМ
- 3.4.8. Семейство протоколов DECnet
- 3.4.9. Сетевая модель DoD
- 3.4.10. Связь стандартов IEEE 802 с моделью OSI
- 3.4.11. Стек протоколов сетей следующего поколения
- Тема 3.5. Стандартизация сетевого оборудования
- Тема 3.6. Контрольные вопросы и задания
- Раздел 4. Линии связи
- Тема 4.1. Физические параметры среды распространения электромагнитных волн
- Тема 4.2. Общие сведения о линиях связи
- Тема 4.3. Основные свойства кабельных линий связи
- Тема 4.4. Линии связи на основе медных кабелей
- Тема 4.5. Теория волоконных световодов
- Тема 4.6. Свойства неоднородных линий
- Тема 4.7. Конструкции кабелей связи
- Тема 4.8. Электромагнитные влияния в линиях связи
- Тема 4.9. Структурированные кабельные системы
- Тема 4.10. Атмосферная лазерная связь
- Тема 4.11. Особенности радиолиний, радиорелейных и спутниковых линий связи
- 4.11.1. Общие принципы построения радиолиний связи
- 4.11.2. Распространение радиоволн в радиолиниях связи
- 4.11.3. Особенности распространения радиоволн в радиорелейных линиях связи
- 4.11.4. Особенности распространения радиоволн в спутниковых линиях связи
- 4.11.5. Особенности построения радиолиний связи
- 4.11.6. Общие характеристики построения спутниковых линий связи
- 4.11.7. Зоны видимости для систем спутниковой связи
- 4.11.8. Статистическая структура сигналов СЛС
- 4.11.9. Основные составляющие систем спутниковой связи
- 4.11.10. Методы организации спутниковой связи
- 4.11.11. Обоснование выбора параметров аппаратуры при проектировании радиорелейных линий
- 4.11.12. Выбор энергетических характеристик радиорелейных линий
- 4.11.13. Устойчивость функционирования радиорелейных линий
- Тема 4.12. Контрольные вопросы и задания
- Раздел 5. Способы формирования групповых сигналов
- Тема 5.1. Краткая характеристика способов формирования групповых сигналов
- Тема 5.2. Способы формирования аналоговых групповых сигналов
- Тема 5.3. Способы формирования цифровых групповых сигналов
- Тема 5.4. Объединение синхронных цифровых потоков
- Тема 5.5. Объединение асинхронных цифровых потоков
- Тема 5.6. Объединение низкоскоростных потоков
- Тема 5.7. Кодовое уплотнение сигналов
- Тема 5.8. Виды сигналов в системах с кодовым разделением
- Тема 5.9. Технология спектрального уплотнения
- Тема 5.10. Формирование группового сигнала с использованием IP-технологий
- Тема 5.11. Контрольные вопросы и задания
- Раздел 7. Методы распределения информации
- Тема 7.1. Общие положения
- Тема 7.2. Системы распределения в сетях следующего поколения
- Тема 7.3. Системы коммутации каналов
- 7.3.1. Требования к системам коммутации ISDN
- 7.3.2. Структура узла коммутации каналов ISDN
- Принцип работы цифрового коммутационного поля типа ПВП
- 7.3.4. Общие требования к коммутационным системам в Ш-ЦСИО
- 7.3.5. Выбор коммутационной технологии для Ш-ЦСИО
- 7.3.6. Системы коммутации для АТМ
- 7.3.7. Архитектура и характеристики коммутационных систем на базе быстрой коммутации пакетов (БКП)
- Тема 7.4. Коммутационные системы в NGN
- Тема 7.5. Системы коммутации Ш-ЦСИО на базе асинхронного режима доставки (АТМ)
- Тема 7.6. Пропускная способность систем распределения информации
- 7.6.1. Основные положения пропускной способности систем распределения информации
- 7.6.2. Пропускная способность полнодоступного пучка с потерями простейшего потока вызовов
- 7.6.3. Пропускная способность полнодоступного пучка с потерями примитивного потока вызовов (потока ВОЧИ)
- 7.6.4. Расчет вероятности условных потерь и среднего времени ожидания при случайной продолжительности обслуживания
- 7.6.5. Поток с повторными вызовами
- Тема 7.7. Способы распределения нагрузки в сетях связи
- Тема 7.8. Контрольные вопросы и задания
- Раздел 8. Системы синхронизации
- Тема 8.1. Виды синхронизации, их роль, место и задачи в современных цифровых системах связи
- Тема 8.2. Фазовая (частотная) синхронизация
- Тема 8.3. Тактовая (символьная) синхронизация
- Тема 8.4. Джиттер и вандер цифровых сигналов
- Тема 8.5. Цикловая (кадровая) синхронизация
- Тема 8.6. Сетевая синхронизация цифровой связи
- Тема 8.7. Контрольные вопросы и задания
- Раздел 9. Системы сигнализации
- Тема 9.1. Виды и состав сигналов
- Тема 9.2. Классификация протоколов сигнализации
- Тема 9.3. Внутрисистемная сигнализация в ЦСК
- Тема 9.4. Особенности сигнализации в стыках V.5
- Тема 9.5. Абонентская сигнализация
- Тема 9.6. Оборудование сигнализации современных ЦСК
- Тема 9.7. Специфические особенности украинских систем сигнализации
- Тема 9.8. Методология спецификации и описания систем сигнализации
- Тема 9.9. Цифровая многочастотная сигнализация R2D
- Тема 9.10. Общеканальная система сигнализации № 7
- Тема 9.11. Сигнализация DSS1
- Тема 9.12. Сигнализация в корпоративных сетях
- Тема 9.13. Сигнализация в сетях с коммутацией пакетов
- Тема 9.14. Сигнализация в сетях B-ISDN/ATM
- Тема 9.15. Сигнализация в сети ІР-телефонии
- Тема 9.16. Контрольные вопросы и задания
- Раздел 10. Технологии и протоколы управления в ТКС
- Тема 10.1. Содержание задач управления в сетях следующего поколения
- Тема 10.2. Подсистема управления услугами
- Тема 10.3. Подсистема контроля и управления сетью
- Тема 10.4. Подсистема сетевого управления на уровнях транспорта и доступа
- 10.4.1. Базовая архитектура управления на уровнях транспорта и доступа ТКС
- 10.4.2. Классификация и маркировка пакетов трафика
- 10.4.3. Управление интенсивностью трафика
- 10.4.4. Управление очередями на сетевых узлах
- 10.4.5. Маршрутизация: цели, основные задачи и протоколы
- 10.4.6. Сигнальные протоколы резервирования сетевых ресурсов
- 10.4.7. Функции управления канального уровня относительно обеспечения QoS
- 10.4.8. Уровни качества обслуживания и соответствующие им модели обслуживания
- Тема 10.5. Перспективы развития технологий сетевого управления
- Тема 10.6. Контрольные вопросы и задания
- Раздел 11. Конвергенция в телекоммуникационных системах
- Тема 11.1. Конвергенция в ТКС: история, цели и задачи
- Тема 11.2. Виды конвергенции
- Тема 11.3. Примеры решений относительно конвергенции в системах телекоммуникаций
- Тема 11.4. Качество конвергентных услуг
- Тема 11.5. Контрольные вопросы и задания
- Раздел 12. Методы обеспечения информационной безопасности объектов телекоммуникационной системы
- Тема 12.1. Основные термины и понятия в сфере информационной безопасности
- Тема 12.2. Основные подходы к обеспечению информационной безопасности
- Тема 12.3. Криптографическая защита информации
- Тема 12.4. Использование механизма электронной цифровой подписи
- Тема 12.5. Техническая защита информации
- Тема 12.6. Контрольные вопросы и задания
- Раздел 13. Электропитание телекоммуникационных систем связи
- Тема 13.1. Общие положения
- Тема 13.2. Системы электропитания предприятий электросвязи
- Тема 13.3. Типовое оборудование электроустановок предприятий электросвязи
- Тема 13.4. Дистанционное электропитание
- Тема 13.5. Источники бесперебойного питания (ИБП)
- Тема 13.6. Электромагнитная совместимость источников электропитания
- Тема 13.7. Перспективы развития электропитания ТКС
- Тема 13.8. Контрольные вопросы и задания
6.6.1. Общая характеристика физических процессов при радиодоступе
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