Curs Comunicatii Mobile

  • View
    1.229

  • Download
    11

Embed Size (px)

Text of Curs Comunicatii Mobile

21 oct 2009 Curs Comunicatii Mobile 1COMUNICATII MOBILEDomeniul telecomunicatilorSisteme de comunicatiiBenzi de frecventaSemnale si forme de modulatieModulatia analogicaModulatia digitalaLinii de transmisiuniFibra OpticaAnteneMetode de multiplexare21 oct 2009 Curs Comunicatii Mobile 2Sisteme mobile terestreSisteme de comunicatii mobile celulare AMPSGSM, etc Sisteme de telefonie cordless CT2 DECTSisteme de telefonie dedicataTehnologii de interconectare radio (WIRELESS)BluetoothWiFiWiMAXZigBeeLMDS si MMDS21 oct 2009 Curs Comunicatii Mobile 3Comunicatii pe linile de distributie a energiei electriceComunicatii mobile prin satelitConvergenta tehnologiilorOct 21, 2009 Curs Comunicatii Mobile 4Sisteme si benzi de frecventaTelecomunicaii: orice emisie, transmisie sau receptie desemne,semnale,nscrisuri,imagini,sunetesauinformatiide oricenaturprinfir,underadio,opticsaualtesisteme electromagnetice. (Definitia UIT din 1907)Underadioelectrice: undeelectromagneticeacrorfrecvenesteprin convenie mai mic de 3000 Ghz, propagndu-se in spaiu, fr ghid artificial.Radiocomunicaii:telcomunicaiirealizateprinintermediulundelor radioelectrice.RegulamentulRadiocomunicatiiloralU.I.T.,inart.8stabilesteatribuireaunor benzisisubenzidefrecvenpentruanumitetipuridetransmisii-denumite servicii.Sistemdecomunicatie=complexdeechipamente,legateintreeleprin functiunispecifice,realizatecuscopuldeastabiliiunanumittipdelegaturide comunicatie. Criterii de grupare: natura informatiei - mesaj mediul de transmisiuneOct 21, 2009 Curs Comunicatii Mobile 5 Dupa natura informatiei vorbiretelefonie teleconferinradiodifuziunemuzic radiodifuziunetextetelegrafieteleximagini fixe facsimil (fax) videotextimagini mobile televiziunedate teleinformatictelecomandDupa mediul de transmisiune Sisteme ghidate (pe fir, cu conductorpereche de fire rasucite (UTP)pereche de fire rasucite, ecranate (STP) Cablu coaxial Ghid de unda Fibra optica Sisteme cu radiatie in spatiul liber Infrarosii Radio Microunde Oct 21, 2009 Curs Comunicatii Mobile 6Spectrul ElectromagneticSOUNDLIGHT RADIO HARMFUL RADIATIONVHF = VERY HIGH FREQUENCYUHF = ULTRA HIGH FREQUENCYSHF = SUPER HIGH FREQUENCY EHF = EXTRA HIGH FREQUENCY4G CELLULAR56-100 GHz3G CELLULAR1.5-5.2 GHz1G, 2G CELLULAR0.4-1.5GHzUWB3.1-10.6 GHzOct 21, 2009 Curs Comunicatii Mobile 7Serviciul fix serviciul de radiocomunicaii ntre puncte fixe determinate Serviciulmobil-serviciulderadiocomunicaiintrestaiimobileistaii terestre sau ntre staii mobile. Serviciul de radiodifuziune . Serviciul de amatorSimilarsedefinesciserviciile:ISM(Industrial,Scientific,Medical),cele realizateprinsatelit,pentruradionavigaiemaritimiaeronautic,meteorologie cercetri spaiale, radioreperaj, radiolocaie, frecvene etalon, radioastronomie, etc. Gestionareaspectrului mprtireasapebenzidefrecveniasignarealor pentruunanumittipdeserviciuderadiocomunicatiisefacedectreoseriede organisme internaionale i naionale:UIT(subegidaONU)elaboreaziregulilederadiocomunicaie (Regulamentul Radiocomunicaiilor ) ERC din cadrul CEPT(organism european) MCTI NRCTIIGCTI (organism national) Globul pmntesc este divizat n 3 regiuni geografice de atribuire a benzilor de frecvene. Romnia face parte din regiunea 1.Unei benzi sau subbenzi de frecven i se pot atribui unul sau mai multe tipuri de servicii.Acesteapotsaibstatutde:serviciuprimar,serviciupermissauserviciu secundar Oct 21, 2009 Curs Comunicatii Mobile 8 Oct 21, 2009 Curs Comunicatii Mobile 9MOBILEFIXEDMARITIME MOBILEBROADCASTAERORADIOLOCATIONOct 21, 2009 Curs Comunicatii Mobile 10Clasificarea sistemelor de comunicatie dupa destinatia lor: Sisteme de investigare sisteme radar sisteme pentru dirijarea navigatiei aeriene sisteme de teledetectie Sisteme de radiodifuziune radiodifuziune terestra radiodifuziune satelitara radiodifuziune de apel general Sisteme de legaturi punct la punct sisteme de telefonice sisteme radiotelefonice (celulare, necelulare, dedicate) sisteme de apel selectiv sisteme de radiorelee sisteme de legaturi satelitare punct la punct sisteme de radiotelefonie aeriana sisteme de radiotelefonie maritimaOct 21, 2009 Curs Comunicatii Mobile 11Sisteme de comunicatii retele complexe de comunicatii reguli si standarde specifice retele fixe retea telefonica publica comutata PSTN (Public Switched Telephone Network) retea locala de date LAN (Local Area Network) internet (MAN, WAN) retele digitale cu servicii integrate (ISDN) retele mobile cel putin unul din terminale este mobil comunicatii personale (PCN)RETEAUA DE TELECOMUNICATII GLOBALEDupa modul de realizare a legaturii intre participanti: sisteme unilaterale ( doar unul din participanti este activ) sisteme bilateraleOct 21, 2009 Curs Comunicatii Mobile 12Canalul de transmisiuneMesajProcedeu de prelucrare i transpunereProcedeu invers de prelucrare i transpunereMesajEmisieReceptieMediu de propagareSistem ideal de telecomunicaii Sistem ideal este sistemul n care mesajul la recepie este identic cu mesajul emis Oct 21, 2009 Curs Comunicatii Mobile 13Sisteme reale mesajul de la emisie este diferit de cel de la recepie.Cauze care conduc la aceast diferen sunt:- distorsiuni liniare i neliniare- se adaug zgomotul propriu al echipamentului- se adaug perturbaii din mediul de transmisiune.Procedeuldeprelucrareitranspunereamesajuluipoart denumirea de modulaie.Prin modulaie se realizeaz urmtoarele:- se faciliteaz transmisia prin mediul dat- se realizeaz transmisia multipl- se mrete stabilitatea la perturbaii.Oct 21, 2009 Curs Comunicatii Mobile 14 purttoare sinusoidalmodulaie de amplitudine liniarmodulaiedefrecven unghiularsau exponenialmodulaiedefaz unghiular sau exponenial purttoare pulsatorien amplitudinen duratn poziien frecven. Fundamental pentru procesul de modulaie este existena undei purttoare (purttoarea) Oct 21, 2009 Curs Comunicatii Mobile 15Mesajmi(t)Prelucrare Mesaj RFModulatorRFDemodulatorMesajmo(t)Prelucrare semnal demodulatSistem real de radioemisiune Moduri de efectuare a unei transmisiuni:sistem unilateral (simplex)bilateral-duplex-semiduplexmultilateraldifuziuneOct 21, 2009 Curs Comunicatii Mobile 16Reprezentarea in domeniul timpPurtatoarea c(t)Mesajm(t)AnalogDigitalOct 21, 2009 Curs Comunicatii Mobile 17 123 Frecventa 0 4 Ba nd a d e baz aReprezentarea in domeniul frecventa a mesajuluiDomeniul de frecventa al mesajului = banda de bazaTransmisiuni in banda de baza: telefonia n reeaua local; transmisie sunet studiou-emitor, semnalul video de la camer la sistemele de procesare (prelucrare); date transmise direct sub form de semnale codate (LAN)Canalul de transmisiune poate fi reprezentat printr-un FTJccProcedeul de transpunere a semnalului ntr-o band de frecvene, alta dect banda de baz modulaiePurttoarea parametrii ce pot fi modificai de catre mesaj ( Ac , c , 0 )Lrgimea de band necesara canaluluiCanalul de transmisiune poate fi reprezentat printr-un FTB) 2 cos( ) (0 + t f A t cc c0 i + t f tc 2 ) (Oct 21, 2009 Curs Comunicatii Mobile 18Modulatia liniara ( AM, DSB, SSB, VSB, ASK )xBPFm(t)c(t)m(t) c(t)+c(t)- m(t)m(t)] -[c(t)+-[c(t)- m(t)]FTBModulator de produs) 2 cos( ) () ( ) ( ) (0 + c cf t m At m t c t fFrequencyfm -fmFrequencyfcPassband Bandwidthfm -fmfc+fmfc-fmFrequencyBasebandBandwidthfcPassband BandwidthBasebandSpectrumPassbandSpectrumUpper Sideband Lower Sidebandfm -fmfc+fmfc-fmAMASKOct 21, 2009 Curs Comunicatii Mobile 19Modulatia unghiulara (PM, PSK, FM, FSK) d tti0) ( ) (ififrecventa instantanee modulatie exponentiala) ( 2 cos( ) ( t) + t f A t cc c)) ( ( ) (Re Re ) (0t j t je e t cc i + PM) ( ) ( t m k tp Oct 21, 2009 Curs Comunicatii Mobile 20Modulatie in faza cu semnal analogicModulatie in faza cu semnal digital binarVariatia fazei in cazul semnalului modulator binar:0 180(sau 0)1+180BPSKFM) ( ) ( t m k f t ff c i+ + tf cdt t m k f t s ) ) ( 2 2 cos( ) ( mcD Trei frecvene asociate semnalului MF: c frecvena purttoarei; msura n care frecvena instantanee se ndeprteaz de c cnd m(t) variaz ntre 1;mM frecvena modulatoare (maxim) care aratct de rapid variaz frecvena ntre 1 Spectrul este infinit i simetric fa de purttoare (functii Bessel de speta I)Parametrii: indicele de modulaie; raportul deviaiei de frecvenOct 21, 2009 Curs Comunicatii Mobile 21FMfaza semnalului modulat, depinde liniar de integrala semnalului modulator PhMfrecvena instantanee depinde liniar de derivata semnalului modulatorSemnal modulat digital FSK ( BFSK)) 2 cos( ) ( 0) 2 cos( ) ( 12 21 1t f A t st f A t scc ) ) ( 2 cos( ) ( 0) ) ( 2 cos( ) ( 121t f f A t st f f A t sc cc c+ f f f f f fc h c l + Modulator FSK) 2 cos( ) 2 cos(l l l h h h BFSKt f A t f A s + + + Oct 21, 2009 Curs Comunicatii Mobile 22Trecere la semnal bipolar ' '21212121l l h hA A A A + + ) 2 cos( ) 2 cos( ) 2 cos( ) 2 cos(l l l h h h l l h h BFSKt f A t f A t f t f s + + + + + + + PURTATOARESin x / xMesajul binar m(t) = 2f = 2fc= 4Semnalul modulats(t)Oct 21, 2009 Curs Comunicatii Mobile 23Spectrul semnalului BFSK1 FM de banda larga = 1 f = f m Sunde FSKMSK Minimum Shift Keying(Continuous Phase FSK) caz special de FSK = 0.5 Medii de transmisiuneOct 21, 2009 Curs Comunicatii Mobile 25Mediu de transmisiune mediu sau suportul prin care are loc transportul informatiei, transpusa sub forma undelor electromagnetice Categorii:Medii de transmisiune in care are loc o deplasare ghidata a undelor elmg. Linii de transmisiuneLinii din fire torsadate, neecranteLinii din fire torsadate, ecranateCablu coaxialGhiduri de undaStripline & microstripFibra OpticaMedii de transmisiune in care are loc o propagare neghidata a undelor elmg.Transmisia se realizeaza cu ajutorul antenelor de emisie si de receptie:Antene directionaleAntene omnidirectionaleOct 21, 2009 Curs Comunicatii Mobile 26ComparatieMediu neghidat Energia semnalului se propaga in spatiu, cu directionalitate limitata. Sunt posibile interferente deci este necesara reglementarea spectrului Largime de banda limitata Infrastructura simpla: antene si tranceivere Atenuarea depinde de distanta logaritmic: (db)=nlog d n =2 in spatiu liber Nu exista