1.Podaj tw. o zasięgu GSM ( 1 cecha)
Zasięg stacji bazowej jest odwrotnie proporcjonalny do gęstości ruchu telekomunikacyjnego występującego w danym rejonie sieci komórkowej.
2.Podaj tw. o powiększaniu pojemności systemu GSM (2 cecha)
Sieć daje się łatwo rozbudować na obszarach o dużym ruchu, jej dotychczasowe zdolności usług można poprawić przez wprowadzenie nowych stacji bazowych z równoczesnym pomniejszaniem ich zasięgów radiowych.
3.Jak jest rozwiązane zwielokrotnienie FDD/TDD w GSM
Z przydzelonego systemowi GSM pasma częstotliwościowego wydziela się pewną liczbę kanałów radiowych. Każda komórka zawiera określoną ich liczbę. W kanale o f=200 kHz może jednocześnie rozmawiać 8 użytkowników.
4.Jak obliczamy pojemność systemową (liczba fizycznych kanałów głosowych) na przykładzie stacji bazowej : 3 sektory/ 4 dupleksy FDD na sektor. Podać pojemność dla całej stacji bazowej
32 kanały fizyczne (4-8 szczelin) w sektorze:
-3 kanały sygnalizacyjne
-29 kanałów realizacja uługi telekomunikacyjnej
4 dupleksy FDD – 8 kanałów rozmównych, bo tyle mieści się maks. w kanale o szerokości 200 kHz
5.Architektura standardu GSM (cechy struktury komórkowej, podstawowa budowa blokowa systemu : BTS, BSC,MSC, jaką rolę spełniają poszczególne bloki)- rysunek
MSC (Mobile Switching Center) – wyspecjalizowane elektroniczne centrale, odpowiedzialne za zestawianie połączeń i koordynację współpracy między elementami sieci.
BTS (Base Transceiver Station) – stacja bazowa (przekaźnikowa). Stanowi interfejs między użytkownikiem a siecią. Dzięki systemowi anten BTS transmituje i odbiera przekaz informacji.
BSC (Base Station Controler) – kontroler stacji bazowych. Zarządza stacjami bazowymi oraz odpowiada za transmisję między stacjami bazowymi a resztą sieci.
Struktura komórkowa – teren, który pokryty ma być zasięgiem, podzielony jest na komórki o określonym promieniu i używanej określonej częstotliwości. Istnieje możliwość użycia tej samej częstotliwości przy zachowaniu odpowiedniej odległości między komórkami używającymi tej samej częstotliwości.
6.Co to jest HLR, VLR , AuC– omówić funkcje
HLR (Home Location Register) – rejestr abonentów stałych. Zawiera informacje o abonentach, którzy są przydzieleni na stałe do danego operatora. Liczba HLR w sieci komórkowej zależy od ilości abonentów. Jeden HLR zawiera zazwyczaj dane dla kilkuset tysięcy do kilku milionów użytkowników. Dla zwiększenia bezpieczeństwa można stosować kilka HLR-ów, które mogą być używane zamiennie w czasie awarii.
VLR (Visitor Location Register) – rejestr stacji obcych, czy li stacji ruchomych, chwilowo przebywających w obszarze obsługiwanym przez daną centralę radiokomunikacyjną. Ze względu na łatwość odtworzenia danych przechowywanych w rejestrze abonentów gości, oraz ze względu na dużą zmienność przechowywanych w VLR danych rejestry VLR budowane są w oparciu o pamięci ulotne.
AuC (Authentification Central) – centrum potwiedzenia autentyczności użytkownika. Sprawdza uprawnienia użytkownika do dostępu do sieci. Tajny Klucz na karcie SIM użytkownika jest porównywany z jego kopią w centrum uwierzytelnienia.
7.Omówić zjawisko handover
Przełączanie połączenia radiowego z jednej stacji bazowej do innej w trakcie trwania połączenia, czyli zdolność sieci do automatycznego przełączania raz przyjętego do obsługi zgłoszenia do innej stacji bazowej bez konieczności jego przerywania.
do rys:przechodząc z komórki A do B, stacja bazowa komórki B „przechwytuje” obsługę połączenia ze stacji bazowej komórki A bez przerywania połączenia.
8.Zasady tworzenia struktury komórkowej ( przydział częstotliwości, siatki)
-maksymalnie obniża się antenę aby pokryć obszar komórki
-obniżenie mocy sygnału nadawanego do poziomu dopuszczalnego
-czułość odbiornika rozpatrywana przy wyszczególnionym rozmiarze komórki
Rozmiar komórki jest kontrolowany przez Rx
Ponowne użycie częstotliwości:pasmo radiowe używające częstotliwości f1 w komórce o promieniu R może być ponownie użyte w odległości D w innej komórce, użytkownicy obu komórek mogą używać tej samej częstotliwości f1. Przy niewłaściwym projekcie komórek może dojść do interferencji współkanałowych.
Stosunek ponownego użycia
y=D/R=^3N
N-liczba częstotliwości
D-odległość między środkami komórek
R-promień komórki
Model siatkowy – rozplanowanie pokrycia terenu zasięgiem radiowym przy zachowaniu warunku M=R
Modele siatkowe:geometria regularna, częściowo regularna, odkształcona.
9.Cechy propagacji fal radiowych w środowisku ruchomym (tłumienie, zaniki, efekt Dopplera itp.)
a) tłumienie w torze propagacyjnym
- wysokość anteny
- brak zasięgu dla niektórych obszarów pola propagacji.
- rozproszenie fal, nierówność terenu, różnorodność warstw terenu
W zakresie uF > 500MHz
- pole widzenia anteny, krzywizna ziemi, strefa Fresnela, opady, grunt, ukształtowanie terenu
Tłumienie wolnej przestrzeni
LFS [dB] = 92,45 + 20log (f[GHz]) + 20log (d[km])
b) zwielokrotnienia w torach
- wielodrogowość
- rozpraszanie, refrakcja (odbicia), dyfrakcja (załamanie)
c) straty wybranych częstotliwości
d) Efekt Dopplera – zjawisko obserwowane dla fal, polegające na powstawaniu różnicy częstotliwości, a tym samym i długości fali, wysyłanej przez źródło fali oraz zarejestrowanej przez obserwatora, który porusza się względem źródła fali.
e) interferencja kanałów
f) szumy produkowane przez człowieka
10. Czym charakteryzuje się system Tetra i do czego służy?
TETRA jest otwartym standardem cyfrowej łączności radiotelefonicznej powstałym specjalnie z przeznaczeniem dla służb bezpieczeństwa publicznego i ratownictwa czyli dla najbardziej wymagających użytkowników profesjonalnej łączności radiowej. Głównym powodem wykorzystywania tego systemu jest możliwość korzystania z narzędzia komunikacyjnego, zapewniającego koordynację funkcjonowania i niezakłóconą współpracę takich służb jak policja, straż pożarna, pogotowie ratunkowe, a także innych służb bezpieczeństwa publicznego.
Podsumowując standard TETRA zapewnia:
· komunikację czterema niezależnymi kanałami;
· zestawienie połączenia w czasie poniżej 0,5 sekundy;
· automatyczne zwalnianie zajętych kanałów dla połączeń priorytetowych;
· transmisję danych z prędkością do 28,8 kb/s lub mniejszej (zz zastosowaniem kodowania mowy)
· dostęp do sieci transmisji danych i publicznej sieci telefonicznej, SMS, e-mail
· możliwość rozszerzenia zasięgu systemu przez użycie przewoźnego przemiennika;
· łączność bezpośrednią (radio do radia) poza zasięgiem systemu;
· dostęp do baz danych bezpośrednio z radiotelefonu użytkownika;
· kodowanie przekazywanych informacji, oraz użycie innych dodatkowych zabezpieczeń;
· w pełni dupleksowe połączenia głosowe (jak w telefonii komórkowej)
11. Jak działa GPS (w największym uproszczeniu )?
Wokół Ziemi, na wysokości około 20 000km, po dokładnie znanych orbitach krążą satelity. Parametry orbit są kontrolowane przez stacje naziemne. Satelity wysyłają sygnały radiowe na częstotliwościach ok. 1,5 GHz pod kontrolą zsynchronizowanych ze sobą wzorców czasu. Na podstawie różnic czasu w jakim docierają do odbiornika sygnały z satelitów i co za tym idzie różnic drogi, mikroprocesor w odbiorniku dokonuje obliczenia pozycji odbiornika.
PYTANIA SMUTNY
1. Odbiorniki
Odbiornik radiokomunikacyjny jest urządzeniem służącym do odbierania fal elektromagnetycznych wysyłanych przez korespondenta, przetwarzanie ich na sygnały elektryczne, a następnie na głos lub inne sygnały przeznaczone do dalszego dekodowania.Większość odbiorników wyposażana jest w układ automatycznej regulacji wzmocnienia (ARW), której zadaniem jest takie oddziaływanie na wzmacniacz p.cz., aby uzyskać stały poziom sygnału wyjściowego - niezależnie od wielkości sygnału wejściowego. Często napięcie ARW jest wykorzystywane jednocześnie do sterowania wskaźnika odbieranego sygnału, tzw. S-metra. 2. Typy odbiorników
Urządzenia odbiorcze ogólnie można podzielić na trzy grupy:a) odbiorniki o bezpośrednim wzmocnieniu - reakcyjne,b) odbiorniki o bezpośredniej przemianie częstotliwości - homodynowe,c) odbiorniki z przemianą częstotliwości (pojedynczą lub podwójną) superhetordynowe,d) Odbiorniki z modulacją częstotliwości. Odbiorniki o bezpośrednim wzmocnieniuOdbiorniki o wzmocnieniu bezpośrednim z uwagi na słabe parametry i szkodliwe promieniowanie nie są obecnie stosowane. Ich działanie polegało na wzmocnieniu odbieranego sygnału na częstotliwości, na której został nadany, a następnie poddaniu go detekcji amplitudy i wzmocnieniu we wzmacniaczu małej częstotliwości. W stopniu detektora stosowano dodatnie sprzężenie zwrotne (reakcję) do poprawy czułości oraz selektywności. Pomimo prostoty umożliwiały one odbiór sygnałów CW i SSB. Odbiorniki o bezpośredniej przemianie częstotliwościOdbiorniki o bezpośredniej przemianie częstotliwości działają na zasadzie przemiany częstotliwości odbieranego sygnału bezpośrednio na częstotliwość akustyczną. Na wyjściu detektora występuje sygnał akustyczny jako różnica częstotliwości sygnału wejściowego i sygnału generatora (bądź odwrotnie). Całą czułość odbiornika i selektywność uzyskuje się we wzmacniaczu małej częstotliwości; z tego względu musi on charakteryzować się dużym wzmocnieniem oraz ukształtowaną charakterystyką w zakresie pasma akustycznego. Po detektorze stosuje się filtr o szerokości pasma przepustowego około 300Hz (na częstotliwości 800100Hz) dla sygnałów CW oraz 3kHz dla odbioru sygnałów SSB. Odbiorniki takie są stosowane w prostych transceiverach amatorskich, zwłaszcza telegraficznych, gdzie generator przestrajany jest wykorzystywany podczas nadawania (po wzmocnieniu i kluczowaniu fali nośnej). Odbiorniki z przemianą częstotliwościOdbiorniki z przemianą częstotliwości są powszechnie stosowane w każdym zakresie odbieranych fal radiowych. Ich działanie polega na przemianie odbieranego sygnału wielkiej częstotliwości na mniejszą częstotliwość pośrednią (10,7MHz lub 9MHz czy 465kHz). Główne wzmocnienie odbiornika oraz selektywność osiąga się we wzmacniaczu pośredniej częstotliwości. Selekcji częstotliwości dokonują filtry kwarcowe lub piezoceramiczne. Po detekcji sygnał podlega wzmocnieniu we wzmacniaczu małej częstotliwości. W przypadku odbioru CW i SSB koniecznym jest stosowanie detektorów iloczynowych oraz generatorów fali nośnej (BFO) do odtworzenia fali nośnej. 3. Schematy blokowe
5. Modulacja skrośna
Modulacja pasożytnicza stopni wejściowych odbiornika spowodowana silnymi sygnałami na częstotliwości bliskich częstotliwości odbieranej. Głębokość modulacji skrośnej zależy od kwadratu amplitudy napięcia zakłócającego. Przy silnych sygnałach zakłócających może dojść tylko do zablokowania odbioru ale do zablokowania odbiornika. 6. Sygnał lustrzany
Sygnal lustrzany jest to sygnał słyszany w odbiorniku z czestotliowosci stanowiącej różnice częstotliwości miedzy czestostliwosca heterodyny, a czestostliwoscia pośrednią, na sygnale uzytecznym z czestotliowsci stanowiacej sume czestotliwosci heterodyny i czestotliwosci posredniej. Przy każdej częstotliwości heterodyny Fh isnieją dwie częstotliwości sygnału Fs i Fsl, które mogą być jednocześnie odebrane, gdyż w wyniku przemiany dają tę samą cz. Pośrednią:
Fh-Fs=Fp => Fs=Fh-Fp
i Fsl-Fh=Fp => Fsl=Fh+Fp
Zakładając, że pracujemy przy Fh>Fs, czyli Fs=Fh-Fp, częst. Fs to cz. Sygnału pożądnaego, a Fsl- sygnału zakłócającego. Sygnał Fsl jest nazywany sygnałem lustrzanym.
Działanie odbiornika Dicke'ego opiera się na pomiarze małej różnicy mocy sygnałów zamiast całego, często nieporównalnie większego, sygnału wejściowego. W tym celu na wejście odbiornika doprowadza się na przemian sygnał z anteny (TA) i sygnał ze źródła szumów o znanej temperaturze szumowej (Tr). Głębokość modulacji wynikającej z przełączania jest proporcjonalna do różnicy temperatur TA - Tr.
MPM