43. CR. Definicja radiostacji inteligentnej (Cognitive Radio)

Radiostacja inteligentna – radiostacja lub system który śledzi i bierze pod uwagę warunki zewnętrzne i potrafi dynamicznie zmienić własną konfigurację. Jej transceiver jest zaprojektowany do użycia jak najlepszych kanałów bezprzewodowych. Taka radiostacja automatycznie wykrywa dostępne kanały w swoim sąsiedztwie i odpowiednio zmienia swoje parametry nadawania lub odbioru, w celu umożliwienia jak najefektywniejszej transmisji.

44. CR. Funkcje Kognitywnego Managera i Sensingu w CRN

Wykrywanie pasma (spectrum sensing) - detekcja nieużywanego pasma częstotliwości i dzielenie go bez szkodliwego wpływu na innych użytkowników sieci. Jest ono wymagane przez radio kognitywne. Wykrywanie głównych użytkowników jest najefektywniejszą metodą znalezienia wolnego pasma.

Zarządzanie pasmem (spectrum management) – odpowiednie przydzielenie pasma w stosunku do wymagań użytkownika, bez zakłócania innych użytkowników. Radio kognitywne powinno wybierać najlepsze pasmo (spośród wszystkich dostępnych częstotliwości) zgodnie z wymaganymi parametrami QoS.

45. RL. Omówić problematykę propagacji fal w łączności radioliniowej

• Fale nie zakrzywiają się przy powierzchni Ziemi

• Adaptacyjna korekcja wielodrożności (odbiór zbiorczy przestrzenny, częstotliwościowy, mieszany)

• Radiolinie są niezależne od ukształtowania terenu, ale wymagają budowy stacji w zasięgu widoczności (radiolinie horyzontowe, 40 – 50 km, strefy Fresnela, dyfrakcja na ostrych przeszkodach)

I strefa Fresnela:

• Tłumienie sygnału:

- Absorpcja gazów

- Zaniki związane z opadami atmosferycznymi

- Zaniki spowodowane propagacją wielodrogową

• Wzrost poziomu szumów:

- Radiacja termiczna deszczu

- Przesłuchy spowodowane zmianą polaryzacji

- Interferencje spowodowane rozproszeniem w opadach i ductingiem (małe straty propagacyjne na znacznych odległościach jako anomalia spowodowana chwilowymi zmianami temperaturowymi – zakłócanie kolejnych stacji):

46. RL. Charakterystyka łączności radioliniowej

• Krótki czas budowy, ale ograniczony zasięg częstotliwości

• Duża poufność, ale zakłócenia atmosferyczne

• Łącza narażone są na zakłócenia o długości zwykle kilku minut podczas gdy naprawa przerwanego

przewodu w linii kablowej twa zwykle kila godzin

• Efektywne widmowo rodzaje modulacji

• Duże kierunkowości anten (typowo 30 do 50 dB)

• Powyżej 1 GHz stosowane są elementy o stałych rozłożonych, a powyżej 20 GHz zaczynają występować kłopoty z osiąganiem dużej mocy stacji

• Adaptacyjna regulacja mocy

• Efektywne zarządzanie

• Zasada pracy horyzontowej linii radiowej:

47. RL. Przedstawić klasyfikację radiolinii

• Cyfrowe i analogowe

Cechy radiolinii analogowych:

- stosowanie modulatorów i demodulatorów, stopni niskich częstotliwości, preemfazy i deemfazy

(FM)

- brak regeneracji sygnałów i pogarszający się SNR

Cechy radiolinii cyfrowych:

- konwersja A/C – głownie PCM i DM (DPCM, ADPCM, ADM, CDM); próbkowanie, kwantyzacja i

kodowanie

- stosowanie kodów liniowych (synchronizacja, korekcja i detekcja błędów, dopasowanie

parametrów transmisyjnych) – RZ, NRZ, AMI, BNZS, PST, 4B-3T, CMI, wielopoziomowe

- rodzaje modulacji: AM, FM, PM (nQAM, MSK, CPFSK, DPSK, DQPSK, OQPSK, SQPSK)

• Horyzontowe i troposferyczne (LOS i BLOS (NLOS))

• Małokanałowe i wielokanałowe

• SDH i PDH

• TDMA, FDMA, CDMA

• Systemy PP, PMP

• Końcowa, węzłowa , przekaźnikowa (wzmocnienie i regeneracja)

• Stacje nieobsługiwane i obsługiwane

48. RL. Rodzaje i istota poszczególnych rodzajów odbioru zbiorczego

Odbiór zbiorczy to jedna z metod przeciwdziałania zanikom sygnału występującym podczas odbioru fal radiowych (przeciwdziałanie efektom propagacji wielodrogowej). Odbiorniki przystosowane do wykorzystania tej techniki posiadają wbudowane odpowiednie układy decyzyjne, połączone między sobą. W przypadku pogorszenia się odbioru (jego zaniku) w jednym z odbiorników, jego zakłócony sygnał jest blokowany na rzecz poprawnego sygnału z drugiego odbiornika.

• Odbiór zbiorczy przestrzenny – polega na odpowiednim sumowaniu sygnałów z nadajnika odebranych przez przynajmniej dwie anteny rozmieszczone w dwóch przestrzennie różnych miejscach. Odległości pomiędzy antenami powinny być tak dobrane, aby zaniki występujące w obu kanałach pomiędzy nadajnikiem a oboma odbiornikami były wzajemnie nieskorelowane.

• Odbiór zbiorczy częstotliwościowy - polega na przesłaniu tej samej wiadomości na co najmniej dwóch różnych nośnych oddzielonych od siebie na osi częstotliwości tak, aby zaniki którym one podlegają były nieskorelowane. W konsekwencji prowadzi to do powielenia liczby odbiorników, a na dodatek do co najmniej podwójnego wykorzystania zasobów widma elektromagnetycznego.

• Odbiór zbiorczy mieszany

• Odbiór zbiorczy czasowy - sygnały napływające po różnych, wzajemnie opóźnionych ścieżkach do odbiornika są w nim sumowane z odpowiednio dobranymi opóźnieniami i fazami tak, aby

maksymalizować stosunek mocy sygnału na wyjściu do mocy szumu. Stosuje się odbiorniki typu

RAKE.

• Odbiór zbiorczy polaryzacyjny - polega na odpowiednim sumowaniu sygnałów, które zostały

nadane z dwoma różnymi polaryzacjami.

• Odbiór zbiorczy kątowy - do nadawania i odbioru wykorzystuje się dwie lub więcej anten, każda pod różnym kątem względem powierzchni Ziemi.

49. RL. Rodzaje i charakterystyka anten stosowanych w łączności radioliniowej

Parametry dla częstotliwości: 2,4 GHz
Rodzaj anteny
Yagi
Panelowa
Paraboliczna
Siatkowa paraboliczna
Siatkowa semiparaboliczna
Sektorowa
Dookólna

Największy zysk (największa kierunkowość) i najwęższą wiązkę posiada antena siatkowa paraboliczna. Diagram potencjalnego zasięgu anten: