7581047592

I. Wprowadzenie

Dynamiczny rozwój systemów radiokomunikacji komórkowej, obserwowany od ponad 20 lat, doprowadził u progu 2001 r. do opracowania specyfikacji systemów trzeciej generacji, których implementacja i budowa infrastruktury niedawno się rozpoczęła. Wysiłek z tym związany został już podjęty w Polsce i system jest obecnie w fazie testów. Jak podają agencje prasowe, w ciągu najbliższych trzech lat każda z polskich sieci komórkowych będzie wydawała na inwestycje ok. 1 mld zł rocznie, przy czym większa część z tej kwoty będzie przeznaczona na budowę infrastruktury sieci 3G. W trakcie wdrażania nowego systemu, który będzie rozłożony w czasie kilku lub kilkunastu lat, obecnie pracujące systemy II generacji, wprowadzone do eksploatacji na początku lat 90-tych, będą dalej użytkowane, przechodząc przez kolejne etapy unowocześniania i zwiększania potencjalnych możliwości dostarczania usług, także nowych usług.

Jednym z podstawowych założeń systemu III generacji pn. UMTS, obok realizacji szerokiego wachlarza usług o różnej jakości, przepływności, dopuszczalnych opóźnieniach i przy różnych trybach transmisji, w tym także usług szerokopasmowych o przepływnościach przekraczających 2Mb/s, jest globalny zasięg systemu. W zależności od dostępności lub braku infrastruktury telekomunikacyjnej na danym obszarze, transmisja będzie realizowana poprzez naziemną sieć stacji bazowych lub przez łącza satelitarne. Ogromna różnorodność warunków i środowisk pracy systemu UMTS spowodowała wprowadzenie do użytkowania w systemie różnych klas komórek, począwszy od pikokomórek obejmujących swoim zasięgiem wnętrza budynków, poprzez mikro- i makrokomórki pokrywające tereny miast i obszary pozamiejskie, aż do hiperkomórek o pokryciu satelitarnym. Praca w tak zróżnicowanych środowiskach będzie wymagała od terminali ruchomych możliwości rozpoznawania i dostrajania się do lokalnej infrastruktury systemowej oraz warunków propagacyjnych.

W obecnej fazie wdrażania i testowania systemu UMTS duże znaczenie praktyczne ma prawidłowo zaprojektowany i działający odbiornik, który można uważać za jeden z najważniejszych elementów systemu. Zestandaryzowane przez organizację 3GPP rozwiązania w zakresie formowania i przetwarzania sygnałów w pewnym stopniu ogranicza możliwość rozbudowy i modyfikacji odbiorników. Jednak wciąż istnieje możliwość modyfikacji niektórych parametrów odbiornika oraz warunków operacyjnych pracy interfejsu radiowego WCDMA/FDD, co może pozwolić na poprawę efektywności odbiornika. Wobec tego możliwość adaptacji do różnych warunków środowiskowych może pozwolić na zwiększenie jakości transmisji, a tym samym na zwiększenie pojemności systemu. W związku z powyższym podjęta w pracy tematyka jest aktualna i ma duże uzasadnienie praktyczne. Niniejsza rozprawa doktorska składa się z pięciu rozdziałów, podsumowania, jednego załącznika i bibliografii.

W rozdziale 1 przedstawiono założenia i charakterystyki systemu UMTS oraz jego architekturę i środowiska pracy. W ostatnim punkcie przedstawiono cel i główne tezy pracy. Rozdział 2 zawiera charakterystykę zjawisk występujących w szerokopasmowym kanale radiokomunikacyjnym, definicje parametrów kanału, ważnych z punktu widzenia implementacji równoważnego, dolnopasmowego modelu kanału. W rozdziale podano również warunki transmisji szerokopasmowej, istotne z punktu widzenia realizacji odbioru zbiorczego czasowego z użyciem odbiornika RAKE. Ponadto zdefiniowano środowiska propagacyjne, zalecane przez ITU-R do analizy matematycznej i badań symulacyjnych interfejsu radiowego systemu UMTS oraz przedstawiono ich przykładowe charakterystyki.

5