Проблеми безпровідного зв’язку

Поширення електромагнітних хвиль

Інфрачервоний діапазон

Діапазон від 300 МГерц до 3 000 ГГерц

Діапазон до 300 ГГерц

Радіодіапазон є розділений на частини від екстра низьких частот до екстра високих. На них працюють радіостанції (від 20 КГерц до 300 МГерц).

Тут використовують радіо модеми, що з’єднують 2 сегменти локальної мережі на швидкостях 2 400, 9 600 або 19 000 біт/с.

Використовуються мікрохвильовими системами:

· Супутникові канали.

· Безпровідні локальні мережі.

· Системи фіксованого безпровідного доступу.

Широко використовується у безпровідному зв’язку. Оскільки інфрачервоне випромінювання не може проходити скрізь стіни, то інфрачервоні системи використовують для утворення невеликих сегментів локальних мереж в межах одного приміщення.

Видиме світло (лазер)

Системи видимого світла використовуються для організації доступу на невеликих відстанях.

· Чим вищою є поточна частота, тим вищою є швидкість передачі інформації.

· Чим вищою є частота, тим гірше сигнал проходить через завади (стіни). (АМ-радіо – на кімнатну антену, TV – потрібна зовнішня антена, видиме світло взагалі не проходить)

· Чим вищою є частота, тим швидше зменшується енергія сигналу у відповідності до відстані від джерела.

· Низькі частоти (до 2 МГерц) розповсюджуються вздовж поверхні Землі (тому АМ-радіо передається на сотні кілометрів).

· Сигнали частот від 2 до 30 МГерц відбиваються іоносферою Землі, тому, за наявності потужного передавача вони розповсюджуються на відстані до 1 000 кілометрів.

· Сигнали в діапазоні більше за 20 МГерц є сигналами прямої видимості і розповсюджуються лише по прямій.

· Сигнали більше за 4 ГГерц поглинаються водою і дощ може бути завадою при передачі.

· Всі сучасні системи безпровідного зв’язку працюють на високочастотних діапазонах (від 800 МГерц).

Для успішного застосування мікрохвильового діапазону потрібно врахувати на проблеми, що пов’язані з поведінкою сигналів, які поширюються в режимі прямої видимості і зустрічають на своєму шляху завади (рис. 4.12).

Рис. 4.12. Основні завади при безпровідному зв’язку.

Відбивання. Якщо сигнал зустрічається з завадою, яка частково є прозорою для даної довжини хвиль, але її розміри є набагато більшими за довжину хвилі, тоді частина енергії сигналу відбивається від завади. Хвилі мікрохвильового діапазону є довжиною в кілька сантиметрів, тому вони частково відбиваються від стін будинків при передачі сигналів в місті.

Дифракція. Якщо сигнал зустрічає непроникну для нього заваду (наприклад, металеву пластину), то сигнал оминає заваду і його можна отримати, навіть не знаходячись в зоні прямої видимості.

Розсіювання. Коли сигнал зустрічає заваду, розміри якої є співмірними з довжиною хвилі (дерево, паркан), він розсіюється і поширюється під різними кутами.

В результаті подібних явищ, які повсюдно зустрічаються для безпровідного зв’язка в місті, приймач може отримати кілька копій одного сигналу. Такий ефект називається багатопроменевим поширенням сигналу і часто виявляється негативним, оскільки один з сигналів може прийти із зворотною фазою і подавити основний сигнал.

Оскільки час поширення сигналу вздовж різних шляхів в загальному випадку буде різним, то може спостерігатися ситуація, коли сигнали, що кодують сусідні біти даних, внаслідок затримки, доходять до приймача одночасно.

Всі ці спотворення сигналу складаються із зовнішніми електромагнітними завадами, яких в місті є багато. Наприклад, мікрохвильові печі, що працюють в діапазоні 2,4 Ггц.

Для безпровідного зв’язку існує багато завад, які долають в різні способи:

· Спеціальні методи кодування, що розподіляють енергію сигналу у широкому діапазоні частот.

· Передавачі сигналу (і приймачі, якщо це можливо) прагнуть розміщати на високих спорудах, щоб уникнути багаторазових віддзеркалень.

· Застосування протоколів зі встановленням з’єднань та повторними передачами кадрів. Ці протоколи дозволяють швидше корегувати помилки.

Дата добавления: 2014-01-07