Руководство по технологиям объединенных сетей Cisco (953103), страница 63
Текст из файла (страница 63)
Имеется большое количество различных коаксиальных кабелей. Выбор кабеля зависит от рабочих частот, уровня мощности сип<ала и требуемой длины. Линии передачи булуг рассмотрены далее в настоящей главе. к Кабель для передачи управляющих сигиалов — В зависимости от типов внешнего модуля ОР(3 и приемника/передатчика, в системе может присутствовать кабель для передачи управляющих си~палов между этими двумя устройствами. Возможно, читателю нс приходилось встречаться с радиосистемами, в которых блоки промежуточной частоты (1Р) и радиочастоты (КР) находятся в отдельных "коробках".
В некоторых радиосистемах физические соединения осуществляются непосредственно с антенной. Использование отдельных блоков 1Р и КР целесообразно в тех случаях, когда источник полезной нагрузки находится на значительном расстоянии от антенны. Свойства передающего канала для 1Р-сигнала, имеющего частоту 70 МГц и КР-сигнала с частотой 5,7 ГГц принципиально различны. При проектировании системы беспроводной связи необходимо свести протяженность передающего канала для радиочастоты к минимуму, особенно при использовании высоких частот.
° Дуплексор — Зто устройство позволяет поддерживать дуплексные беспроводные соединения, в которых у каждой системы имеется только одна антенна. При этом в антенне объединяются две разных частоты — одна лля приема, другая — для передачи, которые, однако, не смешиваются друг с другом, Такой метод называется мультиплексированием с разделением частот (Ггеопепсу-г!!у!э!оп щцй!р!ех!пав РОМ). Типичным способом дуплексировация является использование полостей, которые получаются фрезерованисм металла, такого, например, как алюминий.
Зги полости выполняют функции полосового фильтра, выделяя требуемые частоты и значительно ослабляя все остальные. В традиционных голосовых радиосистемах, в которых использовались симплексные каналы передачи, сигнал с антенны подавался на приемник до тех пор пока радист па передатчике работал ключом, что приводило к тому, что реле КР дублировало вывод с передатчика па антенну. Глава 20. Беспроводные технологии 319 ° Имеются системы беспроводной связи, которые не являются дуплексными. Симлсксной или полудуплексной называется система, в которой связь между двумя конечными точками осушествляется на одной и той же радиочастоте. Поскольку обе станции во время разговора передают на одной и той же частоте, каждой стороне требуется удостовериться в том, что его собеседник сделал паузу, в противном случае никто из них не услышит друг друга. ° Выше были приведены первичные свсления о беспроводных системах связи.
Конечно, в реализациях этой схемы существуют множество различий, однако все они базируются на описанных выше компонентах и целью беспроводной связи всегда является получение данных или полезной нагрузки от источника, модуляция их в сигнал промежуточной частоты 1Г, с последующим преобразованием в сигнал радиочастогы КГ и доставкой получателю через атмосферное пространство. Используемые при этом методы и лсжашие в их основе физические явления будут описаны в последуюших разделах, однако ло этого целесообразно рассмотреть спектр электромагнитных волн. Электромагнитный спектр пад электромагнитным снектрам Ге!есггата8небс — Е(н' грестит) понимается совокупность всех возможных форм электромагнитного излучения.
Излучение представляет собой энергию, которая перемешается в пространстве теоретически со скоростью света; по мере распространения она рассеивается. Сушествует много типов электромагнитного излучения: ° Видимый свет, например, свет от домашней электролампы; ° Радиоволны, которые поступают от псрслаюшей радиостанции; ° Микроволновое излучение, используемое в радиоканалах типа "точка-точка" и в микроволновых печах; ° Инфракрасное и ультрафиолетовое излучение, рентгеновское излучение и гамма-излучение. В зависимости от сферы применения электромагнитный спектр делится на несколько диапазонов.
Важно отмстить, что большая часть спектра используется лицензированными ногьзааателями (бсензег( изегз), которыми являются провайдеры служб, правительственные органы и тд, для таких целей, как управление авиаполетами или оборона страны. Выделением частот лицензированным пользователям обычно занимаются правительственные органы, такие как Федеральная комиссия по коммуникациям США (Рог)сга! Сошпшп!саг(опз СошгпЫ!оп — РСС) или Канадская комиссия по радио, телевидению и телекоммуникациям (Сапайап Кайо-Те!сиз!оп апг) Тс1есопцпцпьсайопз Сошпз(зз!оп — СКТС) в Канаде.
Оба этих органа предоставляют большое количество справочного материала. Радиочастоты измеряются в герцах; зти значения частоты эквивалентны количеству циклов в секунду. Для более высоких частот электромагнитного спектра в качестве единицы измерения чаше используется длина волны. В частности, это типично для оптических технологий, в которых базовыми длинами оптических волн являются значения 850, 1310, и 1550 нанометров (нм).
Эта система измерений более удобна при практическом применении. эго Часть )Ч. Технологии мультисервисного доступа Для вычисления частоты в герцах используется следующая формула: 1=с/т глс ° Х вЂ” длина волны в метрах; ° с — скорость света в вакууме (3,0* 10' м/с); е Š— частота в герцах. Особый интерес в настоящем обсужпении беспроводных технологий представляет часть злектромагнитного спектра, называемая радночастотамн.
Основные диапазоны зтой части спектра приведены в табл. 20.1. АМ-радио Аналоговые телевизионные каналы 2-6 (ЧНЕ) ЕМ-радио Аналоговые телевизионные каналы 7-13 (ЧНЕ) От 535 до 1705 КГц От 54 до 88 МГц Коммерческие радиочастоты Широковещательное телевидение От 88 до 108 МГц От 174 до 216 МГц Коммерческие радиочастоты Эти диапазоны частот были вы- делены комиссией ЕСС для под- держки цифрового телевидения начиная с 2007г. От 470 до 806 МГц Эти диапазоны частот были вы- делены комиссией ЕСС для под- держки цифрового телевидения начиная с 2007г. Аналоговые телевизионные каналы 14-69 (ОНЕ) Сотовая телефония От 825 до 894 МГц От 902 до 928 МГц Аналоговая общедоступная теле- фонная сеть (РОТЗ) Нелицензируемые фирменные системы Промышленные, научные и медицинские системы (!посв!па!, зс(епбпс апс гпефса! — 1ЗМ) РСЗ От 1850 до 1990 МГц От 2,4 до 2,4835 ГГц Беспроводная связь 28 Не лицензируется; системы спе- цификации 802.11 и фирменные системы 1ЗМ ЗЗ канала с полосой частот 6 МГц; выделенные для беспроводной связи 38 Многоканальная многоточечная служба распределения (Мо!8сПаппе1 Ми(бро1пг 0В1пЬЫюп Зеплсе — ММОЗ) Непицензируемая Национагьная Информационнная инфраструктура ((гп!!сепзео Маг!опа! 1п(оппабоп 1п(газ(тес!иге — О-М1 1) Локальная многоточечная система распределения (Соса! Мойро!п1 О!вгпЬщюп Зуз1ею— ЬМОЗ) От 2,1 до 2,7 ГГц От 5,15 до 5,35 ГГц, от 5,725 до 5,825 ГГц Не лицензируется; системы спе- цификации 802.11 и фирменные системы От 27.4 до 31,3 ГГц Два блока частот, с общей полосой частот 1,3 ГГц 321 Глава 20.
Беспроводные технологии ~Таблица 20 1. Основные дйапазоны беспроводной связи:; „':",: . '4„0(- ---'-' —.' " ~-т'Жег=в(,йи Сфера применения Диапазон частот Примечания Окончанпе табл. 20.1 Диапазон частот Примечания Сфера применения ЧЧ-диалазон 60 ГГц Космическая оптика Широкая полоса пропускания; опти- ческая замена И 765 нм Космическая оптика Широкая полоса пролускания; оп- тическая замена В табл. 20П описана лишь небольшая часть электромагнитного спектра, однако в ней указаны основные области, в которых в настоящее время используются беспроводные сетевыс технологии. Более подробную информапию об остальных частях ЕМ-спектра можно получить на 1чсь-сайте комиссии ГСС. Теория передачи сигналов в диапазоне радиочастот ИР Выше были кратко описаны беспроводные системы, электромагнитный спектр и основные диапазоны частот, которые используются в беспроводных сетях.
Далее рассматриваются теоретические основы радиосвязи. Энергия электромагнитных волн Для того, чтобы понять, каким образом функпионируст беспроводная связь, необходимо изучить вопрос о том, как генерируются и распространяются в пространстве электромагнитные волны. При прохождении тока по металлическому проводу создается электрическое поле, которое, в свою очередь, порождает магнитное поле. У переменного тока, в отличие от постоянного, электрическое поле создается и исчезает с той же частотой, с какой меняется направление тока. Магнитное псле порождается и исчезает с той же скоростью, как и электрическое поле.
При таком изменении полей возникает электромапштнал волна, которая излучается проводом, выступающим в данном случае в роли антенны. Возникающая электромагнитная волна или импульс имеет синусоидальную форму и, соответственно, имеет три основных характеристики волнового пропесса — амплитуду, фазу и частоту.
Эти характеристики наслелуются волной от первоначального электрического сигнала, который дублируется в антенне после того, как он был сгенерирован передатчиком. Наиболее важными факторами, определяющими эффективность функционирования системы беспроводной связи, являются мощность конечного усилителя радиочастоты и уровень сигнала на входе приемника. Составными элементами передачи на радиочастотах являются передающие каналы, антенны и атмосферный интерфейс. Измерение мощности Первым элементом радиопередачи являются передающие каналы.
Однако перед обсуждением этих каналов необходимо подчеркнуть важность мощности сигнала и се измерения, поскольку эта мощность является одним из наиболее важных факторов, определяющих успешную работу системы связи. Назначение передающего канала состоит в том, чтобы надежно передать сигнал на антенну, сведя при этом к минимуму потери в среде передачи. Канал передачи должен иметь соответствующие электрические спепификапии, такие как импеданс, козффиписнт передачи мощности и уровень потерь.
Эти 322 Часть |Ч. Технологии мультисервисного доступа 1Таблица20.2.Ватты идБм ' ':::; Ь: ' '... ', -. * Мощность в дБм (относитвльно мощности 1 мвт) Мощность в ваттах 50 ДБм 40 ДБм 30 ДБм 20 ДБм 10 ДБм 0 ДБм -10 ДБм -20 ДБм -30 ДБм 100 Вт 10 Вт 1 Вт 100 мВт 10 мВт 1 мВт 100 авт 10 оВт 1 свт Для быстрого вычисления мощности в ваттах при наличии значений в дЬм следует выполнить следующие действия: ° При увеличении мощности на 1 дБм значение в ваттах необходимо умножить па 1,25; ° При увеличении мощности на 2 дБм значение в ватгах следует умножить на 1,5; ° При увеличении мощности на 3 дБм значение в ваттах следует умножить на 2. Эти правила можно применять и для обратного преобразования.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
