capitolul 2 - partea ii -a - caracteristici rf si reguli de emisie

Capitolul #2 Caracteristici RF si reguli de emisieProiectarea Retelelor Radio

11/8/2013 1/62

Proiectarea Retelelor Radio

Capitolul #2Caracteristici RF si reguli de emisie


11/8/2013 2/62

Continutul cursului Caracteristici RF Conceptul pierderilor de transmisie Recomandarea ITU-R P.341 Mecanisme de propagare Elemente specifice propagarii RF Reguli de emisie FCC Observatii / Exemple / Probleme / Concluzii


11/8/2013 3/62

Caracteristici RF Castigul (G, Gain) Castigul activ

Diferenta de amplitudine relativa pozitiva intre semnale RF Amplificarea este un proces activ dorit (intentional)

Castigul pasiv Amplificarea pe o directie privilegiata, favorizata Intentional Pasive Gain - castigul antenei Unintentional Pasive Gain - mecanisme de propagare

reflexii si dispersii


11/8/2013 4/62

Caracteristici RF Pierderile (L, Losses)

Diferenta de amplitudine relativa negativa intre semnale RF

Pierderile controlate sau provocate Respectarea regulilor legislativ-normative de emisie

atenuatori (intentional)

Cabluri, conectori, etc.

Pierderi inerente sau naturale Asociate pierderilor pe canalul radio Descrise prin mecanismele de propagare (unintentional)

reflexii, refractii, dispersii, difractii sau absorbtii


11/8/2013 5/62

Conceptul pierderilor de transmisie Recomandarea ITU-R P.341

Recommendation P.341-5 (10/99) The concept of transmission loss for radio links

terminologia standard i notaiile folosite pentru pierderile de transmisie pe un traseu de propagare (linie) radio

legaturi punct-la-punct PTP (Point-To-Point) legaturi punct-la-multipunct PMP (Point-To-

Multipoint)


11/8/2013 6/62


pierderile de transmisie in spatiul liber, Lbf

pierderile de transmisie de baza, Lb

antena izotropa

antena izotropa

pierderile de transmisie, L

pierderile antenei de emisie, Ltc

pierderile antenei de receptie, Lrc

antena de emisie

antena de receptie

Tx Rxpierderile sistemului, Ls

filtre, feedere, etc. filtre, feedere, etc.

pierderile totale ale unei legaturi radio, Lt

Lbf

Lb = Lbf + Lm

L = Lb Gt - Gr

Gt Gr

Ls = L + Ltc + Lrc = Pt - Pa


11/8/2013 7/62


Pierderile totale ale unei legturi radio - Ll sau Al pierderi ce apar de la ieirea transmitorului pn la

intrarea n receptor

raportul dintre puterea furnizat de ctre emitor linieiradio i puterea furnizat de ctre aceasta receptorului



antena izotropa

antena izotropa




antena de emisie

antena de receptie




Lbf

Lb = Lbf + Lm

L = Lb Gt - Gr

Gt Gr



11/8/2013 8/62


Pierderile sistemului - Ls sau As pierderi ce apar ntre intrarea antenei de transmisie i

ieirea antenei de recepie



antena izotropa

antena izotropa




antena de emisie

antena de receptie




Lbf

Lb = Lbf + Lm

L = Lb Gt - Gr

Gt Gr


aPtP)aPtP10log10(sL ==

Pt puterea de radiofrecven de la ieirea transmitorului [dB sau dBm];Pa puterea semnalului la intrareareceptorului (puterea de radiofrecven la ieirea antenei receptoare [dB sau dBm].


11/8/2013 9/62

Observatii #1 Este necesar a se specifica n fiecare caz n parte

punctele n care se determin puterea furnizat de ctre emitor i puterea primit de ctre receptor

Pierderile sistemului nu trebuie confundate cu bugetul sistemului. Daca pierderile sistemului depesc bugetul sistemului, legtura devine inoperabil.


11/8/2013 10/62


Pierderile antenelor - Ltc si Lrc pierderi n putere ale semnalului ce apar n interiorul

antenei (apar pe traseul dintre feeder-ele ghidurilor de undspre anten)



antena izotropa

antena izotropa




antena de emisie

antena de receptie




Lbf

Lb = Lbf + Lm

L = Lb Gt - Gr

Gt Gr



11/8/2013 11/62


Pierderile de transmisie sau pierderi pe calea de propagare

intrarea antenei de emisie i ieirea antenei de recepie



antena izotropa

antena izotropa




antena de emisie

antena de receptie




Lbf

Lb = Lbf + Lm

L = Lb Gt - Gr

Gt Gr


rcLtcLsLL =

Ls pierderile sistemului;Ltc pierderile antenei de emisie;Ltr pierderile antenei de recepie.


11/8/2013 12/62


Pierderile de transmisie de baz ale unei legturi radio ieirea emitorului i intrarea receptorului, dac ambele

antene ar fi nlocuite prin antene izotrope



antena izotropa

antena izotropa




antena de emisie

antena de receptie




Lbf

Lb = Lbf + Lm

L = Lb Gt - Gr

Gt Gr


L pierderile de transmisie;Gt ctigul antenei de emisie [dBi];Gr ctigul antenei de recepie [dBi].

rGtGLbL =


11/8/2013 13/62

Observatii #2 Pierderile de transmisie de baz includ:

pierderile de transmisie n spaiul liber (Lbf) pierderile datorate mediului de propagare (Lm)

Pierderile n spaiul liber sunt datorate dispersiei semnalului pe arii de suprafa sub forma unor fronturi de und sferice.

mLbfLbL +=


11/8/2013 14/62


Pierderile de transmisie n spaiul liber pierderi n putere ale semnalului, aprute ntre emitor i

receptor, dac este folosit pentru transmisia n spaiul libero anten izotrop



antena izotropa

antena izotropa




antena de emisie

antena de receptie




Lbf

Lb = Lbf + Lm

L = Lb Gt - Gr

Gt Gr


0 lungimea de und a semnalului radio;R distana ntre antene, considerat a fi mult mai mare dect 0.

( )0R41020logbfL =


11/8/2013 15/62


Pierderile de transmisie n spaiul liber

Gt Gr

R

2

R40

tPrP

=

2

0

R4

rPtPraport nSL

==

==

0

R420log

rPtP10logdB in SL


11/8/2013 16/62


Pierderile relative la spaiul liber pierderi n putere datorate absorbiei semnalului sau

efectului mecanismelor de propagare

Exemple: pierderi de reflexie sau de mprtiere ale semnalului pierderi datorate difraciei semnalului prin obturarea total

sau parial a traseului absorbii datorate propagrii multi-cale


11/8/2013 17/62

Caracteristici RF Mecanisme de propagare Reflexia

Reflexia (reflection) - este fenomenul ce apare atunci cnd o und electromagnetic ntlnete o suprafa a crei dimensiune este mai mare dect lungimea de und a semnalului incident. Feomenul asociat relexiilor este apariia interferenelor multicale cu efect constructiv sau distructiv la receptor.


11/8/2013 18/62

Caracteristici RF Mecanisme de propagare Refractia

Refraia (refraction) - undele radio sunt refractate atunci cnd propagarea are loc n straturile atomsferie, n special n straturile superioare ale atmosferei (straturile ionosferei). Fenomenul de refracie este determinat n primul rnd de modificarea condiior atmosferice. Gradul de refracie al undelor n straturile superioare ale atmosferie depinde n special de trei factori: (1) gradul de ionizare al stratului, (2) frecvena undei radio i (3) unghiul sub care unda intr n acel strat.


11/8/2013 19/62

Caracteristici RF Mecanisme de propagare Difractia

Difracia (diffraction) - este fenomenul ce apare relativ la muchiile suprafeelor ale cror dimensiuni sunt mai mari comparativ cu lungimea de und a semnalului incident. Cnd o und ntlnete o astfel de muchie, muchia devine o surs de propagare a undelor n diferite direcii (de ex.: muchiile cladirilor, dealurile joase).


11/8/2013 20/62

Caracteristici RF Mecanisme de propagare Dispersia

Dispersia (scattering) - este fenomenul ce apare relativ la obstacolele ale cror dimensiuni sunt comparabile sau mai mici comparativ cu lungimea de und a semnalului incident. Un semnal incident este dispersat n mai multe semnale atenuate. Efectele fenomenului de dispersie sunt dificil de prezis. (de ex.: stlpii de iluminare public, semnele de circulaie, frunziuri, etc)


11/8/2013 21/62

Caracteristici RF Mecanisme de propagare Absorbtia

Absorbia (absorbtion) este fenomenul ce apare ca urmare a absorbiei undei n materialul pe care l atinge, fr a avea posibilitatea de a-l traversa, de a fi reflectat sau refractat (de ex.: pereti, lemn, apa, corpul uman).


11/8/2013 22/62

Caracteristici RF Valori ale absorbtiei relativ la diferite materiale

Tip de material Gradul de absorbtie

Perete gips-carton (rigips) 35 dB

Perete din sticla cu rama metalica 6 dB

Usa din lemn 610 dB

Geam 3 dB

Perete din caramida 615 dB

Perete din blocuri de ciment 46 dB


11/8/2013 23/62

Exemplul #1 Planificarea acoperirii RF pentru o sala de

conferinta/auditoriu Conditiile de proiectare:

reflexii, refractii, difractii si dispersii

Conditiile de utilizare: sute de persoane: absorbtii

Care sunt solutiile posibile din perspectivaplanificarii radio?


11/8/2013 24/62

Caracteristici RF Propagarea multicale

Reflexii, refractii, dispersii si difractii Intarzierea de imprastiere (delay spread) Interferenta-inter simbol (ISI) la transmisiile cu spectru

imprastiat


11/8/2013 25/62

Caracteristici RF Efectele propagarii multicale

Cresterea amplitudinii semnalului la receptor Semnale care sosesc la receptor in faza

Scaderea amplitudinii semnalului la receptor Semnale care sosesc la receptor defazate

Alterarea informatiei transmise Semnale care sosesc la receptor defazate SNR scazut, semnal in zogomot, necesita retransmisii

Anularea semnalului transmis Semnale care sosesc la receptor defazate in raport cu semnalul

de pe traseul principal


11/8/2013 26/62

Caracteristici RF Indicatori ai propagarii multicale

Retransmisiile dintr-un sistem RF Lipsa unui semnal la receptie

Evitarea propagarii multicale Eliminarea unor obstacole de pe traseul de propagare Utilizarea tehnicilor de diversitate IEEE 802.11n


Observatii #3 Castiguri si pierderi RF

Controlate (provocate) sau inerente

Mecanismele de propagare RF Reflexia, refractia, difractia, dispersia si absorbtia Asociate diferitelor medii de porpagare RF Determinante in propagarea RF Considerate in proiectarea RF Definitorii in buna operarea retelei radio

Proiectarea unei retele radio Mecanismele de propagare + tipul materialelor

11/8/2013 27/62


11/8/2013 28/62

Elemente specifice propagarii RF Coeficientul de unda stationara in tensiune

VSWR (Voltage Standing Wave Ratio) Masura a dezadaptarii de impedanta dintr-un sistem RF Apare la nivelul interfetei dintre doua entitati Mod de exprimare in raport X:1

VSWR Definitie

1.0:1 ADAPTARE. Mod ideal de conectivitate care nu poate fi atins intr-un sistem RF real.

1.5:1 ADAPTARE ACCEPTABILA. O masura a pierderilor de 4%.

2.0:1 ADAPTARE ACCEPTABILA. O masura a pierderilor de 11%.

6.0:1 ADAPTARE NESATISFACATOARE. O masura a pierderilor de aproximativ 50%.

10:1 ADAPTARE NESATISFACATOARE. Mare parte a semnalului este pierdut.

:1 DEZADAPTARE. Nu exista o potrivire de impedanta intre entitatile conectate. Reflexie totala.


11/8/2013 29/62

Elemente specifice propagarii RF Pierderi prin reflexie

Return loss In cazurile de dezadaptare Valori ale VSWR mai mari de 1.0:1 Conectica WLAN in 50 ohmi

emitator RF, cabluri, antente, etc.

VSWR = :1 (Dezadaptare reflexie totala) Gol electric Scurt electric


11/8/2013 30/62

Elemente specifice propagarii RF Pierderile in spatiul liber

Free Space Path Loss (FSL/FSPL) FSPL = Pt/Pr FSPL = 20 log (4DF/c) [dB] FSPL = 32.4 + (20 log10(F)) + (20 log10(D)) [dB]

F frecventa (MHz) D distanta (km) sau raza de transmisie (R)

Proportionale cu F si D Relatia lui Friis

( )22

0rt

tr D4GGPP

=


11/8/2013 31/62

Elemente specifice propagarii RF Pierderile in spatiul liber

Perderile in spatiul liber au o atenuare logaritmica F=2.4 GHz

80 dB in primii 100m 6 dB in urmatorii 100m

Calculator FSPL si Friis http://www.netkrom.com/free_space_calculator.php?re2=c

al&item=resources http://www.microwave.gr/content/jsffield.htm http://www.random-science-tools.com/electronics/friis.htm


11/8/2013 32/62

Elemente specifice propagarii RF Pierderi in spatiul liber exprimate in dB pentru valori

spectrale ale frecventelor de 2.4 si 5 GHz

Regula celor 6 dB: la dublarea distantei, atenuarea creste cu aproximativ 6 dB

Distanta (km) 2.4 GHz 5 GHz

0.1 80.4 86.4

0.2 86.4 92.4

0.5 94.4 100.4

1 100.4 106.4

2 106.4 112.4

4 112.4 118.5

5 114.4 120.4

8 118.5 124.5

10 120.4 126.4


11/8/2013 33/62

Elemente specifice propagarii RF Matematica RF

[dB] Masura a diferentei dintre doua nivele de putere dB este logaritmic in timp ce mW este liniar Reguli de baza

1. Un castig de 3 dB dubleaza puterea de iesire.2. O pierdere de 3 dB injumatateste puterea de iesire.3. Un castig de 10 dB creste puterea de iesire de 10 ori.4. O pierdere de 10 dB scade puterea de iesire de 10 ori.5. Castiguriele si pierderile in dB sunt cumulative.

( ) [ ]dB30.3102110log

10== ( ) [ ]dB30.310210log10 ==


11/8/2013 34/62

Exemplul #2 Matematica RF

40 mW + 3 dB + 3 dB + 3 dB = ? mW40 mW 2 2 2 = ? mW40 mW + 3 dB + 3 dB 3 dB = ? mW

40 mW 2 2 / 2 = ? mW40 mW + 10 dB + 10 dB = ? mW 40 mW 10 10 = ? mW 40 mW 10 dB = ? mW

12 mW + 16 dB = ? mW30 mW + 7 dB 5 dB + 12 dB 6 dB = ? mW


11/8/2013 35/62

Exemplul 2 (cont.) Matematica RF

+10 + 10 3 3 3 3 = 8

30 mW + 10 dB + 10 dB 3 dB 3 dB 3 dB 3 dB = 187.5 mW

30 mW 10 10 / 2 / 2 / 2 / 2 = 187.5 mW

Castig [dB] Exprimare in functie de valorile 3 si 10

1 + 10 3 3 3

2 + 3 + 3 + 3 + 3 10

3 + 3

4 + 10 3 3

5 + 3 + 3 + 3 + 3 + 3 10

6 + 3 + 3

7 + 10 3

8 + 10 + 10 3 3 3 3

9 + 3 + 3 + 3

10 + 10


11/8/2013 36/62

Elemente specifice propagarii RF Matematica RF

[dBm] dBm exprima valoarea dB raportata la 1mW 0 dBm = 1 mW.

[dBi] Castigul unei antene raportat la castigul unei antene izotrope

[dBd] Castigul unei antene raportat la castigul unei antene dipol 0 dBd = 2.14 dBi


11/8/2013 37/62

Elemente specifice propagarii RF

in

out

10dB PP10logG =

=

1WP10logP W

10dBW1WP ,

PP10log[dBW]

ref

ref

10=>

=

1mWP10logP mW

10dBm1mWP ,

PP10log[dBm]

ref

ref

10=>

10P

W

dbW

10P - [W] =>

10P

mW

dBm

10P- [mW] =>


11/8/2013 38/62

Elemente specifice propagarii RFSNR

Signal-to-Noise Ratio Raportul semnal-zgomot

RSSI Received Signal Strength Indicator Este o marime arbitrara de estimare a SNR in procente Difera functie de producatorul dispozitivelor Cisco implementeaza o scara de la 0-100 (101 valori) Atheros implementeaza o scara de la 0-60 (61 valori) RSSI relevant in comparatia dintre dispozitive ale aceluiasi

producator


11/8/2013 39/62

Elemente specifice propagarii RF Bugetul legaturii (SOM)

Buget plan de control al resurselor radio Bilant al puterilor, castigurilor, pierderilor din sistem Marginea de operare a sistemului (System Op. Margin) Ecuatia legaturii:

sysL

12

R40

rGtGtPrP

=

sysLSLrGtGtPrP ++=


11/8/2013 40/62

Elemente specifice propagarii RF Marginea de fading (FM)

Surplus de putere adus in sistem Nivel de protecie adus atenurii semnalului ce previne

inoperabilitatea sistemului Evitarea unor conditii limita prin reconsiderarea senzitivitatii

absolute a receptorului

Sensibilitatea / Senzitivitatea receptorului Nivelul minim al semnalului la receptor


11/8/2013 41/62

Exemplul #3 Cisco Aironet 802.11a/b/g CardBus adapter

-94 dBm senzitivitatea absoluta a receptorului

Nivel de putere [dBm] Rata de transfer

94 dBm 1 Mbps

93 dBm 2 Mbps

92 dBm 5.5 Mbps

86 dBm 6 Mbps

86 dBm 9 Mbps

90 dBm 11 Mbps

86 dBm 12 Mbps

86 dBm 18 Mbps

84 dBm 24 Mbps

80 dBm 36 Mbps

75 dBm 48 Mbps

71 dBm 54 Mbps


11/8/2013 42/62

Exemplul #3 (cont.) Bugetul legaturii (SOM)

SOM = RS S RS Senzitivitatea receptorului S Nivelul semnalului receptionat

SOM = (94) (65) = - 29 dBm Semnalul poate sa scada in putere cu pana la 29 dBm, legatura

fiind inca mentinuta

FM = 14 dBm Senzitivitatea absoluta a receptorului devine -80 dBm (-94 +14) Reducere (ipotetica) a senzitivitarii absolute a receptorului SOM = -15 dBm


11/8/2013 43/62

Elemente specifice propagarii RF Visual LOS - Vizibilitate directa, LOS (Line of Sight)

O linie vizuala aparent dreapta intre Tx si Rx

RF LOS - Vizibilitate directa RF Visual LOS supusa mecanismelor de propagare si

interferentelor intre Tx si RX Spatiu suplimentar necesar propagarii RF: Zona Fresnel

Zona Fresnel (frah-nell), Augustin-Jean Fresnel Pe o legatura RF exista un numar infinit de elipsoizi in jurul

traseului LOS Impact asupra legaturii WLAN exterioare (outdoor)


11/8/2013 44/62

Elemente specifice propagarii RF Elipsoid Fresnel

Energia este concentrata diferit in elipsoizii Fresnel Locul geometric al componentelor electrice in faza (+) si in

antifaza (-) RF LOS nu inseamna in mod obligatoriu vizibilitate directa In scenariile interioare WLAN (indoor) si cele cu mobilitate,

nu se considera Dependent de frecventa de operare a sistemului Nu este un factor determinat de:

castigul antenei deschiderea unghiulara a antenei


11/8/2013 45/62

Elemente specifice propagarii RF Elipsoid Fresnel

Formula de calcul a razei elipsoidului FresnelR (100%)= 17.32 x D / (4 x F);

R Raza (m) ; D Distanta (km); F Frecventa (GHz) Calculator al razei 1FS:

http://www.wirelessconnections.net/calcs/FresnelZone.asphttp://www.cdt21.com/resources/siryo8_01.asp


11/8/2013 46/62

Elemente specifice propagarii RF Degajarea 1FS

Degajare minima de 60% Degajare recomandata 80%

Curbura pamantului La o distanta mai mare de 11.2 km intre Tx/Rx reprezinta un obstacol Inaltimea la care se ridica antena este H = D^2/8

Solutii pentru degajarea 1FS Monitorizarea spatiului exterior (de ex., copaci, cladiri) Ridicarea antenelor la o inaltime minima = R(1FE 80%) + H Modificarea benzii de operare a sistemului 2.4 GHz -> 5GHzhttp://www.zytrax.com/tech/wireless/calc.htmhttp://www.afar.net/fresnel-zone-calculator/


11/8/2013 47/62

Observatii #4 VSWR FSPL, FSL dB, dBi, dBd (0 dBd = 2.14 dBi) SNR, RSSI SOM, FM, S Visual LOS RF LOS, zona Fresnel Degajarea 1FS si curbura Pamantului


11/8/2013 48/62

Reguli de emisie FCC

IR - Intentional Radiator EIRP - Equivalent Isotropically Radiated Power

Castig activ (active gain) Castig pasiv (pasive gain)


11/8/2013 49/62

Reguli de emisie FCC IR Puterea activa de transmisie

Puterea transmitatorului (Pt) Dispozitiv RF destinat generarii si radierii semnalelor RF Dispozitivele RF, cabluri si conectori pana la antena

EIRP Puterea efectiva izotropa radiata Puterea transmitatorului (Pt) si castigul directiv al

elementului radiant al antenei (Gt)

IR si EIRP specificate prin regulile guvernamentale privind controlul puterii de transmisie


11/8/2013 50/62

Reguli de emisie FCC Reguli de emisie

FCC limiteaza puterile de emisie in benzile de operare WLAN 4W nivel de putere de iesire radiata (EIRP) 1W la nivel de amplificare activa (IR)

Echilibru intre IR si G pentru a garanta un EIRP maxim

De ce FCC? certificarile internationale pe reguli FCC (www.wlana.org)

IR EIRP+ =G


11/8/2013 51/62

Reguli de emisie FCC Legaturi de tip PtMP in banda ISM 2.4 GHz

Regula 1:1 - o crestere a castigului antenei (G) cu 3dBi, duce la scaderea amplificarii active (IR) cu 3dB

Nota: sunt marcate valorile maxime permise prin reguli FCC.

Puterea (IR) (dBm)

Castigul antenei (G)(dBi)

EIRP (dBm)

EIRP (W)

30 6 36 4

27 9 36 4

24 12 36 4

21 15 36 4

18 18 36 4

15 21 36 4

12 24 36 4


11/8/2013 52/62

Reguli de emisie FCC Legaturi de tip PtP in banda ISM 2.4 GHz

Regula 3:1 - o crestere a castigului antenei (G) cu 3dBi, duce la scaderea amplificarii active (IR) cu 1dB

Legaturile PtP: deschidere unghiulara scazuta, legatura directionala, antene directive

Puterea (IR) (dBm)

Castigul antenei (G)(dBi)

EIRP (dBm)

EIRP (W)

30 6 36 4

29 9 38 6.4

28 12 40 10

27 15 42 16

26 18 44 25

25 21 46 39.8

24 24 48 63

23 27 50 100

22 30 52 158


11/8/2013 53/62

Reguli de emisie FCC Legaturi de tip PtMP in banda U-NII 5 GHz

Regula 1:1 - o crestere a castigului antenei (G) cu 1dBi (peste valoarea de 6dBi), duce la scaderea amplificarii active (IR) cu 1dB

BandaPuterea (IR)

(dBm)Castigul antenei (G)

(dBi)EIRP

(dBm) EIRP

(mW)

U-NII 5.150250 GHz 16 (40 mW) 6 22 160

U-NII 5.250350 GHz U-NII 5.470725 GHz 23 (200 mW) 6 29 800

U-NII 5.725825 GHz 29 (800 mW) 6 35 3200


11/8/2013 54/62

Reguli de emisie FCC Legaturi de tip PtP in banda U-NII 5 GHz

La antenele directive, pot creste castigul pana la 23dBi, fara a reduce puterea de iesire (IR). 29dBm+23dBi=52dBm (160 W)

Antene cu un castig mai mare de 23dBi se aplica Regula 1:1 o crestere a castigului antenei (G) cu 1dBi, duce la scaderea amplificarii active (IR) cu 1dB

BandaPuterea (IR)

(dBm)Castigul antenei (G)

(dBi)EIRP

(dBm) EIRP

(mW)

U-NII 5.150250 GHz Regulile PtMP in benzile U-NII 22 160

U-NII 5.250350 GHz U-NII 5.470725 GHz Regulile PtMP in benzile U-NII 29 800

U-NII 5.725825 GHz 29 (800 mW) 23 dBi Regula 1:1


11/8/2013 55/62

Observatii #5 Castig activ / castig pasiv Pt / Gt IR / Gt / EIRP Reguli de emisie PtMP / PtP @ 2.4GHz ISM Reguli de emisie PtMP / PtP @ 5GHz U-NII


11/8/2013 56/62

Observatii #6 VHF: Mecanisme de propagare / Servicii si

sisteme

Sursa: Les Barclay (editor), Propagation of Radiowaves 3rd Edition, IET 2013


11/8/2013 57/62

Observatii #7 UHF: Mecanisme de propagare / Servicii si

sisteme



11/8/2013 58/62

Observatii #8 SHF: Mecanisme de propagare / Servicii si sisteme



11/8/2013 59/62

Elemente specifice propagarii RF Studiu de caz #1: Stiind ca distanta dinte Tx si Rx este de 12 km, determinatii degajarea necesara

1FS pentru o legatura radio implementata in standard IEEE 802.11 ce opereaza in banda ISM de 2.4GHz. La ce inaltime ar trebui ridicata antena daca legatura ar fi operabila in banda superioara U-NII de 5GHz?

Nota: Legatura fiind ridicata peste o padure, se considera o degajare minima necesara a 1FS de 60%.

D = 12 km

H CP = ?

H ANT = ?

R 60%@2.4GHz = ?

R 60%@5.8GHz = ?


11/8/2013 60/62

Elemente specifice propagarii RF Studiu de caz #2: Determinatii bugetul legaturii (SOM) pentru sistemul reprezentat in figura de

mai jos, stiind faptul ca senzitivitatea echipamentelor este de -94 dBm. Sitemul opereaza in banda ISM de 2.4GHz.

Nota: Conexiunile intre transmitator si antene se realizeaza prin cabluri coaxiale de 50 de tip H 1000 PE Belden, cabluri ce asigura o atenuare de 23.2dB/100m.

Producatori supra-estimeaza performanta echipamentelor se recomanda testarea in laborator la calcularea bugetului legaturii.

G= 7 dBi G= 7 dBi200 metri

FPL = -83 dB

L= 1 m G= -3 dBi

100 mW100 mW

L= 2 m


11/8/2013 61/62

Elemente specifice propagarii RF Studiu de caz #3: Intr-un sistem de transmisie WLAN ce opereaza in banda 2.4 GHz ISM, punctele

de acces (AP) sunt de tip CISCO Aironet 1200 Series, iar statiile client (STAs) suntde tip CISCO Aironet IEEE 802.11 a/b/g. Accesul la serviciile sistemului radio se realizeaza printr-o legatura de tip PtMP. Punctele de acces sunt echipate cu antene omnidirective avand un castig de 9 dBi.

1. Stiind ca sistemul implementeaza reglementarile normativ-legislative privind emisia, sa se determine nivelul maxim de putere ce poate fi asociata transmitatorului (IR).

2. Cunoscand reglementarile normativ-legislative si posibilitatea de configurare a punctului de acces, sa se indice nivelul de putere selectat de indicat pe echipament in laborator!

3. Considerand o zona deschisa (cu traseul intre emitator si receptor neobturat), se doresterularea unor aplicatii ce solicita un debit minim la receptor de 1Mbps (transfer de date). Care este raza maxima a unei celule?

4. Care este raza maxima a celulei pentru cazul in care sunt rulate aplicatii ce necesita un debit minim la receptie de 11Mbps (transfer video)?

5. Reconsiderati problema pentru banda de 5GHz U-NII.


11/8/2013 62/62

Emanuel [email protected]

Proiectarea Retelelor RadioContinutul cursuluiCaracteristici RFCaracteristici RFConceptul pierderilor de transmisieConceptul pierderilor de transmisieConceptul pierderilor de transmisieConceptul pierderilor de transmisieObservatii #1Conceptul pierderilor de transmisieConceptul pierderilor de transmisieConceptul pierderilor de transmisieObservatii #2Conceptul pierderilor de transmisieConceptul pierderilor de transmisieConceptul pierderilor de transmisieCaracteristici RFCaracteristici RFCaracteristici RFCaracteristici RFCaracteristici RFCaracteristici RFExemplul #1Caracteristici RFCaracteristici RFCaracteristici RFObservatii #3Elemente specifice propagarii RFElemente specifice propagarii RFElemente specifice propagarii RFElemente specifice propagarii RFElemente specifice propagarii RFElemente specifice propagarii RFExemplul #2Exemplul 2 (cont.)Elemente specifice propagarii RFElemente specifice propagarii RFElemente specifice propagarii RFElemente specifice propagarii RFElemente specifice propagarii RFExemplul #3Exemplul #3 (cont.)Elemente specifice propagarii RFElemente specifice propagarii RFElemente specifice propagarii RFElemente specifice propagarii RFObservatii #4Reguli de emisie FCCReguli de emisie FCCReguli de emisie FCCReguli de emisie FCCReguli de emisie FCCReguli de emisie FCCReguli de emisie FCCObservatii #5Observatii #6Observatii #7Observatii #8Elemente specifice propagarii RFElemente specifice propagarii RFElemente specifice propagarii RFSlide Number 62

capitolul 2 - partea ii -a - caracteristici rf si reguli de emisie

Documents