- •23. Порівняльний аналіз телекомунікаційних технологій х.25, fr і atm.
- •24. Порівняльний аналіз телекомунікаційних технологій isdn і bisdn.
- •2. Протокол csma/ca.
- •3. Телекомунікаційні мережі з технологією dsss. Визначення, схеми побудови передавального і приймального пристроїв, фізичні процеси. Основні характеристики.
- •4. Протоколи csma/ca і csma/cd, порівняльний аналіз.
- •5. Телекомунікаційні мережі з технологією ofdm. Визначення, схеми побудови, фізичні процеси. Основні характеристики.
- •6. Відкриті оптичні системи зв’язку в телекомунікаційних мережах.
- •7. Телекомунікаційні мережі з технологією fhss. Визначення, математичні моделі для систем з модуляцією fsk. Основні характеристики.
2. Протокол csma/ca.
Carrier Sense Multiple Access With Collision Avoidance или Carrier sensing multiple access with collision avoidance (если как в тексте рекомендации ITU-R M.1450)(CSMA/CA, "множественный доступ с контролем несущей и избежанием коллизий" или "многостанционный доступ с контролем несущей и предотвращением конфликтов" (перевод в русском тексте рекомендации ITU-RM.1450)) — это сетевой протокол, в котором:
-используется схема прослушивания несущей волны
-станция, которая собирается начать передачу, посылает jam signal (сигнал затора)
-после продолжительного ожидания всех станций, которые могут послать jam signal, станция начинает передачу фрейма
-если во время передачи станция обнаруживает jam signal от другой станции, она останавливает передачу на отрезок времени случайной длины и затем повторяет попытку
CSMA/CA — это модификация чистого Carrier Sense Multiple Access (CSMA). В статье, посвящённой этому протоколу, содержится подробное его описание.
CSMA/CA отличается от CSMA/CD тем, что коллизиям подвержены не пакеты данных, а только jam-сигналы. Отсюда и название «Collision Avoidance» — предотвращение коллизий (именно пакетов данных).
Избежание коллизий используется для того, чтобы улучшить производительность CSMA, отдав сеть единственному передающему устройству. Эта функция возлагается на «jamming signal» в CSMA/CA. Улучшение производительности достигается за счёт снижения вероятности коллизий и повторных попыток передачи. Но ожидание jam signal создаёт дополнительные задержки, поэтому другие методики позволяют достичь лучших результатов. Избежание коллизий полезно на практике в тех ситуациях, когда своевременное обнаружение коллизии невозможно — например, при использовании радиопередатчиков.
-Apple’s LocalTalk реализует CSMA/CA в электрических шинах, используя трёхбайтный jam signal.
-802.11 RTS/CTS реализует CSMA/CA, используя короткие сообщения: Request to Send (запрос на отправку) и Clear to Send (готовность к отправке).
Этот метод доступа используется в группе стандартов беспроводной связи 802.11, а также в похожем стандарте беспроводной связи (только разработанным в Европе) HiperLAN\2.
3. Телекомунікаційні мережі з технологією dsss. Визначення, схеми побудови передавального і приймального пристроїв, фізичні процеси. Основні характеристики.
Модель системы беспроводного доступа на основе технологии DSSS представлена на рис.1.
Схема передатчика представлена на рисунке 1, а.
Рассмотрим схему DSSS с модуляцией BPSK (Binary Phase Shift Keying). Сигнал BPSK можно описать следующей формулой . (1)
Здесь
— амплитуда сигнала;
— несущая частота;
— дискретная функция, принимающая значение +1, если соответствующий бит потока данных равен 1, и -1, когда бит данных равен 0.
Чтобы получить сигнал DSSS, необходимо умножить на функцию , которая соответствует псевдослучайной последовательности и принимает значения -1 и +1
(2)
Схема приемника представлена на рис.1, в.
При поступлении сигнала на приемник он еще раз умножается на . Поскольку , в результате умножения будет восстановлен исходный сигнал
. (3)
Рассмотрим другие схемы системы DSSS.
Мы рассмотрели первый способ — модуляция по схеме BPSK потока данных с последующим умножением полученной функции на . Второй способ - умножение на с последующим применением модуляции BPSK.
Реализация второй трактовки приведена на рисунке 2.
Рассмотрим помехоустойчивость системы DSSS.
Как и для схемы FНSS, представление об эффективности DSSS можно получить, проанализировав устойчивость системы связи к подавлению помех. Предположим, что намеренная помеха ставится на центральной частоте системы DSSS. Сигнал помех имеет следующий вид
. (4)
Полученный сигнал можно представить так . (5)
Здесь - переданный сигнал;
- сигнал намеренных помех;
- аддитивный белый шум;
- мощность сигнала помех.
Устройство сужения спектра в приемнике умножает на . Компоненту сигнала, соответствующую намеренным помехам, можно записать в следующем виде .
Таким образом, имеем простое применение модуляции BPSK к несущему тону. Следовательно, мощность несущей , распределена в полосе, ширина которой приблизительно равна . В то же время демодулятор BPSK, следующий за устройством сужения спектра, включает полосовой фильтр с шириной полосы , который согласован с данными BPSK. Значит, большая часть мощности помех отфильтровывается. Хотя строго следует учитывать влияние множества факторов, мощность намеренных помех, которые не были отсеяны полосовым фильтром, можно записать приблизительно . (7)
Таким образом, использование расширенного спектра снизило мощность намеренных помех в раз. Величина, обратная данному коэффициенту, выражает выигрыш в отношении сигнал/шум . (8)
Здесь
- скорость передачи данных кода расширения;
- скорость передачи данных;
- ширина полосы сигнала;
- ширина полосы сигнала расширенного спектра.
Результат подобен полученному ранее для схемы FHSS.
Рисунок 1 - Модель беспроводной системы доступа с расширением спектра методом прямой последовательности. (передатчик,приемник)