Tiedonsiirtotekniikka 2 Luento 3

Edellisen kerran yhteenveto Radiotie on vaikea kuljettavaksi. Signaali vaimenee nopeasti varsinkin suuria taajuuksia (langattomat lähiverkot 2.4 ja 5 GHz taajuudella). Vaimenemisen lisäksi monitie-eteneminen aiheuttaa signaaliin hetkittäisiä häipymiä. Rayleigh jakaumaa käytetään mallintamaan radiotien häipymiskäyttäytymistä. Käytetään kanavasimulaattoreissa. Radiotien ominaisuuksien ymmärtäminen ja digitaalisten signaalinkäsittelymenetelmien ottaminen käyttöön modulaatiossa, kanavakorjauksessa, koodauksessa ja erilaisissa diversiteetti (toiste) menetelmissä on parantanut radiolaitteiden suorituskykyä. Digitaalinen signaalinkäsittely tulee koko ajan vaativammaksi, kun piiteknologia mahdollistaa entistä suuremman laskentakyvyn entistä pienemmällä hinnalla ja tehonkulutuksella. Radiotien yhtäaikaiseen käyttöön on useita menetelmiä. Esimerkiksi Frequency Division Multiple Access (FDMA), Time Division Multiple Access (TDMA) ja Code Division Multiple Access (CDMA). Kullakin noista monikäyttömenetelmistä on omat ominaisuutensa. Kehityspolku: FDMA, TDMA ja CDMA. Kullakin on omat haittansa. FDMA tuhlaa radiokaistaa suojakaistoihin, TDMA vaatii tarkan ajastuksen ja sen huomioon ottamisen fyysisen kerroksen protokollassa. CDMA vaatii hyvin toimivan tehonsäädon ja sen huomioimista fyysisen kerroksen protokollassa.

Ortogonaalinen FDMA Mitä eroa tässä on FDMA:han nähden??????

Multiplex / Multible Access OFDM = kaikki alikantoaallot yhdelle OFDMA = alikantoaaltoja jaetaan käyttäjien kesken

Ortogonaalisuus Taajuustasossa alikantoaallot hyvin lähekkäin Pulssimuoto = sinc(x) = sin(x) / x, mikä estää ylikuulumisen.

Multipath häiriö ”vältetään” pitkillä symboleilla Jokaisen symbolin eteen varoaika Useita symboleja/bittejä ajallisesti päällekkäin, mutta yhden symbolin/bitin kesto on pitkä.

Hajaspektritekniikka Mitä se on? Miksi sitä käytetään? Miten lähete voidaan hajottaa? Hajaspektritekniikaksi kutsutaan lähetettävän signaalin levittämistä taajuusalueessa suuremmalle kaistalle, kuin mitä sen lähettäminen oikeasti vaatisi. Leveämmän taajuuskaistan voi saada aikaiseksi käytämällä taajuushyppelyä (kapeakaistaista lähetettä hyppyytetään useilla kapeilla kaistoilla, jolloin koko signaalin lähetykseen käytetään paljon laajempi kaista) tai suorasekvenssihajotusta (yksittäiset bitit kerrotaan valesatunnaisella paljon bittinopeutta nopeammin vaihtelevalla sekvenssillä chip sequence, mikä saa aikaa spektrin leviämisen). Hajaspektritekniikkaa käytetään piilottamaan lähete (sotilassovellukset), suojautumaan kapeakaistaisilta häirioiltä (häirioiset taajuusalueet) tai taajuusalueen yhtäaikaisten käyttäjien erottamiseen (CDMA järjestelmät).

Laskutehtävä 1a Kerro data bittien näytteet niiden alapuolella olevilla hajotuskoodin näytejonolla. Tulos= 1,1,-1,-1,1,1,1-,-1,1,1,-1,-1, eli databitin 1 kohdalla tulos on sama kuin hajotuskoodi ja 0 bitin kohdalla hajoituskoodi vaihtaa merkkiä.

Laskutehtävä 1b Kerro vastaanotetut näytteet oikeassa vaiheessa ja väärässä vaiheessa olevilla koodisekvensseillä. Kun koodi on oikeassa vaiheessa, niin tulos on 1,1,1,1,1,1 -1,-1,-1,-1,-1,-1 Kun koodi on väärässä vaiheessa, niin tulos on 1,-1,1-,1,1,1 -1,1,-1,1,-1,-1

Seminaarityöskentely alkuun… Valmistelkaa esitys 5-10 min, joka sisältää: Seminaarityöaiheen lyhyt esittely Mitä haluatte opettaa ryhmälle? Miten se liittyy tietoliikenteeseen tai radiosäteilyyn? Mitä lähteitä teillä on käytössä? Esitys seminaarityölistan mukaisessa järjestyksessä.