SOLUKKORADIOJÄRJESTELMÄT

Solukkoradiojärjestelmän idea: taajuuksien uudelleenkäyttö 1/r2...6 -vaimenemislain vuoksi DCP:n välein voidaan sama taajuus ottaa uudelleen käyttöön. Tyypilliset solun uudelleen-käyttökertoimet: CDMA 1, AMPS 7, GSM 12, Alla 7 solun toisto. Kännykän solun vaihtoon liittyy kättelyn -käsite (handover, handoff).

GSM-verkko pelkistetysti (S)

GSM-verkko (S) http://en.wikipedia.org/wiki/GSM

UMTS-verkko (S) http://en.wikipedia.org/wiki/Universal_Mobile_Telecommunications_System

Solukkoradiojärjestelmän solun koko Signaali vaimenee 1/rn -lain mukaisesti monitie-etenemisen vuoksi. n = path-loss exponent, n tyypillisesti 2...6 kaupunkiympäristössä Lähinnä ilmailu- ja avaruussovelluksissa päästään lähelle 1/r2 –lain mukaista vapaan tilan geometrian etenemis- ja vaimenemismallia. Taajuusalue vaikuttaa antennin kautta etenemisvaimennukseen: mitä suurempi taajuus (lyhempi aallonpituus), sitä nopeammin signaali vaimenee etäisyyden kasvaessa. Taustalla Friisin siirtoyhtälö, joka huomioi antennit. Gr, Gt = antennivahv., d = ant. väl. etäisyys, L = häviökerroin ≥1 (suod., antennit, jne.), Ae antennin efektiivinen pinta-ala. Siksi solun koko 900 MHz:n alueella (esim. NMT-900, 2G:n GSM, 3G:n 900 MHz UMTS/WCDMA) on suurempi kuin 2 GHz:n lähellä olevissa järjestelmissä (esim. 3G UMTS/WCDMA). Solukokoa pienentämällä radiotaajuuskaista/kapasiteetti tulee paremmin hyödynnetyksi.

Solukkoradiojärjestelmän solun koko Puhutaan käsitteistä mega-, makro-, mikro-, nano- ja pikosolu. Karkeita solukokoja: mega (1000 km), makro (1...n10 km), mikro (500...1000 m), nano (<100 m), piko (n10 m), riippuvat paljon keskitaajuudesta ja ympäristöstä.

Monitie-eteneminen Aiheuttuvia ongelmia: ISI, sekä hidas (large scale) ja nopea (small scale) häipyminen http://en.wikipedia.org/wiki/Fading http://en.wikipedia.org/wiki/Intersymbol_interference http://en.wikipedia.org/wiki/Nyquist_ISI_criterion

LOS, heijastus, sironta, diffraktio, varjostuminen

Path loss, large scale shadowing, small scale fast fading Large-scale fading Small-scale fading

Signaalin vaihtelu häipyvässä radiokanavassa (S)

Mitattuja etenemisvaimennuksia kaupunkiympäristössä (S)

ESIMERKKEJÄ MATKAPUHELINJÄRJESTELMISTÄ (S)

AMPS , GSM ja IS–95 (USA:n 2G CDMA) –järjestelmät (S) FDMA UL/DL erotteluun

Langattomia järjestelmästandardeja (S)

IS–95 CDMA-järjestelmä — USA:n 2G (S) Tukiasemalta matkapuhelimelle yhtetysväli on synkroninen. Forward -linkillä 3 erilaista DS-hajotuskoodausta. Taajuuksien uudelleenkäyttösuhde on 1.

IS–95 CDMA-järjestelmä — USA:n 2G (S) Matkapuhelimelta tukiasemalle yhteysväli on asynkroninen. Käytössä 64-tilainen ortogonaalinen Walsh-modulointi. Lisäksi tarvitaan takaisinkytketty tehonsäätöjärjestelmä (poistaa ns. lähi-kauko-ongelmaa).

3G WCDMA ja USA:n 2G Cdma2000 väliset erot (S)