Характеристика канала связи.

Определение параметров канала, имеет ключевое значение при разработке любой системы связи. Свойства канала, вносимые искажения и помехи, а также допустимая ширина спектра передаваемого сигнала определяют максимальную скорость передачи при заданном качестве. Таким образом, перед нами стоит задача определить параметры канала передачи данных в этой системе.

Рассмотрим основные понятия при распространении радиоволн:

§ Энергия радиосигнала от точечного излучателя распространяется сферически (рис.2.14). Принимаемый сигнал МС от передающей антенны БС на расстоянии d обратно пропорционален площади сферы.

 

Рис. 2.14. Распространение радиосигнала от точечного излучателя.

• Потери на трассе (path loss) - определяются как любое ухудшение или ослабление сигнала при его распространении и могут характеризоваться двумя отдельными параметрами: средние потери на трассе и замирание.

Уровень сигнала на входе приемника при прямолинейном распространении в открытом пространстве при однолучевой модели:

, (2.14)

где - мощность принимаемого сигнала, - мощность передатчика, - длина волны. G – коэффициент усиления передающей и принимающей антенны.

Но в реальных условиях прохождение сигнала обусловлено тем, что на пути возникают множество препятствий, рис. 2.16. В результате переотражений от земли и от других объектов фаза волны может смещаться до .

Нужно учитывать три основных способа распространения радиоволн:

· Отражение - имеет место при падении волны на объекты с размерами намного больше длины волны. Наблюдаются, например, отражения от земли, стен зданий и т.п.

· Дифракция - явление возникновения вторичных волн при падении радиоволны на препятствие с острыми краями. Дифракцией обусловлено наличие поля за препятствиями в зоне геометрической тени. На высоких частотах дифракция, как и отражение, существенно зависит от геометрии объекта, а также от частоты амплитуды, фазы волны и поляризации поля.

· Рассеяние - имеет место при распространении волны в среде с мелкими объектами (меньше длины волны).

 

Рис. 2.15. Двухлучевое распространение радиосигнала.

При рассмотрении двухлучевой модели рис. 2.15, (наличие прямого луча и отраженного):

(2.15)

В данном случае большую роль играет высота подвеса антенны h: чем выше высота антенны, тем лучше. Длина волны исчезла из формулы. Зависимость мощности от расстояния становится , поэтому потери энергии с увеличением расстояния становятся более значительными по сравнению с однолучевым распространением.

Для того чтобы обобщить все разнообразные параметры окружающей среды, используют эмпирическуюформулу потерь на трассе:

(2.16)

Формула 2.16 обобщает различные эффекты в 2-х параметрах: экспонента потерь на трассе и измеряемые потери относительно расстояния , которое обычно равняется 1 метру.