Рассмотрены основные методы и технические решения построения цифрового радиоканала для мобильных систем радиосвязи, а также общие принципы построения и проектирования мобильных сетей радиосвязи.
Первая часть книги посвящена теоретическим основам построения радиоканала. В ней рассмотрены свойства цифровых модулирующих сигналов, классические узкополосные методы модуляции и модулированные сигналы с расширенным спектром, типы фединга при многолучевом распространении радиоволн, методы оптимального приема цифровых модулированных сигналов в условиях белого гауссовского шума и фединга, схемы тактовой синхронизации и алгоритмы восстановления цифрового сообщения, методы синтеза и преобразования частот.
Во второй части систематизированы сведения об организации каналов и сетей связи. Рассмотрены методы разделения и коммутации каналов, передача данных по цифровому радиоканалу, доступ абонентов к ограниченным ресурсам сети и разрешение конфликтных ситуаций, транкинг и качество обслуживания, управление обслуживания абонентов при миграции, основы построения сетей сотовой связи, расчет дальности радиосвязи и частотно-территориальное планирование.
Для студентов и аспирантов вузов, будет полезна специалистам, работающим в области мобильных сетей радиосвязи.
Author(s): Галкин В. А.
Publisher: Горячая линия-Телеком
Year: 2007
Language: Russian
Tags: Связь и телекоммуникации;Радиосвязь;
Предисловие
Обозначения
Сокращения
Часть I. РАДИОКАНАЛ
Глава 1. Беспроводные сети связи
1.1. Мобильные системы радиосвязи
1.1.1. Мобильные системы связи первого поколения
1.1.2. Мобильные системы связи второго поколения
1.1.3. Мобильные системы связи третьего поколения
1.2. Общее представление сети мобильной радиосвязи
1.2.1. Модель OSI-7 для открытых сетей связи
1.2.2. Уровни модели OSI-7
1.2.3. Реализация модели OSI-7 для радиосетей
1.2.4. Функциональная схема сети радиосвязи
1.2.5. Стандарт сети радиосвязи
Заключение
Глава 2. Цифровые модулирующие сигналы
2.1. Представление цифрового сигнала во временной и частотной областях
2.2. Вид и параметры цифровых сигналов
2.2.1. Вид цифровых сигналов
2.2.2. Параметры цифровых сигналов
2.2.3. Спектральная плотность мощности цифровых сигналов
2.3. Ограничение полосы частот цифрового сигнала и межсимвольная интерференция
2.3.1. Искажения сигнала в линейных цепях
2.3.2. Сигналы без межсимвольной интерференции. Критерий Найквиста
2.3.3. Сигналы с ограниченной межсимвольной интерференцией
2.3.4. Сигналы с малой межсимвольной интерференцией
2.3.5. Цифровая реализация формирующих фильтров
Заключение
Глава 3. Узкополосные модулированные сигналы
3.1. Основные свойства модулированных сигналов
3.1.1. Определение модулированного сигнала во временной и частотной областях
3.1.2. Общие функциональные схемы модуляторов и демодуляторов
3.1.3. Некогерентная демодуляция
3.1.4. Ограничение спектра модулированного колебания
3.1.5. Энергия и расстояние между символами модулированного колебания
3.2. Импульсная амплитудная модуляция
3.3. Фазовая модуляция
3.3.1. Общее представление фазомодулированного сигнала
3.3.2. Бинарная фазовая модуляция
3.3.3. Квадратурная фазовая модуляция
3.3.4. Дифференциальная бинарная фазовая модуляция
3.3.5. Дифференциальная квадратурная фазовая модуляция
3.3.6. Квадратурная сдвиговая фазовая модуляция
3.3.7. Квадратурная амплитудная модуляция
3.4. Частотная модуляция
3.4.1. Частотно-модулированный сигнал с разрывной фазой
3.4.2. Частотно-модулированный сигнал с непрерывной фазой
3.4.3. Частотная модуляция минимального фазового сдвига
3.4.4. Спектрально-эффективная частотная модуляция
3.4.5. Модуляторы частотно-модулированных сигналов с непрерывной фазой
Заключение
Глава 4. Модулированные сигналы с расширенным спектром
4.1. Сигнал с непосредственным расширением спектра
4.1.1. Основные свойства сигнала DSSS
4.1.2. Система связи с сигналами DSSS
4.2. Широкополосные сигналы со скачками частоты
4.3. Сверхширокополосные сигналы
4.4. Многомерные сигналы
4.4.1. Общее описание многомерных сигналов
4.4.2. Многомерная ортогональная модуляция
4.4.3. Модуляция OFDM
Заключение
Глава 5. Синтез и преобразование частот
5.1. Функциональная схема и основные компоненты схемы фазовой автоподстройки частоты
5.1.1. Функциональная схема ФАПЧ
5.1.2. Генератор опорной частоты
5.1.3. Фазовый детектор
5.1.4. Фильтр нижних частот
5.1.5. Генератор, управляемый напряжением
5.2. Синтезатор частоты на основе ФАПЧ
5.2.1. Функциональная схема синтезатора частоты
5.2.2. Основное уравнение синтезатора частоты
5.2.3. Полосы удержания и захвата
5.2.4. Частотная и фазовая ошибки в установившемся режиме
5.2.5. Время установления частоты
5.2.6. Шумовые характеристики синтезатора частоты
5.2.7. Паразитные комбинационные составляющие
5.2.8. Устойчивость синтезатора
5.2.9. Частотная модуляция в синтезаторе частоты
5.3. Преобразование частоты
5.3.1. Преобразование частоты в петле ФАПЧ
5.3.2. Преобразование частоты в балансном смесителе
Заключение
Глава 6. Распространение радиоволн в условиях города
6.1. Методы анализа распространения радиоволн в городских условиях
6.2. Расчет дальности связи на основе модели «большого расстояния»
6.2.1. Эмпирическая модель распределения радиополя
6.2.2. Расчет дальности радиосвязи по экспериментальным данным
6.2.3. Расчет дальности связи по методике МККР
6.2.4. Расчет дальности связи по методике EUROCOST
6.2.5. Расчет теневых зон радиосвязи
6.2.6. Распространение радиоволн внутри здания
6.3. Анализ структуры поля на основе модели «малого расстояния»
6.3.1. Модель многолучевого радиоканала
6.3.2. Основные параметры многолучевого радиоканала
6.3.3. Плоский фединг
6.3.4. Частотно-селективный фединг
6.3.5. Медленный и быстрый фединг
6.3.6. Дальность радиосвязи в каналах с замираниями
Заключение
Глава 7. Оптимальный приемник цифровых сигналов
7.1. Общие характеристики приемника цифровых сигналов
7.1.1. Функциональная схема приемника
7.1.2. Функция максимального правдоподобия
7.1.3. Достоверность приема цифровой информации
7.2. Оптимальный детектор
7.2.1. Корреляционный, ортогональный и согласованный прием
7.2.2. Согласованная фильтрация
7.2.3. Достоверность приема бинарного цифрового сигнала
7.2.4. Посимвольный и последовательный детекторы максимального правдоподобия
7.3. Тактовая синхронизация
7.3.1. Синхронизация по тактовой частоте передатчика
7.3.2. Синхронизация по информационному цифровому сигналу
7.4. Оптимальный синхронизированный детектор
7.4.1. Функция правдоподобия для синхронизированного детектора
7.4.2. Корреляционный синхронизированный детектор
7.4.3. Синхронизированный детектор с окнами на задержку-опережение
7.4.4. Синхронизированный синфазно-среднефазный детектор
Заключение
Глава 8. Прием модулированных сигналов
8.1. Достоверность приема модулированных сигналов при идеальной когерентной демодуляции
8.1.1. Достоверность приема амплитудно-модулированного сигнала
8.1.2. Достоверность приема фазомодулированного сигнала
8.1.3. Достоверность приема частотно-модулированного сигнала
8.1.4. Достоверность приема частотно-модулированных сигналов с непрерывной фазой
8.2. Неидеальный когерентный демодулятор и высокочастотная синхронизация
8.2.1. Квадратурный когерентный демодулятор
8.2.2. Синхронизация по немодулированному колебанию
8.2.3. Синхронизация по модулированному колебанию
8.2.4. Оптимальный когерентный демодулятор для сигналов с угловой модуляцией (схема Костаса)
8.2.5. Цифровой оптимальный когерентный демодулятор
8.3. Некогерентная демодуляция
8.3.1. Функция правдоподобия для некогерентного приема
8.3.2. Оптимальный некогерентный демодулятор
8.3.3. Некогерентный приемник бинарного амплитудно-модулированного сигнала
8.3.4. Некогерентный приемник бинарного частотно-модулированного сигнала
8.3.5. Некогерентный приемник мгновенной частоты FSK-сигнала
Заключение
Глава 9. Прием сигналов в условиях фединга
9.1. Разнесенный прием в широкополосных радиоканалах
9.1.1. Статистики принимаемых сигналов
9.1.2. Достоверность принимаемой информации
9.1.3. Методы реализации разнесенного приема
9.2. Применение эквалайзера в частотно-селективных каналах
9.2.1. Общие принципы работы эквалайзера
9.2.2. Линейный и нелинейный эквалайзеры
9.3. Интерливинг
Заключение
Глава 10. Стандарты на радиоканал мобильной радиосвязи
10.1. Требования стандартов на параметры передатчика
10.2. Методы обеспечения требований стандартов на параметры передатчика
10.2.1. Основные функциональные схемы передатчиков
10.2.2. Реализация требований стандартов на параметры передатчика
10.3. Требования стандартов на параметры приемника
10.4. Методы обеспечения требований стандартов на параметры приемника
Заключение
Часть II. СЕТИ И СТАНДАРТЫ ЦИФРОВОЙ РАДИОСВЯЗИ
Глава 11. Организация каналов связи
11.1. Основные характеристики каналов связи
11.1.2. Типы каналов связи
11.1.3. Коммутация каналов связи
11.1.4. Управление каналами связи
11.1.5. Передача данных по каналу связи
11.2. Методы доступа к каналам связи
11.2.1. Алгоритмы случайного доступа ALOHA
11.2.2. Алгоритмы прослушивания радиоканала CSMA
11.3.1. Сети связи с потерянным вызовом
11.3.2. Сети связи с очередями
Заключение
Глава 12. Организация сетей радиосвязи
12.1. Сотовая сеть связи
12.2. Частотно-территориальное планирование
12.2.1. Модель сотовой сети связи
12.2.2. Интерференция частотных каналов в сети
12.2.3. Специальные виды сот
12.3. Управление мобильными абонентами
Заключение
Глава 13. Сети связи с частотным разделением каналов
13.1. Общее описание стандарта АРСО-25
13.1.1. Общие характеристики
13.1.2. Структура сообщения и способ передачи данных
13.1.3. Параметры радиоканала
13.2. Услуги сети связи на основе стандарта АРСО-25
13.2.1. Сетевые услуги
13.2.2. Услуги передачи речи и данных
13.2.3. Дополнительные услуги
Глава 14. Сети связи с временным разделением каналов
14.1. Общие сведения о стандарте TETRA
14.2. Системная модель стандарта TETRA
14.2.1. Общее описание модели
14.2.2. Модуляция и демодуляция
14.2.3. Организация физических каналов связи
14.2.4. Структура пакета данных
14.2.5. Организация логических каналов
14.2.6. Доступ к каналам связи и адресация
14.2.7. Аутентификация
14.3. Основные характеристики стандарта GSM
Глава 15. Сети связи с кодовым разделением каналов
15.1. Технические характеристики стандарта IS-95
15.2. Организация физических каналов связи
15.2.1. Прямой канал
15.2.2. Обратный канал связи
15.3. Управление мобильными абонентами
15.4. Управление мощностью абонентских радиостанций
Литература
Предметный указатель
