Συμπληρωματικές σημειώσεις για τον σχεδιασμό επίγειας ζεύξης

Σχετικά έγγραφα
Μέρος 1 ΜΟΝΤΕΛΑ ΔΙΑΔΟΣΗΣ

Δίκτυα Κινητών και Προσωπικών Επικοινωνιών

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΙΩΑΝΝΙΝΩΝ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧ. Η/Υ & ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ. Ασύρματη Διάδοση ΑΣΥΡΜΑΤΑ ΔΙΚΤΥΑ. Ευάγγελος Παπαπέτρου

ΔΟΡΥΦΟΡΙΚΕΣ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΙΩΑΝΝΙΝΩΝ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧ. Η/Υ & ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ. Ασύρματη Διάδοση MYE006: ΑΣΥΡΜΑΤΑ ΔΙΚΤΥΑ. Ευάγγελος Παπαπέτρου

Ασύρματη Διάδοση. Διάρθρωση μαθήματος. Ασύρματη διάδοση (1/2)

Εργαστήριο 1: Αρχές Κινητών Επικοινωνιών

Εργαστήριο 4: Κυψελωτά Δίκτυα Κινητών Επικοινωνιών

Προκειμένου να δώσουμε τον ορισμό των μεγεθών που μας ζητούνται θεωρούμε έστω ισχύ P σε Watt ή mwatt και τάση V σε Volt ή mvolt:

Κεραίες-Ραδιοζεύξεις-Ραντάρ

1 η ΣΕΙΡΑ ΑΣΚΗΣΕΩΝ. / 2. Οι όροι Eb. και Ec

Δορυφορικές Επικοινωνίες

ΕΞΑΣΘΕΝΗΣΗ ΑΠΟ ΒΛΑΣΤΗΣΗ. ΣΤΗ ΖΩΝΗ ΣΥΧΝΟΤΗΤΩΝ 30 MHz ΕΩΣ 60 GHz.

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΣΧΟΛΗ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧ/ΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧ. ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΤΟΜΕΑΣ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ, ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ ΚΑΙ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ

Κινητές επικοινωνίες. Κεφάλαιο 2 Ενδοκαναλικές παρεμβολές

ΤΥΠΟΛΟΓΙΟ. (σ: εγκάρσια διατομή του στόχου, Κ: ο συντελεστής που εκφράζει το ποσοστό της ανακλώμενης ισχύος από το στόχο).

Κινητές επικοινωνίες. Κεφάλαιο 5 Σχεδιασμός Δικτύου

Ασύρματες Ζεύξεις - Εργαστήριο

ΣΤΟΧΟΙ ΚΥΨΕΛΩΤΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ

Κινητές επικοινωνίες. Κεφάλαιο 4 Διάδοση ραδιοκυμάτων

ΔΟΡΥΦΟΡΙΚΕΣ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ

ΔΕΚΤΕΣ ΔΙΑΦΟΡΙΚΗΣ ΛΗΨΗΣ

Ασύρματες Ζεύξεις - Εργαστήριο

ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧ/ΚΩΝ & ΜΗΧ/ΚΩΝ Η/Υ ΤΟΜΕΑΣ ΤΗΛΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ ΣΥΝΘΕΣΗ ΤΗΛΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑΚΩΝ ΔΙΑΤΑΞΕΩΝ Φεβρουάριος 2011

ΗΜ & Διάδοση ΗΜ Κυμάτων. Μηχανισμοί Διάδοσης ΗΜ Κυμάτων

ΑΣΥΡΜΑΤΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ ΣΤΙΣ ΚΙΝΗΤΕΣ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΕΙΡΑΙΩΣ ΤΜΗΜΑ ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΤΗΛΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ

ΗΜ & Διάδοση ΗΜ Κυμάτων

Εργαστήριο 3: Διαλείψεις

Δίκτυα Κινητών και Προσωπικών Επικοινωνιών

Α Οδηγίες: {ΑΜ} = Αριθμός Μητρώου σας, Πλήρη βαθμολογία απονέμεται μόνο σε αιτιολογημένες και σαφείς απαντήσεις με ευανάγνωστα γράμματα:

Περιεχόμενα ΠΡΟΛΟΓΟΣ Κεφάλαιο 1 ο : Ιστορική Αναδρομή ο δρόμος προς το LTE Κεφάλαιο 2 ο : Διεπαφή Αέρα (Air Interface) Δικτύου LTE...

Κινητές Επικοινωνίες

Μελέτη Επίδοσης Συστημάτων Πολλαπλών Εισόδων Πολλαπλών Εξόδων

Παρασκευή, 14 Δεκεμβρίου 12

Κεραίες-Ραδιοζεύξεις-Ραντάρ

Εφαρμογές των Ηλεκτρομαγνητικών πεδίων στη σχεδίαση τηλεπικοινωνιακών συστημάτων και διαδικασιών

Η μονάδα db χρησιμοποιείται για να εκφράσει λόγους (κλάσματα) ομοειδών μεγεθών, αντιστοιχεί δηλαδή σε καθαρούς αριθμούς.

Γενικές Πληροφορίες. Οδηγίες για τη Συμπλήρωση της Αίτησης Χορήγησης Δικαιωμάτων Χρήσης Ραδιοσυχνοτήτων Σταθερής Δορυφορικής Υπηρεσίας

Συμπληρωματικές σημειώσεις για τον σχεδιασμό δορυφορικής ζεύξης

Κεφάλαιο 3: Ερωτήσεις - Ασκήσεις. 1. Σε ποιες κατηγορίες διακρίνουμε τα μέσα μετάδοσης; 2. Ποια είναι τα ενσύρματα μέσα μετάδοσης:

Κινητές επικοινωνίες. Κεφάλαιο 7 Άσκηση επανάληψης Καθολική σχεδίαση δικτύου

Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής

Συστήματα Ψηφιακής Ευρυεκπομπής

Γενικές Πληροφορίες. Οδηγίες για τη Συμπλήρωση της Αίτησης Χορήγησης Δικαιωμάτων Χρήσης Ραδιοσυχνοτήτων Σταθερής Δορυφορικής Υπηρεσίας

Επισκόπηση των Στατιστικών Πολυκαναλικών Επικοινωνιών

ΑΣΚΗΣΕΙΣ για το µάθηµα των ΟΡΥΦΟΡΙΚΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΣΧΟΛΗ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧ/ΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧ. ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΤΟΜΕΑΣ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ, ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ ΚΑΙ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ

Μάθηµα 7 ο : Παράµετροι δορυφορικής ζεύξης & δορυφορικές υπηρεσίες

ΣΤΟΧΟΙ ΚΥΨΕΛΩΤΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ

Διαφορική Λήψη σε Συστήματα Δορυφορικών Επικοινωνιών

ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ. ΘΕΜΑ 1ο α. Τι εννοούμε με τον όρο διαμόρφωση; Ποιο σήμα ονομάζεται φέρον, ποιο διαμορφωτικό και ποιο διαμορφωμένο;

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ

Πολύπλεξη μήκους κύματος Wavelength Division Multiplexing

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΕΛΟΠΟΝΝΗΣΟΥ

Μελέτη και Προσομοίωση n πομπού για ασύρματη πρόσβαση ΦΟΙΤΗΤΗΣ: ΛΑΖΑΡΙΔΗΣ ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΟΣ ΕΠΙΒΛΕΠΩΝ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ: ΕΥΣΤΑΘΙΟΥ ΔΗΜΗΤΡΙΟΣ

Ασκήσεις στα Συστήµατα Ηλεκτρονικών Επικοινωνιών Κεφάλαιο 3 ο : ΕΙΣΑΓΩΓΗ στις ΤΗΛΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΟ ΚΥΜΑ και ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΙΑΜΟΡΦΩΣΗΣ

Δορυφορικές Επικοινωνίες

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΑΥΤΟΕΞΕΤΑΣΗΣ

Ανάλυση της κυματοδήγησης στις οπτικές ίνες με την ηλεκτρομαγνητική θεωρία

Ασκήσεις στο µάθηµα «Επισκόπηση των Τηλεπικοινωνιών»

4.3 Επίδραση της συχνότητας στη διάδοση

Τμήμα Μηχανικών Η/Υ και Πληροφορικής

Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Σερρών Τμήμα Πληροφορικής & Επικοινωνιών Επικοινωνίες I

Κινητά Δίκτυα Επικοινωνιών

ΜΑΘΗΜΑ / ΤΑΞΗ : ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΕΣ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ / Γ ΕΠΑΛ ΣΕΙΡΑ: ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 14/04/2013. ΘΕΜΑ 1 ο

ΜΗ33: Τηλεπικοινωνιακά Δίκτυα Νέας Γενιάς (7 η και 8 η Διάλεξη - Σχεδιασμός)

ΘΕΜΑ 1 ο. α. τα μήκη κύματος από 100m έως 50m ονομάζονται κύματα νύχτας και τα μήκη κύματος από 50m έως 10m ονομάζονται κύματα ημέρας.

Παράμετροι σχεδίασης παλμών (Μορφοποίηση παλμών)

ΕΙΣΑΓΩΓΗ. Δύο κατηγορίες Μικροκυματικών Ζεύξεων: Οπτικής Επαφής (ΟΕ) Πέραν του ορίζοντος (ΠΟ)

ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ Τ.Ε ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ ΜΕ ΘΕΜΑ

ΘΕΜΑ 1 ο. α. τα μήκη κύματος από 100m έως 50m ονομάζονται κύματα νύχτας και τα μήκη κύματος από 50m έως 10m ονομάζονται κύματα ημέρας.

Θόρυβος & Παρεµβολές σε Παράλληλες Γραµµές

Προχωρημένα Θέματα Ασυρμάτων Επικοινωνιών (3) Αγγελική Αλεξίου

Συστήματα Επικοινωνιών ΙI

Certified Wireless Networks Professional (CWNP) Εξεταστέα Ύλη (Syllabus) Έκδοση 1.0

T R T R L 2 L 3 L 4 Αναγεννητής α 1 = 0.18 db/km α 2 = 0.45 db/km α 3 = 0.55 db/km α 4 = 0.34 db/km

Από το στοιχειώδες δίπολο στις κεραίες

ΕΠΛ 476: ΚΙΝΗΤΑ ΔΙΚΤΥΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ (MOBILE NETWORKS)

Τ.Ε.Ι Λαμίας Τμήμα Ηλεκτρονικής

Κωδικοποίηση Χώρου-Χρόνου. Χρόνου

Ευρυζωνικά δίκτυα (2) Αγγελική Αλεξίου

Οι οπτικοί δέκτες μετατρέπουν το οπτικό σήμα σε ηλεκτρικό. Η μετατροπή των φωτονίων σε ηλεκτρόνια ονομάζεται φώραση.

ΤΕΙ ΚΡΗΤΗΣ ΤΜ. ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗΣ ΠΛΗΡ/ΚΗΣ & ΠΟΛΥΜΕΣΩΝ ΔΙΔΑΣΚΩΝ: Δρ. Γ. ΓΑΡΔΙΚΗΣ. Δορυφορική ψηφιακή τηλεόραση

Οριακή Χωρητικότητα κυψέλης WCDMA UL

Αρχές επικοινωνίας με ήχο και εικόνα

Σημειώσεις κεφαλαίου 16 Αρχές επικοινωνίας με ήχο και εικόνα

Μάθηµα 12 ο : Πολλαπλή πρόσβαση µε διαίρεση κώδικα (CDMA, code division multiple access)

ΤΕΙ ΚΡΗΤΗΣ ΤΜ. ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗΣ ΠΛΗΡ/ΚΗΣ & ΠΟΛΥΜΕΣΩΝ ΔΙΔΑΣΚΩΝ: Δρ. Γ. ΓΑΡΔΙΚΗΣ. Επίγεια ψηφιακή τηλεόραση

ΑΙΤΗΣΗ Εκχώρησης Ραδιοσυχνοτήτων σε Σταθµούς Ραδιοεπικοινωνιών µεταξύ Καθορισµένων Σταθερών Σηµείων για Ιδία Χρήση

ΤΗΛ412 Ανάλυση & Σχεδίαση (Σύνθεση) Τηλεπικοινωνιακών Διατάξεων. Διάλεξη 6. Άγγελος Μπλέτσας ΗΜΜΥ Πολυτεχνείου Κρήτης, Φθινόπωρο 2016

Τηλεπικοινωνιακά Συστήματα ΙΙ

ΕΝΟΤΗΤΑ ΜΕΣΑ ΜΕΤΑΔΟΣΗΣ ΕΙΣΑΓΩΓΗ

Κεραίες-Ραδιοζεύξεις-Ραντάρ

Εισαγωγή στη Σχεδίαση RF Κυκλωμάτων

Μοντέλο Επικοινωνίας Δεδομένων. Επικοινωνίες Δεδομένων Μάθημα 6 ο

ίκτυα Κινητών και Προσωπικών Επικοινωνιών Παρεμβολές στο ασύρματο περιβάλλον των κινητών επικοινωνιών

4. Ποιο από τα παρακάτω δεν ισχύει για την ευαισθησία ενός δέκτη ΑΜ; Α. Ευαισθησία ενός δέκτη καθορίζεται από την στάθμη θορύβου στην είσοδό του.

ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ: «ΜΕΛΕΤΗ ΤΩΝ ΕΠΙΔΟΣΕΩΝ ΑΣΥΡΜΑΤΩΝ ΤΗΛΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΔΙΑΦΟΡΙΣΜΟΥ ΣΥΝΕΡΓΑΣΙΑΣ ΠΟΛΛΑΠΛΩΝ ΚΕΡΑΙΩΝ ΜΕ ΣΥΣΧΕΤΙΣΜΕΝΑ ΚΑΝΑΛΙΑ»

Εισαγωγή Multipath fading path loss (Outage) Υπολογισµοί για το Multipath Fade Outage µε το ITU-R Rec

Transcript:

Συμπληρωματικές σημειώσεις για τον σχεδιασμό επίγειας ζεύξης Υπολογισμός απωλειών ελευθέρου χώρου (Free space loss) Οι απώλειες ελευθέρου χώρου καθορίζουν πόσο ασθενές είναι το σήμα που λαμβάνει η κεραία λήξης σε σχέση με την εκπεμπόμενη ισχύ. Οι FSL εξαρτώνται από την απόσταση μεταξύ πομπού και δέκτη αλλα και από την συχνότητα εκπομπής. Αύξηση της απόστασης ή αύξηση της συχνότητας μεγαλώνουν την τιμή της FSL. Η σχέση υπολογισμού δίνεται παρακάτω FSL = 32.44 + 20log f + 20log D όπου FSL απώλειες ελευθέρου χώρου - free-space loss (db) f συχνότητα εκπομπής (MHz) D μήκος ζεύξης (km) Υπολογισμός Link budget Σκοπός του σχεδιασμού μιας οποιασδήποτε ζεύξης είναι το σήμα που θα φτάσει στο σημείο λήξης να είναι ισχυρότερο από την ευαισθησία του συστήματος λήξης που καθορίζεται από την απαιτηση του BER (10-3 ή 10-6 ). Το διαδιδόμενο σήμα υπόκειται σε διαλείψεις λόγω διαφόρων παραγόντων (ανακλάσεις από το έδαφος ή εμπόδια, επίδραση βροχής, ατμοσφαιρική απορρόφηση και διάθλαση, σκέδαση από εμπόδια κα.). Η ύπαρξη των διαλείψεων υποχρεώνει τον σχεδιαστή του συστήματος να ρυθμίσει τις διάφορες παραμέτρους ώστε το σήμα που θα φτάσει στην λήψη να είναι μεγαλύτερο από την ισχύ της ευαισθησίας. Η διαφορά μεταξύ της ισχύος λήξης και της ισχύος ευαισθησίας είναι το περιθώριο διαλείψεων (fade margin) και η τιμή της εξαρτάται από τον τρόπο υπολογισμού αυτών των διαλείψεων. Η ελάχιστη τιμή που fade margin καθορίζεται από την απαίτηση που θέτει ο σχεδιαστής για την τιμή της διαθεσιμότητας (availability). Αν αγνοήσουμε τις επιπλέων απώλειες η ισχύς στην λήψη δίνεται από την σχέση P R = P T + G T + G R FSL P R ισχύς λήψης - received power level (dbm) P T ισχύς πομπού - transmitted power (dbm) G T κέρδος κεραίας πομπού - transmitting antenna gain (dbi) G R κέρδος κεραίας λήψης - receiving antenna gain (dbi) FSL απώλειες ελευθέρου χώρου - free space loss (db) Θα πρέπει P R > P S Where: P S ευαισθησία (ισχύς) στον λήπτη - receiver sensitivity (dbm) Η ευαισθησία καθορίζει την ελάχιστη τιμή ισχύος του λαμβανόμενου σήματος κάτω από το οποίο το σύστημα λήψης δεν μπορεί να διαβάσει σωστά με αποτέλεσμα να παρουσιάζει μεγαλύτερο BER από το απαιτούμενο Fade margin Ο καθορισμός του περιθωρίου διαλείψεων είναι σημαντικός για την σχεδίαση μιας ζεύξης Αν το περιθώριο είναι μικρό η ζεύξη θα είναι παρουσιάζεται συχνότερα διαλείψεις (μεγάλη μη-

διαθεσιμότητα/non-availability) με αποτέλεσμα να μην μπορεί αν εξασφαλισθεί ότι η ζεύξη θα λειτουργεί παρέχοντας την απαιτούμενη ποιότητα υπηρεσιών (QoS- quality of service). Αν αντίθετα το fade margin είναι υπερβολικά μεγάλο σημαίνει ότι η σχεδίαση έχει μεγαλύτερο κόστος (π.χ μεγαλύτερες και ακριβότερες κεραίες). Οι FSL δεν είναι η μόνη πηγή απωλειών που επιδρά στο εκπεμπόμενο σήμα. Παρακάτω περιγράφονται οι δύο βασικότεροι παράγοντες απωλειών που συμβάλλουν στις διαλείψεις. Ο πρώτος είναι η επίδραση στο διαδιδόμενο σήμα της βροχής και ο άλλος οι διαλείψεις λόγω πολύοδης διάδοσης (multipath fading). Πρέπει να τονίσουμε ότι τα φαινόμενα αυτά είναι στατιστικώς ανεξάρτητα και οι τιμές τις εξασθένησης που προκαλεί κάθε μια δεν προστίθενται. Για να καθορίσουμε το fade margin υπολογίζουμε και την απόσβεση λόγω βροχής και την απόσβεση λόγω multipath και στη συνέχεις επιλέγουμε την υψηλότερη τιμή βάση της οποίας εκτιμάται η τιμή του fade margin. Σε περιοχές με ισχυρή βροχόπτωση αναμένεται η επίδραση της βροχής να είναι σημαντικότερη. Αντίθετα πιο άνυδρες περιοχές εμφανίζουν σημαντικότερη εξασθένηση λόγω multipath. Τέλος η συχνότητα αποδεικνύεται σημαντικός παράγοντας για την επίδραση της βροχής. Για συστήματα μέχρι 10GHz η τιμές unavailability λόγω βροχής είναι αμελητέες για αρκετά μεγάλες αποστάσεις ζεύξεων. Για μεγαλύτερες συχνότητες παρατηρείται αύξηση της επίδρασης απωλειών λόγω βροχής. Rain attenuation Το σήμα που μεταδίδει ο πομπός υφίσταται διαδοχικές σκεδάσεις από τις σταγόνες της βροχής με αποτέλεσμα να φτάνει εξασθενημένο στον σταθμό λήψης. Επειδή η βροχόπτωση διαφέρει αναλογα με τον γεωγραφικό χώρο που βρίσκεται η ζεύξη η ITU έχει εκδώσει την οδηγία ITU- R PN.837-1 στην οποία διαχωρίζει την γη σε 15 περιοχές ανάλογα με την ένταση βροχής (πινακας 1). Κάποιες γενικές παρατηρήσεις που μπορούμε να κάνουμε όσον αφορά την εξασθένηση λόγω βροχής είναι ότι αυξάνεται εκθετικά με την ένταση της βροχής γίνεται σημαντική για αποστάσεις μεγαλύτερες των 10Km σήματα με οριζόντια πόλωση εμφανίζουν μεγαλύτερες τιμές απωλειών συγκριτικά με αυτά της κάθετης πόλωσης το outage λόγω βροχής αυξάνεται δραματικά με την συχνότητα και την απόσταση της ζεύξης. Για να υπολογίσουμε τις απώλειες της βροχής χρησιμοποιούμε το ITU-R outage μοντέλο. Έστω για παράδειγμα ότι θέλουμε να δούμε ποιες είναι οι απώλειες ώστε η ζεύξη να παρουσιάζει unavailability 0.01%. Από τον πίνακα 1 παίρνουμε την τιμή του ρυθμού βροχόπτωσης R 0.01 με βάση την γεωγραφική περιοχή και την μη διαθεσιμότητα.

Στη συνέχεια χρησιμοποιούμε την σχέση Όπου ο συντελεστής k και το εκθετικό α είναι διαφορετικά για οριζόντια (h) και κάθετη (v) πόλωση και για διαφορετικές συχνότητες δίνονται από τον παρακάτω πίνακα

Multipath fading To Multipath fading αποτελεί τον δεύτερο καθοριστικό μηχανισμό διαλείψεων μαζί με την βροχή. Οι ανακλάσεις του εδάφους δημιουργούν το φαινόμενο της πολυοδης διάδοσης σύμφωνα με το οποίο το σήμα του πομπού ακολουθεί παραπάνω από μία διαδρομές. Τυπικά, μια απευθείας από τον πομπό στο δέκτη και μια μέσω ανάκλασης από το έδαφος. Για κάθε διαδρομή λαμβάνεται το αντίστοιχο σήμα εκπομπής από τα δέκτη με διαφορετική ένταση και φάση. Όταν οι φάσεις είναι αντίθετες τότε έχουμε downfading λόγω αναιρετικής συμβολής. Το σήμα στην λήψη σχεδόν μηδενίζεται στιγμιαία. Για συμφασικά σήματα έχουμε upfade λόγω θετικής συμβολής. Και αυτή η περίπτωση δεν είναι επιθυμητή γιατί όπως λέγεται απότομη αύξηση της έντασης θαμπώνει το σύστημα λήξης. Ο πολύοδη διάδοση δίνει δύο τύπους διαλείψεων: Flat fading. Ως flat fading χαρακτηρίζονται οι διαλείψεις που προκαλούν την μείωση του σήματος σε όλες τις συχνότητες στο εύρος ζώνης του καναλιού. Αφορά διαλείψεις που προκαλούν οι παρεμβολές και ο θερμικός θόρυβος. Εξαρτώνται σημαντικά από την απόσταση, την συχνότητα την κλίση (path inclination) και τον γεωκλιματικό παράγοντα K (geoclimatic factor). Frequency selective fading. Aφορούν παραμορφώσεις στο πλάτος και την καθυστέρηση ομάδας που προκαλούν τα φαινόμενα τον ανακλάσεων και εξαρτώνται από την συχνότητα.

Αυτού του τύπου οι διαλείψεις είναι σημαντικότερες για ταχύτητες μεγαλύτερες των 32Mbps. Στα σύγχρονα συστήματα ζεύξεων οι διαλείψεις αυτού του τύπου είναι συνήθως αμελητέες εκτός αν υπάρχουν προβλήματα σχεδιασμού, όπως χρήση λάθους τύπου κεραίας η κακή ευθυγράμμιση Το μοντέλο που χρησιμοποιείται με βάση την παροδιαγραφή ITU-R P.530-14 για τον υπολογισμό της πιθανότητας διακοπής της ζεύξης λόγω πολύοδης διάδοσης για μεγάλες τιμές διαλείψεων δίνεται από την παρακάτω σχέση P 0 = K d 3.2 (1+ ε P ) -0.97 10 0.032 f - 0.00085 h L -A/10 d μήκος ζέυξης (link distance) (km) f συχνότητα (frequency) (GHz) h L υψόμετρο χαμηλότερης κεραίας (altitude of lower antenna) (m) A εύρος διαλέιψεων (fade margin) (db) K γεωκλιματικός παράγοντας (geoclimatic factor) ο οποίας δίνεται από την σχεση: K = 10-4.2-0.0029 dn1 Οι τυπικές τιμές του Κ κυμαίνονται από 2.4 10-4 (dν1 = 200 N-units/km) για περιοχές της βόρειας Ευρώπης μέχρι 1.4 10-3 (dn1 = 464 N-units/km) για περιοχές της μεσογείου. Από τις υψομετρικές θέσεις των κεραιών he and hr (σε μέτρα από την επιφάνεια της θάλασας), υπολογίζεται η κλίση της ζεύξης ε P (mrad) από την σχέση Οι διαλείψεις πολύοδης διάδοσης προκαλούν βραχυπρόθεσμες διακοπές (short-term outage) οι οποίες επηρεάζουν τις επιδώσεις σφαλμάτων όπως SES (severe error second). Η μοντελοποιήση των διαλείψεων δινεται από σχέσεις που εκτιμούν την πιθανότητα διακοπών σε μία συχνότητα για τον χειρότερο μήνα στην διάρκεια του χρόνου. Οι διαλείψεις λόγω βροχής χαρακτηρίζονται ως διακοπές λειτουργίας μεγάλης διάρκειας (long-term outage). Προσμετρώνται διακοπές με ελάχιστη διάρκεια 10 secs, με αποτέλεσμα να επηρεάζεται απευθείας η τιμή της μη-διαθεσιμότητας. Οι ζεύξεις που επηρεάζονται περισσότερο είναι αυτές με συχνότητες μεγαλύτερες των 10GHz. Fresnel zones calculation

F1 first Fresnel Zone radius in metres d1 distance of P from one end in metres d2 The distance of P from the other end in metres λ wavelength of the transmitted signal in metres r max radius of first Fresnel zone (m) reducing the radius to 60% get values listed in the following table that define the space particularly sensitive to the presence of obstacles D total link distance (km) f frequency (GHz)

Παράδειγμα σχεδιασμού Παράμετροι ζεύξης: Μήκος ζεύξης (Link distance): 15 km Ύψος κεραίας πομπού από το επίπεδο της θάλασσας: 295 m Ύψος κεραίας δέκτη από το επίπεδο της θάλασσας: 320 m Κλιματική ζώνη Β, refraction gradient dn1= 300 Απαιτήσεις διάδοσης: Απαιτούμενης ταχύτητα δεδομένων: 170 Mbps Απαιτούμενη διαθεσιμότητα (availability): 99.99 % Παράμετροι συστήματος: Συχνότητα 10 GHz ταχύτητα δεδομένων 170 Mbps -> Ειδος διαμόρφωσης 256QAM;εύρος ζώνης BW=28 MHz; Ισχύς ευαισθησίας P S (BER 10-3 )= 67 dbm Ισχύς πομπού Tx power =10 dbm (max. Tx power) Κέρδος κεραίας (Antenna gain): o Κεραία Α: διάμετρος 60 cm... κέρδος: 34.6 dbi o Κεραία Β: διάμετρος 90 cm... κέρδος: 38.0 dbi o Κεραία Γ: διάμετρος 120 cm... κέρδος: 40.1 dbi 1 - Free space loss FSL = 32,44 + 20log f + 20log D = 32,44 + 20log10 10 3 + 20log15 = 135,9 db 2 - Rain attenuation Για 99.99% διαυεσιμότητα στη ζώνη Β από τον πίνακα έχουμε R 0.01 =12 Για f=10 GHz k h =0.01217; α h =1.2571; k v =0.01129; α v =1.2156 Vertical polarization: Horizontal polarization: 3 - Attenuation due to multipath propagation Πρέπει να υπολογίσουμε το απαιτούμενο περιθώριο διαλείψεων A (fade margin) έτσι ώστε το ποσοστό χρόνου για το οποίο υπερβαίνουνμε αυτό περιθώριο στον χειρότερο μήνα να είναι 0.01%. Αρχικά υπολογίζουμε την κλίση Και στην συνέχεια εφαρμόζουμε τον τύπο πιθανότητας διακοπής της ζεύξης Για πιστότητα ζέυξης 99.99% είναι P0=0.01, και λείνουμε την τελευταία σχέση ως προς Α:

4.Link budget calculation Οπότε Α max{a rain, A multipath }=max{4.15db, 18dB}=18dB Χρησιμοποιώντας στον πομπό και τον δέκτη κεραίες διαμέτρου 60cm έχουμε Το οποίο είναι χαμηλότερο των 18dB. Πρέπει λοιπόν είτε να αυξήσουμε την αρχική ισχύ είτε να χρησιμοποιήσουμε κεραίες με μεγαλύτερο κέρδος Επιλέγουμε την δεύτερη λύση γιατί έχουμε χρησιμοποιήσει την μέγιστη ισχύ πομπού. Αν διαλέξουμε κεραία Γ με διάμετρο 120cm στον πομπό και Β με διάμετρο 90cm στον δέκτη έχουμε Με αυτή την επιλογή μπορούμε να ικανοποιήσουμε τις απαιτήσεις που θέσαμε για την ζεύξη των 10km στα 10GHz.