Условия распространения ЭПИ разных частот

Характеристики ЭПИ

Виды беспроводной связи

Общие принципы организации беспроводной связи

Тема № 23: Беспроводные системы связи

Недостатки, присущие кабельным линиям связи (включая оптоволоконные):

• высокая стоимость арендуемых выделенных каналов;

• подверженность механическим воздействиям в процессе эксплуатации (обрывы и замыкания) и, в связи с высокой трудоемкостью их устранения, выход системы из строя на длительный срок;

• невозможность организации мобильной (подвижной) связи.

Для построения беспроводных сетей передачи данных необходимо иметь специальные технические и программные средства. Кроме того, необходимо иметь лицензию Государственной инспекции электросвязи на право использования определенных частот или арендовать у других организаций уже выделенные им частоты.

Беспроводная связь основана на использовании в качестве информационных сигналов радиоволнили, точнее, электромагнитного поля излучения (ЭПИ).Источниками и приемниками ЭПИ являются разного вида антенны.

На рис.2.44 представлена классификация традиционных видов беспроводной связи, которая включает в себя:

• наземную радиосвязь в диапазоне частот от 30 МГц до нескольких десятков ГГц;

• радиорелейную связь (РРС) в диапазоне частот от 1 до 300 ГГц;

• спутниковую связь в диапазоне частот от 1 до 100 ГГц;

• лазерную (на ИК-лучах) в диапазоне частот от 300 до 400 ТГц.

Эти же виды беспроводной связи находят всё более широкое применение и в компьютерных сетях.

Основными характеристиками ЭПИ (радиоволн) являются:

• длина волны: , где с - скорость света; f- частота колебаний

радиоволн;

• мощность излучения Р (энергия за секунду), измеряемая в ваттах;

• напряженность поля излучения, измеряемая в вольтах на метр.

На передачу ЭПИ в точке приема оказывают влияние 3 фундаментальных физических процесса:

7) отражение электромагнитного поля (от Земли, зданий и т.п.);

8) преломление его лучей в ионизированных слоях атмосферы;

9) явление дифракции.

Отражениеэлектромагнитного поля от Земли (рис.2.45) приводит:

• к ослаблению поля (чем больше частота, тем больше ослабление);

• к изменению его фазы.

Ионизированный слойв атмосфере создается в основном ультрафиолетовым излучением солнца и меняет свои свойства в течение суток и в разные времена года.

В ионосфере происходит (рис.2.46):

• преломление лучей, при этом чем короче волна, то есть чем больше частота, тем меньше преломление при прочих равных условиях, поэтому для связи с космическими объектами используются высокочастотные радиоволны;

• поглощение энергии.

Дифракция(рис.2.47) - явление огибания препятствий, приводящее к ослаблению поля: чем больше расстояние и чем больше частота, тем слабее явление дифракции и больше ослабление поля в точке приема.

При выборе длины волны (частоты передачи) для беспроводной передачи необходимо принимать во внимание условия распространения радиоволн, зависящие от:

• трех выше рассмотренных факторов (поглощение, отражение, дифракция);

• интенсивности помех;

• скорости передачи и др.