9. témakör Digitális modulációs rendszerek
Digitális adatátvitel analóg csatornán A digitális modulácó feladata a digitálisan tárolt adatok nagy távolságú átvitele. Az adatátviteli csatorna a valóságban létez csavart érpár, koax, rádió csatorna, optika, stb... A digitális információk átvitelére szolgáló rendszereket két nagy csoportra oszthatjuk: Alapsávi modulációs rendszerek: a jelet alulátereszt jelleg csatornán továbbítjuk (kábel, TDM) Vivs modulációs rendszerek: a jelet sávátereszt jelleg csatornán továbbítjuk (telefoncsatorna, rádiócsatorna, FDM) A forrásból T idközönként érkez {dk} szimbólumokból a modulátor elállítja az s(t) modulált jelet. A modulált jelet a csatornán különböz zavaró és torzító hatások érik (additív zaj, lineáris és nemlineáris torzítás), majd a jel demodulálásra kerül. A demodulátor feladata a { dk} becsült szimbólumsorozat elállítása.
Alapsávi modulációs rendszerek Alapvet pulzus-vivj modulációk: Pulzus amplitúdómoduláció (PAM) Pulzus szélesség moduláció (PDM vagy PWM) Pulzus fázismoduláció Pulzus számosságmoduláció A rendelkezésre álló sávszélesség és jel-zaj viszony mellett a lehet legnagyobb adatátviteli sebességet kis hibaaránnyal a PAM rendszerekben lehet elérni, így erre fókuszálunk.
Pulzus-amplitúdó moduláció Adó oldalon a soros bitfolyam 0 és 1 szimbólumait T idközönként a modulátor bemenetére vezetjük és a bittartalomtól függen a kimeneten pozitív ill. negatív impulzusok jelennek meg, amelyeket bizonyos jelformálás után átküldünk a csatornán. Ez az eljárás a kétszint PAM. A vev oldalon T periódusidvel mintavételezzük a jelet és a minta eljelébl következtetünk a küldött szimbólumra. Az adó jelformálása alulátereszt szrvel valósul meg, amely az impulzusok spektrumát sávhatárolja (mivel a csatornán is véges a rendelkezésre álló sávszélesség). Ez az adószr a modulátor része. A vevben célszer egy vevszrt alkalmazni, mely szintén alulátereszt jelleg, és a sávon kívüli zajok és zavarok kiszrésére szolgál, amely a döntés helyességét elronthatja. Ez is végezhet kiegyenlítést is. A PAM adatátvitel modellje:
Impulzus-amplitúdó moduláció Lehetséges több állapotú PAM létrehozása is, így egy elemi id alatt több bitnyi információ és átvihet, de az állapotok számának növelésével a döntési szintek közelebb kerülnek egymáshoz, a tévesztés valószínsége megn. Maradván a kétszint PAM vizsgálatánál, a digitális modulációnál nem az alakh jelátvitelre törekszünk, hanem, hogy a vev oldalon a mintavételi idpillanatokban a helyes döntéseket meg tudjuk hozni, minél kisebb hibaaránnyal. Ami zavaró, hogy a T idközönként a rendszer átviteli karakterisztikájából ered impulzusalakok lecseng, ill. sin(x)/x szerint leng szakaszai egymásra hatnak, egymásba átnyúlnak. Ezt nevezzük szimbólumközi áthallásnak (Intersymbol Interference: ISI) Cél az ISI kiküszöbölése legalább az nt mintavételi idpillanatokban! Amire törekszünk, azt idtartományban a következképp lehetne szemléltetni. Az ered idfüggvény ezeknek az elemi jeleknek az összege minden idpillanatban:
ISI mentes csatorna A modulátor diszkrét idej bemenettel és folytonos kimenettel rendelkezik. Az impulzus válasz függvénye ha(t). Az üzenetekkel való gerjesztés egy-egy egységimpulzusnak tekinthet a bemenetén. Erre a súlyfüggvényével arányos jellel válaszol. A modulátor súlyfüggvényét tulajdonképp egy adószr határozza meg. A bemeneten a 0 és 1 szimbólumok a -1 és +1 értékre konvertálódnak. Ez a bemen üzenethalmaz. A modulátor kimen jele: Az adószr átviteli karakterisztikája a ha(t) Fourier transzformáltja: Megjegyezzük, hogy a H(f) függvényt a korábbiakban K(j)- nak jelöltük! A vevszr esetében:
ISI mentes csatorna Az adó és a vevszr kaszkád kapcsolása miatt az ered átviteli karakterisztika: A mintavételez bemenetén a jel: (A súlyfüggvények pedig konvolválódnak) Az ered függvényt a csatorna karakterisztikája is befolyásolhatja! A mintavételez kimenetén a jel a kt-ik idpontban (a zajtól most eltekintve): ISI mentes átvitel akkor valósulhat meg, ha olyan h(t)-t választunk, amelyre igaz:
ISI mentes csatorna A követelményt triviálisan kielégíti egy ideális alulátereszt szr karakterisztika. Ilyen azonban nincs a valóságban. A szr H(f) átviteli karakterisztikával és az inverz Fourier transzformációval meghatározható h(t) súlyfüggvénnyel rendelkezik: h( t) 1/ 2T = H ( jϖ )( azaz _ T ) e j2πft π ) 1/ 2T df sin( π (1/ T ) t) = (1/ T t H(f) h(t) T -1/2T 1/2T -3T -2T -T T 2T 3T t
ISI mentes csatorna Nyquist nevéhez fzdik, hogy az ideális karakterisztikát nem kell megvalósítani az ISI kiküszöböléséhez, csupán az alábbi Nyquist kritériumot kell betartani. Mivel a végpontok között nézve mintavételes rendszerrl beszélünk az átviteli karakterisztika periodikus. Erre a periodikus esetre kell, hogy érvényes legyen: Szavakban: A mintavételezésbl adódó periodikus kiterjesztés következtében fellép átlapolódás az átviteli karakterisztikában olyannak kell lenni, hogy kiadódjon a konstans 1 érték.
ISI mentes csatorna Ennek a feltételnek minden olyan karakterisztika eleget tesz, amely alulátereszt jelleg és páratlan szimmetriájú (pontszimmetrikus) az 1/2T és a -1/2T pontokhoz tartozó 0,5 függvényértékekre (ezt hívják Nyquist pontnak). Látható, hogy végtelen sok karakterisztika eleget tesz a Nyquist kritériumnak, mivel a frekvencia eloszlásra nem ír el semmit. Látható, hogy az ISI nem szüntethet meg, ha 1/2T sávszélességnél kevesebb áll rendelkezésre. Látható az is, hogy 1/T-nél nagyobb sávszélességre nincs szükség, mert akkor nem érvényesül a kritérium
ISI mentes csatorna A Nyquist kritérium szemléltetése id és frekvenciatartományban: A szrkarakterisztikák megválasztásánál figyelembe kell venni, hogy az ered átviteli karakterisztika: Ha túl meredek, akkor nagy lesz az idtartományban az idfüggvény belengése, ami kis idzítési bizonytalanság esetén is nagy tévesztési valószínséget visz a rendszerbe Ha túl lankás, akkor pedig nagy sávszélességet igényel a csatornától Jó kompromisszum az emelt-koszinusz csatorna karakterisztika (ld. elz oldali H(f))
ISI mentes csatorna Emelt koszinusz csatorna karakterisztikával megvalósított súlyfüggvény. Ez nem kauzális de eltolással azzá tehet, mint ahogy az ideális szr esetében láttuk. 1 C(f) 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1-1 -0.5 0 0.5 1 normalizált frekvencia, T/t 1 0.8 β=0.1 β=0.35 β=0.5 β=0.75 β=1 β=0 β=0.5 β=1 0.6 0.4 0.2 a lekerekítési paraméter 0-0.2 20 40 60 80 100 120 140 160
ISI mentes csatorna Amennyiben az oszcilloszkópot a kinyert órajellel szinkronozzuk és felrajzoljuk egymásra a vonali jelalakokat, akkor a szemábrához jutunk. A szemábra jól mutatja azt az optimális idpillanatot, amikor a legnagyobb valószínséggel tudunk helyes mintát venni. Ez a szem legnagyobb nyílása. A mintavételi idpillanatban, ha ISI mentes a csatorna, akkor az aktuális szimbólum tisztán 1 vagy -1 értéket ad, a megelz szimbólumok lengései ekkor 0 additív értéket hoznak a mintavételbe. optimális mintavételi idpillanat (nt) A zaj és a jitter a jelhez adódva csökkentik a szem nyílását, így a döntés jóságát.
ISI mentes csatorna Különböz lekerekítési paraméterek esetében a szemábra: 1.5 Eye Diagram 1.5 Eye Diagram 1 1 0.5 0.5 Amplitude 0 Amplitude 0-0.5-0.5-1 -1-1.5-0.5-0.4-0.3-0.2-0.1 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 Time -1.5-0.5-0.4-0.3-0.2-0.1 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 Time 2 Eye Diagram 1.5 1 0.5 Amplitude 0-0.5-1 -1.5-2 -0.5-0.4-0.3-0.2-0.1 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 Time
A bithiba valószínsége Eddig nem foglalkoztunk az ISI mentes csatorna additív zajával. Most ennek hatását vizsgáljuk. Additív Gauss zajt feltételezve keressük annak valószínségét, hogy a vett üzenet nem egyezik meg a küldött üzenettel. Az eredményt grafikusan, a jel-zaj viszony függvényében adjuk meg.
Vonali kódok ITU-T G703 2Mb/s-os interfészen Az átviteltechnikában az alábbi f szempontokat is figyelembe kell venni: A vonali jelnek ne legyen DC tartalma Az órajel kinyerhet legyen, ne legyen sok 0 egymás után a vonalon Ennek megfelelen nem kétszint PAM-ot használnak hanem AMI (Alternate Mark Inversion) álháromállapotú kódokat. Az értékkészlet: -1, 0, +1. A vonalon a bipoláris szabálynak megfelelen minden 1 impulzus eljelét ellenkezre váltják. Így a DC nulla lesz. A hosszú 0 sorozatokat pedig különleges bipoláris szabály sértésekkel jelölten, impulzus mintázatokkal váltják ki (pl. HDB3). Így az órajel kinyerése is biztosított, és nem függ az információtartalomtól.
Vonali kódok ITU-T G703 2Mb/s-os interfészen 2Mb/s-os ITU-T G703 (E1) interfész jel (75 Ohm-on) A vételi oldalon a kiegyenlítés után (zajmentes. szimulált és additív zajjal terhelt eset): Nem optimálisan kiegyenlített vonal szemábrája:
Vonali kódok Ethernet interfészeken Az Internet protokoll stack: Az Ethernet keret: Soros átvitel. A byte-ok átvitele felülrl lefelé történik. A bitek átvitele az LSB-tl az MSB felé történik.
Vonali kódok Ethernet interfészeken Réz alapú Ethernet átvitelé fejldése: 1990: 10BASE-T 1995: 100BASE-TX 1999: 1000BASE-T (gigabit over UTP) 2006: 10GBASE-T (10gig over UTP) Átviteli közegek (max. 100m-re): Class C, Cat-3: 100 Ohm csavart érpár, max. 16MHz-ig specifikált Class D, Cat-5: 100 Ohm csavart érpár, max. 100MHz-ig specifikált Cat-5e: 100 Ohm csavart érpár, max. 100-200MHz-ig specifikált Class E, Cat-6: 100 Ohm csavart érpár, max. 250-650MHz-ig specifikált Class F, Cat-7: 100 Ohm csavart érpár, max. 600-1200MHz-ig specifikált A specifikáció az áthallás paramétereket is tartalmazza (NEXT, FEXT) Jelölések (rég-új): Magyarázat: UTP -U/UTP UTP: unshielded twisted pair FTP -F/UTP FTP: foil screened twisted pair S-FTP -SF/UTP STP: shielded twisted pair S-STP -S/FTP
Vonali kódok Ethernet interfészeken 10Base-T: Egy érpár TX, egy érpár RX Két állapotú Manchester vonali kódolás 10Msymbol/s 1 bit/szimbólum átvitel Adatátviteli sebesség: 10Mb/s 100Base-TX (FE): Egy érpár TX, egy érpár RX MLT-3 vonali kódolás 125Msymbol/s 4B/5B blokk-kód: 0,8 bit/symbol Adatátviteli sebesség: 100Mb/s Min 80MHz sávszélesség: Cat-5, Cat-5e
Vonali kódok Ethernet interfészeken 1000Base-T (GE): Négy érpár TX, négy érpár RX (hybrid, DSP visszhang elnyomás) 4D-PAM5 vonali kód 125Msymbol/s érpáronként 5x5x5x5=625 konstellációs pont 256 használt, azaz 8bit/symbol id (a többi redundancia) Adatátviteli sebesség: 1Gb/s Min 80MHz sávszélesség: Cat-5e, Cat-6 10GBase-TX (10GE): Négy érpár TX, négy érpár RX 4D-PAM16 vonali kód 800Ms/s érpáronként 16x16x16x16=65536 konstellációs pont blokk-kód után 4x3,125bit=12,5bit/symbol id Adatátviteli sebesség: 10Gb/s Min 500MHz sávszélesség: Cat-6, Cat-7
Vonali kódok Ethernet interfészeken FE átvitel esetén példa a kiegyenlítés jelentségére: Cat-5e kábel csillapítása (100m) A kiegyenlít áramkör átviteli karakterisztikája és az ered átviteli karakterisztika
Vonali kódok Ethernet interfészeken 100Base-T kiegyenlítés nélkül és kiegyenlítéssel (mért szemábrák)
Vonali kódok Ethernet interfészeken Idegen zajok és áthallások elleni védekezés jelentsége GE rendszerekben megn, 10GE rendszerekben pedig kritikus!
Vivs modulációs rendszerek Lehetvé válik a csatorna többszörös kihasználása a vivfrekvenciák szerint elválasztva. Bináris jel továbbítása az ismert analóg modulációs módszerekkel az alábbiak szerint lehetséges. Ebben az esetben a PAM impulzusok egy modulátor bemenetére kerülnek: Amplitúdó billentyzés (ASK) Amplitude Shift Keying Frekvencia billentyzés (FSK) Frequency Shift Keying Fázis billentyzés (PSK) Phase Shift Keying AM/DSB a moduláló PAM jel alapsávi impulzusformálás után A legutóbbi módszer igényli a legkisebb átviteli sávszélességet, hiszen a moduláló jelet sávkorlátoztuk, praktikusan a Nyquist kritériumnak megfelelen.
Vivs modulációs rendszerek Jelalakok a bemen bináris adatok függvényében:
ASK Véletlen bináris jellel modulálva a teljesítménysrség spektrum (Gd(f) a moduláló jel teljesítménysrség spektruma): Ez maga a viv Koherens demoduláció: igényli a viv fázishelyes ismeretét Nem koherens demoduláció: burkolódetektor
PSK Véletlen bináris jellel modulálva a teljesítménysrség spektrum (Gd(f) a moduláló jel teljesítménysrség spektruma): Annyiban különbözik az ASK spektrumától, hogy nem tartalmaz fc-n vivt. A sávszélesség igény ugyanaz. Koherens demoduláció szükséges ebben az esetben: a demodulátor igényli a viv fázishelyes ismeretét.
PSK Négyállapotú fázismoduláció: 4PSK vagy QPSK A fázis egy referenciajel fázisához, vagy a megelz jelfázishoz is viszonyítható (DPSK) Mivel nem kell külön referencia vivt átvinni, a DPSK gyakrabban alkalmazzák. Ekkor az elz jelállapot fázisához viszonyított megváltozás hordozza a dibit információt.
FSK A modulált jel folyamatos fázisú FM hullámforma. Kis sebesség adatátvitelt tesz lehetvé Sávszélesség kihasználása nem olyan jó, mint a PSK esetében. Nem koherens demoduláció: egyszer frekvenciamérés, egyszer konstrukció
Kvadratúra moduláció A kvadratúra modulátor és demodulátor az alábbi ábrán látható. Ezen az elven két független csatorna jele vihet át úgy, hogy a sávszélesség igény nem változik. Diszkrét idej rendszerek esetében a bemenetekre PAM impulzussorozat kerül.. Az AM esetében tanult elvek alapján a demoduláció koherens. Ha nem tudnánk biztosítani a viv fázishelyes detektálását, áthallás keletkezne a csatornák között. A bemeneti csatornák jelei sávkorlátozottak.
QPSK moduláció A QPSK kvadratúra fázisbillentyzéses modulációt két PAM modulátorral és egy kvadratúra modulátorral hozhatjuk létre. A QPSK modulátor és demodulátor: A bemeneti PAM-ok kétszintek. A konstellációs ábra:. A demoduláció lehet koherens, de választhatjuk a DPSK módot is. Ebben az esetben nem kell a vivót külön átvinni. A dibitek a fázisváltozáshoz lesznek hozzárendelve.
QAM A kvadratúra amplitúdó moduláció a QPSK-ból származtatható, de a PAM állapotok kettnél több állapotot is felvehetnek. Ha négy állapotot különböztetünk meg csatornánként, akkor kapjuk a 16- QAM-et. A kostellációs ábra 16-QAM esetében:. A demodulátorok kimenetén, a mintavételez, dönt áramkör után eláll a PAM állapotokhoz rendelt bináris tartalom. A modulátorban a PAM impulzusok jelalak-formálásával redukálható a jel sávszélesség igénye és elállítható az ISI mentesség (Nyquist).
QAM 16-QAM konstellációs ábrák megjelenési formái:. Négyzetes elrendezés 16-QAM 16 állapotú APSK Léteznek 64...1024 pontos QAM rendszerek is. De minél nagyobb a pontsrség, annál kiesebb zaj engedhet meg a csatornákban, amely a döntéseket meghamisíthatja.
QAM 128 állapotú QAM (ITU-T V32bis., 14,4 kbps) konstellációs ábrája: Modulációs sebesség = 1/T=2400 Baud Adatátviteli sebesség = 2400*6=14400 bit/s Egy elemi jel id alatt (T) 7 bitnyi információt vihetünk át. A 7 bitbl 1 redundancia a hibajavítás érdekében.. Az ITU-T V.34-es modem 1664 konstellációs pontot használ. Adatátviteli sebesság=33,6 kbit/s.
ADSL ADSL: Asymmetric Digital Subscriber Line vagyis Aszimmetrikus Digitális Elfizeti Vonal. 256-QAM modemek egymás mellett. 4.3125 khz-es frekvencia raszter. 8bit. Modulációs sebesség=4 kbaud, Adatátviteli sebesség=4000*8=32kbit/s modemenként. Max 256 viv definiált. Adaptív modemvezérlés. POTS esetében: Downstream (letöltés): max 223 viv. Adatátviteli sebesség max. 7136 kbit/s. Upwnstream (feltöltés): max 26 viv. Adatátviteli sebesség max 832 kbit/s.
xdsl Az xdsl technológiák spektrális jellemzi és az adatátviteli sebességeik a réz érpár hosszának függvényében:.
Ethernet L1 (optika) 100Base-X (100M optikai interfészek) (SFP) 100Base-SX (850nm, MM, max 550m) 100Base-FX (1310nm, SM, max 2-10km) Without signal Processing With Signal processing 1000Base-X (1G optikai interfészek) (SFP) 1000Base-SX (850nm, MM, max 220 m (62.5/125 µm fiber) és 550 m (50/125 µm fiber)) 1000Base-LX (1310nm, SM, max 5-10km) 1000Base-ZX (1550nm, SM, max 70-80km 10GBase-X (10G optikai interfészek) (SFP+, XFP) 10GBase-SR (850nm, MM, max 80 m (62.5/125 µm fiber) és 300 m (50/125 µm fiber)) 10GBase-LR (1310nm, SM, max 10-25km) 10GBase-ER (1550nm, SM, max 40km) 10GBase-ZR (1550nm, SM, max 80km)
Ethernet L1 (optika) 40GBase-X (40G optikai interfészek) Kliens LAN és vonali oldalon is (CFP) Fix vonali adók DWDM 50G raszterhez 100GBase-X (100G optikai interfészek) Kliens LAN oldali CFP-k (4 lambda WDM) Fix vonali oldali adók: 100G DWDM LH OCLD, 50G raszter (ld. következ slide)
100G Ethernet PHY (Ciena megoldása) Elnyök: 100G interfész olcsóbb (lesz!), mint 10x10G WDM rendszerekben jobb hullámhossz kihasználás Optikai szál, mint fizikai közeg kell sávszélességet biztosít FEC (Forward Error Correction) alkalmazása a zajérzékenység csökkentése érdekében Követelmény: 50GHz-es DWDM raszterhez illeszkedjen, ne növekedjen a sávszélesség igény DSP és A/D áramkörök fizikai sebességkorlátait is figyelembe kell venni Moduláció: DP-QPSK (dual polarization quadrature phase shift keying ) QAM elv, koherens vev! Két OFDM viv egy 50G raszteren belül 100Gbps / 8 modulációs sebesség (8 csatorna) Nem sokkal rosszabb terjedési paraméterek a 10G-nál! Duál polarizáció egy optikai szálban:
100G Ethernet PHY Adó (Modulátor) sematikus vázlatok: Koherens vev (Demodulátor) sematikus vázlatok:
Csatornakapacitás Az információ közlésének sebessége: Egy üzenet továbbítására szánt id: T Az üzenetek továbbításának sebessége a modulációs sebesség: Az adatátviteli sebesség (információátviteli sebesség, ha az entrópia max.): Soros csatornán: Párhuzamos csatornán:
Csatornakapacitás Valóságos, folytonos jelet átviv, zajos csatornát feltételezve: Belátható, hogy ha a modulációs sebességet növeljük, akkor az üzeneteket reprezentáló jelelemek (impulzusok) szélessége csökken, így a jel sávszélesség igénye n. Határt szab tehát a csatorna sávszélessége. Ha az üzenethalmazban az üzenetek számát (s) növeljük, akkor pedig a csatorna zaja korlátoz. A maximális információátviteli sebesség és a csatorna fizikai jellemzi közötti kapcsolatot Shannon írta le (1948) (A csatornán fehérzajt feltételezve!)
Csatornakapacitás Grafikusan ábrázolva:
Csatornakapacitás Értelmezése, jelentsége: 1. C-t megszabja a B és a Pjel/Pzaj 2. A B és a Pjel/Pzaj egymásra átválthatók. (kisebb B is elég, ha javul a jel/zaj viszony) 3. A C egy elméleti határ. Nem érjük el, mert -A modulációink hatékonysága nem maximális -Nem mindig maximális az entrópia -A fehérzajon kívül még más zavaró tényezk (zaj) is jelen vannak a csatornán. Példa: Egy POTS (hagyományos telefon) összeköttetés csatornakapacitására: Ma ezt a sebességet csak megközelíteni tudjuk, amennyiben modemkapcsolatban állunk egy partnerrel a telefonhálózaton keresztül (nem ADSL!).
Multiplex eljárások A teljesség igénye nélkül: Kezdetben dedikált trunk vonalak és áramkörök FDM (Frequency Division Multiplexing) TDM (Time Division Multiplexing) WDM (Wavelength Division Multiplexing) + TDM SST-CDMA (Spread Spectrum Technique-Code Division Multiple Access) OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplex)
FDM Frekvenciaosztás elvén jobb sávszélesség-kihasználás Pont-pont kapcsolatok, fként rézen, mikrohullámon De alacsony stabilitás, kis megbízhatóság Vannak alkalmazások, ahol továbbra is van létjogosultsága 1 2 3 4 5 6 FDM MPX 1 2... 6... f FDM DMPX 1 2 3 4 5 6 f1 f2 f1 f2
TDM Idosztás elvén alapuló jobb sávszélesség-kihasználás Összetett struktúrák, rézen, mikrohullámon, optikán Magas fokú stabilitás, nagy megbízhatóság, védelmi képességek A digitális technika minden elnyét kihasználja PDH, SDH 1 2 TDM MPX 1.cs. jele 2.cs. jele 3.cs. jele 4.cs. jele 1.cs. jele t TDM DMPX 1 2 3 3 4 4
WDM Hullámhossz osztás elvén alapuló jobb sávszélesség-kihasználás Összetett struktúrák, optikán Magas fokú stabilitás, nagy megbízhatóság, védelmi képességek TDM technológiával ötvözve a digitális technika és az optikai átvitel elnyeit nyújtja DARPA projekt: 100 hullámhosszon 100G Ethernet, egy optikai szálon 10Tbit/s!!!!! fekete-fehér intf. színezett interfész C1 TP λ λ TP C1 C2 C3 TP TP λ λ WDM Multiplexer λ λ λ λ WDM Demultiplexer λ λ TP TP C2 C3 C4 TP λ λ TP C4
WDM ITU-T G652 optikai szál (single mode) csillapítás-karakterisztikája. A CWDM rendszerek (Coarse WDM) 8, 16 ill. 18 csatornát biztosítanak (1310nm-1610nm) A DWDM rendszerek (Dense WDM) 40, 80 ill. 160 csatornát biztosítanak (100, 50, 25GHz raszter)
SST-CDMA Pl. 3G, UMTS rendszerek (5MHz sávszélesség igény) Az adatátviteli sebesség növelése a cél a rádiós rendszerekben: A csatornakapacitás jelentségébl: A B és az S/N átválthatók egymásba. A B növelése hatékonyabb, mert nem logaritmikusan alakul. B-t a szükségesnél jobban növelve a jelteljesítmény nagy frekvenciatartományon szóródik szét. A jelspektrum a zajspektrum alá is kerülhet! A keskenysávú zavarokra, interferenciákra érzéketlen. Jól elrejthet, titkosítható. Spektrumszórás kódolással vagy frekvencia ugrásokkal. Ortogonális kódokkal több csatorna adható össze ugyanabban a frekvenciasávban. Ezzel növekszik a teljesítménysrség spektrum. Az összegjelet az ortogonális kódokkal külön-külön demodulálva, megkapjuk az eredeti információt. Ez a kódosztás (CDMA).
OFDM IEEE 802.11a, g, n szerinti WLAN eszközök használják Sávszélesség: B=N/T Keskenysávú ortogonális vivket alkalmaz egy csatornán belül. Ez is SST. Nagy számú, a többutas terjedésbl adódó interferencia miatt kis sebesség átviteli csatorna A vivfrekvenciák nagyon közel vannak egymáshoz. Megoldás: Nyquist feltétel érvényesítése a frekvenciatartományban. Így ahol az egyik vivnek maximuma van, ott a többi zérushellyel rendelkezik. FFT, IFFT alkalmazása A szimbólumok az egyes vivket QAM modulálva párhuzamosan kerülnek átvitelre.
Ajánlott irodalom Géher: Híradástechnika Elek-Kovács: Híradástechnika példatár Dr Henk-Németh: Távközl hálózatok Dr. Dárdai: Mobil távközlés