Cellulaire communicatie

Cellulaire communicatie
Studieroute
Bestudeer eerst de theorie in hoofdstuk 1 en maak daarna de volgende vragen en opdrachten.
Kennisvragen
Geef aan of de volgende stellingen goed of fout zijn:
1)
Naast elkaar gelegen zenders met verschillende frequentiebanden veroorzaken
interferentie. goed/fout
2)
Een zeshoekige cel wordt aangeduid met de term ruit. goed/fout
3)
In een cluster heeft elk cel een verschillende frequentieband. goed/fout
4)
Een cellulair systeem gebruikt control-kanalen voor spraakverkeer. goed/fout
5)
Elke cel heeft meerdere full duplex-verbindingen nodig voor een control-kanaal.
goed/fout
6)
De Common Air Interface omvat zes kanalen. goed/fout
7)
Interferentie tussen signalen met dezelfde frequentie heet co-channel-interferentie.
goed/fout
8)
Het in rekening brengen van de telefoonkosten heet handover. goed/fout
9)
Via het FVC-kanaal gaat het spraakverkeer van het mobiele station naar het base
station. goed/fout
10) Een MSC verbreekt onmiddellijk de verbinding met een mobiel station, indien de
signaalsterkte beneden de hand off threshold-waarde komt. goed/fout
11) Bij de MAHO-methode meet een base station de signaalsterkte van een mobiel station.
goed/fout
12) Tegelijkertijd informatie verzenden en ontvangen heet duplexing. goed/fout
13) FDMA is een multipel-toegangstechniek. goed/fout
14) Bij FDMA heeft elke gebruiker gedurende een bepaalde periode de beschikking over
een tijdslot. goed/fout
15) Bij CDMA wordt de beschikbare bandbreedte opgedeeld in kanalen met dezelfde
bandbreedte. goed/fout
16) Bursty data-transport resulteert in een lager batterijgebruik. goed/fout
17) In een TDMA-frame staan acht tijdsloten. goed/fout
18) De BER wordt beter indien de FEC-methode niet wordt toegepast. goed/fout
19) Bij burst multiplexing verstuurt de zender continu data. goed/fout
Werkboek Cellulaire communicatie (W.J. Roos)
1
20) Guard Period-bits geven een mobiel station voldoende tijd om de zender bij aanvang
en het einde van een tijdslot aan en uit te schakelen. goed/fout (Antwoord: fout).
Inzichtvragen
1)
Waarom krijgen omringende zenders binnen een cellulair netwerk andere
frequentiebanden toegewezen?
2)
Kan een bepaalde frequentiebandbreedte verschillende keren worden gebruikt
binnen een modulair netwerk? Motiveer uw antwoord!
3)
Neemt de co-channel-interferentie af, wanneer we het zendvermogen verhogen?
Motiveer uw antwoord!
.
Werkboek Cellulaire communicatie (W.J. Roos)
2
4)
Neemt de co-channel-interferentie af, wanneer we de afstand tussen twee zenders
vergroten? Motiveer uw antwoord!
5)
Gegeven
Een gebied met een minimale oppervlakte van 4000 km2 moet worden gedekt door
een cellulair netwerk. De kenmerken van dit netwerk zijn.
•
Dekkingsgebied van één cel is 80 km2.
•
Elke cel heeft hetzelfde zendvermogen.
•
Afstand tussen co-channel cellen is 32 km.
•
Frequentiespectrum van het cellulaire netwerk is 60 MHz.
•
Bandbreedte full duplex-kanaal is 50 KHz.
Gevraagd
a) Bepaal de clustergrootte.
b) Bepaal het aantal clusters (afronden op een geheel getal).
c) Bepaal het maximum aantal telefoonverbindingen.
Werkboek Cellulaire communicatie (W.J. Roos)
3
6)
Het zendvermogen van een mobiel station is 0,005 Watt. Druk het zendvermogen
uit in dBm.
7)
Voor het opzetten van een verbinding tussen een vaste telefoonaansluiting en een
mobiel station worden verschillende kanalen gebruikt. In tabel 1 staan een aantal
handelingen en kanalen om deze verbinding te realiseren. Noteer d.m.v. een kruisje
(x) welk kanaal gebruikt wordt voor een bepaalde handeling.
handeling
FCC
kanalen
RCC FVC
RVC
IMSI naar mobiel station versturen
mobiel station verstuurt Station Class Mark
mobiel station verstuurt spraak
mobiel station ontvangt spraak
Werkboek Cellulaire communicatie (W.J. Roos)
4
8)
De signaalsterkte van een base station is 10 W. In figuur 1 is de functie van de
ontvangststerkte als functie van de afstand afgebeeld.
base station
mobiel station
V=180 km/uur
Ontvangststerkte mobielstation = f (afstand)
P
[mW]
10
1
0,1
0,01
0,001
0,0001
0,00001
afstand [m]
700
1400
2100
2800
3500
4200
Figuur 1 Ontvangststerk = f (afstand)
Phand off threshold ligt bij een dempingsverlies van 80 dBM en Pminimaal bij een
dempingsverlies van 90 dBM. Op hoeveel meter van het base station worden deze
waarden bereikt?
Werkboek Cellulaire communicatie (W.J. Roos)
5
9)
Binnen hoeveel seconden moet de handover-procedure in opdracht 7 worden
gerealiseerd, als de auto 180 km/uur rijdt?
10) Een GSM-toestel schakelt de zender aan en uit. Bereken binnen hoeveel µsec een
GSM-toestel de zender aan en uit moet schakelen.
11) In een GSM-netwerk wordt TDMA/FDD toegepast als modulatietechniek en in een
DECT-systeem FDMA/TDD.
Verklaar waarom de standby-tijd van een batterij in een GSM-toestel groter is dan
de standby-tijd van een DECT-toestel.
Werkboek Cellulaire communicatie (W.J. Roos)
6
12) Een GSM-toestel heeft een 650 mA-uur-batterij. Het batterij-gebruik van dit toestel
kunnen we opdelen in:
a) Standby (geen telefoonverbinding)
Stroom door GSM-batterij= 1 mA
b) Telefoonverbinding maar GSM-toestel verstuurt geen spraak.
Stroom door GSM-batterij = 35 mA
c) Telefoonverbinding en GSM-toestel verstuurt spraak
Stroom door telefoontoestel = 250 mA
Om de hoeveel uur moet we deze batterij laden, indien we per dag één uur
telefoneren
Werkboek Cellulaire communicatie (W.J. Roos)
7
13) Bereken de transmissiesnelheid van één tijdslot in een TDMA-frame.
Opmerking
De bits in een tijdslot zijn in figuur 1.16 afgebeeld.
Werkboek Cellulaire communicatie (W.J. Roos)
8