Radio Channel Access

Question 1

Πως λειτουργεί η προσβαση στον ριαδιοδίαυλο με FDMA ;

Answer 1

• Frequency division multiple access
• Το διαθέσιμο φάσμα χωρίζεται σε διάυλους ( κομμάτια ) συγκεκριμένου φασματικού ευρους.
• Κάθε δίαυλος χρησιμοποιείται απο έναν μόνο χρήστη για όλη την διάρκεια της επικοινωνίας.
• πχ Χρήστης 1 -> 2450 - 2470mhz
• πχ Χρήστης 2 -> 2475 - 2495mhz

Question 2

Πως λειτουργεί η προσβαση στον ριαδιοδίαυλο με TDMA ;

Answer 2

• Time division multiple access
• Η χρήση του ραδιοδιάυλου χωρίζεται σε χρονοθυρίδες.
• Κάθε χρονοθυρίδα αποδίδεται σε έναν χρήστη
• Ο σταθμός βάσης αλλάζει συνεχώς χρονοθυρίδες εξυπηρετώντας διαφορετικούς χρήστες

Question 3

Πως λειτουργεί η προσβαση στον ριαδιοδίαυλο με CDMA ;

Answer 3

• Code division multiple access
• O ραδιοδίαυλος χρησιμοποιείται ταυτόχρονα απο πολλούς χρήστες , χωρίς να παρεμβάλλονται μεταξύ τους,
• Αυτο επιτυγχάνεται με την χρήση Spread spectrum και την χρήση ειδικών τρόπων κωδικοποίησης.

Question 4

Πως λειτουργεί η τεχνική Spread spectrum ;

Answer 4

• Ένα narrowBand σήμα διασκορπίζεται σε ένα ευρύ φάσμα συχνοτήτων για την εκπομπή του.
• Ο παραλλήπτης συγκεντώνει το διασκορπισμένο σήμα στο αρχικό ευρος ζώνης.

Question 5

Ποιές είναι οι διαφορές Narrowband με Spread spectrum ;

Answer 5

• Το Narrowband χρησίμοποιεί τόσο ευρος ζώνης όσο απαιτείται για την αποστολή σήματος
• Σήμα υψηλής ισχύος.
• Επιρεπές σε παρεμβολλές
• Το Spread spectrum χρησιμοποιεί πολύ μεγαλύτερο ευρος ζώνης απο αυτο που απαιτείται.
• Σήμα χαμηλής ισχύος.
• Δύσκολα ανιχνευσιμο και ανακαμπτώμενο
• Ανοχη στις παρεμβολλές.
• Αποκρυπτογραφημένο σήμα , μόνο ο παραλλήπτης που γνωρίζει τον κώδικα διαμορφώσης μπορεί να καταλάβει το σήμα.
• Με την χρήση Spread spectrum γίνεται πολλοί χρήστες να μοιράζονται το ίδιο εύρος ζώνης.

Question 6

Πως γίνεται το spread του σήματος στο Spread spectrum ;

Answer 6

• Αρχικά δημιουργείται το NarrowBand σήμα απο τον Channel encoder , γύρω απο την κεντρική συχνότητα του καναλιού
• Έπειτα με τήν χρήση ενός κώδικα το σήμα διαμορφώνεται το σήμα με τετοιον τρόπο ώστε να γίνει διασπορά του σε ευρύ φάσμα
• Ο παραλλήπτης χρησιμοποιεί τον ίδιο κώδικα για να αποδιαμορφώσει το σήμα στην αρχική του μορφη.

• Ο κώδικας που χρησιμοποιείται για την διαμόρφωση του σήματος δημιουργείται απο εναν ντετερμινιστικό αλγόριθμο και κάθε κώδικας έχει ένα seed, που πρέπει να το γνωρίζει και ο παραλλήπτης.

Question 7

Τί είναι το Frequency hopping spread spectrum ;

Answer 7

• Το σήμα εκπέμπεται σε μία σείρα τυχαίων συχνοτήτων.
• Οι συχνότητες αλλάζουν τύχαια κατα την διάρκεια της εκπομπής και ο πομπός και δέκτης αναπηδούν συνχρονισμένα απο συχνότητα σε συχνότητα.
• Ενας υποκλέπτης δεν ξέρει την σείρα αναπήδησης συχνοτήτων.
• Οι παρεμβολλε΄ς σε μία συχνότητα επηρεάζουν μόνο λίγα bits.

Question 8

Πώς γίνεται η διαδικασία Frequency hopping spread spectrum ;

Answer 8

• Δημιουργούνται 2^κ διαφορετικά κανάλια απο 2^κ συχνότητες.
• Κατα την εκμπομπή , το κανάλι εκμπομπής αλλάζει ανα σταθερό χρονικό διάστημα. πχ 300ms WIFI
• Η σείρα των συχνοτήτων καθορίζεται απο τον κώδικα διασποράς.

• Αν η διάρκεια μεταξύ δυο Hop είναι μεγαλύτερη απο την διάρκεια εκπομπής ενός συμβόλου , τότε έχουμε Slow fhss , αλλιώς αν είναι το αντίθετο έχουμε fast fhss.

Question 9

Τί είναι το Direct frequency spread spectrum ;

Answer 9

• Κάθε bit της αρχικής πληροφορίας εκπροσωπείται απο πολλά bit κατα την εκπομπή , με την χρήση ενός spreading code.
• To εύρος του σήματος μεγαλώνει τόσο όσο τα bit που χρήσιμοποιεί ο spreading code.
πχ 7 bit code –> x7 bandwidth

Question 10

Πως γίνεται η διασπορά του σήματος στο Direct frequency spread spectrum ;

Answer 10

• Δημιουργείται ενας Spreading code
• Δημιουργείται ένα bitstream για αποστολή
• Συνδιάζονται αυτά τα δύο με XOR
• Εστώ ότι ο κώδικας διασποράς είναι 4 bit
• Ένα bit εκπροσωπείται απο 4 but
• Αν το bit για εκπροσώπηση είναι 1 , τότε τα 4 bit που το εκπρωσωπουν γίνονται invert.
• Αν το bit για εκπροσώπηση είναι 0 , τότε τα 4 bit που το εκπρωσωπουν μένουν ώς έχει
• Ο παραλλήπτης που γνώρίζει τον κώδικα διασποράς μπορεί να καταλάβει αν μια τετράδα bit εκπροσωπεί 1 ή 0

Question 11

Τί συχνότητες και κανάλια χρησιμοποιεί το Direct frequency spread spectrum ;

Answer 11

• Κάθε κανάλι είναι 22mhz
• Η κεντρική συχνότητα κάθε καναλιού απέχει 5mhz
• Δημιουργείται overlap μεταξύ γειτονικών καναλιών
• Γείτονικα DHSS συστήματα πρέπει να απέχουν 5 κανάλια μεταξύ τους για να μην υπάρχουν παρεμβολές.
• Ch1 , Ch6 , Ch11

Question 12

Πώς λειτουργεί το CDMA ;

Answer 12

• Τεχνική πολυπλεξίας που χρήσιμοποιείται με Spread spectrum.
• Επιτρέπει σε πολλούςχρήστες να χρησιμοποιούν τον ραδιοδίαυλο ταυτόχρονα
• Οσο μεγαλώνει ο αριθμός των χργστών στον ραδιοδίαυλο, πληθαίνουν τα λάθη στην μετάδοση και περιορίζεται ο μεγιστος αριθμός χρήστών
• Οι χρήστες που μοιράζονται τον δίαυλο διαμορφώνουν το σήμά τους με διαφορετικό κώδικα ο καθένας
• Χρήσιμοποιούνται ορθογώνικοι κώδικες , οι οποίοι εχουν την ιδιότητα να έχουν αποτέλεσμα 0 όταν πολλαπλάσιάζονται μεταξύ τους.
• Για τον λόγο αυτό δεν δημιουργούνται παρεμβολές μεταξύ χρηστών.
• Στην CDMA επιτρέπεται γειτονικές κυψέλες να επαναχρησιμοποιούν το ίδιο φάσμα