Propagacja fal radiowych w sieciach 5G/IoT

Propagacja fal radiowych w sieciach 5G/IoT

Autor: Katulski Ryszard J.

ISBN: 978-83-206-2021-4
Nowość

Wydanie: 1/2020
Format: B5
Liczba stron: 244
Liczba ilustracji: 39
Liczba tabel: 19
Oprawa: miękka

Polecam: 5

Opis

W książce przedstawiono metody analizy mechanizmów rozchodzenia się fal radiowych oraz metodykę oceny i obliczania tłumienia w różnych środowiskach propagacyjnych. Uwzględniono odpowiednie zalecenia ITU-R oraz ETSI, odnoszące się do poszczególnych zagadnień, mające duże znaczenie praktyczne przy projektowaniu systemów radiokomunikacyjnych piątej generacji (5G) oraz tzw. Internetu Rzeczy (IoT).
Odbiocy: pracownicy naukowi i studenci wyższych uczelni technicznych o kierunkach elektronika i telekomunikacja oraz inżynierowie projektanci systemów radiokomunikacyjnych, jak również wszyscy zainteresowani problematyką sieci 5G/IoT.

    Spis treści

    Wykaz ważniejszych oznaczeń i skrótów 9
    Od autora 13
    1. Tłumienie sygnału w łączu radiowym 19
    1.1. Podstawowa struktura łącza radiowego 20
    1.2. Opis rodzajów tłumienia sygnału radiowego 22
    1.2.1. Tłumienie całkowite LC 22
    1.2.2. Tłumienie systemowe LS 22
    1.2.3. Tłumienie transmisyjne LT 22
    1.2.4. Tłumienie transmisyjne podstawowe LTP 23
    1.2.5. Tłumienie transmisyjne dowolnej ścieżki propagacyjnej LTR(θ, φ) 23
    1.2.6. Tłumienie transmisyjne wolnej przestrzeni LTWP(d/λ) 23
    1.2.7. Tłumienie transmisyjne medium propagacyjnego LTm 24
    1.3. Wpływ otoczenia anteny na tłumienie transmisyjne 24
    1.4. Podstawowe przeliczenia projektowe dla łącza radiowego 26
    1.5. Właściwości kierunkowe podstawowych anten referencyjnych 27
    1.6. Międzynarodowy podział fal elektromagnetycznych 27
    1.7. Podzakresy częstotliwościowe planowane do zagospodarowania w sieciach 5G/IoT 28
    Literatura 29
    2. Uwarunkowania propagacyjne w radiowych sieciach lokalnych (RLAN) w środowisku otwartym 30
    2.1. Charakterystyka wstępna sieci RLAN 31
    2.2. Modele propagacyjne 33
    2.2.1. Propagacja w mikrokomórce o zasięgu od 50 m do 1 km 34
    2.2.2. Propagacja w mikrokomórce o zasięgu od 50 m do 0,5 km 38
    2.2.3. Propagacja w pikokomórce o zasięgu do 50 m 40
    2.3. Propagacja na obszarach podmiejskim, osiedlowym i wiejskim 41
    Literatura 43
    3. Uwarunkowania propagacyjne w radiowych sieciach lokalnych (RLAN) w środowisku zamkniętym 44
    3.1. Charakterystyka wewnątrzbudynkowych sieci RLAN 45
    3.2. Modele propagacyjne 46
    3.2.1. Model podstawowy 46
    3.2.2. Tłumienie sygnału radiowego przenikającego do wnętrza budynku 49
    3.2.3. Tłumienie sygnału radiowego w krótkim łączu typu BAN 52
    Literatura 53
    4. Propagacja wielodrogowa – odpowiedź impulsowa kanału radiowego 54
    4.1. Charakterystyka zjawiska wielodrogowości 54
    4.1.1. Opis podstawowy − profil kanału radiowego w dziedzinie czasu 55
    4.1.2. Opis kątowy zjawiska wielodrogowości 58
    4.1.3. Czasowo-przestrzenne ujęcie zjawiska wielodrogowości 63
    4.1.4. Czasowo-częstotliwościowe ujęcie zjawiska wielodrogowości 63
    4.1.5. Uwarunkowania pojemnościowe w kanale MIMO 64
    4.2. Profile czasowe i przestrzenne (kątowe) kanałów szerokopasmowych w podzakresach UHF i SHF 67
    4.2.1. Profile czasowe odpowiedzi impulsowej kanału szerokopasmowego 69
    4.2.2. Profile kątowe odpowiedzi impulsowej kanału szerokopasmowego w stacji stałej (bazowej) 71
    4.2.3. Profile kątowe odpowiedzi impulsowej kanału szerokopasmowego w stacji ruchomej (terminalowej) 73
    Literatura 74
    5. Model propagacyjny WINNER II 75
    5.1. Rodzaje środowisk propagacyjnych i typy łączy radiowych 75
    5.2. Wielowariantowy model propagacyjny 78
    5.2.1. Opis podstawowy 78
    5.2.2. Opisy poszczególnych wariantów modelu 79
    5.2.3. Prawdopodobieństwo występowania warunku LOS 85
    Literatura 86
    6. Analizowanie uwarunkowań propagacyjnych według zaleceń ETSI 87
    6.1. Obliczanie tłumienia sygnału radiowego w środowisku otwartym i zamkniętym 87
    6.1.1. Środowisko otwarte 87
    6.1.2. Środowisko zamknięte 90
    6.2. Tłumienie sygnału radiowego wnikającego do wnętrza budynku lub samochodu 91
    6.2.1. Wnikanie sygnału do wnętrza budynku 91
    6.2.2. Wnikanie sygnału do wnętrza samochodu 93
    6.3. Szacowanie prawdopodobieństwa występowania warunku LOS 94
    Literatura 96
    7. Wpływ dyfrakcji na tłumienie sygnału radiowego 97
    7.1. Podstawowy opis efektywnej przestrzeni propagacyjnej 98
    7.1.1. Elipsoidy Fresnela – efektywna przestrzeń propagacyjna 98
    7.1.2. Strefa dyfrakcyjna i cień radiowy 100
    7.1.3. Kryterium radiowej gładkości podłoża propagacyjnego 101
    7.2. Pozahoryzontowe radiowe trasy propagacyjne 101
    7.2.1. Tłumienie dyfrakcyjne 101
    7.2.2. Tłumienie dyfrakcyjne sygnałów w warunkach LOS 104
    7.3. Tłumienie dyfrakcyjne na przeszkodach terenowych 107
    7.3.1. Pojedyncza krawędź ostra 107
    7.3.2. Pojedyncza krawędź zaokrąglona 108
    7.3.3. Dwie krawędzie ostre 110
    7.3.4. Szereg krawędzi zaokrąglonych 111
    7.4. Naziemna trasa radiowa 113
    7.4.1. Model Bullingtona 113
    7.4.2. Model uogólniony 115
    Literatura 118
    8. Wpływ refrakcji troposferycznej na propagację sygnału radiowego 119
    8.1. Podstawowy opis zjawiska refrakcji troposferycznej 120
    8.1.1. Wskaźnik refrakcji troposferycznej 120
    8.1.2. Krzywoliniowa trajektoria rozchodzenia się fali radiowej w troposferze 121
    8.1.3. Zastępczy promień kuli ziemskiej 122
    8.2. Troposferyczna trasa radiowa 123
    8.2.1. Rozproszenie wiązki radiowej na krzywoliniowej trasie propagacji 123
    8.2.2. Zmienność długości trasy propagacyjnej 124
    8.2.3. Radiowy dukt troposferyczny 128
    Literatura 133
    9. Analizowanie naziemnych tras propagacyjnych w paśmie od 30 MHz do 50 GHz 134
    9.1. Mechanizmy propagacyjne na trasach naziemnych 134
    9.1.1. Mechanizm podstawowy – wariant pierwszy 135
    9.1.2. Anomalia propagacyjna w dukcie troposferycznym – wariant drugi 136
    9.1.3. Rozproszenie w troposferze – wariant trzeci 137
    9.1.4. Sporadyczne odbicia od jonosfery – wariant czwarty 139
    9.2. Modelowanie mieszane – kompozycje wybranych wariantów 141
    9.2.1. Propagacja nad powierzchnią ziemską z anomalią propagacyjną − kompozycja pierwsza 142
    9.2.2. Model uogólniony – kompozycja druga 142
    9.3. Charakterystyka korelacyjna mechanizmów propagacyjnych 143
    Literatura 145
    10. Uwarunkowania propagacyjne w satelitarnej telekomunikacji ruchomej 146
    10.1. Wpływ przeszkód terenowych 146
    10.1.1. Przydrożny drzewostan 147
    10.1.2. Środowisko zabudowane 149
    10.2. Wpływ zjawiska wielodrogowości 153
    10.2.1. Środowisko górzyste 153
    10.2.2. Wpływ drzew przydrożnych 154
    10.3. Szacowanie zaników sygnału 154
    10.3.1. Podstawy modelu statystycznego 155
    10.3.2. Predykcja zaników w łączu satelitarnym 155
    10.4. Modelowanie wnikania sygnału satelitarnego do wnętrza budynku 157
    10.5. Uogólniona charakterystyka satelitarnej trasy propagacyjnej 158
    Literatura 159
    11. Uwarunkowania propagacyjne w bezprzewodowych stałych łączach optycznych 160
    11.1. Uwarunkowania molekularne 161
    11.1.1. Absorpcja molekularna 161
    11.1.2. Rozproszenie molekularne 162
    11.2. Uwarunkowania transmisyjne w aerozolach 162
    11.2.1. Absorpcja w aerozolach 162
    11.2.2. Rozproszenie w aerozolach 163
    11.3. Wahania sygnału optycznego 164
    11.4. Wpływ deszczu i śniegu 165
    11.5. Wpływ oświetlenia słonecznego 166
    11.6. Bilans energetyczny łącza optycznego 167
    11.7. Klasyfikacja widoczności optycznej 168
    Literatura 169
    12. Modelowanie kanału radiowego w sieciach 5G o dużych przepływnościach 170
    12.1. Segmentacja trasy propagacyjnej w środowisku miejskim 171
    12.1.1. Model segmentowy 171
    12.1.2. Uwzględnianie obszaru dyfrakcyjnego 173
    12.2. Wpływ przysłonięcia trasy propagacyjnej 174
    12.3. Wpływ rozpraszania sygnału radiowego 176
    12.4. Łączne oddziaływanie przysłonięcia i rozproszenia 177
    12.5. Wnikanie sygnału radiowego do wnętrza budynku 178
    12.6. Wpływ przeszkód niestacjonarnych 179
    Literatura 180
    13. Uwarunkowania propagacyjne w podzakresach LF i MF 181
    13.1. Wyznaczanie rozkładu pola elektrycznego w podzakresie poniżej 150 kHz 181
    13.1.1. Mechanizm propagacji skokowej 182
    13.1.2. Propagacja wieloskokowa 186
    13.2. Wyznaczanie rozkładu pola elektrycznego w podzakresie powyżej 150 kHz 188
    Literatura 191
    14. Analizowanie zakłócającego oddziaływania stacji radiokomunikacyjnych 192
    14.1. Mechanizmy propagacyjne radiowego pola zakłócającego w systemach naziemnych 193
    14.2. Obliczanie tłumienia radiowych sygnałów zakłócających w systemach naziemnych 195
    14.2.1. Podstawowe tłumienie transmisyjne 196
    14.2.2. Tłumienie hydrometeoru 199
    14.3. Obliczanie tłumienia radiowych sygnałów zakłócających w systemach Ziemia-satelita 201
    14.3.1. Geometria trasy propagacyjnej 201
    14.3.2. Podstawowe tłumienie transmisyjne sygnału zakłócającego 204
    Literatura 205
    15. Uwarunkowania propagacyjne przy wyznaczaniu obszaru koordynacyjnego 206
    15.1. Graniczne odległości koordynacyjne 207
    15.1.1. Minimalna odległość koordynacyjna 207
    15.1.2. Maksymalna odległość koordynacyjna 208
    15.2. Szacowanie obszaru koordynacyjnego w sieciach naziemnych 209
    15.2.1. Opis ogólny 210
    15.2.2. Podzakres od 100 MHz do 790 MHz 211
    15.2.3. Podzakres od 790 MHz do 60 GHz 212
    15.2.4. Podzakres od 60 GHz do 105 GHz 216
    15.3. Obszar koordynacyjny wokół naziemnej stacji satelitarnej 218
    15.3.1. Geometria zakłócającego oddziaływania hydrometeoru 218
    15.3.2. Szacowanie odległości koordynacyjnej – wpływ hydrometeoru 220
    15.3.3. Wpływ kierunku promieniowania anteny zakłócającej 224
    15.4. Wpływ anteny na obszar koordynacyjny 226
    Literatura 230
    Dodatek
    Rozkłady prawdopodobieństwa stosowane w modelowaniu zagadnień propagacyjnych 231
    D1. Wprowadzenie 231
    D2. Rozkład normalny 232
    D3. Rozkład log-normalny 233
    D4. Rozkład Rayleigha 233
    D5. Rozkład łączny log-normalny – Rayleigha 234
    D6. Rozkład łączny n-Nakagamiego-Rice’a 235
    D7. Rozkład Gamma 236
    D8. Rozkład m-Nakagamiego 237
    D9. Rozkład χ2 Pearsona 237
    Literatura 239
    Skorowidz 240

    O autorach / z książki


    Prof. dr hab. inż. Ryszard J. Katulski, profesor Politechniki Gdańskiej (Katedra Systemów i Sieci Radiokomunikacyjnych) jest uznanym specjalistą w dziedzinie telekomunikacji radiowej, m.in. rozchodzenia się fal radiowych. Prowadzi wykłady oraz zajęcia projektowe i seminaryjne, jak również realizuje badania rozwojowe w dziedzinie współczesnych systemów i sieci radiokomunikacyjnych, w tym rozwiązań na potrzeby obronności i bezpieczeństwa. Jest członkiem Komitetu Elektroniki i Telekomunikacji PAN, przewodniczącym Rady Naukowo-Technicznej w OBR Centrum Techniki Morskiej S.A. (PGZ) w Gdyni oraz członkiem Rady Naukowej Wojskowego Instytutu Łączności w Zegrzu. Autor lub współautor przeszło 200 artykułów i referatów opublikowanych w kraju lub zagranicą.


Liczba szt.

Cena: 69.00 zł

Produkt dostępny
Wysyłamy w ciągu 24h

Książki autora

Propagacja fal radiowych w sieciach 5G/IoT
Katulski Ryszard J.
69.00 zł
Propagacja fal radiowych w telekomunikacji bezprzewodowej
Katulski Ryszard J.
63.00 zł

Usługi wydawnicze