Emnekode: SO 380E. Dato: I L{. aug Antall oppgaver: -4

Transkript

1 høgskoln oslo!emne Gruppe"(r) 2ET Eksamensoppgaven består av: TELETEKN KK [Antall sider (inkf forsiden): -4 Emnekode: SO 380E Dato: L{. aug Antall oppgaver: -4 Faglig veileder: Hermann Fylling Knut Harald Nygård Eksamenstid: Antall vedlegg: Tillatte hjelpemidler: Kalkulator Alt skrevet og t!:r Kandidaten må selv kontrollere at oppgavesettet er fullstendig. Ved eventuelle uklarheter i oppgaveteksten skal du redegjøre for de forutsetninger de legger til grunn for løsningen. Alle oppgaver teller likt. Avdeling (or ingeniørutdanning. CO" Adelersgate Oslo. df: 22 S faks: 22 S 32 OS. iu@hio.no

2 OPPGAVE l (25% Et gammelt digitalt mobiltelefonsystem har en båndbredde-effektivitet på 4 bit/s/hz. Vi ser på radiogrensesnittet og abonnenter som befinner seg i utkanten av cellene. a) Finn minimum Et/No forhold sjon. db som sikrer abonnentene i utkantene av cellene feilfri kommunika- Mobiltelefonoperatøren klarer å doble antallet brukere av det eksisterende nettverket ved å øke sendereffekten. b) Hvilken økning i effekten, målt i db, må basestasjonene og mobilstasjonene sende med for å opprettholde feilfri kommunikasjon? c) Hvilken symbol rate må radiokanalen ha når det er ønskelig at kanal kapasiteten er 9600 bit/s? Anta basebånd signalering. Systemet brukes også som data link, der informasjonen sendes i pakker med hastigheten 2400 bit på 1,2 DS. d) Hvilken informasjonsrate støttes av kanalen under pakkeskuren? Hva er radiokanalens informasjonsrate dersom pakkene bare kan sendes hvert 5 ros? Hvor mange symboltilstander må anvendes dersom operatøren ønsker å sende denne informasjonen på bare 2,5 ms? OPPGAVE 2 (25%) Et PCM-system benytter en punktprøvingsfrekvens på 40 khz og uniform kvantisering med en ordlengde på 16 bit a) Hva blir utgangssignalet fra ND- og D/A-omforrnerne plassert rygg mot rygg når systemet tilføres to toner på 18 khz og 21 khz? b) Skisser punktprøvingssignalet samt inn- og utgangssignalene som funksjon av frekvensen. Anta ideell punktprøving. c:) d). Hva er systemets dynamiske område og signavkvantiseringsstøy-forhold? Hva er PCM-systemets (seri. elle) bitrate? Hva blir båndbredden for PCM-signalet? Hva blir båndbredden dersom PCM-signalet blir bifasekodet? ASK for PCM-signalet når det bee) Hvilken båndbredde er nødvendig med BPSK og 4-nivåers ('4-ary' nyttes avrundet cosinus ('raised cosine') filtrering med a = ll? - 2 -

3 OPPGAVE 3 (25%) Et firma har fått tildelt frekvensen 630 MHz av Post og Telestilsynet til radiokommunikasjon. Det skal opprettes flere basestasjoner som alle skal ha samme utrustning, men der utsrålt effekt fra hver basestasjon kan variere avhengig av hvor stort område den skal dekke. Alle antenner montert på basestasjonene har en maksimal direktivitet på 8 db. De mobile enhetene (MS'eme) er alle like: Antennen er en vanlig halvbølge di pol med maksimal direktivitet på 1,64 med effektiv lengde Jn. Minste feltstyrke for at kommunikasjonen skal være tilfredsstilllende er 12 J1V/m. A) Antennesystemet til basastasjonen består av et sett med halvbølge dipoler satt sammen i et array ( et såkalt colineært array). Tegn opp antennenstrålingsdiagram og angi direktivitet i forhold til en vanlig enkel halvbølge dipol. Tegn opp diagram både for vertikal- og horisontalplanet. B) En av basestasjonener plassert på en høyde som er 160 ro over det omkringliggende land som vi kan forutsette er flatt. Antennen er plassert 8 ro over bakken. Regn ut hvor stort dekningsområdet er for denne basestasjonen. C) Regn ut hvor stor utstrålt effekt må være fra basestasjonen i punkt B) ovenfor for at kravet til minste feltstyrke er oppfyllt ved ytterkanten av dekningsområdet. D) Fødekabelen fra basestasjonens sender til antennen er en 50 Ohrns koakskabel. Antennen har imidlertid en inngangsimpedans som er forskjellig fra koaksens impedans. Forklar hvilke målinger du må gjøre med en 'Slottede line' for å kunne bestemme antennens inngangsimpedans og hva målingene skal brukes til for å bestemme impedansen i et Srnith-diagram. E) Vi antar at antennens inngangsimpedans er målt til 33+j27 Ohm. Du skal nå lage et tilpassningsnettverk for antennen bestående av et enkelt stub-nett. Beregn ved hjelp av Smith-kart avstanden fra antenne til stub og lengden på stub'en. Angi om stub'en skal være åpen eller kortsluttet. Koakskabelens relative permittivitet ( Er) er 2,3. 3-

4 OPPGAVE 4 (25%) A) Vi tenker oss at en helt ny GSM telefon blir slått på for aller første gang med et gitt abonnement f.. -- eks. fra Netcom. Forklar hva som foregår i mobilstasjonen (MS) umiddelbart etter at denne er slått på. Du skal skille mellom opplink og nedlink. B) GSM er et cellulært mobilt radiosystem i den forstand at kommunikasjon kan foregå mens MS beveger seg innenfor en celle eller fra en celle til en annen. Hvordan er det mulig at en MS kan bevege seg slik når vi vet at radiosystemet er et tidsdelt multiplekset system. C) Radiokanalen i GSM er utsatt for støy. Forklar hva slags støy dette er og hvordan GSM kan redusere denne støyen. D) en vanlig forbindelse mellom MS og basestasjon sendes kanalene TCH. SACCH og eventuelt FACCH. Forklar hva disse kanalene brukes til. E) GPRS er en ny bærertjeneste innen GSM. Dette er en påstand du skal forklare riktigheten av. Du skal også. gjøre rede for hensikten med denne tjenesten. -4-

5 "1 MPEDANCE: OR TTA COORONATES, """. "'..,,, t'lo' ": v N" K\\ \' p\ \lfi :t:. j. -, -' :..., h.'".. Y4 \X'\ -'",<!" /"':, :'..t.,',". (.,+.,,,...." '" ')( :fl_,/ d. /f'- ':"' 8 '::""="':'-':, RADALLY :; SCAUD MAAMETERS..!: ṭ J8 CEN!EA... 1i