Szacuje się, że w pasie pomiędzy szerokościami geograficznymi 45° płn. i 45° płd. mieszkają obecnie 3 miliardy ludzi w 177 krajach Azji, Afryki, Ameryki Południowej i Bliskiego Wschodu. Stanowi to około 70% całej populacji ludzkości. Ludzie ci mieszkają w dużej części w krajach, w których naziemna infrastruktura telekomunikacyjna nie zapewnia szerokopasmowego dostępu ze względu na jej brak lub bardzo duże koszty eksploatacji, ograniczające dostęp dla niezbyt zamożnej części społeczeństwa. Korzystając z doświadczeń w budowie pierwszej komercyjnej sieci komórkowej 3G oraz szerokopasmowej sieci światłowodowej FTTH w Afryce, Greg Wyler w 2007 roku założył firmę O3b Networks, w nadziei opracowania i wdrożenia systemu zdolnego do zapewniania szerokopasmowego dostępu do Internetu i wspomożenia rozwoju sieci komórkowych 3G w tym rejonie świata. Działania w kierunku opracowania systemu były kontynuowane i zaowocowały jego wdrażaniem w 2013 roku. System O3b składa się z trzech podstawowych segmentów. Segment satelitarny tworzy konstelacja satelitów umieszczonych w płaszczyźnie równika na średniej orbicie kołowej (MEO). W pierwszej połowie 2013 roku umieszczono na tej orbicie osiem satelitów rozmieszczonych co 45°. Satelity te wyniesiono na orbitę przy użyciu rosyjskiej rakiety Sojuz, startującej z kosmodromu Arianespace z Francuskiej Gujany. W ciągu kolejnych 18 miesięcy na orbicie zostanie umieszczonych kolejnych 16 satelitów. Segment naziemny tworzy 9 naziemnych stacji satelitarnych (gateway), łączących system z naziemną infrastrukturą telekomunikacyjną. Obszar obsługiwany przez system podzielono na 7 regionów, w każdym umieszczając co najmniej jedną stację bazową komunikującą się z satelitami aktualnie obsługującymi dany obszar. System O3b jest systemem dostępowym. Satelity pełnią w nim rolę wysoko zawieszonych stacji retransmitujących sygnały odebrane z terminali naziemnych do naziemnych stacji bazowych i przekazujących sygnały na[...]

  We Wrocławiu opracowywany jest projekt jednoczestotliwościowej sieci DAB+. Zasięg sieci powinien obejmować aglomerację wrocławską. Zastosowane zostaną jak najtańsze rozwiązania związane zarówno z dosyłem sygnału do nadajników, tworzeniem multipleksu jak również emisją. Celem projektu jest pokazanie, jakie nakłady inwestycyjne są konieczne do uruchomienia tego typu sieci oraz wskazanie możliwości realizacji relatywnie tanich sieci DAB+ w oparciu o opracowane w ramach projektu elementy systemu nadawczego. 2. WARUNKI UZYSKANIA POPRAWNEGO ODBIORU SYGNAŁU DAB+ W SIECI JEDNOCZĘSTOTLIWOŚCIOWEJ Jednym z elementów, który należy wziąć pod uwagę przy budowie sieci jednoczęstotliwościowej SFN (Single Frequency Network) jest zmiana częstotliwości sygnału DAB+ odbieranego przez poruszający się odbiornik. Zmiana ta spowodowana jest występowaniem efektu Dopplera. Wielkość f tej zmiany częstotliwości można obliczyć ze wzoru (1). c v f f r C    (1) przy czym: f - zmiana częstotliwości środkowej bloku częstotliwo ści DAB+, fC - częstotliwość środkowa bloku częstotliwości DAB+, vr - składowa radialna (w stosunku do nadajnika) prędkości poruszania się odbiornika, c - prędkość światła. Przesunięcie f częstotliwości nie wpłynie w zauważalny sposób na jakość odbioru, jeżeli będzie spełniać warunek (2): f  0,05F (2) przy czym: F - odległość częstotliwościowa pomiędzy podnośnymi Odległość F pomiędzy podnośnymi DAB+ jest ściśle uzależniona od długości TU użytecznego pola symbolu o czasie trwania TS, co przedstawia rysunek 1 i można ją wyznaczyć z zależności (3). Rys. 1.1. Struktura czasowa symbolu w systemie DAB+, TS - czas trwania symbolu, TU - czas trwania użytecznego pola symbolu, TG - odstęp ochronny (prefiks cykliczny) U T F 1   (3) Długość odstępu ochronnego jest ściśle związana z wielkością tmax maksymalnego o[...]

  1. WSTĘP Biorąc pod uwagę stale wzrastające zapotrzebowanie na częstotliwości oraz mozliwość stosowania do transmisji sygnałów ze zwielokrotniwniem OFDM pojawiła się możliwość budowania sieci nadajników pracujących na tej samej częstotliwości i zwiększenia efektywności wykorzystania widma elektromagnetycznego. Brak istotnych zakłóceń pomiędzy odbieranymi sygnałami uzależniony jest od spełnienia warunków na różnicę ich opóźnień, która nie może przkraczać czasu prefiksu cyklicznego. Opóźnienia te mogą wynikać zarówno z występujących odbić sygnału nadawanych przez jeden nadajnik jak również z różnicy czasów propagacji tego samego sygnału przez różne nadajniki. Analizę tych przypadków przedstawiono w [3]. Jednakże, w sieci jednoczęstotliwościowych nadajników należy się spodziewać zaników spowodowanych interferencją fal elektromagnetycznych (sygnałów) o tej samej częstotliwości.. O wielkości zaniku decydować będą poziomy natężenia pola e-m interferujących ze sobą fal w miejscu odbioru. W artykule przedstawiono analizę miejsc wystepowania głębokich zaników jak również określono ich poziomy. 2. MIEJSCA GEOMETRYCZNE WYSTĘPOWANIA GŁĘBOKICH ZANIKÓW Analizie poddano budowaną we Wrocławiu sieć jednoczęstotliwościową. Sieć ta składa się z trzech nadajników rozmieszczonych we wierzchołkach trójkąta w lokalizacjach Polskie Radio (PR), Instytut Łączności (IL) oraz Politechnika Wrocławska (PWr). Rozmiary boków trójkąta są następujące: 6070m (PR - PWr), 7410m ( (PWr - IL) oraz 8830m (PR - IL). Rozmieszczenie węzłów sieci pokazano na rys. 1. Założono idealną synchronizację nadajników zarówno częstotliwościową jak również fazową. Przy takim założeniu jedynym elementem powodującym brak współfazowości odbieranych sygnałów OFDM z nadajników SFN DAB+ jest różnica dróg propagacji. Będzie ona powodować, że w szerokopasmowym sygnale będą pojawiać się tzw. zaniki na określonych podnośnych. Ich lokalizacja w dziedzinie częstotliwości zależeć bę[...]

  O głębokości zaniku sygnału, spowodowanego wielodrogowością w modelu dwudrogowym w przypadku sieci jednoczęstotliwościowej, decydują wielkości natężenia pola elektromagnetycznego (e-m) wokół anteny odbiornika od sąsiednich nadajników DAB+. Jeżeli w danym obszarze dominują dwa sygnały pochodzące z dwóch sąsiednich nadajników, to poziomy mocy i fazy tych sygnałów decydują o poziomie zaniku. W tym przypadku znane są również ściśle miejsca geometryczne punktów, w których występują najgłębsze zaniki. W przypadku większej liczby interferujących ze sobą sygnałów o porównywalnych poziomach, pochodzących od większej liczby nadajników, miejsce geometryczne występowania największych zaników nie jest już tak dokładnie zdeterminowane. Zależy ono od liczby i położenia nadajników i musi być wyznaczane indywidualnie. W przypadku dwóch interferujących ze sobą sygnałów, pochodzących od dwóch nadajników, należy się spodziewać, że najgłębsze zaniki wystąpią w obszarze pomiędzy tymi nadajnikami, w którym poziomy sygnałów są porównywalne. Jeżeli nadajniki te mają takie same parametry emisyjne, to obszar występowania maksymalnych zaników będzie położony w przybliżeniu w połowie odległości od tych nadajników. Tego typu przypadek będzie rozważany w dalszej części artykułu. ZANIKI W SIECI SFN DAB+ Z DWOMA NADAJNIKAMI Wypad kowy rozkład nat ężenia pola elektrycznego W artykule [4] przedstawiono sposób wyznaczania miejsc występowania największych zaników. Są one spowodowane superpozycją dwóch sygnałów w fazach przesuniętych o nieparzystą wielokrotność kąta π/2, odpowiadającą różnicy długości dróg propagacji od nadajników do analizowanego punktu, równą nieparzystej wielokrotności połowy długości fali: . (1) Zostanie przedstawiony rozkład poziomu natężenia pola elektrycznego na określonych trasach, który uwzględnia interferencję fal, nie ograniczając się jedynie do miejsc występ[...]

  W artykule przedstawione zostały zależności geometryczne sieci LTE stosującej platformę stratosferyczną. Geometria systemu jest punktem wyjścia do badań umożliwiających określenie parametrów działania rozważanego systemu. W artykule zaprezentowano zagadnienia związane ze strukturami komórkowymi oraz geometrią wiązek. 1. WSTĘP Popularyzacja usług bazujących na szerokopasmowej transmisji danych powoduje, że użytkownicy końcowi oczekują dostępu do szerokopasmowego Internetu nie tylko w miejscu zamieszkania, w pracy czy w centrach miast, ale również na terenach wiejskich, w czasie podróży. System LTE stosujący platformę stratosferyczną [1] umożliwia dostęp szerokopasmowy na obszarach, na których budowa naziemnej infrastruktury jest nieopłacalna lub niemożliwa. System ten może być z powodzeniem użyty na obszarach dotkniętych klęskami żywiołowymi oraz na obszarach objętych działaniami wojennymi. Zaprezentowana w niniejszym artykule analiza struktury geometrycznej systemu HAP-LTE została opracowana w ramach badań sieci LTE stosującej platformę stratosferyczną. Znajomość zależności geometrycznych systemu stosującego platformę stratosferyczną jest niezbędna przy opracowywaniu metodyki badań tego systemu. Rys. 1. Zakłócenia w łączu w górę Przeniesienie systemu naziemnego, jakim jest system LTE, na platformę stratosferyczną zmienia sposób analizy tego systemu. W przypadku rozwiązań naziemnych największy negatywny wpływ na stosunek C/(N+I) mają komórki pracujące w tym samym paśmie, które są w najbliższym sąsiedztwie analizowanej komórki, oddalone o odległość koordynacyjną, natomiast wpływ pozostałych komórek, chociaż pracują one w tym samym paśmie, jest pomijalnie mały [2]. Analiza sieci komórkowej stosującej platformę stratosferyczną wymaga uwzględnienia zakłóceń pochodzących od nadajników wszystkich stacji bazowych oraz od nadajników wszystkich terminali abonenckich systemu umieszczonych w punktach testowych (Rys. 1). 2. STRUKT[...]

  W artykule przedstawiono propozycje dwóch modeli nieregularnych powierzchni, które mogą zostać użyte w analizie propagacyjnej, bazującej na Optyce Geometrycznej w skomplikowanym środowisku wyrobiska górniczego. Przedstawiono również wyniki analiz rozproszeniowych na nieregularnych powierzchniach a także porównanie z wynikami pomiarów. 1. WSTĘP W artykule przedstawiono dwa rodzaje modeli nieregularnej powierzchni, które mogą zostać użyte do analiz propagacyjnych w środowisku wyrobiska górniczego. Środowisko propagacyjne wyrobiska górniczego z reguły tworzy system korytarzy ze stosunkowo regularnym przekrojem pionowym. Jednakże charakterystycznym elementem tego środowiska są znaczne nieregularności ścian, które powodują, że jest to bardzo skomplikowane środowisko do analiz propagacyjnych. W środowisku wyrobiska górniczego na coraz szerszą skalę stosuje się systemy bezprzewodowe, nie tylko do transmisji głosu, ale również w celach kontrolnych czy lokalizacyjnych. Planowanie takich systemów wymaga przeprowadzenia analizy propagacyjnej. W tym celu konieczne jest opracowanie modeli, które mogą być używane w tym środowisku przy założonej dokładności obliczeń. W środowisku zamkniętym bardzo często stosuje się metody bazujące na optyce geometrycznej GO [5],[9], często w połączeniu z analizą dyfrakcji przy użyciu jednolitej teorii dyfrakcji UTD [2]. Próby użycia tych metod przedstawiono między innymi w [3],[7],[11],[14]. 2. ROZPASZANIE FALI ELEKTROMAGNETYCZNEJ Padaniu fali elektromagnetycznej na nieregularną powierzchnię towarzyszy szereg zjawisk, które mają wpływ na kierunek, amplitudę i fazę fali rozproszonej na takiej powierzchni. Parametry fali odbitej od płaskiej i nieregularnej powierzchni znacznie różnią się od siebie (przy założeniu, że ta sama fala pada na obie powierzchnie pod tym samym kątem). Dla płaskiej powierzchni tylko dwa promienie docierają do określonego punktu Rx (znajdującego się nad powierzchnią): bezpośre[...]

  SIMULATION RESULTS OF A HIGH ALTITUDE PLATFORM-BASED LTE SYSTEM Streszczenie: W artykule przedstawione zostały wyniki badań symulacyjnych systemu LTE stosującego platformę stratosferyczną. Wykazano, że możliwe jest działanie systemu z terminalami abonenckimi stosowanymi w sieciach naziemnych. Abstract: The article presents simulation results of a High Altitude Platform-based LTE system. It has been proven that it is possible to utilize current user equipment used in any LTE network. Słowa kluczowe: kompatybilność elektromagnetyczna, platforma stratosferyczna, LTE. Keywords: Electromagnetic Compatibility, High Altitude Platform, LTE. 1. WSTĘP Nieustanna ewolucja technologii telekomunikacyjnych i informatycznych zmieniła nawyki korzystania z telefonów komórkowych i innych urządzeń przenośnych. Zmieniły się również oczekiwania względem operatorów sieci komórkowych. Użytkownicy końcowi chcą korzystać z usług bazujących na szerokopasmowej transmisji danych w każdym miejscu, również na obszarach na których budowa naziemnej infrastruktury jest nieopłacalna lub niemożliwa. Usługi na tych obszarach mogą być więc świadczone za pomocą systemu LTE [1] stosującego platformę stratosferyczną [2]. Dodatkowo, system ten może być bardzo szybko uruchomiony, co ma istotne znaczenie w przypadku klęsk żywiołowych oraz działań wojennych. Przeniesienie części systemu naziemnego, jakim jest system LTE, na platformę stratosferyczną zmienia sposób analizy tego systemu. Struktury komórkowe oraz zależności geometryczne systemu HAP-LTE zostały przedstawione w [3]. 2. PARAMETRY SYMULACJI Za pomocą opracowanego symulatora przeanalizowane zostały wybrane konfigur[...]

  W artykule przedstawiono wstępną fazę analizy kompatybilności pomiędzy systemem LTE pracującycm w zakresie 2600 MHz a systemami radarowymi pracującymi w zakresie 2700 MHz. Analizy tego typu muszą być prowadzone przed wdrożeniem danego systemu do pracy w nowym zakresie częstotliwości, by sprecyzować warunki pracy systemów, które umożliwią ich współistnienie na danym obszarze. Podstawą takich analiz jest zebranie niezbędnych do modelowania danych o systemach zawartych w ich specyfikacjach, uwzględnienie odpowiednich norm ITU i ETSI oraz wybór właściwych modeli propagacyjnych 1. WSTĘP Głównym tematem opracowania jest wskazanie konieczności przeprowadzenia analizy kompatybilności elektromagnetycznej pomiędzy radarami pracującymi w paśmie 2700 MHz a systemem LTE pracującym w zakresie 2600 MHz oraz wskazanie warunków ich kompatybilnego współistnienia. Przypisane wymienionym systemom pasma częstotliwości przedstawiono na rys. 1. Rys. 1 Wykorzystanie pasma 2500-2900 MHz [1] System LTE (Long Term Evolution) jest następcą systemu GSM I UMTS, nastawionym głównie na szybką transmisję danych. W tym obszarze ma on zastąpić system II generacji GSM-GPRS oraz system III generacji UMTS. Architektura systemu LTE jest podobna do architektury systemu UMTS i stosuje w komunikacji z terminalami stacje bazowe eNodeB. System LTE nazywany systemem IV generacji jest nadal rozwijany. Kolejne wersje stosują w interfejsie radiowym technikę ortogonalnego częstotliwościowego zwielokrotnienia kanału radiowego OFDM (Orthogonat Frequency Division Multiplexing) w kanale do terminali i technikę częstotliwościowego zwielokrotnienia dostępu na pojedynczej nośnej SC-FDMA w kierunku do stacji bazowej. System LTE może pracować w różnych zakresach częstotliwości, np. w Europie w zakresach 800, 1800 czy też 2600 MHz. Z tego względu problem współistnienia związany z kompatybilnością elektromagnetyczną w stosunku do radarów pracujących w paśmie 2700 MHz jest aktua[...]