Telekomunikace je přenos informací pomocí různých typů technologií po vedení, rádiem, optickými nebo jinými elektromagnetickými systémy. Vznikla z touhy lidí po komunikaci na větší vzdálenost, než je možné lidským hlasem, ale s podobným rozsahem účelnosti; proto jsou z této oblasti vyloučeny pomalé systémy (např. poštovní pošta).
Přenosová média v telekomunikaci prošla řadou technologických stupňů, od majáků a jiných vizuálních signálů (jako jsou kouřové signály, semaforové telegrafy, signální vlajky a optické heliografy) až po elektrické kabely a elektromagnetické záření včetně světla. Takové přenosové cesty jsou často rozděleny do komunikačních kanálů, které poskytují výhody multiplexování více souběžných komunikačních relací. Slovo telekomunikace se často používá v množném čísle.
Dalšími příklady před-moderní komunikace na velké vzdálenosti byly zvukové zprávy, například kódované údery na buben, troubení na plíce a hlasité pískání. Technologie dálkové komunikace 20. a 21. století obvykle zahrnují elektrické a elektromagnetické technologie, jako jsou telegraf, telefon, televize a dálnopis, sítě, rádio, mikrovlnný přenos, optická vlákna a komunikační družice.
Obsah
RSRP SINR RSSI RSRQ CQI
V textu se věnujeme aktuálně modernímu, tedy vlnovému elektromagnetickému přenosu dat, se kterým zkratky RSRP SINR RSSI RSRQ a CQI souvisí. Vysvětlujeme jak to co znamenají samotné zkratky RSRP RSSI RSRQ SINR CQI tak i podstatné aspekty kvality příjmu / přenosu elektromagnetického signálu.
Nejčastěji používaný ukazatel je RSSI. RSSI je zkratka pro výkon v celé šířce pásma* (wideband power) = noise (šum) + vyzářený výkon vysílače (serving cell power) + interference power (síla rušení). Ne vždy lze najít specifikaci výrobce čipu (rádia) no všechny čipy nemají stejné vlastnosti :) V „lepších“ rozhraních hardware zařízení může referenční měření vypadat podobně jako na obrázku:
Referenční měření rovná se komparativní výhoda. Nyní hodnoty a popisky jednotlivých ukazatelů.
RSSI [dBm] Received Signal Strength Indication je Ukazatel síly přijatého signálu
Více než -75dBm až -40dBm kvalitní
Od -75dBm až -85dBm dobrý
Od -85dBm až -95dBm špatný
Méně jak -95dBm rozpad spojení
RSRP [dBm] Reference Signals Received Power je Referenční ukazatel příjmané síly signálu.
Více než -80dBm kvalitní signál
Od -80dBm do -90dBm dobrý signál
Od -90dBm do -100dBm slabý signál
Méně jak -100dBm hraniční hodnota
RSRQ [dB] Reference Signal Received Quality je Referenční ukazatel kvality signálu. Výpočet RSRQ = N x RSRP / RSSI
Více než -10dB kvalitní
Od -10dB do -15dB dobrý
Od -15dB do -20dB špatný
Méně jak -20dB hraniční hodnota
SINR [dB] Signal-to-Noise Ratio of the given signal také SNR je Odstup signálu od šumu
Více než 20dB ideálni
Od 10dB do 20 dB dostatečný
Od 0dB do 10dB špatný
Méně jak 0dB hraniční hodnota
CQI Channel Quality Indicator je škálovaná verze SINR používána u volby modulace jako indikátor kvality signálu
15 ideálni
Od 7 do 15 dostatečný
Od 1 do 7 špatný
1 hraniční hodnota
* Pásmo jsou všechny kanály na příslušné frekvenci. Frekvence je specifikací (normou) ohraničeného frekvenčního rozpětí vyzařovaného signálu (elektromagnetických vln).
Pro snažší pochopení příklad. Solmizační slabiky do – re – mi – fa – sol – la – si. Každá frekvence začíná na konkrétní úrovni (hladině) a na konkrétní úrovni „končí“ – stejně jako tón. V příkladu jsou vlnění vyzařují hlasivky a médium (nosič) je atmosféra („vzduch“). V případě signálu (WiFi, LTE, FM, TV, DAB, DVB-T) označujeme frekvenci modulátoru (zářiče) místo solmizační slabiky číslem úrovně frekvence – Hertz (herc). „Do“ si představme jako FM rádio, „Re“ jako 2.4GHz WiFi, „Mi“ jako 5GHz WiFi..
Používané frekvence v ČR
Frekvence jsou dělené, z pochopitelného důvodu (rušení a požadavky na rychlost či intenzitu přenosu) nefunguje vše na jedné frekvenci. Například 800MHz je jedno z frekvenčních pásem pro LTE (takzvané mobilní data). Pásmo kolem 100MHz je určeno pro FM rádio. Frekvence kolem 200MHz DVB-T (digitální televize), 300 až 400MHz pro klíče od auta nebo garážová vrata (s ovládáním na dálku). Frekvence 2.4GHz (WiFi, Bluetooth, ZigBee, Z-Wave, dětská chůvička, mikrovlnná trouba). Frekvence kolem 5, 10, 17, 24, 60 a 80GHz jsou využívány jako bezlicenční pásma pro rádiové přenosy.
Mezi (příklad 11GHz) existují licenční pásma pro rádiové přenosy. Obecně celosvětové použití frekvenčních pásem je plus mínus stejné a s ohledem na to, že většina nových technologii vzniká v zahraničí, se tyto pouze přejímají a implementují jako hotové.
Celosvětové nebo zahraniční standardy
GPS L-pásmo (1-2 GHz) S-pásmo (2-4 GHz)
Meteorologické radary, radary pozemních lodí a některé komunikační družice, zejména družice NASA pro komunikaci s ISS a raketoplánem. V květnu 2009 Evropská komise přidělila společnostem Inmarsat a Solaris mobile (společný podnik společností Eutelsat a Astra) část pásma S o velikosti 2 × 15 MHz.
Pásmo C (4-8 GHz)
Používá se především pro satelitní komunikaci, pro celoplošné satelitní televizní sítě nebo surové satelitní kanály. Běžně se používá v oblastech, které jsou vystaveny tropickým srážkám, protože je méně náchylné k dešťovým srážkám než pásmo Ku (původní družice Telstar měla transpondér pracující v tomto pásmu, který byl použit k přenosu prvního živého transatlantického televizního signálu v roce 1962).
Pásmo X (8-12 GHz)
Používá se především v armádě. Používá se v radarových aplikacích, včetně radarů s kontinuálními vlnami, pulzních radarů, jedno-polarizačních radarů, dvoupolarizačních radarů, radarů se syntetickou aperturou a fázovaných soustav. Pod pásma radarových frekvencí v pásmu X se používají v civilních, vojenských a vládních institucích pro monitorování počasí, řízení letového provozu, řízení provozu námořních plavidel, sledování obrany a detekci rychlosti vozidel pro účely vymáhání práva.
Pásmo Ku (12-18 GHz)
Používá se pro satelitní komunikaci. V Evropě se Ku downlink pásmo používá od 10,7 GHz do 12,75 GHz pro přímé vysílání satelitních služeb, jako je Astra.
Ka-pásmo (26-40 GHz)
Komunikační družice, uplink v pásmech 27,5 GHz a 31 GHz a zaměřovací radary s vysokým rozlišením a blízkým dosahem ve vojenských letadlech.
Možná si pamatuje jak se původně na stupnicích socialistických rádii psalo VHF :) Ano je to jedna ze zápaďackých zkratek VLF, LF, MF, HF, VHF, UHF, SHF, EHF. Jedná se o anglické zkratky názvu pásem v širším měřítku.
Výkon
Vyzařovaný (nebo jednorázově vyzářený například v pulzu) výkon začíná na řádově jednotkách mW (Bluetooth), pokračuje přes W (vydat 2W umí běžně třeba mobilní telefon), pokračuje silnějším mobilním 4G/LTE (BTS) vysílačem o výkonu 20W. Konče (zatím) kolem stovek Wattů – například radary, mikrovlnné trouby nebo speciální zbraně.
Délka vlny
S uvedenou vysílací frekvencí (čísla spodní řádek) a dělkou vlny (čísla horní řádek) kterou definuje („dělá“) právě zmiňovaná frekvence :o)
Dosah vysílání není pouze o výkonu
Pokud nevíte jak „vysíláni“ putuje „prostorem“ až doputuje tam kde je zamýšleno.. Když je záření alfou pak trasa či přenos, zejména na větší vzdálenost je omegou. Existují dva druhy vysílání, přímé a nepřímé. U přímého vysíláni, to jest bezodrazového, prostě na někoho zavoláte a on vás uslyší. Výkon vašich hlasivek je dostatečný na překonání vzdálenosti a útlumu. Útlum si lze jednoduše představit tak, že na někoho promluvíte ze vzdálenosti jednoho kilometru. Neuslyší vás. Rovněž vás neuslyší ze vzdálenosti 100 metrů. Vlnění které hlasem způsobíte se vyruší dřív než dorazí tam kam jste ho poslali.
Pokud ale budete (jeden na jedné straně a druhý na straně druhé) stát u 100 metrů dlouhé přehradní zdi která má tvar paraboly a kolem bude naprosté ticho, je vysoce pravděpodobné, že na zmíněnou vzdálenost již takto lidský hlas uslyšíte. Na dlouhé vzdálenosti se tedy mimo pomůcky (pasivní a aktivní zesilovače, měniče, antény atp) používá ještě jedna vychytávka. Ionosféra, přesněji její vlastnosti. Specifikované jako vrstva D, vrstva E, vrstva F. Srozumitelně úvod do problematiky šířením vysílání ionosférou najdete na webu radioamatérů. I když mají v názvu to odrazující slovo, jsou to obvykle profíci.
Užitečné
Článek Internet na chalupě.
Odkaz na web OK1IKE.C-A-V
Podrobné informace a vzorce na webu CableFreeNet
V následujícím článku budeme psát o pokusu o zesílení signálu. Pro WiFi nebo LTE připojení.