Cellulaire communicatie Studieroute Bestudeer eerst de theorie in hoofdstuk 1 en maak daarna de volgende vragen en opdrachten. Kennisvragen Geef aan of de volgende stellingen goed of fout zijn: 1) Naast elkaar gelegen zenders met verschillende frequentiebanden veroorzaken interferentie. goed/fout 2) Een zeshoekige cel wordt aangeduid met de term ruit. goed/fout 3) In een cluster heeft elk cel een verschillende frequentieband. goed/fout 4) Een cellulair systeem gebruikt control-kanalen voor spraakverkeer. goed/fout 5) Elke cel heeft meerdere full duplex-verbindingen nodig voor een control-kanaal. goed/fout 6) De Common Air Interface omvat zes kanalen. goed/fout 7) Interferentie tussen signalen met dezelfde frequentie heet co-channel-interferentie. goed/fout 8) Het in rekening brengen van de telefoonkosten heet handover. goed/fout 9) Via het FVC-kanaal gaat het spraakverkeer van het mobiele station naar het base station. goed/fout 10) Een MSC verbreekt onmiddellijk de verbinding met een mobiel station, indien de signaalsterkte beneden de hand off threshold-waarde komt. goed/fout 11) Bij de MAHO-methode meet een base station de signaalsterkte van een mobiel station. goed/fout 12) Tegelijkertijd informatie verzenden en ontvangen heet duplexing. goed/fout 13) FDMA is een multipel-toegangstechniek. goed/fout 14) Bij FDMA heeft elke gebruiker gedurende een bepaalde periode de beschikking over een tijdslot. goed/fout 15) Bij CDMA wordt de beschikbare bandbreedte opgedeeld in kanalen met dezelfde bandbreedte. goed/fout 16) Bursty data-transport resulteert in een lager batterijgebruik. goed/fout 17) In een TDMA-frame staan acht tijdsloten. goed/fout 18) De BER wordt beter indien de FEC-methode niet wordt toegepast. goed/fout 19) Bij burst multiplexing verstuurt de zender continu data. goed/fout Werkboek Cellulaire communicatie (W.J. Roos) 1
20) Guard Period-bits geven een mobiel station voldoende tijd om de zender bij aanvang en het einde van een tijdslot aan en uit te schakelen. goed/fout (Antwoord: fout). Inzichtvragen 1) Waarom krijgen omringende zenders binnen een cellulair netwerk andere frequentiebanden toegewezen? 2) Kan een bepaalde frequentiebandbreedte verschillende keren worden gebruikt binnen een modulair netwerk? Motiveer uw antwoord! 3) Neemt de co-channel-interferentie af, wanneer we het zendvermogen verhogen? Motiveer uw antwoord!. Werkboek Cellulaire communicatie (W.J. Roos) 2
4) Neemt de co-channel-interferentie af, wanneer we de afstand tussen twee zenders vergroten? Motiveer uw antwoord! 5) Gegeven Een gebied met een minimale oppervlakte van 4000 km 2 moet worden gedekt door een cellulair netwerk. De kenmerken van dit netwerk zijn. Dekkingsgebied van één cel is 80 km 2. Elke cel heeft hetzelfde zendvermogen. Afstand tussen co-channel cellen is 32 km. Frequentiespectrum van het cellulaire netwerk is 60 MHz. Bandbreedte full duplex-kanaal is 50 KHz. Gevraagd a) Bepaal de clustergrootte. b) Bepaal het aantal clusters (afronden op een geheel getal). c) Bepaal het maximum aantal telefoonverbindingen. Werkboek Cellulaire communicatie (W.J. Roos) 3
6) Het zendvermogen van een mobiel station is 0,005 Watt. Druk het zendvermogen uit in dbm. 7) Voor het opzetten van een verbinding tussen een vaste telefoonaansluiting en een mobiel station worden verschillende kanalen gebruikt. In tabel 1 staan een aantal handelingen en kanalen om deze verbinding te realiseren. Noteer d.m.v. een kruisje (x) welk kanaal gebruikt wordt voor een bepaalde handeling. handeling IMSI naar mobiel station versturen mobiel station verstuurt Station Class Mark mobiel station verstuurt spraak mobiel station ontvangt spraak kanalen FCC RCC FVC RVC Werkboek Cellulaire communicatie (W.J. Roos) 4
8) De signaalsterkte van een base station is 10 W. In figuur 1 is de functie van de ontvangststerkte als functie van de afstand afgebeeld. base station mobiel station V=180 km/uur P [mw] Ontvangststerkte mobielstation = f (afstand) 10 1 0,1 0,01 0,001 0,0001 afstand [m] 0,00001 700 1400 2100 2800 3500 4200 Figuur 1 Ontvangststerk = f (afstand) P hand off threshold ligt bij een dempingsverlies van 80 dbm en P minimaal bij een dempingsverlies van 90 dbm. Op hoeveel meter van het base station worden deze waarden bereikt? Werkboek Cellulaire communicatie (W.J. Roos) 5
9) Binnen hoeveel seconden moet de handover-procedure in opdracht 7 worden gerealiseerd, als de auto 180 km/uur rijdt? 10) Een GSM-toestel schakelt de zender aan en uit. Bereken binnen hoeveel µsec een GSM-toestel de zender aan en uit moet schakelen. 11) In een GSM-netwerk wordt TDMA/FDD toegepast als modulatietechniek en in een DECT-systeem FDMA/TDD. Verklaar waarom de standby-tijd van een batterij in een GSM-toestel groter is dan de standby-tijd van een DECT-toestel. Werkboek Cellulaire communicatie (W.J. Roos) 6
12) Een GSM-toestel heeft een 650 ma-uur-batterij. Het batterij-gebruik van dit toestel kunnen we opdelen in: a) Standby (geen telefoonverbinding) Stroom door GSM-batterij= 1 ma b) Telefoonverbinding maar GSM-toestel verstuurt geen spraak. Stroom door GSM-batterij = 35 ma c) Telefoonverbinding en GSM-toestel verstuurt spraak Stroom door telefoontoestel = 250 ma Om de hoeveel uur moet we deze batterij laden, indien we per dag één uur telefoneren Werkboek Cellulaire communicatie (W.J. Roos) 7
13) Bereken de transmissiesnelheid van één tijdslot in een TDMA-frame. Opmerking De bits in een tijdslot zijn in figuur 1.16 afgebeeld. Werkboek Cellulaire communicatie (W.J. Roos) 8