Беспроводные телекоммуникационные системы (стр. 6 из 13)
Ключевой момент в стандарте IEEE 802.16 – это понятие сервисного потока и связанные с ним понятия «соединение» и «идентификатор соединения» (CID). Сервисным потоком в стандарте IEEE 802.16 называется поток данных, связанный с определенным приложением. В этом контексте соединение – это установление логической связи на MAC-уровнях на передающей и приемной стороне для передачи сервисного потока. Каждому соединению присваивается 16-разрядный идентификатор CID, с которым однозначно связаны тип и характеристики соединения. Сервисный поток характеризуется набором требований к каналу передачи информации (к времени задержки символов, уровню флуктуаций задержек и гарантированной пропускной способности). Каждому сервисному потоку присваивается идентификатор SFID, основываясь на котором БС определяют необходимые параметры связанного с данным сервисным потоком конкретного соединения.
Основной принцип предоставления доступа к каналу в стандарте IEEE 802.16 – это доступ по запросу. Ни одна АС (абонентская станция) не может ничего передавать, кроме запросов на регистрацию и предоставление канала, пока БС не разрешит ей этого, т.е. отведет временной интервал в восходящем канале и укажет его расположение. АС может, как запрашивать определенный размер полосы в канале, так и просить об изменении уже предоставленного ей канального ресурса. Стандарт IEEE 802.16 предусматривает два режима предоставления доступа – для каждого отдельного соединения и для всех соединений определенной АС. Очевидно, что первый механизм обеспечивает большую гибкость, однако второй существенно сокращает объем служебных сообщений и требует меньшей производительности от аппаратуры. [7]
2. Системы сложных сигналов для телекоммуникационных систем
2.1 Спектры сигналов
Спектр сигнала s(t) определяется преобразованием Фурье
В общем случае спектр является комплексной функцией частоты ω. Спектр может быть представлен в виде
,где |S(ω)| – амплитудный, а φ(ω) – фазовый спектр сигнала s(t).
Спектр сигнала обладает следующими свойствами:
1. Линейность: если имеется совокупность сигналов s1(t), s2(t), …, причем s1(t)
S1(ω), s2(t) S2(ω), …, то сумма сигналов преобразуется по Фурье следующим образом: 
,где ai – произвольные числовые коэффициенты.
2. Если сигналу s(t) соответствует спектр S(ω), то такому же сигналу, смещенному на t0, соответствует спектр S(ω) умноженный на e-jωt0s(t-t0)
S(ω)e-jωt0.3. Если s(t)
S(ω), то 
4. Если s(t)
S(ω) и f(t)=ds/dt, то f(t) F(ω)=jωS(ω).5. Если s(t)
S(ω) и g(t)=∫s(t)dt, то g(t) G(ω)=S(ω)/jω.6. Если u(t)
U(ω), v(t) V(ω) и s(t)=u(t)v(t), то 
.Сигнал находится по спектру с помощью обратного преобразования Фурье
.[4]Рассмотрим спектры некоторых сигналов.
1. Прямоугольный импульс.
Рис.2.1. Спектр прямоугольного импульса.
2. Гауссовский импульс.
s(t)=Uexp(-βt2)
Рис.2.2. Спектр гауссовского импульса.
3. Сглаженный импульс
С помощью численного интегрирования находим спектр S(ω).
S(0)=2.052 S(6)=-0.056
S(1)=1.66 S(7)=0.057
S(2)=0.803 S(8)=0.072
S(3)= 0.06 S(9)=0.033
S(4)=-0.259 S(10)=-0.0072
S(5)=-0.221 S(ω)=S(-ω)
Рис. 2.3. Спектр сглаженного импульса.
2.2 Корреляционные свойства сигналов
Для сравнения сигналов, сдвинутых во времени, вводят автокорреляционную функцию (АКФ) сигнала. Она количественно определяет степень отличия сигнала u(t) и его смещенной во времени копии u(t - τ) и равна скалярному произведению сигнала и копии:
Непосредственно видно, что при τ=0 автокорреляционная функция становится равной энергии сигнала: Bu(0)=Eu.
Автокорреляционная функция четна: Bu(τ)=Bu(-τ).
При любом значении временного сдвига τ модуль АКФ не превосходит энергии сигнала |Вu(τ)|≤Bu(0)=Eu.
АКФ связана со спектром сигнала следующим соотношением:
.Верно и обратное:
.Для дискретного сигнала АКФ определяется в следующем виде:
и обладает следующими свойствами.
Дискретная АКФ четна: Bu(n)=Bu(-n).
При нулевом сдвиге АКФ определяет энергию дискретного сигнала:
.Иногда вводят взаимнокорреляционную функцию (ВКФ) сигналов, которая описывает не только сдвиг сигналов друг относительно друга по времени, но и различие в форме сигналов.
ВКФ определяется следующим образом
для непрерывных сигналов и
для дискретных сигналов. [4]
Рассмотрим АКФ некоторых сигналов.
1. Последовательность прямоугольных импульсов
Рис. 2.4. АКФ последовательности прямоугольных импульсов.
2. 7-позиционный сигнал Баркера
Bu(0)=7, Bu(1)= Bu(-1)=0, Bu(2)= Bu(-2)=-1, Bu(3)= Bu(-3)=0, Bu(4)= Bu(-4)=-1, Bu(5)= Bu(-5)=0, Bu(6)= Bu(-6)=-1, Bu(7)= Bu(-7)=0.
Рис. 2.5. АКФ 7-позиционного сигнала Баркера.
3. 8-позиционные функции Уолша
Функция Уолша 2-го порядка
Bu(0)=8, Bu(1)= Bu(-1)=3, Bu(2)= Bu(-2)=-2, Bu(3)= Bu(-3)=-3, Bu(4)= Bu(-4)=-4, Bu(5)= Bu(-5)=-1, Bu(6)= Bu(-6)=2, Bu(7)= Bu(-7)=1, Bu(8)= Bu(-8)=0.
Рис. 2.6. АКФ функции Уолша 2-го порядка.
Функция Уолша 7-го порядка
Bu(0)=8, Bu(1)= Bu(-1)=-7, Bu(2)= Bu(-2)=6, Bu(3)= Bu(-3)=-5, Bu(4)= Bu(-4)=4, Bu(5)= Bu(-5)=-3, Bu(6)= Bu(-6)=2, Bu(7)= Bu(-7)=-1, Bu(8)= Bu(-8)=0.
Рис. 2.7. АКФ функции Уолша 7-го порядка.
2.3 Типы сложных сигналов