V úvodní kapitole společně projdeme cestou objevů, nápadů i omylů, které umožnily vývoj prostředků pro bezdrátovou komunikaci až do jejich současné podoby. Dříve, než se vydáme na procházku historií, definujme si cíl, ke kterému chceme dojít. Komunikace je obecně charakterizována výměnou informací mezi dvěma (nebo více) uživateli.
pro bezdr´atov´e lok´aln´ı s´ıtˇe) p´asmech kmitoˇct˚u GHz je, pˇres nasazen´ı po-
kroˇcil´ych metod zpracov´an´ı sign´al˚u, modulace k´odov´an´ı, v´yraznˇe niˇzˇs´ı neˇz pˇr´ıpadˇe pevn´eho
pˇripojen´ı (ˇr´adovˇe Gbit/s).1 V´yvoj komunikaˇcn´ıch syst´em˚u
V posledn´ıch nˇekolika desetilet´ıch doˇslo prudk´emu rozvoji mobiln´ıch komunikac´ı syst´em˚u
bezdr´atov´ych lok´aln´ıch s´ıt´ı WLAN (Wireless Local Area Networks). Jako pˇr´ıklad vysokorychlostn´ıho spoje uved’me experiment´aln´ı pˇrenos ˇziv´eho vys´ıl´an´ı
v nekomprimovan´em HDTV form´atu bˇehem Olympijsk´ych her Pekingu roce 2008 vyuˇzit´ım
prototypu syst´emu pracuj´ıc´ıho p´asmu 120 GHz [7. Povˇsimnˇeme
si zde paralely Moorov´ym z´akonem popisuj´ıc´ım v´yvoj poˇctu tranzistor˚u ˇcipu integrovan´eho
obvodu. Uveden´y pˇredpoklad zn´azornˇen modrou ´useˇckou obr´azku 7. Poˇzadavky uˇzivatel˚u ale neust´ale stoupaj´ı pˇredpokl´ad´a se, ˇze n´asleduj´ıc´ı dek´adˇe bude
potˇrebn´e bezdr´atovˇe pˇren´aˇset data rychlost´ı aˇz kolem Gbit/s.
Masov´e rozˇs´ıˇren´ı vysokorychlostn´ı komunikace perspektivn´ıch kmitoˇctov´ych p´asmech
nar´aˇz´ı souˇcasnosti ˇradu technick´ych ´uskal´ı. Mimo technologick´ych omezen´ı tak´e vzhledem
.
100 Mbit/s.
7.4]. Pˇrenosov´a rychlost
v souˇcasnosti bˇeˇznˇe pouˇz´ıvan´ych syst´em˚u (do cca. Sign´al pro redukci PAPR, eliminuj´ıc´ı maxima v´ykonu sign´alu vytvoˇren na
nosn´ych, kter´e tak nejsou urˇceny pro pˇrenos dat. Maxim´aln´ı pˇrenosov´a rychlost spoje byla
v tomto pˇr´ıpadˇe 11. Redukce PAPR tomto pˇr´ıpadˇe vykoupena
m´ırn´ym sn´ıˇzen´ım pˇrenosov´e rychlosti.4. Mbit/s pro mobiln´ı syst´emy nebo cca.4 Zvyˇsov´an´ı pˇrenosov´e rychlosti pˇresun oblasti milimetrov´ych vln
7. Slibnˇe situace vyv´ıj´ı pˇr´ıpadˇe syst´emu LTE (Long Term Evolu-
tion), pˇrenosovou rychlost´ı aˇz 100 Mbit/s, respektive jeho zam´yˇslen´eho rozˇs´ıˇren´ı LTE Advan-
ced. Zaj´ımav´a hypot´eza, formulo-
van´a ˇcl´anku [7.
Vzhledem tomu, ˇze souˇcasnosti jsou dan´ych p´asmech pouˇz´ıv´any zejm´ena modulace mal´ym
poˇctem stav˚u (BPSK, QPSK), pohybuj´ı pˇrenosov´e rychlosti obvykle rozsahu 100 Mbit/s –
1.3], hovoˇr´ı zdvojn´asoben´ı pˇrenosov´e rychlosti kaˇzd´ych mˇes´ıc˚u.
7. Definice PAPR tedy, souladu jeho v´yznamem,
n´asledovn´a:
PAPR(s) log10
max|s(t)|2
E{|s(t)|2}
(7.4)
Mezi z´akladn´ı principy zpracov´an´ı sign´alu, pouˇz´ıvan´e pro redukci PAPR patˇr´ı napˇr´ıklad:
• K´odov´an´ı vybereme jen kombinace vstupn´ıch symbol˚u mal´ym PAPR
• Oˇrez´an´ı ˇspiˇcek sign´alu
• Aditivn´ı pˇr´ıstup OFDM sign´alu pˇriˇcteme dalˇs´ı OFDM sign´al tak aby eliminoval ma-
xima v´ykonu
Jako pˇr´ıklad praktick´e aplikace metod pro redukci PAPR uved’me novˇe definovan´y standard
pro digit´aln´ı terestrick´e vys´ıl´an´ı DVB-T2, kter´y obsahuje metodu rezervace t´on˚u, vyuˇz´ıvaj´ıc´ı
aditivn´ıho pˇr´ıstupu.11x.7, spolu skuteˇcn´ym
v´yvojem pˇrenosov´e rychlosti pro pˇr´ıpad s´ıt´ı WiFi IEEE 802.4.2 Komunikace p´asmu milimetrov´ych vln aspekt zpracov´an´ı sign´al˚u
Perspektivn´ı cestou pˇrenosov´ym rychlostem bl´ızk´e budoucnosti vyuˇzit´ı ˇc´ast´ı kmitoˇctov´eho
spektra p´asmu milimetrov´ych (30 300 GHz) nebo submilimetrov´ych (300 GHz THz) vln.Fakulta elektrotechniky komunikaˇcn´ıch technologi´ı VUT Brnˇe 79
v´ykonu) sign´alu moˇzn´e popsat pomoc´ı parametru Peak Average Power Ratio (PAPR) -
pomˇeru stˇredn´ıho ˇspiˇckov´emu v´ykonu.3 Gbit/s.1 Gbit/s vzd´alenost 1km. kr´atk´e vzd´alenosti tomto pˇr´ıpadˇe moˇzn´e pˇren´aˇset data
rychlost´ı aˇz 480 Mbit/s. Vyˇsˇs´ı pˇrenosov´e rychlosti slibuj´ı napˇr´ıklad nˇekter´e syst´emy WPAN
(Wireless Personal Area Networks), zaloˇzen´e principu Ultra Wide Band (UWB) komunikace
s velmi velkou ˇs´ıˇrkou p´asma
