Optimisation de la Fréquence dans les Réseaux
Comprendre l’Optimisation de la Fréquence dans les Réseaux
Dans un système de télécommunications, une entreprise souhaite étendre son réseau de communication sans fil à une nouvelle zone urbaine dense.
L’entreprise utilise un système de modulation de fréquence (FM) pour transmettre des données vocales et des données numériques.
L’ingénieur réseau est chargé de calculer la bande de fréquences requise pour supporter la transmission, en tenant compte de l’espacement entre les canaux et du nombre total de canaux nécessaires.
Pour comprendre l’Optimisation de la Transmission de Signaux, cliquez sur le lien.
Données Fournies:
- Bande de base (fréquence maximale du signal modulant) : 15 kHz
- Nombre de canaux désirés : 120
- Espacement entre les canaux : 25 kHz
Questions:
1. Calculer la bande passante totale nécessaire pour le système.
2. Déterminer la fréquence centrale du premier canal : Supposons que la fréquence centrale du premier canal commence à 150 MHz. Utilisez l’espacement entre les canaux pour calculer la fréquence centrale des canaux suivants.
3. Calculer la fréquence centrale du dernier canal : En utilisant l’espacement entre les canaux et le nombre total de canaux, déterminez la fréquence centrale du dernier canal.
4. Évaluer l’impact de la sélection de fréquence sur la qualité de la transmission : Discutez comment les choix de fréquence centrale et d’espacement entre les canaux peuvent affecter la qualité de la transmission dans un environnement urbain dense.
Correction : Optimisation de la Fréquence dans les Réseaux
Données Fournies:
- Bande de base (fréquence maximale du signal modulant) : \( f_m = 15 \, \text{kHz} \)
- Nombre de canaux désirés : 120 canaux
- Espacement entre les canaux : \( \Delta f = 25 \, \text{kHz} \)
- Fréquence centrale du premier canal : \( f_{\text{c1}} = 150 \, \text{MHz} \)
1. Calcul de la bande passante d’un canal
Utilisons l’équation de Carson pour calculer la bande passante d’un seul canal de transmission FM :
\[ B = 2 \times (f_m + f_d) \]
où \( f_m \) est la fréquence de modulation et \( f_d \) est la fréquence de déviation. Pour les communications FM, la fréquence de déviation est souvent estimée à deux fois la fréquence de la bande de base :
\[ f_d = 2 \times f_m \] \[ f_d = 2 \times 15 \, \text{kHz} \] \[ f_d = 30 \, \text{kHz} \]
Substituons ces valeurs dans l’équation de Carson :
\[ B = 2 \times (15 \, \text{kHz} + 30 \, \text{kHz}) \] \[ B = 2 \times 45 \, \text{kHz} \] \[ B = 90 \, \text{kHz} \]
2. Calcul de la fréquence centrale du premier canal
La fréquence centrale du premier canal est déjà donnée comme 150 MHz. Aucun calcul supplémentaire n’est nécessaire pour cette étape.
3. Calcul de la fréquence centrale du dernier canal
La fréquence centrale du dernier canal peut être calculée en ajoutant l’espacement entre les canaux au premier canal pour chaque canal jusqu’au 120ème :
\[ f_{\text{c-last}} = f_{\text{c1}} + (\text{nombre de canaux} – 1) \times \Delta f \] \[ f_{\text{c-last}} = 150 \, \text{MHz} + (120 – 1) \times 25 \, \text{kHz} \] \[ f_{\text{c-last}} = 150 \, \text{MHz} + 2975 \, \text{kHz} \] \[ f_{\text{c-last}} = 152.975 \, \text{MHz} \]
4. Évaluation de l’impact de la sélection de fréquence
La sélection de la fréquence centrale et de l’espacement entre les canaux est cruciale, surtout dans les zones urbaines denses où la probabilité d’interférence est plus élevée.
Une fréquence mal choisie peut entraîner des interférences avec d’autres transmissions et réduire la qualité de la communication.
L’espacement de 25 kHz aide à minimiser les interférences en garantissant que chaque canal a suffisamment d’espace pour éviter le chevauchement des signaux, ce qui est essentiel pour maintenir une communication claire et continue.
Conclusion
Le calcul de la bande passante et des fréquences est essentiel pour la planification et l’optimisation des réseaux de télécommunications.
La compréhension et l’application correcte de ces concepts garantissent la fiabilité et l’efficacité des communications dans divers environnements.
Optimisation de la Fréquence dans les Réseaux
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