Скляр Б. Цифровая связь (2003) (1151859), страница 157
Текст из файла (страница 157)
11.5. Суммарный выходной сигнал есть суммой трех сигналов и принадлежит диапазону 8,6-19,7 кГц. кГц гя КГ4 Рис. 11.5. Простейший лример ЛЬ)е. Три сдвинутил но частоте канала нередачи речи На рис. 11.6 прелставлены два наиболее низких уровня иерархии уплотнения телефонных каналов с использованием Р1)М. Первый уровень состоит из груллм 12 каналов, модулируемых поднесущими с частотами из диапазона 60-108 кГц.
Второй уровень, состоящий из пяти групп (60 каналов), называют сулергруллай. Супергруппа мо- Ч Ч Ч Рчпппппппаппп ппп ппп ппччп дулируется поднесушими с частотами из диапазона 312-552 кГц. Уплотненные каналы теперь рассматриваются как составной сигнал, который может передаваться по кабе- лю или модулироваться несущей с целью последуюшей радиопередачи. 552 кГц 504 кГц 456 кГц 408 кГц 360 кГц Зта кГц 612 кГц 564 кГц 1 5Ш кГц 46а кГц 420 кГц 108 кГц 104 кГц 96 кГц 88 кГц 80 кГц 72 кГц )а::-':,-~ 0,3 кГц Голосовой канал Несущие (0,3-3,4 кГц) каналов Поднасущне групп Основная сверкгруппа (60 каналов) (312-552 кГц) Основная подгруппа [12 каналов! (60-108 кГц) Рис.
11 6. Схема модулирования титиной системы уплотнения с частотным разделением 11.1.1.2. Множественный доступ с частотным разделением в спутниковых системвх р ной ц квжд ! г ч ч чг «чаоннтй ппГ Большинство спутников связи расположено на геостационарной или геосинхранной орбите.
Это означает, что спутник находится на круговой орбите, лежашей в плоскости земного экватора. При этом спутник находится на такой высоте над уровнем моря (приблизительно 35 830 км), на которой период его обращения вокруг Земли равен периоду врашения самой Земли. Поскольку при наблюдении с Земли такие обьекты кажутся неподвижными. три спутника, расположенных через 120' друг от друга, позволяют охватить территорию всего земного шара (за исключением, полярных областей). Большинство спутниковых систем связи используют нерегенеративные ретрансляторы или транспондеры. Нереггнгративный означает, что сигналы "земля-спутник" усиливаются, сдвигаются по частоте и ретранслируются на Землю без обработки сигнала, демодуляции или повторной модуляции.
Наиболее широко используемым диапазоном в коммерческих системах спутниковой связи является так называемая полоса С (С-Ьапй). В данном диапазоне для передачи сигнала "земля-спутник" применяется несушая частота б ГГц и частота 4 ГГц передачи сигнала "спутник-земля". Согласно международным соглашениям, для систем передачи в полосе С разрешено использовать любой спутник, работаюший в спектральном диапазоне шириной в 500 МГц. В большинстве случаев такой спутник имеет 12 транспондеров с ши и полосы Зб МГ ый.
Наиболее распространенные транспондеры работают в режиме ГОМ/ГМ/ГОМА (уплотнение с частотным разделением, частотная модуляция, множественный доступ с часготным разделением). Рассмотрим составляющие указанного режима. 1. ГРМ. Сигналы, подобные телефонным, имеющие одиночную боковую полосу шириной 4 кГц, обрабатываются с использованием ГОМ, в результате чего формируется составной многоканальный сигнал. 2. РМ Составной сигнал модулируегся несущей и передается на спутник. 3.
ГРМА. Полдиапазоны полосы транспондера (36 МГц) могут распределяться между различными пользователями. Каждому пользователю выделяется определенная полоса, на которой он получает доступ к транспондеру. Таким образом, составные каналы ГОМ модулируются (ГМ), после чего информация передается на спутник, будучи распределенной по различным полосам в соответствии с системой ГОМА Основным преимуществом технологии ГОМА, в сравнении с ТОМА, является простота. Каналы ГОМА не требуют синхронизации или централизованного распределения времени. Каждый из каналов независим от остальных. Позднее будут рассмотрены преимущества ТОМА в сравнении с ГОМА.
11.1.2. Уплотнение/множественный доступ с временным разделением На рис. 11.3 показано совместное использование ресурса связи, выполняемое посредством распределения частотных диапазонов. На рис. 1!.7 тот же ресурс связи Распределен путем предоставления каждому из М сигналов (или пользователей) всего спектра в течение небольшого отрезка времени, называемого временным ингнврвалом (гппе з!ог). Промежутки времени, разделяющие используемые интервалы, называются защитными интервалами (яиагд гппе).
Защитный интервал создает некоторую временную неопределенность между соседними сигналами и выступает в роли буфера, снижая тем самым интерференцию. На рис. 11.8 приведен пример испольювания технологии ТОМА в спутниковой связи. Время разбито на интервалы, называемые кадрами (Гшгпе). Каждый кадр делится на временные интервалы, которые могут быть распределены между пользователями.
Общая структура кадров периодически повторяется, так что передача ленных по схеме ТОМА— это один или более временных интервалов, которые периодически повторяются на протяжении каждого кадра. Каждая наземная передающая станция транслирует информацию в виде пакетов таким образом, чтобы они поступали на спутник в соответствии с установленным расписанием. После принятия транспоьшером такие пакеты ретранслируются на Землю вместе с информацией от других передающих станций. Принимающая станция детектирует и разуплотняет уплотненные данные соответствующего пакета, после чего информация поступает к соотвегствуюшим пользователям. 11.1.2.1.
ТОМ/ТОМА с фиксированным распределением временных интервалов Простейшая схема ТОМ/ГОМА именуется ТРМ/ТРМА с грикеированным раслредввенивм. При использовании такой схемы М временных интервалов, составляющих кадр, заранее Распределены между источниками сигнала на достаточно длительный промежуток времени. На рис. 11.9 в виде блок-схемы показана работа такой системы. Операция уплотнения состоит в предоставлении каждому источнику возможности использовать один или более интервалов.
Разуплотнение — это распознавание интервалов с последующим распределением данных между оютветствуюшими пользователями. 683 11 З Рнгопнннлннинонг.нгн.яовязи т энергии м диапазоне Рис 11 8 Типичная конфигурация ТОМА Два коммутирующих ключа на рис. 11.9 должны быть синхронизированы таким образом, чтобы сообщение, соответствующее источнику 1, попадало на выход канала 1 и т.д. Само по себе сообщение в общем случае состоит из начальной комбинации битов 1ргеатЫе) и собственно информационной части.
Начальная комбинация обычно состоит из элементов, которые отвечают за синхронизацию, адресацию и защиту от ошибок. Схема ТРМ/ТРА с фиксированным распределением является чрезвычайно эффективной, когда требования пользователя можно предвидеть, а поток данных значителен (т.е. временные интервалы практически всегда заполнены).
В случае же пульсирующего или случайного потока данных указанный метод себя не оправдывает. Рассмотрим простой пример, представленный на рис. 11.1О. Здесь кадр составляют четыре интервала, каждый из которых закреплен за пользователями гг, В, С и 11. На рис. 11.10, а изображены схемы активности четырех пользователей. о — ® Разбиение к н Объединение увч на интервалы анап интервалов Д вЂ” о и (Спутниковый ретранслятор) о — ® .ч ††уплотн -ь ††разуплотн В, — ьй источник 3, — ьй получатель М 1 г и Время 1 2 Один временной интервал Рис. П и ТРМ с фиксированным распределением На протяжении первого интервала передачи кадра пользователь С не отправляет данных, пользователь В не передает данных в течение второго интервала, а А — в течение третьего.
В случае использования Т)зМА с фиксированным распределением все интервалы кадра распределены заранее Если "владелец" интервала не передает данных в течение указанного промежутка времени, данный интервал не используется. На рис. 11. 10, б показан поток данных и неиспользованные интервалы. Если требования пользователей непредсказуемы, как в приведенном выше примере, то должны применяться более эффективные методы с использованием динамического распределения интервалов. Таких методов существует несколько — применение систем с коммутацией пакетов, статистических мультиплексоров или концентраторов. Данные системы позволяют достипгуть результата, изобрвхсенного на рис.
11.10, в, где пропускная способность системы остается постоянной благодаря использованикк всех доступных временных интервалов. Номер кщ)ра 2 3 О" Ив Время Неиспользованные временные интервалы б) О . )ьБ1 Время О . Сть)ььЗ дополнительные доотупные временные интерввлы в) Рис. 11.10. ТРМ с фиксированным Распределением и система с коммутацией пакетов а) схема активности пользователей, б) ТРМ с фиксированным Распределением, в) коммутация пакетов с временным разделением 1конценпцзацил) 1 1 1 Рппппипопонии плпипса связи 11.1.3.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
