Скляр Б. Цифровая связь (2003) (1151859), страница 162
Текст из файла (страница 162)
Некоторые стандартные каналы представлены в табл. 11.1. Следует отметить, что пропускная способность транспондера (последний столбец табл. 11.1) снижается по мере увеличения числа несущих. Это можно объяснить следующим образом. Таблица 11.1. Стандартные режимы доступа 16<ТЕ(.ЗАТ МСРС Числе каналов шириной 4 кГц на несушую Числа каналов шириной 4 кГц на транснондер Число несущих на трвнснвндер Ширина полосы несущей 900 456 420 336 7 14 1. Между несущими волнами необходимы зашитные интервалы. Чем больше несущих волн, тем больше требуется защитных интервалов, что и приводит к снижению пропускной способности. 2. Для нелинейных усилителей на ЛБВ использование большого количества несущих волн приводит к возникновению взаимной модуляции. Если для снижения интерференции усилитель перевести в линейный режим работы, его общая мошность снизится.
Канал становится ограниченным по мошности и может обслуживать меньшее число несущих. Из табл.!1.1 вилно, что возможности транспондера будут наиболее эффективны при наличии одной несущей, Почему же тогда !ХТЕЕБАТ не всегда использует транспондеры в таком режиме? Причина в том, что далеко не все наземные передающие станции могут обмениваться данными в таком объеме, чтобы полностью использовать возможности транспондера с шириной полосы 36 МГц.
Поэтому применение других режимов позволяет нескольким станциям с небольшими запросами получить одновременнь<й доступ к транспондеру. 11.4.2.1. Ограничения по ширине полосы и мощности В предыдущем разделе утверждалось, что число поддерживаемых каналов для транспондера с небольшой загрузкой меньше, чем для транспондера, работаюшего в режиме насыщения. Полезно рассмотреть два условия работы спутникового транспондера: режимы с ограничениями по ширине полосы и мошност<Г. На рис.
11.28 представлен транспондер с шириной полосы 36 МГц и максимальной выходной мощностью 20 Вт. На рис. 11.28, а изображено совместное исполь( зование четырьмя несущими волнами полосы шириной 36 МГц в режиме МСРС. Предположим, кажлая несущая требует 4 Вт выходной мошности. Тогда полная выходная мощность равна 16 Вт (меньше максимальной мощности усилителя); следовательно, возможности транспондера используются не полностью. В то же 36 МГц 3 полосы по!О МГц 5 МГц 5 МГц 2,5 МГц 900 132 60 60 24 Г а а 1 1 Ч л и в лл тлагтаа ниа погтмФз время, помимо существующих пользователей, доступ к полосе 36 МГц не может получить никто.
Данный пример — это случай ограничения по ширине полосы. зв мгч а) 4вч 4вт 4вг б) Рис !1 28 Различные условия работы а) ограниченная ширина лолосы; б) ограниченная мощность Предположим, что в предыдущем примере возникла существенная взаимная модуляция и необходимо перевести транспондер в линейный режим путем снижения максимальной выходной мощности до 12 Вт. При этом транспондер уже не может поддерживать связь с четырьмя пользователями, каждому нз которых требуется 4 Вт мощности. Один из пользователей должен быть "отключен", что показано на рис.
11.28, б. В данном примере ширина полосы позволяет доступ еще одного пользователя, но для зтого недостаточно выходной мощности. Другими словами, имеем случай ограниченной выходной мощности. 11.4.3. Работа алгоритма ЗРАОЕ Схема множественного доступа МСРС с предварительным распределением эффективна прн достаточно интенсивном обмене данными, когда каналы используются практически полностью. В то же время, если в группе из'!2 каналов используется только один, остальные 11 выключить нельзя. Передача данных по схеме РОМ/РМ осуществляется вместе с телефонными сигналами илн без них. Следовательно, долгосрочное распределение несущих для систем с недостаточно интенсивным обменом данными нерационально.
Позтому для систем с большим числом подобных слабо нагруженных каналов был необходим гибкий механизм обслуживания. Также требовался метод управления перегрузками в процессе обмена данными лля линий средней мощности. При такой постановке задачи решением стал усовершенствованный алгоритм РАМА, получивший название ЯРАГ)Е. Впервые схема БРАГ)Е использовалась в системе Пч)ТЕЬЯАТ 1У. Перевод с английского аббревиатуры 8РАОЕ звучит как "оборудование импульсно-кодовой модуляции с множественным доступом с распределением запросов по требованию и Одноканальным использованием несущей" (а!п81е-с))аппе1-рег-сагг!ег РСМ пш1йр!е ассеи е)ешапс) аагййпшеп! ес)ц!ршеп!).
Ниже перечислены основные характерные особенности схемы БРАГ)Е [15!. 1. Отдельный канал передачи речи со скоростью 64 Кбит/с является аналогоцифровым преобразователем, 1 2. Полученный низкочастотный цифровой сигнал модулирует несущую с использованием квадратурной фазовой манипуляции (с)чае)гашге р))азе з))!й )сеу!п8— 709 11.4. Методы множественного постепа иопопьзиеьлые! ЫТЕьЯАТ ()РБК). В отличие от метода МСРС, для каждой несущей волны существует люлько один речевой канал.
3. Расстояние между каналами равно 45 кГц. На транспондере доступно 800 несущих каналов. Шесть из них резервируются системой; таким образом, для использования доступны 794 канала. 4. Несущие распределяются динамически ло требованию. 5. Динамическое распределение осуществляется с помощью канала общего доступа (сопцпоп Гййпайщ сЬаппе1 — СБС) с шириной полосы 160 кГц. Скорость передачи данных в канале СБС равна 128 Кбит/с, в качестве модуляции используется двоичная фазовая манипуляция (Ь(пагу рЬазе айвой йеу(п8 — ВРБК). На рис. 11.29 изображено распределение частот канала СБС, а также 800 несущих системы БРАОЕ.
Рассмотрим использование алгоритма БРА()Е, изображенного на рис. 11.30. Канал СБС работает в широковещательном режиме Т()МА с фиксированным распределением. Все наземные станции наблюдают за каналом СБС и получают информацию о текущем распределении каналов. Каждой станции в канале СБС выделяется временной интервал 1 мс (однн раз в каждые 50 мс) для отправки запроса на выделение канала или сообщения об освобождении канала.
Когда наземной станции требуется канал, она "захватывает" произвольный свободный канал (пару частот) и сообщает о своем выборе через канал СБС. Произвольный выбор позволяет снизить вероятность одновременного запроса одного канала двумя станциями. Вероятность такого события возрастает, если количество незанятых каналов мало. После того как наземная станция получает доступ к каналу, остальные станции исключают его из списка доступных каналов. Изменения в список вносятся через канал СБС.
Таким образом, управление доступом в схеме БРАОЕ распределено между всеми наземными станциями. По окончании сеанса связи станция освобождает канал, отправляя во время выделенного интервала времени соответствующий сигнал через канал СБС. Этот сигнал получают все станции, после чего в соответствующем списке помечают освободившийся канал как доступный. Если две станции пытаются одновременно получить доступ к одному каналу — обе получают сигнал, что канал занят. После этого станции повторяют запрос, выбирая произвольным образом один из доступных каналов.
710 Глава 11 Упяотнвннй н множвотвйнный ооозчо Транспондвр с шириной полосы Зб МГц предоставляет набор из 794 перераспределяемых частот с е з з о с Ф уплотнение управляющих сигналов, с временным разделением Рис. П.ЗО. Работа системы КРАПЕ. (Перепечатано с разрешения издательства Ргелгзсе-Най, Епбгеыоогг Сгг2гз„Ж Х из Уатез Магг1п, Согпгпитнсабопз Базс1Шс Бузгегпз, Ргв 15.2, р.
236. Ю 1978) 11.4.3.1. Использование пропускной способности транспондера при выборе схемы ВРАОЕ Из табл. 11.2, которая является продолжением табл. 11.1, видим, что использование полосы транспонлера при выборе алгоритма ЯРА13Е дает общую пропускную способность 800 каналов передачи речи на транспондер. Сравним данные, приведенные в табл. 11.1 и 1!.2. В первом случае по мере роста числа несущих от 1 до 14 полное число каналов уменьшается с 900 до 336. Почему же тогда система БРА33Е не дает меньшую пропускную способность, чем система с 33б каналами, связанными с 14 несу- шими? Причина в следуюшем — когда на каждую несущую приходится только один канал передачи речи, несушая может быть отключена, если голосовой сигнал отсутствует.
Даже если работают все каналы, они могут отключаться приблизительно б0% Гля я 11 тзплп манил и мнпвчал лннша лплтнп 712 всего времени. Поскольку мощность транспондера ограничена, ее зкономия позволяет использовать для передачи больше каналов. Кроме того, 5РА1)Е применяет цифровую передачу речи (схема ЯРБК). Эффективность использования полосы системы соответ- ствует получаемой при использовании схемы РГ)М/РМ с одной несущей. Таблица 11.2. Режимы доступа ЗРАОЕ Число каналов шириной 4 кГп на несушуш Число каналов шкрнной 4 кГп на транспондер Колнчество несущнх на транспонлер Ширина полосы несущей 800 45 кГп 800 11.4.3.2.
Эффективность схемы ЗРАОЕ При использовании схемы МСРС пропускная способность системы распределяется заранее, и неиспользуемые каналы не могут перераспределяться. Система БРАГ)Е является модификацией системы РАМА, где все каналы используются совместно. Каналы вьшеляются пользователю, когда в них действительно возникает необходимость. Важной мерой качества телефонной системы, называемой вероятностью блокировки, является вероятность недоступности запрошенного канала. Для получения !% вероятности блокировки системы МСРС необходимо в четыре раза больше каналов, чем для 8РА1)Е. По атому параметру транспондер БРАГ)Е с 800 каналами эквивалентен транспондеру МСРС с 3200 каналами ! 15]. 713 -1 1.4.
Методы множественного лостчпа. использчемые !МТЕЬЗАТ 11.4.3.3. Сеть наземных станций разной мощности с использованием ЗРАОЕ Стандартная наземная станция 1)ЧТЕЕЯАТ характеризуется чувствительностью приемника И7 = 40,7 дБ/К, тогда как станции меньшего размера имеют О/7 = 35 дБ/К. Если 125 каналов ЯРАГ)Е выделены для использования малыми станциями, общая пропускная способность транспондера снижается до 525 каналов. В данном случае половина доступных ресурсов транспондера применяется для обслуживания стандартных станций.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
