Скляр Б. Цифровая связь (2003) (1151859), страница 164
Текст из файла (страница 164)
11.34, б. Существует 30 каналов передачи сообщений, каждый из которых содержит восьмибитовую выборку речи. Кроме того, для цикличной синхронизации используется один 8-битовый интервал, а другой 8-битовый интервал применяется для передачи информации по адресу. Скорость передачи кадров для обоих описанных стандартов одинакова. Следовательно, скорость передачи для европейского стандарта равна 256 бит/кадр х 8000 кадров/с = 2,048 Мбит/с. 11.4.4.2. Высокоскоростной кадр ТОМА европейского стандарта На рис.
11.35, а показано 16 кадров Найквиста европейского формата уплотнения сигналов РСМ. Каждый кадр содержит 8-битовую выборку от каждого из 30 наземных каналов связи, а также 8 бит служебной информации и 8 бит данных о сигнале. Длительность такого кадра ТРМА равна следующему: 16 кадров Найквиста х 125 мкс/кадр Найквиста = 2 мс. В течение этих 2 мс передается 16 кадров Найквиста х 256 бит/кадр Нвйквиста = 4096 бит. Одной из основ схемы ТРМА является возможность совместного доступа к ресурсу связи пользователей, передающих низкоскоростные потоки данных, путем пакетной передачи с более высокой скоростью, чем могут давать отдельные пользователи.
На рис. 11.35, б представлен высокоскоростной кадр ТОМА дпительностью 2 мс. Кадр начинается с опорного пакета (КВ1), передаваемого опорной станцией. В пакете содержится информация, которая позволяет другим станциям правильно разместить свои данные в кадре. Кроме того, для повышения надежности может быть использован второй опорный пакет, КВ2, за которым следует последовательность слотов данных.
Эта последовательность может упорядочиваться заранее или же распределяться согласно протоколу РАМА 1201. Кадр Найкви 125 мкс 256 бит Найкви 125 мкс 256 бит Найквис 125 мкс 256 бит выборка (6 бит) Высокоскор о ! 1 ИВ1 1и 1 б) Рис. 1855. Европейские стандарты цифровой передачи длв спутника!с)ТЕЕЕАТт а) наземное уплотнение сигналов РСМГ й) высокоскоростной кадр Глава 11. Уплотнение н множественный доступ Т18 Уплотненный сигнал РСМ со скоростью передачи ле = 2,048 Мбит/с и длительностью кадра Т= 2 мс сжимается (в 59 раз), после чего передается с использованием модуляции (.)РБК со скоростью )1т= 120,832 Мбит/с (или 60,416 миллионов символов в секунду). Длительность поля данных Т„лля высокоскоростного кадра ТОМА вычисляется следующим образом.
йеТ 2048х10 х2х10 з =33,9 мкс кт 120„832 х10 (11.31) Для расчета полной продолжительности пакета данных необхолимо учесть время, за- траченное на передачу начальной комбинации данных. Если начальная комбинация состоит из Яр символов, то, предполагая модуляцию 1)РЯК, общая длина пакета сим- волов, выраженная в символах, равна следующему: ЦР от = +от. 2 (11.32) Длительность пакета равна следующей величине: 2зт тт = —.
лт (11.33) Если начальная комбинация содержит 300 символов, тогда получаем следующее: 2,048х10 х2х10 з от = + 300= 2348 символов. 2 Подставляя зто число в уравнение (11.33), получим следующее: 2 х 2348 тт = = 38,9 мкс. 120,832 х 10 11.4.4.3. Высокоскоростной кадр ТОМА североамериканского стандарта 1. Каждый калр Найквиста состоит из 24 каналов (или выборок) х 8 бит+ 1 бит цикличной синхронизации = 193 бит.
2. 16 кадров Найквиста содержат 16 х 193 = 3088 бит. 3. Скорость передачи данных Т-Сагпег равна 1,544 Мбит/с. 4. Длительность информационного поля кадра в высокоскоростном кадре ТОМА вычисляется из уравнения (11.31). 1,544х10 х2х10 з ~и— = 25,6 мкс 120,832 х10 719 11.4. Методы множественного доступа, используемые!МТЕ18АТ Скорость передачи данных (пакетов ТОМА) лт= 120,832 Мбит/с в системе 1ХТЕЕ8АТ соответствует европейскому и североамериканскому стандартам.
Рис. 11.36 подобен рис. 11.35, за исключением того, что уплотненный сигнал РСМ разбит на 24 канала (стандарт Т-Сагпег), а не на 30 (европейский стандарт). Перечислим важные отличительные особенности стандарта Т-Сап1ег. к арНайкви 125 мко 193 бит Найкви 125 мкс 195 биз Найквис 125 мка 195 бит выборка (а биз) Вьсокоокороа 1 я91 вв 1 1 гчггс. П Зб Стандарты нийроеой нередачи Т-Салзег длн спутника 7Р!ГЕЕНА Т а! наземное унлотне- ние сигналое РСМ, б) еысокоскоростнойкадр Глава 11. Уплотнение и множественный доступ 11.4.4.4. Работа спутника 1ИТЕ18АТ с использоаанием схемы ТОМА На передающей наземной станции непрерывный низкоскоростной поток данных поступает на один из пары буферов, изображенных на рис.
11.37, а. В то время как первый буфер заполняется данными с низкой скоростью (1,544 или 2,048 Мбит/с), аторой очищается с высокой скоростью (!20,832 Мбит/с). В каждом кадре функции буфероа чередуются. Благодаря использованию быстродействующего счетчика, пакеты передаются 9 наллежашне интервалы времени и прибывают на спутник 9 выделенный им момент времени (согласно схеме Т()МА).
В принимающей станции поток кадроа направляется к одному из пары буферов расширения (рис. 11.37, 6), функции которых обратны по отношению к функциям буфера сжатия (рис. 11.37, а). Пока один буфер на высокой скорости заполняется данными, другой освобождается с желаемой выходной скоростью. Основной проблемой 9 работе ТОМА является необходимость точной синхронизации для достижения ортогональности временных интервалов 120).
На рис. 11 38 приаедена иллюстрация обшего принципа, используемого в большинстве коммерческих схем синхронизации спутников. Одна из наземных станций назначается главной (или управляюшей). Эта станция передает периодические пакеты импульсоа эталонного времени. Пользовательские станции также передают собственные тактовые импульсы, обозначенные на рис. 11.38 как "подчиненные". По каналу "спутник-земля" станция, в дополнение к собственным тактовым импульсам, получает эталонные импульсы управляющей станции. Разность во времени между этими импульсами соответствует ошибке синхронизации. Для ее снижения наземные станции должны регулировать собственные схемы синхронизации. о,з иое 'Зз х е ззс йха Э*я дсВ Низкоскоростной Высокоскоростной вхсднойтактовый выходнойтвкговый генератор генератор Высокоскоростной Низкоскоростной входнойтвкговый выходнойтвктовый генератор генератор в) б) Рис П 37 Б>феры с»сати» и расширения пакетов а) буферы сясатия в лере- Датчике, б) буферы расширения в приемнике Ошибка Подчиненные г гн Спутник з.' иупрввляющиеимпульсы ~.я ф" ".З "е, сЪ; ) (канал "спутник-земля") .~ Т+ что Вз, е ее хр хя+ е екгкгоя.
х Чк кп ое ят е ее Рис 11.38 Принцип синхронизации ТВМА 11.4.5. Использование схемы ТОМА со спутниковой коммутацией иаспугиике И))ТЕ~ЗАТ Современные спутники связи обычно используют несколько лучей, обеспечивающих покрытие в определенном регионе. К примеру, если спутник находится над Атлантическим океаном, отдельные лучи могут быть направлены в Северную Америку, Европу, Южную Америку и Африку. Для взаимосвязи станций различных регионов используются коммутаторы. Основной целью схемы ТОМА со спутниковой коммутацией (ваге)!))саапйс))ег) Т)>МА — Бэ)'ГОМА) является обеспечение эффективной циклической взаимосвязи данных ТОМА из областей охвата различных спутников.
Основой системы служит расположенная на спутнике микроволновая матрица коммутации, программируемая посредством наземного управления на циклическое изменение состояний. Таким образом, в каждый момент коммутации связываются раздельные лучи каналов хземля-спутник". Наземная станция может связаться со станциями, использую- 721 11.4. Методы множественного доступа, используемые ))ЧТЕсЗАТ 'В с з х оз ай» обо иое 'з х е о. эьс ха а дс~ ох о дс д Бо' хсб э ах з э кт '23 о" хо от с з э з о .з с ~х х 5 х к си хо га с Таблица 11.3.
Режимы коммутации трехлучеаого спутника Вход Режим 1 Режим 2 Режим 3 Ремам 4 Режим 5 Режим 6 В А С С А В С В В С В режиме 1 приемники спутника на лучах А, В и С соединены с передатчиками для лучей А, В и С. Наземная станция, использующая один из этих лучей, может связаться с другой станцией, использующей тот же луч. Такой луч называют самаариенгаираванным. На рис. 11.39 представлен пример трехлучевой (лучи А, В и С) системы 55/Т()МА. Микроволновая матрица коммутации для данного спутника является координатной.
Такая матрица может быть представлена как набор продольных и поперечных линий. При активизации линий, одной продольной и одной поперечной, возникает контакт на пересечении. Координатный коммутатор позволяет одновременно устанавливать связь только между двумя компонентами матрицы, одним продольным и одним поперечным.
Если канал станции А„связан с каналом станции Ва, ни один из этих каналов не может быть одновременно связан с каким-либо другим каналом. На рис. 11.39 показаны три схемы процедуры обмена данными в течение интервалов времени Т„Т, и Т, при существовании трех состояний коммутации 5ь 5з и 5з. В течение интервала Т, имеем режим 5,: лучи самоориентированы. В течение интервала Тз режим 5з позволяет передать сигналы со станций Аи, Вв и Св на станции Ва, Са и Аа. На протяжении интервала Т, (режим 5,) каналы передачи подобным образом связываются с каналами прием», что позволяет обеспечить доставку данных требуемому адресату. Схемы процедуры обмена данными, а также их длительность выбираются с целью оптимизации пропускной способности спутника и максимально эффективного обслуживания пользователей.
Для учета изменений в информационном потоке циклическая схема в случае необходимости может изменяться наземной станцией. 11.4.6.1. Матрица информационного обмена На рис. 11.40 представлена матрица, характеризующая обмен данными между Ф областями, обслуживаемыми сфокусированным лучом. На данном рисунке г„— объем информационного потока от луча 1 к~.
Промежуточная сумма 5, =,'У" гв (11.34) г22 Глава 11. Уплотнение и множественный лостгп шими другой луч, посылая пакеты Т()МА во время соответствующих выделенных интервалов времени. Схема коммутации состояний выбирается так, пабы максимально увеличить пропускную способность системы с учетом существукяцих ограничений по обмену данными (2Ц. Для достижения полной взаимосвязанности Ф лучей, требуется М различных состояний или режимов спутника. В табл.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
