Спилкер Дж. Цифровая спутниковая связь (1979) (1151860), страница 51
Текст из файла (страница 51)
10.7. На рис. 10.7а аналоговый сигнал сам по себе используется для сохранения информации (например, аналогового речевого сигнала) до того момента времени в цикле передачи, когда должны быть переданы символы данного сообщения. Если необходимо, схема дискретизации с памятью может использоваться для запоминания аналогового сигнала.
Изменения скорости дискретизации приблизительно 1 к 10' обычно не влияют на качество передачи аналоговых сообщений, когда скорость передачи символов. медленно меняется из-за движения спутника и дрейфа меток времени. На рис. 10.7б передаваемые потоки информации поступают на земную станцию в цифровой форме, возможно в квазитроичной форме. Во многих случаях эти потоки привязываются по фазе к скорости, кратной скорости передачи циклов МДВР, путем сравнения фазы принимаемого потока символов с фазой меток времени МДВР на стороне передачи земной станции. Любая ошибка в синхронизации может быть передана обратно к опорному генератору источника в виде сигнала коррекции частоты или фазы. Таким образом, имеет место фазовая автоподстройка частоты территориально удаленного генератора. Если информационные потоки к абонентам и от них передаются в квазитроичной форме (см.
гл. 16), то опорная частота или же сигналы коррекции могут передаваться в виде модулированной несущей на частоте, соответствующей нулевой спектральной плотности этого импульсного сигнала. На рис. 10.7в принятые потоки информации имеют номинальную скорость меньше скорости передачи символов МДВР в этом 249 канале. Потоки информации объединяются вместе методом стаф- финга элементов или стаффинга слов (см.
гл. 5). Тргбрепгсл аапемнимь агальла ирна слаба дкаднне аналггабне согнали игигая слтрадпд я передано оонла льни бремени е.п иопд сонкрпногппиг ~д а) Гонкранигаооп па глемен- мам о упраеленое да дремено баии аогпди и мгпгно бремени Асонкр Упл Чппаюнгннь б согнал длп П вЂ” — — — — — — — — — — — 1 Сшуюгииу б р р даоо нагла и малани бремена Рис. г0.7.
Подсоединение абонентов к земной станции с МДВР: а — подсоединение аналоговых каналов связи; б — подсоединение абонентских потоков симво.юв, принудительно сиихронизируемь:х опорными сигналами земной станции: лля уменьшения требований к буферной памяти станции входные аналоговые сигналы преобразуются в цифровую форму непосредственно на входе станции; в— подсоединение несинхронных потоков символов Кодирование с обнаружением ошибок на земной станции с МДВР может применяться с буферными устройствами МДВР по крайней мере в трех различных формах: 250 1.
Каждый информационный поток может независимо кодироваться и декодироваться на скорости следования символов в канале (рис. 10.7 б). Если используется скорость кодирования 1/2. то буферные накопители должны иметь емкость памяти в 2 раза больше, чем в отсутствие кодирования. Кроме того, требуется отдельный кодек (кодер+декодер) в каждом информационном канале. Например, если имеется Лг=10 каналов со скоростью следования 64 кбит/с в каждом, то требуется 10 кодеков, а в высокоскоростных буферных запоминающих устройствах должно накапливаться (10 64 !О') 2 = 1,28 10' бит.
Очевидно, что скорость кодирования 3/4 будет иметь преимущества перед скоростью 1/2: в том, что не требуется большая память буфера, хотя при этом вероятность ошибки больше. 2. Кодек работает на частоте следования символов в пакетах и включен между буфером и модемом. Он должен работать с большой скоростью (возможно от 40 до 100 Мбит/с), а пакеты МДВР могут содержать преамбулу и заключительную часть кода (или целый блок), кроме кодируемых информационных символов. В этом варианте необходим единственный общий кодек, а буферная память не больше той, какая требуется и в отсутствии кодирования. Только скорость следования символов в пакетах и соответственно синхронизация пакетов должны измениться при введении кодирования.
Для некоторых типов декодеров, однако, требуемая скорость следования символов может оказаться выше достижимом при существующем уровне техники, т. е. реализуемой слишком дорогой ценой. 3. Кодер может также работать на средней скорости или суммарной скорости в гт бит/цикл. Низкоскоростное буферное устройство используется для того, чтобы символы каждого отдельного канала из отдельного неперекрывающегося интервала времени в каждом цикле ввести в кодек, работающий со средней или суммарной скоростью (рис. 10.8). Суммарный выходной кодированный си- снороппь слауоуониа симоолао Споротого и Г для гланаии и Га Упл с араглгь с .гаи'ангра Сд Упл сюраслгь ла ра двт опонооа у ао. ао Рис.
!цВ. Компрессия сигналов во времени н кодирование прн МАВР. Скорость следования символов на выходе колера 2/к+в увеличена из-за избыточности кода гнал затем преобразуется в пакет с увеличенной скоростью в буферном устройстве МДВР. Этот вариант был впервые описан в 1220). 251 Кодек на суммарную скорость ' работает с коэффициентом активности, значительно большим, чем коэффициент активности передачи пакетов МДВР этой земной станции.
Фактически коэффициент активности кодека может приближаться к 100о/о, и рабочая скорость кодера поэтому существенно меньше скорости следования символов в пакетах МДВР и приближается к скорости, которая не ниже суммы скоростей всех входящих сигналов. Если, например, имеется 1О каналов со скоростью 64 кбит/с в каждом, то кодер работает с выходной скоростью более 10 64 10з 2 = 1280 кбит/с при скорости кодирования 1/2.
Заметим, что необходимо второе буферное устройство МДВР на выходе кодера, чтобы увеличить скорость следования символов на выходе кодера до скорости в пакетах МДВР. Эластичные буферные устройства. Если у источников и потребителей информации каждой земной станции сети с МДВР применяются стабильные генераторы меток времени, а цикловая частота стационарного спутникового ретранслятора поддерживается постоянной, то можно полностью избежать применения буферных устройств со стаффингом элементов.
Для приспособления к изменениям задержки сигналов на трассе распространения, вызванных движением спутника, можно использовать эластичные буферные устройства с изменяющимся уровнем заполнения. Задержка сигналов на трассе выполняет роль линии задержки с переменной величиной, временно хранящей символы. Эластичный буфер просто накапливает информационные символы по мере их поступления до тех пор, пока они не потребуются, в соответствии с отсчетами времени на передачу. Следовательно, здесь нет потерь на стаффинг.
Однако величина памяти буфера должна быть достаточной, чтобы избежать как переполнения, так и опустошения этой памяти. Обычно эластичный буфер должен периодически перезаряжаться, чтобы приспособиться к дрейфам отсчетов времени в несовершенных генераторах земных станций. Стационарный спутник не является совершенно стабильным относительно земных станций вследствие ненулевого эксцентриситета ' орбиты и ненулевого наклона плоокости орбиты, присущих любой реальной системе (см. гл. 6). Таким образом, число информационных символов, находящихся в данный момент в транзите, изменяется ежесуточно.
Эластичный буфер питается постоянным информационным потоком символов, а заполняется и опустошается относительно номинально~о полузаполненного состояния в зависимости от количества информационных символов, находящихся (накопленных) в транзите (рнс. !0.9). Информационные символы, находящиеся в транзите (в процессе передачи), проявляются как «поршневой» накопительный буфер, который всегда заполняется ' Имеется в виду суммарная скорость нескольких потоков от нескольких наналов. (Нриж. ред.) ' Для станции, расположенной на экваторе Земли, изменение времени про.
хождения сигналов равно ье(Н+гз) для орбиты с эксцентрнситеточ е и высотой Н. Для е= 0,0! и Н=35745 км изменение составляет «-422,2 км. 252 спебнял снсросмь приемо гн и, Рпебняя скепосмь пелпбани Рка, Еноросмь спебобания сиеросгпь спебобония сима мт б провею ьппплнекия ВУРГРа бг(С! -В, Гинбпнылсребобоемие и ремронслятр~ Вг ! Снмвпльи лослгупамигие плг регпрснслим ра в! Рис.
!Они Модель эластичного буфера при МДВР; ьь ьт обозначают расстояния от земных станций ! и 2 соответственно до ретранслятора и опустошается с постоянной скоростью, соответствующей цикловой частоте спутникового ретранслятора. На рис. 10.10 показаны альтернативные варианты цикловой синхронизации: цикловая частота постоянна на управляющей земной станции (рис.
10.!О а), а все другие земные станции подстраиваются под эту частоту, цикловая частота поддерживается постоянной на самом спутнике (рис. !0.10б), а все земные станции подстраиваются под эту частоту. гриксипобан- нпя наемами ииклоб на слупгнике беременная поверила на гпрассе раслроопранения сь с Определим цикловую частоту МДВР как )и цикл/с. Каждая земная станция передает (иля принимает) пь бит за один цикл. Если задержка при распространении сигналов на трассе изменяется на -ь,ЛТь то емкость памяти эластичного буфера для земной станции должна превышать 2)„н, ЛТ; бит, когда !ц= !!Та, (10.2) Если наклон плоскости орбиты спутника достиг угла ! рад относительно плоскости экватора, тогда суточное изменение задерж- 253 Гт бугрер раслрпатранения вуегер лгка нп пграссп передачи Спупгния распроппраненил Гпупгник а) б! Рис.
!О.!О. Схема согласования дииловой частоты на ретрансляторе при разме- щении опорного источника пикловой частоты; а — на земной станции; б — непосредственно на спутнике 2гз 4гз Ь Т = — (Л + гз) (2 з!п /) — — (й + гз) з!и /, и если / «1, ЛТж 4/(Л+ гз) гз/с ж 4/гз/с )/ (Ь+ гз)'+гз (10.4) (!0.5) Таким образом, если 4/=0,1 рад, тогда (АТ)с=637 км, или изменение от пика до пика 4эТ = 2,1 мс. Для любой длительности цикла, меньшей 2 мс, требования к емкости памяти этого эластичного буфера преобладают по сравнению с требованиями к буферному устройству, формирующему информационные пакеты. 10.4. ЧАСТОТА ЦИКЛОВ МДВР И ИХ СТРУКТУРА Структура цикла.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
