Спилкер Дж. Цифровая спутниковая связь (1979) (1151860), страница 52
Текст из файла (страница 52)
Формат цикла передачи си~тем с МДВР может иметь много вариантов внутри основной структуры, показанной на рис. 10.11. Сверхцикл, состоящий из У (возможно 2') циклов, может быть применен, чтобы позволить некоторым потребителям очень низкоскоростной информации передавать информацию со скоростью ниже цикловой скорости. Цикловая частота, например, может быть равной 1200 цикл/с, а абонент на земной станции ~', желающий передавать данные со скоростью 150 бит/с, будет передавать в среднем один бит за каждые 8 циклов или 8 бит за каждый сверхцикл, состоящий нз 64 циклов.
Однако большинство абонентов передают один информационный пакет в каждом цикле плюс возможно пакет, используемый для синхронизации. Каждый информационный пакет МДВР подразделяется иа преамбулу для синхронизациями приемника, после которой следуют информационные символы, 'адресованные различным земным станциям. Пакет МДВР заканчивается сигналом, обозначающим конец пакета. Этот сигнал можно использовать для проверки и коррекции фазы и частоты несущей. Временные интервалы, показанные для центральной и местной синхронизации, соответствуют одному из методов синхронизации 254 ки при распространении сигналов АТ для наблюдателя, находящегося на полюсе (худший случай) на той же долготе, что и средняя долгота подспутннковой точки, определяется соотношением (см.
рис. 6.13) Л Т вЂ”.- — ~(/г + гз) ' + ге — 2гз (й -!- гз) соз (л/2 + /))— — — ((/г+гз)'+гз+2гз(/1+гз) соз(л/2 — /)1, (10.3) где й — высота орбиты, гз — радиус Земли, с — скорость света. В этом расчете предполагается, что орбита спутника круговая. Тогда МДВР. В этом методе одной из станций присваиваются функции центрального эталона времени для каждого спутника. Все другие («местные») станции передают свои собственные синхронизирую- гперлпш л .;;;, цийй Вино и лип ~ Вши ередп«о ! Пбшолы - еиннронинрюогаи л опало и> дпиюелиппгюи ау доннюноюепиние по пни йиел и .
онного паншпа Рис. 10.!й Структура сигналов в цикле передачи типичной системы с МДВР: а — структура сверхцикла и цикла передачи; 6 — структура информационного пакета одной из земных станций; в — струк- тура преамбулы информационного пакета щие сигналы в соседнем временнбм интервале и принимают как сигнал центральной станции, так и свои собственные сигналы синхронизации, ретранслированные спутником.
Каждый сигнал синхронизации может быть ограниченным во времени шумоподобным сигналом (гл. 18). Синхронизация заканчивается, как только земные станции правильно расположат во времени свои собственные сигналы, а именно так, что оба сигнала (центральный и местный) будут в относительном синхронизме.
Каждый цикл МДВР обычно разделяется на единичные интервалы, возможно 21з=8192 единичных интервала, так что временнбй интервал, отведенный для данного абонента, может быть определен с помощью двух чисел, начала и конца этого интервала— в виде номеров единичных интервалов. В табл. 10.2 приведено количество единичных интервалов, необходимых при различных скоростях информации на входе и скоростях в пакетах на выходе. Преамбула включает некоторое количество элементов, выполняющих функции, перечисленные в табл. 10.3.
Сигнал, обозначающий конец посылки, используется также для подтверждения, что восстановленная несущая является действительно правильной не- 255 Таблица 10.2 Количество единичных интервалов, требуемое для данной скорости передачи информации и скорости следования символов в пакетах. Дополнительные интервалы для преамбулы и сигнала окончания пакета не учитываются.
Заметим, что две из показанных комбинаций вызывают 1005)а-ный козффициент активности и обозначены как непрерывные сигналы (НС) Скорость передачи информации (коитус) = 75 2 (1000 Скорость следование символов в информационных пакетак (Мбитус) 75 2 1228,8 14 76.8 ! 153,6 10 4915,2 2457,6 38,4 307,2 614,4 16 13 п=9 НС 2048 4096 2,4576 ы = !5 64 256 128 512 1024 5 552 НС 4096 4,9!52 т =16 1024 2048 32 64 1024 Иа 9, 8304 гл= 17 5!2 2048 256 16 32 64 19,6608 т = 18 5 2 1024 32 128 256 64 255 225 39,3216 гп = 19 5!2 64 !6 5 78,6432 лг = 20 64 128 256 16 )Ч вЂ” длина временнбго интервала (число единичных интервалов) дл» 4096=2и подынтервалов. или Дг — число требуемых единичных интервалов, равное ( скорость передачи 75 2 скорость символов в пакетах / 75 2 Лг сущей частотой, а не частотой боковой полосы, которая должна быть расстроена на величину, равную нечетной гармонике цикловой частоты.
Периодическое стробирование несу(цего колебания, конечно, вызывает появление спектральных линий, отстоящих на интервалах, равных нечетным гармоникам цикловой частоты. Переходная характеристика тракта ретранслятора влияет на требования к величине временных защитных интервалов, так как «хвост».последнего сигнала из предыдущего временнбго интервала может перекрыться с преамбулой илм даже с информационными символами в данном временнбм интервале. Это явление усугубляется, если предыдущий пакет имеет значительно ббльшую амплитуду, чем последующий пакет, и может вызвать сбой информационных символов в начальной части временнбго интервала. Выбор цикловой частого(. Цикловая частота прн МДВР влияет на несколько важных параметров системы и должна тщательно выбираться.
Некоторые конкретные факторы, относящиеся к выбору цикловой частоты, следующие: 256 Таблица 1ОЗ Функции преамбулы в пакете МДВР Элемент превмбулы Фувкдии Для предотвращения перекрытия соседних информационных пакетов от различных земных станций. Величина защитного временного интервала должна быть достаточной для учета неточности синхронизации системы и влияния переходных процессов от соседних пакетов, вызваайых конечным временем отклика фильтров Защитный временнбй интер- вал ' Тз Обеспечить последовательность преамбул из серии символов 1 или чередующейся серии символов, чтобы получить когерентное восстановление несущей для синхронного демодулятора. Восстановление несущей может осуществляться либо путем быстрого получения несущей из каждого иоаого пакета несущей, либо используя когерентность циклов передачи в последовательности пакетоа, передаваемых одной и той же земной станцией, с помощью узкополосной системы восстановления 'несущей Восстановление несущей Функция синхронизации по элементам может осуществляться на основе одного или нескольких переходов между символами в преамбуле.
Эта функция выполняется после синхронизации несущей и в течение ее Тактовая синхронизация (синхронизация по элементам) Начало пакета и опознава- ние Символ начала передачи информации соответствует либо последнему элементу преамбулы, либо первому элементу информации.
Символ опознавания указывает адрес информации и передающую земную станцию. В некоторых случаях— эта информация об адресе является излишней, так как абоненты знают по параллельным служебным каналам, каким абонентам выделены определенные временные интервалы в пакете, г. е. по существу временнйе интервалы имеют ад- реса Служебный канал Служебный канал предназначен для связи между земными станциями, например для установления уровней сигналов во временийх интервалах 1 Исходные скорости передачи информации должны быть кратиы частоте следования циклов (если не используется объединение В сверхциклы).
Таким образом, чем ниже цикловая частота, тем больше гибкости в выборе скорости передаваемой информации. 9 — 1бб 257 Величина защитных еремеевых интервалов между пакетами МДВР обычно равна зп — ззо ис дли высокоскоростиых систем, использующих глобзльиую службу вречеии. Эффективность использования мощности спутникового ретран- слятора при сигналах МДВР на входе и предельном ограничении сигналов зависит от: защитных временнйх интервалов между передачами Тм каж- дой земной станции; времени преамбулы и заключительного сигнала, используемых, например, для адреса и восстановления несущей; времени, требуемого на адрес для каждой пары земных стан- ций — передающей и приемной Твп, времени, используемого для функций синхронизации и фазиро- вания Т,ф,' длительности цикла Тч, Максимальная эффективность для всех земных станций, пол- ностью занимающих цикл, равна Тв — ~ Та ф + '(Тв Г+ х в Та Гт) ) таивкв т где суммирование по 1 производится по всем земным станциям сети, а суммирование по 1' производится по всем (дà — 1) станциям, 258 (10.6) 2.
Увеличение длительности цикла приводит к повышению эффективности системы связи при данной величине защитных временных интервалов Т, и постоянной длительности преамбулы. 3. Увеличение цикла уменьшает когерентность несущей между циклами, что в свою очередь приводит к дополнительному фазовому шуму в процессе демодуляции при когерентном восстановлении несущей.
Этот эффективный метод восстановления несущей ухудшается при слишком большом цикле или при слишком большом фазовом шуме несущей. 4. Увеличение цикла приводит к увеличению требований к устройствам буферной памяти (см. $ 10.3), поскольку величина памяти прямо пропорциональна длительности цикла (за исключением его начальной части). Следовательно, увеличение цикла приводит к удорожанию буферных устройств памяти. 5.
Увеличение цикла свыше 125 мкс (частота дискретизации 3 кГц) затрудняет применение аналоговой памяти в тех случаях, когда нужно сохранять аналоговый сигнал, а затем дискретизировать его в начале информационного пакета и передавать его квантованные отсчеты, как это описано в $ 10.3. б. Увеличение цикла свыше 0,1 с вводит дополнительную задержку передачи к задержке на время распространения сигнала на трассе, равное 0,25 с. Тем не менее использование длинных циклов может иметь преимущества для некоторых приложений, где информация передается на скоростях ниже той, которая применяется для передачи речи, и упрощения в системе синхронизации, связанные с увеличением цикла, перевешивают удорожание буферных запоминающих устройств. 10.5. ЭФФЕКТИВНОСТЬ СИСТЕМЫ С МДВР которые могут быть адресатами земной передающей станции.
Преамбула и заключительный сигнал включены в Т,О. Если величины защитных интервалов и адресов одинаковы, то эффективность равна (10.Т) Тн — [ Т, ф+ ддТа+ йГ (ее' — 1) Т,) т)мана Т 3десь предполагается, что все земные станции имеют связь со всеми другими земными станциями и что весь цикл полностью использован.
Поскольку Т,,ф и Т. имеют тенденцию быть приблизительно постоянными при заданной ширине полосы канала, то эффективность увеличивается при увеличении Т„. Увеличение Тц повышает эффективность, но за определенной границей возникают другие трудности, описанные в предыдущем подразделе. Например, при цикле !25 мкс и Л'= 5 станциям эффективность оказывается равной 1» — (2+ З 0,1+20.0,02З) т)маис 125 125 при Тс.ф=2 мкс, Та=0,1 мкс, Та=0,025 мкс. Очевидно, что действительная эффективность меньше этой, так как передаваемые сигналы редко полностью заполняют весь цикл передачи. Информация, которая должна быть передана по каналу, может потребовать ббльшего времени, чем имеется, а передавать только часть этой информации может оказаться невозможно.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
