Маковеева М.М., Шинаков Ю.С. Системы связи с подвижными объектами (2002) (1151874), страница 62
Текст из файла (страница 62)
10.6,а) для передачи цифровых сигналов без межсим- вольных искажений (МСИ). Идеальный НЧ фильтра Найквиста имеет линейную ФЧХ и АЧХ вида «кирпичная стена» (рис. 10.6,б) с частотой среза Щ~ = В/2 = 1/(2т), Таблица 1О.З Нормированный козффициент передачи идеального фильтра Найквиста Кн(гс) =1 при О < го <гон и Кн(гс) =О при гс > гон. Видеоимпульс на выхода такого фильтра Найквиста з)п(а//Г) (х//1) (10.2) ! %ГМГ 48 МГц о 112 Мгц,' ! 8 112 Ь)гц 25,445 ) 25.557 25 501 25,5 г.
ГГц 24,5 Рис. 10 5. Привары планов частот на основе однородных растров при ор- ганизации восьми стволов (а) и 255 ствогое (6) где В = В. — символьная скорость; Т = 1/В, — символьный интервал при многоуровневой или многопозиционной модуляции; при про- стой модуляции Т = 1/В„- тактовый интервал (см. 8 1.4). о ' и' оз О О.э~. Р Г О Т27ЗТ б] е] 1О ~н а] Рис. 10.6. К определению полосы частот цифрового ствола: а — АЧХ идеального фильтра Нвйхвиств; б- ЯЧХ фильтра с добавочной полосой; в — отклик на выходе идеального фильтра 0,5а в.=.„+ Р] О. нооцирссзьная Ачх сглаживающего филь ра ]рис 16.бьс) в ОО На рис.
10.б,в показаны огибающие видеоимпульсов при передаче последовательности 1-1-0. Теоретически в системе поддерживается идеальная .тактовая синхронизация и тактовые импульсы (ТИ) поступают на регенератор в моменты пересечения оси времени соседними импульсами. В таком случае будет иметь место прием без МСИ. На практике реальный момент дискретизации в регенераторе не соответствует нулевым значениям огибающих соседних импульсов.
Ошибки в системе сичхронизации, например из-за фазового дрожания ипи постоянного смещения, порождают МСИ Кроме того, обычно используются генераторы прямоугольных импульсов, При атом, чтобы получить импульс вида (10.2) следует вглю:ить перед модулятором амплитудно-частотный зквалайзер ~фильтр). Реально дгя раООТгя ОЕЗ ]КСИ использумт СтлажиеаЮщий фил тр Найквиста, АЧХ которого определяется на основании тео- РОМЬ! ..Зйханста ОО ОстатС',НОЙ симметрии. В соо; звтствии с зТОЙ тсзрегсой добавление к АЧХ иде==.ьного НЧ фильтоа Найквиста нзкпоь.'3-симметричной относительно частсгь; среза .,)ункции удерБ изет ьа всесте точки пересе'"енин сои ере вни ймпупьсжм (Кн(Е) гр(Е) при Π— Ев(1+с)Ен ка(е) (О при Е > (1+а)Ен.
Добавочная полоса частот РЕ = гхЕн, (10.3) 0 5 (1 — к)п((к /2а)(Е /Ен — 1))) при (1-и)Ен в Е ~ (1+ а)Ен, К„= 1 при 0 <Е<(1 — а)Ен, 0 пои Е > (1+а)Еи. (10.4) Отклик на выходе такого фильтра (10.5) з(п(к//Т) сок(ик//Т) //Т 1-(2 ПТ)' При используемых методах модуляции ширина спектра модулированного сигнала увеличивается в даа раза по сравнению с шириной спектра модулирующих импульсов. Исключение могут составлять сигналы с частотной модуляцией. С учетом добавочной полосы частот ширина полосы цифровогс ствола при фазовой модулггции .:.'Л) П>м =(1 1,2)Ве(1-а). (10.6) Ш~рина поло:ы частот цифрового ствола пои многопозициснной фазоаой модуляции ()'":ф)/)) Пм>м = Вт (1 о) 106В (1 ' з) или Пи и = 1,06(Вк /Юя М )(1 я) где ߄— число уровней (позиций) модуляции; В . > В, — скорость передачи в радиоканале.
Она выше символьной скорости из за добавочных сл/х<ебных битов (техобслу/кивания, поямого исправления ошибок и т. и,' Б системах ЦРРС СЦ'.4 это увеличение составляет примерно Я '.4. При одинако>ой ба=свой скорости входнс;" потоке полоса ес- 35! где 0 <а <1 — коэффициент спада АЦХ или коэффициент округления импульса. Результирующая полоса частот увеличивается не более, чем на ОЕп,„= Ен, следовательно, не более чем вдвое. Теореме Найквиста об остаточной симметрии соответствует функция «приподнятый косинус>, которая используется на практике. В этом случае тот при 4ФМ в два раза ниже, чем при ФМ, поскольку символьная скорость передачи в два раза ниже, чем битовая.
Ширина полосы частот цифрового ствола при многоуровневой частотной манипуляции (МЧМ) Пмчм ВЯ+ и) ~ (КГ~~ — 1)ВЛ где И вЂ” девиация частоты. Спектральная эффективность при многоуровневой модуляции показывает, сколько двоичных единиц передают в удельной полосе частот 1 Гц. Она определяется по (1.3), а при использовании добавочной полосы частот У~ = Вв lпем =!опз кг~ l(1+а). (10.8) Для передачи цифровых сигналов обычно нужна гораздо болев широкая полоса частот, чем для передачи аналоговых.
Требования к минимальному значению спектральной эффективности для ЦРРС, работающих в диапазонах частот ниже 15 ГГц, были определены из условия, чтобы ЦРРС были сопоставимы по числу телефонных каналов в стволе с аналоговыми РРЛ. Поэтому в ЦРРС, работающих в диапазонах частот ниже 15 ГГц, обычно используют многопозиционную квадратурную амплитудную модуляцию (КАМ) Это системы с модуляцией 16 КАМ, 32 КАМ; 64 КАМ,...,512 КАМ. В диапазонах частот выше 15 ГГц, где спектр более свободен, установлено правило т,,»1 (бит!с)/Гц.
Данное правило позволяет использовать модуляцию 4 ФМ или 4 КАМ. На коротких одно-двух- пролетных ЦРРЛ применяют также 4 ЧМ. Архитектура ЦРРЛ дпя соединительных линий в ССПСЭ. Такие ЦРРЛ обычно предназначены для передачи цифровых потоков со сравнительно низким графиком по коротким пролетам между соседними БС, между БС и контроллерами Б, а такке для подачи сигналов к ЦКПС (рис. 10.7). Заметим, что необходима разная пропускная способность на разли~ных участках сети ЦРРЛ. Предположим, что каждая БС на рис.
10.7 поддерживает один ПЦП. Тогда на пропете БС 2-БС 6 необходимо обеспечить передачу одного потока Е1 На пролетах БС 7-БС 8 нужно передавать трафик, эквивалентный св.—; ПЦП, а на пролете БС 4-ЦКПС и БС 8-ЦКПС вЂ” тоафик, эквивалентный восьми ПЦП. При больших трафиках применяют БЦП и ТЦП. Для повышения надежности, схема сети обычно составляется так, чтооы каждая БС имела выход к ЦКПС по нескольким ЦРРЛ Отметим также, что в сети могут быть достаточно протяженные ЦРРЛ с большим числом коротких пролетов.
358 еоп Г Ц БС .Р„ ЦРРС Рис. 10.7. Сеть ЦРРЛ для ССПСЭ Архитектура ЦРРС ПЦИ показана на рис.10 8. Она включает антенный модуль (АМ), радиомодуль (РМ) и модуль доступа (МД). Модули соединяются коаксиальным кабелем (КК). Антенный модуль 'и радиомодуль составляют наружную часть станции. Их технические параметры определяются частотным диапазоном ЦРРС и не зависят от трафика Эти модули могут быть конструктивно объединены. Модуль доступа представляет собой интерфейс к каналам тэфи а. устаяавлийатзтся в помегдении. техническй "йараь метры модуля доступа не зависят от частотного диапазона и выбираются в зависимости от емкости трафика и конфигурации системы. Длина кабеля обычно может достигать 200 м.
ЦРРС с резервированием по схеме 1+ 1 (рис. 10.9) имеет два радиомодуля, каждый со своей антенной, что позволяет реализовать резервирование радиоаппаратуры и пространственное разнесение на приеме. Основные функциональные блоки модуля доступа: интерфейс к аппаратуре каналов трафика БС, мультиплексор! демультиппексор и блок коммутации. Входные ПЦП (восемь потоков по 2,048 Мбит!с) объединяются во ВЦП (деа потока по 8,448 Мбит/с). Блок коммутации подает оба этих потока к гередатчику РМ', а лри аварии этого передатчика — к РМ2. Работой блока коммутации управляет аварийный сигнал (АС), который поступает па каналу внешней аварии.
Прием выполняется на две антенны и всегда вместе работают приемники двух радиомодулей РМ1 и РМ2. Сигналы с выходов приемников объединяются в схеме сложения ('автовыбора). Дпя управления оаоотои станции и ссай сети слажит сервисный гг одупь Рис. 10.8. Архитектура ЦРС-ПЦИ Ркс 16.9. Фучкниональная ЦРРС ПЦИ с резервированием Два радисмодупя можно подключить к одной антенне через устройство сложения нз передаче и делитель моцности на приеме и реализовать частотное разнесение. В этом случае РМ работают на разных частотах. Увеличив число радиомодулей, можно построить ЦРРС с резервированием по схеме 2+1 и др.
Двухствольную ЦРРС без резервирования (2 + 0) реализую- исключив из схемы ри- 10.9 блок коммутации. Радиомодули работают на разных частотах. В этом случае можно использовать либо две отдельные антенны, либо общую антенну и радиочастотные фильтоы. Модули доступа позволяют получать на выходе различные комбинации ПЦП и ВЦП. Капример, Схемы без мультиплексирования дают одиночный ПЦ и одиночный ВЦП При мультиплексировании объединяют от двух до восьми ПЦП ипи два ВЦ("ч или, например, "ЦП+ 4 ПЦ! ь -"ао«асмо уль.
Это устройство содержит микрсзс тнозый блок и модем. Б модеме (рс-.. 10.10) выголняется цифровая обработка гиг«сапз и мсдугяция гдемодуляция). Ка шине соединения с модупгг и дос-;«за и сервиса гокззаны точки: 1(2; — вход (выход) каналов трагика, В (Е) — ВКОСЬ ( ыход) канапэ слу«жеб«ч й связи, 5 — подача сигнаеов управления и б — подача АС. Дпя со~ласовання с сося«кюй соедини-:егьнои линией»устзчсзпеьь~ ннтв«"йреисы кзнзлсс —.;.==,:: ',ХКТ )П ',, служебной связи (ЯКУ .».С) и;.:икрогроцессзра плКТ )л:"» гВ состав ХКТ Х"Г вход;; —, регвнератор, а также генераторы сзгнзпос .-'ьдикзции аварихзого состояния (СУ(АС).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
