Мордухович Л.Г., Степанов А.П. Системы радиосвязи. Курсовое проектирование (1987) (1152059), страница 17
Текст из файла (страница 17)
При многостанционном доступе с частотным разделением каналов (МДЧР) каждой ЗС в пределах полосы пропусканияодного ствола ретранслятора Я р выделяют полосу частот Яс дляпередачи соответствующего сигнала с шириной спектра А/с. Оче96видно, что если выделенные каждой ЗС полосы частот одинаковыи равны Я с , число линий связи п, которые можно организовать спомощью ретрансляторалчР = ( Я р / Я с ) < ( Я р / Д / с ) .При многостанционном доступе с временным разделением каналов (МДВР) каждой ЗС выделяют всю полосу ретранслятораЯр, но в соответствующие промежутки времени tit повторяющиесяс периодом Тк. В этом случае очевидно должно соблюдаться условиеnBP<Tjti,а сигналы каждой З С должны быть предварительно представлены в дискретном виде.Использование М Д может происходить в сочетании с различными методами обработки индивидуальных сообщений, в резульj тате чего образуется модулированный сигнал с шириной спектра Д/с.
В процессе такой обработки на ЗС передающей стороныформируют групповой сигнал и модулируют им выделенную несущую частоту при соблюдении условия Д / с < Я с . Соблюдение этого условия необходимо в связи с тем, что для облегчения разделения сигналов (расфильтровки) должны быть предусмотрены защитные промежутки А/Защ (см. рис. 3.9) между спектрами сигналов соседних несущих. Формирование группового сигнала может происходить с помощью цифровых или аналоговых методов,а также с помощью сочетания обоих методов.В настоящее время наиболее широкое распространение получил метод МДЧР-ЧРК-ЧМ, при котором групповой сигнал каждой ЗС формируют с помощью стандартной аппаратуры частотI ного разделения каналов ( Ч Р К ) и используют ЧМ несущей. Число несущих в стволе составляет обычно от 2 до 25, а число сооб• щений, передаваемых на одной несущей, от 12 до 300.
Примеромиспользования такого метода служит один из вариантов отечественной аппаратуры «Группа» [13], с помощью которой в стволе[ с шириной полосы частот 34 МГц можно организовать около 300стандартных ТФ каналов. По такому же принципу построено большинство стволов ретрансляторов системы «Интелсат». Наряду сэтим находит применение М Д Ч Р , при котором групповой сигналформируется с помощью аналого-цифрового преобразования на базе ИКМ или Д М в сочетании с известными методами цифровоймодуляции несущей.
В качестве примера приведем один из вариантов аппаратуры «Группа», реализующий метод М Д Ч Р - И К М ! 4 ОФМ, основанный на И К М в сочетании с четырехуровневой отI носительной фазовой модуляцией (4 ОФМ) несущей, что позволяет в стволе с шириной полосы 34 МГц организовать около 200 ТФI каналов [13].В последние годы широко используют М Д Ч Р , при котором накаждой отдельной несущей тем или иным способом передаетсяодно отдельное аналоговое или цифровое сообщение. Такой ме14-8097тод часто называют МДЧР-ОКН, т. е.
МД типа «один канал нанесущей». Для передачи аналоговых сообщений обычно используют ЧМ, а для передачи цифровых — 4 ОФМ в сочетании с когерентной демодуляцией. Примером служит отечественная аппаратура «Градиент-Н» [13], позволяющая организовать 200 ТФ каналов в полосе 34 МГц с помощью МДЧР-ОКН-ЧМ, а также используемая в системе «Интелсат» аппаратура «Спейд» Г14], реализующая МДЧР-ОКН-ИКМ-4 ОФМ.При МДВР формирование группового сигнала осуществляетекак индивидуальным аналого-цифровым преобразованием с помощью ИКМ или дельта-модуляции с последующим объединением в групповой цифровой поток, так и аналого-цифровым преобразованием группового сигнала, образованного с помощью ЧРК.Для модуляции несущей используют 4 ОФМ или же другие мето-1ды многоуровневой цифровой модуляции.
В качестве примера мо|жно привести разработанную в нашей стране аппаратуру МДВУ40, позволяющую реализовать МДЧР-ИКМ-4 ОФМ для органзации в полосе 40 МГц около 600 ТФ каналов [13].При использовании МД с организационной стороны можно вы!делить два крайних случая: 1) небольшое число ЗС обмениваетмежду собой большим числом сообщений (ширина спектра Д/сгСИг!налов ЗС велика, число ЗС п мало); 2) большое число ЗС обмени!вается малым числом сообщений (А/сг мало, п велико). В первокслучае проще всего закрепить за каждой ЗС соответствующие чстоты и использовать МДЧР-ЧРК.-ЧМ.
Широкое применение эго метода обусловлено его простотой и надежностью, основаннына высоком уровне развития техники ЧРК-ЧМ в РРЛ.Во втором случае будет наиболее простым методом организг!ции связи МДЧР-ОКН. При этом образуется сеть связи, эффтивность работы которой существенно повышается при использс!ванин незакрепленных каналов, т. е.
при предоставлении каналпо требованию. Канал связи организуется по запросу лишьопределенный промежуток времени в соответствии с требование)!и ретранслятор спутника как бы играет роль, аналогичную рол!АТС городской телефонной сети. Этот метод основан на использовании неравномерности занятости группы каналов во времени!которая при передаче телефонных разговоров составляет мене50% для числа каналов более 20 [15]. Представление каналов птребованию в аппаратуре «Спейд» позволяет, например, в полосе частот 36 МГц организовать 800 ТФ каналов с помощьюМДЧР-ОКН-ИКМ-4 ОФМ, повысив, таким образом, более чем н40% эффективность использования полосы.При МДЧР-ОКН в силу статистических особенностей передаваемых сигналов возможно подавление несущих в моменты отсутствия загрузки (например, в паузах при передаче телефонных Яобщений). Это позволит при сохранении того же числа каналовдополнительно облегчить энергетику линии за счет снижения уровня перекрестных помех в ретрансляторе при уменьшении числнесущих.98В обоих рассмотренных выше случаях может применяться кМДВР.
При этом между ЗС распределяется не полоса частот ретранслятора, а интервал времени Тк между двумя последовательными посылками одной и той же ЗС, который называют длительностью кадра или цикла (ркс. 3.10). При передаче телефонногосообщения длительность кадра должна была бы составлять125 мкс. Однако эту величину можно заметно увеличить, используя предварительную компрессию (сжатие) во времени дискретизированных сигналов на передающей стороне в сочетании с экспандированием (расширением) во времени на приемной стороне.Такая операция называется компандированием .
во времени исравнительно просто реализуется с помощью элементов микросхемотехники. В результате компандирования возрастает скоростьпередачи в радиоканале, которая должна соответствовать энергетическим возможностям линии. Цифровые сообщения от каждой ЗС, полученные в результате аналого-цифрового преобразования, передаются в виде пакетов импульсов, в пределах которыхпериод повторения кодовых групп в результате сжатия становится в несколько раз меньше периода дискретизации Тл. В свою очередь пакеты каждой ЗС следуют с периодом кадра Тк.Важной характеристикой при использовании МДВР являетсядлительность и состав кадра.
Кадр, длительность которого можетдоходить до нескольких десятков миллисекунд, состоит из синхропакета, передаваемого в начале каждого кадра для обеспечениясинхронизации по кадрам, и пакетов каждой ЗС, отделенных другот друга защитными промежутками. Несмотря на наличие защитных промежутков, коэффициент использования кадра при МДВРдоходит до 90% и оказывается выше коэффициента использованияполосы при МДЧР. В свою очередь, пакет каждой ЗС состоит изтак называемой преамбулы и информационной части (или информационного пакета).
Преамбула служит для опознавания ЗС ивнутрикадровой синхронизации. Отметим, что при МДВР на работу системы синхронизации может оказывать влияние разницаво времени распространения сигналов ЗС, расположенных в пределах зоны обслуживания на различных расстояниях от спутника. Эта разница для геостационарного спутника с большой зонойпокрытия может достигать примерно 20 мс и ее необходимо учитывать при составлении кадра и требований к системе синхронизации. Аналогичным образом необходимо учитывать влияние, оказываемое движением спутника относительно ЗС.
Для геостационарного спутника время распространения плавно изменяется за счетдрейфа спутника вблизи точки подвеса и может отличаться отсреднего значения на величину, доходящую до 2 мс. Методы МД взначительной мере определяют режим работы ретранслятора (загрузки ствола). При этом можно выделить три режима использования стволов: односигнальный, многосигнальный и ОКН.При односигнальном режиме всю полосу ретранслятора Яр занимает один радиосигнал (рис.
3.9), обеспечивающий передачуодного или нескольких сообщений аналоговым или цифровым ме4*99зазсзГк = ZMCЧислосимволовСигналыКаналы те- КаналыСигналы Восстановления несу- начала леуправления синхращей и време - пакета и служебной низациаи адреса. связи.пакетПреамаулаИнформационныесигналыопорной станцииЧислосимволовСигналыВосстановления несущей иffpeмениКаналыСигналы на - телеуправ чала па ления акета и слутедноисвязиадреса* - ВремяРис. 3.10.
К понятию о многостанционном доступе с временным разделением каналов. Параметры кадра в системе «Интелсат»100тодом с помощью какого-либо вида модуляции одной несущей частоты. Такой режим загрузки ствола имеет, например, место припередаче ТВ сообщения, для чего обычно используют ЧМ.
Дляпередачи многоканальных ТФ сообщений используют ЧРК. в сочетании с ЧМ. или же цифровые методы передачи в сочетании сразличными видами модуляции несущей. Односигнальный режимзагрузки ствола модулированным цифровым радиосигналом может также соответствовать передаче цифровой информации илииспользованию МДВР.При многосигнальном режиме работы полосу ретранслятораЯр занимают несколько различных радиосигналов, соответствующих самым разнообразным сообщениям. Такой режим работыретранслятора имеет место при МДЧР. В настоящее время чащевсего используют передачу нескольких независимых ЧРК.-ЧМ радиосигналов с различным числом каналов.Режим загрузки типа ОК.Н соответствует использованию различных вариантов МДЧР-ОК.Н.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
