Спилкер Дж. Цифровая спутниковая связь (1979) (1152062), страница 47
Текст из файла (страница 47)
Эффективность использования мощности спутника при МДВР может достигать 90$, и более по сравнению с потерями эффективности от 3 до 6 дБ, которые типичны для работы с МДЧР. Как отмечалось в гл. 9, для уменьшения продуктов искажений при МДЧР обычно требуется снижение мощности относительно насыщения на 3 — 6 дБ. Далее, при МДВР можно достичь такой же эффективности использования полосы частот, поскольку не требуются зашитные интервалы по частоте между каналами, а потери эффективности на защитные интервалы во времени могут быть сделаны малыми при точных методах синхронизации.
В этой главе описаны общие представления и техника работы МДВР. Большая часть изложения тесно связана с материалами других глав, в частности касающихся восстановления несущей, тактовой синхронизации, уплотнения сигналов во времени, передачи данных в групповой полосе частот, фазовой модуляции, кодирования и службы времени. По этой причине представленный здесь анализ довольно краток. Начнем с описания принципа системы МДВР и некоторых типичных структурных схем МДВР. Описанные ниже ключевые элементы системы включают буферную память МДВР и синхронизацию, конфигурацию кодера(декодера, структуру цикла МДВР и эффективность, восстановление несущей при МДВР. Глава завершается кратким рассмотрением МДВР с коммутацией на спутнике, что объединяет эффективность МДВР с эффективностью обработки сигналов на борту спутника и переключением лучей узконаправленных спутниковых антенн.
10.2. ОБЩЕЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ И КОНФИГУРАЦИЯ СИСТЕМЫ Многостанционный доступ с разделением сигналов во времени (МДВР) — это метод многостанциоиного доступа, при котором передачи отдельных земных станций должны приниматься нз 241 спутнике в раздельные, неперекрывающиеся интервалы времени, что позволяет избежать возникновения продуктов искажения в нелинейном ретрансляторе. Каждая земная станция должна определять систему времени на спутнике и передавать свои сигналы во времени так, чтобы они поступали на спутник в соответствующие интервалы времени. Синхронизация сигналов и детали цикла передачи сигналов рассматриваются ниже.
На рис. !0.1 представлена типичная конфигурация сети с МДВР, в которой каждый высокоскоростной пакет радиочастотной энергии, обычно с четырехфазной ФМ, поступает на спутник Еюбираомне снороапиу е. нереаоааинеармаиии! ' ! --- . пан и раХонаспсопснер анергии неппеаигн гононапони помин и со моииониосн симгопеб Рнс. 10.1. Типичная конфигурация спутниковой сети свя- зи с МДВР в присвоенный ему интервал времени. Поскольку в каждый момент времени иа спутниковый ретранслятор поступает только один сигнал, то продукты искажений, создаваемые безынерционной нелинейностью, либо полностью отсутствуют, либо очень малы.
Заметим, что скорость следования символов информации в передаваемых пакетах вообще во много раз больше скорости непрерывных потоков символов, поступающих на земную станцию. При многостанционном доступе с временным разделением сигналов выходной усилитель ретранслятора может работать в режиме полного насыщения, результатом чего является значительное увеличение полезной мощности выходного сигнала. Ухудшение качества из-за продуктов искажений устраняется в значительной мере путем передачи каждого сигнала с достаточным защитным промежутком времени между интервалами передачи, чтобы убрать любые неточности синхронизации и в то же время предотвратить значительные помехи, вызываемые влиянием <хвостов» предыдущих импульсов на сигнал в данном интервале времени. Амплитуда этих «хвостов» зависит, конечно, от переходной характеристики и, в свою очередь, от амплитудной и фазовой характеристик 242 фильтров, включенных как в приемной части ретранслятора, так н в передающей части земной станции.
Если ретранслятор работает в режиме «предельного ограничения» и ограничивает выходной сигнал даже тогда, когда на входе имеется только шум, то огибающая выходного сигнала существенно постоянна даже в течение защитных интервалов времени (рис. 10.2). В типичных случаях защитные промежутки могут быть Элтотнью онтераали ОЕР77ИОЧЕИИЮЕ ЮРМ У роггекнно а сослал 1И ~ г а) в! Рис. !0.2. Типичные огибающие сигналов ретрансля- тора при МДВР: а — на входе; б — на выходе.
Показанная постояннея огибающая оыксаного сягняла спотметстеуст ретренслнтору с препсльным огреннчсннсм выбраны достаточно малыми, чтобы полное защитное время в цикле поглощало менее 10% полезной мощности сигнала, а ретранслятор использовался с эффективностью более 90о77с. 10.3. СИНХРОНИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ На каждую земную станцию с МДВР поступают параллельные цифровые потоки или аналоговые сигналы, которые преобразуются на этой станции в цифровые потоки, адресованные различным приемным земным станциям (рис.
10.3 и 10.4). Сигналам, адресован- В Корею гаг лреамруло В КанавгаННЮ Гт В Калеюорнкю ~ уа гуомгкое ог отрава Ва Гуа ские астрова соз ву 7- = и МКС аг Рис. 10.8. Упрогценная схема передачи сигналов в системе с МДВР. Буферные устройства преобразуют последовательные потони символов в пакеты информационных символов; пакеты в свою очередь преобразуются в сигналы ПЧ моду- лятором четырехфазиой ФМ: а — абонентские потоки символов; б — функциональная схема преобразований; и — структура пакета информационных символов, передаваемого земной станцией 243 3 х О Ф Ф Ф л Ф о Ф » а.
х л О. Ф о о Ф Ф о Ф 1 о Ф о Ф Ф о о \ о о о Ф Ф Ф О х о Ф О, Ф ъ $ ь Ъ Ф Ф Ф о О. 'О о Ф О О. » Ф » и 244 Ф а (о О4 Р'. О о Ф Ф О Фоо о О Ф о Я " Х'О ФФО йо ",Ф 'О ФФФ Ф Ф О. Ф х о Ф Ф Фй ным разным приемным станциям, выделяются отдельные участки передаваемого пакета, следующего за преамбулой МДВР. Приемник с МДВР демодулирует каждый из пакетов от различных передающих земных станций и разделяет соответствующие части их в отдельные последовательные потоки символов.
Система синхронизации во времени при МДВР такова, что если бы все земные станции стали передавать сигналы в начале своих соответствующих циклов, то эти сигналы поступили бы на спутник одновременно (гл. 17). Если частота следования циклов (ц — — 1/Тч, то скорости следования символов всех входящих сигналов должны быть точно кратными этой частоте, т.
е. )„=п4,. Иначе целое число символов не могло бы быть передано в течение цикла (или сверхцикла). Скорость символов пакетов („, обычно находится в целочисленном соотношении со скоростью следования циклов, так как в каждом пакете передается ~мТ„информационных символов, и длительность пакета является естественной частью длительности цикла. Обычно скорость следования символов в пакете должна быть наибольшей скоростью, допускаемой ЭИМ спутника и 0(Т вЂ” приемной земной станции. Если требуется, то скорость передачи символов в одной части пакетов данной земной станции может отличаться от скорости в других частях на некоторый множитель скорости циклов.
На рис. 10.5 представлена упрощенная структурная схема земной станции с МДВР. Сигналы в параллельных телефонных каналах кодируются с помощью ИКМ со скоростью синхронной скорости следования циклов МДВР. Если на данной земной станции много телефонных каналов, то техника ИКМ может использовать преимущества загрузки речевых каналов, которая меньше 507, из-за пауз в разговоре. Может определяться активность каналов и применяться совместное использование интервала времени только активными каналами, как в системе ТАСИ (148].
Таким образом, в дополнение к другим преимуществам МДВР могут быть получены преимущества, подобные существующим в описанной ранее системе МДЧР-КН с предоставлением каналов по требованию. На рис. 10.5 показаны также параллельные потоки символов ИКМ, которые должны быть объединены вместе на скорости, синхронной скорости циклов МДВР. Здесь для сопряжения скоростей потоков символов должен применяться стаффинг импульсов (см.
гл. 5) или эластичный буфер. Закодированные последовательные потоки символов затем подаются на временной компрессор, где символы, накопленные в течение одного цикла, выдаются в виде пакета в течение соответствующего интервала времени. Синхронизация по циклам обеспечивается отдельным устройством, которое может использовать начальную часть цикла для передачи соответствующих синхросигналов ($ 10.4). Синхронизация внутри цикла, т е. в информационных пакетах МДВР, осуществляется с помощью генераторного оборудования, формирующего преамбулу на йередаче, и соответствующим устройством синхронизации (детектирования преамбулы) на приемной стороне (рис'.
10.5). 245 ЛПМ нодар гдунаднк нагмат ннм ГЛю накала нодар мпп л -им гнв ь к К поднттом. тону пре- пдрпладп- тело Гронанолнз Н тт ГНВ ° адео енепптор апарнн к носпмт аайетод ь Ммканалнз Леото упл сна апр ара- рате в пре. а Пупнз ГЛСтканапм Гронпнопзз ЯКМнололи ККИнпнолм плрармпнаоннмо погнал о гтептп Времена Рис. !0.5. Упрощенная структурная схема земной станции с МДВР, на которую поступают аналоговые телефонные каналы и асинхронные потоки цифровой информации: Асннхр.Упл, Асннхр Раза — устройства асннхпсннсгс сспрнженнн цнеравых потоков; УЦС вЂ” устройство цнклпвоа синхронизации; СКП.
СЭН вЂ” схемы компрессии н экспандира. ванна во времени (10.1) ' Скремблцроаонце — обратимое преобразование структуры цифрового потока без изменения скорости передачи с целью получения свойств случайной щоследовательности (см. й !6.5). (Прим. ред.) 246 Буферные и синхронизирующие устройства при МДВР. Поскольку входящие потоки символов непрерывны, а на выходе модулятора МДВР образуются периодические пакеты радиочастотной энергии, то модем МДВР должен содержать буфер информации. Этот буфер накапливает информационные символы, принятые в одном цикле, до следующего цикла.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
