Спилкер Дж. Цифровая спутниковая связь (1979) (1152062), страница 48
Текст из файла (страница 48)
Требуемая полная емкость запоминающего устройства (в битах) при гтг входных потоках со скоростью ),! и длительностью цикла Т„: М=-'~)„тю 1=! а произведения )„Тц являются целыми числами. Технические средства, применяемые в буферных устройствах МДВР, зависят от структуры циклов принимаемых сигналов (рис. !0.4), использования кодирования или скремблирования' инфор- мационных потоков на станции и требуемых скоростей следования информационных символов и информационных пакетов.
Например, избыточные элементы, вводимые при кодировании, могут вводиться уже после буферного накопления, что уменьшает требования к буферному накопителю. Синхронизация при МДВР на земной станции может подчиняться либо действительным часам на борту спутника, либо часам земной станции, называемой главной. Главная земная станция генерирует сигналы времени, которые ретранслируются спутником иг таким образом, как бы генерируются на спутнике. Рисунок 10.6 иллюстрирует временные соотношения на спутнике и на земной станции, причем предполагается точное подчинение часов на станции часам на спутнике. В табл. 10.1 определены различные виды времени, используемые в данном обсуждении. Время на спутнике обозначается как т(!), время на земной станции ) как т,(1), а «истинное» или универсальное время обозначено буквой й Первая метка времени на спутнике, показанная иа рис.
10.6, воз~пинает в. МОМЕНТ 1=)а. ЗЕМНаЯ СтаНЦИЯ ПОДЧИНЯЕТСЯ ЭТИМ МЕтКаМ И ПЕРЕДаЕт та'У»)тз) Д)(гаггяйз))гга Луазгли аремеао ~ ~ Щ) слулгяяял Т( а —- пой) ) Г яссе, гя)т,))ус Рис. !ОХ Метки времени на спутнике и на земной станции, подчиненной спутнику. Расстояние ог земной станции до спутника цзмераяяоа по врамаяя прибмгяя сигнала яа сяутяяк, равна Н,)О. Длительность цвкла яа спутнике — У Н). Определено, что Енг(г.)-л,()а) — нг()аот,)га)1 Таблица 10!' Определение терминов времени Обозяаче- яяе Определение «00 т) (г) Тц (() Универсальное или системное время Последовательность меток времени спутника Последовательность меток времени на земной станции Время цикла на спутнике, измеренное в универсальном времени отно- сительно начала цикла в момент й Тц ()) пнТц Расстояние от спутника до 1-й земной станции, определяемое на мо- мент времени 1 Скорость света )1) (О свои метки так, что они поступают на спутник синхронно с метками времени цикла на спутнике, разнесенными на Тч(/).
Таким образом, метки времени земной станции должны передаваться раньше на время /г;(1)/с, где /г,(1) — расстояние между земной станцией и спутником. Поэтому первый импульс на рис. 1О.б излучается земной станцией в истинное время /=1, — Я;(/,)/с, поскольку время поступления этого импульса на спутник /=/,. Отсчет времени на земной станции подчинен спутнику, и поскольку расстояние Яг(/) в общем случае изменяется во времени, то т,(1) не может иметь постоянную частоту. Второй импульс излучается в момент 1=/э+ +Тч((о) — й.гг/о+ Тц(/ч) )/с.
Следовательно, длительность цикла на каждой земной станции изменяется во времени. После того как обеспечено поступление целого числа бит в каждом цикле, нужно также накопить эти информационные символы и передать их на модулятор МДВР для передачи на спутник -со скоростью следования символов в пакете /„ц(/), которая соответствует передаче информации от станций ~ к станции /'. Заметим, что не все приемные земные станции в сети МДВР могут -быть одинаковые. Следовательно, скорость передачи символов к станции / может отличаться от скорости передачи символов к станции /г, поскольку их О/Т и, следовательно, их способности принимать потоки символов с определенной скоростью могут быть различными. Отсчеты времени при передаче и приеме информации в системе с МДВР могут отличаться как по фазе, так и по скорости.
Метки времени земной станции при МДВР при передаче должны поступать на спутник синхронно с отсчетами времени на ием. Метки времени на" земной станция при приеме информации, с другой стороны, должны соответствовать моментам поступления меток времени, генерируемых на спутнике. Таким образом, эти две системы отсчетов времени на земной станции отличаются на время распространения сигналов до спутника и обратно. Поскольку путь прохождения сигналов может изменяться во времени, то метки времени при передаче и приеме земной станции-могут различаться как по фазе, так и по частоте.
Более точные отсчеты времени следования символов при приеме генерируются синхронизатором по символам демодулятора МДВР. В течение временнбго интервала цикла этой земной станции должно быть передано точно п; бит информации, где кп — полное количество информационных символов, которое должно быть пере,дано в цикле.
Действительная средняя скорость передачи симво.лов /*; ' и;/(Тч;(1)+Л/г,(1)/с) в цикле изменяется во времени на небольшую величину ((1О-'), и поэтому должны быть некоторые средства коррекции разницы между этой скоростью и действительной входной скоростью символов /„,(1), принимаемых на земной станции. Возможные методы для этой цели следующие: 1. Помещать устройство асинхронного уплотнения или устройство стаффинга на земной станции, чтобы увеличить скорость символов на входе /„„(// до скорости передачи при МДВР /*;(/); при 248 этом 1',(1) — 1,„(г) — скорость передачи импульсов стаффинга в буфере. 2. Передавать метки времени МДВР 1*;()) или сигналы коррекции времени обратно абонентам или их аппаратуре уплотнения: так, чтобы принятые потоки символов абонентов поступали на передатчик земной станции с МДВР синхронно с отсчетами времени на передающей стороне.
3. Днскретизировать входные аналоговые сигналы на земной станции синхронно с отсчетами времени МДВР на стороне передачи. Такой подход, конечно, подразумевает, что эти аналоговые сигналы фактически имеются на земной станции и что дискретизация и квантование осуществляются в аппаратуре МДВР. В данном случае предъявляются только минимальные требования к буферному устройству МДВР, если частота следования циклов кратна илн равна требуемой частоте дискретизации. При этом можно дискретизировать и квантовать каждый из входных аналоговых сигналов во время, в которое передаваемый пакет МДВР должен содержать символы из этого входного канала. Небольшая неравномерность скорости дискретизации оказывает пренебрежимо малое влияние на процесс квантования аналогового сигнала и на его восстановление.
Описанные выше три варианта соединения земной станции с абонентами иллюстрируются упрощенными структурными схемами на рис. 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.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
