Тема 6 (из Скляра) (774444), страница 2
Текст из файла (страница 2)
12 кгц Рис. 11.5. Лростейтий лример РЛМ. Три сдвинутых оо частоте канала оередочи речи Н» рис. 11.6 представлены два наиболее низких уровня иерархии уплотнения телефонных каналов с использованием Е1)М. Первый уровень состоит из группы 12 каналов, модулируемых поднесущими с частотами из диапазона 60-108 кГц, Второй уровень, состоящий из пяти групп (60 каналов), называют сулергруллой. Супергруппа ьчо- 881 1 1 1 Роопоооооаоыо кч о пои ооачы 552 кГц 504 кГц 456 кГц 408 кГц Зво кГц Згв кгц 612 кГц 56йкгц 516 кГц 468 кГц 420 кГц 108 ктц 104 ктц 96 кГц 88 кГц Во кГц 72 кГц ) я:::::.1 Голосовая канал Несушне (0,3-3,4 кГц) каналов Поднасущне групп Основная сверкгруппа (80 каналов) (212-552 кГц) Основная подгруппа (12 каналов! (60-108 кГц) Рис.
11 б. Схема модулирования титиной салтаны уплотнения с частотным разделениям 11.1.1.2. Множественный доступ с частотным разделением в спутниковых системах Большинство спутников связи расположено на геостационарной нли геосинхронной орбите. Это означает, что спутник находится на круговой орбите, лежащей в плоскости земного экватора. При этом спутник находится на такой высоте над уровнем моря (приблизительно 35 830 км), на которой период его обращения вокруг Земли равен периоду вращения самой Земли. Поскольку при наблюдении с Земли такие обьекты кажутся неподвижными. три спутника, расположенных через 120' друг от друга, позволяют охватить территорию всего земного шара (за исключением, полярных областей). Большинство спутниковых систем связи используют нерегенеративные ретрансляторы или транспондеры.
Нерегенератианый означает, чта сигналы "земля-спутник" усиливаются, сдвигаются по частоте и ретранслируются на Землю без обработки сигнала, демодуляции или повторной модуляции. Наиболее широко используемым диапазоном в коммерческих системах спутниковой связи является так называемая полоса С (С-Ьапй). В данном диапазоне для передачи сигнала "земля-спутник" применяется несущая частота б ГГц и частота 4 ГГц передачи сигнала "спутник-земля". Согласно международным соглашениям, для систем передачи в паласе С разрешено использовать любой спутник, работающий в спектральном диапазоне шириной в 500 МГц. В большинстве случаев такой спутник имеет !2 транспондеров с шириной паласы 36 МГц каждый. Наиболее г к л ч * хаоннте нпотнп дулируется поднесушими с частотами из диапазона 3)2-552 кГц.
Уплотненные каналы теперь рассматриваются как составной сигнал, который может передаваться по кабе- лю или модулироваться несущей с целью последующей радиопередачи. распространенные транспондеры работают в режиме РОМ/РМ/РОМА (уплотнение с частотным разделением, частотная модуляция, множественный доступ с часготным разделением). Рассмотрим составляющие указанного режима.
1. Л)М. Сигналы, подобные телефонным, имеющие одиночную боковую полосу шириной 4 кГц, обрабатываются с использованием РОМ, в результате чего формируется составной многоканальный сигнал. 2. РМ Составной сигнал модулируется несущей и передается на спутник. 3. ГОМА. Поддиапазоны полосы транспондера (36 МГц) могут распределяться между различными пользователями. Каждому пользователю выделяется определенная полоса, на которой он получает доступ к транспондеру.
Таким образом, составные каналы РОМ модулируются (РМ), после чего информация передается на спутник, будучи распределенной по различным полосам в соответствии с системой ГОМА Основным преимуществом технологии РОМА, в сравнении с ТОМА, является простота. Каналы РОМА не требуют синхронизации или централизованного распределения времени. Каждый из каналов независим от остальных. Позднее будут рассмотрены пренмугцества ТОМА в сравнении с РОМА. 11.1.2.
Уплотнение/множественный доступ с временным разделением На рис. 11.3 показано совместное использование ресурса связи, выполняемое посредством распределения частотных диапазонов. На рис. 11.7 тот же ресурс связи распределен путем предоставления каждому из М сигналов (нли пользователей) всего спектра в течение небольшого отрезка времени, называемого временным интервалом (гппе з!ог). Промежутки времени, разделяющие используемые интервалы, называются защилиыми интервалами (явам гппе). Защитный интервал создает некоторую временную неопределенность между соседними сигналами и выступает в роли буфера, снижая тем самым интерференцию. На рис. 11.3 приведен пример использования технологии ТОМА в спутниковой связи.
Время разбито на интервалы, называемые кадрами (Гшгпе). Каждый кадр делится на времеккые икглервалы, которые могут быть распределены между пользователями. Общая структура кадров периодически повторяется, так что передача ленных по схеме ТОМА— это один нли более временных интервалов, которые периодически повторяются на протяжении каждого кадра. Каждая наземная передающая станция транслирует информацию в виде пакетов таким образом, чтобы они поступали на спутник в соответствии с установленным расписанием.
После принятия транспондером такие пакепа ретранслируются на Землю вместе с информацией от других передающих станций. Принимающая станция детектирует и разуплотняет уплотненные данные соответствующего пакета, после чего информация поступает к соответствующим пользователям. 11.1.2.1. ТОМ/ТОМА с фиксированным распределением временных интервалов Простейшая схема ТОМ/ТОМА именуется 773!г!/Т)3МА с фикскроваккым раслределекием, При использовании такой схемы М временных интервалов, составляющих кадр, заранее распределены между источниками сигнала на достаточно длительный промежуток времени.
На рис. 1!.9 в виде блок-схемы показана работа такой системы. Операция уплотнения состоит в предоставлении каждому источнику возможности использовать один или более интервалов. Разуплотнение — это распознавание интервалов с последующим распределением данных между соответствующими пользователями. 683 1 1 1 Рвпппппппаниа пппнппя связи г энергии м диепеэоне Рис. 11 8 Типичная конфигурация ТУМА Два коммутируюших ключа на рис. 11.9 должны быть синхронизированы таким образом, чтобы сообщение, соответствующее источнику 1, попадало на выход канала 1 и т.д. Само по себе сообщение в общем случае состоит из начальной комбинации битов (ргеатЫе) и собственно информационной части.
Начальная комбинация обычно состоит из элементов, которые отвечают за синхронизацию, адресацию и защиту от ошибок. Схема ТТЗМ/Т1)МА с фиксированным распределением является чрезвычайно эффективной, когда требования пользователя можно предвидеть, а поток данных значителен (т.е. временные интервалы практически всегда заполнены).
В случае же пульсирующего или случайного потока данных указанный метод себя не оправдывает. Рассмотрим простой пример, представленный на рис. 11.10. Здесь кадр составляют четыре интервала, каждый из которых закреплен за пользователями А, В, С и О. На рис. 11.!О, а изображены схемы активности четырех пользователей. о — ® ) р — О б, Разбиение Объединение на интервалы Канал интервалов Д вЂ” о о (Спутниковый ретранслятор) о — ® « †††Упло « ††Разуплотн ея — г-й источник Б, — г-й получатель кадр к+ 1 М 1 2 М Время 1 2 Один временной интервал Рис. 11 Д Т))М с фиггсироеанным распределением На протяжении первого интервала передачи кадра пользователь С не отправляет данных, пользователь В не передает данных в течение второго интервала, а А — в течение третьего. В случае использования ТРМА с фиксированным распределением все интервалы кадра распределены заранее Если "владелец" интервала не передает данных в течение указанного промежутка времени, данный интервал не используется.
На рис. 11.)О, б показан поток данных и неиспользованные интервалы. Если требования пользователей непредсказуемы, как в приведенном выше примере, то должны применяться более эффективные методы с использованием динамического распределения интервалов. Таких методов существует несколько — применение систем с коммутацией пакетов, статистических мультиплексоров или концентраторов.
Данные системы позволяют достипгуть результата, изображенного на рис. 1!.1О, в, где пропускная способность системы остается постоянной благодаря использованию всех доступных временных интервалов. Номер кадра 2 3 время Неиспользованные временные интервалы б) О НЯ Время дополнительные доступные временные интервалы а) в) Рис. 11. 1д Т)))гт с фиксированным распределением и система с коммутацией пакетое а) схема активности пользователей, б) ТОМ с фиксированным распределением, е) коммутация пакетов с временным разделением 1концентрация) 11 1 Ряппплпопоии~ плсяоса связи 11.1.3.
Распределение ресурса сеязм по каналам (114) лТ Кадр л (л ч 1)Т Кадр л+ 1 (л+ 2)Т Рис. П.12 Ресурс аизи: временно-чаопотиое распределение ло «аиаиам Длительность л-го кадра, Т, — это интервал (пТ, (и+ 1)Т). Как вущно из рис. 11.11, область сигнала является пересечением временного интервала (л, т) и частотного диапазона ()). Предположим, что система модуляции/кодирования выбрана таким образом, что полная полоса )у ресурса связи может поддерживать скорость передачи данных (( бит/с. Для любого частотного диапазона, содержашего полосу ИУМ Гц, соответствующая скорость передачи данных будет составлять й(М бит/с. Технология ГОМА позволяет использовать М диапазонов с шириной полосы )ТМ полной ширины полосы Г Ч 1 ЧЕ о ао пааи~чд поотчп На рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
