Тема 6 (из Скляра) (774444), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Конфиденциальность. Если код группы пользователей известен лишь разрешенным членам этой группы, СОМА обеспечивает конфиденциальность связи, поскольку несанкционированные лица, не имеющие кода, не могут получить доступ к передаваемой информации. 2. Каналы с замираниями. Если для определенной части используемого спектра ха- Рактерно замирание, сигналы в данной части будут ослабленными. При нсполь- зовании схемы РОМА пользователь данной части спектра может испытывать постоянные затруднения со связью. При схеме РН-СОМА пользователь будет испытывать аналогичные проблемы только при изменении частоты в соответствующую часть спектра.
Таким образом, возможные проблемы со связью равномерно распределяются между всеми пользователями. Поток им пулькина данн к(г) лова(иа(г) авиа(г)11 Сиикроииэатор Риг. 11. 15. 11роцвсс модуляции схемы РН'-СЮ))ГА 3. Солротивллеиоаныюдавлгнию. В течение времени между изменениями частоты полоса сигнала идентична полосе обычной схемы МРАК, т.е. обычно равна минимальной ширине полосы, достаточной лля передачи символа МРАК. В то же время в течение нескольких временных интервалов система совершает скачки в диапазоне частот, ширина которого намного превышает ширину полосы данных.
Такое использование полосы называется расширением спектра. Расширение спектра и вьпекающая из него сопротивляемосп подавлению подробно описаны в главе 12. 4. Гибкость. Наиболее важным преимушеством СОМА, по сравнению с ТОМА, является отсутствие необходимости синхронизации одновременно передающих устройств. Разные передачи не влияют на ортогональность процессов передачи с различными кодами.
Данное утверждение станет понятнее при подробном описании в главе 12 автокорреляционных и взаимно корреляционных свойств кодов. М 1.1.6. Множественный доступ с поляризационныьл и пространственным разделением На рис. 11.16, а показано, как спутник Пк)ТЕЫАТ 1УА использует метод множественного доступа с пространственным разделением (зрасе-йч1з(оп пшй)р!е асеева — КОМА), также называемый многолучевым многократным иснользованием частоты. 1ХТЕ1ЬАТ 1УА применяет двулучевую принимающую антенну, которая передает сигнал на два приемника. Это позволяет осуществлять одновременный доступ к спутнику из двух разных точек на Земле. Полосы частот, выделенные двум таким пользователям, одинаковы, поскольку сигналы этих пользователей разнесены в пространстве. В таких случаях полосу называют многократно иклользуемой.
На рис. 11.16, б показано применение спутником СОМБТАК 1 множественного доступа с поляризационным разделением (ро!апха(1оп-Йч(з1оп пшй)р!е ассеаз — РОМА), который также называют двухноляризационным многократным использованием частоты. Гиииа 11 Упоотионио и множоствснный достип а) б) в) Рис. )1 И 5ОМА и РОМА: а)!г)ТЕ)КАТ!)гА)б) СОМБТАИ 1; в) /)гТЕйКАТ )г(атлантическое покрытие) Многолучевое многократное использование частоты Поляризационное многократное использование частоты Вертикальная поляризация Поляризационноеипространственное многократное использованиечастоты В данном случае используются раздельные антенны с разными поляризациями, каждая из которых соотнесена со своим приемником.
Это позволяет получить одновременный доступ к спутнику пользователям, находяшимся на небольшом расстоянии друг от друга. Каждая из передающих антенн на Земле должна быть поляризована в соответствии с антенной спутника. (Обычно наземная станция оснащается антенной с двойной поляризацией).
Лолосы частот, используемые двумя антеннами, могут быть идентичными, поскольку они поляризованы ортогонально друг другу. Как и при ЯОМА, полосу частот РОМА называют многократно используемой. На рис. 11.16, в показано одновременное использование спутником 1ХТЕ) ЯАТ Ч схем ЯРМА и РОМА. В данном случае покрытие спутника делится на два полушария: восточное и западное.
В каждом используется пара зональных лучей. Зональные лучи внутри каждого луча полушария взаимно ортогональны. Следовательно, в данном случае имеем четырехкратное использование спектра. 11.2. Системы связи множественного доступа и архитектура Информация об использовании времени, частоты и кодовых функций, необходимая пользователям для сообщения между собой с помощью спутника, содержится в лротоколе или алгоритме множественноо доступа (пш!йр1е ассезз а18ог!1)зш — МАА). Система множественного доступа является объединением аппаратного и программного обеспечения, поддерживающим МАА.
Основная задача такой системы — своевременное, упорядоченное и эффективное предоставление пользователю услуг связи. На рис. 11.17 приводится несколько основных архитектур спутниковых систем связи множественного доступа. В условных обозначениях представлены символы, используемые для наземных станций, имеющих или не имеюших контроллер МАА. На рис. 11.17, а показана система, в которой одна из наземных станций определяется как основная (контроллер). На данной станции размещают компьютер, реагирующий на запросы на обслуживание, приходяшие от всех остальных пользователей.
Отметим, что пользовательский запрос влечет за собой передачу данных от контроллера к спутнику и обратно. Реакция контроллера приводит к другой передаче посредством спутника. Таким образом, каждая услуга требует двух сеансов передачи данных с Земли на спутник и обратно. Рис. 11.17, б соответствует случаю распределения управления МАА между всеми наземными станциями; выделенного контроллера не существует. Все наземныс станции используют одинаковый алгоритм и располагают идентичными знаниями о запросах на доступ и распределении доступа.
Следовательно, каждая услуга в этом случае требует одного цикла связи станция-спутник-станция. На рис. 11.17, в показан контроллер МАА, находящийся непосредственно на спутнике. Запрос пользователя поступает на спутник, который может немедленно послать ответный сигнал. Таким образом, в данной системе для предоставления услуги связи достаточно одного цикла связи. 11.2.1. Информационный поток в системах множественного доступа На рис. 11.18 представлена блок-схема потока данных между алгоритмом множественного доступа (пш11!р1е ассезз а18ог1гпгп — МАА), или контроллером, и наземной станцией связи; нумерация пунктов в приведенном ниже списке соответствует нумерации на рисунке.
Как указывалось в предыдущем разделе, за управление Г ппп11 чп и м а и а го а) б) Условные обозначения Наземная станция без контроллера МАА Наземная станция с контроллером МАА (5 6 66 О Спутник безконтроллера МАА в] Спутник с контроллером МАА Рис. П.17. г)рхитектура спутниковой системы мно мгественного доступа; а) управление осуществляет одна наземная станция; б) управление распределено мемеду всеми наземными станциями; в) управление осуществляет спутник Распределе по каналам ные Рис.
11.18. Информационный поток в системах мнозкеетвенного доступа !. Распределение по каналам. Данный термин относится к распределению информации (например, каналы 1 — Ф могут быть предоставлены пользователю Х, а каналы ()У+ !) — М вЂ” пользователю У). Данная информация изменяется редко и может распространяться между наземными станциями без использования системы связи, например, посредством информационного бюллетеня.
2. Состояние сети (пенное)г в)а!с — )ч)Я). Этот термин связан с состоянием ресуРса связи. Наземная станция получает указания относительно доступности Ресурса ттрн может отвечать спутник или одна наземная станция; также управление может быть распределено между всеми наземными станциями. Передача данных проис- ходит в следующем порядке. связи, а также о том, как следует использовать время, частоту, кодовые позиции ресурса для передачи запроса на обслуживание.
3. Запрос на обслуживание. Станция передает запрос (запросы) на обслуживание (например, на выделение ресурса для передачи т сегментов сообшения). 4. По получении запроса (запросов) на обслуживание контроллер передает станции расписание, в соответствии с которым данные должны распределяться в ресурсе связи. 5. Станция передает данные в соответствии с указанным расписанием. 11.2.2. Множественный доступ с предоставлением каналов по требованию Системы множественного доступа, позволяюшие передаюшей станции периодически получать доступ к каналу независимо от реальных потребностей, называются системами с фиксированным распределением. Существуют также системы с динамическим распределением, которые предоставляют доступ к каналу только при соответствующем запросе передаюшей станции.