Vremenska podjela kanala. Metoda frekvencijske podjele

Tema br.7

Principi izgradnje višekanalnih prijenosnih sustava

Tematska lekcija br. 2

Vremenska podjela kanala

Prvo studijsko pitanje

Vremenska podjela kanala

Višekanalni prijenosni sustavi s vremenskom podjelom kanala (TDK) naširoko se koriste za prijenos analognih i diskretnih informacija.

Vremensko razdvajanje kanala moguće je samo u slučaju impulsne modulacije.

Uz veliki radni ciklus između impulsa jednog kanala, ostaje veliki vremenski period u kojem se mogu postaviti impulsi drugih kanala. Svi kanali zauzimaju isti frekvencijski pojas, ali se komunikacijska linija naizmjenično koristi za periodički prijenos signala kanala. Frekvencija ponavljanja signala kanala odabire se prema Kotelnikovljevom teoremu. Za sinkronizaciju rada prekidača odašiljača i prijamnika, odašilju se pomoćni sinkronizacijski impulsi za koje je dodijeljen jedan ili više kanala. Kod VRC-a koriste se različite vrste impulsne modulacije u kanalima: PIM, PWM, PCM, DM itd. Za radio veze koristi se dvostruka modulacija: PCM-OPSK, PIM-FM itd.

Slika 7.2.1 prikazuje blok dijagram višekanalnog sustava (MCS) s vremenskom podjelom kanala (TDC), gdje je naznačeno:

M - modulator, PB - međublok, GI - generator impulsa, ST - brojač, DS - dekoder, GN - generator nosača, PRD - odašiljač, LS - komunikacijska linija, IP - izvor smetnji, PRM - prijemnik, D - detektor, VSI - ekstraktor sinkronizirajućeg impulsa, I - krug koincidencije.

Sl.7.2.1. Blok dijagram višekanalnog sustava vremenskog dijeljenja

Blokovi TI, ST, DS tvore RL distribucijsku liniju, koja je označena isprekidanom točkastom linijom.

Prvi GI puls pojavljuje se na prvom DS dodiru, drugi - na drugom, itd., N-ti puls - na N-tom (posljednjem). Sljedeći impuls N + 1 ponovno će se pojaviti na prvom ulazu DS-a i tada se proces ponavlja. Na odvojcima DS formiraju se periodični nizovi impulsa, međusobno pomaknuti u vremenu. Prva sekvenca impulsa dolazi na upravljački ulaz FSI satnog oblikovalnika impulsa, ostatak - na ulaze modulatora kanala M (prvi stupanj modulacije). Njihovi drugi ulazi primaju odaslane informacijske signale, koji moduliraju visokofrekventne impulse iz DS-a prema jednom od svojih parametara (amplituda, trajanje itd.).

Princip rada prikazanog sklopa ilustriran je vremenskim dijagramima (sl. 7.2.2 a-d) za slučaj AIM-a u modulatorima kanala Mi.

Sl.7.2.2. Vremenski dijagram rada ISS sklopa s VRK

Potonji su uzorkivači izrađeni na ključnim sklopovima ili multiplekserima. Razmotrimo prvo AIM modulatore na ključevima, čiji je broj N = 4. Štoviše, prvi kanal je dodijeljen za sinkronizacijski impuls, a ostala tri za informacijske signale. Signal SS sinkronizacije razlikuje se od informacijskih impulsa u nekom parametru, na primjer, trajanju ili amplitudi. Prvi impuls iz GI (sl. 7.2.2 d) otvara prvi ključ, formirajući CC na svom izlazu, drugi impuls - drugi ključ i prenosi odgovarajući dio signala prvog kanala na njegov izlaz, treći impuls - dio signala drugog kanala, i tako dalje do četvrtog impulsa . Peti impuls opet tvori CC, itd. Budući da su izlazi svih sklopki međusobno paralelno spojeni, ukupni (grupni) signal sastoji se od impulsa koji se vremenski ne preklapaju. U ovom slučaju se kaže da su kanali zbijeni u vremenu. Zatim se grupni signal (sl. 7.2.2 e), nakon pojačanja u PB bloku, dovodi kao modulirajući signal u drugi modulacijski stupanj M, nakon čega se pojačava u PRD bloku i šalje na prijemnu stranu. putem komunikacijske linije.

U praksi se najčešće ne koristi AIM, već PCM, koji uključuje AIM. Preostale PCM operacije (kvantizacija po razini, kodiranje) moraju se provesti u PB bloku.

Na prijemnoj strani, signal s linije ulazi u RRM, gdje se filtrira, pojačava i zatim detektira u bloku D (vidi sliku 12.5) kako bi se dobio grupni signal (vidi sliku 7.2.2 e). Ako se AIM koristi u kanalima, tada se grupni signal, nakon pojačanja u PB bloku, odmah šalje na neke ulaze svih koincidencijskih krugova AND, na druge ulaze kojih se dovode impulsi CC sinkronizacijskog signala (Sl. 7.2 .2 g) iz izlaza RL razdjelnika. Rad potonjeg je isti kao i na odašiljačkoj strani, s izuzetkom da je GI sinkroniziran SI impulsima izoliranim od grupnog signala. Svaki krug za podudaranje I otvara se na vrijeme određeno trajanjem impulsa razdjelnika i prosljeđuje signal svog kanala na svoj izlaz. U shemama I i VRK se provodi (sl. 7.2.2 h-j). Na izlazu svakog takvog kruga nalazi se niskopropusni filtar, koji obavlja funkcije drugog stupnja demodulacije, pretvarajući AIM signal u odaslani analogni signal. Ako su signali kanala digitalni (s PCM-om), tada se dekodiranje mora odvijati u PB bloku prijemnika, pretvarajući PCM u AIM. Zatim se grupni signal od AIM-a odvaja na gore opisani način.

I prijemni krugovi djeluju kao privremeni parametarski filtri ili sklopke.

Kod VRC dolazi i do međusobnih smetnji, što je uzrokovano dvama razlozima: linearnim izobličenjima i nesavršenom sinkronizacijom. Doista, kada je spektar impulsa ograničen (linearna izobličenja), njihove fronte se "prevrću", a impulsi jednog kanala se superponiraju na impulse drugog, što proizvodi prolazne smetnje. Da bi se smanjila njihova razina, uvode se zaštitni intervali, što odgovara određenom proširenju spektra signala.

Učinkovitost korištenja frekvencijskog spektra kod VRK-a je praktički (ne teoretski) lošija nego kod FDC-a: s povećanjem broja kanala povećava se frekvencijski pojas. Ali kod VRK nema smetnji nelinearnog porijekla i oprema je mnogo jednostavnija, a vršni faktor signala je manji nego kod FRK. Značajna prednost VRK-a je visoka otpornost na šum impulsnih metoda prijenosa (PCM, FIM, itd.).

Uz VRC, lako je odabrati kanale na prijemnoj strani bez ograničenja njihove kvalitete. Oprema je malih dimenzija i težine, što je posljedica široke primjene integriranih sklopova, elemenata digitalne računalne tehnologije i mikroprocesora.

Glavni nedostatak TRC-a je potreba da se osigura sinkronizacija odašiljačke i prijamne strane prijenosnog sustava.

Imajte na umu da su s TRC-om signali kanala ortogonalni jedni drugima jer se ne preklapaju u vremenu. To znači da se pri njihovom prijenosu može koristiti i fazna podjela kanala (PDCD). Primjer za to može biti jednopojasni prijenos digitalnih signala, minimalna frekvencija pomaka kodiranja, itd.

Predavanje 6 Metode dijeljenja koda

(multipleksiranje i višestruki pristup); P načelo i glavne karakteristike CDMA ; izravno prošireni spektar; m višekanalni širenje spektra; proširenje spektra skakanjem frekvencije; proširenje spektra skakanjem frekvencije; Predoslijed kojim glasovni podaci prolaze kroz mobilnu stanicu dok se ne pošalju u eter; uh evolucija mobilnih komunikacijskih sustava koji koriste CDMA tehnologiju.

6.1 Klasifikacija prijenosnih sustava koji koriste jedan resurs

Svaki signal zauzima određeni frekvencijski pojas, postoji neko vrijeme, ima ograničenu energiju i širi se u određenom području prostora. U skladu s tim razlikuju se četiri vrste resursa kanala: frekvencijski, vremenski, energetski i prostorni.

Problem učinkovitog korištenja resursa zajedničkog kanala zaoštrio se zbog potrebe da se osigura komunikacija u uvjetima neujednačenosti i nepredvidivosti zahtjeva potrošača tijekom vremena. Prilikom odlučivanja ovaj problema, koriste se metode multipleksiranja i višestrukog pristupa. Koncepti "multipleksiranja" i "višestrukog pristupa" slični su po tome što uključuju distribuciju resursa među korisnicima. U isto vrijeme postoje značajne razlike među njima. Na multipleksiranjeresurs komunikacijskog kanala se distribuira krozzajednička terminalna oprema, formiranje e grupni signal S Σ (t) . Na višestruki pristup, S Σ (t) nastaje kao rezultatdodavanje signalakorisnicima izravno u kanalu (slika 6.1 ). U ovoj sliciIS izvor poruke, PRD - odašiljač, PRM - prijamnik, PS primatelj poruke). Višestruki pristup tipičan je za satelitske kanale, radijske kanale i mobilne komunikacijske kanale.

Slika 6.1 Prijenosni sustav s višestrukim pristupom

M multipleksiranje se temelji na uobičajenom hardveru, A višestruki pristup (MA) koristi posebne procedure (protokole) implementirane pomoću softvera pohranjenog u memoriji svakog terminala. Na riži unke 6. 2 prikazuje metode multipleksiranja.

U većini slučajeva zamultipleksiranjekanalu, izvoru poruke dodijeljen je poseban signal koji se naziva signal kanala. Signali kanala modulirani porukom kombiniraju se u grupni signal S gr(t) . Ako je operacija unije linearna, tada S gr (t) = S Σ (t) . bit će signal linearne grupe. U pravilu se formira linearnim zbrajanjem moduliranih signala kanala.

Slika 6. 2 - Metode multipleksiranja

U takozvanim sustavima Ramanovog multipleksiranja grupni signal se generira određenom logičkom (nelinearnom) obradom, uslijed koje svaki element generiranog signala prikazuje informacije (kombinaciju simbola) iz svih IC-ova. Klasičan primjer takvog sustava je dvofrekventni telegrafski sustav. Četiri frekvencije koriste se za prijenos četiri kombinacije simbola na dva kanala: f 1 00, f 2 01, f 3 10, f 4 11.

Uređaj za razdvajanje signala linearne grupe S Σ(t) je skup linearnih selektivnih sklopova, od kojih svaki odabire samo svoj signal kanala i, idealno, uopće ne reagira na signale drugih kanala. Da bi se postiglo takvo idealno razdvajanje, potrebno je i dovoljno da modulirani signali kanala čine skup linearno neovisnih signala. Kao takvi signali obično se koriste skupovi ortogonalnih signala.

U klasi linearnog multipleksiranja, na temelju vrste razlikovne značajke signala kanala, razlikuje se vremenska podjela kanala (TCD), frekvencijska podjela (FCD) i podjela kanala prema obliku signala, nazvana kodna podjela. kanala (CDC). Umjesto pojma “separacija” koristi se i izraz “zbijanje”. Kod PRK-a, frekvencijski pojas zajedničkog kanala jeΔf podijeljen na nekoliko užih trakaΔfi , od kojih svaki tvori IC kanal. Kod VRK cijela trakaΔf dostavlja se naizmjenično u određenim intervalima različitim izvorima za prijenos poruka. Uz QKD, nema podjele zajedničkog kanala između IC-ova ni u frekvenciji ni u vremenu. Kanalni signali različitih IC-ova, preklapajući se u vremenu i frekvenciji, ostaju ortogonalni zbog razlike u obliku, što osigurava njihovo razdvajanje.

Moguće su opcije za kombiniranje ovih metoda. Dakle, u mobilnim komunikacijama kao metodivišestruki pristupŠiroko se koriste kombinacije PRK i VRK, VRK i KKK. U prvoj kombinaciji, svaki frekvencijski kanal je dostupan za nekoliko korisnika na određena vremenska razdoblja. Za drugu kombinaciju u frekvencijskom pojasuΔf formiraju kanale s vremenskom podjelom koji se pružaju nekoliko korisnika na temelju QKD načela.

Prilikom organiziranja višekanalnog prijenosa informacija, signali kanala mogu se distribuirati na unaprijed određen način između izvora poruka. Ova vrsta brtve naziva se brtva s fiksnim kanalom. Odgovarajući višekanalni prijenosni sustav nazivat ćemo i sustav safiksni kanali. Također je moguće organizirati višekanalni prijenos informacija kada se signali kanala ne distribuiraju unaprijed između izvora, već se dodjeljuju svakom izvoru prema potrebi. Ova vrsta pečata naziva se pečat salabavi kanali. Očito, za pravilno odvajanje kanala u sustavima s nepripojenim kanalima, potrebno je na neki način prenijeti informacije o adresi prijemnoj strani.

Osnovni pojmovi i definicije uvedeni za višekanalni sustavi, također su primjenjivi za sustavevišestruki pristup(DOKTOR MEDICINE) . Do danas je proučavan i predložen veliki broj različitih MD metoda. Razlikuju se po načinu na koji se dodjeljuje zajednički resurs kanala (fiksan ili dinamičan), prirodi procesa donošenja odluka (centraliziran ili distribuiran) i stupnju do kojeg se način pristupa prilagođava promjenjivim uvjetima.

Višestruki pristup tipičan je za satelitske kanale (u ovom slučaju koristi se izraz "višestruki pristup"), radio kanale (paketne radio komunikacije), mobilne komunikacijske kanale, kao i za telefonske linije s više točaka, lokalne mreže.

Sve postojeće MD metode mogu se grupirati, a metoda upravljanja raspodjelom resursa zajedničkog kanala može se odabrati kao osnova za klasifikaciju (Sl. Lekcija 6. 3).

Slika 6. 3 - Metode višestrukog pristupa

Protokoli slučajnog pristupa.Sa slučajnim MD-om, cjelokupni resurs komunikacijskog kanala predstavljen je kao jedan kanal, pristup kojemu se događa nasumično, zbog čega je moguća kolizija paketa prenesenih informacija. Od dopisnika se traži da izvrše određeni niz radnji kako bi riješili sukob. Svaki korisnik može prenijeti podatke na kanal prema potrebi, bez potrebe za izričitim pregovorima s drugim korisnicima. Prisutnost povratne informacije omogućuje dopisnicima u interakciji da kontroliraju prolaz prenesenih informacija.

Postoje dvije moguće opcije za implementaciju strategije nasumičnog pristupa: bez otkrivanja nositelja i s otkrivanjem nositelja.

Nasumični pristupbez detekcije nosačaje da ako je potrebno prenijeti podatke, korisnički terminal odmah počinje slati pakete. Budući da se paketi međusobno ne sinkroniziraju, mogu se preklapati, što uzrokuje međusobne smetnje. Ako dođe do takvog sukoba, potvrđenog povratnim signalom, terminali ponavljaju prijenos oštećenih paketa. Kako bi se izbjeglo ponavljanje sukoba, vremenski intervali prije početka ponovnog slanja na svakom terminalu odabiru se nasumično.

Nasumični pristups osjećajem nosačapreuzima mogućnost kontrole prijenosa informacija od strane drugih dopisnika. U nedostatku prijenosa podataka, slobodni vremenski odsjeci dostupni su za prijenos njihovih informacija. U slučaju kolizije, korisnici odgađaju prijenos paketa određeno vrijemeΔt . Trenutno postoje dvije vrste protokola:uporan i neuporan. Razlika je u tome što u prvom slučaju korisnici pokretnih objekata nakon detekcije sudara odmah započinju prijenos, au drugom slučaju nakon određenog vremenskog intervala.

Protokoli fiksne dodjele resursakanali pružaju statičku distribuciju resursa kanala između korisnika. Najtipičniji predstavnici ove vrste protokola su frekvencijski višestruki pristup (FDMA), vremenski podijeljeni višestruki pristup (TDMA), kodno podijeljeni višestruki pristup (CDMA).

Fiksna dodjela resursa kanala ne može zadovoljiti dinamički promjenjive zahtjeve korisnika mreže, tj. ima stroge kontrole.

Metode dodjele resursa na zahtjevomogućuju vam da se riješite nedostataka svojstvenih gore navedenim metodama, ali zahtijevaju detaljne i jasne informacije o zahtjevima korisnika mreže. Na temelju prirode procesa odlučivanja metode dodjele resursa na zahtjev dijele se nacentralizirano i distribuiran.

Centraliziranometode dodjele resursa na zahtjev karakterizirane su prisutnošću zahtjeva za prijenos od terminala izvora poruke. Odluku o osiguranju resursa donosi središnja postaja. Odgovarajući protokoli razlikuju se po prisutnosti rezervacijskih kanala koji su strogo dodijeljeni svakom pokretnom objektu i prisutnosti središnje kontrolne stanice. Protokoli se odlikuju visokom stopom iskorištenja kapaciteta bazne stanice, ali su kritični za poremećaje u radu sustava upravljanja.

Distribuirano Metode dodjele resursa na zahtjev razlikuju se po tome što svi korisnici izvode iste operacije bez pribjegavanja pomoći središnje stanice i koriste dodatne servisne informacije koje se međusobno razmjenjuju. Svi algoritmi distribuiranog upravljanja zahtijevaju razmjenu upravljačkih informacija između korisnika. Protokole karakterizira kruto dodjeljivanje rezervacijskih kanala pokretnom objektu. Štoviše, svaki objekt ima tablicu za dodjelu kanala zahtjeva, stoga svaki pokretni objekt u bilo kojem trenutku ima informacije o stanju cijele mreže.

Kombinirano metode su kombinacije prethodnih metoda dodjele resursa i implementiraju strategije u kojima je izbor metode prilagodljiv za različite korisnike kako bi se dobile karakteristike korištenog resursa kanala koje su blizu optimalnih. U pravilu se kao kriterij optimalnosti uzima koeficijent iskorištenja kapaciteta kanala. Na temelju protokola ove vrste parametri se prilagođavaju specifičnoj situaciji u mreži.

Dakle, svaki od razmatranih načina raspodjele resursa ima prednosti i nedostatke. U praksi je preporučljivo imati cijeli set metoda i izvršiti adaptivni prijelaz s jedne metode na drugu pod određenim promjenama radnih uvjeta.

6.2 Načelo i glavne karakteristike CDMA

Popularan Načelo rada staničnih komunikacijskih sustava (CCS) s kodnom podjelom kanala može se objasniti na sljedeći način primjer za njih oh . Pretpostavimo da sjedite unutrakolodvorska čekaonica. Svaki s kamejom postoje dvije osobe. Jedan par razgovara na engleskom, drugi na ruskom, treći na njemačkom itd. Dakle u dvorani svi govore u isto vrijeme V jedan frekvencijski raspon (govor od 3 kHz do 20 kHz), dok vi u razgovoru s protivnikom razumijete samo njega, ali čujete sve.

Načela kodne podjele CDMA komunikacijskih kanalatemelje se na korištenju širokopojasnih signala (WBS), čija propusnost znatno premašuje frekvencijski pojas potreban za konvencionalni prijenos poruka, na primjer, u sustavima uskopojasnog frekvencijskog multipleksiranja (FDMA). Glavna karakteristika ShPS je baza signal, definiran kao umnožak širine njegovog spektra F za njegovo trajanje T:

B=F*T

Kao rezultat množenja signala pseudoslučajnog izvora buke s informacijskim signalom, energija potonjeg se raspoređuje u širokom frekvencijskom pojasu, tj. njegov spektar se širi. U radio uređaje ugrađene x koristeći Spread Spectrum tehnologiju(rašireni spektar),proširenje spektra odaslanog signala provodi se pomoću pseudoslučajnog niza (Pseudorandom Number, PN), koji zadaje algoritam distribucije.Svaki prijemni uređaj mora znati slijed kodiranja za dekodiranje poruke. Uređaji s različitim PN-ovima zapravo ne "čuju" jedan drugoga. Budući da je snaga signala raspoređena preko širokog pojasa, ispada da je sam signal "skriven" u šumu i po svojim spektralnim karakteristikama također nalikuje šumu u radio kanalu.

Metodu širokopojasnog prijenosa detaljno je opisao K. Shannon, koji je uveo pojam kapaciteta kanala i uspostavio vezu između mogućnosti prijenosa informacija bez grešaka preko kanala sa zadanim omjerom signal/šum i frekvencijski pojas dodijeljen za prijenos informacija. Za bilo koji dani omjer signala i šuma, niska stopa pogreške prijenosa postiže se povećanjem frekvencijskog pojasa dodijeljenog za prijenos informacija.

U digitalnim komunikacijskim sustavima koji prenose informacije u obliku binarnih simbola, trajanje BPS T i brzinu prijenosa poruke S povezani relacijom T = 1/C . Stoga baza signala B = F/C karakterizira proširenje spektra ShPS (S shps ) u odnosu na spektar poruke.Širina spektra određena je minimalnim trajanjem impulsa ( t 0 ), tj. F = 1/ t 0 i B = T/ t 0 = F/Δ f (Δ f širina spektra informacijskog signala).

Proširenje frekvencijskog spektra odaslanih digitalnih poruka moguće je provesti različitim metodama i/ili njihovom kombinacijom. Nabrojimo glavne:

1. izravno proširenje frekvencijskog spektra ( DSSS-CDMA);
2. s višekanalnim raširenim spektrom(MC-CDMA)
3. nagla promjena nosive frekvencije ( FHSS-CDMA).

6. 3 Izravno prošireni spektar - DSSS (Rašireni spektar izravne sekvence)

Prometni kanali s ovim načinom podjele okruženja kreiraju se aplikacijama jesti širokopojasni radio signal moduliran kodom poput buke signal koji se prenosi na kanal koji je zajednički drugim sličnim odašiljačima, u jednom širokom frekvencijskom rasponu. Radom nekoliko odašiljača zrak u ovom frekvencijskom području postaje još više sličniji buci. Svaki odašiljač modulira signal pomoću zasebnog numeričkog broja trenutno dodijeljenog svakom korisniku. kodirati , prijemnik konfiguriran na sličan kod, vi dijeli radio signal od ukupnog broja onaj dio koji je namijenjen ovom prijemniku. Izričito odsutan privremena ili učestalost odvajanje kanala, svaki pretplatnik stalno koristi cijelu širinu kanala, odašilju signal u zajedničkom frekvencijskom području i prima signal iz zajedničkog frekvencijskog područja. Istodobno, širokopojasni prijemni i prijenosni kanali nalaze se na različitim frekvencijskim rasponima i ne ometaju jedni druge. Frekvencijski pojas jednog kanala je vrlo širok, razgovori pretplatnici se međusobno preklapaju, ali budući da su im kodovi modulacije signala različiti, mogu se razlikovati hardverom i softverom prijemnika.

Tehnika proširenje spektraomogućuje vam povećanje propusnosti uz zadržavanje iste snage signala. Odaslani podaci kombiniraju se s bržim pseudoslučajnim signalom nalik na šum koristeći operaciju ILI koja se međusobno isključuje po bitovima.(xor zbrajanje po modulu 2) (slika 6.4). Podatkovni signal sa širinom impulsa Tb u kombinaciji pomoću operacije ILI(dodan modulo 2)sa signalnim kodom čije je trajanje impulsa jednako T c (širina propusnostproporcionalan 1/T, gdje je T - vrijeme prijenosa od jednog bita), stoga je širina pojasa podatkovnog signala jednaka 1/ T b , a propusnost primljenog signala jednaka je 1/ T c . Budući da je T c mnogo manji od T b , širina pojasa primljenog signala mnogo je veća od širine izvornog poslanog podatkovnog signala. Veličina T b / T c je baza signala i, do neke mjere, određuje gornju granicu broja korisnika koje istovremeno podržava bazna stanica privremeno .

Slika 6.4 Kodiranje diskretnog signala (vremenska domena)

Na pomoću metode DSSS-CDMA uskopojasni signal (sl. unok 6.5 ) množi se pseudoslučajnim nizom (PSR) s periodom ponavljanja T, uključujući N trajanje niza bitova t o svaki. U ovom slučaju, SPS baza je numerički jednaka broju PSP elemenata B = N * t 0 / t 0 = N .

Crtanje 6.5 Blok dijagram kodiranja i spektar signala

Dakle, za pomak faze nosačas faznom manipulacijomkoristi se brzi tok bitova. Pojas se umjetno proširuje povećanjem brzine prijenosa podataka (povećanjem broja odaslanih bitova).To se postiže zamjenom svakog informacijskog bita nizom od deset ili više bitova, pod nazivom "čips". Istodobno se frekvencijski pojas proporcionalno širi. Takve nizove bitova nazivamo poput buke ili PN. Ovi binarni nizovi su posebno generirani na takav način da sadrže približno jednak broj nula i jedinica. Svaki od nultih bitova protoka informacija zamijenjen je PN kodom, a oni invertiranim PN kodom. Ova modulacija nazvao modulacija s inverzijom bitova. Ovo miješanje rezultira PN signalom. U korelatoru, neinvertirani PN kod koji se blisko podudara s lokalnim PN kodom generira malo informacija " 0 ". U isto vrijeme, niz koji odgovara " 1 ", vodi do završetka dekorelacija , budući da je za ovaj informacijski bit PN kod invertiran. Tako će korelator proizvesti niz jedinica za invertirani PN niz i tok nula za neinvertirani, što će značiti obnovu odaslane informacije. Ponekad se fazni pomak od 180 stupnjeva koristi za prijenos rezultirajućeg toka bitova, što se naziva binarnim faznim pomakom (BPSK). Ili se (najčešće) prijenos provodi kvadraturnim faznim pomakom (QPSK), odnosno istovremeno se prenose dva bita (broj od 0 do 4), kodirana s četiri različita fazna pomaka nosive frekvencije. Odašiljač s jednim PN kodom ne može proizvesti potpuno iste bočne trake (spektralne komponente) kao drugi odašiljač koji koristi drugačiji PN kod.

Prijem ShPS-a provodi optimalni prijemnik, koji za signal s poda nost pomoću poznatih parametara izračunava korelacijski integral

z =∫ x (t) u (t) dt,

gdje je x(t) - ulazni signal, koji je zbroj korisnog signala u(t) i šum n(t) (u slučaju bijelog šuma). Zatim vrijednost z u usporedbi s pragom Z . Vrijednost korelacijskog integrala nalazi se pomoću korelatora ili usklađenog filtra. Korelator "komprimira" spektar širokopojasnog ulaznog signala množenjem s referentnom kopijom u(t) nakon čega slijedi filtriranje, što dovodi do poboljšanja omjera signala i šuma na izlazu korelatora u U puta u odnosu na ulaz.

Rezultirajući dobitak u omjeru signal-šum na izlazu prijamnika je funkcija omjera propusnosti širokopojasnog i osnovnog pojasa signala: što je širi spektar veći, to je dobitak veći. U vremenskoj domeni, to je funkcija omjera brzine prijenosa digitalnog toka u radio kanalu i brzine prijenosa signala osnovne informacije. Za standard IS-95(prvi standard CDMA) omjer je 128puta, odnosno 21 dB. Ovo omogućuje sustavu da radi na razini interferencije interferencije koja premašuje razinu korisnog signala za 18 dB, budući da obrada signala na izlazu prijemnika zahtijeva da razina signala premaši razinu interferencije za samo 3 dB. U stvarnim uvjetima, razina smetnji je mnogo manja. Osim toga, proširenje spektra signala (do 1,23 MHz) može se smatrati primjenom metoda prijema s frekvencijskom različitošću. Signal koji se širi radio stazom podložan je slabljenju zbog višestazne prirode širenja. U frekvencijskoj domeni, ovaj se fenomen može predstaviti kao učinak filtra s usjekima s promjenjivom širinom pojasa (obično ne više od 300 kHz). U AMPS standardu(standard analognog mobilnog telefona)to odgovara potiskivanju deset kanala, au CDMA sustavu samo oko 25% spektra signala je potisnuto, što ne uzrokuje posebne poteškoće u ponovnom uspostavljanju signala u prijamniku(Slika 6.6) . U AMPS standardu propusnost jednog kanala 30 kHz, in GSM 200 kHz).

Slika 6.6 - Utjecaj uskopojasne smetnje (a) i fedinga (b) na širokopojasni signal.

Izuzetno korisna značajka DSSS uređaja je da, zbog njihove vrlo niske razine snage, njegov oni su praktičkinemojte ometati konvencionalne radio uređaje(uskopojasne velike snage), budući da ovi potonji uzimaju širokopojasni signal za šum unutar prihvatljivih granica. Na drugoj strani - konvencionalni uređaji ne ometaju širokopojasne jer su njihovi signali velike snage "šumni" samo u vlastitom uskom kanalu i ne mogu ugušiti cijeli širokopojasni signal. Kao da je slovo napisano u velikoj veličini osjenčano tankom olovkom s debelim flomasterom - ako potezi nisu u nizu, moći ćemo pročitati slovo.

Kao rezultat toga, možemo reći da korištenje širokopojasnih tehnologija omogućuje korištenje istog dijela radio spektra dvaput - obični uskopojasni uređaji i “povrh njih” - širokopojasni.

Ukratko, moguće je istaknuti sljedeće važno svojstva ShPS tehnologije, barem za metodu izravnog slijeda:

P otpornost na buku;

mali smetnje s drugim uređajima;

Do povjerljivost prijenosa;

uh ekonomičan u masovnoj proizvodnji;

V Mogućnost ponovne uporabe istog dijela spektra.

6.4 Višekanalni širenje spektra MC-CDMA (više nositelja)

Ova metoda je varijacija DSSS-a. Godine 1993. Institut za komunikacijsku tehnologiju uveo je novu shemu sinkronog dijeljenja. Predložena shema kombinira prednosti DS-CDMA tehnike s učinkovitim ortogonalnim frekvencijskim multipleksiranjem ( OFDM ). Nova shema dijeljenja naziva se višefrekventni CDMA ( MC-CDMA) ili kao OFDM-CDMA , a karakterizira ga visoka fleksibilnost i učinkovitost u korištenju frekvencijskog područja, usporediva s DS-CDMA.

U MC-CDMA sustavu, bitovi nakon kodiranja kanala pretvaraju se učips množenjem sa sekvencom šifre za razdvajanje korisnika, što je neophodno za smanjenje smetnji među pretplatnicima. Za generiranje ovih kodova koriste se ortogonalne Walshove funkcije. Ključno svojstvo MC-CDMA sustava je da se prenose svi čipovi povezani s jednim bitom kodaparalelno u uskopojasnim podkanalima, koristeći OFDM.

To se može jasno ilustrirati razmatranjem ove tehnologije koja se temelji na standardu 802.11(Radio Ethernet) . Zamislimo da je cijeli "široki" frekvencijski pojas podijeljen na određeni broj podkanala - (prema standardu 802.11 - 11 kanala). Svaki preneseni bit informacije pretvara se, prema određenom algoritmu, u niz od 11 bitova; tih 11 bitova se prenosi istovremeno i paralelno, koristeći svih 11 podkanala. Nakon prijema, primljena sekvenca bitova dekodira se istim algoritmom kao i za kodiranje. Drugi par prijamnik-odašiljač može koristiti drugačiji algoritam za kodiranje-dekodiranje, a može postojati mnogo različitih algoritama.

Očigledan rezultat korištenja ove metode je zaštita odaslanih informacija od prisluškivanja ("strani" prijamnik koristi drugačiji algoritam i neće moći dekodirati informacije koje nisu iz njegovog odašiljača). Ali jedno se svojstvo opisane metode pokazalo važnijim. Leži u činjenici da zahvaljujući 11-strukom zalihost transferi se mogu obavitisignal vrlo male snage(u usporedbi s razinom snage signala korištenjem konvencionalne uskopojasne tehnologije),bez povećanja veličine antena. U ovom slučaju, omjer razine odaslanog signala i razine buka , (tj. slučajne ili namjerne smetnje), tako da se odaslani signal već ne razlikuje od opće buke. Ali zahvaljujući 11-strukoj redundanciji, prijemni uređaj će ga ipak moći prepoznati. Ovajotprilike isto kao napisano na 11 listova ista riječ i neki plahte Ispostavilo se da su napisani nečitkim rukopisom, drugi su bili napola izbrisani ili na spaljenom papiru - no ipak ćemo u većini slučajeva usporedbom svih 11 primjeraka moći utvrditi o kakvoj se riječi radi.

U ovoj fazi, frekvencijski pojas od 1 koristi se za MS-CDMA sustave, 25 MHz podijeljeno na 512 podnositelja. Testiranje je pokazalo da su manje osjetljivi na problem blizu-daleko od DS-CDMA sustava.

6.5 Proširenje spektra frekvencijskog skakanja

Ulazak frekvencije nositelja treća metoda (slika 6.7 ), provodi se brzim podešavanjem izlazne frekvencije sintetizatora u skladu sa zakonom formiranja pseudoslučajnog niza (Frekvencija N opping CDMA proširenog spektra - FHSS-CDMA). Svaka noseća frekvencija i njezini povezani bočni pojasevi moraju ostati unutar širine pojasa koju je odredila FCC(SAD Savezna komisija za komunikacije). Samo ako namjeravani primatelj zna slijed skokova frekvencije odašiljača, njegov prijamnik može pratiti te skokove frekvencije.

Riža Lekcija 6.7 - Proširenje spektra skakanjem nosive frekvencije

Kod kodiranja metodom frekvencijskog skakanja (FHSS), cjelokupni frekvencijski pojas dodijeljen prijenosu podijeljen je na nekoliko podkanala (prema standardu 802.11, postoji 79 ovih kanala). Svaki odašiljač koristi samo jedan od tih podkanala u isto vrijeme, redovito skačući s jednog podkanala na drugi. Standard 802.11 ne utvrđuje učestalost takvih skokova - može se postaviti drugačije u svakoj zemlji. Ovi skokovi se događaju sinkrono na odašiljaču i prijamniku prema unaprijed određenom pseudo-nasumičnom nizu poznatom obojici; Jasno je da je bez poznavanja redoslijeda prebacivanja također nemoguće prihvatiti prijenos.

Drugi par odašiljač-prijemnik koristit će različitu sekvencu skakanja frekvencije, postavljenu neovisno o prvoj. U jednom frekvencijskom pojasu iu jednom vidnom području (u jednoj "ćeliji") može biti mnogo takvih sekvenci. Jasno je da s povećanjem broja istodobnih prijenosa raste i vjerojatnost sudara, kada su, primjerice, dva odašiljača istovremeno preskočila na frekvenciju br. 45, svaki u skladu s vlastitim slijedom, i ometala jedan drugoga. Za slučajeve kada dva odašiljača pokušavaju koristiti istu frekvenciju u isto vrijeme, predviđen je protokol za rješavanje sudara u kojem odašiljač pokušava ponovno poslati podatke na sljedećoj frekvenciji u nizu.

6 . 6 Mreže temeljene na CDMA

Povijest i opće odredbe

1991. - Qualcomm je razvio nacrt standarda IS-95.

1993. - Udruga telekomunikacijske industrije (TIA Telecommunications Industry Association) odobrila je osnovnu verziju IS-95, au srpnju 1993. Federalna komisija za komunikacije SAD-a (FCC) priznala je Qualcommovu digitalnu staničnu tehnologiju kao temeljenu na standardu IS-95 CDMA.

1995. - Rad prvog komercijalnog sustava mobilne mobilne komunikacije Po CDMA IS-95 tehnologija u Hong Kongu.

Mreže i uređaji s višestrukim pristupom Code Division temelje se na standardima koje je razvila TIA. U osnovi su to standardi:

IS-95 CDMA radio sučelje; IS-96 CDMA govorne usluge;

IS-97 CDMA mobilna stanica;IS-98 CDMA bazna stanica;

IS-99 CDMA podatkovne usluge.

Na temelju niza standarda implementirana je 2. generacija cdma One stanice. Naknadno su te ideje razvijene u standardu 3. generacije širokopojasnog sustava CDMA - 2000.

Glavne usluge: str prijenos podataka i glasa pri brzinama od 9,6 Kbps, 4,8 Kbps, 2,4 Kbps; m međugradski poziv; R ouming (nacionalni i međunarodni); poziv na čekanju; P prosljeđivanje poziva (ako nema odgovora, ako je zauzeto); na konferencijski poziv; I Indikator poziva na čekanju; govorna pošta; T Prijenos teksta i prijem poruka.

Mrežna arhitektura

Na slici 6.8 Prikazan je generalizirani blok dijagram CDMA IS-95 mobilne mobilne radijske mreže.

Glavni elementi ove mreže (BTS, BSC, MSC, OMC) po sastavu se podudaraju s elementima koji se koriste u mobilnim mrežama s vremenskim kanalima (na primjer, GSM). Glavna razlika je u tome što CDMA IS-95 mreža uključuje uređaje za procjenu kvalitete i odabir blokova (SU Selector Unit). Osim toga, za provedbu postupka soft handovera između baznih stanica kontroliranih različitim kontrolerima (BSC), uvode se prijenosne linije između SU i BSC (Inter BSC Soft handover). Mobilni komutacijski centar (MSC) dodao je pretvarač transkodera (TCE Transcoder Equipment), koji pretvara uzorke govornog signala, format podataka iz jednog digitalnog formata u drugi.

Qualcommov CDMA sustav dizajniran je za rad u frekvencijskom rasponu od 800 MHz. Ona izgrađen metodom izravnog širenja frekvencijskog spektra koja se temelji na korištenju 64 vrste nizova formiranih prema zakonu Walshovih funkcija. Za prijenos glasovnih poruka odabran je uređaj za pretvaranje govora s CELP algoritmom s brzinom konverzije od 8000 bps (9600 bps po kanalu). Mogući su načini rada pri brzinama od 4800, 2400, 1200 bps.

Standard koristi odvojenu obradu reflektiranih signala koji stižu s različitim kašnjenjima i njihovo naknadno ponderirano zbrajanje, što značajno smanjuje negativan utjecaj efekta višestaznosti. Prilikom obrade greda odvojeno u svakom prijemnom kanalu na bazi stanice Koriste se 4 paralelna radna korelatora, a na mobilnoj stanici 3 korelatora. Prisutnost paralelnih radnih korelatora omogućuje implementaciju mekog načina "relejne primopredaje" pri prelasku iz ćelije u ćeliju.

Slika 6. 8 - Arhitektura CDMA mreže

Način mekog "handovera" događa se kontrolom mobilne stanice od strane dvije ili više baznih stanica. Transkoder, koji je dio glavne opreme, procjenjuje kvalitetu prijema signala s dvije bazne stanice sekvencijalno okvir po okvir. Proces odabira najboljeg okvira dovodi do činjenice da se rezultirajući signal može formirati u procesu kontinuiranog prebacivanja i naknadnog "lijepljenja" okvira koje primaju različite bazne stanice koje sudjeluju u "relejnom prijenosu".

Prometni i kontrolni kanali

U CDMA, kanali za prijenos od bazne stanice do mobilne stanice pozivaju se naprijed. Kanali kojima bazna stanica prima informacije s mobilnog telefona nazivaju se obrnuti. Za povratni kanal, IS-95 definira frekvencijski pojas od 824 do 849 MHz. Za prednji kanal 869894 MHz. Prednji i povratni kanal odvojeni su 45 MHz. Podaci korisnika pakiraju se i prenose u kanalu propusnosti od 1,2288 Mbit/s. Opterećenje izravnog kanala 128 telefonskih veza s prometnom brzinom od 9,6 Kbit/s. Sastav kanala u CDMA standardu IS-95 prikazan je u Slika unke 6. 9 .

Standard IS-95 koristi različite vrste modulacije za prednji i povratni kanal. U kanalu prema naprijed, bazna stanica istovremeno prenosi podatke svim korisnicima u ćeliji, koristeći različite kodove za svakog korisnika za odvajanje kanala. Pilot signal se također prenosi i ima višu razinu snage, pružajući korisnicima mogućnost sinkronizacije acije.

Slika 6. 9 - Prometni i kontrolni kanali CDMA sustava

U obrnutom smjeru, mobilne stanice odgovaraju asinkrono (bez korištenja pilot signala), a razina snage koja stiže u baznu stanicu od svake mobilne stanice je ista. Ovaj način je moguć zahvaljujući nadzoru napajanja i kontroli napajanja mobilnih pretplatnika putem servisnog kanala.

Izravni kanali

Podaci o kanalu prometa prema naprijed grupirani su u okviru od 20 ms. Korisnički podaci, nakon što su prethodno kodirani i formatirani, isprepliću se kako bi se prilagodila trenutna brzina prijenosa podataka, koja može varirati. Spektar signala se zatim proširuje množenjem s jednom od 64 pseudoslučajne sekvence (na temelju Walshovih funkcija) do vrijednosti od 1,2288 Mbit/s. Svakom mobilnom pretplatniku dodijeljen je PSP, uz pomoć kojeg th njegovi podaci će biti odvojeni od podataka ostalih pretplatnika. Ortogonalnost PRP-a osigurana je simultanim sinkronim kodiranjem svih kanala u ćeliji (tj. fragmenti koji se koriste u svakom trenutku su ortogonalni). Kao što je već spomenuto, sustav odašilje pilot signal (kod) tako da mobilni terminal može kontrolirati karakteristike kanala, primati vremenske oznake, osiguravajući faznu sinkronizaciju za koherentnu detekciju. Za globalnu mrežnu sinkronizaciju, sustav također koristi radio oznake iz GPS-a(Global Position System) sateliti.

Sastav kanala uživo

Pilot kanal je dizajniran za uspostavljanje početne sinkronizacije, kontrolu razine signala bazne stanice u vremenu, frekvenciji i fazi te identifikaciju bazne stanice.

Kanal za sinkronizaciju (SCH Synchronizing Channel) osigurava održavanje razine emisije pilot signala, kao i faze pseudoslučajnog niza bazne stanice. Kanal za sinkronizaciju prenosi signale sata do mobilnih terminala brzinom od 1200 bauda.

Kanal emitiranja kratkih poruka, Paging Channel, koristi se za pozivanje mobilne stanice. Broj kanala do 7 po ćeliji. Nakon što primi pozivni signal, mobilna stanica baznoj stanici šalje signal potvrde. Nakon toga se informacija o uspostavljanju veze i dodjeli komunikacijskog kanala prenosi mobilnoj stanici putem kanala za emitiranje poziva. Radi na 9600, 4800, 2400 bauda.

Prednji prometni kanal (FTCH Forward Traffic Channel) dizajniran je za prijenos glasovnih i podatkovnih poruka, kao i za kontrolu informacija od bazne stanice do mobilnog; prenosi sve korisničke podatke.

CDMA koristi dvije vrste kanala za pružanje različitih komunikacijskih usluga. Prvi od njih naziva se glavni, a drugi dodatni. Usluge koje se pružaju kroz ovaj par kanala ovise o komunikacijskom dizajnu. Kanali se mogu prilagoditi za određenu vrstu usluge i raditi s različitim veličinama okvira, koristeći bilo koju vrijednost brzine iz dva raspona brzina: RS-1 (1200, 2400, 4800 i 9600 bps) ili RS-2 (1800, 3600, 7200 i 14400 bps). Brzina prijema se određuje i odabire automatski.

Svakom logičkom kanalu dodijeljen je drugačiji Walshov kod, kao što je naznačeno u riža unke 6. 10 . U jednom fizičkom kanalu može biti ukupno 64 logička kanala, budući da postoje samo 64 Walshove sekvence kojima su dodijeljeni logički kanali, a svaki od njih ima duljinu od 64 bita. Sa svih 64 kanala:

1. prvi Walshov kod (W0), kojem odgovara pilot kanal, dodijeljen je 1. kanalu;
2. sljedećem kanalu dodijeljen je tridesetdrugi Walshov kod (W32), sljedećih sedam kanala također su dodijeljene vlastite Walshove sekvence (W1, W2, W3, W4, W5, W6, W7), koje odgovaraju pozivnim kanalima;
3. 55 kanala namijenjeno je prijenosu podataka putem kanala izravnog prometa.

Slika 6. 10 - Izravna struktura kanala

Sastav povratnih kanala

Pristupni kanal (ACH pristupni kanal) omogućuje mobilnoj stanici da komunicira s baznom stanicom kada mobilna stanica još ne koristi prometni kanal. Pristupni kanal se koristi za uspostavljanje poziva i odgovaranje na poruke poslane preko Paging kanala, naredbe i zahtjeve za mrežnu registraciju. Pristupni kanali su kombinirani (kombinirani) s pozivnim kanalima.

Obrnuti prometni kanal (RTCH Reverse Traffic Channel) osigurava prijenos glasovnih poruka i kontrolnih informacija od mobilne stanice do bazne stanice.

Glavne karakteristike sustava

Frekvencijski raspon MS prijenosa	824.040 848.860 MHz
Frekvencijski raspon BTS prijenosa	869.040 893.970 MHz
Relativna nestabilnost nosive frekvencije BTS-a	+/- 5*10 -8
Relativna nestabilnost nosive frekvencije MS	+/- 2,5*10 -6
Vrsta modulacije nosive frekvencije	QPSK(BTS), O-QPSK(MS)
Širina spektra emitiranog signala:- 3 dB 40 dB	1,25 MHz 1,50 MHz
Taktna frekvencija PSP M-funkcije	1,2288 MHz
Broj BTS kanala na 1 nosećoj frekvenciji	1 pilot kanal 1 kanal za sinkronizaciju Kanali za 7 osoba. poziv 55 komunikacijskih kanala
Broj MS kanala	1 pristupni kanal 1 komunikacijski kanal
Brzina prijenosa podataka u kanalima: - sinkronizacija U osobnom kanalu poziva i pristupa U komunikacijskim kanalima	1200 bps 9600, 4800 bps 9600, 4800, 2400, 1200 bps
Kodiranje u BTS prijenosnim kanalima	Konvolucijski kod R=1/2, K=9
Kodiranje u MS prijenosnim kanalima	Konvolucijski kod R=1/3, K=9
Omjer energije bita informacije potrebne za prijem	6-7 dB
Maksimalna efektivna izračena snaga BTS-a	50 W
Maksimalna efektivna izračena snaga MS	6,3 1,0 W

6.7 Redoslijed kojim glasovni podaci prolaze kroz mobilnu stanicu dok se ne pošalju u eter

R Pogledajmo blok dijagram obrnutog prometnog kanala(Slika 6.11) . Ovaj obrazac se ponavlja u kanalima naprijed i nazad; Ovisno o tome koji se kanal trenutno koristi, neki blokovi ovog sklopa su isključeni.

1. Govorni signal ulazi u govorni kodek - u ovoj fazi govorni signal se digitalizira i komprimira pomoću CELP algoritma.

Princip je ovo. Tijek podataka upisuje se u matricu red po red. Nakon što je matrica popunjena, počnite njegov prijenos po stupcima. Posljedično, kada je nekoliko bitova informacija iskrivljeno u nizu u eteru, nakon prijema paket pogrešaka, koji prolazi kroz inverznu matricu, pretvara se u pojedinačne pogreške.

Slika 6.11 - Strukturni dijagram povratni prometni kanal

4. Zatim, signal ulazi u blok za kodiranje (od prisluškivanja) - maska ​​(sekvenca) duga 42 bita se superponira na informaciju. Ova maska ​​je tajna. U slučaju neovlaštenog presretanja podataka u eteru, nemoguće je dekodirati signal bez poznavanja maske. Metoda nabrajanja svih mogućih vrijednosti nije učinkovita jer prilikom generiranja ove maske, prolazeći kroz sve moguće vrijednosti, morat ćete generirati 8, 7 trilijuna 42-bitnih maski.

5. Blok množenja Walshovog koda - tok digitalnih podataka množi se nizom bitova generiranih Walshovom funkcijom.

U ovoj fazi kodiranja signala proširuje se frekvencijski spektar, tj. Svaki bit informacije kodiran je nizom konstruiranim korištenjem Walshove funkcije, duljine 64 bita. Da. protok podataka u kanalu povećava se za 64 puta. Posljedično, u bloku modulacije signala povećava se brzina manipulacije signalom, a time i širenje frekvencijskog spektra.

Walshova funkcija također je odgovorna za filtriranje nepotrebnih informacija od drugih pretplatnika. U trenutku početka komunikacijske sesije, pretplatniku se dodjeljuje frekvencija na kojoj će raditi i jedan (od 64 moguća) logički kanal, koji se određuje Walshovom funkcijom. U trenutku prijema, signal prolazi kroz krug u suprotnom smjeru. Primljeni signal se množi Walshovim kodnim nizom. Na temelju rezultata množenja izračunava se korelacijski integral.

Ako prag Z zadovoljava graničnu vrijednost, tada je signal naš. Walshova funkcija je ortogonalna i ima dobra svojstva korelacije i autokorelacije, tako da je vjerojatnost brkanja vašeg signala s tuđim 0, 01 %.

6. Blok za množenje signala s dvije M-funkcije (M1 - duljine 15 bita, M2 - duljine 42 bita) ili se još nazivaju PSR - pseudoslučajne sekvence - blok je namijenjen za miješanje signala za modulacijski blok. Svakoj dodijeljenoj frekvenciji dodijeljena je različita M funkcija.

7. Blok modulacije signala - CDMA standard koristi faznu modulaciju PM4, OFM4.

Prednosti CDMA

1. Visoka spektralna učinkovitost. CDMA omogućuje vam posluživanje više pretplatnika V isti frekvencijski pojas od ostalih vrsta razdvajanja ( TDMA, FDMA).
2. Fleksibilna raspodjela resursa. S kodnom podjelom ne postoji striktno ograničenje broja kanala. Kako se broj pretplatnika povećava, vjerojatnost pogrešaka u dekodiranju postupno raste, što dovodi do smanjenja kvalitete kanala, ali ne i do kvara usluge.
3. U Visoka sigurnost kanala. Teško je odabrati željeni kanal bez poznavanja njegovog koda, od godine Cijeli ovaj frekvencijski pojas jednoliko je ispunjen signalom sličnim šumu.
4. CDMA telefoni imaju manju vršnu snagu emitiranja i stoga mogu biti manje štetni.

6.8 Evolucija mobilnih komunikacijskih sustava koji koriste CDMA tehnologiju

Trenutno je CDMA oprema najnovija i najskuplja, ali ujedno i najpouzdanija i najsigurnija. Europska zajednica, u okviru istraživačkog programa RACE, razvija projekt CODIT za stvaranje verzije univerzalnog sustava mobilnih telekomunikacija (UMTS) koji se temelji na principu kodne podjele koristeći širokopojasne signale izravnog proširenog spektra.

Glavna razlika CODIT koncepta bit će učinkovito i fleksibilno korištenje frekvencijskih resursa. Kao što smo ranije objasnili, na širokopojasni CDMA signal praktički ne utječu uskopojasne smetnje. Zbog ovog svojstva standard CODIT dodatno će koristiti zaštitne intervale između nosivih frekvencija za prijenos podataka.

CDMA tehnologija kodne podjele, zbog svoje visoke spektralne učinkovitosti, radikalno je rješenje za daljnji razvoj celularnih komunikacijskih sustava.

CDMA2000 je standard 3G u evolucijskom razvoju mreža cdmaOne (temeljen na IS-95 ). Uz zadržavanje osnovnih načela postavljenih verzijom IS-95A , CDMA tehnologija neprestano se razvija.

Kasniji razvoj CDMA tehnologije odvija se u okviru CDMA2000 tehnologije. Prilikom izgradnje mobilnog komunikacijskog sustava temeljenog na tehnologiji CDMA2000 1X, prva faza osigurava prijenos podataka brzinama do 153 kbit/s, što omogućuje pružanje usluga govorne komunikacije, prijenosa kratkih poruka, rada s elektroničkom poštom, internetom. , baze podataka, prijenos podataka i fotografija.

Prijelaz na sljedeću fazu CDMA2000 1X EV-DO javlja se pri korištenju istog frekvencijskog pojasa od 1,23 MHz, brzine prijenosa do 2,4 Mbit/s u prednjem kanalu i do 153 kbit/s u povratnom kanalu, čime ovaj komunikacijski sustav zadovoljava zahtjeve 3G i omogućuje pružaju najširi raspon usluga, sve do video prijenosa u stvarnom vremenu.

Sljedeća faza razvoja standarda u smjeru povećanja kapaciteta mreže i prijenosa podataka je 1XEV-DO Rev A : prijenos podataka brzinama do 3,1 Mbit/s prema pretplatniku i do 1,8 Mbit/s od pretplatnika. Operateri će moći pružati iste usluge kao na Rev. 0, a osim toga, prenose glas, podatke i emitiraju preko IP mreža. U svijetu već postoji nekoliko takvih operativnih mreža.

Programeri CDMA komunikacijske opreme pokrenuli su novu fazu 1XEV-DO Rev B , kako bi se na jednom frekvencijskom kanalu postigle sljedeće brzine: 4,9 Mbit/s prema pretplatniku i 2,4 Mbit/s od pretplatnika. Osim toga, bit će moguće kombinirati nekoliko frekvencijskih kanala za povećanje brzine. Primjerice, kombiniranjem 15 frekvencijskih kanala (najveći mogući broj) postići ćete brzine od 73,5 Mbit/s prema pretplatniku i 27 Mbit/s od pretplatnika. Primjena takvih mreža poboljšala je performanse vremenski osjetljivih aplikacija kao što su VoIP , Push to Talk, videotelefonija, mrežne igre itd.

Glavne komponente komercijalnog uspjeha CDMA2000 sustava su šire područje usluge, visoka kvaliteta govora (gotovo ekvivalentna žičanim sustavima), fleksibilnost i niska cijena uvođenja novih usluga, visoka otpornost na šumove i stabilnost komunikacijskog kanala od presretanja i prisluškivanje.

Niska snaga zračenja radio odašiljača pretplatničkih uređaja također igra važnu ulogu. Dakle, za CDMA2000 sustave maksimalna izračena snaga je 250 mW. Za usporedbu: u sustavima GSM-900 ova brojka iznosi 2 W (po impulsu, kada se koristi GPRS+EDGE smaksimalno punjenje; maksimum kada se u prosjeku tijekom vremena tijekom normalnog razgovora oko 200 mW). U GSM-1800 sustavima 1 W (po impulsu, prosječno nešto manje od 100 mW).

Načela višekanalnog prijenosa Korištene metode odvajanja kanala (CS) mogu se klasificirati na linearne i nelinearne (kombinacijske). U većini slučajeva odvajanja kanala, svakom izvoru poruke dodijeljen je poseban signal koji se naziva signal kanala. Signali kanala modulirani porukom kombiniraju se u grupni signal (GC). Ako je operacija kombiniranja linearna, tada se rezultirajući signal naziva linearni grupni signal. Standardnim kanalom smatra se glasovno-frekvencijski kanal (TC kanal), koji omogućuje prijenos poruka s učinkovito emitiranim frekvencijskim pojasom od 300 ... 3400 Hz, što odgovara glavnom spektru telefonskog signala.

Višekanalni sustavi formiraju se kombiniranjem PM kanala u grupe, obično višestruke od 12 kanala. S druge strane, često se koristi "sekundarno multipleksiranje" PM kanala s telegrafskim kanalima za prijenos podataka. Generalizirani blok dijagram višekanalnog komunikacijskog sustava

Kanalni odašiljači zajedno s uređajem za zbrajanje čine opremu za kombiniranje. Skupni odašiljač M, LAN komunikacijska linija i grupni prijamnik P čine grupni komunikacijski kanal (transmisioni put), koji, zajedno s opremom za spajanje i pojedinačnim prijamnicima, čini višekanalni komunikacijski sustav. Drugim riječima, oprema za odvajanje mora biti osigurana na prijemnoj strani.

Kako bi uređaji za razdvajanje mogli razlikovati signale iz pojedinačnih kanala, moraju postojati određene značajke jedinstvene za taj signal. Takve značajke u općem slučaju mogu biti parametri nositelja, na primjer amplituda, frekvencija ili faza u slučaju kontinuirane modulacije harmonijskog nositelja. Kod diskretnih tipova modulacije, oblik signala također može poslužiti kao razlikovna značajka. Sukladno tome razlikuju se i metode odvajanja signala: frekvencija, vrijeme, faza i drugi.

Tako se na izlazu četveroportne mreže uz frekvencije ulaznih signala (ω, Ω) pojavljuju: konstantna komponenta, drugi harmonici ulaznih signala, komponente ukupnog (ω + Ω) i razlika (ω – Ω) frekvencija. (2ω, 2Ω); Informacije će se također odvijati u signalima s frekvencijama (ωn + Ω) i (ωn – Ω), koje se zrcale u odnosu na ω i nazivaju se gornje (ω + Ω) i donje (ω – Ω) bočne frekvencije. Ako se na modulator dovede signal nosive frekvencije U 1(t) = Um∙Cosωnt i tonski frekvencijski signal u pojasu Ωn ... Ωv (gdje je Ωn = 0,3 k. Hz, Ωv = 3,4 k. Hz), , tada će spektar signala Izlaz kvadripola izgledati ovako:

Spektar signala na izlazu četveroportne mreže Korisni proizvodi pretvorbe (modulacije) su gornji i donji bočni pojas. Za ponovno uspostavljanje prijamnog signala dovoljno je primijeniti nosivu frekvenciju (ωn) i jednu od bočnih frekvencija na ulaz demodulatora.

Kod MSP-FRK kanalom se prenosi samo jedan bočni signal, a nosiva frekvencija se uzima iz lokalnog oscilatora. Na izlazu svakog kanalnog modulatora uključen je pojasni filtar s propusnim pojasom ∆ω = Ωv – Ωn = 3,1 k.Hz. Kako bi se smanjio utjecaj susjednih kanala (crosstalk) uzrokovan neidealnim frekvencijskim odzivom filtara, uvode se zaštitni intervali između spektara signalnih poruka. Za PM kanale oni su jednaki 0,9 kHz. Spektar grupnog signala sa zaštitnim intervalima

Načela konstruiranja FDM opreme U FDM sustavima s brojem kanala od 12 ili više, implementira se princip višestruke frekvencijske pretvorbe.Prvo, svaki od PM kanala je "vezan" za jednu ili drugu skupinu od 12 kanala, koja se naziva primarna skupina (PG). Terminalna oprema (uključujući AOC i ARC) izgrađena je na takav način da se u svakoj fazi pretvorbe frekvencije formiraju sve veće grupe PM kanala. Štoviše, u bilo kojoj skupini broj kanala je višekratnik 12.

Svaki kanal sadrži sljedeće pojedinačne uređaje: pri prijenosu, limitator amplitude OA, modulator M i pojasni filtar PF; na recepciji, pojasni filtar PF, demodulator DM, niskopropusni filtar i niskofrekventno pojačalo ULF. Za pretvorbu izvornog signala, nosive frekvencije djeljive s 4 kHz dovode se do modulatora i demodulatora svakog kanala. Prilikom organiziranja telefonske komunikacije možete koristiti ili dvosmjerni dvožilni ili jednosmjerni četverožični sustav prijenosa. Dijagram prikazan na slici odnosi se na drugu opciju.

Ako se kanal koristi za telefonsku komunikaciju, tada je dvožilni dio kruga od pretplatnika povezan s četverožičnim kanalom kroz diferencijalni sustav (DS). U slučaju prijenosa drugih signala (telegrafski, podatkovni, audio emitiranje itd.), koji zahtijevaju jedan ili više jednosmjernih kanala, DS se isključuje. Ograničivači amplitude sprječavaju preopterećenje grupnih pojačala (i stoga smanjuju vjerojatnost nelinearnih smetnji) kada se pojave vršne vrijednosti napona nekoliko govornih signala.

Identični frekvencijski pojasevi od pet PG-ova razmaknuti su po frekvenciji u pojasu 312 ... 552 kHz i tvore 60-kanalnu (sekundarnu) skupinu (SG). Pomoću pojasnih filtara PF 1 – PF 5, spojenih na izlaze grupnih pretvarača, generiraju se signali tipa OBP s frekvencijskim pojasom od po 48 kHz. Kao rezultat zbrajanja ovih pet signala, koji se u spektru ne preklapaju, nastaje SH spektar s frekvencijskim pojasom od 240 kHz.

Kako bi se smanjili prijelazni utjecaji između VG signala koji se prenose duž susjednih staza, u VG spektru mogu se koristiti i izravni i inverzni spektri PG 2 - PG 5. U prvom slučaju, frekvencije nositeljice 468, 516, 564, 612 dovode se u PG 2 - PG 5 k.Hz, a odgovarajući pojasni filtri ističu donje bočne pojaseve (kao što je prikazano na gornjoj slici). U drugom slučaju, nosive frekvencije od 300, 348, 396, 444 kHz dovode se u GP 2 - GP 5, a gornje bočne trake odabiru pojasni filtri PF 2 - PF 5. Noseća frekvencija za PG 1 je ista u oba slučaja (420 kHz), a spektar PG 1 nije invertiran.

Glavne karakteristike grupnih poruka Ovi parametri su određeni odgovarajućim frekvencijskim, informacijskim i energetskim karakteristikama. Prema preporukama CCITT-a, prosječna snaga poruke u aktivnom kanalu u točki s nultom relativnom razinom postavljena je na 88 mikrona. W0 (– 10. 6 d. Bm 0). Međutim, pri izračunu Pav, CCITT preporučuje uzimanje vrijednosti P 1 = 31,6 μm. W0 (– 15 d. Bm 0) Ako je N ≥ 240, tada je prosječna snaga grupne poruke u točki nulte relativne razine Pav = 31,6 N, μ. W, a odgovarajuća prosječna razina snage pav = – 15 + 10 lg N, d. Bm 0.

Ako je N

Vremenska podjela kanala (TSD), metode analognog prijenosa S TDS-om na odašiljačkoj strani, kontinuirani signali od pretplatnika prenose se jedan po jedan. Princip vremenske podjele kanala

Da bi se to postiglo, ti se signali pretvaraju u niz diskretnih vrijednosti, koje se periodički ponavljaju u određenim vremenskim intervalima Td, koji se nazivaju periodom uzorkovanja. Prema teoremu V. A. Kotelnikova, period uzorkovanja kontinuiranog, spektralno ograničenog signala s gornjom frekvencijom Fv >> Fn treba biti jednak Td = 1/Fd, Fd ≥ 2 Fv Vremenski interval između najbližih impulsa grupni signal Tk naziva se interval kanala ili vremenski utor (Time Slot).

Iz principa privremenog kombiniranja signala proizlazi da se prijenos u takvim sustavima odvija u ciklusima, odnosno periodički u obliku skupina od Ngr = N + n impulsa, gdje je N broj informacijskih signala, n je broj servisnih signala (sinkronizacijski impulsi - IC, servisna komunikacija, kontrola i pozivi). Tada je vrijednost intervala kanala ∆tk = Td/Ngr Dakle, s TRC-om, poruke od N pretplatnika i dodatnih uređaja prenose se preko zajedničkog komunikacijskog kanala u obliku niza impulsa, od kojih je svaki trajao τ i

Grupni signal s TRC s PPM-om Kada su kanali vremenski razdvojeni, moguće su sljedeće vrste impulsne modulacije: PAM – pulsno-amplitudna modulacija; PWM – modulacija širine impulsa; PPM – pulsna fazna modulacija.

Svaka od navedenih metoda pulsne modulacije ima svoje prednosti i nedostatke. AIM je jednostavan za implementaciju, ali ima slabu otpornost na buku. Koristi se kao srednja vrsta modulacije u pretvaranju analognog signala u digitalni.Kod PWM-a spektar signala se mijenja ovisno o trajanju impulsa. Minimalna razina signala odgovara minimalnom trajanju impulsa i, sukladno tome, maksimalnom spektru signala. Uz ograničenu propusnost kanala, takvi su impulsi jako izobličeni.

U opremi s TRC i analognim metodama modulacije, FIM je dobio najveću primjenu, budući da je njegovom uporabom moguće smanjiti ometajući učinak aditivnih šuma i smetnji bilateralnim ograničavanjem amplitude impulsa, kao i optimalnim usklađivanjem konstantnog trajanja impulsa s propusnošću kanala. Stoga se u prijenosnim sustavima s VRC uglavnom koristi FIM. Karakteristična značajka spektra signala tijekom impulsne modulacije je prisutnost komponenti s frekvencijama Ωn...Ωv odaslane poruke uk (t).Ova značajka spektra ukazuje na mogućnost demodulacije AIM i PWM s niskopropusnim filtrom (LPF) s graničnom frekvencijom jednakom Ωv.

Demodulacija neće biti popraćena izobličenjem ako komponente niskog bočnog pojasa (ωd – Ωv) ... (ωd – Ωn) ne padnu u propusni pojas niskopropusnog filtra, a taj će uvjet biti ispunjen ako odaberete Fd > 2 Fv. Obično se uzima ωd = (2,3 ... 2,4) Ωv i pri uzorkovanju telefonske poruke s frekvencijskim pojasom od 0,3 ... 3,4 k. Hz, frekvencija uzorkovanja Fd = ωd/2π je izabrano jednako 8 k.Hz, k.Hz period uzorkovanja Td = 1/Fd = 125 μs S PPM-om, komponente spektra modulirajuće poruke (Ωn...Ωv) ovise o njezinoj frekvenciji i imaju malu amplitudu , stoga se PPM demodulacija provodi samo pretvaranjem u AIM ili PWM s naknadnim filtriranjem u niskopropusnom filtru.

Kako bi se osigurao rad modulatora kanala i dodatnih uređaja, nizovi impulsa s frekvencijom uzorkovanja Fd pomaknuti su u odnosu na prvi kanal za i·∆tk, gdje je i broj kanala. Dakle, trenuci kada CM počinje s radom određuju se aktiviranjem impulsa iz RC-a, koji određuje trenutke kada se odgovarajući pretplatnik ili dodatni uređaj spaja na zajednički širokopojasni kanal. Rezultirajući grupni signal ugr(t) dovodi se na ulaz regeneratora (P), koji daje diskretnim signalima različitih kanala iste karakteristike, na primjer, isti oblik impulsa.

Svi uređaji za generiranje signala ugr(t): KM 1 ... KMN, RK, GIS, DUV, DSS, R - uključeni su u opremu za kombiniranje signala (AO). Kako bi se osiguralo ispravno odvajanje kanala, RK' AR mora raditi sinkrono i u fazi s RK AO, što se provodi pomoću sinkronizacijskih impulsa (PS) koje dodjeljuju odgovarajući selektori (SIS) i sinkronizacijska jedinica (BS). Poruke s CD izlaza dolaze do odgovarajućih pretplatnika kroz diferencijalne sustave.

Otpornost na buku prijenosnih sustava s TRC-om uvelike je određena točnošću i pouzdanošću sinkronizacijskog sustava i kanalskih razdjelnika ugrađenih u opremu za spajanje i razdvajanje kanala.Da bi se osigurala točnost sinkronizacijskog sustava, sinkronizacijski impulsi (IP) moraju imati parametre koji ih omogućuju najjednostavnije i najpouzdanije izolirati od signala grupe sekvenci impulsa u*gr(t). Najprikladnijim za PIM pokazalo se korištenje dualnih IC-ova, za čiji se prijenos dodjeljuje jedan od intervala kanala ∆tk u svakom periodu uzorkovanja Td.

Odredimo broj kanala koji se mogu dobiti u sustavu s PIM-om. Td = (2∆tmax + tz)Ngr, gdje je tz – zaštitni interval; ∆tmax – maksimalni pomak (odstupanje) impulsa. U isto vrijeme, pretpostavljamo da je trajanje impulsa kratko u usporedbi s tz i tmax. , Maksimalno odstupanje impulsa za određeni broj kanala Prihvaćamo, dakle

S obzirom da je tijekom telefonskog prijenosa Td = 125 μs, dobivamo: za Ngr = 6 ∆tmax = 8 μs, za Ngr = 12 ∆tmax = 3 μs, za Ngr = 24 ∆tmax = 1,5 μs. Što je veći ∆tmax, veća je otpornost na buku sustava s PIM-om. Kod prijenosa signala iz PPM preko radio kanala, amplitudna (AM) ili frekvencijska (FM) modulacija može se koristiti u drugom stupnju (u radio odašiljaču). U sustavima s PIM - AM obično su ograničeni na 24 kanala, au PPM - FM sustavu koji je otporniji na buku - 48 kanala.

Frequency Division Multiplexing, Frequency Division Multiplexing ( Engleski Frekventno multipleksiranje (FDM)

Kanali su odvojeni po frekvenciji. Budući da radijski kanal ima određeni spektar, zbroj svih odašiljačkih uređaja proizvodi modernu radio komunikaciju. Na primjer: spektar signala za mobilni telefon je 8 MHz. Ako mobilni operater da pretplatniku frekvenciju od 880 MHz, tada sljedeći pretplatnik može zauzeti frekvenciju 880+8=888 MHz. Dakle, ako mobilni operater ima licenciranu frekvenciju od 800-900 MHz, tada je sposoban pružiti oko 12 kanala, s frekvencijskom podjelom.

U X-DSL tehnologiji koristi se frekvencijska podjela kanala. Telefonske žice prenose signale različitih frekvencija: telefonski razgovor je 0,3-3,4 kHz, a za prijenos podataka koristi se pojas od 28 do 1300 kHz.

Vrlo je važno filtrirati signale. Inače će doći do preklapanja signala, što može uzrokovati značajno pogoršanje veze.

Praksa izgradnje suvremenih sustava prijenosa informacija pokazuje da su najskuplje veze u komunikacijskim kanalima komunikacijske linije: kabelski, valovodni i svjetlovodni, radiorelejni i satelitski, itd. Budući da nije ekonomski isplativo koristiti skupe komunikacijske linije za prijenos informacija između jednog para pretplatnika, javlja se problem konstruiranja višekanalnih prijenosnih sustava u kojima jedan zajednička komunikacijska linija komprimirana je s velikim brojem pojedinačnih kanala. Time se osigurava povećana učinkovitost u korištenju kapaciteta komunikacijske linije. Poruke A 1 (t), ..., A N (t) iz N izvora IS 1, ..., IS N pomoću pojedinačnih modulatora M 1, ..., M N pretvaraju se u kanalne signale U 1 (t), . .., U N (t ). Zbroj ovih signala tvori grupni kanalni signal U L (t), koji se prenosi preko komunikacijske linije (LC). Grupni prijamnik P pretvara primljeni signal Z L (t) u izvorni grupni signal Z(t)=U(t). Pojedinačni prijamnici P 1, ..., P N odabiru odgovarajuće kanalne signale Z 1 (t), ..., Z N (t) iz skupnog signala Z(t) i pretvaraju ih u poruke. Blokovi M 1, ..., M N i zbrajalo čine opremu za zbijanje, blokovi M, LS i P čine grupni kanal. Oprema za zbijanje, grupni kanal i pojedinačni prijemnici čine višekanalni komunikacijski sustav.

Kako bi uređaji za razdvajanje mogli razlikovati signale iz pojedinačnih kanala, moraju se odrediti odgovarajuće karakteristike jedinstvene za određeni signal. Takvi predznaci kod kontinuirane modulacije mogu biti frekvencija, amplituda, faza, a kod diskretne modulacije i oblik signala. Sukladno karakteristikama koje se koriste za separaciju razlikuju se i metode separacije: frekvencija, vrijeme, faza itd.

23.Frekvencijska separacija signala. Vremensko razdvajanje signala. Razdvajanje signala po obliku (kodu).

U telemehaničkim sustavima za prijenos velikog broja signala preko jedne komunikacijske linije upotreba konvencionalnog kodiranja pokazala se nedovoljnom. Potrebno je ili dodatno odvajanje signala ili posebno kodiranje koje uključuje elemente odvajanja signala. Razdvajanje signala je osiguranje neovisnog prijenosa i prijema mnogih signala preko jedne komunikacijske linije ili u jednom frekvencijskom pojasu, u kojem signali zadržavaju svoja svojstva i ne iskrivljuju jedni druge.

Trenutno se koriste sljedeće metode:

Vremenska podjela, u kojoj se signali odašilju sekvencijalno u vremenu, naizmjenično koristeći isti frekvencijski pojas;

Kodno-adresno odvajanje, koje se provodi na temelju vremenskog (rjeđe frekvencijskog) odvajanja signala sa slanjem adresnog koda;

Frekvencijska podjela, u kojoj je svakom signalu dodijeljena vlastita frekvencija i signali se odašilju sekvencijalno ili paralelno u vremenu;

Vremensko-frekvencijska podjela, koja vam omogućuje da iskoristite i frekvencijsku i vremensku podjelu signala;

Razdvajanje faza, u kojem se signali međusobno razlikuju u fazi.

Vremenska podjela (TS). Svaki od n - signala je opskrbljen jednom linijom: prvo, za određeno vremensko razdoblje t 1 signal 1 se prenosi, za t 2 - signal 2, itd. U ovom slučaju svaki signal zauzima svoj vremenski interval. Vrijeme dodijeljeno za prijenos svih signala naziva se ciklus. Frekvencijski pojas za prijenos signala određen je najkraćim impulsom u kodnoj kombinaciji. Između informacijskih vremenskih intervala potrebni su zaštitni vremenski intervali kako bi se izbjegao međusobni utjecaj kanala na kanal, tj. prolazno izobličenje.

Za provedbu privremenog odvajanja koriste se razdjelnici od kojih se jedan postavlja na kontrolnu točku, a drugi na kontrolnu točku.

Kodno-adresno odvajanje signala (CAR). Koristi se vremensko kodno-adresno odvajanje signala (TCAR), pri čemu se prvo odašilje sinkronizacijski impuls ili kodna kombinacija (sinkkombinacija) kako bi se osigurao koordinirani rad razdjelnika na upravljačkoj točki i upravljanoj točki. Zatim se šalje kombinacija koda koja se naziva adresni kod. Prvi znakovi adresnog koda namijenjeni su odabiru kontrolirane stavke i objekta, potonji čine adresu funkcije, koja označava koju TM - operaciju (funkciju) treba izvršiti (TU, TI, itd.). Nakon toga slijedi kombinacija koda same operacije, tj. prenose se naredbene informacije ili primaju obavijesti.

Frekvencijska separacija signala. Za svaki od n - signala zadan je vlastiti pojas u frekvencijskom području. Na prijemnoj točki (RP), svaki od poslanih signala najprije se izolira pojasnim filtrom, zatim dovodi do demodulatora, a zatim do izvršnih releja. Signali se mogu prenositi sekvencijalno ili simultano, tj. paralelno.

Fazno odvajanje signala. Više signala se odašilje na jednoj frekvenciji u obliku radio impulsa s različitim početnim fazama. U tu svrhu koristi se relativna ili fazna manipulacija.

Vremensko-frekvencijsko razdvajanje signala. Osjenčani kvadratići s brojevima su signali koji se emitiraju u određenom frekvencijskom pojasu iu odabranom vremenskom intervalu. Između signala postoje zaštitni vremenski intervali i frekvencijski pojasevi. Broj generiranih signala značajno se povećava.

Višekanalni sustavi s TRC-om naširoko se koriste za prijenos analognih i diskretnih informacija.

Prikladno je objasniti princip privremene kombinacije kanala uz pomoć sinkrono rotirajućih razdjelnika na odašiljačkoj i prijemnoj strani (slika 8.9).

Glavne faze formiranja grupnog signala prikazane su na slici 8.10.

Informacije iz analognih izvora signala dostavljaju se na ulaze odgovarajućih pojedinačnih impulsnih modulatora AIM (PWM, PIM). Generirani uzorci signala na izlazu prvog impulsnog modulatora () (Sl. 8.10, c), na izlazu drugog impulsnog modulatora () (Sl. 8.10, d) uzimaju se u istom intervalu, ali s takvim vremenski pomak da se ne preklapaju.

Zatim prijenosni razdjelnik očitava impulse iz svih izvora, generirajući signal (slika 8.10,e), čiji se spektar, pomoću grupnog modulatora (GM), prenosi u frekvencijski raspon dodijeljen ovoj komunikacijskoj liniji. Skupni signal koji se prenosi komunikacijskom linijom nosi informacije iz prvog i drugog izvora istovremeno. Na prijemnoj strani, s izlaza grupnog demodulatora (GD), grupni signalni impulsi dolaze do rotirajućih kontakata prijemnog razdjelnika kako bi formirali sekvence kanala itd. iz kojih se generiraju kontinuirani signali na izlazu detektora impulsa i šalju primateljima poruka.

Treba naglasiti da Sl. 8.9 služi samo za ilustraciju ideje vremenskog multipleksiranja i ne odražava moderne tehnike prebacivanja. Zapravo, oprema za privremeno zbijanje ne zahtijeva mehaničke razdjelnike, koji se zamjenjuju elektroničkim razdjelnicima koji obavljaju iste funkcije (slika 8.11).

sl.8.11. Shema višekanalne komunikacije s VRK.

Izlazi svih impulsnih modulatora spojeni su na “svoje” elektroničke sklopke, čijim radom upravlja sklopni razdjelnik impulsa. Zauzvrat, razdjelnik pokreće generator takta.

Vremensko odvajanje signala provodi uređaj čija je pojednostavljena blok dijagrama prikazana na sl. 8.11. Primljeni skupni radiosignal u grupnom demodulatoru pretvara se u grupni impulsni videoslijed i istovremeno se dovodi na ulaze ekstraktora signala sinkronizacije i elektroničkih sklopki kanala.

Proces vremenskog odvajanja provodi se u dvije faze. U prvoj fazi ulaska sustava u sinkronizam dolazi do traženja, detekcije i odabira sinkronizacijskih signala, nakon čega se pokreće razvodnik impulsa komutacije kanala. Razdjelnik na svojim izlazima generira impulse potrebnog trajanja i to takvim slijedom da se u svakom intervalu kanala otvori samo jedna elektronička sklopka odgovarajućeg kanala.

U drugoj fazi provodi se demodulacija svakog impulsa kanala, nakon čega se signali primljenih kanala isporučuju primateljima analognih informacija.

Pri vremenskom razdvajanju kanala najvažniju ulogu ima sinkronizacijski sustav, čiji se algoritam rada svaki put odabire pojedinačno za usvojenu metodu impulsne modulacije, metodu vremenskog kombiniranja kanala, strukturu sinkronizacijskih signala itd.