Parimet e transmetimit me shumë kanale Metodat e përdorura të ndarjes së kanaleve (SC).

Tema nr 7

Parimet e ndërtimit të sistemeve të transmetimit shumëkanalësh

Tema e mësimit numër 2

Ndarja e përkohshme e kanalit

Pyetja e parë e studimit

Ndarja e përkohshme e kanalit

Sistemet e transmetimit shumëkanalësh me kanale të ndarjes së kohës (TDM) përdoren gjerësisht për transmetimin e informacionit analog dhe diskret.

Ndarja në kohë e kanaleve është e mundur vetëm në rastin e modulimit të pulsit.

Me një cikël të madh pune midis impulseve të një kanali, mbetet një periudhë e madhe kohore në të cilën mund të vendosen impulset e kanaleve të tjera. Të gjitha kanalet zënë të njëjtin brez frekuencash, por lidhja përdoret në mënyrë alternative për transmetimin periodik të sinjaleve të kanalit. Frekuenca e përsëritjes së sinjaleve të kanalit zgjidhet sipas teoremës së Kotelnikov. Për të sinkronizuar funksionimin e çelsave të transmetuesit dhe marrësit, transmetohen impulse ndihmëse të orës, për të cilat ndahen një ose më shumë kanale. Në TRC përdoren lloje të ndryshme të modulimit të pulsit në kanale: PIM, PWM, PCM, DM etj. Për radiolidhjet përdoret modulimi i dyfishtë: PCM-OPSK, PIM-FM etj.

Figura 7.2.1 tregon një bllok diagram të një sistemi shumëkanalësh (MCS) me ndarje kohore të kanaleve (TCD), ku tregohet:

M - modulator, PB - bllok i ndërmjetëm, GI - gjenerator pulsi, ST - numërues, DS - dekoder, GN - gjenerator bartës, TX - transmetues, LS - linjë komunikimi, IP - burim interferenci, PRM - marrës, D - detektor, VSI - ndarës i orës, Dhe - qark i rastësisë.

Fig.7.2.1. Diagrami strukturor i një sistemi shumëkanalësh me ndarjen kohore të kanalit

Blloqet TI, ST, DS formojnë një vijë shpërndarjeje RL, e cila rrethohet nga një vijë e ndërprerë me pika.

Pulsi i parë i GR shfaqet në prekjen e parë të DS, i dyti - në të dytën, dhe kështu me radhë, pulsi i N-të - në të N-të (i fundit). Pulsi tjetër N + 1 do të shfaqet përsëri në hyrjen e parë të DS, dhe më pas procesi përsëritet. Në degët e DS, formohen sekuenca periodike të pulseve, të zhvendosura në kohë në lidhje me njëri-tjetrin. Sekuenca e parë e pulseve futet në hyrjen e kontrollit të gjeneratorit të orës FSI, pjesa tjetër - në hyrjet e modulatorëve të kanalit M (faza e parë e modulimit). Inputet e tyre të dyta marrin sinjale informacioni të transmetuara, të cilat modulojnë impulse me frekuencë të lartë nga DS sipas një prej parametrave të tyre (amplitudë, kohëzgjatje, etj.).

Parimi i funksionimit të qarkut të paraqitur shpjegohet me diagramet e kohës (Fig. 7.2.2 a-d) për rastin e AIM në modulatorët e kanalit Mi.

Fig.7.2.2. Diagrami i kohës së funksionimit të skemës ISS me VRC

Këta të fundit janë diskretizues të bërë në qarqe kyçe ose multipleksorë. Le të shqyrtojmë së pari modulatorët AIM në çelësat, numri i të cilëve është N = 4. Për më tepër, kanali i parë është i rezervuar për një puls sinkronizimi, dhe tre të tjerët - për sinjale informacioni. Sinjali i orës SS ndryshon nga pulset e informacionit për disa parametra, si kohëzgjatja ose amplituda. Impulsi i parë me GI (Fig. 7.2.2 e) hap çelësin e parë, duke formuar SS në daljen e tij, pulsin e dytë - çelësin e dytë dhe kalon në daljen e tij pjesën përkatëse të sinjalit të kanalit të parë, të tretën. pulsi - pjesë e sinjalit të kanalit të dytë, dhe kështu me radhë deri në pulsin e katërt. Pulsi i pestë formon përsëri SS, e kështu me radhë.Meqenëse daljet e të gjithë çelësave janë të lidhur paralelisht, sinjali total (grupor) përbëhet nga impulse që nuk mbivendosen në kohë. Në këtë rast, kanalet thuhet se janë të mbushura në kohë. Më tej, sinjali i grupit (Fig. 7.2.2 e), pas amplifikimit në bllokun PB, hyn si sinjal modulues në fazën e dytë të modulimit M, pas së cilës përforcohet në bllokun TX dhe hyn në anën marrëse nëpërmjet komunikimit. linjë.

Në praktikë, më shpesh përdoret jo AIM, por ICM, i cili përfshin gjithashtu AIM. Pjesa tjetër e operacioneve PCM (kuantizimi i nivelit, kodimi) duhet të kryhen në bllokun PB.

Në anën marrëse, sinjali nga linja hyn në PFP, ku filtrohet, përforcohet dhe më pas zbulohet në bllokun D (shih Fig. 12.5) për të marrë një sinjal grupi (shih Fig. 7.2.2 f). Nëse në kanale përdoret AIM, atëherë sinjali i grupit, pas amplifikimit në bllokun PB, shkon menjëherë në njërën hyrje të të gjitha qarqeve që përputhen DHE, në hyrjet e tjera të të cilave impulset e sinjalit të orës SS (Fig. 7.2.2 g. ) ushqehen nga prodhimi i shpërndarësit RL. Funksionimi i kësaj të fundit është i njëjtë si në anën transmetuese, përveç se GR sinkronizohet nga pulset SR të nxjerra nga sinjali i grupit. Çdo qark që përputhet AND hapet për një kohë të përcaktuar nga kohëzgjatja e pulsit të shpërndarësit dhe kalon sinjalin e kanalit të tij në daljen e tij. Në skemat Dhe dhe TRC kryhet (Fig. 7.2.2 h-k). Në daljen e secilit qark të tillë ekziston një filtër me kalim të ulët, i cili kryen funksionet e fazës së dytë të demodulimit, duke shndërruar sinjalin AIM në një sinjal analog të transmetuar. Nëse sinjalet e kanalit janë dixhitale (me PCM), atëherë dekodimi duhet të bëhet në bllokun PB të marrësit, i cili konverton PCM në AIM. Më tej, sinjali i grupit me AIM është i ndarë në mënyrën e përshkruar më sipër.

Skemat Dhe marrësi veprojnë si filtra ose çelësa parametrikë të përkohshëm.

Ndërhyrja e ndërsjellë ndodh gjithashtu në TRC, e cila është për shkak të dy arsyeve: shtrembërimit linear dhe papërsosmërisë së sinkronizimit. Në të vërtetë, kur spektri i pulseve është i kufizuar (shtrembërim linear), frontet e tyre "bien" dhe pulset e një kanali mbivendosen mbi pulset e një tjetri, nga i cili formohet ndërthurja. Për të ulur nivelin e tyre, futen intervale mbrojtëse, që korrespondojnë me një zgjerim të caktuar të spektrit të sinjalit.

Efikasiteti i përdorimit të spektrit të frekuencës me TDM është praktikisht (jo teorikisht) më i keq sesa me FDM: me një rritje të numrit të kanaleve, brezi i frekuencës rritet. Nga ana tjetër, nuk ka ndërhyrje me origjinë jolineare me TDM, dhe pajisja është shumë më e thjeshtë, dhe faktori i kreshtës së sinjalit është më i vogël se me FDM. Një avantazh i rëndësishëm i TRC është imuniteti i lartë i zhurmës i metodave të transmetimit pulsues (PCM, PIM, etj.).

Me TRC, është e lehtë të zgjidhni kanalet në anën marrëse pa asnjë kufizim të cilësisë së tyre. Pajisja është e vogël në madhësi dhe peshë, e cila është për shkak të përdorimit të gjerë të qarqeve të integruara, elementeve të llogaritjes dixhitale, mikroprocesorëve.

Pengesë kryesore e TRC është nevoja për të siguruar sinkronizimin e anëve transmetuese dhe marrëse të sistemit të transmetimit.

Duhet të theksohet se në rastin e TRC, sinjalet e kanaleve janë ortogonale me njëri-tjetrin, pasi ato nuk mbivendosen në kohë. Kjo do të thotë se gjatë transmetimit të tyre mund të përdoret edhe ndarja fazore e kanaleve (PDCF). Një shembull i kësaj mund të jetë transmetimi i sinjalit dixhital me një brez të vetëm, kyçja e zhvendosjes së frekuencës minimale, etj.

Metodat e ndarjes së kanaleve: hapësinore, lineare (frekuenca, koha), sipas formës. Gjendja e ndarjes lineare të kanaleve.

Në sistemet me shumë kanale, shtigjet e të gjitha sinjaleve duhet të ndahen në një farë mënyre në mënyrë që sinjali nga secili burim të mund të arrijë në marrësin e duhur. Një procedurë e tillë quhet ndarja e kanaleve ose ndarja e sinjaleve të kanalit.

Multipleksimi(eng. MUX) - procedura për kombinimin (kompresimin) e sinjaleve të kanalit në MSP.

Procedura e anasjelltë e multipleksimit lidhet me ndarjen e kanalit − demultipleksimi(Anglisht DMX ose DeMUX).

MUX + DMX = MULDEX - "muldex"

Klasifikimi i metodave të ndarjes së kanaleve

Te gjitha te perdorura Metodat e ndarjes së kanaleve mund të klasifikohen në lineare Dhe jolineare(shih foton).

Figura - Klasifikimi i metodave të ndarjes së kanaleve

Në SME-të, dallohen metodat e mëposhtme të ndarjes së kanaleve:

- hapësinore (qark);

- lineare: frekuenca - FDM, koha - VRK, ndarja e kanalit sipas formës - RKF;

- jolineare: e reduktueshme në lineare dhe shumicë.

Ndarja hapësinore.

Ky është lloji më i thjeshtë i ndarjes, në të cilin secilit kanal i caktohet një linjë komunikimi individuale:

Figura - MSP me ndarje hapësinore të kanaleve

AI është një burim informacioni

PI - marrës informacioni

LS - linjë komunikimi

Forma të tjera të ndarjes së kanaleve përfshijnë transmetimin e mesazheve në një linjë të vetme komunikimi. Për këtë arsye quhet edhe transmetim shumëkanalësh mbyllja e kanalit.

Blloko diagram i përgjithësuar i MSP me ndarje lineare të sinjaleve të kanalit

M i – modulator i kanalit

P i - shumëzuesi i kanalit i-të

Dhe unë jam integruesi i kanalit i-të

D i - modulator i kanalit i-të

SS - sinjali i orës së anës transmetuese

PS - marrësi i sinjalit të orës në anën marrëse

LAN - linjë komunikimi

Në anën transmetuese, sinjalet primare C 1 (t), C 2 (t),..., C N (t) vijnë në hyrje M 1 , M 2 ,..., M N, inputi tjetër i të cilit nga gjeneratorët bartës merr bartës linearisht të pavarur ose ortogonal ψ 1 (t), ψ 2 (t),...,ψ N (t), duke transferuar sinjalet primare në sinjalet e kanalit S 1 (t), S 2 (t),.., S N (t). Pastaj sinjalet e kanalit përmblidhen dhe formohet një sinjal grupor shumëkanalësh. S gr (t).

Në anën marrëse, sinjali i grupit S "gr (t), i cili ka ndryshuar nën ndikimin e llojeve të ndryshme të ndërhyrjeve dhe shtrembërimeve n (t), hyn në shumëzues P 1 , P 2 ,..., P N, mbi hyrjen e të cilave transportuesit vijnë nga gjeneratorët bartës ψ 1 (t), ψ 2 (t),..., ψ N (t). Rezultatet e shumëzimit u dërgohen integruesve DHE 1 , DHE 2 ,..., DHE N , në daljen e të cilit merren sinjalet e kanalit, duke marrë parasysh ndërhyrjet dhe shtrembërimet, S" 1 (t), S" 2 (t),..., S" N (t). Sinjalet e kanalit dërgohen më pas te D 1 ,D 2 ,...,D n, të cilat konvertojnë sinjalet e kanalit në ato parësore, duke marrë parasysh ndërhyrjen dhe shtrembërimin C" 1 (t), C "2 (t),..., C" N (t).

Funksionimi i sistemit të transmetimit është i mundur me veprim sinkron (dhe nganjëherë në fazë) të transportuesve në pajisjet për konvertimin e M në transmetim dhe shumëzimin e P në pritje. Për ta bërë këtë, në anën transmetuese, një sinjal sinkronizimi (SS) futet në sinjalin e grupit, dhe në anën marrëse, ai ndahet nga sinjali i grupit nga marrësi i sinjalit të sinkronizimit (PS).

Sisteme telekomunikacioni shumëkanalësh me ndarje frekuence të kanaleve. Metodat për formimin e sinjaleve të kanalit.

sistemi i telekomunikacionit me kanale të ndarjes së frekuencës thirrni një sistem në rrugën lineare të të cilit për transmetimin e sinjaleve të kanalit brezat e frekuencave që nuk mbivendosen.

Le të shqyrtojmë parimin e ndarjes së frekuencave të kanaleve, duke përdorur skemën e sistemit të kanaleve N dhe planet e frekuencës në pikat e tij karakteristike.

Figura - Diagrami strukturor i MSP me kanal N me FDC

Lëkundjet harmonike me frekuenca të ndryshme përdoren si bartës në MSP me FDM f 1 , f 2 , …f n(ngacmimi i transportuesit):

ψ i(t) = Si

Sinjalet e kanalit formohen si rezultat i modulimit të njërit prej parametrave bartës nga sinjalet parësore C i (t). Aplikoni amplituda, frekuenca Dhe faza modulimi. Frekuencat e lëkundjeve të bartësit janë zgjedhur në mënyrë që spektrat e sinjaleve të kanalit S 1 (t) Dhe S2(t) nuk mbivendosen . sinjal grupi S gr (t), të marra në linjën e komunikimit, është shuma e sinjaleve të kanalit

S gr(t) = S 1 (t) + S 2 (t) + ...+ S n(t)

Kur transmetohet në një rrugë lineare, sinjali S gr(t) i nënshtrohet shtrembërimeve lineare dhe jolineare dhe mbi të mbivendoset interferenca n(t), kështu, një sinjal i deformuar arrin në pjesën marrëse. .

Në pjesën marrëse, sinjalet e kanalit ndahen duke përdorur filtrat e brezit të kanalit KPF-1, KPF-2, KPF-n, d.m.th. nga sinjali i grupit sinjale të veçanta të kanaleve .

Sinjalet primare rikthehen nga demodulatorët D 1 , D 2 , ... D n duke përdorur frekuenca të barabarta me frekuencat e bartësve në transmetim.

Planet e frekuencës në pikat e saj karakteristike (shih diagramin)

Në FDM, dominon lloji i modulimit AM-OBP, pasi është më kompromisi.

Figura - Opsionet e gjerësisë së brezit për AM-OBP

Formimi i sinjalit AM-OBP në teknologjinë e komunikimit kryhet në dy mënyra:

1) Metoda e filtrit

2) Metoda e ndryshimit të fazës

Metoda e filtrit përdoret më shpesh në teknikën MSP, ndërsa metoda e diferencës së fazës përdoret zakonisht në sistemet e transmetimit me kanal të ulët.

Metoda e filtrit

Në anën transmetuese

Shembull:

Spektri i sinjalit 0,3 - 3,4 kHz. Përcaktoni rezultatin e AM-SBP nëse një valë harmonike 100 kHz përdoret si bartës.

Në anën marrëse

Shënim: Paqëndrueshmëria (mospërputhja) e frekuencës midis pajisjeve gjeneruese të anëve transmetuese dhe marrëse për grupin primar të sinjalit (12x CFC) duhet të jetë jo më shumë se 1.5 Hz.

Metoda e ndryshimit të fazës

Parimi i funksionimit: skema përbëhet nga dy krahë të kombinuar në hyrje dhe në dalje me ndihmën e pajisjeve të shkëputjes (ID). Tek modulatori (M2) i njërit krah, sinjali origjinal dhe frekuenca e bartësit furnizohen me zhvendosje fazore me π/2 në lidhje me sinjalin dhe frekuencën e bartësit të furnizuar me modulatorin (M1) të krahut tjetër. Si rezultat, vetëm një brez anësor do të lëkundet në daljen e qarkut. Qarqet fazore (FC 1 FC FC 2) ofrojnë një zhvendosje fazore prej π/2.

Kushti i ndashmërisë së sinjaleve të kanalit në NVM me PRK është e tyre ortogonaliteti, d.m.th.

Ku spektri energjetik i sinjalit të kanalit i-të;

kufijtë e brezit të frekuencës të alokuar në rrugën lineare për sinjalin e kanalit të i-të.

Gjerësia e spektrit të frekuencës së sinjalit të grupit D f S përcaktohet nga numri i kanaleve në sistemin e transmetimit (N); Gjerësia e spektrit të sinjalit të kanalit D f i , si dhe karakteristikat e frekuencës së dobësimit të filtrave të brezit të kanalit KPF-1, KPF-2, KPF-n.

Filtrat e kryqëzuar sigurojnë zbutje të ulët të brezit të kalimit ( Prill) dhe vlerën e kërkuar të zbutjes në intervalin e mbajtjes efektive ( apod). Midis këtyre brezave ka breza defiltrues të filtrave të kryqëzimit. Prandaj, sinjalet e kanalit duhet të ndahen me boshllëqe mbrojtëse (D fz), vlerat e të cilave nuk duhet të jenë më të vogla se brezat e filtrimit.

Prandaj, gjerësia e sinjalit të grupit mund të përcaktohet me formulë

D f gr= N×(D fi+ D f)

meqenëse dobësimi i filtrave të kryqëzimit në brezin e ndalimit është i kufizuar ( apod), atëherë ndarja e plotë e sinjaleve të kanalit nuk është e mundur. Si rezultat, ka ndërthurje.

Në telefoninë moderne MSP, çdo CFC i ndahet një brez frekuence prej 4 kHz, megjithëse spektri i frekuencës së sinjaleve audio të transmetuara është i kufizuar në një brez nga 300 në 3400 Hz, d.m.th. gjerësia e spektrit është 3.1 kHz. Midis brezave të frekuencës së kanaleve ngjitur, ekzistojnë intervale prej 0.9 kHz të gjera, të dizajnuara për të zvogëluar nivelin e ndërhyrjes së ndërsjellë gjatë filtrimit të sinjalit. Kjo do të thotë se vetëm rreth 80% e gjerësisë së brezit të lidhjes së komunikimit përdoret në mënyrë efektive në sistemet e komunikimit me shumë kanale me ndarje frekuence të sinjaleve. Përveç kësaj, është e nevojshme të sigurohet një shkallë e lartë e linearitetit të të gjithë shtegut të sinjalit të grupit.

Figura - Diagrami strukturor i pajisjes së formacionit

Tema 5. Metodat e ndarjes së kanaleve

5.1 Metodat e ndarjes së kanaleve: hapësinore, lineare (frekuenca, koha), sipas formës. Gjendja e ndarjes lineare të kanaleve. Bartësit e sinjalit dhe modulimi i parametrave të tyre.

5.2 Sistemet e telekomunikacionit shumëkanalësh me ndarje frekuence të kanaleve. Metodat për formimin e sinjaleve të kanalit.

5.3 Sistemet e telekomunikacionit shumëkanalësh me ndarje kohore të kanaleve. Analiza krahasuese e metodave të modulimit analog-puls.

Leksioni 6 Metodat e ndarjes së kodeve

(multipleksimi dhe aksesi i shumëfishtë); P parim dhe tipari kryesor CDMA ; spektri i drejtpërdrejtë i përhapjes; m shumëkanalësh spektri i përhapjes; hopping spektri; hopping spektri; Prendin e kalimit të të dhënave zanore në stacionin celular derisa ato të dërgohen në transmetim; uh evolucioni i sistemeve të komunikimit celular duke përdorur teknologjinë CDMA.

6.1 Klasifikimi i sistemeve të transmetimit duke përdorur një burim të vetëm

Çdo sinjal zë një brez të caktuar frekuencash, ekziston për ca kohë, ka energji të kufizuar dhe përhapet në një zonë të caktuar të hapësirës. Në përputhje me këtë, dallohen katër lloje të burimeve të kanalit: frekuenca, kohore, energjitike dhe hapësinore.

Problemi i përdorimit efikas të burimit të kanalit të përbashkët është bërë më i mprehtë për shkak të nevojës për të ofruar komunikim në kushte të kërkesave të pabarabarta dhe të paparashikueshme të konsumatorëve me kalimin e kohës. Kur vendoset kjo problemet aplikojnë metoda multipleksimi dhe aksesi të shumëfishtë. Konceptet e "multipleksimit" dhe "aksesit të shumëfishtë" janë të ngjashëm në atë që përfshijnë shpërndarjen e një burimi midis përdoruesve. Në të njëjtën kohë, ka dallime domethënëse midis tyre. Në multipleksimiburimi i kanalit të komunikimit shpërndahet përmespajisje terminale të përgjithshme, duke formuar sinjal grupi S Σ (t ) . Në akses të shumëfishtë, S Σ (t ) formuar si rezultatpërmbledhja e sinjalitpërdoruesit drejtpërdrejt në kanal (Figura 6.1 ). Ne kete piktureIS burimi i mesazhit, TX - transmetuesi, PFP - marrësi, marrësi i mesazhit PS). Qasja e shumëfishtë është tipike për kanalet satelitore, kanalet radio, kanalet e komunikimit celular.

Figura 6.1 Sistemi i transmetimit me akses të shumëfishtë

M multipleksimi bazohet në harduer të zakonshëm, A qasja e shumëfishtë (MA) përdor disa procedura (protokolle) të zbatuara duke përdorur softuerin e ruajtur në memorien e secilit terminal. Në foto unke 6. 2 paraqet metodat e multipleksimit.

Në shumicën e rasteve përmultipleksimikanalit, një burim mesazhi i ndahet një sinjal i veçantë i quajtur sinjal kanali. Sinjalet e kanaleve të moduluara nga mesazhet kombinohen për të formuar një sinjal grupi. S gr (t) . Nëse operacioni i bashkimit është linear, atëherë S gr (t) \u003d S Σ (t) . do të jetë një sinjal grupor linear. Zakonisht formohet nga përmbledhja lineare e sinjaleve të kanalit të moduluar.

Oriz unok 6. 2 - Metodat e shumëfishimit

Në sistemet e të ashtuquajturit vulosje kombinimi, një sinjal grupi formohet me anë të një përpunimi të caktuar logjik (jolinear), si rezultat i të cilit secili element i sinjalit të gjeneruar shfaq informacion (kombinim simbolesh) nga të gjitha IC. Një shembull klasik i një sistemi të tillë është sistemi i telegrafisë me frekuencë të dyfishtë. Katër frekuenca përdoren për të transmetuar katër kombinime simbolesh në dy kanale: f 1 00, f 2 01, f 3 10, f 4 11.

Ndarës i grupit të linjës S Σ (t) është një grup qarqesh përzgjedhëse lineare, secila prej të cilave zgjedh vetëm sinjalin e vet të kanalit dhe, në mënyrë ideale, nuk reagon fare ndaj sinjaleve të kanaleve të tjera. Për të zbatuar një ndarje të tillë ideale, është e nevojshme dhe e mjaftueshme që sinjalet e kanaleve të moduluara të formojnë një grup sinjalesh linearisht të pavarur. Ansamblet e sinjaleve ortogonale zakonisht përdoren si sinjale të tilla.

Në klasën e multipleksimit linear, sipas llojit të veçorisë dalluese të sinjalit të kanalit, dallohen ndarja kohore e kanaleve (TSC), ndarja e frekuencës (FDM) dhe ndarja e kanalit sipas formës valore, e quajtur ndarja e kodit të kanaleve (CDC). . Në vend të termit “ndarje” përdoret edhe termi “vulë”. Me FDM, brezi i frekuencës së kanalit të përbashkëtΔf të ndarë në disa breza më të ngushtëΔfi , secila prej të cilave formon një kanal IS. Me VRK, i gjithë grupiΔf ofrohet në mënyrë alternative në intervale të caktuara në burime të ndryshme për transmetimin e mesazheve. Me QKD, nuk ka ndarje të kanalit të përbashkët ndërmjet IS-ve, as në frekuencë dhe as në kohë. Sinjalet e kanaleve të IC-ve të ndryshme, të mbivendosura në kohë dhe frekuencë, mbeten ortogonale për shkak të ndryshimit në formë, gjë që siguron ndarjen e tyre.

Kombinimet e këtyre metodave janë të mundshme. Pra, në komunikimin celular si metodëakses të shumëfishtëKombinimet e përdorura gjerësisht të FDC dhe CRC, CRC dhe CRC. Në kombinimin e parë, çdo kanal frekuencash u ofrohet disa përdoruesve për periudha të caktuara kohore. Me kombinimin e dytë në brezin e frekuencësΔf formojnë kanale me ndarje kohore, të cilat u ofrohen disa përdoruesve në parimet e QKD.

Kur organizoni transmetimin e informacionit me shumë kanale, sinjalet e kanalit mund të shpërndahen në një mënyrë të paracaktuar midis burimeve të mesazhit. Një vulë e tillë quhet vulë kanali fiks. Sistemi përkatës i transmetimit me shumë kanale do të quhet gjithashtu një sistem mekanalet e caktuara. Është gjithashtu e mundur të organizohet transmetimi i informacionit me shumë kanale kur sinjalet e kanaleve nuk shpërndahen paraprakisht midis burimeve, por ndahen në secilin burim sipas nevojës. Një vulë e tillë quhet vulë mekanale të lirshme. Natyrisht, për ndarjen e saktë të kanaleve në sistemet me kanale jo të dedikuara, është e nevojshme që disi të transmetohet informacioni i adresës në anën marrëse.

Konceptet dhe përkufizimet bazë të paraqitura për shumëkanalësh sistemet janë të aplikueshme edhe për sistemetakses të shumëfishtë(MD) . Deri më sot, janë studiuar dhe propozuar një numër i madh metodash të ndryshme MD. Ato ndryshojnë në mënyrën se si shpërndahet burimi i kanalit të përbashkët (fiks ose dinamik), në natyrën e proceseve të vendimmarrjes (të centralizuara ose të shpërndara) dhe në shkallën në të cilën mënyra e aksesit është përshtatur ndaj kushteve në ndryshim.

Qasja e shumëfishtë është tipike për kanalet satelitore (në këtë rast përdoret termi "qasje e shumëfishtë"), kanalet e radios (komunikimi radio me paketë), kanalet e komunikimit celular, si dhe për linjat telefonike me shumë pika, rrjetet lokale.

Të gjitha metodat ekzistuese DM mund të grupohen dhe metoda e menaxhimit të shpërndarjes së burimit të kanalit të përbashkët mund të zgjidhet si bazë klasifikimi (Fig. Unok 6. 3).

Oriz unok 6. 3 - Metodat e shumëfishta të aksesit

Protokollet e aksesit të rastësishëm.Me DM të rastësishme, i gjithë burimi i kanalit të komunikimit përfaqësohet si një kanal, qasja në të cilën ndodh rastësisht, si rezultat i së cilës është e mundur një përplasje e paketave të informacionit të transmetuar. Korrespondentët ftohen të kryejnë një sekuencë të caktuar veprimesh për të zgjidhur konfliktin. Çdo përdorues mund të dërgojë opsionalisht të dhëna në kanal pa negociuar në mënyrë eksplicite me përdoruesit e tjerë. Prania e reagimeve lejon korrespondentët ndërveprues të kontrollojnë kalimin e informacionit të transmetuar.

Ekzistojnë dy opsione për zbatimin e një strategjie të aksesit të rastësishëm: pa sensorin e transportuesit dhe me sensorin e transportuesit.

akses të rastësishëmasnjë ndjesi bartësekonsiston në faktin se nëse është e nevojshme të transmetohen të dhëna, terminali i përdoruesit fillon menjëherë të transmetojë paketa. Meqenëse paketat nuk janë të sinkronizuara me njëra-tjetrën, ato mund të mbivendosen, gjë që shkakton ndërhyrje reciproke. Kur ndodh një përplasje e tillë, e konfirmuar nga një sinjal reagimi, terminalet ritransmetojnë paketat e dëmtuara. Për të shmangur përsëritjen e përplasjeve, intervalet kohore para fillimit të ritransmetimit në çdo terminal zgjidhen në mënyrë të rastësishme.

akses të rastësishëmme sens bartësnënkupton aftësinë për të kontrolluar transmetimin e informacionit nga korrespondentët e tjerë. Në mungesë të transmetimit të të dhënave, hapësirat kohore të pabanuara janë të disponueshme për transmetimin e informacionit të tyre. Në rast të një përplasjeje, përdoruesit vonojnë transmetimin e paketave me një interval kohorΔt . Aktualisht ekzistojnë dy lloje të protokollit:këmbëngulës dhe i paqëndrueshëm. Dallimi qëndron në faktin se në rastin e parë, përdoruesit e objekteve në lëvizje, duke zbuluar përplasjet, nisin transmetimin menjëherë, dhe në rastin e dytë, pas një intervali të caktuar kohor.

Protokollet e fiksimit të burimeve të fiksuarakanalet ofrojnë një shpërndarje statike të burimit të kanalit ndërmjet përdoruesve. Përfaqësuesit më tipikë të këtij lloji të protokolleve janë qasja e shumëfishtë e ndarjes së frekuencës (FDMA), qasja e shumëfishtë e ndarjes së kohës (TDMA), qasja e shumëfishtë e ndarjes së kodit (CDMA).

Mbyllja e burimit të lidhjes fikse nuk mund të përmbushë kërkesat dinamike të ndryshimit të përdoruesve të rrjetit, d.m.th. ka kontroll të rreptë.

Metodat caktimi i burimeve sipas kërkesësju lejojnë të heqni qafe mangësitë e natyrshme në metodat e mësipërme, por kërkojnë informacion të detajuar dhe të qartë në lidhje me kërkesat e përdoruesve të rrjetit. Bazuar në natyrën e proceseve të vendimmarrjes, metodat e shpërndarjes së burimeve sipas kërkesës ndahen nëi centralizuar dhe shpërndahet.

I centralizuarMetodat e caktimit të burimeve sipas kërkesës karakterizohen nga prania e kërkesave të transmetimit nga terminalet e burimit të mesazhit. Vendimi për dhënien e burimit merret nga stacioni qendror. Protokollet përkatëse dallohen nga prania e kanaleve të tepërta të caktuara në mënyrë të ngurtë për çdo objekt celular dhe prania e një stacioni qendror kontrolli. Protokollet karakterizohen nga një vlerë e lartë e faktorit të përdorimit të gjerësisë së brezit të stacionit bazë, megjithatë, ato janë kritike për ndërprerjet në funksionimin e sistemit të kontrollit.

Shpërndarë Metodat e caktimit të burimeve sipas kërkesës ndryshojnë në atë që të gjithë përdoruesit kryejnë të njëjtat operacione pa iu drejtuar stacionit qendror dhe përdorin informacion shtesë të shërbimit që shkëmbehen me njëri-tjetrin. Të gjithë algoritmet me kontroll të shpërndarë kërkojnë shkëmbimin e informacionit të kontrollit ndërmjet përdoruesve. Protokollet karakterizohen nga caktimi i ngurtë i kanaleve të tepricës në një objekt në lëvizje. Në të njëjtën kohë, çdo objekt ka një tabelë të caktimit të kanaleve të kërkesës, prandaj, çdo objekt celular në çdo kohë ka informacion për gjendjen e të gjithë rrjetit.

Të kombinuara metodat janë kombinime të metodave të mëparshme të shpërndarjes së burimeve dhe zbatojnë strategji në të cilat zgjedhja e metodës është e përshtatshme për përdorues të ndryshëm në mënyrë që të përftohen karakteristikat e burimit të kanalit të përdorur afër optimales. Si kriter i optimalitetit, si rregull merret koeficienti i shfrytëzimit të kapacitetit të kanalit. Bazuar në protokollet e këtij lloji, parametrat përshtaten me situatën specifike në rrjet.

Kështu, secila nga metodat e konsideruara të shpërndarjes së burimeve ka avantazhe dhe disavantazhe. Në praktikë, këshillohet që të keni të gjithë grupin e metodave dhe të kryeni një kalim adaptiv nga një metodë në tjetrën nën ndryshime të caktuara në kushtet e funksionimit.

6.2 Parimi dhe tipari kryesor CDMA

Popullore Parimi i funksionimit të sistemeve të komunikimit celular (CCS) me ndarjen e kodit të kanaleve mund të shpjegohet si më poshtë. Unë jam një shembull om . Supozoni se jeni ulur brendadhoma e pritjes së stacionit. Në çdo paraqitje janë dy persona. Njëri çift flet anglisht me njëri-tjetrin, tjetri flet rusisht, i treti flet gjermanisht, e kështu me radhë. Pra në sallë të gjithë flasin në të njëjtën kohë V i njëjti gamë frekuencash (të folurit nga 3 kHz në 20 kHz), ndërsa ju, duke folur me kundërshtarin tuaj, e kuptoni vetëm atë, por dëgjoni të gjithë.

Parimet e ndarjes së kodit të kanaleve të komunikimit CDMAbazohen në përdorimin e sinjaleve me brez të gjerë (WBS), gjerësia e brezit të të cilave tejkalon ndjeshëm gjerësinë e brezit të kërkuar për mesazhet konvencionale, si në sistemet e shumëfishimit të ndarjes së frekuencës me brez të ngushtë (FDMA). Karakteristika kryesore e SPS është bazë sinjal, i përcaktuar si produkt i gjerësisë së spektrit të tij F për kohëzgjatjen e tij T :

B= F*T

Si rezultat i shumëzimit të sinjalit të burimit pseudo të rastësishëm të zhurmës me sinjalin e informacionit, energjia e këtij të fundit shpërndahet në një brez të gjerë frekuencash, d.m.th., spektri i tij zgjerohet. Në pajisjet radio të ndërtuara X nga teknologjia Spread Spectrum(spektri i përhapur),përhapja e spektrit të sinjalit të transmetuar kryhet duke përdorur një sekuencë pseudo të rastësishme (Numri pseudorandom, PN), i cili specifikon algoritmin e shpërndarjes.Çdo marrës duhet të dijë sekuencën e kodimit për të deshifruar mesazhin. Pajisjet me PN të ndryshme në fakt nuk "dëgjojnë" njëra-tjetrën. Meqenëse fuqia e sinjalit shpërndahet në një brez të gjerë, vetë sinjali është "i fshehur" në zhurmë dhe, për sa i përket karakteristikave të tij spektrale, gjithashtu i ngjan zhurmës në një kanal radioje.

Metoda e transmetimit me brez të gjerë është përshkruar në detaje nga K. Shannon, i cili prezantoi konceptin e kapacitetit të kanalit dhe vendosi një lidhje midis mundësisë së transmetimit të informacionit pa gabime përmes një kanali me një raport të caktuar sinjal-zhurmë dhe brezit të frekuencës së caktuar. për transmetimin e informacionit. Për çdo raport të caktuar sinjal-zhurmë, një shkallë e ulët gabimi në transmetim arrihet duke rritur gjerësinë e brezit të disponueshëm për transmetimin e informacionit.

Në sistemet e komunikimit dixhital që transmetojnë informacion në formën e simboleve binare, kohëzgjatja e NPN T dhe shpejtësia e mesazheve ME lidhur me raportin T = 1/C . Prandaj, baza e sinjalit B=F/C karakterizon zgjerimin e spektrit NLS (S shps ) në lidhje me spektrin e mesazheve.Gjerësia e spektrit përcaktohet nga kohëzgjatja minimale e pulsit ( t 0), d.m.th. F \u003d 1 / t 0 dhe B \u003d T / t 0 \u003d F / Δ f (Δ f gjerësia e spektrit të sinjalit të informacionit).

Zgjerimi i spektrit të frekuencës së mesazheve dixhitale të transmetuara mund të kryhet me metoda të ndryshme dhe/ose kombinime të tyre. Ne rendisim ato kryesore:

1. përhapja e drejtpërdrejtë e spektrit të frekuencës ( DSSS-CDMA);
2. me spektër të përhapur shumëkanalësh(MC-CDMA)
3. kërcimi i frekuencës së transportuesit ( FHSS-CDMA).

6. 3 Spektri i përhapjes së drejtpërdrejtë - DSSS (Spektri i përhapjes së sekuencës së drejtpërdrejtë)

Kanalet e trafikut me këtë metodë të ndarjes së mediave krijohen duke përdorur hani sinjal radio i moduluar me brez të gjerë si zhurmë një sinjal i transmetuar në një kanal të përbashkët për transmetues të tjerë të ngjashëm, në një gamë të gjerë frekuence të vetme. Si rezultat i funksionimit të disa transmetuesve, ajri në një gamë të caktuar frekuencash bëhet edhe më i ngjashëm me zhurmën. Çdo transmetues modulon sinjalin duke përdorur një vlerë të veçantë numerike të caktuar aktualisht për secilin përdorues. kodi , një marrës i vendosur në një kod të ngjashëm, ju ndahet nga sinjali total i radios pjesa që është e destinuar për këtë marrës. Mungon në mënyrë të qartë të përkohshme ose të shpeshta ndarja e kanalit, çdo pajtimtar përdor vazhdimisht të gjithë gjerësinë e kanalit, duke transmetuar një sinjal në një gamë të përbashkët frekuencash dhe duke marrë një sinjal nga një gamë e përbashkët frekuencash. Në të njëjtën kohë, kanalet e pritjes dhe transmetimit me brez të gjerë janë në intervale të ndryshme frekuencash dhe nuk ndërhyjnë me njëri-tjetrin. Brezi i frekuencës së një kanali është shumë i gjerë, bisedat abonentët janë të mbivendosur mbi njëri-tjetrin, por meqenëse kodet e tyre të modulimit të sinjalit janë të ndryshëm, ato mund të diferencohen nga hardueri dhe softueri i marrësit.

Teknika spektri i përhapjesju lejon të rrisni xhiron me një fuqi konstante të sinjalit. Të dhënat e transmetuara kombinohen me një sinjal pseudo të rastësishëm të ngjashëm me zhurmën më të shpejtë duke përdorur një funksion OR ekskluzivisht reciprokisht të bitave.(xor shtimi i modulit 2) (Figura 6.4). Sinjali i të dhënave me gjerësi pulsi Tb kombinuar me operacionin OR(shtuar moduli 2)me një kod sinjali, kohëzgjatja e pulsit të të cilit është e barabartë me T c (gjerësia gjerësia e brezitproporcionale 1/T, ku T - koha e transmetimit të një biti), prandaj gjerësia e brezit të sinjalit të të dhënave është e barabartë me 1/ T b , dhe gjerësia e brezit të sinjalit të marrë është 1/ T c. Meqenëse T c është shumë më e vogël se T b , gjerësia e brezit të sinjalit të marrë është shumë më e madhe se ajo e sinjalit origjinal të transmetuar të të dhënave. Vlera T b / T c është baza e sinjalit dhe, në një farë mase, përcakton kufirin e sipërm të numrit të përdoruesve të mbështetur nga stacioni bazë në një përkohësisht.

Figura 6.4 Kodimi diskret i sinjalit (fusha e kohës)

Në duke përdorur metodën DSSS-CDMA sinjal me brez të ngushtë (Fig. Unok 6.5 ) shumëzohet me një sekuencë pseudo të rastësishme (PRS) me një periudhë përsëritjeje T, duke përfshirë N kohëzgjatja e sekuencës së biteve t o çdo. Në këtë rast, baza NPS është numerikisht e barabartë me numrin e elementeve PSS B \u003d N * t 0 / t 0 \u003d N.

Vizatim 6.5 Diagrami bllok i kodimit të kodit dhe spektrit të sinjalit

Kështu, për një zhvendosje të fazës së bartësitgjatë manipulimit të fazëspërdoret rryma e shpejtë e biteve. Gjerësia e brezit zgjerohet artificialisht duke rritur shpejtësinë e të dhënave (duke rritur numrin e biteve të transmetuara).Kjo bëhet duke zëvendësuar çdo bit informacioni me një shpërthim prej dhjetë ose më shumë bit.quajtur "patate të skuqura". Në të njëjtën kohë, brezi i frekuencës gjithashtu zgjerohet proporcionalisht. Sekuenca të tilla bit quhen të ngjashme me zhurmën ose PN. Këto sekuenca binare janë krijuar posaçërisht në atë mënyrë që numri i zerove dhe njësheve në to është afërsisht i barabartë. Secili prej biteve zero të rrjedhës së informacionit zëvendësohet nga një kod PN dhe ato me një kod PN të përmbysur. Ky modulim thirrur modulim me inversion bit. Kjo përzierje rezulton në një sinjal PN.. Në korrelator, një kod PN jo i përmbysur që përputhet ngushtë me kodin PN lokal gjeneron pak informacion " 0 ". Në të njëjtën kohë, sekuenca që korrespondon me " 1 ", çon në kompletim korrelacionet , pasi kodi PN është i përmbysur për këtë bit informacioni. Kështu, korrelatori do të prodhojë një rrymë njësh për sekuencën PN të përmbysur dhe një rrjedhë zerosh për atë jo të përmbysur, që do të thotë rivendosjen e informacionit të transmetuar. Ndonjëherë një zhvendosje fazore prej 180 gradë përdoret për të transmetuar rrjedhën e bitit që rezulton, e cila quhet tastimi binar i zhvendosjes së fazës (BPSK). Ose (më shpesh) transmetimi zbatohet me çelësin e zhvendosjes së fazës kuadratike (QPSK), domethënë, dy bit (një numër nga 0 në 4) të koduar nga katër ndërrime të ndryshme fazore të frekuencës së bartësit transmetohen njëkohësisht. Një transmetues me një kod PN nuk mund të gjenerojë saktësisht të njëjtat breza anësor (përbërës spektral) si një transmetues tjetër duke përdorur një kod PN të ndryshëm.

Marrja e NPS kryhet nga një marrës optimal, i cili për një sinjal me dysheme ness parametrat e njohur njehson integralin e korrelacionit

z =∫ x (t ) u (t ) dt ,

ku x(t) - sinjali hyrës, i cili është shuma e sinjalit të dobishëm u (t) dhe interferenca n (t) (në rastin e zhurmës së bardhë). Pastaj vlera z krahasuar me pragun Z . Vlera e integralit të korrelacionit gjendet duke përdorur një korrelator ose një filtër të përputhur. Korrelatori "ngjesh" spektrin e sinjalit hyrës me brez të gjerë duke e shumëzuar atë me kopjen e referencës u(t) e ndjekur nga filtrimi, i cili çon në një përmirësim të raportit sinjal-zhurmë në daljen e korrelatorit në NË herë në lidhje me hyrjen.

Fitimi që rezulton nga sinjali ndaj zhurmës në daljen e marrësit është një funksion i raportit të gjerësisë së brezit të sinjalit të brezit të gjerë me brezin bazë: sa më i madh të jetë përhapja, aq më i madh është fitimi. Në fushën e kohës, ky është një funksion i raportit të shpejtësisë së bitit në kanalin e radios me shpejtësinë e biteve të sinjalit të informacionit themelor. Për standardin IS-95(standard i parë CDMA) raporti është 128herë, ose 21 dB. Kjo lejon që sistemi të funksionojë me nivele interferencash deri në 18 dB më të larta se sinjali i dëshiruar, pasi përpunimi i sinjalit në daljen e marrësit kërkon vetëm 3 dB nivel sinjali mbi nivelin e interferencës. Në kushte reale, niveli i ndërhyrjes është shumë më i vogël. Për më tepër, përhapja e spektrit të sinjalit (deri në 1.23 MHz) mund të konsiderohet si një aplikim i teknikave të diversitetit të frekuencës marrëse. Sinjali gjatë përhapjes në shtegun e radios i nënshtrohet zbehjes për shkak të natyrës së shumëfishtë të përhapjes. Në domenin e frekuencës, ky fenomen mund të përfaqësohet si efekti i një filtri të nivelit me një gjerësi brezi të ndryshueshëm (zakonisht jo më shumë se 300 kHz). Në standardin AMPS(standard analog celular)kjo korrespondon me shtypjen e dhjetë kanaleve, dhe në sistemin CDMA vetëm rreth 25% e spektrit të sinjalit shtypet, gjë që nuk shkakton ndonjë vështirësi të veçantë në rikuperimin e sinjalit në marrës.(Figura 6.6) . Në standardin AMPS gjerësia e brezit të një kanali 30 kHz, in GSM 200 kHz).

Figura 6.6 - Ndikimi i interferencës me brez të ngushtë (a) dhe zbehjes (b) në një sinjal me brez të gjerë.

Një veti jashtëzakonisht e dobishme e pajisjeve DSSS është ajo për shkak të nivelit shumë të ulët të fuqisë e tij sinjalizojnë se janë praktikishtmos ndërhyni me pajisjet konvencionale të radios(fuqi e lartë me brez të ngushtë), pasi këto të fundit marrin një sinjal broadband për zhurmë brenda intervalit të pranueshëm. Ne anen tjeter - pajisjet konvencionale nuk ndërhyjnë me ato me brez të gjerë, pasi sinjalet e tyre me fuqi të lartë "zhurmë" secili vetëm në kanalin e tyre të ngushtë dhe nuk mund të mbyt të gjithë sinjalin e brezit të gjerë. Është sikur me një laps të hollë, por një shkronjë e madhe e shkruar do të hijezohej me një stilolaps të theksuar - nëse goditjet nuk janë në një rresht, ne mund ta lexojmë letrën.

Si rezultat, mund të themi se përdorimi i teknologjive me brez të gjerë bën të mundur përdorimin e së njëjtës pjesë të spektrit të radios. dy herë - pajisjet konvencionale me brez të ngushtë dhe "në krye të tyre" - brez i gjerë.

Duke përmbledhur, ne mundemi theksoni sa vijon e rëndësishme vetitë e teknologjisë NSS, të paktën për metodën e sekuencës së drejtpërdrejtë:

P imuniteti ndaj zhurmës;

i vogël ndërhyrje me pajisje të tjera;

për të konfidencialiteti i transmetimit;

uh ekonomi në prodhim masiv;

V aftësia për të ripërdorur të njëjtën pjesë të spektrit.

6.4 Shumëkanalësh spektri i përhapjes MC-CDMA (Multi Carrier)

Kjo metodë është një variant i DSSS. Në vitin 1993, Instituti për Teknologjinë e Komunikimeve prezantoi një skemë të re të ndarjes sinkrone. Skema e propozuar kombinon avantazhet e teknikës DS-CDMA me shumëfishimin efikas të ndarjes së frekuencës ortogonale ( OFDM ). Skema e re e ndarjes quhet CDMA me shumë frekuencë ( MC-CDMA) ose si OFDM-CDMA , dhe përmban fleksibilitet të lartë dhe efikasitet të gjerësisë së brezit të krahasueshëm me DS-CDMA.

Në sistemin MC-CDMA, bitet pas kodimit të kanalit konvertohen në patate të skuqura duke shumëzuar me sekuencën e kodit të ndarjes së përdoruesit, e cila është e nevojshme për të minimizuar ndërhyrjen midis abonentëve. Për të formuar këto kode, përdoren funksionet ortogonale Walsh. Vetia kryesore e sistemit MC-CDMA është se të gjithë çipat e lidhur me një bit kodi transmetohenparalelisht në nënkanalet me brez të ngushtë, duke përdorur OFDM.

Kjo mund të vizualizohet duke marrë parasysh këtë teknologji të bazuar në standardin 802.11.(Radio Ethernet) . Imagjinoni që i gjithë brezi "i gjerë" i frekuencës është i ndarë në një numër të caktuar nënkanalesh - (sipas standardit 802.11 - 11 kanale). Çdo bit informacioni i transmetuar konvertohet, sipas një algoritmi të caktuar, në një sekuencë prej 11 bitësh, këto 11 bit transmetohen njëkohësisht dhe paralelisht, duke përdorur të 11 nënkanalet. Gjatë marrjes, sekuenca e biteve të marra deshifrohet duke përdorur të njëjtin algoritëm si kodimi. Një palë tjetër marrës-transmetues mund të përdorë një algoritëm të ndryshëm kodimi-dekodimi dhe mund të ketë shumë algoritme të tilla të ndryshme.

Rezultati i dukshëm i aplikimit të kësaj metode është mbrojtja e informacionit të transmetuar nga përgjimi (një marrës "i huaj" përdor një algoritëm të ndryshëm dhe nuk do të jetë në gjendje të dekodojë informacionin jo nga transmetuesi i tij). Por një veçori tjetër e metodës së përshkruar doli të ishte më e rëndësishme. Ajo qëndron në faktin se në sajë të 11-fish tepricë transmetimi mund të shpërndahetsinjal me fuqi shumë të ulët(krahasuar me nivelin e fuqisë së sinjalit kur përdoret teknologjia konvencionale me brez të ngushtë),pa rritur madhësinë e antenave. Në këtë rast, raporti i nivelit të sinjalit të transmetuar me nivelin zhurma , (d.m.th., ndërhyrje e rastësishme ose e qëllimshme), kështu që sinjali i transmetuar është tashmë, si të thuash, i padallueshëm në zhurmën e përgjithshme. Por falë tepricës së saj 11 herë, pajisja marrëse do të jetë ende në gjendje ta njohë atë. Kjopothuajse njësoj si shkruar në 11 fletë e njëjta fjalë dhe disa fletët rezultoi të ishte shkruar me shkrim të palexueshëm, të tjerët gjysmë të fshirë ose në një copë letre të djegur - por megjithatë, në shumicën e rasteve, ne do të jemi në gjendje të përcaktojmë se çfarë lloj fjale është duke i krahasuar të 11 kopjet.

Në këtë fazë, për sistemet MS-CDMA, një brez frekuencash prej 1, 25 MHz i ndarë në 512 nënbartës. Ata janë gjetur në testim të jenë më pak të ndjeshëm ndaj problemit "afër-larg" sesa sistemet DS-CDMA.

6.5 Përhapja e spektrit të kërcimit të frekuencës

Hyrja e frekuencës së operatorit mënyra e tretë (figura 6.7 ), kryhet duke akorduar me shpejtësi frekuencën e daljes së sintetizuesit në përputhje me ligjin e formimit të një sekuence pseudo të rastësishme (Frekuenca CDMA e spektrit të përhapur të pashprehur - FHSS-CDMA). Çdo frekuencë bartëse dhe brezat anësor të lidhur me të duhet të qëndrojnë brenda gjerësisë së brezit të specifikuar nga FCC.(Komisioni Federal i Komunikimeve). Vetëm kur marrësi i synuar e di sekuencën e kërcimit të frekuencës së transmetuesit, marrësi i tij mund t'i ndjekë ato kërcime të frekuencës.

Oriz UNO 6.7 - Spektri i përhapjes së kërcimit të frekuencës së transportuesit

Kur kodoni sipas metodës së kërcimit të frekuencës (FHSS), i gjithë brezi i frekuencës i caktuar për transmetime ndahet në një numër të caktuar nënkanalesh (sipas standardit 802.11, këto kanale janë 79). Çdo transmetues përdor vetëm një nga këto nënkanale në të njëjtën kohë, duke kërcyer rregullisht nga një nënkanal në tjetrin. Standardi 802.11 nuk rregullon frekuencën e kërcimeve të tilla - ai mund të vendoset ndryshe në secilin vend. Këto kërcime ndodhin në mënyrë sinkrone në transmetues dhe marrës në një sekuencë të paracaktuar pseudo të rastësishme të njohur për të dy; është e qartë se pa e ditur sekuencën e ndërrimit, është gjithashtu e pamundur të marrësh një transmetim.

Çifti tjetër transmetues-marrës do të përdorë një sekuencë të ndryshme ndërrimi të frekuencës, të vendosur në mënyrë të pavarur nga e para. Mund të ketë shumë sekuenca të tilla në një brez frekuencash dhe në një territor të linjës së shikimit (në një "qelizë"). Është e qartë se me rritjen e numrit të transmetimeve të njëkohshme, rritet edhe probabiliteti i përplasjeve, kur, për shembull, dy transmetues u hodhën njëkohësisht në frekuencën nr.45, secili në përputhje me sekuencën e tyre dhe u mbytën njëri-tjetrin. Për rastet kur dy transmetues tentojnë të përdorin të njëjtën frekuencë në të njëjtën kohë, sigurohet një protokoll për zgjidhjen e përplasjeve në të cilin transmetuesi përpiqet të ridërgojë të dhënat në frekuencën tjetër me radhë.

6 . 6 Rrjetet e bazuara në CDMA

Historia dhe dispozitat e përgjithshme

1991 - Qualcomm zhvilloi draft standardin IS-95.

1993 - Shoqata e Industrisë së Telekomunikacionit TIA miratoi versionin bazë të IS-95 dhe në korrik 1993 Komisioni Federal i Komunikimeve (FCC) njohu teknologjinë celulare dixhitale të propozuar nga Qualcomm si standardin IS-95 bazuar në CDMA.

1995 - Funksionimi i sistemit të parë komercial të komunikimit celular Nga Teknologjia CDMA IS-95 në Hong Kong.

Rrjetet dhe pajisjet që përdorin akses të shumëfishtë të ndarjes së kodit janë ndërtuar mbi bazën e standardeve të zhvilluara nga TIA. Në thelb këto janë standardet:

Ndërfaqja radio IS-95 CDMA; Shërbimet zanore IS-96 CDMA;

Stacioni celular IS-97 CDMA;Stacioni bazë IS-98 CDMA;

Shërbimi i të dhënave IS-99 CDMA.

Bazuar në një sërë standardesh, u implementua stacioni cdma One i gjeneratës së dytë. Këto ide u zhvilluan më tej në standardin e gjeneratës së tretë CDMA - 2000 të sistemit të brezit të gjerë.

Shërbimet bazë: fq transmetimi i të dhënave dhe zërit me shpejtësi 9.6 Kbps, 4.8 Kbps, 2.4 Kbps; m thirrje në distancë; R oaming (kombëtare dhe ndërkombëtare); w thirrje fryrje ; P përcjellja e telefonatave (pa përgjigje, i zënë); në telefonatë konferencë; Dhe Treguesi i mesazhit në pritje të thirrjes; postë zanore; T Transmetimi i tekstit dhe pranimi i mesazheve.

Arkitektura e rrjetit

Në figurën 6. 8 jepet një bllok diagram i përgjithësuar i rrjetit celular radio celular CDMA IS-95.

Elementet kryesore të këtij rrjeti (BTS, BSC, MSC, OMC) janë identikë në përbërje me elementët e përdorur në rrjetet celulare me ndarje kohore të kanaleve (për shembull, GSM). Dallimi kryesor është se rrjeti CDMA IS-95 përfshin pajisjet e vlerësimit të cilësisë dhe përzgjedhjes së bllokut (Njësia e përzgjedhjes SU). Për më tepër, për të zbatuar procedurën e kalimit të butë midis stacioneve bazë të kontrolluar nga kontrollues të ndryshëm (BSC), janë futur linjat e transmetimit midis SU dhe BSC (Inter BSC Soft handover). Në Qendrën e Ndërrimit celular (MSC), është shtuar një transkoder konvertues (TCE Transcoder Equipment), i cili konverton mostrat e sinjalit të të folurit, formatin e të dhënave nga një format dixhital në tjetrin.

Sistemi CDMA i Qualcomm është krijuar për të funksionuar në brezin e frekuencës 800 MHz. Ajo ndërtuar sipas metodës së përhapjes së drejtpërdrejtë të spektrit të frekuencës bazuar në përdorimin e 64 llojeve të sekuencave të formuara sipas ligjit të funksioneve Walsh. Për transmetimin e mesazheve zanore, u zgjodh një pajisje konvertimi e të folurit me algoritmin CELP me një shpejtësi konvertimi prej 8000 bps (9600 bps në kanal). Mënyrat e funksionimit me shpejtësi 4800, 2400, 1200 bps janë të mundshme.

Standardi përdor përpunim të veçantë të sinjaleve të reflektuara që vijnë me vonesa të ndryshme dhe shtimin e peshës së tyre të mëvonshme, gjë që redukton ndjeshëm ndikimin negativ të efektit të shumë rrugëve. Me përpunim të veçantë të rrezeve në çdo kanal marrës në bazë stacionet Përdoren 4 korrelatorë paralelë dhe 3 korrelatorë në stacionin celular. Prania e korrelatorëve që funksionojnë paralelisht bën të mundur zbatimin e një regjimi të butë "dorëzimi" kur lëvizni nga qeliza në qelizë.

Oriz unok 6. 8 - Arkitektura e rrjetit CDMA

Modaliteti i butë "dorëzimi" ndodh duke kontrolluar stacionin celular me dy ose më shumë stacione bazë. Transkoderi, i cili është pjesë e pajisjes kryesore, vlerëson cilësinë e marrjes së sinjalit nga dy stacione bazë në mënyrë sekuenciale kornizë për kornizë. Procesi i zgjedhjes së kornizës më të mirë rezulton në atë që sinjali që rezulton mund të gjenerohet nga ndërrimi i vazhdueshëm dhe "ngjitja" pasuese e kornizave të marra nga stacione të ndryshme bazë që marrin pjesë në "dorëzimin".

Trafiku dhe kanalet e kontrollit

Në CDMA, kanalet për transmetim nga një stacion bazë në një stacion celular thirren përpara. Kanalet për marrjen e informacionit nga stacioni bazë celular quhen reverse (Reverse). Për lidhjen e kthimit, IS-95 përcakton një brez frekuence nga 824 në 849 MHz. Për kanalin e drejtpërdrejtë 869894 MHz. Kanalet e përparme dhe të kundërta ndahen me një interval prej 45 MHz. Të dhënat e përdoruesit paketohen dhe transmetohen në një kanal me një gjerësi brezi prej 1.2288 Mbps. Kapaciteti i ngarkesës së kanalit të drejtpërdrejtë 128 lidhje telefonike me shpejtësi trafiku 9.6 Kbps. Përbërja e kanaleve në CDMA në standardin IS-95 tregohet në oriz unke 6. 9 .

Në standard IS-95 përdor lloje të ndryshme modulimi për kanalet e përparme dhe të kundërta. Në kanalin përpara, stacioni bazë transmeton të dhëna njëkohësisht për të gjithë përdoruesit në qelizë, duke përdorur kode të ndryshme për secilin përdorues për të ndarë kanalet. Transmetohet gjithashtu sinjali pilot, ai ka një nivel më të lartë fuqie, duke u siguruar përdoruesve mundësinë për të sinkronizuar ation.

Oriz unok 6. 9 - Trafiku CDMA dhe kanalet e kontrollit

Në drejtimin e kundërt, stacionet celulare përgjigjen në mënyrë asinkrone (pa përdorur një pilot), me të njëjtin nivel fuqie që arrin në stacionin bazë nga çdo stacion celular. Kjo mënyrë është e mundur për shkak të kontrollit të energjisë dhe kontrollit të fuqisë së abonentëve celularë mbi kanalin e shërbimit.

Kanalet direkte

Të dhënat në kanalin e trafikut përpara grupohen në një kornizë 20 ms. Të dhënat e përdoruesit pas kodimit dhe formatimit ndërlidhen për të rregulluar shpejtësinë aktuale të të dhënave, e cila mund të ndryshojë. Më pas spektri i sinjalit zgjerohet duke shumëzuar me një nga 64 sekuencat pseudo të rastësishme (bazuar në funksionet Walsh) në një vlerë prej 1,2288 Mbps. Çdo abonenti celular i caktohet një PSP, me ndihmën e të cilit th të dhënat e tij do të ndahen nga të dhënat e abonentëve të tjerë. Ortogonaliteti i SRP sigurohet nga kodimi sinkron i njëkohshëm i të gjitha kanaleve në qelizë (d.m.th., fragmentet e përdorura në çdo moment të kohës janë ortogonale). Siç është përmendur tashmë, një sinjal pilot (kod) transmetohet në sistem në mënyrë që terminali celular të mund të kontrollojë karakteristikat e kanalit, të marrë stampat kohore, duke siguruar sinkronizimin e fazës për zbulimin koherent. Për sinkronizimin e rrjetit global, sistemi përdor gjithashtu etiketa radio nga GPS(Global Position System)-satelitët.

Përbërja e kanaleve direkte

Kanali Pilot është krijuar për të vendosur sinkronizimin fillestar, për të kontrolluar nivelin e sinjalit të stacionit bazë në kohë, frekuencë dhe fazë dhe për të identifikuar stacionin bazë.

Kanali i sinkronizimit (SCH Synchronizing Channel) ruan nivelin e emetimit të sinjalit pilot, si dhe fazën e sekuencës pseudo të rastësishme të stacionit bazë. Kanali i sinkronizimit transmeton sinjalet e orës në terminalet celularë në 1200 baud.

Kanali i transmetimit të mesazheve të shkurtra, Kanali i faqes përdoret për të thirrur stacionin celular. Numri i kanaleve deri në 7 për qelizë. Pas marrjes së sinjalit të thirrjes, stacioni celular transmeton një sinjal konfirmimi në stacionin bazë. Pas kësaj, informacioni për vendosjen e lidhjes dhe caktimin e kanalit të komunikimit transmetohet në stacionin celular përmes kanalit të thirrjes së transmetimit. Funksionon në 9600, 4800, 2400 baud.

Kanali i trafikut të drejtpërdrejtë (FTCH Forward Traffic Channel) është projektuar për të transmetuar mesazhe zanore dhe të dhëna, si dhe për të kontrolluar informacionin nga stacioni bazë në celular; kalon çdo të dhënë të përdoruesit.

CDMA përdor dy lloje kanalesh për të ofruar shërbime të ndryshme komunikimi. E para prej tyre quhet kryesore, dhe e dyta shtesë. Shërbimet e ofruara përmes këtij çifti kanalesh varen nga skema e komunikimit. Kanalet mund të përshtaten për një shërbim specifik dhe të funksionojnë në madhësi të ndryshme kornizash duke përdorur cilindo nga dy intervalet e shpejtësisë: RS-1 (1200, 2400, 4800 dhe 9600 bps) ose RS-2 (1800, 3600, 7200 dhe 14400 bps). Përcaktimi dhe zgjedhja e tarifës së pritjes kryhet automatikisht.

Çdo kanal logjik i është caktuar një kod i ndryshëm Walsh, siç tregohet në oriz unke 6.10 . Në total, mund të ketë 64 kanale logjike në një kanal fizik, pasi ekzistojnë 64 sekuenca Walsh të cilave u janë caktuar kanalet logjike, dhe secila prej tyre ka një gjatësi prej 64 bit. Nga të gjitha 64 kanalet:

1. kodi i parë Walsh (W0) të cilit i korrespondon kanali pilot i caktohet kanalit të parë;
2. kanalit tjetër i caktohet një kod Walsh i tridhjetë e dytë (W32), shtatë kanaleve të ardhshme u caktohen gjithashtu sekuencat e tyre Walsh (W1, W2, W3, W4, W5, W6, W7) me të cilat korrespondojnë kanalet e thirrjes;
3. 55 kanale janë të destinuara për transmetimin e të dhënave përmes kanalit të trafikut të drejtpërdrejtë.

Oriz unok 6. 10 - Struktura e kanaleve direkte

Përbërja e kanaleve të kthimit

Kanali i Aksesit (ACH Access Channel) lejon stacionin celular të komunikojë me stacionin bazë kur stacioni celular nuk po përdor ende kanalin e trafikut. Kanali i Aksesit përdoret për të krijuar thirrje dhe për t'iu përgjigjur mesazheve, komandave dhe kërkesave për regjistrim të rrjetit të Kanalit Paging. Kanalet e aksesit kombinohen (kombinohen) me kanalet e thirrjeve.

Kanali i kundërt i trafikut (RTCH Reverse Traffic Channel) siguron transmetimin e mesazheve zanore dhe informacionin e kontrollit nga stacioni celular në stacionin bazë.

Karakteristikat kryesore sistemeve

Gama e frekuencës së transmetimit MS	824.040 848.860 MHz
Gama e frekuencës së transmetimit BTS	869.040 893.970 MHz
Ngacmues relativ i transportuesit BTS	+/- 5*10 -8
Ngacmues relativ i bartësit MS	+/- 2,5*10 -6
Lloji i modulimit të frekuencës së bartësit	QPSK(BTS), O-QPSK(MS)
Gjerësia e spektrit të sinjalit të emetuar:- 3 dB 40 dB	1,25 MHz 1.50 MHz
Funksioni M i frekuencës së orës SNR	1,2288 MHz
Numri i kanaleve BTS në 1 frekuencë operatori	1 kanal pilot 1 kanal sinkronizimi Kanale për 7 persona. telefononi 55 kanale komunikimi
Numri i kanaleve MS	1 kanal aksesi 1 kanal komunikimi
Norma e transferimit në kanale: - sinkronizimi Në një telefonatë personale dhe qasje në kanal Në kanalet e komunikimit	1200 bps 9600, 4800 bps 9600, 4800, 2400, 1200 bps
Kodimi në kanalet e transmetimit BTS	Kodi konvolucional R=1/2, K=9
Kodimi në kanalet e transmetimit MS	Kodi konvolucional R=1/3, K=9
Raporti i energjisë së bitit të informacionit që kërkohet për marrjen	6-7 dB
Fuqia maksimale efektive e rrezatuar BTS	50 W
Fuqia maksimale efektive e rrezatuar MS	6,3 1,0 W

6.7 Rendi i kalimit të të dhënave zanore në stacionin celular deri në dërgimin në ajër

R Le të shohim bllok diagramin e kanalit të trafikut të kundërt(Figura 6.11) . Në kanalet e përparme dhe të pasme, ky model përsëritet; varësisht se cili kanal është aktualisht në përdorim, disa blloqe të kësaj skeme janë të përjashtuara.

1. Sinjali i të folurit hyn në kodekun e të folurit - në këtë fazë, sinjali i të folurit digjitalizohet dhe kompresohet sipas algoritmit CELP.

Parimi është ky. Rrjedha e të dhënave shkruhet në matricën rresht pas rreshti. Pasi të jetë mbushur matrica, filloni tsya saj transmetimit cha sipas kolonave. Rrjedhimisht, kur disa pjesë informacioni shtrembërohen në një rresht në ajër, kur merr një paketë gabimesh, duke kaluar nëpër matricën e kundërt, ai shndërrohet në gabime të vetme.

Figura 6.11 - Diagrami strukturor kanali i trafikut të kundërt

4. Më pas, sinjali hyn në bllokun e kodimit (nga përgjimi) - një maskë (sekuencë) prej 42 bitësh mbivendoset mbi informacionin. Kjo maskë është sekrete. Me përgjimin e paautorizuar të të dhënave në ajër, është e pamundur të deshifrohet sinjali pa e ditur maskën. Metoda e renditjes përmes të gjitha vlerave të mundshme nuk është efektive. kur gjeneroni këtë maskë, duke kaluar nëpër të gjitha vlerat e mundshme, do të duhet të gjeneroni 8, 7 trilion maska ​​42 bit të gjata.

5. Blloku i shumëzimit të kodit Walsh - rryma e të dhënave dixhitale shumëzohet me një sekuencë bitësh të gjeneruar nga funksioni Walsh.

Në këtë fazë të kodimit të sinjalit, spektri i frekuencës zgjerohet, d.m.th. çdo bit informacioni është i koduar nga një sekuencë Walsh, 64 bit e gjatë. Se. shpejtësia e të dhënave në kanal është rritur me 64 herë. Rrjedhimisht, në bllokun e modulimit të sinjalit, shpejtësia e manipulimit të sinjalit rritet, pra zgjerimi i spektrit të frekuencës.

Funksioni Walsh është gjithashtu përgjegjës për filtrimin e informacionit të panevojshëm nga pajtimtarët e tjerë. Në fillim të një sesioni komunikimi, abonentit i caktohet frekuenca me të cilën do të punojë dhe një (nga 64 të mundshme) kanale logjike, që përcakton funksionin Walsh. Në momentin e pranimit, sinjali kalon sipas skemës në drejtim të kundërt. Sinjali i marrë shumëzohet me sekuencën e kodit Walsh. Rezultati i shumëzimit përdoret për të llogaritur integralin e korrelacionit.

Nëse pragu Z e plotëson vlerën kufi, atëherë sinjali është i yni. Sekuenca e funksioneve Walsh janë ortogonale dhe kanë veti të mira korrelacioni dhe autokorrelacioni, kështu që probabiliteti për të ngatërruar sinjalin tuaj me atë të dikujt tjetër është 0, 01 %.

6. Blloku për shumëzimin e sinjalit me dy funksione M (M1 - 15 bit i gjatë, M2 - 42 bit i gjatë) ose quhen gjithashtu sekuenca PSP-pseudo-rastësore - blloku është krijuar për të përzier sinjalin për bllokun e modulimit. . Secilës frekuencë të caktuar i caktohet një funksion i ndryshëm M.

7. Blloku i modulimit të sinjalit - standardi CDMA përdor modulimin fazor FM4, OFM4.

Përfitimet e CDMA

1. Efikasitet i lartë spektral. CDMA ju lejon të shërbeni më shumë abonentë V i njëjti brez frekuencash se llojet e tjera të ndarjes ( TDMA, FDMA).
2. Alokimi fleksibël i burimeve. Me ndarjen e kodit, nuk ka kufi të rreptë për numrin e kanaleve. Me një rritje të numrit të abonentëve, probabiliteti i gabimeve të deshifrimit rritet gradualisht, gjë që çon në një ulje të cilësisë së kanalit, por jo në një mohim të shërbimit.
3. NË siguri e lartë e kanalit. Është e vështirë të zgjedhësh kanalin e dëshiruar pa e ditur kodin e tij, sepse në I gjithë brezi i frekuencës është i mbushur në mënyrë uniforme me një sinjal të ngjashëm me zhurmën.
4. Telefonat CDMA kanë fuqi maksimale më të ulët dhe për këtë arsye janë më pak të dëmshëm.

6.8 Evolucioni i sistemeve të komunikimit celular duke përdorur teknologjinë CDMA

Aktualisht, pajisjet CDMA janë më të rejat dhe më të shtrenjtat, por në të njëjtën kohë më të besueshmet dhe më të sigurtat. Komuniteti Evropian, në kuadrin e programit kërkimor RACE, po zhvillon projektin CODIT për të krijuar një nga variantet e Sistemit Universal të Telekomunikacionit Mobile (UMTS) bazuar në parimin e ndarjes së kodit duke përdorur sinjale të përhapjes direkte me brez të gjerë.

Dallimi kryesor i konceptit CODIT do të jetë përdorimi efikas dhe fleksibël i burimit të frekuencës. Siç e shpjeguam më herët, sinjali CDMA me brez të gjerë praktikisht nuk ndikohet nga interferenca me brez të ngushtë. Për shkak të kësaj veçorie, standardi CODIT do të përdorë gjithashtu intervale mbrojtëse midis frekuencave të transportuesit për transmetimin e të dhënave.

Teknologjia e ndarjes së kodit CDMA, për shkak të efikasitetit të saj të lartë spektral, është një zgjidhje radikale për evoluimin e mëtejshëm të sistemeve të komunikimit celular.

CDMA2000 është standardi 3G në evolucionin e rrjeteve cdmaOne (bazuar në IS-95 ). Duke ruajtur parimet bazë të përcaktuara nga versioni IS-95A , teknologjia CDMA po evoluon vazhdimisht.

Zhvillimi i mëvonshëm i teknologjisë CDMA ndodh brenda kornizës së teknologjisë CDMA2000. Kur ndërtohet një sistem komunikimi celular bazuar në teknologjinë CDMA2000 1X, faza e parë siguron transmetimin e të dhënave me një shpejtësi deri në 153 kbps, gjë që bën të mundur ofrimin e shërbimeve të komunikimit me zë, transmetimin e mesazheve të shkurtra, punën me e-mail, internetin. , bazat e të dhënave, të dhënat dhe imazhet statike.

Kalimi në fazën tjetër CDMA2000 1X EV-DO duke përdorur të njëjtin brez frekuencash prej 1,23 MHz, shpejtësi transmetimi deri në 2,4 Mbps në kanalin e përparmë dhe deri në 153 kbps në kanalin e kthimit, gjë që e bën këtë sistem komunikimi në përputhje me kërkesat 3G dhe bën të mundur ofrimin e gamës më të gjerë të shërbimeve deri për transmetimin e videos në kohë reale.

Faza tjetër e zhvillimit të standardit në drejtim të rritjes së kapacitetit të rrjetit dhe transmetimit të të dhënave është 1XEV-DO Rev A : Transmetimi i të dhënave me shpejtësi deri në 3.1 Mbps drejt abonentit dhe deri në 1.8 Mbps nga pajtimtari. Operatorët do të jenë në gjendje të ofrojnë të njëjtat shërbime si në bazë të Rev. 0, dhe, përveç kësaj, për të transmetuar zë, të dhëna dhe transmetim përmes rrjeteve IP. Tashmë ekzistojnë disa rrjete të tilla operative në botë.

Zhvilluesit e pajisjeve të komunikimit CDMA nisën një fazë të re 1XEV-DO Rev B , për të arritur shpejtësitë e mëposhtme në një kanal frekuencash: 4.9 Mbps për abonentin dhe 2.4 Mbps nga abonenti. Përveç kësaj, do të jetë e mundur të kombinohen disa kanale frekuencash për të rritur shpejtësinë. Për shembull, kombinimi i 15 kanaleve të frekuencave (numri maksimal i mundshëm) do të lejojë arritjen e shpejtësive prej 73.5 Mbps për abonentin dhe 27 Mbps nga pajtimtari. Përdorimi i rrjeteve të tilla përmirësoi performancën e aplikacioneve të ndjeshme ndaj kohës si p.sh VoIP , Push to Talk, videotelefonia, lojërat online, etj.

Komponentët kryesorë të suksesit tregtar të sistemit CDMA2000 janë një zonë më e gjerë shërbimi, cilësi e lartë e të folurit (pothuajse e barabartë me sistemet me tela), fleksibiliteti dhe kostoja e ulët e prezantimit të shërbimeve të reja, imuniteti i lartë i zhurmës, qëndrueshmëria e kanalit të komunikimit nga përgjimi dhe dëgjimi.

Gjithashtu, një rol të rëndësishëm luhet nga fuqia e ulët e rrezatuar e transmetuesve radio të pajisjeve të pajtimtarëve. Pra, për sistemet CDMA2000, fuqia maksimale e rrezatuar është 250 mW. Për krahasim: në sistemet GSM-900, kjo shifër është 2 W (në një puls, kur përdorni GPRS + EDGE membushja maksimale; maksimale kur mesatarizohet me kalimin e kohës gjatë një bisede normale rreth 200 mW). Në sistemet GSM-1800 1 W (në një impuls, mesatarja është pak më pak se 100 mW).

Në seksionet e mëparshme, ne kemi shqyrtuar kryesore mënyrat e ndarjes së elementeve të sinjaleve komplekse, si dhe variantet e mundshme të skemave për ndërtimin e sistemeve të kontrollit dhe monitorimit duke përdorur një ose një metodë tjetër.

Në rastet kur ka kufizime në kohën e transmetimit të mesazheve me ndarje kohore të elementeve të sinjalit ose një numër të kufizuar kanalesh frekuencash me ndarje frekuence, mund të përdoret një sistem i kombinuar me ndarje kohë-frekuencë të sinjaleve (Fig. 2.21).

Në çdo pozicion kohor të shpërndarësit, sinjalet transmetohen njëkohësisht në të gjitha kanalet e frekuencës. Nëse numri i kanaleve është j, j bit informacioni transmetohen njëkohësisht. Numri i përgjithshëm i mesazheve binare elementare të transmetuara në një cikël (që nga momenti kur zbulohet risia në gjendjen e objekteve të kontrolluara ose fundi i hyrjes së komandës deri në fund të transmetimit) në një sistem që funksionon sipas këtij parimi është i barabartë me produktin e numri i pozicioneve të shpërndarësit sipas numrit të kanaleve të frekuencës.

Në fig. 2.21 skema organizon dy kanale frekuencash me frekuenca bartëse f1 dhe f2 për transmetim kontrollin informacion.

Figura 2.21 Ndarja kohë-frekuencë e sinjaleve

Kur ndryshon gjendja e çdo objekti të kontrolluar, qarku i zbulimit të risisë i lidhur me regjistrin e gjendjes shkëput shpërndarësin e pikës A dhe ndez të dy modulatorët M1 dhe M2, duke filluar ciklin tjetër të transferimit të informacionit. Shfaqja e frekuencave aktive ose pasive në linjën e komunikimit për secilin nga kanalet e frekuencës çon në lëshimin e shpërndarësit të pikës B (elementi OR hap tastin &.k). Shpërndarësit, duke kaluar në mënyrë sinkrone dhe në fazë në pozicione, ofrojnë një zgjedhje të mënyrës së funksionimit të gjeneratorëve (M1, M2) në varësi të gjendjes së elementeve të memories të regjistrit të gjendjes në pikën e transmetimit dhe zgjedhjes së qelizave përkatëse të memories. të regjistrit pranues për regjistrimin e informacionit në pikën e pritjes. Pas përfundimit të pjesës së informacionit të sinjalit dhe kalimit të të dy shpërndarësve në pozicionin n + 1 në pikën A, shenja e pranisë së risisë rivendoset (në qarkun e zbulimit të risisë), gjë që çon në mbylljen e & Tasti .k, rivendosja dhe ndalimi i shpërndarësit, fikja e modulatorëve. Në pikën B, në të njëjtën kohë, gjenerohet një sinjal i lejes së deshifrimit. Pas fikjes së modulatorëve M1 dhe M2 në anën transmetuese, të gjitha daljet e demodulatorit në pikën marrëse vendosen në sinjale të nivelit "zero" që mbyllin elementin OR, tastin &.k dhe bllokojnë shpërndarësin.

Ndarja kodike e sinjaleve

Nën ndarja e kodit të sinjaleve kuptojnë ndarjen mesazhe në të cilën çdo mesazh origjinal N shoqërohet me një kombinim të caktuar binar n-bit të transmetuar nga pajisjet me ndarje frekuencë, kohë ose frekuencë-kohë të elementeve të këtij kombinimi. Treguar në fig. 2.19 dhe 2.20 diagramet e pajisjes TU thjesht zbatojnë parimin e kodit të ndarjes së komandave drejtuar objekteve të ndryshme të kontrollit. Sistemet e krijuara për të transmetuar informacionin e kontrollit mund të ndërtohen sipas të njëjtit parim.

Multipleksimi i ndarjes së frekuencës, shumëfishimi i ndarjes së frekuencës ( anglisht Multipleksimi me ndarje të frekuencës, FDM)

Ndarja e kanalit kryhet sipas frekuencës. Meqenëse kanali i radios ka një spektër të caktuar, atëherë në shumën e të gjitha pajisjeve transmetuese, merret radio komunikimi modern. Për shembull: spektri i sinjalit për një telefon celular është 8 MHz. Nëse një operator celular i jep një pajtimtari një frekuencë prej 880 MHz, atëherë abonenti tjetër mund të zërë një frekuencë prej 880+8=888 MHz. Kështu, nëse një operator celular ka një frekuencë të licencuar 800-900 MHz, atëherë ai është në gjendje të sigurojë rreth 12 kanale, me ndarje frekuence.

Ndarja e frekuencave të kanaleve përdoret në teknologjinë X-DSL. Sinjalet e frekuencave të ndryshme transmetohen përmes telave telefonik: një bisedë telefonike është 0,3-3,4 kHz, dhe një brez nga 28 në 1300 kHz përdoret për transmetimin e të dhënave.

Është shumë e rëndësishme të filtroni sinjalet. Përndryshe, do të ndodhin mbivendosje të sinjaleve, për shkak të të cilave lidhja mund të përkeqësohet shumë.

Praktika e ndërtimit të sistemeve moderne të transmetimit të informacionit tregon se hallkat më të shtrenjta të kanaleve të komunikimit janë linjat e komunikimit: kabllo, përcjellës valësh dhe udhëzues dritë, radio rele dhe satelit, etj. Meqenëse nuk është ekonomikisht e mundshme të përdoret një linjë komunikimi e shtrenjtë për transmetimin e informacionit midis një çifti të vetëm abonentësh, lind problemi i ndërtimit të sistemeve të transmetimit shumëkanalësh në të cilat një komunikim i përbashkët Linja është e ngjeshur nga një numër i madh kanalesh individuale. Kjo siguron një rritje të efikasitetit të përdorimit të gjerësisë së brezit të linjës së komunikimit. Mesazhet A 1 (t), ..., A N (t) nga N burime IS 1 , ..., IS N duke përdorur modulatorët individualë M 1 , ..., M N konvertohen në sinjale kanali U 1 (t), . .., U N (t ). Shuma e këtyre sinjaleve formon një sinjal kanal grupor U L (t), i cili transmetohet në linjën e komunikimit (LS). Marrësi i grupit P konverton sinjalin e marrë Z L (t) në sinjalin origjinal të grupit Z(t)=U(t). Marrësit individualë P 1 , ..., P N nxjerrin nga sinjali grupor Z(t) sinjalet e kanalit përkatës Z 1 (t), ..., Z N (t) dhe i konvertojnë ato në mesazhe. Blloqet M 1 , ..., M N dhe mbledhësi formojnë pajisjet e kompresimit, blloqet M, LS dhe P - kanal grupi. Pajisja e multipleksimit, kanali grupor dhe marrës individualë formojnë një sistem komunikimi me shumë kanale.

Në mënyrë që pajisjet ndarëse të jenë në gjendje të bëjnë dallimin midis sinjaleve të kanaleve individuale, duhet të përcaktohen veçoritë përkatëse që janë unike për këtë sinjal. Në rastin e modulimit të vazhdueshëm, karakteristika të tilla mund të jenë frekuenca, amplituda, faza, në rastin e modulimit diskret, edhe forma e sinjalit. Në përputhje me veçoritë e përdorura për ndarje, ndryshojnë edhe metodat e ndarjes: frekuenca, koha, faza etj.

23. Ndarja e frekuencave të sinjaleve. Ndarja kohore e sinjaleve. Ndarja e sinjaleve sipas formës (kodit).

Në sistemet telemekanike për transmetimin e shumë sinjaleve në një linjë komunikimi, përdorimi i kodimit konvencional tregohet i pamjaftueshëm. Kërkohet ose ndarje shtesë e sinjalit ose kodim special, i cili përfshin elemente të ndarjes së sinjalit. Ndarja e sinjaleve - sigurimi i transmetimit dhe marrjes së pavarur të shumë sinjaleve në një linjë komunikimi ose në një brez frekuence, në të cilën sinjalet ruajnë vetitë e tyre dhe nuk shtrembërojnë njëri-tjetrin.

Aktualisht përdoren metodat e mëposhtme:

Ndarja e kohës, në të cilën sinjalet transmetohen në mënyrë sekuenciale në kohë, në mënyrë alternative duke përdorur të njëjtin brez frekuencash;

Ndarja e kodit-adresës, e kryer në bazë të ndarjes kohore (më rrallë të frekuencës) të sinjaleve me dërgimin e një kodi adrese;

Ndarja e frekuencës, në të cilën secilit prej sinjaleve i caktohet frekuenca e vet dhe sinjalet transmetohen në mënyrë sekuenciale ose paralelisht në kohë;

Divizioni Kohë-Frekuencë, i cili ju lejon të përfitoni si nga frekuenca ashtu edhe nga ndarja kohore e sinjaleve;

Ndarja e fazës, në të cilën sinjalet ndryshojnë nga njëri-tjetri në fazë.

Ndarja e përkohshme (VR). Secili prej sinjaleve n pajiset me një linjë me radhë: së pari për një periudhë kohore t Transmetohet 1 sinjal 1, për t 2 - sinjali 2, etj. Përveç kësaj, çdo sinjal zë intervalin e vet kohor. Koha e caktuar për transmetimin e të gjitha sinjaleve quhet cikël. Gjerësia e brezit për sinjalizimin përcaktohet nga pulsi më i shkurtër në fjalën e koduar. Ndërmjet intervaleve kohore të informacionit, intervalet kohore mbrojtëse janë të nevojshme për të shmangur ndikimin e ndërsjellë të kanalit në kanal d.m.th. përmes shtrembërimit.

Për të zbatuar ndarjen e kohës, përdoren shpërndarësit, njëri prej të cilëve është i instaluar në pikën e kontrollit, dhe tjetri në pikën e ekzekutimit.

Ndarja e kodit - adresës së sinjaleve (CAR). Përdoret ndarja e përkohshme e sinjaleve të adresës së kodit (VCAR), ndërsa së pari transmetohet një impuls sinkronizues ose një kombinim kodi (kombinimi sinkron) për të siguruar funksionimin e koordinuar të shpërndarësve në pikën e kontrollit dhe pikën e kontrolluar. Më pas, dërgohet një kombinim kodi, i quajtur kodi i adresës. Karakteret e para të kodit të adresës kanë për qëllim të zgjedhin një pikë dhe objekt të kontrolluar, këto të fundit formojnë adresën e funksionit, i cili tregon se cili TM - operacion (funksion) duhet të kryhet (TU, TI, etj.). Kjo pasohet nga kombinimi i kodit të vetë operacionit, d.m.th. informacioni i komandës transmetohet ose merret informacioni i njoftimit.

Ndarja e frekuencave të sinjaleve. Për secilin prej sinjaleve n, lëshohet brezi i tij në diapazonin e frekuencës. Në pikën e marrjes (CP), secili prej sinjaleve të dërguar fillimisht dallohet nga një filtër brez-pass, pastaj futet në demodulator, pastaj në reletë ekzekutive. Ju mund të transmetoni sinjale në mënyrë sekuenciale ose njëkohësisht, d.m.th. paralele.

Ndarja fazore e sinjaleve. Në një frekuencë, disa sinjale transmetohen në formën e pulseve radio me faza të ndryshme fillestare. Për këtë, përdoret manipulimi relativ ose i diferencës fazore.

Ndarja kohë-frekuencë e sinjaleve. Sheshet e hijezuara me numra janë sinjale të transmetuara në një brez të caktuar frekuence dhe në një interval kohor të zgjedhur. Ka intervale kohore roje dhe breza frekuence midis sinjaleve. Numri i sinjaleve të gjeneruara në këtë rast rritet ndjeshëm.