Часове розділення (tdm)

Хоча ущільнення з частотним розділенням досить широко використовується, все більшої популярності набувають схеми ущільнення з часовим розділенням, і на це є ряд причин:

• Стрімке падіння вартості цифрових складових;

• Переваги цифрових методів обробки включаючи можливість виправлення помилок;

• Підвищена ефективність схем TDM, яка обумовлена відсутністю комбінаційних завад.

Як і при частотному розділенні, всі схеми часового розділення забезпечують множинний доступ і мають схеми FAMA-TDMA і DAMA-TDM.

При FAMA-TDMA передача здійснюється у формі послідовності кадрів, що повторюються, кожен з них ділиться на декілька часових інтервалів. Кожне положення інтервалу у послідовності кадрів відповідає певному передавачу. Періоди кадрів знаходяться в діапазоні від 10 мкс до 2 мс і складаються із 3-100 і більше інтервалів. Швидкість передачі даних становить від 10 Мбіт/с до більш як 100 Мбіт/с.

Як видно з малюнка типового формату кадру, як правило, кадр починається з двох опорних пакетів, що визначають початок кадру.

Такі два пакети надаються двома різними наземними станціями, отже система може функціонувати навіть при втраті зв’язку з одного із опорних станцій внаслідок несправності.

Кожний опорний пакет починається з послідовності для встановлення тактової синхронізації і несучої, яка є унікальною і дозволяє синхронізуватися з центральним тактовим генератором.

Кожний із N станцій виділяється один або декілька інтервалів в кадрі.

Станція використовує виділений інтервал для передачі пакету даних, що складається з попередньої послідовності і корисної інформації.

Попередня послідовність має управляючу інформацію про синхронізацію плюс дані, що ідентифікують станцію призначення.

Окремі пакети розділені захисними інтервалами, які запобігають накладанню даних.

Система fama-tdma

В системі окремі наземні станції по черзі використовують висхідний канал зв’язку і можуть надавати пакети даних у виділені для них часові інтервали.

Супутник ретранслює вхідні дані всім станціям. Таким чином передача і прийом інформації кожною станцією здійснюється в певному часовому інтервалі.

Супутник також повторює опорні пакети даних і тому всі станції, що приймають ці пакети, мають можливість синхронізувати свою роботу.

Кожний із часових інтервалів, що повторюється є каналом і не залежить від інших каналів. Його можна використовувати в будь-який спосіб за вибором наземної станції.

Звичайна схема TDMA є ефективнішою від традиційної FDMA, тому що на захисні інтервали і керуючі біти TDMA використовується менша пропускна здатність, ніж на захисні смуги FDMA.

Функціонування схеми FAMA-TDMA.

У смугах з більш високою частотою можна отримати ще більшу ефективність. Тому що при високих частотах стає можливим досить точно сфокусувати промені, що дозволить передати багато променів з однією частотою в різні зони. Отже супутник зможе обслужити багато зон з великою кількістю наземних станцій.

Зв’язок між станціями в межах однієї зони здійснюється за звичайною схемою FAMA-TDMA. Крім цього можна організувати зв’язок між станціями різних зон, шляхом переключення часових інтервалів з одного променя на інший. Такий метод називається TDMA зі супутниковою комутацією SS/TDMA (satellite-switched).

Отже в межах зони в будь-який конкретний часовий інтервал можуть передавати станції 1,2 і станції 3,4. Сигнали від станцій з різних зон не інтерферують завдяки різній поляризації сигналів або використанням різних частот. На супутнику дані ретранслюються на частоті низхідного каналу. При цьому використовуються два різних низхідних промені.

Варіанти з’єднань, що виконує комутатор, можуть змінюватися з часом. Таким чином будь-яка станція, будь-якої зони може відправляти дані будь-якій іншій станції.

Якщо структура режиму комутації може бути змінена командою з Землі, тоді система SS/TDMA в певному змісті буде системою DAMA SS/TDMA.