21. Виды многостанционного доступа. Сущность многостанционного доступа с частотным разделением каналов. Многостанционный доступ с частотным разделением

Наиболее распространённым до последнего времени являлся метод МД с частотным разделением каналов (МДЧР), который достаточно прост в реализации. При МДЧР каждая земная станция передаёт свои сигналы в отведённом ей участке частотного спектра с полосой частот Δf (рис.2). Между сигналами в полосе частот ствола Ртр предусматриваются защитные частотные интервалы Δf_з, позволяющие в месте приёма разделить сигналы с требуемой точностью. Таким образом, в общем стволе ретранслятора с полосой частот ΔF_p передаётся n радиосигналов, каждый из которых несёт цифровой поток со скоростью N_i (кбит/с). Полная реализованная ёмкость ствола составляет N = ∑N_i.

Рис.2. Структура сигналов при частотном разделении

Ширина полосы частот, отводимой для ретрансляции через ИСЗ сигнала одной станции, определяется шириной полосы спектра сигнала и частотными нестабильностями в радиолинии:

ΔF_p1 = ΔF_c+(Δf_сдв+Δf_з+Δf_д)2,

где: ΔF_c – полоса спектра сигнала; Δf_сдв – абсолютная нестабильность частоты сдвига ретранслятора; Δf_з – абсолютная нестабильность частоты земного передатчика; Δf_д – доплеровское смещение частоты;  << 1 – вероятность одновременного ухода частот в одну сторону.

Ширина спектра сигнала ΔF_c, излучаемого ЗС, зависит от полосы модулирующего сигнала (например, от числа телефонных каналов), а также от вида модуляции.

Нестабильность частоты сдвига, на которую смещаются частоты ретранслируемых через ИСЗ сигналов, зависят от построения ретранслятора. Если в ретрансляторе используется усиление на промежуточной частоте, то нестабильность частоты сдвига будет меньше при выполнении гетеродинов по компенсационной схеме.

Нестабильность частот передатчиков земных станций может быть сделана малой, так как в них можно применить сложные схемы стабилизации частоты.

Влияние доплеровского сдвига можно уменьшить применением программной компенсации в земном передатчике.

Нестабильности частоты передатчиков и доплеровский сдвиг частоты определяют защитный интервал между спектрами сигналов:

Δf_защ = (Δf_сдв+Δf_з+Δf_д)2.

Тогда полная полоса, занимаемая многостанционным сигналом,

ΔF_p = ΔF_pin = (ΔF_c+Δf_защ) n = ΔF_cn+Δf_защn,

откуда

ΔF_сn = ΔF_p–Δf_защn.

Из последнего выражения видно, что при заданной полосе ретранслятора ΔF_p защитные интервалы ограничивают число одновременно работающих станций и скорость передачи информации, которая определяется величиной ΔF_c.

Основные достоинства МДЧР:

• гибкость системы: каждая станция может иметь свою скорость передачи информации, вид работы, метод модуляции независимо от других станций в пределах выделенных энергетических ресурсов Ртр;

• простота реализации, особенно если не применять регулирование уровней сигналов в направлениях связи;

• простота сопряжения с земными линиями связи, использующими частотное уплотнение и частотную модуляцию.

Основные недостатки МДЧР:

• снижение пропускной способности с увеличением числа работающих станций;

• неполное использование мощности передатчика и полосы пропускания ретранслятора;

• наличие комбинационных и интермодуляционных помех.