27. Методы перераспределения радиоресурса в ретрансляторах спутниковой связи. Многостанционный доступ с предоставлением каналов по требованию. (Слайд).

Описанные в предыдущем разделе методы разделения радиоресурса ретранслятора на основе МДВР, МДЧР, МДКР или их комбинации предполагают постоянное (фиксированное) закрепление ресурса за каждой из ЗС на весь период их работы в составе сети, независимо от наличия или отсутствия сообщений. Высокая стоимость разработки и запуска на орбиту Ртр, ограниченность их радиоресурса (выделенной полосы частот, мощности бортового передатчика, срока активного существования) приводят к необходимости поиска путей наиболее рационального, экономного расходования этого дорогостоящего ресурса. Одним из очевидных направлений экономии радиоресурса Ртр является предоставление каждой станции спутникового канала только на период собственно передачи сообщений с последующим освобождением канала по окончании передачи. Такое поочерёдное использование ресурса Ртр земными станциями, входящими в состав сети, выдвигает на первый план проблему координации их совместной работы с целью наиболее эффективного его использования.

При решении указанной проблемы можно выделить два подхода. Первый подход основан на использовании централизованного управления, второй – децентрализованного (распределённого) управления.

В первом случае предполагается наличие в сети центральной станции (ЦС), выполняющей роль диспетчера. Все остальные земные станции, находящиеся в зоне обслуживания Ртр, обращаются к станции – диспетчеру (ЦС) по специальному каналу управления с запросами на предоставление канала по мере поступления сообщений для передачи. ЦС в зависимости от состояния сети и числа запросов принимает решение: кому, в какой очерёдности и какой канал предоставить. Такой способ организации сети спутниковой связи получил название множественного доступа с предоставлением каналов по требованию (МД ПКТ). В англоязычной литературе широко распространен термин DAMA (Demand Assignment Multiple Access).

Во втором случае (при децентрализованном управлении) центральная станция – диспетчер отсутствует, а все ЗС при работе в составе сети, руководствуются единым набором правил и форматов сигналов, совокупность которых получила название протоколов множественного доступа (ПМД).

Отсутствие центральной станции-диспетчера, координирующей работу всех остальных станций, приводит к тому, что перераспределение каналов Ртр должно осуществляться «коллективом» станций самостоятельно таким образом, чтобы, с одной стороны, не были ущемлены интересы ни одной из ЗС, а с другой стороны, достигалась высокая эффективность использования радиоресурса Ртр. В зависимости от способа разрешения указанного противоречия протоколы МД делятся на два основных класса: бесконфликтные ПМД и конфликтные ПМД.

Бесконфликтные протоколы основаны на жёстко установленной очерёдности выхода станций в эфир в определённом канале. При этом станция либо сигнализирует об отсутствии у неё сообщений для передачи, либо занимает канал в течение строго ограниченного интервала времени. Такие протоколы, строящиеся по принципу кругового опроса (англоязычный термин «round-robbin»), не получили широкого распространения в спутниковой связи, так как требуют постоянного включения всех ЗС, входящих в состав сети, независимо от наличия или отсутствия сообщений для передачи, и затрудняют изменение состава сети.

Конфликтные протоколы основаны на том, что каждая станция пытается самостоятельно захватить любой из свободных в текущий момент каналов. Если две (и более) станций одновременно вышли в эфир, и на входе Ртр произошло наложение их радиосигналов, то после обнаружения такого события (называемого конфликтом) станции прекращают передачу и через некоторый интервал времени повторяют попытку передачи сообщения. Чтобы избежать повторного наложения сигналов величина интервала времени до следующей попытки выбирается каждой станцией случайным образом. Поэтому такие протоколы часто называют протоколами случайного множественного доступа (СМД).