ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МОБИЛЬНОЙ СВЯЗИ
ЛЕКЦИЯ №3 МЕТОДЫ МНОЖЕСТВЕННОГО ДОСТУПА. СТРУКТУРНАЯ СХЕМА ЦИФРОВОЙ СИСТЕМЫ СВЯЗИ.
ЛИТЕРАТУРА
1. Маковеева М.М., Шинаков Ю.С. Системы связи с подвижными объектами. М.:Горячая линия- Телеком, 2002.
2. Григорьев В.А., Лагутенко О.И., Распаев Ю.А. Сети и системы радиодоступа.М.:Экотрендз, 2005.
3. Богомолов С.И. Введение в системы радиосвязи и радиодоступа. Учебное пособие, Томск «Эль Контент» 2012.
4. Лохвицкий М.С., Сорокин А.С., Шорин О.А. Мобильная связь: стандарты, структуры, алгоритмы, планирование. – М.:Горячая линия-Телеком, 2018.
5. Феер К. Беспроводная цифровая связь Методы модуляции и расширения спектра. Москва, Радио и связь, 2000.
Классификация каналов связи.
1. Определение – симплексная связь |
Пример: Дуплексный канал связи в |
|||||
это связь односторонняя т.е. одно |
мобильной связи организован так, что за ПС |
|||||
устройство |
передает, |
а |
другое |
закреплялась пара частот f2 и f1, одна из |
||
принимает (пр. пульт управления) |
которых выделялась для одновременной |
|||||
2. Определение – дуплексная связь |
передачи от ПС к БС (BTS) другая от БС (BTS) |
|||||
между двумя устройствами означает, |
к ПС |
|||||
что оба устройства могут передавать и |
|
|||||
получать информацию друг от друга |
|
|||||
одновременно. (телефоны являются |
|
|||||
полной дуплексной системой т.к. обе |
|
|||||
стороны могут говорить и слушать |
|
|||||
одновременно!) |
полудуплексная |
|
||||
3. |
Определение - |
|
||||
связь это связь при которой передача |
|
|||||
и |
прием |
информации |
происходят |
|
||
поочередно. |
Когда |
передает |
одно |
|
||
устройство остальные должны только |
|
|||||
FDD, TDD
По принципу разделения каналов дуплекс может быть как с частотным разделением каналов FDD (Frequence Division Duplex) так
ис временным разделением каналов TDD (Time Division Duplex )
Разнос каналов – это разнесение входящего
инисходящего каналов, как показано на
рисунке.
МЕТОДЫ МНОЖЕСТВЕННОГО ДОСТУПА В СИСТЕМАХ ПОДВИЖНОЙ СВЯЗИ
Одна из ключевых задач, стоящих перед разработчиками новых систем связи – обслуживание одной радиосистемой как можно большего числа абонентов, т.е. задача эффективной организации множественного доступа.
Введём |
– |
понятие ресурсного |
|
пространства |
под этим |
термином |
|
будем понимать ту или иную |
|||
физическую |
|
величину, |
которая |
характеризует |
|
электромагнитную |
|
волну и может использоваться для передачи информации.
КАКИЕ РЕСУРСЫ ЕСТЬ У НАШЕЙ РАДИОСИСТЕМЫ, Т.Е. У БАЗОВОЙ СТАНЦИИ И АБОНЕНТСКОГО ТЕРМИНАЛА ДЛЯ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ
ДРУГ С ДРУГОМ?
МЕТОДЫ МНОЖЕСТВЕННОГО ДОСТУПА В СИСТЕМАХ ПОДВИЖНОЙ СВЯЗИ
МЕТОДЫ МНОЖЕСТВЕННОГО ДОСТУПА В СИСТЕМАХ ПОДВИЖНОЙ СВЯЗИ
В радиосвязи используются лишь семь независимых ресурсных пространств, в |
||||
которых |
может |
производиться |
разделение |
пользователей: частота, |
время , код, мощность, пространственное |
положе |
|||
ние, поляризация и орбитальный угловой момент. |
|
|||
FDMA (Frequency Division Multiple Access) – |
|
|||
множественный доступ с частотным |
|
|||
разделением. |
|
|
|
|
1. Принцип FDMA заключается в том, что весь |
|
|||
частотный |
спектр |
разделяется между |
|
|
пользователями на частотные полосы. |
|
|
||
2. Каналы могут быть как симметричными в |
|
|||
обоих направлениях (Uplink, Downlink), так и |
|
|||
ассиметричными. |
|
|
|
|
МЕТОДЫ МНОЖЕСТВЕННОГО ДОСТУПА В СИСТЕМАХ ПОДВИЖНОЙ СВЯЗИ
На примере видно, что каждый абонент может использовать выделенный ему частотный ресурс неограниченно по времени, но при этом абоненты не должны создавать помехи соседним каналам.
Вводят защитный интервал между каналами для снижения уровня помех по соседнему каналу.
Количество абонентов на одну БС (базовая станция
F- полоса частот, выделенная БС;
fk - полоса частот, занимаемая полезным сигналом; fз -защитный интервал
МЕТОДЫ МНОЖЕСТВЕННОГО ДОСТУПА В СИСТЕМАХ ПОДВИЖНОЙ СВЯЗИ
Эффективность использования полосы частот, т.е. увеличение числа одновременно дейсвующих абонентов при фиксированной скорости передачи в абонентском канале может быть повышена за счет совершенствования методов модуляции и уменьшения благодаря этому необходимой полосы частот для одного канала.
ПРЕИМУЩЕСТВА FDMA
1.простота оборудования
2.не требуется синхронизация между каналами, так как каждый канал независим от остальных.
НЕДОСТАТКИ
Наиболее важное ограничение FDМA - невозможность увеличения количества абонентских Nаб станций больше чем число пользователей на одну БС
МЕТОДЫ МНОЖЕСТВЕННОГО ДОСТУПА В СИСТЕМАХ ПОДВИЖНОЙ СВЯЗИ
Временное разделение каналов (TDMA Time Division Multiple Access)
При временном разделении каналов
тот же радиоресурс можно распределить между АС, выделяя каждой из них всю полосу на ограниченный интервал времени. Так же между временными интервалами есть защитный интервал, который является защитой от помех соседнего канала
Общее число абонентов для ТDМА схемы определяется выражением