24

6 Многоканальные системы передачи

6.1 Способы уплотнения каналов передачи

Раннее мы определили систему электросвязи как «Совокупность технических средств и среды передачи, которые обеспечивают передачу информации (сообщений).» (См Рис. 1 темы 5) В среде передачи для переноса сигнала несущего информацию используют каналы связи. Среда передачи, которая включает в себя каналы связи, может быть

• Искуственно создана для направленной передачи сигналов – проводные каналы или

• Используется естественная среда передачи (окружающее пространство) - беспроводные каналы

По экономическим и техническим соображениям целесообразно использовать многоканальные системы передачи. Систему передачи будем называть многоканальной, если в ее среде передачи используется несколько каналов. Системы передачи, использующие беспроводные каналы, всегда являются многоканальными. Обобщенная схема многоканальной системы передачи изображена на рисунке 1.

На этом рисунке несколько источников информационных сигналов ИС1, ИС2,…,ИСn, формирующих информационные сигналы а1, а2,…,аn, и несколько приемников информационных сигналов ПС1, ПС2,…,ПСn используют для переноса канальных информационных сигналов s1,s2,…,sn общую среду передачи – одну проводную линию или беспроводную среду. Устройства М1, М2,…, Мn, преобразующие информационные сигналы a₁, a₂, …, a_n в канальные информационные сигналы принято называть модуляторами. А устройства Д1, Д2,…, Дn, выполняющие обратное преобразование – демодуляторами. Устройства МХ, обеспечивающие перенос в среде передачи нескольких канальных сигналов, называют мултиплексорами. А устройства DMX, выделяющие из среды передачи отдельные канальные информационные сигналы, называют демультиплексорами. Схемная реализация, перечисленных выше устройств зависит от способа многоканальной передачи и используемой среды передачи (физические линии, коаксиальные кабели, волоконно оптические кабели или радиолинии).

Различают три основных способа реализации многоканальной передачи, которые иногда называют способами разделения или уплотнения канала:

• Временное разделение (уплотнение) канала,

• Частотное разделение (уплотнение) канала.

• Кодовое разделение канала

При использовании временного разделения каналамультиплексорв каждый момент времени передает в среду (канал) только один канальный информационный сигнал– выделяет для канальных информационных сигналов разных источников информации разные временные интервалы. Если источники информационных сигналов сосредоточены в некотором локальном пространстве – приборе, шкафу или помещении, то такое разделение канала реализуется специальными схемами, работа которых синхронизируется стабильными генераторами импульсных сигналов (кварцевыми генераторами отклонение частоты у которых не превышает 10^-6Гц/сек). Кроме этого, требуется синхронизировать работу мультиплексора с работой демультиплексора, который может находиться на значительном удалении от мультиплексора. Если источники информации рассредоточены в пространстве то роль мультиплексора выполняют специальные процессы, которые распределяют канал между источниками информации по специальному протоколу доступа. Например, такие как синхронная ALOHA, асинхронная ALOHA, Ethernet.

При использовании частотного разделения каналамультиплексор передает в среду одновременно все канальные информационные сигналы, которые размещены в разных частотных диапазонах.Примерами частотного разделения каналов является радиосвязь. Абоненты радиосвязи, используя нормативные документы (Регламент радиосвязи, лицензии федеральных и региональных комиссий по радиочастотам), разделяют между собой радиочастоты для организации радиосвязи, радио и телевещания.

При использовании радиосвязи (естественной многоканальной среды) часто вместе с частотным разделением каналов применяется и временное разделение. Характерным примером являются пакетные радиосети. Выделенный для радиосети частотный канал используется совместно несколькими абонентами в режиме временного разделения этого канала.

При использовании кодового разделения канала, канальные информационные символы разных источников информации кодируются кодами специального вида («окрашиваются» этими кодами) и одновременно передаются в канал. Приемник, «зная окрашивающий код» может выделить из смеси различных информационных сигналов нужный сигнал. Кодовое разделение каналов эффективно используется в системах космической связи, системах специальной связи и системах мобильной связи.

Вопросы для самопроверки к разделу 6.1

1. Дайте определение многоканальной системы передачи.

2. Опишите обобщенную схему многоканальной системы передачи (Рис.1).

3. Опишите принцип временного разделения каналов.

4. Опишите принцип частотного разделения каналов.

5. Опишите принцип кодового разделения каналов.