23

Лекція 4 (4-1). ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА І КЛАСИФІКАЦІЯ

СУЧАСНИХ ТЕХНОЛОГІЙ РУХОМОГО РАДІОЗВ'ЯЗКУ

Професор В.Горицький

1. Системи з вільним доступом

2. Професійні системи рухомого радіозв'язку. Транкінговий зв'язок

3. Системи персонального радіовиклику. Пейджинговий зв'язок

4. Системи безпроводових телефонів загального користування.

Телефонія DECT

5. Стільникові системи рухомого радіозв'язку

6. Основні характеристики наземних стільникових систем

7. Принципи функціонування систем стільникового радіозв’язку

8. Методи розподілу радіоканалів

4.1 Системи з вільним доступом

1. Для функціонування систем рухомого радіозв'язку необхідний вільний багатостанційний доступ у частотний тракт, або, інакше кажучи, у загальний частотний стовбур, що дає можливість абонентам передавати і приймати інформацію за допомогою своїх радіостанцій саме тоді, коли в цьому виникає потреба.

Багатостанційний доступ є найбільш доцільним методом побудови супутникових систем радіозв'язку, а також систем повітряного, морського і сухопутного рухомого радіозв'язку. Зазначимо, що багатостанційний доступ називають ще множинним.

Поняття "система з багатостанційним доступом" є дуже загальним. Конкретизація системи, тобто її класифікація, ґрунтується на:

• принципах фор­мування групового сигналу;

• методу розподілу загального каналу зв'язку;

• способу організації спільної роботи абонентів і об'єднання їх у мережу.

2. Якщо груповий сигнал формується централізовано в центральному (загаль­ному) передавачі, то такі системи передавання інформації називаються цент­ралізованими багатоканальними, а якщо формування групового сигналу здійс­нюється в загальному тракті (каналі, стовбурі), то такі системи називаються незалежними багатостанційними. Зазначимо, що багатостанційна система може містити в собі кілька одно- і багатоканальних систем, і тому поняття "багато-станційна система" є більш загальним, ніж поняття "багатоканальна система".

Усі канали в даному стовбурі можуть заздалегідь розподілятися між або­нентами (виділені канали) або комутуватися на час чергового сеансу зв'язку. Тому і системи з багатостанційним доступом поділяються на неконтролюючі (коли жорстко закріплені або канали, або частоти сигналів) і контролюючі -з каналами, що комутуються, та обмеженим доступом. З погляду синтезу систем сигналів з кращими характеристиками, які займають менші за обся­гом смуги частот, із кращою завадостійкістю й ефективністю, контро­люючі багатостанційні системи є здебільшого неконтрольованими. Однак під­вищення ефективності досягається введенням пристроїв контролю за станом завантаження стовбура і розподілом вільних абонентських каналів.

Управління абонентами багатостанційних систем може бути некоордино­ваним - у разі безпосереднього зв'язку абонентів (рис. 7.1а) або координованим -коли абоненти підтримують зв'язок через центральну станцію ЦС (рис. 7.1б).

У класичних багатоканальних радіотелефонних системах (РТС) переда­вання інформації широко використовуються методи розподілу сигналів (кана­лів): частотний розподіл каналів (ЧРК), часовий (ЧсРК) і кодовий (КРК). Ці ж методи розподілу набувають застосування й у багатостанційних системах пере­давання інформації, проте їх технічна реалізація є складнішою.

Рис. 7.1 Принцип некоординатного (а) і координатного (б)

управління роботою абонентів у багатостанційних системах

Однією з основних концепцій будь-якої рухомої РТС є концепція "багато-станційного доступу", яка передбачає підтримку системою роботи в мережі кількох абонентів одночасно. Принцип багатостанційного доступу з час­тотним розподілом (БДЧР, або FDMA) використовується, зокрема, в ретранс­ляторах "Интелсат-IV". На рис.7.2 показана спрощена структура спектра сигналів, що ретранслюються в одному зі стовбурів супутника. Ширина смуги стовбура становить 36 МГц, що містить близько 800 каналів (400 дуплекс­них пар); частотне рознесення каналів - близько 45 кГц.

Рис.7.2 Спрощена структура спектра сигналів БДЧР в одному зі стовбурів супутника

Рис. 7.3 Типова конфігурація супутникової мережі зв’язку з БДЧсР

Рис. 7.4 Коротка класифікація систем рухомого радіозв’язку з вільним доступом

Багатостанційний доступ з часовим розподілом сигналів (БДЧсР, або TDMA) є основною альтернативою БДЧР, так само, як ЧРК і ЧсРК.

Ефективність використання потужності супутника досягає 90 %, тому що максимально можливе значення сигналу в разі застосування цього . Загальне уявлення про метод БДЧсР дає схема, зображена на рис.7.3.

Метод БДЧсР є методом багатостанційного доступу, при якому пакети ок­ремих наземних станцій повинні прийматися на супутнику в виділені інтервали часу. Отже, кожна наземна станція має визначати систему часу на супутнику і переда­вати свої сигнали в часі так, щоб вони надходили на супутник у відповідні (виді­лені) інтервали часу. Як і у звичайних системах із ЧсРК, у системах БДЧсР так само використовуються захисні інтервали в часі між пакетами переданих даних. Зазначимо, що в системах БДЧсР пристрій синхронізації за складністю може бути таким самим або навіть перевищувати канал передавання інформації.

Системи багатостанційного доступу з кодовим розподілом сигналів (БДКР, або CDMA), подібно до багатоканальних систем, можуть бути син­хронними або асинхронними, проте завжди використовують ансамблі склад­них шумоподібних сигналів.

Структурну схему, що відображає основні принципи побудови і класифі­кації систем рухомого радіозв'язку, показано на рис. 7.4.