ПТСМС / Tema_10

Тема 10. Методы множественного доступа с частотным разделением каналов (FDMA). Дуплекс с частотным разделением (FDD)

Схема множественного доступа с частотным разделением (Frequency Division Multiple Access, FDMA) включает все алгоритмы, реализующие распределение частот для каналов передачи согласно схеме уплотнения с частотным разделением (FDM). Распределение может быть фиксированным (например, для радиостанций или при общем планировании и регулировании частот) или динамическим (т.е. осуществляемым по запросам).

В "чистой" схеме FDMA частота присваивается некоторому каналу на все время его существования. Однако, можно скомбинировать схемы FDMA и TDMA, изменяя частоты по некоторому установленному образцу. В этом случае говорят о схеме с перескоком частот, которая широко применяется в беспроводных системах с целью исключения появления узкополосных помех. Передатчик и приемник должны согласовать используемую последовательность перескоков, иначе приемник не сможет настроиться на нужную частоту. Поэтому последовательности перескоков фиксированы, по крайней мере, на протяжении некоторого времени. В частотном пространстве невозможно резко перескочить на произвольную частоту (т.е. приемнику необходимо время, чтобы настроиться на нужную частоту). Это одно из главных различий между схемами FDM и TDM.

Кроме того, схема FDM часто применяется для разделения направлений передачи при организации дуплексного канала. Данная схема называется дуплексом с частотным разделением (Frequency Division Duplex, FDD). Одна из двух частот используется для организации исходящей линии связи, другая – для нисходящей линии. Исходящим является направление от мобильной станции к базовой станции или от наземного управления к спутнику. Нисходящим является направление от базовой станции к мобильной станции или от спутника к наземному управлению.

На примере сети стандарта GSM 900 рассмотрим вариант применения схем FDM и FDD, приведенный на рис. 10.1. Основная схема распределения частот в стандарте GSM фиксирована. Все исходящие линии связи используют частоты в полосе между 890,2 МГц и 915 МГц, а для нисходящих линий выделяется диапазон частот от 935,2 МГц до 960 МГц. Согласно схеме FDMA для установления дуплексного канала между базовой станцией (показана справа) и мобильным телефоном выделяются две частоты – для исходящей и нисходящей линии связи. Эти две частоты связаны между собой. Если исходящая частота для некоторого канала п равна fи = 890 МГц + п • 0,2 МГц, то нисходящая частота связана с ней соотношением fн = fи + 45 МГц, т.е. fн

= 935 МГц + п • 0,2 МГц. В каждом направлении организовано 124 частотных канала с шириной 200 кГц. Похожие схемы FDM дляорганизации дуплекса с частотным разделением применяются в системах AMPS, IS-54, IS95, IS-136 иPACS.

Рис. 10.1. Использование частотного уплотнения для множественного доступаиорганизациидуплекса