Princípy oddelenia kanálových signálov. Princípy konštrukcie viackanálových prenosových systémov. Princípy oddelenia meracích kanálov

Komunikačná linka je najdrahším prvkom komunikačného systému. Preto je vhodné vykonávať cez ňu viackanálový prenos informácií, pretože so zvýšením počtu kanálov N sa jej priepustnosť zvyšuje S. Poich. musí byť splnená podmienka:

H K - výkon k-tého kanála.

Hlavný problém viackanálový prenos- oddelenie kanálových signálov na prijímacej strane. Sformulujme podmienky pre toto oddelenie.

Nech je potrebné zorganizovať súčasný prenos niekoľkých správ cez spoločný (skupinový) kanál, z ktorých každá je opísaná výrazom

(7.1.1)

Ak vezmeme do úvahy vzorec (7.1.1.), dostaneme:

Inými slovami, prijímač má selektívne vlastnosti vzhľadom na signál Sk(t).

Vzhľadom na problematiku separácie signálov sa rozlišuje frekvencia, fáza, časová separácia kanálov, ako aj separácia signálov podľa tvaru a ďalších vlastností.

Druhá študijná otázka

Kanály s frekvenčným delením

Bloková schéma viackanálového komunikačného systému (MCS) s frekvenčne delenými kanálmi (FCD) je na obr. 7.1.1, kde je vyznačené: IS - zdroj signálu, Mi - modulátor, Фi - filter i-tého kanálu , Σ - sčítačka signálu, GN - generátor nosnej vlny, TX - vysielač, LS - komunikačná linka, IP - zdroj rušenia, PFP - prijímač, D - detektor, PS - prijímač správ.

Obr.7.1.1. Štrukturálny diagram viackanálového komunikačného systému

Pri FDM majú nosné signály rôzne frekvencie fi (subnosné) a sú oddelené intervalom väčším alebo rovným šírke spektra modulovaného kanálového signálu. Preto modulované kanálové signály zaberajú neprekrývajúce sa frekvenčné pásma a sú navzájom ortogonálne. Tieto sú sčítané (frekvenčne zhutnené) v bloku Σ, čím sa vytvorí skupinový signál, ktorý moduluje osciláciu hlavnej nosnej frekvencie fn v bloku M.

Na moduláciu kanálových nosičov možno použiť všetky známe techniky. Šírka pásma komunikačnej linky sa však využíva ekonomickejšie s moduláciou s jedným postranným pásmom (SSB AM), pretože v tomto prípade je šírka spektra modulovaného signálu minimálna a rovná sa šírke spektra. prenesená správa. V druhom stupni modulácie (skupinový signál) sa OBP AM tiež častejšie používa v káblových komunikačných kanáloch.

Takýto signál s dvojitou moduláciou sa po zosilnení v TX bloku prenáša po komunikačnej linke do Rx prijímača, kde prejde procesom inverznej konverzie, teda demoduláciou nosného signálu v bloku D, aby sa získal skupinový signál, extrakcia kanálových signálov z neho pomocou pásmových filtrov Фi a ich demodulácia v blokoch Di. Stredové frekvencie pásmových filtrov Fi sa rovnajú frekvenciám nosných kanálov a ich pásma priehľadnosti sa rovnajú šírke spektra modulovaných signálov. Odchýlka reálnych charakteristík pásmových filtrov od ideálnych by nemala ovplyvniť kvalitu separácie signálu, preto sa používajú intervaly strážnej frekvencie medzi kanálmi. Každý z filtrov Ф príjem musí prechádzať bez útlmu len tými frekvenciami, ktoré patria signálu daného kanála. Frekvencie signálu všetkých ostatných kanálov musia byť potlačené filtrom.

Frekvenčné oddelenie signálov pomocou ideálnych pásmových filtrov možno matematicky znázorniť takto:

kde g k je impulzná odozva ideálneho pásmového filtra, ktorý prejde bez skreslenia frekvenčné pásmo k-tého kanála.

Hlavné výhody CHRK: jednoduchosť technickej implementácie, vysoká odolnosť voči šumu, možnosť organizácie ľubovoľného počtu kanálov. Nevýhody: nevyhnutné rozšírenie používaného frekvenčného pásma so zvýšením počtu kanálov, relatívne nízka účinnosť využitia šírky pásma komunikačného vedenia v dôsledku filtračných strát; objemnosť a vysoká cena zariadení, hlavne kvôli veľkému počtu filtrov (náklady na filtre dosahujú 40% nákladov na systém s FDM). V železničnej doprave bol vyvinutý MCS s PMC typu K-24T, v ktorom sú použité malorozmerové elektromechanické filtre.

Tretia študijná otázka

Metódy separácie kanálov: priestorové, lineárne (frekvencia, čas), podľa tvaru. Podmienka lineárneho oddelenia kanálov.

IN viackanálové systémy aha, cesty všetkých signálov musia byť nejakým spôsobom oddelené, aby sa signál z každého zdroja dostal do príslušného prijímača. Takýto postup je tzv oddelenie kanálov alebo oddelenie kanálových signálov.

Multiplexovanie(angl. MUX) - postup pre kombinovanie (komprimovanie) kanálových signálov v MSP.

Inverzný postup multiplexovania súvisí s oddelením kanálov − demultiplexovanie(anglicky DMX alebo DeMUX).

MUX + DMX = MULDEX - "muldex"

Klasifikácia metód separácie kanálov

Všetky použité metódy separácie kanálov možno zaradiť do lineárne A nelineárne(pozri obrázok).

Obrázok - Klasifikácia metód separácie kanálov

V malých a stredných podnikoch sa rozlišujú tieto metódy oddelenia kanálov:

- priestorový (obvod);

- lineárne: frekvencia - FDM, čas - VRK, oddelenie kanálov podľa tvaru - RKF;

- nelineárne: redukovateľné na lineárne a väčšinové.

Priestorové oddelenie.

Toto je najjednoduchší typ oddelenia, v ktorom je každému kanálu priradená samostatná komunikačná linka:

Obrázok - MSP s priestorovým rozdelením kanálov

AI je zdrojom informácií

PI - prijímač informácií

LS - komunikačná linka

Iné formy oddelenia kanálov zahŕňajú prenos správ cez jednu komunikačnú linku. Z tohto dôvodu sa nazýva aj viackanálový prenos tesnenie kanála.

Zovšeobecnená bloková schéma MSP s lineárnym oddelením kanálových signálov

M i – i-kanálový modulátor

P i - multiplikátor i-tého kanála

A ja je integrátor i-tého kanála

Di - modulátor i-tého kanála

SS - hodinový signál vysielacej strany

PS - prijímač hodinového signálu na prijímacej strane

LAN - komunikačná linka

Na strane vysielania primárne signály C1 (t), C2 (t),..., CN (t) prísť ku vchodu M 1, M 2,..., M N, ktorých ďalší vstup z generátorov nosných prijíma lineárne nezávislé alebo ortogonálne nosné ψ 1 (t), ψ 2 (t),..., ψ N (t) prenos primárnych signálov do kanálových signálov S 1 (t), S 2 (t),..., SN (t). Potom sa kanály kanálov spočítajú a vytvorí sa skupinový viackanálový signál. S gr (t).

Na prijímacej strane vstupuje do multiplikátorov skupinový signál S "gr (t), ktorý sa zmenil pod vplyvom rôznych typov rušenia a skreslenia n (t). P1, P2,..., P N, na vstupe ktorého nosiče pochádzajú z generátorov nosičov ψ 1 (t), ψ 2 (t),..., ψ N (t). Výsledky násobenia sa posielajú integrátorom AND 1 , AND 2 ,..., AND N , na výstupe ktorého sa získavajú signály kanála, berúc do úvahy rušenie a skreslenie, S" 1 (t), S" 2 (t),..., S" N (t). Signály kanála sa potom odošlú do D 1, D 2,..., D n, ktoré konvertujú signály kanálov na primárne, berúc do úvahy rušenie a skreslenie C" 1 (t), C" 2 (t),..., C" N (t).

Fungovanie prenosového systému je možné so synchrónnym (a niekedy aj fázovým) pôsobením nosných na zariadenia na konverziu M pri vysielaní a násobenie P pri príjme. Na to sa na vysielacej strane zavedie synchronizačný signál (SS) do skupinového signálu a na prijímacej strane sa oddelí od skupinového signálu prijímačom synchronizačného signálu (PS).

Viackanálové telekomunikačné systémy s frekvenčným delením kanálov. Spôsoby tvorby kanálových signálov.

telekomunikačný systém s kanálmi s frekvenčným delením nazývajú systém, ktorého lineárna dráha je určená na prenos kanálových signálov pridelené neprekrývajúce sa frekvenčné pásma.

Uvažujme o princípe frekvenčného rozdelenia kanálov pomocou schémy N-kanálového systému a frekvenčných plánov v jeho charakteristických bodoch.

Obrázok - Štrukturálny diagram N-kanálového MSP s FDC

Harmonické kmity s rôznymi frekvenciami sa používajú ako nosné v MSP s FDM f 1, f 2, …f n(chvenie nosiča):

ψ i(t) = Si

Kanálové signály sú tvorené ako výsledok modulácie jedného z nosných parametrov primárnymi signálmi C i (t). Použiť amplitúda, frekvencia A fáza modulácia. Frekvencie kmitov nosnej vlny sú zvolené tak, aby spektrá kanálov signalizovali S 1 (t) A S2(t) neprekrývali . skupinový signál S gr (t), prijatý v komunikačnej linke, je súčet signálov kanála

S gr(t) = S 1 (t) + S 2 (t) + ...+ S n(t)

Pri prenose po lineárnej ceste je signál S gr(t) podlieha lineárnym a nelineárnym skresleniam a superponuje sa na ňu interferencia n(t), takže na prijímaciu časť prichádza skreslený signál .

V prijímacej časti sú kanálové signály oddelené pomocou kanálových pásmových filtrov KPF-1, KPF-2, KPF-n, t.j. zo skupinového signálu samostatné kanály kanálov .

Primárne signály sú obnovované demodulátormi D 1 , D 2 , ... D n s použitím frekvencií, ktoré sa rovnajú frekvenciám nosných vo vysielaní.

Frekvenčné plány v jeho charakteristických bodoch (pozri diagram)

V FDM má dominantné postavenie modulačný typ AM-OBP, pretože je najkompromisnejší.

Obrázok - Možnosti šírky pásma pre AM-OBP

Tvorba signálu AM-OBP v komunikačnej technike sa uskutočňuje dvoma spôsobmi:

1) Filtračná metóda

2) Metóda fázového rozdielu

Filtračná metóda sa častejšie používa v technike MSP, zatiaľ čo metóda fázového rozdielu sa zvyčajne používa v nízkokanálových prenosových systémoch.

Metóda filtrovania

Na vysielacej strane

Príklad:

Spektrum signálu 0,3 - 3,4 kHz. Určte výsledok AM-SSB, ak je nosičom harmonické kmitanie s frekvenciou 100 kHz.

Na prijímacej strane

Poznámka: Frekvenčná nestabilita (nesúlad) medzi generujúcim zariadením vysielacej a prijímacej strany pre primárnu skupinu signálu (12x CFC) by nemala byť väčšia ako 1,5 Hz.

Metóda fázového rozdielu

Princíp činnosti: obvod pozostáva z dvoch ramien, kombinovaných na vstupe a výstupe pomocou oddeľovacích zariadení (ID). Do modulátora (M 2) jedného ramena sa pôvodný signál a nosná frekvencia privádzajú fázovo posunuté o π/2 vzhľadom na signál a nosnú frekvenciu dodávanú do modulátora (M 1) druhého ramena. Výsledkom je, že výstup obvodu bude mať iba jednu osciláciu postranného pásma. Fázové obrysy (FK 1, FK FK 2) poskytujú fázový posun π/2.

Podmienka oddeliteľnosti kanálových signálov v MSP s PRK je ich ortogonality, t.j.

kde energetické spektrum signálu i-tého kanála;

hranice frekvenčného pásma prideleného v lineárnej dráhe pre signál i-tého kanála.

Šírka frekvenčného spektra skupinového signálu D f S je určené počtom kanálov v prenosovom systéme (N); šírka spektra kanálového signálu D f ja, ako aj frekvenčné charakteristikyútlm kanálových pásmových filtrov KPF-1, KPF-2, KPF-n.

Výhybkové filtre poskytujú útlm v nízkom priepustnom pásme ( Apr) a požadovanú hodnotu útlmu v rozsahu efektívnej retencie ( apod). Medzi týmito pásmami sú defiltračné pásy krížových filtrov. Preto musia byť kanály kanálov oddelené ochrannými medzerami (D fz), ktorých hodnoty by nemali byť menšie ako filtračné pásma.

v dôsledku toho šírka skupinového signálu možno určiť podľa vzorca

D f gr= N×(D fi+ D f)

pretože útlm výhybkových filtrov v stoppásme je konečný ( apod), potom nie je možné úplné oddelenie signálov kanálov. V dôsledku toho existujú presluchy.

V moderných MSP telefónne spojenie každému CFC je pridelené frekvenčné pásmo 4 kHz, aj keď je frekvenčné spektrum prenášané zvukové signály obmedzená na pásmo od 300 do 3400 Hz, t.j. šírka spektra je 3,1 kHz. Medzi frekvenčnými pásmami susedných kanálov sú intervaly široké 0,9 kHz, určené na zníženie úrovne vzájomného rušenia pri filtrovaní signálu. To znamená, že len asi 80 % šírky pásma komunikačného spojenia je efektívne využitých vo viackanálových komunikačných systémoch s frekvenčným delením signálov. Okrem toho je potrebné zabezpečiť vysoký stupeň linearity celej skupinovej signálovej cesty.

Obrázok - Schéma štruktúry zariadenia formácie

Téma 5. Metódy separácie kanálov

5.1 Metódy separácie kanálov: priestorové, lineárne (frekvencia, čas), podľa tvaru. Podmienka lineárneho oddelenia kanálov. Nosiče signálu a modulácia ich parametrov.

5.2 Viackanálové telekomunikačné systémy s frekvenčným delením kanálov. Spôsoby tvorby kanálových signálov.

5.3 Viackanálové telekomunikačné systémy s časovým delením kanálov. Porovnávacia analýza analógovo-pulzné modulačné metódy.

Prenosové systémy s časovým delením kanálov.

Výstavba prenosových systémov s časovým delením kanálov (TSD). Kotelnikovova veta. Typy pulznej modulácie. Porovnávacia analýza typov pulznej modulácie a ich rozsah.

Myšlienka časového rozdelenia kanálov spočíva v tom, že prvky primárneho signálu patriace k i-tému kanálu sa prenášajú v neprekrývajúcich sa časových intervaloch bez signálov iných kanálov cez spoločnú linku.

Väčšina primárnych signálov je analógových (kontinuálnych) a myšlienka TRC určuje potrebu operácie vzorkovania.

Táto operácia sa vykonáva v súlade s Kotelnikovovou vetou. Je formulovaný nasledovne: každý časovo spojitý signál s frekvenčne obmedzeným spektrom môže byť reprezentovaný sekvenciou jeho vzoriek (okamžitých hodnôt) odobratých v časovom intervale:

T D = 1/F D , F D ≥ 2F B .

Každý signál má svoj vlastný časový úsek.

Operácia vzorkovania sa vykonáva pomocou kanálových elektronických kľúčov

Ryža. 8.1. Štrukturálny diagram prenosového systému s časovým delením

Časový interval medzi najbližšími impulzmi skupinového signálu T K sa nazýva časový slot alebo časový slot (Time Slot). Z princípu časovej kombinácie signálov vyplýva, že prenos v takýchto systémoch sa uskutočňuje v cykloch, to znamená periodicky vo forme skupín N gr = N + n impulzy, kde N- počet informačných signálov, n– počet servisných signálov (synchronizačné impulzy - IS, interkom, ovládanie a hovory). Potom hodnota intervalu kanála:

Δt K = T D /N gr .

Obr.8.2. K vysvetleniu spôsobu časového delenia kanálov.

S časovým rozdelením kanálov sú možné nasledujúce typy modulácie:

1.AIM - amplitúdová pulzná modulácia;

2.PWM - pulzná šírková modulácia;

3.PIM - pulzno-fázová modulácia;

4.PFM - frekvenčno-pulzná modulácia.

Pri AIM sa periodická sekvencia impulzov mení v súlade so zmenou modulačného signálu.Rozlišujte (AIM -1) amplitúdovo-impulznú moduláciu prvého druhu (pri nej sa vrcholy impulzov menia v súlade s modulačným signálom) Pri (AIM -2) amplitúdovej modulácii druhého druhu je vrchol impulzov plochý a rovná sa amplitúde impulzu v okamihu vzorkovania. Keď je pomer impulzov väčší ako desať, rozdiely medzi AIM-1 a AIM-2 zmiznú. Modulácia AIM je ľahko implementovateľná, ale má nízku odolnosť voči šumu, pretože akékoľvek rušenie mení amplitúdu impulzu a skresľuje tvar obnoveného signálu.AIM sa zvyčajne používa ako stredný typ modulácie pri prevode analógového signálu na digitálny.

Pri PWM sa spektrum signálu mení v závislosti od dĺžky signálu, pričom minimálna úroveň signálu zodpovedá minimálnej dobe trvania impulzu a podľa toho maximálnemu spektru signálu.

V tomto prípade zostáva amplitúda impulzov nezmenená. Pri jednosmernej PWM (OSWM) nastáva zmena trvania iba pohybom

jeden zo zadných alebo predných predných dielov. Pri obojsmernom PWM dochádza k zmene trvania vzhľadom na bod hodín. Metóda prenosu odolnejšia voči hluku v porovnaní s AIM. Na odstránenie skreslenia amplitúdy sa používa obmedzovač amplitúdy. PWM sa používa v MSP impulzných rádiových komunikácií, ako aj v niektorých systémoch rádiovej telemetrie, diaľkového ovládania a telemechaniky.

PPM je typ dočasnej pulznej modulácie.

Existuje niekoľko typov FIM

PIM 1. druhu Pri ňom je časový posun impulzov úmerný hodnote modulačného signálu v okamihu objavenia sa impulzu. Impulzná modulácia FIM-2, pri ktorej je časový posun úmerný hodnote modulačného signálu v hodinových bodoch. Zvyčajne sa používa PIM-2. Pri záporných hodnotách modulačného signálu sa impulzy posúvajú doľava a pri kladných hodnotách doprava.

V zariadeniach s TRC a metódami analógovej modulácie má FIM najväčšie využitie, pretože pri jeho použití je možné obmedziť rušivý efekt aditívneho šumu a rušenia obmedzením amplitúdy impulzov na oboch stranách, ako aj optimálne prispôsobiť konštantné trvanie impulzu so šírkou pásma kanála. FIM sa používa hlavne v prenosových systémoch s VRC.

Pri PFM sa frekvencia opakovania impulzov mení v závislosti od amplitúdy modulačného signálu.

Otázky na sebaovládanie.

1. Ako znie Kotelnikovova veta?

2. Prečo je Kotelnikovova veta aplikovateľná len na spojité signály s obmedzeným spektrom?

3. Čo je AIM-1 a AIM-2, aký je ich rozdiel?

4. PWM - modulácia, spôsoby implementácie výhody a nevýhody?

5. FIM - modulácia, spôsoby implementácie výhody a nevýhody?

6. Určenie dolnopriepustných filtrov zapnutých na vstupe kanálových amplitúdovo-impulzných modulátorov.

7. Priradenie dolnopriepustných filtrov zapnutých na výstupe kanálových voličov.

8. Potreba synchrónnej činnosti kanálových amplitúdovo-impulzných modulátorov a kanálových selektorov.

6. prednáška Metódy delenia kódu

(multiplexovanie a viacnásobný prístup); P princíp a hlavnou črtou CDMA ; priame rozptýlené spektrum; m viackanálový rozšírené spektrum; preskakovanie spektra; preskakovanie spektra; Pporadie, v akom prechádzajú rečové dáta mobilná stanica do odvysielania; uh evolúcia systémov celulárna komunikácia pomocou technológie CDMA.

6.1 Klasifikácia prenosových systémov využívajúcich jeden zdroj

Akýkoľvek signál zaberá určité frekvenčné pásmo, existuje nejaký čas, má obmedzenú energiu a šíri sa v určitej oblasti priestoru. V súlade s tým sa rozlišujú štyri typy kanálových zdrojov: frekvenčný, časový, energetický a priestorový.

Problém efektívne využitie zdroj spoločný kanál zhoršené v dôsledku potreby zabezpečiť komunikáciu v podmienkach nerovnomerných a nepredvídateľných požiadaviek spotrebiteľov v priebehu času. Pri rozhodovaní toto problémy využívajú metódy multiplexovania a viacnásobného prístupu. Pojmy „multiplexovanie“ a „viacnásobný prístup“ sú podobné v tom, že zahŕňajú distribúciu zdroja medzi používateľov. Zároveň sú medzi nimi značné rozdiely. o multiplexovaniezdroj komunikačného kanála je distribuovaný prostredníctvomvšeobecné koncové zariadenia, formovanie e skupinový signál S Σ (t) . o viacnásobný prístup, S Σ (t ) vytvorený ako výsledoksúčet signálovpoužívateľov priamo v kanáli (obrázok 6.1 ). Na tomto obrázkuIS je zdroj správy, TX je vysielač, RRP je príjemca, PS je príjemca správy). Viacnásobný prístup je typický pre satelitné kanály, rádiové kanály, mobilné komunikačné kanály.

Obrázok 6.1 – Prenosový systém s viacnásobným prístupom

M multiplexovanie je založené na bežnom hardvéri, ale viacnásobný prístup (MA) využíva určité postupy (protokoly) implementované pomocou softvér uložené v pamäti každého terminálu. Na obr unke 6. 2 predstavuje metódy multiplexovania.

Vo väčšine prípadov premultiplexovaniekanál, zdroju správy je pridelený špeciálny signál nazývaný kanálový signál. Kanálové signály modulované správou sa kombinujú, aby vytvorili skupinový signál. S gr (t) . Ak je operácia spojenia lineárna, potom S gr (t) \u003d S Σ (t) . bude lineárny skupinový signál. Zvyčajne sa tvorí lineárnym sčítaním modulovaných kanálových signálov.

Ryža unok 6. 2 - Metódy multiplexovania

V systémoch takzvaného kombinačného zhutňovania sa skupinový signál vytvára pomocou určitého logického (nelineárneho) spracovania, v dôsledku čoho každý prvok generovaného signálu zobrazuje informácie (kombináciu symbolov) zo všetkých integrovaných obvodov. . Klasickým príkladom takéhoto systému je dvojfrekvenčný telegrafický systém. Štyri frekvencie sa používajú na prenos štyroch kombinácií symbolov na dvoch kanáloch: f 1 - 00, f 2 - 01, f 3 - 10, f 4 - 11.

Rozdeľovač skupín liniek S Σ (t) je súbor lineárnych selektívnych obvodov, z ktorých každý vyberá iba svoj vlastný kanálový signál a v ideálnom prípade vôbec nereaguje na iné kanálové signály. Na implementáciu takéhoto ideálneho oddelenia je nevyhnutné a postačujúce, aby modulované kanálové signály tvorili súbor lineárne nezávislých signálov. Ako takéto signály sa zvyčajne používajú súbory ortogonálnych signálov.

V triede lineárneho multiplexovania, podľa typu rozlišovacej vlastnosti kanálového signálu, časové delenie kanálov (TDM), frekvenčné delenie (FDM) a delenie kanálov vo forme signálov, nazývané kódové delenie kanálov (CDC). ), sa rozlišujú. Namiesto výrazu „oddelenie“ sa používa aj výraz „pečať“. S FDM, frekvenčné pásmo spoločného kanálaΔf rozdelené do niekoľkých užších pásiemΔfi , z ktorých každý tvorí kanál IS. S VRK, celá kapelaΔf sa striedavo v určitých intervaloch poskytuje rôznym zdrojom na prenos správ. S QKD neexistuje žiadne rozdelenie spoločného kanála medzi IS, ani vo frekvencii, ani v čase. Kanálové signály rôznych integrovaných obvodov, ktoré sa prekrývajú v čase a frekvencii, zostávajú ortogonálne kvôli rozdielu v tvare, ktorý zabezpečuje ich oddelenie.

Sú možné kombinácie týchto metód. Takže v mobilnej komunikácii ako metódeviacnásobný prístupširoko používané kombinácie FDC a CRC, CRC a CRC. V prvej kombinácii je každý frekvenčný kanál poskytovaný niekoľkým užívateľom na určité časové obdobia. S druhou kombináciou vo frekvenčnom pásmeΔf tvoria kanály s časovým delením, ktoré sú poskytované viacerým užívateľom na princípoch QKD.

Pri organizovaní viackanálového prenosu informácií môžu byť kanály kanálov distribuované vopred určeným spôsobom medzi zdrojmi správ. Takéto tesnenie sa nazýva pevné tesnenie kanála. Príslušný viackanálový prenosový systém sa bude nazývať aj systém spriradené kanály. Takáto organizácia viackanálového prenosu informácií je tiež možná, keď signály kanálov nie sú distribuované vopred medzi zdrojmi, ale sú prideľované každému zdroju podľa potreby. Takáto pečať sa nazýva pečať svoľné kanály. Je zrejmé, že pre správne oddelenie kanálov v systémoch s nevyhradenými kanálmi je potrebné nejakým spôsobom preniesť informácie o adrese na prijímaciu stranu.

Základné pojmy a definície zavedené pre viackanálový systémy sú použiteľné aj pre systémyviacnásobný prístup(MD) . Doteraz preskúmané a navrhnuté veľké číslo rôzne metódy MD. Líšia sa v spôsobe, akým je zdroj zdieľaného kanála alokovaný (pevný alebo dynamický), v povahe rozhodovacích procesov (centralizované alebo distribuované) a v miere, do akej je režim prístupu prispôsobený meniacim sa podmienkam.

Viacnásobný prístup je typický pre satelitné kanály (v tomto prípade sa používa termín "viacnásobný prístup"), rádiové kanály (paketová rádiová komunikácia), mobilné komunikačné kanály, ako aj pre viacbodové telefónne linky, miestne siete.

Všetky existujúce metódy DM je možné zoskupiť a ako základ klasifikácie je možné zvoliť spôsob riadenia distribúcie zdroja spoločného kanála (obr. Unok 6. 3).

Ryža unok 6. 3 - Metódy viacnásobného prístupu

Protokoly s náhodným prístupom.Pri náhodnom DM je celý zdroj komunikačného kanála reprezentovaný ako jeden kanál, ku ktorému dochádza náhodne, v dôsledku čoho je možná kolízia paketov prenášaných informácií. Korešpondenti sú vyzvaní, aby vykonali určitú postupnosť akcií s cieľom vyriešiť konflikt. Každý používateľ môže voliteľne odosielať údaje do kanála bez toho, aby musel výslovne vyjednávať s ostatnými používateľmi. Dostupnosť spätná väzba umožňuje interagujúcim korešpondentom kontrolovať prechod prenášaných informácií.

Existujú dve možnosti implementácie stratégie náhodného prístupu: bez snímania nosnej frekvencie a so snímaním nosnej frekvencie.

náhodný prístupžiadne snímanie nosičaspočíva v tom, že ak je potrebné preniesť dáta, užívateľský terminál okamžite začne vysielať pakety. Keďže pakety nie sú navzájom synchronizované, môžu sa prekrývať, čo spôsobuje vzájomné rušenie. Keď dôjde k takejto kolízii, potvrdenej spätnoväzbovým signálom, terminály znovu prenesú poškodené pakety. Aby sa predišlo opakovaniu kolízií, časové intervaly pred začiatkom retransmisie na každom termináli sa volia náhodne.

náhodný prístups nosným zmyslomznamená schopnosť riadiť prenos informácií inými korešpondentmi. Pri absencii prenosu údajov sú na prenos ich informácií k dispozícii neobsadené časové úseky. V prípade kolízie používatelia oneskorujú prenos paketov o časový intervalΔt . V súčasnosti existujú dva typy protokolov:vytrvalý a nestály. Rozdiel je v tom, že v prvom prípade užívatelia pohybujúcich sa objektov, zisťujúci kolízie, spustia prenos okamžite a v druhom prípade až po určitom časovom intervale.

Opravené protokoly pripínania zdrojovkanály poskytujú statickú distribúciu zdroja kanála medzi užívateľov. Najtypickejší predstavitelia protokolov tohto typu sú viacnásobný prístup s frekvenčným delením (FDMA), viacnásobný prístup s časovým delením (TDMA), viacnásobný prístup s kódovým delením (CDMA).

Pevné pripínanie prostriedkov odkazu nemôže spĺňať dynamicky sa meniace požiadavky používateľov siete, t.j. má prísnu kontrolu.

Metódy pridelenie zdrojov na požiadanievám umožňujú zbaviť sa nedostatkov obsiahnutých vo vyššie uvedených metódach, ale vyžadujú podrobné a jasné informácie o požiadavkách používateľov siete. Na základe povahy rozhodovacích procesov sa metódy prideľovania zdrojov na požiadanie delia nacentralizované a distribuované.

CentralizovanéSpôsoby prideľovania zdrojov na požiadanie sú charakterizované prítomnosťou požiadaviek na prenos z terminálov zdroja správ. O pridelení zdroja rozhoduje centrálna stanica. Zodpovedajúce protokoly sa vyznačujú prítomnosťou redundantných kanálov pevne priradených každému mobilnému objektu a prítomnosťou centrálnej riadiacej stanice. Protokoly sa vyznačujú vysokou hodnotou faktora využitia šírky pásma základňovej stanice, sú však kritické pre poruchy vo fungovaní riadiaceho systému.

Distribuované Metódy prideľovania zdrojov na požiadanie sa líšia v tom, že všetci používatelia vykonávajú rovnaké operácie bez toho, aby sa uchýlili k centrálnej stanici, a používajú dodatočné informácie o službách, ktoré si navzájom vymieňajú. Všetky algoritmy s distribuovaným riadením vyžadujú výmenu riadiacich informácií medzi používateľmi. Protokoly sa vyznačujú pevným priraďovaním redundantných kanálov k pohybujúcemu sa objektu. Každý objekt má zároveň tabuľku priradenia kanálov požiadaviek, takže každý mobilný objekt má kedykoľvek informácie o stave celej siete.

Kombinované metódy sú kombináciami predchádzajúcich metód prideľovania zdrojov a implementujú stratégie, v ktorých je výber metódy adaptívny rôznych používateľov aby sa získali charakteristiky použitého kanálového zdroja, ktoré sú blízke optimálnemu. Ako kritérium optimálnosti sa spravidla berie koeficient využitia kapacity kanála. Na základe protokolov tohto typu sa parametre prispôsobujú konkrétnej situácii v sieti.

Každá z uvažovaných metód prideľovania zdrojov má teda svoje výhody a nevýhody. V praxi je vhodné mať k dispozícii celý súbor metód a pri určitých zmenách prevádzkových podmienok vykonať adaptívny prechod z jednej metódy na druhú.

6.2 Princíp a hlavnou črtou CDMA

Populárne Princíp činnosti celulárnych komunikačných systémov (CCS) s kódovým delením kanálov možno vysvetliť nasledovne. som príkladom om . Predpokladajme, že sedítestaničná čakáreň. Pri každom portréte sú tam dvaja ľudia. Jeden pár sa spolu rozpráva anglický jazyk, ďalší v ruštine, tretí v nemčine atď. Takže v hale všetci hovoria v rovnakom čase v rovnaký frekvenčný rozsah (reč od 3 kHz do 20 kHz), zatiaľ čo vy, keď hovoríte so svojím protivníkom, rozumiete iba jemu, ale počujete všetkých.

Princípy kódového delenia komunikačných kanálov CDMAsú založené na použití širokopásmových signálov (WBS), ktorých šírka pásma výrazne presahuje šírku pásma potrebnú pre konvenčné zasielanie správ, ako napríklad v systémoch úzkopásmového multiplexovania s frekvenčným delením (FDMA). Hlavnou charakteristikou SPS je základňu signál, definovaný ako súčin šírky jeho spektra F počas jeho trvania T:

B = F*T

V dôsledku vynásobenia signálu zdroja pseudonáhodného šumu informačným signálom sa jeho energia rozdelí do širokého frekvenčného pásma, t.j. jeho spektrum sa rozšíri. V zabudovaných rádiových zariadeniach X na šírenie technológií Spektrum(rozšírené spektrum),šírenie spektra prenášaného signálu sa uskutočňuje pomocou pseudonáhodnej sekvencie (Pseudorandom Number, PN), ktorá špecifikuje distribučný algoritmus.Každý prijímač musí poznať kódovaciu sekvenciu na dekódovanie správy. Zariadenia s rôznymi PN sa v skutočnosti navzájom „nepočujú“. Keďže je sila signálu rozložená v širokom pásme, samotný signál je „ukrytý“ v šume a svojimi spektrálnymi charakteristikami pripomína aj šum v rádiovom kanáli.

Metódu širokopásmového prenosu podrobne opísal K. Shannon, ktorý zaviedol koncept kapacity kanála a stanovil vzťah medzi možnosťou bezchybného prenosu informácií kanálom s daným odstupom signálu od šumu a frekvenčným pásmom. pridelené na prenos informácií. Pre akýkoľvek daný pomer signálu k šumu sa dosiahne nízka chybovosť prenosu zvýšením šírky pásma dostupnej na prenos informácií.

IN digitálnych systémov spojenia, ktoré prenášajú informácie vo forme binárne znaky, trvanie NPS T a rýchlosť správ OD súvisiace pomerom T = 1/C . Preto signálna základňa B=F/C charakterizuje rozšírenie spektra NLS (S shps ) vzhľadom na spektrum správ.Šírka spektra je určená minimálnym trvaním impulzu ( t 0 ), t.j. F \u003d 1 / t 0 a B \u003d T / t 0 \u003d F / Δ f (Δ f je šírka spektra informačný signál).

Šírenie spektra prenášaných frekvencií digitálnych správ môžu byť uskutočnené rôznymi spôsobmi a/alebo ich kombináciou. Uvádzame tie hlavné:

1. priame šírenie frekvenčného spektra ( DSSS-CDMA);
2. s viackanálovým rozprestretým spektrom(MC-CDMA)
3. preskakovanie nosnej frekvencie ( FHSS-CDMA).

6. 3 Priame rozprestreté spektrum - DSSS (Rozprestreté spektrum priamej sekvencie)

Pomocou tejto metódy separácie médií sa vytvárajú dopravné kanály jesť širokopásmový kódovo modulovaný rádiový signál - hlučné signál prenášaný do spoločného kanála pre iné podobné vysielače v jedinom širokom frekvenčnom rozsahu. V dôsledku prevádzky viacerých vysielačov sa vzduch v danom frekvenčnom rozsahu stáva ešte hlučnejším. Každý vysielač moduluje signál pomocou samostatnej číselnej hodnoty aktuálne priradenej každému užívateľovi. kód , prijímač nastavený na podobný kód, vy delí z celkového rádiového signálu diel, ktorý je určený pre tento prijímač. Explicitne chýba dočasné alebo časté oddelením kanálov, každý predplatiteľ neustále využíva celú šírku kanála, vysiela signál v spoločnom frekvenčnom rozsahu a prijíma signál zo spoločného frekvenčného rozsahu. Zároveň sú širokopásmové prijímacie a prenosové kanály v rôznych frekvenčných rozsahoch a navzájom sa nerušia. Frekvenčné pásmo jedného kanála je veľmi široké, rozhovory účastníci sú navrstvení na seba, ale keďže ich kódy modulácie signálu sú odlišné, možno ich odlíšiť hardvérom a softvérom prijímača.

Technika rozšírené spektrumumožňuje zvýšiť priepustnosť pri konštantnej sile signálu. Prenášané dáta sú kombinované s rýchlejším šumom podobným pseudonáhodným signálom pomocou bitovej vzájomne sa vylučujúcej operácie OR.(xor – prídavný modul 2) (obrázok 6.4). Dátový signál so šírkou impulzu Tb v kombinácii s operáciou OR(pridaný modul 2)so signálnym kódom, ktorého trvanie impulzu sa rovná Tc (šírka šírku pásmaproporcionálne 1/T, kde T - čas prenosu jedného bitu), preto je šírka pásma dátového signálu rovná 1/ T b , a šírka pásma prijímaného signálu je 1/ T c . Pretože Tc je oveľa menšie ako Tb šírka pásma prijímaného signálu je oveľa väčšia ako šírka pôvodne prenášaného dátového signálu. Hodnota Tb / Tc je signálna základňa a do určitej miery určuje hornú hranicu počtu užívateľov podporovaných základňovou stanicou v jednom dočasne .

Obrázok 6.4 - Kódovanie kódu diskrétny signál(časová doména)

o pomocou metódy DSSS-CDMA úzkopásmový signál(ryža Unok 6.5 ) sa vynásobí pseudonáhodnou sekvenciou (PRS) s periódou opakovania T vrátane N trvanie bitovej sekvencie t o každý. V tomto prípade sa základ NPS číselne rovná počtu prvkov PSS B \u003d N * t 0 / t 0 \u003d N.

Obrázok 6.5 - Bloková schéma kódovania kódu a spektra signálu

Teda pre fázový posun nosičapočas fázovej manipuláciepoužíva sa rýchly bitový tok. Šírka pásma sa umelo rozširuje zvýšením rýchlosti prenosu dát (zvýšenie počtu prenášaných bitov).Robí sa to tak, že každý informačný bit sa nahradí zhlukom desiatich resp viac bitov nazývané „čipy“. Zároveň sa proporcionálne rozširuje aj frekvenčné pásmo. Takéto bitové sekvencie sa nazývajú hlučný alebo PN . Tieto binárne postupnosti sú špeciálne generované tak, že počet núl a jednotiek v nich je približne rovnaký. Každý z nulových bitov informačného toku je nahradený PN kódom a jedničky invertovaným PN kódom. Táto modulácia volal modulácia s bitovou inverziou. Výsledkom tohto miešania je signál PN.. V korelátore neinvertovaný kód PN, ktorý sa tesne zhoduje s miestnym kódom PN, generuje bit informácie " 0 ". Zároveň sa sekvencia zodpovedajúca " 1 “, vedie k dokončeniu dekorácie , pretože PN kód je pre tento informačný bit invertovaný. Korelátor teda vytvorí prúd jednotiek pre invertovanú PN postupnosť a prúd núl pre neinvertovanú, čo bude znamenať obnovenie prenášanej informácie. Niekedy sa na prenos výsledného bitového toku používa 180-stupňový fázový posun, ktorý sa nazýva binárne kľúčovanie s fázovým posunom (BPSK). Alebo (najčastejšie) sa realizuje prevod kvadratúrna fázová modulácia(kvadratúrne kľúčovanie fázovým posunom - QPSK), čiže dva bity (číslo od 0 do 4) zakódované štyrmi rôznymi fázovými posunmi nosnej frekvencie sa prenášajú súčasne. Vysielač s jedným PN kódom nemôže vygenerovať presne rovnaký bočné pruhy(spektrálne zložky) ako iný vysielač používajúci iný PN kód.

Príjem NPS sa vykonáva optimálnym prijímačom, ktorý pre signál s podlahou ness známych parametrov vypočíta korelačný integrál

z =∫ x (t) u (t) dt,

kde x(t) - vstupný signál, ktorý je súčtom užitočného signálu u (t) a interferencia n (t) (kedy biely šum). Potom hodnota z v porovnaní s prahom Z . Hodnota korelačného integrálu sa zistí pomocou korelátora alebo prispôsobeného filtra. Korelátor "komprimuje" spektrum širokopásmového vstupného signálu jeho vynásobením referenčnou kópiou u(t) nasleduje filtrácia, ktorá vedie k zlepšeniu pomeru signálu k šumu na výstupe korelátora v IN časy vzhľadom na vchod.

Výsledné zosilnenie signálu k šumu na výstupe prijímača je funkciou pomeru šírky pásma širokopásmového signálu k šírke základného pásma: čím väčšie je rozšírenie, tým väčší je zisk. V časovej oblasti je to funkcia pomeru bitovej rýchlosti v rádiovom kanáli k bitovej rýchlosti základného informačného signálu. Pre štandard IS-95(prvý štandard CDMA) pomer je 128krát alebo 21 dB. To umožňuje systému pracovať s úrovňou rušenia až o 18 dB vyššou ako je požadovaný signál, pretože spracovanie signálu na výstupe prijímača vyžaduje iba 3 dB úrovne signálu nad úrovňou rušenia. V reálnych podmienkach je úroveň rušenia oveľa nižšia. Navyše, rozšírenie spektra signálu (až do 1,23 MHz) možno považovať za aplikáciu techník prijímania frekvenčnej diverzity. Signál počas šírenia v rádiovej ceste podlieha slabnutiu v dôsledku viaccestného charakteru šírenia. IN frekvenčná doména tento jav možno znázorniť ako efekt zárezového filtra s meniacou sa šírkou pásma zárezu (zvyčajne nie viac ako 300 kHz). V štandarde AMPS(analógový mobilný štandard)to zodpovedá potlačeniu desiatich kanálov a v systéme CDMA je potlačených len asi 25 % spektra signálu, čo nespôsobuje žiadne zvláštne ťažkosti pri obnove signálu v prijímači(Obrázok 6.6) . V štandarde AMPS šírka pásma jedného kanálu 30 kHz, in GSM - 200 kHz).

Obrázok 6.6 - Vplyv úzkopásmového rušenia (a) a slabnutia (b) na širokopásmový signál.

Mimoriadne užitočnou vlastnosťou zariadení DSSS je, že vďaka veľmi nízkej úrovni výkonu jeho signál, že sú praktickynerušia bežné rádiové zariadenia(úzkopásmový vysoký výkon), pretože tieto prijímajú širokopásmový signál pre šum v prijateľnom rozsahu. Na druhej strane - konvenčné zariadenia nezasahujú do širokopásmového pripojenia, pretože ich vysokovýkonné signály „šumia“ každý len sám o sebe úzky kanál a nemôže prehlušiť celý širokopásmový signál. Je to ako s tenkou ceruzkou, ale veľké písané písmeno by bolo vytieňované tučným fixom - ak nie sú ťahy za sebou, môžeme písmeno prečítať.

V dôsledku toho môžeme povedať, že využitie širokopásmových technológií umožňuje využívať rovnakú časť rádiového spektra dvakrát - konvenčné úzkopásmové zariadenia a "na ich vrchole" - širokopásmové.

Suma sumárum, môžeme zvýraznite nasledovné dôležité vlastnosti technológie NSS, aspoň pre metódu priamej sekvencie:

P odolnosť proti hluku;

malý rušenie s inými zariadeniami;

do dôvernosť vysielania;

uh hospodárstvo pri masová výroba ;

v schopnosť opätovne použiť rovnakú časť spektra.

6.4 Viackanálové rozšírené spektrum MC-CDMA (Multi Carrier)

Táto metóda je variantom DSSS. V roku 1993 predstavil Inštitút komunikačných technológií nový synchrónny obvod zdieľanie. Navrhovaná schéma spája výhody techniky DS-CDMA s efektívnym ortogonálnym frekvenčne deleným multiplexovaním ( OFDM ). Nová schéma zdieľanie sa označuje ako multifrekvenčné CDMA ( MC-CDMA) alebo ako OFDM-CDMA a vyznačuje sa vysokou flexibilitou a účinnosťou šírky pásma porovnateľnou s DS-CDMA.

V systéme MC-CDMA sa bity po kódovaní kanála konvertujú na lupienky vynásobením sekvenciou separačných kódov používateľov, čo je potrebné na minimalizáciu rušenia medzi účastníkmi. Na vytvorenie týchto kódov sa používajú ortogonálne funkcie Walsh. Kľúčovou vlastnosťou systému MC-CDMA je, že sa prenášajú všetky čipy spojené s jedným bitom kóduparalelne v úzkopásmových subkanálochpomocou OFDM.

Dá sa to vizualizovať zvážením tejto technológie založenej na štandarde 802.11.(Rádio Ethernet) . Predstavte si, že celé „široké“ frekvenčné pásmo je rozdelené na určitý počet subkanálov – (podľa štandardu 802.11 - 11 kanálov). každý prenášaný bit informácie sú prevedené podľa určitého algoritmu na sekvenciu 11 bitov, týchto 11 bitov sa prenáša súčasne a paralelne pomocou všetkých 11 subkanálov. Pri príjme sa prijatá bitová sekvencia dekóduje pomocou rovnakého algoritmu ako kódovanie. Ďalší pár prijímač-vysielač môže používať iný kódovací-dekódovací algoritmus a podobne rôzne algoritmy môže byť veľa.

Samozrejmým výsledkom aplikácie tejto metódy je ochrana prenášaných informácií pred odpočúvaním ("cudzí" prijímač používa iný algoritmus a nebude schopný dekódovať informácie, ktoré nie sú z vlastného vysielača). Ale dôležitejšia sa ukázala iná vlastnosť opísanej metódy. Spočíva v tom, že vďaka 11-násob nadbytok od prenosu možno upustiťsignál s veľmi nízkym výkonom(v porovnaní s úrovňou sily signálu pri použití konvenčnej úzkopásmovej technológie),bez zväčšenia veľkosti antén. V tomto prípade pomer úrovne prenášaného signálu k úrovni hluk , (t. j. náhodné alebo úmyselné rušenie), takže prenášaný signál je už akoby na nerozoznanie v všeobecný hluk. Ale vďaka 11-násobnej redundancii ho prijímacie zariadenie stále dokáže rozpoznať. Totopribližne rovnako ako napísané na 11 listoch to isté slovo a niektoré listy sa ukázalo byť napísané nečitateľným rukopisom, iné napoly vymazané alebo na prepálenom papieri – no aj tak vo väčšine prípadov budeme vedieť určiť, o aký druh slova ide, porovnaním všetkých 11 kópií.

Na tejto fáze pre systémy MS-CDMA frekvenčné pásmo 1, 25 MHz rozdelených na 512 subnosných. Pri testovaní sa zistilo, že sú menej citlivé na problém „blízko ďaleko“ ako systémy DS-CDMA.

6.5 Šírenie spektra preskakovania frekvencie

Preskakovanie nosnej frekvencie tretí spôsob (obrázok 6.7 ), sa vykonáva rýchlym ladením výstupnej frekvencie syntetizátora v súlade so zákonom o vytváraní pseudonáhodnej sekvencie (Frekvencia Bez rozprestretého spektra CDMA - FHSS-CDMA). Každá nosná frekvencia a jej pridružené postranné pásma musia zostať v rámci šírky pásma špecifikovanej FCC.(Federálna komisia pre komunikáciu). Iba keď zamýšľaný prijímač pozná sekvenciu preskakovania frekvencie vysielača, môže jeho prijímač tieto skoky frekvencie sledovať.

Ryža UNO 6.7 - Rozprestreté spektrum preskakovania nosnej frekvencie

Pri kódovaní podľa metódy frekvenčného skoku (FHSS) je celé frekvenčné pásmo pridelené prenosom rozdelené do určitého počtu subkanálov (podľa štandardu 802.11 je týchto kanálov 79). Každý vysielač používa naraz iba jeden z týchto subkanálov, pričom pravidelne preskakuje z jedného subkanálu do druhého. Norma 802.11 frekvenciu takýchto skokov nefixuje – v každej krajine ju možno nastaviť inak. Tieto skoky sa vyskytujú synchrónne vo vysielači a prijímači vo vopred určenom pseudonáhodnom poradí, ktoré je obom známe; je jasné, že bez znalosti prepínacej sekvencie je tiež nemožné prijať prenos.

Druhý pár vysielač-prijímač bude používať inú postupnosť prepínania frekvencie, nastavenú nezávisle od prvého. Takýchto sekvencií môže byť veľa v jednom frekvenčnom pásme a na jednom území priamej viditeľnosti (v jednej „bunke“). Je jasné, že s nárastom počtu simultánnych prenosov rastie aj pravdepodobnosť kolízií, kedy napríklad dva vysielače súčasne preskočili na frekvenciu č.45, každý v súlade so svojou postupnosťou, a navzájom sa utopili. Pre prípady, keď sa dva vysielače pokúšajú použiť rovnakú frekvenciu v rovnakom čase, je poskytnutý protokol riešenia kolízií, v ktorom sa vysielač pokúša znova odoslať dáta na ďalšej frekvencii v poradí.

6 . 6 Siete založené na CDMA

História a všeobecné ustanovenia

1991 – Qualcomm vyvinul návrh normy IS-95.

1993 – Schválené Asociáciou telekomunikačného priemyslu (TIA) základná verzia IS-95 av júli 1993 Federálna komunikačná komisia USA (FCC) návrh uznala od spoločnosti Qualcomm digitálna celulárna technológia založená na CDMA.

1995 – Prevádzka prvého komerčného mobilného komunikačného systému na Technológia CDMA IS-95 v Hong Kongu.

Siete a zariadenia využívajúce viacnásobný prístup s kódovým delením sú postavené na základe štandardov vyvinutých TIA. V podstate ide o tieto normy:

IS-95 CDMA - rádiové rozhranie; IS-96 CDMA - Hlasové služby;

IS-97 CDMA - mobilná stanica;IS-98 CDMA - základňová stanica;

IS-99 CDMA - dátové služby.

Na základe série štandardov bola implementovaná stanica cdma One 2. generácie. Tieto myšlienky boli ďalej rozvinuté v štandarde 3. generácie CDMA - 2000 širokopásmového systému.

Základné služby : p prenos dát a hlasu rýchlosťou 9,6 Kbps, 4,8 Kbps, 2,4 Kbps; m diaľkový hovor; R oaming (národný a medzinárodný); w fúkanie hovor ; P presmerovanie hovorov (žiadna odpoveď, obsadené); na konferenčný hovor; A Indikátor správy čakajúceho hovoru; hlasová pošta; T Prenos textu a príjem správ.

Architektúra siete

Na obrázku 6. 8 je uvedená zovšeobecnená bloková schéma celulárnej mobilnej rádiovej siete CDMA IS-95.

Hlavné prvky tejto siete (BTS, BSC, MSC, OMS) sa svojim zložením zhodujú s prvkami používanými v celulárne siete s časovým delením kanálov (napríklad GSM). Hlavný rozdiel je v zložení siete CDMA IS-95 obsahuje zariadenia na hodnotenie kvality a výber blokov (SU - Selector Unit). Okrem toho, aby sa implementoval postup mäkkého prepínania medzi základňovými stanicami riadenými rôznymi ovládačmi (BSC), zavádzajú sa prenosové linky medzi SU ​​a BSC (Inter BSC Soft handover). V mobilnej ústredni (MSC) pribudol prevodník transkodéra (TCE - Transcoder Equipment), ktorý konvertuje vzorky rečového signálu, dátový formát z jedného digitálny formát v inom.

Systém CDMA od Qualcommu je navrhnutý tak, aby fungoval vo frekvenčnom pásme 800 MHz. ona postavené podľa metódy priameho rozloženia frekvenčného spektra založeného na použití 64 typov sekvencií vytvorených podľa zákona Walshových funkcií. Na prenos hlasových správ bolo vybrané zariadenie na konverziu reči s algoritmom CELP s konverzným pomerom 8000 bps (9600 bps v kanáli). Možné sú prevádzkové režimy pri rýchlostiach 4800, 2400, 1200 bps.

Norma využíva oddelené spracovanie odrazených signálov prichádzajúcich s rôznym oneskorením a ich následné pridanie hmotnosti, čo výrazne znižuje negatívny vplyv viaccestného efektu. So samostatným spracovaním lúčov v každom prijímacom kanáli na základni staníc Používajú sa 4 paralelné korelátory a 3 korelátory na mobilnej stanici. Prítomnosť paralelne pracujúcich korelátorov umožňuje implementovať mäkký "handover" režim pri prechode z bunky do bunky.

Ryža unok 6. 8 - Architektúra siete CDMA

Mäkký režim"Handover" nastáva riadením mobilnej stanice dvoma alebo viacerými základňovými stanicami. Transkodér, ktorý je súčasťou hlavného zariadenia, vyhodnocuje kvalitu príjmu signálu z dvoch základňových staníc postupne snímku po snímke. Proces výberu najlepšieho rámca vedie k tomu, že výsledný signál môže byť generovaný kontinuálnym prepínaním a následným „zlepením“ rámcov prijatých rôznymi základňovými stanicami zúčastňujúcimi sa „handoveru“.

Dopravné a riadiace kanály

V CDMA sa kanály na prenos zo základňovej stanice do mobilnej stanice nazývajú forward. Kanály na príjem informácií z mobilnej základňovej stanice sa nazývajú spätné (reverzné). Pre spätný spoj IS-95 definuje frekvenčné pásmo od 824 do 849 MHz. Pre priamy kanál - 869-894 MHz. Dopredné a spätné kanály sú oddelené intervalom 45 MHz. Užívateľské dáta sú zabalené a prenášané v kanáli s priepustnosť 1,2288 Mbps. Zaťažiteľnosť priameho kanála je 128 telefónnych spojení s prenosovou rýchlosťou 9,6 Kbps. Zloženie kanálov v CDMA v štandarde IS-95 je uvedené v unke ryža 6. 9 .

V štandarde Platí IS-95 odlišné typy modulácia pre kanály vpred a vzad. IN priamy kanál základňová stanica súčasne prenáša dáta pre všetkých užívateľov v bunke, pričom používa rôzne kódy na oddelenie kanálov pre každého užívateľa. Prenáša sa aj pilotný signál, ktorý má vyššiu úroveň výkonu, čo používateľom poskytuje možnosť synchronizácie ovanie.

Ryža unok 6. 9 - Prevádzkové a riadiace kanály CDMA

V opačnom smere mobilné stanice reagujú asynchrónne (bez použitia pilota), pričom do základnej stanice prichádza z každej mobilnej stanice rovnaká úroveň výkonu. Tento režim je možný vďaka riadeniu výkonu a ovládaniu výkonu mobilných účastníkov cez servisný kanál.

Priame kanály

Údaje na doprednom prevádzkovom kanáli sú zoskupené do 20 ms rámca. Užívateľské dáta po predkódovaní a formátovaní sú preložené za účelom regulácie aktuálna rýchlosť dátový prenos, ktorý sa môže líšiť. Potom sa spektrum signálu rozšíri vynásobením jednou zo 64 pseudonáhodných sekvencií (na základe Walshových funkcií) na hodnotu 1,2288 Mbps. Každému mobilnému účastníkovi je pridelené PSP, pomocou ktorého th jeho údaje budú oddelené od údajov ostatných účastníkov. Ortogonalita SRP je zabezpečená súčasným synchrónnym kódovaním všetkých kanálov v bunke (t.j. fragmenty používané v každom časovom okamihu sú ortogonálne). Ako už bolo spomenuté, pilotný signál (kód) sa prenáša v systéme, takže mobilný terminál môže riadiť charakteristiky kanála, prijímať časové značky, čím poskytuje fázovú synchronizáciu pre koherentnú detekciu. Pre globálnu synchronizáciu siete systém využíva aj rádiové značky z GPS(Global Position System)-satelity.

Zloženie priamych kanálov

Pilotný kanál je navrhnutý na vytvorenie počiatočnej synchronizácie, riadenie úrovne signálu základnej stanice v čase, frekvencii a fáze a identifikáciu základnej stanice.

Synchronizačný kanál (SCH) udržiava úroveň emisie pilotného signálu, ako aj fázu pseudonáhodnej sekvencie základnej stanice. Synchronizačný kanál prenáša signály hodín mobilné terminály rýchlosťou 1200 baudov.

Vysielací kanál krátke správy, Paging Channel sa používa na volanie mobilnej stanice. Počet kanálov je až 7 na bunku. Po prijatí volacieho signálu mobilná stanica vyšle potvrdzovací signál do základnej stanice. Potom sa informácia o nadviazaní spojenia a priradení komunikačného kanála prenáša do mobilnej stanice cez kanál plošného volania. Pracuje pri rýchlosti 9600, 4800, 2400 baudov.

Priamy prevádzkový kanál (FTCH - Forward Traffic Channel) je určený na prenos hlasových správ a dát, ako aj riadiacich informácií zo základnej stanice do mobilu; odovzdáva akékoľvek používateľské údaje.

Poskytnúť rôzne služby CDMA používa dva typy kanálov. Prvý z nich sa nazýva hlavný a druhý - doplnkový. Služby poskytované prostredníctvom tohto páru kanálov závisia od komunikačnej schémy. Kanály môžu byť prispôsobené konkrétnej službe a pracovať s nimi rôzne veľkosti snímku pomocou ktoréhokoľvek z dvoch rýchlostných rozsahov: RS-1 (1200, 2400, 4800 a 9600 bps) alebo RS-2 (1800, 3600, 7200 a 14400 bps). Určenie a výber rýchlosti príjmu sa vykonáva automaticky.

Každý logický kanál má priradený iný Walshov kód, ako je uvedené na unke ryža 6.10 . Celkovo môže byť v jednom fyzickom kanáli 64 logických kanálov, pretože existuje 64 Walshových sekvencií, ktorým sú priradené logické kanály a každý z nich má dĺžku 64 bitov. Zo všetkých 64 kanálov:

1. prvý Walshov kód (W0), ktorému zodpovedá pilotný kanál, je priradený k 1. kanálu;
2. ďalšiemu kanálu je priradený tridsaťsekundový Walshov kód (W32), ďalším siedmim kanálom je tiež priradený ich Walshov kód (W1, W2, W3, W4, W5, W6, W7), ktorým volacie kanály zodpovedajú;
3. 55 kanálov je určených na prenos dát cez priamy prevádzkový kanál.

Ryža unok 6. 10 - Štruktúra priamych kanálov

Zloženie spätných kanálov

Prístupový kanál (ACH - Access Channel) poskytuje komunikáciu medzi mobilnou stanicou a základňovou stanicou, keď mobilná stanica ešte nepoužíva prevádzkový kanál. Prístupový kanál sa používa na vytváranie hovorov a odpovedanie na správy, príkazy a požiadavky na registráciu siete. Prístupové kanály sú kombinované (kombinované) s volacími kanálmi.

Reverse Traffic Channel (RTCH) zabezpečuje prenos hlasových správ a riadiacich informácií z mobilnej stanice do základnej stanice.

Hlavné charakteristiky systémov

Frekvenčný rozsah prenosu MS	824,040 - 848,860 MHz
Frekvenčný rozsah prenosu BTS	869,040 – 893,970 MHz
Relatívny jitter nosnej BTS	+/- 5*10 -8
Relatívna nosná jitter MS	+/- 2,5*10 -6
Typ modulácie nosnej frekvencie	QPSK(BTS), O-QPSK(MS)
Šírka spektra vysielaného signálu:- 3 dB 40 dB	1,25 MHz 1,50 MHz
M-funkcia taktovacej frekvencie SNR	1,2288 MHz
Počet BTS kanálov na 1 nosnej frekvencii	1 pilotný kanál 1 synchronizačný kanál Kanály pre 7 osôb. hovor 55 komunikačných kanálov
Počet MS kanálov	1 prístupový kanál 1 komunikačný kanál
Rýchlosť prenosu v kanáloch: - synchronizácia Pri osobnom hovore a prístupe ku kanálu V komunikačných kanáloch	1200 bps 9600, 4800 bps 9600, 4800, 2400, 1200 bps
Kódovanie v prenosových kanáloch BTS	Konvolučný kód R=1/2, K=9
Kódovanie v prenosových kanáloch MS	Konvolučný kód R=1/3, K=9
Pomer bitovej energie informácií potrebný na príjem	6-7 dB
Maximálny efektívny vyžiarený výkon BTS	50 W
Maximálny efektívny vyžiarený výkon čs	6,3 - 1,0 W

6.7 Poradie prechodu hlasových dát v mobilnej stanici až do odoslania do éteru

R Pozrime sa na blokovú schému spätného prevádzkového kanála(Obrázok 6.11) . V kanáloch dopredu a dozadu sa tento vzor opakuje; v závislosti od toho, ktorý kanál sa práve používa, sú niektoré bloky tejto schémy vylúčené.

1. Hovorový signál vstupuje do rečového kodeku - v tejto fáze je rečový signál digitalizovaný a komprimovaný podľa algoritmu CELP.

Princíp je takýto. Dátový tok sa zapisuje do matice riadok po riadku. Keď je matrica naplnená, začnite tsya jej prenos cha podľa stĺpcov. V dôsledku toho, keď je vo vzduchu niekoľko bitov informácií skreslených za sebou, pri prijímaní paketu chýb, ktorý prechádza cez inverznú maticu, sa tieto konvertujú na jednotlivé chyby.

Obrázok 6.11 - Schéma štruktúry spätný prevádzkový kanál

4. Ďalej signál vstupuje do kódovacieho bloku (z odpočúvania) - na informáciu je superponovaná maska ​​(sekvencia) 42 bitov. Táto maska ​​​​je tajná. Pri neoprávnenom zachytení dát vo vzduchu nie je možné dekódovať signál bez znalosti masky. Spôsob triedenia cez všetky možné hodnoty nie je účinný. pri generovaní tejto masky, prechádzajúc všetkými možnými hodnotami, budete musieť vygenerovať 8, 7 biliónov masiek s dĺžkou 42 bitov.

5. Blok násobenia Walshovho kódu - digitálny dátový tok sa vynásobí sekvenciou bitov vygenerovaných Walshovou funkciou.

V tomto štádiu kódovania signálu sa rozširuje frekvenčné spektrum, t.j. každý bit informácie je zakódovaný Walshovou sekvenciou s dĺžkou 64 bitov. To. rýchlosť prenosu dát v kanáli sa zvýši 64-krát. V dôsledku toho sa v bloku modulácie signálu zvyšuje rýchlosť manipulácie so signálom, čím sa rozširuje frekvenčné spektrum.

Funkcia Walsh je zodpovedná aj za odfiltrovanie nepotrebných informácií od ostatných predplatiteľov. Na začiatku komunikačnej relácie je účastníkovi pridelená frekvencia, na ktorej bude pracovať, a jeden (zo 64 možných) logický kanál, ktorý určuje Walshovu funkciu. V okamihu prijatia signál prechádza podľa schémy v opačnom smere. Prijatý signál sa vynásobí sekvenciou Walshovho kódu. Výsledok násobenia sa použije na výpočet korelačného integrálu.

Ak prahová hodnota Z spĺňa hraničnú hodnotu, signál je náš. Postupnosť Walshových funkcií je ortogonálna a má dobrú koreláciu a autokorelačné vlastnosti, takže pravdepodobnosť zámeny vášho signálu so signálom niekoho iného je 0, 01 %.

6. Blok pre násobenie signálu dvomi M-funkciami (M1 - 15 bitov, M2 - 42 bitov) alebo sa im hovorí aj PSP-pseudonáhodné sekvencie - blok je určený na zmiešavanie signálu pre modulačný blok . Každá priradená frekvencia má priradenú inú M-funkciu.

7. Blok modulácie signálu – používa sa v štandarde CDMA fázová modulácia FM4, OFM4.

Výhody CDMA

1. Vysoká spektrálna účinnosť. CDMA umožňuje obsluhovať viac predplatiteľov v rovnaké frekvenčné pásmo ako iné typy separácie ( TDMA, FDMA).
2. Flexibilné prideľovanie zdrojov. Pri rozdelení kódu neexistuje prísne obmedzenie počtu kanálov. S nárastom počtu predplatiteľov sa postupne zvyšuje pravdepodobnosť chýb dekódovania, čo vedie k zníženiu kvality kanála, ale nie k odmietnutiu služby.
3. IN vysoká bezpečnosť kanálov. Je ťažké vybrať požadovaný kanál bez znalosti jeho kódu, pretože v Celé frekvenčné pásmo je rovnomerne vyplnené signálom podobným šumu.
4. Telefóny CDMA majú nižší špičkový výkon, a preto sú možno menej škodlivé.

6.8 Vývoj bunkových komunikačných systémov využívajúcich technológiu CDMA

V súčasnosti sú zariadenia CDMA najnovšie a najdrahšie, no zároveň sú najspoľahlivejšie a najbezpečnejšie. Európske spoločenstvo v rámci výskumného programu RACE rozvíja projekt CODIT na vytvorenie jedného z variantov univerzálneho mobilného telekomunikačného systému (UMTS) na princípe delenia kódov pomocou širokopásmových priamych šírených signálov.

Hlavným rozdielom konceptu CODIT bude efektívne a flexibilné využitie frekvenčného zdroja. Ako sme už vysvetlili, širokopásmový signál CDMA prakticky nie je ovplyvnený úzkopásmovým rušením. Vďaka tejto vlastnosti bude štandard CODIT na prenos dát navyše používať ochranné intervaly medzi nosnými frekvenciami.

Technológia delenia kódu CDMA je vďaka svojej vysokej spektrálnej účinnosti radikálnym riešením pre ďalší vývoj bunkové systémy spojenia.

CDMA2000 je štandard 3G vo vývoji sietí cdmaOne (založené na IS-95 ). Pri zachovaní základných princípov stanovených verziou IS-95A , technológia CDMA sa neustále vyvíja.

Následný vývoj technológie CDMA prebieha v rámci technológie CDMA2000. Pri budovaní mobilného komunikačného systému na báze technológie CDMA2000 1X prvá fáza zabezpečuje prenos dát rýchlosťou až 153 kbit/s, čo umožňuje poskytovať služby hlasovej komunikácie, prenášať krátke správy, pracovať s email, internet, databázy, prenos dát a statických obrázkov.

Prechod do ďalšej fázy CDMA2000 1X EV-DO pri použití rovnakého frekvenčného pásma 1,23 MHz je prenosová rýchlosť až 2,4 Mbps v doprednom kanáli a až 153 kbps v spätnom kanáli, čo robí tento komunikačný systém v súlade s požiadavkami 3G a umožňuje poskytovať najširší rozsah služby až po prenos videa v reálnom čase.

Ďalšou fázou vývoja štandardu v smere zvyšovania kapacity siete a prenosu dát je 1XEV-DO Rev A : Prenos dát rýchlosťou do 3,1 Mbps smerom k účastníkovi a do 1,8 Mbps od účastníka. Operátori budú môcť poskytovať rovnaké služby ako na základe Rev. 0 a navyše na prenos hlasu, dát a vysielania cez IP siete. Vo svete už existuje niekoľko takýchto prevádzkových sietí.

Vývojári zariadení Komunikácia CDMA spustila novú fázu 1XEV-DO Rev B , - za účelom dosiahnutia nasledovných rýchlostí na jednom frekvenčnom kanáli: 4,9 Mbps pre účastníka a 2,4 Mbps od účastníka. Okrem toho bude možné kombinovať niekoľko frekvenčných kanálov na zvýšenie rýchlosti. Napríklad kombinácia 15 frekvenčných kanálov (maximálny možný počet) umožní dosiahnuť rýchlosť 73,5 Mbps pre účastníka a 27 Mbps pre účastníka. Využitím takýchto sietí je zlepšený výkon časovo citlivých aplikácií ako napr VoIP , Push to Talk, videotelefonovanie, online hranie atď.

Hlavnými komponentmi komerčného úspechu systému CDMA2000 sú širšia oblasť služieb, vysoká kvalita reč (takmer ekvivalentné káblovým systémom), flexibilita a nízke náklady na zavádzanie nových služieb, vysoká odolnosť voči šumu, stabilita komunikačného kanála od odpočúvania a odpočúvania.

Dôležitú úlohu zohráva aj nízky vyžarovaný výkon rádiových vysielačov. účastníckych zariadení. Takže pre systémy CDMA2000 je maximálny vyžiarený výkon 250 mW. Pre porovnanie: v systémoch GSM-900 je toto číslo 2 W (v impulze, pri použití GPRS + EDGE smaximálne plnenie; maximum pri priemerovaní za čas počas bežnej konverzácie je asi 200 mW). V systémoch GSM-1800 - 1 W (v impulze je priemer o niečo menší ako 100 mW).

Frekvenčne delené multiplexovanie, frekvenčne delené multiplexovanie ( Angličtina Multiplexovanie s frekvenčným delením, FDM)

Oddelenie kanálov sa vykonáva podľa frekvencie. Pretože rádiový kanál má určité spektrum, v súčte všetkých vysielacích zariadení sa získa moderná rádiová komunikácia. Napríklad: spektrum signálu pre mobilný telefón 8 MHz. Ak mobilný operátor poskytne účastníkovi frekvenciu 880 MHz, potom ďalší účastník môže obsadiť frekvenciu 880+8=888 MHz. Ak má teda mobilný operátor licencovanú frekvenciu 800-900 MHz, potom je schopný poskytnúť asi 12 kanálov s frekvenčným delením.

V technológii X-DSL sa používa frekvenčné rozdelenie kanálov. Autor: telefónne drôty Prenášajú sa signály rôznych frekvencií: telefonický rozhovor je 0,3-3,4 kHz a na prenos dát sa používa pásmo od 28 do 1300 kHz.

Je veľmi dôležité filtrovať signály. V opačnom prípade dôjde k prekrývaniu signálov, v dôsledku čoho sa môže spojenie výrazne zhoršiť.

Prax budovania moderných systémov prenosu informácií ukazuje, že najdrahšie spojenia komunikačných kanálov sú komunikačné linky: kábel, vlnovod a svetlovod, rádiorelé a satelit atď. Keďže nie je ekonomicky možné použiť nákladnú komunikačnú linku na prenos informácií medzi jedným párom účastníkov, vzniká problém budovania viackanálových prenosových systémov, v ktorých je jedna spoločná komunikácia riadok je komprimovaný veľkým počtom jednotlivých kanálov. To poskytuje zvýšenie efektivity využívania šírky pásma komunikačnej linky. Správy Ai (t), ..., AN (t) z N zdrojov ISi, ..., ISN pomocou jednotlivých modulátorov Mi, ..., MN sú prevedené na kanálové signály Ui (t), . .., OSN (t ). Súčet týchto signálov tvorí skupinový kanálový signál Ul (t), ktorý sa prenáša cez komunikačnú linku (LS). Skupinový prijímač P konvertuje prijatý signál ZL(t) na pôvodný skupinový signál Z(t)=U(t). Jednotlivé prijímače P 1 , ..., P N extrahujú zo skupinového signálu Z(t) zodpovedajúce kanálové signály Z 1 (t), ..., ZN (t) a konvertujú ich na správy. Bloky M 1 , ..., M N a sčítačka tvoria kompresné zariadenie, bloky M, LS a P - kanál skupiny. Multikanálové zariadenie, skupinový kanál a jednotlivé prijímače tvoria viackanálový komunikačný systém.

Aby separačné zariadenia boli schopné rozlišovať medzi signálmi jednotlivých kanálov, musia byť definované zodpovedajúce vlastnosti, ktoré sú jedinečné pre tento signál. Pri kontinuálnej modulácii môžu byť takými znakmi frekvencia, amplitúda, fáza, v prípade diskrétnej modulácie aj tvar signálu. V súlade s vlastnosťami používanými na separáciu sa líšia aj metódy separácie: frekvencia, čas, fáza atď.

23. Frekvenčné oddelenie signálov. Časové oddelenie signálov. Oddelenie signálov podľa formy (kódu).

V telemechanických systémoch na prenos mnohých signálov cez jednu komunikačnú linku sa použitie konvenčného kódovania ukazuje ako nedostatočné. Vyžaduje sa buď dodatočné oddelenie signálu alebo špeciálne kódovanie, ktoré zahŕňa prvky oddelenia signálu. Oddelenie signálov - zabezpečenie nezávislého vysielania a príjmu mnohých signálov po jednej komunikačnej linke alebo v jednom frekvenčnom pásme, v ktorom si signály zachovávajú svoje vlastnosti a navzájom sa neskresľujú.

V súčasnosti sa používajú tieto metódy:

Časové delenie, v ktorom sa signály prenášajú postupne v čase, striedavo s použitím rovnakého frekvenčného pásma;

Oddelenie kódových adries, vykonávané na základe časového (menej často frekvenčného) oddelenia signálov s odoslaním kódu adresy;

Frekvenčné delenie, v ktorom má každý zo signálov pridelenú vlastnú frekvenciu a signály sa prenášajú postupne alebo paralelne v čase;

Časovo-frekvenčné delenie, ktoré vám umožňuje využiť frekvenčné aj časové delenie signálov;

Fázová separácia, pri ktorej sa signály navzájom fázovo líšia.

Dočasné oddelenie (VR). Každý z n - signálov je postupne vybavený čiarou: najprv na určitý čas t 1 sa prenáša signál 1, napr t 2 - signál 2 atď. Okrem toho každý signál zaberá svoj vlastný časový interval. Čas určený na prenos všetkých signálov sa nazýva cyklus. Šírka pásma pre signalizáciu je určená najkratším impulzom v kódovom slove. Medzi informačnými časovými intervalmi sú potrebné ochranné časové intervaly, aby sa zabránilo vzájomnému ovplyvňovaniu kanála na kanál, t.j. cez skreslenie.

Na implementáciu časového oddelenia sa používajú rozvádzače, z ktorých jeden je inštalovaný v riadiacom bode a druhý v mieste vykonávania.

Kód - adresné oddelenie signálov (CAR). Používa sa časové kódovo-adresové delenie signálov (VKAR), v tomto prípade sa najskôr prenesie synchronizačný impulz alebo kombinácia kódov (synchrónna kombinácia), aby sa zabezpečila koordinovaná činnosť rozvádzačov v riadiacom bode a riadenom bode. Ďalej sa odošle kombinácia kódov, ktorá sa nazýva kód adresy. Prvé znaky kódu adresy sú určené na výber kontrolovaného bodu a objektu, druhé tvoria adresu funkcie, ktorá označuje, ktorá TM - operácia (funkcia) sa má vykonať (TU, TI atď.). Potom nasleduje kódová kombinácia samotnej operácie, t.j. informácie o príkaze sa prenesú alebo sa prijmú informácie o oznámení.

Frekvenčné oddelenie signálov. Pre každý z n - signálov je vydané vlastné pásmo vo frekvenčnom rozsahu. V prijímacom bode (CP) je každý z vyslaných signálov najprv rozlíšený pásmovým filtrom, potom je privádzaný do demodulátora a potom do výkonných relé. Signály môžete prenášať postupne alebo súčasne, t.j. paralelný.

Fázové oddelenie signálov. Na jednej frekvencii sa vysiela niekoľko signálov vo forme rádiových impulzov s rôznymi počiatočnými fázami. Na tento účel sa používa relatívna manipulácia alebo manipulácia s fázovým rozdielom.

Časovo-frekvenčné oddelenie signálov. Stínované štvorce s číslami sú signály prenášané v určitom frekvenčnom pásme a vo zvolenom časovom intervale. Medzi signálmi sú ochranné časové intervaly a frekvenčné pásma. Počet generovaných signálov sa v tomto prípade výrazne zvyšuje.