Kanal sinyallerinin ayrılma ilkeleri. Çok kanallı iletim sistemleri oluşturma ilkeleri. Ölçüm kanalı ayırma ilkeleri

İletişim hattı, iletişim sisteminin en pahalı elemanıdır. Bu nedenle, çok kanallı bilgi iletiminin bunun üzerinden yapılması tavsiye edilir, çünkü N kanallarının sayısındaki artışla verimi artar S. Poich. koşul yerine getirilmelidir:

Н К - k-th kanalının verimliliği.

Asıl sorun çok kanallı iletim- alıcı taraftaki kanal sinyallerinin ayrılması. Bu bölünmenin koşullarını formüle edelim.

Her biri ifade ile açıklanan ortak bir (grup) kanal üzerinden birkaç mesajın eşzamanlı iletimini organize etmek gerekli olsun.

(7.1.1)

Formül (7.1.1) dikkate alınarak, şunları elde ederiz:

Diğer bir deyişle, alıcı Sk(t) sinyaline göre seçici özelliklere sahiptir.

Sinyal ayrımı konusu göz önüne alındığında, kanalların frekans, faz, zaman bölümü ile sinyallerin şekil ve diğer özelliklere göre bölünmesi arasında bir ayrım yapılır.

İkinci eğitim sorusu

Frekans bölmeli çoğullama

Frekans bölmeli çoğullamalı (FDM) çok kanallı bir iletişim sisteminin (ISS) blok şeması Şekil 7.1.1'de gösterilmiştir, burada belirtilmiştir: IS - sinyal kaynağı, Мi - modülatör, Фi - i. kanalın filtresi, Σ - sinyal toplayıcı, GN - taşıyıcı üreteç, PRD - verici, LAN - iletişim hattı, IP - parazit kaynağı, PRM - alıcı, D - dedektör, PS - mesaj alıcısı.

Şekil 7.1.1. Çok kanallı bir iletişim sisteminin blok şeması

FDM ile, taşıyıcı sinyallerin farklı frekansları fi (alt taşıyıcılar) vardır ve modüle edilmiş kanal sinyalinin bant genişliğine eşit veya daha büyük bir aralıkla birbirinden ayrılır. Bu nedenle, modüle edilmiş kanal sinyalleri örtüşmeyen frekans bantlarını işgal eder ve birbirlerine diktir. İkincisi, M bloğundaki fn ana taşıyıcı frekansının salınımını modüle eden bir grup sinyali oluşturarak Σ bloğunda toplanır (frekans olarak çoğullanır).

Bilinen tüm teknikler, kanal taşıyıcılarını modüle etmek için kullanılabilir. Ancak daha ekonomik olarak, tek yan bant modülasyonu (SSB AM) için iletişim hattının frekans bandı kullanılır, çünkü bu durumda modüle edilmiş sinyalin spektrumunun genişliği minimumdur ve spektrumun genişliğine eşittir. iletilen mesaj... Modülasyonun ikinci aşamasında (grup sinyali), AM SSB ayrıca kablolu iletişim kanallarında daha sık kullanılır.

TX ünitesinde amplifikasyondan sonra çift modülasyonlu böyle bir sinyal, iletişim hattı üzerinden RX alıcısına iletilir, burada ters dönüşüm sürecinden geçer, yani, D ünitesindeki taşıyıcı boyunca sinyalin demodülasyonu elde etmek için. grup sinyali, kanal sinyallerinin ondan bant geçiren filtreler Фi ile ayrılması ve ikincisinin Äi bloklarında demodülasyonu. Bant geçiren filtrelerin (Фi) merkez frekansları, kanal taşıyıcılarının frekanslarına eşittir ve şeffaflık bantları, modüle edilmiş sinyallerin spektrum genişliğine eşittir. Bant geçiren filtrelerin gerçek özelliklerinin idealden sapması, sinyal ayırma kalitesini etkilememelidir, bu nedenle kanallar arasında koruyucu frekans aralıkları kullanılır. Alıcı filtrelerin her biri Ф zayıflama olmadan yalnızca bu kanalın sinyaline ait olan frekansları geçmelidir. Filtre, diğer tüm kanalların sinyallerinin frekanslarını bastırmalıdır.

İdeal bant geçiren filtrelerle sinyallerin frekans ayrımı matematiksel olarak aşağıdaki gibi gösterilebilir:

burada g k, k'inci kanalın frekans bandını bozulma olmadan geçen ideal bir bant geçiren filtrenin dürtü yanıtıdır.

CHRK'nın ana avantajları: teknik uygulamanın basitliği, yüksek gürültü bağışıklığı, herhangi bir sayıda kanalı düzenleme yeteneği. Dezavantajları: kanal sayısındaki artışla birlikte kullanılan frekans bandının kaçınılmaz olarak genişlemesi, filtreleme kayıpları nedeniyle iletişim hattı bant genişliğinin nispeten düşük verimliliği; hacimlilik ve yüksek fiyat ekipman, esas olarak çok sayıda filtre nedeniyle (filtrelerin maliyeti, PSC'li bir sistemin maliyetinin% 40'ına ulaşır). Küçük boyutlu elektromekanik filtrelerin kullanıldığı demiryolu taşımacılığı için K-24T tipi ChRK'ye sahip bir ISS geliştirilmiştir.

Üçüncü çalışma sorusu

Kanal ayırma yöntemleri: uzaysal, doğrusal (frekans, zaman), şekil. Doğrusal kanal ayırma koşulu.

V çok kanallı sistemler ah, her kaynağın sinyalinin karşılık gelen alıcıya ulaşabilmesi için tüm sinyal yolları bir şekilde ayrılmalıdır. Bu prosedür denir kanal ayırma veya kanal sinyallerini ayırma.

çoğullama(eng. MUX) - MRP'deki kanal sinyallerini birleştirmek (çoğullamak) için bir prosedür.

Ters çoğullama prosedürü kanal bölme ile ilgilidir - çoğullama çözme(İngilizce DMX veya DeMUX).

MUX + DMX = MULDEX - "Muldeks"

Kanal ayırma yöntemlerinin sınıflandırılması

Hepsi kullanılmış kanal ayırma yöntemleri sınıflandırılabilir doğrusal ve doğrusal olmayan(şekle bakınız).

Şekil - Kanal ayırma yöntemlerinin sınıflandırılması

KOBİ'lerde, aşağıdaki kanal ayırma yöntemleri ayırt edilir:

- uzaysal (şematik);

- doğrusal: frekans - FDK, zaman - FDK, forma göre kanal ayrımı - RKF;

- doğrusal olmayan: doğrusal ve çoğunluğa indirgenebilir.

Mekansal ayrılık.

Bu, her kanala ayrı bir iletişim hattının atandığı en basit ayırma türüdür:

Şekil - Kanalların uzamsal ayrımına sahip ISP

AI bir bilgi kaynağıdır

PI - bilgi alıcısı

LAN - iletişim hattı

Diğer kanal ayırma biçimleri, mesajların tek bir iletişim hattı üzerinden iletilmesini içerir. Bu bağlamda, çok kanallı iletim olarak da adlandırılır. kanal sızdırmazlığı.

Kanal sinyallerinin doğrusal olarak ayrılmasıyla bir MSP'nin genelleştirilmiş blok şeması

M i - i-th kanalının modülatörü

P i - i-th kanalının çarpanı

Ve ben i-th kanalının entegratörüyüm

D ben - i-th kanalının modülatörü

SS - yan senkronizasyon sinyali iletme

PS - alıcı taraftaki saat sinyalinin alıcısı

LAN - iletişim hattı

Verici tarafta, birincil sinyaller C 1 (t), C 2 (t), ..., C N (t) girişe varmak M 1, M 2, ..., MN, diğer girişinde, lineer olarak bağımsız veya ortogonal taşıyıcıların taşıyıcı jeneratörlerden geldiği ψ 1 (t), ψ 2 (t), ..., ψ N (t) birincil sinyallerin kanal sinyallerine aktarılması S 1 (t), S 2 (t), .., S N (t)... Daha sonra kanal sinyalleri toplanır ve çok kanallı bir grup sinyali oluşturulur. S gr (t).

Alıcı tarafta, çeşitli girişim ve bozulma türlerinin etkisi altında değişen S "gr (t) grup sinyali n (t), çarpanlara beslenir. P 1, P 2, ..., P N, taşıyıcıların vektörlerin jeneratörlerinden geldiği girişin üstünde ψ 1 (t), ψ 2 (t), ..., ψ N (t)... Çarpma sonuçları entegratörlere gönderilir Ve 1, Ve 2, ..., Ve N, Gürültü ve bozulma dikkate alınarak kanal sinyallerinin alındığı çıkışında, S "1 (t), S" 2 (t), ..., S "N (t). Daha sonra kanal sinyalleri beslenir D 1, D 2, ..., D n girişim ve bozulmayı hesaba katarak kanal sinyallerini birincil sinyallere dönüştüren С "1 (t), С" 2 (t), ..., С "N (t).

İletim sisteminin çalışması, taşıyıcıların iletimde dönüştürme cihazları M ve alımda çarpma P üzerinde senkron (ve bazen faz içi) etkisi ile mümkündür. Bunu yapmak için, verici tarafta, temel bant sinyaline bir senkronizasyon sinyali (SS) verilir ve alıcı tarafta, senkronizasyon sinyali alıcısı (SS) tarafından temel bant sinyalinden ayrılır.

Frekans bölmeli çoğullamalı çok kanallı telekomünikasyon sistemleri. Kanal sinyallerinin oluşum yöntemleri.

Telekomünikasyon sistemi frekans bölmeli çoğullama kanal sinyallerinin iletimi için doğrusal yolda bir sistem olarak adlandırılır. örtüşmeyen frekans bantları tahsis edilir.

N-kanal sistem şemasını ve karakteristik noktalarında frekans planlarını kullanarak kanalların frekans bölünmesi ilkesini düşünün.

Şekil - Frekans dönüştürücülü bir N-kanallı MRP'nin yapısal diyagramı

PRC ile MSF'de farklı frekanslara sahip harmonik salınımlar taşıyıcı olarak kullanılmaktadır. f 1, f 2, ... fn(taşıyıcı dalgalanmaları):

ψ ben(T) = ben

Kanal sinyalleri, taşıyıcı parametrelerden birinin birincil sinyallerle modülasyonu sonucu oluşur. ben (t)... Uygulanır genlik, Sıklık ve faz modülasyon. Taşıyıcı dalgaların frekansları, kanal sinyallerinin spektrumları S 1 (t) ve S 2 (t) örtüşmedi ... Grup sinyali S gr (t) iletişim hattında alınan kanal sinyallerinin toplamıdır.

S gr(T) = S 1 (T) + S 2 (T) + ...+ Sn(T)

Doğrusal bir yol boyunca iletirken, sinyal S gr(T) doğrusal ve doğrusal olmayan bozulmalara uğrar ve üzerine n (t) girişimi bindirilir, böylece alıcı kısma bozuk bir sinyal gelir .

Alıcı kısımda, kanal sinyalleri, kanal bant geçiren geçiş filtreleri KPF-1, KPF-2, KPF-n, yani. grup sinyalinden kanal sinyallerini çıkar .

Birincil sinyaller, iletimdeki taşıyıcıların frekanslarına eşit frekanslar kullanılarak D 1, D 2, ... Dn demodülatörleri tarafından kurtarılır.

Karakteristik noktalarında frekans planları (şemaya bakınız)

FDC'de baskın konum, en uzlaşmacı olduğu için AM-SSB modülasyonu tarafından işgal edilir.

Şekil - AM-SSB için filtreleme bandının çeşitleri

AM-SSB sinyalinin iletişim teknolojisinde oluşumu iki şekilde gerçekleştirilir:

1) Filtre yöntemi

2) Faz farkı yöntemi

Filtre yöntemi, MSP teknolojisinde daha sık kullanılırken, faz farkı yöntemi genellikle küçük kanallı iletim sistemlerinde kullanılır.

Filtre yöntemi

Verici tarafta

Örnek:

Sinyal spektrumu 0.3 - 3.4 kHz. Taşıyıcı kullanılıyorsa AM-SSB sonucunu belirleyin harmonik salınım 100 kHz frekans ile.

Alıcı tarafta

Not: Sinyalin birincil grubu (12x CTCH) için verici ve alıcı tarafların üretici ekipmanı arasındaki frekans kararsızlığı (uyumsuzluk) 1,5 Hz'den fazla olmamalıdır.

Faz farkı yöntemi

Çalışma prensibi: devre, ayırma cihazları (RU) aracılığıyla giriş ve çıkışta bağlanan iki koldan oluşur. Bir kolun modülatörüne (M 2), orijinal sinyal ve taşıyıcı frekansı, diğer kolun modülatörüne (M 1) sağlanan sinyal ve taşıyıcı frekansına göre π / 2 ile faz kaymalı olarak sağlanır. Sonuç olarak, devrenin çıkışında sadece bir yan bant salınım yapacaktır. Faz konturları (ФК 1, ФК ФК 2) π / 2'lik bir faz kayması sağlar.

Kanal sinyallerinin ayrılabilirlik durumu CHRK'lı KOBİ'lerde onların diklik, yani

nerede i-th kanal sinyalinin enerji spektrumu;

i-inci kanal sinyali için doğrusal yolda tahsis edilen frekans bandının sınırları.

D grubu sinyalinin frekans spektrum genişliği F S, iletim sistemindeki (N) kanal sayısı ile belirlenir; kanal sinyallerinin bant genişliği D F ben ve ayrıca frekans özellikleri kanal bant geçiren filtrelerin zayıflaması KPF-1, KPF-2, KPF-n.

Geçiş filtreleri, düşük geçiş bandı zayıflaması sağlar ( Nisan) ve etkili tutma aralığında gerekli zayıflama miktarı ( apod). Bu bantlar arasında çapraz filtrelerin filtreleme bantları bulunur. Bu nedenle, kanal sinyalleri koruma boşlukları ile ayrılmalıdır (D fz), değerleri filtreleme bantlarından az olmamalıdır.

Buradan, grup sinyal genişliği formülle belirlenebilir

NS f gr= n× (D fi+ D fs)

durdurma bandındaki geçiş filtrelerinin zayıflaması sonlu olduğundan ( apod), bu durumda kanal sinyallerinin tamamen ayrılması imkansızdır. Sonuç olarak, kanallar arası karışma.

Modern KOBİ'lerde telefon bağlantısı Her CPC'ye 4 kHz'lik bir frekans bandı tahsis edilir, ancak iletilen sinyalin frekans spektrumu ses sinyalleri 300 ila 3400 Hz arasındaki bir bantla sınırlıdır, yani spektrum genişliği 3.1 kHz'dir. Bitişik kanalların frekans bantları arasında, sinyalleri filtrelerken karşılıklı parazit seviyesini azaltmak için tasarlanmış 0,9 kHz aralıklar sağlanır. Bu, frekans bölme sinyallerine sahip çok kanallı iletişim sistemlerinde, iletişim hattının bant genişliğinin sadece yaklaşık %80'inin etkin bir şekilde kullanıldığı anlamına gelir. Ek olarak, grup sinyalinin tüm yolunun yüksek derecede doğrusallığının sağlanması gereklidir.

Şekil - Formasyon ekipmanının blok şeması

Konu 5. Kanalları bölme yöntemleri

5.1 Kanal ayırma yöntemleri: uzamsal, doğrusal (frekans, zamansal), şekil olarak. Doğrusal kanal ayırma koşulu. Taşıyıcı sinyaller ve parametrelerinin modülasyonu.

5.2 Kanalların frekans bölmeli çok kanallı telekomünikasyon sistemleri. Kanal sinyallerinin oluşum yöntemleri.

5.3 Kanalların zaman bölmeli çok kanallı telekomünikasyon sistemleri. Karşılaştırmalı analiz analog darbe modülasyon yöntemleri.

Zaman bölmeli multipleks iletim sistemleri.

Zaman bölmeli çoğullamalı (TDM) iletim sistemlerinin yapımı Kanalların zaman ayrımının özü, TDM'li bir SP'nin blok diyagramı. Kotelnikov teoremi. Darbe modülasyonu türleri. Darbe modülasyonu türlerinin ve uygulama alanlarının karşılaştırmalı analizi.

Kanalların zaman bölümü fikri, i-inci kanala ait birincil sinyalin elemanlarının, ortak bir hat boyunca diğer kanallardan gelen sinyallerden arınmış, örtüşmeyen zaman aralıklarında iletilmesidir.

Çoğunlukla, birincil sinyaller analogdur (sürekli) ve FDC fikri, bir örnekleme işlemi ihtiyacını belirler.

Bu işlem Kotelnikov teoremine göre yapılır. Aşağıdaki gibi formüle edilmiştir: frekans sınırlı bir spektruma sahip herhangi bir zaman-sürekli sinyal, bir zaman aralığında alınan okumalarının bir dizisi (anlık değerler) ile temsil edilebilir:

T NS = 1 / F NS , F NS ≥ 2F B .

Her sinyale kendi zaman dilimi atanır.

Örnekleme işlemi kanal elektronik anahtarları kullanılarak gerçekleştirilir.

Pirinç. 8.1. Bir zaman bölmeli çoklayıcı iletim sisteminin blok diyagramı

Grup sinyalinin en yakın darbeleri arasındaki zaman aralığı T K zaman dilimi veya zaman dilimi (Zaman Yuvası) olarak adlandırılır. Sinyallerin geçici olarak birleştirilmesi ilkesinden, bu tür sistemlerde iletimin döngüler halinde, yani periyodik olarak gruplar şeklinde gerçekleştirildiği sonucu çıkar. n gr = N + n darbeler, nerede n- bilgi sinyallerinin sayısı, n- servis sinyallerinin sayısı (senkronizasyon darbeleri - IS, servis iletişimi, kontrol ve çağrılar). Sonra zaman aralığının değeri:

Δt K = T NS / N gr .

Şekil 8.2. Kanalların zaman bölme yönteminin açıklamasına.

Kanalların zaman bölümü ile aşağıdaki modülasyon türleri mümkündür:

1.AIM - darbe genlik modülasyonu;

2. PWM - darbe genişlik modülasyonu;

3.FIM –faz-darbe modülasyonu;

4.PHIM - Darbe Frekans Modülasyonu.

AIM ile, darbelerin periyodik sırası, modülasyon sinyalindeki değişime göre değişir.Birinci tür darbe genlik modülasyonunu ayırt edin (AIM -1) (darbelerin tepelerinin modülasyon sinyaline göre değiştiği) İle ( AIM -2) ikinci tür genlik modülasyonu, darbelerin tepesi düzdür ve ayrım anındaki darbe genliğine eşittir. Darbe oranı ondan fazla olduğunda, AIM-1 ve AIM-2 arasındaki farklar ortadan kalkar. AIM modülasyonunun uygulanması kolaydır, ancak parazit bağışıklığı düşüktür, çünkü herhangi bir girişim darbe genliğini değiştirir ve yeniden oluşturulan sinyalin şeklini bozar.AIM genellikle bir analog sinyali dijitale dönüştürürken bir ara modülasyon biçimi olarak kullanılır.

PWM ile sinyal spektrumu, sinyal süresine bağlı olarak değişir.Minimum sinyal seviyesi, minimum darbe süresine ve buna bağlı olarak maksimum sinyal spektrumuna karşılık gelir.

Bu durumda, darbelerin genliği değişmeden kalır. Tek taraflı PWM (OWM) ile süredeki değişiklik yalnızca hareket ettirerek gerçekleşir.

arka veya ön cephelerden biri. İki yönlü PWM ile süredeki değişiklik saat noktasına göre gerçekleşir. AIM ile karşılaştırıldığında daha fazla gürültüye dayanıklı iletim yöntemi. Genlik bozulmasından kurtulmak için bir genlik sınırlayıcı kullanılır. PWM, darbeli radyo iletişiminin MSP'lerinde ve ayrıca bazı radyo telemetri sistemlerinde, telekontrol ve telemekanik sistemlerinde kullanılır.

PPM, bir tür zaman darbe modülasyonudur.

Birkaç FIM türü vardır

1. türden PPM Onunla, darbelerin zaman kayması, darbenin ortaya çıktığı andaki modülasyon sinyalinin değeri ile orantılıdır. Zaman kaymasının, saat noktalarındaki modülasyon sinyalinin değeriyle orantılı olduğu FIM-2 darbe modülasyonu. FIM-2 genellikle kullanılır.Modülasyon sinyalinin negatif değerleri ile darbeler sola, pozitif değerler sağa kaydırılır.

Bir VRM ve analog modülasyon yöntemlerine sahip ekipmanda, PPM en büyük uygulamayı aldı, çünkü onu kullanırken, darbelerin genlikteki iki yönlü sınırlandırılmasıyla ek gürültü ve parazitin parazit etkisini azaltmak ve aynı zamanda en uygun şekilde eşleştirmek mümkündür. kanal bant genişliği ile sabit darbe süresi. FIM'in ağırlıklı olarak kullanıldığı VRK'lı iletim sistemlerinde.

PFM ile darbe tekrarlama hızı, modüle edici sinyalin genliğine bağlı olarak değişir.

Kendini kontrol etmek için sorular.

1. Kotelnikov teoremi neye benziyor?

2. Kotelnikov teoremi neden sadece sınırlı spektrumlu sürekli sinyaller için geçerlidir?

3.AIM-1 ve AIM-2 nedir, farkları nedir?

4. PWM - modülasyon, avantaj ve dezavantajları gerçekleştirme yolları?

5.FIM modülasyonu, avantajları ve dezavantajları nasıl uygulanır?

6. Kanal darbe genlik modülatörlerinin girişinde bulunan alçak geçiren filtrelerin tanımı.

7. Kanal seçicilerin çıkışında bulunan alçak geçiren filtrelerin tanımı.

8. Kanal genlik-darbe modülatörlerinin ve kanal seçicilerinin senkron çalışması ihtiyacı.

Anlatım 6 Kanalların kod bölme yöntemleri

(çoğullama ve çoklu erişim); NS prensip ve ana karakteristik CDMA ; spektrumun doğrudan yayılması; m nogo kanal spektrumu genişletmek; frekans atlamalı spektrum genişletme; frekans atlamalı spektrum genişletme; NSkonuşma verilerinin geçiş sırası mobil istasyon yayından önce; NS sistem iradesi hücresel CDMA teknolojisini kullanarak.

6.1 Tek bir kaynak kullanarak iletim sistemlerinin sınıflandırılması

Herhangi bir sinyal belirli bir frekans bandını kaplar, bir süredir var olur, sınırlı enerjiye sahiptir ve belirli bir uzay alanında yayılır. Buna göre, dört tür kanal kaynağı ayırt edilir: frekans, zaman, enerji ve mekansal.

Sorun etkili kullanım kaynak ortak kanal zaman içinde düzensiz ve öngörülemeyen tüketici talepleri koşullarında iletişimi sağlama ihtiyacı nedeniyle ağırlaştırılmıştır. karar verirken Bugün nasılsın problemler çoğullama ve çoklu erişim yöntemlerini uygular. "Çoğullama" ve "çoklu erişim" kavramları, bir kaynağın kullanıcılar arasında tahsis edilmesini ifade etmeleri bakımından benzerdir. Aynı zamanda, aralarında önemli farklılıklar vardır. NS çoğullamailetişim kanalı kaynağı şu şekilde tahsis edilir:genel terminal ekipmanı oluşturan e grubu sinyali S Σ (t). NS Çoklu erişim, S Σ (t) sonuç olarak oluşansinyallerin eklenmesikullanıcılar doğrudan kanalda (Şekil 6.1 ). Bu şekildeIS - mesaj kaynağı, TX - verici, RX - alıcı, PS - mesaj alıcısı). Çoklu erişim için tipiktir uydu kanalları, radyo kanalları, mobil iletişim kanalları.

Şekil 6.1 - Çoklu erişim iletim sistemi

m çoğullama ortak donanıma dayalıdır, a çoklu erişim (MD), tarafından uygulanan belirli prosedürleri (protokolleri) kullanır. yazılım her terminalin hafızasında saklanır. incir 6. sökmek 2 çoğullama yöntemlerini gösterir.

Çoğu durumda,çoğullamakanal, mesaj kaynağına kanal adı verilen özel bir sinyal tahsis edilir. Mesaj modülasyonlu kanal sinyalleri, bir temel bant sinyali oluşturmak için birleştirilir. S gr (t) ... Birleşim işlemi doğrusal ise, o zaman S gr (t) = S Σ (t) ... doğrusal bir grup sinyali olacaktır. Genellikle modüle edilmiş kanal sinyallerinin lineer toplamı ile oluşturulur.

Pirinç unok 6.2 - çoğullama yöntemleri

Kombinasyon çoğullama olarak adlandırılan sistemlerde, temel bant sinyali, belirli bir mantıksal (doğrusal olmayan) işlem vasıtasıyla üretilir, bunun sonucunda üretilen sinyalin her bir elemanı, tüm IC'lerden gelen bilgileri (sembollerin kombinasyonu) gösterir. . Böyle bir sistemin klasik bir örneği, çift frekanslı telgraf sistemidir. İki kanalın dört sembol kombinasyonunu iletmek için dört frekans kullanılır: f 1 - 00, f 2 - 01, f 3 - 10, f 4 - 11.

Doğrusal grup sinyal ayırıcı S Σ (t) her biri sadece kendi kanal sinyalini seçen ve ideal olarak diğer kanal sinyallerine hiç tepki vermeyen bir dizi lineer seçici devredir. Bu ideal ayrımı elde etmek için, modüle edilmiş kanal sinyallerinin bir lineer bağımsız sinyaller topluluğu oluşturması gerekli ve yeterlidir. Ortogonal sinyal toplulukları genellikle bu tür sinyaller olarak kullanılır.

Doğrusal çoğullama sınıfında, bir kanal sinyalinin ayırt edici bir özelliği biçimine göre, kanalların zaman bölümü (TDM), frekans ayrımı (FDM) ve kanalların sinyal biçimine göre ayrılması, kod bölmeli çoğullama (QDC) olarak adlandırılır. ), seçkin. "Ayırma" terimi yerine "sıkıştırma" terimi de kullanılır. FDC ile ortak kanalın frekans bandıΔ f birkaç daha dar banda ayrılırΔ f ben , her biri bir IS kanalı oluşturur. VRK ile tüm şeritΔ f mesajların iletilmesi için çeşitli kaynaklara belirli aralıklarla sırayla sağlanmaktadır. QKD ile, IC'ler arasında ne frekansta ne de zamanda ortak kanalın bölünmesi yoktur. Farklı IC'lerin zaman ve frekansta örtüşen kanal sinyalleri, ayrılmalarını sağlayan şekil farklılığı nedeniyle ortogonal kalır.

Bu yöntemleri birleştirmenin varyantları mümkündür. Yani, mobil iletişimde bir yöntem olarakÇoklu erişimCHRK ve VRK, VRK ve KKK kombinasyonları yaygın olarak kullanılmaktadır. İlk kombinasyonda, her bir frekans kanalı belirli süreler için birkaç kullanıcıya sağlanır. Frekans bandındaki ikinci kombinasyon ileΔ f QKD ilkelerine göre birkaç kullanıcıya sağlanan zaman bölmeli kanallar oluşturur.

Çok kanallı bilgi iletimini organize ederken, kanal sinyalleri mesaj kaynakları arasında önceden belirlenmiş bir şekilde dağıtılabilir. Böyle bir contaya sabit kanal contası denir. Karşılık gelen çok kanallı iletim sistemi aynı zamanda bir sistem olarak adlandırılacaktır.sabit kanallar... Bu tür çok kanallı bilgi iletimi organizasyonu, kanal sinyalleri kaynaklar arasında önceden dağıtılmadığında, ancak gerektiğinde her kaynağa tahsis edildiğinde de mümkündür. Böyle bir mühüre mühür denirgevşek kanallar... Açıktır ki, kanalların atanmamış olduğu sistemlerde kanalların doğru bir şekilde ayrılması için adres bilgilerinin bir şekilde alıcı tarafa iletilmesi gerekmektedir.

için tanıtılan temel kavramlar ve tanımlarçok kanallı sistemler sistemlere uygulanabilirÇoklu erişim(MD) ... Bugüne kadar incelenen ve önerilen Büyük sayıçeşitli MD yöntemleri. Kanalın toplu kaynağının tahsis edilme şekli (sabit veya dinamik), karar verme süreçlerinin doğası (merkezi veya dağıtılmış) ve erişim modunun değişen koşullara uyarlanma derecesi bakımından farklılık gösterirler.

Çoklu erişim, uydu kanalları (bu durumda "çoklu erişim" terimi kullanılır), radyo kanalları (paket radyo iletişimi), mobil iletişim kanalları ve ayrıca çok noktalı telefon hatları, yerel ağlar için tipiktir.

Mevcut tüm MD yöntemleri gruplanabilir ve ortak kanalın kaynak tahsisini yönetme yöntemi, sınıflandırma için temel olarak seçilebilir (Şek. Unok 6.3).

Pirinç unok 6.3 - Çoklu Erişim Yöntemleri

Rastgele erişim protokolleri.Rastgele MD durumunda, iletişim kanalının tüm kaynağı, erişimin rastgele gerçekleştiği ve bunun sonucunda iletilen bilgi paketlerinin çarpışmasının mümkün olduğu bir kanal olarak temsil edilir. Muhabirler, çatışmayı çözmek için belirli bir dizi eylemi gerçekleştirmeye davet edilir. Her kullanıcı, gerekirse, diğer kullanıcılarla açıkça görüşmeden kanala veri iletebilir. kullanılabilirlik geri bildirim etkileşimli muhabirlerin iletilen bilgilerin geçişini kontrol etmesine izin verir.

Rastgele erişim stratejisini uygulamak için iki seçenek vardır: taşıyıcı anlamsız ve taşıyıcı algısı.

Rasgele erişimtaşıyıcı kontrolü olmadanveri iletmek gerekirse, kullanıcı terminalinin paketleri iletmeye hemen başlaması gerçeğinden oluşur. Paketler birbirleriyle senkronize olmadan iletildiklerinden üst üste gelebilirler ve bu da karşılıklı girişime neden olur. Geri besleme sinyalinin gösterdiği gibi, böyle bir çakışma meydana geldiğinde, terminaller bozuk paketleri yeniden iletir. Çarpışmaların tekrarını önlemek için, her terminalde yeniden iletim başlamadan önceki zaman dilimleri rastgele seçilir.

Rasgele erişimtaşıyıcı algılamalıdiğer muhabirler tarafından bilgi iletiminin kullanılabilirliğini kontrol etme yeteneğini varsayar. Veri iletiminin yokluğunda, bilgilerinin iletimi için boş zaman dilimleri mevcuttur. Bir çarpışma durumunda, kullanıcılar belirli bir zaman aralığı için paketlerin iletimini geciktirir.Δt ... Şu anda, protokolün iki çeşidi vardır:kalıcı ve kararsız... Aradaki fark, ilk durumda, çarpışmaları tespit eden mobil nesnelerin kullanıcılarının hemen iletime başlaması ve ikincisinde belirli bir zaman aralığından sonra yatmaktadır.

Sabit Kaynak Sabitleme Protokollerikanallar, kanal kaynağının kullanıcılar arasında statik dağıtımını sağlar. Protokollerin en tipik temsilcileri bu türden frekans bölmeli çoklu erişim (FDMA), zaman bölmeli çoklu erişim (TDMA), kod bölmeli çoklu erişim (CDMA).

Kanal kaynağının sabit olarak sabitlenmesi, ağ kullanıcılarının dinamik olarak değişen gereksinimlerini karşılayamaz, yani. sıkı kontrole sahiptir.

yöntemler talep üzerine kaynak atamasıyukarıdaki yöntemlerin doğasında bulunan dezavantajlardan kurtulmanıza izin verin, ancak ağ kullanıcılarının gereksinimleri hakkında ayrıntılı ve net bilgi alın. Karar verme süreçlerinin doğası gereği, isteğe bağlı kaynak atama yöntemleri alt bölümlere ayrılır.merkezileştirilmiş ve dağıtıldı.

merkezileştirilmişmesaj kaynağının terminallerinden iletim taleplerinin varlığı ile karakterize edilen talep üzerine kaynak atama yöntemleri. Kaynağın sağlanmasına ilişkin karar merkez istasyon tarafından verilir. Karşılık gelen protokoller, her bir mobil nesneye katı bir şekilde atanan artıklık kanallarının mevcudiyeti ve bir merkezi kontrol istasyonunun mevcudiyeti ile ayırt edilir. Protokoller, baz istasyonu bant genişliği kullanım faktörünün yüksek bir değeri ile karakterize edilir, ancak bunlar, kontrol sisteminin işleyişindeki bozulmalar için kritik öneme sahiptir.

dağıtılmış talep üzerine kaynak atama yöntemleri, tüm kullanıcıların bir merkezi istasyonun yardımına başvurmadan aynı işlemleri gerçekleştirmeleri ve birbirleriyle değiş tokuş edilen ek hizmet bilgilerini kullanmaları bakımından farklılık gösterir. Tüm dağıtılmış kontrol algoritmaları, kullanıcılar arasında kontrol bilgisi alışverişini gerektirir. Protokoller, rezervasyon kanallarının hareketli nesneye katı bir şekilde atanması ile karakterize edilir. Aynı zamanda, her nesne, istek kanallarını atamak için bir tabloya sahiptir, bu nedenle, herhangi bir zamanda herhangi bir mobil nesne, tüm ağın durumu hakkında bilgiye sahiptir.

kombine yöntemler önceki kaynak tahsis yöntemlerinin kombinasyonlarıdır ve yöntem seçiminin duruma göre uyarlanabilir olduğu stratejileri uygular. farklı kullanıcılar kullanılan kanal kaynağının optimale yakın özelliklerini elde etmek için. Bir optimallik kriteri olarak, kural olarak, kanal bant genişliği kullanım faktörü alınır. Bu tür protokollere dayalı olarak, parametreler ağdaki özel duruma göre ayarlanır.

Bu nedenle, dikkate alınan kaynak tahsisi yöntemlerinin her birinin avantajları ve dezavantajları vardır. Uygulamada, tüm yöntem setine sahip olmak ve çalışma koşullarındaki belirli değişiklikler altında bir yöntemden diğerine uyarlanabilir bir geçiş yapılması tavsiye edilir.

6.2 İlke ve ana karakteristik CDMA

popüler n Kod bölmeli çoğullama ile hücresel iletişim sistemlerinin (CCS) çalışma prensibi aşağıdaki gibi açıklanabilir. ohm örneğiyim ... Diyelim ki oturuyorsunuzistasyon bekleme odası... Her kamera hücresinde iki kişi var. Bir çift birbirleriyle konuşuyor ingilizce dili, diğeri Rusça, üçüncüsü Almanca, vb. Böylece salonda herkes aynı anda konuşuyor v bir frekans aralığı (3 kHz'den 20 kHz'e kadar konuşma), rakibinizle konuşurken sadece onu anlarsınız, ancak herkesi duyarsınız.

CDMA iletişim kanallarının kod bölme ilkeleribant genişliği, örneğin dar bant frekans bölmeli çoğullama (FDMA) sistemlerinde geleneksel mesaj iletimi için gereken bant genişliğini önemli ölçüde aşan geniş bant sinyallerinin (BSS) kullanımına dayanmaktadır. NLS'nin temel özelliği, temel spektrum genişliğinin ürünü olarak tanımlanan sinyal F süresi için T :

B = F * T

Sözde rastgele gürültü kaynağının sinyalinin bilgi sinyali ile çarpılmasının bir sonucu olarak, ikincisinin enerjisi geniş bir frekans bandına dağıtılır, yani spektrumu genişletilir. Dahili radyo cihazlarında NS üzerinde Yayılmış teknolojiler spektrum(dağıtılmış spektrum),iletilen sinyalin spektrumunun yayılması, dağıtım algoritmasını belirten sözde rastgele bir dizi (Sahte Sayı, PN) kullanılarak gerçekleştirilir.Her alıcı, bir mesajın kodunu çözmek için kodlama sırasını bilmelidir. Farklı PN'lere sahip cihazlar aslında birbirlerini "duymazlar". Sinyal gücü geniş bir bant genişliğine dağıtıldığından, sinyalin kendisi gürültüde "gizlidir" ve spektral özellikleri açısından da bir radyo kanalındaki gürültüye benzer.

Geniş bant iletim yöntemi, kanal kapasitesi kavramını tanıtan ve belirli bir sinyal-gürültü oranına sahip bir kanal üzerinden bilginin hatasız iletim olasılığı ile frekans arasında bir ilişki kuran K. Shannon tarafından ayrıntılı olarak açıklanmıştır. Bilgi iletimi için ayrılmış bant. Verilen herhangi bir sinyal-gürültü oranı için, bilgi iletimi için tahsis edilen bant genişliği artırılarak düşük bir iletim hata oranı elde edilir.

V dijital sistemler formda bilgi ileten iletişim ikili karakterler, NLS süresi T ve mesaj oranıİLE BİRLİKTE oran ile ilgili T = 1 / C ... Bu nedenle, sinyal tabanı B = F / C NLS spektrumunun genişlemesini karakterize eder (S sps ) mesaj spektrumuna göre.Spektrum genişliği, minimum darbe süresi ile belirlenir ( t 0), yani F = 1 / t 0 ve B = T / t 0 = F / Δ f (Δ f - spektrum genişliği bilgi sinyali).

İletilen frekans spektrumunun genişletilmesi dijital mesajlar farklı yöntemlerle ve/veya bunların kombinasyonu ile gerçekleştirilebilir. Başlıcalarını sıralayalım:

1. frekans spektrumunun doğrudan yayılması ( DSSS-CDMA);
2. çok kanallı yayılma spektrumu(MC-CDMA)
3. taşıyıcı frekansında atlamalı bir değişiklik ( FHSS-CDMA).

6. 3 Doğrudan yayılma spektrumu - DSSS (Doğrudan Dizi Yayılma Spektrumu)

Bu yöntem ile trafik kanalları ortamları bölerek uygulamalar oluşturur. yemek yemek geniş bant kod modülasyonlu radyo sinyali - gürültülü tek bir geniş frekans aralığında diğer benzer vericilerde ortak olan bir kanala iletilen sinyal. Birkaç vericinin çalışmasının bir sonucu olarak, bu frekans aralığındaki hava daha da gürültüye benzer hale gelir. Her verici, her kullanıcı için halihazırda atanmış olan bireysel sayısal değeri kullanarak sinyali modüle eder. kod , benzer bir koda ayarlanmış bir alıcı, toplam radyo sinyalinden a böler bu alıcı için tasarlanmış kısım. açıkça eksik geçici veya sıklık Kanalların bölünmesi, her abone sürekli olarak tüm kanal genişliğini kullanır, ortak bir frekans aralığına bir sinyal iletir ve ortak bir frekans aralığından bir sinyal alır. Bu durumda geniş bant iletim ve alım kanalları farklı frekans aralıklarındadır ve birbirleriyle karışmazlar. Bir kanalın bant genişliği çok geniştir, konuşmalar aboneler birbiriyle örtüşür, ancak sinyal modülasyon kodları farklı olduğundan, alıcının donanım ve yazılımı ile ayırt edilebilirler.

teknik spektrumu genişletmekaynı sinyal gücünü korurken verimi artırmanıza olanak tanır. İletilen veriler, bit düzeyinde birbirini dışlayan VEYA işlemi kullanılarak daha hızlı, gürültüye benzer sözde rastgele bir sinyalle birleştirilir.(xor - modülo 2) (Şekil 6.4)... Darbe genişliği ile veri sinyali T b VEYA işlemi kullanılarak birleştirildi(modül 2 eklendi)darbe genişliği olan bir sinyal kodu ile T c (genişlik Bant genişliğiorantılı 1 / Т, nerede Т - bir bitin iletim süresi), bu nedenle veri sinyalinin bant genişliği 1 / Tb, ve alınan sinyalin bant genişliği 1 / T c. T c, T b'den çok daha küçük olduğundan , alınan sinyalin bant genişliği, orijinal iletilen veri sinyalinin bant genişliğinden çok daha büyüktür. Miktar T b / T c sinyal tabanıdır ve bir dereceye kadar, baz istasyonu tarafından desteklenen kullanıcı sayısının üst sınırını tanımlar. geçici.

Şekil 6.4 - Kod kodlama ayrık sinyal(zaman alanı)

NS yöntemi kullanmak DSSS-CDMA dar bant sinyali(pilav yanlış 6.5 ) bir tekrarlama periyodu olan bir sözde rastgele dizi (PSP) ile çarpılır N dahil T sıra bit süresi ile her biri. Bu durumda, NPS tabanı sayısal olarak PSP elemanlarının sayısına eşittir. B = N * t 0 / t 0 = N.

Resim çizme 6.5 - Kod kodlama ve sinyal spektrumunun blok diyagramı

Böylece, taşıyıcı fazı kaydırmak içinfaz kaydırmalı anahtarlama ilehızlı bir bit akışı kullanılır. Bant genişliği, veri aktarım hızı artırılarak (iletilen bitlerin sayısı artırılarak) yapay olarak genişletilir.Bu, her bilgi bitinin on veya daha fazla bit "cips" denir. Bu durumda frekans bandı da orantılı olarak genişler. Bu tür bit dizileri denir gürültü benzeri veya PN. Bu ikili diziler, sıfır ve birlerin sayısı yaklaşık olarak eşit olacak şekilde özel olarak oluşturulur. Bilgi akışının sıfır bitlerinin her biri, bir PN koduyla ve ters çevrilmiş bir PN koduyla değiştirilir. Bu modülasyon aranan bit inversiyonlu modülasyon. Bu karıştırma, bir PN sinyali ile sonuçlanır. Korelatörde, yerel PN koduyla yakından eşleşen, ters çevrilmemiş bir PN kodu biraz bilgi üretir " 0 ". Aynı zamanda, karşılık gelen dizi" 1 ", tamamlamaya yol açar korelasyon PN kodu bu bilgi biti için ters çevrildiği için. Böylece, korelatör, ters çevrilmiş PN dizisi için birler akımı ve ters çevrilmemiş olan için bir sıfır akımı üretecektir, bu da iletilen bilginin geri yüklenmesi anlamına gelecektir. Bazen, elde edilen bit akışını iletmek için ikili faz kaydırmalı anahtarlama (BPSK) olarak adlandırılan 180 derecelik bir faz kayması kullanılır. Veya (çoğunlukla) transfer uygulanır karesel faz modülasyonu(dörtlü faz kaydırmalı anahtarlama - QPSK), yani iki bit (0'dan 4'e kadar bir sayı) aynı anda iletilir ve taşıyıcı frekansının dört farklı faz kayması ile kodlanır. Bir PN koduna sahip bir verici tam olarak aynısını oluşturamaz yan çizgiler(spektral bileşenler) farklı bir PN kodu kullanan başka bir verici olarak.

NLS'nin alımı, zeminden gelen bir sinyal için optimal bir alıcı tarafından gerçekleştirilir. ness bilinen parametrelerle korelasyon integralini hesaplar

z = ∫ x (t) u (t) dt,

nerede x (t) - yararlı sinyalin toplamı olan giriş sinyali u (t) ve gürültü n (t) (ne zaman Beyaz gürültü). sonra değer z eşik ile karşılaştırılır Z ... Korelasyon integralinin değeri, bir korelatör veya eşleşen bir filtre kullanılarak bulunur. Korelatör, geniş bant giriş sinyalinin spektrumunu bir referans kopya ile çarparak "sıkıştırır" sen (t) korelatörün çıkışındaki sinyal-gürültü oranında bir iyileşmeye yol açan müteakip filtreleme ile V giriş ile ilgili zamanlar.

Alıcı çıkışında sinyal-gürültü oranında elde edilen kazanç, geniş bantın temel sinyallere bant genişliği oranının bir fonksiyonudur: yayılma ne kadar büyükse, kazanç da o kadar büyük olur. Zaman alanında, radyo kanalındaki dijital akışın bit hızının temel bilgi sinyalinin bit hızına oranının bir fonksiyonudur. IS-95 standardı için(birinci standart CDMA) oran 128kez veya 21 dB. Bu, alıcı çıkışındaki sinyal işleme, gürültü seviyesini aşan sinyal seviyesinin sadece 3 dB'sini gerektirdiğinden, sistemin faydalı sinyal seviyesini 18 dB aşan bir parazit seviyesinde çalışmasına izin verir. Gerçek koşullarda, girişim düzeyi çok daha azdır. Ek olarak, sinyal yayma (1.23 MHz'e kadar), alma frekansı çeşitleme tekniklerinin bir uygulaması olarak görülebilir. Radyo yolundaki sinyal yayılımı, çok yollu yayılım nedeniyle zayıflamaya tabidir. V frekans alanı bu fenomen, değişken bir çentik bant genişliğine (genellikle 300 kHz'den fazla olmayan) sahip bir çentik filtresinin etkisi olarak düşünülebilir. AMPS(analog mobil standart)bu, on kanalın bastırılmasına karşılık gelir ve CDMA sisteminde sinyal spektrumunun sadece yaklaşık %25'i bastırılır, bu da alıcıdaki sinyalin kurtarılmasında herhangi bir özel zorluğa neden olmaz.(Şekil 6.6). AMPS bir kanal 30 kHz bant genişliği, GSM - 200 kHz).

Şekil 6.6 - Dar bant girişiminin (a) ve zayıflamanın (b) geniş bant sinyal üzerindeki etkisi.

DSSS cihazlarının son derece kullanışlı bir özelliği, çok düşük güç seviyesi nedeniyle onun pratikte olduklarına işaretgeleneksel radyo cihazlarına müdahale etmeyin(dar bant yüksek güç), çünkü bunlar gürültü için geniş bant sinyalini kabul edilebilir aralık içinde alır. Diğer tarafta - geleneksel cihazlar yüksek güçlü sinyallerinin her biri yalnızca kendi başına "gürültü yaptığı" için geniş bantla etkileşime girmeyin dar kanal ve geniş bant sinyalini tamamen bastıramaz. Sanki ince bir kalemle gibi, ancak büyük bir yazılı mektup kalın bir keçeli kalemle gölgelenecek - vuruşlar arka arkaya değilse, mektubu okuyabileceğiz.

Sonuç olarak geniş bant teknolojilerinin kullanılmasının radyo spektrumunun aynı kısmını kullanmayı mümkün kıldığını söyleyebiliriz. iki kere - geleneksel dar bant cihazlar ve "üstte" geniş bant cihazlar.

Özetle, yapabiliriz aşağıdakileri vurgulaönemli NLS teknolojisinin özellikleri, en azından doğrudan sıralama yöntemi için:

NS antibiyotik direnci;

küçük diğer cihazlarla girişim;

NS iletim gizliliği;

NS için ekonomik seri üretim ;

v Spektrumun aynı bölümünü yeniden kullanma yeteneği.

6.4 Çok kanallı spektrumu genişletmek MC-CDMA (Çoklu Taşıyıcı)

Bu method DSSS'nin bir alt kümesidir. 1993 yılında, İletişim Teknolojisi Enstitüsü yeni bir senkron devre tanıttı paylaşmak... Önerilen şema, DS-CDMA'nın avantajlarını verimli Ortogonal Frekans Bölmeli Çoğullama ile birleştirir ( OFDM ). Yeni şema paylaşımlı erişim, çok frekanslı CDMA olarak adlandırılır ( MC-CDMA) veya OFDM-CDMA olarak DS-CDMA ile karşılaştırılabilir yüksek esneklik ve bant genişliği verimliliğine sahiptir.

MC-CDMA sisteminde, kanal kodlamasından sonraki bitler, cips aboneler arasındaki enterferansı en aza indirmek için gerekli olan kullanıcı ayırma kodu dizisi ile çarparak. Bu kodları oluşturmak için ortogonal Walsh fonksiyonları kullanılır. MC-CDMA sisteminin temel özelliği, bir bit kodla ilişkili tüm çiplerin iletilmesidir.dar bant alt kanallarında paralel, OFDM kullanarak.

Bu, 802.11 standardını temel alan bu teknoloji göz önünde bulundurularak net bir şekilde görselleştirilebilir.(Radyo Etherneti) ... Tüm "geniş" frekans bandının belirli sayıda alt kanala ayrıldığını düşünelim - (802.11'e göre - 11 kanal). Her biri iletilen bit bilgi, belirli bir algoritmaya göre, 11 bitlik bir diziye dönüştürülür, bu 11 bit, 11 alt kanalın tümü kullanılarak aynı anda ve paralel olarak iletilir. Alımda, elde edilen bit dizisinin kodu, kodlama için kullanılanla aynı algoritma kullanılarak çözülür. Başka bir alıcı-verici çifti, farklı bir kodlama-kod çözme algoritması kullanabilir ve bu tür farklı algoritmalarçok şey olabilir.

Bu yöntemi kullanmanın bariz sonucu, iletilen bilgiyi gizlice dinlemeye karşı korumaktır ("yabancı" bir alıcı farklı bir algoritma kullanır ve kendisininki dışında bir vericiden gelen bilgilerin kodunu çözemez). Ancak açıklanan yöntemin bir başka özelliğinin daha önemli olduğu ortaya çıktı. 11 kat sayesinde olduğu gerçeğinde yatmaktadır. işten çıkarmalar transferden vazgeçilebilirçok düşük güç sinyali(geleneksel dar bant teknolojisini kullanırken sinyal gücü seviyesiyle karşılaştırıldığında),antenlerin boyutunu artırmadan... Aynı zamanda, iletilen sinyal seviyesinin seviyeye oranı büyük ölçüde azalır. gürültü, ses , (yani kazara veya kasıtlı girişim), böylece iletilen sinyal zaten olduğu gibi ayırt edilemez genel gürültü... Ancak 11 kat fazlalığı sayesinde alıcı cihaz yine de onu tanıyabilecektir. oyaklaşık olarak aynı 11 kağıda yazılmış aynı kelime ve bazıçarşaflar okunaksız el yazısıyla yazıldığı ortaya çıktı, diğerleri yarı silinmiş veya yanmış bir kağıt parçası - ama yine de çoğu durumda, bu kelimenin ne olduğunu 11 kopyanın tümünü karşılaştırarak belirleyebileceğiz.

Açık bu aşama MC-CDMA sistemleri için 1 bant genişliği, 25 MHz, 512 alt taşıyıcıya bölünmüştür. Test sırasında yakın-uzak alan problemlerine DS-CDMA sistemlerine göre daha az duyarlı oldukları bulunmuştur.

6.5 Frekans atlamalı yayılma

Taşıyıcı frekansı atlamalıüçüncü yöntem (pirinç unok 6.7 ), sözde rasgele bir dizi oluşumu yasasına göre sentezleyicinin çıkış frekansını hızlı bir şekilde ayarlayarak gerçekleştirilir (Frekans Yayılmış Spektrum CDMA'sını atlama - FHSS-CDMA). Her bir taşıyıcı frekansı ve ilgili yan bantlar, FCC tarafından belirtilen bant genişliği içinde kalmalıdır.(ABD Federal İletişim Komisyonu)... Yalnızca hedeflenen alıcı vericinin frekans sıçramalarının sırasını bildiğinde alıcısı bu frekans sıçramalarını takip edebilir.

Pirinç unoc 6.7 - Taşıyıcı atlamalı yayılma spektrumu

Frekans atlamalı kodlamada (FHSS), iletimler için ayrılan tüm bant genişliği bir dizi alt kanala bölünür (802.11 standardına göre, bu kanallar 79'dur). Her verici aynı anda bu alt kanallardan yalnızca birini kullanır ve düzenli olarak bir alt kanaldan diğerine atlar. 802.11 standardı, bu tür atlamaların sıklığını düzeltmez - her ülkede farklı şekilde ayarlanabilir. Bu atlamalar, her ikisi tarafından da bilinen önceden belirlenmiş bir sözde rastgele dizide vericide ve alıcıda eşzamanlı olarak meydana gelir; Anahtarlama sırasını bilmeden bir vites almanın da imkansız olduğu açıktır.

Diğer verici-alıcı çifti, birincisinden bağımsız olarak ayarlanmış farklı bir frekans atlama dizisi kullanacaktır. Bir frekans bandında ve bir görüş hattı bölgesinde (bir "hücrede") bu tür birçok dizi olabilir. Eşzamanlı iletim sayısındaki artışla, örneğin iki verici aynı anda her biri kendi sırasına göre 45 numaralı frekansa atladığında ve birbirini boğduğunda, çarpışma olasılığının da arttığı açıktır. İki vericinin aynı frekansı aynı anda kullanmaya çalıştığı durumlarda, vericinin bir sonraki frekanstaki verileri sırayla yeniden göndermeye çalıştığı bir çarpışma çözümleme protokolü vardır.

6 . 6 CDMA tabanlı ağlar

Tarih ve Genel Hükümler

1991 - Qualcomm tarafından geliştirilen Taslak IS-95 standardı.

1993 - Telekomünikasyon Sanayicileri Derneği (TIA) onaylı temel sürüm IS-95 ve Temmuz 1993'te ABD Federal İletişim Komisyonu (FCC) önerilen IS-95 standardını kabul etti Qualcomm tarafından CDMA'ya dayalı dijital hücresel teknoloji.

1995 - İlk ticari hücresel mobil iletişim sisteminin işletilmesiüzerinde Hong Kong'da CDMA IS-95 teknolojisi.

Kod Bölmeli Çoklu Erişim ağları ve cihazları, TIA standartlarına dayanmaktadır. Bunlar başlıca standartlardır:

IS-95 CDMA - radyo arayüzü; IS-96 CDMA - Ses Hizmetleri;

IS-97 CDMA - mobil istasyon;IS-98 CDMA - baz istasyonu;

IS-99 CDMA - veri iletim hizmetleri.

2. nesil cdma One'ın istasyonu, bir dizi standart temelinde uygulandı. Daha sonra, bu fikirler 3. nesil geniş bant sistemi CDMA - 2000 standardında geliştirildi.

Temel hizmetler: p 9.6 kbps, 4.8 kbps, 2.4 kbps hızlarında veri ve ses iletimi; m Uzun mesafe görüşmesi; r oaming (ulusal ve uluslararası); sonraki çağrı; NS çağrı yönlendirme (cevap yok, meşgul); konferans çağrısı; ve Çağrı bekletme mesajı göstergesi; sesli posta ; T Metin iletimi ve mesajların alınması.

Ağ mimarisi

Şekil 6.8 bir CDMA IS-95 hücresel mobil radyo ağının genelleştirilmiş bir blok diyagramını göstermektedir.

Bu ağın ana unsurları (BTS, BSC, MSC, OMC), kompozisyonda kullanılan unsurlarla örtüşmektedir. hücresel ağlar kanalların zaman bölümü ile (örneğin, GSM). Temel fark, kompozisyonun CDMA ağları IS-95, bir kalite değerlendirme ve birim seçimi (SU - Seçici Birim) cihazı içerir. Ayrıca, farklı kontrolörler (BSC) tarafından kontrol edilen baz istasyonları arasında yumuşak geçiş prosedürünü uygulamak için SU ile BSC (Inter BSC Yumuşak geçiş) arasında iletim hatları tanıtılır. Mobil anahtarlama merkezinde (MSC), konuşma örneklerini, veri formatını birinden dönüştüren bir kod dönüştürücü (TCE - Transcoder Equipment) eklendi. dijital format diğer.

Qualcomm'un CDMA sistemi 800 MHz frekans aralığında çalışacak şekilde tasarlanmıştır. O Walsh fonksiyonları yasasına göre oluşturulmuş 64 tip dizinin kullanımına dayanan frekans spektrumunun doğrudan yayılması yöntemiyle inşa edilmiştir. Sesli mesajların iletimi için, 8000 bit / s (kanalda 9600 bit / s) dönüştürme hızına sahip CELP algoritmasına sahip bir konuşma dönüştürme cihazı seçildi. 4800, 2400, 1200 bit / s hızlarında olası çalışma modları.

Standart, farklı gecikmelerle gelen yansıyan sinyallerin ayrı işlenmesini ve çoklu yol etkisinin olumsuz etkisini önemli ölçüde azaltan müteakip ağırlık eklemesini kullanır. Tabandaki her bir alım kanalında ışınların ayrı işlenmesi ile istasyonlar Mobil istasyonda paralel çalışan 4 korelatör ve 3 korelatör kullanılmaktadır. Paralel çalışan korelatörlerin varlığı, hücreden hücreye geçiş yapılırken yumuşak bir "geçiş" moduna izin verir.

Pirinç unok 6.8 - CDMA ağ mimarisi

yumuşak mod"geçiş", iki veya daha fazla baz istasyonunu kontrol eden mobil istasyon tarafından gerçekleştirilir. Ana ekipmanın bir parçası olan transcoder, iki baz istasyonundan gelen sinyal alım kalitesini kare kare sırayla değerlendirir. En iyi çerçeveyi seçme süreci, elde edilen sinyalin, "geçiş"e katılan farklı baz istasyonları tarafından alınan çerçevelerin sürekli anahtarlanması ve müteakip "yapıştırma" sürecinde üretilebilmesine yol açar.

Trafik ve kontrol kanalları

CDMA'da, bir baz istasyonundan bir mobil istasyona iletim için kanallara İleri denir. Baz istasyonunun cep telefonundan bilgi alacağı kanallara Ters denir. Dönüş kanalı için IS-95, 824 ila 849 MHz arasındaki frekans bandını tanımlar. İleri kanal için - 869-894 MHz. İleri ve geri dönüş kanalları 45 MHz'lik bir aralıkla ayrılmıştır. Kullanıcı verileri bir kanalda paketlenir ve iletilir. verim 1.2288 Mb/sn. Yönlendirme bağlantısının yük kapasitesi, trafik hızı 9.6 Kbps olan 128 telefon bağlantısıdır. IS-95 standardındaki CDMA'daki kanal bileşimi şu şekilde gösterilmektedir: pirinç unke 6.9.

standartta IS-95 geçerlidir Çeşitli tipler ileri ve geri kanallar için modülasyon. V doğrudan kanal baz istasyonu, her kullanıcı için kanal ayrımı için farklı kodlar kullanarak hücredeki tüm kullanıcılar için aynı anda veri iletir. Pilot sinyali de iletilir, daha yüksek bir güç seviyesine sahiptir ve kullanıcıların senkronizasyon yapmasına izin verir. ation.

Pirinç unok 6.9 - CDMA trafik ve kontrol kanalları

Ters yönde, mobil istasyonlar, her bir mobil istasyondan baz istasyonuna gelen güç seviyesi aynı olmak üzere, asenkron olarak (bir pilot sinyali kullanmadan) yanıt verir. Bu mod, mobil abonelerin hizmet kanalı üzerinden güç kontrolü ve güç kontrolü nedeniyle mümkündür.

Doğrudan kanallar

İleri trafik kanalındaki veriler 20 ms'lik bir çerçeve içinde gruplandırılır. Kullanıcı verileri, ön kodlama ve biçimlendirmeden sonra düzenleme amacıyla serpiştirilir Geçerli hız değişebilen veri aktarımı. Daha sonra sinyal spektrumu 64 psödo-rastgele diziden biri ile (Walsh fonksiyonlarına dayalı olarak) çarpılarak 1.2288 Mbps değerine yayılır. Her mobil aboneye, yardımıyla bir PSP atanır. NS verileri diğer abonelerin verilerinden ayrılacaktır. PRS'nin ortogonalliği, hücredeki tüm kanalların aynı anda senkronize kodlanmasıyla sağlanır (yani, zamanın her anında kullanılan fragmanlar ortogonaldir). Daha önce bahsedildiği gibi, sistem bir pilot sinyali (kod) iletir, böylece mobil terminal kanal özelliklerini kontrol edebilir, zaman damgalarını alabilir, tutarlı algılama için faz senkronizasyonu sağlayabilir. Küresel ağ senkronizasyonu için sistem ayrıca GPS radyo etiketlerini kullanır.(Küresel Konum Sistemi) uyduları.

Doğrudan kanalların bileşimi

Pilot Kanal, ilk senkronizasyonu sağlamak, baz istasyonunun sinyal seviyesini zaman, frekans ve faz olarak kontrol etmek ve baz istasyonunu tanımlamak için tasarlanmıştır.

Senkronizasyon Kanalı (SCH), pilot emisyon seviyesinin yanı sıra baz istasyonunun sözde rastgele dizi aşamasını da korur. Senkronizasyon kanalı, senkronizasyon sinyallerini iletir mobil terminaller 1200 baud hızında.

yayın kanalı kısa mesajlar, Çağrı Kanalı mobil istasyonu aramak için kullanılır. Hücre başına kanal sayısı 7'ye kadardır. Çağrı sinyalini aldıktan sonra, mobil istasyon baz istasyonuna bir alındı ​​sinyali gönderir. Bundan sonra, bağlantı kurulumu ve iletişim kanalının atanması ile ilgili bilgiler, yayın çağrı kanalı aracılığıyla mobil istasyona iletilir. 9600, 4800, 2400 baud'da çalışır.

İleri Trafik Kanalı (FTCH), sesli mesajları ve verileri ve ayrıca bir baz istasyonundan mobil olana kontrol bilgilerini iletmek için tasarlanmıştır; herhangi bir kullanıcı verisini aktarır.

Sağlamak farklı hizmetler CDMA'da iletişim iki tür kanal kullanır. Birincisine ana, ikincisi ise ek olarak adlandırılır. Bu kanal çifti aracılığıyla sağlanan hizmetler, iletişim şemasına bağlıdır. Kanallar, belirli bir hizmet türü için uyarlanabilir ve birlikte çalışabilir. farklı boyutlar iki hız serisinden herhangi bir hız değerini kullanan çerçeve: RS-1 (1200, 2400, 4800 ve 9600 bps) veya RS-2 (1800, 3600, 7200 ve 14400 bps). Alım hızının tespiti ve seçimi otomatik olarak gerçekleştirilir.

Her mantıksal kanala, aşağıda belirtildiği gibi kendi Walsh kodu atanır. Pirinç 6.10 ... Toplamda, bir fiziksel kanal 64 mantıksal kanala sahip olabilir, çünkü mantıksal kanalların atandığı Walsh dizileri toplamda 64'tür ve her birinin uzunluğu 64 bittir. 64 kanalın tamamından:

1. 1. kanala pilot kanala karşılık gelen birinci Walsh kodu (W0) atanır;
2. otuz saniyelik Walsh kodu (W32) sonraki kanala atanır, sonraki yedi kanala ayrıca çağrı kanallarının karşılık geldiği kendi Walsh dizileri (W1, W2, W3, W4, W5, W6, W7) atanır;
3. 55 kanal, doğrudan trafik kanalı üzerinden veri iletimi için tasarlanmıştır.

Pirinç unok 6.10 - Doğrudan kanal yapısı

Dönüş kanallarının bileşimi

Erişim Kanalı (ACH), mobil istasyon henüz trafik kanalını kullanmadığında mobil istasyonun baz istasyonu ile iletişim kurmasını sağlar. Erişim kanalı, Çağrı Kanalı çağrılarını ve yanıtlarını, komutlarını ve ağ kayıt isteklerini oluşturmak için kullanılır. Erişim kanalları, arama kanallarıyla birleştirilir (birleştirilir).

Ters Trafik Kanalı (RTCH), sesli mesajları ve kontrol bilgilerini bir mobil istasyondan bir baz istasyonuna taşır.

Temel özellikleri sistemler

MS iletim frekans aralığı	824.040 - 848.860 MHz
BTS iletim frekansı aralığı	869.040 - 893.970 MHz
BTS Göreceli Taşıyıcı Kararsızlığı	+/- 5*10 -8
Göreceli taşıyıcı frekans kararsızlığı MS	+/- 2,5*10 -6
Taşıyıcı modülasyon tipi	QPSK (BTS), O-QPSK (MS)
Yayılan sinyalin spektrumunun genişliği:- 3 dB 40 dB	1.25 MHz 1.50 MHz
M işlevinin bellek bant genişliğinin saat frekansı	1.2288 MHz
1 taşıyıcı frekansındaki BTS kanal sayısı	1 pilot kanal 1 senkronizasyon kanalı 7 kişilik kanallar. Arama 55 iletişim kanalı
MS kanal sayısı	1 erişim kanalı 1 iletişim kanalı
Baud hızı kanallarda: - senkronizasyon Kişisel arama ve erişim kanalında iletişim kanallarında	1200 bps 9600, 4800 bps 9600, 4800, 2400, 1200 bps
BTS kodlaması	Evrişimli kod R = 1/2, K = 9
MS kodlama	Evrişimli kod R = 1/3, K = 9
Alım için gerekli bilgi bit enerji oranı	6-7 dB
BTS maksimum etkili yayılan güç	50 watt
Maksimum etkili yayılan güç MS	6,3 - 1,0 W

6.7 Ses verilerinin bir mobil istasyonda yayına gönderilmeden önce geçiş sırası

r Ters trafik kanalının blok şemasını düşünün(Şekil 6.11) ... İleri ve geri kanallarda bu desen tekrarlanır; şu anda hangi kanalın kullanımda olduğuna bağlı olarak, bu şemanın bazı blokları hariç tutulmuştur.

1. Konuşma sinyali, konuşma codec bileşenine girer - bu aşamada konuşma sinyali, CELP algoritması kullanılarak sayısallaştırılır ve sıkıştırılır.

İlke aşağıdaki gibidir. Veri akışı matrise satır satır yazılır. Matris dolduğunda, başlayın onu cha'ya ver sütunlar tarafından. Sonuç olarak, birkaç bit bilgi arka arkaya havada bozulduğunda, ters matristen geçen bir hata patlaması alırken, tekli hatalara dönüştürülür.

Şekil 6.11 - Yapısal diyagram a dönüş trafik kanalı

4. Ayrıca, sinyal kodlama birimine (dinlemeden) girer - bilginin üzerine 42 bit uzunluğunda bir maske (dizi) eklenir. Bu maske sınıflandırılmıştır. Havadaki verilerin yetkisiz olarak ele geçirilmesiyle, maskeyi bilmeden sinyalin kodunu çözmek imkansızdır. Tüm olası değerleri numaralandırma yöntemi etkili değildir çünkü Bu maskeyi oluştururken, tüm olası değerleri yineleyerek, 8 oluşturmanız gerekecektir., 7 trilyon 42 bitlik maskeler.

5. Walsh koduyla çarpma bloğu - dijital veri akışı, Walsh işlevi tarafından üretilen bir dizi bit ile çarpılır.

Sinyal kodlamanın bu aşamasında frekans spektrumu yayılır, yani. her bilgi biti 64 bitlik bir Walsh dizisiyle kodlanır. O. kanaldaki veri akış hızı 64 kat artar. Bu nedenle, sinyal modülasyon bloğunda, sinyal işleme hızı artar, dolayısıyla frekans spektrumu genişler.

Walsh işlevi, diğer abonelerden gelen gereksiz bilgileri filtrelemekten de sorumludur. İletişim oturumunun başladığı anda, aboneye çalışacağı frekans ve Walsh işlevini belirleyen (olası 64'ten biri) mantıksal kanal atanır. Alım anında, sinyal şemaya göre ters yönde gider. Alınan sinyal, Walsh kod dizisi ile çarpılır. Korelasyon integrali çarpma sonucundan hesaplanır.

Z eşiği limit değeri sağlıyorsa sinyal bizimdir. Walsh fonksiyonlarının dizisi ortogonaldir ve iyi bir korelasyona sahiptir ve otokorelasyon özellikleri, yani sizin sinyalinizi başka birininkiyle karıştırma olasılığı 0'dır., 01 %.

6. Sinyali iki M işleviyle (M1 - 15 bit uzunluğunda, M2 - 42 bit uzunluğunda) çarpma bloğu veya bunlara PSP-sözde rastgele diziler de denir - blok, modülasyon bloğu için sinyali karıştırmak üzere tasarlanmıştır. Her atanan frekansa farklı bir M işlevi atanır.

7. Sinyal modülasyon bloğu - CDMA standardında kullanılır faz modülasyonu FM4, OFM4.

CDMA'nın Faydaları

1. Yüksek spektral verimlilik. CDMA daha fazla aboneye hizmet vermenizi sağlar v diğer ayırma türleri ile aynı frekans bandı ( TDMA, FDMA).
2. Esnek kaynak tahsisi. Kod bölme ile kanal sayısında katı bir sınırlama yoktur. Abone sayısındaki artışla, kod çözme hatalarının olasılığı giderek artar, bu da kanalın kalitesinde bir düşüşe neden olur, ancak hizmet reddine neden olmaz.
3. V Kanalların yüksek güvenliği. Kodunu bilmeden istenilen kanalı seçmek zor beri Tüm frekans bandı, gürültüye benzer bir sinyalle eşit olarak doldurulur.
4. CDMA telefonları daha düşük tepe radyasyon gücüne sahiptir ve bu nedenle tartışmasız daha az zararlıdır.

6.8 CDMA teknolojisini kullanan hücresel sistemlerin evrimi

Şu anda, CDMA standardının ekipmanı en yeni ve en pahalıdır, ancak aynı zamanda en güvenilir ve en korumalıdır. Avrupa Topluluğu, RACE araştırma programı çerçevesinde, geniş bant doğrudan yayılmış spektrum sinyallerini kullanarak kod bölmeli çoğullama ilkesine dayanan Evrensel Mobil Telekomünikasyon Sisteminin (UMTS) varyantlarından birini oluşturmak için bir CODIT projesi geliştiriyor.

CODIT konseptinin temel farkı, frekans kaynağının verimli ve esnek kullanımı olacaktır. Daha önce açıkladığımız gibi, geniş bant CDMA sinyalleri, dar bant girişiminden büyük ölçüde etkilenmez. Bu özellik nedeniyle, CODIT standardı ek olarak veri iletimi için taşıyıcılar arasında koruma aralıkları kullanacaktır.

Yüksek spektral verimliliği nedeniyle CDMA kanallarının kod bölme teknolojisi, daha fazla evrim için radikal bir çözümdür. hücresel sistemler iletişim.

CDMA2000 standarttır 3G ağların evrimsel gelişiminde cdmaOne (IS-95'e dayalı ). Sürümün ortaya koyduğu temel ilkeleri korurken IS-95A , CDMA teknolojisi sürekli gelişmektedir.

CDMA teknolojisinin sonraki gelişimi, CDMA2000 teknolojisi çerçevesinde gerçekleşir. CDMA2000 1X teknolojisine dayalı bir mobil iletişim sistemi kurarken, ilk aşama 153 kbit / s'ye kadar veri iletimi sağlar, bu da ses hizmetleri sağlamayı, kısa mesajların aktarılmasını, birlikte çalışmayı mümkün kılar. eposta ile, internet, veritabanları, veri iletimi ve hareketsiz görüntüler.

CDMA2000'in bir sonraki aşamasına geçiş 1X EV-DO aynı 1,23 MHz frekans bandını kullanırken meydana gelmesi, iletim hızının ileri kanalda 2,4 Mbit/s'ye, ters kanalda ise 153 kbit/s'ye kadar çıkması bu iletişim sistemini 3G gereksinimlerine uyumlu hale getirmekte ve sağlanmasını mümkün kılmaktadır. videonun gerçek zamanlı olarak iletilmesine kadar en geniş hizmet yelpazesi.

Ağ kapasitesini ve veri iletimini artırma yönünde standardın geliştirilmesinde bir sonraki aşama, 1XEV-DO Rev A : aboneye doğru 3,1 Mbit / s'ye kadar ve aboneden 1,8 Mbit / s'ye kadar veri aktarımı. Operatörler Rev.2'ye dayalı olarak aynı hizmetleri sağlayabileceklerdir. 0 ve ayrıca IP ağları üzerinden ses, veri ve yayın iletir. Dünyada zaten bu tür birkaç işletim ağı var.

Donanım Geliştiricileri CDMA iletişimi yeni bir aşama başlattı - 1XEV-DO Rev B , - bir frekans kanalında şu hızlara ulaşmak için: Aboneye 4,9 Mbps ve aboneden 2,4 Mbps. Ayrıca, hızı artırmak için birden fazla frekans kanalını birleştirmek mümkün olacaktır. Örneğin 15 frekans kanalının birleştirilmesi (mümkün olan maksimum sayı) aboneye 73,5 Mbit/s, aboneden 27 Mbit/s hızlara ulaşılmasını sağlayacaktır. Bu tür ağların kullanımı, aşağıdakiler gibi zamana duyarlı uygulamaların performansının artmasıdır. VoIP , Bas Konuş, görüntülü telefon, ağ oyunları vb.

CDMA2000 sisteminin ticari başarısının ana bileşenleri, daha geniş hizmet alanıdır. yüksek kalite konuşma (neredeyse kablolu sistemlere eşdeğer), esneklik ve yeni hizmetler sunmanın düşük maliyeti, yüksek gürültü bağışıklığı, iletişim kanalının dinleme ve dinlemeye karşı kararlılığı.

Radyo vericilerinin düşük yayılan gücü de önemli bir rol oynar. abone cihazları... Bu nedenle, CDMA2000 sistemleri için maksimum yayılan güç 250 mW'dir. Karşılaştırma için: GSM-900 sistemlerinde bu rakam 2 W'dir (bir darbede, GPRS + EDGE ilemaksimum doldurma; normal konuşma sırasında zaman içinde ortalama alındığında maksimum - yaklaşık 200mW). GSM-1800 sistemlerinde - 1 W (bir darbede, ortalama 100 mW'dan biraz daha azdır).

Frekans Bölmeli Çoğullama, Frekans Bölmeli Çoğullama ( İngilizce Frekans Bölmeli Çoğullama, FDM)

Kanalların bölünmesi frekansa göre gerçekleştirilir. Radyo kanalı belirli bir spektruma sahip olduğundan, tüm verici cihazların toplamında modern radyo iletişimi elde edilir. Örneğin: için sinyal spektrumu cep telefonu 8 MHz. Bir mobil operatör bir aboneye 880 MHz frekans verirse, bir sonraki abone 880 + 8 = 888 MHz frekansını işgal edebilir. Böylece, bir mobil operatör 800-900 MHz lisanslı bir frekansa sahipse, frekans bölmeli yaklaşık 12 kanal sağlayabilir.

X-DSL teknolojisinde frekans bölmeli çoğullama kullanılır. Tarafından telefon kabloları farklı frekanslardaki sinyaller iletilir: telefon görüşmesi - 0.3-3.4 kHz ve veri iletimi için bant 28 ila 1300 kHz arasında kullanılır.

Sinyalleri filtrelemek çok önemlidir. Aksi takdirde, iletişimin ciddi şekilde bozulabileceğinden dolayı sinyal çakışmaları meydana gelecektir.

Modern bilgi iletim sistemleri oluşturma uygulaması, iletişim kanallarındaki en pahalı bağlantıların olduğunu göstermektedir. iletişim hatları: kablo, dalga kılavuzu ve fiber optik, radyo rölesi ve uydu vb. Tek bir çift abone arasında bilgi aktarmak için pahalı bir iletişim hattı kullanmak ekonomik olarak uygun olmadığından, ortak bir iletişim hattının bulunduğu çok kanallı iletim sistemlerinin kurulması sorunu ortaya çıkar. çok sayıda bireysel kanal tarafından sıkıştırılır. Bu, iletişim hattının bant genişliğini kullanma verimliliğinde bir artış sağlar. N kaynakları IC 1, ..., IC N'den gelen mesajlar А 1 (t), ..., А N (t), bireysel modülatörlerin yardımıyla М 1, ..., М N kanal sinyallerine dönüştürülür U 1 (t), ..., BM (t ). Bu sinyallerin toplamı, bir iletişim hattı (LAN) üzerinden iletilen bir grup kanal sinyali U L (t) oluşturur. Grup alıcısı P, alınan ZL(t) sinyalini orijinal Z(t) = U(t) grup sinyaline dönüştürür. Bireysel alıcılar P 1, ..., P N grup sinyalinden Z (t) karşılık gelen kanal sinyallerini Z 1 (t), ..., Z N (t) seçer ve bunları mesajlara dönüştürür. M 1, ..., M N blokları ve toplayıcı sıkıştırma ekipmanını, M, LS ve P bloklarını - grup kanalını oluşturur. Sıkıştırma ekipmanı, grup kanalı ve bireysel alıcılar çok kanallı bir iletişim sistemi oluşturur.

Ayırma cihazlarının ayrı kanalların sinyallerini ayırt edebilmesi için, sadece bu sinyale özgü ilgili özellikler belirlenmelidir. Sürekli modülasyon durumunda, bu tür işaretler frekans, genlik, faz, ayrık modülasyon durumunda ayrıca dalga biçimi olabilir. Ayırma için kullanılan özelliklere göre ayırma yöntemleri de farklılık gösterir: frekans, zaman, faz vb.

23. Sinyallerin frekans bölümü. Sinyallerin zaman bölümü. Sinyallerin forma (kod) göre ayrılması.

Birçok sinyalin tek bir iletişim hattı üzerinden iletilmesine yönelik telemekanik sistemlerde geleneksel kodlamanın yetersiz kaldığı görülmektedir. Ya ek sinyal ayırma gereklidir ya da sinyal ayırma elemanlarını içeren özel kodlama. Sinyallerin ayrılması - aynı iletişim hattında veya aynı frekans bandında, sinyallerin özelliklerini koruduğu ve birbirini bozmadığı birçok sinyalin bağımsız olarak iletilmesini ve alınmasını sağlamak.

Şu anda aşağıdaki yöntemler kullanılmaktadır:

Sinyallerin sırayla aynı frekans bandını kullanarak sırayla iletildiği zaman bölümü;

Bir adres kodunun gönderilmesiyle sinyallerin zaman (daha az sıklıkla frekans) bölünmesi temelinde gerçekleştirilen kod-adres bölümü;

Sinyallerin her birine farklı bir frekans atandığı ve sinyallerin zaman içinde sıralı veya paralel olarak iletildiği frekans bölümü;

Sinyallerin hem frekans hem de zaman bölümünden yararlanmanızı sağlayan zaman-frekans bölümü;

Sinyallerin faz olarak birbirinden farklı olduğu faz ayrımı.

Zaman bölümü (VR). n - sinyallerinin her birine sırayla bir satır verilir: ilk olarak, belirli bir süre için T 1, sinyal 1 iletilir, T 2 - sinyal 2, vb. Ayrıca, her sinyal kendi zaman aralığını işgal eder. Tüm sinyallerin iletilmesi için ayrılan süreye döngü denir. Sinyal bant genişliği, desendeki en kısa darbe ile belirlenir. Kanalda kanal parazitini önlemek için veri yuvaları arasında koruma yuvalarına ihtiyaç vardır, yani. geçiş distorsiyonu

Geçici ayrımı uygulamak için, biri kontrol noktasına, diğeri ise yürütme noktasına monte edilen dağıtıcılar kullanılır.

Kod - sinyallerin adres bölümü (KAR). Sinyallerin zaman kodu-adres bölünmesi (VKAR) kullanılır, bu durumda, valflerin kontrol noktasında ve kontrol edilen noktada koordineli çalışmasını sağlamak için önce bir senkronizasyon darbesi veya bir kod kombinasyonu (senkrokombinasyon) iletilir. Ardından, adres kodu adı verilen bir kod kombinasyonu gönderilir. Adres kodunun ilk karakterleri, kontrol edilen öğeyi ve nesneyi seçmeye yöneliktir, ikincisi, hangi TM - işleminin (fonksiyonun) gerçekleştirilmesi gerektiğini (TC, TI, vb.) belirten işlev adresini oluşturur. Bunu, işlemin kendisinin kod kombinasyonu izler, yani. komut bilgisi iletilir veya bildirim bilgisi alınır.

Sinyallerin frekans bölümü. n - sinyallerinin her biri için, frekans aralığında kendi bandı çıktı olarak verilir. Alma noktasında (CP), gönderilen sinyallerin her biri önce bir bant geçiren filtre tarafından seçilir, daha sonra demodülatöre, ardından yönetici rölelere beslenir. Sinyaller sırayla veya aynı anda iletilebilir, yani. paralel.

Sinyallerin faz ayrımı. Farklı başlangıç ​​fazlarına sahip radyo darbeleri şeklinde bir frekansta birkaç sinyal iletilir. Bunun için bağıl veya faz farkı anahtarlaması kullanılır.

Sinyallerin zaman-frekans bölümü. Rakamlarla gölgeli kareler, belirli bir frekans bandında ve belirlenmiş bir zaman aralığında iletilen sinyallerdir. Sinyaller arasında koruma zaman aralıkları ve frekans bantları bulunmaktadır. Bu durumda, üretilen sinyallerin sayısı önemli ölçüde artar.