БАГАТОСТАНЦІЙНИЙ ДОСТУП І МЕТОДИ РОЗДІЛЕННЯ СИГНАЛІВ ЗЕМНИХ СТАНЦІЙ

Багатостанційний доступ в супутникових системах зв'язку — це можливість одночасної передачі сигналів безлічі земних станцій, розташованих в зоні обслуговування, через один, загальний для всіх, стовбур бортового ретранслятора. Багатостанційний доступ дозволяє створити мережі зв'язку на обширних територіях земної кулі, в яких можливо одночасно організувати як магістральні багатоканальні системи зв'язку з центром регіону (аналогічно РРЛ прямій видимості), так і системи зв'язку типу "кожен з кожним". У ССС застосовується багатостанційний доступ з частотним розділенням сигналів земних станцій (МДЧР), багатостанційний доступ з тимчасовим розділенням сигналів земних станцій (МДВР) і багатостанційний доступ з кодовим розділенням сигналів земних станцій (МДКР).

Багатостанційний доступ завжди приводить до деякого зменшення пропускної спроможності стовбура ІСЗ в порівнянні з одно-сигнальним режимом роботи, але в найбільш досконалих системах (МДВР) ці втрати можуть не перевищувати 1...2 дБ.

При багатостанційному ступі з частотним разделені- Ісз їм кожному сигналу земних станцій (який сам може бути одно- або многоканаль ним) відводиться одна несуча ПППППП частота і виділяється некото- ' ' ' ' '"+1 раю смуга частот (рис. 3.21). '>2 f« '" '» ь, ь2 Між сусідніми смугами передбачені захисні ін тервали. Сигнали від отдель них земних станцій складаються на вході борто вого ретранслятора. У анало гових системах передачі найчастіше використовується соче таніє частотного розділення каналів з частотною модуля цией (ЧРК—ЧМ), а в циф рових системах — імпульсно- кодова модуляція (ІКМ) сигналів кожного телефонного каналу з подальшою двократною відносною фазовою модуляцією (ІКМ—ДОФМ) окремою несе (система "SPADE").

Рис. 3.21. Принцип реалізації МДЧР

Достоїнствами МДЧР є відносна простота, можливість використання стандартної каналообразующей апаратури (від 12 до 960 телефонних каналів на тій, що одній несе), відсутність синхронізації роботи в мережі земних станцій. Основні недоліки МДЧР — придушення сильним сигналом слабкого, погане використання потужності бортового УСВЧ, як яке звичайно застосовується лампа хвилі (ЛБВ), що біжить, значний рівень шумів від нелінійних переходів із-за нелінійності амплітудної характеристики ЛБВ.

У системах багатостанційного доступу з тимчасовим розділенням сигналів кожної ЗС мережі для випромінювання сигналів виділяється визначений, періодично повторюваний часовий інтервал, тривалість якого в загальному випадку определястся трафіком станції (рис. 3.22). Інтервали випромінювання всіх станцій взаємно синхронізовані, унаслідок чого вони не перекриваються. Інтервал часу Тк, протягом якого всі земні станції мережі по одному разу випромінюють свої сигнали, називається кадром, а тривалість пакету, що випромінюється однією станцією, — субкадром. Така система дозволяє використовувати ретранслятор в режимі максимальної потужності, оскільки в кожен момент через нього проходить сигнал тільки одній станції і відсутня проблема інтермодуляційних перешкод.

Рис. 3.22. Пакети радіоімпульсів в супутниковій системі зв'язку при МДВР

У всіх відомих системах МДВР застосовується фазова модуляція (ФМ) тієї, що несе в поєднанні з передачею сигналів в цифровій формі.

У системах з МДВР не потрібне регулювання потужності земних передавачів, оскільки відсутнє взаємне придушення сигналів, вихідна пікова потужність ретранслятора максимальна незалежно від кількості передаваних сигналів, а ефективність використання пропускної спроможності стовбура ІСЗ складає більше 90 %. Основною трудністю при МДВР є необхідність надзвичайно жорсткої синхронізації роботи всієї мережі земних станцій. Допустима неточність синхронізації визначається шириною захисних тимчасових інтервалів, збільшення яких знижує пропускну спроможність системи. В даний час досяжна точність синхронізації складає (1...5)-10 g с.

Як наголошувалося вище, в режимі МДЧР сигнали різних ЗС посилюються ретранслятором ІСЗ одночасно, але спектри їх займають смужки, що неперекриваються; при МДВР сигнали всіх ЗС передаються на одній частоті, але поступають на вхід ретранслятора в різні інтервали часу, строго розподілені між ЗС в мережі.

У системах мно го станци онно го доступу з кодовим розділенням сигнали всіх ЗС поступають на ретранслятор ІСЗ одночасно і в загальній смузі частот. Для виключення взаємного впливу сигналів різних станцій як переносники інформаційних символів застосовують ортогональні функції часу. Існує багато класів ортогональних функцій, проте практичне застосування знаходять шумоподобниє сигнали (ШПС) або псевдовипадкові послідовності (ПСП), що є кодові послідовності певної довжини. Кожної ЗС привласнюється індивідуальна ПСП, яка служить адресою даної станції. У приймачі виділяється тільки ПСП, яка призначена для даної ЗС.

У системах з кодовим розділенням може використовуватися як фазова, так і частотна модуляція.

Системи МДКР володіють поряд корисних властивостей: низькою спектральною щільністю випромінюваних сигналів, що полегшує рішення проблеми електромагнітної сумісності супутникових систем; високою перешкодостійкістю і скритністю зв'язку, автоматично витікаючого з прийнятого в системі кодового розділення сигналів.

В порівнянні з МДВР і МДЧР системи з кодовим розділенням володіють нижчою ефективністю використання смуги частот стовбура бортового ретранслятора. Вплив нелінійності ЛБВ виявляється так само, як і в системі з МДЧР, тобто в придушенні слабкого сигналу і появі додаткових перешкод.

Бортові ретранслятори містять 12...48 стовбурів, кожний з яких працює на своїй частоті, має смугу пропускання 36 Мгц і може працювати в будь-якому з трьох видів багатостанційного доступу. На рис. 3.23, а приведена спрощена схема одного із стовбурів ретранслятора. Через розділовий пристрій (РУ) сигнал від земної станції поступає на вхід малошумливого УСВЧ (МШУ), на знижуючий перетворювач частоти ЩрЧ1) і на основний підсилювач проміжної частоти (УПЧ). Після амплітудного обмежувача (АТ) і що підвищує перетворювач частоти (ПрЧ2) сигнали посилюються в ЛБВ і передаються у бік Землі. На рис. 3.23, би приведена діаграма рівнів радіосигналів для ретранслятора.

Рис. 3.23. Структурна схема стовбура бортового ретранслятора з одноразовим перетворенням частот (Й) І його діаграма рівнів (6)

У системах зв'язку через ІСЗ земні станції різних категорій розрізняються не тільки складом і параметрами устаткування, але і принципами побудови, резервування і контролю. Структурна схема типової станції супутникового зв'язку 1 класу, приведена на рис. 3.24, має два стовбури. Перший стовбур дозволяє організувати прийом і передачу телевізійних сигналів методом ЧМ із звуковим супроводом і радіовішанням, другий — організувати багатоканальний зв'язок. Прийняті з супутника сигнали з виходу АВТ поступають на блок малошумливих підсилювачів, що складається з робітника МШУ-А і резервного МШУ-Б. Перемикання підсилювачів здійснюється автоматично за допомогою здвоєного хвилеводного перемикача ВП1. Далі слідують дільник потужності (ДМ), перетворювачі частоти двох стовбурів ПРЧ-1А — ПРЧ-2Б, коаксіальні перемикачі КП1 і КП2, блок ДМ-ТБ, де здійснюється демодуляція і розділення сигналів ТБ, звукового супроводу і радіомовлення. Сигнал ТБ проходить блок низькочастотної обробки (ТВ-НЧ), де компенсуються предиськаженія, виводяться сигнали дисперсії і коректуються АЧХ і ГВП, після чого через ввідно-комутаційну стійку (ВКС) поступає в наземну сполучну лінію, що пов'язує земну станцію з найближчим телецентром. Сигнали звукового супроводу демодуліруются і розділяються в приймальній частині стійки ЗВ-РВ.

Рис. 3.24. Структурна схема багатоствольного приймально-передавального станції супутникового зв'язку

Сигнал проміжної частоти телефонного стовбура поступає на приймальну частину телефонної каналообразующей апаратури ТЛФ-КОА, де виділяються потрібні частотні (МДЧР) або тимчасові (МДВР) інтервали, демодуліруєтся і далі через ВКС по сполучній лінії груповий сигнал поступає на МТС.

У режимі передачі сигнали ТБ і багатоканальної телефонії від відповідних служб поступають на ВКС, пристроях обробки і об'єднання, модуляторах і перетворювачах ПРЧ-1А і ПРЧ-2А, що підвищують, відповідно. Попередній (ПУ) і могутній (МУ) підсилювачі СВЧ дозволяють одержати на виході необхідну потужність близько 0,5...5 кВт. Як могутній підсилювач СВЧ використовується пролітний клістрон або ЛБВ. Вихідні сигнали обох робочих стовбурів об'єднуються в пристрої складання 21 і через АВТ поступають на антену. Звичайно станція даного класу комплектується антеною з дзеркалом діаметром 12...25 м, опорно-поворотним пристроєм ОПУ і електросиловим приводом (ЭСП). Наведення антени на ІСЗ здійснюється по робочому сигналу телефонного стовбура, який подається на стійку автосупроводу (САС). До складу земної станції входять контрольно-вимірювальні прилади (КІП) і тест-транслятор (ТТ) , який є еквівалентом бортового ретранслятора ІСЗ і дозволяє організувати внутрішній шлейф ПЧ—СВЧ—ПЧ для контролю і настройки резервного приймально-передавального устаткування станції. Управління роботою устаткування земної станції здійснюється з пульта контролю і комутації (ПКК), за яким розташовується черговий оператор.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
ОСОБЛИВОСТІ ЕНЕРГЕТИКИ СУПУТНИКОВИХ ЛІНІЙ	\|	СУПУТНИКОВЕ ТЕЛЕВІЗІЙНЕ ВІЩАННЯ В ЄВРОПЕЙСЬКИХ КРАЇНАХ

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.005 сек.