Kanallarni vaqtli multiplekslash uchun uskunaning uzatuvchi qismini qurish tamoyillarini o'rganish bajardi

O‘ZBEKISTON RESPUBLIKASI AXBOROT TEXNOLOGIYALARI VA KOMMUNIKATSIYALARINI RIVOJLANTIRISH VAZIRLIGI
MUHAMMAD AL-XORAZMIY NOMIDAGI TOSHKENT AXBOROT TEXNOLOGIYALARI UNIVERSITETI

Sputnik aloqasi fanidan

Amaliy ish №7
MAVZU: KANALLARNI VAQTLI MULTIPLEKSLASH UCHUN USKUNANING UZATUVCHI QISMINI QURISH TAMOYILLARINI O'RGANISH
Bajardi: 830-19- guruh talabasi
Ortiqov Azamat

Toshkent 2022

Ishdan maqsad

Sun’iy yo’ldosh aloqa tizimlari, ODYSSEY va ICO sun’iy yo’ldoshli aloqa tizimlari va xarakteristikalarini o’rganish.

Qisqacha nazariy ma’lumot

Telekommunikatsiya tarmoqlarini qurishning asosiy masalalaridan biri ko'plab abonent (terminal) qurilmalarining umumiy aloqa resursiga, CCC misolida, transponderlarga kirishidir. Kanallarni multiplekslashning bir necha usullari mavjud. Tarixiy jihatdan, multiplekslashning birinchi usuli - chastotali bo'linish multipleksatsiyasi (FDM), shu jumladan dupleks (FD). Uning eng oddiy o'zgarishi - har bir stantsiya diapazonining qat'iy belgilanishi (FAMA - sobit tayinlangan, bir nechta kirish). Har bir kanalga o'zining qattiq diapazoni (o'z operatori) tayinlangan. Natijada, ikkita stansiya o'rtasida dupleks aloqani o'rnatish uchun to'rtta chastotali kanaldan (ya'ni ikkita transponder) foydalanish kerak bo'ladi. Ushbu mexanizm kosmik kemaning bort uskunasini sezilarli darajada soddalashtiradi, repetitor takrorlash rejimida ishlaydi. Biroq, uning resursi juda samarasiz sarflanadi, aslida er usti stantsiyalari orasidagi mumkin bo'lgan nuqtadan nuqtaga ulanishlar soni kosmik kemaning transponderlari soniga teng. Odatiy misol - C diapazonida ishlaydigan SSS (mahalliy geostatsionar SSS magistrallarining katta qismi).

Yuqoriga/pastga ulanish o'tkazish qobiliyati 500 MGts. Qoida tariqasida, KA 12 ta transponderni qo'llab-quvvatlaydi, har birining kanal kengligi 36 MGts (shuningdek, kanallar o'rtasida 4 MGts himoya oralig'i va 500 MGts diapazonining chekkalarida har biri 10 MGts). Ortogonal signal polarizatsiyasi yordamida kanallar sonini ikki baravar oshirish mumkin: 12 ta toq transponder vertikal antenna polarizatsiyasi bilan ishlaydi, 12 ta juft transponder gorizontal polarizatsiya bilan ishlaydi. Bunday holda, vertikal polarizatsiyalangan kanallarning markaziy tashuvchisi gorizontal polarizatsiyalanganlarga nisbatan 20 MGts ga siljiydi. FDM/FD/FAMA usuli, garchi amalga oshirish eng oson bo'lsa-da, ayni paytda eng samarasiz hisoblanadi, ayniqsa yer terminallari soni ko'payganda. Chastotani taqsimlash kanallari (FDMA) bilan bir nechta kirish (MD) ning keyingi rivojlanishi SCPC (har bir tashuvchiga bitta kanal) usuli - har bir tashuvchiga bitta kanal. Bunday holda, biz 4 kHz kengligidagi telefon kanali haqida gapiramiz. Uning mohiyati shundaki, butun chastota diapazoni, masalan, har biri o'zining mustaqil modulyatsiyalangan tashuvchisiga ega bo'lgan 4 kHz pastki kanallarga bo'linadi. Subkanallarni stansiyalar o‘rtasida taqsimlash DAMA (demand-assignment multiple access) usuliga asoslanadi - talab bo‘yicha kanallarni belgilash bilan bir nechta kirish. Bu shuni anglatadiki, translyatsiya qilishdan oldin har bir stantsiya markaziy (boshqaruv)ga boshqa stantsiya bilan aloqa o'rnatmoqchi ekanligini aytadi. Xizmat xabarlari uchun maxsus signalizatsiya kanali ajratiladi, uning yordamida subkanallar stansiyalar o'rtasida taqsimlanadi, shunda bir xil chastotali subkanalda bir vaqtning o'zida ikkita stantsiya ishlamaydi. Har bir kichik kanaldagi ma'lumotlar tezligi uning kengligi, kodlash mexanizmi va modulyatsiya turiga bog'liq.
FDMA/DAMA mexanizmi birinchi bo'lib Comsat kompaniyasi tomonidan Intelsat IV A va V seriyali sun'iy yo'ldoshlarda amalga oshirilgan.Bu tizimda signal kanali vaqtga bo'lingan kirish rejimida (TDM) almashiladi. Axborot 50 ms davomiylik davriy takrorlanuvchi kadrlarda uzatiladi. Kadr 1 ms dan 50 ta vaqt oralig'iga bo'lingan. Har bir vaqt oralig'i ma'lum bir yerosti stantsiyasiga tayinlangan (Intelsat tizimida ulardan 50 dan ortiq bo'lmagan). Vaqt oralig'ida er usti stantsiyasi xizmat ko'rsatish kanalida 128 bit chastotani uzatishi mumkin - ovozli kanalni yoki kanalni chiqarish xabarini taqdim etish uchun so'rovlar. Tarixiy jihatdan, FDMAdan keyingi navbatda vaqt bo'linishi ko'p kirish (TDMA) mexanizmidan foydalanish boshlandi. Uning printsipi oddiy: butun uzatish teng davomiylikdagi intervallarga (vaqt oraliqlariga) bo'lingan, tsiklik takrorlanadigan kadrlarda (ramkalarda) amalga oshiriladi. Har bir transmitterga (doimiy yoki vaqtinchalik asosda) ma'lum vaqt oralig'i tayinlanadi.
Bu holda asosiy muammo kadr sinxronizatsiyasini yo'qotmaslikdir, buning uchun har bir kadrning boshida impulslarning ma'lum bir sinxronizatsiya ketma-ketligi uzatiladi. O'z vaqtida CEPT pochta va telekommunikatsiya organlarining Evropa konferentsiyasi ovozli ma'lumotlarni uzatish uchun asosiy TDMA ramkasining tuzilishini standart sifatida qabul qildi. Raqamlashtirish va kodlashdan so'ng har bir kanaldagi ovozli ma'lumotlar oqimi 16 kHz chastotada 8 bitli namunalar ketma-ketligi deb taxmin qilinadi. Bitta TDMA ramkasi 16 ta mustaqil ovozli kanallarga xizmat qiladi. Ularning har birining namunalari (har biri 8 bit) ketma-ket 128 bitli pastki ramka hosil qiladi. O'tkazish tezligi (16 kHz namuna olish tezligini hisobga olgan holda) 2,048 Mbit / s. 32 ta ketma-ket pastki kadrlar 2 milodiy kadrni tashkil qiladi. Bu shuni anglatadiki, har bir yerosti stansiyasi har 2 ms dan 32 ta 8 bitli namunalar bo'laklarida bitta ovozli kanalda ma'lumotlarni uzatishi mumkin. E'tibor bering, bazaviy TDMA ramkasining real uzatish vaqti 59 baravar kam (33,9 mks) - CEPT TDMA bazaviy ramkasining yerosti stansiyasining uzatish tezligi 120,832 Mbit / s ni tashkil qiladi. TDMA texnologiyasining FDMA dan ustunligi, birinchi navbatda, transponderda har doim bitta modulyatsiyalangan tashuvchining mavjudligi, ya'ni. kanallararo intermodulyatsiya shovqinini sezilarli darajada kamaytirdi.
Uskunaning analog qismi ham soddalashtirilgan (ko'p chastotali kanallarni alohida qayta ishlashga hojat yo'q). TDMA texnologiyasi raqamli ma'lumotlarni uzatishda bir nechta kirish uchun ancha mos keladi. Ko'p qirrali kirishning yanada ko'p qirrali va istiqbolli usuli bu kodni taqsimlash ko'p kirish (CDMA) texnologiyasidir. Uning asosiy afzalliklari quyidagilardir: past tepalik signali kuchi, kanalni sozlash va kanal diapazoni tanlashning moslashuvchanligi, kanaldan kanalga o'tish qulayligi, bir xil chastota diapazonida bir nechta stantsiyalarni boshqarish imkoniyati.

5.22 – rasm. Texnologiyaning qiyosiy taqdimoti:
a) FDMA: chastotalar M ortogonal chastota diapazonlariga bo'linadi; b) TDMA: vaqt M ortogonal vaqt oralig'iga bo'lingan (har bir vaqt oralig'iga bitta paket); c) belgilar
Ushbu usul yaqinda CCCda qo'llanilishini topdi (birinchi marta - Omnitracs tizimida). Uni ishlatadigan tizimlarning odatiy misollari CCC Globalstar va Ellipso. Ammo shuni yodda tutingki, CDMA (ushbu texnologiyaning turli xil variantlarida) ko'plab istiqbolli CCC loyihalariga asoslangan. Yana bir istiqbolli ko'p kirish texnikasi - ortogonal tashuvchisi multiplekslash (OFDM). Bu raqamli signalni qayta ishlashning nisbatan murakkab vositalarini talab qiladi, shuning uchun ma'lum bir nuqtaga qadar u to'g'ri taqsimlanmagan.