Множественный доступ с частотным разделением каналов

Дисциплина: РЭСБН

Лекция 14.

ТЕМА: Принципы ОРГАНИЗАЦИИ МНОЖЕСТВЕННОГО ДОСТУПА В системАХ сотовой связи. ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ СИСТЕМ МОБИЛЬНОЙ СВЯЗИ.

Учебные вопросы:

Множественный доступ с частотным, временным и кодовым разделением каналов.

Взаимодействие радиоинтерфейса с сетью GSM.

Перспективные системы мобильной связи 3-го поколения.

Множественный доступ с частотным, временным и кодовым разделением каналов

Понятие множественного доступа подразумевает совокупность мер по обеспечению возможности параллельной работы многих пользователей в рамках частотно-временного ресурса, выделенного данной системе. Отождествляя каждого абонента с некоторым физическим каналом, можно сказать, что конкретная технология множественного доступа есть способ распределения ограниченного частотно-временного ресурса между каналами.

Множественный доступ с частотным разделением каналов

Системы множественного доступа с частотным разделением каналов (МДЧР или FDMA) строятся таким образом, что каждому абоненту на время сеанса связи выделяется частотный канал с полосой в пределах общего частотного диапазона системы , не совпадающий ни с одним из каналов, уже предоставленных активным абонентам. При этом спектры канальных сигналов не перекрываются (рис. 14.1, а), чем и обеспечивается выполнение условия ортогональности. Прямоугольник со сторонами и Т _р на рис. 14.1, б характеризует общий частотно-временной ресурс системы. Как видно, при FDMA этот общий ресурс "нарезается" на К (по числу абонентов) горизонтальных полосок, занимающих каждая весь доступный временной ресурс и только К -ю часть частотного.

Спектральный разнос абонентских каналов полностью исключает влияние каналов друг на друга лишь теоретически. На практике же избежать возникновения межканальных (внутрисистемных) помех невозможно, например, из-за неидеальности разделительных фильтров в приёмнике, в результате которой часть энергии сигнала одного канала просачивается в соседний. Ослабить влияние межканальных помех можно соответствующим выбором манипуляции сигналов (уменьшением "внеполосных" излучений) и фильтров (улучшением подавления в соседнем канале). Ещё одним способом снижения уровня взаимных помех является введение защитных интервалов между частотными каналами, что, однако, приводит к уменьшению полосы частот, используемой для связи, т.е. снижению эффективности использования спектра.

Если положить ,

где - полоса частотного канала;

- длительность одного бита передаваемой информации;

R_t - скорость передачи информации,

то возможное число каналов связи для FDMA-систем определится соот- ношением

Рис.14.1

Метод FDMA используется во всех аналоговых ССМС, т.е. системах первого поколения, причём ширина полосы абонентского канала для них составляет кГц. Например, в стандарте AMPS частотный ресурс, отводимый системе, представляет собой два участка в диапазоне 869...894 МГц для передачи информации от БС к МС (прямой канал) и 824...849 МГц для передачи информации в обратном направлении (обратный канал). Таким образом, дуплексный разнос по частоте составляет 45 МГц. Каждому частотному каналу отводится полоса кГц, так что с учётом защитных интервалов в пределах выделенного диапазона размещается 832 канала. Частотным каналам присвоены номера от 1 до 799 и от 991 до 1023, причём центральная частота канала (в МГц) связана с его номером i соотношениями: