Visestruki pristup TDMA-Slajdovi-Satelitski komunikacioni sistemi-Elektrotehnika i racunarstvo, Slajdovi od Satelitski komunikacioni sistemi

Preuzmite Visestruki pristup TDMA-Slajdovi-Satelitski komunikacioni sistemi-Elektrotehnika i racunarstvo i više Slajdovi u PDF od Satelitski komunikacioni sistemi samo na Docsity! Visoka škola elektrotehnike i računarstva strukovnih studija Studijski program: Specijalističke strukovne studije Elektronika i Telekomunikacije Predmet: SATELITSKI KOMUNIKACIONI SISTEMI Nastavnik: Hana Stefanović Kabinet: 508 E-mail: hanapopstefanovic@yahoo.com, hana@viser.edu.rs Nastavna jedinica: TEHNIKE VIŠESTRUKOG PRISTUPA – VREMENSKA RASPODELA Beograd 2012. Osnovne karakteristike vremenskog multipleksa – TDM Multipleks sa vremenskom raspodelom kanala TDM (Time Division Multiplex) zasniva se na slanju ponovljivih nizova - repetitivnih sekvenci vremenskih okvira - frames, pri čemu je svaki okvir podeljen na veći broj korisničkih vremenskih podintervala-slotova (time slot) Vremenski okvir – frame predstavlja vremenski interval u okviru kojeg se prenose podaci više korisnika Vremenski podinterval – slot predstavlja vreme namenjeno za prenos podataka jednog korisnika. Položaj svakog slota u sekvenci okvira namenjen je određenom predajniku Trajanje okvira je tipično u opsegu 100 µs – 2 ms U jednom okviru uglavnom se nalazi do 100 vremenskih slotova Tipično okvir počinje sa dva referentna paketa (burst) koji definišu početak okvira: - Dva referentna paketa poslata su od strane dve različite ZS, da bi se obezbedio korektan rad sistema i u sluaju da je jedna od referentnih stanica u kvaru - Svaki referentni paket počinje nosiocem i sinhronizacionom sekvencom (bit timing recovery pattern) koja je jedinstvena i koja obezbeđuje da se sve stanice sinhronizuju na glavni takt FAMA-TDMA Uplink • ZS emituje svoje signale u burst režimu • Signali stižu do satelita sinhronizovano sa vremenskim slotom koji je toj stanici dodeljen • Nakon prijema burst-a, satelit treba da izvrši retransmisiju ka Zemlji, zajedno sa burst-ovima drugih stanica FAMA-TDMA Downlink • Satelit vrši retransmisiju pristiglih burst-ova ka Zemlji • Prijemna stanica detektuje i demultipleksira odgovarajući burst i prosleđuje informacije do određenog korisnika (potrebno je izdvojiti određene slotove i uputiti ih na željeno odredište) Primena FAMA-TDMA • Vremenski multipleks sa fiksnom dodelom efikasan je u slučaju kada su osobine izvora podataka predvidljive • Takođe je efikasan i u uslovima visokog intenziteta saobraćaja (kada se može smatrati da su vremenski slotovi skoro uvek puni) • Nedostatak: svi slotovi unutar okvira (rama) su unapred predodeljeni, tako da u slučaju da ZS kojoj je određeni slot dodeljen nema podatke za prenos u tekućem okviru, njen slot je neiskorišćen • U slučaju nepredvidljivih zahteva izvora efikasnije su metode sa dinamičkom dodelom slotova (komutacija paketa, statistički multiplekseri ili koncentratori) Kombinovani FDMA/TDMA pristup • Raspoloživi opseg W podeljen je na M odvojenih podopsega (namenjenih za M korisničkih grupa) • Podopseg širine W/M stalno je dostupan grupi kojoj je dodeljen • U cilju dodele vremenskih slotova, vremenska osa podeljena je na okvire jednakog trajanja T, a svaki okvir podeljen je na N slotova trajanja T/N • Korisnici su vremenski sinhronizovani i slotovi se periodično ponavljaju sa okvirima • Svakom korisniku na svakom frekvencijskom podopsegu emitovanje je dozvoljeno samo za vreme svakog periodičnog ponavljanja vremenskog slota dodeljenog baš tom korisniku, i dozvoljeno mu je da koristi opseg samo za vreme trajanja njegovog slota • Svaki slot jedinstveno je određen kao m-ti u n-tom okviru Poređenje FDMA i TDMA • Pretpostavka: u FDMA sistemu propusni opseg podeljen je na M ortogonalnih frekvencijskih podopsega • Pretpostavka: u TDMA sistemu jedan okvir podeljen je na M ortogonalnih vremenskih slotova • U FDMA sistemu svaki od M izvora može da emituje podatke brzinom (bitskim protokom) R/M bps istovremeno sa ostalim izvorima, pri čemu R predstavlja ukupan bitski protok • U TDMA sistemu svaki od M izvora može da emituje svoje podatke u burst režimu brzinom (bitskim protokom) R bps, dakle M puta brže nego ekvivalentni korisnik u FDMA sistemu za M puta kraće vreme Poređenje FDMA i TDMA sa aspekta ukupnog kapaciteta prenosnog medija • Podaci koje emituje svaki od izvora organizovani u grupe od po b bita (paketski prenos) • U FDMA sistemu paketi se emituju za T sekundi preko M odvojenih kanala, a ukupan bitski protok (kapacitet prenosnog medija) iznosi: • U TDMA sistemu grupa od b bita emituje se za T/M sekundi iz svakog izvora, a ukupan bitski protok iznosi: • Zaključak: oba sistema zahtevaju isti ukupan kapacitet prenosnog medija: FD bR M T = TD bR T M = FD TD MbR R R T = = = Poređenje FDMA i TDMA sa aspekta prosečnog vremena kašnjenja • Prosečno vreme kašnjenja u FDMA sistemima iznosi: • Prosečno vreme kašnjenja u TDMA sistemima iznosi: • Dobijeni rezultat pokazuje da je TDMA sistem inherentno bolji od FDMA sistema, sa aspekta kašnjenja poruka: FD TD TDD w Tτ= + = 1 11 1 2 2TD TD TD FD T T TD w D M M M τ ⎛ ⎞ ⎛ ⎞= + = − + = − −⎜ ⎟ ⎜ ⎟ ⎝ ⎠ ⎝ ⎠ ( )1 2TD FD bD D M R = − − Kontrolna pitanja Šta predstavlja multipleks sa vremenskom raspodelom kanala TDM? Koje su osnovne karakteristike vremenskog multipleksa? Šta predstavlja vremenski okvir – frame? Šta predstavlja vremeski podinterval – time slot? Šta predstavqaju referentni paketi (burst)? Iz čega se sastoji slot? Iz čega se sastoji preambula? Šta podrazumeva fiksna dodela TDM/TDMA? Kako se ostvaruje FAMA-TDMA Uplink? Kako se ostvaruje FAMA-TDMA Downlink? Koje su prednosti i nedostaci FAMA-TDMA? Koji su zaključci poređenja FDMA i TDMA? Da li je sa aspekta kašnjenja bolji FDMA ili TDMA?