|
Методы многостанционного доступа и предоставления каналов
89
жима АЛОХА на режим резервирования в случае, когда наблюдается
местный пик нагрузки.
5.6.3. Многостанционный доступ с предоставлением
каналов по требованию
Для разных способов множественного доступа (FDMA, TDMA,
CDMA) были разработаны технические решения, предусматриваю-
щие выделение спутникового канала по требованию с использованием
всех указанных ранее способов. Представляет интерес систематиза-
ция применяемых сегодня способов предоставления каналов по требо-
ванию (Demand Assigned Multiple Access, DAMA).
Следует отметить, что такая систематизация осложняется тем,
что в публикуемых технических материалах по системам VSAT часто
подразумеваются идентичные технологии организации каналов связи,
отличающиеся не только обозначениями и терминологией, но и трак-
товками особенностей применяемого способа.
SCPC/DAMA
является самой ранней технологией, в основе ко-
торой лежит частотное разделение каналов. Поскольку это еще и на-
иболее простая и наглядная технология, то и реализующее ее обору-
дование обладает надежностью и экономичностью. Схема сети VSAT
на основе этой технологии и условный частотный план приведены на
рис. 5.9.
При такой организации связи абонентская станция, как правило,
имеет один канал, частота которого назначается центральной станци-
ей сети после запроса абонента. Одновременно центральная станция
назначает частоту и для вызываемой абонентской станции. Эта проце-
дура реализуется с использованием отдельного канала сигнализации
или при помощи дежурных каналов.
В современных системах используется канал сигнализации типа
TDM/TDMA (рис. 5.10) и варианты протоколов АЛОХА.
TDM/DAMA
— еще одна технология, реализованная в аппара-
туре компании Clarent, использующей приоритет речевого трафика
с использованием протокола FrameRelay, адаптированного к приме-
нению с учетом задержек в спутниковом канале. В дальнейшем эта
технология была применена и в ряде современных VSAT-сетей других
компаний. Основное ее преимущество (по сравнению с SCPC/DAMA)
заключается в том, что каждая абонентская станция излучает на своей
частоте единый цифровой поток (TDM), доступный для приема всем
станциям сети. В результате нет необходимости снижать мощность
передатчика VSAT-станции, как это делается при организации мно-
гоканальности. Но при организации многосвязности такого типа не-
90
Р а з д е л 5
Ðèñ. 5.9.
Схема сети SCPC/DAMA:
1
— DAMA-контроллер;
2
— модем
канала управления;
3
— банк модемов;
4
— РЧ;
5
— сетевое управление;
6
— информационный канал;
7
— канал запроса;
8
— канал управления
обходимо на каждой станции устанавливать столько приемных демо-
дуляторов, сколько направлений связи предусмотрено для этой стан-
ции проектом. Соответственно, в полносвязной сети каждая VSAT-
станция должна иметь
N
−
1
демодулятор, где
N
— число станций в
сети. Схема сети с использованием TDM/DAMA и частотный план
показаны на рис. 5.11. Очевидно, что такая VSAT-сеть может быть
построена по топологии как Mesh (смешанной), так и Star (звезда).
Следует отметить, что в сети Mesh любая станция сети для контроля
и управления удаленными абонентами с дополнительным програм-
мным обеспечением может быть назначена центральной. Служебная
информация в этом случае транслируется внутри информационного
канала. На рис. 5.10 приведена схема формирования информацион-
ного канала TDM.
В сети Star центральная станция может формировать TDM-поток
с повышенной пропускной способностью, как это происходит, напри-
мер, при организации интерактивных VSAT-сетей типа DVB-RCS.
TDMA/DAMA.
Одной из наиболее распространенных техноло-
гий в рассматриваемой сети является технология TDMA/DAMA, в
Методы многостанционного доступа и предоставления каналов
91
Ðèñ. 5.10.
Формирование канала сигнализации в сети SCPC/DAMA и общих
каналов в сетях TDM/DAMA и TDMA/DAMA
соответствии с которой все абонентские станции сети (в простейшем
случае) работают на передачу в разные интервалы времени, образуя
общий поток ТDМА. При этом назначенная центральная станция се-
ти должна обеспечить жесткую синхронизацию всех временных ин-
тервалов. При реализации этой технологии обеспечивается не только
работа передатчика VSAT-станции на максимальной мощности (как и
в TDM/DAMA), но и принципиальная экономия частотного ресурса
(по сравнению с TDM/DAMA, а тем более SCPC/DAMA).
Однако у технологии TDMA/DAMA есть и недостаток, который
заключается в ограничении количества станций, которые могут акти-
визироваться внутри одного частотного потока ТDМА. Дело в том, что
при увеличении скорости потока уменьшается длительность времен-
ных слотов и существенно повышаются требования к синхронизации.
Для повышения пропускной способности в этом случае применяет-
ся метод «перескока» на другую частоту. В результате получается
технология с дополнительным использованием частотного разделе-
92
Р а з д е л 5
Ðèñ. 5.11.
Схема сети TDM/DAMA:
1
— модулятор TDM;
2
— банк демодуля-
торов;
3
— разделитель частот РЧ;
4
— каналы ТDМ;
5
— сигнал управления
сетью
ния каналов, которая обозначается как MF-TDMA/DAMA. Следует
отметить, что данная технология должна учитывать в своем прог-
раммном обеспечении все различия задержек при распространении
сигнала. В случае нарушения стабилизации спутника связи такая схе-
ма становится неработоспособной без дополнительного программного
прогноза задержек при распространении.
Формирование информа-
ционного потока TDMA и схема сети с условным частотным планом
представлены на рис. 5.10 и 5.12 соответственно.
CDMA/DAMA.
В основе технологии CDMA/DAMA лежит
идея кодового разделения (CDMA) потоков информации, однако эта
технология имеет ограниченное распространение из-за высокой стои-
мости оборудования. Несомненным ее достоинством является то, что
спектр сигнала может быть распределен в широкой полосе частот и
может даже использоваться один и тот же диапазон частот приема
и передачи.
Это обеспечивает не только повышенную электромаг-
нитную совместимость с другими системами, но и дополнительную
помехозащищенность канала связи.
Технологии на основе кодового разделения были разработаны для
нужд военной связи и пока не получили широкого коммерческого при-
менения.
Методы многостанционного доступа и предоставления каналов
93
Ðèñ. 5.12.
Схема сети TDMA/DAMA: 1 — пакетный модем TDMA, 2 —
РЧ, 3 — сетевое управление и синхронизация, 4 — пакетные каналы TDMA
Вопросы к главе 5
1. Объясните механизм многостанционного доступа в спутниковых системах
связи.
2. Каковы особенности многостанционного доступа с частотным разделением?
3. Объясните особенности многостанционного доступа с временным разде-
лением.
4. Каковы характерные особенности многостанционного доступа с кодовым
Do'stlaringiz bilan baham: |
