Телекомунікаційні системи та мережі. Том 1. Структура й основні функції.  /  Зміст  /  Розділ 5. Способи формування групових сигналів   /  Тема 5.1. Стисла характеристика способів формування групових сигналів

Зміст:

5.1.1. Стисла характеристика способів формування групових сигналів

Передача сигналів від одного абонента до іншого здійснюється за допомогою електромагнітних сигналів, що передаються лініями зв’язку (повітряними, кабельними, радіорелейними, супутниковими, волоконно-оптичними й іншими лініями зв’язку). Системи передачі забезпечують одночасну й незалежну передачу повідомлень від N джерел до N одержувачів по одному ланцюгу зв’язку. До передавача N-канальної системи зв’язку підводять первинні сигнали від N джерел повідомлень. Ці сигнали піддаються спеціальній обробці й поєднуються в загальний груповий сигнал, що і передається лінією зв’язку. У приймальній частини системи із групового сигналу виділяються індивідуальні сигнали, що відповідають переданим повідомленням.

Формування групового сигналу здійснюється різними методами, у тому числі частотним, часовим, кодовим, спектральним, просторовим. Матеріал цього розділу присвячений розгляду основних методів формування аналогових групових сигналів шляхом частотного ущільнення, цифрових групових сигналів з використанням часового ущільнення ІКМ-сигналів (потоків), кодового й спектрального ущільнення (мультиплексування).

Для ефективного використання пропускної здатності лінії зв’язку індивідуальні сигнали, що передаються, поєднуються в групові, тобто ресурс зв’язку використовується спільно декількома користувачами.

Із проблемою спільного використання ресурсу зв’язку пов’язані терміни «ущільнення» та «множинний доступ». Відмінність між цими поняттями мінімальна. Під час використання терміна «ущільнення» розподіл ресурсу зв’язку виконується апріорно, а вимоги користувача до спільного використання ресурсу зв’язку постійні. Поняття «множинний доступ» також передбачає спільне використання ресурсу зв’язку, проте цей розподіл здійснюється не апріорно, а на вимогу користувача з урахуванням його особливостей.

Для формування групових сигналів у телекомунікаційних системах (ТКС) можна використовувати різні методи ущільнення:

  • частотне (frequency division — FD);
  • часове (time division — TD);
  • кодове (code division — CD);
  • просторове (space division — SD);
  • поляризаційне (polarization division — PD);
  • спектральне ущільнення (wavelength division — WD).

При частотному ущільненні користувачам виділяються певні ділянки використовуваної смуги частот. Сигнали окремих користувачів можуть передаватися одночасно на окремих частотах.

При часовому ущільненні користувачам періодично виділяються окремі часові інтервали для передачі сигналів у загальній смузі частот.

При кодовому ущільненні користувачам призначаються певні елементи ортогональних кодів. Сигнали розрізняються за формою, займають усю смугу частот, виділену системі зв’язку, і передаються одночасно.

Просторове ущільнення передбачає одночасну передачу в загальній смузі частот за рознесеними напрямками.

При поляризаційному ущільненні два незалежних потоки передаються на одній частоті.

При спектральному ущільненні кілька цифрових потоків передаються волоконно-оптичною лінією зв’язку з використанням носійних хвиль з різними довжинами. Інакше кажучи, спектральне ущільнення є різновидом частотного ущільнення.

Просторовий поділ реалізується у випадку «від багатьох з різних напрямків до одного» або у зворотному порядку. Основою такого методу поділу каналів служать спрямовані властивості приймально-передавальних антен. Так, вибірковість антени за азимутом (кутом місця) дозволяє розділяти сигнали з однаковою середньою частотою, поляризацією, що одночасно випромінюють, але надходять з різних напрямків у горизонтальній (вертикальної) площині. Це явище використовується в переважній більшості радіоелектронних систем. Стосовно систем радіозв’язку, просторовий поділ сигналів, що надходять, реалізується за рахунок використання багатосекторних антен базових станцій, що дозволяє повторювати частоти прийому (передачі) у різних секторах. Ця обставина визначила іншу назву просторового методу — метод повторного використання частот.

Технологія спектрального ущільнення оптичного волокна (технологія WDM) використовується для підвищення пропускної здатності волоконно-оптичних ліній зв’язку. Використання технології щільного спектрального (хвильового) ущільнення (DWDM) дозволяє організувати в оптичному волокні кілька десятків незалежних каналів на різних частотах спектра.

Із цих методів у ТКС найширше використовуються частотне, часове й кодове ущільнення.

Розглянемо принципи формування групових сигналів в аналогові й цифрові ТКС більш докладно.