
Телекоммуникационные системы и сети. Структура и основные функции. Том 1 / Содержание / Раздел 6. Методы доступа / Тема 6.6. Особенности использования пространственно-поляризационных параметров при радиодоступе
- Раздел 1. Основы построения телекоммуникационных систем
- Тема 1.1. Місце систем телекомунікацій в інформаційній інфраструктурі сучасного суспільства
- Тема 1.2. Общая архитектура и задачи телекоммуникационных систем
- Тема 1.3. Классификация сетей, клиентов, операторов и услуг связи
- Тема 1.4. Краткая характеристика существующих телекоммуникационных технологий
- Тема 1.5. Требования к современным и перспективным ТКС
- Тема 1.6. Контрольные вопросы и задания
- Раздел 2. Сети связи последующего поколения: архитектура, основные характеристики и услуги
- Тема 2.1. Определение и характеристика основных возможностей NGN
- Тема 2.2. Инфокоммуникационные услуги. Особенности услуг связи следующего поколения
- Тема 2.3. Многоуровневая архитектура и функциональный состав NGN
- Тема 2.4. Перспективы концепции NGN
- Тема 2.5. Контрольные вопросы и задания
- [→] Раздел 3. Стандартизация сетевых протоколов и телекоммуникационного оборудования
- Тема 3.1. Открытые системы и их взаимодействие
- Тема 3.2. Основные организации по стандартизации сетевых решений
- [→] Тема 3.3. Эталонная модель взаимодействия открытых систем
- 3.3.1. Многоуровневый подход и декомпозиция задачи сетевого взаимодействия
- 3.3.2. Интерфейс, протокол, стек протоколов
- 3.3.3. Общая характеристика модели OSI
- 3.3.4. Физический уровень. Функции и примеры протоколов
- 3.3.5. Канальный уровень. Функции и примеры протоколов
- 3.3.6. Сетевой уровень. Функции и примеры протоколов
- 3.3.7. Транспортный уровень. Функции и примеры протоколов
- 3.3.8. Сеансовый уровень. Функции и примеры протоколов
- 3.3.9. Представительский уровень. Функции и примеры протоколов
- 3.3.10. Прикладной уровень. Функции и примеры протоколов
- [→] 3.3.11. Деление ЭМВОС на сетенезависимые и сетезависимые уровни
- Тема 3.4. Стандартные стеки сетевых протоколов
- 3.4.1. Стек протоколов OSI
- 3.4.2. Стек протоколов TCP/IP
- 3.4.3. Стек протоколов IPX/SPX
- 3.4.4. Стек протоколов NetBIOS/SMB
- 3.4.5. Стек протоколов технологии Х.25
- 3.4.6. Стек протоколов технологии Frame Relay
- 3.4.7. Стек протоколов технологии B-ISDN и АТМ
- 3.4.8. Семейство протоколов DECnet
- 3.4.9. Сетевая модель DoD
- 3.4.10. Связь стандартов IEEE 802 с моделью OSI
- 3.4.11. Стек протоколов сетей следующего поколения
- Тема 3.5. Стандартизация сетевого оборудования
- Тема 3.6. Контрольные вопросы и задания
- Раздел 4. Линии связи
- Тема 4.1. Физические параметры среды распространения электромагнитных волн
- Тема 4.2. Общие сведения о линиях связи
- Тема 4.3. Основные свойства кабельных линий связи
- Тема 4.4. Линии связи на основе медных кабелей
- Тема 4.5. Теория волоконных световодов
- Тема 4.6. Свойства неоднородных линий
- Тема 4.7. Конструкции кабелей связи
- Тема 4.8. Электромагнитные влияния в линиях связи
- Тема 4.9. Структурированные кабельные системы
- Тема 4.10. Атмосферная лазерная связь
- Тема 4.11. Особенности радиолиний, радиорелейных и спутниковых линий связи
- 4.11.1. Общие принципы построения радиолиний связи
- 4.11.2. Распространение радиоволн в радиолиниях связи
- 4.11.3. Особенности распространения радиоволн в радиорелейных линиях связи
- 4.11.4. Особенности распространения радиоволн в спутниковых линиях связи
- 4.11.5. Особенности построения радиолиний связи
- 4.11.6. Общие характеристики построения спутниковых линий связи
- 4.11.7. Зоны видимости для систем спутниковой связи
- 4.11.8. Статистическая структура сигналов СЛС
- 4.11.9. Основные составляющие систем спутниковой связи
- 4.11.10. Методы организации спутниковой связи
- 4.11.11. Обоснование выбора параметров аппаратуры при проектировании радиорелейных линий
- 4.11.12. Выбор энергетических характеристик радиорелейных линий
- 4.11.13. Устойчивость функционирования радиорелейных линий
- Тема 4.12. Контрольные вопросы и задания
- Раздел 5. Способы формирования групповых сигналов
- Тема 5.1. Краткая характеристика способов формирования групповых сигналов
- Тема 5.2. Способы формирования аналоговых групповых сигналов
- Тема 5.3. Способы формирования цифровых групповых сигналов
- Тема 5.4. Объединение синхронных цифровых потоков
- Тема 5.5. Объединение асинхронных цифровых потоков
- Тема 5.6. Объединение низкоскоростных потоков
- Тема 5.7. Кодовое уплотнение сигналов
- Тема 5.8. Виды сигналов в системах с кодовым разделением
- Тема 5.9. Технология спектрального уплотнения
- Тема 5.10. Формирование группового сигнала с использованием IP-технологий
- Тема 5.11. Контрольные вопросы и задания
- Раздел 7. Методы распределения информации
- Тема 7.1. Общие положения
- Тема 7.2. Системы распределения в сетях следующего поколения
- Тема 7.3. Системы коммутации каналов
- 7.3.1. Требования к системам коммутации ISDN
- 7.3.2. Структура узла коммутации каналов ISDN
- Принцип работы цифрового коммутационного поля типа ПВП
- 7.3.4. Общие требования к коммутационным системам в Ш-ЦСИО
- 7.3.5. Выбор коммутационной технологии для Ш-ЦСИО
- 7.3.6. Системы коммутации для АТМ
- 7.3.7. Архитектура и характеристики коммутационных систем на базе быстрой коммутации пакетов (БКП)
- Тема 7.4. Коммутационные системы в NGN
- Тема 7.5. Системы коммутации Ш-ЦСИО на базе асинхронного режима доставки (АТМ)
- Тема 7.6. Пропускная способность систем распределения информации
- 7.6.1. Основные положения пропускной способности систем распределения информации
- 7.6.2. Пропускная способность полнодоступного пучка с потерями простейшего потока вызовов
- 7.6.3. Пропускная способность полнодоступного пучка с потерями примитивного потока вызовов (потока ВОЧИ)
- 7.6.4. Расчет вероятности условных потерь и среднего времени ожидания при случайной продолжительности обслуживания
- 7.6.5. Поток с повторными вызовами
- Тема 7.7. Способы распределения нагрузки в сетях связи
- Тема 7.8. Контрольные вопросы и задания
- Раздел 8. Системы синхронизации
- Тема 8.1. Виды синхронизации, их роль, место и задачи в современных цифровых системах связи
- Тема 8.2. Фазовая (частотная) синхронизация
- Тема 8.3. Тактовая (символьная) синхронизация
- Тема 8.4. Джиттер и вандер цифровых сигналов
- Тема 8.5. Цикловая (кадровая) синхронизация
- Тема 8.6. Сетевая синхронизация цифровой связи
- Тема 8.7. Контрольные вопросы и задания
- Раздел 9. Системы сигнализации
- Тема 9.1. Виды и состав сигналов
- Тема 9.2. Классификация протоколов сигнализации
- Тема 9.3. Внутрисистемная сигнализация в ЦСК
- Тема 9.4. Особенности сигнализации в стыках V.5
- Тема 9.5. Абонентская сигнализация
- Тема 9.6. Оборудование сигнализации современных ЦСК
- Тема 9.7. Специфические особенности украинских систем сигнализации
- Тема 9.8. Методология спецификации и описания систем сигнализации
- Тема 9.9. Цифровая многочастотная сигнализация R2D
- Тема 9.10. Общеканальная система сигнализации № 7
- Тема 9.11. Сигнализация DSS1
- Тема 9.12. Сигнализация в корпоративных сетях
- Тема 9.13. Сигнализация в сетях с коммутацией пакетов
- Тема 9.14. Сигнализация в сетях B-ISDN/ATM
- Тема 9.15. Сигнализация в сети ІР-телефонии
- Тема 9.16. Контрольные вопросы и задания
- Раздел 10. Технологии и протоколы управления в ТКС
- Тема 10.1. Содержание задач управления в сетях следующего поколения
- Тема 10.2. Подсистема управления услугами
- Тема 10.3. Подсистема контроля и управления сетью
- Тема 10.4. Подсистема сетевого управления на уровнях транспорта и доступа
- 10.4.1. Базовая архитектура управления на уровнях транспорта и доступа ТКС
- 10.4.2. Классификация и маркировка пакетов трафика
- 10.4.3. Управление интенсивностью трафика
- 10.4.4. Управление очередями на сетевых узлах
- 10.4.5. Маршрутизация: цели, основные задачи и протоколы
- 10.4.6. Сигнальные протоколы резервирования сетевых ресурсов
- 10.4.7. Функции управления канального уровня относительно обеспечения QoS
- 10.4.8. Уровни качества обслуживания и соответствующие им модели обслуживания
- Тема 10.5. Перспективы развития технологий сетевого управления
- Тема 10.6. Контрольные вопросы и задания
- Раздел 11. Конвергенция в телекоммуникационных системах
- Тема 11.1. Конвергенция в ТКС: история, цели и задачи
- Тема 11.2. Виды конвергенции
- Тема 11.3. Примеры решений относительно конвергенции в системах телекоммуникаций
- Тема 11.4. Качество конвергентных услуг
- Тема 11.5. Контрольные вопросы и задания
- Раздел 12. Методы обеспечения информационной безопасности объектов телекоммуникационной системы
- Тема 12.1. Основные термины и понятия в сфере информационной безопасности
- Тема 12.2. Основные подходы к обеспечению информационной безопасности
- Тема 12.3. Криптографическая защита информации
- Тема 12.4. Использование механизма электронной цифровой подписи
- Тема 12.5. Техническая защита информации
- Тема 12.6. Контрольные вопросы и задания
- Раздел 13. Электропитание телекоммуникационных систем связи
- Тема 13.1. Общие положения
- Тема 13.2. Системы электропитания предприятий электросвязи
- Тема 13.3. Типовое оборудование электроустановок предприятий электросвязи
- Тема 13.4. Дистанционное электропитание
- Тема 13.5. Источники бесперебойного питания (ИБП)
- Тема 13.6. Электромагнитная совместимость источников электропитания
- Тема 13.7. Перспективы развития электропитания ТКС
- Тема 13.8. Контрольные вопросы и задания
6.6.2. Метод пространственно-временного доступа
Відомий досить простий алгоритм функціонування точки доступу чи базової станції з просторово-часовим доступом. Процедура надання ресурсу станції складається з чотирьох основних етапів:
- Прийом заявки від абонента. Ця заявка приймається неспрямованою або слабо спрямованою антеною. Одночасно визначається напрям надходження сигналу заявки.
- У напрямі абонента, що викликає, встановлюється вузький промінь БПА.
- Здійснюється пошук абонента, що викликається, в межах дії роумінгу неспрямованими антенами базових станцій. Після відповіді цього абонента в його напрямі також встановлюється вузький промінь БПА цієї або іншої базової станції.
- Забезпечується зв’язок між абонентами, а в кінці сеансу встановлені промені прибираються або переорієнтовуються на чергових абонентів.
Схему організації напрямів зв’язку базової станції з абонентами i і j при просторово-часовому доступі подано на рис. 6.6.4.
Рис. 6.6.4. Схема зв’язку між i- та j-абонентами при просторово-часовому доступі
ДС БПА може бути створена різними способами. З теорії антен відомо, що діаграма спрямованості G(θ) в дальній зоні (коли розміри апертури d << R — відстані до точки спостереження) і розподіл електромагнітного поля по апертурі f(x) пов’язані між собою перетворенням Фур’є:
![]() | (6.6.3) |
де g(θx) — множник спрямованості елемента dx; r = xsinθ + y(x)cosθ — різниця ходу променів.
Функція розподілу f(x) — комплексна, вона реалізується вибором амплітуд і фаз струмів у точках апертури.
Найпростіше апертуру виконати у вигляді дискретних антенних елементів, кожний з яких має свою функцію випромінювання ψi(u), . Така дискретна антена має назву антенної решітки (АР).
Результуюча ДС АР, що утворена БПА, має вигляд
![]() | (6.6.4) |
де wi — комплексний ваговий коефіцієнт.
Управління променями такої БПА здійснюється за рахунок зміни параметрів вагових коефіцієнтів амплітуд і фаз, які включені в ланцюг кожного антенного елемента АР.
Розглянутий механізм створення необхідної ДС (6.6.4) є досить універсальним у тому значенні, що за такою схемою виконуються всі просторово-поляризаційні задачі в АР: створення БПА, рознесений прийом, адаптивний прийом, адаптивна компенсація завад (АКЗ), робота адаптивних антенних решіток (ААР), фазованих АР (ФАР), множинний доступ, — усі ці та інші задачі об’єднуються під брендом MIMO. Приклад електричної схеми таких антенних решіток подано на рис. 6.6.5.
Рис. 6.6.5. Загальна структура вагового складання множинних сигналів Si(t) з комплексним коефіцієнтом wi(t)
Популярним різновидом АР і БПА є гібридні антени: дзеркальні антени, у фокусі яких встановлюються елементи АР, кожний з яких формує свій промінь. Приклад конструкції такої антени подано на рис. 6.6.6.
Рис. 6.6.6. Варіант реалізації дзеркальної багатопроменевої антени (гібридної)
Гібридні антени широко використовуються в системах супутникового зв’язку, на ретрансляторах у космічному просторі. Відомі конструкції гібридних антен з числом опромінювачів, а відповідно і променів БПА, що становлять декілька десятків (54).
Процедура встановлення зв’язку при просторово-часовому доступі може мати таку послідовність. Заявку на зв’язок точка доступу або ретранслятор приймає по широкому променю. Забезпечення високої надійності прийому заявки може бути досягнуто за допомогою широкосмугового сигналу (ШСС). При використанні багатопозиційної псевдовипадкової послідовності (ПВП) ШСС і при збігу цієї ПВП з опорною, еквівалентне співвідношення сигнал/шум на виході загального суматора збільшується в кілька разів, чим досягається необхідне підвищення завадостійкості прийому сигналу заявки. Далі визначається напрямок, з якого надійшла заявка.
Завдання визначення напряму надходження сигналу абонента розв’язується за допомогою рекурсивної процедури оцінки просторового спектра. Процедура складається з трьох основних рекурсивних складових, що є послідовними:
- виділення просторового вікна за допомогою управляючого вектора:
(6.6.5) N — кількість антенних елементів; θ — кут (напрям просторового вікна);
- заглушення прийому сигналів, що надходять зі всіх невиділених напрямів. Ця процедура може бути реалізована з використанням алгоритму Уідроу, Калмана-Б’юсі, Еппльбаума або інших відомих алгоритмів управління векторами вагових коефіцієнтів ААР. Так, модифікація алгоритму Еппльбаума для заглушення сигналів, що перебувають за межами виділеного вікна, має такий вигляд:
(6.6.6) — вектор сигналів;
- рекурсивне визначення позначки відповідності амплітуди і просторової фази у виділеному вікні
(6.6.7)
До початку третьої фази перехідні процеси другої фази мають бути завершені. При цьому залишається відмітка про сигнал, що потрапляє в захисне вікно.
Далі у напрямі на визначених сигналах встановлюється вузький промінь БПА. На рис. 6.6.7 подано структурну схему організації просторово-часового доступу, де кожному з М-абонентів формується свій окремий промінь в пристрої управління ВВК-М.
Рис. 6.6.7. Структурна схема організації просторово-часового доступу для М-абонентів