Главная Журналы 5.2. Характеристики цифровых ССС
Примечание. Вид модуляции обозначен: ФМн - фазовая манипуляция; ЧМн - частотная манипуляция; ДЧ - частотные сигналы; КР - кодовое разделение каналов. ватель; /< -коррелятор; ТК - таблица кодов; ДК - декодер; БВУ - блок временного уплотнения; ЛГЯ - микропроцессор; БПРС - блок преобразования речевых сигналов; Д - дисплей; ГФ -телефон; fn. ч=0; Ркан=4 МГц. В этой системе заложен принцип поочередного обслуживания трех секретов каждой ячейки ССС на основе временного разделения каналов связи. Поэтому на ВС. введены блоки электронной коммутации и формирования диаграмм направленности антенн. Наиболее конкурентоспособной считают систему S900D, основанную на принципах МДВРУ с общей полосой 25 МГц, разделенной на 100 частотных каналов по 10 временных каналов в каждом. Скорость передачи в одном временном канале 12,8 кбит/с, из которых 9,6 кбит/с определено скоростью передачи речевой информации с учетом избыточности за счет корректирующих разрядов. Метод преобразования речи основан на принципах вокодерной передачи с адаптивным линейным предсказанием. Повышение скорости передачи до 12,8 кбит/с обусловлено введением в пакеты сообщений синхронизирующих посылок и защитных интервалов для выравнивания задержек при синхронном временном уплотнении. Для упрощения сопряжения с существующими ССС разработчики системы MATS-D нашли компромиссное решение: в каналах управления АС-БС используют узкополосную частотную модуляцию (к=25 кГц), принятую в действующих ССС; в каналах направления БС-АС - временное и кодовое разделение каналов По мнению специалистов, это обеспечивает простое сопряжение между аналоговыми и цифровыми сетями [14]. Сокращение оборудования АС" и БС в цифровых ССС является еще одним аргументом в пользу создания на практике сотовых сетей с малыми ячейками и высокой эффективностью использования выделенного спектра частот. Однако переход к микрозонным структурам связан с трудностями передачи управления при пересечении условных границ ячеек ССС. В действующих системах длительность прерывания составляет 300-800 мс и на один вызов приходится 2-4 прерывания (в зависимости от размеров ячеек и топографии местности). При этом влияние прерывания на качество передачи речи незаметно. . Однако в сотовых системах, объединенных с цифровыми сетями передачи данных, увеличение числа прерываний при малых R и больших скоростях передачи приводит к потере значительного объема информации. Сложность управления при этом заметно возрастает из-за эффекта «дребезга переключения» (extra- handover), когда характеристики предоставленного абоненту нового канала связи оказываются неудовлетворительными и процесс переключения многократно повторяется. Разработанные протоколы основаны на том, что номера первоначального радиоканала и линий проводной связи, занимаемые АС до переключения, запоминаются и не сбрасываются системой управления в течение определенного времени. При возникновении «дребезга переключения» АС по командам центральной станции переключается на первоначальный канал, так как все коммутационные пути сохраняются. В цифровых ССС для восстановления потерянной информации осуществляют повторную передачу сообщения, соответствующую системе сигнализации МККТТ № 7. Достоверность принятой информации зависит от числа повторений и длины сообщения. Протокол передачи пакетов данных, каждый из которых содержит синхронизирующий заголовок (48 бит), адрес (64 бит) и последовательность из N 64-разряднЫх кодированных слов, приведен в работах [14; 62]. Для передачи применена быстрая частотная манипуляция (FFSK - fast frequency shift keying) со скоростью Uf=1200 бит/с. Поскольку с увеличением N общее число ошибок возрастает, в протоколе предусмотрена возможность многократного повторения одного и того же сообщения. На рйс. 5.2 построена зависимость коэффициента использования канала от числа повторения сообщения (/). Коэффициент использования канала определяют по формуле ц = AMp/vpT, 0,6 0,4 0,2 Рис. 5.2. Зависимость коэффициента использования канала от числа повторения сообщения для стационарной (о) и мобильной (б) аС
где р - усредненная по числу подвижных абонентов вероятность правильного приема сообщений; Т - средняя длительность одного сеанса передачи. Увеличение числа повторений / для неподвижных абонентов не дает ощутимого выигрыша в достоверности приема, поэтому канал используется менее эффективно. Если АС подвижна, то сигналы подвержены рэлеевским замираниям и логарифмически нормальным затуханиям, что обусловливает увеличение числа повторений, при этом величина х\ также принимает малые значения. Одной из проблем при построении цифровых ССС является выбор рационального метода преобразования и передачи речевых сообщений, так как для эффективного использования полосы частот при условии гарантированного качества приема необходимы низкоскоростные виды модуляции. Исследуют адаптивную дельта-модуляцию (АДМ), адаптивную дифференциальную импульсно-кодовую модуляцию (АДИКМ), методы кодирования с адаптивным предсказанием, частичной автокорреляцией, методы подполосного кодирования. На рис. 5.3 показана зависимость экспертных оценок (в баллах) аналоговых и цифровых видов модуляции в флюктуирующих каналах с частотой рэлеевских замираний 20 Гц. Предварительные исследования показывают, что в цифровых ССС качество передачи речи сопоставимо, с качеством аналоговых систем и зависит от точности синхронизации, способов коррекции и числа исправляемых ошибок, но в основном определяется скоростью передачи информации. Экспериментальные и теоретические характеристики цифровой системы в зависимости от отношения Ро/Рп и скорости передачи изображены на рис. 5.4. Следует отметить, что на базе цифровых ССС можно построить не только сети телефонной и телексной связи широкого пользования, но и специальные сети управления и связи для армии и спецслужб. Так, фирма Racal (Велико- ©3
15 20 25 J0 35 Рс/Р„,д5 Рис. 5.3. Зависимость экспертных оценок аналоговых и цифровых видов модуляции речевых сигналов от отношения мощностей сигнал/помеха на вхо"е приемника (рош - вероятность ошибки на один бит): / - аналоговая частотная модуляция (девиация 3,5 рад/кГц); 2 - кодирование с адаптивным предсказанием н квантованием (скорость 16 кбит/с); 3 -адаптивная дельта-модуляция (скорость передачи информации 16 кбит/с); 4 -вокодер (дискриминационное детектирование, скорость 2,4 кбит/с) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 [ 31 ] 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 |