651 直接序列扩频传输.PPT

卫星通信系统与技术 陈振国 杨鸿文 郭文彬 编著 北京邮电大学出版社 第6章 多址联接 6.1 频分双工和时分双工 6.2 频分多址联接 6.3 时分多址联接 6.4 多波束卫星中的FDMA / TDMA 6.5 码分多址联接 6.6 卫星分组数据通信 6.7 多址联接讨论和发展趋向 6.1 频分双工和时分双工 本章着重讲解卫星通信的另一个重要方面，用于与卫星连接的技术，使得卫星的频谱和功率，有效地在大量用户之间分享。最后，用简短一节叙述将来的发展方向，以改进已有的多址联接方案。 6.1.1 频分双工 频分双工对正向和反向链路传输使用不同频带。通常正向和反向链路具有相同的带宽。在这些频带内，对应的正向和反向信道是配对的，即它们具有固定的频率间隔。无线电通信中的频带分配，就考虑这种问题。 6.1.2. 时分双工 采用时分双工时，正向和反向传输使用相同频带，但是出现在不同的时间间隔中。 6.2 频分多址联接 在频分多址联接 (FDMA) 方案中，将给定的带宽BT，根据它们的业务要求划分成n段，分配到网络中的所有n个地球站。 6.2.1 MCPC和SCPC MCPC和SCPC的转发器频谱比较，绘出如图6-4所示。 1. MCPC 这种方案中，地球站接收机中的每个基带带通滤波器都对应一特定的发送站。信道容量的任何变化都要求重新调谐这个滤波器，因此业务要求有变化时相对比较麻烦。 2. SCPC 这种方案适用于业务量要求不大的地球站，如向边远地区提供卫星通信业务等。 已知在n个地球站全部连接的网状网络中，要求连接的数目为 n (n-1) / 2。 3. 预分配和按需分配 在预分配的SCPC中，将几条信道永久地分配给一个地球站，多个地球站共享一个频率库。 按需分配使得地面和卫星电路允许共享。 4.集中控制和分散控制 在集中控制频率库管理方案中，信道是由网络控制站 (NCS) 集中分配的，他们管理着频率库。 分散频率管理方案 每个地球站可以从公用频率库里得到信道，按照预定的规则接通。这种方案的优点是可靠性高，任何一个地球站出故障时，不会影响系统中其它地球站工作的可靠性。但是，地球站的复杂性增加会使设备的价格上升。 6.2.2 小型固定业务地球站 SCPC终端： INTELSAT SCPC是这种类型传输方式的代表。 有两种类型运行–固定分配和按需分配。两种分类运行时，允许传送话音和语音数据。 1. SCPC终端 - 固定分配 (1). 信道单元 (2). 公用设备和上、下变频器 2. SPADE终端 - 按需分配 一个SPADE系统的频率分配和终端电路配置，与固定分配的SCPC终端类似，信号的信道单元是FDMA方式。 6.2.3 设计考虑 1. 设计考虑 2. 卫星高功放引起的危害 3. 其它危害 6.2.4 转发器利用、预分配和按需分配 1. 转发器利用率 限制FDMA连接通过转发器信道数目的主要因素有两个： 随着接通载波数目的增加，交调噪声增大。 对MCPC系统，载波带宽越小，频谱利用率就越低。 已经证明 在任何给定时间，大量通话时只有40 %的信道被语音激活，这就使得转发器的利用效率可以提高2.5倍。 另外，转发器的语音随机激活负载，使最坏信道的交调噪声约降低3 dB，它也提高了信道的通话质量。 2. 按需分配和预分配FDMA的性能分析 由按需分配提供的改善情况，可以在给定负载条件下，用预分配时容纳双向电路的数目，和按需分配时电路数目的比较来确定。 I = n PA / n PD 6.2.5带宽和功率受限 主要特性总结 转发器运行时的带宽受限和功率受限 一般设计时，希望转发器的带宽和功率都同时达到受限值附近，这时转发器的带宽和功率都得到比较充分的利用。 FDMA的优点 使用现有的硬件，因而技术成熟，价格比较低。 不需要网络定时。 对基带信号类型，调制类型没有限制。 FDMA的缺点 转发器中的噪声，会导致与它共享这个TWTA的其它链路，产生相互干扰。 在信道频率位置上没有灵活性。 为保持链路质量，要求上行链路有功率控制装置。 在含有强载波和弱载波的混合业务时，特别是在MCPC中，弱载波可能被抑制。 6.3 时分多址联接 TDMA运行时，任何时间转发器只使用一个载波，因此不会出现由多载波同时进行非线性放大，所产生的交调干扰。这使得卫星转发器的HPA，可以工作在最大输出功率处，或接近饱和输出电平处 。 6.3.1 帧结构组成 1. 基准脉冲列RB (1) 保护时间 (G) (2) 载波和比特定时提取序列 (3) 脉冲列码字 (BCW)，又称独特码UW (4) 站验证码 (SIC) (