Системы мобильной связи

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки РФ

Федеральное государственное бюджетное учреждение высшего профессионального образования

Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР)

Кафедра конструирования и производства радиоэлектронной аппаратуры (КИПР)

Тематический реферат

По дисциплине: «Радиотехнические системы»

На тему: «Системы мобильной связи»

Выполнил: студент группы 232-1, А.А. Умаров

Руководитель: доктор технических наук,

профессор кафедры КИПР, Е.В. Масалов

2015

Содержание

1. Назначение

2. Классификация

3. Системы персональной спутниковой связи

4. Принцип действия

5. Транкинговые системы связи

6. Системы персонального радиовызова

7. Сотовые системы мобильной связи

8. Подвижная станция

9. Базовая станция

10. Центр коммутации

11. Математические основы принципы действия. Модуляция сигналов в цифровых системах мобильной связи

1. Назначение

Мобильными системами связи называю такие сети, которые обладают различными комбинациями мобильности.

Терминальная мобильность - возможность получать услуги связи при движении и способность сети идентифицировать, определять местоположение и сопровождать терминал.

Трамнкинговые системмы -- радиально-зоновые системы связи, осуществляющие автоматическое распределение каналов связи между абонентами. Под термином «транкинг» понимается метод доступа абонентов к общему выделенному пучку каналов, при котором свободный канал выделяется абоненту на время сеанса связи.

- Системы персонального радиовызова предназначены для оперативной передачи подвижному абоненту, находящемуся в зоне действия системы связи, ограниченного по объему сообщения. Так как в пейджинговой системе не предусмотрена двухсторонняя связь, то требует меньше затрат на организацию самой связи, за счет увеличения мощности центральной передающей станции можно снизить требования к мобильному приемнику: уменьшить чувствительность приемника, его энергопотребление, вес, габариты и т.д.

Примеры мобильных систем радиовызова, “Сотовая радиосвязь(голосовые звонки, текстовые сообщения), пейджеры (текстовые сообщения)”

-Спутниковая система связи -- один из видов космической радиосвязи, основанный на использовании искусственных спутниках земли в качестве ретрансляторов. Спутниковая связь осуществляется между земными станциями, которые могут быть как стационарными, так и подвижными. Пример:

Спутниковой системы связи «Гонемц» -- российская многофункциональная система персональной спутниковой связи (МСПСС), построенная на базе низкоорбитальных космических аппаратов. Назначением системы является оказание услуг связи в глобальном масштабе .

-Сотовые системы связи -один из видов мобильной радиосвязи, в основе которого лежит, так называемые ячейки(соты), определяющими зонами покрытия отдельных базовых станций. Соты частично перекрываются и образуют сеть. Благодаря которому владелец портативного мобильного устройства, может отправлять сообщение, и звонить, и пользоваться интернетом, но только в том случае если он будет в зоне действия сети(ячеек).

Примеры: Сотовых систем связи( Tele2, Beeline, МТС, МегаФон) эти компании являются сотовыми операторами, которые предлагают своим клиентам пользоваться , сотовой сетью, для совершения звонков , и отправки текстовых сообщений, также возможность пользоваться интернетом, но за это они взымают со счета абонента, определенную денежную сумму, согласно тарифу.

2. Классификация

В зависимости от назначения системы, объема предоставляемых услуг и размеров зоны обслуживания можно выделить следующие четыре типа СМР:

* транкинговые системы связи (ТСС);

* системы персонального радиовызова (СПРВ);

* системы персональной спутниковой связи (СПСС);

* сотовые системы мобильной связи (ССМС).

Транкинговые системы связи ( ТСС)

По способу передачи голосовых сообщений транкинговые системы делятся:

· аналоговые (SmarTrunk II, Smartlink, EDACS, LTR, MPT 1327)

· цифровые (EDACS, APCO-25, TETRA, TETRAPOL, VIBER, WhatsAPP)

По организации доступа к системе:

· без канала управления (SmarTrunk II)

· с распределенным каналом управления (LTR, Smartlink)

· с выделенным каналом управления (MPT 1327)

По способу удержания канала:

· с удержанием канала на весь сеанс переговоров (SmarTrunk II, MPT 1327,SKYPE)

· с удержанием канала на время одной передачи (LTR, Smartlink)

По конфигурации радиосети:

· однозоновые системы (SmarTrunk I)

· многозоновые системы (MPT 1327, LTR, Smartlink, TETRA, APCO-25, EDACS, TETRAPOL)

По способу организации радиоканала:

· полудуплексные (SmarTrunk II, MPT 1327, LTR, Smartlink, TETRA, APCO-25, TETRAPOL)

· дуплексные (TETRA, APCO-25, TETRAPOL)

· Современные транкинговые системы, как правило, обеспечивают различные типы вызова (групповой, индивидуальный, широковещательный), допускают приоритетные вызовы, обеспечивают возможность передачи данных и режим прямой связи между абонентскими станциями (без использования канала БС).

Системы персонального радиовызова - строятся в основном, для обслуживания значительных территорий. В то же время имеется немало систем ограниченного применения, например, для внутрипроизводственной связи внутри одного здания или в границах группы строений.В самом общем виде система персонального радиовызова представляет собой набор портативных приемников подвижных абонентов и общий радиопередающий центр, обеспечивающий подготовку и излучение адресной информации. Система персонального радиовызова работает следующим образом.

· Для сбора и формирования передаваемых сообщений радиопередающий центр содержит систему сбора информации и пейджерный терминал. В систему сбора информации могут поступать сообщения в различном формате: по телефонной сети общего пользования, по компьютерным сетям и т.д. Эти сообщения обрабатываются операторами или службами автоматической обработки (для сообщений, поступающих по цифровым каналам) и подаются на пейджинговый терминал. Пейджинговый терминал осуществляет основную обработку поступивших сообщений в соответствии с используемым протоколом. Коды каждого сообщения заносятся в буферную память и ставятся в очередь к ранее поступившим сообщениям. Каждому сообщению присваивается определенный адрес. Затем эти сообщения пакетами (группами) с определенной периодичностью излучаются в пределах зоны обслуживания сети. Для этого с помощью передатчиков сигналы пейджерного терминала модулируют несущую частоту (обычно в диапазонах метровых или дециметровых волн), в течение короткого времени излучаемую в пространство.

· Малогабаритный приемник (пейджер) абонента сети подвижной связи постоянно находится в режиме дежурного приема в зоне действия системы связи. Каждый приемник имеет свой индивидуальный номер (адрес) для приема адресуемой ему информации. Для этого абонентские пейджеры постоянно анализируют адреса всех поступивших сообщений. При совпадении адреса поступившего сообщения с номером абонента это сообщение обрабатывается и сохраняется в памяти приемника. О поступившем сообщении абонент извещается звуковым или световым сигналом либо вибрацией корпуса.

· Передача данных в разных системах связи осуществляется по различным протоколам. Протокол - это набор правил, которые устанавливают порядок взаимодействия участников связи. Протокол определяет основные характеристики обмена информацией: формат передаваемых сообщений, скорость передачи, способность противодействовать помехам, вид модуляции и т.д.

Одна из первых распространенных систем подвижной связи использовала протокол POCSAG, позволяющий передавать цифровые, буквенные и тональные сообщения в виде потока бит со скоростью 512 бит/с и частотной манипуляцией несущей. При этом передаче логической единицы соответствует уменьшение частоты излучаемого сигнала на 4,5 кГц, передаче логического нуля соответствует увеличение частоты на 4,5 кГц

3. Системы персональной спутниковой связи

Cистем беспроводных телефонов на основе цифровых технологий разрабатывались на базе стандарта СТ2. В этих устройствах также используется множественный доступ с частотным разделением каналов, но дуплексную связь обеспечивает временное разделение каналов. При временном дуплексном разделении каналов сеанс передачи разбивается на временные интервалы (слоты) определенной длительности: в течение одного интервала сигнал передается от базовой станции к абоненту, в течение следующего интервала - от абонента к станции и т.д.

Системы связи стандарта DECT работают в диапазоне 1880…1900 МГц, разбитом на 10 частотных каналов с разносом 1,78 МГц. В каждом частотном канале организованы 12 каналов с временным дуплексным разнесением: в течение первой половины кадра длительностью 10 мс передаются сигналы от базовой станции к 12 телефонным трубкам, в течение второй половины кадра - от 12 подвижных трубок к базовой станции (рис. 10.9).



4. Принцип действия

Основные наиболее общие элементы сетей связи показаны на рисунке 3.1

Они содержат мобильные станции(МС), базовые станции (БЗ), центры управления и коммутации(ЦК), радиоинтерфейсы(РН).

Рисунок 3.1 Элементы сетей связи: а - соединение МС через ЦК, б-соединение МС непосредственно друг с другом

Отдельные сети и подсети объединяются н единую структуру с помощью межсетевых интерфейсов (СИ) кабельных или радиолиний Контроллеры базовых станций (КБС) выполняют функции коммутации, управления БС, обеспечивают доступ к внешним сетям (телефонным, передачи данных). Они могут подразделяться на главные (с расширенными возможностями) и подчиненные (с ограниченными функциями) Подсеть может содержать собственную станцию управления (СУ), Таким образом, функции управления и коммутации распределяются по всей сети, что обеспечивает быструю передачу вызовов и сохранение работоспособности сети при неисправностях отдельного оборудования [3].

5. Транкинговые системы связи

Транкинговые системы связи (ТСС) могут строиться как системы с однозоновой и многозоновой структурой. Принимая во внимание специфический характер ТСС, т.е. ограниченность числа пользователей системы, переход от однозоновой к многозоновой структуре объясняется а первую очередь расширением географической зоны действия системы, а стремлением к повышению числа абонентов системы. При пересечении границ радиопокрытия ТСС отслеживают перемещение абонентов, обеспечивают их регистрацию и назначение им нового частотного канала. Однако, как правило, подобный переход происходит с прерыванием связки, для восстановления которой абонентам необходимо произвести повторный вызов.

Транкинговые системы могут использовать как симплексные. так а дуплексные каналы радиосвязи, однако с целью упрощения и удешевления в них нередко применяется полудуплексный режим работы, при котором один и тот же канал поочередно используется для связи от центра управления (базовой станции) к абоненту и в обратном направлении.

Реализация принципа равного доступа к каналу связи может быть осуществлена децентрализовано, либо при централизованном управлении. В первом случае функция нахождения свободного канала возлагается на абонентскую станцию, которая проводит последовательный поиск незанятого частотного канала во всем выделенном системы диапазоне. Во втором случае анализ занятости каналов связи осуществляет базовая станция либо непосредственно центр коммутации мобильной связи. Как правило, установление связи при последовательном сканировании частотного диапазона занимает достаточно большой интервал времени. Для обеспечения оперативности и управления в современных ТСС предусматривается существование специального канала, посредством которого производится управление транкинговой системой, в том числе выполнение процедур установления и прекращения связи.

По способу организации канала управления различают ТСС с выделенным и распределенным каналом управления. В первом случае, как следует из названия, выделенный канал используется исключительно для управления работой системы. Во втором -- в процессе сеанса связи сигналы управления передаются одновременно с речевым сигналом.

С учетом сказанного транкинговая система связи может быть представлена обобщённой структурной схемой (рисунок 3.2).

мобильный транкинговый связь сигнал



Рисунок 3.2 - Обобщенная структурная схема ТСС

МС - мобильная станция (мобильный абонент);

БС - базовая станция (центр управления);

УОР - устройство объединения радиосигналов;

Р ~ ретрансляторы;

ЦКМС - центр коммутации мобильной связи;

ТФОП -телефонная сеть общего пользования;

ДНУ-диспетчерский пульт управления.

Для ТСС наиболее характерно разделение каналов связи по частоте с индивидуальными ретрансляторами на разных частотах. Возможен и вариант ТСС с использованием широкополосных ретрансляторов, обслуживающих сразу все каналы.

Совместимость различных систем и оборудования обеспечивается стандартизацией интерфейсов. Наибольшее распространение получили следующие протоколы транкинговой связи: МРТ 1327, EDACS, ТЕТКА (1).

6. Системы персонального радиовызова

Системы персонального радиовызова (СПРВ), или пейджинговые системы (от английского термина paging - вызов), представляют собой системы мобильной радиосвязи, обеспечивающие одностороннюю передачу коротких сообщение из центра системы (терминала персонального радиовызова, или пейджингового терминала) на миниатюрные абонентские приемники (пейджеры), причем передаваемое сообщение могут быть четырех типов -- тональные, цифровые, буквенно-цифровые и речевые.

Основной отличительно чертой СПРВ служит её работа вне реального времени, то есть сообщения передаются не в момент его выдачи отправителем, а в порядке очереди, устанавливаемой центром управления, хотя на практике величина задержки между моментом отправления и получения не превышает нескольких минут.

В самой общей версии структурная схема СПРВ представлена на рисунке 3.3.



Рисунок 3.3 -- Обобщенная структурная схема системы персонального радиовызова.

ТПВ - терминал персонального вызова (paging terminal - РТ);

КСПВ - контроллер сети персонального вызова (paging network controller - PNC);

ЦЭиО - центр эксплуатации и обслуживания (operations and maintenance center - ОМС);

КЗОВ - контроллер зоны обслуживания вызовов (paging area controller Й РАС);

ВС -- базовая станция (base station -- BS);

АП - абонентский приемник (pager -- Р).

Терминал персонального вызова принимает и анализирует входящие данные вызовов из ТФОП (или от других источников). Контроллер сети персонального вызова во взаимодействии с ЦЭиО обеспечивает все функции управления системой, в том числе такие, как определение типа вызова абонента -- индивидуальный, общий или групповой. Контроллер зоны обслуживания осуществляет распределение данных к передатчикам БС, а также может выполнять некоторые статистические вычисления. Базовые станции контролируют и передают сигналы радиовызова на соответствующие абонентские приемники. Применение нескольких БС в пределах зоны действия СПРВ позволяет обеспечить более надежную связь с абонентами.

Ключевым фактором в развитии СПРВ, как и в случае ТСС, явилась стандартизация радиоинтерфейса. В настоящее время наиболее широкое распространение получили стандарты POCSAG, ERMES, а также семейство протоколов FLEX [1].

7. Сотовые системы мобильной связи

Система сотовой связи строиться в виде совокупности ячеек, или сот, покрывающих обслуживаемую территорию. Ячейки обычно схематически изображают в виде равновеликих правильных шестиугольников (рисунок 3.4). Ячеечная, или сотовая, структура системы непосредственна связана с принципом повторного использования частот-основным принципом

сотовой системы, определяющим эффективное использование выделенного частотного диапазона и высокую емкость системы. В центре каждой ячейки находиться базовая станция, обслуживающая все подвижные станции(абонента) в пределах своей ячейки. При перемещении абонента из одной ячейки в другую происходить передача его обслуживания от одной базовой станции к другой. Все базовые станции системы, в свою очередь замыкаются на центр коммутации, с которого имеется выход в обычную городскую сеть проводной телефонной связи.

На рисунке 3.5 приведена функциональная схема, соответствующая описанию структурной схемы.

Рисунок 3.4 -- Ячейки (соты) системы, покрывающие нею обед ужинаемую территорию



Рисунок 3.5 - Упрошенная функциональная схема система сотовой связи: БС - базовая станция; ПС подвижная станция (абонентский аппрат)

В стандарте GSM используется понятие системы базовой станции(СБС), в которую входит контроллер базовой станции (КБС) и несколько , например до 16, базовых приемопередающих станции (БППС).

Структурная схема такой системы изображена на рисунке 3.6.

Рисунок 3.6 - Система базовой станции стандарта GSM

8. Подвижная станция

Блок схема подвижной станции приведена на рисунке 3.7. В еб состав входит:

- блок управления;

- приемопередающий блок;

- антенный блок.

-

Антенный блок включает антенну и коммутатор прием-передача. Блок управления включает микрофон и динамик, дисплей и клавиатуру (в некоторых случаях клавиатура отсутствует, а в все операции производятся на специальном дисплее).

Приемопередающий блок включает передатчик, приемник, синтезатор частот и логический блок. В состав передатчика входят:

- аналого-цифровой преобразователь (АЦП) - преобразует в цифровую форму сигнал с выхода микрофона и вся последующая обработка и передача сигнала производится в цифровой форме, вплоть до обратного цифро- аналогового преобразования.

- кодер речи осуществляет кодирование сигнала речи - преобразование сигнала, имеющего цифровую форму, по определенным законам с целью сокращения объема информации, передаваемой по каналу связи.

Кодер канала -- добавляет в цифровой сигнал, получаемый с выхода кодера речи, дополнительную информацию, предназначенную для защиты от ошибок при передаче сигнала по линии связи, с той же целью информация подвергается определенной переупаковке (перемножению), кроме того , кодер канала вводить в состав передаваемого сигнала информацию управления, поступающую от логического блока;

- модулятор - осуществляет перенос информации кодированного видеосигнала на несущую частоту.

Рисунок 3.7 - Блок схема подвижной станции.

Приемник по составу и основном соответствует передатчику, но с

обратными функциями входящих и него блоков:

-демодулятор выделяет из модулированного радиосигнала

кодированный видеосигнал, несущий информацию;

- декодер канала выделяет из входного потока управляющую информацию и направляет её на логический блок; принятая информация проверяется на наличие ошибок, и выявленные ошибки по возможности исправляются; до последующий обработки принятая информация подвергается обратной (по отношению к кодеру) переупаковке;

-Декодер речи восстанавливает поступающий на него с кодера канала сигнал речи, переводя его и естественную форму, со свойственной ему избыточностью, но в цифровом виде;

-цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) преобразует принятый сигнал речи в аналоговую форму и подает ее на вход динамика,

-эквалайзер служит для частичной компенсации искажений сигнала вследствие многолучевого распространения; по существу, он является адаптивным фильтром, настраиваемым но обучающей последовательности символов, входящей и состав передаваемой информации; блок эквалайзера не является функционально необходимым и в некоторых случаях может отсутствовать.

Логический блок это по сути микрокомпьютер со своей оперативной и постоянной памятью, осуществляющий управление работой подвижной станции. Синтезатор является источником колебаний несущей частоты, используемой для передачи информации по радиоканалу. Наличие гетеродина и преобразователя частоты обусловлено тем, что для передачи и приема используются различные участки спектра (дуплексное разделение по частоте).

9. Базовая станция

Многие элементы, входящие в состав базовой станции, по функциональному назначению не отличаются от аналогичных элементов подвижной станции, но в целом базовая станция существенно больше и сложнее подвижной. Блок схема базовой станции приведена на рисунке 3.8.

Приемник и передатчик БС имеют в общем ту же структуру, что и в подвижной станции, за исключение того, что здесь в них отсутствует ЦАП и АЦП, поскольку и входной сигнал передатчика, и выходной сигнал приемника имеют цифровую форму.

Блок сопряжения с линией связи осуществляет упаковку информации, передаваемой по линии связи на центр коммутации, и распаковку принимаемой от него информации. В качестве линии связи базовой станции с

центром коммутации обычно используется радиорелейная или волнооптическая линия, если базовая станция и центр коммутации не

располагаются территориально в одном месте.

Контроллер базовой станции, представляющий собой достаточно мощный компьютер, обеспечивает управление работой станции, а также контроль работоспособности всех входящих в неё блоков и узлов.



Рисунок 3.8 - Блок-схема базовой станции

10. Центр коммутации

Центр коммутации является мозговым центром и одновременно диспетчерским пунктом системы сотовой связи, на который замыкаются потоки информации со всех базовых станций и через который осуществляется выход на другие сети связи - стационарную телефонная сеть, сети междугородной связи, спутниковой связи, другие сотовые сети. В состав центра коммутации входит несколько процессоров, он является типичным примером многопроцессорной системы. Блок схем центра коммутации представлена на рисунке 3.9.



Рисунок 3.9 - Блок-схема центра коммутации

Коммутатор осуществляет переключение потоков информации между соответствующими линиями связи. Он может, в частности, направить поток информации от одной базовой станции к другой, или от базовой станции к стационарной сети связи, или наоборот -- от стационарной сети связи к нужной базовой станции. Коммутатор подключается к линиям связи через соответствующие контроллеры связи, осуществляющие промежуточную обработку (упаковку, распаковку, буферной хранение) потоков информации. Общее управление работой центра коммутации и системы в целом производится от центрального контроллера, который имеет мощное математическое обеспечение, включающее перепрограммируемую часть (software). Работа центра коммутации предполагает активное участие операторов, поэтому в состав центра входят соответствующие терминалы, а также средства отображение и регистрации информации. В частности, оператором вводятся данные по режимам работы системы, в необходимых случаях оператор выдает требующиеся по ходу работы команды.

Важными элементами системы являются базы данных - домашний регистр, гостевой регистр, центр аутентификация, регистр аппаратуры (имеется не во всех системах). Домашний регистр (домашний регистр местоположения - Ноше Location Register, HLR) содержит сведения обо всех абонентах, зарегистрированных в данной системе, и о видах услуг, которые могут быть им оказаны. Здесь же фиксируется местоположение абонента для организации его вызова и регистрируются фактически оказанные услуги.

Гостевой регистр (гостевой регистр местоположения - Visitor Location Register, VLR) содержит примерно такие же сведения об абонентах гостях (ромерах), т.е. об абонентах, зарегистрированных в другой системы, но пользующихся в настоящее время услугами сотовой связи в данной системе.

Центр аутентификации (Authentication Center) обеспечивает процедуры аутентификации абонентов и шифрования сообщений. Регистр аппаратуры (регистр идентификации аппаратуры - Equipment Identify Register), если он существует, содержит сведения об эксплуатируемых подвижных станциях на предмет их исправности и санкционированного использования.

11. Математические основы принципы действия. Модуляция сигналов в цифровых системах мобильной связи

Для транспортировки информации на расстояние с радиоволн отведенного диапазона необходима модуляция гармонического колебания высокой частоты f0 низкочастотным сигналом, взаимно-однозначно отображающим передаваемое сообщение.

Рассмотрим только цифровые стандарты мобильной связи второго и третьего поколения. В качестве обшей модели сигнала примем последовательность одинаковых по форме импульсов (посылок), повторяющихся с постоянным интервалом.

(4.1)

где So(t) - огибающая посылки.

В простейшем случае бинарной фазовой манипуляции - БФМ (на англ языке, BPSK - binary phase shift keying) - посылки полагаются прямоугольными и примыкающими друг к другу, то есть имеющими длительность , а фазы принимают лишь два возможных значения. Таким образом, каждая посылка передает один двоичный символ и при фиксированной длительности

и мощности сигнала БФМ реализует наиболее помехоустойчивый способ двоичной телеграфии, так как импульсы с фазами 0 и (pi) являются противоположными, то есть максимально удаленными. В отношении же расходования частотного ресурса описанная версия БФМ оказывается чрезвычайно неэффективной. Дело в том, что спектр мощности сигнала (4.1) совпадает по форме с энергетическим спектром посылки f, и когда последняя прямоугольна, убывает с частотой f весьма медленно пропорционально l/f^2. Или, как это часто делается в технике связи при регламентации использования радио спектра, измерять полосу сигнала шириной окна fв, котором удерживается не менее 99% излучаемой мощное, для БФМ получится цифра, многократно превосходящим традиционный ориентир l/ : f=18,5/ . По этой причине БФМ с прямоугольными посылками не применяется в цифровой мобильной телефонии [3,4].

Для повышения спектральной эффективности используют следующий метод. Увеличивают длительности прямоугольной посылки с сохранением прежней скорости передачи Rt в числе бит на единицу времени. При БФМ один бит передает за время Тб= , так что R=l/T_б. Для удержания этой скорости при удлинении посылки следует увеличить число возможных значений фазы. При удвоении длительности посылки ( =2Т_б) в течение временного отрезка придется передавать два бита информации, то есть четыре различных сообщения, что может быть достигнуто за счет использования четырех разрешенных значений фазы вместо двух, например О, п, п/2, -п/2. Такой способ манипуляции называют квадратурной фазовой манипуляцией - КФМ (QPSK - quadrature phase shift keying).

Различные модификации КФМ находят самое широкое применение в сетях цифровой мобильной связи как второго, так и третьего поколений. Мотивами усовершенствований по сравнению с базовым вариантом КФМ служат, с одной стороны заинтересованность в компактном спектре, а с другой - стремление к оптимизации энергетического режима усилителя мощности передатчика подвижного терминала.

Энергопотребление передатчика в значительной мере зависит от режима оконечного усилителя мощности или, иначе говоря, от пик фактора сигнала, равного отношению его пиковой и средней мощностей. Наиболее благоприятным считается режим класса С, когда активный элемент усилителя постоянно находится вблизи точки насыщения, выполняя, по существу, функцию ключа, и требования к его линейному динамическому диапазону минимальны. Для приближения к подобному режиму передаваемый сигнал должен быть свободен от глубокой амплитудной модуляции, то есть иметь пик фактор, близкий к единице. Данное условие означает, что скачки мгновенной фазы, сопровождающие переход от данной посылки к последующей, должны быть по возможности минимизированы.

Это в свою очередь навязывает чрезмерное требование в части линейного динамического диапазона.

Смягчение требований к динамическому диапазону передатчика достигается в формате КФМ со сдвигом - КФМС (OQPSK - offset OQPSK).

Введем в (4.1) начальную фазу равную п/4, и перепишем результат и форме:

бинарный символы, принимающие значения +1 и -1. Следовательно, КФМ-сигнал можно интерпретировать как сумму двух квадратурных БФМ-сигналов, что дает возможность демодулировать каждую из последовательностей символов a_l, b, отдельно от другой, поскольку синусная и косинусная квадратурные компоненты ортогональны и не создают друг другу перекрестных помех при когерентном приеме. Сдвинем теперь синусную квадратурную составляющую во времени на половину длительности посылки, придя к результату

сохраняющему ортогональность квадратурных компонент и, следовательно, все характеристики обычной КФМ в части качества передачи данных. Теперь, однако, изменения бинарных символов, манипулирующих квадратурные несущие, происходят неодновременно: в момент смены символа а_l символ другой квадратуры bi, остается неизменным и наоборот. Тем самым требуемый линейный динамический диапазон оказывается в корень из двух раз меньшим по сравнению со случаем БФМ или стандартной КФМ. Именно по этой причине КФМС была избрана для построения обратного (от МС к БС) канала в CDMA - стандарте второго поколения.

Рассмотренная модификация КФМ никоим образом не влияет на спектральные характеристики модулирования сигнала, которые в рамках случайной модели передаваемого потока данных определяются

Размещено на Allbest.ru