卫星通信—第五讲 卫星通信多址方式

卫星通信多址方式

卫星通信体制

•根据基带信号类型及复用方式多址方式

模拟或数字TDM或FDM

2. 中频调制方式ＰＳＫ

　３．　多址连接方式　ＴＤＭＡ　ＣＤＭＡ信道分配或交换制度PA)DA)或随 ４．　

机

多址连接方式

•多址连接的基础是信号分割

而各地球站接收端能从混合的信号中识别出本站所需信号•利用信号的频率码型的正交性可实现有效的多址连接

时隙越小

–占有的空间是卫星覆盖波束所占据的范围

•卫星通信中常用的通信体制–FDM/FM/FDMA/PA

–TDM/PSK/FDMA/PA

•存在各种组合形式的多址连接–TDMA/FDMA

TDMA/FDMA/SDMA

频分多址FDMA

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频分多址FDMA(2)

•卫星的频带和功率资源是有限的

这样的卫星通信系统称为功率受限系统

–存在幅度的非线性和相位的调幅--调相变换作用

–幅度的非线性所带来的影响

•多载波输入时

小载波要受到大载波的抑制

•多载波输入会产生新的频率分量

其输出可能增大–多载波输入时其包络是有起伏的

在一定条件下即产生新的频率分量

减小互调干扰的主要措施

•采用适当的补偿

•采用能量扩散信号

–未调波的功率谱为单一谱线

互调噪声也被扩散

–对多路信号调制的已调波说通话量减少时

使互调干扰噪声广为扩散

将载频做不等间隔排列

线性器

线性器的作用

•一般多载波工作的情况下

装有线性器的转发器在同样交调干扰水平下输出回退只要3dB •可用功率P可用=单载波饱和功率的50%

•为了提高系统灵活性

–SCPC(Single Channel Per Carrier)

–PCM/SCPC/PSK/FDMA/DA (SPADE Single Channel Per Carrier PCM multiple Access Demand assignment

Equipment)

时分多址

•在SPADE,SCPC-DAMA系统中实际上已经采用

TDMA为CSC通道.在海事卫星中也采用TDMA.1985年

INTELSAT已开通120Mb/sTDMA

•TDMA的主要特点

可充分

转发器工作在单载波状态充分利用转发器

的频带上行功率无需精确控制

便于大小站兼容

需要精确的同步

接收站能正确识别站址和迅速建立载波和时间的同步

系统定时

•初始捕获保证此突发正确进入指定的时隙

•分帧同步保证各分帧之间维持精确的时间关系

•一般由基准站发送基准突发作为系统定时

计算机轨道预测法

空分多址SDMA

•基本特征它们分别指向不同区域地球站

卫星天线增益高

不同区域地球站所发信号在空间不重叠

扩大系统的通信容量

具有很大的灵活性

•难点卫星天线及馈线装置比较庞大和复杂

而且由于空间故障难以恢复

码分多址

基带信号调制和地址码的调制

•地址码采用较多的是m序列伪随机码

CDMA/DS

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随机多址(ALOHA方式)

本质上仍为TDMA,适用于各种数据率,不同长度,随机发生的数据的传输和交换.

在SCPC/DAMA系统中用作公用信令通道

在VSAT系统中用于入向通道

一纯ALOHA方式(Pure-ALOHA)

若干地球站共用一个卫星转发器的频段,各站在时间上随机地发送数据组.若发生碰撞,则延迟一段时间后重复,碰撞的两个站延时不同.

二时隙ALOHA(Slotted-ALOHA, S-ALOHA)

各站发送的数据组必须落入某时隙内(不是完全随机的).

因此碰撞概率减小,但全网需要定时和同步,且各个数据分组长度固定.

三预约ALOHA(R-ALOHA)

各站要求发长报文时,申请预约,分配给它一段时隙,对于短报文则使用非预约的时隙,按S-ALOHA方式进行传输.

典型例子是ARPA系统

四 ALOHA方式的性能度量

1 吞吐量:送到用户的信息比特与总发送比特之比,即发送成功的突发段与总发送数之比.

2 延时:开始发信息到成功地送抵用户所需的时间.

个分组但是由于存在重发

•假设一分组在t=t0时刻出现

•考虑了碰撞的因素