www.chms.ru - вывоз мусора в Балашихе 

Динамо-машины  Сигналы и спектры 

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 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 [ 220 ] 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282 283 284 285 286 287 288 289 290 291 292 293 294 295 296 297 298 299 300 301 302 303 304 305 306 307 308 309 310 311 312 313 314 315 316 317 318 319 320 321 322 323 324 325 326 327 328 329 330 331 332 333 334 335 336 337 338 339 340 341 342 343 344 345 346 347 348 349 350 351 352 353 354 355 356 357 358

11.1.3. Распределение ресурса связи по каналам

На рис. 11.3 приводилось распределение ресурса связи по спектральным диапазонам, а на рис. 11.7 был приведен пример его распределения по временным интервалам. На рис. 11.11 представлен более общий способ управления ресурсом связи, позволяющий распределять частотные диапазоны на заранее определенный период времени. Такую систему множественного доступа называют комбинированной FDMA/TDMA. Для назначения распределения частотных диапазонов рассмотрим случай равномерного пропорционального распределения полосы шириной W между М группами (или классами) пользователей. Подобным образом частотный диапазон будем считать разбитым на полосы шириной WIM Гц, которые будут постоянно доступны соответствующим группам. Аналогично для назначения распределения временньлс интервалов ось времени разбивается на интервалы продолжительностью Т. В свою очередь, каждый из кадров разбивается на N интервалов продолжительностью TIN каждый. Предположим, 4to активность пользователей синхронизирована во времени и распределенные интервалы периодично расположены в кадрах. Каждый пользователь может передавать данные, когда начинается его интервал времени, а также на протяжении данного интервала пользователь может использовать вьщеленную полосу частот. Временной интервал однозначно задается как /и-й интервал кадра п. Обратившись к рис. 11.11, можно описать интервал (и, т) следующим образом:

временной интервал

(п,т) = пТ + --- lt;t lt;nT +-,

N N

(11.4)

/1 = 0, 1, ...;т= 1,2, ...,N.

Полоса л

Интервал (л, т)

Интервал (п+ 1,т)

пТ Кадрп (п + 1)Г Кадрп + 1 (п + 2)Т

Рис. 11.11. Ресурс связи: временно-частотное распределение по каналам

Длительность п-го кадра, Т, - это интервал [пГ, (п+ 1)7]. Как видно из рис. 11.11, область сигнала является пересечением временного интервала (и, т) и частотного диапазона (/ ). Предположим, что система модуляции/кодирования выбрана таким образом, что полная полоса W ресурса связи может поддерживать скорость передачи данных R бит/с. Для любого частотного диапазона, содержащего полосу WIM Гц, соответствующая скорость передачи данных будет составлять RIM бит/с. Технология FDMA позволяет использовать М диапазонов с шириной полосы ИМ полной ширины полосы



ресурса связи, а TDMA - полный диапазон частот для каждого из Л* интервалов времени, при этом длрггельность каждого интервала составит 1IN длительности кадра.

11.1.4. Сравнение производительности FDMA и TDMA 11.1.4.1. Скорость передачи данных FDMA и TDMA

На рис. 11.12 представлены основные различия систем FDMA и TDMA для ресурса связи, поддерживающего скорость передачи данных R бит/с. На рис. 11.12, а полоса системы разделена на М ортогональных полос частот. Следовательно, все М источников 6(1 lt;/п lt;М) могут одновременно производить передачу данных со скоростью Л/М бит/с

каждый. На рис. 11.12, б показан кадр, разбитый на М ортогональных временных интервалов. Таким образом, каждый из М источников передает данные со скоростью R бит/с, что в М раз больще скорости передачи от пользователя FDMA за время (1/М). В обоих случаях источник lt; amp; передает информацию со средней скоростью RIM бит/с.


а) FDMA

Синхронизированная задержка

Синхронизированная задержка

-{я/мН

Синхронизированная задержка

б) TDMA

llllh

0) x

IIIIIIH

llllh


Условные обозначения:

Источник 6, ::ф Буфер]

(Канал: скорость передачи\. данных Я или Я/М бит/с J

Пакеты в очереди Размер = Ь бит/пакет

Рис. 11.12. Сравнительное представление технологий FDMA/TDMA: а) FDMA: частота делится на М ортогональных частотных диапазонов; б) TDMA: время разделено на М ортогональных временных интервалов (один пакет на интервал времени)

Пусть информация, передаваемая каждым источником на рис. 11.12, собирается в Л-битовые группы или пакеты. В случае FDMA 6-битовые пакеты передаются за Т секунд по каждому из М непересекающихся каналов. Таким образом, полная скорость передачи данных может быть представлена в следующем виде:

Rpp = бит/с.

(11.5)

При использовании TDMA каждым источником за Т/М секунд передается b бит. Следовательно, требуемая скорость передачи данных равна

11.1. Распоепеление oecvoca связи



TD=~I- (11-6)

Поскольку уравнения (11.5) и (11.6) идентичны, можно сделать следующий вывод:

Rfd=Rtd=R = (11-

Следовательно, обе системы требуют одинаковой скорости передачи данных - R бит/с.

11.1.4.2. Задержка сообщений в системах FDMA и TDMA

Исходя из предьщущих разделов, можно сделать вывод, что, несмотря на некоторые различия, FDMA и TDMA не отличаются по производительности. Однако различие становится очевидным, если в качестве единицы измерения производительности используется средняя задержка пакета. Показано [1, 2], что TDMA значительно превосходит FDMA по данному параметру, в том смысле, что среднее время задержки пакета при использовании первой схемы меньше, чем при использовании последней.

Как и ранее, предположим, что при FDMA диапазон частот системы разбит на М ортогональных полос; при использовании TDMA кадр разделен на М ортогональных временных интервалов. Для анализа времени задержки сообщения рассмотрим простейший случай детерминистических источников данных. Предположим, что ресурс связи используется на 100%. Тогда все частотные диапазоны при FDMA и все временные интервалы при TDMA будут заполнены пакетами данных. Для простоты будем считать, что отсутствуют дополнительные издержки, связанные с защитными полосами или интервалами. В таком случае время задержки сообщения можно выразить следующим образом:

D=w + x. (11.8)

Здесь w - среднее время ожидания пакета (до передачи), х - время передачи пакета. При FDMA каждый пакет пересылается в течение Т секунд; передача пакета для технологии FDMA будет следующей:

= Т. (11.9)

При использовании TDMA каждый пакет пересылается в течение временного интервала TIM секунд. С помощью уравнения (11.7) время передачи пакета можно выразить следующим образом:

х = = А. (11.10)

Поскольку каналы FDMA доступны постоянно, а пакеты пересылаются непосредственно после создания, время ожидания w составляет следующее:

raquo;vfd=0. (11.11)

На рис. 11.13 сравниваются потоки данных для схем FDMA и TDMA. Как показано на рис. 11.13, а, при использовании TDMA временные интервалы пользователей начинаются в разных точках кадра протяженностью Т секунд. Пакет Si начинает отправляться по

КЯЯ Глявя 11 VnnriTHOHi/io м мыпжрптпрнный nnnrvn



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 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 [ 220 ] 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282 283 284 285 286 287 288 289 290 291 292 293 294 295 296 297 298 299 300 301 302 303 304 305 306 307 308 309 310 311 312 313 314 315 316 317 318 319 320 321 322 323 324 325 326 327 328 329 330 331 332 333 334 335 336 337 338 339 340 341 342 343 344 345 346 347 348 349 350 351 352 353 354 355 356 357 358