Протоколы множественного доступа

Под протоколом множественного доступа в спутниковых каналах связи понимаются правила, определяющие порядок коллективного использования многими ЗС (пользователями) связных ресурсов ретранслятора и общей среды распространения радиосигналов. Выбор рационального протокола множественного доступа (ПМД) во многом определяется свойствами используемого радиоканала, в первую очередь задержкой распространения сигнала и пропускной способностью, а также характеристиками пользовательского трафика и числом обслуживаемых ЗС.

При фиксированном доступе пропускная способность канала статически распределяется между ЗС на основе априорных сведений об их информационной активности, и в процессе функционирования это распределение остается неизменным. Различают:

Ø Частотное разделение каналов - ЧРК. При ЧРК уплотняемые сигналы совпадают во времени, но не перекрываются их спектры.

Ø Временное разделение каналов - ВРК. При ВРК сигналы не совпадают во времени, а их спектры полностью перекрываются.

Ø Разделение каналов по форме - РКФ. При РКФ уплотняемые сигналы перекрываются во времени и по спектру.

ССС с ВРК используются в сетях высокой и сверхвысокой пропускной способности (когда потребные ресурсы ГСР находятся на грани технических и технологических возможностей) при относительно небольшом числе ЗС. Примерами подобных сетей могут служить интернациональные сети (типа Intelsat), национальные сети стран с развитой информационной инфраструктурой, например, для объединения наземных сетей связи крупных мегаполисов и т.д.

ЧРК используется в сетях средней и малой пропускной способности при большом числе ЗС (сотни и тысячи). В этом случае неэффективность использования ГСР экономически оправдывается простотой ЗС. Примером могут служить сети VSAT (Very Small Aperture Terminal), сети мобильной связи, сбора информации и т.д.

Проблема статистического мультиплексирования информационных потоков на входе ретранслятора заключается в необходимости координации работы большого числа ЗС, рассредоточенных на значительной территории. Поскольку в общем случае никаких других информационных связей между ЗС, кроме спутникового канала, нет, на поддержание нефиксированных ПМД приходится использовать часть связных ресурсов этого канала. Поэтому находят применение протоколы случайного многостационарного доступа.

Наиболее простым протоколом случайного многостанционного доступа является простая Алоха {Р-Aloha - Pure Aloha}. При передаче ЗС никак не координируют свою работу, и каждая из них передает сообщения по мере возникновения необходимости. При этом неизбежно возникают ситуации, когда сообщения от разных станций перекрываются во времени (сталкиваются, накладываются друг на друга). Правильно принять эти сообщения невозможно без дополнительных специальных мер, однако сам факт столкновения легко обнаруживается при прослушивании канала ЗС-СР. Столкнувшиеся пакеты, естественно, приходится передавать повторно. Если повторную передачу пакета начать сразу же после обнаружения столкновения, то эти сообщения неизбежно столкнуться вновь, поэтому при повторной передаче сообщения задерживаются на случайный, равновероятно распределенный в диапазоне (0 - хт) отрезок времени х, чем достигается их разнос во времени.

В протоколе P-Aloha столкнувшиеся сообщения передаются полностью при их частичном перекрытии, возможно незначительном, что приводит к избыточной загрузке канала передачей неискаженных в предыдущих попытках фрагментов сообщений. Протокол селективной повторной передачи столкнувшихся пакетов {SR-Aloha - Selective-Reject Aloha} устраняет эту избыточность. На передающей стороне сообщения переменного объема разбиваются на пакеты фиксированного объема. Если при передаче произошло столкновение сообщений, повторно передаются лишь столкнувшиеся пакеты сообщений. Нормальное функционирование протокола возможно при условии, что каждый пакет сообщения имеет формат такой же, что и целое сообщение в протоколе чистая Aloha, то есть синхропосылку и заголовок, содержащий все атрибуты заголовка целого сообщения плюс указатель порядкового номера пакета в сообщении.

Нашла достаточно широкое применение синхронная (или тактированная) Aloha {S-Aloha - Slotted Aloha}. Этот протокол предусматривает некоторую степень координации работы станций. Ось времени разбивается на последовательность слотов (тактов, подкадров, окон) фиксированной длительности. Полагается, что станции синхронизированы таким образом, что им известны моменты начала слотов. Каждая станция имеет право начинать передачу своего сообщения длительностью Т только в моменты начала слотов. Длительность слотов Tс превышает Т на величину защитного временного интервала, необходимого для предохранения сообщений в соседних слотах от перекрытия на входе ретранслятора с учетом погрешности системы синхронизации.

Перейти на страницу: 1 2

Прочтите также:

Разработка фотоприемного устройства ВОЛС
Цель проекта: провести разработку схемы и расчет основных параметров фотоприемного устройства ВОЛС в диапазоне скоростей передачи 1-10 Гбит/с, длина волны 1.55 мкм. Исходны ...

Разработка системы определения перемещения движущегося предмета
Для создания автоматизированных систем управления в различных областях народного хозяйства широко применяются различные датчики, в том числе датчики положения движущихся предметов (ДПП) ...

Диапазонный радиопередатчик на транзисторах
В курсовой работе необходимо разработать диапазонный радиопередатчик на транзисторах с параметрами: диапазон частот 9 - 30 МГц, выходная мощность 4 Вт. Характеристика сигналов подлеж ...

Основные разделы

2020 © Все права защищены! >> www.techeducator.ru