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  宽带多媒体卫星通信系统中的多址接入技术
 
多频时分多址接入(MF-TDMA)是将FDMA和TDMA体制相结合的一种混合多址接入方式。作为目前宽带多媒体卫星通信系统所采用的主流体制,MF-TDMA允许众多用户终端共享一系列不同速率的载波,每个载波进行时隙划分,通过综合调度时频二维资源,达到资源的灵活分配。图2给出了MF-TDMA原理示意图。从图中可以看出,在MF-TDMA系统中,每个载波是时分使用的,每个载波的TDMA速率可以相同也可以不同,甚至同一载波不同时隙的载波速率也可以不同。同传统单载波TDMA系统相比,由于载波速率降低,大大降低了用户终端的发送能力要求,通过使用不同速率载波的组合可构成一个能够同时兼容大、重庆动画公司终端且具有灵活组网能力的宽带多媒体卫星通信系统。当MF-TDMA系统的空中速率逐步提高,载波数逐渐变小,当空中速率高到一定程度载波数为1时,对应的就是传统的高速TDMA体制。当MF-TDMA系统的空中速率逐步降低,载波数逐渐增多,当空中速率低到用户终端的速率时,对应的就是FDMA(SCPC)体制。

图 2 MF-TDMA示意
  根据用户终端的跳频能力,MF-TDMA可分为静态MF-TDMA和动态MF-TDMA<2> 两种。静态MF-TDMA<2> (如图3所示)是指一个终端在连续发送信号的过程中,载波的速率、时隙的宽度及突发的配置(调制编码方式等)都保持不变,即静态MF-TDMA不能在不同速率载波上连续跳频,只能在速率相同、频点不同的载波上进行跳频,而且载波时隙的大小、突发的配置也必须是一样的,如果用户终端需到不同速率的载波,则需要网控中心进行配置,终端将通信中断,重庆动画制作调整过后继续工作;而动态MF-TDMA<2> (如图4所示)在连续发送信号过程中,载波的速率、时隙的宽度、突发的配置都可以实时灵活改变。即动态MF-TDMA可以在不同速率的载波上连续跳频,动态MF-TDMA的优点是可以更有效的适应多媒体业务的通信需求。

  根据用户终端的频率切换速度,MF-TDMA可分为快速跳频(fast hop)和慢速跳频(slow hop)两种<3> ,快速跳频是指终端可以在连续的时隙上“跳频”,利用时隙突发中的保护时间进行频率的切换,保护时间通常根据实际情况为几个到十几个符号长度。“慢速跳频”指终端无法在连续的时隙“跳频”,频率之间的切换需要至少1个时隙的时间,但通常切换时间不超过1s。慢速跳频终端在实现代价上相对较低,快速跳频终端则更加灵活,可以更好的适应多媒体业务需求。在设计资源分配算法时需要考虑到终端的跳频能力,对于“慢速跳频”终端,一帧内的时隙通常连续分配在同一个载波内,即“慢速跳频”终端在帧内不跳频。

  MF-TDMA的优点:重庆影视制作具备一点到多点通信能力,可灵活组成各种网络结构,具有中高速数据通信能力,可对信道资源进行动态分配,实现对IP多媒体业务的灵活支持。

  MF-TDMA的缺点:需要多个载波上实现全网同步,资源分配算法更复杂,由于是多载波工作,因此会带来互调噪声的影响。

图3 静态MF-TDMA示意
图 4动态MF-TDMA示意
  3.1 MF-TDMA体制分类

  MF-TDMA体制的实现需要解决时间基准的提供、初始捕获、同步保持、功率和频率控制、突发发送和接收、资源申请和分配以及综合业务接入等诸多关键技术。MF-TDMA技术体制既可应用于基于透明转发器又可应用于再生转发器,但需要根据不同的卫星转发方式及应用情况对MF-TDMA技术体制进行合理设计。根据MF-TDMA体制应用的转发器类型可分为透明转发体制和再生转发体制两大类


本文出自:重庆影视公司
  2010-11-15


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