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1、第 3章 衛(wèi)星通信的多址方式 衛(wèi)星通信系統(tǒng)和衛(wèi)星移動(dòng)通信系 統(tǒng)中所使用的信道分配技術(shù)和多址技 術(shù)（頻分多址（ FDMA）、 時(shí)分多址 （ TDMA）、 空分多址（ SDMA） 和 碼分多址（ CDMA）） 等進(jìn)行介紹。 3.1 多址技術(shù)與信道分配技術(shù)的概念 3.2 頻分多址技術(shù) 3.3 時(shí)分多址技術(shù) 3.4 隨機(jī)多址和可控多址訪問方式 3.1 多址技術(shù)與信道分配技 術(shù)的概念 多址技術(shù)是指在衛(wèi)星覆蓋區(qū)內(nèi)的多個(gè)地球站， 通過同一顆衛(wèi)星的中繼建立兩址和多址之間的通 信技術(shù)。 3.1.1 信道分配方式實(shí)際上就是指如何進(jìn)行信道分 配。所采用的多址方式不同，其信道的內(nèi)含不同。
2、1預(yù)分配（ PA） 預(yù)分配（ PA） 方式又分為固定預(yù)分配 （ FPA） 和按時(shí)預(yù)分配（ TPA） 方式，具體如下。 （ 1 固定預(yù)分配（ FPA） 是指按事先規(guī)定半永久 性地分配給每個(gè)地球站固定數(shù)量的信道，這樣各 地球站只能各自在特定的信道上完成與其他地球 站的通信，其他地球站不得占用。 （ 2） 按時(shí)預(yù)分配 （ TPA） 方式 根據(jù)統(tǒng)計(jì)，事先知道了各地球站間業(yè) 務(wù)量隨時(shí)間的變化規(guī)律，因而在一天內(nèi)可 按約定對信道做幾次固定的調(diào)整，這種方 式就是按時(shí)預(yù)分配（ TPA） 方式。 2 按需分配（ DA） 方式是一種分配可變的制 度，這個(gè)可變是按申
3、請進(jìn)行信道分配變化的，通 話完畢之后，系統(tǒng)信道又收歸公有。 （ 1） 收端可變 、 發(fā)端固定的 DA方式 （ 2） 收端固定 、 發(fā)端可變的 DA方式 （ 3） 收 、 發(fā)可變 DA 3 動(dòng)態(tài)分配是系統(tǒng)根據(jù)終端申請要求，將系統(tǒng) 的頻帶資源（傳輸速率）實(shí)時(shí)地分配給地球站或 衛(wèi)星移動(dòng)通信終端，從而能高效率地利用轉(zhuǎn)發(fā)器 的頻帶。 4 它是指通信中各種終端隨機(jī)地占用衛(wèi)星信道 的一種多址分配制度。 3.1.2 多址技術(shù) 在衛(wèi)星通信中的信號(hào)分割和識(shí)別是以載波 頻率出現(xiàn)的時(shí)間或空間位置為參量實(shí)現(xiàn)的，歸 納起來可分為頻分多址（ FDMA）、 時(shí)分多址 （
4、 TDMA）、 碼分多址（ CDMA） 和空分多址 （ SDMA）。 頻分多址訪問（ FDMA） 方式是衛(wèi)星通信多 址技術(shù)中的一種比較簡單的多址訪問方式。在 FDMA中是以頻率來進(jìn)行分割的，其在時(shí)間和空 間上無法分開，故此不同的信道占用不同的頻段， 互不重疊。 時(shí)分多址訪問（ TDMA） 方式是以時(shí)間為參 量來進(jìn)行分割的，其頻率和空間是無法分開的， 那么不同的信號(hào)占據(jù)不同時(shí)間段，彼此互不重疊。 空分多址訪問（ SDMA） 方式是以空間作為 參量來進(jìn)行分割的，其頻率和時(shí)間無法分開，因 而不同的信道占據(jù)不同的空間，這樣衛(wèi)星可根據(jù) 空間位置接收相應(yīng)覆蓋區(qū)域中的各地球站發(fā)送的 上行鏈路信號(hào)。
5、碼分多址訪問（ CDMA） 方式是以信號(hào)的 波形、碼型為參量來實(shí)現(xiàn)多址訪問的，其頻率、 時(shí)間和空間上均無法分開，因而不同的地球站使 用不同的碼型作為地址碼，并且這些碼型相互正 交或準(zhǔn)正交。 3.2 頻分多址技術(shù) 3.2.1 頻分多址技術(shù)原理與應(yīng) 用特點(diǎn) 1. 工作原理 在以此種方式工作的衛(wèi)星通信網(wǎng)中，每個(gè)地 球站向衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器發(fā)射一個(gè)或多個(gè)載波，每個(gè)載 波都具有一定的頻帶，它們互不重疊地占用衛(wèi)星 轉(zhuǎn)發(fā)器的帶寬。 2 FDMA 頻分多址方式是最基本的多址方式，也是最 古老的多址方式，其最突出的特點(diǎn)是簡單、可靠 和易于實(shí)現(xiàn)。 （ 1）要求解決好衛(wèi)星的
6、功率和帶寬 （ 2 （ 3 （ 4 3.2.2 FDMA的分類 1.每載波多路 MCPC-FDMA方式 如果按所采用的基帶信號(hào)類型 ， MCPC又可 劃分為 FDM-FM-FDMA和 TDM-PSK-FDMA方 式 。 在 FDM-FM-FDMA方式中，首先基帶 模擬信號(hào)以頻分復(fù)用方式復(fù)用在一起，然 后以調(diào)頻方式調(diào)制到一個(gè)載波頻率上，最 后再以 FDMA 在 TDM-PSK-FDMA方式中，首先將 多路數(shù)字基帶信號(hào)用時(shí)分復(fù)用方式復(fù)用在 一起，然后以 PSK方式調(diào)制到一個(gè)載波上， 最后再以 FDMA方式發(fā)射和接收。 2 每載波單路 SCPC-FDMA方
7、式 由于 SCPC方式主要應(yīng)用于業(yè)務(wù)量較小的、 同時(shí)通信路數(shù)最多只有幾條甚至一條的地球站， 顯然采用固定分配載波的 MCPC方式會(huì)造成頻帶 的浪費(fèi)。 3 星上交換 SS-FDMA 在圖 3-5中給出 SS-FDMA衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器方框圖。 從圖中可以看出，上行鏈路和下行鏈路各包含 3 個(gè)波束（空分頻率復(fù)用）。其星上交換功能是由 一組濾波器和一個(gè)由微波二極管門電路組成的交 換矩陣完成的。 圖 3-5 SS-FDMA衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器方框圖 3.2.3 SCPC SCPC是英文 Single Channel Per Carrier的 縮寫，是每載波單路的 FDMA方式。
8、 1 預(yù)分配的 SCPC 數(shù)字制的預(yù)分配 SCPC又包括 PCM-PSK- SCPC和 DM-PSK-SCPC方式，我們首先從 PCM- PSK-SCPC （ 1） PCM-PSK-SCPC 在預(yù)分配 SCPC方式中，任意兩地球站之間 進(jìn)行通信時(shí)，其下行鏈路的載波只攜帶一路信號(hào)， 并且占用一條衛(wèi)星通道。 SCPC 在采用 SCPC方式工作的 IS-IV衛(wèi)星通信系統(tǒng) 中，將其中一個(gè)衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的 36MHz帶寬等間隔 地分為 800個(gè)通道，其頻率分配如圖 3-6所示。 圖 3-6 SCPC系統(tǒng)的頻率配置 SCPC 圖 3-7給出了在
9、SCPC方式下工作的各 地球站的終端設(shè)備結(jié)構(gòu)圖。 地面接口單元：負(fù)責(zé)話音業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù) 圖 3-7 SCPC終端設(shè)備結(jié)構(gòu)圖 信道單元包含話音接口、數(shù)據(jù)接口、 話音編碼 /譯碼器、數(shù)據(jù)編碼 /譯碼器、話音 檢測器、信道同步器、頻率合成器和相位 調(diào)制 /解調(diào)器等用來完成語音信號(hào)和數(shù)據(jù)信 公用單元主要包括中頻單元和定時(shí)與 頻率單元等。 話音的傳輸與話音信號(hào)的傳輸格式是分不開 的，因而我們首先對話音信號(hào)的傳輸格式進(jìn)行介 a. 話音信號(hào)的傳輸格式 為了提高衛(wèi)星系統(tǒng)的信道利用率，在 PCM- PSK-SCPC系統(tǒng)中采用了話音激活技術(shù)。 SO
10、M 由于在 PCM-PSK-SCPC系統(tǒng)中使用的是絕 對 QPSK調(diào)制方式，對這種已調(diào)制信號(hào)進(jìn)行相干 解調(diào)時(shí)，在其所恢復(fù)的載波中會(huì)出現(xiàn)“ 0”或 “ 180”的相位不確定的現(xiàn)象，這就是相位模 糊現(xiàn)象。 b. 話音信號(hào)的傳輸過程 如圖 3-7所示，話音信號(hào)首先通過話音接口被 送入 PCM編碼 /譯碼器進(jìn)行編碼。 在 SCPC系統(tǒng)中，也可以傳輸數(shù)據(jù)信息。 但由于數(shù)據(jù)信號(hào)是以連續(xù)發(fā)送的形式進(jìn)行 的，因而在接收端不存在相位模糊問題， 因此無需為恢復(fù)載波和相位定時(shí)而增加附 加字頭。 導(dǎo)頻和導(dǎo)頻校正技術(shù) （ AFC） 導(dǎo)頻是指在已調(diào)信號(hào)譜中額外地插入一個(gè)低 功率的載波
11、頻率或其有關(guān)的頻率信號(hào)譜線，其對 在 SCPC （ 2） DM-PSK-SCPC 與 PCM-PSK-SCPC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相比，在 DM- PSK-SCPC 用 DM編碼 /譯碼器代替 PCM編碼 /譯碼器 采用 BPSK調(diào)制 / 在 PCM-PSK-SCPC系統(tǒng)中使用的是 QPSK調(diào)制 解調(diào)技術(shù)，而在 DM-PSK-SCPC系統(tǒng)中，一般使用 的是 BPSK調(diào)制解調(diào)器。 2.按需分配的 SCPC系統(tǒng) （ SPADE） SPADE是 Single Channel Per Carrier PCM Multiple Access Demand
12、 Assignment Equipment 的英文縮寫。 （ 1） SPADE 如圖 3-10所示，在采用 SPADE方式工作的衛(wèi) 星通信系統(tǒng)中，通常將一個(gè)衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的一部分 頻率配置為公用傳輸信道（ CSC）， 而另一部分 頻率配置為話音通道（ CH）。 圖 3-10 SPADE系統(tǒng)的頻率配置 （ 2）終端設(shè)備結(jié)構(gòu) 公共控制部分包括地面接口單元（ TIU）、 按需分配傳信和交換單元（ DASS）、 定時(shí)和頻 率單元（ TFU）、 中頻單元（ IF） 和運(yùn)行監(jiān)控單 元（ CMC）。 通過地面接口單元可實(shí)現(xiàn)電話交換中心（長 途臺(tái)）和 SPADE終端
13、之間的接口以及 SPADE終 端之間的電話信號(hào)的連接。 按需分配傳信與交換單元（ DASS） 如圖 3-11所示， DASS單元是由傳信和交換處 理機(jī)（ SSP）、 公用信號(hào)信道同步器和公用信號(hào) 控制 SPADE 自動(dòng)完成對公共信號(hào)通道上用于廣播的本站 圖 3-11 SPADE終端設(shè)備組成圖 （ 3）按需分配方式下的信息傳遞過程 如圖 3-11所示，各地球站設(shè)置有按 TDMA方 式（在后面將詳細(xì)介紹）工作的公用信令信道和 話音傳輸信道。 為了實(shí)現(xiàn)按需分配，各地球站是按 TDMA方 式工作的，即按時(shí)分多址方式工作的。
14、 由上面的分析可知， SPADE系統(tǒng)可為 48個(gè)地球站提供 397條雙向通路（如圖 4-10 所示），這就是說，每個(gè)地球站可以每隔 50ms 在 SPADE系統(tǒng)中，當(dāng)某用戶通過長途臺(tái)將 呼叫通信請求送至 SPADE終端時(shí)， SPADE終端 為其從 397條衛(wèi)星線路中選擇任意一條空閑信道， 并進(jìn)行連通，同時(shí)通過此信道將呼叫請求幀送到 對方用戶所在的地球站，并由該站與對方局連通。 3.3 時(shí)分多址技術(shù) 3.3.1 時(shí)分多址的概念及其應(yīng) 用特點(diǎn) 1 TDMA 如圖 3-14所示的是 TDMA系統(tǒng)模型。從中可 以清楚地看出，在按時(shí)分多址方式工作的系
15、統(tǒng)中， 由于分配給各地球站的是特定的時(shí)隙，而不是特 定的頻帶，因而每個(gè)地球站必須在分配給自己的 時(shí)隙中用相同的載波頻率向衛(wèi)星發(fā)射信號(hào)，并經(jīng) 放大后沿下行鏈路重新發(fā)回地面。 圖 3-14 TDMA系統(tǒng)模型 2 TDMA TDMA （ 1）不存在 FDMA （ 2 （ 3）提高信號(hào)傳輸質(zhì)量，有利于綜合業(yè)務(wù)的 接入。 （ 4）使用靈活。 （ 1）必須保持各地球站之間的同步，才能 （ 2）要求采用突發(fā)解調(diào)器（系統(tǒng)中各站在 規(guī)定的時(shí)隙內(nèi)以突發(fā)的形式發(fā)射其已調(diào)信號(hào)）。 （ 3）模擬信號(hào)需轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)才能在網(wǎng) （ 4 3.3.2 TDMA
16、 如圖 3-15所示為一個(gè) TDMA地球站設(shè)備組成 示意圖。 圖 3-15 TDMA地球站設(shè)備 1 TDMA 如圖 3-16所示， TDMA系統(tǒng)的幀結(jié)構(gòu) 主要包括同步分幀（也稱為基準(zhǔn)分幀） （ RB） 和數(shù)據(jù)（業(yè)務(wù)）分幀（ DB）。 圖 3-16 TDMA系統(tǒng)幀結(jié)構(gòu) （ 1 同步分幀中包括載波、位定時(shí)恢復(fù)（ CR和 BTR）、 獨(dú)特碼（ UW）、 站址識(shí)別碼（ SIC） 和指令信號(hào)（ CW （ 2 一個(gè)數(shù)據(jù)分幀包含了若干個(gè)業(yè)務(wù)分幀，并且 每個(gè)業(yè)務(wù)分幀由分幀報(bào)頭和多個(gè) PCM數(shù)據(jù)信道 構(gòu)成。 （ 3） 若幀長為 Tf ， 從圖 3
17、-16中可以看出，每一幀 包含一個(gè)同步分幀和 m個(gè)業(yè)務(wù)分幀，這說明該系 統(tǒng)可以與 m個(gè)地球站實(shí)現(xiàn)互通。 系統(tǒng)傳輸速率 Rb 幀長 這就要求在 KTs時(shí)間內(nèi)能夠存入的 KS比 特與 Tf時(shí)間內(nèi)讀出的比特?cái)?shù) L相等，即 L=KS， 故 【例 3-1】 已知一個(gè) TDMA系統(tǒng)，采用 QPSK 調(diào)制方式。設(shè)幀長 Tf=250s， 系統(tǒng)中所包含的站 數(shù) m=5， 各站所包含的通道數(shù) n = 4相同，保護(hù)時(shí) 間 Tg = 0.1s， 基準(zhǔn)分幀的比特?cái)?shù) Br與各報(bào)頭的比 特?cái)?shù) Bp均為 90比特，每個(gè)通道傳輸 24路（ PCM 編碼，每取樣值編 8比特碼，一群加一位同步比 特）。
18、求 PCM編碼器輸出速率 Rs， 系統(tǒng)傳輸?shù)谋?特率 Rb、 分幀長度 Tb、 幀效率 f及傳輸線路要求 帶寬 B 解： Ts =125s， S=8 24+1=193（ bit）， 又 一個(gè)碼符含兩比特 K=2， L=2S=386（ bit）， 所以 2. 地面接口是與用戶進(jìn)行信息交互的輸入、輸 出接口。 克服這種時(shí)鐘頻差的方法有跳幀法和碼速調(diào) 整法。 碼速調(diào)整法是指在信號(hào)中插入（或扣除）一 定比例的不含信息的脈沖，這樣可通過調(diào)控所插 入（或扣除）的脈沖比例來調(diào)節(jié)地面線路所送入 3 TDMA （ 1） TDMA 完成幀發(fā)送和接
19、收。 實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)同步，即完成系統(tǒng)的初始 （ 2 在 TDMA系統(tǒng)中，不同性質(zhì)的信號(hào)，其發(fā)送 和接收過程不同。 數(shù)據(jù)傳送原理與話音信號(hào)的傳送原理相同， 所不同的是用異步合路器和異步分路器取代 PCM編碼和解碼器。 （ 3） 就目前的衛(wèi)星發(fā)射技術(shù)而言，如果使衛(wèi)星的 位置保持在精度 0.1范圍，高度變化在 0.1% 以內(nèi)，那么衛(wèi)星可在 75km 75km 75km的立體 空間內(nèi)漂移。 TDMA 通常 TDMA幀周期（ Tf） 是話音取樣周期 （ 125s） 的整數(shù)倍，它與頻率為 f0的高穩(wěn)定度 （ 10-11）的時(shí)
20、鐘周期一致。 TDMA TDMA系統(tǒng)的同步內(nèi)容包括載波同步、時(shí)鐘同步 和分幀同步。其中要求在極短的時(shí)間內(nèi)從各接收 分幀報(bào)頭中完成基準(zhǔn)載波和時(shí)鐘信號(hào)的提取工作。 分幀同步包括兩方面的內(nèi)容，其一是 指在地球站開始發(fā)射數(shù)據(jù)時(shí)，如何使其進(jìn) 入指定的時(shí)隙，而不會(huì)對其他分幀構(gòu)成干 擾，這就是分幀的初始捕獲。其二是指如 何使進(jìn)入指定時(shí)隙的分幀信號(hào)處于穩(wěn)定的 工作狀態(tài)，即使該分幀與其他分幀維持正 確的時(shí)間關(guān)系，不致出現(xiàn)相互重疊的現(xiàn)象， 這就是分幀同步技術(shù)。 在 TDMA系統(tǒng)中，各地球站是以基準(zhǔn) 站所發(fā)射的獨(dú)特碼（ UW） 作為基準(zhǔn)信號(hào) 來確定自己的發(fā)射時(shí)間的。其捕獲的具體 步驟，如圖 3-19所
21、示。 圖 3- 19 捕 獲 過 程 及 所 用 時(shí) 間 （ 實(shí) 驗(yàn) ） 的 示 意 圖 圖 3-20 報(bào)頭結(jié)構(gòu) 分幀同步是指在完成初始捕獲之 后，為使所發(fā)射的業(yè)務(wù)分幀穩(wěn)定在指 定的時(shí)隙之內(nèi)，而對分幀進(jìn)行的定時(shí) 控制。 圖 3-21 分幀同步原理圖 （ 4） 獨(dú)特碼 （ UW） 由前面的分析可知，獨(dú)特碼的檢測是 非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，它直接決定整個(gè)系 統(tǒng)是否能夠正常工作。 3.3.3 SDMA-SS-TDMA方式 SDMA-SS-TDMA系統(tǒng)稱為衛(wèi)星交換 TDMA 系統(tǒng)，簡稱 SS-TDMA。 由于在衛(wèi)星交換 TDMA 系統(tǒng)中，多采用多波束來實(shí)現(xiàn)空分多址 （
22、 SDMA）， 這可以改善系統(tǒng)性能，但使處于某 波束中的地球站無法與其他波束管轄下的地球站 進(jìn)行直接通信。 1 多波束衛(wèi)星是指具有多波束天線的衛(wèi)星。這 種衛(wèi)星通常使用在兩種環(huán)境之下。其一，將原一 個(gè)單一業(yè)務(wù)區(qū)分成若干小區(qū)，用高增益天線所發(fā) 射的點(diǎn)波束分別覆蓋這些小區(qū)，這樣可以減小地 球站天線的尺寸。其二，用多個(gè)不同的波束分別 覆蓋彼此分開的幾個(gè)業(yè)務(wù)區(qū)域，這樣在衛(wèi)星功率 充裕的情況下，可以實(shí)現(xiàn)對頻率的重復(fù)利用，從 而使衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的容量成倍地增加。 2 如圖 3-23所示的是 SDMA-SS-TDMA系統(tǒng)的 基本原理圖。由圖可以看出該系統(tǒng)共包含控制電 路部分和信號(hào)接收與發(fā)
23、送電路部分。 （ 1）控制電路部分 （ 2 圖 3-23 SDMA-SS-TDMA系統(tǒng)原理圖 3 進(jìn)行分幀的排列的主要目的是為了便于在 DSM中進(jìn)行幀交換，因此在介紹分幀的排列之前， （ 1 幀交換矩陣又稱為業(yè)務(wù)交換矩陣，它表示 SDMA-SS-TDMA系統(tǒng)中各波束之間的通信交換 量。 （ 2） 分幀的編排是指把已知系統(tǒng)的交換矩陣分解 為若干分幀矩陣，而每個(gè)分幀矩陣中的各波束區(qū) 域之間的交換具有一對一的關(guān)系，因此各分幀矩 陣能夠用各行各列中最多只有一個(gè)非零元素表示。 4 SS-TDMA 在 SDMA-SS-TDMA系統(tǒng)中，由
24、于要求通信 衛(wèi)星能夠提供定時(shí)切換功能，因而該系統(tǒng)與普通 的 TDMA系統(tǒng)不同，要求地面上能夠檢測出衛(wèi)星 切換器的切換定時(shí)，從而使 DSM能夠按分幀編排 順序進(jìn)行切換。 控制幀同步的方法有兩種：一種是星載定時(shí) ， 另一種是地球定時(shí) 。 下面分別進(jìn)行介紹 。 （ 1） 星載定時(shí)是以衛(wèi)星上切換電路所提供 的定時(shí)為基準(zhǔn)的一種幀同步方法 ， 這就要求地面 上的各地球站以此為基準(zhǔn) ， 隨時(shí)保持同步 。 （ 2） 地球定時(shí)是由基準(zhǔn)地球站控制星上的 切換電路 ， 而其他地球站受基準(zhǔn)站的控制 ， 從而 實(shí)現(xiàn)幀同步 。 3.3.4 多載波 TDMA 多載波 TDMA（ MC-TDMA） 方式是
25、 指在一個(gè) TDMA系統(tǒng)中采用多載波，而在 每條載波上以 TDMA方式工作，可以傳送 相對較低（幾十 kbit/s到 20Mbit/s） 的信號(hào) 速率。 從圖 3-26可以看出，當(dāng) MC-TDMA系 統(tǒng)中僅使用一條載波時(shí)，就是傳統(tǒng)的單載 波的 TDMA方式；當(dāng)使用多條載波，并且 每條載波只有一路信號(hào)時(shí)，就是 SCPC方式； 當(dāng)采用多條載波，而且每條載波傳送同一 個(gè)地球站發(fā)送的多路信號(hào)時(shí)，則工作于 MCPC方式。 圖 3- 26 TDMA ，SC PC 和MC -TDMA 使 用 轉(zhuǎn) 發(fā) 器 頻 帶 對 比 3.4 隨機(jī)多址和可控多址訪問方式 3.4.1 在以隨機(jī)
26、多址訪問方式工作的系統(tǒng)中，每個(gè) 用戶都可以訪問一條共享信道，而無需事先與系 統(tǒng)中的其他用戶進(jìn)行協(xié)商。 常用的隨機(jī)多址方式有： ALOHA， S- ALOHA 1 ALOHA ALOHA是最早的隨機(jī)多址訪問方式。 （ 1 如圖 3-27所示的是一個(gè)數(shù)據(jù)衛(wèi)星通信系統(tǒng)的 結(jié)構(gòu)示意圖。 （ 2 由于在 ALOHA方式中對用戶發(fā)送數(shù)據(jù)分組 的時(shí)間未加以任何限制，因此對任一分組而言， 只要有其他站發(fā)射分組，便會(huì)在信道上發(fā)生碰撞 現(xiàn)象。 圖 3-27 衛(wèi)星分組通信原理 （ 3） ALOHA 從上面的介紹可以清楚地看到， ALOHA系 系統(tǒng)結(jié)
27、構(gòu)簡單，用戶入網(wǎng)方便，無需協(xié) 當(dāng)業(yè)務(wù)量較小時(shí)具有良好的通信性能。 存在碰撞現(xiàn)象，其吞吐量（即某段時(shí)間 內(nèi)成功接收信息的比特平均數(shù)與所發(fā)送的總比特 數(shù)之比）較低，最高吞吐量也只能達(dá)到 18.4%。 存在信道不穩(wěn)定性。即當(dāng)信道業(yè)務(wù)量增大 到一定的程度時(shí)，分組在信道上發(fā)生碰撞的概率 也隨之增加，此時(shí)信道上的吞吐量不再隨業(yè)務(wù)量 的增加而增加，反之減小，此時(shí)要求重發(fā)的分組 數(shù)也隨之增多，信道的利用率（信道上有信息傳 輸?shù)臅r(shí)間占總的可用時(shí)間之比）加大。極限情況 下，信道內(nèi)充斥的都是重發(fā)分組，此時(shí)的吞吐量 降為零。可見信道吞吐量低和不穩(wěn)定性是 ALOHA 2 S-ALOHA
28、 由上面的分析可以看出，在 ALOHA 系統(tǒng)中，由于各站可以隨時(shí)發(fā)送信息。因 而在一個(gè)分組的受損時(shí)間內(nèi)，如果其他站 也正隨機(jī)地發(fā)送信息的話，那么很容易出 現(xiàn)碰撞，導(dǎo)致分組丟失。 3 SREJ-ALOHA SREJ（ Selective Reject） ALOHA稱為選 擇拒絕 ALOHA方式，它是提高 ALOHA方式吞 吐量的另一種方法。 4 C-ALOHA C-ALOHA稱為具有捕獲效應(yīng)的 ALOHA， 它是改善系統(tǒng)吞吐量的一種方式。在 ALOHA方 式中，由于衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器所接收的兩個(gè)分組功率相 同，因而發(fā)生碰撞情況下，接收端無法正常接收 分組。 3.4.2 可控多址訪問方式又稱為預(yù)約（ reservation） 協(xié)議。 1 R-ALOHA R-ALOHA被稱為預(yù)約 ALOHA方式。在衛(wèi) 星通信網(wǎng)中可接入的用戶類型有多種，總的來說， 不同時(shí)間、不同的地球站的通信業(yè)務(wù)類型不同， 通信業(yè)務(wù)量也不同。 2 AA-TDMA AA-TDMA稱為自適應(yīng) TDMA， 也是 一種預(yù)約協(xié)議。它可以看成 TDMA方式的 改進(jìn)型，其性能優(yōu)于 R-ALOHA方式，工 作原理與 R-ALOHA方式相似。
衛(wèi)星通信的多址方式.ppt
