Принципы построения многоканальных систем

Передача информации с высокой достоверностью возможна тогда, когда пропускная способность С канала больше производительности Н источника (C>H). Если H<<C, то канал используется не эффективно. Для улучшения степени использования канала и с целью повышения экономичности системы передачи информации (СПИ), по каналу передаются сообщения от нескольких источников, предназначенные, в общем случае, разным получателям информации.

В технике связи одновременную передачу сигналов от разных источников по одному каналу применяют для создания многоканальных СПИ.

По способу образования группового сигнала из индивидуальных сигналов СПИ делятся на раздельные, комбинированные и смешанные.

Групповой сигнал образуется при передаче путем линейного сложения индивидуальных сигналов. Разделение сигналов в приемнике происходит по тому признаку, по которому сигналы различаются. Наиболее распространены четыре способа линейного разделения: по частоте, по времени, по фазе и по форме сигнала.

Сущность образования группового сигнала состоит в том, что сообщения источников комбинируют, образуя один групповой сигнал, который передается с помощью одного комплекта группового линейного оборудования. В приемнике происходит обратное разделение группового сигнала на индивидуальные сообщения.

При передачи дискретной информации применяется частотный, временной и частотно-временной способы разделения.

В системах с частотным разделением (рис.4.18) каждый модулированный сигнал передается в своей частотной области и их спектры разделены с помощью соответствующих фильтров. Передача каждого сигнала по каналу осуществляется все время, а все сигналы смешиваются.

В системах с временным разделением (рис.4.19) каждый сигнал имеет свой временной интервал, не занятый другими сигналами, но спектры разных сигналов находятся в одной частотной области.

Рис.4.18 Рис.4.19

Частотно-временной способ разделения представляет собой комбинацию способа с частотным разделением и способа с временным разделением. На рис.4.20 показано размещение сигналов при частотно-временном способе.

Рис.4.20

Преимущества частотного разделения состоят в обеспечении прозрачности канала (синхронный и асинхронный способы передачи информации), в простоте выделения или ответвления любого числа каналов в промежуточных пунктах. К недостаткам следует отнести: чувствительность к нелинейным искажениям в групповом тракте, что приводит к взаимному влиянию каналов и потере части частотного диапазона на “расфильтровку” сигналов.

Преимущества временного разделения определяются небольшой чувствительностью к нелинейным искажениям. Требования к нелинейности тракта такие же, как и в одноканальных СПИ. Оборудования не сложно в реализации (одна несущая, не надо канальных фильтров). Недостатки состоят в трудности сопряжения (несинхронное) с оконечной аппаратурой (передача синхронная), а также в сложности выделения части каналов в промежуточных пунктах.

В комбинационных системах групповой сигнал определяется совокупностью сочетаний символов в индивидуальных каналах. Сообщение от всех источников совместно кодируются, так что каждый кодовый символ несет в одной полосе частот в одно и то же время информацию от очередных элементов всех передаваемых сообщений. Передачу от n дискретных двоичных источников можно рассматривать как передачу n–разрядной кодовой комбинации. Например, в СПИ с двойной частотной модуляцией (ДВЧ) элементарным сигналом служит отрезок синусоиды постоянной амплитуды с частотами f₁, f₂, f₃, f₄ в зависимости от сочетаний индивидуальных сигналов в двух независимых каналах (табл.4.1).

Таблица 4.1

Системы передачи информации делятся на синхронные и асинхронные.

В синхронных СПИ информация от индивидуальных источников передается с кратными скоростями. Применяются элементы сигналов одинаковой длительности, которые следуют через строго определенные промежутки времени. В асинхронных СПИ индивидуальные источники могут работать с произвольной скоростью, не превышающей заданную.