Petr Martínek martip2@fel.cvut.cz, ICQ: 303-942-073 27. asové, kmitotové a kódové dlení (TDM, FDM, CDM). Funkce a poslání úzkopásmových a širokopásmových sítí. Multiplexování (sdružování) - jedná se o princip sdružování více kanál do jednoho - snaha o co nejefektivnjší využití penosových systém!! ekonomického zhodnocení penosových cest se dosáhne jejich vícenásobným využitím!! Historický vývoj, rzné principy penosu asový multiplex - aplikaci asového dlení umožnil rozvoj íslicových integrovaných obvod a rozvoj digitální techniky - obvykle hovoíme-li o digitálních penosových systémech, máme na mysli práv systémy s asovým multiplexem, naopak pod pojmem analogová pen. technika spatujeme nosné systémy s frekvenním dlením - využití: PCM 1. a vyšších ádu, rádiové rozhranní GPRS/EDGE, atd. Princip uspoádání penosové cesty s asovým dlením
- jednotlivým kanálm piazujeme na spolené penosové cest jen pesn vymezený asový interval t a ostatní asové úseky využívají další kanály - výbr urité okamžité hodnoty signálu nazýváme vzorkování, ímž získáme vzorek signálu v okamžiku daném asovými obvody, které produkují periodický vzorkovací signál 1 s periodou T V a frekvencí fv = TV - podle vzorkovacího teorému platí jednoznaný vztah mezi vzorkovací frekvencí f a imálním V kmitotem f, který systém dokáže penést f =!! Vzorkovací kmitoet musíme volit minimáln dvojnásobný než imální požadovaný kmitoet penášeného signálu!! - pro horní kmitoet telefonního kanálu 3400Hz byl zvolen s píslušnou rezervou vz.kmitoet 1800Hz - na vysílací stran musíme dolní propustí s mezním kmitotem f odfiltrovat vyšší kmitoty, aby neovlivovali proces vzorkování, na pijímací stran dolní propustí vyfiltrujeme posloupnost diskrétních vzork signálu, a tím obnovíme jeho pvodní spojitý bh. f V 2 Frekvenní multiplex - využívá se skutenosti, že obvykle penosová cesta disponuje širším pásmem kmitot, než dokážeme obsadit penášeným signálem Nap. telefonní kanál obsadí šíku pásma f = f fmin = 3400 300 = 3100Hz - signály z jednotlivých kanál se pesunou do vyšší kmitotové polohy, tak aby se kanály nepekrývaly Využití: Obsazování radiového prostoru vysílai (každý má piazen svoji nosnou fr.), pípojky ADSL i VDSL Díve - penos po kabelech u analogových nosných telefonních systém
V horní ásti vidíme nkolik tel. kanál v základním pásmu. Signál z 1. kanálu posuneme o hodnotu kmitotu F1 do nové frekvenní polohy. Podobn posuneme ostatní kanály až do m- tého, každý o jinou hodnotu kmitotu Fm. Rozestupy kmitot musí zaruit, aby se kanály nepekrývaly. Navíc volíme uritou rezervu, u tel. Kanál 900Hz. Potom je tedy šíka kanálu f `= f + frez = 3100 + 900 = 4000Hz. Výsledné pásmo kmitot obsazené na penosové cest bude tedy mít šíku F = F Fmin = m. f `, která závisí napotu telefonních kanál m sdružených pro penos jediným vedením. Využíváme zde principu amplitudové modulace, pi které vzniknou v kmitotov peložené poloze kolem nosné frekvence dv postranní pásma: soutové a rozdílové. Vidíme však, že zabrané pásmo má šíku 2 f. Z dvodu imálního využití penosové cesty penášíme proto jen jedno postranní pásmo vybrané pomocí pásmové propusti. Navíc potlaujeme i nosný kmitoet. Na pijímací stran musíme pesunout signál do základní kmitotové polohy, aby bylo možné provést demodulaci. K tomu musíme obnovit nosnou frekvenci.
Kódové dlení Princip: ke sdružování se využívají kódy (pseudonáhodné sekvence), co kanál to jiný kód Využití: systémy využívající rozprostené spektrum (nap. UMTS nebo bezdrátové LAN) Základní princip je založen na tom, že užitený signál je násoben n bity tzv. rozprostírací sekvence. Výsledek tohoto násobení tvoí rozprostená data Bit rozprostírací sekvence = chip chips na jeden uživatelský bit = Rozprostírací faktor (Spreading Factor), v našem pípad SF=8 Penosová kapacita kanálu
Úzkopásmové a širokopásmové sít Je mnoho metod podle kterých se tídí nejen služby ale i sít, které jsou schopny služby poskytnout. Jedním z nich je šíe kmitotového pásma potebného pro penos. Podle hrubého dlení se rozeznávají úzkopásmové a širokopásmové. Mítko je samozejm relativní. V digitálních sítích za služby širokopásmové lze nkdy považovat služby s penosovou rychlostí vtší než 2048 kbit/s, nkdy služby s penosovou rychlostí vtší než 155520 kbit/s. Pehled typických penosových rychlostí a služeb je uveden v tabulce. Jak již bylo eeno, základní rozdíl tedy je v šíce kmitotového pásma, a tedy v penosové rychlosti. Nap. B ISDN Pro nkteré aplikace již nestaí penosová rychlost N ISDN. Jedním z možných ešení pro poskytování služeb vyžadujících vyšší penosové rychlosti mže být i B ISDN. Širokopásmová digitální sí integrovaných služeb B ISDN mže krom jiných prostedk používat i systém na principu asynchronního penosového módu ATM. Od úzkopásmové ISDN se tato sí liší pedevším tím, že v rámci této struktury nemají jednotlivé stanice pevn piazeny kanály s uritou konkrétní šíkou penosového pásma (tj. imální penosovou rychlostí). Jednotlivým komunikaním zdrojm se totiž bu ped zahájením penosu, a nebo i v jeho prbhu pružn pidluje potebná šíka pásma. Proto je možné nezávisle na šíce pásma, penášet jednotlivé buky pes jednotná spojovací pole.