Войти
Множественный доступ с временным разделением (TDMA ) - это доступ к каналу метод для сетей с разделяемой средой. Это позволяет нескольким пользователям совместно использовать один и тот же частотный канал путем разделения сигнала на разные временные интервалы. Пользователи осуществляют передачу в быстрой последовательности, один за другим, каждый из которых использует свой временной интервал. Это позволяет нескольким станциям совместно использовать одну и ту же среду передачи (например, радиочастотный канал), используя только часть своей пропускной способности канала. TDMA используется в цифровых 2G сотовых системах, таких как Global System for Mobile Communications (GSM), IS-136, Personal Digital Cellular (PDC) и iDEN, а также в стандарте Digital Enhanced Cordless Telecommunications (DECT) для портативных телефонов. TDMA впервые была использована в системах спутниковой связи компанией Western Union в ее спутнике связи Westar 3 в 1979 году. В настоящее время она широко используется в спутниковой связи, системы боевой сети и сети пассивных оптических сетей (PON) для восходящего трафика от помещений к оператору. Для использования динамической связи в пакетном режиме TDMA см. Ниже.
Структура кадра TDMA, показывающая поток данных, разделенный на кадры, и те кадры, разделенные на временные интервалы. TDMA - это тип мультиплексирования с временным разделением (TDM), с особой точкой, которая вместо того, чтобы иметь один передатчик подключен к одному приемнику, есть несколько передатчиков. В случае восходящей линии от мобильного телефона к базовой станции это становится особенно трудным, потому что мобильный телефон может перемещаться и изменять опережение по времени, необходимое для сделать так, чтобы его передача соответствовала разрыву в передаче от аналогов.
Большинство сотовых сетей 2G системы, за заметным исключением IS-95, основаны на TDMA. GSM, D-AMPS, PDC, iDEN и PHS являются примерами сотовых систем TDMA.
В системе GSM синхронизация мобильных телефонов достигается путем отправки команд опережения синхронизации с базовой станции, которые инструктируют мобильный телефон передавать раньше и на сколько. Это компенсирует задержку распространения из-за скорости света радиоволн. Мобильному телефону не разрешено передавать в течение всего своего временного интервала, но есть защитный интервал в конце каждого временного интервала. Когда передача переходит в защитный период, мобильная сеть регулирует опережение синхронизации для синхронизации передачи.
Первоначальная синхронизация телефона требует еще большей осторожности. Прежде чем мобильный телефон начнет передачу, нет никакого способа узнать необходимое смещение. По этой причине весь временной интервал должен быть выделен мобильным телефонам, пытающимся связаться с сетью; это известно как канал с произвольным доступом (RACH) в GSM. Мобильный телефон пытается осуществлять широковещательную передачу в начале временного интервала, полученного из сети. Если мобильный телефон находится рядом с базовой станцией, задержки по времени не будет, и это произойдет. Однако, если мобильный телефон находится на расстоянии менее 35 км от базовой станции, задержка по времени будет означать, что широковещательная передача мобильного телефона прибывает в самый конец временного интервала. В этом случае мобильному устройству будет дана инструкция транслировать свои сообщения, начиная почти на весь временной интервал, раньше, чем можно было бы ожидать в противном случае. Наконец, если мобильный телефон находится за пределами диапазона соты в 35 км в GSM, то RACH прибудет в соседний временной интервал и будет проигнорирован. Именно эта функция, а не ограничения мощности, ограничивает дальность действия соты GSM до 35 км, когда не используются специальные методы расширения. Однако, изменяя синхронизацию между восходящей и нисходящей линиями связи на базовой станции, это ограничение можно преодолеть.
Хотя большинство основных систем 3G в основном основаны на CDMA, дуплексная связь с временным разделением каналов (TDD), планирование пакетов (динамическая TDMA) и схемы множественного доступа с пакетной ориентацией доступны в форме 3G в сочетании с CDMA, что позволяет использовать преимущества обеих технологий.
В то время как наиболее популярная форма системы UMTS 3G использует CDMA и дуплексную связь с частотным разделением (FDD) вместо TDMA, TDMA объединяется с CDMA и временным разделением дуплекс в двух стандартных UMTS UTRA.
Стандарт ITU-T G.hn, который обеспечивает высокоскоростную локальную сеть по существующей домашней проводке (питание линий, телефонных линий и коаксиальных кабелей) основан на схеме TDMA. В G.hn «ведущее» устройство выделяет «возможности бесконфликтной передачи» (CFTXOP) другим «подчиненным» устройствам в сети. Только одно устройство может использовать CFTXOP одновременно, что позволяет избежать конфликтов. Протокол FlexRay, который также является проводной сетью, используемой для критически важной для безопасности связи в современных автомобилях, использует метод TDMA для управления передачей данных.
В радиосистемах TDMA обычно используется вместе с множественным доступом с частотным разделением (FDMA) и дуплексом с частотным разделением (FDD); комбинация называется FDMA / TDMA / FDD. Например, это относится как к GSM, так и к IS-136. Исключениями являются микросотовые системы DECT и Personal Handy-phone System (PHS), UMTS-TDD вариант UMTS и китайский вариант TD -SCDMA, которые используют дуплексную связь с временным разделением, где разные временные интервалы выделяются для базовой станции и мобильных телефонов на одной и той же частоте.
Основное преимущество TDMA состоит в том, что радиочасти мобильного устройства нужно только слушать и транслировать в течение своего собственного временного интервала. В остальное время мобильный телефон может выполнять измерения в сети, обнаруживая окружающие передатчики на разных частотах. Это обеспечивает безопасность, что является сложным в системах CDMA, совсем не поддерживается в IS-95 и поддерживается посредством сложных системных дополнений в Универсальной системе мобильной связи (UMTS). Это, в свою очередь, позволяет сосуществовать слоям микросоты со слоями.
CDMA, для сравнения, поддерживает «мягкую передачу обслуживания», которая позволяет мобильному телефону поддерживать связь с 6 базовыми станциями одновременно, тип «передачи обслуживания на одной и той же частоте». Входящие пакеты сравниваются по качеству и выбирается лучший. Характеристика CDMA «дыхание соты», когда терминал на границе двух перегруженных сот не может принимать четкий сигнал, часто может свести на нет это преимущество в периоды пиковой нагрузки.
Недостатком систем TDMA является то, что они создают помехи на частоте, которая напрямую связана с длиной временного интервала. Это жужжание, которое иногда можно услышать, если оставить телефон TDMA рядом с радиоприемником или динамиками. Другой недостаток заключается в том, что «мертвое время» между временными интервалами ограничивает потенциальную полосу пропускания канала TDMA. Они реализованы отчасти из-за сложности обеспечения того, чтобы разные терминалы передавали точно в требуемое время. Движущимся мобильным телефонам необходимо будет постоянно регулировать время, чтобы гарантировать, что их передача будет получена точно в нужное время, потому что по мере того, как они удаляются от базовой станции, их сигнал будет поступать дольше. Это также означает, что основные системы TDMA имеют жесткие ограничения на размер ячеек с точки зрения диапазона, хотя на практике уровни мощности, требуемые для приема и передачи на расстояниях, превышающих поддерживаемый диапазон, в любом случае будут в большинстве случаев непрактичными.
В динамическом множественном доступе с временным разделением (динамический TDMA ) алгоритм планирования динамически резервирует переменное количество временных интервалов в каждом кадре для потоков данных с переменной скоростью передачи данных в зависимости от потребности в трафике каждого потока данных. Динамический TDMA используется в
