TDMA چیست ؟
Time Division Multiple Access یا TDMA روشی جهت ارسال چندگانه متناوب و نوبتی اطلاعات بروی یک فرکانس ثابت برای ایستگاههای زمینی یا ترمینالهای VSAT با زمان بندی ارسال به کمک پالسهای bursts به گونه ای می باشد که باعث عدم همپوشانی فرکانس رسیده به ماهواره شده و رسیدن اطلاعات به ماهواره بصورت رشته توالی مشخص است تا مودم teleport hub بدون هیچ اشکالی آنها را دریافت کند.
عملکرد TDMA نیاز به یک موج حامل به نام outlink carrier برای تمامی remote site ها دارد.این موج حامل شامل یک ساختار منطقی است که باعث کنترل زمانبندی اطلاعات برای هریک از remote site ها می گردد. teleport hub دارای کامپیوتری است که وظیفه کنترل زمانبندی هر یک از سایتهای VSAT را برعهده داشته و این اطلاعات کنترلی بطور مستمر به تمامی سایتها ازسال می شود. پالسهای bursts ارسالی می تواند بطور ثابت ارسال شده و برای هر سایت سهم ویژه ای را نسبت دهد یا بطور دینامیکی عمل کرده و بسته به ترافیک مورد استفاده در هر سایت این زمانبندی را تغییر دهد.
ساختار TDMA :
در شکل زیر دو سلسله از ساختار توالی TDMA را که از ماهواره عبورمیکند را می بینید. نرخ انتقال 250 kbit/s می باشد.
شرح: سایت شماره یک در ابتدای هر فریم TDMA ، یک پالس برست را می فرسد. صول این پالس 180 mS است ، با توجه به نرخ انتقال 250kbit/s می توان نتیجه گرفت که سایت شماره یک در هرثانیه می تواند 450000 بیت رادر یک ثانیه انتقال دهد. سپس سایت شماره دو پالس برست خود را ارسال می کند ، در واقع زمان دریافت پالس برست سایت شماره دو بعد از اتمام زمان پالس برست سایت شماره یک است. زمان پالس سایت شماره دو 80 mS است که در شکل فوق برنگ قرمز نمایش داده شده است. با توجه به نرخ انتقال 250kbit/s ، سایت شماره دو میتواند 20000 بیت را در یک ثانیه ارسال کند. شکل فوق یک زمانبندی ثابت را به شمانشان می دهد که در آن زمان هر سایت بطور ثابت مشخص شده است.
در این روش یک دوره زمانی 2mS بین هر پالس به عنوان زمان محافظ یا guard period در نظر گرفته می شود. این زمان ناچیز باعث جلوگیری از تداخل زمانی پالسها می گردد،چراکه این تداخل باعث از بین رفتن اطلالعات ارسالی سایتهایا تداخل اطلاعات سایتها با یکدیگر می گردد.
در واقع شکل فوق فقط یک مثال بوده و طول زمانی هر فریم TDMA می تواند به کوتاهی 2000 میکروثانیه یا به بلندی یک ثانیه باشد. کوتاهترین دوره زمانی یک فریم TDMA با بیشترین سرعت انتقال اطلاعات TDMA به نرخ انتقالی در حدود 120.832 Mbit/s میرسد. به عناون مثال با سرعت پایینی حدود 250kbit/s برای لینک دریافت VSAT و با در نظر گرفتن اینکه 2 تا 5 سایت با یکدیگر ارتباط دارند و تمام سایتها از اینترنت و email استفاده می کنند ، دوره زمانی یک فریم TDMA در این وضعیت حدود500mS می شود.
جدول زمانبندی TDMA burst :
جدول زمانبندی پالسهای برست یک فریم TDMA با توجه به شکل بالا ، بصورت زیر خواهد بود:
این اطلاعات به تمامی سایتها ارسال می شود تا همه سایتها با توجه به این دستورالعمل ؛ عمل کنند. این ساختار می تواند همیشه ثابت بوده یا بسته به ترافیک موردنیاز هر سایت ، تغییر کند.
Burst timing
زمان رسیدن هر پالس برست به ماهواره بیسار مهم بوده و طبق نظام خاصی به سایت ها گفته می شود که در چه زمانی اقدام به ارسال اطلاعات کنند.
این نظام یا دستورالعمل برپایه طرح زمانبندی پالسهای برست بوده و همچنین مدت زمان تاخیر ارتباط هر سایت VSAT با ماهواره نیز در این زمانبندی مدنظر گرفته شده است.رنج همل این زمانبندی برپایه طول و عرض جغرافیایی ایستگاه زمینی و مدار قرارگیری ماهواره محاسبه می گردد. مقدار زمان مورد نظر براساس سرعت حرکت نور یعنی 300 متر در هر یک میکروثانیه می باشد.
ترمینالهای دورتر از ماهواره ؛ مانند سایت شماره یک در سمت چپ ؛ اختیاج به ارسال زودتر از سایت شماره دو که نزدیکتر به ماهواره است را دارد.
توضیح مختصر فوق دلیلی بر این موضوع است که چرا بایدبه VSAT hub ، قبل از آغاز یک ارتباط با teleport hub ؛ طول و عرض جغرافیایی مکانی آن را معرفی کنید.
فرمت پالس برست TDMA :
شکل فوق یک پالس برست با طول 180 mS را به شما نشان می دهد. در ابتدای پالس برست ، چند بیت متوالی به عنوان شناسه یا burst preample or header ارسال می شود تا دستگاه گیرنده hub بتواند جهت دمدولاسیون موج حامل ، عمل کند. این بیتها نوع موج حامل و نوع زمانبندی و دیگر اطلااعت مورد نیاز را به دستگاه معرفی می کنند. یک دوره کوتاه موج حامل CW مدوله نشده ، شروع خوبی است . این قسمت به شماکمک میکند تا سیستم (AFC) یا automatic frequency control بدرستی عمل کرده و دقیقا روی فرکانس مورد بماندو همچنین (AGC) یا automatic gain control قدرت سیگنال مورد نظر را در سطح مشخصی نگه دارد. دوره بعدی ار تناوب مورد نظر با صفرها و یکهای خود به انجام عمل دمدولاسیون کمک کرده تا نرخ انتقال ثابتی حدود 24,999,999 bit/sec داشته باشید. در ادامه unique word ها هستندودر پایان unique word ، اطالعات مصرف کننده یا User data message شروع می شود. در آخر یک cyclic redundancy (CRC) checksum جهت کنترل وجود اشتباه ارسال می گردد.
موفق باشید.
Time Division Multiple Access یا TDMA روشی جهت ارسال چندگانه متناوب و نوبتی اطلاعات بروی یک فرکانس ثابت برای ایستگاههای زمینی یا ترمینالهای VSAT با زمان بندی ارسال به کمک پالسهای bursts به گونه ای می باشد که باعث عدم همپوشانی فرکانس رسیده به ماهواره شده و رسیدن اطلاعات به ماهواره بصورت رشته توالی مشخص است تا مودم teleport hub بدون هیچ اشکالی آنها را دریافت کند.
عملکرد TDMA نیاز به یک موج حامل به نام outlink carrier برای تمامی remote site ها دارد.این موج حامل شامل یک ساختار منطقی است که باعث کنترل زمانبندی اطلاعات برای هریک از remote site ها می گردد. teleport hub دارای کامپیوتری است که وظیفه کنترل زمانبندی هر یک از سایتهای VSAT را برعهده داشته و این اطلاعات کنترلی بطور مستمر به تمامی سایتها ازسال می شود. پالسهای bursts ارسالی می تواند بطور ثابت ارسال شده و برای هر سایت سهم ویژه ای را نسبت دهد یا بطور دینامیکی عمل کرده و بسته به ترافیک مورد استفاده در هر سایت این زمانبندی را تغییر دهد.
ساختار TDMA :
در شکل زیر دو سلسله از ساختار توالی TDMA را که از ماهواره عبورمیکند را می بینید. نرخ انتقال 250 kbit/s می باشد.
شرح: سایت شماره یک در ابتدای هر فریم TDMA ، یک پالس برست را می فرسد. صول این پالس 180 mS است ، با توجه به نرخ انتقال 250kbit/s می توان نتیجه گرفت که سایت شماره یک در هرثانیه می تواند 450000 بیت رادر یک ثانیه انتقال دهد. سپس سایت شماره دو پالس برست خود را ارسال می کند ، در واقع زمان دریافت پالس برست سایت شماره دو بعد از اتمام زمان پالس برست سایت شماره یک است. زمان پالس سایت شماره دو 80 mS است که در شکل فوق برنگ قرمز نمایش داده شده است. با توجه به نرخ انتقال 250kbit/s ، سایت شماره دو میتواند 20000 بیت را در یک ثانیه ارسال کند. شکل فوق یک زمانبندی ثابت را به شمانشان می دهد که در آن زمان هر سایت بطور ثابت مشخص شده است.
در این روش یک دوره زمانی 2mS بین هر پالس به عنوان زمان محافظ یا guard period در نظر گرفته می شود. این زمان ناچیز باعث جلوگیری از تداخل زمانی پالسها می گردد،چراکه این تداخل باعث از بین رفتن اطلالعات ارسالی سایتهایا تداخل اطلاعات سایتها با یکدیگر می گردد.
در واقع شکل فوق فقط یک مثال بوده و طول زمانی هر فریم TDMA می تواند به کوتاهی 2000 میکروثانیه یا به بلندی یک ثانیه باشد. کوتاهترین دوره زمانی یک فریم TDMA با بیشترین سرعت انتقال اطلاعات TDMA به نرخ انتقالی در حدود 120.832 Mbit/s میرسد. به عناون مثال با سرعت پایینی حدود 250kbit/s برای لینک دریافت VSAT و با در نظر گرفتن اینکه 2 تا 5 سایت با یکدیگر ارتباط دارند و تمام سایتها از اینترنت و email استفاده می کنند ، دوره زمانی یک فریم TDMA در این وضعیت حدود500mS می شود.
جدول زمانبندی TDMA burst :
جدول زمانبندی پالسهای برست یک فریم TDMA با توجه به شکل بالا ، بصورت زیر خواهد بود:
VSAT site 1 start 0 mS, time allocated 180 mS
VSAT site 2 start 200 mS, time allocated 80 mS
VSAT site 3 start 300 mS, time allocated 180 mS
VSAT site 4 start 500 mS, time allocated 280 mS
VSAT site 5 start 800 mS, time allocated 180 mS
VSAT site 2 start 200 mS, time allocated 80 mS
VSAT site 3 start 300 mS, time allocated 180 mS
VSAT site 4 start 500 mS, time allocated 280 mS
VSAT site 5 start 800 mS, time allocated 180 mS
این اطلاعات به تمامی سایتها ارسال می شود تا همه سایتها با توجه به این دستورالعمل ؛ عمل کنند. این ساختار می تواند همیشه ثابت بوده یا بسته به ترافیک موردنیاز هر سایت ، تغییر کند.
Burst timing
زمان رسیدن هر پالس برست به ماهواره بیسار مهم بوده و طبق نظام خاصی به سایت ها گفته می شود که در چه زمانی اقدام به ارسال اطلاعات کنند.
این نظام یا دستورالعمل برپایه طرح زمانبندی پالسهای برست بوده و همچنین مدت زمان تاخیر ارتباط هر سایت VSAT با ماهواره نیز در این زمانبندی مدنظر گرفته شده است.رنج همل این زمانبندی برپایه طول و عرض جغرافیایی ایستگاه زمینی و مدار قرارگیری ماهواره محاسبه می گردد. مقدار زمان مورد نظر براساس سرعت حرکت نور یعنی 300 متر در هر یک میکروثانیه می باشد.
ترمینالهای دورتر از ماهواره ؛ مانند سایت شماره یک در سمت چپ ؛ اختیاج به ارسال زودتر از سایت شماره دو که نزدیکتر به ماهواره است را دارد.
توضیح مختصر فوق دلیلی بر این موضوع است که چرا بایدبه VSAT hub ، قبل از آغاز یک ارتباط با teleport hub ؛ طول و عرض جغرافیایی مکانی آن را معرفی کنید.
فرمت پالس برست TDMA :
شکل فوق یک پالس برست با طول 180 mS را به شما نشان می دهد. در ابتدای پالس برست ، چند بیت متوالی به عنوان شناسه یا burst preample or header ارسال می شود تا دستگاه گیرنده hub بتواند جهت دمدولاسیون موج حامل ، عمل کند. این بیتها نوع موج حامل و نوع زمانبندی و دیگر اطلااعت مورد نیاز را به دستگاه معرفی می کنند. یک دوره کوتاه موج حامل CW مدوله نشده ، شروع خوبی است . این قسمت به شماکمک میکند تا سیستم (AFC) یا automatic frequency control بدرستی عمل کرده و دقیقا روی فرکانس مورد بماندو همچنین (AGC) یا automatic gain control قدرت سیگنال مورد نظر را در سطح مشخصی نگه دارد. دوره بعدی ار تناوب مورد نظر با صفرها و یکهای خود به انجام عمل دمدولاسیون کمک کرده تا نرخ انتقال ثابتی حدود 24,999,999 bit/sec داشته باشید. در ادامه unique word ها هستندودر پایان unique word ، اطالعات مصرف کننده یا User data message شروع می شود. در آخر یک cyclic redundancy (CRC) checksum جهت کنترل وجود اشتباه ارسال می گردد.
موفق باشید.
