التوصيـة ITU-R S.1878 - تقنيات الإرسال القائم على موجات ... Web viewيضطلع قطاع الاتصالات الراديوية بدور يتمثل

على موجاتتقنيات اإلرسال القائم حاملة متعددة في األنظمة الساتلية

ITU-R S.1878التوصيـة (2010/12)

Sالسلسلة الساتليةالخدمة الثابتة

iiالتوصية ITU-R S.1878

تمهيـد يضطلع قطاع االتصاالت الراديوية بدور يتمثل في تأمين الترشيد واإلنصاف والفعالية واالقتصاد في اس22تعمال طي22ف ال22ترددات الراديوي22ة في جمي22ع خ22دمات االتص22االت الراديوي22ة، بم22ا فيه22ا الخدمات الساتلية، وإجراء دراسات دون تحديد لمدى الترددات، تكون أساسا إلعداد التوص22يات

واعتمادها. ويؤدي قطاع االتصاالت الراديوية وظائفه التنظيمية والسياساتية من خالل المؤتمرات العالمي22ة

واإلقليمية لالتصاالت الراديوية وجمعيات االتصاالت الراديوية بمساعدة لجان الدراسات.

سياسة قطاع االتصاالت الراديوية بشأن حقوق الملكية الفكرية(IPR)

يرد وصف للسياسة التي يتبعها قطاع االتصاالت الراديوية فيما يتعلق بحق2وق الملكي22ة الفكري2ة في سياس22ة ال22براءات المش22تركة بين قط22اع تق22ييس االتص22االت وقط22اع االتص22االت الراديوي22ة

( والمش22ارITU-T/ITU-R/ISO/IEC) والمنظمة الدولية للتوحيد القياس22ي واللجن22ة الكهرتقني22ة الدولية . وترد االستمارات ال2تي ينبغي لح2املي ال2براءات اس2تعمالهاITU-R 1 بالقرار 1إليها في الملحق

-http://www.itu.int/ITUلتقديم بيان عن البراءات أو للتصريح عن منح رخص في الموقع اإللكتروني R/go/patents/enحيث يمكن أيضا االطالع على المبادئ التوجيهية الخاصة بتطبيق سياسة ال2براءات

المشتركة وعلى قاعدة بيانات قطاع االتصاالت الراديوية التي تتضمن معلومات عن البراءات.

سالسل توصيات قطاع االتصاالت الراديوية( http :// www . itu . int / publ / R - REC / en)يمكن االطالع عليها أيضا في الموقع اإللكتروني

العنـوانالسلسلةBOالبث الساتليBRالتسجيل من أجل اإلنتاج واألرشفة والعرض؛ األفالم التلفزيونيةBS)الخدمة اإلذاعية )الصوتيةBT)الخدمة اإلذاعية )التلفزيونيةFالخدمة الثابتةMالخدمة المتنقلة وخدمة التحديد الراديوي للموقع وخدمة الهواة والخ22دمات

الساتلية ذات الصلةPانتشار الموجات الراديوية

RAعلم الفلك الراديويSالخدمة الثابتة الساتليةRSأنظمة االستشعار عن بعدSAالتطبيقات الفضائية واألرصاد الجويةSFتقاسم الترددات والتنس2يق بين أنظم2ة الخدم2ة الثابت22ة الس2اتلية والخدم2ة

الثابتةSMإدارة الطيفSNGالتجميع الساتلي لألخبارTFإرساالت الترددات المعيارية وإشارات التوقيتVالمفردات والمواضيع ذات الصلة

: تمت الموافقة على النسخة اإلنكليزي22ة له22ذه التوص22ية الص22ادرة عنمالحظة.ITU-R 1قطاع االتصاالت الراديوية بموجب اإلجراء الموضح في القرار

النشر اإللكتروني2011جنيف،

ITU 2011

http://www.itu.int/publ/R-REC/en

http://www.itu.int/ITU-R/go/patents/en

http://www.itu.int/ITU-R/go/patents/en

iiiالتوصية ITU-R S.1878 جميع حقوق النشر محفوظة. ال يمكن استنساخ أي جزء من هذه المنش22ورة ب22أي ش22كل ك22انوال ب2222222222222222222222222222أي وس2222222222222222222222222222يلة إال ب2222222222222222222222222222إذن خطي من

.(ITU)االتحاد الدولي لالتصاالت

ITU-R S.1878 التوصية

ITU-R S.1878التوصي2ة

تقنيات اإلرسال القائم على موجات حاملة متعددة فياألنظمة الساتلية

(ITU-R 73-2/4 وITU-R 46-3/4)المسألتان(2010)

مجال التطبيق من أجل االستعمال الفعال لموارد ال22ترددات وخ22دمات البيان22ات عالي22ة الس22رعة، تعتبر تقني2ات اإلرس2ال الق2ائم على موج2ات حامل2ة متع22ددة تكنولوجي22ات واع2دة لتقديم خدمات االتصاالت الراديوي22ة في المس22تقبل. وتق22دم ه22ذه التوص22ية لمح22ة عامة عن تقنيات اإلرسال القائم على موجات حاملة متعددة عبر وصالت ساتلية، حيث تقدم بإيجاز إرشادات بشأن استخدام النفاذ المتع22دد بتقس22يم ش22فري على

تع22دد اإلرس22ال بتقس22يم لمخطط22ات( وMC-CDMA)أساس موجات حامل22ة متع22ددة في(CI-OFDM 2)تعامدي للتردد على أس22اس قي22اس الموج22ات الحامل22ة بالت22داخل

أنظمة االتصاالت الراديوية الساتلية.

الدولي لالتصاالت،لالتحادإن جمعية االتصاالت الراديوية إذ تضع في اعتبارها

كث22يرا من المحط22ات األرض22ية في مواق22ع مختلف22ة تس22تخدم في وقتأن أ ( ( والخدم22ة المتنقل22ةFSS الس22واتل العامل22ة في الخدم22ة الثابت22ة الس22اتلية )متزامن

(؛MSS)الساتلية أنه جرى اعتماد أو يجري النظر في اعتماد مخططات النفاذ المتع22دد علىب(

أساس موجات حاملة متعددة مثل تعدد اإلرسال بتقسيم تعامدي لل22تردد - النف22اذ ، والنفاذ المتعدد بتقسيم شفريOFDMA( أو)OFDM-FDMAالمتعدد بتقسيم الترددات

، والنف22اذ المتع22دد بتقس22يم زم22ني(MC-CDMA)على أساس موجات حاملة متع22ددة ، في كث22ير من مع22ايير أنظم22ة لألرض(MF-TDMA)على أس22اس ت22رددات متع22ددة

من أجل تطبيقها مستقبال؛وأنظمة ساتلية بشكل كبير في شبكاتOFDMأنه على الرغم من استعمال أنظمة من نوع ج(

األرض كوسيلة لتحقيق فعالية جيدة من حيث استعمال الطيف واستهالك الطاقة قيم22ة كب22يرة لنس2بة ذروةOFDMعلى قنوات انتقائية للترددات، فإن ل2دى النظ2ام

(، مما يطرح مشاكل بالنسبة إلى المكبر عاليPAPRالقدرة إلى متوسط القدرة )( في الساتل؛HPAالقدرة )

أن هناك حاجة إلى درجة عالية من الحرية ال سيما من أجل إرس22االت رزمد (رشقية )أي غير مستمرة وبمعدالت متغيرة( وذات معدالت عالية؛

أنه قد يكون من المستحسن تحديد الخصائص المثلى للنفاذ المتعدد من أجله (ضمان االستعمال الفعال لطيف التردد والمدارات؛

سيما أنظمة النفاذ المتع22دد أن خصائص اإلرسال ألنظمة النفاذ المتعدد، الو ( على أساس موجات حاملة متعددة، قد تنطوي على أهمية في تفاعلها مع بعض22ها

البعض،وإذ تالحظ

تح22دد النف22اذ المتع22دد بتقس22يم زم22ني على أس22اسITU-R S.1709أن التوصية أ ( (كنسق لنف22اذ الحرك22ة الداخل22ة في األنظم22ة الس22اتليةMF-TDMAترددات متعددة )

العالمية عريضة النطاق؛

1


بتقس22يم تعام22ديالمش22فر تح22دد تع22دد اإلرس22ال ITU-R BO.1130أن التوصية ب( (كتقني22ة من تقني22ات اإلرس22ال المس22تعملة في الخ22دمات اإلذاعي22ةCOFDMلل22تردد )

الصوتية الرقمية الساتلية الموجهة إلى المستقبالت الثابتة والمحمولة والموجودة؛MHz 2 700-1 400مدى الترددات على متن المركبات في

يق22دم معلوم22ات أساس22ية عن اإلرس22االت بموج22اتITU-R S.2173أن التقرير ج( حامل22ة متع22ددة على وص22الت س22اتلية، بم22ا في ذل22ك مب22ادئ تش22غيلية أساس22ية وسيناريوهات التطبيق وأداء اإلرساالت القائمة على موجات حاملة متع22ددة على

وصالت ساتلية، والتي تم تحليلها من خالل المحاكاة الحاسوبية،توصي

تع2دد ك22دليل للتخطي22ط الس2تخدام مخط2ط 1بأنه ينبغي استخدام الملحق 1)أساس قياس الموج22ات الحامل22ة بالت22داخل اإلرسال بتقسيم تعامدي للتردد على

CI-OFDM )في أنظمة االتصاالت الراديوية الساتلية متعددة الموجات الحاملة؛ النف22اذ كدليل للتخطيط الس22تخدام مخط22ط 2بأنه ينبغي استخدام الملحق 2

في(MC-CDMA)المتع22دد بتقس22يم ش22فري على أس22اس موج22ات حامل22ة متع22ددة أنظمة االتصاالت الراديوية الساتلية؛

قيد النظر حتى بالجمع بينها شريطة أال يكون بأنه يمكن استخدام التقنيات3بينها أي عدم توافق أساسي.

1الملحق في أنظمة االتصاالتCI-OFDMاإلرسال بالمخطط

الراديوية الساتليةمقدمة1

CI-OFDMيقدم هذا الملحق نظاما لالتصاالت الراديوية الساتلية يستخدم إرس22االت االتصاالت الراديوية الساتلية ال22تيأنظمة كما يعرض أداء النظام عندما يقارن مع.OFDMتستخدم موجة حاملة وحيدة وإرساالت

نموذج النظام2 ( ه22و تكنولوجي22ا قائم22ة على موج22اتOFDMتعدد اإلرسال بتقسيم تعامدي للتردد )

حامل22ة متع22ددة، يس22تعمل من أج22ل التغلب على الطبيع22ة االنتقائي22ة من حيث الترددات التي تتس22م به22ا االتص22االت الراديوي22ة لألرض. وفض22ال عن ه22ذه الم22يزة،

بع22دة مزاي22ا أخ22رى يمكن أن يس22تغلها نظ22ام لالتص22االتOFDM يتس22م المخط22ط . بي22دITU-R S.2173التقرير من2.5الراديوية الساتلية. وترد هذه المزايا في الفقرة

قيم22ة كب22يرة لنس22بة ذروة OFDM، ف22إن ل22دى ITU-R S.2173أنه، كما جاء في التقرير (، مم22ا يط22رح مش22اكل بالنس22بة للمك22بر ع22اليPAPRالقدرة إلى متوسط القدرة )

في الساتل. (HPAالقدرة ) أما تعدد اإلرسال بتقسيم تعامدي لل22تردد على أس22اس قي22اس الموج22ات الحامل22ة

تكنولوجيا التخليط القائم22ة على موج22ات حامل22ة ( فهو نوع منCI-OFDMبالتداخل) مح22ولوح22دة إض22افية ل على حس22اب OFDMفرعية والتي يمكن تطبيقها في نظام

في ط22رف المرس22ل والمس22تقبل في نظ22ام لالتص22االت(FFT 22فوريي22ه س22ريع ) . وي22رد وص22ف جي22دOFDM ( إلش22اراتPAPRالنس22بة )الراديوي22ة، من أج22ل خفض

2


3.6 في الفق22رة CI-OFDMتع22دد اإلرس22ال للمب22ادئ التش22غيلية المفص22لة الخاص22ة ب.ITU-R S.2173 التقرير من

يم22رر مص22در البيان22ات.CI-OFDM نظاما ساتليا يستخدم إرس22االت 1ويبين الشكل التش22فيررس22الة - كلم22ات المتج22ه إلى مش22فر يح22دد معدل22ه وح22دة التحكم في

وح22دة تقاب22ل. وتنقل البيانات المشفرة بع22د ذل22ك إلى (ACMالتكييفي والتشكيل ) .(MSGالرم22وز، ينق22ل خرجه22ا إلى مول22د لإلش22ارات متع22ددة الموج22ات الحامل22ة )

ومول22دOFDM من فدرتين ألغ22راض المحاك22اة: مول22د إش22ارات MSGويتكون المولد . وتستعمل خالل المحاكاة فدرة واحدة فقط من فدرتي المول22دCI-OFDMإشارات

MSG وينتج كل مولد .MSGرمزا بموجات حاملة متعددة من مجموع22ة من الرم22وز N ؛ حيث يكونNاإلرس22ال. هو ع2دد الموج22ات الحامل2ة الفرعي22ة المس22تخدمة في

. وينقل خرج المك22بر ع22الي(HPA إلى مكبر عالي القدرة )MSGوينقل خرج المولد ( يستحدث إشارة تماثليةU/Cالقدرة بعد ذلك إلى محول رفع لإلشارات التماثلية )

النطاق األساسي الرقمي عند تردد موجة حاملة مرغوب فيه ويرس22لهامن رموز عبر القناة إلى الساتل. وفي حالة ساتل ذو أنبوب منحني، يج22ري تكب22ير اإلش22ارةر ص22مام الموج22ة المستقبلة ثم إعادة إرسالها. ويستعمل في غ22الب األحي22ان مكب

( في المرس22الت المجيب222ات بالس22اتل كم22ا يمكن أن يس22تعملTWTA )المرتحلة ( التش22وه الس22ابقMCSSالنظام الساتلي القائم على الموجات الحاملة المتع22ددة )

ر للرمز من أجل تحقيق خطية خ22رج ال . وتج22در اإلش22ارة إلى أن الكث22يرTWTAمكبع اآلن بحيث تزود بمكبرات خطية، وكما أن جم22عTWTAمن السواتل الحديثة تصن

ر مشفر س22ابق للرم22ز م22ع -L خطي22ا )TWTA يمث22ل في األس22اس مك22برا TWTAمكبTWTA.)

ويستقبل المستقبل اإلش22ارة التماثلي22ة المرس22لة المص22ابة بالضوض22اء وغيره22ا من أشكال االنحطاط، وتنقله22ا إم22ا إلى جه22از اعتي22ان اإلش22ارات أو إلى مق22در للقن22اة. وتنقل اإلشارة المستقبلة إلى مقدر القن22اة إذا أرس22لت اإلش22ارات الدليل22ة. ويق22در

( اآلني22ة ع22بر القن22اة ويخت22ارCNRمقدر القناة نسبة الموجة الحاملة إلى الضوض22اء )ر توليف22ة التش22كيل والتش22فيرMOODCOCتوليفة مناسبة للتشكيل والتشفير ) (. وتمر

في(ACMالتشفير التك22ييفي والتش22كيل )المختارة من جديد إلى وحدة التحكم في أجل تحديد التشكيل والتش22فير المناس22بين لالس22تعمال في المرسل وتستخدم من

إزال22ة تش22كيل العين22ات المس22تقبلة وف22ك تش22فيرها. وعن22دما يس22تقبل المس22تقبل البيانات، تنقل اإلشارات إلى جهاز اعتيان اإلشارات، الذي يستحدث مجموع22ة من

أج22ل وح22دة معالج22ة الموج22ات يج22ري اعتيانه22ا بمع22دل نيكويس22ت، منالعين22ات، وتتك2ون ه2ذه الوح2دة من وح2دتين فرعي2تين للمحاك2اة:(.MPU 2الحاملة المتعددة )

. ويس2تعمل المس2تقبلCI-OFDM ووح2دة معالج2ة تخص OFDMوح2دة معالج2ة تخص يس22تخدمها المرس22ل. وتنتج ال22تيMSG المقابلة لوحدة المولد MPU الوحدة الفرعية

من عين22ة رم22وز متع22ددةN مجموع22ة من عين22ات الرم22وز ع22ددها MPUك22ل وح22دة إلى مزي22ل تقاب22ل الرم22وز.MPUالوح22دة الموجات الحاملة. وينقل بع22د ذل22ك خ22رج

ويستعمل مزيل تقابل الرم22وز متوس22ط الكوكب22ات المس22تقبلة لك22ل تش22كيل وقيم متجه األخطاء الخاصة بك2ل منه2ا لكي يض2ع تق2ديرات دقيق2ة أو تقريبي2ة لك2ل بت2ة

مرسلة، وتنقل هذه التقديرات إلى مفكك التشفير. ويخرج مفك2ك التش2فير ق2رارابشأن البيانات المرسلة وينقله إلى وحدة تخزين البيانات.

3

مولد اإلشارات

متعددة الموجات

الحاملة

صمام مكبرمرتحلة موجة

خطي

التشفير التكييفيوالتشكيل

التشكيل توليفةمن والتشفير

المستقبلالتشكيل توليفة

إلى والتشفيرالمرسل

معالجة اإلشارات

متعددة الموجات

الحاملةالتشكيل مزيل

بالتشفير الخاصالتكييفي والتشكيل

إشارات مولد OFDM

إشارات مولدCI-OFDM

تقابل وحدةالرموز

مشفر البيانات مصدر

التحكم وحدةالتشفير في

التكييفي والتشكيل

القناة مقدر

تخزين وحدةالبيانات

محولخفض

ر مكب منخفضالضوضاء

اعتيان جهازاإلشارات

معاجلة وحدةOFDM

معاجلة وحدةCI-OFDM

محولرفع

مكبر عاليالقدرة

مفككالتشفير

تقابل مزيلالرموز


1الش2كل مخطط صندوقي لمحاكاة نظام ساتلي قائم على الموجات الحاملة المتعددة

CI-OFDMيستعمل إرساالت

تعدد اإلرسال بتقسيم تعامدي للتردد علىنتائج أداء 3 (CI-OFDMأساس قياس الموجات الحاملــة بالتــداخل )

في قناة ساتلية غير خطية تم التوصل إلى نتائج المحاكاة المقدمة في هذه الفقرة باستخدام نموذج النظ22ام

من هذا الملحق. ويس22تخدم نم22وذج النظ22ام المخطط2الوارد وصفه في الفقرة ACM DVB-S21 في عملي22ة ف22ك التش22فير لخوارزمي22ة 100 مع ع22دد تك22رارات يبل22غ

. ويجري اعتيان رموز النط22اق األساس22ي بش22كل مف22رط2االنتشار الخاصة باليقينلة وتس22تعمل 4بعام22ل يبل22غ 64 للحص22ول على التمثي22ل األمث22ل لإلش22ارة المش22ك

L-TWTمكبر موجة حاملة فرعية لتوليد الرموز متعددة الموجات الحاملة. ويكون الA من التقرير 1.3.10 هو ذلك الذي يرد وصفه في الفقرة ITU-R S.2173ويفترض .

أال يك22ون في تق22دير القن22اة والضوض22اء والتغذي22ة الراجع22ة من المس22تقبل إلىالمرسل أي أخطاء.

تك22ون بواس22طةPAPRالنس22بة والطريق22ة األص22ح لتق22ييم أداء تقني22ة للتخفي22ف من بين نظ22ام(PER 22)( في أداء مع22دل أخط22اء الرزم22ة TDقياس االنحطاط اإلجمالي )

،4- يش2ار إلي2ه فيم2ا يلي كمك2بر خطي- والنظ2ام قي2د الدراسة3ذي مكبر خطي مثالي ITU-R من التقري22ر 2.9، يمكن االطالع على الفق22رة DVB-S2 لمزيد من المعلومات بشأن1

S.2173..ITU-R S.2173 من التقرير 4.4.7الفقرة للمزيد من المعلومات بشأن خوارزمي22ة االنتش22ار الخاص22ة ب22اليقين، ي22رجى االطالع على2تشبع. ويعني هذا أن المكبر الخطي المثالي ال ينتج عنه ضوضاء بسبب التحديد. تجدر اإلشارة إلى أن مكبرا خطيا مثاليا يكون ذا وظيفة نقل خطي وال تكون لديه نقطة 3 نظاما س22اتليا قائم22ا على الموج22ات الحامل22ة المتع22ددة بتقني22ات لخفض النس22بةخطي أو نظاما ساتليا ذا موجة حاملة وحي22دة وذا مك22بر غ22يريمكن أن يكون النظام قيد الدراسة 4

PAPRأو بدونها .

4


(.IBO)التغذي22ة المرت22دة الواص22لة إلى ال22دخل م22ع مراع22اة االنحط22اط الن22اتج عن ورياضيا يكون ذلك كالتالي:

(1) TD (dB) = CNRnonlinear (dB) - CNRlinear (dB) + IBO dB

نس22ب الموج22ة الحامل22ة إلى هي خطيةCNRlinearو غ22ير خطيةCNRnonlinearحيث تك22ون معدل معين ألخط22اء الرزم22ة فيم22ا يخص المك22برالضوضاء الالزمة للحصول على

HPA الخطي والمكبر HPA.غير الخطي على التوالي االنحطاط اإلجمالي ال22ذي يس22ببه نق22ل تش22كيل مختل22ف لإلذاع22ة1ويبين الجدول

DVB-S2 مكبر عبرL-TWTA10–3معدل ألخط22اء الرزم22ة يبل22غ ، والذي يحصل عليه ب. وتجدر اإلشارة إلى أنه من أجل مقارنة ص22حيحة بين نس22بة الموج22ة الحامل22ة إلى

نظ22ام ذيلالموج22ة الحامل22ة إلى الضوض22اء ل الخطي ونسبة HPAمكبر لالضوضاء ل المكافئة كما يلي:الضوضاء الموجة الحاملة إلىنسبة ، تكون L-TWTAمكبر

(2) CNReq (dB) = CNR (dB) + IBOopt dB

التحوي22ل من أج22ل المقارن22ة الجي22دة ألداء النظ22امين، بحيث يتم هذاويجب إجراء الخطي دائما بقيمة ق22درهاHPAمكبر لاتشغيلهما عند أقصى قدرة للخرج. ويعمل

0 dB بالنسبة إلى IBO تشبع المكبر(HPAفي حين توجد ضرورة لتشغيل ال ،)مكبر L-TWTA في حالة التشبع. وتحدد نتائج المحاكاة لنظام SCSSمكبر يستخدمL-TWTA

dB تبلغ L-TWTAلتشغيل المكبر IBO5 (IBOopt)أن القيمة المثلى بخصوص . وفيم22ا06 المتعل22ق(PSK)إبراق بزحزح22ة الط22ور تشكيل اليخص تشكيل الغالف الثابت مثل

، ال يكون هناك أي انحطاط؛ ومع ذلك يكون االنحط22اط فيم22ا يخصM-aryبالتشوير مهمال، في حين أن هناك (APSK-16) 16تشكيل اإلبراق بزحزحة االتساع والطور-

أن بإمك22ان1 وي22بين الج22دول. APSK-32التش22كيل انحطاطا ملحوظا فيم22ا يخص مقارن22ة م22ع مع حدوث خسارة قليلة ج22داDVB-S2 أن يعمل باستخدام SCSSالنظام

النظام النظري بوجود مكبر خطي.1الج2دول

( فيL-TWTAمكبر خطي ذي أنبوبة بموجات متنقلة )انحطاط بسبب نظام ساتلي يستعمل تركيبات متنوعة

) الجيل الثاني لإلذاعة الفيديوية الرقمية الساتلية لتشكيل وتشفيرDVB-S2)

توليفة التشكيلوالتشفير

الكفاءةالطيفية

(bit/s/Hz)

االتساعL-TWTAالمكبر الخطي

CNReq )dB( @PER = 10–3

CNReq )dB( @PER = 10–3TDL-TWTA )dB(

QPSK 1/40,492,96–2,96–0QPSK 2/50,790,64–0,64–0QPSK 1/20,991,131,130QPSK 5/61,655,055,050

8-PSK 3/51,785,615,6108-PSK 3/42,237,847,840

-ITU من التقرير 2.3.10، انظر الفقرة IBOopt طريقة تحديد للمزيد من المعلومات بشأن 5R S.2173.

.ITU-R S.2173 من التقرير 2.3.10 هذه القيمة تؤيد النتائج المقدمة في الفقرة 6

5




(bit/s/Hz)

االتساعL-TWTAالمكبر الخطي

CNReq )dB( @PER = 10–3

CNReq )dB( @PER = 10–3TDL-TWTA )dB(

8-PSK 5/62,489,319,3108-PSK 9/102,6810,8410,84016-APSK 3/42,9610,1410,210,0716-APSK 4/53,1610,9211,000,0816-APSK 5/63,3011,5311,630,1016-APSK 8/93,5212,7612,880,1216-APSK 9/103,5612,9913,130,1432-APSK 3/43,7012,8013,480,6832-APSK 4/53,9513,6114,450,8432-APSK 5/64,1214,2615,200,9432-APSK 8/94,3915,5016,701,2032-APSK 9/104,4515,7516,981,23

يس22تخدمMCSSنظ22ام الخسارة في أداء االنحطاط اإلجمالي في 2ويبين الجدول . ويكون التغي22يرOFDM يستخدم إرساالتMCSS نظام مقارنة معCI-OFDMإرساالت

أق22وى بكث22ير مم22ا يك22ون علي22ه فيMCSS في االنحط22اط اإلجم22الي في األنظمة الموج22ات متع22ددة لإلش22اراتPAPRالنس22بة ارتفاع ويرجع ذلك إلى .SCSSاألنظمة

CI-OFDM ال22ذي يس22تخدم إرس22االت MCSSنظام الحاملة. ويمكن أيضا مالحظة أن ال أك22ثر بالنس22بة إلى االنحط22اط اإلجم22الي dB 4,5 و0,5يكون ذا كسب يتراوح بين

وذل22ك حس22ب توليف22ة التش22كيلOFDM الذي يس22تخدم إرس22االت MCSSنظام المن والتشفير المستخدمة.

هذا الس22لوك من خالل رس22م االنحط22اط اإلجم22الي إزاء الكف22اءة2ويبين الشكل . وتجدر اإلشارة إلى أنDVB-S2 ACM التشفير مخطط( ل bit/s/Hz )بوحدات)الطيفية

فيم2ا يخص ك22ل(-22 2- مثلم2ا ورد حس2ابها في ) CNReqالنتائج تقدم حسب النس2بة أيض22ا إلى أن المنحني22ات ترس22م باس22تخدام الكف22اءةوتجدر اإلش22ارة . MCSSنظام

الطيفية القصوى التي تولدها جميع توليف2ات التش2كيل والتش2فير عن2د ك22ل قيم2ة ذاتMODCODفيم22ا يخص نظام22ا معين22ا. وهك22ذا، إذا ك22انت التوليف22ة CNReqللنسبة وك22انتy ذات ال2ترتيب MODCODذات كفاءة طيفي2ة أعلى من التوليف2ة x الترتيب منy، تح22ذف التوليف22ة y أق22ل من نظيرته22ا في التوليف22ة xللتوليف22ة CNReqالنسبة جمي22ع توليف22ات التش22كيل والتش22فير غ22ير2 و1. ويظه22ر في الج2دولين 2الشكل

ممه22ورة بخ22ط تحته22ا. ويمكن مالحظ22ة أن المنح22نى ال22ذي2الشكل الواردة في يتسم بص22عود ت22دريجي أك22بر بكث22يرOFDM والمستخدم إلرسال MCSSيمثل النظام

. وفي الواق22ع، فإن22ه عن22دCI-OFDM والمستخدم إلرس22االت MCSSمقارنة مع النظام -CI والمستخدم إلرساالت MCSSالنظام ، يكون لدى bit/s/Hz 3,6كفاءة طيفية حتى

OFDM 3 انحطاط إجمالي أقل من dB النظام . وهذا يعني أنه يمكن استعمالMCSS ،bit/s/Hz 3,6 في إطار كف22اءات طيفي22ة تص22ل ح22تى CI-OFDMالمستخدم إلرساالت

وذلك بقدرة إرسال ال تزيد عن ضعف قدرة اإلرسال المطلوبة.

6


2الج2دول والمستخدمةMCSSمقارنة أداء االنحطاط اإلجمالي في األنظمة

CI-OFDM وOFDMإلرساالتDVB-S2باستعمال توليفات متنوعة لتشكيل وتشفير



(bit/s/Hz)

OFDMCI-OFDMCNReq )dB(

@PER = 10–3

IBOopt )dB(

TD(dB)

CNReq )dB(

@PER = 10–3

IBOopt )dB(

TD )dB(

QPSK 1/40,492,29–00,6

72,78–00,1

8QPSK 2/50,790,16

00,800,44–

00,20

QPSK 1/20,991,7300,6

01,2300,1

0QPSK 5/61,656,78

01,735,43

00,38

8-PSK 3/51,788,1202,5

16,0100,4

08-PSK 3/4

2,2311,1703,3

38,2900,4

58-PSK 5/6

2,4813,9314,6

29,9500,6

48-PSK 9/10

2,6816,6935,8

511,7200,8

816-APSK 3/42,9615,41

25,2711,53

01,39

16-APSK 4/53,1616,7935,8

712,5901,6

716-APSK 5/63,3018,08

36,5513,56

02,03

16-APSK 8/93,5120,0457,2

815,4212,6

616-APSK 9/103,5620,76

57,7715,81

12,82

32-APSK 3/43,7020,4057,6016,2623,4632-APSK 4/53,9522,0568,1317,4723,5532-APSK 5/64,1223,1668,918,5524,2932-APSK 8/94,3925,4389,9321,8126,3132-APSK 9/104,4525,81

810,0622,75

27,00

خطي،HPA بمك22بر SCSSنظ22ام كف22اءة اس22تهالك الطاق22ة في ال 3وي22بين الش22كل ،OFDM ال22ذي يس22تخدم إرس22االت MCSS، والنظ22ام L-TWTA بمك22بر SCSSنظ22ام وال

، من خالل رسم الكف22اءة الطيفي22ةCI-OFDM الذي يستخدم إرساالت MCSSوالنظام CNReq - مقاب22ل النس22بة 10–3 ألخط22اء الرزم22ة يبل22غ له22ذه األنظم22ة - عن22د مع22دل

. وتمثل كل درجة في المنحنى استخدام توليفة جدي22دة2 و1باستخدام الجدولين للتشكيل والتشفير بكف22اءة طيفي22ة أعلى. وال تس22تخدم س22وى توليف22ات التش22كيل

، على نح22و م22ا ورد3والتشفير التي توفر كف22اءة طيفي22ة قص22وى لرس22م الش22كل

7

109

8

7

6

5

4

3

2

1

0

االنحطاط اإلجمال ي

)dB(

SCSS L-TWTAMCSS OFDMMCSS CI-OFDM

0,5

1,5

1 2 2,5

3,5

3 4الطيفية الكفاءة

)bit/s/Hz(


، حيث ت22بين2 نت22ائج الش22كل3. وتعكس النتائج في الشكل 2شرحه في الشكل لها كفاءة أفضل من حيث استهالك الطاقة مقارن22ة م22ع األنظمةSCSS أن األنظمة

MCSSس22يما عن22دما يتعل22ق األم22ر بتوليف22ات التش22كيل والتش22فير ذات الكف22اءة ، ال توليف22ات ال22تي تس22تخدمMCSSالطيفية األعلى. وبص22ورة خاص22ة، يك22ون لألنظم22ة

، كفاءة ض22ئيلة ج22دا من حيث اس22تهالكAPSK-32للتشكيل والتشفير ذات تشكيل L-TWTA بمكبر SCSSنظام الطاقة عند مقارنتها مع ال . لكن من الواضح أن مخططا

MCSSالنظ22ام يحسن إلى حد كب22ير كف22اءة اس2تهالك الطاق2ة في CI-OFDMلتشكيل . وتبل2غ الكف22اءة الطيفي22ةOFDM ال2ذي يس2تخدم إرس2االت MCSSمقارنة مع النظام

OFDM يس22تخدم إرس22االت MCSSيمكن الحصول عليها في نظ22ام التي 2,05 bit/s/Hz، أو أق22ل. وهي كف22اءة أدنىdB 3عندما تقي22د الزي22ادة في ق22درة اإلرس22ال بالقيم22ة

.CI-OFDM يستخدم إرساالت MCSSنظام تقريبا مقارنة مع bit/s/Hz 1,55بمقدار 2الش2كل

مقابل الكفاءة الطيفيةMCSS وSCSSاالنحطاط اإلجمالي للنظامين

8

32-APSK

16-APSK

8-PSK

QPSK

SCSS نظام

خطي

4.5

3.5

4

3

2.5

1.5

2

1

0

0.5

الكفا

ء2ة الطيفي ة(bit/s/Hz)

إل222ى الحامل222ة الموج222ة نس222بة(dB) الضوضاء

0 5 10 15 20 25

SCSS L-TWTA

MCSS CIOFDM

MCSS OFDM


3الش2كل DVB-S2 مع توليفات متنوعة لتشكيل وتشفير MCSS وSCSSالكفاءة في استهالك الطاقة للنظامين

9


ملخص4 في أنظم22ةCI-OFDMي22بين ه22ذا الملح22ق أن22ه من الممكن اس22تعمال إرس22االت

3,6االتص22االت الراديوي22ة الس22اتلية والحص22ول على كف22اءات طيفي22ة تص22ل ح22تى bit/s/Hz، 3 عندما تقيد الزيادة في قدرة اإلرسال الالزمة بالقيمة dBأو أقل. وتتسم

، وبالت22الي ال يمكنPAPRقيم22ة النس22بة غ22ير المعدل22ة بارتف22اع OFDMإرس22االت 2,05 للحص22ول على كف22اءات طيفي22ة تص22ل إلى MCSS األنظمةاس22تعمالها إال في

bit/s/Hz ،3عندما تقيد الزيادة في قدرة اإلرسال الالزمة بالقيمة تقريبا dB7 أو أقل. بالعم22ل بكف22اءة طيفي22ة أعلىMCSS يسمح لنظ22ام CI-OFDMاإلرسال ويبين هذا أن

.OFDMيستخدم إرساالت MCSSنظام تقريبا مقارنة مع bit/s/Hz 1,55بمقدار

2الملحق النفاذ المتعدد بتقسيم شفري على أساس موجات

(MC-CDMA)حاملة متعددة أنظمة االتصاالت الراديوية الساتليةفي

مقدمة1 واألداءMC-CDMA التصاالت الراديوي22ة الس22اتلية بإرس22االت نظاما ل2يقدم الملحق

المقابل له، جرى تقييمه باستخدام عمليات المحاكاة الحاسوبية.نموذج النظام2

بنظام ساتلي مستقر بالنسبة إلى األرض متعدد الحزم ومتزامن4يتعلق الشكل -MCيقدم خدمات رزم ساتلية قائمة على بروتوكول اإلنترنت باس22تخدام مخط22ط

CDMAل خ22دمات مس22تعملي الخ22دمتين الثابت22ة والمتنقل22ة بش22بكة تك22ييفي. وتوص22 أساسية لألرض قائمة على بروتوك22ول اإلن22ترنت عن طري22ق محط22ة أرض22ية ثابت22ة وس2اتل. وتنج2ز المحط2ة األرض22ية الثابت22ة توزي2ع الم2وارد التك2ييفي على الوص22لة الهابطة كم22ا أن ه22ذه المحط22ة بواب22ة لرب22ط خ22دمات المس22تعمل بش22بكة األرض. وعن22دما يك22ون ل22دى الس22اتل ق22درة للمعالج22ة على متن22ه، يمكن22ه أن ينج22ز توزي22ع

الموارد التكييفي. وفي نظام متعدد الحزم ومتزامن، تكون جميع إشارات الوصلة الهابط22ة ال22واردة من ساتل ما متزامنة في مجالي الوقت والتردد. ويتكون الرتل الراديوي للوص22لة

تع22دد اإلرس22الالهابط22ة من فواص22ل ترددي22ة/زمني22ة متع22ددة مقس22مة بأس22لوب ل (. وفي ك22ل فاص22لTDMتع22دد اإلرس22ال بتقس22يم ال22زمن )/(FDM) بتقس22يم ال22تردد

ترددي/زمني، يقسم المورد الراديوي ثانية بش22فرات التمدي22د التعام22دي بأس22لوب لم22ورد الرادي22وي بش22فرة تمدي22دالتعدد اإلرسال بتقسيم الش22فرة. وتح22دد وح22دة

معينة في فاصل ت22رددي/زم22ني مح22دد. وتتقاس22م جمي22ع الح22زم وح22دات الم22وارد الراديوية التعامدية في إرسال الرزم. وبس22بب اإلرس22ال الم22تزامن، تك22ون جمي22ع وحدات المورد الراديوي متعامدة مع بعضها. ويرسل تتابع دليلي فريد من الرموز

الرتل. ويمدد التتابع الدليلي بش2فرة دليلي2ة لكل حزمة في جزء محدد مسبقا منخاصة بكل حزمة.

وفي فاصل ما، تمدد إشارة الحركة بش22فرات التمدي22د التعام22دي، لكنه22ا ال تخل2ط بشفرة دليلية خاصة بحزمة معينة. ولهذا، وبسبب اإلرسال الم22تزامن على جمي22ع الحزم، تكون إشارات اإلرسال من حزم مختلف22ة متعام22دة م22ع بعض22ها البعض إذا

موجة حاملة فرعية. 64المتعددة ذات تجدر اإلشارة إلى أن هذه النتائج تخص بالتحديد األنظمة القائمة على الموجات الحاملة7

10


استعملت الحزم شفرات تمديد مختلفة في الفاصل نفسه. وبس22بب التعام22د بينن وحدات الموارد الراديوية، يخفض التداخل بين الحزم إلى أدنى ح22د، مم22ا يحس22

سعة النظام. وفي بيئات متنقلة، قد يتعذر الحفاظ على التعام2د بين ش2فرات تمدي2د مختلف2ة في

الخبو الناجم عن تعدد المس22يرات )االنتق22ائيالفاصل الترددي/الزمني نفسه بسبب للترددات(. وفي ظل ظروف حمولة كثيفة، يمكن أن يك22ون ع22دد وح22دات الم22وارد الراديوية المتاحة في حزمة م22ا مقي22دا ألن جمي22ع الح22زم تتقاس22م وح22دات الم22وارد الراديوية. ومن أجل تفادي تقييد الموارد هذا، يمكن إعادة استعمال وحدات الموارد الراديوية إذا كانت المسافة بين المستعملين كبيرة بما يكفي لكي ال يصبح الت22داخل بين الحزم كب22يرا إلى ح2د يمث2ل في22ه مش2كلة. ويمكن ح2ل مش2كلة تقيي22د الش2فرة

-QAM ، مث22ل المخط22طباستخدام توليفة للتشكيل والتشفير ذات كفاءة طيفية عالية وح22دات. ويمكن أن يخفض استعمال مخططات تش22كيل عالي22ة الرتب22ة من ع22دد 16

الموارد الراديوية الالزمة إلرسال الرزم. وض22ع القن22اة باس22تعمالومن أجل اإلرسال التكييفي للرزم، يقيس ك22ل مس22تعمل

الموج22ات الدليلي22ة للح2زم ويق2دم تق22ارير بش2كل دوري بش2أن نت22ائج القي22اس إلى ويش22مل تقري22ر المس22تعملالمحطة األرضية الثابتة عن طريق الوص22لة العكس22ية.

نس2بة الموج2ة الحامل2ة إلى الت2داخل على الحزم2ة األساس2يةالقدرة المس2تقبلة و والموجات الدليلية للحزم المجاورة. والحزمة األساسية ألي مستعمل هي الحزم22ة التي تقدم حينها خدمات الرزم لذلك المستعمل. وبناء على ظروف الوصلة المبلغ

المحطة األرضية الثابتة بجدولة ال22رزم، وينتقي عنها، يقوم مركز إدارة الموارد فيص ق22درة اإلرس22ال وتوليف22ات التش22كيل أفضل الموارد إلرس22ال ك22ل رزم22ة ويخص22

والتشفير. وتكون إش22ارات المعلوم22ات القائم22ة على بروتوك22ول اإلن22ترنت على الوص22لة في االتجاه األساس22ي ال تناظري22ة من حيث ع22رض النط22اق المطل22وب قبال22ة الوص22لة العكسية. كما أن عم22ل توليف22ة من إرس22االت رزم رش22قية وأخ22رى ذات مع22دالت

يجعل المرسالت أكثر فعالية من حيث الكف22اءةMC-CDMAعالية باستخدام النظام الطيفية.

تع22دد( وCDMA)النفاذ المتعدد بتقسيم شفري بين تقنيات MC-CDMAويجمع النظام ( بشكل يوفر مزاياهما معا. ويوفر النظ22امOFDM)اإلرسال بتقسيم تعامدي للتردد

خالل درج22ة عالي22ة من الحري22ة منMC-CDMAالس22اتلي الق22ائم على المخط22ط مخططه لإلرسال على أساس موج2ات حامل2ة متع2ددة، ويمكن بالت2الي أن ي2وفر

كفاءة أكبر لإلرساالت التكييفية.

11

. .

.

. .

.

. .

.

مستقر ساتل بالنسبة

األرض إلى

B0

B6B

5B4 B

3B2

B1

عكسية وصلةاالتجاه في وصلة

األساسي

شبكةلألرض

أرضية محطةثابتة

مستعمل

المورد وحدةالراديوي

شفراتالتمديد

زمنية فواصل رتل

0حزمة

1حزمة

فواصل ترددية


4الش2كل مثال على نظام ساتلي متعدد الحزم

12

وحدة تحكمتكييفية

القناة مشفرK للمستعمل

القناة مشفر2للمستعمل

بالمطر توهين

مصدرالبيانات

مشفرالقناة

مشذرالرتل

مشفر شفرةالمنشأ

وحدة تقابلالرموز

مكررالرموز

ممددولش

الرموز ممددالرموز K للمستعمل ممدد2للمستعمل

الرموز ممدد1للمستعمل

جهاز إدخال ال/ سابقة

حقة

مشكل بالموجات الحاملة المتعددة محول( فورييه متوسط)

وظيفة لخفض النسبةPAPR

تبديل أسلوب التمديد

عالي مكبرمع ( القدرة

جهازتشوه )سابق

موجة صمام مكبرمرتحلة

القناة مشفر1للمستعمل

خبو

القناة جودة قياس

غوسية ضوضاء بيضاء

)AWGN( إضافية

مزيل /سابقةالحقة

مزيل تشكيل

بالموجات الحاملة المتعددة محول( فورييه سريع)

تبديل أسلوب التمديد

عكس وظيفة خفض النسبةPAPR القناة تشفير مفكك

1للمستعمل للمستعمل الرموز تمديد مزيل

1تمديد مزيل

ووحدة ولش تجميع

مفكك تشفيرالقناة

مفككالتشفير

من للتحققاإلطنابالدوري

وحدة تخزينالبيانات

مزيل تشذيرالرتل

تجميع وحدةالرموز

تقابل مزيلالرموز


5الش2كل MC-CDMAمخطط صندوقي للنظام الساتلي التكييفي القائم على

13


المخط22ط الص22ندوقي للمرس22ل والمس22تقبل في نظ22ام س22اتلي 5ويبين الش22كل -MC. ويمكن استخدام األنظمة التكييفية القائمة على MC-CDMAتكييفي قائم على

CDMA 5 كتدبير مضاد للخبو الجوي. ويغير المرسل التكييفي- مثلما يبين الشكل- مخططات التشفير والتشكيل والتمديد عن طريق أمر تحكم يحدد وفقا لظ22روف القن22اة الس22اتلية. ويغ22ير مش22فر القن22اة في المرس22ل التك22ييفي معلمات22ه الخاص22ة بالتشفير باستخدام أمر التحكم السالف الذكر. ويتكون ممدد الرموز الخاص بكل

مس22تعمل من وح22دة تقاب22ل للرم22وز ومك22رر للرم22وز ومم22دد ولش ويغ22ير أيض22ا معلماته باستخدام أمر التحكم. ومشذر النبضات في المرسل خ22اص بمخطط22ات

MC-CDMA وهذه المخططات مفيدة باألخص في تغيير مخططمزدوجة األسلوب ، التمدي22د المس22تعمل حس22ب ظ22روف القن22اة والحرك22ة. ويمكن أن تس22تخدم أيض22ا

. وباإلض22افةPAPR تقنيات لخفض النس22بةMC-CDMAاألنظمة التكييفية القائمة على إلى ذلك، يستخدم جهاز تشوه سابق لجعل المكبر عالي القدرة خطي22ا. وين22اقش

PAPRخفض النس22بة ع22دد من تقني22ات ITU-R S.2173التقري22ر من2.6في الفق22رة ومخططات التشوه السابق.

5ووفق2ا للتش2غيل التك2ييفي للمرس2ل، يغ2ير المس2تقبل أيض2ا الم2بين في الش2كل مخططات2ه لف2ك التش2فير وإزال2ة التش2كيل وإزال2ة التمدي2د باس2تخدام أم2ر التحكم بالتزامن مع أمر التحكم الذي يستخدمه المرسل. وتج2رى إزال2ة تش2كيل الموج2ات

ول فورييه سريع فقط، وتنف2ذ جمي2ع العملي22ات األخ2رى ال2تيمحالحاملة المتعددة بيقوم بها المستقبل بترتيب معاكس لترتيب العمليات التي يقوم بها المرسل.

ويخض22ع اختي22ار مخطط22ات التش22كيل والتش22فير لتط22بيق النظ22ام. وت22رد مناقش22ة مفص22لة بش22أن مخطط22ات تش22فير القن22اة وتك22ييف الوص22لة باس22تخدام التش22فير

. كم22اITU-R S.2173 على التوالي من التقرير 8 و7التكييفي والتشكيل في الفقرتين من التقري22ر10تقدم نت22ائج المحاك22اة المتعلق22ة به22ذين الموض22وعين في الفق22رة

نفسه.

MC-CDMAأداء النظام الساتلي القائم على 3 لبحث تشوهات اإلشارات ال22تي4تستخدم معلمات النظام المدرجة في الجدول

لمك22بر ص22مامتظه22ر في كوكب22ات الرم22وز بس22بب وظيف22ة التحوي22ل غ22ير الخطية . وألغ22راضMC-CDMA( في النظ22ام الس22اتلي الق22ائم على TWTAالموجة المرتحلة )

هي تل22ك ال22وارد وص22فها في الفق22رةTWTAالمحاكاة، فإن وظيفة التحويل للمكبر تش22وهات اإلش22ارات ألع22داد 6. وي22بين الش22كل ITU-R S.2173 من التقري22ر 1.3.10

(. ويف22ترض أنOBO)مختلفة من المستعملين وقيم التغذي2ة المرت22دة عن22د الخ22رج موجة حاملة فرعي22ة وش22فرة ولش128 تستخدم MC-CDMAاألنظمة القائمة على

16. ويص22ل ع22دد المس22تعملين النش22طين في النظ22ام إلى 16هادام22ارد بط22ول ع الموج22ات الحامل22ة الفرعي22ة الب22الغ ع22ددها بالتس22اوي على128مستعمال، وتوز

، تمثل الدوائر الحم22راء الص22غيرة في الكوكب22ة6هؤالء المستعملين. وفي الشكل اإلشارة بدون تشوه؛ وتمثل النقاط الزرقاء الخارجية اإلشارة عن22دما يك22ون ع22دد

؛ وتمثل النقاط الخض22راء اإلش22ارة عن22دما يك22ونK=16المستعملين في هذا الوقت K=8 ؛ وتمثل النقاط السوداء الداخلية اإلشارة عندما يكونK=1ويزداد التشوه غير .

بتزايد ع22دد المس22تعملين. وثبت أيض22ا أن تش22وهTWTAالمكبر الخطي الناجم عن . وي2ؤديTWTAاإلشارة يزداد بانخفاض قيم2ة التغذي2ة المرت2دة عن22د خ2رج المك2بر

في النظام.( BER)معدل الخطأ في البتات تشوه اإلشارة هذا إلى انحطاط أداء 4الج2دول

MC-CDMAالنظام الساتلي القائم على المعلمات في QPSK, 16-QAMكوكبة اإلشارة

ولش هاداماردتتابع التمديد

14

–2.00 I-قناة

–1.00

0.00

1.00

2.00

2.00

–2.00

–1.00

0.00

1.00

2.00

–2.00

–1.00

0.00

1.00

–2.00

–1.00

0.00

1.00

2.00

-قناةQ

2.00

–2.00

–1.00

0.00

1.00

2.00

–2.00

–1.00

0.00

1.00

–2.00

–1.00

0.00

1.00

2.00

–2.00

–1.00

0.00

1.00

2.00

–2.00

–1.00

0.00

1.00

2.00

OBO = 3( QPSK )أdB(

OBO = 6( QPSK )بdB(

16ج) QAM )OBO = 3 dB(

16د) QAM )OBO = 6 dB(

I-قناة

I-قناة

I-قناة

-قناةQ

-قناةQ

-قناةQ


16كسب المعالجة4 ،8 ،16(Mعدد الرموز لكل رتل )

16-1(Kعدد المستعملين النشطين )64 ،128 ،256(Nعدد الموجات الحاملة الفرعية )

شفرة عشوائيةشفرة التخليط

6الش2كل TWTAكوكبة اإلشارة المشوهة بسبب المكبر

في نظ22ام( غ22ير المش22فر BER)مع22دل الخط22أ في البت22ات أداء 7ويبحث الش22كل مختلف22ةالمس22تعملين وقيم م22ع أع22داد مختلف22ة منMC-CDMAس22اتلي ق22ائم على

أن للتشوه7(. وتبين نتائج المحاكاة في الشكل OBO)للتغذية المرتدة عند الخرج

15


. ومن المالح22ظQPSK أكبر منه في الكوكب22ة QAM-16الكوكبة غير الخطي تأثير في في النظ22اممعدل الخطأ في البت22ات أداءأيضا تزايد أثر التشوه غير الخطي على

OBO م22ع تزاي22د ع22دد المس22تعملين وانخف22اض قيم MC-CDMAالساتلي الق22ائم على .6 مثلما يوضح الشكل TWTAللمكبر الخرج

16

4,00

0,00

8,00

12,00

16,00Eb/

N0

10

–6

10

–5

10

–4

10

–3

10

–2

10

–1

1

10

–6

10

–5

10

–4

10

–3

10

–2

10

–1

1

4,00

0,00

8,00

12,00

16,00Eb/

N0

20,00

K = 1, OBO 1 dBK = 8, OBO 1 dB

K = 1, OBO 3 dB

QPSK-TWTA

K = 16, OBO 1 dB

K = 8, OBO 3 dB

K = 1, OBO 6 dB

K = 16, OBO 3 dB

K = 8, OBO 6 dBK = 16, OBO 6 dB

K = 1, OBO 1 dBK = 8, OBO 1 dB

K = 1, OBO 3 dB

K = 16, OBO 1 dB

K = 8, OBO 3 dB

K = 1, OBO 6 dB

K = 16, OBO 3 dB

K = 8, OBO 6 dBK = 16, OBO 6 dB

16-QAM-TWTA بدون

تشوه

)أQPSK

16ب) QAM

بدون تشوه


7الش2كل MC-CDMAأداء معدل الخطأ في البتات في النظام الساتلي القائم على

مع22 لخ دلا لبت في طأا

تا

مع22 لخ دلا لبت في طأا

تا

17


ويمكن أن يخفف استخدام جهاز تشوه سابق للرم22وز من انحط22اط األداء الن22اجم مع22دل الخط22أ في أداء 8. وي22بين الش22كل TWTAعن التشوه غ22ير الخطي للمك22بر

22دمجMC-CDMAفي النظام الساتلي القائم على ( غير المشفر BER)البتات عندما ي وجه22از تش22وه س22ابقTWTA وال2ذي ه22و عب22ارة عن دمج لمك22بر L-TWTAمك22بر م22ع

خطي مث22الي. وت22برز النت22ائج المقدم22ةTWTAمك22بر مثالي- يشار إلي22ه فيم22ا يلي ك م22ع إدخ22الMC-CDMA في النظ22ام الس22اتلي الق22ائم على BERتحسنا كبيرا في أداء

. ويك22ون أك22برOBOتشوه سابق مثالي، ال سيما في الحالة ال2تي تالح2ظ فيه22ا قيم ألن هذه الكوكبة تشهد تشوها غير خطيQAM-16الكوكبة أكبر مع BERأداء تحسن

. وينتج التحسن في األداء عن تعويض تشوه الط22ورQPSKأكبر مقارنة مع الكوكبة .HPAوأثر خطية جه22از التش22وه الس22ابق في المن22اطق تحت نقط22ة تش22بع المك22بر

وعلى الرغم من أن نتائج عمليات المحاكاة تق2دم باس2تخدام جه2از تش2وه س2ابق للنف22اذ المتع22دد بتقس22يممثالي، ال يمكن أن تح22ل تمام22ا مش22اكل ال22ذروة العالي22ة

جه22از التش22وه(. وه22ذا ألن MC-CDMA)شفري على أساس موجات حاملة متع22ددة السابق المثالي يجعل اإلشارات خطي22ة فق22ط في المن22اطق قب22ل نقط22ة التش22بع،

PAPRالنس22بة . وبالت22الي، من المهم ج22دا خفض OBOوتح22دد نقط22ة التش22بع بقيم22ة بما يؤدي إلىOBOباستخدام أسلوب فعال لخفضها. ويمكن أن يخفض ذلك قيمة

يخص إرساالت فيما1استعمال فعال للقدرة، مثلما يرد توضيح ذلك في الملحق CI-OFDM .

عندما يطب22ق في نم2وذجMC-CDMAوتجري دراسة نظام ساتلي تكييفي قائم على وتس22تعمل توليف22ات8لض22واحيا فيGHz 30/20قن22اة متنقل22ة س22اتلية في النط22اق

في اإلرس2ال(BTC 2)9متنوع2ة للتش2كيل والتش22فير م22ع ش2فرات توربيني22ة للف22درة التكييفي. ويمكن االطالع على األداء المفصل لتوليفات التشكيل والتش22فير فيم22ا

. وتض22بط النس22بةITU-R S.2173 من التقري22ر 1.10 في الفق22رة BTCيخص الشفرات Es/N0 20,5 عند dB وهي القيمة التي تقاب22ل قيم22ة Es/N0 18,5الالزم22ة البالغ22ة dB

)ي22بينQAM-64 2(63,56) شفرة توربيني22ة للف22درة بتش22كيللتوليفة تشكيل وتشفير من أجل إنتاج مع22دل خط22أ( x شفرة توربينية للفدرة ذات بعد”x 22“الرمز العلوي

. ويقارن الجدولdB 2إلى جانب هامش إضافي للقدرة يبلغ 10-6في البتات يبلغ مع أداء نظام ساتلي تقليدي غيرMC-CDMAنظام ساتلي تكييفي قائم على أداء 5

خطيTWTAمك22بر نظ22امي المحاك22اة . ويس22تخدم فيMC-CDMAتكييفي قائم على .dB 3 تبلغ IBOقيمة مثالي مع

أعلى منMC-CDMA ومن الواضح أن أداء النظ22ام الس22اتلي التك22ييفي الق22ائم على . وعلى س22بيل المث22ال، يمكن أنMC-CDMAأداء النظام غير التك22ييفي الق22ائم على

، وهي كف22اءة تقاب22لbit/s/Hz 1,97 تبل22غ 10يحقق المخطط التك22ييفي كف22اءة طيفية ، لكن معPSK-8 2(31,25)الكفاءة الطيفية نفسها تقريبا لتوليفة التشكيل والتشفير

نفسها. Es/N0أداء أفضل لمعدل الخطأ في البتات بقيمة 5الج2دول

النفاذ المتعدد التكييفي بتقسيم شفري على أساس موجاتأداء حاملة متعددة في قناة متنقلة ساتلية

PSK )31,25(28-PSK )15,10(3BPSK )15,10(3-8تكييفي

Fontánيمكن االطالع على المرج22ع ] لضواحي، في ا20/30للمزيد من المعلومات بشأن القناة المتنقلة الساتلية في النطاق 8 et al., ITU-R من التقري22ر 3.4.10[ في الفق22رة 2001 S.2173.

.ITU-R S.2173التقرير من3.3.7، يمكن االطالع على الفق22رة BTCللمزي22د من المعلوم22ات بش22أن الش22فرات 9 يخص جمي22ع ح22االت فيم2ا5يحصل عليها بتحديد متوس22ط النت2ائج المش22تقة من الج22دول حيث أن تعريف الكفاءة الطيفية، في هذا السياق، هو متوس22ط الكف22اءة الطيفي22ة ال22تي10

[Fontán et al., 2001 المرجع ]تحقيق القناة اآلنية المولدة باستعمال نموذج القناة الوارد في.ITU-R S.2173 من التقرير 3.4.10في الفقرة

18


BER6–10 8,911–10 1,152–10 8,782–10 2,09

PER4–10 3,101–10 4,591–10 2,812–10 8,31

1,971,950,890,30(bit/s/Hzكفاءة الطيفية )ال

8الش2كل النفاذ المتعدد بتقسيم شفري على أساسأداء معدل الخطأ في البتات في

L-TWTAموجات حاملة متعددة مع مكبر ذي جهاز تشوه سابق مثالي

19

QPSK )K = )أ)16

16-QAM )K = )ب)16

4,00

0.00

8,00

12,00

16,00Eb/

N0

10

–6

10

–5

10

–4

10

–3

10

–2

10

–1

1

10

–6

10

–5

10

–4

10

–3

10

–2

10

–1

1

4,00

0.00

8,00

12,00

16,00Eb/

N0

20,00

OBO 6 dB with PDOBO 6 dB

OBO 3 dB

OBO 3 dB with PD


16-QAM-TWTA )K = 16(


OBO 3 dB

OBO 3 dB with PD


QPSK-TWTA )K = 16(


تشوه ب222222دون

تشوه ب222222دون

مع د ال ل خ ط22 أ

مع د لخ لا طأف ي

20


ملخصال6 أن النفاذ المتعدد التكييفي بتقسيم ش22فري على أس22اس موج22ات2 يبين الملحق

( يمكن أن ي2وفر مس2توى أفض22ل من الكف22اءة الطيفي22ةMC-CDMAحاملة متع22ددة ) وأداء مع22دل الخط22أ في البت22ات في نظ22ام الخدم22ة المتنقل22ة الس22اتلية. ويمكن استخدام مخطط النفاذ المتعدد التك2ييفي بتقس2يم ش2فري على أس22اس موج2ات

( من أجل تقديم خدمات الرزم القائم22ة على بروتوك22ولMC-CDMAحاملة متعددة )اإلنترنت عبر نظام ساتلي متعدد الحزم ومتزامن.

قائمة المختصراتACMالتشفير التكييفي والتشكيل (Adaptive coding and modulation)

APSKتشكيل اإلبراق بزحزحة االتساع والطور (Amplitude and phase shift keying)CI-OFDMتعدد اإلرسال بتقسيم تعامدي للتردد على أساس قياس الموجات

(Carrier interferometry orthogonal frequency-division multiplexing) الحاملة بالتداخلCNRنسبة الموجة الحاملة إلى الضوضاء (Carrier-to-noise ratio)

COFDM بتقسيم تعامدي للترددالمشفر تعدد اإلرسال (Coded orthogonal frequency-division multiplexing)

FES محطة أرضية ثابتة(Fixed earth station)FFTول فورييه سريعمح (Fast Fourier transform)FSSخدمة ثابتة ساتلية (Fixed-satellite service)

HPA مكبرات عالية القدرة(High-power amplifiers)IBO التغذية المرتدة الواصلة إلى الدخل(Input back-off)

IFFT محول فورييه سريععكس (Inverse fast Fourier transform)L-TWTAمكبر صمام موجة مرتحلة خطي (Linearized TWTAs)

MC-CDMAالنفاذ المتعدد بتقسيم شفري على أساس موجات حاملة متعددة(Multi-carrier code-division multiple access)

MCSSنظام ساتلي قائم على الموجات الحاملة المتعددة (Multi-carrier satellite system)

MF-TDMA النفاذ المتعدد بتقسيم زمني على أساس ترددات متعددة(Multifrequency TDMA)

MODCOD توليفة التشكيل والتشفير(Modulation and coding combination)MPUالمتعددة وحدة معالجة الموجات الحاملة (Multi-carrier processing unit)MSG إلشارات على أساس موجات حاملة متعددةامولد (Multi-carrier signal

generator)MSS خدمة متنقلة ساتلية(Mobile satellite service)OBO التغذية المرتدة الواصلة إلى الخرج(Output back-off)

OFDMتعدد اإلرسال بتقسيم تعامدي للتردد (Orthogonal frequency-division multiplexing)OFDMAتعدد اإلرسال بتقسيم تعامدي للتردد- النفاذ المتعدد بتقسيم الترددات

(Orthogonal frequency-division multiplexing – frequency-division multiple access)PAPR ذروة القدرة إلى متوسط القدرةنسبة (Peak to average power ratio)

PERمعدل أخطاء الرزمة (Packet error rate)PSKإبراق بزحزحة الطورتشكيل ال (Phase shift keying)

21


QAMتشكيل اتساعي تربيعي (Quadrature amplitude modulation)QPSK تشكيل تربيعي بزحزحة الطور(Quadrature phase shift keying)

RFتردد راديوي (Radio-frequency)SCSS نظام ساتلي ذو موجة حاملة وحيدة(Single-carrier satellite system)

TDانحطاط اإلجمالي ال(Total degradation)TWTAر صمام الموجة المرتحلة (Travelling wave tube amplifier) مكب

U/C محول رفع(Up-converter)UW كلمة وحيدة(Unique word)

VSA محلل متجه اإلشارة(Vector signal analyser)VSGمولد متجه اإلشارة (Vector signal generator)

__________

22

Documents

التوصيـة ITU-R S.1878 - تقنيات الإرسال القائم على موجات ... Web viewيضطلع قطاع الاتصالات الراديوية بدور يتمثل