Zaman Bölüşümlü Çoklu Erişim (TDMA) Sayısal işaretlerin örnekleri arasındaki zaman aralığının diğer işaretlerin örneklerinin iletilmesi için değerlendirilmesi sayesinde TDMA gerçeklenir. Çerçeve Çerçeve 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7 Kullanıcı zaman-dilimleri t
GSM, GMSK modülasyon yöntemi ile 270.833 kbps iletim hızına sahiptir. 8.25 bit güvenlik bitleri için kullanılır.
Karma FDMA/TDMA sistemi Neden bu yapı tercih edilir? Güç Frekans 7 8 9 7 4 5 6 4 1 2 3 1 Tüm işaretlerin TDMA ile çoğullanması durumunda zaman diliminin çok kısalması ve keskin zamanlayıcılara ihtiyaç duyulması Çok yolluluk girişimini artırmak Sistem kapasitesini artırmak Zaman
Karma FDMA/TDMA sistemi Zaman bölüşümlü Çift Yönlü (TDD) İletim : Bir yön için bir zaman dilimi, diğer yön için aynı frekansta diğer zaman dilimi kullanılır. (DECT sistemi TDMA/TDD) Frekans bölüşümlü Çift Yönlü (FDD) İletim: Bir yön için bir frekanstaki zaman dilimi, diğer yön için farklı frekanstaki çoğunlukla aynı zaman dilimi kullanılır. (GSM sistemi TDMA/FDD) (uplinkdownlink)
FHSS/DSSS FHSS sistemi SNR ın yaklaşık 18 db olduğu durumlarda başarılıdır. DSSS sistemi ise, daha efektif mod. Yöntemleri kullandığından (PSK türevleri) 12 db SNR civarında başarılı bir şekilde çalışır.
CDMA Örnek
Yayma Kodlarının Özellikleri Bilgi bit dizini b 1 Yayma dizini c () n Yayma dizini 1 1 bc ( n) b c ( n) c () n 1 1 2 2 Haberleşme Kanalı Tabanbant Sezinleyici İşlem kazancı (processing gain) Bilgi bit dizini b 2 Yayma dizini c () n Yayma dizini 2 c2() n Tabanbant Sezinleyici İnterferans marjin Çok-Yolluluk Gecikmesi (n 0 ) bc ( n n ) 1 1 0 Bilgi bit dizini b 1 bc () n 1 1 + bc ( n) bc ( n n ) 1 1 1 1 0 Tabanbant Sezinleyici Nu: Kullanıcı sayısı Yayma dizini c() n 1 Yayma dizini c() n 1
Yayma Kodları M dizileri: Çapraz ilinti özellikleri nedeniyle tercih edilmiyor. Gold dizileri: M dizilerine oranla daha iyi çapraz-ilinti özelliğine sahip. Walsh kodları: DSSS için yaygın kullanılan kodlardır. Kodlar birbirine diktir. Mükemmel eş-zamanlama sağlanırsa MUI oluşmaz. Gecikme anında dikgenlik kaybolur. Kendi gecikmiş hali ile de öz-ilintisi yüksek olabilmektedir. Walsh-Hadamard dönüşümü ile üretilir.
CDMA Avantajları Bozucu etkilere (interferans vb.) Çok yolluluğa Çok yollluluğu avantaja çevirerek SNR ı artırma Sistem kapasitesinin kolayca ve esnek olarak artırılabilmesi Baz istasyonu değiştirme sırasında yumuşak geçişlerin sağlanması (frekans değiştirme olmadığından)
CDMA Dezavantajları Çoğunlukla eş-zamanlamaya ihtiyaç duyması Uzak-yakın etkisi
Kullanım Alanları
FDMA FDMA kanallarının BW genellikle 30 KHz civarında dar bantlardır. Bu nedenle dar bantlı sistemler için kullanılır. Sembol süresi kanalın ortalama gecikme süresinden büyük olduğundan ISI az, gerekli senkronizasyon biti sayısı az. Bt; toplam ayrılan spektrum genişliği, Bguard ayrılan spektrumun yanlarına eklenecek güvenlik bandı, Bc ise kanal BW olmak üzere FDMA sistemi ile desteklenebilecek kanal sayısı;
Örnek
TDMA Bt; toplam ayrılan spektrum genişliği, Bguard ayrılan spektrumun yanlarına eklenecek güvenlik bandı, Bc ise kanal BW ve m TDMA sisteminde desteklenebilecek maksimum kullanıcı sayısı olmak üzere TDMA sistemi kanal sayısı;
Örnek GSM her bir çerçevede 8 zaman diliminin bulunduğu ve her bir zaman diliminin 156.25 bitten oluştuğu bir çerçeve yapısı kullanırsa kanaldaki iletimi 270.833 kbps olmaktadır. a) 1 bitin süresi? b) zaman diliminin süresi c) çerçevenin süresi d) ardışık iki iletim arasında bir zaman dilimi kullanan kullanıcının beklemesi gereken süre ne kadardır?
Çözüm
Örnek Bir GSM zaman diliminde 6 trailing bit, 8.25 güvenlik biti, 26 adet pilot bit ve 58 bitten oluşan 2 adet burstün oluşturduğu çerçevenin verimliliğini hesaplayınız.
Örnek: Bir sistemdeki ses işaretleri 32 KHz de örneklendikten sonra 256 seviyeye kuantalanmaktadır. Toplam 20 adet ses işareti TDMA le çoğullandıktan sonra 16 QAM ile iletildiğinde gerekli BW? Bir telemetri sisteminde 4 adet işaret bulunmaktadır. Birinci bilgi işaretinin 3.4 KHz bant genişliği, diğerlerinin ise 1.4 KHz bant genişliği bulunmaktadır. Bu işaretler en az Nyquist oranlarında örneklenmekte ve sayısal şekle çevrilmektedir. İşaretler için en uygun çoğullama yapısı nasıl olmalıdır?
Örnekler Assume that a voice channel occupies a bandwidth of 4 khz. We need to multiplex 10 voice channels with guard bands of 500 Hz using FDM. Calculate the required bandwidth. To multiplex 10 voice channels, we need nine guard bands. The required bandwidth is then B = (4 KHz) 10 + (500 Hz) 9 = 44.5 KHz
Örnekler Calculate the QAM modulation required to transmit 1.5 Mbps using 250 KHz channel. The number of bits per Hz = 1.5x10 6 / 250 x10 3 =6 bits/hz Then 64 QAM is required.
Örnek Bir DSSS sisteminin iletim hızı 1000 bps dir. İletim ortamında bulunan interferansın işarete oranı 20 db dir. İletimin gerçekleşmesi için istenen (gerekli) SNR değeri 10dB ise iletim BW ne olmalıdır?
Örnek
Örnek Eşit güçlü 15 kullanıcılı bir DSSS CDMA sisteminin iletim hızı 10000 bps dir. İletim 1 MHz kırmık oranında gerçekleşmektedir ve PSK modülasyonu kullanılmaktadır. A) Eb/ Io? b) işlem kazancı (PG)? c) Çıkış SNR değeri değiştirilmeden PG artırılarak kullanıcı sayısı 2 katına çıkarılabilir mi?
Çalışma Sorusu 8-QAM sisteminde iki nokta arasındaki minimum mesafe 2A olduğuna göre dizilimlere ait ortalama gücü bulunuz. Hangi dizilimin güç bakımından daha verimli olduğunu gösteriniz.
Çalışma sorusu İletim hızı 2400 bps olan bir QAM sistem ile ses sinyali taşınmaktadır. AWGN kanalda; A) 4800 bps veri hızında 10-5 hata değeri için Eb/No ne olmalıdır? 9600 ve 19200 bps için Eb/No değerini hesaplayınız. Kullanılan bit sayısı