- 462 -
Глава 5
5.4 Связь с использованием методов расширения спектра
5.4.1 Введение
Использование методов расширения спектра для целей коммерческой беспроводной электросвязи
возрастает, поскольку администрации и поставщики услуг стремятся удовлетворять
потребительский спрос на цифровую сотовую связь, службу персональной связи (СПС),
беспроводные учрежденческие (частные) автоматические телефонные станции (УАТС),
беспроводные локальные сети (WLAN) и спутниковые службы. В Рекомендации МСЭ-R SM.1055
содержится описание трех разновидностей методов расширения спектра: с использованием прямой
последовательности (DSSS), со скачками частоты (FHSS) и сочетание разновидностей методов – с
прямой последовательностью и со скачками частоты (FH/DS).
Сигналы систем связи с расширением спектра трудно обнаруживать при использовании обычных
узкополосных приемных устройств с перестраивающимся фильтром (свойство, известное как низкая
вероятность перехвата – LPI), и они обладают высокой помехоустойчивостью. Оба этих свойства
делают системы связи с расширением спектра по самой их сути защищенными от подслушивания и
в высшей степени устойчивыми к нарушению их работы путем глушения. Системы связи с
расширением спектра имеют ряд дополнительных свойств, которые делают их особенно
привлекательными для применения в цифровой сотовой связи и в службе персональной связи
(СПС). При использовании различных кодов в процессе, известном как многостанционный доступ с
кодовым разделением (МДКР), расширенный спектр обеспечивает возможность выборочной
адресации, что позволяет множеству пользователей одновременно вести передачу в одних и тех же
полосах частот, не создавая чрезмерных помех как друг для друга, так и для других пользователей,
не применяющих методы расширения спектра. Это свойство открывает огромные возможности для
улучшения использования спектра путем увеличения эффективной емкости канала и повторного
использования частот. Дополнительным преимуществом систем с расширением спектра по
сравнению с обычными методами модуляции являются улучшенные эксплуатационные
характеристики в условиях селективного замирания и многолучевости.
Настоящий раздел построен так, что он представляет собой краткое руководство по основам
методов расширения спектра, чтобы познакомить читателя с новыми терминами и различными
категориями сигналов; затем следует рассмотрение различных применений расширенных спектров и
стандартов на них. В конце раздела обсуждаются минимальные условия, необходимые для
обнаружения и измерения сигналов радиосвязи с использованием методов расширения спектра с
прямой последовательностью (DSSS) и со скачками частоты (FHSS).
5.4.2 Основы методов расширения спектра
Расширение спектра представляет собой метод модуляции, имеющий следующие характеристики:
– Энергия передаваемого сигнала должна занимать полосу, ширина которой значительно
больше скорости передачи информации по битам и не зависит от данной скорости. Это
приводит к эффекту “расширения” полосы частот сигнала передачи данных.
– Расширяющая модуляция должна быть независимой от модуляции данных. Эта
характеристика исключает частотную модуляцию как разновидность расширенного
спектра.
В сущности, в расширенном спектре используется гораздо более широкая полоса частот, чем
необходимо для передачи информации, что уменьшает отношение переданного сигнала к шуму для
достижения желаемого показателя качества по ошибкам. Такой метод имеет множество
документально подтвержденных привлекательных свойств.