Теоретические основы. В современном мире все большую долю телекоммуникаций занимают беспроводные системы связи

В современном мире все большую долю телекоммуникаций занимают беспроводные системы связи. Это радиостанции (АМ и FM), телестанции, сотовые и радиотелефоны, Bluetooth устройства, рации и множество других устройств, не нуждающихся в проводах для передачи данных. При этом все они работают одновременно, разделяя между собой одну среду передачи – свободное пространство (воздух), используя определенные части его частотного спектра.

Это называется частотное разделение канала (ЧРК, FDM). При этом каждая система передачи данных использует определенную несущую и часть спектра по обе стороны от несущей. Пользователь изменяет несущую своим сообщением в пределах выделенного частотного канала (заданным видом модуляции).

Временное разделение канала (ВРК, TDM) – ещё один метод разделения канала между пользователями, характерный для цифровых систем связи. При этом пользователь получает доступ ко всему каналу (или к определенной несущей, если используется в сочетании с ЧРК), но через определенные промежутки времени. Стоит заметить, что промежутки доступа к каналу очень коротки (много меньше секунды) и велика скорость повторений доступа, поэтому пользователь получает практически постоянный доступ к каналу или несущей.

ВРК часто используется в телекоммуникационных системах в сочетании с импульсно-кодовой модуляцией (ИКМ, PCM). ИКМ – способ передачи информации, при котором информационное сообщение преобразуется в электрический сигнал, затем дискретизируется, квантуется и представляется в виде отсчетов, закодированных двоичными числами. Двоичные числа передаются кадрами, содержащими добавочный бит (или биты) для синхронизации с ИКМ декодером. Например, при частоте несущей, равной 100 кГц и 8-битном кадре, частота максимальная частота передачи отсчетов равна 12,5 отсчетов в секунду. Следовательно, согласно теореме Котельникова максимальная частота передаваемого сообщения может быть равна 6,25 кГц.

Но если передавать сообщение с максимальной частотой 3,125 кГц, то достаточно будет декодировать только каждый второй кадр. Следовательно, неиспользуемые кадры можно заполнить ещё одним сообщением с такой же частотой. Это и есть принцип временного разделения канала.