Пример бюджета канала связи, приведенного в табл. 5.3, — это документ распределения ресурсов. Подобное табулирование канала связи позволяет доследовать потенциальные компромиссные проекты системы и оптимизировать производительность системы. Бюджет канала - это естественная начальная точка для рассмотрения всех потенциальных компромиссов: резерв или шум-фактор, размер антенны или мощность передатчика и т.д. В табл. 5.4 приведен пример расчета, для изучения возможных компромиссов между мощностью наземной передающей станции и шум-фактором в принимающем оконечном устройстве. Первая строка таблицы взята из бюджета канала, приведенного в табл. 5.3. Допустим, что вследствие некоторых физических ограничений на передающем наземном терминале системный Инженер решил, что передатчик мощностью 500 Вт является непрактичным или что подобный передатчик даёт системе излишне богатый канал "земля-спутник" (система плохо спроектирована). После этого инженер должен рассмотреть компромиссы между значением мощности передатчика и резервом мощности, учитывающим тепловой шум. Расчет потенциальных компромиссов является тривиальной задачей для компьютера. Табл. 5.4 была создана путем многократного повторения вычисления бюджета канала, причем при каждом следующем повторении Рt уменьшалось вдвое.
Таблица 5.4. Возможные компромиссы: Р, или энергетический резерв
|
Pr(W) |
(Pr/N0)u (дБГц) |
(Pr/N0)d (дБГц) |
(Pr/N0)общ (дБГц) |
Резерв (дБ) |
|
500,0 |
82,6 |
66,9 |
66,8 |
6,8 |
|
250,0 |
79,6 |
66,8 |
66,6 |
6,6 |
|
125,0 |
76,6 |
66,6 |
66,2 |
6,2 |
|
62,5 |
73,6 |
66,3 |
65,5 |
5,5 |
|
31,3 |
70,5 |
65,7 |
64,5 |
4,5 |
|
15,6 |
67,5 |
64,8 |
62,9 |
2.9 |
|
7,8 |
64,5 |
63,3 |
60,8 |
0,8 |
|
3,9 |
61,5 |
61,4 |
58,4 |
-1,6 |
|
2,0 |
58,4 |
59,0 |
55,7 |
-4,3 |
|
1,0 |
55,4 |
56,4 |
52,9 |
-7,2 |
|
0,5 |
52,4 |
53,6 |
49,9 |
-10,1 |
Каждое значение мощности передатчика (с шагом 3 дБ) - это выбор передатчиков, каналов "земля-спутник" и "спутник-земля" и энергетического резерва. Системный инженер должен всего лишь внимательно рассмотреть перечень, чтобы найти вероятного кандидата. Например, если инженера удовлетворяет резерв порядка 3-4 дБ, он может снизить мощность передатчика с 500 Вт до 20 или 30 Вт. Он может также пожелать создать передатчик с мощностью, скажем, Рt = 100 Вт с дальнейшим использованием дополнительных компромиссов (возможно, руководствуясь опасениями относительно одной из подсистем, скажем антенны). Затем инженер создаст новую таблицу при фиксированном Рt = 100 Вт и снова выполнит последовательное вычисление бюджетов канала для создания подобного перечня других возможных компромиссов.
Заметим, что из табл. 5.4 можно определить обсуждавшиеся ранее области передач, ограниченных каналами "земля-спутник" и "спутник-земля". В первых строках, где отношение SNR в канале "земля-спутник" велико, уменьшение SNR этого канала на 3 дБ приводит к потере общего SNR всего на несколько десятых децибела. Системы с подобными характеристиками ограничены каналом "спутник-земля” т.е. ограничения на производительность систем накладывают в основном параметры канала "спутник-земля" и система слабо реагирует на изменения параметров канала "земля-спутник". В нижних строках таблицы изменение отношения SNR в канале "земля-спутник" на 3 дБ меняет общее отношение SNR практически на те же 3 дБ. Здесь мы имеем дело с системами, ограниченными каналом "земля-спутник", т.е. основные ограничения на производительность системы определяют параметры канала "земля-спутник".