Система радиосвязи с подвижными объектами

Система радиосвязи с подвижными объектами

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к технике радиосвязи . Цель изобретения - повышение пропускной способности канала радиосвязи . При выдерживании заданного времени сообихение в зависимости от загрузки системы поступает через свободные ключи свободного доступа или адресного опроса в буферный запоминающий блок, к-рый формирует сообщение для передачи в канал радиосвязи в соответствии с протоколом обмена. При обмене сообш,ениями между приемопередающей станцией и подвижными объектами связи загрузка канала меняется в зависимости от этапа полета и информац. активности абонентов цифровой радиосвязи. Счетчик числа подвижных объектов контролирует кол-во объектов и выдает это число на счетчик загрузки системы. В зависимости от числа объектов и числа переспросов сообщений в системе используются динамич. алгоритмы организации обмена сообщениями и управления каналами радиосвязи. Анализируя состояние и загрузку канала, наземная станция определяет число столкновений сообщений в канале радиосвязи. Для избежания столкновений при одновременной передаче несколькими объектами сообщений осуществляется контроль несущей за время воздействия на бортовой приемник. Передается сообщение, когда радиоканал свободен. Для разнесения во времени моментов выхода на связь подвижных объектов в бортовое устр-во введены анализатор несущей частоты и г-р псевдослучайной задержки, к-рые обеспечивают задержку на передачу сообщений от подвижных объектов. 2 ил. i сл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„,Я0„, 1401626 А 1 (5И 4 H 04 В 7 26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К -А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4163159/24-09 (22) 19.12.86 (46) 07.06.88. Бюл. № 21 (71) Научно-экспериментальный центр автом атиза ци и управления воздушным движением (72) В. Я. Бондаренко и М. М. Малый (53) 62! 396.6(088.8) (56) Development of JARPS or guardance

material for air-ground data interchange

channel for air-gramd data interchange.

Chamereliti Lizatron V.S. Cyebetine ADJSPWP/100, 01.03.73. (54) СИСТЕМА РАДИОСВЯЗИ С ПОДВИЖНЫМИ ОБЪЕКТАМИ (57) Изобретение относится к технике радиосвязи. Цель изобретения — повышение пропускной способности канала радиосвязи. При выдерживании заданного времени сообщение в зависимости от загрузки системы поступает через свободные ключи свободного доступа или адресного опроса в буферный запоминающий блок, к-рый формирует сообшение для передачи в канал радиосвязи в соответствии с протоколом обмена. При обмене сообщениями между приемопередаюшей станцией и под вижными объектами связи загрузка канала меняется в зависимости от этапа полета и информац. активности абонентов цифровой радиосвязи. Счетчик числа подвижных объектов контролирует - кол-во объектов и выдает это число на счетчик загрузки системы. В зависимости от числа объектов и числа переспросов сообщений в системе используются динамич. алгоритмы организации обмена сообщениями и управления каналами радиосвязи.

Анализируя состояние и загрузку канала, наземная станция определяет число столкновений сообшений в канале радиосвязи.

Для избежания столкновений при одновременной передаче несколькими объектами сообщений осуществляется контроль несушей за время воздействия на бортовой приемник. Передается сообщение, когда радиоканал свободен. Для разнесения во времени моментов выхода на связь подвижных объектов в бортовое устр-во введены анализатор несущей частоты и г-р псевдослучайной задержки, к-рые обеспечивают задержку на передачу сообщений от подвижных объектов. 2 ил.

1401626

Изобретение относится к технике радиосвязи и может быть использовано для организации цифровой связи в системах автоматизированного обмена данными воздух — земля в соответствии с принятыми в системе режимами приоритетов при передаче сообщений между бортовыми и наземными абонентами цифровой связи.

Цель изобретения — повышение пропускной способности канала радиосвязи.

На фиг. 1 представлена функциональная схема наземной приемопередающей станции; на фиг. 2 — функциональная схема бортовой приемопередающей станции.

Наземная приемопередающая станция содержит приемник 1, демодулятор 2, дешифратор 3 сообщений, буферный регистр 4 адресов подвижных объектов, первый элемент И 5, дешифратор 6 приоритетов сообщений, блок 7 таймеров приоритетных сообщений, блок 8 регистров приоритетных .ообщений,коммутатор-распределитель 9 сообщений, счетчик 10 числа подвижных объектов, счетчик 11 загрузки системы, генератор 12 тактовых импульсов свободного доступа, формирователь 13 временного окна, генератор 14 тактовых импульсов адресного опроса, линия 15 задержки, второй элемент И 16, ключ 17 свободного доступа, блок 18 выдачи данных, ключ 19 адресного опроса, буферный запоминающий блок 20, счетчик 21 числа переспросов, генератор 22 импульсов сброса, блок 23 регистрации данных, модулятор 24 и передатчик 25.

Бортовая приемопередающая станция системы радиосвязи с подвижными объектами содержит антенный коммутатор 26, приемник 27, демодулятор 28, дешифратор

29 адреса, дешифратор 30 режима, блок

31 регистрации данных, блок 32 выдачи данных, блок 33 регистров сообщений, шифратор 34 приоритетов сообщений, коммутатор-распределитель 35 сообщений, ключ 36 свободного доступа, генератор 37 тактовых импульсов, ключ 38 адресного опроса, реле 39 времени, линия 40 задержки, генератор 41 случайных чисел, модулятор 42, передатчик 43, анализатор 44 несущей частоты, генератор 45 псевдослучайной задержки.

Система радиосвязи с подвижными объектами работает следующим образом.

Принимаемые наземным приемником 1 из канала воздух — земля сообщения демодулируются в демодуляторе 2 и поступают в дешифратор 3 сообщений, который соединен с буферным регистром 4 адресов подвижных объектов, где в соответствии с принятым в системе протоколом обмена производится идентификация принятого в сообщении адреса с адресами подвижных объектов, хранящихся в буферном регистре 4 адресов подвижных обьектов. При

55 совпадении адреса подвижного объекта с хранящимся в списке адресом на элемент И 5 подается управляющий сигнал от буферного регистра 4 адресов подвижных объектов и сообщение поступает в дешифратор 6 приоритетов сообщений. Ранжировка сообщений по приоритетам для входящих информационных сообщений в соответствии с принятыми в системе радиосвязи с подвижными объектами категориями срочности осуществляется при помощи сдвигающих регистров сообщений, в младший разряд которых первоначально записывается «1», что соответствует отсутствию сообщений. При поступлении из канала радиосвязи сообщений в регистрах производится сдвиг сообщений соответствующих очередей и запускаются таймеры приоритетов, число которых определяется числом принятых приоритетов сообщений в соответствии с протоколом обмена, которые и контролируют время нахождения сообщений в очереди соответствующей категории срочности. Блок 7 таймеров приоритетных сообщений определяет время «старения» информации, и, если сообщение в течение определенного промежутка времени не было передано в канал связи, то оно «стирается» илй буферный запоминающий блок

20 посылает запрос на повторную передачу сообщения.

При выдерживании заданного времени сообщение в зависимости от загрузки системы поступает через ключи 17 свободного доступа или ключи 19 адресного опроса в буферный запоминающий блок 20, который формирует сообщение для передачи в канал радиосвязи в соответствии с протоколом обмена.

При обмене сообщениями между наземной приемопередающей станцией и подвижными объектами связи загрузка канала изменяется в зависимости от этапа полета и информационной активности абонентов цифровой радиосвязи. Счетчик 10 числа подвижных объектов постоянно контролирует количество объектов и выдает это число на счетчик 11 загрузки системы, который определяет загрузку канала связи. В зависимости от числа подвижных объектов и числа переспросов сообщений канала радиосвязи в системе используются динамические алгоритмы организации обмена сообщениями и управления каналом радиосвязи. При низкой загрузке канала используется режим свободного доступа со стороны подвижных объектов, при превышении загрузки канала система автоматически переходит в режим адресного опроса подвижных объектов.

Анализируя состояние и загрузку канала радиосвязи в системе связи с подвижными объектами, наземная приемопередающая станция определяет число столкновений сообщений в канале радиосвязи, 1401626 и, когда это число превысит предельно допустимое, то система переходит в режим адресного опроса с целью упорядочения работы канала передачи данных воздух — земля. Чтобы избежать столкновений при одновременной передаче несколькими об ьектами сообщений осуществляется контроль несущей за время воздействия на бортовой приемник служебной части сообщений и передается подготовленное сообщение только в том случае, когда радиоканал свободен. Для того, чтобы разнести во времени моменты выхода на связь подвижных объектов в то время, когда они обнаружили, что радиоканал свободен, в бортовое приемопередающее устройство введены анализатор несущей частоты и генератор псевдослучайной задержки, которые обеспечивают задержку на передачу сообщений от подвижных объектов.

При низкой загрузке системы счетчик 11 загрузки системы выдает управляющий сигнал на генератор 12 тактовых импульсов свободного доступа, который задает цикл работы системы через ключ 17 свободного доступа в режиме свободного доступа.

При превышении загрузки системы граничной загрузки счетчик загрузки системы выдает управляющий сигнал для включения через триггер «окна» генератора 14 тактовых импульсов адресного опроса, который задает цикл работы системы через ключ 19 адресного опроса в режиме адресного опроса. В режиме адресного ottpoca инициатором связи может быть только наземная приемопередающая станция, которая в соответствии со списком подвижных объектов, хранящимся в буферном регистре 4 адресов, периодически опрашивает подвижные объекты, и они не могут по своей инициативе прервать цикл опроса и передать аварийное сообщение. Поэтому предусмотрена возможность оперативной передачи по цифровому каналу радиосвязи аварийных (экстренных) сообщений от подвижных об.ьектов связи. Если подвижные объекты сфор м ировали для передачи сообщения и обнаружили, что радиоканал свободен, то они информируют остальные подвижные объекты о начале цикла передачи и случайным образом распределяют очередность собственной передачи в этом цикле. Каждый из подвижных объектов, используя сигнал несущей в радиоканале и импульсы синхронизации, подсчитывает сумму периодов передачи (без дифференциации их на успешные и неуспешные) и свободных периодов очередности (равным одному временному окну) . При совпадении этой суммы со значением установленной очередности подвижный объект начинает передачу собственного пакета.

Рассмотрим особенности применения системы для передачи аварийных сообшен ч1 от подвижных обьектов в режиме свободного доступа.

Пусть за время, равное порогу ограничения Т, формируется путем выдачи от буферного запоминающего блока 20 сООтветствующая команда на открытие 1 окон для передачи аварийных сообщений от подвижных ооъектов в режиме свободного доступа. Эти окна отстоят на одинаковое расстояние друг от друга, равное Т/f.

Длительность каждого окна to в обгцем случае является случайной величиной, равной сумме К периодов передачи и свободных периодов, где К вЂ” величина постоянная, причем tp(T/8. Таким образом, интервал времени между двумя соседними командами на формирование окон свободного доступа состоит из двух частей: первая из них представляет собой «окно» для передачи от подвижных об.ьектов аварийных сообщений в режиме свободного доступа, длительностью to, а вторая — для передачи сообщений от наземного приемопередатчика в режиме адресного опроса.

Система связи с подвижными объектами позволяет организовать передачу сообщений на открытие «окон» как в режиме свободного доступа, так в режиме адресного опроса подвижных объектов связи с использованием формирователя 13 временного окна, линии 15 задержки и элемента И 16, которые вырабатывают управляюгцие сигналы в буферный запоминающий блок 20 для передачи сообщения на подвижные об.ьекты по открытию и закрытию «окон».

Генератор 22 импульсов сброса производит в блоке 8 регистров приоритетных сообщений сброс обработанных сообщений на соответствующих регистрах приоритетов.

Счетчик 21 числа переспросов контролирует количество переданных сообщений и число подтверждений, полученных от подвижных объектов, и передает управляющие сигналы в счетчик !1 загрузки системы. Далее буферный запоминающий блок 20 получает предназначенное для передачи сообщение от блока 18 выдачи данных, формирует служебную и информационную части сообщения и передает его на последовательно соединенные модулятор 24 и передатчик 25, где в соответствии с используемым методом модуляции сообщение передается в канал радиосвязи для подвижных объектов. На борту приемник находится в режиме приема на частоте t (частота передачи опросного сообщения от наземной приемопередающей станции). llo«ле прохождения сообщения через антенный коммутатор 26, приемник 27, демодулятор 28 оно поступает в дешифратор 2!! адреса, где происходит идентификация принятого в сообщении адреса с адреoом подвижного объекта, храня паримся в,!t(—

1401626

Формула изобретения

45 шифраторе адреса. Далее сообщение передается в дешифратор 30 режима, где происходит дешифрация полученной служебной части сообщения и определяется в каком режиме работает система, и информационная часть сообщения записывается в блок 31 регистрации данных. После дешифрации знака режима подается управляющий сигнал на ключи 36 свободного доступа или ключи 38 адресного опроса, которые работают под управлением генератора 37 тактовых импульсов. Если блок

32 выдачи данных сформировал сообщение для передачи, то оно записывается в блок 33 буферных регистров сообщений далее поступает на шифратор 34 сооб;цений, где происходит формирование слу>кебной части сообщения и определяется приоритет в зависимости от уровня приоритета абонентов цифровой связи. Далее сообщение поступает на коммутатор-распределитель 35 сообщений, который в зависимости от уровня приоритета ранжирует их по очередности на передачу.

Затем сообщения передаются на ключи 36 свободного доступа или ключи 38 адресного опроса в зависимости от режима работы системы, который определяется наземной приемопередающей станцией.

Система радиосвязи с подвижными об ьектами, содержащая в наземной приемопередающей станции последовательно соединенные приемник и демодулятор, последовательно соединенные передатчик и модулятор, блок регистрации данных, блок выдачи данных, первый и второй элементы И, в бортовой приемопередающей станции последовательно соединенные антенный коммутатор, приемник, демодулятор и дешифратор адреса, последовательно соединенные модулятор н передатчик, выход которого соединен с входом антенного коммутатора, блок регистрации данных и блок выдачи данных. отличающаяся тем, что, с целью повышения пропускной способности канала радиосвязи, в наземную приемопередающую станцию введены последовательно соединенные дешифратор сообщений, буферный регистр адресов подвижных объектов, счетчик числа обьектов, счетчик загрузки системы, генератор тактовых импульсов свободного доступа. ключ свободного доступа и буферный запоминающий блок, последовательно соединенные формирователь временного окна и генератор тактовых импульсов адресного опроса, линия задержки, ключ адресного опроса, последовательно соединенные и-разрядной шиной дешифратор приоритетов сообщений, блок регистров приоритетных сообщений, состоящий из и регистров приоритетов, и коммутатор-распределитель сообщений, блок таймеров прио!

О

55 ритетных сообщений, состоящий из п таймеров, счетчик числа переспросов и генератор импульсов сброса, причем выход демодулятора соединен с входом дешифратора сообщений, выход которого соединен с первым входом первого элемента И, второй выход буферного регистра адресов подвижных объектов соединен с вторым входом первого элемента И, выход которого соединен с входом дешифратора приоритетов сообщений, выход которого соединен и-разрядной шиной с входом блока таймеров приоритетных сообщений, выход которого соединен и-разрядной шиной с управляющим входом блока регистров приоритетных сообщений, первый выход коммутатора-распределителя сообщений соединен с информационным входом ключа свободного доступа и с информационным входом ключа адресного опроса, выход которого соединен с вторым входом буферного запоминающего блока, второй выход коммутатора-распределителя сообщений соединен с входом блока регистрации данных, выход блока выдачи данных соединен с третьим входом буферного запоминающего блока, выход счетчика числа переспросов соединен с вторым входом счетчика загрузки системы, второй выход которого соединен с входом формирователя временного окна, второй выход которого соединен с входом линии задержки, первый выход которой соединен с первым входом второго элемента И, выход генератора тактовых импульсов адресного опроса соединен с вторым входом второго элемента И, выход которого соединен с управляющим входом ключа адресного опроса, выход линии задержки соединен с четвертым входом буферного запоминающего блока, выход которого соединен с входами модулятора, счетчика числа переспросов и генератора импульсов сброса, выход которого соединен и-разрядной шиной с входом сброса блока регистров приоритетных сообщений, в бортовую приемопередающую станцию введены последовательно соединенные п-разрядной шиной блок регистров сообщений, шифратор приоритетов сообщений и коммутатор — распределитель сообщений, последовательно соединенные генератор тактовых импульсов, ключ адресного опроса, реле времени, линия задержки и генератор случайных чисел, дешифратор режима, последовательно соединенные анализатор несущей частоты, генератор псевдослучайной задержки и ключ свободного доступа, причем выход дешифратора адреса соединен с входом дешифpampa режима, первый выход которого соединен с входом блока регистрации данных, второй и третий выходы дешифратора режима соединены с вторым входом соответственно ключа адресного опроса и ключа свободного доступа, выход блока выдачи данных соединен и-разрядной шиной

1401626

Уиг. 1

Составитель А. Александров

Редактор Л. Зайцева Техред И. Верес Корректор О. Кравцов»

Заказ 254!/56 Тираж 660 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Ра1гнская наб., л. 4, 5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, у.i. 11роектная, 4 с входом блока регистров сообщений, выход коммутатора-распределителя сообщений соединен с третьим входом ключа адресного опроса и с третьим входом ключа свободного доступа, второй выход генератора тактовых импульсов соединен с четвертым входом ключа свободного доступа, выход которого соединен с первым входом модулятора, выход генератора случайных чисел соединен с вторым входом модулятора, второй выход приемника соединен с входом анализатора несущей частоты.