Способ радиосвязи между подвижными объектами

Способ радиосвязи между подвижными объектами

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Техническое решение относится к радиосвязи, а именно к способам радиосвязи между подвижными объектами.

Известен способ радиосвязи между подвижными объектами (см., например, П.С.Давыдов, П.А.Иванов. Эксплуатация авиационного радиоэлектронного оборудования. - М.: Транспорт, 1990, с.82-92), заключающийся в том, что передают радиосигналы с первого подвижного объекта, принимают эти радиосигналы на втором подвижном объекте.

Указанный способ позволяет обеспечить большую дальность радиосвязи, однако требует применения на первом подвижном объекте радиопередающего устройства большой мощности, что усложняет способ.

Известен способ радиосвязи между подвижными объектами в сотовых системах радиосвязи (см., например, Ратынский М.В. Основы сотовой связи. Под ред. Д.Б.Зимина. - М.: Радио и связь, 2000, с.20-68), заключающийся в том, что размещают базовые станции в центрах условных ячеек, представляющих собой равные правильные шестиугольники, плотно примыкающие друг к другу своими сторонами, плотно покрывающие обслуживаемую территорию, с дальностями действия, заданными в раз большими длины стороны каждого правильного шестиугольника, задают семь неперекрывающихся полос частот радиосигналов, передаваемых со всех базовых станций и принимаемых на втором подвижном объекте, из семи заданных полос частот радиосигналов, передаваемых со всех базовых станций, задают на каждой базовой станции полосу частот радиосигналов, передаваемых с этой базовой станции, отличную от заданных полос частот информационных радиосигналов, передаваемых с ближайших базовых станций, передают с первого подвижного объекта радиосигналы, которые принимают на базовой станции, в пределах дальности действия которой находится первый подвижный объект, и преобразуют в оптические сигналы, которые передают по оптоволоконной линии связи в центр коммутации, в котором определяют базовую станцию, в пределах дальности действия которой находится второй подвижный объект, на которую затем передают из центра коммутации соответствующие оптические сигналы по оптоволоконной линии связи, которые на этой базовой станции преобразуют в радиосигналы, которые передают в заданной полосе частот, а затем принимают на втором подвижном объекте.

Указанный способ обеспечивает при использовании радиосигналов малой мощности большую дальность связи, однако требует применения оптоволоконных линий связи и определения в центре коммутации базовой станции, в пределах дальности действия которой находится второй подвижный объект, что усложняет способ. Кроме того, введение дополнительных базовых станций, осуществляемое, например, с целью уменьшения мощности излучаемых радиосигналов, требует трудоемкого перезадания полос частот радиосигналов, передаваемых с каждой базовой станции, что также усложняет способ.

Решаемой технической задачей является упрощение способа на основе рационального размещения базовых станций и задания полос частот радиосигналов, передаваемых с базовых станций в соответствии с удаленностью базовых станций от первого подвижного объекта.

Решение технической задачи в способе радиосвязи между подвижными объектами, заключающемся в том, что размещают базовые станции с заданными дальностями действия, передают радиосигналы с первого подвижного объекта, которые принимают на базовых станциях, в пределах дальностей действия которых находится первый подвижный объект, и преобразуют в сигналы, которые передают с этих базовых станций, эти сигналы принимают на базовых станциях, в пределах дальностей действия которых находится второй подвижный объект, и преобразуют в радиосигналы, которые передают с этих базовых станций и принимают на втором подвижном объекте, достигается тем, что размещение базовых станций осуществляют с заданными математическим ожиданием и дисперсией расстояния между ближайшими базовыми станциями, сигналы, в которые преобразуют радиосигналы, принимаемые на базовых станциях, в пределах дальностей действия которых находится первый подвижный объект, являются радиосигналами, причем передача радиосигналов с этих базовых станций на базовые станции, в пределах дальностей действия которых находится второй подвижный объект, состоит в том, что принимают радиосигналы, передаваемые с первых базовых станций, являющихся базовыми станциями, в пределах дальностей действия которых находится первый подвижный объект, на вторых базовых станциях, расположенных в пределах дальностей действия первых базовых станций, и передают их в заданной полосе частот, не перекрывающейся с полосой частот радиосигналов, передаваемых с первых базовых станций, затем таким же образом последовательно, по всем направлениям от первых базовых станций принимают радиосигналы, передаваемые с (k-1)-x базовых станций, на всех k-x базовых станциях, расположенных в пределах дальностей действия (k-1)-х базовых станций, причем k-e базовые станции не являются (k-2)-ми базовыми станциями, и передают их в заданной полосе частот, не перекрывающейся с полосой частот радиосигналов, передаваемых с (k-1)-х базовых станций, где k=3, 4, ... , K - положительные целые числа, причем заданной полосой частот радиосигналов, передаваемых с первых базовых станций, является первая заданная полоса частот, заданной полосой частот радиосигналов, передаваемых со вторых базовых станций, является вторая заданная полоса частот, заданной полосой частот радиосигналов, передаваемых с k-x базовых станций, является k-я заданная полоса частот, где k=3, 4, ... , K - положительные целые числа, причем первая заданная полоса частот, вторая заданная полоса частот, l-я заданная полоса частот, где l=3, 4, ... , L - положительные целые числа, 3≤ L≤ K, являются неперекрывающимися, k-я заданная полоса частот, где k=3, 4, ... , K - положительные целые числа, совпадает с l-й заданной полосой частот при выполнении условия

l=k-L[k/L],

где [k/L] - наибольшее целое число, не превосходящее k/L.

При этом радиосигналы, передаваемые в каждой заданной полосе частот с n-й базовой станции, где n=1, 2, ... , N - положительные целые числа, N - число базовых станций, представляют собой сумму радиосигналов, передаваемых в М заданных неперекрывающихся полосах частот, где M>log₂N, причем мощность радиосигнала, передаваемого в m-й заданной полосе частот, где m=1, 2, ... , M - положительные целые числа, определяют по n.

Термин “подвижный объект” является общепринятым (см., например, Соловьев Ю.А. Системы спутниковой навигации. - М.: Эко-трендз, 2000, с.47). К подвижным объектам относят, в частности, различные автотранспортные средства, оснащенные приемопередающей аппаратурой.

Термин “базовая станция” также является общепринятым (см., например, Громаков Ю.А. Стандарты и системы подвижной радиосвязи. - М.: Эко-Трендз, 2000, с.87-154). К базовым станциям относят, в частности, стационарно расположенные объекты, оснащенные приемопередающей аппаратурой.

На фиг.1. изображены три группы равных правильных фигур, плотно примыкающих друг к другу своими сторонами, плотно покрывающих плоскость, для случая, при котором число правильных треугольников равно шести, число квадратов равно четырем, число правильных шестиугольников равно трем.

На фиг.2 изображены условно базовые станции, размещенные со случайным разбросом около вершин условных ячеек, представляющих равные правильные квадраты, плотно примыкающие друг к другу своими сторонами, плотно покрывающие обслуживаемую территорию, первый подвижный объект и второй подвижный объект с указанием направлений передачи радиосигналов и зон действия восьми базовых станций, для случая, при котором число базовых станций равно шестидесяти.

На фиг.3 изображены условно временные диаграммы передачи радиосигналов с первого подвижного объекта, с первых базовых станций, со вторых базовых станций и с третьих базовых станций.

На фиг.4 изображены условно спектры радиосигналов, переданных с двух ближайших k-x базовых станций, расположенных в пределах дальности действия одной из (k+1)-х базовых станций, и спектр на входе данной базовой станции для случая, при котором указанным k-м базовым станциям соответствуют значения n=17 и n=28.

На фиг.5 изображена система для осуществления способа, содержащая приемопередатчики, размещенные по одному на каждой базовой станции, передатчик, размещенный на первом подвижном объекте, и приемник, размещенный на втором подвижном объекте, для случая, при котором число базовых станций равно пятнадцати.

На фиг.6 изображен приемопередатчик.

На фиг.7 изображен первый блок группового канала, входящий в состав каждого приемопередатчика, причем приемопередатчик на фиг.7 не изображен.

На фиг.8 изображен второй канал обработки, входящий в состав каждого приемопередатчика, причем приемопередатчик на фиг.8 не изображен.

На фиг.9 изображен передатчик.

На фиг.10 изображен приемник.

На фиг.11 изображен второй блок группового канала, входящий в состав приемника, причем приемник на фиг.11 не изображен.

На фиг.12 изображен четвертый канал обработки, входящий в состав приемника, причем приемник на фиг.12 не изображен.

Система для осуществления способа, представленная на фиг.5-12, содержит размещенные по одному на каждой из N базовых станций 1 приемопередатчики 2, размещенный на первом подвижном объекте 3 передатчик 4, размещенный на втором подвижном объекте 5 приемник 6, причем каждый приемопередатчик 2 содержит первую приемную антенну 7, первый блок 8 группового канала, который содержит первый полосовой фильтр 9, первый малошумящий усилитель 10, первый преобразователь 11 частоты, первый гетеродин 12, первый усилитель 13 промежуточной частоты, каждый приемопередатчик 2 содержит также L+1 первых каналов 14 обработки, каждый из которых содержит второй полосовой фильтр 15, второй преобразователь 16 частоты, второй гетеродин 17, М вторых каналов 18 обработки, причем М>log₂N, каждый из которых содержит третий полосовой фильтр 19, первый блок 20 возведения в квадрат, первый интегратор 21, первый аналого-цифровой преобразователь 22, каждый приемопередатчик 2 содержит также первый аналоговый коммутатор 23, первый демодулятор 24, первый микроконтроллер 25, второй аналоговый коммутатор 26, блок 27 памяти, блок 28 задания, М модуляторов 29, каждый из которых содержит третий преобразователь 30 частоты, третий гетеродин 31, третий аналоговый коммутатор 32, каждый приемопередатчик 2 содержит также сумматор 33, первый усилитель 34 мощности, первую передающую антенну 35, передатчик 4 содержит источник 36 сообщений, четвертый преобразователь 37 частоты, четвертый гетеродин 38, второй усилитель 39 мощности, вторую передающую антенну 40, приемник 6 содержит вторую приемную антенну 41, второй блок 42 группового канала, который содержит четвертый полосовой фильтр 43, второй малошумящий усилитель 44, пятый преобразователь 45 частоты, пятый гетеродин 46, второй усилитель 47 промежуточной частоты, приемник 6 содержит также L+1 третьих каналов 48 обработки, каждый из которых содержит пятый полосовой фильтр 49, шестой преобразователь 50 частоты, шестой гетеродин 51, М четвертых каналов 52 обработки, причем M>log₂N, каждый из которых содержит шестой полосовой фильтр 53, второй блок 54 возведения в квадрат, второй интегратор 55, второй аналого-цифровой преобразователь 56, приемник 6 содержит также третий аналоговый коммутатор 57, второй демодулятор 58, второй микроконтроллер 59, оконечный блок 60.

В каждом приемопередатчике 2 выход первой приемной антенны 7 соединен с входом первого полосового фильтра 9 первого блока 8 группового канала, в котором выход первого полосового фильтра 9 соединен с входом первого малошумящего усилителя 10, выход которого соединен с первым входом первого преобразователя 11 частоты, второй вход которого соединен с выходом первого гетеродина 12, выход первого преобразователя 11 частоты соединен с входом первого усилителя 13 промежуточной частоты, выход которого соединен с входами вторых полосовых фильтров 15 первых каналов 14 обработки, в каждом из которых выход второго полосового фильтра 15 соединен с первым входом второго преобразователя 16 частоты, второй вход которого соединен с выходом второго гетеродина 17, выход второго преобразователя 16 частоты соединен с входами третьих полосовых фильтров 19 вторых каналов 18 обработки, в каждом из которых выход третьего полосового фильтра 19 соединен с входом первого блока 20 возведения в квадрат, выход которого соединен с входом первого интегратора 21, выход которого соединен с входом первого аналого-цифрового преобразователя 22, соответствующие выходы первых аналого-цифровых преобразователей 22 соединены с соответствующими входами первого микроконтроллера 25, выходы третьих полосовых фильтров 19 соединены также с соответствующими коммутируемыми входами первого аналогового коммутатора 23, с соответствующими управляющими входами которого соединены соответствующие выходы первого микроконтроллера 25, выход первого аналогового коммутатора 23 соединен с входом первого демодулятора 24, выход которого соединен с соответствующим входом первого микроконтроллера 25 и с первым коммутируемым входом второго аналогового коммутатора 26, второй коммутируемый вход которого соединен с соответствующим выходом первого микроконтроллера 25, соответствующие выходы которого соединены с соответствующими управляющими входами второго аналогового коммутатора 26, выход которого соединен с первыми входами третьих преобразователей 30 частоты модуляторов 29, в каждом из которых второй вход третьего преобразователя 30 частоты соединен с выходом третьего гетеродина 31, выход третьего преобразователя 30 частоты соединен с коммутируемым входом третьего аналогового коммутатора 32, соответствующие выходы первого микроконтроллера 25 соединены с соответствующими управляющими входами третьих гетеродинов 31 и с соответствующими управляющими входами третьих преобразователей 30 частоты, выходы третьих аналоговых коммутаторов 32 соединены с соответствующими входами сумматора 33, выход которого соединен с входом первого усилителя 34 мощности, выход которого соединен с входом первой передающей антенны 35, с соответствующими входами первого микроконтроллера 25 соединены соответствующие выходы блока 27 памяти и блока 28 задания, в передатчике 4 источник 36 сообщений соединен с первым входом четвертого преобразователя 37 частоты, второй вход которого соединен с выходом четвертого гетеродина 38, выход четвертого преобразователя 37 частоты соединен с входом второго усилителя 39 мощности, выход которого соединен с входом второй передающей антенны 40, в приемнике 6 выход второй приемной антенны 41 соединен с входом четвертого полосового фильтра 43 второго блока 42 группового канала, в котором выход четвертого полосового фильтра 43 соединен с входом второго малошумящего усилителя 44, выход которого соединен с первым входом пятого преобразователя 45 частоты, второй вход которого соединен с выходом пятого гетеродина 46, выход пятого преобразователя 45 частоты соединен с входом второго усилителя 47 промежуточной частоты, выход которого соединен с входами пятых полосовых фильтров 49 третьих каналов 48 обработки, в каждом из которых выход пятого полосового фильтра 49 соединен с первым входом шестого преобразователя 50 частоты, второй вход которого соединен с выходом шестого гетеродина 51, выход шестого преобразователя 50 частоты соединен с входами шестых полосовых фильтров 53 четвертых каналов 52 обработки, в каждом из которых выход шестого полосового фильтра 53 соединен с входом второго блока 54 возведения в квадрат, выход которого соединен с входом второго интегратора 55, выход которого соединен с входом второго аналого-цифрового преобразователя 56, соответствующие выходы вторых аналого-цифровых преобразователей 56 соединены с соответствующими входами второго микроконтроллера 59, выходы шестых полосовых фильтров 53 соединены также с соответствующими коммутируемыми входами третьего аналогового коммутатора 57, с соответствующими управляющими входами которого соединены соответствующие выходы второго микроконтроллера 59, выход третьего аналогового коммутатора 57 соединен с входом второго демодулятора 58, выход которого соединен с соответствующим входом второго микроконтроллера 59, соответствующие выходы которого соединены с соответствующими входами оконечного блока 60.

Базовые станции 1 размещены с заданными математическим ожиданием и дисперсией расстояния между ближайшими базовыми станциями 1.

Дальности действия базовых станций 1 заданы по заданным математическому ожиданию и дисперсии расстояния между ближайшими базовыми станциями 1.

Полосы пропускания вторых полосовых фильтров 15 L первых каналов 14 обработки и пятых полосовых фильтров 49 L третьих каналов 48 обработки совпадают с соответствующими заданными полосами частот передачи приемопередатчиков 2 базовых станций 1, смещенными по оси частот вниз на частоту настройки первого гетеродина 12 и не перекрывающимися между собой, причем частоты настройки первого гетеродина 12 и пятого гетеродина 46 совпадают.

Полосы пропускания второго полосового фильтра 15 (L+1)-гo первого канала 14 обработки и пятого полосового фильтра 49 (L+1)-гo третьего канала 48 обработки совпадают с заданной полосой частот передачи передатчика 4 первого подвижного объекта 3, смещенной по оси частот вниз на частоту настройки первого гетеродина 12, причем заданные полосы частот передачи приемопередатчиков 2 базовых станций 1 и передатчика 4 первого подвижного объекта 3 являются неперекрывающимися.

Полосы пропускания соответствующих третьих полосовых фильтров 19 всех первых каналов 14 обработки и шестых полосовых фильтров 53 всех третьих каналов 48 обработки совпадают между собой.

Сущность способа заключается в следующем.

Размещают базовые станции 1 с заданными дальностями действия и с заданными математическим ожиданием и дисперсией расстояния между ближайшими базовыми станциями 1.

В ряде задач базовые станции 1 размещают на обслуживаемой территории со случайным разбросом около заданных точек. (Такая ситуация возникает, например, при сбросе базовых станций 1 с летательного аппарата, когда в результате воздействия множества случайных факторов точки падения базовых станций 1 невозможно точно рассчитать.) При этом расстояние между ближайшими базовыми станциями 1 является случайной величиной, которую целесообразно характеризовать математическим ожиданием и дисперсией.

Базовая станция 1 является ближайшей по отношению к данной базовой станции 1, если расстояние между ними не больше расстояния между данной базовой станцией 1 и любой другой базовой станцией 1. Следовательно, несколько базовых станций 1 могут являться ближайшими по отношению к данной базовой станции 1, если расстояния между каждой из них и данной базовой станцией 1 примерно равны между собой и не больше расстояния между данной базовой станцией 1 и любой другой базовой станцией 1.

Если при размещении базовых станций 1 на плоскости задано математическое ожидание расстояния между ближайшими базовыми станциями 1, то это эквивалентно размещению базовых станций 1 со случайным разбросом около вершин условных ячеек, представляющих собой равные правильные многоугольники, плотно примыкающие друг к другу своими сторонами, плотно покрывающие обслуживаемую территорию, причем длины сторон указанных правильных многоугольников равны заданному математическому ожиданию расстояния между ближайшими базовыми станциями 1, а дисперсия расстояния между ближайшими базовыми станциями 1 определяет степень разбросанности базовых станций 1 около вершин условных ячеек.

В том случае, если обслуживаемая территория представляет собой плоскость, равными правильными многоугольниками, плотно примыкающими друг к другу своими сторонами, плотно покрывающими обслуживаемую территорию, могут являться только правильные треугольники, прямоугольники (квадраты) и шестиугольники, что обусловлено следующим.

Величина внутреннего угла γ (фиг.1) равна (см. Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. Справочник по математике для инженеров и учащихся вузов. - М.: Наука, 1980, с.287)

где q - число сторон многоугольника.

При плотном размещении на плоскости равных правильных многоугольников, каждая вершина, например О (фиг.1), является общей для р многоугольников, причем р - целое число, не меньшее трех и равное

Этим условиям удовлетворяют только три значения q={3, 4, 6}, что и требовалось показать.

Размещение базовых станций 1 (фиг.1) в вершинах условных ячеек, представляющих собой равные правильные треугольники, плотно примыкающие друг к другу своими сторонами, плотно покрывающие обслуживаемую территорию, эквивалентно размещению базовых станций 1 в центрах и в вершинах условных ячеек, представляющих собой равные правильные шестиугольники, плотно прдпримыкающие друг к другу своими сторонами, плотно покрывающие обслуживаемую территорию (см. патент РФ на изобретение № 2195776, бюл. № 34 от 10.12.2002. Способ определения местоположения подвижного объекта/ Урецкий Я.С., Купершмидт П.В. и др.).

Дальностью действия базовой станции 1 при ненаправленной передаче с нее радиосигналов мощности P_прд является расстояние, в пределах которого мощность этих радиосигналов при их ненаправленном приеме на других базовых станциях 1 и на втором подвижном объекте 5 не меньше пороговой величины P_пр.мин.

Дальностью действия базовой станции 1 при ненаправленном приеме на ней радиосигналов является расстояние, в пределах которого мощность этих радиосигналов, создаваемая при ненаправленной передаче с других базовых станций 1 и с первого подвижного объекта 3 радиосигналов мощности P_прд, не меньше пороговой величины P_пр.мин.

Если соответствующие значения мощности P_прд передаваемых радиосигналов и пороговые значения млщности P_пр.мин принимаемых радиосигналов в обоих случаях равны, то дальности действия базовой станции 1 при передаче и приеме радиосигналов совпадают и при условии распространения электромагнитных волн в свободном пространстве равны (см., например, Теоретические основы радиолокации. Под ред. В.Е.Дулевича. - М.: Советское радио, 1978, с. 402)

где c - скорость света в вакууме; f - рабочая частота.

Под дальностью R действия базовых станций 1 понимаем равные между собой дальности действия при передаче и при приеме радиосигналов.

При направленном приеме и ненаправленной передаче радиосигналов в условиях свободного пространства дальность R действия определяет круговую зону действия базовой станции 1 с центром в точке размещения данной базовой станции 1 и радиусом R.

Дальности R действия базовых станций 1 задают по заданным математическому ожиданию m_d и дисперсии D_d расстояния d между ближайшими базовыми станциями 1.

При равномерной плотности f(d) распределения случайной величины d на отрезке (см., например, Справочник по теории вероятности и математической статистике. - М.: Наука. Главная редакция физико-математической литеоатуры, 1985, с. 116, 117):

причем

величину R задают по формуле

Условиям (4)-(6), в частности, удовлетворяют соотношения m_d = 300 м; D_d = 75 м²; R = 315 м.

Тогда при выполнении условий (4)-(6) достоверным является событие, состоящее в том, что число базовых станций 1, расположенных в пределах дальности R действия каждой базовой станции 1, не превышает р, определяемого формулой (2).

В случае размещения базовых станций 1 (фиг.1) со случайным разбросом около вершин условных ячеек, представляющих собой равные квадраты, плотно примыкающие друг к другу своими сторонами, плотно покрывающие обслуживаемую территорию, и при выполнении условий (4)-(6) достоверным является событие, состоящее в том, что в пределах дальности R действия каждой базовой станции 1 находится четыре базовые станции 1.

Передают радиосигналы с первого подвижного объекта 3, которые принимают на первых базовых станциях 1, являющихся базовыми станциями 1, в пределах дальностей R действия которых находится первый подвижный объект 3.

При выполнении условий (4)-(6) достоверным является событие, состоящее в том, что число первых базовых станций 1 не превышает четыре. На фиг.2 показан случай, при котором первыми базовыми станциями 1 являются базовые станции 1₃₄, 1₃₅, 1₄₄ и 1_45.

Передают с первых базовых станций 1 радиосигналы в заданной полосе частот. Принимают радиосигналы, передаваемые с первых базовых станций 1, на вторых базовых станциях 1, расположенных в пределах дальностей R действия первых базовых станций 1, и передают их в заданной полосе частот, не перекрывающейся с полосой частот радиосигналов, передаваемых с первых базовых станций 1. Затем таким же образом последовательно, по всем направлениям от первых базовых станций 1 принимают радиосигналы, передаваемые с (k-1)-х базовых станций 1, на всех k-x базовых станциях 1, расположенных в пределах дальностей R действия (k-1)-х базовых станций 1, причем k-e базовые станции 1 не являются (k-2)-ми базовыми станциями 1, и передают их в заданной полосе частот, не перекрывающейся с полосой частот радиосигналов, передаваемых с (k-1)-x базовых станций 1, где k=3, 4, ... , К - положительные целые числа.

При этом заданной полосой частот радиосигналов, передаваемых с первых базовых станций 1, является первая заданная полоса частот, заданной полосой частот радиосигналов, передаваемых со вторых базовых станций 1, является вторая заданная полоса частот, заданной полосой частот радиосигналов, передаваемых с k-x базовых станций 1, является k-я заданная полоса частот, где k=3, 4, ... , K - положительные целые числа, причем первая заданная полоса частот, вторая заданная полоса частот, l-я заданная полоса частот, где l=3, 4, ... , L - положительные целые числа, 3≤ L≤ К, являются неперекрывающимися, k-я заданная полоса частот, где k=3, 4, ... , К - положительные целые числа, совпадает с l-й заданной полосой частот при выполнении условия

где [k/L] - наибольшее целое число, не превосходящее k/L.

Функция у=[х] является функцией целой части от х, т.е. у равно наибольшему целому числу, не превосходящему х (см. Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. Справочник по математике для инженеров и учащихся вузов. - М.: Наука, 1980, с.259).

В соответствии с фиг.2 вторыми базовыми станциями 1 являются базовые станции 1₂₄, 1₂₅, 1₃₆, 1₄₆, 1₅₅, 1₅₄, 1₄₃, 1₃₃; третьими (k=3) базовыми станциями 1 являются базовые станции 1₁₄, 1₁₅, 1₂₆, 1₃₇, 1₄₇, 1₅₆, 1₅₃, 1₄₂, 1₃₂, 1₂₃; четвертыми (k=4) базовыми станциями 1 являются базовые станции 1₄, 1₅, 1₁₆, 1₂₇, 1₃₈, 1₄₈, 1₅₇, 1₅₂, 1₄₁, 1₃₁, 1₂₂, 1₁₃; пятыми (k=5) базовыми станциями 1 являются базовые станции 1₆, 1₁₇, 1₂₈, 1₃₉, 1₄₉, 1₅₈, 1₅₁, 1₂₁, 1₁₂, 1₃; шестыми (k=6) базовыми станциями 1 являются базовые станции 1₇, 1₁₈, 1₂₉, 1₄₀, 1₅₀, 1₅₉, 1₁₁, 1₂; седьмыми (k=7) базовыми станциями 1 являются базовые станции 1₈, 1₁₉, 1₃₀, 1₆₀, 1₁; восьмыми (k=8) базовыми станциями 1 являются базовые станции 1₉, 1₂₀; девятой (k=9) базовой станцией 1 является базовая станция 1₁₀ (на фиг.2 соответствующие базовые станции 1 охвачены пунктирными линиями).

Рассмотрим пример, когда L=3 (фиг.2). В этом случае заданные полосы частот радиосигналов, передаваемых с первых базовых станций 1 (полоса частот Δ f₁ ), со вторых базовых станций 1 (полоса частот Δ f₂) и с третьих базовых станций 1 (полоса частот Δ f₃), являются неперекрывающимися. При этом согласно формуле (7) с заданной полосой частот Δ f₁ совпадают заданные полосы частот радиосигналов, передаваемых с четвертых (k=4; l=1) базовых станций 1, с седьмых (k=7; l=1) базовых станций 1 и с других k-x базовых станций 1, удовлетворяющих условию (7) при l=1; с заданной полосой частот Δ f₂ совпадают заданные полосы частот радиосигналов, передаваемых с пятых (k=5; l=2) базовых станций 1, с восьмых (k=8; l=2) базовых станций 1 и с других k-x базовых станций 1, удовлетворяющих условию (7) при l=2; с заданной полосой частот Δ f₃ совпадают заданные полосы частот радиосигналов, передаваемых с шестых (k=6; l=3) базовых станций 1, с девятых (k=9; l=3) базовых станций 1 и с других k-x базовых станций 1, удовлетворяющих условию (7) при l=3.

В частном случае может выполняться условие

причем

где f₀, f₁, f₂, ... , f_l-1, f_l, ... , f_L-1, f_L - границы соответствующих заданных полос частот (каждая заданная полоса частот содержит необходимый защитный интервал); l=3, 4, ... , L - положительные целые числа.

При L=3 выражения (8) и (9) имеют вид

причем

Число K зависит от размеров обслуживаемой территории, числа N и особенностей размещения базовых станций 1. Для случая размещения базовых станций 1, приведенного на фиг.2, число К=14.

Передачу радиосигналов с первого подвижного объекта 3 осуществляют в заданной полосе частот Δ f_L+1=f_L...f_L+1, не перекрывающейся ни с одной из заданных полос частот радиосигналов, передаваемых с базовых станций 1.

Направления передачи радиосигналов показаны на фиг.2 стрелками. Передача радиосигналов без зацикливания обеспечивается тем, что с первых базовых станций 1 осуществляют передачу при приеме радиосигналов, передаваемых с первого подвижного объекта 3 в заданной полосе частот Δ f_L+1, но не радиосигналов, передаваемых со вторых или других первых базовых станций 1 в заданных полосах частот Δ f₂ и Δ f₁, соответственно; со вторых базовых станций 1 осуществляют передачу при приеме радиосигналов, передаваемых с первых базовых станций 1 в заданной полосе частот Δ f₁, но не радиосигналов, передаваемых с третьих или других вторых базовых станций 1 в заданных полосах частот Δ f₃ и Δ f₂ соответственно; с k-x базовых станций 1 осуществляют передачу при приеме радиосигналов, передаваемых с (k-1)-х базовых станций 1 в заданной полосе частот Δ f_k-1, но не радиосигналов, передаваемых с (k+1)-x или других k-x базовых станций 1 в заданных полосах частот Δ f_k+1 (при k<К) и Δ f_k соответственно, где k=3, 4, ... , К – положительные целые числа. Следовательно, с учетом формулы (7), если полоса частот Δ f_k-1 радиосигналов, принимаемых на k-x базовых станциях 1, совпадает с заданной полосой частот Δ f_L, то заданная полоса частот Δ f_k радиосигналов, передаваемых с k-x базовых станций 1, совпадает с заданной полосой частот Δ f₁.

На втором подвижном объекте 5 принимают радиосигналы, передаваемые с базовых станций 1, в пределах дальностей R действия которых находится второй подвижный объект 5.

В соответствии с фиг.2 на втором подвижном объекте 5 принимают радиосигналы, передаваемые с базовых станций 1₂₈, 1₂₉, 1₃₈, 1₃₉, в пределах дальностей R действия которых находится второй подвижный объект 5.

Временные диаграммы последовательной передачи радиосигналов от первых базовых станций 1 к границам обслуживаемой территории приведены на фиг.3. Здесь С - радиосигналы; T - длительность радиосигналов; τ - время распространения радиосигналов между ближайшими базовыми станциями 1, определяемое расстоянием d между ними.

Скорости перемещения первого подвижного объекта 3 и второго подвижного объекта 5 полагаем настолько малыми, что возникающим эффектом Доплера можно пренебречь.

Передача с двух ближайших k-x базовых станций 1 радиосигналов в одной и той же заданной полосе частот Δ f_k и с равными значениями мощности может вызывать замирания при приеме этих радиосигналов на (k+1)-й базовой станции 1, в пределах дальности R действия которой расположены эти базовые станции 1, где k=1, 2, ... , K - положительные целые числа. Устранение замираний достигается тем, что радиосигналы, передаваемые в каждой заданной полосе частот с n-й базовой станции 1, где n=1, 2, ... , N - положительные целые числа, N - число базовых станций 1, представляют собой сумму радиосигналов, передаваемых в М заданных неперекрывающихся полосах частот, где М>log₂N, причем мощность радиосигнала, передаваемого в m-й заданной полосе частот, где m= 1, 2, ... , М - положительные целые числа, определяют по n.

Любое n из N преобразуют в М-разрядный двоичный код:

где а_m=1 или 0 в соответствии с разложением

При этом m-му разряду двоичного кода n₂ соответствует m-я заданная полоса частот Δ f_km в каждой заданной полосе частот Δ f_k, где m=1, 2, ... , М, k=1, 2, ... , K - положительные целые числа, и мощность P_{m прд} передаваемого в m-й заданной полосе частот радиосигнала. Заданные полосы частот Δ f_km получают, например, разбиением заданной полосы частот Δ f_k на М равных по протяженности и прилегающих друг к другу частотных интервалов.

Величину Р_mпрд можно определить по формуле

где Р_прд - заданное значение мощности передаваемого радиосигнала, соответствующее заданной дальности R действия базовой станции 1; b<<1 - заданная неотрицательная величина, например b=0.

Чтобы исключить двоичную комбинацию, содержащую одни нули, необходимо выполнить условие

При выполнении условий (4)-(6) достоверным является событие, состоящее в том, что на входе каждой (k+1)-й базовой станции 1 (фиг.2) присутствует одновременно не более двух радиосигналов, передаваемых в каждой заданной полосе частот Δ f_k с двух k-x базовых станций 1, расположенных в пределах дальности R действия данной (k+1)-й базовой станции 1. Тогда с учетом того, что различным n соответствуют различные двоичные комбинации, достоверным является событие, состоящее в том, что найдется некоторая m-я полоса частот Δ f_km, в которой указанные k-e базовые станции 1 передают радиосигналы, существенно различающиеся по мощности, а следовательно, замирания в данной m-й полосе частот будут отсутствовать.

Например, на входе базовой станции 1₁₈ (фиг.2) действуют радиосигналы, передаваемые с базовых станций 1₁₇ и 1₂₈ в заданной полосе частот Δ f₅. При N=60 log₂N=5,91, откуда М=6. Тогда базовым станциям 1₁₇ и 1₂₈ соответствуют двоичные номера 010001 и 011100. Спектры радиосигналов, передаваемых с базовых станций 1₁₇ и 1₂₈, и радиосигнала, действующего на входе базовой станции 1₁₈, условно изображены на фиг.4 (спектр радиосигнала, действующего на входе базовой станции 1₁₈, приведен без учета ослабления; пунктиром изображен спектр в полосе частот, в которой возможны замирания).

При размещении базовых станций 1 со случайным разбросом около вершин условных ячеек, представляющих собой равные правильные треугольники, плотно примыкающие друг к другу своими сторонами, плотно покрывающие обслуживаемую территорию, или около вершин условных ячеек, представляющих собой равные правильные шестиугольники, плотно примыкающие друг к другу своими сторонами, плотно покрывающие обслуживаемую территорию, и при выполнении условий (4)-(6) достоверным является событие, состоящее в том, что на входе каждой (k+1)-й базовой станции 1 также присутствует одновременно не более двух радиосигналов, передаваемых с двух k-x базовых станций 1, расположенных в пределах дальности R действия данной (k+1)-й базовой станции 1 (см., например, патенты РФ на изобретения №2195776 и №2195777, бюл. № 34 от 10.12.2002. Способ определения местоположения подвижного объекта/ Урецкий Я.С., Купершмидт П.В. и др.), а следовательно, замирания в соответствующих полосах частот также будут отсутствовать.

Пос