устройство связи наземных станций

Формула изобретения

Устройство связи наземных станций, содержащее центральную и несколько периферийных станций, причем центральная станция содержит соединенные последовательно устройство уплотнения, блок измерения качества сигнала, блок ранжирования, блок выбора канала, шифратор, блок формирования служебного сигнала, блок распределения каналов и блок разуплотнения, а также регистр адресов, вход которого соединен с выходом блока выбора каналов, а выход - со вторым входом блока распределения каналов, а каждая периферийная станция содержит соединенные последовательно блок выделения служебного сигнала, дешифратор и блок управления, а также блок уплотнения, отличающееся тем, что центральная станция содержит соединенные между собой дополнительный блок управления и блок регистрации, причем второй вход блока регистрации подключен к выходу блока ранжирования, а выход дополнительного блока управления соединен со вторым входом блока выбора каналов, а между центральной и периферийной станциями введены системы передачи данных в количестве, равном числу периферийных станций, каждая из которых состоит из двух модемов, соединенных между собой каналом связи с ретрансляторами или регенераторами, причем вход модема на стороне центральной станции соединен с одним из выходов блока разуплотнения, а его выход - с соответствующим входом блока уплотнения центральной станции, вход модема на стороне периферийной станции соединен с выходом блока уплотнения периферийной станции, а его выход - со входом блока выделения служебного сигнала.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к системам связи и предназначено для организации обмена данными между центральной станцией и удаленными от нее периферийными станциями.

Известны системы радиосвязи, центральная станция которых, как правило, включает приемник с приемной антенной, демодулятор, блок формирования ответа, модулятор, передатчик с передающей антенной, а также блок вычитания, блок разделения каналов, коммутатор, блок ввода-вывода сигналов запроса и переключатель n приемопередающих станций, которые в свою очередь состоят из приемной антенны, приемника, демодулятора, блока выдачи данных, буферного регистра, модулятора, передатчика и передающей антенны, дешифратора, линии задержки, генератора псевдошумовых сигналов, кодера, дополнительного модулятора и дополнительного передатчика [1, 2, 3].

Наиболее близким к заявляемому устройству является устройство связи наземных станций, содержащее периферийные станции, ретранслятор и центральную станцию. Как периферийная, так и центральная станция содержит блок уплотнения, передатчик, дуплексор, приемник и блок разуплотнения. Кроме того, центральная станция содержит блок распределения каналов по приоритетам, блок измерения качества сигнала, блок ранжирования (БР), блок выбора (БВ) канала, шифратор, блок формирования служебного сигнала, регистр адресов и блок памяти (БП) приоритетов, а каждая периферийная станция содержит блок выделения служебного сигнала, дешифратор и блок управления частотой. На центральной станции измеряемое качество сигнала в каналах всех периферийных станций подается в БР, где производится ранжирование каналов, т.е. составление списка номеров каналов с последовательно ухудшающимися условиями связи, а в БВ лучшим каналам ставится в соответствие важнейшая из всех периферийных станций по списку из БП. Эта станция включается в работу и передает информацию по выбранному лучшему каналу. Переключение важнейшей периферийной станции на более высококачественный канал позволяет повысить достоверность передачи информации [4].

К недостаткам устройства связи наземных станций, выбранного в качестве прототипа, можно отнести следующее.

Оценка качества приема по качеству сигнала, например по значению шума или отношению сигнал/шум, не всегда является оптимальной. Например, в сетях авиационной связи все радиоканалы связи считаются равноценными. В некоторых случаях при приеме аварийного сигнала с воздушного судна (ВС), терпящего бедствие, радиоканал связи с меньшим отношением сигнал/шум считается более важным, чем соседний канал с большим отношением сигнал/шум.

Условия распространения радиоволн при изменении метеоусловий и местоположения ВС могут постоянно меняться, поэтому характеристики радиоканалов связи также будут изменяться, что может привести к хаотическому переключению радиоканалов связи и к потере части информации.

Ретрансляторы на определенных рабочих частотах могут вносить помехи в каналы радиосвязи. Поэтому в некоторых случаях, например в радиоцентрах Единой системы организации воздушного движения (ЕС ОрВД) Российской Федерации, стараются минимизировать число излучающих радиоэлектронных средств, в том числе ретрансляторов и радиорелейных линий связи, заменяя их проводными и волоконно-оптическими.

Основной технической задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является устранение недостатков прототипа, а также расширение функциональных возможностей системы в части обеспечения регулярного получения информации о состоянии всех объектов управления периферийных станций, дистанционного управления и контроля удаленных объектов.

Это достигается тем, что в устройстве связи наземных станций, содержащем центральную и несколько периферийных станций, причем центральная станция содержит соединенные последовательно устройство уплотнения, блок измерения качества сигнала, блок ранжирования, блок выбора канала, шифратор, блок формирования служебного сигнала, блок распределения каналов и блок разуплотнения, а также регистр адресов, вход которого соединен с выходом блока выбора каналов, а выход - со вторым входом блока распределения каналов, а каждая периферийная станция содержит соединенные последовательно блок выделения служебного сигнала, дешифратор и блок управления, а также блок уплотнения, центральная станция содержит также соединенные между собой дополнительный блок управления и блок регистрации, причем второй вход блока регистрации подключен к выходу блока ранжирования, а выход дополнительного блока управления соединен со вторым входом блока выбора каналов, а между центральной и периферийной станциями введены системы передачи данных в количестве, равном числу периферийных станций, каждая из которых состоит из двух модемов, соединенных между собой каналом связи с ретрансляторами или регенераторами; причем вход модема на стороне центральной станции соединен с одним из выходов блока разуплотнения, а его выход - с соответствующим входом блока уплотнения центральной станции, вход модема на стороне периферийной станции соединен с выходом блока уплотнения периферийной станции, а его выход - с входом блока выделения служебного сигнала.

На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства связи наземных станций.

Устройство связи наземных станций содержит несколько периферийных станций 1, 2 и соответствующие системы 3 передачи данных (СПД), центральную станцию 4, блок 5 уплотнения, дополнительный блок 6 управления, блок 7 регистрации, модуляторы - демодуляторы (модемы) 8, блок 9 разуплотнения, блок 10 распределения каналов, блок 11 измерения качества сигнала, блок 12 ранжирования, блок 13 выбора канала, шифратор 14, блок 15 формирования служебного сигнала, регистр 16 адресов, канал 17 связи с ретранслятором или регенератором, блок 18 выделения служебного сигнала, дешифратор 19, первый блок 20 управления.

Устройство связи наземных станций функционирует следующим образом.

Основным объектом в устройстве является центральная станция 4, с которой управляющие воздействия через соответствующие СПД 3 передаются на периферийные станции 1, 2, выходные сигналы которых поступают на объект управления, не показанный на чертеже. С выхода объекта управления снимаются сигналы, характеризующие его состояние, и через соответствующие периферийные станции 1, 2 и СПД 3 передаются на центральную станцию для отображения.

Рассмотрим работу устройства более подробно. Оператор центральной станции 4 наблюдает за состоянием объектов управления, подключенных к соответствующим периферийным станциям 1, 2 по текущим данным, выводимым на экран блока 7 регистрации при выработке соответствующей команды с дополнительного блока 6 управления. При необходимости изменения режимов работы одного из объектов управления со второго блока 2 управления на блок 13 выбора канала поступает сообщение, которое преобразуется в шифраторе 14 и блоке 15 формирования служебного сигнала к виду, необходимому для блока 10 распределения каналов. Одновременно со второго выхода шифратора 14 данные о выбранном канале (периферийной станции) поступают на регистр 16 адресов, в котором каждому из каналов ставится в соответствие код, необходимый для управления блоком 10 распределения каналов. Затем в блоке 9 разуплотнения сообщение направляется на вход модема 8 СПД 3, подключенной к выбранной периферийной станции. Пройдя канал 17 связи с ретранслятором или регенератором, модем 8, сообщения поступают на блок 18 выделения служебного сигнала, где выбираются данные, предназначенные данной периферийной станции 1 (2). Выделенное сообщение преобразуется в дешифраторе 19 и первом блоке 20 управления и поступает на объект управления, не указанный на чертеже. В качестве объекта управления могут быть использованы, например, радиостанции, РЛС или другие радиоэлектронные средства. В соответствии с принятой командой на объекте управления происходят изменения режимов работы или его структуры. Эти изменения в виде параллельного формата данных через блок 5 уплотнения соответствующей периферийной станции 1 (2), СПД 3 поступают на вход блока 5 уплотнения центральной станции 4. Затем после оценки состояния СПД 3 в блоке 11 измерения качества сигнала квитанции и донесения о режимах работы объекта управления поступают через блок 12 ранжирования на вход блока 7 регистрации для отображения в удобном для оператора виде. В блоке 12 ранжирования осуществляется расстановка полученных данных в зависимости от их важности. Наиболее приоритетные сообщения, например характеризующие аварийную ситуацию на объекте управления, отображаются на блоке 7 регистрации с использованием визуальной или звуковой сигнализации для привлечения внимания оператора. При отсутствии приоритетных, например, аварийных сообщений и управляющих воздействий с дополнительного блока 6 управления данные с блока 12 ранжирования непрерывно с заданным темпом обновляются в блоке 7 регистрации и могут быть выведены для отображения. Приоритетные сообщения, квитанции и донесения о состоянии объекта управления по запросу с дополнительного блока 6 управления автоматически с помощью блока 12 ранжирования выводятся на экран блока регистрации. В регистре 16 адресов хранится весь список периферийных станций 1, 2. В блоке 10 распределения каналов информационное сообщение с блока 15 объединяется с адресным сообщением блока 16. В блоке 9 цифровое сообщение преобразуется к выбранному формату данных в соответствии с протоколом сопряжения станций 1, 2, 4 и СПД 3.

Таким образом, на центральной станции и в автоматическом режиме имеется информация о состоянии всех удаленных объектов управления, периферийных станций, СПД и появляется возможность дистанционного управления и контроля удаленных объектов. Это подтверждает расширение функциональных возможностей предложенного устройства по сравнению с аналогами.

Литература

1. А.с. №1411985, Н 04 В 7/26,1986.

2. А.с. №1401626, Н 04 В 7/26,1986.

3. Патент РФ №2050695, Н 04 В 7/26,1995.

4. А.с. №1555881, Н 04 В 7/24, 1988 (прототип).