SU1401626A1

SU1401626A1 - Система радиосв зи с подвижными объектами

Info

Publication number: SU1401626A1
Application number: SU864163159A
Authority: SU
Inventors: Владимир Яковлевич Бондаренко; Мирон Михайлович Малый
Original assignee: Научно-экспериментальный центр автоматизации управления воздушным движением
Priority date: 1986-12-19
Filing date: 1986-12-19
Publication date: 1988-06-07

Abstract

Изобретение относитс к технике радиосв зи . Цель изобретени - повышение пропускной способности канала радиосв зи . 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 дл передачи в канал радиосв зи в соответствии с протоколом обмена. При обмене сообш,ени ми между приемопередающей станцией и подвижными объектами св зи загрузка канала мен етс в зависимости от этапа полета и информац. активности абонентов цифровой радиосв зи. 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 используютс динамич. алгоритмы организации обмена сообщени ми и управлени каналами радиосв зи. Анализиру состо ние и загрузку канала, наземна станци определ ет число столкновений сообщений в канале радиосв зи. Дл избежани столкновений при одновременной передаче несколькими объектами сообщений осуществл етс контроль несущей за врем воздействи на бортовой приемник. Передаетс сообщение, когда радиоканал свободен. Дл разнесени во времени моментов выхода на св зь 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

Description

05

ьо

Ci

Изобретение относитс к технике радиосв зи и может быть использовано дл организации цифровой св зи в системах автоматизированного обмена данными воздух - земл в соответствии с прин тыми в системе режимами приоритетов при передаче сообщений между бортовыми и наземными абонентами цифровой св зи .

Цель изобретени - повышение пропускной способности канала радиосв зи.

На фиг. 1 представлена функциональна схема наземной приемопередающей станции; на фиг. 2 - функциональна схема бортовой приемопередающей станции.

Наземна приемопередающа станци содержит приемник 1, демодул тор 2, дешифратор 3 сообщений,буферный регистр 4 адресов подвижных объектов, первый элемент И 5, дешифратор 6 приоритетов сооб- П1ений, блок 7 таймеров приоритетных сообщений, блок 8 регистров приоритетных сообщений,коммутатор-распределитель 9 со- «бнхений, 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, лини 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, модул тор 24 и передатчик 25.

Бортова приемопередающа станци системы радиосв зи с подвижными объектами содержит антенный коммутатор 26, Приемник 27, демодул тор 28, дещифратор 29 адреса, дещифратор 30 режима, блок 31 регистрации данных, блок 32 выдачи данных, блок 33 регистров сообщений, шифратор 34 приоритетов сообнлений, коммутатор-распределитель 35 сообщений, ключ 36 свободного доступа, генератор 37 тактовых импульсов, ключ 38 адресного опроса, реле 39 времени, лини 40 задержки, генератор 41 случайных чисел, модул тор 42, передатчик 43, анализатор 44 несущей частоты, генератор 45 псевдослучайной задержки . .

Система радиосв зи с подвижными объектами работает следующим образом.

Нринимаемые наземным приемником 1 из канала воздух - земл сообщени демодули- руютс в демодул торе 2 и поступают в дещифратор 3 сообщений, который соединен с буферным регистром 4 адресов подвижных объектов, где в соответствии с прин тым в системе протоколом обмена производитс идентификаци прин того в сообщении адреса с адресами подвижных объектов, хран ндихс в буферном регистре 4 адресов подвижных объектов. Нри

совпадении адреса подвижного объекта с хран щимс в списке адресом на элемент И 5 подаетс управл ющий сигнал от буферного регистра 4 адресов подвижных объектов и сообщение поступает в дещифратор 6 приоритетов сообщений. Ранжировка сообщений по приоритетам дл вход щих информационных сообщений в соответствии с прин тыми в системе радиосв зи с подвижными объектами катего0 ри ми срочности осуществл етс при помощи сдвигающих регистров сообщений, в младший разр д которых первоначально записываетс «1, что соответствует отсутствию сообщений. При поступлении из кана5 ла радиосв зи сообщений в регистрах производитс сдвиг сообщений соответствующих очередей и запускаютс таймеры приоритетов, число которых определ етс числом прин тых приоритетов сообщений в соответствии с протоколом обмена, которые

0 и контролируют врем нахождени сообщений в очереди соответствующей категории срочности. Блок 7 таймеров приоритетных сообщений определ ет врем «старени информации, и, если сообщение в течение определенного промежутка времени не было передано в канал св зи, то оно «стираетс или буферный запоминающий блок 20 посылает запрос на повторную передачу сообщени .

При выдерживании заданного времени

Q 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 дл передачи в канал радиосв зи в соответствии с

5 протоколом обмена.

При обмене сообщени ми между наземной приемопередающей станцией и подвижными объектами св зи загрузка канала измен етс в зависимости от этапа полета и информационной активности абонентов

0 цифровой радиосв зи. Счетчик 10 числа подвижных объектов посто нно контролирует количество объектов и выдает это число на счетчик 11 загрузки системы, который определ ет загрузку канала св зи. В зависимости от числа подвижных объектов и числа переспросов сообщений канала радиосв зи в системе используютс динамические алгоритмы организации обмена сообщени ми и управлени каналом радиосв зи . При низкой загрузке канала испольQ зуетс режим свободного доступа со стороны подвижных объектов, при превыщении загрузки канала система автоматически переходит в режим адресного опроса подвижных объектов.

Анализиру состо ние и загрузку кана5 ла радиосв зи в системе св зи с подвижными объектами, наземна приемопередающа станци определ ет число столкновений сообщений в канале радиосв зи.

5

и, когда это число превысит предельно допустимое, то система переходит в режим адресного опроса с целью упор дочени работы канала передачи данных воздух - земл . Чтобы избежать столкновений при одновременной передаче несколькими объектами сообщений осуществл етс контроль несущей за врем воздействи на бортовой приемник служебной части сообщений и передаетс подготовленное сообщение только в том случае , когда радиоканал свободен. Дл того, чтобы разнести во времени моменты выхода на св зь подвижных объектов в то врем , 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 управл ющий сигнал на генератор 12 тактовых импульсов свободного доступа, который задает цикл работы системы через ключ 17 свободного доступа в режиме свободного доступа.

При превыщении загрузки системы граничной загрузки счетчик загрузки системы выдает управл ющий сигнал дл включени 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 опроса инициатором св зи может быть только наземна приемопередающа станци , котора в соответствии со списком подвижных объектов, хран щимс 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 радиосв зи аварийных (экстренных) сообщений от подвижных объектов св зи. Если подвижные объекты сформировали дл передачи сообщени и обнаружили, что радиоканал свободен, то они информируют остальные подвижные объекты о начале цикла передачи и случайным образом распредел ют очередность собственной передачи в этом цикле. Каждый из подвижных объектов , использу 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.

5

Рассмотрим особенности применени системы дл передачи аварийных сообщени от подвижных об ьектов в режиме свободного доступа.

Пусть за врем , равное порогу ограничени Т, формируетс путем выдачи от буферного запоминающего блока 20 соответствующа команда на открытие Е окон дл передачи аварийных сообщений от подвижных объектов в режиме свободного

П

доступа. Эти окна отсто т на одинаковое рассто ние друг от друга равное Т/Е. Длительность каждого окна to в общем случае вл етс случайной величиной, равной сумме К периодов передачи и сво5 бодных периодов, где К - величина посто нна , причем . Таким образом, интервал времени между двум соседними командами на формирование окон свободного доступа состоит из двух частей: перва из них представл ет собой «окно

0 дл передачи от подвижных объектов аварийных сообщений в режиме свободного доступа, длительностью to, а втора - дл передачи сообщений от наземного приемопередатчика в режиме адресного опроса. Система св Зи с подвижными объектами позвол ет организовать передачу сообщений на открытие «окон как в режиме свободного доступа, так в режиме адресного опроса подвижных объектов св зи с использованием формировател 13 временно0 го окна, линии 15 задержки и элемента И 16, которые вырабатывают управл ющие сигналы в буферный запоминающий блок 20 дл передачи сообщени на подвижные объекты по открытию и закрытию «окон. Генератор 22 импульсов сброса произво5 дит 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 управл ющие сигналы в счетчик 11 загрузки системы. Далее буферный запоминающий блок 20 получает предназначенное дл передачи сообщение от блока 18 выдачи данных, формирует

г служебную и информационную части сообщени и передает его на последовательно соединенные модул тор 24 и передатчик 25, где в соответствии с используемым методом модул ции сообщение передаетс в канал радиосв зи дл подвижп ных объектов. На борту приемник находитс в режиме приема на частоте I l (частота передачи опросного сообщени от наземной приемопередающей станции). После прохождени сообщени через антенный коммутатор 26. приемник 27, демоду.ч 5 тор 28 оно поступает в депшфратор 29 адреса, где происходит идентификаци прин того в сообп1ении адреса с адресом подвижного , хран и1пмс п дешифраторе адреса. Далее сообщение передаетс в дешифратор 30 режима, где происходит дешифраци полученной служебной части сообщени и определ етс в каком режиме работает система, и информационна часть сообщени записываетс в блок 31 регистрации данных. После дешифрации знака режима подаетс управл ющий 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 ;дл передачи, то оно записываетс в блок 33 буферных регистров сообщений ч далее поступает на шифратор 34 сообщений , где происходит формирование служебной части сообщени и определ етс приоритет в зависимости от уровн приоритета абонентов цифровой св зи. Далее сообщение поступает на ком1мутатор-распре- делитель 35 сообщений, который в зависимости от уровн приоритета ранжи- :рует их по очередности на передачу. Затем сообщени передаютс на ключи 36 свободного доступа или ключи 38 адрес- ,ного опроса в зависимости от режима работы системы, который определ етс наземной приемопередающей станцией.

Claims

Формула изобретени

Система радиосв зи с подвижными объектами, содержаща в наземной прие- мопередаюп 1ей станции последовательно соединенные приемник и демодул тор, последовательно соединенные передатчик и модул тор , блок регистрации данных, блок выдачи данных, первый и второй элементы И, в бортовой приемопередающей станции последовательно соединенные антенный коммутатор, приемник, демодул тор и де- 111ифратор адреса, последовательно соединенные модул тор и передатчик, выход которого йоедипен с входом антенного коммутатора, блок регистрации данных и блок выдачи данных, отличающа с тем, что, с целью повышени пропускной способности канала радиосв зи, в наземную приемопередающую станцию введены последовательно соединенные ден1ифратор сообпдений, буферный регистр адресов подвижных объектов, счет- ч:ик числа объектов, счетчик загрузки сис- те.мы, генератор тактовых импульсов свободного доступа, ключ свободного доступа и буферный запоминаюJJ,ий блок, последовательно соединенные формирователь временного окна и генератор тактовых импульсов адресного опроса, лини задержки, ключ адресного опроса, последовательно соединенные п-разр дной шиной дешифратор приоритетов сообщений, блок регистров приоритетных сообщений, состо щий из п регистров приоритетов, и коммутатор-распределитель сообщений, блок таймеров прио0

0

5

0

5

0

5

0

5

ритетных сообщений, состо щий из п таймеров , счетчик числа переспросов и генератор импульсов сброса, причем выход демодул тора 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 п-разр дной щиной с входом блока таймеров приоритетных сообщений, выход которого соединен п-разр дной шиной с управл ющим входом блока регистров приоритетных сообщений, первый выход коммутатора-распределител сообщений соединен с информационным входом ключа свободного доступа и с информационным входом ча адресного опроса, выход которого соединен с вторым входом буферного запоминающего блока, второй выход коммутатора-распределител 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 формировател 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 управл ющим входом ключа адресного опроса, выход линии задержки соединен с четвертым входом буферного запоминающего блока, выход которого соединен с входами модул тора, счетчика числа переспросов и генератора импульсов сброса , выход которого соединен п-разр дной шиной с входом сброса блока регистров приоритетных сообщений, в бортовую приемопередающую станцию введены последовательно соединенные п-разр дной щиной блок регистров сообщений, щифратор приоритетов сообщений и коммутатор - распределитель сообщений, последовательно соединенные генератор тактовых импульсов, ключ адресного опроса, реле времени, лини задержки и генератор случайных чисел, дешифратор режима, последовательно соединенные анализатор несущей частоты, генератор псевдослучайной задержки и ключ свободного доступа, причем выход дещиф- ратора адреса соединен с входом дешифратора 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 п-разр дной шиной

с входом блока регистров сообщений, выход коммутатора-распределител 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 модул тора, выход генератора случайных чисел соединен с вторым входом модул тора, второй выход приемника соединен с входом анализатора несущей частоты.