СИСТЕМА СВЯЗИ С ПОДВИЖНЫМИ ОБЪЕКТАМИ Российский патент 2001 года по МПК H04B7/26 

Изобретение относится к технике связи и может использоваться для передачи информации между абонентами стационарной (полевой) сети связи и абонентами, находящимися в подвижных объектах.

Известен ряд систем связи с подвижными объектами, содержащих абонентские и одну или несколько центральных станций, в составе которых имеются оконечные устройства, блоки формирования каналов и приемопередатчики [1, 2].

Однако эти системы обладают ограниченными функциональными возможностями по целому ряду причин.

Из известных систем связи с подвижными объектами наиболее близкой но технической сущности является многоканальная система подвижной радиосвязи "Алтай-3", описанная в [3].

Эта система содержит центральную станцию (ЦС), соединенную с сетью связи через сопряженную с ней автоматическую телефонную станцию (АТС) сети, и абонентские станции (АС), причем центральная станция содержит блок формирования каналов привязки, блок коммутации и взаимодействия, а абонентская станция включает оконечное устройство, блок автоматики и блок приемопередатчика, при этом управляющий вход и выход оконечного устройства через блок автоматики соединен с управляющим входом и выходом блока приемопередатчика.

Система работает по зональному принципу с равнодоступным использованием каналов центральной станции. Однако указанной системе присущи определенные недостатки, ограничивающие сферу ее применения.

Во-первых, допустимое число абонентских станций в системе ограничено возможностями центральной станции но формированию равнодоступных каналов привязки, так как это число фиксировано и не допускается их увеличение (наращивание), а создаваемая абонентами подвижных объектов (абонентскими станциями) нагрузка и требуемое качество обслуживания в системе (вероятность отказа в установлении соединения) заданы. При заданных исходных данных допустимое число абонентских станций в системе определяется по известным формулам теории массового обслуживания [4].

Во-вторых, система не обеспечивает возможность увеличения размеров обслуживаемой территории путем увеличения количества центральных станций без ухудшения качества обслуживания мобильных абонентов.

Данное положение объясняется тем, что система не позволяет идентифицировать абонентские станции, присутствующие в данный момент времени в зоне действия центральной станции, в результате чего при наличии нескольких ЦС могут происходить потери вызовов со стороны абонентов стационарной (полевой) сети связи, а также увеличиваться время установления соединения со стороны мобильных абонентов, т.е. может ухудшаться качество обслуживания мобильных абонентов.

В-третьих, в системе не обеспечивается скрытность связи, так как передаваемая но радиоканалу информация между абонентской и центральной станциями достаточно легко (с использованием радиоприемного устройства) может быть перехвачена и раскрыто ее содержание.

Вместе с тем указанные недостатки могут быть устранены путем обеспечения между абонентскими и центральной станциями дополнительного, общего для всех абонентских станций канала сигнализации, позволяющего указанным станциям оценивать факт своего присутствия в зоне действия ЦС, например, по энергетическому признаку, а центральной станции производить фиксацию и оперативно контролировать индивидуальные номера, присвоенные абонентским станциям, находящимся в зоне ее действия.

Целью изобретения является увеличения числа обслуживаемых абонентских станций без ухудшения качества обслуживания мобильных абонентов.

Поставленная цель достигается тем, что в системе, содержащей на каждой абонентской станции оконечный блок, блок автоматики и приемопередатчик, соединенный через высокочастотные цепи с антенной, при этом информационные и управляющие входы и выходы оконечного блока соединены соответственно с информационными и управляющими выходами и входами блока автоматики, второй управляющий выход которого подключен к первому управляющему входу приемопередатчика, а на центральной станции содержит блок формирования каналов привязки, соединенный через высокочастотные цепи с антенной, блок коммутации и взаимодействия, причем абонентские и центральная станции связаны между собой радиоканалами через антенный вход и высокочастотные цепи соответственно приемопередатчика и блока формирования каналов привязки, введены на каждой абонентской станции блок уплотнения, блок шифрования информации и блок привязки, управляющие выходы которого подключены соответственно к дополнительным входам приемопередатчика и блока автоматики, а информационные вход и выход соединены соответственно с выходом и входом каналов сигнализации блока уплотнения, n станционных информационных входов и выходов которого соединены соответственно с вторыми дополнительными выходом и входом блока автоматики, а его линейные вход и выход соединены соответственно с станционными выходом и входом блока шифрования информации, линейные вход и выход которого соединены с соответствующим и входом и выходом приемопередатчика, а на центральной станции введены блок шифрования информации, блок уплотнения и блок фиксации абонентов, информационные вход и выход которого подключены соответственно к выходу и входу каналов сигнализации блока уплотнения, а адресный выход и управляющий вход блока фиксации абонентов соединены с соответствующими входом и выходом блока коммутации и взаимодействия, при этом информационные вход и выход блока формирования каналов привязки через блок шифрования информации соединены соответственно с информационными выходом и входом блока уплотнения, n станционных входов и выходов которого подключены к соответствующим выходам и входам блока коммутации и взаимодействия.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что предлагаемая система связи с подвижными объектами отличается наличием новых существенных признаков: блока уплотнения, блока шифрования информации и блока привязки на каждой абонентской станции; блока шифрования информации, блока уплотнения и блока фиксации абонентов - на центральной станции, а также их связями с остальными элементами системы.

Все вновь введенные в предлагаемую систему элементы реализуемы, хорошо известны специалистам в данной области техники, и дополнительного творчества, учитывая приведенные ниже пояснения, для их воспроизведения не требуется.

Таким образом, заявляемая система связи с подвижными объектами удовлетворяет критерию "новизна".

Признаки, отличающие заявленное техническое решение от прототипа, в других технических решениях из данной области не известны и, следовательно, обеспечивают соответствие критерию "существенные отличия".

На фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемой системы связи с подвижными объектами, а на фиг. 2, 3, 4, 5, 6 и 7 приведены структурно-функциональные схемы соответственно абонентской станции, центральной станции, блока автоматики, блока привязки, блока коммутации и взаимодействия, а также блока фиксации абонентов.

Система связи с подвижными объектами (фиг. 1) содержит абонентские 1 станции (АС) и по крайней мере одну центральную 2 станцию (ЦС), размещаемые на обслуживаемой территории 3, а центральная станция 2 через автоматическую телефонную станцию (АТС) 4 сопряжена (имеет выходы на каналы) со стационарной (полевой) сетью связи 5 с коммутацией каналов.

Каждая абонентская станция 1 (фиг. 2) содержит оконечный блок 6, блок 7 автоматики в составе (фиг. 4) приемника 16 адресного вызова, приемника 17 маркерного сигнала, блока 18 управления и взаимодействия, блока 19 сканирования, блока 20 переключений, передатчика 21 сигналов занятия и подтверждения и передатчика адреса 22, блок 8 уплотнения, блок 9 шифрования информации, приемопередатчик 10 и блок 11 привязки в составе (фиг. 5) передатчика 23 сигнала привязки, приемника 24 квитанции, анализатора 25 качества канала, приемника 26 признака центральной станции, первой 27 и второй 28 схем И, а также высокочастотные цепи с антенной 12.

Центральная станция 2 (фиг. 3) содержит блок 13 формирования каналов привязки, блок 9 шифрования информации, блок 8 уплотнения, состав которого аналогичен подобному блоку абонентской станции 1. блок 14 коммутации и взаимодействия в составе (фиг. 6) блока 29 коммутации, статива 30 приемников адреса, статива 31 приемников сигналов занятия и подтверждения, схемы 32 взаимодействия, блока 33 управления коммутацией и взаимодействием, передатчика 34 адресного вызова, схемы сравнения 35 и генератора 36 маркерного сигнала, блок 15 фиксации абонентов в составе (фиг. 7) передатчика 37 признака центральной станции, блока 38 переключений, передатчика 39 квитанции, анализатора 40 качества канала, приемника 41 сигналов привязки, схемы И 42 и блока 43 запоминания номеров абонентских станций, а также высокочастотные цепи с антенной 12.

Система связи с подвижными объектами содержит на каждой абонентской станции 1 оконечный блок 6, блок 7 автоматики, блок 8 уплотнения, вход и выход которого через блок 9 шифрования информации подключены к соответствующим выходу и входу приемопередатчика 10, к которому через высокочастотные цепи подключена антенна 12, блок 11 привязки, управляющие выходы которого подключены соответственно к дополнительным входам приемопередатчика 10 и блока 7 автоматики, а информационные вход и выход соединены соответственно с выходом и входом каналов сигнализации блока 8 уплотнения, n станционных информационных входов и выходов которого соединены соответственно с вторыми дополнительными выходом и входом блока 7 автоматики, а его линейные вход и выход соединены соответственно со станционными выходом и входом блока 9 шифрования информации, линейные вход и выход которого соединены соответственно с информационными выходом и входом приемопередатчика 10, при этом информационные и управляющие входы и выходы оконечного блока 6 соединены соответственно с информационными и управляющими выходами и входами блока 7 автоматики, второй управляющий выход которого подключен к первому управляющему входу приемопередатчика 10, а в состав центральной станции входят блок 13 формирования каналов привязки, к которому через высокочастотные цепи подключена антенна 12, блок 9 шифрования информации, блок 8 уплотнения, блок коммутации и взаимодействия 14 и блок 15 фиксации абонентов, информационные вход и выход которого подключены соответственно к выходу и входу каналов сигнализации блока 8 уплотнения, а адресный выход и управляющий вход блока 15 фиксации абонентов соединены с соответствующими входом и выходом блока коммутации и взаимодействия 14, при этом информационные вход и выход блока 13 формирования каналов привязки через блок 9 шифрования информации соединены соответственно с информационными выходом и входом блока 8 уплотнения, n станционных информационных входов и выходов которого подключены к соответствующим входам и выходам блока 14 коммутации и взаимодействия, при этом абонентская 1 и центральная 2 станции связаны между собой радиоканалами через высокочастотные цепи с антенной 12 соответственно приемопередатчика 10 и блока 13 формирования каналов привязки.

Система работает следующим образом:
а) в исходном состоянии:
Центральная станция 2 (см. фиг. 3) по всем n информационным каналам излучает в эфир в зашифрованном виде через высокочастотные цепи с антенной 12 блока 13 формирования каналов привязки маркерные сигналы, образованные в блоке 14 коммутации и взаимодействия, а по каналу сигнализации передает сигнал, содержащий признак ЦС, который вырабатывается блоком 15 фиксации абонентов. ЦС 2 находится в готовности приема и передачи сигналов взаимодействия в сторону сопряженной с ней АТС 4 сети связи 5, а также приема служебных сигналов от абонентских станций по информационным каналам и каналу сигнализации. В каждой из АС 1 (см. фиг. 2) передатчик приемопередатчика 10 выключен, а приемник последовательно по команде из блока 7 автоматики перестраивается по группе выделенных для ЦС частот (временных или частотно-временных позиций), анализируя на каждой из них в блоке 11 привязки, по наличию в канале сигнализации сигнала с признаком ЦС факт своего присутствия в зоне энергетической доступности ЦС.

б) при попадании АС в зону связи с ЦС:
В этом случае на информационном входе блока 11 привязки (см. фиг. 2) появляется полученный от ЦС сигнал, содержащий признак ЦС. В блоке 11 привязки он идентифицируется, а также производится анализ качества приема в канале сигнализации, в результате чего блок 11 привязки переводит приемопередатчик 10 в дуплексный режим, формирует и передает по каналу сигнализации через блок 8 уплотнения, блок 9 шифрования информации и приемопередатчик 10 в сторону ЦС сигнал привязки, содержащий присвоенный данной АС индивидуальный номер, а также посылает на приемопередатчик 10 команду о прекращении его перестройки. Этот сигнал на ЦС (см. фиг. 3) через блок 13 формирования каналов привязки, блок 9 шифрования информации, блок 8 уплотнения поступает в блок 15 фиксации абонентов, где он идентифицируется и по аналогии с АС проводится анализ качества приема в канале сигнализации. В результате, адрес привязывающейся АС в блоке 15 фиксации абонентов запоминается, а из блока 15 через блок 14 коммутации и взаимодействия в АТС 4 сети связи 5 (см. фиг. 1) поступает сигнал на поиск той АТС, у которой в памяти сопряженной с ней ЦС ранее находился номер привязывающейся АС, и этот номер стирается. В сторону АС в этом случае посылается из блока 15 сигнал квитанции, который, поступив на АС (см. фиг. 2) в блок 11 привязки, фиксируется и прекращает посылку в сторону ЦС сигнала привязки, выключает передатчик приемопередатчика 10, а информация о факте привязки передается в блок 7 автоматики, где она фиксируется (запоминается).

в) при переходе АС в зону связи с новой ЦС:
При удалении АС от ЦС, к которой она была привязана (ее адрес находился в памяти ЦС), качество канала привязки ухудшается и при достижении определенного предела, который оценивает блок 11 привязки (см. фиг. 2), происходит перевод АС в исходное состояние. После перестройки приемопередатчика 10 на частоту новой ЦС процесс записи номера в памяти новой ЦС повторяется по описанному в п. "б" алгоритму;
г) установление связи по инициативе мобильного абонента:
Мобильный абонент через оконечный блок 6 (см. фиг. 2) делает в АС запрос (например, снимает телефонную трубку с держателя) на занятие одного из свободных информационных каналов ЦС. По команде из оконечного блока 6 блок 7 автоматики выбирает один из свободных информационных каналов, "подкрашенный" маркерным сигналом ЦС, останавливается на нем, переводит приемопередатчик 10 в дуплексный режим работы и посылает в сторону ЦС по этому каналу сигнал занятия, который передается по цепи: блок 8 уплотнения, блок 9 шифрования информации, приемопередатчик 10, высокочастотные цепи с антенной 12 и далее в эфир. На ЦС (см. фиг. 3) этот сигнал, пройдя через блок 13 формирования каналов привязки, блок 9 шифрования информации и блок 8 уплотнения попадает в блок 14 коммутации и взаимодействия, где фиксируется, в результате чего с этого канала снимается маркерный сигнал и канал для всех других объектов становится занятым. Одновременно с этим блок 14 коммутации и взаимодействия занимает одну из соединительных линий к АТС, сопряженной с данной ЦС, и АТС передает через ЦС в сторону АС по информационному каналу акустический сигнал "приглашение к набору", который отображается на оконечном блоке 6 абонентской станции (см. фиг. 2).

Мобильный абонент на оконечном блоке набирает номер вызываемого корреспондента, который передается в блок 7 автоматики и далее по тракту поступает на ЦС (см. фиг. 3) в блок 14 коммутации и взаимодействия, который затем транслирует его в АТС 4 (см. фиг. 1) для осуществления поиска абоненты по сети связи 5. Приняв сигнал набора номера, АТС осуществляет по принятому в сети связи 5 алгоритму поиск абонента, а вызываемому абоненту на период поиска посылается акустический сигнал "Контроль посылки вызова". При ответе абонента тракт проключается.

д) установление связи по инициативе абонента сети связи:
Абонент сети связи на своем терминале набирает адрес, содержащий индивидуальный признак вызываемой АС. Обслуживающая данного абонента АТС распространяет по сети связи сигнал, содержащий указанный адрес. Получив этот сигнал, все АТС сети опрашивают сопряженные с ними ЦС 2 о факте "прописки" требуемого мобильного абонента, и та из них, в памяти которой данный мобильный абонент в данный момент времени записан, начинает процедуру установления соединения.

На ЦС (см. фиг. 3), в зоне действия которой находится АС, сигнал запроса из АТС поступает в блок 14 коммутации и взаимодействия, который, опросив блок 15 фиксации абонентов и получив от него квитанцию, подтверждающую факт наличия требуемого мобильного абонента в зоне действия данной ЦС, занимает один из свободных информационных каналов, снимая маркерный сигнал с цепи передачи, и посылает по нему сигнал адресного вызова, который по цепи: блок 14 коммутации и взаимодействия, блок 8 уплотнения, блок 9 шифрования, блок 13 формирования каналов привязки и его высокочастотные цепи с антенной 12, посылается в эфир.

В вызываемой АС (см. фиг. 2) этот сигнал через приемопередатчик 10, блок 9 шифрования информации, блок 8 уплотнения поступает в блок 7 автоматики, который его опознает, прекращает сканирование по информационным каналам и передает в оконечный блок 6 сигнал о факте получения вызывной кодограммы. В блоке 6 этот сигнал индицируется. После ответной реакции абонента, например снятия абонентом телефонной трубки с держателя, из оконечного блока 6 через блок 7 автоматики в приемопередатчик 10 поступает команда на его включение в дуплексный режим, а из блока 7 автоматики по тракту передачи занятого информационного канала в сторону ЦС - сигнал подтверждения факта приема вызова, получив который, ЦС проключает в блоке 14 коммутации и взаимодействия информационный канал между АТС и АС.

е) переход системы в исходное состояние:
После окончания обмена информацией отбой в системе, т.е. переход ее в исходное состояние, осуществляется по сигналам, поступающим от корреспондирующих абонентов. При этом ЦС переводится в исходное состояние абонентом сети связи 5, а АС - мобильным абонентом, например, путем установки в держатели телефонных трубок своих терминалов.

В ЦС (см. фиг. 3) сигнал "отбоя", поступивший из АТС, воспринимается блоком 14 коммутации и взаимодействия, который вновь маркирует ранее занятый информационный канал, а в АС (см. фиг. 2) блок 7 автоматики выключает передатчик приемопередатчика 10 и возобновляет сканирование по цепям приема информационных каналов ЦС.

В качестве оконечного блока 6 может быть использовано устройство для ведения телефонных переговоров и передачи сообщений, например, обычный телефонный аппарат или микротелефон типа МТ-50, возможности которого приведены в [3].

В качестве примера технической реализации блока 7 автоматики на фиг. 4 приведен вариант его структурно-функциональной схемы.

Он содержит приемник адресного вызова 16, приемник маркерного сигнала 17, блок 18 управления и взаимодействия, блок 19 сканирования, блок 20 переключений, передатчик 21 сигналов занятия и подтверждения, передатчик адреса 22. причем n информационных входов и выходов блока 19 сканирования являются линейными информационными входами и выходами блока 7 автоматики, а станционный выход блока 19 сканирования связан со входами приемника маркерного сигнала 17, приемника 16 адресного вызова и является станционным информационным выходом блока 7 автоматики, станционный информационный вход которого через блок 20 переключений соединен со станционным входом блока 19 сканирования, управляющий вход которого подключен к первому выходу блока 18, второй, третий и четвертый управляющий выходы которого соединены соответственно со входами блока 20 переключений, передатчика сигналов занятия и подтверждения 21, передатчика адреса 22, управляющие выходы приемника 16 адресного вызова и приемника 17 маркерного сигнала подключены соответственно к первому и второму входам блока 18 управления и взаимодействия, два других входа которого являются управляющими входами блока 7 автоматики, а управляющий выход приемника адресного вызова 16 и пятый выход блока 18 являются управляющими выходами блока 7 автоматики.

Вариант выполнения блока 7 описан в известном источнике {3].

Функционирование блока 7 автоматики осуществляется следующим образом.

После получения от блока 11 привязки (см. фиг. 2) управляющего сигнала о факте привязки АС к ЦС этот сигнал поступает в блок 18 управления и взаимодействия, где он фиксируется, давая разрешение на возможность установления мобильным абонентом связи с ЦС.

В исходном состоянии блок 19 сканирования подключает вход приемника маркерного сигнала 17 к цепям приема каждого из n информационных каналов, подключенных к блоку сканирования 19 от блока 8 уплотнения, где обеспечивается анализ их занятости.

При установлении соединения по инициативе мобильного абонента последний с оконечного блока 6 посылает в блок 7 автоматики управляющий сигнал, который поступает в блок 18 управления и взаимодействия. В результате при подключении приемника маркерного сигнала 17 к свободному информационному каналу по командам из блока 18 переключение в блоке 19 сканирования прекращается и в сторону ЦС из передатчика сигнала занятия и подтверждения 21 через блок 20 и блок 19 посылается сигнал занятия канала ЦС. На ЦС маркерный сигнал с этого канала снимается и к мобильному абоненту от АТС поступает акустический сигнал "приглашение к набору номера". Абонент производит на оконечном блоке 6 набор номера требуемого абонента сети связи. Эти сигналы поступают в блок 18 управления и взаимодействия, по командам которого в сторону ЦС из передатчика адреса 22 через блоки 20 и 19 передается сигнал, содержащий номер вызываемого абонента. Далее происходит процесс установления соединения на сети связи.

После окончания обмена информацией из оконечного блока 6 в блок 18 посылает соответствующий сигнал, получив который последний формирует необходимые команды для перевода всех элементов схемы в исходное состояние.

При получении вызывного сигнала от ЦС он поступает на вход приемника адресного вызова 16, который формирует команды в оконечный блок 6 на произведение индикации факта вызова и в блок 18 управления и взаимодействия. Последний формирует и передает команды в блок 19 сканирования на фиксацию информационного канала, по которому получен сигнал вызова, и посылку из передатчика 21 через блок 20 в сторону ЦС сигнала, подтверждающего факт получения вызова. После ответа абонента в блок 18 поступает соответствующая команда из оконечного блока 6 и информационный тракт проключается.

После окончания обмена информацией между абонентами схема переходит в исходный режим работы.

Блок 8 уплотнения выполнен по традиционной схеме частотного или временного уплотнения. Вариант выполнения блока 8 приведен в [6].

Блок 9 шифрования информации предназначен для закрытия (шифрования) передаваемой по радиотракту информации с целью исключения перехвата и вскрытия ее содержания. Он обеспечивает:
1) преобразование передаваемой информации в цифровую форму и обратное преобразование при приеме цифровой информации в аналоговые сигналы,
2) пакетное шифрование и дешифрование передаваемых и принимаемых сигналов,
3) сопряжение с каналами связи по уровню передаваемых сигналов и системе вызова;
4) контроль качества каналов и управление процессами подключения к радиотракту.

Введенный в систему связи с подвижными объектами блок 9 шифрования информации представляет собой известное техническое устройство, широко используемое на практике для обеспечения конфиденциальной связи.

Вариант выполнения блока 9 приведен в [5]. В состав устройства, указанного в [5], входят следующие элементы: анализатор и синтезатор речепреобразующего устройства, генератор псевдослучайной последовательности, блок снятия и блок наложения шифра, блок контроля качества наложения шифра, блок асинхронного преобразования, мультиплексор и блоки сопряжения.

Структурно-функциональная схема, технические и эксплуатационные возможности, а также вариант выполнения приемопередатчика 10 приведен в [3]. В качестве блока 10 может быть использован приемопередатчик радиостанции 44РТМ-А2-ЧМ или 45РТМ-А2-ЧМ.

В качестве примера технической реализации блока 11 привязки на фиг. 5 приведен вариант его структурно-функциональной схемы.

Блок 11 привязки (см. фиг. 5) содержит передатчик сигнала привязки 23, приемник квитанции 24, анализатор качества канала 25, приемник признака ЦС 26, первую 27 и вторую 28 схемы И, причем выход передатчика сигнала привязки 23 является информационным выходом блока привязки 11, а его информационный вход связан со входом приемника квитанции 24, а также анализатора качества канала 25 и приемника признака ЦС 26, выходы которых через первую 27 схему И подключены к первому входу передатчика сигнала привязки 23 и к первому входу второй 28 схемы И, являющемуся первым управляющим выходом блока 11 привязки, второй вход которой связан с выходом приемника квитанции 24 и со вторым входом передатчика сигнала привязки 23, при этом выход второй 28 схемы И является вторым управляющим выходом блока 11 привязки.

Блок 11 привязки работает следующим образом.

При поступлении по цепям приема канала сигнализации из блока 8 уплотнения (см. фиг.2) сигнала, содержащего признак ЦС, в приемнике 26 признака ЦС происходит идентификация и анализ качества этого канала блоком 25. В случае положительной оценки качества канала и наличия соответствующего сигнала ЦС на первый вход передатчика сигнала привязки 23 с выхода первой 27 схемы И поступает команда на посылку в сторону ЦС соответствующего сигнала подтверждения, содержащего индивидуальный номер АС. Одновременно с этим в приемопередатчик 10 подается команда на остановку его перестройки. При получении от ЦС подтверждения факта привязки, фиксируемого приемником квитанции 24, с его выхода на второй вход передатчика сигнала привязки 23 и второй вход второй 28 схемы И поступает команда о прекращении посылки сигнала привязки, в результате чего передатчик 23 выключается, а в блок 7 автоматики передается сигнал, констатирующий факт привязки АС к ЦС и разрешающий мобильному абоненту выходить на связь.

В качестве блока 12 может быть использовано антенное устройство радиостанций 44РТМ или 45РТМ-А2-ЧМ, вариант выполнения которого приведен в [3].

Блок 13 формирования каналов привязки представляет собой оконечную радиорелейную станцию или дуплексную радиостанцию, структурная схема, технические возможности и вариант выполнения которой приведены в [3].

На фиг. 6 приведен вариант структурно-функциональной схемы блока 14 коммутации и взаимодействия ЦС.

Он содержит блок 29 коммутации, статив 30 приемников адреса, статив 31 приемников сигналов занятия и подтверждения, схему взаимодействия 32, блок 33 управления коммутацией и взаимодействием, передатчик адресного вызова 34, схему сравнения 35 и генератор маркерных сигналов 36, причем выход генератора маркерных сигналов 36 подключен к соответствующему входу блока 29 коммутации, первые n информационных входов и выходов которого являются информационными входами и выходами блока коммутации и взаимодействия 14, а вторые n информационных входов и выходов которого подключены к соответствующим выходам и входам схемы взаимодействия 32, линейные вход и выход которой являются линейными входом и выходом блока коммутации и взаимодействия 14, при этом первые управляющие вход и выход схемы взаимодействия 32 через блок 33 управления коммутацией и взаимодействием связаны с первым управляющим входом блока 29 коммутации, выходом статива приемников адреса 30, вторым управляющим входом блока 29 коммутации через передатчик адресного вызова 34 и выходом статива приемников сигналов занятия и подтверждения 31, n входов которого связаны с n входами статива приемников адреса 30 и первыми n информационными входами блока 29, а вторые управляющие вход и выход схемы взаимодействия 32 подключены к соответствующим выходу и входу схемы сравнения 35, второй вход которой является адресным входом блока 14, управляющий выход которого является третьим управляющим выходом схемы взаимодействия 32.

Назначение и функциональные возможности блока 14 и коммутации и взаимодействия приведены в [3]. Блок 14 решает следующие задачи:
1) маркирование свободных информационных каналов;
2) распознавание сигналов адресного вызова, сигналов занятия центральной станции и подтверждения получения абонентской станцией вызова со стороны ЦС;
3) посылку адресного вызова в сторону АС;
4) ведение обмена сигналами набора номера с автоматической телефонной станцией сети связи;
5) оценку соответствия приходящих со стороны АТС номеров вызываемых АС с номерами абонентских станций, записанными в блоке фиксации абонентов 15.

Блок 14 коммутации и взаимодействия работает следующим образом.

В исходном состоянии выход генератора маркерных сигналов 36 подключен через блок 29 ко всем n цепям передачи информационных каналов, что свидетельствует об их незанятости. При получении от блока 8 уплотнения по любому из информационных каналов сигнала занятия, регистрируемого в стативе 31 приемников сигнала занятия и подтверждения, с его выхода в блок 33 подается соответствующая команда, в результате чего в блоке 29 маркер снимается с соответствующего канала, схема взаимодействия 32 занимает соединительную линию к АТС и в сторону к АС из АТС транслируется сигнал "приглашение к набору номера".

Поступивший от АС номер требуемого абонента через статив 30 приемников адреса, блок 33 управления и схему взаимодействия 32 транслируется в АТС сети связи, которая после его приема осуществляет поиск требуемого абонента на сети и после его ответа соединяет абонентов.

При поступлении заказа на установление соединения от АТС сети связи номер требуемой АС запоминается схемой сравнения 35 и по команде от блока 33, передаваемой через схему взаимодействия 32 в блок 15 фиксации абонентов, сравнивается с номерами АС, ранее записанными в память ЦС. Если требуемого номера АС в памяти ЦС нет, то в сторону АТС посылается соответствующий сигнал схемой взаимодействия 32, а если требуемый абонент записан в памяти данной ЦС, тогда блок 33 управления коммутацией и взаимодействием формирует команду и передает ее в блок 29 коммутации, в котором по этой команде осуществляется отключение от него выхода генератора маркерных сигналов 36 и подключение цепи передачи любого из свободных информационных каналов к выходу передатчика адресного вызова 34, который по команде из блока 33 посылает через соответствующие блоки ЦС в эфир адресный номер вызываемой АС. После этого от АТС по информационному каналу поступает сигнал подтверждения приема вызова, который идентифицируется в стативе 31 приемников сигналов занятия и подтверждения, в результате чего последний через блок 33 формирует команды на прекращение посылки сигнала вызова и проключение информационного тракта к АТС сети связи.

При приеме от АТС сети связи команды на произведение стирания номера ранее записанной АС, в случае ее перехода в зону действия новой ЦС этот сигнал через схему взаимодействия 32 передается для исполнения (стирания ранее записанного номера АС) в блок 15 фиксации абонентов, предварительно пройдя ранее описанный процесс сравнения поступившего и записанных в памяти ЦС номеров АС.

В качестве примера технической реализации блока 15 фиксации абонентов на фиг. 7 приведен вариант его структурно-функциональной схемы.

Блок 15 фиксации абонентов содержит передатчик 37 признака ЦС, блок 38 переключений, передатчик квитанции 39, анализатор качества канала 40, приемник сигналов привязки 41, схему И 42 и блок 43 запоминания номеров АС, причем информационный вход блока 15 фиксации абонентов связан со входами анализатора качества каналов 40 и приемника сигналов привязки 41, управляющие выходы которых через схему И 42 подключены к управляющим входам передатчика квитанции 39 и приемника сигналов привязки 41, адресный выход которого связан с адресным входом блока 43 запоминания номеров АС, управляющий вход которого и выход являются соответственно управляющим входом и адресным выходом блока 15 фиксации абонентов, при этом информационный и управляющий выходы передатчика квитанции 39 подключены к соответствующим входам блока 38 переключений, второй информационный вход которого связан с выходом передатчика 37 признака ЦС, а его выход является информационным выходом блока 15 фиксации абонентов.

Функционирование блока 15 фиксации абонентов осуществляется следующим образом.

Передатчик 37 признака ЦС через блок 38 переключений посылает в тракт передачи канала сигнализации блока 8 уплотнения (см. фиг. 3) соответствующий сигнал. Получив из блока 8 уплотнения сигнал привязки от АС, содержащий его номер, этот сигнал поступает в приемник сигналов привязки 41, где он идентифицируется и запоминается. Параллельно анализатор качества канала 40 оценивает качество канала привязки и в случае удовлетворительного качества этого канала через схему И 42 посылает команду в приемник сигналов привязки 41 на считывание в блок 43 запоминания номеров АС номера привязывающейся абонентской станции. Одновременно с выхода анализатора 40 через схему И 42 команда поступает также в передатчик 39 квитанции, который через блок 38 переключений посылает по каналу сигнализации в сторону АС соответствующие информационный и управляющий сигналы. В дальнейшем блок 15 фиксации абонентов находится в готовности по аналогии с рассмотренным алгоритмом зафиксировать адреса других АС, находящихся в зоне действия данной ЦС.

Положительный эффект, создаваемый предлагаемым устройством, по сравнению с прототипом заключается в обеспечении возможности увеличения числа обслуживаемых абонентских станций путем увеличения количества ЦС в системе связи с подвижными объектами и расширении территориального охвата без ухудшения качества обслуживания мобильных абонентов, а также в сокращении времени установления соединения, и может быть оценен следующим образом.

Во-первых, если в системе, включающей несколько центральных станций, зоны действия которых по мозаичному принципу перекрывают обслуживаемую территорию (см. фиг. 1), не обеспечивается автоматизация процессов "прописки" абонентских станций, то возможны случаи потери вызовов со стороны абонентов сети связи. Данную ситуацию можно проиллюстрировать на примере, когда любая из АС в системе "Алтай-3" выходит из зоны действия любой из ЦС, а так как она не имеет об этом информации и не перестроится на радиоданные новой ЦС, то она практически выходит из обслуживания, хотя на новой территории функционирует соответствующая ЦС. Естественно, что в этом случае данная АС не может быть найдена системой связи и возникнет потеря вызова.

В предлагаемой системе данный недостаток отсутствует, так как абонентская станция всегда на обслуживаемой территории подстраивается под конкретную ЦС, в зоне действия которой она находится, непрерывно сохраняя способность приема вызова со стороны сети связи.

Во-вторых, при тех же условиях АС, например в системе связи "Алтай-3" при наличии в ней нескольких ЦС, имеющих индивидуальные признаки, при выходе на связь вынуждена, прежде всего, осуществлять поиск признака ЦС, в зоне действия которой она находится, а затем устанавливать с ней связь.

В связи с необходимостью непроизводительного расходования времени на выбор ЦС время установления соединений по инициативе мобильного абонента в системе "Алтай-3" будет больше, чем в предлагаемом варианте системы, так как в последнем случае фаза выбора абонентской станцией центральной станции возлагается на автоматику и происходит до момента поступления от мобильного абонента заявки на установление соединения.

При этом расчетным путем было установлено, что в предлагаемой системе значительно сокращается время непроизводительного занятия информационных трактов и тем самым уменьшается время установления соединения на сети.

Поскольку в прототипе непроизводительные затраты могут достигать 30 процентов, то в предлагаемой системе из-за отсутствия указанных затрат примерно на такую же величину сокращается время установления соединения абонентов на сети.

Особенностью предлагаемой системы является также и то, что за счет введения блока 9 шифрования информации обеспечивается в ней скрытность связи, чем достигается расширение эксплуатационных возможностей предлагаемой системы по передаче различных видов информации, перехват которой не позволит раскрыть ее содержание.

Источники информации.

1. США, патент N 4810708 кл. H 04 В 7/26, 1979.

2. Франция, заявка N 2365918 кл. H 04 В 7/26, 1978.

3. Радиостанции подвижной связи: Справочник / Дежурный И.И. и др. - М.: Связь, 1979, с. 48 - прототип.

4. Лифшиц B. C., Фидлин Я.В. Системы массового обслуживания с конечным числом источников. - М.: Связь, 1968.

5. Патент РФ N 2117401 кл. H 04 К 1/00, 1998.

6. Передача сообщений. Том 2. Системы радиосвязи. - М.: Связь, 1973. с. 242.

Изобретение относится к технике связи и может использоваться для передачи информации между абонентами стационарной (полевой) сети связи и абонентами, находящимися в подвижных объектах. Технический результат заключается в увеличении числа обслуживаемых абонентских станций без ухудшения качества обслуживания мобильных абонентов. Система связи с подвижными объектами содержит абонентские и центральные станции, имеющие выход на каналы сети связи через автоматическую телефонную станцию, а каждая абонентская станция включает в свой состав оконечный блок, блок автоматики, блок уплотнения, блок шифрования информации, блок привязки и приемопередатчик с подключенной к нему через высокочастотные цепи антенной, центральная станция содержит блок формирования каналов привязки с подключенной к нему через высокочастотные цепи антенной, блок уплотнения, блок шифрования информации, блок коммутации и взаимодействия, блок фиксации абонентов. Новым в системе связи с подвижными объектами является введение на каждой абонентской станции блока уплотнения, блока шифрования информации и блока привязки, а на каждой центральной станции - блока уплотнения, блока шифрования информации, блока фиксации абонентов и соответствующие изменения схемных соединений всех блоков системы между собой. 7 ил.

Система связи с подвижными объектами, содержащая на каждой абонентской станции оконечный блок, блок автоматики и приемопередатчик, соединенный через высокочастотные цепи с антенной, при этом информационные и управляющие входы и выходы оконечного блока соединены соответственно с информационными и управляющими выходами и входами блока автоматики, второй управляющий выход которого подключен к первому управляющему входу приемопередатчика, а на центральной станции содержит блок формирования каналов привязки, соединенный через высокочастотные цепи с антенной, блок коммутации и взаимодействия занимает одну из соединительных линий к автоматической телефонной станции, сопряженной с данной центральной станцией, причем абонентские и центральная станции связаны между собой радиоканалами через антенный вход и высокочастотные цепи соответственно приемопередатчика и блока формирования каналов привязки, отличающаяся тем, что на каждой абонентской станции введены блок уплотнения, блок шифрования информации и блок привязки, управляющие выходы которого подключены соответственно к дополнительным входам приемопередатчика и блока автоматики, а информационные вход и выход соединены соответственно с выходом и входом каналов сигнализации блока уплотнения, n станционных информационных входов и выходов которого соединены соответственно с вторыми дополнительными выходом и входом
блока автоматики, а его линейные вход и выход - соответственно с станционными выходом и входом блока шифрования информации, линейные вход и выход которого соединены соответственно с информационными выходом и входом приемопередатчика, на центральной станции введены блок шифрования информации, блок уплотнения и блок фиксации абонентов, информационные вход и выход которого подключены соответственно к выходу и входу каналов сигнализации блока уплотнения, а адресный выход и управляющий вход блока фиксации абонентов соединены с соответствующими входом и выходом блока коммутации и взаимодействия, при этом информационные вход и выход блока формирования каналов привязки через блок шифрования информации соединены соответственно с информационными выходом и входом блока уплотнения, n станционных информационных входов и выходов которого подключены к соответствующим входам и выходам блока коммутации и взаимодействия.