СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ НА ПОДВИЖНЫЕ ОБЪЕКТЫ Российский патент 2002 года по МПК H04B7/26 

Изобретение относится к технике подвижной радиосвязи, а именно к способам передачи информации на подвижные объекты.

Известен способ передачи информации на подвижные объекты в системах персонального радиовызова (см., например, Громаков Ю.А. Стандарты и системы подвижной радиосвязи. - М.: Эко-Трендз, 2000, с.10-52), заключающийся в том, что на обслуживаемой территории размещают радиопередающую станцию с зоной действия, охватывающей обслуживаемую территорию, с этой радиопередающей станции осуществляют излучение информационных радиосигналов, соответствующих информации, передаваемой на подвижные объекты, находящиеся в пределах обслуживаемой территории, на указанных подвижных объектах осуществляют прием этих информационных радиосигналов.

Указанный способ позволяет с помощью одной радиопередающей станции передавать информацию на все подвижные объекты, находящиеся в пределах обслуживаемой территории. Однако при передаче информации на подвижные объекты, находящиеся в пределах достаточно обширной обслуживаемой территории, способ требует значительного увеличения мощности излучаемых информационных радиосигналов, что ухудшает экологические и экономические показатели качества способа.

Известен способ передачи информации на подвижные объекты в системах сотовой 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 в центрах условных ячеек, представляющих собой равные правильные шестиугольники, плотно покрывающие обслуживаемую территорию, размещают базовые станции с радиусами зон действия, равными длине стороны каждого правильного шестиугольника, задают семь различных рабочих частот информационных радиосигналов, излучаемых со всех базовых станций и принимаемых на подвижных объектах, находящихся в пределах обслуживаемой территории, из семи заданных рабочих частот на каждой базовой станции задают одну рабочую частоту информационных радиосигналов, излучаемых с этой базовой станции, отличную от заданных рабочих частот информационных радиосигналов, излучаемых с соседних базовых станций, информационные оптические сигналы, соответствующие информации, передаваемой на подвижные объекты, находящиеся в пределах обслуживаемой территории, передают с одной из базовых станций, являющейся источником передаваемой информации, по оптоволоконной линии связи в центр коммутации, в центре коммутации определяют базовые станции, в зонах действия которых находятся подвижные объекты, затем из центра коммутации передают информационные оптические сигналы, соответствующие передаваемой информации, по оптоволоконным линиям связи на эти базовые станции, с этих базовых станций осуществляют излучение информационных радиосигналов, соответствующих передаваемой информации, на подвижных объектах, находящихся в зонах действия этих базовых станций, осуществляют прием информационных радиосигналов на соответствующих заданных рабочих частотах.

Указанный способ позволяет при передаче информации на подвижные объекты, находящиеся в пределах достаточно обширной обслуживаемой территории, применять сравнительно маломощные радиопередающие устройства, размещаемые на базовых станциях.

Однако, поскольку размещение базовых станций осуществляют в центрах условных ячеек, представляющих собой равные правильные шестиугольники, плотно покрывающие обслуживаемую территорию, причем радиусы зон действия базовых станций равны длине стороны каждого правильного шестиугольника, расстояние между двумя любыми соседними базовыми станциями в раз больше радиусов зон их действия. В связи с этим при передаче информации на подвижные объекты, находящиеся в пределах обслуживаемой территории, способ не позволяет с помощью радиопередающей аппаратуры, размещаемой на базовых станциях, осуществлять передачу информации с базовой станции, являющейся источником передаваемой информации, на другие базовые станции путем излучения информационных радиосигналов с базовой станции, являющейся источником передаваемой информации, приема этих информационных радиосигналов на всех соседних базовых станциях, излучения их с последних базовых станций и дальнейшей последовательной передачи этой информации аналогичным образом на все другие базовые станции, а предусматривает передачу информации через центр коммутации с помощью оптоволоконных линий связи, соединяющих центр коммутации с базовыми станциями, что существенно усложняет способ.

Вместе с тем способ не позволяет осуществлять передачу информации на подвижные объекты без определения базовых станций, в зонах действия которых находятся эти подвижные объекты, что значительно усложняет способ.

Кроме того, поскольку зоны действия соседних базовых станций перекрываются незначительно, в пределах центральных участков зоны действия каждой базовой станции происходит распространение информационных радиосигналов лишь одной из семи заданных рабочих частот, в связи с чем прием информационных радиосигналов на каждом из подвижных объектов при их перемещении по обслуживаемой территории, необходимо осуществлять на всех семи заданных рабочих частотах, что также усложняет способ.

Способ передачи информации на подвижные объекты, принятый в качестве прототипа, применяют в системах сотовой радиосвязи, например, при передаче с одной из базовых станций сигналов вызова на несколько подвижных объектов, находящихся в пределах обслуживаемой территории, для осуществления конференц-связи. (См., например, Ратынский М.В. Основы сотовой связи. Под ред. Д.Б. Зимина. - М.: Радио и связь, 2000, с.61.)
Решаемой технической задачей является упрощение способа на основе рационального размещения базовых станций на обслуживаемой территории и применения многократной передачи информации на подвижные объекты с поочередным использованием различных рабочих частот излучаемых информационных радиосигналов.

Решение технической задачи в способе передачи информации на подвижные объекты, заключающемся в том, что в условных ячейках, представляющих собой равные правильные шестиугольники, плотно покрывающие обслуживаемую территорию, размещают базовые станции с радиусами зон действия, равными длине стороны каждого правильного шестиугольника, задают различные рабочие частоты информационных радиосигналов, излучаемых со всех базовых станций, из заданных рабочих частот на каждой из базовых станций задают рабочую частоту информационных радиосигналов, излучаемых с этой базовой станции, на каждом из подвижных объектов, находящихся в пределах обслуживаемой территории, задают рабочие частоты информационных радиосигналов, принимаемых на этом подвижном объекте, информационные сигналы, соответствующие информации, передаваемой на подвижные объекты, находящиеся в пределах обслуживаемой территории, передают с одной из базовых станций, являющейся источником передаваемой информации, на базовые станции, в зонах действия которых находятся подвижные объекты, с этих базовых станций осуществляют излучение информационных радиосигналов, соответствующих передаваемой информации, на подвижных объектах, находящихся в зонах действия этих базовых станций, осуществляют прием информационных радиосигналов на заданных рабочих частотах, достигается тем, что размещение базовых станций осуществляют в вершинах указанных правильных шестиугольников, число задаваемых рабочих частот информационных радиосигналов, излучаемых со всех базовых станций, равно шести, задаваемой на каждой базовой станции, размещаемой в вершине правильных шестиугольников, рабочей частотой информационных радиосигналов, излучаемых с этой базовой станции, является одна из шести заданных рабочих частот, отличная от заданных рабочих частот информационных радиосигналов, излучаемых с соседних базовых станций, являющихся базовыми станциями, размещаемыми в соседних вершинах этих правильных шестиугольников, задаваемыми на каждом подвижном объекте рабочими частотами информационных радиосигналов, принимаемых на этом подвижном объекте, являются пять различных из шести заданных рабочих частот, информационными сигналами, соответствующими информации, передаваемой на подвижные объекты, находящиеся в пределах обслуживаемой территории, являются соответствующие информационные радиосигналы, передача этих информационных радиосигналов с базовой станции, являющейся источником передаваемой информации, на базовые станции, в зонах действия которых находятся подвижные объекты, состоит в том, что с базовой станции, являющейся источником передаваемой информации, осуществляют излучение информационных радиосигналов на заданной рабочей частоте, на всех базовых станциях, являющихся соседними по отношению к базовой станции, являющейся источником передаваемой информации, осуществляют одновременно прием излучаемых с последней базовой станции информационных радиосигналов и их излучение на соответствующих заданных рабочих частотах, затем на всех других базовых станциях, являющихся соседними по отношению к указанным базовым станциям, осуществляют одновременно прием излучаемых с указанных базовых станций информационных радиосигналов и их излучение на соответствующих заданных рабочих частотах, затем таким же образом последовательно, по всем направлениям от базовой станции, являющейся источником передаваемой информации, к границам обслуживаемой территории на всех других последующих базовых станциях, являющихся соседними по отношению к предыдущим базовым станциям, осуществляют одновременно прием излучаемых с предыдущих базовых станций информационных радиосигналов и их излучение на соответствующих заданных рабочих частотах, при этом с каждой базовой станции, кроме базовой станции, являющейся источником передаваемой информации, излучение информационных радиосигналов на заданной рабочей частоте осуществляют при приеме на этой базовой станции информационных радиосигналов одной из заданных на этой базовой станции рабочих частот, затем передачу информационных радиосигналов с базовой станции, являющейся источником передаваемой информации, на базовые станции, в зонах действия которых находятся подвижные объекты, и их прием на этих подвижных объектах на заданных рабочих частотах, осуществляют указанным образом дополнительно четыре раза, причем каждый дополнительный раз излучение информационных радиосигналов с каждой базовой станции осуществляют на одной из четырех дополнительно заданных из шести заданных рабочих частот, отличной от других заданных на этой базовой станции рабочих частот информационных радиосигналов, излучаемых с этой базовой станции, и отличной от соответствующих дополнительно заданных рабочих частот информационных радиосигналов, излучаемых с соседних базовых станций, при этом каждый раз с каждой базовой станции, кроме базовой станции, являющейся источником передаваемой информации, излучение информационных радиосигналов на заданной рабочей частоте осуществляют при приеме на этой базовой станции информационных радиосигналов одной из заданных для этого раза на этой базовой станции рабочих частот.

Термин "подвижный объект" является общепринятым. (См., например, Соловьев Ю. А. Системы спутниковой навигации. - М.: Эко-Трендз, 2000, с. 47.) К подвижным объектам относят, например, различные автотранспортные средства, оснащенные радиоприемной аппаратурой. Под терминами "соседняя базовая станция" или "базовая станция, являющаяся соседней по отношению к данной базовой станции" понимаем базовые станции, размещаемые на ближайшем расстоянии от данной базовой станции.

На фиг.1 изображены условно базовые станции, размещенные на обслуживаемой территории, и подвижные объекты, находящиеся в пределах обслуживаемой территории, с условным изображением зон действия базовых станций и указанием заданных рабочих частот информационных радиосигналов, излучаемых с каждой из этих базовых станций в течение первого такта передачи информации на подвижные объекты, для случая, при котором число базовых станций равно пятидесяти четырем, число подвижных объектов равно пяти.

На фиг. 2 изображены условно базовые станции, размещенные на обслуживаемой территории, и подвижный объект, находящийся в пределах обслуживаемой территории, с условным изображением зон действия базовых станций и указанием заданных рабочих частот информационных радиосигналов, излучаемых с каждой из этих базовых станций в течение различных тактов передачи информации на подвижные объекты, для случая, при котором число базовых станций равно шести.

На фиг. 3 изображены условно базовые станции, размещенные на обслуживаемой территории, и подвижные объекты, находящиеся в пределах обслуживаемой территории, с указанием заданных рабочих частот информационных радиосигналов, излучаемых с каждой из этих базовых станций в течение первого такта передачи информации на подвижные объекты, а также с условным изображением направлений передачи информационных радиосигналов с одной из базовых станций, являющейся источником передаваемой информации, на другие базовые станции, для случая, при котором число базовых станций равно пятидесяти четырем, число подвижных объектов равно пяти.

На фиг.4 изображены условно временные диаграммы передачи информационных радиосигналов с базовой станции, являющейся источником передаваемой информации, на другие базовые станции.

На фиг. 5 изображена система для осуществления способа для случая, при котором число приемопередатчиков, входящих по одному в состав каждой из базовых станций, равно двенадцати, и число радиоприемников, размещенных по одному на каждом из подвижных объектов, равно трем, причем подвижные объекты на фиг. 5 не изображены.

На фиг.6 изображен приемопередатчик, входящий в состав каждой из базовых станций, причем базовая станция на фиг. 6 не изображена.

На фиг.7 изображен радиоприемник, размещенный на каждом из подвижных объектов, причем подвижный объект на фиг. 7 не изображен.

В настоящем описании применены следующие обозначения.

1_n - базовая станция 1 с номером n, где n=1,2,...,.N - положительные целые числа; 2_m - подвижный объект 2 с номером m, где m=1,2,...,М - положительные целые числа; 3_n - зона 3 действия базовой станции 1_n; f_q - рабочая частота информационных радиосигналов, излучаемых с базовой станции 1, где q= 1,2, ...,Q - положительные целые числа. В тех случаях, когда это не приводит к неверному толкованию, индексы в приведенных обозначениях опущены.

Сущность способа заключается в следующем.

На обслуживаемой территории в вершинах условных ячеек, представляющих собой равные правильные шестиугольники, плотно покрывающие обслуживаемую территорию, размещают, как показано на фиг.1, базовые станции 1 (базовые станции 1₁ - 1₅₄) с радиусами зон 3 действия, равными длине стороны каждого правильного шестиугольника.

При таком размещении базовых станций 1 на обслуживаемой территории соседними по отношению к каждой базовой станции 1 являются не более трех базовых станций 1.

Под зоной 3 действия каждой базовой станции 1 понимаем равные между собой зону 3 действия при излучении радиосигналов с этой базовой станции 1 и зону 3 действия при приеме радиосигналов на этой базовой станции 1.

При этом под зоной 3 действия при излучении радиосигналов с каждой базовой станции 1 понимаем часть территории, в пределах которой при ненаправленном излучении с этой базовой станции 1 радиосигналов мощности P_qизл на рабочей частоте f_q мощность этих радиосигналов при их ненаправленном приеме на других базовых станциях 1 и на подвижных объектах 2, не меньше некоторой пороговой величины P_пр.мин, характеризующей чувствительность каналов приема радиосигналов на базовых станциях 1 и на подвижных объектах 2. Под зоной 3 действия при приеме радиосигналов на каждой базовой станции 1 понимаем часть территории, в пределах которой при ненаправленном излучении с других базовых станций 1 радиосигналов той же мощности Р_qизл на той же рабочей частоте f_q мощность этих радиосигналов при ненаправленном приеме на этой базовой станции 1, не меньше той же величины Р_пр.мин.

В связи с этим, принимая допущение о том, что распространение радиоволн происходит в свободном пространстве, а обслуживаемая территория является плоскостью, зона 3 действия каждой базовой станции 1 при ненаправленном излучении с базовых станций 1 и ненаправленном приеме радиосигналов на базовых станциях 1 и на подвижных объектах 2 представляет собой круг с центром в точке размещения этой базовой станции 1 и радиусом, определяемым по формуле (см. , например, Теоретические основы радиолокации. Под ред. В.Е. Дулевича. - М.: Советское радио, 1978, с.402)

где с - скорость света в вакууме.

Под радиусом зоны 3 действия каждой базовой станции 1 понимаем радиус указанного круга.

При размещении базовых станций 1 в вершинах условных ячеек, представляющих собой равные правильные шестиугольники, плотно покрывающие обслуживаемую территорию, с радиусами зон 3 действия базовых станций 1, равными длине стороны каждого правильного шестиугольника, граница зоны 3 действия каждой базовой станции 1 проходит через точки размещения соседних базовых станций 1. На фиг. 1 границы зон 3 действия базовых станций 1 изображены условно окружностями.

В настоящем описании под термином "мощность сигнала" понимаем среднюю мощность Р сигнала s(t), определяемую в интервале времени t_a≤t≤t_b, по формуле (см., например, А.М. Трахтман. Введение в обобщенную спектральную теорию сигналов. - М.: Советское радио, 1972, с.14)

Задают шесть различных рабочих частот (Q=6) информационных радиосигналов, излучаемых со всех базовых станций 1. Из шести заданных рабочих частот на каждой базовой станции 1 задают, как показано на фиг. 1, рабочую частоту информационных радиосигналов, излучаемых с этой базовой станции 1 в течение одного такта передачи информации на подвижные объекты 2 (под тактом передачи информации на подвижные объекты 2 понимаем период однократной передачи информации на подвижные объекты 2), отличную от заданных рабочих частот информационных радиосигналов, излучаемых с соседних базовых станций 1 в течение того же такта передачи информации на подвижные объекты 2. Таким образом, на базовых станциях 1, не являющихся соседними, задают повторяющиеся рабочие частоты информационных радиосигналов, излучаемых с этих базовых станций 1 в течение одного такта передачи информации на подвижные объекты 2.

Под термином "рабочая частота" понимаем значение частоты несущего колебания, центральное или какое-либо другое характерное значение частоты полосы частот информационных радиосигналов. При этом полосы частот информационных радиосигналов, соответствующие различным рабочим частотам, являются неперекрывающимися.

При указанных параметрах размещения на обслуживаемой территории базовых станций 1 с заданными радиусами зон 3 действия в каждой точке обслуживаемой территории перекрываются не менее двух зон 3 действия соседних базовых станций 1. Поскольку при однократной передаче информации на подвижные объекты 2 излучение информационных радиосигналов с соседних базовых станций 1 осуществляют на различных рабочих частотах, в каждую точку приема поступают информационные радиосигналы не менее двух различных заданных рабочих частот. (Так, например, как показано на фиг.1, подвижный объект 2₁ расположен в зонах 3 действия двух базовых станций 1₉ и 1₁₄, с которых в течение одного из тактов передачи информации на подвижные объекты 2 осуществляют излучение информационных радиосигналов на рабочих частотах f₅ и f₄ соответственно.) Поэтому для обеспечения гарантированного приема информационных радиосигналов на подвижных объектах 2 при их перемещении в пределах обслуживаемой территории прием информационных радиосигналов на каждом подвижном объекте 2 при однократной передаче информации на подвижные объекты 2 можно осуществлять лишь на пяти различных из шести заданных рабочих частот. Следовательно, при многократной (пятикратной) передаче информации на подвижные объекты 2 с поочередным использованием на каждой базовой станции 1 различных пяти из шести заданных рабочих частот информационных радиосигналов, излучаемых с этой базовой станции 1, отличных от соответствующих заданных рабочих частот информационных радиосигналов, излучаемых с соседних базовых станций 1, прием информационных радиосигналов на каждом подвижном объекте 2 достаточно осуществлять лишь на одной из шести заданных рабочих частот.

Таким образом, при многократной (пятикратной) передаче информации на подвижные объекты 2 полный цикл передачи информации включает пять тактов однократной передачи информации, в течение каждого из которых излучение информационных радиосигналов с каждой базовой станции 1 осуществляют на одной из пяти заданных из шести заданных рабочих частот, отличной от других заданных на этой базовой станции 1 рабочих частот информационных радиосигналов, излучаемых с этой базовой станции 1, и отличной от соответствующих заданных рабочих частот информационных радиосигналов, излучаемых с соседних базовых станций 1. При этом если f_q ⁽¹⁾ является одной из заданных различных пяти рабочих частот информационных радиосигналов, излучаемых с одной из базовых станций 1 в течение первого такта передачи информации на подвижные объекты 2, то другие четыре рабочие частоты информационных радиосигналов, излучаемых с этой базовой станции 1 в течение второго, третьего, четвертого и пятого тактов передачи информации на подвижные объекты 2 соответственно, задают, например, по формуле

где f(ν)q

- рабочая частота информационных радиосигналов, излучаемых с этой базовой станции 1 в течение ν такта передачи информации на подвижные объекты 2; ν= 1,2, . ..,V - положительные целые числа; V =5; q=1,2,...,Q - положительные целые числа; Q=6.

Пример чередования заданных рабочих частот информационных радиосигналов, излучаемых с различных базовых станций 1 при многократной (пятикратной) передаче информации на подвижные объекты 2, показан на фиг. 2. Как следует из формулы (3) и фиг. 2, в течение пяти тактов передачи информации на подвижные объекты 2 в каждую точку обслуживаемой территории поступают информационные радиосигналы всех шести заданных рабочих частот. Поэтому на подвижном объекте 2, находящемся в любой точке обслуживаемой территории, можно осуществить прием информационных радиосигналов на любой одной из шести заданных рабочих частот хотя бы в течение одного такта передачи информации на подвижные объекты 2.

Информационные сигналы, соответствующие информации, передаваемой на подвижные объекты 2, находящиеся в пределах обслуживаемой территории, передают с одной из базовых станций 1, являющейся источником передаваемой информации, на базовые станции 1, в зонах 3 действия которых находятся подвижные объекты 2. С этих базовых станций 1 осуществляют излучение информационных радиосигналов, соответствующих передаваемой информации. При этом информационными сигналами, соответствующими информации, передаваемой на подвижные объекты 2, находящиеся в пределах обслуживаемой территории, являются соответствующие информационные радиосигналы.

Передача информационных радиосигналов в течение первого такта передачи информации на подвижные объекты 2 с базовой станции 1, являющейся источником передаваемой информации, на базовые станции 1, в зонах 3 действия которых находятся подвижные объекты 2, состоит в следующем. С базовой станции 1, являющейся источником передаваемой информации, осуществляют излучение информационных радиосигналов на заданной рабочей частоте. При этом на всех базовых станциях 1, являющихся соседними по отношению к базовой станции 1, являющейся источником передаваемой информации, осуществляют одновременно прием излучаемых с последней базовой станции 1 информационных радиосигналов и их излучение на соответствующих заданных рабочих частотах. Затем на всех других базовых станциях 1, являющихся соседними по отношению к указанным базовым станциям 1, осуществляют одновременно прием излучаемых с указанных базовых станций 1 информационных радиосигналов и их излучение на соответствующих заданных рабочих частотах. Затем таким же образом последовательно, по всем направлениям от базовой станции 1, являющейся источником передаваемой информации, к границам обслуживаемой территории на всех других последующих базовых станциях 1, являющихся соседними по отношению к предыдущим базовым станциям 1, осуществляют одновременно прием излучаемых с предыдущих базовых станций 1 информационных радиосигналов и их излучение на соответствующих заданных рабочих частотах.

Для обеспечения передачи информационных радиосигналов с базовой станции 1, являющейся источником передаваемой информации, на базовые станции 1, в зонах 3 действия которых находятся подвижные объекты 2, а, следовательно, и на все другие базовые станции 1, без "зацикливания" на каждой базовой станции 1, кроме базовой станции 1, являющейся источником передаваемой информации, задают рабочие частоты информационных радиосигналов, принимаемых на этой базовой станции 1 в течение каждого такта передачи информации на подвижные объекты 2, при которых с этой базовой станции 1 осуществляют излучение информационных радиосигналов на заданной рабочей частоте, соответствующей этому такту.

Так, например, как показано на фиг.3, с базовой станции 1₂₉ излучение информационных радиосигналов на заданной рабочей частоте f₁ в течение первого такта передачи информации на подвижные объекты 2 осуществляют при приеме на этой базовой станции 1₂₉ информационных радиосигналов одной из заданных на базовой станции 1₂₉ для этого такта рабочих частот f₂ и f₄, являющихся рабочими частотами информационных радиосигналов, излучаемых с базовых станций 1₃₅ и 1₂₃ в течение этого такта соответственно. При этом с базовой станции 1₁₉ излучение информационных радиосигналов на заданной рабочей частоте f₁ осуществляют независимо от значений рабочих частот информационных радиосигналов, излучаемых с соседних базовых станций 1, поскольку в приведенном примере базовая станция 1₁₉ является источником передаваемой информации.

На фиг.3 направления передачи информационных радиосигналов от каждой базовой станции 1 к соседним базовым станциям 1 при передаче информационных радиосигналов по всем направлениям от базовой станции 1, являющейся источником передаваемой информации, к границам обслуживаемой территории изображены условно стрелками.

Передача информационных радиосигналов в течение первого такта передачи информации на подвижные объекты 2 с базовой станции 1₁₉, являющейся источником передаваемой информации, на базовые станции 1, в зонах 3 действия которых находятся подвижные объекты 2, как показано на фиг. 3, состоит в следующем. С базовой станции 1₁₉, являющейся источником передаваемой информации, осуществляют излучение информационных радиосигналов на заданной рабочей частоте. При этом на всех базовых станциях 1 (базовые станции 1₁₄, 1₂₅, 1₂₄), являющихся соседними по отношению к базовой станции 1₁₉, являющейся источником передаваемой информации, осуществляют одновременно прием излучаемых с последней базовой станции 1 информационных радиосигналов и их излучение на соответствующих заданных рабочих частотах. Затем на всех других базовых станциях 1 (базовые станции 1₁₀, 1₂₀, 1₃₁, 1₃₀, 1₁₈, 1₉), являющихся соседними по отношению к указанным базовым станциям 1 (базовые станции 1₁₄, 1₂₅, 1₂₄), осуществляют одновременно прием излучаемых с указанных базовых станций 1 информационных радиосигналов и их излучение на соответствующих заданных рабочих частотах. Затем таким же образом последовательно, по всем направлениям от базовой станции 1₁₉, являющейся источником передаваемой информации, к границам обслуживаемой территории на всех других последующих базовых станциях 1 (вначале на базовых станциях 1₆, 1₁₅, 1₂₆, 1₃₇, 1₃₆, 1₃₅, 1₂₃, 1₁₃, 1₅, затем на базовых станциях 1₂, 1₃, 1₁₁, 1₂₁, 1₃₂, 1₄₂, 1₄₁, 1₄₀, 1₂₉, 1₁₇, 1₈, 1₁, затем на базовых станциях 1₇, 1₁₆, 1₂₇, 1₃₈, 1₄₇, 1₄₆, 1₄₅, 1₄₄, 1₃₄, 1₂₂, 1₁₂, 1₄, затем на базовых станциях 1₃₃, 1₄₃, 1₅₁, 1₅₀, 1₄₉, 1₄₈, 1₃₉, 1₂₈ и, наконец, на базовых станциях 1₅₄, 1₅₃, 1₅₂), являющихся соседними по отношению к предыдущим базовым станциям 1, осуществляют одновременно прием излучаемых с предыдущих базовых станций 1 информационных радиосигналов и их излучение на соответствующих заданных рабочих частотах.

Схемы, представленные на фиг. 1 и на фиг. 3, являются примерами размещения базовых станций 1 на обслуживаемой территории, с радиусами зон 3 действия, равными длине стороны каждого правильного шестиугольника, и задания на каждой базовой станции 1 рабочей частоты информационных радиосигналов, излучаемых с этой базовой станции 1 в течение первого такта передачи информации на подвижные объекты 2, а также задания на каждой базовой станции 1, кроме базовой станции 1, являющейся источником передаваемой информации, рабочих частот информационных радиосигналов, принимаемых на этой базовой станции 1 в течение этого такта, при которых с этой базовой станции 1 осуществляют излучение информационных радиосигналов на заданной рабочей частоте, соответствующей этому такту.

На подвижных объектах 2 осуществляют прием информационных радиосигналов, излучаемых с базовых станций 1 в течение первого такта передачи информации на подвижные объекты 2, в зонах 3 действия которых находятся эти подвижные объекты 2. При этом прием информационных радиосигналов на подвижных объектах 2 осуществляют на заданной рабочей частоте, которой на каждом подвижном объекте 2 является одна из шести заданных рабочих частот.

Затем передачу информационных радиосигналов с базовой станции 1, являющейся источником передаваемой информации, на базовые станции 1, в зонах 3 действия которых находятся подвижные объекты 2 и их прием на этих подвижных объектах 2 на заданных рабочих частотах, осуществляют указанным образом дополнительно четыре раза. При этом каждый дополнительный раз излучение информационных радиосигналов с каждой базовой станции 1 осуществляют на одной из четырех дополнительно заданных из шести заданных рабочих частот, отличной от других заданных на этой базовой станции 1 рабочих частот информационных радиосигналов, излучаемых с этой базовой станции 1, и отличной от соответствующих дополнительно заданных рабочих частот информационных радиосигналов, излучаемых с соседних базовых станций 1.

Временные диаграммы последовательной передачи информационных радиосигналов по всем направлениям от базовой станции 1₁₉, являющейся источником передаваемой информации, к границам обслуживаемой территории условно изображены на фиг. 4. Здесь ИС1, ИС2 - информационные радиосигналы; Т - длительность информационных радиосигналов; Т_ц - длительность полного цикла излучения информационного радиосигнала при многократной передаче информации на подвижные объекты 2; т1, т2,..., т5 - номера тактов передачи информации на подвижные объекты 2; τ - интервал времени, разделяющий моменты времени начала излучения информационных радиосигналов с соседних базовых станций 1. Пренебрегая временем распространения информационных радиосигналов в приемопередающих трактах аппаратуры, размещаемой на базовых станциях 1, величину τ определяют по формуле

где R - радиус зон 3 действия базовых станций 1; с - скорость света в вакууме.

Для обеспечения работоспособности способа размещение базовых станций 1 вблизи границ обслуживаемой территории необходимо осуществлять так, чтобы в каждой точке обслуживаемой территории происходило перекрытие не менее двух зон 3 действия соседних базовых станций 1. Так, например, границей обслуживаемой территории, представленной на фиг. 1, может являться замкнутая ломаная, проходящая через все крайние базовые станции 1 (базовые станции 1₁, 1₅, 1₂, 1₆, 1₃, 1₇, 1₁₁, 1₁₆, 1₂₁, 1₂₇, 1₃₃, 1₃₈, 1₄₃, 1₄₇, 1₅₁, 1₅₄, 1₅₀, 1₅₃, 1₄₉, 1₅₂, 1₄₈, 1₄₄, 1₃₉, 1₃₄, 1₂₈, 1₂₂, 1₁₇, 1₁₂, 1₈, 1₄).

Таким образом, благодаря тому, что размещение базовых станций 1, в отличие от прототипа, осуществляют не в центрах условных ячеек, представляющих собой равные правильные шестиугольники, плотно покрывающие обслуживаемую территорию, а в вершинах этих правильных шестиугольников, причем радиусы зон 3 действия всех базовых станций 1 равны длине стороны каждого правильного шестиугольника, расстояние между любыми двумя соседними базовыми станциями 1 равно радиусам зон 3 их действия. В связи с этим для передачи информационных сигналов с базовой станции 1, являющейся источником передаваемой информации, на базовые станции 1, в зонах 3 действия которых находятся подвижные объекты 2, способ не требует применения центра коммутации и оптоволоконных линий связи, соединяющих центр коммутации с базовыми станциями 1, что существенно упрощает способ. Вместе с тем в процессе передачи информационных радиосигналов с базовой станции 1, являющейся источником передаваемой информации, на базовые станции 1, в зонах 3 действия которых находятся подвижные объекты 2, излучение информационных радиосигналов осуществляют со всех базовых станций 1, размещаемых на обслуживаемой территории, благодаря чему способ не требует определения базовых станций 1, в зонах 3 действия которых находятся подвижные объекты 2, что значительно упрощает способ. Кроме того, благодаря значительному перекрытию зон 3 действия соседних базовых станций 1 и применению многократной (пятикратной) передачи информации на подвижные объекты 2 с поочередным использованием различных заданных рабочих частот излучаемых информационных радиосигналов, способ позволяет снизить, по сравнению с прототипом, число рабочих частот информационных радиосигналов, принимаемых на подвижных объектах 2, с семи до одной, что также упрощает способ.

Система для осуществления способа представлена на фиг.5. Система содержит приемопередатчики 4, входящие по одному в состав каждой из базовых станций 1, и радиоприемники 5, размещенные по одному на каждом из подвижных объектов 2, находящихся в пределах обслуживаемой территории. На фиг.5 в качестве примера изображена система, содержащая двенадцать приемопередатчиков 4 и три радиоприемника 5. При этом описание системы и работы этой системы при осуществлении способа приведено для произвольного числа приемопередатчиков 4, входящих по одному в состав каждой из базовых станций 1, и радиоприемников 5, размещенных по одному на каждом из подвижных объектов 2, находящихся в пределах обслуживаемой территории.

Базовые станции 1 размещены в вершинах условных ячеек, представляющих собой равные правильные шестиугольники, плотно расположенные между собой, плотно покрывающие обслуживаемую территорию. Радиус зоны 3 действия каждой базовой станции 1 задан равным длине стороны каждого правильного шестиугольника. В каждой точке обслуживаемой территории перекрываются не менее двух зон 3 действия соседних базовых станций 1.

Частотой передачи базовой станции 1 является соответствующая рабочая частота информационных радиосигналов, излучаемых с этой базовой станции 1. Частотой приема радиоприемника 5 является соответствующая рабочая частота информационных радиосигналов, принимаемых на соответствующем подвижном объекте 2.

Термины "частота передачи" и "частота приема" какого-либо устройства являются общепринятыми. (См., например, Громаков Ю.А. Стандарты и системы подвижной радиосвязи. - М.: Эко-Трендз, 2000, с.22.)
Из шести заданных различных рабочих частот на каждой базовой станции 1 в соответствии с формулой (3) заданы пять различных частот передачи этой базовой станции 1. Из указанных шести заданных рабочих частот на каждом подвижном объекте 2 задана одна частота приема радиоприемника 5, размещенного на этом подвижном объекте 2.

Все элементы и блоки, входящие в состав системы для осуществления способа, являются известными и описанными в литературе.

Приемопередатчик 4, входящий в состав каждой базовой станции 1, представленный на фиг, 6, содержит первую приемную антенну 6, шесть каналов приема информационных радиосигналов, каждый из которых содержит первый полосовой фильтр 7, первый малошумящий усилитель 8, первый амплитудный ограничитель 9, первый частотный детектор 10, первый блок 11 возведения в квадрат, первый интегратор 12, первый аналогово-цифровой преобразователь (АЦП) 13. Приемопередатчик 4 содержит также первый электронный коммутатор 14, пять управляемых генераторов 15, усилитель 16 мощности, передающую антенну 17, первый микроконтроллер 18, блок 19 задания, второй электронный коммутатор 20.

Выход первой приемной антенны 6, предназначенной для ненаправленного приема информационных радиосигналов, излучаемых с соседних базовых станций 1, подключен к входам всех первых полосовых фильтров 7. Информационные радиосигналы представляют собой высокочастотные частотно-манипулированные электромагнитные колебания соответствующих рабочих частот. Первые полосовые фильтры 7 служат для селекции информационных радиосигналов по частоте. При этом каждый из них настроен на одну из шести заданных рабочих частот, отличную от частот настройки других первых полосовых фильтров 7, входящих в состав этого приемопередатчика 4. Ширина полосы пропускания каждого первого полосового фильтра 7 не меньше ширины полосы частот информационных радиосигналов соответствующей рабочей частоты. Полосы пропускания первых полосовых фильтров 7 являются не перекрывающимися. В каждом канале приема информационных радиосигналов выход первого полосового фильтра 7 подключен к входу первого малошумящего усилителя 8, предназначенного для усиления принимаемых информационных радиосигналов. Выход первого малошумящего усилителя 8 подключен к входу первого амплитудного ограничителя 9, который служит для устранения паразитной амплитудной модуляции сигналов, возникающей при распространении радиоволн. Выход первого амплитудного ограничителя 9 подключен к входу первого частотного детектора 10, предназначенного для осуществления частотного детектирования принимаемых информационных радиосигналов. Выход первого малошумящего усилителя 8 подключен также к входу первого блока 11 возведения в квадрат, выход которого подключен к входу первого интегратора 12. Последовательно соединенные первый блок 11 возведения в квадрат и первый интегратор 12 служат для формирования сигналов, пропорциональных мощности принимаемых радиосигналов. Выход первого интегратора 12 соединен с входом первого АЦП 13. Выходы всех первых АЦП 13 подключены к соответствующим входам первого микроконтроллера 18. Первый микроконтроллер 18 предназначен для управления первым электронным коммутатором 14 и вторым электронным коммутатором 20, а также для формирования в приемопередатчике 4, содержащемся в базовой станции 1, являющейся источником передаваемой информации, модулирующей двоичной последовательности импульсов, соответствующей информации, передаваемой на подвижные объекты 2. Выходы всех первых частотных детекторов 10 подключены к соответствующим коммутируемым входам первого электронного коммутатора 14, а также к соответствующим входам первого микроконтроллера 18. Выход первого электронного коммутатора 14 подключен к управляющим входам управляемых генераторов 15. В каждом приемопередатчике 4 каждый из управляемых генераторов 15 настроен в соответствии с формулой (3) на одну из пяти заданных частот передачи этой базовой станции 1. При этом частота настройки каждого из управляемых генераторов 15 является отличной от частот настройки других управляемых генераторов 15 в приемопередатчике 4, содержащемся в этой базовой станции 1, и отличной от соответствующих частот настройки управляемых генераторов 15 в приемопередатчиках 4, содержащихся в соседних базовых станциях 1. Управляемые генераторы 15 служат для формирования высокочастотных частотно-манипулированных колебаний, соответствующих передаваемой информации. Выходы управляемых генераторов 15 соединены с соответствующими коммутируемыми входами второго электронного коммутатора 20, предназначенного для поочередного подключения на каждой базовой станции 1 при многократной (пятикратной) передаче информации на подвижные объекты 2 выходов управляемых генераторов 15 к входу усилителя 16 мощности, к выходу которого подключена передающая антенна 17, предназначенная для ненаправленного излучения в пространство информационных радиосигналов. К входам первого микроконтроллера 18 подключены выходы блока 19 задания, который на базовой станции 1, являющейся источником передаваемой информации, служит для ввода в первый микроконтроллер 18 информации, предназначенной для передачи на подвижные объекты 2, а на каждой из всех других базовых станций 1 - для задания значений рабочих частот информационных радиосигналов, принимаемых на этой базовой станции 1 в течение каждого такта передачи информации на подвижные объекты 2, при которых с этой базовой станции 1 осуществляют излучение информационных радиосигналов на заданной рабочей частоте, соответствующей этому такту. Выходы первого микроконтроллера 18 подключены к одному из коммутируемых входов первого электронного коммутатора 14, а также к управляющим входам первого электронного коммутатора 14 и второго электронного коммутатора 20.

Все базовые станции 1 содержат однотипные приемопередатчики 4, различающиеся лишь рабочими частотами, на которые настраивают управляемые генераторы 15.

Термин "управляемый генератор" является общепринятым. (См., например. Теоретические основы радиолокации. Под ред. В.Е. Дулевича. -М.: Советское радио, 1978, с. 358). Частота колебаний, формируемых управляемым генератором, определяется напряжением, действующим на его управляющем входе. В этом случае управляемый генератор является генератором, управляемым по напряжению. Генераторы, управляемые по напряжению, являются известными и описанными в литературе устройствами. (См., например, Хоровиц П., Хилл. У. Искусство схемотехники. В 3-х томах: T.1. Пер. с англ. - 4-е изд. перераб. и доп. -М.: Мир, 1993, с. 308.) Под частотой настройки управляемого генератора понимаем центральную частоту рабочего диапазона управляемого генератора, соответствующего рабочему диапазону управляющих напряжений.

В качестве блока 19 задания может быть использовано какое-либо известное и описанное в литературе цифровое устройство ввода данных. (См., например, Шевкопляс Б. В. Микропроцессорные структуры. Инженерные решения. - М.: Радио и связь, 1993, с. 27.)
Радиоприемник 5, размещенный на каждом подвижном объекте 2, представленный на фиг. 7, содержит вторую приемную антенну 21, один канал приема информационных радиосигналов, который содержит второй полосовой фильтр 22, второй малошумящий усилитель 23, второй амплитудный ограничитель 24, второй частотной детектор 25, второй блок 26 возведения в квадрат, второй интегратор 27, второй АЦП 28. Радиоприемник 5 содержит также второй микроконтроллер 29, индикатор 30.

Выход второй приемной антенны 21, предназначенной для ненаправленного приема информационных радиосигналов, излучаемых с базовых станций 1, подключен к входу второго полосового фильтра 22, настроенного на заданную частоту приема этого радиоприемника 5. Ширина полосы пропускания второго полосового фильтра 22 не меньше ширины полосы частот информационных радиосигналов соответствующей рабочей частоты. Выход второго полосового фильтра 22 подключен к входу второго малошумящего усилителя 23, предназначенного для усиления принимаемых информационных радиосигналов. Выход второго малошумящего усилителя 23 подключен к входу второго амплитудного ограничителя 24, который служит для устранения паразитной амплитудной модуляции сигналов, возникающей при распространении радиоволн. Выход второго амплитудного ограничителя 24 подключен к входу второго частотного детектора 25, предназначенного для осуществления частотного детектирования принимаемых информационных радиосигналов. Выход второго малошумящего усилителя 23 подключен также к входу второго блока 26 возведения в квадрат, выход которого подключен к входу второго интегратора 27. Последовательно соединенные второй блок 26 возведения в квадрат и второй интегратор 27 служат для формирования сигналов, пропорциональных мощности принимаемых радиосигналов. Выход второго интегратора 27 соединен с входом второго АЦП 28. Выход второго частотного детектора 25 и выход второго АЦП 28 подключены к входам второго микроконтроллера 29, предназначенного для обработки поступающей с базовых станций 1 информации и отображения ее на индикаторе 30, входы которого подключены к выходам второго микроконтроллера 29.

В качестве первых амплитудных ограничителей 9 и вторых амплитудных ограничителей 24 могут быть применены, например, нелинейные резонансные усилители, настроенные на соответствующие рабочие частоты. (См., например, Гоноровский И.С. Радиотехнические цепи и сигналы. - М.: Радио и связь, 1986, с. 224.)
На всех подвижных объектах 2 размещены однотипные радиоприемники 5, причем рабочие частоты, на которые настраивают вторые полосовые фильтры 22, могут совпадать на различных подвижных объектах 2.

На базовых станциях 1 и на подвижных объектах 2 заданы соответственно такие значения коэффициентов усиления первых малошумящих усилителей 8 и вторых малошумящих усилителей 23, при которых чувствительность каналов приема информационных радиосигналов на базовых станциях 1 и на подвижных объектах 2 равна Р_пр.мин. На базовых станциях 1 в зависимости от заданных значений рабочих частот f(ν)q

информационных радиосигналов, излучаемых с этих базовых станций 1 в течение каждого такта передачи информации на подвижные объекты 2, заданы такие параметры управляемых генераторов 15, обеспечивающие формирование сигналов с соответствующими амплитудами, и такие значения коэффициентов усиления по мощности усилителей 16 мощности, при которых значения мощности информационных радиосигналов, излучаемых с этих базовых станций 1, равны соответственно Р_qизл в течение всего цикла передачи информации на подвижные объекты 2. При этом значения Р_qизл и значение Р_пр.минвыбраны исходя из заданного значения радиуса зоны 3 действия каждой базовой станции 1, равного длине стороны каждого из указанных правильных шестиугольников.

Информационные радиосигналы являются узкополосными; время распространения радиосигналов от каждой базовой станции 1 до соседних базовых станций 1 и интервал времени измерения мощности принимаемых радиосигналов пренебрежимо малы по сравнению с длительностью любого из импульсов модулирующих двоичных последовательностей импульсов, соответствующих информации, передаваемой на подвижные объекты 2; время распространения сигналов в приемопередающих трактах базовых станций 1 пренебрежимо мало.

Принятым допущениям соответствуют, например, следующие параметры системы. Радиус зоны 3 действия каждой базовой станции 1 равен 500 м; рабочие частоты информационных радиосигналов, излучаемых со всех базовых станций 1, соответственно равны 12, 13, 14, 15, 16 и 17 МГц; длительность любого из импульсов модулирующих двоичных последовательностей импульсов, соответствующих информации, передаваемой на подвижные объекты 2, не менее 10 мс, интервал времени однократного измерения мощности принимаемых радиосигналов не более 0,1 мс.

Рассмотрим осуществление способа с помощью системы, представленной на фиг. 5.

На каждой базовой станции 1, кроме базовой станции 1, являющейся источником передаваемой информации, в блок 19 задания приемопередатчика 4 вводят значения рабочих частот информационных радиосигналов, принимаемых на этой базовой станции 1 в течение каждого такта передачи информации на подвижные объекты 2, при которых с этой базовой станции 1 осуществляют излучение информационных радиосигналов на заданной рабочей частоте, соответствующей этому такту. На базовой станции 1, являющейся источником передаваемой информации, в блок 19 задания приемопередатчика 4 вводят информацию, предназначенную для передачи на подвижные объекты 2.

На каждой базовой станции 1 первый микроконтроллер 18 приводит приемопередатчик 4 в режим "Передача информации на подвижные объекты 2" (первый такт).

На базовой станции 1, являющейся источником передаваемой информации, первый микроконтроллер 18 считывает в двоичном коде из блока 19 задания информацию, предназначенную для передачи на подвижные объекты 2. Затем первый микроконтроллер 18 формирует результирующий двоичный код, содержащий двоичный код, соответствующий информации, передаваемой на подвижные объекты 2, и присоединяемый к нему двоичный код, содержащий признак окончания информационного радиосигнала, передаваемого на подвижные объекты 2 в течение первого такта. Первый микроконтроллер 18 формирует двоичную последовательность импульсов, соответствующую результирующему двоичному коду, которая поступает на один из коммутируемых входов первого электронного коммутатора 14. Одновременно первый микроконтроллер 18 формирует на управляющих входах первого электронного коммутатора 14 управляющие сигналы, по которым первый электронный коммутатор 14 подключает указанный коммутируемый вход к управляющему входу одного из управляемых генераторов 15, настроенного на первую из различных пяти заданных частот передачи этой базовой станции 1. Этот управляемый генератор 15 по сигналам, действующим на выходе первого электронного коммутатора 14, вырабатывает высокочастотный частотно-манипулированный сигнал, который поступает на соответствующий коммутируемый вход второго электронного коммутатора 20. Второй электронный коммутатор 20 по управляющим сигналам первого микроконтроллера 18 формирует на входе усилителя 16 мощности высокочастотный частотно-манипулированный сигнал, действующий на выходе указанного управляемого генератора 15. Передающая антенна 17 излучает в пространство сформированный таким образом информационный радиосигнал, соответствующий информации, передаваемой на подвижные объекты 2 в течение первого такта. Излучаемый информационный радиосигнал оканчивается последовательностью радиоимпульсов, содержащей признак окончания информационного радиосигнала, передаваемого на подвижные объекты 2 в течение первого такта.

Прием информационного радиосигнала, излучаемого в течение первого такта передачи информации с базовой станции 1, являющейся источником передаваемой информации, осуществляют на соседних базовых станциях 1 с помощью содержащихся в них приемопередатчиков 4. При этом первая приемная антенна 6, входящая в состав каждого из этих приемопередатчиков 4, принимает информационный радиосигнал, излучаемый с базовой станции 1, являющейся источником передаваемой информации. Принимаемый информационный радиосигнал поступает на входы первых полосовых фильтров 7. На каждой базовой станции 1, являющейся соседней по отношению к базовой станции 1, являющейся источником передаваемой информации, на выходе одного из первых полосовых фильтров 7, настроенного на первую из различных пяти заданных рабочих частот информационных радиосигналов, излучаемых с базовой станции 1, являющейся источником передаваемой информации, действует соответствующий принимаемому информационному радиосигналу высокочастотный частотно-манипулированный сигнал. Этот сигнал поступает на вход первого малошумящего усилителя 8, с выхода которого сигнал поступает на вход первого амплитудного ограничителя 9. Первый амплитудный ограничитель 9 осуществляет амплитудное ограничение сигнала. С выхода первого амплитудного ограничителя 9 сигнал поступает на вход первого частотного детектора 10. Первый частотный детектор 10 осуществляет частотное детектирование принимаемого информационного радиосигнала и вырабатывает двоичную последовательность импульсов, соответствующую передаваемой информации, которые поступают на соответствующий коммутируемый вход первого электронного коммутатора 14 и на вход первого микроконтроллера 18.

Одновременно сигнал с выхода указанного первого малошумящего усилителя 8 поступает на вход первого блока 11 возведения в квадрат, выходной сигнал которого поступает на вход первого интегратора 12, который на входе первого АЦП 13 формирует в соответствии с формулой (2) сигнал, пропорциональный мощности принимаемого информационного радиосигнала. Цифровой код с выходов указанного первого АЦП 13 поступает на входы первого микроконтроллера 18. Первый микроконтроллер 18 определяет по цифровому коду, действующему на выходе указанного первого АЦП 13, и известному значению коэффициента усиления соответствующего канала приема информационных радиосигналов, значение мощности принимаемого информационного радиосигнала Р_пр. Первый микроконтроллер 18 осуществляет проверку условия Р_пр≥ Р_пр.мин и в случае его выполнения принимает решение о наличии на входе приемопередатчика 4 информационного радиосигнала соответствующей рабочей частоты, в противном случае первый микроконтроллер 18 принимает противоположное решение. Затем первый микроконтроллер 18 считывает из блока 19 задания заданные значения рабочих частот информационных радиосигналов, принимаемых на этой базовой станции 1 в течение первого такта передачи информации на подвижные объекты 2, при которых с этой базовой станции 1 осуществляют излучение информационных радиосигналов на заданной рабочей частоте, соответствующей этому
такту и определяет по этим заданным значениям рабочих частот и значениям сигналов, действующих на выходах соответствующих первых АЦП 13, рабочую частоту информационного радиосигнала максимальной мощности. (На каждой базовой станции 1, являющейся соседней по отношению к базовой станции 1, являющейся источником передаваемой информации, определяемая таким образом рабочая частота информационного радиосигнала максимальной мощности является первой из различных пяти заданных из шести заданных рабочих частот информационных радиосигналов, излучаемых с базовой станции 1, являющейся источником передаваемой информации.) Первый микроконтроллер 18 формирует управляющие сигналы на управляющих входах первого электронного коммутатора 14, по которым первый электронный коммутатор 14 подключает выход первого частотного детектора 10, соответствующего рабочей частоте информационного радиосигнала максимальной мощности, к управляющему входу управляемого генератора 15, настроенного на первую из различных пяти заданных частот передачи этой базовой станции 1. Управляемый генератор 15 формирует высокочастотный частотно-манипулированный сигнал указанной рабочей частоты, который поступает на соответствующий коммутируемый вход второго электронного коммутатора 20. Второй электронный коммутатор 20 по сигналам первого микроконтроллера 18, действующим на его управляющих входах, подключает выход указанного управляемого генератора 15 к входу усилителя 16 мощности. С выхода усилителя 16 мощности усиленный по мощности сигнал поступает на вход передающей антенны 17, которая излучает в пространство информационный радиосигнал, соответствующий информации, передаваемой на подвижные объекты 2 в течение первого такта. Излучаемый информационный радиосигнал также оканчивается последовательностью радиоимпульсов, содержащей признак окончания информационного радиосигнала, передаваемого на подвижные объекты 2 в течение первого такта.

Прием информационных радиосигналов, излучаемых в течение первого такта передачи информации с указанных соседних базовых станций 1, осуществляют на базовых станциях 1, являющихся соседними по отношению к указанным соседним базовым станциям 1, с помощью содержащихся в них приемопередатчиков 4. При этом первая приемная антенна 6, входящая в состав каждого из этих приемопередатчиков 4, принимает информационные радиосигналы, излучаемые с указанных базовых станций 1. Принимаемые информационные радиосигналы поступают на входы первых полосовых фильтров 7, которые осуществляют их селекцию по частоте. На каждой базовой станции 1, являющейся соседней по отношению к указанным соседним базовым станциям 1, на выходе первых полосовых фильтров 7 действуют соответствующие принимаемым информационным радиосигналам высокочастотные частотно-манипулированные сигналы. Эти сигналы поступают на входы первых малошумящих усилителей 8, с выходов которых сигналы поступают на входы первых амплитудных ограничителей 9. Первые амплитудные ограничители 9 осуществляют амплитудное ограничение сигналов. С выходов первых амплитудных ограничителей 9 сигналы поступают на входы первых частотных детекторов 10. Первые частотные детекторы 10 осуществляют частотное детектирование принимаемых информационных радиосигналов и вырабатывают двоичные последовательности импульсов, соответствующие передаваемой информации, которые поступают на коммутируемые входы первого электронного коммутатора 14 и на входы первого микроконтроллера 18.

Одновременно сигналы с выходов первых малошумящих усилителей 8 поступают на входы первого блока 11 возведения в квадрат, выходные сигналы которых поступают на входы первых интеграторов 12, которые на входах первых АЦП 13 формируют в соответствии с формулой (2) сигналы, пропорциональные мощности принимаемых информационных радиосигналов. Цифровые коды с выходов первых АЦП 13 поступают на входы первого микроконтроллера 18. Первый микроконтроллер 18 определяет по цифровым кодам, действующим на выходах первых АЦП 13, и известным значениям коэффициентов усиления соответствующих каналов приема информационных радиосигналов, значения мощности Р_пр принимаемых информационных радиосигналов. Для каждого из каналов приема информационных радиосигналов первый микроконтроллер 18 осуществляет проверку условия Р_пр≥Р_пр.мин и в случае его выполнения принимает решение о наличии на входе приемопередатчика 4 информационного радиосигнала соответствующей рабочей частоты, в противном случае первый микроконтроллер 18 принимает противоположное решение. Затем первый микроконтроллер 18 считывает из блока 19 задания заданные значения рабочих частот информационных радиосигналов, принимаемых на этой базовой станции 1 в течение каждого такта передачи информации на подвижные объекты 2, при которых с этой базовой станции 1 осуществляют излучение информационных радиосигналов на заданной рабочей частоте, соответствующей этому такту, и определяет по этим заданным значениям рабочих частот и значениям сигналов, действующих на выходах соответствующих первых АЦП 13, рабочую частоту информационного радиосигнала максимальной мощности. Первый микроконтроллер 18 формирует управляющие сигналы на управляющих входах первого электронного коммутатора 14, по которым первый электронный коммутатор 14 подключает выход первого частотного детектора 10, соответствующего рабочей частоте информационного радиосигнала максимальной мощности, к управляющему входу управляемого генератора 15, настроенного на первую из различных пяти заданных частот передачи этой базовой станции 1. Управляемый генератор 15 формирует высокочастотный частотно-манипулированный сигнал указанной рабочей частоты, который поступает на соответствующий коммутируемый вход второго электронного коммутатора 20. Второй электронный коммутатор 20 по сигналам первого микроконтроллера 18, действующим на его управляющих входах, подключает выход указанного управляемого генератора 15 к входу усилителя 16 мощности. С выхода усилителя 16 мощности усиленный по мощности сигнал поступает на вход передающей антенны 17, которая излучает в пространство информационный радиосигнал, соответствующий информации, передаваемой на подвижные объекты 2 в течение первого такта. Излучаемый информационный радиосигнал также оканчивается последовательностью радиоимпульсов, содержащей признак окончания информационного радиосигнала, передаваемого на подвижные объекты 2 в течение первого такта.

По аналогии с изложенным функционируют в течение первого такта передачи информации на подвижные объекты 2 приемопередатчики 4, входящие в состав всех других базовых станций 1.

На каждой из соседних базовых станций 1, не являющихся источниками передаваемой информации, при приеме информационного радиосигнала, передаваемого на подвижные объекты 2 в течение первого такта, первый микроконтроллер 18 по сигналам, действующим на выходах первых частотных детекторов 10, идентифицирует двоичную последовательность импульсов, обозначающую признак окончания информационного радиосигнала, передаваемого на подвижные объекты 2 в течение первого такта. По окончании этой двоичной последовательности импульсов первый микроконтроллер 18 приводит приемопередатчик 4 в режим "Передача информации на подвижные объекты 2" (второй такт).

На базовой станции 1, являющейся источником передаваемой информации, по окончании формирования двоичной последовательности импульсов, содержащей признак окончания информационного радиосигнала, передаваемого на подвижные объекты 2 в течение первого такта, первый микроконтроллер 18 приводит приемопередатчик 4 в режим "Передача информации на подвижные объекты 2" (второй такт).

По аналогии с изложенным функционируют в течение второго и всех последующих тактов передачи информации на подвижные объекты 2 приемопередатчики 4, входящие в состав каждой базовой станции 1.

На каждой из базовых станций 1, не являющихся источниками передаваемой информации, при приеме информационного радиосигнала, передаваемого на подвижные объекты 2 в течение пятого такта, первый микроконтроллер 18 по сигналам, действующим на выходах первых частотных детекторов 10, идентифицирует двоичную последовательность импульсов, обозначающую признак окончания информационного радиосигнала, передаваемого на подвижные объекты 2 в течение пятого такта. По окончании этой двоичной последовательности первый микроконтроллер 18 при передаче других информационных радиосигналов на подвижные объекты 2 вновь приводит приемопередатчик 4 в режим "Передача информации на подвижные объекты 2" (первый такт).

Информационные радиосигналы, излучаемые с каждой базовой станции 1 в течение каждого такта передачи информации на подвижные объекты 2, проникают через первые приемные антенны 6 на входы приемопередатчиков 4, входящих в состав соседних базовых станций 1. Однако это не вызывает "зацикливания" работы системы, поскольку излучение информационных радиосигналов с каждой базовой станции 1, кроме базовой станции 1, являющейся источником передаваемой информации, осуществляют лишь при приеме на этой базовой станции 1 информационных радиосигналов одной из заданных на этой базовой станции 1 рабочих частот. При этом излучение информационных радиосигналов с базовой станции 1, являющейся источником передаваемой информации, осуществляют независимо от работы соседних базовых станций 1.

При достаточно высоком быстродействии описанных элементов и блоков, можно считать, что приемопередатчики 4, входящие в состав базовых станций 1, осуществляют одновременно прием излучаемых с соседних базовых станций 1 информационных радиосигналов и их излучение на соответствующих заданных рабочих частотах.

На каждом подвижном объекте 2, находящемся в пределах обслуживаемой территории, вторая приемная антенна 21, входящая в состав размещенного на нем радиоприемника 5, представленного на фиг. 7, принимает в течение первого такта передачи информации на подвижные объекты 2 информационные радиосигналы, излучаемые с базовых станций 1, в зонах 3 действия которых находится этот подвижный объект 2. Эти сигналы с выхода второй приемной антенны 21 поступают на вход второго полосового фильтра 22, осуществляющего их селекцию по частоте. Если рабочая частота одного из информационных радиосигналов, принимаемых в течение данного такта передачи информации на подвижные объекты 2, совпадает с частотой настройки второго полосового фильтра 22, то второй полосовой фильтр 22 пропускает принимаемый сигнал на выход. Сигнал с выхода второго полосового фильтра 22 поступает на вход второго малошумящего усилителя 23, сигнал с выхода которого поступает на вход второго амплитудного ограничителя 24. Второй амплитудный ограничитель 24 осуществляет амплитудное ограничение сигнала. С выхода второго амплитудного ограничителя 24 сигнал поступает на вход второго частотного детектора 25, который осуществляют частотное детектирование принимаемого информационного радиосигнала. Двоичная последовательность импульсов, вырабатываемая вторым частотным детектором 25, поступает на вход второго микроконтроллера 29. Одновременно сигнал с выхода второго малошумящего усилителя 23 поступает на вход второго блока 26 возведения в квадрат, выходной сигнал которого поступает на вход второго интегратора 27, который на входе второго АЦП 28 формирует в соответствии с формулой (2) сигнал, пропорциональный мощности принимаемого информационного радиосигнала. Цифровой код с выходов второго АЦП 28 поступает на вход второго микроконтроллера 29. Второй микроконтроллер 29 определяет по цифровому коду, действующему на выходах второго АЦП 28, и известному значению коэффициента усиления канала приема информационных радиосигналов, значение мощности Р_пр принимаемого информационного радиосигнала. Второй микроконтроллер 29 осуществляет проверку условия Р_пр≥Р_пр.мин и в случае его выполнения принимает решение о наличии на входе радиоприемника 5 информационного радиосигнала соответствующей рабочей частоты, в противном случае второй микроконтроллер 29 принимает противоположное решение. Затем второй микроконтроллер 29 по двоичной последовательности импульсов, действующей на выходе второго частотного детектора 25, формирует на входах индикатора 30 сигналы, по которым индикатор 30 отображает информацию, передаваемую на подвижные объекты 2 в течение первого такта. Если рабочая частота ни одного из информационных радиосигналов, принимаемых в течение данного такта передачи информации на подвижные объекты 2, не совпадает с частотой настройки второго полосового фильтра 22, то на выходе второго полосового фильтра 22 сигнал отсутствует. Второй микроконтроллер 29 формирует на выходе сигналы, выключающие индикатор 30.

В течение второго и всех последующих тактов передачи информации на подвижные объекты 2, размещенные на них радиоприемники 5, функционируют аналогичным образом. При этом благодаря многократной (пятикратной) передаче информации на подвижные объекты 2 с поочередным использованием различных пяти заданных рабочих частот излучаемых информационных радиосигналов, радиоприемники 5, размещенные на подвижных объектах 2, находящихся в пределах обслуживаемой территории, хотя бы в течение одного такта передачи информации на подвижные объекты 2 осуществляют прием информационных радиосигналов на заданной рабочей частоте. При многократном приеме информационных радиосигналов на подвижных объектах 2 вторые микроконтроллеры 29, входящие в состав размещенных на них радиоприемников 5, блокируют повторное отображение принимаемой информации на индикаторе 30.

Таким образом, приемопередатчики 4, входящие в состав базовых станций 1, в соответствии с информацией, содержащейся в блоках 19 задания, последовательно, по всем направлениям от базовой станции 1, являющейся источником передаваемой информации, к границам обслуживаемой территории на всех других последующих базовых станциях 1, являющихся соседними по отношению к предыдущим базовым станциям 1, осуществляют одновременно прием излучаемых с предыдущих базовых станций 1 информационных радиосигналов и их излучение на соответствующих заданных рабочих частотах. При этом передачу информации с базовой станции 1, являющейся источником передаваемой информации, на базовые станции 1, в зонах 3 действия которых находятся подвижные объекты 2, и их прием на этих подвижных объектах 2 на заданных рабочих частотах осуществляют указанным образом всего пять раз, причем каждый раз излучение информационных радиосигналов с каждой базовой станции 1 осуществляют на одной из пяти заданных из шести заданных рабочих частот, отличной от других заданных на этой базовой станции 1 рабочих частот информационных радиосигналов, излучаемых с этой базовой станции 1, и отличной от соответствующих дополнительно заданных рабочих частот информационных радиосигналов, излучаемых с соседних базовых станций 1.

Таким образом, при передаче информации на подвижные объекты 2, находящиеся в пределах обслуживаемой территории, описанный способ не требует, в отличие от прототипа, применения центра коммутации и оптоволоконных линий связи, соединяющих центр коммутации с базовыми станциями 1, что существенно упрощает способ. Вместе с тем способ позволяет, в отличие от прототипа, осуществлять передачу информации на подвижные объекты 2 без определения базовых станций 1, в зонах 3 действия которых они находятся, что значительно упрощает способ. Кроме того, способ позволяет снизить, по сравнению с прототипом, число рабочих частот информационных радиосигналов, принимаемых на подвижных объектах 2, с семи до одной на каждом подвижном объекте 2, что также упрощает способ.

Изобретение относится к технике подвижной радиосвязи, а именно к способам передачи информации на подвижные объекты. Достигаемым техническим результатом является упрощение способа на основе рационального размещения базовых станций на обслуживаемой территории. Способ передачи информации на подвижные объекты заключается в том, что в условных ячейках, представляющих собой равные правильные шестиугольники, плотно покрывающие обслуживаемую территорию, размещают базовые станции с радиусами зон действия, равными длине стороны каждого правильного шестиугольника, задают различные рабочие частоты информационных радиосигналов, излучаемых со всех базовых станций, из заданных рабочих частот на каждой из базовых станций задают одну рабочую частоту радиосигналов, излучаемых с этой базовой станции, на каждом из подвижных объектов, находящихся в пределах обслуживаемой территории, задают рабочие частоты информационных радиосигналов, принимаемых на этом подвижном объекте, информационные сигналы, соответствующие информации, передаваемой на подвижные объекты, находящиеся в пределах обслуживаемой территории, передают с одной из базовых станций, являющейся источником передаваемой информации, на базовые станции, в зонах действия которых находятся подвижные объекты, с этих базовых станций осуществляют излучение информационных радиосигналов, соответствующих передаваемой информации, на подвижных объектах, находящихся в зонах действия этих базовых станций, осуществляют прием информационных радиосигналов на заданных рабочих частотах, причем размещение базовых станций осуществляют в вершинах указанных правильных шестиугольников, число задаваемых рабочих частот информационных радиосигналов, излучаемых со всех базовых станций, равно шести, задаваемой на каждой базовой станции, размещаемой в вершине правильных шестиугольников, рабочей частотой информационных радиосигналов, излучаемых с этой базовой станции, является одна из шести заданных рабочих частот, отличная от заданных рабочих частот информационных радиосигналов, излучаемых с соседних базовых станций, являющихся базовыми станциями, размещаемыми в соседних вершинах этих правильных шестиугольников, задаваемыми на каждом подвижном объекте рабочими частотами информационных радиосигналов, принимаемых на этом подвижном объекте, являются пять различных из шести заданных рабочих частот, информационными сигналами, соответствующими информации, передаваемой на подвижные объекты, находящиеся в пределах обслуживаемой территории, являются соответствующие информационные радиосигналы, передача этих информационных радиосигналов с базовой станции, являющейся источником передаваемой информации, на базовые станции, в зонах действия которых находятся подвижные объекты, состоит в том, что с базовой станции, являющейся источником передаваемой информации, осуществляют излучение информационных радиосигналов на заданной рабочей частоте, на всех базовых станциях, являющихся соседними по отношению к базовой станции, являющейся источником передаваемой информации, осуществляют одновременно прием излучаемых с последней базовой станции информационных радиосигналов и их излучение на соответствующих заданных рабочих частотах, затем на всех других базовых станциях, являющихся соседними по отношению к указанным базовым станциям, осуществляют одновременно прием излучаемых с указанных базовых станций информационных радиосигналов и их излучение на соответствующих заданных рабочих частотах, затем таким же образом последовательно, по всем направлениям от базовой станции, являющейся источником передаваемой информации, к границам обслуживаемой территории на всех других последующих базовых станциях, являющихся соседними по отношению к предыдущим базовым станциям, осуществляют одновременно прием излучаемых с предыдущих базовых станций информационных радиосигналов и их излучение на соответствующих заданных рабочих частотах, при этом с каждой базовой станции, кроме базовой станции, являющейся источником передаваемой информации, излучение информационных радиосигналов на заданной рабочей частоте осуществляют при приеме на этой базовой станции информационных радиосигналов одной из заданных на этой базовой станции рабочих частот, затем передачу информационных радиосигналов с базовой станции, являющейся источником передаваемой информации, на базовые станции, в зонах действия которых находятся подвижные объекты, и их прием на этих подвижных объектах на заданных рабочих частотах осуществляют указанным образом дополнительно четыре раза, причем каждый дополнительный раз излучение информационных радиосигналов с каждой базовой станции осуществляют на одной из четырех дополнительно заданных из шести заданных рабочих частот, отличной от других заданных на этой базовой стации рабочих частот информационных радиосигналов, излучаемых с этой базовой станции, и отличной от соответствующих дополнительных заданных рабочих частот информационных радиосигналов, с соседних базовых станций, при этом каждый раз с каждой базовой станции, кроме базовой станции, являющейся источником передаваемой информации, излучение информационных радиосигналов на заданной рабочей частоте осуществляют при приеме на этой базовой станции информации радиосигналов одной из заданных для этого раза на этой базовой станции рабочих частот. 7 ил.

Способ передачи информации на подвижные объекты, заключающийся в том, что в условных ячейках, представляющих собой равные правильные шестиугольники, плотно покрывающие обслуживаемую территорию, размещают базовые станции с радиусами зон действия, равными длине стороны каждого правильного шестиугольника, задают различные рабочие частоты информационных радиосигналов, излучаемых со всех базовых станций, из заданных рабочих частот на каждой из базовых станций задают рабочую частоту информационных радиосигналов, излучаемых с этой базовой станции, на каждом из подвижных объектов, находящихся в пределах обслуживаемой территории, задают рабочие частоты информационных радиосигналов, принимаемых на этом подвижном объекте, информационные сигналы, соответствующие информации, передаваемой на подвижные объекты, находящиеся в пределах обслуживаемой территории, передают с одной из базовых станций, являющейся источником передаваемой информации, на базовые станции, в зонах действия которых находятся подвижные объекты, с этих базовых станций осуществляют излучение информационных радиосигналов, соответствующих передаваемой информации, на подвижных объектах, находящихся в зонах действия этих базовых станций, осуществляют прием информационных радиосигналов на заданных рабочих частотах, отличающийся тем, что размещение базовых станций осуществляют в вершинах указанных правильных шестиугольников, число задаваемых рабочих частот информационных радиосигналов, излучаемых со всех базовых станций, равно шести, задаваемой на каждой базовой станции, размещаемой в вершине правильных шестиугольников, рабочей частотой информационных радиосигналов, излучаемых с этой базовой станции, является одна из шести заданных рабочих частот, отличная от заданных рабочих частот информационных радиосигналов, излучаемых с соседних базовых станций, являющихся базовыми станциями, размещаемыми в соседних вершинах этих правильных шестиугольников, задаваемыми на каждом подвижном объекте рабочими частотами информационных радиосигналов, принимаемых на этом подвижном объекте, являются пять различных из шести заданных рабочих частот, информационными сигналами, соответствующими информации, передаваемой на подвижные объекты, находящиеся в пределах обслуживаемой территории, являются соответствующие информационные радиосигналы, передача этих информационных радиосигналов с базовой станции, являющейся источником передаваемой информации, на базовые станции, в зонах действия которых находятся подвижные объекты, состоит в том, что с базовой станции, являющейся источником передаваемой информации, осуществляют излучение информационных радиосигналов на заданной рабочей частоте, на всех базовых станциях, являющихся соседними по отношению к базовой станции, являющейся источником передаваемой информации, осуществляют одновременно прием излучаемых с последней базовой станции информационных радиосигналов и их излучение на соответствующих заданных рабочих частотах, затем на всех других базовых станциях, являющихся соседними по отношению к указанным базовым станциям, осуществляют одновременно прием излучаемых с указанных базовых станций информационных радиосигналов и их излучение на соответствующих заданных рабочих частотах, затем таким же образом последовательно, по всем направлениям от базовой станции, являющейся источником передаваемой информации, к границам обслуживаемой территории на всех других последующих базовых станциях, являющихся соседними по отношению к предыдущим базовым станциям, осуществляют одновременно прием излучаемых с предыдущих базовых станций информационных радиосигналов и их излучение на соответствующих заданных рабочих частотах, при этом с каждой базовой станции, кроме базовой станции, являющейся источником передаваемой информации, излучение информационных радиосигналов на заданной рабочей частоте осуществляют при приеме на этой базовой станции информационных радиосигналов одной из заданных на этой базовой станции рабочих частот, затем передачу информационных радиосигналов с базовой станции, являющейся источником передаваемой информации, на базовые станции, в зонах действия которых находятся подвижные объекты, и их прием на этих подвижных объектах на заданных рабочих частотах осуществляют указанным образом дополнительно четыре раза, причем каждый дополнительный раз излучение информационных радиосигналов с каждой базовой станции осуществляют на одной из четырех дополнительно заданных из шести заданных рабочих частот, отличной от других заданных на этой базовой станции рабочих частот информационных радиосигналов, излучаемых с этой базовой станции, и отличной от соответствующих дополнительно заданных рабочих частот информационных радиосигналов, излучаемых с соседних базовых станций, при этом каждый раз с каждой базовой станции, кроме базовой станции, являющейся источником передаваемой информации, излучение информационных радиосигналов на заданной рабочей частоте осуществляют при приеме на этой базовой станции информационных радиосигналов одной из заданных для этого раза на этой базовой станции рабочих частот.